CN110426840A

CN110426840A - 变焦镜头

Info

Publication number: CN110426840A
Application number: CN201910737624.4A
Authority: CN
Inventors: 侯天宇; 周杰
Original assignee: Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Current assignee: Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2019-11-08

Abstract

本申请提供一种变焦镜头，包括：密封腔体；液体透镜或者气体透镜，所述液体透镜或者气体透镜设置于所述密封腔体中；气压调节装置，所述气压调节装置与所述密封腔体密封连接，用于调节所述密封腔体内的气压。所述的变焦镜头，不仅能实现镜头变焦的目的，还节约了镜头的空间。本申请还提供了另外一种变焦镜头。

Description

变焦镜头

技术领域

本申请涉及变焦镜头制造领域，具体来说，涉及一种变焦镜头。

背景技术

变焦镜头是在一定范围内可以变换焦距、从而得到不同宽窄的视场角，不同大小的影象和不同景物范围的照相机镜头。变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，因此非常有利于画面构图。

传统光学变焦是通过改变镜片间的相对位置来达到变焦目的的。这导致镜头需要留有一定长度给出镜片位移的空间，镜头的体积难以缩小以至于许多手机上出现了镜头无法和背板平齐，必须突出的情况。这影响美观且增加磨损的风险。

因此，需要提供一种改进的变焦镜头。

发明内容

本申请提供一种变焦镜头，不仅能实现镜头变焦的目的，还节约了镜头的空间。

本申请的一方面提供一种变焦镜头，包括：密封腔体；液体透镜或者气体透镜，所述液体透镜或者气体透镜设置于所述密封腔体中；气压调节装置，所述气压调节装置与所述密封腔体密封连接，用于调节所述密封腔体内的气压。

在本申请的一些实施例中，所述密封腔体包括两个镜片层以及与所述两个镜片层密封连接的腔体本体。

在本申请的一些实施例中，所述的两个镜片层中的一个为滤光片。

在本申请的一些实施例中，所述的两个镜片层相对设置，并且所述两个镜片层的光轴重合。

在本申请的一些实施例中，所述液体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的透明液体。

在本申请的一些实施例中，所述气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。

在本申请的一些实施例中，所述透镜本体为透明的弹性薄膜。

在本申请的一些实施例中，所述气压调节装置包括驱动马达和气缸，所述气缸密封连接至所述密封腔体。

本申请的另一方面提供另一种变焦镜头，包括：密封腔体；液体透镜或者气体透镜，所述液体透镜或者气体透镜设置于所述密封腔体中，将所述密封腔体分隔为第一子腔体和第二子腔体；第一气压调节装置和第二气压调节装置，所述第一气压调节装置与所述第一子腔体密封连接，所述第二气压调节装置与所述第二子腔体密封连接。

在本申请的一些实施例中，所述第一气压调节装置包括第一驱动马达和第一气缸，所述第一气缸密封连接至所述第一子腔体。

在本申请的一些实施例中，所述第二气压调节装置包括第二驱动马达和第二气缸，所述第二气缸密封连接至所述第二子腔体。

在本申请的一些实施例中，所述的两个镜片层都为平面镜，所述的第一子腔体或者所述的第二子腔体内设置有滤光片。

采用本申请实施例所述的变焦镜头，不仅能实现镜头变焦的目的，还节约了镜头的空间。

本申请中另外的特征将部分地在下面的描述中阐述。通过该阐述，使以下附图和实施例叙述的内容对本领域普通技术人员来说变得显而易见。本申请中的发明点可以通过实践或使用下面讨论的详细示例中阐述的方法、手段及其组合来得到充分阐释。

附图说明

以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的发明意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：

图1是本申请实施例一种变焦镜头的结构示意图。

图2是本申请实施例另一种变焦镜头的结构示意图。

图3是气压调节装置运动时，附图2所示的变焦镜头的结构示意图。

图4是本申请实施例又一种变焦镜头的结构示意图。

图5是本申请实施例又一种变焦镜头的结构示意图。

图6是第一气压调节装置和第二气压调节装置运动时，附图5所示的变焦镜头的结构示意图。

具体实施方式

以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。

下面结合实施例和附图对本发明技术方案进行详细说明。

本实施例提供一种变焦镜头，参考附图1所示，所述变焦镜头包括：密封腔体10；透镜20，所述透镜20包括液体透镜或者气体透镜，所述液体透镜或者气体透镜设置于所述密封腔体10中；气压调节装置30，所述气压调节装置30与所述密封腔体10密封连接，用于调节所述密封腔体10内的气压。

参考附图1，在本申请的一些实施例中，所述密封腔体10包括两个镜片层12以及与所述两个镜片层12密封连接的腔体本体11。所述的两个镜片层12相对设置，并且所述两个镜片层12的光轴重合。所述的两个镜片层12可以是普通的平面玻璃镜片，或者是凸面镜或者凹面镜，在本申请的实施例中可以根据需要进行设定。

所述的腔体本体11例如为圆筒状，与所述两个镜片层12密封连接后，形成所述密封腔体10。其中，所述的腔体本体11可以是普通塑料，透明塑料，或者透明玻璃或者有色玻璃等材料制成，在一些特殊的实施例中，也可以采用金属材料等。

参考附图2所示，在本申请的一些实施例中，所述密封腔体10包括镜片层12以及镜片层12′以及与所述镜片层12和所述镜片层12′密封连接的腔体本体11。其中，所述的镜片层12′为滤光片，用于允许特定波长的光通过。所述的镜片层12以及镜片层12′相对设置并且光轴重合。所述的滤光片可以是所述摄像头的镜片组中的其中一个镜片。所述的镜片层12可以是普通的平面玻璃镜片，或者是凸面镜或者凹面镜，在本申请的实施例中可以根据需要进行设定。采用滤光片作为镜片层12′来构成所述密封腔体，可以节约所述变焦镜头的空间。

在本申请的一些实施例中，参考附图1以及附图2，所述透镜20可以是液体透镜或者气体透镜，所述透镜20包括透镜本体21和设置于所述透镜本体21内的填充物质22。当所述透镜20为液体透镜时，所述的液体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的透明液体。当所述透镜20为气体透镜时，所述的气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。

在本申请的一些实施例中，所述透镜本体为透明的弹性薄膜。构成所述的透明弹性薄膜的材料例如为二氧化硅气凝胶、聚二甲基硅氧烷(PDMS)。

所述的透镜本体材料对压力变化敏感，当所述密封腔体10内的压力变化时，所述的透镜本体材料的形状会随着压力的变化，从而带动所述透镜20的曲率变化，所述透镜曲率的变化可以调节所述透镜焦点的位置。因此，通过控制所述透镜曲率的变化程度，从而实现所述变焦镜头的自动变焦。

设置于所述透镜本体内的透明液体例如为水、乙醇。当密封腔体内的压力发生变化时，密封腔体内的气压增大，透镜曲率变小。

当所述透镜20为气体透镜时，所述的气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。设置于所述透镜本体内的气体例如为氮气。当密封腔体内的压力发生变化时，密封腔体内的气压增大，透镜曲率变小，焦距变大。

在本申请的一些实施例中，所述气压调节装置30与所述密封腔体10密封连接，用于调节所述密封腔体10内的气压。因此，所述的气压调节装置30可以是任何能根据需要调节所述密封腔体内气体压强的装置。在一个具体实施例中，所述的气压调节装置包括驱动马达32和气缸31，所述气缸31密封连接至所述密封腔体10，所述驱动马达驱动所述气缸运动，从而使所述密封腔体中的气体压强发生变化，进一步带动所述透镜20的曲率发生变化。

参考附图3所示，为所述气压调节装置30运动时，所述变焦镜头的结构示意图，可以看到所述驱动马达32带动所述气缸31运动，从而使所述密封腔体位于所述透镜20一侧空间的气体压强发生变化，从而使所述透镜30两侧的压强差发生变化，引起所述透镜曲率的变化，进一步使所述变焦镜头的焦距发生变化。

本申请还提供一种变焦镜头，参考附图4以及附图5所示，包括：密封腔体100；透镜200，所述透镜200包括液体透镜或者气体透镜，所述液体透镜或者气体透镜设置于所述密封腔体100中，将所述密封腔体100分隔为第一子腔体110和第二子腔体120；第一气压调节装置300和第二气压调节装置400，所述第一气压调节装置300与所述第一子腔体110密封连接，所述第二气压调节装置400与所述第二子腔体120密封连接。

参考附图4，在本申请的一些实施例中，所述密封腔体100包括两个镜片层130以及与所述两个镜片层130密封连接的腔体本体，附图4中，所述的腔体本体包括所述第一子腔体110和第二子腔体120。所述的两个镜片层130相对设置，并且所述两个镜片层130的光轴重合。所述的两个镜片层130可以是普通的平面玻璃镜片，或者是凸面镜或者凹面镜，在本申请的实施例中可以根据需要进行设定。

所述的腔体本体例如为圆筒状，与所述两个镜片层130密封连接后，形成所述密封腔体100。其中，所述的腔体本体可以是普通塑料，透明塑料，或者透明玻璃或者有色玻璃等材料制成，在一些特殊的实施例中，也可以采用金属材料等。

参考附图5所示，在本申请的一些实施例中，所述密封腔体100包括镜片层130、镜片层130′以及与所述镜片层130和所述镜片层130′密封连接的所述第一子腔体110和第二子腔体120。其中，所述的镜片层130′为滤光片，用于允许特定波长的光通过。所述的镜片层130以及镜片层130′相对设置并且光轴重合。所述的滤光片可以是所述摄像头的镜片组中的其中一个镜片，所述的镜片层130可以是普通的平面玻璃镜片，或者是凸面镜或者凹面镜，在本申请的实施例中可以根据需要进行设定。采用滤光片作为镜片层130′来构成所述密封腔体，可以节约所述变焦镜头的空间。

在本申请的一些实施例中，参考附图4以及附图5，所述透镜200可以是液体透镜或者气体透镜，所述透镜200包括透镜本体210和设置于所述透镜本体210内的填充物质220。当所述透镜200为液体透镜时，所述的液体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的透明液体。当所述透镜200为气体透镜时，所述的气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。

所述的透镜本体材料对压力变化敏感，当所述密封腔体100内的压力变化时，所述的透镜本体材料的形状会随着压力的变化，从而带动所述透镜200的曲率变化，所述透镜曲率的变化可以调节所述透镜焦点的位置。因此，通过控制所述透镜曲率的变化程度，从而实现所述变焦镜头的自动变焦。

当所述透镜200为气体透镜时，所述的气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。设置于所述透镜本体内的气体例如为氮气。密封腔体内的气压增大，透镜曲率变小，焦距变大。

在本申请的一些实施例中，所述第一气压调节装置300与所述第一子腔体110密封连接，用于调节所述第一子腔体110内的气压。所述的第二气压调节装置400与所述第二子腔体120密封连接，用于调节所述第二子腔体120内的气压。因此，所述的第一气压调节装置300以及所述的第二气压调节装置400都可以是任何能根据需要调节所述密封腔体内气体压强的装置。

在一个具体实施例中，所述的第一气压调节装置300包括第一驱动马达320和第一气缸310，所述第一气缸310密封连接至所述第一子腔体110，所述第一驱动马达驱动所述第一气缸运动，从而使所述所述第一子腔体110中的气体压强发生变化。所述的第二气压调节装置400包括第二驱动马达420和第二气缸410，所述第二气缸410密封连接至所述第二子腔体120，所述第二驱动马达420驱动所述第二气缸运动410，从而使所述所述第二子腔体120中的气体压强发生变化。通过所述第一气压调节装置300和第二气压调节装置400分别调整所述第一子腔体110和所述第二子腔体120中的压强，可以更大程度上调整所述透镜200两侧的压强差，从而进一步调整所述透镜200的曲率发生变化。

参考附图6所示，为所述第一气压调节装置300和第二气压调节装置400运动时，所述变焦镜头的结构示意图，可以看到所述第一驱动马达320带动所述第一气缸310运动，从而使所述第一子腔体110内的气体压强发生变化，所述第二驱动马达420带动所述第二气缸410运动，从而使所述第二子腔体120内的气体压强发生变化，从而使所述透镜200两侧的压强差发生变化，引起所述透镜200曲率的变化，进一步使所述变焦镜头的焦距发生变化。

另外，本公开的实施方式还可以包括以下示例性示例(EE)。

EE1一种变焦镜头，包括：

密封腔体；

液体透镜或者气体透镜，所述液体透镜或者气体透镜设置于所述密封腔体中；

气压调节装置，所述气压调节装置与所述密封腔体密封连接，用于调节所述密封腔体内的气压。

EE2如EE1所述的变焦镜头，其特征在于，所述密封腔体包括两个镜片层以及与所述两个镜片层密封连接的腔体本体。

EE3如EE2所述的变焦镜头，其特征在于，所述的两个镜片层中的一个为滤光片。

EE4如EE2所述的变焦镜头，其特征在于，所述的两个镜片层相对设置，并且所述两个镜片层的光轴重合。

EE5如EE1所述的变焦镜头，其特征在于，所述液体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的透明液体。

EE6如EE1所述的变焦镜头，其特征在于，所述气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。

EE7如EE5或者6所述的变焦镜头，其特征在于，所述透镜本体为透明的弹性薄膜。

EE8如权EE1所述的变焦镜头，其特征在于，所述气压调节装置包括驱动马达和气缸，所述气缸密封连接至所述密封腔体。

EE9一种变焦镜头，包括：

密封腔体；

液体透镜或者气体透镜，所述液体透镜或者气体透镜设置于所述密封腔体中，将所述密封腔体分隔为第一子腔体和第二子腔体；

第一气压调节装置和第二气压调节装置，所述第一气压调节装置与所述第一子腔体密封连接，所述第二气压调节装置与所述第二子腔体密封连接。

EE10如EE9所述的变焦镜头，其特征在于，所述密封腔体包括两个镜片层以及与所述两个镜片层密封连接的腔体本体。

EE11如EE10所述的变焦镜头，其特征在于，所述的两个镜片层中的一个为滤光片。

EE12如EE10所述的变焦镜头，其特征在于，所述的两个镜片层相对设置，并且所述两个镜片层的光轴重合。

EE13如EE9所述的变焦镜头，其特征在于，所述液体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的透明液体。

EE14如9所述的变焦镜头，其特征在于，所述气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。

EE15如EE13或者14所述的变焦镜头，其特征在于，所述透镜本体为透明的弹性薄膜。

EE16如EE9所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一气压调节装置包括第一驱动马达和第一气缸，所述第一气缸密封连接至所述第一子腔体。

EE17如EE9所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二气压调节装置包括第二驱动马达和第二气缸，所述第二气缸密封连接至所述第二子腔体。

EE18如EE10所述的变焦镜头，其特征在于，所述的两个镜片层都为平面镜，所述的第一子腔体或者所述的第二子腔体内设置有滤光片。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

应当理解，本实施例使用的术语″和/或″包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解，当一个元件被称作″连接″或″耦接″至另一个元件时，其可以直接地连接或耦接至另一个元件，或者也可以存在中间元件。

类似地，应当理解，当诸如层、区域或衬底之类的元件被称作在另一个元件″上″时，其可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。与之相反，术语″直接地″表示没有中间元件。还应当理解，术语″包含″、″包含着″、″包括″和/或″包括着″，在此使用时，指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

还应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在没有脱离本发明的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标志符在整个说明书中表示相同的元件。

此外，通过参考作为理想化的示例性图示的截面图示和/或平面图示来描述示例性实施例。因此，由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此，不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状，而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。例如，被示出为矩形的蚀刻区域通常会具有圆形的或弯曲的特征。因此，在图中示出的区域实质上是示意性的，其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。

Claims

1.一种变焦镜头，包括：

密封腔体；

2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述密封腔体包括两个镜片层以及与所述两个镜片层密封连接的腔体本体。

3.如权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述的两个镜片层中的一个为滤光片。

4.如权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述的两个镜片层相对设置，并且所述两个镜片层的光轴重合。

5.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述液体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的透明液体。

6.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述气体透镜包括透明的透镜本体和设置于所述透镜本体内的气体。

7.如权利要求5或者6所述的变焦镜头，其特征在于，所述透镜本体为透明的弹性薄膜。

8.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述气压调节装置包括驱动马达和气缸，所述气缸密封连接至所述密封腔体。

9.一种变焦镜头，包括：

密封腔体；

10.如权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于，所述密封腔体包括两个镜片层以及与所述两个镜片层密封连接的腔体本体。