CN116224533A - 相机模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种相机模组和电子设备，该相机模组包括由物侧至像侧依次沿高度方向设置的长焦镜组、光学元件和感光组件；光学元件具有朝向长焦镜组的入光侧和朝向感光组件的出光侧，并且光学元件构造为能够将从入光侧进入并通过出光侧投出的光线的光程增加至超过目标距离，该目标距离为所述光学元件在高度方向上的延伸距离。通过上述技术方案，在长焦镜组与感光组件之间设置光学元件，以使得由长焦镜组射出的光线从入光侧进入，再由出光侧投向感光组件，且由入光侧进入并由出光侧投出的光线的光程大于光学元件在高度方向上的延伸距离，从而在满足相机模组功能的同时减小长焦镜组与感光组件之间的距离，有效降低相机模组的高度。

Description

相机模组和电子设备

技术领域

本公开涉及成像技术领域，具体地，涉及一种相机模组和电子设备。

背景技术

手机相机镜头种类按功能大致可分为长焦、广角、微距、人像几类。其中，长焦镜头因其景深范围比标准镜头小，可以更有效地虚化背景突出对焦主体，而且被摄主体与相机一般相距比较远，在人像的透视方面出现的变形较小，拍出的人像更生动，因此一直被市场视为影像旗舰的标配。

目前的手机相机中，长焦相机焦距长，对应模组高度较大，直立式的长焦相机模组高度较高，直接影响了手机厚度，无法满足用户对手机轻薄化的需求。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种相机模组，该相机模组能够有效降低模组的高度。

本公开的另一个目的是提供一种应用有该相机模组的电子设备，能够实现整机的轻薄化。

为了实现上述目的，本公开的第一方面，提供一种相机模组，该相机模组包括由物侧至像侧依次沿高度方向设置的长焦镜组、光学元件和感光组件；

所述光学元件具有朝向所述长焦镜组的入光侧和朝向所述感光组件的出光侧，并且所述光学元件构造为能够将从所述入光侧进入并通过所述出光侧投出的光线的光程增加至超过目标距离，所述目标距离为所述光学元件在高度方向上的延伸距离。

可选地，所述光学元件包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面与所述入光侧进入的光线呈夹角设置，所述第一反射面用于将从所述入光侧进入的光线反射向所述第二反射面，并经所述第二反射面反射后从所述出光侧投向所述感光组件。

可选地，所述第一反射面与所述第二反射面平行设置。

可选地，所述第一反射面与所述长焦镜组的光轴之间的夹角为45°。

可选地，所述光学元件还包括设置于所述第一反射面与所述第二反射面之间且相互平行的第三反射面和第四反射面，所述第一反射面反射的光线依次经所述第三反射面和所述第四反射面反射后射向所述第二反射面。

可选地，所述光学元件构造为两个拼接的直角棱镜，其中一个所述直角棱镜的直角面与另一个直角棱镜的直角面相接，且两个所述直角棱镜的斜面相互平行；

一个所述直角棱镜的斜面形成所述第一反射面，且所述长焦镜组的光轴与该斜面之间的夹角为45°；另一个所述直角棱镜的斜面形成所述第二反射面；

或者，所述光学元件构造为相互平行的第一平面镜和第二平面镜，所述第一平面镜形成所述第一反射面，所述第二平面镜形成第二反射面。

可选地，所述光学元件构造为第一直角棱镜和第二直角棱镜，其中，所述第一直角棱镜的斜面和所述第二直角棱镜的斜面相互平行且相对设置，所述第一直角棱镜的斜面朝向所述长焦镜组，以使得经所述长焦镜组射出的光线能够由该第一直角棱镜的斜面垂直射入后射向该第一直角棱镜的一个直角面，该直角面形成第一反射面，该第一直角棱镜的另一个直角面形成第三反射面；

所述第二直角棱镜的与所述第三反射面相对且平行的直角面形成第四反射面，所述第二直角棱镜的另一个直角面形成第二反射面。

可选地，所述第一直角棱镜和/或所述第二直角棱镜由两个子直角棱镜拼接形成。

可选地，所述光学元件构造为相互平行的第一平面镜和第二平面镜，所述第一平面镜形成所述第一反射面，所述第二平面镜形成第二反射面，其中，所述长焦镜组的光轴与所述第一平面镜所在平面之间的夹角为45°；

所述光学元件还包括设于所述第一平面镜与所述第二平面镜之间且相互平行的第三平面镜和第四平面镜；所述第三平面镜所在平面与所述第一平面镜所在平面垂直，所述第三平面镜用于将所述第一平面镜反射的光线反射后射向所述第四平面镜，并经所述第四平面镜反射后射向第二平面镜。

本公开的第二方面，提供一种电子设备，该电子设备包括上述的相机模组。

通过上述技术方案，在长焦镜组与感光组件之间设置光学元件，以使得由长焦镜组射出的光线从光学元件的入光侧进入，再由光学元件的出光侧投向感光组件，且由入光侧进入并由出光侧投出的光线的光程大于光学元件在高度方向上的延伸距离，从而在满足相机模组功能的同时减小长焦镜组与感光组件之间的距离，达到有效降低相机模组高度的目的。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是相关技术中相机模组的示意图；

图2是本公开的一些实施例提供的相机模组的光学元件二次反射的结构示意图；

图3是基于图2的相机模组的光学元件二次反射的侧向示意图；

图4是本公开的另一些实施例提供的相机模组的光学元件二次反射的结构示意图；

图5是本公开的一些实施例提供的相机模组的光学元件四次反射的结构示意图；

图6是本公开的另一些实施例提供的相机模组的光学元件四次反射的结构示意图；

图7是本公开的另一些实施例提供的相机模组的光学元件四次反射的结构示意图。

附图标记说明

10-被拍摄物体；20-长焦镜组；30-感光组件；

100-被拍摄物体；200-长焦镜组；300-感光组件；410-直角棱镜；421-第一平面镜；422-第二平面镜；423-第三平面镜；424-第四平面镜；431-第一直角棱镜；432-第二直角棱镜；4301-子直角棱镜。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指相应附图的图面方向为基准定义的；“内、外”是指相应部件轮廓的内和外；“高度方向、水平方向”是指相应附图的图面方向为基准定义的。

如图1所示，为相关技术中长焦相机模组的示意图，被拍摄物体10经长焦镜组20后的光线被感光组件30接收后完成成像，为满足成像质量，长焦镜组20与感光组件30之间的垂直距离较大，因此，应用该长焦相机模组的电子设备的厚度较厚，不能够满足用户轻薄化的需求。

如图2至图7所示，本公开的第一方面，提供了一种相机模组，该相机模组包括由物侧至像侧依次沿高度方向设置的长焦镜组200、光学元件和感光组件300；其中，长焦镜组200置于被拍摄物体100的前端，光学元件具有朝向长焦镜组200的入光侧和朝向感光组件300的出光侧，并且光学元件构造为能够将从入光侧进入并通过出光侧投出的光线的光程增加至超过目标距离，其中，目标距离为光学元件在高度方向上的延伸距离。

通过上述技术方案，在长焦镜组200与感光组件300之间设置光学元件，以使得由长焦镜组200射出的光线从光学元件的入光侧进入，再由光学元件的出光侧投向感光组件300，且由入光侧进入并由出光侧投出的光线的光程大于光学元件在高度方向上的延伸距离，从而在满足相机模组功能的同时减小长焦镜组200与感光组件300之间的距离，达到有效降低相机模组高度的目的。

需要说明是的，长焦镜组200和感光组件300均可以选用相关技术中公开的已知结构，能够实现相对应的功能即可，这里不再赘述。

值得注意的是，因光线经长焦镜组200后再由光学元件的入光侧射向第一反射面，因此，可以认为是长焦镜组200的光轴与第一反射面呈一定夹角，本公开均是以长焦镜组200的光轴在高度方向延伸进行描述的。

在本公开的一些实施例中，光学元件可以包括第一反射面和第二反射面，第一反射面与入光侧进入的光线呈夹角设置，以使得第一反射面能够将从入光侧进入的光线反射向第二反射面，并经第二反射面反射后从出光侧投向感光组件300。通过第一反射面将光线的传播路径由高度方向改变至与该高度方向呈一定夹角的方向，然后再通过第二反射面将第一反射面反射的光线反射后投向感光组件300成像，从而使由入光侧进入并由出光侧投出的光线的光程大于光学元件的入光侧与出光侧之间的水平距离，以减小该相机模组在高度方向的高度，实现应于该相机模组的电子设备的整体厚度。

需要说明的是，在本公开的一些实施例中，该光学元件还可以构造为至少一个能够产生折射的透镜，以使得由入光侧进入的光线经该透镜后能够产生折射，从而将高度方向的光线转变为与该高度方向呈一定角度方向传播，同样可以起到增加光程的效果。当然，该光学元件还可以包括多个能够产生折射的透镜，通过多次折射改变光的传播方向从而进一步增加光程，以满足将光程增加至超出光学元件入光侧与出光侧之间的垂直距离，在满足使用要求的情况下，降低模组的整体高度。

在本公开的一些实施例中，第一反射面与第二反射面平行设置。光线经长焦镜组200后再由光学元件的入光侧射向第一反射面，依次经第一反射面和第二反射面反射后由出光侧投向感光组件300，再由感光组件300进行成像，因第一反射面与第二反射面相互平行，因此，光线在经光学元件的两次反射后，光的传播方向不变，也即，由出光侧投出的光线的方向可以与入光侧进入的光线的方向相同，可以理解的是，感光组件300安装位置无需再做较大的改变，仅需在高度方向或者水平方向进行平移动即可，也即，可以在电子设备的内部空间做适应性调整，避免重新设置安装位置以及设计安装结构，方便了感光组件300的安装布置。

为了进一步的简化光学元件的结构以及其安装，在本公开的一些具体实施方式中，第一反射面与长焦镜组200的光轴之间的夹角为45°，以使由入光侧进入的光线与第一反射面的夹角为45°，光线经第一反射面反射后的方向与进入方向垂直，也即，变为水平方向的光线，再经第二反射面反射后再次变为高度方向的光线，避免了反射光线的角度计算，方便相应的光学器件布置。

为形成上述的第一反射面和第二反射面，如图2及图3所示，在本公开的一些实施例中，光学元件可以构造为两个拼接的直角棱镜410，其中一个直角棱镜410的直角面与另一个直角棱镜410的直角面相接，且两个直角棱镜410的斜面相互平行；一个直角棱镜410的斜面形成第一反射面，且长焦镜组200的光轴与该斜面之间的夹角为45°；另一个直角棱镜410的斜面形成第二反射面。每个直角棱镜410包括两个直角面和一个斜面，本公开中，其中一个直角棱镜410的一个直角面与另一个直角棱镜410的一个直角面可以抵接或者粘接在一起，同时，使得两个直角棱镜410的另外两个直角面和两个斜面均相互平行，一个直角棱镜410的斜面与长焦镜组200的光轴之间的夹角为45°，因此，入光侧的光线垂直于一个直角棱镜410的一个直角边由高度方向进入该直角棱镜410内部，到达该直角棱镜410的斜面后反射后向右，经两个直角棱镜410相拼接的两个直角面后达到另一个直角棱镜410的斜面后再次反射，由该直角棱镜410的另一个直角面射出，并投向感光组件300。上述的两个直角棱镜410的两个斜面分别形成第一反射面和第二反射面，能够实现增加光程的作用，具体需要增加的距离可以通过直角棱镜410的尺寸进行设计。

在本公开的另一些实施例中，如图4所示，光学元件还可以构造为相互平行的第一平面镜421和第二平面镜422，第一平面镜421形成第一反射面，第二平面镜422形成第二反射面。其中，第一平面镜421与长焦镜组200的光轴呈夹角设置，以使得经第一平面镜421反射后的光线改变在高度方向上传播路径，再经与该第一平面镜421平行的第二平面镜422反射后变为高度方向上与入光侧光线平行的方向，并由出光侧射出，从而使光线的光程大于该光学元件的入光侧与出光侧之间的垂直距离。

第一平面镜421所在平面与长焦镜组200的光轴之间的夹角优选为45°，以在该光学元件内最大限度地增加光程。

在本公开的一些实施例中，光学元件在包括上述的第一反射面和第二反射面的基础上，该光学元件还包括设置于第一反射面与第二反射面之间且相互平行的第三反射面和第四反射面，第一反射面反射的光线依次经第三反射面和第四反射面反射后射向第二反射面。该技术方案通过增加第三反射面和第四反射面，使得入光侧进入的光线经过四次反射后再由出光侧投出，可以进一步起到增加光程的效果。

需要说明的是，第一反射面和第二反射面可以与第三反射面和第四反射面均可以为多组进行多个不同形式的组合，以使得入光侧的光线经六次、八次、十次或者更多次的反射后再由出光侧投出，具体的结构本领域技术人员可以根据电子设备的具体空间以及需求进行布置，这里不再赘述。

为形成上述的第一反射面、第二反射面、第三反射面和第四反射面，如图5所示，在本公开的一些具体实施例方式中，光学元件可以构造为第一直角棱镜431和第二直角棱镜432，其中，第一直角棱镜431的斜面和第二直角棱镜432的斜面相互平行且相对设置，且第一直角棱镜431的斜面与长焦镜组200的光轴方向垂直，也即，第一直角棱镜431的斜面水平设置，第一直角棱镜431的斜面朝向长焦镜组200，以使得经长焦镜组200射出的光线能够由该第一直角棱镜431的斜面垂直射入后射向该第一直角棱镜431的一个直角面，该直角面形成第一反射面，该第一直角棱镜431的另一个直角面形成第三反射面；第二直角棱镜432的与第三反射面相对且平行的直角面形成第四反射面，第二直角棱镜432的另一个直角面形成第二反射面。由第一直角棱镜431和第二直角棱镜432自身结构关系可知，经第一反射面反射后的光线变成水平方向，经第三反射面反射的光线变成沿竖直向上，再经第四反射面后光线变成水平方向，经第四反射面后再次沿高度方向向下由出光侧投出，通过第一直角棱镜431和第二直角棱镜432以实现光线的四次反射，提高光程，进一步降低相机模组的高度。

需要说明的是，为了保证光线由第一直角棱镜431完全进入第二直角棱镜432，第一直角棱镜431的斜面与第二直角棱镜432的斜面相贴合，可以将两者抵接或者粘接在一起。

如图6所示，在本公开的另一些实施例中，为方便第一直角棱镜431和第二直角棱镜432的制造和安装，因此，第一直角棱镜431和/或第二直角棱镜432可以由两个子直角棱镜4301拼接形成，可以理解的是，其中，第一直角棱镜431可以采用两个子直角棱镜4301拼接形成，第二直角棱镜432可以采用整体结构；也可以为第一直角棱镜431采用整体结构，而第二直角棱镜432可以采用两个子直角棱镜4301拼接形成；或者第一直角棱镜431和第二直角棱镜432均采用两个小的子直角棱镜4301拼接形成。

为形成上述的第一反射面、第二反射面、第三反射面和第四反射面，如图7所示，在本公开的另一些实施例中，光学元件还可以构造为相互平行的第一平面镜421和第二平面镜422，第一平面镜421形成第一反射面，第二平面镜422形成第二反射面，其中，长焦镜组200的光轴与第一平面镜421所在平面之间的夹角为45°，所以，经第一平面镜421反射的光线变为与高度方向垂直的水平方向的光线；该光用元件还包括设于第一平面镜421与第二平面镜422之间且相互平行的第三平面镜423和第四平面镜424；第三平面镜423所在平面与第一平面镜421所在平面垂直，第三平面镜423用于将第一平面镜421反射的光线反射后，沿与高度方向向上射向第四平面镜424，并经第四平面镜424反射后，沿水平方向射向第二平面镜422，经第二平面镜422反射后沿高度方向向下由出光侧投向感光组件300。通过上述的第一平面镜421、第二平面镜422、第三平面镜423和第四平面镜424的设置，光学元件同样可以实现将由入光侧进入的光线经四次反射后再由出光侧投出，达到增加光程超出光学元件的入光则与出光侧之间的垂直距离，降低模组整体高度的目的。

本公开的第二方面，还提供一种电子设备，该电子设备可以包括壳体以及上述的相机模组，该相机模组可以设置于该壳体内部，通过上述的相机模组的光学元件，可以将该电子设备的壳体的厚度方向的尺寸减小，以实现该电子设备的轻薄化，满足使用者的需求。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种相机模组，其特征在于，所述相机模组包括由物侧至像侧依次沿高度方向设置的长焦镜组(200)、光学元件和感光组件(300)；

所述光学元件具有朝向所述长焦镜组(200)的入光侧和朝向所述感光组件(300)的出光侧，并且所述光学元件构造为能够将从所述入光侧进入并通过所述出光侧投出的光线的光程增加至超过目标距离，所述目标距离为所述光学元件在高度方向上的延伸距离。

2.根据权利要求1所述的相机模组，其特征在于，所述光学元件包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面与所述入光侧进入的光线呈夹角设置，所述第一反射面用于将从所述入光侧进入的光线反射向所述第二反射面，并经所述第二反射面反射后从所述出光侧投向所述感光组件(300)。

3.根据权利要求2所述的相机模组，其特征在于，所述第一反射面与所述第二反射面平行设置。

4.根据权利要求3所述的相机模组，其特征在于，所述第一反射面与所述长焦镜组(200)的光轴之间的夹角为45°。

5.根据权利要求3所述的相机模组，其特征在于，所述光学元件还包括设置于所述第一反射面与所述第二反射面之间且相互平行的第三反射面和第四反射面，所述第一反射面反射的光线依次经所述第三反射面和所述第四反射面反射后射向所述第二反射面。

6.根据权利要求4所述的相机模组，其特征在于，所述光学元件构造为两个拼接的直角棱镜(410)，其中一个所述直角棱镜(410)的直角面与另一个直角棱镜(410)的直角面相接，且两个所述直角棱镜(410)的斜面相互平行；

一个所述直角棱镜(410)的斜面形成所述第一反射面，且所述长焦镜组(200)的光轴与该斜面之间的夹角为45°；另一个所述直角棱镜(410)的斜面形成所述第二反射面；

或者，所述光学元件构造为相互平行的第一平面镜(421)和第二平面镜(422)，所述第一平面镜(421)形成所述第一反射面，所述第二平面镜(422)形成第二反射面。

7.根据权利要求5所述的相机模组，其特征在于，所述光学元件构造为第一直角棱镜(431)和第二直角棱镜(432)，其中，所述第一直角棱镜(431)的斜面和所述第二直角棱镜(432)的斜面相互平行且相对设置，所述第一直角棱镜(431)的斜面朝向所述长焦镜组(200)，以使得经所述长焦镜组(200)射出的光线能够由该第一直角棱镜(431)的斜面垂直射入后射向该第一直角棱镜(431)的一个直角面，该直角面形成第一反射面，该第一直角棱镜(431)的另一个直角面形成第三反射面；

所述第二直角棱镜(432)的与所述第三反射面相对且平行的直角面形成第四反射面，所述第二直角棱镜(432)的另一个直角面形成第二反射面。

8.根据权利要求7所述的相机模组，其特征在于，所述第一直角棱镜(431)和/或所述第二直角棱镜(432)由两个子直角棱镜(4301)拼接形成。

9.根据权利要求5所述的相机模组，其特征在于，所述光学元件构造为相互平行的第一平面镜(421)和第二平面镜(422)，所述第一平面镜(421)形成所述第一反射面，所述第二平面镜(422)形成第二反射面，其中，所述长焦镜组(200)的光轴与所述第一平面镜(421)所在平面之间的夹角为45°；

所述光学元件还包括设于所述第一平面镜(421)与所述第二平面镜(422)之间且相互平行的第三平面镜(423)和第四平面镜(424)；所述第三平面镜(423)所在平面与所述第一平面镜(421)所在平面垂直，所述第三平面镜(423)用于将所述第一平面镜(421)反射的光线反射后射向所述第四平面镜(424)，并经所述第四平面镜(424)反射后射向第二平面镜(422)。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的相机模组。

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