摄像头模组的光轴调节方法及系统与流程

1.本发明涉及一种摄像头模组的光轴调节方法及系统。


背景技术：

2.现有摄像头模组通常包括镜头组件和用于驱动镜头组件沿光轴方向运动的致动器，沿光轴方向的致动器只有一个，当致动器驱动行程较大时，镜头组件的光轴与图像传感器的光轴之间容易产生小角度的偏移（光轴偏移与摄像过程中因抖动而造成的误差不同，抖动误差通常指在摄像过程中由于运动和人体自发性抖动等原因而产生的摄像头模组的整体偏移运动，而光轴偏移则指的是摄像头模组内，对焦过程中镜头组件光轴与图像传感器光轴的偏移程度），影响成像质量，虽然这种小角度偏移可以在制造和装配过程中得到优化，但是这种制造和装配工艺流程复杂，成本较高，不利于生产。
3.随着便携式电子设备的快速发展，人们对摄像头模组成像效果的要求也在逐步提高，目前主要通过增大镜头和图像传感器光学尺寸来提高拍摄质量，图像传感器光学尺寸和像素数量的增加对光轴稳定性提出了更高的要求。
4.此外，在摄像头模组的装配过程中，通常需要采用光学主动对准（aa）设备来调整镜头组件与图像传感器之间的姿态与相对位置关系，以保证镜头组件的光轴垂直于图像传感器所在平面。然而，主动对准制程的过程复杂，成本较高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种摄像头模组的光轴调节方法及系统，保证光轴稳定性，提高成像质量，降低制造和装配要求，改善摄像头模组整体性能。
6.基于以上考虑，本发明提供一种摄像头模组的光轴调节方法，所述摄像头模组包括镜头组件和多个致动器，所述多个致动器用于驱动镜头组件沿光轴方向运动；与所述多个致动器对应设置有多个位置检测元件，所述位置检测元件用于反馈镜头组件的对应部分的位置信息；所述多个致动器根据反馈的位置信息调节镜头组件的对应部分的运动距离，以保证镜头组件的光轴稳定性。
7.优选的，所述摄像头模组包括至少三个致动器，每个致动器对应设置至少一个位置检测元件。
8.优选的，所述摄像头模组包括四个对称设置于镜头组件四角的致动器。
9.优选的，所述致动器为压电致动器、音圈致动器或记忆合金致动器。
10.优选的，所述压电致动器包括压电元件和驱动杆，与镜头组件固定相连的弹性卡扣与所述驱动杆摩擦接触，带动镜头组件沿光轴方向运动。
11.优选的，位于镜头组件同一侧的两个驱动杆抵靠于支撑结构上，以保证驱动杆运动方向与光轴方向平行。
12.优选的，所述记忆合金致动器与对应的位置检测元件一体集成设置。
13.优选的，所述位置检测元件为霍尔传感器或容栅传感器。
14.优选的，在所述摄像头模组装配完成后再对镜头组件的光轴进行校准并记录校准数据。
15.本发明的另一方面提供一种摄像头模组的光轴调节系统，包括：镜头组件；多个致动器，所述多个致动器用于驱动镜头组件沿光轴方向运动；与所述多个致动器对应设置的多个位置检测元件，所述位置检测元件用于反馈镜头组件的对应部分的位置信息，以便所述致动器根据反馈的位置信息调节镜头组件的对应部分的运动距离，保证镜头组件的光轴稳定性。
16.优选的，所述摄像头模组包括至少三个致动器，每个致动器对应设置至少一个位置检测元件。
17.优选的，所述摄像头模组包括四个对称设置于镜头组件四角的致动器。
18.优选的，所述致动器为压电致动器、音圈致动器或记忆合金致动器。
19.优选的，所述压电致动器包括压电元件和驱动杆，与镜头组件固定相连的弹性卡扣与所述驱动杆摩擦接触，带动镜头组件沿光轴方向运动。
20.优选的，位于镜头组件同一侧的两个驱动杆抵靠于支撑结构上，以保证驱动杆运动方向与光轴方向平行。
21.优选的，所述记忆合金致动器与对应的位置检测元件一体集成设置。
22.优选的，所述位置检测元件为霍尔传感器或容栅传感器。
23.本发明的摄像头模组的光轴调节方法及系统，通过与多个致动器对应设置的多个位置检测元件反馈镜头组件的对应部分的位置信息，致动器根据反馈的位置信息调节镜头组件的对应部分的运动距离，以保证镜头组件的光轴稳定性，提高成像质量，可用于大行程驱动，降低制造和装配要求，装配过程可以省略主动对准制程，过程简化，成本降低，从而大大改善了摄像头模组整体性能。
附图说明
24.通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
25.图1为本发明摄像头模组的光轴调节系统的结构示意图；图2为本发明摄像头模组的光轴调节方法的流程图。
26.在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。
具体实施方式
27.本发明提供一种摄像头模组的光轴调节方法及系统，通过与多个致动器对应设置的多个位置检测元件反馈镜头组件的对应部分的位置信息，致动器根据反馈的位置信息调节镜头组件的对应部分的运动距离，以保证镜头组件的光轴稳定性，提高成像质量，可用于大行程驱动，降低制造和装配要求，装配过程可以省略主动对准制程，过程简化，成本降低，从而大大改善了摄像头模组整体性能。
28.在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在
穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
29.下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
30.如图1所示，本发明的摄像头模组的光轴调节系统包括镜头组件1和多个致动器2，在此示出优选为四个对称设置于镜头组件四角的致动器2，这些致动器2用于驱动镜头组件1沿光轴方向运动。四个位置检测元件3分别与致动器2一一对应设置，用于反馈镜头组件1的对应部分的位置信息，以便致动器2根据反馈的位置信息调节镜头组件1的对应部分的运动距离，保证镜头组件1的光轴稳定性。
31.本领域技术人员可以理解，基于三点确定一面的原理，本发明的摄像头模组的光轴调节系统至少包括三个致动器2，每个致动器2对应设置至少一个位置检测元件3，以便致动器2根据位置检测元件3反馈的位置信息调节镜头组件1的对应部分的运动距离，从而调节镜头组件1所在平面，进而保证镜头组件1的光轴稳定性。
32.其中，致动器2可以为压电致动器、音圈致动器或记忆合金致动器。位置检测元件3可以为霍尔传感器或容栅传感器。
33.图1所示的优选实施例中，致动器2为压电致动器，该压电致动器2包括压电元件21和驱动杆22，优选的，驱动杆22分别设置于压电元件21上表面，每个压电元件21高频振动时会带着对应的驱动杆22一起上下高频往复运动，位于镜头组件1同一侧的两个驱动杆22抵靠于同一个支撑结构5上，以保证驱动杆22的运动方向始终与光轴方向平行。每个驱动杆22与一弹性卡扣4在切线方向上摩擦接触，弹性卡扣4的另一端与镜头组件1固定连接，驱动杆22和弹性卡扣4在摩擦力和惯性的作用下能够为镜头组件1的对应部分提供沿光轴方向运动的驱动力，当四个压电致动器2对镜头组件1提供的驱动力的合力平行于光轴方向时，镜头组件1就能平稳的上下运动。在每个压电致动器2附近分别设置有位置检测元件3，位置检测元件3分别为对应的压电致动器2提供镜头组件1的对应部分的位置信息，当位置检测元件3测得的位置与标定值即目标位置存在偏差时，对应的压电致动器2可以及时调整镜头组件1的对应部分的运动距离，这种补偿机制能保证运动过程中，镜头组件1四个受力点所构成的平面始终与光轴方向垂直或保持一微小夹角，这样可以保证镜头组件1的光轴稳定性。
34.具体的，本发明的摄像头模组的光轴调节方法的流程如图2所示，四个压电致动器2工作，镜头组件1运动，根据平台下发的指令，镜头组件1的对应部分应当分别移动到目标位置tarpos1、tarpos2、tarpos3、tarpos4，四个位置检测元件3分别读取镜头组件1的对应部分的当前位置curpos1、curpos2、curpos3、curpos4，对比每个位置检测元件3获取的当前位置curposi与目标位置tarposi的差值绝对值|curposi-tarposi|是否小于等于一设定值th，若是，则该处的镜头组件1的对应部分的当前位置符合要求；若否，则通过该处的压电致动器2调整镜头组件1的对应部分的运动距离，以调整镜头组件1的对应部分的当前位置信息，直至满足每一处的镜头组件1的对应部分的当前位置都符合要求，此时镜头组件1的光轴符合要求。
35.在未示出的其他优选实施例中，当致动器2为记忆合金致动器时，可以与对应的位置检测元件3一体集成设置。
36.此外，由于位置检测元件3可以实时反馈镜头组件1的对应部分的位置信息，致动
器2根据反馈的位置信息实时调节镜头组件1的对应部分的运动距离，因此摄像头模组的装配过程中可以省略主动对准制程，而在装配完成后再对镜头组件的光轴进行校准并记录校准数据，例如烧录至一次性可编程存储器（otp）中，作为后续运动过程中的光轴基准，因此装配过程简化，成本降低。
37.综上所示，本发明的摄像头模组的光轴调节方法及系统，通过与多个致动器对应设置的多个位置检测元件反馈镜头组件的对应部分的位置信息，致动器根据反馈的位置信息调节镜头组件的对应部分的运动距离，以保证镜头组件的光轴稳定性，提高成像质量，可用于大行程驱动，降低制造和装配要求，装配过程可以省略主动对准制程，过程简化，成本降低，从而大大改善了摄像头模组整体性能。
38.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。