[發明專利]一種雙軸防抖攝像頭模組及其控制方法

在審

• 申請號: 201810215637.0
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108174079A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 焦志濤;李海濤
• 申請（專利權）人: 成都鼎信精控科技有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 成都環泰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 鄒翠;李斌

本發明公開了一種雙軸防抖攝像頭模組，包括偏轉結構組合、攝像模組和穩定控制組合，所述偏轉結構組合包括外殼、上彈性支撐體、下彈性支撐體、線圈和永磁體，攝像模組嵌入上彈性支撐體和下彈性支撐體上，懸浮于外殼內，線圈安裝于攝像模組外壁，永磁體設于與線圈位置對應的外殼內壁；攝像模組的底部與穩定控制組合連接。本發明還公開了一種雙軸防抖攝像頭模組的控制方法，利用慣性傳感器感知圖像傳感器的雙軸運動角速度；通過運行反饋控制算法獲得驅動輸出量；并驅動線圈，帶動圖像傳感器偏轉，同時捕捉圖像數據信息，進行數據處理并輸出。本發明結構緊湊、外觀小巧、成本低廉、堅固可靠，具有穩定圖像性能，不造成圖像損失，適用于運動攝像。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種雙軸防抖攝像頭模組及其控制方法。

背景技術

傳統的攝像頭在運動狀態下會造成圖像搖晃，為了提高運動狀態下的成像質量，主要采用數字防抖、光學防抖和機械防抖的技術方案。

數字防抖一般是對圖像進行分析，評估抖動量并裁剪出一部分圖像實現相對穩定的輸出，這種方法硬件上不需要額外的機械部件，因此成本低、體積小，但是圖像效果不佳。

光學防抖是驅動攝像機鏡頭中的部分鏡片實現圖像穩定的，穩定效果較好，但是有效角度范圍較小。

機械防抖是使用電機驅動整個攝像機實現整體穩定的，穩定效果好、偏轉范圍較大，不足之處在于整個穩定系統的體積較大。

相近似專利CN201611217668.7和CN201610626639.X僅僅移動鏡頭組件，而成像模組、陀螺儀傳感器和底座固連，把陀螺儀傳感器放置在底座部分，通過檢測偏轉誤差然后前饋驅動的方式實現防抖，效能很低。

發明內容

基于此，針對上述問題，有必要提出一種結構緊湊、外觀小巧、成本低廉、堅固可靠，且具有穩定圖像性能，同時不會造成圖像畫面損失，適合用于穿戴式運動攝像應用場合的雙軸防抖攝像頭模組及其控制方法。

本發明提供一種雙軸防抖攝像頭模組，其技術方案如下：

一種雙軸防抖攝像頭模組，包括偏轉結構組合、攝像模組和穩定控制組合，所述偏轉結構組合包括外殼、上彈性支撐體、下彈性支撐體、線圈和永磁體，所述上彈性支撐體和下彈性支撐體分別平行固定于外殼內并支撐外殼，所述攝像模組嵌入上彈性支撐體和下彈性支撐體上，使攝像模組懸浮于所述外殼內，所述線圈安裝于所述攝像模組外壁，所述永磁體與所述線圈位置對應的安裝于所述外殼內壁；所述攝像模組的底部與所述穩定控制組合連接。

在本技術方案中，各組成部分可可分為攝像模組、偏轉結構組合和穩定控制組合三個子系統，偏轉結構組合包括外殼、上彈性支撐體、永磁體、線圈和下彈性支撐體，上彈性支撐體和下彈性支撐體將攝像模組懸浮在外殼內部，在攝像模組和外殼之間，通過線圈、永磁體、上彈性支撐體和下彈性支撐體構成二維偏轉結構，偏轉角度為10°-20°，作為穩定控制的執行部件，使攝像模組的光軸相對外殼能夠雙軸偏轉；線圈固聯在攝像模組的四個側面，在永磁體的磁場作用下，通過控制線圈中的電流產生相應的磁場，推動攝像模組產生前后左右的雙軸偏移運動，雙軸偏移運動的方向與攝像模組的光軸方向垂直，從而實現攝像模組的姿態穩定。

作為上述方案的進一步優化，所述攝像模組包括鏡頭、圖像傳感器和第一電路板，所述線圈安裝于所述鏡頭的外壁，所述圖像傳感器安裝于所述鏡頭底部；所述第一電路板位于所述鏡頭下方，且緊貼所述圖像傳感器。圖像傳感器安裝在第一電路板上，用于接收圖像信息，隨鏡頭一起進行雙軸偏移運動，使得對圖像傳感器和鏡頭能實施整體穩定控制，避免了分別控制鏡頭或者圖像傳感器造成的精度不足和圖像變形的缺點。

作為上述方案的進一步優化，所述穩定控制組合包括慣性傳感器、柔性連接電路和第二電路板，所述慣性傳感器與所述第一電路板固定連接，且所述第一電路板通過所述柔性連接電路與所述第二電路板電性連接。