CN112969017B - 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、电路板和驱动机构，镜头安装于支架上，镜头的光轴沿第一方向延伸，图像传感器通过传感器承载部设置于支架内，电路板与支架背离镜头的一侧相连，驱动机构设置于支架内，驱动机构与传感器承载部相连，驱动机构包括第一线圈和磁性件，第一线圈设置于电路板，磁性件设置于传感器承载部，第一线圈与磁性件作用并驱动图像传感器相对于电路板沿垂直于第一方向的方向移动。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。

在实际拍摄过程中，摄像头的对焦和防抖仍然是不可避免的痛点。传统的摄像头对焦是采用音圈马达推动镜头移动；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、电路板和驱动机构，所述镜头安装于所述支架上，所述镜头的光轴沿第一方向延伸，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，所述电路板与所述支架背离所述镜头的一侧相连，所述驱动机构设置于所述支架内，所述驱动机构与所述传感器承载部相连，所述驱动机构包括第一线圈和磁性件，所述第一线圈设置于所述电路板，所述磁性件设置于所述传感器承载部，所述第一线圈与所述磁性件作用并可驱动所述图像传感器相对于所述电路板沿垂直于所述第一方向的方向移动。

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，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，从而实现摄像头模组防抖的目的。由于图像传感器的重量较小，故驱动机构可以设置的更小，并且驱动机构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防抖时存在的驱动力不足及功耗较大的问题。

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另一爆炸图；

图3至图4为本申请实施例公开的摄像头模组沿第二方向移动时的剖面图；

图5至图6为本申请实施例公开的摄像头模组沿第三方向移动时的剖面图；

图7至图8为本申请实施例公开的摄像头模组在不同情况下的剖面图；

图9为本申请实施例公开的摄像头模组的弹性件的结构示意图；

图10至图11为本申请实施例公开的摄像头模组的弹性件在不同视角下的剖视图。

附图标记说明：

100-支架、110-环形槽、120-第三凹槽；

200-镜头；

300-图像传感器；

400-传感器承载部、410-第一凹槽、420-第二凹槽；

500-驱动机构、510-第一线圈、520-第二线圈、530-磁性件；

600-电路板；

700-弹性件、710-壳体、720-弹簧、730-活动部、740-滚珠；

800-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11，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和驱动机构500。

镜头200安装于支架100上，镜头200的光轴沿第一方向延伸，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。驱动机构500设置于支架100内，驱动机构500与传感器承载部400相连，当用户的手部抖动导致整个摄像头模组抖动时，驱动机构500可通过传感器承载部400驱动图像传感器300沿垂直于第一方向的方向移动，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，驱动机构500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的光轴的方向移动，从而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，故驱动机构500可以设置的更小，并且驱动机构500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防抖时存在的驱动力不足及功耗较大的问题。

参考图3至图6，一种可选的实施例中，驱动机构500的数量为至少两个，其中包括第一驱动机构和第二驱动机构，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的移动方向可以根据拍摄需求确定，可以通过第一驱动机构或第二驱动机构驱动传感器承载部400在不同方向上移动。具体地，当第一驱动机构驱动图像传感器300沿第二方向移动时，传感器承载部400和图像传感器300的移动距离为第一距离；当第二驱动机构驱动图像传感器300沿第三方向移动时，传感器承载部400和图像传感器300的移动距离为第二距离，其中，第二方向和第三方向均垂直于第一方向，第二方向与第三方向相交。需要说明的是，第一距离可以大于第二距离，第一距离也可以小于第二距离，第一距离还可以等于第二距离，从而使图像传感器300在不同的方向上移动以对摄像头模组进行防抖。故，本申请实施例公开的摄像头模组根据实际拍摄需求，不仅通过多个驱动机构500在不同方向驱动图像传感器300移动，进而在多个方向上补偿镜头200抖动时产生的偏移，而且可以驱动图像传感器300移动不同的距离，通过不同幅度地补偿镜头200抖动时产生的偏移，从而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。

根据上述内容可知，驱动机构500的数量为至少两个，其中包括第一驱动机构和第二驱动机构，也就是说，第一驱动机构和第二驱动机构的数量可以均为至少一个，当第一驱动机构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的移动方向比较局限，即摄像头模组的防抖效果也就较为有限。故，可选地，第一驱动机构的数量为至少两个，各第一驱动机构分布于传感器承载部400的两侧，其中至少一个第一驱动机构驱动传感器承载部400沿第二方向的正方向移动，而其余第一驱动机构驱动传感器承载部400沿第二方向的负方向移动，故，在第一驱动机构驱动图像传感器300沿第二方向移动时，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发生移动，从而增加图像传感器300的移动方向，提升摄像头模组的防抖效果，同时增加作用力的作用点数量，提升防抖过程的稳定性。另一种可选的实施例中，同理，第二驱动机构的数量为至少两个，各第二驱动机构分布于传感器承载部400的两侧，其中至少一个第二驱动机构驱动传感器承载部400沿第三方向的正方向移动，而其余第二驱动机构驱动传感器承载部400沿第三方向的负方向移动，故，在第二驱动机构驱动图像传感器300沿第三方向移动时，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发生移动，从而增加图像传感器300的移动方向，提升摄像头模组的防抖效果，同时增加作用力的作用点数量，提升防抖过程的稳定性。

需要说明的是，当第一驱动机构和第二驱动机构的数量均为多个时，可以使多个第一驱动机构分布于传感器承载部400的两侧，多个第二驱动机构分布于传感器承载部400的另外两侧，多个第一驱动机构驱动图像传感器300沿第二方向移动，多个第二驱动机构驱动图像传感器300沿第三方向移动，从而进一步提升摄像头模组的防抖效果。

一种可选的实施例中，摄像头模组还包括电路板600，电路板600与支架100背离镜头200的一侧相连，支架100与电路板600形成安装空间，图像传感器300、传感器承载部400和驱动机构500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600输出。可选地，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500的结构，本申请实施例中，驱动机构500包括第一线圈510和磁性件530，第一线圈510设置于电路板600，磁性件530设置于传感器承载部400。具体地，当用户的手部抖动导致整个摄像头模组抖动时，由于磁性件530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510和磁性件530之间产生安培力，此时第一线圈510与磁性件530作用并驱动传感器承载部400和图像传感器300相对于电路板600沿垂直于第一方向的方向移动，从而实现摄像头模组防抖的目的。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，本申请实施例中的驱动机构500采用第一线圈510和磁性件530，其驱动方式较为简单且生产成本较低。

可选地，由于磁性件530设置于传感器承载部400，当第一线圈510设置于电路板600朝向图像传感器300的一面时，第一线圈510与磁性件530之间的距离更近，当第一线圈510通电与磁性件530作用时，可以产生更大的作用力以驱动传感器承载部400和图像传感器300相对于电路板600沿垂直于第一方向的方向移动，从而提高摄像头模组防抖的效果，进而提升用户使用体验。

可选地，第一线圈510的数量可以为至少两个，多个第一线圈510与磁性件530相互作用将产生更大的驱动力，从而提高传感器承载部400和图像传感器300的移动速率，进而提升用户使用体验。

进一步可选的实施例中，驱动机构500还包括第二线圈520，支架100的内表面设有第二线圈520，即第二线圈520与传感器承载部400的外侧面相对设置，参考图7至图8，第二线圈520与磁性件530作用并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，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，第二线圈520与磁性件530作用并驱动传感器承载部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内设有第二线圈520，使第二线圈520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，当第二线圈520设置于环形槽110时，第二线圈520的形状可以与环形槽110相对应，如圆弧形、直线形等。

进一步可选地，为了简化磁性件530的结构，可以将磁性件530设置为条状结构。基于上述内容可知，第一线圈510设置于上述电路板600上，第二线圈520设置于在支架100的内表面开设的环形槽110内，而磁性件530设置于传感器承载部140上，为了使第一线圈510和磁性件530之间及第二线圈520与磁性件530之间均能够产生较大的作用力，可以使第一线圈510和磁性件530之间及第二线圈520与磁性件530之间的距离尽量小。因此，可选地，传感器承载部400具有朝向环形槽110的外侧面，外侧面上设置有磁性件530，磁性件530与第一线圈510和第二线圈520均相对设置。更进一步可选地，传感器承载部400的外侧面开设第一凹槽410，磁性件530对应地设置于第一凹槽410内。在磁性件530设置于第一凹槽410后，磁性件530的至少一部分相对于传感器承载部400的外侧面凹陷，使得磁性件530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。

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移动时的稳定性，摄像头模组还包括至少一个弹性件700，其中包括第一弹性件，支架100具有与传感器承载部400的外侧面相对的第一面，第一弹性件的一侧表面与第一面相抵靠，第一弹性件的另一侧表面与传感器承载部400的外侧面相抵靠。具体地，当用户的手部抖动导致整个摄像头模组抖动时，第一线圈510和磁性件530相互作用并驱动传感器承载部400和图像传感器300相对于电路板600沿垂直于第一方向的方向移动，此时设置在支架100的第一面与传感器承载部400之间的第一弹性件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移动时较为稳定，从而提高成像质量。

参考图9至图11，可选地，弹性件700包括壳体710、弹簧720、活动部730和滚珠740，弹簧720设置于壳体710内，活动部730的一端位于壳体710内，且与弹簧720的一端连接，活动部730的另一端设有滚珠740，滚珠740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740受到作用力后，滚珠740带动活动部730移动，进而对弹簧720施加压力，此时弹簧720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。

可选的实施例中，弹性件700的数量为至少两个，其中还包括第二弹性件，支架100具有与图像传感器300相对的第二面，传感器承载部400具有朝向镜头200的第三面，第二弹性件的一侧表面与第二面相抵靠，第二弹性件的另一侧表面与第三面相抵靠。第二线圈520与磁性件530作用并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，此时设置在支架100的第二面与传感器承载部400的第三面之间的第二弹性件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移动时较为稳定，从而提高成像质量。

此外，当第二弹性件包括滚珠740时，传感器承载部400沿垂直于第一方向的方向移动的过程中，第二弹性件的滚珠740沿着传感器承载部400的表面滚动，从而提供导向作用，且滚动所带来的磨损较小。同理地，当第一弹性件包括滚珠740时，传感器承载部400沿第一方向移动的过程中，第一弹性件的滚珠740沿着传感器承载部400的表面滚动，从而提供导向作用，且滚动所带来的磨损较小。

进一步可选的实施例中，第一弹性件的数量为至少两个，各第一弹性件分布于传感器承载部400的两侧，使第一弹性件与传感器承载部400之间的作用点更多，当传感器承载部400沿垂直于第一方向的方向移动时更加稳定。另一种可选的实施例中，第二弹性件的数量为至少两个，各第二弹性件沿着环绕图像传感器300的方向间隔排布，随着第二弹性件数量的增加，第二弹性件与传感器承载部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的实际需要移动，避免出现偏转。

基于上述内容可知，图像传感器300可以与电路板600电连接，继而使其可以被电路板600驱动，并且与电路板600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600电连接，但是考虑到图像传感器300会相对于镜头200移动，因此，为了提升图像传感器300与电路板600之间的稳定性，可选地，至少一部分第二弹性件为导电件，也就是说，第二弹性件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600电连接，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600之间的电连接。由于图像传感器300和传感器承载部400同步移动，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600又相对静止，因此图像传感器300与电路板600之间的电连接更加稳定。当然，也可以使至少一部分第一弹性件为导电件，同样可以实现图像传感器300与电路板600之间的电连接。

可选地，传感器承载部400朝向镜头200的一面设有第二凹槽420，图像传感器300设置于该第二凹槽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800，支架100朝向镜头200的一面设有第三凹槽120，该滤光片800设置于该第三凹槽120内，且该滤光片800位于镜头200和图像传感器300之间。该滤光片800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 (9)

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、电路板和驱动机构以及至少一个弹性件，所述镜头安装于所述支架上，所述镜头的光轴沿第一方向延伸，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，所述电路板与所述支架背离所述镜头的一侧相连，所述至少一个弹性件包括第一弹性件，所述支架具有与所述传感器承载部的外侧面相对的第一面，所述第一弹性件的一侧表面与所述第一面相抵靠，所述第一弹性件的另一侧表面与所述传感器承载部的外侧面相抵靠，所述驱动机构设置于所述支架内，所述驱动机构与所述传感器承载部相连，所述驱动机构包括第一线圈、第二线圈和磁性件，所述第一线圈设置于所述电路板，所述磁性件设置于所述传感器承载部，所述第一线圈与所述磁性件作用并驱动所述图像传感器相对于所述电路板沿垂直于所述第一方向的方向移动，所述支架的内表面设有所述第二线圈，所述第二线圈与所述磁性件作用并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。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述驱动机构的数量为至少两个，其中包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述图像传感器沿第二方向移动，所述第二驱动机构驱动所述图像传感器沿第三方向移动，

其中，所述第二方向和所述第三方向均垂直于所述第一方向，所述第二方向与所述第三方向相交。

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，各所述第一驱动机构分布于所述传感器承载部的两侧，

所述第二驱动机构的数量为至少两个，各所述第二驱动机构分布于所述传感器承载部的两侧。

4.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一线圈设置于所述电路板朝向所述图像传感器的一面。

5.根据权利要求1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。

6.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述弹性件的数量为至少两个，其中还包括第二弹性件，所述支架具有与所述图像传感器相对的第二面，所述传感器承载部具有朝向所述镜头的第三面，所述第二弹性件的一侧表面与所述第二面相抵靠，所述第二弹性件的另一侧表面与所述第三面相抵靠。

7.根据权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一弹性件的数量为至少两个，各所述第一弹性件分布于所述传感器承载部的两侧，

所述第二弹性件的数量为至少两个，各所述第二弹性件沿着环绕所述图像传感器的方向间隔排布。

8.根据权利要求7所述的摄像头模组，其特征在于，至少一部分所述第二弹性件为导电件，所述导电件通过所述支架与所述电路板电连接，所述图像传感器通过所述传感器承载部与所述导电件电连接。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的摄像头模组。

Images