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镜头模组和电子设备实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请属于通信设备技术领域,具体涉及一种镜头模组和电子设备。

相关背景技术

[0002] 随着技术的发展,电子设备的影像能力已经逐步成为一种主要用以提升用户体验的功能。在硬件不变的情况下,如何提升电子设备拍摄的影像的清晰度是判定电子设备影响水平的一项重要指标。目前,通常利用驱动马达改变感光芯片的位置,以多次获取同一取景区域发射的光线,且对多幅图像进行合成,以提升图像的分辨率。但是,由于感光芯片的像素尺寸的数量级相对较小,且对焦马达受自身工作原理的限制,在控制感光芯片位移的过程中,很难使感光芯片的位移精度达到像素水平,使得合成的图像的清晰度提升不大。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
[0022] 本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0023] 下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。
[0024] 如图1至图6所示,本申请实施例公开一种镜头模组,该镜头模组可以被应用在电子设备中,以为电子设备提供成像作用。镜头模组包括基座100、透镜310、红外滤光片320、感光芯片340、驱动机构和阻尼机构。当然,镜头模组中还可以包括驱动芯片390等其他器件,考虑文本简洁,此处不再详细介绍。
[0025] 其中,基座100为镜头模组中用以提供安装基础作用的器件,其可以采用金属或塑料等硬质材料形成,以为其他器件提供稳定的安装作用。基座100的具体形状和尺寸等参数均可以根据实际情况确定,考虑到透镜310通常为圆形结构,且感光芯片340通常为矩形结构,为了便于镜头模组中的其他器件安装至基座100,基座100整体上可以为矩形结构,且为了保证基座100不会妨碍感光芯片340进行感光工作,基座100可以为贯穿式结构,进而使自基座100一侧入射的光线能够射入至感光芯片340内。
[0026] 透镜310用以提供配光作用,透镜310通常可以采用玻璃或树脂等材料形成,透镜310的尺寸可以根据感光芯片340的感光面积对应选定。透镜310的数量可以为一个,为了提升镜头模组的成像效果,透镜310的数量可以为多个,多个透镜310沿感光芯片340的光轴方向分布,多个透镜310可以包括至少一个凸透镜和至少一个凹透镜,当然,多个透镜310中还可以包括其他类型的光学器件,此处不作限定。
[0027] 红外滤光片320用以提供滤光作用,以提升镜头模组的成像效果,在本申请中,红外滤光片320可以提供改变光路的作用,使进而使经红外滤光片320配光后的光线的传播方向能够发生偏移,改变光线在感光芯片340上的入射位置。感光芯片340用以提供成像作用,其可以将光学图像转换为电信号,且经模数转换将电信号转换成数字信号,利用数字信号处理技术加工处理后,经电子设备的处理器处理后可以被转换为能够在电子设备的显示屏上显示的图像。
[0028] 在组装镜头模组的过程中,透镜310安装在基座100上,具体地,可以使透镜310与基座100固定连接,或者,亦可以利用音圈马达380等变焦器件使透镜310能够相对基座100运动,以提供变焦作用,提升镜头模组的适用范围。红外滤光片320通过阻尼机构活动地安装于基座100,且红外滤光片320位于透镜310的出光侧,从而保证光线先入射至透镜310内之后,再入射至红外滤光片320内,且阻尼机构可以为红外滤光片320提供与基座100之间的连接关系,从而使基座100在可以为红外滤光片320提供一定的支撑作用的同时,还不会限制红外滤光片320相对基座100运动,进而使红外滤光片320可以改变自透镜310中出射的光线的传播路径。感光芯片340与基座100固定连接,且感光芯片340位于红外滤光片320的出光侧,以使自红外滤光片320出射的光线可以入射至感光芯片340中,用以成像。具体地,感光芯片340可以通过粘接等方式与基座100形成固定连接关系。另外,镜头模组中还可以包括电路板370等器件,电路板370用以为感光芯片340等部件供电,且可以作为感光芯片340的支撑器件,具体地,可以使感光芯片340固定在电路板370上,且使感光芯片340与电路板370电连接,再利用电路板370与基座100形成固定连接关系,即可使感光芯片340与基座100形成稳定的固定关系。
[0029] 如上所述,红外滤光片320具备相对基座100运动的基础,进而,为了保证红外滤光片320能够根据实际需求相对基座100运动,红外滤光片320还与驱动机构连接,以在驱动机构的作用下,使红外滤光片320能够相对基座100运动。其中,驱动机构包括第一电磁体510和磁体530,第一电磁体510和红外滤光片320连接,磁体530与第一电磁体510配合,以在磁性驱动力的作用下,驱动红外滤光片320相对感光芯片340的感光面运动,进而使红外滤光片320改变光线的传播路径,改变光线在感光芯片340上的作用点。
[0030] 具体来说,通过粘接的方式,可以使第一电磁体510与红外滤光片320固定连接,且使磁体530与基座100固定连接,且通过对磁体530和第一电磁体510的布设位置和二者的磁极朝向等参数进行设定,即可使磁体530能够与通电的第一电磁体510产生磁性相互作用,保证二者之间可以产生相互排斥或相互吸引的作用效果。当然,第一电磁体510亦可以被安装在如阻尼机构等器件上,以间接地驱动红外滤光片320相对感光芯片340运动;相似地,磁体530亦可以通过安装在上述电路板370等器件上,以与基座100形成固定关系,且为第一电磁体510的运动提供驱动作用。
[0031] 另外,为了保证通电的第一电磁体510能够在磁体530的磁场中驱动红外滤光片320相对基座100运动,需要对第一电磁体510的设置位置进行设计。例如,第一电磁体510可以被设置在红外滤光片320的边缘或角部,保证第一电磁体510可以驱动红外滤光片320相对基座100转动或倾斜,从而保证在红外滤光片320被驱动前后,表征同一图像的光线在感光芯片340上的入射位置不同,进而使同一图像可以呈现在感光芯片340上的不同区域,以获得多帧图像。
[0032] 本申请实施例公开一种镜头模组,其设有红外滤光片320,红外滤光片320可以改变光线的传播方向,使光线在感光芯片340上的入射点相较于红外滤光片320运动之前的原始入射位置产生位移,且位移的方向和位移的距离可以通过红外滤光片320的运动形式控制。基于此,在本申请实施例公开的镜头模组中,利用阻尼机构使红外滤光片320活动地安装于基座100,且通过驱动机构中的第一电磁体510与磁体530之间的磁性作用,实现驱动红外滤光片320相对感光芯片340的感光面运动的目的,从而改变入射至镜头模组内的光线在感光芯片340上的入射点的位置,获取同一取景范围内的多帧图像;同时,通过将多帧图像进行合成,使得图像的像素在原来一帧的基础上实现四倍的超分输出,达到提升该镜头模组输出的图像的清晰度的目的。
[0033] 并且,在本申请实施例公开的镜头模组中,驱动机构包括第一电磁体510、第二电磁体520和磁体530,磁体530可以为第一电磁体510和第二电磁体520提供沿透镜310的光轴方向的磁场,且第一电磁体510和第二电磁体520均位于红外滤光片320上过光轴且垂直于光轴所在的方向的直线的同一侧,使得第一电磁体510和第二电磁体520在同时向远离磁体530的方向运动时,可以对带动红外滤光片320以平行于前述直线的直线为轴相对于其初始位置转动;同时,在第一电磁体510和第二电磁体520中的一者向远离磁体530的方向运动,另一者向靠近磁体530的方向运动时,可以带动红外滤光片320以垂直于前述直线的方向为轴相对于其初始位置转动;相应地,在第一电磁体510和第二电磁体520内通入的电流的方向和/或大小不同的情况下,则可以带动红外滤光片320相对其初始位置倾斜,以使入射至红外滤光片320的光线的出射方向相对其入射方向产生偏移。
[0034] 为了提升红外滤光片320的运动能力,扩大红外滤光片320的运动形式,可选地,驱动机构还包括第二电磁体520,第二电磁体520亦与红外滤光片320连接,在磁体530提供的磁场的作用下,第二电磁体520亦能够驱动红外滤光片320相对感光芯片340运动。详细地,在布设第二电磁体520的过程中,可以使第一电磁体510和第二电磁体520均位于红外滤光片320上过透镜310的光轴且垂直于光轴的方向的直线的同一侧,以在磁体530产生的磁场的作用下,使第一电磁体510和第二电磁体520均与磁体530配合,驱动红外滤光片320相对感光芯片340的感光面转动或倾斜。
[0035] 具体来说,为保证感光芯片340对于入射光线的接收效果相对较好,在组装镜头模组的过程中,可以使感光芯片340垂直于镜头的光轴,相应地,感光芯片340的感光面亦与镜头的光轴垂直。为此,感光面上具有两条相互垂直,且均与镜头的光轴垂直的线段,直观的说,前述两条线段可以分别为第一线段和第二线段。在布设第一电磁体510和第二电磁体520的过程中,可以使第一电磁体510和第二电磁体520均为第一线段的同一侧,且使第一电磁体510位于第二线段的一侧,使第二电磁体520位于第二线段的另一侧,从而使得第一电磁体510和第二电磁体520能够在红外滤光片320的不同方位为红外滤光片320提供驱动作用,进而在第一电磁体510和第二电磁体520向同一方向运动时,使得红外滤光片320能够相对感光芯片340分别以第一线段为转轴转动,且在第一电磁体510和第二电磁体520向相反的方向运动时,使得红外滤光片320能够相对感光芯片340以第二转轴为轴转动,另外,在第一电磁体510和第二电磁体520中的一者受磁场作用时,还可以使红外滤光片320能够相对感光芯片340倾斜,这使得经红外滤光片320作用后的光线的轨迹变化情况也相对多样化。
[0036] 如上所述,感光芯片340可以为矩形结构件,为此,可知使上述第二线段过红外滤光片320的中心,且使第一电磁体510和第二电磁体520以上述第二线段为对称轴对称设置,这可以进一步提升红外滤光片320在运动过程中的精度,进而降低镜头模组的控制难度,且可以提升镜头模组的成像效果。
[0037] 另外,第一电磁体510和第二电磁体520均可以通过导线等结构与电子设备内的电池等供电器件连接,以为第一电磁体510和第二电磁体520供电,且可以利用电子设备内的处理器等控制器件,控制第一电磁体510和第二电磁体520内的电流的大小和方向,以实现对应控制红外滤光片320的运动情况的目的。当然,在上述实施例中,感光芯片340可以固定在电路板370上,为此,第一电磁体510和第二电磁体520亦可以与电路板370连接,以利用电路板370为二者供电。
[0038] 如上所述,红外滤光片320可以通过阻尼机构与基座100形成连接关系,具体来说,阻尼机构可以通过焊接或粘接等方式与基座100相互连接,或者,亦可以在形成基座100的过程中,将阻尼机构的一部分一体成型于基座100内,以提升基座100与阻尼机构之间的连接可靠性;相应地,将红外滤光片320粘接在阻尼机构上,即可使红外滤光片320与阻尼机构形成连接关系,利用基座100为红外滤光片320提供一定的支撑作用。
[0039] 在本申请的另一实施例中,为了尽量防止安装红外滤光片320的过程中使红外滤光片320产生变形,甚至损坏红外滤光片320,如图6所示,镜头模组还可以包括安装座330,使红外滤光片320固定于安装座330,且使安装座330通过阻尼机构活动地安装于基座100,从而利用安装座330为红外滤光片320提供防护作用,防止红外滤光片320在安装过程中受损。
[0040] 更具体地,可以使红外滤光片320嵌设在安装座330之内,使安装座330环绕红外滤光片320设置,以为红外滤光片320提供较为全面的防护作用。安装座330内可以设有支撑沉台,通过粘接的方式,可以将红外滤光片320固定连接在支撑沉台上,一方面可以保证红外滤光片320与安装座330之间的装配关系更为可靠,另一方面,还可以利用支撑沉台为红外滤光片320提供较为平整的支撑作用,保证红外滤光片320的平整度相对较好,进而提升红外滤光片320对光线的配光精度。
[0041] 如上所述,红外滤光片320可以通过阻尼机构安装于基座100,且在阻尼机构的作用下,使红外滤光片320具备相对基座100运动的能力。可选地,阻尼机构包括多个活动弹片710,活动弹片710沿围绕透镜310的光轴的方向分布,使活动弹片710可以围绕红外滤光片
320设置,以在红外滤光片320的周向上,为红外滤光片320提供较为均匀的连接和支撑作用。另外,在上述实施例中,红外滤光片320可以配设有安装座330,为此,可以使各活动弹片
710均连接于安装座330和基座100之间。
[0042] 详细地,各活动弹片710的一端均与红外滤光片320固定连接,且多个活动弹片710中两者的另一端分别与第一电磁体510和第二电磁体520固定连接,以利用与第一电磁体510和第二电磁体520连接的两个活动弹片710分别为第一电磁体510和第二电磁体520提供桥接作用,且保证第一电磁体510和第二电磁体520均具备相对基座100运动的能力。
[0043] 更具体地,活动弹片710的数量可以为两个,两个活动弹片710均可以为半框状结构,活动弹片710可以采用金属等材料形成,且在金属自身材质和成型方式等情况的影响下,使得半框状结构的活动弹片710具备弹性能力,继而,在两个活动弹片710分别与第一电磁体510和第二电磁体520连接的情况下,使得第一电磁体510和第二电磁体520具备相对基座100运动的能力。活动弹片710与基座100之间可以采用粘接的方式固定连接,或者,亦可以在基座100的加工过程中,使活动弹片710一体成型于基座100之内,保证各活动弹片710与基座100之间均能够形成可靠的固定连接关系;相似地,第一电磁体510和第二电磁体520与对应的活动弹片710之间亦均可以采用粘接等方式形成固定连接关系。
[0044] 在上述实施例中,活动弹片710的数量可以为两个,两个活动弹片710中的一者连接于第一电磁体510和基座100之间,另一者连接于第二电磁体520和基座100之间,相应地,红外滤光片320可以连接在第一电磁体510、第二电磁体520和基座100之间。
[0045] 如上所述,红外滤光片320和安装座330均可以为矩形结构件,且安装座330可以作为红外滤光片320的安装基础,因此,在第一电磁体510和/或第二电磁体520带动红外滤光片320相对基座100运动的过程中,为了进一步提升红外滤光片320的运动精度,保证红外滤光片320的运动参数与预设情况相符,在本申请的另一实施例中,可选地,活动弹片710的数量为四个,且四个活动弹片710分别设置于红外滤光片320(或者说安装座330)的四个角部,四个活动弹片710各自的第一端均与基座100固定连接。并且,四个活动弹片710中两者的第二端均位于红外滤光片320的同一侧,且分别与第一电磁体510和第二电磁体520固定连接,四个活动弹片710中的另两者的第二端均位于红外滤光片320背离第一电磁体510的一侧,且均与红外滤光片320固定连接。
[0046] 也即,四个活动弹片710中各自的第二端两两成组设置,两组第二端分别位于红外滤光片320的相背两侧,一组用以连接第一电磁体510和第二电磁体520,且保证第一电磁体510和第二电磁体520能够相对基座100运动,以驱动红外滤光片320相对基座100转动或倾斜;另一组用以连接红外滤光片320,以保证红外滤光片320亦具备相对基座100运动的能力,进而在驱动机构驱动红外滤光片320运动的情况下,使得红外滤光片320可以作为一个整体相对基座100转动或倾斜,进而防止红外滤光片320发生扭转变形,对镜头模组的成像精度产生不良影响。
[0047] 如上所述,活动弹片710可以为半框状结构,且可以采用金属等材料形成活动弹片710,使活动弹片710具备弹性能力。在上述实施例中,活动弹片710的数量为四个,为此,活动弹片710可以为弯折状结构,且使四个活动弹片710分别设置于红外滤光片320或安装座
330的四个角部,保证四个活动弹片710的第二端可以成对设置,且分别位于红外滤光片320的相背两侧。
[0048] 在本申请的另一实施例中,活动弹片710包括第一直线连接段711、变形段712和第二直线连接段713,第一直线连接段711和第二直线连接段713之间通过变形段712固定连接,第一直线连接段711固定于安装座330,相对应地,至少一个活动弹片710的第二直线连接段713与红外滤光片320固定连接,且可以使至少一个活动弹片710的第二直线连接段713与红外滤光片320连接,以提升红外滤光片320的运动精度。
[0049] 并且,变形段712包括直线段和弧形段,直线段和弧形段固定连接,利用变形段712连接第一直线连接段711和第二直线连接段713的同时,还可以利用变形段712自身的形变作用,保证第一直线连接段711和第二直线连接段713之间能够进行相对运动。
[0050] 更具体地,变形段712中可以包括多个直线段和弧形段,多个直线段和多个弧形段交替连接,形成变形段712,这使得变形段712的变形能力相对更强,且可以提升第一直线连接段711和第二直线连接段713相对运动过程中的线性度,提升活动弹片710的变形可靠性。
[0051] 为了使各活动弹片710在具有相对较好的变形能力的同时,还具备相对较好的支撑效果,可以使第一直线连接段711和第二直线连接段713相互平行,进而使第二直线连接段713背离变形段712的一端可以与对应的第一直线连接段711背离变形段712的一端位于红外滤光片320的同一侧,达到提升活动弹片710的受力稳定性的作用。更具体地,活动弹片710还包括第三直线连接段,第三直线连接段与第二直线连接段713垂直设置,且连接于第二直线连接段713背离变形段712的一端,第三直线连接段位于红外滤光片320的外侧,且向位于红外滤光片320中侧边的中点延伸,利用第三直线连接段与基座100连接,可以进一步提升活动弹片710的整体变形能力。
[0052] 如上所述,第一电磁体510和第二电磁体520均可以通过导线等电连接件与电子设备的电池等供电部件连接,以保证第一电磁体510和第二电磁体520可以在处理器等控制器件的控制下动作,以驱动红外滤光片320相对感光芯片340运动。
[0053] 在本申请的另一实施例中,阻尼机构还包括电连接片720,多个活动弹片710中与第一电磁体510和第二电磁体520电性连接的两则各自的第二直线连接段713均电性连接有电连接片720,各电连接片720均与电路板370电性连接。当然,在本实施例中,第一电磁体510和第二电磁体520与对应的第二直线连接段713之间均需形成电性连接关系,保证电路板370经电连接片720和活动弹片710可以分别为第一电磁体510和第二电磁体520供电,降低镜头模组内的接电难度。
[0054] 另外,电连接片720可以为悬臂状结构,且电连接片720还可以与安装座330连接,在电连接片720的作用下,使得电连接片720还可以为活动弹片710提供维稳的作用;并且,第一电磁体510和第二电磁体520均设有对应的活动弹片710,为此,电连接片720的数量亦可以为两个,两个电连接片720分别与第一电磁体510和第二电磁体520对应设置,且分别为对应的活动弹片710提供维稳作用,进一步提升红外滤光片320的动作稳定性。
[0055] 如上所述,第一电磁体510和第二电磁体520均位于磁体530产生的磁场中,以保证第一电磁体510和第二电磁体520可以在磁性力的作用下带动红外滤光片320运动。可选地,磁体530为电磁体530,且可以通过改变通入的电流的大小改变磁场的强度,为了降低镜头模组的成本,且降低镜头模组的控制难度,磁体530为永磁体530,且可以使磁体530的数量为一个,磁体530可以固定于镜头模组中的基座100,或者,还可以固定在镜头模组的电路板370上,通过使第一电磁体510和第二电磁体520均与磁体530对应设置,使得第一电磁体510和第二电磁体520可以位于同一磁场中,进而防止多个磁体530产生多个磁场相互干扰,对第一电磁体510和第二电磁体520的控制产生不良影响。
[0056] 进一步地,如图6所示,镜头模组还可以包括红外滤光防尘层350,红外滤光防尘层350具体可以为红外滤光结构,红外滤光防尘层350间隔设置于红外滤光片320和感光芯片
340之间,以为感光芯片340提供防尘作用,进而防止灰尘等杂质落在感光芯片340的感光面上,对感光芯片340的成像过程产生妨碍,提升镜头模组的成像效果。
[0057] 具体地,红外滤光防尘层350可以通过支架360与基座100等结构形成固定连接关系,或者,支架360亦可以固定在电路板370上,保证红外滤光防尘层350可以与感光芯片340形成相对固定关系,以为感光芯片340提供防护作用,且不会影响感光芯片340的正常成像过程。
[0058] 基于上述任一实施例,本申请还公开一种电子设备,其包括上述任一实施例公开的镜头模组,当然,电子设备还可以包括电池、显示模组和处理器等其他器件,考虑文本简洁,此处不再一一介绍。
[0059] 需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
[0060] 上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

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