CN112702484A - 摄像头模组及电子设备 - Google Patents

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CN112702484A CN202011542664.2A CN202011542664A CN112702484A CN 112702484 A CN112702484 A CN 112702484A CN 202011542664 A CN202011542664 A CN 202011542664A CN 112702484 A CN112702484 A CN 112702484A
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Abstract

本申请公开了一种摄像头模组及电子设备，属于摄像技术领域。摄像头模组包括模组支架、摄像头和离心伸缩机构，摄像头通过离心伸缩机构与模组支架相连；离心伸缩机构包括驱动源、离心轮、离心移动体和伸缩支撑件，驱动源与离心轮相连，离心轮的内腔设置有导向斜面，导向斜面自离心轮的底端向顶端沿远离离心轮的轴线的方向倾斜延伸，离心移动体设置在内腔中，伸缩支撑件的第一端与离心移动体抵接，伸缩支撑件的第二端伸出至内腔之外，且与摄像头相连；在驱动源驱动离心轮转动的情况下，离心移动体沿导向斜面移动，并驱动伸缩支撑件沿离心轮的转动轴线所在方向移动，以带动摄像头相对于模组支架转动。该方案可解决摄像头模组存在的电磁干扰问题。

Description

摄像头模组及电子设备
技术领域
本申请属于摄像技术领域，具体涉及一种摄像头模组及电子设备。
背景技术
现如今，拍摄技术已经应用于人们的工作、生活、娱乐等各个方面，消费者的拍摄需求也越来越高，而如何得到高质量的视频或照片已经成为人们关注的重要问题。
然而，在实际拍摄过程中，摄像头抖动仍然是一个不可避免的痛点。传统的摄像头防抖主要采用电磁结构驱动摄像头运动，从而补偿摄像头出现的抖动。但是此种电磁结构会带来较多的电磁干扰问题，不利于摄像头模组的可靠运行。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种摄像头模组及电子设备，能够解决目前摄像头模组存在的电磁干扰问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种摄像头模组，包括模组支架、摄像头和离心伸缩机构，所述摄像头通过所述离心伸缩机构与所述模组支架相连；
所述离心伸缩机构包括驱动源、离心轮、离心移动体和伸缩支撑件，所述驱动源与所述离心轮相连，所述离心轮的内腔设置有导向斜面，所述导向斜面自所述离心轮的底端向顶端沿远离所述离心轮的轴线的方向倾斜延伸，所述离心移动体设置在所述内腔中，所述伸缩支撑件的第一端与所述离心移动体抵接，所述伸缩支撑件的第二端伸出至所述内腔之外，且与所述摄像头相连；
在所述驱动源驱动所述离心轮转动的情况下，所述离心移动体沿所述导向斜面移动，并驱动所述伸缩支撑件沿所述离心轮的转动轴线所在方向移动，以带动所述摄像头相对于所述模组支架转动。
第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其包括上述摄像头模组。
在本申请实施例中，驱动源驱动离心轮时，离心移动体在离心轮的离心作用力下沿导向斜面移动，并驱动伸缩支撑件沿离心轮的转动轴线所在方向移动，以带动摄像头相对于模组支架转动。此种离心伸缩机构通过机械驱动的方式驱动摄像头转动，进而实现防抖，相比于通过电磁结构驱动摄像头转动，离心伸缩机构不存在电磁干扰的问题，使得摄像头模组更可靠地运行。
附图说明
图1和图2分别为本申请实施例公开的摄像头模组在不同视角下的结构示意图；
图3为本申请实施例公开的摄像头模组的爆炸图；
图4为本申请实施例公开的离心伸缩机构的结构示意图；
图5为本申请实施例公开的离心伸缩机构的爆炸图；
图6为本申请实施例公开的离心轮的轮主体的结构示意图；
图7为本申请实施例公开的离心轮的盖板的结构示意图；
图8为本申请实施例公开的伸缩支撑件的部分结构的示意图；
图9为本申请实施例公开的弹性复位件与螺杆的装配示意图；
图10为本申请实施例公开的模组支架的结构示意图；
图11为本申请实施例公开的离心伸缩机构的局部放大图；
图12为本申请实施例公开的离心伸缩机构在不同状态下的位置对比图。
附图标记说明：
100-模组支架、110-安装部；
200-摄像头、210-进光端、220-摄像头本体、230-摄像头支架、231-定位凸部；
300-离心伸缩机构、310-驱动源、320-离心轮、321-导向斜面、322-轮主体、322a-第二连接孔、323-盖板、3231-穿孔、324-分隔筋条、325-定位部、330-离心移动体、340-伸缩支撑件、341-限位部、342-伸缩支架、342a-第一连接孔、342b-安装槽、343-支撑部、350-弹性复位件、360-螺杆、361-杆部、362-头部、370-螺钉；
400-连接帽。
具体实施方式
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。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。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。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的摄像头模组及电子设备进行详细地说明。
如图1至图12所示，本申请实施例公开一种摄像头模组，其包括模组支架100、摄像头200和离心伸缩机构300，摄像头200通过离心伸缩机构300与模组支架100相连。模组支架100可以设有安装部110，离心伸缩机构300可以设置于安装部110处，这里的安装部110可以是安装孔，也可以是安装槽，本申请实施例对此不作限制。模组支架100可以向离心伸缩机构300提供支撑力，离心伸缩机构300则可以向摄像头200提供支撑力。离心伸缩机构300在摄像头200向模组支架100延伸的方向上的尺寸可以发生变化，从而驱动摄像头200相对于模组支架100转动。可选地，摄像头200可以是普通摄像头，也可以是微云台摄像头。
离心伸缩机构300可以包括驱动源310、离心轮320、离心移动体330和伸缩支撑件340。驱动源310与离心轮320相连，从而可以驱动离心轮320绕自身轴线转动，可选地，驱动源310可以是电机或者其他可以输出驱动力的部件，本申请实施例对此不作限制。离心轮320的内腔设置有导向斜面321，导向斜面321自离心轮320的底端向顶端沿远离离心轮320的轴线的方向倾斜延伸，离心轮320的底端为远离摄像头200的一端，其顶端为靠近摄像头200的一端，导向斜面321可以是平面，也可以是曲面。离心移动体330设置在离心轮320的内腔中，当离心轮320转动时，离心移动体330将受到离心作用力，从而沿着导向斜面321移动。伸缩支撑件340的第一端与离心移动体330抵接，伸缩支撑件340的第二端伸出至离心轮320的内腔之外，且与摄像头200相连，当离心移动体330沿着导向斜面321移动时，离心移动体330将向伸缩支撑件340施加作用力，使得伸缩支撑件340沿离心轮320的转动轴线所在方向移动，从而在摄像头200的局部抬起摄像头200，使得摄像头200相对于模组支架100转动。
如前所述，在驱动源310驱动离心轮320转动的情况下，离心移动体330沿导向斜面321移动，并驱动伸缩支撑件340沿离心轮320的转动轴线所在方向移动，以带动摄像头200相对于模组支架100转动，从而实现防抖目的。此种离心伸缩机构300通过机械驱动的方式驱动摄像头200转动，进而实现防抖，相比于通过电磁结构驱动摄像头200转动，离心伸缩机构300不存在电磁干扰的问题，使得摄像头模组更可靠地运行。
一种可选的实施例中，摄像头200可以包括摄像头本体220和摄像头支架230，摄像头支架230可以采用平板结构，摄像头支架230朝向摄像头本体220的一面设有多个定位凸部231，摄像头本体220可以安装于摄像头支架230，并与多个定位凸部231定位配合。此种情况下，离心伸缩机构300可以与摄像头支架230配合，当摄像头支架230因磨损等原因损坏时，直接更换摄像头支架230即可，而不需要整体更换摄像头200。因此，该实施例可以降低摄像头模组的维护成本。
上述离心伸缩机构300的数量可以为一个，在其他实施例中，离心伸缩机构300的数量为至少两个，各离心伸缩机构300间隔排布，至少一个离心伸缩机构300驱动摄像头200绕第一轴线转动，至少一个离心伸缩机构300驱动摄像头200绕第二轴线转动，第二轴线与第一轴线相交或异面。不同的离心伸缩机构300可以作用于摄像头200的不同位置处，从而使得摄像头200在不同的方向上转动。采用该结构后，摄像头200在不同的方向上发生抖动时，离心伸缩机构300可以驱动摄像头200在不同的方向上转动，从而在更多的方向上实现防抖，因此该实施例可以改善摄像头模组的防抖效果。
可选地，如图1所示，第一轴线和第二轴线可以相互垂直，从而使得摄像头200可以沿着图1所示的Y方向和Z方向转动。
一种可选的实施例中，离心伸缩机构300的数量为至少四个，其中的四个离心伸缩机构300呈矩形排布，且环绕摄像头200的光轴。换言之，多个离心伸缩机构300中的四个可以分别分布在矩形的四个顶角位置，使得摄像头200受到的作用力更均衡，从而更稳定地实现防抖。进一步地，这里所述的四个离心伸缩机构300可以两两配合，在实现防抖时，其中一个离心伸缩机构300驱动摄像头200的一侧升起，另一个离心伸缩机构300驱动摄像头200的另一侧落下，从而使得摄像头在较短的时间内发生更大角度的转动，因此该实施例可以缩短摄像头模组实施防抖操作的时间，因此摄像头模组可以更加灵敏地防抖。
可选地，离心移动体330可以是不规则的梯形块状结构，离心轮320转动时，离心移动体330可以沿着导向斜面321滑动，但是此情况下离心移动体330和离心轮320的磨损会比较严重。因此，在其他实施例中，离心移动体330为滚柱，在驱动源310驱动离心轮320转动的情况下，离心移动体330沿导向斜面321滚动。可选地，滚柱的轴线可以垂直于离心轮320的轴线。由于滚柱的运动形式是滚动，相对于滑动而言，滚动所带来的磨损量更小，因此该实施例可以缓解离心移动体330和离心轮320的磨损，从而延长两者的使用寿命。
一种可选的实施例中，离心轮320包括轮主体322和盖板323，盖板323与轮主体322相连，两者形成前文所述的内腔，盖板323开设有穿孔3231，伸缩支撑件340的第二端穿过穿孔3231。伸缩支撑件340的第一端设有限位部341，限位部341可与盖板323限位配合，限位部341与离心移动体330抵接，离心移动体330可通过限位部341驱动伸缩支撑件340移动。盖板323可以限制伸缩支撑件340的位置，防止伸缩支撑件340与离心轮320脱离，从而更可靠地驱动摄像头200转动。
可选地，离心伸缩机构300还可以包括螺杆360，螺杆360可以包括杆部361和头部362，头部362设置于杆部361的一端，头部362位于盖板323背离限位部341的一侧，且能够与盖板323限位配合，杆部361的另一端与限位部341的第一连接孔342a相连。在伸缩支撑件340移动的过程中，伸缩支撑件340可以带动螺杆360相对于盖板323移动，杆部361与盖板323可以导向配合，从而为伸缩支撑件340的移动提供导向。
可选地，离心伸缩机构300还可以包括多个螺钉370，轮主体322设有多个第二连接孔322a，多个螺钉370的一端可以穿过盖板323并与第二连接孔322a配合，从而将盖板323固定在轮主体322上。
为了进一步提升伸缩支撑件340移动时的稳定性，可以将限位部341设置为限位条，限位条的一端与离心轮320的内侧壁滑动配合，从而为伸缩支撑件340的移动提供导向。进一步可选地，限位部341可以设置成L形结构，其中与离心轮320的内侧壁滑动配合的部分可以沿垂直于离心轮320的轴线的方向延伸，从而为离心移动体330腾出更多的设置空间。另外，离心轮320的中心处可以设有定位部325，L形的限位部341靠近定位部325的部分可与定位部325抵接，在伸缩支撑件340移动的过程中，限位部341的该部分沿着定位部325的外表面移动，从而实现伸缩支撑件340的辅助限位。
为了更进一步提升伸缩支撑件340移动时的稳定性，限位部341的数量可以为多个，多个限位部341沿着环绕离心轮320的轴线的方向间隔排布，这些限位部341可以在更多方向上限制伸缩支撑件340的位置，从而提升伸缩支撑件340移动时的稳定性。
当离心轮320转动时，离心移动体330可以推动伸缩支撑件340沿靠近摄像头200的方向移动，当离心轮320停止转动时，离心移动体330不再向伸缩支撑件340施加作用力，伸缩支撑件340可以在自身重力的作用下复位，但是采用这种方案时，如果伸缩支撑件340的重力不足以使伸缩支撑件340复位，容易出现摄像头200卡顿的问题。有鉴于此，离心伸缩机构300还可以包括弹性复位件350，弹性复位件350的一端与离心轮320相连，弹性复位件350的另一端与伸缩支撑件340相连。当离心轮320转动时，弹性复位件350随伸缩支撑件340的移动而变形，当离心轮320停止转动时，弹性复位件350恢复变形，从而带动伸缩支撑件340复位。因此，弹性复位件350可以可靠地实现伸缩支撑件340的复位，从而防止摄像头200出现卡顿。可选地，弹性复位件350可以是弹簧。
如图11所示，图中FL为向心力(计算公式：FL＝mrw2，r为离心半径，m为质量，w为角速度)，FN为导向斜面321的支持力，FG为离心移动体330的重力以及其受到的来自于弹性复位件350施加的向下的作用力(弹性复位件350变形时，将通过伸缩支撑件340向离心移动体330施加作用力)的合力。在离心移动体330沿驱动源310的转动轴线做匀速圆周运动时，三力平衡，FN与FG的合力提供向心力，即FL＝FG+FN，此时离心移动体330不再上移，其升降量不再发生变化。当转速增加时，对应角速度w增大，FL增大，力的平衡被破坏，离心移动体330会继续沿导向斜面321向上运动，进而推动伸缩支撑件340上升，弹性复位件350进一步收缩，FG增大，直到转速不再变化时，达到新的平衡状态。同理，转速减小时，则会使弹性复位件350拉伸，伸缩支撑件340下降。
当离心伸缩机构300还可以包括螺杆360时，上述弹性复位件350可以套设于螺杆360的杆部361，杆部361可以辅助限制弹性复位件350的变形方向，防止弹性复位件350出现横向变形而无法带动伸缩支撑件340复位。
一种可选的实施例中，伸缩支撑件340包括伸缩支架342和支撑部343，支撑部343与伸缩支架342相连，支撑部343的至少部分伸出内腔之外，支撑部343设有球形凸起，摄像头200通过球形凸起与支撑部343铰接。伸缩支架342和支撑部343分体设置，两者可以可拆卸地连接在一起，从而便于摄像头模组的后续维护。此外，支撑部343通过球形凸起与摄像头200铰接，可以使摄像头200的转动方向更多，从而便于灵活地实现防抖。进一步地，伸缩支架342可设有前文所述的限位部341。
进一步地，摄像头模组还可以包括连接帽400，连接帽400与摄像头200相连，连接帽400设有凹槽，支撑部343的球形凸起可与连接帽400的凹槽铰接，从而使得离心伸缩机构300可以通过连接帽400与摄像头200相连。连接帽400和支撑部343可以相对转动，同时，两者可以同步伸缩，从而便于驱动摄像头200转动。该连接帽400的尺寸相对较小，因此可以选用更耐磨的材料制造，这样一方面可以保证离心伸缩机构300与摄像头200之间的传动效率，同时可以尽量控制摄像头模组的成本。
可选地，伸缩支架342可以设有安装槽342b，支撑部343远离摄像头200的一端可与该安装槽342b相配合，从而实现伸缩支架342与支撑部343的连接。
摄像头200具有进光端210，可选地，离心伸缩机构300位于摄像头200背离进光端210的一侧。如此设置离心伸缩机构300更便于离心伸缩机构300输出的作用力高效地传递至摄像头200，从而保证摄像头200的转动幅度满足要求，同时尽量控制摄像头模组的功耗。
本申请实施例中，导向斜面321和离心移动体330的数量均可为一个，在其他实施例中，导向斜面321的数量为多个，离心移动体330的数量为多个，每个离心移动体330与一个导向斜面321配合。通过多个离心移动体330同时驱动伸缩支撑件340移动，可以使得伸缩支撑件340移动时更加稳定，从而防止伸缩支撑件340出现卡顿。可选地，多个导向斜面321可以沿着环绕离心轮320的转动轴线的方向间隔排布，从而使得伸缩支撑件340更稳定地移动。
可选的实施例中，离心轮320设有位于内腔中的分隔筋条324，分隔筋条324在内腔中分隔出至少两个子空间，每个子空间内均设置有离心移动体330。此时，位于不同子空间的离心移动体330被分隔筋条324隔开，因此不容易相互干扰，所以该实施例可以使各离心移动体330更独立地移动，从而更可靠地驱动伸缩支撑件340移动。
本申请实施例还公开一种电子设备，其包括上述任意实施例所述的摄像头模组。
本申请实施例公开的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能手表)、电子游戏机等设备，本申请实施例不限制电子设备的具体种类。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (12)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括模组支架、摄像头和离心伸缩机构，所述摄像头通过所述离心伸缩机构与所述模组支架相连；
所述离心伸缩机构包括驱动源、离心轮、离心移动体和伸缩支撑件，所述驱动源与所述离心轮相连，所述离心轮的内腔设置有导向斜面，所述导向斜面自所述离心轮的底端向顶端沿远离所述离心轮的轴线的方向倾斜延伸，所述离心移动体设置在所述内腔中，所述伸缩支撑件的第一端与所述离心移动体抵接，所述伸缩支撑件的第二端伸出至所述内腔之外，且与所述摄像头相连；
在所述驱动源驱动所述离心轮转动的情况下，所述离心移动体沿所述导向斜面移动，并驱动所述伸缩支撑件沿所述离心轮的转动轴线所在方向移动，以带动所述摄像头相对于所述模组支架转动。
2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述离心伸缩机构的数量为至少两个，各所述离心伸缩机构间隔排布，至少一个所述离心伸缩机构驱动所述摄像头绕第一轴线转动，至少一个所述离心伸缩机构驱动所述摄像头绕第二轴线转动，所述第二轴线与所述第一轴线相交或异面。
3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述离心伸缩机构的数量为至少四个，其中的四个所述离心伸缩机构呈矩形排布，且环绕所述摄像头的光轴。
4.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述离心移动体为滚柱，在所述驱动源驱动所述离心轮转动的情况下，所述离心移动体沿所述导向斜面滚动。
5.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述离心轮包括轮主体和盖板，所述盖板与所述轮主体相连，两者形成所述内腔，所述盖板开设有穿孔，所述伸缩支撑件的所述第二端穿过所述穿孔；
所述伸缩支撑件的所述第一端设有限位部，所述限位部可与所述盖板限位配合，所述限位部与所述离心移动体抵接，所述离心移动体可通过所述限位部驱动所述伸缩支撑件移动。
6.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述限位部为限位条，所述限位条的一端与所述离心轮的内侧壁滑动配合。
7.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述离心伸缩机构还包括弹性复位件，所述弹性复位件的一端与所述离心轮相连，所述弹性复位件的另一端与所述伸缩支撑件相连。
8.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述伸缩支撑件包括伸缩支架和支撑部，所述支撑部与所述伸缩支架相连，所述支撑部的至少部分伸出所述内腔之外，所述支撑部设有球形凸起，所述摄像头通过所述球形凸起与所述支撑部铰接。
9.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头具有进光端，所述离心伸缩机构位于所述摄像头背离所述进光端的一侧。
10.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述导向斜面的数量为多个，所述离心移动体的数量为多个，每个所述离心移动体与一个所述导向斜面配合。
11.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述离心轮设有位于所述内腔中的分隔筋条，所述分隔筋条在所述内腔中分隔出至少两个子空间，每个所述子空间内均设置有所述离心移动体。
12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的摄像头模组。
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