CN112637474B - 摄像头模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摄像头模组及电子设备，该摄像头模组包括镜头模组、第一反射透镜、多个图像传感器和处理器；第一反射透镜将入射光线分为射向不同方向的入射光线；多个图像传感器接收不同方向的入射光线，每个所述图像传感器对应像曲面的多个区域的其中一个区域，且每个所述图像传感器的接收面与对应的一个区域内的像曲面相切，以捕捉多个图像数据；处理器合成多个图像数据。本申请通过第一反射透镜将入射光线分成射向不同方向的入射光线，并通过对应的图像传感器捕捉像曲面中不同区域的图像数据，将不同图像数据合成后能够得到更加清晰的图像，从而避免了增加镜头会增加设备成本，设置光圈会降低感光能力，导致整体图像的画质降低的问题。

Description

摄像头模组及电子设备

技术领域

本申请属于成像技术领域，具体涉及一种摄像头模组及电子设备。

背景技术

用户进行拍摄成像的过程中，会因光学成像存在的像差问题导致经过镜头的光线存在场曲的问题。场曲会导致平面物体成像后的像面变为曲面，会导致对光线中图像信息的捕捉过程中捕捉的图像画质模糊。

相关技术中，一般会增加折射率配合的镜头对场曲进行优化。或者，在镜头之间设置光圈进行优化。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：增加镜头会增加设备成本，设置光圈会降低感光能力，导致整体图像的画质降低。

发明内容

本申请旨在提供一种摄像头模组，至少解决增加镜头会增加设备成本，设置光圈会降低感光能力，导致整体图像的画质降低的问题之一。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种摄像头模组，该摄像头模组包括镜头模组、第一反射透镜、多个图像传感器和处理器；

所述第一反射透镜位于经过所述镜头模组的入射光线的光路上，以将所述入射光线分为射向不同方向的入射光线；

多个所述图像传感器接收经过第一反射透镜射向不同方向的入射光线，所述入射光线具有的像曲面包括多个区域，每个所述图像传感器对应其中一个区域，且每个所述图像传感器的接收面与对应的一个区域内的像曲面相切，以捕捉多个图像数据。

所述处理器合成所述多个图像数据。

第二方面，本申请实施例提出了电子设备，该电子设备包括如上所述的摄像头模组。

在本申请的实施例中，通过第一反射透镜将入射光线分成射向不同方向的入射光线，并通过对应的图像传感器捕捉像曲面中不同区域的图像数据，将不同图像数据合成后能够得到更加清晰的图像，从而避免了增加镜头会增加设备成本，设置光圈会降低感光能力，导致整体图像的画质降低的问题。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例的摄像头模组的结构示意图。

图2是本申请一个实施例中摄像头模组工作的原理图。

附图标记：1：镜头模组，2：第一反射透镜，31：第一图像传感器，32：第二图像传感器，41：第一支撑部，42：第二支撑部，5：壳体，61：第一红外滤波器，62：第二红外滤波器。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。

在本申请一个实施例中，提供了一种摄像头模组，如图1所示，该摄像头模组包括镜头模组1、第一反射透镜2、多个图像传感器和处理器；

所述第一反射透镜2位于经过所述镜头模组1的入射光线的光路上，以将所述入射光线分为射向不同方向的入射光线；

多个所述图像传感器接收经过第一反射透镜射向不同方向的入射光线，所述入射光线具有的像曲面包括多个区域，每个所述图像传感器对应其中一个区域，且每个所述图像传感器的接收面与对应的一个区域内的像曲面相切，以捕捉多个图像数据。

所述处理器合成所述多个图像数据。

经过镜头模组1的入射光线为外部景物反射的光线。在入射光线经过镜头模组1之后的光路上设置第一反射透镜2。第一反射透镜2能够将入射光线分为射向不同方向的入射光线，例如，入射光线的一部分沿原方向穿过第一反射透镜2，另一部分被第一反射透镜2反射至另一方向。不同方向的入射光线均具有经过镜头模组的图像数据，即每个方向的入射光线都具有经过镜头模组1造成的场曲，会产生相同的像曲面。对应每个方向的入射光线设置有图像传感器，每个入射光线的光路上对应的图像传感器接收该入射光线的图像数据。入射光线具有的像曲面包括多个区域，每个图像传感器与对应的一个区域内的像曲面相切，以使每个图像传感器接收到的图像数据中，对应区域内的图像相对于其他区域更加清晰。多个图像传感器捕捉到的多个图像数据具有多个区域的更加清晰的图像数据。

得到了多个图像数据后，再通过处理器合成多个图像数据，从而得到清晰的图像。合成得到的图像中，相对于单个图像传感器接收的整体图像，每个区域内均是更加清晰的图像，使得摄像头模组捕捉到的整体图像更加清晰。

图像传感器是以平面的感光部接收图像光线，每个图像传感器与像曲线中的不同区域相切。这样能够使在接收到的图像数据中，与图像传感器对应的区域具有更清晰的图像数据，将多个图像中对应的各区域的更加清晰的图像数据合成，得到的图像相对于直接捕捉经过镜头模组1后的光线中的图像能够得到具有更加清晰画质的图像。

在该实施例中，通过多个图像传感器接收像曲面中多个区域的更加清晰的图像数据，将接收到的多个图像数据合成得到更加清晰的图像。不需要增加镜头模组中镜片的数量，不会增加镜片的成本，避免增加镜片导致镜头模组1过于笨重。不需要设置光圈，不会影响图像画质。

可选地，每个图像传感器与对应区域内的像曲面的中间位置相切。在每个区域内，切点位于该区域内像曲面的中心位置。

这样可以是图像传感器捕捉到的每个区域内的图像数据的清晰度更加均匀，提高了合成后整体图像的清晰度。

例如，图2所示，第一区域对应像曲面左边一半，第二区域对应像曲面右边一半，第一图像传感器31与左边一半像曲面的中点相切。以图2中曲线为均匀的弧线为例，第一区域的中点即图中曲线的左边一半的中点。

在一个实施例中，如图1所示，多个所述图像传感器包括第一图像传感器31和第二图像传感器32，所述入射光线具有的像曲面包括第一区域和第二区域，所述第一图像传感器31接收经过所述第一反射透镜2射向第一方向的入射光线，所述第一图像传感器31的接收面与第一区域内的像曲面相切，以捕捉第一图像数据，所述第二图像传感器32接收经过所述第一反射透镜2射向第二方向的入射光线，所述第二图像传感器32的接收面与第二区域内的像曲面相切，以捕捉第二图像数据，所述处理器合成所述第一图像数据和所述第二图像数据。

在该实施例中，通过第一反射透镜2将成像具有场曲的入射光线分为第一方向和第二方向的入射光线，第一方向和第二方向的入射光线因场曲的问题，在成像时均具有像曲面，并且像曲面包含的图像数据相同。第一图像传感器31捕捉到的第一图像数据中，第一区域内的图像更加清晰。第二图像传感器32捕捉到的第二图像数据中，第二区域内的图像更加清晰。将第一图像数据和第二图像数据合成，能够得到更加清晰的整体图像。

在一个实施例中，所述第一反射透镜2的反射率为50％。

在该实施例中，反射率为50％的第一反射透镜2将经过镜头模组1的入射光线分为两束强度相同的光线，且第一方向的入射光线形成的像曲面与第二方向的入射光线形成的像曲面为相同的像曲面。相当于第一图像传感器31和第二图像传感器32接收到同一像曲面的不同区域的图像数据，合成后能够得到各部分均更加清晰的图像。

例如，所述第一反射透镜2的轴向与所述入射光线射向所述镜头模组1的入射方向的夹角为45°。

第一反射透镜2使射向第一方向和第二方向的两束入射光线之间的夹角为90°，这样第一图像传感器31接收第一方向的入射光线，第二图像传感器32接收第二方向的入射光线，两者互不干扰，使接收到的图像数据更加准确，合成的图像更加清晰，画质更高。

在一个实施例中，该摄像头模组还包括驱动装置，所述驱动装置驱动所述第一反射透镜2转动，以使经过所述第一反射透镜2的入射光线能够射向所述多个图像传感器。

在该实施例中，经过镜头模组1的入射光线射向图像传感器，驱动装置驱动第一反射透镜2转动预定角度后，能够改变经过第一反射透镜2的入射光线的方向，从而使另外的图像传感器接收到入射光线中的图像数据。每个图像传感器的接收面与对应区域的像曲面相切，已接收到经过第一反射透镜2后对应的入射光线上的图像数据。

其中，将像曲面分为对应图像传感器数量的多个区域，每个图像传感器的接收面与其中的一个区域的像曲面相切。每束入射光线中具有的像曲面的图像数据相同，每个图像传感器能够对应接收不同区域中更加清晰的图像数据，多个图像传感器接收到的图像数据能够合成为经过镜头模组1的入射光线中包含的完整图像信息，且图像更加清晰。

通过多个图像传感器接收入射光线的图像数据，能够得到更清晰的不同区域的图像数据，从而使合成的图像更加清晰。本领域技术人员可根据摄像头模组的结构以及对图像清晰度等实际需求设置图像传感器的数量。每个图像传感器接收像曲面上的不同区域，从而合成完整的图像，图像传感器越多，则合成的图像越清晰，画质越高。

可选地，多个所述图像传感器包括第三图像传感器、第四图像传感器、第五图像传感器和第六图像传感器，所述入射光线具有的像曲面包括第三区域、第四区域、第五区域和第六区域；

所述驱动装置驱动所述第一反射透镜2至第一位置的情况下，入射光线经过所述第一反射透镜2射向第三方向和第四方向，所述第三图像传感器接收射向第三方向的入射光线，所述第三图像传感器的接收面与所述第三区域内的像曲面相切，以捕捉第三图像数据，第四图像传感器接收射向第四方向的入射光线，所述第四图像传感器的接收面与所述第四区域内的像曲面相切，以捕捉第四图像数据；

所述驱动装置驱动所述第一反射透镜2至第二位置的情况下，入射光线经过所述第一反射透镜2后射向第五方向和第六方向，所述第五图像传感器接收射向第五方向的入射光线，所述第五图像传感器的接收面与所述第五区域内的像曲面相切，以捕第五图像数据，第六图像传感器接收射向第六方向的入射光线，所述第六图像传感器的接收面与所述第六区域内的像曲面相切，以捕捉第六图像数据；

处理器合成第三图像数据、第四图像数据、第五图像数据和第六图像数据。

驱动装置驱动第一反射透镜2转动使入射光线能够射向第三方向、第四方向、第五方向和第六方向，并被对应的第三图像传感器、第四图像传感器、第五图像传感器和第六图像传感器接收。第三图像传感器、第四图像传感器、第五图像传感器和第六图像传感器的接受位置使每个图像传感器的接收面与对应的区域的像曲面相切。以使捕捉到的第三图像数据、第四图像数据、第五图像数据和第六图像数据具有每个图像传感器对应的区域更加清晰的图像数据。例如，第三图像数据中，具有第三图像传感器对应的第三区域的更加清晰的图像数据。即，在第三图像数据中，第三区域的清晰度相对于其他区域更优。

在一个实施例中，所述摄像头模组还包括第二反射透镜和第三反射透镜，入射光线经过所述第一反射透镜后分为射向所述第二反射透镜和所述第三反射透镜的入射光线，经过所述第二反射透镜的入射光线射向第七方向和第八方向，经过所述第三反射透镜的入射光线射向第九方向和第十方向；

多个所述图像传感器包括第七图像传感器、第八图像传感器、第九图像传感器和第十图像传感器，所述入射光线具有的像曲面包括第七区域、第八区域、第九区域和第十区域，所述第七图像传感器接收射向第七方向的入射光线，所述第七图像传感器的接收面与所述第七区域内的像曲面相切，以捕捉第七图像数据，所述第八图像传感器接收射向第八方向的入射光线，所述第八图像传感器的接收面与所述第八区域内的像曲面相切，以捕捉第八图像数据，所述第九图像传感器接收射向第九方向的入射光线，所述第九图像传感器的接收面与所述第九区域内的像曲面相切，以捕捉第九图像数据，所述第十图像传感器接收射向第十方向的入射光线，所述第十图像传感器的接收面与所述第十区域内的像曲面相切，以捕捉第十图像数据；

处理器合成第七图像数据、第八图像数据、第九图像数据和第十图像数据。

在该实施例中，经过第一反射透镜2的入射光线射向第二反射透镜和第三反射透镜，并被分成射向第七方向、第八方向、第九方向和第十方向的入射光线。对应的第七图像传感器、第八图像传感器、第九图像传感器和第十图像传感器接收对应方向的入射光线中的图像数据。第七图像传感器、第八图像传感器、第九图像传感器和第十图像传感器中，每个图像传感器的接收面与对应区域内的像曲面相切，以使捕捉到的图像数据中对应区域具有更清晰的画质。将多个图像数据合成后能够得到更清晰，具有更高画质的整体图像。例如，将每个图像数据中最清晰的区域合成，以形成更加清晰的整体图像。

为了得到更加清晰的图像，本领域人员可以继续增加反射透镜和图像传感器，将入射光向分为射向更多不同方向的入射光线，每个图像传感器对应像曲面中的一个区域，每个图像传感器接收对应的入射光线，并与对应的区域内的像曲面相切。更多个图像传感器能够接收到更多图像数据，每个图像数据中具有像曲面的更小范围内的清晰图像，合成完整的图像后，能够得到具有更高清晰度的图像。

将像曲面划分为更多的小区域，每个小区域内的像曲面更趋近图像传感器的接收面，从而使每个图像传感器接收到的图像数据中，对应区域内的图像更加清晰。进一步地，合成的整体图像也更加清晰。

在一个实施例中，如图1所示，所述摄像头模组还包括壳体5，所述壳体5形成容置腔，所述第一反射透镜2、多个所述图像传感器和所述处理器均设置于所述容置腔内，所述镜头模组1设置于所述壳体5上；

所述壳体5上设置多个支撑部，多个所述支撑部与多个所述图像传感器一一对应，所述图像传感器设置在对应的支撑部上，每个图像传感器的感应面与对应方向上的入射光线形成对应的预设角度，以使每个图像传感器的接收面与对应的一个区域内的像曲面相切。

在该实施例中，支撑部使图像传感器在对应的入射光线的光路中形成预设角度，以使图像传感器与对应区域内的像曲面相切。图像传感器在预设角度下接收到的图像数据中，使对应区域内的图像数据更加清晰。

例如，第一图像传感器31设置于第一支撑部41上，第一支撑部41使第一图像传感器31以第一预设角度接收第一图像数据，第一图像传感器31的接收面与第一区域内的像曲面相切。第二图像传感器32设置于第二支撑部42上，第二支撑部42使第二图像传感器32以第二预设角度接收第二图像数据，第二图像传感器32的接收面与第二区域内的像曲面相切。

例如，根据第一方向和第二方向入射光线的光路设置第一预设角度和第二预设角度，使第一图像传感器31的接收面与像曲面中的一半区域相切，以使在得到的第一图像数据中，第一区域内的图像更加清晰。第二图像传感器32的接收面与像曲面中的另一半区域相切，以使在得到的第二图像数据中，第二区域内的图像更加清晰。这样不同图像传感器接收到的图像数据能够合成完整的图像，并且将像曲线分为了两个区域，从而能够接收到具有两个区域内的更加清晰的图像数据。

如图2所示，第一图像传感器31以第一预设角度接收第一图像数据，第一预设角度使第一图像传感器31的接收面与第一区域内的像曲面相切，使第一图像数据内的第一区域具有更加清晰的画质。同样的，第二图像传感器32以第二预设角度接收第二图像数据，第二预设角度使第二图像传感器32的接收面与第二区域内的像曲面相切，使第二图像数据内的第二区域具有更加清晰的画质。

通过合成第一图像数据和第二图像数据，能够使完整的图像具有第一区域的清晰画质和第二区域的清晰画质。该完整图像相对于单个图像传感器接收的图像具有更加清晰的画质。

在多个图像传感器的实施例中，每个图像传感器对应像曲面中的一个区域，以捕捉到该区域内更加清晰的图像数据。图像传感器具有一定的空间体积，将入射光线分开分别接收对应区域能够避免各图像传感器之间相互影响，提高接收效率。

在一个实施例中，该摄像头模组还包括多个红外滤波器，多个红外滤波器与多个图像传感器一一对应，所述红外滤波器过滤射向对应图像传感器的入射光线。

红外滤波器能够过滤入射光线，避免图像传感器常胜伪色/波纹，从而提高图像传感器接收到的图像数据的有效分辨率和色彩还原性，以提高图像画质。

例如图1中所示，第一红外滤波器61过滤第一方向的入射光线，提高第一图像传感器31接收的图像数据的有效分辨率和色彩还原性。第二红外滤波器62过滤第二方向上的入射光线，提高第二图像传感器32接收的图像数据的有效分辨率和色彩还原性。

在本申请的一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任意一实施例所述的摄像头模组。

用户使用该电子设备拍摄，能够获取更清晰、更高画质的图像。不需要增加镜头模组中的镜片或光圈，有效解决了增加镜头会增加设备成本，设置光圈会降低感光能力，以及导致整体图像的画质降低的问题。能够有效解决摄像头的场曲问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括镜头模组、第一反射透镜、多个图像传感器和处理器；

所述第一反射透镜位于经过所述镜头模组的入射光线的光路上，以将所述入射光线分为射向不同方向的入射光线，入射光线的一部分沿原方向穿过第一反射透镜，另一部分被第一反射透镜反射至另一方向；

所述多个图像传感器对应接收经过第一反射透镜射向不同方向的入射光线，所述入射光线具有的像曲面包括多个区域，每个所述图像传感器对应其中一个区域，且每个所述图像传感器的接收面与对应的一个区域内的像曲面相切，以捕捉多个图像数据；

所述处理器合成所述多个图像数据。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，多个所述图像传感器包括第一图像传感器和第二图像传感器，所述入射光线具有的像曲面包括第一区域和第二区域，所述第一图像传感器接收经过所述第一反射透镜射向第一方向的入射光线，所述第一图像传感器的接收面与第一区域内的像曲面相切，以捕捉第一图像数据，所述第二图像传感器接收经过所述第一反射透镜射向第二方向的入射光线，所述第二图像传感器的接收面与第二区域内的像曲面相切，以捕捉第二图像数据，所述处理器合成所述第一图像数据和所述第二图像数据。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一反射透镜的反射率为50％。

4.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一反射透镜的轴向与所述入射光线射向所述镜头模组的入射方向的夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置驱动所述第一反射透镜转动，以使经过所述第一反射透镜的入射光线能够射向所述多个图像传感器。

6.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，多个所述图像传感器包括第三图像传感器、第四图像传感器、第五图像传感器和第六图像传感器，所述入射光线具有的像曲面包括第三区域、第四区域、第五区域和第六区域；

所述驱动装置驱动所述第一反射透镜至第一位置的情况下，入射光线经过所述第一反射透镜射向第三方向和第四方向，所述第三图像传感器接收射向第三方向的入射光线，所述第三图像传感器的接收面与所述第三区域内的像曲面相切，以捕捉第三图像数据，第四图像传感器接收射向第四方向的入射光线，所述第四图像传感器的接收面与所述第四区域内的像曲面相切，以捕捉第四图像数据；

所述驱动装置驱动所述第一反射透镜至第二位置的情况下，入射光线经过所述第一反射透镜后射向第五方向和第六方向，所述第五图像传感器接收射向第五方向的入射光线，所述第五图像传感器的接收面与所述第五区域内的像曲面相切，以捕捉第五图像数据，第六图像传感器接收射向第六方向的入射光线，所述第六图像传感器的接收面与所述第六区域内的像曲面相切，以捕捉第六图像数据；

处理器合成第三图像数据、第四图像数据、第五图像数据和第六图像数据。

7.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括第二反射透镜和第三反射透镜，入射光线经过所述第一反射透镜后分为射向所述第二反射透镜和所述第三反射透镜的入射光线，经过所述第二反射透镜的入射光线射向第七方向和第八方向，经过所述第三反射透镜的入射光线射向第九方向和第十方向；

多个所述图像传感器包括第七图像传感器、第八图像传感器、第九图像传感器和第十图像传感器，所述入射光线具有的像曲面包括第七区域、第八区域、第九区域和第十区域，所述第七图像传感器接收射向第七方向的入射光线，所述第七图像传感器的接收面与所述第七区域内的像曲面相切，以捕捉第七图像数据，所述第八图像传感器接收射向第八方向的入射光线，所述第八图像传感器的接收面与所述第八区域内的像曲面相切，以捕捉第八图像数据，所述第九图像传感器接收射向第九方向的入射光线，所述第九图像传感器的接收面与所述第九区域内的像曲面相切，以捕捉第九图像数据，所述第十图像传感器接收射向第十方向的入射光线，所述第十图像传感器的接收面与所述第十区域内的像曲面相切，以捕捉第十图像数据；

处理器合成第七图像数据、第八图像数据、第九图像数据和第十图像数据。

8.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括壳体，所述壳体形成容置腔，所述第一反射透镜、多个所述图像传感器和所述处理器均设置于所述容置腔内，所述镜头模组设置于所述壳体上；

所述壳体上设置有多个支撑部，多个所述支撑部与多个所述图像传感器一一对应，所述图像传感器设置在对应的支撑部上，每个所述图像传感器的接收面与对应方向上的入射光线形成对应的预设角度，以使每个所述图像传感器的接收面与对应的一个区域内的像曲面相切。

9.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，还包括多个红外滤波器，多个红外滤波器与多个图像传感器一一对应，所述红外滤波器过滤射向对应的所述图像传感器的入射光线。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1－9任意一项所述的摄像头模组。

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