摄像装置及通过其采集虹膜图像的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一光学成像装置，特别涉及一摄像装置，其中所述摄像装置提供被偏 心地设置的一感光芯片和一光学镜头，以使偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由被拍摄物 体反射的光线能够在通过所述光学镜头的边缘位置后被所述感光芯片接收以进行光电转 化而成像。此外，本发明还涉及一通过摄像装置采集虹膜图像的方法，其允许使用者在观看 显示屏幕时获取使用者的虹膜图像。
【背景技术】
[0002] 基于光学成像技术的摄像模组在以移动电子设备为代表的诸多电子设备领域都 得到了广泛的应用和普及。该摄像模组通过采集物体或者人物的图像来获得照片或者帮助 使用者完成相关的操作，例如使用者通过设置在移动电子设备的并且与移动电子设备的显 示屏幕处于同一个侧部的该摄像模组进行自拍以获得与使用者相关的图像，这种拍摄方式 的优势在于使用者在使用该摄像模组进行自拍之前就能够通过显示屏幕观看到被拍摄后 的效果，也就是说，这种拍摄方式允许使用者通过调整该摄像模组与其之间的位置（例如 距离和角度等）来轻松地控制拍摄后的效果。另外，使用者也可以通过该摄像模组获得相 应的图像，例如该摄像模组能够获得与使用者的虹膜相关的图像来验证使用者的身份，以 在后续能够保证具有合法身份的使用者才能够操作被安装于移动电子设备的软件和利用 支付软件完成账单的支付，即该摄像模组在电子设备的安全领域的用途也十分的广泛。
[0003] 现有技术的该摄像模组包括一光学镜头和一感光芯片，该光学镜头位于该感光芯 片的感光路径，并且该光学镜头的中心轴线和该感光芯片的中心轴线被同轴地设置，通常 情况下，该摄像模组被设置于移动电子设备的端部，例如该摄像模组可以邻近显示屏幕地 被设置于手机的上端部。当使用者手持该手机并通过该摄像模组采集与使用者的相关的图 像时，例如当使用者手持该手机并通过该摄像模组采集虹膜图像时，需要调整该手机的位 置以使该摄像模组的光轴（即该摄像模组的该光学镜头的中心轴线和该感光芯片的中心 轴线）对应于使用者的虹膜区域，此时，可以理解的是，该摄像模组采集使用者的虹膜图像 的最佳时机时是使用者的眼球盯着该摄像模组，这必然会导致该手机的显示屏幕处于使用 者的视线以下的位置。当使用者需要通过该手机的显示屏幕来确认该摄像模组是否对应了 使用者的虹膜区域时，在保证该手机与使用者的相对位置不变的前提下通过改变眼球的位 置将视线移动至该手机的显示屏幕，而一旦这种情况出现，眼球没有恢复至对应于该摄像 模组的位置时该摄像模组无法采集到使用者的虹膜图像或者采集得到的虹膜图像比较模 糊。在实际的拍摄过程中，使用者需要在该摄像模组的光轴和该手机的显示屏幕之间通过 来回改变眼球的位置以移动视线的方式多次确认并矫正该摄像模组与使用者的虹膜区域 的对应关系，这样的过程不仅使使用者感到疲惫而且往往会出现顾此失彼的情况，以至于 无法获得较佳的虹膜图像甚至是无法采集到虹膜图像。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置能够采集偏离其光学 镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像，通过这样的方式，所述摄像装置能够增强使用者在 利用所述摄像装置进行拍摄，尤其是利用所述摄像装置进行自拍时的使用体验。
[0005] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置提供一摄像模组，所 述摄像模组包括一光学镜头和一感光芯片，所述光学镜头和所述感光芯片被偏心地设置， 通过这样的方式，所述摄像模组能够采集到偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的 影像。
[0006] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置包括一电子设备，所 述摄像模组被设置于所述电子设备，例如所述电子设备被实施为一移动电子设备，从而使 用者通过手持所述电子设备能够利用所述摄像模组采集被拍摄对象的影像。
[0007] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述电子设备包括一设备主体和一 显示屏幕，所述显示屏幕和所述摄像模组均被设置于所述设备主体的前侧，从而使所述摄 像模组形成所述电子设备的前置摄像模组，通过这样的方式，当使用者手持所述电子设备 的所述设备主体通过所述摄像模组进行自拍时，能够通过所述显示屏幕即时地观看到被 拍摄后的效果，从而使用者可以预先通过调整所述摄像模组与其之间的位置（例如距离和 角度）将被拍摄后的效果调整到满意的状态再利用所述摄像模组进行拍摄影像，从而方便 使用。
[0008] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像模组在被使用者用于自拍 时，例如当使用者使用所述摄像模组采集虹膜图像时，不需要在所述摄像模组与所述显示 屏幕之间通过改变眼球的位置来回移动视线矫正所述摄像模组与使用者的虹膜区域的对 应关系，从而能够缩短通过所述摄像模组采集虹膜图像的时间和提高被采集的虹膜图像的 品质。
[0009] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述光学镜头的像面大于所述感光 芯片的像面，所述光学镜头和所述感光芯片被偏心地设置以使所述感光芯片的像面对应于 所述光学镜头的像面的边缘位置，并且确定所述感光芯片的像面在所述光学镜头的像面映 射的位置，从而使通过所述光学镜头的边缘位置进入所述摄像模组的光线能够被所述感光 芯片接收以进行光电转化。
[0010] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中藉由被拍摄对应反射的光线在通过 所述光学镜头的边缘位置时能够被所述光学镜头折射，以在后续被所述感光芯片接收以进 行光电转化而成像。也就是说，偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像能够被 所述摄像模组采集。
[0011] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述光学镜头的边缘位置的解像力 大于或者等于中心位置的解像力，例如所述光学镜头的边缘位置的解像力被提供大于或者 等于500线对，从而保证藉由被拍摄物体反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置被所 述感光芯片接收而成像后的影像品质。
[0012] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述光学镜头的像面的尺寸参数为 Pl (相面直径），所述感光芯片的像面的尺寸参数为P2 (芯片边长），所述光学镜头的中心轴 线和所述感光芯片的中心轴线的偏心距离为H，所述光学镜头的光心与所述感光芯片的光 心的偏心角度为α，所述光学镜头有效焦长为EFL，则偏心距离H与偏心角度α、所述光学 镜头有效焦长EFL满足函数表达式：H = EFL*Tan α。
[0013] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中当使用者的视线保持在对应于所述 显示屏幕的位置时，偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在 通过所述光学镜头的边缘位置进入所述摄像模组时能够被所述光学镜头折射以在后续被 所述感光芯片接收以进行光电转化而成像，从而所述摄像模组能够采集到使用者的虹膜图 像，并保证虹膜图像的品质。
[0014] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像模组包括一透红外滤光元 件，所述透红外滤光元件被设置于所述感光芯片的感光路径，并且所述透红外滤光元件仅 允许被使用者的虹膜区域反射的光线中的红外线部分通过以能够被所述感光芯片接收，从 而使得所述摄像模组能够采集具有更高品质的虹膜图像。
[0015] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置包括一补光组件，所 述补光组件被设置于所述电子设备，当所述摄像模组被用于采集使用者的虹膜图像时，所 述补光组件能够向使用者的虹膜区域提供红外光线作为补充光源，从而提高所述摄像模组 采集到的虹膜图像的品质。
[0016] 本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像模组能够用于采集偏离所 述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像，也能够用于采集没有偏离所述光学镜头的中 心轴线的被拍摄对象的影像。
[0017] 本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集 方法能够采集偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对应的影像。
[0018] 本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集 方法特别适用于采集使用者的虹膜图像，具体地，当使用者的视线保持在对应于所述显示 屏幕的位置时，偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过 所述光学镜头的边缘位置进入所述摄像模组后被所述光学镜头折射以在后续被所述感光 芯片接收以进行光电转化而成像，从而所述摄像模组采集到具有更高品质的虹膜图像。
[0019] 本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集 方法使得所述摄像装置在被设计时不需要改变所述摄像模组被设置在所述电子设备的位 置，从而简化所述电子设备的设计难度和开发成本。
[0020] 本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集 方法操作简单，易于使用。
[0021] 为了达到上述目的，本发明提供一摄像装置，其包括一摄像模组，所述摄像模组进 一步包括一感光芯片和被偏心地设置于所述感光芯片的感光路径的一光学镜头，藉由被拍 摄对象反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置后能够被所述感光芯片接收以进行光 电转化，从而所述摄像模组采集到被拍摄对象的影像。
[0022] 进一步地，所述摄像