摄像模组、电子设备、抖动补偿方法

技术领域

本申请属于电子技术领域，具体涉及一种摄像模组、电子设备、抖动补偿方法。

背景技术

随着科技逐步发展，电子设备拍照功能的使用给人们生活带来极大的便捷。电子设备拍摄照片的清晰度受到越来越广泛的关注，由此，电子设备镜头防抖成为关注的焦点。

手机防抖的类型分为两大类：OIS(Optical image stabilization)和EIS(Electric Image Stabilization)。传统OIS防抖，即是镜头防抖，光学防抖需要硬件支持，镜头驱动马达(一般磁场驱动)OIS控制芯片较大，全幅图片都是有效图像，帧间抖动补偿有效，帧内抖动补偿有效，它是通过镜头的浮动透镜来纠正“光轴偏移”。其原理是通过镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，然后将信号传至微处理器，处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效地克服因相机的振动产生的影像模糊。这种防抖技术对镜头设计制造要求比较高，而且成本也相对高一些，光学防抖功能的效果是相当明显的，特别对大变焦相机。EIS是利用侦测到机身抖动的程度来动态调整ISO、快门或软体来做模糊修正。EIS是一种演算法运算，透过影像裁减补偿方式来避免模糊，防震效果取决于演算法的设计与效率，主要是用拍摄影像(录影)防手震使用。EIS的优点是不需额外增加硬体，成本较低且适合微型化设计，但通常必须牺牲影像的解析度与大小，相对效果较不优。

发明内容

本申请旨在提供一种摄像模组、电子设备、抖动补偿方法，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：支架；镜头，所述镜头可活动地设于所述支架；信号发射器，所述信号发射器设于所述镜头，且与所述镜头同步活动，所述信号发射器用于发出检测信号；信号接收器，所述信号接收器设于所述支架，所述信号接收器用于接收所述信号发射器在不同位置发出的检测信号，并根据所述信号发射器在不同位置发出的检测信号获取所述镜头的抖动补偿量；抖动补偿组件，所述抖动补偿组件与所述信号接收器和所述镜头中的至少一个连接，所述抖动补偿组件根据所述抖动补偿量进行抖动补偿。

在本申请的实施例中，通过在镜头上设置信号发射器，在镜头抖动时，信号发射器的位置也能够同步发生变化，从而使信号发射器能够在不同位置分别发出检测信号。信号接收器能够接收到信号发射器在不同位置发出的检测信号，并获得镜头的抖动补偿量。在获取抖动补偿量后，利用抖动补偿组件根据抖动补偿量对镜头的抖动进行有效补偿，从而有效实现防抖功能。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括上述任一实施例所述的摄像模组。

第三方面，本申请实施例提出了一种摄像模组的抖动补偿方法，包括以下步骤：获取镜头在发生抖动前的第一信号和发生抖动后的第二信号；根据所述第一信号和所述第二信号获取所述镜头的位置偏移量；根据所述镜头的位置偏移量获取所述镜头的抖动补偿量；根据所述抖动补偿量对所述镜头进行抖动补偿处理。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是根据本发明实施例的摄像模组的爆炸图；

图2是根据本发明实施例的摄像模组的信号发射器、信号接收器和隔光密封架的装配示意图；

图3是根据本发明实施例的信号接收器的示意图；

图4是图3的局部放大图；

图5是根据本发明实施例的抖动补偿方法的流程图。

附图标记：

摄像模组100；

支架10；镜头20；

信号发射器30；激光31；

信号接收器40；激光斑点41；信号接收元件42；

驱动马达50；

隔光密封架60；光线通道61。

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。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的摄像模组100。

如图1至图5所示，根据本发明实施例的摄像模组100，包括：支架10、镜头20、信号发射器30、信号接收器40和抖动补偿组件。

具体而言，镜头20可活动地设于支架10，信号发射器30设于镜头20，且与镜头20同步活动，信号发射器30用于发出检测信号，信号接收器40设于支架10，信号接收器40用于接收信号发射器30在不同位置发出的检测信号，并根据信号发射器30在不同位置发出的检测信号获取镜头20的抖动补偿量，抖动补偿组件与信号接收器40和镜头20中的至少一个连接，抖动补偿组件根据抖动补偿量进行抖动补偿。

换言之，根据本发明实施例的摄像模组100主要由能够起到支撑作用的支架10、能够对外界环境进行拍摄的镜头20、能够发出检测信号的信号发射器30、能够接收信号发射器30发出的检测信号的信号接收器40和对镜头20的抖动进行补偿的抖动补偿组件组成。其中，镜头20设置在支架10的一端并且能够相对支架10活动，支架10能够对镜头20起到限位和支撑作用。在装配摄像模组100时，可以将镜头20装配在支架10上。然后将装配好的摄像模组100装配在电子设备中。电子设备包括但不限于手机、平板电脑、摄像机等。

如图1所示，在镜头20上可设置有信号发射器30，信号发射器30能够与镜头20同步运动，也就是说，在镜头20发生位置变化时，信号发射器30也能够发生位置变化。需要说明的是，本发明的不同位置是指镜头20发生抖动时的位置变化。

为了便于描述，下面将镜头20在抖动的前一个时刻的位置定义为第一位置，镜头20在抖动的后一个时刻的位置定义为第二位置。

在镜头20从第一位置活动至第二位置时，信号发射器30能够同时从第一位置活动至第二位置。信号发射器30在第一位置和第二位置分别发出的光线均能够被信号接收器40所接收。信号接收器40能够根据第一位置和第二位置的检测信号的区别获取镜头20的抖动补偿量。

在获取镜头20的抖动补偿量后，抖动补偿组件可以根据抖动补偿量对镜头20的抖动进行补偿。具体地，抖动补偿组件可以与信号接收器40和镜头20中的至少一个连接，抖动补偿组件的补偿方式包括以下几种情况。

情况一

抖动补偿组件与信号接收器40连接，利用侦测到抖动的程度(抖动补偿量)来动态调整ISO、快门或软体来做模糊修正，实现EIS补偿。

情况二

抖动补偿组件分别与信号接收器40和镜头20连接，利用侦测到抖动的程度(抖动补偿量)，一方面进行动态调整ISO、快门或软体来做模糊修正，另一方面利用驱动马达等硬件，克服因相机的振动产生的影像模糊，实现EIS和OIS的双重补偿。

情况三

抖动补偿组件与镜头20连接，利用侦测到抖动的程度(抖动补偿量)利用驱动马达等硬件，克服因相机的振动产生的影像模糊，实现OIS补偿。

情况四

摄像模组200已有能够实现OIS防抖的光学防抖结构，本发明的抖动补偿组件与信号接收器40连接，无需改变原有的光学防抖结构，即可以实现EIS和OIS的双重防抖效果，提高了本发明的适用范围。

也就是说，根据本发明实施例的摄像模组100，不仅能够实现独立防抖，还能够和OIS防抖结合起来使用，起到EIS和OIS的双重防抖效果。

由此，根据本发明实施例的摄像模组100，通过在镜头20上设置信号发射器30，在镜头20抖动时，信号发射器30的位置也能够同步发生变化，从而使信号发射器30能够在不同位置分别发出检测信号。信号接收器40能够接收到信号发射器30在不同位置发出的检测信号，并获得镜头20的抖动补偿量。在获取抖动补偿量后，利用抖动补偿组件根据抖动补偿量对镜头20的抖动进行补偿，从而有效实现防抖功能。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，信号发射器30为激光器，信号发射器30可以由激光供电装置进行稳压供电，激光供电装置与激光器之间可以通过开关控制电路连接。在开关控制电路打开后，激光供电装置可以给激光器持续供电，使激光器能够发出持续稳定的直线激光。激光具有亮度极高，能量高度集中等优点，能够产生能量稳定的直线激光斑点41。

此外，如图1所示，信号发射器30设于镜头20的外表面，可选地，激光器和激光供电装置可以通过固定装置进行固定。通过将信号发射器30设置在镜头20的外表面，一方面，在镜头20从第一位置活动至第二位置时，信号发射器30也能够从第一位置活动至第二位置；又一方面，在镜头20活动时，激光不会受到镜头20的干扰，能够实现信号发射器30发射检测信号的有效性，可以充分确保信号接收器40能够精准高效地接收到信号发射器30射出的检测信号。

进一步地，如图2所示，信号接收器40为激光探测芯片，激光探测芯片可以固定在PCB线路板上。信号接收器40设于激光探测芯片的靠近镜头20的一侧，通过激光探测芯片能够探测激光斑点41的位移。也就是说，在信号发射器30发出激光后，信号接收器40能够接收激光，并且激光能够在激光探测芯片上形成光斑。光斑的位置与信号发射器30的位置有关，也就是说，在信号发射器30位于第一位置时的光斑位置与在信号发射器30位于第二位置时的光斑位置不同。需要说明的是，图3中的激光探测芯片可以为摄像模组100的芯片的一部分。

在本发明的一些具体实施方式中，如图3和图4所示，信号接收器40包括多个信号接收元件42，信号发射器30在不同位置发出的检测信号由不同的信号接收元件42接收，以通过不同的信号接收元件42获取镜头20的抖动补偿量。

为了便于描述，将多个信号接收元件42中的两个信号接收元件42分别定义为第一信号接收元件42和第二信号接收元件42。在信号接收器40为激光探测芯片时，第一信号接收元件42和第二信号接收元件42在激光探测芯片上的位置不同。

具体地，在镜头20处于第一位置时，信号发射器30发出的检测信号由第一信号接收元件42接收。而在镜头20处于第二位置时，信号发射器30发出的检测信号由第二信号接收元件42接收。随后，可以通过计算第一信号接收元件42和第二信号接收元件42之间的距离，计算镜头20的抖动补偿量。

根据本发明的一个实施例，如图3和图4所示，多个信号接收元件42设于同一平面且呈矩形阵列分布。通过将多个信号接收元件42设于同一平面，有利于计算镜头20的抖动补偿量。通过将多个信号接收元件42呈矩形阵列分布，相邻两个信号接收元件42之间的距离一致，能够提高镜头20的抖动补偿量的计算速率。

下面结合附图对信号接收器40进行详细说明。

如图3和图4所示，在激光探测芯片的放大图中，每个矩形方块可以代表一个信号接收元件42，一个信号接收元件42可以接收一个位置的信号发射器30对应的激光。在计算抖动补偿量时，可以将每一个信号接收元件42的位置抽象为坐标，从而实现对于抖动补偿量的高速计算。

可选地，信号接收元件42为光电二极管，每个光电二极管均与纵横电路连接，在光电二极管接收激光器发出的激光信号的情况下，光电二极管将连接其的从横电路导通，以通过导通的纵横电路获取镜头20的抖动补偿量。光电二极管能够有效地将接收到的光信号转换为逻辑电信号，即图中矩形方块里括弧内所标记的坐标。具体地，信号接收器40可以由光电二极管阵列构成，每个光电二极管由纵横电路连出，标记相应的坐标。需要说明的是，对于本发明的信号接收元件42包括但不限于光电二极管，还可以是其它能够进行光斑探测和量测的装置。

下面对信号接收元件42的工作原理进行详细说明。

如图3和图4所示，当激光斑点41照射在某个光电二极管上时，该光电二极管发生光电转换效应，把接收到的光信号转换为电信号，使连接该光电二极管的纵横电路导通，从而辨别该光电二极管的位置，即激光照射位置。如图3，当x4和y4连出的电路导通，可以辨别激光照射在(x4，y4)光电二极管上。

而当镜头20发生抖动时，激光器发射出的激光照射在光电二极管的位置会发生偏移。如图4所示，假设抖动前激光照射位置坐标为(x0，y0)，抖动后激光照射位置坐标为(x，y)。则位置补偿调整的方向应为反方向(如图4箭头方向所示)，数值大小横坐标为∣x－x0∣，纵坐标为∣y－y0∣。

此外，采用光电二极管还具有体积小、响应速度快的优点，从而能够提高可以设置的光电二极管的总数量。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，摄像模组100还包括：隔光密封架60，隔光密封架60设于支架10，隔光密封架60内设有光线通道61，光线通道61的第一端容置有信号发射器30，光线通道61的第二端容置有信号接收器40。其中需要说明的是，隔光密封件60可以独立设置，且可拆卸地安装于镜头20，也可以与摄像模组100的其他零件或部件组成一体结构，例如，将隔光密封件60固定安装在支架10和/或驱动马达50上。此外，在隔光密封架60、镜头20、驱动马达50均沿上下方向延伸时，隔光密封架60沿上下方向的高度可以保持在镜头20与激光探测芯片的距离之间，有利于准确探测摄像模组100的抖动，并给出精确的位移补偿值。

为了便于描述，将隔光密封架60限定为沿上下方向延伸。

如图2所示，在隔光密封架60内限定有沿上下方向延伸的光线通道61，在隔光密封架60的上端设有第一开口，在隔光密封架60的下端设有第二开口，第一开口和第二开口分别与光线通道61连通。在安装时，将信号发射器30安装在第一开口，并将信号接收器40安装在第二开口。当信号发射器30向下发出激光时，激光能够通过光线通道61到达信号接收器40的上表面。通过在激光31的外周设置隔光密封架60，可以避免外界环境对激光31造成干扰，从而提高抖动补偿量的计算结果的精确性。

在本发明的一些具体实施方式中，抖动补偿组件包括：电子防抖模块，电子防抖模块与信号接收器40连接，电子防抖模块能够根据抖动补偿量对镜头20得到的图像进行电子防抖补偿，得到电子防抖补偿后的图像。换句话说，通过设置电子防抖模块可以对镜头20拍摄得到的图像进行有效补偿，提高图像清晰度，实现EIS防抖。

进一步地，抖动补偿组件还包括：光学防抖模块，光学防抖模块设于支架10，光学防抖模块分别与镜头20和信号接收器40连接，光学防抖模块根据抖动补偿量驱动镜头20移动。也就是说，光学防抖模块可以获取抖动补偿量，并通过对镜头20的抖动方向及位移量加以补偿，有效地克服因抖动产生的影像模糊，实现OIS防抖。

此外，本发明的抖动补偿组件还可以与摄像模组100已有的光学防抖结构配合使用，无需改变原有的光学防抖结构，即可以实现EIS和OIS的双重防抖效果，提高了本发明的适用范围。

在本发明的一些具体实施方式中，如图1所示，光学防抖模块包括驱动马达50，驱动马达50位于信号发射器30和支架10之间，驱动马达50和支架10上分别设有供信号发射器30发出的检测信号穿过的信号通道。当信号发射器30发出检测信号后，该检测信号可以穿过信号通道到达信号接收器。也就是说，通过在驱动马达50上开设信号通道，可以避免信号发射器30发出的检测信号被驱动马达50或支架10进行遮挡，使信号发射器30发出的检测信号能够被信号接收器40有效接收。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括根据上述实施例的摄像模组100，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、摄像机等其他摄像(拍照)或带摄像(拍照)功能的电子设备。由于根据本发明实施例的摄像模组100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的电子设备也具有相应的技术效果，即能够有效的实现防抖效果。

根据本发明实施例的电子设备的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

本发明实施例还提供了一种摄像模组100的抖动补偿方法，该补偿方法包括以下步骤：获取镜头20在发生抖动前的第一信号和发生抖动后的第二信号；根据第一信号和第二信号获取镜头20的位置偏移量；根据镜头20的位置偏移量获取镜头20的抖动补偿量；根据抖动补偿量对镜头20进行抖动补偿处理。

换言之，根据本发明实施例的摄像模组100的抖动补偿方法主要包括以下步骤，假设镜头20从第一位置抖动至第二位置，在镜头20位于第一位置时，信号发射器30向信号接收器40发射第一信号，在镜头20位于第二位置时，信号发射器30向信号接收器40发射第二信号。随后，信号接收器40可以根据第一信号和第二信号的位置偏移量得到镜头20的抖动补偿量。最后，抖动补偿组件可以根据抖动补偿量对镜头进行抖动补偿处理，避免图像模糊。

在本发明的一些具体实施方式中，抖动补偿处理为对镜头20获取的图像进行电子防抖补偿，或驱动镜头20移动以进行光学防抖补偿。也就是说，抖动补偿处理不仅为电子防抖补偿也可以为光学防抖补偿，或者为电子防抖补偿叠加光学防抖补偿，均可以实现镜头20抖动的有效补偿，灵活性强。

总而言之，根据本发明实施例的摄像模组100，通过在镜头20上设有信号发射器30，采用信号发射器30与信号接收器之间相互配合，信号接收器40能够接收信号发射器30在不同位置发出的检测信号，并获取镜头20的抖动补偿量。抖动补偿组件能够根据抖动补偿量进行补偿。本发明实施例的摄像模组100能够利用激光31的持续稳定性和光电二极管的感光的灵敏性，探测摄像模组100抖动并准确提供抖动位移的补偿值。本发明实施例的信号发射器、信号接收器等零件或部件，既可以独立设置，也可以成为摄像模组100的一部分，灵活性较大。此外，本发明实施例的摄像模组100能够和传统OIS同步，实现OIS和EIS的双重防抖作用，使摄像模组的防抖功能更加强大。在本发明的摄像模组对抖动补偿是基于激光探测芯片的实际位移进行探测时，能够提高电子防抖效果。

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。