本實(shí)用新型至少一實(shí)施例涉及一種攝像模塊和攝像裝置。

背景技術(shù)：

通常的影像深度產(chǎn)生技術(shù)大致上可分成兩種，第一種技術(shù)是一個(gè)攝像裝置搭配額外的圖案投影裝置，由圖案投影裝置投射一默認(rèn)的圖案化的結(jié)構(gòu)光(Structure Light)至一外部環(huán)境，再由攝像裝置拍照，由于外部環(huán)境中的對(duì)象并非在同一平面上，所以攝像裝置所獲得的影像中會(huì)包含已變形的預(yù)設(shè)圖案，所以可根據(jù)默認(rèn)圖案在影像中的變形程度來計(jì)算影像中每一對(duì)象的深度。

第二種技術(shù)是獲取兩張不同視角的外部環(huán)境的影像，例如單一攝像裝置在不同位置拍照兩次，或是使用兩個(gè)攝像裝置同時(shí)拍照。接著，以圖像處理的方式在兩張影像中找出每一個(gè)對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，再根據(jù)這些特征點(diǎn)計(jì)算出影像中每一對(duì)象的深度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的至少一實(shí)施例涉及一種攝像模塊和攝像裝置，其可以將獲得可見光信息的第一攝像單元和第二攝像單元，以及獲得可見光信息和不可見光信息的第三攝像單元整合在一個(gè)模塊中，以便于更好的生成3D影像和/或提供更精確的深度信息和/或應(yīng)用于3D重建。

本實(shí)用新型的至少一實(shí)施例提供一種攝像模塊，包括：

框架，包括至少四個(gè)開口；

投光單元，被配置來在場(chǎng)景上投影圖案化的不可見光；

第一攝像單元，被配置來獲取可見光信息以產(chǎn)生所述場(chǎng)景的第一影像；

第二攝像單元，被配置來獲取可見光信息以產(chǎn)生所述場(chǎng)景的第二影像；

第三攝像單元，被配置來獲取可見光信息和不可見光信息以產(chǎn)生所述場(chǎng)景的第三影像；

其中，所述投光單元、所述第一攝像單元、所述第二攝像單元和所述第三攝像單元分設(shè)在所述框架的四個(gè)開口中，所述第一攝像單元的焦距和所述第二攝像單元的焦距不同。

本實(shí)用新型的至少一實(shí)施例還提供攝像裝置，包括本實(shí)用新型任一實(shí)施例所述的攝像模塊。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的攝像模塊的俯視圖；

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的攝像模塊的立體圖；

圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的攝像模塊的另一角度的立體圖；

圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的攝像模塊的框架的立體圖；

圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的攝像模塊的框架的另一角度的立體圖。

附圖標(biāo)記：

10-框架；100-開口；1001-第一開口；1002-第二開口；1003-第三開口；1004-第三開口；20-投光單元；30-第一攝像單元；40-第二攝像單元；40-第三攝像單元；101-主面；102-側(cè)壁；1011-主面的延伸部；1021-第一側(cè)壁部分；1022-側(cè)壁延伸部分(第二側(cè)壁部分)；10211-底窗；10212-缺口；301-第一攝像主體；302-第一柔性電路板；401-第二攝像主體；402-第二柔性電路板；501-第三攝像主體；502-第三柔性電路板；1012-間隙；1013-凸起。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

除非另外定義，本實(shí)用新型使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本實(shí)用新型中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。同樣，“一個(gè)”、“一”或者“該”等類似詞語也不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)該詞前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的?！吧稀薄ⅰ跋隆?、“左”、“右”等僅用于表示相對(duì)位置關(guān)系，當(dāng)被描述對(duì)象的絕對(duì)位置改變后，則該相對(duì)位置關(guān)系也可能相應(yīng)地改變。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種攝像模塊，如圖1所示，包括：

框架10，包括至少四個(gè)開口100；

投光單元20，被配置來在場(chǎng)景上投影圖案化的不可見光；

第一攝像單元30，被配置來獲取可見光信息以產(chǎn)生場(chǎng)景的第一影像；

第二攝像單元40，被配置來獲取可見光信息以產(chǎn)生場(chǎng)景的第二影像；

第三攝像單元50，被配置來獲取可見光信息和不可見光信息以產(chǎn)生場(chǎng)景的第三影像；

其中，投光單元20、第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50分設(shè)在框架10的四個(gè)開口100中，第一攝像單元30的焦距和第二攝像單元40的焦距不同。例如，第一攝像單元30的焦距小于第二攝像單元40的焦距，但不限于此。即，第二攝像單元40可采用長(zhǎng)焦鏡頭。第一攝像單元30可作為主攝像單元，第二攝像單元40可作為輔攝像單元。例如，投光單元20設(shè)置在第一開口1001中，第一攝像單元30設(shè)置在第二開口1002中，第二攝像單元40設(shè)置在第三開口1003中，第三攝像單元50設(shè)置在第四開口1004中。

本實(shí)施例提供的攝像模塊，可以將獲得可見光信息的第一攝像單元30和第二攝像單元40，以及獲得可見光信息和不可見光信息的第三攝像單元50整合在一個(gè)模塊中，以便于更好的生成3D影像和/或提供更精確的深度信息和/或應(yīng)用于3D重建。第一攝像單元30的焦距和第二攝像單元40的焦距不同，可達(dá)到類似光學(xué)變焦的效果。

例如，第一攝像單元30和第二攝像單元40相鄰設(shè)置。第一攝像單元30和第二攝像單元40可被認(rèn)為位于同一視角，例如第一視角，而第三攝像單元50可被認(rèn)為位于另一視角，例如第二視角，從而，可分別由不同的視角來對(duì)同一場(chǎng)景進(jìn)行攝像，從而可獲得3D影像。而上述場(chǎng)景即為投光單元20投影圖案化的不可見光的場(chǎng)景。第一攝像單元30獲取可見光信息而產(chǎn)生上述場(chǎng)景的第一影像，第二攝像單元40獲取可見光信息而產(chǎn)生上述場(chǎng)景的第二影像，第三攝像單元50除了獲取可見光信息外，還獲取不可見光信息而產(chǎn)生上述場(chǎng)景的第三影像。不可見光信息包含由上述場(chǎng)景反射圖案化的不可見光所產(chǎn)生的影像信息。第三攝像單元50還可以獲取由投光單元20所投射的圖案化的不可見光在上述場(chǎng)景上反射的不可見光影像。取得第一影像、第二影像和第三影像后，可由第一影像、第二影像和第三影像取得第一深度信息與第二深度信息，然后選擇性地由第一深度信息與第二深度信息產(chǎn)生上述場(chǎng)景的深度圖。例如，第一深度信息可通過比對(duì)第一影像的可見光影像、第二影像的可見光影像和第三影像的可見光影像而得，第二深度信息可通過辨識(shí)第三影像的不可見光影像而得。從而可以更精確地獲得場(chǎng)景的深度圖。

本實(shí)施例提供的攝像模塊可以從第一攝像單元30獲得的可見光影像、第二攝像單元40獲得的可見光影像和第三攝像單元50獲得的可見光影像獲得立體光深度圖，并從第三攝像單元50獲得的不可見光影像獲得結(jié)構(gòu)光深度圖。立體光深度的方法和結(jié)構(gòu)光深度的方法各自包括其自身的強(qiáng)度及其缺點(diǎn)。本實(shí)施例的攝像模塊可以組合來自立體光深度的方法和結(jié)構(gòu)光深度的方法的深度信息以便于提供更精確的深度圖。因此，本實(shí)用新型提供的攝像模塊可以更精確地捕獲3D信息，并且可以應(yīng)用于3D重建。

例如，第一攝像單元30和第二攝像單元40可覆蓋不同類型的拜爾濾鏡(Bayer Filter)以獲取可見光信息和/或不可見光信息。一個(gè)示例中，投光單元20可為紅外光(Infrared，IR)發(fā)射器，第一影像為彩色影像，第二影像為彩色影像，第三影像包括彩色影像和紅外光影像，第一攝像單元30可以捕獲彩色圖像，第二攝像單元40可以捕獲彩色圖像，第三攝像單元50可以捕獲彩色圖像和IR圖像。例如，第一攝像單元30和第二攝像單元40可以是覆蓋紅色濾光片、藍(lán)色濾光片和綠色濾光片所組成的拜爾濾鏡以獲取紅綠藍(lán)光信息而產(chǎn)生第一影像。例如，第一攝像單元30和第二攝像單元40可為可獲得彩色影像的彩色相機(jī)，例如RGB相機(jī)。例如，第三攝像單元50可以是覆蓋紅色濾光片、藍(lán)色濾光片、綠色濾光片和紅外光濾光片所組成的拜爾濾鏡以獲取紅綠藍(lán)以及紅外光信息而產(chǎn)生第三影像。例如，第三攝像單元50可為可獲得彩色影像和紅外光影像的RGBIR相機(jī)。第三攝像單元50沒有紅外截止濾光片，故而能夠獲得場(chǎng)景的紅外光影像。例如，IR發(fā)射器可以將圖案化的IR光投影到要捕獲的場(chǎng)景上，并且RGBIR相機(jī)可以從場(chǎng)景反射的圖案化的IR光捕獲IR圖像。通過計(jì)算變形的IR圖案化光圖像，還可以產(chǎn)生深度信息。

一個(gè)示例中，為利于第一影像與第二影像的比對(duì)，第一攝像單元30的分辨率和第二攝像單元40的分辨率可相同，但不限于此，第一攝像單元30的分辨率和第二攝像單元40的分辨率也可不同。

一個(gè)示例中，為了便于獲取同一視角影像的第一影像和第二影像的比對(duì)，第一攝像單元30和第二攝像單元40之間的距離可小于15mm。

一個(gè)示例中，投光單元20和第三攝像單元50之間的距離大于等于10mm，第一攝像單元30和第三攝像單元50之間的距離大于等于10mm。第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50滿足該距離要求的情況下，攝像模塊可獲得較好的視角，可以較好的對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行拍攝，從而可獲得較好的深度信息。

一個(gè)示例中，如圖1和圖2所示，第一攝像單元30和第二攝像單元40之間的距離小于10mm，投光單元20和第三攝像單元50之間的距離大于等于15mm，第一攝像單元30和第三攝像單元50之間的距離大于等于15mm。從而可減小攝像模塊的整體長(zhǎng)度，使得攝像模塊更輕便。

一個(gè)示例中，如圖1和圖2所示，為了進(jìn)一步減小攝像模塊的整體長(zhǎng)度，第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50設(shè)置在投光單元20的同一側(cè)。此情況下，只需調(diào)整第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50之間的距離滿足需求即可。從而，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

一個(gè)示例中，如圖1和圖2所示，投光單元20、第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50依次設(shè)置在一條直線上，從而，可使得第三攝像單元50與投光單元20之間具有較遠(yuǎn)的距離，結(jié)構(gòu)更緊湊。此情況下，只需調(diào)整第一攝像單元30和第二攝像單元40之間的距離以及第一攝像單元30和第三攝像單元50之間的距離滿足需求即可。從而，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

例如，本實(shí)施例中，兩者之間的距離指的是兩物體中心點(diǎn)之間的距離。當(dāng)該兩物體都是攝像單元時(shí)，可指兩物體鏡心之間的距離，鏡心例如是指鏡頭中心點(diǎn)。

例如，如圖2所示，框架10包括主面101，四個(gè)開口100設(shè)置在主面101上?？蚣?0可僅包括主面101，但不限于此。例如，框架10還可以包括側(cè)壁。

例如，如圖2和圖4所示，為了方便設(shè)置投光單元20、第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50，在每個(gè)開口100內(nèi)，框架10還包括位于開口100內(nèi)并從圍成開口100的框架10凸出的凸起1013。例如，凸起1013可垂直于圍成開口的框架設(shè)置。

例如，如圖2所示，投光單元20、第一攝像單元30和第二攝像單元40分別固定在框架10的四個(gè)開口100(第一開口1001、第二開口1002、第三開口1003和第四開口1004)中，投光單元20、第一攝像單元30和第二攝像單元40與其所在的開口100的框架10之間具有間隙1012。例如，在框架10的開口的內(nèi)壁和設(shè)置在該開口內(nèi)的投光單元20、第一攝像單元30、第二攝像單元40或第三攝像單元50的側(cè)表面之間存在間隙1012。從而，可將粘合劑凝膠注入或涂覆到間隙1012中，并使投光單元20、第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50粘附到框架10的對(duì)應(yīng)的開口上。在將第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50組裝到框架10中時(shí)，第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50的光軸可以彼此平行或者通過粘合劑垂直于框架10的表面。例如，粘合凝膠包括熱固化粘合凝膠或UV固化粘合劑，但不限于此。

一個(gè)示例中，如圖2所示，框架10除了包含主面101外，還可包括側(cè)壁102，側(cè)壁102設(shè)置在主面101的一個(gè)表面上(圖2中示出側(cè)壁102設(shè)置在主面101的下表面上)，并至少圍繞四個(gè)開口100的邊緣設(shè)置。即，側(cè)壁102包括圍繞四個(gè)開口設(shè)置的第一側(cè)壁部分1021。例如，如圖3所示，投光單元20、第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50的側(cè)表面均被第一側(cè)壁部分1021包圍。例如，第一側(cè)壁部分1021包括位于主面101的邊緣的部分和不位于主面101的邊緣的部分。

例如，如圖2所示，主面101還包括設(shè)置在相鄰兩個(gè)開口100之間的延伸部1011。例如，框架10的第一開口1001和第二開口1002之間、框架10的第三開口1003和第四開口1004之間通過框架10的延伸部1011彼此連接。例如，延伸部1011的長(zhǎng)度可以根據(jù)投光單元20和第一攝像單元30之間的距離設(shè)置，和/或者根據(jù)第二攝像單元40和第三攝像單元50之間的距離設(shè)置。

例如，如圖2至圖5所示，側(cè)壁102還包括對(duì)應(yīng)于主面101的延伸部1011并設(shè)置在延伸部1011的邊緣的側(cè)壁延伸部分(第二側(cè)壁部分)1022。例如，主面101的延伸部1011可以是板型或帽型，當(dāng)主面101的延伸部1011為帽型時(shí)，側(cè)壁102包括側(cè)壁延伸部分1022。

一個(gè)示例中，如圖2至圖5所示，側(cè)壁102包括至少三個(gè)底窗10211，三個(gè)底窗10211分別對(duì)應(yīng)于設(shè)置第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50的開口100(即，第二開口1002、第三開口1003和第四開口1004)設(shè)置，至少三個(gè)底窗10211設(shè)置在位于主面101的邊緣的側(cè)壁102上，并設(shè)置在側(cè)壁102遠(yuǎn)離主面101的一側(cè)上。

例如，如圖2和圖3所示，第一攝像單元30包括第一攝像主體301和第一柔性電路板302，第一攝像主體301和第一柔性電路板302電連接，第二攝像單元40包括第二攝像主體401和第二柔性電路板402，第二攝像主體401和第二柔性電路板402電連接，第三攝像單元50包括第三攝像主體501和第三柔性電路板502，第三攝像主體501和第三柔性電路板502電連接，第一柔性電路板302、第二柔性電路板402和第三柔性電路板502分別穿過側(cè)壁102上的對(duì)應(yīng)其所在開口100(即第二開口1002、第三開口1003和第四開口1004)的底窗10211。例如，第一攝像單元30、第二攝像單元40和第三攝像單元50的每個(gè)柔性印刷電路板通過框架10的底窗10211向外延伸。底窗10211可形成在框架10的側(cè)壁102的下側(cè)上。在另一個(gè)示例中，第一攝像主體301和第二攝像主體401還可以連接到單個(gè)柔性印刷電路板。在另一個(gè)示例中，第一攝像主體301、第二攝像主體401和第三攝像主體501還可以連接到單個(gè)柔性印刷電路板。例如，第一攝像主體301包括第一濾色器、第一透鏡部分和第一圖像傳感器。例如，第二攝像主體401包括第二濾色器、第二透鏡部分和第二圖像傳感器。例如，第三攝像主體501包括第三濾色器、第三透鏡部分和第三圖像傳感器。例如，第一攝像主體301的像素可為20M、16M、13M或12M，第二攝像主體401的像素可為20M、16M、13M或12M，第三攝像主體501的像素可為8M或5M，但不限于此。

例如，側(cè)壁102還包括多個(gè)缺口10212，多個(gè)缺口10212設(shè)置在側(cè)壁102遠(yuǎn)離主面101的一側(cè)上。多個(gè)缺口10212的設(shè)置可利于框架10安裝在治具上，進(jìn)而完成攝像模塊的組裝。

例如，為了便于制作和提高強(qiáng)度，框架10可一體成型?？蝮w可以由金屬或塑料制成。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種攝像裝置，包括上述實(shí)施例所述任一攝像模塊。

例如攝像裝置可包括智能手機(jī)、平板電腦和個(gè)人數(shù)字助理等，但不限于此。

有以下幾點(diǎn)需要說明：

(1)除非另作定義，本實(shí)用新型實(shí)施例以及附圖中，同一附圖標(biāo)記代表同一含義。

(2)本實(shí)用新型實(shí)施例附圖中，只涉及到與本實(shí)用新型實(shí)施例涉及到的結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)可參考通常設(shè)計(jì)。

(3)在不沖突的情況下，本實(shí)用新型的同一實(shí)施例及不同實(shí)施例中的特征可以相互組合。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

本專利申請(qǐng)要求于2016年11月8日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)第62419440號(hào)的優(yōu)先權(quán)，在此全文引用上述中國(guó)專利申請(qǐng)公開的內(nèi)容以作為本申請(qǐng)的一部分。