具有防抖功能的感光组件、摄像模组及其组装方法技术

本发明专利技术涉及一种具有防抖功能的感光组件，其包括：感光芯片、线路板结构、通过连接轴与线路板结构背面连接的驱动模块基座、安装于线路板结构背面且围绕在所述连接轴周围的多个磁石、安装于驱动模块基座的多个第一驱动元件及多个第二驱动元件；其中每个第一驱动元件设置在一个对应的磁石下方，所述第二驱动元件包括安装于所述驱动模块基座的固定轴以及一端安装于所述固定轴另一端为自由端的SMA元件，每个所述SMA元件的自由端设置在一个磁石的侧面。本发明专利技术还提供了相应的感光组件组装方法，以及相应的摄像模组及其组装方法。本发明专利技术以较小的空间代价在多个方向上实现了感光组件的防抖功能；并且还可以简化制造工艺，有助于实现大规模量产。现大规模量产。现大规模量产。

【技术实现步骤摘要】
具有防抖功能的感光组件、摄像模组及其组装方法


[0001]本专利技术涉及摄像模组
，具体地说，本专利技术涉及具有防抖功能的感光组件、摄像模组及其组装方法。

技术介绍

[0002]随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。当前，在消费电子领域(例如手机领域)，光学防抖功能已成为摄像模组的常见功能之一。
[0003]防抖技术最早应用于相机，一般标准焦距或者广角镜头由于焦距较短，重量不大，手持就可以满足拍摄需求，但是在长焦、微距的拍摄过程中，光圈不变的情况下，需要足够的曝光时间，如果此时再手持拍摄的时候，很容易造成拍摄抖动。手机本身光圈有限，进光量堪忧，要想获得足够清晰的图片，就需要足够长的曝光时间，此时就需要防抖技术的加持。具体来说，手持智能手机拍照时，手的抖动会造成相机的轻微倾斜(一般在+/-0.5度以内)，该倾斜引起了镜头观察角度的变化，以镜头为参照物来说，相当于被拍摄的物体移动了，因此所成的像也会在图像传感器上相对于原位置发生偏移，结果造成图像始终随着手的抖动而处于不稳定状态。因此，需要防抖技术的加持。
[0004]目前，防抖技术可以分为光学防抖、电子防抖和机身传感器防抖。如果按照防抖调节的移动自由度来分的话，还可以分为两轴、三轴、四轴和五轴防抖。电子防抖一般不需要额外的硬件，但是需要DSP具有处理较大负荷的能力，电子防抖通常是针对CCD上的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿。然而这种补偿方式会损失边缘部分像素，目前常用的解决方案是使用大广角镜头。电子防抖只是对采集到的数据进行后期处理，并没有对图像质量起到实质上的提升，反而对整体的画质还有一定程度的损坏。
[0005]光学防抖一般需要硬件支撑。光学防抖是通过镜头的浮动透镜来纠正“光轴偏移”。其原理是通过镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，然后将信号传送给微处理器，处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向和位移量加以补偿，从而有效的补偿因为相机的抖动引起的影像模糊。这种防抖技术对镜头制造的要求比较高(目前应用在手机中的光学防抖主要是驱动整个镜头一起移动)，而且成本也比较高。光学防抖功能的效果是相当明显的，一般情况下，开启该功能可以提高2-3挡快门速度，使手持拍摄不会产生模糊的现象。特别在大变焦相机中，效果就更为明显了，因为一般变焦越大的情况下，就算是极轻微的抖动也会对成像质量造成极大的影响，因此长焦情况下对防抖功能具有更大的需求。相比于电子防抖，光学防抖的全幅图片像素都是有效像素点，实用性更强，图片质量可以得到实质上的提升，但其缺点是设计成本高，元器件成本高，电量消耗大，且需要一定空间导致安装时需求的体积较大。由于光学防抖各种因素的限制，目前手机厂商一般将光学防抖技术用在各自的中高端机型上面。
[0006]现有的光学防抖技术中，存在着基于不同移动自由度的多种设计方案，包括两轴、
三轴、四轴、五轴防抖等，这些设计方案最大的区别就是镜头能往那些方向移动，过去手机多为两轴和三轴防抖，而四轴防抖是基于三轴防抖在功能上更进一步，同时实现对横向、纵向、前倾以及侧倾方向抖动的补偿。目前，一些四轴光学防抖方案中，通过手机内陀螺仪与加速度感应器，高速检测8个方向的抖动，将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后将数据实时传递给微型马达，快速调整相机模组的姿态，从而有效的克服因手机抖动而产生的影像的模糊。
[0007]进一步地，对日常拍摄过程中的抖动进行分析。首先，人眼本身带有极为“精密”的防抖系统，抖动对人眼来说并没有什么影响，然而对于日常拍照的各个场景来说，抖动往往是不可避免的。日常手机拍摄场景中的“抖动”可以包括：相机抖动、动态模糊和卷帘门效应。
[0008]其中，相机抖动主要是指轻微生理肌肉、手的震动，常见于拍照及录制视频。造成相机抖动的主因是人手的抖动。手抖是抖动中最容易克服的，通过一定的锻炼或者一些稳定性较好的姿势，是可以一定程度上提高防抖的效果；此外还可以在拍摄的时候为身体找个支撑，或者干脆依靠外部设施(例如三角架)固定手机或相机。。
[0009]动态模糊又可以称为运动模糊。运动模糊指的是画面快速移动造成明显的模糊和拖动痕迹。造成运动模糊的原因主要有二。其一是，运动速度快过了曝光时间。曝光时间越长，运动模糊的“抖动”就越大。其二是，连续的运动使得镜头没能细致捕捉每一帧的画面，进而造成动态模糊。
[0010]卷帘门效应又称果冻效应。这种效应的形成是CMOS传感器特性决定的，由于CMOS传感器的相机多数使用卷帘快门，它是通过逐行曝光的方式实现成像的。对应此类CMOS传感器来说，拍摄过程中，图像传感器逐行扫描并逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光，从而获得完整图片。一般来说，拍摄过程中的所有动作在极短的时间内完成，所以一般情况下不会对拍摄造成影响。但是如果被拍摄物体相对于相机做高速运动或快速振动时，用卷帘快门方式拍摄，逐行扫描速度不够，拍摄结果就可能出现“倾斜”、“摇摆不定”或“部分曝光”等情况。这种卷帘快门方式拍摄高速运动或快速振动目标物而出现的上述现象，就定义为果冻效应或卷帘门效应。
[0011]需注意的是，目前手机模组上的OIS技术只补正相机倾斜引起的图像偏移，而不处理相机上下左右平移抖动引起的图像问题(这一点跟大众的认知有所不同，因此有必要说明)。在拍摄远处景物时，相机平移抖动所产生的图像偏移可以认为不存在，无需OIS系统补偿。图像不稳定完全来自于相机的倾斜抖动。但在拍微距时，相机平移抖动的影响会渐渐显露出来。当前的手机OIS摄像模组为了避免过于复杂的系统架构，选择忽略平移抖动产生的微距拍摄问题。光学防抖在一些特殊的环境中具有较好地拍摄效果：弱光环境、变焦时、手持拍摄时、运动时拍摄或是处于颠簸状态拍摄(此时外界环境的抖动远远大于手引起的抖动，OIS可以在很大程度上减小颠簸感)。
[0012]为了对拍摄过程中的各类抖动进行有效应对，当前市场上出现了一种传感器防抖技术，目前传感器防抖技术主要应用在相机领域。传感器防抖的技术原理是将图像传感器安装在一个可以自由移动的支架上，同样配合陀螺仪感应相机的抖动方向和幅度，进而控制传感器进行对应的位移补偿。各类抖动的不规则性使得传感器防抖技术通常需要依赖于多轴移动技术，以便同时对多个方向的抖动进行补偿。然而，另一方面，如果要将多轴防抖
应用于图像传感器，可能会导致模组体积增加。因此，如何在手机等电子设备的有限空间内加入基于多轴防抖的传感器防抖技术，是当前市场上面临的一大难题。
[0013]进一步地，在应用于手机等消费电子设备领域时，摄像模组的防抖设计还需要考虑到器件的可靠性以及生产良率等问题，也就是说，传感器防抖方案不仅需要解决小型化问题，还需要在生产工艺上具有良好的可操作性，以便提高组装的可靠性和良品率。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有防抖功能的感光组件，其特征在于，包括：感光芯片，其具有感光面；线路板结构，其包括线路板，所述感光芯片安装于所述线路板的上表面；驱动模块基座，其位于所述线路板结构的下方，并且所述线路板结构与所述驱动模块基座通过连接轴连接；多个磁石，其安装于所述线路板结构的背面并且围绕在所述连接轴的周围；多个第一驱动元件，其设置于所述驱动模块基座的上表面，每个所述第一驱动元件的顶部对应于一个所述磁石，每个所述第一驱动元件包括线圈和磁芯，在所述线圈通电的状态下，所述第一驱动元件的磁力作用于所述磁石，推动所述线路板结构移动；一个或多个固定轴，其固定于所述驱动模块基座，并且围绕在所述连接轴的周围；以及多个第二驱动元件，所述第二驱动元件为SMA元件，所述SMA元件的一端固定于所述固定轴，其另一端设置在所述磁石的侧面，并且在自然状态下所述SMA元件与所述磁石之间具有间隙，在通电状态下，所述SMA元件伸展并从侧面推动所述磁石，进而推动所述线路板结构在水平方向移动，所述水平方向是平行于所述感光面的方向。2.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述线路板结构还包括框形的磁石安装层，所述磁石安装层位于所述线路板的背面，所述磁石安装层的下表面具有多个磁石安装位，所述磁石安装于所述磁石安装位。3.根据权利要求2所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述线路板结构还包括加强层，所述加强层形成于或附接于所述线路板的下表面；所述磁石安装层附接于所述加强层的下表面。4.根据权利要求3所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述加强层为金属层或金属板。5.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述磁石安装层为方框形金属层或方框形金属板。6.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述具有防抖功能的感光组件适于通过对所述多个第一驱动元件的所述线圈中的电流方向和大小的控制，来调整所述线路板结构相对于所述驱动模块基座的倾角。7.根据权利要求5所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述磁石具有四个，这四个所述磁石分别安装于方框形的所述磁石安装层的四条边的中央位置。8.根据权利要求5所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述磁石安装层的中心与所述线路板的硬板的中心重合。9.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述磁石安装层具有凹槽形磁石安装位，所述磁石安装于所述凹槽形磁石安装位中。10.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述固定轴呈筒形，多个所述的SMA元件固定于所述固定轴，并且所述SMA元件通过导线电连接所述驱动模块基座。11.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述线路板中具有用于支撑所述感光芯片的功能电路，所述驱动模块基座中具有为所述线圈和所述SMA元件提供电流的驱动电路，并且所述功能电路和所述驱动电路在电学上互相分离。
12.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述驱动模块基座的底面适于承靠在电子设备的主板，并且所述驱动模块基座的底面具有触点阵列，所述触点阵列适于与所述主板的主板触点阵列电连接。13.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述驱动模块基座包括底板和自所述底板周沿向上延伸而形成的支撑座，所述支撑座围绕在所述线路板结构的周围，且与所述线路板结构的侧面具有间隙。14.根据权利要求13所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述支撑座适于安装镜头组件。15.根据权利要求1所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，所述感光组件还包括：金属线，其基于打线工艺将所述线路板和所述感光芯片电连接；电子元件，其安装于所述线路板的上表面且设置在所述感光芯片的外侧；模塑座，其通过模塑工艺形成于所述线路板的上表面，并将所述金属线和所述电子元件塑封在内；以及滤光片，其安装于所述模塑座。16.根据权利要求15所述的具有防抖功能的感光组件，其特征在于，相对于所述驱动模块基座，所述感光芯片、所述线路板结构、所述金属线、所述电子元件、所述模塑座和所述滤光片作为一个整体，在所述第一驱动元件和/或所述第二驱动元件的驱动下整体移动。17.一种摄像模组，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞帆，戎琦，袁栋立，魏罕钢，何艳宁，蒋泽娇，王启，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：