CN115767269A - 光学防抖装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种光学防抖装置，包括：图像传感器、第一连接器、第二连接器以及芯片；所述图像传感器用于感测外部图像的光信号，并将外部图像的光信号转换为电信号；所述第一连接器电连接于所述图像传感器，用于接收所述电信号，所述第一连接器与所述第二连接器之间建立无线通信连接。由此，本申请实施例提供的光学防抖装置，通过设置无线连接器，以通过无线方式与系统级芯片进行信号交互，不会阻碍光学防抖装置的正常工作，且增强了信号交互的传输可靠度，有利于光学防抖装置对于外部环境变化进行动态调整。

Description

光学防抖装置
技术领域
本申请涉及光学防抖技术领域，尤其是一种防抖装置。
背景技术
随着光学防抖(Optical image stabilization，OIS)技术的发展，光学防抖装置被广泛用于摄像机等电子设备上，然而，目前大多数光学防抖装置通过柔性印制电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)与系统级芯片(System on Chip，SoC)进行信号交互，由于柔性印制电路板长度较长，弯折程度大，可能会阻碍光学防抖装置的旋转，从而使光学防抖装置无法正常工作，且会降低系统级芯片与光学防抖装置之间的信息传输可靠度。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种光学防抖装置，通过设置无线连接器，以通过无线方式与系统级芯片进行信号交互，不会阻碍光学防抖装置的正常工作，且增强了信号交互的传输可靠度，有利于光学防抖装置对于外部环境变化进行动态调整。
本申请实施例提供一种光学防抖装置，包括：图像传感器、第一连接器、第二连接器以及芯片；
所述图像传感器用于感测外部图像的光信号，并将外部图像的光信号转换为电信号；
所述第一连接器电连接于所述图像传感器，用于接收所述电信号，所述第一连接器与所述第二连接器之间建立无线通信连接；
所述第二连接器电连接于芯片，所述第二连接器将所述电信号传送到所述芯片；
所述芯片还用于输出控制信号到所述第二连接器，所述第二连接器将所述控制信号传送到所述第一连接器，所述第一连接器将所述控制信号传送到所述图像传感器，以控制所述图像传感器的状态。
在一种可能的实现方式中，所述第一连接器设置于第一电路板上，所述第二连接器设置于第二电路板上，第一电路板与第二电路板间隔设置。
在一种可能的实现方式中，所述第一连接器上设置有包围在其外部的第一罩体，所述第二连接器上设置有包围在其外部的第二罩体。
在一种可能的实现方式中，所述第一罩体与所述第二罩体之间通过波导管连接。
在一种可能的实现方式中，所述光学防抖装置还包括壳体、防抖模块、第一弹性部件、第二弹性部件，所述防抖模块收容于所述壳体内，所述防抖模块的第一外壁连接第一弹性部件的第一端，且第一弹性部件的第二端连接所述壳体的第一内壁，所述防抖模块的第一外壁连接第二弹性部件的第一端，且第二弹性部件的第二端连接所述壳体的第二内壁，第一弹性部件与第二弹性部件用于使所述防抖模块悬挂在所述壳体内，其中第一内壁与第二内壁相对设置。
在一种可能的实现方式中，所述光学防抖装置还包括第一线圈、第二线圈、第一霍尔元件、第二霍尔元件、第一磁铁、第二磁铁，第一霍尔元件设置于所述壳体的第一内壁上，第二霍尔元件设置于所述壳体的第二内壁上，第一线圈包围设置在第一霍尔元件的外部，第二线圈包围设置在第二霍尔元件的外部，第一磁铁设置于所述防抖模块的第一外壁上，第二磁铁设置于所述防抖模块的第二外壁上。
在一种可能的实现方式中，所述光学防抖装置还包括：
陀螺仪，设置于第三电路板上，用于检测所述光学防抖装置是否发生抖动；
驱动芯片，电连接于所述陀螺仪，当所述陀螺仪检测到所述光学防抖装置发生抖动时，所述驱动芯片控制所述防抖模块反向位移，以消除抖动。
在一种可能的实现方式中，当所述防抖模块反向位移后，所述第一霍尔元件用于检测其与第一磁铁的相对位置，确定所述防抖模块是否位移完成，若没有完成，则第一霍尔元件传送信号到所述驱动芯片，以控制所述防抖模块继续反向位移。
在一种可能的实现方式中，所述光学防抖装置还包括第三弹性部件、第四弹性部件，第三弹性部件的第一端连接所述防抖模块的第二外壁，第三弹性部件的第二端连接所述壳体的第三内壁，第四弹性部件的第一端连接所述防抖模块的第三外壁，第四弹性部件的第二端连接所述壳体的第四内壁，第二外壁与第三外壁均与第一外壁相邻设置，且第二外壁与第三外壁相对设置，第三内壁与第四内壁相对设置。
在一种可能的实现方式中，当所述驱动芯片控制所述防抖模块反向位移后，所述第三弹性部件与所述第四弹性部件通过弹性形变将所述防抖模块恢复到未抖动时的位置。
由此，本申请实施例提供的光学防抖装置，通过设置无线连接器，以通过无线方式与系统级芯片进行信号交互，不会阻碍光学防抖装置的正常工作，且增强了信号交互的传输可靠度，有利于光学防抖装置对于外部环境变化进行动态调整。
附图说明
图1为本申请的第一实施例提供的光学防抖装置的结构示意图。
图2为图1提供的光学防抖装置中的连接器的示意图。
图3为本申请的第二实施例提供的光学防抖装置的结构示意图。
图4为本申请的第三实施例提供的光学防抖装置的结构示意图。
主要元件符号说明
光学防抖装置 100、101、102
电路板 10、50、190、200
连接器 20、210、220、230
驱动芯片 30
陀螺仪 40
线圈 60、70
磁铁 80、90
霍尔元件 110、120
防抖模块 130
摄像模块 140
弹性部件 150、160、170、180
壳体 240
图像传感器 250
波导管 260
罩体 261、262
第二电路基板 270
系统级芯片 280
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本申请实施例中，“第一”、“第二”等词汇，仅是用于区别不同的对象，不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。例如，第一应用、第二应用等是用于区别不同的应用，而不是用于描述应用的特定顺序，限定有“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。
请参阅图1，图1所示为本申请的第一实施例提供的光学防抖装置100的结构示意图。如图1所示，光学防抖装置100可以包括电路板10、连接器20、驱动芯片30、陀螺仪40、电路板50、线圈60、线圈70、磁铁80、磁铁90、霍尔元件110、霍尔元件120、防抖模块130、摄像模块140、弹性部件150-180、电路板190、连接器210、连接器230、连接器220、壳体240、图像传感器250、第二电路基板270、系统级芯片280。
本实施例中，连接器20设置在电路板10的第一面，可以电连接于一外部电源，以对驱动芯片30和陀螺仪40供电。驱动芯片30和陀螺仪40设置在电路板10的第二面，且驱动芯片30和陀螺仪40通过电路板10电连接，电路板10与电路板50电连接，且电路板50设置在壳体240的第一内壁上，霍尔元件110设置于壳体240第一内壁上，霍尔元件110的外部包围设置有线圈60，霍尔元件120设置于壳体240的第二内壁上，霍尔元件120的外部包围设置有线圈70，第一内壁和第二内壁相对间隔设置。防抖模块130设置于电路板190上，且收容于壳体240内，壳体240的第一内壁连接弹性部件170的第一端，弹性部件170的第二端连接防抖模块130的第一外壁，壳体240的第二内壁连接弹性部件180的第一端，弹性部件180的第二端连接连接防抖模块130的第一外壁，如此，弹性部件170与弹性部件180可以将防抖模块130悬挂于壳体240内。磁铁80设置于防抖模块130的第二外壁上，磁铁90设置于防抖模块130的第三外壁上，第二外壁与第三外壁均与第一外壁相邻设置，且第二外壁与第三外壁相对设置。防抖模块130包围设置于摄像模块140的外部，图像传感器250设置于摄像模块140的底面，且图像传感器250设置于电路板190上，摄像模块140包括镜头，可以接收外部图像的光信号，并传送到图像传感器250，图像传感器250可以将外部图像的光信号转换为电信号，该电信号可以表示该外部图像的图像信息。
陀螺仪40可以检测光学防抖装置100是否发生抖动，若陀螺仪40检测到光学防抖装置100时发生抖动，则陀螺仪40将光学防抖装置100的抖动信息传送到驱动芯片30，所述抖动信息表示光学防抖装置100的抖动位移。当驱动芯片30接收到所述抖动信息后，驱动芯片30产生驱动电流，通过电路板10与电路板50流经线圈60，此时，线圈60可以产生第一磁场，防抖模块130位于第一磁场中，由于受到洛伦兹力的作用而发生位移，摄像模块140以及图像传感器也随着防抖模块130一起位移，所述位移方向与抖动方向相反，称为反向位移，以消除抖动对图像传感器250的影响。相似地，线圈70可以产生第二磁场，使防抖模块130发生位移。
弹性部件150的第一端连接所述防抖模块130的第二外壁，弹性部件150的第二端连接所述壳体240的第三内壁，弹性部件160的第一端连接所述防抖模块130的第三外壁，弹性部件160的第二端连接所述壳体的第四内壁，当防抖模块130进行反向位移后，霍尔元件110可以检测其与磁铁80的相对位置，判定防抖模块130是否位移完成，若没有完成，则霍尔元件110传送信号到驱动芯片30，以控制防抖模块130继续位移。举例说明，若在防抖模块130未抖动时，霍尔元件110与磁铁80之间的距离为0.2mm，防抖模块130的抖动方向与磁铁80靠近霍尔元件110的方向相同，位移大小为0.1mm，当霍尔元件110检测到其与磁铁80的距离为0.2mm时，判定防抖模块130位移完成。
当防抖模块130位移完成后，图像传感器250可以修正抖动造成的图像模糊，此时弹性部件150与弹性部件160可以通过弹性形变，将防抖模块130恢复到未抖动时的位置。
在一些实施例中，弹性部件150与弹性部件160在弹性形变过程中，由于弹性形变过大或不足，可能导致防抖模块130没有恢复到未抖动的位置，此时霍尔元件110可以检测其与磁铁80的相对位置，判定防抖模块130是否位移完成，若防抖模块130没有恢复到未抖动的位置，则霍尔元件110传送信号到驱动芯片30，以控制防抖模块130继续位移。
可以理解，弹性部件150、弹性部件160可以与霍尔元件110或霍尔元件120相互配合，以使防抖模块130在抖动后恢复到未抖动时的位置。
连接器210设置于电路板190上，且电连接于图像传感器250，连接器220与连接器210间隔设置，且连接器220设置于第二电路基板270上，第二电路基板270与电路板190间隔设置，连接器230设置于电路板200的第一面，且电连接于第二电路基板270的第一面，可以理解，连接器230可以电连接于一外部电源，以对防抖模块图像传感器250供电。
本实施例中，连接器220电连接于系统级芯片(System on Chip，SoC)280，该系统级芯片设置于第二电路基板270的第一面上，连接器220可以包括通用型输入输出(General-purpose input/output，GPIO)接口与集成电路总线(Inter-IntegratedCircuit，I2C)接口，以通过GPIO接口或I2C接口与系统级芯片280进行信号交互，连接器210也可以包括GPIO接口与I2C接口，以通过GPIO接口或I2C接口与图像传感器250进行信号交互。
举例说明，系统级芯片280可以产生控制信号，通过GPIO接口或I2C接口传送到连接器220，连接器220将该控制信号通过无线方式传送到连接器210，连接器210将该控制信号通过GPIO接口或I2C接口传送到图像传感器250，以对图像传感器250进行控制(例如：初始化图像传感器250、重置图像传感器250等)，图像传感器250可以生成反馈信号，并通过连接器210、连接器220传送到系统级芯片280，以对该控制信号进行反馈(例如：图像传感器250初始化完毕、图像传感器250重置失败等)。
在一些实施例中，连接器210还可以包括CMOS传感器接口(CMOS SensorInterface，CSI)，连接器220也可以包括CSI，当图像传感器250将外部图像的光信号转换为电信号，并通过CSI传送到连接器210时，连接器210通过无线方式将该电信号传送到连接器220，连接器220将该电信号通过CSI传送到系统级芯片280，系统级芯片280可以对该电信号进行信号处理(例如：滤波、降噪、高动态光照渲染(HDR)补正等)，以获取处理后的图像。
在一些实施例中，该无线方式可以是无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)、蓝牙(Bluetooth)、高速毫米微波(mm wave)、紫蜂(ZigBee)、红外线等，本申请对此不限定。
在一些实施例中，系统级芯片280还可以产生控制信号，传送到连接器220，连接器220将该控制信号通过无线方式传送到连接器210，连接器210将该控制信号传送到图像传感器250，以对图像传感器250进行控制(例如：初始化图像传感器250、重置图像传感器250等)，图像传感器250可以生成反馈信号，并通过连接器210、连接器220传送到系统级芯片280，以对该控制信号进行反馈(例如：图像传感器250初始化完毕、图像传感器250重置失败等)。
本实施例中，电路板200为一柔性印制电路板(Flexible Printed CircuitBoard，FPCB)，与现有技术相比，本实施例中电路板200长度短、弯折度低，不会阻碍防抖模块130的位移和光学防抖装置100的旋转。如此，本实施例提供的光学防抖装置100，通过连接器210与连接器220，将表示图像信息的电信号、控制信号、反馈信号以无线方式传输，缩短了柔性印制电路板的长度、减少了柔性印制电路板的弯折度，在降低柔性印制电路板的电路布局复杂度的同时，提高了信号传输稳定性，有利于光学防抖装置对于外部环境变化进行动态调整。请参阅图2，图2所示为图1中光学防抖装置100的连接器210与连接器220的示意图。如图2所示，连接器210通过通用型输入输出(General-purpose input/output，GPIO)接口和集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)总线电连接于图像传感器250，连接器220通过GPIO接口和I2C总线电连接于系统级芯片280，且连接器210和连接器220之间可以通过无线方式互相传输信号。
请参阅图3，图3所示为本申请的第二实施例提供的光学防抖装置101的结构示意图。与图1第一实施例提供的光学防抖装置100相比，本实施例提供的光学防抖装置101的区别在于：连接器210上设置有包围在其外部的罩体261，连接器220上设置有包围在其外部的罩体262，用于减少电磁干扰，并防止无线信号溢出，罩体261与罩体262之间通过波导管(waveguide)260连接，用于减少无线传输的信号损耗，以增强无线信号传输的可靠性。
本实施例中，波导管260的材料为介电常数较低的材料，例如聚乙烯(PE)、聚苯乙烯系(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)类工程塑胶。所述波导管260与连接器210之间，或波导管260与连接器220之间的空气隙间隔约为0.1-0.3mm，可以理解，所述空气隙间隔可以根据连接器210与连接器220之间传输的无线信号的信号强度进行适当调整。
可以理解，本实施例中的波导管260为软波导管，不会阻碍光学防抖装置101的旋转。
请参阅图4，图4所示为本申请的第三实施例提供的光学防抖装置102的结构示意图。与图3第二实施例提供的光学防抖装置101相比，本实施例提供的光学防抖装置102的区别在于：连接器210与连接器220用于发射与接收信号的面次不相同。在图3中，连接器210与连接器220使用两个相对设置的侧面进行无线信号传输，本实施例中，连接器210与连接器220使用非相对设置的面次进行无线信号传输，以连接器210使用侧面、连接器220使用底面为例进行说明。可以理解，连接器210的侧面与底面对于无线信号的传输效率不同，因此，可以通过更换连接器210与连接器220的发射与接收面，以达到不同的无线信号传输效率。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种光学防抖装置，其特征在于，所述光学防抖装置包括：图像传感器、第一连接器、第二连接器以及芯片；
所述图像传感器用于感测外部图像的光信号，并将外部图像的光信号转换为电信号；
所述第一连接器电连接于所述图像传感器，用于接收所述电信号，所述第一连接器与所述第二连接器之间建立无线通信连接；
所述第二连接器电连接于芯片，所述第二连接器将所述电信号传送到所述芯片；
所述芯片还用于输出控制信号到所述第二连接器，所述第二连接器将所述控制信号传送到所述第一连接器，所述第一连接器将所述控制信号传送到所述图像传感器，以控制所述图像传感器的状态。
2.如权利要求1所述的光学防抖装置，其特征在于：
所述第一连接器设置于第一电路板上，所述第二连接器设置于第二电路板上，第一电路板与第二电路板间隔设置。
3.如权利要求2所述的光学防抖装置，其特征在于：
所述第一连接器上设置有包围在其外部的第一罩体，所述第二连接器上设置有包围在其外部的第二罩体。
4.如权利要求3所述的光学防抖装置，其特征在于：
所述第一罩体与所述第二罩体之间通过波导管连接。
5.如权利要求4所述的光学防抖装置，其特征在于，所述光学防抖装置还包括壳体、防抖模块、第一弹性部件、第二弹性部件，所述防抖模块收容于所述壳体内，所述防抖模块的第一外壁连接第一弹性部件的第一端，且第一弹性部件的第二端连接所述壳体的第一内壁，所述防抖模块的第一外壁连接第二弹性部件的第一端，且第二弹性部件的第二端连接所述壳体的第二内壁，第一弹性部件与第二弹性部件用于使所述防抖模块悬挂在所述壳体内，其中第一内壁与第二内壁相对设置。
6.如权利要求5所述的光学防抖装置，其特征在于，所述光学防抖装置还包括第一线圈、第二线圈、第一霍尔元件、第二霍尔元件、第一磁铁、第二磁铁，第一霍尔元件设置于所述壳体的第一内壁上，第二霍尔元件设置于所述壳体的第二内壁上，第一线圈包围设置在第一霍尔元件的外部，第二线圈包围设置在第二霍尔元件的外部，第一磁铁设置于所述防抖模块的第一外壁上，第二磁铁设置于所述防抖模块的第二外壁上。
7.如权利要求6所述的光学防抖装置，其特征在于，所述光学防抖装置还包括：
陀螺仪，设置于第三电路板上，用于检测所述光学防抖装置是否发生抖动；
驱动芯片，电连接于所述陀螺仪，当所述陀螺仪检测到所述光学防抖装置发生抖动时，所述驱动芯片控制所述防抖模块反向位移，以消除抖动。
8.如权利要求7所述的光学防抖装置，其特征在于，当所述防抖模块反向位移后，所述第一霍尔元件用于检测其与第一磁铁的相对位置，确定所述防抖模块是否位移完成，若没有完成，则第一霍尔元件传送信号到所述驱动芯片，以控制所述防抖模块继续反向位移。
9.如权利要求8所述的光学防抖装置，其特征在于，所述光学防抖装置还包括第三弹性部件、第四弹性部件，第三弹性部件的第一端连接所述防抖模块的第二外壁，第三弹性部件的第二端连接所述壳体的第三内壁，第四弹性部件的第一端连接所述防抖模块的第三外壁，第四弹性部件的第二端连接所述壳体的第四内壁，第二外壁与第三外壁均与第一外壁相邻设置，且第二外壁与第三外壁相对设置，第三内壁与第四内壁相对设置。
10.如权利要求9所述的光学防抖装置，其特征在于，当所述驱动芯片控制所述防抖模块反向位移后，所述第三弹性部件与所述第四弹性部件通过弹性形变将所述防抖模块恢复到未抖动时的位置。
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