CN108897181B

CN108897181B - 一种微尘粉末相机光圈

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Publication number: CN108897181B
Application number: CN201810696055.9A
Authority: CN
Inventors: 李祖来; 张哲轩; �山泉; 蒋业华
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: CN108897181A

Abstract

本发明公开一种微尘粉末相机光圈，属于功能材料与光学设备领域；本发明所述微尘粉末相机光圈包括微尘粉末、保护气氛、密闭透明器皿、振动源；密闭透明器皿内装有微尘粉末和保护气氛，三个振动源固定在密闭透明器皿外侧壁上，三个振动源之间的夹角互呈120°，振动源由振动源电路驱动，微尘粉末由阻尼率不同的两种材料构成；构成微尘粉末的两种材料阻尼率之差不小于0.25。本发明所述高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈与虹膜相机光圈相比，无论在器件构成还是在零件数量方面，均具有机械结构简洁的特点，进而降低制造成本；由于微尘粉末尺寸足够小，因此通过振动源施加于微尘粉末的应力的加速度足够大，进而保证光圈大小的切换快速的操作特性。

Description

一种微尘粉末相机光圈

技术领域

本发明涉及一种微尘粉末相机光圈装置，属于功能材料与光学设备领域技术领域。

背景技术

光圈是光学设备上用来控制镜头孔径大小的部件，以控制景深、镜头成像质素、以及和快门协同控制进光量。除此之外，大光圈拥有诸如进光量大、景深小、快门速度快，以及易于背景虚化的优点。

虹膜相机光圈由超声波马达、齿轮传动机构、多个相互重叠的弧形薄金属叶片、以及叶片离合构成，无论在器件构成还是在零件数量方面，均具有机械结构复杂的特点，进而增加制造成本；由于虹膜相机光圈的各个组成部分均为机械结构连接，因此对抖动的衰减效果有限，进而影响运动过程的成像质量；虹膜相机光圈的弧形薄金属叶片边缘处存在光线入射强度间断性增加的现象，进而降低成像质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微尘粉末相机光圈，包括微尘粉末7、保护气氛8、密闭透明器皿9、振动源10；密闭透明器皿9内装有微尘粉末7和保护气氛8，三个振动源10固定在密闭透明器皿9外侧壁上，并且三个振动源10之间的夹角互呈120°，振动源10由振动源电路16驱动，微尘粉末7由阻尼率不同的两种材料构成；构成微尘粉末7的两种材料阻尼率之差不小于0.25。

进一步的，本发明所述振动源10的振动频率为8MHz-30MHz。

进一步的，本发明所述微尘粉末由酸性预处理的金属氧化物粉末、碱性预处理的高分子粉末与偶联剂反应得到，粒径范围为10-50um，酸性预处理的金属氧化物粉末与碱性预处理的高分子粉末之间的阻尼率之差不小于0.25。具体包括以下步骤：

(1)利用酒精将油酸稀释成浓度为0.06％的稀溶液，通过降低油酸的面密度，使得油酸分子尽可能少地在竖直方向重叠，形成单层分子膜；将酸性预处理的金属氧化物粉末铺满酒精油酸单层分子膜，使得酸性预处理的金属氧化物粉末上半部露出而下半部浸没；

(2)将偶联剂配成质量百分比为0.5～2.5％的稀溶液，并且涂满酸性预处理的金属氧化物粉末的上半部分，用碱性预处理的高分子粉末铺满酸性预处理的金属氧化物粉末；

(3)将制备环境抽真空，使酒精油酸、偶联剂稀溶液蒸发，进而得到酸性预处理的金属氧化物-碱性预处理的高分子的微尘粉末。

进一步的，本发明所述微尘粉末由酸性预处理的高分子粉末、碱性预处理的金属氧化物粉末与偶联剂反应得到，粒径范围为10-50um，酸性预处理的高分子粉末与碱性预处理的金属氧化物粉末之间的阻尼率之差不小于0.25。具体包括以下步骤：

(1)利用酒精将油酸稀释成浓度为0.06％的稀溶液，通过降低油酸的面密度，使得油酸分子尽可能少地在竖直方向重叠，形成单层分子膜；将酸性预处理的高分子粉末铺满酒精油酸单层分子膜，使得酸性预处理的高分子粉末上半部露出而下半部浸没；

(2)将偶联剂配成质量百分比为0.5～2.5％的稀溶液，并且涂满酸性预处理的高分子粉末的上半部分，用碱性预处理的金属氧化物粉末铺满酸性预处理的高分子粉末；

(3)将制备环境抽真空，使酒精油酸、偶联剂稀溶液蒸发，进而得到酸性预处理的高分子-碱性预处理的金属氧化物的微尘粉末。

本发明所述微尘粉末相机光圈控制电路包括控制芯片11、晶振电路12、复位电路13、按键电路14、三极管开关电路15、振动源电路16，晶振电路12与控制芯片11的XTAL1、XRAL2 引脚连接，复位电路13与控制芯片11的RST引脚连接，按键电路14与控制芯片11的P1.3、 P1.4、P1.5引脚连接，三极管开关电路15分别与控制芯片11的P1.6、P1.7引脚连接，振动源电路16分别与控制芯片11的P0.0、P0.1、P2.0、P2.1、P3.0、P3.1引脚连接。

本发明的原理：

设单个微尘粉末A-B由A、B两种材料组成，ζ_A、ζ_B为A、B的阻尼率，k_A、k_B为A、 B的劲度系数，δ_A、δ_B为A、B的厚度，σ₀、ω₀为振动源的输出应力振幅、输出应力角频率，并且由振动源的输出功率决定。持续交变应力作用近似为应力简谐振动变化，应力在微尘粉末中传导的过程中会受到相应的阻碍作用，产生受迫振动相应过程。高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈，即通过由阻尼率不同的两种材料构成的微尘粉末，在振动源施加的应力作用下，两种材料组分内部同时出现不同步的受迫振动响应过程，并在相互作用下，产生垂直于振动源作用的应力分量。

进一步的，本发明所述晶振电路12提供超过控制芯片11的标准晶振频率12MHz的选择，复位电路13控制电路恢复到起始状态；按键电路14由三副开关网络构成；与控制芯片11的 P1.3引脚连接的一副开关网络提供增大光圈操作；与控制芯片11的P1.4引脚连接的一副开关网络提供减小光圈操作；与控制芯片11的P1.5引脚连接的一副开关网络提供光圈模式切换操作；三极管开关电路15提供光圈模式切换操作；振动源电路16提供振动源10驱动操作：振动源电路16由三副石英晶体振荡器网络构成；三副石英晶体振荡器网络分别与控制芯片 11的P0.0、P0.1引脚，P2.0、P2.1引脚，以及P3.0、P3.1引脚连接；三副石英晶体振荡器网络分别驱动三个振动源10。

对于微尘粉末A-B的A、B组分而言，将会受到以下作用，即振动源直接施加于A、B的作用；不同步的受迫振动响应过程导致的B对A、A对B的作用。

首先，针对振动源直接施加于A、B的作用而言，则存在：

其中，σ_A(x,t)、σ_B(x,t)为振动源直接施加于A、B的应力场；σ₀、ω₀为振动源的输出应力振幅、输出应力角频率，由振动源的输出功率决定。

然后，针对A、B之间相互施加的作用而言，A在持续交变应力作用下，不仅在轴向产生连续应变，切向同样产生连续应变，与B发生作用，使得B在切向和轴向均产生连续应变；同理，B在持续交互应力作用下，使得A在切向和轴向均产生连续应变；除此之外，A、B在轴向切向连续应变过程中遵循体积不变定律；针对B对A的作用，则存在：

同理，针对A对B的作用，则存在：

其中，σ_BA(x,t)为B施加于A的应力场作用；σ_AB(x,t)为A施加于B的应力场作用。

综上所述，针对施加于A、B的总作用，则存在：

其中，θ_ABA为σ_A(x,t)与σ_BA(x,t)的作用夹角；θ_BAB为σ_B(x,t)与σ_AB(x,t)的作用夹角。

最后，针对A-B的圆周运动状态，微尘粉末在切向加速度和法向加速度的共同作用下进入矫正阶段，并且持续加速直至稳定阶段，之后法向加速度仅仅提供向心作用，而切向加速度由于密闭透明器皿与微尘粉末和微尘粉末与微尘粉末之间的相互制约作用不再提供加速作用，相应地这部分功率用于克服所述相互制约作用,则存在：

需要注意的是，为保证A-B在运动过程中不会产生自旋转现象，则存在如下关系：

其中，a_t,A-B为A-B的切向加速度；a_c,A-B为A-B的法向加速度；υ_t,A-B为A-B稳定阶段时的切向速度；r_c,A-B为A-B稳定阶段时的轨道半径；r为A-B的轨道半径；ρ_A-B(r)为微尘粉末密度；I_A-B为光线入射量；ρ_A为A的密度；ρ_B为B的密度。

本发明所述高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈能够通过微尘粉末密度的分布特性，使得光线入射强度能够随着与微尘粉末区域中性线之间的距离的降低而连续性增加，防止位于虹膜相机光圈的弧形薄金属叶片边缘处光线入射强度间断性增加的现象的产生，并且在相同进光量要求的情况下，高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈能够将光线更广泛地分布于整个光线入射截面，降低景深，提高快门速度，易于背景虚化，进而提高成像质量；由于微尘粉末尺寸足够小，使得各个微尘粉末之间、微尘粉末与密闭透明器皿的器壁之间存在的应力作用很小，并且由于微尘粉末区域未与密闭透明器皿之间存在机械结构连接，使得外界施加于光圈的抖动动作强度在各个微尘粉末之间、微尘粉末与密闭透明器皿的器壁之间的相互作用下受到有效衰减，进而降低抖动，提高运动过程的成像质量。

本发明的有益效果：

(1)大光圈效应：通过微尘粉末密度的分布特性，使得光线入射强度能够随着与微尘粉末区域中性线之间的距离的降低而连续性增加，防止位于虹膜相机光圈的弧形薄金属叶片边缘处光线入射强度间断性增加的现象的产生，并且在相同进光量要求的情况下，高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈能够将光线更广泛地分布于整个光线入射截面，降低景深，提高快门速度，易于背景虚化，提高成像质量。

(2)降低抖动：由于微尘粉末尺寸足够小，使得各个微尘粉末之间、微尘粉末与密闭透明器皿的器壁之间存在的应力作用很小，并且由于微尘粉末区域未与密闭透明器皿之间存在机械结构连接，使得外界施加于光圈的抖动动作强度在各个微尘粉末之间、微尘粉末与密闭透明器皿的器壁之间的相互作用下受到有效衰减，降低抖动，提高运动过程的成像质量。

(3)切换快速：由于微尘粉末尺寸足够小，通过振动源施加于微尘粉末的应力的加速度足够大，进而保证光圈大小的切换快速的操作特性。

(4)机械结构简洁：高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈仅仅由微尘粉末、密闭透明器皿、以及振动源三个部分构成；而虹膜相机光圈由超声波马达、齿轮传动机构、多个相互重叠的弧形薄金属叶片、以及叶片离合构成。因此，高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈与虹膜相机光圈相比，无论在器件构成还是在零件数量方面，均具有机械结构简单的特点，进而降低制造成本。

(5)操作简单：通过高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈控制电路与原型程序，光圈大小控制做成与光圈模式切换操作能够顺利进行，进而在不同工作环境中正常运行。

综上所述，本发明所述高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈仅仅由微尘粉末、密闭透明器皿、以及振动源三个部分构成，而虹膜相机光圈由超声波马达、齿轮传动机构、多个相互重叠的弧形薄金属叶片、以及叶片离合构成(如图1所示)。因此，高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈与虹膜相机光圈相比，无论在器件构成还是在零件数量方面，均具有机械结构简洁的特点，进而降低制造成本；由于微尘粉末尺寸足够小，因此通过振动源施加于微尘粉末的应力的加速度足够大，进而保证光圈大小的切换快速的操作特性。

附图说明

图1虹膜相机光圈与高阻尼差高频震荡微尘粉末相机的光圈变化对比示意图；

图2高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈的结构示意图；

图3微尘粉末的结构及其内部作用示意图；

图4微尘粉末的受力情况示意图；

图5微尘粉末的运动轨道示意图；

图6微尘粉末的密度分布示意图；

图7高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈控制电路示意图；

图8控制芯片放大示意图；

图9光圈大小控制程序仿真运行结果示意图；

图10光圈模式切换程序仿真运行结果示意图。

图中：1-弧形薄金属叶片，2-虹膜相机光圈的大光圈，3-虹膜相机光圈的小光圈，4-微尘粉末区域，5-高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈的大光圈，6-高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈的小光圈，7-微尘粉末，8-保护气氛，9-密闭透明器皿，10-振动源，11-控制芯片，12-外接晶振电路，13-复位电路，14-按键电路，15-三极管开关电路，16-振动源电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1

一种微尘粉末相机光圈,如图2所示，包括微尘粉末7、保护气氛8、密闭透明器皿9、振动源10；密闭透明器皿9内装有微尘粉末7和保护气氛8，三个振动源10固定在密闭透明器皿9外侧壁上，三个振动源10之间的夹角互呈120°，振动源10由振动源电路16驱动，微尘粉末7用于衰减入射光线的强度，微尘粉末7由阻尼率不同的两种材料构成，通过受迫振动响应过程来同时产生与振动源作用方向垂直以及平行的应力分量；构成微尘粉末7的两种材料阻尼率之差不小于0.25；保护气氛8用于充当振动信号传播介质，并且防止微尘粉末氧化失效；密闭透明器皿9用于容纳微尘粉末与保护气氛，进而提供微尘粉末的工作区域；振动源10用于加速微尘，使其跨过矫正阶段，进入稳定阶段，从而正常工作，除此之外，通过改变振动源功率，进而调节微尘运动轨道，控制光圈大小。

本实施例所述微尘粉末相机光圈的工作原理分析：

本实施例中阻尼率差异显著的两种材料构成的微尘粉末7，在三个互呈120°夹角的振动源10的作用下，微尘粉末A-B的结构及其受力分析如图3所示，通过受迫振动响应过程施加于A-B组分的应力产生两个作用，即直接施加于A-B的作用，与A-B因体积不变定律施加于 A-B的作用；微尘粉末的受力情况如图4所示，振动源10直接施加于A-B的作用对A-B提供法向应力，进而为微尘粉末7提供法向加速度a_c,A-B，A-B因体积不变定律施加于B-A的作用对B-A提供切向应力，进而为微尘粉末7提供切向加速度a_t,A-B；如图5微尘粉末的运动轨道示意图所示，微尘粉末7在法向加速度a_c,A-B与切向加速度a_t,A-B的共同作用下加速，经历过程1-7，最终处于匀速圆周运动状态，即法向加速度a_c,A-B仅仅提供向心作用，切向加速度a_t,A-B由于密闭透明器皿9与微尘粉末7和微尘粉末7与微尘粉末7之间的相互制约作用不再继续提供加速作用，并且这部分功率用于克服所述相互制约作用，如图6微尘粉末的密度分布示意图所示，根据上述过程，微尘粉末密度ρ_A-B(r)在轨道半径r域内，随着与微尘粉末区域中性线的轨道半径r_c,A-B之间距离的变化而呈现正态分布特征；然后如图7高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈控制电路示意图、图9光圈大小控制程序仿真运行结果示意图所示，通过高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈控制电路与光圈大小控制程序改变PWM信号占空比，改变 PWM信号的输出功率，进而改变振动源10施加于微尘粉末7的受迫振动响应过程的强度，改变法向加速度a_c,A-B，改变光圈大小，即降低PWM信号占空比，PWM信号的输出功率减小，法向加速度a_c,A-B减小，进而提供增大光圈操作，而提高PWM信号的占空比，PWM信号的输出功率增大，法向加速度a_c,A-B增大，进而提供减小光圈操作；除此之外，如图7高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈控制电路示意图、图10光圈模式切换程序仿真运行结果示意图所示，三极管开关电路15由两副参数值不相等的三极管网络构成，分别与控制芯片11的P1.6、P1.7 引脚连接，同时，与振动源电路16连接，能够利用两两排列组合原理提供四种光圈模式切换选择。

本实施例所述微尘粉末由酸性预处理的金属氧化物、碱性预处理的高分子粉末与偶联剂反应得到，粒径范围为10-50um，所述酸性预处理的金属氧化物粉末与碱性预处理的高分子粉末之间的阻尼率之差不小于0.25；具体包括以下步骤：

(1)利用酒精将油酸稀释成浓度为0.06％的稀溶液，通过降低油酸的面密度，使得油酸分子尽可能少地在竖直方向重叠，形成单层分子膜；将酸性预处理的氧化硅粉末铺满酒精油酸单层分子膜，使得酸性预处理的氧化硅粉末上半部分露出而下半部浸没；

(2)将硅烷偶联剂溶于去离子水配成0.5-1％浓度的稀溶液，并且涂满酸性预处理的氧化硅粉末上半部分，用碱性预处理的聚甲基丙烯酸甲酯粉末铺满酸性预处理的氧化硅粉末；

(3)将制备环境抽真空，使酒精油酸、硅烷偶联剂稀溶液蒸发，进而得到酸性预处理的氧化硅-碱性预处理的聚甲基丙烯酸甲酯的微尘粉末；

本实施例中，硅烷偶联剂的相关反应式为：

用碱性预处理的聚甲基丙烯酸甲酯粉末铺满酸性预处理的氧化硅粉末，通过高分子与金属原子反应生成的化学键，以及界面间的机械互锁作用使得附着力显著增加，进而将酸性预处理的氧化硅粉末与碱性预处理的聚甲基丙烯酸甲酯粉末牢固结合在一起。

本实施例所述微尘粉末相机光圈控制电路包括控制芯片11、晶振电路12、复位电路13、按键电路14、三极管开关电路15、振动源电路16，晶振电路12与控制芯片11的XTAL1、XRAL2 引脚连接，复位电路13与控制芯片11的RST引脚连接，按键电路14与控制芯片11的P1.3、 P1.4、P1.5引脚连接，三极管开关电路15分别与控制芯片11的P1.6、P1.7引脚连接，振动源电路16分别与控制芯片11的P0.0、P0.1、P2.0、P2.1、P3.0、P3.1引脚连接。

电路布局说明：

如图7高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈控制电路示意图，高阻尼差高频震荡微尘粉末相机光圈控制电路包括控制芯片11、晶振电路12、复位电路13、按键电路14、三极管开关电路15、振动源电路16；控制芯片11控制输出指令与信号，控制芯片11的型号版本为 AT89C52，若应用其他则型号版本不低于AT89C52；晶振电路12提供超过控制芯片11的标准晶振频率(12MHz)的选择，晶振电路12包括两个电容，横跨一个石英晶体Crystal，接地端引脚GND，晶振电路12整体与控制芯片11的XTAL1、XRAL2引脚连接；复位电路13控制电路恢复到起始状态，包括一个下拉电阻，一个电容，一个接地端引脚GND，一个输出端引脚Output，输出端引脚Output与电容串联，接地端引脚GND与下拉电阻串联，输出端引脚Output与电容的串联体和接地端引脚GND与下拉电阻的串联体并联，复位电路13整体与控制芯片11的RST引脚连接；按键电路14由三副开关网络构成，按键电路14包括三副开关网络，每一副开关网络包括一个按键、一个下拉电阻、一个接地端引脚GND、一个输入端引脚Input，按键与接地端引脚GND串联，下拉电阻与输入端引脚Input串联，按键与接地端引脚GND的串联体和下拉电阻与输入端引脚Input的串联体并联，提供增大光圈操作的一副开关网络与控制芯片11的P1.3引脚连接，提供减小光圈操作的一副开关网络与控制芯片11的P1.4引脚连接，提供光圈模式切换操作的一副开关网络与控制芯片11的P1.5引脚连接；三极管开关电路15由两副参数值不相等的三极管网络构成，每一副三极管网络包括一个NPN型三极管，一个电容，两个电阻，一个输入端引脚Input，而两副三极管网络分别与控制芯片 11的P1.6、P1.7引脚连接，同时与振动源电路16连接；振动源电路16包括三副石英晶体振荡器网络，每一副石英晶体振荡器网络包括一个石英晶体Crystal，一个NPN型三极管，一个PNP型三极管，两个电阻，两个输入端引脚Input，一个接地端引脚GND，三副石英晶体振荡器网络分别与控制芯片11的P0.0、P0.1引脚，P2.0、P2.1引脚，以及P3.0、P3.1引脚连接，进而驱动三个振动源10。

微尘粉末相机光圈控制电路各部分电路具体功能如下：

控制芯片11控制输出相关的指令与信号；晶振电路12提供超过控制芯片11的标准晶振频率(12MHz)的选择(例如，24MHz)：晶振电路12与控制芯片11的XTAL1、XRAL2引脚连接。复位电路13控制电路恢复到起始状态：复位电路13与控制芯片11的RST引脚连接。按键电路14提供增大光圈、减小光圈，以及光圈模式切换操作：按键电路14由三副开关网络构成；与控制芯片11的P1.3引脚连接的一副开关网络提供增大光圈操作；与控制芯片11的P1.4引脚连接的一副开关网络提供减小光圈操作；与控制芯片11的P1.5引脚连接的一副开关网络提供光圈模式切换操作。三极管开关电路15提供光圈模式切换操作：三极管开关电路 15由两副参数值不相等的三极管网络构成；两副三极管网络分别与控制芯片11的P1.6、P1.7 引脚连接；三极管开关电路15与振动源电路16连接；三极管开关电路15能够利用两两排列组合原理提供四种光圈模式切换选择。振动源电路16提供振动源10驱动操作：振动源电路 16由三副石英晶体振荡器网络构成；三副石英晶体振荡器网络分别与控制芯片11的P0.0、 P0.1引脚，P2.0、P2.1引脚，以及P3.0、P3.1引脚连接；三副石英晶体振荡器网络分别驱动三个振动源10。

控制过程说明：

(1)通过控制芯片11(12MHz)的T0/T1实现信号输出；按键1的引脚为P1.3，提供增大光圈操作；按键2的引脚为P1.4，提供减小光圈操作；如图9光圈大小控制程序仿真运行结果示意图所示，P0.0的输出信号、P0.1的输出信号、P2.0的输出信号、P2.1的输出信号、P3.0的输出信号、P3.1的输出信号所示，触发按键1，降低PWM信号占空比，PWM信号的输出功率减小，法向加速度a_c,A-B减小，进而提供增大光圈操作；触发按键2，提高PWM信号的占空比，PWM信号的输出功率增大，法向加速度a_c,A-B增大，进而提供减小光圈操作。

(2)通过控制芯片11(12MHz)的T0/T1实现信号输出；按键3的引脚为P1.5，提供光圈模式切换操作；如图10光圈模式切换程序仿真运行结果示意图所示，第4i+1次按键、第4i+2次按键、第4i+3次按键、第4i+4次按键、第4i+5次按键、第4i+6次按键、第4i+7次按键、第4i+8次按键、第4i+9次按键所示，实现利用两两排列组合原理提供四种光圈模式切换选择的功能。若第4i+1、4i+5、4i+9次按键，引脚P1.6输出低电平，引脚P1.7输出低电平，使得外接电流源的电流无法进入振动源电路26，进而提供最低功率输出模式；若第 4i+2、4i+6次按键，引脚P1.6输出高电平，引脚P1.7输出低电平，使得外接电流源的电流只能通过与控制芯片11的P1.6引脚连接的一副三极管网络进入振动源电路16，进而提供对应功率输出模式；若第4i+3、4i+7次按键，引脚P1.6输出低电平，引脚P1.7输出高电平，使得外接电流源的电流只能通过与控制芯片11的P1.7引脚连接的一副三极管网络进入振动源电路16，进而提供对应功率输出模式；若第4i+4、4i+8次按键，引脚P1.6输出高电平，引脚P1.7输出高电平，使得外接电流源的电流同时能通过与控制芯片11的P1.6、P1.7 引脚连接的两副三极管网络进入振动源电路16，进而提供最高功率输出模式。

实施例2

本实施例所述微尘粉末相机光圈的结构与实施例1中相同，而不同之处在于：所述微尘粉末由酸性预处理的高分子粉末、碱性预处理的金属氧化物与偶联剂反应得到，粒径范围为 10-50um，所述酸性预处理的高分子粉末与碱性预处理的金属氧化物粉末之间的阻尼率之差不小于0.25。具体包括以下步骤：

(1)利用酒精将油酸稀释成浓度为0.06％的稀溶液，通过降低油酸的面密度，使得油酸分子尽可能少地在竖直方向重叠，形成单层分子膜；将酸性预处理的聚异丁烯粉末铺满酒精油酸单层分子膜，使得酸性预处理的聚异丁烯粉末上半部露出而下半部浸没；

(2)将偶联剂配成质量百分比为0.5～2.5％的稀溶液，并且涂满酸性预处理的聚异丁烯粉末的上半部分，用碱性预处理的氧化铝粉末铺满酸性预处理的聚异丁烯粉末；

(3)将制备环境抽真空，使酒精油酸、铝酸酯偶联剂稀溶液蒸发，进而得到酸性预处理的聚异丁烯-碱性预处理的氧化铝的微尘粉末；

本实施例中，铝酸酯偶联剂的相关反应式为：

用碱性预处理的氧化铝粉末铺满酸性预处理的聚异丁烯粉末，通过高分子与金属原子反应生成的化学键，以及界面间的机械互锁作用使得附着力显著增加，进而将酸性预处理的聚异丁烯粉末与碱性预处理的氧化铝粉末牢固结合在一起。

Claims

1.种微尘粉末相机光圈，其特征在于：包括微尘粉末（7）、保护气氛（8）、密闭透明器皿（9）、振动源（10）；密闭透明器皿（9）内装有微尘粉末（7）和保护气氛（8），三个振动源（10）固定在密闭透明器皿（9）外侧壁上，并且三个振动源（10）之间的夹角互呈120°，振动源（10）由振动源电路（16）驱动，微尘粉末（7）由阻尼率不同的两种材料构成；构成微尘粉末（7）的两种材料阻尼率之差不小于0.25；

所述微尘粉末由酸性预处理的氧化物粉末、碱性预处理的高分子粉末与偶联剂反应得到；或者由酸性预处理的高分子粉末、碱性预处理的氧化物粉末与偶联剂反应得到；

2.根据权利要求1所述微尘粉末相机光圈，其特征在于：振动源（10）的振动频率为8MHz-30MHz。

3.根据权利要求1所述微尘粉末相机光圈，其特征在于：所述微尘粉末粒径范围为10-50um，酸性预处理的氧化物粉末与碱性预处理的高分子粉末之间的阻尼率之差不小于0.25,具体制备过程包括以下步骤：

（1）利用酒精将油酸稀释成浓度为0.06%的稀溶液，通过降低油酸的面密度，使得油酸分子尽可能少地在竖直方向重叠，形成单层分子膜；将酸性预处理的氧化物粉末铺满酒精油酸单层分子膜，使得酸性预处理的氧化物粉末上半部露出而下半部浸没；

（2）将偶联剂配成质量百分比为0.5~2.5%的稀溶液，并且涂满酸性预处理的氧化物粉末的上半部分，用碱性预处理的高分子粉末铺满酸性预处理的氧化物粉末；

（3）将制备环境抽真空，使酒精油酸、偶联剂稀溶液蒸发，进而得到酸性预处理的氧化物-碱性预处理的高分子的微尘粉末；

氧化物粉末为氧化硅粉末，高分子粉末为聚甲基丙烯酸甲酯粉末。

4.根据权利要求1所述微尘粉末相机光圈，其特征在于：所述微尘粉末的粒径范围为10-50um，酸性预处理的高分子粉末与碱性预处理的氧化物粉末之间的阻尼率之差不小于0.25，具体制备过程包括以下步骤：

（1）利用酒精将油酸稀释成浓度为0.06%的稀溶液，通过降低油酸的面密度，使得油酸分子尽可能少地在竖直方向重叠，形成单层分子膜；将酸性预处理的高分子粉末铺满酒精油酸单层分子膜，使得酸性预处理的高分子粉末上半部露出而下半部浸没；

（2）将偶联剂配成质量百分比为0.5~2.5%的稀溶液，并且涂满酸性预处理的高分子粉末的上半部分，用碱性预处理的氧化物粉末铺满酸性预处理的高分子粉末；

（3）将制备环境抽真空，使酒精油酸、偶联剂稀溶液蒸发，进而得到酸性预处理的高分子-碱性预处理的氧化物的微尘粉末；

高分子粉末为聚异丁烯粉末；偶联剂为铝酸酯偶联剂。

5.根据权利要求1所述微尘粉末相机光圈，其特征在于：微尘粉末相机光圈控制电路包括控制芯片（11）、晶振电路（12）、复位电路（13）、按键电路（14）、三极管开关电路（15）、振动源电路（16），晶振电路（12）与控制芯片（11）的XTAL1、XRAL2引脚连接，复位电路（13）与控制芯片（11）的RST引脚连接，按键电路（14）与控制芯片（11）的P1.3 、P1.4 、P1.5引脚连接，三极管开关电路（15）分别与控制芯片（11）的P1.6、P1.7引脚连接，振动源电路（16）分别与控制芯片（11）的P0.0、P0.1、P2.0、P2.1、P3.0、P3.1引脚连接，控制芯片（11）的型号版本为AT89C52。

6.根据权利要求5所述微尘粉末相机光圈，其特征在于：所述晶振电路（12）提供超过控制芯片（11）的标准晶振频率12MHz的选择，复位电路（13）控制电路恢复到起始状态；按键电路（14）由三副开关网络构成；与控制芯片（11）的P1.3引脚连接的一副开关网络提供增大光圈操作；与控制芯片（11）的P1.4引脚连接的一副开关网络提供减小光圈操作；与控制芯片（11）的P1.5引脚连接的一副开关网络提供光圈模式切换操作；三极管开关电路（15）提供光圈模式切换操作；振动源电路（16）提供振动源（10）驱动操作：振动源电路（16）由三副石英晶体振荡器网络构成；三副石英晶体振荡器网络分别与控制芯片（11）的P0.0、P0.1引脚，P2.0、P2.1引脚，以及P3.0、P3.1引脚连接；三副石英晶体振荡器网络分别驱动三个振动源（10）。