CN113709339B - 摄像模组、电子设备和摄像模组的环境参数测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种摄像模组、电子设备和摄像模组的环境参数测量方法，所述摄像模组包括支架、滤光片、镜头和基板，所述滤光片固定于所述支架上，所述镜头与所述滤光片相对设置，所述基板连接于所述支架上并位于所述滤光片远离所述镜头的一侧，所述基板和所述滤光片之间形成密封腔体，所述密封腔体的气压和温度与所述滤光片的变形量对应。本申请对所述摄像模组通过在测量所述滤光片变形量的同时，获取所述滤光片两侧的气压和温度信息，所述摄像模组在使用的过程中，便可以通过所述第一电极与所述第二电极之间的电容的变化获取所述滤光片变形量，进而得到所述滤光片两侧的气压和温度信息，以调整摄像功能和电子设备的功能。

Description

摄像模组、电子设备和摄像模组的环境参数测量方法

技术领域

本申请属于摄像组件技术领域，具体涉及一种摄像模组、电子设备和摄像模组的环境参数测量方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，业余生活也更加丰富，摄影逐渐成为人们记录出游以及各种日常生活的常用手段，因此具有拍摄功能的电子设备越来越多地应用到人们的日常生活以及工作中，使得具有拍摄功能的电子设备逐渐成为当今人们不可或缺的重要工具。

由于拍摄功能的优化与电子设备所处的环境温度和环境气压息息相关，为了达到更好的拍摄效果，传统电子设备需要通过在其内部加装温度传感器以侦测环境温度，气压传感器以侦测环境气压。这就导致了电子设备成本的增加，而且电子设备内部空间结构的堆叠降低了电子设备内部空间的利用率。

发明内容

本申请旨在提供一种摄像模组、电子设备和摄像模组的环境参数测量方法，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：

支架和滤光片，所述滤光片固定于所述支架上；

镜头，所述镜头与所述滤光片相对设置；

基板，所述基板连接于所述支架上并位于所述滤光片远离所述镜头的一侧，所述基板和所述滤光片之间形成密封腔体；

所述滤光片靠近所述基板的一侧设置有第一电极，所述基板靠近所述滤光片的一侧设置有第二电极，所述第一电极与所述第二电极配合并用于测量所述滤光片的变形量，所述滤光片的变形量与其两侧的温度和气压对应。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括第一方面所述的摄像模组。

第三方面，本申请实施例提出了一种第一方面所述摄像模组的环境参数测量方法，所述环境参数包括所述摄像模组的滤光片两侧的温度参数和气压参数，包括：

接收所述第一电极与所述第二电极之间的电容变化量，根据所述电容变化量得到所述滤光片的变形量；

根据所述滤光片的变形量获取所述摄像模组的滤光片两侧的温度参数和气压参数。

在本申请的实施例中，提供了一种摄像模组，所述摄像模组包括支架、滤光片、镜头和基板。所述摄像模组通过在测量所述滤光片变形量的同时，获取所述滤光片两侧的气压和温度信息，所述摄像模组在使用的过程中，便可以通过所述第一电极与所述第二电极之间的电容的变化获取所述滤光片变形量，进而得到所述滤光片两侧的气压和温度信息，以便于所述摄像模组和应用有所述摄像模组的电子设备可以利用气压和温度信息，以调整摄像功能和电子设备的功能。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/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是根据本申请实施例的一种摄像模组的示意图；

图2是根据本申请实施例的一种摄像模组的基板和感光芯片的结构示意图；

图3是根据本申请实施例的另一种摄像模组的基板和感光芯片的结构示意图；

图4是根据本申请实施例的一种摄像模组的滤光片向上弯折的示意图；

图5是根据本申请实施例的一种摄像模组的滤光片向下弯折的示意图。

附图标记：

1－支架；2－滤光片；21－第一电极；3－镜头；4－基板；41－第二电极；5－感光芯片。

具体实施方式

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

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

下面结合图1－图5描述根据本申请实施例的摄像模组、电子设备和摄像模组的环境参数测量方法。

如图1所示，根据本申请一些实施例提供了一种摄像模组，所述摄像模组包括：

支架1、滤光片2、镜头3和基板4，所述滤光片2固定于所述支架1上，所述镜头3与所述滤光片2相对设置，所述镜头3直接对外，用户获取拍摄对象的拍摄光线，所述滤光片2可以对穿过所述镜头3的光线进行过滤，具体为过滤掉不可见光，而使得人眼可见的光波段的光线通过，保证所述摄像模组在拍摄色彩对象时的柔和性与自然性。

所述基板4连接于所述支架1上并位于所述滤光片2远离所述镜头3的一侧，所述基板4和所述滤光片2之间形成密封腔体，所述密封腔体的气压和温度与所述滤光片2的变形量对应。

所述滤光片2靠近所述基板4的一侧设置有第一电极21，所述基板4靠近所述滤光片2的一侧设置有第二电极41，所述第一电极21与所述第二电极41配合并用于测量所述滤光片2的变形量，所述滤光片2的变形量与其两侧的温度和气压对应。

具体地，所述滤光片2两侧的温度和气压变化时，所述滤光片2会发生微小的形变。由于所述第一电极21设置于所述滤光片2靠近所述基板4的一侧，所述滤光片2在变形时，会引起所述第一电极21与所述第二电极41之间的距离变化，设定所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值为C，所述第一电极21与所述第二电极41之间的距离为D，参见如下电容公式：

C＝ε＊S/D

其中，ε是填充电容的材料的介电常数，单位是F/m，S为所述第一电极21与所述第二电极41之间的正对面积；

通过D值的变化可获得所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值C，由于D值的变化代表了所述滤光片2的变形量，也就是该电容值C与所述滤光片2的变形量一一对应。

本申请对所述摄像模组进行标定，通过在测量所述滤光片2变形量的同时，获取所述滤光片2两侧的气压和温度信息，并且建立所述滤光片2变形量与所述滤光片2两侧的气压和温度的映射关系。所述摄像模组在使用的过程中，便可以通过所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容的变化获取所述滤光片2变形量，进而得到所述滤光片2两侧的气压和温度信息，以便于所述摄像模组和应用有所述摄像模组的电子设备可以利用气压和温度信息，进而调整摄像功能和电子设备的其他功能。

本申请一些实施例提供的所述摄像模组通过在所述滤光片2上第一电极21，所述基板4上设置第二电极41，所述第一电极21与所述第二电极41的至少部分表面相对，所述滤光片2在形变时会引起所述第一电极21与所述第二电极41之间的距离变化，也就是所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容会发生变化，而所述第一电极21与所述第二电极41之间电容的变化与所述滤光片2的变形量一一对应。通过所述滤光片2变形量可以获取所述滤光片2两侧的气压和温度，以便于所述摄像模组和应用有所述摄像模组的电子设备调整摄像功能和电子设备的其他功能；而且本申请所述摄像模组对所述滤光片2两侧的气压和温度的测量不需要使用压力传感器和温度传感器，减少了所述摄像模组和应用有所述摄像模组的电子设备内部空间的堆叠，降低了所述摄像模组的结构成本。

可选地，参见图4和图5，所述密封腔体内形成第一气压P1，所述滤光片2远离所述密封腔体一侧形成摄像腔体，所述摄像腔体的气压为第二气压P2；

如图4所示，所述第一气压P1大于所述第二气压P2的情况下，所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值与所述滤光片2的变形量成反比；

如图5所示，所述第一气压P1小于所述第二气压P2的情况下，所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值与所述滤光片2的变形量成正比。

具体地，所述第一气压P1大于所述第二气压P2的情况下，所述滤光片2在气压差的作用下会向上凸起，也就是所述第一电极21与所述第二电极41之间的距离增大，使得所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值降低。而此时由于所述滤光片2向上凸起，会带动所述滤光片2的变形量增大，使得所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值与所述滤光片2的变形量成反比。

而所述第一气压P1小于所述第二气压P2的情况下，所述滤光片2在气压差的作用下会向下凹陷，也就是所述第一电极21与所述第二电极41之间的距离减小，使得所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值增大。而此时由于所述滤光片2向下凹陷，同样会带动所述滤光片2的变形量增大，使得所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值与所述滤光片2的变形量成正比。而此时所述第二气压P2接近或者等同于大气压，进而可以对所述滤光片2两侧的气压和温度进行准确推测。

可选地，参见图4和图5，所述密封腔体内形成第一气压P1，所述滤光片2远离所述密封腔体一侧形成摄像腔体，所述摄像腔体的气压为第二气压P2；

所述滤光片2的变形量与所述第一气压P1一一对应，且所述滤光片2的变形量与所述第二气压P2一一对应。

具体地，为了通过所述滤光片2的变形量获得所述第一气压P1和所述第二气压P2，可以首先对所述摄像模组进行标定，通过在测量所述滤光片2变形量的同时，获取所述滤光片2两侧的气压和温度信息，并且建立所述滤光片2变形量与所述滤光片2两侧的气压和温度的映射关系，便可以在所述摄像模组使用过程中，通过述滤光片2的变形量获得所述第一气压P1和所述第二气压P2，提高了所述摄像模组根据气压调节摄像功能的灵活性。

可选地，所述滤光片2未变形时所述密封腔体的体积为基准体积，所述滤光片2变形时所述密封腔体的体积为第一体积V1，所述第一体积V1与所述基准体积的差值为体积变化量；

所述滤光片2的变形量与所述体积变化量呈正比。

具体地，所述滤光片2未变形时也就是所述滤光片2呈平板状时的状态。而所述滤光片2在变形时可以向上凸起，也可以向下凹陷。比如所述滤光片2向下凹陷时，所述体积变化量逐渐增大；而此时所述第一电极21与所述第二电极41之间的距离减小，使得所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值增大，便形成了所述滤光片2的变形量与所述体积变化量的正比关系，通过所述滤光片2的变形量实现了对所述第一体积V1的准确推测。

另外，在获得所述第一气压P1和所述第一体积V1的情况下，通过气体状态方程PV＝nRT的计算，可以获得所述密封腔体内的温度，而此温度可以近似视作环境温度。使得所述摄像模组可以根据气压和温度灵活调节摄像功能。

可选地，所述第一电极21为透明电极。

具体地，由于所述第一电极21设置于所述滤光片2靠近所述基板4的一侧，所述滤光片2用于对穿过所述镜头3的不可见光进行过滤，而让人眼可见的光波段的光线通过，也就需要避免所述第一电极21对可见光的阻挡。所述第一电极21为透明电极的情况下，比如所述第一电极21的材料选用透明的氧化铟锡(indium tin ox ide，ITO)薄膜，以保证所述滤光片2的透光效率。

可选地，所述第一电极21与所述第二电极41正对设置。

具体地，由于所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值与所述第一电极21与所述第二电极41之间的正对面积呈正比。在所述滤光片2发生形变的过程中，为了提高所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容值变化的程度，可以采用面积相同的所述第一电极21与所述第二电极41，并将所述第一电极21与所述第二电极41正对设置，以使得所述第一电极21与所述第二电极41之间的电容保持在较高的水平。

可选地，参见图2和图3，所述基板4靠近所述滤光片2的一侧设置有感光芯片5。

具体地，所述感光芯片5具有感光功能，可以将通过所述滤光片2接收到的光信号转化为电信号，并与所述基板4电连接。所述基板4可以在支撑所述感光芯片5的基础上，保证所述感光芯片5上的电信号的传输。

在一种具体的实施方式中，参见图2，所述感光芯片5与所述第二电极41错位设置，可以避免所述感光芯片5对所述第二电极41的遮挡，保证所述第一电极21与所述第二电极41的电容感应。在另一种具体的实施方式中，参见图3，所述感光芯片5覆盖所述第二电极41，可以使得所述第二电极41处于所述基板4的中部，而所述第一电极21与所述第二电极41相对后同样可以处于所述滤光片2的中部。由于所述滤光片2在形变时中部的形变量最大，同样可以保证所述第一电极21与所述第二电极41的电容感应处于较高的水平。

可选地，所述摄像模组还包括温度补偿组件，所述温度补偿组件靠近所述感光芯片5设置。

具体地，所述摄像模组在拍摄的过程中，由于所述感光芯片5需要将通过所述滤光片2接收到的光信号转化为电信号，会使得所述感光芯片5发热，进而对述第一电极21与所述第二电极41之间的电容产生影响。而所述温度补偿组件靠近所述感光芯片5设置时，比如所述温度补偿组件可以为一个制冷组件，所述温度补偿组件可以用于抵消所述感光芯片5发热时对所述第一电极21与所述第二电极41之间电容的变化，保证所述第一电极21与所述第二电极41之间电容变化的稳定性。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括所述的摄像模组。

具体地，所述摄像模组通过在所述滤光片2上第一电极21，所述基板4上设置第二电极41，所述第一电极21与所述第二电极41的至少部分表面相对，所述滤光片2在形变时会引起所述第一电极21与所述第二电极41之间的距离变化，而所述第一电极21与所述第二电极41之间电容的变化与所述滤光片2的变形量一一对应。通过所述滤光片2变形量可以获取所述滤光片2两侧的气压和温度，以便于所述电子设备调整摄像功能以及其他功能，减少了所述电子设备内部传感器组件的堆叠，降低了所述电子设备的结构成本。

本申请实施例还提供了一种所述摄像模组的环境参数测量方法，所述环境参数包括所述摄像模组的滤光片两侧的温度参数和气压参数，包括：

S101，接收所述第一电极与所述第二电极之间的电容变化量，根据所述电容变化量得到所述滤光片的变形量；

S102，根据所述滤光片的变形量获取所述摄像模组的滤光片两侧的温度参数和气压参数。

具体地，由于所述第一电极与所述第二电极之间电容的变化与所述滤光片的变形量一一对应。本申请所述摄像模组的环境参数测量方法通过所述第一电极与所述第二电极之间的电容变化量来获取所述滤光片的变形量，通过所述滤光片变形量可以获取所述滤光片两侧的气压和温度，以便于所述摄像模组和应用有所述摄像模组的电子设备调整摄像功能和电子设备的其他功能；而且本申请所述摄像模组对所述滤光片两侧的气压和温度的测量不需要使用压力传感器和温度传感器，减少了所述摄像模组和应用有所述摄像模组的电子设备内部空间的堆叠，降低了所述摄像模组的结构成本。

可选地，所述接收所述第一电极与所述第二电极之间的电容变化量，根据所述电容变化量得到所述滤光片的变形量还包括：

所述第一气压大于所述第二气压的情况下，所述第一电极与所述第二电极之间的电容值减小，所述滤光片的变形量增大；

所述第一气压小于所述第二气压的情况下，所述第一电极与所述第二电极之间的电容值增大，所述滤光片的变形量增大。

具体地，所述第一气压大于所述第二气压的情况下，所述滤光片在气压差的作用下会向上凸起，也就是所述第一电极与所述第二电极之间的距离增大，使得所述第一电极与所述第二电极之间的电容值降低。而此时由于所述滤光片向上凸起，会带动所述滤光片的变形量增大，使得所述第一电极与所述第二电极之间的电容值与所述滤光片的变形量成反比。而所述第一气压小于所述第二气压的情况下，所述滤光片在气压差的作用下会向下凹陷，也就是所述第一电极与所述第二电极之间的距离减小，使得所述第一电极与所述第二电极之间的电容值增大。而此时由于所述滤光片向下凹陷，同样会带动所述滤光片的变形量增大，使得所述第一电极与所述第二电极之间的电容值与所述滤光片的变形量成正比。而此时所述第二气压接近或者等同于大气压，进而可以对所述滤光片两侧的气压和温度进行准确推测。

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

Claims (12)

1.一种摄像模组，其特征在于，包括：

支架(1)和滤光片(2)，所述滤光片(2)固定于所述支架(1)上；

镜头(3)，所述镜头(3)与所述滤光片(2)相对设置；

基板(4)，所述基板(4)连接于所述支架(1)上并位于所述滤光片(2)远离所述镜头(3)的一侧，所述基板(4)和所述滤光片(2)之间形成密封腔体；

所述滤光片(2)靠近所述基板(4)的一侧设置有第一电极(21)，所述基板(4)靠近所述滤光片(2)的一侧设置有第二电极(41)，所述第一电极(21)与所述第二电极(41)配合并用于测量所述滤光片(2)的变形量，所述滤光片(2)的变形量与其两侧的温度和气压具有映射关系；

其中，基于所述第一电极与所述第二电极之间的距离变化计算得到所述第一电极与所述第二电极之间的电容变化，所述电容变化与所述滤光片的变形量一一对应。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述密封腔体内形成第一气压，所述滤光片(2)远离所述密封腔体一侧形成摄像腔体，所述摄像腔体的气压为第二气压；

所述第一气压大于所述第二气压的情况下，所述第一电极(21)与所述第二电极(41)之间的电容值与所述滤光片(2)的变形量成反比；

所述第一气压小于所述第二气压的情况下，所述第一电极(21)与所述第二电极(41)之间的电容值与所述滤光片(2)的变形量成正比。

3.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述密封腔体内形成第一气压，所述滤光片(2)远离所述密封腔体一侧形成摄像腔体，所述摄像腔体的气压为第二气压；

所述滤光片(2)的变形量与所述第一气压一一对应，且所述滤光片(2)的变形量与所述第二气压一一对应。

4.根据权利要求1或3所述的摄像模组，其特征在于，所述滤光片(2)未变形时所述密封腔体的体积为基准体积，所述滤光片(2)变形时所述密封腔体的体积为第一体积，所述第一体积与所述基准体积的差值为体积变化量；

所述滤光片(2)的变形量与所述体积变化量呈正比。

5.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一电极(21)为透明电极。

6.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一电极(21)与所述第二电极(41)正对设置。

7.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述基板(4)靠近所述滤光片(2)的一侧设置有感光芯片(5)。

8.根据权利要求7所述的摄像模组，其特征在于，所述感光芯片(5)与所述第二电极(41)错位设置于所述基板(4)上。

9.根据权利要求7所述的摄像模组，其特征在于，还包括温度补偿组件，所述温度补偿组件靠近所述感光芯片(5)设置。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的摄像模组。

11.一种权利要求1－9任一项所述摄像模组的环境参数测量方法，所述环境参数包括所述摄像模组的滤光片两侧的温度参数和气压参数，其特征在于，包括：

接收所述第一电极与所述第二电极之间的电容变化量，根据所述电容变化量得到所述滤光片的变形量；

根据所述滤光片的变形量获取所述摄像模组的滤光片两侧的温度参数和气压参数。

12.根据权利要求11所述的环境参数测量方法，其特征在于，所述接收所述第一电极与所述第二电极之间的电容变化量，根据所述电容变化量得到所述滤光片的变形量还包括：

所述第一气压大于所述第二气压的情况下，所述第一电极与所述第二电极之间的电容值减小，所述滤光片的变形量增大；

所述第一气压小于所述第二气压的情况下，所述第一电极与所述第二电极之间的电容值增大，所述滤光片的变形量增大。

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