CN113395429A - 摄像模组以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摄像模组以及电子设备；所述摄像模组包括镜筒以及设置于该镜筒内的反射部、透镜组件、形变驱动件和感光器件；所述镜筒具有入光口；所述透镜组件设置在所述反射部与所述感光器件之间；所述透镜组件包括沿同一光轴依次间隔设置的第一透镜和第二透镜，所述形变驱动件设置于所述镜筒的内侧壁，且所述第一透镜和所述第二透镜的周向边缘分别与所述形变驱动件连接；在所述形变驱动件发生形变时，以带动所述第一透镜和/或所述第二透镜的位置和/或倾斜角度发生变化。本申请为摄像模组提供了一种可自动变焦和防抖的方案，可提高成像质量。

Description

摄像模组以及电子设备

技术领域

本申请属于电子装置技术领域，具体涉及一种摄像模组以及电子设备。

背景技术

在相关技术中，为了提高电子设备例如智能手机等的拍摄效果，尤其是实现远距离的拍摄，其上的摄像头例如可采用潜望式摄像头。但是，目前的潜望式摄像头大多采用的是固定焦距，无法实现更大倍数的光学变焦。并且，目前的潜望式摄像头的防抖功能通常是由内部棱镜的移动(例如左、右、上、下移动)来实现，而这一过程中会产生延时和误差，导致潜望式摄像头的防抖效果欠佳。

发明内容

本申请旨在提供一种摄像模组以及电子设备，以解决现有摄像模组在拍摄图像时存在的变焦范围有限和防抖效果欠佳的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种摄像模组，其包括：

镜筒，所述镜筒具有入光口；以及，

设置于所述镜筒内的反射部、透镜组件、形变驱动件和感光器件，所述透镜组件设置在所述反射部与所述感光器件之间；

其中，所述透镜组件包括沿同一光轴依次间隔设置的第一透镜和第二透镜，所述形变驱动件设置于所述镜筒的内侧壁，且所述第一透镜和所述第二透镜的周向边缘分别与所述形变驱动件连接；

在所述形变驱动件发生形变时，以带动所述第一透镜和/或所述第二透镜的位置发生变化和/或倾斜角度发生变化。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，其包括：

如上任意一项所述的摄像模组。

在本申请的实施例中，为摄像模组提供了一种可实现超高倍数变焦和防抖的方案，使得所述摄像模组适合应用于远距离图像或视频等的拍摄，且成像质量较佳。在本申请的方案中，将透镜组件设计为多个独立的透镜且呈间隔设置，并为各透镜均配设了形变驱动件，通过驱动相应的形变驱动件长度的改变(即形变)可带动与之相连的透镜的位置和/或倾斜角度发生变化(即移动和/或偏转)，而这有助于使所述摄像模组具有较大的焦距变化范围；并且，其中的反射部、相应的透镜、感光器件可同角度偏转，从而能够进一步增大防抖角度，以使所述摄像模组具有较佳的防抖效果。

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是根据本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图之一；

图2是图1的局部结构示意图；

图3是根据本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图之二；

图4是根据本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图之三；

图5是根据本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图之四；

图6是根据本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图之五。

附图标记：

1-镜筒，101-入光口，102-凹槽，2-反射部，3-透镜组件，301-第一透镜，302-第二透镜，4-形变驱动件，401-第一形变驱动件，402-第二形变驱动件，403-第三形变驱动件，404-第四形变驱动件，5-感光器件，6-驱动电路，7-控制电路，8-温度传感器。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号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例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

下面结合图1至图6描述根据本申请实施例提供的摄像模组以及电子设备。

本申请实施例提供的摄像模组可应用在例如智能手机、平板电脑等电子设备上。所述摄像模组可实现较大倍数的光学变焦功能，同时还具有良好的防抖效果。即使将所述摄像模组应用于远距离的拍摄，依然可以保证成像质量较佳，非常适合推广使用。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供的摄像模组，其包括有：镜筒1，以及设置于所述镜筒1内的反射部2、透镜组件3、形变驱动件4和感光器件5；所述镜筒1具有入光口101；所述透镜组件3设置在所述反射部2与所述感光器件5之间；其中，所述透镜组件3包括沿同一光轴依次间隔设置的第一透镜301和第二透镜302，所述形变驱动件4设置于所述镜筒1的内侧壁，且所述第一透镜301和所述第二透镜302的周向边缘分别与所述形变驱动件4连接；在所述形状驱动件4发生形变时，以带动所述第一透镜301和/或所述第二透镜302的位置发生变化和/或倾斜角度发生变化。

其中，所述镜筒1内具有通道，可用于收容所述反射部2，所述透镜组件3，所述形变驱动件4和所述感光器件5。在所述镜筒1上开设有所述入光口101，这样，外部的光线可通过所述入光口101入射至所述镜筒1的通道内并照射在所述反射部2上，所述反射部2通过全反射可使经所述入光口101入射的光线反射至所述透镜组件3，所述感光器件4接收透过所述透镜组件3的光线并在其上进行成像。

其中，所述透镜组件3包括有多个独立设置的透镜(其中含有所述第一透镜301和所述第二透镜302)。具体地，在本申请的方案中设计各透镜为相互独立而并非是连成一个整体的透镜组，本申请中相邻的两个透镜之间具有一定的间隔，对于该间隔的尺寸是可以进行调整的，这有助于增加焦距调整范围(对焦范围)。由于各透镜均可以独立地进行移动和/或偏转，而并非是所述透镜组件3整体进行移动和/或偏转，这有助于使调焦精度更高、调焦速度更快。

本申请实施例的方案还使得所述摄像模组具有良好的防抖功能。具体来说，所述透镜组件3中的各透镜是各自独立的，相邻的透镜之间具有一定的间隔，且该间隔的尺寸可以进行调整，这使得各透镜均可独立地实现一定范围的角度调整，从而可以增加防抖角度，进而可使曝光时间做到更长。而且，在动态拍摄的情况下，还可实现所述反射部2、所述透镜组件3中的相应透镜及所述感光器件4的同角度偏转，进一步增大了防抖角度，提高防抖效果。

在本申请的实施例中，为所述摄像模组提供了一种可实现超高倍数变焦和防抖的方案，使得所述摄像模组可适合应用于远距离图像或视频等的拍摄，且成像质量较佳。在本申请实施例的方案中，将所述透镜组件3设计为多个独立的透镜且呈间隔设置，并为各透镜分别配设了多个形变驱动件4，通过驱动相应的形变驱动件4长度的改变(即形变)可带动与之相连的透镜的位置和/或倾斜角度发生变化(即移动和/或偏转)，这有助于使所述摄像模组具有较大的焦距变化范围；并且，其中的所述反射部2、相应的透镜(所述第一透镜301和/或所述第二透镜302)、所述感光器件5可同角度偏转，从而能够进一步增大防抖角度，以使所述摄像模组具有较佳的防抖效果。

本申请实施例提供的摄像模组，将所述透镜组件3设计为多个独立的透镜的方式，其优势在于：(1)可以独立调整所述透镜组件3中各透镜的位置，这相比于传统的透镜组(多个透镜结合在一起)可实现更长的焦距；(2)可以独立调整所述透镜组件3中各透镜的偏转角度和偏转方向，从而实现更大的防抖角度，以提高防抖性能；参见图3所示，实现的防抖角度为所述第一透镜301的长轴3011与所述第二透镜302的长轴3021形成的夹角。

在本申请的实施例中，所述第一透镜301例如为凸透镜，所述第二透镜302例如为凹透镜。所述透镜组件3中包括有两种不同的透镜，即凸透镜和凹透镜。

例如，参见图1至图6所示，所述透镜组件3包括沿同一光轴依次间隔设置的多个第一透镜301和至少一个第二透镜302，所述第二透镜302位于相邻的两个所述第一透镜301之间，其中，所述第一透镜301为凸透镜，所述第二透镜302为凹透镜。

在所述摄像模组进行工作的过程中，入射的光线经所述镜筒1上的入光口101进入所述镜筒1的通道内，经过所述反射部2的全反射，再经过所述透镜组件3透射之后在所述感光器件5上成像。在其中，所述透镜组件3包括独立设置的多个凸透镜和至少一个凹透镜，且设计在两个凸透镜之间设置凹透镜(即，所述第二透镜302位于相邻的两个所述第一透镜301之间)，该设计可以加长光路，其是一种延长焦距的方法。本申请的实施例中通过这一设计可实现超高倍数的光学变焦，同时，这一功能的实现还需借助所述透镜组件3中的透镜可以在所述镜筒1的通道内移动或改变角度来进行变焦。

在现有技术中，通常是采用马达等机械驱动结构实现整个透镜组在镜筒的通道内移动，但是马达等机械驱动结构比较占用空间，这就会挤压整个透镜组可移动的范围，进而会限制变焦倍数，导致变焦倍数较小，进而影响远距离拍摄效果；并且，马达等机械驱动结构的存在还会占用感光传感器的面积，从而影响拍摄像素等性能。

本申请的方案中摒弃了现有的马达等机械驱动结构，其采用所述形变驱动件4的长度(或者形状)随温度变化的特性来驱动所述透镜组件3中相应的透镜在所述镜筒1的通道内移动或者偏转，从而实现变焦。由于所述形变驱动件4体积较小，其不会占用所述镜筒1内过多的空间，也就不会影响各透镜在所述镜筒1的通道内可移动的范围，进而可增加变焦倍数，并且也不会挤占所述感光器件4的面积，克服了现有技术中的缺陷问题。

在本申请一个可选的例子中，参见图1至图6所示，所述第一透镜301的周向边缘和所述第二透镜302的周向边缘分别按照设定角度连接有多个所述形变驱动件4。具体地，所述第一透镜301的周向边缘和所述第二透镜302的周向边缘可分别连接有四个所述形变驱动件4。

其中，所述第一透镜301的周向边缘与四个所述形变驱动件4的一端固定连接，且这四个所述形变驱动件4的另一端均与所述镜筒1固定连接。

例如，所述四个形变驱动件4可分布在所述第一透镜301的上部、下部、左侧和右侧，这样，可在四个方向推/拉所述第一透镜301在所述镜筒1的通道内移动或者偏转，以实现变焦。

需要说明的是，所述第二透镜302的周向边缘连接所述形变驱动件4的方式与上述的所述第一透镜301相同。

例如，所述第二透镜302的周向边缘与四个所述形变驱动件4的一端固定连接，且这四个所述形变驱动件4的另一端均与所述镜筒1固定连接。所述四个形变驱动件4可分布在所述第二透镜302的上部、下部、左侧和右侧，这样可在四个方向推/拉所述第二透镜302在所述镜筒1的通道内移动或者偏转，以实现变焦。

参见图2所示，所述第一透镜301在与之相连的四个所述形变驱动件4的带动下，其可在所述镜筒1的通道内产生例如X轴、Y轴方向一定角度的偏转。

具体地，图2中示出的四个所述形变驱动件4可分别定义为：第一形变驱动件401、第二形变驱动件402、第三形变驱动件402及第四形变驱动件404，且这四个形变驱动件4长度收缩量分别为L1、L2、L3、L2，使得所述第一透镜301可移动或者偏转至图2中所示出的位置，此时，所述第一透镜301相对于所述镜筒1内通道的角度为arctan(L1-L3)/L。

此外，需要说明的是，若所述第一形变驱动件401、第二形变驱动件402、第三形变驱动件402及第四形变驱动件404的收缩长度一致，则实现了变焦功能。

在本申请一个可选的例子中，参见图1至图6所示，所述镜筒1的内侧壁上设置有凹槽102，所述形变驱动件4嵌设在所述凹槽102内。

也就是说，在所述镜筒1的通道内侧壁上设置有专门用来收容所述形变驱动件4的凹槽102，所述形变驱动件4不占用通道内的空间，而是被嵌设在所述镜筒1的内侧壁之内。

当将所述形变驱动件4设置于所述凹槽102内时，所述形变驱动件4的一端与该凹槽102的内壁固定连接，而所述形变驱动件4的另一端则连接相应的透镜，该形变驱动件4可随温度的变化产生长度的改变(或形状改变)，其在所述凹槽102内可移动。

所述凹槽102的设置数量与所述形变驱动件4的设置数量相关。

例如，一个所述形变驱动件4对应的设置在一个所述凹槽102，而所有的所述凹槽102均开设在所述镜筒1的内侧壁上，以使所有的所述形变驱动件4均可以被布设在所述镜筒1的内侧壁中。通过这样方式在所述镜筒1内布设所述形变驱动件4时，可使所述形变驱动件4不占用所述镜筒1内的通道，从而可以增加调焦范围；而且，这一设计也不会挤占所述感光器件5的空间，从而可以使所述感光器件5的面积可以做到几乎与所述镜筒1内的通道横截面面积相同，大大提高了所述感光器件5的面积，这有助于提高拍摄图像的像素，进而可以提升拍照性能。

例如，所述形变驱动件4可完全嵌设于所述镜筒1的内壁中，使其完全不占用所述镜筒1内的通道的任何空间。

在本申请的实施例中，各所述第一透镜301的周向边缘和各所述第二透镜302的周向边缘还可以分别连接有十二个所述形变驱动件4，即并不限于上述的四个所述形变驱动件4的方案。

也就是说，可在各所述第一透镜301和各所述第二透镜302的周向边缘每隔30°连接一个所述形变驱动件4，这样在各所述第一透镜301和各所述第二透镜302的周向边缘均连接有十二个所述形变驱动件4，这可以使透镜实现六个方向的偏转，进而可实现六个方向的防抖。

需要说明的是，本申请的方案中设计在各透镜的周向边缘的不同方向连接多个所述形变驱动件4，可以实现任意方向的偏转。本领域技术人员可以根据需要灵活设置各透镜的周向边缘连接的所述形变驱动件4的数量，本申请中对此不作限制。

在本申请一个可选的例子中，参见图1至图6所示，所述形变驱动件4为螺旋状的记忆合金丝。

在通电的情况下，所述形变驱动件4可发生沿长度方向的伸缩变形(即长度发生变化)。

所述形变驱动件4整体呈条状结构。

所述形变驱动件4具有体积小、尺寸小、安置方便的特点，其不会挤占所述镜筒1内过多的空间。在本申请一个可选的例子中，所述形变驱动件4均连接有驱动电路6，所述驱动电路6用于向所述形变驱动件4提供电流。

所述形变驱动件4通电之后产生热量，进而随温度产生长度的变化(即形变)，可用以对所连接的透镜产生推/拉作用力，并控制透镜的位置变化。

在本申请一个可选的例子中，参见图4至图6所示，所述形变驱动件4均电性连接有控制电路7和反馈网络电路。

其中，所述控制电路7包括MCU和MOSFET。通过MCU搭配MOSFET可控制流经所述形变驱动件4的电流大小。即，可用以为所述形变驱动件4提供变化的电流。

所述控制电路7能够使得电流分辨率达到微安级，进而大大提高了电流控制的精度。

其中，所述反馈网络电路的作用为：通过检测所述驱动电路6IN端和OUT端的电压差，并利用公式R＝ρL/S得到其电阻值，进而可以计算出变形量，进而可通知所述MCU控制电流大小，提高了控制调焦的精度。

在本申请的实施例中，参见图5和图6所示，所述形变驱动件4均连接有温度传感器8，所述温度传感器8可设置于所述镜筒1上。

所述温度传感器8用于实时检测所述形变驱动件4的温度情况，从而得到其变形量，进而有助于控制流经所述形变驱动件4的电流大小，也有助于提高控制精度。

在本申请一个可选的例子中，所述形变驱动件4均连接有温度传感器8，所述温度传感器8设置于所述镜筒1的外壁上且靠近所述温度传感器8。由于所述形变驱动件4嵌设在所述镜筒1的壁面内，这样，可使所述温度传感器8靠近所述形变驱动件4，同时也不占用所述镜筒1内的空间。

在本申请一个可选的例子中，参见图6所示，所述感光器件5的边缘外侧也可以设置有多个所述形变驱动件4；并且，所述多个形变驱动件4的一端均与所述感光器件5的边缘固定连接，所述多个形变驱动件4的另一端与所述镜筒1固定连接。

本申请的实施例中设计在所述感光器件5处也增加多个所述形变驱动件4。

各所述形变驱动件4均连接有驱动电路6，以及控制电路7，可以实现调焦和防抖功能，具体来说：

调焦功能：(1)通过控制所述感光器件5的独立移动可实现更大范围的变焦；(2)可以通过所述透镜组件3和所述感光器件5的配合，加快调焦速度，进而实现视频拍摄等动态过程中，捕捉拍摄目标后的快速动态调焦。

防抖功能：通过所述反射部2、所述透镜组件3中相应的透镜、所述感光器件5的配合实现了更大的防抖角度。

在本申请一个可选的例子中，所述反射部2为棱镜，所述反射部2用于将经所述入光口101入射的光线反射至所述透镜组件3。

其中，所述反射部2例如为三棱镜。

在本申请一个可选的例子中，所述感光器件4为感光芯片，所述感光器件4用于接收透过所述透镜组件3的光线并在其上成像。

本申请实施例提供了一种电子设备，其包括如上任意一实施例所述的摄像模组。

本申请实施例提供的电子设备可以是但并不限于为智能手机。本申请实施例提供的电子设备还可以为平板电脑、笔记本电脑、电子书及智能可穿戴设备等电子类产品，本申请中对此不作限制。

本申请实施例提供的电子设备，其上的所述摄像模组在进行远距离拍摄时，具有超高倍数变焦和防抖效果，可以提高成像质量。

根据本申请实施例的电子设备的其他构成，以及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“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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 (11)

1.一种摄像模组，其特征在于，包括：

镜筒(1)，所述镜筒(1)具有入光口(101)；以及，

设置于所述镜筒(1)内的反射部(2)、透镜组件(3)、形变驱动件(4)和感光器件(5)，所述透镜组件(3)设置在所述反射部(2)与所述感光器件(5)之间；

其中，所述透镜组件(3)包括沿同一光轴依次间隔设置的第一透镜(301)和第二透镜(302)，所述形变驱动件(4)设置于所述镜筒(1)的内侧壁，且所述第一透镜(301)和所述第二透镜(302)的周向边缘分别与所述形变驱动件(4)连接；

在所述形变驱动件(4)发生形变时，以带动所述第一透镜(301)和/或所述第二透镜(302)的位置发生变化和/或倾斜角度发生变化。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一透镜(301)为凸透镜，所述第二透镜(302)为凹透镜。

3.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一透镜(301)的周向边缘和所述第二透镜(302)的周向边缘分别按照设定角度连接有多个所述形变驱动件(4)。

4.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述镜筒(1)的内侧壁上设置有凹槽(102)，所述形变驱动件(4)嵌设在所述凹槽(102)内。

5.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述形变驱动件(4)为螺旋状的记忆合金丝。

6.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，

在通电的情况下，所述形变驱动件(4)可产生伸缩形变，用以对所连接的透镜产生推/拉作用力，并控制透镜的位置变化和/或倾斜角度发生变化。

7.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述形变驱动件(4)连接有温度传感器(8)，所述温度传感器(8)设置于所述镜筒(1)的外壁上且靠近所述温度传感器(8)。

8.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述感光器件(5)的边缘外侧设置有多个所述形变驱动件(4)，各所述形变驱动件(4)均连接有控制电路(7)；

所述多个形变驱动件(4)的一端均与所述感光器件(5)的边缘固定连接，所述多个形变驱动件(4)的另一端与所述镜筒(1)固定连接。

9.根据权利要求1或8所述的摄像模组，其特征在于，所述形变驱动件(4)连接有驱动电路(6)，所述驱动电路(6)用于向所述形变驱动件(4)提供电流。

10.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述反射部(2)为棱镜，所述反射部(2)用于将经所述入光口(101)入射的光线反射至所述透镜模组(3)；

所述感光器件(4)为感光芯片，所述感光器件(4)用于接收透过所述透镜模组(3)的光线。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10中任意一项所述的摄像模组。

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