CN113596293A - 摄像模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请一些实施例提供了一种摄像模组和电子设备，所述摄像模组包括镜头、图像传感器、调光组件和滤光片，所述镜头和所述图像传感器相对设置，所述调光片设置于所述镜头的进光侧或者出光侧，并与所述控制单元电连接，所述调光片至少包括第一调光区域和第二调光区域，所述控制单元用于控制所述第一调光区域和第二调光区域的透光率。所述摄像模组在所述镜头的一侧设置所述调光片，所述控制单元可以控制所述第一调光区域和第二调光区域的透光率，以使所述第一调光区域的透光率小于所述第二调光区域的透光率。降低高亮拍摄区域反射的高强度光的透过率，抑制所述摄像模组高亮区域成像的过饱和，提升了所述摄像模组的拍摄效果。

Description

摄像模组和电子设备

技术领域

本申请属于摄像组件技术领域，具体涉及一种摄像模组和电子设备。

背景技术

随着电子设备的不断升级换代，电子设备的功能也越来越多样化。以手机的摄像功能为例，为了提高用户的拍摄体验，手机的摄像功能逐渐出现了夜景拍照和暗态录像等拍摄功能。

传统手机主要通过高动态范围(High Dynamic Range，HDR)技术来获取高质量的拍摄影像。比如三曝光HDR(3exposure－HDR)技术针对同样通道采用不同的曝光时间，通过芯片控制长、中、短时间的同时曝光，具体为短曝光像素点对应的曝光开关优先关闭，然后依次将中曝光和长曝光像素点对应的曝光开关关闭，进而获得一帧不同曝光时长的图像数据，然后再对相同通道的像素输出的数据进行合并，得到曝光自然的拍摄图像和影像。

但传统的HDR技术存在耗电高、数据处理量大、处理时间长以及存在运动拖影的问题，降低了用户的拍摄体验。

发明内容

本申请旨在提供一种摄像模组和电子设备，至少解决背景技术的问题之一。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种摄像模组，包括：

镜头、图像传感器和滤光片，所述镜头和所述图像传感器相对设置，所述滤光片贴合于所述图像传感器靠近所述镜头的一侧；

调光组件，所述调光组件包括控制单元和调光片，所述调光片设置于所述镜头的进光侧或者出光侧，并与所述控制单元电连接；

所述调光片至少包括第一调光区域和第二调光区域，所述控制单元用于控制所述第一调光区域和第二调光区域的透光率，以使所述第一调光区域的透光率小于所述第二调光区域的透光率。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括主板和第一方面所述的摄像模组；

所述主板与所述控制单元电连接。

在本申请的实施例中，提供了一种摄像模组，所述摄像模组包括镜头、图像传感器、调光组件和滤光片。所述摄像模组在所述镜头的进光侧或者出光侧设置所述调光片，所述控制单元可以控制所述第一调光区域和第二调光区域的透光率，以使所述第一调光区域的透光率小于所述第二调光区域的透光率。降低高亮拍摄区域反射的高强度光的透过率，抑制所述摄像模组高亮区域成像的过饱和，提升了所述摄像模组的拍摄效果。

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例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的一种摄像模组的整体示意图；

图2是根据本申请实施例的一种摄像模组的爆炸图；

图3是根据本申请实施例的另一种摄像模组的爆炸图；

图4是根据本申请实施例的另一种摄像模组的截面图；

图5是根据本申请实施例的一种摄像模组在拍摄时的示意图；

图6是根据本申请实施例的一种摄像模组的一种调光组件示意图；

图7是根据本申请实施例的一种摄像模组的另一种调光组件示意图；

图8是根据本申请实施例的一种电子设备的示意图。

附图标记：

1－镜头；11－镜片；2－图像传感器；3－调光组件；31－控制单元；32－调光片；321－第一调光区域；322－第二调光区域；323－离子存储层；324－电致变色层；325－电解质；326－防护玻璃；327－竖直偏振片；328－水平偏振片；329－液晶光阀；4－滤光片；5－镜头支架。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合图1－图8描述根据本申请实施例的摄像模组和电子设备。

如图1和图2所示，根据本申请一些实施例提供了一种摄像模组，所述摄像模组包括：

镜头1、图像传感器2、调光组件3和滤光片4，所述镜头1和所述图像传感器2相对设置，所述镜头1可以利用凸透镜成像的原理，将拍摄对象的光线汇聚到所述图像传感器2的表面，进而在所述图像传感器2上形成图像；所述滤光片4贴合于所述图像传感器2靠近所述镜头1的一侧。

参见图2和图5，所述调光组件3至少包括控制单元31和调光片32，所述调光片32设置于所述镜头1的进光侧或者出光侧并与所述控制单元31电连接，所述调光片32可以对所述镜头1汇聚光线的曝光强度进行调节，比如起到减光或者保持光强的作用。所述调光片32包括第一调光区域321和第二调光区域322，所述控制单元31用于控制所述第一调光区域321和第二调光区域322的透光率，以使所述第一调光区域321的透光率小于所述第二调光区域322的透光率。

具体地，摄像模组在进行拍摄时，针对同一帧照片中不同曝光强度的区域，高亮区域的图像饱和度过高，而低暗区域的图像较为模糊和灰暗，会使得摄像模组的拍摄图像明暗对比过强，拍摄效果大打折扣。而本申请所述控制单元31可以控制所述第一调光区域321和第二调光区域322的透光率，使所述第一调光区域321的透光率小于所述第二调光区域322的透光率。比如对于同一帧照片中不同曝光强度的区域，所述第一调光区域321可以显著降低高亮区域的图像曝光强度，进而降低高亮区域的图像饱和度，而所述第二调光区域322可以略微降低低暗区域的图像曝光强度或者保持低暗区域的图像曝光强度不变，使得拍摄图像的曝光自然，提升所述摄像模组的动态拍摄效果。

具体地，由于红外光为不可见光，所述滤光片4可以过滤所述镜头1汇聚光线中的红外光线，使得所述图像传感器2可以捕获有效地光线，提高所述图像传感器2的成像效果。另外，所述摄像模组还包括镜头支架5，所述镜头支架5可以作为所述镜头1的载体，并对所述镜头1进行对焦操作，提高对所述镜头1的防护和聚光效果。

本申请实施例提供的所述摄像模组在所述镜头1的一侧设置所述调光片32，所述控制单元31可以控制所述第一调光区域321和第二调光区域322的透光率，以使所述第一调光区域321的透光率小于所述第二调光区域322的透光率。降低高亮拍摄区域反射的高强度光的透过率，抑制所述摄像模组高亮区域成像的过饱和，提升了所述摄像模组的动态范围和高动态范围(High Dynamic Range，HDR)效果。另外，本申请所述摄像模组对所述第一调光区域321的透光率和所述第二调光区域322的透光率的调节不依赖于图像传感器，具有计算简单、功耗低和便于推广和普及的特点。

可选地，所述控制单元31用于为所述第一调光区域321施加第一电压，所述第一电压与所述第一调光区域321的透光率呈正比，所述控制单元31用于为所述第二调光区域322施加第二电压，所述第二电压与所述第二调光区域322的透光率呈正比。

具体地，所述调光片32可以为电压感应片，也就是所述调光片32的透光率会随着所述调光片32两侧电压的变化而变化。比如所述调光片32两侧的电压逐渐增大时，所述调光片32的透光率会逐渐增大。所述控制单元31可以为电源芯片，可以输出给所述调光片32两侧可调的电压，进而灵活调节所述第一调光区域321的透光率和所述第二调光区域322的透光率，以使得所述摄像模组的拍摄图像能有效控制高亮区域的曝光度，而低暗区域可以保持较好的曝光度，以提高摄像模组的拍摄效果。另外，所述第一调光区域321的透光率和所述第二调光区域322的透光率调节可以通过多种电压调节方式来调节，比如采用电致变色来调节，或者采用偏光方式来调节。在一种具体的实施方式中，所述第一调光区域321的透光率和所述第二调光区域322的透光率均采用电致变色方式调节的情况下，所述第一电压小于所述第二电压，以达到灵活调节所述第一调光区域321和所述第二调光区域322透光率的目的。

具体地，参见图6，所述控制单元31为芯片，所述调光片32包括离子存储层323、电致变色层324和设置于所述离子存储层323和所述电致变色层324之间的电解质325；

所述芯片的正极与所述离子存储层323电连接，所述芯片的负极与所述电致变色层324电连接。

具体地，所述芯片可以为施加给所述调光片32的电源芯片。在所述离子存储层323和所述电致变色层324不施加电压的情况下，所述调光片32为透明状态，具体为所述电致变色层324为透明状态，所述调光片32基本上对所述镜头1的汇聚光线不作影响。在所述离子存储层323和所述电致变色层324施加电压的情况下，储存在所述离子存储层323的锂离子在电场的作用下经过所述电解质325后，会注入到所述电致变色层324的薄膜晶格空隙中，使得锂离子可以发生氧化还原反应，锂离子中的电子跃迁后可以吸收光子，进而引起所述电致变色层324变色，以达到减光的目的。另外，所述电解质325的状态可以是液态、固态或者凝胶状，所述电致变色层324可以是无机过渡金属氧化物或者有机材料。所述调光片32上的电致变色层324可以包括多个阵列式分布的电致变色单元，多个电致变色单元可以根据拍摄图像的曝光需要对不同区域进行不同程度的曝光调节，达到局部减光的效果。

具体地，参见图6，所述调光片32还包括防护玻璃326，所述防护玻璃326设置于所述离子存储层323和所述电致变色层324的外侧。

具体地，由于所述离子存储层323和所述电致变色层324需要进行离子转移和离子反应，需要保证所述离子存储层323和所述电致变色层324的结构完整性。而所述防护玻璃326可以设置于所述离子存储层323的外侧以及所述电致变色层324的外侧，达到对所述离子存储层323和所述电致变色层324的有效防护。

具体地，参见图7，所述控制单元31为芯片，所述调光片32包括竖直偏振片327、水平偏振片328和设置于所述竖直偏振片327和所述水平偏振片328之间的液晶光阀329；

所述芯片的正极与所述液晶光阀329靠近所述竖直偏振片327的一侧电连接，所述芯片的负极与所述液晶光阀329靠近所述水平偏振片328的一侧电连接。

具体地，所述芯片可以为施加给所述调光片32的电源芯片。所述液晶光阀329可以根据其两端的电压变化发生一定程度的液晶角度旋转，进而达到光线折射的作用。在所述液晶光阀329不施加电压的情况下，所述液晶光阀329可以正常通过竖直偏振光，而竖直偏振光无法通过所述水平偏振片328，以达到阻断光线的目的；在所述液晶光阀329施加电压的情况下，所述液晶光阀329的液晶角度发生旋转，经过所述竖直偏振片327的竖直方向的偏振光受到所述液晶光阀329折射作用也发生一定角度旋转偏振，这样会有部分光线可以透过所述水平偏振片328。所述液晶光阀329可以通过电压控制液晶偏转角度来控制通过所述水平偏振片328的光强。

可选地，参见图2，所述调光片32设置于所述镜头1和所述图像传感器2之间。

具体地，由于所述调光片32可以在电压的作用下调节其透光率，为了保证所述调光片32的透光率调节的稳定性，可以将所述调光片32设置于所述镜头1和所述图像传感器2之间，通过所述镜头1和所述图像传感器2对所述调光片32形成防护。

可选地，参见图3和图4，所述调光片32设置于所述镜头1远离所述图像传感器2的一侧。

具体地，由于所述镜头1位于所述摄像模组的外侧，所述镜头1可以直接将拍摄对象的光线汇聚到所述图像传感器2的表面。而所述调光片32设置于所述镜头1远离所述图像传感器2的一侧时，也就是将所述调光片32放置在所述摄像模组的顶端。所述调光片32在保证其透光率调节的基础上，还可以进行灵活更换和调节，提高了所述调光片32的类型多样性。

可选地，参见图8，所述镜头1包括镜片11，所述调光片32与所述镜片11一体成型。

具体地，所述调光片32的单独设置一方面需要考虑所述调光片32的安装稳定性，另一方面所述调光片32会占据所述摄像模组的设置空间，不利于所述摄像模组的小型化设置。而所述调光片32与所述镜片11一体成型时，也就是将所述调光片32集成到所述镜头1上，然后通过FPC(柔性电路板)与电子设备的主板电连接，同样可以保证所述调光片32对其透过率的调节作用。

可选地，所述调光片32还包括第三调光区域，所述控制单元31用于控制所述第三调光区域的透光率，以使所述第三调光区域的透光率不同于所述第一调光区域321的透光率和所述第二调光区域322的透光率。

具体地，摄像模组在进行拍摄时，针对同一帧照片中不同曝光强度的区域，高亮区域的图像饱和度过高，中亮区域的图像饱和度接近真实图像，而低暗区域的图像较为模糊和灰暗，会使得摄像模组的拍摄图像明暗对比过强，拍摄效果大打折扣。而本申请所述控制单元31可以控制所述第一调光区域321、第二调光区域322和第三调光区域的透光率，使所述第一调光区域321的透光率小于所述第二调光区域322的透光率，而且所述第三调光区域的透光率不同于所述第一调光区域321的透光率和所述第二调光区域322的透光率。比如对于同一帧照片中不同曝光强度的区域，所述第一调光区域321可以显著降低高亮区域的图像曝光强度，进而降低高亮区域的图像饱和度，微调所述第三调光区域的透光率，保证中亮区域的图像饱和度；而所述第二调光区域322可以降低低暗区域的图像曝光强度或者保持低暗区域的图像曝光强度不变，使得拍摄图像的曝光自然，提升所述摄像模组的动态拍摄效果。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括主板和所述的摄像模组；

所述主板与所述控制单元31电连接。

具体地，所述主板可以根据所述摄像模组的拍摄对象分析拍摄对象的亮度区域分布，并生成滤光数据，所述主板将该滤光数据传输至所述控制单元31，所述控制单元31根据该滤光数据在所述调光片32形成不同区域的独立调光，比如显著降低高强度光区域的透光性，轻度降低或保持低强度光区域的透光性，使得不同强度光区域的透光能力降低程度不同，提升所述电子设备的动态范围和HDR效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例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例，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例进行多种变化、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 (10)

1.一种摄像模组，其特征在于，包括：

镜头(1)、图像传感器(2)和滤光片(4)，所述镜头(1)和所述图像传感器(2)相对设置，所述滤光片(4)贴合于所述图像传感器(2)靠近所述镜头(1)的一侧；

调光组件(3)，所述调光组件(3)包括控制单元(31)和调光片(32)，所述调光片(32)设置于所述镜头(1)的进光侧或者出光侧，并与所述控制单元(31)电连接；

所述调光片(32)至少包括第一调光区域(321)和第二调光区域(322)，所述控制单元(31)用于控制所述第一调光区域(321)和第二调光区域(322)的透光率，以使所述第一调光区域(321)的透光率小于所述第二调光区域(322)的透光率。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述控制单元(31)用于为所述第一调光区域(321)施加第一电压，所述第一电压与所述第一调光区域(321)的透光率呈正比，所述控制单元(31)用于为所述第二调光区域(322)施加第二电压，所述第二电压与所述第二调光区域(322)的透光率呈正比。

3.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述控制单元(31)为芯片，所述调光片(32)包括离子存储层(323)、电致变色层(324)和设置于所述离子存储层(323)和所述电致变色层(324)之间的电解质(325)；

所述芯片的正极与所述离子存储层(323)电连接，所述芯片的负极与所述电致变色层(324)电连接。

4.根据权利要求3所述的摄像模组，其特征在于，所述调光片(32)还包括防护玻璃(326)，所述防护玻璃(326)设置于所述离子存储层(323)和所述电致变色层(324)的外侧。

5.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述控制单元(31)为芯片，所述调光片(32)包括竖直偏振片(327)、水平偏振片(328)和设置于所述竖直偏振片(327)和所述水平偏振片(328)之间的液晶光阀(329)；

所述芯片的正极与所述液晶光阀(329)靠近所述竖直偏振片(327)的一侧电连接，所述芯片的负极与所述液晶光阀(329)靠近所述水平偏振片(328)的一侧电连接。

6.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述调光片(32)设置于所述镜头(1)和所述图像传感器(2)之间。

7.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述调光片(32)设置于所述镜头(1)远离所述图像传感器(2)的一侧。

8.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述镜头(1)包括镜片(11)，所述调光片(32)与所述镜片(11)一体成型。

9.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述调光片(32)还包括第三调光区域，所述控制单元(31)用于控制所述第三调光区域的透光率，以使所述第三调光区域的透光率不同于所述第一调光区域(321)的透光率和所述第二调光区域(322)的透光率。

10.一种电子设备，其特征在于，包括主板和权利要求1－9任一项所述的摄像模组；

所述主板与所述控制单元(31)电连接。

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