补光透镜、补光灯模组、镜头组件及电子设备

文档序号:1920480 发布日期:2021-12-03 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 补光透镜、补光灯模组、镜头组件及电子设备 (Light filling lens, light filling lamp module, lens assembly and electronic equipment ) 是由 陈传书 石昌寿 于 2020-05-15 设计创作,主要内容包括:本申请公开一种补光透镜、补光灯模组、镜头组件及电子设备。其中,补光透镜的结构根据镜头模组的视场范围对应设计得到,即补光透镜垂直于光轴的截面的第一尺寸与镜头的视场范围的第二尺寸负相关,且补光透镜的第二面的第三尺寸与镜头的视场范围的第二尺寸负相关,和/或补光透镜的用于收容光源的收容腔的腔底壁至第二面的第一距离与镜头的视场范围的第二尺寸正相关,从而保证补光灯模组的补光范围的形状、大小与镜头的视场范围的形状、大小基本相同,进而提高补光灯模组的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少视场范围外的杂光,减少光污染。(The application discloses light filling lens, light filling lamp module, camera lens subassembly and electronic equipment. The structure of the light supplementing lens is designed correspondingly according to the field range of the lens module, namely, the first size of the section of the light supplementing lens perpendicular to the optical axis is negatively related to the second size of the field range of the lens, the third size of the second surface of the light supplementing lens is negatively related to the second size of the field range of the lens, and/or the first distance from the cavity bottom wall of the accommodating cavity for accommodating the light source to the second surface of the light supplementing lens is positively related to the second size of the field range of the lens, so that the shape, the size and the shape and the size of the field range of the lens of the light supplementing lamp module are basically the same, the light utilization rate of the light supplementing lamp module is improved, the waste of energy is reduced, more stray light outside the field range is reduced, and the light pollution is reduced.)

补光透镜、补光灯模组、镜头组件及电子设备

技术领域

本申请实施方式涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种补光透镜、补光灯模组、镜头组件及电子设备。

背景技术

一些电子设备中,常会将镜头与补光灯模组配对使用,通过补光灯模组为镜头的视场范围进行补光,以实现在低照度的场景下镜头也能够拍摄得到清晰的图像。

补光灯模组按照明方式分类可以分为:基础照明和重点照明。基础照明即环境照明,是指整个场景内全面的基本照明,基础照明用于补光的主要问题是光学效率低。重点照明是指对场景的特定部位有针对性的照明,镜头一般有特定的拍摄区域,在高效节能、低光污染环保的理念指引下,具有更高光学效率的重点照明补光灯模组在电子设备上的应用是必然趋势。一些镜头的拍摄视场边缘会产生桶形畸变或者枕形畸变,即镜头的视场范围一般为桶形或者枕形。现有的补光灯模组大部分是圆形的照明区域,少数是椭圆形或矩形的照明区域。采用传统圆形补光给监控设备镜头补光,则镜头视场范围外有大量的无效光能,从而造成补光灯模组能量浪费。如图1中所示,图1中所示为现有的补光灯模组的补光范围与镜头的视场范围的位置示意图。其中,实线围成的圆形区域为补光灯模组的补光范围,虚线围成的枕形区域为镜头的视场范围。

发明内容

本申请提供一种补光透镜、补光灯模组、镜头组件及电子设备。该补光灯模组能够形成与电子设备的镜头的视场范围相匹配的补光范围,减少补光灯模组能量的浪费,降低电子设备硬件功耗。

第一方面,本申请提供一种补光透镜,用于与光源配合以对镜头的视场范围进行补光。该补光透镜包括相对设置的第一面和第二面,以及连接于第一面与第二面之间的周面,周面为反射面,用于反射光源发出的光线;补光透镜的垂直于所述补光透镜的光轴的截面在第一方向上的尺寸为第一尺寸,所述第二面在所述第一方向上的尺寸为第三尺寸,镜头的视场范围在第一方向上的尺寸为第二尺寸,第一尺寸与第二尺寸负相关,第三尺寸与第二尺寸负相关。

其中,所述负相关,是相反方向的变化。例如,所述第一尺寸与第二尺寸负相关,即随着第一方向的变化,第二尺寸越大,则第一尺寸越小。所述第三尺寸与第二尺寸负相关,即随着第一方向的变化,第二尺寸越大,则第三尺寸越小。

其中,补光透镜的光轴是指补光透镜的中心线,沿补光透镜的光轴射入补光透镜的光线射出时方向不变。

其中,第一方向为与镜头的垂直视场方向呈第一夹角的方向,第一方向变化,则第一夹角变化。

本申请中,根据镜头的视场范围相对应的设计补光透镜,补光透镜的截面的第一尺寸与镜头的视场范围的第二尺寸负相关,补光透镜的第二面的第三尺寸与镜头的视场范围的第二尺寸负相关,以使经补光透镜后出射的补光范围与镜头的视场范围基本相同,避免补光灯模组能量的浪费。例如,一些实施方式中,镜头的视场范围为枕形,根据枕形的镜头视场范围相对应的设计得到补光透镜,使得补光透镜的截面的第一尺寸与镜头的视场范围的第二尺寸负相关,且第二面的第三尺寸也与镜头的视场范围的第二尺寸负相关,从而能够使得经补光透镜出射的补光范围也为与镜头视场范围相对应的枕形,从而避免补光灯模组能量的浪费。

一些实施方式中,补光灯模组的补光范围与镜头的视场范围基本相同,或者补光灯模组的补光范围略大于镜头的视场范围,镜头的视场范围位于补光灯模组的补光范围内,从而保证补光灯模组能够对镜头的视场范围进行补光,并尽量避免补光灯模组能量的浪费。

一些实施方式中,所述镜头的视场范围为矩形、枕形或者桶形,所述第二面为类菱形或类方形,补光透镜的垂直于补光透镜的光轴的所述截面也为类菱形或类方形,所述第一面为圆形、椭圆形、类菱形或类方形,所述周面过渡连接所述第一面与所述第二面,即补光透镜的垂直于补光透镜的光轴的截面从第一面至第二面的方向上逐渐从与第一面相同的形状变化为与第二面相同形状。

当镜头的视场范围为矩形、枕形或者桶形时,根据第一尺寸及第三尺寸均与第二尺寸的负相关的关系,设计得到的补光透镜的垂直于补光透镜的光轴的截面及第二面为类菱形或者类方形。一般来说,任何镜头模组的视场范围靠近镜头模组的光轴处几乎不会有畸形失真,即镜头模组的近轴光线几乎能够无畸变成像,所以视场范围靠近镜头模组的光轴的区域适合用圆形或矩形的补光;而镜头模组的视场范围越远离镜头模组的光轴的位置畸形失真越大,即镜头模组越远离镜头模组光轴的位置,其成像畸变(桶形畸变或枕形畸变)越大,因此,对于离镜头模组的光轴较远的区域更适合用枕补光或桶形补光。其中,镜头模组的光轴是指镜头模组的中心线,沿镜头模组的光轴射入镜头模组的光线射出时方向不变。本申请一些实施方式中,可以将第一面设置为圆形或者椭圆形,第二面设置为类菱形或类方形,周面过渡连接第一面与第二面,使得补光灯模组的补光区域内的照度分布能够与镜头模组的视场范围内不同位置的不同畸变程度相对应,从而能够满足镜头模组的视场范围内不同位置的补光需求,使得补光能够更加的均匀。

一些实施方式中,所述第一面向所述第二面方向凹设有收容腔,所述收容腔用于收容所述光源;所述收容腔包括底壁面及周壁面,所述周壁面连接所述底壁面及所述第一面;所述第二面为平面,所述底壁面在所述第一方向上的边界至所述第二面的距离为第一距离,所述第一距离与所述第二尺寸正相关。其中,所述正相关,是相同方向的变化。例如,所述第一距离与第二尺寸正相关,即随着第一方向的变化,第二尺寸越大,则第一距离也越大。

本实施方式中,根据第一距离与第二尺寸正相关的对应关系,从而根据镜头的视场范围得到对应的收容腔的底壁面的结构,使得光线经补光透镜的底壁面入光并经第二面出光后形成的补光范围也能够与其对应的镜头的视场范围的形状基本相同,且光线经补光透镜的底壁面入光,并经第二面出光后形成的补光范围可以覆盖其对应的镜头的视场范围,从而保证包括该补光透镜的补光灯模组能够为镜头的视场范围内的各个位置进行补光,同时又进一步提高包括该补光透镜的补光灯模组的光能利用率,并进一步减少镜头模组的视场范围外的杂光,降低光污染。

一些实施方式中,所述收容腔为圆台状或者椭圆台状,所述收容腔的开口面积大于所述收容腔的底壁面在所述第一面上的正投影的面积。其中,收容腔的底壁面在第一面上的正投影为平行于收容腔的中心轴的光线照射收容腔的底壁面时,收容腔的底壁面在第一面上的投影。

本实施方式中,收容腔的开口面积大于收容腔的底壁面在第一面上的正投影的面积,使得收容腔具有拔模斜度,便于通过模具制作补光透镜时进行脱模等操作。收容腔为圆台状或者椭圆台状时,能够保证经收容腔的底壁面射入补光透镜内的光线与经补光透镜的周面反射的光线的光路能够实现相互解耦,从而使得补光灯模组可实现的目标补光范围大小及形状的自由度更高,减少设计变量,从而能够容易的精准设计得到所需的补光灯模组,以获得目标补光范围的形状及大小。

一些实施方式中,所述补光透镜包括反光外壳及出光透镜,所述反光外壳的内表面为所述周面,所述反光外壳的底部轮廓围成的平面为所述第二面,所述反光外壳的顶部轮廓围成的平面为所述第一面;所述出光透镜固定于所述反光外壳内靠近所述第一面的一侧,所述光源的部分光线经所述出光透镜出射,部分光线经所述反光外壳反射后出射。

本实施方式中,反光外壳的内表面为所述周面,所述反光外壳的底部轮廓围成的平面为所述第二面,所述反光外壳的顶部轮廓围成的平面为所述第一面,即反光外壳垂直于补光透镜的光轴的截面及第二面的第一方向的尺寸与第二尺寸呈负相关,从而能够使得经补光透镜的反光外壳反射后的光线出射形成的补光范围与镜头的视场范围基本相同,避免补光灯模组能量的浪费。

一些实施方式中,所述出光透镜在所述第一方向上的边缘厚度为第一厚度,所述第一厚度与所述第二尺寸正相关。射入出光透镜后的光线出射后形成的补光范围能够与其对应的镜头的视场范围的形状基本相同,且射入出光透镜后的光线出射后形成的补光范围可以基本覆盖其对应的镜头的视场范围,从而保证包括该补光透镜的补光灯模组能够为镜头的视场范围内的各个位置进行补光,同时又进一步提高包括该补光透镜的补光灯模组的光能利用率,并进一步减少镜头模组的视场范围外的杂光,降低光污染。

一些实施方式中,所述出光透镜朝向所述第一面的表面为曲面,远离所述第一面的表面为平面,使得出光透镜在所述第一方向上的边缘厚度与所述第二尺寸正相关。或者,一些方式中,所述出光透镜朝向所述第二面的表面为曲面,远离所述第二面的表面为平面,使得出光透镜在所述第一方向上的边缘厚度与所述第二尺寸正相关。

一些实施方式中,所述第一方向至少包括所述镜头的垂直视场方向、所述镜头的水平视场方向以及所述镜头的对角视场方向。

一些实施方式中,所述第一夹角为任意值,所述第一方向为与所述镜头的垂直视场方向呈任意夹角的方向,所述周面为连续曲面,从而使得补光灯模组的补光区域能够更准确的与镜头的视场范围相对应,从而补光灯模组能够实现更高的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少镜头的视场范围外的杂光。

第二方面,本申请还提供另一种补光透镜,用于与光源配合以对镜头的视场范围进行补光,该补光透镜包括相对设置的第一面和第二面,以及连接于所述第一面与所述第二面之间的周面,所述周面为反射面,用于反射所述光源发出的光线;所述第二面为出光面,所述第一面向所述第二面方向凹设有收容腔,所述收容腔用于收容所述光源;所述收容腔包括底壁面及周壁面,所述周壁面连接所述底壁面及所述第一面;所述第二面为平面,所述底壁面在所述第一方向上的边界至所述第二面的距离为第一距离;所述镜头的视场范围在所述第一方向上的尺寸为第二尺寸,所述第一距离与所述第二尺寸正相关。

本实施方式中,根据第一距离与第二尺寸正相关的对应关系,从而根据镜头的视场范围得到对应的收容腔的底壁面的结构,使得光线经补光透镜的底壁面入光并经第二面出光后形成的补光范围也能够与其对应的镜头的视场范围的形状基本相同,且光线经补光透镜的底壁面入光并经第二面出光后形成的补光范围可以覆盖其对应的镜头的视场范围,从而保证包括该补光透镜的补光灯模组能够为镜头的视场范围内的各个位置进行补光,同时又进一步提高包括该补光透镜的补光灯模组的光能利用率,并进一步减少镜头模组的视场范围外的杂光,降低光污染。

一些实施方式中,所述收容腔为圆台状或椭圆台状,所述收容腔的开口面积大于所述收容腔的底壁面在所述第一面上的正投影的面积。

本实施方式中,收容腔的开口面积大于收容腔的底壁面在第一面上的正投影的面积,使得收容腔具有拔模斜度,便于通过模具制作补光透镜时进行脱模等操作。收容腔为圆台状或者椭圆台状时,能够保证经收容腔的底壁面射入补光透镜内的光线与经补光透镜的周面反射的光线的光路能够实现相互解耦,从而使得补光灯模组可实现的目标补光范围大小及形状的自由度更高,减少设计变量,从而能够容易的精准设计得到所需的补光灯模组,以获得目标补光范围的形状及大小。

一些实施方式中,所述补光透镜包括反光外壳及出光透镜,所述反光外壳的内表面为所述周面,所述反光外壳的底部轮廓围成的平面为所述第二面,所述反光外壳的顶部轮廓围成的平面为所述第一面;所述出光透镜固定于所述反光外壳内靠近所述第一面的一侧,所述出光透镜与所述反光外壳靠近所述第一面的部分围成所述收容腔,所述出光透镜背离所述收容腔的一面为平面。

本实施方式中,所述出光透镜与所述反光外壳靠近所述第一面的部分围成所述收容腔,即所述出光透镜朝向收容腔的表面为收容腔的底壁面。由于出光透镜朝向收容腔的表面在所述第一方向上的边界至第二面的第一距离与第二尺寸正相关,使得根据第一距离与第二尺寸正相关的对应关系,从而根据镜头的视场范围得到对应的收容腔的底壁面的结构,使得光线经补光透镜的底壁面入光并经第二面出光后形成的补光范围也能够与其对应的镜头的视场范围的形状基本相同,且光线经补光透镜的底壁面入光并经第二面出光后形成的补光范围可以覆盖其对应的镜头的视场范围,从而保证包括该补光透镜的补光灯模组能够为镜头的视场范围内的各个位置进行补光,同时又进一步提高包括该补光透镜的补光灯模组的光能利用率,并进一步减少镜头模组的视场范围外的杂光,降低光污染。

一些实施方式中,所述第一方向至少包括所述镜头的垂直视场方向、所述镜头的水平视场方向以及所述镜头的对角视场方向。

一些实施方式中,所述第一夹角为任意值,所述第一方向为与所述镜头的垂直视场方向呈任意夹角的方向,所述底壁面为连续曲面,从而使得补光灯模组的补光区域能够更准确的与镜头的视场范围相对应,从而补光灯模组能够实现更高的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少视场范围外的杂光。

第三方面,本申请提供一种补光灯模组,用于为镜头的视场范围进行补光,该补光灯模组包括光源以及上述的补光透镜,所述光源固定于所述补光透镜的第一面的一侧;所述镜头的视场范围位于所述补光灯模组的补光范围内,且所述补光灯模组的补光范围的形状与所述镜头的视场范围的形状相同。需要说明的是,本申请中,补光灯模组的补光范围的形状与所述镜头的视场范围的形状相同可以为:补光灯模组的补光范围的形状与所述镜头的视场范围的形状完全相同或者有一些微小的偏差。

本申请中,补光透镜能够对光源产生的光线进行反射或折射,以使光源发出的光线经补光透镜出光后形成形状、大小与镜头的视场范围基本相同的补光范围,即所述镜头的视场范围位于所述补光灯模组的补光范围内,且所述补光灯模组的补光范围的形状与所述镜头的视场范围的形状基本相同,从而使得补光灯模组能够更精准的为镜头的视场范围进行补光,实现更高的光线利用率,减少能量的浪费,并能够减少镜头的视场范围外的杂光,减少光污染。

第四方面,本申请还提供一种镜头组件,该镜头组件包括镜头模组以及补光灯模组;所述镜头模组包括感光元件及镜头,待成像景物表面反射的光线经所述镜头后在所述感光元件上成像;所述补光灯模组包括光源及上述的补光透镜,所述光源固定于所述补光透镜的第一面的一侧;所述补光灯模组用于为所述镜头的视场范围补光,所述镜头的视场范围位于所述补光灯模组的补光范围内,且所述补光灯模组的补光范围的形状与所述镜头的视场范围的形状基本相同,从而使得补光灯模组能够更精准的为镜头的视场范围进行补光,实现更高的光线利用率,进而减少镜头组件能量的浪费,并能够减少镜头的视场范围外的杂光,减少光污染。需要说明的是,本申请中,补光灯模组的补光范围的形状与所述镜头的视场范围的形状相同可以为:补光灯模组的补光范围的形状与所述镜头的视场范围的形状完全相同或者有一些微小的偏差。

第五方面,本申请还提供一种电子设备,该电子设备包括处理器及上述的镜头组件,所述镜头组件的感光元件用于检测镜头的视场范围的照度,所述处理器用于根据所述镜头的视场范围的照度控制所述补光灯模组,从而实现补光灯模组的自动调整,以使电子设备能够在不同使用场景下均能够拍摄得到较好的画面。

一些实施方式中,所述电子设备还包括光敏传感器,所述光敏传感器用于检测所述电子设备所处环境的照度,所述处理器用于根据所述镜头的视场范围的照度及所述电子设备所处环境的照度控制所述补光灯模组。本实施方式中,处理器用于根据所述镜头的视场范围的照度及所述电子设备所处环境的照度控制所述补光灯模组,从而使得对镜头的视场范围内的照度控制更加的准确。

一些实施方式中,所述电子设备还包括存储器,所述处理器用于通过控制将所述镜头模组的成像存储至所述存储器,以便于后续对镜头模组的成像的再次查看。

附图说明

图1是现有的补光灯模组的补光范围与镜头的视场范围的位置示意图;

图2是本申请的一种实施方式的电子设备的部分结构的爆炸示意图;

图3是图2中镜头模组沿镜头模组的光轴方向的截面示意图;

图4是图2中补光灯模组沿补光灯模组的光轴方向的截面示意图;

图5是图2所示的补光透镜的结构示意图;

图6是图5所示的补光透镜从第一面至第二面方向的视图;

图7是图2所示实施方式的电子设备的镜头的视场范围与补光灯模组的补光范围的位置示意图;

图8a及图8b是光线经图5中所示补光透镜后形成补光范围的原理示意图;

图9是图5中所示的补光透镜垂直于补光透镜的光轴的截面示意图;

图10是图2所示电子设备的镜头的视场范围的示意图;

图11是本申请的另一种实施方式的补光透镜的结构示意图;

图12是本申请的另一种实施方式的补光透镜沿补光透镜的光轴方向的截面示意图;

图13为图12所示的补光透镜从第一面至第二面方向的视图;

图14a及图14b是光线经过图12所示的补光透镜的第一部分后形成补光范围的示意图;

图15是图14a中所示的补光透镜的第一部分的结构示意图;

图16是本申请另一种实施方式的补光透镜的第一部分的结构示意图;

图17是本申请的另一种实施方式的补光透镜的结构示意图;

图18是本申请的另一种实施方式的补光灯模组的结构示意图;

图19为图18中所示的补光透镜的结构示意图;

图20为变焦镜头的不同焦距下的视场范围的形状图;

图21为本申请的另一种实施方式的补光灯模组的结构示意图;

图22所示为本申请一种实施方式的电子设备的结构示意图;

图23为处理器控制补光灯模组开启或者关闭的流程图;

图24为处理器调亮补光灯模组的补光亮度或者调暗补光灯模组的补光亮度的流程图。

具体实施方式

下面结合本申请实施方式中的附图对本申请实施方式进行描述。

本申请提供一种电子设备,该电子设备包括镜头模组及补光灯模组,补光灯模组用于对镜头模组的视场范围进行补光,以使镜头模组能够在光照度较低的场景下依然可以具有较好的拍摄效果。本申请中,电子设备可以为手机、平板、电脑、相机、监控设备、行车记录仪等各种具有拍摄功能的设备。

请参阅图2,图2所示本申请的一种实施方式的电子设备1000的部分结构的爆炸示意图。本实施方式中,电子设备1000为监控设备。本申请以监控设备为例对电子设备1000进行说明。本申请中,电子设备1000包括镜头组件,镜头组件包括镜头模组100以及与镜头模组100相对应的补光灯模组200。补光灯模组200用于为镜头模组100的视场范围进行补光。

请参阅图3,图3所示为图2中镜头模组100沿镜头模组100的光轴a方向的截面示意图。镜头模组100的光轴a是指镜头模组100的中心线,沿光轴a射入镜头模组100的光线射出时方向不变。镜头模组100包括镜头10以及感光元件20。镜头10包括多片同轴设置的镜片11。其中,各镜片11的光轴与镜头模组100的光轴a共线,其中,镜片11的光轴是指镜片11的中心线,沿镜片11的光轴射入镜片11的光线射出时方向不变,镜片11的光轴与镜头模组100的光轴a共线。感光元件20位于镜头10的像侧。其中,镜头10的像侧是指镜头10靠近待成像景物的成像的一侧。当镜头模组100进行工作时,待成像景物表面反射的光线经镜头10内的多片镜片11折射后在感光元件20上成像。感光元件20是一种半导体芯片,表面包含有几十万到几百万的光电二极管,受到光照射时会产生电荷,从而将光学信号转化为电信号。可选的,感光元件20可以为任意能够将光学信号转化为电信号的器件。例如,感光元件20可以是电荷耦合元件(charge coupled device,CCD),也可以是互补金属氧化物导体器件(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)。

本实施方式中,感光元件20为矩形,其中心位于镜头10的光轴上。其中,镜头10的光轴即为镜头10内的多片镜片11的光轴,镜头10的光轴与镜头模组100的光轴a共线。镜头模组100具有垂直视场方向及水平视场方向,其中,镜头模组100的垂直视场方向垂直于感光元件20的长边,镜头模组100的水平视场方向垂直于感光元件20的短边,从而通过镜头模组100能够得到矩形的像。可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,根据实际需要,感光元件20也可以为其它形状,从而得到不同形状的像。例如,感光元件20也可以为方形或者圆形等形状。

一些实施方式中,镜头10还包括光阑12,光阑12可以设置于多片镜片11的物侧,或者位于多片镜片11中靠近物侧的镜片11之间。例如,光阑12可以位于靠近物侧的第一片镜片与第二片镜片之间,或者位于多片镜片11中靠近物侧的第二片镜片与第三片镜片之间。光阑12可以为孔径光阑12,孔径光阑12用于限制进光量,以改变成像的亮度。

一些实施方式中,镜头10还包括电磁式/电机式滤光片切换器(IR-cutremovable,ICR)。ICR位于感光元件20与镜头10的镜片11之间。在光照充足的情况下(如白天),ICR在感光元件20及镜头10的镜片11之间会自动加装红外滤光片。经镜头10的各镜片11折射后的光线照射至红外滤光片30上,并经红外滤光片30传输至感光元件20。红外滤光片30可以滤掉投射至感光元件20上的不必要的光线,防止感光元件20产生伪色或波纹,以提高其有效分辨率和彩色还原性,以使镜头10以彩色模式监控。在照度较低(如夜间或光线极暗的条件下),ICR可以自动将红外滤光片去除,以使镜头10自动转换为黑白模式进行监控,从而保证镜头10在任意的照度场景下均可以进行工作。

镜头10还包括镜筒10a,镜头10的多片镜片11固定于镜筒10a内。多片镜片11固定于镜筒10a内,各镜片11之间的距离固定,镜头10为固定焦距的镜头。本申请的其它一些实施方式中,镜头10的多片镜片11能够在镜筒10a内进行相对移动,以改变多片镜片11之间的距离,从而能够改变镜头10的焦距,实现镜头10的变倍和调焦。一些实施方式中,ICR可以固定于镜筒10a靠近镜头10的像侧的一端。

镜头模组100还包括固定基座(holder)50、线路板60等结构。固定基座50包括固定筒51,镜头10收容于固定基座50的固定筒51并相对固定筒51固定。线路板60固定于固定基座50背离镜头10的一侧。线路板60用于传输电信号。线路板60可以是柔性电路板(flexibleprinted circuit,FPC)或印刷电路板(printed circuit board,PCB),其中,FPC可以是单面柔性板、双面柔性板、多层柔性板、刚柔性板或混合结构的柔性电路板等。对于镜头模组100包括的其他元件在此不再一一详述。一些实施方式中,ICR可以与固定基座50的固定筒51的筒壁固定。可以理解的是,一些实施方式中,ICR也可以通过支架支撑固定于线路板60上。

感光元件20通过键合或者贴片等方式固定于线路板60上。并且,感光元件20位于镜头10的像侧并与镜头10相对设置;感光元件20位于镜头10的焦平面上,镜头10生成的光学图像能够投射至感光元件20。一些实施方式中,感光元件20通过线路板60连接电子设备1000的其它元器件,从而实现感光元件20与电子设备1000的其它元器件之间的通信连接。例如,电子设备1000还包括处理器、存储器等元器件。其中,处理器、存储器等元器件也可以通过键合或者贴片等方式集成于线路板60上,从而通过线路板60实现感光元件20、处理器、存储器等之间的通信连接。镜头10生成的光学图像投射至感光元件20后,感光元件20能够将光学图像转为电信号并传输至处理器。处理器用于对图像的电信号进行处理,以得到更好的拍摄图片或影像。一些实施方式中,处理器将处理后得到的拍摄图像或影像存储至存储器中。

一些实施方式中,镜头10能够伸缩式的收容于固定基座50的固定筒51,从而改变镜头10至感光元件20之间的距离。例如,一些实施方式中,镜头10内的多个镜片11之间的距离可调,随着镜头10内的多个镜片11之间的距离进行变化,则镜头10的焦距会发生变化,相应的相对固定基座50移动镜头10,从而改变感光元件20与镜头10之间的距离,保证感光元件20始终位于镜头10的焦平面上,保证镜头10的焦距任意变化的状态下,镜头模组100始终能够得到较佳的成像。或者,在摄像头模组100不需要工作时,可以将镜头10相对固定基座50进行收缩,使得镜头10的一端靠近感光元件20;当摄像头模组100工作时,将镜头10相对固定基座50进行伸出,使得镜头10的一端远离感光元件20至感光元件20位于镜头10的焦平面上。即通过在不同的使用场景下,相对固定基座50伸缩镜头10,能够保证拍摄效果的同时,尽量的减小镜头模组100的大小,使得镜头模组100能够更加的适用于小型化、薄型化的电子设备1000中。

请重新参阅图2及图4,图4所示为图2中补光灯模组200的光轴b方向的截面示意图。其中,补光灯模组200的光轴b是指补光灯模组200的中心线,沿光轴b射入补光灯模组200的光线射出时方向不变。补光灯模组200包括灯板210、光源220以及补光透镜230。补光镜头230的光轴是指补光透镜230的中心线,沿补光透镜230的光轴射入补光透镜230的光线射出时方向不变,补光镜头230的光轴与补光模组200的光轴b共线。光源220为用于发出光线的元器件,可以为一个发光器件组成,也可以由多个发光器件组成的阵列。本实施方式中,光源220为单个LED灯。一些实施方式中,光源220也可以为多个LED灯组成的LED灯阵列。可以理解的是,本申请中的光源220的种类可以根据需要进行适应性的改变。例如,一些实施方式中,光源220也可以为激光器、氙气灯、白炽灯、荧光灯、高压汞灯等各种类型的光源。

光源220及补光透镜230均固定于灯板210上。补光透镜230固定于灯板210并罩设于光源220上。光源220发出的光线经补光透镜230进行折射或者反射后再出光,通过补光透镜230调整光线的出光角度,从而得到所需形状及大小的补光范围。

灯板210为线路板,光源220固定于灯板210上并与灯板210内的走线进行电连接。一些实施方式中,电子设备1000还包括驱动控制电路,驱动控制电路用于控制光源220的点亮、熄灭或者控制光源220的亮度等。灯板210内的线路与驱动控制电路进行连接,通过灯板210实现光源220与驱动控制电路之间的电连接,从而实现驱动控制电路对光源220的控制。

请一并参阅图5及图6,图5所示为图2所示的补光透镜230的结构示意图,图6为图5所示的补光透镜230的侧视图。本实施方式中,补光透镜230为一体式的透镜结构。补光透镜230包括相对设置的第一面231和第二面232,以及连接于第一面231与第二面232之间的周面233。补光透镜230的第一面231的面积小于第二面232的面积。光源220位于补光透镜230靠近第一面231的一侧。本实施方式中,第一面231向第二面232方向凹设有收容腔234,收容腔234用于收容光源220。收容腔234包括底壁面2341及周壁面2342,底壁面2341与第一面231相对,周壁面2342连接底壁面2341及第一面231。光源220发出的光线经收容腔234的底壁面2341及周壁面2342入射至补光透镜230内。周面233为反射面,用于反射光源220发出的部分光线。具体的,本申请一些实施方式中,形成补光透镜230的材质的折射率大于空气的折射率,使得光源220发出的光线照射至周面233上时会发生全反射,从而使得周面233作为反射面。一些实施方式中,也可以对周面233镀反射膜等表面处理方式,使得周面233能够作为反射面。第二面232为出光面。光源220发出的部分光线经周面233反射后从第二面232出射,其余部分光线经补光透镜230折射后从第二面232出射。一些方式中,光源220也可以直接设于第一面231远离第二面232的一侧,此时,第一面231为入光面,光源220发出的光线经第一面231入光,并经补光透镜230的反射及折射后从第二面232出光。本实施方式中,第一面231及第二面232均为垂直于补光透镜230的光轴的平面。收容腔234的底壁面2341为垂直于补光透镜230的光轴平面,或者以补光透镜230的光轴为中心轴的旋转对称曲面。

本申请一些实施方式中,收容腔234为圆台状或者椭圆台状。收容腔234的开口面积大于收容腔234的底壁面2341在第一面231上的正投影的面积,使得收容腔234具有拔模斜度,便于通过模具制作补光透镜230时进行脱模等操作。其中,收容腔234为圆台状时,收容腔234垂直于光轴b的任意位置的截面为圆形;收容腔234为椭圆台状时,收容腔234垂直于光轴b的任意位置的截面为椭圆形。收容腔234为圆台状或者椭圆台状时,能够保证经收容腔234的底壁面2341射入补光透镜230内的光线与经补光透镜230的周面233反射的光线的光路能够实现相互解耦。即通过单独改变周面233的曲面形状(即改变补光透镜230垂直于光轴b的截面的形状),即可实现经收容腔的侧壁面2342入射并经周面233反射的这部分光线出光后能够形成所需的补光范围大小及形状。或者,通过单独改变收容腔234的底壁面2341的曲面形状,即可实现经底壁面2341入射的这部分光线形成所需的补光范围大小及形状。换句话说,通过底壁面2341控制目标补光范围大小及形状与通过周面233控制目标补光范围大小及形状互不影响,即能够实现经收容腔234的底壁面2341射入补光透镜230内的光线与经补光透镜230的周面233反射的光线的光路相互解耦,从而使得补光灯模组200可实现的目标补光范围大小及形状的自由度更高,减少设计变量,从而能够容易的精准设计得到所需的补光灯模组200,以获得目标补光范围的形状及大小(即补光灯模组200的补光范围的形状及大小基本与视场范围的形状及大小相同),使视场各个位置均能够得到均匀的补光,从而实现精准的重点照明,避免光线的浪费,提高补光灯模组200的光学效率,并减少视场范围外的杂光。

本实施方式中,收容腔234为圆台状。可以理解的是,一些实施方式中,收容腔234也可以为圆柱状或者椭圆柱状。

本申请中,补光透镜230垂直于光轴b的截面在第一方向上的尺寸为第一尺寸,第二面232在第一方向上的尺寸为第三尺寸。其中,补光透镜230垂直于光轴b的截面是指垂直于光轴b的平面截开补光透镜230后,补光透镜230的周面位于该平面上的轮廓围成的区域。镜头10的视场范围在第一方向上的尺寸为第二尺寸。第一方向与镜头10的垂直视场方向呈第一夹角,第一尺寸及第三尺寸均与第二尺寸负相关。其中,所述负相关,是相反方向的变化。例如,第一尺寸与第二尺寸负相关,即随着第一方向的变化,第二尺寸越大,则第一尺寸越小。第三尺寸与第二尺寸负相关,即随着第一方向的变化,第二尺寸越大,则第三尺寸越小。本申请中,根据第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关的对应关系,从而根据镜头10的视场范围得到对应的补光透镜230,使得补光灯模组200的补光范围与其对应的镜头10的视场范围的形状基本相同,且补光灯模组200的补光范围可以完全覆盖其对应的镜头10的视场范围,从而保证补光灯模组200能够为镜头10的视场范围内的各个位置进行补光,同时又能够避免补光灯模组200的光能的浪费,并减少镜头10的视场范围外的杂光,降低光污染。需要说明的是,本申请中,镜头模组100的视场范围即为镜头10拍摄的视场范围,换句话说,镜头模组100的视场范围即为镜头10的视场范围。

补光灯模组200的补光范围可以完全覆盖镜头10的视场范围即是指补光灯模组200的补光范围可以与镜头10的视场范围重合,或者,补光灯模组200的补光范围也可以略大于镜头10的视场范围。换句话说,当镜头10的拍摄平面与补光灯模组200的光照平面共面时,镜头10在拍摄平面上的视场范围与补光灯模组200在光照平面上的光斑区域完全重合,或者位于补光灯模组200在光照平面上的光斑区域内。请参阅图7,图7所示为图2所示实施方式的电子设备1000的镜头10的视场范围与补光灯模组200的补光范围的位置示意图。其中,实线围成的区域为补光灯模组200的补光范围,虚线围成的区域为镜头10的视场范围。本实施方式中,镜头10具有的视场范围为枕形。补光灯模组200的补光范围为与镜头10形成的视场范围相同的枕形,且略大于镜头10的视场范围,镜头10的视场范围位于补光灯模组200的补光范围。

可以理解的是,在本申请的其它实施方式中,镜头10形成的视场范围可以为桶形、枕形或者矩形、方形等形状,根据第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关的对应关系对应也能够得到补光范围与镜头10形成的视场范围的形状、大小基本相同的补光透镜230。例如,镜头模组100形成的视场范围为桶形,根据第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关的对应关系对应得到的补光透镜230所在的补光模组200的补光范围也为桶形;镜头10的视场范围为矩形时,根据第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关的对应关系对应得到的补光透镜230所在的补光模组200的补光范围也为矩形。

请参阅图8a及图8b,图8a及图8b为光线经图5中所示补光透镜230后形成补光范围A的原理示意图。其中,虚线所示为光线的传输方向示意图。本实施方式中,镜头10的视场范围为枕形,补光透镜230为根据第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关的对应关系对应得到。本实施方式中,光线经补光透镜230进行折射与反射后能够形成与镜头10的视场范围相对应的枕形的补光区域A。

请参阅图9及图10,图9为图5中所示的补光透镜230垂直于光轴b的截面示意图,图10为图2所示电子设备的镜头10的视场范围的示意图。本申请一些实施方式中,第一方向至少包括镜头10的垂直视场方向(图10中Y轴方向)、镜头10的水平视场方向(图10中X轴方向)以及镜头10的对角视场方向(即镜头10的视场范围的对角线方向)。第一方向为镜头10的垂直视场方向时,第一夹角φ为0°,此时第一尺寸的大小为d1,第二尺寸的大小为L1;第二方向为镜头10的水平视场方向时,第一夹角φ为90°,此时第一尺寸的大小为d2,第二尺寸的大小为L2;第三方向为镜头10的对角视场方向时,第一夹角φ为大于0°小于90°,此时第一尺寸的大小为d3,第二尺寸的大小为L3。本实施方式中,d2大于d1,L2小于L1;d3大于d2,L3小于L2。图9及图10所示实施方式中,第一夹角φ具有无数个,即补光透镜230的任意截面的任意方向上的尺寸均与镜头10的视场范围在该方向上的尺寸负相关,使得补光灯模组200的补光区域能够更准确的与镜头10的视场范围相对应,从而补光灯模组200能够实现更高的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少视场范围外的杂光。由于镜头10的视场范围内各个方向上的尺寸是连续变化的,第一夹角φ具有无数个,因此,补光透镜230的任意截面上的各个方向上的尺寸也是连续变化的。本实施方式中,补光透镜230的周面233为连续性曲面,即周面233上没有突兀的曲率变化,即曲面不同位置的曲率连续性变化,从而保证经周面233反射后的光线出射后形成的补光区域的补光较为均匀。

本申请实施方式中,当镜头10的视场范围为枕形、桶形或者矩形,镜头10的视场范围对应于垂直视场方向的尺寸与水平视场方向的尺寸不相同,且对角视场方向的尺寸大于垂直视场方向的尺寸及水平视场方向的尺寸时,根据第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关的对应关系,得到的补光透镜230垂直于光轴b的截面及第二面232均为类菱形。其中,类菱形为与菱形相似的形状,其对角线垂直且长度不同。本申请实施方式中,类菱形的对角线方向分别对应于镜头10的垂直视场方向与水平视场方向。并且,本申请实施方式中,补光模组200靠近镜头模组100设置,且补光模组200的光轴b与镜头模组100的光轴a平行,从而保证补光模组200的补光区域能够覆盖镜头模组100的视场范围。可以理解的是,一些实施方式中,补光模组200的光轴b与镜头模组100的光轴a呈一定的角度,从而满足实际的补光需求。

一些实施方式中,镜头模组100的视场范围为枕形、桶形或者方形,此时,镜头模组100的视场范围对应于垂直视场方向的尺寸与水平视场方向的尺寸相同,对角视场方向的尺寸大于垂直视场方向的尺寸及水平视场方向的尺寸的视场范围时,根据第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关的对应关系,得到的补光透镜230垂直于光轴b的截面及第二面232均为类方形。其中,类方形为与方形相似的形状,其两条对角线垂直且长度相同。当第一方向可以为任意方向时,类菱形或者类方形的补光透镜230垂直于光轴b的截面的轮廓线为自由曲线,各个位置的曲率连续变化。

本申请中,补光透镜230的第一面231可以为圆形、椭圆形、类菱形或类方形,周面233过渡连接第一面231与第二面232,即补光透镜230垂直于光轴b的截面从第一面231至第二面232的方向上逐渐从与第一面231相同的形状变化为与第二面232相同形状。例如,图5所示实施方式中,补光透镜230的第一面231为圆形,第二面232为类菱形,周面233过渡连接第一面231与第二面232,即补光透镜230垂直于光轴b的截面从第一面231至第二面232的方向上逐渐从圆形变化为与第二面232相同的类菱形。一般来说,任何镜头模组100的视场范围靠近镜头模组100的光轴a处几乎不会有畸形失真,即镜头模组100的近轴光线几乎能够无畸变成像,所以视场范围靠近光轴a的区域适合用圆形或矩形的补光;而镜头模组100的视场范围越远离光轴a的位置畸形失真越大,即镜头模组100越远离光轴a,其成像畸变(桶形畸变或枕形畸变)越大,因此,对于离光轴a较远的区域更适合用枕形或桶形补光。而本实施方式中,第一面231为圆形,第二面232为类菱形,周面233过渡连接第一面231与第二面232,使得补光灯模组200的补光区域内的照度分布能够与镜头模组100的视场范围内不同位置的不同畸变程度相对应,从而能够满足镜头模组100的视场范围内不同位置的补光需求,使得补光能够更加的均匀。

可以理解的是,本申请的一些实施方式中,补光透镜230的第二面232及垂直于光轴b的截面为类菱形时,补光透镜230的第一面231也可以为类菱形。并且,第一面231为类菱形时,第一面231的两条对角线分别与第二面232的两条对角线方向相同,且分别与镜头模组100的垂直视场方向及水平视场方向相同,从而保证补光透镜230垂直于光轴b的任意截面均为类菱形,保证补光灯模组200的补光区域能够与镜头模组100的视场范围相匹配,提升补光灯模组200的光学效率,降低视场外光污染。

请参阅图11,图11所示为本申请的另一种实施方式的补光透镜230的结构示意图。本申请一些实施方式中,补光透镜230上还设有防呆结构235,通过防呆结构235能够保证补光透镜230能够以正确的方向安装至灯板210上,从而保证补光透镜230垂直于光轴b方向的截面及第二面232的对角线方向分别对应于镜头10的垂直视场方向与水平视场方向,保证第一尺寸及第三尺寸与第二尺寸负相关。本实施方式中,防呆结构235包括设置于第一面231上的两个凸起以及设于灯板210上的对应位置的两个凹槽或者开孔。其中,第一面231上的两个凸起的连线为第二面232的对角线方向。补光透镜230固定于光板210上时,两个凸起分别设于两个凹槽或者开孔内,从而保证补光透镜230能够以正确的方向安装至灯板210上。

请参阅图12及图13,图12所示为本申请的另一种实施方式的补光透镜230沿光轴b方向的截面示意图,图13为图12所示的补光透镜230的侧视图。本实施方式与图5所示补光透镜230的区别在于:本实施方式中,收容腔234的底壁面2341为曲面,底壁面2341在第一方向上的边界至第二面232的距离为第一距离,第一距离与第二尺寸正相关。其中,所述正相关,是相同方向的变化。例如,所述第一距离与第二尺寸正相关,即随着第一方向的变化,第二尺寸越大,则第一距离也越大。一些实施方式中,补光透镜230包括第一部分230a及环绕第一部分230a设置的第二部分230b。具体的,底壁面2341的周缘沿着光轴b的方向延伸形成伪面230c,其中,伪面230c包围的部分补光透镜230即为第一部分230a,伪面230c到补光透镜230的周面233之间的部分补光透镜230即为第二部分230b。其中,第一距离即是指第一部分230a在第一方向上的边缘位置的厚度。需要说明的是,一些实施方式中,第一部分230a与第二部分230b为一体成型得到,伪面230c并非为实际存在的面,仅为用于划分补光透镜230的第一部分230a及第二部分230b而定义的面。

本实施方式中,根据第一距离与第二尺寸正相关的对应关系,从而根据镜头10的视场范围得到对应的补光透镜230的第一部分230a的结构,使得光线经补光透镜230的第一部分230a出射后形成的补光范围也能够与其对应的镜头10的视场范围的形状基本相同,且补光透镜230的第一部分230a出射后形成的补光范围可以覆盖其对应的镜头10的视场范围,从而保证补光灯模组200能够为镜头10的视场范围内的各个位置进行补光,同时又进一步提高补光灯模组200的光能利用率,并进一步减少镜头模组100的视场范围外的杂光,降低光污染。其中,光线经补光透镜230的第一部分230a出射后形成的补光范围是指光线经过补光透镜230后从补光透镜的出光面射出后照射的区域。本申请一些实施方式中,补光灯模组200的光能利用率能达到80%~85%,相较于一般的补光灯模组200的光能利用率能提升10%~15%。

请参阅图14a及图14b,图14a及图14b为光线经过图12所示的补光透镜230的第一部分230a后形成补光范围的示意图。图14a及图14b中的补光透镜230的第一部分230a均为根据第一距离与第二尺寸正相关的对应关系,对应枕形的镜头模组100的视场范围得到的。本申请中,经过图14a及图14b中所示的补光透镜230的第一部分230a得到的补光区域均为与镜头模组100的视场范围对应的枕形,从而能够保证补光灯模组200对镜头模组100实现较好的补光的同时,减少能量的浪费,实现较高的能源利用率。

请参阅图15,图15所示为图14a中所示的补光透镜230的第一部分230a的结构示意图。其中,图15所示的补光透镜230的第一部分230a的结构根据图10中所示的镜头10的视场范围对应得到,使得图15所示的补光透镜230的第一部分230a的第一距离与图10中所示的镜头10的视场范围的第二尺寸正相关。本申请中,第一方向至少包括镜头10的垂直视场方向、镜头10的水平视场方向以及镜头10的对角视场方向。第一方向为镜头10的垂直视场方向时,第一夹角φ为0°,此时第一距离为δ1,第二尺寸的大小L1;第二方向为镜头10的水平视场方向时,第一夹角φ为90°,此时第一距离为δ2,第二尺寸的大小L2;第三方向为镜头10的对角视场方向时,第一夹角φ为大于0°小于90°,此时第一距离为δ3,第二尺寸的大小L3。本实施方式中,由于视场区域的L2小于L1,因此第一部分230a的δ2大于δ1;由于视场区域的L3大于L2,因此,第一部分230a的δ3小于δ2。图15所示实施方式中,第一夹角φ具有无数个,即补光透镜230的第一部分230a的任意方向上的第一距离均与镜头10的视场范围在该方向上的第二尺寸正相关,使得补光灯模组200的补光区域能够更准确的与镜头10的视场范围相对应,从而补光灯模组200能够实现更高的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少视场范围外的杂光。本实施方式中,第一部分230a在不同位置的厚度是连续变化的,即底壁面2341为连续曲面,底壁面2341的各个位置的曲率连续变化,没有曲率突兀变化的位置,从而使得经过第一部分230a出射后形成的补光区域的补光较为均匀。

本申请中,补光透镜230的底壁面2341可以为朝向第一面231的外凸表面或远离第一面231的内凹表面。图15所示补光透镜230的底壁面2341为朝向第一面231的外凸表面,使得第一部分230a具有正光焦度,具有汇聚光线的作用。请参阅图16,图16中所示为本申请另一种实施方式的补光透镜230的第一部分230a的结构示意图。本实施方式中,补光透镜230的底壁面2341为远离第一面231的内凹表面,使得第一部分230a具有负光焦度,具有发散光线的作用。相同的光线经图16所示补光透镜230的第一部分230a形成的补光范围大于经图15所示补光透镜230的第一部分230a形成的补光范围。

一些实施方式中,当第一部分230a的第一距离与第二尺寸呈正相关,补光透镜230垂直于光轴b的截面不为类菱形时,补光灯模组200的补光范围也能够为与镜头模组100的视场范围进行补光。并且,由于第一部分230a的补光区域的大小、形状能够与镜头模组100的视场范围的大小、形状相同,从而也能够提高补光灯模组200的光能利用率,减少视场范围外的杂光。例如,请参阅图17,图17所示为本申请的另一种实施方式的补光透镜230的结构示意图。本实施方式与图10所示的补光透镜230的差别在于:本实施方式中,补光透镜230为以光轴b为轴的旋转对称式的圆台状结构。即补光透镜230垂直于光轴b的截面为圆形,而并非类菱形。本实施方式中,由于底壁面2341为自由曲面,经底壁面2341出射的光线的补光范围与镜头10的视场范围相匹配,即经底壁面2341出射的光线的补光范围的形状、大小与镜头10的视场范围的形状、大小基本相同。即当镜头10的视场范围为枕形时,底壁面2341出射的光线的补光范围也为枕形;当镜头10的视场范围为桶形时,底壁面2341出射的光线的补光范围也为桶形,从而也能够实现补光灯模组200的光能高效利用,并能够避免场外杂光。

请参阅图18及图19,图18所示为本申请的另一种实施方式的补光灯模组200的结构示意图,图19为图18中所示的补光透镜230的结构示意图。本实施方式中,补光透镜230包括反光外壳230d及出光透镜230e,出光透镜230e固定于反光外壳230d内。反光外壳230d的内表面为周面233,用于反射光源210发出的部分光线。反光外壳230d的底部轮廓围成的平面为第二面232,反光外壳230d的顶部轮廓围成的平面为第一面231。出光透镜230e固定于反光外壳230d内靠近第一面231的一侧。具体的,一些实施方式中,出光透镜230e通过支架230f固定于反光外壳230d内,光源220发出的部分光线经出光透镜230e折射后进行出光,部分光线经反光外壳230d反光后进行出光。需要说明的是,本实施方式中,支架230f为透明支架230f或者体积较小的细杆形成的支架230f,从而避免支架230f对光源220发出的光线的遮挡。

本实施方式中,出光透镜230e的结构可以为与图15及图16中所示的补光透镜230的第一部分230a的结构类似。即出光透镜230e在第一方向上的边缘厚度为第一厚度,第一厚度与第二尺寸正相关,从而保证经出光透镜230e折射后的光线形成的补光范围的形状、大小与镜头10的视场范围的形状、大小基本相同,使得补光灯模组200的补光范围与镜头10的视场范围基本重合,提高补光灯模组200的光线利用率,并减少镜头10的视场范围外的场外杂光。

本实施方式中,反光外壳230d的内表面的结构与图5所示的补光透镜230的周面233的结构相同。本实施方式中,补光镜头230垂直于光轴b的截面是指:反光外壳230d被垂直于光轴b的平面截开后,位于该平面上的反光外壳230d的内表面轮廓围成的区域。补光镜头230垂直于光轴b的截面或第二面232在第一方向上的尺寸为第一尺寸,第一尺寸与第二尺寸负相关,第二面232在第一方向上的尺寸为第三尺寸,第三尺寸也与第二尺寸负相关,使得光源220发出的光线经反光外壳230d反射并出射后的光线形成的补光范围的大小、形状与经镜头模组100的视场范围基本相同,从而进一步提高补光透镜230的补光效率、减少视场范围外的杂光。

可以理解的是,本申请的其它实施方式中,补光透镜200可以仅包括图18的实施方式中所示的反光外壳230d,而没有出光透镜230e。或者,一些实施方式中,补光透镜200包括图17的实施方式中所示的出光透镜230e,补光透镜200包括的反光外壳230d可以为与图18所示实施方式不同的其它结构。例如,反光外壳230d的内表面围成的空间可以为圆台状或椭圆台状。

本申请中,根据镜头模组100的视场范围对应设计具有一定结构的补光透镜230,从而保证补光灯模组200的补光范围的形状、大小与镜头模组100的视场范围的形状、大小基本相同,从而能够实现更好的重点照明,提高补光灯模组200的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少视场范围外的杂光。例如,一些实施方式中,当电子设备1000为手机,手机包括的镜头模组100为广角(wide)镜头及为该广角镜头的视场范围进行补光的补光灯模组200。广角镜头的视场范围一般为枕形。本实施方式补光灯模组200的补光透镜230为根据广角镜头的视场范围对应设计得到,因而本实施方式中的补光灯模组200的补光范围为与本实施方式中的广角镜头的视场范围的形状、大小基本相同,从而实现对广角镜头的视场范围进行更好的重点照明,提高补光灯模组200的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少视场范围外的杂光。

一些实施方式中,镜头模组100为变焦镜头时,镜头模组100的视场范围能够根据镜头模组100的焦距不同进行变化。请参阅图20,图20为变焦镜头的不同焦距下的视场范围的形状图。其中,变焦镜头的焦距调整至wide端时,镜头模组100形成的视场范围为图20中的轮廓A围成的区域,其形状为枕形;变焦镜头的焦距调整至tele端时,镜头模组100形成的视场范围为图20中的轮廓B围成的区域,其形状为桶形;变焦镜头的焦距在wide端与tele端之间时,镜头模组100形成的视场范围为图20中的轮廓C围成的区域。变焦镜头的焦距在wide端至tele端调整的过程中,轮廓C成的区域的形状从之间从轮廓A围成的枕形向轮廓B围成的桶形过渡。由于变焦镜头的视场范围在不同的焦段的视场范围的形状及大小不同,因此,本申请一些实施方式中,对应于变焦镜头的不同的焦段,匹配使用不同的补光透镜230,以使补光灯模组能够精准的对变焦镜头的视场范围进行精准的重点照明,提高补光灯模组200的光线利用率,减少能量的浪费,并更多的减少视场范围外的杂光。例如,请参阅图21,图21为本申请的另一种实施方式的补光灯模组200的结构示意图。本实施方式的补光灯模组200为变焦镜头进行补光。本实施方式中,补光灯模组200具有两个光源220以及两个补光透镜230。两个光源220及两个补光透镜230均安装于灯板210上,且光源220与补光透镜230一一对应,两个补光透镜230分别与变焦镜头的wide端的补光范围和tele端的视场范围相匹配。当变焦镜头的焦段调整至wide端时,开启与wide端的视场范围相匹配的补光透镜230对应的光源220,从而使得补光灯模组200产生形状、大小与wide端的视场范围基本相同的补光范围;当变焦镜头的焦段调整至tele端时,开启与tele端的视场范围相匹配的补光透镜230对应的光源220,从而使得补光灯模组产生形状、大小与tele端的视场范围基本相同的补光范围。需要说明的是,根据实际需要,补光灯模组200包括的补光透镜230和光源220的数量可以为三个或者更多个。例如,对于部分图像识别款型,对Wide端和镜头Tele端之间的中间倍率补光要求较高,因此,补光灯模组200对应的补光透镜230除了两分别与变焦镜头的wide端的补光范围和tele端的补光范围相匹配的两个补光透镜230外,还需要包括至少一个补光透镜230,该补光透镜230能够匹配焦距位于变焦镜头的wide端与tele端之间时的变焦镜头形成的视场范围,以通过三个或三个以上的补光透镜230分别匹配变焦透镜的焦段位于镜头Wide端、镜头Tele端,以及镜头Wide端与Tele端之间时形成的视场范围。或者,一些实施方式中,当变焦镜头的变焦倍率较小时,变焦镜头的焦距位于Wide端、Tele端,或位于Wide端与Tele端之间时,变焦镜头形成的视场范围变化较小,为了减少成本、简化制程,补光灯模组200也可以只有配置一个补光透镜230。例如,当变焦镜头的变焦倍率小于3x时,补光灯模组200可以仅配置对应于变焦镜头的焦距位于wide端形成的视场范围的补光透镜230。

请参阅图22,图22所示为本申请一种实施方式的电子设备1000的结构示意图。本申请实施方式中,电子设备1000还包括驱动模块300、处理器400及上述的镜头组件。其中,驱动模块可以为驱动控制电路。镜头组件的感光元件20能够用于检测镜头组件的镜头10的视场范围的照度。处理器400能够用于根据电子设备100所处环境的照度及所述镜头10的视场范围的照度控制所述补光灯模组200。具体的,处理器400根据电子设备100所处环境的照度控制驱动模块,以通过驱动模块控制补光灯模组200。

一些实施方式中,处理器400控制所述补光灯模组200可以为控制补光灯模组200开启或者关闭。请参阅图23,图23为处理器400控制补光灯模组200开启或者关闭的流程图。具体的,处理器400控制补光灯模组200开启或者关闭包括步骤:

S1:感光元件20检测到镜头10的视场范围的照度并将视场范围的照度信息发送至处理器400。

具体的,镜头模组100的镜头10采集视场范围内的目标场景1的光信号并传输至感光元件20,感光元件20将镜头10采集的视场范围内的目标场景1的光信号转换成电信号。

S2:处理器400根据照度信息判断视场范围的照度的大小。

具体的,处理器400中包括图像处理模块(image signal processor,ISP),图像处理模块将感光元件20传来的电信息转换成图像或视频信息,并读取图像或视频信息中的图像亮度的大小。一般来说,图像亮度与镜头10的视场范围的照度正相关,因此,可以通过图像亮度判断视场范围的照度的大小。

S3:当处理器400判断视场范围的照度的大小小于第一阈值时,处理器400向驱动模块300发送第一信号。

S4:驱动模块300响应第一信号以控制补光灯模组200开启,以使补光灯模组200为镜头10的视场范围补光,从而增加镜头10的视场范围内的照度。一些实施方式中,驱动模块300控制补光灯模组200开启之前,会先调节镜头模组100,若调节镜头模组100能够增加图像亮度,则不需要控制补光灯模组200开启;若调节镜头模组100不能够增加图像亮度,则控制补光灯模组200开启。具体的,调节镜头模组100可以为控制镜头模组100的ICR、改变光圈的大小或改变镜头10的焦距。

S5:当处理器400判断视场范围的照度的大小大于第二阈值时,处理器400向驱动模块300发送第二信号。

S6:驱动模块300响应第二信号以控制补光灯模组200关闭,从而节约能耗。

一些实施方式中,处理器400控制所述补光灯模组200也可以为调亮补光灯模组200的补光亮度或者调暗补光灯模组200的补光亮度。请参阅图24,图24为处理器400调亮补光灯模组200的补光亮度或者调暗补光灯模组200的补光亮度的流程图。具体的,处理器400调亮补光灯模组200的补光亮度或者调暗补光灯模组200的补光亮度包括步骤:

S7:感光元件20检测到镜头10的视场范围的照度并将视场范围的照度信息发送至处理器400。

S8:处理器400根据照度信息判断视场范围的照度的大小。

S9:当处理器400判断视场范围的照度的大小小于第三阈值时,处理器400向驱动模块300发送第三信号。

S10:驱动模块300响应第三信号以调亮补光灯模组200的补光亮度,以使补光灯模组200为镜头10的视场范围有良好的补光效果。一些实施方式中,驱动模块300调亮补光灯模组200的补光亮度之前,会先调节镜头模组100,若调节镜头模组100能够增加图像亮度,则不需要调亮补光灯模组200的补光亮度;若调节镜头模组100不能够增加图像亮度,则调亮补光灯模组200的补光亮度。具体的,调节镜头模组100可以为控制镜头模组100的ICR、改变光圈的大小或改变镜头10的焦距。

S11:当处理器400判断视场范围的照度的大小大于第四阈值时,处理器400向驱动模块300发送第四信号。

S12:驱动模块300响应第四信号以调暗补光灯模组200的补光亮度,从而节约能耗。

可以理解的是,一些实施方式中,处理器400控制所述补光灯模组200可以为调亮补光灯模组200的补光亮度或者调暗补光灯模组200的补光亮度,以及控制补光灯模组200开启或者关闭。即处理器400可以控制补光灯模组200的开闭、关闭,以及控制补光灯模组200的补光亮度的亮或暗。

请重新参阅图22,本申请的其它一些实施方式中,电子设备1000还可以包括光敏传感器500,光敏传感器500用于检测电子设备1000所处环境的照度。处理器400能够根据感光元件20检测得到的镜头10的视场范围照度和光敏传感器500检测到的电子设备1000所处环境照度控制所述补光灯模组200,从而能够通过补光灯模组200对镜头10的视场范围内的照度控制更加的准确。可以理解的是,一些实施方式中,处理器400也能够仅根据光敏传感器500检测到的电子设备1000所处环境照度控制所述补光灯模组200。

一些实施方式中,电子设备1000还包括存储器600,存储器600能够存储镜头模组100的成像。镜头模组100将光学信号转化为电信号后传输至处理器400,处理器400将从镜头模组100获取的电信号转换成图像信息或者视频信息并进行处理(例如对坏点、黑电平、亮度、锐度、白平衡、降噪、色彩等矫正处理)后,再将处理后的图像信息或者视频信息传送至存储器600进行存储。或者,一些实施方式中,处理器400用于通过控制将所述镜头模组100的成像存储至所述存储器600中。具体的,镜头模组100在处理器400的控制下,直接将图像信息或者视频信息存储至存储器中(存储器600与镜头模组100之间的数据传输通道图中未示出)。一些实施方式中,处理器400会从图像信息或视频信息中提取结构化数据(如图像或视频中疑似案件的发生时间、移动轨迹、人脸特征、车牌等),从而能够仅将结构化信息存储至存储器600中,以节约存储空间。

以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内;在不冲突的情况下,本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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