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镜头装置


技术摘要:
一种具有反射元件(2)和可移动镜头单元(4)的镜头装置(1),所述反射元件(2)用于将光路从第一光路(10)正交折叠到第二光路(20)。所述可移动镜头单元(4)设置有在所述第一光路(10)上沿第一光轴(11)设置的一个或多个光学镜头。可移动反射元件(2)折叠入射光并提供OIS校正。
背景技术:
目前,基于音圈电机(Voice  Coil  Motor,VCM)的致动系统用于水平驱动的远距离 摄像机的AF和OIS功能。例如,在智能手机中使用此类摄像机,并且水平方向与智能手机的 主要范围/显示屏或安装有摄像机的智能手机中的印刷电路板相关,即镜头装置中的光路 基本上与这个主要范围平行。这种摄像机在实现AF和OIS方面具有挑战性,因为摄像机单元 的高度(垂直于主要范围来进行测量)限制了设计。基于VCM的AF致动系统的尺寸相对较大, 这是因为对较长的AF冲程长度的力生成能力较差。镜头装置的规格在水平远距离摄像机中 变得至关重要,水平远距离摄像机有高度限制,需要配大镜头来实现低F数。水平移动光学 器件周围的致动器结构减小了有效镜头直径,因此需要保持传感器尺寸和较低分辨率。由 于焦距较长,远距离摄影机需要较长的冲程(如,400um),很难达到有限的VCM冲程范围。此 外,悬架弹簧的K系数应较低,从而产生低共振、高姿态、高动态倾斜和较长的稳定时间。
技术实现要素:
本发明目的是提供一种克服或至少减少上述问题的镜头单元。 前述和其它目的通过独立权利要求的特征实现。进一步的实现方式在从属权利要 求、具体说明和附图中显而易见。 第一方面,提供了一种镜头装置,包括: -反射元件,用于将光路从第一光路折叠到与所述第一光路形成夹角的第二光路; -可移动镜头单元,包括在所述第二光路上沿第一光轴设置的一个或多个光学镜 头, -其中,所述反射元件用于平行于所述第二光路进行线性位移。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述第一光路与所述第二光路形成直角。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述镜头装置还包括:第一致动器,用于在所 述第二光路的第一方向,以及在与包含所述第一光路和所述第二光路的平面正交的第二方 向上移动所述镜头单元。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述镜头装置包括:第二致动器,用于将所述 反射元件平行于所述第二光路进行位移。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述反射元件至少包括两侧,所述第一致动 器和所述第二致动器均设置在所述反射元件的同一侧。 在所述第一方面的可能实现方式中,至少所述第一致动器或所述第二致动器包括 形状记忆合金构件。 使用SMA构件作为第一致动器和第二致动器,可以降低产生高力所需的功率,增加 4 CN 111742255 A 说 明 书 2/5 页 稳定性。所得到的结构非共振、简单且成本低。此外,此类致动器具有自感测能力,使驱动器 能够检测由于长度导致供应电流的线径变化(电阻变化)引起的线收缩状态;以及对相邻致 动器不敏感(VCM系统不能彼此靠近,因为磁铁通常会相互干扰)。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述第一致动器和所述第二致动器都包括形 状记忆合金构件。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述反射元件包括棱镜。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述棱镜具有一个反射面。 在所述第一方面的可能实现方式中,所述反射元件包括镜面。 第二方面,提供了一种摄像机单元,包括: -所述第一方面或其任何实现方式所述的镜头装置; -图像传感器单元,设置于与所述第一光路正交的平面中,位于所述镜头单元与所 述反射元件相对的一侧,其中 -所述镜头单元可沿所述第一方向移动,进行图像聚焦; -所述镜头单元可沿所述第二方向移动,进行偏航轴光学稳像; -所述反射元件可平行于所述第二光路进行位移,进行俯仰轴光学稳像。 在所述第二方面的可能实现方式中,所述反射元件的所述位移导致对所述图像传 感器单元中的图像传感器上的光投影位置进行调整。 在所述第二方面的可能实现方式中,所述摄像机包括: 第二致动器,用于将所述反射元件平行于所述第一光路进行位移,其中 -所述可移动镜头单元、所述第一致动器和所述第二致动器均设置在所述图像传 感器单元和所述反射元件之间的外壳中。 在所述第二方面的可能实现方式中,至少所述第一致动器或所述第二致动器嵌入 于所述外壳的内壁中或构成所述外壳的内壁的一部分。 在所述第二方面的可能实现方式中,所述第一致动器和所述第二致动器都嵌入于 所述外壳的内壁中或构成所述外壳的内壁的一部分。 在所述第二方面的可能实现方式中,所述反射元件包括三角棱镜,所述三角棱镜 包括(单个)反射面、第一透明表面和第二透明表面。 在所述第二方面的可能实现方式中,通过将所述棱镜镜像到其自身的反射面所定 义的虚拟空间未被所述摄像机单元占用。 第三方面,提供了一种摄像机模块,包括: -所述第二方面或其任何可能的实现方式所述的至少一个第一摄像机单元; -至少一个第二摄像机单元,包括: °可移动镜头单元,包括沿平行于所述第一光路的第二光轴设置的一个或多个光 学镜头; °图像传感器,设置在与所述第二光轴正交的平面上。 第一摄像机单元和第二摄像机单元组合由于宽度W相对较小,因此规格较小。当在 智能手机中使用时,印刷基板6通常与智能手机的显示屏平行设置。 在所述第三方面的可能实现方式中,所述第一摄像机单元的镜头装置是根据所述 第二方面的可能实现方式所述的镜头装置, 5 CN 111742255 A 说 明 书 3/5 页 -所述至少一个第二摄像机单元还包括一个或多个线圈磁铁致动器,用于移动所 述第二摄像机单元的所述镜头单元。 在所述第三方面的可能实现方式中,所述第一摄像机单元中的至少一个摄像机单 元是所述第二方面或其任一实现方式所述的摄像机单元,所述第二摄像机单元中的至少一 个摄像机单元的至少一部分设置于虚拟空间中。 第四方面,提供了一种致动器的用法,所述致动器包括镜头装置中的形状记忆合 金构件,所述镜头装置包括: -反射元件,用于将光路从第一光路正交折叠到第二光路; -可移动镜头单元,包括在所述第二光路上沿第一光轴设置的一个或多个光学镜 头, 其中,所述致动器用于将所述反射元件平行于所述第二光路进行线性位移。 根据下文描述的实施例,这些方面和其它方面将是显而易见的。 附图说明 在本发明的以下详细部分中,将参考附图中示出的示例性实施例更详细地解释各 方面、实施例和实现方式,其中: 图1是镜头装置的实施例的图解式侧视图; 图2是镜头装置的另一实施例的图解式侧视图; 图3是图2中的镜头装置结合另一类型的镜头装置的图解式侧视图,其中所述两种 镜头装置距离稍远; 图4是图2中的镜头装置结合另一类型的镜头装置的图解式侧视图,其中所述两种 镜头装置之间基本没有间距; 图5是图4所示的镜头装置的俯视图; 图6是图2的镜头装置的俯视图和部分分解视图; 图7是图2的镜头装置的截面图; 图8是用于图3的镜头装置的致动器的俯视图。
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