CN114222037A - 摄像模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开一种摄像模组,包括镜头组、图像传感器、反光件以及驱动组件,镜头组包括多个镜头,反光件用于将多个镜头中的至少一个镜头汇聚的光线反射至图像传感器,驱动组件用于驱动反光件活动。上述摄像模组的成本较低。本申请实施例还公开一种电子设备。

Description

摄像模组及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及摄像技术领域,尤其涉及一种摄像模组及电子设备。
背景技术
目前,电子设备(例如手机等)为了提高拍摄功能的多样性,通常设置有多个各自独立的摄像模组,以满足不同的拍摄需求,导致了电子设备的成本大幅度增加。
发明内容
本申请的目的在于提供了一种成本较低的摄像模组和电子设备。
第一方面,本申请实施例提供一种摄像模组。摄像模组包括镜头组、图像传感器、反光件以及驱动组件。镜头组包括多个镜头。反光件用于将多个镜头中的至少一个镜头汇聚的光线反射至图像传感器。“至少一个”包括一个或多个的情况。驱动组件用于驱动反光件活动。换言之,驱动组件能够驱动反光件在不同的位置之间活动。
在本实施例中,当驱动组件驱动反光件活动到不同的位置时,反光件能够将不同的镜头汇聚的光线反射至图像传感器,因此图像传感器可以通过反光件的位置变化,采集到多种不同的图像。也即,摄像模组将多个镜头集成到一个模组中,通过反光件的位置变化,共用一个图像传感器,以同时具备多种不同的拍摄功能,相较于传统的设置多个摄像模组的方案,本实施例的摄像模组的成本大幅度降低。
由于反光件位于镜头组与图像传感器之间,相较于光线由镜头组直接进入图像传感器的光路路径,光线由镜头组射向反光件、而后反光件将光线反射至图像传感器的光路路径的长度更长,也即反光件的设置增长了光线路径,使得摄像模组能够采用等效焦距更长的镜头,以获得长焦拍摄功能、甚至超长焦拍摄功能。
由于反光件能够改变光路方向,因此镜头组与图像传感器的相对位置能够灵活设计,故而摄像模组能够进一步通过设计镜头组中镜头的位置和图像传感器的位置,减小摄像模组的整体体积。例如,相较于传统的潜望式镜头模组,本实施例的摄像模组的镜头组中的镜头平铺设计,镜头的直径大小不会影响到摄像模组的厚度尺寸有利于摄像模组薄型化。
由于摄像模组通过改变反光件的位置来传递不同的镜头汇聚的光线,因此避免了精密度要求较高的镜头组中镜头的位移,镜头能够固定于摄像模组的模组支架,为摄像模组中固定不动的部件,从而保证了摄像模组的可靠性。
再者,由于摄像模组的整体体积能够得到合理控制,因此摄像模组在不大幅度增加体积的情况下,采用较大口径的镜头,以获取更多的采光量,使得摄像模组的拍摄质量更高,也便于夜间拍摄或灰暗环境中拍摄。
一些实施例中,多个镜头的等效焦距不同。这样,摄像模组通过改变反光件所在的停留位,切换图像传感器所采集光线所经过的镜头,镜头具有其对应的固定的等效焦距,从而实现变焦,因此摄像模组能够实现有级光学变焦,以根据用户不同的需要输出不同的图像的分辨率及画质。
一些实施例中,反光件能够在多个停留位上停留,多个停留位与多个镜头一一对应设置。驱动组件用于驱动反光件在多个停留位之间切换。此时,驱动组件对反光件的位置调节为有级调节。
在本实施例中,由于驱动组件能够驱动反光件在不同的停留位之间切换,不同的停留位对应于不同的镜头,反光件能够将对应镜头的汇聚光线反射至图像传感器,因此图像传感器可以通过反光件的位置变化,采集到多种图像。
另一些实施例中,驱动组件对反光件的调节也可以为无级调节。反光件除了能停留在前述多个停留位上,也可以停留在相邻的停留位之间。此时,邻近反光件目前停留位置的一个或多个停留位所对应的镜头汇聚的光线能够被反光件反射至图像传感器。在本实施例中,摄像模组的拍摄方式更为多样化,提高用户的拍摄体验。
一些实施例中,摄像模组还可以包括马达组件。马达组件安装于模组支架。图像传感器安装于马达组件。马达组件用于调整图像传感器的位置,以使摄像模组实现图像对焦,从而获取更清晰的目标图像。其中,马达组件对图像传感器的调整方向依据摄像模组的光路进行设计。
一些实施例中,多个镜头的入光方向一致,多个镜头的等效焦距不同,且多个镜头呈直线排布。驱动组件用于驱动反光件移动,且反光件的移动方向平行于多个镜头的排布方向。
在本实施例中,多个镜头呈直线排布的方式,使得摄像模组的外观更为简洁,也有利于简化驱动组件的结构,使得驱动组件驱动反光件移动时,反光件移动更为平稳,以提高摄像模组的可靠性。由于多个镜头的等效焦距不同,因此摄像模组能够通过改变反光件所在的停留位,切换图像传感器采集的光线所经过的镜头,镜头具有其对应的固定的等效焦距,从而实现变焦。
一些实施例中,驱动组件驱动反光件移动的方式有多种。例如:机械驱动方式,也即通过电机驱动,通过螺母丝杠传动、齿轮齿条传动或绳传动;电磁驱动方式,也即通过电磁铁与电磁铁或永磁铁之间的吸引作用和排斥作用实现运动;手动调节式,也即驱动组件中的部分结构露出于模组支架外部,由人手调节;手自一体调节式,也即集成自动调节模式和手动调节模式;智能材料变形调节式等。
一些实施例中,驱动组件包括电机、丝杠及螺母。螺母套设在丝杠外侧且螺纹连接丝杠。反光件固定连接螺母。电机用于驱动丝杠转动,以通过螺母带动反光件在多个停留位之间移动。
在本实施例中,驱动组件采用电机驱动、螺母和丝杠传动的方式使反光件在多个停留位之间移动,驱动组件的驱动方式平稳、可控性高,使得摄像模组的可靠性更高。
一些实施例中,多个镜头的入光方向一致,多个镜头的等效焦距不同。多个镜头呈三角排布、阵列排布或环形排布。驱动组件用于驱动反光件移动和转动。
在本实施例中,摄像模组的多个镜头的排布方式更为灵活和多样化,摄像模组的应用范围更广。由于多个镜头的等效焦距不同,因此摄像模组能够通过改变反光件所在的停留位,切换图像传感器采集的光线所经过的镜头,镜头具有其对应的固定的等效焦距,从而实现变焦。
一些实施例中,驱动组件包括第一驱动部分、第二驱动部分及第三驱动部分。第一驱动部分用于驱动反光件沿第一方向移动。第二驱动部分用于驱动反光件沿第二方向移动,第二方向垂直于第一方向。第三驱动部分用于驱动反光件绕第三方向转动,第三方向垂直于第一方向和第二方向,第三方向平行于多个镜头的入光方向。
在本实施例中,通过第一驱动部分、第二驱动部分以及第三驱动部分的配合,反光件能够在与多个镜头相对应的多个停留位之间移动,且将通过镜头的光线反射至图像传感器,使得摄像模组实现变焦。
一些实施例中,多个镜头的入光方向不同,多个镜头环绕地排布于反光件的周边。驱动组件用于驱动反光件转动,或者,驱动组件用于驱动反光件转动和移动。
在本实施例中,由于镜头组的多个镜头的入光方向不同,反光件能够转动(或者,转动和移动)以反射不同镜头汇聚的光线,因此摄像模组能够实现多方位拍摄,摄像模组的功能更为多样化。
一些实施例中,入光方向不同的镜头的数量多于两个,使得镜头组具有三个以上的入光方向,摄像模组的拍摄视角更多,视角死角更少,有利于实现全景拍摄和3D拍摄。
在本实施例中,多个镜头、图像传感器、反光件、驱动组件等位于摄像模组的模组支架内侧。模组支架可以从外部将摄像模组其他部件完全密封在其内侧,镜头组无需移动,而是通过位于模组支架内侧的反光件的转动实现变焦,极大地提高了摄像模组的密封性,摄像模组的使用寿命较长、可靠性较高,可以适用于需要防水、防尘、高压等极端条件的环境中。
一些实施例中,入光方向不同的多个镜头的等效焦距不同。此时,摄像模组既能够多方位拍摄,也能够实现实现变焦拍摄,使得摄像模组的功能更为多样化。另一些实施例中,入光方向不同的多个镜头的等效焦距也可以相同。再一些实施例中,入光方向不同的多个镜头中部分镜头的等效焦距相同,部分镜头的等效焦距不同。
一些实施例中,多个镜头包括第一镜头和第二镜头。第一镜头与第二镜头背对背排布且入光方向相反。反光件的转轴方向垂直于第一镜头与第二镜头的连线方向。
在本实施例中,由于第一镜头与第二镜头的入光方向相反,因此摄像模组能够采集相反两个方向的图像,拍摄方位广。当摄像模组应用于电子设备中时,第一镜头和第二镜头中的一者能够采集位于电子设备前方(电子设备的显示屏朝向电子设备的前方出光)的图像,另一者能够采集位于电子设备后方的图像,使得电子设备得以实现前置拍摄和后置拍摄,拍摄体验佳且成本低。
一些实施例中,镜头组包括至少两组入光方向不同的子镜头组。各子镜头组均包括多个入光方向一致且等效焦距不同的镜头。反光件位于两组子镜头组之间。驱动组件用于驱动反光件移动和转动。
在本实施例中,由于子镜头组包括多个入光方向一致且等效焦距不同的镜头,因此摄像模组能够在3D拍摄的过程中,增加焦距的变化,在获得不同视角的拍摄的同时,也配合长焦镜头对于远处物体的捕捉动作,使得远处物体的拍摄图像能够具备更加精细的3D变化。
一些实施例中,同一子镜头组中的多个镜头呈直线排布、三角排布、阵列排布或环形排布。此时,摄像模组的镜头排布方式和内部部件排布方式更为灵活和多样化。
一些实施例中,图像传感器的感光面垂直于镜头组的各个镜头的等效中心面。其中,镜头的等效中心面为经过镜头的等效光心的直径所在面。
在本实施例中,各个镜头汇聚的光线被反光件反射后,发生90°偏转后进入图像传感器,光线在传播过程中能够充分利用摄像模组的相垂直的两个方向上的空间,也即镜头的主光轴所在方向和图像传感器的感光面的垂直方向上的空间,使得摄像模组中各部件的排布位置较为优化。
一些实施例中,反光件包括用于反射光线的反光层。反光层与对应于反光件的镜头的主光轴之间的夹角为45°。此时,经过镜头的光线被反光层反射后发生90°偏转,从而顺利进入图像传感器。
一些实施例中,镜头组包括基准镜头。反光层的宽度为经过反光层中心点的径向尺寸。反光层在不同的径向方向上,可以具有多个宽度。反光层的最小宽度A满足:
Figure BDA0003350435490000041
其中,B为基准镜头的半径,C为基准镜头的等效焦距,E为基准镜头的等效中心面与反光层之间的最小距离。
在本实施例中,当反光层的所有宽度都大于最小宽度A时,反光层能够完全反射经基准镜头汇聚的光线。也即,通过对反光层的最小宽度的限定,使得光线被基准镜头汇聚后,能够全部射入反光层,从而被反射向图像传感器,以使摄像模组能够采集到足够光线,从而具有较佳的拍摄质量。
一些实施例中,基准镜头为镜头组中的其中一个镜头,基准镜头的选择可以有多种方式,例如:
示例性的,基准镜头可以为镜头组中等效焦距最大的镜头。例如,基准镜头为镜头组中的长焦镜头或超长焦镜头。此时,反光层具有足够大的面积,能够将镜头组中的各个镜头汇聚的光线都全部反射至图像传感器,使得摄像模组在各种拍摄模式下均能够采集足够的光线,以具备较佳的拍摄质量。
示例性的,基准镜头也可以为镜头组中的标准镜头。此时,等效焦距小于或等于标准镜头的镜头(例如广角镜头)汇聚的光线能够全部被反光层反射至图像传感器,使得摄像模组在对应的拍摄模式下具有较佳的拍摄质量。而对于等效焦距大于标准镜头的镜头(例如长焦镜头),反光层也能够可以将被镜头汇聚的大部分光线反射至图像传感器,使得摄像模组在对应的拍摄模式下具有良好的拍摄质量。由于本实施例中反光层的尺寸依据标准镜头进行设计,因此反光层的尺寸相较于前述示例的反光层的尺寸较小,有利于摄像模组的小型化。
一些实施例中,反光件位于停留位时,反光层的中心位于对应于反光件的镜头的主光轴上,或者,反光层的中心也可以稍微偏离对应于反光件的镜头的主光轴。例如,反光层可以向远离图像传感器的方向偏离对应于反光件的镜头的主光轴,以更好地将镜头汇聚的光线反射向图像传感器
一些实施例中,反光件还包括基底。反光层形成于基底朝向对应于反光件的镜头的一侧表面。此时,反光层朝向镜头设置且相对镜头的等效中心面倾斜。
在本实施例中,由于反光层形成于基底朝向对应于反光件的镜头的一侧表面,因此光线无需进入基底即被反光层反射,光线损耗小,有利于保证摄像模组的拍摄质量。
另一些实施例中,反光件还包括基底。基底采用透光材料。基底包括第一侧表面、第二侧表面以及第三侧表面。第一侧表面朝向对应于反光件的镜头。第二侧表面朝向图像传感器。反光层形成于第三侧表面,用于将自第一侧表面进入基底的光线反射向第二侧表面。
在本实施例中,经镜头汇聚后的光线从第一侧表面进入基底,被反光层反射后,由第二侧表面射出基底后射向图像传感器,故而,虽然光线进入基底后发生稍许损耗,但是光线的传播路径增加了,使得摄像模组能够设置焦距更大的镜头,从而实现长焦拍摄、甚至超长焦拍摄。
再一些实施例中,反光件还包括基底。基底采用透光材料。反光层嵌设于基底内部。反光件可采用模内注塑成型方式制成。
在本实施例中,反光件增加了光线在摄像模组内传输的路径长度,有利于摄像模组实现长焦拍摄或超长焦拍摄。同时,反光层设于基底的内部,基底保护反光层,避免反光层在反光件的制作或组装过程中受到磨损,从而保证摄像模组的可靠性。
示例性的,反光层可以是通过在基底一侧表面涂覆材料形成的膜层,也可以是将已成型的膜层固定于基底一侧表面所形成,也可以是通过对基底一侧表面进行研磨等加工工序而形成。
一些实施例中,图像传感器的感光面平行于镜头组的各个镜头的等效中心面。其中,镜头的等效中心面为经过镜头的等效光心的直径所在面。摄像模组还包括反射件,反射件用于将反光件反射出的光线反射至图像传感器。一种示例中,反光件的反光层与镜头的主光轴之间形成45°夹角,反射件的反射层垂直于反光件的反光层。反光件的反光层用于反射光线。反射件的反射层用于反射光线。
在本实施例中,经过镜头的光线依次被反光件和反射件反射后,发生180°偏转后进入图像传感器。本实施例相较于前述实施例,通过增加反射部件(包括反光件和反射件)的数量,使得光线发生多次偏转,不仅使得图像传感器的排布位置更为灵活,有利于提高摄像模组的器件排布灵活度,也使得光线的传播路径较长,摄像模组能够设置焦距更大的镜头,从而实现长焦拍摄或超长焦拍摄。
在其他一些实施例中,反光件或反射件等反射部件的数量也可以是两个或三个以上,本申请对此不作严格限定。反光件或反射件等反射部件的位置与镜头的等效中心面之间的位置也可以有其他关系,本申请对此不作严格限定。由于反射部件的数量及位置是配合图像传感器的感光面位置进行设置的,因此可以通过调整反射部件的数量及位置,使得图像传感器的感光面位置发生变化,也即图像传感器的感光面与镜头组的镜头的等效中心面之间的位置关系发生变化,进而使摄像模组能够实现更多样的结构方案和形态,适用范围更广。
一些实施例中,摄像模组还包括固定架和防抖组件。固定架固定连接驱动组件。防抖组件连接固定架与反光件,用于使反光件能够相对固定架转动。
在本实施例中,摄像模组设有用于驱动反光件转动的防抖组件,以通过反光件的转动补偿实现光学防抖,从而避免在拍摄过程中,因人手的抖动导致光线无法对焦的问题,使得摄像模组拍摄的图像清晰,用户使用体验较佳。
其中,防抖组件可以通过多种驱动方式实现,例如多点电磁驱动反光件转动、机械驱动(齿轮传动、连杆传动)反光件转动、智能材料形变驱动反光件转动等。
一些实施例中,固定架包括第一臂部和第二臂部。第一臂部与第二臂部之间形成夹角。反光件呈三棱柱体。反光件包括第一侧棱以及连接第一侧棱的第一表面和第二表面。第一表面朝向第一臂部,第二表面朝向第二臂部。防抖组件包括球形铰链和两组磁吸件。球形铰链连接在第一侧棱与固定架之间。两组磁吸件分别连接在第一表面与第一臂部之间以及第二表面与第二臂部之间。
在本实施例中,通过控制两组磁吸件的充放电动作和充电电流大小,可以控制反光件实现三个方向自由度的转动,反光件分别可以绕摄像模组的宽度方向、摄像模组的长度方向以及摄像模组的厚度方向转动,在加上驱动组件能够驱动反光件沿摄像模组的宽度方向移动,因此摄像模组的反光件能够实现四个自由度的防抖,摄像模组的拍摄质量更佳。
第二方面,本申请实施例还提供一种电子设备。电子设备包括壳体及上述任一项的摄像模组。摄像模组安装于壳体。电子设备具有拍摄、摄像等功能。在本实施例中,摄像模组的成本较低,能够有效降低电子设备的整机成本。
应当理解的是,本申请中对技术特征、技术方案、有益效果或类似语言的描述并不是暗示在任意的单个实施例中可以实现所有的特点和优点。相反,可以理解的是对于特征或有益效果的描述意味着在一个或多个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或有益效果。因此,本说明书中对于技术特征、技术方案或有益效果的描述并不一定是指相同的实施例。进而,还可以任何适当的方式组合本实施例中所描述的技术特征、技术方案和有益效果。本领域技术人员将会理解,无需特定实施例的一个或多个特定的技术特征、技术方案或有益效果即可实现实施例。在其他一些实施例中,还可在没有体现所有实施例的特定实施例中识别出额外的技术特征和有益效果。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的电子设备的侧视图;
图2是图1所示电子设备的后视图;
图3是图2所示电子设备的摄像模组在一些实施例中的部分结构示意图;
图4A是图1所示电子设备在一种拍摄模式下的用户界面示意图;
图4B是图1所示电子设备在另一种拍摄模式下的用户界面示意图;
图4C是图1所示电子设备在再一种拍摄模式下的用户界面示意图;
图5是图1所示电子设备切换拍摄模式时的一种可能的用户界面示意图;
图6A是图3所示摄像模组的反光件在一种实现方式中的结构示意图;
图6B是图3所示摄像模组的反光件在另一种实现方式中的结构示意图;
图6C是图3所示摄像模组的反光件在再一种实现方式中的结构示意图;
图7是图3所示摄像模组的反光件的反光层与对应于反光件的镜头的位置关系的示意图;
图8是图3所示摄像模组在一种示例中的结构示意图;
图9是图3所示摄像模组在另一种示例中的结构示意图;
图10是图3所示摄像模组在再一种示例中的结构示意图;
图11是图3所示摄像模组在再一种示例中的结构示意图;
图12是图3所示摄像模组在再一种示例中的结构示意图;
图13是图3所示摄像模组在再一种示例中的结构示意图;
图14是图3所示摄像模组在再一种示例中的结构示意图;
图15是图3所示摄像模组在再一种示例中的结构示意图;
图16是图3所示摄像模组在再一种示例中的结构示意图;
图17是图2所示电子设备的摄像模组在另一些实施例中的部分结构示意图;
图18是图17所示摄像模组在另一角度的结构示意图;
图19是图2所示电子设备的摄像模组在再一些实施例中的部分结构示意图;
图20是图19所示摄像模组在另一角度的结构示意图;
图21是图19所示摄像模组的球形铰链的结构示意图;
图22是图2所示电子设备的摄像模组在再一些实施例中的部分结构示意图;
图23是本申请另一实施例提供的电子设备的后视图;
图24是图23所示电子设备的摄像模组在一些实施例中的部分结构示意图;
图25是图24所示摄像模组的内部结构示意图;
图26是图23所示电子设备的摄像模组在另一些实施例中的部分结构示意图;
图27是图26所示摄像模组的内部结构示意图;
图28是图23所示电子设备的摄像模组在再一些实施例中的部分结构示意图;
图29是图28所示摄像模组的内部结构示意图;
图30是本申请再一实施例提供的电子设备的后视图;
图31是图30所示电子设备的摄像模组在一些实施例中的部分结构示意图;
图32是图31所示摄像模组的内部结构示意图;
图33是本申请再一实施例提供的电子设备的正视图;
图34是本申请再一实施例提供的电子设备的正视图;
图35是本申请再一实施例提供的电子设备的侧视图;
图36是图35所示电子设备的摄像模组的内部结构示意图;
图37是图36所示结构在另一角度的结构示意图;
图38是本申请再一实施例提供的电子设备的侧视图;
图39是图38所示电子设备的摄像模组的内部结构示意图;
图40是图39所示结构在另一角度的结构示意图;
图41是本申请再一实施例提供的电子设备的正视图;
图42是图41所示电子设备的摄像模组在多种实施例中的结构示意图;
图43是图41所示电子设备的摄像模组在另一些实施例中的结构示意图;
图44是图43所示摄像模组的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请以下各个实施例进行描述。
本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备具有拍摄或摄像功能。例如,电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、相机、可穿戴设备、电子眼、摄像机等。其中,上述可穿戴设备可以是智能手环、智能手表、智能头显、智能眼镜等。
请参阅图1和图2,图1是本申请一实施例提供的电子设备100的侧视图;图2是图1所示电子设备100的后视图。在本实施例中,以电子设备是手机为例进行说明。
电子设备100包括摄像模组10、壳体20、显示屏30、电路板40、处理器50及存储器60。显示屏30安装于壳体20。壳体20可以包括边框和后盖。显示屏30和后盖分别安装于边框的相背两侧。显示屏30用于显示图像。摄像模组10安装于壳体20。摄像模组10用于采集图像。电路板40收容于壳体20内部。处理器50及存储器60固定于电路板40。显示屏30、摄像模组10及存储器60耦合处理器50。存储器60用于存储计算机程序代码。计算机程序代码包括计算机指令。处理器50用于调用计算机指令以使电子设备100执行相应的操作,例如,使显示屏30显示目标图像,使摄像模组10采集目标图像等。
其中,为方便后文对摄像模组10的描述,定义摄像模组10的宽度方向为图示X方向,摄像模组10的长度方向为图示方向Y,摄像模组10的厚度方向为图示方向Z。本实施例中,以“摄像模组10的宽度方向X平行于电子设备100的宽度方向,摄像模组10的长度方向Y平行于电子设备100的长度方向,摄像模组10的厚度方向Z平行于电子设备100的厚度方向”为例进行说明。
在一些实施例中,显示屏30可以为有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(mini organiclight-emitting diode)显示屏,微型发光二极管(micro organic light-emittingdiode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)显示屏,或者,液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)等。
在一些实施例中,如图1所示,电子设备100的前方位于电子设备100的一侧,电子设备100的后方位于电子设备100的另一侧,显示屏30朝向电子设备100的前方出光。摄像模组10能够采集位于电子设备100后方的图像。例如,于电子设备100的后盖上开设摄像孔,摄像模组10通过摄像孔进行拍摄。
在其他一些实施例中,摄像模组10也可以采集电子设备100前方的图像。例如,摄像模组10通过显示屏30的非显示区进行拍摄。显示屏30可以为异形屏。例如,显示屏30的顶部形成梯形或水滴形的非显示区域。显示屏30也可以为较为规整的矩形屏幕,此时,显示屏30的顶部空间或底部空间形成非显示区。或者,显示屏30中设有透光孔或透光部分,摄像模组10位于显示屏30下方,摄像模组10通过透光孔或透光部分进行拍摄。
在一些实施例中,如图2所示,电路板40可以设有镂空的避让区域,摄像模组10可设于该避让区域。这样,摄像模组10和电路板40的组装结构在电子设备100的厚度方向(也即摄像模组10的厚度方向Z)上的整体尺寸较小,有利于电子设备100的轻薄化。摄像模组10包括柔性电路板1,柔性电路板1的一端设有电连接器。柔性电路板1的电连接器连接至电路板40上的电连接器,使得摄像模组10与电路板40上的电路及器件相耦合。示例性的,软性电路板1的电连接器可以是板对板(boardtoboard,BTB)连接器。柔性电路板1与电路板40之间传输的电信号可以包括摄像功能信号、驱动组件控制信号等。其他一些实施例中,摄像模组10与电路板40上的电路及器件也可以通过无线连接的方式实现耦合。
请参阅图3,图3是图2所示电子设备100的摄像模组10在一些实施例中的部分结构示意图。图3的示图所在平面对应于图2所示电子设备100的A-A线位置。
摄像模组10可以包括模组支架2、镜头组3、图像传感器4、反光件5以及驱动组件6。图像传感器4也可以称为感光元件。模组支架2用于固定和保护摄像模组10的其他部件。镜头组3、图像传感器4、反光件5及驱动组件6安装于模组支架2。模组支架2安装于电子设备100的壳体。
镜头组3可以包括等效焦距不同的多个镜头。“多个”为至少两个,也即两个以上。例如,镜头组3的镜头的数量可以是两个、三个、四个或者更多个。示例性地,如图3所示,以镜头组3包括三个镜头(31a、31b、31c)为例对本申请一些实施例进行详细说明。一些实施例中,如图3所示,镜头组3的多个镜头(31a、31b、31c)可以排列于摄像模组10的宽度方向X。在其他一些实施例中,镜头组3的多个镜头也可以排列于摄像模组10的长度方向Y或其他方向。
图3所示实施例中,位于右侧的镜头31c的等效焦距大于位于中间的镜头31b的等效焦距,位于中间的镜头31b的等效焦距大于位于左侧的镜头31a的等效焦距。也就是说,越靠近图像传感器4的镜头的等效焦距越小,越远离图像传感器4的镜头的等效焦距越大。此时,各镜头汇聚光线能够在图像传感器4上形成较为清楚的图像,以使摄像模组10所拍摄图像的质量较佳。可以理解的是,在本申请实施例中,“左”、“中”、“右”等仅是参考附图的方位,使用的方位用语是为了说明及理解本申请,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
示例性的,镜头组3的三个镜头可以包括广角镜头、标准镜头以及长焦镜头。例如,图3中,镜头31b可以为标准镜头,镜头31c为长焦镜头,镜头31a为广角镜头。在其他一些实施例中,镜头组3也可以包括五个镜头,五个镜头可以分别为超广角镜头、广角镜头、标准镜头、长焦镜头以及超长焦镜头。其他一些实施例中,镜头组3的镜头的数量及类型也可以有不同的组合方式,本申请对此不作严格限定。
标准镜头可以为电子设备100的主镜头。本实施例中,通过等效焦距来区分多个镜头。示例性的,超广角镜头的等效焦距可以在13毫米至20毫米范围内。广角镜头的等效焦距可以在24毫米至38毫米范围内。标准镜头的等效焦距可以在40毫米至55毫米范围内。长焦镜头的等效焦距可以在85毫米至300毫米范围内。超长焦镜头的等效焦距可以大于300毫米。超广角镜头的视场角可以在94度至118度范围内。广角镜头的视场角可以在60度至84度范围内。标准镜头的视场角为50度左右。
一些实施例中,反光件5用于将多个镜头中的其中一个镜头汇聚的光线反射至图像传感器4。驱动组件6用于驱动反光件5活动。例如,驱动组件6可以用于驱动反光件5在多个停留位之间切换。多个停留位与多个镜头一一对应。停留位的数量与镜头的数量相等,每一个停留位对应于一个镜头。反光件5用于将对应的镜头汇聚的光线反射至图像传感器4。对应的镜头是指对应于反光件5所在停留位的镜头。
如图3所示,摄像模组10具有三个停留位(61a、61b、61c),三个停留位(61a、61b、61c)与三个镜头(31a、31b、31c)一一对应设置。当反光件5位于某个停留位时,反光件5能够将与该停留位对应的镜头汇聚的光线反射至图像传感器4。例如,当反光件5位于停留位61b时,停留位61b对应于镜头31b,反光件5将镜头31b汇聚的光线反射至图像传感器4,图像传感器4得以借助于反光件5采集通过镜头31b的图像。当反光件5位于停留位61a时,停留位61a对应于镜头31a,反光件5将镜头31a汇聚的光线反射至图像传感器4,图像传感器4得以借助于反光件5采集通过镜头31a的图像。当反光件5位于停留位61c时,停留位61c对应于镜头31c,反光件5将镜头31c汇聚的光线反射至图像传感器4,图像传感器4得以借助于反光件5采集通过镜头31c的图像。
在一些实施例中,上述三个停留位(61a、61b、61c)之间的距离可以是相同。三个镜头(31a、31b、31c)之间的距离也是相同的。这样,摄像模组10的外观一致性较佳。在另一些实施例中,上述三个停留位(61a、61b、61c)之间的距离也可以是不同的,以使三个镜头(31a、31b、31c)的排布方式更为灵活,镜头组3的多个镜头的等效焦距的设计方案能够更为多样化。
在上述实施例中,由于驱动组件6能够驱动反光件5在不同的停留位之间切换,不同的停留位对应于等效焦距不同的镜头,反光件5能够将对应镜头汇聚的光线反射至图像传感器4,因此图像传感器4可以通过反光件5的位置变化,采集到多种焦距不同的图像。也即,摄像模组10将等效焦距不同的多个镜头集成到一个模组中,通过反光件5的位置变化,共用一个图像传感器4,以同时具备多种焦距需求不同的拍摄功能,相较于传统的设置多个摄像模组的方案,本实施例的摄像模组10的成本大幅度降低,也节省了电子设备内部的空间。
另外,摄像模组10通过改变反光件5所在的停留位,切换图像传感器4所采集光线所经过的镜头,从而实现变焦,因此摄像模组10能够实现有级光学变焦,以根据用户不同的需要输出不同的图像的分辨率及画质。其中,由于摄像模组10通过改变反光件5的位置来传递等效焦距不同的镜头汇聚的光线,因此避免了精密度要求较高的镜头组3中镜头的位移,镜头固定于模组支架2,为摄像模组10中固定不动的部件,从而保证了摄像模组10的可靠性。
由于反光件5位于镜头组3与图像传感器4之间,相较于光线由镜头组直接进入图像传感器的光路路径,光线由镜头组3射向反光件5、而后反光件5将光线反射至图像传感器4的光路路径的长度更长,也即反光件5的设置增长了光线路径,使得摄像模组10能够采用等效焦距更长的镜头,以获得长焦拍摄功能、甚至超长焦拍摄功能。
在一些实施例中,摄像模组10的多个停留位可以包括初始停留位。该初始停留位可以是指在摄像模组10启动时或停止工作(例如图像传感器4处于休眠或下电)时,反光件5所停留的位置。也就是说,摄像模组10启动时,反光件5停留在初始停留位,或者由其他停留位切换至初始停留位,图像传感器4采集由对应于初始停留位的镜头汇聚的光线;摄像模组10停止工作时,反光件5位于初始停留位,或者由其他停留位切换至初始停留位并保持停留。
一些实施例中,为了方便用户进行拍摄操作,上述初始停留位可以是用户在一时间段内使用频率最高的停留位,这样用户就可以快速地按照自己喜欢的方式进行拍照。在这种情况下,上述初始停留位可以是动态变化的。参阅图3,例如,在某个时间段中,停留位61b是使用频率最高的停留位,则停留位61b为初始停留位。在另一个时间段中,停留位61c是使用频率最高的停留位,则停留位61c为初始停留位。
请一并参阅图3至图4C,图4A是图1所示电子设备100在一种拍摄模式下的用户界面示意图,图4B是图1所示电子设备100在另一种拍摄模式下的用户界面示意图,图4C是图1所示电子设备100在再一种拍摄模式下的用户界面示意图。以下结合电子设备100的用户界面对摄像模组10的几种可能的拍摄模式进行举例说明:
请结合参阅图3和图4A,图4A对应于默认拍摄模式。电子设备100接收到用户启动拍摄的操作(例如打开拍照应用)后,启动摄像模组10。其中,启动拍摄操作可以是用户界面中的拍摄图标被触发的操作,也可以是电子设备100的机械按键被预设动作触发的操作,也可以是电子设备100被预设语音触发的操作。摄像模组10启动时,反光件5可以位于初始停留位(例如图3中停留位61b),也可以从其他停留位快速切换至初始停留位;在本实施例中,当反光件5所在的位置是初始停留位时,摄像模组10处于常规拍摄模式。此时,电子设备100的用户界面显示如图4A所示图像。
示例性地,图4A所示的用户界面包括预览框401、设置栏402(包括对闪光灯、HDR等拍摄参数的设置)、拍摄模式栏403、变焦倍率标识404、拍摄快门键405、回显控件406和用于切换前置摄像头和后置摄像头的控件407等。其中,拍摄快门键405用于接收用户的操作(例如点击、轻触、按压等),电子设备100响应于该操作,将预览框401中示意的图像保存为图片。控件407用于接收用户的操作,电子设备100响应于该操作,将摄像模组10的反光件5由目前的停留位切换至入光方向不同的另一个停留位(可参阅后文图36实施例中停留位61d和61f),或者将目前的摄像模组切换为入光方向不同的另一个摄像模组。
在本申请实施例中,摄像模组10启动后,若电子设备100确认拍摄操作,则摄像模组10的图像传感器4捕捉目标场景图像。拍摄操作可以是用户界面中的拍摄图标被触发的操作,也可以是电子设备100的机械按键被预设动作触发的操作,也可以是电子设备100被预设语音触发的操作。
可以理解的是,不同停留位对应于不同的变焦倍率范围。若电子设备100确认目标变焦倍率,则摄像模组10的反光件5可以从初始停留位或者其他停留位切换至对应于目标变焦倍率所属变焦倍率范围的停留位,以实现变焦。
示例性的,结合参阅图3,停留位61a对应的变焦倍率范围小于1,反光件5位于停留位61a时,摄像模组10处于广角拍摄模式;停留位61b对应的变焦倍率范围为大于或等于1且小于1.5,反光件5位于停留位61b时,摄像模组10处于默认拍摄模式;停留位61c对应的变焦倍率范围大于或等于1.5,反光件5位于停留位61c时,摄像模组10处于长焦拍摄模式。
请结合参阅图3和图4A,电子设备100确认目标变焦倍率为1,目标变焦倍率为1所属变焦倍率范围(大于或等于1且小于1.5)对应于停留位61b,反光件5位于停留位61b。
请结合参阅图3和图4B,图4B对应于长焦拍摄模式。其中,电子设备100确认目标变焦倍率为1.5,目标变焦倍率为1.5所属变焦倍率范围(大于或等于1.5)对应于停留位61c,反光件5可以从初始停留位或者其他停留位移动停留位61c,摄像模组10处于长焦拍摄模式。此时,电子设备100的用户界面显示如图4B所示图像。
请结合参阅图3和图4C,图4C对应于广角拍摄模式。其中,电子设备100确认目标变焦倍率为0.8,目标变焦倍率为0.8所属变焦倍率范围(小于或等于1)对应于停留位61a,反光件5可以从初始停留位或者其他停留位移动至停留位61a,摄像模组10处于广角拍摄模式。此时,电子设备100的用户界面显示如图4C所示图像。
应当理解的是,当反光件5在停留位之间切换时,电子设备100的预览框内图像会有短暂的切换时间间隙。一些实施例中,电子设备100的预览框内图像可以采用过渡图像来填补这间隙,在反光件5切换完成后,预览框内显示当前镜头所采集的图像。过渡图像可以是黑屏,或者是上一图像定格后的虚化影像。如图5所示,图5是图1所示电子设备100切换拍摄模式时的一种可能的用户界面示意图。图5中示意出反光件5自初始停留位切换至目标停留位时,电子设备100采用上一图像定格后的虚化影像作为过渡图像。在一些实施例中,该过渡图像可以具有从图4C到图5逐渐虚化的动画效果,这样可以提高用户的拍摄体验。另一些实施例中,当反光件5在停留位之间切换时,电子设备100的预览框内也可以显示图像传感器4实时捕捉的图像。该图像为动态图像,用户通过该动态图像能够清晰地感知摄像模组10的变焦过程,从而能够提高用户的拍摄体验。
一些实施例中,由于摄像模组10的反光件5在停留位之间切换时,摄像模组10实现的是有级光学变焦,电子设备100还可以通过处理器对图像传感器4所采集的图像进行处理,在摄像模组10的有级光学变焦上结合数码变焦,实现图像显示上的无级变焦。
请参阅图3,由于反光件5能够改变光路方向,因此镜头组3与图像传感器4的相对位置能够灵活设计,故而摄像模组10能够进一步通过设计镜头组3中镜头(31a、31b、31c)的位置和图像传感器4的位置,减小摄像模组10的体积,进而可以减小电子设备100的体积。例如,相较于传统的潜望式镜头模组,本实施例的摄像模组10的镜头组3中的镜头(31a、31b、31c)平铺设计,镜头(31a、31b、31c)的直径大小也不会影响到摄像模组10的厚度尺寸(如图3中的Z方向),有利于摄像模组10薄型化。
再者,由于摄像模组10的体积能够得到合理控制,因此摄像模组10可以在不大幅度增加体积的情况下,采用较大口径的镜头,以获取更多的采光量,使得摄像模组10的拍摄质量更高,也便于夜间拍摄或灰暗环境中拍摄。
一些实施例中,在一个镜头中,可以包括一个镜片或者多个镜片的组合。镜头包括多个镜片时,多个镜片包括凸透镜,还可以包括凹透镜。图3所示实施例中,以镜头31b包括一个镜片311为例进行说明。
示例性的,镜头组3中各镜头(31a、31b、31c)的结构大致相同,主要区别在于等效焦距不同的镜头的镜片尺寸或者镜片材质可以不同。
示例性的,镜头组3中的多个镜头的直径可以是相同的,也可以是不同的。图3实施例以镜头组3中的多个镜头(31a、31b、31c)的直径相同为例进行说明。
一些实施例中,镜头组3中的各镜头均具有等效中心面。镜头的等效中心面为经过镜头的等效光心的直径所在面。镜头的等效中心面垂直于镜头的主光轴。当镜头包括一个镜片时,镜头的等效光心为该镜片的光心。当镜头包括多个镜片时,镜头的等效光心为多个镜片所形成的镜片组的光心。
例如,如图3所示,镜头31b具有等效中心面313,镜头31b具有主光轴314,等效中心面313垂直于主光轴314。镜头31b包括一个镜片311,镜头31b的等效光心为镜片311的光心。本实施例中,以“镜头组3的入光方向一致的镜头的等效中心面平齐”为例进行说明。其他一些实施例中,镜头组3的入光方向一致的镜头的等效中心面也可以不平齐。
在一些实施例中,如图3所示,镜头组3的多个镜头(31a、31b、31c)可以各自具有独立的镜筒,多个镜头通过其镜筒分别安装于模组支架2。例如,镜头31b包括镜筒312。在其他一些实施例中,镜头组3的多个镜头可以共用一个镜筒架,各镜头的镜片或镜片组安装于镜头架,镜筒架固定于模组支架2。在本实施例中,摄像模组10能够通过模组支架2同时固定多个镜头,相较于传统方案的将多个独立的摄像头模组(各自具有模组支架)紧凑排布在一起而形成的摄像模组,本实施例摄像模组10的整体体积更小,所需安装空间更小,能够更灵活地安装于电子设备100中。
一些实施例中,如图3所示,模组支架2可以包括支架底座21和镜头固定架22,镜头固定架22固定于支架底座21。多个镜头(31a、31b、31c)安装于镜头固定架22。其中,镜头固定架22可拆卸地安装于支架底座21,使得摄像模组10可在后续维护中,通过拆卸镜头固定架22取下镜头组3,维护方便、成本低。其他实施例中,镜头固定架22也可以不可拆卸地安装于支架底座21,以保证摄像模组10的结构强度和牢固度。
一些实施例中,如图3所示,摄像模组10还可以包括透光的保护盖板7。保护盖板7的结构强度较高。保护盖板7安装于模组支架2且覆盖多个镜头(31a、31b、31c),以保护多个镜头(31a、31b、31c)的镜片或镜片组。此时,镜头组3的镜头(31a、31b、31c)靠近保护盖板7放置,而相对远离反光件5设置,以缩短镜头(31a、31b、31c)与保护盖板7之间的光路路径,增加镜头(31a、31b、31c)与反光件5之间的光路路径,使得摄像模组10能够采用等效焦距更长的镜头,以获得长焦拍摄功能、甚至超长焦拍摄功能。另外,由于镜头组3靠近保护盖板7放置,虽然保护盖板7没有视场角,但镜头组3的镜头(31a、31b、31c)具有视场角,因此摄像模组10能够获得较大的采光量,从而具有较高的拍摄质量。可以理解的,当镜头组3与保护盖板7之间的距离较远时,外部光线容易被位于镜头组3与保护盖板7之间的结构遮挡,导致摄像模组10的采光量不足,因此在设计时,可以使镜头组3尽量靠近保护盖板7。其中,保护盖板7可以采用玻璃材料,或高透的塑料材料。
在其他一些实施例中,镜头组3的各镜头均可以具有独立的保护盖板,各镜头的保护盖板固定于其镜筒,以保护其镜片。此时,镜头固定架22与底座支架21的顶部之间密封连接,镜头固定架22与镜头之间密封连接,镜头部分外露在模组支架2的外部。
一些实施例中,如图3所示,摄像模组10还可以包括马达组件8。马达组件8安装于模组支架2。图像传感器4安装于马达组件8。马达组件8用于调整图像传感器4的位置,以使摄像模组10实现图像对焦,从而获取更清晰的目标图像。其中,马达组件8对图像传感器4的调整方向依据摄像模组10的光路进行设计。例如,图3所示实施例中,马达组件8可驱动图像传感器4左右浮动,也即沿方向X移动。
可以理解的是,上述实施例中的反光件5的结构可以有多种实现方式。例如:
一种实现方式中,请参阅图6A,图6A是图3所示摄像模组10的反光件5在一种实现方式中的结构示意图。为了说明反光件5的结构和位置,图6A同时示意出了摄像模组10的镜头31b和图像传感器4。
反光件5包括用于反射光线的反光层51。反光件5还可以包括基底52。反光层51形成于基底52朝向对应于反光件5的镜头31b的一侧表面。此时,反光层51朝向镜头31b设置且相对镜头31b的等效中心面313倾斜。
基底52的形状可以有多种实现方式,例如三棱柱、长方体、平板或不规则形状等。反光层51的形状可以是圆形、方形、三角形或者不规则形状等。基底52的材料可以是透光的,也可以是不透光的。本实现方式中,以基底52呈三棱柱形为例进行说明。反光层51形成于基底52的侧表面上。反光层51呈方形。
反光层51可以是通过在基底52一侧表面涂覆材料形成的膜层,也可以是将已成型的膜层固定于基底52一侧表面所形成,也可以是通过对基底52一侧表面进行研磨等加工工序而形成。本申请实施例对反光层51的构成及形成方式不作严格限定。
在上述实现方式中,由于反光层51形成于基底52朝向对应于反光件5的镜头31b的一侧表面,因此光线无需进入基底52即被反光层51反射,光线损耗小,有利于保证摄像模组10的拍摄质量。
另一种实现方式中,请参阅图6B,图6B是图3所示摄像模组10的反光件5在另一种实现方式中的结构示意图。为了说明反光件5的结构和位置,图6B同时示意出了摄像模组10的镜头31b和图像传感器4。图6B中未示意光线射入和射出反光件5表面时发生的折射。以下主要描述本实现方式与前述实现方式的区别,本实现方式与前述实现方式相同的大部分技术内容后文不再赘述。
反光件5可以包括用于反射光线的反光层51。反光件5还可以包括基底52。基底52采用透光材料。基底52包括第一侧表面521、第二侧表面522以及第三侧表面523。第一侧表面521朝向对应于反光件5的镜头31b。第二侧表面522朝向图像传感器4。反光层51形成于第三侧表面523,用于将自第一侧表面521进入基底52的光线反射向第二侧表面522。示例性的,基底52为三棱柱。第一侧表面521的两侧分别连接第二侧表面522和第三侧表面523,第二侧表面522远离第一侧表面521的一侧和第三侧表面523远离第一侧表面521的一侧彼此连接。
在本实现方式中,经镜头31b汇聚后的光线从第一侧表面521进入基底52,被反光层51反射后,由第二侧表面522射出基底52后射向图像传感器4,故而,虽然光线进入基底52后发生稍许损耗,但是光线的传播路径增加了,使得摄像模组10能够设置焦距更大的镜头,从而实现长焦拍摄、甚至超长焦拍摄。
再一种实现方式中,请参阅图6C,图6C是图3所示摄像模组10的反光件5在再一种实现方式中的结构示意图。为了说明反光件5的结构和位置,图6C同时示意出了摄像模组10的镜头31b和图像传感器4。图6C中未示意光线射入和射出反光件5表面时发生的折射。以下主要描述本实现方式与前述实现方式的区别,本实现方式与前述实现方式相同的大部分技术内容后文不再赘述。
反光件5可以包括用于反射光线的反光层51。反光件5还可以包括基底52。基底52可以采用透光材料。反光层51嵌设于基底52内部。反光件5可采用模内注塑成型方式制成。
在本实现方式中,反光件5增加了光线在摄像模组10内传输的路径长度,有利于摄像模组10实现长焦拍摄或超长焦拍摄。同时,反光层51设于基底52的内部,基底52保护反光层51,避免反光层51在反光件5的制作或组装过程中受到磨损,从而保证摄像模组10的可靠性。
可以理解的是,反光件5的结构以及反光件5与镜头组3的镜头之间的位置关系还可以有其他实现方式,本申请对此不作严格限定。
本申请一些实施例中,对反光层51的位置和尺寸进行了合理设计,以使反光件5能够反射足够的光线至图像传感器4,以保证摄像模组10的拍摄质量。
例如,请参阅图7,图7是图3所示摄像模组10的反光件5的反光层51与对应于反光件5的镜头31b的位置关系的示意图。其中,反光层51与对应于反光件5的镜头31b的主光轴314之间的夹角为45°。此时,经过镜头31b的光线被反光层51反射后发生90°偏转,从而顺利进入图像传感器4。
一种示例中,反光件5位于停留位61b(参阅图3)时,反光层51的中心位于对应于反光件5的镜头31b的主光轴314上。其他示例中,反光层51的中心也可以稍微偏离对应于反光件5的镜头31b的主光轴314。例如,反光层51可以向远离图像传感器4的方向偏离对应于反光件5的镜头31b的主光轴314,以更好地将镜头31b汇聚的光线反射向图像传感器4。
一些实施例中,镜头组3可以包括基准镜头。图7所示实施例中,示意的基准镜头为目前对应于反光件5的镜头31b。反光层51的宽度A’为经过反光层51中心点的径向尺寸。反光层51在不同的径向方向上,可以具有多个宽度A’。反光层51的最小宽度A满足:
Figure BDA0003350435490000141
其中,B为基准镜头的半径,C为基准镜头的等效焦距,E为基准镜头的等效中心面与反光层51之间的最小距离。图7所示实施例中,B为镜头31b的半径,C为镜头31b的等效焦距,E为镜头31b的等效中心面313与反光层51之间的最小距离。
在本实施例中,当反光层51的所有宽度A’都大于或等于最小宽度A时,反光层51就能够完全反射经基准镜头汇聚的光线。也即,通过对反光层51的最小宽度的限定,光线被基准镜头汇聚后,能够全部射入反光层51,从而被反射向图像传感器4,以使摄像模组10能够采集到足够光线,从而具有较佳的拍摄质量。
可以理解的是,反光层51的所有宽度A’都大于或等于最小宽度A,因此反光层51的最窄位置处的宽度也大于或等于最小宽度A。例如,反光层51呈长方形,反光层51的短边尺寸小于长边尺寸,则反光层51的短边尺寸大于或等于最小宽度A。或者,反光层51呈圆形,则反光层51的直径大于或等于最小宽度A。
上述实施例中,基准镜头可以为镜头组3中的其中一个镜头,基准镜头的选择可以有多种方式,例如:
一种示例中,基准镜头可以为镜头组3中等效焦距最大的镜头。例如,基准镜头可以为镜头组3中的长焦镜头或超长焦镜头。在此情况下,反光层51具有足够大的面积,能够将镜头组3中的各个镜头汇聚的光线都全部反射至图像传感器4,使得摄像模组10在各种拍摄模式下均能够采集足够的光线,以具备较佳的拍摄质量。
另一种示例中,基准镜头可以为镜头组3中的标准镜头。此时,等效焦距小于或等于标准镜头的镜头(例如广角镜头)汇聚的光线能够全部被反光层51反射至图像传感器4,使得摄像模组10在对应的拍摄模式下具有较佳的拍摄质量。而对于等效焦距大于标准镜头的镜头(例如长焦镜头),反光层51也能够可以将被镜头汇聚的大部分光线反射至图像传感器4,使得摄像模组10在对应的拍摄模式下具有良好的拍摄质量。由于本实施例中反光层51的尺寸依据标准镜头进行设计,因此反光层51的尺寸相较于前述示例的反光层51的尺寸较小,有利于摄像模组10的小型化。
在本申请实施例中,驱动组件6用于驱动反光件5移动,以使反光件5在停留位之间切换,多个停留位与镜头组3的多个镜头一一对应设置,因此驱动组件6的设置方式依据多个镜头的排布方式进行设计。
在一些实施例中,请参阅图3,图3示意出镜头组3的多个镜头的一种示例性的排布方式:多个镜头(31a、31b、31c)的入光方向一致,且多个镜头(31a、31b、31c)呈直线排布。镜头的入光方向即为外部光线进入镜头的方向。驱动组件6用于驱动反光件5移动。反光件5的移动方向与多个镜头(31a、31b、31c)的排列方向相一致。
在本实施例中,多个镜头(31a、31b、31c)呈直线排布的方式,使得摄像模组10和电子设备100的外观更为简洁,也有利于简化驱动组件6的结构,使得驱动组件6驱动反光件5移动时,反光件5移动更为平稳,以提高摄像模组10的可靠性。
可以理解的是,驱动组件6驱动反光件5移动的方式可以有多种。例如:机械驱动方式,也即通过电机驱动,通过螺母丝杠传动、齿轮齿条传动或绳传动;电磁驱动方式,也即通过电磁铁与电磁铁或永磁铁之间的吸引作用和排斥作用实现运动;手动调节式,也即驱动组件6中的部分结构露出于模组支架外部,由人手调节;手自一体调节式,也即集成自动调节模式和手动调节模式;智能材料变形调节式等。
在一种示例中,请参阅图8,图8是图3所示摄像模组10在一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为机械驱动方式。
在本示例中,驱动组件6可以包括电机621、丝杠622及螺母623。丝杠622的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。本示例中,多个镜头(31a、31b、31c)可以排布于摄像模组10的宽度方向X。螺母623套设在丝杠622外侧且螺纹连接丝杠622。反光件5固定连接螺母623。本申请实施例中,两个部件固定连接,是指两个部件连接后,保持彼此固定的状态,这里并不限定两个部件之间的连接方式是可拆卸连接或者是不可拆卸连接,也不限定两个部分之间是直接连接或者是间接连接。电机621用于驱动丝杠622转动,以通过螺母623带动反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动。电机621耦合电子设备100的处理器,电机621依据处理器发出的信号执行对应的操作,例如正转、反转、停止转动等。
在本示例中,驱动组件6采用电机621驱动、螺母623和丝杠622传动的方式使反光件5在停留位(61a、61b、61c)之间移动,驱动组件6的驱动方式平稳、可控性高,使得摄像模组10的可靠性更高。
一些实施例中,电机621可以为步进电机。此时,电机621的控制方式可以为闭环控制,能够提高对反光件5移动位置的控制精确度,使得驱动组件6的驱动动作更为可靠和精确,以保证摄像模组10的拍摄质量。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括减速器624。减速器624连接在电机621与丝杠622之间。减速器624能够降低电机621的输出转速,提高输出扭矩。例如,减速器624可以为齿轮箱。
在另一些实施例中,电机621可以固定连接于模组支架2。驱动组件6还可以包括轴承625。轴承625固定连接于模组支架2,且与电机621间隔设置。丝杠622的远离电机621的一端安装于轴承625。此时,轴承625能够减少丝杠622转动时的摩擦力,使得丝杠622的转动更为顺滑,以降低摄像模组10发生故障的几率。
一些实施例中,丝杠622可以具有右旋的外螺纹。电机621驱动丝杠622向右转动时,螺母623带动反光件5向右移动,以使摄像模组10实现变焦。电机621驱动丝杠622向左转动时,螺母623带动反光件5向左移动,以使摄像模组10实现变焦。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括传动件626。传动件626的一端连接螺母623。传动件626的另一端连接反光件5。也即,传动件626连接在反光件5与螺母623之间。一种实现方式中,传动件626与螺母623可以一体成型。其他实现方式中,传动件626与螺母623也可以通过组装形成一体式结构。可以理解的是,在其他实现方式中,驱动组件6也可以不包括传动件626,而是通过对反光件5的结构进行设计,使得反光件5具有传动部(相当于前述传动件626),驱动组件6能够通过对传动部的控制,使得反光件5在停留位之间移动。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括导向杆627。导向杆627固定连接于模组支架2。导向杆627的延伸方向平行于丝杠622的延伸方向。传动件626设有导向孔。导向杆627穿过导向孔。导向杆627用于引导传动件626的移动方向,使得传动件626能够更平稳地带动反光件5移动。导向杆627与传动件626之间的滑动连接关系也可以通过在导向杆627和传动件626的一者中设T形块、另一者中设T形槽,由T形块与T形槽相配合实现。导向杆627与传动件626之间的滑动连接关系还可以通过其他配合结构实现,本申请实施例对此不作严格限定。
另一种示例中,请参阅图9,图9是图3所示摄像模组10在另一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为机械驱动方式。
在本示例中,驱动组件6可以包括电机631、齿轮组632以及齿条633。电机631固定连接于模组支架2。齿轮组632包括输入齿轮和与输入齿轮联动的输出齿轮。一种实现方式中,输出齿轮啮合输入齿轮。另一种实现方式中,输出齿轮与输入齿轮之间连接有一个或多个连接齿轮。电机631连接输入齿轮,以驱动输入齿轮转动。输出齿轮与齿条633啮合。齿条633的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。反光件5固定连接齿条633。电机631驱动输入齿轮转动时,输入齿轮带动齿条633移动,齿条633带动反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动,以使摄像模组10实现变焦。电机631耦合电子设备100的处理器,电机631依据处理器发出的信号执行对应的操作,例如正转、反转、停止转动等。
一些实施例中,电机631可以为步进电机。此时,电机631的控制方式为闭环控制,能够提高对反光件5移动位置的控制精确度,使得驱动组件6的驱动动作更为可靠和精确,以保证摄像模组10的拍摄质量。
在另一些实施例中,输出齿轮的数量可以为一个或多个。当输出齿轮的数量为多个时,多个输出齿轮啮合于齿条633的不同位置,以同步带动齿条633移动。此时,齿条633的移动更为平稳。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括传动件634。传动件634的一端连接齿条633。传动件634的另一端连接反光件5。也即,传动件634连接在反光件5与齿条633之间。一种实现方式中,传动件634与齿条633可以一体成型。其他实现方式中,传动件634与齿条633也可以通过组装形成一体式结构。可以理解的是,其他实现方式中,驱动组件6未包括传动件634。通过对反光件5的结构进行设计,使得反光件5具有传动部(相当于前述传动件634),驱动组件6能够通过对传动部的控制,使得反光件5在停留位(61a、61b、61c)之间移动。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括导向杆635。导向杆635固定连接于模组支架2。导向杆635的延伸方向平行于齿条633的延伸方向。传动件634设有导向孔。导向杆635穿过导向孔。导向杆635用于引导传动件634的移动方向,使得传动件634能够更平稳地带动反光件5移动。导向杆635与传动件634之间的滑动连接关系也可以通过在导向杆635和传动件634的一者中设T形块、另一者中设T形槽,由T形块与T形槽相配合实现。导向杆635与传动件634之间的滑动连接关系还可以通过其他配合结构实现,本申请实施例对此不作严格限定。
再一种示例中,请参阅图10,图10是图3所示摄像模组10在再一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为机械驱动方式。
在本示例中,驱动组件6可以包括电机641、绳轮642、传送绳643、弹簧固定座644以及弹簧645。电机641固定连接于模组支架2。绳轮642连接电机641,电机641用于驱动绳轮642转动。传送绳643的一端固定连接反光件5。传送绳643的另一端固定连接绳轮642。电机641用于驱动绳轮642转动,以使传送绳643缠绕至绳轮642或者自绳轮642上释放。电机641耦合电子设备100的处理器,电机641依据处理器发出的信号执行对应的操作,例如正转、反转、停止转动等。弹簧固定座644固定连接于模组支架2。弹簧645的一端连接或抵持于弹簧固定座644。弹簧645的另一端连接或抵持于反光件5。
电机641驱动绳轮642向第一方向转动时,传送绳643缠绕至绳轮642,传送绳643带动反光件5向左移动,并且在带动反光件5移动的过程中,克服弹簧645的弹力,压缩弹簧645,以使摄像模组10实现变焦。电机641驱动绳轮642向与第一方向相反的第二方向转动时,绳轮642释放传送绳643,反光件5在弹簧645的弹性力下向右移动,以使摄像模组10实现变焦。
一些实施例中,电机641可以为步进电机。此时,电机641的控制方式为闭环控制,能够提高对反光件5移动位置的控制精确度,使得驱动组件6的驱动动作更为可靠和精确,以保证摄像模组10的拍摄质量。
一些实施例中,驱动组件6还可以包括弹簧中心轴646。弹簧中心轴646的一端固定连接弹簧固定座644。弹簧中心轴646的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。弹簧645套设于弹簧中心轴646的外侧。此时,弹簧中心轴646能够在弹簧645的拉伸或压缩过程中限制弹簧645的移动,以避免弹簧645与传送绳643之间发生干涉,使得驱动组件6的可靠性更高。
一些实施例中,驱动组件6还可以包括传动件647。传动件647的一端连接反光件5。传送绳643连接于传动件647的另一端,以间接连接至反光件5。弹簧645连接于或抵持于传送件的另一端,以间接连接或抵持于反光件5。可以理解的是,其他实现方式中,驱动组件6未包括传动件647。通过对反光件5的结构进行设计,使得反光件5具有传动部(相当于前述传动件647),驱动组件6能够通过对传动部的控制,使得反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动。
一些实施例中,弹簧中心轴646远离弹簧固定座644的一端可以滑动连接传动件647,以对传动件647起到引导和限位作用,使得传动件647与反光件5的移动更为平稳。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括导向杆648。导向杆648的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。传动件647设有导向孔。导向杆648穿过导向孔。导向杆648用于引导传动件647的移动方向,使得传动件647能够更平稳地带动反光件5移动。导向杆648与传动件647之间的滑动连接关系也可以通过在导向杆648和传动件647的一者中设T形块、另一者中设T形槽,由T形块与T形槽相配合实现。导向杆648与传动件647之间的滑动连接关系还可以通过其他配合结构实现,本申请实施例对此不作严格限定。
在另一些实施例中,传动件647连接传送绳643的位置可以位于传动件647连接导向杆648的位置与传动件647连接弹簧中心轴646的位置之间。此时,传动件647移动时同时被导向杆648和弹簧中心轴646限位,移动更为平稳。
其他一些实施例中,驱动组件6也可以不设置导向杆648,而通过弹簧中心轴646限定传动件647的移动方向。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括减速器(图中未示出)。减速器连接在电机641与绳轮642之间。减速器能够降低电机641的输出转速,提高输出扭矩。减速器可以呈现为齿轮箱。
可以理解的是,弹簧645也可以替换为其他弹性件。
再一种示例中,请参阅图11,图11是图3所示摄像模组10在再一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为电磁驱动方式。
在本示例中,驱动组件6可以包括电磁铁651和磁性体652。磁性体652固定连接反光件5。电磁铁651固定连接于模组支架2。电磁铁651耦合处理器。电磁铁651依据处理器发出的信号执行对应的操作,例如产生排斥磁性体652的电磁场、产生吸引磁性体652的电磁场、不产生电磁场等。
在本示例中,通过控制电磁铁651的通电电流的大小和电流方向,以控制电磁铁651所产生的电磁场,也即控制电磁铁651对磁性件的磁性力的大小和位置,使得磁性体652靠近或远离电磁铁651,磁性体652得以带动反光件5移动至相应的停留位(61a、61b、61c),使得摄像模组10实现变焦。
一些实施例中,磁性体652可以为采用磁性材料的结构、永磁铁或电磁体。磁性体652为电磁体时,磁性体652耦合处理器50。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括传动件653。传动件653的一端连接磁性体652。传动件653的另一端连接反光件5。也即,传动件653连接在反光件5与磁性体652之间。一种实现方式中,传动件653与磁性体652可以一体成型。其他实现方式中,传动件653与磁性体652也可以通过组装形成一体式结构。可以理解的是,其他实现方式中,驱动组件6未包括传动件653。通过对反光件5的结构进行设计,使得反光件5具有传动部(相当于前述传动件653),驱动组件6能够通过对传动部的控制,使得反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动。
在一些实施例中,驱动组件6还可以包括导向杆654。导向杆654固定连接于模组支架2。导向杆654的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。传动件653设有导向孔。导向杆654穿过导向孔。导向杆654用于引导传动件653的移动方向,使得传动件653能够更平稳地带动反光件5移动。导向杆654与传动件653之间的滑动连接关系也可以通过在导向杆654和传动件653的一者中设T形块、另一者中设T形槽,由T形块与T形槽相配合实现。导向杆654与传动件653之间的滑动连接关系还可以通过其他配合结构实现,本申请实施例对此不作严格限定。
再一种示例中,请参阅图12,图12是图3所示摄像模组10在再一种示例中的结构示意图。在本示例中,驱动组件6的驱动方式为电磁驱动方式。
在本示例中,驱动组件6包括空心电磁铁661和磁芯662。空心电磁铁661固定连接于模组支架2。磁芯662的一端固定连接反光件5。磁芯662的另一端伸入空心电磁铁661中。空心电磁铁661耦合处理器。空心电磁铁661依据处理器发出的信号执行对应的操作,例如产生排斥磁芯662的电磁场、产生吸引磁芯662的电磁场、不产生电磁场等。
在本示例中,通过控制空心电磁铁661的通电电流的大小和电流方向,以控制空心电磁铁661所产生的电磁场,也即控制空心电磁铁661对磁芯662的磁性力的大小和位置,使得磁芯662靠近或远离电磁铁651,磁芯662得以带动反光件5移动至相应的停留位(61a、61b、61c),使得摄像模组10实现变焦。
一些实施例中,磁芯662可以为采用磁性材料的结构、永磁铁或电磁体。磁芯662为电磁体时,磁芯662耦合处理器。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括传动件663。传动件663的一端连接磁芯662。传动件663的另一端连接反光件5。也即,传动件663连接在反光件5与磁芯662之间。一种实现方式中,传动件663与磁芯662可以一体成型。其他实现方式中,传动件663与磁芯662也可以通过组装形成一体式结构。可以理解的是,其他实现方式中,驱动组件6未包括传动件663。通过对反光件5的结构进行设计,使得反光件5具有传动部(相当于前述传动件663),驱动组件6能够通过对传动部的控制,使得反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动。
在其他一些实施例中,驱动组件6还可以包括导向杆664。导向杆664固定连接于模组支架2。导向杆664的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。传动件663设有导向孔。导向杆664穿过导向孔。导向杆664用于引导传动件663的移动方向,使得传动件663能够更平稳地带动反光件5移动。导向杆664与传动件663之间的滑动连接关系也可以通过在导向杆664和传动件663的一者中设T形块、另一者中设T形槽,由T形块与T形槽相配合实现。导向杆664与传动件663之间的滑动连接关系还可以通过其他配合结构实现,本申请实施例对此不作严格限定。
再一种示例中,请参阅图13,图13是图3所示摄像模组10在再一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为手动调节式。
在本示例中,驱动组件6可以包括传动件671和导向杆672。传动件671固定连接反光件5。导向杆672固定连接于模组支架2。导向杆672的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。传动件671设有导向孔。导向杆672穿过导向孔。导向杆672用于引导传动件671的移动方向,使得传动件671能够更平稳地带动反光件5移动。导向杆672与传动件671之间的滑动连接关系也可以通过在导向杆672和传动件671的一者中设T形块、另一者中设T形槽,由T形块与T形槽相配合实现。导向杆672与传动件671之间的滑动连接关系还可以通过其他配合结构实现,本申请对此不作严格限定。
传动件671远离反光件5的一端伸出模组支架2。一种实现方式中,传动件671远离反光件5的一端直接露出于电子设备100的外部,用户可以拨动传动件671,以带动反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动,以反射等效焦距不同的镜头(31a、31b、31c)汇聚的光线,使得摄像模组10实现变焦。另一种实现方式中,驱动组件6还可以包括部分露出于电子设备100的外部的拨动件(未示出)。传动件671远离反光件5的一端与拨动件连接,用户可以移动拨动件,以带动传动件671和反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动,使得摄像模组10实现变焦。在本实施例中,用户可以手动调节反光件5的位置,以满足拍摄需求,使得拍摄过程更具趣味性,提高了用户体验。
一些实施例中,传动件671(或拨动件)可以自摄像模组10的进光侧(也即设置镜头组3的一侧)伸出摄像模组10,也可以自摄像模组10的非进光侧伸出摄像模组10。可以理解的,传动件671(或拨动件)伸出摄像模组10的位置可以灵活设置,本申请对此不作严格限定。
再一种示例中,请参阅图14,图14是图3所示摄像模组10在再一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为手动调节式。
在本示例中,驱动组件6可以包括导向杆681、传动件682、限位件683、弹簧684、卡钩摆杆685、扭转弹簧686、卡钩摆杆铰链687、扭转弹簧限位件688以及压杆689。
导向杆681固定连接于模组支架2。导向杆681的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。传动件682的一端固定连接反光件5,传动件682的另一端伸出于模组支架2的外部。限位件683的一端固定连接反光件5。此时,传动件682、反光件5及限位件683同步移动或静止。传动件682和限位件683中的一者或两者设有导向孔,以通过导向孔套设在导向杆681外侧,从而滑动连接导向杆681。此时,导向杆681通过传动件682和限位件683中的一者或两者、对反光件5的移动起到引导和限位作用,以使反光件5的移动更为平稳。传动件682和限位件683中的一者或两者与导向杆681的滑动连接方式也可以有其他方式,例如T形槽与T形块的配合。
弹簧684的一端抵持或连接限位件683,另一端抵持或连接模组支架2。卡钩摆杆685包括转动段6851和分别连接于转动段6851两端的按压段6852和限位段6853。卡钩摆杆685的转动段6851通过卡钩摆杆铰链687转动连接模组支架2。扭转弹簧限位件688固定连接于模组支架2。扭转弹簧686套设在卡钩摆杆铰链687外侧,且扭转弹簧686的一端抵持或连接扭转弹簧限位件688,扭转弹簧686的另一端抵持或连接卡钩摆杆685的限位段6853。卡钩摆杆685的限位段6853包括彼此间隔设置的多个限位卡钩6854。多个限位卡钩6854对应于多个停留位(61a、61b、61c),也即多个限位卡钩6854与多个镜头(31a、31b、31c)一一对应设置。多个限位卡钩6854用于在扭转弹簧686的弹性力下,勾住限位件683远离反光件5的一端,以对限位件683和反光件5的位置进行限定。压杆689滑动连接模组支架2。压杆689的一端伸出于模组支架2的外部,另一端正对卡钩摆杆685的按压段6852设置。
当反光件5处于静止状态时,弹簧684向上抵持限位件683,扭转弹簧686对卡钩摆杆685的限位段6853施加逆时针的弹性力,使得卡钩摆杆685的限位段6853抵持限位件683的一端,卡钩摆杆685的其中一个卡钩勾住限位件683,以使限位件683和反光件5保持平稳。
当反光件5需要向左移动时,用户向左拨动传动件682,限位件683沿导向杆681的延伸方向向左移动,限位件683克服弹簧684的弹性力而压缩弹簧684。限位件683碰到卡钩摆杆685的某个卡钩的右侧倾斜表面时,迫使卡钩摆杆685克服扭转弹簧686的弹性力而顺时针转动,以避让限位件683的左移动作。限位件683移动到位时,扭转弹簧686的弹性力使得卡钩摆杆685复位,卡钩摆杆685上的另一个卡钩勾住限位件683,以使限位件683和反光件5停留在某个停留位(61a/61b/61c)。
当反光件5需要向右移动时,用户推动压杆689,压杆689相对模组支架2移动,压杆689抵持卡钩摆杆685的按压段6852并推动卡钩摆杆685的按压段6852,卡钩摆杆685克服扭转弹簧686的弹性力而顺时针转动,卡钩摆杆685的卡钩释放限位件683,弹簧684的弹性力推动限位件683向右移动,限位件683带动反光件5向右移动。用于放开压杆689,反光件5移动到位时,扭转弹簧686的弹性力使得卡钩摆杆685复位,卡钩摆杆685上的另一个卡钩勾住限位件683,以使限位件683和反光件5停留在某个停留位(61a/61b/61c)。
在本示例中,用户能够通过控制传动件682和压杆689,从而手动控制反光件5在多个停留位(61a、61b、61c)之间移动,使得摄像模组10实现变焦。
一些实施例中,传动件682和限位件683可以为彼此独立的两个部件,分别固定连接反光件5。或者,传动件682可以与限位件683一体成型、或者通过组装形成一体式结构,然后固定连接反光件5。此时,施加于传动件682或限位件683上的作用力可以直接传递给彼此,无需经过反光件5,从而能够避免反光件5因受力较大而发生损坏的风险。
一些实施例中,弹簧684可以为阻尼弹簧,使得限位件683和反光件5的移动更为平稳。可以理解的是,在其他示例中,弹簧684也可以替换为其他弹性件。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括弹簧定位柱6810。弹簧定位柱6810固定连接模组支架2。弹簧定位柱6810的延伸方向平行于导向杆681的延伸方向。弹簧684套设于弹簧定位柱6810的外侧。此时,弹簧定位柱6810能够在弹簧684的拉伸或压缩过程中限制弹簧684的移动,以避免弹簧684与卡钩摆杆685之间发生干涉,使得驱动组件6的可靠性更高。其中,反光件5和限位件683中的一者或两者也可以滑动连接弹簧定位柱6810,弹簧定位柱6810与导向杆681同时对反光件5的移动起到导向和限位作用,使得反光件5的移动动作更为平稳。其他一些实施例中,驱动组件6也可以不设置弹簧定位柱6810,弹簧684可套设于导向杆681的外侧。
再一种示例中,请参阅图15,图15是图3所示摄像模组10在再一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为手自一体调节式。
在本示例中,驱动组件6包括传动件691和自动驱动部分692。传动件691的一端固定连接反光件5,另一端伸出于模组支架2的外部。自动驱动部分692为没有自锁功能的运动机构。自动驱动部分692安装于模组支架2。自动驱动部分692连接传动件691。自动驱动部分692耦合处理器,用于依据处理器的发出的信号执行对应的操作,例如驱动传动件691左移或右移。
在本示例中,驱动组件6集成自动调节模式和手动调节模式。用户可以通过处理器向自动驱动部分692发送信号,以使自动驱动部分692驱动传动件691和反光件5移动,使得反光件5在不同的停留位(61a、61b、61c)之间切换,以反射等效焦距不同的镜头(31a、31b、31c)汇聚的光线,从而实现变焦。用户也可以手动移动传动件691,以带动反光件5移动,从而实现变焦。
一些实施例中,自动驱动部分692可以为机械驱动结构或电磁驱动结构等,本申请对自动驱动部分692的形式不作严格限定。
在另一些实施例中,驱动组件6还可以包括导向杆693。导向杆693固定连接于模组支架2。导向杆693的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。传动件691设有导向孔。导向杆693穿过导向孔。导向杆693用于引导传动件691的移动方向,使得传动件691能够更平稳地带动反光件5移动。导向杆693与传动件691之间的滑动连接关系也可以通过在导向杆693和传动件691的一者中设T形块、另一者中设T形槽,由T形块与T形槽相配合实现。导向杆693与传动件691之间的滑动连接关系还可以通过其他配合结构实现,本申请对此不作严格限定。
再一种示例中,请参阅图16,图16是图3所示摄像模组10在再一种示例中的结构示意图。本示例中,驱动组件6的驱动方式为智能材料变形调节式。
在本示例中,驱动组件6包括导向杆6101、传动件6102、第一记忆合金弹簧6103、第二记忆合金弹簧6104、第一激发元件6105及第二激发元件6106。
导向杆6101固定连接模组支架2。导向杆6101的延伸方向平行于多个镜头(31a、31b、31c)的排布方向。传动件6102的一端固定连接反光件5。传动件6102的另一端滑动连接导向杆6101。传动件6102设有导向孔。导向杆6101穿过导向孔。导向杆6101用于引导传动件6102的移动方向,使得传动件6102能够更平稳地带动反光件5移动。
第一记忆合金弹簧6103和第二记忆合金弹簧6104在平行于导向杆6101的方向上排列,且分别位于传动件6102的两侧。第一记忆合金弹簧6103的一端抵持或连接于模组支架2,另一端抵持或连接传动件6102。第二记忆合金弹簧6104的一端抵持或连接于模组支架2,另一端抵持或连接传动件6102。第一激发元件6105和第二激发元件6106分别位于传动件6102的两侧,第一激发元件6105对应第一记忆合金弹簧6103设置,第二激发元件6106对应第二记忆合金弹簧6104设置。第一记忆合金弹簧6103受到第一激发元件6105激发后,温度升高、长度增加。当第一记忆合金弹簧6103的温度降低后,长度缩短、恢复至原状。第二记忆合金弹簧6104受到第二激发元件6106激发后,温度升高并且伸长。当第二记忆合金弹簧6104的温度降低后,长度缩短、恢复至原状。
图16示例中,第一记忆合金弹簧6103和第一激发元件6105位于传动件6102右侧,第二记忆合金弹簧6104和第二激发元件6106位于传动件6102左侧。当反光件5需要左移时,第一激发元件6105激发第一记忆合金弹簧6103,第一记忆合金弹簧6103温度升高、长度增加,从而推动传动件6102和反光件5左移,摄像模组10实现变焦。当第一激发元件6105停止激发第一记忆合金弹簧6103时,第一记忆合金弹簧6103温度降低、长度缩短,传动件6102和反光件5右移至初始位置。当反光件5需要右移时,第二激发元件6106激发第二记忆合金弹簧6104,第二记忆合金弹簧6104温度升高、长度增加,从而推动传动件6102和反光件5右移,摄像模组10实现变焦。当第二激发元件6106停止激发第二记忆合金弹簧6104时,第二记忆合金弹簧6104温度降低、长度缩短,传动件6102和反光件5左移至初始位置。
在本示例中,摄像模组10通过第一激发元件6105对第一记忆合金弹簧6103的控制、和第二激发元件6106对第二记忆合金弹簧6104的控制,驱动传动件6102和反光件5移动,使得反光件5在不同的停留位(61a、61b、61c)之间切换,以反射等效焦距不同的镜头(31a、31b、31c)汇聚的光线,从而实现变焦。
一些实施例中,第一激发元件6105可以是电驱动或者是磁驱动。第一激发元件6105为电驱动时,通过控制电流的大小,从而控制第一记忆合金弹簧6103的温度,以实现变形。第一激发元件6105为磁驱动时,第一记忆合金弹簧6103为具有磁性纳米颗粒的形状记忆合金。第一激发元件6105增加磁场大小时,第一记忆合金弹簧6103内的磁性纳米颗粒之间产生的碰撞增加,使得产生的热量增加,以实现形变。第二激发元件6106和第二记忆合金弹簧6104的设计可参阅第一激发元件6105和第一记忆合金弹簧6103。
一些实施例中,驱动组件6还可以包括弹簧中心柱6107。弹簧中心柱6107的延伸方向平行于导向杆6101的延伸方向。传动件6102可以滑动连接弹簧中心柱6107。此时,弹簧中心柱6107与导向杆6101同时引导传动件6102的移动方向,使得传动件6102的移动更为平稳。
第一记忆合金弹簧6103套设于弹簧中心柱6107。第二记忆合金弹簧6104套设于弹簧中心柱6107。此时,弹簧中心柱6107可以在第一记忆合金弹簧6103和第二记忆合金弹簧6104的变形过程中,起到限位和引导作用,使得第一记忆合金弹簧6103和第二记忆合金弹簧6104沿预设的方向发生形变,以使驱动组件6的可靠性更高。
其他一些实施例中,驱动组件6也可以不设置弹簧中心柱6107,第一记忆合金弹簧6103和第二记忆合金弹簧6104可套设于导向杆6101的外侧。
可以理解的是,图8至图16所示示例是为了说明摄像模组10的驱动组件6的几种可能的实现方式,摄像模组10的驱动组件6还可以有其他实现方式,本申请对此不作严格限定。
在本申请中,驱动组件6在摄像模组10中的位置可以有多种实施例,设计时可综合考虑摄像模组10内部的安装空间、摄像模组10外部的安装空间等因素。
一些实施例中,如图3所示,驱动组件6设置在反光件5远离镜头组3的一侧,镜头组3、反光件5以及驱动组件6大致排布在镜头组3的入光方向上。其中,用于传输驱动力的传动件可连接于反光件5背离镜头组3的表面上。在本实施例中,由于镜头组3、反光件5以及驱动组件6大致排布在一个方向上,因此摄像模组10的整体外形较为扁平,有利于应用该摄像模组10的电子设备100的薄型化。
另一些实施例中,请一并参阅图17和图18,图17是图2所示电子设备100的摄像模组10在另一些实施例中的部分结构示意图,图18是图17所示摄像模组10在另一角度的结构示意图。其中,图17的示图所在平面对应于图2所示电子设备100的A-A线位置。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
镜头组3和反光件5的排列方向(例如摄像模组10的厚度方向Z)与反光件5和驱动组件6的排列方向(例如摄像模组10的长度方向Y)大致垂直。反光件5具有大致平行于镜头组3的入光方向的平面,用于传输驱动力的传动件可连接于该平面。在本实施例中,摄像模组10的镜头组3、反光件5以及驱动组件6的排布较为紧凑,摄像模组10的整体外形较为立体,摄像模组10与电子设备100的其他部件能够更紧凑地排布,有助于电子设备100优化内部部件的排布方案。
可以理解的是,图3和图17所示示例是摄像模组10的结构的两种排布关系,镜头组3、反光件5以及驱动组件6也可以有其他排布关系,本申请对此不作严格限定。
可以理解的是,本申请实施例中两个部件之间的垂直或平行的位置关系为理想状态,也允许存在稍许偏差。
在本申请实施例中,摄像模组10设有用于驱动反光件5转动的防抖组件,以通过反光件5的转动补偿实现光学防抖,从而避免在拍摄过程中,因人手的抖动导致光线无法对焦的问题,使得摄像模组10拍摄的图像清晰,用户使用体验较佳。其中,防抖组件可以通过多种驱动方式实现,例如多点电磁驱动反光件5转动、机械驱动(齿轮传动、连杆传动)反光件5转动、智能材料形变驱动反光件5转动等。
请一并参阅图19至图21,图19是图2所示电子设备100的摄像模组10在再一些实施例中的部分结构示意图,图20是图19所示摄像模组10的反光件5在另一角度的结构示意图,图21是图19所示摄像模组10的球形铰链的内部结构示意图。其中,图19的示图所在平面对应于图2所示电子设备100的A-A线位置。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
在一些实施例中,摄像模组10还可以包括固定架11和防抖组件9。固定架11固定连接驱动组件6。防抖组件9连接固定架11与反光件5,用于使反光件5能够相对固定架11转动。驱动组件6驱动固定架11活动时,反光件5随固定架11活动。防抖组件9驱动反光件5转动时,反光件5相对固定架11转动。
其中,固定架11可以包括第一臂部111和第二臂部112,第一臂部111与第二臂部112之间形成夹角。此时,固定架11大致呈L形。一种示例中,第一臂部111可以平行于镜头的主光轴,第二臂部112可以垂直于镜头的主光轴。例如,反光件5位于停留位61b时,对应于镜头31b。第一臂部111平行于镜头31b的主光轴314,第二臂部11垂直于镜头31b的主光轴314。驱动组件6固定连接第二臂部112。反光件5呈三棱柱体。反光件5包括第一侧棱531以及连接第一侧棱531的第一表面532和第二表面533。第一表面532朝向第一臂部111。第二表面533朝向第二臂部112。第一侧棱531对应第一臂部111与第二臂部112的连接处设置。
防抖组件9可以包括球形铰链91和两组磁吸件92。球形铰链91连接在第一侧棱531与固定架11之间。反光件5可通球形铰链91相对固定架11转动。两组磁吸件92分别连接在第一表面532与第一臂部111之间以及第二表面533与第二臂部112之间。
一组磁吸件92可以对应于第一表面532远离第一侧棱531的端部设置,另一组磁吸件92可以对应于第二表面533远离第一侧棱531的端部设置。各组磁吸件92均包括至少两对磁吸件92。两对磁吸件92彼此间隔设置。两对磁吸件92的排列方向大致平行于第一侧棱531的延伸方向。每对磁吸件92中的一者固定于固定架11、另一者固定于反光件5。每对磁吸件92可以在通电时彼此相斥或彼此相吸。一种示例中,每对磁吸件92均包括一个电磁铁和一个磁性体。另一种示例中,每对磁吸件92均可以包括两个电磁铁。
在本实现方式中,通过控制两组磁吸件92的充放电动作和充电电流大小,可以控制反光件5实现三个方向自由度的转动,反光件5分别可以绕摄像模组10的宽度方向X、摄像模组10的长度方向Y以及摄像模组10的厚度方向Z转动,在加上驱动组件6能够驱动反光件5沿摄像模组10的宽度方向X移动,因此摄像模组10的反光件5能够实现四个自由度的防抖,摄像模组10的拍摄质量更佳。
其中,固定架11与反光件5的结构可以是对应设置的,以在第一臂部111与第一表面532之间形成活动空间,在第二臂部112与第二表面533之间形成活动空间。
其中,球形铰链91可以包括固定部911、转动部912以及连接部913。固定部911固定于固定架11。例如,固定部911可固定于第一臂部111与第二臂部112的交接处。转动部912转动安装于固定部911内侧。连接部913的一端连接转动部912,另一端连接反光件5。
可以理解的是,图19至图21所示防抖组件9也可以应用本申请其他实施例中的摄像模组10,例如图3所示摄像模组10、图19所示摄像模组10等。
在上述实施例中,图像传感器4的感光面与镜头组3的各个镜头的等效中心面之间可以有多种位置关系。例如:
一些实施例中,如图3所示,图像传感器4的感光面41垂直于镜头组3的各个镜头(31a、31b、31c)的等效中心面。一种示例中,反光件5的反光层51与镜头(31a、31b、31c)的主光轴之间形成45°夹角。反光件5的反光层51用于反射光线。
在本实施例中,各个镜头(31a、31b、31c)汇聚的光线被反光件5反射后,发生90°偏转后进入图像传感器4,光线在传播过程中能够充分利用摄像模组10的相垂直的两个方向上的空间,也即镜头(31a、31b、31c)的主光轴所在方向和图像传感器4的感光面41的垂直方向上的空间,使得摄像模组10中各部件的排布位置较为优化。
另一些实施例中,请参阅图22,图22是图2所示电子设备100的摄像模组10在再一些实施例中的部分结构示意图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
图像传感器4的感光面41平行于镜头组3的各个镜头(31a、31b、31c)的等效中心面。其中,镜头的等效中心面为经过镜头的等效光心的直径所在面。摄像模组10还包括反射件12,反射件12用于将反光件5反射出的光线反射至图像传感器4。一种示例中,反光件5位于停留位61b,反光件5的反光层51与镜头31b的主光轴314之间形成45°夹角,反射件12的反射层121垂直于反光件5的反光层51。反光件5的反光层51用于反射光线。反射件12的反射层121用于反射光线。
在本实施例中,经过镜头的光线依次被反光件5和反射件12反射后,发生180°偏转后进入图像传感器4。本实施例相较于前述实施例,通过增加反射部件(包括反光件5和反射件12)的数量,使得光线发生多次偏转,不仅使得图像传感器4的排布位置更为灵活,有利于提高摄像模组10的器件排布灵活度,也使得光线的传播路径较长,摄像模组10能够设置焦距更大的镜头,从而实现长焦拍摄或超长焦拍摄。
可以理解的是,在其他实施例中,反光件5或反射件12等反射部件的数量也可以是两个或三个以上,本申请对此不作严格限定。本申请的“以上”包括本数。反光件5或反射件12等反射部件的位置与镜头的等效中心面之间的位置也可以有其他关系,本申请对此不作严格限定。由于反射部件的数量及位置是配合图像传感器4的感光面41位置进行设置的,因此可以通过调整反射部件的数量及位置,使得图像传感器4的感光面41位置发生变化,也即图像传感器4的感光面41与镜头组3的镜头的等效中心面之间的位置关系发生变化,进而使摄像模组10能够实现更多样的结构方案和形态,适用范围更广。
图23是本申请另一实施例提供的电子设备100的后视图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
图23示意出镜头组3的多个镜头31的另一种示例性的排布方式:多个镜头31入光方向一致,且多个镜头31呈阵列排布。其中,多个镜头31包括等效焦距不同的至少两个镜头。镜头31的结构可参阅前述图3实施例中镜头(31a、31b、31c)。多个镜头31在摄像模组10的宽度方向X上成行排列,在摄像模组10的长度方向Y上成列排列。
请一并参阅图24和图25,图24是图23所示电子设备100的摄像模组10在一些实施例中的部分结构示意图,图25是图24所示摄像模组10的内部结构示意图。
在本实施例中,摄像模组10包括多个图像传感器4、多个反光件5以及多组驱动组件6。排布于摄像模组10的宽度方向X的每一行镜头31对应于一个图像传感器4、一个反光件5以及一组驱动组件6,驱动组件6驱动对应的反光件5沿摄像模组10的宽度方向X移动。排布于摄像模组10的宽度方向X的同一行镜头31的等效焦距不同。
多个驱动组件6耦合处理器50(参阅图23),多个图像传感器4耦合处理器50。由于不同的驱动组件6可以彼此独立地驱动不同的反光件5,多个图像传感器4可以彼此独立工作,因此摄像模组10可以使某组驱动组件6和图像传感器4单独工作,以捕获一张图像,也可以同时使多组驱动组件6和图像传感器4同时工作,以捕获多张图像,摄像模组10的拍摄模式更为多样化。
一些实施例中,排布于摄像模组10的长度方向Y的同一列镜头31的等效焦距可以相同。摄像模组10可以通过同一列镜头31捕获的多张图像合成一张目标图像,以提高目标图像的图像质量。
在另一些实施例中,并列排布于摄像模组10的长度方向Y的多行模组结构(包括等效焦距、光圈及亮度等)可以相同。模组结构包括镜头31、反光件5以及图像传感器4等。此时,摄像模组10可以实现3D拍摄。例如,当多个反光件5在摄像模组10的长度方向Y上彼此对齐时,摄像模组10的多个图像传感器4通过对应的镜头31同时捕捉相同场景下的图像,通过对多张图像进行编辑和整合,形成3D图像。当多个反光件5同步地在摄像模组10的宽度方向X上移动、以切换停留位时,摄像模组10还可以实现3D图像的光学变焦。
其他一些实施例中,也可以是排布于摄像模组10的长度方向Y的一列镜头31对应于一个图像传感器4、一个反光件5以及一组驱动组件6,驱动组件6驱动反光件5沿摄像模组10的长度方向Y移动。排布于摄像模组10的长度方向Y的同一行镜头31的等效焦距不同。
请一并参阅图26和图27,图26是图23所示电子设备100的摄像模组10在另一些实施例中的部分结构示意图,图27是图26所示摄像模组10的内部结构示意图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
在本实施例中,摄像模组10可以包括多个图像传感器4、一个反光件5以及一组驱动组件6。排布于摄像模组10的宽度方向X的每一行镜头31对应于一个图像传感器4。驱动组件6用于驱动反光件5移动。驱动组件6包括第一驱动部分6a和第二驱动部分6b。第一驱动部分6a用于驱动反光件5在摄像模组10的长度方向Y上移动,第二驱动部分6b用于驱动反光件5在摄像模组10的宽度方向X上移动。通过第一驱动部分6a与第二驱动部分6b的配合,反光件5能够在与多个镜头31相对应的多个停留位61之间移动,使得摄像模组10实现变焦。停留位61的描述可参阅前述图3实施例中停留位(61a、61b、61c)的相关描述。
其中,不同行的镜头31与图像传感器4之间的距离可以是不同的,镜头组3的多个镜头的等效焦距可以彼此不同。另外,多个图像传感器4在摄像模组10的长度方向Y上错开排列。在镜头数量相等的情况下,本实施例所示摄像模组10相较于前述实施例所示摄像模组10,具有更多样化的拍摄模式,能够提高用户体验。其他实施例中,镜头组3的多个镜头中,排布于摄像模组10的长度方向Y的同一列镜头31的等效焦距可以相同。此时,多个图像传感器4沿平行于摄像模组10的长度方向Y的方向排列。
图28是图23所示电子设备100的摄像模组10在再一些实施例中的部分结构示意图,图29是图28所示摄像模组10的内部结构示意图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
在本实施例中,摄像模组10可以包括一个图像传感器4、一个反光件5以及一组驱动组件6。图像传感器4位于镜头组3的一侧且靠近中部的位置。驱动组件6用于驱动反光件5移动和转动。驱动组件6包括第一驱动部分6c、第二驱动部分6d以及第三驱动部分6e。第一驱动部分6c用于驱动反光件5沿第一方向移动,第二驱动部分6d用于驱动反光件5沿第二方向移动,第二方向垂直于第一方向,第三驱动部分6e用于驱动反光件5绕第三方向转动,第三方向垂直于第一方向和第二方向。
一种示例中,第一驱动部分6c用于驱动反光件5在摄像模组10的长度方向Y上移动,第二驱动部分6d用于驱动反光件5在摄像模组10的宽度方向X上移动,第三驱动部分6e用于驱动反光件5绕摄像模组10的厚度方向Z转动。
在本实施例中,第一驱动部分6c与第二驱动部分6d相配合,能够将反光件5移动至正对目标镜头31的位置处,第三驱动部分6e驱动反光件5转动,能够使反光件5转动至目标停留位61。由于反光件5能够转动,因此不同镜头31汇聚的光线被反射的方向可以不同,故而摄像模组10能够通过可转动的反光件5将不同位置的镜头31汇聚的光线反射至同一个图像传感器4。故而,通过第一驱动部分6c、第二驱动部分6d以及第三驱动部分6e的配合,反光件5能够在与多个镜头31相对应的多个停留位61之间切换,且将通过镜头31的光线反射至同一图像传感器4,使得摄像模组10实现变焦。其中,图像传感器4的感光面41面积相较于前述实施例,可以相同、相似或者小幅度增大。
一些实施例中,处理器可以设有图像畸变矫正单元。该图像畸变矫正单元用于矫正图像传感器4所接收的图像,以克服由于镜头31、反光件5及图像传感器4不在一个平面而导致图像传感器4所接受图像发生畸变的问题,从而保证电子设备100的拍摄质量。其他一些实施例中,摄像模组10可以设置有内部处理器,摄像模组10的内部处理器耦合电子设备100的处理器,图像畸变矫正单元可以设置于摄像模组10的内部处理器。
在另一些实施例中,镜头组3的多个镜头31中,排布于摄像模组10的长度方向Y的同一列镜头31的等效焦距可以相同。其他一些实施例中,通过设置图像传感器4的位置,使得多个镜头31的等效焦距彼此不同。此时,摄像模组10具有更多样化的拍摄模式,能够提高用户体验。
请参阅图30,图30是本申请另一实施例提供的电子设备100的后视图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
图30示意出镜头组3的多个镜头31的再一种示例性的排布方式:多个镜头31入光方向一致,且多个镜头31呈环形排布。其中,多个镜头31包括等效焦距不同的至少两个镜头。镜头31的结构可参阅前述图3实施例中镜头(31a、31b、31c)。环形可以是图30所示的圆环形,也可以是椭圆环形或其他环形。
请一并参阅图31和图32,图31是图30所示电子设备100的摄像模组10在一些实施例中的部分结构示意图,图32是图31所示摄像模组10的内部结构示意图。
在本实施例中,摄像模组10包括一个图像传感器4、一个反光件5以及一组驱动组件6。图像传感器4位于镜头组3的一侧。驱动组件6用于驱动反光件5移动和转动。驱动组件6包括第一驱动部分6f、第二驱动部分6g以及第三驱动部分6h。第一驱动部分6f用于驱动反光件5沿第一方向移动,第二驱动部分6g用于驱动反光件5沿第二方向移动,第二方向垂直于第一方向,第三驱动部分6h用于驱动反光件5绕第三方向转动,第三方向垂直于第一方向和第二方向。通过第一驱动部分6f、第二驱动部分6g以及第三驱动部分6h的配合,反光件5能够在与多个镜头31相对应的多个停留位61之间移动,且将通过镜头31的光线反射至图像传感器4,使得摄像模组10实现变焦。停留位61的描述可参阅前述图3实施例中停留位(61a、61b、61c)的相关描述。
一种示例中,第一驱动部分6f用于驱动反光件5在摄像模组10的长度方向Y上移动,第二驱动部分6g用于驱动反光件5在摄像模组10的宽度方向X上移动,第三驱动部分6h用于驱动反光件5绕摄像模组10的厚度方向Z转动。
一些实施例中,电子设备100的处理器50(参阅图30)设有图像畸变矫正单元。该图像畸变矫正单元用于矫正图像传感器4所接收的图像,以克服由于镜头31、反光件5及图像传感器4不在一个平面而导致图像传感器4所接受图像发生畸变的问题,从而保证电子设备100的拍摄质量。其他实施例中,摄像模组10可以设置有内部处理器,摄像模组10的内部处理器耦合电子设备100的处理器50,图像畸变矫正单元可以设置于摄像模组10的内部处理器。
其他一些实施例中,多个镜头的排布方式也可以为:多个镜头的入光方向一致,且多个镜头呈三角排布。驱动组件6用于驱动反光件5移动和转动。本实施例中,摄像模组10的图像传感器4、反光件5及驱动组件6可参阅前述实施例设置。
请参阅图33,图33是本申请再一实施例提供的电子设备100的正视图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
电子设备100的壳体20包括主壳部201和活动壳部202。活动壳部202可伸缩地安装于主壳部201。电子设备100还包括壳部驱动组件203,壳部驱动组件203安装于主壳部201,壳部驱动组件203用于驱动活动壳部202相对主壳部201伸出或缩回。一种示例中,活动壳部202可以滑动连接主壳部201,以滑出主壳部201或滑入主壳部201。另一种示例中,活动壳部202可以转动连接主壳部201,以转出主壳部201或转入主壳部201。摄像模组10安装于活动壳部202。摄像模组10随活动壳部202移动。
在本实施例中,由于摄像模组10能够随活动壳部202相对主壳部201伸缩,因此可以在需要进行拍摄时,伸出摄像模组10以使镜头组3露出于电子设备100外部,从而采集图像,在无需拍摄时,缩回摄像模组10以使镜头组3位于电子设备100内部。故而,电子设备100的主壳部201可以不预留用于对应摄像模组10的摄像孔或摄像区域,而进行全面板设计,例如全面屏设计、全面后盖设计等。
其中,摄像模组10可以采集电子设备100前方的图像。此时,摄像模组10的作为电子设备100的前置摄像头使用。或者,摄像模组10可以采集电子设备100后方的图像。此时,摄像模组10的作为电子设备100的后置摄像头使用。
请参阅图34,图34是本申请再一实施例提供的电子设备100的正视图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
电子设备100的壳体20包括主壳部201和活动壳部202。活动壳部202可伸缩地安装于主壳部201。活动壳部202相对主壳部201伸出后,可以相对主壳部201转动。电子设备100还包括壳部驱动组件203,壳部驱动组件203安装于主壳部201,壳部驱动组件203用于驱动活动壳部202相对主壳部201伸出或缩回、以及驱动活动壳部202相对主壳部201伸出后转动。一种示例中,活动壳部202可以滑动连接主壳部201,以滑出主壳部201或滑入主壳部201,在滑出主壳部201后能够相对主壳部201转动。另一种示例中,活动壳部202可以转动连接主壳部201,以转出主壳部201或转入主壳部201,在转出主壳部201后能够相对主壳部201转动。摄像模组10安装于活动壳部202。摄像模组10随活动壳部202移动。
在本实施例中,由于摄像模组10能够随活动壳部202相对主壳部201伸缩,因此可以在需要进行拍摄时,伸出摄像模组10以使镜头组3露出于电子设备100外部,从而采集图像,在无需拍摄时,缩回摄像模组10以使镜头组3位于电子设备100内部。故而,电子设备100的主壳部201可以不预留用于对应摄像模组10的摄像孔或摄像区域,而进行全面板设计,例如全面屏设计、全面后盖设计等。由于活动壳部202相对主壳部201伸出后,能够相对主壳部201转动,因此摄像模组10能够作为电子设备100的前置摄像头使用,也可以作为电子设备100的后置摄像头使用。
可以理解的是,在其他一些实施例中,电子设备100的壳体20也可以为可折叠壳体,可折叠壳体包括两个平板部分及连接于两个平板部分之间的弯曲部分,摄像模组10可安装于其中一个平板部分。
请参阅图35,图35是本申请再一实施例提供的电子设备100的侧视图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
图35示意出镜头组3的多个镜头的再一种示例性的排布方式:多个镜头的入光方向不同。一种示例中,多个镜头包括第一镜头33和第二镜头34。第一镜头33和第二镜头34的结构可参阅前述图3实施例中镜头(31a、31b、31c)。第一镜头33和第二镜头34背对背排布且入光方向相反。例如,第一镜头33能够采集电子设备100前方的图像,第二镜头34的能够采集电子设备100后方的图像。此时,摄像模组10可以作为电子设备100的前置摄像头使用,也可以作为电子设备100的后置摄像头使用。
一些实施例中,第一镜头33的等效焦距与第二镜头34的等效焦距不同。此时,摄像模组10通过切换反光件的停留位,既能够切换拍摄方位,也能够实现变焦。另一些实施例中,第一镜头33的等效焦距与第二镜头34的等效焦距相同。
其他示例中,镜头组3的入光方向不同的镜头的数量也可以是三个以上,镜头组3的镜头的入光方向也可以有其他设计方案。
请一并参阅图36和图37,图36是图35所示电子设备100的摄像模组10的内部结构示意图,图37是图36所示结构在另一角度的结构示意图。
多个镜头环绕地排布于反光件5的周边。驱动组件6用于驱动反光件5转动。一种示例中,第一镜头33和第二镜头34分别位于反光件5的相背两侧。驱动组件6能够驱动反光件5在分别面向两个镜头(33、34)的两个停留位(61d、61f)之间转动。停留位61d对应于镜头33,反光件5位于停留位61d时,能够将镜头33汇聚的光线反射至图像传感器4。停留位61f对应于镜头34,反光件5位于停留位61f时,能够将镜头34汇聚的光线反射至图像传感器4。反光件5的转轴方向垂直于第一镜头33和第二镜头34的连线方向。驱动组件6驱动反光件5绕其转轴转动。
在本实施例中,由于镜头组3的多个镜头的入光方向不同,反光件5能够转动以采集不同镜头汇聚的光线,因此摄像模组10能够实现多方位拍摄,拍摄功能更为多样化。
驱动组件6包括马达6111和转轴6112。转轴6112的一端连接马达6111,另一端固定连接反光件5。马达6111用于驱动转轴6112转动,以带动反光件5转动。马达6111固定安装于模组支架2。
一些实施例中,模组支架2还可以包括限位板(图未示出)。转轴6112穿过限位板,且转动连接限位板。转轴6112与限位板之间可通过轴承连接。此时,限位板能够支撑和限位转轴6112,使得驱动组件6的可靠性更高。
一些实施例中,驱动组件6还可以包括齿轮组(图未示出)。齿轮组包括彼此啮合连接的多个齿轮。齿轮组的其中一个齿轮为输入齿轮,输入齿轮固定连接马达6111。齿轮组的其中一个齿轮为输出齿轮,输出齿轮固定连接转轴6112。齿轮组能够将马达6111的动力传输至转轴6112。通过设计齿轮组中的齿轮的齿数,可以调节马达6111的输出转速与转轴6112的转速比,从而降低马达6111的输出转速,提高输出扭矩。
可以理解的是,在本实施例中,可以通过改变反光件5的反光层51的朝向,使得图像传感器4的位置有多种实现方式。例如,图36中,镜头(33、34)汇聚的光线被反光件5的反光层51反射后,在YZ平面上传输,YZ平面为摄像模组10的长度方向Y和厚度方向Z所在平面。图像传感器4的感光面41平行于XZ平面,XZ平面为摄像模组10的宽度方向X和厚度方向Z所在平面。其他一些实施例中,镜头汇聚的光线被反光件5的反光层51反射后,在XZ平面上传输,图像传感器4的感光面41平行于YZ平面。
请参阅图38,图38是本申请再一实施例提供的电子设备100的侧视图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
图38示意出镜头组3的多个镜头的再一种示例性的排布方式:镜头组3包括至少两组入光方向不同的子镜头组35。各子镜头组35均包括多个入光方面一致且等效焦距不同的镜头31。镜头31的结构可参阅前述图3实施例中镜头(31a、31b、31c)。各子镜头组35中的多个镜头31的排布方式可参阅前述实施例。本实施例中,以子镜头组35的多个镜头31的排布方式与前述实施例相同为例进行说明。
本实施例中,两组子镜头组35中的其中一组子镜头组35可以拍摄电子设备100前方的图像,另一组子镜头组35可以拍摄电子设备100后方的图像。也即,镜头组3具有两个方向相反的拍摄方位。此时,摄像模组10可以作为电子设备100的前置摄像头使用,也可以作为电子设备100的后置摄像头使用。其他一些实施例中,两组子镜头组35的入光方向也可以有其他设计方案。
一种示例中,显示屏30中设有透光孔或透光部分,摄像模组10位于显示屏30下方,其中一组子镜头组35通过透光孔或透光部分进行拍摄,实现屏下拍摄。另一种示例中,摄像模组10通过显示屏30的非显示区进行拍摄。显示屏30可以为刘海屏或水滴屏,此时,显示屏30的非显示区包括刘海区域或水滴区域。显示屏30也可以为较为规整的矩形屏幕,此时,显示屏30的顶部空间或底部空间形成非显示区。
一种示例中,电子设备100的后盖开设摄像孔,另一组子镜头组35通过摄像孔进行拍摄。另一种示例中,电子设备100的后盖设有透光区,另一组子镜头组35通过透光区进行拍摄,电子设备100的后盖能够实现全面板设计。
两组子镜头组35的镜头31的等效焦距可以相同,也可以不同。例如,两组子镜头组35分别为第一子镜头组和第二子镜头组。一种示例中,第一子镜头组的镜头数量与第二子镜头组的镜头数量相同。第一子镜头组中的多个镜头的等效焦距与第二子镜头组的多个镜头的等效焦距一一对应地相同。或者,第一子镜头组中的部分镜头的等效焦距与第二子镜头组的部分镜头的等效焦距一一对应地相同,第一子镜头组中的其余镜头的等效焦距与第二子镜头组中的其他镜头的等效焦距不同。或者,第一子镜头组中的多个镜头的等效焦距与第二子镜头组的多个镜头的等效焦距不同。另一种示例中,第一子镜头组的镜头数量与第二子镜头组的镜头数量不同。第一子镜头组和第二子镜头组中存在等效焦距相同的镜头,也存在等效焦距不同的镜头31;或者第一子镜头组和第二子镜头组中,其中一者的全部镜头与另一者的部分镜头31等效焦距相同,或其中一者的全部镜头与另一者的部分镜头等效焦距不同。
请一并参阅图39和图40,图39是图38所示电子设备100的摄像模组10的内部结构示意图,图40是图39所示结构在另一角度的结构示意图。
反光件5位于两组子镜头组35之间。两组子镜头组35背对背设置。驱动组件6用于驱动反光件5移动和转动。摄像模组10的停留位包括对应于两组子镜头组35的两组停留位61。驱动组件6用于驱动反光件5转动,以在两组停留位61之间切换;驱动组件6用于驱动反光件5移动,以在同一组停留位61的多个停留位61之间切换。停留位61的描述可参阅前述图3实施例中停留位(61a、61b、61c)的相关描述。
在本实施例中,由于两组子镜头组35的入光方向不同,各子镜头组35均包括多个等效焦距不同的镜头31,驱动组件6能够驱动反光件5移动和转动,以在不同的停留位61之间切换,使得图像传感器4能够接收经各个镜头31汇聚的光线,故而摄像模组10既能够实现变焦拍摄,也能够实现多方位拍摄,摄像模组10的功能更为多样化。
驱动组件6包括驱动移动组件6121、连接杆6122、马达板6123、马达6124、齿轮组6125以及转轴6126。驱动移动组件6121安装于模组支架2。连接杆6122的一端连接驱动移动组件6121,驱动移动组件6121用于驱动连接杆6122移动。驱动移动组件6121可依据单个子镜头组35中的多个镜头31的排布方式,对应地参阅前述实施例的驱动组件6的结构。马达板6123连接于连接杆6122的另一端。马达6124安装于马达板6123。转轴6126穿过马达板6123且转动连接马达板6123。转轴6126与马达板6123之间可通过轴承连接。此时,马达板6123能够支撑和限位转轴6126,使得驱动组件6的可靠性更高。马达6124与转轴6126的一端之间通过齿轮组6125连接。转轴6126的另一端连接反光件5。
其中,齿轮组6125包括彼此啮合连接的多个齿轮。齿轮组6125的其中一个齿轮为输入齿轮,输入齿轮固定连接马达6124。齿轮组6125的其中一个齿轮为输出齿轮,输出齿轮固定连接转轴6126。齿轮组6125能够将马达6124的动力传输至转轴6126。通过设计齿轮组6125中的齿轮的齿数,可以调节马达6124的输出转速与转轴6126的转速比,从而降低马达6124的输出转速,提高输出扭矩。
可以理解的是,前述实施例中,由一个驱动组件6驱动一个反光件5活动(移动和转动),从而满足两组子镜头组35的拍摄需求。其他一些实施例中,也可以由一个驱动组件驱动一个反光件移动,以满足其中一个子镜头组的拍摄需求,由另一个驱动组件驱动另一个反光件移动,以满足另一个子镜头组的拍摄需求。此时,图像传感器的数量可以为两个,或者两个图像传感器合并为一个面积较大的图像传感器。本申请实施例对此不作严格限定。
可以理解的是,在前述实施例中,电子设备100的壳体20示意为组装后呈一体式的结构,摄像模组10安装于壳体20后,相对于显示屏30固定。其他一些实施例中,电子设备100的壳体20包括主壳部和活动壳部。活动壳部可伸缩地安装于主壳部201。摄像模组10安装于活动壳部。此时,电子设备100的显示屏30及后盖均能够实现全面板设计。其他一些实施例中,电子设备100的壳体20也可以为可折叠壳体,可折叠壳体包括两个平板部分及连接于两个平板部分之间的弯曲部分,摄像模组10可安装于其中一个平板部分。
请参阅图41,图41是本申请再一实施例提供的电子设备100的正视图。以下主要描述本实施例与前述实施例的区别,本实施例与前述实施例相同的大部分技术内容后文不再赘述。
本实施例中,以电子设备100为全景相机为例进行描述。全景相机可应用于无人机系统、深海或高空探测系统、监测系统等。其他一些实施例中,电子设备100也可以为电子眼等具有多面拍摄需求的设备。
电子设备100包括摄像模组10和壳体70。摄像模组10安装于壳体70中。摄像模组10的镜头组的多个镜头31的入光方向不同。镜头31的结构可参阅前述图3实施例中镜头(31a、31b、31c)。多个镜头31环绕地排布于反光件5的周边。驱动组件6用于驱动反光件5转动。
在本实施例中,镜头31的数量多于两个,镜头组具有三个以上的入光方向。镜头组的入光方向越多,摄像模组10的拍摄视角越多,视场死角越少,有利于实现全景拍摄和3D拍摄。
此外,目前在一些需要多视场拍摄,并且要求有防水、防尘、高压等极端条件的环境(例如深海探测等)中,传统能够实现圆周拍摄的设备,往往需要摄像头随着拍摄角度的变化相对于基座有相对运动,在防尘和防水上需要做活动密封装置。但是,即使设置有活动密封装置,也难免会发生泄漏的情况,并且活动密封装置存在运动摩擦处磨损老化的现象,导致设备的寿命缩短、可靠性较低。而本实施例中摄像模组10,其模组支架可以从外部将摄像模组10其他部件完全密封在其内侧,镜头组无需移动,而是通过位于模组支架内侧的反光件5的转动实现变焦,极大地提高了摄像模组10的密封性,摄像模组10的使用寿命较长、可靠性较高,可以适用于需要防水、防尘、高压等极端条件的环境中。
一些实施例中,多个镜头31可以包括等效焦距不同的至少两个镜头。另一些实施例中,多个镜头31的等效焦距相同。
请参阅图42,图42是图41所示电子设备100的摄像模组10在多种实施例中的结构示意图。图42的示图所在平面对应于图41中B-B线所在位置。
如图42所示,一些实施例中,摄像模组10的模组支架2可以整体呈三棱柱状或者部分呈三棱柱状,镜头组的三个镜头31分别安装于三棱柱的三个侧边,摄像模组10具有三个拍摄视角。反光件5可转动地位于三个镜头31的中心位置。
另一些实施例中,摄像模组10的模组支架2可以整体呈长方体状或者部分呈长方体状,镜头组的四个镜头31分别安装于长方体的四个侧面,摄像模组10具有四个拍摄视角。反光件5可转动地位于四个镜头31的中心位置。
再一些实施例中,摄像模组10的模组支架2可以整体呈圆柱状或部分呈圆柱体状,镜头组的多个镜头31(例如图示四个或六个)可以均匀排布于圆柱体的周侧面上。反光件5可转动地位于多个镜头31的中心位置。
在其他一些实施例中,摄像模组10的模组支架2可以有其他形状,例如六角柱状、椭圆柱状等,镜头组的多个镜头31也可以有其他排布结构,本申请对此不作严格限定。
其他实施例中,摄像模组10的模组支架2的每一面也可以排布多个镜头31,多个镜头31的排布方式不作严格限定。例如,镜头组3包括至少两组入光方向不同的子镜头组,各子镜头组均包括多个入光方向一致且等效焦距不同的镜头31,反光件5位于两组子镜头组之间,驱动组件用于驱动反光件5移动和转动。具体结构可结合参考前述实施例设置。
在本实施例中,由于子镜头组包括多个入光方向一致且等效焦距不同的镜头31,因此摄像模组10能够在3D拍摄的过程中,增加焦距的变化,在获得不同视角的拍摄的同时,也配合长焦镜头31对于远处物体的捕捉动作,使得远处物体的拍摄图像能够具备更加精细的3D变化。
上述实施例中,摄像模组10的图像传感器4可以位于反光件5的转轴方向上,图像传感器4的感光面大致垂直于反光件5的转轴方向。
请一并参阅图43和图44,图43是图41所示电子设备100的摄像模组10在另一些实施例中的结构示意图,图44是图43所示摄像模组10的内部结构示意图。图44的示图所在平面对应于图43中C-C线所在位置。
摄像模组10的镜头组的多个镜头31的入光方向不同。镜头31的结构可参阅前述图3实施例中镜头(31a、31b、31c)。多个镜头31环绕地排布于反光件5的周边。驱动组件6用于驱动反光件5转动和移动。本实施例中,镜头组3的多个镜头31可以大致呈球面或椭球面排布,以具有更多的视场角度。
一些实施例中,多个镜头31可以包括等效焦距不同的至少两个镜头。另一些实施例中,多个镜头31的等效焦距相同。
一种示例中,如图44所示,图像传感器4安装于模组支架2的底部。驱动组件6包括转轴机构6m、滑块机构6n及反光件转动机构6o。转轴机构6m包括转轴及第一驱动件,转轴的延伸方向垂直于图像传感器4的感光面41,第一驱动件用于驱动转轴转动。滑块机构6n包括滑块和第二驱动件,滑块套设于转轴外侧,第二驱动件用于驱动滑块相对转轴沿垂直于图像传感器4的感光面41的方向滑动。反光件转动机构6o包括转动铰链及第三驱动件,转动铰链连接反光件5和滑块,第三驱动件用于驱动反光件5相对滑块转动。在本实施例中,驱动组件6能够驱动反光件5在对应于多个镜头31的多个停留位之间切换,使得摄像模组10实现变焦。
在本申请上述实施例中,驱动组件驱动反光件在多个停留位之间切换,是以驱动组件对反光件的位置调节为有级调节为例进行说明的。在其他一些实施例中,驱动组件对反光件的调节也可以为无级调节。反光件除了能停留在前述多个停留位上,也可以停留在相邻的停留位之间。此时,邻近反光件目前停留位置的一个或多个停留位所对应的镜头汇聚的光线能够被反光件反射至图像传感器。这样,摄像模组的拍摄方式更为多样化,能够提高用户的拍摄体验。
在本申请上述实施例中,摄像模组包括可活动的反光件和多个镜头,通过驱动组件驱动反光件活动,使反光件的位置发生变化,反光件能够将多个镜头中的至少一个镜头汇聚的光线反射至图像传感器,从而既满足了多种拍摄需求,也降低了摄像模组的成本。
以上,仅为本申请的具体实施例,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内;在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
需要指出的是,本专利申请文件的一部分包含受著作权保护的内容。除了对专利局的专利文件或记录的专利文档内容制作副本以外,著作权人保留著作权。

Claims (11)

1.一种摄像模组,其特征在于,包括镜头组、图像传感器、反光件以及驱动组件,所述镜头组包括多个镜头,所述多个镜头呈直线排布,所述反光件用于将所述多个镜头中的至少一个所述镜头汇聚的光线反射至所述图像传感器,所述驱动组件用于驱动所述反光件移动,且所述反光件的移动方向平行于所述多个镜头的排布方向;
其中,所述驱动组件包括电机、齿轮组以及齿条,所述齿轮组包括输入齿轮和与所述输入齿轮联动的输出齿轮,所述电机用于驱动所述输入齿轮转动,所述输出齿轮与所述齿条啮合,所述齿条的延伸方向平行于所述多个镜头的排布方向,所述反光件固定连接所述齿条。
2.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述驱动组件还包括传动件和导向杆,所述传动件的两端分别连接所述齿条和所述反光件,所述导向杆的延伸方向平行于所述齿条的延伸方向,所述导向杆滑动连接所述传动件,用于引导所述传动件的移动方向。
3.根据权利要求1或2所述的摄像模组,其特征在于,所述反光件能够在多个停留位上停留,所述多个停留位与所述多个镜头一一对应设置,所述驱动组件用于驱动所述反光件在所述多个停留位之间切换。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述多个镜头的入光方向一致,所述多个镜头的等效焦距不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述图像传感器的感光面垂直于所述镜头组的各个所述镜头的等效中心面,其中,所述镜头的等效中心面为经过所述镜头的等效光心的直径所在面。
6.根据权利要求5所述的摄像模组,其特征在于,所述反光件包括用于反射光线的反光层,所述反光层与对应于所述反光件的所述镜头的主光轴之间的夹角为45°;
所述镜头组包括基准镜头,所述反光层的最小宽度A满足:
Figure FDA0003350435480000011
其中,B为所述基准镜头的半径,C为所述基准镜头的等效焦距,E为所述基准镜头的等效中心面与所述反光层之间的最小距离。
7.根据权利要求6所述的摄像模组,其特征在于,所述反光件还包括基底;
所述反光层形成于所述基底朝向对应于所述反光件的所述镜头的一侧表面;或者,
所述基底采用透光材料,所述基底包括第一侧表面、第二侧表面以及第三侧表面,所述第一侧表面朝向对应于所述反光件的所述镜头,所述第二侧表面朝向所述图像传感器,所述反光层形成于所述第三侧表面,用于将自所述第一侧表面进入所述基底的光线反射向所述第二侧表面。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述图像传感器的感光面平行于所述镜头组的各个所述镜头的等效中心面,其中,所述镜头的等效中心面为经过所述镜头的等效光心的直径所在面;
所述摄像模组还包括反射件,所述反射件用于将所述反光件反射出的光线反射至所述图像传感器。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像模组,其特征在于,所述摄像模组还包括固定架和防抖组件,所述固定架固定连接所述驱动组件,所述防抖组件连接所述固定架与所述反光件,用于使所述反光件能够相对所述固定架转动。
10.根据权利要求9所述的摄像模组,其特征在于,所述固定架包括第一臂部和第二臂部,所述第一臂部与所述第二臂部之间形成夹角;
所述反光件呈三棱柱体,所述反光件包括第一侧棱以及连接所述第一侧棱的第一表面和第二表面,所述第一表面朝向所述第一臂部,所述第二表面朝向所述第二臂部;
所述防抖组件包括球形铰链和两组磁吸件,所述球形铰链连接在所述第一侧棱与所述固定架之间,所述两组磁吸件分别连接在所述第一表面与所述第一臂部之间以及所述第二表面与所述第二臂部之间。
11.一种电子设备,其特征在于,包括壳体及权利要求1至10中任一项所述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述壳体。
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