光阑装置、摄像模组和电子设备的制作方法

文档序号:26138401发布日期:2021-08-03 14:21阅读:207来源:国知局
光阑装置、摄像模组和电子设备的制作方法

本申请属于光学设备技术领域,具体涉及一种光阑装置、摄像模组和电子设备。



背景技术:

光阑装置的主要作用是调整图像感应器的受光量。具体的,当把光阑装置中的通光通孔调大,那么进入相机的光量就多,光阑装置中的通光通孔调小,那么进入相机的光量就少。传统的光阑装置通光多个叶片组装形成光圈通孔,并通过调节各叶片的位置调光圈通孔的大小。

传统光阑装置的结构复杂,在用微小摄像头的情况下,叶片结构尺寸微小,难以量产和装配,并且,光圈通孔的圆度难以品控,进而不能精准调整图像感应器的受光量。



技术实现要素:

本申请实施例的目的是提供一种光阑装置、摄像模组和电子设备,能够解决光阑装置结构复杂的问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

本申请公开一种光阑装置,包括壳体、柔性遮光件和第一驱动件,壳体具有通光通道,第一驱动件和柔性遮光件设置于壳体;柔性遮光件具有通光孔,且通光孔与通光通道相对;第一驱动件驱动柔性遮光件在第一状态和第二状态之间切换;在柔性遮光件处于第一状态的情况下,柔性遮光件至少部分遮挡通光通道,且柔性遮光件的通光孔的孔径为第一孔径;在柔性遮光件处于第二状态的情况下,柔性遮光件的通光孔的孔径为第二孔径,第二孔径大于第一孔径。

本申请还公开一种摄像模组,包括上文所述的光阑装置。

本申请还公开一种电子设备,包括上文所述的摄像模组。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果:

本发明实施例公开的光阑装置中,第一驱动件驱动柔性遮光件发生形变,使得柔性遮光件中的通光孔的孔径变大或缩小,进而达到调节通光通道通光量的目的。该光阑装置无需设置多个叶片组装形成光圈通孔,不仅可以简化光阑装置,减小光阑装置占用空间,还能降低光阑装置装配难度,适于量产。

附图说明

图1是本发明第一种实施例公开的摄像模组的处于第二状态下的剖面图;

图2是本发明第一种实施例公开的摄像模组的处于第一状态下的剖面图;

图3是本发明第二种实施例公开的摄像模组的处于第二状态下的剖面图;

图4是本发明第二种实施例公开的摄像模组的处于第一状态下的剖面图;

图5是本发明第二种实施例公开的摄像模组的处于第二状态下的剖面图;

图6是本发明第二种实施例公开的摄像模组的处于第一状态下的剖面图;

图7是本发明一种实施例公开的摄像模组的处于第二状态下的右视图;

图8是本发明一种实施例公开的摄像模组的处于第一状态下的右视图;

图9是本发明一种实施例公开的光阑装置的处于第一状态下的右视图;

图10是本发明一种实施例公开的光阑装置的处于第二状态下的右视图。

图中:100-壳体;200-柔性遮光件;210-第一段;220-第二段;300-第一驱动件;310-驱动线圈;320-磁性件;400-支撑件;410-导向面;500-第二驱动件;600-支撑部;610-助滑层。

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,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。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10,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阑装置、摄像模组和电子设备进行详细地说明。

参照图1至图6,本发明实施例公开的光阑装置,包括壳体100、柔性遮光件200和第一驱动件300。壳体100为基础结构件,为柔性遮光件200和/或第一驱动件300提供安装基础。

参照图1至图10,壳体100可以具有通光通道。第一驱动件300和柔性遮光件200可以设置于壳体100。参照图2和图4,柔性遮光件200可以具有通光孔,且通光孔可以与通光通道相对。可选的,通光孔可以设置为圆形孔,以保证通光孔的圆度。具体的,柔性遮光件200可以设置为环形或筒状。当然,还可以根据需要将通光孔设置为其他形状,例如正多边形、椭圆形、心形等。本实施例不限定通光孔的具体形状。进一步的,通光通道的截面形状与通光孔的截面形状相同。可选的,通光通道可以设置为圆柱形,通光通道可以与通光孔同轴设置,以提高光阑装置结构的紧凑性。

第一驱动件300可以驱动柔性遮光件200在第一状态和第二状态之间切换。在柔性遮光件200处于第一状态的情况下,柔性遮光件200至少部分遮挡通光通道,且柔性遮光件200的通光孔的孔径为第一孔径。在柔性遮光件200处于第二状态的情况下,柔性遮光件200的通光孔的孔径为第二孔径,第二孔径大于第一孔径。第一驱动件300通过作用柔性遮光件200,使柔性遮光件200可以发生形变。具体的,柔性遮光件200可以在第一状态和第二状态之间切换,以调节通光通道的通光量的大小。在柔性遮光件200由第一状态向第二状态切换的过程中,第一驱动件300作用柔性遮光件200,使得柔性遮光件200的通光孔的孔径逐渐增加,通光通道被遮挡部分的面积逐渐减小,进而增加通光通道的通光量。在柔性遮光件200由第二状态向第一状态切换的过程中,第一驱动件300作用柔性遮光件200,使得柔性遮光件200的通光孔的孔径逐渐减小,通光通道的被遮挡部分的面积逐渐增加,进而减小通光通道的通光量。

上述实施例中所述的光阑装置与传统的光阑装置相比,结构更加简单,不仅可以减小光阑装置的体积,还能降低光阑装置的制造难度和制造成本。第一驱动件300驱动柔性遮光件200发生形变,可以是但不限于第一驱动件300与柔性遮光件200之间相互挤压或拉动致使柔性遮光件200受力形变。具体的,可以通过控制第一驱动件300作用在柔性遮光件200上的作用力的大小,或者是拉动柔性遮光件200移动的距离调节柔性遮光件200的形变量,进而调节柔性遮光件200的通光孔的大小,使得通光孔的孔径可以在第一驱动件300的作用下连续变化。由于通光孔的孔径可以实现连续变化,进而可以在柔性遮光件200的形变范围内实现通光孔的孔径大小的无极调节。并且,上述实施例中所述的光阑装置在调节通光孔大小的过程中,通光孔的圆度可以保持不变,进而可以避免通光孔圆度对通光孔的孔径大小的调节范围的限制。需要说明的是,通光多叶片围合形成通光孔的光阑装置中,通光孔的孔径越大,通光孔的圆度越差,进而使得通光孔的孔径大小的调节范围受限。

第一驱动件300与柔性遮光件200的连接部可以为环形,且第一驱动件300与柔性遮光件200的连接部与通光孔同心设置,以进一步提高通光孔四周受力大小的均匀度,提高通光孔四周的形变量的一致性,进而可以在通光孔的孔径变化的过程中,进一步提高通光孔的圆度。

柔性遮光件200可以为弹性体材料制成,以使柔性遮光件200可以在自身弹力的作用下恢复形变,即在第一驱动件300作用在柔性遮光件200上的作用力减小或消失的情况下,柔性遮光件200可以在自身弹力的作用下恢复形变,进而可以保证柔性遮光件200反复形变后仍可以恢复初始状态的形状,保证通光孔形状的一致性。

柔性遮光件200可以为弹性体材料制成。弹性体材料的种类有很多,例如:聚酯弹性体材料、丙烯基弹性体材料、乙烯基弹性体材料、氟/硅弹性体材料等。因此本申请不限定柔性遮光件200的具体材质。

参照图1和图2,在柔性遮光件200不受外力作用的情况下,即柔性遮光件200处于自然状态下,柔性遮光件200的通光孔的孔径可以小于或等于第一孔径。第一驱动件300作用柔性遮光件200,使柔性遮光件200的孔径增大,使得通光通道的通光量增加。当第一驱动件300作用在柔性遮光件200上的作用力减小或消失的情况下,柔性遮光件200可以在自身弹力的作用下恢复形变,柔性遮光件200的通光孔的孔径减小,进而使得通光通道的通光量减小。

参照图9和图10,在柔性遮光件200不受外力作用的情况下,即柔性遮光件200处于自然状态下,柔性遮光件200的通光孔的孔径大于或等于第二孔径。第一驱动件300通过作用柔性遮光件200,使柔性遮光件200中通光孔的孔径减小,使得通光通道的通光量减小。当第一驱动件300作用在柔性遮光件200上的作用力减小或在消失的情况下,柔性遮光件200可以在自身弹力的作用下恢复形变,柔性遮光件200的通光孔的孔径减小,进而使得通光通道的通光量减小。

当然,在柔性遮光件200不受外力作用的情况下,柔性遮光件200的通光孔的孔径还可以位于第一孔径和第二孔径之间。具体的,第一驱动件300可以驱动柔性遮光件200的孔径增加或缩小。为此,本申请实施例不限定柔性遮光件200在不受外力作用的情况下柔性遮光件200的通光孔的孔径的具体大小。

参照图1至图8,光阑装置还可以包括支撑件400。支撑件400可以设置于通光通道内,支撑件400与壳体100之间具有环状容纳腔,且支撑件400的直径大于通光孔的直径。在柔性遮光件200由第一状态向第二状态切换的过程中,柔性遮光件200沿支撑件400向环状容纳腔内收缩。在柔性遮光件200由第二状态向第一状态切换的过程中,柔性遮光件200沿支撑件400至少部分伸出环状容纳腔。可选的,支撑件400可以设置有通孔,以使光线可以从支撑件400的通孔中通过。支撑件400的直径大于通光孔的直径,进而在第一驱动件300驱动柔性遮光件200向环形容纳腔内收缩的过程中,柔性遮光件200与支撑件400相互挤压,进而使得柔性遮光件200的通光孔的孔径增加。在第一驱动件300驱动柔性遮光件200向环形容纳外延伸的过程中,柔性遮光件200可以在自身弹力的作用下恢复形变,进而使得通光孔的孔径减小。

一种可选的实施例中,柔性遮光件200可以为环状。具体的,柔性遮光件200的外环边缘与第一驱动件300连接,以通过第一驱动件300驱动柔性遮光件200相对支撑件400移动,进而使得支撑件400与柔性遮光件200发生相对挤压,进而使得柔性遮光件200发生形变。参照图1和图2,柔性遮光件200位于支撑件400的一端。在第一驱动件300的作用下,柔性遮光件200收缩至环形容纳腔内,进而使得柔性遮光件200与支撑件400相互挤压,使得柔性遮光件200的通光孔的孔径变大。

一种可选的实施例中,柔性遮光件200可为环状,柔性遮光件200的外环边缘可以与壳体100固定连接。支撑件400与柔性遮光件200滑动配合,第一驱动件300与支撑件400相连,以使第一驱动件300可以驱动支撑件400相对柔性遮光件200相对移动,使得柔性遮光件200可以向环形容纳腔内收缩或向环形容纳腔外延伸,以使柔性遮光件200可以在支撑件400的挤压下发生形变,实现通光孔的孔径大小的调节。

柔性遮光件200可以为筒状。具体的,柔性遮光件200可以至少部分套设于支撑件400的第一端,以通过第一驱动件300驱动柔性遮光件200相对支撑件400移动,进而使得柔性遮光件200可以向环形容纳腔内收缩或向环形容纳腔外延伸。具体的,在柔性遮光件200向环形容纳腔内收缩的过程中,柔性遮光件200超出支撑件400的第一端的长度逐渐减小,进而柔性遮光件200的通光孔的孔径在支撑件400的作用下增大。在柔性遮光件200向环形容纳腔外延伸的过程中,柔性遮光件200超出支撑件400的第一端的长度逐渐增大,由于超出支撑件400的第一端的柔性遮光件200的部分失去支撑件400的支撑,进而超出支撑件400的第一端的柔性遮光件200的部分会在自身弹力的作用下恢复形变,进而使得通光孔的孔径缩小。该方案中,柔性遮光件200套设于支撑件400和/或包裹支撑件400的端部,使得柔性遮光件200还可以在支撑件400与外部发生碰撞的情况下保护支撑件400。

上述实施例中,柔性遮光件200可以与壳体100和/或支撑件400滑动配合,支撑件400相对壳体100固定设置,第一驱动件300可以与柔性遮光件200相连,以通过第一驱动件300驱动柔性遮光件200沿支撑件400滑动实现柔性遮光件200向环形容纳腔内收缩或向环形容纳腔外延伸。或者,柔性遮光件200可以与壳体100相对固定设置,柔性遮光件200与支撑件400滑动设置。第一驱动件300与支撑件400连接,进而可以通过第一驱动件300驱动支撑件400移动实现柔性遮光件200相对支撑件400移动,进而使柔性遮光件200向环形容纳腔内收缩或向环形容纳腔外延伸。

一种可选的实施例中,支撑件400可以为设置在通光通道内的环形支架,利用支撑件400与柔性遮光件200之间的挤压,使得柔性遮光件200发生形变。支撑件400可以与柔性遮光件200的通光孔同轴设置,以使通光孔四周的形变量一致,进而可以在通光孔的孔径增加的情况下,进一步提高通光孔的圆度。

需要说明的是,本发明实施例中所述的光阑装置主要用于调节光学设备中通光通道的通光量。在本申请所述的光阑装置用于光学设备的情况下,可以利用光学设备中的部件用作支撑件400。参照图1至图6,在光阑装置用于摄像模组的情况下,可以利用摄像模组中镜头作为支撑件400。具体的,镜头可以设置于通光通道内,镜头与壳体100之间可以设置环状容纳腔,且镜头的直径大于通光孔的直径。在柔性遮光件200由第一状态向第二状态切换的过程中,柔性遮光件200沿镜头向环状容纳腔内收缩。在柔性遮光件200由第二状态向第一状态切换的过程中,柔性遮光件200沿镜头伸出环状容纳腔。该方案中,镜头不仅可以用于成像,还可以用于支撑柔性遮光件200,可进一步缩小摄像模组的体积。并且,柔性遮光件200还可以通过套设或者包裹于镜头的端部,达到保护镜头的目的。

参照图3至图6,柔性遮光件200可以包括第一段210和第二段220。第一段210的第一端可以与壳体100或支撑件400相连。第一段210的第二端可以与第二段220的第一端相连,且第二段220可以相对第一段210翻折。第二段220的第二端与壳体100滑动配合,且第一驱动件300可驱动第二段220的第二端沿壳体100移动。

参照图3,第二段220相对第一段210翻折可以是第二段220的内壁与第一段210的外壁相连,第二段220的外壁与第一段210的内壁相连。第一驱动件300可驱动第二段220的第二端沿壳体100移动可以是第一驱动件300驱动第二段220的第二端沿着壳体100向环形容纳空间内移动或者是沿着壳体100向环形容纳空间外移动。

上述实施例中,在第一驱动件300驱动第二段220的第二端向环形容纳空间外移动的过程中,柔性遮光件200伸出环形容纳空间的长度逐渐增加,进而柔性遮光件200形成的通光孔的孔径逐渐缩小。在第一驱动件300驱动第二段220的第二端向环形容纳空间内移动的过程中,柔性遮光件200伸出环形容纳空间的长度逐渐减小,进而柔性遮光件200形成的通光孔的孔径逐渐增加。该方案中,可以减小柔性遮光件200向环形容纳空间外延伸或向环形容纳空间内收缩的过程中柔性遮光件200受到的阻力,并且利用柔性遮光件200的翻折部位形成通光孔径,可以避免通光孔径处柔性遮光件200出现褶皱,提高通光孔的孔径的圆度。需要说明的是,柔性遮光件200的翻折部位,即第一段210和第二段220连接处。

一种可选的实施例中,第二段220的第二端可以设置有环形唇边部,且第二段220可以通过环形唇边部与壳体100滑动配合。环形唇边部可以为硬质材料制成,以环形唇边部可以支撑第二段220的第二端维持环形。可选的,环形唇边部的内径可以大于套设于支撑件400上的第一段210的外径,即第二段220翻折后与第一段210之间具有间隙,以避免第二段220与第一段210相互摩擦,减小柔性遮光件200形变过程中受到的阻力,提高通光孔四周形变的一致性,有利于柔性遮光件200在形变的过程中维持通光孔的圆度。

参照图9、图10,支撑件400还可以设置于通光通道的内壁。具体的,支撑件400可以凸出于通光通道的内壁。支撑件400可以设置有导向面410,导向面410对应的孔径小于柔性遮光件200的外径。在柔性遮光件200由第一状态向第二状态切换的过程中,柔性遮光件200沿导向面410向靠近支撑件400的一侧滑动,进而使得柔性遮光件200会在支撑件400的挤压下向通光孔内侧形变,使得通光孔的孔径缩小。在柔性遮光件200由第二状态向第一状态切换的过程中,柔性遮光件200沿导向面410向远离支撑件400的一侧滑动,进而使得柔性遮光件200的可以自身弹力的作用下恢复形变,进而使得通光孔的孔径变大。该方案中,支撑件400通过支撑柔性遮光件200外侧,使得柔性遮光件200能够与支撑件400相互挤压,进而使得柔性遮光件200可以沿导向面410向通光孔的内侧形变,进而使得通光孔的孔径缩小。

支撑件400可以为凸出于通光通道内壁的环形凸起,以使柔性遮光件200的通光孔的四周均能够受到均匀的挤压力,进而可以使柔性遮光件200的通光孔的四周形变更为均匀,有利于保持通光孔的圆度。导向面410的第一端位于靠近柔性遮光件200的一侧,导向面410的第二端位于远离柔性遮光件200的一侧。导向面410对应的孔径由导向面410的第一端向导向面410的第二端逐渐减小。导向面410的第一端对应的孔径可以与通光通道对应的孔径相等,以使柔性遮光件200靠近导向面410的一端可以沿通光通道的内壁平滑地向移动至导向面410。导向面410可以为弧形面。

支撑件400可以与壳体100为一体结构。可选的,支撑件400与壳体100可以通过注塑工艺、切削工艺一体成型,以提高支撑件400与壳体100之间连接的稳固性。

支撑件400与壳体100的连接方式有很多,例如:螺纹连接、粘接或卡接等。因此本申请实施例不限定支撑件400与壳体100的具体连接方式。

第一驱动件300可以与壳体100和柔性遮光件200相连,且第一驱动件300可驱动柔性遮光件200沿通光通道的一端延伸或收缩。第一驱动件300的种类有很多,例如可以利用螺杆和螺套配合,驱动电机驱动螺杆和螺套相对转动,进而利用螺杆和螺套带动柔性遮光件200沿壳体100移动,还可以通过齿轮齿条组件带动柔性遮光件200沿壳体100移动。因此,本申请不限定第一驱动件300的具体种类。

第一驱动件300可以包括驱动线圈310和磁性件320,驱动线圈310和磁性件320中一者设置于壳体100,另一者设置于柔性遮光件200。该方案中,可以通过控制驱动线圈310内的电流方向使得驱动线圈310和磁性件320产生相互吸引或相互排斥的作用力,进而可以驱动柔性遮光件200相对壳体100移动。磁性件320可为磁铁、通电线圈。

可选的,驱动线圈310可以设置于壳体100,磁性件320可以设置于柔性遮光件200,且磁性件320为永久磁铁。该实施例中,磁性件320设置为永久磁铁,即无需向磁性件320通电。进一步,将磁性件320设置于柔性遮光件200上,能降低光阑装置的布线难度,便于制作光阑装置。一种可选的实施例中,磁性件320可以为环形永磁铁,以使磁性件320可以作为第二段220的第二端的环形唇边部。

基于上述实施例公开的光阑装置,本发明实施例还公开一种摄像模组。该摄像模组包括上述任意一项实施例所述的光阑装置。

参照图1至图6,摄像模组还可以包括镜头。镜头可以与光阑装置的通光通道相对设置,或者,镜头可以设置于通光通道内,以通过光阑装置调节摄像模组光圈大小。可选的,镜头可以作为光阑装置中的支撑件400。具体的,镜头与壳体100之间可以设置环状容纳腔,且镜头的直径大于通光孔的直径。在柔性遮光件200由第一状态向第二状态切换的过程中,柔性遮光件200沿镜头向环状容纳腔内收缩。在柔性遮光件200由第二状态向第一状态切换的过程中,柔性遮光件200沿镜头伸出环状容纳腔。该方案可以进一步简化摄像模组的结构,缩小摄像模组的体积、降低摄像模组的制作难度,使摄像模组更适用于批量生产。并且,该方案中,镜头不仅可以用于成像,还可以用于支撑柔性遮光件200。另外,柔性遮光件200还可以通过套设或者包裹于镜头的端部,达到保护镜头的目的。

镜头可以设置为圆柱状,以使镜头可以支撑柔性遮光件200中通光孔四周的形变量能够保持一致,进而提高摄像模组光圈的圆度。

本发明公开的另一种实施例中,摄像模组还可以包括镜头和支撑件400,镜头设置于支撑件400。具体的,镜头可以移动地设置于支撑件400,以避免摄像模组在进行调焦的过程中带动柔性遮光件200,进而可以独立实现焦距和通光量的调节。

参照图1至图6,摄像模组还可以包括第二驱动件500,第二驱动件500设置于壳体100,第二驱动件500与镜头相连,第二驱动件500可驱动镜头沿镜头的轴向移动。第二驱动件500可以为调焦马达,以通过第二驱动件500驱动镜头移动实现摄像模组调焦。

镜头设置于通光通道内,且镜头作为支撑件400的情况下,第二驱动件500还可以驱动镜头,利用镜头与柔性遮光件200相互挤压实现柔性遮光件200中通光孔大小的调节,即第二驱动件500不仅可以用于调节摄像模组调焦,还可以用于摄像模组光圈大小的调节。

参照图3和图4,摄像头模组还可以包括支撑部600,支撑部600设置于支撑件400的第一端,支撑部600设置有弧形支撑面,弧形支撑面用于支撑柔性遮光件200。弧形支撑面可以避免柔性遮光件200局部压强较大,保护柔性遮光件200。

进一步,参照图3和图2,支撑部600可以为凸出于支撑件400侧壁的环形凸起,进而可以减小柔性遮光件200与支撑件400侧壁的接触面积,降低支撑件400与柔性遮光件200之间的摩擦力。可选的,弧形支撑面设置有助滑层610,以通过助滑层610减小支撑部600与柔性遮光件200之间的摩擦力。助滑层610可以为pet层。

基于本申请实施例公开的摄像模组,本发明还公开一种电子设备。该电子设备包括上文任意一项实施例所述的摄像模组。

本申请实施例公开的电子设备可以是手机、手表、车载显示器、平板电脑、电子书阅读器、医疗器械等,本申请实施例不限制电子设备的具体种类。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

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。

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