CN115209034A - 摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种摄像模组及电子设备，摄像模组包括沿光轴依次设置的透明盖板及摄像头，所述透明盖板与所述摄像头之间形成第一空间。至少一可变透镜，设置在所述透明盖板或所述第一空间，所述可变透镜用于在通电时发生形变以改变屈光度。通过将可变透镜设置在透明盖板或摄像头对应的第一空间，在需要进行拍摄时改变可变透镜的屈光度，使可变透镜变化为凸透镜，可以增大拍摄的视场角，使视场角超出摄像头本身的限制。

Description

摄像模组及电子设备

技术领域

本申请涉及摄像技术领域，具体涉及一种摄像模组及电子设备。

背景技术

目前手机等终端的超广角摄像可以拍摄更广角度，拍到更多景物，但需要依赖于广角摄像头。基于往更广角度的方向发展，为了增加拍摄角度，需要为广角摄像头设计更大视场角，现有技术增大广角摄像头的视场角方法通常是增大手机后盖广角摄像头对应开孔的大小。

但是增加摄像头开孔大小的方案，由于摄像头尺寸有限，视场角的范围也会受到限制，同时，手机后盖摄像头开孔变大会影响手机外观的美观度。

发明内容

本申请实施例提供一种摄像模组及电子设备，可以解决现有的广角摄像头的视场角受限的问题。

本申请第一方面提供的一种摄像组件，包括沿光轴依次设置的透明盖板及摄像头，透明盖板与摄像头之间形成第一空间，至少一可变透镜设置在透明盖板或第一空间，可变透镜用于在通电时发生形变以改变屈光度。

可选的，可变透镜包括沿光轴依次设置的压电膜、透光膜、可形变件和透光基底。压电膜用于在受到电场作用后发生形变，并带动透光膜发生形变，透光膜用于在形变时带动可形变件发生形变。

可选的，发生形变的可形变件的第一表面未形变，第一表面为可形变件与透光基底贴合的面。

可选的，压电膜呈环状，且沿光轴的正投影上，压电膜、透光膜和可形变件的中心重合。

可选的，所述可变透镜在所述压电膜未受电场作用时的屈光度为负值，且所述屈光度与所述压电膜受到的电场强度成正比例关系。

可选的，可形变件的材质为透光的聚合物。

可选的，可变透镜还包括引脚，引脚与压电膜电连接。

可选的，当至少一可变透镜设置在透明盖板时，透明盖板开设有第一通孔，至少一可变透镜设置在第一通孔。

可选的，当至少一可变透镜设置在透明盖板时，透明盖板靠近摄像头的一侧设置有第一凹槽，至少一可变透镜设置在第一凹槽。

本申请第二方面提供一种电子设备，包括如上述第一方面任一项的摄像模组。

在本申请的摄像模组及电子设备中，通过将可变透镜设置在透明盖板或摄像头对应的第一空间，在拍摄时改变可变透镜的屈光度，可以调整拍摄的视场角，使视场角超出摄像头本身的限制。例如，调整可变透镜的屈光度为正值，该可变透镜可视为凸透镜，能够增大摄像头的视场角，并且在增大视场角的同时不需要增加透明盖板对应摄像头的开孔大小，有效提升透明盖板的美观度。又例如，调整可变透镜的屈光度为负值，该可变透镜可视为凹透镜，能够降低摄像头的视场角。

附图说明

图1为本申请一实施例的摄像模组的结构示意图；

图2为本申请一实施例的摄像模组一种变化状态的结构示意图；

图3为本申请一实施例的摄像模组另一种变化状态的结构示意图；

图4为本申请一实施例的可变透镜在未通电时的结构示意图；

图5为图4所示的可变透镜在通电时的一种结构示意图；

图6为本申请一实施例的可变透镜屈光度与施加电压的关系示意图；

图7为本申请一实施例的可变透镜的立体结构示意图；

图8为本申请另一实施例的摄像模组的结构示意图；

图9为本申请又一实施例的摄像模组的结构示意图。

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，下面将结合实施例及附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述实施例仅是一部分实施例，而非全部。基于本申请中的实施例，在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

应理解，在本申请实施例的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请相应实施例的技术方案和简化描述，而非指示或暗示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的限制。

本申请实施例提供一种摄像模组10，请参阅图1及图2，包括沿光轴41依次设置的透明盖板11和摄像头31。透明盖板11和摄像头31之间形成第一空间。至少一可变透镜21，设置在透明盖板11或第一空间。可变透镜21用于在通电时发生形变以改变屈光度。

本申请的可变透镜21改变屈光度包括三种情况中的至少一种：一、屈光度在正值和负值之间改变，即在凸透镜和凹透镜之间进行形态切换；二、屈光度在正值范围内调整，即可变透镜21保持为凸透镜，并调整凸透镜的屈光度；三、在负值范围内调整，即可变透镜21保持为凹透镜，调整凹透镜的屈光度。

图1为可变透镜21设置在透明盖板11靠近摄像头31的一侧的示意图，图1中可变透镜21为平镜，屈光度接近零，虚线表示入射光线的边缘，光线穿过透明盖板11与可变透镜21后被摄像头31采集。本申请的摄像头31，包括透镜组和图像传感器，即摄像头31为可以用于采集图像的元件。

在需要进行广角拍摄时，如图2所示，可变透镜21通电发生形变，屈光度变为正值，此时可变透镜21等效于一个凸透镜，对入射光线进行折射，增大入射光线的角度，从而提高摄像头31的视场角。

可变透镜21的形变不限于将屈光度变为正值，例如图3所示，在需要限制视场角，减少拍摄角度的场景时，可变透镜21通电发生形变，屈光度变为负值，此场景中可变透镜21等效于凹透镜。

通过将可变透镜21设置在透明盖板11或摄像头31对应的第一空间，在需要进行拍摄时改变可变透镜21的屈光度，可以调整拍摄的视场角，使视场角超出摄像头31本身的限制。在增大视场角的同时不需要增加终端后盖对应摄像头31的开孔大小，有效提升终端后盖的美观度。此外，可变透镜21的作用不仅限于增加视场角，例如在需要限制视场角时也可以将可变透镜21变化为凹透镜，以减少入射光角度。设置可变透镜21使摄像头31的视场角可以根据需要在一定范围内进行调整，增加了摄像模组10的适用场景。

在本申请的实施例中，透明盖板11的材质包括但不限于为玻璃或者透光的聚合物。

在一些实施方式中，如图4所示，至少一个可变透镜21包括沿光轴41依次设置的压电膜(Pizeo－film)211、透光膜(Glass membrane)212、可形变件(polymer)213及透光基底(Glass support)214。压电膜211采用可以产生逆压电效应的材料，在压电膜211的极化方向施加电场，压电膜211就在一定方向上产生机械变形。即压电膜211用于在受到电场作用后发生形变，带动透光膜212发生形变，透光膜212用于在形变时带动可形变件213发生形变。图4为可变透镜21为平镜时的示意图，其中虚线框表示光线路径，虚线框的左右两边线为入射光线边缘，图4的状态下可变透镜21屈光度接近零。

如图5所示，压电膜211受电场作用后发生形变，带动透光膜212及可形变件213发生形变后的结构。其中，虚线框表示光线路径。在图5所示的场景中，可形变件213形变为中间厚、两边薄的凸透镜效果，此时，可变透镜21的屈光度变为正值，光线经过可变透镜21的折射之后发生汇聚。

请继续参阅图5，发生形变的可形变件203的第一表面未形变，第一表面为可形变件203与透光基底204贴合的面，由于透光基底204对可形变件203的支撑，可形变件203仅由透光膜202的挤压导致形变，可以提高对可形变件203的形变可控性，从而确保可变透镜20的屈光度变化的可控性。

应理解，本申请的可变透镜21的种类并不限于上述，只要能够改变各自的屈光度并满足本申请的实际成像需求即可。

在一些实施方式中，如图6所示，可变透镜21的压电膜211在未受到电场作用时屈光度为负值，且屈光度与压电膜211受到的电场强度成正比例关系。图6为本实施方式中，发明人经过实验得出的施加电压与屈光度的关系图。图6的横轴表示对压电膜211施加电场的电压值，纵轴表示可变透镜21的屈光度。其中浅色线(即图示“UP”)表示电压增加过程中屈光度的变化，深色线(即图示“DOWN”)为电压减少过程中屈光度的变化。可以看出，随施加电场的电压增加，可变透镜21的屈光度会增加；相反，随着施加电场的电压减少，可变透镜21的屈光度会减少，两者成正比例关系。

根据图6所示的关系图，在需要进行变焦时首先确定各个可变透镜21的目标屈光度值，在关系图中查找目标屈光度值对应的电压数值，根据电压数值改变施加至压电膜211的电场电压，从而实现精确控制可变透镜21屈光度的效果。

请一并参阅图4和图5、图7，在一些实施方式中，压电膜211呈环状，例如圆环形或矩形环状等，并且，在光轴41的正投影中，压电膜211、透光膜212和可形变件213的中心重合。基于此，压电膜211形变时对透光膜212的压力更加均匀，使透光膜212形变带动可形变件213形变时，可形变件213在垂直于光轴41的平面上各处的形变量接近中心对称，使可变透镜21形变后的各个方向的屈光度较为均匀。

在一些实施方式中，可形变件213的材质为透光的聚合物(polymer)，通过采用透光聚合物作为可形变件213，在透光率较高的同时可以使可形变件213具备一定的形变能力，可确保屈光度改变时的光线通过率，提高成像效果。

在本申请的可变透镜21中，对压电膜211施加电场的方式包括但不限于：直接对压电膜211施加电压。在一些实施方式中，如图7所示，可变透镜21还包括引脚215，引脚215与压电膜211电连接，压电膜211通过引脚215连接外部电场，以对压电膜211施加电场产生形变。

在一个具体的实施方式中，压电膜211通过引脚215与驱动芯片连接，驱动芯片与处理模块连接。处理模块用于获取变焦参数，确定与变焦参数对应的电压参数，输出电压参数至驱动芯片。驱动芯片用于输出与电压参数对应的驱动电压至压电膜211，以使压电膜211在驱动电压的作用下发生一定量的形变，实现对可变透镜21的屈光度的控制。

在实际应用时，为了减少摄像模组10的尺寸，本申请实施例的可变透镜21与摄像头31的距离小于或等于1mm。将可变透镜21与摄像头31的距离控制在1mm以下，可以缩短入射光线的传播路径，减少光线被空气等其他因素影响的可能性，提高成像质量。在本申请的其他实施例中，可变透镜21与摄像头31的距离也可以大于1mm，在此不做限定。

本申请的可变透镜21设置在透明盖板时，包括但不限于设置在盖板的一侧表面。例如图8所示，透明盖板11开设有第一凹槽12，至少一可变透镜21设置在第一凹槽12。通过第一凹槽12容纳至少一可变透镜21，可以有效减少摄像模组10的体积，有利于摄像模组10的小型化设计。

又如图9所示，透明盖板11开设有第一通孔13，至少一可变透镜21设置在第一通孔13，相当于使用可变透镜21充当透明盖板11。可以理解的是，透明盖板11必定会存在一定的屈光度，通过设置第一通孔13，入射光线不会被透明盖板11折射，有效提高成像效果。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述任一实施例的摄像模组10，该电子设备具有摄像模组10所能产生的有益效果。

该电子设备可以以各种形式来实施。例如，电子设备可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动电子设备，以及诸如数字TV、台式计算机等固定电子设备。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

另外，尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

Claims (10)

1.一种摄像模组，其特征在于，包括沿光轴依次设置的透明盖板及摄像头；

所述透明盖板与所述摄像头之间形成第一空间；

至少一可变透镜，设置在所述透明盖板或所述第一空间，所述可变透镜用于在通电时发生形变以改变屈光度。

2.如权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述可变透镜包括沿所述光轴依次设置的压电膜、透光膜、可形变件和透光基底；

所述压电膜用于在受到电场作用后发生形变，并带动所述透光膜发生形变，所述透光膜用于在形变时带动所述可形变件发生形变。

3.如权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，发生形变的可形变件的第一表面未形变，所述第一表面为所述可形变件与所述透光基底贴合的面。

4.如权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述压电膜呈环状，且沿所述光轴的正投影上，所述压电膜、所述透光膜和所述可形变件的中心重合。

5.如权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述可变透镜在所述压电膜未受电场作用时的屈光度为负值，且所述屈光度与所述压电膜受到的电场强度成正比例关系。

6.如权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述可形变件的材质为透光的聚合物。

7.如权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述可变透镜还包括引脚，所述引脚与所述压电膜电连接。

8.如权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，当至少一所述可变透镜设置在所述透明盖板时，所述透明盖板靠近所述摄像头的一侧设置有第一凹槽，至少一所述可变透镜设置在所述第一凹槽。

9.如权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，当至少一所述可变透镜设置在所述透明盖板时，所述透明盖板开设有第一通孔，至少一所述可变透镜设置在所述第一通孔。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的摄像模组。

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