CN112637471B - 摄像头模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摄像头模组和电子设备，摄像头模组包括：壳体，壳体内设有容纳腔；镜头组件，镜头组件可活动地设在容纳腔内；线路板，线路板与镜头组件连接；云台组件，包括：支撑板，支撑板的至少一部分可活动地设于容纳腔内，镜头组件和线路板设于支撑板；第一驱动组件，第一驱动组件设于壳体，第一驱动组件的至少一部分与支撑板连接以驱动支撑板沿第一方向活动；第二驱动组件，第二驱动组件设于支撑板，第二驱动组件的至少一部分与支撑板连接以驱动支撑板沿第二方向活动。本申请通过采用支撑板带动镜头组件和线路板同步活动，不仅能够避免镜头组件对线路板造成拉扯，而且还缩小了整体结构尺寸。

Description

摄像头模组和电子设备

技术领域

本申请属于摄像头技术领域，具体涉及一种摄像头模组和电子设备。

背景技术

摄像头在电子设备上的应用越来越广泛，特别是在手机上的应用，使得摄像头成为各手机的一个热门卖点。拍照和录像时手持或走动产生的抖动使得图像模糊，成像质量大大下降。在5G时代，视频的创作和分享将迎来全新一轮的爆发，人们对于拍摄视频的设备要求也变得越来越高。这就要求电子设备要具备良好的防抖性能，补偿抖动时产生的图像偏移，提供画面的稳定性和清晰度。目前防抖云台的设计体积较大，对电子设备的硬件架构设计要求较高。

发明内容

本申请旨在提供一种摄像头模组和电子设备，至少解决背景技术的问题之一。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种摄像头模组，包括：壳体，所述壳体内设有容纳腔；镜头组件，所述镜头组件可活动地设在所述容纳腔内；线路板，所述线路板与所述镜头组件连接；云台组件，所述云台组件包括：支撑板，所述支撑板的至少一部分可活动地设于所述容纳腔内，所述镜头组件和所述线路板设于所述支撑板；第一驱动组件，所述第一驱动组件设于所述壳体，所述第一驱动组件的至少一部分与所述支撑板连接以驱动所述支撑板沿第一方向活动；第二驱动组件，所述第二驱动组件设于所述支撑板，所述第二驱动组件的至少一部分与所述支撑板连接以驱动所述支撑板沿第二方向活动。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括上述的摄像头模组。

在本申请的实施例中，将支撑板分别与镜头组件和线路板连接，并采用第一驱动组件和第二驱动组件相配合，驱动支撑板在第一方向以及第二方向活动。在支撑板活动时，支撑板能够带动镜头组件和线路板同步活动，不仅能够避免镜头组件在活动过程中对线路板造成拉扯，而且还能够缩小摄像头模组的整体结构所占空间，并且还能够提高支撑板的灵活度，扩大支撑板的活动范围。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术的防抖云台的剖面图；

图2是根据本发明实施例的摄像头模组的俯视图；

图3是根据本发明实施例的摄像头模组的局部爆炸图；

图4是根据本发明实施例的摄像头模组的第一驱动组件、第二驱动组件和支撑板的装配示意图；

图5是沿图2中A－A线的剖面图；

图6是沿图2中B－B线的剖面图。

附图标记：

摄像头模组100；

壳体10；容纳腔11；支架12；盖板13；

镜头组件20；

线路板30；第一板体31；第二板体32；

支撑板40；主板41；侧板42；

第一驱动组件50；第一磁性件51；第一线圈52；线圈521；

第二驱动组件60；第二磁性件61；第二线圈62；

柔性线路板收纳部70；

第一位置反馈元件80；

交叉支撑轴1；霍尔感应元件2；线圈3；磁铁4。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请是发明人基于以下事实作出的发明创造。

图1显示了现有技术中的一种防抖云台。

如图1所示，现有的防抖云台中的摄像头模组采用悬空结构，通过对角线相连的交叉支撑轴1、电磁驱动系统和霍尔感应元件2的配合来带动摄像头模组的移动以及位置反馈，进而达到模组防抖的目的。其中，电磁驱动系统包括相互配合的线圈3和磁铁4。

从图1可以看出，摄像头本体嵌套于云台之中，电磁驱动系统设于摄像头本体的外侧。也就是说，由于其特有的悬挂系统与驱动系统，导致了整个云台的整体尺寸很大，对摄像头模组的结构堆叠与设计造成较大的麻烦。

基于此，本申请的发明人经过长期的研究和实验，创造性的得出以下发明创造。

根据本发明实施例的摄像头模组100包括：壳体10、镜头组件20、线路板30和云台组件。云台组件包括：支撑板40、第一驱动组件50和第二驱动组件60。

具体而言，壳体10内设有容纳腔11，镜头组件20可活动地设在容纳腔11内，线路板30与镜头组件20连接，支撑板40的至少一部分可活动地设于容纳腔11内，镜头组件20和线路板30设于支撑板40，第一驱动组件50设于壳体10，第一驱动组件50的至少一部分与支撑板40连接以驱动支撑板40沿第一方向活动，第二驱动组件60设于支撑板40，第二驱动组件60的至少一部分与支撑板40连接以驱动支撑板40沿第二方向活动。

换言之，根据本发明实施例的摄像头模组100，主要由壳体10、安装于壳体10的镜头组件20、与镜头组件20电连接的线路板30、云台组件组成。云台组件主要由能够对镜头组件20和线路板30起到限位作用的支撑板40、能够对支撑板40起到驱动作用的第一驱动组件50和第二驱动组件60组成。其中，壳体10为摄像头模组100的基础构件，壳体10能够为摄像头模组100的其他组成部分提供安装基础，并起到保护驱动组件等零件或部件的作用。在本发明实施例中，壳体10具有容纳腔11，容纳腔11能够起到容置镜头组件20的作用。

在具体的拍摄过程中，摄像头模组100由于抖动进而会发生倾斜，最终会影响拍摄质量。在本发明实施例公开的摄像头模组100中，镜头组件20相对于壳体10可活动，通过第一驱动组件50和第二驱动组件60驱动镜头组件20活动，补偿摄像头模组100抖动造成的倾斜，对摄像头模组100实施有效的防抖。

在本发明实施例中，镜头组件20和线路板30能够与支撑板40同步活动，支撑板40可作为补强板，因此，通过第一驱动组件50和第二驱动组件60驱动支撑板40活动时，镜头组件20和线路板30能够同时活动，从而避免镜头组件20与线路板30发生相对活动并对线路板30造成的拉扯问题。

相对于现有技术的电磁驱动系统直接驱动摄像头本体的方案而言，根据本申请实施例的摄像头模组100，第一驱动组件50和第二驱动组件60通过支撑板40间接驱动镜头组件20和线路板30，一方面，线路板30和镜头组件20能够同步活动，避免了现有技术中柔性线路板对摄像头本体造成拉扯，根据本申请实施例的镜头组件20的移动距离更长、转动角度更大；又一方面，避免了现有技术中将电磁驱动系统安装在摄像头本体上导致的摄像头模组整体结构占用空间大的缺陷。

其中需要说明的是，第一驱动组件50能够驱动支撑板40沿第一方向活动，第二驱动组件60能够驱动支撑板40沿第二方向活动，第一方向和第二方向可以为同向、反向、相交关系，在此不作限定。第一驱动组件50和第二驱动组件60可以同时或者独立运行，在此不作限定。支撑板40沿第一方向和/或第二方向的活动类型包括移动以及旋转类型，在此也不作限定。通过第一驱动组件50和第二驱动组件60相配合，能够使支撑板40在更大范围的空间内活动，从而实现了镜头组件20和线路板30的活动范围的扩大。

此外，第一驱动组件50和第二驱动组件60中的任一个包括但不限于马达，也可以是其他能够实现支撑板40活动的驱动结构，例如驱动电机、包括驱动电机和与驱动电机配合的传动机构等。

由此，根据本发明实施例的摄像头模组100，将支撑板40分别与镜头组件20和线路板30连接，并采用第一驱动组件50和第二驱动组件60相配合，驱动支撑板40在第一方向以及第二方向活动。在支撑板40活动时，支撑板40能够带动镜头组件20和线路板30同步活动，不仅能够避免镜头组件20在活动过程中对线路板30造成拉扯，而且还能够缩小摄像头模组100的整体结构所占空间，并且还能够提高支撑板40的灵活度，扩大支撑板40的活动范围。

根据本发明的一个实施例，壳体10包括：支架12和盖板13，支架12设有第一侧开口的容纳腔11，镜头组件20可以设于容纳腔11内且相对于支架12可活动，线路板30可以通过开口与镜头组件20连接。盖板13设于支架12的第一侧，第一驱动组件50设于盖板13，可选地，第一驱动组件50的一部分可以设于盖板13，第一驱动组件50的又一部分可以设于支撑板40且可以相对于盖板13活动。

在本发明的一些具体实施方式中，支撑板40包括：主板41和侧板42，镜头组件20和线路板30设于主板41的第一侧，第一驱动组件50的至少一部分位于主板41的第二侧，侧板42设于主板41的第一侧，第二驱动组件60设于侧板42。也就是说，通过将支撑板40划分为主板41和侧板42，便于第一驱动组件50和第二驱动组件60的安装。

根据本发明的一个实施例，主板41和侧板42大致垂直。

为了便于描述，以下定义摄像头模组100沿上下方向装配，邻近观察者的方向为前侧，背向观察者的方向为后侧。

主板41大致为矩形板且沿前后方向延伸，称平行于主板41的长度方向的直线为Y轴，平行于主板41的宽度方向的直线为X轴，垂直于主板41所在平面的直线为Z轴。摄像头模组100的各个零件或部件可以大致沿Z轴方向装配。

如图3所示，镜头组件20和线路板30位于主板41的上方，侧板42位于主板41的上方。侧板42的下端与主板41的长边连接，侧板42的上端沿着Z轴向上延伸。在主板41上设置第一驱动组件50能够实现支撑板40绕X轴或Y轴方向的旋转，在侧板42上设置第二驱动组件60能够实现支撑板40绕X轴或Y轴方向的旋转。

需要说明的是，上述对上方、下方、前侧、后侧、X轴、Y轴和Z轴的定义仅仅是为了方便描述本发明实施例的摄像头模组100的各部件的位置关系或者连接关系，不对本发明实施例造成限定。

此外，对于本发明实施例中相同的零部件，图中可能仅仅对其中一个零件或部件进行附图标记，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。

进一步地，线路板30包括：第一板体31和第二板体32，第一板体31设于镜头组件20与主板41之间，镜头组件20设于第一板体31的第一侧，第一板体31的第二侧与主板41的第一侧连接，第二板体32设于主板41的第一侧，第二板体32与第一板体31电连接。第二板体32可以为柔性线路板、导线等。如图3所示，第一板体31位于第二板体32的后侧，且位于镜头组件20的下方。在将线路板30与主板41进行装配时，可以将第一板体31的下侧和第二板体32的下侧分别与主板41的上侧连接。将线路板30划分为第一板体31和第二板体32，能够在实现线路板30与主板41同步活动的前提下，有利于线路板30与镜头组件20之间的连接以及镜头组件20的活动。

可选地，第一板体31为电路板，第二板体32为柔性线路板。在装配时，可以将第二板体32沿S形折叠，在镜头组件20活动时，第二板体32能够同步伸缩，扩大了镜头组件20的活动范围。进一步地，第二板体32与第一驱动组件50相对设置，第二板体32的外周设有第二驱动组件60，能够充分利用第二板体32的下方和外周的空间，避免了将第一驱动组件50和第二驱动组件60放置在镜头组件20的下方时导致的摄像头模组100的整体结构尺寸变大的缺陷。

进一步地，在壳体10还包括柔性线路板收纳部70时，如图3所示，柔性线路板收纳部70可位于支架12的前侧，第二板体32、第一驱动组件50和第二驱动组件60可以同时位于柔性线路板收纳部70内，能够充分利用柔性线路板的收纳空间。

根据本发明的一个实施例，第一板体31的形状与镜头组件20的第一侧表面的形状相对应，主板41与第一板体31和第二板体32的形状相对应，提高了镜头组件20和线路板30活动时整体结构的稳定性和可靠性。

在本发明的一些具体实施方式中，第一驱动组件50包括：第一磁性件51和第一线圈52，第一磁性件51和第一线圈52中的一个与盖板13连接，第一磁性件51和第一线圈52中的另一个与主板41连接，第一线圈52通电后相对于第一磁性件51可活动以驱动主板41。换言之，第一磁性件51可以设置在盖板13上，第一线圈52可以设置在主板41上；或者，第一磁性件51可以设置在支撑板40上，第一线圈52可以设置在盖板13上。例如，如图5所示，第一磁性件51与盖板13的上端面连接，第一线圈52与主板41的上端面连接且第二板体32的下端面连接，并与第一磁性件51相配合。

其中需要说明的是，在驱动组件50包括第一磁性件51和第一线圈52时，支撑板40可为非导磁性刚性材料。在第一驱动组件50工作时，第一磁性件51和第一线圈52配合，根据弗莱明左手法则，在通电的第一线圈52中会产生垂直于磁场方向的力，该力在作用在主板41上时，能够控制主板41活动。

进一步地，第一磁性件51为板状结构，第一磁性件51贴设在盖板13上。也就是说，第一磁性件51可为扁平线圈，能够有效节约空间。第一磁性件51贴设在盖板13上，便于第一磁性件51的装配。需要说明的是，第一磁性件51也可以采用其他安装方式安装在盖板13上，例如卡接、插接等可拆卸安装方式。

在本发明实施例中，第一线圈52为两个环形的线圈521，两个环形的线圈521间隔开设于主板41。在线圈521的数量为两个以上时，能够有效保证力均衡性。

参考附图4，例如两个环形的线圈521可分别为第一环形线圈和第二环形线圈，第一环形线圈和第二环形线圈可以共用一个磁铁。可以通过控制第一环形线圈和第二环形线圈中的通电情况，实现主板41绕某一方向的旋转。

在本发明实施例中，第二板体32为折叠的S形柔性板，第二板体32的下端面大致为矩形件，第二板体32的长边沿Y轴方向延伸，第二板体32的宽边沿X轴方向延伸，第二板体32可以大致沿Z轴方向折叠。

第一环形线圈和第二环形线圈位于所述第二板体32的下端面，且沿第二板体32的长度方向间隔开分布。第一环形线圈和第二环形线圈均为大致沿第二板体32的宽度方向延伸的椭圆形件。在第一环形线圈和第二环形线圈上产生的作用力相同时，支撑板40绕X轴方向旋转，在第一环形线圈和第二环形线圈上产生的作用力不同时，支撑板40绕Y轴旋转。在第一环形线圈和第二环形线圈同时开启时，能够保证力均衡性。

根据本发明的一个实施例，摄像头模组100还包括第一位置反馈元件80，通过第一位置反馈元件80能够反馈主板41的运动位置。第一位置反馈元件80可以为霍尔芯片等，在此不作限定。

可选地，在线圈521为环形线圈时，第一位置反馈元件80可以安装在环形线圈的中空结构处，有利于节约空间。

在本发明的一些具体实施方式中，侧板42为两个，两个侧板42相对设在主板41的第一侧，每个侧板42上分别设有一个第二驱动组件60。在主板41为长条形时，两个侧板42可以沿主板41的宽度方向间隔开分布，每个侧板42沿主板41的长度方向延伸。

进一步地，第二驱动组件60包括：第二磁性件61和第二线圈62，第二磁性件61和第二线圈62中的一个与侧板42连接，第二磁性件61和第二线圈62中的另一个与壳体10连接，第二线圈62通电后相对于第二磁性件61可活动以驱动侧板42。换言之，第二磁性件61可以设置在侧板42上，第二线圈62可以设置在壳体10上；或者，第二磁性件61可以设置在壳体10上，第二线圈62可以设置在侧板42上。例如，如图6所示，第二磁性件61设置在壳体10的内侧壁，第二线圈62设置在侧板42邻近第二板体32的一侧，并与第二磁性件61相配合。

第二线圈62通电后相对于第二磁性件61可活动以驱动第二板体32。第二磁性件61与第二线圈62配合的原理与第一磁性件51和第一线圈52配合的原理相同，在此不作赘述。

根据本发明的一个实施例，摄像头模组100还包括第二位置反馈元件90，通过第二位置反馈元件90能够反馈侧板42的运动位置。第二位置反馈元件90可以为霍尔芯片等，在此不作限定。

可选地，在第二线圈62为环形线圈时，第二位置反馈元件90可以安装在环形线圈的中空结构处，有利于节约空间。

需要说明的是，第一驱动组件50和第二驱动组件60既可以独立工作，也可以相互配合工作。在第一驱动组件50和第二驱动组件60相配合时，既能够实现支撑板40绕X轴旋转，也能够实现支撑轴绕Y轴旋转。

例如，如图4所示，设定第一线圈52受力F1、F2，第二线圈62受力F3和F4，当F1、F2、F3、F4方向相同时，带动支撑板40运动，从而实现支撑板40绕X轴旋转。而当F1、F3方向相同，合为一组用[F1、F3]表示；F2、F4方向相同，合为一组用[F2、F4]表示，在[F1、F3]和[F2、F4]方向相反时，带动支撑板40绕Y轴旋转。

可选地，第二磁性件61为板状结构，第二磁性件61贴设在侧板42上，具有便于安装，节约安装空间等优点。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括上述任一实施例的摄像头模组100。镜头组件20可以通过线路板30与电子设备的主板41电连接，进而实现对镜头组件20的供电。

根据本发明实施例的电子设备可以是智能手机、平板电脑、可穿戴设备等，在此不作限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设有容纳腔；

镜头组件，所述镜头组件可活动地设在所述容纳腔内；

线路板，所述线路板与所述镜头组件连接；

云台组件，所述云台组件包括：

支撑板，所述支撑板的至少一部分可活动地设于所述容纳腔内，所述镜头组件和所述线路板设于所述支撑板；

第一驱动组件，所述第一驱动组件设于所述壳体，所述第一驱动组件的至少一部分与所述支撑板连接以驱动所述支撑板沿第一方向活动；

第二驱动组件，所述第二驱动组件设于所述支撑板，所述第二驱动组件的至少一部分与所述支撑板连接以驱动所述支撑板沿第二方向活动。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述壳体包括：

支架，所述支架设有第一侧开口的所述容纳腔；

盖板，所述盖板设于所述支架的第一侧，所述第一驱动组件设于所述盖板。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述支撑板包括：

主板，所述镜头组件和所述线路板设于所述主板的第一侧，所述第一驱动组件的至少一部分位于所述主板的第二侧；

侧板，所述侧板设于所述主板的第一侧，所述第二驱动组件设于所述侧板。

4.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述线路板包括：

第一板体，所述第一板体设于所述镜头组件与所述主板之间，所述镜头组件设于所述第一板体的第一侧，所述第一板体的第二侧与所述主板的第一侧连接；

第二板体，所述第二板体设于所述主板的第一侧，所述第二板体与所述第一板体电连接。

5.根据权利要求4所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一板体为电路板，所述第二板体为柔性线路板。

6.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一板体的形状与所述镜头组件的第一侧表面的形状相对应，所述主板与所述第一板体和所述第二板体的形状相对应。

7.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一磁性件和第一线圈，所述第一磁性件和第一线圈中的一个与所述盖板连接，所述第一磁性件和所述第一线圈中的另一个与所述主板连接，所述第一线圈通电后相对于所述第一磁性件可活动以驱动所述主板。

8.根据权利要求7所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一磁性件为板状结构，所述第一磁性件贴设在所述盖板上。

9.根据权利要求4所述的摄像头模组，其特征在于，所述侧板为两个，两个所述侧板相对设在所述主板的第一侧，每个所述侧板上分别设有一个所述第二驱动组件。

10.根据权利要求9所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二驱动组件包括：第二磁性件和第二线圈，所述第二磁性件和所述第二线圈中的一个与所述侧板连接，所述第二磁性件和所述第二线圈中的另一个与所述第二板体连接，所述第二线圈通电后相对于所述第二磁性件可活动以驱动所述第二板体。

11.根据权利要求10所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二磁性件为板状结构，所述第二磁性件贴设在所述侧板上。

12.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1－11中任一项所述的摄像头模组。

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