CN113253545A - 长焦镜组、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种长焦镜组、摄像模组及电子设备，沿有效光束的传输路径，长焦镜组至少依次包括：长焦光学组件以及反射元件，反射元件具有多个反射面，其中一个反射面位于长焦光学组件的光轴上，用于接收长焦光学组件出射的有效光束，并将有效光束向长焦光学组件的光轴外反射；其余所有反射面位于长焦光学组件的光轴外，用于接收第一次反射后的有效光束并经多次反射后。本申请中的多个反射面可以延长有效光束在反射元件内的传输距离，从而在实现长焦光学组件的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组的整体体积，有利于实现摄像模组的小型化，并最终实现电子设备的轻薄化。

Description

长焦镜组、摄像模组及电子设备

技术领域

本申请涉及摄像领域，特别是涉及一种长焦镜组、摄像模组及电子设备

背景技术

随着科学的进步与社会的发展，人们对生活产品的质量有了更高的要求，例如，对具有一定拍摄功能的电子设备，人们希望在使用具有长焦镜头的电子设备的同时，可以具有良好的手感，包括但不限于电子产品的轻薄化、小型化等。长焦镜头是指具有较长焦距的镜头，用于拍摄较远距离甚至超远距离的物品或景象。

长焦镜头在轴向上的尺寸一般较大，导致长焦镜头一般需要占据比较大的空间，长焦镜头应用于电子设备中时，往往会导致电子设备的厚度较厚，从而难以满足人们对目前电子设备轻薄化的要求。

发明内容

本申请实施例提供了一种长焦镜组、摄像模组及电子设备，可以在实现长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组的整体体积，有利于实现长焦镜组的小型化。

第一方面，本申请实施例提供了一种长焦镜组，沿有效光束的传输路径，所述长焦镜组至少依次包括长焦光学组件以及反射元件，反射元件具有多个反射面，其中一个所述反射面位于所述长焦光学组件的光轴上，用于接收所述长焦光学组件出射的有效光束，并将有效光束向所述长焦光学组件的光轴外反射；其余所有所述反射面位于所述长焦光学组件的光轴外，用于接收第一次反射后的有效光束并经多次反射后出射。

基于本申请实施例，反射元件具有多个反射面，可以将由长焦光学组件出射的有效光束进行多次反射，一个反射面将入射反射元件的有效光束进行第一次反射，并将有效光束反射至长焦光学组件的光轴外，位于光轴外的其余反射面接收第一次反射后的有效光束，经过多次反射后射出。有效光束经过第一个位于光轴上的反射面反射，并经过多个反射面反射变换传输方向，在长焦光学组件的光轴上压缩了长焦镜组的体积，且具有较长的光学总长，从而通过反射元件，在实现长焦光学组件的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组的整体体积，有利于实现长焦镜组的小型化。

在其中一些实施例中，多个所述反射面至少包括：初次反射面，所述初次反射面与所述长焦光学组件相对设置且位于所述长焦光学组件的光轴上，用于接收所述长焦光学组件出射的有效光束，并将有效光束向所述长焦光学组件的光轴外反射；末次反射面，位于所述长焦光学组件的光轴外，所述末次反射面与用于接收有效光束的图像传感器相对设置，用于在所述反射元件内最后一次反射有效光束。

基于上述实施例，初次反射面可以将长焦光学组件射出的有效光束反射至长焦光学组件的光轴外，且在有效光束入射长焦光学组件内的方向上，所述最后反射面与用于接收有效光束的图像传感器相对设置，也即，初次反射面与末次反射面之间的反射面具有将有效光束往回反射的作用，往回反射是相对于有效光束射入初次反射面的方向而言的，整体而言，初次反射面与末次反射面之间的反射面对有效光束的整体反射方向与有效光束射入初次反射面的方向相反，如此，在通过多个反射面获得较长的光学总长实现长焦功能的同时，使得具有末次反射面的部分往回延伸并位于长焦光学组件的周侧，如此，在长焦光学组件的轴向上，缩小了长焦镜组的体积，有利于实现长焦镜组的小型化。

在其中一些实施例中，多个所述反射面还包括：至少一个中间反射面，用于接收并反射所述初次反射面反射的有效光束，并将有效光束向所述末次反射面反射。

基于上述实施例，至少一个中间反射面用于接收初次反射面反射的有效光束，并将有效光束向末次反射面反射，末次反射面将有效光束反射出反射元件，从而实现对有效光束的多次反射。

在其中一些实施例中，所述中间反射面的数量为一个或两个或三个。

基于上述实施例，中间反射面用于接收初次反射面反射的有效光束，并将有效光束向末次反射面反射，末次反射面将有效光束反射出反射元件，将中间反射面的数量设置为一个或两个或三个，可以实现对有效光束的多次反射。

在其中一些实施例中，至少一个所述中间反射面与所述长焦光学组件的光轴平行。

基于上述实施例，将至少一个中间反射面设置为与长焦光学组件的光轴平行，平行的中间反射面可以缩短反射元件在垂直于长焦光学组件光轴方向上的尺寸，进而使反射元件整体靠近长焦光学组件，如此，缩小反射元件的占用体积，缩小长焦镜组的体积。

在其中一些实施例中，多个所述反射面还包括：第一中间反射面，用于接收并反射所述初次反射面反射的有效光束；第二中间反射面，用于接收所述第一中间反射面反射的有效光束，并将有效光束向所述末次反射面反射。

基于上述实施例，第二中间反射面用于接收所述第一中间反射面反射的有效光束，并将有效光束向所述末次反射面反射，末次反射面将有效光束反射出反射元件，从而实现对有效光束的多次反射。

在其中一些实施例中，多个所述反射面还包括：第三中间反射面，用于接收所述第二中间反射面反射的有效光束，并将有效光束向所述末次反射面反射；或者所述有效光束可在所述第二中间反射面与所述第一中间反射面之间被多次反射，并通过所述第二中间反射面或所述第三中间反射面反射至所述末次反射面。

基于上述实施例，通过设置第三中间反射面，第三中间反射面用于接收所述第二中间反射面反射的有效光束，并将有效光束向末次反射面反射，末次反射面将有效光束反射出反射元件，从而实现对有效光束的更多次反射，进一步延长有效光束在反射元件内的光学总长，更进一步地，有效光束可在第二中间反射面与第一中间反射面之间被多次反射，并通过第二中间反射面或第三中间反射面反射至末次反射面，使有效光束获得更长的光学总长，相比于现有技术，在实现相同的光学总长的同时，可以进一步缩小长焦镜组的体积，更利于实现长焦镜组的小型化。

在其中一些实施例中，所述第二中间反射面和/或所述第三中间反射面与所述长焦光学组件的光轴平行，或者所述第二中间反射面和/或所述第三中间反射面与所述长焦光学组件的光轴相交。

基于上述实施例，第二中间反射面与长焦光学组件的光轴平行或相交，使长焦光学组件整体均可以靠近第二中间反射面。优选地，相比于第二中间反射面与长焦光学组件的光轴呈夹角设置，第二中间反射面与长焦光学组件的光轴的平行，使长焦光学组件整体均可以尽可能地靠近第二中间反射面，以缩小反射元件与长焦光学组件之间的距离，从而在与长焦光学组件的轴向垂直的方向也即长焦光学组件的径向上，缩小了长焦镜组的体积，有利于实现长焦镜组的小型化。

在其中一些实施例中，在通过所述第二中间反射面将有效光束反射至所述末次反射面时：所述初次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第一夹角；所述第一中间反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第二夹角；所述末次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第三夹角；所述初次反射面的反射光束与所述末次反射面的反射光束之间的夹角为第四夹角；所述第一夹角与所述第四夹角之和为180°；所述第二夹角与所述第三夹角之和与所述第四夹角相同。

基于上述实施例，通过设置初次反射面、第一中间反射面、第二中间反射面以及末次反射面对有效光束进行多次反射，并限定第一夹角、第二夹角、第三夹角与第四夹角之间的关系，反射元件通过上述较少的反射面，不仅实现了对有效光束的多次反射后出射，而且反射元件的体积较小，利于实现长焦镜组的小型化，此外，反射元件仅具有四个反射面，结构简单、易于制造，降低了生产加工的成本。

在其中一些实施例中，所述第一夹角为90°，所述第四夹角为90°，所述第二夹角与所述第三夹角之和为90°。

基于上述实施例，限定第一夹角为90°，第四夹角为90°，第二夹角与第三夹角之和为90°，反射元件通过上述较少的反射面，不仅实现了对有效光束的多次反射后出射，而且反射元件的体积较小，利于实现长焦镜组的小型化，此外，反射元件仅具有四个反射面，且反射面之间的角度关系简单直接，易于制造，降低了生产加工的成本。

在其中一些实施例中，在通过所述第三中间反射面将有效光束反射至所述末次反射面时：所述初次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第一夹角；所述第一中间反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第二夹角；所述末次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第三夹角；所述初次反射面的反射光束与所述末次反射面的反射光束之间的夹角为第四夹角；所述第一中间反射面与所述末次反射面之间的夹角为第五夹角；所述第一夹角与所述第四夹角之和为180°；所述第二夹角与所述第三夹角之和与所述第四夹角相同。所述第五夹角为所述第四夹角的一半。

基于上述实施例，通过设置初次反射面、第一中间反射面、第二中间反射面、第三中间反射面以及末次反射面对有效光束进行多次反射，并限定第一夹角、第二夹角、第三夹角、第四夹角及第五夹角之间的关系，如此，反射元件通过尽量少的反射面，不仅实现了对有效光束的多次反射后出射，而且反射元件的体积较小，利于实现长焦镜组的小型化，此外，反射元件仅具有五个反射面，结构简单、易于制造，降低了生产加工的成本。

在其中一些实施例中，所述第一夹角为90°，所述第四夹角为90°，所述第二夹角与所述第三夹角之和为90°，所述第五夹角为45°。

基于上述实施例，通过设置第一夹角为90°，第四夹角为90°，第二夹角与第三夹角之和为90°，第五夹角为45°，如此，反射元件通过尽量少的反射面，不仅实现了对有效光束的多次反射后出射，而且反射元件的体积较小，利于实现长焦镜组的小型化，此外，反射元件仅具有五个反射面，且反射面之间的角度关系简单直接，易于制造，降低了生产加工的成本。

在其中一些实施例中，多个所述反射面中，所述反射面各自形成于不同的反射镜，或者所述反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜，或者部分所述反射面各自形成于不同反射镜且其余所述反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜。

基于上述实施例，在将反射面各自形成于不同的反射镜时，各个反射镜可以相互独立，可以提高各个反射镜安装时的灵活性；在将反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜时，可以降低反射元件装配难度，方便反射元件的安装；在将部分反射面各自形成于不同反射镜且其余反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜时，可以使反射面形成于不同结构的反射镜或棱镜，实现结构的多样性以及安装时的灵活性。

在其中一些实施例中，所述反射元件为一体成型的棱镜，所述棱镜包括初次反射体，具有所述初次反射面；中间反射体，具有所述第一中间反射面，且位于所述长焦光学组件的光轴外，所述中间反射体与所述初次反射体一体成型；末次反射体，至少具有所述末次反射面和所述第二中间反射面，所述末次反射体与所述中间反射体一体成型，所述末次反射体自所述中间反射体延伸，且所述末次反射体的延伸方向与有效光束入射所述长焦光学组件的方向相反。

基于上述实施例，反射元件的多个反射面设置于同一棱镜时，只需装配一个棱镜即可，从而可以降低反射元件的装配难度，也有利于增强反射元件的整体性和稳定性。

在其中一些实施例中，所述第一反射体还具有入光面，所述长焦光学组件出射的有效光束经所述入光面投射至所述初次反射面，所述入光面与所述初次反射面的夹角为45°，所述入光面与所述第二中间反射面垂直，所述长焦光学组件部分或者全部位于所述入光面与所述第二中间反射面形成的直角空间内。

基于上述实施例，所述入光面与所述初次反射面的夹角为45°，长焦光学组件出射的有效光束垂直入光面投射至初次反射面时，可以实现初次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为90°；进一步地，将长焦光学组件设置在入光面与第二中间反射面所形成的直角空间内，可以缩小长焦光学组件与反射元件在长焦光学组件的轴向以及径向上的距离，进而缩小长焦镜组的体积，有利于实现长焦镜组的小型化。

在其中一些实施例中，所述长焦镜组还包括：反射件，所述反射件用于接收被摄物体反射的有效光束，并将有效光束反射至所述长焦光学组件。

基于上述实施例，通过设置反射件将有效光束反射至长焦光学组件，可以使长焦镜组形成潜望式长焦镜组，此时，长焦镜组应用于电子设备中时，长焦镜组在电子设备中时的厚度为长焦镜组在长焦光学组件的径向上的尺寸，如此，可以缩小长焦镜组在电子设备中时的厚度，有利于实现电子设备的轻薄化。

在其中一些实施例中，所述长焦光学组件出射的有效光束的方向与入射至所述反射元件最后出射的有效光束的方向相同。

基于上述实施例，所述长焦光学组件出射的有效光束的方向与入射至所述反射元件最后出射的有效光束的方向相同，即维持了长焦光学组件出射的有效光束的方向。有效光束经过反射元件多次变换传输方向，具有较长的光学总长，从而通过反射元件，在实现长焦光学组件的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组的整体体积，有利于实现长焦镜组的小型化。

第二方面，本申请实施例提供了一种摄像模组，包括图像传感器及长焦镜组，所述图像传感器用于接收来自所述长焦镜组的有效光束。

基于本申请实施例：通过设置图像传感器及长焦镜头，长焦镜头包括长焦光学组件和反射元件，反射元件具有多个反射面，可以将由长焦光学组件出射的有效光束进行多次反射，一个反射面将入射反射元件的有效光束进行第一次反射，并将有效光束反射至长焦光学组件的光轴外，位于光轴外的其余反射面接收第一次反射后的有效光束，经过多次反射后射出。有效光束经过第一个位于光轴上的反射面反射，并经过多个反射面反射变换传输方向，在长焦光学组件的光轴上压缩了长焦镜组的体积，且具有较长的光学总长，从而通过反射元件实现长焦光学组件的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组的整体体积，有利于实现长焦镜组的小型化，进而可以实现摄像模组的小型化。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括壳体及摄像模组，所述摄像模组安装于所述壳体。

基于本申请实施例：通过设置壳体和设置在壳体内的摄像模组，摄像模组包括反射元件，反射元件具有多个反射面，可以将由长焦光学组件出射的有效光束进行多次反射，一个反射面将入射反射元件的有效光束进行第一次反射，并将有效光束反射至长焦光学组件的光轴外，位于光轴外的其余反射面接收第一次反射后的有效光束，经过多次反射后射出。有效光束经过第一个位于光轴上的反射面反射，并经过多个反射面反射变换传输方向，在长焦光学组件的光轴上压缩了长焦镜组的体积，且具有较长的光学总长，从而通过反射元件实现长焦光学组件的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组的整体体积，有利于实现长焦镜组的小型化，进而可以实现摄像模组的小型化，最终可以实现电子设备的轻薄化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中长焦镜组的结构示意图；

图2是本申请另一实施例中长焦镜组的结构示意图；

图3是本申请再一实施例中长焦镜组的结构示意图；

图4是本申请又一实施例中长焦镜组的结构示意图；

图5是本申请另一实施例中长焦镜组的结构示意图；

图6是本申请一实施例中摄像模组的结构示意图；

图7是图6中从Z方向上查看摄像模组时的结构示意图；

图8是本申请一实施例中将摄像模组的焦距等效成最大有效焦距EFL的结构示意图；

图9是本申请另一实施例中将摄像模组的焦距等效成最大有效焦距EFL的结构示意图；

图10本申请一实施例中将摄像模组的焦距等效成最大有效焦距EFL的结构示意图；

图11是本申请一实施例中电子设备的结构示意图；

图12是本申请另一实施例中电子设备的结构示意图；

图13图12中从X方向上查看电子设备时的结构示意图。

附图标记：10、长焦镜组；101、传输路径；110、长焦光学组件；111、光轴；120、反射元件；121、初次反射面；122、第一中间反射面；123、第二中间反射面；124、末次反射面；125、第三中间反射面；A、第一夹角；B、第二夹角；C、第三夹角；D、第四夹角；E、第五夹角；120A、初次反射体；120B、中间反射体；120C、末次反射体；a、入光面；b、直角空间；140、安装件；130、反射件；20、摄像模组；210、图像传感器；220、滤光片；FOV、视场角；EFL、有效焦距；230、常规光学系统；240、广角光学系统；30、电子设备。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的组件和方法的例子。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

智能手机、数码相机等电子设备中常会采用长焦镜头来为电子设备带来远摄效果。但是，碍于长焦镜头的轴向尺寸往往过大，从而导致电子设备在沿镜头的轴向上需要设置足够的空间以容置长焦镜头，而这不可避免地会导致电子设备于该轴向上的尺寸变大，从而难以满足目前电子设备的轻薄化设计需求。

如图1所示，本申请的一些实施例提供了一种长焦镜组10，长焦镜组10沿有效光束的传输路径101可以依次包括：长焦光学组件110，长焦光学组件110接收来自被拍摄对象的有效光束，并将有效光束出射至反射元件120上；反射元件120接收有效光束并进行光学处理，具体地，反射元件120具有多个反射面，多个反射面可以依次反射有效光束并将有效光束射出反射元件120外，其中，一个反射面将入射反射元件120的有效光束进行第一次反射，并将有效光束反射至长焦光学组件110的光轴111外，位于光轴111外的其余反射面接收第一次反射后的有效光束，经过多次反射后射出。射出的有效光束与射入反射元件120的有效光束存在一定的位置关系，具体地，射出的有效光束可以与射入的有效光束平行且方向相同，即入射反射元件120的有效光束与反射元件120射出的有效光束平行且方向一致，进而降低因改变方向而需要改变其余元器件安装位置的风险。有效光束经过第一个位于光轴111上的反射面反射，并经过多个反射面反射变换传输方向，在长焦光学组件110的光轴111上压缩了长焦镜组10的体积，且有效光束经过多个反射面反射变换传输方向，具有较长的光学总长，从而通过反射元件120，实现长焦光学组件110的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组10的整体体积，有利于实现长焦镜组10的小型化。需要注意的是，沿传输路径101传播，并能够最终出射反射元件120到达后续光学元件的有效区域的光束称为有效光束。且需注意的是，传输路径101为示意的光路，有效光束在实际传播时存在折射发散，并不会完全沿直线传播。

长焦光学组件110包括至少一个透镜，其中，当长焦光学组件110包括两个以上的透镜时，各透镜同轴设置，因此透镜的光轴111即可视为长焦光学组件110的光轴111，以下所描述的光轴111均指长焦光学组件110的光轴111。

如图1所示，在一些实施例中，反射元件120中的反射面可以包括初次反射面121和末次反射面124。初次反射面121与长焦光学组件110相对设置，初次反射面121可以将长焦光学组件110射出的有效光束反射至长焦光学组件110的光轴111外，且在有效光束入射长焦光学组件110内的方向上，位于长焦光学组件110的光轴111外的末次反射面124，与用于接收有效光束的图像传感器相对设置，具体地，与图像传感器接收有效光束的感光面相对设置，也即，初次反射面121与末次反射面124之间的反射面具有将有效光束往回反射的作用，往回反射是相对于有效光束射入初次反射面121的方向而言的，整体而言，初次反射面121与末次反射面124之间的反射面对有效光束的整体反射方向与有效光束射入初次反射面121的方向相反，如此，在通过多个反射面获得较长的光学总长，实现长焦功能的同时，使得具有末次反射面124的部分往回延伸并位于长焦光学组件110的周侧，如此，在长焦光学组件110的轴向上，缩小了长焦镜组10的体积或者说长度，有利于实现长焦镜组10的小型化。

进一步地，多个反射面还可以包括中间反射面，中间反射面的数量可以是一个、两个或三个，具体地，多个反射面包括第一中间反射面122和第二中间反射面123，第一中间反射面122用于接收并反射初次反射面121反射的有效光束至第二中间反射面123。第二中间反射面123用于接收第一中间反射面122反射的有效光束，并将有效光束向末次反射面124反射。末次反射面124将有效光束反射出反射元件120，从而实现对有效光束的多次反射。

进一步地，中间反射面中的至少一个中间反射面与长焦光学组件110的光轴111平行，具体地，第二中间反射面123与长焦光学组件110的光轴111平行或相交，使长焦光学组件110整体均可以靠近第二中间反射面123，优选地，相比于第二中间反射面123与长焦光学组件110的光轴111呈夹角设置，第二中间反射面123与长焦光学组件110的光轴111平行，使长焦光学组件110整体均可以尽可能地靠近第二中间反射面123，以缩小反射元件120与长焦光学组件110之间的距离，从而在与长焦光学组件110的轴向垂直的方向，也即长焦光学组件110的径向上，缩小了长焦镜组10的体积，有利于实现长焦镜组10的小型化。

以上，有效光束在反射元件120中的传输路径101相交，在有效光束于反射元件120中的传输路径101的行程一定的情况下，传输路径101的相交点越多，则反射元件120内空间利用率就越大，从而有利于缩小反射元件120的尺寸，进而有利于长焦镜组10的小型化设计。相应地，在反射元件120的尺寸一定的情况下，有效光束在反射元件120中的相交点越多，则越有利于增长有效光束于反射元件120中的传输路径101，从而能够为长焦光学组件110拥有更长的焦距提供了可能。

如图2所示，在另外一些实施例中，多个反射面还可以包括第三中间反射面125，第三中间反射面125与第二中间反射面123平行或相交，即与长焦光学组件110的光轴111平行或相交。优选地，第三中间反射面125与第二中间反射面123平行，即与长焦光学组件110的光轴111平行。第三中间反射面125可以接收第二中间反射面123反射的有效光束，并将有效光束向末次反射面124反射；或者，有效光束可以在第二中间反射面123与第三中间反射面125之间经历多次反射，如两次、三次、四次等，之后反射至末次反射面124，并由末次反射面124反射射出。第三中间反射面125用于接收所述第二中间反射面123反射的有效光束，并将有效光束向末次反射面124反射，末次反射面124将有效光束反射出反射元件120，从而实现对有效光束的更多次反射，延长有效光束在反射元件120内的光学总长，更进一步地，有效光束可在第二中间反射面123与第一中间反射面122之间被多次反射，并通过第二中间反射面123或第三中间反射面125反射至末次反射面124，进一步使有效光束获得更长的光学总长，相比于有效光束入射反射元件120时，可以实现对有效光束翻转720°、1080°以及更大的角度后出射，相比于现有技术，在实现相同的光学总长的同时，可以进一步缩小长焦镜组10的体积，更利于实现长焦镜组10的小型化。

有效光束在反射元件120中第二中间反射面123与第三中间反射面125之间的传输路径101多次相交，在有效光束于反射元件120中的传输路径101的行程一定的情况下，传输路径101的相交点越多，则反射元件120内空间利用率就越大，进一步有利于缩小反射元件120的尺寸，进而有利于长焦镜组10的小型化设计。相应地，在反射元件120的尺寸一定的情况下，有效光束在反射元件120中第二中间反射面123与第三中间反射面125之间的相交点越多，则越有利于增长有效光束于反射元件120中的传输路径101，能够为长焦光学组件110拥有更长的焦距提供了可能，最终能够减小长焦光学组件110轴向上的尺寸。

在本申请中，将初次反射面121的入射光束与反射光束之间的夹角设为第一夹角A，将第一中间反射面122的入射光束与反射光束之间的夹角设为第二夹角B，末次反射面124的入射光束与反射光束之间的夹角设为第三夹角C，初次反射面121的反射光束与末次反射面124的反射光束之间的夹角设为第四夹角D。

在一些实施例中，为了方便生产加工及应用，保证镜组的小型化，多个反射面之间可以具有不同的位置关系。例如，所述第一夹角A与所述第四夹角D之和为180度；所述第二夹角B与所述第三夹角C之和与所述第四夹角D相同。示例性的，如图1所示，在反射元件120中，第一夹角A可以为90°，以使长焦光学组件110出射的有效光束可以改变方向，进而缩小长焦镜组10在轴向方向上的尺寸，进而缩小体积。第一夹角B与第二夹角C之和可以为90°，也即第一夹角B与第二夹角C互余，第四夹角D为90°，以使在经过90°反射的初次反射面121之后，有效光束分别经过第一中间反射面122、第二中间反射面123和末次反射面124，以与入射反射元件120的有效光束相同的方向射出，如此，通过严格限定初次反射面121、第一中间反射面122以及末次反射面124的对有效光束的入射角度以及出射角度之间关系，反射元件120通过较少的反射面，为长焦光学组件110拥有更长的焦距提供了可能，而且反射元件120的体积较小，利于实现长焦镜组10的小型化，此外，反射元件120仅具有四个反射面，且反射面之间的角度关系简单直接，易于制造，降低了生产加工的成本。

在一些实施例中，如图2所示，经过第二中间反射面123的有效光束还可以经过第三中间反射面125反射，将第一中间反射面122与末次反射面124之间的夹角设为第五夹角E，第一中间反射面122与末次反射面124之间同样具备一定的位置关系，如，所述第五夹角E为所述第四夹角D的一半。有效光束在经过初次反射面121反射射出后，分别经过第一中间反射面122，第二中间反射面123、第三中间反射面125和末次反射面124，以与入射反射元件120的有效光束相同的方向射出，如此，通过设置初次反射面121、第一中间反射面122、第二中间反射面123、第三中间反射面125以及末次反射面124对有效光束进行多次反射，并严格限定初次反射面121、第一中间反射面122以及末次反射面124的对有效光束的入射角度以及出射角度之间关系，以及严格限定第一中间反射面122以及末次反射面124之间的夹角为45°，如此，反射元件120通过尽量少的反射面，不仅实现了对有效光束的多次反射后出射，为长焦光学组件110拥有更长的焦距提供了可能，而且反射元件120的体积较小，利于实现长焦镜组10的小型化，此外，反射元件120仅具有四个反射面，且反射面之间的角度关系简单直接，易于制造，降低了生产加工的成本。

反射元件120的结构可以是多样的。在一些实施例中，如图5所示，每个反射面可以形成于独立的反射镜，具体地，初次反射面121、第一中间反射面122、第二中间反射面123、第三中间反射面125和末次反射面124均可以形成于反射镜上，如此，可以提高各个反射镜安装时的灵活性。或者，如图1、图2、图3所示，将反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜，如此，可以降低反射元件120装配难度，方便反射元件120的安装；再或者，如图4所示，初次反射面121可以形成于棱镜，第一中间反射面122、第二中间反射面123、第三中间反射面125和末次反射面124可以形成于反射镜，使反射面形成于不同结构的反射镜或棱镜，实现结构的多样性以及安装时的灵活性。

具体地，如图2、图3所示，在将反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜时。可通过在棱镜的表面设置反射镀层，以使设置有反射镀层的表面形成各个反射面，有效光束能够被多个反射面依次反射，并最终从反射元件120出射。反射镀层可以为具有高反射率(如反射率高于90％)的单质金属镀层、金属-金属镀层或金属-非金属镀层。

在一些实施例中，如图2-图3所示，反射元件120可以包括初次反射体120A、中间反射体120B和末次反射体120C。初次反射体120A可以具有初次反射面121。中间反射体120B可以具有第一中间反射面122，中间反射体120B位于所述长焦光学组件110的光轴111外。末次反射体120C可以具有末次反射面124和第二中间反射面123，或者具有末次反射面124、第二中间反射面123和第三中间反射面125，末次反射体120C自中间反射体120B延伸，且末次反射体120C的延伸方向与入射长焦光学组件110的有效光束的传输方向相反。需要注意的是，中间反射体120B与初次反射体120A可以是一体成型的结构，也可以是分体设置，同样，末次反射体120C与中间反射体120B可以是一体成型的结构，也可以是分体设置，如此，反射元件120的多个反射面设置于同一棱镜时，只需装配一个棱镜即可，从而可以降低反射元件120的装配难度，反射元件120的多个反射面设置于不同棱镜时，可以实现反射元件120为棱镜时结构的多样性，可以更灵活地在不同棱镜上形成上述反射面。

在一些实施例中，如图1-图7所示，初次反射体120A还具有入光面a，长焦光学组件110出射的有效光束经入光面a投射至初次反射面121，入光面a与初次反射面121的夹角F为45°，如此，可以在长焦光学组件110出射的有效光束垂直入光面a投射至初次反射面121时，可以实现初次反射面121的入射光束与反射光束之间的夹角为90°。进一步地，入光面a与第二中间反射面123垂直设置，长焦光学组件110部分或者全部位于入光面a与第二中间反射面123形成的直角空间b内。将长焦光学组件110设置在反射元件120的入光面与第二中间反射面123所形成的直角空间b内，从而减小长焦光学组件110轴向以及径向上与反射元件120之间的距离；同时也有利于缩短长焦光学组件110与后续光学元件之间的距离，从而使长焦镜组10的结构更为紧凑，使长焦镜组10在拥有长焦特性的情况下仍然能够保持小型化的特性。

在一些实施例中，如图1-图6所示，长焦镜组10还可以包括安装件140，所述安装件140用于安装反射元件120和/或长焦光学组件110。

一方面，在一些实施例中，如图6所示，长焦镜组10还可以包括反射件130，反射件130可以用于接收被摄物体反射的有效光束，并将有效光束反射至长焦光学组件110。具体地，如图7所示，反射件130可以改变射入长焦光学组件110有效光束的方向，如垂直长焦光学组件110轴向的被摄物体反射的有效光束，经过反射件130反射后，有效光束沿长焦光学组件110轴向传输，从而使长焦镜组10形成潜望式长焦镜组，此时，如图11、图12及图13所示，长焦镜组10应用于电子设备30中时，长焦镜组10在电子设备30中时的厚度由长焦镜组10在长焦光学组件110的轴向上的尺寸变为长焦镜组10在长焦光学组件110的径向上的尺寸，如此，可以缩小长焦镜组10在电子设备30中时的厚度，有利于实现电子设备30的轻薄化。

在一些实施例中，如图6、图7所示，反射件130还可以具有OIS防抖的功能，可以避免或者减少长焦镜组10拍摄过程中因抖动造成的成像误差，提高成像质量。在长焦镜组10中，若反射元件120为一体成型的棱镜，反射件130可以为棱镜或反射镜。在长焦镜组10中，不同元件可以具有不同的功能以实现光学防抖，当反射元件120为一体成型的棱镜时，不同元件的功能如表1所示：

表1

当反射元件120包括两个不同棱镜，也即初次反射体120A与中间反射体120B时，不同元件的功能如表2所示：

表2

反射件130	长焦光学组件110	初次反射体120A	中间反射体120B
				两轴旋转OIS	对焦	定焦	定焦
两轴旋转OIS	定焦	对焦	对焦
				一轴旋转OIS	对焦	一轴旋转OIS	定焦
一轴旋转OIS	定焦	对焦	对焦
				一轴旋转OIS	对焦	定焦	一轴平移OIS

其中，OIS为光学防抖(Optical image stabilization)；对焦指变动物距和像距的位置，使被拍物成像清晰的过程；定焦指固定焦距。

如图6、图7所示，本申请实施例还提供了一种摄像模组20，摄像模组20包括图像传感器210和上述实施例中的长焦镜组10，图像传感器210用于接收来自长焦镜组10的有效光束并处理，具体地，图像传感器210靠近反射元件120，位于反射元件120射出光线的方向上，由于反射元件120具有多个反射面，多个反射面可以依次反射有效光束并将有效光束射出反射元件120外，其中，一个反射面将入射反射元件120的有效光束进行第一次反射，并将有效光束反射至长焦光学组件110的光轴111外，位于光轴111外的其余反射面接收第一次反射后的有效光束，经过多次反射后射出。此时，入射反射元件120的有效光束与反射元件120射出的有效光束平行且方向一致，有效光束经过多个反射面反射变换传输方向，有效光束经过第一个位于光轴111上的反射面反射，并经过多个反射面反射变换传输方向，在长焦光学组件110的光轴111上压缩了长焦镜组10的体积，且具有较长的光学总长，从而通过反射元件120实现长焦光学组件110的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，进而缩小长焦镜组10的整体体积，有利于实现长焦镜组10的小型化，进而可以实现摄像模组20的小型化。图像传感器210为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。在一些实施例中，长焦镜组10与图像传感器210之间还设置有红外滤光片220以滤除红外光，滤光片220可以通过支架安装。在一些实施例中，如图8、图10所示，摄像模组20还包括常规光学系统230，常规光学系统230，常规光学系统230可以具备与长焦光学组件110不同的焦距范围或视场角，也可以同时具备不同的焦距范围与不同的视场角，为用户提供不同场景的拍摄；用户可以根据自身的需求选择不同的光学系统进行拍摄，提高用户的使用性，给予用户良好的使用体验。

在一些实施例中，反射元件120可以与具有不同有效焦距的长焦光学组件110组合。具体地，在一实施例中，参考图8，长焦光学组件110的视场角FOV为3.84°，摄像模组20的最大有效焦距EFL为78mm，可以实现25倍长焦拍摄。反射元件120将由长焦光学组件110出射的有效光束经过四次反射出射至图像传感器210，其中，有效光束在长焦光学组件110出射后入射至图像传感器210的传输路径101与最大有效焦距EFL的长度相同，以实现长焦光学组件110的长焦功能，从而压缩了摄像模组20在长焦镜组10的轴向尺寸，进而缩小了长焦镜组10的整体体积。

在另一实施例中，参考图9，长焦光学组件的视场角FOV为2.8°，摄像模组20的最大有效焦距EFL为109.5mm，摄像模组20可以实现35倍长焦拍摄；其中，有效光束在长焦光学组件110出射后入射至图像传感器210的传输路径101与最大有效焦距EFL的长度相同，以实现长焦光学组件110的长焦功能，从压缩了摄像模组20在长焦镜组10的轴向尺寸，进而缩小了长焦镜组10的整体体积。

在又一实施例中，参考图10，长焦光学组件110的视场角FOV为1.92°摄像模组20的最大有效焦距EFL为156mm，摄像模组20可以实现50倍长焦拍摄。反射元件120将由长焦光学组件110出射的有效光束经过五次反射出射至图像传感器210，其中，有效光束在长焦光学组件110出射后入射至图像传感器210的传输路径101与最大有效焦距EFL的长度相同，以实现长焦光学组件110的长焦功能，从而压缩了摄像模组20在长焦镜组10的轴向尺寸，进而缩小了长焦镜组10的整体体积。

需要注意的是，虽然图9-10中有效光束在反射元件120中均经过五次反射后出射至图像传感器210，但有效光束在反射元件120的反射次数可以更多次，有效光束在反射元件120中的传输路径可以更长，从而可以使用更长焦距的长焦光学组件110，以使摄像模组20具有更长有效焦距，能够拍摄更远距离的物体。

如图11、图12及图13所示，本申请实施例还提供了一种电子设备30，电子设备30包括壳体310及上述实施例中的摄像模组20，摄像模组20安装于壳体310。摄像模组20还可以包括常规光学系统230和广角光学系统240，常规光学系统230可以具备与长焦光学组件110不同的焦距范围或视场角，也可以同时具备不同的焦距范围与不同的视场角，为用户提供常态化、一般性的场景的拍摄；广角光学系统240可以具备较大成像范围的视场角。搭配此摄像模组20的电子设备30，可以为用户提供宽阔视场的拍摄，用户可以根据自身的需求选择不同的光学系统进行拍摄，进而提高电子设备30的使用性，以给予用户良好的使用体验。电子设备30可以为但不限于智能手机、智能手表、电子书阅读器、车载摄像设备、监控设备、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、无人机等。通过采用上述摄像模组20，摄像模组20包括上述长焦光学组件110、反射元件120以及反射件130，在摄像模组20为后置摄像模组时，有效光线从电子设备的背部垂直摄像模组20背面入射，反射件130可以将射入长焦光学组件110的有效光束翻转90度出射，使得入射的有效光束沿着长焦光学组件110的轴向传输，摄像模组20在电子设备30中时的厚度由摄像模组20在长焦光学组件110的轴向上的尺寸变为摄像模组20在长焦光学组件110的径向上的尺寸，如此，可以缩小摄像模组20在电子设备30中时的厚度，有利于实现电子设备30的轻薄化。

可以理解的是，在没有反射件130时，摄像模组20为常规模组而非潜望式模组，被摄物体反射的有效光束可以直接入射长焦光学组件110并沿着长焦光学组件110的光轴111传播，此时，摄像模组20在电子设备30中的厚度为摄像模组20在长焦光学组件110的轴向上的尺寸，有效光束经过反射元件120的多个反射面反射变换传输方向，具有较长的光学总长，从而通过反射元件120实现长焦光学组件110的长焦功能的同时，压缩用于实现同等长焦焦距的有效光束的传输空间，同样可以实现摄像模组20的小型化，最终可以实现电子设备30的轻薄化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (19)

1.一种长焦镜组，其特征在于，沿有效光束的传输路径，所述长焦镜组至少依次包括：

长焦光学组件；

反射元件，具有多个反射面，其中一个所述反射面位于所述长焦光学组件的光轴上，用于接收所述长焦光学组件出射的有效光束，并将有效光束向所述长焦光学组件的光轴外反射；其余所有所述反射面位于所述长焦光学组件的光轴外，用于接收第一次反射后的有效光束并经多次反射后出射。

2.根据权利要求1所述的长焦镜组，其特征在于，多个所述反射面至少包括：

初次反射面，所述初次反射面与所述长焦光学组件相对设置且位于所述长焦光学组件的光轴上，用于接收所述长焦光学组件出射的有效光束，并将有效光束向所述长焦光学组件的光轴外反射；

末次反射面，位于所述长焦光学组件的光轴外，所述末次反射面与用于接收有效光束的图像传感器相对设置，用于在所述反射元件内最后一次反射有效光束。

3.根据权利要求2所述的长焦镜组，其特征在于，多个所述反射面还包括：

至少一个中间反射面，用于接收并反射所述初次反射面反射的有效光束，并将有效光束向所述末次反射面反射。

4.根据权利要求3所述的长焦镜组，其特征在于，所述中间反射面的数量为一个或两个或三个。

5.根据权利要求3所述的长焦镜组，其特征在于，至少一个所述中间反射面与所述长焦光学组件的光轴平行。

6.根据权利要求5所述的长焦镜组，其特征在于，所述中间反射面包括：

第一中间反射面，用于接收并反射所述初次反射面反射的有效光束；

第二中间反射面，用于接收所述第一中间反射面反射的有效光束，并将有效光束向所述末次反射面反射。

7.根据权利要求6所述的长焦镜组，其特征在于，多个所述反射面还包括：

第三中间反射面，用于接收所述第二中间反射面反射的有效光束，并将有效光束向所述末次反射面反射；或者

所述有效光束可在所述第二中间反射面与所述第三中间反射面之间被多次反射，并通过所述第二中间反射面或所述第三中间反射面反射至所述末次反射面。

8.根据权利要求7所述的长焦镜组，其特征在于，所述第二中间反射面和/或所述第三中间反射面与所述长焦光学组件的光轴平行，或者所述第二中间反射面和/或所述第三中间反射面与所述长焦光学组件的光轴相交。

9.根据权利要求8所述的长焦镜组，其特征在于，在通过所述第二中间反射面将有效光束反射至所述末次反射面时：

所述初次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第一夹角；

所述第一中间反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第二夹角；

所述末次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第三夹角；

所述初次反射面的反射光束与所述末次反射面的反射光束之间的夹角为第四夹角；

所述第一夹角与所述第四夹角之和为180°；

所述第二夹角与所述第三夹角之和与所述第四夹角相同。

10.根据权利要求9所述的长焦镜组，其特征在于：

所述第一夹角为90°，所述第四夹角为90°，所述第二夹角与所述第三夹角之和为90°。

11.根据权利要求8所述的长焦镜组，其特征在于，在通过所述第三中间反射面将有效光束反射至所述末次反射面时；

所述初次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第一夹角；

所述第一中间反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第二夹角；

所述末次反射面的入射光束与反射光束之间的夹角为第三夹角；

所述初次反射面的反射光束与所述末次反射面的反射光束之间的夹角为第四夹角；

所述第一中间反射面与所述末次反射面之间的夹角为第五夹角；

所述第一夹角与所述第四夹角之和为180°；

所述第二夹角与所述第三夹角之和与所述第四夹角相同；

所述第五夹角为所述第四夹角的一半。

12.根据权利要求11所述的长焦镜组，其特征在于：

所述第一夹角为90°，所述第四夹角为90°，所述第二夹角与所述第三夹角之和为90°，所述第五夹角为45°。

13.根据权利要求1所述的长焦镜组，其特征在于，多个所述反射面中，所述反射面各自形成于不同的反射镜，或者所述反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜，或者部分所述反射面各自形成于不同反射镜且其余所述反射面形成于同一棱镜或者不同棱镜。

14.根据权利要求13所述的长焦镜组，其特征在于，所述反射元件为一体成型的棱镜，所述棱镜包括：

初次反射体，具有所述初次反射面；

中间反射体，具有所述第一中间反射面，且位于所述长焦光学组件的光轴外，所述中间反射体与所述初次反射体一体成型；

末次反射体，至少具有所述末次反射面和所述第二中间反射面，所述末次反射体与所述中间反射体一体成型，所述末次反射体自所述中间反射体延伸，且所述末次反射体的延伸方向与有效光束入射所述长焦光学组件的方向相反。

15.根据权利要求14所述的长焦镜组，其特征在于，所述初次反射体还具有入光面，所述长焦光学组件出射的有效光束经所述入光面投射至所述初次反射面，所述入光面与所述初次反射面的夹角为45°，所述入光面与所述第二中间反射面垂直，所述长焦光学组件部分或者全部位于所述入光面与所述第二中间反射面形成的直角空间内。

16.根据权利要求1所述的长焦镜组，其特征在于，所述长焦镜组还包括：

反射件，所述反射件用于接收被摄物体反射的有效光束，并将有效光束反射至所述长焦光学组件。

17.根据权利要求1-16任一项所述的长焦镜组，其特征在于，所述长焦光学组件出射的有效光束的方向与入射至所述反射元件最后出射的有效光束的方向相同。

18.一种摄像模组，其特征在于，包括图像传感器及如权利要求1-17任一项所述的长焦镜组，所述图像传感器用于接收来自所述长焦镜组的有效光束。

19.一种电子设备，其特征在于，包括壳体及如权利要求18所述的摄像模组，所述摄像模组安装于所述壳体。

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