CN112532814A - 潜望式摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种潜望式摄像模组，其包括：第一反射元件，其包括第一反射面，用于反射入射光使其纵向转折；光学镜头，其用于接收所述第一反射元件所反射的光，并向像方输出可成像光束；第二反射元件，其包括至少一个第二反射面，适于使所述可成像光束横向转折至少一次；以及感光芯片，其适于接收经横向转折后的所述可成像光束；其中，所述第一和第二反射元件的所有光学面中的至少一个具有阻光结构，并且所述阻光结构设置在所述至少一个光学面的边缘区域；其中所述光学面包括反射面、入射面或出射面。本申请可以缩小潜望式摄像模组的体积，使潜望式摄像模组的结构更加紧凑；可以更好地适配具有较大焦距的光学镜头；可以抑制或避免引入杂散光的风险。

Description

潜望式摄像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及摄像模组技术领域，具体地说，本发明涉及潜望式摄像模组的解决方案及相应的电子设备。

背景技术

随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、大芯片、小尺寸、大光圈是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。

当前，人们对于便携式电子设备(比如平板电脑、智能手机等等)的摄像功能需求仍在快速增加，电子设备所配置的摄像模组逐渐实现了背景虚化、夜间拍摄、双摄变焦等诸多功能。其中，由于潜望式摄像模组的应用，双摄变焦的能力正在逐渐增加，例如其光学变焦能力已经由2倍变焦提升至3倍变焦甚至是5倍变焦。可以说潜望式摄像模组极大地改变了人们对便携式电子设备(例如智能手机)摄影能力的认知，具有广阔的市场前景。

然而，现有的潜望式摄像模组存在体积大、结构复杂等问题。在便携式电子设备(例如智能手机)内部，可谓寸土寸金。如果潜望式摄像模组据较大空间，则电池、主板等其他配件的尺寸将被牺牲，不利于提升手机的综合价值。因此，人们期待潜望式摄像模组的体积缩小，结构更加紧凑。

另一方面，潜望式摄像模组的特长主要是远摄，即清楚地拍摄远处的画面。这导致潜望式摄像模组往往需要配备具有较大焦距的光学镜头，以便作为长焦摄像模组来使用。在光学理论的限制下，基于大焦距的光学镜头所构建的光路需要具有足够的长度，这成为缩小手机潜望式摄像模组尺寸的难点之一。

进一步地，当前的消费电子市场需求量巨大，且产品更新换代极快。因此，人们还期待用于便携式电子设备(例如智能手机)的摄像模组的设计方案适于大规模量产，且有助于提升生产效率和生产良率的提升。

更进一步地，潜望模组不同于普通模组，其光路具有转折，导致光在穿梭过程中容易被途中的结构件(例如镜筒边缘、反射元件边缘、支架边缘等)反射而产生杂散光，不利于提升成像质量。长焦摄像模组通常体积大于普通摄像模组，光学元件数量多且复杂，这可能会导致模组组装难度增加，组装工艺复杂。因此，在解决杂散光问题的时候，还有必要考虑到如何精简模组的结构，如何提高光学元件及各种支撑结构的集成度。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种可以减小潜望式摄像模组所占用体积的解决方案。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种潜望式摄像模组，其包括：第一反射元件、光学镜头、第二反射元件和感光芯片。其中第一反射元件用于反射入射光使其纵向转折；光学镜头用于接收所述第一反射元件所反射的光，并向像方输出可成像光束；第二反射元件包括至少一个第二反射面，所述至少一个第二反射面适于使所述可成像光束横向转折至少一次；感光芯片适于接收经所述第二反射元件横向转折后的所述可成像光束。其中，所述第一反射元件和所述第二反射元件的所有光学面中，其中至少一个光学面具有阻光结构，并且所述阻光结构设置在所述至少一个光学面的边缘区域；其中所述光学面包括反射面、入射面或出射面，所述反射面包括所述第一反射面或所述第二反射面。

其中，所述第一反射元件为棱镜，所述棱镜包括入射面和出射面，所述阻光结构设置于所述入射面和/或所述出射面的边缘区域。

其中，所述第二反射元件为棱镜，所述棱镜包括入射面和出射面，所述阻光结构设置于所述入射面和/或所述出射面的边缘区域。

其中，所述第一反射元件和/或所述第二反射元件为反射镜，所述反射镜具有反射面，所述阻光结构设置于所述反射面的边缘区域。

其中，所述第一反射面为45度反射面，所述第二反射元件包括至少两个第二反射面，所述第二反射面为45度反射面。

其中，所述第二反射元件的横向剖面呈平行四边形，所述第二反射元件的两个互相平行的侧面构成两个所述第二反射面，所述第二反射元件的两个端面分别构成所述第二反射元件的入射面和出射面。

其中，所述第二反射元件包括多组所述第二反射面，每组具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行，并且相邻的任意两组所述第二反射面呈“V”形或倒“V”形布置；所述第二反射元件为单个棱镜，所述棱镜的侧面构成所述第二反射面，所述棱镜的两个端面分别构成所述第二反射元件的入射面和出射面。

其中，所述的阻光结构设置于所述第二反射面。

其中，所述的阻光结构还设置于所述第二反射元件的入射面和/或出射面。

其中，所述的阻光结构还设置于所述第一反射元件的第一反射面、入射面和/或出射面。

其中，所述阻光结构的中央形成通光孔，所述通光孔为圆形、椭圆形或矩形。

其中，所述阻光结构设置于多个所述光学面，所述阻光结构包括第一阻光结构和第二阻光结构，其中所述的第一阻光结构具有圆形或椭圆形通光孔，所述的第二阻光结构具有矩形通光孔，所述第一阻光结构设置于靠近物方的一个或多个光学面，所述第二阻光结构设置于靠近像方的一个或多个光学面。

其中，所述第一反射元件为三棱镜，所述三棱镜的斜面为所述第一反射面，所述三棱镜的两个互相垂直的侧面分别为所述第一反射元件的入射面和出射面。

其中，所述第一反射元件的入射面具有可见光增透膜和滤色膜；或者所述第一反射元件的出射面具有可见光增透膜和滤色膜；或者所述第一反射元件的入射面具有可见光增透膜，且所述第一反射元件的出射面具有滤色膜。

其中，所述第二反射元件为棱镜，所述第二反射元件具有入射面和出射面；其中，所述第一反射元件的入射面和出射面，以及所述第二反射元件的入射面和出射面这四个光学面中，其中至少一个具有可见光增透膜，且其中至少一个具有滤色膜。

其中，所述第一反射元件和所述第二反射元件的所述光学面中，其中至少一个具有可见光增透膜，且其中至少一个具有滤色膜，并且，所述可见光增透膜和所述滤色膜均设置于所述阻光结构的通光孔。

其中，所述可见光增透膜和所述滤色膜位于同一个所述的光学面。

其中，所述可见光增透膜和所述滤色膜分别位于不同的所述光学面。

其中，所述光学镜头包括至少三个透镜，所述透镜的通光孔径的轮廓为圆形或者其轮廓的至少一部分区段呈圆弧状。

其中，所述光学镜头具有大于等于15mm的有效焦距或者具有小于等于25度的视场角。

其中，所述光学镜头具有大于等于18mm的有效焦距或者具有小于等于20度的视场角。

其中，所述光学镜头具有大于等于25mm的有效焦距或者具有小于等于15度的视场角。

其中，所述阻光结构为通过丝印、镀、涂覆或油墨印刷工艺制作在所述第一反射元件或所述第二反射元件的光学面的薄膜；或者所述阻光结构是直接成型在所述第一反射元件或所述第二反射元件的光学面的阻光构件；或者所述第一反射元件或所述第二反射元件的光学面设置环形凹槽，所述阻光结构是嵌入所述环形凹槽的预先成型的阻光构件。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电子设备，其包括：前述任一潜望式摄像模组，其中，所述第一反射元件的入射光的入射方向与所述电子设备的厚度方向一致。

与现有技术相比，本申请具有下列至少一个技术效果：

1.本申请可以缩小潜望式摄像模组的体积，使潜望式摄像模组的结构更加紧凑。

2.本申请可以更好地适配具有较大焦距的光学镜头。

3.本申请的潜望式摄像模组适于大规模量产，且有助于提升生产效率和生产良率的提升。

4.本申请的潜望式摄像模组可以降低因光束穿越不同介质而导致的损耗，从而确保感光芯片具有足够的受光量，进而提升成像品质。

5.本申请的潜望式摄像模组可以抑制光路转折而导致的杂散光，从而提升成像品质。

6.本申请不需要额外的独立遮光元件，有助于减小模组体积。

7.本申请可以将增透膜、滤色膜等布置在光学反射元件的表面，从而避免使用单独的滤色镜，有助于减小模组体积。

8.本申请可以通过在多个反射面布置遮光结构，来抑制或避免光学路径长、光路多次转折而带来的引入杂散光的风险，从而保障模组的成像品质。

9.本申请可以通过在不同的光学面(光学面包括入射面、反射面和出射面)布置不同具有不同形状通光孔的遮光构件，使得感光芯片不同区域处的受光量大致均匀，从而提升成像品质。

附图说明

图1示出了本申请一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图2示出了一个比较例的潜望摄像模组的光路原理示意图；

图3示出了一个第二反射元件30的内部光路示意图；

图4示出了本申请另一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图5示出了本申请另一个实施例中的横向剖面呈倒“V”形的棱镜的内部光路示意图；

图6示出了本申请一个实施例的具有阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图7示出了阻光结构50与其所在的反射元件表面的位置关系的示意图；

图8示出了本申请另一个实施例的具有阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图9示出了本申请另一个实施例的具有阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图10示出了本申请一个具有阻光结构的变形的实施例的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图11示出了本申请一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图12示出了本申请另一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图13示出了本申请又一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图14示出了本申请再一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图15示出了本申请一个实施例中的第一反射元件的纵向剖面示意图；

图16示出了本申请另一个实施例中的第一反射元件的纵向剖面示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1示出了本申请一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图1，本实施例中，潜望式摄像模组包括沿光路依次布置的第一反射元件10、光学镜头20、第二反射元件30以及感光芯片40。其中，所述第一反射元件10用于反射入射光，使其纵向转折90度(需注意，本实施例中，转折的角度允许一定的公差存在，即如果光束转折的角度在公差范围内，可视为转折90度)。所述光学镜头20用于接收所述第一反射元件10所反射的光，并向像方输出可成像光束。所述第二反射元件30包括两个反射面，所述两个反射面适于使所述可成像光束横向转折两次。所述感光芯片40适于接收经所述第二反射元件30横向转折后的可成像光束。需注意，为更加清楚地显示光路，图1中省略了模组外壳、驱动器、支架、IR滤色片、各光学元件之间的连接结构、线路板组件等结构，应当理解，这些图1中被省略的结构可以是所述潜望式摄像模组的一部分。本实施例中，纵向是指第一反射元件的入射光的入射方向，即整个潜望式摄像模组的入射光的入射方向，横向则是指与纵向垂直的方向。

下面对本实施例的潜望式摄像模组的成像光路做更详细地介绍。首先，入射光经过第一反射元件10的第一反射面反射，纵向转折90度到达光学镜头。其中，光学镜头20内部可以包含至少三个透镜。接着，光束经过光学镜头20到达第二反射元件30并被其第一个第二反射面反射，该光束横向转折大约90度到达第二反射元件30的另一第二反射面，然后，该光束再横向转折约90度，最终到达感光芯片40。本实施例中的第一反射元件10、第二反射元件30可以均为棱镜，在其他实施例中，第一反射元件10、第二反射元件30可以均是反射镜，或者第一反射元件10、第二反射元件30可以是反射镜和棱镜的组合。棱镜的反射面可以基于全反射原理实现，反射镜的反射面可以基于镜面反射原理实现。本实施例中，第一反射面、第二反射面均可以是45度反射面。需要注意，考虑到制造和组装公差，第一反射面、第二反射面的布置角度并不要求绝对等于45度，只要角度在公差范围内，均可视为45度反射面。更具体地，45度反射面可以理解为与入射光呈约45度角的反射面。本申请中，偏差值在5度以内，可视为正常公差。例如两者夹角为40-50度时，可视为两者呈45度角；两者夹角在±5度范围内，可视为两者平行；两者夹角为85-95度时，可视为两者垂直。进一步地，本实施例中，所述第一反射元件10为三棱镜，所述三棱镜的斜面为第一反射面11，所述三棱镜的两个互相垂直的侧面分别作为所述第一反射元件的入射面12和出射面13。

本实施例的潜望式摄像模组为长焦潜望模组。长焦潜望模组可以具有大于等于15mm的有效焦距，或者其可以具有小于等于25度的视场角。通常来说，较长的焦距就必须有较长的后焦距(镜头最后一个镜片表面距离感光芯片的距离)，因为感光芯片只有在焦距附近处，成像才会清晰。如果采用常规潜望模组的设计(棱镜—镜头—感光芯片三者在一条直线上)，那具有大于等于15mm有效焦距的潜望摄像模组总体长度将会非常大(例如20mm以上，甚至25mm以上)，这将会占据很大的手机内部空间，这是不希望的。所以本实施例为了缩小长焦潜望模组的总体长度，在镜头后方设置一个反射元件，将光线再一次进行转折。进一步地，图3示出了一个第二反射元件30的内部光路示意图。如图1和图3所示，本实施例中，在光学镜头后方设置了一个第二反射元件30，第二反射元件30为棱镜，该棱镜设置两个第二反射面31、32(可以基于全反射原理实现)，且两个第二反射面31、32基本平行，光从入射面33入射，在第二反射元件30中先经历了一次约90度的横向转折A，然后再进行一次约90度的横向转折B，从而恢复光束入射第二反射元件30时的方向，最后从出射面34出射。这种设计可以将潜望模组总体长度缩小，所缩小的长度约为横向转折A的长度。进一步地，本实施例中，进入所述第一反射元件10的所述入射光的入射方向平行于所述感光芯片40的感光面。

更具体地，图2示出了一个比较例的潜望摄像模组的光路原理示意图。该比较例采用的是当前用于手机的潜望摄像模组的典型结构。参考图2，该比较例中，各光学元件基本呈直线排布。即，入射光进入第一反射元件后纵向转折90度，然后经过光学镜头，再沿直线入射至感光芯片。然而，对于高倍长焦模组(有时也称为远摄模组)来说，它往往需要配备具有较大焦距的光学镜头，为了清晰成像，感光芯片需要设置在焦点附近的位置处，这就导致采用传统结构的潜望摄像模组中，感光芯片不得不布置到距离镜头后端面较远的位置，从而使得潜望摄像模组的长度较长，不利于缩小摄像模组所占用的电子设备内部空间。而本申请的图1所示的实施例中，通过在摄像模组的后焦区段设置第二反射元件，将经过光学镜头的可成像光束折叠，从而使得感光芯片可以布置在更加靠近光学镜头的位置处，进而使摄像模组的结构紧凑，帮助减小摄像模组所占用的体积。

进一步地，仍然参考图1，在本申请的一个实施例中，所述第二反射元件30为棱镜，并且所述棱镜的横向剖面呈平行四边形，所述棱镜的两个互相平行的侧面构成两个所述第二反射面31、32。由于棱镜的折射率为n通常大于1，因此假设光在第二反射元件30中经过了长度为L的距离，在光学角度上，可视为光经过了长度为nL的路程(即光在棱镜中的光程))，所以在光学镜头后面设置棱镜作为第二反射元件30，可以让总体光路缩小(nL-L)的长度。从这个角度来说，也可以使得感光芯片设置在更加靠近光学镜头后端面的位置处，进而使摄像模组的结构紧凑，帮助减小摄像模组所占用的体积。

进一步地，仍然参考图1，在本申请的一个实施例中，采用了横向剖面呈平行四边形的棱镜作为第二反射元件30，并且所述棱镜的两个端面分别构成所述第二反射元件30的入射面33和出射面34。这种设计有助于减少因光束穿越不同介质而导致的损耗。具体来说，现有技术中，通常采用三棱镜或者反射镜来实现反射面。其中三棱镜的形状可以参考图1中的第一反射元件10。三棱镜的斜面通常为反射面，两个互相垂直的侧面可以分别作为入射面和出射面。如果想让光线在光学镜头后方至少转折两次，那么常规的做法会在镜头后方设置两个三棱镜。而本实施例中，采用了横向剖面呈平行四边形的棱镜作为第二反射元件30，其体积小于两个三棱镜的体积。进一步地，对于用两个三棱镜来实现两个第二反射面的方案，其光的历程将是棱镜-空气-棱镜，这样光难免会在棱镜与空气的界面上发生损失，对于进光量本来就不足的长焦潜望模组来说，这种损失可能是难以承受的。而本实施例中，将两个第二反射面31、32集成在一个单体反射元件上，即集成在一个横向剖面呈平行四边形的棱镜上。这样既减少了第二反射元件的数量，降低了组装难度，又避免了多个反射元件带来的体积增加。更进一步地，相对于两个三棱镜的方案，本实施例可以减少多余的一个入射面和一个出射面，光只在一个同一个棱镜中传输，这样可减少棱镜-空气-棱镜这种历程下光线的损失，从而确保感光芯片能够接收到足够的进光量，从而提升成像品质。当然，图1的这种设计并不是唯一的，在另一些实施例中，第二反射元件30可以被替换成分离的两个反射镜。此时光被镜面反射，光从镜头射出后的历程是镜面-空气-镜面-空气，由于光不需要穿过较厚的棱镜，这种设计也可以在一定程度上减小光的损失。

进一步地，图4示出了本申请另一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图4，本实施例中，第二反射元件30采用了异性形状的棱镜，该棱镜具有两组第二反射面，其中每组具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行。并且，两组第二反射面呈倒“V”形布置。所述第二反射面均由所述棱镜的侧面构成，所述棱镜的两个端面则分别构成所述第二反射元件30的入射面33和出射面34。更具体地，参考图4，两个第二反射元件31、32构成第一组，另两个第二反射元件35、36构成第二组，第一组合第二组共同构成倒“V”形。进一步地，本实施例中，构成第二反射元件30的棱镜的横向剖面呈倒“V”形。图5示出了本申请另一个实施例中的横向剖面呈倒“V”形的棱镜的内部光路示意图。参考图4和图5，本实施例中，光经过并被第一反射元件10上的反射面11反射，转折90度到达光学镜头20(其内部包含至少三个透镜)，然后经过光学镜头20到达第二反射元件30并被第二反射面31反射，光横向转折90度到达第二个第二反射面32，再横向转折90度到达第三个第二反射面35，再转折90度到达第四个第二反射面36，最后再横向转折90度，最终到达感光芯片。本实施例中的第一反射元件10、第二反射元件30均为棱镜。但需要理解，在本申请的其他实施例中，第一反射元件10、第二反射元件30也可以均是反射镜，或者是反射镜和棱镜的组合。进一步地，本实施例中，进入所述第一反射元件10的所述入射光的入射方向平行于所述感光芯片40的感光面。

进一步地，参考图5，光在通过光学镜头后成为可成像光束，该可成像光束入射至第二反射元件30后，经历了四次横向转折A、B、C、D，其中转折A和C的长度为缩小长焦潜望模组总体长度作出了贡献，即长焦潜望模组总体长度可以缩小的的长度接近转折A和转折C的长度之和。因此，本实施例的方案可以显著地缩小潜望模组的总长，从而使模组结构紧凑。并且，本实施例中将四个第二反射面31、32、35、36集成在同一个第二反射元件30上，这样既减少了反射元件的数量，降低组装难度，又避免了多个反射元件带来的体积增加。更进一步的，本实施例方案还可以减少多余的入射面和出射面，进而减少棱镜-空气-棱镜这种历程下光线的损失。

进一步地，仍然参考图4，在本申请的一个实施例中，第二反射元件可以是轴对称形状。这样光在第二反射元件30中经历的两次横向转折A、C的光程尽可能的相等，这使得从第二反射元件30出射的光可以尽可能的与入射至第二反射元件的光向重合，以便第一反射元件10的出射面13的中心、光学镜头20的中心、第二反射元件30的入射面33的中心、第二反射元件30的出射面34的中心与感光芯片40的成像面的中心尽可能的保持在同一条直线上，即增加所有部件的同心度。通过增加所有部件的同心度，可以有助于提升成像质量。当然，本申请的其它实施例中，也可以不要求上述元件的中心在同一条直线上，这样可以降低组装精度的要求，这可以适用于对成像质量要求不高的长焦潜望摄像模组。

进一步地，仍然参考图4，本实施例提供的具有倒“V”形棱镜的长焦潜望模组可以具有大于等于18mm的有效焦距，或者其可以具有小于等于20度的视场角。优选地，该长焦潜望模组可以具有大于等于25mm的有效焦距，或者其可以具有小于等于15度的视场角。需注意，作为比较，一般的基于直线型设计(如图3所示)的常规潜望摄像模组，具有大于等于18mm有效焦距的潜望摄像模组总体长度将会非常大(例如25mm以上，甚至30mm以上)。图4所示的方案中，潜望摄像模组的总体长度可以被显著降低。

进一步地，基于图4的第二反射元件30的设计，还可以推出一系列变形的实施例。在图4的实施例中，作为第二反射元件30的异形棱镜具有两组共四个第二反射面，而在其他变形的实施例中，作为第二反射元件30的异形棱镜可以具有更多组的第二反射面。这些第二反射面可以以图4所示的两组反射面作为基本单元进行循环地排列。即该异形棱镜的横向剖面可以是由多个“V”形或倒“V”形拼接而成的形状(例如“W”形或倒“W”形)。换句话说，在变形的实施例中，所述第二反射元件30可以包括多组所述第二反射面，其中每组均具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行，并且相邻的任意两组所述第二反射面呈“V”形或倒“V”形布置。所述第二反射元件为单个棱镜，所述棱镜的侧面构成所述第二反射面，所述棱镜的两个端面分别构成所述第二反射元件的入射面和出射面。所述棱镜的横向剖面呈“V”形或倒“V”形，或者呈现由多个“V”形和/或多个倒“V”形拼接而成的形状。

进一步地，图6示出了本申请一个实施例的具有阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。图6的视角下，可以清楚示出第一反射元件10的出射面13。参考图6，本实施例中，该出射面13的边缘区域可以设置阻光结构50。该阻光结构50具有吸收光线(或者抑制光线反射)的功能，例如该阻光结构50可以具有较深的颜色(例如黑色、褐色等等颜色)。在具体实现上，阻光结构可以是深色的丝印薄膜、深色的镀膜、涂覆在反射元件表面的深色薄膜、油墨印刷在反射元件表面的深色薄膜，阻光结构也可以是注塑成型的阻光构件，该阻光构件可以直接成型在反射元件表面，也可以在反射元件表面的边缘区域设置环形凹槽然后将预先成型的阻光构件嵌入该环形凹槽。图7示出了阻光结构50与其所在的反射元件表面的位置关系的示意图。可以看出，阻光结构50设置在其所在的反射元件表面的边缘区域，这样，该反射元件表面的中央区域可以形成通光孔。本实施例中，潜望式摄像模组的其它元件的结构和位置关系与图1所示的实施例一致，此处不再赘述。

进一步地，图8示出了本申请另一个实施例的具有阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。图8的视角下，可以清楚示出第二反射元件30的入射面33。参考图8，本实施例中，该入射面33的边缘区域可以设置阻光结构50。阻光结构50的具体实现方式,阻光结构50与其所在的反射元件表面的位置关系均可以参考前一实施例,此处不再赘述。另外，本实施例中，潜望式摄像模组的其它元件的结构和位置关系与图1所示的实施例一致，此处也不再赘述。

进一步地，图9示出了本申请另一个实施例的具有阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。图9的视角下，可以清楚示出第二反射元件30的一个第二反射面32。参考图9，本实施例中，该第二反射面32的边缘区域可以设置阻光结构50。阻光结构50的具体实现方式,阻光结构50与其所在的反射元件表面的位置关系均可以参考前面的实施例,此处不再赘述。另外，本实施例中，潜望式摄像模组的其它元件的结构和位置关系与图1所示的实施例一致，此处也不再赘述。

上述三个实施例中，潜望式摄像模组均可以抑制光路转折而导致的杂散光，从而提升成像品质。并且，上述三个实施例的潜望式摄像模组中，不需要额外的独立遮光元件，有助于减小模组体积。需要注意，上述三个实施例并非穷举。在本申请的其它实施例中，也可以采用变形的阻光结构设置方案。例如，可以把反射面(反射面可以包括所述第一反射面或所述第二反射面)、入射面和出射面均视为光路经过的光学面。对于所述第一反射元件和所述第二反射元件的所有光学面，其中至少一个光学面具有阻光结构，并且所述阻光结构设置在所述至少一个光学面的边缘区域，即可在一定程度上抑制光路转折而导致的杂散光，从而提升成像品质，同时也有助于减小模组体积。

在图6、8、9所示的实施例中，第二反射元件30均采用了横向剖面呈平行四边形的棱镜，需要注意，本申请的第二反射元件30并不限于这种棱镜。例如，在一个变形的实施例中，第二反射元件30可以是三棱镜。图10示出了本申请一个具有阻光结构的变形的实施例的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图10，本实施例中，第二反射元件30采用了三棱镜，该三棱镜具有一个入射面，一个出射面和一个第二反射面，其中第二反射面为三棱镜的斜面。第二反射元件30的出射面34a设置有所述阻光结构50。阻光结构50设置在所述出射面34a的边缘区域。本实施例中，光路在第二反射元件30中仅横向转折一次，但仍可以起到折叠光路，减少摄像模组长度的作用。

进一步地，图11示出了本申请一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图11，本实施例中，潜望式摄像模组的光路上可以设置多个所述阻光结构。并且，所述阻光结构的中央形成通光孔，所述通光孔可以是圆形、椭圆形或矩形。本实施例中，阻光结构包括第一阻光结构51和第二阻光结构52。第一阻光结构51具有圆形或椭圆形通光孔，第二阻光结构52具有矩形通光孔。其中，第一阻光结构51设置于第一反射元件10的出射面13，第二阻光结构52设置于第二反射元件30的出射面34。长焦摄像模组具有焦距长、光学总长大、光学路径长、光路转折次数多等特点，这导致光在摄像模组模组内部穿梭的路程相对于普通潜望模组(光进行一次转折)会比较长，且本实施例的光路较为复杂(经过多次转折)，在光的穿梭过程中会被途中的结构件(例如镜筒边缘、反射元件边缘、支架边缘)反射导致杂散光的产生。而本实施例中，通过在多个光学面布置遮光结构，可以抑制或避免光学路径长、光路多次转折而带来的引入杂散光的风险，从而保障模组的成像品质。进一步地，本实施例中，在不同的光学面(光学面包括入射面、反射面和出射面)布置具有不同形状通光孔的阻光结构，使得感光芯片不同区域处的受光量大致均匀，从而提升成像品质。具体来说，由于光学镜头的的透镜的通光孔径通常呈圆形，或者由圆形切割而成(切割后，透镜的通光孔径的轮廓的至少一部分呈圆弧状)。因此在光学镜头的前端或后端布置通光孔为圆形或椭圆形的遮光结构，有利于与光学镜头匹配，避免所拍摄图像的边缘区域与中央区域的受光量不均匀的问题；此外，因为光学镜头的拍摄成像形状大致上是圆形的，通光孔的形状与成像形状相匹配，使得拍摄成像的光可以通过反射元件，而一些杂散光(如光被摄像模组内部结构反射形成的杂散光)则被通光孔外的阻光结构阻挡，从而避免这些杂散光影响成像质量。

相应地，由于感光芯片的感光面通常是矩形的，在靠近感光芯片的光学面上设置具有矩形通光孔的第二阻光结构，也有助于使得感光芯片不同区域(例如边缘区域和中央区域)处的受光量大致均匀，从而提升成像品质。另一方面，矩形通光孔的形状与感光芯片感光区相匹配，矩形通光孔可以将拍摄成像的光限制为矩形并尽可能全部落在感光芯片感光区上。如果不设置阻光结构或者阻光结构的形状不匹配，矩形通光孔外的光可能落在感光芯片感光区外，被引线、电子元器件或者其他模组内部结构反射，从而形成杂散光，这些杂散光可能影响成像质量，而设置具有矩形通光孔的第二阻光结构，可以很好地抑制或避免这种情况。

进一步地，图12示出了本申请另一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图12，本实施例中，潜望式摄像模组的光路上可以设置多个所述阻光结构。阻光结构可以包括第一阻光结构51和第二阻光结构52。第一阻光结构51具有圆形或椭圆形通光孔，第二阻光结构52具有矩形通光孔。本实施例中，第一阻光结构51设置于第二反射元件30的入射面33，第二阻光结构52设置于第二反射元件30的出射面34。

进一步地，图13示出了本申请又一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图13，本实施例中，潜望式摄像模组的光路上可以设置多个所述阻光结构。该阻光结构可以包括第一阻光结构51和第二阻光结构52。第一阻光结构51具有圆形或椭圆形通光孔，第二阻光结构52具有矩形通光孔。本实施例中，第二反射元件30具有两个第二反射面31、32。第一阻光结构51设置于第二反射元件30的第一个第二反射面31，第二阻光结构52设置于第二个第二反射面32。本实施例中，第一阻光结构51的通光孔呈椭圆形，这是因为在第二反射面为45度反射面，截面为圆形的光束投影在该45度反射面后将会呈现椭圆的形状，因此这种情形下，通光孔呈椭圆形的第一阻光结构51可以具有更好的效果。

进一步地，图14示出了本申请再一个实施例的具有多个阻光结构的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。本实施例中，第二反射元件30采用了如图4所示的异形棱镜。与图4的实施例的区别是，本实施例中，在潜望式摄像模组的光路上可以设置多个所述阻光结构。该阻光结构可以包括第一阻光结构51和第二阻光结构52。第一阻光结构51具有圆形或椭圆形通光孔，第二阻光结构52具有矩形通光孔。本实施例中，第二反射元件30具有四个第二反射面。第一阻光结构51设置于第二反射元件30的入射面33以及第二个第二反射面32，第二阻光结构52设置于第三个第二反射面35以及出射面34(第二反射元件30的入射面33、第二个第二反射面32、第三个第二反射面35以及出射面34的位置也可以参考图4)。

上述实施例以外，本申请还可以具有多个变形的实施例，这些实施例中，所述第一阻光结构可以设置于靠近物方的一个或多个光学面，所述第二阻光结构可以设置于靠近像方的一个或多个光学面，即相比第一阻光结构，第二阻光结构设置在靠近像方的一侧。

进一步地，图15示出了本申请一个实施例中的第一反射元件的纵向剖面示意图。参考图15，本实施例中，所述第一反射元件10为三棱镜，其包括一个入射面12、一个出射面13和一个第一反射面11，其中入射面12设置有可见光增透膜61和滤色膜62，滤色膜62可以是红外滤光膜。本实施例的滤色膜62可以取代传统摄像模组中的独立滤色片，从而帮助减小摄像模组的体积。本实施例中可见光增透膜61和滤色膜62均附着于入射面12，但这种方案并不是唯一的，例如，图16示出了本申请另一个实施例中的第一反射元件的纵向剖面示意图。参考图16，本实施例中，可见光增透膜61设置在第一反射元件10的入射面12，而滤色膜62设置在第一反射元件10的出射面13。也就是说，可见光增透膜61和滤色膜62可以设置在摄像模组中的不同的光学面上。

进一步地，在本申请的另一个实施例中，可见光增透膜61和滤色膜62可以设置在所述第二反射元件30上。具体来说，例如可见光增透膜61和滤色膜62可以均设置在第二反射元件30的入射面33上，也可以均设置在第二反射元件30的出射面34上，可见光增透膜61和滤色膜62还可以分别设置在第二反射元件30的入射面33和出射面34上。在又一个实施例中，所述可见光增透膜61和滤色膜62还可以分别设置在第一反射元件10和第二反射元件30的不同光学面上。

进一步地，在本申请的再一个实施例中，所述潜望式摄像模组中，所述第一反射元件10的入射面12和出射面13，以及所述第二反射元件30的入射面33和出射面34这四个光学面中，其中至少一个具有可见光增透膜61，且其中至少一个具有滤色膜62。可见光增透膜61和滤色膜62可以在同一光学面上，也可以分别布置于不同的光学面上。

进一步地，在本申请的再一个实施例中，所述潜望式摄像模组中，所述第一反射元件10和/或所述第二反射元件30可以为反射镜，所述反射镜具有反射面，该反射面可以基于镜面反射原理实现。所述阻光结构可以设置于所述反射面的边缘区域。更进一步地，在该反射面上，所述阻光结构的通光孔中还可以设置可见光增透膜和/或滤色膜。

进一步地，在本申请的再一个实施例中，所述潜望式摄像模组中，所述第一反射元件10和/或所述第二反射元件30可以为棱镜。所述阻光结构可以设置于所述棱镜的反射面的边缘区域。更进一步地，在该反射面上，所述阻光结构的通光孔中还可以设置可见光增透膜和/或滤色膜。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述潜望式摄像模组中，第一反射元件可以具有一第一驱动器(或者称为第一致动器)，该第一驱动器可以驱动第一反射元件转动或者直线移动(即平移)，以实现潜望式摄像模组的光学防抖功能。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述潜望式摄像模组中，所述光学镜头可以具有一第二驱动器(或者称为第二致动器)，该第二驱动器可以驱动镜头发生移动，使得镜头可以具有光学防抖的功能。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述潜望式摄像模组中，光学镜头可以具有第二驱动器，该第二驱动器可以驱动镜头发生移动，以改变镜头与感光芯片之间的距离，使得该摄像模组可以具有自动对焦的功能。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述潜望式摄像模组中，光学镜头可以被固定在底面基板上，这样镜头与感光芯片之间的距离不变，即该潜望式摄像模可以为定焦模组，从而有利于简化模组结构，缩小模组体积。

需要注意，本申请中，棱镜的光学面的边缘区域通常是光学无效区，即光学面的边缘区域可以不通光，此时，为了节省体积或是其它目的，可以将棱镜的部分边缘区域切割(例如切割一个棱或多个棱)。例如，在本申请的一些实施例中，所述第一反射元件可以是三棱镜的变形，例如切割三棱镜的至少一个棱后的棱镜。为了便于描述，本文中把在边缘区域切割三棱镜的一个或多个棱而得到的棱镜仍视为三棱镜。类似地，当第二反射元件采用棱镜时，其边缘区域的棱也可以被切割。例如横向剖面为平行四边形的棱镜的一个或多个棱也可以被切割，为了便于描述，被切割后的棱镜仍视为横向剖面为平行四边形的棱镜。

另外，除了有效焦距外，市场上还常常使用等效焦距这一概念，等效焦距的大小除了受到光学镜头的实际有效焦距的影响外，还与感光芯片的尺寸有关。在智能手机领域，常见的感光芯片对角线尺寸(指可接收可成像光束的实际感光区域的对角线尺寸)一般为4.5mm-6mm。因此，在智能手机领域中，当光学镜头的有效焦距为15mm时，等效焦距可超过140mm，当光学镜头的有效焦距为18mm时，等效焦距可超过170mm，当光学镜头的有效焦距为25mm时，等效焦距可超过240mm。可以看出，采用本申请的潜望式摄像模组，可以获得优异的远摄能力。

进一步地，根据本申请的一个实施例，还提供了一种基于潜望式摄像模组的电子设备。该电子设备例如可以是智能手机或平板电脑。该电子设备可以包括前文任一实施例所述的潜望式摄像模组，其中，所述潜望式摄像模组的第一反射元件的入射光的入射方向与所述电子设备的厚度方向一致。本实施例可以有助于在具有较小厚度的电子设备中实现远摄功能(或高倍变焦功能)。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (24)

1.一种潜望式摄像模组，其特征在于，包括：

第一反射元件，其包括第一反射面，所述第一反射面用于反射入射光使其纵向转折；

光学镜头，其用于接收所述第一反射元件所反射的光，并向像方输出可成像光束；

第二反射元件，其包括至少一个第二反射面，所述至少一个第二反射面适于使所述可成像光束横向转折至少一次；以及

感光芯片，其适于接收经所述第二反射元件横向转折后的所述可成像光束；

其中，所述第一反射元件和所述第二反射元件的所有光学面中，其中至少一个光学面具有阻光结构，并且所述阻光结构设置在所述至少一个光学面的边缘区域；其中所述光学面包括反射面、入射面或出射面，所述反射面包括所述第一反射面或所述第二反射面。

2.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一反射元件为棱镜，所述棱镜包括入射面和出射面，所述阻光结构设置于所述入射面和/或所述出射面的边缘区域。

3.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二反射元件为棱镜，所述棱镜包括入射面和出射面，所述阻光结构设置于所述入射面和/或所述出射面的边缘区域。

4.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一反射元件和/或所述第二反射元件为反射镜，所述反射镜具有反射面，所述阻光结构设置于所述反射面的边缘区域。

5.根据权利要求3所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一反射面为45度反射面，所述第二反射元件包括至少两个第二反射面，所述第二反射面为45度反射面。

6.根据权利要求5所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二反射元件的横向剖面呈平行四边形，所述第二反射元件的两个互相平行的侧面构成两个所述第二反射面，所述第二反射元件的两个端面分别构成所述第二反射元件的入射面和出射面。

7.根据权利要求5所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二反射元件包括多组所述第二反射面，每组具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行，并且相邻的任意两组所述第二反射面呈“V”形或倒“V”形布置；所述第二反射元件为单个棱镜，所述棱镜的侧面构成所述第二反射面，所述棱镜的两个端面分别构成所述第二反射元件的入射面和出射面。

8.根据权利要求6或7所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述的阻光结构设置于所述第二反射面。

9.根据权利要求8所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述的阻光结构还设置于所述第二反射元件的入射面和/或出射面。

10.根据权利要求8所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述的阻光结构还设置于所述第一反射元件的第一反射面、入射面和/或出射面。

11.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述阻光结构的中央形成通光孔，所述通光孔为圆形、椭圆形或矩形。

12.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述阻光结构设置于多个所述光学面，所述阻光结构包括第一阻光结构和第二阻光结构，其中所述的第一阻光结构具有圆形或椭圆形通光孔，所述的第二阻光结构具有矩形通光孔，所述第一阻光结构设置于靠近物方的一个或多个光学面，所述第二阻光结构设置于靠近像方的一个或多个光学面。

13.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一反射元件为三棱镜，所述三棱镜的斜面为所述第一反射面，所述三棱镜的两个互相垂直的侧面分别为所述第一反射元件的入射面和出射面。

14.根据权利要求13所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一反射元件的入射面具有可见光增透膜和滤色膜；或者所述第一反射元件的出射面具有可见光增透膜和滤色膜；或者所述第一反射元件的入射面具有可见光增透膜，且所述第一反射元件的出射面具有滤色膜。

15.根据权利要求13所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二反射元件为棱镜，所述第二反射元件具有入射面和出射面；其中，所述第一反射元件的入射面和出射面，以及所述第二反射元件的入射面和出射面这四个光学面中，其中至少一个具有可见光增透膜，且其中至少一个具有滤色膜。

16.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一反射元件和所述第二反射元件的所述光学面中，其中至少一个具有可见光增透膜，且其中至少一个具有滤色膜，并且，所述可见光增透膜和所述滤色膜均设置于所述阻光结构的通光孔。

17.根据权利要求16所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述可见光增透膜和所述滤色膜位于同一个所述的光学面。

18.根据权利要求16所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述可见光增透膜和所述滤色膜分别位于不同的所述光学面。

19.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头包括至少三个透镜，所述透镜的通光孔径的轮廓为圆形或者其轮廓的至少一部分区段呈圆弧状。

20.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头具有大于等于15mm的有效焦距或者具有小于等于25度的视场角。

21.根据权利要求6或7所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头具有大于等于18mm的有效焦距或者具有小于等于20度的视场角。

22.根据权利要求6或7所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头具有大于等于25mm的有效焦距或者具有小于等于15度的视场角。

23.根据权利要求1-7和9-20中任意一项所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述阻光结构为通过丝印、镀、涂覆或油墨印刷工艺制作在所述第一反射元件或所述第二反射元件的光学面的薄膜；或者所述阻光结构是直接成型在所述第一反射元件或所述第二反射元件的光学面的阻光构件；或者所述第一反射元件或所述第二反射元件的光学面设置环形凹槽，所述阻光结构是嵌入所述环形凹槽的预先成型的阻光构件。

24.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求1-23中任意一项所述的潜望式摄像模组，其中，所述第一反射元件的入射光的入射方向与所述电子设备的厚度方向一致。

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