CN109756656B - 手持式电子设备及其摄像头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式电子设备及其摄像头装置，该摄像头装置包括镜头和图像传感器，还包括反射镜，所述反射镜、所述镜头和所述图像传感器沿垂直于手持式电子设备的厚度的方向排列，所述反射镜用于将外界光线反射至所述镜头以生成光学图像，所述镜头用于将所述光学图像投射至所述图像传感器。该摄像头装置的结构设计能够在不增加手持式电子设备厚度的基础上，提升成像品质。

Description

手持式电子设备及其摄像头装置

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种手持式电子设备及其摄像头装置。

背景技术

目前的手持式电子设备，多设有摄像头，以满足用户拍照的需求。

随着科技发展和用户需求，现有手持式电子设备大多采用大光圈摄像头，而大光圈摄像头因景深短，会导致镜头周边的成像品质不高。若要解决这一问题，常规做法为通过增加镜片的方式来提升周边的成像品质，如此一来，成像品质虽然得到提升，但摄像头装置的整体厚度会增加，与手持式电子设备日益轻薄短小的设计原则相抵触。

有鉴于此，如何改进现有手持式电子设备的摄像头装置，使其在不增加手持式电子设备的厚度的基础上，能够具有较高的成像品质，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种手持式电子设备及其摄像头装置，该摄像头装置的结构设计能够在不增加手持式电子设备厚度的基础上，提升成像品质。

为解决上述技术问题，本发明提供一种手持式电子设备的摄像头装置，包括镜头和图像传感器，还包括反射镜，所述反射镜、所述镜头和所述图像传感器沿垂直于手持式电子设备的厚度的方向排列，所述反射镜用于将外界光线反射至所述镜头以生成光学图像，所述镜头用于将所述光学图像投射至所述图像传感器。

本发明提供的摄像头装置，除了包括已有的镜头和图像传感器外，还增设了反射镜，并且将反射镜、镜头和图像传感器沿垂直于手持式电子设备厚度的方向排列，其中，反射镜用于将外界光线反射至镜头以生成光学图像，镜头用于将光学图像投射至图像传感器；如此设置后，摄像头装置的各组件的排列方向垂直于手持式电子设备厚度的方向，也就是说，在手持式电子设备所在平面内呈直线式排布，这样，使摄像头装置的短边尺寸与手持式电子设备的厚度相匹配，即便增加元器件，也不会影响手持式电子设备的厚度，与现有摄像头装置的各组件沿手持式电子设备厚度方向排列相比，能够大幅降低摄像头装置在手持式电子设备厚度方向的整体高度，该种布置方式使得增加镜片以确保成像质量，同时不增加手持式电子设备的厚度能够得以实现。

如上所述的摄像头装置，所述反射镜与所述镜头之间还设有对焦镜片及致动器，所述致动器用于推动所述对焦镜片在所述反射镜与所述镜头之间移动以实现自动对焦。

如上所述的摄像头装置，所述镜头呈柱状结构，其轴线垂直于所述图像传感器；所述镜头的横截面呈D形，且所述镜头的周向平面垂直于所述手持式电子设备的厚度方向。

如上所述的摄像头装置，所述镜头呈柱状结构，其轴线垂直于所述图像传感器；所述镜头的横截面呈长圆形，且所述镜头的周向平面垂直于所述手持式电子设备的厚度方向。

如上所述的摄像头装置，还包括与所述图像传感器封装为一体的被动元件、驱动芯片和存储芯片。

如上所述的摄像头装置，所述图像传感器呈长方形，所述被动元件、所述驱动芯片和所述存储芯片均封装于所述图像传感器的短边侧；所述图像传感器的短边平行于所述手持式电子设备的厚度方向。

如上所述的摄像头装置，所述被动元件、所述驱动芯片和所述存储芯片与所述图像传感器的封装方式为CSP、COB、或Flip-Chip封装方式。

本发明还提供一种手持式电子设备，包括壳体和安装于所述壳体的摄像头装置，所述摄像头装置为上述任一项所述的摄像头装置。

由于上述摄像头装置具有上述技术效果，所以包括该摄像头装置的手持式电子设备也具有相应的技术效果，此处不再重复论述。

附图说明

图1为本发明所提供一种具体实施例的摄像头装置的结构示意图；

图2为图1中对焦镜片与致动器的组装示意图；

图3为图1中镜头的结构示意图；

图4为图3所示镜头的俯视图；

图5为具体实施例中图像传感器及相关元器件的摆放位置示意图。

其中，图1至图5中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

反射镜101，致动器102，镜头103，平面131，图像传感器104，对焦镜片105，被动元件106，驱动芯片107，存储芯片108。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种手持式电子设备及其摄像头装置，该摄像头装置的结构设计能够在不增加手持式电子设备厚度的基础上，提升成像品质

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供一种具体实施例的摄像头装置的结构示意图。

该实施例的摄像头装置用于手持式电子设备，该摄像头装置包括镜头103和图像传感器104，还包括反射镜101；其中，反射镜101、镜头103和图像传感器104沿垂直于手持式电子设备的厚度的方向排列，以图1所示视角，图中的上下方向即为手持式电子设备的厚度方向。

图1中的箭头表明了光路，外部光线可通过反射镜101反射至镜头103，而生成光学图像，镜头103能够将该光线图像投射到图像传感器104上，后续再经转换模块、数字信号处理芯片等加工处理，最终使用户可通过显示屏看到图像。

本发明提供的摄像头装置改变了其各组成部件在手持式电子设备的方式，如上所述，摄像头装置的各组成部件沿着垂直于手持式电子设备的厚度方向排列，为了将外部光线投射至镜头103，通过增加一个反射镜101来实现，这样，摄像头装置的短边尺寸与手持式电子设备的厚度相匹配，也就是说，摄像头装置的短边尺寸决定了手持式电子设备的厚度，而摄像头装置的短边尺寸与在手持式电子设备厚度方向上高度最大的组成部件相关，而与组成部件的多少无关，也就是说，即便为提升图像质量而增加镜片数量，也不会影响手持式电子设备的厚度，与现有摄像头装置的各组件沿手持式电子设备厚度方向排列相比，能够大幅降低摄像头装置在手持式电子设备厚度方向的整体高度，该种布置方式使得增加镜片以确保成像质量，同时不增加手持式电子设备的厚度能够得以实现。

如图1所示，具体的方案中，该摄像头装置还包括设于反射镜101与镜头103之间的对焦镜片105和致动器102，其中，致动器102用于推动对焦镜片105在反射镜101与镜头103之间移动，以实现自动对焦。

其中，对焦镜片105和致动器102的结构可参考图2理解，图2只是简单示意了一种对焦镜片105和致动器102的组装结构示意图，实际设置时，可根据具体需求进行调整。

图示方案中，对焦镜片105具体设为一片，实际中也可设为多片，只要能够满足手持式电子设备的使用需求即可。

如此设置后，光学变焦在手持式电子设备的内部完成，也就是说该摄像头装置为潜望式摄像头系统，这样能够减小成像中央与边缘的差别，提升成像质量。

请一并参考图3和图4，图3为图1中镜头的结构示意图；图4为图3所示镜头的俯视图。

如图所示，镜头103呈柱状结构，结合图1理解，在排布时，镜头103的轴线垂直于图像传感器104设置

该实施例中，镜头103的横截面(也就是平行于图像传感器104的截面)呈长圆形，也就是说，镜头103的周面具有两个相互平行的平面131，两平面131对应位置的端部之间通过弧面连接；排布时，该镜头103的两个平面131垂直于手持式电子设备的厚度方向，这样可以进一步减小镜头103在手持式电子设备厚度方向上的高度，以减小摄像头装置的厚度，为手持式电子设备薄形化设计提供更大的空间。

通常，镜头103为圆柱形结构，图3和图4所示的该实施例的镜头103可以理解为在现有圆柱形结构的镜头上相对轴线对称切掉一部分形成，该切掉的部分基本呈D字形结构，所以可将图示的镜头103称之为D-cut镜头。显然，在圆柱形结构的镜头上切掉的D字部分的大小不应当影响镜头的成像。

镜头103除了上述结构外，还可以设置下述结构：该镜头103也呈柱状结构，当然其轴线也垂直于图像传感器104，该镜头103的横截面(也就是平行于图像传感器104的截面)呈D形，也就是说，镜头103的周面具有一个平面和一个弧面；排布时，该镜头103的周向平面垂直于手持式电子设备的厚度方向，这样也能够减小镜头103在手持式电子设备厚度方向上的高度。

与前述方案相比，可以将该方案中的镜头理解为在圆柱形结构的基础上只切掉一个D字形结构，同样地，该切掉部分不应当影响镜头的成像。

请一并参考图5，图5为具体实施例中图像传感器及相关元器件的摆放位置示意图。

该摄像头装置还包括与图像传感器104封装为一体的被动元件106、驱动芯片107和存储芯片108，以对投射至图像传感器104的光学图像进行必要的处理。

其中，被动元件106又称为无源器件，指不影响信号基本特征，仅另信号通过而未加以更改的电路元件，最常见的被动元件有电阻、电容、电感等。

具体的方案中，图像传感器104呈长方形，如图5所示，被动元件106、驱动芯片107和存储芯片108均封装于图像传感器104的短边侧，图像传感器104的短边平行于手持式电子设备的厚度方向，这样设计，不会增加图像传感器104在手持式电子设备厚度方向上的高度，能够减小摄像头装置的整体厚度，从而为手持式电子设备薄形化设计提供更大的空间。

需要说明的是，图5中只是示例性地标示了被动元件106、驱动芯片107和存储芯片108，以说明其与图像传感器104的相对位置关系，具体设置时，被动元件106、驱动芯片107和存储芯片108等的相对位置可根据需要来确定。

具体的，被动元件106、驱动芯片107和存储芯片108与图像传感器104的封装方式可以为CSP、COB、Flip-Chip封装方式。

其中，CSP(Chip Scale Package，芯片级封装)封装可以使芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，减小封装后的面积，为手持式电子设备内部的排布提供更多的可能；COB(Chips on Board，板上芯片封装)封装具有较好的散热性；Flip-Chip(倒装芯片)封装为一种无引脚结构，封装尺寸也较小。

实际应用中，可根据具体需求来选择不同的封装方式。

除了上述摄像头装置外，本发明还提供一种手持式电子设备，该手持式电子设备包括壳体和安装于所述壳体的摄像头装置，其中，摄像头装置为上述实施例所述的摄像头装置。

由于上述摄像头装置具有上述技术效果，所以包括该摄像头装置的手持式电子设备也具有相应的技术效果，此处不再重复论述。

以上对本发明所提供的手持式电子设备及其摄像头装置均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.手持式电子设备的摄像头装置，包括镜头(103)和图像传感器(104)，其特征在于，还包括反射镜(101)，所述反射镜(101)、所述镜头(103)和所述图像传感器(104)沿垂直于手持式电子设备的厚度的方向排列，所述反射镜(101)用于将外界光线反射至所述镜头(103)以生成光学图像，所述镜头(103)用于将所述光学图像投射至所述图像传感器(104)；

所述镜头(103)呈柱状结构，其轴线垂直于所述图像传感器(104)；所述镜头(103)的横截面呈D形或者长圆形，且所述镜头的周面具有平面和弧面，所述镜头(103)的平面垂直于所述手持式电子设备的厚度方向，所述横截面平行于所述图像传感器的截面；

所述长圆形是在现有圆柱形结构的镜头上相对轴线对称地切掉D字形结构的一部分形成，此时所述镜头的周面具有两个相互平行的平面，两个所述平面对应位置的端部之间通过弧面连接，所述镜头的两个所述平面垂直于所述手持式电子设备的厚度方向。

2.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于，所述反射镜(101)与所述镜头(103)之间还设有对焦镜片(105)及致动器(102)，所述致动器(102)用于推动所述对焦镜片(105)在所述反射镜(101)与所述镜头(103)之间移动以实现自动对焦。

3.根据权利要求1-2任一项所述的摄像头装置，其特征在于，还包括与所述图像传感器(104)封装为一体的被动元件(106)、驱动芯片(107)和存储芯片(108)。

4.根据权利要求3所述的摄像头装置，其特征在于，所述图像传感器(104)呈长方形，所述被动元件(106)、所述驱动芯片(107)和所述存储芯片(108)均封装于所述图像传感器(104)的短边侧；所述图像传感器(104)的短边平行于所述手持式电子设备的厚度方向。

5.根据权利要求4所述的摄像头装置，其特征在于，所述被动元件(106)、所述驱动芯片(107)和所述存储芯片(108)与所述图像传感器(104)的封装方式为CSP、COB或Flip-Chip封装方式。

6.手持式电子设备，包括壳体和安装于所述壳体的摄像头装置，其特征在于，所述摄像头装置为权利要求1-5任一项所述的摄像头装置。

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