CN113759636A - 滤光组件、摄像模组和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种滤光组件、摄像模组和电子设备，所述滤光组件包括：第一基板、第二基板、滤光层、第一电极、第二电极以及液晶层，其中，所述液晶层设于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一基板设于所述第一电极远离所述液晶层的一侧，所述第二基板连接于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述液晶层的透光率可调节；所述滤光层设于所述第一基板和所述第一电极之间。可以避免出现由驱动件造成摄像模组的尺寸较大、功耗较高的问题。

Description

滤光组件、摄像模组和电子设备
技术领域
本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种滤光组件、摄像模组和电子设备。
背景技术
近年来，随着智能电子设备的技术的迅猛发展，用户对电子设备的需求也越来越大，同时对电子设备的体验感的要求也越来越高。其中，拍摄功能较为受到用户的关注，电子设备的拍摄模组所具有的功能越来越丰富，但是用户对摄像模组的要求也越来越高。
目前，常用的摄像模组可以实现自动变焦的功能，通常借助于驱动件带动镜头运动。然而，在摄像模组内设置驱动件，容易造成摄像模组的尺寸较大，功耗较高。
发明内容
本申请旨在提供一种滤光组件、摄像模组和电子设备，至少解决现有技术中，在摄像模组内设置驱动件，容易造成摄像模组的尺寸较大，功耗较高的问题之一。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提出了一种滤光组件，包括：第一基板、第二基板、滤光层、第一电极、第二电极以及液晶层，其中，
所述液晶层设于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一基板设于所述第一电极远离所述液晶层的一侧，所述第二基板连接于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述液晶层的透光率可调节；
所述滤光层设于所述第一基板和所述第一电极之间。
第二方面，本申请实施例提出了一种摄像模组，包括：上述滤光组件。
第三方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括：上述滤光组件。
在本申请的实施例中，所述液晶层设于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一基板设于所述第一电极远离所述液晶层的一侧，所述第二基板连接于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述滤光层设于所述第一基板和所述第一电极之间，使得所述第一基板、所述滤光层、所述第一电极、所述液晶层、所述第二电极和所述第二基板依次堆叠形成所述滤光组件，所述滤光组件可以通过所述滤光层实现过滤特定波长的光线。在将所述滤光组件应用于摄像技术的情况下，可以提高摄像模组的拍摄效果；而且由于所述液晶层的透光率可以调节，使得摄像模组的焦距可调节，可以实现摄像模组的变焦功能，无需设置驱动件驱动镜头运动，可以避免出现由驱动件造的成摄像模组尺寸较大、功耗较高的问题。
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例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施例的一种滤光组件的结构示意图；
图2是本申请实施例的一种摄像模组的结构示意图；
图3A是本申请实施例的一种滤光层的结构示意图；
图3B是本申请实施例的一种第一取向膜的结构示意图；
图3C是本申请实施例的一种第二取向膜的结构示意图；
图3D是本申请实施例的一种第一电极的结构示意图；
图4是本申请实施例的一种液晶层的结构示意图；
图5是本申请实施例的另一种液晶层的结构示意图。
附图标记：
100－滤光组件，1－第一基板，2－滤光层，21－色彩通道，3－第一取向膜，31－第一偏振区域，4－第一电极，41－第一电极单元，5－液晶层，51－液晶区域，6－第二电极，7－第二取向膜，71－第二偏振区域，8－第二基板，200－镜头，300－感光芯片。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在实际应用中，摄像模组通常包括镜头、滤光片和感光芯片，滤光片可以设置在所述镜头和所述感光芯片之间，所述镜头可以起到对光线进行折射和汇聚的作用，所述滤光片可以改变感光芯片获取的图像颜色，感光芯片是摄像模组的核心器件，可以将接收的光信号转换成电信号，并进行运算处理。具体地，所述镜头采集的光线穿过所述滤光片进入所述感光芯片，进行光电转换，可以实现所述摄像模组的拍摄功能。
下面结合图1－图5描述本申请实施例的滤光组件、摄像模组以及电子设备。
如图1所示，在本申请的一些实施例中，公开了一种滤光组件，具体可以包括：第一基板1、第二基板8、滤光层2、第一电极4、第二电极6以及液晶层5，其中，液晶层5设于第一电极4和第二电极6之间，第一基板1设于第一电极4远离液晶层5的一侧，第二基板8连接于第二电极6远离液晶层5的一侧，液晶层5的透光率可调节；滤光层2设于第一基板1和第一电极4之间。
在本申请的实施例中，液晶层5设于第一电极4和第二电极6之间，第一基板1设于第一电极4远离液晶层5的一侧，第二基板8连接于第二电极6远离液晶层5的一侧，滤光层2设于第一基板1和第一电极4之间，使得第一基板1、滤光层2、第一电极4、液晶层5、第二电极6和第二基板8依次堆叠形成滤光组件100，滤光组件100可以通过滤光层2实现过滤特定波长的光线。在将滤光组件100应用于摄像技术的情况下，可以提高摄像模组的拍摄效果；而且由于液晶层5的透光率可以调节，使得摄像模组的焦距可调节，可以实现摄像模组的变焦功能，无需设置驱动件驱动镜头200运动，可以避免出现由驱动件造成的摄像模组尺寸较大、功耗较高的问题。
具体地，在本申请实施例中，第一电极4和第二电极6之间的电信号可调，通过改变第一电极4和第二电极6之间的电压值，可以改变液晶层5的透光率。
或者，还可以取消第二电极6，将液晶层5的一侧与第一电极4连接，另一侧接地处理，这样，通过调节第一电极4的电压值即可改变液晶层5的透光率。
如图2所示，摄像模组可以由滤光组件100、镜头200和感光芯片300组合形成，滤光组件100可以设置在镜头200和感光芯片300之间。
具体地，滤光组件100可以包括：第一基板1、第二基板8、滤光层2、第一电极4、第二电极6以及液晶层5等多层结构，可以提高滤光组件100的结构强度，在将其应用于摄像技术的情况下，可以提高摄像模组拍摄的稳定性。
具体地，由于滤光组件100包括液晶层5，滤光组件100的制造方式可以参考现有技术中的液晶屏幕的制造方式，本申请实施例对此不作具体限定。
进一步地，液晶层5可以包括液晶分子，液晶分子具有电控折射率可变的特性，在液晶层5两侧受到的电压差发生改变的情况下，液晶分子的取向发生变化，可以改变液晶层5的折射率，即光线的光程发生改变，可以实现摄像模组的自动对焦功能。
具体地，液晶分子的截面形状可以为椭圆形、圆形、长方形等，本申请实施例对此不作具体限定，只要满足液晶分子在不同方向上的折射率具有差异性即可。以液晶分子的截面形状为椭圆形为例进行以下说明，其他可参考设置：液晶分子的长轴垂直于第一基板1平面时的折射率可以最大，液晶分子的长轴平行于第一基板1平面时的折射率最小，液晶分子的折射率与排列方向角(长轴与第一基板1平面之间的夹角)呈正相关，排列方向角的大小可以与第一电极4和第二电极6之间的电信号相关。
具体地，第一基板1、第二基板8、滤光层2、第一电极4、第二电极6以及液晶层5均可以具有良好的透光性，滤光层2可以控制透射特定波长的光线。
根据本申请的又一些实施例中，第一电极4可以设置有多个独立设置的第一电极单元41，第二电极6可以对应设置有多个独立设置的第二电极单元61，液晶层5可以包括多个液晶区域51；第一电极单元41和第二电极单元61一一对应设置；液晶区域51对应设置在第一电极单元41和第二电极单元61之间；其中，在第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号发生改变的情况下，对应的液晶区域51的透光率可调节。
在本申请实施例中，液晶区域51对应设置在第一电极单元41和第二电极单元61之间，在第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号发生改变的情况下，可以调节对应的液晶区域51的透光率，在将滤光组件100应用于摄像技术的情况下，通过调节不同液晶区域51的透光率，可以避免像差、畸变、场曲、亮度不均等现象，优化最终的成像质量，提高拍摄效果。
如图5所示，液晶层5可以包括四个液晶区域51：N1、N2、N3和N4，N1、N2、N3和N4分别对应不同的电信号，例如，由N1至N2的方向，对应的液晶区域51的透光率可以依次递减、依次递增、交替变化等，具体可根据镜头200采集的光线亮度而定，可以实现感光芯片300的成像面亮度均匀，提高成像效果。
具体地，由于不同液晶区域51的透光率可以各自独立调节，滤光组件100可以实现可变光圈的作用，使得摄像模组可以实现主摄拍摄、广角拍摄、长焦拍摄等多功能拍摄效果。
可选地，滤光组件100可以包括第一取向膜3和第二取向膜7；第一取向膜3可以设于滤光层2和第一电极4之间，第二取向膜7可以设于第二电极6和第二基板8之间。
在本申请实施例中，采用第一取向膜3和第二取向膜7，可以控制与其偏振态一致的光线透过，可以降低不同颜色光线之间的串扰，在拍摄过程中，可以获取无串扰的彩色图像，提高摄像模组的拍摄效果。
具体地，第一取向膜3的取向和第二取向膜7的取向可以平行、垂直或者呈任意夹角，具体可根据实际需求进行设置，本申请实施例对此不作具体限定。
可选地，第一取向膜3可以设置有多个第一偏振区域31，第二取向膜7可以对应设置有多个第二偏振区域71，滤光层2可以设置有多个色彩通道21；第一偏振区域31、第二偏振区域71均可以与色彩通道21对应设置。
在本申请实施例中，经过色彩通道21的光线可以依次经过第一偏振区域31和第二偏振区域71，在第一偏振区域31和第二偏振区域71的配合下，可以避免不同颜色光线之间的串扰，提高摄像模组的拍摄效果。
具体地，滤光层2、第一取向膜3、第一电极4、第二电极6和第二取向膜7均对应设置，滤光层2的色彩通道21可以周期性排列，如图3A，示出了其中一个排列周期，一个排列周期包括四个色彩通道21：R通道、两个G通道和B通道。如图3B所示，第一取向膜3包括对应的四个第一偏振区域31，每个第一偏振区域31的取向如图3B中的箭头方向所示；如图3C所示，第二取向膜7包括对应的四个第二偏振区域71，每个第二偏振区域71的取向如图3C中的箭头方向所示。如图3D所示，第一电极单元41和第二电极单元61的投影重叠，第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号包括：U1、U2、U3和U4，U1、U2、U3和U4分别与四个色彩通道21对应设置。
具体地，U1可以控制与R通道对应的液晶区域51内的液晶分子旋转，U2和U3可以分别控制与两个G通道对应的液晶区域51内的液晶分子旋转，U4可以控制与B通道对应的液晶区域51内的液晶分子旋转。由于液晶分子具备使入射光线的偏振方向旋转的能力，改变U1、U2、U3和U4的数值可以改变液晶分子的旋转角度，进而可以改变入射光线偏振方向的旋转角度，以及实现色彩通道21的周期性截止。
示例的，假设第一取向膜3和第二取向膜7的取向相互垂直，在R通道对应的液晶区域51施加电压U1，液晶分子旋转，使得光线偏振方向旋转90度，光线可以通过第二取向膜7照射至感光芯片300。在G通道和B通道对应的液晶区域51不施加电压，即U2＝U3＝U4＝0，则G通道和B通道对应的液晶区域51内的液晶分子不旋转，对应光线偏振方向不发生旋转，那么G通道和B通道对应的光线无法通过第二取向膜7照射至感光芯片300，这就实现了对不同色彩通道21的周期性截止，即通过R通道的光线，感光芯片300可以得到单色图像，避免了G通道和B通道的串扰。按时序还可以得到G通道和B通道的单色图像，后期可以借助多帧率的单色图像融合为最终的彩色图像。保证电压控制和液晶分子响应速度的匹配性即可确保在较短的时间间隔内得到同一场景的三色图像。
可选地，多个液晶区域51可以同心设置。在本申请实施例中，多个液晶区域51同心设置，便于控制各个液晶区域51的透光率，以实现摄像模组的变焦功能。
具体地，可以分别控制液晶区域51对应的透光率，实现可变光圈，灵活调整光圈的数量，可以分别实现主摄、广角、长焦等不同的拍摄功能。在设置光圈数量时，可以以液晶层5的物理中心为原点，四周对称向外将液晶层5划分为多个液晶区域51。不同液晶区域51可以对应设置第一电极单元41、第二电极单元61和液晶区域51，通过调节第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号，可以调整透光孔的孔径大小，实现可变光圈。
如图4所示，液晶层5的结构可以圆形，沿其半径方向，可以将液晶层5划分为两个液晶区域51：圆形区域和环形区域。设定第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号为U5时，光线可以通过；第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号为U6时，光线可以不通过，以实现光线的“开”与“关”。圆形区域和环形区域的电信号均为U5时，透光孔径较大；圆形区域对应的电信号为U5，环形区域对应的电信号为U6时，透光孔径较小。图4仅以光圈数量为2个进行举例说明，其他情况可参考设置，本申请实施例对此不作具体限定。
可选地，液晶区域51的形状可以包括：圆形、矩形、环形以及不规则多边形中的至少一种。
在本申请实施例中，液晶区域51的形状包括：圆形、矩形、环形以及不规则多边形中的至少一种，可以提高对液晶区域51设置的多样性，实现不同形状的透光孔。
在本申请的又一些实施例中，所述滤光组件100可以包括控制器，所述控制器可以分别与第一电极单元41和第二电极单元61电连接，可以用于调节第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号大小。
在本申请实施例中，采用控制器调节第一电极单元41和第二电极单元61之间的电信号大小，较为方便快捷，而且灵敏性较高。
在本申请的再一些实施例中，滤光组件100可以包括封装结构，第一基板1、第二基板8、滤光层2、第一电极4、第二电极6以及液晶层5均封装于所述封装结构内。
在本申请实施例中，所述封装结构可以对第一基板1、第二基板8、滤光层2、第一电极4、第二电极6以及液晶层5进行固定和密封，并对其起到保护作用，可以提高滤光组件100的结构稳定性。
具体地，所述封装结构可以为塑胶件或者金属件，具体可根据实际需求进行设置，本申请实施例对此不作具体限定。
本申请实施例所述的滤光组件至少包括以下优点：
在本申请的实施例中，所述液晶层设于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一基板设于所述第一电极远离所述液晶层的一侧，所述第二基板连接于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述滤光层设于所述第一基板和所述第一电极之间，使得所述第一基板、所述滤光层、所述第一电极、所述液晶层、所述第二电极和所述第二基板依次堆叠形成所述滤光组件，所述滤光组件可以通过所述滤光层实现过滤特定波长的光线。在将所述滤光组件应用于摄像技术中的情况下，可以提高摄像模组的拍摄效果；而且由于所述液晶层的透光率可以调节，使得摄像模组的焦距可调节，可以实现摄像模组的变焦功能，无需设置驱动件驱动镜头运动，可以避免出现由驱动件造成的摄像模组尺寸较大、功耗较高的问题。
第二方面，本申请实施例还提供了一种摄像模组，具体可以包括上述的滤光组件。
本申请实施例所述的摄像模组至少包括以下优点：
在本申请的实施例中，所述液晶层设于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一基板设于所述第一电极远离所述液晶层的一侧，所述第二基板连接于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述滤光层设于所述第一基板和所述第一电极之间，使得所述第一基板、所述滤光层、所述第一电极、所述液晶层、所述第二电极和所述第二基板依次堆叠形成所述滤光组件，所述滤光组件可以通过所述滤光层实现过滤特定波长的光线。在将所述滤光组件应用于摄像技术中的情况下，可以提高摄像模组的拍摄效果；而且由于所述液晶层的透光率可以调节，使得摄像模组的焦距可调节，可以实现摄像模组的变焦功能，无需设置驱动件驱动镜头运动，可以避免出现由驱动件造成的摄像模组尺寸较大、功耗较高的问题。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，具体可以包括上述滤光组件。
本申请实施例所述的电子设备至少包括以下优点：
在本申请的实施例中，所述液晶层设于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一基板设于所述第一电极远离所述液晶层的一侧，所述第二基板连接于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述滤光层设于所述第一基板和所述第一电极之间，使得所述第一基板、所述滤光层、所述第一电极、所述液晶层、所述第二电极和所述第二基板依次堆叠形成所述滤光组件，所述滤光组件可以通过所述滤光层实现过滤特定波长的光线。在将所述滤光组件应用于摄像技术中的情况下，可以提高摄像模组的拍摄效果；而且由于所述液晶层的透光率可以调节，使得摄像模组的焦距可调节，可以实现摄像模组的变焦功能，无需设置驱动件驱动镜头运动，可以避免出现由驱动件造成的摄像模组尺寸较大、功耗较高的问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例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例，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例进行多种变化、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。

Claims (10)

1.一种滤光组件，其特征在于，包括：第一基板、第二基板、滤光层、第一电极、第二电极以及液晶层，其中，
所述液晶层设于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一基板设于所述第一电极远离所述液晶层的一侧，所述第二基板连接于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述液晶层的透光率可调节；
所述滤光层设于所述第一基板和所述第一电极之间。
2.根据权利要求1所述的滤光组件，其特征在于，所述第一电极设置有多个独立设置的第一电极单元，所述第二电极对应设置有多个独立设置的第二电极单元，所述液晶层包括多个液晶区域；
所述第一电极单元和所述第二电极单元一一对应设置；
所述液晶区域对应设置在所述第一电极单元和所述第二电极单元之间；
其中，在所述第一电极单元和所述第二电极单元之间的电信号发生改变的情况下，对应的所述液晶区域的透光率可调节。
3.根据权利要求2所述的滤光组件，其特征在于，所述滤光组件包括第一取向膜和第二取向膜；
所述第一取向膜设于所述滤光层和所述第一电极之间，所述第二取向膜设于所述第二电极和所述第二基板之间。
4.根据权利要求3所述的滤光组件，其特征在于，所述第一取向膜设置有多个第一偏振区域，所述第二取向膜对应设置有多个第二偏振区域，所述滤光层设置有多个色彩通道；
所述第一偏振区域、所述第二偏振区域均与所述色彩通道对应设置。
5.根据权利要求2所述的滤光组件，其特征在于，多个所述液晶区域同心设置。
6.根据权利要求5所述的滤光组件，其特征在于，所述液晶区域的形状包括：圆形、矩形、环形以及不规则多边形中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的滤光组件，其特征在于，所述滤光组件包括控制器，所述控制器分别与所述第一电极单元和所述第二电极单元电连接，用于调节所述第一电极单元和所述第二电极单元之间的电信号大小。
8.根据权利要求1所述的滤光组件，其特征在于，所述滤光组件包括封装结构，第一基板、第二基板、滤光层、第一电极、第二电极以及液晶层均封装于所述封装结构内。
9.一种摄像模组，其特征在于，包括：上述权利要求1－8中任一项所述的滤光组件。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：上述权利要求1－8中任一项所述的滤光组件。
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