CN115616831A - 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备 - Google Patents

光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115616831A
CN115616831A CN202210726641.XA CN202210726641A CN115616831A CN 115616831 A CN115616831 A CN 115616831A CN 202210726641 A CN202210726641 A CN 202210726641A CN 115616831 A CN115616831 A CN 115616831A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aperture
motor
diaphragm
blades
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210726641.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115616831B (zh
Inventor
李张成
王怡沁
戴佳志
姚航
李智信
赵文博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN202210726641.XA priority Critical patent/CN115616831B/zh
Publication of CN115616831A publication Critical patent/CN115616831A/zh
Priority to CN202380013856.XA priority patent/CN118103770A/zh
Priority to PCT/CN2023/099821 priority patent/WO2023246556A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115616831B publication Critical patent/CN115616831B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/02Diaphragms
    • G03B9/06Two or more co-operating pivoted blades, e.g. iris type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备。该方法应用于光圈组件,光圈组件包括控制器、马达和叶片,控制器用于控制马达驱动叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔。该方法包括:控制器获取光圈的目标孔径位置;当目标孔径位置的进光孔具有最大孔径值或具有最小孔径值时,控制器控制马达以恒定电流驱动叶片运动直至叶片通过限位部固定于目标孔径位置;当目标孔径位置的进光孔大于最小孔径值且小于最大孔径值时,控制器根据光圈的实际孔径位置与目标孔径位置之间的偏差,控制马达以动态电流驱动叶片运动至目标孔径位置。上述技术方案提供的光圈位置控制策略可以在不同的拍摄场景下获得拍摄质量较好的图像。

Description

光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及电子设备技术领域,并且更具体地,涉及一种光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备。
背景技术
随着电子设备技术的不断发展,诸如手机、平板电脑、可穿戴设备之类的电子设备对拍摄功能的要求也越来越高,以期提供相机般的拍摄体验以及适应不同场景的拍摄需求。
为此,具有可变光圈的摄像头模组应运而生。具体来说,通过在摄像头模组的镜头前端设置可变光圈,可以调节供光线穿过的孔径大小,从而调节进光量的大小。
进光量的控制对成像质量具有重要影响,提供一种光圈档位控制策略以在不同的拍摄场景下都可以获得拍摄质量较好的图像,是十分重要的。
发明内容
本申请实施例提供一种光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备,能够在不同的拍摄场景下获得拍摄质量较好的图像。
第一方面,提供了一种光圈控制方法,应用于光圈组件,所述光圈组件包括控制器、马达和叶片,所述控制器用于控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔,所述方法包括:
所述控制器获取光圈的目标孔径位置;
当所述光圈的目标孔径位置为第一目标位置时,所述控制器控制所述马达以第一恒定电流驱动所述叶片运动直至所述叶片通过第一限位部固定于所述第一目标位置,其中所述第一目标位置的进光孔具有所述多种孔径中的最大孔径值;
当所述光圈的目标孔径位置为第二目标位置时,所述控制器控制所述马达以第二恒定电流驱动所述叶片运动直至所述叶片通过第二限位部固定于所述第二目标位置,其中所述第二目标位置的进光孔具有所述多种孔径中的最小孔径值;
当所述光圈的目标孔径位置为第三目标位置时,所述控制器获取光圈的实际孔径位置;
根据所述光圈的目标孔径位置与所述光圈的实际孔径位置之间的偏差,所述控制器控制所述马达以第三电流驱动所述叶片运动至所述第三目标位置,其中所述第三目标位置的进光孔的孔径小于所述最大孔径值且大于所述最小孔径值。
本申请实施例中,当光圈的目标孔径位置为最大孔径位置或最小孔径位置时,采用开环控制和机械限位结合实现光圈位置的切换。当光圈的目标孔径位置位于最大孔径位置与最小孔径位置之间时,采用闭环控制实现光圈位置的切换。该方案可以实现光圈位置控制的准确性、快速性和稳定性,从而能够在不同的拍摄场景下均能较好的控制进光量,进而获得拍摄质量良好的图像。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第三电流的大小随着所述光圈的目标孔径位置与所述光圈的实际孔径位置之间的偏差而动态变化。
在闭环控制中,控制器根据目标孔径位置与实际孔径位置之间的偏差实时调整第三电流的大小,以稳定地进行光圈位置的切换。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,当所述光圈的目标孔径位置为所述第一目标位置或所述第二目标位置时,所述控制器执行开环控制;当所述光圈的目标孔径位置为所述第三目标位置时,所述控制器执行闭环控制。
开闭环控制结合机械限位的方式可用于多种光圈档位切换,能够解决因光圈档位较多带来的霍尔元件反馈不准、部分光圈位置不灵敏等问题,达到了多个光圈档位任意切换的目的。另外,开环控制结合机械限位的打底策略,提升了开环控制的准确性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述马达包括磁体和线圈,所述磁体和所述线圈中的一者为定子,另一者为动子,所述动子用于带动所述叶片运动以改变所述进光孔的孔径;
当所述光圈的目标孔径位置为所述第一目标位置时,所述第一恒定电流用于输入到所述线圈中,以提供用于驱动所述动子绕所述进光孔的轴线旋转的第一磁力;或者
当所述光圈的目标孔径位置为所述第二目标位置时,所述第二恒定电流用于输入到所述线圈中,以提供用于驱动所述动子绕所述进光孔的轴线旋转的第二磁力;
其中,所述第一磁力与所述第二磁力的方向相反。
第一恒定电流输入到线圈中带动动子旋转的方向与第二恒定电流输入到线圈中带动动子旋转的方向相反,可以在一定的驱动电流范围内,实现光圈切换至最大孔径位置或最小孔径位置。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
当所述光圈的目标孔径位置为所述第一目标位置时,在所述叶片固定于所述第一目标位置后,所述控制器控制所述马达以第四恒定电流驱动所述叶片保持在所述第一目标位置,其中所述第四恒定电流小于所述第一恒定电流且大于0;或者,
当所述光圈的目标孔径位置为所述第二目标位置时,在所述叶片固定于所述第二目标位置后,所述控制器控制所述马达以第五恒定电流驱动所述叶片保持在所述第二目标位置,其中所述第五恒定电流小于所述第二恒定电流且大于0。
当光圈的位置到达目标孔径位置后,控制器可以降低驱动马达的电流,使光圈保持在目标孔径位置,这样可以降低功耗。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:当所述光圈处于预设场景时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中所述叶片通过锁止机构固定,所述光圈在所述预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
当光圈受到的应力大于或等于预设值时,不论光圈处于何种孔径位置,都将光圈切换至孔径最大的位置。这样光圈叶片处于收缩状态,并且光圈叶片还可以通过锁止机构固定,这样可以对叶片起到保护作用,减少叶片在受到大应力时被损坏的可能性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:所述控制器控制所述马达以恒定电流驱动所述叶片运动以形成所述具有最大孔径值的进光孔;或者,所述控制器根据所述光圈的实际孔径位置与所述光圈的最大孔径位置之间的偏差,控制所述马达以动态电流驱动所述叶片运动以形成所述具有最大孔径值的进光孔。
当光圈处于预设场景时,控制器控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔的方式可以为开环控制,也可以为闭环控制。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在所述马达下电前,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔。
在马达下电前,不论光圈处于何种孔径位置,都将光圈切换至孔径最大的位置。这样光圈叶片处于收缩状态,可以对叶片起到保护作用,减少叶片被损坏的可能性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在所述马达下电后,当所述光圈处于预设场景时,所述控制器控制所述马达上电,并控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中所述叶片通过锁止机构固定,所述光圈在所述预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
在马达下电后,若光圈受到较大应力时,控制器可以控制马达重新上电,并将光圈切换至孔径最大的位置。这样光圈叶片处于收缩状态,可以减少叶片被损坏的可能性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述光圈处于预设场景是根据陀螺仪信号和/或加速度信号确定的。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述预设场景包括以下至少一种场景:拍打场景,甩动场景,跌落场景。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一目标位置的光圈值小于或等于1.4,所述第二目标位置的光圈值大于或等于4.0。
第二方面,提供了一种光圈控制方法,应用于光圈组件,所述光圈组件包括控制器、马达和叶片,所述控制器用于控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔,所述方法包括:当光圈处于预设场景时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中所述叶片通过锁止机构固定,所述光圈在所述预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
本申请实施例中,在光圈受到较大应力时,不论光圈处于何种孔径位置,控制器均将光圈切换至最大孔径位置,并且利用锁止机构固定叶片。这样光圈叶片处于收缩状态,可以减少叶片被损坏的可能性。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,当所述光圈处于预设场景且所述马达处于上电状态时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:所述控制器控制所述马达以第一恒定电流驱动所述叶片从当前位置开始运动直至所述叶片形成所述具有最大孔径值的进光孔。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,当所述光圈处于预设场景且所述马达处于下电状态时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:所述控制器控制所述马达上电;所述控制器控制所述马达以第一恒定电流驱动所述叶片从当前位置开始运动直至所述叶片形成所述具有最大孔径值的进光孔。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述光圈处于预设场景是根据陀螺仪信号和/或加速度信号确定的。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述预设场景包括以下至少一种场景:拍打场景,甩动场景,跌落场景。
第三方面,提供了一种光圈控制器,所述光圈控制器被配置为执行上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法,或者执行上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中的方法。
第四方面,提供了一种光圈控制器,该光圈控制器包含在电子设备中,该装置具有实现上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中所涉及的行为的功能,或者具有实现上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中所涉及的行为的功能,该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元或电路。例如,信号处理电路、控制电路、驱动电路等。
第五方面,提供了一种光圈组件,包括控制器、马达和叶片,所述控制器用于控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔,其中所述控制器用于执行上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法,或者执行上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中的方法。
第六方面,提供了一种摄像头模组,包括镜头和上述第四方面中的光圈组件,所述光圈组件设置于所述镜头的前端以形成具有多种孔径的进光孔。
第七方面,提供了一种电子设备,包括上述第五方面中的摄像头模组和用于收容所述摄像头模组的壳体。
第八方面,提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;一个或多个存储器;所述一个或多个存储器存储有一个或多个计算机程序,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备执行上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法,或者执行上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中的方法。
第九方面,提供了一种计算机可读存储介质,包括计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法,或者执行上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中的方法。
第十方面,提供一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法,或者执行上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中的方法。
第十一方面,提供了一种芯片,所述芯片包括处理器与数据接口,所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的指令,以执行如上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法,或者执行上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中的方法。
可选地,作为一种实现方式,所述芯片还可以包括存储器,所述存储器中存储有指令,所述处理器用于执行所述存储器上存储的指令,当所述指令被执行时,所述处理器用于执行上述第一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法,或者执行上述第二方面以及第二方面的任一种可能实现方式中的方法。
上述芯片具体可以是现场可编程门阵列或者专用集成电路。
其中第三方面至第十一方面所述装置的有益效果可以参考第一方面与第二方面中所描述的方法的有益效果,在此不再赘述。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电子设备的示意性结构图。
图2是本申请实施例提供的一种摄像头模组的示意性结构图。
图3-6是本申请实施例提供的一种可变光圈的示意性结构图。
图7是本申请实施例提供的一种可变光圈档位的示意图。
图8是霍尔元件在马达的整个行程内检测的光圈位置的示意图。
图9是本申请实施例提供的一种光圈控制方法的示意性流程图。
图10是本申请实施例提供的可变光圈处于最大孔径位置的示意图。
图11是本申请实施例提供的一种光圈控制方法的示意性流程图。
图12是本申请实施例提供的开环控制和闭环控制的示意性流程图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请实施例中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。另外,本申请中所涉及的“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
本申请实施例的描述中,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”等指示的方位或位置关系为相对于附图中的部件示意放置的方位或位置来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,而不是指示或暗示所指的装置或元器件必须具有的特定的方位、或以特定的方位构造和操作,其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化,因此不能理解为对本申请的限定。
需要说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
为方便理解,下面先对本申请实施例中所涉及的技术术语进行解释和描述。
光圈,是用来控制光线透过镜头进入机身内感光面光量的装置。光圈的大小控制着进光量的多少,也控制着背景虚化的大小(即控制画面的景深)。光圈越大,进光量越多,画面越亮。光圈越小,进光量越少,画面越暗。光圈越大,景深越浅,背景虚化越明显(即背景越模糊)。光圈越小,景深越深,背景越清晰。
光圈可以分为固定光圈和可变光圈。固定光圈的大小是不可任意改变的。可变光圈的大小可以调节,从而可以调节进光量。光圈的可调节可以带来更多的拍摄优势,例如用户可自由控制光圈的大小,从而自由的控制曝光时间和背景虚化程度。这里所描述的光圈的大小,是指供光线穿过的孔径(即通光孔径、通光直径或通孔口径)的大小。
光圈值,用于表示光圈的大小,通常用F表示。光圈值是镜头的焦距与通光直径的比值,用公式表示为F(光圈值)=f(镜头焦距)/D(通光直径)。通光量则表示为通光直径对应的孔的面积,用公式表示为S(通光量)=π(D/2)2。光圈值(即F值)与光圈大小呈反比关系,光圈越大,光圈值越小。一般常见的F值序列(即光圈档位)如下:F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22、F32、F44、F64,其中对于相邻的两个F值,前者通光量为后者通光量的2倍。在一些实施例中,以光圈值为1.4为例,常用的表示方式为F1.4或F/1.4。
光圈叶片,可简称叶片,是光圈内调节通光孔径的一组重叠的片状部件。一般地,可变光圈包括多个叶片,该多个叶片环形排布以形成供光线穿过的进光孔。通过驱动多个叶片运动就可以调节进光孔的大小,从而达到改变进光量的目的。
光轴,为光学系统传导光线的方向。对于对称透射系统而言,光轴一般与光学系统旋转中心线重合。
自动对焦(auto focus,AF)可以指,利用透镜成像原理和光反射原理,被摄物体反射的光在经过透镜后可以在图像传感器上成像;根据被摄物体的物距,通过移动一个或多个透镜,可以在图像传感器上形成清晰的图像。自动对焦可以简单看成是透镜相对于图像传感器沿光轴的移动。
光学防抖(optical image stabilization,OIS)可以指,通过调整透镜相对于图像传感器的摆放角度、摆放位置等,可以减少在捕捉光学信号过程中出现的仪器抖动现象,进而可以提高成像质量。一种可能的方法是,通过例如陀螺仪检测待补偿的位移或角度,然后通过马达驱动透镜或图像传感器进行平移或旋转,从而可以补偿在曝光期间因成像仪器设备抖动而引起的图像模糊。光学防抖可以简单看成是透镜相对于图像传感器在垂直于光轴的平面上的平移或旋转。
图1示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
本申请实施例所涉及的电子设备100为具有成像功能(例如摄像或拍照)的电子设备,例如手机、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、平板电脑、手提电脑、膝上型电脑(laptop computer)、摄像机、录像机、照相机、智能手表(smart watch)、智能手环(smart wristband)、车载电脑、电视(或智慧屏)等。
本申请实施例对电子设备100的具体形式不做特殊限制。以下为了方便说明和理解,是以电子设备100为手机为例进行的说明。示例性的,图1中的(a)和(b)分别示意性地示出了电子设备100的正面和背面。
如图1所示,电子设备100可以包括壳体101、显示屏(display panel,DP)102、摄像头模组(camera compact module,CCM)103。
壳体101形成有容纳空间,用于收容电子设备100的元器件。壳体101还可以起到保护电子设备100和支撑整机的作用。显示屏102和摄像头模组103设置于壳体101的容纳空间中,并与壳体101相连接。在一些实施例中,壳体101可以包括与显示屏102相对设置的后盖和设置于电子设备100内部的中框,显示屏102和摄像头模组103可以固定于中框上。壳体101的材质可以是金属、塑料、陶瓷或者玻璃。
显示屏102用于显示图像,例如显示摄像头模组103捕获的图像。显示屏102可以为液晶显示(liquid crystal display,LCD)屏、有机发光二极管(organic light emittingdiode,OLED)显示屏等,其中OLED显示屏可以为柔性显示屏或硬质显示屏。显示屏102可以是规则屏幕,也可以为异形屏幕、折叠屏幕等。显示屏102可以设置于电子设备100的正面和/或背面。这里,电子设备100的正面可以理解为用户使用该电子设备100时面向用户的一侧,电子设备100的背面可以理解为用户使用电子设备100时背向用户的一侧。
摄像头模组103用于捕获静态图像或视频。摄像头模组103可以设置于电子设备100的正面和/或背面。当摄像头模组103设置于电子设备100的正面时,可用于拍摄位于电子设备100正面一侧的景象,例如用于自拍,在一些实施例中可以称之为前置摄像头。摄像头模组103设置于电子设备100的背面时,可用于拍摄位于电子设备100背面一侧的景象,在一些实施例中可以称之为后置摄像头。在拍摄时,用户可以根据拍摄需求选择相应的摄像头模组。
摄像头模组103可以为直立式模组,也可以为折叠式模组。直立式摄像头模组可以理解为进入摄像头模组的光线是直接打到图像传感器上,光路没有发生弯折。折叠式摄像头模组可以理解为进入摄像头模组的光线需要经过反射镜、透镜、棱镜等元件才能打到图像传感器上,光路发生折叠。折叠式摄像头模组也可以称为潜望式摄像头模组。
在一些实施例中,摄像头模组103可以为长焦摄像头模组,也可以为广角摄像头模组。
在一些实施例中,摄像头模组103可以为定焦模组,也可以为变焦模组,其中变焦模组可以包括手动变焦模组和自动变焦模组。
可以理解的是,图1中摄像头模组103的安装位置仅仅是示意性的。摄像头模组103作为前置摄像头时,可以安装于电子设备100的正面上除显示屏102之外的任意位置,例如听筒的左侧、电子设备100的上部中间、电子设备100的下部(或称下巴)或者电子设备100的四个角落等。摄像头模组103还可以设置于显示屏102上的挖空区域。摄像头模组103作为后置摄像头时,可以安装于电子设备100背面的任意位置上,例如左上角、右上角或上部中间位置。在其他一些实施例中,摄像头模组103还可以不设置在电子设备100的主体上,而设置在相对电子设备100的主体突出的边缘上,或者设置于相对电子设备100可移动或转动的部件上,其中该部件可以从电子设备100的主体上伸缩或旋转从而使摄像头模组103可以隐藏在电子设备100的内部或至少部分从电子设备100弹出等。当摄像头模组103相对电子设备100可以旋转时,摄像头模组103相当于前置摄像头和后置摄像头,即通过旋转同一个摄像头模组103既可以拍摄位于电子设备100正面一侧的景象,也可以拍摄位于电子设备100背面一侧的景象。在另一些实施例中,当显示屏101可以折叠时,摄像头模组103可以随着显示屏102的折叠作为前置摄像头或作为后置摄像头。
本申请实施例对摄像头模组103的设置个数不作限定,可以是一个、两个、四个甚至更多,例如可以在电子设备100正面设置一个或多个摄像头模组103,和/或在电子设备100背面设置一个或多个摄像头模组103。当设置多个摄像头模组103时,该多个摄像头模组103可以是完全相同的,也可以是不同的,例如该多个摄像头模组103的透镜光学参数不同,透镜的设置位置不同,透镜的形态不同等。本申请实施例对多个摄像头模组设置时的相对位置也不作任何限定。
可选地,在一些实施例中,电子设备100还可以包括用于保护摄像头模组103的保护镜片104。保护镜片104设置于壳体101上,并覆盖摄像头模组103。保护镜片104用于保护前置摄像头时,保护镜片104可以只覆盖前置摄像头模组或覆盖电子设备100的整个正面。其中当保护镜片104覆盖电子设备100的整个正面时,可用于同时保护前置摄像头模组和显示屏102,保护镜片104即为盖板玻璃(cover glass,CG)。保护镜片104用于保护后置摄像头时,保护镜片104可以覆盖电子设备100的整个背面,也可以只设置于后置摄像头模组对应的位置上。保护镜片104的材质可以是玻璃、蓝宝石、陶瓷等,本申请实施例不作特殊限定。在一些实施例中,保护镜片104为透明的,电子设备100外部的光线能够通过保护镜片104进入摄像头模组103中。
应理解,图1中示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定,电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件,例如电子设备100还可以包括电池、闪光灯、指纹识别模组、听筒、按键、传感器等元器件中的一种或多种,电子设备100也可以设置与图示不同的部件布置方式。
随着电子设备技术的不断发展,诸如手机、平板电脑、可穿戴设备之类的电子设备对拍摄功能的要求也越来越高,以期提供相机般的拍摄体验以及适应不同场景的拍摄需求。例如,在灯光较暗的环境下,需要拍出亮度更亮、更清晰的照片;或者,在环境很美的地方拍照,需要在拍清楚人物的同时兼顾前后景色;再或者,在拍摄人像时,需要虚化背景而突出主体,等等。
为此,具有可变光圈的摄像头模组应运而生。具体来说,通过在摄像头模组的镜头前端设置可变光圈,可以调节供光线穿过的孔径大小,从而调节进光量的大小以及控制画面的景深。例如,通过调节可变光圈的大小可以适应不同的光照条件和对焦距离,从而帮助用户更好的调节进光量和背景虚化以适应不同的场景需求。
为方便理解,图2示出了本申请实施例提供的一种摄像头模组的示意性结构图。图2中的摄像头模组200可以是图1中的摄像头模组103的一种示例性结构。
为方便描述,以下定义摄像头模组200的光轴方向为Z方向,在光轴方向上的被摄物体方向侧为前侧,与被摄物体相背的方向侧为后侧。垂直于光轴的第一方向为X方向,垂直于光轴和第一方向的第二方向为Y方向。
这里,X、Y、Z方向和前、后的定义同样适用于后文将要描述的各幅附图。需要说明的是,上述对X、Y、Z方向和前、后的定义仅仅是为了方便描述本申请实施例中的各零部件之间的位置关系、连接关系和运动关系,不应理解为对本申请实施例的限定。
如图2所示,摄像头模组200可以包括光圈组件210、镜头220、驱动组件230和图像传感器组件240。
镜头220用于将物侧的景物成像于像侧的成像面上。镜头220可以包括镜筒和设置于镜筒中的一个或多个镜片(lens)。
在一些实施例中,镜头220可以为定焦镜头或变焦镜头。
在一些实施例中,镜头220可以是广角镜头、标准镜头或长焦镜头。
在一些实施例中,镜头220可以为直立式镜头或潜望式镜头。
驱动组件230用于带动镜头220运动,以实现自动对焦和/或光学防抖。示例性的,驱动组件230可以包括用于移动镜头220进行自动对焦的马达(以下可简称为AF马达)和用于移动镜头220进行光学防抖的马达(以下可简称为OIS马达)。具体地,AF马达用于移动镜头220在Z方向(即光轴方向)上进行自动对焦,OIS马达用于移动镜头220在X方向或Y方向(即垂直光轴的方向)上进行光学防抖。AF马达和OIS马达可以是两个独立的部件,分别独立带动镜头220进行AF和OIS。AF马达和OIS马达也可以是同一个部件,该一个部件既可以带动镜头220进行AF,也可以带动镜头220进行OIS。
在一些实施例中,AF马达和/或OIS马达可以为音圈马达(voice coil motor,VCM)、形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)马达、步进马达(stepping motor)、压电马达(piezoelectric motor)等。应理解,AF马达和OIS马达的具体结构可以根据选择的驱动方式相应设计和选择,本申请实施例不作详细描述。
图像传感器组件240设置于镜头220的后侧,主要用于成像。具体地,由被摄物体反射的光线穿过镜头220会投射到图像传感器组件240的感光面上。为了获得清楚的图像,可以利用透镜成像原理,通过驱动组件230驱动镜头220移动至合适的位置。从而,光线可以在图像传感器组件240的感光面上聚焦,形成清晰的光学图像。图像传感器组件240可以将光学图像转为电信号,从而获得图像信号。在一些实施例中,图像传感器组件240可以包括图像传感器以及其他的外联器件和支撑结构。
光圈组件210设置于镜头220的前侧,用于调节进光量的大小,以实现图像质量的改善。具体地,光圈组件210用于控制光线透过镜头220进入图像传感器组件240的感光面的光量。本申请实施例中,光圈组件210为可变光圈结构。在一些实施例中,光圈组件210包括多个叶片,该多个叶片环形排布以形成供光线穿过的进光孔,通过驱动多个叶片运动就可以调节进光孔的大小,从而达到改变进光量的目的。摄像头模组200外部的光线经过光圈组件210的进光孔进入镜头220,经过镜头220的光线最终到达图像传感器组件显影成像。另一方面,光圈组件210还可以起到控制景深的作用,一般来说,光圈大,景深小;光圈小,景深大。
通过设置光圈组件210,摄像头模组200可以适应不同场景的拍摄需求。例如,通过调节可变光圈的大小可以适应不同的光照条件和对焦距离,从而满足图像亮度的需求和提供不同的景深,这样可以帮助用户更好的调节进光量和背景虚化,以提升成像效果。示例性的,在室内灯光下,拍摄的图像会出现多条条纹,通过光圈组件210调整进光量后,拍摄的图像较为清晰。此外,在微距拍照下,若景深较浅,则无法进行背景虚化,难以凸显拍摄的目标,通过光圈组件210调整进光量后,可以增加景深,进行背景虚化以凸显主体。
为了便于理解,图3至图6示出了本申请实施例提供的一种可变光圈的示意性结构图。其中图3为该可变光圈的示意性装配图,图4至图6为图3所示的可变光圈的示意性分解图。图3至图6所示的可变光圈300可以是图2中的光圈组件210的一种示例性结构。
参考图3至图6,可变光圈300可以包括上盖310、叶片320、光圈马达和柔性线路板350。本申请实施例中,叶片320的数量为多个,该多个叶片320环形排布以形成供光线穿过的进光孔。该进光孔的中心线平行于光轴方向,在一些实施例中,该进光孔的中心线与镜头220的中心线共线,也即该进光孔的中心线与光轴共线。光圈马达可以驱动该多个叶片320旋转以实现进光孔的孔径的调整,从而实现进光量的调整。上盖310设置于叶片320远离镜头的一侧,用于保护叶片320。上盖310设置有与多个叶片320所形成的进光孔的最大孔径一致的通孔。当该多个叶片320在光圈马达的驱动下形成最大孔径的进光孔时,该多个叶片320可以隐藏在上盖310之下。当该多个叶片320在光圈马达的驱动下形成小于最大孔径的进光孔时,该多个叶片320从上盖310的通孔处露出。柔性线路板350则用于传输控制光圈马达的电信号。
图4示出了上盖310从可变光圈300上分离出来的分解示意图,该多个叶片320形成的进光孔的孔径小于或等于上盖310上设置的通孔的孔径。需要说明的是,该多个叶片320形成的进光孔呈圆形或多边形(例如正多边形)。当进光孔呈圆形时,上述进光孔的孔径可以理解为圆形进光孔的直径。当进光孔呈多边形时,上述进光孔的孔径可以理解为多边形进光孔的内切圆的直径。示例性的,叶片320可以呈镰刀型。
图5示出了上盖310和叶片320从可变光圈300上分离出来的分解示意图。参考图5所示,在一些实施例中,光圈马达可以包括固定组件330和转动组件340,固定组件330套设于转动组件340,其中转动组件340可相对于固定组件330绕进光孔的中心线旋转。叶片320与固定组件330转动连接且与转动组件340滑动连接,当转动组件340绕进光孔的中心线旋转时,可以带动叶片320相对于固定组件330转动,且多个叶片320合围形成的进光孔的大小发生改变。
参考图6所示,在一些实施例中,固定组件330可以包括固定载体331、线圈332和底座333。固定载体331和底座333盖合在一起,形成用于收容转动组件340的容纳空间。固定载体331和底座333均为中空结构,示例性的,固定载体331和底座333呈环状结构。在一些实施例中,线圈332与固定载体331和/或底座333固定连接。在另一些实施例中,线圈332可以与柔性线路板350固定连接。本申请实施例中,线圈332与柔性线路板350电连接。
在一些实施例中,转动组件340可以包括转动载体341和磁体342。磁体342与转动载体341固定连接。转动载体341中空结构,示例性的,转动载体341呈环状结构。在装配状态下,固定载体331套设于转动载体341,线圈332与磁体342在垂直于光轴的方向上相对设置。
在一些实施例中,线圈332与磁体342之间为空气。例如,线圈332可以设置于固定载体331朝向转动载体341的面上,磁体342可以设置于转动载体341朝向固定载体331的面上。再如,固定载体331的侧壁可以设置贯穿其侧壁厚度的槽,线圈332固定于该槽对应的位置。转动载体341的侧壁可以设置贯穿其侧壁厚度的槽,磁体342固定于该槽对应的位置。线圈332与磁体342之间的至少部分间隙不包括固定载体331的侧壁,也不包括转动载体341的侧壁,可以降低可变光圈在垂直于光轴方向上的尺寸,还可以减轻重量。再如,线圈332可以设置于柔性线路板350,固定载体331在线圈332对应的位置去除侧壁,使得线圈332与磁体342相对设置。
本申请实施例中,线圈332的数量为一个或多个,磁体342的数量为一个或多个。一个线圈332和一个磁体342可以作为一组线圈-磁体,本申请实施例中可以设置一组或多组线圈-磁体。当设置多组线圈-磁体时,该多组线圈-磁体在垂直于光轴的周向上均匀分布。
在一些实施例中,线圈332和磁体342的位置可以对调,即转动组件340包括线圈332,固定组件330包括磁体342,同样可以实现转动组件340带动叶片320运动的目的。也就是说,本申请实施例中,光圈马达可以包括定子和动子,定子可以为磁体或线圈中的一者,动子则为磁体或线圈中的另一者。
在一些实施例中,固定载体331可以包括第一环状主体3311和从第一环状主体3311朝向叶片320的面向叶片320突出的定位柱3312。该定位柱3312的数量为多个,该多个定位柱3312绕光轴呈环形分布,且该多个定位柱3312与多个叶片320一一对应。每个叶片320通过一个定位柱3312与固定载体331转动连接。也就是说,叶片320可以绕对应的定位柱3312旋转。
在一些实施例中,转动载体341可以包括第二环状主体3411和从第二环状主体3411朝向叶片320的面向叶片320突出的导向柱3412。该导向柱3412的数量为多个,该多个导向柱3412绕光轴呈环形分布,且该多个导向柱3412与多个叶片一一对应。每个叶片320通过一个导向柱3412与转动载体341滑动连接。本申请实施例中,叶片320是通过与转动载体341之间的滑动带动叶片320绕定位柱3312旋转。
相应地,在一些实施例中,叶片320可以包括叶片主体321和从叶片主体321上开设的定位孔322和导向槽323,定位孔322套设于定位柱3312,导向槽323套设于导向柱3412。通过定位柱3312与定位孔322的配合,以及导向柱3412在导向槽323中的滑动,可以带动叶片320绕对应的定位柱3312旋转。
本申请实施例中,通过线圈332在通电后与磁体342之间的相互作用力,可以驱动叶片320绕对应的定位柱3312旋转,从而实现进光孔的孔径大小的调整,进而调整进光量。更为具体地,在装配状态下,线圈332与磁体342在垂直于光轴的方向上相对设置,当线圈332通电后,线圈332与磁体342之间会产生洛伦兹力,该洛伦兹力与转动组件340的径向相切,即该洛伦兹力为切向作用力。由于线圈332相对固定,因此该切向作用力会驱使磁体342绕光轴方向旋转。磁体342固定于转动载体341上,相应地,该切向作用力作为驱动力驱使整个转动组件340绕光轴方向旋转。由于导向柱3412位于导向槽323中,因此,当转动载体341旋转时,导向柱3412在导向槽232中滑动。叶片320的一端通过定位孔322与定位柱3312配合,该端相对于固定组件330可转动。当导向柱3412沿导向槽323滑动时,可以带动叶片320绕定位柱3312旋转。多个叶片320同时绕各自的定位柱3312旋转,就实现了该多个叶片320的开合。相对应地,该多个叶片320所形成的进光孔的孔径大小发生改变。
在一些实施例中,上盖310可以包括上盖主体311和在上盖主体311上开设的第一通孔312和第一槽313,第一通孔312和第一槽313均贯穿上盖主体311沿光轴方向的厚度。第一通孔312用于定位柱3312穿过,第一槽313用于导向柱3412穿过。由于导向柱3412可运动,因此第一槽313的形状与导向柱3412的运动轨迹相适应。示例性的,导向柱3412绕光轴方向旋转,其运动轨迹为弧形,相应的,第一槽313可以为弧形槽,但本申请并不限定于此。在其他一些实施例中,第一槽313也可以为其他形状,只要第一槽131不妨碍导向柱3412的运动即可。这里,第一通孔312的数量为多个,该多个第一通孔312与多个定位柱3312一一对应。第一槽313的数量为多个,该多个第一槽313与多个导向柱3412一一对应。多个第一通孔312绕光轴方向呈环形分布。多个第一槽313绕光轴方向呈环形分布。
本申请实施例中,上盖310与固定组件330连接,因此上盖310相对于叶片320固定。上盖310可以保护叶片320,防止叶片320从定位柱3312和/或导向柱3412脱出,提高可靠性。
在一些实施例中,柔性线路板350围设于固定组件330的外表面。柔性线路板350用于向线圈332传输驱动电流。
在一些实施例中,可变光圈300还可以包括垫片360,该垫片360设置于叶片320与转动载体341之间,可以起到保护叶片320的作用。垫片360可以避免叶片320与转动载体341的大面积接触,可以降低叶片320在运动过程中的摩擦力,从而延长叶片320的使用寿命。另一方面,垫片360为环状,其可以作为某一档位的光圈。
在一些实施例中,可变光圈300还可以包括滚珠370,该滚珠370设置于固定载体331与转动载体341之间。示例性的,固定载体331的第一环状主体3311朝向转动载体341的一侧设置有第一容纳槽3313,该第一容纳槽3313沿垂直于光轴的周向延伸。转动载体341的第二环状主体3411朝向固定载体331的一侧设置有第二容纳槽3413,该第二容纳槽3413沿垂直于光轴的周向延伸。滚珠370的部分收容于第一容纳槽3313,部分收容于第二容纳槽3413。当转动载体341相对于固定载体331旋转时,滚珠370在第一容纳槽3313和第二容纳槽3413所形成的空间中滚动,可以减少转动载体341转动过程中的摩擦力,有利于提升转动载体341旋转的流畅性。
在一些实施例中,第一容纳槽3313和/或第二容纳槽3413的延伸长度大于或等于转动载体341的转动的行程。
在一些实施例中,第一容纳槽3313在光轴方向上延伸至固定载体331远离叶片320的端部。这样方便安装滚珠370。
在一些实施例中,第一容纳槽3313贯穿固定载体的第一环状主体3311的壁厚。
在一些实施例中,第一容纳槽3313和第二容纳槽3413中填充有润滑油,减少滚珠运动过程中与固定载体331和转动载体341之间的摩擦力。
本申请实施例中,滚珠370的数量为一个或多个。当可变光圈300包括多个滚珠370时,则相应的第一容纳槽3313和第二容纳槽3413的数量均为多个,并与滚珠370的数量相对应。当然,一组第一容纳槽3313和第二容纳槽3413可以容纳多个滚珠370,本申请实施例对此不作限定。
在一些实施例中,可变光圈300还可以包括导磁片380。该导磁片380设置于固定组件330远离叶片320的一端,例如该导磁片380设置于底座333的底部。导磁片380可以与磁体342产生相互作用力,该作用力可以吸引转动组件340,保证在任何状态下,滚珠370都可以与第一容纳槽3313以及第二容纳槽3413压紧,使转动组件340转动平稳,并且可以减少或避免转动组件340在旋转过程中沿光轴方向的运动而影响光圈档位控制的准确性。
在一些实施例中,可变光圈300还可以包括驱动芯片390,该驱动芯片390用于控制向线圈322供电的电流大小,也即控制光圈马达的驱动电流,从而控制光圈的档位。驱动电流的大小不同,光圈马达驱动叶片320运动的速度不同。一般地,驱动电流越大,叶片320运动的速度越快;驱动电流越小,叶片320运动的速度越慢。本申请实施例中,驱动芯片390可以固定于柔性线路板350上,并与柔性线路板350电连接。
在一些实施例中,驱动芯片390可以被线圈332包围,在转动组件340转动的过程中,驱动芯片390可以感应磁体342的磁场变化,从而能够确定光圈的位置。在一些实施例中,驱动芯片390包括霍尔元件,因此驱动芯片390可以通过霍尔元件检测光圈的位置。这里涉及的光圈的位置,可以理解为进光孔的孔径的位置,也可以理解为叶片320开合的大小。
作为示例而非限定,图7示出了可变光圈处于不同位置的结构示意图。图7中的(a)、(b)、(c)、(d)分别示出的是可变光圈处于第一孔径位置、第二孔径位置、第三孔径位置和第四孔径位置,其中按照光圈大小排序时,第一孔径位置<第二孔径位置<第三孔径位置<第四孔径位置,按照光圈值排序时,第一孔径位置>第二孔径位置>第三孔径位置>第四孔径位置。示例性的,该第一孔径位置对应的进光孔尺寸最小,该第四孔径位置对应的进光孔尺寸最大。
在一些实施例中,第一孔径位置、第二孔径位置、第三孔径位置和第四孔径位置可以分别为一个光圈档位。作为示例而非限定,第一孔径位置的光圈值可以为F4.0,第二孔径位置的光圈值可以为F2.8,第三孔径位置的光圈值可以为F2.0,第四孔径位置的光圈值可以为F1.4。可以理解的是,上述各个孔径位置对应的光圈值仅仅是示例性的,本申请实施例不限于此,在其他一些实施例中,可变光圈300可以具有更多或更少的档位,每个档位对应的光圈值可以根据实际需求进行选择和设计,在此不再一一详述。
可以理解的是,图3至图6所介绍的可变光圈300仅仅是一种示例性结构,在其他一些实施例中,还可以采用其他形式的可变光圈,在此不再详细描述。
不同光圈档位的进光孔大小不同,因此进光量有所不同。进光量的控制对成像质量具有重要影响。目前提供的光圈档位控制方案中,采用的是闭环控制。具体地,驱动芯片获取光圈的目标位置和光圈的实际位置,通过光圈的实际位置与目标位置之间的偏差控制光圈马达驱动叶片运动的电流。光圈的实际位置是通过霍尔元件(例如霍尔传感器)检测的。以图3至图6所示的可变光圈300为例,霍尔元件相对于光圈马达中的动子是固定的,例如霍尔元件固定于固定载体331。以动子为磁体,定子为线圈为例,霍尔元件是通过感应动子相对于定子绕光轴方向旋转时的磁场变化来检测光圈的实际位置的。在动子相对于定子绕光轴方向旋转时,受可变光圈的姿态以及外部作用力的影响,动子还可能相对于定子沿光轴方向运动,从而影响霍尔元件与磁体之间的相对位置,加之磁体的磁场是非线性的,导致光圈在端部孔径位置(如最大孔径位置和最小孔径位置)时,霍尔元件所检测的光圈位置与光圈真实位置之间的误差较大,即霍尔元件所检测的光圈位置精准度低。基于此,采用闭环控制光圈切换至端部孔径位置时,控制精度较低。也就是说,光圈实际上并未处于端部孔径位置,这样进光量会与需要的进光量偏差较大,从而影响成像质量。
图8示出了霍尔元件在马达的整个行程内检测的光圈位置的示意图。如图8所示,图中横坐标为马达行程,纵坐标为霍尔元件检测值,其中横坐标和纵坐标的数值仅仅是示例性的。图中以光圈档位包括Q1档位、Q2档位、Q3档位和Q4档位为例,其中Q1档位的进光孔>Q2档位的进光孔>Q3档位的进光孔>Q4档位的进光孔。图中示例性示出了曲线L1、L2、L3、L4和L5,不同的曲线之间,霍尔元件与磁体在沿光轴方向上的间隙不同。从图8中可以看出,曲线L1、L2、L3、L4和L5在Q2档位和Q3档位的重复一致性较好,这说明霍尔元件与磁体在沿光轴方向上的间隙对霍尔元件检测Q2档位光圈和Q3档位光圈的影响较小。从图8中可以看出,曲线L1、L2、L3、L4和L5在Q1档位和Q4档位的重复一致性较差,这说明当马达处于行程的两端时,霍尔元件与磁体在沿光轴方向上的间隙对霍尔元件检测端部档位光圈的影响较大。如图中所示,当马达行程为正向的最大行程或反向的最大行程时,霍尔元件与磁体在沿光轴方向上的间隙不同,霍尔元件所检测的光圈位置之间差距较大。或者,当霍尔元件与磁体在沿光轴方向上的间隙不同时,虽然霍尔元件检测的光圈位置相同,但驱动光圈达到目标位置时马达行程的偏差量较大。这样,当可变光圈的姿态不同时,霍尔元件与磁体在光轴方向上的相对位置受到影响,从而影响霍尔元件检测的精准度,进而影响光圈档位的控制精度。在此基础上,对光圈的端部孔径位置进行闭环控制时,驱动芯片会根据霍尔元件检测的光圈位置与目标位置之间的偏差实时调整驱动电流,使用可变光圈的用户会感知到光圈马达的运动,影响用户的使用体验。
因此,有必要提供一种光圈档位控制策略以在不同的拍摄场景下都可以准确、稳定、快速的控制光圈位置,从而获得拍摄质量较好的图像。
图9示出了本申请实施例提供的一种光圈控制方法的示意性流程图。
图9所示的方法400应用于光圈组件,该光圈组件可以包括控制器、马达和叶片,其中控制器用于控制马达驱动叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔。示例性的,光圈组件可以为前述图2介绍的光圈组件210,更为具体地,光圈组件可以为图3至图6中介绍的可变光圈300,或者为其他的可变光圈结构。示例性的,控制器可以为可变光圈300中的驱动芯片390。马达可以为可变光圈300中的光圈马达。叶片可以为可变光圈300中的叶片320。本申请实施例中,光圈组件包括多个叶片,该多个叶片环形排布形成供光线通过的进光孔。由于进光孔的大小可调,因此控制器控制马达驱动叶片运动时,可以形成具有多种孔径的进光孔。
如图9所示,方法400可以包括步骤S410至步骤S440,下面结合附图对各个步骤进行详细介绍。
S410,控制器获取光圈的目标孔径位置。
在一些实施例中,控制器可以接收一个输入信号或者指示信息,该输入信号或指示信息用于指示光圈的目标孔径位置。示例性的,该输入信号或指示信息可以为光圈档位,或者为光圈值,本申请实施例对此不作限定。
S420,当光圈的目标孔径位置为第一目标位置时,控制器控制马达以第一恒定电流驱动叶片运动直至叶片通过第一限位部固定于第一目标位置,其中第一目标位置的进光孔具有最大孔径值。
也就是说,当光圈的目标孔径位置为最大孔径位置时,控制器控制马达以恒定电流(例如第一恒定电流)驱动叶片运动,当叶片通过第一限位部限位时,光圈处于第一目标位置,也即处于最大孔径位置。
在该步骤中,控制器执行开环控制。这里控制器不参考光圈的实际位置,只要叶片通过第一限位部限位了,即认为光圈处于第一目标位置。
本申请实施例以及以下的实施例中,所涉及的“恒定电流”可以理解为在某次切换光圈位置的过程中,输入到马达中的电流的大小是不变的。但可以理解的是,这并不限定在多次切换光圈位置的过程中,输入到马达中的电流的大小都是相同的。也就是说,在马达以恒定电流驱动叶片运动以实现光圈位置切换的两次过程中,对于每个光圈位置切换过程而言,输入到马达的电流是大小不变的,而两个光圈位置切换过程中输入到马达的电流大小可以是不同的。
在一些实施例中,控制器控制马达以第一恒定电流驱动叶片运动第一预设时间后,认为叶片通过第一限位部固定于第一目标位置。
在一些实施例中,该第一限位部可以对马达驱动叶片运动的过程进行单向限位。也就是说,该第一限位部可以在光圈处于最大孔径位置时限定马达驱动叶片继续向大于该最大孔径位置的方向运动,但不限定马达驱动叶片从该最大孔径位置切换至较小的孔径位置。
本申请实施例中,叶片通过第一限位部固定于第一目标位置的方式可以是直接的,也可以是间接的。也就是说,该第一限位部可以直接对叶片的运动进行限位,也可以是通过对马达的运动进行限位从而间接对叶片的运动进行限位,本申请实施例对此不作限定。
S430,当光圈的目标孔径位置为第二目标位置时,控制器控制马达以第二恒定电流驱动叶片运动直至叶片通过第二限位部固定于第二目标位置,其中第二目标位置的进光孔具有最小孔径值。
也就是说,当光圈的目标孔径位置为最小孔径位置时,控制器控制马达以恒定电流(例如第二恒定电流)驱动叶片运动,当叶片通过第二限位部限位时,光圈处于第二目标位置,也即处于最小孔径位置。
在该步骤中,控制器执行开环控制。这里控制器不参考光圈的实际位置,只要叶片通过第二限位部限位了,即认为光圈处于第二目标位置。
在一些实施例中,控制器控制马达以第二恒定电流驱动叶片运动第二预设时间后,认为叶片通过第二限位部固定于第二目标位置。
在一些实施例中,该第二限位部可以对马达驱动叶片运动的过程进行单向限位。也就是说,该第二限位部可以在光圈处于最小孔径位置时限定马达驱动叶片继续向小于该最小孔径位置的方向运动,但不限定马达驱动叶片从该最小孔径位置切换至较大的孔径位置。
本申请实施例中,叶片通过第二限位部固定于第二目标位置的方式可以是直接的,也可以是间接的。也就是说,该第二限位部可以直接对叶片的运动进行限位,也可以是通过对马达的运动进行限位从而间接对叶片的运动进行限位,本申请实施例对此不作限定。
S440,当光圈的目标孔径位置为第三目标位置时,控制器获取光圈的实际孔径位置,根据光圈的目标孔径位置与光圈的实际孔径位置之间的偏差,控制器控制马达以第三电流驱动叶片运动至第三目标位置,其中第三目标位置的进光孔的孔径小于最大孔径值且大于最小孔径值。
也就是说,光圈的目标孔径位置位于最大孔径位置与最小孔径位置之间时,控制器可以通过目标孔径位置与实际孔径位置之间的偏差,调节马达驱动叶片的电流,以驱动叶片运动至目标孔径位置。
在该步骤中,控制器执行闭环控制。这里控制器参考光圈的实际位置,通过光圈实际孔径位置与目标孔径位置之间的偏差驱动电流进行控制或者调节,使得控制器输出的驱动电流能够自动地跟踪目标孔径位置。因此,本申请实施例中,第三电流的大小随着光圈的目标孔径位置与光圈的实际孔径位置之间的偏差而动态变化。即,第三电流为动态电流。
本申请实施例以及以下的实施例中,所涉及的“动态电流”可以理解为在某次切换光圈位置的过程中,输入到马达中的电流的大小不是一直恒定的,即电流大小会发生变化。具体地,该电流大小可以根据光圈的目标孔径位置与光圈的实际孔径位置之间的偏差的大小而变化。由于在某次切换光圈位置的过程中,随着叶片的运动,光圈的目标孔径位置与光圈的实际孔径位置之间的偏差的大小会发生改变,因此用于驱动马达运动的电流的大小会相应发生变化。可以理解的是,这并不限定在多次切换光圈位置的过程中,输入到马达中的电流的变化趋势。例如,在马达以动态电流驱动叶片运动以实现光圈位置切换的两次过程中,对于每个光圈位置切换过程而言,输入到马达的电流都可以是由大变小。
本申请实施例中,当光圈的实际孔径位置与目标孔径位置之间的偏差小于预设阈值时,认为光圈处于第三目标位置。
本申请实施例提供的光圈控制方法400中,当光圈的目标孔径位置为最大孔径位置或最小孔径位置时,采用开环控制和机械限位结合实现光圈位置的切换。当光圈的目标孔径位置位于最大孔径位置与最小孔径位置之间时,采用闭环控制实现光圈位置的切换。该方案可以实现光圈位置控制的准确性、快速性和稳定性,从而能够在不同的拍摄场景下均能较好的控制进光量,进而获得拍摄质量良好的图像。
更为具体地,当光圈的目标孔径位置为最大孔径位置或最小孔径位置时,采用开环控制可以避免霍尔元件与磁体在光轴方向(也即进光孔的轴线方向)上相对位置的变化对光圈位置控制的影响,可以提高光圈位置控制的准确性和稳定性。另外采用机械限位对叶片的位置进行限定,这样第一恒定电流或第二恒定电流可以较大,能够提高叶片运动的速度,从而提高光圈位置控制的快速性。
需要说明的是,图9所示的方法400中,步骤S420、步骤S430和步骤S440为并列可选的步骤,在步骤S410中的目标孔径位置确定后,步骤S420、S430和S440中相应的一个步骤被执行。
在一些实施例中,马达包括磁体和线圈,磁体和线圈中的一者为定子,另一者为动子,动子用于带动叶片运动以改变进光孔的孔径。当光圈的目标孔径位置为第一目标位置时,第一恒定电流用于输入到线圈中,以提供用于驱动动子绕进光孔的轴线旋转的第一磁力。当光圈的目标孔径位置为第二目标位置时,第二恒定电流用于输入到线圈中,以提供用于驱动动子绕进光孔的轴线旋转的第二磁力,其中第一磁力与第二磁力的方向相反。
第一恒定电流输入到线圈中带动动子旋转的方向与第二恒定电流输入到线圈中带动动子旋转的方向相反,可以在一定的驱动电流范围内,实现光圈切换至最大孔径位置或最小孔径位置。
这里第一磁力和第二磁力均与动子的径向相切,该动子的径向垂直于进光孔的轴线。
在一些实施例中,第一磁力大于动子受到的摩擦力,第二磁力大于动子受到的摩擦力。
在马达处于静止状态时,动子会受到摩擦力,因此若驱动动子绕进光孔的轴线旋转以带动叶片运动,输入到线圈中的电流所产生的磁力至少应克服动子所受到的摩擦力。
需要说明的是,第一恒定电流是指在将光圈位置切换至第一目标位置的过程中,驱动马达的电流是恒定的,即电流大小是不变的,但其并不限定每次将光圈位置切换至第一目标位置时,驱动马达的电流大小均相同。第二恒定电流是指在将光圈位置切换至第二目标位置的过程中,驱动马达的电流是恒定的,即电流大小是不变的,但其并不限定每次将光圈位置切换至第二目标位置时,驱动马达的电流大小均相同。
本申请实施例中,第一恒定电流与第二恒定电流可以相同,也可以不同。
在一些实施例中,方法400还可以包括:当光圈的目标孔径位置为第一目标位置时,在叶片固定于第一目标位置后,控制器控制马达以第四恒定电流驱动叶片保持在第一目标位置,其中第四恒定电流小于第一恒定电流且大于0;或者,当光圈的目标孔径位置为第二目标位置时,在叶片固定于第二目标位置后,控制器控制马达以第五恒定电流驱动叶片保持在第二目标位置,其中第五恒定电流小于第二恒定电流且大于0。
也就是说,当光圈的位置到达目标孔径位置后,控制器可以降低驱动马达的电流,使光圈保持在目标孔径位置,这样可以降低功耗。
本申请实施例中,第四恒定电流与第五恒定电流可以相同,也可以不同。
需要说明的是,第四恒定电流是指在将光圈位置保持在第一目标位置的过程中,驱动马达的电流是恒定的,即电流大小是不变的,但其并不限定每次将光圈位置保持在第一目标位置时,驱动马达的电流大小均相同。第五恒定电流是指在将光圈位置保持在第二目标位置的过程中,驱动马达的电流是恒定的,即电流大小是不变的,但其并不限定每次将光圈位置保持在第二目标位置时,驱动马达的电流大小均相同。
在一些实施例中,方法400还可以包括:当光圈处于预设场景时,控制器控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中叶片通过锁止机构固定,光圈在预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
本申请实施例中,当光圈受到的应力大于或等于预设值时,不论光圈处于何种孔径位置,控制器均控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔。也就是说,不论光圈处于何种孔径位置,都将光圈切换至孔径最大的位置。这样光圈叶片处于收缩状态,并且光圈叶片还可以通过锁止机构固定,这样可以对叶片起到保护作用,减少叶片在受到大应力时被损坏的可能性。
在一些实施例中,光圈是否处于预设场景可以根据陀螺仪信号和/或加速度信号确定。
在一些实施例中,预设场景为光圈叶片容易被损坏的场景,示例性的,预设场景包括以下至少一种场景:拍打场景,甩动场景,跌落场景。
在一些实施例中,当光圈处于预设场景时,控制器控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔的方式可以为开环控制,也可以为闭环控制。
例如,控制器可以控制马达以恒定电流驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔。该过程与控制器控制光圈切换至第一目标位置的过程类似,详细可参考上文关于将光圈位置切换至第一目标位置的相关描述。其中该恒定电流与第一恒定电流可以相同,也可以不同。
再如,控制器可以根据光圈的实际孔径位置与光圈的最大孔径位置之间的偏差,控制马达以动态电流驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔。该过程与控制器控制光圈切换至第三目标位置的过程类似,详细可参考上文关于将光圈位置切换至第三目标位置的相关描述。其中该动态电流随光圈的最大孔径位置与光圈的实际孔径位置之间的偏差而动态变化。
在一些实施例中,方法400还可以包括:在马达下电前,控制器控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔。
本申请实施例中,在马达下电前,不论光圈处于何种孔径位置,都将光圈切换至孔径最大的位置。这样光圈叶片处于收缩状态,可以对叶片起到保护作用,减少叶片被损坏的可能性。
在一些实施例中,方法400还可以包括:在马达下电后,当光圈处于预设场景时,控制器控制马达上电,并控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中叶片通过锁止机构固定,光圈在预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
本申请实施例中,在马达下电后,若光圈受到较大应力时,控制器可以控制马达重新上电,并将光圈切换至孔径最大的位置。这样光圈叶片处于收缩状态,可以对叶片起到保护作用,减少叶片被损坏的可能性。
在一些实施例中,第一目标位置的光圈值小于或等于1.4,第二目标位置的光圈值大于或等于4.0。
可变光圈中的叶片属于易损材质,在大应力如跌落、拍打、甩动等场景下,叶片容易受到外力影响而被损坏。鉴于此,本申请实施例还提供一种光圈控制方法,能够解决可变光圈叶片的保护问题。
本申请实施例提供的一种光圈控制方法,应用于光圈组件,该光圈组件包括控制器、马达和叶片,控制器用于控制马达驱动叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔。该方法包括:当光圈处于预设场景时,控制器控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中叶片通过锁止机构固定,光圈在预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
示例性的,以图3所介绍的可变光圈300为例,图10示出了可变光圈300处于最大孔径位置的示意图。如图10所示,叶片320处于收缩状态,并被上盖310覆盖。上盖310起到保护叶片320的作用。
本申请实施例中,在光圈受到较大应力时,不论光圈处于何种孔径位置,控制器均将光圈切换至最大孔径位置,并且利用锁止机构固定叶片。这样光圈叶片处于收缩状态,可以减少叶片被损坏的可能性。
需要说明的是,本申请实施例所涉及的锁止机构,可以直接将光圈叶片的位置固定,也可以将光圈马达动子的位置固定从而固定叶片的位置,本申请实施例对此不作具体限定。锁止机构可以采用任意可以将叶片位置固定的结构,例如棘轮棘爪机构等。
在一些实施例中,当光圈处于预设场景且马达处于上电状态时,控制器控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:控制器控制马达以第一恒定电流驱动叶片从当前位置开始运动直至叶片形成具有最大孔径值的进光孔。
也就是说,当马达处于上电状态且需要将光圈切换至最大孔径位置时,控制器可以执行开环控制,使马达以第一恒定电流驱动叶片运动。
在一些实施例中,当光圈处于预设场景且马达处于下电状态时,控制器控制马达驱动叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:控制器控制马达上电;控制器控制马达以第一恒定电流驱动叶片从当前位置开始运动直至叶片形成具有最大孔径值的进光孔。
也就是说,当马达处于下电状态且需要将光圈切换至最大孔径位置时,控制器可以先控制马达上电,再执行开环控制,使马达以第一恒定电流驱动叶片运动。
在一些实施例中,光圈是否处于预设场景可以根据陀螺仪信号和/或加速度信号确定。
为了便于理解,下面结合具体的例子对本申请实施例提供的光圈控制方法进行介绍。
图11示出了本申请实施例提供的一种光圈控制方法的示意性流程图。在图11中,为方便理解,以可变光圈包括Z1、Z2、Z3、Z4四个档位为例,该四个档位的光圈值依次为F/4.0、F/2.8、F2.0、F1.4,其中Z1档位具有最小孔径值,Z4档位具有最大孔径值。但可以理解的是,本申请对于可变光圈包括的档位数量以及每个档位的光圈值不作具体限定,在此仅为示例性说明。
如图11所示,在正常拍摄场景下,马达需要控制不同的光圈档位来满足不同的拍摄场景。
若目标孔径位置为Z1档位,则可以采用开环控制结合机械限位方式,将光圈位置切换至Z1档位。具体地,控制器可以开环控制马达以第一恒定电流驱动叶片运动,直至叶片通过第一限位部固定于Z1档位。当调整光圈至Z1档位时,光圈感度值大,位置变化灵敏,霍尔元件与磁体的位置会受沿进光孔的轴线方向上的间隙影响,若采用闭环控制,会导致反馈值不精准。因此调整光圈至Z1档位的过程不宜使用闭环控制而采用开环控制。由于开环控制没有反馈信息,因此配合使用机械限位拦住马达或叶片继续运动,达到固定叶片位置的目的,从而实现准确、快速和稳定的光圈档位控制。
若目标孔径位置为Z4档位,则可以采用开环控制结合机械限位方式,将光圈位置切换至Z4档位。具体地,控制器可以开环控制马达以第二恒定电流驱动叶片运动,直至叶片通过第二限位部固定于Z4档位。由于开环控制没有反馈信息,因此配合使用机械限位拦住马达或叶片继续运动,达到固定叶片位置的目的,从而实现准确、快速和稳定的光圈档位控制。
若目标孔径位置为Z2档位或Z3档位,则可以采用闭环控制方式,将光圈位置切换至Z2档位或Z3档位。具体地,以霍尔元件的反馈的实际孔径位置与目标孔径位置作比较产生偏差信号,利用偏差信号可以对控制器所产生的驱动马达的电流进行控制和调节,使得闭环控制系统的输出量(即控制器所确定的要切换至的孔径位置)能够自动地跟踪输入量(即目标孔径位置),减少跟踪误差,提高控制精度,抑制扰动信号的影响。
在进行光圈档位切换时,从Z1档位切换至Z2档位,或者从Z2档位切换至Z1档位,或者从Z3档位切换至Z4档位,或者从Z4档位切换至Z3档位,需要进行开环控制与闭环控制的切换。当目标位置为Z2档位或Z3档位时,通过闭环控制能准确并且快速地将光圈切换到目标位置。当目标位置为Z1档位或Z4档位,基于开环控制并由机械限位方式将叶片固定住,可以快速、准确地将光圈切换到目标位置。本申请实施例中,闭环控制与开环控制之间的切换时间在10ms以内。
本申请实施例中,开闭环控制结合机械限位的方式可用于多种光圈档位切换,能够解决因光圈档位较多带来的霍尔元件反馈不准、部分光圈位置不灵敏等问题,达到了多个光圈档位任意切换的目的。另外,开环控制结合机械限位的打底策略,提升了开环控制的准确性。
可以理解的是,在正常拍摄场景中,可变光圈的马达处于上电状态,也即应用可变光圈的摄像头模组处于上电状态。
在一些实施例中,在正常拍摄的过程中,若检测到光圈受到大应力,则进入应急保护场景。如图11所示,在应急保护场景中,不论光圈处于何种位置,均采用开环控制结合机械限位的方式,将光圈位置切换至Z4档位,使光圈叶片处于收缩保护状态。一般地,当在拍打、跌落、甩动等场景中,光圈受到的应力较大。本申请实施例中所指的光圈受到大应力,可以理解为光圈受到的应力大于或等于预设值。在具体实现中,可以通过陀螺仪信号和/或加速度信号判断光圈是否处于大应力场景。例如,当光圈组件的角速度大于或等于第一预设阈值,和/或光圈组件的加速度大于或等于第二预设阈值,可以确定光圈处于大应力场景,但本申请实施例并不限于此。
本申请实施例中,当可变光圈的叶片受到外界的较大应力时,例如可变光圈镜头受到拍打、甩动或跌落时,控制器可以控制将光圈设置为Z4档位,使叶片锁住为收缩状态,可以减少可变光圈叶片受损的可能性。
在一些实施例中,在正常拍摄完成后,马达下电之前(或者应用可变光圈的摄像头模组下电之前),不论光圈处于何种位置,均将光圈位置切换至Z4档位,使光圈叶片处于收缩保护状态。示例性的,在具体实现中,在马达下电之后,光圈叶片可以通过摩擦力和导磁片与磁体之间的磁吸将叶片的位置进行固定。因此,如图11所示,在下电场景,光圈的位置默认为Z4档位。
本申请实施例中,在马达下电前将光圈设置为Z4档位,叶片锁住为收缩状态,可以保护叶片收到最小的外力影响,减少可变光圈叶片受损的可能性。
在一些实施例中,在下电场景,需要实时检测光圈是否处于大应力场景。
在一些实施例中,在下电场景中,若检测到光圈受到大应力,则对马达进行上电,并进入应急保护场景。如图11所示,在应急保护场景中,不论光圈处于何种位置,均采用开环控制结合机械限位的方式,将光圈位置切换至Z4档位,使光圈叶片处于收缩保护状态。在具体实现中,可以通过陀螺仪信号和加速度信号判断光圈是否处于大应力场景。
本申请实施例中,即使光圈处于下电状态,一旦检测到光圈处于大应力场景下,会触发对叶片的保护机制,即将光圈位置切换至Z4档位,可以减小叶片受损的可能性。
本申请实施例中,采用开环控制和闭环控制相结合的策略,实现了光圈档位控制的准确性、快速性和稳定性。同时基于加速度计和/或陀螺仪信号实时检测大应力场景,在此场景下通过开环控制结合机械限位方式将光圈转为大光圈模式(即光圈位置处于Z4档位),实现了可变光圈叶片的应急保护机制。另外,在应用可变光圈的摄像头模组下电时默认大光圈模式,可以保证最小的外力影响和更理想的外观设计。
图12示出了本申请实施例提供的开环控制和闭环控制的示意性流程图。如图12所示,当采用前述开环控制方式时,控制器在获取目标孔径位置后,可以控制马达以恒定电流驱动叶片运动,以将光圈切换至目标孔径位置。当采用闭环控制方式时,霍尔元件可以检测到光圈的实际孔径位置并反馈给控制器,控制器根据目标孔径位置和实际孔径位置之间偏差实时调整驱动电流,以将光圈切换至目标孔径位置。
本申请实施例提供一种光圈控制器,该光圈控制器被配置为执行前述光圈控制方法。
本申请实施例提供一种光圈组件,包括控制器、马达和叶片,控制器用于控制马达驱动叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔,其中控制器用于执行前述光圈控制方法。
本申请实施例提供一种摄像头模组,包括镜头和前述光圈组件,该光圈组件设置于镜头的前端以形成具有多种孔径的进光孔。
本申请实施例提供一种电子设备,包括如权利要求前述摄像头模组和用于收容该摄像头模组的壳体。
本申请实施例提供一种电子设备,包括:一个或多个处理器;一个或多个存储器;一个或多个存储器存储有一个或多个计算机程序,一个或多个计算机程序包括指令,当指令被一个或多个处理器执行时,使得电子设备执行前述光圈控制方法。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,包括计算机指令,当计算机指令在电子设备上运行时,使得电子设备执行前述光圈控制方法。
本申请实施例提供一种芯片,该芯片包括处理器与数据接口,处理器通过数据接口读取存储器上存储的指令,以执行前述光圈控制方法。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,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。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种光圈控制方法,其特征在于,应用于光圈组件,所述光圈组件包括控制器、马达和叶片,所述控制器用于控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔,所述方法包括:
所述控制器获取光圈的目标孔径位置;
当所述光圈的目标孔径位置为第一目标位置时,所述控制器控制所述马达以第一恒定电流驱动所述叶片运动直至所述叶片通过第一限位部固定于所述第一目标位置,其中所述第一目标位置的进光孔具有所述多种孔径中的最大孔径值;
当所述光圈的目标孔径位置为第二目标位置时,所述控制器控制所述马达以第二恒定电流驱动所述叶片运动直至所述叶片通过第二限位部固定于所述第二目标位置,其中所述第二目标位置的进光孔具有所述多种孔径中的最小孔径值;
当所述光圈的目标孔径位置为第三目标位置时,所述控制器获取光圈的实际孔径位置;
根据所述光圈的目标孔径位置与所述光圈的实际孔径位置之间的偏差,所述控制器控制所述马达以第三电流驱动所述叶片运动至所述第三目标位置,其中所述第三目标位置的进光孔的孔径小于所述最大孔径值且大于所述最小孔径值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第三电流的大小随着所述光圈的目标孔径位置与所述光圈的实际孔径位置之间的偏差而动态变化。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
当所述光圈的目标孔径位置为所述第一目标位置或所述第二目标位置时,所述控制器执行开环控制;
当所述光圈的目标孔径位置为所述第三目标位置时,所述控制器执行闭环控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述马达包括磁体和线圈,所述磁体和所述线圈中的一者为定子,另一者为动子,所述动子用于带动所述叶片运动以改变所述进光孔的孔径;
当所述光圈的目标孔径位置为所述第一目标位置时,所述第一恒定电流用于输入到所述线圈中,以提供用于驱动所述动子绕所述进光孔的轴线旋转的第一磁力;或者
当所述光圈的目标孔径位置为所述第二目标位置时,所述第二恒定电流用于输入到所述线圈中,以提供用于驱动所述动子绕所述进光孔的轴线旋转的第二磁力;
其中,所述第一磁力与所述第二磁力的方向相反。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述光圈的目标孔径位置为所述第一目标位置时,在所述叶片固定于所述第一目标位置后,所述控制器控制所述马达以第四恒定电流驱动所述叶片保持在所述第一目标位置,其中所述第四恒定电流小于所述第一恒定电流且大于0;或者,
当所述光圈的目标孔径位置为所述第二目标位置时,在所述叶片固定于所述第二目标位置后,所述控制器控制所述马达以第五恒定电流驱动所述叶片保持在所述第二目标位置,其中所述第五恒定电流小于所述第二恒定电流且大于0。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述光圈处于预设场景时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中所述叶片通过锁止机构固定,所述光圈在所述预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:
所述控制器控制所述马达以恒定电流驱动所述叶片运动以形成所述具有最大孔径值的进光孔;或者,
所述控制器根据所述光圈的实际孔径位置与所述光圈的最大孔径位置之间的偏差,控制所述马达以动态电流驱动所述叶片运动以形成所述具有最大孔径值的进光孔。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述马达下电前,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述马达下电后,当所述光圈处于预设场景时,所述控制器控制所述马达上电,并控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中所述叶片通过锁止机构固定,所述光圈在所述预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
10.根据权利要求6或9所述的方法,其特征在于,所述光圈处于预设场景是根据陀螺仪信号和/或加速度信号确定的。
11.根据权利要求6或9所述的方法,其特征在于,所述预设场景包括以下至少一种场景:拍打场景,甩动场景,跌落场景。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一目标位置的光圈值小于或等于1.4,所述第二目标位置的光圈值大于或等于4.0。
13.一种光圈控制方法,其特征在于,应用于光圈组件,所述光圈组件包括控制器、马达和叶片,所述控制器用于控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔,所述方法包括:
当光圈处于预设场景时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,其中所述叶片通过锁止机构固定,所述光圈在所述预设场景中受到的应力大于或等于预设值。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,当所述光圈处于预设场景且所述马达处于上电状态时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:
所述控制器控制所述马达以第一恒定电流驱动所述叶片从当前位置开始运动直至所述叶片形成所述具有最大孔径值的进光孔。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,当所述光圈处于预设场景且所述马达处于下电状态时,所述控制器控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有最大孔径值的进光孔,包括:
所述控制器控制所述马达上电;
所述控制器控制所述马达以第一恒定电流驱动所述叶片从当前位置开始运动直至所述叶片形成所述具有最大孔径值的进光孔。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,其特征在于,所述光圈处于预设场景是根据陀螺仪信号和/或加速度信号确定的。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述预设场景包括以下至少一种场景:拍打场景,甩动场景,跌落场景。
18.一种光圈控制器,其特征在于,所述光圈控制器被配置为执行如权利要求1至17中任一项所述的方法。
19.一种光圈组件,其特征在于,包括控制器、马达和叶片,所述控制器用于控制所述马达驱动所述叶片运动以形成具有多种孔径的进光孔,其中所述控制器用于执行如权利要求1至17中任一项所述的方法。
20.一种摄像头模组,其特征在于,包括镜头和如权利要求19所述的光圈组件,所述光圈组件设置于所述镜头的前端以形成具有多种孔径的进光孔。
21.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求20所述的摄像头模组和用于收容所述摄像头模组的壳体。
22.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
一个或多个存储器;
所述一个或多个存储器存储有一个或多个计算机程序,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备执行如权利要求1至17中任一项所述的方法。
23.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1至17中任一项所述的方法。
24.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括处理器与数据接口,所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的指令,以执行如权利要求1至17中任一项所述的方法。
CN202210726641.XA 2022-06-24 2022-06-24 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备 Active CN115616831B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210726641.XA CN115616831B (zh) 2022-06-24 2022-06-24 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备
CN202380013856.XA CN118103770A (zh) 2022-06-24 2023-06-13 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备
PCT/CN2023/099821 WO2023246556A1 (zh) 2022-06-24 2023-06-13 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210726641.XA CN115616831B (zh) 2022-06-24 2022-06-24 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115616831A true CN115616831A (zh) 2023-01-17
CN115616831B CN115616831B (zh) 2024-03-15

Family

ID=84856783

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210726641.XA Active CN115616831B (zh) 2022-06-24 2022-06-24 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备
CN202380013856.XA Pending CN118103770A (zh) 2022-06-24 2023-06-13 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202380013856.XA Pending CN118103770A (zh) 2022-06-24 2023-06-13 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备

Country Status (2)

Country Link
CN (2) CN115616831B (zh)
WO (1) WO2023246556A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023246556A1 (zh) * 2022-06-24 2023-12-28 华为技术有限公司 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备
WO2024207788A1 (zh) * 2023-04-07 2024-10-10 荣耀终端有限公司 摄像模组及电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0695205A (ja) * 1992-09-17 1994-04-08 Olympus Optical Co Ltd 絞り制御装置
CN101046533A (zh) * 2006-03-30 2007-10-03 富士能株式会社 闭路电视摄像机的透镜光阑调整装置
JP2013156358A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Nikon Corp 絞り制御装置、レンズ鏡筒及びカメラ
JP2017161662A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 キヤノン株式会社 撮像装置および絞り制御方法
CN110703534A (zh) * 2019-10-28 2020-01-17 上海比路电子股份有限公司 一种连续可变光圈装置
CN114002894A (zh) * 2020-07-13 2022-02-01 三星电机株式会社 相机光圈的控制器和驱动设备及电子设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006243372A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Fuji Photo Film Co Ltd カメラ
JP5631144B2 (ja) * 2010-10-05 2014-11-26 キヤノン株式会社 光量調節装置
JP6053429B2 (ja) * 2012-09-27 2016-12-27 オリンパス株式会社 撮像装置および撮像装置の絞り制御方法
JP6874204B2 (ja) * 2018-02-20 2021-05-19 富士フイルム株式会社 絞り制御装置、絞り制御方法、絞り制御プログラム、露光制御装置、露光制御方法、露光制御プログラム、交換レンズ、カメラ本体及びカメラ
CN215986835U (zh) * 2021-07-30 2022-03-08 华为技术有限公司 一种可变光圈结构、摄像模组及电子设备
CN115616831B (zh) * 2022-06-24 2024-03-15 华为技术有限公司 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0695205A (ja) * 1992-09-17 1994-04-08 Olympus Optical Co Ltd 絞り制御装置
CN101046533A (zh) * 2006-03-30 2007-10-03 富士能株式会社 闭路电视摄像机的透镜光阑调整装置
JP2013156358A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Nikon Corp 絞り制御装置、レンズ鏡筒及びカメラ
JP2017161662A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 キヤノン株式会社 撮像装置および絞り制御方法
CN110703534A (zh) * 2019-10-28 2020-01-17 上海比路电子股份有限公司 一种连续可变光圈装置
CN114002894A (zh) * 2020-07-13 2022-02-01 三星电机株式会社 相机光圈的控制器和驱动设备及电子设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023246556A1 (zh) * 2022-06-24 2023-12-28 华为技术有限公司 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备
WO2024207788A1 (zh) * 2023-04-07 2024-10-10 荣耀终端有限公司 摄像模组及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN118103770A (zh) 2024-05-28
CN115616831B (zh) 2024-03-15
WO2023246556A1 (zh) 2023-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102513965B1 (ko) 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
CN115616831B (zh) 光圈控制方法、光圈控制器、摄像头模组及电子设备
JP5382650B2 (ja) レンズ鏡筒および撮像装置
JP5292334B2 (ja) レンズ鏡筒および撮像装置
JP5461119B2 (ja) レンズ鏡筒および撮像装置
KR20180137277A (ko) 카메라 모듈
CN211959356U (zh) 便携式电子装置及相机模块
CN115480433B (zh) 可变光圈、摄像模组以及电子设备
JP5719989B2 (ja) レンズ鏡筒および撮像装置
CN111246070A (zh) 摄像头模组及电子设备
CN108495016B (zh) 一种摄像装置、电子设备及获取图像方法
US20240160086A1 (en) Controllable aperture stop, compact camera module and electronic device
KR20210014875A (ko) 렌즈 어셈블리 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
CN117170159A (zh) 通光孔模块、相机模块与电子装置
JP2006091260A (ja) レンズ駆動装置及びデジタルカメラ
US20240019775A1 (en) Camera module and electronic device
CN113542538B (zh) 一种摄像头以及终端设备
JP2013047731A (ja) レンズ鏡筒、及び撮像装置
JP2005102199A (ja) 撮像装置及びその制御方法、制御プログラム
CN211791692U (zh) 摄像头模组及电子设备
CN218601649U (zh) 成像镜头模块、相机模块及电子装置
JP2003222918A (ja) レンズ鏡筒とそれを用いた撮像装置
JP2006235549A (ja) 鏡胴、鏡胴ユニット、および撮像装置
CN219552740U (zh) 成像镜头模块与电子装置
JP2010066375A (ja) 振れ補正装置、レンズ鏡筒および撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant