CN113395432A - 摄像头模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摄像头模组和电子设备，属于电子设备技术领域，摄像头模组包括：摄像头本体；电路板，与摄像头本体间隔地设置；多个电致变形件，电致变形件具有第一端和第二端，每个电致变形件的第一端与摄像头本体连接，每个电致变形件的第二端与电路板连接，且每个电致变形件还与电路板电连接，多个电致变形件相互间隔设置；其中，在通电状态下，电致变形件发生变形，缩短或增大摄像头本体和电路板之间的距离。

Description

摄像头模组和电子设备

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种摄像头模组和电子设备。

背景技术

目前，智能手机是人们生活中不可或缺的产品。当前智能手机设计中，为了满足拍照防抖需求，各大终端将云台技术引入到摄像头中。目前云台模组采用光学防抖，马达结构复杂，各方向主要分别依靠磁铁、线圈、滚珠等结构匹配，加上云台外围的支架结构来实现防抖，整个模组尺寸大、组件数量多。

发明内容

本申请旨在提供一种摄像头模组和电子设备，至少解决云台模组存在尺寸大、数量多的问题之一。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种摄像头模组，包括：摄像头本体；电路板，与摄像头本体间隔地设置；多个电致变形件，电致变形件具有第一端和第二端，每个电致变形件的第一端与摄像头本体连接，每个电致变形件的第二端与电路板连接，且每个电致变形件还与电路板电连接，多个电致变形件相互间隔设置；其中，在通电状态下，电致变形件发生变形，缩短或增大摄像头本体和电路板之间的距离。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括：壳体；如上述第一方面中任一项实施例的摄像头模组，设于壳体内。

在本申请的实施例中，摄像头模组包括摄像头本体、电路板和多个电致变形件。其中，电致变形件通过变形驱动摄像头本体运动，使其与电路板之间的距离发生变化，从而实现防抖。电致变形件在被施加电压时，会产生一定的变形而伸缩或者弯曲。也就是说，电致变形件能够在通电时产生弯曲形变，或者伸缩形变，其形变力可以作为驱动力，从而驱动摄像头本体运动，实现防抖。另外，电致变形件通过形变产生驱动力，其电能转换为机械能的过程简单，不需要额外的部件，有利于减少部件数量，简化摄像头模组。并且电致变形件通过形变驱动摄像头本体防抖，本身不需要位移，又不需要额外部件，占用空间小，适于在电子设备的狭小空间中设置。因此，通过电致变形件驱动摄像头本体运动，能在保证防抖功能的前提下，减少云台模组的组件数量，减小模组的尺寸，节省空间。多个电致变形件的设置，便于多角度、多方向地驱动摄像头本体运动，从而实现多角度多方向的防抖，提升防抖效果。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例的摄像头模组的俯视结构示意图；

图2是根据本申请一个实施例的摄像头模组的剖视结构示意图；

图3是根据本申请一个实施例的摄像头模组的电致变形件的工作原理示意图；

图4是根据本申请一个实施例的摄像头模组的偏移示意图；

图5是根据本申请一个实施例的摄像头模组的复位示意图；

图6是根据本申请另一个实施例的摄像头模组的电致变形件的工作原理示意图；

图7是根据本申请另一个实施例的摄像头模组的俯视结构示意图；

图8是根据本申请另一个实施例的摄像头模组的剖视结构示意图；

图9是根据本申请另一个实施例的摄像头模组的偏移示意图；

图10是根据本申请另一个实施例的摄像头模组的复位示意图；

图11是根据本申请另一个实施例的摄像头模组的电致变形件的工作原理示意图；

图12是根据本申请一个实施例的电子设备的剖视结构示意图；

图13是根据本申请另一个实施例的电子设备的剖视结构示意图；

图14是根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意框图；

图15是根据本申请一个实施例的摄像头模组的工作逻辑示意图。

附图标记：

10：摄像头模组；110：摄像头本体；120：电路板；130：电致变形件；140：支撑结构；20：电子设备；200：壳体。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合图1至图15描述根据本申请实施例的摄像头模组和电子设备。

如图1和图2所示，根据本申请一些实施例的摄像头模组10，摄像头模组10包括摄像头本体110、电路板120和多个电致变形件130。

具体地，电路板120与摄像头本体110间隔地设置。电致变形件130具有第一端和第二端，每个电致变形件130的第一端与摄像头本体110连接，每个电致变形件130的第二端与电路板120连接，且每个电致变形件130还与电路板120电连接。多个电致变形件130相互间隔设置。其中，在通电状态下，电致变形件130发生变形，缩短摄像头本体110和电路板120之间的距离。或者，电致变形件130发生变形，增大摄像头本体110和电路板120之间的距离。电致变形件130的变形，可能是伸缩变形，也可能是弯曲。弯曲变形时，电致变形件130本身的长度并不发生变化，但由于其发生弯曲，则会引起其两端之间，也就是第一端和第二端之间的距离缩短，从而引起摄像头本体110和电路板120之间的距离减小。或电致变形件130的变形，增大摄像头本体110和电路板120之间的距离，复位摄像头本体110。

根据本申请实施例的摄像头模组10，利用电致变形件130来驱动摄像头本体110。可以理解，电致变形件130在通电时，会产生一定的变形而伸缩或者弯曲。也就是说，电致变形件130能够在通电时产生弯曲形变，或伸缩形变，其形变力可以作为驱动力，从而驱动摄像头本体110运动。另外，电致变形件130通过形变产生驱动力，其电能转换为机械能的过程简单，不需要额外的部件，有利于减少部件数量，简化摄像头模组10。并且电致变形件130通过形变驱动摄像头本体110运动以实现防抖，本身不需要位移，又不需要额外部件，占用空间小，适于在电子设备20的狭小空间中设置。因此，通过电致变形件130驱动摄像头本体110运动，能在保证防抖功能的前提下，减少云台模组的组件数量，减小模组的尺寸，节省空间。多个电致变形件130的设置，便于多角度、多方向地驱动摄像头本体110运动，从而实现多角度多方向的防抖，提升防抖效果。

需要指出的是，电致变形件130的变形，可以是伸缩变形，其长度变化，则自然引起两端之间的距离发生变化，也就是第一端和第二端之间的距离发生改变，从而缩短或者增大摄像头本体110和电路板120之间的距离。电致变形件130的变形，也可以是弯曲变形。通电发生弯曲变形时，电致变形件130本身的长度并不会改变，但由于其自身发生了弯曲，则其第一端和第二端之间的距离缩短，从而相应地可以缩短与其连接的摄像头本体110和电路板120之间的距离。相应地，在通电方向相反时，原来弯曲的电致变形件130反向变形，从而伸直，使得第一端和第二端之间的距离增大，相应地增大了摄像头本体110和电路板120之间的距离。

在一些实施例中，电致变形件130包括离子交换聚合金属件。如图3所示，包括离子交换聚合金属件的电致变形件130在厚度方向施加电压时，会产生较大的变形，向电路板120的阳极方向弯曲。相反，受到弯曲变形时，离子交换聚合金属件会在厚度方向产生电压。也就是说，包括有离子交换聚合金属件的电致变形件130能够在通电时产生弯曲形变，其形变力可以作为驱动力，从而第一端和第二端之间的距离发生改变，驱动摄像头本体110运动而实现防抖。

电致变形件130并不仅限于包括离子交换聚合金属件，还可以包括压电件、多晶材料如锆钛酸铅陶瓷等等。

另外，采用电致变形件130驱动摄像头本体110，由于不需要设置线圈产生磁场，因此不会存在磁干扰的问题，有利于提升电子设备20工作的稳定性和可靠性。电路板120和电致变形件130连接，便于为电致变形件130供电。

更具体地，包括离子交换聚合金属件的电致变形件130，其两侧分别与电路板120电连接。这样，在通电方向不同时，离子交换聚合金属件两侧的极性不同。因此，在通电且电流为第一方向的状态下，第一端向电路板120的阳极一侧弯曲变形，使得第一端和第二端的距离缩短，驱动摄像头本体110缩短和电路板120之间的距离，实现防抖。通电且电流为第二方向时，电路板120的阳极位置发生了改变，因此，虽然第一端仍然是向电路板120的阳极一侧弯曲，但和原来的弯曲方向相反，朝向了之前的阴极一侧，也就起到了伸直的效果，从而使得第一端和第二端之间的距离增大，相应地增大了电路板120和摄像头本体110之间的距离，实现摄像头本体110的复位或者防抖。

可以理解，第一方向和第二方向相反。

进一步地，多个电致变形件130均匀地设置在摄像头本体110的周向上，以便于均匀地推动摄像头本体110，提升摄像头本体110运动的稳定性和可靠性。同时，均匀分布的多个电致变形件130，也便于从不同的角度、不同的方向进行防抖，提升防抖范围。

进一步地，多个电致变形件130对称设置。由于多个电致变形件130对称分布，则摄像头本体110发生抖动导致光轴向一侧偏移时，可以通过对称分布的电致变形件130驱动摄像头本体110进行防抖。对称设置的结构，还可以两侧同时进行防抖操作。例如，左侧方向发生了倾斜，则可以控制左侧的电致变形件130通电，发生变形而进行防抖纠偏，同时还可以控制右侧的电致变形件130通反向的电流，使其形变方向相反，从而提升防抖纠偏的效率。

在上述实施例中，电路板120上设有驱动电路。驱动电路通过电路板120与每个电致变形件130电连接，并控制电致变形件130的通电方向。电致变形件130在通电时产生形变，驱动电路通过电路板120与每个电致变形件130电连接，从而可以驱动电致变形件130带动摄像头本体110运动。如图3所示，由于在通电状态下，电致变形件130的第一端向阳极一侧弯曲变形，则驱动电路通过控制电致变形件130的通电方向，改变电路板120的阳极位置，从而可以控制电致变形件130的变形方向，使电致变形件130伸长或缩短，实现摄像头本体110的防抖或者复位。

进一步地，摄像头本体110包括线圈和霍尔元件。霍尔元件与驱动电路电电连接，并与线圈配合，以感应摄像头本体110的抖动方向。通过霍尔元件和线圈配合感应抖动方向，便于驱动电路更为精确地控制电致变形件130的形变方向，从而提升防抖的精准度。即驱动电路可以根据抖动方向，精确地控制在抖动方向上的电致变形件130的变形及其变形方向。

如图5所示，在一些实施例中，摄像头本体110上设有支撑结构140。支撑结构140设置在摄像头本体110的一侧，摄像头本体110的另一侧设有电路板120。由于设置了支撑结构140，则可以通过支撑结构140来对摄像头本体110进行支撑，而电致变形件130仅需要进行变形防抖，而不需要承担摄像头本体110的重量，这样有利于减小电致变形件130的尺寸和受力，延长其使用寿命。

如图7和图8所示，在另一些实施例中，电路板120与支撑结构140设置在摄像头本体110的同侧。并且电路板120与摄像头本体110间隔地设置，支撑结构140位于电路板120和摄像头本体110之间。支撑结构140和电路板120设置在摄像头本体110的同侧，通过支撑结构120可以支撑摄像头本体110，减少电致变形件130的受力。

在上述任一项实施例中，支撑结构140的底部为弧面。弧面的支撑结构140，既能够对摄像头本体110进行支撑，又可以为摄像头本体110提供一定的运动自由度。在电致变形件130驱动摄像头本体110运动时，支撑结构140的底部能够随摄像头本体110的运动而在电路板120上滚动，使摄像头本体110的防抖更加顺畅和高效。

在另一些实施例中，支撑结构140的底部为球面。球面的支撑结构140，同样可以随摄像头本体110的运动而在电路板120上滚动，使摄像头本体110的防抖更加顺畅和高效。

如图14所示，根据本申请第二方面的实施例提供了一种电子设备20，包括壳体200和摄像头模组10。该摄像头模组10为如上述第一方面中任一项实施例的摄像头模组10。摄像头模组10设于壳体200内。

根据本申请第二方面的实施例提供的电子设备20，通过采用第一方面中任一项实施例的摄像头模组10，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述。通过壳体200的设置，便于为摄像头模组10提供防护，避免摄像头模组10的损坏。

电子设备20包括以下任意一种：手机、平板电脑、个人游戏机、无人机等。

如图12、图13所示，根据本申请提出的一个具体实施例的电子设备20，例如手机。手机包括壳体200和摄像头模组10，摄像头模组10包括摄像头本体110、电路板120和多个电致变形件130。电致变形件130包括离子交换聚合金属材料。当对电致变形件130的厚度方向施加电压时，离子交换聚合金属材料会产生较大的变形，向阳极弯曲；相反，当离子交换聚合金属材料受到弯曲变形时，离子交换聚合金属材料也会在厚度方向产生电压(反现象)，当控制通电电压或者电流就能控制电致变形件130弯曲，从而实现相应功能。

如图15所示，摄像头模组10进行防抖校准时，对电致变形件130施加电压，电致变形件130会产生弯曲或者形变。电致变形件130的这个特性，使得它能够支撑云台模组；在接受霍尔元件反馈信号/校准位置后，驱动电路给电致变形件130通电发生形变，使摄像头本体110在抖动位置做相应的补偿，从而实现防抖功能。

如图4、图5所示，当电路板120与支撑结构140设置在摄像头本体110的两侧时，摄像头模组10包括：摄像头本体110、电路板120、多个电致变形件130和支撑结构140。电路板120给电致变形件130供电，使电致变形件130发生弯曲变形。多个电致变形件130支撑摄像头本体110，通电后弯曲变形校正摄像头本体110的位置。摄像头本体110内置线圈和霍尔元件，用于感知抖动信息，并回馈驱动电路。支撑结构140支撑摄像头本体110。电路板120和电致变形件130连接起来。由电致变形件130与摄像头本体110连接，将摄像头本体110悬挂起来，支撑结构140在底部支撑摄像头本体110，使摄像头本体110可自由运动。

如图4、图9所示，用户拍照时摄像头本体110抖动，产生倾斜。摄像头本体110内置霍尔元件，拍照时反馈抖动信息给驱动电路。摄像头本体110的驱动电路根据反馈信息，通过电路板120输出电流给电致变形件130，如图5和图9所示，电致变形件130内部离子向反向发生相应的弯曲和变形(电荷离子极性如图6和如图11所示)，补偿摄像头本体110抖动的偏移量，实现防抖的位置补偿、摄像头本体110回正的功能。

如图8、图9所示，当电路板120与支撑结构140设置在摄像头本体110的同侧时，在摄像头本体110底部由支撑结构140将摄像头固定。多个电致变形件130排布于摄像头本体110底部，与电路板120导通。

如图9和图10所示，用户拍照时抖动摄像头本体110向左倾斜，右侧的电致变形件130被拉伸。摄像头本体110内置霍尔元件，反馈抖动的位置信息给驱动电路。如图10所示，驱动电路根据反馈信息，通过电路板120输出电流给子交换聚合金属件130，使右侧的电致变形件130发生相应的弯曲和变形，补偿摄像头本体110抖动的偏移量，实现防抖功能。

其有益效果可以归纳为：

通过电致变形件130悬浮和支撑的结构装置，使得云台摄像头无需外围的云台模组和T形柔性线路板组件就能够实现整个模组防抖的功能，从而在保证防抖功能的前提下，减少云台模组的组件数量，减小模组的尺寸、简化产品结构，降低成本。

根据本申请实施例的电子设备20的其他构成例如镜头和感光芯片等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括：

摄像头本体；

电路板，与所述摄像头本体间隔地设置；

多个电致变形件，所述电致变形件具有第一端和第二端，每个所述电致变形件的第一端与所述摄像头本体连接，每个所述电致变形件的第二端与所述电路板连接，且每个所述电致变形件还与所述电路板电连接，多个所述电致变形件相互间隔设置；

其中，在通电状态下，所述电致变形件发生变形，缩短或增大所述摄像头本体和所述电路板之间的距离。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，

所述电致变形件包括离子交换聚合金属件；

在通电状态下，且电流方向为第一方向，所述离子交换聚合金属件的第一端向所述电路板的阳极一侧弯曲而缩短部分所述摄像头本体和所述电路板之间的距离；或

在通电状态下，且电流方向为第二方向，所述离子交换聚合金属件的第二端向所述电路板的阳极一侧伸直而增大所述摄像头本体和所述电路板之间的距离；

所述第一方向和所述第二方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的摄像头模组，其特征在于，

多个所述电致变形件沿所述摄像头本体的周向均匀设置。

4.根据权利要求1或2所述的摄像头模组，其特征在于，

多个所述电致变形件对称设置。

5.根据权利要求1或2所述的摄像头模组，其特征在于，

所述电路板上设有驱动电路，所述驱动电路通过所述电路板与每个所述电致变形件电连接，所述驱动电路用于控制所述电致变形件的通电方向。

6.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述摄像头本体包括：

线圈；

霍尔元件，与所述驱动电路电连接，所述霍尔元件用于和所述线圈配合，感应所述摄像头本体的抖动方向；

所述驱动电路还用于根据所述抖动方向，控制在所述抖动方向上的所述电致变形件的变形方向。

7.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，

所述摄像头本体的一侧设有支撑结构，所述摄像头本体的另一侧设有所述电路板。

8.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，

所述摄像头本体的一侧设有支撑结构，所述电路板与所述支撑结构设置在所述摄像头本体的同侧，且所述支撑结构位于所述电路板和所述摄像头本体之间。

9.根据权利要求7或8所述的摄像头模组，其特征在于，

所述支撑结构的底部为弧面或球面。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

如权利要求1至9中任一项所述的摄像头模组，设于所述壳体内。

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