CN208434044U - 滤光组件、相机模组、图像撷取装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滤光组件、相机模组、图像撷取装置和电子装置。本实用新型实施方式的滤光组件包括滤光片、带通镀膜和带阻镀膜。所述带通镀膜设置在所述滤光片的一表面，所述带通镀膜用于仅允许可见光和红外光通过。所述带阻镀膜设置在所述滤光片的另一表面，所述带阻镀膜用于截止预定截止波段的红外光。本实用新型实施方式的滤光组件通过在滤光片的两个表面分别设置带通镀膜和带阻镀膜，允许可见光与特定波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICR Filter，有利于减小成像设备的体积。

Description

滤光组件、相机模组、图像撷取装置及电子装置

技术领域

本实用新型涉及成像技术领域，更具体而言，涉及一种滤光组件、相机模组、图像撷取装置及电子装置。

背景技术

日夜共焦镜头指的是这一类镜头的焦点，可同时适用于白天与夜间环境，白天与夜间聚焦的位置一致，而不需经过重新对焦的动作。白天进入镜头的光线是由可见光(400nm～700nm)组成，夜间模式则是红外光波段(700nm～1500nm)，红外光的来源通常是依靠设备自带的红外线LED照明来照亮物体。

日夜共焦镜头在使用上，需搭配一个电磁控制切换的滤光片结构(ICR Filter)，以提高照片的色彩真实性。白天时切换到红外截止片模式，让可见光通过，但是红外线无法通过。夜间则是切到透明玻璃，让红外光同时通过，因此在夜间也能看到清晰的效果。但此滤光片结构无法同时让可见光与红外光通过，使得光线的利用场景受到限制。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种滤光组件、相机模组、图像撷取装置及电子装置。

本实用新型实施方式的滤光组件包括滤光片、带通镀膜和带阻镀膜。所述带通镀膜设置在所述滤光片的一表面，所述带通镀膜用于仅允许可见光和红外光通过。所述带阻镀膜设置在所述滤光片的另一表面，所述带阻镀膜用于截止预定截止波段的红外光。

本实用新型实施方式的滤光组件通过在滤光片的两个表面分别设置带通镀膜和带阻镀膜，允许可见光与特定波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICR Filter，有利于减小成像设备的体积。

在某些实施方式中，红外光的波段包括所述预定截止波段和预定通过波段，所述预定通过波段的范围为930纳米到950纳米，所述预定截止波段的范围为700纳米到930纳米。

滤光组件仅接收可见光和预定通过波段(930纳米到950纳米)的红外光，在进行可见光图像拍摄时，仅允许预定通过波段的红外光进入，从而对可见光成像的影响较小，成像质量好。

在某些实施方式中，所述滤光片包括物侧面和像侧面，所述带通镀膜设置在所述物侧面，所述带阻镀膜设置在所述像侧面

如此，可以将带通镀膜和带阻镀膜分别设置在滤光片的物侧面和像侧面，滤光效果好。

在某些实施方式中，所述带通镀膜对400纳米到955纳米的波段的光线的穿透率大于85％，所述带阻镀膜对700纳米到925纳米的波段的光线的穿透率低于15％。

如此，通过对带通镀膜在400纳米到955纳米之间设置较高的穿透率和在对带阻镀膜在700纳米到925纳米之间设置较低的穿透率，使得400纳米到700纳米的可见光波段以及925纳米到955纳米的预定通过波段的穿透率较高。在930纳米到950纳米即预定通过波段设置冗余波段以减小因镀膜的制作产生的误差，使得925到955波段的红外光的通过率得到保证，从而保证了预定通过波段的红外光的穿透率。

本实用新型的相机模组包括影像感测器、镜头组件和上述任一实施方式的滤光组件。所述镜头组件、所述滤光组件、及所述影像感测器沿入光方向依次设置。

本实用新型实施方式的相机模组通过在滤光片的两个表面分别设置带通镀膜和带阻镀膜，允许可见光与特定波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICR Filter，有利于减小成像设备的体积。

本实用新型的图像撷取装置包括红外光源和上述任一实施方式所述的相机模组。所述红外光源用于发出红外光。所述相机模组用于接收可见光及所述红外光。

本实用新型实施方式的图像撷取装置通过在滤光片的两个表面分别设置带通镀膜和带阻镀膜，允许可见光与特定波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICR Filter，有利于减小成像设备的体积。

在某些实施方式中，所述红外光源为红外补光灯，在所述红外光源不发射红外光时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像。在所述红外光源发射红外光时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像及接收所述红外光以获取红外图像。

如此，图像撷取装置既可以准确的获取目标物体的可见光图像，又可以同时获取目标物体的可见光图像和红外图像。

在某些实施方式中，所述红外光源为结构光投射器并用于发射红外光图案，在所述红外光源不发射红外光图案时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像。在所述红外光源发射红外光图案时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像、及接收经由被摄物体调制后的所述红外光图案形成红外光图案以获取深度图像。

如此，图像撷取装置既可以准确的获取目标物体的可见光图像，又可以同时获取目标物体的可见光图像和深度图像。

在某些实施方式中，所述图像撷取装置还包括处理器，所述相机模组的数量为多个，每个相机模组接收可见光以获取所述可见光图像、接收经由被摄物体反射后的所述红外光图案以用于识别所述可见光图像中的特征点的位置，所述处理器基于双目测距算法并根据所述特征点的位置处理所述可见光图像以获得所述深度图像。

如此，既可以获取可见光图像，又可以根据双目测距算法获取深度图像，且因为利用结构光投射器投射出红外光图案从而可以辅助快速确定的多张图像的特征点位置，有利于提升利用双目测距以获取深度图像的效率。

本实用新型实施方式的电子装置包括壳体及上述任一实施方式所述的图像撷取装置。所述图像撷取装置设置在所述壳体内并从所述壳体暴露以获取图像。

本实用新型实施方式的电子装置通过在滤光片的两个表面分别设置带通镀膜和带阻镀膜，允许可见光与特定波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICR Filter，有利于减少成像设备的体积。

本实用新型的实施方式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，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施方式的电子装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式的图像撷取装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施方式的相机模组的结构示意图；

图4为本实用新型实施方式的滤光组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施方式的图像撷取装置的结构示意图；

图6至图7为本实用新型另一实施方式的图像撷取装置的结构示意图；和

图8至图9为本实用新型又一实施方式的图像撷取装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

另外，下面结合附图描述的本实用新型的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型的实施方式，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1，本实用新型实施方式的电子装置1000包括壳体200和图像撷取装置100。电子装置1000可以是监控相机、手机、平板电脑、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁系统、柜员机等，本实用新型实施例以电子装置1000是手机为例进行说明，可以理解，电子装置1000的具体形式可以是其他，在此不作限制。图像撷取装置100设置在壳体200上以获取图像，具体地，图像撷取装置100设置在壳体200内并从壳体200暴露，壳体200可以给图像撷取装置100提供防尘、防水、防摔等保护，壳体200上开设有与图像撷取装置100对应的孔，以使光线从孔中穿出或穿入壳体200。

请参阅图2，图像撷取装置100包括相机模组10、红外光源20和处理器30。

请参阅图3，相机模组10包括基板11、滤光组件12、影像感测器14、镜座15和镜头组件16。镜头组件16设置在影像感测器14上并与影像感测器14对应。滤光组件12设置在镜头组件16内并与影像感测器14对应。镜头组件16、滤光组件12、及影像感测器14沿入光方向依次设置。滤光组件12将从镜头组件16进入的光线进行过滤以使得被过滤后的光线进入影像感测器14。

请参阅图3和图4，滤光组件12包括滤光片122、带通镀膜124和带阻镀膜126。带通镀膜124用于仅允许可见光和红外光通过。带阻镀膜126用于截止预定截止波段的红外光。

滤光片122包括物侧面1222和像侧面1224，滤光片122为全透玻璃片，透过率较高。本实施方式中，带通镀膜124设置在物侧面1222，带阻镀膜126设置在像侧面1224。在成像时，光线从镜头组件16进入后依次经过设置在物侧面1222的带通镀膜124、滤光片122、及设置在像侧面1224的带阻镀膜126，在经过带通镀膜124时，光线中的可见光和红外光以外的光线都被过滤，换言之，只有可见光和红外光能够通过带通镀膜124，然后可见光和红外光穿过滤光片122后到达带阻镀膜126时，预定截止波段的红外光被过滤，仅使得可见光和位于预定通过波段的红外光通过并来到影像感测器14成像。在其他实施方式中，滤光组件12可以翻转过来与镜头组件16结合，即，带阻镀膜126设置在物侧面1222，带通镀膜124设置在像侧面1224，此时，光线依次经过带阻镀膜126、滤光片122、及带通镀膜124后到达影像感测器14成像，在经过带阻镀膜126时，预定截止波段的红外光被过滤，除却预定截止波段的红外光之外的光线穿过滤光片122并到达带通镀膜124，在经过带通镀膜124后，只剩下可见光及预定通过波段的红外光通过并进入影像感测器14成像。本实用新型实施方式中，红外光为700纳米到950纳米，预定通过波段为930纳米到950纳米，预定截止波段为700纳米到930纳米。也即是说，滤光组件12仅允许930纳米到950纳米的红外光与可见光(400纳米到700纳米)通过并到达影像感测器14成像。

带通镀膜124对400纳米到955纳米的波段的光线的穿透率大于85％，带阻镀膜126对700纳米到925纳米的波段的光线的穿透率低于15％。

由于带通镀膜124对400纳米到955纳米之间的光线具有较高的穿透率，带阻镀膜126对700纳米到925纳米之间的光线具有较低的穿透率，使得400纳米到700纳米的可见光波段以及925纳米到955纳米的预定通过波段的穿透率较高。在930纳米到950纳米即预定通过波段设置冗余波段(即925纳米至930纳米和950纳米至955纳米)以减小因镀膜的制作产生的误差，使得925到955波段的红外光的通过率得到保证，从而保证了预定通过波段的红外光的穿透率。

本实用新型实施方式的滤光组件12通过在滤光片122的两个表面分别设置带通镀膜124和带阻镀膜126，允许可见光与特定波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICR Filter，有利于减小成像设备的体积。

请继续参阅图3，基板11可以是柔性电路板、硬质电路板或软硬结合板，应用范围较广。影像感测器14设置在基板11上并与基板11电连接，影像感测器14用于接收光线以成像。影像感测器14可以是互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal OxideSemiconductor)图像传感芯片或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)图像传感芯片。

镜座15设置在基板11上，镜头组件16安装在镜座15的远离基板11的一端。镜头组件16包括镜筒162和透镜组164。镜筒162与镜座15结合并与基板11共同形成收容腔110。镜筒162与镜座15的连接方式包括螺合、胶合、卡合等。透镜组164、滤光组件12和感光元件144均收容在收容腔110内，透镜组164、滤光组件12和感光元件144沿着入光光路依次设置。透镜组164可以为单独的透镜，该透镜为凸透镜或凹透镜；或者为多枚透镜，多枚透镜可均为凸透镜或凹透镜，或部分为凸透镜，部分为凹透镜。

镜头组件16通过合理的透镜配置，在可见光波段和预定通过波段上具有相同的焦距，例如镜头组件16采用日夜共焦镜头。如此，无需重新对焦即可在不同的环境(白天和黑夜)都得到清晰的图像。

本实用新型实施方式的相机模组10通过在滤光片122的两个表面分别设置带通镀膜124和带阻镀膜126，允许可见光与预定通过波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICRFilter，有利于减小成像设备的体积。

请参阅图2和图5，红外光源20用于发出红外光。在一个例子中，红外光源20为结构光投射器22，图像撷取装置100上可以形成有与相机模组10对应的采集窗口40，和与结构光投射器22对应的投射窗口50。结构光投射器22用于通过投射窗口50向目标空间投射红外光图案，相机模组10用于接收可见光和预定通过波段的红外光图案以成像。在结构光投射器22不发光时，可见光和预定通过波段的红外光可以进入以获取可见光图像，且因为只有预定通过波段的红外光与可见光一起进入影像感测器14以成像，对可见光图像的成像质量影响并不大，优选地，如图5，在进行可见光拍照时关闭结构光投射器22，从而减少进入相机模组10的红外光提升可见光成像质量。在结构光投射器22发光时，例如，结构光投射器22发出红外光图案为散斑图案，相机模组10用于通过采集窗口40采集可见光图像，该可见光图像中包含有散斑图案形成的亮点，该亮点是经由被摄物体调制后由相机模组10接收形成在可见光图像中。处理器30与相机模组10及结构光投射器22均连接，处理器30用于处理上述可见光图像以获得深度图像。具体地，处理器30通过提取可见光图像中的亮点形成亮点图像，将亮点图案与参考图案进行比对，根据该亮点图像和参考图案的差异，如亮点的大小、形状和亮度等等的变化以得到不同亮点的深度信息，从而形成深度图像。在其他实施方式中，该红外光图案为具有特定的图案即具有特定编码的编码结构光图像，这时通过提取可见光图像中的编码结构光图像，与参考图案进行对比从而获取深度图像。在得到深度图像后可以和可见光图像进行合成以生成3D图像，从而可以应用在3D建模、人脸识别等领域。

在另一个例子中，红外光源20为红外补光灯24，在红外补光灯24不发射红外光时(如图6)，相机模组10接收可见光以获取可见光图像；在红外补光灯24发射红外光时(如图7)，相机模组10接收可见光以获取可见光图像及接收红外光以获取红外图像。如此，相机模组10可以获取到可见光图像和红外图像。

本实用新型实施方式的图像撷取装置100通过在滤光片122的两个表面分别设置带通镀膜124和带阻镀膜126，允许可见光与预定通过波段的红外光穿过，从而使得不管是在白天还是夜间可见光和红外光都可以通过，光线的利用场景不会受限制，且无需设置ICRFilter，有利于减小成像设备的体积。

请参阅图8和图9，在某些实施方式中，图像撷取装置100包括多个上述任一实施方式的相机模组10、红外光源20(此时，红外光源20为结构光投射器22)和处理器30。多个可以是两个或大于两个，在相机模组10的数量为两个时，两个相机模组可组成双目成像系统；在相机模组10的数量为大于两个时，多个相机模组10可以组成多目成像系统。本实用新型实施方式以相机模组10的数量为两个进行说明，相机模组10的数量为多个的原理类似，在此不再赘述。

结构光投射器22设置在两个相机模组10之间，在进行图像拍摄时，可同时获取两个图像，且两张图像的拍摄范围不同，处理器30可以将两张图像合成为一张拍摄范围更大的可见光图像，优选地，如图8，在仅仅进行可见光图像的拍摄时，可以关闭结构光投射器22以减少红外光的干扰，提升可见光图像的成像效果。在其他实施方式中，在相机模组的数量足够多时，可以组成全景相机进行全景图像的获取。在获取深度图像时，两个相机的视场范围需要有一点的重叠且被摄物体需要落入重叠视场范围才可以获取到深度信息，通过两个相机模组获取包含被摄物体的两张图像，处理器30将两张图像的拍摄场景相同的部分进行比对，确定两张图像中所有对应的特征位置，此时，因为有结构光投射器22发出的红外光图案(如散斑图案)，所以得到的图像中会存在红外光图案，此时在进行特征比对确定特征位置时可以通过得到的两张图像中的红外光图案辅助进行特征点比对从而快速确定两张图片对应的特征点位置，最后基于双目测距算法根据视角差异和两张图像的对应特征点位置快速获取被摄物体的深度信息以形成深度图像。如此，可以提高深度图像获取的效率，且结构光投射器22位于两个相机模组10之间，结构光投射器22发射的红外光图案基本覆盖被摄物体，有利于深度图像的获取。当然，结构光投射器22也可以设置在两个相机模组10之外，可根据电子装置1000的结构进行设计。在获取了深度图像后，可以与两个图像视场范围重叠的区域的可见光图像进行合成以得到三维图像，可以应用在三维建模、人脸识别等等。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种滤光组件，其特征在于，所述滤光组件包括：

滤光片；

设置在所述滤光片的一表面的带通镀膜，所述带通镀膜用于仅允许可见光和红外光通过；及

设置在所述滤光片的另一表面的带阻镀膜，所述带阻镀膜用于截止预定截止波段的红外光。

2.根据权利要求1所述的滤光组件，其特征在于，红外光的波段包括所述预定截止波段和预定通过波段，所述预定通过波段的范围为930纳米到950纳米，所述预定截止波段的范围为700纳米到930纳米。

3.根据权利要求1所述的滤光组件，其特征在于，所述滤光片包括物侧面和像侧面，所述带通镀膜设置在所述物侧面，所述带阻镀膜设置在所述像侧面。

4.根据权利要求1所述的滤光组件，其特征在于，所述带通镀膜对400纳米到955纳米的波段的光线的穿透率大于85％，所述带阻镀膜对700纳米到925纳米的波段的光线的穿透率低于15％。

5.一种相机模组，其特征在于，所述相机模组包括：

影像感测器；

镜头组件；及

权利要求1至4任意一项所述的滤光组件，所述镜头组件、所述滤光组件及所述影像感测器沿入光方向依次设置。

6.一种图像撷取装置，其特征在于，所述图像撷取装置包括：

红外光源，所述红外光源用于发出红外光；和

权利要求5所述的相机模组，所述相机模组用于接收可见光及所述红外光。

7.根据权利要求6所述的图像撷取装置，其特征在于，所述红外光源为红外补光灯，

在所述红外光源不发射红外光时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像；

在所述红外光源发射红外光时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像及接收所述红外光以获取红外图像。

8.根据权利要求6所述的图像撷取装置，其特征在于，所述红外光源为结构光投射器并用于发射红外光图案，

在所述红外光源不发射红外光图案时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像；

在所述红外光源发射红外光图案时，所述相机模组接收可见光以获取可见光图像、及接收经由被摄物体调制后的所述红外光图案形成红外光图案以获取深度图像。

9.根据权利要求8所述的图像撷取装置，其特征在于，所述图像撷取装置还包括处理器，所述相机模组的数量为多个，每个相机模组接收可见光以获取所述可见光图像、接收经由被摄物体反射后的所述红外光图案以用于识别所述可见光图像中的特征点的位置，所述处理器基于双目测距算法并根据所述特征点的位置处理所述可见光图像以获得所述深度图像。

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

壳体；和

权利要求6至9任意一项所述的图像撷取装置，所述图像撷取装置设置在所述壳体上以获取图像。