УЗЕЛ ОБЪЕКТИВА, КАМЕРА И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2023 года по МПК G02B7/02 G02B13/00 H04N23/55 H04N23/51 

Перекрестные ссылки на родственные заявка

Настоящая заявка испрашивает приоритет китайской патентной заявки № 201910627999.5, поданной в Национальное управление по интеллектуальной собственности Китая 11 июля 2017 года и озаглавленной "LENS ASSEMBLY WITH MINIMIZED HEAD DIAMETER, CAMERA APPARATUS, AND ELECTRONIC DEVICE", и испрашивает приоритет китайской патентной заявки № 201910944877.9, поданной в Национальное управление по интеллектуальной собственности Китая 30 сентября 2019 года и озаглавленной "LENS ASSEMBLY, CAMERA, AND ELECTRONIC DEVICE", которые включены в данный документ во всей своей полноте путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящей заявки относятся к области технологий пользовательских устройств и, в частности, к узлу объектива, камере и электронному устройству.

Уровень техники

Функция фотографирования является неотъемлемой функцией электронного устройства (например, мобильного телефона или планшетного компьютера). Чтобы получить хорошее качество изображения и фотографические эффекты, на электронном устройстве расположено множество камер, обеспечивающих различные функции фотографирования.

В настоящее время фотографическое устройство в основном включает в себя фронтальную камеру и заднюю камеру. Фронтальная камера расположена на поверхности, обращенной к экрану дисплея электронного устройства, и задняя камера расположена на поверхности, обращенной к задней крышке электронного устройства. Фронтальная камера в основном включает в себя: узел объектива, основание держателя, светофильтр, фоточувствительный элемент и гибкую печатную плату (FPC). Конструкция узла объектива показана на фиг. 1 и фиг. 2. Узел объектива включает в себя оправу 1 объектива и следующие компоненты, последовательно расположенные в оправе 1 объектива: первую линзу G1, первый светозащитный экран M1, второй объектив G2, второй светозащитный экран M2, третий объектив G3, третий светозащитный экран М3, первую прокладку S11, четвертый светозащитный экран М4, четвертую линзу G4, пятый светозащитный экран М5, вторую прокладку S12, шестой светозащитный экран М6, пятую линзу G5 и зажимное кольцо 2.

Таким образом, головка узла объектива является относительно большой, и отверстие на экране дисплея является относительно большим. В результате уменьшается соотношение экрана к корпусу экрана дисплея.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящая заявка обеспечивает узел объектива, камеру и электронное устройство для уменьшения размера головки узла объектива. Таким образом, можно уменьшить отверстие, выполненное на экране дисплея для размещения камеры, и тем самым повысить соотношение экрана к корпусу экрана дисплея. Первый аспект настоящей заявки обеспечивает электронное устройство, включающее в себя экран дисплея, среднюю рамку, заднюю крышку и по меньшей мере одну камеру. Экран дисплея и задняя крышка расположены на двух сторонах средней рамки. Камера расположена на средней рамке. Один конец камеры обращен к экрану дисплея.

Камера включает в себя по меньшей мере узел объектива, держатель, фоточувствительный элемент и гибкую печатную схему. Держатель расположен между узлом объектива и гибкой печатной платой. Фоточувствительный элемент расположен на одном конец гибкой печатной платы, противоположном узлу объектива.

На экране дисплея выполнено отверстие. Один конец узла объектива, обращенный до стороны изображения, продолжается в отверстии.

Узел объектива включает в себя: оправу объектива и группу линз, расположенную в оправе объектива. Конец оправы объектива, обращенный к объекту, имеет выступ. Линза, относящаяся к группе линз и расположенная близко к предметной стороне, имеет выпуклую поверхность. Выпуклая поверхность выступает от выступа.

Линза, относящаяся к группе линз и расположенная близко к предметной стороне, имеет выпуклую поверхность. Выпуклая поверхность выступает от выступа оправы объектива. В этом случае головку узла объектива можно уменьшить, не влияя на максимальное поле зрения узла объектива, поэтому головка узла объектива имеет тенденцию к миниатюризации, тем самым позволяя уменьшить размер отверстия на экране дисплея и увеличить соотношение экрана к корпусу экрана дисплея.

В возможной реализации максимальное расстояние, на которое выпуклая поверхность выступает от выступа, больше или равно 0,3 мм.

Таким образом, становится меньше расстояние между выпуклой поверхностью и экраном дисплея. Таким образом, головку узла объектива можно уменьшить, не влияя на максимальное поле зрения узла объектива, поэтому головка узла объектива имеет тенденцию к миниатюризации, тем самым позволяя уменьшить размер отверстия на экране дисплея и увеличить соотношение экрана к корпусу экрана дисплея.

В возможной реализации линза, которая находится в группе линз и расположена близко к предметной стороне, включает в себя область эффективного диаметра и область неэффективного диаметра. Область неэффективного диаметра предусмотрена вокруг внешнего края области эффективного диаметра. Поверхность, имеющая эффективный диаметр и обращенная к объекту, называется выпуклой поверхностью.

Отношение толщины в центре области эффективного диаметра к толщине области неэффективного диаметра составляет 2,5-3,5.

Таким образом, можно гарантировать, что выпуклая поверхность линзы в группе линз, близкая к предметной стороне, может выступать от выступа оправы объектива.

В возможной реализации отношение диаметра области эффективного диаметра к толщине в центре области эффективного диаметра больше 3.

Таким образом, после определения толщины в центре области эффективного диаметра линзы можно получить эффективный диаметр линзы.

В возможной реализации толщина верхней стенки оправы объектива составляет 0,1-0,25 мм. Таким образом, толщину верхней стенки оправы объектива можно уменьшить до 0,1 мм, можно уменьшить размер головки узла объектива, и можно дополнительно уменьшить отверстие на экране дисплея.

В возможной реализации группа линз включает в себя по меньшей мере первую линзу, вторую линзу, третью линзу, четвертую линзу и пятую линзу. Первая линза расположена близко к предметной стороне, и пятая линза расположена близко к стороне формирования изображения. Выпуклая поверхность расположена на поверхности первой линзы, обращенной в сторону предмета.

В возможной реализации первая линза и четвертая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления больше 1,6, и вторая линза, третья линза и пятая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность группы линз изгибать световой пучок, и расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза является пластиковой линзой, выполненной из смоляного материала. Скорость течения расплава смоляного материала превышает 20 г/10 мин.

Таким образом, можно повысить смоделированный коэффициент заполнения линзы с относительно большим отношением толщины в центре к толщине края, тем самым обеспечивая оптическое качество линзы и увеличивая четкость изображения камеры с очень маленькой головкой.

В возможной реализации первая линза является стеклянной линзой, чей коэффициент преломления больше 1,6, четвертая линза является пластиковой линзой, чей коэффициент преломления больше 1,6, и вторая линза, третья линза и пятая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность группы линз изгибать световой пучок, и расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза имеет положительную фокусную силу, и четвертая линза имеет отрицательную фокусную силу.

Таким образом, первая линза имеет эффект фокусировки светового пучка, и четвертая линза имеет эффект рассеивания светового пучка, поэтому группу линз можно использовать для уменьшения разности оптических путей. Кроме того, можно повысить преломляющую способность группы линз для светового пучка.

В возможной реализации коэффициенты дисперсии первой линзы и четвертой линзы меньше 30, и коэффициенты дисперсии второй линзы, третьей линзы и пятой линзы больше 40.

Таким образом, можно устранить комплексную хроматическую аберрацию. Боковая (lateral) хроматическая аберрация (LCA) составляет менее 1 мкм, и продольная хроматическая аберрация (LoCA) составляет менее 5 мкм.

В возможной реализации группа линз включает в себя по меньшей мере первую линзу, вторую линзу, третью линзу, четвертую линзу, пятую линзу и шестую линзу. Первая линза расположена близко к предметной стороне, и шестая линза расположена близко к стороне формирования изображения. Выпуклая поверхность расположена на поверхности первой линзы, обращенной в сторону предмета.

В возможной реализации первая линза, третья линза и пятая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления больше 1,6, и вторая линза, четвертая линза и шестая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность группы линз изгибать световой пучок, и расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза является стеклянной линзой, чей коэффициент преломления больше 1,6, третья линза и пятая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления больше 1,6, и вторая линза, четвертая линза и шестая линзы являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность группы линз изгибать световой пучок, и расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза имеет положительную фокусную силу, третья линза имеет отрицательную фокусную силу, и пятая линза имеет положительную фокусную силу.

Таким образом, первая линза имеет эффект фокусировки светового пучка, третья линза имеет эффект рассеивания светового пучка, и пятая линза имеет эффект фокусировки светового пучка, поэтому группу линз можно использовать для уменьшения разности оптических путей. Кроме того, можно повысить преломляющую способность группы линз для светового пучка.

В возможной реализации коэффициенты дисперсии первой линзы, третьей линзы и пятой линзы меньше 30, и коэффициенты дисперсии второй линзы, четвертой линзы и шестой линзы больше 40.

Таким образом, можно устранить комплексную хроматическую аберрацию. Боковая (lateral) хроматическая аберрация (LCA) составляет менее 1 мкм, и продольная хроматическая аберрация (LoCA) составляет менее 5 мкм.

В возможной реализации линза дополнительно включает в себя защитную конструкцию. Защитная конструкция расположена на выступе. Один конец защитной конструкции продолжается до одного конца, который имеет выпуклую поверхность и находится близко к выступу.

Защитная конструкция может использоваться для защиты внешнего края выпуклой поверхности линзы. Кроме того, защитная конструкция может выполнять чернение (например, покрытие черным цветом внутренней боковой поверхности защитной конструкции и боковой поверхности, обращенной к экрану дисплея), удаление блеска или пескоструйную обработку для блокировки рассеянного света. Защитную конструкцию также можно использовать для украшения выступа оправы объектива с тем, чтобы выступ оправы объектива выглядел более темным.

В возможной реализации экран дисплея включает в себя прозрачную защитную крышку и дисплейный модуль. Отверстие выполнено в позиции, которая находится на дисплейном модуле и соответствует узлу объектива.

В возможной реализации дисплейный модуль представляет собой OLED-дисплейный модуль, или дисплейный модуль представляет собой жидкокристаллический дисплейный модуль.

Жидкокристаллический дисплейный модуль включает в себя жидкокристаллическую панель и элемент задней подсветки. Жидкокристаллическая панель расположена между прозрачной защитной крышкой и элементом подсветки. Отверстие выполнено на элементе задней подсветки, или отверстия, соответственно, выполнены как на элементе задней подсветки, так и на жидкокристаллической панели.

Второй аспект варианта осуществления настоящей заявки обеспечивает узел объектива, включающий в себя оправу объектива и группу линз, расположенную в оправе объектива. Конец оправы объектива, обращенный к объекту, имеет выступ.

Линза, относящаяся к группе линз и расположенная близко к предметной стороне, имеет выпуклую поверхность. Выпуклая поверхность выступает от выступа.

Линза, относящаяся к группе линз и расположенная близко к предметной стороне, имеет выпуклую поверхность. Выпуклая поверхность выступает от выступа оправы объектива. В этом случае головку узла объектива можно уменьшить, не влияя на максимальное поле зрения узла объектива, поэтому головка узла объектива имеет тенденцию к миниатюризации, тем самым позволяя уменьшить размер отверстия на экране дисплея и увеличить соотношение экрана к корпусу экрана дисплея.

В возможной реализации максимальное расстояние, на которое выпуклая поверхность выступает от выступа, больше или равно 0,3 мм.

Таким образом, становится меньше расстояние между выпуклой поверхностью и экраном дисплея. Таким образом, головку узла объектива можно уменьшить, не влияя на максимальное поле зрения узла объектива, поэтому головка узла объектива имеет тенденцию к миниатюризации, тем самым позволяя уменьшить размер отверстия на экране дисплея и увеличить соотношение экрана к корпусу экрана дисплея.

В возможной реализации линза, которая находится в группе линз и расположена близко к предметной стороне, включает в себя область эффективного диаметра и область неэффективного диаметра. Область неэффективного диаметра предусмотрена вокруг внешнего края области эффективного диаметра. Поверхность, имеющая эффективный диаметр и обращенная к объекту, называется выпуклой поверхностью.

Отношение толщины в центре области эффективного диаметра к толщине области неэффективного диаметра составляет 2,5-3,5.

Таким образом, можно гарантировать, что выпуклая поверхность линзы в группе линз, близкая к предметной стороне, может выступать от выступа оправы объектива.

В возможной реализации отношение диаметра области эффективного диаметра к центральной толщине области эффективного диаметра больше 3.

Таким образом, после определения толщины в центре области эффективного диаметра линзы можно получить эффективный диаметр линзы.

В возможной реализации толщина верхней стенки оправы объектива составляет 0,1-0,25 мм.

Таким образом, толщину верхней стенки оправы объектива можно уменьшить до 0,1 мм, можно уменьшить размер головки узла объектива, и можно дополнительно уменьшить отверстие на экране дисплея.

В возможной реализации группа линз включает в себя по меньшей мере первую линзу, вторую линзу, третью линзу, четвертую линзу и пятую линзу. Первая линза расположена близко к предметной стороне, и пятая линза расположена близко к стороне формирования изображения. Выпуклая поверхность расположена на поверхности первой линзы, обращенной в сторону предмета.

В возможной реализации первая линза и четвертая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления больше 1,6, и вторая линза, третья линза и пятая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность преломления светового пучка группой линз, и расстояние между поверхностью группы линз, обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза является пластиковой линзой, выполненной из смоляного материала. Скорость течения расплава смоляного материала превышает 20 г/10 мин.

Таким образом, можно повысить смоделированный коэффициент заполнения линзы с относительно большим отношением толщины в центре к толщине края, тем самым обеспечивая оптическое качество линзы и увеличивая четкость изображения камеры с очень маленькой головкой.

В возможной реализации первая линза является стеклянной линзой, чей коэффициент преломления больше 1,6, четвертая линза является пластиковой линзой, чей коэффициент преломления больше 1,6, и вторая линза, третья линза и четвертая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность группы линз изгибать световой пучок, и расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза имеет положительную фокусную силу, и четвертая линза имеет отрицательную фокусную силу.

Таким образом, первая линза имеет эффект фокусировки светового пучка, и четвертая линза имеет эффект рассеивания светового пучка, поэтому группу линз можно использовать для уменьшения разности оптических путей. Кроме того, можно повысить преломляющую способность группы линз для светового пучка.

В возможной реализации коэффициенты дисперсии первой линзы и четвертой линзы меньше 30, и коэффициенты дисперсии второй линзы, третьей линзы и пятой линзы больше 40.

Таким образом, можно устранить комплексную хроматическую аберрацию. Боковая (lateral) хроматическая аберрация (LCA) составляет менее 1 мкм, и продольная хроматическая аберрация (LoCA) составляет менее 5 мкм.

В возможной реализации группа линз включает в себя по меньшей мере первую линзу, вторую линзу, третью линзу, четвертую линзу, пятую линзу и шестую линзу. Первая линза расположена близко к предметной стороне, и шестая линза расположена близко к стороне формирования изображения. Выпуклая поверхность расположена на поверхности первой линзы, обращенной в сторону предмета.

В возможной реализации первая линза, третья линза и пятая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления больше 1,6, и вторая линза, четвертая линза и шестая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность группы линз изгибать световой пучок, и расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза является стеклянной линзой, чей коэффициент преломления больше 1,6, третья линза и пятая линза являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления больше 1,6, и вторая линза, четвертая линза и шестая линзы являются пластиковыми линзами, чьи коэффициенты преломления меньше 1,55.

Таким образом, можно повысить способность группы линз изгибать световой пучок, и расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшается расстояние между поверхностью, относящейся к группе линз и обращенной к предметной стороне, и фоточувствительным элементом. Таким образом, уменьшается высота формируемой камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В возможной реализации первая линза имеет положительную фокусную силу, третья линза имеет отрицательную фокусную силу, и пятая линза имеет положительную фокусную силу.

Таким образом, первая линза имеет эффект фокусировки светового пучка, третья линза имеет эффект рассеивания светового пучка, и пятая линза имеет эффект фокусировки светового пучка, поэтому группу линз можно использовать для уменьшения разности оптических путей. Кроме того, можно повысить преломляющую способность группы линз для светового пучка.

В возможной реализации коэффициенты дисперсии первой линзы, третьей линзы и пятой линзы меньше 30, и коэффициенты дисперсии второй линзы, четвертой линзы и шестой линзы больше 40.

Таким образом, можно устранить комплексную хроматическую аберрацию. Боковая (lateral) хроматическая аберрация (LCA) составляет менее 1 мкм, и продольная хроматическая аберрация (LoCA) составляет менее 5 мкм.

В возможной реализации линза дополнительно включает в себя защитную конструкцию. Защитная конструкция расположена на выступе. Один конец защитной конструкции продолжается до одного конца, который имеет выпуклую поверхность и находится близко к выступу.

Защитная конструкция может использоваться для защиты внешнего края выпуклой поверхности линзы. Кроме того, защитная конструкция может выполнять чернение (например, покрытие черным цветом внутренней боковой поверхности защитной конструкции и боковой поверхности, обращенной к экрану дисплея), удаление блеска или пескоструйную обработку для блокировки рассеянного света. Защитную конструкцию также можно использовать для украшения выступа оправы объектива с тем, чтобы выступ оправы объектива выглядел более темным.

Третий аспект варианта осуществления настоящей заявки обеспечивает камеру. Камера включает в себя по меньшей мере узел объектива в соответствии с любым из предыдущих аспектов, держатель, фоточувствительный элемент и гибкую печатную плату. Держатель расположен между узлом объектива и гибкой печатной платой. Фоточувствительный элемент расположен на одном конце гибкой печатной платы, противоположном узлу объектива.

Камера включает в себя узел объектива. Таким образом, в узле объектива линза, которая находится в группе линз и расположена близко к предметной стороне, имеет выпуклую поверхность. Выпуклая поверхность выступает от выступа оправы объектива. В этом случае головку узла объектива можно уменьшить, не влияя на максимальное поле зрения узла объектива, поэтому головка узла объектива имеет тенденцию к миниатюризации, тем самым позволяя уменьшить размер отверстия на экране дисплея и увеличить соотношение экрана к корпусу экрана дисплея.

В возможной реализации камера является фронтальной камерой или задней камерой.

Таким образом, когда камера используется в качестве фронтальной камеры, размер отверстия, выполненного на экране дисплея для размещения узла объектива, может быть уменьшен; когда камера представляет собой заднюю камеру, размер головки узла объектива уменьшается, поэтому уменьшается отверстие, выполненное на задней крышке для размещения задней камеры. Таким образом, задняя крышка имеет более элегантный вид, и задняя крышка обладает большей прочностью.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 – схематичное представление конструкции в разрезе существующего узла объектива;

фиг. 2 – схематичное представление конструкции электронного устройства согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 3 – схематичное представление конструкции электронного устройства в разобранном виде согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 4 – схематичное представление конструкции в разобранном виде прозрачной защитной крышки и модуля отображения на экране дисплея электронного устройства согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 5 – схематичное представление конструкции в разобранном виде прозрачного защитного покрытия, жидкокристаллической панели и элемента задней подсветки на экране дисплея электронного устройства согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 6 – схематичное представление конструкции в разобранном виде фронтальной камеры электронного устройства согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 7 – схематичное представление конструкции в разрезе части, включающей в себя: фронтальную камеру, экран дисплея, среднюю рамку и заднюю крышку в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 8 – схематичное представление конструкции в разрезе части, включающей в себя: фронтальную камеру, экран дисплея, среднюю рамку и заднюю крышку в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 9 – схематичное представление конструкции в разобранном виде узла объектива во фронтальной камере в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 10 – схематичное представление конструкции между первой линзой и жидкокристаллической панелью в узле объектива;

фиг. 11 – схематичное представление конструкции между первой линзой и жидкокристаллической панелью в узле объектива согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 12 – схематичное представление конструкции первой линзы фронтальной камеры в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 13 – схематичное представление размещения оправы объектива и первой линзы во фронтальной камере в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 14 – схематичное представление фронтальной камеры, жидкокристаллической панели и прозрачной защитной крышки в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки;

фиг. 15 – схематичное представление конструкции группы линз, светофильтра и фоточувствительного элемента 24 во фронтальной камере в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки; и

фиг. 16 – схематичное представление конструкции группы линз, светофильтра и фоточувствительного элемента 24 во фронтальной камере в электронном устройстве согласно варианту осуществления настоящей заявки.

Перечень ссылочных позиций:

100 – мобильный телефон; 10 – экран дисплея; 11 – отверстие; 12 – прозрачная защитная крышка; 13 – дисплейный модуль; 131 – элемент подсветки;

132 – жидкокристаллическая панель; 14 – защитная конструкция; 20 – фронтальная камера; 21 – узел объектива; 21a – головка; 21b – нижняя часть;

210 – оправа объектива; 2101 – выступ; 2102 – верхняя часть; 2103 – первая опорная часть; 2104 – отверстие; 211 – первая линза;

211а – выпуклая поверхность; 2111 – область эффективного диаметра; 2112 – область неэффективного диаметра; 212 – вторая линза; 213 – третья линза;

214 – четвертая линза; 215 – пятая линза; 216 – шестая линза; 22 – светофильтр; 23 – держатель; 24 – фоточувствительный элемент;

25 – гибкая печатная плата; 26 – разъем; 30 – средняя рамка; 31 – рамка; 32 – средняя металлическая пластина; 40 – печатная плата; 50 – аккумуляторная батарея;

60 – задняя крышка.

Осуществление изобретения

Термины, используемые в реализациях настоящей заявки, используются только для пояснения конкретных вариантов осуществления настоящей заявки, но не предназначены для ограничения настоящей заявки. Далее подробно описаны реализации вариантов осуществления настоящей заявки со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Электронное устройство, представленное в вариантах осуществления настоящей заявки, может включать в себя, помимо прочего, мобильный или стационарный терминал, имеющий функцию фотографирования, такой как мобильный телефон, планшетный компьютер, ноутбук, ультрамобильный персональный компьютер (ultra-mobile personal computer, UMPC), карманный компьютер, переговорный телефонный аппарат, нетбук, POS-терминал, персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant, PDA), регистратор данных о событиях или устройство безопасности.

В варианте осуществления настоящей заявки для описания используется пример, в котором вышеупомянутое электронное устройство является мобильным телефоном. На фиг. 2 и фиг. 3, соответственно, показаны конструкция в собранном виде и конструкция в разобранном виде мобильного телефона. Как показано на фиг. 2, экран дисплея мобильного телефона 100, предусмотренный в данном варианте осуществления настоящей заявки, может быть экраном с каплевидным вырезом, экраном с трапециевидным вырезом или экраном с отверстием. В качестве примере ниже приведено описание экрана с отверстием. Как показано на фиг. 3, мобильный телефон 100 может включать в себя экран 10 дисплея и заднюю крышку 60. Средняя рамка 30, печатная плата 40 и аккумуляторная батарея 50 могут быть расположены между экраном 10 дисплея и задней крышкой 60. Печатная плата 40 и аккумуляторная батарея 50 могут быть расположены на средней рамке 30. Например, печатная плата 40 и аккумуляторная батарея 50 расположены на поверхности средней рамки 30, обращенной к задней крышке 60, или печатная плата 40 и аккумуляторная батарея 50 могут быть расположены на поверхности средней рамки 30, обращенной к экрану 10 дисплея.

Аккумуляторная батарея 50 может быть подключена к модулю управления зарядкой и печатной плате 40 с использованием модуля управления питанием. Модуль управления питанием принимает входной сигнал аккумуляторной батареи 50 и/или модуля управления зарядкой и подает питание на процессор, внутреннюю память, внешнюю память, экран 10 дисплея, камеру, модуль связи и т.п. Модуль управления питанием может быть дополнительно выполнен с возможностью контроля таких параметров, как емкость аккумуляторной батареи 50, количество циклов зарядки/разрядки аккумуляторной батареи 50 и состояние работоспособности (электрическая утечка и импеданс) аккумуляторной батареи 50. В некоторых других вариантах осуществления модуль управления питанием может быть альтернативно расположен в процессоре печатной платы 40. В некоторых других вариантах осуществления модуль управления питанием и модуль управления зарядкой могут быть альтернативно расположены в одном и том же компоненте.

Экран 10 дисплея может быть дисплеем на органических светоизлучающих диодах (Organic Light-Emitting Diode, OLED) или жидкокристаллическим дисплеем (Liquid Crystal Display, LCD).

Задняя крышка 60 может представлять собой заднюю металлическую крышку, заднюю стеклянную крышку, заднюю пластиковую крышку или заднюю керамическую крышку. Материал задней крышки 60 не ограничен в данном варианте настоящей заявки.

Средняя рамка 30 может включать в себя среднюю металлическую пластину 32 и рамку 31. Рамка 31 расположена по периферии средней металлической пластины 32. Как правило, рамка 31 может включать в себя верхнюю границу, нижнюю границу, левую границу и правая границу. Верхняя граница, нижняя граница, левая граница и правая граница образуют рамку 31 с квадратной кольцевой конструкцией. Средняя металлическая пластина 32 может быть алюминиевой пластиной, или может быть алюминиевым сплавом или может быть магниевым сплавом. Рамка 31 может быть металлической или керамической. Средняя металлическая рамка 30 и рамка 31 могут быть зажаты, сварены, склеены или выполнены как единое целое; или средняя металлическая рамка 30 и рамка 31 жестко соединены посредством литья под давлением.

Следует отметить, что в некоторых примерах задняя крышка 60 мобильного телефона 100 может быть соединена с рамкой 31 для образования задней крышки, выполненной за одно целое (цельный корпус, Unibody). Например, мобильный телефон 100 может включать в себя экран 10 дисплея, среднюю металлическую пластину 32 и крышку аккумуляторного отсека. Крышка аккумуляторного отсека может представлять собой заднюю крышку, выполненную за одно целое (цельный корпус, Unibody) с использованием рамки 31 и задней крышки 60. Таким образом, печатная плата 40 и аккумуляторная батарея 50 расположены в промежутке, ограниченном средней металлической рамкой 30 и крышкой аккумуляторного отсека.

Для реализации функции фотографирования мобильный телефон 100 может дополнительно включать в себя камеру и вспышку (не показаны). Камера может включать в себя фронтальную камеру и заднюю камеру (не показаны). Задняя камера и вспышка могут быть расположены на поверхности, средней металлической пластины 32, обращенной к задней крышке 60, и монтажные отверстия, которые можно использовать для установки вспышки и задней камеры, предусмотрены на задней крышке 60. Фронтальная камера может быть расположена на поверхности средней металлической пластины 32, которая обращена к экрану 10 дисплея. В данном варианте осуществления настоящей заявки позиции расположения фронтальной камеры и задней камеры включены, но не ограничены вышеприведенным описанием. В некоторых вариантах осуществления в мобильном телефоне 100 могут быть расположены одна или N фронтальных камер и одна или N задних камер. Здесь N является положительным целым числом, большим 1.

Можно понять, что схематичная структура в данном варианте осуществления настоящей заявки не накладывает конкретных ограничений на мобильный телефон 100. В некоторых других вариантах осуществления настоящей заявки мобильный телефон 100 может включать в себя больше или меньше компонентов, чем показано на фигуре; или в мобильном телефоне 100 некоторые компоненты могут быть объединены, или некоторые компоненты могут быть разделены или расположены другим образом. Компоненты, показанные на чертеже, могут быть реализованы с использованием аппаратных средств, программного обеспечения или комбинации программного обеспечения и аппаратных средств.

Основываясь на предыдущем описании, в данном варианте осуществления настоящей заявки в качестве примера для описания используется сценарий, в котором фронтальная камера 20 расположена в мобильном телефоне 100.

Сценарий 1

В данном варианте осуществления настоящей заявки, показанном на фиг. 3, для осуществления фотографирования с фронтальной камеры 20 на экране 10 дисплея расположено отверстие 11, которое соответствует узлу объектива 21 фронтальной камеры 20. Таким образом, внешний свет может попадать на фронтальную камеру 20 для выполнения фотографирования. Следует понимать, что, как показано на фиг. 4, экран 10 дисплея может включать в себя прозрачную защитную крышку 12 и дисплейный модуль 13. Прозрачная защитная крышка 12 может представлять собой, например, стеклянную крышку или сапфировую крышку. Когда отверстие 11 выполнено на экране 10 дисплея, отверстие 11 может быть выполнено на дисплейном модуле 13 экрана 10 дисплея.

В данном варианте осуществления настоящей заявки дисплейный модуль 13 может быть OLED-дисплейным модулем, или дисплейный модуль 13 может быть жидкокристаллическим дисплейным модулем. Когда дисплейный модуль 13 представляет собой жидкокристаллический модуль отображения, как показано на фиг. 5, жидкокристаллический дисплейный модуль может включать в себя жидкокристаллическую панель 132 и элемент 131 задней подсветки. Элемент 131 задней подсветки расположен под жидкокристаллической панелью 132 и выполнен с возможностью обеспечения источника задней подсветки для жидкокристаллической панели 132.

Когда отверстие 11 выполнено в модуле жидкокристаллического дисплея, отверстие 11 может быть сквозным отверстием или глухим отверстием. Например, как показано на фиг. 4, отверстие 11 может быть выполнено на элементе 131 задней подсветки, и на жидкокристаллической панели 132 отверстие не предусмотрено. Таким образом, отверстие 11, сформированное в модуле жидкокристаллического дисплея, является глухим отверстием. Альтернативно, в другом примере отверстия 11 предусмотрены как на жидкокристаллической панели 132, так и на элементе 131 задней подсветки. Таким образом, отверстие 11, сформированное на модуле жидкокристаллического дисплея, является сквозным отверстием. Размер отверстия 11 устанавливается в соответствии с размером объектива 21 фронтальной камеры 20.

Как правило, экран 10 дисплея может дополнительно включать в себя сенсорную панель (Touch Panel, TP), и сенсорная панель (не показана) может быть расположена между дисплейным модулем 13 и прозрачной защитной крышкой 12 (то есть TP в ячейке). Альтернативно, сенсорная панель может быть расположена на пленочном слое (а именно, TP в ячейке) дисплейного модуля 13, дисплейный модуль 13 выполнен с возможностью вывода содержимого дисплея пользователю, и сенсорная панель выполнена с возможностью приема события касания, введенного пользователем на экране 10 дисплея.

В варианте осуществления настоящей заявки со ссылкой на фиг. 6, фронтальная камера 20 может включать в себя узел 21 объектива, светофильтр 22 (Filter), держатель 23 (Holder), фоточувствительный элемент 24, гибкую печатную плату 25 (Flexible Printed Circuit, FPC) и разъем 26. К одному концу держателя 23 присоединен узел объектива 21. Другой конец держателя 23 прикреплен к одному концу гибкой печатной платы 25. Разъем 26 прикреплен к другому концу гибкой печатной платы 25. Разъем 26 электрически соединяет гибкую печатную плату 25 с печатной платой 40. Держатель 23 и нижняя часть узла 21 объектива могут быть соединены посредством сварки, зажима, склеивания или резьбового соединения. Держатель 23 жестко соединен с гибкой печатной платой 40 с помощью клея, зажима или сварки. Материал держателя 23 может представлять собой пластиковый или металлический материал. Следует отметить, что фронтальная камера 20, показанная на фиг. 5, является камерой с фиксированным фокусным расстоянием. Когда фронтальная камера 20 является камерой с переменным фокусным расстоянием, фронтальная камера 20 может дополнительно включать в себя модуль фокусировки (не показан). Модуль фокусировки представляет собой, например, мотор фокусировки. Мотор фокусировки может быть расположен на держателе 23.

Светофильтр 22 может быть расположен между объективом 21 и держателем 23. Например, светофильтр 22 может быть расположен в выемке держателя 23, фоточувствительный элемент 24 расположен на одном конце гибкой печатной платы 25, фоточувствительный элемент 24 электрически соединен с гибкой печатной платой 25, и держатель 23 расположен вокруг внешнего края фоточувствительного элемента 24.

В данном варианте осуществления настоящей заявки светофильтр 22 может быть фильтром, отсекающим инфракрасное излучение (IR cut Filter, IRCF). Светофильтр 22 может отфильтровывать инфракрасный свет, чтобы предотвратить попадание инфракрасного света в узел 21 объектива и влияние на изображение.

Фоточувствительный элемент 24 может представлять собой прибор с зарядовой связью (charge coupled device, CCD) или комплементарный металлооксидный полупроводниковый (complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS) фототранзистор. Разъем 26 выполнен с возможностью электрического соединения гибкой печатной схемы 25 с блоком обработки сигнала изображения (Image Signal Processing, ISP) на печатной плате 40 и электрического соединения блока обработки сигнала изображения (ISP) с блоком обработки цифрового сигнала (Digital Signal Processing, DSP). Блок обработки сигнала изображения (ISP) и блок обработки цифрового сигнала (DSP) могут быть отдельно расположены на печатной плате 40; или блок обработки сигнала изображения (ISP) и блок обработки цифрового сигнала (DSP) могут быть объединены вместе на печатной плате 40. Например, во время фотографирования открывается затвор. Световой пучок передается на фоточувствительный элемент 24 через светофильтр 22 с помощью узла 21 объектива. Оптический сигнал преобразуется в электрический сигнал. Фоточувствительный элемент 24 передает с помощью гибкой печатной платы 25 и разъема 26 электрический сигнал в ISP для обработки. ISP преобразует электрический сигнал в цифровой сигнал изображения. ISP выводит цифровой сигнал изображения в DSP для обработки. DSP преобразует цифровой сигнал изображения в сигнал изображения в стандартном формате, таком как RGB или YUV.

В данном варианте осуществления настоящей заявки, когда фронтальная камера 20 расположена в мобильном телефоне 100, как показано на фиг. 7, головка 21a объектива 21 фронтальной камеры 20 может быть расположена в отверстии 11. Ширина отверстия 11 равна L=L1+L2+L3. Здесь L1 составляет 1/2 ширины головки 21a узла объектива 21, L2 составляет 1/2 ширины нижней части 21b узла объектива 21, и L3 представляет собой ширину зазора, зарезервированного для установки. Таким образом, чтобы уменьшить ширину L отверстия 11, в данном варианте осуществления настоящей заявки уменьшена ширина головки 21a узла 21 объектива. После уменьшения ширины головки 21a узла 21 объектива ширина L отверстия 11 уменьшается, поэтому площадь отверстия 11 на экране 10 дисплея уменьшается, тем самым увеличивая соотношение экрана к корпусу. Для конкретной реализации следует обратиться к следующему описанию.

В данном варианте осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 8, фронтальная камера 20 расположена на средней металлической пластине 32. Один конец фронтальной камеры 20 обращен к отверстию 11 и продолжается в отверстии 11, и другой конец фронтальной камеры 20 расположен на поверхности средней металлической пластины 32, обращенной к задней крышке 60. Монтажная плата 40 закреплена на поверхности средней металлической пластины 32, обращенной к задней крышке 60. Разъем 26 фронтальной камеры 20 электрически соединен с печатной платой 40.

В данном варианте осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 9, узел 21 объектива может включать в себя оправу 210 объектива и группу линз, расположенную в оправе 210 объектива. Группа линз может включать в себя множество линз. Например, группа линз может включать в себя пять или шесть линз. В данном варианте осуществления настоящей заявки в качестве примера для описания используется случай, когда группа линз включает в себя пять линз.

Например, как показано на фиг. 9, группа линз может последовательно включать в себя первую линзу 211, вторую линзу 212, третью линзу 213, четвертую линзу 214 и пятую линзу 215 от стороны предмета до стороны изображения. Например, первая линза 211 расположена близко к предметной стороне, и пятая линза 215 расположена близко к стороне формирования изображения. Сторона предмета представляет собой сторону фотографируемого предмета, и сторона изображения представляет собой сторону изображения. Каждая линза может быть пластиковой (Plastic) или стеклянной (Glass) линзой. В качестве альтернативы, некоторые линзы в группе линз являются пластиковыми линзами, и некоторые линзы могут быть стеклянными линзами. Прокладка (не показана) может быть дополнительно расположена между некоторыми соседними линзами для разделения двух соседних линз на заданном расстоянии. Защитный экран может быть расположен на внешнем краю каждой линзы, или внешний край каждой линзы может быть покрыт черным цветом для защиты от рассеянного света в оправе 210 объектива.

В данном варианте осуществления настоящей заявки для уменьшения размера головки 21a узла 21 объектива, как показано на фиг. 9, конец оправы 210 объектива, обращенный к предметной стороне, имеет выступ 2101, и поверхность первой линзы 211, обращенная к предметной стороне, представляет собой выпуклую поверхность 211а. Выпуклая поверхность 211а выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива. Например, выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 выступает от оправы 210 объектива наружу оправы 210 объектива, и выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 выступает за пределы оправы 210 объектива. Таким образом, уменьшается расстояние h2 между выпуклой поверхностью 211а первой линзы 211 и жидкокристаллической панелью 132. Когда расстояние h2 между выпуклой поверхностью 211a первой линзы 211 и жидкокристаллической панелью 132 уменьшается, как показано на фиг. 10, при условии, что отверстие 11 остается неизменным, угол а2 образуется в случае, когда выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива (что показано пунктирной линией на фиг. 10) больше, чем угол a1, образованный в случае, когда выпуклая поверхность 211a первой линзы 211 не выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива (что показано сплошной линией на фиг. 10). Таким образом, после того как выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива, расстояние h2 между выпуклой поверхностью 211а первой линзы 211 и жидкокристаллической панелью 132 уменьшается, поэтому увеличивается угол, образованный между выпуклой поверхностью 211а первой линзы 211 и отверстием 11. Однако в данном варианте осуществления настоящей заявки, когда выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива, угол, образованный между первой линзой 211 и отверстием 11, остается неизменным, например, a1= а2. В этом случае, как показано на фиг. 11, уменьшается эффективный диаметр первой линзы 211. Например, эффективный диаметр первой линзы 211 уменьшается с D до D1. После уменьшения эффективного диаметра первой линзы 211 уменьшается размер головки 21a узла 21 объектива. Когда размер головки 21a узла 21 объектива уменьшается (то есть уменьшается L1 на фиг. 7), ширина L (как показано на фиг. 7) отверстия 11 уменьшается, поэтому уменьшается отверстие 11. В этом случае угол а2, образованный между выпуклой поверхностью 211а первой линзы 211 и отверстием 11, остается таким же, как угол а1, образованный в случае, когда выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 не выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива, и головку 21a узла 21 объектива можно уменьшить, не влияя на максимальное поле зрения узла 21 объектива, поэтому головка 21a узла 21 объектива имеет тенденцию к уменьшению, тем самым уменьшая размер отверстия 11 на экране дисплея и увеличивая соотношение экрана к корпусу экрана дисплея.

В возможной реализации в данном варианте осуществления настоящей заявки максимальное расстояние h1 выступа между выпуклой поверхностью 211а первой линзы 211 и выступом 2101 оправы 210 объектива больше или равно 0,3 мм. Например, максимальное расстояние h1 между выпуклой поверхностью 211а первой линзы 211 и выступом 2101 оправы 210 объектива может быть равно 0,3 мм, или максимальное расстояние h1 между выпуклой поверхностью 211а первой линзы 211 и выступом 2101 оправы 210 объектива может быть равно 0,4 мм.

В возможной реализации, в данном варианте осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 12, первая линза 211 включает в себя область 2111 эффективного диаметра и область 2112 неэффективного диаметра. Область 2112 неэффективного диаметра находится вокруг области 2111 эффективного диаметра. Область 2112 неэффективного диаметра прислоняется к оправе 210 объектива и к соседней второй линзе 212 или к светозащитному экрану, когда первая линза 211 собрана в оправе 210 объектива. В некоторых примерах область неэффективного диаметра может быть покрыта черным цветом с тем, чтобы предотвратить влияние рассеянного света на изображение.

В данном варианте осуществления настоящей заявки для того, чтобы выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 выступала от выступа 2101 оправы 210 объектива, увеличивается толщина области 2111 эффективного диаметра первой линзы 211. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки отношение толщины h3 в центре области 2111 эффективного диаметра первой линзы 211 к толщине h4 области 2112 неэффективного диаметра первой линзы 211 составляет 2,5-3,5. Например, отношение толщины h3 в центре области 2111 эффективного диаметра первой линзы 211 к толщине h4 области 2112 неэффективного диаметра может быть равно 3, или отношение толщины h3 в центре области эффективного диаметра 2111 первой линзы 211 к толщине h4 области 2112 неэффективного диаметра может быть равно 3,3. Таким образом, можно гарантировать, что выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 может выступать от выступа 2101 оправы 210 объектива.

В возможной реализации, в данном варианте осуществления настоящей заявки, отношение эффективного диаметра (то есть диаметра области 2111 эффективного диаметра) D1 первой линзы 211 к толщине h3 в центре области 2111 эффективного диаметра первой линзы 211 больше 3. Например, отношение эффективного диаметра D1 первой линзы 211 к толщине h3 в центре области 2111 эффективного диаметра первой линзы 211 может быть равно 3,5, или отношение эффективного диаметра D1 первой линзы 211 к толщине h3 в центре области 2111 эффективного диаметра первой линзы 211 может быть равно 4. Таким образом, после определения толщины h3 в центре области 2111 эффективного диаметра первой линзы 211, может быть получен эффективный диаметр D1 первой линзы 211. В данном варианте осуществления настоящей заявки ширина d области 2112 неэффективного диаметра первой линзы 211 должна соответствовать только тому, чтобы первая линза 211 поддерживалась в оправе 210 объектива. Область 2112 эффективного диаметра первой линзы 211 может составлять 0,2-0,5 мм. Например, ширина d области 2112 неэффективного диаметра первой линзы 211 может равняться 0,25 мм, или ширина d области 2112 неэффективного диаметра первой линзы 211 может равняться 0,4 мм.

В возможной реализации, как показано на фиг. 13, множество опорных частей (например, ступенчатая конструкция в оправе 210 объектива), которые можно использовать для поддержки различных линз, расположено на внутренней стенке оправы 210 объектива. В данном варианте осуществления настоящей заявки во время установки, так как выпуклая поверхность 211a первой линзы 211 выступает от выступа 2101 оправы 210 объектива, область 2111 эффективного диаметра первой линзы 211 расположена в отверстии 2104, окруженном верхней частью 2102 оправы 210 объектива. Чтобы реализовать поддержку первой линзы 211, первая опорная часть 2103 сформирована близко к верхней части 2102 на внутренней стенке оправы 210 объектива. Таким образом, когда первая линза 211 установлена, область 2112 неэффективного диаметра первой линзы 211 может поддерживаться первой опорной частью 2103, и область 2111 эффективного диаметра первой линзы 211 расположена в отверстии 2104. Когда первая опорная часть 2103 расположена близко к верхней части 2102 на внутренней стенке оправы объектива 210, можно избежать следующего случая: опорная часть сформирована на верхней части 2102 на внутренней стенке оправы 210 объектива. Первая линза на фиг. 1 поддерживается сверху на внутренней стенке оправы объектива (как показано на фиг. 1). Таким образом, толщина верхней стенки оправы объектива, показанного на фиг. 1, является относительно большой. По сравнению с фиг. 1, в данном варианте осуществления настоящей заявки, так как нет необходимости формировать первую опорную часть 2103 на верхней части 2102 на внутренней стенке оправы 210 объектива, можно уменьшить толщину стенки H верхней части 2102 оправы 210 объектива. Например, в данном варианте осуществления настоящей заявки толщина стенки H верхней части 2102 оправы 210 объектива может составлять 0,1-0,25 мм. Например, толщина стенки Н верхней части 2102 оправы 210 объектива может быть равна 0,15 мм, или толщина стенки Н верхней части 2102 оправы 210 объектива может быть равна 0,20 мм. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки толщина стенки Н верхней части 2102 оправы 210 объектива может быть уменьшена до 0,1 мм, поэтому размер головки 21a узла 21 объектива будет меньше, и можно дополнительно уменьшить отверстие 11 на экране дисплея.

В некоторых других вариантах осуществления толщина стенки Н верхней части 2102 оправы 210 объектива уменьшена до 0,1 мм. Для повышения прочности верхней части 2102 оправы 210 объектива, когда оправа 210 объектива выполнена из смоляного материала, в смоляной материал может быть добавлено стекловолокно. Прочность оправы 210 объектива увеличивается за счет использования стекловолокна во избежание повреждения верхней части 2102 оправы 210 объектива при сжатии головки 21a узла объектива 21, что обеспечивает надежность головки 21a узла объектива 21.

В возможной реализации, в данном варианте осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 14, защитная конструкция 14 расположена на выступе 2101 первой линзы 211, и защитная конструкция 14 может продолжается до одного конца, выпуклой поверхности 211а, близкого к выступу 2101. Защитная конструкция 14 может защищать внешний край выпуклой поверхности 211а первой линзы 211. Кроме того, защитная конструкция 14 может выполнять чернение (например, покрытие черным цветом внутренней боковой поверхности защитной конструкции 14 и боковой поверхности, обращенной к экрану дисплея), удаление блеска или пескоструйную обработку для блокировки рассеянного света. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки защитная конструкция 14 может также использоваться для украшения выступа 2101 оправы 210 объектива с тем, чтобы выступ 2101 оправы 210объектива выглядел более темным

В возможной реализации, в данном варианте осуществления настоящей заявки, выпуклая поверхность 211а первой линзы 211 и поверхность, которая является первой линзой 211 и которая обращена к пространству изображения, могут быть асферическими поверхностями; и две поверхности, которые относятся ко второй линзе 212, третьей линзе 213, четвертой линзе 214 и пятой линзе 215 и которые, соответственно, обращены к пространству изображения и пространству объекта, могут быть также асферическими поверхностями.

Асферическая поверхность каждой линзы может быть спроектирована в соответствии со следующим уравнением кривой:

.

Здесь z представляет собой относительное расстояние между точкой, находящейся на асферической поверхности и находящейся на расстоянии r от оптической оси, и касательной плоскостью к оптической оси асферической поверхности в точке пересечения; r – расстояние по вертикали между точкой асферической кривой и оптической осью; с – кривизна; k – коэффициент конической поверхности; α_i – i-й порядок коэффициента асферичности; и ρ²ⁱ является каждым порядком сферических координат.

В возможной реализации первая линза 211 выполнена из смоляного материала, и скорость течения расплава (Melt Flow Rate, MFR) смоляного материала превышает 20 г/10 мин. Таким образом, можно повысить смоделированный коэффициент заполнения линзы с относительно большим отношением толщины в центре к толщине края, тем самым обеспечивая оптическое качество линзы 211 и увеличивая четкость изображения камеры с очень маленькой головкой 21a.

В возможной реализации для уменьшения высоты фронтальной камеры, например, можно уменьшить расстояние (то есть TTL) между поверхностью первой линзы 211, обращенной к предметной стороне, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемент 24 на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки первая линза 211, вторая линза 212, третья линза 213, четвертая линза 214 и пятая линза 215 являются пластиковыми линзами (Plastic), выполненными из смоляного материала. Первая линза 211 имеет положительную фокусную силу, и четвертая линза 214 имеет отрицательную фокусную силу. Коэффициенты преломления первой линзы 211 и четвертой линзы 214 больше 1,6, и коэффициенты преломления второй линзы 212, третьей линзы 213 и пятой линзы 215 меньше 1,55. Например, коэффициенты преломления первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214 и пятой линзы 215 могут быть равны, соответственно, 1,6688, 1,535, 1,5443, 1,66 и 1,535. Таким образом, можно повысить способность преломления светового пучка группой линз. Как показано на фиг. 15, при тестировании обнаружено, что позиция изображения изменяется тогда, когда фоточувствительный элемент 24, показанный пунктирной линией на фиг. 15, перемещается к фоточувствительному элементу 24, показанному сплошной линией, и расстояние между поверхностью первой линзы 211, обращенной к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента 24 уменьшается с H2 до H1 на оптической оси и сокращается на 0,2 мм (то есть H2–H1=0,2 мм). Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки расстояние между первой линзой 211 и фоточувствительным элементом 24 уменьшается, и уменьшается высота фронтальной камеры, установленной таким образом. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В данном варианте осуществления настоящей заявки для устранения комплексной хроматической аберрации коэффициенты дисперсии первой линзы 211 и четвертой линзы 214 меньше 30, и коэффициенты дисперсии второй линзы 212, третьей линзы 213 и пятой линзы 215 больше 40. Например, коэффициенты дисперсии первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214 и пятой линзы 215 могут быть равны, соответственно, 19,51, 55,764, 55,865, 20,402 и 55,764. В данном варианте осуществления настоящей заявки условие ахроматизации для первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214 и пятой линзы 215 выглядит следующим образом:

.

Здесь h_i – высота параллельного падающего светового пучка в линзе, Vd_i – коэффициент дисперсии, ϕ_i – фокусная сила. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки фокусная сила каждой линзы распределяется на основе коэффициента преломления и коэффициента дисперсии таким образом, чтобы выполнялось равенство . Во время распределения увеличиваются доли оптической силы первой линзы 211 и четвертой линзы 214. Таким образом, можно повысить способность преломления светового пучка группой линз, уменьшить высоту камеры и устранить комплексную хроматическую аберрацию. Таким образом, боковая (lateral) хроматическая аберрация (Lateral Chromatic Aberration, LCA) составляет менее 1 мкм, и продольная хроматическая аберрация (Longitudinal Chromatic Aberration, LoCA) составляет менее 5 мкм.

В некоторых других примерах вышеупомянутый узел 21 объектива может быть дополнительно использован в качестве узла объектива задней камеры. Например, электронное устройство может дополнительно включать в себя заднюю камеру. Задняя камера может включать в себя узел 21 объектива, держатель 24, фоточувствительный элемент 24 и гибкую печатную плату 25, как указано выше. Задняя камера может быть расположена на поверхности средней металлической пластины 32, обращенной к задней крышке 60. Объектив 21 задней камеры обращен к задней крышке 60. На задней крышке 60 выполнено отверстие. Головка узла 21 объектива расположена в отверстии, выполненном в задней крышке 60. В данном варианте осуществления настоящего изобретения размер головки узла 21 объектива уменьшен, поэтому уменьшено отверстие, выполненное в задней крышке 60. Таким образом, внешний вид задней крышки 60 становится более элегантный, и повышается прочность задней крышки 60.

Сценарий 2

В данном варианте осуществления настоящей заявки в группе линз первая линза 211 является стеклянной линзой (Glass), и вторая линза 212, третья линза 213, четвертая линза 214 и пятая линза 215 являются пластиковыми линзами (Plastic), выполненными из смоляного материала. Первая линза 211 имеет положительную фокусную силу, и четвертая линза 214 имеет отрицательную фокусную силу. Коэффициенты преломления первой линзы 211 и четвертой линзы 214 больше 1,6, и коэффициенты преломления второй линзы 212, третьей линзы 213 и пятой линзы 215 меньше 1,55. Например, коэффициенты преломления первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214 и пятой линзы 215 могут быть равны, соответственно, 1,7147, 1,535, 1,5446, 1,66 и 1,535. Таким образом, можно повысить способность преломления светового пучка группой линз. В ходе испытаний установлено, что расстояние между поверхностью первой линзы 211, обращенной к предметной стороне, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента 24 уменьшается на 0,2 мм на оптической оси. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки в первой линзе 211 используется стеклянная линза с высоким коэффициентом преломления, и в четвертой линзе 214 используется пластиковая линза с высоким коэффициентом преломления. Первая линза 211 имеет положительную фокусную силу, и четвертая линза 214 имеет отрицательную фокусную силу. Расстояние между первой линзой 211 и фоточувствительным элементом 24 уменьшается. Таким образом, уменьшается высота формируемой фронтальной камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В данном варианте осуществления настоящей заявки, когда первая линза 211 является стеклянной линзой, две поверхности первой линзы 211 могут быть выполнены в виде сферических поверхностей, тем самым снижая сложность обработки и затраты на выполнение стеклянной линзы. Конечно, когда первая линза 211 является стеклянной линзой, стеклянная линза также может иметь асферическую поверхность.

В данном варианте осуществления настоящей заявки для устранения комплексной хроматической аберрации коэффициенты дисперсии первой линзы 211 и четвертой линзы 214 меньше 30, и коэффициенты дисперсии второй линзы 212, третьей линзы 213 и пятой линзы 215 больше 40. Например, коэффициенты дисперсии первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214 и пятой линзы 215 могут быть равны, соответственно, 29,51, 55,764, 55,865, 20,402 и 55,764. В данном варианте осуществления настоящей заявки условие ахроматизации для первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214 и пятой линзы 215 выглядит следующим образом:

.

Здесь h_i – высота параллельного падающего светового пучка в линзе, Vd_i – коэффициент дисперсии, ϕ_i – фокусная сила. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки фокусная сила каждой линзы распределяется на основе коэффициента преломления и коэффициента дисперсии таким образом, чтобы выполнялось равенство . Во время распределения увеличиваются доли оптической силы первой линзы 211 и четвертой линзы 214. Таким образом, можно повысить способность преломления светового пучка группой линз, уменьшить высоту камеры и устранить комплексную хроматическую аберрацию. Таким образом, боковая (lateral) хроматическая аберрация (Lateral Chromatic Aberration, LCA) составляет менее 1 мкм, и продольная хроматическая аберрация (Longitudinal Chromatic Aberration, LoCA) составляет менее 5 мкм.

Сценарий 3

В данном варианте осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 16, группа линз включает в себя шесть линз: первую линзу 211, вторую линзу 212, третью линзу 213, четвертую линзу 214, пятую линзу 215 и шестую линзу 216. Поверхности, которые относятся к шестой линзе 216 и которые, соответственно, обращены к стороне формирования изображения и к предметной стороне могут быть асферическими поверхностями. Первая линза 211, вторая линза 212, третья линза 213, четвертая линза 214, пятая линза 215 и шестая линза 216 могут быть пластиковыми линзами, выполненными из смоляного материала. Конечно, первая линза 211 альтернативно может быть стеклянной линзой.

Чтобы уменьшить высоту фронтальной камеры, в данном варианте осуществления настоящей заявки коэффициенты преломления первой линзы 211, третьей линзы 213 и пятой линзы 215 больше 1,6. Первая линза 211 имеет положительную фокусную силу, третья линза 213 имеет отрицательную фокусную силу, и пятая линза 215 имеет положительную фокусную силу. Коэффициенты преломления второй линзы 212, четвертой линзы 214 и шестой линзы 216 меньше 1,55. Например, коэффициенты преломления первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214, пятой линзы 215 и шестой линзы 216 могут быть равны, соответственно, 1,6688, 1,535, 1,66, 1,5445, 1,66, и 1,535. Таким образом, можно повысить способность преломления светового пучка группой линз. Как показано на фиг. 16, при тестировании обнаружено, что позиция изображения изменяется тогда, когда фоточувствительный элемент 24, показанный пунктирной линией на фиг. 16, перемещается к фоточувствительному элементу 24, показанному сплошной линией, и расстояние между поверхностью первой линзы 211, которая обращена к объекту, и поверхностью формирования изображения фоточувствительного элемента 24 уменьшается с H4 до H3 на оптической оси и сокращается на 0,2 мм (то есть H4–H3=0,2 мм). Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки в качестве первой линзы 211, третьей линзы 213 и пятой линзы 215 используются пластиковые линзы с высокими коэффициентами преломления. Первая линза 211 имеет положительную фокусную силу, третья линза 214 имеет отрицательную фокусную силу, и пятая линза 215 имеет положительную фокусную силу. Расстояние между первой линзой 211 и фоточувствительным элементом 24 уменьшается. Таким образом, уменьшается высота формируемой фронтальной камеры. При использовании камеры в электронном устройстве можно уменьшить толщину электронного устройства.

В данном варианте осуществления настоящей заявки для устранения комплексной хроматической аберрации коэффициенты дисперсии первой линзы 211, третьей линзы 213 и пятой линзы 215 меньше 30, и коэффициенты дисперсии второй линзы 212, четвертой линзы 214, и шестой линзы 216 больше 40. Например, коэффициенты дисперсии первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214 и пятой линзы 215 могут быть равны, соответственно, 19,453, 55,764, 55,865, 20,402 и 55,764. В данном варианте осуществления настоящей заявки условие ахроматизации для первой линзы 211, второй линзы 212, третьей линзы 213, четвертой линзы 214, пятой линзы 215 и шестой линзы 216 выглядит следующим образом:

.

Здесь h_i – высота параллельного падающего светового пучка в линзе, Vd_i – коэффициент дисперсии, ϕ_i – фокусная сила. Таким образом, в данном варианте осуществления настоящей заявки фокусная сила каждой линзы распределяется на основе коэффициента преломления и коэффициента дисперсии таким образом, чтобы выполнялось равенство . Во время распределения увеличиваются доли оптической силы первой линзы 211, третьей линзы 213 и пятой линзы 215. Таким образом, можно повысить способность преломления светового пучка группой линз, уменьшить высоту камеры и устранить комплексную хроматическую аберрацию. Таким образом, боковая (lateral) хроматическая аберрация (Lateral Chromatic Aberration, LCA) составляет менее 1 мкм, и продольная хроматическая аберрация (Longitudinal Chromatic Aberration, LoCA) составляет менее 5 мкм.

В описаниях вариантов осуществления настоящей заявки следует отметить, что термины "установка" и "соединение" следует понимать в широком смысле, если иное прямо не указано и не ограничено, например, они могут означать фиксированное соединение, или косвенную связь с использованием промежуточной среды, или внутреннюю связь двух элементов или отношение взаимодействия между двумя элементами. Конкретные значения вышеприведенных терминов в вариантах осуществления настоящей заявки могут быть поняты специалистам в данной области техники, исходя из конкретной ситуации.

В описании, формуле изобретения и на сопроводительных чертежах вариантов осуществления настоящей заявки термины "первый", "второй", "третий", "четвертый" и т.д. (если они используются) предназначены для различения аналогичных объектов, но не обязательно указывают определенный порядок или последовательность.

Наконец, следует отметить, что вышеизложенные варианты осуществления предназначены только для описания технических решений, представленных в вариантах осуществления настоящей заявки, а не для ограничения настоящей заявки. Хотя варианты осуществления настоящей заявки подробно описаны со ссылкой на предыдущие варианты осуществления, специалисты в данной области техники должны понимать, что они могут по-прежнему вносить модификации в технические решения, описанные в предыдущих вариантах осуществления, или вносить эквивалентные замены в некоторые или все их технические признаки, и сущность соответствующих технических решений не должна выходить за рамки технических решений вариантов осуществления настоящей заявки.

Электронное устройство содержит экран дисплея и камеру, обращенную к экрану дисплея, причем камера имеет предметную сторону и сторону изображения и содержит узел объектива, имеющий оправу объектива, и группу линз, расположенную в оправе объектива. Группа линз имеет первую линзу, расположенную наиболее близко к предметной стороне, причем первая линза имеет эффективную область и неэффективную область, образованную вокруг внешнего края эффективной области. Отношение толщины в центре эффективной области к толщине неэффективной области больше или равно 2,5 и меньше или равно 3,5. Оправа объектива имеет первый конец, обращенный к предметной стороне и имеющий отверстие, в котором расположена эффективная область первой линзы. Оправа объектива дополнительно содержит первую опорную часть, на которую опирается неэффективная область первой линзы. Первый конец оправы объектива имеет верхний участок, окружающий отверстие, который имеет боковую стенку, имеющую толщину более или равную 0,1 мм и менее или равную 0,25 мм. Технический результат - уменьшение размера головки узла объектива. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Электронное устройство, содержащее экран дисплея и по меньшей мере одну камеру, обращенную к экрану дисплея, причем камера имеет предметную сторону и сторону изображения и содержит:

по меньшей мере узел объектива, имеющий оправу объектива; и

группу линз, расположенную в оправе объектива, при этом

группа линз имеет первую линзу, расположенную наиболее близко к предметной стороне, причем первая линза имеет эффективную область и неэффективную область, при этом неэффективная область образована вокруг внешнего края эффективной области,

отношение толщины в центре эффективной области к толщине неэффективной области больше или равно 2,5 и меньше или равно 3,5,

оправу объектива, имеющую первый конец, обращенный к предметной стороне, причем первый конец оправы объектива имеет отверстие, а эффективная область первой линзы расположена в отверстии первого конца оправы объектива, при этом

оправа объектива дополнительно содержит первую опорную часть, причем неэффективная область первой линзы опирается на первую опорную часть оправы объектива; при этом

первый конец оправы объектива имеет верхний участок, окружающий отверстие, причем верхний участок имеет боковую стенку, имеющую толщину более или равную 0,1 мм и менее или равную 0,25 мм.

2. Электронное устройство по п. 1, в котором отношение диаметра эффективной области к толщине в центре эффективной области первой линзы больше 3.

3. Электронное устройство по п. 1, в котором верхний участок имеет выступ, сформированный на торцевой поверхности верхнего участка.

4. Электронное устройство по п. 3, в котором эффективная область первой линзы имеет выпуклую поверхность, выступающую от выступа верхнего участка оправы объектива.

5. Электронное устройство по п. 3, в котором первая опорная часть сформирована на внутренней стенке оправы объектива рядом с верхней частью.

6. Электронное устройство по п. 1, в котором ширина неэффективной области первой линзы больше или равна 0,2 мм и меньше или равна 0,5 мм.

7. Электронное устройство по п. 1, в котором группа линз дополнительно включает в себя вторую линзу, третью линзу, четвертую линзу и пятую линзу, последовательно расположенные внутри оправы объектива со стороны первой линзы, удаленной от предметной стороны.

8. Электронное устройство по п. 7, в котором коэффициенты преломления первой линзы и четвертой линзы больше 1,6, а коэффициенты преломления второй линзы, третьей линзы и пятой линзы меньше 1,55.

9. Электронное устройство по п. 7, в котором третья линза имеет положительную фокусную силу, а четвертая линза имеет отрицательную фокусную силу.

10. Узел объектива для камеры, имеющей предметную сторону и сторону изображения, причем узел объектива содержит:

оправу объектива; и

группу линз, расположенную в оправе объектива, причем

группа линз имеет первую линзу, расположенную наиболее близко к предметной стороне, первая линза имеет эффективную область и неэффективную область, при этом неэффективная область образована вокруг внешнего края эффективной области, причем

отношение толщины в центре эффективной области к толщине неэффективной области больше или равно 2,5 и меньше или равно 3,5,

оправу объектива, имеющую первый конец, обращенный к предметной стороне, причем первый конец оправы объектива имеет отверстие, при этом эффективная область первой линзы расположена в отверстии первого конца оправы объектива, при этом

оправа объектива дополнительно содержит первую опорную часть, причем неэффективная область первой линзы опирается на первую опорную часть оправы объектива; при этом

первый конец оправы объектива имеет верхний участок, окружающий отверстие, причем верхний участок имеет боковую стенку, имеющую толщину более или равную 0,1 мм и менее или равную 0,25 мм.

11. Узел объектива по п. 10, в котором отношение диаметра эффективной области к толщине в центре эффективной области первой линзы больше 3.

12. Узел объектива по п. 10, в котором верхний участок имеет выступ, сформированный на торцевой поверхности верхнего участка.

13. Узел объектива по п. 12, в котором эффективная область первой линзы имеет выпуклую поверхность, выступающую от выступа верхнего участка оправы объектива.

14. Узел объектива по п. 12, в котором первая опорная часть сформирована на внутренней стенке оправы объектива близко к верхнему участку.

15. Узел объектива по п. 10, в котором ширина неэффективной области первой линзы больше или равна 0,2 мм и меньше или равна 0,5 мм.

16. Узел объектива по п. 10, в котором группа линз дополнительно содержит вторую линзу, третью линзу, четвертую линзу, и пятую линзу, расположенные последовательно внутри оправы объектива со стороны первой линзы, удаленной от предметной стороны.

17. Узел объектива по п. 16, в котором коэффициенты преломления первой линзы и четвертой линзы больше 1,6, а коэффициенты преломления второй линзы, третьей линзы и пятой линзы меньше 1,55.

18. Узел объектива по п. 16, в котором третья линза имеет положительную фокусную силу, а четвертая линза имеет отрицательную фокусную силу.