CN112311993A - 一种云台模组、摄像装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种云台模组、摄像装置及电子设备，云台模组包括：第一底座，所述第一底座的外底面固定有第一连接部件；第二底座，所述第二底座的内底面设置有第二连接部件；其中，所述第一连接部件和所述第二连接部件为匹配的凸形部件和爪夹；所述凸形部件能卡入所述爪夹并能在所述爪夹中转动，以使所述第一底座能以所述第一连接部件为轴心转动。本申请提供的模组、装置和设备用以解决现有技术中存在的云台结构复杂，且转动速度和稳定度不能兼顾的技术问题。提供了一种结构简单，转动稳定且灵活的云台模组、摄像装置及电子设备。

Description

一种云台模组、摄像装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种云台模组、摄像装置及电子设备。

背景技术

为了实现防抖功能，摄像单元往往需要安装在可以提供转动功能的云台上。通过云台控制摄像单元转动，从而为防抖功能提供支撑。

目前的方案往往是通过电机控制转动轴的方式来控制云台的转动，这样的云台结构复杂，且转动速度和稳定度不能兼顾。

申请内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的云台模组、摄像装置及电子设备。

第一方面，本申请提供一种云台模组，包括：

第一底座，所述第一底座的外底面固定有第一连接部件；

第二底座，所述第二底座的内底面设置有第二连接部件；

其中，所述第一连接部件为凸形部件，所述第二连接部为爪夹，或者所述第二连接部件为凸形部件，所述第一连接部为爪夹；其中，所述凸形部件能卡入所述弹性爪夹并能在所述弹性爪夹中转动，以使所述第一底座能以所述第一连接部件为轴心转动。

可选的，所述第一底座的外侧面固定有磁性部件，所述云台模组还包括：驱动板，所述驱动板上设置有驱动电路和与所述驱动电路实现电信号连接的线圈模块，所述线圈模块固定在与所述磁性部件相对的位置；其中，所述驱动电路控制所述线圈模块产生磁场，所述磁性部件在所述磁场的作用下，带动所述第一底座以所述第一连接部件为轴心转动。

可选的，所述云台模组包括：两个所述磁性部件，分别设置在所述第一底座的两个互相垂直的外侧面上；两个所述线圈模块，分别固定在与两个所述磁性部件相对的位置。

可选的，所述凸形部件为球形部件，所述抓夹为弹性抓夹，所述弹性爪夹包括两个以上的牙片，所述两个以上的牙片相对弯曲设置，形成顶部开口宽度小于所述球形部件的直径的球形卡槽，所述球形卡槽的直径大于所述球形部件的直径。

可选的，所述驱动板还包括：磁场传感器，所述磁场传感器将感应的磁场强度信息反馈给所述驱动电路，所述驱动电路根据所述磁场强度信息调整所述线圈模块的磁场强度和方向。

可选的，所述线圈模块包括：两个金属支架和线圈；所述线圈固定在所述两个金属支架上，所述线圈两端的焊接引线分别焊接在所述两个金属支架上，所述线圈和所述两个金属支架塑封为塑封体，所述两个金属支架的端面均外露于所述塑封体表面；所述驱动板上设置有与所述端面的形状匹配的焊盘；所述线圈模块通过所述焊盘焊接在所述驱动板上。

可选的，所述金属支架包括：支撑部和焊接条；所述支撑部与所述焊接条连接，所述支撑部的端面为所述金属支架外露于所述塑封体表面的端面，所述焊接条相对于所述端面向内翘曲至所述塑封体内；所述焊接引线卷绕且焊接于所述焊接条。

可选的，在外露有所述端面的塑封体表面设置有凹槽，所述凹槽用于容置磁场传感器。

第二方面，本申请提供一种摄像装置，包括：

摄像单元和第一方面所述的云台模组；所述摄像单元固定在所述第一底座上；其中，所述驱动电路控制所述线圈模块产生磁场，所述磁性部件在所述磁场的作用下，带动所述第一底座和所述摄像单元以所述第一连接部件为轴心转动。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括第二方面所述的摄像装置。

可选的，所述电子设备还包括：陀螺仪，所述陀螺仪检测所述电子设备的运动情况参数，并将所述运动情况参数反馈给所述驱动电路，所述驱动电路根据所述运动情况参数调整所述线圈模块的磁场强度和方向。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的云台模组、摄像装置及电子设备，设置第一底座和第二底座，并在第一底座设置第一连接部件，在第二底座设置对应的第二连接部件，这两个连接部件为凸形部件和对应的爪夹，通过将凸形部件卡入抓夹，既保证了对第一底座的稳定固定，也使得凸形部件能作为第一底座的转动轴心灵活转动，由于凸形部件的转动摩擦力较小能保证转动速度。

进一步，通过设置第一底座外侧面的磁性部件和驱动板上对应设置的线圈模块，通过驱动电路控制线圈模块产生磁场，进而控制磁性部件带动第一底座以第一连接部件为轴心转动，控制结构简单且控制精度和速度相对电机较高。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例中云台模组装配有摄像单元的结构图；

图2为本申请实施例中云台模组拆分示意图；

图3为本申请实施例中第一底座结构图；

图4为本申请实施例中第二底座结构图；

图5为本申请实施例中线圈模块结构图；

图6为本申请实施例中驱动板结构图；

图7为本申请实施例中电子设备的结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在可选的实施方式中，提供一种云台模组，如图1和图2所示，包括：

第一底座1，所述第一底座1的外底面固定有第一连接部件；

第二底座2，所述第二底座2的内底面设置有第二连接部件，其中，所述第一连接部件和所述第二连接部件为匹配的凸形部件11和爪夹，于本实施例中，所述抓夹为弹性抓夹21，所述凸形部件11能卡入所述弹性爪夹21并能在所述弹性爪夹21中转动。

在具体实施过程中，可以如图2所示，设置第一连接部件为凸形部件11，第二连接部件为弹性爪夹21。也可以设置第一连接部件为弹性爪夹21，第二连接部件为凸形部件11。在此不作限制。

具体来讲，所述凸形部件可以是球形部件，也可以是方形部件，或不规则凸起形部件，在此不作限制。其中，当所述凸形部件为球形部件时，能减小凸形部件与弹性爪夹之间的摩擦力，进一步提高底座转动的灵活性。

其中，所述第一底座1的外侧面固定有磁性部件12，云台模组还包括：驱动板3，所述驱动板3上设置有驱动电路31和与所述驱动电路31实现电信号连接的线圈模块32，所述线圈模块32固定在与所述磁性部件12相对的位置；

其中，所述驱动电路31控制所述线圈模块32产生磁场，所述磁性部件12在所述磁场的作用下，带动所述第一底座1以所述凸形部件11为轴心转动。

需要说明的是，图1为云台模组装配有摄像单元101的结构图，图2为云台模组拆分示意图。

如图1所示，第一底座1的外底面固定有凸形部件11，该凸形部件11采用硬质材料制备以满足长期使用的可靠性，例如，凸形部件11可以为钢珠。在具体实施过程中，该凸形部件11可以是焊接或采用卡座卡接固定在第一底座1的外底面，具体固定方式不作限制。

如图3所示，磁性部件12设置在第一底座1的外侧面，该磁性部件12可以为磁铁或永磁材料。磁性部件12固定在第一底座1上的方式可以为粘贴或卡接，在此均不作限制。

较优的，可以如图1所示，设置云台模组有两个磁性部件12，分别固定在第一底座1的两个互相垂直的外侧面上，对应的，驱动板3上有两个线圈模块32，分别固定在与两个磁性部件12相对的位置。通过在两个互相垂直的外侧面上设置磁性部件，就能通过控制线圈模块32的磁场，对第一底座1产生至少4个不同方向的力，从而实现第一底座1进行不同角度的转动。也避免在每个外侧面均设置磁性部件导致的成本增加和重量增加。

如图4所示，弹性爪夹21设置在第二底座2的内底面，该弹性爪夹21的固定方式可以是焊接、卡接或粘结，在此不作限制。可以设置弹性爪夹包括两个以上的牙片，牙片的一端固定在第二底座2上，该两个以上的牙片相对弯曲设置，形成顶部开口宽度小于球形部件的直径的球形卡槽。该牙片为有一定弹性的材料制备(例如，钢片或锰片等)，当将凸形部件11从顶部开口处往下压时，由于存在弹性，牙片张开待凸形部件11卡入球形卡槽中后再闭合，将凸形部件11固定在弹性爪夹21中，且球形卡槽的直径大于凸形部件11的直径等尺寸，这样凸形部件11就能在位置固定的前提下进行转动，从而作为第一底座1稳定且低摩擦力的灵活转动的轴心。

在具体实施过程中，驱动板3与第二底座2可以通过外设框架来进行相对固定。驱动板3上的驱动电路31可以为驱动芯片或驱动电路板。线圈模块32固定在驱动板3的电路板上，驱动电路31通过软板、导线或连接器与线圈模块32所在的电路板实现电连接，驱动电路31生成控制信号，通过电路板控制线圈模块32上的电流方向和强弱，从而控制磁场方向和强弱。与线圈模块32相对的磁性部件12在磁场的作用下带动第一底座1转动。

较优的，该驱动板3还可以包括磁场传感器，磁场传感器位于线圈模块32的中心位置附近，以能实时监测该处的磁场情况，并将感应的磁场强度信息反馈给驱动电路31，驱动电路31根据磁场强度信息调整线圈模块32的磁场强度和方向。

较优的，还可以设置线圈模块32如图5和图6所示，包括：两个金属支架51和线圈52；线圈52固定在两个金属支架51上，线圈52两端的焊接引线分别焊接在两个金属支架51上，线圈52和两个金属支架51塑封为塑封体，两个金属支架51的端面均外露于塑封体表面。对应的驱动板3上设置有与端面的形状匹配的焊盘，线圈模块32通过焊盘焊接在所述驱动板3上。

在具体实施过程中，金属支架51可以为任意导体金属，例如铜或钢等。金属支架51的形状可以为半环形以适配线圈52的形状，也可以为矩形或其他形状。金属支架51提供对线圈52的支撑，并以端面作为引脚，通过金属支架51实现端面与线圈52的电导通。金属支架51与线圈52塑封为一体，并且金属支架51的端面外露于塑封体表面，以使端面能作为该线圈模块32的引脚焊接至驱动板3的电路板上。这样就能将线圈52的焊接引线焊接转变为端面的引脚焊接，从而能实现可采用更快捷和可靠的表面组装技术(Surface MountTechnology,SMT),即通过回流焊完成可靠焊接。

进一步，还可以设置如图5和图6所示，金属支架51包括：支撑部511和焊接条512，支撑部511与焊接条512连接，支撑部511的端面为金属支架51外露于塑封体表面的端面，焊接条512相对于端面向内翘曲至塑封体内，线圈52的焊接引线卷绕且焊接于焊接条512上。通过支撑部511来提供支撑功能和提供线圈模块32的焊脚功能。通过焊接条512来便于线圈52的缠绕和焊接，以提高线圈52与金属支架51的焊接强度和可靠性，避免虚焊和断裂导致的断路。并设置焊接条512向内翘曲，以便于位于支撑部511上的线圈52的焊接引线在焊接条512上的缠绕，也避免焊接条512干扰端面焊接时与焊盘的贴合。

较优的，如图5所示，设置焊接条512相对于端面的角度α大于18度，以更优的便于线圈52的缠绕和避免干扰端面与焊盘的贴合。

当然，金属支架51也可以仅包括支撑部511，线圈52的焊接引线直接焊接在支撑部511上，在此不作限制。

较优的，对于前述驱动板3包括磁场传感器的情况，还可以在外露有端面的塑封体表面设置有凹槽，凹槽用于容置该磁场传感器，以减少对驱动板3表面的占用。

在可选的实施方式中，如图1所示，还提供一种摄像装置，包括：

摄像单元101和前述实施例提供的云台模组102；摄像单元101固定在第一底座1上；

其中，驱动电路31控制线圈模块32产生磁场，磁性部件12在磁场的作用下，带动第一底座1和摄像单元101以凸形部件11为轴心转动。

其中，摄像单元101可以通过卡接或粘结等方式固定在第一底座1上。

具体来讲，该摄像装置通过将凸形部件11卡入弹性爪牙21作为第一底座1转动的轴心，即保证了对第一底座1的稳定固定，也由于凸形部件11的转动摩擦力较小能保证转动速度。进一步，通过设置第一底座外侧面的磁性部件和驱动板上对应设置的线圈模块，通过驱动电路控制线圈模块产生磁场，进而控制磁性部件带动第一底座以球形部件为轴心转动，控制结构简单且控制精度和速度相对电机较高

由于本申请实施例所介绍的摄像装置，其包括的云台模组102为本申请实施例前述提供的云台模块102，故而在此不再赘述云台模组的结构特征。

在可选的实施方式中，如图7所示，还提供一种电子设备，包括本申请提供的摄像装置701。

该电子设备可以是智能手机、平板电脑或智能手表等设备，在此不作限制。该电子设备还可以包括陀螺仪702，陀螺仪702检测电子设备的运动情况参数，并将运动情况参数反馈给驱动电路31，驱动电路31根据运动情况参数调整线圈模块32的磁场强度和方向，以控制第一底座1和摄像单元101以凸形部件11为轴心转动，达到防抖的功能。

由于本申请实施例所介绍的电子设备，其包括的摄像装置701为本申请实施例前述提供的摄像装置，故而在此不再赘述摄像装置的结构特征。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的云台模组、摄像装置及电子设备，设置第一底座和第二底座，并在两个底座分别设置凸形部件和对应的弹性爪牙，通过将凸形部件卡入弹性爪牙，既保证了对第一底座的稳定固定，也使得凸形部件能作为第一底座的转动轴心灵活转动，由于凸形部件的转动摩擦力较小能保证转动速度。进一步，通过设置第一底座外侧面的磁性部件和驱动板上对应设置的线圈模块，通过驱动电路控制线圈模块产生磁场，进而控制磁性部件带动第一底座以球形部件为轴心转动，控制结构简单且控制精度和速度相对电机较高。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种云台模组，其特征在于，包括：

第一底座，所述第一底座的外底面固定有第一连接部件；

第二底座，所述第二底座的内底面设置有第二连接部件；

其中，所述第一连接部件为凸形部件，所述第二连接部为爪夹，或者所述第二连接部件为凸形部件，所述第一连接部为爪夹；其中，所述凸形部件能卡入所述爪夹并能在所述爪夹中转动，以使所述第一底座能以所述第一连接部件为轴心转动。

2.如权利要求1所述的云台模组，其特征在于，所述第一底座的外侧面固定有磁性部件，所述云台模组还包括：

驱动板，所述驱动板上设置有驱动电路和与所述驱动电路实现电信号连接的线圈模块，所述线圈模块固定在与所述磁性部件相对的位置；

其中，所述驱动电路控制所述线圈模块产生磁场，所述磁性部件在所述磁场的作用下，带动所述第一底座以所述第一连接部件为轴心转动。

3.如权利要求2所述的云台模组，其特征在于，包括：

两个所述磁性部件，分别设置在所述第一底座的两个互相垂直的外侧面上；

两个所述线圈模块，分别固定在与两个所述磁性部件相对的位置。

4.如权利要求1所述的云台模组，其特征在于，所述凸形部件为球形部件，所述爪夹为弹性抓夹，所述弹性爪夹包括两个以上的牙片，所述两个以上的牙片相对弯曲设置，形成顶部开口宽度小于所述球形部件的直径的球形卡槽，所述球形卡槽的直径大于所述球形部件的直径。

5.如权利要求2所述的云台模组，其特征在于，所述驱动板还包括：磁场传感器，所述磁场传感器将感应的磁场强度信息反馈给所述驱动电路，所述驱动电路根据所述磁场强度信息调整所述线圈模块的磁场强度和方向。

6.如权利要求2所述的云台模组，其特征在于：

所述线圈模块包括：两个金属支架和线圈；所述线圈固定在所述两个金属支架上，所述线圈两端的焊接引线分别焊接在所述两个金属支架上，所述线圈和所述两个金属支架塑封为塑封体，所述两个金属支架的端面均外露于所述塑封体表面；

所述驱动板上设置有与所述端面的形状匹配的焊盘；所述线圈模块通过所述焊盘焊接在所述驱动板上。

7.如权利要求6所述的云台模组，其特征在于，所述金属支架包括：

支撑部和焊接条；

所述支撑部与所述焊接条连接，所述支撑部的端面为所述金属支架外露于所述塑封体表面的端面，所述焊接条相对于所述端面向内翘曲至所述塑封体内；所述焊接引线卷绕且焊接于所述焊接条。

8.如权利要求6所述的云台模组，其特征在于，在外露有所述端面的塑封体表面设置有凹槽，所述凹槽用于容置磁场传感器。

9.一种摄像装置，其特征在于，包括：

摄像单元和权利要求1-8任一所述的云台模组；所述摄像单元固定在所述第一底座上；

其中，所述驱动电路控制所述线圈模块产生磁场，所述磁性部件在所述磁场的作用下，带动所述第一底座和所述摄像单元以所述第一连接部件为轴心转动。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8所述的摄像装置。

11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，还包括：

陀螺仪，所述陀螺仪检测所述电子设备的运动情况参数，并将所述运动情况参数反馈给所述驱动电路，所述驱动电路根据所述运动情况参数调整所述线圈模块的磁场强度和方向。

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