CN113726995A - 摄像模组结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种摄像模组结构及电子设备，所述摄像模组结构包括主板、第一摄像模组、第二摄像模组以及TOF器件，所述TOF器件位于所述第一摄像模组与第二摄像模组之间，所述第一摄像模组和第二摄像模组分别通过支架安装于镂空的第一安装部和第二安装部；所述主板具有将所述第一安装部和第二安装部分开的间隔部位，所述TOF器件设于辅助电路板的上表面，所述辅助电路板的宽度大于所述间隔部位的宽度，所述辅助电路板位于所述主板的上表面，其连接于所述主板并与所述间隔部位至少部分重叠；所述辅助电路板在下表面设有去料部位，以形成局部悬空部位。该摄像模组结构能够进一步减小摄像区域的开口，同时减少TOF器件在主板上布局时所占用的面积。

Description

摄像模组结构及电子设备

技术领域

本申请涉及TOF技术领域，尤其涉及摄像模组结构。本发明还涉及设有所述摄像模组结构的电子设备。

背景技术

近年来，电子设备市场的竞争越来越激烈，消费者对产品的要求也越来越高，而随着TOF(即Time of flight，中文学名为飞行时间法)技术的应用不断拓宽，TOF图像传感器已经完成从CCD(即Charge coupled device，中文学名为电荷耦合器件)到CMOS(即Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，中文学名为互补金属氧化物半导体)的技术演进，同时逐渐成为许多电子产品的标配。

手机、平板电脑等产品的显示屏上都设有摄像区域，为了避免摄像区域过多的影响显示屏的屏占比，以保证消费者能够获得更佳的使用体验感，摄像区域在显示屏上所占的面积应越小越好。

以智能手机为例，其显示屏的边缘部位一般设有两个或多个前置摄像模组，这些摄像模组安装在手机主板上，为了减少手机屏幕摄像区域的开口，除了尽可能的减少模组尺寸以外，另一种可行的设计方式就是尽量压缩相邻前置摄像模组的间距。

智能手机上的前置TOF器件通常设置在两个相邻的前置摄像模组之间，如果相邻前置摄像模组支架的间距过小，则由于TOF器件的宽度较大，而两者之间的间距较小，导致无法放入TOF器件，因此，受限于TOF器件的尺寸，采用这种方式来减小摄像区域面积，已达到极限。

鉴于摄像模组在结构上存在上述缺陷，因此，如何改进摄像模组的结构，以进一步减小摄像区域占用的面积，成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种摄像模组结构。该摄像模组结构能够进一步减小摄像区域的开口，同时减少TOF器件在主板上布局时所占用的面积。

本申请的另一目的是提供一种设有所述摄像模组结构的电子设备。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种摄像模组结构，该摄像模组结构主要由主板、第一摄像模组、第二摄像模组以及TOF器件等组成，其中，TOF器件位于第一摄像模组与第二摄像模组之间，主板设有呈镂空状态的第一安装部和第二安装部，第一摄像模组和第二摄像模组分别设有支架并通过支架分别安装于第一安装部和第二安装部；第一安装部和第二安装部之间形成有间隔部位，TOF器件设置在辅助电路板上，辅助电路板的宽度大于间隔部位的宽度，辅助电路板位于主板的上表面，其连接于主板并与间隔部位至少部分重叠。

主板设有用于安装第一摄像模组和第二摄像模组的安装部，同时，主板在间隔部位的上方叠置有辅助电路板，通过辅助电路板来安装TOF器件，由于辅助电路板的宽度大于间隔部位的宽度，因此具有足够的空间来安装TOF器件，这样，间隔部位的宽度便可以设计的较小，也就是说，在进一步压缩两个摄像模组的间距之后，借助具有上述独特造型的辅助电路板，仍然可以正常安装TOF器件，从而进一步减小了摄像区域的开口，对于前置摄像区域来讲，有助于提高屏占比，改善消费者的使用体验感，同时，还可以减少TOF器件在主板上布局时所占用的面积，使内部结构更加紧凑、合理。

可选地，辅助电路板与第一摄像模组和/或第二摄像模组的支架相重叠的区域在下表面设有深度小于其厚度的去料部位，这样，可以使辅助电路板的局部呈悬空状态，从而通过去料部位容置第一摄像模组和/或第二摄像模组的支架与之相重叠的部位。

通过在辅助电路板的下表面设置去料部位，可以借助去料部位容置第一摄像模组和/或第二摄像模组的支架与之相重叠的部位，从而不会与超出主板的摄像模组支架在结构上相冲突，也就是说，即使摄像模组的支架相对较高，也能够正常安装辅助电路板和TOF器件。

可选地，相对于间隔部位，辅助电路板偏向于第一摄像模组或第二摄像模组，去料部位位于所述辅助电路板的一侧；或者，

相对于间隔部位，辅助电路板居中设置，其两侧分别形成有去料部位。

可选地，去料部位位于所述辅助电路板下表面的边角区域，辅助电路板下表面的非去料部位呈“L”形或“⊥”形。

可选地，去料部位的长度为所述辅助电路板长度的1/2至4/5。

可选地，去料部位的深度为0.2mm-0.5mm。

可选地，辅助电路板的下表面在非去料部位分布有焊点，并通过焊点与主板电连接。

可选地，辅助电路板的去料部位为非走线区域，辅助电路板的局部悬空部位为走线区域。

可选地，TOF器件与辅助电路板的厚度之和小于等于所述第一摄像模组、第二摄像模组超出主板的高度。

可选地，辅助电路板呈矩形，其上半部分与所述间隔部位部分重叠，其下半部分超出间隔部位。

可选地，辅助电路板包括至少两层重叠的电路板，其中，下层电路板具有缺角，以形成去料部位，TOF器件设于上层电路板；上层电路板与下层电路板电连接，下层电路板与主板电连接。

为实现上述另一目的，本申请提供一种电子设备，其具有壳体和显示屏，并在壳体和/或显示屏上设有摄像区域，摄像区域的内部设有摄像模组，且摄像模组具有上述任一项所述的摄像模组结构。

本申请所提供的电子设备设有所述摄像模组结构，由于所述摄像模组结构具有上述技术效果，则设有该摄像模组结构的电子设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本申请实施例公开的一种设有摄像模组结构的智能手机的局部示意图；

图2为本申请实施例公开的一种摄像模组结构的正面示意图；

图3为图2所示摄像模组结构的轴侧图；

图4为图2中所述主板的局部结构示意图；

图5为设有TOF器件的辅助电路板与第一摄像模组和第二摄像模组的位置关于示意图；

图6为图5中所示辅助电路板与TOF器件的主视图；

图7为图5中所示辅助电路板与TOF器件的侧视图；

图8为图5中所示辅助电路板与TOF器件的后视图。

图中：

1.第一摄像模组 11.第一支架 2.第二摄像模组 21.第二支架 3.主板 31.第一安装部 32.第二安装部 4.TOF器件 41.TOF灯 42.驱动IC 43.外围电容电阻5.间隔部位 6.辅助电路板 61.去料部位 62.非去料部位 63.焊点

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

如图1所示，本实施例提供一种应用于智能手机的摄像模组结构，该智能手机在其显示屏的上边缘位置设有摄像区域，其摄像区域偏向于左侧(当然，摄像区域也可以居中或偏向于右侧)，由于是双摄模式，因此摄像区域的内部设有第一摄像模组1和第二摄像模组2，为了增强摄像功能还设有TOF器件4，TOF技术属于双向测距方法的一种，基本原理就是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，这个过程中存在一个时间差，从而测算出发射器与被测物体之间的距离，TOF器件的加入，使摄像模组能够通过快速、远距离获取精度更高的景深信息，从而完成更大范围的3D建模。

由于摄像区域的存在会占用显示屏的正常显示区域，因此，通常来讲，摄像区域的面积应尽可能的小。虽然通过压缩相邻两个前置摄像模组的横向间距，可以减小其占用的面积，但是，如果第一摄像模组1和第二摄像模组2的间距过小，会导致无法正常安装TOF器件。

针对这一问题，本申请重新设计了摄像模组结构，其能够在摄像模组间距较小的情况下，依然能够在两者之间安装TOF器件，从而进一步减少摄像区域的开口，提高屏占比。

如图2、图3所示，具体来讲，此摄像模组结构主要由主板3和设于主板3的第一摄像模组1、第二摄像模组2以及TOF器件4等组成。

第一摄像模组1和第二摄像模组2一起构成双镜头，实现前置摄像功能，TOF器件4位于第一摄像模组1与第二摄像模组2之间，主板3设有镂空的第一安装部31和第二安装部32，第一摄像模组1设有第一支架11，第二摄像模组2设有第二支架21，两者分别通过第一支架11和第二支架21安装在第一安装部31和第二安装部32，第一摄像模组1和第二摄像模组2的支架在投影上呈如图2所示的形状，镂空的第一安装部31和第二安装部32的形状如图3所示，与第一摄像模组1和第二摄像模组2的支架相适配，能够放入第一摄像模组1和第二摄像模组2的支架。

通过在主板3上设置镂空的第一安装部31和第二安装部32，可以使两个摄像模组在安装后，能够坐落在主板3中，尽可能的降低摄像模组的高度，使两个摄像模组的支架仅超出主板3较小的距离，从而为下述辅助电路板6的安装创造有利的条件，辅助电路板6为另外增设的一块体积相对较小的电路板，其连接于主板3，并位于第一摄像模组1与第二摄像模组2之间，通过辅助电路板6，可以在第一摄像模组1与第二摄像模组2间距较小的情况下，依然能够安装TOF器件4，从而减小整个摄像模组结构所占用的面积。

主板3上的第一安装部31呈四周封闭的形状，与之相邻的第二安装部32呈上部敞开的形状(见图4)，第一安装部31和第二安装部32之间通过竖向的间隔部位5将两者分开，辅助电路板6大体呈矩形，其宽度大于间隔部位5的宽度，辅助电路板6位于主板3的上表面，其上半部分与间隔部位5部分重叠，其下半部分超出间隔部位5，与间隔部位5之外的主板重叠，TOF器件4安装在辅助电路板6的上表面，在进行组装时，TOF器件4通过辅助电路板6安装在主板3上，并通过辅助电路板6与主板3电连接(见图5)。

请继续参考图5，第一摄像模组1和第二摄像模组2的摄像头和支架通常为一体式结构，在进行组装时，首先将第一摄像模组1和第二摄像模组2放入第一安装部31和第二安装部32，然后，再安装辅助电路板6，辅助电路板6的左侧与第一摄像模组1的第一支架11局部重叠，其下表面在与第一支架11相重叠的区域设有深度小于其厚度的去料部位61，通过去料部位61可以使辅助电路板6局部悬空，从而可以通过去料部位61容置第一支架11与之相重叠的部位，避免辅助电路板6与第一支架11在结构上相冲突。

不难理解，智能手机的主板还具有其他部分，由于本申请的改进之处主要集中在摄像区域，因此，在附图中仅示出了主板对应于摄像区域的局部结构，而省略了主板的其他部分。

请一并参考图6至图8，图6为图5中所示辅助电路板与TOF器件的主视图；图7为图5中所示辅助电路板与TOF器件的侧视图；图8为图5中所示辅助电路板与TOF器件的后视图。

在本实施例中，由于第一摄像模组1的摄像头相对于第一支架11偏向于左侧，第二摄像模组2的摄像头相对于第二支架21也偏向于左侧，因此，为了保证TOF器件4处于第一摄像模组1和第二摄像模组2的中间位置，辅助电路板6相对于间隔部位5也偏向于左侧，其右侧与间隔部位5的右侧基本对齐，不会与第二摄像模组2的第二支架21在结构上相冲突，因此，辅助电路板6只在左侧形成有去料部位61。

具体地，从辅助电路板6的背面视角(即图8的视角)进行观察时，去料部位61大体呈竖向的矩形形状，位于辅助电路板6下表面的右侧，并处于上边角区域。

根据产品的不同，辅助电路板6与第一支架11重叠的面积也不尽相同，因此，去料部位61的面积也会发生变化，例如，去料部位61的长度可以是辅助电路板6长度的1/2至4/5，宽度可以是辅助电路板6宽度的1/5至1/2。

辅助电路板6的去料部位为非走线区域，而对应于去料部位61的局部悬空部位(也就是厚度变薄的部分)可以是走线区域，辅助电路板6的下表面在非去料部位62分布有焊点63，并通过焊点63与主板3电连接，焊点63在辅助电路板6的下表面以点阵形式密集分布。

如果辅助电路板6的局部悬空部位需要进行走线，则可以通过内部的变向线路连接上表面的器件和下表面的焊点63，也就是说，辅助电路板6的整个上表面都可以分布连接点，而下表面的连接点则集中在非去料部位62，上表面的连接点与下表面的连接点通过辅助电路板6内部的变向线路在电路上导通，为了避免去料部位61过深而影响局部悬空部位的内部走线，去料部位61的深度可控制在0.2mm-0.5mm，在本实施例中，辅助电路板6的厚度为0.7mm，去料部位61的深度为0.2mm(见图7)。

如果辅助电路板6的局部悬空部位为非走线区域，主要用于支撑TOF器件4，起到为TOF器件4提供安装基础的作用，则在不影响局部悬空部位结构强度的前提下，去料部位61的深度可设计的相对较大，例如可以是0.3mm、0.4mm或其他值。

由于在主板3的间隔部位5增设辅助电路板6之后，其局部的截面厚度将是主板3、辅助电路板6以及TOF器件4的厚度之和，为了避免TOF器件4超过高度界限，TOF器件4与辅助电路板6的厚度之和应小于等于第一摄像模组1、第二摄像模组2超出主板3的高度。在本实施例中，辅助电路板6的厚度小于主板3的厚度，可以避免TOF器件4的高度超过第一摄像模组1和第二摄像模组2。

辅助电路板6上的TOF器件4主要包括TOF灯41、驱动IC42以及外围电容电阻43，其中，TOF灯41占据辅助电路板6的上三分之一区域，驱动IC42占据辅助电路板6中部偏下的区域，TOF灯41与驱动IC42之间的区域以及驱动IC42的下部区域则用于设置外围电容电阻43(见图6)。

在另一实施例中，相对于间隔部位5，辅助电路板6可以居中设置，其两侧分别形成有去料部位61，左侧的去料部位61对应于第一支架11，可避免与第一支架11在结构上相冲突，右侧的去料部位61对应于第二支架21，可避免与第二支架21在结构上相冲突。从辅助电路板6的背面视角进行观察时，各去料部位61大体呈竖向的矩形形状，位于辅助电路板6下表面的左侧和右侧，并处于上边角区域，由于设有左、右两个去料部位61，因此，辅助电路板6下表面的非去料部位62呈“⊥”形，左右两个去料部位61的宽度相对较窄，其宽度之和可以等于上述第一实施例中的去料部位61的宽度，其余结构与上述第一实施例基本相同，请参考上文的描述。这种结构适用于两个摄像模组的摄像头相对于支架不存在偏移的情形，也就是说，摄像模组的摄像头位于其支架的正中央，两者的几何中心相重合。

在又一实施例中，相对于间隔部位，辅助电路板6可以偏右设置，其右侧形成有去料部位61，可避免与第二支架21在结构上相冲突，从辅助电路板6的背面视角进行观察时，去料部位61大体呈竖向的矩形形状，位于辅助电路板6下表面的左侧，并处于上边角区域，其余结构与上述第一实施例基本相同，请参考上文的描述。这种结构适用于两个摄像模组的摄像头相对于支架向右偏移的情形。

在其他实施例中，辅助电路板6的上下两端均可以超出间隔部位5，然后与主板3连接，若采用这种结构，则辅助电路板6的左侧和/或右侧的去料部位61主要占据辅助电路板6除两端之外的中间部分，从辅助电路板6的背面视角进行观察时，若去料部位61位于辅助电路板6的左侧，则辅助电路板6上的非去料部位62呈“]”形，若去料部位61位于辅助电路板6的右侧，则辅助电路板6上的非去料部位62呈“[”形，若去料部位61位于辅助电路板6的左侧和右侧，则辅助电路板6上的非去料部位62呈“工”字形。这种结构的辅助电路板6与主板3具有更大的重叠面积，一方面可以增加两者的连接强度，另一方面，尺寸较大的辅助电路板6，可以适配各种不同类型的TOF器件4，也易于进行电路设计，从而更好的实现电连接。

辅助电路板6上的去料部位61可以采用多种方式来进行加工制造，其可以与辅助电路板6一体成型，也可以先制作辅助电路板6，然后在辅助电路板6的基础上，通过后续工艺加工成型，例如，可以使用cavity工艺将辅助电路板6的局部材料铣掉，从而形成所需的去料部位61。

此外，辅助电路板6还可以由至少两层电路板重叠形成，具体可以是压制的两层、三层或四层结构，以两层为例，在两层重叠的电路板中，下层电路板为具有缺角的矩形电路板，上层电路板为完整的矩形电路板。这样，当两层电路板重叠之后，下层电路板的缺角便可以形成去料部位61，TOF器件4则设于上层电路板，上层电路板与下层电路板电连接，下层电路板进一步与主板3电连接，进而实现TOF器件4与主板3的电连接。

上述实施例仅是本申请的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，除了适用于前置双镜头的模式，还可以适用于三镜头(超广角镜头、变焦镜头、主摄镜头)、四镜头(超广角镜头、变焦镜头、主摄镜头、景深辅助镜头)或五镜头(超广角镜头、变焦镜头、主摄镜头、景深辅助镜头、其他镜头)的模式，从而进一步设有第三摄像模组、第四摄像模组、第五摄像模组；或者，第一摄像模组1和第二摄像模组2上下间隔设置，这种情况下，辅助电路板6的方位也随之作出调整，变为横向设置，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

如图3、5所示，本申请所提供的摄像模组结构，通过为第一摄像模组1和第二摄像模组2设置镂空的安装部，可以使两个摄像模组在安装于主板3之后，其支架仅超出主板3较小的距离，同时，通过在间隔部位5的上方叠置辅助电路板6的形式来安装TOF器件4，由于辅助电路板6的宽度大于间隔部位5的宽度，因此具有足够的空间来安装TOF器件4，而且，辅助电路板6的下表面设有去料部位61，通过去料部位61可以容置第一摄像模组1和/或第二摄像模组2的支架与之相重叠的部位，从而不会与超出主板3的摄像模组支架在结构上相冲突。这样，间隔部位5的宽度便可以设计的较小，也就是说，在进一步压缩两个摄像模组的间距之后，借助具有上述构造的辅助电路板6，仍然可以正常安装TOF器件4，从而进一步减小了摄像区域的开口，其既适用于前置摄像模组，也适用于后置摄像模组。

如图1所示，当这种摄像模组结构应用于智能手机的前置摄像模组时，由于第一摄像模组1和第二摄像模组2的间距进一步减小，因此，从外部可见的前置摄像模组的横向长度也随之变小，进而减小了整个前置摄像模组在屏幕左上角区域所占用的面积，屏幕显示区域的面积进一步扩大，在保证摄像功能和摄像质量的情况下，有助于提高屏占比，改善消费者的使用体验感，同时，还可以减少TOF器件4在主板3上布局时所占用的面积，使内部结构更加紧凑、合理。

除了上述摄像模组结构，本申请还一种电子设备，具体可以是手机(见图1)、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtualreality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，其具有壳体和显示屏，并在壳体和/或显示屏设有摄像区域，摄像区域内设有上文介绍的摄像模组结构，关于电子设备的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本申请所提供的摄像模组结构及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.摄像模组结构，包括主板、第一摄像模组、第二摄像模组以及飞行时间TOF器件，所述TOF器件位于所述第一摄像模组与第二摄像模组之间，其特征在于，所述主板设有镂空的第一安装部和第二安装部，所述第一摄像模组和第二摄像模组分别设有支架并通过所述支架安装于所述第一安装部和第二安装部；所述主板具有将所述第一安装部和第二安装部分开的间隔部位，所述TOF器件设于辅助电路板的上表面，所述辅助电路板的宽度大于所述间隔部位的宽度，所述辅助电路板位于所述主板的上表面，其连接于所述主板并与所述间隔部位至少部分重叠。

2.根据权利要求1所述的摄像模组结构，其特征在于，所述辅助电路板与所述第一摄像模组和/或第二摄像模组的支架相重叠的区域在下表面设有深度小于其厚度的去料部位，使所述辅助电路板局部悬空，并通过所述去料部位容置所述第一摄像模组和/或第二摄像模组的支架与之相重叠的部位。

3.根据权利要求1所述的摄像模组结构，其特征在于，相对于所述间隔部位，所述辅助电路板偏向于所述第一摄像模组或第二摄像模组，所述去料部位位于所述辅助电路板的一侧；

或者，相对于所述间隔部位，所述辅助电路板居中设置，其两侧分别形成有所述去料部位。

4.根据权利要求3所述的摄像模组结构，其特征在于，所述去料部位位于所述辅助电路板下表面的边角区域，所述辅助电路板下表面的非去料部位呈“L”形或“⊥”形。

5.根据权利要求4所述的摄像模组结构，其特征在于，所述去料部位的长度为所述辅助电路板长度的1/2至4/5；和/或，所述去料部位的深度为0.2mm-0.5mm。

6.根据权利要求1所述的摄像模组结构，其特征在于，所述辅助电路板的下表面在非去料部位分布有焊点，并通过所述焊点与所述主板电连接。

7.根据权利要求6所述的摄像模组结构，其特征在于，所述辅助电路板的去料部位为非走线区域，所述辅助电路板的局部悬空部位为走线区域。

8.根据权利要求1所述的摄像模组结构，其特征在于，所述TOF器件与辅助电路板的厚度之和小于等于所述第一摄像模组、第二摄像模组超出所述主板的高度。

9.根据权利要求1所述的摄像模组结构，其特征在于，所述辅助电路板呈矩形，其上半部分与所述间隔部位部分重叠，其下半部分超出所述间隔部位。

10.根据权利要求1所述的摄像模组结构，其特征在于，所述辅助电路板包括至少两层重叠的电路板，其中，下层电路板具有缺角，以形成所述去料部位，所述TOF器件设于上层电路板；所述上层电路板与下层电路板电连接，所述下层电路板与主板电连接。

11.电子设备，包括壳体和显示屏，所述壳体和/或显示屏设有摄像区域，所述摄像区域内设有摄像模组，其特征在于，所述摄像模组具有上述权利要求1至10中任一项所述的摄像模组结构。

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