CN112835239A - 光学组件和电子设备 - Google Patents

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    • G03B9/02—Diaphragms

Abstract

本申请公开了一种光学组件和电子设备，涉及光学技术领域，光学组件包括：基板，基板上具有透光区域；电致变色层设置于基板的一侧，透光区域在电致变色层上的正投影位于电致变色层的区域内；电极为透光电极，电致变色层的至少一侧设有电极，电极在对电致变色层施加电压的情况下可改变电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状。通过电极对电致变色层施加电压的情况下可改变电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状，从而改变通过电致变色层的光线量或光线图形，在拍摄时可调节电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状，改变电致变色层的透光量，使不同的透光面积和/或透光图形的形状可得到不同的拍照体验，有利于提升用户体验。

Description

光学组件和电子设备
技术领域
本申请属于光学技术领域，具体涉及一种光学组件和电子设备。
背景技术
现在的智能手机摄像头都是使用固定光圈，光圈的大小不能调节，无可调光圈的手机摄像，使用模式单一，拍照成像效果单一，难以满足用户的需求。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种光学组件和电子设备，用以解决摄像设备的光圈的大小不能调节，拍照成像效果单一的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种光学组件，包括：
基板，所述基板上具有透光区域；
电致变色层，所述电致变色层设置于所述基板的一侧，所述透光区域在所述电致变色层上的正投影位于所述电致变色层的区域内；
电极，所述电极为透光电极，所述电致变色层的至少一侧设有所述电极，所述电极在对所述电致变色层施加电压的情况下可改变所述电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状。
其中，所述电极具有多个，相邻两个所述电极之间非电连接。
其中，所述电极包括第一电极和至少一个第二电极，所述第一电极为圆形，所述第二电极为环状，所述第一电极位于所述第二电极的内部，且所述第一电极的圆心与所述第二电极的环心重合。
其中，还包括：控制模组，所述控制模组与所述电极电连接，用于向所述电极施加电压。
其中，还包括：彩膜基板，所述彩膜基板设置于所述基板的一侧，且所述电致变色层位于彩膜基板与所述基板之间，所述彩膜基板上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
其中，还包括：第一偏光片，所述第一偏光片位于所述彩膜基板的远离所述基板的一侧，所述第一偏光片上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
其中，还包括：第二偏光片，所述第二偏光片位于所述基板的远离所述彩膜基板的一侧，所述第二偏光片上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
其中，还包括：背光模组，所述背光模组设置于所述基板的远离所述电致变色层的一侧，所述背光模组上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
第二方面，本申请实施例提供一种显示面板，包括上述实施例中所述的光学组件。
其中，所述显示面板还包括：
驱动电路，所述驱动电路与所述电极电连接，所述驱动电路控制所述电极施加在所述电致变色层上的电压。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括上述实施例中所述的显示面板；或者包括上述实施例中所述的光学组件和摄像头模组，所述摄像头模组与所述电致变色层对应设置。
根据本申请实施例的光学组件，包括：基板，所述基板上具有透光区域；电致变色层，所述电致变色层设置于所述基板的一侧，所述透光区域在所述电致变色层上的正投影位于所述电致变色层的区域内；电极，所述电极为透光电极，所述电致变色层的至少一侧设有所述电极，所述电极在对所述电致变色层施加电压的情况下可改变所述电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状。在本申请的光学组件中，所述电致变色层设置于所述基板的一侧，所述透光区域在所述电致变色层上的正投影位于所述电致变色层的区域内，通过所述电极对所述电致变色层施加电压的情况下可改变所述电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状，从而改变通过电致变色层的光线量或者光线图形，光学组件相当于可调节大小的光圈，比如，在拍摄图像时，利用本申请的光学组件可以根据需要在不同的拍照场景调节电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状，可以改变电致变色层的透光量，使用不同的透光面积和/或透光图形的形状可以得到不同的拍照体验，有利于提升用户体验。
附图说明
图1为本申请实施例中光学组件的一个结构示意图；
图2为本申请实施例中光学组件与摄像头模组配合的一个示意图；
图3为本申请实施例中光学组件中的电极的一个布置示意图；
图4为光学组件应用在摄像头中调节电致变色层透光区域的一个示意图。
附图标记
基板10；
电致变色层20；
电极30；第一电极31；第二电极32；
彩膜基板40；
第一偏光片51；第二偏光片52；
背光模组60；
摄像头模组70。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图1至图4，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的光学组件进行详细地说明。
如图1至图3所示，本申请实施例的光学组件，包括基板10、电致变色层20和电极30，其中，基板10上具有透光区域，比如，基板10可以为透明基板，基板10可以为array(背板阵列)基板，电致变色层20设置于基板10的一侧，电致变色层20在施加电压的情况下可以改变光线的透过率，比如，在未施加电压的情况下电致变色层20为非透光，在施加电压的情况下电致变色层20为透光，可以通过对电致变色层20的至少部分施加电压来改变所施加部分的透光情况。基板10上的透光区域在电致变色层20上的正投影位于电致变色层20的区域内，电极30为透光电极，电极30可以为氧化铟锡材料(Indium Tin Oxide，ITO)，避免电极30遮挡光线，电致变色层20的至少一侧设有电极30，比如，电极30可以位于电致变色层20与基板10之间，通过电极30可以向电致变色层20施加电压，电极30在对电致变色层20施加电压的情况下可改变电致变色层20的透光面积和/或透光图形的形状。
在应用过程中，可以对电致变色层20的不同区域施加电压以改变电致变色层20上施加电压区域的透光情况，比如，可以对电致变色层20的所有区域施加电压以改变电致变色层20的透光情况。可以将电致变色层20限定出多个同心的环状区域，比如，将电致变色层20限定出两个同心的环状区域，中心的区域为圆形且作为第一区域，靠近第一区域的环状区域为第二区域，位于第二区域外部的环状区域为第三区域，第一区域与第二区域之间的边缘可以接触连接，第二区域与第三区域之间的边缘可以接触连接。可以对第一区域、第二区域和第三区域中的至少一个区域施加电压，在未施加电压的情况下第一区域、第二区域和第三区域为非透光，可以根据需要对不同的区域施加电压，比如，可以对第一区域施加电压使得第一区域变成透光，如果需要更大的透光面积可以对第一区域与第二区域同时施加电压，第一区域与第二区域变成透光，如果还需要继续增加透光面积可以同时对第一区域、第二区域和第三区域施加电压，使得第一区域、第二区域和第三区域变成透光。
在本申请的光学组件中，电致变色层20设置于基板10的一侧，透光区域在电致变色层20上的正投影位于电致变色层20的区域内，通过电极30对电致变色层20施加电压的情况下可改变电致变色层20的透光面积和/或透光图形的形状，从而改变通过电致变色层20的光线量或者光线图形，光学组件相当于可调节大小的光圈，比如，在拍摄图像时，利用本申请的光学组件可以根据需要在不同的拍照场景调节电致变色层20的透光面积和/或透光图形的形状，可以改变电致变色层20的透光量，使用不同的透光面积和/或透光图形的形状可以得到不同的拍照体验，有利于提升用户体验。本申请中的光学组件可以应用到摄像头中，可以具有光圈的作用，且本申请中的光学组件结构简单，不需要马达等驱动，体积小，空间占用小。
在一些实施例中，电极30具有多个，相邻两个电极30之间非电连接，每个电极30分别对应电致变色层20的不同区域，当需要改变电致变色层20的不同区域的透光情况时，可以通过需要改变区域所对应的电极30来对该区域施加电压，使得施加电压的该区域的透光情况发生改变，达到所需的透光度，以满足对电致变色层20的透光需要。
在实际应用中，电极30可以为平面转换(In-Plane Switching，IPS)电极，通过控制IPS电极的充放电电压实现电场控制，使得电致变色层20上相应的区域实现透明和非透明的效果，进而实现光线通过和遮挡光线的作用(即光阀作用)，将该光学组件应用到摄像头模组上，可以使得最终到摄像头模组的光线可控，具有光圈的功能。
在本申请的实施例中，如图1至图3所示，电极30包括第一电极31和至少一个第二电极32，第二电极32的数量可以为多个，比如三个，第一电极31为圆形，第二电极32为环状，第一电极31位于第二电极32的内部，且第一电极31的圆心与第二电极32的环心重合。比如，电极30包括第一电极31和两个第二电极32，将电致变色层20限定出一个圆形区域和两个同心的环状区域，中心的圆形区域为第一区域，靠近第一区域的环状区域为第二区域，位于第二区域外部的环状区域为第三区域，第一区域的圆心与第二区域的环心重合，第一电极31可以对应电致变色层20上的第一区域，通过第一电极31可以对电致变色层20上的第一区域施加电压以改变第一区域的透光情况，一个第二电极32可以对应电致变色层20上的第二区域，另一个第二电极32可以对应电致变色层20上的第三区域，通过第二电极32可以对应电致变色层20上的第二区域和第三区域施加电压，以改变第二区域和第三区域的透光情况。
通过对应的电极可以对第一区域、第二区域和第三区域中的至少一个区域施加电压，在未施加电压的情况下第一区域、第二区域和第三区域为非透光，可以根据需要对不同的区域施加电压，比如，可以通过第一电极31对第一区域施加电压使得第一区域变成透光；如果需要更大的透光面积可以对第一区域与第二区域同时施加电压，第一区域与第二区域变成透光；如果还需要继续增加透光面积可以同时对第一区域、第二区域和第三区域施加电压，使得第一区域、第二区域和第三区域变成透光，可以实现电致变色层20的透光面积和/或透光图形的形状的调节，从而可以改变电致变色层20的透光量。
在实际应用中，每个电极可以独立控制，比如，第一电极31和第二电极32可以单独控制，可以实现对每一电极的独立充放电，实现电致变色层20的透光面积和/或透光图形的调整，通过不同的组合控制还可以实现环形光圈，或者更改光圈的形状从而实现某些滤镜效果。将上述光学组件应用于摄像头模组中，如图4所示，通过电致变色层20的透光面积和/或透光图形的调整，实现光圈的作用，拍照时可以获取多帧图像作为原始图像数据，因为不同的光圈值对应的焦段变化，可以获取同一个画面的不同细节(调整景深)，经过数字图像处理技术可以得到边缘清晰，色彩明亮的图像。
电极可以同液晶显示器(liquid crystal display，LCD)的公共电极，可以使用氧化铟锡薄膜(Indium Tin Oxide，ITO)，如图3所示，第一电极31和第二电极32的驱动线可以通过M2(M2为LCD data驱动线同层)连接到显示驱动芯片11(Display Driver IC，DDIC)，由DDIC输出对应驱动电平。当然也不限于其他层金属走线，比如，先走到边框区域，再沿着边框区域走线连接到DDIC，具体可以根据实际情况选择。
在一些实施例中，光学组件还可以包括：控制模组，控制模组与电极30电连接，通过控制模组可以向电极30施加电压，进而通过电极30向电致变色层20相应的区域施加电压，可以改变电致变色层20上施加电压的区域的透光情况，改变电致变色层20的透光面积和/或透光图形的形状，从而可以改变电致变色层20的透光量。比如，控制模组与第一电极31和至少一个第二电极32电连接，通过控制模组可以向第一电极31和至少一个第二电极32施加电压，通过控制模组可以向第一电极31和至少一个第二电极32中的至少一个施加电压，可以单独向一个电极施加电压，实现电极的单独控制。
在一些实施例中，如图1和图2所示，光学组件还可以包括：彩膜基板40，彩膜基板40设置于基板10的一侧，且电致变色层20位于彩膜基板40与基板10之间，彩膜基板40上与电致变色层20相应的区域为透光区域，比如，彩膜基板40上与电致变色层20相应的区域可以开孔或透光，彩膜基板40上与电致变色层20相应的区域可以不设置色阻，以便使得该区域为透明状态，便于光线通过彩膜基板40，提升光线通过率。电致变色层20可以嵌入基板10和彩膜基板40之间，可以同时共用液晶面板的驱动电路实现电致变色层20的控制，与LCM模组(Liquid Crystal Display Module，LCD显示模组)一体，降低成本，提升可靠性和简化组装。在应用中，可以使用涂布工艺涂布在彩膜基板40或者涂布在基板10上，比如，涂布在基板10上的array(背板阵列)层，该区域使用阻隔结构和密封胶阻隔，避免液晶混入。
在本申请的一些实施例中，如图1和图2所示，光学组件还可以包括：第一偏光片51，第一偏光片51位于彩膜基板40的远离基板10的一侧，通过第一偏光片51可以使所需方向振动的光线通过，第一偏光片51上与电致变色层20相应的区域为透光区域，比如，第一偏光片51上与电致变色层20相应的区域为开孔或透明，以便于光线通过，提升光线通过率。
在本申请的另一些实施例中，如图1和图2所示，光学组件还可以包括：第二偏光片52，第二偏光片52位于基板10的远离彩膜基板40的一侧，通过第二偏光片52可以使所需方向振动的光线通过，第二偏光片52上与电致变色层20相应的区域为透光区域，比如，第二偏光片52上与电致变色层20相应的区域为开孔或透明，以便于光线通过，提升光线通过率。
在本申请的实施例中，如图1和图2所示，光学组件还可以包括：背光模组60，背光模组60设置于基板10的远离电致变色层20的一侧，背光模组60上与电致变色层20相应的区域为透光区域，比如，背光模组60上与电致变色层20相应的区域为开孔或透明，以便于光线通过，提升光线通过率。
在应用过程中，可以将本申请中的光学组件应用在手机前置摄像头上，手机前置摄像头的光学组件可以集成在LCM中，该光学组件中的电致变色层20采用电致变色原理，可以通过调整电致变色层20上相应的区域的透明面积来调整光线通过量，可靠性高，实现目前大多数手机上都不具备的可调光圈功能。另外，通过电致变色层20的调整可以得到不同的图像，经过数字图像处理技术之后可以使前置摄像头的成像效果进一步提升，满足消费者的多种使用场景需求。可以调整电极以及电致变色层20的图案化设计，可以实现不同滤镜效果。
本申请实施例提供一种显示面板，包括上述实施例中的光学组件。具有上述实施例中的光学组件的显示面板，通过电致变色层可以改变光线通过量或者光线图形，根据需要可以实现一定的滤光效果或实现需要的光线图形。
在一些实施例中，显示面板还可以包括：驱动电路，驱动电路与电极电连接，驱动电路控制电极施加在电致变色层上的电压，驱动电路可以为显示面板中驱动像素的电路，也即是，电致变色层20可以共用显示面板的像素驱动电路。驱动电路控制电极施加在电致变色层上的电压，通过电极30可以向电致变色层20相应的区域施加电压，可以改变电致变色层20上施加电压的区域的透光情况，改变电致变色层20的透光面积和/或透光图形的形状，从而可以改变电致变色层20的透光量。其中，在光学组件具有控制模组的情况下，控制模组可以构成驱动电路的一部分，或者控制模组为驱动电路，通过控制模组可以向电极30施加电压。
本申请实施例提供一种摄像组件，包括上述实施例中的光学组件。其中，摄像组件可以包括摄像头模组70，如图2所示，摄像头模组70可以与电致变色层20相对应，以便于通过电致变色层来调节进入摄像头模组的光线，从而实现光圈的作用。具有上述实施例中的光学组件的摄像组件，通过电致变色层可以改变光线通过量或者光线图形，可以实现摄像头的光线可控，结构简单，有利于摄像组件的小型化。
本申请实施例提供一种电子设备，包括上述实施例中的显示面板，通过电致变色层20可以改变光线通过量或者光线图形，根据需要可以实现一定的滤光效果或实现需要的光线图形；或者电子设备包括上述实施例中的光学组件和摄像头模组70，摄像头模组70与电致变色层20对应设置，摄像头模组70的光轴与电致变色层20的轴线可以共线，通过电致变色层20可以改变光线通过量或者光线图形，可以实现摄像头模组的光线可控。具有上述实施例中的显示面板或摄像组件也具有上述相应的技术效果，在此不再赘述。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (11)

1.一种光学组件，其特征在于，包括：
基板，所述基板上具有透光区域；
电致变色层，所述电致变色层设置于所述基板的一侧，所述透光区域在所述电致变色层上的正投影位于所述电致变色层的区域内；
电极，所述电极为透光电极，所述电致变色层的至少一侧设有所述电极，所述电极在对所述电致变色层施加电压的情况下可改变所述电致变色层的透光面积和/或透光图形的形状。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述电极具有多个，相邻两个所述电极之间非电连接。
3.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述电极包括第一电极和至少一个第二电极，所述第一电极为圆形，所述第二电极为环状，所述第一电极位于所述第二电极的内部，且所述第一电极的圆心与所述第二电极的环心重合。
4.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括：
控制模组，所述控制模组与所述电极电连接，用于向所述电极施加电压。
5.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括：
彩膜基板，所述彩膜基板设置于所述基板的一侧，且所述电致变色层位于彩膜基板与所述基板之间，所述彩膜基板上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
6.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于，还包括：
第一偏光片，所述第一偏光片位于所述彩膜基板的远离所述基板的一侧，所述第一偏光片上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
7.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于，还包括：
第二偏光片，所述第二偏光片位于所述基板的远离所述彩膜基板的一侧，所述第二偏光片上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
8.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括：
背光模组，所述背光模组设置于所述基板的远离所述电致变色层的一侧，所述背光模组上与所述电致变色层相应的区域为透光区域。
9.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的光学组件。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
驱动电路，所述驱动电路与所述电极电连接，所述驱动电路控制所述电极施加在所述电致变色层上的电压。
11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9或10中所述的显示面板；或者
包括如权利要求1-4中任一项所述的光学组件和摄像头模组，所述摄像头模组与所述电致变色层对应设置。
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