CN109633854A - 一种图像采集器及移动电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像采集器及移动电子设备，图像采集器包括框架、与框架连接的柔性电路板、安装于框架中部的镜头组件、安装于框架一端并位于镜头组件物侧以用于接收光线的第一棱镜系统、安装于框架另一端并位于镜头组件像侧的第二棱镜系统、用于驱动第二棱镜系统在框架内绕X轴方向转动的第一音圈电机以及用于驱动第二棱镜系统在框架内绕Y轴方向转动的第二音圈电机，第一音圈电机和第二音圈电机分别与柔性电路板电性连接。本发明中由Y轴方向入射的光线经第一棱镜系统反射后沿Z轴进入到镜头组件内，光线再经第二棱镜系统反射后沿X轴方向射出，从而使得镜头组件内镜片即使再多，也不会影响具有该图像采集器的移动电子设备的整体外观尺寸。

Description

一种图像采集器及移动电子设备
【技术领域】
本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种应用于手机等移动电子设备内的图像采集器。
【背景技术】
近年来，随着成像技术的发展及具有成像功能的电子产品的兴起，光学镜头被广泛地应用在各种电子产品中。现有技术中，一般的镜头都是光线直接从物侧射入，沿着光轴直线通过镜头组到达成像芯片(sensor)，对于手机来说，就是从手机屏幕这一侧沿着手机厚度方向直线到达芯片。如此设计，当镜头的镜片较多时，势必要求手机提供更厚的空间，或者将镜头向外突出，这与手机的轻薄化趋势和美观要求不符。
因此，有必要提供一种图像采集器来解决现有镜头的镜片较多时会影响移动电子设备整体外观的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种在镜头的镜片较多时不会影响移动电子设备整体外观的图像采集器。
本发明的技术方案如下：
为实现上述目的，本发明提供了一种图像采集器，包括框架、与所述框架连接的柔性电路板、安装于所述框架中部的镜头组件、安装于所述框架一端并位于镜头组件物侧以用于接收光线的第一棱镜系统、安装于所述框架另一端并位于镜头组件像侧的第二棱镜系统、用于驱动所述第二棱镜系统在所述框架内绕X轴方向转动的第一音圈电机以及用于驱动所述第二棱镜系统在所述框架内绕Y轴方向转动的第二音圈电机，所述第一音圈电机和第二音圈电机分别与所述柔性电路板电性连接，所述X轴方向与Y轴方向垂直。
作为一种改进，所述第一棱镜系统包括第一棱镜，第二棱镜系统包括第二棱镜，所述第一棱镜用于接收沿Y轴方向入射的光线并沿Z轴方向反射至镜头组件，所述第二棱镜用于接收来自镜头组件的光线并沿X轴方向反射该光线，所述Z轴方向分别与X轴方向和Y轴方向垂直。
作为一种改进，所述第二棱镜系统还包括与所述框架转动连接的第一框体以及与所述第一框体转动连接的第二框体，第二棱镜安装于所述第二框体内，所述第一音圈电机包括第一音圈及与所述第一音圈形成磁间隙的第一磁铁，所述第一音圈相对所述框架固定，所述第一磁铁安装于所述第一框体上；所述第二音圈电机包括第二音圈及与所述第二音圈形成磁间隙的第二磁铁，所述第二音圈相对所述柔性电路板固定，所述第二磁铁安装于所述第二框体上。
作为一种改进，所述第二棱镜系统还包括限位弹簧，所述限位弹簧的一端与所述第一框体连接、另一端与所述框架连接。
作为一种改进，所述第二棱镜系统还包括限位销，所述第一框体上设有限位孔，所述限位销的一端安装于所述第二框体上、另一端插置于所述限位孔内，且所述限位销的外径小于所述限位孔的内径。
作为一种改进，所述限位销和限位孔的数量都为两个，两个所述限位销分别安装于所述第二框体两侧，两个所述限位孔分别位于所述第一框体两侧。
作为一种改进，所述图像采集器还具有用于调节所述镜头组件在所述框架内沿Z轴方向移动且与所述柔性电路板电性连接的第三音圈电机，所述镜头组件包括镜头，所述镜头包括镜筒及设置于所述镜筒内的镜片组，所述第三音圈电机包括第三音圈及与所述第三音圈形成磁间隙的第三磁铁，所述第三音圈相对所述框架固定，所述第三磁铁安装于所述镜筒上。
作为一种改进，所述镜头组件还包括两个导杆，其中一个所述导杆安装于所述框架之远离所述第三音圈电机的一侧且与所述镜筒卡插连接，另一个所述导杆安装于所述镜筒上并与所述框架另一侧滑动连接。
作为一种改进，所述图像采集器还包括用于接收所述第二棱镜系统之反射光线的成像装置，所述成像装置内设有电路板及与电路板电性连接的传感器，所述成像装置安装于所述框架上。
本发明还提供了一种移动电子设备，包括壳体，所述移动电子设备还包括装设于所述壳体内的如上述所述的图像采集器。
本发明的有益效果是：本发明中由Y轴方向入射的光线经第一棱镜系统反射后沿Z轴进入到镜头组件内，光线再经第二棱镜系统反射后沿X轴方向射出，从而使得镜头组件内镜片即使再多，也不会影响具有该图像采集器的移动电子设备的整体外观尺寸，同时，在图像采集器内设置用于驱动第二棱镜系统在框架内绕X轴方向转动的第一音圈电机以及用于驱动第二棱镜系统在框架内绕Y轴方向转动的第二音圈电机，使得第二棱镜系统在第一音圈电机及第二音圈电机的驱动作用下能自动校正角度，图像采集器的成像角度更广，其成像效果更好。
【附图说明】
图1为本发明图像采集器的立体图。
图2为图1中A-A处的剖面示意图。
图3为图像采集器去掉外皮后的立体图。
图4为图3中的图像采集器去掉成像装置和柔性电路板后的立体图。
图5为图4中B处的局部放大示意图。
图6为图4中的图像采集器去掉镜头组件和第一棱镜系统后的立体图。
图7为图6的爆炸示意图。
图8为本发明第三音圈电机安装于镜头组件上的立体图。
图9为图8的爆炸示意图。
图10为移动电子设备的立体图。
图中：1、图像采集器；10、框架；11、外皮；12、导向槽；20、柔性电路板；30、第一棱镜系统；31、第一棱镜；40、镜头组件；41、镜头；411、镜筒；412、镜片组；42、导杆；50、第二棱镜系统；51、第一框体； 511、限位孔；52、第二框体；53、第二棱镜；54、第一转轴；55、导向柱；56、第二转轴；57、限位弹簧；58、限位销；60、第一音圈电机；61、第一音圈；62、第一磁铁；70、第二音圈电机；71、第二音圈；72、第二磁铁；80、第三音圈电机；81、第三音圈；82、第三磁铁；90、成像装置； 91、电路板；92、传感器；100、移动电子设备；110、壳体。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
请参阅图1-9，本发明的实施例提供一种图像采集器1，图像采集器1 包括框架10、柔性电路板20、第一棱镜系统30、镜头组件40、第二棱镜系统50、第一音圈电机60、第二音圈电机70、第三音圈电机80及成像装置90，第一棱镜系统30和第二棱镜系统50分别安装于框架10的两端，镜头组件40安装于框架10的中部并位于第一棱镜系统30和第二棱镜系统 50之间，柔性电路板20安装于框架10上，本实施例中第一音圈电机60 和第二音圈电机70都与柔性电路板20电性连接，为防止外部光线直接进入到镜头组件40内，框架10外侧包有外皮11。本发明中定义沿框架10 的宽度方向为X轴方向，沿框架10的高度方向为Y轴方向，沿框架10的长度方向为Z轴方向，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向两两相互垂直。优选地，第一棱镜系统30与框架10滑动连接，第一棱镜系统30位于镜头组件40物侧，第二棱镜系统50位于镜头组件40像侧，由Y轴方向入射的光线经第一棱镜系统30反射后沿Z轴进入到镜头组件40内，沿Z轴进入到镜头组件40内的光线再经第二棱镜系统50反射后沿X轴方向射出至成像装置90。
本实施例中，第一音圈电机60用于调节第二棱镜系统50在框架10 内绕X轴方向转动，第二音圈电机70用于调节第二棱镜系统50在框架10 内绕Y轴方向转动，第二棱镜系统50在第一音圈电机60及第二音圈电机 70的驱动作用下能自动校正角度，从而使得图像采集器1的成像角度更广，成像效果更好。
请一并参阅图2和图7，优选地，本发明中第一棱镜系统30包括第一棱镜31，第二棱镜系统50包括与框架10滑动连接的第一框体51、与第一框体51转动连接的第二框体52以及安装于第二框体52内的第二棱镜53，第二棱镜53与第二框体52同步运动，本实施例中第一棱镜31用于接收沿 Y轴方向入射的光线并沿Z轴反射至镜头组件40，第二棱镜53用于接收来自镜头组件40的光线并沿X轴方向反射该光线，第一音圈电机60包括第一音圈61及与第一音圈61形成磁间隙的第一磁铁62，第一音圈61可安装于柔性电路板20上，当然，第一音圈61也可以安装于框架10上，第一磁铁62安装于所述第一框体51上；第二音圈电机70包括第二音圈71 及与第二音圈71形成磁间隙的第二磁铁72，第二音圈71安装于柔性电路板20上，第二磁铁72安装于第二框体52上，这样，以便于第一音圈电机 60调节第二棱镜系统50在框架10内绕X轴方向转动，第二音圈电机70 调节第二棱镜系统50在框架10内绕Y轴方向转动。
具体地，第二棱镜系统50还包括第一转轴54、导向柱55、第二转轴 56以及限位弹簧57，第一框体51通过第一转轴54与框架10转动连接，当第一音圈电机60通电后，第一音圈61将产生感应磁场并与第一磁铁62 的永磁场相互作用，从而驱动第一框体51和第二框体52一起绕第一转轴 54即X轴转动，为使第一框体51之远离第一转轴54的一侧转动更加平稳，在第一框体51之远离第一转轴54的一侧安装有两个导向柱55，在框架10 上相对应的设有两个导向槽12，两个导向柱55分别插置于两个导向槽12 并分别可在两个导向槽12内滑动。第一框体51与第二框体52之间通过第二转轴56转动连接，第二音圈电机70通电后，第二音圈71将产生感应磁场并与第二磁铁72的永磁场相互作用，从而驱动第二框体52绕第二转轴56即Y轴转动。为保持第一框体51的平衡，限位弹簧57紧邻第一转轴 54设置，限位弹簧57的一端与第一框体51连接，限位弹簧57的另一端与所述框架10连接。
优选地，第一棱镜系统30还包括限位销58，第一框体51上设有限位孔511，限位销58的一端安装于第二框体52上，限位销58的另一端插置于限位孔511内，限位销58的外径小于限位孔511的内径，这样，第二框体52能相对第一框体51作小幅度的转动。
本实施例中，第二转轴56、限位销58和限位孔511的数量都为两个，两个第二转轴56和两个限位销58都分别安装于第二框体52的上下两端，两个所述限位孔511分别位于所述第一框体51上下两端，以使得第二框体 52及第二棱镜53在转动过程中更加平稳。
图像采集器1还具有用于调节镜头组件40在框架10内沿Z轴方向移动的第三音圈电机80，镜头组件40包括镜头41及两个导杆42，镜头41 包括镜筒411及设置于镜筒411内的镜片组412，第三音圈电机80包括第三音圈81及与第三音圈81形成磁间隙的第三磁铁82，第三音圈81安装于柔性电路板20上并与柔性电路板20电性连接，当然第三音圈81也可以安装于框架10上，第三磁铁82固定安装于镜筒411的外侧壁上，其中一个导杆42安装于框架10之远离第三音圈电机80的一侧且镜筒411卡插连接于该导杆42上，另一个导杆42固定安装于镜筒411上且该导杆42与框架10另一侧滑动连接，以便于第三音圈电机80驱动镜头41沿Z轴方向移动以进行焦距调节。
本实施例中，成像装置90内设有电路板91及与电路板91电性连接的传感器92，该成像装置90主要用于接收第二棱镜系统50反射的光线，从而在成像装置90上进行成像，成像装置90安装于框架10上并正对第二棱镜53。
请参阅图10，本发明还提供一种移动电子设备100，包括壳体110以及设于壳体110内的如上所述的图像采集器1，其中壳体110的长度方向与Z轴方向一致，壳体110的宽度与X轴方向一致，厚度方向与Y轴方向一致。图像采集器1在移动电子设备100内所需要的安装空间的厚度将只与框架10在Y轴方向的厚度有关，因此，镜头组件40内镜片即使再多，也不会影响具有该图像采集器1的移动电子设备100的整体外观尺寸。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种图像采集器，其特征在于：包括框架、与所述框架连接的柔性电路板、安装于所述框架中部的镜头组件、安装于所述框架一端并位于镜头组件物侧以用于接收光线的第一棱镜系统、安装于所述框架另一端并位于镜头组件像侧的第二棱镜系统、用于驱动所述第二棱镜系统在所述框架内绕X轴方向转动的第一音圈电机以及用于驱动所述第二棱镜系统在所述框架内绕Y轴方向转动的第二音圈电机，所述第一音圈电机和第二音圈电机分别与所述柔性电路板电性连接，所述X轴方向与Y轴方向垂直。
2.根据权利要求1所述的图像采集器，其特征在于，所述第一棱镜系统包括第一棱镜，第二棱镜系统包括第二棱镜，所述第一棱镜用于接收沿Y轴方向入射的光线并沿Z轴方向反射至镜头组件，所述第二棱镜用于接收来自镜头组件的光线并沿X轴方向反射该光线，所述Z轴方向分别与X轴方向和Y轴方向垂直。
3.根据权利要求2所述的图像采集器，其特征在于，所述第二棱镜系统还包括与所述框架转动连接的第一框体以及与所述第一框体转动连接的第二框体，第二棱镜安装于所述第二框体内，所述第一音圈电机包括第一音圈及与所述第一音圈形成磁间隙的第一磁铁，所述第一音圈相对所述框架固定，所述第一磁铁安装于所述第一框体上；所述第二音圈电机包括第二音圈及与所述第二音圈形成磁间隙的第二磁铁，所述第二音圈相对所述柔性电路板固定，所述第二磁铁安装于所述第二框体上。
4.根据权利要求3所述的图像采集器，其特征在于，所述第二棱镜系统还包括限位弹簧，所述限位弹簧的一端与所述第一框体连接、另一端与所述框架连接。
5.根据权利要求3所述的图像采集器，其特征在于，所述第二棱镜系统还包括限位销，所述第一框体上设有限位孔，所述限位销的一端安装于所述第二框体上、另一端插置于所述限位孔内，且所述限位销的外径小于所述限位孔的内径。
6.根据权利要求5所述的图像采集器，其特征在于，所述限位销和限位孔的数量都为两个，两个所述限位销分别安装于所述第二框体两侧，两个所述限位孔分别位于所述第一框体两侧。
7.根据权利要求2所述的图像采集器，其特征在于，所述图像采集器还具有用于调节所述镜头组件在所述框架内沿Z轴方向移动且与所述柔性电路板电性连接的第三音圈电机，所述镜头组件包括镜头，所述镜头包括镜筒及设置于所述镜筒内的镜片组，所述第三音圈电机包括第三音圈及与所述第三音圈形成磁间隙的第三磁铁，所述第三音圈相对所述框架固定，所述第三磁铁安装于所述镜筒上。
8.根据权利要求7所述的图像采集器，其特征在于，所述镜头组件还包括两个导杆，其中一个所述导杆安装于所述框架之远离所述第三音圈电机的一侧且与所述镜筒卡插连接，另一个所述导杆安装于所述镜筒上并与所述框架另一侧滑动连接。
9.根据权利要求1所述的图像采集器，其特征在于，所述图像采集器还包括用于接收所述第二棱镜系统之反射光线的成像装置，所述成像装置内设有电路板及与电路板电性连接的传感器，所述成像装置安装于所述框架上。
10.一种移动电子设备，包括壳体，其特征在于，所述移动电子设备还包括装设于所述壳体内的如权利要求1至9任一项所述的图像采集器。
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