CN112946973A - 拍摄装置、电子设备以及拍摄防抖方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开的一种拍摄装置，包括壳体、感光芯片、透镜组和光反射机构，在感光芯片的光轴方向上，感光芯片、透镜组和光反射机构依次设置，壳体开设有进光孔，进光孔的中心轴线与感光芯片的光轴相交，光反射机构包括基部、驱动电极、弹性支撑部分和反射镜，反射镜与进光孔相对设置，且反射镜可将通过进光孔的环境光线反射至感光芯片，反射镜通过弹性支撑部分支撑于基部，并与基部之间具有缝隙，驱动电极设于基部上，并通过驱动反射镜转动实现拍摄装置拍摄时的防抖，较之驱动镜头等方式的防抖，本申请仅用驱动反射镜，可以减小包括光反射机构在内的整个防抖机构的体积和功耗，进而缩小拍摄装置的体积，本申请还公开一种电子设备和拍摄防抖方法。

Description

拍摄装置、电子设备以及拍摄防抖方法

技术领域

本申请涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种拍摄装置、电子设备以及拍摄防抖方法。

背景技术

随着技术的发展，为实现高质量的拍摄效果，通常需要在拍摄装置中增加防抖机构，以实现拍摄的过程的稳定。比如广泛用于手机中的潜望式拍摄模组等。

通常的防抖机构都是通过移动镜头的方式来实现光学防抖，但由于所驱动的部件质量较大，这样防抖机构需要的消耗功率也随之增大，并且为满足防抖机构的大功率消耗，防抖机构自身体积也较大，这样也会增大镜头模组的体积，不利于拍摄装置以及安装该拍摄装置的电子设备向轻薄化发展。

发明内容

本申请公开一种拍摄装置、电子设备以及拍摄防抖方法，以解决由于防抖机构消耗功率大，而造成镜头模组无法进一步轻薄化的问题。

为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请公开一种拍摄装置，包括壳体、感光芯片、透镜组和光反射机构，在所述感光芯片的光轴方向上，所述感光芯片、所述透镜组和所述光反射机构依次设置，所述壳体开设有进光孔，所述进光孔的中心轴线与所述感光芯片的光轴相交，所述光反射机构包括基部、驱动电极、弹性支撑部分和反射镜，所述反射镜与所述进光孔相对设置，且所述反射镜可将通过所述进光孔的环境光线反射至所述感光芯片，所述反射镜通过所述弹性支撑部分支撑于所述基部，并与所述基部之间具有缝隙，所述驱动电极设于所述基部上，并可驱动所述反射镜转动。

第二方面，本申请公开一种电子设备，包括所述的拍摄装置。

第三方面，本申请公开一种拍摄防抖方法，适用于所述的拍摄装置，包括

检测所述拍摄装置的抖动方向和抖动偏转角度；

控制所述驱动电极通电，以使所述反射镜向第一方向转动第一角度，所述第一方向与所述抖动方向相反，所述第一角度与所述抖动偏转角度相等。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请公开的拍摄装置中，光反射机构通过反射镜旋转达到防抖目的，而反射镜旋转通过电驱动实现，可使光反射机构的设计得到简化，并且反射镜重量轻体积小，可减小光反射机构的消耗功率，使光反射机构整体体积减小，进而实现拍摄装置向小型化、轻量化发展。而且，本申请实施例公开的拍摄装置通过静电力实现对反射镜的防抖运动的驱动，静电力的产生过程能耗较低。

附图说明

图1为本申请所公开的实施例中光反射机构的结构图；

图2为本申请所公开的实施例中电极于反射镜上投影示意图；

图3为本申请所公开的实施例中在反射镜、第一电极和第三电极之间增加电压示意图；

图3A为本申请所公开的实施例中在反射镜、第一电极和第三电极之间另一种增加电压示意图；

图4为本申请所公开的实施例中在反射镜、第二电极和第四电极之间增加电压示意图；

图5为本申请所公开的实施例中在反射镜、第一电极和第二电极之间增加电压示意图；

图6为本申请所公开的实施例中在反射镜、第三电极和第四电极之间增加电压示意图；

图7为本申请所公开的实施例中反射镜通电旋转示意图；

图8为本申请所公开的实施例中拍摄装置示意图；

图9为本申请所公开的实施例中拍摄装置防抖原理图。

附图标记说明：

U1-第一电压、U2-第二电压、U3-第三电压、U4-第四电压、

X-第一轴线、Y-第二轴线、

100-光反射机构、

110-弹性支撑部分、111-围框、112-弹性连接件、

120-基部、

130-反射镜、131-基体、132-反射层、

140-驱动电极、141-驱动电极、142-驱动电极、143-驱动电极、144-驱动电极、

200-透镜组、300-壳体、310-进光孔、

400-滤光片、500-感光芯片。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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做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。

以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。

如图8所示，本申请所公开的拍摄装置，包括壳体300、感光芯片500、透镜组200和光反射机构100。在感光芯片500的光轴方向上，感光芯片500、透镜组200和光反射机构100依次设置，壳体300开设有进光孔310，进光孔310的中心轴线与感光芯片500的光轴相交。

如图1和图7所示，光反射机构100包括基部120、驱动电极140、弹性支撑部分110和反射镜130。反射镜130与进光孔310相对设置，且反射镜130可将通过进光孔310的环境光线反射至感光芯片500。反射镜130通过弹性支撑部分110支撑于基部120，并与基部120之间具有缝隙，驱动电极140设于基部120上，并可驱动反射镜130转动。

本申请中的光反射机构100即拍摄装置的防抖机构，如图9所示，环境光线经进光孔310射入反射镜130上，通过驱动电极140产生的静电力实现反射镜130转动，进而调整环境光线的反射角度，以便对拍摄时抖动产生的角度进行补偿，这样的方式可以使环境光线在经过反射镜130后，能够始终保持沿感光芯片500进行投射，从而达到防抖目的，保证拍摄成像顺利完成。

综上，反射镜130旋转通过驱动电极140实现，可使光反射机构100的设计得到简化，并且反射镜130重量轻体积小，可减小光反射机构100的消耗功率，使光反射机构100整体体积减小，进而实现本申请拍摄装置向小型化、轻量化发展。

更为具体的，驱动电极140可以采用铝、金等具有较好导电率金属制作，在制作工艺上，可以采用溅射的方式涂覆在基部120面朝反射镜130的一侧上，以保证驱动反射镜130转动的足够动力和灵敏度。

同时，为了达到更好的成像效果，还可以安装滤光片400在透镜组200和感光芯片500之间，起到滤光作用。

对于驱动电极140产生静电力的具体方式，本申请如图3所示，使驱动电极140和反射镜130之间处于通电状态，而在此种情况下，驱动电极140与反射镜130之间形成静电相吸和/或静电相斥。反射镜130通过静电相吸和/或静电相斥转动，弹性支撑部分110随反射镜130的转动而形变，从而达到防抖目的。

这里需要说明的是，弹性支撑部分110的设计，第一方面能够使反射镜130和基部120形成缝隙，以保证反射镜130的旋转角度，第二方面能够通过形变产生形变力，这样当驱动电极140和反射镜130之间接触通电后，反射镜130能够通过弹性支撑部分110此时的产生的形变力进行复位。比如设置弹性支撑部分110为处于反射镜130和基部120之间的弹簧，或者为沿反射镜130旋转轴轴向设置的扭簧等。

在更进一步的实施方案中，如图1～图3所示，光反射机构100包括至少一组驱动电极，每组驱动电极包括两个驱动电极140。两个驱动电极140分别为第一驱动电极和第二驱动电极。

反射镜130具有轴线，轴线于基部120的投影位于第一驱动电极和第二驱动电极之间。在第一驱动电极和反射镜130之间处于第一通电状态，并且第一驱动电极和第二驱动电极之间处于第二通电状态的情况下，第一驱动电极与反射镜130静电相吸，第二驱动电极与反射镜130之间静电相斥，邻近第一驱动电极的弹性支撑部分110和邻近第二驱动电极的弹性支撑部分110产生方向相反的弯曲形变，反射镜130绕轴线在第一方向转动，比如第一方向转动为朝逆时针方向的转动。

这里的第一通电状态和第二通电状态可以是图3所示，第一通电状态为在第一驱动电极(图3所示的驱动电极141)和反射镜130之间的施加第一电压U1，使第一驱动电极为负电压，而反射镜130为正电压，从而两者之间静电相吸，而第二通电状态为在第二驱动电极(图3所示的驱动电极143)和第一驱动电极之间施加第二电压U2，以使第二驱动电极为正电压，从而第二驱动电极和反射镜130之间静电相斥，这样反射镜130将同时受到第一驱动电极给予的吸力和第二驱动电极给予的斥力，从而产生较为均衡的力矩使反射镜130绕轴线转动，这样两侧受力的方式使得反射镜130的旋转更加流畅。

这里需要指出的是，第一驱动电极与反射镜130之间产生的静电相吸力，和第二驱动电极与反射镜130之间的静电相斥力可以大小相等且方向相反的，这样更易于反射镜130的转动。

在更进一步的实施方案中，在第一驱动电极和反射镜130之间处于第三通电状态，并且第一驱动电极和第二驱动电极之间处于第四通电状态的情况下，第一驱动电极与反射镜130静电相斥，第二驱动电极与反射镜130之间静电相吸，邻近第一驱动电极的弹性支撑部分110和邻近第二驱动电极的弹性支撑部分110产生方向相反的弯曲形变，反射镜130绕轴线在第二方向转动，比如第二方向转动为顺时针转动。

这里的第三通电状态和第四通电状态可以通过调整电压的极性方向和施加位置得以实现。比如图3A所示，第三通电状态为在第二驱动电极(图3A所示的驱动电极143)和反射镜130之间的施加第三电压U3，使第二驱动电极为负电压，而反射镜130为正电压，从而两者之间静电相吸，而第四充电状态在第一驱动电极(图3A所示的驱动电极141)和第二驱动电极之间施加第四电压U4，以使第一驱动电极为正电压，从而第一驱动电极和反射镜130之间静电相斥，这样反射镜130将同时受到第一驱动电极给予的斥力和第二驱动电极给予的吸力，从而使反射镜130向第二方向旋转，即顺时针旋转。

综上，通过控制电压在第一驱动电极、第二驱动电极和反射镜130之间的施加位置以及极性方向，能够使三者之间呈现不同的通电状态，进而控制反射镜130的旋转方向，具体为顺时针转动或逆时针转动。

在更进一步的实施方案中，如图1和图2所示，基部120可以为方形板状件，基部120的四角可以均设置有驱动电极140。两个相邻驱动电极140之间间隔设置，两个相邻驱动电极140构成一组驱动电极。这样能够形成两组驱动电极，以便为反射镜130的旋转提供更大的驱动力。

更为具体的，反射镜130的转轴可以包括沿其宽度方向的第一轴线X和沿其长度方向的第二轴线Y，第一轴线X和第二轴线Y相交，比如第一轴线X和第二轴线Y相互垂直。

第一轴线X于基部120的投影形成第一中心线，第二轴线Y于基部120的投影形成第二中心线，两个相邻驱动电极140均以第一中心线或第二中心线为对称轴线对称设置。

这样，反射镜130可绕第一轴线X或第二轴线Y转动，下面对反射镜130的转动原理进行详述。

如图2所示，为了便于阐述，首先对四个驱动电极140进行编号，并分别记为驱动电极141、驱动电极142、驱动电极143和驱动电极144。

如图2～图4所示，首先使驱动电极141和驱动电极143成为一组驱动电极组，即让在驱动电极141成为第一驱动电极，并在驱动电极141和反射镜130之间施加第一电压U1(即驱动电极141和反射镜130之间为第一通电状态)，以及让驱动电极143成为第二驱动电极，并在驱动电极143和驱动电极141之间施加第二电压U2(即驱动电极143和驱动电极141之间为第二通电状态)，使反射镜130分别和驱动电极141和驱动电极143形成静电相吸和静电相斥。

同时，让驱动电极142和驱动电极144成为另一组驱动电极，即让在驱动电极142成为第一驱动电极，并在驱动电极142和反射镜130之间施加第一电压U1，以及让驱动电极144成为第二驱动电极，并在驱动电极144和驱动电极142之间施加第二电压U2(即驱动电极144和驱动电极142之间为第二通电状态)，使反射镜130分别和驱动电极142和驱动电极144形成静电相吸和静电相斥。

这样形成的两组驱动电极组可在反射镜130的两侧，分别提供绕第一轴线X的扭矩，使反射镜130能够绕第一轴线X进行逆时针的旋转(即沿第一方向旋转)。

如图2、图5和图6所示，首先使驱动电极141和驱动电极142成为一组驱动电极，即让在驱动电极141成为第一驱动电极，并在驱动电极141和反射镜130之间施加第一电压U1(即驱动电极141和反射镜130之间为第一通电状态)，以及让驱动电极142成为第二驱动电极，并在驱动电极142和驱动电极141之间施加第二电压U2(即驱动电极142和驱动电极141之间为第二通电状态)，使反射镜130分别和驱动电极141和驱动电极142形成静电相吸和静电相斥。

同时，让驱动电极143和驱动电极144成为另一组驱动电极，即让在驱动电极143成为第一驱动电极，并在驱动电极143和反射镜130之间施加第一电压U1，以及让驱动电极144成为第二驱动电极，并在驱动电极144和驱动电极143之间施加第二电压U2(即驱动电极144和驱动电极143之间为第二通电状态)，使反射镜130分别和驱动电极143和驱动电极144形成静电相吸和静电相斥。

这样形成的两组驱动电极组可在反射镜130的两侧，分别提供绕第二轴线Y的扭矩，使反射镜130能够绕第二轴线Y进行逆时针的旋转(即沿第一方向旋转)。

这里需要指出的是，也可以切换电压的极性和施加位置，比如在反射镜130、第一驱动电极和第二驱动电极之间施加第三电压U3和第四电压U4，使上述的第一通电状态和第二通电状态分别切换第三通电状态和第四通电状态，进而让上述两组驱动电极组为反射镜130提供方向相反的扭矩，让反射镜130绕第一轴线X或第二轴线Y反方向旋转。

综上通过四个驱动电极140(即驱动电极141、驱动电极142、驱动电极143和驱动电极144)的设计，以及设置第一轴线X和第二轴线Y于反射镜130上，可通过组合成不同的驱动电极以及控制驱动电极与反射镜130之间的通电状态，使反射镜130能够选择绕第一轴线X或第二轴线Y进行逆时针转动或顺时针转动(第一方向旋转或第二方向旋转)，从而使光反射机构100具有更加富余变换的防抖运动方式(即在两个轴线方向的旋转防抖运动)，进而使本申请拍摄装置的防抖效果更好。

在更进一步的实施方案中，如图1和图7所示，弹性支撑部分110可以包括围框111和弹性连接件112。围框111设置在基部120上，围框111围绕反射镜130设置，围框111与反射镜130之间可以通过弹性连接件112相连，反射镜130通过弹性连接件112悬设于基部120的一侧。

这样，围框111的高度可控制反射镜130与基部120之间的缝隙大小，进而控制反射镜130可旋转角度的范围，而弹性连接件112可提供反射镜130旋转后进行复位的相应形变力。也就是说，采取此种方式设计弹性支撑部分110，可使弹性支撑部分110形成不同的功能模块，更易对反射镜130进行控制。

更进一步的，围框111包括依次衔接的多个边框，每个边框与反射镜130相对的边缘之间均设置有弹性连接件112。这样对反射镜130的多点支撑和多点复位方式，能够对反射镜130产生更好的支撑和复位效果。

在更为具体的实施方案中，如图1和图2所示，弹性连接件112共计四个，其中两个位于反射镜130相背侧的弹性连接件112构成第一连接组件，另外两个位于反射镜130相背侧的弹性连接件112构成第二连接组件。

第一连接组件沿第一轴线X方向设置，第一连接组件的中心线为一轴线X，第二连接组件沿第二轴线Y方向设置，第二连接组件的中心线为第二轴线Y。

如图1～图4所示，在反射镜130绕第一轴线X转动的情况下，第一连接组件中的两个弹性连接件112产生方向相同的扭转形变，第二连接组件中的两个弹性连接件112产生方向相反的弯曲形变。

如图1、图2、图5和图6所示，在反射镜130绕第二轴线Y转动的情况下，第二连接组件中的两个弹性连接件112产生方向相同的扭转形变，第一连接组件中的两个弹性连接件112产生方向相反的弯曲形变。

上述的设计使第一连接组件形成沿第一轴线X方向的转轴，而第二连接组件形成沿第二轴线Y方向的转轴，两个转轴更易于实现反射镜130的转动，并且反射镜130转动时，第一连接组件形成的转轴和第二连接组件形成的转轴中的一者提供弯曲形变，另一者提供扭转形变，更易于反射镜130在旋转之后的复位。更为具体的，围框111和弹性连接件112均可以选择单晶硅进行制作。

在一些实施例中，反射镜130可以包括基体131和反射层132。基体131、围框111和弹性连接件112为一体式结构，反射层132设于基体131背向基部120的一侧。这样的结构更加便于制造和使用。其中基体131、围框111和弹性连接件112可以均选择使用单晶硅进行制作，而反射层132可选用金属材料，并以溅射的方式附着在基体131上。

同时，为了更好实现弹性连接件112的弯曲形变和扭转形变，弹性连接件112可以制作为片状结构，当然也可以制作为条状结构，这里不再详述。

本申请的拍摄装置还涉及一种防抖拍摄方法，具体步骤为：

首先检测拍摄装置的抖动方向和抖动偏转角度，比如通过陀螺仪进行检测。

然后控制驱动电极140通电，具体为控制驱动电极140与反射镜130之间，以及驱动电极140之间的电压大小，电压施加方向等，通过此种方式使反射镜130向第一方向转动第一角度，第一方向与抖动方向相反，第一角度与抖动偏转角度相等。

依照上述方式，即可实现拍摄装置在拍摄过程中的防抖，在拍摄结束后，反射镜130可依靠弹性连接件112此时产生的形变，具体为弯曲形变和扭转形变进行复位，以便为下一次进行防抖运动做好准备。

本申请实施例公开的电子设备可以是手机、平板电脑、电子书阅读器、游戏机等设备，当然还可以为其他种类的设备，本申请实施例不限制电子设备的具体种类。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种拍摄装置，其特征在于，包括壳体(300)、感光芯片(500)、透镜组(200)和光反射机构(100)，在所述感光芯片(500)的光轴方向上，所述感光芯片(500)、所述透镜组(200)和所述光反射机构(100)依次设置，所述壳体(300)开设有进光孔(310)，所述进光孔(310)的中心轴线与所述感光芯片(500)的光轴相交，

所述光反射机构(100)包括基部(120)、驱动电极(140)、弹性支撑部分(110)和反射镜(130)，所述反射镜(130)与所述进光孔(310)相对设置，且所述反射镜(130)可将通过所述进光孔(310)的环境光线反射至所述感光芯片(500)，所述反射镜(130)通过所述弹性支撑部分(110)支撑于所述基部(120)，并与所述基部(120)之间具有缝隙，所述驱动电极(140)设于所述基部(120)上，并可驱动所述反射镜(130)转动。

2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，在所述驱动电极(140)和所述反射镜(130)之间处于通电状态的情况下，所述驱动电极(140)与所述反射镜(130)静电相吸和/或静电相斥，

所述反射镜(130)通过静电相吸和/或所述静电相斥转动，所述弹性支撑部分(110)随所述反射镜(130)的转动而形变。

3.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述光反射机构(100)包括至少一组驱动电极，每组所述驱动电极包括两个所述驱动电极(140)，两个所述驱动电极(140)分别为第一驱动电极和第二驱动电极，

所述反射镜(130)具有轴线，所述轴线于所述基部(120)的投影位于所述第一驱动电极和第二驱动电极之间，

在所述第一驱动电极和所述反射镜(130)之间处于第一通电状态，并且所述第一驱动电极和所述第二驱动电极之间处于第二通电状态的情况下，所述第一驱动电极与所述反射镜(130)静电相吸，所述第二驱动电极与所述反射镜(130)之间静电相斥，邻近所述第一驱动电极的所述弹性支撑部分(110)和邻近所述第二驱动电极的所述弹性支撑部分(110)产生方向相反的弯曲形变，所述反射镜(130)绕所述轴线在第一方向转动。

4.根据权利要求3所述的拍摄装置，其特征在于，所述基部(120)为方形板状件，所述基部(120)的四角均设置有所述驱动电极(140)，两个相邻所述驱动电极(140)之间间隔设置，两个相邻所述驱动电极(140)构成一组所述驱动电极。

5.根据权利要求4所述的拍摄装置，其特征在于，所述反射镜(130)的轴线包括沿其宽度方向的第一轴线(X)和沿其长度方向的第二轴线(Y)，所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)相交，

所述第一轴线(X)于所述基部(120)的投影形成第一中心线，所述第二轴线(Y)于所述基部(120)的投影形成第二中心线，两个相邻所述驱动电极(140)均以所述第一中心线或所述第二中心线为对称轴线对称设置，

所述反射镜(130)可绕所述第一轴线(X)或所述第二轴线(Y)转动。

6.根据权利要求5所述的拍摄装置，其特征在于，所述弹性支撑部分(110)包括围框(111)和弹性连接件(112)，所述围框(111)设置在所述基部(120)上，所述围框(111)围绕所述反射镜(130)设置，所述围框(111)与所述反射镜(130)之间通过弹性连接件(112)相连，所述反射镜(130)通过所述弹性连接件(112)悬设于所述基部(120)的一侧。

7.根据权利要求6所述的拍摄装置，其特征在于，所述围框(111)包括依次衔接的多个边框，每个所述边框与所述反射镜(130)相对的边缘之间均设置有所述弹性连接件(112)。

8.根据权利要求7所述的拍摄装置，其特征在于，所述弹性连接件(112)为四个，其中两个位于所述反射镜(130)相背侧的所述弹性连接件(112)构成第一连接组件，另外两个位于所述反射镜(130)相背侧的所述弹性连接件(112)构成第二连接组件，

所述第一连接组件沿所述第一轴线(X)方向设置，所述第一连接组件的中心线为所述第一轴线(X)，所述第二连接组件沿所述第二轴线(Y)方向设置，所述第二连接组件的中心线为所述第二轴线(Y)，

在所述反射镜(130)绕所述第一轴线(X)转动的情况下，所述第一连接组件中的两个所述弹性连接件(112)产生方向相同的扭转形变，所述第二连接组件中的两个所述弹性连接件(112)产生方向相反的弯曲形变，

在所述反射镜(130)绕所述第二轴线(Y)转动的情况下，所述第二连接组件中的两个所述弹性连接件(112)产生方向相同的扭转形变，所述第一连接组件中的两个所述弹性连接件(112)产生方向相反的弯曲形变。

9.根据权利要求6所述的拍摄装置，其特征在于，所述反射镜(130)包括基体(131)和反射层(132)，所述基体(131)、所述围框(111)和弹性连接件(112)为一体式结构，

所述反射层(132)设于所述基体(131)背向所述基部(120)的一侧。

10.根据权利要求9所述的拍摄装置，其特征在于，所述弹性连接件(112)为片状结构。

11.一种电子设备，包括权利要求1至10中任一项所述的拍摄装置。

12.一种拍摄防抖方法，适用于权利要求1至10中任一项所述的拍摄装置，其特征在于，

检测所述拍摄装置的抖动方向和抖动偏转角度；

控制所述驱动电极(140)通电，以使所述反射镜(130)向第一方向转动第一角度，所述第一方向与所述抖动方向相反，所述第一角度与所述抖动偏转角度相等。

Images