CN110161769A - 光圈结构、摄像头及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光圈结构、摄像头及电子装置。光圈结构包括第一透光基板、第二透光基板和变色元件。第一透光基板与第二透光基板相对设置。多个变色元件设置在第一透光基板与第二透光基板之间，变色元件用于在被施加电压后改变透光程度，以改变光圈结构的透光率。摄像头包括镜筒和上述的光圈结构，光圈结构设置在镜筒。电子装置包括外壳和上述的摄像头，摄像头设置在外壳。光圈结构通过电路控制能够改变变色元件的状态，从而改变光圈的结构，使得光圈的大小可以改变，如此有利于光圈结构的小型化并且使得光圈结构的可控性增强，方便光圈设置在手机和笔记本电脑等消费类电子上。

Description

光圈结构、摄像头及电子装置

技术领域

本申请涉及摄像技术领域，尤其涉及一种光圈结构、摄像头及电子装置。

背景技术

随着经济技术的高速发展，相机模块已结合到各种消费类电子设备上。例如，手机或者笔记本电脑等。这些消费类电子设备对相机模块的尺寸要求较为严格，传统的相机模块的光圈为叶式光圈，然而，叶式光圈包括有光圈内调节孔径的一组重叠的片状部件以及驱动这些重叠的片状部件进行缩放的机械部件，正是因为重叠的片状部件和机械部件的设置，会导致叶式光圈的尺寸偏大，如此难以满足手机或者笔记本电脑等消费类电子设备小型化的需求。

申请内容

有鉴于此，本申请提供一种光圈结构、摄像头及电子装置。

本申请实施方式的光圈结构包括：

第一透光基板；

与所述第一透光基板相对设置的第二透光基板；

设置在所述第一透光基板与所述第二透光基板之间的变色元件，所述变色元件用于在被施加电压后改变透光程度，以改变所述光圈结构的透光率。

本申请的光圈结构通过电路控制能够改变变色元件的状态，从而改变光圈的结构，使得光圈的大小可以改变，如此有利于光圈结构的小型化并且使得光圈结构的可控性增强，方便光圈设置在手机和笔记本电脑等消费类电子上。

本申请实施方式的摄像头包括镜筒和上述的光圈结构，所述光圈结构设置在所述镜筒。

本申请实施方式的摄像头中的光圈结构通过电路控制能够改变变色元件的状态，从而改变光圈的结构，使得光圈的大小可以改变，如此有利于光圈结构的小型化并且使得光圈结构的可控性增强，方便光圈设置在手机和笔记本电脑等消费类电子上。

本申请实施方式的电子装置包括外壳和上述的摄像头，所述摄像头设置在所述外壳。

本申请实施方式的电子装置中的光圈结构通过电路控制能够改变变色元件的状态，从而改变光圈的结构，使得光圈的大小可以改变，如此有利于光圈结构的小型化并且使得光圈结构的可控性增强，方便光圈设置在手机和笔记本电脑等消费类电子上。

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方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的光圈结构的平面示意图；

图2是本申请实施方式的光圈结构的另一平面示意图；

图3是本申请实施方式的第一极段、第二极段与变色元件连接的平面示意图；

图4是本申请实施方式的第一极段、第二极段与变色元件连接的又一平面示意图；

图5是本申请实施方式的摄像头的剖面示意图；

图6是本申请实施方式的电子装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

电子装置1000、外壳1001、摄像头100、镜筒101、容置空间102、进光孔103、光圈结构10、第一透光基板11、第二透光基板12、变色元件13、间隙14、第一导电电极15、第二导电电极16、第一极段161、第二极段162、透光孔17、绝缘膜层18、接触孔181、通孔182、封装元件19。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1和图2，本申请实施方式的光圈结构10包括第一透光基板11、第二透光基板12和变色元件13。第一透光基板11与第二透光基板12相对设置。变色元件13设置在第一透光基板11与第二透光基板12之间，变色元件13用于在被施加电压后改变透光程度，以改变光圈结构10的透光率。

本申请的光圈结构10通过电路控制能够改变变色元件13的状态，从而改变光圈的结构，使得光圈的大小可以改变，如此有利于光圈结构10的小型化并且使得光圈结构10的可控性增强，方便光圈设置在手机和笔记本电脑等消费类电子上。

进一步地，第一透光基板11和第二透光基板12可以采用镧系玻璃制成。镧系玻璃的透光率高并且色彩还原真实。可以理解的是，第一透光基板11和第二透光基板12不仅仅可以采用镧系玻璃制成，可以根据不同情况采用不同材料来制成第一透光基板11和第二透光基板12。例如，第一透光基板11和第二透光基板12还可以采用光学玻璃或者是树脂镜片等材料制成。在此不对第一透光基板11和第二透光基板12的具体材料做限定。

在本实施方式中，第一透光基板11和第二透光基板12可以选择采用相同的材料，当然，在其他实施方式中，第一透光基板11和第二透光基板12可以采用不同的材料制成。在此不对第一透光基板11和第二透光基板12是否采用相同材料制成做限定。

进一步地，第一透光基板11和第二透光基板12为矩形，当然，第一透光基板11和第二透光基板12不仅仅可以为矩形，可以根据不同情况来设置第一透光基板11和第二透光基板12的形状。例如，第一透光基板11和第二透光基板12还可以为圆形。在此不对第一透光基板11和第二透光基板12的具体形状做限定。

请参阅图2至图4，在某些实施方式中，变色元件13的数量多个，多个变色元件13均为环形，多个变色元件13套设设置。

变色元件13为环形可以实现更快的电致变色响应，并且环形结构的设置能够使得光圈结构10结构更加紧凑，从而实现光圈结构10的小型化生产。

进一步地，变色元件13为电致变色材料，电致变色材料在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。如此使得变色元件13能够实现透光程度的改变，以改变光圈结构10的透光率。从而使得光圈结构10的透光率实现变化的目的。

具体地，变色元件13由电致变色层、电解质层、离子存储层组成。

其中，电致变色层可选择的材料包括氧化钨、氧化钼、氧化钛、普鲁士蓝、聚噻吩、紫精等材料中的一种或多种，当然，电致变色层的材料不仅仅为上述几种材料的单一选择或者是多种组合，在不同情况下电致变色层还可以采用其他材料组成。在此不对电致变色层的具体材料做限定。

电解质层可选择的材料包括钽酸锂、锆酸锂、铌酸锂、包含高氯酸锂的凝胶电解质等材料中的一种或多种，当然，电解质层的材料不仅仅为上述几种材料的单一选择或者是多种组合，在不同情况下电解质层还可以采用其他材料组成。在此不对电解质层的具体材料做限定。

离子存储层包括氧化镍NiO、聚苯胺等材料中的一种或多种。可以理解的是，离子存储层的材料不仅仅为上述几种材料的单一选择或者是多种组合，在不同情况下离子存储层还可以采用其他材料组成。在此不对离子存储层的具体材料做限定。

其中，电致变色层、电解质层和离子存储层自下而上依次设置。当然，电致变色层、电解质层和离子存储层不仅仅可以自下而上依次设置，可以根据不同情况来设置电致变色层、电解质层和离子存储层的位置。在此不对电致变色层、电解质层和离子存储层的具***置做限定。

进一步地，变色元件13不仅仅可以包括电致变色层、电解质层、离子存储层。在不同的情况下可以给变色元件13增加不同的结构。在此不对变色元件13具体的组成做限定。

本实施方式中，变色元件13的数量为3个，在其他实施方式中，变色元件13不仅仅可以为3个，可以根据不同情况来设置变色元件13的数量。例如，变色元件13还可以为1个、2个、4个或6个等。在此不对变色元件13的具体数量做限定。

在某些实施方式中，相邻两个变色元件13之间形成有间隙14。

相邻两个变色元件13之间形成有间隙14，能够防止出现在通电过程中，相邻两个变色元件13之间的电量出现交换导致变色元件13的透光程度的变化出现异常的情况。从而提升光圈结构10工作稳定性。

在某些实施方式中，相邻两个变色元件13之间绝缘设置。

相邻两个变色元件13之间绝缘设置能够进一步防止在通电过程中，相邻两个变色元件13之间的电量出现交换导致变色元件13的透光程度的变化出现异常的情况。从而提升光圈结构10工作稳定性。

在某些实施方式中，第一透光基板11设置有与变色元件13连接的第一导电电极15，第二透光基板12设置有与变色元件13连接的第二导电电极16，第一导电电极15与第二导电电极16用于配合向变色元件13施加电压。

第一导电电极15和第二导电电极16通电能够使得变色元件13发生稳定、可逆的颜色变化，从而使得变色元件13透光程度出现变化。

在其他实施方式中，可以将第一导电电极15省去，即，光圈结构10只包括有第二导电电极16。

在某些实施方式中，变色元件13的数量和第二导电电极16的数量相同，每个变色元件13的一端与第一导电电极15连接，每个变色元件13的另一端连接对应的一个第二导电电极16。

如此设置，方便对变色元件13的透光程度进行控制。由于每个变色元件13的一端均与第一导电电极15连接并且每个变色元件13的另一端只与一个第二导电电极16连接，只有再第一导电电极15和第二导电电极16均通电情况下变色元件13才会出现透光程度的变化。也即是说，需要一个变色元件13改变透光程度，只需要给第一导电电极15和变色元件13对应的第二导电电极16通电。需要两个变色元件13改变透光程度，只需要给第一导电电极15和变色元件13对应的第二导电电极16通电。如此，方便用户根据需求来调节变色元件13的透光程度，提升光圈结构10变化的可控性。

进一步地，第一导电电极15和第二导电电极16可以采用氧化铟锡制成。氧化铟锡透光性高并且导电性能好，如此能够提升第一导电电极15和第二导电电极16的工作效率。可以理解的是，第一导电电极15和第二导电电极16不仅仅可以采用氧化铟锡制成。可以根据不同情况来设置第一导电电极15和第二导电电极16的材料，例如，第一导电电极15和第二导电电极16还可以采用氧化锡掺氟、氧化锌掺铝等组成。在此不对第一导电电极15和第二导电电极16的具体材料做限定。

具体地，第一导电电极15和第二导电电极16的材料可以相同。当然，在其他实施方式中，第一导电电极15和第二导电电极16的材料可以不相同。在此不对第一导电电极15和第二导电电极16的材料是否相同做限定。

在某些实施方式中，多个第二导电电极16为长条状，每条第二导电电极16包括间隔设置的第一极段161和第二极段162，第一极段161与第二极段162分别连接对应的一个变色元件13相背的两侧。

由于变色元件13为环形，因此变色元件13中间为透光孔17，第一极段161和第二极段162的设置不仅能够使得第二导电电极16与变色元件13连接还能减少第二导电电极16的使用量，也即是说，如若第二导电电极16为完成的长条状，第二导电电极16会穿过变色元件13透光孔17的位置，由于变色元件13透光孔17的位置没有变色元件13，这样会导致透光孔17位置的第二导电电极16得不到利用，降低了资源的利用率。第二导电电极16采用第一极段161和第二极段162的设置有效的提升了资源的利用率，并且降低了光圈结构10的制造成本，有利于光圈结构10的量产化。

第一极段161和第二极段162的设置还能提升变色元件13的响应时间，从而提升光圈结构10的工作效率。

进一步地，第一极段161和第二极段162旋转对称。

如图3，假设第二导电电极16的数量为3个，变色元件13的数量为3个，每个第二导电电极16的第一极段161和第二极段162对立设置，从图中可知，以最内侧变色元件13为例，假设最内层变色元件13为A，变色元件A对应的为第二导电电极16，此时，第二导电电极16对应的第一极段161为a1、第二极段162为a2，变色元件A为环形，如若第一极段a1和第二极段a2对立设置，会导致变色元件A弧长b1和弧长b2不相同，在对第一极段a1和第二极段a2通电时候，电子在变色元件A从第一极段a1到第二极段a2的速率会不相同，可能会导致变色元件13变色响应变慢。

如图4，假设第二导电电极16的数量为3个，变色元件13的数量为3个，每个第二导电电极16的第一极段161和第二极段162旋转对称设置，从图中可知，假设最内层变色元件13为B，变色元件B对应的为第二导电电极16，此时，第二导电电极16b对应的第一极段161为b1、第二极段162为b2，变色元件B为环形，如若第一极段b1和第二极段b2旋转对称设置，可以使得变色元件B弧长c1和弧长c2相同，在对第一极段b1和第二极段b2通电时候，电子在变色元件A从第一极段b1到第二极段b2的速率会相同，如此能够提升变色元件13变色响应加快。

可以理解的是，第一极段161和第二极段162不仅仅可以旋转对称设置或者是对立设置，可以根据不同情况来说设置第一极段161和第二极段162的位置。在此不对第一极段161和第二极段162的具***置做限定。

请进一步参阅图1和图2，在某些实施方式中，光圈结构10还包括绝设置在第二透光基板12上并覆盖第二导电电极16的绝缘膜层18，多个变色元件13穿设于绝缘膜层18并与第二导电电极16接触。

绝缘膜层18的设置能够防止不同的变色元件13与同一个第二导电电极16连接，从而提升变色元件13的可控性。

进一步地，请参阅图1，绝缘膜层18上设置有多个接触孔181，不同的位置的变色元件13通过接触孔181与对应的第二导电电极16连接。

具体地，接触孔181可以为圆形。可以理解的是，接触孔181不仅仅可以为圆形。可以根据不同情况来设置接触孔181的形状。例如，接触孔181还可以为三角形、方形等，在此不对接触孔181的具体形状做限定。

请参阅图2，在某些实施方式中，绝缘膜层18形成有通孔182，最内层的变色元件13形成有透光孔17，透光孔17与通孔182对齐。

透光孔17和通孔182对齐设置能够使得未通电时候，光圈结构10能够实现进光功能。

在某些实施方式中，光圈结构10还包括封装元件19，封装元件19围绕多个变色元件13以将多个变色元件13封装。

封装元件19能够将变色元件13封装起来，从而使得变色元件13与外部水汽等物质隔绝，从而防止外部水汽等物质附着在变色元件13上导致变色元件13出现损坏的情况，提升光圈结构10的使用年限。

进一步地，封装元件19可以为封装胶。可以理解的是，封装元件19不仅仅可以为封装胶，可以根据不同情况来设置封装元件19的材料，在此不对封装元件19的具体类型做限定。

光圈结构10的工作原理如此，在初始状态下，变色元件13为断路透明状态，此时光圈最大。当需要更小的光圈时，第一导电电极15和第二导电电极16导通，给控制同一个变色元件13的第二导电电路施加相同的负电压，此时变色元件13由于发生电致变色效应，透光率下降，光线被阻挡，使得光圈变小。由于各个变色元件13分别独立的与第二导电电极16相连，因而可被单独控制，可以由外向内控制选择不同的光圈大小。当需要更小的光圈时，第一导电电极15和第二导电电极16导通，给控制同一个变色元件13的第二导电电路施加相同的正电压，此时变色元件13由于发生电致变色效应，透光率增强，光线能够通过，使得光圈变大。

请参阅图5，本申请实施方式的摄像头100包括镜筒101和上述的光圈结构10，光圈结构10设置在镜筒101。

本申请实施方式的摄像头100中的光圈结构10通过电路控制能够改变变色元件13的状态，从而改变光圈的结构，使得光圈的大小可以改变，如此有利于光圈结构10的小型化并且使得光圈结构10的可控性增强，方便光圈设置在手机和笔记本电脑等消费类电子上。

进一步地，镜筒101中设置有容置空间102，光圈结构10设置在容置空间102。

更进一步地，镜筒101上设置有进光孔103，进光孔103的直径与光圈结构10的最外层变色元件13的直径相近。

具体地，镜筒101可以采用塑料制成。塑料的可塑性强并且更加便宜，镜筒101采用塑料制成有利于摄像头100的量产化。可以理解的是，镜筒101不仅仅可以采用塑料制成，可以根据不同情况来设置镜筒101的材料。例如，镜筒101还可以采用不锈钢等金属材料制成。在此不对镜筒101的具体材料做限定。

请参阅图6，本申请实施方式的电子装置1000包括外壳1001和上述的摄像头100，摄像头100设置在外壳1001。

本申请实施方式的电子装置1000中的光圈结构10通过电路控制能够改变变色元件13的状态，从而改变光圈的结构，使得光圈的大小可以改变，如此有利于光圈结构10的小型化并且使得光圈结构10的可控性增强，方便光圈设置在手机和笔记本电脑等消费类电子上。

其中，电子装置1000可以为平板电脑、手机等具有摄像功能的电子装置1000。当然，电子装置1000不仅仅可以为平板电脑、手机，可以根据不同情况将摄像头100设置在不同的电子装置1000上。在此不对电子装置1000的具体类型做限定。

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

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，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方式进行多种变化、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 (12)

1.一种光圈结构，其特征在于，包括：

第一透光基板；

与所述第一透光基板相对设置的第二透光基板；

设置在所述第一透光基板与所述第二透光基板之间的变色元件，所述变色元件用于在被施加电压后改变透光程度，以改变所述光圈结构的透光率。

2.根据权利要求1所述的光圈结构，其特征在于，所述变色元件的数量多个，所述多个变色元件均为环形，所述多个变色元件套设设置。

3.根据权利要求2所述的光圈结构，其特征在于，相邻两个所述变色元件之间形成有间隙。

4.根据权利要求2所述的光圈结构，其特征在于，相邻两个所述变色元件之间绝缘设置。

5.根据权利要求1所述的光圈结构，其特征在于，所述第一透光基板设置有与所述变色元件连接的第一导电电极，所述第二透光基板设置有与所述变色元件连接的第二导电电极，所述第一导电电极与所述第二导电电极用于配合向所述变色元件施加电压。

6.根据权利要求5所述的光圈结构，其特征在于，所述变色元件的数量多个，所述变色元件的数量和所述第二导电电极的数量相同，每个所述变色元件的一端与所述第一导电电极连接，每个所述变色元件的另一端连接对应的一个所述第二导电电极。

7.根据权利要求5所述的光圈结构，其特征在于，所述多个第二导电电极为长条状，每条所述第二导电电极包括间隔设置的第一极段和第二极段，所述第一极段与所述第二极段分别连接对应的一个所述变色元件相背的两侧。

8.根据权利要求5所述的光圈结构，其特征在于，所述光圈结构还包括绝设置在所述第二透光基板上并覆盖所述第二导电电极的绝缘膜层，所述多个变色元件穿设于所述绝缘膜层并与所述第二导电电极接触。

9.根据权利要求8所述的光圈结构，其特征在于，所述绝缘膜层形成有通孔，最内层的所述变色元件形成有透光孔，所述透光孔与所述通孔对齐。

10.根据权利要求1所述的光圈结构，其特征在于，所述光圈结构还包括封装元件，所述封装元件围绕所述多个变色元件以将所述多个变色元件封装。

11.一种摄像头，其特征在于，包括：

镜筒；和

权要求1-10任一项所述的光圈结构，所述光圈结构设置在所述镜筒。

12.一种电子装置，其特征在于，包括：

外壳；

权利要求11所述的摄像头，所述摄像头设置在所述外壳。