CN112954172A - 摄像头模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摄像头模组及电子设备，涉及摄像技术领域。该摄像头包括支架、镜头、图像传感器、传感器承载部、第一驱动机构和第二驱动机构，镜头安装于支架上，图像传感器通过传感器承载部设置于支架内，第一驱动机构和第二驱动机构均设置于支架内，且第一驱动机构和第二驱动机构均与传感器承载部相连，第一驱动机构可通过传感器承载部驱动图像传感器转动；第二驱动机构可通过传感器承载部驱动图像传感器沿第一方向移动，第一方向垂直于镜头的光轴。该方案能够解决目前摄像头模组存在的外形尺寸较大及功耗较大的问题。

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。传统的摄像头防抖是在手抖动发生时，通过平移或倾斜镜头组件的方式来补正抖动产生的影像偏移。然而，随着摄像头向大底、高像素快速发展，镜头的重量在逐渐增大，而为了实现更大的推力，由环绕在镜头侧面的线圈、磁石等构件组成的马达，在驱动镜头对焦或防抖的过程中，需要更多的线圈和更大的磁石相互作用，从而提供更大的驱动力，这导致马达外形尺寸相应地增大，不利于整机堆叠，同时马达在进行对焦和防抖时功耗也会更大。

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外形尺寸大及功耗较大的问题。

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，包括支架、镜头、图像传感器、传感器承载部、第一驱动机构和第二驱动机构，所述镜头安装于所述支架上，所述图像传感器通过所述传感器承载部设置于所述支架内，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均设置于所述支架内，且所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均与所述传感器承载部相连，所述第一驱动机构可通过所述传感器承载部驱动所述图像传感器转动；所述第二驱动机构可通过所述传感器承载部驱动所述图像传感器沿第一方向移动，所述第一方向垂直于所述镜头的光轴。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述的摄像头模组。

在本申请实施例中，图像传感器安装在传感器承载部上，第一驱动机构可通过传感器承载部驱动图像传感器转动，从而实现摄像头模组防抖的目的；第二驱动机构可通过传感器承载部驱动图像传感器沿垂直于镜头的光轴的方向移动，也可以实现摄像头模组防抖的目的。由于图像传感器的重量较小，故第一驱动机构和第二驱动机构均可以设置的更小，并且二者工作时所需的能量更少。因此，本申请实施例公开的摄像头模组能够解决目前摄像头模组存在的外形尺寸较大及功耗较大的问题。

附图说明

图1为本申请实施例公开的摄像头模组的爆炸图；

图2为本申请实施例公开的摄像头模组的剖视图；

图3至图6为本申请实施例公开的摄像头模组在不同状态下的剖视图。

附图标记说明：

100-支架、110-环形槽、120-第四凹槽；

200-镜头；

300-图像传感器；

400-传感器承载部、410-第二凹槽、420-第三凹槽；

500-第一驱动机构、510-第一线圈、520-第一磁性件；

600-第二驱动机构、610-第二线圈、620-第二磁性件；

700-线圈承载部、710-第一凹槽；

800-弹性件；

900-电路板、901-滤光片。

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、完整的描述，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。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进行详细地说明。

参考图1至图6，本申请实施例公开一种摄像头模组，其包括支架100、镜头200、图像传感器300、传感器承载部400、第一驱动机构500和第二驱动机构600。

镜头200安装于支架100上，该镜头200相对于支架100固定不动，其具体可以包括镜筒以及安装在镜筒内的若干镜片，该镜头200可以聚焦光线，以便于成像。图像传感器300通过传感器承载部400设置于支架100内，也就是说，图像传感器300和传感器承载部400均位于支架100内，图像传感器300安装在传感器承载部400上。图像传感器300与镜头200相对设置，经过镜头200的光线可以照射到图像传感器300上，图像传感器300可以将光信号转化为电信号。第一驱动机构500和第二驱动机构600均设置于支架100内，且第一驱动机构500和第二驱动机构600均与传感器承载部400相连，参考图3，第一驱动机构500可通过传感器承载部400驱动图像传感器300转动；参考图4，第二驱动机构600可通过传感器承载部400驱动图像传感器300沿第一方向移动，第一方向垂直于镜头200的光轴。也就是说，当用户的手部抖动导致整个摄像头模组抖动时，可以通过第一驱动机构500驱动图像传感器300转动，也可以通过第二驱动机构600驱动图像传感器300沿垂直于镜头200的光轴的方向移动，还可以同时通过第一驱动机构500驱动图像传感器300转动，并通过第二驱动机构600驱动图像传感器300沿垂直于镜头200的光轴的方向移动，从而实现摄像头模组防抖的目的。

在本申请实施例中，图像传感器300安装在传感器承载部400上，第一驱动机构500可通过传感器承载部400驱动图像传感器300转动，从而实现摄像头模组防抖的目的；第二驱动机构600可通过传感器承载部400驱动图像传感器300沿垂直于镜头200的光轴方向移动，也可以实现摄像头模组防抖的目的。也就是说，不论图像传感器300转动还是沿垂直于镜头200的光轴方向移动，均可实现摄像头模组防抖的目的。由于图像传感器300的重量较小，故第一驱动机构500和第二驱动机构600均可以设置的更小，并且二者工作时所需的能量更少。因此，本申请实施例公开的摄像头模组能够解决目前摄像头模组存在的外形尺寸较大及功耗较大的问题。

上述实施例中第一驱动机构500可以设置于传感器承载部400背离图像传感器300的一侧靠近中心的区域，但此种设置方式中第一驱动机构500向传感器承载部400施加的驱动力的力臂较小，导致第一驱动机构需要输出较大的驱动力才可以有效驱动传感器承载部400转动；其次，此种设置方式将增加摄像头模组的堆叠难度，不利于支架100内其它构件的布置。因此，可选地，第一驱动机构500与传感器承载部400的边缘相连，使第一驱动机构500提供的驱动力作用于传感器承载部400的边缘，第一驱动机构500驱动传感器承载部400的边缘靠近或远离镜头200，从而带动图像传感器300的边缘靠近或远离镜头200，以此补偿镜头200抖动时产生的偏移，从而实现摄像头模组防抖的目的，进而使摄像头模组拍摄到的图像更加清晰，提升用户使用体验。采用此种结构后，第一驱动机构500向传感器承载部400施加的驱动力的力臂更大，因此第一驱动机构500输出较小的驱动力就可以有效驱动传感器承载部400转动；同时，利用传感器承载部400的边缘处的空间布置第一驱动机构500，更有利于支架100内其它构件的布置。

一种可选的实施例中，第一驱动机构500的数量为至少两个，其中包括第一驱动部和第二驱动部，当用户的手部抖动导致整个摄像头模组抖动时，传感器承载部400和图像传感器300的转动方向可以根据拍摄需求确定，可以通过第一驱动部或第二驱动部驱动传感器承载部400在不同的方向上转动。具体地，当第一驱动部驱动图像传感器300绕第一轴线转动时，传感器承载部400和图像传感器300绕第一轴线的转动角度为第一角度；当第二驱动部驱动图像传感器300绕第二轴线转动时，传感器承载部400和图像传感器300绕第二轴线的转动角度为第二角度，其中，第一轴线与第二轴线相交或异面。需要说明的是，第一角度可以大于第二角度，第一角度也可以小于第二角度，第一角度还可以等于第二角度。故，本申请实施例公开的摄像头模组根据实际拍摄需求，通过多个第一驱动机构500在不同方向驱动图像传感器300转动，进而在多个方向上补偿镜头200抖动时产生的偏移，提升摄像头模组的防抖效果，使摄像头模组拍摄到的画面更加清晰。

进一步可选的实施例中，传感器承载部400和图像传感器300的转动方向可以根据拍摄需求确定，当图像传感器300绕不同轴线转动，即第一驱动部驱动图像传感器300绕第一轴线转动，第二驱动部驱动图像传感器300绕第二轴线转动，而第一轴线与第二轴线相垂直，且均垂直于镜头200的光轴时，第一驱动部和第二驱动部的布置位置更容易确定，从而有利于摄像头模组的结构设计，同时有利于确定图像传感器300绕第一轴线的转动角度以及绕第二轴线的转动角度。

根据上述内容可知，第一驱动机构500的数量为至少两个，其中包括第一驱动部和第二驱动部，也就是说，第一驱动部和第二驱动部的数量可以均为至少一个，当第一驱动部均分布于传感器承载部400的一侧时，那么传感器承载部400只有一侧受力，相应地，传感器承载部400的转动幅度比较局限，即摄像头模组的防抖效果也就较为有限。故，可选地，第一驱动部的数量为至少两个，各第一驱动部分布于传感器承载部400的两侧，在第一驱动部驱动图像传感器300绕第一轴线转动时，使传感器承载部400两侧均受力，从不同方向驱动图像传感器300发生转动，从而增大图像传感器300的转动幅度，提升摄像头模组的防抖效果。另一种可选的实施例中，同理，第二驱动部的数量为至少两个，各第二驱动部分布于传感器承载部400的两侧，在第二驱动部驱动图像传感器300绕第二轴线转动时，使传感器承载部400两侧均受力，从不同方向驱动图像传感器300发生转动，从而增大图像传感器300的转动幅度，提升摄像头模组的防抖效果。

需要说明的是，当第一驱动部和第二驱动部的数量均为多个时，可以使多个第一驱动部分布于传感器承载部400的两侧，多个第二驱动部分布于传感器承载部400的另外两侧，多个第一驱动部驱动图像传感器300绕第一轴线转动，多个第二驱动部驱动图像传感器300绕第二轴线转动，从而进一步提升摄像头模组的防抖效果。

上述实施例中，第一驱动机构500可以是驱动电机等结构，可选地，为了简化驱动机构的结构，本申请实施例中，第一驱动机构500包括第一线圈510和第一磁性件520，支架100和传感器承载部400中，一者设有第一线圈510，另一者设有第一磁性件520。具体地，可以在支架100上设置第一线圈510，在传感器承载部400上设置第一磁性件520，也可以在支架100上设置第一磁性件520，在传感器承载部400上设置第一线圈510。这里的第一磁性件170具体可以是磁铁。具体地，由于第一磁性件520自身存在磁场，当第一线圈510通电后，根据左手定则，第一线圈160和第一磁性件170之间产生安培力，进而向传感器承载部140施加作用力，以此通过传感器承载部140驱动图像传感器300转动，从而实现防抖的目的。由此可知，本申请实施例采用非接触式的驱动方式，其具有摩擦小，响应快的特点，可以减少对传感器承载部400的磨损，延长摄像头模组的使用寿命；另外，本申请实施例中的第一驱动机构500采用第一线圈510和第一磁性件520，其驱动方式较为简单且生产成本较低。

进一步可选地，支架100的内表面开设环形槽110，该环形槽110的形状可以为圆形、方形或多边形等，本申请实施例对此不作具体限制。环形槽110内设有第一线圈510，使第一线圈510在摄像头模组内的占用空间更小，进而使整个摄像头模组的尺寸更小，即摄像头模组占用的空间更小。需要说明的是，当第一线圈510设置于环形槽110时，第一线圈510的形状可以与环形槽110相对应，如圆弧形、直线形等。

当第一线圈510设置于上述环形槽110内时，第一磁性件520即设置于传感器承载部140上。为了使第一线圈510和第一磁性件520之间产生的作用力更大，可以使第一磁性件520与第一线圈510之间的距离尽量小。具体地，传感器承载部400具有朝向环形槽110的外侧面，外侧面上设置有第一磁性件520，第一磁性件520与第一线圈510相对设置，且一一对应。

可选地，为了简化第一磁性件520的结构，可以将第一磁性件520设置为条状结构。进一步地，传感器承载部400的外侧面上可以设置多个第二凹槽410，第一磁性件520对应地设置于第二凹槽410内。具体地，在第一磁性件520设置于第二凹槽410后，第一磁性件520的至少一部分相对于传感器承载部400的外侧面凹陷，使得第一磁性件520占用的空间更小，从而使得整个摄像头模组的尺寸可以进一步缩小，即摄像头模组占用的空间更小。

第二驱动机构600可以是驱动电机等结构，可选地，为了简化驱动机构的结构，本申请实施例中，摄像头模组还包括线圈承载部700，线圈承载部700设置于传感器承载部400背离镜头200的一侧，第二驱动机构600包括第二线圈610和第二磁性件620，第二线圈610设置于线圈承载部700，第二磁性件620设置于传感器承载部400，且与第二线圈610相对。具体地，由于第二磁性件620自身存在磁场，当第二线圈610通电后，根据左手定则，第二线圈610和第二磁性件620之间产生安培力，进而向传感器承载部140施加作用力，以此通过传感器承载部140驱动图像传感器300移动，从而实现防抖的目的。由此可知，本申请实施例采用非接触式的驱动方式，其具有摩擦小，响应快的特点，可以减少对传感器承载部400的磨损，延长摄像头模组的使用寿命；另外，本申请实施例中的第二驱动机构600采用第二线圈610和第二磁性件620，其驱动方式较为简单且生产成本较低。

基于上述内容可知，第二线圈610设置于线圈承载部700，第二磁性件620设置于传感器承载部400，且与第二线圈610相对，为了使第二线圈610和第二磁性件620之间产生的作用力更大，可以使第二磁性件620与第二线圈610之间的距离尽量小。进一步可选的实施例中，线圈承载部700的与传感器承载部400相对的一面开设有第一凹槽710，第一凹槽710内设有第二线圈610，使第二磁性件620与第二线圈610之间的距离更小，从而使第二线圈610和第二磁性件620之间产生的作用力更大，加强摄像头模组的防抖的效果，同时可以使摄像头模组叠加得更加紧凑。

参考图6，一种可选的实施例中，第一驱动机构500通过传感器承载部400驱动图像传感器300相对于镜头200移动，而传感器承载部400和图像传感器300的移动幅度可以根据拍摄需求确定。具体地，当需要调整镜头200与图像传感器300之间的距离时，第一驱动机构500驱动传感器承载部400和图像传感器300沿镜头200的光轴方向移动，从而调整图像传感器300与镜头200之间的距离，使二者之间的焦距满足拍摄需求，进而实现摄像头模组对焦的目的。

可选的实施例中，为了增加传感器承载部400和图像传感器300转动时的稳定性，摄像头模组还包括弹性件800，弹性件800的一侧表面与支架100相抵靠，弹性件800的另一侧表面与传感器承载部400相抵靠。该弹性件800受力后可以发生形变，进而向传感器承载部400施加反作用力，该反作用力可以实现传感器承载部400的预压，使得传感器承载部400转动时较为稳定，从而提高成像质量。

可选地，弹性件800包括壳体、弹簧、活动部和滚珠，弹簧设置于壳体内，活动部的一端位于壳体内，且与弹簧的一端连接，活动部的另一端设有滚珠，滚珠与传感器承载部400滚动配合。在传感器承载部400和图像传感器300沿垂直于第一方向的方向移动的过程中，滚珠受到作用力后，滚珠带动活动部移动，进而对弹簧施加压力，此时弹簧发生弹性形变将吸收掉一部分驱动力，使得传感器承载部400移动时较为稳定。因此，采用此种结构的弹性件700具有稳定性好，且灵活多变的特点，从而可以提高传感器承载部400移动时的稳定性，进而提高成像质量。同时，在传感器承载部400和图像传感器300移动及转动的过程中，滚珠与传感器承载部400滚动配合，从而可以缓解两者之间的磨损，进而延长摄像头模组的使用寿命。

进一步可选地，弹性件800的数量可以设置为多个，多个弹性件800沿着环绕图像传感器300的方向间隔排布。随着弹性件800数量的增加，弹性件800与传感器承载部400之间的作用点更多，作用点的分布范围更广，以此确保传感器承载部400能够按照镜头200的实际需要转动，避免出现偏转。需要说明的是，参考图2至图5，图像传感器300一侧的其中一个弹性件800记为弹性件A，图像传感器300另一侧的其中一个弹性件800记为弹性件B，弹性件A的变形程度与弹性件B的变形程度可以相同，也可以不同。

一种可选的实施例中，摄像头模组还包括电路板900，电路板900位于支架100背离镜头200的一侧，支架100与电路板900形成安装空间，图像传感器300、传感器承载部400、第一驱动机构500和第二驱动机构600均位于该安装空间内，当经过镜头200的光线照射到图像传感器300上时，图像传感器300可以将光信号转化为电信号，该电信号可以通过电路板900输出。可以理解地，图像传感器300可以与电路板900电连接，继而使其可以被电路板900驱动，并且与电路板900之间进行信号传输；图像传感器300也可以通过传感器承载部400或者其他额外增设的结构与电路板900电连接，但是考虑到图像传感器300会相对于镜头200转动或移动，因此，为了提升图像传感器300与电路板900之间的电连接的稳定性，可选地，至少一部分弹性件800为导电件，也就是说，弹性件800不仅可以发生弹性形变，而且具有导电性。由于该导电件与传感器承载部400和支架100均有接触关系，因此，导电件通过支架100与电路板900电连接，电路板900位于支架100背离镜头200的一侧，图像传感器300通过传感器承载部400与导电件电连接，最终实现图像传感器300与电路板900之间的电连接。由于图像传感器300和传感器承载部400同步转动，且传感器承载部400与导电件、导电件与支架100可以始终保持接触关系，支架100和电路板900又相对静止，因此图像传感器300与电路板900之间的电连接更加可靠。

可选地，传感器承载部400朝向镜头200的一面设有第三凹槽420，图像传感器300设置于该第三凹槽420内。此时，图像传感器300相对于传感器承载部400凹陷，因此图像传感器300占用的空间更小，整个摄像头模组占用的空间更小。同时，镜头200与图像传感器300之间的距离有所增大，使得图像传感器300相对于镜头200的移动幅度和转动幅度更大，以此满足更多种拍摄需求。

可选地，为了提高成像质量，摄像头模组还可以包括滤光片901，支架100朝向镜头200的一面设有第四凹槽120，该滤光片901设置于该第四凹槽120内，且该滤光片901位于镜头200和图像传感器300之间。该滤光片901可以过滤一部分波长的光线，从而提高成像质量。

基于上述任一实施例所述的摄像头模组，本申请实施例还公开一种电子设备，该电子设备包括上述任一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)、电子游戏机等电子设备，本申请实施例对电子设备的种类不作具体限制。

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 (10)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括支架、镜头、图像传感器、传感器承载部、第一驱动机构和第二驱动机构，所述镜头安装于所述支架上，所述图像传感器通过所述传感器承载部设置于所述支架内，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均设置于所述支架内，且所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均与所述传感器承载部相连，所述第一驱动机构可通过所述传感器承载部驱动所述图像传感器转动；所述第二驱动机构可通过所述传感器承载部驱动所述图像传感器沿第一方向移动，所述第一方向垂直于所述镜头的光轴。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一驱动机构与所述传感器承载部的边缘相连，所述第一驱动机构可驱动所述传感器承载部的边缘靠近或远离所述镜头。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一驱动机构的数量为至少两个，其中包括第一驱动部和第二驱动部，所述第一驱动部驱动所述图像传感器绕第一轴线转动，所述第二驱动部驱动所述图像传感器绕第二轴线转动，

其中，所述第一轴线与所述二轴线相交或异面。

4.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一线圈和第一磁性件，所述支架和所述传感器承载部中，一者设有所述第一线圈，另一者设有所述第一磁性件。

5.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括线圈承载部，所述线圈承载部设置于所述传感器承载部背离所述镜头的一侧，所述第二驱动机构包括第二线圈和第二磁性件，所述第二线圈设置于所述线圈承载部，所述第二磁性件设置于所述传感器承载部，且与所述第二线圈相对。

6.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述线圈承载部的与所述传感器承载部相对的一面开设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有所述第二线圈。

7.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一驱动机构可通过所述传感器承载部驱动所述图像传感器相对于所述镜头移动。

8.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组还包括弹性件，所述弹性件的一侧表面与所述支架相抵靠，所述弹性件的另一侧表面与所述传感器承载部相抵靠。

9.根据权利要求8所述的摄像头模组，其特征在于，所述弹性件包括壳体、弹簧、活动部和滚珠，所述弹簧设置于所述壳体内，所述活动部的一端位于所述壳体内，且与所述弹簧的一端连接，所述活动部的另一端设有所述滚珠，所述滚珠与所述传感器承载部滚动配合。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的摄像头模组。

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