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华为要做6个光圈叶片的智能手机,哪款机型首发?

2021-08-25 夏菲 阅读:
近年来,智能手机相机的图像质量有了很大提高,多摄像头似乎成了智能手机的标配。随着相机技术的进一步升级,可变光圈相机镜头又成为了新的趋势。华为也正在跟上步伐,日前,华为,公开一份专利文档,文档显示华为开发了具有 6 个光圈叶片的智能手机相机,利用可变光圈更好地控制景深和曝光。

近年来,智能手机相机的图像质量有了很大提高,多摄像头似乎成了智能手机的标配。vkCednc

随着相机技术的进一步升级,可变光圈相机镜头又成为了新的趋势。vkCednc

如三星 Galaxy 相机,其中所有三个镜头(广角、超广角和长焦变焦)都配备了可变光圈;索尼为Xperia 1 III和Xperia 5 III配备了可变长焦镜头(70mm-105mm),实现连续光学变焦;此外,Oppo上周也展示了85-200 毫米连续光学变焦功能。vkCednc

华为也正在跟上步伐,日前,华为,公开一份专利文档,文档显示华为开发了具有 6 个光圈叶片的智能手机相机,利用可变光圈更好地控制景深和曝光。vkCednc

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 Technizo Concept 与 LetsGoDigital 合作渲染效果图vkCednc

华为可变光圈智能手机

多年来,华为一直以其与镜头制造商徕卡合作设计的最先进的相机在P 系列和Mate 系列中提供顶级机型而闻名。vkCednc

今年早些时候,华为技术公司向世界知识产权组织(WIPO)申请了专利。标题为“光圈、摄像头模块和电子设备”的文档于 2021 年 8 月 19 日发布,详细介绍了华为计划如何为未来的智能手机摄像头配备可变光圈。vkCednc

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专利摘要显示:本申请涉及终端设备技术领域,尤其涉及一种光圈、摄像模组及电子设备。该光圈包括底座、载座、驱动部、弹性簧片以及多个叶片;底座形成有供光线穿过的第一光孔;每个叶片铰接于底座,多个叶片环绕第一光孔分布以使多个叶片之间形成与第一光孔共轴的进光孔载座通过弹性簧片与底座连接,载座用于驱动每个叶片相对底座旋转以改变进光孔的大小;驱动部用于驱动载座以第一光孔的轴心线为旋转轴旋转。上述光圈中的驱动部可以设定为微型的驱动器弹性簧片的结构也较为轻薄,驱动部配合弹性簧片可以提供驱动光圈大小调节的驱动力,还有益于实现光圈的小尺寸结构,使得该光圈可以应用于小型电子设备的摄像模组,从而满足小型的电子设备的摄像要求。vkCednc

华为似乎想应用先进系统相机中也使用的类似技术:光圈叶片,以便能够调整进入相机的光线。为了将专利技术形象化,才华横溢的平面设计师Technizo Concept在一系列 3D 产品渲染中将华为的新设计带入了生活。vkCednc

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什么是光圈?

文档首先介绍了技术背景,什么是光圈?vkCednc

光圈,常见于单反相机中,用于调节供光线穿过的孔径大小,配合摄像模组的快门可以决定进光量的多少,此处的进光量可以对景深、成像质量产生影响,因此,光圈在摄像作业中发挥着重要作用。vkCednc

一般地,可调节进光量的光圈包括有多个叶片,多个叶片环形排布以形成供光线穿过的进光孔,驱动多个叶片运动可以调节进光孔的大小,从而达到改变进光量的目的。目前单反相机中的光圈的叶片可以通过超声波马达或步进电机带动齿轮驱动,也可以通过拨杆驱动。vkCednc

光圈越大(表示为低 F 值),背景越模糊。即使在光线不足的晚上,大光圈也可以提供一种解决方案,让充足的光线通过。使用大光圈,更多的光线只会落在相机传感器上,因此也会有更多的过度曝光。这可以再次使用快门速度和 ISO 值进行补偿。vkCednc

随着科技的发展,诸如手机、平板电脑之类的电子设备对摄像功能的要求也越来越高,以期实现接近单反的摄像效果。但是,目前通常用于智能手机相机的固定焦距的镜头,无法设置光圈,因此景深和曝光的可能性受到限制。vkCednc

而现有应用于单反设备中光圈的整体架构太大,无法应用到这类电子设备中。vkCednc

因此,华为开发出提供一种光圈、摄像模组及电子设备,将光圈应用于小型电子设备的摄像模组,可以配合快门对射入摄像组件的进光量进行调节以提高摄像质量。vkCednc

华为6光圈叶片相机

华为希望使用至少6个光圈叶片,它们可以相互滑动以产生更大的光圈。通过使用光圈叶片,可以调整到达相机的光量。vkCednc

本申请公开了一种可以应用于摄像模组的光圈,该光圈包括底座载座、驱动部、弹性簧片以及叶片组;其中,底座相当于支撑结构,在使用时用于安装于摄像组件,起到支撑固定作用,为了光线穿过,底座上形成有第一光孔,当然,当光圈安装于摄像组件,第一光孔的轴心线与摄像组件的光轴共线。叶片组包括有多个叶片,多个叶片以环绕第一光孔的形式分布且相邻的叶片之间有交叠,以在多个叶片之间形成一个与第一光孔共轴的进光孔;每个叶片铰接于底座具体的,每个叶片可以相对底座绕铰接点旋转;当每个叶片按照设定路径同时旋转,可以改变进光孔的大小,实现进光量的多档位调节此处,用于对驱动多个叶片旋转的结构为载座,载座可以设置底座与多个叶片之间,载座通过弹性簧片于底座连接,当载座相对底座转动,载座可以带动所有叶片按照设定路径运动,使得每个叶片相对底座绕铰接点旋转,改变进光孔的大小,从而实现光圈的调节而驱动载座旋转的结构为驱动部,驱动部设置于底座上,用于对载座提供驱使旋转的正向扭矩,使得载座可以绕第一光轴的轴心线旋转;此外,弹性簧片相当于将载座弹性固定于底座,当载座在驱动部的驱动下相对底座旋转,驱动部向载座提供一正向扭矩,弹性簧片可对载座提供一与正向扭矩相反的反向扭矩,可以限定载座相对底座的位置,当正向扭矩停止,弹性簧片回复初始状态可以驱动载座回复初始状态。vkCednc

该光圈采用了驱动部驱动载座旋转,进而带动铰接于底座的多个叶片联动改变进光孔的大小,可以配合摄像模组的快门对进光量的调节;同时,将载座通过弹性簧片弹性固定于底座,弹性簧片能够在驱动部驱动载座相对底座旋转时对载座提供反向扭矩,以在正向扭矩停止时驱动载座复位。上述光圈中的驱动部可以设定为微型的驱动器,弹性簧片的结构也较为轻薄,驱动部配合弹性簧片可以提供驱动光圈大小调节的驱动力,还有益于实现光圈的小尺寸结构,使得该光圈可以应用于小型电子设备的摄像模组,从而满足小型的电子设备的摄像要求。vkCednc

上述光圈中,驱动部用于驱动载座相对底座绕第一光孔的轴心线旋转,载座上任意一点的移动路径可以形成以第一光孔轴心线为圆心的弧线,驱动部可以作用于座的任意一点,沿该点的切线方向向载座施加作用力从而驱动载座旋转。另外,为了使得载座受到的驱动力稳定,驱动部可以设置为两个,且两个驱动部关于第一光孔的轴心线中心对称。当然,此处的载座可以设置为环形。vkCednc

当光圈的驱动部采用微型驱动器,在具体实施中驱动部可以有多种实现方式。vkCednc

该文档描述了华为希望应用与系统摄像头类似的技术。然而,由于智能手机要小得多,外壳中没有空间来使用超声波电机或步进电机——就像数码系统相机一样。相反,华为想使用微型驱动器,由驱动线圈和驱动磁铁支撑。或者,也可以使用压电驱动器。vkCednc

华为没有具体说明将配备可变光圈的镜头。它还可能涉及多个相机——例如广角和长焦镜头。vkCednc

Technizo Concept的渲染出了一台具有可变光圈的相机。vkCednc

此外,Technizo Concept还安装了四个额外的摄像头。想想广角相机、超广角相机、单色相机、长焦相机和 3D ToF 相机。此外,还选择了环形闪光灯,可以提供足够的辅助光,而且看起来很时尚。vkCednc

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未来华为是否真的打算为智能手机相机提供可变光圈呢?我们拭目以待。vkCednc

值得一提的是,多光圈叶片相机并非华为首发,在 Galaxy S9 上,三星还使用了 8 个光圈叶片来控制曝光和景深。该设备有两种光圈设置(f/1.5 和 f/2.4)可用。然而,当时的优势仍然有限,部分原因是使用了比今天更小的相机传感器。此外,现在集成了多摄像头系统——由多个摄像头组成。vkCednc

点击查看华为智能手机相机可变光圈文档:vkCednc

华为6光圈叶片相机.pdf

e73e00ac62daa10aae08012b18452ca9.pdf (1.13 MB)vkCednc

责编:DemivkCednc

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夏菲
电子技术设计(EDN China)助理产业分析师
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