多級可調光圈、攝像模組和光圈調節方法與流程

本技術屬于攝像，尤其涉及一種多級可調光圈、攝像模組和光圈調節方法。

背景技術：

1、在攝像技術中，為拍攝到影調正常的影像，必須讓相機中的膠卷或影像傳感器得到合適的曝光量，當前，通常采用光圈調節器來控制曝光量，光圈調節器具有多個扇葉，通過同步旋轉各個扇葉可以改變多個扇葉中間圍成的進光孔大小，進而實現鏡頭進光量的調節。

2、相關技術中，由于光圈調節器中間的進光孔在孔徑調節的過程中始終近似呈圓形狀，基于小孔成像原理，該進光孔對各個方向的非均勻光通過能力是一致的。光圈調節器僅能夠對均勻的環境光進行處理，無法對環境中的非均勻光進行調整，導致采用當前光圈調節器的攝像裝置在晴天逆光場景下的拍攝成像效果不理想。

技術實現思路

1、本技術實施例提供一種多級可調光圈、攝像模組和光圈調節方法，能夠對均勻的環境光和非均勻的環境光進行有效調整，保障攝像模組在不同環境下的成像質量。

2、第一方面，本技術實施例提供了一種多級可調光圈，該多級可調光圈包括第一調節組件和第二調節組件，該第一調節組件包括樞接相連的定子件和動子件，動子件包括第一電磁部和多個光圈葉片，多個光圈葉片與第一電磁部轉動連接，多個光圈葉片圍成孔徑可調的第一透光孔；該第二調節組件包括與光圈葉片層疊的多個遮光葉片，遮光葉片設有第一位移槽，多個遮光葉片的至少部分設有預設孔隙，預設間隙能夠拼成具有特定造型的圖案化通孔以調節非均勻光。第二調節組件還包括中間環和蓋板，中間環位于光圈葉片頂部且設有多個第一通孔，第一通孔可滑動嵌套磁性移動柱，磁性移動柱沿光軸方向在遮光葉片的投影處于第一位移槽內部；蓋板與遮光葉片限位相連，并設有沿光軸方向與第一電磁部對齊的第二電磁部且兩者適于交替通斷電，以使磁性移動柱移動并與遮光葉片相互干涉或彼此脫離。

3、根據本技術實施例的第一方面，第一電磁部包括多個動子柱，動子柱的外周面纏繞有第一線圈以經電磁作用吸附磁性移動柱，磁性移動柱沿光軸方向與動子柱對齊；第二電磁部包括多個凹槽，凹槽由蓋板第一側向內凹陷成型，凹槽內嵌套有第二線圈以經電磁作用吸附磁性移動柱。

4、根據本技術實施例的第一方面，在第一線圈和第二線圈交替通斷電的過程中，多級可調光圈進行均勻光模態和非均勻光模態之間的切換；在非均勻光模態，第一線圈和第二線圈分別進行通電和斷電，以使磁性移動柱貫穿第一位移槽和第一通孔且與動子柱的頂部抵接；在均勻光模態，第一線圈和第二線圈分別進行斷電和通電，以使磁性移動柱移動至凹槽的內部。

5、根據本技術實施例的第一方面，遮光葉片與中間環間隙設置，多個遮光葉片圍成有孔徑可調的第二透光孔，多個遮光葉片在第二透光孔閉合時成型有圖案化通孔；遮光葉片還設有第一旋轉孔，蓋板的第一側還連接有多個與凹槽錯位布置的固定柱，固定柱可活動穿設于第一旋轉孔，以使固定柱和遮光葉片轉動相連。

6、根據本技術實施例的第一方面，固定柱由第一支段和第二支段構成，第一支段活動穿設于第一旋轉孔，第二支段的徑向尺寸大于第一旋轉孔的孔徑且與遮光葉片的底部抵接，以使遮光葉片與蓋板限位相連。

7、根據本技術實施例的第一方面，定子件包括定子環和柔性電路板，柔性電路板呈環形結構且纏繞于定子環的外周面，柔性電路板的內周面設有與自身電連接的驅動線圈，定子環的側部設有第二通孔以容納驅動線圈。

8、根據本技術實施例的第一方面，定子環頂部設有多個基準柱，光圈葉片設有第二旋轉孔和第二位移槽，第二旋轉孔套設于基準柱外側且兩者轉動相連，動子柱與第一通孔沿光軸方向對齊且穿設于第二位移槽，基準柱和動子柱均至少部分延伸出光圈葉片的頂面。

9、根據本技術實施例的第一方面，光圈葉片沿其長度方向漸縮設置且側壁呈平滑的曲線狀，第二位移槽位于光圈葉片的中部區域，光圈葉片的第一端部呈尖角狀，第二旋轉孔位于光圈葉片的第二端部的拐角區域。

10、根據本技術實施例的第一方面，光圈葉片具有沿其弧形轉動方向相對的第一側壁和第二側壁，第一側壁和第二側壁均呈弧形狀且凸向一致，第一側壁的曲率大于第二側壁的曲率。

11、根據本技術實施例的第一方面，光圈葉片的調節過程包括第一初始狀態、第一中間狀態和第一末端狀態；在第一初始狀態，多個光圈葉片圍成的第一透光孔呈多邊形狀，動子柱位于第二位移槽遠離第一透光孔的第一端；在第一中間狀態，第一透光孔呈圓形，動子柱位于第二位移槽的中間區域；在第一末端狀態，第一透光孔呈圓形，動子柱位于第二位移槽鄰近第一透光孔的第二端。

12、根據本技術實施例的第一方面，多個遮光葉片包括至少兩個第一遮光葉片和至少一個第二遮光葉片，第一遮光葉片和第二遮光葉片具有一致的外輪廓；至少兩個第一遮光葉片的至少部分具有預設孔隙，以在多個遮光葉片閉合時成型有圖案化通孔。

13、根據本技術實施例的第一方面，遮光葉片具有沿其弧形轉動方向相對的第三側壁和第四側壁，第三側壁和第四側壁相互對稱且呈折線狀。

14、根據本技術實施例的第一方面，遮光葉片包括相互連接的第三支段和第四支段，第三支段和第四支段分別呈扇形結構和近似梯形結構，預設孔隙位于第三支段，第一旋轉孔和第一位移槽均位于第四支段且兩者分設于第四支段沿自身長度方向延伸的兩端。

15、根據本技術實施例的第一方面，遮光葉片的調節過程包括第二初始狀態、第二中間狀態和第二末端狀態；在第二初始狀態，多個遮光葉片圍成的第二透光孔呈多邊形狀且其孔徑處于最大狀態，磁性移動柱嵌設于第一位移槽且處于第一位移槽鄰近第二透光孔的第一端；在第二中間狀態，第二透光孔呈多邊形狀，磁性移動柱位于第一位移槽的中間區域；在第二末端狀態，第二透光孔處于閉合狀態，磁性移動柱沿第一位移槽的長度方向處于與第一位移槽第一端相對的第二端。

16、根據本技術實施例的第一方面，動子件還包括轉子環和磁體，多個動子柱間隔地位于轉子環頂部，轉子環嵌套于定子環的內腔，轉子環的外周面向自身中心凹陷成型有凹部以嵌接磁體。

17、根據本技術實施例的第一方面，磁體具有相對的第一磁極和第二磁極且極化方向與轉子環周向一致，磁體被構造為使其沿轉子環徑向與驅動線圈鄰接且正對設置，以使其經與驅動線圈的電磁配合在定子環內腔轉動。

18、根據本技術實施例的第一方面，動子柱具有伸出光圈葉片頂面的第五支段，中間環朝向轉子環的一側連接有多個支撐柱，支撐柱呈曲型結構且包括傾交相連的第六支段和第七支段，第六支段鄰接于第一通孔，第七支段與第五支段限位相連以使動子柱承接中間環的自重載荷。

19、第二方面，本技術實施例提供了一種攝像模組，該攝像模組包括鏡頭件、多級可調光圈、馬達、框架件和感光模塊，鏡頭件包括鏡頭以及用于承載鏡頭的鏡頭支架；多級可調光圈為前述任一項的多級可調光圈，多級可調光圈位于鏡頭的入光側以調整進入鏡頭的光通量，多級可調光圈與鏡頭同軸設置，馬達用于驅動鏡頭支架沿光軸方向移動；框架件與鏡頭支架相連且成型有三維空間以容納鏡頭、馬達及鏡頭支架的至少部分；感光模塊被配置為能夠識別環境中的均勻光和非均勻光，感光模塊包括感光電路板，感光電路板包括感光芯片且通過感光芯片采集光線并將光線中的圖像信息轉化為電信號。

20、第三方面，本技術實施例還提供了一種光圈調節方法，該光圈調節方法包括通過攝像模組的感光模塊對透過鏡頭件和多級可調光圈的光線進行檢測，識別光線對應的模態信息；其中，模態信息包括均勻光模態和非均勻光模態；在模態信息為均勻光模態的情況下，對第一電磁部進行通電并對第二電磁部進行斷電，以使磁性移動柱穿過第一位移槽和第一通孔并與動子柱相連；向定子環上的驅動線圈施加電流，使得轉子環在電磁作用下繞光軸方向轉動，并通過磁性移動柱牽連多個遮光葉片以第一旋轉孔為旋轉支點同步轉動，直至遮光葉片的第二透光孔調整至最大狀態并固定；對第一電磁部進行斷電并對第二電磁部進行通電，以將磁性移動柱吸附固定至蓋板且磁性移動柱的底部與遮光葉片脫離；向驅動線圈施加電流，以對光圈葉片的第一透光孔進行獨立調節。

21、根據本技術實施例的第三方面，在模態信息為非均勻光模態的情況下，方法還包括：向驅動線圈施加電流，并基于第一電磁部和第二電磁部的通斷電配合，將光圈葉片調整至第一初始狀態以使第一透光孔閉合，并將遮光葉片調整至第二初始狀態以使第二透光孔的孔徑處于最大狀態；對第一電磁部進行通電并對第二電磁部進行斷電，以使磁性移動柱與動子柱限位相連；向定子環的驅動線圈施加電流，以使轉子環繞光軸方向旋轉直至第一透光孔的孔徑調至最大狀態，并同步使多個遮光葉片圍成的第二透光孔調至閉合狀態以成型圖案化通孔來調節非均勻光。

22、本技術實施例提供的多級可調光圈、攝像模組和光圈調節方法，第一調節組件和第二調節組件分別用于均勻光的調節和非均勻光的調節，且兩者能夠相互獨立移動和彼此牽連地移動；在需要對非均勻光進行調節時，分別對第一電磁部和第二電磁部進行通電和斷電，以使磁性移動柱穿過第一位移槽和第一通孔并與動子件頂部吸附相連，在動子件轉動過程中，光圈葉片的第一透光孔能夠調節至最大孔徑狀態，多個遮光葉片在磁性移動柱的牽連下可以與動子件同步轉動直至閉合狀態，由于遮光葉片具有預設孔隙且能夠拼成具有特定造型的圖案化通孔，光圈能夠基于該圖案化通孔對環境中的非均勻光進行調整，進而解決夜間拍攝和其他光線較暗、光照不均勻場景下出現的拍攝成像不清晰問題。