CN112073615A - 摄像组件、摄像模组及电子设备 - Google Patents

摄像组件、摄像模组及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种摄像组件、摄像模组及电子设备。摄像组件具有相互垂直的第一方向、第二方向及第三方向,摄像模组包括:壳体;镜头,设于所述壳体且具有光轴,所述镜头用于会聚入射光线,所述镜头的光轴平行于所述第一方向;及光路折转元件,包括设于所述壳体的反射件和第一驱动件,所述反射件设于所述镜头的物侧,所述反射件能够将沿平行所述第三方向入射的光线反射至所述镜头,所述第一驱动件能够驱动所述反射件于所述第一方向发生移动。上述摄像组件在应用至电子设备中时,设备内部无需在摄像组件的入光方向额外预留运动空间,从而有利于减小设备的厚度,以促进设备的小型化设计,另外还能够保持较高的防抖补偿精度。

Description

摄像组件、摄像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及摄影成像领域,特别是涉及一种摄像组件、摄像模组及电子设备。
背景技术
在常见的潜望式摄像组件中,一般通过控制光路折转元件的旋转角度以实现光学防抖效果。但光路折转元件在防抖过程中,要求组件在垂直转轴的两个正交方向上均保留相应的空间以允许光路折转元件转动,避免光路折转元件的端部在转动时被组件的壳体阻挡。为此,具有上述防抖结构的摄像组件在入光方向上的尺寸一般较大,其应用至设备中往往会导致设备的厚度难以得到减小,从而不利于设备的小型化设计。
发明内容
基于此,有必要针对如何减小摄像组件在入光方向上的尺寸的问题,提供一种摄像组件、摄像模组及电子设备。
一种摄像组件,具有相互垂直的第一方向、第二方向及第三方向,包括:
壳体;
镜头,设于所述壳体且具有光轴,所述镜头用于会聚入射光线,所述镜头的光轴平行于所述第一方向;及
光路折转元件,包括设于所述壳体的反射件和第一驱动件,所述反射件设于所述镜头的物侧,所述反射件能够将沿平行所述第三方向入射的光线反射至所述镜头,所述第一驱动件能够驱动所述反射件于所述第一方向发生移动。
上述摄像组件中,设于所述镜头物侧的所述反射件在所述第一驱动件的驱动下,能够沿平行所述镜头的光轴的方向移动,以实现沿该光轴方向的防抖效果。相较于旋转式的光学防抖结构而言,上述摄像组件仅需在所述反射件沿平行所述镜头光轴的方向保留移动空间以允许所述反射件移动即可,而无需在所述反射件的入光方向保留运动空间。因此在所述摄像组件应用至智能手机、平板电脑等电子设备中时,设备内部无需在摄像组件的入光方向额外预留运动空间,从而有利于减小设备的厚度,以促进设备的小型化设计。另外,由于所述反射件采用移动式的光学防抖设计,在移动所述反射件以补偿抖动距离后,来自目标区域各处的光线能够以未抖动前的原始路径入射至所述镜头,从而使入射光束的防抖调节前与防抖调节后的路径最大程度重合,进而提高防抖过程中的成像一致性,保持***的分辨率,即能够保持较高的防抖补偿精度。
在其中一个实施例中,所述摄像模组还包括设于所述壳体的镜组驱动件,所述镜组驱动件能够驱动所述镜头于所述第一方向及/或所述第二方向发生移动。控制所述镜头在所述第一方向移动可实现对焦,控制所述镜头在所述第二方向移动可实现防抖。
在其中一个实施例中,所述镜组驱动件包括第二磁石及第二线圈,所述第二磁石和所述第二线圈中的一者设于所述镜头,另一者设于所述壳体,所述第二线圈在通电时能够产生磁场与所述第二磁石作用,以驱动所述镜头于所述第二方向发生移动。通过控制所述第二线圈的电流大小即可控制其与所述第二磁石之间的作用力大小,进而驱动所述镜头移动。
在其中一个实施例中,所述第二线圈和所作用的所述第二磁石于所述第一方向间隔设置,所述第二线圈的中心轴朝向所作用的所述第二磁石。
在其中一个实施例中,所述镜组驱动件包括第三磁石及第三线圈,所述第三磁石和所述第三线圈中的一者设于所述镜头,另一者设于所述壳体,所述第三线圈在通电时能够产生磁场与所述第三磁石作用,以驱动所述镜头于所述第一方向发生移动。通过控制所述第三线圈的电流大小即可控制其与所述第三磁石之间的作用力大小,进而驱动所述镜头移动。
在其中一个实施例中,所述壳体开设有通光孔,所述反射件用于将由所述通光孔入射的光束反射至所述镜头,所述摄像组件还包括设于所述壳体的第二驱动件,所述第二驱动件能够驱动所述镜头沿垂直所述通光孔的轴向且垂直所述光轴的方向移动。所述通光孔的轴向即为所述摄像组件的入光方向,由于所述第二驱动件能够驱动所述镜头,使所述镜头沿垂直所述通光孔的轴向且垂直所述光轴的方向移动以实现沿该方向的防抖效果。所述镜头的移动方向垂直于所述反射部的移动方向,从而两者之间的移动配合能够使所述摄像组件具有双轴防抖的效果。且由于反射件和镜头能够分别在不同方向实现平移式防抖,从而能防止成像发生整体旋转的问题。另外,所述镜头和所述反射件的移动主要集中在垂直于入光方向的平面内,从而所述摄像组件在入光方向上能够保持较小的结构尺寸。
在其中一个实施例中,所述反射件具有反射面,所述反射面为平面,所述反射面用于将入射光束反射至所述镜头,所述摄像组件还包括设于所述壳体的第二驱动件,所述第二驱动件能够驱动所述镜头沿垂直所述光轴且平行所述反射面的方向移动。入射光束经所述反射面反射之前的传播方向即为所述摄像组件的入光方向,所述镜头的移动方向垂直于所述反射部的移动方向,从而两者之间的移动配合能够使所述摄像组件具有双轴防抖的效果。另外,具有上述移动结构的所述摄像组件在入光方向上能够保持较小的结构尺寸。且由于反射件和镜头能够分别在不同方向实现平移式防抖,从而也能防止成像发生整体旋转的问题。
在其中一个实施例中,所述镜头的光轴与所述反射面呈45°夹角。
在其中一个实施例中,所述第一驱动件包括第一磁石和第一线圈,所述第一磁石和所述第一线圈中的一者设于所述反射件,另一者设于所述壳体,所述第一线圈在通电时能够产生磁场与所述第一磁石作用,以驱动所述反射件于所述第一方向发生移动。
在其中一个实施例中,所述第二驱动件包括第二磁石及第二线圈,所述第二磁石和所述第二线圈的其中一个设于所述镜头,另一个设于所述壳体,所述第二线圈与所述第二磁石相互配合以驱动所述镜头移动。
以上,所述第一线圈在通电后能够产生磁场以作用所述第一磁石,两者之间的相互作用能够驱动所述反射部沿所述镜头的光轴方向移动以实现光学防抖。所述第二线圈在通电后能够产生磁场以作用所述第二磁石,两者之间的相互作用能够驱动所述镜头移动以实现光学防抖。
在其中一个实施例中,所述反射件于所述第二方向的相背两侧分别连接至少一个所述第一磁石,所述反射件于所述第二方向的相背两侧所朝向的所述壳体的区域分别对应设有第一线圈,所述第一线圈的中心轴朝向位于所述反射件同一侧的所述第一磁石,位于所述反射件同一侧的所述第一线圈和所述第一磁石能够相互配合,以对所述反射件施加沿平行所述第一方向的作用力。。上述设计可避免第一线圈和第一磁石对反射件的入射光路和出射光路造成遮挡。另外,通过将线圈固定于壳体,而将磁石固定于反射件,因此可避免因线圈设于反射件上而导致反射件移动时扯断连接第一线圈的通电导线。
在其中一个实施例中,第一驱动件还包括第一弹片,所述第一弹片连接所述壳体与所述反射件,所述第一弹片能够对所述反射件施加沿平行所述光轴的方向的弹性力。所述第一弹片能够对所述反射件施加沿平行所述光轴的方向的复位的弹性力
在其中一个实施例中,所述摄像组件包括第三驱动件,所述第三驱动件连接所述镜头,所述第三驱动件能够驱动所述镜头沿平行所述光轴的方向移动。所述第三驱动件通过驱动所述镜头沿平行光轴的方向移动,从而能够使所述镜头实现对焦效果。
在其中一个实施例中,所述第三驱动件包括第三磁石及第三线圈,所述第三磁石和所述第三线圈的其中一个设于所述镜头,另一个设于所述壳体,所述第三线圈能够在通电时与所述第三磁石相互作用,以对所述镜头施加沿平行所述光轴的方向的作用力。所述第三线圈在通电后能够产生磁场以作用所述第三磁石,两者之间的相互作用能够驱动所述镜头移动。
在其中一个实施例中,所述反射件为三棱镜或板状反射镜。
在其中一个实施例中,所述反射件为直角三棱镜,所述直角三棱镜的一个直角面朝向所述镜头,所述直角三棱镜的斜面用于将入射光束反射至所述镜头。
在其中一个实施例中,所述镜头的光轴与所述直角三棱镜的斜面呈45°夹角。
在其中一个实施例中,所述壳体设有滑轨,所述反射件与所述滑轨滑动连接,所述反射件能够相对所述滑轨在所述第一方向发生移动。所述滑轨能够对所述反射件实现导向。
一种摄像模组,包括图像传感器及上述任意一项所述的摄像组件,所述图像传感器设置于所述摄像组件的像侧。
上述摄像模组中,设于所述镜头物侧的所述反射件在所述第一驱动件的驱动下,能够沿平行所述镜头的光轴的方向移动,以实现沿该光轴方向的防抖效果。相较于旋转式的光学防抖结构而言,上述摄像模组仅需在所述反射件沿平行所述镜头光轴的方向保留移动空间以允许所述反射件移动即可,而无需在所述反射件的入光方向保留运动空间。因此在所述摄像模组应用至智能手机、平板电脑等电子设备中时,设备内部无需在摄像模组的入光方向额外预留运动空间,从而有利于减小设备的厚度,以促进设备的小型化设计。另外,由于所述反射件采用移动式的光学防抖设计,在移动所述反射件以补偿抖动距离后,来自目标区域各处的光线能够以未抖动前的原始路径入射至所述镜头,从而使入射光束的防抖调节前与防抖调节后的路径最大程度重合,进而提高防抖过程中的成像一致性,保持***的分辨率。而对于采用旋转式的光学防抖的结构而言,反射结构在转动相应角度后,所反射的光线到达镜头时的偏转角度将为上述转动角度的两倍,从而入射光束在防抖调节前与防抖调节后入射至镜头的路径存在较大偏差,导致***的分辨率下降。
一种电子设备,包括固定件及上述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述固定件。通过采用上述摄像模组,所述电子设备在拥有光学防抖性能的同时,还有利于进一步减小设备的厚度。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的摄像模组的结构示意图;
图2为图1的摄像模组中反射件的移动示意图;
图3为本申请另一实施例提供的摄像模组的结构示意图;
图4为本申请另一实施例提供的摄像模组的结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的电子设备的示意图;
图6为图5的电子设备的内部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,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”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
在常见的潜望式摄像组件中,一般通过控制光路折转元件的旋转角度以实现光学防抖效果。但光路折转元件在防抖过程中,要求组件在垂直转轴的两个正交方向上均保留相应的空间以允许光路折转元件转动,避免光路折转元件的端部在转动时被组件的壳体阻挡。为此,具有上述防抖结构的摄像组件在入光方向上的尺寸一般较大,其应用至设备中往往会导致设备的厚度难以得到减小,从而不利于设备的小型化设计。为此,本申请提供一种摄像组件、摄像模组及电子设备以解决上述问题。
参阅图1和图2,本申请的实施例提供了一种具有光学防抖效果的摄像组件10,摄像组件10包括壳体110、镜头120及光路折转元件130。其中镜头120安装于壳体110且具有光轴122,镜头120用于会聚入射光线。光路折转元件130同样安装于壳体110,光路折转元件130包括反射件132和第一驱动件133,反射件132设于镜头120的物侧,反射件132用于将入射光束反射至镜头120,第一驱动件133用于作用反射件132,第一驱动件133能够驱动反射件132沿平行镜头120的光轴122的方向移动,从而实现沿该方向的光学防抖效果。另外,上述摄像组件10可作为潜望式镜头。
为方便描述,对摄像组件10建立参考方向,参考方向分别为第一方向A、第二方向B及第三方向C,其中任意两个方向相互垂直。平行于光轴122的方向为第一方向A,摄像组件10的入光方向为第三方向C,来自物体的部分光线能够沿第三方向C入射至反射件132并被反射至镜头120,第二方向B垂直于第一方向A和第三方向C。反射件132能够将沿平行第三方向C入射的光线反射至镜头120。
镜头120包括至少一个透镜,其中当镜头120包括两个以上的透镜时,各透镜同轴设置,因此透镜的光轴122即可视为镜头120的光轴122,以下所描述的光轴122均指镜头120的光轴122。且需要注意的是,在光学防抖的过程中,当描述反射件132能够在第一驱动件133的作用下沿平行光轴122的方向移动时,在一些实施例中也可以包括反射件132在其他方向存在移动分量的情况,例如反射件132在平行光轴122及垂直光轴122的方向均存在移动分量。
上述摄像组件10中,设于镜头120物侧的反射件132在第一驱动件133的驱动下,能够沿平行镜头120的光轴122的方向移动,以实现沿该光轴122方向的防抖效果。相较于旋转式的光学防抖结构而言,上述摄像组件10仅需在反射件132沿平行镜头120光轴122的方向保留移动空间以允许反射件132移动即可,而无需在反射件132的入光方向保留运动空间。因此在摄像组件10应用至智能手机、平板电脑等电子设备30中时,设备内部无需在摄像组件10的入光方向额外预留运动空间,从而有利于减小设备的厚度,以促进设备的小型化设计。
另外,由于反射件132采用移动式的光学防抖设计,在移动反射件132以补偿抖动距离后,来自目标区域各处的光线能够以未抖动前的原始路径入射至镜头120,从而使入射光束的防抖调节前与防抖调节后的路径最大程度重合,进而提高防抖过程中的成像一致性,保持***的分辨率,即能够保持较高的防抖补偿精度。而对于采用旋转式的光学防抖结构而言,反射结构在转动相应角度后,所反射的光线到达镜头120时的偏转角度将为上述转动角度的两倍,从而入射光束在防抖调节前与防抖调节后入射至镜头120的路径存在较大偏差,导致***的分辨率下降。因此通过对反射件132采用移动式防抖的设计,可提高防抖补偿精度。
在一些实施例中,壳体110开设有容置腔112,反射件132和镜头120均设置于容置腔112内,壳体110还开设有通光孔114,通光孔114连通外界与容置腔112,通光孔114位于反射件132沿第三方向C的一侧,反射件132用于将由通光孔114入射的光束反射至镜头120。
在一些实施例中,反射件132可以为板状反射镜、直角三棱镜等常见的反射元件。例如在图1所展现的实施例中,反射件132为直角三棱镜,直角三棱镜的一个直角面朝向镜头120,直角三棱镜的斜面用于将入射光束反射至镜头120。当壳体110于反射件132沿第三方向C的一侧开设有通光孔114,通光孔114的轴向平行于第三方向C。且反射件132为直角三棱镜时,则反射件132的一个直角面朝向镜头120,另一个直角面朝向通光孔114,反射件132的斜面作为反射面以将入射光束反射至镜头120,反射件132的斜面为平面,且与镜头120的光轴122呈45°夹角。
第一驱动件133的设计可以有多种,例如可以是直线电机或者可以是线圈与磁石的配合结构,或者也可以为压电陶瓷、形态记忆合金等,只要能够作用反射件132并驱动反射件132沿第一方向A移动即可,此处不加以穷举。
例如在一些实施例中,第一驱动件133包括第一磁石1332及第一线圈1334,第一磁石1332和第一线圈1334的其中一个设于反射件132,另一个设于壳体110,第一线圈1334在通电时能够产生磁场并与第一磁石1332相互作用,以对反射件132施加沿第一方向A的作用力,驱使反射件132沿第一方向A平移。通过控制第一线圈1334中电流的流通方向即可控制反射件132在第一方向A上往返移动,进而实现沿该方向的光学防抖效果。第一磁石1332和第一线圈1334相对反射件132的设置位置可以是多种,只要不妨碍反射件132对将入射光线反射至镜头120即可。
进一步地,反射件132于第二方向B的相背侧分别连接至少一个第一磁石1332,反射件132于第二方向B的相背两侧所朝向的壳体110的区域分别设有至少一个第一线圈1334,位于反射件132同一侧的第一线圈1334能够与第一磁石1332相互配合,以对反射件132施加沿平行光轴122的方向的作用力。在一些实施例中,第一线圈1334的中心轴朝向位于反射件132同一侧的第一磁石1332,以此可加强线圈磁场与磁石之间的作用强度。进一步地,在一些实施例中,在一组对应的第一磁石1332和第一线圈1334中,第一磁石1332的南北极方向垂直或近乎垂直于第一线圈1334的中心轴。在一些实施例中,第一线圈1334的轴向平行或近乎平行于第二方向B,第一线圈1334在轴向上与第一磁石1332存在间隔。
具体可参考图2和图3,在一些实施例中,第一驱动件133包括两个第一线圈1334和两个第一磁石1332,其中一个第一线圈1334和一个第一磁石1332设于反射件132在第二方向B的一端,另一个第一线圈1334和另一个第一磁石1332设于反射件132在第二方向B的相背的另一端。两个第一磁石1332均固定于反射件132上,而两个第一线圈1334均固定在壳体110上,每个第一线圈1334在第二方向B上分别对应一个第一磁石1332,两个第一线圈1334的轴向均平行于第二方向B。上述设计可避免第一驱动件133对反射件132的入射光路(平行于第三方向C)和出射光路(平行于第一方向A)造成遮挡。上述设计通过将线圈固定于壳体110,而将磁石固定于反射件132,因此可避免因线圈设于反射件132上而导致反射件132移动时扯断连接第一线圈1334的通电导线。在一些实施例中,第一线圈1334和第一磁石1332的数量并不限于两个,也可以分别是四个、六个等。在一些实施例中,第一线圈1334和第一磁石1332所构成的驱动结构在摄像组件10中的设置存在轴对称关系,以使反射件132所受到的作用力更加均衡,提高反射件132的移动稳定性。
在一些实施例中,第一驱动件133还包括第一弹片(图未示),第一弹片连接壳体110与反射件132,第一弹片能够对反射件132施加沿第一方向A复位的弹性力。反射件132沿第一方向A的相背两侧中的至少一侧可设置第一弹片,第一弹片与壳体110固定连接,且可以与反射件132抵接或固定连接。第一弹片可以是任意常见的具有弹性的结构,只要在反射件132偏离平衡位置时能够对反射件132施加沿第一方向A复位的弹性力即可。
以上,通过控制反射件132沿第一方向A的移动即可为摄像组件10带来沿该第一方向A的单轴防抖的效果。
在一些实施例中,摄像模组10包括设于壳体110的镜组驱动件,镜组驱动件能够驱动镜头120于第一方向A及/或第二方向B发生移动。镜组驱动件能够仅以一组驱动结构实现镜头120在第一方向A和第二方向B移动,或者也可以通过两组或以上的驱动结构分别独立实现镜头120在不同方向的移动。
参考图3,在本申请的一些实施例中,镜组驱动件包括设于壳体110的第二驱动件140,第二驱动件140能够驱动镜头120沿第二方向B移动。通过控制摄像组件10中的反射件132沿第一方向A移动,且结合控制镜头120沿第二方向B移动,从而可使摄像组件10具有沿第一方向A及第二方向B的双轴防抖效果。另外,由于反射件132和镜头120能够分别在不同方向实现平移式防抖,从而能防止成像发生整体旋转的问题。
在一些实施例中,当壳体110开设有通光孔114时,通光孔114的轴向即为摄像组件10的入光方向,且该通光孔114的轴向垂直于第一方向A并平行于第三方向C,入射光束经过通光孔114入射至反射件132,并被反射件132反射至镜头120。
反射件132具有反射面,在一些实施例中,反射面为平面且平行于第二方向B,第二驱动件140能够驱动镜头120沿垂直光轴122且平行反射面的方向移动,即第二驱动件140能够驱动镜头120于第二方向B发生移动。
如上述第一驱动件133的设计,第二驱动件140的设计也可以有多种,例如可以是直线电机或者可以是线圈与磁石的配合结构,或者也可以为压电陶瓷、形态记忆合金等,只要能够作用镜头120并驱动其沿第二方向B移动即可,此处不加以穷举。
其中以线圈和磁石的配合结构为例,在一些实施例中,第二驱动件140包括第二磁石142和第二线圈144,第二磁石142和第二线圈144的其中一个设于镜头120,另一个设于壳体110,第二线圈144在通电时能够产生磁场并与第二磁石142相互作用,以对反射件132施加沿第二方向B的作用力,驱使反射件132沿第二方向B平移。通过控制第二线圈144中电流的流通方向即可控制镜头120在第二方向B上往返移动,进而实现沿该方向的光学防抖效果。第二磁石142和第二线圈144相对镜头120的设置位置可以是多种,只要能够相互作用以驱动镜头120于第二方向B发生移动即可。
特别地,可参考图3,在一些实施例中,第二驱动件140包括两个第二线圈144和两个第二磁石142,两个第二磁石142均固定于镜头120的像端且在第二方向B上间隔设置,而两个第二线圈144均固定在壳体110上且同样在第二方向B上间隔设置,两个第二线圈144的轴向均平行于第一方向A,每个第二磁石142在第一方向A上分别对应一个第二线圈144,且第二线圈144的中心轴朝向所作用的第二磁石142。上述设计通过将线圈固定于壳体110,而将磁石固定于镜头120,因此可避免因线圈设于镜头120而导致镜头120在移动时扯断线圈的通电导线。在一些实施例中,第二线圈144的轴向平行或近乎平行于第一方向A,第二线圈144在轴向上(第一方向A)与第二磁石142间隔设置。
进一步地,在一些实施例中,在一组对应的第二磁石142和第二线圈144中,第二磁石142的南北极方向垂直或近乎垂直于第二线圈144的中心轴。
另外,在一些实施例中,摄像组件10还包括第二弹片(图未示),第二弹片连接壳体110与镜头120,第二弹片能够对镜头120施加沿第二方向B复位的弹性力。具体地,在一个实施例中,镜头120沿第二方向B的相背两侧中的至少一侧可设置第二弹片,第二弹片与壳体110固定连接,且可以与镜头120抵接或固定连接。第二弹片可以是任意常见的具有弹性的结构,只要在镜头120偏离平衡位置时能够对镜头120施加沿第二方向B复位的弹性力即可。
以上,由于镜头120的移动方向垂直于反射部的移动方向,从而两者之间的移动配合能够使摄像组件10具有双轴防抖的效果。且由于反射件132和镜头120能够分别在不同方向实现平移式防抖,从而能防止成像发生整体旋转的问题。另外,镜头120和反射件132的移动主要集中在垂直于入光方向的平面内,从而摄像组件10于第三方向C无需设置运动空间来配合反射件132和镜头120的运动,因此摄像组件10在入光方向上能够保持较小的结构尺寸。
另一方面,除了实现光学防抖的效果外,为提高对处于不同拍摄物距的物体的拍摄效果,一些实施例中的摄像组件10还设有对焦结构。
参考图4,在一些实施例中,镜组驱动件还包括第三驱动件150,第三驱动件150设于壳体110,且能够驱动镜头120沿平行光轴122的方向移动。如上述第一驱动件133的设计,第三驱动件150的设计也可以有多种,例如可以是直线电机或者可以是线圈与磁石的配合结构等,只要能够作用镜头120并驱动其沿第一方向A移动即可,此处不加以穷举。且应注意的是,用于驱动镜头120移动的镜组驱动件,能够仅包括第二驱动件140或第三驱动件150,以使镜头120能够沿特定方向发生移动;或者镜组驱动件也可同时包括两者,从而使镜头120具备沿第一方向A和第二方向B移动的能力。
第三驱动件150包括第三磁石152及第三线圈154,第三磁石152和第三线圈154的其中一个设于镜头120,另一个设于壳体110,第三线圈154能够在通电时与第三磁石152相互作用,以对镜头120施加沿平行光轴122的方向的作用力,进而驱使镜头120沿第一方向A平移。第三线圈154在通电后能够产生磁场以作用第三磁石152,两者之间的相互作用能够驱动镜头120移动,即驱动镜头120于第一方向A发生移动。
具体地,上述第三驱动件150可以为常见的对焦驱动结构,例如使第三线圈154绕设镜头120,使第三磁石152设于壳体110,通过使第三线圈154通过电流以产生磁场与第三磁石152作用,进而为镜头120提供沿第一方向A的作用力,驱使镜头120沿第一方向A平移以实现对焦效果。在另一些实施例中,也可以将第三线圈154固定于壳体110,使第三线圈154沿镜筒的周向环绕镜筒,另外将第三磁石152固定于镜头120。除了使第三线圈154环绕镜筒外,也可参考第一驱动件133关于反射件132的设置方式,如在一些实施例中,第三驱动件150包括两个第三磁石152和两个第三线圈154,其中一个第三线圈154和一个第三磁石152设于镜头120在第二方向B的一侧,另一个第三线圈154和另一个第三磁石152设于镜头120在第二方向B的相背的另一侧,两个第三磁石152分别固定于镜头120,两个第三线圈154分别固定于壳体110,设于镜头120同一侧的第三线圈154和第三磁石152相互配合。
进一步地,在一些实施例中,在一组对应的第三磁石152和第三线圈154中,第三磁石152的南北极方向垂直或近乎垂直于第三线圈154的中心轴。另外,在一些实施例中,在每组对应的第三磁石152和第三线圈154中,第三线圈154在轴向上与第三磁石152存在间隔,以防止两者在相对移动时发生干扰。除了设置相互独立操控的第二驱动件140和第三驱动件150,以分别控制镜头120沿平行第二方向B和第一方向A移动外,也可将驱动结构进一步简化。在一些实施例中,壳体110设置第二线圈144和第三线圈154,而镜头120设置第四磁石,第二线圈144和第三线圈154通电后所产生的电场均能够作用第四磁石。当第二线圈144作用第四磁石时,第四磁石能够带动镜头120在第二方向B发生移动;当第三线圈154作用第四磁石时,第四磁石能够带动镜头120在第一方向A发生移动。
在一些实施例中,反射件132与壳体110的连接方式可以为滑动连接、弹性连接等常见的可动连接方式,使得反射件132能够相对壳体110移动。例如在一些实施例中,壳体110开设有沿第一方向A延伸的滑轨,反射件132卡设于滑轨,滑轨能够对反射件132的移动实现导向,使得反射件132在第一驱动件133的作用下能够沿滑轨滑动,即反射件132能够相对滑轨在第一方向A移动。或者在一些实施例中,反射件132与壳体110之间仅通过弹片连接。且镜头120与壳体110之间的可动连接方式也可参考上述反射件132与壳体110的连接方式。需要注意的是,摄像组件10中的可移动结构(如反射件132和镜头120)与壳体110之间的连接方式可以有多种设计,常见的可动连接方式均应视为在本申请的记载范围之内,此处不加以穷举。
重新参考图3,本申请的实施例还提供了一种摄像模组20,摄像模组20包括图像传感器210及上述任意一个实施例中的摄像组件10,图像传感器210设置于摄像组件10的像侧以接收经摄像组件10会聚的光线。图像传感器210可以为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)。在一些实施例中,图像传感器210可设置于壳体110的容置腔112内。在另一些实施例中,图像传感器210设置于镜头120的像侧且设置于壳体110外部,镜头120与图像传感器210之间的壳体110区域开设有出光孔,经镜头120调节的光线从出光孔由壳体110出射至图像传感器210。在一些实施例中,镜头120与图像传感器210之间还设置有红外滤光片220以滤除红外光。除了上述对焦设计的实施例外,在一些实施例中,镜头120也可相对图像传感器210固定设置,从而构成定焦摄像模组。
上述摄像模组20中,设于镜头120物侧的反射件132在第一驱动件133的驱动下,能够沿平行镜头120的光轴122的方向移动,以实现沿该光轴122方向的防抖效果。相较于旋转式的光学防抖结构而言,上述摄像模组20仅需在反射件132沿平行镜头120光轴122的方向保留移动空间以允许反射件132移动即可,而无需在反射件132的入光方向保留运动空间。因此在摄像模组20应用至智能手机、平板电脑等电子设备30中时,设备内部无需在摄像模组20的入光方向额外预留运动空间,从而有利于减小设备的厚度,以促进设备的小型化设计。另外,由于反射件132采用移动式的光学防抖设计,在移动反射件132以补偿抖动距离后,来自目标区域各处的光线能够以未抖动前的原始路径入射至镜头120,从而使入射光束的防抖调节前与防抖调节后的路径最大程度重合,进而提高防抖过程中的成像一致性,保持***的分辨率,即能够保持较高的防抖补偿精度。而对于采用旋转式的光学防抖的结构而言,反射结构在转动相应角度后,所反射的光线到达镜头120时的偏转角度将为上述转动角度的两倍,从而入射光束在防抖调节前与防抖调节后入射至镜头120的路径存在较大偏差,导致***的分辨率下降。
参考图5和图6,本申请的实施例还提供了一种应用上述摄像模组20的电子设备30,电子设备30包括固定件310,摄像模组20安装于固定件310。电子设备30可以为但不限于智能手机、智能手表、电子书阅读器、车载摄像设备、监控设备、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal DigitalAssistant,个人数字助理)、无人机等。在一些实施例中,当电子设备30为智能手机时,电子设备30的固定件310可以为中框。通过采用上述摄像模组20,电子设备30在拥有光学防抖性能的同时,还有利于进一步减小设备于摄像组件10的入光方向的厚度,有助于使电子设备30实现超薄化设计。另外相较于一般的光学防抖设计拥有更高的防抖补偿精度。
特别地,当摄像模组20中的镜头120和反射件132能够在相互垂直的方向移动以实现防抖时,应用该摄像模组20的电子设备30在实现光学防抖的过程中能够防止成像画面发生旋转的问题,从而提高成像清晰度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种摄像组件,具有相互垂直的第一方向、第二方向及第三方向,其特征在于,包括:
壳体;
镜头,设于所述壳体且具有光轴,所述镜头用于会聚入射光线,所述镜头的光轴平行于所述第一方向;及
光路折转元件,包括设于所述壳体的反射件和第一驱动件,所述反射件设于所述镜头的物侧,所述反射件能够将沿平行所述第三方向入射的光线反射至所述镜头,所述第一驱动件能够驱动所述反射件于所述第一方向发生移动。
2.根据权利要求1所述的摄像组件,其特征在于,还包括设于所述壳体的镜组驱动件,所述镜组驱动件能够驱动所述镜头于所述第一方向及/或所述第二方向发生移动。
3.根据权利要求2所述的摄像组件,其特征在于,所述镜组驱动件包括第二磁石及第二线圈,所述第二磁石和所述第二线圈中的一者设于所述镜头,另一者设于所述壳体,所述第二线圈在通电时能够产生磁场与所述第二磁石作用,以驱动所述镜头于所述第二方向发生移动。
4.根据权利要求3所述的摄像组件,其特征在于,所述第二线圈和所作用的所述第二磁石于所述第一方向间隔设置,所述第二线圈的中心轴朝向所作用的所述第二磁石。
5.根据权利要求2至4任意一项所述的摄像组件,其特征在于,所述镜组驱动件包括第三磁石及第三线圈,所述第三磁石和所述第三线圈中的一者设于所述镜头,另一者设于所述壳体,所述第三线圈在通电时能够产生磁场与所述第三磁石作用,以驱动所述镜头于所述第一方向发生移动。
6.根据权利要求1所述的摄像组件,其特征在于,所述第一驱动件包括第一磁石和第一线圈,所述第一磁石和所述第一线圈中的一者设于所述反射件,另一者设于所述壳体,所述第一线圈在通电时能够产生磁场与所述第一磁石作用,以驱动所述反射件于所述第一方向发生移动。
7.根据权利要求6所述的摄像组件,其特征在于,所述反射件于所述第二方向的相背两侧分别连接至少一个所述第一磁石,所述反射件于所述第二方向的相背两侧所朝向的所述壳体的区域分别对应设有第一线圈,所述第一线圈的中心轴朝向位于所述反射件同一侧的所述第一磁石,位于所述反射件同一侧的所述第一线圈和所述第一磁石能够相互配合,以对所述反射件施加沿平行所述第一方向的作用力。
8.根据权利要求1所述的摄像组件,其特征在于,所述反射件为三棱镜或板状反射镜。
9.一种摄像模组,其特征在于,包括图像传感器及权利要求1-8任意一项所述的摄像组件,所述图像传感器设置于所述摄像组件的像侧。
10.一种电子设备,其特征在于,包括固定件及权利要求9所述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述固定件。
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