CN111885290A - 一种手机微云台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手机微云台，其具有支撑部分、载体部分、多自由度定位器及驱动部分，该载体部分用于承载手机镜头模组，载体部分定位在所述支撑部分上并通过驱动来相对支撑部分转动；多自由度定位器连接在支撑部分和载体部分之间，多自由度定位器引导载体部分相对支撑部分转动；驱动部分连接在所述支撑部分和载体部分之间，驱动部分驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分转动；驱动部分和多自由度定位器协作来为载体部分建立转动的方向和角度。本发明的手机微云台体积小，实现将云台技术应用于手机上，提升手机镜头模组成像质量，满足产品小型化要求，产品结构轻巧化和小型化，并降低了制造成本，同时控制简便、精准，适于推广利用。

Description

一种手机微云台

技术领域

本发明涉及成像设备技术领域，尤其是涉及手机摄像技术领域。

背景技术

随着科学技术的进步，相机模组的应用越来越广泛，目前，除了相机，手机、电脑等电子设备上都配备了相机模组，以方便人们随时随地拍照，给人们的生活带来方便与乐趣。为了提升智能手机的影像质量，手机相机的防抖技术不断进步。传统智能手机的防抖是光学防抖（OIS）＋电子防抖（EIS）结合的产物，受制于智能手机的体积，传统手机的光学防能实现在一个平面内的光学防抖，无法实现镜头前后方向的防抖；电子防抖则是通过软件的方式实现对于画面抖动的修正，会对画质有一定损失。

手持云台则是一种拍摄辅助设备，用于安装、固定摄像机，通过外置式物理防抖方案来“稳”住用户的拍摄画面。云台防抖提供在运动中拍摄稳定流畅的影像画质，主要是利用陀螺仪工作，云台上安装有能满足载体三个自由度活动的摇臂，摇臂关节带有电机，当云台发生抖动时，会被陀螺仪检测到，随后利用程序控制相应的电机加强反方向的动力，通过反向补偿真实的外界抖动，从而对抖动进行插补，防止载体跟着云台倾斜，避免抖动。

然而，受手机内部空间的限制，从结构上没有可能预留给镜头模组足够的移动空间，上述云台物理防抖方案难以移植到手机内部，究其原因是过大的体积，也就影响了云台技术在智能手机上运用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手机微云台，体积小，适合将云台技术应用于手机上，提升手机镜头模组成像质量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种手机微云台，其具有：

支撑部分，

载体部分，该载体部分用于承载手机镜头模组，所述载体部分定位在所述支撑部分上并通过驱动来相对支撑部分转动；

多自由度定位器，该多自由度定位器连接在所述支撑部分和载体部分之间，该多自由度定位器引导载体部分相对支撑部分转动；

驱动部分，该驱动部分连接在所述支撑部分和载体部分之间，该驱动部分驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分转动；所述驱动部分和多自由度定位器协作来为所述载体部分建立转动的方向和角度。

上述方案进一步是，所述载体部分与支撑部分形成上下层关系，载体部分位于支撑部分的上侧，载体部分和支撑部分的层叠方向与手机镜头模组的光轴一致，定义手机镜头模组的光轴为Z轴；多自由度定位器是球头关节形式，且多自由度定位器嵌设于载体部分和支撑部分之间相对部分的居中位置；所述驱动部分设置在多自由度定位器的外围，驱动部分驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分绕X轴或Y轴转动。

上述方案进一步是，所述多自由度定位器包括有第一支撑片、第二支撑片及支撑球，第一支撑片连接支撑部分，第二支撑片连接载体部分，支撑球设置在第一支撑片和第二支撑片构建的限位空间中，且支撑球形成载体部分相对支撑部分的转动支点。

上述方案进一步是，所述第一支撑片和第二支撑片均为凹凸波浪形状，且第一支撑片和第二支撑片十字交叉布置，支撑球固定在第一支撑片上且通过预紧与载体部分接触，或者支撑球固定在第二支撑片上且通过预紧与第一支撑片接触。

上述方案进一步是，所述驱动部分是SMA致动器，具有SMA线，该SMA线连接在所述支撑部分和载体部分之间，所述SMA线相对于手机镜头模组的光轴倾斜，SMA线通电受热驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分转动。

上述方案进一步是，所述支撑部分上设有第一接线部，载体部分上设有第二接线部，SMA线的两端头分别连接该第一接线部和第二接线部，第一接线部和第二接线部在手机镜头模组的同一侧形成对角关系。

上述方案进一步是，所述支撑部分上设有第一接线部及绕线部，载体部分上设有第二接线部，SMA线的一端头连接该第一接线部，SMA线的另一端头则先绕过支撑部分的绕线部后再连接第二接线部，第二接线部位于第一接线部及绕线部之间。

上述方案进一步是，所述驱动部分是磁铁线圈致动器，该驱动部分的磁铁和线圈分别配对布置在所述支撑部分和载体部分上。

上述方案进一步是，所述支撑部分和载体部分之间嵌设线路部分，该线路部分与手机镜头模组及驱动部分电性导通连接，且线路部分跟随载体部分转动。

上述方案进一步是，所述线路部分是柔性线路板，该线路部分贴合在载体部分的底部，且线路部分具有焊盘部及支撑焊盘部的挠性部，焊盘部用于电性连接手机镜头模组及驱动部分。

采用上述技术方案，本发明的手机微云台体积小，实现将云台技术应用于手机上，提升手机镜头模组成像质量，满足产品小型化要求，产品结构轻巧化和小型化，并降低了制造成本，同时控制简便、精准，适于推广利用。

附图说明：

附图1为本发明其一实施例的结构示意图；

附图2为图1实施例的另一视角结构示意图；

附图3为图1实施例的侧视结构示意图；

附图4为图1实施例的局部结构分解示意图；

附图5为图1实施例的立体分解结构示意图；

附图6为本发明其二实施例的结构示意图；

附图7为本发明其三实施例的结构示意图；

附图8为图7实施例的局部结构分解示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参阅图1~8所示，本发明有关一种手机微云台，其具有支撑部分1、载体部分2、多自由度定位器3及驱动部分4，该载体部分2用于承载手机镜头模组5，所述载体部分2定位在所述支撑部分1上并通过驱动来相对支撑部分转动，由此给予手机镜头模组5调整，提升手机镜头模组5的成像质量。该多自由度定位器3连接在所述支撑部分1和载体部分2之间，该多自由度定位器3引导载体部分2相对支撑部分1转动。该驱动部分4连接在所述支撑部分1和载体部分2之间，该驱动部分4驱动载体部分2以多自由度定位器3为支点相对支撑部分1转动，所述驱动部分4和多自由度定位器3协作来为所述载体部分2建立转动的方向和角度，达到通过外置式物理防抖方案来“稳”住手机镜头模组5的拍摄画面。

参阅图1~8所示，本实施例中，所述载体部分2与支撑部分1形成上下层关系，载体部分2位于支撑部分1的上侧，优选地，载体部分2的正投影完全落在支撑部分1上。图中所示，载体部分2与支撑部分1是方形，形成四周侧面，载体部分2和支撑部分1的层叠方向与手机镜头模组的光轴一致，定义手机镜头模组的光轴为Z轴，Z轴垂直的平面则为XY面。多自由度定位器3是球头关节形式，且多自由度定位器3嵌设于载体部分2和支撑部分1之间相对部分的居中位置，以致载体部分2在支撑部分1上侧形成跷跷板形态；所述驱动部分4设置在多自由度定位器3的外围，驱动部分4驱动载体部分2以多自由度定位器为支点相对支撑部分1绕X轴或Y轴转动，达到外置式物理防抖，在有限空间内实现精准的转动调整。

参阅图1~8所示，本实施例中，所述多自由度定位器3包括有第一支撑片31、第二支撑片32及支撑球33，第一支撑片31连接支撑部分1，第二支撑片32连接载体部分2，支撑球33设置在第一支撑片31和第二支撑片32构建的限位空间中，且支撑球33形成载体部分相对支撑部分的转动支点。进一步地，所述第一支撑片31和第二支撑片32均为凹凸波浪形状，且第一支撑片31和第二支撑片32十字交叉布置，支撑球33可以固定在第一支撑片31上且通过预紧与载体部分2压紧接触（图6所示）；或者也可将支撑球33固定在第二支撑片32上且通过预紧与第一支撑片31接触（图2、3、4所示）。支撑球33可根据需要采用焊接组合方式，也可以通过冲压方式跟随第一支撑片31或第二支撑片32一起获得。支撑球33提供球形接触面，给予支撑接触并能相对转动，第一支撑片31和第二支撑片32十字交叉布置，形成防脱关联，并给予相对的转动限位，配合驱动部分限制所述载体部分2转动的方向和角度，实现载体部分2以多自由度定位器为支点相对支撑部分1绕X轴或Y轴转动。

参阅图1~6所示，本实施例中，所述驱动部分4是SMA致动器，具有SMA线41，该SMA线41连接在所述支撑部分1和载体部分2之间，所述SMA线41相对于手机镜头模组5的光轴倾斜，利用SMA线41特性通电受热驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分转动，同时还可利用SMA线41的特性来控制驱动大小，具体SMA线的特性是现有技术，在此不再赘述。该结构简单，体积小，满足产品小型化要求，产品结构轻巧化和小型化，并降低了制造成本，同时控制简便、精准，载体部分正、反转交替转动平顺、准确，提升防抖功效。

参阅图1~5所示，本实施例中，所述支撑部分1上设有第一接线部11及绕线部12，载体部分2上设有第二接线部21，SMA线41的一端头连接该第一接线部11，SMA线的另一端头则先绕过支撑部分的绕线部12后再连接第二接线部21，第二接线部21位于第一接线部11及绕线部12之间，该结构增加了SMA线41的长度，获得更大的驱动转动行程。当然也可以根据需要增加多次绕线，这时第二接线部21的位置依据需要设计，在此不再一一作图赘述。图1~5所示，本实施例中，所述的第一接线部11为支撑部分1相应位置上凸起的立柱，绕线部12设置在相应的立柱上，并能保证SMA线41绕线设置。图中，立柱分布在载体部分2的外侧，为了满足连接SMA线41的要求，载体部分2的第二接线部21可设计为外凸的支脚形式，具体可根据实际设定，以达到SMA线41连接及驱动即可。图1~5所示，本实施例中，所述的绕线部12具有绕线凸起121及绕线防脱件122，绕线凸起121提供光滑的绕线表面，保证SMA线41在绕线凸起121的表面上滑动，该绕线凸起121可以是凸销或滑轮形式，依据加工选择。绕线防脱件122形成罩子形式，绕线防脱件122罩住绕线凸起121，在保证SMA线41在绕线凸起121的表面上滑动的同时，防止绕线凸起121上的SMA线41滑脱，有效保证SMA线41工作。

图6所示，本实施例中，所述支撑部分1上设有第一接线部11，载体部分2上设有第二接线部21，SMA线的两端头分别连接该第一接线部11和第二接线部21，第一接线部11和第二接线部21在手机镜头模组5的同一侧形成对角关系。

图1~6所示，本实施例中，驱动部分4根据需要可在手机微云台的一侧面、两侧面、三侧面或四侧面布置，并根据载体部分2正反转需求，可在同一侧面上布置正反驱动的SMA线，也可以在相对侧面上分别布置正反驱动的SMA线，具体情况依照实际选择，在此不限制。图1~5所示的手机微云台结构在外周四侧面上均布置有SMA线驱动，SMA线可以是图1~5所示的布线形式，也可以是图6所示的布线形式，同样都可以达到驱动载体部分2正反转防抖，并配合多自由度定位器3确定载体部分2的转动方向及角度。

图7、8所示，除了上述的驱动形式，本发明的驱动部分4还可以是磁铁线圈致动器，该驱动部分的磁铁42和线圈43分别配对布置在所述支撑部分1和载体部分2上，利用线圈43通电产生磁场作用磁铁42，由此获得相对移动，达到载体部分2以多自由度定位器3为支点相对支撑部分1绕X轴或Y轴转动，达到外置式物理防抖，在有限空间内实现精准的转动调整。在该结构中，还可以利用位置传感器感应磁场的变化来反馈位置，达到精准控制。同样的，本实施例的驱动部分4也可根据需要在手机微云台的一侧面、两侧面、三侧面或四侧面布置，并满足载体部分2正反转需求。

参阅图1~8所示，本实施例中，所述支撑部分1和载体部分2之间嵌设线路部分6，该线路部分6与手机镜头模组5及驱动部分4电性导通连接，且线路部分6跟随载体部分2转动。进一步地，所述线路部分6是柔性线路板，该线路部分6贴合在载体部分2的底部，且线路部分6具有焊盘部61及支撑焊盘部的挠性部62，焊盘部61用于电性连接手机镜头模组及驱动部分。图中所示的焊盘部61位于挠性部62内部，挠性部62则通过线路部分6镂空构造，挠性部62给予支撑焊盘部随动转动，并能复位，该结构不仅简化了线路布置及连接，使产品体积更小，同时还获得理想的防抖运动，提升产品的使用性及使用寿命。本实施例中，载体部分2的底部还增加有下弹片7，该下弹片7的形状与线路部分6一致，线路部分6嵌设在下弹片7与载体部分2之间，下弹片7有助于固定及保护线路部分6，同时给予预压力，达到载体部分2的底部与多自由度定位器3的支撑球33接触。

本发明的手机微云台体积小，实现将云台技术应用于手机上，满足产品小型化要求，产品结构轻巧化和小型化，并降低了制造成本，同时控制简便、精准，适于推广利用。且不仅能够使防抖实现镜头所在平面内的防抖，还能让微云台主摄实现了镜头前后方向的防抖，使得微云台实现了更多纬度的立体防抖，将防抖的范围更为广阔，提升手机镜头模组成像质量。

以上虽然结合附图描述了本发明的较佳具体实施例，但本发明不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作，对本技术领域的技术人员来说，在不超出本发明构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多等效改进和变化，但这些改进和变化都应属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种手机微云台，其特征在于，具有：

支撑部分，

载体部分，该载体部分用于承载手机镜头模组，所述载体部分定位在所述支撑部分上并通过驱动来相对支撑部分转动；

多自由度定位器，该多自由度定位器连接在所述支撑部分和载体部分之间，该多自由度定位器引导载体部分相对支撑部分转动；

驱动部分，该驱动部分连接在所述支撑部分和载体部分之间，该驱动部分驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分转动；所述驱动部分和多自由度定位器协作来为所述载体部分建立转动的方向和角度。

2.根据权利要求1所述的一种手机微云台，其特征在于，所述载体部分与支撑部分形成上下层关系，载体部分位于支撑部分的上侧，载体部分和支撑部分的层叠方向与手机镜头模组的光轴一致，定义手机镜头模组的光轴为Z轴；多自由度定位器是球头关节形式，且多自由度定位器嵌设于载体部分和支撑部分之间相对部分的居中位置；所述驱动部分设置在多自由度定位器的外围，驱动部分驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分绕X轴或Y轴转动。

3.根据权利要求2所述的一种手机微云台，其特征在于，所述多自由度定位器包括有第一支撑片、第二支撑片及支撑球，第一支撑片连接支撑部分，第二支撑片连接载体部分，支撑球设置在第一支撑片和第二支撑片构建的限位空间中，且支撑球形成载体部分相对支撑部分的转动支点。

4.根据权利要求3所述的一种手机微云台，其特征在于，所述第一支撑片和第二支撑片均为凹凸波浪形状，且第一支撑片和第二支撑片十字交叉布置，支撑球固定在第一支撑片上且通过预紧与载体部分接触，或者支撑球固定在第二支撑片上且通过预紧与第一支撑片接触。

5.根据权利要求1或2所述的一种手机微云台，其特征在于，所述驱动部分是SMA致动器，具有SMA线，该SMA线连接在所述支撑部分和载体部分之间，所述SMA线相对于手机镜头模组的光轴倾斜，SMA线通电受热驱动载体部分以多自由度定位器为支点相对支撑部分转动。

6.根据权利要求5所述的一种手机微云台，其特征在于，所述支撑部分上设有第一接线部，载体部分上设有第二接线部，SMA线的两端头分别连接该第一接线部和第二接线部，第一接线部和第二接线部在手机镜头模组的同一侧形成对角关系。

7.根据权利要求5所述的一种手机微云台，其特征在于，所述支撑部分上设有第一接线部及绕线部，载体部分上设有第二接线部，SMA线的一端头连接该第一接线部，SMA线的另一端头则先绕过支撑部分的绕线部后再连接第二接线部，第二接线部位于第一接线部及绕线部之间。

8.根据权利要求1或2所述的一种手机微云台，其特征在于，所述驱动部分是磁铁线圈致动器，该驱动部分的磁铁和线圈分别配对布置在所述支撑部分和载体部分上。

9.根据权利要求1或2所述的一种手机微云台，其特征在于，所述支撑部分和载体部分之间嵌设线路部分，该线路部分与手机镜头模组及驱动部分电性导通连接，且线路部分跟随载体部分转动。

10.根据权利要求9所述的一种手机微云台，其特征在于，所述线路部分是柔性线路板，该线路部分贴合在载体部分的底部，且线路部分具有焊盘部及支撑焊盘部的挠性部，焊盘部用于电性连接手机镜头模组及驱动部分。

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