CN114845030A - 摄像模组、控制方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摄像模组、控制方法、装置和电子设备，摄像模组包括：基座；镜头，所述镜头设在所述基座上；基板，所述基板与所述镜头沿所述镜头的光轴方向上依次设置，所述基板沿所述镜头的光轴方向可移动；感光芯片，所述感光芯片设置于所述基板上，所述感光芯片位于所述镜头与所述基板之间；电容组件，电容组件包括第一电容板与第二电容板，所述第一电容板设置于所述基板上，所述第二电容板设置于所述基座上，所述第一电容板与所述第二电容板相对设置。

Description

摄像模组、控制方法、装置和电子设备

技术领域

本申请属于终端技术领域，具体涉及一种摄像模组、控制方法、装置和电子设备。

背景技术

针对智能手机，摄像能力受到越来越多的关注，因此摄像头硬件模组设计越来越重要。在对焦过程中，相关技术采用的闭环反馈***通过霍尔技术实现，霍尔技术的组装工艺复杂，占用摄像头硬件模组内部体积大，会引起摄像头之间的磁干扰，受温漂影响大，成本相对还高。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种摄像模组、控制方法、装置和电子设备，用于解决摄像模组易受到磁干扰，受温漂影响大的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种摄像模组，包括：

基座；

镜头，所述镜头设在所述基座上；

基板，所述基板与所述镜头沿所述镜头的光轴方向上依次设置，所述基板沿所述镜头的光轴方向可移动；

感光芯片，所述感光芯片设置于所述基板上，所述感光芯片位于所述镜头与所述基板之间；

电容组件，所述电容组件包括第一电容板与第二电容板，所述第一电容板设置于所述基板上，所述第二电容板设置于所述基座上，所述第一电容板与所述第二电容板相对设置。

第二方面，本申请实施例提供了一种摄像模组的控制方法，应用于上述实施例中所述的摄像模组，包括：

检测电容组件的电容量的变化；

根据检测到电容组件的电容量的变化控制基板沿镜头的光轴方向移动。

第三方面，本申请实施例提供了一种摄像模组的控制装置，应用于上述实施例中所述的摄像模组，包括：

检测模组，用于检测电容组件的电容量的变化；

控制模组，用于根据检测到电容组件的电容量的变化控制基板沿镜头的光轴方向移动。

第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现上述实施例中所述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现上述实施例中所述的方法的步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括上述实施例中所述的摄像模组。

在本申请实施例的摄像模组中，所述基板沿所述镜头的光轴方向可移动，所述感光芯片设置于所述基板上，电容组件包括第一电容板与第二电容板，所述第一电容板设置于所述基板上，所述第二电容板设置于所述基座上，通过所述第一电容板与所述第二电容板相对设置。第一电容板与第二电容板之间的间距变化，电容组件的电容量会发生变化，可以根据电容组件的电容量的变化获得第一电容板与所述第二电容板之间的相对位置变化，进而可以获取所述感光芯片与镜头之间的距离，在对焦过程中，根据电容组件的电容量的变化可以获取感光芯片与镜头之间的距离变化，摄像模组中不需要霍尔磁石和霍尔元件来实现，组装工艺简单，占用模组的体积小，不会引起摄像头之间的磁干扰，受温漂影响小，成本低，提高摄像效果和体验。

附图说明

图1为本申请实施例中摄像模组的一个结构示意图；

图2为第一电容板与第二电容板的一个设置示意图；

图3为第一电容板的一个设置示意图；

图4为第二电容板的一个设置示意图；

图5为电容的一个连接示意图；

图6为摄像模组的控制装置的一个连接示意图。

附图标记

基座10；容纳腔11；

镜头20；

基板30；

感光芯片40；

电容组件50；第一电容板51；第二电容板52；

连接板53；电路板54；

第一磁体61；第二磁体62；

支架70；放置槽71；支撑台72；

滤光片80。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

下面结合附图1至图6所示，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进行详细地说明。

如图1至图4所示，本申请实施例的摄像模组包括：基座10、镜头20、基板30、感光芯片40、电容组件50，其中，镜头20设在基座10上，基板30与镜头20沿镜头20的光轴方向上依次设置，基板30与镜头20沿镜头20的光轴方向上可以间隔设置，基板30可以沿镜头20的光轴方向移动。感光芯片40设置于基板30上，通过基板30在镜头20的光轴方向上的移动可以使得感光芯片40靠近或远离镜头20，感光芯片40位于镜头20与基板30之间，通过基板30的移动带动感光芯片40靠近或远离镜头20，以便调节感光芯片40与镜头20之间的距离，可以实现对焦。通过镜头20入射的光线可以传输至感光芯片40，通过感光芯片40形成图像。

电容组件50包括第一电容板51与第二电容板52，第一电容板51与第二电容板52可以为形状尺寸相同的矩形板，第一电容板51与第二电容板52可以为导电材料板，比如，第一电容板51与第二电容板52可以为金属板，第一电容板51可以设置于基板30上，第一电容板51可以设置于基板30上靠近基座10的一侧，第一电容板51可以紧贴于基板30的表面。第二电容板52可以设置于基座10上，第一电容板51与第二电容板52可以相对设置，通过第一电容板51与第二电容板52可以构成电容组件50。第一电容板51与第二电容板52可以和基板10平行设置。通过基板30的移动可以带动第一电容板51移动，从而改变第一电容板51与第二电容板52之间的距离，使得第一电容板51与第二电容板52构成的电容组件50的电容量发生变化，可以根据电容组件50的电容量的变化获得第一电容板51与第二电容板52之间的距离变化，进而可以获取感光芯片40与镜头20之间的距离变化。当基板30运动时带动第一电容板51移动，引起第一电容板51与第二电容板52之间的间距变化，导致电容量变化，根据电容量变化，可以实现对基板30位置的检测，进而实现反馈闭环动作。

在本申请实施例的摄像模组中，通过第一电容板51与第二电容板52相对设置构成电容。第一电容板51与第二电容板52之间的间距变化，电容组件50的电容量会发生变化，可以根据电容组件50的电容量的变化获得第一电容板51与第二电容板52之间的相对位置变化，进而可以获取感光芯片40与镜头20之间的距离，在对焦过程中，根据电容组件50的电容量的变化可以获取感光芯片40与镜头20之间的距离变化，摄像模组中不需要霍尔磁石和霍尔元件来实现，组装工艺简单，占用模组的体积小，不会引起摄像头之间的磁干扰，受温漂影响小，成本低，提高摄像效果和体验。电容的两个电容板较薄，有利于减小模组的体积或尺寸，可以应用于大行程的摄像模组。本申请中，主要是通过利用电容工作原理，设计一个信号采集反馈***，然后经过对采集的信号(电容量的变化的量)进行处理后，可以实现电容式闭环对焦***设计。

在一些实施例中，如图1至图2所示，第一电容板51与第二电容板52的中心可以位于镜头20的光轴上，镜头20的光轴可以垂直于第一电容板51与第二电容板52。其中，第一电容板51与第二电容板52可以平行间隔设置，便于根据电容组件50的电容量的变化获得第一电容板51与第二电容板52之间的相对位置变化，进而可以获取感光芯片40与镜头20之间的距离。第一电容板51与第二电容板52的中心可以位于镜头20的光轴上，没有结构累计公差量影响，只需要校准电容本身噪声，因此信噪比高。

在另一些实施例中，如图1至图2所示，基板30可以为电路板，第一电容板51与基板30电连接，摄像模组还可以包括：连接板53，连接板53可以为柔性电路板，连接板53与第二电容板52电连接，连接板53的一端可以与第二电容板52电连接，连接板53的另一端可以与软硬结合的电路板54电连接，通过连接板53可以传输电信号，以便于检测电容组件50的电容量的变化。连接板53可以为蛇型、直线型、镂空型或弹性连接结构。

在本申请的实施例中，第一电容板51与第二电容板52在基板30上的正投影的面积相等，且第一电容板51与第二电容板52在基板30上的正投影重合，以便于准确地获取电容组件50的电容量的变化，可以准确地获取第一电容板51与第二电容板52之间的相对位置变化，以获取感光芯片40与镜头20之间的距离。

摄像模组可以包括：第一驱动机构与第二驱动机构中的至少一个。可选地，摄像模组还可以包括：第一驱动机构，第一驱动机构与基板30连接，第一驱动机构可以用于驱动基板30移动。第一驱动机构可以包括电磁马达、压电马达或形状记忆合金马达。第一驱动机构可以包括形状记忆合金件，可以通过形状记忆合金件驱动基板30移动。第一驱动机构可以包括压电材料件，通过压电材料件可以驱动基板30移动，通过基板30的移动可以带动感光芯片40移动，以便调节镜头20与感光芯片40之间的距离，可以实现对焦。

可选地，摄像模组还可以包括：第二驱动机构，第二驱动机构与镜头20连接，第二驱动机构用于驱动镜头20移动。比如，第二驱动机构可以用于驱动镜头20沿镜头20的光轴方向移动。第二驱动机构可以包括马达，通过马达可以驱动镜头20沿镜头20的光轴方向移动，以调节镜头20与感光芯片40之间的距离，可以实现变焦。

在本申请的实施例中，如图1所示，摄像模组还可以包括第一驱动机构，第一驱动机构可以包括：第一磁体61与第二磁体62，第一磁体61与第二磁体62的数量可以为一个或多个，第一磁体61可以设置于基座10上，第二磁体62可以设置于基板30上，第一磁体61与第二磁体62可磁性相吸或相互排斥，通过第一磁体61与第二磁体62之间的磁作用力，使得第一磁体61与第二磁体62磁性相吸或相互排斥，进而使得基板30可以沿镜头20的光轴方向移动，可以调节镜头20与感光芯片40之间的距离，可以实现变焦。第二磁体62可以为线圈，线圈可以为单线圈、双线圈和多线圈。在线圈通电的情况下，线圈产生磁性，使得线圈与第一磁体61之间具有磁作用力，使得第一磁体61与第二磁体62磁性相吸或相互排斥。线圈与基板30电连接，通过基板30可以根据需要向线圈输入电流，以使得第一磁体61与第二磁体62磁性相吸或相互排斥，通过第一磁体61与第二磁体62之间的磁作用力使基板30可以沿镜头20的光轴方向移动。第一磁体61可以为磁石，磁石的数量不做限制，磁石可以为四边磁石、双边磁石和对角磁石。

在第一磁体61与第二磁体62磁性相吸的情况下，基座10可以沿镜头20的光轴方向靠近镜头20移动；在第一磁体61与第二磁体62相互排斥的情况下，基座10可以沿镜头20的光轴方向远离镜头20移动。通过第一磁体61与第二磁体62之间的磁作用力可以驱动基板30沿镜头20的光轴方向移动，可以调节镜头20与感光芯片40之间的距离，可以实现变焦。

在一些实施例中，如图1所示，摄像模组还可以包括：支架70，支架70设置于基板30上，支架70可以设置于基板30的靠近镜头20的一侧，支架70上具有放置槽71，感光芯片40设置于放置槽71中，第二磁体62设置于支架70上，第二磁体62可以设置于支架70上与第一磁体61对应的位置。感光芯片40可以设置于放置槽71的底壁上，可以防止感光芯片40受到损坏。

可选地，如图1所示，基座10上可以具有容纳腔11，基板30、感光芯片40设置于容纳腔11中，支架70设置于容纳腔11中，第一磁体61可以设置于容纳腔11的内侧壁上。通过容纳腔11可以保护基板30、镜头20与感光芯片40，防止受到外部的影响和损坏。基座10可以由钢片形成，通过基座10上的容纳腔11可以对基板30、镜头20与感光芯片40进行保护。可以通过胶水将第二电容板52粘在容纳腔11的底壁上。基板30可以为电路板，直接在进行电路板电路设计时，在电路板的最底层金属层设计一定尺寸和形状的铜薄片，并且制作工艺图中进行绿油开窗设计、露出铜片即可作为第一电容板51。

可选地，如图1所示，摄像模组还可以包括：滤光片80，滤光片80设置于镜头20与感光芯片40之间。滤波片80可以设置在镜头20的底部，通过滤光片80可以滤除不需要的光线。

在一些实施例中，如图1所示，摄像模组还可以包括：支架70，支架70可以设置于基板30上，支架70设置于容纳腔11中，支架70可以设置于基板30的靠近镜头20的一侧，支架70上可以具有放置槽71，感光芯片40可以设置于放置槽71中，放置槽71的内侧壁上可以设有支撑台72，支撑台72可以沿着放置槽71的内侧壁的周向延伸，滤光片80设置于支撑台72上，通过支撑台72可以支撑滤光片80。滤光片80与感光芯片40之间可以间隔设置，滤光片80与感光芯片40之间可以平行。滤光片80设置在支撑台72上可以对放置槽71进行密封，滤光片80还可以保护感光芯片40，防止感光芯片40受到损坏。

可选地，摄像模组还可以包括：检测模组，所述检测模组用于检测电容组件50的电容量的变化。通过检测模组可以检测电容组件50的电容量的变化，根据电容组件50的电容量的变化可以获取第一电容板51与第二电容板52之间的距离变化，进而可以获取感光芯片40与镜头20之间的距离变化。

在应用过程中，如图5所示，电容组件50包括第一电容板51与第二电容板52，第一电容板51与第二电容板52之间相互平行间隔设置，第一电容板51与第二电容板52为形状和大小尺寸相同的金属板，第一电容板51的长度为a，宽度为b，第一电容板51与第二电容板52之间间距为d，第一电容板51与第二电容板52可以通过导线和电源连接。

电容的工作特性：电容的电容量C＝εS/4πkd，其中，ε表示介质介电常数，k表示静电力常量；S表示两电容板的正对面积，S＝a*b；d表示两电容板间的垂直距离。

改变S或d可以引起电容量C的变化△C。依据平板电容，两电容板之间距离d的变化可以转换为电特性电容量C的变化，根据电容量C的变化可以获取电容板之间距离d的变化，从而可以获取感光芯片40与镜头20之间距离变化，在对焦时可以调节感光芯片40与镜头20之间距离，通过基板30的移动可以带动感光芯片40移动，使得感光芯片40移动至合适的位置，以便于镜头20与感光芯片40之间处于合理的相对位置，可以实现对焦，通过电容可以实现对焦***的闭环反馈工作。具有电容的闭环反馈***，结构设计简单，组件较少，不影响模组空间，工艺简单，成本低，无磁干扰问题，无温漂问题。

在应用过程中，摄像模组可以通过具有电容反馈位置变化来实现闭环对焦，具体工作流程可以如下：

打开摄像模组拍照；

摄像预览模式状态下，其一判断模组中基板所处初始位置；其二拍照场景是否清晰，若清晰直接拍照记录，若不清晰则进入下一步动作；

通过影像***对焦算法，搜索和记录图片清晰时，所对应的模组中基板所处的位置；

可以通过控制器驱动芯片依据记录的清晰时基板的位置，下发指令给驱动机构；

驱动机构接收到指令后给予基板一定的控制量，从而使基板到指令位置；

闭环反馈***可以反馈两个电容板之间的当前距离给比较器，可以通过比较器进行比较；

影像***收到反馈量后，进行判断基板是否移动到指令位置；若已到达指令位置，则完成拍照；若未到达指令位置，则重新执行上述的工作步骤。

本申请实施例提供一种摄像模组的控制方法，应用于上述实施例中所述的摄像模组，控制方法包括：

检测电容组件50的电容量的变化；

根据检测到电容组件50的电容量的变化控制基板30沿镜头20的光轴方向移动。

可以根据电容组件50的电容量的变化获得第一电容板51与第二电容板52之间的相对位置变化，进而获取感光芯片40与镜头20之间的距离，在对焦过程中，根据电容组件50的电容量的变化可以获取感光芯片40与镜头20之间的距离变化。

如图6所示，本申请实施例提供一种摄像模组的控制装置，应用于上述实施例中所述的摄像模组，控制装置包括：

检测模组90，用于检测电容组件50的电容量的变化；

控制模组91，用于根据检测到电容组件50的电容量的变化控制基板30沿镜头20的光轴方向移动。

通过检测模组90可以检测电容的电容量的变化，通过控制模组91可以根据检测到电容组件50的电容量的变化控制基板30沿镜头20的光轴方向移动，根据电容组件50的电容量的变化获得第一电容板51与第二电容板52之间的相对位置变化，进而获取感光芯片40与镜头20之间的距离，在对焦过程中，根据电容组件50的电容量的变化可以获取感光芯片40与镜头20之间的距离变化。

本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现上述实施例中所述的方法的步骤。

本申请实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现上述实施例中所述的方法的步骤。

本申请实施例提供一种电子设备，包括上述实施例中所述的摄像模组。具有上述实施例中所述的摄像模组的电子设备，有利于体积的小型化，受到的磁干扰小，受温漂影响小，成本低，摄像效果和体验好。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (17)

1.一种摄像模组，其特征在于，包括：

基座；

镜头，所述镜头设在所述基座上；

基板，所述基板与所述镜头沿所述镜头的光轴方向上依次设置，所述基板沿所述镜头的光轴方向可移动；

感光芯片，所述感光芯片设置于所述基板上，所述感光芯片位于所述镜头与所述基板之间；

电容组件，所述电容组件包括第一电容板与第二电容板，所述第一电容板设置于所述基板上，所述第二电容板设置于所述基座上，所述第一电容板与所述第二电容板相对设置。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一电容板与所述第二电容板的中心位于所述镜头的光轴上。

3.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述第一电容板与所述第二电容板平行间隔设置。

4.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述基板为电路板，所述第一电容板与所述基板电连接，所述摄像模组还包括：

连接板，所述连接板为柔性电路板，所述连接板与所述第二电容板电连接。

5.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一电容板与所述第二电容板在所述基板上的正投影的面积相等，且所述第一电容板与所述第二电容板在所述基板上的正投影重合。

6.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，还包括：

第一驱动机构与第二驱动机构中的至少一个，其中，所述第一驱动机构与所述基板连接，所述第一驱动机构用于驱动所述基板移动；所述第二驱动机构与所述镜头连接，所述第二驱动机构用于驱动所述镜头移动。

7.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构包括：

第一磁体，所述第一磁体设置于所述基座上；

第二磁体，所述第二磁体设置于所述基板上，所述第一磁体与所述第二磁体可磁性相吸或相互排斥；

在所述第一磁体与所述第二磁体磁性相吸的情况下，所述基座沿所述镜头的光轴方向靠近所述镜头移动；

在所述第一磁体与所述第二磁体相互排斥的情况下，所述基座沿所述镜头的光轴方向远离所述镜头移动。

8.根据权利要求7所述的摄像模组，其特征在于，还包括：

支架，所述支架设置于所述基板上，所述支架上具有放置槽，所述感光芯片设置于所述放置槽中，所述第二磁体设置于所述支架上。

9.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述基座上具有容纳腔，所述基板、所述感光芯片设置于所述容纳腔中。

10.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，还包括：

滤光片，所述滤光片设置于所述镜头与所述感光芯片之间。

11.根据权利要求10所述的摄像模组，其特征在于，还包括：

支架，所述支架设置于所述基板上，所述支架上具有放置槽，所述感光芯片设置于所述放置槽中，所述放置槽的内侧壁上设有支撑台，所述滤光片设置于所述支撑台上。

12.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，还包括：

检测模组，所述检测模组用于检测电容组件的电容量的变化。

13.一种摄像模组的控制方法，应用于权利要求1至12中任一项所述的摄像模组，其特征在于，包括：

检测电容组件的电容量的变化；

根据检测到电容组件的电容量的变化控制基板沿镜头的光轴方向移动。

14.一种摄像模组的控制装置，应用于权利要求1至12中任一项所述的摄像模组，其特征在于，包括：

检测模组，用于检测电容组件的电容量的变化；

控制模组，用于根据检测到电容组件的电容量的变化控制基板沿镜头的光轴方向移动。

15.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现权利要求13所述的方法的步骤。

16.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现权利要求13所述的方法的步骤。

17.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-12中任一项所述的摄像模组。

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