本申请涉及摄像装置技术领域,尤其涉及一种镜头、相机模组及电子装置。
背景技术:
摄像头拍摄的图像的亮度与图像的曝光度相关,而图像的曝光度与摄像头的进光量相关。在图像曝光过度时,图像的亮度太高;在图像欠曝光时,图像的亮度过低。无论图像的亮度过高还是过低,都不利于提高图像的清晰度。因此,如何调节摄像头的进光量以调节图像的曝光程度成为待解决的技术问题。
技术实现要素:
本申请提供一种镜头、相机模组及电子装置。
本申请实施方式的镜头包括:
镜筒,所述镜筒具有开口以及与所述开口连通的容置空间;
镜片组,所述镜片组设置在所述容置空间;
第一偏振元件,所述第一偏振元件对应所述开口设置并封闭所述开口,所述第一偏振元件的偏振方向在所述第一偏振元件通电的情况下发生改变,和/或所述第一偏振元件的偏振方向在所述第一偏振元件相对于所述镜筒转动的情况下发生改变。
本申请实施方式的镜头,第一偏振元件设置在开口,第一偏振元件的偏振方向能够发生改变,从而改变第一偏振元件的透光量,如此,可以控制镜头的光圈的大小,进而可以控制镜头的进光量。另外,不需要通过控制额外的挡光元件的物理位置来改变光圈的大小,调节光圈时的精度容易控制,效果较佳。
本申请实施方式中的相机模组包括以上所述的镜头和影音传感器,所述影像传感器与所述镜头的镜片组对应设置。
本申请实施方式的相机模组,第一偏振元件设置在开口,第一偏振元件的偏振方向能够发生改变,从而改变第一偏振元件的透光量,如此,可以控制镜头的光圈的大小,进而可以控制镜头的进光量。另外,不需要通过控制额外的挡光元件的物理位置来改变光圈的大小,调节光圈时的精度容易控制,效果较佳。
本申请实施方式的电子装置包括显示模组和以上所述的相机模组,所述显示模组开设有通光孔,所述第一偏振元件与所述通光孔对应设置。
本申请实施方式的电子装置,第一偏振元件设置在开口,第一偏振元件的偏振方向能够发生改变,从而改变第一偏振元件的透光量,如此,可以控制镜头的光圈的大小,进而可以控制镜头的进光量。另外,不需要通过控制额外的挡光元件的物理位置来改变光圈的大小,调节光圈时的精度容易控制,效果较佳。
本申请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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的电子装置的平面示意图;
图2是本申请实施方式的镜头的剖面示意图;
图3是本申请实施方式的第一驱动装置及第一偏振元件的结构示意图;
图4是本申请实施方式的第二驱动装置及第一偏振元件的结构示意图;
图5是本申请实施方式的相机模组的剖面示意图;
图6是本申请实施方式的电子装置的剖面示意图;
图7a是本申请实施方式的光线穿过第二偏振元件及第一偏振元件的场景示意图;
图7b是本申请实施方式的光线穿过第二偏振元件及第一偏振元件的又一场景示意图。
主要元件符号说明:
电子装置1000、机壳1001、显示模组1002、盖板10021、显示屏10022、通光孔10023、密封件1004、相机模组100、影像传感器101、基板102、镜头10、镜筒11、第一筒体111、第二筒体112、开口12、容置空间13、镜片组14、透镜141、第一偏振元件15、第一驱动装置16、第二偏振元件17、第二驱动装置18。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式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方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1至图2,图本申请实施方式提供一种镜头10、相机模组100和电子装置1000。电子装置1000包括有相机模组100,相机模组100包括有镜头10。
具体地,请参阅图2,本申请实施方式的镜头10包括镜筒11、镜片组14和第一偏振元件15。镜筒11具有开口12以及与开口12连通的容置空间13。镜片组14设置在容置空间13。第一偏振元件15对应开口12设置并封闭开口12,第一偏振元件15的偏振方向在第一偏振元件15通电的情况下发生改变,和/或第一偏振元件15的偏振方向在第一偏振元件15相对于镜筒11转动的情况下发生改变。
本申请实施方式的镜头10,第一偏振元件15设置在开口12,第一偏振元件15的偏振方向能够发生改变,从而改变第一偏振元件15的透光量,如此,可以控制镜头10的光圈的大小,进而可以控制镜头10的进光量。另外,不需要通过控制额外的挡光元件的物理位置来改变光圈的大小,调节光圈时的精度容易控制,效果较佳。
具体地,由上述可知,第一偏振元件15的偏振方向的调节方式有两种,一种为给第一偏振元件15通电从而调节第一偏振元件15的偏振方向,另一种为转动第一偏振元件15从而调节第一偏振元件15的偏振方向。
在一个例子中,第一偏振元件15的偏振方向可以采用给第一偏振元件15通电的方式进行调节。
在另一个例子中,第一偏振元件15的偏振方向可以采用转动第一偏振元件15的方式进行调节。在其他例子中,第一偏振元件15的偏振方向可以同时采用上述两种方式调节。具体第一偏振元件15的偏振方向的调节方式可以根据实际情况来设计,在此不对第一偏振元件15的偏振方向的具体调节方式做限定。
在本实施方式中,第一偏振元件15的偏振方向同时采用上述两种方式进行调节。
其中,第一偏振元件15可以通过点胶、热铆、注塑成型的方式固定在镜筒11的开口12处。当然,第一偏振元件15不仅仅只可以采用上述是那种方式固定在镜筒11的开口12处。可以根据不同情况来设置第一偏振元件15与镜筒11的具体连接方式。在其他实施方式中,第一偏振元件15还可以通过螺丝固定在镜筒11的开口12处。在此不对第一偏振元件15与镜筒11的具体连接方式做限定。
另外,第一偏振元件15可以通过枢接的方式转动地设置在镜筒11的开口12处。
请参阅图2,在某些实施方式中,镜片组14包括多个透镜141,光线穿过透镜141组时可以由透镜141组改变传播方向,还可以通过改变多个透镜141之间的距离,以改变整个透镜141组的焦距。
请进一步参阅图2,在某些实施方式中,镜筒11包括第一筒体111和与第一筒体111连接的第二筒体112,开口12形成于第一筒体111的远离第二筒体112的一侧,第一筒体111的外径小于第二筒体112的外径。
第一筒体111的外径小于第二筒体112的外径,如此能够降低镜筒11的体积,进而有利于镜头10的小型化生产。
其中,第一筒体111和第二筒体112可以为一体成型结构又或者是分体成型结构,在第一筒体111和第二筒体112为分体成型结构的情况下,第一筒体111和第二筒体112可以采用螺纹连接、粘接、卡接或者是通过螺丝固定的方式实现固定连接。
可以理解的是,在一体筒体和第二筒体112为分体成型结构的情况下,第一筒体111和第二筒体112的连接方式不仅仅包括上述四种。具体可以根据不同情况来设置第一筒体111和第二筒体112的具体连接方式,在此不对第一筒体111和第二筒体112的具体连接方式做限定。
在某些实施方式中,第一筒体111的强度大于第二筒体112的强度。
在这样的实施方式中,第一筒体111的强度大于第二筒体112的强度,如此,第一筒体111的厚度能够设计的较小,即,第一筒体111的厚度可以小于第二筒体112的厚度,如此能够降低镜筒11的体积,有利于镜头10的小型化生产。
在这样的实施方式中,第一筒体111可以采用铁制成。第二筒体112可以采用塑料制成。可以理解的是,在其他实施方式中,第一筒体111的强度也可以与第二筒体112的强度相同。也即是
在某些实施方式中,第一偏振元件15包括液晶结构,镜头10还包括第一驱动装置16,第一驱动装置16用于向第一偏振元件15施加电场,以调节第一偏振元件15的偏振方向。
此时,第一偏振元件15可以是一个液晶元件,第一偏振元件15内设置多个液晶分子。请参阅图3,第一驱动装置16可以包括驱动电路及电极,电极与第一偏振元件15连接,通过驱动电路向第一偏振元件15施加电场,以使第一偏振元件15的偏振方向发生改变,以调节第一偏振元件15的偏振方向,而不需要转动或者移动第一偏振元件15,减小第一偏振元件15运动时造成的误差。
进一步地,第一驱动装置16的驱动电压可以与环境光的亮度相关联。例如,当环境光的亮度大于一个亮度阈值时,第一驱动装置16驱动第一偏振元件15的偏振方向改变,使镜头10处于小光圈成像的模式;当环境光的亮度小于另一个亮度阈值时,第一驱动装置16驱动第一偏振元件15的偏振方向改变,使镜头10处于大光圈成像的模式。
请参阅图2,在某些实施方式中,第一驱动装置16设在镜筒11的外侧。
如若将第一驱动装置16设置在镜筒11内,会减小镜筒11内的可用空间,如此不利于镜片组14的安置,而将第一驱动装置16设在镜筒11的外侧能够防止上述情况的发生。
在本实施方式中,第一驱动装置16贴设在镜筒11的表面,如此设置,能够减小第一驱动装置16与第一偏振元件15之间的距离,如此使得第一驱动装置16能够快速的给第一偏振元件15进行通电,提升通电的速率。另外,在本实施方式中,第一驱动装置16包括柔性线路板,柔性电路板具有柔性优良、应用灵活的特点,并且能够制造微型化、小型化、高密集成,如此使得第一驱动装置16不会增大镜头10的体积,柔性电路板能够紧紧贴设在镜筒11外侧,进而有利于镜头10的小型化生产。
请参阅图4,在某些实施方式中,镜头10还包括第二驱动装置18,第二驱动装置18用于驱动第一偏振元件15相对于镜筒11转动,以调节第一偏振元件15的偏振方向。
具体地,在这样的实施方式中,第一偏振元件15上可以形成有偏振微结构,通过旋转第一偏振元件15可以调节第一偏振元件15的偏振方向。
在一个例子中,第二驱动装置18可以包括电机及主动齿轮,第一偏振元件15上还可以设置传动齿轮,主动齿轮与第一偏振元件15上的传动齿轮啮合,电机带动主动齿轮转动,主动齿轮带动传动齿轮及第一偏振元件15转动,以调节第一偏振元件15的偏振方向。
请参阅图5,本申请实施方式的相机模组100包括上述镜头10和影像传感器101,影像传感器101与镜头10的镜片组14对应设置。
本申请实施方式的相机模组100,第一偏振元件15设置在开口12,第一偏振元件15的偏振方向能够发生改变,从而改变第一偏振元件15的透光量,如此,可以控制镜头10的光圈的大小,进而可以控制镜头10的进光量。另外,不需要通过控制额外的挡光元件的物理位置来改变光圈的大小,调节光圈时的精度容易控制,效果较佳。
具体地,影像传感器101与镜片组14对应指的是:镜片组14的光轴穿过影像传感器101的中心;或者说,镜片组14的中心轴穿过影像传感器101的中心。
请参阅图5,在其他实施方式中,相机模组100还可包括有基板102,镜筒11可以直接安装在基板102上;或者,相机模组100还包括环形的镜座(图未示),镜座安装在基板102上,镜筒11安装在镜座的远离基板102的一端以通过镜座安装在基板102上。当镜筒11直接安装在基板102上时,影像传感器101可以收容在镜筒11内;当镜筒11通过镜座安装在基板102上时,影像传感器101可以收容在镜座内。
进一步地,基板102可以为印刷电路板,印刷电路板具有工作效率高和成本低的优点。基板102采用印刷电路板有利于相机模组100的量产化。可以理解的是,基板102不仅仅可以为印刷电路板。可以根据不同情况来设置基板102的具体类型。例如,基板102还可以为柔性电路板、软硬结合板等。在此不对基板102的具体材料做限定。
请参阅图1和图6,本申请实施方式的电子装置1000包括显示模组1002和上述相机模组100。显示模组1002开设有通光孔10023。第一偏振元件15与通光孔10023对应设置。
本申请实施方式的电子装置1000,第一偏振元件15设置在开口12,第一偏振元件15的偏振方向能够发生改变,从而改变第一偏振元件15的透光量,如此,可以控制镜头10的光圈的大小,进而可以控制镜头10的进光量。另外,不需要通过控制额外的挡光元件的物理位置来改变光圈的大小,调节光圈时的精度容易控制,效果较佳。
其中,第一偏振元件15与通光孔10023对应设置指的是,第一偏振元件15覆盖通光孔10023,如此,通光调节第一偏振元件15的偏振方向能够控制进入通光孔10023的光线的光量,进而控制镜头10的进光量。
进一步地,显示模组1002可以用于显示影像,例如显示文字、视频、图片等信息。显示模组1002可以为有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)显示模组1002。当然,显示模组1002不仅仅可以为有机发光二极管显示模组1002。可以根据不同情况来设置显示模组1002的具体类型。在此不对显示模组1002的具体类型做限定。
通光孔10023的横截面可以为圆形。当然,通光孔10023的横截面不仅仅可以为圆形,可以根据不同情况来设置通光孔10023的横截面的具体形状,例如,通光孔10023的横截面也可以为矩形、椭圆形、多边形。
请再次参阅图6,在某些实施方式中,电子装置1000还可包括机壳1001,相机模组100设置在机壳1001。
具体地,机壳1001可以采用塑料制成。塑料的可塑性强并且价格经济,如此有利于电子装置1000的量产化。可以理解的是,机壳1001不仅仅可以采用塑料制成。可以根据不同情况来设置机壳1001的材质,例如,机壳1001还可以采用不锈钢、铁等制成。在此不对机壳1001的具体材料做限定。
进一步地,电子装置1000还可包括密封件1004,密封件1004设置在镜筒11与显示模组1002之间,密封件1004环绕通光孔10023。密封件1004用于密封镜筒11的凸缘与显示模组1002之间的间隙。密封件1004可以呈圆环形、方环形、椭圆环状、多边形环状;更具体地,密封件1004的镜筒11顶面的形状对应,例如,当镜筒11顶面呈圆环形时,密封件1004也呈圆环形;当镜筒11顶面呈方环形时,密封件1004也呈方环形。密封件1004为圆环状柔软材料,例如,密封件1004可以为圆环状泡棉、圆环状硅胶等。密封件1004的内径大于通光孔10023的直径,密封件1004的中心轴与通光孔10023的中心轴重合。
具体地,电子装置1000可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图1中只示例性的示出了一种形态)。
具体地,电子装置1000可以为移动电话或智能电话(例如,基于iphonesystem(苹果系统),基于androidsystem(安卓系统)的电话),便携式游戏设备(例如iphone(苹果手机))、膝上型电脑、掌上电脑(personaldigitalassistant,pda)、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备,其他手持设备以及诸如手表等具有拍摄功能的设备。
电子装置1000还可以为其他的可穿戴设备(例如,诸如电子眼镜、电子设备或智能手表的头戴式设备(headmountdisplay,hmd))。
机壳1001为电子装置1000的外部零部件,其起到了保护电子装置1000的内部零件的作用。机壳1001可以为电子装置1000的后盖,后盖覆盖电子装置1000的电池等零部件。
相机模组100可以为前置相机模组100,也可以为后置相机模组100。本实施方式中,相机模组100后置,或者说,相机模组100设置在电子装置1000的背面以使得电子装置1000可以进行后置摄像。如图的示例中,相机模组100设置在机壳1001的中上位置部位。
当然,可以理解,相机模组100可以设置在机壳1001的左上位置或右上位置等其他位置。相机模组100设置在机壳1001的位置不限制于本申请的示例。
在某些实施方式中,电子装置1000还包括第二偏振元件17,第一偏振元件15的偏振方向为第一偏振方向,第二偏振元件17的偏振方向为第二偏振方向,第二偏振元件17与第一偏振元件15对应设置,第二偏振方向能够被调节。
如此设置,使得电子装置1000不仅能够通过第一偏振元件15来调节电子装置1000的光圈大小,还能够通过第二偏振元件17来调节电子装置1000的光圈大小,如此实现双调节的功能,有利于对调节光圈时的精度的控制,效果较佳。
可以理解的是,第二偏振元件17与第一偏振元件15对应设置指的是,第一偏振元件15与第二偏振元件17上下对应设置。即,第一偏振元件15的光轴与第二偏振元件17的光轴重合。
在某些实施方式中,第二偏振元件17为液晶结构。电子装置1000还可包括第三驱动装置(图未示)。第三驱动装置用于向第二偏振元件17施加电场,以调节第二偏振方向。第二驱动装置18可以包括驱动电路及电极,电极与第二偏振元件17连接,通过驱动电路向第二偏振元件17施加电场,以使第二偏振方向发生改变,以调节第二偏振方向,而不需要转动或者移动第二偏振元件17,减小第二偏振元件17运动时造成的误差。
请参阅图7a和图7b,在某些实施方式中,第一偏振方向与第二偏振方向之间的夹角能够在0度与90度之间切换。
具体地,在图7a所示的例子中,第一偏振方向与第二偏振方向之间的夹角为0度,到达第二偏振元件17的光线l1中,光线l1的振动方向与第一偏振方向相同的部分(即光线l2)穿过第二偏振元件17并到达通光孔10023在第一偏振元件15的正投影部分,由于第一偏振方向与第二偏振方向之间的夹角为0度,故光线l2中的全部均可以穿过通光孔10023在第一偏振元件15的正投影部分以形成光线l3,此时,电子装置1000可以依据光线l3进行成像,镜头10可以是处于大光圈成像的模式。
在图7b所示的例子中,第一偏振方向与第二偏振方向之间的夹角θ为90度,到达第二偏振元件17的光线l4中,光线l4的振动方向与第一偏振方向相同的部分(即光线l5)穿过第二偏振元件17并到达通光孔10023在第一偏振元件15的正投影部分,由于第一偏振方向与第二偏振方向之间的夹角为90度,故光线l5中到达第一偏振元件15的部分全部被阻挡,此时,光线l5中仅到达通光孔10023在第一偏振元件15的正投影部分(即光线l6)可以穿过进入镜头10,电子装置1000可以依据光线l6进行成像,镜头10可以是处于小光圈成像的模式。
当然,第一偏振方向与第二偏振方向之间的夹角也可以切换到0度与90度之间任意的其他角度,例如30度、45度、60度等角度,以使镜头10的光圈大小位于图7a所示的光圈大小与图7b所示的光圈大小之间,以便于用户可以多档调节光圈的大小,适应更多的拍摄场景。在一个实施例中,第一偏振方向与第二偏振方向之间的夹角仅能为0度或者90度两档之间切换。
综上,本申请实施方式的电子装置1000中,第一偏振元件15及第二偏振元件17位于镜头10的光路上,通过调节第一偏振方向和/或第二偏振方向的夹角,可以控制镜头10的光圈的大小,不需要通过控制额外的挡光元件的物理位置来改变光圈的大小,调节光圈时的精度容易控制,效果较佳。
在某些实施方式中,显示模组1002包括显示屏10022及盖板10021,第二偏振元件17形成在显示屏10022上;或第二偏振元件17形成在盖板10021上。
如此设置,不需要额外增加一个偏振元件,如此能够降低电子装置1000的厚度,有利于电子装置1000的纤薄化。
其中,密封件1004设置在第一偏振元件15与盖板10021之间,如此使得第一偏振元件15与盖板10021之间连接更加紧密,防止外部水汽或灰层通过第一偏振元件15与盖板10021之间的间隙进入通光孔10023,影响电子装置1000的正常工作的情况。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。