[發明專利]具有基于光類型來提供不同有效入射光瞳尺寸的濾鏡的相機組件

在審

• 申請號: 201680041340.6
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN107924045A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 詹源·高;溫宗晉
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G02B13/14
• 分類號: G02B13/14;G02B5/26;H04N5/355
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 李寶泉,周亞榮

技術領域

本公開總體上涉及圖像捕捉，并且更具體地涉及用于圖像捕捉的相機組件。

背景技術

用于捕捉可見光圖像(例如，紅-綠-藍(RGB)圖像)的傳統相機組件通常不適于紅外圖像捕捉，因為這種相機組件中使用的成像傳感器在紅外(IR)光譜中表現出低光譜響應。為電子裝置添加IR成像能力的一種常見方法是除了可見光特定相機組件外，還包括單獨的IR光特定相機組件。然而，這種方法需要兩個相機組件，因而提高了電子裝置的成本、復雜性和尺寸。另一種方法是利用具有散布有傳統可見光敏像素的IR光敏像素的成像傳感器。與使用標準RGB成像傳感器相比，這提供了略微改進的性能，但是與可見光敏像素相比，IR光敏像素的靈敏度仍相對較低。因此，適于可見光捕捉的光圈系數設定將導致所捕捉的IR圖像具有不可接受的低對比度。相反，適于IR光捕捉(即，足夠大以提供更大的IR照度)的光圈系數設定將在使用相同的光圈系數設定捕捉的可見光圖像中導致諸如球面像差、慧形像差和像散像差等更大的像差。

負責可見光圖像捕捉和IR光圖像捕捉兩者的許多傳統相機組件實施單個光圈系數，這是在可見光捕捉的適用光圈系數和IR光捕捉的適用光圈系數之間的不利折衷。為了避免這種折衷，一些傳統的相機組件利用機械快門設備來改變入射光瞳直徑或改變焦距，因而改變可見光圖像捕捉和IR光圖像捕捉之間的光圈系數，但是這種方法防止了可見光映像和IR光映像的同時捕捉，并且由于用于改變光圈系數設定的機械設備而導致成本和復雜性增加。

附圖說明

通過參考附圖，本公開可以被更好地理解，并且其許多特征和優點對于本領域技術人員變得顯而易見。在不同的圖中使用相同的附圖標記指示相似項或相同項。

圖1示出根據一些實施例的具有提供雙共面入射光瞳的相機濾鏡的相機組件的分解圖。

圖2示出根據一些實施例的圖1的相機組件的透視圖。

圖3示出根據一些實施例的提供雙有效光圈的相機濾鏡。

圖4示出根據一些實施例的圖1和2的相機組件的橫截面圖。

圖5示出根據一些實施例的采用相機組件的電子裝置的前視圖。

圖6示出根據一些實施例的圖5的電子裝置的后視圖。

具體實施方式

圖1-6示出了采用限定具有兩個不同的有效寬度的雙入射光瞳的濾鏡的相機組件，并且由此同時為相機組件的成像傳感器的可見光捕捉和IR光捕捉提供兩個不同的有效光圈系數。在至少一個實施例中，濾鏡被設置成與相機組件的光學軸基本同軸，例如在鏡筒組件的入射光圈處或在鏡筒組件內。濾鏡包括具有中心區域以及環繞或者圍繞該中心區域的周邊區域的平面構件。中心區域對于可見光和紅外(IR)光兩者都是透明的，而周邊區域對于IR光是透明的并且對可見光是不透明的。結果，由成像傳感器捕捉的用于可見光的入射光瞳有效地由中心區域的寬度或直徑限定，而用于IR光捕捉的入射光瞳有效地由較寬的周邊區域的寬度或直徑限定。因而，濾鏡提供了兩個不同的同時光圈系數，一個用于可見光，另一個用于IR光，因而允許成像傳感器使用適于可見光捕捉的光圈系數設定和適于IR光捕捉的不同光圈系數設定同時地捕捉可見光映像。

本文中使用的術語“可見光”是指波長在390至700納米(nm)之間的電磁輻射。本文中使用的術語“紅外(IR)光”是指波長在700nm至1毫米(mm)之間的電磁輻射。本文中使用的術語“透明的”是指所涉及的電磁輻射的至少10％的透射率，而本文中使用的術語“不透明的”是指所涉及的電磁輻射的低于10％的透射率。因而，被描述為“對IR光透明且對可見光不透明”的材料將透射入射到材料上的IR光的至少10％，并透射入射到材料上的可見光的低于10％。

圖1和2分別示出了根據本公開的至少一個實施例的、同時提供用于可見光和IR光的不同的有效光圈系數的相機組件100的分解圖和透視圖。在所示示例中，相機組件100包括射頻(RF)印刷電路板(PCB)102，低輪廓連接器104和成像傳感器106被布置在該射頻(RF)印刷電路板(PCB)102上并且經由PCB 102的導電跡線電連接。低輪廓連接器104用于經由電纜或其他導電連接器將相機組件100電耦合到實現相機組件100的電子裝置的其他電子部件。