电子设备的制作方法

专利2022-05-09  5


本申请属于通信设备技术领域,具体涉及一种电子设备。



背景技术:

随着电子设备的快速发展,电子设备的应用越来越广泛,用户对摄像的要求越来越高。为了给用户带来更多样化、更好的拍照体验,会在电子设备上同时搭载多种功能的摄像头模组。

目前,为了实现更远距离的拍摄,越来越多的电子设备上开始搭载长焦摄像头模组。然而随着摄像头模组光学倍率的增大,光路长度也在不断增加。相关技术中,为了能获得较长的光路,利用反射棱镜将改变光路反向,使得光路沿电子设备的宽度或长度方向。但是,该方法需要感光芯片的感光面与电子设备的厚度方向平行,以接收沿电子设备的宽度或长度方向的光路。进而使得感光芯片的大小受制于电子设备的厚度。由于感光芯片成像像素与感光芯片的大小成正比。因此,相关技术中,电子设备远离拍摄成像的像素大小受限于电子设备的厚度。



技术实现要素:

本申请实施例的目的是提供一种电子设备,能够解决电子设备远距离拍摄成像的像素大小受限于电子设备厚度的问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

一种电子设备,包括壳体、导光模组、感光模组和功能模块,壳体具有内腔和第一开口,第一开口与内腔连通,导光模组、感光模组和功能模块设置于内腔;导光模组具有进光端和出光端,进光端与第一开口相对设置,出光端朝向感光模组。

导光模组相对于壳体可移动,导光模组相对功能模块在第一位置和第二位置之间切换。

感光模组相对于壳体可转动,且感光模组可相对壳体在第三位置和第四位置之间切换;

在导光模组位于第一位置,且感光模组位于第三位置的情况下,功能模块位于感光模组与导光模组之间,感光模组具有感光面,感光面的朝向与出光端的朝向相交;

在导光模组位于第二位置,且感光模组位于第四位置的情况下,出光端与感光面相对,且出光端射出的光线避开功能模块投射于感光面。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果:

本发明实施例公开的电子设备中,导光模组和感光模组分体设置。其中,导光模组可以在第一位置和第二位置之间移动。感光模组相对壳体在第三位置和第四位置转动切换。在导光模组移动至第二位置,感光模组移动至第四位置的情况下,导光模组出光端射出的光线可以避开功能模块投射于光感模组上,进而可以在导光模组和感光模组之间形成较长的光路,构成长焦摄像机构,实现远距离拍摄。在感光模组位于第三位置的情况下,感光模组的感光面的朝向与出光端的朝向相交。通常情况下,出光端的朝向垂直于电子设备的厚度方向,即在非拍摄状态下,感光模组的感光面朝向电子设备的厚度方向偏转,进而使得感光模组在电子设备的厚度方向的尺寸减小,避免感光模组的大小不受限于电子设备壳体的厚度,以使电子设备可以根据需要增大感光模组,提升感光模组的成像的像素。

附图说明

图1是本发明一种实施例公开的电子设备在第一状态的示意图;

图2是本发明一种实施例公开的电子设备在第二状态的示意图;

图3是本发明第一种实施例公开的电子设备在第一状态下的剖面图;

图4是本发明第二种实施例公开的电子设备在第一状态下的剖面图;

图5是本发明第一种实施例公开的电子设备在第二状态下的剖面图;

图6是本发明第二种实施例公开的电子设备在第二状态下的剖面图;

图7是本发明一种实施例公开的感光模组在第三位置的示意图;

图8是本发明一种实施例公开的感光模组在第四位置的示意图;

图9是本发明一种实施例公开的导光模组在第一位置的示意图。

图中:

100-壳体;

110-内腔;120-第一限位部;130-第二限位部;140-导轨;150-第一壳体;

160-第二壳体;

200-导光模组;

210-第二支架;220-镜头组件;230-第三驱动机构;231-丝杠;232-传动块;233-第三驱动件;240-反射件;

300-感光模组;

310-第一支架;320-感光芯片;

400-功能模块;

500-第一驱动机构;

510-第一齿轮;520-第二齿轮;530-第一驱动件;

600-第二驱动机构;

610-第三齿轮;620-齿条;630-第二驱动件。

具体实施方式

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、完整地描述,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。

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。

下面结合图1至图9,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。

参照图1至图9,本发明一种实施例公开的电子设备包括壳体100、导光模组200、感光模组300和功能模块400。其中,壳体100为电子设备的基础结构件,能够为电子设备的其他零部件提供安装基础,同时也能为这些零部件提供防护。壳体100可以具有内腔110和第一开口,第一开口与内腔110连通,即内腔110可以通过第一开口与壳体100的外部空间连通。

导光模组200、感光模组300和功能模块400可以设置于内腔110。其中,功能模块400可以固定设置于内腔110。可选的,功能模块400可以与导光模组200、感光模组300相互配合实现多种功能,例如,可以作为补光灯,让用户能够在黑暗或者光线不足的环境通过补光灯的补光实现更清晰地拍摄。当然,功能模块400不局限于补光灯,功能模块400还可作为其他功能器件,具体的,功能模块400可以是声学器件,例如扬声器、麦克风、电池模组等。因此,本申请实施例不限定功能模块400的具体种类。

导光模组200是改变取景光线路径的器件。导光模组200的其中一个目的是,通过改变取景光线的光路,使得取景光线可以投射于感光模组300。具体的,导光模组200可以具有进光端和出光端。进光端,即导光模组200中,光线进入导光模组200的一端。出光端,即导光模组200中,光线射出导光模组200的一端。具体的,光线从导光模组200的进光端进入导光模组200。经过导光模组200改变光路方向后的光线,可以从导光模组200的出光端射出导光模组200。进光端可以与第一开口相对设置,以使电子设备外部环境的光线可以从第一开口投射于导光模组200的进光端,进而使得壳体100外部环境的光线可以从导光模组200的进光端进入导光模组200。出光端朝向感光模组300,进而可以使导光模组200内射出的光线可以投射于感光模组300,以利用感光模组300感应成像。

导光模组200相对于壳体100可移动,导光模组200相对功能模块400在第一位置和第二位置之间切换。感光模组300相对于壳体100可转动,且感光模组300可相对壳体100在第三位置和第四位置之间切换。参照图3至图6,在导光模组200位于第一位置且感光模组300位于第三位置的情况下,即电子设备处于非拍摄状态的情况下,功能模块400位于感光模组300与导光模组200之间。感光模组300具有感光面,感光面的朝向与出光端的朝向相交。在导光模组200位于第二位置且感光模组300位于第四位置的情况下,即电子设备处于拍摄状态的情况下,出光端与感光面相对,且出光端射出的光线可以避开功能模块400并投射于感光面。

导光模组200与感光模组300间隔设置,进而可以根据需要调节导光模组200与感光模组300之间的间距,以使导光模组200和感光模组300之间可以获得较长的光路,进而能实现更远距离的拍摄。可选的,导光模组200的出光端的朝向可以与电子设备的厚度方向垂直,以避免导光模组200和感光模组300之间光路的长度受限于电子设备的厚度。可选的,导光模组200和感光模组300可以沿电子设备的宽度或长度方向分布设置,且电子设备的宽度大于电子设备的厚度。需要说明的是,电子设备通常包括显示屏,电子设备的厚度方向可以是垂直于显示屏的平面显示区域的方向。

上述实施例中,电子设备在处于非拍摄状态的情况下,功能模块400位于导光模组200和感光模组300之间,可以提高电子设备内部空间利用率。导光模组200可移动地设置于内腔110内,感光模组300可转动地设置于内腔110内。因此,可以通过调节导光模组200和感光模组300的位置,使得导光模组200和感光模组300避开功能模块400,避免功能模块400遮挡导光模组200射出的光线,进而使导光模组200射出的光线可以投射于感光模组300并成像。并且,在电子设备处于非拍摄状态的情况下,感光模组300的感光面的朝向可以向电子设备的厚度方向偏转,以使感光面在电子设备的厚度方向的尺寸可以减小,避免感光模组300的大小受限于电子设备的厚度。可选的,在导光模组200位于第一位置、感光模组300位于第三位置的情况下,感光面的朝向可以与出光端的朝向垂直。

在电子设备处于非拍摄状态的情况下,感光模组300的感光面的朝向厚度方向,使得电子设备可以通过增加感光模组300的大小、提升感光模组300的成像像素、优化电子设备的拍摄性能。参照图3和图4,在电子设备处于非拍摄状态的情况下,感光模组300的感光面可以朝向靠近屏幕的一侧,也可以朝向远离屏幕的一侧。

导光模组200和感光模组300各自形成独立的模组,进而避免导光模组200和感光模组300之间的功能模块400的尺寸受限于导光模组200和/或感光模组300的尺寸,进而可以在导光模组200和感光模组300之间设置较大的功能模块400,例如pcb板、电池。

参照图7至图8,感光模组300可以包括第一支架310和感光芯片320。第一支架310为结构件,可以为感光芯片320提供安装基础。具体的,感光芯片320可以设置于第一支架310,第一支架310与壳体100转动配合,以通过第一支架310带动感光芯片320相对壳体100转动。

感光芯片320可以固定设置于第一支架310上,以便于控制感光芯片320中感光面的朝向。可选的,第一支架310上设置有转轴,壳体100上设置有与转轴转动配合的安装槽。可选的,安装槽的槽口宽度小于转轴的直径。在组装第一支架310和壳体100的过程中,可以通过按压第一支架310,使得第一支架310中的转轴内嵌于壳体100的安装槽内,进而实现第一支架310与壳体100转动配合。该方案可以降低第一支架310和壳体100组装难度,以便于组装或拆卸感光模组300。当然,第一支架310与壳体100还可以通过轴孔间隙配合实现转动配合。第一支架310与壳体100转动配合的方法有很多,例如第一支架310和壳体100还可以通过合页连接,为此,本实施例不限定第一支架310与壳体100转动配合的具体方式。

需要说明的是,感光芯片320成像像素与感光芯片320的大小成正比。其中,感光芯片320的大小是指感光芯片320中用于感光区域的面积大小。因此,增加感光模组300的大小以提升感光模组300的成像像素,是指增加感光模组300中感光面的大小。

参照图7和图8,电子设备还可以包括第一驱动机构500。第一驱动机构500的其中一个目的是驱动感光模组300相对壳体100转动。可选的,第一驱动机构500可以设置于第一支架310和壳体100之间。第一驱动机构500分别与壳体100和第一支架310相连,且第一驱动机构500驱动第一支架310带动感光芯片320在第一位置和第二位置之间切换。第一驱动机构500的种类有很多,具体的,第一驱动机构500可以为手动驱动机构,例如:旋钮。第一驱动机构500还可以为自动驱动机构,例如电机、伸缩杆、电磁线圈等。为此,本实施例不限定第一驱动机构500的具体种类。

参照图7和图8,第一驱动机构500可以包括第一齿轮510、第二齿轮520和第一驱动件530,第一齿轮510设置于第一支架310,第二齿轮520与第一齿轮510啮合,第一驱动件530与第二齿轮520相连。具体的,在电子设备由非拍摄状态向拍摄状态切换的过程中,第一驱动件530通过带动第二齿轮520转动,进而利用第二齿轮520带动第一支架310相对壳体100转动,实现感光模组300可以由第三位置向第四位置切换。第一驱动件530与第一支架310之间通过第一齿轮510和第二齿轮520啮合传动,可以提高第一驱动件530与第第一支架310之间的传动精度,进而便于第一驱动件530精准控制感光模组300的转动角度。

可选的,第一驱动件530包括驱动电机和减速箱,驱动电机与减速箱相连,减速箱与第二齿轮520相连,以使减速箱可以降低第二齿轮520的转速,不仅可以避免感光模组300与内腔110内其他零部件激烈碰撞,还可以提高控制感光模组300的转动角度的精度。

参照图7和图8,壳体100可以包括第一限位部120和第二限位部130,第一限位部120和第二限位部130位于内腔110,且在感光模组300位于第一位置的情况下,感光模组300止抵于第一限位部120。在感光模组300位于第二位置的情况下,感光模组300止抵于第二限位部130。

第一限位部120可以为设置于内腔110内的凸台,以通过第一限位部120对感光模组300进行定位。可选的,第一限位部120止抵于第一支架310上,以避免第一限位部120与感光芯片320发生挤压,达到保护感光芯片320的目的。可选的,第一限位部120可以为柔性材料制成,以通过柔性材料自身形变减小感光模组300移动至第三位置时受到的作用力,并且还可以避免感光模组300与第一限位部120抵触产生异响,提高用户体验。

第二限位部130可以为沿电子设备的厚度方向设置的档块。在感光模组300位于第四位置的情况下,挡块与感光模组300中的第一支架310抵触限位,以避免第二限位部130与感光芯片320发生挤压,达到保护感光芯片320的目的。

上述实施例中,第一限位部120和第二限位部130可以实现感光模组300在第一位置和第二位置之间精准切换,保证感光模组300的成像质量。

壳体100可与导光模组200滑动配合,以使导光模组200可以相对壳体100运动。参照图9,壳体100还可以包括导轨140,导轨140设置于内腔110,导光模组200与导轨140滑动配合,且导光模组200沿导轨140在第一位置和第二位置之间切换。该实施例中,导轨140可以限定导光模组200在第一位置和第二位置之间的移动轨迹。可选的,导轨140设置有导向槽,导光模组200的侧壁设置有滑动部,滑动部至少部分嵌入导向槽并与导向槽滑动配合,以使导光模组200可以沿导向槽滑动,提高导光模组200与导轨140装配的稳定性。

参照图9,电子设备还可以包括第二驱动机构600,第二驱动机构600设置于导光模组200与壳体100之间,第二驱动机构600分别与导光模组200和壳体100相连,且第二驱动机构600驱动导光模组200沿导轨140移动。可选的,第二驱动机构600可以包括第三齿轮610、齿条620和第二驱动件630。齿条620设置于导光模组200,第三齿轮610与齿条620啮合,第二驱动件630与第三齿轮610相连。可选的,齿条620可以设置于导光模组200的侧壁上。进一步可选的,齿条620沿导轨140设置,以使第三齿轮610可以通过齿条620带动导光模组200沿导轨140移动。可选的,第二驱动件630可以为驱动电机。

第二驱动机构600的种类有很多,例如电磁驱动机构、形状记忆合金件、液压伸缩件或气压伸缩件。为此,本实施不限定第二驱动机构600的具体种类。

参照图9,导光模组200包括第二支架210和镜头组件220,镜头组件220可移动地设置于第二支架210,且镜头组件220可沿第二支架210向靠近或远离感光模组300的方向移动,以实现变焦功能,使得电子设备可以适用于多种焦距拍摄。导光模组200可以包括第三驱动机构230,第三驱动机构230设置于第二支架210,第三驱动机构230与镜头组件220相连,且第三驱动机构230驱动镜头组件220向远离或靠近感光模组300的方向移动。

第三驱动机构230的种类有很多。具体的,第三驱动机构230可以是电磁驱动机构、形状记忆合金件、液压伸缩件或气压伸缩件。为此,本实施例不限定第三驱动机构230的具体种类。

参照图6,一种可选的实施例中,第三驱动机构230包括丝杠231、传动块232和第三驱动件233,传动块232与镜头组件220相连,传动块232与丝杠231螺纹配合,第三驱动件233与丝杠231相连,该方案采用丝杠231带动传动块232,可以实现镜头组件220连续且平稳地移动。

导光模组200还可以包括反射件240,在导光模组200位于第二位置、感光模组300位于第四位置的情况下,进光端的朝向于感光面的朝向相交,通过进光端的环境光线被反射件240反射至感光面。可选的,进光端朝向电子设备的厚度方向,且进光端的朝向与出光端的朝向可以相互垂直,以避免导光模组200与感光模组300之间的光路长度受限于电子设备的厚度。反射件240可以为一个或多个三棱镜,也可以为其他种类的反射器件,例如:反射平面镜,本实施部限定反射件240的种类和具体数量。

反射件240可以设置在第二支架210上,具体的,反射件240可以通过卡接、粘接等固定方式固定在第二支架210上。在导光模组200位于第二位置、感光模组300位于第四位置的情况下,通过第一开口进入的环境光线被反射件240反射向镜头组件220,经过镜头组件220折射,使得环境光线可以投射至感光模组300的感光面,进而被感光模组300感应。

参照图1至图5,壳体100还包括第二开口,第二开口与感光模组300相对设置,在导光模组200位于第一位置、感光模组300位于第三位置的情况下,导光模组200和感光模组300收缩于壳体100。在导光模组200位于第二位置、感光模组300位于第四位置的情况下,导光模组200的出光端伸出壳体100,感光模组300包括感光面的部分伸出壳体100。可选的,第一开口和第二开口均设置有装饰罩,在电子设备处于非拍摄状态的情况下,第一开口和第二开口的装饰罩均闭合,以使装饰盖可以将第一开口和第二开口封堵,以防止外部粉尘进入内腔110。在电子设备处于拍摄状态的情况下,第一开口和第二开口对应的装饰罩均打开,以使导光模组200和感光模组300可以分别从第一开口和第二开口伸出壳体100。具体的,装饰罩可以为与壳体100可拆卸配合的盖体。具体的,装饰罩可以为与壳体100通过卡扣相连。还可以通过合页铰接,进而可以通过转动装饰罩使得第一开口和第二开口打开,进而使导光模组200和感光模组300可以分别从第一开口和第二开口伸出壳体100。

上述实施例中,导光模组200和感光模组300通过至少部分伸出壳体100,使得导光模组200与感光模组300可以避开功能模块400,进而在导光模组200和感光模组300之间形成较长光路,实现远距离拍摄。由于导光模组200和感光模组300独立设置,进而在感光模组300移动至第三位置、导光模组200移动至第一位置的情况下,无连接导光模组200和感光模组300的光路通道收缩于内腔110内,进而可以避免连接导光模组200和感光模组300的光路通道占用内腔110空间或者是将内腔110内部空间分隔,导光模组200和感光模组300之间可以设置更大功能模块400。

一种可选的实施例中第一支架310设置有安装腔,感光芯片320设置于安装腔内。安装腔设置有进光孔,与安装腔连通,以使取景光线可以从进光孔进入安装腔并投射于感光芯片320的感光面。进光孔为锥形孔,且孔径较大的一端靠近感光芯片320。在进行远距离拍摄的情况下,可以通过调节镜头组件220,使得镜头组件220与进光孔远离感光芯片320的一端的距离等于镜头组件220的焦距,以减少外部光线影响感光芯片320的成像质量。

一种可选的实施例中,壳体100上设置有柔性遮光件,柔性遮光件的第一端可以与导光模组200相连,柔性遮光件第二端可以与感光模组300相连。在导光模组200位于第一位置,感光模组300位于第三位置的情况下,柔性遮光件折叠于壳体100上。在导光模组200位于第二位置、感光模组300位于第四位置的情况下,柔性遮光件处于伸展状态,且柔性遮光件形成连通导光模组200和感光模组300的光路通道。具体的,柔性遮光件可以由柔性材料制成。柔性材料的种类有很多,例如:聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯磺聚乙烯、塑化聚烯烃、乙烯一丙烯橡胶、氯丁橡胶等。进一步的可选的,柔性遮光件的表面涂有吸光层,以提高柔性遮光件的遮光性能。

另一种可选的实施例中,电子设备还包括辅助功能件,辅助功能件与电子设备分体设置。在需要利用导光模组200和感光模组300远距离拍摄的情况下,通过将辅助功能件安装与电子设备的壳体100上,使得电子设备的壳体100和辅助功能件可以形成连接导光模组200的出光端和感光模组300的感光面的光路通道。具体的,辅助功能件可以是手写笔、充电宝、耳机、手机保护壳等。

参照图6,一种可选的实施例中,壳体100包括第一壳体150和第二壳体160,功能模块400设置于第二壳体160。第一壳体150与第二壳体160滑动配合,且第一壳体150相对第二壳体160在第五位置和第六位置之间切换。在第一壳体150位于第五位置的情况下,导光模组200位于第一位置,感光模组300位于第三位置;在第一壳体150位于第六位置、导光模组200位于第一位置、感光模组300位于第三位置的情况下,第一壳体150与功能模块400之间形成避让空间,出光端射出的光线沿避让空间投射于感光面。可选的,第一壳体150的周向侧壁与第二壳体160的周向侧壁滑动配合。可选的,第二壳体160至少部分内嵌于第一壳体150,以避免第一壳体150占用第二壳体160的内部空间,进而使得导光模组200和感光模组300之间可以安装体积较大的部件,例如pcb板、电池等。可选的,第一壳体150和导光模组200相连,以使第一壳体150可以和导光模组200同步移动。并且,该技术方案,还可以利用第一壳体150和第二壳体160形成连接导光模组200和感光模组300的通光通道,避免外部光线干扰感光模组300成像,提高电子设备的成像质量。

本申请实施例公开的电子设备可以为手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能眼镜)等设置有摄像功能的设备,本申请实施例不限制电子设备的具体种类。

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。

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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