CN114268715A - 镜头模组、摄像装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种镜头模组、摄像装置及电子设备，该镜头模组至少包括一个凸透镜，所述凸透镜包括多个腔体；其中，每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体；在平行于所述凸透镜光轴的平面内，每个第一子腔体和每个第二子腔体的截面形状为圆弧状；每个所述腔体的状态包括充满状态或空置状态；当所述腔体处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满。通过改变镜头模组中腔体的状态，当成像物在远近不同的位置时，达到不同的焦距组合效果，最终实现远近不同的物体都能在图像传感器表面上感应出更清晰的图像。

Description

镜头模组、摄像装置及电子设备

技术领域

本申请涉及摄像技术领域，特别地涉及一种镜头模组、摄像装置及电子设备。

背景技术

随着移动终端设备的普及，终端设备的拍照水平得到了人们的普遍关注，拍照水平的优劣也成为衡量移动终端性能优劣的重要指标。受限于移动终端的尺寸厚薄影响，手机等移动终端类的摄像头镜头模组都做的很薄，镜头的体积非常受限，一般都采用树脂或者玻璃类固态镜头。

固态镜头的物理参数(如每个透镜的曲率、折射率)都是固定的，不能随着拍摄需求的变更而改变。为了适应人们拍摄需求的提升，固态镜头的缺点逐渐被放大。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种镜头模组、摄像装置及电子设备，解决了现有技术中固态镜头不能满足拍摄需求的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种镜头模组，至少包括一个凸透镜，所述凸透镜包括多个腔体；

其中，每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体；

在平行于所述凸透镜光轴的平面内，每个第一子腔体和每个第二子腔体的截面形状为圆弧状；

每个所述腔体的状态包括充满状态或空置状态；

当所述腔体处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满。

根据本申请的实施例，可选的，上述镜头模组中，在平行于所述凸透镜光轴的平面内，同一个所述腔体对应的所述第一子腔体和所述第二子腔体截面的曲率半径相同。

根据本申请的实施例，可选的，上述镜头模组中，所述多个腔体对应填充的所述液体的折射率不同。

根据本申请的实施例，可选的，上述镜头模组中，所述多个腔体对应填充的所述液体的折射率相同。

根据本申请的实施例，可选的，上述镜头模组中，每个所述腔体的腔壁上设置有所述液体的进出口，以及用于控制所述进出口开关的阀门。

根据本申请的实施例，可选的，上述镜头模组中，所述镜头模组还包括与每个所述腔体对应的存储腔体，其通过管道与对应的所述腔体上的所述进出口连接，用于存放对应的所述液体。

第二方面，本申请提供了一种摄像装置，包括：

如第一方面中任一项所述的镜头模组；

图像传感器，用于获取所述镜头模组前方目标对象的影像；

控制单元，用于根据所述图像传感器获取到的影像，调整所述镜头模组中各个腔体的状态。

根据本申请的实施例，可选的，上述摄像装置中，所述图像传感器用于获取所述目标对象反射的光经过所述镜头模组后的两个成像图形。

根据本申请的实施例，可选的，上述摄像装置中，所述控制单元，用于调整所述镜头模组中各个腔体的状态，以使得所述两个成像图形重合。

根据本申请的实施例，可选的，上述摄像装置中，所述控制单元，还用于获取目标焦距，并根据所述目标焦距，调整所述镜头模组中各个腔体的状态。

根据本申请的实施例，可选的，上述摄像装置中，还包括距离传感器，用于获取所述凸透镜与所述目标对象之间的距离，以及所述凸透镜与所述图像传感器之间的距离；

所述控制单元，还用于根据所述凸透镜与所述目标对象之间的距离，以及所述凸透镜与所述图像传感器之间的距离，确定所述目标焦距。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括如第二方面中任一项所述的摄像装置。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本申请提供的一种镜头模组、摄像装置及电子设备，该镜头模组至少包括一个凸透镜，所述凸透镜包括多个腔体；其中，每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体；在平行于所述凸透镜光轴的平面内，每个第一子腔体和每个第二子腔体的截面形状为圆弧状；每个所述腔体的状态包括充满状态或空置状态；当所述腔体处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满。通过改变镜头模组中腔体的状态，当成像物在远近不同的位置时，达到不同的焦距组合效果，最终实现远近不同的物体都能在图像传感器表面上感应出更清晰的图像。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述：

图1为本申请实施例提供的一种镜头模组凸透镜的剖面示意图；

图2为本申请实施例提供的一种摄像装置的连接框图；

图3为本申请实施例提供的一种摄像装置的相位差对焦原理图；

图4为本申请实施例提供的摄像装置的另一相位差对焦原理图；

图5为本申请实施例提供的一种摄像装置的自动对焦原理图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供一种镜头模组，至少包括一个凸透镜11，所述凸透镜11可以变焦，所述凸透镜11包括多个腔体。

每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜11的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体。

其中，每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜11的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体。

可选的，如图1所示，所述凸透镜11可以包括3个腔体，从所述凸透镜11的轴线中心到凸透镜11的边缘依次设置有第一腔体111、第二腔体112和第三腔体113。

所述凸透镜11的第一腔体111包括对称设置于所述凸透镜11的光入射侧和光出射侧的第一子腔体111a和第二子腔体111b。

所述凸透镜11的第二腔体112包括对称设置于所述凸透镜11的光入射侧和光出射侧的第一子腔体112a和第二子腔体112b。

所述凸透镜11的第三腔体113包括对称设置于所述凸透镜11的光入射侧和光出射侧的第一子腔体113a和第二子腔体113b。

其中，位于所述凸透镜11的中间位置的所述第一腔体111中的对称设置于所述凸透镜的光入射侧和光出射侧的第一子腔体111a和第二子腔体111b连接在一起。

可选的，所述凸透镜11的每个腔体中对称设置于所述凸透镜11的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体也可以分隔开，如第二腔体112和第三腔体113。

在平行于所述凸透镜11光轴的平面内，每个第一子腔体和每个第二子腔体的截面形状为圆弧状。

在平行于所述凸透镜11光轴的平面内，同一个所述腔体对应的所述第一子腔体和所述第二子腔体截面的曲率半径相同。

其中，在平行于所述凸透镜11光轴的平面内，所述第一腔体111对应的所述第一子腔体111a和所述第二子腔体111b截面的曲率半径相同，所述第二腔体112对应的所述第一子腔体112a和所述第二子腔体112b截面的曲率半径相同，所述第三腔体113对应的所述第一子腔体113a和所述第二子腔体113b截面的曲率半径相同。

每个所述腔体的状态包括充满状态或空置状态。

可以理解为，每个所述腔体中第一子腔体和第二子腔体的状态均包括充满状态或空置状态。当所述子腔体为充满状态时，所述凸透镜11的整体折射率即为每个所述充满状态的子腔体的整体折射率。

当所述腔体处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满。

其中，所述液体的光学透过率较高，且不容易变质。

可选的，所述多个腔体对应填充的所述液体的折射率不同。

可选的，所述多个腔体对应填充的所述液体的折射率相同。

可选的，每个所述腔体的腔壁上设置有所述液体的进出口(图中未标出)，以及用于控制所述进出口开关的阀门(图中未标出)。

其中，可以通过对机械泵(图中未标出)和上述阀门的控制改变每个所述腔体的子腔体状态。

其中，所述机械泵(图中未标出)通过管道(图中未标出)与对应的所述腔体上的所述进出口(图中未标出)连接，控制所述进出口开关的阀门(图中未标出)开启；所述机械泵(图中未标出)从所述腔体抽离所述液体后，对应的所述腔体的状态由充满状态改变为空置状态；所述机械泵(图中未标出)向所述腔体灌入所述液体后，对应的所述腔体的状态由空置状态改变为充满状态。

可选的，所述镜头模组还包括与每个所述腔体对应的存储腔体(图中未标出)，其通过管道(图中未标出)与对应的所述腔体上的所述进出口(图中未标出)连接，用于存放对应的所述液体。

所述凸透镜11的腔体中处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满，当改变所述腔体中任意的第一子腔体或第二子腔体的状态时，所述凸透镜11的整体折射率发生变化，目标对象反射的光经过所述凸透镜汇聚的焦点发生改变，导致目标对象的实时焦距发生改变。

除此之外，由于每个腔体位置的不同，导致在平行于所述凸透镜11光轴的平面内，每个腔体截面的曲率半径是不同的，比如外侧的腔体的曲率半径大，内侧的腔体的曲率半径小，所以也可以根据各个第一子腔体和第二子腔体的状态变化，调整凸透镜11光入射侧和光出射侧的曲率半径，实现实时焦距的变化。

本实施例一种镜头模组，该镜头模组至少包括一个凸透镜11，所述凸透镜11包括多个腔体；其中，每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜11的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体；在平行于所述凸透镜11光轴的平面内，每个第一子腔体和每个第二子腔体的截面形状为圆弧状；每个所述腔体的状态包括充满状态或空置状态；当所述腔体处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满。镜头模组中凸透镜11包括多个腔体，每个腔体的状态都是可以改变的，通过改变改变不同腔体的实时状态，可以达到不同的焦距组合效果。

实施例二

请参阅图2，本实施例提供一种摄像装置，包括：镜头模组，控制单元20和图像传感器30，所述控制单元20与所述镜头模组和所述图像传感器30通过电连接。

所述镜头模组，如实施例一种任一项所述的镜头模组。

其中，所述镜头模组包括凸透镜11、机械泵12和存储腔体13，所述镜头模组的结构与实施例一相同，此处不再赘述。所述图像传感器30，用于获取所述镜头模组前方目标对象的影像。

其中，所述图像传感器30位于所述凸透镜11远离目标对象一侧。

可选的，所述图像传感器30用于获取所述目标对象反射的光经过所述镜头模组后的两个成像图形及所述两个成像图形之间的距离。

请参阅图3或图4，所述图像传感器30上的两个成像图形的之间有一定距离，此时所述图像传感器30获取目标对象的影像是不清晰的，可以理解为所述目标对象的成像面没有和所述图像传感器30重合，所述目标对象的实时焦距不等于目标焦距，这时就需要进行调焦以使所述图像传感器30上的两个成像图形重合。

其中，当所述摄像装置合焦时，所述图像传感器30用于获取目标对象反射的光经过所述镜头模组后的两个成像图形重合成一个成像图形，即图像传感器30获取的影像的清晰度达到最佳。

所述控制单元20，用于根据所述图像传感器30获取到的影像，调整所述镜头模组中各个腔体的状态。

其中，所述控制单元20，用于根据所述图像传感器30获取到的影像，控制所述机械泵12调整所述凸透镜11中各个腔体的状态。

所述控制单元20，用于调整所述镜头模组中各个腔体的状态，以使得所述两个成像图形重合。

请参阅图3，当所述控制单元20判断出所述目标对象的成像面位于所述凸透镜11和所述图像传感器30之间时，则控制所述机械泵12抽离所述凸透镜11中腔体中的对应折射率的液体，减小所述凸透镜11的整体折射率，增大所述目标的实时焦距，直至所述目标对象的成像面重合于所述图像传感器30。

请参阅图4，当所述控制单元20判断出所述目标对象的成像面位于所述图像传感器30远离所述凸透镜11一侧，则控制所述机械泵12向所述凸透镜11中腔体灌入对应折射率的液体，增大所述凸透镜11的整体折射率，减小所述目标的实时焦距，直至所述目标对象的成像面重合于所述图像传感器30。

可选的，所述控制单元20，还用于获取目标焦距，并根据所述目标焦距，调整所述镜头模组中各个腔体的状态。

请参阅图5，所述摄像装置还包括距离传感器(图中未标出)，用于获取所述凸透镜11与所述目标对象之间的距离u，以及所述凸透镜11与所述图像传感器30之间的距离v。

可选的，所述控制单元20，还用于根据所述凸透镜11与所述目标对象之间的距离u，以及所述凸透镜11与所述图像传感器30之间的距离v，确定所述目标焦距f。

其中，当所述距离传感器(图中未标出)获取目标的实时焦距小于所述目标焦距f，则所述控制单元20控制所述机械泵12抽离所述凸透镜11中腔体中的对应折射率的液体，减小所述凸透镜11的整体折射率，增大所述目标的实时焦距，直至所述目标对象的成像面重合于所述图像传感器30。

其中，当所述距离传感器(图中未标出)获取目标的实时焦距大于所述目标焦距f，则所述控制单元20控制所述机械泵12向所述凸透镜11中腔体灌入对应折射率的液体，增大所述凸透镜11的整体折射率，减小所述目标的实时焦距，直至所述目标对象的成像面重合于所述图像传感器30。

可选的，所述控制单元20，还用于根据所述图像传感器30获取到的影像的对比度度，控制所述机械泵12逐渐调整所述凸透镜11中各个腔体的状态，直至所述图像传感器30获取到的影像的对比度达到最高，此时达到合焦状态。

通过改变上述摄像装置中镜头模组中腔体的状态，当成像物在远近不同的位置时，达到不同的焦距组合效果，最终实现远近不同的物体都能在图像传感器表面上感应出更清晰的图像。

本实施例一种摄像装置，包括：如实施例一中任一项所述的镜头模组；图像传感器30，用于获取所述镜头模组前方目标对象的影像；控制单元20，用于根据所述图像传感器30获取到的影像，调整所述镜头模组中各个腔体的状态。通过改变镜头模组中腔体的状态，当成像物在远近不同的位置时，达到不同的焦距组合效果，最终实现远近不同的物体都能在图像传感器表面上感应出更清晰的图像。

实施例三

本实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是包括实施例二中的摄像装置的任意设备，例如可以是手机、电脑或平板电脑等。

所述电子设备的摄像装置的具体实施例过程可参见实施例二，本实施例在此不再赘述。

综上，本申请提供的一种镜头模组、摄像装置及电子设备，该镜头模组至少包括一个凸透镜，所述凸透镜包括多个腔体；其中，每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体；在平行于所述凸透镜光轴的平面内，每个第一子腔体和每个第二子腔体的截面形状为圆弧状；每个所述腔体的状态包括充满状态或空置状态；当所述腔体处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满。通过改变镜头模组中腔体的状态，当成像物在远近不同的位置时，达到不同的焦距组合效果，最终实现远近不同的物体都能在图像传感器表面上感应出更清晰的图像。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种镜头模组，其特征在于，至少包括一个凸透镜，所述凸透镜包括多个腔体；

其中，每个所述腔体包括对称设置于所述凸透镜的光入射侧和光出射侧的第一子腔体和第二子腔体；

在平行于所述凸透镜光轴的平面内，每个第一子腔体和每个第二子腔体的截面形状为圆弧状；

每个所述腔体的状态包括充满状态或空置状态；

当所述腔体处于所述充满状态下时，所述腔体被对应折射率的液体充满。

2.根据权利要求1中所述的镜头模组，其特征在于，在平行于所述凸透镜光轴的平面内，同一个所述腔体对应的所述第一子腔体和所述第二子腔体截面的曲率半径相同。

3.根据权利要求1中所述的镜头模组，其特征在于，所述多个腔体对应填充的所述液体的折射率不同。

4.根据权利要求1中所述的镜头模组，其特征在于，所述多个腔体对应填充的所述液体的折射率相同。

5.根据权利要求1中所述的镜头模组，其特征在于，每个所述腔体的腔壁上设置有所述液体的进出口，以及用于控制所述进出口开关的阀门。

6.根据权利要求5中所述的镜头模组，其特征在于，所述镜头模组还包括与每个所述腔体对应的存储腔体，其通过管道与对应的所述腔体上的所述进出口连接，用于存放对应的所述液体。

7.一种摄像装置，包括：

如权利要求1至6中任一项所述的镜头模组；

图像传感器，用于获取所述镜头模组前方目标对象的影像；

控制单元，用于根据所述图像传感器获取到的影像，调整所述镜头模组中各个腔体的状态。

8.根据权利要求7中所述的摄像装置，其特征在于，所述图像传感器用于获取所述目标对象反射的光经过所述镜头模组后的两个成像图形。

9.根据权利要求8中所述的摄像装置，其特征在于，所述控制单元，用于调整所述镜头模组中各个腔体的状态，以使得所述两个成像图形重合。

10.根据权利要求7中所述的摄像装置，其特征在于，所述控制单元，还用于获取目标焦距，并根据所述目标焦距，调整所述镜头模组中各个腔体的状态。

11.根据权利要求10中所述的摄像装置，其特征在于，还包括距离传感器，用于获取所述凸透镜与所述目标对象之间的距离，以及所述凸透镜与所述图像传感器之间的距离；

所述控制单元，还用于根据所述凸透镜与所述目标对象之间的距离，以及所述凸透镜与所述图像传感器之间的距离，确定所述目标焦距。

12.一种电子设备，包括如权利要求7-11中任一项所述的摄像装置。

Images