CN113747001A - 电子设备及摄像头模组 - Google Patents

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CN113747001A CN202010460779.0A CN202010460779A CN113747001A CN 113747001 A CN113747001 A CN 113747001A CN 202010460779 A CN202010460779 A CN 202010460779A CN 113747001 A CN113747001 A CN 113747001A
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Abstract

本申请实施例提供一种电子设备及摄像头模组,其中,摄像头模组包括沿光轴的延伸方向依次设置的第一反射镜、镜组及图像传感器;摄像头模组还包括分别连接在第一反射镜和图像传感器上的第一驱动组件和第二驱动组件;第一驱动组件用于驱动第一反射镜分别绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转,第二驱动组件用于驱动图像传感器绕光轴旋转,这样,当摄像头模组的第一反射镜在绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转时,可通过第二驱动组件驱动该图像传感器绕光轴沿像旋的反方向上旋转一定角度,该角度与像旋角度一致,以抵消像旋角度,起到消旋的作用,使得光束在图像传感器上的成像不会发生旋转,同时也确保了图像的清晰度。

Description

电子设备及摄像头模组
技术领域
本申请实施例涉及终端设备技术领域,特别涉及一种电子设备及摄像头模组。
背景技术
随着用户对拍摄要求的不断提高,潜望式摄像头模组因其具有超远距离拍摄功能,在手机等终端设备上的应用愈发普遍。在摄像或者摄影过程中,由于用户手部发生抖动或者外界其他因素的影响会使终端设备及摄像头模组发生抖动,从而造成拍摄的图像不清晰,影响图像质量。
为了解决该问题,通常在潜望式摄像头模组的反射镜上连接驱动机构,通过驱动机构驱动反射镜绕垂直于地面的轴线转动以及平行于地面且垂直于光轴的方向转动,以抵消摄像头模组在垂直于地面以及平行于地面的方向上的抖动角度,从而起到防抖的作用。而摄像头模组的反射镜在绕双轴旋转防抖过程中,会使得成像绕光轴旋转抖动,即出现像旋问题。
相关技术中采用的电子消像旋法,是对绕光轴旋转后的图像进行边缘裁剪,以回正图像,但还是无法解决绕光轴旋转的成像模糊的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种电子设备及摄像头模组,能够解决相关技术中采用电子消旋法对摄像头模组的图像进行消旋后依然模糊以及其它潜在的问题。
本申请实施例提供一种摄像头模组,包括沿光轴的延伸方向依次设置的第一反射镜、镜组及图像传感器;
摄像头模组还包括分别连接在第一反射镜和图像传感器上的第一驱动组件和第二驱动组件;第一驱动组件用于驱动第一反射镜分别绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转,第二驱动组件用于驱动图像传感器绕光轴旋转;
其中,光轴为经第一反射镜反射后的入射光线的中心轴线,第一转动轴线为第一反射镜的竖直轴线,且第一转动轴线的延伸方向与摄像头模组的厚度方向之间呈预设夹角,第二转动轴线为第一反射镜的水平轴线,且第二转动轴线的延伸方向与摄像头模组的宽度方向一致。
本申请实施例通过在第一反射镜上连接第一驱动组件,并且该第一驱动组件能够驱动第一反射镜分别绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转,这样,当摄像头模组沿光轴的延伸方向发生平移抖动或者绕摄像头模组的宽度方向的轴线旋转抖动时,可通过该第一驱动组件带动第一反射镜绕第二转动轴线旋转,以补偿该摄像头模组发生抖动时入射光线的偏转角度,当摄像头模组沿宽度方向上发生平移抖动或者绕光轴发生旋转抖动时,可通过该第一驱动组件带动第一反射镜绕第一转动轴线旋转,以补偿该摄像头模组发生抖动时入射光线的偏转角度,从而实现摄像头模组的防抖效果。同时,本申请实施例通过在图像传感器上连接第二驱动组件,并且该第二驱动组件能够驱动该图像传感器绕光轴旋转,这样,当摄像头模组的第一反射镜在绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转时,可通过第二驱动组件驱动该图像传感器绕光轴沿像旋的反方向上旋转一定角度,该角度与像旋角度一致,以抵消像旋角度,起到消旋的作用,使得光束在图像传感器上的成像不会发生旋转,确保图像传感器最终得到的图像与实际物像的角度一致,同时也确保了图像的清晰度。
在一种可行的实现方式中,摄像头模组还包括柔性电路板;
所述第二驱动组件包括固定部和活动部,第二驱动组件的活动部连接在图像传感器上,第二驱动组件的固定部连接在柔性电路板上,第二驱动组件与柔性电路板均设置在光轴的延伸方向上,且所述第二驱动组件与所述柔性电路板均位于所述图像传感器背离所述镜组的一侧,所述第二驱动组件位于图像传感器与柔性电路板之间。
本申请实施例通过将第二驱动组件的活动部连接在图像传感器上,将该第二驱动组件的固定部连接在柔性电路板上,在保证第二驱动组件的活动部对图像传感器的正常驱动的同时,提高了第二驱动组件的固定部的装配稳定性。另外,通过将第二驱动组件与柔性电路板沿光轴的延伸方向设置,以避免第二驱动组件与柔性电路板占用摄像头模组的厚度方向上的空间,从而缩小了摄像头模组的厚度尺寸。
在一种可行的实现方式中,第二驱动组件包括静电型微驱动器,静电型微驱动器的定子为第二驱动组件的固定部,静电型微驱动器的动子为第二驱动组件的活动部。
通过将第二驱动组件设置为静电型微驱动器,以简化第二驱动组件的结构,同时使得该第二驱动组件的操作更加方便,另外也提高了该第二驱动组件对图像传感器的控制精度,也使得该第二驱动组件具有效率高、发热低及响应速度快的特点。
在一种可行的实现方式中,图像传感器通过引线与柔性电路板电连接;
引线的长度大于图像传感器与柔性电路板之间的垂直距离,以保证引线在图像传感器的旋转过程中能够有一定的活动范围,从而避免该引线在图像传感器的拉动下发生应力集中而损坏甚至断裂的情况发生。
在一种可行的实现方式中,图像传感器沿摄像头模组的宽度方向相对设置的两端分别设置有多个引线,且多个引线沿摄像头模组的厚度方向间隔设置。
本申请实施例通过在图像传感器的两侧分别设置多个引线,以实现图像传感器与柔性电路板之间的多种功能信号的传输,从而丰富图像传感器与外部器件之间的信号传输种类,进而丰富摄像头模组的功能。另外,通过将多个引线分别设置在图像传感器沿宽度方向相对设置的两端,以避免引线占据摄像头模组的厚度方向上的空间,从而缩小该摄像头模组的厚度尺寸。
在一种可行的实现方式中,每个引线的外表面均包裹有绝缘层,以避免相邻两个引线之间发生短路。
在一种可行的实现方式中,摄像头模组还包括控制模块和检测模块,控制模块分别与检测模块、第一驱动组件及第二驱动组件信号连接;
检测模块用于检测并输出摄像头模组的抖动角度;控制模块用于接收抖动角度,并根据抖动角度控制第一驱动组件带动第一反射镜分别绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转,以及控制第二驱动组件带动图像传感器绕光轴旋转;
第一驱动组件及第二驱动组件还分别用于输出第一反射镜和图像传感器的旋转角度;控制模块还用于接收第一反射镜和图像传感器的旋转角度,以在第一反射镜和图像传感器的旋转角度分别达到防抖角度值和消旋角度值时,控制第一驱动组件和第二驱动组件停止工作。
本申请实施例的控制模块和检测模块的设置,使得第一驱动组件和第二驱动组件在摄像头模组发生抖动时能够及时且同时工作,使得第一反射镜和图像传感器能够根据抖动角度即入射光线的偏转角度同时进行旋转,实现防抖和消旋工作的同步工作,从而提高了摄像头模组的防抖和消旋效率。另外,第一驱动组件和第二驱动组件能够实时向控制模块反馈旋转角度,使得该控制模块能够在旋转角度达到防抖角度值和消旋角度值时,及时且准确地控制该第一驱动组件和第二驱动组件停止工作,从而提高了摄像头模组的防抖和消旋精度。
在一种可行的实现方式中,摄像头模组还包括两个电容反馈模块;
两个电容反馈模块中的其中一个的两端分别与第一驱动组件与控制模块信号连接,以将第一驱动组件的驱动信号反馈至控制模块;其中,第一驱动组件的驱动信号与第一反射镜的旋转角度对应;
两个电容反馈模块中的另一个的两端分别与第二驱动组件与控制模块信号连接,以将第二驱动组件的驱动信号反馈至控制模块;其中,第二驱动组件的驱动信号与图像传感器的旋转角度对应。
本申请实施例通过在第一驱动组件与控制模块之间以及第二驱动组件与控制模块之间均信号连接一电容反馈模块,以将第一驱动组件的驱动信号准确且及时的反馈至控制模块,同时将第二动组件的驱动信号准确且及时的反馈至控制模块,从而提高了摄像头模组的防抖效率和消旋效率,同时提高摄像头模组的防抖与消旋精度,从而提高了摄像头模组拍摄的图像的清晰度。
在一种可行的实现方式中,第二驱动组件沿摄像头模组的厚度方向的尺寸等于或者小于图像传感器沿摄像头模组的厚度方向的尺寸,以保证第二驱动组件的设置不会增大该摄像头模组的厚度尺寸。
在一种可行的实现方式中,摄像头模组沿厚度方向设置的两个侧壁与图像传感器之间具有间隔,以为图像传感器绕光轴的旋转预留活动空间,保证图像传感器在绕光轴旋转时不会与摄像头模组沿厚度方向的两侧壁发生磕碰。
在一种可行的实现方式中,摄像头模组还包括第二反射镜和第三反射镜;
第二反射镜和第三反射镜位于图像传感器与第一反射镜之间,且第二反射镜位于光轴的延伸方向上,第三反射镜沿摄像头模组的宽度方向与第二反射镜相对设置,第二反射镜用于将光线反射至第三反射镜上,并将第三反射镜反射回的光线反射至图像传感器。
第一反射镜、第二反射镜及第三反射镜的设置实现了入射光线的三次弯折,从而在增大该摄像头模组的像距的同时,缩小了摄像头模组在厚度方向和光轴的延伸方向上的尺寸。
在一种可行的实现方式中,摄像头模组还包括连接在第二反射镜或者第三反射镜上的第三驱动组件,第三驱动组件用于驱动第二反射镜或者第三反射镜沿摄像头模组的宽度方向移动,以改变摄像头模组的焦距。
本申请实施例通过在第二反射镜或者第三反射镜上设置第三驱动组件,使得该第二反射镜与第三反射镜能够朝向彼此或者远离彼此沿摄像头模组的宽度方向运动,这样,在实现对摄像头模组的焦距的调整的同时,节约了第二反射镜和第三反射镜在z方向和光轴l的延伸方向上移动时的占用空间,从而缩小了摄像头模组的长度尺寸以及厚度尺寸。
在一种可行的实现方式中,第一驱动组件与第一反射镜被配置成集成的MEMS微镜,不仅节约了第一驱动组件与第一反射镜在摄像头模组内的占用空间,而且MEMS微镜质量轻,便于实现双轴大角度旋转。
在一种可行的实现方式中,第一驱动组件包括静电型微驱动器、磁电型微驱动器、压电型微驱动器、形状记忆合金型微驱动器及热电型微驱动器中的任意一种,使得该第一驱动组件的设置类型更加灵活。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括壳体和如上的摄像头模组;摄像头模组设置在壳体上。
本申请实施例通过在电子设备的壳体上设置上述摄像头模组,不仅实现了摄像头模组的防抖效果,同时解决了摄像头模组在防抖过程中出现的像旋问题,即使得光束在图像传感器上的成像不会发生旋转,确保图像传感器最终得到的图像与实际物像的角度一致,同时也确保了电子设备拍摄的图像的清晰度。
附图说明
图1是传统的潜望式摄像头模组的结构示意图;
图2是图1的潜望式摄像头模组发生抖动时的光路示意图;
图3是本申请实施例的电子设备的结构示意图;
图4是本申请实施例的摄像头模组的第一种结构示意图;
图5是图4沿A-A线的剖视图;
图6是本申请实施例的摄像头模组的第二种内部结构示意图;
图7是图5沿B-B线的剖视图;
图8是本申请实施例的摄像头模组的第三种结构的部分结构示意图;
图9是本申请实施例的摄像头模组的第四种结构示意图;
图10是图9中的第二反射镜发生移动后的光路示意图。
附图标记说明:
100-电子设备;
10-潜望式摄像头模组;110-壳体;211-透光区域;120-待拍摄物;
11-反射镜;12、23-镜组;13、24-图像传感器;20-摄像头模组;21-外壳;22-第一反射镜;25-第一驱动组件;26-第二驱动组件;27-滤光镜;28-柔性电路板;29-检测模块;30-控制模块;31-电容反馈模块;32-第二反射镜;33-第三反射镜;34-第三驱动组件;
241-引线;22a-MEMS微镜。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
近年来,照相与摄像功能已逐渐成为手机,个人数学助理,笔记型电脑等手持式通讯装置的基本配备。随着用户对手机等电子设备的拍摄要求的提高,传统的拍摄已无法满足用户的需要,大焦距的远景拍摄例如潜望式摄像头模组在手机等电子设备上的应用愈发普遍。
在摄像或者摄影过程中,由于用户手部发生抖动或者外界其他因素的影响会使电子设备100及摄像头模组发生抖动,从而造成拍摄的图像不清晰,影响图像质量。
图1是传统的潜望式摄像头模组的结构示意图,参见图1所示,潜望式摄像头模组10包括沿光轴l的延伸方向依次设置的反射镜11、镜组12及图像传感器13。具体拍摄时,入射光线d进入潜望式摄像头模组10内,并传输至反射镜11的反射面上,经反射镜11的反射面反射后的入射光线s穿过镜组12并传输至图像传感器13上,该图像传感器13将光信号转化为电信号,最终以像素显示的方式呈现出拍摄的图像。
其中,该潜望式摄像头模组10在手机等电子设备上的具体设置方式可以为:该潜望式摄像头模组10的光轴l的延伸方向(图1中x所指的方向)与手机的长度方向(参见图3中a所指的方向)一致,潜望式摄像头模组10的厚度方向(图1中z所指的方向)与手机的厚度方向(图3中c所指的方向)一致,潜望式摄像头模组10的宽度方向(图1中y所指的方向)与手机的宽度方向(图3中b所指的方向)一致。
需要说明的是,该潜望式摄像头模组10的光轴方向即x方向是指经反射镜11反射后传输至图像传感器13的入射光线s的中心轴线的延伸方向。可以理解的是,该光轴方向即x方向是指手机不发生抖动时,经反射镜11反射后传输至图像传感器13的入射光线s中心轴线的延伸方向。
图2是图1的潜望式摄像头模组发生抖动时的光路示意图。参照图2所示,当用户手持手机拍摄时产生垂直于地面的抖动时,潜望式摄像头模组10会沿x方向平移抖动或者绕y方向的轴线旋转抖动,例如,该潜望式摄像头模组10沿x方向发生平移抖动时,待拍摄物120会相对于摄像头模组10沿x方向发生平移,则从待拍摄物120发出的入射光线d经反射镜11的反射面反射后,会在x方向和z方向形成的平面即x-z平面上发生角度为2*β的偏转,例如,如图2所示,经反射镜11反射后的入射光线s在x-z平面上的偏转角a的角度值为2*β,从而造成图像传感器13上的成像发生模糊。
继续参照图2所示,当用户手持手机拍摄时产生平行于地面的抖动时,潜望式摄像头模组10会沿y方向平移抖动或者绕光轴l旋转抖动,例如,该潜望式摄像头模组10沿y方向发生平移抖动时,待拍摄物120会相对于摄像头模组10沿y方向发生平移,则从待拍摄物120发出的入射光线d经反射镜11的反射面反射后,会在x方向与y方向形成的平面即x-y平面上存在角度为2*α的偏转,例如,经反射镜11反射后的入射光线s在x-y平面上的偏转角a的角度值为2*α,从而造成图像传感器13上的成像发生模糊。
为方便描述,以下将反射镜11反射后的入射光线s因摄像头模组10的抖动而发生偏转的角度作为摄像头模组10的抖动角度。
继续参照图2所示,为了实现手机中的摄像头模组的防抖效果,通常在潜望式摄像头模组10的反射镜11上连接驱动机构(图中未示出),该反射镜11在驱动机构的驱动下能够分别绕第二转动轴线和第一转动轴线l1旋转。其中,第一转动轴线l1为反射镜11的竖直轴线(如图2中沿z’方向延伸的轴线l1)。因反射镜11在实际设置时,其与摄像头模组10的厚度方向之间的夹角为45°,则该反射镜11的竖直轴线与摄像头模组10的厚度方向之间的夹角为45°。第二转动轴线为反射镜11的水平轴线,该水平轴线沿摄像头模组10的宽度方向即y方向延伸。
在手机发生垂直于地面的抖动时,可通过驱动机构驱动反射镜11绕第二转动轴线转动β角度,以补偿该潜望式摄像头模组10的抖动角度即入射光线s的偏转角度,使得经反射镜11反射的入射光线s与未发生抖动时的光束方向一致。
同理,在手机发生平行于地面的抖动时,可通过驱动机构驱动反射镜11绕第一转动轴线l1转动α角度,以补偿该潜望式摄像头模组10的抖动角度即入射光线s的偏转角度,使得经反射镜11反射的入射光线s与未发生抖动时的光束方向一致,从而起到防抖的作用。
然而,在反射镜11绕第一转动轴线l1和第二转动轴线旋转时,被拍摄物体在图像传感器13上的成像会出现绕光轴l旋转抖动的现象,即像旋问题。其中,被拍摄物体在图像传感器13上的成像绕光轴旋转的角度,即像旋角度δ可以用如下公式(1)来表示:
Figure BDA0002510881890000051
可以理解的是,具体的像旋问题的产生以及像旋角度的推导可直接参照现有技术,此处不再赘述。
为了解决像旋问题,相关技术中采用电子消像旋法,例如,对绕光转旋转后的图像进行边缘裁剪,以回正图像,但还是无法解决成像模糊的问题。
为了保证消旋后的图像清晰,本申请实施例提供一种电子设备及摄像头模组,通过在图像传感器上连接第二驱动组件,并且该第二驱动组件能够驱动该图像传感器绕光轴旋转,这样,当摄像头模组的第一反射镜在绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转时,可通过第二驱动组件驱动该图像传感器绕光轴沿像旋的反方向上旋转一定角度,该角度与像旋角度一致,以抵消像旋角度,起到消旋的作用,使得光束在图像传感器上的成像不会发生旋转,确保图像传感器最终得到的图像与实际物像的角度一致,同时也确保了图像的清晰度。
以下对本申请实施例提供的电子设备及摄像头模组的具体结构进行详细说明。
图3是本申请实施例的电子设备的结构示意图。参照图3所示,本申请实施例提供一种电子设备100,本申请实施例的电子设备100可以包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、手持计算机、对讲机、上网本、POS机、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、可穿戴设备、虚拟现实设备等具有摄像功能的移动或固定终端。
参见图3所示,电子设备100可以包括壳体110和摄像头模组20,摄像头模组20设置在壳体110上。例如,该摄像头模组20设置在壳体110的后盖上。入射光线e从壳体110的透光部进入摄像头模组20内,完成电子设备100的拍摄工作。
本申请实施例通过在电子设备100的壳体110上设置上述摄像头模组20,不仅实现了摄像头模组20的防抖效果,同时解决了摄像头模组20在防抖过程中出现的像旋问题,即使得光束在图像传感器24上的成像不会发生旋转,确保图像传感器24最终得到的图像与实际物像的角度一致,同时也确保了电子设备100拍摄的图像的清晰度。
图4是本申请实施例的摄像头模组的第一种结构示意图。参照图4和图5所示,作为一种可选的设置方式,本申请实施例的电子设备100的厚度方向即c方向与摄像头模组20的厚度方向即z方向一致,电子设备100的长度方向即a方向与摄像头模组20的光轴方向即x方向一致,以在保证该摄像头模组20长变焦功能的同时,减小摄像头模组20在壳体110的厚度方向上的占用尺寸,从而在设置时可缩小电子设备100的厚度尺寸,提高电子设备100的外观美感。
以下具体以两个场景对本申请实施例的摄像头模组的具体结构进行详细说明。
图5是图4沿A-A线的剖视图。参照图4和图5所示,本申请实施例提供一种摄像头模组20,摄像头模组20可以包括沿光轴l的延伸方向依次设置的第一反射镜22、镜组23及图像传感器24。其中,参照图5所示,本申请实施例的光轴l的延伸方向具体是指入射光线e经第一反射镜22反射后的入射光线f的中心轴线的延伸方向。可以理解的是,该光轴l为摄像头模组20在稳定状态下即未发生抖动时,经第一反射镜22反射并传输至图像传感器24上的入射光线f的中心轴线。该光轴l的延伸方向具体可以是摄像头模组20沿长度方向的中心轴线。
参照图4和图5所示,实际应用中,该摄像头模组20还可以包括外壳21,第一反射镜22、镜组23及图像传感器24均收纳在外壳21内,使得该摄像头模组20作为整体模块,从而方便了该摄像头模组20在手机等电子设备100上进行拆卸与安装。其中,摄像头模组20的外壳21上设置有供入射光线e传输至第一反射镜22上的透光区域211。可以理解的是,该透光区域211可以是开设在外壳21上的透光孔,也可以是设置在外壳21上的透光玻璃等,只要保证外壳21上对应第一反射镜22的区域能够透光即可。
该摄像头模组20工作时,入射光线e可经外壳21的透光区域211传输至第一反射镜22上,第一反射镜22的反射镜面将入射光线e反射至镜组23上,经第一反射镜22反射后的入射光线f穿过镜组23传输至图像传感器24上,该图像传感器24将光信号转化为电信号,最终以像素显示的方式呈现出拍摄的图像。
其中,镜组23设置在第一反射镜22与图像传感器24之间,该镜组23用于将入射光线f成像在图像传感器24上,这样,使得图像传感器24可以或者品质较佳的图像。实际应用中,该镜组23可以包括多个沿光轴l的延伸方向间隔设置的多个镜片,通过沿光轴l移动镜组23中的任意一个或者多个镜片,可以改变镜组23的整体焦距,从而实现摄像头模组20的变焦功能。
本申请实施例的图像传感器24可以采用互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor,简称CMOS)感光元件,也可以采用电荷耦合(Charge CoupledDevice,简称CCD)感光元件。
具体设置时,可以在镜组23与图像传感器24之间设置滤光镜27,例如,经第一反射镜22反射的入射光线f依次穿过镜组23和滤光镜27,最后在图像传感器24上进行成像。该滤光镜27具有过滤光线的作用,例如,在黑白摄影中,滤光镜27能够改变景物的影调,使拍摄的照片更接近自然。在彩色摄影中,该滤光镜27可以改变入射光线的色调、被摄者的颜色等。
本申请实施例的摄像头模组20还可以包括分别连接在第一反射镜22和图像传感器24上的第一驱动组件25和第二驱动组件26。其中,第一驱动组件25用于驱动第一反射镜22分别绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转,第二驱动组件26用于驱动图像传感器24绕光轴l旋转。
需要说明的是,第一转动轴线是指第一反射镜22的竖直轴线l1,第二转动轴线是指第一反射镜22的水平轴线(图中未示出),该水平轴线的延伸方向与摄像头模组20的宽度方向即y方向一致。实际应用中,第一反射镜22的镜面与摄像头模组20的厚度方向即z方向之间呈45°夹角,因此,该竖直轴线l1的延伸方向与摄像头模组20的厚度方向即z方向之间具有预设夹角,且该预设夹角为45°。
可以理解的是,第一转动轴线l1和第二转动轴线均为第一反射镜22的虚拟转动轴线,并非摄像头模组20的具体结构。其中,光轴l的延伸方向垂直于第一转动轴线l1的延伸方向与y方向形成的第一平面。
以手机为例,本申请实施例的摄像头模组20设置在手机上的具体设置方式可以为:该摄像头模组20的光轴l的延伸方向(图5中x所指的方向)与手机的长度方向(图3中a所指的方向)一致,摄像头模组20的厚度方向(图5中z所指的方向)与手机的厚度方向(图3中c所指的方向)一致,摄像头模组20的宽度方向(图5中y所指的方向)与手机的宽度方向(图3中b所指的方向)一致。
根据上文描述的内容可知,当用户手持手机拍摄时产生垂直于地面的抖动时,本申请实施例的摄像头模组20会沿x方向平移抖动或者绕y方向的轴线旋转抖动,入射光线e经第一反射镜22的反射面反射后,会在x方向和z方向形成的平面即x-z平面上发生偏转,从而造成图像传感器24上的成像发生模糊。
当用户手持手机拍摄时产生平行于地面的抖动时,本申请实施例的摄像头模组20会沿y方向平移抖动或者绕光轴l1发生旋转抖动,这样,入射光线e经第一反射镜22的反射面反射后,会在x方向与y方向形成的平面即x-y平面上发生偏转,从而造成图像传感器24上的成像发生模糊。
为方便描述,本申请实施例将第一反射镜22反射后的入射光线f因摄像头模组10的抖动而发生偏转的角度作为摄像头模组20的抖动角度。
为了实现本申请实施例的摄像头模组20的防抖效果,可通过第一驱动组件25驱动第一反射镜22分别绕第二转动轴线和第一转动轴线l1旋转,以补偿摄像头模组20在随手机在垂直于地面以及平行于地面发生抖动时的抖动角度。例如,在手机发生垂直于地面的抖动时,摄像头模组20会沿光轴l的延伸方向上平移抖动,可通过该第一驱动组件25驱动第一反射镜22绕第二转动轴线转动一定角度,以抵消摄像头模组20发生抖动时入射光线f相对于光轴l偏转的角度,使得经第一反射镜22反射的入射光线f与未发生抖动时的光束方向一致。
同理,在手机发生平行于地面的抖动时,摄像头模组20会随手机沿y方向即宽度方向上平移抖动或者绕着光轴l旋转抖动,可通过第一驱动组件25驱动第一反射镜22绕第一转动轴线l1转动一定角度,以抵消摄像头模组20发生抖动时入射光线f相对于光轴l偏转的角度,使得经第一反射镜22反射的光束与未发生抖动时的光束方向一致,从而起到防抖的作用。
其中,第一反射镜22可以是现有的反射镜片或者反射棱镜。
第一驱动组件25可以包括静电型微驱动器、磁电型微驱动器、压电型微驱动器、形状记忆合金型微驱动器及热电型微驱动器中的任意一种。
例如,该第一驱动组件25为磁电型微驱动器,该磁电型微驱动器包括磁场和导体,当磁场相对于导体运动时,该导体会产生感应电流,该感应电流使到导体受到安培力的作用,从而使导体运动起来,此处的导体为磁电型微驱动器中带动第一反射镜22旋转的部件。
再例如,该第一驱动组件25为压电型微驱动器,该压电型微驱动器是基于压电陶瓷材料的逆电效应,当对压电材料施加电压,则产生机械应力,即电能与机械能之间发生转换,通过控制其机械变形,从而带动第一反射镜22发生旋转,具有结构简单、低速的特点。
需要说明的是,静电型微驱动器、磁电型微驱动器、压电型微驱动器、形状记忆合金型微驱动器及热电型微驱动器的结构和工作原理可直接参照现有技术,此处不再赘述。
图6是本申请实施例的摄像头模组的第二种内部结构示意图。参照图6所示,为了简化摄像头模组20的结构,本申请实施例的第一反射镜22与第一驱动组件25可以被配置成集成的微电机***(Microelectromechanical systems,简称MEMS)微镜,即MEMS微镜22a。该MEMS微镜22a是经集成电路技术加工而成。该MEMS微镜22a的设置不仅节约了第一驱动组件25与第一反射镜22在摄像头模组20内的占用空间,而且MEMS微镜22a质量轻,从而便于实现第一反射镜22的双轴大角度旋转,进而满足摄像头模组20及电子设备100的大角度防抖效果。
实际应用中,在第一反射镜22绕摄像头模组20的第一转动轴线l1和第二转动轴线旋转时,被拍摄物体在图像传感器24上的成像会出现绕光轴l旋转抖动的现象,即像旋问题。其中,可将被拍摄物体在图像传感器24上的成像绕光轴l旋转的角称为消旋角。
为了解决像旋问题,本申请实施例可通过第二驱动组件26驱动该图像传感器24绕光轴l沿成像旋转的反方向上旋转一定角度,该消旋角的角度值与像旋角度值一致,以抵消像旋角度,起到消旋的作用,使得光束在图像传感器24上的成像不会发生旋转,确保图像传感器24最终得到的图像与实际物体的角度一致,同时也确保了图像的清晰度。
基于上述可知,本申请实施例采用物理防抖的方式,即通过绕光轴l旋转图像传感器24,以抵消成像绕光轴l旋转抖动的角度,不仅确保拍摄的图像的清晰度和与实际被拍摄物体的角度一致性,而且简化了消旋过程的操作工序,提高了本申请实施例的摄像头模组20的消旋效率。
其中,第二驱动组件26可以包括静电型微驱动器、磁电型微驱动器、压电型微驱动器、形状记忆合金型微驱动器及热电型微驱动器中的任意一种,使得该第一驱动组件25和第二驱动组件26的设置更加灵活。
例如,该第二驱动组件26为静电型微驱动器。以静电悬臂梁驱动器为例,该第二驱动组件26包括相对设置的固定极板和活动极板,该固定极板通常称为静电型微驱动器的定子,活动极板称为静电型微驱动器的动子。
其中,定子可以连接在摄像头模组20的外壳21上,动子连接在图像传感器24上,该定子与动子之间具有间隙,且定子与动子之间通过弹性悬臂连接。工作时,分别向定子和动子的两端施加不同的线性电压值,通过电压差得到定子与动子之间吸引的静电力,当该静电力达到弹性悬臂活动所需的作用时,在静电力的作用下,该动子相对于定子绕光轴l旋转,从而带动图像传感器24绕光轴l旋转。具体的静电型微驱动器的结构和工作原理可直接参照现有技术,此处不再赘述。
本申请实施例通过将第二驱动组件26设置为静电型微驱动器,以简化第二驱动组件26的结构,同时使得该第二驱动组件26的操作更加方便,另外也提高了该第二驱动组件26对图像传感器24的控制精度,也使得该第二驱动组件26具有效率高、发热低、功耗低及响应速度快的特点。
可以理解的是,该第二驱动组件26可以与第一驱动组件25的结构一致,例如,该第二驱动组件26与第一驱动组件25均采用静电型微驱动器。当然,在其他示例中,该第二驱动组件26还可以与第一驱动组件25采用不同类型的驱动结构,例如,第一驱动组件25采用静电型微驱动器,第二驱动组件26采用压电型微驱动器。
基于上述可知,第二驱动组件26包括固定部和活动部,固定部与摄像头模组20的外壳21等不发生相对运动的部件连接,活动部与图像传感器24连接。通过固定部与活动部之间的静电力等相互作用,使得活动部带动图像传感器24旋转。例如,静电型微驱动器的定子可以作为固定部,静电型微驱动器的动子可作为活动部。
图7是图5沿B-B线的剖视图。参照图5和图7所示,本申请实施例的摄像头模组20还包括柔性电路板28(Flexible Printed Circuit;简称FPC)。
具体装配时,第二驱动组件26的活动部连接在图像传感器24上,第二驱动组件26的固定部连接在柔性电路板28上。其中,该柔性电路板28包括相对设置的两个表面,第二驱动组件26的固定部连接在柔性电路板28的其中一个表面,以增强该第二驱动组件26的结构稳固性。
在一些示例中,第二驱动组件26的固定部可以通过粘接的方式固定在柔性电路板28上,这样,在保证第二驱动组件26的固定部与柔性电路板28之间的连接强度的同时,简化了第二驱动组件26的固定部与柔性电路板28之间的连接结构,从而提高了第二驱动组件26与柔性电路板28之间的装配效率。当然,在其他示例中,该第二驱动组件26的固定部还可通过螺栓等可拆卸的方式固定在柔性电路板28上,以便于拆卸该第二驱动组件26。
同样地,第二驱动组件26的活动部可以通过粘接的方式固定在图像传感器24上,这样,在保证第二驱动组件26的活动部与图像传感器24之间的连接强度的同时,简化了第二驱动组件26的活动部与图像传感器24之间的连接结构,从而提高了第二驱动组件26与图像传感器24之间的装配效率。
参照图5所示,第二驱动组件26与柔性电路板28在装配时,可以均设置在光轴l的延伸方向上,且第二驱动组件26均位于图像传感器24背离镜组23的一侧,以避免第二驱动组件26和柔性电路板28对入射光线的阻挡。第二驱动组件26位于图像传感器24与柔性电路板28之间,以便于第二驱动组件26的固定部和活动部分别与柔性电路板28和图像传感器24连接。
本申请实施例通过将第二驱动组件26的活动部连接在图像传感器24上,将该第二驱动组件26的固定部连接在柔性电路板28上,在保证第二驱动组件26的活动部对图像传感器24的正常驱动的同时,提高了第二驱动组件26的固定部的装配稳定性。
本申请实施例通过将第二驱动组件26与柔性电路板28沿光轴l的延伸方向设置,以避免第二驱动组件26与柔性电路板28占用摄像头模组20的厚度方向即z方向的空间,从而缩小了摄像头模组20的厚度尺寸。
实际应用中,摄像头模组20的厚度方向与手机等电子设备100的厚度方向即c方向一致,上述设置方式有效的减小了摄像头模组20在手机等电子设备100的厚度方向上的占用尺寸,从而可缩小手机等电子设备100的厚度,以提升电子设备100的外观美感。换个角度讲,因摄像头模组20减小了手机等电子设备100的厚度方向上的尺寸,从而为电子设备100中其他元器件的安装提供合适的空间。
在其他示例中,第二驱动组件26和柔性电路板28还可以设置在垂直于光轴l的y方向即摄像头模组20的宽度方向上,例如,该第二驱动组件26和柔性电路板28设置在图像传感器24沿y方向即宽度方向设置的一侧,这样也可避免第二驱动组件26和柔性电路板28占据摄像头模组20的z方向即厚度方向上的空间。
在一种可行的实现方式中,第二驱动组件26沿z方向即摄像头模组20的厚度方向的尺寸可以等于或者小于图像传感器24沿z方向的尺寸,以保证第二驱动组件26的设置不会增大该摄像头模组20的厚度尺寸。
参照图7所示,为了确保图像传感器24正常工作,该图像传感器24可与柔性电路板28电连接。实际应用中,该柔性电路板28的一端与手机等电子设备100的电源例如蓄电池电连接。通过将图像传感器24与柔性电路板28电连接,这样,可通过柔性电路板28对图像传感器24供电,从而保证图像传感器24正常工作。
例如,该图像传感器24上设置插针例如铜柱,在柔性电路板28上设置与该插针对应的插孔,通过将图像传感器24的插针插设在柔性电路板28的插孔内,实现图像传感器24与柔性电路板28之间的电连接。
再例如,可在图像传感器24与柔性电路板28之间设置引线241。具体地,引线241的一端与图像传感器24电连接,引线241的另一端与柔性电路板28电连接,从而使得该图像传感器24通过该引线241与柔性电路板28电连接。例如,该引线241的一端可以连接在图像传感器24沿摄像头模组20的厚度方向相对的两侧,该引线241的另一端从图像传感器24沿摄像头模组20的厚度方向相对的两侧引出并连接至柔性电路板28。
本申请实施例的图像传感器24在绕光轴l旋转时,引线241会受到一定的拉力。为了防止引线241在图像传感器24的旋转过程中因拉力的作用而出现应力集中情况,本申请实施例可将引线241的长度设置为大于图像传感器24与柔性电路板28之间的垂直距离,使得引线241在图像传感器24与柔性电路板28之间出现冗余部分,以保证引线241在图像传感器24的旋转过程中能够有一定的活动范围,从而避免该引线241在图像传感器24的拉动下发生应力集中而损坏甚至断裂的情况发生。
具体设置时,该引线241的长度可以为2mm~4mm,这样,在保证图像传感器24在旋转过程中不会损坏引线241的同时,确保引线241不会占据摄像头模组20内过多的空间。例如,该引线241的长度可以为2mm、2.5mm、3mm、3.4mm、3.7mm或者4mm等合适的数值。
在一些示例中,可以在图像传感器24与柔性电路板28之间设置多个引线241,以实现图像传感器24与柔性电路板28之间的多种功能信号的传输,从而丰富图像传感器24与外部器件之间的信号传输种类,进而丰富摄像头模组20的功能。
例如,将柔性电路板28与外部存储模块等功能性器件电连接,同时图像传感器24通过其中一个引线241与柔性电路板28电连接,从而使得该图像传感器24通过柔性电路板28与外部存储模块电连接,实现将图像传感器24得到的图像存储至存储模块中。
具体设置时,多个引线241可以分别设置在图像传感器24沿y方向即摄像头模组20的宽度方向相对设置的两端,且多个引线241沿摄像头模组20的厚度方向间隔设置,这样设置避免了引线241占据摄像头模组20的厚度方向上的空间,从而缩小了该摄像头模组20的厚度尺寸。
其中,每个引线241的外表面可包裹有绝缘层(图中未示出),以避免相邻两个引线241之间发生短路。该绝缘层在具体制作时,其可采用聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇缩醛等材料制成。
参照图5所示,本申请实施例中,摄像头模组20沿z方向设置的两个侧壁与图像传感器24之间具有间隔(如图5中h所示),例如,摄像头模组20的外壳21沿z方向相对设置的两个侧壁分别图像传感器24之间具有间隔h,以为图像传感器24绕光轴l的旋转预留活动空间,保证图像传感器24在绕光轴l旋转时不会与摄像头模组20沿厚度方向的两侧壁例如外壳21的内壁发生磕碰。
例如,当图像传感器24为IMX520型号的图像传感器时,该间隔h的宽度至少为0.5mm,即摄像头模组20沿z方向设置的两个侧壁与图像传感器24之间可预留至少0.5mm的活动空间。
为维持摄像头模组20的厚度尺寸,可以在外壳21沿z方向相对设置的内壁上开设凹槽(图中未示出),以增大外壳21的内壁与图像传感器24之间的距离,从而为图像传感器24的旋转预留活动空间。
图8是本申请实施例的摄像头模组的第三种结构的部分结构示意图。参照图5和图8所示,本申请实施例的摄像头模组20还可以包括控制模块30和检测模块29,控制模块30分别与检测模块29、第一驱动组件25及第二驱动组件26信号连接。
其中,该检测模块29可以是陀螺仪,其用于检测并输出摄像头模组20的抖动角度。控制模块30可以是微控制单元(Microcontroller Unit;简称MCU),其用于接收检测模块29输出的抖动角度,该控制模块30根据抖动角度控制第一驱动组件25工作,以带动第一反射镜22分别绕第一转动轴线l1和第二转动轴线旋转。同时,该控制模块30根据抖动角度控制第二驱动组件26带动图像传感器24绕光轴l旋转。
继续参照图8所示,第一驱动组件25及第二驱动组件26还分别用于输出第一反射镜22和图像传感器24的旋转角度。控制模块30还用于接收第一反射镜22和图像传感器24的旋转角度,以在第一反射镜22和图像传感器24的旋转角度分别达到防抖角度值和消旋角度值时,控制第一驱动组件25和第二驱动组件26停止工作。
以第二驱动组件26为例,该第二驱动组件26的活动部的活动角度与图像传感器24的旋转角度具有对应关系,该第二驱动组件26的活动部的活动角度可以直接反馈至控制模块30,例如,在第二驱动组件26上设置角度传感器,该角度传感器将活动部的活动角度反馈至控制模块30,这样,控制模块30可根据该活动部的活动角度得到图像传感器24的旋转角度。
另外,因该第二驱动组件26的活动部的活动角度与施加至该第二驱动组件26上的电流或者电压强度具有对应的关系,因此,在一些示例中,还可将该第二驱动组件26上的电流或者电压强度反馈至控制模块30。例如,当第二驱动组件26为静电型微驱动器时,动子与定子之间的相对位移与动子与定子之间的静电吸引力有对应关系,且该动子与定子之间的相对位移与图像传感器24的旋转角度有对应的关系。工作时,可通过角度传感器将动子与定子之间的相对位移直接反馈至控制模块30,也可以将动子与定子之间的静电吸引力反馈至控制模块30,使得控制模块30实时获取图像传感器24的旋转角度。
可以理解的是,静电型微驱动器的动子与定子之间的相对位移与动子与定子之间的静电吸引力有对应关系,以及动子与定子之间的相对位移与图像传感器24的旋转角度之间的关系可直接参照现有的静电型微驱动器,此处不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例的第一反射镜22的防抖角度值为摄像头模组20发生抖动时入射光线f的偏转角度的一半。图像传感器24的消旋角度值与在图像传感器24上的成像绕光轴l旋转的角度值相等,且方向相反。其中,该防抖角度值和消旋角度值之间的关系可直接参照上述公式(1)。其中,入射光线f的偏转角度值与防抖角度值之间的关系、像旋角度值与图像传感器24的消旋角度值之间的关系、防抖角度值与消旋角度值之间的逻辑关系均预先存储在控制模块30中。
本申请实施例的控制模块30根据上述公式(1),同时对第一驱动组件25和第二驱动组件26进行驱动,使得第一驱动组件25和第二驱动组件26在摄像头模组20发生抖动时能够及时且同时工作,使得第一反射镜22和图像传感器24能够根据入射光线f的偏转角度同时进行旋转,实现防抖和消旋工作的同步工作,从而提高了摄像头模组20的防抖和消旋效率。
另外,第一驱动组件25和第二驱动组件26能够实时向控制模块30反馈旋转角度,这样,检测模块29、控制模块30以及第一驱动组件25和第二驱动组件26形成闭环控制,使得该控制模块30能够在旋转角度达到防抖角度值和消旋角度值时,及时且准确地控制该第一驱动组件25和第二驱动组件26停止工作,从而提高了摄像头模组20的防抖和消旋精度。
为了提高第一驱动组件25和第二驱动组件26分别与控制模块30之间的信号反馈效率,本申请实施例的摄像头模组20还包括两个电容反馈模块31。
两个电容反馈模块31中的其中一个的两端分别与第一驱动组件25与控制模块30信号连接,以将第一驱动组件25的驱动信号反馈至控制模块30;其中,第一驱动组件25的驱动信号与第一反射镜22的旋转角度对应。
可以理解的是,该第一驱动组件25的驱动信号可以是第一驱动组件25的旋转角度,也可以是第一驱动组件25上施加的电流强度或者电压强度。工作时,第一驱动组件25的驱动信号通过电容反馈模块31的电容反馈电路反馈至控制模块30上,使得该控制模块30及时且准确的获取到第一反射镜22绕第一转动轴线l1和第二转动轴线旋转的角度。
两个电容反馈模块31中的另一个的两端分别与第二驱动组件26与控制模块30信号连接,以将第二驱动组件26的驱动信号反馈至控制模块30。其中,第二驱动组件26的驱动信号与图像传感器24的旋转角度对应。
可以理解的是,该第二驱动组件26的驱动信号可以是第二驱动组件26的旋转角度,也可以是第二驱动组件26上施加的电流强度或者电压强度。工作时,第二驱动组件26的驱动信号通过电容反馈模块31的电容反馈电路反馈至控制模块30上,使得该控制模块30及时且准确的获取到图像传感器24绕光轴l旋转的角度。
本申请实施例通过在第一驱动组件25与控制模块30之间以及第二驱动组件26与控制模块30之间均信号连接一电容反馈模块31,以将第一驱动组件25的驱动信号准确且及时的反馈至控制模块30,同时将第二驱动组件26的驱动信号准确且及时的反馈至控制模块30,从而提高了摄像头模组20的防抖效率和消旋效率,同时提高摄像头模组20的防抖与消旋精度,从而提高了摄像头模组20拍摄的图像的清晰度。
其中,电容反馈模块31可直接采用现有的电容反馈谐振器。电容反馈模块31的电路和工作原理可直接参照现有的电容反馈谐振器的相关内容。
图9是本申请实施例的摄像头模组的第四种结构示意图。参照图9所示,摄像头模组20还可以包括第二反射镜32和第三反射镜33。
其中,第二反射镜32和第三反射镜33位于图像传感器24与第一反射镜22之间,例如,该第二反射镜32和第三反射镜33可以设置在镜组23与图像传感器24之间。第二反射镜32位于光轴l的延伸方向上,第三反射镜33沿摄像头模组20的宽度方向即y方向与第二反射镜32相对设置,例如,该第三反射镜33沿y方向设置在第二反射镜32的上方。
其中,第二反射镜32用于将第一反射镜22反射出的光线反射至第三反射镜33上,并将第三反射镜33反射回的光线反射至图像传感器24。例如,该摄像头模组20在具体工作时,入射光线e经外壳21的透光区域211传输至第一反射镜22上,经第一反射镜22反射后穿过镜组23传输至第二反射镜32上,该第二反射镜32将该入射光线f继续反射至第三反射镜33的其中一个反射面上,继而从第三反射镜33的另一反射面反射至第二反射镜32上,最后经该第二反射镜32反射至图像传感器24上。
具体设置时,第二反射镜32为全反射镜,例如,该第二反射镜32为全反射棱镜,即该第二反射镜32为不透光的棱镜,以保证从镜组23传输至第二反射镜32的其中一个反射面的光线能够完全反射至第三反射镜33上,以及从第三反射镜33反射至第二反射镜32的另一个反射面上的光线能够完全反射至图像传感器24中,而不会进入第二反射镜32内,影响光线的正常传输。
例如,该第二反射镜32可以是全反射三棱镜,该第二反射镜32包括两个之间存在夹角且分别朝向镜组23和图像传感器24的两个反射镜面。如图9所示,为方便描述,将朝向镜组23的反射镜面作为第二反射镜面g,将朝向图像传感器24的反射镜面作为第二反射镜面k,其中,第二反射镜面g用于将镜组23透出的入射光线f反射至第三反射镜32上,第二反射镜面k用于将第三反射镜32反射出的入射光线f反射至图像传感器24上。
在一些示例中,该第二反射镜32还可以由两个具有夹角的反射镜片组成,本申请实施例不对该第二反射镜32的具体结构进行限制。
继续参照图9所示,本申请实施例的第三反射镜33为半透光半反射棱镜,其中,该第三反射镜33朝向第二反射镜32的镜面为透光镜面,该第三反射棱镜的其他表面为反射面,其内部可透光,这样,从第二反射镜32反射至第三反射镜33的入射光线f可从底部的透光镜面穿入该第三反射镜33内部,并传输至第三反射镜33的其中一个反射面上,传输至该反射面的入射光线f在经该反射面反射后,能够透过该第三反射镜33的内部传输至另一个反射面上,入射光线f经另一个反射面反射后,穿过第三反射镜33底部的透光镜面传输至第二反射镜32朝向图像传感器24的反射面上。
具体设置时,该第三反射镜33可以是半透明半反射三棱镜,例如,该第三反射镜33包括两个具有夹角且分别朝向第二反射镜32的第二反射镜面g和第二反射镜面k的两个反射镜面,在两个反射镜面之间设置有朝向第二反射镜32的底部镜面。其中,底部镜面为透光镜,以便于入射光线f从第二反射镜32上反射至第三反射镜33。
为方便描述,将朝向第二反射镜面g的反射镜面作为第三反射镜面m,将朝向第二反射镜面k的反射镜面作为第三反射镜面n,具体拍摄时,从第二反射镜面g反射出的入射光线f透过底部镜面传输至第三反射镜面m上,继而该第三反射镜面m将该入射光线f反射至第三反射镜面n上,第三反射镜面n将第三反射镜面m反射出的入射光线f反射后经底部镜面传输至第二反射镜面k上。
在一些示例中,该第三反射镜33还可以由两个具有夹角的反射镜片组成,且这两个反射镜片分别朝向第二反射镜面g和第二反射镜面k,本申请实施例不对该第三反射镜33的具体结构进行限制。
本申请实施例中,第一反射镜22、第二反射镜32及第三反射镜33的设置实现了入射光线的三次弯折,从而在增大该摄像头模组20的像距的同时,减小了摄像头模组20在厚度方向和光轴l的延伸方向上的尺寸。
继续参照图9所示,在一些示例中,可以在第二反射镜32或者第三反射镜33上连接第三驱动组件34,第三驱动组件34用于驱动第二反射镜32或者第三反射镜33沿y方向移动,以改变摄像头模组20的焦距。
图10是图9中的第二反射镜发生移动后的光路示意图。参照图9和图10所示,以在第二反射镜32上连接第三驱动组件34为例,该第三驱动组件34可驱动第二反射镜32往靠近或者远离第三反射镜33的方向移动,以缩短或者延长入射光线f从第一反射镜22传输至图像传感器24的水平距离,从而实现对摄像头模组20的焦距的调节。
参照图10所示,例如,第三驱动组件34带动第二反射镜32沿y方向往远离第三反射镜33的方向移动,这样,从镜组23透出的入射光线e经第二反射镜32和第三反射镜33的两侧反射后形成入射光线f,该入射光线f在光轴l的延伸方向上延长了t1+t2的距离,也即是说,入射光线f从第一反射镜22传输至图像传感器24的水平距离延长了t1+t2,从而增大了摄像头模组20的焦距。
其中,该第三驱动组件34可以包括静电型微驱动器、磁电型微驱动器、压电型微驱动器、形状记忆合金型微驱动器及热电型微驱动器中的任意一种。当然,该第三驱动组件34、第一驱动组件25以及第二驱动组件26均可采用同样的驱动结构,以简化摄像头模组的装配工序。
本申请实施例通过在图像传感器24与第一反射镜22之间设置第二反射镜32和第三反射镜33,并且通过在第二反射镜32或者第三反射镜33上设置第三驱动组件34,使得该第二反射镜32与第三反射镜33能够朝向彼此或者远离彼此沿y方向运动,这样,在实现对摄像头模组20的焦距的调整的同时,节约了第二反射镜32和第三反射镜33在z方向和光轴l的延伸方向上移动时的占用空间,从而缩小了摄像头模组20的长度尺寸以及厚度尺寸。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者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申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

Claims (15)

1.一种摄像头模组,其特征在于,包括沿光轴的延伸方向依次设置的第一反射镜、镜组及图像传感器;
所述摄像头模组还包括分别连接在所述第一反射镜和所述图像传感器上的第一驱动组件和第二驱动组件;所述第一驱动组件用于驱动所述第一反射镜分别绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转,所述第二驱动组件用于驱动所述图像传感器绕所述光轴旋转;
其中,所述光轴为经所述第一反射镜反射后的入射光线的中心轴线,所述第一转动轴线为所述第一反射镜的竖直轴线,且所述第一转动轴线的延伸方向与所述摄像头模组的厚度方向之间呈预设夹角,所述第二转动轴线为所述第一反射镜的水平轴线,且所述第二转动轴线的延伸方向与所述摄像头模组的宽度方向一致。
2.根据权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,所述摄像头模组还包括柔性电路板;
所述第二驱动组件包括活动部和固定部,所述第二驱动组件的所述活动部连接在所述图像传感器上,所述第二驱动组件的所述固定部连接在所述柔性电路板上;所述第二驱动组件与所述柔性电路板均设置在所述光轴的延伸方向上,且所述第二驱动组件与所述柔性电路板均位于所述图像传感器背离所述镜组的一侧,第二驱动组件位于所述图像传感器与所述柔性电路板之间。
3.根据权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述第二驱动组件包括静电型微驱动器,所述静电型微驱动器的定子为所述第二驱动组件的所述固定部,所述静电型微驱动器的动子为所述第二驱动组件的所述活动部。
4.根据权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述图像传感器通过引线与所述柔性电路板电连接;
所述引线的长度大于所述图像传感器与所述柔性电路板之间的垂直距离。
5.根据权利要求4所述的摄像头模组,其特征在于,所述图像传感器沿所述摄像头模组的宽度方向相对设置的两端分别设置有多个所述引线,且多个所述引线沿所述摄像头模组的厚度方向间隔设置。
6.根据权利要求5所述的摄像头模组,其特征在于,每个所述引线的外表面均包裹有绝缘层。
7.根据权利要求1-6任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述摄像头模组还包括控制模块和检测模块,所述控制模块分别与所述检测模块、所述第一驱动组件及所述第二驱动组件信号连接;
所述检测模块用于检测并输出所述摄像头模组的抖动角度;所述控制模块用于接收所述抖动角度,并根据所述抖动角度控制所述第一驱动组件带动所述第一反射镜分别绕第一转动轴线和第二转动轴线旋转,以及控制所述第二驱动组件带动所述图像传感器绕光轴旋转;
所述第一驱动组件及所述第二驱动组件还分别用于输出所述第一反射镜和所述图像传感器的旋转角度;所述控制模块还用于接收所述第一反射镜和所述图像传感器的旋转角度,以在所述第一反射镜和所述图像传感器的旋转角度分别达到防抖角度值和消旋角度值时,控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件停止工作。
8.根据权利要求7所述的摄像头模组,其特征在于,所述摄像头模组还包括两个电容反馈模块;
两个所述电容反馈模块中的其中一个的两端分别与所述第一驱动组件与所述控制模块信号连接,以将所述第一驱动组件的驱动信号反馈至所述控制模块;其中,所述第一驱动组件的驱动信号与所述第一反射镜的旋转角度对应;
两个所述电容反馈模块中的另一个的两端分别与所述第二驱动组件与所述控制模块信号连接,以将所述第二驱动组件的驱动信号反馈至所述控制模块;其中,所述第二驱动组件的驱动信号与所述图像传感器的旋转角度对应。
9.根据权利要求1-8任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述第二驱动组件沿所述摄像头模组的厚度方向的尺寸等于或者小于所述图像传感器沿所述摄像头模组的厚度方向的尺寸。
10.根据权利要求1-9任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述摄像头模组沿厚度方向设置的两个侧壁与所述图像传感器之间具有间隔。
11.根据权利要求1-10任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述摄像头模组还包括第二反射镜和第三反射镜;
所述第二反射镜和所述第三反射镜位于所述图像传感器与所述第一反射镜之间,且所述第二反射镜位于所述光轴的延伸方向上,所述第三反射镜沿所述摄像头模组的宽度方向与所述第二反射镜相对设置,所述第二反射镜用于将光线反射至所述第三反射镜上,并将所述第三反射镜反射回的光线反射至所述图像传感器。
12.根据权利要求11所述的摄像头模组,其特征在于,所述摄像头模组还包括连接在所述第二反射镜或者所述第三反射镜上的第三驱动组件,所述第三驱动组件用于驱动所述第二反射镜或者所述第三反射镜沿所述摄像头模组的宽度方向移动,以改变所述摄像头模组的焦距。
13.根据权利要求1-12任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述第一驱动组件与所述第一反射镜被配置成集成的MEMS微镜。
14.根据权利要求1-13任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述第一驱动组件包括静电型微驱动器、磁电型微驱动器、压电型微驱动器、形状记忆合金型微驱动器及热电型微驱动器中的任意一种。
15.一种电子设备,其特征在于,包括壳体和如权利要求1-14任一项所述的摄像头模组;所述摄像头模组设置在所述壳体上。
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