CN111885292A - 摄像机构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种摄像机构及电子设备。摄像机构包括外壳、光路转换组件和成像组件。外壳两侧设有第一透光区、第二透光区。光路转换组件包括第一透反镜和第二透反镜，还具有第一反射面和第二反射面。第一透光区进光时，部分光线从第一反射面反射后穿透第一透反镜以射至成像组件，部分光线从第一透光镜穿透后由第二透光镜反射至成像组件；第二透光区进光时，部分光线从第二反射面反射后穿透第二透反镜以射至成像组件，部分光线从第二透光镜穿透后由第一透光镜反射至成像组件。该摄像机构可有效控制成本和占用空间，长期使用后容易保持摄像品质，能减少对成像组件的限制。

Description

摄像机构及电子设备

技术领域

本申请涉及摄像技术，尤其涉及一种摄像机构及电子设备。

背景技术

现在如手机、掌中宝等电子设备已成为人们生活中的必须品，自拍已经逐渐成为人们生后中必不可少的一部分。目前由于手机的轻薄化设计，对摄像头构成诸多限制，亟需改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种摄像机构及电子设备。

本申请实施方式提供了一种摄像机构，包括：外壳，所述外壳的相对两侧壁上分别设有第一透光区、第二透光区；光路转换组件，所述光路转换组件设在所述外壳内，所述光路转换组件位于所述第一透光区和所述第二透光区之间，所述光路转换组件包括：垂直连接的第一透反镜和第二透反镜，所述第一透反镜临近所述第一透光区设置且与所述第一透光区之间夹有第一锐角，所述第二透反镜临近所述第二透光区设置且与所述第二透光区之间夹有第二锐角，所述光路转换组件还具有：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面垂直连接在所述第一透反镜上，所述第一反射面位于所述第一透反镜的朝向所述第一透光区的一侧，所述第二反射面垂直连接在所述第二透反镜上，所述第二反射面位于所述第二透反镜的朝向所述第二透光区的一侧；成像组件，所述成像组件正对所述第一透反镜和所述第二透反镜设置，所述成像组件的光轴与所述第一透反镜、所述第二透反镜相垂直；其中，所述第一透光区进光时所述第二透光区被挡光，部分光线从所述第一反射面反射后穿透所述第一透反镜以射至所述成像组件，部分光线从所述第一透光镜穿透后由所述第二透光镜反射至所述成像组件；所述第二透光区进光时所述第一透光区被挡光，部分光线从所述第二反射面反射后穿透所述第二透反镜以射至所述成像组件，部分光线从所述第二透光镜穿透后由所述第一透光镜反射至所述成像组件。

根据本申请的摄像机构，在第一透光区进光时第二透光区被挡光时，从第一透光区射入的光线通过光路转换组件转向成像组件，在第二透光区进光时第一透光区被挡光时，从第二透光区射入的光线通过光路转换组件转向成像组件，两侧的进光可由一组成像组件成像，相当于前置摄像头和后置摄像头共用一组成像组件，在不减少摄像头数量的情况下，有效控制了摄像机构的成本，减少占用空间。可以理解的是，如果光路转换组件需要发生动作才能切换光路，不仅对驱动件的控制要求较高，而且也会在长期使用下驱动件容易松动导致定位不准，而本申请中光路转换组件不需要动作就可以完成两侧进光成像，因此摄像机构整体装配难度会下降，而且在长期使用后也容易保持摄像品质。这述设置还能减少对成像组件的限制，便于选择参数更加匹配的成像组件。

本申请实施方式提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例所述的摄像机构。

根据本申请的电子设备，在设置了上述摄像机构后，相当于设置了前后两个摄像头，且前置摄像头和后置摄像头共用一组成像组件，在不减少摄像头数量的情况下，有效控制了电子设备的成本。而本申请中光路转换组件不需要动作就可以完成两侧进光成像，因此摄像机构整体装配难度会下降，而且摄像机构长期使用后也容易保持摄像品质。

本申请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从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例的摄像机构在第一透光区进光且第二透光区被挡光时的光路成像原理简图。

图2是图1所示实施例的摄像机构在第二透光区进光且第一透光区被挡光时的光路成像原理简图。

图3是本申请另一个实施例的摄像机构的结构原理简图。

图4是一个实施例的摄像机构的光线路径图。

图5是一个实施例的电子设备的示意图。

附图标记：

电子设备1000、

摄像机构100、

外壳1、第一透光区11、第二透光区12、

光路转换组件2、第一透反镜21、第二透反镜22、第一反光镜23、第一反射面f1、第二反光镜24、第二反射面f2、第一锐角w1、第二锐角w2、半透半反膜25、

成像组件3、光轴31、

第一挡光件41、第二挡光件42。

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。

下面参考附图描述根据本申请实施方式的摄像机构的结构。

根据本申请的一种摄像机构100，如图1和图2所示，包括：外壳1、光路转换组件2和成像组件3。外壳1的相对两侧壁上分别设有第一透光区11、第二透光区12，光路转换组件2设在外壳1内，光路转换组件2位于第一透光区11和第二透光区12之间。为方便描述，假设外壳1的前侧壁上设有第一透光区11，外壳1的后侧壁上设有第二透光区12，从产品外观上看第一透光区11相当于前置摄像头的镜头，第二透光区12相当于后置摄像头的镜头。可以理解的是，现有技术的方案中外壳1的形状不作限制，有第一透光区11、第二透光区12也不仅限定在外壳1的前后侧壁上，也可以是左右侧壁等。

光路转换组件2包括：垂直连接的第一透反镜21和第二透反镜22，第一透反镜21临近第一透光区11设置且与第一透光区11之间夹有第一锐角w1，第二透反镜22临近第二透光区12设置且与第二透光区12之间夹有第二锐角w2。

光路转换组件2还具有：第一反射面f1和第二反射面f2，第一反射面f1垂直连接在第一透反镜21上，第一反射面f1位于第一透反镜21的朝向第一透光区11的一侧，第二反射面f2垂直连接在第二透反镜22上，第二反射面f2位于第二透反镜22的朝向第二透光区12的一侧。

成像组件3正对第一透反镜21和第二透反镜22设置，成像组件3的光轴31与第一透反镜21、第二透反镜22相垂直。

参阅图1，当第一透光区11进光，第二透光区12被挡光时，部分光线从第一反射面f1反射后穿透第一透反镜21以射至成像组件3，部分光线从第一透光镜穿透后由第二透光镜反射至成像组件3。也就是说，此时的第一透光镜21发挥了透镜的作用，第二透反镜22发挥了反射镜的作用，从第一透光区11射进的光线，通过第一反射面f1和第二透反镜22反射向成像组件3。

参阅图2，当第二透光区12进光，第一透光区11被挡光时，部分光线从第二反射面f2反射后穿透第二透反镜22以射至成像组件3，部分光线从第二透光镜穿透后由第一透光镜反射至成像组件3。也就是说，此时的第一透光镜21发挥了透镜的作用，第二透反镜22发挥了反射镜的作用，从第一透光区11射进的光线，通过第一反射面f1和第二透反镜22反射向成像组件3。

根据本申请的摄像机构100，在第一透光区11进光时第二透光区12被挡光时，从第一透光区11射入的光线通过光路转换组件2转向成像组件3，在第二透光区12进光时第一透光区11被挡光时，从第二透光区12射入的光线通过光路转换组件2转向成像组件3，两侧的进光可由一组成像组件3成像。如果把第一透光区11看成前置摄像头的镜头，第二透光区12看成后置摄像头的镜头，该摄像机构100相当于将前置摄像头和后置摄像头共用一组成像组件3，在不减少摄像头数量的情况下，有效控制了摄像机构100的成本，减少占用空间。

可以理解的是，如果光路转换组件2需要发生动作才能切换光路，光路转换组件2就需要连接在驱动件上，由驱动件驱动其切换位置。由于成像组件3的光轴31与第一透反镜21、第二透反镜22有位置关系要求，如果偏离要求的位置导致成像模糊，这不仅对驱动件的控制要求较高，而且也会在长期使用下驱动件容易松动导致光路转换组件2的位置切换不准。而本申请中光路转换组件2不需要动作就可以完成两侧进光成像，因此摄像机构100整体装配难度会下降，而且在长期使用后也不易松动，容易保持摄像品质。

另外还可以理解的是在常规设有前后摄像头的机构而言，摄像头的光轴沿外壳厚度方向设置，因此外壳的厚度限制了摄像头在轴线方向上的尺寸。以手机上的摄像机构为例，前置摄像头使用的是固定镜头，焦距和厚度不能增加，不能进行自动对焦，也不支持OIS防抖。由于手机厚度的限制，使得手机前置摄像头的镜片数量受限。本申请的方案如果用在手机中，可以将前置摄像头也利用后置摄像头的成像组件3结构，不需要额外增加前置摄像头，同时后置摄像头支持的自动对焦和OIS防抖，前置摄像头可以同样支持。由于本技术由于前置摄像头和后置摄像头是独立使用的，所以并不影响前置和后置的使用。另外由于成像组件3的光轴31不再沿外壳1的厚度方向设置，受到外壳1的厚度约束较小，因此便于选择参数更加匹配的成像组件3。

在一些实施例中，如图1所示，光路转换组件2包括：第一反光镜23和第二反光镜24，第一反光镜23垂直连接在第一透反镜21上，第一反射面f1位于第一反光镜23上，第二反光镜24垂直连接在第二透反镜22上，第二反射面f2位于第二反光镜24上。这样光路转换组件2的用料较少，重量也能减轻。具体地，第一反光镜23和第二反光镜24均是平面反光镜，结构简单，成本低，定位也容易。当需要挡光一侧有光漏入时，该平面反光镜可以达到遮光作用。

当然，本申请的方案不限于此，例如在图3所示，第一反射面f1和第二反光镜24位于三棱镜的两面上。可选地，为提高第一反射面f1、第二反射面f2的反射光与透射光的比率，有的方案中可以在第一反射面f1和第二反射面f2上设置反光膜，以增加光线反射比。这里增加反射比率的反光膜，可以采用现有技术公开的技术，这里不限定。

有的实施例中，如图1所示，第一透反镜21和第二透反镜22上均设有半透半反膜25，以调整光线照射在透反镜上时，反射光与透射光的比率。例如常规玻璃在入射光线时，近九成的光线透射玻璃，而仅一成光线反射回去，在增设了半透半反膜25后，光线射入半透半反膜25，有一半光线被反射，有一半光线透射过去。

可选地，半透半反膜25分别设在第一透反镜21和第二透反镜22的朝向成像组件3的一侧。这样加工膜层较容易，也有的方案中，将膜层夹设在透反镜的中间，例如透反镜为玻璃片制成时该玻璃片分成两片，且夹在膜层两侧。

在一些实施例中，第一锐角w1和第二锐角w2均为45度，这样整个摄像机构100在做光学分析的时候，角度都非常对称，便于简化计算过程，容易找到成像组件3与光路转换组件2的相对位置。当然，也有的实施例中，根据实际产品需求，会将第一锐角w1和第二锐角w2设置成不等于45度，此时也可以通过复杂的计算过程找到成像组件3的合理位置。

具体地，第一反射面f1和第一透反镜21在第一透光区11的垂直投影，完全覆盖第一透光区11。第二反射面f2和第二透反镜22在第二透光区12上的垂直投影，完全覆盖第二透光区12。这样一方面有利于捕捉足够光线转向成像组件3，另一方面光路转换组件2也能将不入光一侧的光线进行遮挡。

有利地，第一透光区11、第二透光区12与光路转换组件2的中心位置对齐，这样有利于管控成像品质。而且，便于简化计算过程，容易找到成像组件3与光路转换组件2的相对位置。

可以理解的是，本申请中第一透光区11和第二透光区12指的是外壳1在此处可以透光。第一透光区11和第二透光区12可以是形成在外壳1上的透光孔，有的方案中外壳1在第一透光区11、第二透光区12形成为透明壁以透光。

可选地，第一透光区11和第二透光区12均设有透光玻璃，透光玻璃可以是嵌在透光孔处，也可以是由外壳1本身的一部分形成。

在上述实施例中，第一透光区11、第二透光区12被挡光时，可以是由外部因素挡光，也可以由摄像机构100的自身结构挡光。例如，摄像机构100应用到手机中，手机通过用户手持使用，此时用户可以通过手来挡光。有的实施方式中，摄像机构100还包括：第一挡光件41和第二挡光件42，第一挡光件41可活动地设在外壳1上，以在第二透光区12进光时遮挡第一透光区11，第二挡光件42可活动地设在外壳1上，以在第一透光区11进光时遮挡第二透光区12。也就是说，通过摄像机构100的自身结构也可以实现挡光。

这里，第一挡光件41和第二挡光件42可以由手动拨动来切换位置，第一挡光件41和第二挡光件42也可以由电控驱动来切换位置，例如摄像机构100上设置驱动电机，驱动电机通过传动机构带动第一挡光件41、第二挡光件42活动。

在图3所示的具体实施例中，呈现了光线照射在光路转换组件2上时的路径转换效果，可以看出本申请的方案是基于潜望摄像头成像原理的基础上，将产品的前置摄像头设计为共用后置潜望式摄像头光路的结构。

在该示例中，由两个平面反射镜相垂直设置，形成第一反射面f1、第二反射面f2。第一透反镜21、第二透反镜22相垂直设置，两个第一透反镜21、第二透反镜22与两个平面反射镜形成X的形状。成像组件3由多个镜片组件，光线穿过多个镜片后到达成像面上。

下面参考图1-图5描述根据本申请实施例的电子设备1000结构。

根据本申请实施方式的电子设备1000，电子设备1000包括上述实施例所述的摄像机构100。在设置了上述摄像机构100后，相当于设置了前后两个摄像头，且前置摄像头和后置摄像头共用一组成像组件3，在不减少摄像头数量的情况下，有效控制了电子设备1000的成本。而本申请中光路转换组件2不需要动作就可以完成两侧进光成像，因此摄像机构100整体装配难度会下降，而且摄像机构100长期使用后也容易保持摄像品质。对镜头的限制也较少，有利于通过更大空间实现更好的成像品质。

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(例如智能手表、智能手环、智能眼镜、智能头盔)、无人机、头显设备等，在此不作限制。

根据本申请实施例的电子设备的其他结构、操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、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 (10)

1.一种摄像机构，包括：

外壳，所述外壳的相对两侧壁上分别设有第一透光区、第二透光区；

光路转换组件，所述光路转换组件设在所述外壳内，所述光路转换组件位于所述第一透光区和所述第二透光区之间，所述光路转换组件包括：垂直连接的第一透反镜和第二透反镜，所述第一透反镜临近所述第一透光区设置且与所述第一透光区之间夹有第一锐角，所述第二透反镜临近所述第二透光区设置且与所述第二透光区之间夹有第二锐角，所述光路转换组件还具有：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面垂直连接在所述第一透反镜上，所述第一反射面位于所述第一透反镜的朝向所述第一透光区的一侧，所述第二反射面垂直连接在所述第二透反镜上，所述第二反射面位于所述第二透反镜的朝向所述第二透光区的一侧；

成像组件，所述成像组件正对所述第一透反镜和所述第二透反镜设置，所述成像组件的光轴与所述第一透反镜、所述第二透反镜相垂直；其中，

所述第一透光区进光时所述第二透光区被挡光，部分光线从所述第一反射面反射后穿透所述第一透反镜以射至所述成像组件，部分光线从所述第一透光镜穿透后由所述第二透光镜反射至所述成像组件；

所述第二透光区进光时所述第一透光区被挡光，部分光线从所述第二反射面反射后穿透所述第二透反镜以射至所述成像组件，部分光线从所述第二透光镜穿透后由所述第一透光镜反射至所述成像组件。

2.根据权利要求1所述的摄像机构，所述光路转换组件包括：

第一反光镜，所述第一反光镜垂直连接在所述第一透反镜上，所述第一反射面位于所述第一反光镜上；

第二反光镜，所述第二反光镜垂直连接在所述第二透反镜上，所述第二反射面位于所述第二反光镜上。

3.根据权利要求1所述的摄像机构，所述第一透反镜和所述第二透反镜上均设有半透半反膜。

4.根据权利要求3所述的摄像机构，所述半透半反膜分别设在所述第一透反镜和所述第二透反镜的朝向所述成像组件的一侧。

5.根据权利要求1所述的摄像机构，所述第一锐角和所述第二锐角均为45度。

6.根据权利要求1所述的摄像机构，所述第一透光区和所述第二透光区均设有透光玻璃。

7.根据权利要求1所述的摄像机构，还包括：

第一挡光件，所述第一挡光件可活动地设在所述外壳上，以在所述第二透光区进光时遮挡所述第一透光区；

第二挡光件，所述第二挡光件可活动地设在所述外壳上，以在所述第一透光区进光时遮挡所述第二透光区。

8.根据权利要求1-7所述的摄像机构，所述第一反射面和所述第一透反镜在所述第一透光区的垂直投影，完全覆盖所述第一透光区；

所述第二反射面和所述第二透反镜在所述第二透光区上的垂直投影，完全覆盖所述第二透光区。

9.根据权利要求1-7所述的摄像机构，所述第一透光区、所述第二透光区与所述光路转换组件的中心位置对齐。

10.一种电子设备，所述电子设备包括权利要求1-9中任意一项所述的摄像机构。

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