CN204721458U - 阵列摄像模组和阵列摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组包括至少具有不同焦距的成像模块，每所述成像模块被阵列地布置，其中每所述成像模块适于在各自的焦距范围内获得图像信息，相对于传统的阵列摄像模组来说，本实用新型的所述阵列摄像模组的厚度能够大幅度的降低，从而适于安装于追求轻薄化的电子移动设备。

Description

阵列摄像模组和阵列摄像装置

技术领域

本实用新型涉及一种光学成像装置，特别涉及一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组的变焦不需要预留供光学镜头移动的空间，以使所述阵列摄像模组的厚度能够有效地减少，从而使得所述阵列摄像模组特别适于安装于追求轻薄化的移动电子设备。

背景技术

目前，在高像素的成像模组领域，与单体摄像模组相比，阵列摄像模组的整体厚度可以变得更薄，从而，在诸如手机、平板电脑等追求轻薄化的移动电子设备领域，搭配阵列摄像模组正在日趋流行。

图1示出了现有技术的阵列摄像模组的结构。所述阵列摄像模组包括多个镜头10P、多个图像传感器20P、多个镜座30P以及一线路板40P，其中每所述图像传感器20P阵列地贴装于所述线路板40P，每所述镜头10P透过每所述镜座30P被设置于每所述图像传感器20P的感光路径。现有技术的所述阵列摄像模组采用光学变焦的方式进行调焦，也就是说，现有技术的所述摄像模组的调焦过程是通过调节每所述镜头10P和每所述图像传感器20P之间的距离来实现的，这就需要使所述阵列摄像模组预留供所述镜头10P移动的空间。本领域的技术人员可以理解的是，每所述镜头10P的高度和移动距离决定了所述阵列摄像模组的厚度H。

在现有技术的所述阵列摄像模组调焦的过程中，每所述镜头10P的镜片组会被移动来改变所述镜头10P的焦距、光圈等光学参数，然而，随着所述镜头10P的镜片组的移动，所述镜头10P的解析度和亮度被同时改变，尤其是所述镜头10P的解析度和亮度会大幅度的降低，以至于严重影响了所述阵列摄像模组的成像品质。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组的变焦不需要预留供光学镜头移动的空间，以使所述阵列摄像模组的厚度能够有效地减少，从而使得所述阵列摄像模组特别适于安装于追求轻薄化的移动电子设备。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中在所述阵列摄像模组的焦距被调整时，不需要改变成像模块的诸如焦距、光圈等光学参数，从而使得所述阵列摄像模组的稳定性更好。本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中在所述阵列摄像模组的进行调焦时，不会导致所述阵列摄像模组的解像力及亮度的降低，从而使得所述阵列摄像模组具有良好的成像品质。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组包括至少两个具有不同焦距的所述成像模块，并且所述阵列摄像模组的整体的光学调焦是通过每所述成像模组的数码变焦模拟实现的，也就是说，在所述阵列摄像模组进行调焦时，所述光学镜头不需要被移动，从而增加所述阵列摄像模组的稳定性。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，相对于现有技术的阵列摄像模组，所述阵列摄像模组具有更大范围的变焦倍率和连贯的成像能力。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组的整体的变焦是通过每所述成像模块的数码变焦实现的，从而在这个过程中，所述阵列摄像模组可以不预留供所述光学镜头移动的空间，相对于现有技术的阵列摄像模组，本实用新型的所述阵列摄像模组的厚度可以被显著地减少，以使其能够被整体地且轻松地安装于所述移动电子设备的内部。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组的整体的变焦是通过每所述呈现各模块的数码变焦实现的，从而使所述阵列摄像模组偶的变焦幅度更加的精准，进而使得所述阵列摄像模组能够获得更高品质和更高像素的图像。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组适于搭配一处理器来获得更高品质的图像，相对于现有技术的阵列摄像模组，本实用新型的所述阵列摄像模组能够有效地降低所述阵列摄像模组 在采集图像时给予所述处理器的压力，从而，大幅度地提高所述处理器的运算速度，并依此来获得更高质量的图像信息。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述阵列摄像模组具有良好的散热能力，以辅助所述阵列摄像模组更好地工作并进而提高所述阵列摄像模组的使用寿命。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述调焦方法通过每所述成像模块的数码变焦来模拟实现所述阵列摄像模组的整体的变焦，从而在使用者使用被配置了所述阵列摄像模组的所述移动电子设备采集图像时，并不会因为使用者手部的轻微抖动而影响图像的成像效果，从而使所述阵列摄像模组更具稳定性。

本实用新型的一个目的在于提供一种阵列摄像模组和阵列摄像装置，其中所述调焦方法通过每所述成像模块的数码变焦来模拟实现所述阵列摄像模组的整体的变焦，从而所述阵列摄像模组不需要配置驱动所述光学镜头移动的元件，进而有利于降低所述阵列摄像模组的结构复杂度以及降低所述阵列摄像模组的制造成本。

本实用新型的一个目的在于提供一种摄像模组及其调焦方法，其中所述调焦方法通过每所述成像模块的数码变焦来模拟实现所述阵列摄像模组的整体的变焦，从而相对于现有技术的阵列摄像模组来说，所述阵列摄像模组在变焦的过程中耗费的电能更少，这对于所述移动电子设备的续航能力来说具有意料不到的效果。

为了达到上述目的，本实用新型还提供一种阵列摄像模组，用于采集一被拍摄物体的图像，其中所述阵列摄像模组包括至少两组成像模块，其中每组所述成像模块被设有不同的焦距范围，每组所述成像模块适于在各自的焦距范围内采集所述被拍摄物体的图像，并且所述阵列摄像模组适于通过其中一组所述成像模块采集所述被拍摄物体的图像。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块分别包括一个所述成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块分别包括至少两个所述成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块分别包括不同数量 的所述成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块的变焦方式是数码变焦。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块的变焦方式是光学变焦。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每所述成像模块分别包括一感光元件和一光学镜头，所述光学镜头设置于所述感光元件的感光路径。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每所述成像模块分别包括一感光元件和一光学镜头，所述光学镜头设置于所述感光元件的感光路径，并且所述光学镜头得以沿着所述光学镜头的光轴垂直运动。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述阵列摄像模组还包括一线路板，每所述成像模块的所述感光元件电连接于所述线路板。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每所述成像模块的所述感光元件贴装于所述线路板。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述阵列摄像模组还包括一镜座，所述镜座设有至少两通道，其中所述线路板贴装于所述镜座，每所述光学镜头安装于所述镜座的每所述通道。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述阵列摄像模组还包括一镜座，所述镜座包括一镜座本体和一镜座盖体，所述镜座本体设有一容纳通道，所述镜座盖体设有至少两安装通道，所述镜座盖体设置于所述镜座本体，以使每所述安装通道分别连通于所述容纳通道；其中所述线路板贴装于所述镜座，每所述光学镜头从所述镜座盖体的每所述安装通道延伸至并保持于所述镜座本体的所述容纳通道

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述阵列摄像模组还包括一基板，每所述感光元件和所述基板分别贴装于所述线路板的不同侧。

本实用新型还提供一种阵列摄像模组的调焦方法，其中所述阵列摄像模组包括至少两组成像模块，每组所述成像模块分别被设有不同的焦距范围，其中所述调焦方法包括步骤：

(a)使每组所述成像模块适于在各自的焦距范围内采集一被拍摄物体的图像；

(b)在相邻焦距范围的每组所述成像模块之间连续地切换所述图像；以及

(c)通过其中一组所述成像模块使所述阵列摄像模组采集所述被拍摄物体的图像。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块的变焦方式是数码变焦。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块的变焦方式是光学变焦。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块包括一个所述成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块包括至少两个所述成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，在所述步骤(b)中，包括步骤：通过软件算法使所述图像在相邻焦距范围的每组所述成像模块之间自动地且连续地切换,其中通过一组所述成像模块的镜头进行数码变焦，切换到相邻焦距范围的另一组所述成像模块时实现光学变焦，并且继续通过该另一组所述成像模块的镜头进行数码变焦，从而整个调焦操作由所述数码变焦和所述光学变焦步骤配合完成。

本实用新型还提供一种阵列摄像模组的设计方法，所述设计方法包括如下步骤：

(A)通过所需的所述阵列摄像模组的变焦倍率范围，计算所述阵列摄像模组的成像模块的参数；

(B)使至少两组所述成像模块具有不同的焦距，其中每组所述成像模块适于在各自的焦距范围内采集一被拍摄物体的图像；以及

(C)根据需要确定每组所述成像模块的排列方法。

根据本实用新型的一个优选的实施例，在所述步骤(A)中，包括步骤：

(A.1)确定每所述成像模块的数量；

(A.2)确定每所述成像模块的变焦倍率；以及

(A.3)计算每所述成像模块的感光元件和光学镜头的参数。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述设计方法还包括步骤：

(D)检测所述阵列摄像模组的变焦成像效果，若与预期效果一致，则所述 阵列摄像模组的设计完成；若与预期效果不一致，则重复上述步骤。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块包括一个所述成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每所述成像模块的排列方式选自“一”字形、“品”字形、“田”字形或格栅形的形状组的一种。

根据本实用新型的一个优选的实施例，至少两组所述成像模块的焦距范围具有重叠部分。

本实用新型还提供一种图像的采集方法，所述采集方法包括如下步骤：

(i)通过被设有不同焦距范围的每组成像模块在各自的焦距范围内采集一待拍摄物体的图像；

(ii)在具有相邻焦距范围的每所述成像模块采集的所述图像之间连续地切换；以及

(iii)通过其中一组所述成像模块使所述阵列摄像模组采集所述被拍摄物体的所述图像。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块包括一个所述成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每所述成像模块的变焦方式是数码变焦。

根据本实用新型的一个优选的实施例，至少两组所述成像模块的焦距范围具有重叠部分。

本实用新型还提供一种阵列摄像装置，其包括：

一处理器，其包括一焦距调整模块；和

n组成像模块，其耦接于所述处理器、并且具有一焦距f_n，n的取值范围为大于或者等于2的整数，f为所述成像模块的焦距参数；其中设定第m组所述成像模块的焦距为f_m，m的取值范围为大于或者等于2且小于n的整数；

其中，当所述焦距调整模块计算得到焦距范围位于f_m与f_m+1之间时，所述处理器控制第m组所述成像模块数码变焦，当所述焦距调整模块计算得到焦距范围与f_m+1大致匹配时，所述处理器控制切换至第m+1组所述成像模块工作，以实现光学变焦。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述阵列摄像装置包括至少两组所述 成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每组所述成像模块分别包括一个或多个成像模块。

根据本实用新型的一个优选的实施例，每所述成像模块各自包括一感光元件和一光学镜头，所述光学镜头设置于所述感光元件的感光路径。

附图说明

图1是现有技术的阵列摄像模组的剖视示意图。

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的阵列摄像模组的立体示意图。

图3是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的分解示意图。

图4是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的剖视示意图。

图5是根据本实用新型的上述优选实施例的成像模块的剖视示意图。

图6是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的一个变形实施方式的分解示意图。

图7是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的上述变形实施方式的剖视示意图。

图8是根据本实用新型的另一优选实施例的阵列摄像模组的立体示意图。

图9是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的剖视示意图。

图10是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的一个变形实施方式的剖视示意图。

图11是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的解析示意图。

图12是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的设计流程示意图。

图13是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的一个具体实施方式的立体示意图。

图14A至图14G分别是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的变焦过程的成像方式示意图。

图15是配置有阵列摄像模组的移动电子设备的立体示意图。

图16是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像装置的框图示意图。

图17是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的调焦方法的框 图示意图。

图18是根据本实用新型的上述优选实施例的阵列摄像模组的设计方法的框图示意图。

图19是根据本实用新型的上述优选实施例的图像采集方法的框图示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

如图2至图5所示是根据本实用新型的一个优选实施例提供的阵列摄像模组，其中所述阵列摄像模组特别适于安装于追求轻薄化的一移动电子设备100，以供辅助所述移动电子设备100采集图像信息。

值得一提的是，所述移动电子设备100的类型不受限制，例如依本实用新型的说明书附图之图15所示，所述移动电子设备100可以被实施为智能手机，依此来展示本实用新型所述阵列摄像模组的应用和优势。本领域的技术人员可以理解的是，所述移动电子设备100的类型可以包括但不限于智能手机、平板电脑、个人数字助理、相机、笔记本电脑、MP3/4/5等，上述所列举的所述移动电子设备100的类型仅作为举例性的示例，并不能够被视为对本实用新型的内容和范围的限制，根据实际需要，所述阵列摄像模组还适于应用于其他类型的电子设备。

具体地说，所述阵列设想模组包括至少两组成像模块20，其中每组所述成像模块20被设有不同的焦距范围，每组所述成像模块20适于在各自的焦距范围内采集所述被拍摄物体的图像，并且所述阵列摄像模组适于通过其中一组所述成像模块20采集所述被拍摄物体的图像。

更具体地说，所述阵列摄像模组该包括一线路板10，每所述成像模块20分别包括一感光元件21和一光学镜头22，每所述感光元件21分别电连接于所述线路板10，其中每所述光学镜头22分别对应地设置于每所述感光元件21，并且每所述光学镜头22位于每所述感光元件21的感光路径，通过这样的方式，被拍摄物体反射的光线通过每所述光学镜头22进入到所述阵列摄像模组之后，会被 每所述感光元件21的感光面接受，以进行光电转化，并且在后续，每所述感光元件21生成的电信号得以藉由所述线路板10传输出去。

优选地，每所述光学镜头22的光轴垂直于每所述感光元件21的感光面，这样，在后续每所述感光元件21的感光面会均匀地受光，从而能够提高所述阵列摄像模组的成像品质。

另外，每所述感光元件21可以通过贴装于所述线路板10的方式，实现每所述感光元件21和所述线路板10之间的电连接。具体地说，每所述感光元件21可以被阵列地布置并且贴装于所述线路板10上，例如所述线路板10可以是PCB线路板，这样，在每所述感光元件21贴装于所述线路板10之后，一方面可以保证每所述感光元件21处于同一个平面；另一方面所述线路板10的硬度还可以保证每所述感光元件21与每所述光学镜头20之间的平整性，例如每所述感光元件21在工作时产生的稳定不会使所述线路板10产生变形，从而确保所述阵列摄像模组的稳定性；再一方面能够有效地减少所述阵列摄像模组的厚度，从而使其适于安装于追求轻薄化的所述移动电子设备100。

在本实用新型所述阵列摄像模组中，至少两个所述成像模块20具有不同的焦距，在所述阵列摄像模组被使用以采集图像信息时，每所述成像模块20适于在各种的焦距范围内获得被拍摄物体的图像信息。例如，在本实用新型的一个优选的实施例中，所述阵列摄像模组的每所述成像模块20的焦距都可以不同；在本实用新型的另一个优选的实施例中，可以将所述阵列摄像模组中相同焦距的每所述成像模块20形成一个成像模块组，也就是说，所述阵列摄像模组包括至少两个所述成像模块组，每个所述成像模块组具有不同的焦距，可以理解的是，每所述成像模块组中所包含的所述成像模块20的数量可以不受限制。

进一步地，所述阵列摄像模组还包括一镜座30，所述线路板10可以被贴装于所述镜座30上，此时，贴装于所述线路板10的每所述感光元件21分别朝向所述镜座30，所述镜座30供安装和保持每所述光学镜头22，以使每所述光学镜头22能够分别对应于每所述感光元件21。具体地说，在本实用新型所述阵列摄像模组中，所述镜座30设有至少两通道31，每所述通道31供容纳和保持每所述光学镜头22，从而使每所述光学镜头22能够稳定地位于每所述感光元件21的感光路径，并且通过这样的方式，在所述阵列摄像模组被移动的过程中，每所述光学镜头22的光轴能够始终垂直于每所述感光元件21的感光面。在所述阵列 摄像模组被用于采集被拍摄物体的图像信息时，被拍摄物体反射的光线能够透过每所述光学镜头22进入到所述阵列摄像模组的内部，并且这些光线会穿过所述镜座30的每所述通道31，以被相应位置的每所述感光元件21的感光面接受。

相对于现有技术的阵列摄像模组来说，本实用新型的所述阵列摄像模组的整体变焦是通过每所述成像模块20的数码变焦模拟实现的，在这个过程中，每所述成像模块20的数码变焦不需要改变每所述成像模块20本身的焦距，这也就意味着在所述阵列摄像模组的内部不需要预留供每所述成像模组20移动的空间，从而可以使得所述阵列摄像模组的厚度更薄，以便于使所述阵列摄像模组应用于追求轻薄化的所述移动电子设备100。另外，本实用新型的所述阵列摄像模组的整体变焦通过每所述成像模块20的数码变焦模拟实现，从而所述阵列摄像模组在高倍率变焦时如果出现轻微的抖动，对于所述阵列摄像模组的影响远不及现有技术的阵列摄像模组大，从而保证了所述阵列摄像模组在高倍率变焦时的可靠性。另外，本实用新型的所述阵列摄像模组的这种调焦方法，还可以使本实用新型的所述阵列摄像模组的变焦幅度更加的请准，从而有利于改善和提高所述阵列摄像模组的成像品质。

如图6和图7所示是根据本实用新型的上述优选实施例的一个变形实施方式提供的阵列摄像模组。所述阵列摄像模组包括一线路板10A和至少两成像模块20A，每所述成像模块20A分别包括一感光元件21A和一光学镜头22A，每所述感光元件21A分别贴装于所述线路板10A，每所述光学镜头22A分别设置于每所述感光元件21A的感光路径。优选地，每所述光学镜头22A的光轴垂直于每所述感光元件21A的感光面，以确保每所述成像模块20A的成像品质。

本实用新型所述阵列摄像模组还包括一镜座30A，其中所述镜座30A供安装和保持所述线路板10A和每所述成像模块20A。具体地说，所述镜座30A包括一镜座本体32A和一镜座盖体33A，所述镜座盖体33A叠合地设置于所述镜座本体32A，其中所述镜座本体32A具有一容纳通道321A，所述镜座盖体33A具有至少两安装通道331A，并且每所述安装通道331A分别连通于所述容纳通道321A。所述线路板10A被贴装于所述镜座30A的所述镜座本体32A上，并使被贴装于所述线路板10A的每所述感光元件21A对应于所述镜座本体32A的所述容纳通道321A。每所述光学镜头22A分别从所述镜座盖体33A的每所述安装通道331A延伸并保持于所述镜座本体32A的所述容纳通道321A，并使每所 述光学镜头22A分别对应于每所述感光元件21A，从而通过每所述光学镜头22A进入到所述阵列摄像模组的光线，能够被每所述感光元件21A的感光面接受。

如图7所示，本实用新型的所述阵列摄像模组还可以包括一基板40A，其中所述基板40A贴装于所述线路板10A。在本实用新型中，所述基板40A和每所述感光元件21A可以被贴装于所述线路板10A的不同侧面，或者所述线路板10A和每所述感光元件21A被贴装于所述基板40A的不同侧面。通过所述基板40A，一方面可以将每所述感光元件21A在工作时产生的热量辐射出去，另一方面所述基板40A还能够保证被贴装于所述线路板10A上的每所述感光元件21A与每所述光学镜头22A之间的平整性。优选地，所述基板40A可以由不锈钢等具有良好的硬度和导热散热能力的材料制成。

如图8和图9所示是根据本实用新型的另一优选实施例的阵列摄像模组。所述阵列摄像模组包括至少两单体摄像模组200B，每所述单体摄像模组200B相邻地设置，并且至少两个所述单体摄像模组200B具有不同的焦距，以使每所述单体摄像模组200B能够在各自的焦距范围内采集被拍摄物体的图像。

可以理解的是，每所述单体摄像模组200B均可以被单独地使用以采集被拍摄物体的图像。具体地说，每所述单体摄像模组200B分别包括一线路板10B和一成像模块20B，其中所述成像模块20B包括一感光元件21B和一光学镜头22B，所述感光元件21B被贴装于所述线路板10B，所述光学镜头22B设置于所述感光元件21B的感光路径，并且所述光学镜头22B的光轴垂直于所述感光元件21B的感光面。

另外，每所述单体摄像模组200B还分别包括一镜座30B，所述线路板10B被贴装于所述镜座30B，并使被贴装于所述线路板10B的所述感光元件21B朝向所述镜座30B方向，所述光学镜头22B被安装于所述镜座30B，以使所述光学镜头22B能够位于所述感光元件21B的感光路径。值得一提的是，相邻所述单体摄像模组200B的所述镜座30B可以被固定在一起，以使每所述单体摄像模组200B能够形成所述阵列摄像模组，例如，每所述镜座30B可以通过胶水或者其他等效的实施实体进行粘结。本领域的技术人员可以理解的是，每所述单体摄像模组200B的所述线路板10B能够被电连接在一起，以使每所述单体摄像模组200B形成一个系统的所述阵列摄像模组。

如图10所示是根据本实用新型的上述优选实施例的一个变形实施方式的阵 列摄像模组。每所述单体摄像模组200B还可以包括一马达50B，所述马达50B适于装配于所述光学镜头22B，以供改变所述光学镜头22B和所述感光元件21B的距离，从而改变所述成像模块20B的焦距。具体地说，所述光学镜头22B设置于所述马达50B，所述马达50B设置于所述镜座30B，通过所述马达50B可以驱动所述光学镜头22B沿着所述光学镜头22B的光轴方向移动，从而实现所述成像模块20B的光学调焦。

与图1示出的现有技术的阵列摄像模组相比，每所述成像模块20B可以在更小的范围内实现变焦，可以理解的是，本实用新型的所述阵列摄像模组的整体的变焦是通过每所述成像模块20B的数码变焦和小范围的变焦模拟实现的，并且这样的方式不仅能够保证所述阵列成像模组的成像的连贯性，而且还能够大幅度地提高所述阵列摄像模组的成像品质。本领域的技术人员可以理解的是，本实用新型的所述阵列摄像模组的这种结构，可以有效地降低所述阵列摄像模组的整体厚度，以便于所述阵列摄像模组能够被应用于追求轻薄化的所述移动电子设备100。值得一提的是，所述马达50B可以是一个音圈马达。

如图11和图12所示分别是本实用新型的所述阵列摄像模组的解析示意图和设计流程示意图。具体地说，在制作所述阵列摄像模组之前，需要根据所述阵列摄像模组的变焦倍率计算并确定所述成像模块20的数量。本领域的技术人员可以理解的是，在本实用新型的所述阵列摄像模组中，所述成像模块20的数量可以是两个、三个或者更多个，每所述成像模块20适于按照阵列的方式被排列于所述线路板10，每所述成像模块20的这种排列方式有利于提高所述阵列摄像模组的成像效果。

当所述成像模块20的数量被确定之后，所述阵列摄像模组的变焦范围也随之确定，也就是说，所述阵列摄像模组的变焦范围受限于每所述成像模块20的变焦范围。具体地说，为了满足所述阵列摄像模组的变焦范围，需要计算所述成像模块20的所述感光元件21和所述光学镜头22的焦距以及其他的相关参数，并使每所述成像模块20的参数相互匹配。此后，根据需要确定所述成像模块20的排列方式，在本实用新型的一个优选的实施例中，每所述成像模块20可以呈“一”字形排列，也就是说，每所述成像模块20可以排列成一条直线，例如当所述成像模块20的数量是两个时，所述阵列摄像模组可以形成双成像模块的摄像模组，并且这两个所述成像模块20是被阵列地、对称地且相互间隔地排列于 所述线路板10；在本实用新型的另一个优选实施例中，每所述成像模块20还可以呈“品”字形或者“田”字形或者格栅状排列。本领域的技术人员可以理解的是，当所述成像模块20的数量更多时，每所述成像模块20可以被阵列地、间隔地且均匀地排列于所述线路板10，从而形成所述阵列摄像模组。

优选地，每所述成像模块20在同一物距时对同一物体的成像品质相近，以使所述阵列摄像模组在变焦的过程中，藉由所述阵列摄像模组获得的图像具有良好的连续性，从而有利于通过所述阵列摄像模组获得被拍摄物体清晰的图像信息。

更优选地，每所述成像模块20适于应用到红外光、可见光、紫外光等多种领域，并且在任何一种光线范围内，所述阵列摄像模组都会表现出良好的成像能力，从而使得所述阵列摄像模组的使用范围得到大幅度的提高。

值得一提的是，在本实用新型的所述阵列摄像模组中，通过匹配每所述成像模块20的所述光学镜头22的光圈、视场角和焦距、以及所述感光元件21的尺寸、像素点的数量和尺寸等，能够使每所述成像模块20在同一物距时对同一物体的成像品质相近，从而，确保所述阵列摄像模组的成像效果的连贯性。

还值得一提的是，当所述阵列摄像模组被设计完成之后，需要对所述阵列摄像模组的成像效果进行测试，在测试的过程中，如果所述阵列摄像模组能够实现准确的变焦，并且每所述成像模块20之间的成像效果差异较小，则表明所述阵列摄像模组的设计完成；相应地，如果所述阵列摄像模组的变焦倍率与预期效果存在较大差异，或者所述阵列摄像模组在进行变焦时每所述成像模块20之间的成像差异较大的话，则需要按照图11所示的流程重新设计，以最终获得符合要求的所述阵列摄像模组。

如图13所示是本实用新型的所述阵列摄像模组的一个具体的实施例，在接下来的描述中，以所述阵列摄像模组包括两个所述成像模块10为例，对本实用新型的优势做进一步的阐述和揭露。具体地说，所述阵列摄像模组包括一第一成像模块20a和一第二成像模块20b，其中所述第一成像模块20a和所述第二成像模块20b具有不同的焦距，并且所述第一成像模块20a和所述第二成像模块20b适于在各自的焦距范围内采集被拍摄物体的图像信息。进一步地，所述第一成像模块20a和所述第二成像模块20b被间隔地排列以形成所述阵列摄像模组。在本实用新型的这个优选的实施例中，所述第一成像模块20a和所述第二成像模块 20b的焦距不允许被调整，也就是说，所述第一成像模块20a和所述第二成像模块20b仅能够进行数码变焦，从而使得所述阵列摄像模组的整体的变焦是通过每所述成像模块20的数码变焦模拟实现的。所述阵列摄像模组所采用的这种变焦方式，有效地减少了所述阵列摄像模组的厚度H，并且还能够提高所述阵列摄像模组的成像品质，这是现有技术的阵列摄像模组意料不到的，并且对于减少所述阵列摄像模组的厚度特别的有效。

如图14A至图14G所示是本实用新型的所述阵列摄像模组的变焦过程示意图。具体地说，作为本实用新型的一个典型的示例，所述阵列摄像模组可以通过所述第一成像模块20a采集被拍摄物体的图像信息，并且在所述阵列摄像模组需要变焦时，藉由所述第一成像模块20a进行相应的数码变焦，此时，被拍摄物体的倍率会从1.0X变化到1.1X……1.9X，其中X是放大倍率的参数。可以理解的是，在这个过程中，被拍摄的物体的放大倍率的不断增加，但是随着像素点的减少会使被拍摄物体的成像品质逐渐的下降，如图14A至图14C所示。也就是说，在所述第一成像模块20a进行数码变焦时，所述第一成像模块20a的成像品质与所述阵列摄像模组的放大倍率成反比。

当被拍摄物体的放大倍率接近2X时，所述阵列摄像模组会被软件算法自动地切换到所述第二成像模块20b来实现2X倍率的放大，此时，所述阵列摄像模组的整体光学焦距会变化，并且被拍摄物体在被放大之后的图像会变得清晰，然后再由所述第二成像模块20b继续进行2.0X变化到2.1X……2.9X倍率的放大，如图14D至图14F所示。根据需要，所述阵列摄像模组会再次被软件算法自动地切换到第三个成像模块、第四个成像模块……，最终所述阵列摄像模组会采集到被拍摄物体的清晰的图像。如图14G所示，在这个过程中，需要通过软件算法的来融合被拍摄物体在相邻所述成像模块20之间的切换，来保证成像效果的连贯性。

值得一提的是，在本实用新型的一个优选的实施例中，在所述阵列摄像模组采集被拍摄物体的图像时，每所述成像模块20的焦距可以不用调整，这样，采用每所述成像模块20的数码变焦完全能够模拟所述阵列摄像模组的整体的变焦效果，这也就意味着所述阵列摄像模组不需要预留供所述成像模块20的所述光学镜头22移动的空间，从而相对于图1示出的现有技术的阵列摄像模组来说， 本实用新型的所述阵列摄像模组的厚度H会大幅度的减少，从而使得所述阵列摄像模组能够轻松地、且完全安装于所述移动电子设备100内。

另外，因为所述阵列摄像模组的厚度H会大幅度的减少，从而当所述阵列摄像模组安装于所述移动电子设备100之后，会在所述移动电子设备100内节省部分空间以允许配置其他的元件，例如在所述移动电子设备100的内部可以配置一个散热元件，从而在所述阵列摄像模组被使用时，每所述感光元件21产生的热量能够通过所述散热元件快速地辐射至所述阵列摄像模组的外部环境，从而提高所述阵列摄像模组的使用效果和使用寿命。

在本实用新型的另一个优选的实施例中，每所述成像模块10还允许在小范围内进行变焦，也就是说，所述阵列摄影模组的整体的变焦是通过每所述成像模块20的数码变焦和变焦模拟实现的，通过这样的方式，使得被拍摄物体的图像信息能够更好地在相邻所述成像模块20之间切换，以进一步提高所述图像的连贯性。

如图15所示，本实用新型还提供一种配置有所述阵列摄像模组的移动电子设备100，所述移动电子设备100包括一显示屏幕101、一处理器102以及一阵列摄像模组，所述处理器102电连接于所述显示屏幕101，所述处理器102可操作地连接于所述阵列摄像模组，其中在所述处理器102中被预存有软件算法，以精确地控制所述阵列摄像模组的状态。值得一提的是，所述显示屏幕101可以是触敏显示屏幕，以使使用者藉由所述显示屏幕101实现与所述阵列摄像模组的交互。

具体地说，使用者可以通过所述显示屏幕101并藉由所述处理器102对所述阵列摄像模组执行操作，从而，使所述阵列摄像模组所采集的被拍摄物体的图像信息能够在所述显示屏幕101上进行显示，并且在这个过程中，用户可以通过图形化地显示于所述显示屏幕101上的操作命令，通过所述处理器102对所述阵列摄像模组进行操作，典型的操作命令如调焦等。

值得一提的是，所述阵列摄像模组的光学调焦是通过每所述成像模块20的数码变焦模拟实现的，从而，所述阵列摄像模组不需要预留供所述成像模块20的所述光学镜头22移动的空间，以使得所述阵列摄像模组的厚度H大幅度地减少，从而，使得所述阵列摄像模组特别适于安装于追求轻薄化的所述移动电子设备100上，以符合所述移动电子设备100的发展趋势。

另外，所述阵列摄像模组的光学调焦通过每所述成像模块20的数码变焦模拟实现，这样，在所述阵列摄像模组调焦的过程中，与现有技术的阵列摄像模组相对，本实用新型的所述阵列摄像模组会消耗更少的电能，通过这样的方式，使所述阵列摄像模组的使用不会降低所述移动电子设备100的续航能力。

如图16所示，本实用新型还提供一种阵列摄像装置，其中所述阵列摄像装置包括一处理器102和n组成像模块20，其中n的取值范围为大于或者等于2的整数。也就是说，在本实用新型的所述阵列摄像装置中，所述阵列摄像装置包括至少两组所述成像模块20。

进一步地，每组所述成像模块20的每所述成像模块20各自包括一感光元件21和设置于所述感光元件21的感光路径的一光学镜头22，从而被物体反射的光线在通过所述光学镜头22的处理之后，会被所述感光元件21的感光面接受、并藉由所述感光元件21进行光电转化。每组所述成像模块20的每所述成像模块20具有相同的焦距f_n，其中f是所述成像模块20的焦距参数，设定第m组所述成像模块20的焦距参数为f_m，其中m的取值范围为大于或者等于2并且小于n的整数。

所述处理器102进一步包括一焦距调整模块1021，以供调整所述阵列摄像模组的焦距。具体地说，当使用所述阵列摄像模组采集物体的图像时，在所述焦距调整模块1021计算得到所述阵列摄像装置的焦距范围位于f_m与f_m+1之间时，所述处理器102控制第m组所述成像模块20进行数码变焦，当所述焦距调整模块1021计算得到所述阵列摄像装置的焦距范围与f_m+1大致匹配时，所述处理器102控制切换到第m+1组所述成像模块20工作，以实现所述阵列摄像装置的光学变焦。

值得一提的是，在本实用新型的一个较佳的实施例中，每组所述成像模块20可以分别包括一个所述成像模块20；在本实用新型的另一个较佳的实施例中，每组所述成像模块20可以分别包括至少两个所述成像模块20，本实用新型在这方面不受限制。

可以理解的是，本实用新型的所述阵列摄像装置可以被实施为如图15所示的所述移动电子设备100。具体地说，每所述成像模块20可以被配置于所述移动电子设备100，从而每所述成像模块20与所述移动电子设备100的所述处理 器102耦接在一起，并且通过操作所述移动电子设备100的所述显示屏幕101，能够实现与所述阵列摄像装置的交互。

如图17所示，本实用新型还提供一种阵列摄像模组的调焦方法，所述阵列摄像模组包括至少两组成像模块20，每组所述成像模块20被设有不同的焦距范围，其中所述调焦方法包括步骤：

(a)使每组所述成像模块20适于在各自的焦距范围内采集一被拍摄物体的图像；

(b)在相邻焦距范围的每组所述成像模块20之间连续地切换所述图像；以及

(c)通过其中一组所述成像模块20使所述阵列摄像模组采集所述被拍摄物体的图像。

如图18所示，本实用新型还提供一种阵列摄像模组的设计方法，其中所述设计方法包括步骤：

(A)通过所需的所述阵列摄像模组的变焦倍率范围，计算所述阵列摄像模组的成像模块20的参数；

(B)使至少两组所述成像模块20具有不同的焦距，其中每组所述成像模块20适于在各自的焦距范围内采集一被拍摄物体的图像；以及

(C)根据需要确定每组所述成像模块20的排列方法。 

优选地，在所述步骤(A)中，包括步骤：

(A.1)确定每所述成像模块20的数量；

(A.2)确定每所述成像模块20的变焦倍率；以及

(A.3)计算每所述成像模块20的感光元件21和光学镜头22的参数。

所述设计方法还包括步骤：

(D)检测所述阵列摄像模组的变焦成像效果，若与预期效果一致，则所述阵列摄像模组的设计完成；若与预期效果不一致，则重复上述步骤。

值得一提的是，至少两组所述成像模块20的焦距范围具有重叠部分，通过这样的方式，确保所述图像在相邻焦距范围的所述成像模块20之间切换的连续性。

如图19所示，本实用新型还提供一种图像的采集方法，其中所述采集方法包括如下步骤：

(i)通过被设有不同焦距范围的每组成像模块20在各自的焦距范围内采集一待拍摄物体的图像；

(ii)在具有相邻焦距范围的每所述成像模块20采集的所述图像之间连续地切换；以及

(iii)通过其中一组所述成像模块20使所述阵列摄像模组采集所述被拍摄物体的所述图像。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (17)

1.一种阵列摄像模组，用于采集一被拍摄物体的图像，其特征在于，包括至少两组成像模块，其中每组所述成像模块被设有不同的焦距范围，每组所述成像模块适于在各自的焦距范围内采集所述被拍摄物体的图像，并且所述阵列摄像模组适于通过其中一组所述成像模块采集所述被拍摄物体的图像。

2.如权利要求1所述的阵列摄像模组，其中每组所述成像模块分别包括一个所述成像模块。

3.如权利要求1所述的阵列摄像模组，其中每组所述成像模块分别包括至少两个所述成像模块。

4.如权利要求1所述的阵列摄像模组，其中每组所述成像模块分别包括不同数量的所述成像模块。

5.如权利要求1至4中任一所述的阵列摄像模组，其中每组所述成像模块的变焦方式是数码变焦。

6.如权利要求1至4中任一所述的阵列摄像模组，其中每组所述成像模块的变焦方式是光学变焦。

7.如权利要求5所述的阵列摄像模组，其中每所述成像模块分别包括一感光元件和一光学镜头，所述光学镜头设置于所述感光元件的感光路径。

8.如权利要求6所述的阵列摄像模组，其中每所述成像模块分别包括一感光元件和一光学镜头，所述光学镜头设置于所述感光元件的感光路径，并且所述光学镜头得以沿着所述光学镜头的光轴垂直运动。

9.如权利要求7所述的阵列摄像模组，还包括一线路板，每所述成像模块的所述感光元件电连接于所述线路板。

10.如权利要求9所述的阵列摄像模组，其中每所述成像模块的所述感光元件贴装于所述线路板。

11.如权利要求10所述的阵列摄像模组，还包括一镜座，所述镜座设有至少两通道，其中所述线路板贴装于所述镜座，每所述光学镜头安装于所述镜座的每所述通道。

12.如权利要求10所述的阵列摄像模组，还包括一镜座，所述镜座包括一镜座本体和一镜座盖体，所述镜座本体设有一容纳通道，所述镜座盖体设有至少两安装通道，所述镜座盖体设置于所述镜座本体，以使每所述安装通道分别连通于所述容纳通道；其中所述线路板贴装于所述镜座，每所述光学镜头从所述镜座盖体的每所述安装通道延伸至并保持于所述镜座本体的所述容纳通道。

13.如权利要求11所述的阵列摄像模组，还包括一基板，每所述感光元件和所述基板分别贴装于所述线路板的不同侧。

14.一种阵列摄像装置，其特征在于，包括：

一处理器，其包括一焦距调整模块；和

n组成像模块，其耦接于所述处理器、并且具有一焦距f_n，n的取值范围为大于或者等于2的整数，f为所述成像模块的焦距参数；其中设定第m组所述成像模块的焦距为f_m，m的取值范围为大于或者等于2且小于n的整数；

其中，当所述焦距调整模块计算得到焦距范围位于f_m与f_m+1之间时，所述处理器控制第m组所述成像模块数码变焦，当所述焦距调整模块计算得到焦距范围与f_m+1大致匹配时，所述处理器控制切换至第m+1组所述成像模块工作，以实现光学变焦。

15.如权利要求14所述的阵列摄像装置，其中所述阵列摄像装置包括至少两组所述成像模块。

16.如权利要求14或15所述的阵列摄像装置，其中每组所述成像模块分别包括一个或多个成像模块。

17.如权利要求16所述的阵列摄像装置，其中每所述成像模块各自包括一感光元件和一光学镜头，所述光学镜头设置于所述感光元件的感光路径。