CN106657749A - 一种摄像头模组、终端及对焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种摄像头模组、终端及对焦方法，包括：PCB板，所述PCB板上附着有成像传感器；所述成像传感器上方设置有镜头载体；所述镜头载体上方设置有镜头；所述镜头上方设置有可调透镜T lens模块，所述可调透镜T lens模块用于实现对焦。通过本发明实施例可在实现对焦的基础上，降低摄像头模组造成的磁性干扰。

Description

一种摄像头模组、终端及对焦方法

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，具体涉及一种摄像头模组、终端及对焦方法。

背景技术

随着信息技术快速发展，终端(如手机、平板电脑等)使用越来越普及。终端中集成的功能也越来越多，就拿拍照来说，不仅要求高像素，而且对对焦的要求也越来越高。目前，对于自动对焦技术来说，自动对焦是镜头置于一颗可以活动的马达内，根据拍照距离的不同，驱动芯片控制马达推动镜头移动量不同，调节拍照清晰度，达到清晰位置。由于马达属于磁性元器件，因而，在自动对焦过程中，会给终端带来磁性干扰。

发明内容

本发明实施例提供了一种摄像头模组、终端及对焦方法，可以在实现对焦的基础上，降低摄像头模组造成的磁性干扰。

本发明实施例第一方面提供了一种摄像头模组，包括：

PCB板，所述PCB板上附着有成像传感器；

所述成像传感器上方设置有镜头载体；

所述镜头载体上方设置有镜头；

所述镜头上方设置有可调透镜T lens模块，所述可调透镜T lens模块用于基于控制电压实现对焦。

本发明实施例第二方面提供了一种终端，包括壳体、驱动电路和上述第一方面所描述的摄像头模组，所述摄像头模组装配于所述壳体，所述驱动电路与所述可调透镜Tlens模块连接，以通过控制电压控制所述可调透镜T lens模块实现对焦。

本发明实施例第三方面提供了一种对焦方法，应用于第二方面所描述的终端，包括：

确定对焦区域；

根据所述对焦区域确定用于控制可调透镜T lens模块的控制电压；

根据所述控制电压控制所述可调透镜T lens模块进行对焦。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

可以看出，本发明实施例提供的摄像头模组，PCB板，该PCB板上附着有成像传感器，该成像传感器上方设置有镜头载体，该镜头载体上方设置有镜头，该镜头位于滤光片上方，该镜头上方设置有可调透镜T lens模块，该可调透镜T lens模块用于基于控制电压实现对焦，由于采用可调透镜T lens模块代替马达用以实现对焦，因而，采用本发明实施例中的摄像头模组，可在实现对焦的基础上，不会产生磁性干扰，从而降低摄像头模组所带来的磁性干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的可调透镜T lens模块的封装结构示意图；

图2是本发明实施例提供的可调透镜T lens模块的结构示意图；

图2a是本发明实施例提供的可调透镜T lens模块在加电压后的弯曲程度示意图；

图2b是本发明实施例提供的可调透镜T lens模块在加电压后的又一弯曲程度示意图；

图2c是本发明实施例提供的可调透镜T lens模块在加电压后的又一弯曲程度示意图；

图3是本发明实施例提供的摄像头模组的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种对焦方法的实施例流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置展示该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例所描述终端可以包括智能手机(如Android手机、iOS手机、WindowsPhone手机等)、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、移动互联网设备(MID，Mobile InternetDevices)或穿戴式设备等，上述仅是举例，而非穷举，包含但不限于上述终端。

需要说明的是，本发明实施例中所涉及到的可调透镜(Tunable lens，T lens)模块是一种自动对焦模块，如图1所示，图1为可调透镜T lens模块的封装示意图，其主要由外围封装电路101和中心的T lens核心部件102构成。其中，可调透镜T lens模块上的外围封装电路有4根引脚(一根正级，一根负极，一组正负极的备用接口)和摄像头模组的PCB板相连接，通过正负极引脚供电实现对可调透镜T lens模块的驱动控制。

进一步地，如图2所示，T lens模块的核心部件102主要由玻璃基板201，高分子聚合物202，玻璃薄膜203，以及压电陶瓷薄膜204构成。可调透镜T lens模块的主要工作原理如下：利用外围封装电路中的驱动芯片供给不同的电压时，压电陶瓷薄膜204会产生形变，从而，产生不同的折射率，改变光线的聚焦点。如图2a-图2c所示，加上不同电压的时候产生的弯曲程度不同导致对汇聚光线的能力不一样，其中，图2a为加0V电压时候的示意图，图2b为加5V电压时候的示意图，图2c为加20V电压时候的示意图，当驱动芯片向T lens模块提供电压为0V时，如图2a所示，光线通过T lens时，光路不发生改变，当驱动芯片向T lens模块提供电压为5V时，如图2b所示，光线通过T lens时，光路发生改变，平行光变为聚拢光，当驱动芯片向T lens模块提供的电压增加到20V时，如图2c所示，光线聚拢幅度加大，由此可看出，随着电压幅度的增大，可调透镜T lens的焦距减小。通过控制电压大小，可以改变焦点，实现自动聚焦。通俗形象的理解，即是相当于摄像头前面带了一个眼镜，通过通电驱动来控制眼镜的度数，电压越高度数越高，从而通过一个连续可变的度数来解决摄像头看清的问题。

具体应用中，驱动芯片供给可调透镜T lens模块不同电压时，压电陶瓷薄膜和玻璃薄膜发生形变，从而产生了不同的折射率，改变了光线的聚焦点。不同的电压使得压电陶瓷薄膜和玻璃薄膜的产生的弯曲度不同，在一定范围内，随着电压增大，压电陶瓷薄膜和玻璃薄膜弯曲度增加，导致焦距减小。

请参阅图3，为本发明实施例提供的一种摄像头模组的结构示意图。本实施例中所描述的摄像头模组300，包括：

PCB板301，所述PCB板301上附着有成像传感器3011；

所述成像传感器3011上方设置有镜头载体302；

所述镜头载体302上方设置有镜头304；

所述镜头304上方设置有可调透镜T lens模块305，所述可调透镜T lens模块305用于基于控制电压实现对焦。

其中，可选的，所述镜头载体302内设置有滤光片303，其中，所述滤光片303与所述成像传感器3011呈相对设置，所述镜头304位于所述滤光片303上方。

可选的，上述滤光片可为红外截止玻璃片IR。

其中，上述PCB板301：摄像头模组的控制电路部分。上述镜头载体302：固定镜头用，具体地，镜头载体302，将镜头304通过螺纹的作用装在镜头载体302上。上述镜头304主要作用是收集光线。上述滤光片303主要过滤通过镜头304后中的部分光线(如红外光线、可见光等)，以阻止其到达PCB板301上的成像传感器3011。上述成像传感器3011：镜头304收集到的光线投射到成像传感器3011的芯片上，该芯片里面的光电二极管将光信号转化成电信号输出。

可选的，所述可调透镜T lens模块305包含外围封装电路和T lens核心部件，其中，所述外围封装电路中包含驱动芯片，所述驱动芯片用于提供控制电压，通过所述驱动芯片所提供的控制电压以驱动所述T lens核心部件。

进一步可选的，所述T lens核心部件包括：

玻璃基板及置于所述玻璃基板上方的压电陶瓷薄膜。

可选的，所述玻璃基板已进行红外隔离镀膜处理。

可选的，所述玻璃基板为蓝色玻璃，所述蓝色玻璃的主要成分为磷酸盐或者弗磷酸；进一步可选的，所述蓝色玻璃已进行红外隔离镀膜处理。

在T lens模块305的玻璃基板上进行红外隔离镀膜处理，可以过滤红外光，再通过镜头304后到达成像传感器3011，从而起到了红外滤光的功能，并且将T lens模块305与红外滤光的功能集成在可调透镜T lens模块305中，可以减少滤光片的设置，结构设置更为精简。

可选的，上述本发明实施例中，可对可调镜头T lens模块305的基板玻璃进行改造，摄像头模组(例如，应用到手机中的摄像头模组)里可以用到一个红外截止玻璃片(IRcut filter，IR)或者蓝色玻璃(Blue Glass，BG)去截取红外光线，由于摄像头芯片会感应到红外光线，而人眼只对可见光有反应，为保持和人眼看到的景物效果一致，改造后的可调镜头T lens模块具有过滤红外光线的功能。其中，IR玻璃的原理是在无色透明的基板玻璃上通过镀红外截止膜来反射红外光线，蓝色玻璃的主要原理是使用一种特殊材质的玻璃吸收掉红外光线而只让可见光通过(通常所用的BG材质为磷酸盐玻璃或者弗磷酸玻璃，而普通玻璃为硅酸盐玻璃)。因此，本发明实施例通过将可调透镜T lens模块305进行玻璃基板镀红外截止膜或者更换玻璃材质可以使得可调透镜T lens模块305的玻璃基板具有对焦和过滤红外光线的功能。

可选的，所述镜头载体302与所述滤光片303形成一个固定封装。

可选的，所述可调镜头T lens模块305的上方设置有用于保护所述可调透镜Tlens模块305的保护镜。

本发明实施例，通过引入可调透镜T lens模块305来实现自动对焦，因而，其不需要马达辅助也可实现自动对焦，因此，存在以下优点：

1、摄像头模组结构简单，相对于原来采用马达实现对焦的摄像头模组制造工艺更加简单；

2、无磁性元器件，因此，不会产生电磁干扰；

3、功耗小，大约只有带马达摄像头模组的1％～5％；

4、无可以移动的物理结构，可靠性风险低。

其中，上述摄像头模组，通过改变了以往传统的需要推动镜头，改变镜头和成像芯片之间的距离这一传统方法来实现自动对焦，本发明实施例的关键是通过改变镜头前面的T lens的折射率来改变镜头的焦点位置实现自动对焦。

可以看出，本发明实施例提供的摄像头模组，PCB板，该PCB板上附着有成像传感器，该成像传感器上方设置有镜头载体，该镜头载体设置有滤光片，其中，该滤光片与该成像传感器呈相对设置，该镜头载体上方设置有镜头，该镜头位于该滤光片上方，该镜头上方设置有可调透镜T lens模块，该可调透镜T lens模块用于实现对焦，由于采用可调透镜Tlens模块代替马达用以实现对焦，因而，采用本发明实施例中的摄像头模组，可在实现对焦的基础上，不会产生磁性干扰。

与上述一致地，请参阅图4，为本发明实施例提供的一种终端400的结构程示意图。本实施例中所描述的终端400，其包括壳体401、驱动电路(图中未标出)和如图3所述的摄像头模组300，所述摄像头模组300装配于所述壳体401，所述驱动电路用于与所述可调透镜Tlens模块305连接，具体与可调透镜T lens模块305中的驱动芯片连接，从而可以通过控制电压控制可调透镜T lens模块(图中未标出)以实现对焦。

其中，如图3所示，摄像头模组400可包括如下模块：

PCB板301，所述PCB板301上附着有成像传感器3011；

所述成像传感器3011上方设置有镜头载体302；

所述镜头载体302上方设置有镜头304；

可选的，所述镜头载体302设置有滤光片303，其中，所述滤光片303与所述成像传感器3011呈相对设置；所述镜头304位于所述滤光片303上方；

可选的，所述滤光片为红外截止玻璃片IR。

所述镜头304上方设置有可调透镜T lens模块305，所述可调透镜T lens模块305用于基于控制电压以实现对焦。

可选的，所述可调透镜T lens模块305包含外围封装电路和T lens核心部件，其中，所述外围封装电路中包含驱动芯片，并通过所述驱动芯片驱动所述T lens核心部件。

进一步可选的，所述T lens核心部件包括：

玻璃基板及置于所述玻璃基板上方的压电陶瓷薄膜。

可选的，所述玻璃基板为蓝色玻璃，所述蓝色玻璃的主要成分为磷酸盐或者弗磷酸。

进一步可选的，所述蓝色玻璃已进行红外隔离镀膜处理。

可选的，所述玻璃基板已进行红外隔离镀膜处理。

可选的，所述镜头载体302与所述滤光片303形成一个固定封装。

可选的，所述可调镜头T lens模块305的上方设置有用于保护所述可调透镜Tlens模块305的保护镜。

可以看出，本发明实施例提供的终端，由于采用可调透镜T lens模块代替马达用以实现对焦，因而，采用本发明实施例中的摄像头模组，可在实现对焦的基础上，不会产生磁性干扰。

请参阅图5，为本发明实施例提供的一种对焦方法的实施例流程示意图。基于上述图4所描述对终端，本实施例中所描述的对焦方法，包括以下步骤：

501、确定对焦区域。

其中，用户在利用终端进行拍照时，终端可实现自动对焦。在实现自对对焦过程中，需要先确定对焦区域，通常情况下，在终端的显示界面展示拍摄场景的画面，用户可选择某个区域，该区域作为对焦区域。或者，终端可对拍摄场景中的某个人物进行聚焦，将该人物所在的区域作为对焦区域。

502、根据所述对焦区域确定用于控制可调透镜T lens模块的控制电压。

其中，在对焦区域确定之后，可按照对焦区域确定对焦距离，根据对焦距离确定与之对应的控制电压，从而，后续可通过该控制电压控制可调透镜T lens模块实现对焦。

可选的，步骤502根据所述对焦区域确定用于控制可调透镜T lens模块的控制电压，可按照如下方式实现：

51)、根据所述对焦区域确定对焦距离；

52)、根据预设的距离与电压之间的对应关系确定所述对焦距离对应的控制电压。

其中，上述步骤51中，可根据距离传感器确定对焦区域中的每一点与终端之间的距离，将对焦区域的所有点的平均距离值作为对焦距离。进一步地，上述步骤52中，可在实施本发明实施例之前，确定距离与电压之间的对应关系，如下式所示：

y＝f(x)

其中，x为距离，y为电压，f为距离与电压之间的对应关系，在x为对焦距离时，y为对焦距离对应的控制电压，f可为线性函数或者非线性函数。在实施本发明实施例之前，可通过大量实验，采集不同的对焦距离与控制电压对应数据，将其进行拟合或者采用训练器进行训练，从而，得到距离与电压之间的对应关系。

503、根据所述控制电压控制所述可调透镜T lens模块进行对焦。

其中，可进一步地，利用可调透镜T lens模块外围封装电路中的驱动芯片供给可调透镜T lens模块以上述控制电压，压电陶瓷薄膜便会产生形变，从而，产生与该控制电压对应的折射率，利用该折射率实现对焦。如此，可通过可调透镜T lens模块实现对焦，在该对焦过程中，不需要用到马达，因而，不会产生磁性干扰。

可以看出，本发明实施例，可以确定对焦区域，根据该对焦区域确定用于控制可调透镜T lens模块的控制电压，根据该控制电压控制该可调透镜T lens模块进行对焦。因而，采用本发明实施例，可在对焦区域确定之后，根据该对焦区域确定可调透镜T lens模块的控制电压，基于该控制电压可调透镜T lens模块实现对焦，在该对焦过程中，不会产生磁性干扰。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括：

PCB板，所述PCB板上附着有成像传感器；

所述成像传感器上方设置有镜头载体；

所述镜头载体上方设置有镜头；

所述镜头上方设置有可调透镜T lens模块，所述可调透镜T lens模块用于基于控制电压实现对焦。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述可调透镜T lens模块包含外围封装电路和T lens核心部件，其中，所述外围封装电路中包含驱动芯片，并通过所述驱动芯片提供控制电压以驱动所述T lens核心部件。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述T lens核心部件包括：

玻璃基板及置于所述玻璃基板上方的压电陶瓷薄膜。

4.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述玻璃基板为蓝色玻璃，所述蓝色玻璃的主要成分为磷酸盐或者弗磷酸。

5.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述玻璃基板已进行红外隔离镀膜处理。

6.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头载体内设置有滤光片，且所述镜头设置在所述滤光片之上。

7.根据权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜头载体与所述滤光片形成一个固定封装。

8.根据权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，所述滤光片为红外截止玻璃片IR。

9.一种终端，其特征在于，包括壳体、驱动电路和权利要求1-8任一项所述的摄像头模组，所述摄像头模组装配于所述壳体，所述驱动电路与所述可调透镜T lens模块连接，以通过控制电压控制可调透镜T lens模块实现对焦。

10.一种对焦方法，应用于如权利要求9所述的终端，其特征在于，包括：

确定对焦区域；

根据所述对焦区域确定用于控制可调透镜T lens模块的控制电压；

根据所述控制电压控制所述可调透镜T lens模块进行对焦。