CN111538198A - 移动装置及其摄像组件 - Google Patents

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CN111538198A CN202010280049.2A CN202010280049A CN111538198A CN 111538198 A CN111538198 A CN 111538198A CN 202010280049 A CN202010280049 A CN 202010280049A CN 111538198 A CN111538198 A CN 111538198A
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Lijing Innovation Co ltd
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Abstract

本发明提供一种摄像组件，其包括壳体、以及镜片组。壳体具有开口，而镜片组配置于壳体内。镜片组包括第一镜片以及第二镜片。第一镜片配置于相邻开口处并具有顶镜部，顶镜部穿出此开口。第二镜片配置于第一镜片相反于顶镜部的一侧。本发明另提供一种具有此摄像组件的移动装置。

Description

移动装置及其摄像组件
技术领域
本发明是关于一种移动装置及其摄像组件。
背景技术
目前许多移动装置多配备有提供拍照及摄像功能的相机(或称摄像装置)。而依技术发展趋势，移动装置通常除配备有后置镜头外，另亦配置有前置镜头。为了获得更佳的观看与使用体验，移动装置逐步增加其显示屏幕的大小与范围，因此屏幕的边框愈来愈窄，故部分移动装置的前置镜头被设置于屏幕的内侧。
发明内容
鉴于上述，本案提出可应用于设置于屏幕内侧的一种摄像组件及具有该摄像组件的移动装置。根据本案的一些实施例，本案所提供的摄像组件包括壳体、以及镜片组。壳体具有开口，而镜片组配置于壳体内。镜片组包括第一镜片以及第二镜片。第一镜片配置于相邻开口处并具有顶镜部，顶镜部穿出此开口。第二镜片配置于第一镜片相反于顶镜部的一侧。
依据一些实施例，第一镜片的材质为玻璃，第二镜片的材质为塑胶。
依据一些实施例，镜片组另包括第三镜片，第二镜片位于第三镜片与第一镜片之间，第三镜片的材质为塑胶。
依据一些实施例，镜片组另包括第四镜片，第三镜片位于第四镜片与第二镜片之间，第四镜片的材质为塑胶。
依据一些实施例，壳体包括上壳体及下壳体，该第一镜片的该顶镜部外凸于该上壳体，且该顶镜部的侧表面具有一覆盖层，该覆盖层为吸光涂层、消光涂层、或吸光暨消光涂层。
依据一些实施例，摄像组件另包括光学滤片、影像撷取元件、以及电路板。光学滤片配置于该镜片组相反于开口的另外一侧。光学滤片位于镜片组及影像撷取元件之间，影像撷取元件用以接收并转换经由镜片组进入的光学影像信号为电的影像信号。电路板电性连接影像撷取元件。
根据本案的一些实施例，本案另提供一种移动装置，包括保护层、显示元件、以及摄像组件。其中，显示元件相邻于保护层，且显示元件具有容置槽。摄像组件包括壳体、以及镜片组。壳体具有开口，镜片组配置于该壳体内。镜片组包括第一镜片以及第二镜片，第一镜片配置于相邻开口处并具有顶镜部，顶镜部穿出开口并被容置于容置槽。第二镜片配置于第一镜片相反于顶镜部的一侧。
依据一些实施例，移动装置中的第一镜片的材质为玻璃，该第二镜片的材质为塑胶。
依据一些实施例，镜片组另包括第三镜片，第二镜片位于第三镜片与第一镜片之间，第三镜片的材质为塑胶。
依据一些实施例，镜片组另包括第四镜片，第三镜片位于第四镜片与第二镜片之间，第四镜片的材质为塑胶。
依据一些实施例，壳体包括上壳体及下壳体，第一镜片的顶镜部外凸于上壳体，且顶镜部的侧表面具有覆盖层，此覆盖层为吸光涂层、消光涂层、或吸光暨消光涂层。
依据一些实施例，摄像组件另包括光学滤片、影像撷取元件、以及电路板。光学滤片配置于镜片组相反于开口的另外一侧。光学滤片位于镜片组及影像撷取元件之间，影像撷取元件用以接收并转换经由镜片组穿入的光学影像信号为电的影像信号。电路板电性连接影像撷取元件。
综上所述，依据一些实施例，本案提出可应用于设置于屏幕内侧的一种摄像组件及具有该摄像组件的移动装置。藉由本案所提供的摄像组件结构可有效地利用移动装置内部空间，并藉由将本案所提供的摄像组件结构应用于移动装置，使移动装置整体厚度、及/或屏幕边框宽度减少。
附图说明
图1是依据一些实施例所绘示的移动装置的结构示意图。
图2A是依据一些实施例所绘示的移动装置的结构剖面示意图。
图2B是依据另一些实施例所绘示的移动装置的结构剖面示意图。
图2C是依据另一些实施例所绘示的移动装置的结构剖面示意图。
图3是依据一些实施例所绘示的摄像组件的立体示意图。
图4是依据一些实施例所绘示的摄像组件的剖面示意图。
图5是依据一些实施例所绘示的摄像组件的遮光片立体示意图。
图6是依据一些实施例所绘示的移动装置的结构剖面示意图。
图7是依据一些实施例所绘示的移动装置的结构剖面示意图。
图8是依据一些实施例所绘示的摄像组件的剖面示意图。
图9是依据一些实施例所绘示的摄像组件的剖面示意图。
其中，附图标记：
10:移动装置
12:保护层
14:显示元件
14a:有机发光二极管显示器
14b:液晶显示器
15:容置槽
15a:液晶层
15b:背光层
16:电路板
20:摄像组件
21:凸出部
22:镜头组件
24:座体
25:壳体、上壳体
251:开口
252:外罩
26:单件式壳体
27:壳体、下壳体
30:第一镜片
301、321:第一表面
302、322:第二表面
304:侧表面
31a:顶镜部
31b:底镜部
32:第二镜片
34:第三镜片
36:遮光片
38:镜片组
40:光学滤片、滤光片
50:影像撷取元件
CA:穿孔
d:差
D:宽度
H,h1,h2,t1,t2,t3:高度、厚度、距离
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
根据本案所揭露的一些实施例，本案提供一种摄像组件，其可应用于移动装置中。在一些实施例中，移动装置10的结构示意图可参考图1。移动装置10例如可为但不限于手机、平板、笔记型电脑等电子装置，且移动装置10可具有拍照及/或摄像功能。在一些实施例中，移动装置10包括保护层12、显示元件14、摄像组件20、及电路板16。显示元件14例如可为但不限于液晶显示器(liquid crystal display,LCD)、有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示器、micro LED显示器、mini LED显示器等发光装置。保护层12位于显示元件14的外侧，在一些实施例中可作为移动装置10壳体的一部分。保护层12可用以保护显示元件14。此外，在一些实施例中，保护层12具有透光性(亦即保护层12可使显示元件14所发出的光至少部分穿透)，使用者可通过保护层12观视显示元件14所显示的内容。在一些实施例中，保护层12为玻璃片。
在一些实施例中，电路板16与摄像组件20电性连接以传送控制信号、影像信号等。在一些实施例中，电路板16与摄像组件20亦可彼此物理性直接接触。电路板16可例如是软硬结合板(rigid flexible printed circuit board,RFPC)、一般电路板(printedcircuit board)或软板(Flexible PCB)，但不限于此。
摄像组件20配置于移动装置10内。在一些实施例中，摄像组件20位于显示元件14内侧(如图1所示)。在一些实施例中，摄像组件20的一部分容置于显示元件14(如图2A至图2C所示)。
在如图2A所示的实施例中，摄像组件20具有一凸出部21凸出于摄像组件20中的镜头组件22的壳体25(镜头组件22的位置可参考图3)，显示元件14具有一容置槽15，容置槽15可以是一穿孔，凸出部21位于容置槽15。例如，壳体25具有对齐穿孔的开口251，凸出部21穿出开口251并延伸至容置槽15。
在另一些实施例中，如图2B所示，凸出部21外周可具有外罩252，外罩252围绕开口251并可用以遮蔽非所欲的环境光入射至摄像组件20中或作为凸出部21的保护结构。如图2B所示，外罩252与壳体25可为二件式，外罩252可接合于壳体25的开口251周缘；或如图2C所示，外罩252与壳体25可为单件式组成，外罩252可自壳体25的开口251周缘一体延伸。外罩252的顶表面可以低于凸出部21的顶表面，亦可如图2B所示，外罩252的顶表面可以高于凸出部21的顶表面。本案所述的「凸出部21凸出于摄像组件20的壳体25」是指「于侧视图中，至少有部分的凸出部21的顶表面高于壳体25的上表面。其中，『壳体25的上表面』是指壳体25所具有垂直于凸出部21的延伸方向的面积最大的平面」。
在一些实施例中，摄像组件20位于保护层12内侧。在一些实施例中，摄像组件20的一部分容置于保护层12中。在一些实施例中，摄像组件20为定焦镜组件(prime lensassembly)，定焦镜组件的焦距为固定值。
在一些实施例中，摄像组件20可应用于小型化的移动装置10，虽然小型化的移动装置10提供该摄像组件20容置的空间受到限制，但藉由本案所提供的摄像组件结构可有效地利用移动装置内部空间，并藉由将本案所提供的摄像组件结构应用于移动装置，可使移动装置整体厚度、及/或屏幕边框宽度进一步减少。而在一些实施例中，摄像组件20的整体高度(在如图3的实施例中，为凸出部21顶表面至座体24底面的距离)小于6厘米(mm)，而可应用于小型化的移动装置。
请参阅图3，在一些实施例中，摄像组件20包括镜头组件22及座体24。摄像组件20用以撷取影像，撷取后的影像可以是照片或影片。在一些实施例中，如图4所示，镜头组件22的壳体25(或称上壳体)与座体24的壳体27(或称下壳体)为单件式壳体26。在一些实施例中，镜头组件22的壳体25与座体24为二件式，例如镜头组件22的壳体25嵌于座体24的壳体。在如图4所示的实施例中，镜头组件22包括上壳体25、及镜片组38。而图4的顶镜部31a可对应图3的凸出部21。图3的座体24可对应图4的下壳体27，其中可包含有光学滤片40及影像撷取元件50。
在一些实施例中，影像撷取元件50(image-capturing element)位于电路板16上，用以将照射入影像撷取元件50的光学影像信号转换为电的影像信号，该光学影像信号是从移动装置10外部，经过保护层12、显示元件14、及摄像组件20而射入影像撷取元件50的主动区(active area,即用以进行光学感应的区域)。在一些实施例中，影像撷取元件50是互补式金属氧化物半导体主动像素传感器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor(CMOS)active pixel sensor)或感光耦合元件(charged coupled device)。
在一些实施例中，光学滤片40(或称滤光片，optical filter)位于影像撷取元件50上并与影像撷取元件50间具有一适当距离。在一些实施例中，是藉由使光学滤片40固定于下壳体27上，以和影像撷取元件50间具有适当距离。光学滤片40用以过滤从镜头组件22射入的光学影像信号。在一些实施例中，光学滤片40用以让可见光穿透，并阻挡不可见光。前述可见光的波长范围一般为400-700纳米(nm)，意即，光学滤片40可让400-700nm波长的光线通过，阻挡光波长不在400-700nm范围的光线。在一些实施例中，光学滤片40可以让可见光及部分的红外线穿透。在一些实施例中，光学滤片40仅让红外线穿透。光学滤片40对应影像撷取元件50设置，并至少能覆盖影像撷取元件50的主动区。
请继续参阅图4。在如图4所示的实施例中，单件式壳体26包括上壳体25及下壳体27，上壳体25用以容置镜片组38。在此实施例中，镜片组38为一三件式镜片组，镜片组38包括第一镜片30、第二镜片32、及第三镜片34。在一些实施例中，镜片组38可以是四片式或五片式镜片组。镜片组38中的每一镜片30、32、34各具有相对的二个表面，分别为一第一表面及一第二表面，一般而言，靠近景象(即靠近图4所示方位的上方)的为第一表面，另一(即靠近影像撷取元件50)则为第二表面。例如，第一镜片30具有第一表面301(lens 1,surface1)及第二表面302(lens 1,surface 2)，第二镜片32具有第一表面321(lens 2,surface 1)及第二表面322(lens 2,surface 2)，其余依此类推。第一镜片30配置于相邻上壳体25的开口251处，第二镜片32配置于第一镜片30的第二表面302的一侧。第三镜片34配置于第二镜片32的第二表面322的一侧。镜片组38的各镜片30、32、34的材质可以是但不限于玻璃或塑胶。在一些实施例中，第一镜片30为玻璃镜片，其余镜片32、34为塑胶，简称1G2P(1glass,2plastic)。在一些实施例中，四式片的镜片组的第一镜片30为玻璃镜片，其余镜片为塑胶镜片，则简称1G3P(1glass,3plastic)。
于图4的实施例中，第一镜片30为一阶梯式镜片，此阶梯式的第一镜片30包括顶镜部31a及底镜部31b，第一镜片30的第一表面301位于顶镜部31a，第一镜片30的第二表面302位于底镜部31b。上壳体25远离下壳体27的一侧具有开口251，顶镜部31a穿出或外凸于上壳体25的此开口251，形成先前所述的凸出部21。在一些实施例中，此开口251与壳体25的上表面共平面。
在一些实施例中，阶梯式的第一镜片30采用模造方式制造，模造后的粗胚经由研磨后获得第一镜片30。前述的研磨例如但不限于以定心机(Rounding machine)进行研磨。
在一些实施中，第一镜片30的顶镜部31a外凸于上壳体25，并具有一覆盖层覆盖于顶镜部31a的侧表面304，覆盖层可为涂层或薄膜。此覆盖层可以是以涂布方式形成的涂布层或薄膜、或以喷涂方式形成的涂层或薄膜。覆盖层具有吸光及/或消光的效果，可以是黑色或其他不透光的颜色，覆盖层材质例如但不限于丝网印刷用油墨。此覆盖层用以避免光线从顶镜部31a的侧表面304进入，进而影响到影像撷取元件50的影像撷取品质。在图2B或图2C的实施例中，由于外罩252包覆顶镜部31a的侧表面304(可对应于图2B或图2C中的凸出部21的侧表面)，在如图2B或图2C的实施例中，顶镜部31a的侧表面304可以不具有覆盖层。
请参考图5，图5为依据一些实施例所绘示的遮光片立体示意图。在一些实施例中，第一镜片30的第一表面301覆盖有一遮光片36，遮光片36的外径实质上相同于第一表面301的直径，亦即，约略等于上壳体25的开口251的直径。遮光片36具有一穿孔CA(clearaperture)，此穿孔CA可用以定义摄像组件20的有效区。遮光片36亦可称为光圈片，在此些实施例中将遮光片36置于第一镜片30的第一表面301的方式，称为前置光圈。因此，景象或被摄物的光线穿过穿孔CA、经过镜片组38、光学滤片40，而由影像撷取元件50接收，影像撷取元件50将接收的光学影像信号转换为电的影像信号。
在一些实施例中，遮光片36亦可置于第一镜片30与第二镜片32之间，即位于第一镜片30的第二表面302与第二镜片32的第一表面321之间，此种方式称为中置光圈。因此，在前述二种遮光片36配置位置的实施例中，前置光圈的遮光片36与中置光圈的遮光片36的外径与穿孔的尺寸可能不同。例如，当采中置光圈的方式设置遮光片36时，遮光片36的外径可略等于上壳体25的直径，遮光片36的穿孔直径可至少大于上壳体25的开口251的直径。
接着，请参考图6。图6为第一镜片30部分配置于显示元件14内且显示元件14为有机发光二极管显示器14a的实施例，其中，第一镜片30的顶镜部31a容置于有机发光二极管显示器14a的容置槽中，顶镜部31a的第一表面301可与保护层12分离或略为贴触保护层12，即顶镜部31a的厚度h1与上壳体25厚度h2的差d实质小于或等于有机发光二极管显示器14a的厚度t1。
请参阅图7，图7为第一镜片30部分配置于显示元件14中且显示元件14为液晶显示器14b的实施例。液晶显示器14b包括液晶层15a及背光层15b，液晶层15a及背光层15b具有对应第一镜片30的顶镜部31a的容置槽。液晶层15a的厚度为t2，背光层15b的厚度为t3。其中，第一镜片30的顶镜部31a是容置于液晶显示器14b的容置槽中(在一些实施例中，第一镜片30的顶镜部31a可以位于液晶层15a或背光层15b)，顶镜部31a的第一表面301可与保护层12分离或略为贴触保护层12，即顶镜部31a的厚度h1与上壳体25厚度h2的差d实质小于或等于液晶层15a厚度t2与背光层15b厚度t3的和(t2+t3)。
在一些实施例中，顶镜部31a的厚度h1约为0.5至1mm。在一些实施例中，顶镜部31a的厚度h1约为0.2至2mm。视光学设计、整体体积及摄像组件20设计而调整。
在一些实施例中，摄像组件20与电路板16的结构可如图8所示，图8亦可视为是在一些实施例中，镜片组38、光学滤片40、影像撷取元件50及电路板16的剖面示意图。于图8的实施例中，上壳体25上的外罩252包覆顶镜部31a的侧表面304(相当于图2B或图2C的实施例)。在如图8所示的实施例中，D值(即凸出于上壳体25的上表面部分的宽度，于图2B或图2C中即顶镜部31a的直径加上外罩252的厚度)约为2.2mm，H值(即凸出于上壳体25的上表面部分的高度)约为0.8mm。H值的计算位置可参考如图3所示，需注意的是，当具有外罩252且外罩252的顶表面高于顶镜部31a的顶表面时，H值是指外罩252的顶表面至上壳体25的上表面的距离；当不具有外罩252或是外罩252的顶表面低于顶镜部31a的顶表面时，H值为顶镜部31a的顶表面至上壳体25的上表面的距离。
在一些实施例中，摄像组件20与电路板16的结构可如图9所示，图9亦可视为是在一些实施例中，为镜片组38、光学滤片40、影像撷取元件50及电路板16的剖面示意图。于图9的实施例中，顶镜部31a的侧表面304并未被外罩252包覆，且顶镜部31a具有覆盖层覆盖于顶镜部31a的侧表面304(相似于图4的实施例)。在如图9所示的实施例中，D值(即顶镜部31a的直径加上覆盖层的厚度)约为1.4～1.6mm，H值约为0.8mm。下方表1中所述的「模组厚度为3～5mm之间」是指镜片组38、光学滤片40、影像撷取元件50及电路板16等元件的总高度。在一些实施例中，模组厚度可以是3.98mm。
不过于其他实施例中，D值可视顶镜部31a的直径及是否包括外罩252的厚度和覆盖层的厚度而定，其范围可为1.4～3.5mm。H值约可为0.2～1.5mm。
表1
Figure BDA0002446225870000091
需了解的是，图8、图9所示的镜片组38虽是以单一剖面图方式绘制，但仅是为了图面表示的简洁，该镜片组38的内部结构实质上与图4的镜片组38的结构类似，可以为1G2P、1G3P、1G4P等方式配置，图8、图9的镜片组38仅为外形的简图，并非用以表示镜片组的内部结构。
综上所述，依据一些实施例，本案提出可应用于设置于屏幕内侧的一种摄像组件及具有该摄像组件的移动装置。藉由本案所提供的摄像组件结构可有效地利用移动装置内部空间，并藉由将本案所提供的摄像组件结构应用于移动装置，使移动装置整体厚度、及/或屏幕边框宽度减少。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种摄像组件，其特征在于，包括：
一壳体，该壳体具有一开口；以及
一镜片组，配置于该壳体内，该镜片组包括：
一第一镜片，配置于相邻该开口处并具有一顶镜部，该顶镜部穿出该开口；以及
一第二镜片，配置于该第一镜片相反于该顶镜部的一侧。
2.如权利要求1所述的摄像组件，其特征在于，该第一镜片的材质为玻璃，该第二镜片的材质为塑胶。
3.如权利要求2所述的摄像组件，其特征在于，该镜片组另包括一第三镜片，该第二镜片位于该第三镜片与该第一镜片之间，该第三镜片的材质为塑胶。
4.如权利要求3所述的摄像组件，其特征在于，该镜片组另包括一第四镜片，该第三镜片位于该第四镜片与该第二镜片之间，该第四镜片的材质为塑胶。
5.如权利要求1至4中任一项所述的摄像组件，其特征在于，该壳体包括一上壳体及一下壳体，该第一镜片的该顶镜部外凸于该上壳体，且该顶镜部的侧表面具有一覆盖层，该覆盖层为一吸光涂层、一消光涂层、或一吸光暨消光涂层。
6.如权利要求1至4中任一项所述的摄像组件，其特征在于，该摄像组件另包括：
一光学滤片，配置于该镜片组相反于该开口的另外一侧；
一影像撷取元件，该光学滤片位于该镜片组及该影像撷取元件之间，影像撷取元件用以接收并转换经由该镜片组穿入的光学影像信号为电的影像信号；以及
一电路板，电性连接该影像撷取元件。
7.一种移动装置，其特征在于，包括：
一保护层；
一显示元件，相邻于该保护层，该显示元件具有一容置槽；及
一摄像组件，包括：
一壳体，该壳体具有一开口；以及
一镜片组，配置于该壳体内，该镜片组包括；
一第一镜片，配置于相邻该开口处并具有一顶镜部，该顶镜部穿出该开口并被容置于该容置槽；以及
一第二镜片，配置于该第一镜片相反于该顶镜部的一侧。
8.如权利要求7所述的移动装置，其特征在于，该第一镜片的材质为玻璃，该第二镜片的材质为塑胶。
9.如权利要求8所述的移动装置，其特征在于，该镜片组另包括一第三镜片，该第二镜片位于该第三镜片与该第一镜片之间，该第三镜片的材质为塑胶。
10.如权利要求9所述的移动装置，其特征在于，该镜片组另包括一第四镜片，该第三镜片位于该第四镜片与该第二镜片之间，该第四镜片的材质为塑胶。
11.如权利要求7至10中任一项所述的移动装置，其特征在于，壳体包括上壳体及下壳体，该第一镜片的该顶镜部外凸于该上壳体，且该顶镜部的侧表面具有一覆盖层，此覆盖层为一吸光涂层、一消光涂层、或一吸光暨消光涂层。
12.如权利要求7至10中任一项所述的移动装置，其特征在于，该摄像组件另包括：
一光学滤片，配置于该镜片组相反于该开口的另外一侧；
一影像撷取元件，该光学滤片位于该镜片组及该影像撷取元件之间，影像撷取元件用以接收并转换经由该镜片组穿入的光学影像信号为电的影像信号；以及
一电路板，电性连接该影像撷取元件。
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