CN112954186B - 摄像头结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摄像头结构及电子设备，属于摄像头技术领域。摄像头结构包括：万向轴、云台外支架、云台内支架、云台载体、摄像头组件、第一驱动机构、第二驱动机构和第一柔性电路板；第一柔性电路板呈弹性结构，摄像头组件通过第一柔性电路板与云台外支架弹性连接，且摄像头组件与云台载体固定连接；万向轴沿第一轴轴向分布的两个支撑部分别与所述云台外支架铰接，万向轴沿第二轴轴向分布的两个支撑部分别与云台内支架铰接；第一驱动机构用于驱动云台内支架相对云台外支架沿第一轴转动和/或沿第二轴转动；云台载体与云台内支架滑动连接；第二驱动机构用于驱动云台载体相对云台内支架沿第三轴转动。本申请实施例能够提升摄像头的拍摄性能。

Description

摄像头结构及电子设备

技术领域

本申请属于摄像头云台技术领域，具体涉及一种摄像头结构及电子设备。

背景技术

随着电子设备的不断发展，人们对电子设备的拍性能的要求越来越高，微云台在电子设备上的应用，很大程度上提升了消费者手持拍照时提升拍照画质的体验；一般手抖可分解到空间X、Y、Z这3个方向上，共6个自由度(沿X/Y/Z三轴的移动和绕X/Y/Z三轴的旋转:Rx、Ry、Rz)。其中，除对焦方向(Z轴)的轴向抖动外，另外5个自由度的抖动均对手持拍照，尤其夜拍和视频拍摄时构成较大影响，最终影响成像效果和消费者体验，目前电子设备(例如：手机)使用的微云台摄像头为两轴云台，只能防止4个自由度的抖动，不能防止沿Z轴旋转的抖动(Rz)，从而在有Rz方向的抖动时，微云台摄像头的成像画质较差。

由此可知，相关技术中的微云台摄像头的防抖动效果较差。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种摄像头结构及电子设备，能够解决相关技术中的微云台摄像头存在的防抖动效果较差的问题。

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结构，包括：万向轴和云台外支架，所述云台外支架包括第一收容空间和第二收容空间，所述第一收容空间与所述第二收容空间并列且相互连通，所述摄像头结构还包括：收容于所述第一收容空间内的云台内支架、云台载体和摄像头组件，以及收容于所述第二收容空间内的第一驱动机构、第二驱动机构和第一柔性电路板；

所述第一柔性电路板构成弯折状的弹性结构，所述摄像头组件通过所述第一柔性电路板与所述云台外支架弹性连接，且所述摄像头组件与所述云台载体固定连接；

所述万向轴沿第一轴轴向分布的两个支撑部分别与所述云台外支架铰接，所述万向轴沿第二轴轴向分布的两个支撑部分别与所述云台内支架铰接，其中，所述第一轴与所述第二轴相交；

所述第一驱动机构分别与所述云台外支架和所述云台内支架连接，以驱动所述云台内支架相对所述云台外支架沿所述第一轴转动和/或沿所述第二轴转动；

所述云台载体与所述云台内支架的底部滑动连接；

所述第二驱动机构分别与所述云台内支架和所述云台载体连接，以驱动所述云台载体相对所述云台内支架沿第三轴转动，其中，所述第三轴分别与所述第一轴和所述第二轴垂直。

可选的，所述第一驱动机构包括：第一环形磁轭、第一驱动线圈组和第一磁石组；

所述第一驱动线圈组和所述第一磁石组分别位于所述第一环形磁轭的外侧壁与所述第二收容空间的内侧壁之间，且所述第一驱动线圈组固定于所述云台外支架，所述第一环形磁轭固定于所述云台内支架，所述第一磁石组固定于所述第一环形磁轭的外周，且所述第一磁石组与所述第一驱动线圈组适配设置；

所述第一驱动线圈组中的线圈分布于所述第一环形磁轭的沿第一方向的相对两侧，所述第一方向与所述第三轴垂直，且所述第一驱动线圈组中的线圈分布于所述云台内支架的对称轴的相对两侧，所述对称轴与沿所述第一收容空间到所述第二收容空间的方向同向；

其中，在所述第一驱动线圈组通入电流的情况下，在所述第一驱动线圈组与所述第一磁石组之间产生相互作用力，所述第一磁石组基于所述相互作用力驱动所述云台内支架相对所述云台外支架沿所述第一轴转动和/或沿所述第二轴转动。

可选的，所述摄像头结构还包括：

第一位置反馈元件组，用于检测所述云台内支架相对所述云台外支架沿所述第一轴和/或沿所述第二轴的旋转量，所述第一位置反馈元件组设置于所述第一磁石组与所述第一驱动线圈组的磁场范围内。

可选的，所述第二驱动机构包括：第二环形磁轭、第二驱动线圈组和第二磁石组；

所述第二驱动线圈组和所述第二磁石组分别位于所述第二环形磁轭的外侧壁与所述第二收容空间的内侧壁之间，且所述第二驱动线圈组固定于所述云台载体，所述第二环形磁轭固定于所述云台内支架，且所述第二磁石组固定于所述第二环形磁轭的外周，且所述第二磁石组与所述第二驱动线圈组适配设置；

所述第二驱动线圈组中的线圈沿第一方向间隔分布，所述第一方向与所述第三轴垂直，且所述第二驱动线圈组中的线圈分布于所述云台载体的对称轴的相对两侧，所述对称轴与沿所述第一收容空间到所述第二收容空间的方向同向；

其中，在所述第二驱动线圈组通入电流的情况下，在所述第二驱动线圈组与所述第二磁石组之间产生相互作用力，所述第二磁石组基于所述相互作用力驱动所述云台载体相对所述云台内支架沿所述第三轴转动。

可选的，所述摄像头结构还包括：

第二位置反馈元件组，用于检测所述云台载体相对所述云台内支架沿所述第三轴的旋转量，所述第二位置反馈元件组设置于所述第二磁石组与所述第二驱动线圈组的磁场范围内。

可选的，所述支撑部上分别开设有第一通孔，所述第一通孔的轴向与所述第三轴垂直；

所述摄像头结构，还包括：转接结构，所述转接结构包括夹持部和第一滚珠；

所述第一滚珠穿设于所述第一通孔内，且夹设于夹持部的两个侧壁之间；

其中，所述夹持部用于与所述云台外支架或所述云台内支架固定连接。

可选的，所述转接结构还包括：导向板，所述导向板与所述夹持部的第一侧壁固定连接，并向靠近所述夹持部的第二侧壁的方向延伸，所述夹持部的第一侧壁和所述夹持部的第二侧壁为所述夹持部的相对两侧壁；

和/或，

所述转接结构还包括：限位板，所述限位板固定于所述夹持部的槽底部，以在所述支撑部相对所述夹持部转动时，限制所述支撑部的旋转角度小于预设角度。

可选的，所述云台外支架和所述云台内支架上设置有与所述夹持部匹配的卡槽，所述夹持部卡设于所述卡槽内，以使所述支撑部与所述云台外支架或所述云台内支架铰接。

可选的，所述第一柔性电路板沿至少两个不同的方向分别弯折延伸，以构成弹性结构。

可选的，所述第一柔性电路板包括：弹性结构电路板、第一桥接电路板和第二桥接电路板；

所述弹性结构电路板通过所述第一桥接电路板与所述摄像头组件的电路板连接，且所述弹性结构电路板由所述第一桥接电路板的朝向所述第二收容空间的一侧弯折延伸而形成，以构成包括至少两层层叠设置的子电路板的弹性结构，且任意两层子电路板之间具有间隙，所述弹性结构电路板能够发生弹性形变；

所述弹性结构电路板通过所述第二桥接电路板固定于所述云台外支架。

可选的，所述云台内支架的底部设置有至少两个第一弧形挡板，所述至少两个第一弧形挡板所在的圆环与所述第三轴同轴；

所述云台载体上设置有与所述至少两个第一弧形挡板一一对应的至少两个第二弧形挡板，一个所述第一弧形挡板与一个所述第二弧形挡板为一个弧形挡板组；

所述摄像头结构还包括：第二滚珠；

任一个所述弧形挡板组内均夹设有所述第二滚珠。

可选的，所述摄像头结构还包括：滚动支撑架；

所述滚动支撑架固定于所述云台内支架，并与所述云台载体的背向所述云台内支架的一侧抵接，以限制所述云台载体沿所述第三轴的方向移动。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括如第一方面所述的摄像头结构。

在本申请实施例中，云台外支架包括两个并列设置的第一收容空间和第二收容空间，将云台内支架、云台载体和摄像头组件收容于第一收容空间内，且将第一驱动机构、第二驱动机构和第一柔性电路板收容于所述第二收容空间内；以通过呈弹性结构的第一柔性电路板将摄像头组件与所述云台外支架弹性连接，且所述摄像头组件与所述云台载体固定连接。这样，摄像头模组能够相对云台外支架分别沿第一轴、第二轴和第三轴转动，以提升摄像头模组的自由度，从而提升摄像头的防抖动效果；同时，还可以减小摄像头结构在Z轴方向上的厚度，以便于安装在厚度较薄的电子设备内，从而有利于电子设备的轻薄化发展趋势。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种摄像头结构的侧视图；

图2是本申请实施例提供的一种摄像头结构的拆分图；

图3a是本申请实施例提供的一种摄像头结构的俯视图；

图3b是沿图3a中A-A方向的剖面图；

图3c是沿图3a中B-B方向的剖面图；

图3d是本申请实施例提供的一种摄像头结构的仰视图；

图3e是云台外支架的结构图；

图4a是万向轴的结构图；

图4b是万向轴和转接结构的装配结构图；

图4c是转接结构的侧视图；

图4d是转接结构的主视图；

图4e是沿图4d中C-C方向的剖面图；

图5是万向轴、云台内支架、转接结构、第二磁轭、第一磁石组以及第二磁石组的装配结构图；

图6a是万向轴、云台外支架以及云台内支架的装配图；

图6b是第一驱动线圈组的拆分图；

图7a是云台载体与第二驱动线圈组的装配结构图；

图7b是云台内支架的仰视图；

图7c是云台载体、云台内支架和云台外支架的装配结构图；

图7d是云台载体与云台内支架的装配结构图；

图7e是云台载体、云台内支架和旋转承载架的装配结构图；

图8是第一柔性电路板与摄像头组件的装配结构图。

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结构和电子设备进行详细地说明。

请参阅图1至图3e，其中，图1是本申请实施例提供的一种摄像头结构的结构图；图2是本申请实施例提供的一种摄像头结构的拆分图；图3a是本申请实施例提供的一种摄像头结构的俯视图；图3b是沿图3a中A-A方向的剖面图；图3c是沿图3a中B-B方向的剖面图；图3d是本申请实施例提供的一种摄像头结构的仰视图；图3e是云台外支架的结构图。本申请实施例提供的摄像头结构包括：万向轴2和云台外支架9，云台外支架9包括第一收容空间906和第二收容空间905，第一收容空间906与第二收容空间905并列且相互连通，摄像头结构还包括：收容于所述第一收容空间906内的云台内支架5、云台载体10和摄像头组件20，以及收容于所述第二收容空间906内的第一驱动机构(未编号)、第二驱动机构(未编号)和第一柔性电路板23。

其中，第一柔性电路板23构成弯折状的弹性结构，摄像头组件20通过第一柔性电路板23与云台外支架9弹性连接，且摄像头组件20与云台载体10固定连接。

另外，万向轴2沿第一轴轴向分布的两个支撑部25分别与云台外支架9铰接，万向轴2沿第二轴轴向分布的两个支撑部25分别与云台内支架5铰接，其中，所述第一轴与所述第二轴相交；第一驱动机构分别与云台外支架9和云台内支架5连接，以驱动云台内支架5相对云台外支架9沿所述第一轴转动和/或沿所述第二轴转动。

另外，云台载体10与云台内支架5的底部滑动连接；第二驱动机构分别与所述云台内支架5和所述云台载体10连接，以驱动所述云台载体10相对所述云台内支架5沿第三轴转动，其中，所述第三轴分别与所述第一轴和所述第二轴垂直。

在具体实施中，上述第一轴可以与如图1中所示H线同向延伸，上述第二轴可以与如图1中所示M线同向延伸，且上述第三轴可以是如图1中所示Z轴。本实施例中，上述万向轴2的4个支撑部25可以分别位于正方形的4个顶角上，此时，上述第一轴和第二轴垂直，当然，在实际应用中，上述万向轴2的结构可以多样化，且第一轴和第二轴也可以不相互垂直，例如：第一轴和第二轴之间的夹角大于0°且小于180°。

在实施中，如图1所示，上述驱动云台内支架5相对云台外支架9沿所述第一轴转动和/或沿所述第二轴转动，可以理解为：驱动云台内支架5相对云台外支架9沿X轴转动或者沿Y轴转动，其中，云台外支架9可以呈矩形结构，上述X轴和Y轴分别与云台外支架9上相互垂直的两条矩形边平行。

具体的，在云台内支架5相对云台外支架9沿所述第一轴转动的过程中，其具有沿X轴和Y轴方向上的旋转分量；同理，在云台内支架5相对云台外支架9沿所述第二轴转动的过程中，其也具有沿X轴和Y轴方向上的旋转分量。此时，若仅需要驱动云台内支架5相对云台外支架9沿X轴转动，则可以使云台内支架5相对云台外支架9沿所述第二轴转动的过程中沿Y轴方向的分量，与云台内支架5相对云台外支架9沿所述第二轴转动的过程中沿Y轴方向的分量相互抵消，从而实现驱动云台内支架5相对云台外支架9沿X轴转动。

上述摄像头组件20与云台载体10固定连接，可以理解为：摄像头组件20的外壁与云台载体10的内壁贴合并固定连接。

在实际应用中，如图1和图2所示，上述本申请实施例提供的摄像头结构可以包括：壳体1，该壳体1可以包括顶壳1a和底壳1b。其中，底壳1b向远离顶壳1a的方向凹陷，以在顶壳1a与底壳1b之间形成收容空间，而上述万向轴2、云台外支架9和收容于云台外支架9内的云台内支架5、云台载体10、第一驱动机构1、第二驱动机构1、摄像头组件20以及第一柔性电路板23均可以收容于该壳体1的收容空间内。另外，顶壳1a、万向轴2、云台外支架9、云台内支架5以及云台载体10均开设有通光孔，以使最下方的摄像头组件20通过该通光孔采集图像信息，甚至通过该通光孔使摄像头组件20的头部(即沿图1中Z轴的上方)外露于顶壳1a。

这样，可以通过壳体1将本申请实施例提供的摄像头结构封闭呈整体结构，且通过该壳体1还能够保护其内部的摄像头组件20和第一柔性电路板23等。

另外，上述第一柔性电路板23构成弯折状的弹性结构，可以是第一柔性电路板23沿至少两个不同的方向分别弯折延伸，以构成立体的弹性结构。

其中，第一柔性电路板23的首端和末端可以分别连接云台外支架9和摄像头组件20，这样，鉴于第一柔性电路板23沿至少两个不同的方向分别弯折延伸，当摄像头组件20相对云台外支架9沿多个方向发生位移或者旋转时，第一柔性电路板23能够沿多个方向发生形变，从而减少对摄像头组件20相对云台外支架9沿多个方向发生位移或者旋转的阻力。

在具体实施中，上述第一驱动机构和第二驱动机构，分别可以是电机驱动机构、电磁驱动机构等，为便于说明，以下实施例中仅以第一驱动机构和第二驱动机构是电磁驱动机构为例进行说明，在此不构成具体限定。

另外，图1所示坐标轴中，Rx、Ry和Rz分别表示沿X轴、Y轴和Z轴旋转的方向。

本申请实施例中，通过第二驱动机构独立的驱动云台载体10沿Rz轴方向旋转，以实现Rz轴防抖，以使Rz轴防抖系统相对于Rx和Ry的防抖系统是独立的，这样，当Rx、Ry轴执行防抖功能时，Rz的位置反馈系统不受影响，从而有效提高Rz轴的防抖精度，进而更有效提升夜拍，视频拍摄时手抖情况下的拍照画质，进一步提升消费者使用体验。

另外，上述万向轴2沿第一轴轴向分布的两个支撑部25分别与云台外支架9铰接，万向轴2沿第二轴轴向分布的两个支撑部25分别与云台内支架5铰接，可以理解为：万向轴2沿第一轴轴向分布的两个支撑部25构成第一旋转轴，这样，当这两个支撑部25铰接于云台外支架9上时，该万向轴2可以相对云台外支架9沿该第一旋转轴转动；且万向轴2沿第而轴轴向分布的两个支撑部25构成第二旋转轴，这样，当这两个支撑部25铰接于云台内支架5上时，该万向轴2可以相对云台内支架5沿该第二旋转轴转动，也就实现了云台内支架5能够相对云台外支架9分别沿第一旋转轴和第二旋转轴转动，该第一旋转轴和第二旋转轴上的转动量可以分解成沿图1中X轴和Y轴方向上的旋转量，即Rx和Ry轴方向上的转动。

在此基础上，摄像头组件20能够通过云台载体10相对云台内支架5沿RZ轴方向转动。因此，实现了摄像头组件20分别沿Rx、Ry以及Rz轴方向上的转动。在实际拍摄中，可以获取摄像头的抖动方向以及抖动距离等抖动参数，并据此控制本申请实施例提供的摄像头结构分别沿Rx、Ry以及Rz方向旋转对应的转动量，以实现沿Rx、Ry以及Rz轴方向上的防抖。

进一步的，鉴于第一收容空间906和第二收容空间905并列设置，而摄像头组件20的头部可以经云台外支架9上侧的通光孔伸出到云台外支架9外，也就是说，可以将第一驱动机构和第二驱动机构与摄像头组件20的尾部(即沿图1中Z轴的下方)对齐，这样，可以使第一驱动机构和第二驱动机构中的电磁驱动模块设置到远离云台头部的区域，以在云台头部让出更多的无磁区域，便于该云台搭载的摄像头模组能够选择更多类型的驱动马达，例如：可选择搭载光学防抖(Optical Image Stabilization，OIS)摄像头模组。这样，可以结合本申请实施例提供的摄像头结构沿Rx、Ry和Rz方向的防抖动功能与，以组合构建为5轴防抖摄像头系统(即分别沿X、Y、Rx、Ry和Rz方向的防抖)，进而可分别驱动摄像头系统对5个自由度的抖动进行分别补偿或组合补偿，避免合成运动补偿存在时差和补偿状态不能及时切换的影响，使得拍摄的图片和视频画质更好，尤其可更有效提升夜拍时手抖情况下的拍照画质，整体提升消费者使用体验。

可选的，如图2和图3b所示，第一驱动机构包括：第一环形磁轭22、第一驱动线圈组7和第一磁石组21；

第一驱动线圈组7和第一磁石组21分别位于第一环形磁轭22的外侧壁与第二收容空间905的内侧壁之间，且第一驱动线圈组7固定于云台外支架9，第一环形磁轭22固定于云台内支架5，第一磁石组21固定于第一环形磁轭22的外周，且第一磁石组21与第一驱动线圈组7适配设置；

第一驱动线圈组7中的线圈分布于第一环形磁轭22的沿第一方向的相对两侧，第一方向与第三轴垂直，且第一驱动线圈组7中的线圈分布于云台内支架6的对称轴的相对两侧，所述对称轴与沿第一收容空间906到第二收容空间905的方向同向；

其中，在第一驱动线圈组7通入电流的情况下，在第一驱动线圈组7与第一磁石组21之间产生相互作用力，第一磁石组21基于所述相互作用力驱动云台内支架5相对云台外支架9沿所述第一轴转动和/或沿所述第二轴转动。

在具体实施中，上述第一方向可以与如图1所示的Y轴同向，且第一磁石组21与第一驱动线圈组7适配设置可以理解为第一驱动线圈组7产生的磁场能够作用于第一磁石组21，且第一环形磁轭22与第一磁石组21之间产生磁回路，或者第一磁石组21中的磁石与第一驱动线圈组7中的线圈一一对应设置，且相互对应的磁石和线圈正对设置。

在实施中，可以向第一驱动线圈组7中通入大小和方向分别可控的电流，以使固定在第一环形磁轭22上的第一磁石组21与固定在云台外支架9上的第一驱动线圈组7之间产生方向可控且大小可控的相互作用力，进而可驱动第一环形磁轭22(第一磁石组21)相对云台外支架9产生方向可控的Rx、Ry轴旋转运动，进而可直接带动云台内支架5(摄像头组件20)产生Rx、Ry轴的旋转运动进行Rx、Ry轴的防抖。

具体的，如图5和6b所示，第一磁石组21可以包括两个第一磁石分别为(分别为21A和21B)，对应的，第一驱动线圈组7可以包括两个第一线圈(分别为7A和7B)，则第一线圈7A与第一磁石21A正对设置，且第一线圈7B与第一磁石21B正对设置。此时，当第一磁石21A和21B的受力方向相同，且同为与Z轴同向或者与-Z轴同向的情况下，则驱动云台内支架5相对云台外支架9沿Ry方向转动；当第一磁石21A和21B的受力方向不同，即一个与Z轴同向，另一个与-Z轴同向，的情况下，则驱动云台内支架5相对云台外支架9沿Rx轴方向转动。

在具体实施中，可以在云台外支架9的第二收容空间905的相对两侧壁上分别开设第二通孔903，以使第一驱动线圈组7中的线圈分别嵌设在该第二通孔903内，从而实现第一驱动线圈组7与云台外支架9固定连接。

另外，上述第一环形磁轭22固定于云台内支架5，可以是将第一环形磁轭22直接或者间接的固定在云台内支架5的朝向第二收容空间905的外侧壁上，例如：如图7e所示，可以设置固定于云台内支架5的滚动支撑架18，以使第一环形磁轭22通过该滚动支撑架18固定于云台内支架5上。

进一步的，为了实现向第一驱动线圈组7通入大小和方向可控的电流，可以将第一驱动线圈组7与第一驱动电路板6连接，该第一驱动电路板6可以贴设于云台外支架9的外侧，并使第一驱动线圈组7穿过上述第二通孔903安装于第一驱动电路板6上，以通过该第一驱动电路板6向第一驱动线圈组7提供大小和方向可控的电流。

在实施中，可以通过装配有本申请实施例提供的三轴云台的电子设备中的控制器对通入第一驱动线圈组7的电流的大小和方向进行控制，此时，第一驱动电路板6的外侧还可以设置第一接口604，以通过该第一接口604实现与电子设备中控制器的数据通信连接，具体的，如图6b所示，第一驱动电路板6包括第一驱动子电路板601、第二驱动子电路板603、连接板602和第一接口604，该第一接口604连接于第一驱动电路板603，且两个驱动子电路板601和603之间通过连接板602相互连通，且第一驱动线圈组7中的线圈7A连接于第一驱动子电路板601上，第一驱动线圈组7中的线圈7B连接于第二驱动子电路板603上。

另外，如图6b所示，在实际应用中，还可以在第一驱动电路板6上装配第一位置反馈元件组(8A和8B)，以通过该第一位置反馈元件组(8A和8B)检测云台内支架5相对云台外支架9沿Rx轴和Ry轴方向的转动量，从而便于提升转动量的精确控制。

在实施中，上述第一位置反馈元件组8可以是霍尔元件，且其可以设置在第一磁石组21与第一驱动线圈组7的磁场范围内，以通过感应磁场的变化来确定第一磁石组21相对第一驱动线圈组7的位移量，从而据此确定云台内支架5相对云台外支架9沿Rx轴和Ry轴方向的转动量。

当然，在具体实施中，上述第一位置反馈元件组8还可以是驱动芯片，该驱动芯片除了能够控制向第一驱动线圈组7输入大小和方向可控的电流之外，其还能够反馈Rx轴和Ry轴方向的旋转量。

可选的，第二驱动机构包括：第二环形磁轭(本实施方式中，第二环形磁轭与第一环形磁轭为同一磁轭22，为便于说明，以下统称为第一环形磁轭22)、第二驱动线圈组15和第二磁石组17；

第二驱动线圈组15和第二磁石组17分别位于第一环形磁轭22的外侧壁与第二收容空间905的内侧壁之间，且第二驱动线圈组15固定于云台载体10，第一环形磁轭22固定于云台内支架5，且第二磁石组17固定于第一环形磁轭22的外周，且第二磁石组17与第二驱动线圈组15适配设置；

第二驱动线圈组15中的线圈沿第一方向间隔分布，第一方向与所述第三轴垂直，且第二驱动线圈组15中的线圈分布于云台载体10的对称轴的相对两侧，所述对称轴与沿第一收容空间906到第二收容空间905的方向同向；

其中，在第二驱动线圈组15通入电流的情况下，在第二驱动线圈组15与第二磁石组17之间产生相互作用力，第二磁石组17基于所述相互作用力驱动云台载体10相对云台内支架5沿所述第三轴转动。

需要说明的是，本申请实施例中，鉴于上述第一环形磁轭与第二环形磁轭为同一磁轭22，且第一磁石组21和第二磁石组17分别固定于该第一环形磁轭22的外周，这样，可以减少本申请实施例提供的摄像头结构中磁轭的数量，以缩小其体积并降低成本。当然，在空间和成本允许的情况下，第一环形磁轭与第二环形磁轭可以是不同磁轭，在此不构成具体限定。

在实施中，如图7b所示，可以在第一环形磁轭22上开设通孔，以使从云台内支架5的朝向第二收容空间的外侧壁延伸出来的卡扣结构502与该通孔卡接。同时，云台载体10活动连接于云台内支架5的底部，从而使固定于云台载体10的第二驱动线圈组15位于云台内支架5的外侧壁与第一环形磁轭22之间，从而在该第二驱动线圈组15通入大小和方向可控的电流时，能够使第二驱动线圈组15与固定于第一环形磁轭22的朝向第二驱动线圈组15一侧的第二磁石组17之间产生相互作用力，从而基于第二磁石组17在该相互作用力驱动云台载体10相对云台内支架5沿所述第三轴转动。

进一步的，为了实现向第二驱动线圈组15通入大小和方向可控的电流，可以将第二驱动线圈组15与第二驱动电路板13连接，该第二驱动电路板13可以贴设于云台载体10的外侧壁上，并使第二驱动线圈组15安装于第二驱动电路板13上，且在该第二驱动电路板13上设置与第二驱动线圈组15连接的第二驱动芯片16，以通过该第二驱动芯片16控制输入第二驱动线圈组15的电流的大小和方向。

另外，在实际应用中，还可以在第二驱动电路板13上装配第二位置反馈元件组(本实施例中，第二位置反馈元件组与第二驱动芯片16为同一元器件)，以通过第二驱动芯片16获取云台载体10相对云台内支架5沿所述第三轴的转动转动量，从而便于提升Rz轴转动量的精确控制。

当然，在具体实施中，上述第二位置反馈元件组还可以是与第二驱动芯片16不同的元器件，例如：第二位置反馈元件组包括霍尔元件，且其可以设置在第二驱动线圈组15和第二磁石组17的磁场范围内，以通过感应磁场的变化来确定第二驱动线圈组15相对第二磁轭22的位移量，从而据此确定云台载体10相对云台内支架5沿Rz轴方向的转动量。

相应的，在具体实施中，上述第一位置反馈元件组8还可以是驱动芯片，该驱动芯片除了能够控制向第二驱动线圈组15输入大小和方向可控的电流之外，其还能够反馈Rx和Ry方向的旋转量。

进一步的，如图7a所示，上述第二驱动电路板13可以呈弯折结构，以贴设于云台载体10相邻两侧壁(例如：如图7a中所示的外侧壁和底壁)上。另外，还可以设置与第二驱动电路板13的结构匹配的电路板补强12，以通过使第二驱动电路板13贴设在该电路板补强12上，来提升第二驱动电路板13的结构强度。

可选的，如图2所示，第二驱动机构还包括：内磁轭14；该内磁轭14固定于云台载体10，并与第二磁石组17构成磁回路。

在实施中，上述内磁轭14可以固定于第二驱动电路板13的背向第二驱动线圈组15的一侧，例如：如图7a所示，在云台载体10的外侧壁上设置凹槽1004，以使内磁轭14嵌设于该凹槽1004内，并夹设于云台载体10与第二驱动电路板13之间。

上述内磁轭14的作用是增加第二驱动机构的驱动力，以提升本申请实施例提供的摄像头结构沿Rz轴方向的防抖效果。

可选的，如图4a和图4b所示，支撑部25上分别开设有第一通孔251，所述第一通孔251的轴向与所述第三轴垂直；

所述摄像头结构还包括：转接结构，所述转接结构包括夹持部3和第一滚珠4；

第一滚珠4穿设于第一通孔251内，且夹设于夹持部3的两个侧壁之间；

其中，夹持部3用于与云台外支架9或云台内支架5固定连接。

具体如图4a所示，万向轴2的4个角分别沿z轴的反方向延伸，以分别与一个转接结构连接。在装配过程中，可以先将第一滚珠4卡设于第一通孔251内，然后一同插入夹持部3内。

另外，如图4c所示，夹持部3的相对两侧壁上可以向相互远离的方向凹陷，以使第一滚珠4卡设于夹持部3内时，能够在夹持部3中保持位置不变，具体的，夹持部3的相对两侧壁上分别设置滚珠保持结构303和307，其中，307位于303的对侧，且303与307所在的侧壁进行弹性连接，以便于装配第一滚珠4和支撑部25，夹持部3的底部设置有开口306，以降低夹持部3的相对两侧壁之间的弹力大小。

进一步的，如图4c、图4d和图4e所示，转接结构还包括：导向板302，导向板302与夹持部3的第一侧壁固定连接，并向靠近夹持部3的第二侧壁的方向延伸，夹持部3的第一侧壁和夹持部3的第二侧壁为所夹持部3的相对两侧壁；

和/或，

所述转接结构还包括：限位板304，限位板304固定于夹持部3的远离万向轴2的一端(例如：夹持部的槽底部)，以在支撑部25相对所述夹持部3转动时，限制支撑部25的旋转角度小于预设角度。

在实施中，上述夹持部3的第一侧壁可以位于夹持部3上远离万向轴2中心一侧，且该导向板302的数量为两个，两个导向板302位于夹持部3的第一侧壁的相对两侧，以在装配的过程中，使支撑部25对准两个导向板302之间，从而起到导向的作用。

另外，上述限位板304的未与夹持部3固定一端，可以向外倾斜，以使支撑部25绕第一滚珠4旋转预设角度时，支撑部25与限位板304抵接，从而限制支撑部25进一步旋转。

可选的，如图5和图6a所示，云台外支架9和云台内支架5上设置有与夹持部3匹配的卡槽(501、901)，夹持部3卡设于卡槽(501、901)内，以使支撑部25与云台外支架9或云台内支架5铰接。

具体的，位于万向轴2的第一轴轴向上的两个支撑部25所对应的夹持部3分别卡设于云台外支架9的对角线上的两个卡槽901内，位于万向轴2的第二轴轴向上的两个支撑部25所对应的夹持部3分别卡设于云台内支架5的对角线上的两个卡槽501内。

本实施方式，通过在云台外支架9和云台内支架5开设卡槽(501、901)的方式，能够降低万向轴2、云台外支架9和云台内支架5沿z轴方向上的高度，从而减小本申请实施例提供的摄像头结构的整体尺寸。

可选的，如图8所示，第一柔性电路板23包括：弹性结构电路板231、第一桥接电路板232和第二桥接电路板233；

弹性结构电路板231通过第一桥接电路板232与摄像头组件20的电路板201连接，且弹性结构电路板231由第一桥接电路板232的朝向第二收容空间905的一侧弯折延伸而形成，以构成包括至少两层层叠设置的子电路板的弹性结构，且任意两层子电路板之间具有间隙，弹性结构电路板231能够发生弹性形变；

弹性结构电路板231通过第二桥接电路板233固定于云台外支架9。

在具体实施中，第一柔性电路板23与摄像头组件20底部的电路板连通，以通过第一柔性电路板23传输摄像头组件20的数据信号和电信号，且第一柔性电路板23与云台外支架9活动连接，以使第一柔性电路板23能够跟随云台载体10旋转。

另外，上述弹性结构电路板231由第一桥接电路板232的朝向第二收容空间905的一侧弯折延伸而形成，可以理解为，弹性结构电路板231由第一桥接电路板232的朝向第二收容空间905的一侧分别沿至少两个不同的方向弯折以构成能够分别沿X、Y、Z轴的轴向移动，且能够分别沿Rx、Ry、Rz轴旋转的立体弹簧结构。

例如：如图3d和图8所示，第一桥接电路板232与摄像头组件20底部的电路板201连接，且该第一桥接电路板232的朝向第二收容空间905的一侧延伸出第一子电路板2321和第二子电路板2322，其中，第一子电路板2321和第二子电路板2322之间具有间隙，且第一子电路板2321和第二子电路板2322分别沿X轴方向和X轴的反方向来回弯折，以构成在Z轴的轴向上层叠设置的第一弹性结构电路板(2311和2312)，且该第一弹性结构电路板(2311和2312)中的相邻两层电路板之间具有间隙，此时，两个第一弹性结构电路板(2311和2312)中最上层的电路板分别沿Y轴方向和Y轴的反方向来回弯折，以构成在X轴的轴向上层叠设置的第二弹性结构电路板(2313和2314)，且第二弹性结构电路板(2313和2314)中相邻两层电路板之间具有间隙；最后，将两个第二弹性结构电路板(2313和2314)的尾端通过第二桥接电路板233固定于云台外支架9的外侧。

由此可见，第一柔性电路板23分别沿至少两个不同的方向弯折延伸，以具有多个方向上的自由度，这样，摄像头组件20通过第一柔性电路板23连接于云端外支架9时，第一柔性电路板23不会阻碍摄像头组件20分别沿X、Y、Z轴轴向的运动，且不会阻碍摄像头组件20分别沿Rx、Ry、Rz轴旋转的运动，以提升摄像头组件20的灵活性，同时，又能够实现将摄像头组件20通过该第一电路板23与云台外支架9弹性连接，以保持摄像头组件20的姿态。

另外，上述第一柔性电路板23与摄像头组件20的电路板201可以是一体结构，且第一柔性电路板23展开后，可以位于同一平面内。

进一步的，还可以在第二桥接电路板233上设置用于与外部电路连接的接口或者焊盘24，其中，以焊盘为例，其可以通过焊接的方式与第二桥接电路板233连接。且该焊盘24可以穿过壳体1上的通孔，以延伸至壳体1外，以便于通过该焊盘24将第一柔性电路板23与装配有本申请实施例提供的摄像头结构的电子设备的内部电路连接。

本实施方式中，通过将第一柔性电路板23分别沿至少两个不同的方向弯折延伸，并构成自由度较高的立体弹簧结构，且将该立体弹簧结构设置在第二收容空间905内，且将第一驱动机构和第二驱动机构中的磁轭22设置为环绕在该立体弹簧结构外，且位于第二收容空间905内的环形磁轭，可以高效利用第二收容空间905，且能够避免将第一柔性电路板23、第一驱动机构和第二驱动机构分别与摄像头组件20、万向轴2、云台外支架9、云台内支架5以及云台承载10设置在同一纵向空间内，可以大大减小本申请实施例提供的摄像头结构在Z轴轴向上的厚度。

可选的，如图7a和图7b所示，云台内支架5的底部设置有至少两个第一弧形挡板504，所述至少两个第一弧形挡板504所在的圆环与所述第三轴同轴；

云台载体10上设置有与至少两个第一弧形挡板504一一对应的至少两个第二弧形挡板1002，一个第一弧形挡板504与一个第二弧形挡板504为一个弧形挡板组；

所述摄像头结构还包括：第二滚珠11；

任一个所述弧形挡板组内均夹设有第二滚珠11。

其中，第二滚珠11在弧形挡板组的限位作用下，仅能够绕Z轴转动，从而使云台载体受力时，仅能够绕Z轴转动，从而提升沿Rz轴方向上防抖动的精确度。

进一步的，第二弧形挡板1002的一端可以设置旋转限位部1003，以限制云台载体10相对云台内支架5沿Rz轴方向的旋转量。

当然，在具体实施中，也可以通过在云台内支架5和云台载体10之间设置滑轨和滑块的方式来限制云台载体10相对云台内支架5绕z轴旋转，在此不再赘述。

可选的，如图7c所示，摄像头结构还包括：滚动支撑架18；

滚动支撑架18固定于云台内支架5，并与云台载体10的背向云台内支架5的一侧抵接，以限制云台载体10沿所述第三轴的方向移动。

本实施方式中，云台载体10夹设于滚动支撑架18与云台内支架5之间，以限制云台内支架5带动摄像头组件20沿Z轴的轴向移动，从而提升摄像头结构的精确度。

进一步的，如图7d所示，云台载体10的与滚动支撑架18贴合的底面上可以开设凹槽或者通孔，并在该凹槽或者通孔内夹设第二滚珠19，减少滚动支撑架18与云台载体10之间的摩擦力，从而提升第二驱动机构驱动云台载体10的灵敏度。

具体的，如图7e所示，滚动支撑架18呈一体结构，其具体包括：用于与云台内支架5扣合的扣合结构1801、用于支撑第二滚珠19的平台1803、以及用于固定第一磁轭22的安装板1805，该安装板1805上开设有第三通孔，以使云台内支架5上的卡扣结构502穿过该第三通孔后分别与安装板1805和第一环形磁轭22固定连接。

第一环形磁轭22可以通过夹设于云台内支架5和安装板1805之间的方式固定于所述云台内支架5，另外，第二磁石组15可以吸附在第一环形磁轭22的朝向云台内支架5的一侧，第一磁石组21中的磁石可以分布吸附在第一环形磁轭22的沿X轴向分布的相对两外侧壁上。

综上可知，本申请实施例提供的摄像头结构具有以下有益效果：能够驱动摄像头模组进行Rx、Ry、Rz方向的转动，其除了可以防Rx、Ry、Rz方向的抖动外，还可以结合相应的算法处理，来实现沿X轴和Y轴轴向的平移抖动，因此，总共可具有沿5轴方向上的防抖效果；将电磁驱动模块(第一驱动机构和第二驱动机构)设置到摄像头结构中的一侧，使摄像头结构的其它三侧留出更多的无磁区域，便于多轴防抖机构的布局；使第一柔性电路板23沿:“S”形折叠，以降低电路板在多个方向的应力；在摄像头结构的中部设置可进行Rz方向的旋转的云台载体结构及其驱动结构，且其与Rx、Ry的运动是相互独立的，可有效减少三轴同步驱动的串扰影响；第二驱动线圈组15和驱动元件设置在云台载体10上，可以通过第一柔性电路板23引出，以与外部电路连接，而第一驱动线圈组7和第一位置反馈元件组8设置在摄像头结构的一侧，且固定在云台外支架9上，可以直接引出，以与外部电路连接。采用具有双面夹持第一滚珠4的夹持部支撑结构，可降低多自由度串动抖动的影响，从而降低摄像头外参的变化，为多摄融合算法提供有力支持。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括如图1至图8中任一种摄像头结构。

本申请实施例中的电子设备可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的电子设备包括如图1至图8中任一种摄像头结构，且具有与如图1至图8中任一种摄像头结构相同的有益效果，为避免重复，在此不再赘述。

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)

1.一种摄像头结构，其特征在于，包括：万向轴(2)和云台外支架(9)，所述云台外支架包括第一收容空间和第二收容空间，所述第一收容空间与所述第二收容空间并列且相互连通，所述摄像头结构还包括：收容于所述第一收容空间内的云台内支架(5)、云台载体(10)和摄像头组件(20)，以及收容于所述第二收容空间内的第一驱动机构、第二驱动机构和第一柔性电路板(23)；

所述第一柔性电路板构成弯折状的弹性结构，所述摄像头组件通过所述第一柔性电路板与所述云台外支架弹性连接，且所述摄像头组件与所述云台载体固定连接；

所述万向轴沿第一轴轴向分布的两个支撑部(25)分别与所述云台外支架铰接，所述万向轴沿第二轴轴向分布的两个支撑部分别与所述云台内支架铰接，其中，所述第一轴与所述第二轴相交；

所述第一驱动机构分别与所述云台外支架和所述云台内支架连接，以驱动所述云台内支架相对所述云台外支架沿所述第一轴转动和/或沿所述第二轴转动；

所述云台载体与所述云台内支架的底部滑动连接；

所述第二驱动机构分别与所述云台内支架和所述云台载体连接，以驱动所述云台载体相对所述云台内支架沿第三轴转动，其中，所述第三轴分别与所述第一轴和所述第二轴垂直；

所述支撑部(25)上分别开设有第一通孔，所述第一通孔的轴向与所述第三轴垂直；

所述摄像头结构，还包括：转接结构，所述转接结构包括夹持部(3)和第一滚珠(4)；

所述第一滚珠穿设于所述第一通孔内，且夹设于夹持部的两个侧壁之间，所述两个侧壁弹性连接；

其中，所述夹持部用于与所述云台外支架或所述云台内支架固定连接；

所述转接结构还包括：限位板(304)，所述限位板固定于所述夹持部的远离所述万向轴(2)的一端，以在所述支撑部相对所述夹持部转动时，限制所述支撑部的旋转角度小于预设角度。

2.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述第一驱动机构包括：第一环形磁轭(22)、第一驱动线圈组(7)和第一磁石组(21)；

所述第一驱动线圈组和所述第一磁石组分别位于所述第一环形磁轭的外侧壁与所述第二收容空间的内侧壁之间，且所述第一驱动线圈组固定于所述云台外支架，所述第一环形磁轭固定于所述云台内支架，所述第一磁石组固定于所述第一环形磁轭的外周，且所述第一磁石组与所述第一驱动线圈组适配设置；

所述第一驱动线圈组中的线圈分布于所述第一环形磁轭的沿第一方向的相对两侧，所述第一方向与所述第三轴垂直，且所述第一驱动线圈组中的线圈分布于所述云台内支架的对称轴的相对两侧，所述对称轴与沿所述第一收容空间到所述第二收容空间的方向同向；

其中，在所述第一驱动线圈组通入电流的情况下，在所述第一驱动线圈组与所述第一磁石组之间产生相互作用力，所述第一磁石组基于所述相互作用力驱动所述云台内支架相对所述云台外支架沿所述第一轴转动和/或沿所述第二轴转动。

3.根据权利要求2所述的摄像头结构，其特征在于，还包括：

第一位置反馈元件组(8)，用于检测所述云台内支架相对所述云台外支架沿所述第一轴和/或沿所述第二轴的旋转量，所述第一位置反馈元件组设置于所述第一磁石组与所述第一驱动线圈组的磁场范围内。

4.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述第二驱动机构包括：第二环形磁轭(22)、第二驱动线圈组(15)和第二磁石组(17)；

所述第二驱动线圈组和所述第二磁石组分别位于所述第二环形磁轭的外侧壁与所述第二收容空间的内侧壁之间，且所述第二驱动线圈组固定于所述云台载体，所述第二环形磁轭固定于所述云台内支架，且所述第二磁石组固定于所述第二环形磁轭的外周，且所述第二磁石组与所述第二驱动线圈组适配设置；

所述第二驱动线圈组中的线圈沿第一方向间隔分布，所述第一方向与所述第三轴垂直，且所述第二驱动线圈组中的线圈分布于所述云台载体的对称轴的相对两侧，所述对称轴与沿所述第一收容空间到所述第二收容空间的方向同向；

其中，在所述第二驱动线圈组通入电流的情况下，在所述第二驱动线圈组与所述第二磁石组之间产生相互作用力，所述第二磁石组基于所述相互作用力驱动所述云台载体相对所述云台内支架沿所述第三轴转动。

5.根据权利要求4所述的摄像头结构，其特征在于，还包括：

第二位置反馈元件组(16)，用于检测所述云台载体相对所述云台内支架沿所述第三轴的旋转量，所述第二位置反馈元件组设置于所述第二磁石组与所述第二驱动线圈组的磁场范围内。

6.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述转接结构还包括：导向板(302)，所述导向板与所述夹持部的第一侧壁固定连接，并向靠近所述夹持部的第二侧壁的方向延伸，所述夹持部的第一侧壁和所述夹持部的第二侧壁为所述夹持部的相对两侧壁。

7.根据权利要求1或6所述的摄像头结构，其特征在于，所述云台外支架和所述云台内支架上设置有与所述夹持部匹配的卡槽(501/901)，所述夹持部卡设于所述卡槽内，以使所述支撑部与所述云台外支架或所述云台内支架铰接。

8.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述第一柔性电路板沿至少两个不同的方向分别弯折延伸，以构成弹性结构。

9.根据权利要求8所述的摄像头结构，其特征在于，所述第一柔性电路板(23)包括：弹性结构电路板、第一桥接电路板和第二桥接电路板；

所述弹性结构电路板通过所述第一桥接电路板与所述摄像头组件的电路板连接，且所述弹性结构电路板由所述第一桥接电路板的朝向所述第二收容空间的一侧弯折延伸而形成，以构成包括至少两层层叠设置的子电路板的弹性结构，且任意两层子电路板之间具有间隙，所述弹性结构电路板能够发生弹性形变；

所述弹性结构电路板通过所述第二桥接电路板固定于所述云台外支架。

10.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述云台内支架的底部设置有至少两个第一弧形挡板(504)，所述至少两个第一弧形挡板所在的圆环与所述第三轴同轴；

所述云台载体上设置有与所述至少两个第一弧形挡板一一对应的至少两个第二弧形挡板(1002)，一个所述第一弧形挡板与一个所述第二弧形挡板为一个弧形挡板组；

所述摄像头结构还包括：第二滚珠(11)；

任一个所述弧形挡板组内均夹设有所述第二滚珠。

11.根据权利要求10所述的摄像头结构，其特征在于，还包括：滚动支撑架(18)；

所述滚动支撑架固定于所述云台内支架，并与所述云台载体的背向所述云台内支架的一侧抵接，以限制所述云台载体沿所述第三轴的方向移动。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的摄像头结构。

Images