CN106444222A - 一种用于虹膜识别的摄像头模组及使用该模组的设备 - Google Patents

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王嘉炜
杨盛
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Abstract

本发明提供了一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透。本发明避免了光线在两个区域镀膜交界处发生包括但不限于折射现象以致各自区域中的光干扰对方区域的光，保证了摄像头模组色彩还原后的真实度和虹膜识别时图像采集的精准度。

Description

一种用于虹膜识别的摄像头模组及使用该模组的设备
技术领域
本发明涉及摄像头模组领域，特别涉及一种用于虹膜识别的摄像头模组及使用该模组的设备。
背景技术
目前，越来越多的带摄像头模组的移动设备通常同时具备两种功能：拍照、虹膜识别。对于拍照功能，人眼只能看见可见光而看不见红外光，而摄像头模组的感光芯片既能感知可见光也能感知红外光。为了使感光芯片还原后生成的图像更接近人眼(仅在感知可见光的情况下)看到的图像，需要将红外光过滤。手机摄像头模组中，通常的做法是在感光芯片上方设置镀膜滤光片，将红外光过滤，以达到接近肉眼所见的真实图像。对于虹膜识别功能，是通过一定波长的红外线或近似红外线的光线对人眼虹膜进行照射，采集虹膜图像，而为了采集清楚的虹膜图像，通常会增强红外照明。拍照功能中需要过滤红外光和虹膜识别功能中需要增强红外光形成一组矛盾。
对此，现有技术，如专利CN201410680098.X中所公开的一种用于虹膜识别的多通道多区域镀膜的摄像头模组。如说明书附图1中所示，该专利公开了在摄像头模组内设置镀膜滤光片，并将镀膜滤光片上的镀膜划分为两个区域，第一区域和第二区域，该两个区域上分别镀有不同性质的镀膜，使镀膜第一区域下的滤光片能够透过可见光和红外光，镀膜第二区域下的滤光片仅能够透过特定波长的红外光。使得滤光片下方的同一传感光芯片能够分别接收到透过上述不同镀膜的不同光线，以便同时实现虹膜识别功能和拍照功能。
但是，上述专利的技术方案存在以下缺陷，如说明书附图2中所示，由于第一区域和第二区域上的镀膜材料性质不同，会在两个区域镀膜的交界处产生光线M的折射现象，导致：(1)红外光通过折射射入原本应该只接收到可见光的感光芯片区域内，该部分感光芯片既接收到可见光又接收到红外光，导致色彩还原后失真；(2)可见光通过折射射入原本应该只接收到红外光的感光芯片区域内，该部分感光芯片既接收到红外光又接收到可见光，导致虹膜识别不精准。
因此，需要提供一种新型的摄像头模组装置，解决上述技术问题。
发明内容
为解决现有技术中的技术问题，本发明提供一种用于虹膜识别的摄像头模组和使用该摄像头模组的设备，相比较于现有技术，能够进一步提高拍照效果和虹膜识别精准度。
本发明一方面提供一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透。避免了两个区域中的光在两个区域上的镀膜交界处彼此干扰。
优选的，所述第一镀膜为双通道镀膜，能够透过可见光和红外光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。双通道镀膜能透过的红外光的波长与单通道膜能够透过的红外光的波长相同，通常为830-870nm。这种方式能够通过获取该单通道膜的红外光的参数特征之后，通过算法等方式将其从双通道膜中获取的(可见光和红外光)光的参数特征中做校正或还原，就能够得出可见光的参数特征，反应出可见光所对应的图像。
优选的，所述第一镀膜为单通道镀膜，仅能够透过可见光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。这种方式，通过单通道膜获取的可见光可以实现正常的拍照功能，而通过双通道膜获取的红外光可以实现虹膜识别的功能。
优选的，所述第一镀膜和所述第二镀膜中至少有一个在其交界处设有不透光层。可以通过将交界处一个镀膜所处交界处的这一侧设置成不透光，也可以将交界处的两个镀膜所处交界处的各自一侧都设置成不透光，都可以实现交界处不透光的效果。
优选的，所述不透光层为涂覆在所述第一镀膜或所述第二镀膜侧壁上的不透光涂层。
优选的，所述不透光层为设置在所述第一镀膜或所述第二镀膜侧壁上的不透光隔离部，即也可以是设置在两个镀膜之一上的在交界处的一个隔离部件，或者两个镀膜在交界处都设置有隔离部件，起到隔离光、不透光的效果。
优选的，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间设有光不可透的隔离部。还可以是在两个镀膜之间单独设置一个隔离部件，单独起到隔离光、不透光的效果。
本发明前述的所述镜头组件沿光路进入方向依次包括：
镜头；
镜头座，用于安装镜头；
感光芯片，处于所述镜头座的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像；
电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；
其中，所述滤光片处于所述镜头座的内部。
镜头区分为可调镜头与不可调镜头，不可调镜头时，镜头座用于直接将镜头固定；可调镜头时，则镜头座内设马达，通过马达调整镜头聚焦。
优选的，本发明通过与所述第二区域对应的第二成像区域采集到的图像像素值估计出环境中红外光的强度，通过色彩还原或校正算法处理与第一区域对应的第一成像区域的图像，实现可见光拍摄效果。
优选的，所述色彩校正算法选自静态白平衡、采用基于灰色世界法GW和全反射理论算法PR衍生出的色彩校正算法和Gamma校正。
本发明另一方面提供一种用于虹膜识别的摄像头模组，所述摄像头模组沿光路进入方向依次包括：
镜头；
镜头座，用于安装镜头；
滤光片，处于所述镜头座的内部；
感光芯片，处于所述镜头座的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像；
电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；
其中，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的镀膜，所述第一区域上的镀膜(即第一镀膜)和所述第二区域上的镀膜(即第二镀膜)之间光不可透。第一区域上设有(即第一镀膜)能够透过可见光和红外光的双通道镀膜，或仅能通过可见光的单通道膜；所述第二区域上设有(即第二镀膜)单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
本发明还提供一种使用前述用于虹膜识别的摄像头模组的便携式移动电子设备，所述便携式移动电子设备选自智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜、智能可穿戴设备中的任意一种。
本发明的有益效果是，避免了光线在两个区域镀膜交界处发生包括但不限于折射现象以致各自区域中的光干扰对方区域的光，保证了摄像头模组色彩还原后的真实度和虹膜识别时图像采集的精准度。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为图1现有技术结构的A局部放大图；
图3为本发明结构示意图；
图4为本发明两个镀膜的布局1示意图；
图5为本发明两个镀膜的布局2示意图；
图6为本发明两个镀膜的布局3示意图；
图7为本发明两个镀膜的布局4示意图。
具体实施方式：
为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。
本发明可以包含如下实施例：
实施例1：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透。
实施例2：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜为双通道镀膜，能够透过可见光和红外光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
实施例3：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜为单通道镀膜，仅能够透过可见光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
实施例4：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜和所述第二镀膜中至少有一个在其交界处设有不透光层。
实施例5：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜和所述第二镀膜中至少有一个在其交界处设有不透光层，所述第一镀膜为双通道镀膜，能够透过可见光和红外光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
实施例6：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜和所述第二镀膜中至少有一个在其交界处设有不透光层，所述第一镀膜为单通道镀膜，仅能够透过可见光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
实施例7：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间设有光不可透的隔离部。
实施例8：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间设有光不可透的隔离部，所述第一镀膜为双通道镀膜，能够透过可见光和红外光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
实施例9：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间设有光不可透的隔离部，所述第一镀膜为单通道镀膜，仅能够透过可见光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
更多实施例为，前述不透光层为涂覆在所述第一镀膜或所述第二镀膜侧壁上的不透光涂层。或前述不透光层为设置在所述第一镀膜或所述第二镀膜侧壁上的不透光隔离部。
本发明附图仅举例说明部分实施例，参看现有技术图1-2，以及本发明实施例图3，一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片2，所述镜头组件沿光路进入方向依次包括：镜头11；镜头座13，用于安装镜头，镜头内包含镜片组和镜片座(图中未示出)，镜片组包括至少一片镜片，用于汇聚光以采集虹膜或普通图像；镜片座用于固定所述镜片组；感光芯片14，处于所述镜头座13的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像；电路板15，处于所述镜头座13的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；电路板15之下设有控制芯片16。其中，所述滤光片2处于所述镜头座的内部，所述滤光片2的一侧与所述镜片座13固定。
所述滤光片2分设为第一区域和第二区域，所述第一区域上设有双通道镀膜21，能够透过可见光和红外光；所述第二区域上设有单通道镀膜22，仅能够通过特定波长的红外光，所述第一区域和所述第二区域之间光不可透。避免了两个区域中的光在两个区域镀膜交界处彼此干扰。为了实现光不可透，本发明可以在所述双通道镀膜21在其交界处设有不透光层，也可以在所述单通道镀膜22在其交界处设有不透光层，还可以在所述双通道镀膜21和所述单通道镀膜22在其交界处均设有不透光层。可以通过将交界处一个镀膜所处交界处的其中一侧壁设置成不透光，也可以将交界处的两个镀膜所处交界处的各自一侧壁都设置成不透光，都可以实现交界处不透光的效果。
不透光层实施例1：所述不透光层例如可以是不透光涂层，即可以是涂覆在镀膜侧壁的不透光涂层，可以在生产镀膜的时候便同时把涂层一起加工做好，届时直接将带有该不透光涂层的镀膜镀在滤光片。
不透光层实施例2：如图3所示，除了设置涂层，还可以将所述不透光层设置成不透光隔离部23，即也可以是设置在两个镀膜之一上的在交界处的一个隔离部件23，或者两个镀膜在交界处即侧壁处都设置有隔离部件，起到隔离光、不透光的效果，这个隔离部件23也可以在镀膜加工的时候就把隔离部件23设置到镀膜的侧壁上。
不透光层实施例3：所述第一区域和所述第二区域之间设有光不可透的隔离部。还可以是在两个镀膜之间单独设置一个隔离部件，单独起到隔离光、不透光的效果。也就是说在对滤光片2进行镀膜的时候，把隔离部件设置在两个膜之间。
本发明同时具备拍照和虹膜识别的功能。对于拍照功能，为了尽量使得所拍照片的效果接近人眼所看到的画面效果，本发明通过与所述第二区域对应的第二成像区域采集到的图像像素值估计出环境中红外光的强度，通过色彩还原或校正算法处理与第一区域对应的第一成像区域的图像，实现可见光拍摄效果。所述色彩校正算法选自静态白平衡、采用基于灰色世界法GW和全反射理论算法PR衍生出的色彩校正算法和Gamma校正。对于虹膜识别功能，由于虹膜识别需要利用到红外线，而第一区域和第二区域均能够通过红外线，整个两个膜的红外线都有利于虹膜识别时成像，也提高了虹膜识别的精度。
本发明还提供一种使用前述用于虹膜识别的摄像头模组，将该摄像头模组作为摄像头部件的便携式移动电子设备，所述便携式移动电子设备选自智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜、智能可穿戴设备中的任意一种。
参见图4-7，为本发明关于两个镀膜在滤光片上的具体分布实施例，示意两个镀膜不同的布局方式。其中，图4中，双通道膜和单通道膜的布局为左右布局，处于同一平面，中间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要设置。
图5中，双通道膜和单通道膜的布局为整个矩形滤光片的矩形一角以及矩形滤光片的剩余部分，中间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要进行调整。
图6中，双通道膜和单通道膜的布局为整个矩形滤光片的三角形一角以及矩形滤光片的剩余部分，中间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要进行调整。
图7中，双通道膜和单通道膜的布局为整个矩形滤光片的外框以及在在滤光片的中间设置矩形区域，外框区域与中间的矩形区域之间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要进行调整。
本发明对两个镀膜的布局方式不做限制，任何形状的布局均可以实施，上述实施例的意在举例说明，不在于限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (11)

1.一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和滤光片，所述滤光片分设为第一区域和第二区域，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域上分别设有仅能够通过特定波长光的第一镀膜和第二镀膜，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间光不可透。
2.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述第一镀膜为双通道镀膜，能够透过可见光和红外光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
3.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述第一镀膜为单通道镀膜，仅能够透过可见光；所述第二镀膜为单通道镀膜，仅能够通过特定波长的红外光。
4.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述第一镀膜和所述第二镀膜中至少有一个在其交界处设有不透光层。
5.根据权利要求4所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述不透光层为涂覆在所述第一镀膜或所述第二镀膜侧壁上的不透光涂层。
6.根据权利要求4所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述不透光层为设置在所述第一镀膜或所述第二镀膜侧壁上的不透光隔离部。
7.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述第一镀膜和所述第二镀膜之间设有光不可透的隔离部。
8.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述镜头组件沿光路进入方向依次包括：
镜头；
镜头座，用于安装镜头；
感光芯片，处于所述镜头座的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像；
电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；
其中，所述滤光片处于所述镜头座的内部。
9.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，通过与所述第二区域对应的第二成像区域采集到的图像像素值估计出环境中红外光的强度，通过色彩还原或校正算法处理与第一区域对应的第一成像区域的图像，实现可见光拍摄效果。
10.根据权利要求9所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述色彩校正算法选自静态白平衡、采用基于灰色世界法GW和全反射理论算法PR衍生出的色彩校正算法和Gamma校正。
11.一种包含如权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组的便携式移动电子设备，其特征在于，所述便携式移动电子设备选自智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜、智能可穿戴设备中的任意一种。
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