鏡頭模組、相機模組及電子裝置的製作方法

2023-05-27 04:17:21

本發明涉及成像技術領域，具體涉及一種鏡頭模組、相機模組及電子裝置。

背景技術：

一般地，虹膜識別需要採用專門的虹膜攝像頭來獲取虹膜圖像，因此，導致現有的電子裝置除了要設置專門用於拍攝彩色圖像的可見光攝像頭外，還需要專門設置虹膜攝像頭，不僅增加了電子裝置的成本，還佔用了電子裝置的空間。

技術實現要素：

本發明的實施方式提供了一種鏡頭模組、相機模組及電子裝置。

本發明實施方式的鏡頭模組，包括鏡座、安裝在所述鏡座上的鏡筒、以及濾光片，所述鏡筒開設有通光孔，所述鏡筒或所述鏡座上開設有安裝孔，所述濾光片安裝在所述安裝孔處，所述濾光片劃分有紅外濾光部和彩色濾光部，所述紅外濾光部與所述彩色濾光部共同遮蔽所述安裝孔。

在某些實施方式中，所述彩色濾光部位於所述濾光片的中心，所述紅外濾光部環繞所述彩色濾光部；或

所述紅外濾光部位於所述濾光片的中心，所述彩色濾光部環繞所述紅外濾光部。

在某些實施方式中，所述彩色濾光部與所述紅外濾光部分別位於所述濾光片相背的兩端。

在某些實施方式中，所述彩色濾光部與所述紅外濾光部關於所述濾光片的中心呈中心對稱。

在某些實施方式中，所述彩色濾光部的數量為一個，所述紅外濾光部的數量均為多個，多個所述紅外濾光部環繞所述濾光片的中心設置。

在某些實施方式中，所述彩色濾光部的數量及所述紅外濾光部的數量均為多個，多個所述彩色濾光部與多個所述紅外濾光部間隔設置。

本發明實施方式的相機模組包括：

基板；

設置在所述基板上的圖像傳感器；及

上述任意一項實施方式所述的鏡頭模組，所述鏡頭模組安裝在所述基板上，所述圖像傳感器收容在所述鏡頭模組內，所述濾光片與所述圖像傳感器相對。

在某些實施方式中，所述圖像傳感器包括：

感光像素陣列，所述感光像素陣列包括多個感光像素；

覆蓋所述感光像素陣列的濾光單元陣列，所述濾光單元陣列包括紅外濾光區及彩色濾光區，所述紅外濾光區覆蓋的所述感光像素構成虹膜識別像素陣列，所述虹膜識別像素陣列包括多個虹膜識別像素，所述彩色濾光區覆蓋的所述感光像素構成彩色圖像像素陣列，所述彩色圖像像素陣列包括多個彩色圖像像素；和

控制電路，所述控制電路用於控制所述虹膜識別像素獲取虹膜圖像信號，及用於控制所述彩色圖像像素獲取彩色圖像信號。

在某些實施方式中，所述紅外濾光區與所述紅外濾光部相對，所述彩色濾光區與所述彩色濾光部相對。

本發明實施方式的電子裝置包括：

本體；和

上述任意一項實施方式所述的相機模組，所述相機模組安裝在所述本體上。

本發明實施方式的電子裝置、相機模組及鏡頭模組通過將濾光片劃分有紅外濾光部和彩色濾光部，使從通光孔進入的光線的一部分傳輸到紅外濾光部，另一部分傳輸到彩色濾光部，傳輸到紅外濾光部的光線被紅外濾光部過濾且僅有紅外光能夠通過紅外濾光部，傳輸到彩色濾光部的光線被彩色濾光部過濾且僅有可見光能夠通過彩色濾光部。

本發明的實施方式的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實施方式的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明某些實施方式的鏡頭模組的剖視圖；

圖2是本發明某些實施方式的相機模組的剖視圖；

圖3是本發明某些實施方式的電子裝置的平面示意圖；

圖4-5是本發明某些實施方式的濾光片的結構示意圖；

圖6-7是本發明某些實施方式的圖像傳感器的結構示意圖；和

圖8-14是本發明某些實施方式的濾光片的結構示意圖。

主要元件符號說明：

鏡頭模組100、安裝孔102、內壁104、鏡座10、鏡筒20、通光孔22、濾光片30、紅外濾光部32、彩色濾光部34、圖像傳感器200、感光像素陣列50、感光像素52、虹膜識別像素陣列522、虹膜識別像素5222、彩色圖像像素陣列524、彩色圖像像素5242、濾光單元陣列60、紅外濾光區62、彩色濾光區64、控制電路70、相機模組300、基板302、電子裝置400、本體402。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，並且目的不在於限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重複參考數字和/或參考字母，這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關係。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。

請參閱圖1及圖2，本發明實施方式的鏡頭模組100包括鏡座10、安裝在鏡座10上的鏡筒20、以及濾光片30。鏡筒20開設有通光孔22，鏡座10上開設有安裝孔102，濾光片30安裝在安裝孔102處。濾光片30劃分有紅外濾光部32和彩色濾光部34，紅外濾光部32與彩色濾光部34共同遮蔽安裝孔102。

紅外濾光部32能夠使紅外光通過並濾掉其他光(例如，可見光)以使其他光不能通過。彩色濾光部34能夠使可見光通過並濾掉其他光(例如，紅外光)以使其他光不能通過。

本發明實施方式的鏡頭模組100利用濾光片30劃分有紅外濾光部32和彩色濾光部34，使從通光孔22進入的光線的一部分傳輸到紅外濾光部32，另一部分傳輸到彩色濾光部34，傳輸到紅外濾光部32的光線被紅外濾光部32過濾且僅有紅外光能夠通過紅外濾光部32，傳輸到彩色濾光部34的光線被彩色濾光部34過濾且僅有可見光能夠通過彩色濾光部34。

在其他實施方式中，上述實施方式的安裝孔102還可以開設在鏡筒20上。

請參閱圖3，本發明實施方式的電子裝置400包括本體402及相機模組300。相機模組300安裝在本體402上。電子裝置400包括手機、平板電腦、筆記本電腦、智能手錶、智能手環、智能眼鏡、智能頭盔等中的任意一種。在本發明的具體實施例中，電子裝置400為手機。

請參閱圖2，相機模組300包括基板302、鏡頭模組100及圖像傳感器200。基板302可以為電路板。

鏡頭模組100包括鏡座10、鏡筒20及濾光片30。

鏡座10安裝在基板302上。鏡座10可開設有安裝孔102。鏡座10可以呈截面為圓環、「回字形」的柱狀結構。安裝孔102可呈圓形、矩形、橢圓形等形狀。

鏡筒20安裝在鏡座10上。鏡筒20開設有通光孔22。鏡筒20可以呈截面為圓環、「回字形」的柱狀結構。

請結合圖4及圖5，濾光片30安裝在安裝孔102處。濾光片30劃分有紅外濾光部32和彩色濾光部34，紅外濾光部32和彩色濾光部34共同遮蔽安裝孔102。紅外濾光部32能夠使紅外光通過並濾掉其他光(例如，可見光)以使其他光不能通過。彩色濾光部34能夠使可見光通過並濾掉其他光(例如，紅外光)以使其他光不能通過。濾光片30可呈圓形、矩形、橢圓形、或其他能與安裝孔102相匹配的形狀，濾光片30能夠完全遮蔽安裝孔102，具體地，紅外濾光部32和彩色濾光部34能夠完全遮蔽安裝孔102。彩色濾光部34與紅外濾光部32分別位於濾光片30相背的兩端。具體地，彩色濾光部334可以呈半圓形、矩形或其他形狀，紅外濾光部32也可以為半圓形、矩形或其他形狀。紅外濾光部32和彩色濾光部34可以通過在對應的區域鍍不同顏色的濾光膜(不同帶通的濾光膜)的方式形成。

圖像傳感器200收容在鏡頭模組100內，圖像傳感器200設置在基板302上，並且圖像傳感器200與濾光片30相對。

請參閱圖6及圖7，圖像傳感器200包括感光像素陣列50、濾光單元陣列60及控制電路70。

感光像素陣列50包括多個感光像素52。

濾光單元陣列60覆蓋感光像素陣列50。濾光單元陣列60包括紅外濾光區62及彩色濾光區64。紅外濾光區62能夠使紅外光通過並濾掉其他光(例如，可見光)以使其他光不能通過。彩色濾光區64能夠使可見光通過並濾掉其他光(例如，紅外光)以使其他光不能通過。

紅外濾光區62覆蓋的多個感光像素52構成虹膜識別像素陣列522，虹膜識別像素陣列522包括多個虹膜識別像素5222。彩色濾光區64覆蓋的多個感光像素52構成彩色圖像像素陣列524，彩色圖像像素陣列524包括多個彩色圖像像素5242。

紅外濾光區62與紅外濾光部32對應，也就是說，從通光孔22進入的光線，一部分傳輸到紅外濾光部32，並經紅外濾光部32過濾後只能讓紅外光通過，該通過的紅外光到達濾光單元陣列60後，濾光單元陣列60的紅外濾光區62讓該紅外光通過到達對應的虹膜識別像素陣列522，而衍射至濾光單元陣列60的彩色濾光區64的紅外光會被該彩色濾光區64過濾，進而該彩色濾光區64阻止該紅外光通過；換言之，紅外濾光部32僅讓紅外光通過，從紅外濾光部32通過的紅外光僅能穿過紅外濾光區62到達對應的虹膜識別像素陣列522。從通光孔22進入的光線，另一部分傳輸到彩色濾光部34，並經彩色濾光部34過濾後只能讓可見光通過，該通過的可見光到達濾光單元陣列60後，濾光單元陣列60的彩色濾光區64讓該可見光通過到達對應的彩色圖像像素陣列524，而衍射至濾光單元陣列60的紅外濾光區62的可見光會被該紅外濾光區62過濾，進而該紅外濾光區62阻止該可見光通過；換言之，彩色濾光部34僅讓紅外光通過，從彩色濾光部34通過的可見光僅能穿過彩色濾光區64到達對應的彩色圖像像素陣列524。

控制電路70用於控制虹膜識別像素5222獲取虹膜圖像信號，控制電路70還用於控制彩色圖像像素5242獲取彩色圖像信號。具體地，控制電路70可以同時控制虹膜識別像素5222獲取虹膜圖像信號及控制彩色圖像像素5242獲取彩色圖像信號。當然，控制電路70還可以分別控制虹膜識別像素5222獲取虹膜圖像信號及控制彩色圖像像素5242獲取彩色圖像信號，也就是說，控制電路70控制虹膜識別像素5222獲取虹膜圖像信號時，控制電路70控制彩色圖像像素5242不獲取彩色圖像信號；控制電路70控制彩色圖像像素5242獲取彩色圖像信號時，控制電路70控制虹膜識別像素5222不獲取虹膜圖像信號。

本發明實施方式的電子裝置400、相機模組300及鏡頭模組100通過將濾光片30劃分有紅外濾光部32和彩色濾光部34，使從通光孔22進入的光線的一部分傳輸到紅外濾光部32，另一部分傳輸到彩色濾光部34，傳輸到紅外濾光部32的光線被紅外濾光部32過濾且僅有紅外光能夠通過紅外濾光部32，傳輸到彩色濾光部34的光線被彩色濾光部34過濾且僅有可見光能夠通過彩色濾光部34。

本發明實施方式的電子裝置400及相機模組300還具有以下有益效果：圖像傳感器200的紅外濾光區62與紅外濾光部32對應，從而從通光孔22進入的光線依次被紅外濾光部32與紅外濾光區62過濾，使傳輸到虹膜識別像素陣列522的紅外光的含量更高；並且圖像傳感器200的彩色濾光區64與彩色濾光部34應，從而從通光孔22進入的光線依次被彩色濾光部34與彩色濾光區64過濾，使傳輸到彩色圖像像素陣列524的可見光的含量更高。

在某些實施方式中，上述實施方式的彩色濾光部34與紅外濾光部32可關於濾光片30的中心呈中心對稱，具體地，彩色濾光部34的面積大小與紅外濾光部32的面積大小相等。彩色濾光部34的面積大小與紅外濾光部32的面積大小相等，使穿過紅外濾光部32的紅外光及穿過彩色濾光部34的可見光的光通量均不會太少，從而虹膜識別像素5222獲取虹膜圖像信號及彩色圖像像素5242獲取彩色圖像信號均勻。

請參閱圖8-11，在某些實施方式中，上述實施方式的紅外濾光部32與彩色濾光部34之間的關係還可以為：彩色濾光部34位於濾光片30的中心，紅外濾光部32環繞彩色濾光部34。具體地，彩色濾光部34可以呈圓形、矩形、三角形或其他形狀，紅外濾光部32環繞彩色濾光部34並設置在濾光片30的除彩色濾光部34以外的部分，例如，如圖8所示，當濾光片30與彩色濾光部34均呈圓形時，紅外濾光部32呈環繞彩色綠光部34的圓環形；如圖9所示，當濾光片30與彩色濾光部34均呈矩形時，紅外濾光部32呈環繞彩色綠光部34的方環形。或者，紅外濾光部32也可位於濾光片30的中心，彩色濾光部34環繞紅外濾光部32。具體地，紅外濾光部32可以呈圓形、矩形、三角形或其他形狀，彩色濾光部34環繞紅外濾光部32並設置在濾光片30的除紅外濾光部32以外的部分，例如，如圖10所示，當濾光片30與紅外濾光部32均呈圓形時，彩色濾光部34呈環繞紅外濾光部32的圓環形；如圖11所示，當濾光片30與紅外濾光部32均呈矩形時，彩色濾光部34呈環繞紅外濾光部32的方環形。

請參閱圖12-13，在某些實施方式中，上述實施方式的紅外濾光部32與彩色濾光部34之間的關係還可以為：彩色濾光部34的數量為一個，紅外濾光部32的數量均為多個，多個紅外濾光部32環繞濾光片30的中心設置。具體地，多個紅外濾光部32的形狀及大小相同，多個紅外濾光片32環繞濾光片30的中心以等角度、等間隔分布。

請參閱圖14，在某些實施方式中，上述實施方式的紅外濾光部32與彩色濾光部34之間的關係還可以為：彩色濾光部34的數量及紅外濾光部32的數量均為多個，多個彩色濾光部34與多個紅外濾光部32間隔設置。例如，彩色濾光部34及紅外濾光部32均呈矩形，濾光片30中的彩色濾光部34及紅外濾光部32呈3×3矩陣分布，濾光片30的第一行的分布為：彩色濾光部34、紅外濾光部32、彩色濾光部34；第二行的分布為：紅外濾光部32、彩色濾光部34、紅外濾光部32：第三行的分布為：彩色濾光部34、紅外濾光部32、彩色濾光部34。

具體地，本發明實施方式可以只滿足上述其中一個實施方式或同時滿足上述多個實施方式，也就是說，上述一個或多個實施方式組合而成的實施方式也屬於本發明實施方式的保護範圍。

在本說明書的描述中，參考術語「某些實施方式」、「一個實施方式」、「一些實施方式」、「示意性實施方式」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個所述特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施方式，可以理解的是，上述實施方式是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施方式進行變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。