CN110646932A - 反射式摄像头和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种反射式摄像头和电子装置。反射式摄像头包括第一反射镜、第二反射镜和成像探测器。第一反射镜开设有通孔。入射光线入射至第一反射镜并被第一反射镜反射，被第一反射镜反射后的入射光线入射至第二反射镜并被第二反射镜反射，被第二反射镜反射后的入射光线穿过通孔以汇聚至成像探测器。成像探测器用于将汇聚的光线转换为电信号以成像。本申请实施方式的反射式摄像头和电子装置通过第一反射镜、第二反射镜反射入射光线，实现了对光路的折叠，反射式摄像头的总长较小，有利于实现电子装置的轻薄化。

Description

反射式摄像头和电子装置

技术领域

本申请涉及光学成像技术领域，特别涉及一种反射式摄像头和电子装置。

背景技术

传统的自动对焦技术是通过音圈马达前后移动镜头，从而改变镜头与探测器之间的距离实现的，但随着摄像头模组焦距、像素的提升，镜头的体积也会增大，相应的音圈马达模块的体积重量也会增加，进而增加整个摄像头模组的厚度。

发明内容

本申请实施方式提供一种反射式摄像头和电子装置。

本申请实施方式提供一种反射式摄像头，所述反射式摄像头包括第一反射镜、第二反射镜和成像探测器，所述第一反射镜开设有通孔，入射光线入射至所述第一反射镜并被所述第一反射镜反射，被所述第一反射镜反射后的入射光线入射至所述第二反射镜并被所述第二反射镜反射，被所述第二反射镜反射后的入射光线穿过所述通孔以汇聚至所述成像探测器，所述成像探测器用于将汇聚的光线转换为电信号以成像。

在某些实施方式中，所述反射式摄像头还包括透射模组，所述透射模组包括一个或多个透镜，被所述第二反射镜反射后的入射光线穿过所述通孔入射至所述透射模组，所述透射模组用于将穿过所述通孔入射的入射光线汇聚至所述成像探测器。

在某些实施方式中，所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述透射模组和所述成像探测器共轴设置。

在某些实施方式中，其特征在于，所述第一反射镜和/或所述第二反射镜为可变曲率反射镜。

在某些实施方式中，所述可变曲率反射镜为液态透镜。

在某些实施方式中，所述可变曲率反射镜包括第一面、第二面、填充物质和控制电极，所述第一面与所述第二面相背，所述填充物质位于所述第一面与所述第二面之间，所述控制电极用于为所述第一面与所述第二面提供预定方向的压力以使得所述可变曲率反射镜的曲率发生变化，其中，所述预定方向为所述第一面至所述第二面之间的方向。

在某些实施方式中，所述可变曲率反射镜满足条件式：f＝r/2；其中，f为所述可变曲率反射镜的焦距，r为所述可变曲率反射镜的曲率半径，所述反射式摄像头通过改变所述可变曲率反射镜的焦距进行调焦。

在某些实施方式中，所述第二反射镜位于所述第一反射镜的物侧。

在某些实施方式中，所述第一反射镜包括相背的第一物侧面和第一像侧面，所述第二反射镜包括相背的第二物侧面和第二像侧面，所述第一物侧面与所述第二像侧面相对，所述第一物侧面用于反射入射光线，所述第二像侧面用于反射被所述第一物侧面反射后的入射光线。

在某些实施方式中，所述第一物侧面为抛物面、球面、椭球面或双曲面中的任意一种；和/或所述第二像侧面为抛物面、球面、椭球面或双曲面中的任意一种。

在某些实施方式中，所述第一物侧面为凹面，所述第二像侧面为凸面。

本申请实施方式还提供一种电子装置，所述电子装置包括壳体和上述任一实施方式的反射式摄像头，所述反射式摄像头与所述壳体结合。

本申请实施方式的反射式摄像头和电子装置通过第一反射镜、第二反射镜反射入射光线，实现了对光路的折叠，反射式摄像头的总长较小，有利于实现电子装置的轻薄化。

本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的电子装置的一个状态的立体结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的电子装置的另一个状态的立体结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的反射式摄像头的平面光路示意图；

图4是本申请某些实施方式的可变曲率反射镜的一个状态的结构示意图；

图5是本申请某些实施方式的可变曲率反射镜的另一个状态的结构示意图；

图6是本申请某些实施方式的可变曲率反射镜的平面示意图；

图7是本申请某些实施方式的反射式摄像头的平面光路示意图；

图8是本申请某些实施方式的反射式摄像头成像的物像位置关系示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的实施方式的限制。

请一并参阅图1和图2，本申请实施方式的电子装置1000包括壳体200和反射式摄像头100。电子装置1000可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、游戏机、智能手表、智能手环、头显设备、无人机、数字相机(Digital Still Camera，DSC)、数字摄录像机(Digital VideoCamcorder，DVC)、行车记录器等监视设备以及其它具备照相机或摄录像机的电子设备。本申请实施方式以电子装置1000是手机为例进行说明，可以理解，电子装置1000的具体形式不限于手机。

壳体200可以作为电子装置1000的功能元件的安装载体。壳体200可以为功能元件提供防尘、防摔、防水等保护，功能元件可以是显示屏202、处理芯片208、受话器等。在本申请实施例中，壳体200包括主体204及可动支架206，可动支架206在驱动装置的驱动下可以相对于主体204运动，例如可动支架206可以相对于主体204滑动，以滑入主体204(如图1所示)或从主体204滑出(如图2所示)。部分功能元件(例如显示屏202)可以安装在主体204上，另一部分功能元件(例如反射式摄像头100、受话器)可以安装在可动支架206上，可动支架206运动可带动该另一部分功能元件缩回主体204内或从主体204中伸出。当然，图1和图2所示仅是对壳体200的一种具体形式举例，不能理解为对本申请的壳体200的限制。

反射式摄像头100与壳体200结合。反射式摄像头100可安装在壳体200上，具体地，反射式摄像头100安装在可动支架206上。在用户需要使用反射式摄像头100时，可以触发可动支架206从主体204中滑出以带动反射式摄像头100从主体204中伸出；在用户不需要使用反射式摄像头100时，可以触发可动支架206滑入主体204以带动反射式摄像头100缩回主体204中。在其他实施方式中，壳体200上可以开设有通光孔，反射式摄像头100不可移动地设置在壳体200内并与通光孔对应，以采集图像信息，此时反射式摄像头100可以为前置摄像头或后置摄像头；或者，显示屏202可以开设有通光孔，反射式摄像头100设置在显示屏202的下方并与通光孔对应，以采集图像信息。

请参阅图3，反射式摄像头100包括第一反射镜10、第二反射镜20和成像探测器30。第一反射镜10开设有通孔11。物点O发出的入射光线入射至第一反射镜10并被第一反射镜10反射，被第一反射镜10反射后的入射光线入射至第二反射镜20并被第二反射镜20反射，被第二反射镜20反射后的入射光线穿过通孔11以汇聚至成像探测器30，其像点为O’。成像探测器30用于将汇聚的光线转换为电信号以成像。

第一反射镜10包括相背的第一物侧面12和第一像侧面13，第一物侧面12为凹面。第一物侧面12用于反射从外界入射至第一反射镜10的入射光线。第一物侧面12可为抛物面、球面、椭球面或双曲面中的任意一种。当第一物侧面12为抛物面、球面、椭球面或双曲面时，可有效优化反射式摄像头100的成像像差，提高成像质量。进一步地，当第一物侧面12为抛物面时，由于抛物面为二次曲面，可以进一步优化反射式摄像头100的成像像差，校正反射式摄像头100的本身像差，极大地提高成像质量。

第二反射镜20包括相背的第二物侧面22和第二像侧面23，第二像侧面23为凸面。第一物侧面12与第二像侧面23相对。第二像侧面23用于反射被第一物侧11反射至第二像侧面23的入射光线。第二像侧面23可为抛物面、球面、椭球面或双曲面中的任意一种。当第二像侧面23为抛物面、球面、椭球面或双曲面时，可有效优化反射式摄像头100的成像像差，提高成像质量。进一步地，当第二像侧面23为抛物面时，由于抛物面为二次曲面，可以进一步优化反射式摄像头100的成像像差，校正反射式摄像头100的本身像差，极大地提高成像质量。另外，第一物侧面12与第二像侧面23相对设置，有利于入射光线在第一物侧面12与第二像侧面23之间形成反射光路，折叠入射光线，实现反射式摄像头100的小型化。

第二反射镜20位于第一反射镜10的物侧。入射光线依次入射至第一反射镜10、第二反射镜20和成像探测器30，可有效减小反射式摄像头100的总长度。

第一反射镜10和第二反射镜20可采用碳化硅或适用于空间的高比刚度、接近零膨胀的、热畸变小的替代材料，如超低膨胀(ULE)玻璃腔体、ZERODO材料，有利于反射式摄像头100的轻量化设计。

第一反射镜10和/或第二反射镜20为可变曲率反射镜。第一反射镜10和/或第二反射镜20为可变曲率反射镜包括：第一反射镜10为可变曲率反射镜；或者，第二反射镜20为可变曲率反射镜；或者，第一反射镜10和第二反射镜20均为可变曲率反射镜。

当第一反射镜10为可变曲率反射镜时，第二反射镜20可为固定曲率反射镜(即反射镜的曲率是固定不变的，下同)，此时通过改变第一反射镜10的曲率半径，进而改变第一反射镜10的焦距，即可实现对整体反射式摄像头100焦距的微调，从而实现对不同距离的物体的清晰成像。依此类推，当第二反射镜20为可变曲率反射镜时，第一反射镜10可为固定曲率反射镜，此时通过改变第二反射镜20的曲率半径，进而改变第二反射镜20的焦距，即可实现对整体反射式摄像头100焦距的微调，从而实现对不同距离的物体的清晰成像。当第一反射镜10和第二反射镜20均为可变曲率反射镜时，此时通过改变第一反射镜10和/或第二反射镜20的曲率半径，进而改变第一反射镜10和/或第二反射镜20的焦距，即可实现对整体反射式摄像头100焦距的微调，从而实现对不同距离的物体的清晰成像。具体改变第一反射镜10曲率半径还是第二反射镜20的曲率半径可依据所需的拍摄场景而定，例如，如果仅通过改变第一反射镜10的曲率半径以改变第一反射镜10的焦距，或仅通过改变第二反射镜20的曲率半径以改变第二反射镜20的焦距达不到理想的成像效果，则此时可以同时改变第一反射镜10和第二反射镜20的曲率半径，直到反射式摄像头100达到理想的成像效果。

可变曲率反射镜可以为液态透镜。液态透镜相比于传统的透镜可以通过改变自身的曲率半径从而实现自动变焦，避免移动透镜实现变焦，不用预留透镜的移动空间实现变焦，因此液态透镜可以有效减小镜头的总长同时实现镜头的自动变焦功能，有利于电子装置1000的轻薄化。液态透镜具体可以为渐变折射率透镜、液体填充式透镜或电润湿效应透镜。渐变折射率透镜通过改变施加在液晶上的电压，从而来调节液晶折射率，从而实现变焦。渐变折射率透镜的优点是控制电压低，容易实现阵列化。液体填充式透镜通过填充和吸出液体使透镜表面的曲率发生变化而变焦，使用机械装置对腔内液体施加压力，从而使液体在体腔内重新分配，改变曲率半径，从而实现变焦。液体填充式透镜的优点是驱动功耗小，镜头光圈大小灵活、外形仅由薄膜力学性能决定，与填充液体无关、变焦范围大。电润湿效应透镜是通过改变施加的电压来控制液体在固体表面上的润湿特性的液体透镜，由于液体表面的润湿特性发生变化引起电润湿效应透镜的曲率半径变化，从而实现变焦。电润湿效应透镜优点在于响应时间短、变焦范围宽、操作便捷、集成性能好、结构简单等。在实际应用中，可变曲率反射镜可根据需要选择渐变折射率透镜、液体填充式透镜或电润湿效应透镜中的任意一种。

请参阅图4，当第一反射镜10为可变曲率反射镜(即液态透镜)时，第一反射镜10包括第一面14、第二面15、填充物质16和控制电极17。第一面14即为第一反射镜10的第一物侧面12，第二面15即为第一反射镜10的第一像侧面13，第一面14与第二面15相背。填充物质16位于第一面14与第二面15之间，填充物质16为液体，具体可以为硅油、水或醇类溶液等。控制电极17用于为第一面14与第二面15提供预定方向的压力以使得第一反射镜10的曲率发生变化，其中，预定方向为第一面14至第二面15之间的方向。可以理解地，在控制电极17通电的情况下，控制电极17给第一反射镜10的第一表面14的边缘部分141和第二表面15的边缘部分151(如图6所示)提供预定方向的压力F，例如预定方向可以是穿过第一反射镜10的光轴方向(如图5所示)。控制电极17可以安装在液态透镜的一侧(如图5所示)，也可以同时安装在液态透镜的两侧以保证液态透镜受力更加均匀。由于第一反射镜10中的填充物质16体积保持不变，当第一面14和第二面15的边缘受力时，产生的表面张力会使得第一反射镜10的表面曲率发生改变，比如第一反射镜10从凸透镜状态调整为凹透镜状态，此时第一反射镜10的曲率半径由小变大(曲率半径也可能存在其他变化趋势，在此不详细展开说明)；或第一反射镜10从凹透镜状态调整为凸透镜状态，此时第一反射镜10的曲率半径可由大变小(曲率半径也可能存在其他变化趋势，在此不详细展开说明)。另外，液态透镜的曲率变化量Q与液态透镜边缘的受力F大小成正相关，例如可以是Q＝2*F，即液态透镜边缘的受力F越大，液态透镜的曲率变化量Q越大，即若此时液态透镜由凹透镜状态调整为凸透镜状态，则液态透镜边缘的受力F越大，此时第一反射镜10的第一面14和第二面15的向外界凸出变化量越大。

同理，当第二反射镜20为可变曲率反射镜(即液态透镜)时，第二反射镜20的结构及工作原理与第一反射镜10的结构及工作原理相同或类似，在此不再详细展开说明。

可变曲率反射镜满足条件式：f＝r/2；其中，f为可变曲率反射镜的焦距，r为可变曲率反射镜的曲率半径，反射式摄像头100可通过改变可变曲率反射镜的焦距f进行调焦。具体地，若可变曲率反射镜的初始曲率半径为r1，例如r1＝2mm，则可变曲率反射镜的初始焦距为f1＝r1/2，即f1＝1mm。通过控制电极17对可变曲率反射镜的边缘部分施加预定方向的压力，可变曲率反射镜的曲率发生改变，例如可变曲率反射镜的曲率半径变为r2，r2＝4mm，则可变曲率反射镜的焦距变为f2＝r2/2，即f2＝2mm，可变曲率反射镜的焦距由f1＝1mm变为f2＝2mm，从而实现反射式摄像头100的自动对焦。

请参阅图7，反射式摄像头100还可以包括透射模组40。被第二反射镜20反射后的入射光线穿过通孔11入射至透射模组40，透射模组40用于将穿过通孔11入射的入射光线汇聚至成像探测器30。

具体地，第一反射镜10和第二反射镜20构成反射式摄像头100的反射部分。其中，第一反射镜10的直径可大于第二反射镜20的直径，以使外界的入射光线能够被第一反射镜10更全面地反射。透射模组40和成像探测器30构成反射式摄像头100的折射部分。反射式摄像头100通过反射部分实现对光路的折叠，并可以放大或缩小反射式摄像头100的焦距，从而实现反射式摄像头100总长度变短，相对未设置有第一反射镜与第二反射镜时的摄像头而言，设置有第一反射镜10与第二反射镜20时的反射式摄像头100的焦距呈倍数放大或缩小，使得反射式摄像头100小型化，安装方便，并且可以满足更多的拍摄场景需求。

第一反射镜10和/或第二反射镜20的焦距变化可以放大或缩小透镜模组40的焦距，进而放大或缩小反射式摄像头100的焦距(相对未设置有第一反射镜与第二反射镜时的摄像头，全文都适用)。具体地，反射式摄像头100满足条件式：K＝f1/f2，D＝|f1-f2|。其中，K为透射模组40的焦距改变倍数，f1为第一反射镜10的焦距，f2为第二反射镜20的焦距，D为第一反射镜10与第二反射镜20的两个相对抛物面的中心之间的直线距离(如图7所示)。请参阅图7，D即为具有完整的两个抛物面的反射镜(即第一反射镜10补全通孔11缺失部分，如图7所示)的相对抛物面(抛物面23与抛物面12)的中心(图7中的O₁和O₂)投影到XZ平面上的直线距离。当第一反射镜10和第二反射镜20均为可变曲率反射镜时，则第一反射镜10的焦距f1与第一反射镜10的曲率半径r1有关，f1与r1成正比，且满足f1＝r1/2，即：当r1越大时，f1越大；当r1越小时，f1越小。例如，若r1＝1mm，则f1＝0.5mm；若r1＝2mm，则f1＝1mm；若r1＝0.1mm，则f1＝0.05mm。相应地，第二反射镜20的焦距f2与第二反射镜20的曲率半径r2有关，f2与r2成正比，且满足f2＝r2/2，即：当r2越大时，f2越大；当r2越小时，f2越小。例如若r2＝1mm，则f2＝0.5mm；若r2＝2mm，则f2＝1mm；若r2＝0.2mm，则f2＝0.1mm。由于透射模组40的焦距改变倍数K＝f1/f2，且第一反射镜10与第二反射镜20的两个相对抛物面中心之间的直线距离D＝|f1-f2|，其中f1可以为0.1、0.12、0.3等数值，f2可以为0.1、0.22、0.3等数值。则当f1＝1mm，f2＝0.5mm时，K＝f1/f2＝2，D＝|f1-f2|＝0.5mm，即当满足K＝2，D＝0.5mm时，反射式摄像头100的焦距放大了2倍；当f1＝0.4mm，f2＝0.8mm时，K＝f1/f2＝0.5，D＝|f1-f2|＝0.4mm，即当满足K＝0.5，D＝0.4mm时，反射式摄像头100的焦距缩小了0.5倍。综上，通过调节第一反射镜10、第二反射镜20的焦距和上述直线距离能有效放大或缩小反射式摄像头100的焦距。

请参阅图3，透射模组40用于将入射光线汇聚在成像探测器30上成像。透射模组40包括一个或多个透镜。当透射模组40包括一个透镜时，入射光线穿过该透镜汇聚到成像探测器30上成像；当透射模组40包括多个透镜时，多个透镜可共轴设置，入射光线依次穿过多个透镜汇聚至成像探测器30上成像。

以透射模组40包括三个透镜为例，透射模组40从物侧至像侧可依次包括第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43。从第二反射镜20反射的入射光线从物侧方向穿过通孔11进入透射模组40，并依次穿过第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43，最终汇聚到成像探测器30上成像。

透射模组40的焦距可以是固定的，透射模组40也可以是变焦的。当透射模组40进行变焦时，成像探测器30固定不动，第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43中的至少一个移动，以使得第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43任意两者之间的相对位置中的至少一个变化进行变焦，加之第一反射镜10和第二反射镜20使得反射式摄像头100呈倍数变焦。例如，假设透射模组40的初始焦距f为1mm，若不设置第一反射镜和第二反射镜，则摄像头的初始焦距就为1mm，由于本申请设置了第一反射镜10和第二反射镜20，第一反射镜10和第二反射镜20放大反射式摄像头100的焦距，且放大倍数为1.5，此时反射式摄像头100的初始焦距为1.5mm。当第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43中的至少一个移动使得透射模组40的焦距f变为2mm，若不设置第一反射镜和第二反射镜，则摄像头的初始焦距就为2mm，由于本申请设置了第一反射镜10和第二反射镜20，第一反射镜10和第二反射镜20放大反射式摄像头100的焦距，且放大倍数仍为1.5，则此时反射式摄像头100的焦距变为3mm。本申请实施方式中，透射模组40的焦距只需要微调，就能实现反射式摄像头100的焦距放大作用明显，达到反射式摄像头100的焦距长、总长短的效果，有利于反射式摄像头100的小型化。

当透射模组40进行变焦时，第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43中的至少一个移动。此处的至少一个透镜组移动的情况包括：①第一透镜41移动，第二透镜42、第三透镜43不移动。②第二透镜42移动，第一透镜41、第三透镜43不移动。③第三透镜43移动，第一透镜41、第二透镜42不移动。④第一透镜41和第二透镜42均移动，第三透镜43不移动。⑤第二透镜42和第三透镜43均移动，第一透镜41不移动。⑥第一透镜41和第三透镜43均移动，第二透镜42不移动。⑦第一透镜41、第二透镜42和第三透镜43均移动，不移动。⑧第一透镜41、第二透镜42均移动，第三透镜43不移动。⑨第一透镜41、第三透镜43均移动，第二透镜42不移动。⑩第二透镜42、第三透镜43均移动，第一透镜41不移动。

第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43均移动。第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43之间的相对位置变化，此处透镜的相对位置变化包括透镜的距离、位移和方向等变化。

本申请实施方式通过对透射模组40进行变焦可以将透射模组40在短焦状态和长焦状态之间进行切换。在一个实施例中，当透射模组40进行短焦状态和长焦状态的切换时，第一透镜41固定不动，第二透镜42、第三透镜43移动，以使得第二透镜42、第三透镜43相对于第一透镜41的位置变化。其中，第二透镜42、第三透镜43的移动距离可以不同，例如第二透镜42移动距离为3.89mm，第三透镜43移动距离为3.69mm，第三透镜43移动距离为3.49mm，此时，第二透镜42的移动距离大于第三透镜43的移动距离，且第一透镜41的移动距离大于第二透镜42的移动距离。此时的第二透镜42、第三透镜43可以同时移动或不同时移动。具体地，当第二透镜42、第三透镜43同时移动时，第二透镜42、第三透镜43的移动速度可以不同，可以是第二透镜42的移动速度比第三透镜43的移动速度更快，以使第二透镜42、第三透镜43同时移动且移动速度不同时，使得第二透镜42、第三透镜43的移动距离不相等的情况下移动时间一致，便于控制。当第二透镜42、第三透镜43不同时移动时，第二透镜42、第三透镜43移动的先后顺序不同，可以先移动第二透镜42，再移动第三透镜组43，最后移动，以使得第二透镜42、第三透镜43的移动距离不相等的情况下移动速度相同，也便于控制。

更具体地，当透射模组40由短焦状态切换为长焦状态时，第二透镜42、第三透镜43沿着光轴方向由像侧至物侧移动；当变焦镜头100由长焦状态切换为短焦状态时，第二透镜42、第三透镜43沿着光轴方向由物侧至像侧移动。

第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43的材质可以为塑料或玻璃。其中，玻璃的折射率比塑料的大，由于材质的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。因此，折射率越高，透镜可以设置得越薄。因此，当第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43的材质为玻璃时，透镜更薄，有利于反射式摄像头100的小型化。此外，透镜由玻璃材质制成，还能有效解决环境温度变化时透镜产生温漂现象的问题。而当第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43的材质为塑料时，成本较低、便于量产。

第一透镜41的物侧面为凸面，第一透镜41的像侧面为凸面；第二透镜42的物侧面为凹面，第二透镜42的像侧面为凹面；第三透镜43的物侧面为凹面，第三透镜43的像侧面为凸面。此时，第一透镜41具有正屈折力，第二透镜42具有负屈折力。

当第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43的面型和屈折力满足上述条件时，反射式摄像头100结构紧凑、各透镜外形尺寸便于加工，且焦距可变范围大、成像质量好，适宜大规模量产。

另外，透射模组40的第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43还可以替换为第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组。其中，第一透镜组包含一个或多个透镜，第二透镜组也包含一个或多个透镜，第三透镜组也包含一个或多个透镜，也包含一个或多个透镜。同理，通过调节一个或多个透镜组的位置关系，如改变透镜组之间的距离，可以改变透射模组40的焦距，从而改变反射式摄像头100焦距。

在本申请实施例中，请参阅图7，第一反射镜10、第二反射镜20、透射模组40和成像探测器30可以是共轴设置。具体地，物点O发出的入射光线沿第一光路111入射至第一反射镜10并被第一反射镜10反射，被第一反射镜10反射后的入射光线沿第二光路112入射至第二反射镜20并被第二反射镜20反射，被第二反射镜20反射后的入射光线沿第三光路113穿过通孔11经过透射模组40，光线最终汇聚至成像探测器30以成像，其成像点为O’。上述第一光路111的中心对称轴1、第二光路112的中心对称轴2和第三光路113的中心对称轴3重合时称为共轴方式设置(如图7所示)。可以理解地，当第一反射镜10、第二反射镜20、透射模组40和成像探测器30共轴设置时，反射式摄像头100的内部结构设置较为整齐一致，内部结构排布紧凑，可以最大限度地利用反射式摄像头100的内部空间，有利于反射式摄像头100的小型化。

反射式摄像头100还可包括设置在与成像探测器30之间的红外滤光片50，红外滤光片50用于滤除环境中的红外光。

成像探测器30可以为电荷耦合影像感测组件(Charge Coupled Device，CCD)或者互补金属氧化物半导体影像感测组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)。汇聚至成像探测器30的光线先经过处理后转变为电信号，再通过模数转换器芯片(Analog-to-digital converter chip，ADC)将电信号转换成数字信号，数字信号经过处理后用于成像。

以下结合图8来说明本申请实施方式的反射式摄像头100的工作原理：

如图8所示为一个简易的镜头成像模型，镜头L的焦距为f，通过镜头L可以将与镜头L主平面距离为x的物体(AB)成像(A’B’)到镜头L的另一侧，且像(A’B’)与镜头L主平面的距离为y，根据高斯成像公式，镜头L满足关系式：1/f＝1/x+1/y。

在公式1/f＝1/x+1/y中，当物距x改变时，镜头L的焦距f不变，传统的方案可通过音圈马达改变y，使公式成立从而实现自动对焦；在本方案中，当物距x改变时，y保持不变，通过微调f来实现，使公式成立从而实现自动对焦。以常见镜头和场景为例，设镜头L的焦距为f为5mm，拍摄物体距离x为0.5m，计算得到y为5.050mm。当拍摄距离x1变为1m时，如果采用音圈马达的方式，保持镜头L的焦距f不变，此时y1变为5.025mm，即此时音圈马达驱动镜头移动量为25um；当采用本申请中的可变曲率反射镜的方案时，保持y不变，计算得到此时焦距f’为5.025mm，即焦距改变量△f为25um。由此可见，从原理上通过调整镜头L与成像探测器30之间的距离y或者微调镜头L整体的焦距f都可以实现对不同距离的物体清晰成像。其中，微量改变镜头L的焦距f的功能叫做调焦，调焦与镜头L的变焦的区别在于变焦是焦距的大范围改变，如从5mm到10mm等，而调焦是焦距值微量的改变。传统的自动对焦方案采用音圈马达前后移动镜头L，摄像头的体积和重量都较大，不利于摄像头的小型化和轻薄化。本申请实施方式的自动对焦方案采用改变焦距f的方式可以有效避免增设音圈马达和预留镜头L的移动空间，使得摄像头的体积和重量都减小，有利于摄像头的小型化和轻薄化。

在本申请实施方式中，反射式摄像头100包括第一反射镜10(环形结构，中心为通孔11)、第二反射镜20和透射模组40，第一反射镜10、第二反射镜20和透射模组40共同构成镜头L。反射式摄像头100还包含红外滤光片50和成像探测器30。物侧发出的光线经过第一反射镜10反射到第二反射镜20上，在通过第二反射镜20反射后穿过第一反射镜10的通孔11，经过透射模组40汇聚在成像探测器30上成像。

第一反射镜10、第二反射镜20以及透射模组40共同构成镜头L，设镜头L的多个透镜的焦距分别为f1、f2……fn，第一反射镜10、第二反射镜20以及透射模组40组合后的镜头焦距为f，每个透镜的焦距均对最终镜头L的焦距f有贡献，因此通过改变单独一个透镜的焦距即可实现对整体镜头L的焦距f的微调。

其中，本申请实施方式的反射式摄像头100的第一反射镜10和/或第二反射镜20为可变曲率反射镜(液态透镜)，即反射式摄像头100的第一反射镜10为可变曲率反射镜，或反射式摄像头100的第二反射镜20为可变曲率反射镜，或反射式摄像头100的第一反射镜10和第二反射镜20均为可变曲率反射镜。对于可变曲率反射镜，其焦距有以下公式：f＝r/2。其中f为可变曲率反射镜的焦距，r为其曲率半径。由公式f＝r/2可知，通过改变可变曲率反射镜的r值(即曲率半径)，就可实现可变曲率反射镜焦距f的改变。当第一反射镜10为可变曲率反射镜时，通过改变第一反射镜10的曲率半径r1，可以改变第一反射镜10的焦距f1，进而通过改变第一反射镜10的焦距f1即可实现对整体镜头L的焦距f的微调；当第二反射镜20为可变曲率反射镜时，通过改变第二反射镜20的曲率半径r1，可以改变第二反射镜20的焦距f2，进而通过改变第二反射镜20的焦距f2即可实现对整体镜头L的焦距f的微调。当第一反射镜10和第二反射镜20均为可变曲率反射镜时，通过改变第一反射镜10的曲率半径r1，可以改变第一反射镜10的焦距f1，且通过改变第二反射镜20的曲率半径r1，可以改变第二反射镜20的焦距f2，进而通过改变第一反射镜10的焦距f1和/或第二反射镜20的焦距f2，即可实现对整体镜头L的焦距f的微调。本申请实施方式的反射式摄像头100可以单独改变第一反射镜10的焦距f1实现对整体镜头L的焦距f的微调，也可以单独改变第二反射镜20的焦距f2实现对整体镜头L的焦距f的微调，或者同时改变第一反射镜10的焦距f1和

第二反射镜20的焦距f2实现对整体镜头L的焦距f的微调。

综上，本申请实施方式的反射式摄像头100在拍摄不同距离的场景时，可以通过可变曲率反射镜中的控制电极17驱动改变第一反射镜10和/或第二反射镜20的曲率半径，进而改变第一反射镜10和/或第二反射镜20的焦距从而改变反射式摄像头100的焦距，使得反射式摄像头100的总长较小的前提下可以自动对焦，实现反射式摄像头100清晰成像和电子装置1000的轻薄化。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种反射式摄像头，其特征在于，包括第一反射镜、第二反射镜和成像探测器，所述第一反射镜开设有通孔，入射光线入射至所述第一反射镜并被所述第一反射镜反射，被所述第一反射镜反射后的入射光线入射至所述第二反射镜并被所述第二反射镜反射，被所述第二反射镜反射后的入射光线穿过所述通孔以汇聚至所述成像探测器，所述成像探测器用于将汇聚的光线转换为电信号以成像。

2.根据权利要求1所述的反射式摄像头，其特征在于，所述反射式摄像头还包括透射模组，所述透射模组包括一个或多个透镜，被所述第二反射镜反射后的入射光线穿过所述通孔入射至所述透射模组，所述透射模组用于将穿过所述通孔入射的入射光线汇聚至所述成像探测器。

3.根据权利要求2所述的反射式摄像头，其特征在于，所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述透射模组和所述成像探测器共轴设置。

4.根据权利要求1所述的反射式摄像头，其特征在于，所述第一反射镜和/或所述第二反射镜为可变曲率反射镜。

5.根据权利要求4所述的反射式摄像头，其特征在于，所述可变曲率反射镜为液态透镜。

6.根据权利要求5所述的反射式摄像头，其特征在于，所述可变曲率反射镜包括第一面、第二面、填充物质和控制电极，所述第一面与所述第二面相背，所述填充物质位于所述第一面与所述第二面之间，所述控制电极用于为所述第一面与所述第二面提供预定方向的压力以使得所述可变曲率反射镜的曲率发生变化，其中，所述预定方向为所述第一面至所述第二面之间的方向。

7.根据权利要求4所述的反射式摄像头，其特征在于，所述可变曲率反射镜满足条件式：

f＝r/2；

其中，f为所述可变曲率反射镜的焦距，r为所述可变曲率反射镜的曲率半径，所述反射式摄像头通过改变所述可变曲率反射镜的焦距进行调焦。

8.根据权利要求1所述的反射式摄像头，其特征在于，所述第二反射镜位于所述第一反射镜的物侧。

9.根据权利要求1所述的反射式摄像头，其特征在于，所述第一反射镜包括相背的第一物侧面和第一像侧面，所述第二反射镜包括相背的第二物侧面和第二像侧面，所述第一物侧面与所述第二像侧面相对，所述第一物侧面用于反射入射光线，所述第二像侧面用于反射被所述第一物侧面反射后的入射光线。

10.根据权利要求9所述的反射式摄像头，其特征在于，所述第一物侧面为抛物面、球面、椭球面或双曲面中的任意一种；和/或

所述第二像侧面为抛物面、球面、椭球面或双曲面中的任意一种。

11.根据权利要求9所述的反射式摄像头，其特征在于，所述第一物侧面为凹面，所述第二像侧面为凸面。

12.一种电子装置，其特征在于，包括：

壳体；和

权利要求1至11任意一项所述的反射式摄像头，所述反射式摄像头与所述壳体结合。

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