CN115208972A - 成像系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种成像系统及电子设备。成像系统包括成像模组、补光组件、相位掩膜板及驱动件。补光组件开设有通孔，并设置于成像模组的物侧。通孔与成像模组的入光口对应。相位掩膜板设置于补光组件的背离成像模组的一侧。驱动件安装于补光组件并与相位掩膜板连接，驱动件用于驱动相位掩膜板移动，以使相位掩膜板选择性地遮挡或开放通孔。本申请的成像系统及电子设备通过设置相位掩膜板，并利用驱动件驱动相位掩膜板移动，以使相位掩膜板选择性地遮挡或开放通孔，使得进入成像模组中的光线可以是经过相位掩膜板进行相位编码过的，进而使得成像模组能够对被摄物体进行景深延拓波前编码成像，可以大幅度增加成像系统的景深。

Description

成像系统及电子设备

技术领域

本申请涉及光学成像技术，特别涉及一种成像系统和电子设备。

背景技术

近年来，随着手机镜头的不断发展，用户希望手机能够实现的功能的越来越多。例如，用户希望手机能够实现显微功能，即希望手机镜头能够超微距拍摄图像。然而，由于镜头的对焦镜头比较短，通常在几毫米，因此景深会很浅，拍照时要求手不能抖动，不利于日常使用。

发明内容

本申请实施方式提供一种成像系统和电子设备。

本申请实施方式的成像系统包括成像模组、补光组件、相位掩膜板及驱动件。所述补光组件开设有通孔，并设置于所述成像模组的物侧。所述通孔与所述成像模组的入光口对应。所述相位掩膜板设置于所述补光组件的背离所述成像模组的一侧。所述驱动件安装于所述补光组件并与所述相位掩膜板连接，所述驱动件用于驱动所述相位掩膜板移动，以使所述相位掩膜板选择性地遮挡或开放所述通孔。

本申请实施实施方式的电子设备包括壳体和成像系统。所述成像系统包括成像模组、补光组件、相位掩膜板及驱动件。所述补光组件开设有通孔，并设置于所述成像模组的物侧。所述通孔与所述成像模组的入光口对应。所述相位掩膜板设置于所述补光组件的背离所述成像模组的一侧。所述驱动件安装于所述补光组件并与所述相位掩膜板连接，所述驱动件用于驱动所述相位掩膜板移动，以使所述相位掩膜板选择性地遮挡或开放所述通孔。所述成像系统与所述壳体结合。

本申请的成像系统及电子设备通过设置相位掩膜板，并利用驱动件驱动相位掩膜板移动，以使相位掩膜板选择性地遮挡或开放通孔，使得进入成像模组中的光线可以是经过相位掩膜板进行相位编码过的，使得成像模组能够对被摄物体进行景深延拓波前编码成像，可以大幅度增加成像系统的景深。

本申请的实施方式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，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

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成像系统的立体组装示意图；

图2是图1所示的成像系统的立体分解示意图；

图3是图2所示的成像系统中的相位掩膜板的结构示意图；

图4是本申请某些实施方式的相位掩膜板的相位面的一个视角的示意图；

图5是本申请某些实施方式的相位面的另一个视角的示意图；

图6是本申请某些实施方式的相位掩膜板一个截面的相位分布示意图；

图7至图9是本申请某些实施方式的相位面的另一个视角的示意图；

图10是图1所示的成像系统的一种使用状态示意图；

图11是传统镜头及采用图10所示的成像系统获得的图像的示意图；

图12是图1所示的成像系统的另外一种使用状态示意图；

图13是本申请某些实施方式的电子设备的结构示意图。

主要元件符号说明：

电子设备1000；

成像系统100、成像模组10、入光口11、补光组件30、光源31、导光元件33、通孔330、入光面331、出光面333、相位掩膜板50、镜片51、微结构层53、相位面55、第一区域551、第一子区5511、第二子区5512、驱动件70、磁铁71、线圈73、连接杆80、盖板玻璃90；

壳体200。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终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，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的实施方式的限制。

近年来，随着手机镜头的不断发展，用户希望手机能够实现的功能的越来越多。例如，用户希望手机能够实现显微功能，即希望手机镜头能够超微距拍摄图像。然而，目前手机镜头由于对焦距离短，通常在几毫米，因此景深会很浅，拍照时要求手不能抖动，不利于日常使用。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种成像系统100(图1所示)及一种具有成像系统100的电子设备1000(图13所示)。

请参阅图1及图2，成像系统100包括成像模组10、补光组件30、相位掩膜板50及驱动件70。补光组件30开设有通孔330，并设置于成像模组10的物侧。通孔330与成像模组10的入光口11对应。相位掩膜板50设置于补光组件30的背离成像模组10的一侧。驱动件70安装于补光组件30并与相位掩膜板50连接，驱动件70用于驱动相位掩膜板50移动，以使相位掩膜板50选择性地遮挡或开放通孔330。

本申请的成像系统100通过设置相位掩膜板50，并利用驱动件70驱动相位掩膜板50移动，以使相位掩膜板50选择性地遮挡或开放通孔330，使得进入成像模组10中的光线可以是经过相位掩膜板50进行相位编码过的，进而使得成像模组10能够对被摄物体进行景深延拓波前编码成像，不仅可以大幅度增加成像系统100的景深，而且能够校正由于安装误差和温度变化等原因引起的离焦像差，以提升成像性能。

请参阅图2，其中，成像模组10可以是任意的镜头，尤其是景深较小的镜头，例如广角镜头、显微镜头等，本申请在此并不做限制。

请继续参阅图2，补光组件30设置于成像模组10的物侧，换言之，成像系统100在对场景进行取像时，被场景反射的光线先穿过补光组件30，再进入成像模组10后成像。具体地，补光组件30包括光源31及导光元件33。光源31用于发射光线。导光元件33包括入光面331和出光面333，从光源31发出的光线经入光面331进入导光元件33内部，并从出光面333出射，入光面331与出光面333的朝向不同。

更具体地，请还参阅图2，导光元件33的具体结构不限，本实施方式中，导光元件33为环形结构，导光元件33可包括导光部335和入光部337，导光部335围设于成像模组10的物侧端的外周侧，入光部337设于导光部335的外周侧。导光部335与入光部337可为一体成型，也可为分体成型后两者结合在一起。导光元件33的中部设有通孔330，该通孔330沿光轴OO1方向贯穿导光元件33。也即，入光部337的中部设有通孔330。

入光面331设于入光部337，出光面333设于导光部335。入光面331与导光元件33的轴向方向之间的夹角在0度 90度之间，也就是入光面331与导光元件33的轴向方向平行或相交。可选的，入光面331与轴向方向平行或与轴向方向具有较小的夹角，夹角小于90度，即入光面331与光轴OO1方向不垂直。

出光面333的出光方向与入光面331的入光方向相交。本实施方式中，从出光面333出射的光线的出射方向与成像模组10的光轴OO1一致；或者，出光面333的出光方向垂直于入光面331的入光方向。

需要说明的是，成像模组10的外周侧是指成像模组10绕光轴OO1方向的侧面，导光元件33绕光轴OO1方向环绕于成像模组10的侧面。成像模组10的物侧端可设置于通孔330中。其中，成像模组10朝向被拍摄目标物体的端部为物侧端，光轴朝向物侧端的方向为光轴正向。导光元件33围设于成像模组10的物侧端，以便于导光元件33传导的光线照射在成像模组10的摄像区域。

光源31发出的光线从入光面331进入入光部337，再经导光部335的内部传导，并经出光面333射出，出光面333朝向成像模组10的物侧。可选的，出光面333可以是但不限于为环形等。需要说明的是，本申请的物侧为成像系统100在使用时所拍摄目标物体所在侧，本申请的像侧为成像系统100拍摄时成像所在侧。光源31位于导光元件33的外周侧。在一个实施例中，导光元件33的轴向和成像模组10的光轴方向共线，导光元件33的外周侧为导光元件33上绕光轴OO1方向的外侧面。

光源31的数量为至少一个，当光源31的数量为多个时，多个光源31绕光轴OO1方向间隔地设于导光元件33的外周侧。优选地，多个光源31绕光轴OO1方向均匀间隔地设于导光元件33的外周侧。

一般地，将光源朝向导光元件的底面(背离出光面的面)入射光线，补光光束从导光元件的底面进入导光元件内，从导光元件的顶面射出。导光元件通常具有一定的透光率，光源点亮后，在外观效果看来，导光元件的顶面在光源所在处亮度非常高，导光元件的顶面远离光源的部位亮度急剧降低，因此，导光元件的顶面的外观亮度均匀性差，对摄像区域的补光均匀性也较差。由于导光元件具有一定的透明度，用户还能够透过导光元件看到位于导光元件底侧的发光灯，导致爆灯问题。

本申请实施方式中的成像系统100，通过设置导光元件33的入光方向与导光元件33的出光方向相交，因此，光源31发出的光线从导光元件33的入光面331进入导光元件33内，并没有直接朝向出光面333射出，而是光线在导光元件33内进行多次的散射和/或反射扩散后形成均匀且柔和的面光线后，再从出光面333射出至成像模组10的摄像区域，光线能够照亮摄像区域内的被拍摄物，从而提高被拍摄物的亮度，实现补光；又能避免光线从出光面333的局部集中射出，进一步使得出光面333点亮后的外观具有较好的均匀性，避免出光面333点亮后出现明暗分布不均和爆灯的问题，实现摄像头模组100在取色时照度充足且均匀。

请参阅图3，相位掩膜板50包括镜片51及微结构层53，微结构层53位于镜片51的其中一侧以形成相位面55。其中镜片51可为平面、球面、非球面、或自由曲面等形态，具体根据成像系统100的设计实际需求而决定。具体地，镜片51靠近相位面55的那一侧可为平面或平缓的弧面，更有利于制造生产，远离相位面55的一侧可以为平面、也可以为球面或非球面。

镜片51的厚度为毫米级，且取值范围为0.15mm～1.50mm。例如，镜片51的厚度为0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm、0.20mm、0.22mm、0.25mm、0.30mm、0.35mm、0.40mm、0.50mm、0.60mm、0.70mm、0.80mm、0.90mm、1.15mm、1.21mm、1.30mm、1.40mm、或1.50mm等。微结构层53的厚度为微米级，且取值范围为2um～20um。例如，微结构层53的厚度为2um、3um、4um、5um、6um、7um、8um、9um、10um、11um、12um、13um、14um、15um、16um、17um、18um、19um、或20um等。镜片51的材料可以为玻璃材质，也可以为树脂材质。

更具体地，请参阅图4及图5，相位面55包括第一区域551，第一区域551呈圆形且位于相位面55的中心O。第一区域551包括相邻的第一子区5511及第二子区5512。其中，在沿第一区域551的中心向第一区域551的边缘的方向上，位于第一子区5511上各点的相位逐渐增大，位于第二子区5512上各点的相位逐渐减小。例如，假设点A、点B位于第一子区5511，点C、点D位于第二子区5512，且点A相较于点B更靠近第一区域551的中心，点C相较于点D更靠近第一区域551的中心，则点A处的相位小于点B处的相位，点C处的相位大于点D处的相位。

本申请的相位掩膜板50通过对位于相位面55上各点的相位分布进行设计，以使在沿相位面55的第一区域551的中心向第一区域551的边缘的方向上，位于第一区域551的第一子区5511上各点的相位逐渐增大，位于第一区域551的第二子区5512上各点的相位逐渐减小，如此能够提高采用该设计的相位掩膜板50的成像系统100(如图1所示)的景深，从而降低电子设备1000(如图13所示)实现显微功能的难度。

需要说明的是，相位掩膜板50可设置在被摄物和成像面之间，物体通过有相位掩膜板50的光学系统100时，在像面上可成中间模糊像，且保证大景深范围内所成的像的模糊程度一致，然后，利用中间模糊程度一致的特点，采用频域或空间域等各种算法对它们进行图像恢复，从而得到最终清晰像。

请参阅图3至图5，在一些实施方式中，相位面55的相位分布满足z＝a*x³+b*x²y+c*xy²+d*y³，其中，a、b、c、d表示预设的参数，x表示在相位面55的X轴上的坐标，y表示在相位面55的Y轴上的坐标，z表示坐标为(x,y)点的相位，并且0.01<a<0.15、0.01<b<0.15、0.01<c<0.15、0.01<d<0.15，如此能够提高采用该设计的相位掩膜板50的成像系统100(如图1所示)的景深。

需要说明的是，在一些实施例中，以相位面55的中心为坐标原点，以第一方向为X轴，以第二方向为Y轴，以第三方向为Z轴，并且第一方向、第二方向及第三方向均相互垂直。z表示坐标为(x,y)点的相位，也即该处平行于z轴方向的面的矢高。下文中，X轴及Y轴也做此解释，不再赘述。

此外，在一些实施例中，预设参数a、b、c、d的值可以完全相同，例如，a＝b＝c＝d＝0.02；或者，在一些实施例中，预设参数a、b、c、d的值可以不完全相同，例如，a＝d＝0.045，c＝0.02，d＝0.03；或者，在一些实施例中，预设参数a、b、c、d的值可以完全不相同，例如，a＝0.045，c＝0.02，d＝0.03，d＝0.04，在此均不作限制，只需要预设参数a、b、c、d的值均满足小于0.15且大于0.01即可。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，相位面55的相位分布满足z＝a*x³+b*x²y+c*xy²+d*y³，其中，a、b、c、d表示预设的参数，x表示在相位面55的X轴上的坐标，y表示在相位面55Y轴上的坐标，z表示坐标为(x,y)点的相位，并且0.01<a＝d<0.15，b＝c＝0，如此能够提高采用该设计的相位掩膜板50的成像系统100(如图1所示)的景深。

在一些实施例中，相位面55是关于X轴、Y轴对称的面型。示例地，如图6所示，图6是在预设参数a和预设参数d相等时，相位面55的第一截面的相位分布示意图。其中，在第一截面中的各点的Y轴坐标相同，例如，第一截面可以是如沿图4所述的虚线切割相位面55获得的截面。图6中的横坐标表示在相位面55的X轴上的坐标，纵坐标表示该点的相位，也即该点的矢高。可以看到，在具有相同Y轴坐标的多个点中，若两点的X轴坐标的绝对值相同，则这两个点的矢高的绝对值也相同。

请参阅图5，在一些实施例中，相位面55还包括第二区域552，第二区域552环绕第一区域551。相位面55还包括定位区553，定位区553位于第一区域551及第二区域552之间，并用于标定第一区域551的位置。具体地，定位区553中各点的相位小于第一阈值，第一区域551及第二区域552的中各点的相位均大于第二阈值，且第一阈值小于第二阈值。

需要说明的是，扩展景深对相位掩模板50的精度和面形是强依赖的，如果面形或者精度发生偏差，导致扩展景深的点扩散函数变化，此前建立的对应关系就不再适用，造成图像质量下降。因此，在组装成像系统100(如图1所示)的过程中，相位掩膜板50的第一区域551需要与成像模组10中的图像传感器(图未示)的中心对应，才能保证在采用相位掩模板50的时候，能够保证图像成像质量。由此，在组装成像系统100的过程中，组装机器需要能够准确识别到相位面55的中心，也即需要能够准确识别到相位面55的第一区域551。由于在本实施例中，定位区553位于第一区域551及第二区域552之间，且定位区553中各点的相位小于第一阈值，第一区域551及第二区域552的中各点的相位均大于第二阈值，第一阈值小于第二阈值。如此，位于定位区553中各点的相位均小于，位于第一区域551及第二区域552中的各点的相位，也即定位区553的相位小于其两侧的相位，从而能够准确识别到定位区553，并通过定位区553确定第一区域551的位置。例如，在组装成像系统100的过程中，组装机器只需要识别到某一区域的相位小于其两侧区域的相位，即可确定该区域为定位区553，再根据定位区553确定第一区域551。

进一步地，在一些实施例中，第一阈值与第二阈值之间的差值大于第一预设差值，以使第一阈值远小于第二阈值。如此能够增加位于定位区553中各点的相位与位于非定位区553中各点的相位之间的差值，有利于在组装成像系统100的过程中能够快速识别到定位区553。

此外，在一些实施例中，定位区553可以完全间隔第一区域551及第二区域552，例如，如图7所示，图7中相位面55的中心的圆形为第一区域551，环绕第一区域551的圆环为定位区553，其余部分为第二区域552。当然，在一些实施例中，定位区553也可以仅间隔部分第一区域551及第二区域552，例如，如图5所示，图5中的中心的圆形为第一区域551，环绕第一区域551的3/4圆环为定位区553，其余部分为第二区域552。本申请中并不限制定位区553能否完全间隔第一区域551及第二区域552，对定位区553的大小也不作限制，只需要能够通过定位区553确定第一区域551即可。

请参阅图8及图9，在一些实施例中，第二区域552包括标定区5521，标定区5521用于标记相位面55的X轴和/或Y轴。在第二区域552中，位于标定区5521内各点的相位均小于位于标定区5521外的各点的相位。例如，假设点E及点F均为第二区域552中的点，其中，点E位于标定区5521内，点F位于标定区5521外，则点E处的相位小于点F处的相位。

需要说明的是，X轴包括自坐标原点向相背两侧延伸的X正半轴及X负半轴，Y轴包括自坐标原点向相背两侧延伸的Y正半轴及Y负半轴。在组装成像系统100的过程中，相位面55的X轴与Y轴需要与图像传感器上的X轴与Y轴对应，如此能使成像系统100实现更好的景深效果。在本实施例中，由于在相位面55的X轴和/或Y轴上，设置有相位较小的标定区5521，如此能够通过识别标定区5521来确定相位面55的X轴及Y轴，有利于降低组装成像系统100的难度。

在一些实施例中，第二区域552包括一个标定区5521，且该标定区5521用于标定相位面55的X轴。示例地，如图9所示，第二区域552包括一个标定区5521，标定区5521的中心位于相位面55的X正半轴。如此能够根据该标定区5521的中心及相位面55的中心确定X正半轴，随后将X正半轴分别逆时针旋转90°、180°及270°即可确定相位面55的Y负半轴、X负半轴及Y轴正半轴。当然，在一些实施例中，第二区域552中也可以包括一个用于确定相位面55的Y轴的标定区5521，在此不作限制。

需要说明的是，在一些实施例中，如图9所示，标定区5521包括两个相连的标定子区55210，两个标定子区5522相交的点即为该标定区5521的中心点。如此有利于快速获取到标定区5521的中心，从而有利于提升确定相位面55的X轴及Y轴的速度。

在一些实施例中，第二区域552的标定区5521的数量还可以是多个，以下实施方式以标定区5521的数量为四个为例进行说明。示例地，如图8所示，第一区域551位于相位面55的中心，在第一区域551的中心上侧的X轴为X正半轴，在第一区域551的中心下侧的X轴为X负半轴，在第一区域551的中心右侧的Y轴为Y正半轴，在第一区域551的中心左侧的Y轴为Y负半轴。第二区域552包括第一标定区5523、第二标定区5524、第三标定区5525及第四标定区5526。第一标定区5523及第二标定区5524沿相位面55的X轴排列，且分别位于第一区域551的相对两侧；第三标定区5525及第四标定区5526沿相位面55的Y轴排列，且分别位于第一区域551的相对两侧。在第一标定区5523，第二标定区5524、第三标定区5525及第四标定区5526中，存在至少两个标定区5521内的标定点5527的数量不同，标定点5527的相位小于第一阈值。如此四个标定区5521分别位于相位面55的X正半轴、X负半轴、Y正半轴及Y负半轴，并且可以通过标定区5521中标定点5527的数量区分这四个标定区5521，从而确定相位面55的X正半轴、X负半轴、Y正半轴及Y负半轴。

示例地，在一些实施例中，第一标定区5523、第二标定区5524、第三标定区5525及第四标定区5526中只有一个标定区5521中的标定点5527的数量与另外三个标定区5521中标定点5527的数量不同。例如，假设第一标定区5523、第二标定区5524、第三标定区5525及第四标定区5526分别与X正半轴、X负半轴、Y正半轴及Y负半轴对应，且第一标定区5523中存在2个标定点5527，第二标定区5524、第三标定区5525及第四标定区5526中均只存在1个标定点5527。在组装成像系统100的过程中，可以先通过第二区域552中的各点的相位获取到相位比周围更低的四个标定区5521。由于第一标定区5523中标定点5527的数量不同于其他三区，即可根据四个标定区5521中标定点5527的数量确定出第一标定区5523。在确定第一标定区5523后，可以将与第一标定区5523相对的标定区5521确定为第二标定区5524，将位于第一标定区5523左侧的标定区5521确定为第四标定区5526，将位于第一标定区5523右侧的标定区5521确定为第三标定区5525；随后，再根据相位面55的中心、第一标定区5523的中心、第二标定区5524的中心、第三标定区5525的中心及第四标定区5526的中心确定相位面55的X正半轴、X负半轴、Y正半轴及Y负半轴。

进一步地，请参阅图8，在一些实施例中，第一标定区5523内的标定点5527的数量，与第二标定区5524及第三标定区5525内的标定点5527的数量不同，且第三标定区5525内的标定点5527的数量，与第四标定区5526内的标定点5527的数量不同。其中，第二标定区5524内的标定点5527的数量与第四标定区5526内的标定点5527的数量可以相同，也可以不同。例如，假设第一标定区5523、第二标定区5524、第三标定区5525及第四标定区5526分别与X正半轴、X负半轴、Y正半轴及Y负半轴对应，且第一标定区5523中存在2个标定点5527，第三标定区5525中存在3个标定点5527，第二标定区5524及第四标定区5526中标定点5527的数量均为0。在组装成像系统100的过程中，可以先通过第二区域552中的各点的相位获取到相位比周围更低的四个标定区5521。随后，分别识别四个标定区5521内标定点5527的数量，若识别到某一标定区5521内标定点5527的数量为2，则确定该标定区5521为第一标定区5523；若识别到某一标定区5521内标定点5527的数量为3，则确定该标定区5521为第三标定区5525。在确定第一标定区5523及第三标定区5525后，可以将与第一标定区5523相对的标定区5521确定为第二标定区5524，将与第三标定区5525相对的标定区5521确定为第四标定区5526。随后，再根据相位面55的中心、第一标定区5523的中心、第二标定区5524的中心、第三标定区5525的中心及第四标定区5526的中心确定相位面55的X正半轴、X负半轴、Y正半轴及Y负半轴。如此有利于提升确定相位面55的X轴及Y轴的速度，及有利于降低组装成像系统100的难度。

需要说明的是，标定点5527的相位小于第三阈值，标定区5521中除标定点5527外的相位均大于第三阈值，如此可以通过获取标定区5521内相位小于第三阈值的点的数量，以获取标定区5521中的标定点5527的数量。特别地，在一些实施例中，标定点5527的相位还可以远小于标定区5521中除标定点5527外的相位，如此有利于更快速的获取标定点5527的数量。

请参阅图2，驱动件70可以是任意形式，例如压电驱动器、电磁驱动器、转动电机、直线电机等中的任意一种。本申请实施方式中，驱动件70为电磁驱动器，包括电磁铁71及线圈73。驱动件70安装于导光元件33的顶部，电磁铁71及线圈73中的一个安装于导光元件33的顶部，另一个安装于连接杆80上。连接杆80的一端可转动地连接于导光元件33的顶部，连接杆80的另一端并与相位掩膜板50连接。

驱动件70用于驱动相位掩膜板50移动，以使相位掩膜板50选择性地遮挡或开放通孔330。具体地，若相位掩膜板50的初始位置在遮盖通孔330的位置(如图10所示)则则成像模组10进行常规成像的情况下，例如进行显微成像时，线圈73通一个方向的电流，并与电磁铁71作用产生驱动力，驱动力驱动连接杆80转动，以带动相位掩膜板50远离通孔330，即，不进入到成像模组10的光路中，不对成像模组10的正常成像产生影响，如图12所示，此时，采集最佳成像面的点扩散函数，并进行保存。

请参阅图10，若在要进行扩展景深的情况下，线圈73通一个反方向的电流，并与电磁铁71作用产生驱动力，此时的驱动力驱动连接杆80反向转动，以带动相位掩膜板50遮挡通孔330，相位掩膜板50就会进入成像模组10的光路中，对成像模组10的正常成像产生影响，具体地，相位掩膜板50对入射光进行掩膜化处理，使得整个传感器都可以接收到被调制后的光照明，这样可以改变不同焦深下的点扩散函数，保证在不同离焦量下的点扩散函数具有极高的相似性，并且采集相关点扩散函数数据，由此能够增加成像景深，提升成像，尤其是显微成像的品质。

具体地，请参阅图11，图11中第一行为传统未采用相位掩膜板的成像模组获得的图像，图11中的中间一行为本申请实施方式图10所示状态下的成像模组10获得的图像，图11最后第一行为由本申请实施方式中的成像模组10获取的图像经过算法处理后的图像。可以清楚的看到，传统的成像模组只有在某一距离下才能获得清晰的图像，而本申请实施方式中的成像模组在不同距离下获得图像的模糊程度是一致的，在经过后续图像处理，例如解卷积算法、神经网络算法等，即可在不同距离下均获得清晰的图像。如此提高采用该设计的相位掩膜板50的成像系统100的景深，从而降低电子设备1000(如图13所示)实现清晰显微功能的难度。

在某些实施方式中，成像系统100还可包括盖板玻璃90，盖板玻璃90设置于相位掩膜板50的物侧，用于对盖板玻璃90进行防尘防水等保护。

请参阅图13，本申请实施方式还提供一种电子设备1000。电子设备1000包括壳体200及上述任意一项实施方式中的成像系统100，成像系统100与壳体200结合。其中，电子设备1000可以是手机、平板电脑、笔记本、智能手表、智能手环等，在此不作限制。

请结合图1及图2，本申请的电子设备1000通过设置相位掩膜板50，并利用驱动件70驱动相位掩膜板50移动，以使相位掩膜板50选择性地遮挡或开放通孔330，使得进入成像模组10中的光线可以是经过相位掩膜板50进行相位编码过的，进而使得成像模组10能够对被摄物体进行景深延拓波前编码成像，不仅可以大幅度增加成像系统100的景深，而且能够校正由于安装误差和温度变化等原因引起的离焦像差，以提升成像性能。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“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。

此外，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至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、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)

1.一种成像系统，其特征在于，包括：

成像模组；

补光组件，开设有通孔，所述补光组件设置于所述成像模组的物侧，所述通孔与所述成像模组的入光口对应；

相位掩膜板，设置于所述补光组件的背离所述成像模组的一侧；及

驱动件，安装于所述补光组件并与所述相位掩膜板连接，所述驱动件用于驱动所述相位掩膜板移动，以使所述相位掩膜板选择性地遮挡或开放所述通孔。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述补光组件包括：

光源，用于发射光线；及

导光元件，所述导光元件包括入光面和出光面，从所述光源发出的光线经所述入光面进入所述导光元件内部，并从所述出光面出射，所述入光面与所述出光面的朝向不同。

3.根据权利要求2所述的成像系统，其特征在于，

从所述出光面出射的光线的出射方向与所述成像模组的光轴一致；和/或

所述入光面与所述出光面的朝向正交。

4.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述相位掩膜板包括：

镜片；及

微结构层，所述微结构层位于所述镜片的其中一侧以形成相位面，所述相位面包括第一区域，所述第一区域包括相邻的第一子区及第二子区，在沿所述第一区域的中心向所述第一区域的边缘的方向上，位于所述第一子区上各点的相位逐渐增大，所述第二子区上各点的相位逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述相位面还包括：

第二区域，所述第二区域环绕所述第一区域；及

定位区，所述定位区位于所述第一区域及所述第二区域之间；所述定位区中各点的相位小于第一阈值，所述第一区域及所述第二区域的中各点的相位均大于第二阈值，且所述第一阈值小于所述第二阈值。

6.根据权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述相位面还包括环绕所述第一区域的第二区域，所述第二区域包括标定区，所述标定区用于标记相位面的X轴和/或Y轴，并且在所述第二区域中，位于所述标定区内各点的相位均小于位于所述标定区外的各点的相位。

7.根据权利要求6所述的成像系统，其特征在于，所述第二区域包括第一标定区、第二标定区、第三标定区及第四标定区，所述第一标定区及所述第二标定区沿所述相位面的X轴排列，且分别位于所述第一区域的相对两侧；所述第三标定区及所述第四标定区沿所述相位面的Y轴排列，且分别位于所述第一区域的相对两侧；

在所述第一标定区，所述第二标定区、所述第三标定区及所述第四标定区中，存在至少两个所述标定区内的标定点的数量不同，所述标定点的相位小于第三阈值。

8.根据权利要求7所述的成像系统，其特征在于，所述第一标定区内的所述标定点的数量，与所述第二标定区及第三标定区内的所述标定点的数量不同，且所述第三标定区内的所述标定点的数量，与所述第四标定区内的所述标定点的数量不同。

9.根据权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述镜片的厚度为毫米级，且取值范围为0.15mm～1.50mm；和/或

所述微结构层的厚度为微米级，且取值范围为2um～20um。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

壳体；和

权利要求1-9任意一项所述的成像系统，所述成像系统与所述壳体结合。

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