CN214041950U - 光圈组件、摄像装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光圈组件、摄像装置及电子设备。其中，光圈组件，应用于摄像装置，包括：光圈，光圈呈环形，包括第一自由端和第二自由端，且第一自由端和第二自由端在摄像装置的光轴方向上错开设置，其中，光圈的环形内部形成供光线穿过的入光孔；及驱动机构，与光圈连接，通过驱动机构驱动第一自由端和/或第二自由端移动，入光孔在垂直于摄像装置的光轴方向的平面上的投影面积增大或减小。本公开的光圈组件，光圈通过形变改变入光孔的尺寸，且两个自由端相互之间不发生干涉，可以通过控制光圈的形变量来调节入光孔尺寸的大小，使得入光孔的尺寸可以做到平缓的切换，从而摄像装置能够适应多种不同环境下的拍摄需求。

Description

光圈组件、摄像装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及摄像技术领域，尤其涉及光圈组件、摄像装置及电子设备。

背景技术

随着摄像技术的不断发展，摄像装置的应用越来越广。例如，人们在旅行或者户外活动中，可以通过相机、摄像机、带有摄像功能的手机等电子设备对外界景物进行拍照和录像。在拍照或者录像过程中，周围环境对拍照质量影响较大。通常摄像装置中均设置有光圈，以根据周围环境调节入射光量。

相关技术中，通过多个叶片配合以不同档位来调节光圈入射孔尺寸的大小，从而改变入射至入射孔的入射光量。然而，上述方案光圈档位切换有限，即入射孔尺寸的变化范围小，不能适应多种环境下拍照需求。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种光圈组件、摄像装置及电子设备。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种光圈组件，应用于摄像装置，所述光圈组件包括：光圈，所述光圈呈环形，包括第一自由端和第二自由端，且所述第一自由端和所述第二自由端在所述摄像装置的光轴方向上错开设置，其中，所述光圈的环形内部形成供光线穿过的入光孔；及驱动机构，与所述光圈连接，通过所述驱动机构驱动所述第一自由端和/或所述第二自由端移动，所述入光孔在垂直于所述摄像装置的光轴方向的平面上的投影面积增大或减小。

在一实施例中，所述第一自由端和所述第二自由端在垂直于所述摄像装置的光轴的平面上的投影重叠。

在一实施例中，所述驱动机构设置有一个，与所述第一自由端相邻，带动所述第一自由端移动；或者，所述驱动机构设置有一个，与所述第二自由端相邻，带动所述第二自由端移动；或者，所述驱动机构设置有两个，一个所述驱动机构与所述第一自由端相邻，带动所述第一自由端移动，另一个所述驱动机构与所述第二自由端相邻，带动所述第二自由端移动。

在一实施例中，所述驱动机构通过沿所述光圈的环形切线方向的驱动力，驱动所述第一自由端和/或所述第二自由端移动。

在一实施例中，所述驱动机构包括第一驱动马达、第二驱动马达、第一连接杆及第二连接杆，所述第一连接杆连接于所述光圈的第一位置，所述第一位置邻近所述第一自由端，所述第二连接杆连接于所述光圈的第二位置，所述第第二位置与所述第二自由端之间的距离为预设距离；所述第一马达与所述第一连接杆连接，驱动所述第一连接杆移动，所述第二马达与所述第二连接杆连接，驱动所述第二连接杆移动。

在一实施例中，所述第一位置和所述第二位置为所述光圈的环形外周面。

在一实施例中，所述光圈为记忆金属材料制成；所述驱动机构包括电力部件，所述电力部件与所述光圈连接，通过对所述光圈通电使所述入光孔在垂直于所述摄像装置的光轴方向的平面上的投影面积增大或减小。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种摄像装置，包括：如上述第一方面中任一实施例所述的光圈组件。

在一实施例中，摄像装置还包括：镜头；感光元件，设置所述镜头的出光侧；其中，所述光圈组件设置于所述镜头入光面；或者所述光圈组件设置于所述镜头与所述感光元件之间。

根据本实用新型实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：上述第二方面中任一实施例所述的电子设备。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的光圈组件，通过将光圈设置成具有两个自由端，且在光轴方向错开设置，这样的光圈结构，在驱动机构的作用下，光圈通过形变改变入光孔的尺寸，且两个自由端相互之间不发生干涉，可以通过控制光圈的形变量来调节入光孔尺寸的大小，使得入光孔的尺寸可以做到平缓的切换，从而摄像装置能够适应多种不同环境下的拍摄需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的摄像装置的结构示意图。

图2是根据本公开一示例性实施例示出的光圈的结构示意图。

图3是根据本公开一示例性实施例示出的光圈的结构俯视图。

图4是根据本公开一示例性实施例示出的光圈变化状态示意图。

图5是根据本公开一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的摄像装置的结构示意图。图2是根据本公开一示例性实施例示出的光圈的结构示意图。图5是根据本公开一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。

如图1、图2和图5所示，根据本公开第一方面实施例提供一种光圈组件，光圈组件可以应用于摄像装置100。摄像装置100可以安装于电子设备200中，用于执行电子设备200的拍摄功能。

电子设备200可以是数码照相机、数码摄像机、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、诸如智能手表智、智能手手环等具有摄像功能的可穿戴设备。以下说明中，以智能手机为例进行说明，但并不限于此。

电子设备200可以包括壳体210以及安装于壳体210前部的显示屏220，显示屏220可以显示摄像装置100拍摄到的画面。在一示例中，摄像装置100可以作为电子设备200的前置摄像头安装在显示屏220的背面，使用者可以通摄像装置100进行自拍、视频通话等操作。在另一示例中，摄像装置100可以作为后置摄像头安装在壳体210后部，使用者可以通过摄像装置100进行景物拍照或录像等操作。

摄像装置100可以包括镜头40及感光元件。镜头40用于接收入射光，并对入射光起到汇聚至感光元件。镜头40可以包括镜筒41以及设置于镜筒41内的沿光轴方向布置的多个透镜。多个透镜可以是凹透镜、凸透镜或凹凸透镜组合。材质可以是树脂或玻璃。感光元件可以设置在电路板上，通过连接器与电子设备200的主板连接。感光元件设置于镜头40的像侧，用于接收经镜头折射汇聚的光线以进行成像，并将光信号转换成电信号传输至处理系统，经处理后的图像可以显示于电子设备200的显示屏220上进行画面显示，或者存储于电子设备200中。

一示例中，光圈组件10可以设置于镜头40的入光面。入射光先经由光圈组件10的入光孔20后进入镜头，再入射至感光元件进行成像。在另一示例中，光圈组件10可以设置于镜头40与感光元件之间。入射光先经由镜头的折射后再进入光圈组件10的入光孔20，再入射至感光元件进行成像。在又以示例中，光圈组件10可以设置于镜筒内的多个透镜之间。

在拍照过程中，使用者可以根据周围环境的明暗，调节摄像装置100的光圈10的入光孔20尺寸大小，以调节入射光量。例如，当周围环境比较暗时，如在夜晚或者室内暗光环境中使用摄像装置100拍照时，可以将光圈10的入光孔20的尺寸调大，以增加入射至摄像模组的入射光量，使拍摄到的画面更亮一些，提高暗光环境下的拍摄质量。又例如，当周围环境比较亮时，如在白天或者室内较亮的环境中使用摄像装置100拍照时，可以将光圈10的入光孔20的尺寸调小，以减少入射至摄像模组的入射光量，使拍摄到的画面暗一些，提高亮光环境下的拍摄质量。可以在电子设备200中设置光线传感器感测环境光线强度，配合相应程序和驱动电路可以很容易的实现自动控制光圈10的入光孔20的尺寸，使得光圈10的入光孔20的尺寸可连续不间断的变化，以提高入射光量，提升拍摄品质。

如图1和图2所示，本公开实施例的光圈组件包括光圈10及驱动机构。光圈10整体呈环形状，包括第一自由端11和第二自由端12，且第一自由端11和第二自由端12在摄像装置100的光轴方向上错开设置，使得光圈10整体上呈环形的螺旋状。其中，光圈10的环形内部形成供光线穿过的入光孔20。摄像装置100的光轴O，为摄像装置100的光学中心，亦即镜头的光轴O。第一自由端11和第二自由端12在光轴O方向错开设置，使得在光圈10由于形变使入光孔尺寸变小时，两个自由端相互之间不发生干涉，避免影响入光孔尺寸的调节。

驱动机构与光圈10连接，通过驱动机构驱动第一自由端11和/或第二自由端12移动，入光孔20在垂直于摄像装置100的光轴方向的平面上的投影面积增大或减小，亦即入光孔20的尺寸增大或减小。

入光孔20的尺寸减小，入射至摄像装置100的光量减少，适用于在周围较亮的环境中进行拍照，使得拍摄到的景物更清晰，也可以使景深增加，拍摄到的照片更有层次感。入光孔20尺寸增大，入射至摄像装置100的光量增加，适用于周围较暗的环境中进行拍照，提高拍摄质量。

本公开的光圈组件，通过将光圈10设置成具有两个自由端，且在光轴O方向错开设置，这样的光圈结构，在驱动机构的作用下，通过光圈10形变改变入光孔20的尺寸，且两个自由端相互之间不发生干涉，可以通过控制光圈10的形变量来调节入光孔20尺寸的大小，可以使入光孔20做到平缓切换至所需尺寸，以此来调节射入摄像装置100的入光量，从而摄像装置100能够适应多种不同环境下的拍摄需求。

在一实施例中，第一自由端11和第二自由端12在垂直于摄像装置100的光轴O的平面上的投影重叠，也即第一自由端11和第二自由端12在光轴O方向上层叠设置。示例的，在光圈10的入光孔20的尺寸由最大变化到最小状态的过程中，第一自由端11和第二自由端12始终保持在光轴O方向上层叠设置。这样的设置方式，能够避免在光圈10的入光孔20增大或者减小时产生漏光的可能。

但并不限于此，在一示例中，第一自由端11和第二自由端12在垂直于光轴O方向的平面上的投影间隔一定距离，以使第一自由端11和第二自由端12在光轴O方向上非层叠。例如，在光圈10的入光孔20的尺寸由最大状态变化到最小状态的过程中，第一自由端11和第二自由端12始终保持在垂直于光轴O方向的平面上的投影间隔一定距离。

在一些实施例中，驱动机构设置有一个，与第一自由端11相邻，带动第一自由端11移动。或者，驱动机构设置一个，与第二自由端12相邻，带动第二自由端12移动。或者，驱动机构设置有两个，一个驱动机构与第一自由端11相邻，带动第一自由端11移动，另一个驱动机构与第二自由端12相邻，带动第二自由端12移动。

驱动机构在同样驱动力的情况下，驱动机构越靠近第一自由端11或者第二自由端12，光圈10的变形量越大，越迅速，从而可以快速使入光孔20的尺寸发生变化，快速切换至所需入光孔20尺寸，以调节入光量，提高摄像装置100快速适应周围不同环境的能力。

以下关于驱动机构驱动第一自由端11和/或第二自由端12移动方式中，以第一自由端11和第二自由端12在垂直于摄像装置100的光轴O的平面上的投影重叠的布置，即第一自由端11和第二自由端12在光轴O方向上层叠设置的方式为例进行说明，但本公开并不限于此。

在一示例中，驱动机构设置一个，一个驱动机构与光圈10连接，该驱动机构可以邻近第一自由端11。第二自由端12可以保持不动，驱动机构驱动第一自由端11背离第二自由端12移动，使得光圈10的入光孔20尺寸减小(如图4所示)，从而使入射至摄像装置100的光量减小；驱动机构驱动第一自由端11靠近第二自由端12移动，使得光圈10的入光孔20尺寸增大，从而使入射至摄像装置100的光量增加。

在另一示例中，驱动机构设置一个，一个驱动机构与光圈10连接，该驱动机构可以邻近第二自由端12。第一自由端11可以保持不动，驱动机构驱动第二由端部12背离第一自由端11移动，使得光圈10的入光孔20尺寸减小，从而使入射至摄像装置100的光量减小；驱动机构驱动第二由端部12靠近第一自由端11移动，使得光圈10的入光孔20尺寸增加，从而使入射至摄像装置100的光量增加。

在又一示例中，驱动机构设置两个，均与光圈10连接，一个驱动机构可以邻近第一自由端11，另一个驱动机构可以邻近第二自由端12，两个驱动机构分别驱动第一自由端11和第二自由端12背向移动，使得光圈10的入光孔20尺寸减小，从而使入射至摄像装置100的光量减小。两个驱动机构分别驱动第一自由端11和第二自由端12相向移动，使得光圈10的入光孔20尺寸增大，从而使入射至摄像装置100的光量增加。

在一实施例中，图3是根据本公开一示例性实施例示出的光圈的结构俯视图。如图3所示，驱动机构通过沿光圈10的环形切线方向的驱动力F，驱动第一自由端11和/或第二自由端12移动。这样的设置，使得光圈10的变形量更均匀，也就使入光孔20的尺寸变化更均匀。换句话说，驱动机构通过沿光圈10的环形切线方向的驱动力能够防止光圈10过度变形，提高入射光量的准确度。

在一实施例中，如图3所示，驱动机构包括第一驱动马达、第二驱动马达、第一连接杆31及第二连接杆32。第一连接杆31连接于光圈10的第一位置，第一位置可以是邻近第一自由端11的位置。第二连接杆32连接于所述光圈的第二位置，第二位置与第二自由端12之间的距离为预设距离。第一马达与第一连接杆31连接，驱动第一连接杆31移动，第二马达与第二连接杆32连接，驱动第二连接杆32移动，以使光圈10的入光孔20尺寸增大或减小。

在一示例中，第一位置邻近第一自由端11，即第一连接杆31连接在光圈10的邻近第一自由端11的位置。第二位置与第二自由端12之间距离可以是大致四分之一光圈10的环形弧长，即第二连接杆32与光圈10的连接点与第二自由端12之间距离可以是大致四分之一光圈10的环形弧长。示例的，第一位置和第二位置可以是光圈10的环形外周面，即第一连接杆31连接在光圈10的环形外周面，且邻近第一自由端11。第二连接杆32连接在光圈10的环形外后面，且与第二自由端12之间的距离为预设距离。但并不限于此，第一位置和第二位置还可以是光圈10的环形上表面，即垂直于光轴O的表面。

第一驱动马达和第二驱动马可以是线性马达，通过线性马达的线性移动分别带动第一连接杆31和第二连接杆32移动，从而使第一自由端11和第二自由端12移动，使入光孔20的尺寸增加或减小。示例的，驱动组件可以包括基座，在基座的上表面(垂直于光轴O的表面)设置有环形卡槽，光圈10嵌入到卡槽内。第一驱动马达和第二驱动马达可以固定在基座上。

在另一示例中，第一驱动马达和第二驱动马达可以是音圈马达。音圈马达包括磁铁和光圈。在第一连接杆和第二连接杆上分别固定磁体，光圈分别与磁体对应。通过对光圈通电以及对通电电流的大小的控制，以使第一自由端11和第二自由端12移动指定距离，以使光圈10的入光孔20变化到所需尺寸，以适应不同的拍摄环境。

在一实施例中，光圈10为记忆金属材料制成。驱动机构包括电力部件，电力部件与光圈连接，通过电力部件对光圈10通电使所述入光孔在垂直于摄像装置的光轴方向的平面上的投影面积增大或减小。

记忆金属可以是具有形状记忆合金(Shape Memory Alloys，SMA)材质制成，当记忆合金温度升高时，长度变短，入光孔20的尺寸变小。当记忆合金温度降低时，可恢复原来的长度，入光孔20的尺寸变大。可使记忆合金温度变化而获取形变量，以改变入光孔20尺寸大小。例如，可以通过控制流入光圈10电流的大小，来控制光圈10的温度变化，以控制光圈10的形变量，从而可以获得所需入光孔20的尺寸，以适应不同的拍摄环境。示例的，记忆合金材质可以包括钛镍合金、铜镍合金、铜铝合金、铜锌合金、铁系合金中的一种或多种。

根据本公开实施例的第二方面提供一种摄像装置100，包括上述第一方面中任一实施例的光圈组件。

本公开的摄像装置100通过安装本公开的光圈组件，通过光圈10入光孔20的变化，调节入射光量，以适应不同环境的拍摄需求，提高拍摄质量。

在一实施例中，如图1、图4和图5所示，摄像装置100可以包括镜头40及感光元件。镜头40用于接收入射光，并对入射光起到汇聚至感光元件。镜头40可以包括镜筒41以及设置于镜筒41内的沿光轴方向布置的多个透镜。多个透镜可以是凹透镜、凸透镜或凹凸透镜组合。材质可以是树脂或玻璃。感光元件可以设置在电路板上，通过连接器与电子设备200的主板连接。感光元件用于接收经镜头折射汇聚的光线以进行成像，并将光信号转换成电信号传输至处理系统，经处理后的图像可以显示于电子设备200的显示屏220上进行画面显示，或者存储于电子设备200中。

一示例中，光圈组件10可以设置于镜头40的入光面。入射光先经由光圈组件10的入光孔20后进入镜头40，再入射至感光元件进行成像。在另一示例中，光圈组件10可以设置于镜头40与感光元件之间。入射光先经由镜头40的折射后再进入光圈组件10的入光孔20，再入射至感光元件进行成像。在又以示例中，光圈组件10可以设置于镜筒41内的多个透镜之间。

提供一种电子设备200。电子设备200包括上述第二方面中任一实施例所述的摄像装置100。

电子设备200可以是数码照相机、数码摄像机、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、诸如智能手表智、智能手手环等具有摄像功能的可穿戴设备。以下说明中，以智能手机为例进行说明，但并不限于此。

电子设备200可以包括壳体210以及安装于壳体210前部的显示屏220，显示屏220可以显示摄像装置100拍摄到的画面。在一示例中，摄像装置100可以作为电子设备200的前置摄像头安装在显示屏220的背面，使用者可以通摄像装置100进行自拍、视频通话等操作。在另一示例中，摄像装置100可以作为后置摄像头安装在壳体210后部，使用者可以通过摄像装置100进行景物拍照或录像等操作。

可以理解的是，本实用新型中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实施例和简化描述，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。

进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接。

进一步可以理解的是，本实用新型实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施例之后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种光圈组件，其特征在于，应用于摄像装置，所述光圈组件包括：

光圈，所述光圈呈环形，包括第一自由端和第二自由端，且所述第一自由端和所述第二自由端在所述摄像装置的光轴方向上错开设置，其中，所述光圈的环形内部形成供光线穿过的入光孔；及

驱动机构，与所述光圈连接，通过所述驱动机构驱动所述第一自由端和/或所述第二自由端移动，所述入光孔在垂直于所述摄像装置的光轴方向的平面上的投影面积增大或减小。

2.根据权利要求1所述的光圈组件，其特征在于，

所述第一自由端和所述第二自由端在光轴方向上叠置。

3.根据权利要求1所述的光圈组件，其特征在于，

所述驱动机构设置有一个，与所述第一自由端相邻，带动所述第一自由端移动；或者，

所述驱动机构设置有一个，与所述第二自由端相邻，带动所述第二自由端移动；或者，

所述驱动机构设置有两个，一个所述驱动机构与所述第一自由端相邻，带动所述第一自由端移动，另一个所述驱动机构与所述第二自由端相邻，带动所述第二自由端移动。

4.根据权利要求3所述的光圈组件，其特征在于，

所述驱动机构通过沿所述光圈的环形切线方向的驱动力，驱动所述第一自由端和/或所述第二自由端移动。

5.根据权利要求1所述的光圈组件，其特征在于，

所述驱动机构包括第一驱动马达、第二驱动马达、第一连接杆及第二连接杆；

所述第一连接杆连接于所述光圈的第一位置，所述第一位置邻近所述第一自由端，所述第二连接杆连接于所述光圈的第二位置，所述第二位置与所述第二自由端之间的距离为预设距离；

所述第一驱动马达与所述第一连接杆连接，驱动所述第一连接杆移动，所述第二驱动马达与所述第二连接杆连接，驱动所述第二连接杆移动。

6.根据权利要求5所述的光圈组件，其特征在于，

所述第一位置和所述第二位置为所述光圈的环形外周面。

7.根据权利要求1所述的光圈组件，其特征在于，

所述光圈为记忆金属材料制成；

所述驱动机构包括电源，所述电源与所述光圈连接，通过对所述光圈通电使所述入光孔在垂直于所述摄像装置的光轴方向的平面上的投影面积增大或减小。

8.一种摄像装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至7中任一项所述的光圈组件。

9.根据权利要求8所述的摄像装置，其特征在于，还包括：

镜头；

感光元件，设置所述镜头的出光侧；

其中，所述光圈组件设置于所述镜头入光面；或者，

所述光圈组件设置于所述镜头与所述感光元件之间。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求8或9所述的摄像装置。

Images