CN111552053A - 光学组件、成像模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施方式提供了一种光学组件、成像模组及电子设备。光学组件包括第一光学元件、第二光学元件及弹性连接件。第一光学元件包括第一表面。第二光学元件包括第二表面。第一表面与第二表面相对,光线穿过第一光学元件后由第二表面进行反射。弹性连接件连接第一光学元件及第二光学元件,第二光学元件能够相对于第一光学元件运动以改变第一表面与第二表面之间的夹角。本申请实施方式的光学组件、成像模组及电子设备中,光学组件可以对光线进行反射,从而实现光线的转向,有利于降低成像模组的高度及电子设备的厚度。此外,第二光学元件还可以相对于第一光学元件运动,使得光学组件可以用于抖动补偿,可以提升成像模组获取的图像的质量。
Description
技术领域
本申请涉及影像技术领域,特别涉及一种光学组件、成像模组及电子设备。
背景技术
手机等电子设备中可以安装摄像头以进行图像获取。摄像头通常包括透镜组件及图像传感器。由于透镜组件通常具有较高的高度,导致摄像头的高度也较高。若直接将摄像头安装在手机中,则会导致手机的厚度较大,不利于手机的轻薄化。
发明内容
本申请实施方式提供了一种光学组件、成像模组及电子设备。
本申请实施方式的光学组件包括第一光学元件、第二光学元件及弹性连接件。所述第一光学元件包括第一表面。所述第二光学元件包括第二表面。所述第一表面与所述第二表面相对,光线穿过所述第一光学元件后由所述第二表面进行反射。所述弹性连接件连接所述第一光学元件及所述第二光学元件,所述第二光学元件能够相对于所述第一光学元件运动以改变所述第一表面与所述第二表面之间的夹角。
本申请实施方式的成像模组包括壳体及光学组件。所述光学组件包括第一光学元件、第二光学元件及弹性连接件。所述第一光学元件与所述壳体固定连接。所述第一光学元件包括第一表面。所述第二光学元件包括第二表面。所述第一表面与所述第二表面相对,光线穿过所述第一光学元件后由所述第二表面进行反射。所述弹性连接件连接所述第一光学元件及所述第二光学元件,所述第二光学元件能够相对于所述第一光学元件运动以改变所述第一表面与所述第二表面之间的夹角。
本申请实施方式的电子设备包括机壳及成像模组。所述成像模组与所述机壳结合。所述成像模组包括壳体及光学组件。所述光学组件包括第一光学元件、第二光学元件及弹性连接件。所述第一光学元件与所述壳体固定连接。所述第一光学元件包括第一表面。所述第二光学元件包括第二表面。所述第一表面与所述第二表面相对,光线穿过所述第一光学元件后由所述第二表面进行反射。所述弹性连接件连接所述第一光学元件及所述第二光学元件,所述第二光学元件能够相对于所述第一光学元件运动以改变所述第一表面与所述第二表面之间的夹角。
本申请实施方式的光学组件、成像模组及电子设备,通过弹性连接件连接第一光学元件及第二光学元件,其中,第二光学元件可以对光线进行反射,从而实现光线的转向。如此,在将能够实现光线转向的光学组件应用到成像模组中时,可以使得成像模组变为潜望式结构,有利于降低成像模组的高度。成像模组的高度的降低有利于降低电子设备的厚度。此外,第二光学元件还可以相对于第一光学元件运动,使得光学组件可以用于抖动补偿。在将能够实现抖动补偿的光学组件应用到成像模组中时,可以提升成像模组获取的图像的质量。
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光学组件的结构示意图;
图2是本申请某些实施方式的光学组件的结构示意图;
图3是本申请某些实施方式的成像模组的结构示意图;
图4是本申请某些实施方式的光学组件的结构示意图;
图5是图4所示的光学组件中弹性连接件的一个实施例的位置分布示意图;
图6是图4所示的光学组件中弹性连接件的另一个实施例的位置分布示意图;
图7是本申请某些实施方式的光学组件的结构示意图;
图8是图7所示的光学组件中弹性连接件的位置分布示意图;
图9是本申请某些实施方式的透镜组件的结构示意图;
图10是本申请某些实施方式的成像模组的结构示意图;
图11是本申请某些实施方式的成像模组的结构示意图;
图12是本申请某些实施方式的成像模组的结构示意图;
图13是本申请某些实施方式的成像模组的结构示意图;
图14是本申请某些实施方式的成像模组的结构示意图;
图15是本申请某些实施方式的成像模组的结构示意图;
图16是本申请某些实施方式的成像模组的部分结构示意图;
图17是本申请某些实施方式的成像模组的部分结构示意图;
图18是本申请某些实施方式的电子设备的结构示意图。
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。
请参阅图1及图2,本申请实施方式提供一种光学组件10。光学组件10包括第一光学元件11、第二光学元件13及弹性连接件15。第一光学元件11包括第一表面111。第二光学元件13包括第二表面131。第一表面111与第二表面131相对,光线穿过第一光学元件11后由第二表面131进行反射。弹性连接件15连接第一光学元件11及第二光学元件13,第二光学元件13能够相对于第一光学元件11运动以改变第一表面111与第二表面131之间的夹角。
本申请实施方式的光学组件10通过弹性连接件15连接第一光学元件11与第二光学元件13,其中,第二光学元件13可以进行光反射,从而实现光线的转向。如此,在将能够实现光线转向的光学组件10应用到成像模组100(图3所示)中时,可以使得成像模组100变为潜望式结构,有利于降低成像模组100的高度。成像模组100的高度的降低有利于降低电子设备1000(图18所示)的厚度。此外,第二光学元件13还可以相对于第一光学元件11运动,使得光学组件10可以用于抖动补偿。在将能够实现抖动补偿的光学组件10应用到成像模组100中时,可以提升成像模组100获取的图像的质量。
请参阅图3,本申请实施方式还提供一种成像模组100。成像模组100包括壳体90、光学组件10、透镜组件20、图像传感器30、对焦组件40及转向组件50。壳体90开设有收容空间91。光学组件10、透镜组件20、图像传感器30、对焦组件40及转向组件50均收容在收容空间91内。
光学组件10包括第一光学元件11、第二光学元件13及弹性连接件15。
请参阅图2和图3,第一光学元件11与壳体90固定连接。第一光学元件11包括第一表面111。在一个例子中,第一光学元件11可以为棱镜。此时,第一光学元件11包括第一表面111、第一侧面113及第二侧面115。第一表面111的一侧与第一侧面113的一侧连接,第一表面111的另一侧与第二侧面115的一侧连接。第一侧面113的远离第一表面111的一侧与第二侧面115的远离第一表面111的一侧连接。第一侧面113与第二侧面115之间的夹角为90°,第一侧面113与第一表面111之间的夹角、第二侧面115与第一表面111之间的夹角可以均为45°,也即,棱镜的主截面为等腰直角三角形。
请参阅图2,第二光学元件13包括第二表面131。第一表面111与第二表面131相对。在一个例子中,第二光学元件13可以为反射镜。此时,第二光学元件13包括第二表面131及第三表面133,第三表面133与第二表面131相背。第二光学元件13的第二表面131为反射面,光线射到第二表面131时,被第二表面131反射出去,从而实现光线的转向。可以理解,相关技术中可以采用具有全反射功能的棱镜进行光线的转向。然而这种具有全反射功能的棱镜的密度较大,重量较重,从而导致光学组件具有较大的重量。本申请实施方式的光学组件10中,采用棱镜和反射镜结合的方式,由于棱镜不需要执行光线的反射,因此,不需要使用到密度较大的棱镜,本申请实施方式的光学组件10中的棱镜的重量较小,进一步地,使得光学组件10的重量较小。光学组件10的重量减小可以减小成像模组100掉落时光学组件10损坏的风险。
请继续参阅图2及图3,弹性连接件15用于连接第一光学元件11及第二光学元件13。由于第一光学元件11固定在壳体90上,第二光学元件13可以通过弹性连接件15与第一光学元件11连接,从而使得第二光学元件13可以通过弹性连接件15及第一光学元件11与壳体90间接连接,实现第二光学元件13与壳体90之间的安装。并且,由于第一光学元件11相对于壳体90是固定不动的,而弹性连接件15又具有一定的弹性,从而使得第二光学元件13能够相对于第一光学元件11运动。需要说明的是,第二光学元件13相对于第一光学元件11的运动方式包括多种,例如,可以是第二光学元件13在平行于第一表面111的方向上移动,也可以是第二光学元件13绕垂直于第一表面111的方向的轴转动,还可以是第二光学元件13绕平行于第一光学元件11的方向的轴转动。在本申请实施方式中,为了使得光学组件10具有抖动补偿作用,第二光学元件13相对于第一光学元件11的运动方式为第二光学元件13绕平行于第一光学元件11的方向的轴转动,以改变第一表面111与第二表面131之间的夹角。
请参阅图1和图2,在一个例子中,弹性连接件15可以是弹性的透光胶层151。透光胶层151包括相背的第一面1511和第二面1513,第一面1511与第一表面111粘接,第二面1513与第二表面131粘接。此时,光线在光学组件10中的传输路径为:光线从第一光学元件11的第一侧面113入射,并从第一光学元件11的第一表面111出射;随后,光线从透光胶层151的第一面1511入射,并从透光胶层151的第二面1513出射到第二光学元件13的第二表面131上;随后,光线被第二表面131反射,并从第二面1513入射,再从第一面1511出射;随后,光线从第一表面111入射,并从第一光学元件11的第二侧面115出射。
透光胶层151是一种与光学元件的光学性能相近,并具有优良胶接性能的高分子物质。它可以把两个或多个光学元件胶合为能满足光路设计要求的光学组件10。透光胶层151不仅具有胶合作用,还可以透光,且光透过率在90%以上。具体地,在本申请实施方式中,透光胶层151用于胶合第一光学元件11及第二光学元件13,以实现第二光学元件13与第一光学元件11之间的连接。其中,透光胶层151可以是光学胶(Optically Clear Adhesive,OCA)。由于该透光胶层151具有弹性,因此第二光学元件13受到外力时,第二表面131可以对弹性的透光胶层151进行挤压以实现第二光学元件13相对于第一光学元件11的运动。透光胶层151的折射率与第一光学元件11的折射率可以相同或者不同,具体视光线传输路径的需求而定。在本申请的实施例中,透光胶层151的折射率设置为与第一光学元件11的折射率相同。可以理解,在本申请的实施例中,光学组件10用于实现入射的光线的90°转向。若透光胶层151的折射率与第一光学元件11的折射率不相同,那么光线通过第一光学元件11后射入透光胶层151时将会发生折射,光线在透光胶层151内的传播方向与光线在第一光学元件11内的传播方向不相同,光路会发生改变。同样地,反射后的光线通过透光胶层151后射入第一光学元件11时也会发生折射,光线在第一光学元件11内的传播方向与光线在透光胶层151内的传播方向也不相同,光路会发生改变。如此,会导致光学组件10无法实现光线的90°转向,影响成像模组100(图3所示)的成像效果。因此,在第一光学元件11和透光胶层151生产的过程中,需要将第一光学元件11和透光胶层151的折射率设置为相同,那么,入射光线通过透光胶层151后不会产生角度偏移。光线通过第一光学元件11后进入透光胶层151,光线在透光胶层151中不发生折射,可以沿与光线在第一光学元件11内的传播方向相同的方向出射到第二表面131上。光线由第二表面131进行反射后,被反射的光线通过透光胶层151后进入第一光学元件11,光线在第一光学元件11及透光胶层151中均不发生折射,可以沿与光线在透光胶层151内的传播方向相同的方向出射。
请参阅图3和图9,透镜组件20置于壳体90内,透镜组件20用于传输经过光学组件10的光线。具体地,透镜组件20可包括夹持件21及镜片单元23。其中,夹持件21可直接固定于壳体90上,例如采用胶粘接、焊接、卡接等方式将夹持件21固定于壳体90上。镜片单元23可以收容在夹持件21内并固定在夹持件21上,例如采用胶粘接、焊接、卡接等方式将镜片单元23固定于夹持件21上。当然,镜片单元23与夹持件21之间的安装方式并不限于上述胶粘接、焊接、卡接等方式。在一个例子中,镜片单元23可包括并排设置的多个镜片230,多个镜片230的光轴可均位于同一条直线上,并作为镜片单元23的光轴。夹持件21可呈筒状设置。其中,夹持件21的形状并不限定于筒状,还可以为矩形腔等其它规则或不规则的形状,只要能够将镜片230容置于其中,并对镜片230起固定作用即可。通过将镜片230收容在夹持件21内并固定在夹持件21上的方式,夹持件21在能够承载及固定多个镜片230的同时,还能够对镜片230起到一定的保护作用。
请参阅图3,图像传感器30置于壳体90内,用于接收经过透镜组件20的光线。具体地,图像传感器30可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS,Complementary Metal OxideSemiconductor)感光元件或者电荷耦合元件(CCD,Charge-coupled Device)感光元件等。
请参阅图3和图10,对焦组件40包括至少一个光转向件41,至少一个光转向件41用于对从透镜组件20传输至图像传感器30的过程中的光线进行转向。对焦组件40能够相对于透镜组件20移动,以改变光线从透镜组件20传输至图像传感器30的距离,从而实现成像模组100的对焦或变焦。其中,当对焦组件包括一个光转向件41时,该一个光转向件41能够相对于透镜组件20移动;当对焦组件包括多个光转向件41时,该多个光转向件41均能够相对于透镜组件20移动。可以理解,在成像的过程中,当要拍摄近距离的物体时,需要使用焦距较短的镜头进行成像;当要拍摄远距离的物体时,需要使用焦距较长的镜头进行成像。如此,拍摄得的图像中,所要拍摄的物体才能具有较高的清晰度。而具备较长焦距的镜头,其长度也是较长的,如此会导致成像模组的长度也较长。因此,本申请实施方式的成像模组100在透镜组件20和图像传感器30之间增加光转向件41,利用光转向件41对光路进行转向来实现光线在成像模组100中的传播路程的增长,而无需通过增加透镜组件20的长度来实现光线的传播路程的增长,如此,在增长成像模组100的焦距的同时,又可以减小成像模组100的长度。
具体地,如图10所示,在一个例子中,光转向件41可以是反射棱镜411,反射棱镜411的数量可以为一个(图10所示)或多个(图未示),在此不作限制。反射棱镜411可以相对于透镜组件20移动。反射棱镜411包括第一反射面4111、第二反射面4113及入射面4115。反射棱镜411的入射面4115与透镜组件20的光轴垂直,反射棱镜411在远离透镜组件20的一侧设置第一反射面4111,且第一反射面4111与透镜组件20的光轴呈45°,反射棱镜411在远离图像传感器30的一侧设置第二反射面4113,且第二反射面4113与透镜组件20的光轴呈45°,入射面4115分别与第一反射面4111、第二反射面4113呈45°设置,第一反射面4111与第二反射面4113垂直设置,以使得经过透镜组件20的光线从入射面4115进入反射棱镜411内,由第一反射面4111转向第二反射面4113,再由反射面4113转向入射面4115,并从入射面4115传输至图像传感器30。此处可以理解的是,入射面4115也作为出射面使用。
综上,本申请实施方式的成像模组100及光学组件10采用弹性连接件15连接第一光学元件11与第二光学元件13,通过第二光学元件13的光反射作用来实现光线的转向。如此,在将能够实现光线转向的光学组件10应用到成像模组100中时,可以使得成像模组100变为潜望式结构,有利于降低成像模组100的高度。成像模组100的高度的降低有利于降低电子设备1000(图18所示)的厚度。
此外,第二光学元件13还可以相对于第一光学元件11运动,使得光学组件10可以用于抖动补偿。在将能够实现抖动补偿的光学组件10应用到成像模组100中时,可以提升成像模组100获取的图像的质量。并且,本申请实施方式的成像模组100及光学组件10只需要驱动第二光学元件13运动来实现抖动补偿即可,无需驱动整个光学组件10运动来实现抖动补偿,驱动方式较为简单便利。
另外,本申请实施方式的成像模组100中设置了对焦组件40,对焦组件40可以对光路进行转向来实现光线在成像模组100中的传播路程的增长,在增长成像模组100的焦距的同时,又可以减小成像模组100的长度。
请参阅图4、图5及图6,在某些实施方式中,弹性连接件15可以是弹簧155。弹簧155包括相背的第一端1551和第二端1553,第一端1551与第一表面111连接,第二端1553与第二表面131连接。由于弹簧155具有弹性,因此,可以通过对弹簧155施加作用力,使得第二光学元件13的第二表面131可以对弹簧155进行挤压以实现第二光学元件13相对于第一光学元件11的运动。
弹簧155的数量可以为多个,例如,弹簧的数量可以为两个、三个、四个、六个、八个、十个等,在此不作限制。多个弹簧155的第一端1551分布于第一表面111的周缘位置,多个弹簧155的第二端1553分布于第二表面131的周缘位置。在一个例子中,如图5所示,弹簧155的数量为四个,四个弹簧155在第二表面131上的投影(沿第二光学元件13的光轴的方向)分别位于第二表面131的四个顶角位置处。在另一个例子中,如图6所示,弹簧155的数量为四个,四个弹簧155在第二表面131上的投影(沿第二光学元件13的光轴的方向)分别位于第二表面131的四条边的中心位置处。需要说明的是,弹簧155的分布形式并不限于图5和图6所示的形式。由于弹簧155不具有透光作用,若将弹簧155设置在第一表面111及第二表面131的中心位置,则会对光路产生遮挡。而由于光线在光学组件10内传播时通常不会经过第一表面111的周缘位置及第二表面131的周缘位置,因此,将弹簧155置于第一表面111的周缘位置及第二表面131的周缘位置不会遮挡光线的光路,从外界射入成像模组100的光线均可以穿过光学组件10入射到透镜组件20(图3所示)中,由此,可以保证成图像传感器30(图3所示)可以接收到足够的光线,可以保证成像模组100的成像质量。
请参阅图7及图8,在某些实施方式中,弹性连接件15可以是压电元件157。压电元件157包括相背的第一端1571和第二端1573。第一端1571与第一表面111连接(例如粘接、焊接等),第二端1573与第二表面131连接(例如粘接、焊接等)。具体地,在本申请实施方式中,压电元件157可以通过逆压电效应使第二光学元件13产生相对于第一光学元件11的运动。逆压电效应是指当在压电元件157的极化方向施加电场,压电元件157会在一定方向上产生机械变形或机械压力,当外加电场撤去时,压电元件157的变形或应力也随之消失。利用压电元件157的逆压电效应,对压电元件157的极化方向施加电场,使压电元件157产生形变,从而使得第二光学元件13能够相对于第一光学元件11运动,以改变第一表面111与第二表面131之间的夹角。在施加电场的过程中,不同的电场大小,会使压电元件157产生不同大小及不同方向的形变,以改变第一表面111与第二表面131之间的夹角的大小,从而可以对不同程度的抖动进行对应的补偿。
其中,压电元件157的数量可以为多个,例如,压电元件157的数量可以为两个、三个、四个、六个、八个、十个等,在此不作限制。多个压电元件157的第一端1571可以分布于第一表面111,多个压电元件157的第二端1573可以分布于第二表面13。不同压电元件157可以被施加相同或不同的电场,从而可以使得第二光学元件13相对于第一光学元件11的运动具有更大的自由度,更有利于抖动的补偿。此外,本实施例中的压电元件157可以是透光的压电元件157,也可以是不透光的压电元件157。当压电元件157为透光的压电元件157时,由于具有透光性能的压电元件157不会对光路产生遮挡,则压电元件157的分布方式可以为:多个压电元件157的第一端1571分布在第一表面111的中心(如图8所示)或周缘位置(图未示),多个压电元件157的第二端1573分布在第二表面131的中心(如图8所示)或周缘位置(图未示)。当压电元件157为不透光的压电元件157时,为避免压电元件157对光路的遮挡,压电元件157的分布方式可以为:多个压电元件157的第一端1571分布在第一表面111的周缘位置,多个压电元件157的第二端1573分布在第二表面131的周缘位置。压电元件157为不透光的压电元件157时,多个压电元件157的分布方式与弹簧155(图4所示)的分布方式相同,在此不再详细展开叙述。
请参阅图2、图3、图4及图16,在某些实施方式中,在弹性连接件15为透光胶层151或弹簧155时,成像模组100还包括电路板60及抖动驱动组件70。电路板60安装在第二光学元件13的与第二表面131相背的一面,即第三表面133。抖动驱动组件70包括第一驱动件71及第二驱动件73。其中,第一驱动件71可以为线圈,线圈安装在电路板60上,第二驱动件73可以为磁石,磁石安装在壳体90上。第一驱动件71与第二驱动件73相互作用以产生驱动力,驱动力驱动电路板60对第二光学元件13产生挤压的作用力,促使第二光学元件13对弹性连接件15进行挤压,以改变第一表面111与第二表面131之间的夹角。在成像模组100发生抖动时,第一驱动件71与第二驱动件73相互作用以产生驱动力,该驱动力会驱动第二光学元件13通过对透光胶层151或弹簧155的挤压来改变第一表面111与第二表面131的夹角,从而改变光线的入射角度及出射角度,实现对抖动的补偿。
请参阅图2、图3、图4及图17,在某些实施方式中,在弹性连接件15为透光胶层151或弹簧155时,成像模组100还包括电路板60及抖动驱动组件70。电路板60固定在壳体90上。抖动驱动组件70包括第一驱动件71及第二驱动件73。其中,第一驱动件71可以为线圈,线圈安装在电路板60上,第二驱动件73可以为磁石,磁石安装在第二光学元件13的第三表面133上。第一驱动件71与第二驱动件73相互作用以产生驱动力,驱动力驱动第二驱动件73对第二光学元件13产生挤压的作用力,促使第二光学元件13对弹性连接件15进行挤压,以改变第一表面111与第二表面131之间的夹角。在成像模组100发生抖动时,第一驱动件71与第二驱动件73相互作用以产生驱动力,该驱动力会驱动第二光学元件13通过对透光胶层151或弹簧155的挤压来改变第一表面111与第二表面131的夹角,从而改变光线的入射角度及出射角度,实现对抖动的补偿。
请参阅图7,在某些实施方式中,在弹性连接件15为压电元件157时,成像模组100还包括电连接件(图未示),电连接件与压电元件157电连接以为压电元件157提供电信号。当成像模组100产生抖动时,通过电连接件为压电元件157提供电信号,压电元件157可以在一定方向上产生机械变形或机械压力,从而使第一表面111与第二表面131的夹角发生改变,对抖动进行补偿。
请参阅图3和图11,在某些实施方式中,可以把图10中的反射棱镜411替换为图11所示的第一反射镜413和第二反射镜415,也即对焦组件40包括两个光转向件41,两个光转向件41分别为第一反射镜413及第二反射镜415。其中,第一反射镜413设置有第三反射面4131,第二反射镜镜415设置有第四反射面4151。具体地,第一反射镜413的靠近第二反射镜415的一侧设置有第三反射面4131,第二反射镜415的靠近第一反射镜413的一侧设置有第四反射面4151,第一反射镜413的第三反射面4131与第二反射镜415的第四反射面4151垂直,第一反射镜413的靠近透镜组件20的一侧设置有第三反射面4131,且第一反射面4131与透镜组件20的光轴呈45°,第二反射镜415的靠近图像传感器30的一侧设置有第四反射面4151,且第四反射面4151与透镜组件20的光轴呈45°。在本申请实施例中,经过透镜组件20的光线经第一反射镜413的第三反射面4131转向至第二反射镜415的第四反射面4151,由第二反射镜415的第四反射面4151转向至图像传感器30。
请参阅图3和图12,在某些实施方式中,对焦组件40包括第一光转向件43及第二光转向件45。第一光转向件43用于对从透镜组件20传输至图像传感器30的过程中的光线进行转向。第二光转向件45能够相对于第一光转向件43移动,以改变光线从透镜组件20传输至图像传感器30的距离。第一光转向件43及第二光转向件45均位于壳体90内,且第一光转向件43与第二光转向件45相对设置。其中,第二光转向件45能够在壳体90内进行移动以改变第一光转向件43与第二光转向件45之间的距离,从而实现成像模组100的对焦或变焦。
如图12所示,在一个例子中,第一光转向件43和第二光转向件45均为反射镜。第一光转向件43可包括第一反射镜431,可采用粘胶粘接等方式将第一反射镜431固定在壳体90内。第一反射镜431设置有第一反射面4311和第二反射面4313。具体地,第一反射面4311设置在第一反射镜431靠近透镜组件20的一侧,第一反射面4311与透镜组件20的光轴呈45°设置,第二反射面4313设置在第一反射镜431远离透镜组件20的一侧,第二反射面4313与透镜组件20的光轴也呈45°设置,第一反射面4311与第二反射面4313呈90°设置。第一反射面4311将经过透镜组件20的光线转向至第二光转向件45,第二反射面4313将经过第二光转向件45转向的光线转向至图像传感器30。可以理解的是,第一反射镜431还可以为一个同时具有第一反射面4311和第二反射面4312的反射镜或物体。第二光转向件45可以安装在驱动组件(图未示)上,驱动组件驱动第二光转向件45移动,以改变第一光转向件43与第二光转向件45之间的距离,从而实现成像模组100的对焦或变焦。第二光转向件45可包括第二反射镜451和第三反射镜453。第二反射镜451和第三反射镜453固定在用于驱动第二光转向件45运动的驱动组件上。具体地,第二反射镜451设置有第三反射面4511,第三反射镜453设置有第四反射面4531,第三反射面4511与第四反射面4531呈90°设置,第三反射面4511的一侧朝向第一反射面4311,且第三反射面4511与第一反射面4311平行;第四反射面4531的一侧朝向第二反射面4313,且第四反射面4531与第二反射面4313平行。第三反射面4511将经过第一反射面4311转向的光线转向至第四反射面4531,第四反射面4531再将经过第三反射面4511转向的光线转向至第二反射面4313,第二反射面4313对光线进行反射后,将光线射入图像传感器30。
请参阅图13,在另一个例子中,第一光转向件43和第二光转向件45均为反射棱镜。第一光转向件43可包括第一反射棱镜433和第二反射棱镜435,可采用粘胶粘接等方式将第一反射棱镜433和第二反射棱镜435固定在壳体90内。第一反射棱镜433设置有第一入射面4331、第一反射面4333及第一出射面4335。具体地,第一反射棱镜433靠近透镜组件20的一侧设置有第一入射面4331,且第一入射面4331与透镜组件20的光轴垂直,第一反射棱镜433远离透镜组件20的一侧设置有第一反射面4333,且第一反射面4333与透镜组件20的光轴呈45°,第一反射棱镜433靠近第二光转向件45的一侧设置有第一出射面4335,且第一出射面4335与第一入射面4331垂直设置。经过透镜组件20的光线可以从第一入射面4331进入第一反射棱镜433的内部,经过第一反射面4333转向并从第一出射面4335传输至第二光转向件45。第二反射棱镜435可包括第二入射面4351、第二反射面4353及第二出射面4355,其中,第二反射棱镜435靠近透镜组件20的一侧设置有第二反射面4353,且第二反射面4353与透镜组件20的光轴呈45°,第二反射棱镜435靠近第二光转向件45的一侧设置第二入射面4351,且第二入射面4351与第二反射面4353呈45°设置,第二入射面4351与第二出射面4355垂直设置,第二出射面4355与透镜组件20的光轴垂直设置。经过第二光转向件45转向的光线可以从第二入射面4351进入第二反射棱镜435内,经过第二反射面4353转向并从第二出射面4355传输至图像传感器30。
第二光转向件45可以安装在驱动组件(图未示)上,驱动组件驱动第二光转向件45移动,以改变第一光转向件43与第二光转向件45之间的距离,从而实现成像模组100的对焦或变焦。第二光转向件45可包括第三反射棱镜455。第三反射棱镜455固定在用于驱动第二光转向件45运动的驱动组件上。具体地,第三反射棱镜455可包括第三入射面4551、第三反射面4553及第四反射面4555。其中,第三反射面4553和第四反射面4555呈90°设置,第三入射面4551与第一反射棱镜433的第一出射面4335、第二反射棱镜435的第二入射面4351平行;第三反射棱镜455远离第一反射棱镜433的第一反射面4333的一侧设置有第三反射面4553,且第三反射面4553与第一反射棱镜433的第一反射面4333平行;第三反射棱镜455远离第二反射棱镜435的第二反射面4353的一侧设置第四反射面4555,且第四反射面4555与第二反射棱镜435的第二反射面4353平行。经过第一反射棱镜433转向的光线可以从第三入射面4551进入第三反射棱镜455的内部,再由第三反射面4553转向至第四反射面4555,再由第四反射面4555转向,从第三入射面4551射出进入第二反射棱镜435;在这里可以理解的是,第三入射面4551也是作为出射面使用。
请参阅图3及图14,在某些实施方式中,成像模组100还包括转向组件50。转向组件50可以用于对经过对焦组件40的光线进行转向。对焦组件40可以是图10至图13中任意实施方式的对焦组件40,在此不作限制。如图14所示,以对焦组件40为光转向件41为例,转向组件50可以是反射棱镜51。反射棱镜51包括入射面511、反射面513及出射面515。反射棱镜51的入射面511与光转向件41的出光面相对,且入射面511与透镜组件20的光轴相垂直;反射面513设置在远离光转向件41的一侧且与入射面511呈45°;出射面515与入射面511垂直设置,出射面515与图像传感器30的收光面31相对且平行。需要说明的是,除图14所示实施例外,在其他例子中,转向组件50也可以是反射镜,在此不作限制。并且,在成像模组100的空间允许的情况下,转向组件50的个数可以为一个或多个,在此也不作限制。图像传感器30可以接收经过转向组件50的光线,其中,图像传感器30的收光面31与透镜组件20的光轴平行。将图像传感器30的收光面31与透镜组件20的光轴平行放置,可以使图像传感器30的大小不受成像模组100高度的限制,从而可以增加图像传感器30的收光面31的面积,获得更好的成像效果。同时,经过对焦组件40及转向组件50的多次转向后,可以进一步拉长焦距,以实现更远距离的成像。
请参阅图3及图15,在某些实施方式中,成像模组100还包括转向组件50。转向组件50可以用于对经过透镜组件20的光线进行转向。如图15所示,转向组件50可以是反射棱镜51,反射棱镜51设置有入射面511、入射面513及入射面515。具体地,反射棱镜51靠近透镜组件20的一侧设置有入射面511,且入射面511与透镜组件20的光轴垂直,反射棱镜51的远离透镜组件20的一侧设置有反射面513,且反射面513与透镜组件20的光轴呈45°,反射棱镜51靠近图像传感器30的一侧设置出射面515,且出射面515与入射面511垂直设置。经过透镜组件20的光线从入射面511进入反射棱镜51的内部,经过入射面513转向并从出射面515传输至图像传感器30。需要说明的是,除图15所示实施例外,在其他例子中,转向组件50也可以是反射镜,在此不作限制。并且,在成像模组100空间允许的情况下,转向组件50的个数可以为一个或多个,在此也不作限制。图像传感器30可以接收经过转向组件50的光线。其中,图像传感器30的收光面31与透镜组件20的光轴平行。将图像传感器30的收光面31与透镜组件20的光轴平行放置,可以使图像传感器30的大小不受成像模组100高度的限制以增加图像传感器30的收光面31的面积,获得更好的成像效果。同时,经过转向组件50的转向后,可以进一步拉长焦距,以实现更远距离的成像。
当然,除图14和图15所示实施例外,在其他实施例中,图像传感器30的收光面31也可以与透镜组件20的光轴不平行,只要满足图像传感器30的收光面31与透镜组件20的光轴不垂直即可。
请参阅图18,本申请实施方式还提供一种电子设备1000。电子设备1000包括机壳500及成像模组100,成像模组100与机壳500结合。
其中,电子设备1000可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备(如智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜)、虚拟现实设备等,在此不作任何限制。在本发明的具体实施例中,电子设备1000为手机。
本申请实施方式的电子设备1000中设置有包含光学组件10的(图1所示)成像模组100。光学组件10可以实现光线的转向,使得成像模组100变为潜望式结构,降低了成像模组100的高度,进一步地,可以降低电子设备1000的厚度。此外,当电子设备1000对被摄物体进行摄像时,电子设备1000可能会发生抖动,影响成像效果。当电子设备1000发生了抖动,则可以通过成像模组100中的抖动驱动组件70(图16所示)驱动光学组件10中的第二光学元件13相对于第一光学元件11运动以改变第一表面111与第二表面131之间的夹角,从而实现抖动补偿,提升电子设备1000获取的图像的质量。
在本说明书的描述中,参考术语“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”等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,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,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方式进行变化、修改、替换和变型。
Claims (14)
1.一种光学组件,其特征在于,包括:
第一光学元件,所述第一光学元件包括第一表面;
第二光学元件,所述第二光学元件包括第二表面,所述第一表面与所述第二表面相对,光线穿过所述第一光学元件后由所述第二表面进行反射;及
弹性连接件,所述弹性连接件连接所述第一光学元件及所述第二光学元件,所述第二光学元件能够相对于所述第一光学元件运动以改变所述第一表面与所述第二表面之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述第一光学元件包括棱镜,所述第二光学元件包括反射镜。
3.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述弹性连接件包括弹性的透光胶层,所述透光胶层包括相背的第一面和第二面,所述第一面与所述第一表面粘接,所述第二面与所述第二表面粘接。
4.根据权利要求3所述的光学组件,其特征在于,所述透光胶层的折射率与所述第一光学元件的折射率相同。
5.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述弹性连接件包括弹簧,所述弹簧包括相背的第一端和第二端,所述第一端与所述第一表面连接,所述第二端与所述第二表面连接;所述弹簧的数量包括多个,多个所述弹簧的第一端分布于所述第一表面的周缘位置,多个所述弹簧的第二端分布于所述第二表面的周缘位置。
6.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述弹性连接件包括压电元件,所述压电元件包括相背的第一端和第二端,所述第一端与所述第一表面连接,所述第二端与所述第二表面连接;所述压电元件的数量包括多个,多个所述压电元件的第一端分布于所述第一表面,多个所述压电元件的第二端分布于所述第二表面。
7.一种成像模组,其特征在于,包括:
壳体;及
权利要求1-6任意一项所述的光学组件,所述第一光学元件与所述壳体固定连接。
8.根据权利要求7所述的成像模组,其特征在于,在所述弹性连接件为透光胶层或弹簧时,所述成像模组还包括:
电路板,所述电路板安装在所述第二光学元件的与所述第二表面相背的一面;及
抖动驱动组件,所述抖动驱动组件包括第一驱动件及第二驱动件,所述第一驱动件安装在所述电路板上,所述第二驱动件安装在所述壳体上,所述第一驱动件与所述第二驱动件相互作用以产生驱动力,所述驱动力用于驱动所述第二光学元件相对于所述第一光学元件运动。
9.根据权利要求7所述的成像模组,其特征在于,在所述弹性连接件为压电元件时,所述成像模组还包括电连接件,所述电连接件与所述压电元件电连接以为所述压电元件提供电信号。
10.根据权利要求7所述的成像模组,其特征在于,所述成像模组还包括:
透镜组件,所述透镜组件用于传输经过所述光学组件的光线;
图像传感器,所述图像传感器用于接收经过所述透镜组件的光线;及
对焦组件,所述对焦组件包括:
第一光转向件,所述第一光转向件用于对从所述透镜组件传输至所述图像传感器的过程中的光线进行转向;及
第二光转向件,所述第二光转向件用于对经过所述第一光转向件的光线进行转向,所述第二光转向件能够相对于所述第一光转向件移动,以改变光线从所述透镜组件传输至所述图像传感器的距离。
11.根据权利要求7所述的成像模组,其特征在于,所述成像模组还包括:
透镜组件,所述透镜组件用于传输经过所述光学组件的光线;
图像传感器,所述图像传感器用于接收经过所述透镜组件的光线;及
对焦组件,所述对焦组件包括至少一个光转向件,所述至少一个光转向件用于对从所述透镜组件传输至所述图像传感器的过程中的光线进行转向,所述对焦组件能够相对于所述透镜组件移动,以改变光线从所述透镜组件传输至所述图像传感器的距离。
12.根据权利要求10或11所述的成像模组,其特征在于,所述成像模组还包括转向组件,所述转向组件用于对经过所述对焦组件的光线进行转向,所述图像传感器接收经过所述转向组件的光线,所述图像传感器的收光面与所述透镜组件的光轴平行。
13.根据权利要求7所述的成像模组,其特征在于,所述成像模组包括:
透镜组件,所述透镜组件用于传输经过所述光学组件的光线;
图像传感器,所述图像传感器用于接收经过所述透镜组件的光线,所述图像传感器的收光面与所述透镜组件的光轴平行;及
转向组件,所述转向组件用于对经过所述透镜组件的光线进行转向,所述图像传感器接收经过所述转向组件的光线。
14.一种电子设备,其特征在于,包括:
机壳;及
权利要求7-13任意一项所述的成像模组,所述成像模组与所述机壳结合。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200818 |
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