CN209593574U - 一种潜望式变焦镜头、成像模组及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种潜望式变焦镜头、成像模组及电子装置，该潜望式变焦镜头包括光路整合元件，其包括光路整合元件，具有至少一个反射镜面；以及变焦透镜组，包括有沿同一光轴依次布置的多个变焦透镜；其中，入射光被至少一个所述反射镜面反射并汇聚后定向至所述光轴。本实用新型的优点在于，利用光路整合元件改变光的传播方向的同时，对光线进行第一次汇聚，再将汇聚后的光线定向至变焦透镜组，使得聚焦透镜组的口径变小，从而在径向上缩小镜头尺寸；与此同时，在相同的变焦效果下，该设计还减少了变焦透镜组的数量，使得镜头的轴向尺寸相应缩小，从而更好地适应电子产品尺寸的进一步小型化、薄型化发展要求。

Description

一种潜望式变焦镜头、成像模组及电子装置

技术领域

本实用新型涉及成像领域，具体涉及一种潜望式变焦镜头、成像模组及电子装置。

背景技术

在成像领域，光学变焦系统因其能够有效地改变拍摄焦距并保持画面清晰度而得到广泛的应用。潜望式镜头是目前电子产品中广泛使用的一种光学变焦系统，其包括一全反射透镜和若干组聚焦透镜，通过全反射透镜将光线转过一定角度后射入聚焦透镜，利用聚焦透镜进行变焦从而提高摄像质量。例如在oppo手机中，通过在主相机旁额外放置一个横置的潜望式光学变焦镜组，即将拍照的稳定性提高了40％，防抖精度达到0.0025°。

但随着电子产品向轻薄化和小型化发展，在电子产品的稳定性和防抖精度被提高的同时，也越来越要求电子产品内部的各零部件的尺寸更小。因此，摄像用光学系统在市场趋势下，必然也需要向小型化发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种潜望式变焦镜头、成像模组及电子装置，以进一步减小光学变焦系统的尺寸，实现电子产品结构的轻薄化、小型化目标。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种潜望式变焦镜头，包括：

光路整合元件，具有至少一个反射镜面；以及

变焦透镜组，包括有沿同一光轴依次布置的多个变焦透镜；

其中，入射光被至少一个所述反射镜面反射并汇聚后定向至所述光轴。

可选地，所述反射镜面为一个，且该反射镜面为凹曲面。

可选地，所述反射镜面为多个，多个所述反射镜面依次连接。

可选地，每个所述反射镜面均为凹曲面。

可选地，多个所述反射镜面的面形相同或不同。

可选地，每个所述反射镜面均为平面镜，并与入射光成指定角度，且各反射镜面与入射光所成的角度相同或不同。

此外，为实现上述目的，本实用新型提供的一种成像模组，包括：

图像传感器；以及

如上述的一种潜望式变焦镜头；

其中，入射光经过至少一个所述反射镜面反射并汇聚后定向至所述光轴，并沿着光轴依次经过多个所述变焦透镜后入射至所述图像传感器。

可选地，所述变焦透镜组中的至少一个变焦透镜被配置为沿所述光轴移动，以调整图像在所述图像传感器的成像面处的聚焦。

可选地，所述图像传感器被配置为沿所述光轴移动，以调整图像在所述图像传感器的成像面处的聚焦。

另外，为实现上述目的，本实用新型提供的一种电子装置，包括壳体和如上述的一种成像模组，所述成像模组安装在所述壳体内。

与现有技术相比，本实用新型的潜望式变焦镜头、成像模组及电子装置具有如下优点：

利用光路整合元件改变光的传播方向的同时，对光线进行第一次汇聚，再将汇聚后的光线定向至变焦透镜组，使得变焦透镜组的口径变小，从而在径向上缩小镜头尺寸；与此同时，在相同的变焦效果下，该设计还减少了变焦透镜组的数量，使得镜头的轴向尺寸相应缩小，从而更好地适应电子产品尺寸的进一步小型化、薄型化发展要求。

附图说明

图1a是本实用新型根据一实施例所提供的潜望式变焦镜头的结构示意图，其中反射镜面使用球面；

图1b是本实施例根据一实施例所提供的潜望式变焦镜头的结构示意图，其中反射镜面使用椭球面；

图2是本实用新型根据一实施例所提供的潜望式变焦镜头的结构示意图；

图3是本实用新型根据一实施例所提供的潜望式变焦镜头的结构示意图；

图4是本实用新型根据一实施例所提供的成像模组的结构示意图；

图5是本实用新型根据一实施例所提供的电子装置的平面示意图。

[附图标记说明如下]：

1-电子装置；

10-成像模组；

110-潜望镜式变焦；

1110-光路整合元件；

1111-反射镜面，1112-基座；

1120-变焦透镜组；

1121-第一透镜，1122-第二透镜，1123-第三透镜，1124-第四透镜，1125-孔径光阑；

120-图像传感器；

20-壳体；

AX-光轴。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型提出的的潜望式变焦镜头、成像模组及电子装置的实施例作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。以及，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，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

请参阅图1a，本实用新型一实施例所述的潜望式变焦镜头110包括光路整合元件1110和变焦透镜组1120。

所述光路整合元件1110包括至少一个反射镜面1111，所述变焦透镜组1120包括多个变焦透镜，在本实施例中，变焦透镜的数量设置为四个，分别为第一透镜1121、第二透镜1122、第三透镜1123和第四透镜1124，第一透镜1121，第二透镜1122、第三透镜1123及第四透镜1124沿同一光轴AX依次布置，光路整合元件1110通过反射镜面1111将入射光反射并汇聚后定向至所述光轴AX，并射入变焦透镜组1120，经变焦透镜组1120变焦即可。应当理解，本实用新型并不限制变焦透镜组1120内变焦透镜的数量，其可以根据实际需要进行设置。

继续参阅图1a，图示中带箭头的直线表示光路。本实施例中的光路整合元件1110包括一个呈凹曲面的反射镜面1111，平行的入射光照射到反射镜面1111上，随即被反射，并根据光的反射原理，反射光被汇聚后射入至第一透镜1121。

光路整合元件1110在对入射光产生反射效果的过程中，不仅改变了光的传播方向，还利用了凹面镜的聚光作用重新对光焦度进行分配，在缩小第一透镜1121及其他变焦透镜的径向尺寸的前提下，仍能确保潜望式变焦镜头110在一个可视的范围内良好成像。在本实施例中，光轴AX基本垂直于入射光，可以理解，在其他的实施例中，光轴AX与入射光间形成的角度还可以为90°以外的其他角度，具体应根据实际情况进行设置，以使汇聚后的光线射入变焦透镜组1120。

在保证一定聚焦效果的前提下，因光路整合元件1110自身对反射光的汇聚作用，使得潜望式变焦镜头110可以减少聚焦透镜的使用数量，从而压缩其在轴向上的长度。

在设计光路整合元件1110时，对于反射镜面1111的选择并没有严格的限制，其可以是球面的一部分，也可以是非球面的一部分。

如图1a所示即为选择球面的一部分作为反射镜面1111，图1b所示则为采用椭球面的一部分作为反射镜面1111。由于非球面各点的半径不相同，可以获得较多的控制变数，以便控制整个反射镜面1111的角度变化，有助于消减相差，减少变焦透镜的使用数量，利于整个潜望式变焦镜头110的紧凑布置。

采用非球面作为反射镜面1111时，可以采用以下公式设计反射镜面1111的面形：

式中，Z为镜面的凹陷度，c为镜面的曲率半径，K为圆锥常数，x为非球面上的任一点到光轴AX的距离，Ai是非球面的第i-th阶的修正系数。

除了采用椭球面的一部分作为反射镜面1111，还可以采用抛物面的一部分、双曲面的一部分、以及其他非标准形式的非球面的一部分作为反射镜面1111。

在本实施例中，所述的潜望式变焦镜头110中还可以包括有孔径光阑1125，孔径光阑1125设置在第一透镜1121与光路整合元件1110之间。在其他实施例中，孔径光阑1125还可以设置在任意相邻的两个变焦透镜之间，例如，可以将其设置于第一透镜1121与第二透镜1122之间，或第二透镜1122与第三透镜1123之间等。

图2所示为另一实施例所提供的潜望式变焦镜头110的结构示意图，在本实施例中，光路整合元件1110包括多个反射镜面1111，且每一反射镜面1111均呈凹曲面，相邻的反射镜面1111相互连接，光线照射到任一反射镜面1111均能够被反射并聚焦至光轴AX上，并射入变焦透镜组1120中。根据需要，各反射镜面1111的面形可以是相同的，也可以是不同的，以及，反射镜面1111的数量及设置方位也根据实际需要确定。

参阅图3，在另一种潜望式变焦镜头110的结构中，光路整合元件1110包括有多个反射镜面1111，每一反射镜面1111均为平面镜，相邻的反射镜面1111相互连接。例如，图示中示出有第一反射镜面1111a、第二反射镜面1111b和第三反射镜面1111c依次连接，且每一平面镜的法线方向与入射光的方向成指定角度，但所有平面镜所成的角度可以相同或不相同。应知晓，各反射镜面1111的设置方位和倾斜角度可以相同，也可以是不相同，例如在同一竖直高度上的若干个反射镜面1111的方位不相同，但其相对于水平面的倾斜角度可以是相同的。

在各种结构的潜望式变焦镜头110中，反射镜面1111的制备材质有多种，例如各种玻璃、树脂、金属等。对于采用不透光的材料制备的反射镜面1111，可以将其直接固定于一基座1112上构成所述的光路整合元件1110；对于透光材料，如玻璃、透明树脂等，将原料制成一薄片，其具有相对的两个面，将其中一个面作为反射镜面1111，另一面上涂布诸如铝层等不透光层，再将其固设于基座1112上构成所述的光路整合元件1110。

请参阅图4，将本实用新型所述的潜望式变焦镜头110与图像传感器120相结合构成成像模组10。入射光经所述反射镜面1111反射和汇聚后定向至所述光轴AX，并沿光轴AX经所述变焦透镜组1120射入所述图像传感器120。在本实施例中，所述图像传感器120设置于变焦透镜组1120背离光路整合元件1110的一侧，以实现光路从潜望式变焦镜头110到图像传感器120的传播。

本实施例中的成像模组10采用的潜望式变焦镜头110利用光路整合元件1110对光路进行折转的同时对光线进行初次汇聚，并重新合理地分配光焦度，实现了摄远及径向、轴向上的尺寸压缩效果，满足了产品轻薄化、小型化的要求。

图像传感器120可以是互补金属氧化物半导体图像传感器，或者电荷耦合元件图像传感器。

在本实施例中，变焦透镜组1120中的至少一个变焦透镜，例如第二透镜1122可以沿着光轴移动来调整图像在图像传感器120的成像处的聚焦。或者，将图像传感器120配置为可以沿光轴移动来调整图像在图像传感器120的成像处的聚焦。可以理解，这里所述的移动包括平移、以及上下窜动的移动。

成像模组10在摄像时发生抖动，变焦透镜或图像传感器120移动，抵消掉抖动带来的画面晃动，让光线准确地进入到图像传感器120。变焦透镜或图像传感器120的移动采用常规方式来实现即可，因本实用新型的改进点不涉及此，此处不再详细描述。

请参阅图5，将成像模组10应用于电子装置1中，电子装置1还包括壳体20，成像模组10安装于壳体20内。

图5所示的电子装置1为手机。可以理解，本实施例中的电子装置1还可以包括但不限于个人数字助理、平板电脑、个人计算机、智能可穿戴设备等信息终端设备，或具有拍照功能的电子产品。

本实用新型所公开的潜望式变焦镜头110和成像模组10，采用同时具有光路折转、汇聚作用的光路整合元件1110，减少了变焦透镜组1120内变焦透镜的使用数量，同时也压缩了变焦透镜组1120中各透镜的口径，缩小了整个变焦镜头110的径向、轴向尺寸，从而更好地适应电子装置1的轻薄化要求。

虽然本实用新型披露如上，但并不局限于此。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种潜望式变焦镜头，其特征在于，包括：

光路整合元件，具有至少一个反射镜面；以及

变焦透镜组，包括沿同一光轴依次布置的多个变焦透镜；

其中，入射光被至少一个所述反射镜面反射并汇聚后定向至所述光轴。

2.根据权利要求1所述的一种潜望式变焦镜头，其特征在于，所述反射镜面为一个，且该反射镜面为凹曲面。

3.根据权利要求1所述的一种潜望式变焦镜头，其特征在于，所述反射镜面为多个，多个所述反射镜面依次连接。

4.根据权利要求3所述的一种潜望式变焦镜头，其特征在于，每个所述反射镜面均为凹曲面。

5.根据权利要求4所述的一种潜望式变焦镜头，其特征在于，多个所述反射镜面的面形相同或不同。

6.根据权利要求3所述的一种潜望式变焦镜头，其特征在于，每个所述反射镜面均为平面镜，并与入射光成指定角度，且各反射镜面与入射光所成的角度相同或不同。

7.一种成像模组，其特征在于，包括：

图像传感器；以及

如权利要求1-6任一项所述的一种潜望式变焦镜头；

其中，入射光经过至少一个所述反射镜面反射并汇聚后定向至所述光轴，并沿着光轴依次经过多个所述变焦透镜后入射至所述图像传感器。

8.根据权利要求7所述的一种成像模组，其特征在于，所述变焦透镜组中的至少一个变焦透镜被配置为沿所述光轴移动，以调整图像在所述图像传感器的成像面处的聚焦。

9.根据权利要求8所述的一种成像模组，其特征在于，所述图像传感器被配置为沿所述光轴移动，以调整图像在所述图像传感器的成像面处的聚焦。

10.一种电子装置，其特征在于，包括壳体和如权利要求7-9任一项所述的一种成像模组，所述成像模组安装在所述壳体内。