图像感测器及虹膜识别摄像头模组的制作方法

本发明涉及摄像头封装技术领域，更具体地，涉及一种图像感测器及虹膜识别摄像头模组。

背景技术：

虹膜是眼睛的一个组成部分，是瞳孔和巩膜之间的环状组织，每只眼睛的虹膜图案各不相同，且终身不变。虹膜识别具有唯一性高、稳定性强、非侵犯性等优点，已被成功地应用于机场、海关、银行，监狱等场合的身份鉴定。目前移动设备(诸如手机、平板电脑、笔记本电脑等)的个人信息安全和网络交互信息安全等问题越发突出。为了保障信息安全，很多厂商已经在移动设备上集成了多种用于身份识别的装置。例如，移动设备已经成功集成了人脸识别或指纹识别装置用于身份识别。目前终端上的图像感测器通常只能够用于拍照，并不能用于虹膜识别，从而现急需一种图像感测器，以采集虹膜图像。

技术实现要素：

由于目前终端上的图像感测器通常只能够用于拍照，并不能用于虹膜识别，为了解决上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的图像感测器及虹膜识别摄像头模组。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像感测器，包括：

第一像素组、第二像素组、控制单元和读出器块；

控制单元用于获取第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，将第一控制信号发送至第一像素组，将第二控制信号发送至第二像素组，将第三控制信号发送至读出器块；第一像素组用于根据第一控制信号捕获可视化信号，将可视化信号转化为第一图像信号并传输至读出器块；第二像素组用于根据第二控制信号捕获红外线信号，将红外线信号转化为第二图像信号并传输至读出器块；读出器块用于根据第三控制信号，输出第一图像信号及第二图像信号。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一像素组的曝光时间与所述第二像素组的曝光时间相同。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一像素组的曝光时间与所述第二像素组的曝光时间不同。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一像素组的单位像素尺寸与所述第二像素组的单位像素尺寸相同。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第一像素组的单位像素尺寸与所述第二像素组的单位像素尺寸不同。

本发明提供的图像感测器，第一像素组可根据控制单元发出的第一控制信号捕获可视化信号，并将其转化为第一图像信号。第二像素组可根据控制单元发出的第二控制信号捕获红外线信号，并将其转化为第二图像信号。而读出器块可根据控制单元发出的第三控制信号，输出第一图像信号与第二图像信号。其中，基于第一图像信号可实现相应的拍照功能，基于第二图像信号可采集虹膜图像，以实现后续的虹膜识别功能。

根据本发明的第二方面，提供了一种虹膜识别摄像头模组，包括：

图像感测器、滤光片、底座、镜头及线路板装配件；

底座上设置有通光孔，镜头放置在通光孔中；镜头位于滤光片的上方，滤光片位于图像感测器的上方；底座将图像感测器封盖并安装在线路板装配件上，线路板装配件承载图像感测器及底座。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，滤光片的一面上设置有滤波涂层，滤光片的另一面上设置有增透涂层。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，滤波涂层分为第一滤光区和第二滤光区；第一像素组上方对应第一滤光区的滤波涂层，第二像素组上方对应第二滤光区的滤波涂层。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，第一滤光区用于通过波长处于400nm至650nm的可视光线，第二滤光区用于通过波长处于700nm至1000nm的红外光线。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，滤光片包括第一滤光片及第二滤光片；第一像素组上方对应第一滤光片的滤波涂层，第二像素组上方对应第二滤光片的滤波涂层。

结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，第一滤光片用于通过波长处于400nm至650nm的可视光线，第二滤光片用于通过波长处于700nm至1000nm的红外光线。

结合第二方面的第三种或第四种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，底座上设置有第一通光孔及第二通光孔，镜头包括第一镜头及第二镜头；第一像素组上方对应第一通光孔，第二像素组上方对应第二通光孔；第一镜头放置在第一通光孔中，第二镜头放置在第二通光孔中；第一镜头位于第一滤光区的上方，第二镜头位于第二滤光区的上方。

结合第二方面的第五种或第六种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，底座上设置有第一通光孔及第二通光孔，镜头包括第一镜头及第二镜头；第一像素组上方对应第一通光孔，第二像素组上方对应第二通光孔；第一镜头放置在第一通光孔中，第二镜头放置在第二通光孔中；第一镜头位于第一滤光片的上方，第二镜头位于第二滤光片的上方。

结合第二方面的第七种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，第一镜头为广角镜头或窄角镜头，第二镜头为窄角镜头。

结合第二方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，第一镜头为广角镜头或窄角镜头，第二镜头为窄角镜头。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1为本发明实施例的一种图像感测器的架构示意图；

图2为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的剖面示意图；

图3为本发明实施例的一种滤光片的正面示意图；

图4为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图；

图5为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的剖面示意图；

图6为本发明实施例的一种第一滤光片的正面示意图；

图7为本发明实施例的一种第二滤光片的正面示意图；

图8为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图；

图9为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的剖面示意图；

图10为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图；

图11为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的剖面示意图；

图12为本发明实施例的一种虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

虹膜是眼睛的一个组成部分，是瞳孔和巩膜之间的环状组织，每只眼睛的虹膜图案各不相同，且终身不变。虹膜识别具有唯一性高、稳定性强、非侵犯性等优点，已被成功地应用于机场、海关、银行，监狱等场合的身份鉴定。目前移动设备(诸如手机、平板电脑、笔记本电脑等)的个人信息安全和网络交互信息安全等问题越发突出。为了保障信息安全，很多厂商已经在移动设备上集成了多种用于身份识别的装置。例如，移动设备已经成功集成了人脸识别或指纹识别装置用于身份识别。目前终端上的图像感测器通常只能够用于拍照，并不能用于虹膜识别，从而现急需一种图像感测器，以采集虹膜图像。

针对相关技术中的问题，本发明实施例提供了一种图像感测器10，该图像感测器可安装移动终端上。其中，移动终端可以为台式电脑、平板电脑、移动手机、智能家居、电视机、游戏机、ar/vr/mr装置等，本发明实施例不对移动终端的类型作具体限定。另外，图像感测器可以根据设计需求，安装在移动终端的相应位置上，本发明实施例不对图像感测器10的安装位置作具体限定。参见图1，该图像感测器10包括：第一像素组11、第二像素组12、控制单元13和读出器块14；

控制单元13用于获取第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，将第一控制信号发送至第一像素组11，将第二控制信号发送至第二像素组12，将第三控制信号发送至读出器块14；第一像素组11用于根据第一控制信号捕获可视化信号，将可视化信号转化为第一图像信号并传输至读出器块14；第二像素组12用于根据第二控制信号捕获红外线信号，将红外线信号转化为第二图像信号并传输至读出器块14；读出器块14用于根据第三控制信号，输出第一图像信号及第二图像信号。

其中，第一像素组11与第二像素组12的曝光时间可以相同，也可以不同，本发明实施例对此不作具体限定。另外，第一像素组的单位像素尺寸和第二像素组的单位像素尺寸可以一样大，也可以不一样大，本发明实施例对此也不作具体限定。

本发明实施例提供的图像感测器10，第一像素组11可根据控制单元13发出的第一控制信号捕获可视化信号，并将其转化为第一图像信号。第二像素组12可根据控制单元13发出的第二控制信号捕获红外线信号，并将其转化为第二图像信号。而读出器块14可根据控制单元13发出的第三控制信号，输出第一图像信号与第二图像信号。其中，基于第一图像信号可实现相应的拍照功能，基于第二图像信号可采集虹膜图像，以实现后续的虹膜识别功能。

作为一种可选实施例，所述第一像素组的曝光时间与所述第二像素组的曝光时间相同。

作为一种可选实施例，所述第一像素组的曝光时间与所述第二像素组的曝光时间不同。

作为一种可选实施例，所述第一像素组的单位像素尺寸与所述第二像素组的单位像素尺寸相同。

作为一种可选实施例，所述第一像素组的单位像素尺寸与所述第二像素组的单位像素尺寸不同。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

基于上述图1对应实施例的内容，本发明实施例提供了一种虹膜识别摄像头模组。该摄像头模组可安装移动终端上。其中，移动终端可以为台式电脑、平板电脑、移动手机、智能家居、电视机、游戏机、ar/vr/mr装置等，本发明实施例不对移动终端的类型作具体限定。另外，摄像头模组可以根据设计需求，安装在移动终端的相应位置上，本发明实施例不对摄像头模组的安装位置作具体限定。参见图2，该摄像头模组包括：图像感测器10、线路板装配件20、滤光片30、底座40及镜头50；

底座40上设置有通光孔，镜头50放置在通光孔中；镜头50位于滤光片30的上方，滤光片30位于图像感测器10的上方；底座40将图像感测器10封盖并安装在线路板装配件20上，线路板装配件20承载图像感测器10及底座40。其中，由上述实施例的内容可知，图像感测器10可用于捕获可视光信号以及红外光线信号。

本发明实施例提供的虹膜识别摄像头模组，通过镜头50捕获光信号，由滤光片30对捕获的光信号进行滤光，从而图像感测器10可捕获可视光信号和红外光线信号，并输出第一图像信号与第二图像信号。其中，基于第一图像信号可实现相应的拍照功能，基于第二图像信号可采集虹膜图像，以实现后续的虹膜识别功能。因此，能够同时满足拍照和虹膜识别的应用场景。

另外，由于通过一个摄像头模组可适用于拍照以及虹膜采集场景，而不用分别单独设计两个摄像头模组的结构，从而降低移动终端设计和制造的难度，使得移动终端更加轻薄化。

为了能让更多的光线穿过滤光片30，且能够区分可视光信号以及红外光线信号。作为一种可选实施例，滤光片30的一面上设置有滤波涂层30a，滤光片30的另一面上设置有增透涂层30b。具体地，滤光片30面向镜头的那一面上可设置有增透涂层30b，滤光片30背向镜头的那一面上可设置有滤波涂层30a。

为了区分可视光信号以及红外光线信号，作为一种可选实施例，滤波涂层30a可分为第一滤光区31和第二滤光区32；第一像素组11上方对应第一滤光区31，第二像素组12上方对应第二滤光区32。如图3所示，图3为滤光片30的正面示意图。

作为一种可选实施例，第一滤光区31用于通过波长处于400nm至650nm的可视光线，第二滤光区32用于通过波长处于700nm至1000nm的红外光线。具体地，由于第一滤光区31可通过可视光线，从而位于第一滤光区31下方的第一像素组可以捕获可视化信号，将可视化信号转化为第一图像信号并传输至读出器块14。由于第二滤光区32可通过红外光线，从而位于第二滤光区32下方的第二像素组可以捕获红外光线信号，将红外光线信号转化为第二图像信号并传输至读出器块14。图像感测器10输出的第一图像信号以及第二图像信号，可用于后期进行图像合并处理和深度计算处理，以得到拍照图像以及虹膜图像。如图4所示，图4为虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图。

另外，虹膜识别摄像头模组在组装测试完成后，一般需要对图像品质进行自动白平衡和色彩还原矫正。作为一种可选实施例，可通过一致性程序烧录进行图像参数补偿。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

基于上述实施例的内容，本发明实施例提供了一种虹膜识别摄像头模组。该摄像头模组可安装移动终端上。其中，移动终端可以为台式电脑、平板电脑、移动手机、智能家居、电视机、游戏机、ar/vr/mr装置等，本发明实施例不对移动终端的类型作具体限定。另外，摄像头模组可以根据设计需求，安装在移动终端的相应位置上，本发明实施例不对摄像头模组的安装位置作具体限定。参见图5，该摄像头模组包括：图像感测器10、线路板装配件20、第一滤光片30、第二滤光片60、底座40及镜头50；

底座40上设置有通光孔，镜头50放置在通光孔中；镜头50位于滤光片的上方，第一滤光片30位于图像感测器10中第一像素组11的上方，第二滤光片60位于图像感测器10中第二像素组12的上方；底座40将图像感测器10封盖并安装在线路板装配件20上，线路板装配件20承载图像感测器10及底座40。

其中，由上述实施例的内容可知，图像感测器10可用于捕获可视光信号以及红外光线信号。第一滤光片30及第二滤光片60用于区分可视光信号以及红外光线信号。图像感测器10的结构及其功能可参考上述实施例的内容，此处不再赘述。

如图6所示，图6为第一滤光片30的正面示意图。如图7所示，图7为第二滤光片60的正面示意图。

本发明实施例提供的虹膜识别摄像头模组，通过镜头50捕获光信号，由第一滤光片30及第二滤光片60对捕获的光信号进行滤光，从而图像感测器10可捕获可视光信号和红外光线信号，并输出第一图像信号与第二图像信号。其中，基于第一图像信号可实现相应的拍照功能，基于第二图像信号可采集虹膜图像，以实现后续的虹膜识别功能。因此，能够同时满足拍照和虹膜识别的应用场景。

另外，由于通过一个摄像头模组可适用于拍照以及虹膜采集场景，而不用分别单独设计两个摄像头模组的结构，从而降低移动终端设计和制造的难度，使得移动终端更加轻薄化。

为了能让更多的光线穿过滤光片，且能够区分可视光信号以及红外光线信号。作为一种可选实施例，滤光片的一面上设置有滤波涂层，滤光片的另一面上设置有增透涂层。具体地，第一滤光片30面向镜头的那一面上可设置有增透涂层，第一滤光片30背向镜头的那一面上可设置有滤波涂层。第二滤光片60面向镜头的那一面上可设置有增透涂层，第二滤光片60背向镜头的那一面上可设置有滤波涂层。第一像素组11上方对应第一滤光片30的滤波涂层，第二像素组12上方对应第二滤光片60的滤波涂层。

作为一种可选实施例，第一滤光片30用于通过波长处于400nm至650nm的可视光线，第二滤光片60用于通过波长处于700nm至1000nm的红外光线。具体地，由于第一滤光片30可通过可视光线，从而位于第一滤光片30下方的第一像素组11可以捕获可视化信号，将可视化信号转化为第一图像信号并传输至读出器块14。由于第二滤光片60可通过红外光线，从而位于第二滤光片60下方的第二像素组12可以捕获红外光线信号，将红外光线信号转化为第二图像信号并传输至读出器块14。图像感测器10输出的第一图像信号以及第二图像信号，可用于后期进行图像合并处理和深度计算处理，以得到拍照图像以及虹膜图像。如图8所示，图8为虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图。

另外，虹膜识别摄像头模组在组装测试完成后，一般需要对图像品质进行自动白平衡和色彩还原矫正。作为一种可选实施例，可通过一致性程序烧录进行图像参数补偿。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

基于上述实施例的内容，本发明实施例提供了一种虹膜识别摄像头模组。该摄像头模组可安装移动终端上。其中，移动终端可以为台式电脑、平板电脑、移动手机、智能家居、电视机、游戏机、ar/vr/mr装置等，本发明实施例不对移动终端的类型作具体限定。另外，摄像头模组可以根据设计需求，安装在移动终端的相应位置上，本发明实施例不对摄像头模组的安装位置作具体限定。参见图9，该摄像头模组包括：图像感测器10、线路板装配件20、滤光片30、底座40、第一镜头50及第二镜头60；

底座40上设置有第一通光孔及第二通光孔，第一镜头50放置在第一通光孔中，第二镜头60放置在第二通光孔中；第一镜头50及第二镜头60位于滤光片30的上方，滤光片30位于图像感测器10的上方；底座40将图像感测器10封盖并安装在线路板装配件20上，线路板装配件20承载图像感测器10及底座40。

其中，由上述实施例的内容可知，图像感测器10可用于捕获可视光信号以及红外光线信号。第一像素组上方对应第一通光孔，第二像素组上方对应第二通光孔。图像感测器10的结构及其功能可参考上述实施例的内容，此处不再赘述。

本发明实施例提供的虹膜识别摄像头模组，通过第一镜头50及第二镜头60捕获光信号，由滤光片30对捕获的光信号进行滤光，从而图像感测器10可捕获可视光信号和红外光线信号，并输出第一图像信号与第二图像信号。其中，基于第一图像信号可实现相应的拍照功能，基于第二图像信号可采集虹膜图像，以实现后续的虹膜识别功能。因此，能够同时满足拍照和虹膜识别的应用场景。

另外，由于通过一个摄像头模组可适用于拍照以及虹膜采集场景，而不用分别单独设计两个摄像头模组的结构，从而降低移动终端设计和制造的难度，使得移动终端更加轻薄化。

为了能让更多的光线穿过滤光片30，且能够区分可视光信号以及红外光线信号。作为一种可选实施例，滤光片30的一面上设置有滤波涂层30a，滤光片30的另一面上设置有增透涂层30b。具体地，滤光片30面向镜头的那一面上可设置有增透涂层30b，滤光片30背向镜头的那一面上可设置有滤波涂层30a。

为了区分可视光信号以及红外光线信号，作为一种可选实施例，滤波涂层30a可分为第一滤光区31和第二滤光区32；第一像素组11上方对应第一滤光区31，第二像素组12上方对应第二滤光区32。第一镜头50位于第一滤光区31的上方，第二镜头60位于第二滤光区32的上方。

作为一种可选实施例，第一镜头50为广角镜头或窄角镜头，第二镜头60为窄角镜头。

作为一种可选实施例，第一滤光区31用于通过波长处于400nm至650nm的可视光线，第二滤光区32用于通过波长处于700nm至1000nm的红外光线。具体地，由于第一滤光区31可通过可视光线，从而位于第一滤光区31下方的第一像素组11可以捕获可视化信号，将可视化信号转化为第一图像信号并传输至读出器块14。由于第二滤光区32可通过红外光线，从而位于第二滤光区32下方的第二像素组12可以捕获红外光线信号，将红外光线信号转化为第二图像信号并传输至读出器块14。图像感测器10输出的第一图像信号以及第二图像信号，可用于后期进行图像合并处理和深度计算处理，以得到拍照图像以及虹膜图像。如图10所示，图10为虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图。

另外，虹膜识别摄像头模组在组装测试完成后，一般需要对图像品质进行自动白平衡和色彩还原矫正。作为一种可选实施例，可通过一致性程序烧录进行图像参数补偿。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

基于上述实施例的内容，本发明实施例提供了一种虹膜识别摄像头模组。该摄像头模组可安装移动终端上。其中，移动终端可以为台式电脑、平板电脑、移动手机、智能家居、电视机、游戏机、ar/vr/mr装置等，本发明实施例不对移动终端的类型作具体限定。另外，摄像头模组可以根据设计需求，安装在移动终端的相应位置上，本发明实施例不对摄像头模组的安装位置作具体限定。参见图11，该摄像头模组包括：图像感测器10、线路板装配件20、第一滤光片30、第二滤光片60、底座40、第一镜头50及第二镜头70；

底座40上设置有第一通光孔及第二通光孔，第一镜头50放置在第一通光孔中，第二镜头70放置在第二通光孔中；第一滤光片30及第二滤光片60位于图像感测器10的上方，第一滤光片30位于图像感测器10中第一像素组11的上方，第二滤光片60位于图像感测器10中第二像素组12的上方；第一镜头50位于第一滤光片30的上方，第二镜头70位于第二滤光片60的上方；底座40将图像感测器10封盖并安装在线路板装配件20上，线路板装配件20承载图像感测器10及底座40。

其中，由上述实施例的内容可知，图像感测器10可用于捕获可视光信号以及红外光线信号。第一滤光片30及第二滤光片60用于区分可视光信号以及红外光线信号。第一像素组上方对应第一通光孔，第二像素组上方对应第二通光孔。图像感测器10的结构及其功能可参考上述实施例的内容，此处不再赘述。

本发明实施例提供的虹膜识别摄像头模组，通过第一镜头50及第二镜头60捕获光信号，由第一滤光片30对捕获的光信号进行滤光，得到可视光信号，由第二滤光片60对捕获的光信号进行滤光，得到红外光信号。图像感测器10基于捕获到的可视光信号和红外光线信号，输出第一图像信号与第二图像信号。其中，基于第一图像信号可实现相应的拍照功能，基于第二图像信号可采集虹膜图像，以实现后续的虹膜识别功能。因此，能够同时满足拍照和虹膜识别的应用场景。

另外，由于通过一个摄像头模组可适用于拍照以及虹膜采集场景，而不用分别单独设计两个摄像头模组的结构，从而降低移动终端设计和制造的难度，使得移动终端更加轻薄化。

为了能让更多的光线穿过滤光片30，且能够区分可视光信号以及红外光线信号。作为一种可选实施例，滤光片30的一面上设置有滤波涂层30a，滤光片30的另一面上设置有增透涂层30b。具体地，第一滤光片30面向镜头的那一面上可设置有增透涂层，第一滤光片30背向镜头的那一面上可设置有滤波涂层。第二滤光片60面向镜头的那一面上可设置有增透涂层，第二滤光片60背向镜头的那一面上可设置有滤波涂层。第一像素组11上方对应第一滤光片30的滤波涂层，第二像素组12上方对应第二滤光片60的滤波涂层。

作为一种可选实施例，第一镜头50为广角镜头或窄角镜头，第二镜头60为窄角镜头。

作为一种可选实施例，第一滤光区31用于通过波长处于400nm至650nm的可视光线，第二滤光区32用于通过波长处于700nm至1000nm的红外光线。具体地，由于第一滤光区31可通过可视光线，从而位于第一滤光区31下方的第一像素组11可以捕获可视化信号，将可视化信号转化为第一图像信号并传输至读出器块14。由于第二滤光区32可通过红外光线，从而位于第二滤光区32下方的第二像素组12可以捕获红外光线信号，将红外光线信号转化为第二图像信号并传输至读出器块14。图像感测器10输出的第一图像信号以及第二图像信号，可用于后期进行图像合并处理和深度计算处理，以得到拍照图像以及虹膜图像。如图12所示，图12为虹膜识别摄像头模组的光学结构关系示意图。

另外，虹膜识别摄像头模组在组装测试完成后，一般需要对图像品质进行自动白平衡和色彩还原矫正。作为一种可选实施例，可通过一致性程序烧录进行图像参数补偿。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。