CN112532815B - 潜望式摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及潜望式摄像模组，其包括安装于第一基座的第一反射元件、安装于第二基板的光学镜头、安装于第三基板的第二反射元件和安装于第四基板的感光芯片。第一反射元件用于反射入射光使其纵向转折。光学镜头接收纵向转折后反射光并输出可成像光束。第二反射元件为第二棱镜，其适于使所述可成像光束横向转折至少一次，其反射面位于所述第二棱镜的侧面。感光芯片适于接收经所述第二反射元件横向转折后的可成像光束。本申请还提供了相应的电子设备。本申请可以减小潜望式摄像模组的长度；并且适于大规模量产，且有助于提升生产效率和生产良率的提升。

Description

潜望式摄像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及摄像模组技术领域，具体地说，本发明涉及潜望式摄像模组的解决方案以及相应的电子设备。

背景技术

随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。为了满足越来越广泛的市场需求，高像素、大芯片、小尺寸、大光圈是现有摄像模组不可逆转的发展趋势。

当前，人们对于便携式电子设备(比如平板电脑、智能手机等等)的摄像功能需求仍在快速增加，电子设备所配置的摄像模组逐渐实现了背景虚化、夜间拍摄、双摄变焦等诸多功能。其中，由于潜望式摄像模组的应用，双摄变焦的能力正在逐渐增加，例如其光学变焦能力已经由2倍变焦提升至3倍变焦甚至是5倍变焦。可以说潜望式摄像模组极大地改变了人们对便携式电子设备(例如智能手机)摄影能力的认知，具有广阔的市场前景。

然而，现有的潜望式摄像模组存在体积大、结构复杂等问题。在便携式电子设备(例如智能手机)内部，可谓寸土寸金。如果潜望式摄像模组据较大空间，则电池、主板等其他配件的尺寸将被牺牲，不利于提升手机的综合价值。因此，人们期待潜望式摄像模组的体积缩小，结构更加紧凑。

另一方面，潜望式摄像模组的特长主要是远摄，即清楚地拍摄远处的画面。这导致潜望式摄像模组往往需要配备具有较大焦距的光学镜头。在光学理论的限制下，基于大焦距的光学镜头所构建的光路需要具有足够的长度，这成为缩小手机潜望式摄像模组尺寸的难点之一。

再者，当前的消费电子市场需求量巨大，且产品更新换代极快。因此，人们还期待用于便携式电子设备(例如智能手机)的摄像模组的设计方案适于大规模量产，且有助于提升生产效率和生产良率。而潜望式摄像模组(尤其长焦潜望式摄像模组)的组成模块多、结构复杂，其对组装的要求较高，其组装难度较大，因此在设计潜望式模组时，在实现所需的各项功能以及满足其成像品质要求的同时，还需要考虑到其结构是否便于组装，以便在大规模量产中提升生产效率和生产良率。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种可以减小潜望式摄像模组所占用体积的解决方案。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种潜望式摄像模组，其包括：第一反射元件，其用于反射入射光使其纵向转折，所述第一反射元件安装于第一基座；光学镜头，其用于接收所述第一反射元件所反射的光，并向像方输出可成像光束，所述光学镜头安装于第二基板；第二反射元件，其包括至少一个第二反射面，所述至少一个第二反射面适于使所述可成像光束横向转折至少一次，所述第二反射元件为第二棱镜且所述第二反射面位于所述第二棱镜的侧面，所述第二棱镜安装于第三基板，其中所述第二基板和所述第三基板的表面均垂直于所述入射光的入射方向；以及感光芯片，其适于接收经所述第二反射元件横向转折后的所述可成像光束，所述感光芯片粘贴于第四基板，所述第四基板的表面平行于所述入射光的入射方向。

其中，所述第二棱镜的底面承靠于所述第三基板，所述第二棱镜与所述第三基板通过粘贴或嵌合的方式固定在一起。

其中，所述第二棱镜为三棱镜，且所述第二反射元件的所有光学面均位于所述三棱镜的侧面，其中所述光学面包括反射面、入射面和出射面，所述反射面包括所述第二反射面。

其中，所述第二棱镜的横向剖面呈平行四边形，所述第二棱镜的两个互相平行的侧面构成两个所述第二反射面，所述第二反射元件的所有光学面均位于所述第二棱镜的侧面，其中所述光学面包括反射面、入射面和出射面，所述反射面包括所述第二反射面。

其中，所述第二反射元件包括多组所述第二反射面，每组具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行，并且相邻的任意两组所述第二反射面呈“V”形或倒“V”形布置，所述第二棱镜的横向剖面形状是由多个“V”形或倒“V”形拼接而成的形状。

其中，所述第二反射元件包括至少两个第二反射面，所述第二反射面为45度反射面；所述第一反射元件具有第一反射面，所述第一反射面为45度反射面。

其中，所述潜望式摄像模组还包括第一壳体，所述第一壳体安装于第一基座并罩住所述第一反射元件。

其中，所述潜望式摄像模组还包括第二壳体，所述第二壳体安装于第二基板并罩住所述光学镜头。

其中，所述潜望式摄像模组还包括第三壳体，所述第三壳体安装于第三基板并罩住所述第二反射元件。

其中，所述潜望式摄像模组还包括筒形支架，所述筒形支架具有轴线、第一开口端和第二开口端，所述轴线垂直于所述第四基板的表面，所述第四基板安装于所述第一开口端，所述第二开口端布置在正对所述第二反射元件的出射面的位置。

其中，所述第一开口端和所述第二开口端均具有矩形轮廓。

其中，所述第二棱镜的出射面和所述第二开口端具有互相适配的第一插接结构，所述第二棱镜通过所述第一插接结构与所述筒形支架嵌合。

其中，所述第一插接结构的连接处具有胶材，以对所述第二棱镜与所述筒形支架的嵌合进行补强。

其中，所述第二基板和所述第三基板是共用的同一基板。

其中，所述第一基座、所述第二基板、所述第三基板以及所述筒形支架的底面均安装于同一补强板。

其中，所述第一反射元件为第一棱镜，所述第一棱镜为三棱镜，所述三棱镜的斜面为反射面，所述三棱镜的两个互相垂直的侧面分别作为所述第一反射元件的入射面和出射面。

其中，所述第一基座包括基座本体和安装在所述基座本体内的第一楔形支撑体，所述第一棱镜的斜面安装并承靠于所述第一楔形支撑体的斜面。

其中，所述第一基座还包括驱动模块，所述驱动模块适于驱动所述第一楔形支撑体相对于所述基座本体移动。

其中，所述光学镜头包括镜筒和安装在所述镜筒内的至少三个透镜；所述第二基板的表面具有定位柱，所述镜筒通过所述定位柱安装于所述第二基板。

其中，所述镜筒的外轮廓呈矩形；所述镜筒的后端和所述第二棱镜的入射面具有相互适配的第二插接结构，所述第二棱镜通过所述第二插接结构与所述镜筒嵌合。

其中，所述第二插接结构的连接处具有胶材，以对所述第二棱镜与所述镜筒的嵌合进行补强。

其中，所述第三基板包括基板本体和第二楔形支撑体，所述第二棱镜的斜面安装并承靠于所述第二楔形支撑体的斜面，所述第二楔形支撑体可在驱动模块的驱动下相对于所述基座本体移动。

其中，所述光学镜头具有大于等于15mm的有效焦距或者具有小于等于25度的视场角。

其中，所述光学镜头具有大于等于18mm的有效焦距或者具有小于等于20度的视场角。

其中，所述光学镜头具有大于等于25mm的有效焦距或者具有小于等于15度的视场角。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电子设备，其包括：前述任一潜望式摄像模组，其中，所述第一反射元件的入射光的入射方向与所述电子设备的厚度方向一致。

与现有技术相比，本申请具有下列至少一个技术效果：

1.本申请可以缩小潜望式摄像模组的体积(尤其是可以减小潜望式摄像模组的长度)，使潜望式摄像模组的结构更加紧凑。

2.本申请可以更好地适配具有较大焦距的光学镜头。

3.本申请的潜望式摄像模组适于大规模量产，且有助于提升生产效率和生产良率的提升。

4.本申请的潜望式摄像模组可以降低因光束穿越不同介质而导致的损耗，从而确保感光芯片具有足够的受光量，进而提升成像品质。

附图说明

图1示出了本申请一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图2示出了一个比较例的潜望摄像模组的光路原理示意图；

图3示出了一个第二反射元件30的内部光路示意图；

图4示出了本申请另一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图；

图5示出了本申请另一个实施例中的横向剖面呈倒“V”形的棱镜的内部光路示意图；

图6示出了本申请一个实施例的潜望式摄像模组的立体分解示意图；

图7示出了本申请另一个实施例的潜望式摄像模组的立体分解示意图；

图8示出了本申请另一个实施例中的光学镜头20与第二基板120的连接关系的剖面示意图；

图9示出了本申请又一个实施例中的潜望式摄像模组的立体分解示意图；

图10示出了本申请再一个实施例中的潜望式摄像模组的立体分解示意图；

图11示出了本申请一个实施例中的第二反射元件30和筒形支架150的连接关系示意图；

图12示出了本申请一个实施例中的第二反射元件30和光学镜头20的连接关系示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1示出了本申请一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图1，本实施例中，潜望式摄像模组包括沿光路依次布置的第一反射元件10、光学镜头20、第二反射元件30以及感光芯片40。其中，所述第一反射元件10用于反射入射光，使其纵向转折90度(需注意，本实施例中，转折的角度允许一定的公差存在，即如果光束转折的角度在公差范围内，可视为转折90度)。所述光学镜头20用于接收所述第一反射元件10所反射的光，并向像方输出可成像光束。所述第二反射元件30包括两个反射面，所述两个反射面适于使所述可成像光束横向转折两次。所述感光芯片40适于接收经所述第二反射元件30横向转折后的可成像光束。需注意，为更加清楚地显示光路，图1中省略了模组外壳、驱动器、支架、IR滤色片、各光学元件之间的连接结构、线路板组件等结构，应当理解，这些图1中被省略的结构可以是所述潜望式摄像模组的一部分。本实施例中，纵向是指第一反射元件的入射光的入射方向，即整个潜望式摄像模组的入射光的入射方向，横向则是指与纵向垂直的方向。

下面对本实施例的潜望式摄像模组的成像光路做更详细地介绍。

首先，入射光经过第一反射元件10的第一反射面反射，纵向转折90度到达光学镜头。其中，光学镜头20内部可以包含至少三个透镜。接着，光束经过光学镜头20到达第二反射元件30并被其第一个第二反射面反射，该光束横向转折大约90度到达第二反射元件30的另一第二反射面，然后，该光束再横向转折约90度，最终到达感光芯片40。本实施例中的第一反射元件10、第二反射元件30可以均为棱镜，在其他实施例中，第一反射元件10、第二反射元件30可以均是反射镜，或者第一反射元件10、第二反射元件30可以是反射镜和棱镜的组合。棱镜的反射面可以基于全反射原理实现，反射镜的反射面可以基于镜面反射原理实现。本实施例中，第一反射面、第二反射面均可以是45度反射面。需要注意，考虑到制造和组装公差，第一反射面、第二反射面的布置角度并不要求绝对等于45度，只要角度在公差范围内，均可视为45度反射面。更具体地，45度反射面可以理解为与入射光呈约45度角的反射面。本申请中，偏差值在5度以内，可视为正常公差。例如两者夹角为40-50度时，可视为两者呈45度角；两者夹角在±5度范围内，可视为两者平行；两者夹角为85-95度时，可视为两者垂直。进一步地，本实施例中，所述第一反射元件10为三棱镜，所述三棱镜的斜面为第一反射面11，所述三棱镜的两个互相垂直的侧面分别作为所述第一反射元件的入射面12和出射面13。

本实施例的潜望式摄像模组为长焦潜望模组。长焦潜望模组可以具有大于等于15mm的有效焦距，或者其可以具有小于等于25度的视场角。通常来说，较长的焦距就必须有较长的后焦距(镜头最后一个镜片表面距离感光芯片的距离)，因为感光芯片只有在焦距附近处，成像才会清晰。如果采用常规潜望模组的设计(棱镜—镜头—感光芯片三者在一条直线上)，那具有大于等于15mm有效焦距的潜望摄像模组总体长度将会非常大(例如20mm以上，甚至25mm以上)，这将会占据很大的手机内部空间，这是不希望的。所以本实施例为了缩小长焦潜望模组的总体长度，在镜头后方设置一个反射元件，将光线再一次进行转折。进一步地，图3示出了一个第二反射元件30的内部光路示意图。如图1和图3所示，本实施例中，在光学镜头后方设置了一个第二反射元件30，第二反射元件30为棱镜，该棱镜设置两个第二反射面31、32(可以基于全反射原理实现)，且两个第二反射面31、32基本平行，光从入射面33入射，在第二反射元件30中先经历了一次约90度的横向转折A，然后再进行一次约90度的横向转折B，从而恢复光束入射第二反射元件30时的方向，最后从出射面34出射。这种设计可以将潜望模组总体长度缩小，所缩小的长度约为横向转折A的长度。进一步地，本实施例中，进入所述第一反射元件10的所述入射光的入射方向平行于所述感光芯片40的感光面。所述第一反射元件10的入射光的入射方向即整个潜望式摄像模组的入射光的入射方向，即搭载该潜望式摄像模组的电子设备(例如智能手机)的厚度方向。本实施例中，感光芯片40的表面平行于所述电子设备的厚度方向，可以避免贴附感光芯片的线路板、滤色片以及相关支架等占据电子设备的厚度方向上的空间，有助于控制或减小电子设备的厚度。

更具体地，图2示出了一个比较例的潜望摄像模组的光路原理示意图。该比较例采用的是当前用于手机的潜望摄像模组的典型结构。参考图2，该比较例中，各光学元件基本呈直线排布。即，入射光进入第一反射元件后纵向转折90度，然后经过光学镜头，再沿直线入射至感光芯片。然而，对于高倍长焦模组(有时也称为远摄模组)来说，它往往需要配备具有较大焦距的光学镜头，为了清晰成像，感光芯片需要设置在焦点附近的位置处，这就导致采用传统结构的潜望摄像模组中，感光芯片不得不布置到距离镜头后端面较远的位置，从而使得潜望摄像模组的长度较长，不利于缩小摄像模组所占用的电子设备内部空间。而本申请的图1所示的实施例中，通过在摄像模组的后焦区段设置第二反射元件，将经过光学镜头的可成像光束折叠，从而使得感光芯片可以布置在更加靠近光学镜头的位置处，进而使摄像模组的结构紧凑，帮助减小摄像模组所占用的体积。

进一步地，仍然参考图1，在本申请的一个实施例中，所述第二反射元件30为棱镜，并且所述棱镜的横向剖面呈平行四边形，所述棱镜的两个互相平行的侧面构成两个所述第二反射面31、32。由于棱镜的折射率为n通常大于1，因此假设光在第二反射元件30中经过了长度为L的距离，在光学角度上，可视为光经过了长度为nL的路程(即光在棱镜中的光程))，所以在光学镜头后面设置棱镜作为第二反射元件30，可以让总体光路缩小(nL-L)的长度。从这个角度来说，也可以使得感光芯片设置在更加靠近光学镜头后端面的位置处，进而使摄像模组的结构紧凑，帮助减小摄像模组所占用的体积。

进一步地，仍然参考图1，在本申请的一个实施例中，采用了横向剖面呈平行四边形的棱镜作为第二反射元件30，并且所述棱镜的两个端面分别构成所述第二反射元件30的入射面33和出射面34。这种设计有助于减少因光束穿越不同介质而导致的损耗。具体来说，现有技术中，通常采用三棱镜或者反射镜来实现反射面。其中三棱镜的形状可以参考图1中的第一反射元件10。三棱镜的斜面通常为反射面，两个互相垂直的侧面可以分别作为入射面和出射面。如果想让光线在光学镜头后方至少转折两次，那么常规的做法会在镜头后方设置两个三棱镜。而本实施例中，采用了横向剖面呈平行四边形的棱镜作为第二反射元件30，其体积小于两个三棱镜的体积。进一步地，对于用两个三棱镜来实现两个第二反射面的方案，其光的历程将是棱镜-空气-棱镜，这样光难免会在棱镜与空气的界面上发生损失，对于进光量本来就不足的长焦潜望模组来说，这种损失可能是难以承受的。而本实施例中，将两个第二反射面31、32集成在一个单体反射元件上，即集成在一个横向剖面呈平行四边形的棱镜上。这样既减少了第二反射元件的数量，降低了组装难度，又避免了多个反射元件带来的体积增加。更进一步地，相对于两个三棱镜的方案，本实施例可以减少多余的一个入射面和一个出射面，光只在一个同一个棱镜中传输，这样可减少棱镜-空气-棱镜这种历程下光线的损失，从而确保感光芯片能够接收到足够的进光量，从而提升成像品质。当然，图1的这种设计并不是唯一的，在另一些实施例中，第二反射元件30可以被替换成分离的两个反射镜。此时光被镜面反射，光从镜头射出后的历程是镜面-空气-镜面-空气，由于光不需要穿过较厚的棱镜，这种设计也可以在一定程度上减小光的损失。

进一步地，图6示出了本申请一个实施例的潜望式摄像模组的立体分解示意图。本实施例的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图参考图1。图6在图1示出的部件的基础上增加了一系列结构件。参考图6，本实施例中，潜望式摄像模组包括沿光路依次布置的第一反射元件10、光学镜头20、第二反射元件30以及感光芯片40。本实施例中，第一反射元件10安装于第一基座110，光学镜头20安装于第二基板120，第二反射元件30为第二棱镜且所述第二反射面位于所述第二棱镜的侧面，所述第二棱镜安装于第三基板130，其中所述第二基板120和所述第三基板130的表面均垂直于所述入射光(指入射整个潜望式摄像模组的第一个光学元件---第一反射元件10的入射光)的入射方向。所述感光芯片40粘贴于第四基板140，所述第四基板140的表面平行于所述入射光(同上，不再赘述)的入射方向。本实施例中，所述第二棱镜的两个互相平行的侧面构成两个所述第二反射面，所述第二反射元件的所有光学面均位于所述第二棱镜的侧面，其中所述光学面包括反射面(反射面包括所述第二反射面)、入射面和出射面。所述第二棱镜的底面为一呈平行四边形的平面，该平面可以作为一个稳定可靠的承靠面。第二棱镜的底面可以承靠并粘结在第二基板的表面。本实施例中，由于采用了横向剖面为平行四边形的第二棱镜，该第二棱镜可以同时提供两个反射面，从而避免了光学元件数目过大，在实现光路折叠的同时，避免组装工艺过于复杂。并且，由于第二棱镜的底面可以提供稳定可靠的承靠面，因此本实施例的摄像模组还具有可靠性高的优势，并且易于组装。因此，本实施例的摄像模组的结构有助于提高生产良率和生产效率。需注意，除了粘合外，第二棱镜还可以以其它方式安装于第三基板130。例如在另一个实施例中，第二棱镜可以与第三基板130卡合，此时，第二棱镜的底面仍可以作为承靠面，以便提升组装结构的可靠性并降低组装难度。再例如，在又一个实施例中，第二棱镜还可以通过中间结构件与第三基板组装，该中间结构件可以用于对第二棱镜的驱动，从而实现光学防抖功能。

进一步地，仍然参考图6，本申请的一个实施例中，所述潜望式摄像模组还可以包括第一壳体210、第二壳体220、第三壳体230和筒形支架150。所述第一壳体210安装于第一基座110并罩住所述第一反射元件10。第一壳体210的顶面可以具有光窗211，以便入射光的入射。所述第二壳体220安装于第二基板120并罩住所述光学镜头20。所述第三壳体230安装于第三基板130并罩住所述第二反射元件30。第三壳体230的形状可以与第二反射元件30的形状适配，例如当第二反射元件30为横向剖面为平行四边形的棱镜时，第三壳体230的横向剖面也可以为平行四边形。进一步地，本实施例中，所述筒形支架150具有轴线、第一开口端和第二开口端，所述轴线垂直于所述第四基板140的表面，所述第四基板140(感光芯片可以贴附在所述第四基板的表面)安装于所述第一开口端，所述第二开口端则布置在正对所述第二反射元件30的出射面的位置。

进一步地，图4示出了本申请另一个实施例中的潜望式摄像模组的光路与光学元件的立体示意图。参考图4，本实施例中，第二反射元件30采用了异形棱镜，该棱镜具有两组第二反射面，其中每组具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行。并且，两组第二反射面呈倒“V”形布置。所述第二反射面均由所述棱镜的侧面构成，所述棱镜的两个端面则分别构成所述第二反射元件30的入射面33和出射面34。更具体地，参考图4，两个第二反射元件31、32构成第一组，另两个第二反射元件35、36构成第二组，第一组合第二组共同构成倒“V”形。进一步地，本实施例中，构成第二反射元件30的棱镜的横向剖面呈倒“V”形。图5示出了本申请另一个实施例中的横向剖面呈倒“V”形的棱镜的内部光路示意图。参考图4和图5，本实施例中，光经过并被第一反射元件10上的反射面11反射，转折90度到达光学镜头20(其内部包含至少三个透镜)，然后经过光学镜头20到达第二反射元件30并被第二反射面31反射，光横向转折90度到达第二个第二反射面32，再横向转折90度到达第三个第二反射面35，再转折90度到达第四个第二反射面36，最后再横向转折90度，最终到达感光芯片。本实施例中的第一反射元件10、第二反射元件30均为棱镜。但需要理解，在本申请的其他实施例中，第一反射元件10、第二反射元件30也可以均是反射镜，或者是反射镜和棱镜的组合。进一步地，本实施例中，进入所述第一反射元件10的所述入射光的入射方向平行于所述感光芯片40的感光面。

进一步地，参考图5，光在通过光学镜头后成为可成像光束，该可成像光束入射至第二反射元件30后，经历了四次横向转折A、B、C、D，其中转折A和C的长度为缩小长焦潜望模组总体长度作出了贡献，即长焦潜望模组总体长度可以缩小的的长度接近转折A和转折C的长度之和。因此，本实施例的方案可以显著地缩小潜望模组的总长，从而使模组结构紧凑。并且，本实施例中将四个第二反射面31、32、35、36集成在同一个第二反射元件30上，这样既减少了反射元件的数量，降低组装难度，又避免了多个反射元件带来的体积增加。更进一步的，本实施例方案还可以减少多余的入射面和出射面，进而减少棱镜-空气-棱镜这种历程下光线的损失。

进一步地，仍然参考图4，在本申请的一个实施例中，第二反射元件可以是轴对称形状。这样光在第二反射元件30中经历的两次横向转折A、C的光程尽可能的相等，这使得从第二反射元件30出射的光可以尽可能的与入射至第二反射元件的光向重合，以便第一反射元件10的出射面13的中心、光学镜头20的中心、第二反射元件30的入射面33的中心、第二反射元件30的出射面34的中心与感光芯片40的成像面的中心尽可能的保持在同一条直线上，即增加所有部件的同心度。通过增加所有部件的同心度，可以有助于提升成像质量。当然，本申请的其它实施例中，也可以不要求上述元件的中心在同一条直线上，这样可以降低组装精度的要求，这可以适用于对成像质量要求不高的长焦潜望摄像模组。

进一步地，仍然参考图4，本实施例提供的具有倒“V”形棱镜的长焦潜望模组可以具有大于等于18mm的有效焦距，或者其可以具有小于等于20度的视场角。优选地，该长焦潜望模组可以具有大于等于25mm的有效焦距，或者其可以具有小于等于15度的视场角。需注意，作为比较，一般的基于直线型设计(如图3所示)的常规潜望摄像模组，具有大于等于18mm有效焦距的潜望摄像模组总体长度将会非常大(例如25mm以上，甚至30mm以上)。图4所示的方案中，潜望摄像模组的总体长度可以被显著降低。

进一步地，基于图4的第二反射元件30的设计，还可以推出一系列变形的实施例。在图4的实施例中，作为第二反射元件30的异形棱镜具有两组共四个第二反射面，而在其他变形的实施例中，作为第二反射元件30的异形棱镜可以具有更多组的第二反射面。这些第二反射面可以以图4所示的两组反射面作为基本单元进行循环地排列。即该异形棱镜的横向剖面可以是由多个“V”形或倒“V”形拼接而成的形状(例如“W”形或倒“W”形)。换句话说，在变形的实施例中，所述第二反射元件30可以包括多组所述第二反射面，其中每组均具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行，并且相邻的任意两组所述第二反射面呈“V”形或倒“V”形布置。所述第二反射元件为单个棱镜，所述棱镜的侧面构成所述第二反射面，所述棱镜的两个端面分别构成所述第二反射元件的入射面和出射面。所述棱镜的横向剖面呈“V”形或倒“V”形，或者呈现由多个“V”形和/或多个倒“V”形拼接而成的形状。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述潜望式摄像模组可以在图4的基础上增加一系列用于组装的结构件。这些结构件可以与图6所示的结构件类似。即，本实施中，潜望式摄像模组可以还包括第一基座、第二基板、第三基板、第四基板、第一壳体、第二壳体、第三壳体和筒形支架。其中，第三基板、第三壳体的形状可以与本实施例的异形棱镜的形状适配，其余结构件的形状和位置关系参考图6及前文中相应的文字描述，此处不再赘述。

需要注意，前文中实施例中，第二反射元件30均具有两个或两个以上的第二反射面的棱镜，但本申请的第二反射元件30并不限于此。例如，在另一个实施例中，第二反射元件30可以是三棱镜。图7示出了本申请另一个实施例的潜望式摄像模组的立体分解示意图。参考图7，本实施例中，第二反射元件30为仅具有一个第二反射面的三棱镜。具体来说，该三棱镜具有一个入射面，一个出射面和一个第二反射面，其中第二反射面为三棱镜的斜面。本实施例中，第二反射元件30的所有光学面均位于所述三棱镜的侧面(其中所述光学面包括反射面、入射面和出射面)。本实施例中，光路在第二反射元件30中仅横向转折一次，但仍可以在一定程度上起到折叠光路，减少摄像模组长度的作用。并且，由于本实施例中，第二反射元件30的形状简单，工艺成熟，有助于提高生产效率并提升良率。并且，相对于其它复杂形状，三棱镜还更加易于在入射面和/或出射面加工插接结构，从而有助于进一步地提升组装效率，以及提升摄像模组的结构稳定性和可靠性。三棱镜还有利于与驱动器结合，从而实现光学防抖功能。

进一步地，仍然参考图7，在本申请的一个实施例中，所述第一反射元件10为第一棱镜，所述第一棱镜为三棱镜，所述三棱镜的斜面为反射面，所述三棱镜的两个互相垂直的侧面分别作为所述第一反射元件10的入射面和出射面。所述第一基座110包括基座本体111和安装在所述基座本体111内的第一楔形支撑体112，所述第一棱镜的斜面安装并承靠于所述第一楔形支撑体112的斜面。所述第一基座110还可以包括驱动模块，所述驱动模块适于驱动所述第一楔形支撑体相对于所述基座本体移动。该驱动模块可以包括第一驱动器和第二驱动器，第一驱动器和第二驱动器的驱动方向可以是正交的。这样可以为第一反射元件提供更多的移动自由度，从而更好地实现光学防抖等功能。

进一步地，仍然参考图7，在本申请的一个实施例中，光学镜头20包括镜筒和安装在所述镜筒内的至少三个透镜。第二基板120的表面具有定位柱，所述镜筒的底部可以具有相应的定位孔，镜筒通过所述定位孔和所述定位柱的卡合安装于所述第二基板120。进一步地，第二基板120与镜筒的卡合还可以通过胶水来补强。

进一步地，图8示出了本申请另一个实施例中的光学镜头20与第二基板120的连接关系的剖面示意图。参考图8，本实施例中，光学镜头20包括镜筒21和安装在所述镜筒内的至少三个透镜22(由于是剖面图，因此仅示出其中一个透镜)。第二基板120的表面具有定位孔121，所述镜筒21通过定位柱23与定位孔121的卡合安装于所述第二基板120。本实施中，镜筒21可以先安装在一定位结构件24中，该定位结构件24的底部具有定位柱23，该定位柱23与所述第二基板120的定位孔121卡合。进一步地，第二基板120与定位结构件24的卡合还可以通过胶水来补强。本实施例中，由于镜筒21既不需要直接成型出定位结构，也不需要再镜筒上加工出定位结构，因此镜筒的制作工艺可以简化，有助于提升良率。

进一步地，图9示出了本申请又一个实施例中的潜望式摄像模组的立体分解示意图。参考图9，本实施例中，所述第一基座110、所述第二基板120、所述第三基板130以及所述筒形支架150的底面均安装于同一补强板190。本实施例的其它部件和结构与图7的实施例一致，不再赘述。本实施例中，通过增加补强板190，可以增加长焦潜望式摄像模组的结构强度和底面平整度，从而提升成像品质，提高生产良率。

进一步地，图10示出了本申请再一个实施例中的潜望式摄像模组的立体分解示意图。参考图10，本实施例中，所述第二基板120和所述第三基板130(参考图7)是共用的同一基板180(参考图10)。进一步地，所述第二壳体220和第三壳体230(参考图7)也可以是共用的同一壳体290(参考图10)。这种设计可以增加镜头与第二棱镜安装的一致性，增加镜头与棱镜的同轴度，即两者的中心能够较好地对齐，减少了结构复杂程度，减低组装难度。

进一步地，图11示出了本申请一个实施例中的第二反射元件30和筒形支架150的连接关系示意图。参考图11，本实施例中，第二反射元件30(即第二棱镜)为三棱镜。筒形支架150具有轴线和第一开口端和第二开口端。所述第一开口端和所述第二开口端均具有矩形轮廓。所述第二棱镜的出射面和所述第二开口端具有互相适配的第一插接结构，所述第二棱镜通过所述第一插接结构与所述筒形支架150嵌合。具体来说，本实施例中，第二棱镜的出射面可以加工出一个用于插接的凸台30a，筒形支架150的第二开口端具有安装槽150a，所述凸台30a可以嵌入所述安装槽150a。换句话说，所述凸台30a和安装槽150a可以构成所述的互相适配的第一插接结构。所述第一插接结构的连接处可以具有胶材，以对所述第二棱镜与所述筒形支架150的嵌合进行补强。

进一步地，图12示出了本申请一个实施例中的第二反射元件30和光学镜头20的连接关系示意图。参考图12，本实施例中，光学镜头20包括镜筒21和安装在镜筒21中的至少三个透镜22(图12中未示出)。所述镜筒21的外轮廓可以呈矩形，所述镜筒21的后端(即光学镜头的出射端)和所述第二棱镜的入射面具有相互适配的第二插接结构，所述第二棱镜可以通过所述第二插接结构与所述镜筒21嵌合。具体来说，本实施例中，第二棱镜的入射面可以加工出一个用于插接的凸台30b，镜筒21的后端具有安装槽21b，所述凸台30b可以嵌入所述安装槽21b。换句话说，所述凸台30b和安装槽21b可以构成所述的互相适配的第二插接结构。所述第二插接结构的连接处还可以具有胶材，以对所述第二棱镜与所述镜筒21的嵌合进行补强。进一步地，本实施例中，镜筒21的前端(即光学镜头20的入射端)还可以形成孔径(通光孔)为圆形的光阑，以便更好地与圆形的透镜适配。本实施例中，可以先将光学镜头20与第二棱镜先组合，然后再将光学镜头20和第二棱镜的组合体安装于第二基板120和第三基板130(第二基板和第三基板可以是共用的同一基板180)，这样可以增加光学镜头与第二棱镜的同轴度，即光学镜头与第二棱镜的中心可以更好的对齐。

在其他实施例中，所述第二棱镜还可以通过预制的中间结构件来实现所述第二棱镜和筒形支架的嵌合，这种嵌合可以以胶水补强。所述第二棱镜还可以通过预制的中间结构件来实现所述第二棱镜和镜筒的嵌合，这种嵌合也可以以胶水补强。其中，中间结构件和第二棱镜可以分别成型，然后再嵌合或粘合，然后中间结构件再通过第一插接结构或第二插接结构与所述筒形支架或镜筒嵌合。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述第三基板可以包括基板本体和第二楔形支撑体，所述第二棱镜的斜面安装并承靠于所述第二楔形支撑体的斜面，所述第二楔形支撑体可在驱动模块的驱动下相对于所述基座本体移动，从而帮助潜望式摄像模组的光学防抖等功能。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述潜望式摄像模组还可以包括连接器和柔性连接带。连接器可以通过柔性连接带连接基体。该基体可以是第一基座、第二基板、第三基板或者第四基板。连接器可以只有一个，也可以具有多个。当具有多个连接器时，这些连接器可以分别通过不同的柔性连接待连接至不同基体。

需要注意，本申请中，棱镜的光学面的边缘区域通常是光学无效区，即光学面的边缘区域可以不通光，此时，为了节省体积或是其它目的，可以将棱镜的部分边缘区域切割(例如切割一个棱或多个棱)。例如，在本申请的一些实施例中，所述第一反射元件可以是三棱镜的变形，例如切割三棱镜的至少一个棱后的棱镜。为了便于描述，本文中把在边缘区域切割三棱镜的一个或多个棱而得到的棱镜仍视为三棱镜。类似地，当第二反射元件采用棱镜时，其边缘区域的棱也可以被切割。例如横向剖面为平行四边形的棱镜的一个或多个棱也可以被切割，为了便于描述，被切割后的棱镜仍视为横向剖面为平行四边形的棱镜。

进一步地，根据本申请的一个实施例，还提供了一种基于潜望式摄像模组的电子设备。该电子设备例如可以是智能手机或平板电脑。该电子设备可以包括前文任一实施例所述的潜望式摄像模组，其中，所述潜望式摄像模组的第一反射元件的入射光的入射方向与所述电子设备的厚度方向一致。本实施例可以有助于在具有较小厚度的电子设备中实现远摄功能(或高倍变焦功能)。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (24)

1.一种潜望式摄像模组，其特征在于，包括：

第一反射元件，其用于反射入射光使其纵向转折，所述第一反射元件安装于第一基座，所述纵向转折中，转折前的光轴与转折后的光轴均位于一纵向平面上；

光学镜头，其用于接收所述第一反射元件所反射的光，并向像方输出可成像光束，所述光学镜头安装于第二基板；

第二反射元件，其包括至少一个第二反射面，所述至少一个第二反射面适于使所述可成像光束横向转折至少一次，所述第二反射元件为第二棱镜且所述第二反射面位于所述第二棱镜的侧面，所述第二棱镜安装于第三基板，其中所述第二基板和所述第三基板的表面均垂直于所述入射光的入射方向，所述横向转折中，转折前的光轴与转折后的光轴均位于一横向平面上，并且所述横向平面垂直于所述纵向平面；以及

感光芯片，其适于接收经所述第二反射元件横向转折后的所述可成像光束，所述感光芯片粘贴于第四基板，所述第四基板的表面平行于所述入射光的入射方向；

其中，所述第二反射元件包括多组所述第二反射面，每组具有两个所述第二反射面且这两个所述第二反射面互相平行，并且相邻的任意两组所述第二反射面呈“V”形或倒“V”形布置；所述第二棱镜的横向剖面形状是“V”形或倒“V”形，或者由多个“V”形或倒“V”形拼接而成的形状。

2.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二棱镜的底面承靠于所述第三基板，所述第二棱镜与所述第三基板通过粘贴或嵌合的方式固定在一起。

3.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二棱镜的所有光学面均位于所述第二棱镜的侧面，其中所述光学面包括反射面、入射面和出射面，所述反射面包括多个所述第二反射面。

4.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二反射面为45度反射面；所述第一反射元件具有第一反射面，所述第一反射面为45度反射面。

5.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述潜望式摄像模组还包括第一壳体，所述第一壳体安装于第一基座并罩住所述第一反射元件。

6.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述潜望式摄像模组还包括第二壳体，所述第二壳体安装于第二基板并罩住所述光学镜头。

7.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述潜望式摄像模组还包括第三壳体，所述第三壳体安装于第三基板并罩住所述第二反射元件。

8.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述潜望式摄像模组还包括筒形支架，所述筒形支架具有轴线、第一开口端和第二开口端，所述轴线垂直于所述第四基板的表面，所述第四基板安装于所述第一开口端，所述第二开口端布置在正对所述第二反射元件的出射面的位置。

9.根据权利要求8所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一开口端和所述第二开口端均具有矩形轮廓。

10.根据权利要求8所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二棱镜的出射面和所述第二开口端具有互相适配的第一插接结构，所述第二棱镜通过所述第一插接结构与所述筒形支架嵌合。

11.根据权利要求10所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一插接结构的连接处具有胶材，以对所述第二棱镜与所述筒形支架的嵌合进行补强。

12.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二基板和所述第三基板是共用的同一基板。

13.根据权利要求8所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一基座、所述第二基板、所述第三基板以及所述筒形支架的底面均安装于同一补强板。

14.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一反射元件为第一棱镜，所述第一棱镜为三棱镜，所述三棱镜的斜面为反射面，所述三棱镜的两个互相垂直的侧面分别作为所述第一反射元件的入射面和出射面。

15.根据权利要求14所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一基座包括基座本体和安装在所述基座本体内的第一楔形支撑体，所述第一棱镜的斜面安装并承靠于所述第一楔形支撑体的斜面。

16.根据权利要求15所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第一基座还包括驱动模块，所述驱动模块适于驱动所述第一楔形支撑体相对于所述基座本体移动。

17.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头包括镜筒和安装在所述镜筒内的至少三个透镜；所述第二基板的表面具有定位柱，所述镜筒通过所述定位柱安装于所述第二基板。

18.根据权利要求17所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述镜筒的外轮廓呈矩形；所述镜筒的后端和所述第二棱镜的入射面具有相互适配的第二插接结构，所述第二棱镜通过所述第二插接结构与所述镜筒嵌合。

19.根据权利要求18所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第二插接结构的连接处具有胶材，以对所述第二棱镜与所述镜筒的嵌合进行补强。

20.根据权利要求3所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述第三基板包括基板本体和第二楔形支撑体，所述第二棱镜的斜面安装并承靠于所述第二楔形支撑体的斜面，所述第二楔形支撑体可在驱动模块的驱动下相对于所述基座本体移动。

21.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头具有大于等于15mm的有效焦距或者具有小于等于25度的视场角。

22.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头具有大于等于18mm的有效焦距或者具有小于等于20度的视场角。

23.根据权利要求1所述的潜望式摄像模组，其特征在于，所述光学镜头具有大于等于25mm的有效焦距或者具有小于等于15度的视场角。

24.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求1-23中任意一项所述的潜望式摄像模组，其中，所述第一反射元件的入射光的入射方向与所述电子设备的厚度方向一致。

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