CN213213622U - 摄像装置及终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摄像装置及终端。其中，摄像装置包括：镜头；及盖板，设置于镜头的入光侧，在盖板设置有第一吸收层，第一吸收层用于透过可见光、吸收第一波长范围内的红外光。通过本实用新型在盖板上设置吸收层，可以吸收来自不同角度的红外光，能够更加充分的滤除不需要的红外光。

Description

摄像装置及终端

技术领域

本实用新型涉及摄像技术领域，尤其涉及摄像装置及终端。

背景技术

随着科技的不断进步，越来越多的电子设备中安装有摄像装置。摄像装置一般由沿着光轴方向布置的镜头、滤光片及感光元件(例如图像传感器)组成。

其中，图像传感器不同于人眼，它除了对人眼能够感知的可见光进行捕捉以外，还对人眼无法感知到的红外光进行捕捉。当这些光线同时进入镜头而折射后，可见光和红外光就会在图像传感器上的不同靶面成像，其中可见光的成像为彩色图像，而红外光的成像为黑白图像，当我们将可见光所成的图像调试好，也就是所谓图像聚焦和对焦调整，这时红外光就会在靶面形成虚像，从而影响图像的颜色和质量。

因此，可以通过滤光片来滤除不需要的红外光，以使摄像装置获取接近于人眼感知到的图像。但是，上述滤光片对红外线的过滤不充分，导致摄像装置拍摄到的图像不清晰，导致成像品质差。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种摄像装置及终端。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种摄像装置，包括：镜头；及盖板，设置于所述镜头的入光侧，在所述盖板设置有第一吸收层，所述第一吸收层用于第一波长范围内的吸收红外光、透过可见光。

在一实施例中，所述盖板包括面向所述镜头的第一表面、以及与所述第一表面相反的第二表面；在所述第一表面设置有所述第一吸收层。

在一实施例中，所述第一吸收层采用旋涂工艺涂覆于所述盖板。

在一实施例中，在所述第二表面设置有第一反射层，所述第一反射层用于反射第二波长范围内的所述红外光、透过所述可见光。

在一实施例中，在所述第一反射层上设置有保护膜层。

在一实施例中，在所述第一红外线吸收层上设置有第一增透膜层。

在一实施例中，所述摄像装置还包括：感光元件，设置于所述镜头的出光侧；滤光片，设置于所述感光元件与所述镜头之间。

在一实施例中，所述滤光片包括面向所述感光元件的出光面、以及与所述出光面相反的入光面，在所述出光面设置有第二吸收层，用于透过所述可见光、吸收未经所述盖板的所述第一吸收层吸收的所述红外光；在所述入光面设置有所述第二反射层，用于透过所述可见光、吸收未经所述盖板的所述第一反射层反射的红外光。

在一实施例中，所述滤光片还包括设置于所述第二吸收层上的第二增透膜层。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种终端，包括：终端本体；如上述第一方面任一实施例所述的摄像装置，所述摄像装置设置于所述终端本体。

在一实施例中，所述终端还包括：装饰件，所述装饰件套设于所述镜头；所述盖板与所述装饰件连接，以遮盖所述镜头。

在一实施例中，所述终端还包括：显示屏，设置于所述终端本体，且位于所述镜头的物侧；其中，所述盖板为显示屏的前盖板。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过盖板上设置吸收层，吸收来自不同角度的红外光，能够更加充分的滤除不需要的红外光。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的终端的结构示意图。

图2是根据本公开一示例性实施例示出的摄像装置的剖面示意图。

图3是根据本公公开一示例性实施例示出的盖板的结构示意图。

图4是根据本公开另一示例性实施例示出的盖板的结构示意图。

图5是根据本公开一示例性实施例示出的滤光片的结构示意图。

图6是根据本公开一示例性实施例示出的吸收红外光的吸收液体的光谱示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的终端的结构示意图。

如图1所示，本公开实施例的摄像装置10可以应用于终端100。终端100可以包括终端本体20，摄像装置10可以安装于终端本体20。

在终端本体20上邻近摄像装置10还设置有红外光源30。红外光源30发射的红外光照射至待拍摄物体后被反射回来，可通过红外光的往返时间计算待拍摄物体与摄像装置10之间的距离。从而，摄像装置10可根据此距离进行自动对焦操作。

终端100可以是手机、平板、诸如智能手表的可穿戴设备、车载装置等。本公开通过手机为例进行说明，但并不限于此。

终端100还可以包括显示屏，摄像装置10可以作为终端100的前置摄像头与显示屏一起安装，或者作为后置摄像头安装在终端本体20的与显示屏相反的一侧上。

图2是根据本公开一示例性实施例示出的摄像装置的剖面示意图。如图2所示，本公开实施例的摄像装置10通过在盖板12上设置吸收层，吸收来自不同角度的红外光，能够更加充分的滤除不需要的红外光。

红外光可以是待拍摄物体自身产生的红外光，周围环境中光源产生的红外光，或者终端本体20上的红外光源30射至物体反射回来的红外光。本公开的摄像装置10特别是对红外光源30工作中发出的红外光具有较强的吸收效果，且对可见光有较高的透过率。

图3是根据本公公开一示例性实施例示出的盖板的结构示意图。如图2和图3所示，本公开实施例的摄像装置10可以包括镜头11和盖板12。

镜头11作为摄像装置10的光学系统，用于接收外部光线并使光线汇聚于感光元件13上，以进行成像。示例的，镜头11可以由镜筒111以及容纳于镜筒111内部的且沿着光轴方向布置的一个或多个透镜(图未示)组成。其中，透镜可以为塑胶透镜、玻璃透镜或者组合。并且，透镜可以为凸透镜、凹透镜或者组合。

在一些实施例中，镜头11和感光元件13之间可以相对运动，以进行对焦。在另一些实施例中，多个透镜之间可以相对产生位移，以进行调焦。在又一些实施例中，镜头11可以相对于感光元件13沿不同的方向移动或者倾斜，以进行光学防抖。

镜头11包括物侧和像侧，即入光侧和出光侧。物侧为接收待拍摄物体光线的一侧，像侧为靠近感光元件13的一侧。

盖板12设置于镜头11的物侧，在盖板12上设置有第一吸收层121，用于吸收第一波长范围内的红外光、透过可见光，从而阻止不需要的红外光进入镜头11。

盖板12作为摄像装置10的窗口供可见光透过，阻止红外光进入，同时可以对镜头11起到保护的作用。盖板12可以是透明玻璃板、透明塑胶板、透明水晶板、蓝色玻璃板等可以透过光线的基板。第一吸收层121为吸收红外光液体涂覆层，例如可以是由MgF₂构成的单层膜、Al₂O₂、ZrO₂、MgF₂构成的多层膜。第一波长范围可以是870nm～970nm区域的红外光。

由于盖板12上设置具有吸收红外光的吸收层，通过吸收红外光的方式阻止红外光进入镜头11。相较于传统方案，通过反射层反射红外光的方式，由于射入反射层的红外光的角度不同，经反射后的红外光会发生散射，散射后的红外光射入感光元件，使得红外光不能充分的被截止，导致成像模糊或产生鬼影的现象。因此，本公开通过在盖板12上设置吸收红外光的吸收层，通过吸收红外光的方式，能够对来自不同角度的红外光进行充分的吸收，从而能够提高对红外光线的截止效率，进而提高成像品质。

在一示例中，在摄像装置10与显示屏一起安装作为终端100的前置摄像头使用时，显示屏的玻璃盖板(图未示)的一部分透明区域形成前述对镜头起保护作用的盖板，在该部分透明区域上设置吸收红外光的吸收层。

在另一示例中，在摄像装置10作为终端100的后置摄像头使用时，摄像装置10可包括装饰件(图未示)，盖板12与装饰件连接，以遮盖镜头11。例如：装饰件具有容纳至少一部分镜头11的通孔，镜头11可穿过通孔，即装饰件套接于镜头11。盖板12与装饰件连接以遮盖镜头11，防止镜头11被划伤或者进水，从而对镜头11形成有效的保护。例如，盖板12可通过卡扣结构扣合固定在装饰件，或者通过黏胶粘贴的方式固定在装饰件。

如图3所示，在一些实施例中，盖板12可以包括第一表面1201和与第一表面1201相反的第二表面1202，在第一表面1201设置有吸收红外光的第一吸收层121。其中，第一表面1201面向镜头11，即第一吸收层121在盖板12的内侧，邻近镜头11的一侧，这样，可以避免第一吸收层121暴露于外部而被刮伤或者腐蚀而影响对红外光的吸收性能，从而对第一吸收层121形成有效的保护。

为避免盖板12的第二表面1202暴露于外部而划伤或腐蚀的风险，在第二表面1202上可设置保护膜层123，保护膜层123可以是全反射膜层，供可见光和红外光射透过。保护膜层可以由纳米疏油层、蓝宝石涂层软性纤维层等中的一层或多层构成。

在一实施例中，为使经过第一吸收层121吸收过滤后的可见光更高效的射入镜头11，可以在第一吸收层121上设置第一增透膜层122，以提高可见过的透过量。

第一增透膜层122可以是包括以下成分中的一种或多种：氟化钙、氟化镁、氧化钛、硫化铅、硒化铅乙烯基倍半硅氧烷杂化膜、金刚石薄膜。可以通过真空镀膜、化学气相沉积、溶胶—凝胶法等方法镀膜于第一吸收层121上。

本公开并不限于在盖板12的第一表面1201设置第一吸收层121，也可以在第二表面1202设置有用于吸收红外光的第一吸收层121，或者在第一表面1201和第二表面1202同时设置第一吸收层121。同样的，为避免暴露于外部的第一吸收层121被划伤、腐蚀的可能，可以在第一吸收层121上贴覆保护膜层123，从而通过外加的保护膜层123对第二表面1202的第一吸收层121形成有效的保护。

在一些实施例中，第一吸收层121可以采用旋涂工艺涂覆于盖板12的第一表面1201或第二表面1202。例如，可以通过均胶机将吸收红外光的吸收液体旋涂于盖板12的第一表面1201，并且，可以通过控制均胶机的时间、转速以及吸收液体的量来控制第一吸收层121的厚度以及均匀度。吸收液体可以包括MgF₂材料或者Al₂O₂、ZrO₂、MgF₂等多种材料。

图6是根据本公开一示例性实施例示出的吸收红外光的吸收液体的光谱示意图。如图6所示，从图中可以看出，上述吸收红外光的吸收液体可以对红外光进行吸收，特别是在波长为950nm附近的红外光具有较强的吸收效果，而对于450nm～760nm区域内的可见光具有较高的透过率。

本公开通过旋涂工艺在盖板12上形成用于吸收红外光的吸收层，一方面能够使吸收层更加均匀，从而能够更加充分的吸收红外光，进而得到更加清晰的成像品质。另一方面，相比于传统方案中，通过镀膜的方式增加反射红外光的反射层，镀膜设备相当昂贵，且工艺复杂。故，本公开通过旋涂工艺涂覆吸收层的工艺简单，成本降低，且生产效率也大幅提升。

图4是根据本公开另一示例性实施例示出的盖板的结构示意图。如图4所示，在一实施例中，在盖板12的第一表面1201设置第一吸收层121，在盖板12的第二表面1202设置有第一反射层124，第一反射层124用于反射第二波长范围内的红外光，透过可见光，例如第一反射层124可以反射波长为760nm～900nm区域的红外光，第一吸收层可以吸收波长为870nm～970nm区域的红外光。第一反射层124可以为TiO₂、SiO₂交替构成的多层膜。例如可以通过真空蒸镀设备交互蒸镀TiO₂、SiO₂形成第一反射层124，还可以通过蒸镀时间控制TiO₂、SiO₂层的厚度。

本公开实施例，通过在一个盖板12的两个表面分别设置用于吸收红外光的吸收层和用于反射红外光的反射层，通过吸收层和反射层的配合，来过滤不需要的红外光。并且，来自外部的红外光先经过第一反射层124的反射后，再经过第二吸收层121的吸收，还可以吸收过滤掉第一反射层124因反射后散射的红外光，即可对红外线进行二次滤除，使得红外光的过滤更加充分彻底，进一步提高成像品质。

图5是根据本公开一示例性实施例示出的滤光片的结构示意图。如图2和图5所示，在一些实施例中，摄像装置10还包括感光元件13及滤光片14。感光元件13设置于镜头11的像侧，即出光侧。滤光片14设置于感光元件13与镜头11之间。示例的，滤光片14包括基板141，在基板141上设置有第二反射层142，用于反射未经盖板的第一反射层反射的红外光、透过可见光。在一示例中，基板141可以为蓝色玻璃，在蓝色玻璃上设置有第二反射层142，这样，还可以截止紫外光。

示例的，摄像装置10可进一步包括支架15，支架15用于安装感光元件13及滤光片14，感光元件13和滤光片14均沿着光轴方向设置。支架15可以与镜头11的镜筒111连接，例如可活动的连接，以使镜头11能够相对于感光元件13沿着光轴方向移动，从而完成对焦。

在支架15上安装有电路基板16，感光元件13安装在电路基板16上，且面对镜头11设置。感光元件13可以通过柔性电路板17与外部电源或者控制电路电连接。例如，柔性电路板17通过端部的连接器18与终端100的主板电连接。

来自待拍摄物体的光线经过盖板12上的第一吸收层121吸收过滤后，射入镜头11，经过滤光片14时对红外光再次过滤后可见过进入感光元件13，接着，感光元件13对可见光进行光电转换并进行成像，来自感光元件13的图像信号由终端100内的数字图像处理单元对图像进行处理，然后经处理后的图像显示在终端100的显示屏上，或者存储于终端100的存储器内。

感光元件13可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或者互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)。

本公开实施例，在基板141上设置有第二反射层142，用于反射未经盖板的第一反射层反射的红外光、透过可见光通过利用原有滤光片14上的反射层与盖板12上的吸收层配合，来滤除不需要的红外光，在保留滤光片14原有功能的情况下，红外光经过两次或者多次过滤，能够滤除大部分波长范围的红外光，从而能够在感光元件13上得到清晰的画质，提高成像品质。

基板141可以是透明玻璃板、透明塑胶板、透明水晶板等能够透过可见光和红外光的基板。

同样的，如前文第一反射层124那样，第二反射层142可以为TiO₂、SiO₂交替构成的多层膜。例如可以通过真空蒸镀设备交互蒸镀TiO₂、SiO₂形成第二反射层142，还可以通过蒸镀时间控制TiO₂、SiO₂层的厚度。

在一实施例中，基板141包括面向感光元件13的出光面1401、以及与出光面1401相反的入光面1402，在出光面1401设置有第二吸收层143，用于未经所述盖板的所述第一吸收层吸收的红外光、透光可见光，在入光面1402上设置第二反射层142。由于入光面1402相较于出光面1401更远离感光元件13，红外光先经过第二反射层142反射后再经过第二吸收层143吸收，第二吸收层143能够吸收第二反射层142反射后散射的红外光，避免散射后的红外光进入感光元件13，使红外光线过滤的更充分，确保成像品质。

第二吸收层143可以通过前文提到的第一吸收层121那样，为吸收红外光液体涂覆层，可以通过均胶机将吸收红外光的吸收液体旋涂工艺涂覆于出光面1401，并且，可以通过控制均胶机的时间、转速以及吸收液体的量来控制第二吸收层143的厚度以及均匀度。吸收液体可以由MgF₂材料形成的液体或者由Al₂O₂、ZrO₂、MgF₂等多种材料形成的液体。

在一实施例中，为避免可见光经由多层吸收层(第一吸收层121、第二吸收层143)和反射层(第一反射层124、第二反射层142)而透光率降低的可能，在第二吸收层143上还设置有第二增透膜层144。一方面，第二增透膜层144可以提高可见光的透过率，即增透可见光。另一方面，第二增透膜层144的设置还可以有效的避免出光面1401上的第二吸收层143长时间使用脱离产生的杂质掉落至感光元件13，可能对成像品质造成影响，因此，第二增透膜层144可以对第二吸收层143和感光元件13形成有效的保护，确保成像品质。

第二增透膜层144可以是包括以下成分中的一种或多种：氟化钙、氟化镁、氧化钛、硫化铅、硒化铅乙烯基倍半硅氧烷杂化膜、金刚石薄膜。可以通过真空镀膜、化学气相沉积、溶胶凝胶法等方法镀膜于第二吸收层143上。第二增透膜层144可以是单层膜、双层膜或多层膜。

根据本公开的另一方面，如图1所示，提供一种终端100，包括终端本体20及摄像装置10，摄像装置10为第一方面中任一实施例的摄像装置10。

本公开的终端100通过设置本公开提供的摄像装置10，通过在盖板12上设置吸收层，以吸收来自不同角度的红外光，能够更加充分的滤除不需要的红外光。

终端100可以是手机、平板、诸如智能手表的可穿戴设备、车载装置等。终端100也可以是独立的相机。本公开通过手机为例进行说明，但并不限于此。

在一实施例中，终端100还可以包括显示屏，设置于终端本体，且位于镜头11的物侧。摄像装置10可以作为终端100的前置摄像头与显示屏一起安装，在摄像装置10与显示屏一起安装作为终端100的前置摄像头使用时，显示屏的前盖板，如玻璃盖板(图未示)的一部分透明区域形成前述的盖板12，在该部分透明区域上设置吸收红外光的吸收层。

在另一示例中，在摄像装置10作为终端100的后置摄像头使用时，摄像装置10可包括装饰件(图未示)，装饰件固定在终端本体20的背面，即与显示屏相反的一侧上。装饰件具有容纳至少一部分镜头11的通孔，镜头11可穿过通孔，即装饰件套接于镜头11。盖板12与装饰件连接以遮盖镜头11，防止镜头11被划伤或者进水，从而对镜头11形成有效的保护。例如，盖板12可通过卡扣结构扣合固定在装饰件，或者通过黏胶粘贴的方式固定在装饰件。

可以理解的是，本实用新型中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接。

进一步可以理解的是，本实用新型实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施例之后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种摄像装置，其特征在于，包括：

镜头；及

盖板，设置于所述镜头的入光侧，在所述盖板设置有第一吸收层，所述第一吸收层用于透过可见光、吸收第一波长范围内的红外光。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，

所述盖板包括面向所述镜头的第一表面、以及与所述第一表面相反的第二表面；

在所述第一表面设置有所述第一吸收层。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，

在所述第二表面设置有第一反射层，所述第一反射层用于透过所述可见光、反射第二波长范围内的红外光。

4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，

在所述第一反射层上设置有保护膜层。

5.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，

在所述第一吸收层上设置有第一增透膜层。

6.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置还包括：

感光元件，设置于所述镜头的出光侧；

滤光片，设置于所述感光元件与所述镜头之间。

7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，

所述滤光片包括面向所述感光元件的出光面、以及与所述出光面相反的入光面，

在所述出光面设置有第二吸收层，用于透过所述可见光、吸收未经所述盖板的所述第一吸收层吸收的红外光；

在所述入光面设置有第二反射层，用于透过所述可见光、吸收未经所述盖板的所述第一反射层反射的红外光。

8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，

所述滤光片还包括设置于所述第二吸收层上的第二增透膜层。

9.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，

所述第一吸收层采用旋涂工艺涂覆于所述盖板。

10.一种终端，其特征在于，包括：

终端本体；

如权利要求1至9中任意一项所述的摄像装置，所述摄像装置设置于所述终端本体。

11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

装饰件，所述装饰件套设于所述镜头；

所述盖板与所述装饰件连接，以遮盖所述镜头。

12.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

显示屏，设置于所述终端本体，且位于所述镜头的物侧；

其中，所述盖板由所述显示屏的部分前盖板形成。

Images