摄像头模块和具有摄像功能的电子设备的制作方法

1.本技术涉及摄像设备领域，尤其涉及摄像头模块和具有摄像功能的电子设备。


背景技术：

2.对于包括多个镜头(也称摄像头)、例如前后两个镜头的电子产品，其中的每个镜头通常各自形成一个单独的摄像头模块。例如，图1示出了两个摄像头模块的组合方案。该方案中，第一个摄像头模块包括第一镜头11、第一滤光片21、第一图像传感器31和第一电路板41，第二个摄像头模块包括第二镜头12、第二滤光片22、第二图像传感器32和第二电路板42。第一镜头11朝向第一方向d1设置，第二镜头12朝向第二方向d2设置，第一方向d1和第二方向d2彼此反向。每个摄像头模块形成单独的、互不影响的光路，每个摄像头模块使用一个独立的图像传感器并连接一个独立的电路板，每个摄像头模块独立使用自己的连接器例如与主板(图未示)相连，通过主板的控制实现双摄。该方案包含的元件数量多、占用空间大、成本高，而且元件的增加会导致制程的增加，并进一步增加部品管控和组装难度，影响良品率；来自部品的风险又会增加镜头的故障风险，摄像头模块的可靠性低。
3.中国专利公开cn107277329a公开了一种两个镜头共用一个图像传感器的方案，然而，该方案中两个镜头朝向相同，拍摄视场受限。
4.中国专利公开cn107682617a公开了一种两个镜头反向设置且共用一个图像传感器的方案，然而该方案中，经过其中一个镜头的光线需要经透镜反射两次，光程长，不利于成像质量。
5.因此，如何提供一种小型化、低成本和高可靠性的具有多个镜头的摄像头模块，是本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本技术提出了一种摄像头模块和具有摄像功能的电子设备。
7.第一方面，本技术的实施例提供了一种摄像头模块，其包括第一镜头、第二镜头、第一反射件、第二反射件和图像传感器，其中，
8.所述第一镜头朝向第一方向设置，所述第二镜头朝向不同于所述第一方向的第二方向设置，
9.所述第一反射件用于将透过所述第一镜头的光线反射至所述图像传感器，所述第二反射件用于将透过所述第二镜头的光线反射至所述图像传感器，
10.所述第一镜头的轴线和所述第二镜头的轴线不共线。
11.根据本实现方式的摄像头模块结构紧凑，且两个镜头共用一个图像传感器，零部件数量少，可靠性高。
12.根据第一方面，在所述摄像头模块的第一种可能的实现方式中，所述第一方向与所述第二方向反向。使得摄像头模块可以用于对两个相反的方向进行拍摄。
13.根据第一方面，在所述摄像头模块的第二种可能的实现方式中，在所述第一方向
上，所述第二镜头位于所述第一镜头和所述第一反射件的彼此远离的边缘之间，
14.在所述第二方向上，所述第一镜头位于所述第二镜头和所述第二反射件的彼此远离的边缘之间。
15.根据本实现方式的摄像头模块在第一方向上的尺寸小。
16.根据第一方面，在所述摄像头模块的第三种可能的实现方式中，所述第一反射件用于使透过所述第一镜头的光线改变90
°
后照射到所述图像传感器，所述第二反射件用于使透过所述第二镜头的光线改变90
°
后照射到所述图像传感器。该摄像头模块的镜头和图像传感器在垂直于第一方向的方向上布置，节约了在第一方向上的尺寸。
17.根据第一方面，在所述摄像头模块的第四种可能的实现方式中，所述第一反射件的反射面与所述第二反射件的反射面相垂直。通过这种方式使得来自两个方向的入射光线能被反射至趋近同一个方向。
18.根据第一方面，在所述摄像头模块的第五种可能的实现方式中，从所述第一反射件射至所述图像传感器的光线与从所述第二反射件射至所述图像传感器的光线方向相同。图像传感器接受来自同一个方向的反射光，这保证了成像质量。
19.根据第一方面，在所述摄像头模块的第六种可能的实现方式中，所述第一反射件和所述第二反射件均为选自反射镜、分束镜和棱镜中的任一者。上述光学元件对光的反射效果好，成像质量高。
20.根据第一方面，在所述摄像头模块的第七种可能的实现方式中，所述第一反射件用于将透过所述第一镜头的光线经一次反射后直接照射至所述图像传感器，所述第二反射件用于将透过所述第二镜头的光线经一次反射后直接照射至所述图像传感器。光线经一次反射后直接照射至图像传感器，而不需要经过多次反射和/或者折射，光路互相之间的干扰少，成像质量高。
21.根据第一方面，在所述摄像头模块的第八种可能的实现方式中，所述图像传感器包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于接收来自所述第一镜头的光线，所述第二区域用于接收来自所述第二镜头的光线。两个区域可以分别独立工作，对图像的处理效率高。
22.根据第一方面，在所述摄像头模块的第九种可能的实现方式中，所述摄像头模块还包括镜筒，所述镜筒包括均呈空心的筒形的、轴线彼此平行的第一筒部和第二筒部，
23.所述第一镜头和所述第一反射件安装于所述第一筒部，所述第二镜头和所述第二反射件安装于所述第二筒部，
24.所述第一筒部和所述第二筒部的壁上开设有用于使所述第一反射件和所述第二反射件的反射光线穿过并到达所述图像传感器的通孔。
25.两个相连的筒部方便对镜头和反射件的收纳，使得装置结构紧凑。
26.根据第一方面的第九种可能的实现方式，在摄像头模块的第十种可能的实现方式中，所述第一筒部和所述第二筒部形成为一体，或者
27.所述第一筒部和所述第二筒部为彼此相连的独立件。
28.在第一筒部和第二筒部形成为一体的情况下，镜筒模块的零部件数量少，可靠性高；在第一筒部和第二筒部分体制作的情况下，第一筒部和第二筒部的成型工艺简单。
29.根据第一方面，或以上第一方面的任意一种可能的实现方式，在所述摄像头模块的第十一种可能的实现方式中，所述摄像头模块还包括滤光片，所述滤光片用于使穿过所
述第一镜头和/或穿过所述第二镜头的光线在穿过所述滤光片后射到所述图像传感器。经过滤光片过滤光线后得到的图像在某些方面的图像表达上能表现出更优异的性能。
30.根据第一方面的第十一种可能的实现方式，在摄像头模块的第十二种可能的实现方式中，所述滤光片包括第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片用于使穿过所述第一镜头的光线在穿过所述第一滤光片后射到所述图像传感器，所述第二滤光片用于使穿过所述第二镜头的光线在穿过所述第二滤光片后射到所述图像传感器。两个滤光片能对不同波长的光进行过滤，使得两个镜头能拍摄到不同特性的图像。
31.根据第一方面，或以上第一方面的第一至第十种可能的实现方式，在所述摄像头模块的第十三种可能的实现方式中，所述第一镜头和所述第二镜头的视角均大于或者等于180
°
。这使得摄像头模块的拍摄视角大、甚至能实现360
°
的全景拍摄。
32.第二方面，本技术的实施例提供了一种具有摄像功能的电子设备，其包括根据第一方面，或以上第一方面的任意一种可能的实现方式的摄像头模块。根据本实施例的电子设备结构紧凑且能提供不同角度的摄像。
33.根据第二方面，在所述电子设备的第一种可能的实现方式中，所述电子设备具有相对设置的前表面和后表面，所述摄像头模块的所述第一镜头与所述前表面朝向相同，所述摄像头模块的所述第二镜头与所述后表面朝向相同。从而该电子设备可以在前后两个表面提供摄像头。
34.本技术的这些和其他方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
35.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本技术的原理。
36.图1是一种可能的双摄像头模块的示意图。
37.图2是根据本技术的第一实施例的摄像头模块的示意图。
38.图3是根据本技术的第一实施例的一种可能的图像传感器的示意图。
39.图4和图5是根据本技术的第一实施例的带镜筒的摄像头模块的两种可能方案的示意图。
40.图6是根据本技术的第二实施例的摄像头模块的示意图。
41.图7是根据本技术的第三实施例的摄像头模块的示意图。
42.图8是根据本技术的第四实施例的摄像头模块的示意图。
43.附图标记说明：
44.11、101第一镜头；12、102第二镜头；21第一滤光片；22第二滤光片；31第一图像传感器；32第二图像传感器；41第一电路板；42第二电路板；
45.201第一反射件；202第二反射件；300图像传感器；301第一区域；302第二区域；
46.400电路板；500镜筒；501第一筒部；502第二筒部；503连接部；600支架；
47.700滤光片；701第一滤光片；702第二滤光片；
48.d1第一方向；d2第二方向。
具体实施方式
49.以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
50.在这里专用的词“示例性”和“例如”等意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”和“例如”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
51.另外，为了更好地说明本技术，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。
52.结合图2至图8介绍根据本技术的摄像头模块和具有摄像功能的电子设备。
53.(第一实施例)
54.首先，参照图2至图5，介绍根据本技术的第一实施例的摄像头模块。
55.参照图2，在本实施例中，摄像头模块包括第一镜头101、第一反射件201、第二镜头102、第二反射件202、图像传感器300和电路板400。
56.第一镜头101朝向第一方向d1设置，即，第一镜头101的轴线与第一方向d1平行，且第一镜头101的用于接收入射光线的面朝向第一方向d1。第二镜头102朝向第二方向d2设置，即，第二镜头102的轴线与第二方向d2平行，且第二镜头102的用于接收入射光线的面朝向第二方向d2。
57.第一镜头101和第二镜头102共用一个图像传感器300和一个电路板400。图像传感器 300用于将接收到的光信号转换为电信号，其与电路板400电连接。电路板400用于将模拟量转换为数字量。图像传感器300为单个传感器，也可以将其称为感光芯片。
58.第一反射件201用于将透过第一镜头101的光线反射至图像传感器300，第二反射件202 用于将透过第二镜头102的光线反射至图像传感器300。
59.第一镜头101的轴线和第二镜头102的轴线不共线。这使得第一镜头101和第二镜头102 可以并行地错开地设置。
60.例如，在第一方向d1上，第二反射件202位于第一镜头101和第一反射件201的彼此远离的边缘之间；在第二方向d2上，第一反射件201位于第二镜头102和第二反射件202的彼此远离的边缘之间。
61.应当理解，上述“第二反射件202位于第一镜头101和第一反射件201的彼此远离的边缘之间”不表示第二反射件202位于第一镜头101至第一反射件201的光路上，即，第二反射件202不会遮挡从第一镜头101射向第一反射件201的光线，同样地，第一反射件201不会遮挡从第二镜头102射向第二反射件202的光线。
62.上述设置使得从第一镜头101至第一反射件201所占的空间与从第二镜头102至第二反射件202所占的空间在第一方向d1(或者说第二方向d2)上至少部分地叠置，从而使摄像头模块在第一方向d1(或者说第二方向d2)上占用的空间小，摄像头模块紧凑。
63.可选地，第一镜头101和第二镜头102在图2中垂直于纸面的方向上可以错开设置，在这种情况下，从第一镜头101至第一反射件201所占的空间与从第二镜头102至第二反射件 202所占的空间在第一方向d1(或者说第二方向d2)上可以有更大的重叠的区域，而不会引起反射光线被例如第一镜头101或第二镜头102遮挡。
64.可选地，第一反射件201用于使透过第一镜头101的光线改变90
°
后照射到图像传感器 300，第二反射件202用于使透过第二镜头102的光线改变90
°
后照射到图像传感器300。
65.可选地，第一反射件201的反射面与第二反射件202的反射面相垂直。
66.可选地，从第一反射件201射至图像传感器300的光线与从第二反射件202射至图像传感器300的光线方向相同。
67.可选地，第一反射件201的反射面与第一方向d1的夹角为45
°
，第二反射件202的反射面与第二方向d2的夹角为45
°
。可选地，图像传感器300与第一镜头101以及第二镜头 102沿与第一方向d1垂直的方向排列，这也使得摄像头模块在第一方向d1上更紧凑。
68.可选地，第一镜头101和第二镜头102可以是相同规格的镜头、也可以是不同规格的镜头。
69.可选地，第一镜头101和第二镜头102均为视角大于或者等于180
°
的超广角镜头，使得该镜头模组能实现360
°
的全景摄像。例如，可以通过摄像软件的辅助处理，实现在一个成像画面上同时显示两个镜头所捕捉的图像。
70.可选地，第一反射件201和第二反射件202均为全反射的光学元件，以减少透过第一镜头101的光线和透过第二镜头102的光线在到达图像传感器300之前由于例如折射等原因而形成的互相干扰。
71.应当理解，本技术对第一反射件201和第二反射件202具体所用的光学元件不作限制，它们例如可以是反射镜、分束镜或棱镜等。
72.参照图3，在本实施例中，图像传感器300包括第一区域301和第二区域302，第一区域 301用于接收由第一反射件201反射的光线，第二区域302用于接收由第二反射件202反射的光线。
73.图像传感器300包括多个感光区域，可选地，第一区域301和第二区域302分别形成一个感光区域。并且可选地，可以通过软件对图像传感器300的不同感光区域的工作状态(即传感器元件是否工作)进行控制。
74.参照图4，可选地，镜头(第一镜头101和第二镜头102)和反射件(第一反射件201和第二反射件202)安装于镜筒500。
75.镜筒500包括第一筒部501和第二筒部502。第一筒部501和第二筒部502均呈空心的筒形(包括圆筒形、方筒形和截面呈其它形状的筒形)，且它们的轴线彼此平行。第一筒部 501的轴线与第一镜头101的轴线共线，第二筒部502的轴线与第二镜头102的轴线共线。第一镜头101至少部分地容纳于第一筒部501的内腔，第二镜头102至少部分地容纳于第二筒部502的内腔；第一反射件201容纳于第一筒部501的内腔，第二反射件202容纳于第二筒部502的内腔。在本实施例中，第一筒部501比第二筒部502更靠近图像传感器300。
76.第一筒部501与第二筒部502是相通的，从而使得第二反射件202的反射光线能从第二筒部502进入并穿过第一筒部501，之后照射到图像传感器300。例如，第一筒部501与第二筒部502的彼此相向的、或者说共用的壁上开设有通孔，光线能穿过通孔从第二筒部502进入第一筒部501。
77.此外，第一筒部501的朝向图像传感器300的壁上也开设有通孔，使得光线能穿过第一筒部501而照射到图像传感器300。
78.图像传感器300安装于支架600。例如，支架600呈筒形，其轴线与第一方向d1垂直。图像传感器300嵌设在支架600的内腔。支架600与第一筒部501相连，二者例如通过胶粘、卡扣或螺纹连接的方式连接在一起，又或者，支架600与第一筒部501也可以形成为一体。
79.可选地，电路板400也固定于支架600。
80.镜筒500可以是一体形成的，即第一筒部501和第二筒部502是形成为一体、不可拆卸的。
81.镜筒500也可以是组装件，通过将独立的第一筒部501和第二筒部502组装在一起而形成。第一筒部501和第二筒部502例如可以通过胶粘、卡扣或螺纹连接的方式组装在一起。
82.此外，参照图5，在其它可能的实施方式中，第一筒部501和第二筒部502之间还可以设有连接件503。连接件503使第一筒部501与第二筒部502彼此相通地连接在一起。在这种实施方式中，镜筒500仍然可以是一体成型件，也可以是组装件。
83.(第二实施例)
84.接下来，参照图6，介绍根据本技术的第二实施例的摄像头模块。第二实施例是第一实施例的变型，对于与第一实施例相同或相似的特征，在本实施例中使用相同的附图标记，并省略对这些特征的详细介绍。
85.在本实施例中，在反射件之后、在图像传感器300之前(这里的前和后是基于成像光路的走向而言的)设有一个滤光片700。来自两个反射件的光线均需穿过滤光片700后到达图像传感器300。
86.滤光片700用于过滤波长处于某个区间的光、而使波长异于该区间的光透过，例如，滤光片700可以是过滤红外光的滤光片。红外光被过滤后，可以使特殊场景的成像效果更好，例如，可以使得可见光的成像色彩更真实、画面不容易形成偏色。
87.(第三实施例)
88.接下来，参照图7，介绍根据本技术的第三实施例的摄像头模块。第三实施例是第二实施例的变型，对于与第二实施例相同或相似的特征，在本实施例中使用相同的附图标记，并省略对这些特征的详细介绍。
89.在本实施例中，滤光片700包括第一滤光片701和第二滤光片702。第一滤光片701用于过滤来自第一镜头101的光线，第二滤光片702用于过滤来自第二镜头102的光线。
90.两个滤光片可以用于过滤不同波长的光线。例如，其中一个滤光片为红外截止滤光片、另一个滤光片为红外穿透滤光片(例如使波长大于850nm或者波长大于940nm的红外光穿过)。穿过上述一个滤光片的光线所形成的图像为优质的彩色图像；穿过上述另一个滤光片的光线所形成的图像为红外光下的灰度图像，其尤其适用于亮度较低的场景、例如夜晚场景的拍摄，可以使得图像的清晰度较高。并且，可选地，这两个图像可以借助软件合成一个全景图像。
91.(第四实施例)
92.接下来，参照图8，介绍根据本技术的第四实施例的摄像头模块。第四实施例是第三实施例的变型，对于与第三实施例相同或相似的特征，在本实施例中使用相同的附图标记，并省略对这些特征的详细介绍。
93.在本实施例中，滤光片被设置在镜头和反射件之间，第一滤光片701设置于第一镜
头101 和第一反射件201之间，第二滤光片702设置于第二镜头102和第二反射件202之间。
94.这种设置方式能减少摄像头模块后端(图像传感器300所在端)的尺寸，不需要在镜头和图像传感器300之间留出滤光片的组装空间，从而减小摄像头模块的尺寸，并且对机械后焦长度的影响小。
95.应当理解，上述实施方式及其部分方面或特征可以适当地组合。
96.应当理解，本技术还提供一种具有摄像功能的电子设备，该电子设备具有根据本技术的摄像头模块。该电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑等。本技术中所称的摄像包括拍照和录像。
97.可选地，该电子设备具有相对设置(例如大致平行设置)的前表面和后表面，摄像头模块的第一方向d1垂直于前表面。例如，第一镜头101作为前置镜头，其朝向与前表面的朝向相同；第二镜头102作为后置镜头，其朝向与后表面的朝向相同。
98.本技术具有以下优点中的至少一个优点：
99.(i)摄像头模块的两个镜头朝向不同，能提供不同角度的拍摄。
100.(ii)在两个镜头反向设置且二者均使用视角大于或者等于180
°
的超广角镜头的情况下，可以实现360
°
的全景拍摄。
101.(iii)摄像头模块零部件数量少，体积小；包含摄像头模块的电子设备的体积也可以相应减小。
102.(iv)摄像头模块结构紧凑、集成度高。
103.(v)两个镜头共用一个图像传感器和一个电路板，摄像头模块成本低。
104.(vi)摄像头模块的零部件数量少，可靠性高，制程管控风险低，组装良品率高。
105.(vii)在例如借助软件的情况下，可以使得前后朝向的两个镜头所拍摄的前后景物同时成像。
106.尽管在此结合各实施例对本技术进行了描述，然而，在实施所要求保护的本技术过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其它变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
107.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。