CN215344767U - 遮光结构、摄像模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种遮光结构、摄像模组和电子设备，所述遮光结构包括：具有非圆形的通孔的环状遮光片，其中，所述通孔用于图像传感器的采集光线穿过；所述环状遮光片朝向所述通孔的内边缘，分布有多个凸起。本公开实施例通过在环状遮光片的内边缘设置凸起，改善了通过环状遮光片上非圆形通孔的光线衍射，减少了成像时的星芒现象。具有这种环状遮光片的摄像模组能够使拍摄的光源形状与实体光源形状较为接近，提高了图像拍摄逼真度，及用户拍摄体验。

Description

遮光结构、摄像模组和电子设备

技术领域

本公开涉及光学技术领域，尤其涉及一种遮光结构、摄像模组和电子设备。

背景技术

对于具有圆形通光孔的镜头模组而言，如图1和图6所示，镜头模组中镜片和遮光片的通光孔10为圆形，如图2所示，当拍摄点光源30时，点光源30位于电子设备20中摄像模组的视场角(fov)范围内。光的入射平面波与圆形通光孔发生衍射，形成中央是明亮的圆斑，周围有一组较弱的明暗相间的同心环状条纹，把其中以第一暗环为界限的中央亮斑称作艾里斑31。图3和图7为通光孔为圆形时的仿真衍射结果示意图，图8为通光孔为圆形时的实际拍摄图。由于中央亮斑的能量较强，所以在拍摄点光源时，衍射引起的明暗相间的同心环状条纹可以忽略不记，因此，圆形通光孔对拍摄效果的影响较小。而非旋转对称成像系统，通光孔径为非圆形时，如图4所示，通光孔为矩形40，衍射(diffraction pattern)能量分布也会随之改变，在拍摄点光源时，对成像的结果影响较为明显；图5为通光孔径为方形时的衍射结果。由图5可以看出，矩形的通光孔成像会出现衍射形成的星芒100，影响拍摄体验。

发明内容

本公开提供一种遮光结构、摄像模组和电子设备。

根据本公开第一方面实施例，提供了一种遮光结构，所述遮光结构包括：

具有非圆形的通孔的环状遮光片，其中，所述通孔用于图像传感器的采集光线穿过；

所述环状遮光片朝向所述通孔的内边缘，分布有多个凸起。

在一些实施例中，多个所述凸起呈齿形分布于所述环状遮光片的内边缘。

相邻两个所述凸起之间的间隔的宽度之差在预设范围内，和/或，相邻两个所述凸起之间的间隔的深度之差在所述预设范围内。

在一些实施例中，所述环状遮光片的内边缘包括直线形内边缘，所述凸起位于至少一个所述直线形内边缘上。

在一些实施例中，所述环状遮光片的内边缘包括：弧形内边缘和直线形内边缘，所述凸起位于所述直线形内边缘上。

在一些实施例中，所述环状遮光片的外边缘包括：直线形外边缘和弧形外边缘，其中，所述直线形外边缘与所述直线形内边缘对齐，所述弧形外边缘与所述弧形内边缘对齐。

在一些实施例中，所有的所述弧形外边缘均处于同一个圆的圆周上。

根据本公开第二方面实施例，提供了一种摄像模组，所述摄像模组包括：

第一方面实施例中所述的遮光结构；

图像采集器，与所述遮光结构中的环状遮光片的通孔对齐。

在一些实施例中，所述摄像模组包括：

光学镜片，与所述环状遮光片层叠分布，所述光学镜片具有曲线形边缘和直线形边缘，其中，所述曲线形边缘与所述环状遮光片的曲线形外边缘对齐，所述直线形边缘与所述环状遮光片的直线形外边缘对齐。

根据本公开第三方面实施例，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

第二方面实施例所述的摄像模组；

壳体，具有安装孔，所述安装孔与环状遮光片的通孔对齐。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开实施例通过在环状遮光片的内边缘设置凸起，改善了通过环状遮光片上非圆形通孔的光线衍射，减少了成像时的星芒现象。具有这种环状遮光片的摄像模组能够使拍摄的光源形状与实体光源形状较为接近，提高了图像拍摄逼真度，及用户拍摄体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是圆形通光孔的结构示意图；

图2是用电子设备拍摄点光源时的结构示意图；

图3是利用圆形通光孔拍摄点光源时，点光源的成像结构示意图；

图4是方形通光孔的结构示意图；

图5是利用方形通光孔进行仿真拍摄点光源时，点光源的成像结构示意图；

图6是遮光片的结构示意图之一；

图7是利用图6中遮光片进行仿真拍摄点光源的成像示意图；

图8是利用图6中遮光片进行实际拍摄点光源的成像示意图；

图9是遮光片的结构示意图之二；

图10是利用图9中遮光片进行仿真拍摄点光源的成像示意图；

图11是利用图9中遮光片进行实际拍摄点光源的成像示意图；

图12是根据一示例性实施例示出的遮光结构的结构示意图之一；

图13是利用图12中遮光结构进行仿真拍摄点光源的成像示意图；

图14是利用图12中遮光结构进行实际拍摄点光源的成像示意图；

图15是根据一示例性实施例示出的遮光结构的结构示意图之二；

图16是利用图15中遮光结构进行仿真拍摄点光源的成像示意图；

图17是利用图15中遮光结构进行实际拍摄点光源的成像示意图；

图18是根据一示例性实施例示出的遮光结构的结构示意图之三；

图19是图18的A处放大图；

图20是具有圆形通光孔的摄像模组的局部结构示意图；

图21是图20中摄像模组的拍摄时成像的结构示意图；

图22是根据一示例性实施例示出的摄像模组的局部结构示意图之一；

图23是根据一示例性实施例示出的摄像模组的局部结构示意图之二；

图24是图23中摄像模组的拍摄时成像的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。

本公开第一方面实施例提供了一种遮光结构，所述遮光结构包括：

具有非圆形的通孔230的环状遮光片200，其中，所述通孔230用于图像传感器的采集光线穿过；

所述环状遮光片200朝向所述通孔230的内边缘210，分布有多个凸起300。

非圆形的通孔230形状可以是矩形、三角形、五边形、椭圆形、跑道型或如图9所示的带弧边四边形等。但不限于此。

以图9所示的遮光片70为例，遮光片70的内边缘围合形成通孔71，即遮光片的内边缘形成通孔71的孔缘。图9中内边缘无凸起时，拍摄成像容易出现星芒100，如图10和图11所示，成像形状与光源形状差别较大，影响拍摄体验。

通孔230作为通光孔，用于供光线穿过，实现图像传感器的光线采集。

凸起300能够改善内边缘210对光线的衍射作用。如图12、图15、图18和图19所示，相邻两个凸起300之间具有与通孔230连通的间隔310。通过调整相邻两个凸起300之间的间隔310的宽度a，和/或，调整相邻两个凸起300之间的间隔310的深度b，可以调整凸起300对光线衍射能量在内边缘210的分布，进而减少星芒，改善成像效果，使成像的形状更接近目标物的形状。其中，目标物可以是光源，也可以是与光源邻近，位于光源和遮光结构之间的其他物体。

与图10和图11相比，拍摄点光源时，在环状遮光片200的内边缘210设置凸起300后，如图13和图16所示，成像400更接近于圆形，成像400中星芒现象有所改善。图14和图17所示，实际拍摄的图像700与仿真成像400接近，星芒现象也有所改善。

凸起300横截面的形状可以是三角形、拱形、梯形或半圆形等。但并不限于此。

本公开实施例中，通过在环状遮光片200的内边缘210设置凸起300，改善了通过环状遮光片200上非圆形通孔230的光线衍射，减少了成像时的星芒现象。具有这种环状遮光片200的摄像模组能够使拍摄的光源形状与实体光源形状较为接近，提高了图像拍摄逼真度，及用户拍摄体验。

在其他可选实施例中，多个所述凸起300呈齿形分布于所述环状遮光片200的内边缘210。

如图12、图15、图18和图19所示，每相邻两个凸起300之间均具有间隔310，多个凸起300连续排列形成齿形结构。

在其他可选实施例中，相邻两个所述凸起300之间的间隔310的宽度之差在预设范围内，和/或，相邻两个所述凸起300之间的间隔310的深度之差在预设范围内。

相邻两个所述凸起300之间的间隔的宽度或深度等尺寸之差在预设范围内，有利于使环状遮光片200内边缘210的各处对衍射的影响更为一致，提高对星芒现象的改善效果。

预设范围可以是接近于0的范围。

在一些实施例中，如图12、图15和图18所示，相邻两个所述凸起300之间的间隔310的宽度之差为0，和/或，相邻两个所述凸起300之间的间隔310的深度之差为0。即相邻两个凸起300之间间隔310的宽度相等，和/或，相邻两个所述凸起300之间的间隔310的深度相等。

在一些实施例中，相邻两个所述凸起300之间的间隔310的形状相同。

在其他可选实施例中，所述环状遮光片200的内边缘210包括直线形内边缘212，所述凸起300位于至少一个所述直线形内边缘212上。

一般地，直线形内边缘210对光线的拦截作用较为明显，也更容易产生星芒，在直线形内边缘210上形成凸起300能够更有效地改善星芒现象，提高图像质量和用户的拍摄体验。

对于内边缘210全部为直线形的环状遮光片200而言，可以在其中一个、两个或全部直线内边缘210上设置凸起300。

例如：对于三角形通孔230，或五边形通孔230而言，可以在环状遮光片200所以内边缘210上形成凸起300。

在其他可选实施例中，所述环状遮光片200的内边缘210包括：弧形内边缘211和直线形内边缘212，所述凸起300位于所述直线形内边缘212上。

如图12和图18所示，环状遮光片200内边缘210同时具有弧形内边缘211和直线形内边缘212时，可以仅在直线形内边缘212上形成凸起300，而弧形内边缘211上不形成凸起300，这种方式能够进一步提升对星芒的改善效果。

可以理解的是，本公开实施例中的“弧形”指：凹处朝向通孔230中心位置的弧形。

对比图9至图11，图15至图17，及图12至图14可知。环状遮光片200内边缘210同时具有弧形内边缘211和直线形内边缘212时，同时在弧形内边缘211和直线形内边缘212形成凸起300虽然会对星芒现象有所改善，但改善效果差于仅在直线形内边缘212上形成凸起300的环状遮光片200。

在其他可选实施例中，所述环状遮光片200的外边缘220包括：直线形外边缘222和弧形外边缘221，其中，所述直线形外边缘222与所述直线形内边缘221对齐，所述弧形外边缘221与所述弧形内边缘211对齐。

在实际应用中，随着拍照技术的发展，高像素和高放大倍率成为发展的重要方向，摄像模组镜头尺寸也越来越大，影响到轻薄化电子设备的设计。为了在较小的空间内放置尺寸更大的摄像模组，提高电子设备的轻薄化。可采用环状遮光片200切边的方案，至少减少环状遮光片200的尺寸。

相对于图6所示的圆形外边缘220和圆形通孔51的环状遮光片50而言，如图12所示，具有直线形外边缘222的环状遮光片200能够减少环状遮光片200的整体高度，有利于提高电子设备的轻薄化。

在其他可选实施例中，所有的所述弧形外边缘221均处于同一个圆的圆周上。

本公开实施例中的环状遮光片200是由圆环形遮光片切边形成，其中，切边处形成直线形外边缘222。这种结构的环状遮光片200无需对环状遮光片200做较大改进，有利于以更低的成本实现产品的更新换代。

本公开第二方面实施例提供了一种摄像模组，所述摄像模组包括：

第一方面实施例中所述的遮光结构；

图像采集器，与所述遮光结构中的环状遮光片200的通孔230对齐。

在其他可选实施例中，所述摄像模组还包括：

光学镜片500，与所述环状遮光片200层叠分布，所述光学镜片500具有曲线形边缘和直线形边缘，其中，所述曲线形边缘与所述环状遮光片200的曲线形外边缘221对齐，所述直线形边缘与所述环状遮光片200的直线形外边缘222对齐。

光学镜片具有透光性。遮光结构和光学镜片共同形成摄像模组的镜头。

图22至图24示例性地示出了镜头的爆炸图。

在实际应用中，如图22至图24所示，摄像模组包括沿中心光轴O方向层叠分布的多个环状遮光片200和多个光学镜头。

本公开实施例中，如图23和图24所示，不仅环状遮光片200采用切边形式形成直线形外边缘222，光学镜片500也采用切边的形式形成直线形边缘。其中，切割的方向为图23和图24中的Z向方向，Z向方向与中心光轴O垂直。

图22和图24均示例性地示出了手机中摄像模组采用的潜望镜头，其中，镜头包括光线偏转组件600(可以是棱镜)、多个环状遮光片200和多个光学镜片500，与图20和图21所示的未切边的遮光片50和光学镜片80相比，本公开示例中，部分环状遮光片200和光学镜片500采用切边设计降低了摄像模组整体高度，有利于提高手机的轻薄化。

本公开第三方面实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

第二方面实施例所述的摄像模组；

壳体，具有安装孔，所述安装孔与环状遮光片200的通孔230对齐。

摄像模组可部分穿设于安装孔，以便图像采集器采集光线。

非限制地，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、电视机、相机或可穿戴设备等。

本公开实施例的技术方案主要针对包含切边镜头(Dcut lens)的摄像模组，这种非旋转对称光学系统，需要将环状遮光片200和光学镜片切边到有效径以内的设计，导致环状遮光片200(spacer)为非圆形，通过在环状遮光片200的内边缘210上设置齿形(serration)结构，改善了衍射对拍照体验的影响。

本公开所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种遮光结构，其特征在于，所述遮光结构包括：

具有非圆形的通孔的环状遮光片，其中，所述通孔用于图像传感器的采集光线穿过；

所述环状遮光片朝向所述通孔的内边缘，分布有多个凸起。

2.根据权利要求1所述的遮光结构，其特征在于，多个所述凸起呈齿形分布于所述环状遮光片的内边缘。

3.根据权利要求1所述的遮光结构，其特征在于，相邻两个所述凸起之间的间隔的宽度之差在预设范围内，和/或，相邻两个所述凸起之间的间隔的深度之差在所述预设范围内。

4.根据权利要求1所述的遮光结构，其特征在于，所述环状遮光片的内边缘包括直线形内边缘，所述凸起位于至少一个所述直线形内边缘上。

5.根据权利要求1所述的遮光结构，其特征在于，所述环状遮光片的内边缘包括：弧形内边缘和直线形内边缘，所述凸起位于所述直线形内边缘上。

6.根据权利要求5所述的遮光结构，其特征在于，所述环状遮光片的外边缘包括：直线形外边缘和弧形外边缘，其中，所述直线形外边缘与所述直线形内边缘对齐，所述弧形外边缘与所述弧形内边缘对齐。

7.根据权利要求6所述的遮光结构，其特征在于，所有的所述弧形外边缘均处于同一个圆的圆周上。

8.一种摄像模组，其特征在于，所述摄像模组包括：

权利要求1至7任一项中所述的遮光结构；

图像采集器，与所述遮光结构中的环状遮光片的通孔对齐。

9.根据权利要求8所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组包括：

光学镜片，与所述环状遮光片层叠分布，所述光学镜片具有曲线形边缘和直线形边缘，其中，所述曲线形边缘与所述环状遮光片的曲线形外边缘对齐，所述直线形边缘与所述环状遮光片的直线形外边缘对齐。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

权利要求8或9所述的摄像模组；

壳体，具有安装孔，所述安装孔与环状遮光片的通孔对齐。

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