CN108432226B - 相机模块和包括相机模块的电子装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种相机模块，其能够在第一拍摄方向或与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向上选择性地捕获图像。所述相机模块包括：反射部分，其可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，从位于所述第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上，在所述第二位置，从位于所述第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上；以及光接收部分，其配置为通过将已经被所述反射部分反射的光转换为电信号来捕获图像，其中，在所述反射部分的移动期间，可以在所述第一拍摄方向上恒定地保持所述反射部分的厚度。

Description

相机模块和包括相机模块的电子装置
技术领域
本公开涉及相机模块和包括相机模块的电子装置，特别地，涉及具有更加纤薄的形状的相机模块和包括该相机模块的电子装置。
背景技术
近来，其上安装有相机模块的电子装置(例如，便携式通信终端设备)具有拍摄风景或人物的功能定时自拍摄影功能(self-timer photographing)(以下称为“自拍摄影(selfie photographing)”，其允许摄影师拍摄他或她自己)，这种电子装置已经变得普遍。由于一般拍摄和自拍摄影在拍摄方向上是不同的，因此使用各种元件来实现双向拍摄。
同时，在智能手机广泛使用之前的小型数码相机的时代，需要以与主摄影相同的图像质量性能进行自拍摄影，该自拍摄影在观看放置在相机的后表面上的液晶监视器屏幕的同时进行。已经提出了专利文献1至3中公开的技术作为与这种需求相对应的方法。
专利文献1公开了一种设备，其中，为了在进行主摄影和自拍摄影时共同地使用成像单元，入射光反射单元围绕由入射光反射单元反射的入射光轴旋转，即，反射光轴，使得可以使用成像单元进行主摄影和自拍摄影。
此外，专利文献2公开了一种设备，其中，为了在进行主摄影和自拍摄影时共同地使用成像单元，入射光反射单元旋转为使得入射光反射单元的反射表面在拍摄屏幕的垂直方向上旋转，使得可以使用成像单元进行主摄影和自拍摄影。
此外，专利文献3公开了一种设备，其中，为了在进行主摄影和自拍摄影时共同地使用成像单元，放置在产品主体的壳体内的相机模块的整体被旋转，使得可以使用成像单元进行主摄影和自拍摄影。
如上所述，已经提出了能够进行一般拍摄和自拍摄影的小型数字照相机。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特许公开No.1999-4370
[专利文献2]日本专利特许公开No.2005-221822
[专利文献3]美国专利No.7,345,833
发明内容
技术问题
然而，如果将专利文献1的配置应用于具有锥形厚度的智能电话的壳体，则可以假设将光学单元容纳在薄壳中的配置。图1a、1b和1c是示出光学单元10容纳在薄壳11中的一个示例的示意图。在该配置中，如图1a、1b和1c所示，当光学单元10旋转时，最大旋转半径超过相机模块(或智能手机)的厚度。
另外，如专利文献2的图4所示，即使当专利文献2的配置应用于具有锥形厚度的智能电话的壳体时，在反射镜旋转时，相机模块比拍摄设备的主体更厚，因此反射镜部分比拍摄设备的主体更厚。
此外，在专利文献3中，由于包括拍摄光学系统的所有部分的相机模块的整体在智能手机的壳体内旋转，与智能手机的壳体的厚度相比，光学系统的整个长度增加。
以这种方式，难以在具有纤薄形状的电子装置中嵌入用于使用一个成像单元来实现双向拍摄的元件，该双向拍摄包括拍摄风景等的图像的一般拍摄和自拍摄影的。
问题的解决方案
根据本公开的一个方面，一种相机模块能够在第一拍摄方向或与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向上选择性地捕获图像，包括反射单元，该反射单元可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，从位于所述第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上，在所述第二位置，从位于所述第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上，以及光接收单元，配置为通过将已经被所述反射单元反射的光转换为电信号来捕获图像，其中，在所述反射单元的移动期间，在所述反射单元的第一拍摄方向上恒定地保持所述反射单元的厚度。
所述反射单元可以围绕平行于所述第一拍摄方向的旋转轴线旋转，并且可以移动。
所述反射单元可以围绕作为近似垂直于所述光学单元的方向的拍摄方向的旋转轴线旋转，使得从位于所述第一拍摄方向和与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向中的一个方向的一侧入射的光被选择，并反射到所述光学接收单元的方向上。因此，由所述反射单元的旋转产生的形状在相机模块的主表面的方向上变化，使得在相机模块的厚度方向上没有形状变化，并且可以将通过其使用一个成像单元实现包括风景等的一般拍摄和自拍摄影的双向拍摄的元件嵌入具有纤薄形状的电子装置中。
所述反射单元可以是其中两个棱镜的反射表面面向彼此的复合棱镜。光学距离可以通过具有比空气的折射率高的折射率的棱镜来增加，并且可以获得具有预定长度的光路。
所述反射单元可以包括：第一棱镜，其包括面向所述第一拍摄方向的第一入射表面、面向垂直于所述第一拍摄方向的方向的第一出射表面、以及第一反射表面，在所述第一反射表面上，通过所述第一入射表面入射的光被反射为面朝所述第一出射表面，以及第二棱镜，其包括面向所述第二拍摄方向的第二入射表面、面向垂直于所述第二拍摄方向的方向的第二出射表面、以及第二反射表面，在所述第二反射表面上，通过所述第二入射表面入射的光被反射为面朝所述第二出射表面。
所述第一反射表面和所述第二反射表面可以彼此接触，且所述第一入射表面和所述第二入射表面可以被放置为面向相反的方向，且所述第一出射表面和所述第二出射表面可以被放置为面向相反的方向。
所述反射单元可以围绕所述旋转轴线旋转且可以具有第一旋转位置和第二旋转位置，在所述第一旋转位置，所述第一出射表面面向所述光接收单元，在所述第二旋转位置，所述第二出射表面面向所述光接收单元，且当所述反射单元放置在所述第一旋转位置时，光可以从位于所述第一拍摄方向的一侧入射且可以由所述第一棱镜传输到所述光接收单元，且当所述反射单元放置在所述第二旋转位置时，光可以从位于所述第二拍摄方向的一侧入射且可以由所述第二棱镜传输到所述光接收单元。
当所述反射单元旋转时，可以第一拍摄方向上恒定地保持所述反射单元的厚度。所述反射单元可以是反射镜，其在其表面上和背侧上反射光。反射镜可以用作反射单元，以便可以抑制像差。
所述反射单元可以是具有第一反射表面和第二反射表面的反射镜，所述第二反射表面放置在与所述一反射表面相反的方向上，且所述反射单元可以围绕所述旋转轴线旋转并可以具有第一旋转位置和第二旋转位置，在所述第一旋转位置，在所述第一反射表面上，从位于所述第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到所述光接收单元中，在所述第二旋转位置，在所述第二反射表面上，从位于所述第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到所述光接收单元中。
两个直角棱镜可以有不同的折射特性。在根据本公开的相机模块中，棱镜相对于其中两个棱镜的反射表面面向彼此的复合棱镜具有不同的折射特性，从而可以以不同的焦距进行拍摄。
根据本发明的另一方面，一种相机模块包括反射单元、光接收单元以及移动单元，所述反射单元将从位于所述第一拍摄方向和与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向中的一个方向的一侧入射的光反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上，且所述反射单元可在垂直于所述第一拍摄方向和所述反射方向两者的方向上移动，所述光接收单元通过将由所述反射单元反射的光转换为电信号来捕获图像，所述移动单元移动所述反射单元。
根据一实施例的相机模块可以包括反射单元，所述反射单元在所述光接收单元的方向上和垂直于拍摄方向的方向上进行平行平移，从而选择从位于所述第一拍摄方向和与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向中的一个方向的一侧入射的光，并将所述光反射到所述光接收单元的方向上。因此，由于所述反射单元的平行移动产生的形状变化不影响相机模块的厚度方向，可以将通过其使用一个成像单元实现包括风景等的一般拍摄和自拍摄影的双向拍摄的元件嵌入具有纤薄形状的电子装置中。
所述反射单元可以是其中两个直角棱镜的倾斜表面彼此正交的棱镜。光学距离通过具有比空气的折射率高的折射率的棱镜来增加，并且可以获得具有预定长度的光路。
所述反射单元可以包括：第一棱镜，其包括面向所述第一拍摄方向的第一入射表面、面向垂直于所述第一拍摄方向的方向的第一出射表面、以及第一反射表面，在所述第一反射表面上，通过所述第一入射表面入射的光被反射为面朝所述第一出射表面，以及第二棱镜，其包括面向所述第二拍摄方向的第二入射表面、面向垂直于所述第二拍摄方向的方向的第二出射表面、以及第二反射表面，在所述第二反射表面上，通过所述第二入射表面入射的光被反射为面朝所述第二出射表面。
所述第一棱镜和所述第二棱镜可以沿着所述反射单元的移动方向布置，且所述第一反射表面和所述第二反射表面可以彼此正交，且所述第一入射表面和所述第二入射表面可以放置为面向相反的方向，且所述第一出射表面和所述第二出射表面可以放置为面向相同的方向。
所述反射单元可以是其中两个反射镜的反射表面彼此正交的反射镜。反射镜可以用作反射单元，以便可以抑制像差。
所述反射单元可以包括具有第一反射表面的第一反射反射镜和具有第二反射表面的第二反射反射镜，在所述第一反射表面上，从位于所述第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到所述光接收单元中，在所述第二反射表面上，从位于所述第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到所述光接收单元中，且所述第一反射表面和所述第二反射表面可以彼此正交。
根据本公开的另一方面，一种电子装置包括能够在第一拍摄方向或与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向上选择性地捕获图像的相机模块，其包括反射单元以及光接收单元，所述反射单元可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，从位于所述第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上，在所述第二位置，从位于所述第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上，所述光接收单元通过将由所述反射单元反射的光转换为电信号来捕获图像，其中，在所述反射单元的移动期间，在所述反射单元的第一拍摄方向上恒定地保持所述反射单元的厚度。
所述反射单元可以围绕平行于所述第一拍摄方向的旋转轴线旋转，并且可以移动。
所述反射单元可以具有第一棱镜，其包括面向所述第一拍摄方向的第一入射表面、面向垂直于所述第一拍摄方向的方向的第一出射表面、以及第一反射表面，在所述第一反射表面上，通过所述第一入射表面入射的光被反射为面朝所述第一出射表面，以及第二棱镜，其包括面向所述第二拍摄方向的第二入射表面、面向垂直于所述第二拍摄方向的方向的第二出射表面、以及第二反射表面，在所述第二反射表面上，通过所述第二入射表面入射的光被反射为面朝所述第二出射表面，且所述第一反射表面和所述第二反射表面可以彼此接触，且所述第一入射表面和所述第二入射表面可以被放置为面向相反的方向，且所述第一出射表面和所述第二出射表面可以被放置为面向相反的方向。
所述反射单元可以围绕所述旋转轴线旋转且可以具有第一旋转位置和第二旋转位置，在所述第一旋转位置，所述第一出射表面面向所述光接收单元，在所述第二旋转位置，所述第二出射表面面向所述光接收单元，且当所述反射单元处于所述第一旋转位置时，光可以从位于所述第一拍摄方向的一侧入射且可以由所述第一棱镜传输到所述光接收单元，且当所述反射单元处于所述第二旋转位置时，光可以从位于所述第二拍摄方向的一侧入射且可以由所述第二棱镜传输到所述光接收单元。
所述相机模块还可以包括放置在所述反射单元中的磁体，以及霍尔传感器，其配置为检测所述磁体的位置以便可以检测所述反射单元的旋转位置。
所述第一棱镜和所述第二棱镜可以具有不同的折射特性。
所述反射单元可以在平行于所述第一拍摄方向和所述反射方向的方向上进行平行平移。
所述反射单元可以具有第一棱镜，其包括面向所述第一拍摄方向的第一入射表面、面向垂直于所述第一拍摄方向的方向的第一出射表面、以及第一反射表面，在所述第一反射表面上，通过所述第一入射表面入射的光被反射为面朝所述第一出射表面，以及第二棱镜，其包括面向所述第二拍摄方向的第二入射表面、面向垂直于所述第二拍摄方向的方向的第二出射表面、以及第二反射表面，在所述第二反射表面上，通过所述第二入射表面入射的光被反射为面朝所述第二出射表面，且所述第一棱镜和所述第二棱镜可以沿着所述反射单元的移动方向布置，且所述第一反射表面和所述第二反射表面可以彼此正交，且所述第一入射表面和所述第二入射表面可以放置为面向相反的方向，且所述第一出射表面和所述第二出射表面可以放置为面向相反的方向。
本公开的有益效果
在根据本公开的相机模块包括该相机模块的电子装置中，可以将通过其使用一个成像单元实现包括风景等的一般拍摄和涉及摄影师拍摄自己的自拍摄影的双向拍摄的元件嵌入具有纤薄形状的电子装置中。
附图说明
图1a、1b和1c是光学单元容纳在薄型壳体中的一个示例的示意图。
图2是根据本公开的实施例1的相机模块的配置的一个示例的主表面透视图。
图3是根据本公开的实施例1的相机模块的配置的一个示例的透视图。
图4是根据本公开的实施例1的相机模块的配置的一个示例的截面图。
图5是根据本公开的实施例1的相机模块的配置的一个示例的透视图。
图6是根据本公开的实施例1的相机模块的配置的一个示例的截面图。
图7是包括根据本公开的实施例1的相机模块的电子装置的一个示例的前部透视图。
图8是包括根据本公开的实施例1的相机模块的电子装置的一个示例的截面透视图。
图9是包括根据本公开的实施例1的相机模块的电子装置的一个示例的后部透视图。
图10是包括根据本公开的实施例2的相机模块的反射单元的一个示例的截面图。
图11是根据本公开的实施例3的相机模块的配置的一个示例的透视图。
图12是根据本公开的实施例3的相机模块的配置的一个示例的透视图。
图13是根据本公开的实施例3的相机模块的配置的一个示例的侧视图。
图14是根据本公开的实施例4的相机模块的配置的一个示例的截面图。
图15是根据本公开的实施例5的相机模块的配置的一个示例的透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。在附图的描述中，相似的附图标记用于相似的元件，并且将省略其多余的描述。
(实施例1)
在下文中，将参照附图描述本公开的实施例。图2是根据本公开的实施例1的相机模块的配置的一个示例的前部透视图。图3和图5是根据本公开的实施例1的相机模块的配置的一个示例的透视图。图4和图6是沿着图2的线IV-IV截取的截面图，其示出了根据本公开的实施例1的相机模块的配置的示例。在每个附图中，将第一拍摄方向(拍摄风景等的方向)和与第一拍摄方向相反的第二拍摄方向(自拍摄影方向)称为X轴方向，将垂直于第一拍摄方向的方向(光接收单元120的方向)称为Y轴方向，将垂直于X轴和Y轴的方向称为Z轴方向。
首先，将描述图2至图6中所示的相机模块100的配置，随后将描述改变拍摄方向的操作。
参照图2至图6，相机模块100包括反射单元110、光接收单元120和旋转单元(或旋转移动单元)130。反射单元110包括第一棱镜111、第二棱镜112和齿轮113。另外，光接收单元120包括图像稳定单元121、聚焦单元122、反射镜123和光接收元件124。旋转单元130包括电动机131、蜗杆132、蜗轮135、齿轮134和齿轮133。
首先，将描述反射单元110的配置。
第一棱镜111和第二棱镜112由透光材料制成，并且每个都具有反射表面，在该反射表面上，光在相对于光的入射方向的倾斜表面上被反射。
第一棱镜111将从位于第一拍摄方向的一侧(例如，位于主拍摄方向的一侧)入射的光反射到垂直于第一拍摄方向的方向上。这里，从位于第一拍摄方向的一侧入射的光被定义为被放置在第一拍摄方向上的物体反射的光。
例如，第一棱镜111可以具有朝向第一拍摄方向的第一入射表面1111、朝向垂直于第一拍摄方向的方向的第一出射表面1112、以及第一反射表面1113，在第一反射表面1113上，通过第一入射表面1111入射的光被反射为朝向第一出射表面1112。
第一入射表面1111和第一出射表面1112可以彼此大致正交，并且第一反射表面1113可分别相对于第一入射表面1111和第一出射表面1112具有45°的角度。另外，例如，第一棱镜111可以具有凹形形状的第一入射表面1111和凸形形状的第一出射表面1112。
第二棱镜112将从位于与第一拍摄方向相反的第二拍摄方向的一侧(例如，从位于自拍摄影方向的一侧)入射的光反射到垂直于第一拍摄方向的方向上。这里，从位于第二拍摄方向的一侧入射的光被定义为被放置在第二拍摄方向上的物体反射的光。
例如，类似于第一棱镜111，第二棱镜112可以具有朝向第二拍摄方向的第二入射表面1121、朝向垂直于第二拍摄方向的方向的第二出射表面1122、以及第二反射表面1123，在第二反射表面1123上，通过第二入射表面1121入射的光被反射为朝向第二出射表面1112。
第二入射表面1121和第二出射表面1122可以彼此大致正交，并且第二反射表面1123可分别相对于第二入射表面1121和第二出射表面1122具有45°的角度。另外，例如，第二棱镜112可以具有凹形形状的第二入射表面1121和凸形形状的第二出射表面1122。
如图4所示，第一棱镜111和第二棱镜112可以在第一反射表面1113和第二反射表面1123面向彼此的状态下彼此接触。在示例中，第一反射表面1113和第二反射表面1123可以通过粘合彼此固定。第一入射表面1111和第二入射表面1121可以大致彼此平行地放置，并且第一出射表面1112和第二出射表面1122可以大致彼此平行地放置。第一入射表面1111和第二入射表面1121可以放置在相反的方向上，并且第一出射表面1112和第二出射表面1122可以放置在相反的方向上。
齿轮113可以是在其外周具有锯齿并且在其中心具有孔的中空齿轮。齿轮113通过其中心的孔使光从拍摄方向穿过，并在光被分别引导到第一棱镜111和第二棱镜112的第一反射表面1113和第二反射表面1123上的位置处固定到第一棱镜111和第二棱镜112。另外，齿轮113在外周的一半上具有锯齿，在外周的另一半上没有锯齿，使得齿轮113的旋转角度可以限定在180°内。也就是说，旋转角度被限定为从第一旋转位置到第二旋转位置的180°，在第一旋转位置，第一棱镜111将从位于第一拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上，在第二旋转位置，第二棱镜112将从位于第二拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上。
另外，相机模块100还可以包括用于控制反射单元110的旋转位置的元件。例如，相机模块100还可以包括放置在反射单元110中的第一磁体1411和第二磁体1412，以及与第一磁体1411和第二磁体1412间隔开的霍尔传感器142。第一磁体1411放置在第一棱镜111的一侧，且第二磁体1412放置在第二棱镜112的一侧。第一磁体1411和第二磁体1412随着反射单元110的旋转而一起旋转和移动，并且霍尔传感器142的位置是固定的，与反射单元110的旋转无关。相机模块110可以使用霍尔传感器142来检测第一磁体1411和第二磁体1412的位置。因此，相机模块110可以控制反射单元110停止在反射单元110旋转180°的位置。
包括第一棱镜111、第二棱镜112和齿轮113的反射单元110配置为能够围绕作为与第一拍摄方向平行的方向的旋转轴线A旋转。例如，在反射单元110的外周上放置轴承，使得反射单元110可旋转。
通过旋转单元130，反射单元110围绕大致垂直于光接收单元120的方向的旋转轴线A旋转。由于反射单元110的旋转，可以将从位于第一拍摄方向(拍摄风景等的方向)和与第一拍摄方向相反的第二拍摄方向(自拍摄影方向)中的一个方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上。
即是说，在围绕作为与光接收单元的方向大致垂直的方向的旋转轴线A旋转时，反射单元110可以从来自第二拍摄方向的光被反射到光接收单元的方向的状态变化为来自第一拍摄方向的光被反射到光接收单元的方向的状态。另外，其相反的变化是可能的。
随后，将描述光接收单元120的配置。
图像稳定单元121被放置在反射单元110和聚焦单元122之间的光路上，并且在拍摄期间执行图像稳定。例如，图像稳定单元121安装具有振动陀螺仪机构的校正透镜，并且将校正透镜在去除手抖的方向上移动，从而校正光轴。进行光学图像稳定。
聚焦单元122被放置在图像稳定单元121和反射镜123之间的光路上，并在拍摄期间执行聚焦。例如，聚焦单元122使用在光接收单元的方向上移动透镜的致动器来调整焦点。另外，聚焦单元122可以包括液体透镜。
反射镜123反射穿过第一棱镜111、第二棱镜112、图像稳定单元121和聚焦单元122的光，以将光引导到光接收元件124的方向上。
光接收元件124将接收到的光转换成电信号并捕获图像。例如，光接收元件124包括电荷耦合装置(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
在示例中，光接收元件124被放置在平行于与相机模块100的第一拍摄方向垂直的主表面的电子电路基板上，并接收由反射镜123反射的光。光接收元件124的光接收表面可以平行于相机模块100的主表面。
在另一示例中，尽管未示出，光接收元件124可以放置为使得光接收元件124的光接收表面垂直于光接收轴。在这种情况下，反射镜123是不必要的。
通过该配置，光接收单元120执行图像稳定和聚焦，捕获图像，并且获得图像数据。
并且，将描述旋转单元130。
电动机131通过电力产生磁场并使蜗杆132旋转。例如，电动机131可以包括步进电机。
蜗杆132是螺钉状齿轮，并固定到电动机131的旋转轴线。
蜗轮135是螺旋状的齿轮，并固定到与齿轮134相同的旋转轴线上。蜗杆132的螺钉状齿轮与蜗轮135的螺旋状齿轮彼此接合，使得电动机131的Z轴旋转转换为X轴旋转。
齿轮134是在其外周具有锯齿的齿轮，并放置为与齿轮133接合。
齿轮133是在其外周具有锯齿的齿轮，且放置为使得齿轮134与齿轮113彼此接合。
通过该配置，旋转单元130可以使反射单元110围绕作为与拍摄方向(X轴)平行的方向的旋转轴线A旋转。
通过反射单元110、光接收单元120和旋转单元130的上述配置，相机模块100使反射单元110围绕作为与第一拍摄方向平行的方向的旋转轴线A旋转，由此将拍摄方向转换为第一拍摄方向或第二拍摄方向。
然后，将描述转换拍摄方向的操作。当在第一拍摄方向上拍摄风景等时，反射单元110可以放置在第一位置，在该第一位置处，从位于第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到光接收单元的方向上，如图3和图4所示。例如，第一棱镜111放置为将从位于第一拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上。也就是说，第一棱镜111和第二棱镜112之间的第一棱镜111的第一出射表面1112被放置在朝向光接收单元120的第一旋转位置。因此，从位于第一拍摄方向的一侧入射的光可以被第一棱镜111反射，可以在光接收单元的方向上行进，且可以入射在光接收单元120上。结果，可以在第一拍摄方向上进行拍摄(风景等的拍摄)。
这里，当在自拍摄影方向上，即与第一拍摄方向相反的第二拍摄方向上进行拍摄时，反射单元110围绕作为与第一拍摄方向平行的方向的旋转轴线A旋转180°。作为旋转的结果，反射单元110可以放置在第二位置，在该第二位置，从位于第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到光接收单元的方向上，如图5和图6所示。例如，第一棱镜111和第二棱镜112之间的第二棱镜112的第二出射表面1122被放置在朝向光接收单元120的第二旋转位置。因此，从位于第二拍摄方向的一侧入射的光可以被第二棱镜112反射，可以在光接收单元的方向上行进，且可以入射在光接收单元120上。结果，可以在第二拍摄方向上进行拍摄(自拍摄影)。
将使用图7至9来描述相机模块100被安装在具有纤薄形状的电子装置上的示例。图7是示出了包括根据实施例1的相机模块的电子装置的示例的前部透视图。另外，图8是沿着线VIII-VIII截取的截面透视图，示出了包括根据实施例1的相机模块的电子装置的示例。图9是示出了包括根据实施例1的相机模块的电子装置的示例的后部透视图。
如图7所示，相机模块100被放置在具有纤薄形状的电子装置200的壳体内。具有纤薄形状的电子装置在向前/向后方向上的厚度(例如，在X轴方向上)可以等于或小于10mm。
在电子装置200的前表面上，第一开口形成在与反射单元110对应的位置。以此方式，即使在电子装置200的后表面上，第二开口形成在与反射单元110对应的位置处，如图9所示。
同时，当将通过后表面第二开口的风景等的拍摄转换为通过前表面第一开口的自拍摄影时，相机模块100旋转反射单元110。这里，反射单元110围绕作为与第一拍摄方向平行的方向的旋转轴线A旋转，由反射单元的旋转引起的形状变化不影响厚度方向，即图8的截面图中所示的相机模块100的拍摄方向(X轴)。
以此方式，在根据实施例1的相机模块中，反射单元110围绕作为与第一拍摄方向平行的方向的旋转轴线A旋转，使得可以将从位于第一拍摄方向和第二拍摄方向中的一个方向的一侧入射的光选择性地反射到光接收单元的方向上。因此，由于所述反射单元110的旋转引起的形状变化不影响相机模块的厚度方向，可以将通过其经由一个成像单元实现包括包含拍摄风景等的一般拍摄和涉及摄影师拍摄自己的自拍摄影的双向拍摄的元件嵌入具有纤薄形状的电子装置中。
换言之，在根据实施例的相机模块100和包括其的电子装置200中，反射单元110可以在第一位置和第二位置之间旋转和移动，在第一位置，从位于第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于第一拍摄方向的方向上，在第二位置，从位于第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于第一拍摄方向的方向上，且当反射单元110旋转和移动时，可以在第一拍摄方向上恒定地保持反射单元110的厚度。因此，可以实施使用一个成像单元来实现双向拍摄的具有纤薄形状的电子装置200。
另外，在根据实施例1的相机模块中，通过使用其中第一棱镜和第二棱镜的第一反射表面和第二反射表面面向彼此的复合棱镜，可以通过具有比空气的折射率高的折射率的棱镜来增加光学距离(光路长度)，并且可以获得具有预定长度的光路。
(实施例2)
在实施例1中，反射单元配置为使用其中两个棱镜的反射表面面向彼此的复合棱镜。但是，在实施例2中，将描述两个棱镜的折射特性彼此不同的示例。
图10是包括根据实施例2的相机模块的反射单元的示例的截面图。在图10中，对与图2至图6相同的元件使用相同的附图标记，并省略其描述。在图10中，反射单元110包括棱镜311、棱镜312和齿轮113。
第一棱镜311和第二棱镜312由透光材料制成并分别具有第一反射表面3113和第二反射表面3123，光从倾斜表面反射到第一反射表面3113和第二反射表面3123上。
第一棱镜311是将从位于第一拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上的棱镜。例如，第一棱镜311是这样的棱镜，其中第一入射表面3111和第一出射表面3112大致彼此正交，且第一反射表面3113分别相对于第一入射表面3111和第一出射表面3112具有45°的角度。
第二棱镜312是将从位于第二拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上的棱镜。例如，在第二棱镜312中，类似于第一棱镜311，第二入射表面3121和第二出射表面3122彼此大致正交，且第二反射表面3123分别相对于第二入射表面3121和第二出射表面3122具有45°的角度。
第一棱镜311和第二棱镜312具有不同的折射特性。
例如，当在第一拍摄方向上进行诸如风景等的远距拍摄和在第二拍摄方向上进行诸如自拍摄影的短距拍摄时，用于第一拍摄方向的第一棱镜311的焦距增加，并且用于第二拍摄方向的第二棱镜312的焦距减小。
另外，例如，第一棱镜311具有凹形形状的第一入射表面3111和凸形形状的第一出射表面3112。同时，第二棱镜312具有凸起形状的第二入射表面3121和凸形形状的第二出射表面3122。
以此方式，在根据实施例2的相机模块中，相对于其中两个棱镜的反射表面面向彼此的复合棱镜，具有不同的折射特性棱镜面向彼此，使得可以以不同的焦距进行拍摄。
另外，在上述实施例中，第一棱镜311和第二棱镜312的第一入射表面3111和第二入射表面3121的形状彼此不同。然而，本公开的实施例不限于此。例如，使用第一棱镜311和第二棱镜312将具有不同折射率的棱镜材料彼此组合，使得两个棱镜的折射特性可以彼此不同。
(实施例3)
在实施例3中，两个第一棱镜和第二棱镜的第一反射表面和第二反射表面彼此正交并且彼此平行放置，并在光接收单元的方向上和垂直于拍摄方向的方向上进行平行平移，使得从第一拍摄方向和第二拍摄方向中的一个中选择光，并其反射到光接收单元的方向上。
图11和图12是示出了根据实施例3的相机模块的配置的示例的透视图。另外，图13是示出了根据实施例3的相机模块的配置的示例的侧视图。在图11至13中，对与图2至图6相同的元件使用相同的附图标记，并省略其描述。
在图11至13中，相机模块400包括反射单元410、光接收单元120和平行移动单元420。
反射单元410包括第一棱镜411和第二棱镜412。另外，平行移动单元420包括致动器421和轴422。
第一棱镜411和第二棱镜412由透光材料制成并具有第一反射表面4113和第二反射表面4123，光从倾斜表面反射到第一反射表面4113和第二反射表面4123上。
第一棱镜411将从位于第一拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上。例如，第一棱镜411是这样的棱镜，其中第一入射表面4111和第一出射表面彼此大致正交，且第一反射表面4113分别相对于第一入射表面4111和第一出射表面具有45°的角度。另外，例如，棱镜411可以具有凹形形状的第一入射表面4111和凸形形状的第一出射表面。
第二棱镜412是将从位于第二拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上的棱镜。例如，类似于第一棱镜411，第二棱镜412是这样的棱镜，其中第二入射表面4121和第二出射表面彼此大致正交，且第二反射表面4123相对于第二入射表面4121和第二出射表面具有45°的角度。另外，例如，第二棱镜412可以具有凹形形状的第二入射表面4121和凸形形状的第二出射表面。
如图12至14所示，第一棱镜411和第二棱镜412可以布置在垂直于第一拍摄方向和反射方向两者的方向上。第一棱镜411和第二棱镜412可以平行地布置，使得第一反射表面4113和第二反射表面4123彼此正交。并且，第一棱镜411和第二棱镜412彼此固定地粘附为以下状态，其中侧面(即，除了反射表面、入射表面和出射表面以外的侧面)面向彼此。第一棱镜411和第二棱镜412的第一入射表面4111和第二入射表面4121彼此大致平行地放置，并且第一棱镜411和第二棱镜412的第一出射表面和第二出射面同样地固定为朝向光接收单元。第一入射表面4111和第二入射表面4121可以放置在相反的方向上。
致动器421是在图11至图13中在Z轴方向上驱动轴422的致动器。致动器421允许反射单元410使用轴422在光接收单元的方向上和在垂直于拍摄方向的方向上(图12至14中的Z轴方向)进行平行平移。例如，致动器421可以是使用电磁力的螺线管致动器。
轴422固定到反射单元410的一端，并且从致动器421传递运动。
随后，将描述将拍摄方向转换为第一拍摄方向和第二拍摄方向的操作。如图11所示，当在第一拍摄方向上拍摄风景等时，第一棱镜411放置为将从位于第一拍摄方向的一侧入射的光反射到光接收单元的方向上。也就是说，第一棱镜411和第二棱镜412之间的第一棱镜411被放置在对应于光接收单元120的第一位置。因此，从位于第一拍摄方向的一侧入射的光可以被第一棱镜411反射，可以在光接收单元的方向上行进，且可以入射在光接收单元120上。结果，可以在第一拍摄方向上进行拍摄(诸如风景等的拍摄)。
这里，当在自拍摄影方向上，即第二拍摄方向上进行拍摄时，反射单元410在光接收单元的方向上和在垂直于第一拍摄方向的方向上移动。如图12所示，由于移动反射单元410，第一棱镜411和第二棱镜412之间的第二棱镜412被放置在对应于光接收单元120的位置。因此，从位于第二拍摄方向的一侧入射的光可以被第二棱镜412反射，可以在光接收单元的方向上行进，且可以入射在光接收单元120上。结果，可以在第二拍摄方向上进行拍摄(自拍拍摄)。
以此方式，在根据实施例3的相机模块中，反射单元410在光接收单元的方向上和在垂直于第一拍摄方向的方向上进行平行平移，使得可以将从位于第一拍摄方向和第二拍摄方向中的一个方向的一侧入射的光选择性地反射到光接收单元的方向上。由于所述反射单元的平行移动引起的形状变化不影响相机模块的厚度方向，可以将实现包括包含拍摄风景等的一般拍摄和自拍摄影的双向拍摄的元件嵌入具有纤薄形状的电子装置中。
另外，本公开不限于上述实施例，并且可以在本公开的目的范围内适当地修改。例如，在上述实施例中，反射单元110由棱镜构成。然而，反射单元可以是在包括表面和背侧的两个表面上反射光的反射镜。例如，反射单元110、310或410可以是反射镜，其具有第一反射表面1113、3113或4113和第二反射表面1123、3123或4123，在第一反射表面上，从位于第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到光接收单元中，在第二反射表面上，从位于第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到光接收单元中。在示例中，如图14所示，反射单元110a可以是反射镜，其中第二反射表面1123a被放置在与第一反射表面1113a相反的方向上。第一反射面1113a和第二反射面1123a相对于光接收单元的方向和第一拍摄方向具有45°的倾角，并且反射镜围绕作为与第一拍摄方向平行的方向的旋转轴线A旋转。在另一示例中，如图15所示，反射单元410a具有带有第一反射表面4113a的第一反射反射镜411a和带有第二反射表面4123a的第二反射反射镜412a。第一反射反射镜411a和第二反射反射镜412a可以沿着反射单元410a的移动方向布置，并且第一反射表面4113a和第二反射表面4123a可以彼此正交。以此方式，反射单元110a和410a由反射镜构成，从而可以抑制像差。
另外，如同实施例2，根据实施例3的棱镜的组合可以是具有不同折射特性的棱镜的组合。
为了促进对本公开的原理的理解，已经参考了附图中示出的优选实施例，并且已经使用特定的语言来描述这些实施例。然而，本公开的范围不受该特定语言的限制，并且本公开应被解释为包含本领域普通技术人员通常会想到的所有实施例。
本文示出和描述的具体实施方式是本公开的说明性示例，并且不意图以任何方式限制本公开的范围。为了简洁起见，可能不会详细描述系统的常规电子器件、控制系统、软件开发和其他功能方面(以及系统的单独操作部件的部件)。此外，所呈现的各个附图中示出的连接线或连接器旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑联接。应该注意的是，在实际装置中可能存在许多替代或附加的功能关系、物理连接或逻辑连接。此外，除非元件被具体描述为“必要”或“关键”，否则没有任何项目或部件对本公开的实践是必要的。本文使用的诸如“包括”和“具有”的表述被理解为用于描述的开放式结尾的术语。
除非另有声明，否则本文提供的任何和所有示例性或示范性语言(例如，“例如”)的使用仅旨在更好地说明本公开，而不是对本公开的范围进行限制。在不脱离本公开的理念和范围的情况下，许多修改和适配对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
*附图标记的解释
100，400 相机模块
110 反射单元
111，112，311，312，411，412 棱镜
113，134，135 齿轮
120 光接收单元
121 图像稳定单元
122 聚焦单元
123 反射镜
124 光接收元件
130 旋转单元
131 电动机
132 蜗杆
135 蜗轮
200 电子装置
410 反射单元
420 平行移动单元
421 致动器
422 轴

Claims (8)

1.一种相机模块，能够在第一拍摄方向或与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向上选择性地捕获图像，所述相机模块包括：
反射单元，其可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，从位于所述第一拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第一拍摄方向的方向上，在所述第二位置，从位于所述第二拍摄方向的一侧入射的光被反射到垂直于所述第二拍摄方向的方向上；以及
光接收单元，配置为通过将已经被所述反射单元反射的光转换为电信号来捕获图像，
其中，在所述反射单元的移动期间，在所述反射单元的第一拍摄方向上恒定地保持所述反射单元的厚度，其中所述反射单元包括具有不同的折射特性的第一棱镜和第二棱镜，
其中所述第一棱镜包括面向所述第一拍摄方向的第一入射表面、面向垂直于所述第一拍摄方向的方向的第一出射表面、以及第一反射表面，在所述第一反射表面上，通过所述第一入射表面入射的光被反射为面朝所述第一出射表面；以及
所述第二棱镜包括面向所述第二拍摄方向的第二入射表面、面向垂直于所述第二拍摄方向的方向的第二出射表面、以及第二反射表面，在所述第二反射表面上，通过所述第二入射表面入射的光被反射为面朝所述第二出射表面。
2.如权利要求1所述的相机模块，其中所述反射单元围绕平行于所述第一拍摄方向的旋转轴线旋转，并且移动。
3.如权利要求2所述的相机模块，其中所述第一反射表面和所述第二反射表面彼此接触，且所述第一入射表面和所述第二入射表面被放置为面向相反的方向，且所述第一出射表面和所述第二出射表面被放置为面向相反的方向。
4.如权利要求3所述的相机模块，其中所述反射单元围绕所述旋转轴线旋转且具有第一旋转位置和第二旋转位置，在所述第一旋转位置，所述第一出射表面面向所述光接收单元，在所述第二旋转位置，所述第二出射表面面向所述光接收单元，且当所述反射单元放置在所述第一旋转位置时，光从位于所述第一拍摄方向的一侧入射且由所述第一棱镜传输到所述光接收单元，且当所述反射单元放置在所述第二旋转位置时，光从位于所述第二拍摄方向的一侧入射且由所述第二棱镜传输到所述光接收单元。
5.如权利要求4所述的相机模块，还包括放置在所述反射单元中的磁体，以及霍尔传感器，所述霍尔传感器配置为检测所述磁体的位置以便检测所述反射单元的旋转位置。
6.如权利要求1所述的相机模块，其中所述反射单元在垂直于所述第一拍摄方向和反射方向的方向上进行平行平移。
7.如权利要求6所述的相机模块，其中所述第一棱镜和所述第二棱镜沿着所述反射单元的移动方向布置，所述第一反射表面和所述第二反射表面彼此正交，所述第一入射表面和所述第二入射表面放置为面向相反的方向，且所述第一出射表面和所述第二出射表面放置为面向相同的方向。
8.一种电子装置，包括如权利要求1至7中的任 一个所述的相机模块，所述电子装置能够在第一拍摄方向上或与所述第一拍摄方向相反的第二拍摄方向上选择性地捕获图像。
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