摄像模组、电子设备及摄像模组的抖动补偿方法

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种摄像模组、电子设备及摄像模组的抖动补偿方法。

背景技术

当手机使用者手持智能手机进行拍照或者拍摄视频时，手的抖动会造成相机的轻微倾斜，该倾斜引起了镜头观察角度的变化，会造成图像始终随着手的抖动而处于不稳定状态，降低拍摄质量。虽然现有的手机摄像头上基本都增加了防抖功能，但现有的防抖范围小，防抖角度不够灵活且长久使用后，悬架与框架之间摩擦力会逐渐增加，会降低防抖反应速度，无法满足使用者的使用需求。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种摄像模组、电子设备及摄像模组的抖动补偿方法，能够解决现有技术中防抖范围小和反应不灵活的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请的第一方面提供了一种摄像模组，包括：底座，所述底座的第一侧设有第一配合部；防抖活动件，所述防抖活动件设于所述底座的第一侧，所述防抖活动件的第一侧设有与所述第一配合部配合的第二配合部，所述第二配合部与所述第一配合部活动连接，所述防抖活动件内设有安装腔；镜头组件，所述镜头组件设于所述安装腔，所述镜头组件与所述防抖活动件同步活动；磁性件，所述磁性件设于所述底座和所述防抖活动件的一个上；电磁线圈，所述电磁线圈设于所述底座和所述防抖活动件的另一个上，且所述电磁线圈的位置与所述磁性件的位置相对应，所述电磁线圈在通电状态下，驱动所述防抖活动件相对于所述底座活动以对所述镜头组件进行运动补偿。

本申请的第二方面，提供一种应用于上述实施例中所述的摄像模组的抖动补偿方法，包括：

获取镜头组件抖动时的抖动信息；

根据所述抖动信息，计算抖动补偿量；

根据所述抖动补偿量，计算通入每个电磁线圈的电流参数；

将计算出的每个电流参数所对应的电流传输到对应的电磁线圈上，使所述电磁线圈与对应的磁性件之间产生磁力作用，并驱动所述防抖活动件相对于所述底座活动，以对所述镜头组件进行运动补偿。

本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括上述任一项所述的摄像模组。

在本申请实施例中，通过在底座的第一侧设置有第一配合部，在防抖活动件上设置有与第一配合部相配合的第二配合部，防抖活动件能够在底座上进行活动。通过控制防抖活动件与底座之间的磁力变化，调节防抖活动件在底座上的活动，从而实现对镜头组件的拍摄角度进行调节。随着底座和防抖活动件之间磁力的缓慢变化，对镜头组件产生的抖动量进行矫正，可以实现对拍摄全过程进行防抖。本申请的摄像模组能够实现任意角度防抖，具防抖效果更好且拍摄质量更高。

附图说明

图1是根据本发明实施例的摄像模组的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的摄像模组的抖动结构示意图；

图3是根据本发明实施例的摄像模组的爆炸图；

图4是根据本发明实施例的摄像模组的镜头组件的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的摄像模组的防抖活动件的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的摄像模组的防抖活动件的俯视图；

图7是根据本发明实施例的摄像模组的圆台的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的摄像模组的底座的俯视图；

图9是根据本发明实施例的摄像模组的抖动补偿方法的流程图。

附图标记：

摄像模组100；

底座10；凸球11；电磁线圈12；

防抖活动件20；防抖活动件本体21；安装腔211；磁性件212；

镜头组件30；

圆台40；球槽401；

支架50；容纳腔501。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。在本发明的描述中，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。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的摄像模组100进行详细地说明。

如图1至图8所示，根据本发明实施例的摄像模组100，包括底座10、防抖活动件20、镜头组件30、磁性件212和电磁线圈12。

具体而言，底座10的第一侧设有第一配合部，防抖活动件20设于底座10的第一侧。防抖活动件20的第一侧设有与第一配合部配合的第二配合部，第二配合部与第一配合部活动连接。防抖活动件20内设有安装腔211，镜头组件30设于安装腔211，镜头组件30与防抖活动件20同步活动。磁性件212设于底座10和防抖活动件20的一个上，电磁线圈12设于底座10和防抖活动件20的另一个上，且电磁线圈12的位置与磁性件212的位置相对应。电磁线圈12在通电状态下，驱动防抖活动件20相对于底座10活动以对镜头组件30进行运动补偿。

换言之，根据本发明实施例的摄像模组100主要由底座10、防抖活动件20、镜头组件30、磁性件212和电磁线圈12组成。参见图1和图2，底座10能够对防抖活动件20和镜头组件30进行支撑，防抖活动件20设置在底座10的第一侧上。如图5所示，防抖活动件20内限定有一端开口的安装腔211，镜头组件30能够从防抖活动件20的开口处安装至安装腔211内，并且镜头组件30的拍摄视角与防抖活动件20的开口相对应，光可透过防抖活动件20的开口照射在镜头组件30上(如图1和图4所示)，实现镜头组件30的拍摄功能。

如图3所示，防抖活动件20的第一侧与底座10的第一侧相连接。底座10的第一侧设置有第一配合部，防抖活动件20的第一侧设置有第二配合部。第二配合部与第一配合部活动连接，使得防抖活动件20能够在底座10上进行任意角度活动。当防抖活动件20在底座10上活动时，镜头组件30能够随着防抖活动件20同步运动。

在防抖活动件20和底座10上，其中一个设置有电磁线圈12(参见图8)，另一个设置有磁性件212。电磁线圈12的位置与磁性件212的位置相对应，电磁线圈12的所在位置与磁性件212在电磁力的作用下悬浮设置。当给电磁线圈12通电后，通过控制通入电磁线圈12的电流大小和方向，会引起磁场变化，与之相对应的磁性件212将受磁力作用。防抖活动件20和底座10之间产生作用力后，可以驱动防抖活动件20在底座10上进行活动，实现摄像模组100的任意角度防抖。

在用手机进行拍照时，手机可能会出现不同的抖动。通过在电磁线圈12上通入不同的电流大小和方向，使防抖活动件20和底座10之间能够产生不同的作用力，防抖活动件20在底座10上能够进行相应的转动。防抖活动件20带动镜头组件30同步活动，从而对镜头组件30产生的不同的抖动量进行补偿。

磁力的变化过程是缓慢的，镜头组件30可以随着磁力的缓慢变化进行平稳的活动，从而实现对镜头组件30在拍摄全过程的防抖。底座10和防抖活动件20之间的磁力，具有磁滞效应。当电磁线圈12上的电流恢复到初始值时，防抖活动件20所受磁力并非直接降低到初始值，而是缓慢的逐步减小到初始值。进一步保证了对拍摄全过程进行防抖。

由此，根据本发明实施例的摄像模组100，通过在底座10的第一侧设置第一配合部，在防抖活动件20上设置与第一配合部相配合的第二配合部，防抖活动件20能够在底座10上进行活动。通过控制防抖活动件20与底座10之间的磁力变化，调节防抖活动件20在底座10上进行相应方向上的活动，从而实现对镜头组件30的拍摄角度进行调节。随着底座10和防抖活动件20之间磁力的缓慢变化，对镜头组件30产生的抖动量进行矫正，可以实现对拍摄全过程进行防抖。本申请的摄像模组100，具有防抖效果更好、拍摄质量更高的优点。

根据本发明的一个实施例，第一配合部为沿底座10的第一侧朝向防抖活动件20所在方向凸起的凸球11，第二配合部为与凸球11相配合的球槽401，凸球11插接于球槽401，且相对于球槽401可活动。

也就是说，如图3、图7和图8所示，第一配合部可以设置成凸球11，凸球11设置在底座10的第一侧上。底座10的第一次侧为朝向防抖活动件20的一侧，防抖活动件20的第一侧上设置有球槽401(参见图7)。凸球11能够插接在球槽401内，防抖活动件20通过凸球11在底座10上可以进行360°全方位的任意自由度转动。通过防抖活动件20在凸球11上转动，实现对镜头模组的抖动量的进行矫正，提高防抖效果，增强拍摄质量。通过采用凸球11和球槽401想配合的结构，可以进行大角度的防抖(接近±45°防抖)。同时凸球11和球槽401之间的摩擦力较小，可使防抖活动件20在底座10上的转动更加灵活，提高了防抖反应速度。由此，采用球面滚动设计，能够实现±45°的防抖，提高了防抖效果的同时。底座10与防抖活动件20分体设置，可避免因长期使用后的移动阻力增大所带来的反应迟滞的问题，有效地保证了使用质量，提高了用户的使用体验。

可选地，防抖活动件20包括防抖活动件本体21和圆台40。防抖活动件本体21内设有安装腔211，防抖活动件本体21的第一侧靠近底座10。圆台40的第一侧与防抖活动件本体21的第一侧连接，圆台40的第二侧设有球槽401，防抖活动件本体21与圆台40同步活动。

也就是说，参见图2、图5和图7，防抖活动件本体21与底座10之间通过圆台40相连接，防抖活动件本体21内限定有安装腔211，镜头组件30安装在安装腔211内。圆台40能够在凸球11上转动，带动防抖活动件本体21转动，镜头组件30进行同步转动后，实现对镜头组件30的抖动量进行补偿。

根据本发明的一个实施例，防抖活动件本体21为半球形，防抖活动件本体21的第一侧为平面，圆台40与防抖活动件本体21同轴设置，球槽401设于圆台40的中心位置。

具体地，如图5和图6所示，防抖活动件本体21的内部限定有上端开口的安装腔211，防抖活动件本体21的外周面为圆弧面。通过将防抖活动件本体21设置为一端开口的半球形，能够减少体积，且便于安装。圆台40整体形成为轴对称形状，并与防抖活动件本体21同轴设置。球槽401位于圆台40的中心位置，使得圆台40放置在底座10上时，凸球11与球槽401之间的连接更加的平稳，不会因圆台40自身结构的不对称性，使得防抖活动件本体21产生偏转。

可选地，电磁线圈12设于底座10的第一侧，且位于第一配合部的外周，磁性件212设于防抖活动件20的第一侧，且位于第二配合部的外周。电磁线圈12设置在第一配合部的外周，且不与第一配合部相接触。磁性件212设置在第二配合部的外周，且不与第二配合部相接触。防抖活动件20和底座10之间通过第一配合部和第二配合部相连接，磁性件212与电磁线圈12之间悬浮设置。

优选地，如图5、图6和图8所示，电磁线圈12为至少两个，至少两个电磁线圈12沿第一配合部的周向间隔开布置在底座10上，磁性件212为至少两个，至少两个磁性件212在防抖活动件20的第一侧上间隔开布置，且分别与多个电磁线圈12一一对应设置。

也就是说，电磁线圈12和磁性件212的数量都至少为两个，电磁线圈12和磁性件212的数量可以为多个。通过在底座10上沿第一配合部的周向方向设置有多个电磁线圈12(参见图8)，且多个电磁线圈12间隔设置。多个电磁线圈12之间间隔的距离可以相同，通过将多个电磁线圈12均匀的环绕在第一配合部的外周，便于对防抖活动件20的转动角度进行控制。在防抖活动件20的第一侧上设置有与多个电磁线圈12一一对应的多个磁性件212(参见图5)，多个磁性件212沿第二配合部的周向间隔设置。每个电磁线圈12对应一个磁性件212，对位于不同位置的电磁线圈12进行通电，相应的磁性件212受磁力作用，防抖活动件20能够进行相应的活动，对镜头组件30的抖动量进行补偿。可选地，多个电磁线圈12和磁性件212,可以分别在底座10和防抖活动件20上呈现星型磁吸排布，实现任意自由度防抖。

在发明的一些具体实施方式中，电磁线圈12嵌设于底座10，且电磁线圈12不超出底座10的第一侧，磁性件212嵌设于防抖活动件20，且电磁线圈12与磁性件212间隔设置。在底座10上设置有电磁线圈12的位置，不与防抖活动件20上设置有磁性件212的位置相接触。磁性件212与电磁线圈12之间悬浮设置，便于在防抖活动件20与底座10之间产生磁力作用后，防抖活动件20能够进行相应的活动。

根据本发明的一个实施例，磁性件212可以采用永磁体。每个磁性件212的重量不同。通过设置不同重量的磁性件212，每个磁性件212能够具有不同的磁力，便于对防抖活动件20的位置进行调节。

根据本发明的一个实施例，如图1至图3所示，摄像模组100还包括支架50，支架50设有沿其厚度方向贯通的容纳腔501，支架50与底座10间隔开布置。防抖活动件20的第二侧可活动地设于容纳腔501，防抖活动件20的外壁面为球面状，容纳腔501与防抖活动件20的外壁面的形状相对应。

也就是说，如图3所示，摄像模组100还包括支架50，支架50的形状可以为圆柱体或者其它多面体，可通过注塑、冲压、铣切等方式将支架50固定于电池盖或中框上。支架50内部限定有上、下开口的容纳腔501(参见图2)，支架50套设在防抖活动件20的外周，支架50不与底座10相接触。支架50的内壁面与防抖活动件20的外壁面的形状相同，均为球面状，防抖活动件20能够在支架50内滚动。通过在防抖活动件20的外周上套设支架50，对防抖活动件20起到支撑和限位的作用，不会因为防抖活动件20在底座10上进行转动时发生偏移。

需要说明的是，本申请的摄像模组100利用双球面滚动实现任意自由度防抖。其中，双球面滚动为，一是通过凸球11和球槽401的配合，防抖活动件20能够在底座10上进行转动。二是通过支架50内容纳腔501的设置，防抖活动件20能够在支架50内的容纳腔501进行转动。防抖活动件20为球形，底座10上设置有凸球11，从而实现了双球面滚动。本申请的防抖设计不仅可用于移动终端的摄像头防抖，还可以应用于车载防抖，以及机器人等领域的缓冲、防震等。

总而言之，根据本发明实施例的摄像模组100，通过底座10与防抖活动件20分体设置，且采用双球面滚动设计，可有效避免长期使用带来的防抖活动件20的阻力增大、反应迟滞等问题。通过凸球11及球槽401的设计可实现对镜头组件30进行接近±45°的防抖。本申请的摄像模组100具有防抖效果更好、防抖范围大和拍摄质量更高的优点。并且本申请的摄像模组100制造成本低、体积小、可实现性高，有利于实现整机轻薄化设计。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的摄像模组的抖动补偿方法，进行详细地说明。

根据本发明实施例的摄像模组的抖动补偿方法，包括以下步骤：

S1、获取镜头组件30抖动时的抖动信息。

S2、根据抖动信息，计算抖动补偿量。

S3、根据抖动补偿量，计算通入每个电磁线圈12的电流参数。

S4、将计算出的每个电流参数所对应的电流传输到对应的电磁线圈12上，使电磁线圈12与对应的磁性件212之间产生磁力作用，并驱动防抖活动件20相对于底座10活动，以对镜头组件30进行运动补偿。

具体地，如图9所示，根据本发明实施例的抖动补偿方法，首先，当镜头组件30发生抖动时，电子设备能够获取镜头组件30抖动时的抖动信息。电子设备能够根据镜头组件30抖动时产生的抖动信息，计算出抖动补偿量。

然后，将抖动补偿量换算成通入每个电磁线圈12的电流参数，电流参数包括电流大小和电流方向。

最后，根据计算得到的电流参数，电子设备将每个电磁线圈12的电流参数通入到对应的电磁线圈12上。电磁线圈12内通入具有相应电流参数的电流后将引起相应的磁场变化，使电磁线圈12与对应的磁性件212之间产生磁力作用。防抖活动件20受磁力作用相对于底座10活动，防抖活动件20带动镜头组件30同步运动，以对镜头组件30的位置进行矫正。

需要说明的是，本申请的防抖具体过程为：

以电子设备为手机为例，手机PCB板上内置有摄像模组100和控制芯片。其中，控制芯片包括陀螺仪芯片、防抖处理芯片和电源管理芯片等。手机处于非拍摄状态时，防抖活动件20处于未通电状态。防抖活动件本体21的外壁面与支架50的内壁面相接触，凸球11和球槽401相接触，支架50和凸球11对防抖活动件20起到支撑和固定的作用。

当手机的拍照功能打开时，电源管理芯片向电磁线圈12通入电流，并引起磁场变化。磁性件212在磁力的作用下，带动防抖活动件20移动，实现摄像头拍摄角度与地面平行。同时陀螺仪可以实时获取镜头组件30抖动时的抖动信息，并将抖动信息反馈至防抖处理芯片，防抖处理芯片根据抖动信息计算抖动补偿量。防抖处理芯片可以将抖动补偿量计算成通入各个电磁线圈12的具有相应电流参数的电流，并将其传递给电源管理芯片。电源管理芯片将具有相应电流参数的电流传输到对应的电磁线圈12上。电流参数包括电流的大小和方向，抖动信息可以为经纬向位移、海拔、旋转角度等。

电磁线圈12在电流的作用下引起磁场变化，与电磁线圈12对应的磁性件212在磁力的作用下，带动防抖活动件20和镜头组件30移动以对镜头组件30进行位置矫正。当电流通过电磁线圈12后，各个电磁线圈12中的电流会恢复到初始状态。由于磁滞效应的影响，当各个电磁线圈12中的电流恢复到初始状态时，镜头组件30所受磁力不会直接降低到初始状态，而是逐步减小到初始值。当磁力在缓慢变化的过程中，镜头组件30也随之缓慢移动。最后，当电磁线圈12与磁性件212之间的磁力消失后，镜头组件30恢复到原始位置，实现摄像模组100的全过程防抖。陀螺仪实时获取镜头组件30抖动时的抖动信息，若在电磁线圈12与磁性件212之间的磁力消失后，检测出镜头组件30继续抖动，则重新将抖动信息反馈至防抖处理芯片，并重新计算抖动补偿量。若在电磁线圈12与磁性件212之间的磁力消失后，未检测到镜头组件30抖动，则完成拍摄。

总而言之，根据本发明实施例摄像模组的抖动补偿方法，通过将计算好的电流参数传输到对应的电磁线圈12上，能够控制防抖活动件20与底座10之间的磁力变化，调节防抖活动件20在底座10上进行相应方向上的活动，从而实现对镜头组件30的拍摄角度进行调节。随着底座10和防抖活动件20之间磁力的缓慢变化，对镜头组件30产生的抖动量进行矫正，可以实现对拍摄全过程防抖。本申请的抖动补偿方法，不仅能够实现良好的防抖效果，而且还可避免因长期使用后防抖活动件20与底座10之间的移动阻力增大所带来的反应迟滞的问题，有效地保证了使用质量，提高了用户的使用体验。

本发明还提供一种电子设备，包括上述实施例中的摄像模组100。当在拍照过程中，电子设备发生抖动时，陀螺仪获取镜头组件30在发生抖动时的抖动信息，将抖动信息反馈至防抖处理芯片，防抖处理芯片根据抖动信息计算抖动补偿量。将抖动补偿量计算成通入各个电磁线圈12的电流参数并传递给电源管理芯片。电源管理芯片将电流参数传输到对应的电磁线圈12上，产生磁场变化后，对应的磁性件212受磁力作用，带动防抖活动件20和镜头组件30移动以对镜头组件30进行位置矫正。本申请的电子设备具有防抖效果更好、防抖范围大和拍摄质量更高的优点。

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发明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发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。