專利名稱：相機(jī)模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相機(jī)模組。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)便攜式電子裝置中的相機(jī)模組的要求也越來(lái)越高，比如說(shuō)對(duì)分辨率的要求越來(lái)越高。為了提高相機(jī)模組的分辨率，常常需要增加光學(xué)鏡片等，從而導(dǎo)致相機(jī)模組的光學(xué)總長(zhǎng)(Optical Total Track Length)增加，進(jìn)而導(dǎo)致便攜式電子裝置的厚度增加。然而，這又與人們對(duì)便攜式電子裝置的輕薄短小的要求相悖。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種分辨率高，厚度小的相機(jī)模組。一種相機(jī)模組包括第一透鏡陣列、第二透鏡陣列、設(shè)置在該第一透鏡陣列和該第二透鏡陣列之間的液晶快門、控制器、影像感測(cè)器及圖像處理器。該第一透鏡陣列包括多個(gè)第一透鏡。該第二透鏡陣列包括多個(gè)第二透鏡，該多個(gè)第二透鏡與該多個(gè)第一透鏡分別一一光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。該液晶快門具有多個(gè)通光孔，該多個(gè)通光孔與該多個(gè)第一透鏡分別一一光學(xué)對(duì)準(zhǔn)?？刂破饔糜谠谝粋€(gè)拍攝周期內(nèi)，控制該液晶快門的每個(gè)通光孔開(kāi)啟一次。影像感測(cè)器用于在一個(gè)該拍攝周期內(nèi)的每個(gè)通光孔開(kāi)啟時(shí)，獲得與每個(gè)通光孔對(duì)應(yīng)的一幅子影像。 圖像處理器用于采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)將與各通光孔對(duì)應(yīng)的各幅子影像合成為一幅影像。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用第一透鏡陣列、第二透鏡陣列及液晶快門取得較低分辨率的子影像，再采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)將各子影像合成為高分辨率的影像。由于對(duì)子影像的分辨率的要求較低，所以可以縮短對(duì)形成子影像的相機(jī)模組的光學(xué)總長(zhǎng)，因此相機(jī)模組的厚度可以較小。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的相機(jī)模組的剖面示意圖。圖2是圖1的相機(jī)模組中的復(fù)合鏡片的剖面示意圖。圖3是圖2的復(fù)合鏡片俯視圖。圖4是圖1的相機(jī)模組中的液晶快門的上電極、下電極與控制器連接的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明相機(jī)模組100復(fù)合鏡片10影像感測(cè)器20電路板30圖像處理器40控制器50
錫球22
鏡框101
第二透鏡102
上基板103
第二透鏡陣列104
第一透鏡105，105a,105b,105c,105d
液晶快門106
第一透鏡陣列107
對(duì)位標(biāo)記108
下基板109
上偏光片1061
上遮光層1062
止電極1063
液晶層1064
下電極1065
下遮光層1066
下偏光片1067
通光孔1068
上通光孔10624
下通光孔10664
對(duì)位孔10622
導(dǎo)電區(qū)域10631，10651
連接部10633
引腳10635，1065具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明較佳實(shí)施例提供一種相機(jī)模組100。相機(jī)模組100包括復(fù)合鏡片10、控制器50、影像感測(cè)器20、圖像處理器40及電路板30。影像感測(cè)器20通過(guò)錫球22 焊接在電路板30上。圖像處理器40設(shè)置在電路板30上。影像感測(cè)器20分別與控制器 50、圖像處理器40電性連接。請(qǐng)參閱圖2及圖3，復(fù)合鏡片10包括鏡框101、上基板103、下基板109、形成在上基板103的第一透鏡陣列107、形成在下基板109上的第二透鏡陣列104以及夾設(shè)在上基板 103和下基板109之間的液晶快門106。鏡框101在橫截面上大致為正方形。鏡框101包括四個(gè)相互連接的側(cè)壁。鏡框101 的側(cè)壁圍合成一個(gè)大致為長(zhǎng)方體的收容空間，收容空間用于收容上基板103、下基板109、 第一透鏡陣列107、第二透鏡陣列104以及液晶快門106。鏡框101的底部開(kāi)設(shè)有一個(gè)通光孔，通光孔與收容空間相貫通。上基板103的底部開(kāi)設(shè)有第一凹槽，下基板109的頂部開(kāi)設(shè)有第二凹槽，當(dāng)上基板103與下基板109疊合時(shí)，第一凹槽與第二凹槽共同形成一個(gè)容置液晶快門106的收容腔。在本實(shí)施例中，第一透鏡陣列107包括四個(gè)第一透鏡105a、105bU05cU05d (以下不需要區(qū)分時(shí)，統(tǒng)稱為105)，四個(gè)第一透鏡105以兩行兩列的陣列方式排布。每行的第一透鏡105的中心相互對(duì)齊，每列的第一透鏡105的中心也相互對(duì)齊。四個(gè)第一透鏡105沿著其各自的光軸正投影的面積基本相等。第二透鏡陣列104包括四個(gè)第二透鏡102，四個(gè)第二透鏡102以兩行兩列的陣列方式排布。每行的第二透鏡102的中心相互對(duì)齊，每列的第二透鏡102的中心也相互對(duì)齊。四個(gè)第二透鏡102沿著其各自的光軸正投影的面積基本相等。四個(gè)第一透鏡105和四個(gè)第二透鏡102 —一對(duì)應(yīng)，每個(gè)第一透鏡105和與之對(duì)應(yīng)的第二透鏡102的光軸重合。每個(gè)第一透鏡105沿著其光軸正投影的面積大致等于每個(gè)第二透鏡102沿著其光軸正投影的面積。在本實(shí)施例中，上基板103與第一透鏡陣列107、下基板109與第二透鏡陣列104 分別是一體成型?？梢岳斫?，上基板103與第一透鏡陣列107也可以是獨(dú)立成型，下基板 109與第二透鏡陣列104也可以是獨(dú)立成型。液晶快門106具有四個(gè)以陣列方式排布的通光孔1068。四個(gè)通光孔1068與四個(gè)第一透鏡105、四個(gè)第二透鏡102—一對(duì)應(yīng)。液晶快門106可以選擇性地開(kāi)啟或關(guān)閉每個(gè)通光孔1068，以決定是否允許光通過(guò)第一透鏡105、第二透鏡102。每個(gè)通光孔1068大致呈圓形。每個(gè)通光孔1068的面積大致等于第一透鏡105沿著其光軸正投影的面積。自上基板103至下基板109的方向，液晶快門106依次包括上偏光片1061、上遮光層1062、上電極1063、液晶層1064、下電極1065、下遮光層1066、下偏光片1067。請(qǐng)一并參閱圖3，上遮光層1062可以由鉻等遮光材料制成。上遮光層1062開(kāi)設(shè)有四個(gè)大致為圓形的上通光孔10624。四個(gè)上通光孔106M分別與四個(gè)第一透鏡105、四個(gè)第二透鏡102 —一對(duì)應(yīng)。每個(gè)上通光孔10624的面積大致等于第一透鏡105沿著其光軸正投影的面積。上電極1063為共同電極(Common Electrode)，上電極1063包括四個(gè)大致圓形的導(dǎo)電區(qū)域10631、連接上述四個(gè)導(dǎo)電區(qū)域10631的連接部10633以及與連接部10633連接的引腳10635。上電極1063與控制器50電性連接。上電極1063為透明電極，其材料可以是銦錫氧化物導(dǎo)電膜andium Tin Oxide, IT0)或者碳納米管薄膜等透明導(dǎo)電材料。四個(gè)導(dǎo)電區(qū)域10631分別與四個(gè)第一透鏡105、一一對(duì)應(yīng)。每個(gè)導(dǎo)電區(qū)域10631的面積大致等于第一透鏡105沿著其光軸正投影的面積。液晶層1064采用反應(yīng)時(shí)間較快的液晶材料，例如反應(yīng)時(shí)間達(dá)到幾毫秒的液晶材料。在本實(shí)施例中，液晶層1064是鐵電液晶材料(Ferroelectric Liquid Crystal)。下電極1065包括四個(gè)大致為圓形的導(dǎo)電區(qū)域10651及四個(gè)分別與導(dǎo)電區(qū)域10651 相連的引腳10653。下電極1065的引腳10653均與控制器50電性相連。下電極1065為透明電極，其材料可以是銦錫氧化物導(dǎo)電膜(Indium Tin Oxide, IT0)或者碳納米管薄膜等透明導(dǎo)電材料。四個(gè)導(dǎo)電區(qū)域10651分別與四個(gè)第一透鏡105、四個(gè)第二透鏡102 —一對(duì)應(yīng)。 每個(gè)導(dǎo)電區(qū)域10651的面積大致等于第二透鏡102沿著其光軸正投影的面積。下遮光層1065可以由鉻等遮光材料制成。下遮光層1065開(kāi)設(shè)有四個(gè)大致為圓形的下通光孔10664。四個(gè)下通光孔10664分別與四個(gè)第一透鏡105、四個(gè)第二透鏡102—一對(duì)應(yīng)。每個(gè)下通光孔10664的面積大致等于第二透鏡102沿著其光軸正投影的面積。四個(gè)上通光孔106M和四個(gè)下通光孔10664分別同軸設(shè)置，一個(gè)上通光孔106M和一個(gè)與之相應(yīng)的下通光孔10664共同構(gòu)成一個(gè)通光孔1068。進(jìn)一步地，上基板103的中央位置可以設(shè)置一個(gè)對(duì)位標(biāo)記108，在本實(shí)施例中，對(duì)位標(biāo)記108是“十”字形對(duì)位標(biāo)記。相應(yīng)地，下基板109的中央位置也設(shè)置有一個(gè)對(duì)位標(biāo)記 (圖未示)，上遮光層1062和下遮光層1066的中央位置均開(kāi)設(shè)有一個(gè)對(duì)位孔10622，從而在將上基板103和下基板109組裝在一起時(shí)，可以通過(guò)對(duì)位標(biāo)記108實(shí)現(xiàn)精確對(duì)位。控制器50用于在一個(gè)拍攝周期內(nèi)，控制該液晶快門106的每個(gè)通光孔1068開(kāi)啟一次?？刂破?0通過(guò)控制加在上電極1063和下電極1065之間的電壓，使液晶層1064的液晶分子的排列發(fā)生變化，從而獨(dú)立控制各通光孔1068的開(kāi)啟和關(guān)閉。在本實(shí)施例中，控制器50控制各通光孔1068依次開(kāi)啟，且在同一時(shí)間僅開(kāi)啟一個(gè)通光孔1068。而且，在每個(gè)通光孔1068開(kāi)啟的同時(shí)，控制器50同步控制影像感測(cè)器20獲取一幅與該通光孔1068對(duì)應(yīng)的子影像。影像感測(cè)器20用于在一個(gè)拍攝周期內(nèi)的每個(gè)通光孔1068開(kāi)啟時(shí)，獲得與每個(gè)通光孔1068對(duì)應(yīng)的一幅子影像。圖像處理器40用于采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)(Super-Resolution Image Reconstruction)將在一個(gè)拍攝周期內(nèi)與各通光孔1068對(duì)應(yīng)的各幅子影像合成為一幅影像。在使用中，控制器50通過(guò)控制上電極1063和下電極1065之間的電壓，使液晶層 1064的液晶分子的排列發(fā)生變化，從而依次開(kāi)啟液晶快門106的各通光孔1068。在每個(gè)通光孔1068開(kāi)啟的同時(shí)，控制器50同步控制影像感測(cè)器20獲取一幅子影像，在獲取完四幅子影像后，圖像處理器40采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)將四幅子影像合成，從而得到一幅比各幅子影像的分辨率都高的高分辨率的影像。更具體地，在時(shí)間Tl，控制器50僅開(kāi)啟與第一透鏡105a相對(duì)應(yīng)的通光孔1068，控制器50同步控制影像感測(cè)器20獲取由第一透鏡10 和相應(yīng)的第二透鏡102形成的子影像Pl ；在時(shí)間T2，控制器50僅開(kāi)啟與第一透鏡10 相對(duì)應(yīng)的通光孔1068，控制器50同步控制影像感測(cè)器20獲取由第一透鏡10 和相應(yīng)的第二透鏡102形成的子影像P2 ；在時(shí)間 T3，控制器50僅開(kāi)啟與第一透鏡105c相對(duì)應(yīng)的通光孔1068，控制器50同步控制影像感測(cè)器20獲取由第一透鏡105c和相應(yīng)的第二透鏡102形成的子影像P3 ；在時(shí)間T4，控制器50 僅開(kāi)啟與第一透鏡105d相對(duì)應(yīng)的通光孔1068，控制器50同步控制影像感測(cè)器20獲取由第一透鏡105d和相應(yīng)的第二透鏡102形成的子影像P4。最后，圖像處理器40采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)將四幅子影像P1-P4合成，從而得到一幅高分辨率的影像P。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用第一透鏡陣列107、第二透鏡陣列104及液晶快門 106取得較低分辨率的子影像，再采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)將各子影像合成為高分辨率的影像。由于對(duì)子影像的分辨率的要求較低，所以可以縮短對(duì)形成子影像的相機(jī)模組100 的光學(xué)總長(zhǎng)，因此相機(jī)模組100的厚度可以較小?？梢岳斫獾氖?，在其它實(shí)施例中，第一透鏡陣列107可以包括m行η列第一透鏡 105(!11、11為正整數(shù))。相應(yīng)地，第二透鏡陣列104包括m行η列第二透鏡102，液晶快門106 具有mxn個(gè)通光孔1068?？梢岳斫獾氖?，液晶快門106中，上偏光片1061、上遮光層1062和上電極1063的順序可以隨意調(diào)換，下電極1065、下遮光層1066和下偏光片1067的順序可以隨意調(diào)換。在陣列拍攝中拍攝兩個(gè)相連的子影像，可能會(huì)在這兩個(gè)子影像邊界區(qū)域有影像重合而產(chǎn)生兩個(gè)子影像邊緣模糊的情況，這種情況稱做圖像失真(Aliasing)。可以理解的是， 在保證不產(chǎn)生Aliasing的情況下，控制器50可以在同一時(shí)間開(kāi)啟兩個(gè)或兩個(gè)以上的通光孔1068，影像感測(cè)器20可以在同一時(shí)間獲取兩幅或兩幅以上的子影像，從而縮短連續(xù)拍攝子影像的時(shí)間。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種相機(jī)模組，其特征在于，其包括第一透鏡陣列，該第一透鏡陣列包括多個(gè)第一透鏡；第二透鏡陣列，該第二透鏡陣列包括多個(gè)第二透鏡，該多個(gè)第二透鏡與該多個(gè)第一透鏡分別一一光學(xué)對(duì)準(zhǔn)；設(shè)置在該第一透鏡陣列和該第二透鏡陣列之間的液晶快門，該液晶快門具有多個(gè)通光孔，該多個(gè)通光孔與該多個(gè)第一透鏡分別一一光學(xué)對(duì)準(zhǔn)；控制器用于在一個(gè)拍攝周期內(nèi)，控制該液晶快門的每個(gè)通光孔開(kāi)啟一次；影像感測(cè)器用于在一個(gè)該拍攝周期內(nèi)的每個(gè)通光孔開(kāi)啟時(shí)，獲得與每個(gè)通光孔對(duì)應(yīng)的一幅子影像；及圖像處理器用于采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)將在一個(gè)該拍攝周期內(nèi)與各通光孔對(duì)應(yīng)的各幅子影像合成為一幅影像。
2.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模組，其特征在于，該相機(jī)模組進(jìn)一步包括一個(gè)上基板和一個(gè)下基板，該第一透鏡陣列形成在該上基板，該第二透鏡陣列形成在該下基板，且該液晶快門設(shè)置在該上基板和該下基板之間。
3.如權(quán)利要求2所述的相機(jī)模組，其特征在于，該上基板和該下基板之間共同形成一個(gè)收容腔，該液晶快門設(shè)置在該收容腔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模組，其特征在于，自該第一透鏡陣列至該第二透鏡陣列的方向，該液晶快門依次包括上偏光片、上遮光層、上電極、液晶層、下電極、下遮光層、下偏光片。
5.如權(quán)利要求4所述的相機(jī)模組，其特征在于，該上電極和該下電極均為透明電極。
6.如權(quán)利要求4所述的相機(jī)模組，其特征在于，該上遮光層開(kāi)設(shè)有多個(gè)上通光孔個(gè)，該下遮光層開(kāi)設(shè)有多個(gè)下通光孔，該多個(gè)上通光孔分別與該多個(gè)第一透鏡一一對(duì)應(yīng)，該多個(gè)下通光孔分別與該多個(gè)第一透鏡一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)上通光孔和相應(yīng)的下通光孔共同組成該液晶快門的通光孔。
7.如權(quán)利要求4所述的相機(jī)模組，其特征在于，該液晶層的材料為鐵電液晶。
8.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模組，其特征在于，在一個(gè)該拍攝周期內(nèi)，該控制器依次開(kāi)啟該多個(gè)通光孔，且每次僅開(kāi)啟一個(gè)通光孔。
9.如權(quán)利要求8所述的相機(jī)模組，其特征在于，在開(kāi)啟一個(gè)通光孔的同時(shí)，控制器同步地控制該影像感測(cè)器獲取與該通光孔對(duì)應(yīng)的一幅子影像。
10.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)模組，其特征在于，在一個(gè)該拍攝周期內(nèi)，該控制器同時(shí)開(kāi)啟兩個(gè)或兩個(gè)以上通光孔。
全文摘要
一種相機(jī)模組包括第一透鏡陣列、第二透鏡陣列、設(shè)置在該第一透鏡陣列和該第二透鏡陣列之間的液晶快門、控制器、影像感測(cè)器及圖像處理器。該第一透鏡陣列包括多個(gè)第一透鏡。該第二透鏡陣列包括多個(gè)第二透鏡，該多個(gè)第二透鏡與該多個(gè)第一透鏡分別一一光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。該液晶快門具有多個(gè)通光孔，該多個(gè)通光孔與該多個(gè)第一透鏡分別一一光學(xué)對(duì)準(zhǔn)?？刂破饔糜谠谝粋€(gè)拍攝周期內(nèi)，控制該液晶快門的每個(gè)通光孔開(kāi)啟一次。影像感測(cè)器用于在一個(gè)該拍攝周期內(nèi)的每個(gè)通光孔開(kāi)啟時(shí)，獲得與每個(gè)通光孔對(duì)應(yīng)的一幅子影像。圖像處理器用于采用超分辨率圖像復(fù)原技術(shù)將與各通光孔對(duì)應(yīng)的各幅子影像合成為一幅影像。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102375199SQ20101025088
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者張仁淙 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司