CN111510597A - 摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种摄像模组及电子设备，所公开的摄像模组包括模组壳体、补光组件和感光组件，所述模组壳体具有透光部和内腔，所述补光组件和所述感光组件均设置于所述内腔中；所述补光组件可发出补偿光线，所述补偿光线通过所述透光部投射至所述模组壳体之外，所述感光组件可接收通过所述透光部进入所述内腔的环境光线。上述方案能够解决目前的镜头在拍摄物反射光线较少时，存在的成像质量较差的问题。

Description

摄像模组及电子设备

技术领域

本发明实施例涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种摄像模组及电子设备。

背景技术

随着科技的发展，电子设备(例如手机、平板电脑等)的性能得到了长足的发展，其中电子设备的拍照摄像功能也越发强大。

目前，电子设备在进行拍摄时，如果距离拍摄物太近，则会遮挡环境光线在拍摄物上的投射，进而会导致由拍摄物表面反射至镜头内的光线减少，致使成像质量降低。上述的问题在进行微距拍摄和显微拍摄时更为凸显。

发明内容

本发明实施例提供一种摄像模组及电子设备，以解决目前的镜头在拍摄物反射光线较少时，存在的成像质量较差的问题。

为了解决上述问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种摄像模组，其包括模组壳体、补光组件和感光组件，所述模组壳体具有透光部和内腔，所述补光组件和所述感光组件均设置于所述内腔中；所述补光组件可发出补偿光线，所述补偿光线通过所述透光部投射至所述模组壳体之外，所述感光组件可接收通过所述透光部进入所述内腔的环境光线。

第二方面，本发明实施例提供一种电子设备，其包括前述的摄像模组。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本发明实施例公开的摄像模组及电子设备中，通过设置有补光组件，补光组件可发出补偿光线，且补偿光线能够通过透光部投射至模组壳体之外的拍摄物上，进而实现了对拍摄物的表面进行补光，即使是在近距离拍摄时使得环境光线被遮挡，也能够确保摄像模组的成像质量。

相较于现有技术，本发明实施例公开的摄像模组无疑能够确保拍摄物能够反射充足的环境光线至感光组件上，进而实现较佳的成像效果；即使应用于微距拍摄和显微拍摄，本发明实施例所公开的摄像模组也能够胜任。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例公开的电子设备的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的第一种摄像模组的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的第二种摄像模组的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的第二种摄像模组俯视视角下的结构示意图；

附图标记说明：

100-外壳、110-透光部、

200-摄像模组、210-补光组件、211-分束元件、212-发光元件、220-感光元件、221-感光元件、222-滤光片、230-第一反射元件、240-第二反射元件、250-第三反射元件、260-像差矫正镜组、

300-拍摄物面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1～图4，本发明实施例公开一种摄像模组，所公开的摄像模组适用于电子设备，以实现电子设备的拍摄功能。本发明实施例公开的摄像模组包括模组壳体、补光组件210和感光组件220。

其中，模组壳体是摄像模组200的基础构件，其为包括补光组件210和感光组件220在内的其他构件提供了安装支撑基础，同时也起到一定的防护作用。在本实施例中，补光组件210和感光组件220均设置于模组壳体。具体而言，模组壳体具有内腔，补光组件210和感光组件220均设置于内腔中。

同时，模组壳体还包括透光部110。应理解的是，透光部110能够供环境光线射入到内腔中，进而为后续感光组件200的感光提供准备。具体地，模组壳体上可以开设有安装孔，透光部110可以为设置于安装孔的透光盖板。透光盖板可以为透明树脂或玻璃制成的盖板，当然，本实施例未限制透光部110的具体类型，透光部110还可以直接构造为透光孔，但是该方式不利于摄像模组200的防水防尘性能。

感光组件220是摄像模组的成像构件，其能够将进入到模组壳体的内腔中的环境光线转化为图片，即感光后形成图像。应理解的是，环境光线在拍摄物面300产生反射，并经由透光部110入射至模组壳体的内腔中，感光元件220接收并感应这些环境光线，再生成图像。

在本实施例中，补光组件210可发出补偿光线，补偿光线通过透光部110投射至模组壳体之外。应理解的是，由于环境光线是通过透光部110进入到模组壳体之内，而补偿光线穿过透光部110后即可投射在拍摄物面300上，进而对拍摄物面300进行光线补偿；当补偿光线经过拍摄物面300反射后即转化为环境光线，而通过透光部110射入模组壳体的内腔中。

同时，补偿光线的强度等特征可以根据后台的控制模组来对补光组件210进行调整，以补偿合适数量的补偿光线，进而使得射入到模组壳体内腔中的环境光线与感光组件220的成像要求相匹配。

当然，摄像模组200通常还可以包括对焦模组等，基于对焦模组，摄像模组200能够完成对焦操作，以确保清晰成像，而提升成像质量。

由上述说明可知，在本发明实施例公开的摄像模组200以及电子设备中，通过设置有补光组件210，补光组件210可发出补偿光线，且补偿光线能够通过透光部110投射至模组壳体之外的拍摄物上，进而实现了对拍摄物的表面进行补光，即使是在近距离拍摄时环境光线被遮挡，也能够确保摄像模组200的成像质量。

相较于现有技术，本发明实施例公开的摄像模组200无疑能够确保拍摄物能够反射充足的环境光线至感光组件220上，进而实现较佳的成像效果；即使应用于微距拍摄和显微拍摄，本发明实施例所公开的摄像模组200也能够胜任。

由于补偿光线需要通过透光部110而投射至模组壳体之外，因此补光组件210会对感光组件220接收环境光线造成阻碍。基于此，在可选的方案中，补光组件210可以包括分束元件211和发光元件212。应理解的是，分束元件211是可将一束光分成两束光或多束光的光学装置，通常是由金属膜或介质膜构成。在本实施例中，分束元件211具备反射和透光的双重性能，即入射光线一部分在分束元件211进行内反射而继续传播，并透射过分束元件211，入射光线的另一部分在分束元件211的入射面被反射。

具体而言，分束元件211位于环境光线的光路上，发光元件212与分束元件211对应设置。在具体的工作过程中，环境光线经过分束元件211反射或透射后、并投射至感光组件220，发光元件212可发出补偿光线，补偿光线经过分束元件211透射或反射后、并通过透光部110投射至模组壳体之外。

应理解的是，由于光线通过分束元件211可以直线传播，也可以经由反射而偏离前述的直线传播路径，因此，当环境光线和补偿光线分别对应其中一种传播方式时，即可以合理地布设补光组件210和感光组件220，也即避免了补光组件210设置于环境光线的光路上，才能实现补偿光线通过透光部110投射至模组壳体之外的目的。同样地，分束元件211不会对环境光线的传播造成影响，感光组件220仍能够对环境光线进行感应并生成图像。

在本实施例中，未限制分束元件211的具体类型，举例来说分束元件211可以为透光反射镜，更具体地可选用格兰-汤普逊棱镜等。在本实施例中，补光组件210的具体设置方式可以有多种。

如图2所示，本实施例公开一种具体的摄像模组200，分束元件211可以与透光部110相对设置，也即是说，环境光线穿过透光部110后可以投射在分束元件211上。如此，可以减少反射装置的使用，进而优化了摄像模组200的结构布局。

同时，发光元件212可以设置在分束元件211背离透光部110的一侧，而感光组件220设置在分束元件211和发光元件212所在的直线的周向、且环境光线可经过分束元件211反射后而投射至感光组件220上。在具体的工作过程中，环境光线在分束元件211上经过反射而投射至感光组件220，以顺利成像；补偿光线经过分束元件211透射后、并通过透光部110投射至模组壳体之外，以对拍摄物面300进行补光。

进一步地，摄像模组200还可以包括第一反射元件230，第一反射元件230设置于内腔中，第一反射元件230具有第一反射面，第一反射面与分束元件211相对设置，且第一反射面与感光组件220相对设置。

具体而言，环境光线在分束元件211上经过反射而投射至第一反射面上，再经由第一反射面反射至感光组件220，进而可顺利成像。如此设置下，环境光线的光路被改变，而摄像模组200内部的结构布局也有所改变，进而使得摄像模组200存在多样性布局，以适配不同的设计场景；同时，在此种设置方式下，环境光线的光路变长，进而可以适配焦距较大的镜头组以及远景拍摄功能。当然，在分束元件211与透光部110相对设置的实施方式中，感光组件220也可以设置在分束元件211背离透光部110的一侧，而发光元件212则设置在分束元件211和感光组件220所在的直线的周向。在具体的工作过程中，环境光线在分束元件211上经过透射而投射至感光组件220上，以顺利成像；补偿光线经由分束元件211反射至透光部110、并通过透光部110投射至模组壳体之外，以对拍摄物面300进行补光。

在本实施例中，未限制第一反射元件230的具体类型，举例来说它们选用平面反射镜、反射棱镜等。在一种具体的实施方式中，第一反射元件230可选为第一微反射镜阵列。需要说明的是，微反射镜阵列是一种微机械电子器件，通常由多个微型反射镜单元组成，每个微型反射镜单元均具有微反射面，多个微型反射镜单元的微反射面能够组合形成反射元件的反射面(如本实施例中的第一反射元件230的第一反射面)；为了提高调整精度，一个微反射镜阵列甚至可达数万片微型反射镜单元的量级。其中，每个微型反射镜单元均具备三个方向的运动自由度，具体而言，每个微型反射镜单元都可以实现X轴向、Y轴向的偏转动作和Z轴向的移动动作。同时，每个微型反射镜单元的运动状态可根据后台的控制模组的指令进行动作，以实现微反射镜阵列所要达到的面型和曲率。

通常情况下，第一反射元件230具有基于拍摄物距而切换的第一状态和第二状态。应理解的是，由于拍摄物距会直接影响到摄像模组的成像景深，物距越远，景深越深，物距越近，景深越浅，也就是说，物距较远更容易对焦而清晰成像，物距较劲更难以对焦而容易导致成像模糊。在本实施例中，基于第一微反射镜阵列的特性，第一反射元件210具备匹配不同拍摄物距的第一状态和第二状态，在第一状态时，第一反射面为平面面型，在第二状态时，第一反射面为曲面面型。

具体而言，当拍摄物面300处于较远的情况下，物距较大，景深较深，对焦难度较低而能够清晰成像，第一反射元件230此时可切换为第一状态，第一反射面为平面面型，环境光线经过第一反射元件230反射至感光组件220上，即可实现清晰成像。

当拍摄物面300处于较近的情况下，物距较小，景深较浅，对焦难度较高而容易成像模糊，第一反射面处于前述的平面面型已不能满足感光组件220的成像要求。此时，基于微反射镜阵列的特性，第一反射元件230可切换为第二状态，其能够通过对其上的微型反射镜单元进行多维自由度调节，使得第一反射面变为曲面面型，由于曲面面型具有可调的光焦度，能够对环境光线进行汇聚。当然，焦距的具体参数由第一反射面的曲面曲率决定，而第一反射面的曲面参数是通过后台的控制模组来调节。因此，在本实施例所公开的摄像模组200中，通过第一反射元件210来实现摄像模组200的对焦功能，提升了摄像模组200整体的对焦性能，同时避免了使用传统的对焦马达，突破电子设备尺寸的限制。

如图3和图4所示，本实施例公开第二种具体的摄像模组200，分束元件211未设置于与透光部110相对的位置，进而需要借助中间反射装置来实现环境光线和补偿光线的传播。在可选的方案中，摄像模组200还可以包括第二反射元件240，第二反射元件240设置于内腔中，第二反射元件240具有第二反射面，第二反射面与透光部110相对设置，且第二反射面与分束元件211相对设置。具体而言，通过透光部110进入内腔中的环境光线可以经由第二反射面反射至分束元件211，再由分束元件211投射至感光组件220，以顺利成像；补偿光线也可经由分束元件211投射至第二反射面，再由第二反射面反射至透光部110并投射至模组壳体之外，以对拍摄物面300进行补光。

感光组件220可以设置于分束元件211背离第二反射元件240的一侧，发光元件212设置于分束元件211和第二反射元件240所在的直线的周向。在具体的工作过程中，第二反射面将通过透光部110进入内腔中的环境光线反射至分束元件211，再由分束元件211经过透射而投射至感光组件220，以顺利成像；补偿光线也可经由分束元件211反射而投射至第二反射面，再由第二反射面反射至透光部110并投射至模组壳体之外，以对拍摄物面300进行补光。

进一步地，摄像模组200还可以包括第三反射元件250，第三反射元件250设置于内腔中，第三反射元件250位于分束元件211背离第二反射元件240的一侧，第三反射元件250具有第三反射面，第三反射面与分束元件211相对设置，且第三反射面与感光组件220相对设置。

具体而言，第二反射面将通过透光部110进入内腔中的环境光线反射至分束元件211，环境光线在分束元件211上经过透射而投射至第三反射面上，再经由第三反射面反射至感光组件220，进而可顺利成像。与第一反射元件230相同，如此设置下，环境光线的光路被改变，而摄像模组200内部的结构布局也有所改变，进而使得摄像模组200存在多样性布局，以适配不同的设计场景；同时，在此种设置方式下，环境光线的光路变长，进而可以适配焦距较大的镜头组以及远景拍摄功能。

当然，在分束元件211未与透光部110相对设置的实施方式中，发光元件212也可以设置于分束元件211背离第二反射元件240的一侧，而感光组件220设置于分束元件211和发光元件212所在的直线的周向，且感光组件220与分束元件211相对设置。在具体的工作过程中，第二反射面将通过透光部110进入内腔中的环境光线反射至分束元件211，再由分束元件211经过反射而投射至感光组件220，以顺利成像；补偿光线也可经由分束元件211透射而投射至第二反射面，再由第二反射面反射至透光部110并投射至模组壳体之外，以对拍摄物面300进行补光。

同样地，本实施例未限制第二反射元件240和第三反射元件250的具体类型，举例来说它们可选用为平面反射镜、反射棱镜等。当然，第二反射元件240也可选用为第二微反射镜阵列，第三反射元件250也可选用为第三微反射镜阵列。应理解的是，同第一微反射镜阵列一样，第二微反射镜阵列和第三微反射镜阵列也具有第一状态和第二状态，在第一状态时，第二反射面和第三反射面为平面面型，在第二状态时，第二反射面和第三反射面为曲面面型。

如此设置下，在摄像模组200中存在两个微反射镜阵列，无疑能够增大摄像模组200的对焦范围，进而提升摄像模组200的适用性。

为了提升摄像模组200的成像质量，在可选的方案中，摄像模组200还可以包括像差矫正镜组260，像差矫正镜组260设置于内腔中，且像差矫正镜组260位于环境光线投射至感光组件220的光路上。应理解的是，如此设置下，环境光线在模组壳体的内腔中传播时，无疑会穿过像差矫正镜组260，以顺利对环境光线进行像差矫正，以提升成像质量。像差矫正镜组260通常由多个塑料非球面镜片组成，当然，本实施例未限制像差矫正镜组260的具体构成。

本实施例未限制像差矫正镜组260位于环境光线的光路上的具体位置，举例来说，在本实施例的第一种摄像模组200中，像差矫正镜组240可以设置在第一反射元件230和分束元件211之间，或者在本实施例的第二种摄像模组200中，像差矫正模组240可以设置在第二反射元件240和分束元件211之间。

基于前述的实施方式，像差矫正镜组260的光轴可以与透光部110的进光方向相垂直。上述角度关系无疑有利于像差矫正镜组260在模组壳体内的设置，能够优化模组壳体内部的结构布局。当然，本实施例未限制像差矫正镜组260在模组壳体内的具体角度布置方式。

在本实施例中，感光组件220可以包括感光元件221和滤光片222，滤光片222设置于感光元件221接收环境光线的一侧。应理解的是，滤光片222能够对光线的不同波段进行选择性吸收，进而在成像时适配不同风格的光影效果。通常情况下，通过滤光片222可以将红外光线吸收掉，以避免红外光线影响成像效果。

基于本发明实施例公开的摄像模组，本发明实施例公开一种电子设备，所公开的电子设备包括上文所述的摄像模组。本发明实施例所指的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴装置等设备，本发明实施例不限制电子设备的具体种类。

通常情况下，摄像模组200的模组壳体与电子设备的外壳100分别为独立的构件。当然，摄像模组200的模组壳体也可以为电子设备的外壳100，此时，透光部110即为外壳100的一部分；同时，此种设置方式也减小了摄像模组200的体积，有利于提升电子设备内部的空间利用率。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种摄像模组，其特征在于，包括模组壳体、补光组件(210)和感光组件(220)，所述模组壳体具有透光部(110)和内腔，所述补光组件(210)和所述感光组件(220)均设置于所述内腔中；所述补光组件(210)可发出补偿光线，所述补偿光线通过所述透光部(110)投射至所述模组壳体之外，所述感光组件(220)可接收通过所述透光部(110)进入所述内腔的环境光线。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述补光组件(210)包括分束元件(211)和发光元件(212)，所述分束元件(211)位于所述环境光线的光路上，所述环境光线经过所述分束元件(211)反射后、并投射至所述感光组件(220)；所述发光元件(212)与所述分束元件(211)对应设置，所述发光元件(212)可发出补偿光线，所述补偿光线经过所述分束元件(211)透射后、并通过所述透光部(110)投射至所述模组壳体之外。

3.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述补光组件(210)包括分束元件(211)和发光元件(212)，所述分束元件(211)位于所述环境光线的光路上，所述环境光线经过所述分束元件(211)透射后、并投射至所述感光组件(220)；所述发光元件(212)与所述分束元件(211)对应设置，所述发光元件(212)可发出补偿光线，所述补偿光线经过所述分束元件(211)反射后、并通过所述透光部(110)投射至所述模组壳体之外。

4.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述分束元件(211)与所述透光部(110)相对设置。

5.根据权利要求4所述的摄像模组，其特征在于，所述发光元件(212)位于所述分束元件(211)背离所述透光部(110)的一侧，所述感光组件(220)设置于所述分束元件(211)和所述发光元件(212)所在的直线的周向。

6.根据权利要求5所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组(200)还包括第一反射元件(230)，所述第一反射元件(230)设置于所述内腔中，所述第一反射元件(230)具有第一反射面，所述第一反射面与所述分束元件(211)相对设置，且所述第一反射面与所述感光组件(220)相对设置。

7.根据权利要求6所述的摄像模组，其特征在于，所述第一反射元件(230)为第一微反射镜阵列。

8.根据权利要求3所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组(200)还包括第二反射元件(240)，所述第二反射元件(240)设置于所述内腔中，所述第二反射元件(240)具有第二反射面，所述第二反射面与所述透光部(110)相对设置，且所述第二反射面与所述分束元件(211)相对设置。

9.根据权利要求8所述的摄像模组，其特征在于，所述感光组件(220)位于所述分束元件(211)背离所述第二反射元件(240)的一侧，所述发光元件(212)设置于所述分束元件(211)和所述第二反射元件(240)所在的直线的周向。

10.根据权利要求9所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组(200)还包括第三反射元件(250)，所述第三反射元件(250)设置于所述内腔中，所述第三反射元件(250)位于所述分束元件(211)背离所述第二反射元件(240)的一侧，所述第三反射元件(250)具有第三反射面，所述第三反射面与所述分束元件(211)相对设置，且所述第三反射面与所述感光组件(220)相对设置。

11.根据权利要求10所述的摄像模组，其特征在于，所述第二反射元件(240)为第二微反射镜阵列，所述第三反射元件(250)为第三微反射镜阵列。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组(200)还包括像差矫正镜组(260)，所述像差矫正镜组(260)设置于所述内腔中，且所述像差矫正镜组(260)位于所述环境光线投射至所述感光组件(220)的光路上。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的摄像模组，其特征在于，所述感光组件(220)包括感光元件(221)和滤光片(222)，所述滤光片(222)设置于所述感光元件(221)接收所述环境光线的一侧。

14.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的摄像模组(200)。

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