基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组制造技术

基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组，涉及到微型摄像机模组技术领域，解决镜头初始安装位置误差或者由于自动对焦所需要的镜头移动过程中及移动完成后所产生的额外寄生偏转的问题，包括有对焦马达和相位自动对焦图像传感器；所述的对焦马达包括马达定子和设于马达定子中的马达转子，马达转子包括有镜头座，镜头座外侧壁与马达定子内壁之间设有三组以上驱动镜头部件沿垂直于相位自动对焦图像传感器的轴线平行移动和垂直于该轴线的X方向和Y方向的倾斜偏转运动的电磁驱动器。可以降低PDAF摄像头的生产自动化设备要求，简化后端调试校正技术与工艺要求，从而提高生产良率及降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组
本技术涉及到微型摄像机模组
，尤其是涉及到智能手机中使用的高像素高度集成的摄像模组的结构。
技术介绍
高像素高度集成的摄像头在智能手机中的日益普及使得手机拍照的质素越来越接近甚至超越普通数码相机。对于普通数码相机，由于其体积尺寸空间较大可以允许较复杂的光路及传感器与驱动机构，从而能够设置光学防抖结构以及相位检测传感器以实现光学防抖以及相位检测快速自动对焦的功能。但是高像素的手机摄像头却不含有普通数码相机的一些光学和机械部件。这种硬件上的缺失，无疑会让拍照手机的拍照效果比数码相机差，同时对焦速度也不如普通数码相机快速。具体的说，目前的拍照手机大多只有一个自动对焦马达来实现近焦远焦转换功能，对镜头的控制至多是单维度的令镜头靠近或远离图象传感器。虽然现今自动对焦相机模组的技术已相当成熟并获得广泛应用。但是，现在的智能手机摄像头的图像传感器的解像度越来越高，在一些高档的手机中，超过一千万像素的图像传感器已经十分普遍。当图像传感器的解像度越高时，由于人手等的抖动使得拍照图像过分模糊而造成画面品质下降，特别是低光等环境下人手的抖动影响更加明显。针对以上诸多问题，为了使拍照手机的摄像效果进一步向数码相机靠拢，不少国际知名的手机对焦马达厂商都开始研发三轴光学防抖与自动对焦马达，以及研发智能手机摄像头模组中的相位检测自动对焦技术。智能手机摄像头模组中的相位检测自动对焦（PhaseDetectionAutoFocus，PDAF）是一种通过内嵌于图像传感器的检测相位单元，快速准确确定镜头移动的方向和位置，从而沿镜头轴向方向移动镜头实现快速对焦的一种新技术(参看申请号201280048151.3的专利技术专利申请)。智能手机摄像头模组具有经特定的内嵌于图像传感器的检测相位单元检出相位信号由上位处理器计算处理后即可迅速找到合适的对焦点位置达到快速对焦的功能。相位检测自动对焦(PDAF)作为一种智能手机摄像头的新技术仍迟迟未能迅速占领市场的原因在于，PDAF摄像头在生产制造环节仍有不小的难关，一般的模组厂还是会遇到很大的生产良率、自动化后端设备和新的制程能力等问题。一方面，在智能手机摄像头的装配的制造过程中，对于图像传感器，对焦马达及镜头等的平行度与中心同轴度等装配参数要求极高。因此，PDAF摄像头必定需要采用高精度的主动光学校准(ActiveAlignment,AA)设备来参与生产，而该设备价格昂贵也就意味着对模组厂家的自动化生产的设备要求极高，否则会极大的影响良率及生产效率。另外一方面，普通的AF马达只有一个控制镜头沿光轴方向前后移动的对焦线圈，在过程中镜头会存有难以避免的寄生倾斜运动从而造成相位检出单元的检出信号紊乱而无法用于对焦计算，因而对AF马达的质量与性能等各方面要求也极高。同时，作为快速对焦的摄像头方案也需要AF马达能够快速响应。由此可见，应用在PDAF摄像头模组上的驱动马达非普通的对焦马达就可以完成的。究其这几方面的难关，在PDAF摄像头的生产良率，生产自动化设备要求（也就是生产成本）及后端调试校正技术与手段（即新的制程能力与生产效率）等方面挑战极高，使得很难普及应用。由于镜头的偏转等会影响相位检测图像传感器的相位检测信号，所以光学防抖也很难与相位检测传感器同时应用于智能手机摄像头模组。
技术实现思路
综上所述，本技术的目的是为了解决：1、由于人手抖动引起的图像质量模糊的问题；2、镜头初始安装位置误差或者由于自动对焦所需要的镜头移动过程中及移动完成后所产生的额外寄生偏转带来的图像传感器相位检出单元的检出信号紊乱的问题；3、自动对焦时镜头移动过程中或者镜头移动完成后产生额外的寄生偏转而引起的图像质量模糊的问题；4、生产工艺复杂良率低的问题，而提出一种基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组。为解决本技术所提出的技术问题，采用的技术方案为：基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组，包括有对焦马达和设于对焦马达底部的相位自动对焦图像传感器；所述的对焦马达包括马达定子和设于马达定子中的马达转子，其特征在于：所述的马达转子包括有镜头座，设于镜头座中镜头部件，镜头座外侧壁与马达定子内壁之间设有三组以上驱动镜头部件沿垂直于相位自动对焦图像传感器的轴线平行移动和垂直于该轴线的X方向和Y方向的倾斜偏转运动的电磁驱动器，镜头座可以进行相对于定子至少三个自由度的运动。作为对本技术进一步限定的技术方案包括有：所述的每个电磁驱动器包括有设于镜头座外侧壁上的线圈和设于马达定子内壁与线圈对应的一组磁铁，所述磁铁与线圈对应的侧面包含极性相异上下分布的上磁极面和下磁极面。所述的马达定子上设有金属端子，三组以上电磁驱动器马的线圈通过柔性连接电路与马达定子上的金属端子电性连接。每组磁铁设于相邻两组线圈之间的位置，且四组电磁驱动器的四组磁铁分别设于马达定子的内壁四角位置。所述的每组磁铁为一块包含单面双极磁铁。或者，所述的每组磁铁由两块磁铁并排组合构成，两块磁铁的磁极方向是相反的。所述的镜头部件为单片镜头或镜头组；镜头座的上端和下端分别通过上弹片和下弹片与马达定子弹性连接。所述的马达定子包括有底座、金属罩和外罩；底座与金属罩配合扣合，下弹片被夹持固定在底座与金属罩之间，底座上固定有金属端子，底座上端面设有电性连接四组电磁驱动器与金属端子的柔性连接电路；金属罩设于外罩内，上弹片被夹持固定在金属罩顶端面与外罩顶部内壁之间。所述的上弹片与金属罩顶端面之间设有上垫片。所述的摄像模组的控制方法，其特征在于所述控制方法包括有：对焦控制方法，通过控制各组电磁驱动器驱动镜头部件沿垂直于相位自动对焦图像传感器的轴线平行移动实现；光学防抖控制方法，通过控制各组电磁驱动器，使各组电磁驱动器固产生磁力差，从而驱动镜头部件沿垂直于所述轴线的X方向和\或Y方向的倾斜偏转运动实现；寄生偏转控制方法，根据相位自动对焦图像传感器的相位检出单元检测出的相位信息，控制各组电磁驱动器，使各组电磁驱动器固产生对应的磁力差，从而驱动镜头部件沿垂直于所述轴线的X方向和\或Y方向的倾斜偏转，来补偿和消除初始安装位置及对焦平移过程中和对焦平移后镜头的寄生偏转运动，以保证相位自动对焦图像传感器的相位检出单元检测出的相位信息符合预设值；防抖快速对焦控制方法，通过控制各组电磁驱动器，驱动镜头部件沿垂直于相位自动对焦图像传感器的轴线平行移动及沿垂直于所述轴线的X方向和\或Y方向的倾斜偏转运动，对相位自动对焦图像传感器检出相位信息参数表来补偿消除光学防抖对相位自动对焦图像传感器检出相位信息的影响，从而实现光学防抖和快速对焦控制。本技术的有益效果为：本技术为基于可控镜头倾斜式光学防抖马达及相位检测快速对焦图像传感器的微型摄像机模组，可配合陀螺仪运动传感器及光学防抖马达驱动器等部件使用，通过控制镜头座四个不同方向的外侧壁与马达定子内壁之间设有各组电磁驱动器，从而驱动镜头部件沿垂直于相位自动对焦图像传感器的轴线平行移动和垂直于该轴线的X方向和Y方向的倾斜偏转运动。可以降低PDAF摄像头的生产自动化设备要求，简化后端调试校正技术与工艺要求，从而提高生产良率及降低生产成本。本技术控制方法将可以实现PDAF与光学防抖功能兼容从本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组，包括有对焦马达和设于对焦马达底部的相位自动对焦图像传感器；所述的对焦马达包括马达定子和设于马达定子中的马达转子，其特征在于：所述的马达转子包括有镜头座，设于镜头座中镜头部件，镜头座外侧壁与马达定子内壁之间设有三组以上驱动镜头部件沿垂直于相位自动对焦图像传感器的轴线平行移动和垂直于该轴线的X方向和Y方向的倾斜偏转运动的电磁驱动器，镜头座可以进行相对于定子至少三个自由度的运动。

【技术特征摘要】
1.基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组，包括有对焦马达和设于对焦马达底部的相位自动对焦图像传感器；所述的对焦马达包括马达定子和设于马达定子中的马达转子，其特征在于：所述的马达转子包括有镜头座，设于镜头座中镜头部件，镜头座外侧壁与马达定子内壁之间设有三组以上驱动镜头部件沿垂直于相位自动对焦图像传感器的轴线平行移动和垂直于该轴线的X方向和Y方向的倾斜偏转运动的电磁驱动器，镜头座可以进行相对于定子至少三个自由度的运动。2.根据权利要求1所述的基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组，其特征在于：所述的每个电磁驱动器包括有设于镜头座外侧壁上的线圈和设于马达定子内壁与线圈对应的一组磁铁，所述磁铁与线圈对应的侧面包含极性相异上下分布的上磁极面和下磁极面。3.根据权利要求2所述的基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组，其特征在于：所述的马达定子上设有金属端子，三组以上电磁驱动器马的线圈通过柔性连接电路与马达定子上的金属端子电性连接。4.根据权利要求2所述的基于镜头倾斜可控马达和快速对焦传感器的摄像模组，其特征在于：每组磁铁设于相邻两组线圈之间的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪航庆，刘志远，肖顺利，麦练智，
申请(专利权)人：东莞佩斯讯光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44