TWI707163B - 相機模組 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種相機模組，包括一電路板、兩個感光芯片、兩個鏡頭組件、兩個濾光組件及一紅外投影單元，兩個所述感光芯片分別固定於所述電路板上，兩個所述鏡頭組件分別罩設於相應的所述感光芯片上，所述濾光組件包括可見光濾光片、紅外濾光片及切換器，所述切換器可將所述可見光濾光片及所述紅外濾光片切換地置於所述感光芯片上，所述紅外投影單元設置於所述電路板上以向拍攝的物體投影圖形化的紅外光，所述感光芯片可於所述可見光濾光片或所述紅外濾光片位於其上時分別獲取拍攝物體的彩色圖像或紅外光影像以形成彩色3D圖像或深度3D圖像。

Description

相機模組

本發明涉及攝像領域，尤其涉及一種相機模組。

目前常用的3D攝像技術主要有兩種：一種係藉由攝像裝置搭配圖形投影裝置，藉由攝像裝置拍攝圖形投影裝置投射至物體的圖案化的結構光(Structure Light)，由於環境中的物體不在同一平面上，所以攝像裝置所獲得的影像中的圖案化的結構光會變形，可根據預設圖案於影像中的變形程度來計算影像中每一物體的深度，該方法為主動攝像法；第二種則係藉由獲取物體於不同視角下的影像，如於不同的兩個位置拍照兩次，然後藉由影像處理的方式於兩張影像中找出每一個對應的特徵點，根據這些特徵點計算出影像中每一物體的深度，該方法為被動攝像法。先前技術中能夠一併實現上述兩種方法的相機模組大多採用至少三個鏡頭及一個圖形投影裝置，其中至少兩個鏡頭採用被動攝像法，其餘鏡頭與圖形投影裝置配合使用主動攝像法，模組採用的鏡頭光學元件較多，相機模組的尺寸較大，成本也較高。

鑒於上述狀況，有必要提供一種相機模組，以解決上述問題。

一種相機模組，包括一電路板、兩個感光芯片、兩個鏡頭組件、兩個濾光組件及一紅外投影單元，兩個所述感光芯片分別固定於所述電路板上，兩個所述鏡頭組件分別罩設於相應的所述感光芯片上，所述濾光組件包括可見光濾光片、紅外濾光片及切換器，所述切換器能夠將所述可見光濾光片及所述紅外濾光片切換地置於所述感光芯片上，所述紅外投影單元設置於所述電路板上以向拍攝的物體投影圖形化的紅外光，所述感光芯片於所述可見光濾光片或所述紅外濾光片位於其上時分別獲取拍攝物體的彩色圖像或紅外光影像以形成彩色3D圖像或深度3D圖像。

進一步地，所述感光芯片為能夠獲取可見光及紅外光的RGBIR光學感測器。

進一步地，所述可見光濾光片為一覆蓋紅色濾光片、藍色濾光片與綠色濾光片所組成的拜爾濾鏡。

進一步地，所述紅外投影單元由紅外鐳射發射器搭配光學衍射元器件與投影鏡頭組成。

進一步地，所述紅外投影單元設置於所述電路板上且位於兩個所述感光芯片之間。

進一步地，所述鏡頭組件包括安裝支架、鏡座及鏡頭，所述安裝支架固定於所述電路板上，兩個所述安裝支架上分別開設有一容置孔以分別收容對應的所述感光芯片，所述鏡座固定於所述安裝支架上，所述鏡座上開設有一通孔且所述通孔與所述容置孔相對，所述鏡頭安裝於所述鏡座的所述通孔中，所述鏡頭與所述感光芯片相對，所述切換器能夠將所述可見光濾光片及所述紅外濾光片切換地位於所述感光芯片與所述鏡頭之間。

進一步地，所述可見光濾光片與所述紅外濾光片並排設置於一片體上，所述切換器為一直線電機，所述切換器能夠驅動所述片體於所述感光芯片與所述鏡頭之間移動。

進一步地，所述可見光濾光片與所述紅外濾光片設置於兩個片體上，所述切換器為兩個，兩個所述切換器能夠分別驅動所述可見光濾光片或所述紅外濾光片位於所述感光芯片與所述鏡頭之間。

進一步地，所述可見光濾光片與所述紅外濾光片為一圓形片體的兩個半圓，所述切換器為一驅動所述圓形片體繞圓心旋轉的旋轉電機。

進一步地，所述鏡座為一音圈馬達或一支架。

上述相機模組藉由設置兩個感光芯片，於相應的鏡頭組件中設置可切換濾光片類型的濾光組件，並設置紅外投影單元，使得可藉由切換可見光濾光片及紅外濾光片實現兩種類型3D圖像：彩色3D圖像及紅外光深度3D圖像的拍攝，結構簡單。

100:相機模組

10:電路板

20:感光芯片

30:鏡頭組件

31:安裝支架

32:鏡座

33:鏡頭

40:濾光組件

41:可見光濾光片

42:紅外濾光片

50:紅外投影單元

圖1係本發明的一個實施例中相機模組拍攝彩色3D圖像的示意圖。

圖2係本發明的一個實施例中相機模組拍攝紅外光深度3D圖像的示意圖。

下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅係本發明一部分實施方式，而不係全部的實施方式。

基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員於沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。

本文所使用的所有的技術與科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中於本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨於於限制本發明。

請參閱圖1及圖2所示，本發明提供一種相機模組100。所述相機模組100包括一電路板10、兩個感光芯片20、兩個鏡頭組件30、兩個濾光組件40及一紅外投影單元50。

兩個感光芯片20分別藉由一膠層(圖未示)固定於所述電路板10的其中一表面上。所述感光芯片20為可獲取可見光(Red Green Blue，RGB)及紅外光(Infrared，IR)的RGBIR光學感測器。

在本實施方式中，所述電路板10為陶瓷基板、軟板、硬板或軟硬結合板。優選地，所述電路板10為軟硬結合板且所述兩個感光芯片20分別固定於所述電路板10的硬板部的其中一表面上。

所述鏡頭組件30包括中空的安裝支架31、中空的鏡座32及鏡頭33。

所述安裝支架31藉由一中空的膠層固定於所述電路板10上。兩個所述安裝支架31上分別開設有一容置孔(圖未示)以分別收容對應的所述感光芯片20。

所述鏡座32藉由一膠粘層固定於所述安裝支架31遠離電路板10的表面上。所述鏡座32上開設有一通孔(圖未示)且所述通孔與所述容置孔相對。所述鏡座32可為一音圈馬達或一支架。

所述鏡頭33安裝於所述鏡座32的所述通孔中。所述鏡頭33與所述感光芯片20相對。所述鏡頭33包括若干透鏡。在本實施例中，所述鏡頭33 包括順次設置的四個透鏡，但不限於此。本實施方式中，所述鏡頭33的材質可為樹脂。

濾光組件40包括可見光濾光片41(RGB濾光片)、紅外濾光片42(IR濾光片)及切換器(圖未示)。所述可見光濾光片41及所述紅外濾光片42可活動地設置於所述鏡頭組件30上。所述可見光濾光片41及所述紅外濾光片42可於所述切換器的作用下切換地位於所述感光芯片20與所述鏡頭33之間。

進一步地，所述可見光濾光片41可為一覆蓋紅色濾光片、藍色濾光片與綠色濾光片所組成的拜爾濾鏡(Bayer Filter)，所述可見光濾光片41可使感光芯片20獲取彩色圖像。所述紅外濾光片42可使感光芯片20獲取紅外光圖像。

本實施例中，所述可見光濾光片41與所述紅外濾光片42並排設置於一長條形的片體上。所述切換器可為一直線電機，所述切換器能夠驅動設置有可見光濾光片41及所述紅外濾光片42的片體於安裝支架31與鏡座32之間移動，以使可見光濾光片41與所述紅外濾光片42能夠依次位於感光芯片20與鏡頭33之間，但不限於此。在其他實施例中，所述可見光濾光片41與所述紅外濾光片42還可設置於兩個片體上，所述切換器可為兩個，兩個所述切換器可分別驅動所述可見光濾光片41或所述紅外濾光片42位於感光芯片20與鏡頭33之間。所述可見光濾光片41與所述紅外濾光片42還可設置於一圓形片體的兩個半圓上，所述切換器為一驅動圓形片體繞圓心旋轉的旋轉電機即可。

所述紅外投影單元50(IR projector)設置於電路板10上且位於兩個所述感光芯片20之間。所述紅外投影單元50用於向拍攝的物體上投影圖 形化的紅外光。所述紅外投影單元50可由紅外鐳射發射器搭配光學衍射元器件(Diffractive Optical Elements，DOE)與投影鏡頭組成。

如圖1所示，當兩個切換器分別將相應的可見光濾光片41置於所述感光芯片20與所述鏡頭33之間時，所述紅外投影單元50不投影圖形化的紅外光，兩個所述感光芯片20分別拍攝獲取相應的彩色圖像以形成彩色3D圖像，所述相機模組100變成可見光被動式雙攝相機模組；如圖2所示，當兩個切換器分別將相應的紅外濾光片42置於相應的所述感光芯片20與所述鏡頭33之間時，所述紅外投影單元50向外投影圖形化的紅外光，兩個所述感光芯片20能夠分別獲取被外界反射的相應的圖形化的紅外光以形成紅外光影像並藉由計算圖形化的紅外光的變形生成深度3D圖像，所述相機模組100切換成紅外主動式雙攝相機模組。

上述相機模組100藉由設置兩個感光芯片20，於相應的鏡頭組件30中設置可切換濾光片類型的濾光組件40，並於感光芯片20之間設置紅外投影單元50，使得可藉由切換可見光濾光片41及紅外濾光片42實現兩種類型3D圖像：彩色3D圖像及紅外光深度3D圖像的拍攝，結構簡單，且成本較低。

另外，以上所述，僅係本發明的較佳實施方式而已，並非對本發明任何形式上的限制，雖然本發明已將較佳實施方式揭露如上，但並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，於不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施方式，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施方式所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

100:相機模組

10:電路板

20:感光芯片

30:鏡頭組件

31:安裝支架

32:鏡座

33:鏡頭

40:濾光組件

41:可見光濾光片

42:紅外濾光片

50:紅外投影單元

Claims (9)

1. 一種相機模組，其中：包括一電路板、兩個感光芯片、兩個鏡頭組件、兩個濾光組件及一紅外投影單元，兩個所述感光芯片分別固定於所述電路板上，且所述感光芯片為能夠獲取可見光及紅外光的RGBIR光學感測器，兩個所述鏡頭組件分別罩設於相應的所述感光芯片上，所述濾光組件包括可見光濾光片、紅外濾光片及切換器，所述切換器能夠將所述可見光濾光片及所述紅外濾光片切換地置於所述感光芯片上，所述紅外投影單元設置於所述電路板上以向拍攝的物體投影圖形化的紅外光，所述感光芯片於所述可見光濾光片或所述紅外濾光片位於其上時分別獲取拍攝物體的彩色圖像或紅外光影像以形成彩色3D圖像或深度3D圖像。
2. 如請求項1所述之相機模組，其中：所述可見光濾光片為一覆蓋紅色濾光片、藍色濾光片與綠色濾光片所組成的拜爾濾鏡。
3. 如請求項1所述之相機模組，其中：所述紅外投影單元由紅外鐳射發射器搭配光學衍射元器件與投影鏡頭組成。
4. 如請求項1所述之相機模組，其中：所述紅外投影單元設置於所述電路板上且位於兩個所述感光芯片之間。
5. 如請求項1所述之相機模組，其中：所述鏡頭組件包括安裝支架、鏡座及鏡頭，所述安裝支架固定於所述電路板上，兩個所述安裝支架上分別開設有一容置孔以分別收容對應的所述感光芯片，所述鏡座固定於所述安裝支架上，所述鏡座上開設有一通孔且所述通孔與所述容置孔相對，所述鏡頭安裝於所述鏡座的所述通孔中，所述鏡頭與所述感光芯片相對，所述切換器能夠將所述可見光濾光片及所述紅外濾光片切換地位於所述感光芯片與所述鏡頭之間。
6. 如請求項5所述之相機模組，其中：所述可見光濾光片與所述紅外濾光片並排設置於一片體上，所述切換器為一直線電機，所述切換器能夠驅動所述片體於所述感光芯片與所述鏡頭之間移動。
7. 如請求項5項所述之相機模組，其中：所述可見光濾光片與所述紅外濾光片設置於兩個片體上，所述切換器為兩個，兩個所述切換器能夠分別驅動所述可見光濾光片或所述紅外濾光片位於所述感光芯片與所述鏡頭之間。
8. 如請求項5所述之相機模組，其中：所述可見光濾光片與所述紅外濾光片為一圓形片體的兩個半圓，所述切換器為一驅動所述圓形片體繞圓心旋轉的旋轉電機。
9. 如請求項5所述之相機模組，其中：所述鏡座為一音圈馬達或一支架。

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