CN113114805B - 拍摄装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种拍摄装置和电子设备，拍摄装置包括：安装承台、连杆机构、连杆安装座和摄像头模组；连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第一电机，第一连杆的第一端与连杆安装座转动连接，第一连杆的第二端与第二连杆的第一端转动连接，第二连杆的第二端与安装承台转动连接，摄像头模组与安装承台连接；第一电机与连杆安装座固定连接，第一电机的输出端与第一连杆的第一端固定连接，用于驱动连杆机构通过安装承台带动摄像头模组运动。本申请实施例可以使得安装承台的运动自由度更多，可以带动摄像头模组在不同方位的转动，可以使得摄像头模组补偿消除因转动导致的抖动，同时，可以降低电磁辐射及电磁兼容设计难度。

Description

拍摄装置和电子设备

技术领域

本申请属于防抖技术领域，具体涉及一种拍摄装置和电子设备。

背景技术

随着人们对高品质成像画面的追求，专业相机的防抖技术日渐成熟，如在相机中应用较为广泛的五轴防抖技术。

目前，对于手机而言，现有的防抖方案基本采用电磁驱动的方式实现摄像头模组或传感器的平移以及旋转，实现防抖，

在研究现有技术的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：电磁驱动的防抖设计中，电磁装置往往可以实现直线运动，实现位移补偿，然而对于因转动导致的抖动仍难以补偿消除，且传统电磁驱动的方式增加了电磁兼容设计的困难。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种拍摄装置和电子设备，能够解决现有的防抖技术对于因转动导致的抖动难以补偿消除，以及电磁兼容设计困难的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种拍摄装置，包括：安装承台、连杆机构、连杆安装座和摄像头模组；

所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第一电机，所述第一连杆的第一端与所述连杆安装座转动连接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端转动连接，所述第二连杆的第二端与所述安装承台转动连接，所述摄像头模组与所述安装承台连接；

所述第一电机与所述连杆安装座固定连接，所述第一电机的输出端与所述第一连杆的第一端固定连接，用于驱动所述连杆机构通过所述安装承台带动所述摄像头模组运动。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括前述的拍摄装置。

在本申请实施例中，安装承台、连杆机构、连杆安装座和摄像头模组。连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第一电机，第一连杆的第一端与连杆安装座转动连接，第一连杆的第二端与第二连杆的第一端转动连接，第二连杆的第二端与安装承台转动连接，摄像头模组与安装承台连接。第一电机与连杆安装座固定连接，第一电机的输出端与第一连杆的第一端固定连接，用于驱动连杆机构通过安装承台带动摄像头模组运动。由于安装承台和连杆安装座之间通过两段式的连杆机构转动连接，因此，使得安装承台的运动自由度更多，可以带动摄像头模组在不同方位的转动，便可以使得摄像头模组相对抖动运动的方向反向转动以补偿消除因转动导致的抖动，同时，连杆机构这种机械防抖结构可以降低传统电磁驱动方式产生的电磁辐射，可以降低电磁兼容设计难度。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种拍摄装置的示意图；

图2是本申请实施例提供的拍摄装置沿Z轴平移防抖补偿的一种示意图；

图3是本申请实施例提供的拍摄装置沿Z轴平移防抖补偿的另一示意图；

图4是本申请实施例提供的拍摄装置绕X轴转动防抖补偿的示意图；

图5是本申请实施例提供的拍摄装置绕Y轴转动防抖补偿的示意图；

图6是本申请实施例提供的拍摄装置在任意角度倾斜防抖补偿的示意图；

图7是本申请实施例提供的齿轮齿条组件的装配示意图；

图8是本申请实施例提供的半齿齿轮的示意图；

图9是实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

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拍摄装置和电子设备进行详细地说明。

参照图1，本申请实施例提供的一种拍摄装置，包括：安装承台10、连杆机构11、连杆安装座12和摄像头模组；

所述连杆机构11包括第一连杆111、第二连杆112和第一电机，所述第一连杆111的第一端与所述连杆安装座12转动连接，所述第一连杆111的第二端与所述第二连杆112的第一端转动连接，所述第二连杆112的第二端与所述安装承台10转动连接，所述摄像头模组与所述安装承台10连接；

所述第一电机与所述连杆安装座12固定连接，所述第一电机的输出端与所述第一连杆111的第一端固定连接，用于驱动所述连杆机构11通过所述安装承台10带动所述摄像头模组运动。

具体而言，如图1所示，本申请实施例中的拍摄装置包括安装承台10、连杆机构11、连杆安装座12和摄像头模组(图中未示出)。安装承台10可以为具有安装平面的平板状零件，安装承台10的一面为平整的安装平面，相对的另一面可以设置与连杆机构11进行转动连接的连接结构，例如，球铰或者回转的转动铰链。安装承台10的安装平面上可以用于安装摄像头模组，可以理解的是，摄像头模组可以通过摄像头模组外壳上设置的螺钉孔与安装承台10可拆卸地连接，也可以通过背胶粘接固定在安装承台10上。

安装承台10设置有连接结构的一面朝向连杆安装座12，两者之间通过连杆机构11连接。具体地，如图1所示，连杆机构11可以包括第一连杆111、第二连杆112和第一电机(图中未示出)。第一连杆111与连杆安装座12转动连接，第一连杆111可以相对连杆安装座12摆动，可以理解的是，第一连杆111相对连杆安装座12的转动范围可以是在一平面内，也可以是在一锥形空间内。第一连杆111和第二连杆112之间转动连接，且第二连杆112与安装承台10转动连接。可以理解的是，第二连杆111相对第一连杆111的转动范围可以是在一平面内，也可以是在一锥形空间内。此外，需要说明的是，无论是第一连杆111相对于连杆安装座12的转动，还是第二连杆111相对第一连杆111的转动，均可在自身转动阻尼作用下停下。因此，该连杆机构11可以为安装承台10提供更多方位的运动自由度，可以带动安装承台10以及摄像头模组沿不同的方位转动。例如，可以沿图1示意的Z轴平移、绕X轴转动、绕Y轴转动。

为了驱动连杆机构11的运动，可以使用第一电机为连杆机构11提供运动所需的动力。第一电机可以为步进电机或者直流电机。因此，可以理解的是，第一电机将电能转换为机械能，实现对连杆机构11的驱动，相较于纯粹的电磁驱动方式，电磁辐射较弱。

在本申请实施例中，由于安装承台和连杆安装座之间通过两段式的连杆机构转动连接，因此，使得安装承台的运动自由度更多，可以带动摄像头模组在不同方位的转动，便可以使得摄像头模组相对抖动运动的方向反向转动以补偿消除因转动导致的抖动，同时，连杆机构这种机械防抖结构可以降低传统电磁驱动方式产生的电磁辐射，可以降低电磁兼容设计难度。可选地，参照图1，所述连杆机构11为三组，三组所述连杆机构11呈中心对称布局；其中，所述第二连杆112的第二端与所述安装承台10通过关节轴承连接。

具体而言，如图1所示，一种实施方式中，本申请实施例中可以使用三组连杆机构11。沿Z轴方向视角，三组连杆机构11在连杆安装座12上呈中心对称布局，即连杆机构11彼此间隔120°。并且，每根第二连杆112的第二端与安装承台10通过关节轴承连接。从而，三组中心对称布局连杆机构11可以保证安装承台10补偿消除抖动运动过程中的平稳性。

可选地，所述拍摄装置还包括控制器，所述控制器用于控制三组所述连杆机构11中的每个所述第一电机独立运转。

具体而言，一种实施方式中，每组连杆机构11均连接一个第一电机，每组连杆机构11由各自的第一电机独立驱动。结合图1示意，可以理解的是，可以通过软件以及与每个第一电机连接的控制器标定一个基准平面，该基准平面可以为安装承台10和连杆安装座12平行的一个平面，此时，每组连杆机构11稳定静止保持在某一形态。如图2和图3所示，当每组连杆机构11的运动幅度相对于基准平面的变化相同时，安装承台10即沿着Z轴平移。当每组连杆机构11的运动幅度相对于基准平面的变化不完全相同时，安装承台10即相对于基准平面发生倾斜，可以实现绕不同轴的摆动补偿防抖以及任意倾角的补偿防抖，如图4所示，为绕X轴方向的摆动补偿示意，如图5所示，为绕Y轴方向的摆动补偿示意，如图6所示，为任意倾角的摆动补偿示意。因此，通过设置三组可以独立驱动的连杆机构11，可以实现Z轴防抖补偿的同时，还可以实现对不同方向的摆动补偿。

可选地，参照图1，所述拍摄装置还包括第一位移补偿机构13和/或第二位移补偿机构14；

所述第一位移补偿机构13用于带动所述摄像头模组沿第一方向平移，所述第二位移补偿机构14用于带动所述摄像头模组沿第二方向平移；

其中，所述第一方向为空间直角坐标系中的X方向，所述第二方向为空间直角坐标系中的Y方向。

具体而言，如图1所示，一种实施方式中，本申请实施例中在前述利用多连杆机构11实现转动防抖补偿的基础上，还可以通过第一位移补偿机构13和第二位移补偿机构14中至少一个实现对摄像头模组沿某一直线方向抖动的补偿。示例性地，当仅设置第一位移补偿机构13时，可由第一位移补偿机构13带动摄像头模组沿第一方向平移；当仅设置第二位移补偿机构14时，可由第二位移补偿机构14带动摄像头模组沿第二方向平移；当同时设置第一位移补偿机构13和第二位移补偿机构14时，可以同时实现第一方向和第二方向的平移。可以理解的是，当摄像头模组沿第一方向或第二方向平移时，即与抖动平移的方向相反，从而可以消除位移引起的抖动。需要说明的是，上述的第一方向可以为空间直角坐标系中的X方向，第二方向可以为空间直角坐标系中的Y方向，因此，当同时设置第一位移补偿机构13和第二位移补偿机构14时，即可以在XOY平面内将摄像头模组平移至行程范围内任意位置。

可选地，参照图1，所述拍摄装置还包括第一壳体15和第二壳体16；

所述连杆安装座12嵌设于所述第一壳体15中，所述第一壳体15嵌设于所述第二壳体16中；

所述第一位移补偿机构13设置于所述连杆安装座12与所述第一壳体15之间，用于驱动所述连杆安装座12相对所述第一壳体15沿所述第一方向平移；

所述第二位移补偿机构14设置于所述第一壳体15与所述第二壳体16之间，用于驱动所述第一壳体15相对所述第二壳体16沿所述第二方向平移。

具体而言，如图1所示，一种实施方式中，为了实现摄像头模组沿第一方向平移和沿第二方向平移的互不干扰，可将连杆安装座12嵌设于第一壳体15中，第一壳体15嵌设于第二壳体16中，第一位移补偿机构13设置于连杆安装座12与第一壳体15之间。例如，将第一位移补偿机构13的静止部件与第一壳体15固定，将第一位移补偿机构13的运动部件与连杆安装座12固定，当第一位移补偿机构13的运动部件相对于静止部件直线运动时，即可实现连杆安装座12相对第一壳体15沿第一方向做相对直线运动，从而，可以带动连杆机构11、安装承台10以及摄像头模组沿第一方向平移。上述的第二位移补偿机构14可以设置于第一壳体15与第二壳体16之间，例如，将第二位移补偿机构14的静止部件与第二壳体16固定，将第二位移补偿机构14的运动部件与第一壳体15固定，当第二位移补偿机构14的运动部件相对于静止部件直线运动时，即可实现第一壳体15相对第二壳体16沿第二方向做相对直线运动，从而，可以带动第一壳体16、连杆机构11、安装承台10以及摄像头模组沿第二方向平移。

结合上述实施例的说明，容易理解的是，当第一位移补偿机构13动作时，可以实现摄像头模组在第一方向上的防抖补偿，当第二位移补偿机构14动作时，可以实现摄像头模组在第二方向上的防抖补偿。两个位移补偿机构之间的运动互相独立，互不干扰。

可选地，第一位移补偿机构13和/或所述第二位移补偿机构14为齿轮齿条驱动机构或丝杠螺母驱动机构。

具体而言，一种实施方式中，本申请实施例中第一位移补偿机构13和第二位移补偿机构14的作用在于实现不同部件之间的直线平移。因而，第一位移补偿机构13和第二位移补偿机构14可以均为齿轮齿条驱动机构或丝杠螺母驱动机构，当然，也可以是一个采用齿轮齿条驱动机构，另一个采用丝杠螺母驱动机构。具体应用中可根据拍摄装置实际结构设计及空间大小选用。其共同的优势在于机械式驱动机构可以降低传统电磁驱动方式产生的电磁辐射，可以降低电磁兼容设计难度。

可选地，参照图1，所述第一位移补偿机构13和/或所述第二位移补偿机构14为齿轮齿条驱动机构，所述齿轮齿条驱动机构包括第一齿条341、第二齿条342、半齿齿轮343和第二电机；

所述第二电机的输出轴与所述半齿齿轮343固定连接，所述第一齿条341和所述第二齿条342平行设置于所述半齿齿轮343的旋转轴线两侧，所述半齿齿轮343与所述第一齿条341或所述第二齿条342啮合；

所述第二电机通过所述半齿齿轮343驱动所述第一齿条341或所述第二齿条342带动所述摄像头模组平移。

具体而言，如图1所示，一种实施方式中，本申请实施例中第一位移补偿机构13和第二位移补偿机构14中至少一个所使用的齿轮齿条驱动机构可以包括：第一齿条341、第二齿条342、半齿齿轮343和第二电机(图中未示出)。结合图7的示意，给出了齿轮齿条驱动机构设置在连杆安装座12与第一壳体15之间的示意图，图7中，第二电机与第一壳体15固定连接，第二电机的输出轴与半齿齿轮343固定连接，第二电机转动可以带动半齿齿轮343转动。半齿齿轮343即沿齿轮的圆周方向部分区域加工有齿的一种齿轮，可参见图8的示意。结合图7的示意，第一齿条341和第二齿条342与连杆安装座10可以通过焊接、粘接或者螺钉紧固等方式固定连接，且第一齿条341和第二齿条342平行设置于半齿齿轮343的旋转轴线两侧，半齿齿轮343与第一齿条341或第二齿条342啮合。因而，可以理解的是，当半齿齿轮343沿一个方向转动时，有齿的半圈和一个齿条咬合，从而带动连杆安装座10向一个方向整体直线平移，实现防抖补偿；当半齿齿轮343继续转动，有齿的半圈和另一个齿条咬合，从而带动连杆安装座10反方向整体直线平移，实现反方向的防抖补偿。因此这种机构中无需通过控制第二电机切换旋转方向即可实现沿某一直线正反两个方向的防抖补偿，控制逻辑上更简单方便。

可选地，所述第一齿条341、所述第二齿条342与所述连杆安装座10为一体注塑件；和/或，

所述第一齿条341、所述第二齿条342与所述第一壳体16为一体注塑件。

具体而言，一种实施方式中，对于设置在连杆安装座10和第一壳体15之间的齿轮齿条驱动机构，可以将第一齿条341、第二齿条342与连杆安装座10通过模具注塑为一体化的零件。类似地，对于设置在第一壳体15和第二壳体16之间的齿轮齿条驱动机构，可以将第一齿条341、第二齿条342与第一壳体15通过模具注塑为一体化的零件。从而，可以确保齿条的连接可靠性以及减少装配工序。

可选地，参照图1，所述第一壳体15内设置有第一导向结构151，所述第一导向结构151用于引导所述连杆安装座10相对所述第一壳体15沿所述第一方向平移；

所述第二壳体16内设置有第二导向结构161，所述第二导向结构161用于引导所述第一壳体15相对所述第二壳体16沿所述第二方向平移。

具体而言，如图1所示，一种实施方式中，可在第一壳体15内设置第一导向结构151，连杆安装座10可以在第一导向结构151的约束引导作用下，稳定地沿着第一方向平移。类似地，可在第二壳体16内设置第二导向结构161，第二壳体16可以在第二导向结构161的约束引导作用下，稳定地沿着第二方向平移。上述的第一导向结构151和第二导向结构161分别可以为沿第一方向和第二方向布置的导向筋或导向槽。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括前述的拍摄装置。

本申请实施例中的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。

在本申请实施例中，电子设备包括前述的拍摄装置。相比现有技术而言，本申请实施例的电子设备中，使得安装承台的运动自由度更多，可以带动摄像头模组在不同方位的转动，便可以使得摄像头模组相对抖动运动的方向反向转动以补偿消除因转动导致的抖动，同时，连杆机构这种机械防抖结构可以降低传统电磁驱动方式产生的电磁辐射，可以降低电磁兼容设计难度。

图9为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备400包括但不限于：射频单元401、网络模块402、音频输出单元403、输入单元404、传感器405、显示单元406、用户输入单元407、接口单元408、存储器409、以及处理器410等部件。

本领域技术人员可以理解，电子设备400还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器410逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图9中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。

应理解的是，本申请实施例中，输入单元404可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)4041和麦克风4042，图形处理器4041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元406可包括显示面板4061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板4061。用户输入单元407包括触控面板4071以及其他输入设备4072。触控面板4071，也称为触摸屏。触控面板4071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备4072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。存储器409可用于存储软件程序以及各种数据，包括但不限于应用程序和操作系统。处理器410可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器410中。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

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)

1.一种拍摄装置，其特征在于，包括：安装承台、连杆机构、连杆安装座和摄像头模组；

所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第一电机，所述第一连杆的第一端与所述连杆安装座转动连接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端转动连接，所述第二连杆的第二端与所述安装承台转动连接，所述摄像头模组与所述安装承台连接；

所述第一电机与所述连杆安装座固定连接，所述第一电机的输出端与所述第一连杆的第一端固定连接，用于驱动所述连杆机构通过所述安装承台带动所述摄像头模组运动。

2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述连杆机构为三组，三组所述连杆机构呈中心对称布局；其中，所述第二连杆的第二端与所述安装承台通过关节轴承连接。

3.根据权利要求2所述的拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置还包括控制器，所述控制器用于控制三组所述连杆机构中的每个所述第一电机独立运转。

4.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置还包括第一位移补偿机构和/或第二位移补偿机构；

所述第一位移补偿机构用于带动所述摄像头模组沿第一方向平移，所述第二位移补偿机构用于带动所述摄像头模组沿第二方向平移；

其中，所述第一方向为空间直角坐标系中的X方向，所述第二方向为空间直角坐标系中的Y方向。

5.根据权利要求4所述的拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置还包括第一壳体和第二壳体；

所述连杆安装座嵌设于所述第一壳体中，所述第一壳体嵌设于所述第二壳体中；

所述第一位移补偿机构设置于所述连杆安装座与所述第一壳体之间，用于驱动所述连杆安装座相对所述第一壳体沿所述第一方向平移；

所述第二位移补偿机构设置于所述第一壳体与所述第二壳体之间，用于驱动所述第一壳体相对所述第二壳体沿所述第二方向平移。

6.根据权利要求5所述的拍摄装置，其特征在于，所述第一位移补偿机构和/或所述第二位移补偿机构为齿轮齿条驱动机构或丝杠螺母驱动机构。

7.根据权利要求6所述的拍摄装置，其特征在于，所述第一位移补偿机构和/或所述第二位移补偿机构为齿轮齿条驱动机构，所述齿轮齿条驱动机构包括第一齿条、第二齿条、半齿齿轮和第二电机；

所述第二电机的输出轴与所述半齿齿轮固定连接，所述第一齿条和所述第二齿条平行设置于所述半齿齿轮的旋转轴线两侧，所述半齿齿轮与所述第一齿条或所述第二齿条啮合；

所述第二电机通过所述半齿齿轮驱动所述第一齿条或所述第二齿条带动所述摄像头模组平移。

8.根据权利要求7所述的拍摄装置，其特征在于，所述第一位移补偿机构的所述第一齿条、所述第二齿条与所述连杆安装座为一体注塑件；和/或，

所述第二位移补偿机构的所述第一齿条、所述第二齿条与所述第一壳体为一体注塑件。

9.根据权利要求5所述的拍摄装置，其特征在于，所述第一壳体内设置有第一导向结构，所述第一导向结构用于引导所述连杆安装座相对所述第一壳体沿所述第一方向平移；

所述第二壳体内设置有第二导向结构，所述第二导向结构用于引导所述第一壳体相对所述第二壳体沿所述第二方向平移。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至9任一项所述的拍摄装置。

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