CN110602352B - 带有光转向机构的摄像单元及其应用 - Google Patents
带有光转向机构的摄像单元及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述摄像单元包括一长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述广角摄像模组提供广角图像,其中所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于4,其中所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm。
Description
技术领域
本发明涉及到双摄像模组的变焦领域,尤其涉及到带有光转向机构的摄像单元及其应用。
背景技术
目前双摄像模组的变焦通过是依靠一广角镜头和一长焦镜头的物理焦距的不同,实现“广角”或“长焦”的拍摄效果。
由于长焦镜头的高度高于广角镜头的高度,因此两者之间存在高度差,当需要更高的变焦倍率,长焦镜头的高度将被设计的更高以使长焦镜头的焦距和广角镜头的焦距之间的比值更大。这给组装带来了问题,尤其是在追求电子设备轻薄化的今天。
为了解决这一问题,有些厂商将带有长焦镜头的摄像模组设计为潜望式摄像模组,所述潜望式摄像模组带有一光转向机构,使得光线转向90度后穿过一光学镜头以被一感光元件接收而成像。所述感光元件、所述光学镜头以及所述光转向元件被沿着所述电子设备的宽度方向设置,被物体反射的垂直于所述电子设备的宽度方向的光线被所述光转向元件转向90度后沿着所述电子设备的宽度方向穿过所述光学镜头以被感光元件接收而成像,通过这样的方式,有效地降低了带有长焦镜头的潜望式摄像模组的高度尺寸。
然而目前随着对于变焦倍率需求的增加,带有长焦镜头的潜望式摄像模组的焦距需要增加,相应地,长焦镜头的尺寸也需要增大,因此,如何在保证带有长焦镜头的潜望式摄像模组的尺寸不被增大甚至是被优化的前提下增大长焦镜头的焦距是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述摄像单元包括至少一广角摄像模组和一带有光转向机构的长焦摄像模组,其中所述长焦摄像模组的尺寸能够被有效地降低,以使所述摄像单元特别适于被应用于追求轻薄化的电子设备。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸能够被有效地降低,以使所述摄像单元特别适于被应用于追求轻薄化的电子设备。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述双摄像模组的所述长焦摄像模组的高度尺寸在被降低的同时能够保证整个所述摄像单元的变焦倍率,以在适于轻薄化电子设备的同时具有较好的变焦能力。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述长焦摄像模组和广角摄像模组的高度分别不超过5.6mm,并且所述长焦摄像模组和所述广角摄像模组的变焦倍率不小于4倍。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述长焦摄像模组提供了一长焦镜头,一光转向机构以及一感光组件,所述光转向机构能够光线转向后穿过所述长焦镜头以被所述长焦感光元件接收而成像。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述长焦感光组件的高度尺寸通过减少感光元件的一感光单元的数量能够被有效地降低。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述长焦感光组件提供一基座,一感光元件以及一电路板,其中所述基座被一体成型于所述感光元件和所述电路板以有效降低所述长焦感光组件的高度尺寸。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述长焦镜头高度尺寸通过缩小镜片的直径的方式能够被有效地降低。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述光转向机构提供一树脂材料的棱镜,通过所述棱镜的轻量化设计,以有利于降低所述长焦摄像模组的尺寸。
本发明的另一目的在于提供一带有光转向机构的摄像单元及其应用,其中所述摄像单元在被设计有一较小尺寸的同时,所述长焦摄像模组的感光性能能够被增强。
根据本发明的一方面,提供了一带有光转向机构的摄像单元,其包括:
一长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述广角摄像模组提供广角图像,其中所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于4,其中所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm,其中所述长焦镜头的第一面具有一第一高度为h,所述长焦感光组件的一感光元件的感光区对角线长度为L,其中所述h和L满足下列条件:
h/L≥0.8。
根据本发明的一实施例,所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于5。
根据本发明的一实施例,所述h和所述L分别满足下列条件:
5.1mm≥h≥4.7mm,L≤5.5mm。
根据本发明的一实施例,所述长焦摄像模组的等效焦距范围为80mm~160mm,所述广角摄像模组的等效焦距范围为20mm~40mm。
根据本发明的一实施例,所述摄像单元的高度尺寸不超过5.6mm。
根据本发明的一实施例,所述感光元件包括多个感光单元,光线通过所述长焦镜头后被所述感光元接收,其中单个所述感光单元的尺寸A≥1.2μm,其中所述长焦镜头的一光圈直径D满足下列条件:
3.76mm≤D≤5.3mm。
根据本发明的一实施例,所述长焦感光组件进一步包括一基座和一电路板,其中所述基座被一体成型于所述感光元件和所述电路板。
根据本发明的一实施例,所述电路板包括一基板和多个电子元件,其中所述电子元件被设置于所述基板的Y轴方向。
根据本发明的一实施例,所述光转向机构具有一入射面,一反射面以及一出射面,其中所述入射面供光线进入,所述反射面反射光线后经所述出射面进入所述长焦镜头,其中所述反射面和所述出射面之间的夹角不超过45°。
根据本发明的一实施例,所述光转向机构包括一棱镜,其中所述棱镜通过树脂材料制成。
根据本发明的一实施例,所述长焦镜头包括一透光元件组和一支撑件,其中所述透光元件组被容纳于所述支撑件,其中所述支撑件在一Z轴方向的径向尺寸低于在一Y轴方向的径向尺寸。
根据本发明的一实施例,所述长焦镜头包括一透光元件组和一支撑件,其中所述透光元件组被支撑于所述支撑件,并且所述透光元件组在一Z轴方向被暴露于所述支撑件外。
根据本发明的另一方面,提供了一移动电子设备,其包括:
一电子设备本体和根据上述权利要求任一所述的摄像单元,其中所述摄像单元被可通信地连接于所述电子设备本体。
根据本发明的一实施例,所述电子设备本体包括一处理单元和一显示单元,其中所述处理单元被可通信地连接于所述显示单元,所述摄像单元被可操作地连接于所述处理单元。
根据本发明的另一方面,提供了一带有光转向机构的摄像单元,其包括:
一长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述广角摄像模组提供广角图像,其中所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于4,其中所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm,其中所述长焦感光组件的一感光元件的一感光单元的尺寸为A,所述长焦镜头的一光圈直径为D,其中所述A和D满足下列条件:
A*D的乘积的数值≥4.4,其中A的单位为μm,D的单位为mm。
根据本发明的一实施例,所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于5。
根据本发明的一实施例,所述h和所述L分别满足下列条件:
5.1mm≥h≥4.7mm,L≤5.5mm。
根据本发明的一实施例,所述长焦摄像模组的等效焦距范围为80mm~160mm,所述广角摄像模组的等效焦距范围为20mm~40mm。
根据本发明的一实施例,所述摄像单元的高度尺寸不超过5.6mm。
根据本发明的一实施例,所述感光元件包括多个感光单元,光线通过所述长焦镜头后被所述感光元接收,其中单个所述感光单元的尺寸A≥1.2μm,其中所述光圈直径D满足条件:3.76mm≤D≤5.3mm。
根据本发明的一实施例,所述长焦感光组件进一步包括一基座和一电路板,其中所述基座被一体成型于所述感光元件和所述电路板。
根据本发明的一实施例,所述电路板包括一基板和多个电子元件,其中所述电子元件被设置于所述基板的Y轴方向。
根据本发明的一实施例,所述光转向机构具有一入射面,一反射面以及一出射面,其中所述入射面供光线进入,所述反射面反射光线后经所述出射面进入所述长焦镜头,其中所述反射面和所述出射面之间的夹角不超过45°。
根据本发明的一实施例,所述光转向机构包括一棱镜,其中所述棱镜通过树脂材料制成。
根据本发明的一实施例,所述长焦镜头包括一透光元件组和一支撑件,其中所述透光元件组被容纳于所述支撑件,其中所述支撑件在一Z轴方向的径向尺寸低于在一Y轴方向的径向尺寸。
根据本发明的一实施例,所述长焦镜头包括一透光元件组和一支撑件,其中所述透光元件组被支撑于所述支撑件,并且所述透光元件组在一Z轴方向被暴露于所述支撑件外。
根据本发明的另一方面,提供了一移动电子设备,其包括:
一电子设备本体和根据上述权利要求任一所述的摄像单元,其中所述摄像单元被可通信地连接于所述电子设备本体。
根据本发明的一实施例,所述电子设备本体包括一处理单元和一显示单元,其中所述处理单元被可通信地连接于所述显示单元,所述摄像单元被可操作地连接于所述处理单元。
根据本发明的另一方面,提供了一摄像单元的制造方法,其包括如下步骤:
提供一高度不超过5.6mm的长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述长焦摄像模组和所述广角摄像模组的等效焦距的比值不小于4;和
组装所述长焦摄像模组和所述广角摄像模组以形成一摄像单元。
根据本发明的一实施例,在上述方法中,所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦镜头的第一面具有一第一高度为h,所述长焦感光组件的一感光元件的感光区对角线长度为L,其中所述h和L满足下列条件:
h/L≥0.8。
根据本发明的一实施例,在上述方法中,所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm,其中所述长焦感光组件的一感光元件的一感光单元的尺寸为A,所述长焦镜头的一光圈直径为D,其中所述A和D满足下列条件:
A*D的乘积的数值≥4.4,其中A的单位为μm,D的单位为mm。
附图说明
图1是根据本发明的一较佳实施例的一电子设备的立体示意图。
图2是根据本发明的一较佳实施例的一摄像单元的立体示意图。
图3是根据本发明的一较佳实施例的一摄像单元的剖视示意图。
图4A是根据本发明的一较佳实施例的一长焦摄像模组的示意图。
图4B是根据本发明的一较佳实施例的一长焦摄像模组的剖视图。
图4C是根据本发明的一较佳实施例的一感光元件的示意图。
图5A是根据本发明的一较佳实施例的一长焦感光组件的示意图。
图5B是根据本发明的一较佳实施例的一长焦感光组件的示意图。
图5C是根据本发明的一较佳实施例的一长焦感光组件的示意图。
图6A是根据本发明的一较佳实施例的一长焦摄像模组的的示意图。
图6B是根据本发明的一较佳实施例的一长焦摄像模组的示意图。
图7是根据本发明的一较佳实施例的一长焦摄像模组的示意图。
图8A是根据本发明的一较佳实施例的一长焦感光组件的示意图。
图8B是根据本发明的一较佳实施例的一长焦感光组件的示意图。
图8C是根据本发明的一较佳实施例的一长焦感光组件的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考附图1至附图5A和附图5B以及附图5C所示,是根据本发明的一较佳实施例的一摄像单元1及应用所述摄像单元1的一电子设备100被阐明。
所述电子设备100包括一电子设备本体1000和一摄像单元1,其中所述摄像单元1被设置于所述电子设备本体1000,用于获取被拍摄物体的图像,其中所述摄像单元1包括一广角摄像模组10和一长焦摄像模组20,其中所述广角摄像模组10和所述长焦摄像模组20能够配合工作以利用所述广角摄像模组10和所述长焦摄像模组20物理焦距的不同实现“广角”或者是“长焦”的拍摄效果。所述长焦摄像模组20的一等效焦距大于所述广角摄像模组10的一等效焦距。
所述电子设备本体1000包括一处理单元2和一显示单元3,其中所述处理单元2被可通信地连接于所述显示单元3,所述摄像单元1被可操作地连接于所述处理单元2。
所述处理单元2被电连接于所述显示单元3并且所述处理单元2被可操作地连接于所述摄像单元1。所述处理单元2被预先存储有软件算法,以精确控制所述摄像单元1的所述广角摄像模组10和所述长焦摄像模组20。优选地,所述显示单元3是一触摸式显示屏,通过所述显示单元3,使用者可以直接和所述摄像单元1交互,即控制所述摄像单元1的工作。所述摄像单元1采集到的对象的图像信息能够直接显示在所述显示单元3。
值得注意的是,所述摄像单元1的光学变焦并不需要改变所述广角摄像模组10和所述长焦摄像模组20的本身的焦距,而是利用所述广角摄像模组10和所述长焦摄像模组20获取对象的不同信息,两者相互协作,在拍摄对象的过程中通过所述广角摄像模组10和所述长焦摄像模组20的切换和所述处理单元2存储的软件算法来实现整体所述摄像单元1的变焦,这也就是意味着所述摄像单元1的内部不需要预留移动的空间,从而所述摄像单元1本身的尺寸可以较小。
所述广角摄像模组10包括一广角镜头并且所述广角镜头具有一中心轴,所述长焦摄像模组20包括一光转向机构21,一长焦镜头22以及一长焦感光组件23,其中所述光转向机构21能够将来自物体或者是对象的光线转向穿过所述长焦镜头22以被所述长焦感光组件23所接收以进行光电转换。
本实施例提供了一较小尺寸的所述摄像单元1,以使所述摄像单元1适于更加轻薄化的电子设备100,比如说手机,以使所述摄像单元1的尺寸适于所述电子设备本体1000。优选地,所述摄像单元1不从所述电子设备本体1000凸出,以使整个所述电子设备100更加美观。也就是说,所述摄像单元1被设计具有一较小的高度H,此处所述摄像单元1的高度是指所述摄像单元1在图中Z轴方向的延伸高度。
在所述广角摄像模组10和所述长焦摄像模组20中,所述长焦摄像模组20相较于所述广角摄像模组10对于整个所述摄像单元1的高度做出了较大的贡献,换句话说,所述长焦摄像模组20的高度限制了整个所述摄像单元1往小尺寸方向发展。
所述长焦摄像模组20的所述光转向机构21,所述长焦镜头22以及所述长焦感光组件23的尺寸尤其是高度尺寸分别限制整个所述长焦摄像模组20的高度尺寸的缩小。
在本文中公开了一长焦摄像模组20,所述长焦摄像模组20的各个部件被设计有一更小尺寸以使整个所述长焦摄像模组20具有一更小的高度尺寸,值得一提的是,所述摄像单元1在保证所述长焦摄像模组20高度尺寸被缩小的同时,还能够保证所述长焦摄像模组20和所述长焦摄像模组20之间具有较大的变焦倍率,以使所述摄像单元1同时具有一较突出的变焦性能。
具体地说,在本示例中,参考附图4A以及附图4C,所述长焦摄像模组20的所述长焦感光组件23从原有的高度尺寸被设计有一较小的高度尺寸W2,所述长焦感光组件23包括一基座231,一感光元件232以及一电路板233,其中所述感光元件232被贴装于所述电路板233,所述基座231具有一光窗2310,所述基座231的一端连接于所述长焦镜头22,另一端连接于所述电路板233。光线通过所述光窗2310后达到所述感光元件232以被接收从而使用者在所述显示单元3能够观察到被拍摄对象的一图像信息。
所述感光元件232对于所述长焦感光组件23的尺寸起到了重要的限制作用。在本示例中,所述感光元件232的尺寸可以被减少,以使所述长焦感光组件23的尺寸尤其是高度尺寸被降低,至原有的高度H2降低至H2’。
具体地说,所述感光元件232包括多个感光单元2321,在本示例中,通过减少所述感光单元2321的数量来降低所述感光元件232的尺寸。显然,对于同样规格的所述感光单元2321来说,1300万的所述感光单元2321占用的面积远大于800万所述感光单元2321占用的面积,通过减少所述感光单元2321的数量,可以极大地缩小所述感光元件232的尺寸。进一步地,随着所述感光元件232的尺寸的缩小,对应的所述长焦镜头22也可以自原来的高度尺寸H1被设计成一比原先小的尺寸H1’。通过这样的方式,同时降低了所述长焦镜头22的尺寸。更进一步地,对应于所述长焦镜头22尺寸的缩小,所述光转向机构21的尺寸也可以被降低,从而使得整个所述长焦摄像模组20的尺寸尤其是高度尺寸被降低,使得所述摄像单元1更加适于一轻薄化的所述电子设备100。
值得注意的是,在所述长焦镜头22的尺寸被降低的同时,可能导致所述长焦摄像模组20的进光量减少,而本身所述长焦镜头22的进光量就较小,这可能使得最后的成像效果不佳,为了保证良好的成像效果,可以在缩小整个所述感光元件232尺寸的同时增大单个所述感光单元2321的尺寸以使单位像素感光面积增大,从而提高整体的进光量,以使所述感光元件232在减少所述感光单元2321数量后通过增大单个所述感光单元2321的尺寸仍保持有一较好的感光性能,甚至在本发明的一些示例中,采用了单个尺寸较大的所述感光单元2321同时所述感光元件232尺寸较小并且所述感光单元2321数量较少的所述长焦摄像模组20的感光性能甚至优于采用了单个尺寸较小的所述感光单元2321同时所述感光元件232尺寸较小但是所述感光单元2321数量较多的所述长焦摄像模组20。
在此用感光性能用(感光单元2321的尺寸/F.No)2这一参数来衡量。
参考附图4C所示,本领域技术人员可以理解的是,图中代表的仅是所述感光元件232的所述感光单元2321的示意图,实际上单个所述感光单元2321的尺寸非常小。通过减少所述感光单元2321的数量,同时增大单个所述感光单元2321的尺寸,在整个所述感光元件232的尺寸被缩小的同时,所述感光元件232的感光性能并没有被减弱。在本发明的一示例中,在所述感光元件232的所述感光单元2321的数量从13,000,000被改为8000,000之后,所述感光单元2321的尺寸同时被增大,但是进光量的衡量参数-(所述感光单元2321尺寸/F.No)2增大,以在降低所述感光元件232整体尺寸的同时保证所述感光元件232的工作效能。
为了进一步降低所述长焦摄像模组20的高度尺寸,还可以在已经降低所述感光元件232尺寸的基础上降低所述长焦感光组件23的尺寸。
参考附图5A,所述长焦感光组件23包括一基座231,一感光元件232和一电路板233,其中所述感光元件232被设置于所述电路板233,所述基座231形成于所述感光元件232的周围并且被支撑于所述电路板233。所述电路板233包括一基板2331和多个电子元件2332,其中所述电子元件2332形成于所述基板2331,通过SMT工艺贴装等方式。所述电子元件2332的类型包括但是并不限制于电阻、电容、驱动器件等。
所述基座231包括一环形基座主体2311并且中间具有一光窗2310,以给所述长焦镜头22和所述感光元件232提供一光学通路。所述感光元件232被可工作地连接于所述电路板233,如通过COB(Chip On Board)打引线的方式将所述感光元件232连接于所述电路板233并且位于所述电路板233的顶侧。所述感光元件232和所述长焦镜头22分别组装于所述基座231的两侧,并且光学对齐地排列,以使穿过所述长焦镜头22的光线能够通过所述光窗2310达到所述感光元件232,从而经过光电转换作用后能够使得所述长焦摄像模组20得以提供光学图像。
所述长焦摄像模组20可以进一步包括一驱动器,比如说音圈马达、压电马达等,也就是说,所述长焦摄像模组20可以是一动焦摄像模组,所述长焦镜头22被安装于所述驱动器,所述基座231可以用于支撑所述驱动器。所述长焦摄像模组20还可以包括一滤光元件,其中所述滤光元件用于过滤穿过所述镜头的光线,比如说是红外截止滤光片,所述滤光元件可以被设置于所述基座231的顶侧,或者说是所述基座231靠近所述长焦镜头22的一端。本领域技术人员可以理解的是,所述长焦镜头22可以被直接安装于所述长焦感光组件23的所述基座231,而不需要所述驱动器,也就是说,形成一定焦模组。所述长焦摄像模组20的类型并不对本发明造成限制。
在所述感光元件232的尺寸被缩小的基础上,所述基座231和所述电路板233的大小对于所述长焦感光组件23高度尺寸的缩小做出了限制。然而所述基座231的大小的决定因素之一在于所述基座231和所述感光元件232的距离,所述基座231和所述感光元件232的距离越大,需要的所述基座231的尺寸也越大,用于支撑所述基座231的所述电路板233的尺寸也相应变大。可以通过缩小所述基座231和所述感光元件232的方式进一步降低所述长焦感光组件20在所述Z轴方向的高度。
参考附图5B,是根据上述实施例的所述长焦感光组件23的一变形实施例,在本实施例中,所述基座231被通过一模塑工艺被一体成型于所述电路板233和所述感光元件232周围的一非感光区域。通过这样的方式,缩小所述基座231和所述感光元件232之间的间隙,从而降低了所述基座231的高度尺寸,同时也使得需要的所述电路板233的高度尺寸降低,进而更有利于降低整个所述长焦感光组件23的高度尺寸。所述基座231包括一环形基座主体2311并且中间具有一光窗2310,以给所述长焦镜头22和所述感光元件232提供一光学通路。
所述基座231被一体成型于所述感光元件232和所述电路板233,从而所述基座231能够替代传统摄像模组的镜座或支架,并且不需要通过胶水贴附于所述电路板233。
影响到所述长焦感光组件23的高度尺寸的另一个因素在于所述电路板233在Z轴方向上的尺寸。
所述基板2331需要为多个所述电子元件2332提供安装空间或者是容纳空间,所述电子元件2332的位置可能对于所述基板2331尺寸的缩小造成限制。
所述基板2331具有一正面和一背面,其中所述基板2331的所述正面朝向所述感光元件232,所述基板2331的所述背面背向所述感光元件232。所述电子元件2332被设置于所述正面,并且所述电子元件2332主要被设置于所述基板2331的一Y轴方向,在所述Z轴方向不设置或者是较少设置所述电子元件2332,所述基板2331分别朝着所述Z轴方向和所述Y轴方向延伸,以使得所述基板2331不需要在所述Z轴方向为所述电子元件2332预留安装位置,从而降低所述基座231在所述Z轴方向的高度。在本发明的一些示例中,所述电子元件2332被包埋于所述基板2331,并且所述电子元件2332主要被设置于所述基板2331的一Y轴方向,在所述Z轴方向不设置或者是较少设置所述电子元件2332,所述基板2331分别朝着所述Z轴方向和所述Y轴方向延伸,以使得所述基板2331不需要在所述Z轴方向为所述电子元件2332预留安装位置,从而降低所述基座231在所述Z轴方向的高度。在本发明的另一些示例中,所述电子元件2332被设置于所述基板2331的所述背面,以减少所述电子元件2332在Z轴方向上对于所述基板2331空间的占用,从而使得所述基板2331具有缩小在Z轴方向高度的可能性。
参考附图5C,是根据本发明的所述长焦感光组件23的一变形实施例,其中所述长焦感光组件23包括一基座231,一感光元件232和一电路板233,其中所述基座231通过一模塑工艺被一体成型于所述感光元件232和所述电路板233。
所述基座231包括一环形基座主体2311和一光窗2310,以给所述长焦镜头22和所述感光元件232提供一光学通路。
进一步地,所述电路板233包括一基板2331和多个电子元件2332,其中所述基板2331是一柔性基板2331,所述基板2331包括一折叠部23311和一非折叠部23312,其中所述折叠部23311位于所述非折叠部23312的两侧并且被一体延伸于所述非折叠部23312。所述折叠部23311被设置为自所述非折叠部23312的端部朝向所述基座231延伸而成。也就是说,所述基板2331的所述折叠部23311被完全包覆于所述基座231。
所述电子元件2332可以被设置于所述基板2331的所述折叠部23311,比如说直接被设置在所述折叠部23311的表面或者是被包埋于所述折叠部23311。所述电子元件2332也可以被设置于所述基板2331的所述非折叠部23312,或者是所述电子元件2332被分别设置于所述基板2331的所述折叠部23311和所述非折叠部23312。
通过这样的方式,所述电路板233在所述Z轴方向的高度被降低,因为在所述Z轴方向的部分所述电路板233以在所述X轴方向延伸的方式容纳于所述基座231,从而缩小了所述电路板233在所述Z轴方向的高度尺寸。
进一步地,继续参考附图4A以及附图4B,在所述长焦感光组件23的尺寸被缩小后,匹配于所述长焦感光组件23的所述长焦镜头22的尺寸也可以被设计的更小。
具体地说,所述长焦镜头22包括一透光元件组221,其中所述透光元件组221包括了多个透光元件,其中所述透光元件位于所述长焦镜头的一光路中以使来自于所述光转向机构的光线透过。所述透光元件组221包括多个透光元件,其中一所述透光元件最先接受到来自于所述光转向机构21的光线,所述透光元件被称为第一透光元件2211。
更进一步地,所述长焦镜头22包括一支撑件222,其中所述透光元件组221被支撑于所述支撑件222,以使每个所述透光元件被稳定保持在同一光路。在所述透光元件组221尺寸被减少的同时,所述支撑件222在所述Z轴方向的厚度限制了所述长焦镜头22高度尺寸的减少。
在本发明的一些示例中,所述支撑件222被设计为一环形筒状支撑件222,光线在所述X轴方向透过位于所述支撑件222的所述透光元件组221,并且所述支撑件222在所述Z轴方向上的高度尺寸被设计为小于在所述Y轴方向上的高度尺寸,或者说,所述支撑件222在所述Z轴方向上的径向尺寸被设计为小于在所述Y轴方向上的径向尺寸。也就是说,所述支撑件222在所述Z轴方向的高度尺寸被减小。比如在附图4B中所示,通过控制所述支撑件222在Z轴方向的厚度也缩小整个所述长焦镜头22在Z轴方向的高度尺寸。控制所述支撑件222在Z轴方向厚度的方式可以是切割所述支撑件222或者是在制造所述支撑件222的过程中就对其在Z轴方向的厚度进行控制。
在本发明的一些示例中,所述透光元件组221被支撑于所述支撑件222,并且所述透光元件组221在所述Z轴方向被暴露于所述支撑件222外。更加具体地说,所述透光元件组221具有一第一侧面,一第二侧面,一第三侧面和一第四侧面,其中当所述长焦摄像模组20被安装于所述电子设备本体,所述第三侧面较所述第一侧面贴近于所述电子设备本体1000,所述第一侧面朝向所述第三侧面的方向为Z轴方向,自所述第二侧面朝向所述第四侧面的方向为Y轴方向,其中所述第一侧面和所述第三侧面相对设置,所述第二侧面和所述第四侧面被相对设置,其中所述第一侧面和所述第三侧面被暴露在所述支撑件222外,也就是说,此时,在所述Z轴方向上所述支撑件222的高度尺寸低于在所述Y轴方向上的高度尺寸。换句话说,在所述第一侧面和所述第三侧面,所述透光元件组221至少部分不被所述支撑件222包裹,相对于被完全包裹的所述第二侧面和所述第四侧面,所述长焦镜头22在Z轴方向的高度尺寸能够被设置为低于在Y轴方向的高度尺寸。
进一步地,继续参考附图4A,所述光转向机构21具有一入射面211,一反射面212和一出射面213,来自被拍摄物体的光线首先进入所述入射面211,然后被所述反射面212反射后改变传播方向,自所述出射面213离开所述光转向机构21,所述入射面211和所述出射面213相互垂直,在本示例中,所述反射面212和所述出射面213之间被设计有一较小的角度,所述反射面212和所述出射面213之间的夹角不超过45°,并且所述反射面212和所述出射面213之间的夹角越小,越有利于缩小所述长焦摄像模组20的尺寸。可以理解的是,所述反射面212和所述出射面213之间的夹角越小,所述入射面211的长度越短,从而所述光转向机构21的尺寸越小。并且值得一提的是,所述光转向机构21包括一光转向元件214和一转向基座215,其中所述光转向元件214被可驱动地设置于所述转向基座215,在所述光转向元件214的尺寸被缩小的同时,所述转向基座215的尺寸也可被相应缩小。
值得一提的是,在本示例中,所述光转向元件214是一棱镜,所述棱镜可通过树脂材料制作,树脂材料的重量较小,使得所述光转向元件214的重量较小,从而配合驱动所述光转向元件214的所述转向基座215也被可设计为一更小尺寸。在本发明的一些示例中,所述棱镜也可以通过玻璃材料制作。
换句话说,通过对于所述长焦摄像模组20的各个部件的尺寸设计,最终所述长焦摄像模组20能够在保证高变焦倍率的基础上具有一较小的高度尺寸,本发明的一些实施例的相关数据被展示在表格1中。
在本发明提供的所述长焦摄像模组20的高度尺寸不超过5.6mm,变焦倍率至少能够达到5倍。
值得注意的是,此处的变焦倍率是指所述长焦摄像模组20的一等效焦距和所述广角摄像模组10的一等效焦距的比值。等效焦距和所述摄像模组采用的一感光元件232的尺寸相关。变焦倍率采用等效焦距计算,因为等效焦距和所述长焦镜头22的所述透光元件组221,视场角,以及所述长焦感光组件23的所述感光元件232相关,包括了尺寸因素的影响,更加能够体现本发明的发明精神。
参考附图6A所示,以所述长焦摄像模组20为例,有效焦距F1是指所述长焦镜头的焦距,是所述长焦镜头22的固定参数,在所述长焦镜头制造完成后,L是固定不变的,当所述长焦镜头22的有效焦距F1被设计的越大,相应地所述长焦镜头22的长度会被设计的较长。
等效焦距P1,考虑的是所述长焦镜头22和所述长焦感光组件23两者整体的焦距,即整个所述摄像模组的焦距,在同一所述长焦镜头22匹配的所述长焦感光组件23的所述感光元件232不同时,等效焦距P1是不相同的,在本发明中所述长焦摄像模组20和所述广角摄像模组10的一变焦倍率,需要考虑的两个所述摄像模组,即所述长焦摄像模组20和所述广角摄像模组10之间的焦距之比,而不是所述长焦摄像模组20的一长焦镜头22和所述广角摄像模组10的一广角镜头之间的焦距之比,同时等效焦距的计算方式为,以所述长焦摄像模组举例:
P1=F1*43.27/L,其中F1是指所述长焦镜头22的有效焦距,43.27mm是指135胶片对角线长度,L是指所述感光元件232的一感光区域的对角线长度。在一些示例中,L是指cmos感光芯片的感光区域对角线长度。
等效焦距P1既考虑了所述长焦镜头22,所述长焦感光组件23,也考虑到了所述感光元件232的尺寸因素。
参考附图6B所示,所述长焦感光组件23的所述感光元件232的一感光区域的对角线长度为L,所述长焦镜头22的第一面具有一第一高度h,其中所述第一面形成于所述支撑件222和所述第一透光元件2211。L能够代表所述感光元件232的整体尺寸大小,h在一定程度上反应了所述长焦镜头22的高度。在整个所述长焦摄像模组20的尺寸尤其是高度尺寸缩小时,所述长焦镜头22的高度也相应缩小,从而h也在变小,h和L的比值大于一定的数值代表所述感光元件232的尺寸相对于现有的设计也被缩小。举例说明,现有的感光元件的对角线长度为L1,现有的长焦镜头的第一高度为h1,那么当本实施例的提供的h/L≥h1/L1,在h<h1的前提下,L<L1,说明了本实施例中在缩小所述长焦镜头22高度的同时,所述感光元件232的尺寸也被相应作出了缩减。
所述h和所述L满足下列条件:
h/L≥0.8。
根据本发明的一些实施例,所述h和所述L满足下列条件:
h/L≥0.89。
根据本发明的一些实施例,所述h和所述L分别满足下列条件:
5.1mm≥h≥4.7mm,L≤5.5mm。
根据本发明的一些实施例,在所述h等于4.9mm时,所述L可以是5.0mm、5.1mm、5.2mm、5.3mm。
所述感光元件232的尺寸被缩小的同时对于所述长焦摄像模组20的感光性能造成了影响,然而值得一提的是,在本实施例中,在所述感光元件232的尺寸被缩小的同时,所述长焦摄像模组20的感光性能被保持甚至是能够被增加。
具体地说,所述长焦摄像模组20的感光性能可以用(A/F.No)2这一参数来衡量,A为感光单元尺寸,F.No为光圈值,F.No=F1/D,其中所述F1为有效焦距,D为光圈直径,所述A的单位为μm,所述D的单位为mm,将F.No=F1/D代入(A/F.No)2,那么所述长焦摄像模组20的感光性能可以用(A*D/F1)2来衡量,在光学设计不变的情况下,有效焦距F1不会变化,要保证所述长焦摄像模组20的感光性能不变或者是增强,需要保持A*D≥4.4*10-9m2,比如说根据本发明的一示例,当所述感光单元尺寸为1.2μm,所述光圈直径为3.8mm,那么A和D乘积的数值=1.2*3.8,其结果大于4.4。
D在所述长焦摄像模组20的所述第一透光元件2211减小的情况下,保持不变或者是缩小,从而需要保持所述长焦摄像模组20的感光性能或者是增强所述长焦摄像模组20的感光性能,需要增大A。
根据本发明的一些示例,所述长焦摄像模组20可以具有如表1所示的尺寸和/或参数。表1中的数据是以所述长焦摄像模组20的有效焦距为14mm的情况下为例的,并且进光量的衡量参数(A/F.No)2维持为0.148。
按照表格中参数类型依次为所述感光元件232的尺寸(所述感光元件232对角线长度mm),所述感光元件232的所述感光单元2321数量(*1000,000),所述感光单元2321的尺寸A(μm),第一透光元件进光孔直径(mm),光圈值F.No。可以理解的是,在本发明中,所述第一透光元件进光孔直径等于光圈直径D。
表1
根据本发明的一些实施例,所述长焦摄像模组20的等效焦距和所述广角摄像模组10的等效焦距之间的比值不小于4,并且所述长焦摄像模组20的高度尺寸不超过5.6mm。进一步地,根据本发明的一些实施例,所述摄像单元1的高度尺寸不超过5.6mm。
根据本发明的一些实施例,单个所述感光单元2321的尺寸A≥1.2μm,其中所述长焦镜头22的一光圈直径D满足下列条件:
3.76mm≤D≤5.3mm。
根据本发明的一些实施例,其中所述长焦镜头22的一光圈直径D满足下列条件:
3.8mm≤D≤5.3mm。
根据本发明的一些实施例,其中所述A和D的乘积的数值≥4.4,其中A的单位为μm,D的单位为mm。
根据本发明的一些实施例,所述长焦摄像模组20的等效焦距和所述广角摄像模组10的等效焦距之间的比值不小于5。
根据本发明的一些实施例,所述长焦摄像模组20的等效焦距范围为80mm~160mm,所述广角摄像模组10的等效焦距范围为20mm~40mm。
根据本发明的一些实施例,单个所述感光单元2321的尺寸不小于1.2μm。
根据本发明的一些实施例,光圈值F.No满足下列条件:
4≥F.No≥3.25
根据本发明的一些实施例,所述感光单元尺寸不小于1.2μm。可选地,所述感光单元的尺寸为1.2μm~1.5μm。
举例说明,所述长焦摄像模组20的所述长焦感光组件23采用的所述感光元件232的所述感光单元2321是8M,所述感光单元2321的尺寸为1.25μm。在所述摄像单元1中所述广角摄像模组10能够使用有效焦距为3.55mm的一广角镜头,所述长焦摄像模组20能够使用有效焦距为14.43mm的一长焦镜头22,相应地,所述广角镜头的等效焦距等于24.4mm,所述长焦镜头22的等效焦距等于122mm。所述摄像单元1的所述变焦倍率等于5。
参考附图7所示,以及参考附图2是根据本发明的另一实施例的一长焦摄像模组20被阐明。
所述长焦摄像模组20包括一光转向机构21,一长焦镜头22以及一长焦感光组件23,其中光线依次通过所述光转向机构21,所述长焦镜头22和所述长焦感光组件23,所述光转向机构21使得来自被拍摄物体的光线转向后穿过一长焦镜头22以被一长焦感光组件23接收而成像。
在本示例中,所述长焦镜头22的所述透光元件组221的一透光元件被设计为尽可能拥有一较小的直径,以降低所述长焦镜头22的一高度尺寸,同时所述透光元件能够维持足够的光通过以获得期望的成像效果,能够使得整个所述长焦镜头22在所述长焦摄像模组20中正常工作以使所述长焦摄像模组20的所述长焦感光组件23接收到足够的光线以提供图像。
本领域技术人员可以理解的是,所述透光元件的数目可以是4、5、6或7,所述透光元件的数目并不对本发明造成限制。
所述透光元件组221包括多个透光元件,其中一所述透光元件最先接受到来自于所述光转向机构21的光线,所述透光元件被称为第一透光元件2211。所述第一透光元件2211的尺寸大小受到了入瞳直径的限制,而对于所述透光元件组221中的除了所述第一透光元件2211之外的所述透光元件来说,因为所述长焦摄像模组20具有一较小的视场角,为了配合较小的所述视场角,除了所述第一透光元件2211之外的所述透光元件可以被设计成一较小尺寸。换句话说,所述透光元件组221中的所述第一透光元件2211的尺寸限制了整个所述透光元件组221尺寸的降低,从而限制了整个所述长焦镜头22尺寸的降低。
为了降低所述第一透光元件2211,本示例中设计了具有一较小光圈的所述长焦镜头22。光圈越小,光圈值F.No越大,其中光圈值F.No=有效焦距/进光孔直径,相应地在有效焦距不变的情况下,进光孔直径随着光圈变小而变小,从而所述第一透光元件2211能够自原有的一高度W1被设计具有一较小尺寸W2。
所述第一透光元件2211被设计成一更小尺寸W2后,所述透光元件组221的尺寸也能够被设计成一更小尺寸,从而整个所述长焦镜头22的尺寸H1被设计成更小的一尺寸H1’,因而在所述长焦镜头22的高度降低上做出贡献。
更进一步地,所述长焦镜头22包括一支撑件222,其中所述透光元件组221被支撑于所述支撑件222,以使每个所述透光元件被稳定保持在同一光路。在所述透光元件组尺寸221被减少的同时,所述支撑件222在所述Z轴方向的厚度限制了所述长焦镜头22高度尺寸的减少。
在本发明的一些示例中,所述支撑件222被设计为一环形筒状支撑件222,光线在所述X轴方向透过位于所述支撑件222的所述透光元件组221,并且所述支撑件222在所述Z轴方向上的高度尺寸被设计为小于在所述Y轴方向上的高度尺寸,也就是说,所述支撑件222在所述Z轴方向的高度尺寸被减小。
在本发明的一些示例中,所述透光元件组221被支撑于所述支撑件222,并且所述透光元件组221在所述Z轴方向被暴露于所述支撑件222外。更加具体地说,所述透光元件组221具有一第一侧面,一第二侧面,一第三侧面和一第四侧面,其中当所述长焦摄像模组20被安装于所述电子设备本体1000,所述第三侧面较所述第一侧面贴近于所述电子设备本体1000,所述第一侧面朝向所述第三侧面的方向为Z轴方向,自所述第二侧面朝向所述第四侧面的方向为Y轴方向,其中所述第一侧面和所述第三侧面相对设置,所述第二侧面和所述第四侧面被相对设置,其中所述第一侧面和所述第三侧面被暴露在所述支撑件222外,也就是说,此时,在所述Z轴方向上所述支撑件222的高度尺寸低于在所述Y轴方向上的高度尺寸。
相应地,小光圈带来的问题是进光量的不足,加上本身所述长焦镜头22的进光量就有限,可以通过增大所述长焦感光组件23的一感光元件232的单个感光单元2321的尺寸的方式以使单个所述感光单元2321捕捉更多的光子,从而保证整个所述感光元件232的感光性能,从而弥补甚至是改善小光圈带来的进光量不足的问题,以保持所述长焦摄像模组20仍具有一较好的成像效果。
值得一提的是,在所述感光元件232的单个所述感光单元2321被设计有更大的感光区域,所述感光元件232的尺寸能够不被增加。
具体地,所述感光元件232包括多个所述感光单元2321,通过增大单个所述感光单元2321的尺寸并且减少所述感光单元2321的数量的方式,在保持不减弱所述感光元件232的感光量的同时保持所述感光元件232的尺寸不被增加,甚至是同时缩小所述感光元件232的尺寸,以使所述长焦感光组件23不对所述长焦摄像模组20高度尺寸的缩小做出限制。
为了进一步降低所述长焦摄像模组20的高度尺寸,还可以在已经降低所述感光元件232尺寸的基础上降低所述长焦感光组件23的尺寸,比如说自原有的尺寸H2被缩小至一更小的尺寸H2’。
参考附图8A,所述长焦感光组件23包括一基座231,一感光元件232和一电路板233,其中所述感光元件232被设置于所述电路板233,所述基座231形成于所述感光元件232的周围并且被支撑于所述电路板233。所述电路板233包括一基板2331和多个电子元件2332,其中所述电子元件2332形成于所述基板2331,通过SMT工艺贴装等方式。所述电子元件2332的类型包括但是并不限制于电阻、电容、驱动器件等。
所述基座231包括一环形基座主体2311并且中间具有一光窗2310,以给所述长焦镜头22和所述感光元件232提供一光学通路。
所述长焦摄像模组20可以进一步包括一驱动器,比如说音圈马达、压电马达等,也就是说,所述长焦摄像模组20可以是一动焦摄像模组,所述长焦镜头22被安装于所述驱动器,所述基座231可以用于支撑所述驱动器。所述长焦摄像模组20还可以包括一滤光元件,其中所述滤光元件用于过滤穿过所述镜头的光线,比如说是红外截止滤光片,所述滤光元件可以被设置于所述基座231的顶侧,或者说是所述基座231靠近所述长焦镜头22的一端。本领域技术人员可以理解的是,所述长焦镜头22可以被直接安装于所述长焦感光组件23的所述基座231,而不需要所述驱动器,也就是说,形成一定焦模组。所述长焦摄像模组20的类型并不对本发明造成限制。
在所述感光元件232的尺寸被缩小的基础上,所述基座231和所述电路板233的大小对于所述长焦感光组件23高度尺寸的缩小做出了限制。然而所述基座231的大小的决定因素之一在于所述基座231和所述感光元件232的距离,所述基座231和所述感光元件232的距离越大,需要的所述基座231的尺寸也越大,用于支撑所述基座231的所述电路板233的尺寸也相应变大。可以通过缩小所述基座231和所述感光元件232的方式进一步降低所述长焦感光组件20在所述Z轴方向的高度。
参考附图8B,是根据上述实施例的所述长焦感光组件23的一变形实施例,
在本实施例中,所述基座231被通过一模塑工艺被一体成型于所述电路板233和所述感光元件232周围的一非感光区域。通过这样的方式,缩小所述基座231和所述感光元件232之间的间隙,从而降低了所述基座231的高度尺寸,同时也使得需要的所述电路板233的高度尺寸降低,进而更有利于降低整个所述长焦感光组件23的高度尺寸。所述基座231包括一环形基座主体2311并且中间具有一光窗2310,以给所述长焦镜头22和所述感光元件232提供一光学通路。
所述基座231被一体成型于所述感光元件232和所述电路板233,从而所述基座231能够替代传统摄像模组的镜座或支架,并且不需要通过胶水贴附于所述电路板233。
影响到所述长焦感光组件23的高度尺寸的另一个因素在于所述电路板233在Z轴方向上的尺寸。
所述基板2331需要为多个所述电子元件2332提供安装空间或者是容纳空间,所述电子元件2332的位置可能对于所述基板2331尺寸的缩小造成限制。
所述基板2331具有一正面和一背面,其中所述基板2331的所述正面朝向所述感光元件232,所述基板2331的所述背面背向所述感光元件232。在本发明的一些示例中,所述电子元件2332被设置于所述正面,并且所述电子元件2332主要被设置于所述基板2331的一Y轴方向,在所述Z轴方向不设置或者是较少设置所述电子元件2332,所述基板2331分别朝着所述Z轴方向和所述Y轴方向延伸,以使得所述基板2331不需要在所述Z轴方向为所述电子元件2332预留安装位置,从而降低所述基座231在所述Z轴方向的高度。在本发明的一些示例中,所述电子元件2332被包埋于所述基板2331,并且所述电子元件2332主要被设置于所述基板2331的一Y轴方向,在所述Z轴方向不设置或者是较少设置所述电子元件2332,所述基板2331分别朝着所述Z轴方向和所述Y轴方向延伸,以使得所述基板2331不需要在所述Z轴方向为所述电子元件2332预留安装位置,从而降低所述基座231在所述Z轴方向的高度。在本示例中,所述电子元件2332被设置于所述基板2331的所述背面,以减少所述电子元件2332在Z轴方向上对于所述基板2331空间的占用,从而使得所述基板2331具有缩小在Z轴方向高度的可能性。
参考附图8C,是根据本发明的所述长焦感光组件23的一变形实施例,其中所述长焦感光组件23包括一基座231,一感光元件232和一电路板233,其中所述基座231通过一模塑工艺被一体成型于所述感光元件232和所述电路板233。
所述基座231包括一环形模组基座主体2311和一光窗2310,以给所述长焦镜头22和所述感光元件232提供一光学通路。
进一步地,所述电路板233包括一基板2331和多个电子元件2332,其中所述基板2331是一柔性基板2331,所述基板2331包括一折叠部23311和一非折叠部23312,其中所述折叠部23311位于所述非折叠部23312的两侧并且被一体延伸于所述非折叠部23312。所述折叠部23311被设置为自所述非折叠部23312的端部朝向所述基座231延伸而成。也就是说,所述基板2331的所述折叠部23311被完全包覆于所述基座231。
所述电子元件2332可以被设置于所述基板2331的所述折叠部23311,比如说直接被设置在所述折叠部23311的表面或者是被包埋于所述折叠部23311。所述电子元件2332也可以被设置于所述基板2331的所述非折叠部23312,或者是所述电子元件2332被分别设置于所述基板2331的所述折叠部23311和所述非折叠部23312。
通过这样的方式,所述电路板233在所述Z轴方向的高度被降低,因为在所述Z轴方向的部分所述电路板233以在所述X轴方向延伸的方式容纳于所述基座231,从而缩小了所述电路板233在所述Z轴方向的高度尺寸。
进一步地,继续参考附图7,所述光转向机构21具有一入射面211,一反射面212和一出射面213,来自被拍摄物体的光线首先进入所述入射面211,然后被所述反射面212反射后改变传播方向,自所述出射面213离开所述光转向机构21,所述入射面211和所述出射面213相互垂直,在本示例中,所述反射面212和所述出射面213之间被设计有一较小的角度,所述反射面212和所述出射面213之间的夹角不超过45°,并且所述反射面212和所述出射面213之间的夹角越小,越有利于缩小所述长焦摄像模组20的尺寸。可以理解的是,所述反射面212和所述出射面213之间的夹角越小,所述入射面211的长度越短,从而所述光转向机构21的尺寸越小。并且值得一提的是,所述光转向机构21包括一光转向元件214和一转向基座215,其中所述光转向元件214被可驱动地设置于所述转向基座215,在所述光转向元件214的尺寸被缩小的同时,所述转向基座215的尺寸也可被相应缩小。
值得一提的是,在本示例中,所述光转向元件214是一棱镜,所述棱镜可通过树脂材料制作,树脂材料的重量较小,使得所述光转向元件214的重量较小,从而配合驱动所述光转向元件214的所述转向基座215也被可设计为一更小尺寸。通过上述的方式设计从而制作得出的所述长焦摄像模组20,能够在拥有一良好变焦性能的同时具有一较小的高度尺寸,以有利于适于轻薄化的电子设备100。在本发明的一些示例中,所述长焦摄像模组20的高度尺寸不超过5.6mm,变焦倍率至少能够达到5倍。在本发明的一些示例中,所述棱镜也可以通过玻璃材料制作。
值得注意的是,此处的变焦倍率是指所述长焦摄像模组20的一等效焦距和所述广角摄像模组10的一等效焦距的比值。等效焦距和所述摄像模组采用的一感光元件232的尺寸相关。
根据本发明的一些示例,所述长焦摄像模组20可以具有如表2所示的尺寸和/或参数。所述长焦摄像模组20的高度尺寸不超过5.6mm,变焦倍率不小于4倍的情况下的一些示例如表格中所示。
按照表格中参数类型依次为F.No,第一透光元件进光孔直径(mm),所述感光单元2321的尺寸(μm),(感光单元尺寸/F.No)2,所述感光元件232的感光单元2321的数量(*1000,000),所述感光元件232的尺寸(所述感光元件对角线长度mm)。
表2
根据本发明的另一方面,提供了一摄像单元的制造方法,其包括如下步骤:
提供一高度不超过5.6mm的长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述长焦摄像模组和所述广角摄像模组的等效焦距的比值不小于4;和
组装所述长焦摄像模组和所述广角摄像模组以形成一摄像单元。
根据本发明的一实施例,在上述方法中,所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦镜头的第一面具有一第一高度为h,所述长焦感光组件的一感光元件的感光区对角线长度为L,其中所述h和L满足下列条件:
h/L≥0.8。
根据本发明的一实施例,在上述方法中,所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm,其中所述长焦感光组件的一感光元件的一感光单元的尺寸为A,所述长焦镜头的一光圈直径为D,其中所述A和D满足下列条件:
A和D乘积的数值≥4.4,其中A的单位为μm,D的单位为mm。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (31)
1.一带有光转向机构的摄像单元,其特征在于,包括:
一长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述广角摄像模组提供广角图像,其中所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于4,其中所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm,其中所述长焦镜头的第一面具有一第一高度为h,所述长焦感光组件的一感光元件的感光区对角线长度为L,其中所述h和L满足下列条件:
h/L≥0.8;
所述长焦镜头包括一透光元件组,所述透光元件组包括多个透光元件,所述透光元件位于所述长焦镜头的一光路中以使来自于所述光转向机构的光线透过。
2.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于5。
3.根据权利要求2所述的摄像单元,其中所述h和所述L分别满足下列条件:
5.1mm≥h≥4.7mm,L≤5.5mm。
4.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述长焦摄像模组的等效焦距范围为80mm~160mm,所述广角摄像模组的等效焦距范围为20mm~40mm。
5.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述摄像单元的高度尺寸不超过5.6mm。
6.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述感光元件包括多个感光单元,光线通过所述长焦镜头后被所述感光单元接收,其中单个所述感光单元的尺寸A≥1.2μm,其中所述长焦镜头的一光圈直径D满足下列条件:
3.76mm≤D≤5.3mm。
7.根据权利要求6所述的摄像单元,其中所述长焦感光组件进一步包括一基座和一电路板,其中所述基座被一体成型于所述感光元件和所述电路板。
8.根据权利要求7所述的摄像单元,其中所述电路板包括一基板和多个电子元件,其中所述电子元件被设置于所述基板的Y轴方向。
9.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述光转向机构具有一入射面,一反射面以及一出射面,其中所述入射面供光线进入,所述反射面反射光线后经所述出射面进入所述长焦镜头,其中所述反射面和所述出射面之间的夹角不超过45°。
10.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述光转向机构包括一棱镜,其中所述棱镜通过树脂材料制成。
11.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述长焦镜头包括一支撑件,其中所述透光元件组被容纳于所述支撑件,其中所述支撑件在一Z轴方向的径向尺寸低于在一Y轴方向的径向尺寸。
12.根据权利要求1所述的摄像单元,其中所述长焦镜头包括一支撑件,其中所述透光元件组被支撑于所述支撑件,并且所述透光元件组在一Z轴方向被暴露于所述支撑件外。
13.一移动电子设备,其特征在于,包括:
一电子设备本体和根据上述权利要求1至12任一所述的摄像单元,其中所述摄像单元被可通信地连接于所述电子设备本体。
14.根据权利要求13所述的移动电子设备,其中所述电子设备本体包括一处理单元和一显示单元,其中所述处理单元被可通信地连接于所述显示单元,所述摄像单元被可操作地连接于所述处理单元。
15.一带有光转向机构的摄像单元,其特征在于,包括:
一长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述广角摄像模组提供广角图像,其中所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于4,其中所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm,其中所述长焦感光组件的一感光元件的一感光单元的尺寸为A,所述长焦镜头的一光圈直径为D,其中所述A和D满足下列条件:
A和D的乘积的数值≥4.4,其中A的单位为μm,D的单位为mm;
所述长焦镜头包括一透光元件组,所述透光元件组包括多个透光元件,其中所述透光元件位于所述长焦镜头的一光路中以使来自于所述光转向机构的光线透过。
16.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述长焦摄像模组的等效焦距和所述广角摄像模组的等效焦距之间的比值不小于5。
17.根据权利要求16所述的摄像单元,其中所述长焦镜头的第一面具有一第一高度为h,所述长焦感光组件的一感光元件的感光区对角线长度为L,所述h和所述L分别满足下列条件:
5.1mm≥h≥4.7mm,L≤5.5mm。
18.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述长焦摄像模组的等效焦距范围为80mm~160mm,所述广角摄像模组的等效焦距范围为20mm~40mm。
19.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述摄像单元的高度尺寸不超过5.6mm。
20.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述感光元件包括多个感光单元,光线通过所述长焦镜头后被所述感光单元接收,其中单个所述感光单元的尺寸A≥1.2μm,其中所述光圈直径D满足条件:3.76mm≤D≤5.3mm。
21.根据权利要求20所述的摄像单元,其中所述长焦感光组件进一步包括一基座和一电路板,其中所述基座被一体成型于所述感光元件和所述电路板。
22.根据权利要求21所述的摄像单元,其中所述电路板包括一基板和多个电子元件,其中所述电子元件被设置于所述基板的Y轴方向。
23.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述光转向机构具有一入射面,一反射面以及一出射面,其中所述入射面供光线进入,所述反射面反射光线后经所述出射面进入所述长焦镜头,其中所述反射面和所述出射面之间的夹角不超过45°。
24.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述光转向机构包括一棱镜,其中所述棱镜通过树脂材料制成。
25.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述长焦镜头包括一支撑件,其中所述透光元件组被容纳于所述支撑件,其中所述支撑件在一Z轴方向的径向尺寸低于在一Y轴方向的径向尺寸。
26.根据权利要求15所述的摄像单元,其中所述长焦镜头包括一支撑件,其中所述透光元件组被支撑于所述支撑件,并且所述透光元件组在一Z轴方向被暴露于所述支撑件外。
27.一移动电子设备,其特征在于,包括:
一电子设备本体和根据上述权利要求15至26任一所述的摄像单元,其中所述摄像单元被可通信地连接于所述电子设备本体。
28.根据权利要求27所述的移动电子设备,其中所述电子设备本体包括一处理单元和一显示单元,其中所述处理单元被可通信地连接于所述显示单元,所述摄像单元被可操作地连接于所述处理单元。
29. 根据上述权利要求1至12中任一所述的或权利要求15至26中任一所述的带有光转向机构的摄像单元的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供高度不超过5.6mm的一长焦摄像模组和一广角摄像模组,其中所述长焦摄像模组和所述广角摄像模组的等效焦距的比值不小于4;和
组装所述长焦摄像模组和所述广角摄像模组以形成一摄像单元。
30.根据权利要求29所述的制造方法,其中在上述方法中,所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦镜头的第一面具有一第一高度为h,所述长焦感光组件的一感光元件的感光区对角线长度为L,其中所述h和L满足下列条件:
h/L≥0.8。
31.根据权利要求29所述的制造方法,其中在上述方法中,所述长焦摄像模组包括一光转向机构,一长焦镜头以及一长焦感光组件,其中所述光转向机构用于将所述光线转向后透过所述长焦镜头以被所述长焦感光组件接收而成像,其中所述长焦摄像模组的高度尺寸不超过5.6mm,其中所述长焦感光组件的一感光元件的一感光单元的尺寸为A,所述长焦镜头的一光圈直径为D,其中所述A和D满足下列条件:
A和D的乘积的数值≥4.4,其中A的单位为μm,D的单位为mm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |