CN113726999A - 一种摄像头模组及成像控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及摄像头技术领域，具体涉及一种摄像头模组及成像控制方法，所述摄像头模组包括依次设置的镜头、镜座和PCBA板，所述PCBA板上设有感光芯片，所述镜座与感光芯片之间还设置有振镜组件，所述振镜组件包括底座支架、滤光片和促动马达，所述底座支架中部设有通槽，所述滤光片设置在通槽中并与感光芯片正对且平行设置，所述促动马达安装设置在通槽侧壁与滤光片之间并电连接PCBA板，用于在通过不同的正弦波电流时带动滤光片朝指定方向进行抖动倾斜并达到设定角度。本发明相比于现有摄像头模组其结构精简，成像效果好。
Description
技术领域
本发明涉及摄像头技术领域，具体涉及一种摄像头模组及成像控制方法。
背景技术
目前摄像头已经普遍应用于手机、平板、笔记本、安防、车载、医疗、监控等领域，在不同的应用领域有不同的需求，例如：手机摄像头等消费领域要求做到结构小尺寸，而且对照片的质量需求也在不断地提升。而在非手机领域，则对摄像头的要求是模块化的输出，希望摄像头模组本身能处理一些平台端需要的基础信息。但防抖效果最终的目的也是提高拍摄的照片质量。
现在市面上已有通过移动摄像头模组中的感光芯片来达到防抖效果，也有通过平移摄像头模组中的镜头来达到防抖效果，而防抖效果从本质上讲也是提高拍摄的照片质量。在其他提高拍摄的照片质量的方式中，有通过升缩镜头达到对焦效果以此提高拍摄的照片质量；也有通过移动芯片和镜头来改变同一位置拍摄更多场景的方式，来提高拍摄的照片质量。但上述的方式都是需要对现有的摄像头模组额外增加结构尺寸，或在本体上增加另一种其它装置来达到需要的预期效果，导致摄像头模组整体结构复杂，尺寸大，难以小型化，成像效果也难达到预期。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种摄像头模组，相比于现有摄像头模组其结构精简，成像效果好。
为了达到上述目的，提供了一种摄像头模组，包括依次设置的镜头、镜座和PCBA板，所述PCBA板上设有感光芯片，所述镜座与感光芯片之间还设置有振镜组件，所述振镜组件包括底座支架、滤光片和促动马达，所述底座支架中部设有通槽，所述滤光片设置在通槽中并与感光芯片正对且平行设置，所述促动马达安装设置在通槽侧壁与滤光片之间并电连接PCBA板，用于在通过不同的正弦波电流时带动滤光片朝指定方向进行抖动倾斜并达到设定角度。
原理及优点：
1.振镜组件的设置，在促动马达通过不同的正弦波电流时，会带动滤光片朝指定方向进行抖动倾斜，并达到多个设定角度，此时可通过镜头和感光芯片采集滤光片在每个设定角度时的图像。使得感光芯片上的每个像素可以感光到多个位置，一方面是增加进光量，可以方便在将多个图像进行超分合成后，提高图像锐度；另一方面，在将多个图像进行超分合成后，同一像素点的像素量会复数倍的增大，进而可以数倍提升合成图像的感观分辨率，使得图像质量由原来的1倍变成现在的复数倍效果。可以方便决定最大可以冲印的尺寸，解决图像放大带来的画质损失，以及可以减少图像在后期裁剪和修饰时的画质损失。
2.底座支架、滤光片和促动马达的设置，底座支架、滤光片和促动马达可以改装成一个振镜组合，主要以滤光片为主体，其结构为扁平化设置，整体结构小巧且精简，可以直接插入现有的摄像头模组中，而原有的镜头、镜座、感光芯片、PCBA板无需做任何改变。
进一步，所述促动马达包括FPC板、线圈、磁石和簧片，所述线圈和磁石间隔分开且相对设置，所述线圈固定连接在通槽侧壁上，所述磁石固定在滤光片侧面上，所述FPC板设置在底座支架上表面且分别电连接线圈和感光芯片，所述簧片安装在底座支架下表面，且簧片的上表面连接滤光片用于滤光片的缓冲复位。
FPC板设置在底座支架上表面且分别电连接线圈和感光芯片，方便在线圈通过不同的正弦波电流时，可通过与磁石的共同作用，方便带动滤光片朝指定方向进行抖动倾斜并达到设定角度，其中簧片用于滤光片的缓冲复位，便于振镜组件的可重复多次使用。而且整体结构扁平化设置，小巧且精简。
进一步，所述磁石固定连接在通槽侧壁上，所述线圈固定在滤光片侧面上。
同样可以方便通过线圈与磁石的共同作用，带动滤光片朝指定方向进行抖动倾斜并达到设定角度。
进一步，所述线圈包括第一线圈和第二线圈，所述磁石包括第一磁石和第二磁石，所述第一线圈与第一磁石相对应设置，所述第二线圈与第二磁石相对应设置，所述第一线圈与第一磁石、所述第二线圈与第二磁石分别设置在通槽的相邻两侧。
通过设置两组磁石和线圈，以及两组磁石和线圈相邻设置的方式，一方面，可以精准带动滤光片朝指定方向进行抖动倾斜并达到设定角度，另一方面可以节省内部空间，从而实现整体结构扁平化设置，小巧且精简。
进一步，所述簧片一体成型设置，包括连接部和支撑部，所述支撑部设置在连接部中部，所述滤光片设置在支撑部上表面，所述连接部四角设有通孔，并通过螺栓与底座支架下表面固定连接。
一方面方便簧片稳定的连接在底座支架上，使得整体结构更为稳定；另一方面，方便滤光片的缓冲复位。
本发明的目的之二在于提供一种摄像头模组的成像控制方法，所述方法应用于上述摄像头模组，具体包括以下步骤：
S1、在摄像头模组中向振镜组件的促动马达中的第一线圈和第二线圈中输入预设驱动波形；
S2、经过设定的抖动截止时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中其中之一的动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集图像；
S3、经过设定的动作切换时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中的另一动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集图像；
S4、重复执行步骤S3，直至振镜组件中的滤光片完成指定动作集合中的全部动作；
S5、将步骤S4中收集到的全部图像进行图像合成。
原理及优点：
向促动马达中的第一线圈和第二线圈中输入预设驱动波形，并在设定抖动截止时间达到时，通过波形与时间的结合控制，振镜组件中的滤光片就会抖动倾斜到一定角度，完成指定动作集合中的第一个动作，在角度保持时间内，通过感光芯片完成第一帧图像的收集。然后经过设定的动作切换时间，波形发生变化，振镜组件中的滤光片就会抖动倾斜到另一定角度，完成指定动作集合中的第二个动作，在角度保持时间内，通过感光芯片完成第二帧图像的收集，再不断循环，采集第三帧图像、第四帧图像等。最后将收集到的全部图像进行图像合成，得到最终的图像。
采用本方案设计方式的拍摄，使得感光芯片上的每个像素可以感光到多个位置，一方面是增加进光量，可以方便在将多个图像进行超分合成后，提高图像锐度；另一方面，在将多个图像进行超分合成后，同一像素点的像素量会复数倍的增大，进而可以数倍提升合成图像的感观分辨率，使得图像质量由原来的1倍变成现在的复数倍效果。可以方便决定最大可以冲印的尺寸，解决图像放大带来的画质损失，以及可以减少图像在后期裁剪和修饰时的画质损失。
进一步，所述抖动截止时间为66.67ms。
进一步，所述动作切换时间小于5.2ms。
进一步，所述角度保持时间大于25.2ms。
进一步，所述振镜组件中滤光片的抖动频率为50Hz或60Hz。
附图说明
图1为本发明实施例一种摄像头模组的爆炸示意图；
图2为振镜组件的爆炸示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：FPC板1、线圈2、底座支架3、滤光片4、磁石5、簧片6、镜头7、镜座8、振镜组件9、感光芯片10、PCBA板11。
实施例
一种摄像头模组，基本如附图1所示：包括依次设置的镜头7、镜座8和PCBA板11，所述PCBA板11上设有感光芯片10。其中，镜头7、镜座8和PCBA板11，PCBA板11上的感光芯片10为现有摄像头模组的常规设置结构，本方案不对其进行改进，因此对其结构不做具体赘述。
如图2所示，所述镜座8与感光芯片10之间还设置有振镜组件9，所述振镜组件9包括底座支架3、滤光片4和促动马达，所述底座支架3中部设有通槽，所述滤光片4设置在通槽中并与感光芯片10正对且平行设置，所述促动马达安装设置在通槽侧壁与滤光片4之间并电连接PCBA板11，用于在通过不同的正弦波电流时带动滤光片4朝指定方向进行抖动倾斜并达到设定角度。
所述促动马达包括FPC板1、线圈2、磁石5和簧片6，所述线圈2和磁石5间隔分开且相对设置，所述线圈2固定连接在通槽侧壁上，所述磁石5固定在滤光片4侧面上，所述FPC板1设置在底座支架3上表面且分别电连接线圈2和感光芯片10。在其他实施例中，所述磁石5固定连接在通槽侧壁上，所述线圈2固定在滤光片4侧面上。所述簧片6安装在底座支架3下表面，且簧片6的上表面连接滤光片4用于滤光片4的缓冲复位。
所述线圈2包括第一线圈和第二线圈，所述磁石5包括第一磁石和第二磁石，所述第一线圈与第一磁石相对应设置，所述第二线圈与第二磁石相对应设置，所述第一线圈与第一磁石、所述第二线圈与第二磁石分别设置在通槽的相邻两侧。
所述簧片6采用金属材料且一体成型设置，包括连接部和支撑部。所述支撑部为矩形框状，所述连接部为匚形，所述支撑部设置在连接部中部，所述滤光片4设置在支撑部上表面，所述连接部四角设有通孔，并通过螺栓与底座支架3下表面固定连接。
一种摄像头模组的成像控制方法，应用于上述结构的摄像头模组，包括以下步骤：
S1、在摄像头模组中向振镜组件的促动马达中的第一线圈和第二线圈中输入预设驱动波形；本实施例中，指定动作集合中具体包括四个动作，分别为动作A、动作B、动作C和动作D。
S2、经过设定的抖动截止时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中动作A的动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集第一帧图像；
S3、经过设定的动作切换时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中动作B的动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集第二帧图像；
S4、重复执行步骤S3，直至振镜组件中的滤光片完成指定动作集合中的全部动作；步骤S4具体包括以下步骤：
S401、经过设定的动作切换时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中动作C的动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集第三帧图像；
S402、经过设定的动作切换时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中动作D的动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集第四帧图像；
S403、振镜组件断电，通过簧片将滤光片恢复到初始位置。
S5、将步骤S4中收集到的全部图像进行图像合成。
所述抖动截止时间为66.67ms。所述动作切换时间小于5.2ms。所述角度保持时间大于25.2ms。所述振镜组件中滤光片的抖动频率为50Hz或60Hz。
具体实施方式：
向促动马达中的第一线圈和第二线圈中输入预设驱动波形，并在设定抖动截止时间达到时，通过波形与时间的结合控制，以50Hz或60Hz的一个固定频率抖动精确地移动几微米的光束，振镜组件中的滤光片就会抖动倾斜到一定角度，完成指定动作集合中的第一个动作A，在角度保持时间内，通过感光芯片完成第一帧图像的收集。然后经过设定的动作切换时间，波形发生变化，以50Hz或60Hz的一个固定频率抖动精确地移动几微米的光束，振镜组件中的滤光片就会抖动倾斜到另一定角度，完成指定动作集合中的第二个动作B，在角度保持时间内，通过感光芯片完成第二帧图像的收集，再不断循环，采集第三帧图像、第四帧图像等，以达到感光芯片接收多个不同的位置，最后将收集到的全部图像进行图像合成，得到最终的图像。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种摄像头模组，包括依次设置的镜头、镜座和PCBA板，所述PCBA板上设有感光芯片，其特征在于：所述镜座与感光芯片之间还设置有振镜组件，所述振镜组件包括底座支架、滤光片和促动马达，所述底座支架中部设有通槽，所述滤光片设置在通槽中并与感光芯片正对且平行设置，所述促动马达安装设置在通槽侧壁与滤光片之间并电连接PCBA板，用于在通过不同的正弦波电流时带动滤光片朝指定方向进行抖动倾斜并达到设定角度。
2.根据权利要求1所述的一种摄像头模组，其特征在于：所述促动马达包括FPC板、线圈、磁石和簧片，所述线圈和磁石间隔分开且相对设置，所述线圈固定连接在通槽侧壁上，所述磁石固定在滤光片侧面上，所述FPC板设置在底座支架上表面且分别电连接线圈和感光芯片，所述簧片安装在底座支架下表面，且簧片的上表面连接滤光片用于滤光片的缓冲复位。
3.根据权利要求2所述的一种摄像头模组，其特征在于：所述磁石固定连接在通槽侧壁上，所述线圈固定在滤光片侧面上。
4.根据权利要求2或3任一所述的一种摄像头模组，其特征在于：所述线圈包括第一线圈和第二线圈，所述磁石包括第一磁石和第二磁石，所述第一线圈与第一磁石相对应设置，所述第二线圈与第二磁石相对应设置，所述第一线圈与第一磁石、所述第二线圈与第二磁石分别设置在通槽的相邻两侧。
5.根据权利要求2所述的一种摄像头模组，其特征在于：所述簧片一体成型设置，包括连接部和支撑部，所述支撑部设置在连接部中部，所述滤光片设置在支撑部上表面，所述连接部四角设有通孔，并通过螺栓与底座支架下表面固定连接。
6.一种摄像头模组的成像控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在摄像头模组中向振镜组件的促动马达中的第一线圈和第二线圈中输入预设驱动波形；
S2、经过设定的抖动截止时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中其中之一的动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集图像；
S3、经过设定的动作切换时间，使振镜组件中的滤光片抖动倾斜到指定动作集合中的另一动作，并保持设定的角度保持时间，再通过感光芯片收集图像；
S4、重复执行步骤S3，直至振镜组件中的滤光片完成指定动作集合中的全部动作；
S5、将步骤S4中收集到的全部图像进行图像合成。
7.根据权利要求6所述的一种摄像头模组的成像控制方法，其特征在于：所述抖动截止时间为66.67ms。
8.根据权利要求6所述的一种摄像头模组的成像控制方法，其特征在于：所述动作切换时间小于5.2ms。
9.根据权利要求6所述的一种摄像头模组的成像控制方法，其特征在于：所述角度保持时间大于25.2ms。
10.根据权利要求6所述的一种摄像头模组的成像控制方法，其特征在于：所述振镜组件中滤光片的抖动频率为50Hz或60Hz。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 400900 the 3 building of the 207 electronic workshop of the electronic information industrial park, Chongqing. Applicant after: Shengtai Photoelectric Technology Co.,Ltd. Address before: 400900 the 3 building of the 207 electronic workshop of the electronic information industrial park, Chongqing. Applicant before: Chongqing Sheng Tai optoelectronic Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211130 |