镜头组件、摄像头组件以及拍摄设备

技术领域

本发明涉摄像领域，尤其是涉及一种镜头组件、摄像头组件以及拍摄设备。

背景技术

目前用户对于拍摄设备拍摄质量与变焦要求越来越高，一般拍摄设备的镜头组件会选择短/中/长焦镜头以接力式或混合式架构来达到高倍率的变焦功能，例如：拍摄设备为手机，为了提高便携性，手机生产厂商一直在对手机的轻薄化进行改进。其中手机中的镜头组件占据了一定的空间，在目前的智能机时代，尽管潜望式光学变焦镜头组件能够缩小厚度，但是传统潜望式光学变焦镜头组件的体积占据拍摄设备内较大空间，所以镜头组件的轻型化是必然趋势。

相关技术中，市场上的镜头组件大多数为传统直立式架构，已经无法满足一般手机设备厚度要求，传统潜望式镜头组件大部分是加入反射镜或反射棱镜，并使用潜望式架构来达到手机厚度要求，但镜头组件总长仍然过长，导致拍摄设备的空间利用率降低，并且，镜头组件仅能针对厚度进行改善，镜头组件所在的摄像头组件不能自动对焦。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种镜头组件，该镜头组件能够减小镜头组件的厚度，镜头组件安装到摄像头组件后，可以减小镜头组件占据摄像头组件内空间，从而可以优化摄像头组件内空间利用率。

本发明进一步地提出了一种摄像头组件。

本发明进一步地提出了一种拍摄设备。

根据本发明的镜头组件包括：反射镜组件，光束照射至所述反射镜组件并在所述反射镜组件内部经多次反射后射出所述反射镜组件，所述光束在所述反射镜组件内部的光束路径包括多个与入射光方向垂直的第一方向和多个与所述入射光方向平行的第二方向的反射路径；所述反射镜组件包括多个反射镜，所述光束依次通过所述多个反射镜，所述光束依次通过包含A、B、A、-B、-A、B、A方向的路径；其中，A为所述光束入射方向，-A为与所述光束入射方向相反的方向，B为所述光束入射方向顺时针旋转90度方向，-B为所述光束入射方向逆时针旋转90度方向。

根据本发明的镜头组件，通过设置反射镜组件，与现有技术相比，能够减小镜头组件的厚度，镜头组件安装到摄像头组件后，可以减小镜头组件占据摄像头组件内空间，从而可以优化摄像头组件内空间利用率。

在本发明的一些示例中，多个所述反射镜包括：第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述光束依次通过所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜、所述第二反射镜。

在本发明的一些示例中，所述第一反射镜为四角棱镜，所述第二反射镜为梯形棱镜，所述第三反射镜为三角棱镜。

在本发明的一些示例中，多个所述反射镜还包括：第四反射镜，所述光束依次通过所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜、所述第四反射镜，所述光束依次通过包含A、B、A、-B、-A、-B、A、B、A方向的路径。

在本发明的一些示例中，所述第一反射镜和所述第四反射镜为四角棱镜，所述第二反射镜和所述第三反射镜为三角棱镜。

根据本发明的摄像头组件包括：外壳；镜头、滤光片和影像传感器，所述镜头、所述滤光片和所述影像传感器均设于所述外壳内，且所述镜头、所述滤光片和所述影像传感器依次排列且间隔开；镜头组件，所述镜头组件设于所述外壳内且位于所述镜头和所述滤光片之间，光束通过所述镜头后照射至所述镜头组件的反射镜组件并在所述反射镜组件内部经多次反射后依次照射至所述滤光片、所述影像传感器，所述镜头组件为上述的镜头组件。

在本发明的一些示例中，所述镜头、所述第二反射镜、所述影像传感器可在所述镜头、所述滤光片和所述影像传感器的排列方向移动；所述摄像头组件还包括：第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱动件适于分别驱动所述镜头、所述第二反射镜和所述影像传感器移动。

在本发明的一些示例中，所述镜头、所述第四反射镜、所述影像传感器可在所述镜头、所述滤光片和所述影像传感器的排列方向移动；所述摄像头组件还包括：第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱动件适于分别驱动所述镜头、所述第四反射镜和所述影像传感器移动。

在本发明的一些示例中，所述摄像头组件还包括：控制器，所述控制器与所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱动件均连接。

在本发明的一些示例中，所述摄像头组件还包括：第五反射镜，所述第五反射镜位于所述镜头的远离所述反射镜组件的一侧。

根据本发明的拍摄设备，包括上述的摄像头组件。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是根据本发明实施例的摄像头组件的示意图；

图2和图3是根据本发明实施例的摄像头组件的第二反射镜移动后的示意图；

图4是根据本发明实施例的摄像头组件的另一个实施例的示意图。

附图标记：

镜头组件500；

反射镜组件50；第一反射镜51；第二反射镜52；第三反射镜53；第四反射镜54；

摄像头组件100；

外壳10；

镜头20；滤光片30；影像传感器40；

第五反射镜60。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的镜头组件500，镜头组件500可以安装在摄像头组件100上，摄像头组件100可以安装在拍摄设备上，例如：将摄像头组件100安装到手机上。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的镜头组件500包括：反射镜组件50，光束照射至反射镜组件50并在反射镜组件50内部经多次反射后射出反射镜组件50，光束在反射镜组件50内部的光束路径可以包括多个与入射光方向垂直的第一方向和多个与入射光方向平行的第二方向的反射路径，反射镜组件50可以包括多个反射镜，光束可以依次通过多个反射镜，光束可以依次通过包含A、B、A、-B、-A、B、A方向的路径，其中，A为光束入射方向，-A为与光束入射方向相反的方向，B为光束入射方向顺时针旋转90度方向，-B为光束入射方向逆时针旋转90度方向。

需要说明的是，反射镜组件50可以包括多个反射镜，光束进入反射镜组件50后可以经过多个反射镜反射，光束经过反射能够依次照射在多个反射镜上，形成光束路径(即反射路径)，光束在反射镜组件50内部的光束路径可以包括多个与入射光方向垂直的第一方向的反射路径，即第一方向为图1中的上下方向，光束在反射镜组件50内部的光束路径还可以包括多个与入射光方向平行的第二方向的反射路径，即第二方向为图1中的左右方向，光束可以在反射镜组件50内部经过多次反射后射出反射镜组件50，路径A的光束照射方向为图1中的由左至右方向，路径-A的光束照射方向为图1中的由右至左方向，路径B的光束照射方向为图1中的由上至下方向，路径-B的光束照射方向为图1中的由下至上方向，光束依次通过A、B、A、-B、-A、B、A方向的路径，即为光束方向的变化。

现有技术中，市场上的镜头组件大多数为传统直立式架构，已经无法满足一般手机设备厚度要求，传统潜望式镜头组件大部分是加入反射镜或反射棱镜，并使用潜望式架构来达到手机厚度要求，但镜头组件总长仍然过长，导致摄像头组件和拍摄设备的空间利用率降低，并且，镜头组件仅能针对厚度进行改善，镜头组件所在的摄像头组件不能自动对焦。

在本申请中，通过在镜头组件500内设置反射镜组件50，光束可以在反射镜组件50内部经过多次反射后射出反射镜组件50，光束路径的长度由于光束的多次反射而增加，经由光路转折来达到节省整体镜头组件500空间利用率的需求，与现有技术相比，能够减小镜头组件500的厚度，镜头组件500安装到摄像头组件后，可以减小镜头组件500占据摄像头组件100内空间，从而可以优化摄像头组件100内空间利用率。

由此，通过设置反射镜组件50，与现有技术相比，能够减小镜头组件500的厚度，镜头组件500安装到摄像头组件100后，可以减小镜头组件500占据摄像头组件100内空间，从而可以优化摄像头组件100内空间利用率。

根据本发明的一个实施例，如图1-图3所示，多个反射镜可以包括：第一反射镜51、第二反射镜52和第三反射镜53，光束可以依次通过第一反射镜51、第二反射镜52、第三反射镜53、第二反射镜52。也可以解释为，第一反射镜51、第二反射镜52和第三反射镜53共同构造成反射镜组件50，光束进入反射镜组件50后，从第一反射镜51射入，由第二反射镜52射出反射镜组件50。需要说明的是，第一反射镜51和第三反射镜53上下贴合，第一反射镜51和第三反射镜53上下贴合后的整体与第二反射镜52在图1中的左右方向可以对称。这样设置可以使光束在通过反射镜组件50时的路线更长，从而达到光束的光路长度增长的效果，经由光路转折来达到节省镜头组件500空间利用率的需求，进而可以在不影响镜头组件500厚度的情况下，达到缩减整体空间的效果。

在本发明的一些实施例中，第一反射镜51、第二反射镜52和第三反射镜53均可以对光束进行多次反射。需要解释的是，如图1所示，光束通过镜头20后先进入第一反射镜51，在第一反射镜51内可以经过两次反射后进入第二反射镜52，光束在第二反射镜52内经过两次反射后可以进入第三反射镜53，光束在第三反射镜53内经过两次反射后可以重新进入第二反射镜52，然后光束从第二反射镜52射出镜头组件500，达到六次内部反射过程。这样设置可以使光路在通过反射镜组件50时经过多次反射，可以达到光束的光路长度增长的效果，从而可以进一步地达到缩减镜头组件500整体空间的效果。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，第一反射镜51可以为四角棱镜，第二反射镜52可以为梯形棱镜，第三反射镜53可以为三角棱镜。其中，四角棱镜的截面形状可以设置为平行四边形，平行四边形中两个锐角的角度可以设置为45°，梯形棱镜的截面形状可以为等边梯形，等边梯形中两个锐角的角度可以设置为45°，三角棱镜的截面形状可以设置为等腰三角形或等边三角形，光束经过四角棱镜内部反射过程会经过两次反射面，然后光束从第一反射镜51照射至第二反射镜52，光束在第二反射镜52内反射过程会经过两次反射面，当光束射出第二反射镜52后，再进入第三反射镜53，光束在第三反射镜53内反射过程经过两次反射面，达到六次棱镜内部的反射过程。需要说明的是，第一反射镜51、第二反射镜52和第三反射镜53的材料不限于玻璃或塑料材质，可依据设计需求做选择，这样设置可以保证光路在通过反射镜组件50时进行多次反射，可以进一步达到缩减镜头组件500整体空间的效果。

根据本发明的另一个实施例，如图4所示，与对比文件1中技术方案相比，多个反射镜还可以包括：第四反射镜54，光束依次通过第一反射镜51、第二反射镜52、第三反射镜53、第四反射镜54，光束依次通过包含A、B、A、-B、-A、-B、A、B、A方向的路径。也可以解释为，第一反射镜51、第二反射镜52、第三反射镜53和第四反射镜54共同构造成反射镜组件50，光束进入反射镜组件50后，光束从第一反射镜51射入，由第四反射镜52射出，需要说明的是，第一反射镜51和第三反射镜53上下贴合，这样设置可以使光束在通过反射镜组件50时的路线更长，从而达到光束的光路长度增长的效果，经由光路转折来达到节省镜头组件500整体空间利用率的需求，进而可以在不影响镜头组件500厚度的情况下，达到缩减整体空间的效果。

在本发明的一些实施例中，第一反射镜51、第二反射镜52、第四反射镜54和第三反射镜53均可以对光束进行多次反射。需要解释的是，如图4所示，光束通过镜头20后先进入第一反射镜51，在第一反射镜51内可以经过两次反射后进入第二反射镜52，光束在第二反射镜52内经过两次反射后可以进入第三反射镜53，光束在第三反射镜53内经过两次反射后可以进入第四反射镜54，光束在第四反射镜54内经过两次反射后射出镜头组件500，达到8次内部反射过程。这样设置可以使光路在通过反射镜组件50时经过多次反射，可以达到光束的光路长度增长的效果，从而可以进一步地达到缩减镜头组件500整体空间的效果。

在本发明的一些实施例中，第一反射镜51和第四反射镜54为四角棱镜，第二反射镜52和第三反射镜53为三角棱镜。其中，四角棱镜的形状可以设置为平行四边形，平行四边形中两个锐角的角度可以设置为45°，三角棱镜的形状可以设置为等腰三角形或者等边三角形，光束经过第一反射镜51内部反射过程会经过两次反射面，光束再经过第二反射镜52反射会经过两次反射面，当光束射出第二反射镜52后，再进入第三反射镜53，光束在第三反射镜53内经过两次反射面，然后光束进入到可移动的第四反射镜54内，光束在可移动的第四反射镜54内进行两次反射，达到八次棱镜内部的反射过程。需要说明的是，第一反射镜51、第二反射镜52、第三反射镜53和第四反射镜54的材料不限于玻璃或塑料材质，可依据设计需求做选择，这样设置可以使光路在通过反射镜组件50时进行多次反射。

根据本发明实施例的摄像头组件100包括：外壳10、镜头20、滤光片30、影像传感器40和镜头组件500。外壳10作为摄像头组件100的主体，可以对外壳10内的零部件起支撑和保护作用，镜头20、滤光片30和影像传感器40均设置于外壳10内，并且镜头20、滤光片30和影像传感器40依次排列且间隔开设置，镜头组件500可以设置于外壳10内且位于镜头20和滤光片30之间，光束通过镜头20后照射至镜头组件500的反射镜组件50并在反射镜组件50内部经多次反射后依次照射至滤光片30、影像传感器40，镜头组件500为上述实施例的镜头组件500。其中，镜头20为摄像头组件100内光束入射的初始点，可以使成像更加清晰，滤光片30是用来选取所需辐射波段的光学器件，滤光片30进行滤光可以使物体成像后的部分影像更加突出，影像传感器40是成像的核心，可用于形成电子影像。

其中，摄像头组件100工作时，光束由镜头20入射后照射至镜头组件500，光束经镜头组件500多次反射后穿过滤光片30，光束由滤光片30进行滤光后，最后传达至影像传感器40，由影像传感器40成像。由于在镜头组件500中光束经过多次反射，所以光束的光路长度增长，经由光路转折来达到节省整体摄像头组件100空间利用率的需求，与现有技术相比，能够减小摄像头组件100的厚度，摄像头组件100安装到拍摄设备后，可以减小摄像头组件100占据拍摄设备内空间，从而可以优化拍摄设备内空间利用率。

由此，通过设置反射镜组件50，与现有技术相比，能够减小摄像头组件100厚度，摄像头组件100安装到拍摄设备后，可以减小摄像头组件100占据拍摄设备内空间，从而可以优化拍摄设备内空间利用率。

在本发明的一些实施例中，镜头20、第二反射镜52、影像传感器40可以在镜头20、滤光片30和影像传感器40的排列方向移动。也可以解释为，镜头20、第二反射镜52、影像传感器40均可以在图1的左右方向移动，通过镜头20、第二反射镜52、影像传感器40相互配合，可以实现摄像头组件100的自动对焦功能，从而可以提高摄像头组件100的成像效果。

在本发明的一些实施例中，摄像头组件100还可以包括：第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件适于分别驱动镜头20、第二反射镜52和影像传感器40移动。优选地，第一驱动件可以设置为VCM(Voice Coil Motor-音圈马达)，第二驱动件可以设置为SM(Stepping Motor-步进马达)，第三驱动件可以设置为PM(Piezoelectric Motor-压电马达)，需要说明的是，第一驱动件用于驱动镜头20移动，第二驱动件用于驱动第二反射镜52移动，第三驱动件用于驱动影像传感器40移动，通过第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件分别驱动镜头20、第二反射镜52和影像传感器40依据行程需求移动，可以实现摄像头组件100的自动对焦功能，从而达到更好的成像效果。

在本发明的一些实施例中，镜头20、第四反射镜54、影像传感器40可在镜头20、滤光片30和影像传感器40的排列方向移动，也可以解释为，镜头20、第四反射镜54、影像传感器40均可以在图1的左右方向移动，通过镜头20、第四反射镜54、影像传感器40相互配合，可以实现摄像头组件100的自动对焦功能，从而可以提高摄像头组件100的成像效果。

在本发明的一些实施例中，摄像头组件100还可包括：第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件适于分别驱动镜头20、第四反射镜54和影像传感器40移动。优选地，第一驱动件可以设置为VCM(Voice Coil Motor-音圈马达)，第二驱动件可以设置为SM(Stepping Motor-步进马达)，第三驱动件可以设置为PM(Piezoelectric Motor-压电马达)，需要说明的是，第一驱动件用于驱动镜头20移动，第二驱动件用于驱动第四反射镜54移动，第三驱动件用于驱动影像传感器40移动，通过第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件分别驱动镜头20、第四反射镜54和影像传感器40依据行程需求移动，可以实现摄像头组件100的自动对焦功能，从而达到更好的成像效果。

在本发明的一些实施例中，摄像头组件100还可以包括：控制器，控制器与第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件均连接，例如：控制器与第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件均通信连接或者电连接。优选地，控制器可以设置为MEMS(Micro-electromechanicalSystems-微机电系统)，可以通过控制器控制第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件驱动镜头20、第二反射镜52和影像传感器40移动，这样设置可以提高摄像头组件100的自动化性能，从而可以满足客户需求。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，第一反射镜51、第二反射镜52、第三反射镜53和第四反射镜54均对光束进行多次反射，镜头20、第四反射镜54、影像传感器40可在镜头20、滤光片30和影像传感器40的排列方向移动，即镜头20、第四反射镜54、影像传感器40可在图4中的左右方向移动。需要解释的是，光束通过镜头20后先进入第一反射镜51，光束在第一反射镜51内经过两次反射后进入第二反射镜52，光束在第二反射镜52内经过两次反射后进入第三反射镜53，然后光束在第三反射镜53内经过两次反射后进入第四反射镜54，在第四反射镜54内经过两次反射后射出至滤光片30，对光束达到八次反射过程。并且，通过第一驱动件驱动镜头20移动，第二驱动件驱动第四反射镜54移动，第三驱动件驱动影像传感器40移动，可以实现摄像头组件100的自动对焦功能，从而达到更好的成像效果。并且，光束在通过反射镜组件50时进行多次反射可以达到光束的光路长度增长的效果，可以进一步达到缩减摄像头组件100整体空间的效果，同时，可以提高摄像头组件100的自动化性能。

在本发明的一些实施例中，摄像头组件100还可以包括：第五反射镜60，第五反射镜60可以位于镜头20的远离反射镜组件50的一侧。也可以解释为，第五反射镜60位于图1和图4中镜头20的左侧，光束先通过第五反射镜60后射入镜头20，这样设置可以进一步地提高成像效果。

在本发明的一些实施例中，镜头20可以包括至少一个镜片，镜片的数量可以根据实际需要自由选择，优选地，镜头20内镜片的数量可以设置为三个，镜头20不限于使用短/中/长焦镜头20，这样设置可以通过移动镜片实现自动对焦功能，呈现更好的成像。

需要说明的是，图1-图4中带箭头的虚线表示光束的路径，图1-图4中的A、B、-A、-B均表示光束的方向，图2和图3中虚线框表示第二反射镜52的位置可以移动至虚线框所示位置。图4中虚线框表示第四反射镜54的位置可以移动至虚线框所示位置。

根据本发明实施例的一种拍摄设备，包括上述实施例的摄像头组件100。该摄像头组件100设置在拍摄设备上，可以减小摄像头组件100占据拍摄设备内空间，从而可以优化拍摄设备内空间利用率，并且，也可以实现拍摄设备的自动对焦功能。

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发明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发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。