CN115665301A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，该电子设备包括：壳体，壳体的第一侧壁内设置腔体，腔体的相对两个侧壁上设有第一开口和第二开口，腔体的内壁面上设有第一反光面；镜片，设置于第一开口，镜片朝向腔体的一侧设有第二反光面，第二反光面与第二开口相对设置；感光芯片，感光芯片设置在于第二开口，光线通过镜片射入腔体，通过第一反光面反射至第二反光面，再经过第二反光面反射后射入感光芯片。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于电子产品技术领域，具体涉及一种摄像模组和电子设备。

背景技术

生活中一些比较特殊的、经典的场景，比如演唱会拍舞台上的明星、站在海边拍灯塔、十五拍月亮等等。经常需要长焦摄像模组才能将特殊场景记录得更清晰、更符合预期。

但是长焦镜头的Z向尺寸较大，在Z向空间受限的电子设备中应用较为困难。目前电子设备中的潜望变焦模组都是通过三棱镜将Z向变焦转换成X向来实现的，但是这样的摄像模组需要占用更大的体积，易与电子设备内其它设备重叠，重叠处容易成为整机厚度瓶颈，影响电子设备的设计。对于有限的电子设备堆叠空间来说，造成了很大的困扰。

发明内容

本申请旨在提供一种电子设备，至少解决现有电子设备中长焦摄像模组Z向尺寸较大，易与电子设备内其它设备重叠，重叠处容易成为整机厚度瓶颈，影响电子设备的设计的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提出了一种电子设备，包括：

壳体，所述壳体的第一侧壁内设置腔体，所述腔体的相对两个侧壁上设有第一开口和第二开口，所述腔体的内壁面上设有第一反光面；

镜片，设置于所述第一开口，所述镜片朝向所述腔体的一侧设有第二反光面，所述第二反光面与所述第二开口相对设置；

感光芯片，所述感光芯片设置在于所述第二开口，光线通过镜片射入所述腔体，通过所述第一反光面反射至所述第二反光面，再经过所述第二反光面反射后射入所述感光芯片。

在本申请的实施例中，通过在壳体第一侧壁内设置腔体，并设置镜片和感光芯片，腔体的的相对两个侧壁上设有第一开口和第二开口，同时在第二开口相对处设置感光芯片，使得光线通过镜片射入腔体，通过第一反光面反射至第二反光面，经过所述第二反光面反射后射入感光芯片，通过复用整个腔体以及复用壳体，不仅实现了焦距的减半，而且相较于折射式镜头的设计，该设计的镜头不会像长焦镜头那样占用手机内部大量堆叠空间，可以极致的节省电子设备的内部空间。从而可以有效避免摄像模组与电子设备内部元器件重叠，突破整机厚度瓶颈，进而可以减小电子设备的整机厚度，提升设备主体内的空间利用率，有利于电子设备的轻薄化发展需求。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一实施例提供的电子设备中壳体的示意图；

图2是根据本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；

图3是根据本申请一实施例提供的电子设备的***图；

附图标记：

10、壳体；20、中框；30、主板；40、支架；100、镜头；1000、腔体；1001、第一开口；1002、第二开口；200、镜片；201、遮光区；202、透光区；300、感光芯片；400、第一反光涂层；500、第二反光涂层；600、透镜；700、底座。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合图1至图2描述根据本申请实施例提出的电子设备，该电子设备可以为智能手机、游戏机、平板电脑、电子书阅读器或可穿戴设备。当然，该电子设备也可以是其他设备，本发明实施例对此不做限制。

现以智能手机为例，如图1至图3所示，该电子设备包括：壳体10、镜片200和感光芯片300。

本实施例中，壳体10为电子设备中的一部件，例如中框、电池盖或者显示屏。壳体10的第一侧壁内设置腔体1000，腔体1000的相对两个侧壁上设有第一开口1001和第二开口1002。本实施例中，第一开口1001位于腔体1000的顶部，第二开口1002位于腔体1000的底部，腔体1000的内壁面上设有第一反光面，光线可通过第一开口1001进入腔体1000，由内壁面上的第一反光面进行反射。由此壳体10构造出镜头100。

镜片200设置于第一开口1001，镜片200与腔体1000相对的一侧设有第二反光面，第二反光面与第二开口1002相对设置。也即，镜片200设置在腔体1000的顶部，镜片200粘结在第一开口1001，镜片200的四周密封。对应在镜片200的底部设有与第二开口1002相对设置的第二反光面。由此经过第一反光面反射后的至少部分光线射入第二反光面后，可由第二反光面朝第二开口1002反射。

感光芯片300可采用电荷耦合芯片(Charge-Coupled Device，CCD)或金属氧化物半导体芯片(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)，用于将光信号转换为电信号，感光芯片300与第二开口1002相对设置，可直接设置在第二开口1002。光线通过镜片200射入腔体，通过第一反光面反射至第二反光面，再经过第二反光面反射后射入感光芯片300，相当于是潜望式摄像头，具有较长的光线路径。最后感光芯片300可将从第二开口1002反射出的光信号转换为电信号。

具体而言，当用户需要利用该电子设备拍照时，外部光线可透过镜片200，通过第一开口1001进入腔体1000，进入后的光线通过腔体1000内壁面上的第一反光面进行反射，经过第一反光面反射后的至少部分光线射入第二反光面，由于第二反光面与第二开口1002相对设置，经过第二反光面反射的光线可通过第二开口1002射出腔体1000，由于感光芯片300与第二开口1002相对设置，从而可将光线汇聚到感光芯片300上，经过感光芯片300的光电转换即可实现成像。

在本申请的实施例中，通过在壳体第一侧壁内设置腔体，并设置镜片和感光芯片，腔体的的相对两个侧壁上设有第一开口和第二开口，同时在第二开口相对处设置感光芯片，使得光线通过镜片射入腔体，通过第一反光面反射至第二反光面，经过所述第二反光面反射后射入感光芯片，通过复用整个腔体以及复用壳体，不仅实现了焦距的减半，而且相较于折射式镜头的设计，该设计的镜头不会像长焦镜头那样占用手机内部大量堆叠空间，可以极致的节省电子设备的内部空间。从而可以有效避免摄像模组与电子设备内部元器件重叠，突破整机厚度瓶颈，进而可以减小电子设备的整机厚度，提升设备主体内的空间利用率，有利于电子设备的轻薄化发展需求。

在一个示例中，为了使射入感光芯片300的光线均通过第一反光面和第二反光面反射焦距的减半，如图1和图2所示，镜片200上设有遮光区201和透光区202。

本实施例中，镜片200上的部分区域为遮光区201，剩下的其它区域为透光区202，外部光线无法通过遮光区201进入腔体1000，外部光线只能够通过透光区202进入腔体1000。遮光区201与第二开口1002相对的一侧设有第二反光面，透光区202与腔体1000内的第一反光面相对设置。

遮光区201和透光区202设置的位置可根据需求进行调整。

可选地，透光区202环绕遮光区201，遮光区201在第二开口1002所在平面上的投影位于第二反光面在第二开口1002所在平面的投影区域内。本实施例中，遮光区201对应第二开口1002设置在整个镜片200的中心，而透光区202则环设在遮光区201的外侧。由此，当用户需要利用该电子设备拍照时，外部光线可透过镜片200上的透光区202，通过第一开口1001进入腔体1000，由于遮光区201的设置，进入腔体1000的光线无法射入第二开口1002，仅能够通过腔体1000内壁面上的第一反光面进行反射，经过第一反光面反射后的至少部分光线射入第二反光面，由于第二反光面与第二开口1002相对设置，经过第二反光面反射的光线可通过第二开口1002射出腔体1000，由于感光芯片300与第二开口1002相对设置，从而可将光线汇聚到感光芯片300上，经过感光芯片300的光电转换即可实现成像。

遮光区在第二开口所在平面上的投影位于第二反光面在第二开口所在平面的投影区域内。这意味着遮光区在第二开口所在平面上的投影面积大于或等于第二反光面在第二开口所在平面的投影面积。在遮光区在第二开口所在平面上的投影面积大于第二反光面在第二开口所在平面的投影面积的情况下，一种实施例中，镜片本身具有遮光区和透光区。此是，镜片的遮光区可以通过油墨进行填涂，用于遮挡光线。第二反光面是粘贴在镜片的遮光区位置处，光线在射入镜片的情况下，会被第二反光面朝向镜片一侧所遮挡。因此光线无法通过镜片射入感光芯片中。在遮光区在第二开口所在平面上的投影面积等于第二反光面在第二开口所在平面的投影面积的情况下，一种实施例中，镜片本身为透明镜片，第二反光面粘贴在镜片上，第二反光面朝向镜片的一面不透光，这样，由于第二反光面的遮挡，可使镜片具有遮光区。

为了提升进入感光芯片300的光线，腔体1000中的第一反光面朝远离第二反光面的方向凹陷，第一反光面由第一开口1001朝第二开口1002延伸，也即腔体1000内的第一反光面朝内侧凹陷，整个第一反光面朝内凹，而第二反光面与第一反光面相对，从而当外部光线射入第一反光面上时，第一反光面用于朝向第二反光面反射并汇聚光线。此外，第一反光面的凹陷可采用弧形凹陷，以提升汇聚光线的效果。

具体而言，当外部光线可透过镜片200上的透光区202，通过第一开口1001进入腔体1000后，通过第一反光面的凹面反射并汇聚，大部分反射光均可射入第二反光面，再经过第二反光面汇聚到感光芯片300上，由此大幅提升了电子设备的进光量。

进一步地，第二反光面朝远离第一反光面的方向凹陷，也即镜片200上的第二反光面朝外侧凹陷，整个第二反光面朝外凹，而第二反光面与第二开口1002相对设置，从而当外部光线射入第二反光面时，第二反光面用于朝向第二开口1002反射并汇聚光线，从而可以避免光线再次反射至第一反光面。此外，第二反光面的凹陷可采用弧形凹陷，以提升汇聚光线的效果。

本实施例中，当外部光线可透过镜片200上的透光区202，通过第一开口1001进入腔体1000后，通过第一反光面的凹面反射并汇聚，大部分反射光均可射入第二反光面，再经过第二反光面的凹面反射并汇聚至第二开口1002，由此进一步提升了电子设备的进光量。

与传统折射透镜镜头设计不同的是，本实施例采用凹面汇聚光线，无像差问题，通过二次反射减小焦距，第一反光面和第二反光面的凹面可将大面积光线汇聚，与传统折射镜头相比进光量可增加一个数量级以上，极大提升了成像质量。

在本申请提供的一实施例中，如图1和图2所示，第一反光面和第二反光面上均设置有反光涂层。反光涂层可采用金属或其它反光原料，用于将外部射入的光线进行反射。反光涂层可涂覆在表面或者嵌入至相应部件中。

具体而言，第一反光面上涂覆有第一反光涂层400，第二反光面上涂覆有第二反光涂层500。第一反光涂层400和第二反光涂层500均用于将外部射入的光线进行反射。第二反光涂层500可涂覆在镜片200底部或嵌入至镜片200中，通过设置第二反光涂层500可在镜片200上形成遮光区201和透光区202，第一反光涂层400则涂在腔体1000的内壁面，或嵌入至腔体1000的内壁面中，第一反光涂层400在腔体1000内形成朝第二反光涂层500反射光线的凹面镜。

也即，腔体1000中设有相对设置的第一凹面镜和第二凹面镜，第一凹面镜向下凹陷，第一凹面镜朝向第一开口，其向下凹陷的面设有第一反光面。第二凹面镜向上凹陷，第二凹面镜朝向第二开口，其向上凹陷的面设有第二反光面。第一凹面镜的第一反光面涂覆有第一反光涂层400，第二凹面镜的第二反光面上涂覆有第二反光涂层500。

当用户需要利用该电子设备拍照时，外部光线可透过镜片200上的透光区202，通过第一开口1001进入腔体1000，由于遮光区201的设置，进入腔体1000的光线无法射入第二开口1002，仅能够通过腔体1000内壁面上的第一反光涂层400进行反射，经过第一反光涂层400反射后的至少部分光线射入第二反光涂层500，由于第二反光涂层500与第二开口1002相对设置，经过第二反光涂层500反射的光线可通过第二开口1002射出腔体1000，由于感光芯片300与第二开口1002相对设置，从而可将光线汇聚到感光芯片300上，经过感光芯片300的光电转换即可实现成像。

在本申请提供的一实施例中，如图1和图2所示，正常情况下镜头大小受限，进光量有限，为了增加进光量，第一开口1001的面积大于第二开口1002的面积。

本实施例中，腔体1000为圆台结构，第一开口1001为圆台的顶面，第二开口1002为圆台的底面，第一开口1001和第二开口1002均呈圆形，第一开口1001远大于第二开口1002。由此可以大幅增加射入腔体1000中的光线，有效提升了电子设备拍摄的亮度和拍摄效果。

目前手机、平板等电子产品已经成为人们日常生活不可或缺的一部分，人们习惯用手机镜头记录下日常生活，留下美好的回忆。传统手机镜头均为折射式镜头，主要由镜头、马达和感光芯片组成，透镜不能只由一个凸透镜组成，因为它成像存在像差和色差，需要由多片透镜组成，每一片都有各自的职责，有的负责偏转光线，有的负责消除色差，有的负责消除畸变。每一片透镜都需要经过复杂的研磨过程，装配时也需要极高的精度。

为解决上述问题，在一个实施例中，电子设备还包括：透镜600、底座700、支撑体和马达。

本实施例中，电子设备采用单个透镜600减小像素差，透镜600采用凸透镜，透镜600可活动地设置在感光芯片300和壳体10之间，透镜600与第二开口1002相对设置。底座700内设有凹槽，凹槽的开口与第二开口1002相对设置，透镜600在凹槽内活动，支撑体可活动地设置在凹槽内，用于支撑透镜600。马达与支撑体传动连接，用于调节支撑体沿靠近或远离开口的方向移动。

在需要调节透镜600位置时，可通过马达驱动支撑体在凹槽内移动，从而可控制透镜600沿靠近或远离开口的方向移动，从而可调节将反射进来的光线汇聚到感光芯片300上。

在感光芯片300设置在壳体10的第二开口1002时，透镜600还可设置在第二反光面与感光芯片300之间的光路之间，对应地底座也可设置在壳体10内。

在一个实施例中，如图1至图3所示，电子设备还包括：中框20。中框20与壳体10靠近第二开口1002的一侧对接，中框20和壳体10之间形成有安装腔，感光芯片300设置在安装腔。其中，安装腔中还设有透镜600、底座700、支撑体和马达等结构。

加工过程中，可对壳体10局部区域做厚，掏双曲面盲孔，形成腔体1000和第一开口1001，双曲面镀第一反光涂层400，底面掏通孔，孔直径根据实际情况而定，形成第二开口1002。镜片200完全覆盖双曲面盲孔，双曲面的焦点位于镜片200上，焦点处设第二反光涂层500。利用马达可带动透镜600上下运动，来完成聚焦。工作时，光线透过镜片200由第一反光涂层400反射汇聚到镜片200的第二反光涂层500处，第二反光涂层500将汇聚的光线反射通过双曲面通孔，由透镜上下调节将汇聚的光线聚焦到感光芯片300上。由此可利用设备原有壳体，增加双曲面和反光涂层，实现方式简单，节省内部空间。

此外，电子设备还包括：主板30和支架40，主板30和支架40均设置在安装腔中；支架40设置在主板30靠近壳体10的一侧，支架40上设有与第二开口1002相对的安装位，感光芯片300设置在安装位。根据用户需求，还可在主板30或支架40上设置马达或底座700等结构的安装位，以配合在主板30上完全各结构的固定。感光芯片300与马达以中框粗定位，主板支架精定位，同时感光芯片300与主板30建立电连接，配合拍摄成像。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的第一侧壁内设置腔体，所述腔体的相对两个侧壁上设有第一开口和第二开口，所述腔体的内壁面上设有第一反光面；

镜片，设置于所述第一开口，所述镜片朝向所述腔体的一侧设有第二反光面，所述第二反光面与所述第二开口相对设置；

感光芯片，所述感光芯片与所述第二开口相对设置，光线通过镜片射入所述腔体，通过所述第一反光面反射至所述第二反光面，再经过所述第二反光面反射后射入所述感光芯片。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述镜片上设有遮光区和透光区，所述透光区环绕所述遮光区，所述遮光区在所述第二开口所在平面上的投影位于所述第二反光面在所述第二开口所在平面的投影区域内。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述腔体中的所述第一反光面朝远离所述第二反光面的方向凹陷，所述第一反光面由所述第一开口朝所述第二开口延伸，所述第一反光面用于朝向所述第二反光面反射并汇聚光线。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第二反光面朝远离所述第一反光面的方向凹陷，所述第二反光面用于朝向所述第二开口反射并汇聚光线。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述凹陷为弧形凹陷。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一反光面和所述第二反光面上均设置有反光涂层。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一开口的面积大于所述第二开口的面积。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

透镜，设置在所述感光芯片和所述壳体之间，与所述第二开口相对设置；

底座，所述底座内设有凹槽，所述凹槽的开口与所述第二开口相对设置；

支撑体，可活动地设置在所述凹槽内，用于支撑所述透镜；

马达，所述马达与所述支撑体传动连接，用于调节所述支撑体沿靠近或远离所述开口的方向移动。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

中框，所述中框与所述壳体靠近所述第二开口的一侧对接，所述中框和所述壳体之间形成有安装腔，所述感光芯片设置在所述安装腔。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

主板，设置在所述安装腔中；

支架，设置在所述主板靠近所述壳体的一侧，所述支架上设有与所述第二开口相对的安装位，所述感光芯片设置在所述安装位。

Images