CN112835175A - 一种摄像模组及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种摄像模组及终端设备，摄像模组包括：直角棱镜、成像透镜组和电子感光器件，其中，直角棱镜包括斜面、第一直角面和第二直角面，斜面为全反射面，且第一直角面和第二直角面中至少有一个覆盖近红外截止膜；直角棱镜接收并反射入射光线，反射后的入射光线的光路上依次设有成像透镜组和电子感光器件，成像透镜组的主光轴与电子感光器件的中心线重合。通过在直角棱镜的两个直角面中的至少一个覆盖近红外截止膜，可以达到与传统采用IRCF滤除近红外波段相同的效果，并且可以避免IRCF与成像透镜组的最后一片透镜发生二次反射，或与电子感光器件(微透镜阵列)表面发生强反射，产生多种“鬼影”现象，提升了消费者的拍照体验。

Description

一种摄像模组及终端设备

技术领域

本申请涉及摄像领域，特别涉及一种摄像模组及终端设备。

背景技术

近年来，终端设备的内置摄像模组的摄影功能日益丰富，从单摄头的摄像模组发展到双摄头的摄像模组、多摄头的摄像模组；在广角摄像模组的基础上，增加了长焦摄像模组和超广角摄像模组等。从消费者使用角度考虑，广角、超广角和长焦三类摄像模组是常用的摄影系统，尤其是长焦摄像模组，在户外远距离取景方面具有明显的优势。从终端设备市场的摄像模组发展趋势看，长焦摄像模组也逐渐成为各终端设备提供厂家竞争的着力点。以广角摄像模组(等效焦距23mm～28mm之间)为1倍基底，逐渐会出现2倍、3倍、4倍、5倍以及更大倍率的长焦摄像模组。从长焦摄像模组的架构形态看，直立式的架构形式无法克服系统总长随焦距或像面高度增大的约束，不能满足5倍及以上倍率的长焦摄像结构设计，潜望式的架构形式应运而生。

而在潜望式的摄像模组中，近红外滤光片(IR-cut filter，IRCF)通常布置在电子感光器件与成像透镜组之间，IRCF的物方侧的近红外截止膜(IR coating)的反射率较高，容易与成像透镜组的最后一片透镜发生二次反射，另外，也容易与电子感光器件(微透镜阵列)表面发生强反射，因此会产生多种“鬼影”现象，影响消费者的拍照体验。

发明内容

本申请提供一种摄像模组及终端设备，采用直角棱镜作为其反射元件，并在其直角面覆盖近红外截止膜，避免在电子感光器件中产生多种“鬼影”现象，提升消费者的拍照体验。

第一方面，提供一种摄像模组，所述摄像模组包括：直角棱镜、成像透镜组和电子感光器件，其中，所述直角棱镜包括斜面、第一直角面和第二直角面，所述斜面为全反射面，且所述第一直角面和所述第二直角面中至少有一个直角面覆盖近红外截止膜；所述直角棱镜接收并反射入射光线，反射后的所述入射光线的光路上依次设有所述成像透镜组和所述电子感光器件，所述成像透镜组的主光轴与所述电子感光器件的中心线重合。

根据本申请的实施例，与传统的摄像模组相比，没有采用IRCF，而通过在直角棱镜的两个直角面中的至少一个覆盖近红外截止膜，可以达到与传统采用IRCF滤除近红外波段相同的效果，并且可以避免IRCF与成像透镜组的最后一片透镜发生二次反射，或与电子感光器件(微透镜阵列)表面发生强反射，产生多种“鬼影”现象，提升了消费者的拍照体验。同时，由于把IRCF从摄像模组中去掉，由直角棱镜承担近红外截止功能，摄像模组的结构更加紧凑，可以更好适应如今终端设备更加轻薄的需要。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述直角棱镜的材料为白玻璃、蓝玻璃或树脂型吸收材料。

根据本申请的实施例，可以根据实际的设计需要及成本确定合适的直角棱镜的材料。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一直角面或所述第二直角面覆盖近红外截止膜，所述第一直角面或所述第二直角面中未覆盖近红外截止膜的直角面覆盖减反射膜。

根据本申请的实施例，可以对近红外截止的同时增加其他光波段的通过率，可以根据设计需求选择减反射膜的带宽。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述近红外截止膜为干涉型膜系。

根据本申请的实施例，近红外截止膜可以为干涉型膜系，可以充分对近红外波段进行截止，同时，也可以充分对紫外波段进行截止。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述近红外截止膜的膜层数量大于或等于30。

根据本申请的实施例，近红外截止膜的膜层数量大于或等于30层，可以充分对近红外波段进行截止，同时，也可以充分对紫外波段进行截止。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述摄像模组还包括滤光片，所述滤光片位于所述成像透镜组与所述电子感光器件之间反射后的所述入射光线的光路上，且所述滤光片的中心线与所述成像透镜组的主光轴重合。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述滤光片的材料为白玻璃、蓝玻璃或树脂型吸收材料。

根据本申请的实施例，可以根据实际的设计需要及成本确定合适的滤光片的材料，滤光片的材料为白玻璃，则滤光片相当于电子感光器件前的保护玻璃，可以对电子感光器件起到保护作用，滤光片的材料为蓝玻璃或树脂型吸收材料，则可以增强摄像模组的近红外截止能力。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述滤光片的两个表面覆盖减反射膜，所述滤光片的两个表面的反射率在可见光范围内在2％以下。

根据本申请的实施例，通过在滤光片的两个表面覆盖减反射膜可以增加光的通过率，减少反射，避免反射光与电子感光器件表面发生强反射，产生多种“鬼影”现象，提升消费者的拍照体验。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述滤光片的物方侧表面覆盖近红外截止膜，所述滤光片的另一侧覆盖减反射膜。

根据本申请的实施例，可以充分对近红外波段进行截止，同时，增加光的通过率，减少反射，避免反射光与电子感光器件表面发生强反射，产生多种“鬼影”现象，提升消费者的拍照体验。

第二方面，本申请提供了一种终端设备，所述终端设备包括至少一个如上述第一方面中任一种所述的摄像模组。

附图说明

图1是本申请提供的终端设备的示意图。

图2是本申请实施例提供的一种摄像模组的剖面示意图。

图3是本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的另一种摄像模组的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例中的终端设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜等需要等可以进行拍摄的终端设备。终端设备还可以是无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wirelesslocal loop，WLL)站、个人数字助手(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的具有摄像模组的终端设备或是仅仅具有拍摄功能的电子设备，例如，相机等，本申请实施例对此并不限定。

图1是终端设备100的示意图，在此，以终端设备为手机进行说明。

如图1所示，终端设备可以包括壳体，显示屏和至少一个摄像模组，摄像模组可以位于终端设备的不同位置，应理解，可以是内置于终端设备的一体式摄像模组或者是可在终端设备进行拍摄时弹出的机械弹出式摄像模组，例如，摄像模组可以安装在壳体或者显示屏等，也可以是通过无线或有线连接有外设摄像模组的终端设备，本申请在此并不做限制，显示屏安装在壳体上。终端设备100还包括设置于壳体内部的电子元件(图中未示出)，电子元件包括处理器、闪光灯、麦克风、电池等，但不限于此。

如图1所示，终端设备可以包括多个摄像模组，摄像模组可以位于终端设备的不同位置，本申请在此并不做限制。

随着技术的不断发展，终端设备小型化和超薄化已经是发展的趋势，由于摄像模组的高度已经成为限制终端设备超薄化的阻碍，现在有一种潜望式的摄像模组，可以降低摄像模组的高度。

潜望式的摄像模组，主要包括反射元件、成像透镜组、近红外截止滤光片、电子感光器件以及作动器(actuator)等，由于这类系统的焦距更长，通常情况下作动器需要具备光学防抖功能(optical image stabilization，OIS)解决手持式长焦摄影场景的图像模糊问题，提升用户的拍照体验。反射元件在潜望式摄影光学系统具有重要的作用，主要实现光路(光轴)的折转。这类潜望式系统更有效地适配了便携式终端的横向空间，减少对纵向空间(厚度方向)的依赖，是一种比较有价值的解决方案，也是目前一种的发展趋势。

潜望式的摄像模组中，根据设计的空间限制条件，允许光路(光轴)发生一次折转或二次折转等。目前常见的潜望式摄影光学系统反射元件采用玻璃棱镜，置于摄影模组的物方最前端。其中，物方侧为沿着光轴方向，物方的光线经过玻璃棱镜发生90°折转后进入成像透镜组。成像透镜组为多片的树脂镜片结构设计，根据光学设计要求采用非球面或其它面型，实现光线的收敛会聚，成像在电子感光器件上。IRCF位于成像透镜组与电子感光器件中间，主要滤除入射光线中的近红外和紫外波段，改善图像的色彩等，是摄影光学系统中常见的滤光片设计。

而在潜望式的摄像模组中，近红外滤光片(IR-cut filter，IRCF)通常布置在电子感光器件与成像透镜组之间，IRCF的物方侧的近红外截止膜的反射率较高，容易与成像透镜组的最后一片透镜发生二次反射，另外，也容易与电子感光器件(微透镜阵列)表面发生强反射，因此会产生多种“鬼影”现象，影响消费者的拍照体验。

潜望式的摄像模组中的反射元件可以采用直角棱镜或者反射镜，从工艺能力看，直角棱镜更利于实现高精度的平面加工，从材料来看，两个都可以采用玻璃或树脂。直角棱镜的反射原理基于全反射定律，反射镜则需要在反射面进行高反射镀膜。

本申请提供了一种潜望式的摄像模组，其中，潜望式的摄像模组可以采用直角棱镜作为其反射元件，并在其直角面覆盖近红外截止膜，避免在电子感光器件中产生多种“鬼影”现象，提升消费者的拍照体验。

图2是本申请实施例提供的一种摄像模组的剖面示意图。

如图2所示，摄像模组可以包括外壳11，用于放置摄像模组内的多个器件，摄像模组还包括镜头组件12和电子感光器件130，两者组合可以用于将摄像模组接收到的光信号进行成像。

可选地，摄像模组还可以包括电路板13，电路板13可以用于放置电子感光器件130，并与电子感光器件130电连接，将电子感光器件130中接收到的光信号传输给终端设备的处理芯片。

可选地，摄像模组还可以包括驱动马达14和电动磁石16，两者可以组合用于摄像模组的对焦功能。

可选地，驱动马达14可以是音圈马达或微机电系统(micro-electro-mechanicalsystem，MEMS)。

可选地，摄像模组还可以包括位置检测模块15，可以用于确定电子感光器件130的位置，位置检测模块117可以是磁薄膜。

图3是本申请实施例提供的一种摄像模组的结构示意图。

如图3所示，潜望式的摄像模组可以包括直角棱镜110、成像透镜组120和电子感光器件130，直角棱镜110和成像透镜组120可以位于图2中的镜头组件中，其中，直角棱镜110的斜面S02为全反射面且第一直角面S01和第二直角面S03中至少有一个直角面覆盖近红外截止膜。直角棱镜110位于入射光线150的光路上并且直角棱镜的斜面S02可以90度反射入射光线150，反射后的入射光线150的光路上依次设有成像透镜组120和电子感光器件130，成像透镜组120的主光轴与电子感光器件130的中心线重合。

其中，成像透镜组120可以包括多个透镜，本申请实施例选取5个透镜作为举例，但对具体的数量并不做限制，其数量可以根据设计及实际需要增加或减少。在本申请是实施例中，成像透镜组120可以包括5个透镜，分别是第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123、第四透镜124和第五透镜125。反射后的入射光线150的光路上依次设有第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123、第四透镜124、第五透镜125和电子感光器件130，反射后的入射光线150可以依次穿过第一透镜121的两个表面S11和S12、第二透镜122的两个表面S21和S22、第三透镜123的两个表面S31和S32、第四透镜124的两个表面S41和S42和第五透镜125的两个表面S51和S52，最后射入电子感光器件130。

可选地，第一透镜121的两个表面S11和S12、第二透镜122的两个表面S21和S22、第三透镜123的两个表面S31和S32、第四透镜124的两个表面S41和S42和第五透镜125的两个表面S51和S52均可以覆盖减反射膜(AR coating)，减少由于透镜表面反射产生的杂光。其中，可以根据设计及实际需要确定覆盖的减反射膜的带宽和最大反射率，例如，其带宽可以是400nm-700nm，其最大反射率可以是2％，通过覆盖减反射膜可以将覆盖减反射膜后的反射率控制在可见光范围内在2％以下。

应理解，减反射膜的带宽也可以针对某一种特定带宽，例如，可见光范围内的红光，或是绿光的波长。

可选地，在直角棱镜110中一个直角面覆盖近红外截止膜时，第一直角面S01覆盖近红外截止膜，第二直角面S03覆盖减反射膜；或者，第一直角面覆盖减反射膜，第二直角面S03覆盖近红外截止膜。当需要进一步增强摄像模组的近红外截止能力时，可以在第一直角面S01和第二直角面S03均覆盖近红外截止膜，可以利于进一步增强摄像模组的近红外截止能力，其中，近红外波段的波长为800nm至1100nm。

可选地，近红外截止膜可以为干涉型膜系，近红外截止膜的膜层数量大于或等于30层，可以充分对近红外波段进行截止，同时，也可以充分对紫外波段进行截止。

可选地，直角棱镜110的材料可以是近红外波段吸收特性的材质，如蓝玻璃(blueglass)或树脂型吸收材料或者无色玻璃通过覆盖涂覆性吸收材料等，可以提升整个摄像模组近红外截止能力。

应理解，与传统的摄像模组相比，没有采用IRCF，而通过在直角棱镜的两个直角面中的至少一个覆盖近红外截止膜，可以达到与传统采用IRCF滤除近红外波段相同的效果，并且可以避免IRCF与成像透镜组的最后一片透镜发生二次反射，或与电子感光器件(微透镜阵列)表面发生强反射，产生多种“鬼影”现象，提升了消费者的拍照体验。同时，由于把IRCF从摄像模组中去掉，由直角棱镜承担近红外截止功能，摄像模组的结构更加紧凑，可以更好适应如今终端设备更加轻薄的需要。

图4是本申请实施例提供的另一种摄像模组的结构示意图。

如图4所示，潜望式的摄像模组可以包括直角棱镜110、成像透镜组120、电子感光器件130和滤光片140，直角棱镜110和成像透镜组120可以位于图2中的镜头组件中，其中，直角棱镜110的斜面S02为全反射面且第一直角面S01和第二直角面S03中至少有一个直角面覆盖近红外截止膜。直角棱镜110位于入射光线150的光路上并且直角棱镜的斜面S02可以90度反射入射光线150，反射后的入射光线150的光路上依次设有成像透镜组120、滤光片140和电子感光器件130，成像透镜组120的主光轴、滤光片140的中心线和电子感光器件130的中心线重合。

其中，成像透镜组120可以包括多个透镜，本申请实施例选取5个透镜作为举例，但对具体的数量并不做限制，其数量可以根据设计及实际需要增加或减少。在本申请是实施例中，成像透镜组120可以包括5个透镜，分别是第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123、第四透镜124和第五透镜125。反射后的入射光线150的光路上依次设有第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123、第四透镜124、第五透镜125、滤光片140和电子感光器件130，反射后的入射光线150可以依次穿过第一透镜121的两个表面S11和S12、第二透镜122的两个表面S21和S22、第三透镜123的两个表面S31和S32、第四透镜124的两个表面S41和S42和第五透镜125的两个表面S51和S52，最后经由滤光片140射入电子感光器件130。

可选地，第一透镜121的两个表面S11和S12、第二透镜122的两个表面S21和S22、第三透镜123的两个表面S31和S32、第四透镜124的两个表面S41和S42和第五透镜125的两个表面S51和S52均可以覆盖减反射膜，减少由于透镜表面反射产生的杂光。其中，可以根据设计及实际需要确定覆盖的减反射膜的带宽和最大反射率。

可选地，在直角棱镜110中一个直角面覆盖近红外截止膜时，第一直角面S01覆盖近红外截止膜，第二直角面S03覆盖减反射膜；或者，第一直角面覆盖减反射膜，第二直角面S03覆盖近红外截止膜。当需要进一步增强摄像模组的近红外截止能力时，可以在第一直角面S01和第二直角面S03均覆盖近红外截止膜，可以利于进一步增强摄像模组的近红外截止能力。

可选地，近红外截止膜可以为干涉型膜系，近红外截止膜的膜层数量大于或等于30层，可以充分对近红外波段进行截止，保障可见光波段的透过率，同时，也可以充分对紫外波段进行截止。

可选地，滤光片140的材料可以是白玻璃，不具备近红外波段吸收特性。滤光片140的两个表面S61和S62均可以覆盖减反射膜，滤光片140根据设计及实际的要求，可以选择0.07mm～0.40mm之间的任一厚度，该滤光片不具备任何近红外截止能力，相当于电子感光器件130前的保护玻璃(cover glass)，可以对电子感光器件130起到保护作用。

可选地，滤光片140可以是IRCF，其材料可以是近红外波段吸收特性的材质，如蓝玻璃(blue glass)或树脂型吸收材料，同时，也可以在滤光片140的两个表面S61和S62均可以覆盖减反射膜。这种设计可以在提升整个摄像模组近红外截止能力的同时避免由于IRCF表面覆盖有高反射率的近红外截止膜产生“鬼影”，影响用户体验。

可选地，直角棱镜110的材料可以是白玻璃，滤光片140可以是IRCF，其材料可以是近红外波段吸收特性的材质，如蓝玻璃或树脂型吸收材料。同时，也可以在滤光片140的两个表面S61和S62均可以覆盖减反射膜，滤光片140可以根据设计及实际的要求，可以选择0.07mm～0.40mm之间的任一厚度。

应理解，上述的直角棱镜110与滤光片140组合设计，滤光片140保留基材的红外吸收能力，改变IRCF的两个表面膜为减反射膜。直角棱镜110具备近红外截止膜层的特性，但材料仍然为白玻璃，利于降低直角棱镜110的加工难度和成本控制，同时直角棱镜110与滤光片140的组合系统仍然具备较强的近红外截止能力。通过合理地进行滤光片140表面的减反射膜系设计，可以进一步降低滤光片表面140与电子感光器件130表面、成像透镜组120的透镜表面的二次反射，达到抑制杂散光的效果。

可选地，直角棱镜110与滤光片140材料都可以是近红外波段吸收特性的材质，如蓝玻璃或树脂型吸收材料。同时，也可以在滤光片140的两个表面S61和S62均可以覆盖减反射膜，滤光片140可以根据设计及实际的要求，可以选择0.07mm～0.40mm之间的任一厚度。

应理解，上述的直角棱镜110与滤光片140组合设计，滤光片140保留基材的红外吸收能力，改变IRCF两个表面膜层为减反射特性。直角棱镜110的基材具有红外吸收特性，且表面覆盖近红外截止膜，这样的方式增强了直角棱镜与滤光片组合系统的近红外截止能力。通过合理地进行滤光片表面的减反射膜系设计，可以进一步降低滤光片表面与电子感光器件表面、成像透镜组的透镜表面的二次反射，达到抑制杂散光的效果。

可选地，直角棱镜110与滤光片140材料都可以是白玻璃。同时，也可以在滤光片140的两个表面S61和S62均可以覆盖减反射膜，滤光片140可以根据设计及实际的要求，可以选择0.07mm～0.40mm之间的任一厚度。

应理解，上述的直角棱镜110与滤光片140组合设计，近红外截止能力较弱，但利于控制直角棱镜的制造难度与成本。

可选地，滤光片140可以是IRCF，可以在滤光片140物方侧表面S61覆盖近红外截止膜，在另一侧S62覆盖减反射膜，可以进一步增强摄像模组的近红外截止能力。

本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种摄像模组，其特征在于，所述摄像模组包括：

直角棱镜、成像透镜组和电子感光器件，其中，所述直角棱镜包括斜面、第一直角面和第二直角面，所述斜面为全反射面，且所述第一直角面和所述第二直角面中至少有一个直角面覆盖近红外截止膜；

所述直角棱镜接收并反射入射光线，反射后的所述入射光线的光路上依次设有所述成像透镜组和所述电子感光器件，所述成像透镜组的主光轴与所述电子感光器件的中心线重合。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述直角棱镜的材料为白玻璃、蓝玻璃或树脂型吸收材料。

3.根据权利要求1或2所述的摄像模组，其特征在于，所述第一直角面或所述第二直角面覆盖近红外截止膜，所述第一直角面或所述第二直角面中未覆盖近红外截止膜的直角面覆盖减反射膜。

4.根据权利要求1至3任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述近红外截止膜为干涉型膜系。

5.根据权利要求1至4任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述近红外截止膜的膜层数量大于或等于30。

6.根据权利要求1至5任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组还包括滤光片，所述滤光片位于反射后的所述入射光线的光路上，且所述滤光片位于所述成像透镜组与所述电子感光器件之间，且所述滤光片的中心线与所述成像透镜组的主光轴重合。

7.根据权利要求6所述的摄像模组，其特征在于，所述滤光片的材料为白玻璃、蓝玻璃或树脂型吸收材料。

8.根据权利要求6或7所述的摄像模组，其特征在于，所述滤光片的两个表面覆盖减反射膜，所述滤光片的两个表面的反射率在可见光范围内在2％以下。

9.根据权利要求6或7所述的摄像模组，其特征在于，所述滤光片的物方侧表面覆盖近红外截止膜，所述滤光片的另一侧覆盖减反射膜。

10.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括至少一个如上述权利要求1至9任一项权利要求所述的摄像模组。

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