CN105516555A

CN105516555A - 一种摄像头模组和移动终端

Info

Publication number: CN105516555A
Application number: CN201510846788.2A
Authority: CN
Inventors: 庞飞龙
Original assignee: Nubia Technology Co Ltd
Current assignee: Nubia Technology Co Ltd
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-04-20
Also published as: WO2017088601A1

Abstract

本发明公开了一种摄像头模组和移动终端。该摄像头模组，包括镜头组，所述摄像头模组，还包括：两个偏振片，所述偏振片同轴设置于所述镜头组的前方，所述偏振片仅允许入射光中与其偏振方向平行的振动分量通过；两个驱动电机，两个所述驱动电机分别驱动一个偏振片绕轴线旋转以调节两个偏振片的偏振方向的夹角；控制器，用于控制所述驱动电机的驱动输出。在镜头组前方设置两个可旋转的偏振片，通过旋转两个偏振片调整其偏振方向的夹角，从而调节入射光强度，滤除有害偏振光；降低了光滑表面强反光的透光强度，提升了暗处景物细节成像效果。

Description

一种摄像头模组和移动终端

技术领域

本发明涉及镜头领域，尤其涉及一种摄像头模组和移动终端。

背景技术

在光照强度较强的环境下，如果需要以慢速快门拍摄出特殊效果的照片(如：虚化的水流等)，就必须减少镜头的进光量。通常数码相机会采用调光圈、加ND(NeutralDensity，减光)滤镜或两者的组合方法实现。减小光圈可降低进光量，但却增加了景深，且目前的手机摄像头模组中光圈均是固定不可调的。而在镜头前添加不同密度的ND滤镜不仅繁琐而且需要携带多种密度的ND滤镜，给拍摄休闲带来了诸多不便。

在拍摄场景中具有光滑表面的物体时(如：玻璃、水面等)，常会出现光滑表面反光过强，导致暗处景物细节缺失，对比度下降等现象。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种摄像头模组和移动终端，旨在解决摄像头拍摄光滑表面强反光的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种摄像头模组，包括镜头组，所述摄像头模组，还包括：

两个偏振片，所述偏振片同轴设置于所述镜头组的前方，所述偏振片仅允许入射光中与其偏振方向平行的振动分量通过；

两个驱动电机，两个所述驱动电机分别驱动一个偏振片绕轴线旋转以调节两个偏振片的偏振方向的夹角；

控制器，用于控制所述驱动电机的驱动输出。

其中，所述驱动电机设置于镜头组的后侧方，所述驱动电机的转轴与所述镜头组的轴线平行设置，所述转轴的前端设置有传动装置，所述传动装置与所述偏振片的侧面配合以驱动所述偏振片旋转。

其中，所述传动装置与所述偏振片的侧面通过直纹齿轮配合。

其中，所述驱动电机设置于所述偏振片的侧面，所述驱动电机的转轴垂直朝向所述镜头组的轴线，所述转轴的前端设置有传动装置，所述传动装置与所述偏振片的侧面配合以驱动所述偏振片旋转。

其中，所述传动装置与所述偏振片的侧面通过斜纹齿轮配合。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种移动终端，包括镜头组，所述移动终端，还包括：

控制器，用于控制所述驱动电机的驱动输出。

本发明提供的摄像头模组和移动终端，在镜头组前方设置两个可旋转的偏振片，通过旋转两个偏振片调整其偏振方向的夹角，从而调节入射光强度，滤除有害偏振光；降低了光滑表面强反光的透光强度，提升了暗处景物细节成像效果。

附图说明

图1A为本发明具体实施方案中提供的一种摄像头模组的第一实施例的爆炸透视图；

图1B为本发明具体实施方案中提供的一种摄像头模组的第一实施例的爆炸图；

图1C为本发明具体实施方式中提供的一种摄像头模组的第一实施例的整体结构图；

图1D为本发明具体实施方式中提供的一种摄像头模组的第一实施例的俯视图；

图2A为本发明具体实施方案中提供的一种摄像头模组的第二实施例的整体结构图；

图2B为图2A中A-A向的截面示意图；

图2C为图2A中摄像头模组的俯视图；

图2D为图2C中B处的局部放大图；

图3A为自然光的传播方向示意图；

图3B为偏振片过滤光波的原理图；

图3C为本方案中偏振片调节透光强度的原理图；

图3D为本方案中偏振片对入射光分解的示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

请参考图1A至1D，其分别是本发明具体实施方式中提供的摄像头模组第一实施例的爆炸透视图、爆炸图、整体结构图和俯视图。在本实施例中所描述的前方是指光源所在的方向，俯视指在图1C所示的作图视角下的俯视，对应于摄像头模组10而言为顺着光线入射方向所能看到的视图。如图所示，该摄像头模组10，包括镜头组，还包括：

两个偏振片20，偏振片20同轴设置于镜头组的前方，偏振片20仅允许入射光中与其偏振方向平行的振动分量通过；

两个驱动电机22，两个驱动电机22分别驱动一个偏振片20绕轴线旋转以调节两个偏振片20的偏振方向的夹角；

控制器，用于控制驱动电机22的驱动输出。

偏振片20可以由有定向作用的微小偏光性质晶体(如云母)制成；或者在光学玻璃上涂聚乙烯膜或聚乙烯氰一类的结晶物，这一聚合物涂层可产生极细的栅栏状的结构，好像是一道细密的栅栏，只允许振动方向与缝隙相同的光通过。在本方案中通过两个偏振片20进行入射光强度的控制。

偏振片20的侧面部分安装于环圈中，在环圈以外的地方设置一环形带以与受力实现驱动。

驱动电机22的体积很小，仅仅需要驱动偏振片20转动即可，并且因为两个偏振片20各有一个驱动电机22，两个驱动电机22可以分别驱动两个偏振片20做反向转动，实现偏振片20的偏振方向的夹角的快速调整，驱动电机22的转轴21通过前端的传动装置211实现带动偏振片20旋转。如果有必要的话可以将偏振片20与传动装置211的直径比调整得比较大，实现偏振片20的旋转速度的更精确控制。

控制器用于控制驱动电机22的驱动输出，主要为旋转角度的大小，控制器由用户根据需要实现的成像效果手动控制。当实现想要的光强度输入，即通过控制器停止驱动电机22的转动，保留两个偏振片20的偏振方向的当前夹角，生成照片。

在本实施例中，如图所示，驱动电机22设置于镜头组的后侧方，驱动电机22的转轴21与镜头组的轴线平行设置，转轴21的前端设置有传动装置211，传动装置211与偏振片20的侧面配合以驱动偏振片20旋转。

其中，传动装置211与偏振片20的侧面通过直纹齿轮配合。

传动装置211上的轮齿与转轴21平行，偏振片20上的轮齿与轴线平行，相互平行的轮齿之间的咬合能够实现相互平行的旋转轴之间的传动，即传动装置211到偏振片20的传动。齿轮传动控制精确，能够实现良好的偏振片20的偏振方向夹角的调节。

或者，传动装置211和偏振片20的侧面通过摩擦传动，摩擦传动对传动装置211与偏振片20的制作精度要求低，有利于控制产品成本。

请参考图2A至图2D，其分别是本发明具体实施方案中提供的一种摄像头模组的第二实施例的整体结构图、图2A中A-A向的截面示意图、图2A中摄像头模组的俯视图和图2C中B处的局部放大图，在本实施例中，如图所示，驱动电机22设置于偏振片20的侧面，驱动电机22的转轴21垂直朝向镜头组的轴线，转轴21的前端设置有传动装置211，传动装置211与偏振片20的侧面配合以驱动偏振片20旋转。

传动装置211与偏振片20的侧面通过斜纹齿轮配合。

在本实施例中，传动装置211上的轮齿与转轴21呈一定夹角；偏振片20上的轮齿也与轴线呈一定夹角，两个夹角之和为90°，对于相互垂直的驱动电机22的转轴21与偏振片20的轴线而言，存在上述角度关系的轮齿能够实现相互垂直的两个旋转轴之间的传动。齿轮传动控制精确，能够实现良好的偏振片20的偏振方向夹角的调节。最优的，两个夹角均为45°，可以设置完全相同的齿形结构进行咬合。

对于前述两个实施例，虽然采用了不同的产品结构，但是其实现设计目标的基本光学原理相同，请参考图3A至图3D，其分别为自然光的传播方向示意图、偏振片过滤光波的原理图、本方案中偏振片调节透光强度的原理图和本方案中偏振片对入射光分解的示意图。

光波属于电磁波，电磁波的振动方向与其传播方向垂直，故称为横波。由光源发出经过凹凸不平的物体表面多次漫反射的自然光属于非偏振光，自然光具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同的特点，如图3A所示。

偏振片20对于光波振动方向与其偏振方向相同的光可无阻碍地通过，对于光波振动方向与其偏振方向垂直的光可起滤除作用，对于光波振动方向与其偏振方向成一定夹角的光，可将光波分解为与其偏振方向相同的分量以及与其偏振方向垂直的分量，其中与其偏振方向相同的分量可无阻碍通过，与其偏振方向垂直的分量被滤除，如图3B所示。

利用偏振片20的原理，自然光经过第一个偏振片20后，光波变成线偏振光，然后再使其经过第二个偏振片20，通过调节两个偏振片20偏振方向的夹角，可起到调节透射光强度的作用，如图3C所示。

无论入射光波的振幅在垂直于传播方向的平面内取何方向，总是可以将其振幅分解为垂直于入射面(入射面：入射光线与法线决定的平面)的s波分量以及平行于入射面的p波分量，如图3D所示。

对于s波分量其反射系数为：

r_{s} = - \frac{s i n (θ_{1} - θ_{2})}{\sin (θ_{1} + θ_{2})}

对于p波分量其反射系数为：

r_{p} = \frac{t a n (θ_{1} - θ_{2})}{t a n (θ_{1} + θ_{2})}

由s波分量及p波分量的反射系数可知，通常情况下入射光的s波分量的反射率与p波分量的反射率是不等的。对于均匀分布、各方向振幅相同的自然光，其经入射至光滑表面，经光滑表面反射后，即变成具有一定偏振性的部分偏振光。

综上所述，在镜头组前方设置两个可旋转的偏振片，通过旋转两个偏振片调整其偏振方向的夹角，从而调节入射光强度，滤除有害偏振光；降低了光滑表面强反光的透光强度，提升了暗处景物细节成像效果。

以下是本发明具体实施方式中提供的一种移动终端的实施例，该移动终端可以理解为前述摄像头模组在移动终端的具体应用。具体而言，该移动终端包括镜头组，还包括：

控制器，用于控制驱动电机22的驱动输出。

优选的，驱动电机22设置于镜头组的后侧方，驱动电机22的转轴21与镜头组的轴线平行设置，转轴21的前端设置有传动装置211，传动装置211与偏振片20的侧面配合以驱动偏振片20旋转。

进一步的，传动装置211与偏振片20的侧面通过直纹齿轮配合。

另一种优选的，驱动电机22设置于偏振片20的侧面，驱动电机22的转轴21垂直朝向镜头组的轴线，转轴21的前端设置有传动装置211，传动装置211与偏振片20的侧面配合以驱动偏振片20旋转。

进一步的，传动装置211与偏振片20的侧面通过斜纹齿轮配合。

在实际实现过程中，移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的移动终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种摄像头模组，包括镜头组，其特征在于，所述摄像头模组，还包括：

控制器，用于控制所述驱动电机的驱动输出。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述驱动电机设置于镜头组的后侧方，所述驱动电机的转轴与所述镜头组的轴线平行设置，所述转轴的前端设置有传动装置，所述传动装置与所述偏振片的侧面配合以驱动所述偏振片旋转。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述传动装置与所述偏振片的侧面通过直纹齿轮配合。

4.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述驱动电机设置于所述偏振片的侧面，所述驱动电机的转轴垂直朝向所述镜头组的轴线，所述转轴的前端设置有传动装置，所述传动装置与所述偏振片的侧面配合以驱动所述偏振片旋转。

5.根据权利要求4所述的摄像头模组，其特征在于，所述传动装置与所述偏振片的侧面通过斜纹齿轮配合。

6.一种移动终端，包括镜头组，其特征在于，所述移动终端，还包括：

控制器，用于控制所述驱动电机的驱动输出。

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述驱动电机设置于镜头组的后侧方，所述驱动电机的转轴与所述镜头组的轴线平行设置，所述转轴的前端设置有传动装置，所述传动装置与所述偏振片的侧面配合以驱动所述偏振片旋转。

8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述传动装置与所述偏振片的侧面通过直纹齿轮配合。

9.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述驱动电机设置于所述偏振片的侧面，所述驱动电机的转轴垂直朝向所述镜头组的轴线，所述转轴的前端设置有传动装置，所述传动装置与所述偏振片的侧面配合以驱动所述偏振片旋转。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述传动装置与所述偏振片的侧面通过斜纹齿轮配合。