TWI589979B - 雙向鏡頭模組、相機模組及使用該相機模組的電子裝置 - Google Patents

Description

雙向鏡頭模組、相機模組及使用該相機模組的電子裝置

本發明涉及一種雙向鏡頭模組、具有該雙向鏡頭模組的相機模組及使用該相機模組的電子裝置。

隨著移動終端多媒體業務的發展，人們對於移動終端的功能性要求越來越高，對於智慧手機市場而言，雙向攝像已成為行業主流。通常業界採用兩個不同圖元的攝像頭來實現雙向攝像，一般而言，高圖元攝像頭朝外，如可以設置於電池蓋的一側，來進行遠景拍攝及攝像；低圖元攝像頭朝內，如可以設置於手機顯示幕的一側，進行近景拍攝及視頻通話。但是此種方式需要在電子裝置上裝配兩個影像感測器來分別對兩顆攝像頭的入射光線成像，生產成本較高，而且由於兩個鏡頭分別使用不同的影像感測器成像，導致內外攝像頭的圖元不一致，低圖元攝像頭成像不清晰。

有鑑於此，有必要提供一種生產成本低而且可以實現雙向攝像的雙向鏡頭模組。

另，本發明還提供一種具有該雙向鏡頭模組的相機模組。

此外，本發明進一步提供一種使用該相機模組的電子裝置。

一種雙向鏡頭模組，其包括套筒、第一鏡頭及第二鏡頭，所述雙向鏡頭模組還包括一可旋轉的反射裝置，所述第一鏡頭及第二鏡頭對稱容置於所述套筒內且鄰近套筒的二相對端壁，所述反射裝置容置於所述套筒內且位於第一鏡頭與第二鏡頭之間，用以將來自於所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至一影像感測模組上。

一種相機模組，其包括影像感測模組及雙向鏡頭模組，所述雙向鏡頭模組包括套筒、第一鏡頭、第二鏡頭，所述雙向鏡頭模組還包括一可旋轉的反射裝置，所述第一鏡頭及第二鏡頭對稱容置於所述套筒內且鄰近套筒的二相對端壁，所述影像感測模組設置於所述套筒的側壁上，所述反射裝置容置於所述套筒內且位於第一鏡頭與第二鏡頭之間，用以將來自於所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至影像感測模組上。

一種電子裝置，其包括裝設於一側的顯示屏及相機模組，所述相機模組電性連接於所述顯示屏，所述相機模組包括影像感測模組及雙向鏡頭模組，所述雙向鏡頭模組包括套筒、第一鏡頭、第二鏡頭，所述雙向鏡頭模組還包括一可旋轉的反射裝置，所述第一鏡頭及第二鏡頭對稱容置於所述套筒內且鄰近套筒的二相對端壁，所述影像感測模組設置於所述套筒的側壁上，所述反射裝置容置於所述套筒內且位於第一鏡頭與第二鏡頭之間，用以將來自於所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至影像感測模組上，並由所述影像感測模組將所述成像光線的光訊號轉換為電子影像訊號傳輸至所述顯示屏上顯示。

相較於習知技術，本發明提供的雙向鏡頭模組通過所述可旋轉的反射裝置的旋轉即可將所述第一鏡頭及第二鏡頭的入射光線反射至所述相機模組的影像感測模組上成像，不需在電子裝置上安裝兩個影像感測器分別對兩個鏡頭進行成像，節約了相機模組的設計成本，而且所述第一鏡頭和第二鏡頭均在同一影像感測模組內成像，實現了雙向相同圖元拍攝。本發明提供的電子裝 置不僅能夠方便地利用其上的控制菜單來控制裝配於其上的相機模組拍攝兩個方向的圖像，無需設置機械轉動部，而且使用更加方便，節約了電子裝置的成本。

200‧‧‧電子裝置

210‧‧‧顯示屏

100‧‧‧相機模組

80‧‧‧雙向鏡頭模組

10‧‧‧套筒

11‧‧‧第一側壁

112‧‧‧安裝座

12‧‧‧第二側壁

121‧‧‧收容槽

13‧‧‧端壁

14‧‧‧開口

20‧‧‧第一鏡頭

30‧‧‧第二鏡頭

40‧‧‧反射裝置

41‧‧‧第一面

411‧‧‧磁性材料

42‧‧‧第二面

421‧‧‧轉動部

422‧‧‧轉動軸

50‧‧‧影像感測模組

51‧‧‧影像感測器

52‧‧‧印刷電路板

521‧‧‧控制單元

5211‧‧‧電流控制器

5212‧‧‧電感線圈

53‧‧‧柔性電路板

圖1係使用本發明較佳實施例的電子裝置的立體圖。

圖2係本發明較佳實施方式的雙向鏡頭模組及相機模組的分解示意圖。

圖3係圖1所示相機模組由第一鏡頭成像的剖視圖。

圖4係圖1所示相機模組由第二鏡頭成像的剖視圖。

圖5係圖2所示控制單元的模塊圖。

圖1為本發明較佳實施方式的電子裝置200，其可為手機、個人數位助理等。該電子裝置200包括設置於其一側的顯示屏210及相機模組100，該相機模組100電性連接於該顯示屏200以將其拍攝到的圖像傳輸至該顯示屏200上顯示。

請參閱圖2，本發明較佳實施方式的相機模組100包括影像感測模組50及雙向鏡頭模組80，來自於外部物體的光線通過雙向鏡頭模組80成像後的光訊號經影像感測模組50轉化為電訊號。該雙向鏡頭模組80包括套筒10、第一鏡頭20、第二鏡頭30及反射裝置40。所述第一鏡頭20及所述第二鏡頭30對稱地容置於所述套筒10內且鄰近套筒10的二相對端壁設置，所述反射裝置40裝設於所述套筒10內部且位於所述第一鏡頭20與所述第二鏡頭30之間，外部物體光線 經所述第一鏡頭20或第二鏡頭30成像後，再經過該反射裝置40反射至所述相機模組100的影像感測模組50上轉換成電訊號。

所述套筒10為一中空殼體，該套筒10包括二相對的第一側壁11、二相對的第二側壁12及二相對的端壁13，所述二端壁13上皆開有開口14，以便外部物體的光線可分別由所述二開口進入所述套筒10內的第一鏡頭20或第二鏡頭30。該第一鏡頭20及第二鏡頭30可分別通過所述二開口14裝設在該套筒10內。所述二第一側壁11內側對應設置有二安裝座112，其用於將所述反射裝置40可旋轉地裝配於該套筒10內部。其中一第二側壁12上開設有一收容槽121。

所述第一鏡頭20及所述第二鏡頭30均用於將來自於外部物體的光線成像。本實施方式中，所述第一鏡頭20及所述第二鏡頭30的光軸方向在同一直線上，從而使得通過所述第一鏡頭20及所述第二鏡頭30成像後的光線能夠通過同一反射裝置40反射後進入相機模組100的影像感測模組50上。所述第一鏡頭20與第二鏡頭30可為包括至少一個或多個凸透鏡或凹透鏡的鏡頭，所述第一鏡頭或第二鏡頭依據不同的要求可包含濾光片等光學元件。

請參閱圖3及圖4，所述反射裝置40用於反射來自於經過所述第一鏡頭20或所述第二鏡頭30成像後的光線。在本實施例中，所述反射裝置40可為反射度高的平面鏡製成。可以理解，所述反射裝置40也可由能夠將光線反射的其他光學元件製成如經過拋光的玻璃。所述反射裝置40包括對稱設置的第一面41及第二面42，所述第一面41用於反射所述第一鏡頭20或第二鏡頭30的入射光線。在本實施例中，該反射裝置40的第一面41邊緣兩側鍍有磁性材料411，該磁性材料411能夠在磁場作用下帶動該反射裝置40進行旋轉。所述第二面42用於阻擋入射光線穿過，其上設置有轉動部421，所述轉動部421可容置一轉動軸422。所述轉動軸422的二端安裝於所述二第一側壁11內側的二安裝座112上以將該反射裝置40可旋轉地裝配於所述套筒10內部。在本實施方式中，所述反射裝置40 在反射來自於經過所述第一鏡頭20成像的光線時，可與所述第一鏡頭20的成像後光線保持45度的夾角，當所述反射裝置40反射所述第二鏡頭30的成像的光線時，所述反射裝置40旋轉90度以與所述第二鏡頭30的成像後光線保持45度的夾角，從而能夠使得成像光線經過該反射裝置40反射後在所述影像感測模組影像感測模組50上成像並獲得最佳的成像效果。在其他實施例中，所述反射裝置40也可通過其他方式設置於所述套筒10的內部，也可旋轉其他角度，只需保證能夠反射所述第一鏡頭20或所述第二鏡頭30的入射光線即可。

所述相機模組100的影像感測模組50用於將來自於所述反射裝置40反射的第一鏡頭20或第二鏡頭30的成像光線轉換成電訊號。所述影像感測模組50包括影像感測器51、印刷電路板52及柔性電路板53。所述印刷電路板52黏結於所述套筒10的一第二側壁12上，以使得該影像感測器51容置於該第二側壁12的收容槽121內。所述影像感測器51固定於所述印刷電路板52的一面上且電性連接於所述印刷電路板52。所述柔性電路板53的一端固定於所述印刷電路板52的頂端且電性連接於所述印刷電路板52，另一端電性連接於所述電子裝置200。當所述影像感測器51接收到所述反射裝置40反射的光線後將所述光訊號轉換為電訊號後傳輸給所述印刷電路板52，所述印刷電路板52將所述電訊號傳遞至柔性電路板53，所述柔性電路板53再將電訊號傳遞至所述電子裝置200的處理器後再由顯示屏210顯示圖像。所述影像感測器51具體可為電荷耦合器件(CCD)或者互補金屬氧化物半導體(CMOS)等材料製成的感光傳感器。所述印刷電路板52上還設置有控制單元521，所述控制單元521位元於所述影像感測器51的同一側且電性連接於所述印刷電路板52。

請一並參照圖5，所述控制單元521包括彼此電性連接的電流控制器5211及電感線圈5212。所述電流控制器5211電性連接於所述印刷電路板52，其可根據電子裝置200的不同指令輸出不同的電流，所述電感線圈5212在通電後 可產生磁場，其產生的磁場強度與通過的電流大小呈正比。由於所述反射裝置40上第一面41的兩側邊緣鍍有磁性材料411，因此當所述電感線圈5212通電後即可產生磁場以控制所述反射裝置40旋轉。所述電子裝置200上可設置控制菜單，當需要拍攝所述第一鏡頭20的物體A時，用戶可以點擊菜單上的對應選項，並由所述電子裝置200施加一個控制指令並通過所述印刷電路板52傳遞至所述電流控制器5211，此時所述電流控制器5211接收電子裝置200的控制指令後輸出一個電流至所述電感線圈5212，所述電感線圈5212通以電流後即可產生磁場，並控制所述反射裝置40旋轉並使得所述第一面41對準所述第一鏡頭20，被攝物體A的光線通過該第一鏡頭20成像後入射至所述反射裝置40上，然後被反射裝置40反射至所述影像感測器51上，該影像感測器51將被攝物體A的光學訊號轉化為電子影像訊號傳輸至電子裝置200的顯示屏210上顯示；當需要拍攝位元元於所述第二鏡頭30前的被攝物體B時，用戶可以點擊菜單上的對應選項，並由所述電子裝置200施加另一個控制指令並通過所述印刷電路板52傳遞至所述電流控制器5211，此時所述電流控制器5211接收電子裝置200的控制指令後輸出另一個電流至所述電感線圈5212，所述電感線圈5212通以另一個電流後所產生的磁場強度也發生變化，從而控制所述反射裝置40旋轉90度並使得所述反射裝置40的第一面41對準所述第二鏡頭30，此時被攝物體B的光線通過該第二鏡頭30成像後入射至所述反射裝置40上，然後被反射裝置40反射至該影像感測器51上，該影像感測器51將被拍攝的物體B的光學訊號轉化為電子影像訊號傳輸至電子裝置200的顯示屏210上顯示，從而可以實現電子裝置200的雙向攝像。

裝配時，可先將該雙向鏡頭模組80的反射裝置40通過其第二面的轉動部421套設於轉動軸422上，並將轉動軸422抵持於該套筒10二第一側壁11內側的安裝座112上，其後將該第一鏡頭20及第二鏡頭30裝設於該套筒10的二開口14內部，再將該相機模組100的影像感測模組50黏結於該雙向鏡頭模組80的一 側，最後將該相機模組100裝設於該電子裝置200內部並將其與該顯示屏210電性連接即可。

可以理解，本發明提供的雙向鏡頭模組80可以通過控制所述反射裝置40的旋轉角度來分別對兩個方向的物體進行拍攝，且其可直接通過電子裝置200與所述控制單元521上的電流控制器5211配合來實現所述反射裝置40的旋轉，此種方式實現了通過直接操作電子裝置200來實現雙向拍攝，無需在電子裝置200外部設置機械轉動部，不僅保護了電子裝置200的美觀，而且實現了拍攝的智能化。由於所述第一鏡頭20及所述第二鏡頭30均在該相機模組100的影像感測器51上成像並轉化為電訊號，因此保證了所述第一鏡頭20與所述第二鏡頭30所拍攝的圖像同樣清晰。此外，本發明的雙向鏡頭模組80僅需要設置一個可旋轉的反射裝置40即可反射所述第一鏡頭20及第二鏡頭30成像後的光線，無需設置多個反射裝置，節省了雙向鏡頭模組80的內部空間，節約了設計成本。

本發明所提供的電子裝置200不僅可以利用菜單直接控制該相機模組100進行雙向攝像，而且可以實現雙向高圖元的拍攝，節約了電子裝置200的設計成本，增強了用戶體驗。

100‧‧‧相機模組

80‧‧‧雙向鏡頭模組

10‧‧‧套筒

11‧‧‧第一側壁

112‧‧‧安裝座

12‧‧‧第二側壁

121‧‧‧收容槽

13‧‧‧端壁

Claims (13)

1. 一種雙向鏡頭模組，其包括套筒、第一鏡頭及第二鏡頭，其改良在於：所述雙向鏡頭模組還包括一可旋轉的反射裝置，所述第一鏡頭及第二鏡頭對稱容置於所述套筒內且鄰近套筒的二相對端壁，所述反射裝置容置於所述套筒內且位於所述第一鏡頭與第二鏡頭之間，用以將來自於所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至一影像感測模組上，所述反射裝置包括相對設置的第一面及第二面，所述第一面邊緣兩側鍍有磁性材料，用於產生磁場以控制所述反射裝置旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述的雙向鏡頭模組，其中所述套筒的二端壁對稱開有二開口，所述第一鏡頭及所述第二鏡頭通過所述二開口容置於所述套筒內，且所述第一鏡頭及所述第二鏡頭的光軸在同一直線上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的雙向鏡頭模組，其中所述套筒還包括二相對的第一側壁，所述二第一側壁的內側相對設有二安裝座，所述反射裝置的第二面設置有轉動部，所述轉動部上套設有轉動軸，所述轉動軸抵持於所述二安裝座以將所述反射裝置可旋轉地裝配於所述套筒內部。
4. 一種相機模組，所述相機模組包括影像感測模組及雙向鏡頭模組，所述雙向鏡頭模組包括套筒、第一鏡頭及第二鏡頭，其改良在於：所述雙向鏡頭模組還包括一可旋轉的反射裝置，所述第一鏡頭及第二鏡頭對稱容置於所述套筒內且鄰近套筒的二相對端壁，所述影像感測模組設置於所述套筒的側壁上，所述反射裝置容置於所述套筒內且位於所述第一鏡頭與第二鏡頭之間，用以將來自於所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至所述影像感測模組上，所述反射裝置包括相對設置的第一面及第二面，所述第一面邊緣兩側鍍有磁性材料，用於產生磁場以控制所述反射裝置旋轉。
5. 如申請專利範圍第4項所述的相機模組，其中所述套筒的二端壁對稱開有二開口，所述第一鏡頭及所述第二鏡頭通過所述二開口容置於所述套筒內，且所述第一鏡頭及所述第二鏡頭的光軸在同一直線上。
6. 如申請專利範圍第4項所述之相機模組，其中所述影像感測模組包括控制單元，所述控制單元包括電性連接的電流控制器及電感線圈，所述電感線圈通以電流後產生磁場以作用於所述第一面上的磁性材料，從而控制所述反射裝置旋轉以將所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至所述影像感測模組上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之相機模組，其中所述套筒還包括二相對的第一側壁，所述二第一側壁的內側相對設有二安裝座，所述反射裝置的第二面設置有轉動部，所述轉動部上套設有轉動軸，所述轉動軸抵持於所述二安裝座以將所述反射裝置可旋轉地裝配於所述套筒內部。
8. 如申請專利範圍第7項所述的相機模組，其中所述影像感測模組包括影像感測器及印刷電路板，所述套筒還包括二相對的第二側壁，所述印刷電路板黏結於所述一第二側壁上，所述影像感測器固定於所述印刷電路板一側且電性連接於所述印刷電路板。
9. 一種電子裝置，其包括裝設於一側的顯示屏及相機模組，所述相機模組電性連接於所述顯示屏，所述相機模組包括影像感測模組及雙向鏡頭模組，所述雙向鏡頭模組包括套筒、第一鏡頭及第二鏡頭，其改良在於：所述雙向鏡頭模組還包括一可旋轉的反射裝置，所述第一鏡頭及第二鏡頭對稱容置於所述套筒內且鄰近套筒的二相對端壁，所述影像感測模組設置於所述套筒的側壁上，所述反射裝置容置於所述套筒內且位於所述第一鏡頭與第二鏡頭之間，用以將來自於所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至影像感測模組上，並由所述影像感測模組將所述成像光線的光訊號轉換為電子影像訊號傳輸至所述 顯示屏上顯示，所述反射裝置包括相對設置的第一面及第二面，所述第一面邊緣兩側鍍有磁性材料，用於產生磁場以控制所述反射裝置旋轉。
10. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中所述套筒的二端壁對稱開有二開口，所述第一鏡頭及所述第二鏡頭通過所述二開口容置於所述套筒內，且所述第一鏡頭及所述第二鏡頭的光軸在同一直線上。
11. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中所述影像感測模組包括控制單元，所述控制單元包括電性連接的電流控制器及電感線圈，所述電感線圈通以電流後產生磁場以作用於所述第一面上的磁性材料，從而控制所述反射裝置旋轉以將所述第一鏡頭或者第二鏡頭的成像光線反射至所述影像感測模組。
12. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中所述套筒還包括二相對的第一側壁，所述二第一側壁的內側相對設有二安裝座，所述反射裝置的第二面設置有轉動部，所述轉動部上套設有轉動軸，所述轉動軸抵持於所述二安裝座以將所述反射裝置可旋轉地裝配於所述套筒內部。
13. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中所述影像感測模組包括影像感測器及印刷電路板，所述套筒還包括二相對的第二側壁，所述印刷電路板黏結於所述一第二側壁上，所述影像感測器固定於所述印刷電路板一側且電性連接於所述印刷電路板。