CN112291539A

CN112291539A - 成像装置和电子设备

Info

Publication number: CN112291539A
Application number: CN202011183902.5A
Authority: CN
Inventors: 杨刚
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2021-01-29

Abstract

本申请公开了一种成像装置和电子设备，属于成像技术领域。所述成像装置包括：镜头模组、图像传感器以及光谱滤光组件，光线经所述镜头模组射入所述图像传感器；所述镜头模组包括至少两个镜头部件，至少两个所述镜头部件包括镜头组、设置于所述镜头组之前的平面镜片、准直组件中的至少一个；所述光谱滤光组件设置于所述镜头模组上。本申请实施例，通过在现有的成像装置的镜头模组上集成光谱滤光组件，使得具有成像装置的电子设备具有光谱分析功能，这种集成方式不仅能够使得电子设备小型化，而且复用了感光等部件，可以降低成本。

Description

成像装置和电子设备

技术领域

本申请属于成像技术领域，具体涉及一种成像装置和电子设备。

背景技术

智能化电子设备逐步融入到人们的日常生活中，并且随着智能化程度的加深，人们对智能化电子设备的需求和依赖也在增加。例如，拍照功能已经成为大部分智能化电子设备上必不可少的功能。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：健康检测、物质分析等相关需求越来越强烈，但是目前人们日常使用的电子设备都不具备相关功能。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种成像装置和电子设备，能够解决目前常用的电子设备不具备健康检测和物质分析等相关功能、不能满足用户的日常检测分析需求的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种成像装置，该成像装置包括：镜头模组、图像传感器以及光谱滤光组件，光线经所述镜头模组射入所述图像传感器；所述镜头模组包括至少两个镜头部件，至少两个所述镜头部件包括镜头组、设置于所述镜头组之前的平面镜片、准直组件中的至少一个；

所述光谱滤光组件设置于所述镜头模组上。

可选的，所述镜头模组包括红外滤光片；

所述光谱滤光组件设置于所述红外滤光片的表面。

可选的，所述镜头组包括至少一个光线调节镜片；

所述光谱滤光组件设置于其中一个所述光线调节镜片的表面。

可选的，所述光谱滤光组件包括红外滤光部件。

可选的，所述光谱滤光组件设置于所述平面镜片上。

可选的，所述光谱滤光组件设置于所述准直组件上。

可选的，所述光谱滤光组件包括至少两个光谱滤光部件，不同的所述光谱滤光部件所能透过的光线的波长不同。

可选的，所述至少两个光谱滤光部件分别设置于所述镜头模组的至少两个不同的镜头部件上，且至少两个所述光谱滤光部件在所述图像传感器上的正投影区域不重叠。

可选的，所述镜头模组的至少两个不同的镜头部件包括红外滤光片、镜头组和设置于所述镜头组之前的平面镜片中的至少两个。

可选的，每一所述光谱滤光部件对应所述图像传感器上的一个感光单元。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述第一方面所述的任一种成像装置。

在本申请实施例中，通过在成像装置上集成光谱滤光组件，实现了光谱分析功能，能够进行健康检测、物质分析，例如可以检测食品的新鲜程度、药品的成分等。而且，以现有的成像装置的镜头模组作为载体集成光谱滤光组件，这种集成化的方式不仅可以使得集成了光谱分析功能的电子设备能够小型化，而且复用了光学部件、感光部件(即图像传感器)等部件，可以降低成本。

附图说明

图1是本申请实施例中光谱滤光组件设置于红外滤光片的表面的成像装置的结构示意图；

图2是本申请实施例中光谱滤光组件设置于镜头组上的成像装置的结构示意图；

图3是本申请实施例中光谱滤光和红外滤光结合后设置于镜头组上的成像装置的结构示意图；

图4是本申请实施例中光谱滤光组件设置于镜头组之前的平面镜片上的成像装置的结构示意图；

图5是本申请实施例中光谱滤光组件设置到微透镜与图像传感器的感光层之间的成像装置的结构示意图；

图6是本申请实施例中包括多个光谱滤光部件的光谱滤光组件的结构示意图；

图7是本申请实施例中设置图6所示的光谱滤光组件的成像装置形成的光谱图像示意图；

图8是本申请实施例中多个光谱滤光部件设置于镜头模组上多个不同部件的成像装置的结构示意图。

附图标记说明：

101-镜筒或马达；102-线路板；103-补强板；104-光谱滤光组件；1041-光谱滤光部件；105-红外滤光片；106-图像传感器；1061-感光层；1062-金线层；1063-硅基板；107-镜头组；108-平面镜片；109-微透镜。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的成像装置进行详细地说明。

本申请实施例提供了一种成像装置，包括：镜头模组、图像传感器106以及光谱滤光组件104，光线经所述镜头模组射入所述图像传感器106；所述镜头模组包括至少两个镜头部件，至少两个所述镜头部件包括镜头(lens)组107、设置于所述镜头组之前的平面镜片108、准直组件中的至少一个；

所述光谱滤光组件104设置于所述镜头模组上。

具体的，所述光谱滤光组件设置于所述镜头模组中的光路系统上，光路系统是指光线通过的各个部件组成的系统。

光线经过光路系统射入图像传感器106后，由图像传感器106将光信号转换为电信号。光路系统也可以称为光学系统。

本申请实施例中，在成像装置上集成了光谱滤光组件104，从而可以实现光谱分析功能，能够进行健康检测、物质分析，例如可以检测食品的新鲜程度、药品的成分等。而且，以现有的成像装置的镜头模组作为载体集成光谱滤光组件104，这种集成化的方式不仅可以使得集成了光谱分析功能的电子设备能够小型化，而且复用了光学部件、感光部件(即图像传感器106)等部件，可以降低成本。

本申请实施例中所述光谱滤光组件104可以设置于镜头模组上的各种位置，只要能够实现光线过滤即可。下面举例说明上述成像装置。

请参阅图1，其中一种可选的具体实施方式中，所述镜头模组包括红外滤光(infrared filter，IR filter)片105；

所述光谱滤光组件104设置于所述红外滤光片105的表面，具体可以是上表面，也可以是下表面。

本申请实施例中，在光线经过的路径上，IR片上增加光谱滤光组件104。这是一种相对容易实现的方式，IR片本身制作时即需要镀膜工艺，其本身就是一个滤光片，只需要增加光谱需要的滤光波段的膜层即可。而且，IR片成本较低，增加光谱滤光组件104导致的良率损失相对较小，成本优势较大。

光谱滤光组件104既可以集成在红外滤光片105的上表面，也可以集成在红外滤光片105的下表面，相对灵活。

请参阅图2，另一种可选的具体实施方式中，所述镜头组107包括至少一个光线调节镜片；

所述光谱滤光组件104设置于其中一个所述光线调节镜片的表面，具体可以是上表面也可以是下表面。

本申请实施例中，也可以将光谱滤光组件104集成在镜头组107上。具体的，可以根据实际情况将光谱滤光组件104增加在镜头组107的不同镜片上。当然，镜头组107的镜片的上下表面均可用于设置光谱滤光组件104。

进一步可选的，请参阅图3，所述光谱滤光组件包括红外滤光部件，也即所述光谱滤光组件复用于红外滤光，换句话说所述光谱滤光组件既可以用于光谱滤光，也可以用于红外滤光，集成了红外滤光片105的功能。

举例来说，本申请实施例中，可以将IR滤光和光谱滤光结合后统一将滤光膜增加在镜头组107的镜片上，增加光谱功能的同时也可以集成IR的功能，使得镜头模组更加集成化。

当然，如果设置于所述镜头模组上的光谱滤光组件包括红外滤光部件，那么镜头模组就可以不需要额外设置红外滤光片。

请参阅图4，第三种可选的具体实施方式中，所述光谱滤光组件104设置于所述平面镜片108上。

平面镜片108设置于镜头组107之前，从而光线是先经过平面镜片108，然后射入镜头组107。

本申请实施例中，在光线经过的路径上的镜片上增加光谱滤光组件104，具体可根据实际情况增加在不同的表面。所述平面镜片108为外镜片，不属于成像模组的一部分。具体的，平面镜片108可以起到保护成像模组(尤其是镜头组107)的作用，其不具有改变光线的能力。

本申请实施例，将光谱滤光组件104从成像模组中分离出来，放在摄像头模组或其他成像模组的外面，不受模组制程的影响，更加灵活。

请参阅图5，其他可选的具体实施方式中，所述光谱滤光组件104还可以设置到微透镜(Micro Lens，ML)109与图像传感器106的感光层1061之间。

具体的，所述感光层1061包括多个光感二极管(Photo Diode，PD)。感光层1061的下方还依次设置有金线层(metal wire)1062和硅基板(silicon substrate)1063。光线经微透镜109射入光谱滤光组件104，然后进入感光层1061转换为电信号。

可选的，所述光谱滤光组件104设置于所述准直组件上。

不仅可以通过镜头组107来处理光线，也可以通过准直方式来处理光线。光谱滤光组件104也可以设置在镜头模组上的准直组件上。

可选的，请参阅图6，所述光谱滤光组件104包括至少两个光谱滤光部件1041，不同的所述光谱滤光部件1041所能透过的光线的波长不同。

具体的，光线通过包括光谱滤光组件104的镜头模组在图像传感器106上成像。当采用图6所示的包括多个光谱滤光部件1041的光谱滤光组件104时，光线入射后通过光谱滤光组件104过滤，不同位置的光谱滤光部件1041过滤不同的波段，分别入射要求的波段光线λ1、λ2、λ3……，最终实现如图7所示的不同波段的光谱图像。

本申请实施例中，所能透过的光线的波长不同的光谱滤光组件104可以用来检测不同的物质，因此设置多个所能透过的光线的波长不同的光谱滤光组件104可以提高检测和应用的广泛度。可以适用于分辨率较高的cmos(互补金属氧化物半导体，感光元件)镜头。

进一步可选的，所述至少两个光谱滤光部件1041分别设置于所述镜头模组的至少两个不同的镜头部件上，且至少两个所述光谱滤光部件1041在所述图像传感器106上的正投影区域不重叠。

另外，还可以有部分光谱滤光部件1041设置在微透镜(Micro Lens，ML)109与图像传感器106的感光层1061之间。

可选的，所述镜头模组的至少两个不同的镜头部件包括红外滤光片105、镜头组107和设置于所述镜头组107之前的平面镜片108中的至少两个。

具体的，请参阅图8，所述光谱滤光组件104的光谱滤光部件1041可以分别设置在镜头模组上的多个不同部件上。

本申请实施例中，在光线经过的路径上的不同部件的不同区域增加滤光波长不同的光谱滤光部件1041，可根据实际情况调整，灵活性强。

可选的，每一所述光谱滤光部件1041对应所述图像传感器106上的一个感光单元。

具体的，每一感光单元包括至少一个光感二极管。

可选的，本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述的任一种成像装置。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims

1.一种成像装置，其特征在于，包括：镜头模组、图像传感器以及光谱滤光组件，光线经所述镜头模组射入所述图像传感器；所述镜头模组包括至少两个镜头部件，至少两个所述镜头部件包括镜头组、设置于所述镜头组之前的平面镜片、准直组件中的至少一个；

所述光谱滤光组件设置于所述镜头模组上。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述镜头模组包括红外滤光片；

所述光谱滤光组件设置于所述红外滤光片的表面。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述镜头组包括至少一个光线调节镜片；

4.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述光谱滤光组件包括红外滤光部件。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述光谱滤光组件设置于所述平面镜片上。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述光谱滤光组件设置于所述准直组件上。

7.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述光谱滤光组件包括至少两个光谱滤光部件，不同的所述光谱滤光部件所能透过的光线的波长不同。

8.根据权利要求7所述的成像装置，其特征在于，所述至少两个光谱滤光部件分别设置于所述镜头模组的至少两个不同的镜头部件上，且至少两个所述光谱滤光部件在所述图像传感器上的正投影区域不重叠。

9.根据权利要求8所述的成像装置，其特征在于，所述镜头模组的至少两个不同的镜头部件包括红外滤光片、镜头组和设置于所述镜头组之前的平面镜片中的至少两个。

10.根据权利要求7所述的成像装置，其特征在于，每一所述光谱滤光部件对应所述图像传感器上的一个感光单元。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的成像装置。