一种摄像头模组及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及摄像技术领域，尤其涉及一种摄像头模组及电子设备。


背景技术：

2.目前，多光谱照相机在农业、生物医学、军事及大气遥感等领域已经得到广泛应用。但现有的多光谱摄像头模组要么尺寸大，无法应用到微终端设备，要么需特殊定制镜头，导致镜头的通用性降低，而且，大部分的多光谱摄像头模组组件偏多，将其应用到微终端设备的成本也偏高。


技术实现要素：

3.本技术实施例通过提供一种摄像头模组及电子设备，解决了现有技术中摄像头模组体积偏大，无法应用到小型移动设备上的技术问题，实现了减小摄像头模组体积，从而将摄像头模组应用到微终端设备上的技术效果。
4.第一方面，本技术提供一种摄像头模组，包括感光芯片、可调谐滤波器和镜头，其中，所述感光芯片和所述可调谐滤波器分别位于所述镜头两侧；
5.所述可调谐滤波器用于控制光线的进光波长，以获得n个不同波段的目标光谱，n为大于1的自然数；
6.所述感光芯片用于记录n个所述目标光谱下的所述镜头对目标景物的n个成像信息。
7.可选地，所述的摄像头模组还包括第一滤光片和第二滤光片；
8.所述第一滤光片位于所述可调谐滤波器的进光侧，用于过滤无用波段的光线；
9.所述第二滤光片位于所述镜头与所述感光芯片之间，用于过滤经所述可调谐滤波器衍射产生的光线。
10.可选地，所述第一滤光片和所述第二滤光片通过光学胶水分别固定于所述可调谐滤波器表面和所述镜头表面；
11.或者，所述第一滤光片和所述第二滤光片通过镀膜的方式分别集成于所述可调谐滤波器表面和所述镜头表面。
12.可选地，所述可调谐滤波器允许通过波段为700～940nm的光线；
13.所述目标光谱为3个，所述目标光谱的波段分别为725～850nm、850～900nm以及900～940nm。
14.可选地，所述可调谐滤波器为法布里帕罗可调谐滤波器。
15.可选地，所述摄像头模组还包括：
16.可调谐滤波器底座，所述可调谐滤波器底座与所述可调谐滤波器以及所述第一滤光片通过胶固定；
17.柔性电路板，所述柔性电路板的一端通过焊接的方式与所述可调谐滤波器连接；
18.镜头底座，所述镜头底座与所述镜头通过胶固定；
19.软硬结合电路板，所述软硬结合电路板与所述柔性电路板的另一端连接，并通过所述柔性电路板与所述可调谐滤波器电性连接；
20.连接器，所述连接器与所述软硬结合电路板连接。
21.可选地，所述可调谐滤波器包括上层玻璃、下层玻璃以及位于所述上层玻璃和所述下层玻璃之间的可调波滤光片，所述上层玻璃、所述下层玻璃与所述可调波滤光片通过胶固定连接。
22.可选地，所述镜头为近红外镜头，所述感光芯片为cmos芯片。
23.可选地，所述摄像头模组为手机摄像头模组。
24.第二方面，提供一种电子设备，包括上述第一方面提供的摄像头模组。
25.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
26.本技术在摄像头模组镜头的进光侧设置有可调谐滤波器，通过该可调谐滤波器控制光线的进光波长，实现多光谱拍摄；由于采用可调谐滤波器，因此可以极大地减小摄像头模组的尺寸，从而可以使摄像头模组能够应用于微终端设备上。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1～3为现有技术中的多光谱摄像头模组结构示意图；
29.图4为本技术实施例中的多光谱摄像头模组结构示意图；
30.图5为图4在一个具体实施例中的结构示意图；
31.图6为图4在一个具体实施例中的结构示意图；
32.图7为本技术实施例中的电子设备示意图。
具体实施方式
33.本技术实施例通过提供一种摄像头模组，解决了现有技术中摄像头模组体积偏大，无法应用到未终端设备上的技术问题。
34.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
35.提供一种摄像头模组，包括感光芯片、可调谐滤波器和镜头，其中，所述感光芯片和所述可调谐滤波器分别位于所述镜头两侧；所述可调谐滤波器用于控制光线的进光波长，以获得n个不同波段的目标光谱，n为大于1的自然数；所述感光芯片用于记录n个所述目标光谱下的所述镜头对目标景物的n个成像信息。
36.目前的多光谱照相机主要有三类：第一类是多镜头型多光谱照相机，如图1所示，lens为镜头，ir filter为滤光片，这种照相机一般具有4-9个镜头，每个镜头各有一个滤光片，分别让一种较窄光谱的光通过，多个镜头同时拍摄同一景物，用一张胶片同时记录几个不同光谱带的图像信息；第二类是多相机型多光谱照相机，如图2所示，与图1相同，lens为镜头，ir filter为滤光片，这种照相机由几台照相机组合在一起，其中，各台照相机分别带有不同的滤光片，分别接收景物的不同光谱带上的信息，同时拍摄同一景物，各获得一套特
定光谱带的胶片；第三类是光束分离型多光谱照相机，如图3所示，在镜头(lens)与多套胶片之间采用多个三棱镜分光器将来自景物的光线分离为若干波段的光束，用多套胶片分别将各波段的光信息记录下来。
37.但这三种多光谱照相机一方面组件多，将其应用到微终端设备成本高昂；另一方面，模组体积偏大，无法适应微终端设备有限的装配空间。但将多光谱照相机应用于微终端设备是必然的趋势，因此本技术实用新型人提出本技术方案，以期减小多光谱摄像头模组的体积，以期能以较低的成本将多光谱摄像头模组应用于微终端设备。
38.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
39.第一方面，本技术实施例提供一种摄像头模组，如图4所示，包括：
40.感光芯片401、可调谐滤波器402和镜头403，其中，感光芯片401和可调谐滤波器402分别位于镜头403两侧；可调谐滤波器402用于控制光线的进光波长，以获得n个不同波段的目标光谱，n为大于1的自然数；感光芯片401用于记录n个所述目标光谱下镜头403对目标景物的n个成像信息。
41.在具体的实施例中，可调谐滤波器402为法布里帕罗可调谐滤波器，具体地，该法布里帕罗可调谐滤波器基于mems(micro-electro-mechanical system，微机电系统)制作而成，具有芯片级尺寸，可以大大减小多光谱摄像头模组的体积。在具体的实施过程中，可以通过改变可调谐滤波器402的驱动电压来调节其光缝的宽度，从而可以控制可调谐滤波器402的中心透射波长，获得n个不同波段的目标光谱，n为大于1的自然数。其中，光缝为可调谐滤波器的两个平行平面反射镜之间的光通道。上镜和下镜相对放置，两者之间有空气缝隙，即光缝。当在镜片上施加电压时，会产生静电力来改变空气缝隙的间距，从而改变不同波长的透过率，获得不同光谱图像。例如，在一种采用近红外镜头的多光谱摄像头模组中，可调谐滤波器允许通过波段为700～940nm的光线，目标光谱为3个，具体的波段分别为725～850nm、850～900nm以及900～940nm。当然，在具体的实施过程中，还可以根据应用领域的不同，制作其他不同波段的可调谐滤波器，例如紫外波段等，本技术对此不作限制。
42.在另一种实施例中，可调谐滤波器也可以是基于迈克尔双光束干涉分光原理或者是基于凸光栅光谱成像原理来实现，本技术对此不作限制。另外，在具体的实施过程中，由于未采用传统的分光器，因此镜头403无需特殊定制，来与分光器相适配，采用常规的近红外镜头即可，可有效降低摄像头模组的制造成本。感光芯片401可以为cmos(complementary metal-oxide semiconductor，互补性氧化金属半导体)芯片，以进一步减小多光谱照相机的体积，并且与采用ccd(charge coupled device，感光耦合元件)相比，cmos芯片的功耗也更低。
43.在具体的实施例中，本技术实施例提供的多光谱摄像头模组还包括第一滤光片404和第二滤光片405，具体如图5所示。第一滤光片404位于可调谐滤波器402的进光侧，用于过滤从外界进入的无用波段的光线，以保证可调谐滤波器402工作在无过多杂光干扰的较理想环境。第二滤光片405位于感光芯片401与镜头403之间，用于过滤经可调谐滤波器402衍射产生的光线，即去除不需要的波长的光线，减少了杂光，故而减少了重影，以进一步
保证成像品质。在具体的实施过程中，第一滤光片404和第二滤光片405可以通过光学胶水分别固定于可调谐滤波器402表面和镜头403表面。可调谐滤波器402包括位于中间区域通光有效区域4021以及周边非有效区域4022，参照图6。本实施例中，可调谐滤波器402包括上、下两层玻璃结构以及位于固定于两层玻璃之间的可调波滤光片，玻璃与可调波滤光片可通过胶水夹持固定连接。或者，也可以通过镀膜的方式将第一滤光片404和第二滤光片405分别集成于可调谐滤波器表面402和镜头403表面，以提高多光谱摄像头模组的集成度，使其结构更紧凑精巧。
44.在一种可选的实施例中，本技术实施例中提供的摄像头模组还可以如图6所示，具体包括可调谐滤波器底座406、柔性电路板407、镜头底座408、软硬结合电路板409以及连接器410。其中，可调谐滤波器底座406和镜头底座408可以通过胶粘贴固定，可调谐滤波器底座406与可调谐滤波器402以及第一滤光片404通过胶固定在一起，柔性电路板407的一端通过焊接的方式与可调谐滤波器402连接，其中，本实施例中的胶可以是热固胶，也可以是其他成分的胶。如图6所示，为了使柔性电路板407容置于摄像头模组，本实施例中的可调谐滤波器底座406的侧部开设有通孔4061，以使柔性电路板407可伸出可调谐滤波器底座406之外，镜头底座408侧壁开第一槽4081以容置柔性电路板407，软硬结合电路板409开设有第二槽4082使得柔性电路板407的另一端连接于软硬结合电路板409的下方。镜头底座408与镜头403通过胶固定在一起，在具体的实施过程中，镜头底座408与镜筒之间是一体式结构，以进一步减小多光谱摄像头模组的体积，当然，镜头底座408与镜筒之间也可以是通过传统的组接及胶固定的方式组合在一起，本技术对此不作限制。软硬结合电路板409也通过焊接的方式与可调谐滤波器402连接，从而使软硬结合电路板409与可调谐滤波器402之间通过柔性电路板407实现电连接，软硬结合电路板409还与连接器410连接。
45.在具体的实施过程中，该摄像头模组可以为手机摄像头模组。手机摄像能力是衡量一部手机性能的重要指标之一，随着科技的发展，对手机摄像头模组的体积、分辨率等提出了更高的要求。本技术实施例提供的摄像头模组体积小且具有优越的精细光谱分辨率，可以将其作为手机摄像头模组，应用于皮肤油性分析、蔬菜农药残留分析等方面，从而提高人们的生活质量。
46.第二方面，基于同一实用新型构思，本技术还提供一种电子设备701，如图7所示，电子设备701包括上述第一方面提供的摄像头模组702。
47.在具体的实施过程中，电子设备701可以是手机、手提电脑、平板、监控器、检测仪等具有摄像功能的电子设备，本技术对此不作限制。需要明确的是，只要包括本技术提供的摄像头模组，都属于本技术所欲保护的范围。
48.上述本技术实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
49.本技术在摄像头模组镜头的进光侧设置有可调谐滤波器，该可调谐滤波器用于控制光线的进光波长，从而可以为镜头提供n个不同波段的目标光谱，n为大于等于1的自然数；感光芯片记录下n个目标光谱下镜头对目标景物的成像信息。
50.由于采用可调谐滤波器实现多光谱拍摄，因此可以极大地减小摄像头模组的尺寸，从而可以使摄像头模组能够应用于微终端设备上。
51.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包
括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
52.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。