CN110727102A - 镜头模组、成像装置及终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种镜头模组。镜头模组包括光学元件、第一电极及第二电极。光学元件包括密封板、密封腔及液态介质，密封板设置在镜头模组的光路上，密封板具有电致变色材料。密封板与第一电极连接，密封板能够在被施加不同电压时改变透光率，密封板用于密封形成密封腔。密封腔收容液态介质，液态介质与第二电极连接，液态介质在被施加不同电压时能够改变光焦度。本申请还公开了一种成像装置及一种移动终端。通过改变密封板的透光率能够实现可变光圈，通过改变液态介质的光焦度能够实现变焦，一个光学元件既能实现可变光圈又能变焦。镜头模组中的光学元件的数量较少，避免了多个光学元件之间的安装误差，提高光学性能，降低镜头模组占用的空间。

Description

镜头模组、成像装置及终端

技术领域

本申请涉及摄影成像技术领域，更具体而言，涉及一种镜头模组、成像装置及终端。

背景技术

目前的光学系统中可变光圈和变焦镜头是两个完全独立的元件，组装时要一个一个依次组装调校，两个元件的功能是分开的，一个只能实现变焦，一个只能实现可变光圈，光学系统想要同时增加变焦和可变光圈两个功能时，就要加入两个光学元件，在组装时较多的光学元件会增加组装误差，降低光学系统的性能，增加光学系统占用的空间。

发明内容

本申请实施方式提供一种镜头模组、成像装置及移动终端。

本申请实施方式的镜头模组包括光学元件、第一电极及第二电极，所述光学元件包括密封板及液态介质。所述密封板设置在所述镜头模组的光路上，所述密封板包括电致变色材料，所述密封板与所述第一电极连接，所述密封板能够在被施加不同电压时改变透光率，所述密封板用于密封形成所述密封腔。所述液态介质被收容于所述密封腔内，所述液态介质与所述第二电极连接，所述液态介质能够在被施加不同电压时改变光焦度。

在某些实施方式中，所述密封板包括第一字密封板及第二子密封板，所述第一子密封板位于所述光学元件的入光测，所述第二子密封板位于所述光学元件的出光侧。所述第一子密封板包括所述电致变色材料，所述第一子密封板与所述第一电极连接；及/或所属第二子密封板包括所述电致变色材料，所述第二子密封板与所述第一电极连接。

在某些实施方式中，所述密封板包括透光区及电致变色区。所述电致变色区环绕所述透光区设置，所述电致变色区与所述第一电极连接，所述电致变色区能够在被施加不同电压时改变透光率。

在某些实施方式中，所述电致变色区包括第一子区及第二子区。所述第一子区包括所述电致变色材料，所述第一子区环绕所述透光区设置。所述第二子区包括所述电致变色材料，所述第二子区环绕所述第一子区设置。所述第一电极包括第一子电极及第二子电极。所述第一子区与所述第一子电极连接，所述第二子区与所述第二子电极连接。

在某些实施方式中，所述第一子电极能够独立控制所述第一子区的透光率，所述第二子电极能够独立控制所述第二子区的透光率。

在某些实施方式中，所述镜头模组还包括透镜组，所述光学元件位于所述透镜组的物侧，或所述光学元件位于所述透镜组的像侧。

在某些实施方式中，所述镜头模组还包括镜头组，所述镜头组包括多个透镜，所述光学元件位于至少两个所述透镜之间。

在某些实施方式中，所述液态介质包括导电液态介质及绝缘液态介质，所述导电液态介质与所述绝缘液态介质互不相溶，所述导电液态介质与所述绝缘液态介质之间形成液态界面，所述液态界面的形状在被施加不同电压时能够发生变化，以改变所述液态介质的光焦度。

本申请实施方式的成像装置包括影像传感器及上述任一实施方式的镜头模组，所述影像传感器用于接收穿过所述镜头模组的光线以进行成像。

本申请实施方式的终端包括壳体及本申请实施方式所述成像装置，所述成像装置安装在所述壳体上。

本申请实施方式的镜头模组、成像装置及终端中，通过改变密封板的透光率能够实现可变光圈，通过改变液态介质的光焦度能够实现变焦，即，一个光学元件既能实现可变光圈又能变焦，相较于通过两个光学元件分别实现可变光圈及变焦而言，镜头模组中的光学元件的数量较少，避免了多个光学元件之间的安装误差，提高光学性能，降低镜头模组占用的空间。

本申请的实施方式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，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

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是本申请某些实施方式的终端一个状态的立体结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的终端另一个状态的立体结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的成像装置结构示意图；

图4是本申请某些实施方式的镜头模组的一种结构示意图；

图5是本申请某些实施方式的镜头模组的另一种结构示意图；

图6是本申请某些实施方式的镜头模组的又一种结构示意图；

图7是本申请某些实施方式的光学元件的一种结构示意图；

图8是本申请某些实施方式的光学元件的另一种结构示意图；

图9是本申请某些实施方式的光学元件的又一种结构示意图；

图10是本申请某些实施方式的电致变色区的一种结构示意图；

图11是本申请某些实施方式的电致变色区的另一种结构示意图；

图12是本申请某些实施方式的电致变色区的又一种结构示意图；

图13是本申请某些实施方式的电致变色区的再一种结构示意图。

主要元件符号说明：

终端1000、成像装置300、镜头模组100、光学元件10、密封板11、第一密封板111、第二密封板112、透光区113、电致变色区114、第一子区1141、第二子区1142、第一导电层1143、电致变色层1144、离子传导层1145、离子存储层1146、第二导电层1147、密封腔12、液态介质13、导电液态介质131、绝缘液态介质132、液态界面133、第一电极20、第一子电极21、第二子电极22、第二电极30、透镜组40、第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43、第四透镜44、第五透镜45、影像传感器200、壳体400、主体410、可动支架420。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1及图2，本申请实施方式的终端1000包括壳体400及成像装置300。终端1000可以是手机、平板电脑、相机、游戏机、头显设备、智能手表等。本申请实施方式以终端1000为手机为例进行说明，可以理解，终端1000的具体形式并不限于手机。

壳体400可以作为终端1000的功能元件的安装载体，壳体400可以为功能元件提供防水、防尘、防摔等保护。壳体400包括主体410及可动支架420。可动支架420在驱动装置的作用下可以相对主体410运动，例如可动支架420可以相对于主体410滑动，以滑入主体410(如图1所示)内部或从主体410中滑出(如图2所示)。部分功能元件安装在主体410上，另一部分功能元件(例如成像装置300)安装在可动支架420上，可动支架420运动可带动该另一部分功能元件缩回主体410内或从主体410中伸出。

成像装置300安装在壳体400上，壳体400上开设有成像窗口，成像装置300与成像窗口对准安装以使成像装置300能够接收光线以进行成像。本申请实施方式中，成像装置300安装在可动支架420上，用户在需要使用成像装置300时，可以触发可动支架420从主体410中滑出以带动成像装置400从主体410中滑出，在不需要使用成像装置300时，可以触发可动支架420滑入主体410以带动成像装置300缩回到主体410中。当然，图1及图2所示仅是对壳体400的一种具体形式的举例，不能理解为对本申请的壳体400的限制，例如在另一个例子中，成像窗口可以是固定不动的，成像装置300固定安装在壳体400上且与成像窗口对齐。

请参阅图3，成像装置300包括影像传感器200及镜头模组100。影像传感器200安装在镜头模组100的像侧。影像传感器200用于接收穿过镜头模组100的光线以进行成像。

请参阅图4及图5，在某些实施方式中，镜头模组100还包括透镜组40。光学元件10位于透镜组40的物侧(如附图5所示)，或光学元件10位于透镜组40的像侧(如附图4所示)，在此不做限制。将光学元件10位于透镜组40的物侧，光学元件10可以先进行光圈及光焦度的调节，穿过光学元件10的光线进入透镜组40，透镜组40对穿过光学元件10的光线进行偏转。将光学元件10位于透镜组40的像侧，光线先经过透镜组40的折射后，再穿过光学元件10，光学元件10可以对光圈以及光焦度进行调节。

请参阅图6，在某些实施方式中，镜头模组100包括透镜组40。透镜组包括多个透镜，透镜的数量不做限制，至少为两个。光学元件10位于至少两个透镜之间，即在光学元件10的物侧与像侧设置有透镜。本实施方式以图6为例进行举例说明。透镜组40依次设置第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43、第四透镜44及第五透镜45。光学元件10位于第二透镜42与第三透镜43之间。光学元件10位于至少两个透镜之间，经过光学元件10物侧的透镜折射后的光线进入光学元件10中，光学元件10调节光圈与光焦度后，光线再进入到位于光学元件10的像侧的透镜。

请参阅图7至图9，镜头模组100包括光学元件10、第一电极20、第二电极30。第一电极10与第二电极20用于给光学元件10施加电压。光学元件10包括密封板11及液态介质13。密封板11设置在镜头模组100的光路上，密封板11包括电致变色材料。进一步地，密封板11与第一电极11连接，密封板11能够在被施加不同电压时改变透光率，从而实现改变光圈。密封板11用于密封形成密封腔12。液态介质13收容在密封腔12内，液态介质13与第二电极30连接。液态介质13能够在被施加不同电压时改变光焦度，从而实现变焦。

本申请实施方式的终端1000中，由于密封板11在被施加不同电压时可以改变透光率，能够实现可变光圈；液态介质13在被施加不同电压时可以改变光焦度，能够实现变焦。一个光学元件10既可以实现可变光圈，又可实现变焦，因此镜头模组100中的光学元件10的数量会较少，避免了多个光学元件10之间的安装误差，提高光学性能，同时降低镜头模组100占用的空间。从而降低成像装置300占用的空间及终端1000的空间。

用户在使用时，可以根据拍摄需求，灵活选择变光圈、变焦、既变光圈又变焦三种拍照模式。例如，在光线比较差且拍摄物体距离较远的拍摄环境下，用户可以通过某些方式(例如输入调节光圈触发指令及变焦触发指令)控制第一电极20及第二电极30的状态来获得大光圈以及长焦的效果(例如：控制第一电极20断开与密封板11的连接，以使密封板11的颜色变浅，允许更多的光线进入，获得较大的光圈；控制第二电极30与液态介质13连接，给液态介质13施加电压，使光焦度变长，获得长焦。)

请参阅图7至图9，光学元件10包括密封板11及液态介质13。密封板11包括电致变色材料。电致变色材料可以是无机电致变色材料，无机电致变色材料主要指某些过渡金属的氧化物、配合物、水合物以及杂多酸等，例如钨W(Tungsten)、钼Mo(Molybdenum)、钒V(Vanadium)、铌Nb(Niobium)、钛Ti(Titanium)、铱Ir(Iridium)、铑Rh(Rhodon)、镍Ni(Nickel)或钴Co(Cobalt)等氧化物。电致变色材料也可以是有机小分子电致变色材料，有机小分子电致变色材料主要包括有机阳离子盐类和带有有机配位体的金属配合物，例如紫罗精类衍生物、四硫富瓦烯等。电致变色材料的具体类别在此不做限制。

密封板11包括第一子密封板111及第二子密封板112。第一子密封板111设置在光学元件10的入光侧，所述第二子密封板112设置在光学元件10的出光侧。第一子密封板111与第二子密封板112用于密封形成密封腔12。光线经过第一密封板111进入到液态介质13中，经过液态介质13折射后进入第二子密封板112，最后穿过第二子密封板112。其中，第一子密封板111与第二子密封板112的相互关系至少可以是以下三种：

第一子密封板111包括电致变色材料，第一子密封板111与第一电极20连接，第二子密封板112为玻璃或树脂制成的透明板体(如图7所示)，穿过第一子密封板111的光线的量可以被控制，即进入光学元件10的光线的量可以被控制。或第一子密封板111为玻璃或树脂制成的透明板体，第二子密封板112包括电致变色材料，第二子密封板112与第一电极20连接(如图8所示)，穿过第二子密封板112的光线的量可以被控制，即从光学元件10中穿出的光线的量可以被控制。或第一子密封板111包括电致变色材料，第二子密封板112包括电致变色材料，第一子密封板111与第二子密封板112均与第一电极20连接(如图9所示)，穿过第一子密封板111的光线的量可以被控制且穿过第二子密封板112的光线的量可以被控制，即可以同时控制穿入光学元件10的量，又可以控制穿出光学元件10的光线的量。

请参阅图10，密封板11还包括透光区113及电致变色区114。电致变色区114环绕透光区113设置，电致变色区114与第一电极20连接，第一电极20可以给电致变色区114施加电压，电致变色区114能够在被施加不同的电压时改变透光率，透光率发生变化时，进入到密封板11中的光线也会发生变化，以改变光学元件10的光圈。请结合图7至图9，透光区113及电致变色区114可以同时包括在第一子密封板111上，透光区113及电致变色区114可以同时包括在第二子密封板112上。

请参阅图11，在某些实施方式中，电致变色区114还包括第一子区1141及第二子区1142。第一电极20还包括第一子电极及第二子电极。第一子区1141包括电致变色材料，第一子区1411环绕透光区113设置。第二子区1142包括电致变色材料，第二子区1142环绕第一子区1141设置。第一子区1141与第一子电极连接，第二子区1142与第二子电极连接。第一子电极能够独立控制第一子区1141的透光率，第二子电极能够独立控制第二子电极1142的透光率。具体地，第一子区1141和第二子区1142状态组合至少可以有以下四种：第一子区1141透光，第二子区1142透光；第一子区1141不透光，第二子区1142透光；第一子区1141透光，第二子区1142不透光；第一子区1141不透光，第二子区1142不透光。

在某些实施方式中，电致变色区114还可以包括多个子区，每个子区均具有电致变色材料，电致变色区114中子区的数量在此不做限制，例如可以是三个、四个、五个、六个等。多个子区可以环环相套地设置，即位于较内侧的子区由位于较外侧的子区套设。电致变色区114包括多个子区时，每个子区均具有电致变色材料，每个子区均能在被施加电压时独立独立控制透光率的变化，由此可以更多档地控制穿过密封板11的光线的量，调节镜头模组100的光圈大小的可调档位更多，适应更多场景类型。

请参阅图12，在某些实施方式中，电致变色区114包括依次设置的第一导电层1143、电致变色层1144、离子传导层1145、离子存储层1146及第二导电层1147。具体地，第一电极20包括第一正极21及第一负极22，可以是第一正极21与第二导电层1147连接，第一负极22与第一导电层1143连接。

请参阅图13，在某些实施方式中，电致变色区114包括依次设置的第二导电层1147、离子存储层1146、离子传导层1145、电致变色层1144及第一导电层1143，具体地，第一电极20包括第一正极21及第一负极22，可以是第一正极21与第一导电层1143连接，第一负极22与第二导电层1147连接。

具体地，请结合图12，电致变色层1144包括电致变色材料。电致变色区114通电时，电致变色层1144吸收离子，使颜色变深，透光率降低，从而实现阻拦部分光线的功能。在未给电致变色区114通电时，电致变色层1144的颜色较浅或透明，透光率较高，通过电致变色区114的光线较多。

离子存储层1146用于存储离子。离子传导层1145用于传导离子。电致变色区114通电时，离子存储层1146内部存储的离子经过离子传导层1145向电致变色层1144移动。电致变色层1144吸收离子传导层1145传导过来的离子，从而电致变色层1144发生变色。

进一步地，请结合图11，在某些实施方式中，电致变色区114还包括第一子区1141及第二子区1142，甚至多个子区。其中，第一子区1141、第二子区1142等每个子区均包括有第一导电层1143、电致变色层1144、离子传导层1145、离子存储层1146及第二导电层1147。

请参阅图7至图9，液态介质13与第二电极30连接。液态介质13包括导电液态介质131及绝缘液态介质132。导电液态介质131、绝缘液态介质132、液态界面133均被收容在密封腔12内。导电液态介质131与绝缘液态介质132互不相溶，导电液态介质131与绝缘液态介质132之间形成液态界面133。导电液态介质131是能够导电的液体，并且该液体需具有较高的透明度。例如，导电液态介质131可以是盐水、碳酸钠溶液等，在此不做限制。绝缘液态介质132是不能够导电的液体，且该液体需具有较高的透明度。例如，绝缘液态介质132可以是植物油、甘油等，在此不做限制。

进一步地，第二电极30可以给液态介质13施加电压，液态介质13被施加电压时，导电液态介质131与绝缘液态介质132会发生相对运动，进而液态界面133的形状发生变化，从而改变液态介质13的光焦度，实现镜头模组100的变焦的功能。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、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。

Claims (10)

1.一种镜头模组，其特征在于，所述镜头模组包括光学元件、第一电极及第二电极，所述光学元件包括：

密封板，所述密封板设置在所述镜头模组的光路上，所述密封板包括电致变色材料，所述密封板与所述第一电极连接，所述密封板能够在被施加不同电压时改变透光率，所述密封板用于密封形成密封腔；及

收容在所述密封腔内的液态介质，所述液态介质与所述第二电极连接，所述液态介质能够在被施加不同电压时改变光焦度。

2.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述密封板包括第一子密封板及第二子密封板，所述第一子密封板位于所述光学元件的入光侧，所述第二子密封板位于所述光学元件的出光侧；

所述第一子密封板包括所述电致变色材料，所述第一子密封板与所述第一电极连接；及/或

所述第二子密封板包括所述电致变色材料，所述第二子密封板与所述第一电极连接。

3.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述密封板包括：

透光区；及

电致变色区，所述电致变色区环绕所述透光区设置，所述电致变色区与所述第一电极连接，所述电致变色区能够在被施加不同电压时改变透光率。

4.根据权利要求3所述的镜头模组，其特征在于，所述电致变色区包括：

第一子区，所述第一子区包括所述电致变色材料，所述第一子区环绕所述透光区设置；

第二子区，所述第二子区包括所述电致变色材料，所述第二子区环绕所述第一子区设置；及

所述第一电极包括第一子电极及第二子电极，所述第一子区与所述第一子电极连接，所述第二子区与所述第二子电极连接。

5.根据权利要求4所述的镜头模组，其特征在于，所述第一子电极能够独立控制所述第一子区的透光率，所述第二子电极能够独立控制所述第二子区的透光率。

6.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述镜头模组还包括透镜组，所述光学元件位于所述透镜组的物侧；或

所述光学元件位于所述透镜组的像侧。

7.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述镜头模组还包括透镜组，所述透镜组包括多个透镜，所述光学元件位于至少两个所述透镜之间。

8.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述液态介质包括导电液态介质及绝缘液态介质，所述导电液态介质与所述绝缘液态介质互不相溶，所述导电液态介质与所述绝缘液态介质之间形成液态界面，所述液态界面的形状在被施加不同电压时能够发生变化，以改变所述液态介质的光焦度。

9.一种成像装置，其特征在于，所述成像装置包括：

权利要求1至8任意一项所述的镜头模组；及

影像传感器，所述影像传感器用于接收穿过所述镜头模组的光线以进行成像。

10.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

壳体；及

权利要求9所述的成像装置，所述成像装置安装在所述壳体上。

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