CN215773294U - 摄像头模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种摄像头模组和电子设备，摄像头模组包括传感器、电路板、底座、半导体制冷器、弹性件和散热体，底座与电路板相对且间隔设置，传感器电连接于电路板远离底座的表面上，电路板通过弹性件与底座连接，弹性件带动电路板相对底座浮动；半导体制冷器集成于电路板内，半导体制冷器包括相对的冷端和热端，传感器贴合于冷端，热端与散热体的一端连接，散热体的另一端与底座靠近电路板的表面接触，底座的面积大于传感器的面积，传感器产生的热量可以依次通过冷端、热端和散热体传递给底座，以进行散热。散热体为柔性的散热体，以随着电路板的浮动而运动。该摄像头模组在实现传感器散热的同时，还不影响电路板的运动。

Description

摄像头模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及摄像头技术领域，具体涉及一种摄像头模组及电子设备。

背景技术

随着科技的不断发展，云台相机的体积越做越小，由于其具有拍照防抖功能，越来越多的智能电子设备上应用云台相机。

在先技术中，云台相机的防抖设计在于其电路板可转动，当拍摄抖动时，电路板带动其上设置的云台相机的传感器同步抖动相应角度，以使云台相机的界面不会出现晃动，从而拍摄高质量的照片。由于电路板运动的需求，电路板与云台相机的基座存在一定的间隙。

然而，电路板与基座之间的间隙导致传感器产生的热量很难通过基座进行扩散，可能会导致云台相机的工作性能，云台相机的可靠性差，同时也会影响用户的使用体验。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种摄像头模组，以解决在先技术中由于电路板与基座之间的间隙，而导致电路板上的云台相机的传感器产生的热量很难通过基座进行扩散的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种摄像头模组，所述摄像头模组包括：传感器、电路板、底座、半导体制冷器、弹性件和散热体；

所述底座与所述电路板相对且间隔设置，所述传感器电连接于所述电路板远离底座的表面上，所述电路板通过所述弹性件与所述底座连接，所述弹性件带动所述电路板相对所述底座浮动；

所述半导体制冷器集成于所述电路板内，所述半导体制冷器包括相对的冷端和热端，所述传感器贴合于所述冷端，所述热端与所述散热体的一端连接，所述散热体的另一端与所述底座靠近所述电路板的表面接触，所述散热体为柔性的散热体；

所述底座的面积大于所述传感器的面积，所述传感器产生的热量依次通过所述冷端、所述热端和所述散热体传递给所述底座，以进行散热。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述摄像头模组。

在本实用新型实施例中，摄像头模组包括传感器、电路板、底座、半导体制冷器、弹性件和散热体，底座与电路板相对且间隔设置，传感器电连接于电路板远离底座的表面上，电路板通过弹性件与底座连接，弹性件带动电路板相对底座浮动。通过将半导体制冷器集成于电路板内，半导体制冷器包括相对的冷端和热端，传感器贴合于冷端，热端与散热体的一端连接，散热体的另一端与底座靠近电路板的表面接触，由于底座的面积大于传感器的面积，传感器产生的热量可以依次通过冷端、热端和散热体传递给底座，以进行散热。并且，由于散热体为柔性的，在电路板相对底座浮动时，散热体可以根据电路板的浮动而运动。与在先技术相比，本实施例的摄像头模组在实现传感器散热的同时，还不影响电路板的运动，提高了摄像头模组的可靠性和用户的使用体验。

附图说明

图1表示本实用新型实施例提供的一种摄像头模组的一个视角的结构示意图之一；

图2表示本实用新型实施例提供的一种摄像头模组的一个视角的结构示意图之二；

图3表示本实用新型实施例提供的一种摄像头模组的一个视角的结构示意图之三；

图4表示图1中散热体连接在半导体制冷器上的另一个视角结构示意图之一；

图5表示图1中散热体连接在半导体制冷器上的另一个视角结构示意图之二；

图6表示图1中散热体连接在半导体制冷器上的另一个视角结构示意图之三。

附图标记：

1-传感器，2-电路板，3-底座，31-放置槽，311-子放置槽，4-半导体制冷器，41-冷端，42-热端，43-电路引线，5-散热体，51-子散热体，52-分散热体，6-镜头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本实用新型实施例中，提出了一种摄像头模组，参照图1至图3，摄像头模组具体可以包括传感器1、电路板2、底座3、半导体制冷器4、弹性件和散热体5；底座3与电路板2相对且间隔设置，传感器1电连接于电路板2远离底座3的表面上，电路板2通过弹性件与底座3连接，弹性件带动电路板2相对底座3浮动；半导体制冷器4集成于电路板2内，半导体制冷器4包括相对的冷端41和热端42，传感器1贴合于冷端41，热端42与散热体5的一端连接，散热体5的另一端与底座3靠近电路板2的表面接触，散热体5为柔性的散热体5；底座3的面积大于传感器1的面积，传感器1产生的热量依次通过冷端41、热端42和散热体5传递给底座3，以进行散热。

具体而言，如图1至图3所示，底座3与电路板2相对且间隔设置，并且，底座3与电路板2之间具有间隙。传感器1电连接于电路板2远离底座3的表面上。在实际应用中，摄像头模组还包括镜头6，传感器1主要用来接收通过镜头6的光线，以将这些光信号转换为电信号的装置，因此，摄像头模组在拍照或拍摄视频时，传感器1会发热并产生热量。

在实际应用中，摄像头模组可以应用于电子设备中，摄像头模组还包括数字信号处理芯片，拍摄景物通过镜头6将生成的光学图像投射到传感器1上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过数字信号处理芯片加工处理，再被送到电子设备中的处理器进行处理，最终转换成电子设备屏幕上能够看到的图像。

在实际应用中，半导体制冷器4(Thermo Electric Cooler，TEC)利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。重掺杂的N型和P型的碲化铋主要用作TEC的半导体材料，碲化铋元件采用电串联，并且是并行发热。TEC包括一些P型和N型对(组)，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间；当有电流从TEC流过时，电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧，这就是TEC的致冷原理。半导体制冷器4的具体结构为本领域普通技术人员都知道，具体可以参考在先技术的结构，此处不再赘述。

具体而言，如图1至图3所示，TEC集成于电路板2内，实际应用中，TEC以及TEC的电路都集成于电路板2内，TEC的电路引线43可以与电路板2上的走线电连接。在电路板2上集成电子器件是本领域普通技术人员公知的技术，可以参在先技术，此处不再赘述。

在一些实施例中，摄像头模组可以包括电源模块，例如：电池，电源模块与电路板2电连接，TEC的电路引线43与电路板2的走线连接，以连接电源模块，也就是说，TEC的电能由电源模块提供。在另一些实施例中，电子设备包括电源模块和摄像头模组，电源模块与电路板2电连接，TEC的电路引线43与电路板2的走线连接，以连接电源模块，TEC的电能由电子设备中的电源模块提供。

具体而言，如图1至图3所示，传感器1贴合于冷端41，热端42与散热体5的一端连接，散热体5的另一端与底座3靠近电路板2的表面(简称第二表面)接触，这样，传感器1在工作时产生的热量可以由冷端41吸收，并快速传递给热端42，热端42再将热量通过散热体5传递给底座3，由于底座3的面积大于传感器1的面积，因此，传感器1产生的小面积的热量就可以通过大面积的底座3进行扩散。其中，底座3的面积是传感器1面积的2倍以上，至于底座3的面积具体是传感器1面积的几倍，本实施例对此可以不做限定，具体可以根据事情情况进行设定。另外，底座3可以为金属底座3，由于金属的导热性好，也有利于热量的扩散。

具体而言，电路板2通过弹性件与底座3连接，弹性件带动电路板2相对底座3浮动。需要说明的是，为了提高拍摄的成像效果，本实施例的摄像头模组具有拍照防抖功能。现有技术对于防抖的实现方式通常有：第一种：在电子设备中安装陀螺仪，通过陀螺仪检测电子设备的抖动量，通过镜头移动来补偿抖动；第二种：通过将摄像头模组的传感器悬空，通过传感器的移动来补偿抖动。

具体而言，本实施例以第二种防抖方式进行说明：弹性件(可以为防抖弹簧)设置于电路板2与底座3之间，弹性件将电路板2与底座3连接，也即，电路板2悬空设置。在拍照时，安装有摄像头模组的电子设备抖动，弹性件的浮动，从而带动电路板2相对底座浮动，进而带动传感器1浮动以补偿抖动。并且，摄像头模组还包括用于承载镜头的载体，载体位于镜头6与电路板2之间，镜头6与载体通过第一弹簧连接，载体与电路板2通过第二弹簧连接；载体内均匀设有多个磁性件和多个防抖线圈，磁性件可以提供永恒的磁场，一个防抖线圈对应一个磁性件，各防抖线圈与电路板电连接。通电后，防抖线圈与磁性件产生安培力，形成防抖驱动，以实现镜头6的自动对焦功能。实际中，弹性件的浮动可以带动电路板2相对底座浮动，电路板2的浮动可以带动载体浮动，当载体浮动时，磁性件的磁场变化，磁性件与防抖线圈的作用可以带动镜头浮动，以实现镜头6的自动对焦功能。

由于散热体5为柔性的散热体5，当电路板2浮动时，散热体5可以随着电路板2的浮动而运动。可见，本实施例的摄像头模组在实现传感器1散热的同时，还不影响电路板2的运动，提高了摄像头模组的可靠性和用户的使用体验。

在先技术中，用户对云台相机的美颜、虚化和萌拍等特效功能的需求越来越强大，这些功能会使传感器1的热量增加，如果热量不能及时进行扩散，而传感器1的热量持续增加，则会导致云台相机工作异常而失效，从而影响云台相机的可靠性，并且，温度大幅上升也即影响用户的温升体验。然而，本实施例传感器1产生的热量可以及时通过TEC的冷端41、TEC的热端42和散热体5传递给大面积的底座3进行扩散，传感器1的产生的热量不会持续增加，因此，避免了云台相机的传感器1因热量不能及时扩散，且持续升温而导致的工作异常，从而避免了对云台相机可靠性的影响，并且，也避免了温度大幅上升对用户的温升体验的影响。

在本实用新型实施例中，如图1至图3所示，底座3靠近电路板2的表面设有放置槽31，放置槽31与热端42相对；散热体5远离热端42的部分卡接于放置槽31内，且散热体5的另一端与放置槽31的槽底接触。

具体而言，如图1至图3所示，底座3靠近电路板2的表面(简称为底座3的上表面)设有放置槽31，放置槽31与热端42相对，散热体5远离热端42的部分卡接于放置槽31内，并且，散热体5的另一端与放置槽31的槽底接触，这样可以使散热体5与底座3的接触更加可靠和有效。热量可以通过散热体5先传递到放置槽31，然后通过放置槽31扩散到底座3的其他部分。并且，当电路板2发生浮动时，散热体5也能够有效地与放置槽31的槽底和槽壁接触，避免散热体5脱离底座3，从而确保对传感器1产生的热量进行扩散。

在本实用新型实施例中，参照图1至图6，散热体5包括多个子散热体51，放置槽31包括多个子放置槽311，一个子放置槽311对应一个子散热体51；各子散热体51的一端分别与热端42连接，各子散热体51远离热端42的部分分别卡接于对应的子放置槽311内，且各子散热体51的另一端分别与对应的子放置槽311的槽底接触。

本实施例为了将热量分开扩散，以提高热量扩散的速度，如图1至图6所示，散热体5可以包括多个子散热体51，如图1至图6所示，放置槽31包括多个子放置槽311，一个子放置槽311对应一个子散热体51。如图1至图3所示，各子散热体51的一端分别与TEC的热端42连接，各子散热体51远离热端42的部分分别卡接于对应的子放置槽311内，并且，各子散热体51的另一端分别与对应的子放置槽311的槽底接触。传感器1产生的热量可以通过各子散热体51先分别传递到对应的子放置槽311，然后通过各子放置槽311扩散到底座3的其他部分。并且，当电路板2发生浮动时，各子散热体51也能够有效地与对应的放置槽31的槽底和槽壁接触，避免子散热体51脱离底座3，从而确保对传感器1产生的热量可以快速扩散。

对比图4、图5和图6所示的子散热体5，图4所示的子散热体51的密度最大，图4所示的多个子散热体51均匀分布在TEC的热端42，其散热效果更好，图6所示的子散热体51的密度最小，图6所示的多个子散热体51为“工字型”排布在TEC的热端42，在基板浮动时，其产生的阻力最小，图5所示的多个子散热体51为“回字型”排布在TEC的热端42。对于子散热体51具体的设置数目及设置形式，本实施例对此可以不做限定，不局限于图示的三种，具体根据实际情况进行设定。需要说明的是，为了使散热体5能均匀的散热，多个子散热体51的均匀设置于TEC的热端42。

在本实用新型实施中，如图1所示，散热体51的形状可以为柱状、片状或其他形状，示例性的，图4和图5示出的散热体51的形状为柱状，本实施例对子散热的具体形状可以不做限定，具体可以根据实际需求进行设定。子放置槽311的形状与散热体51的形状相匹配即可，以确保各散热体51分别与对应的子放置槽311可靠、有效的接触。

在本实用新型的可选实施例中，散热体51由多根散热刷毛组成。

具体而言，散热体51可以由多根散热刷毛组成，每根散热刷毛的形状类似于“油漆栓子上的每根细毛”或“牙刷上的每根细毛”，这样，在电路板2浮动时，各散热体51容易跟随电路板2进行运动，并且，散热刷毛可以与放置槽31的槽底和槽壁接触，以进行散热。当然，散热体51也可以为其他结构，例如一个整体等，本实施例对于散热体51的具体结构可以不做限定，可以根据实际情况进行设定。

在本实用新型实施例中，如图2所示，各子散热体51上还设有至少两个分散热体52；至少两个分散热体52靠近子散热体51的另一端，且围绕子散热体51间隔设置，分散热体52的一端与子散热体51连接，另一端悬空，且各分散热体52与子散热体51存在夹角；各子散热体51上的分散热体52分别卡接于对应的所述子放置槽311内，且分别与对应的所述子放置槽311的槽壁接触。

具体而言，为了提高子散热体5与子放置槽311接触的可靠性和稳固性，子散热体5靠近其另一端的位置设有至少两个分散热体52，至少两个分散热体围绕子散热体51间隔设置，各分散热体52的一端与子散热体51连接，另一端悬空，且各分散热体52均与子散热存在夹角。示例性的，如图2和图3所示，子散热体51上设置有两个分散热体52，且两个分散热体52相对子散热体51对称，两个分散热体52犹如子散热体51的两个分支，也可以认为，两个分散热体52是子散热体51的另一端分叉所形成的。本实施例对于子散热体51的具体数目可以不做限定，其可以根据实际情况进行设定。如图2和图3所示，各散热体51上的分散热体52分别卡接于对应的子放置槽311内，并且各散热体51上的分散热体52分别与对应的子放置槽311的槽壁接触；分散热体52可以加快传递到子散热体51上的热量的扩散。

需要说明的是，分散热体52与子散热体51的结构相同或相似，例如，如果子散热体51由多根散热刷毛组成，分散热体52也由多根散热刷毛组成，子散热体51为柱状，分散热体52可以为柱状，也可以为片状，也可以为其他形状。

在本实用新型实施例中，如图3所示，从冷端41至热端42的方向上，子放置槽311的截面面积逐渐增大。

具体而言，如图3所述，从冷端41至热端42的方向(图示的从上向下的方向)上，子放置槽311的截面面积逐渐增大，其截面形状类似于“正梯形”，子放置槽311的开口小，内腔大，这样可以为分散热体52提供空间，并且，散热体51卡接在子放置槽311内的部分和分散热体52不易从子放置槽311的开口脱离，可以进一步提高散热体51与子放置槽311接触的可靠性和稳固性。

在本实用新型的可选实施例中，散热体5的导热系数大于等于150W/(m·K)。

具体而言，导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K，℃)，在一定时间内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度(W/(m·K)，此处为K可用℃代替)。为了使传感器1产生的热量尽快传递给基板，从而将热量扩散，本实施例散热体5的导热系数大于等于150W/(m·K)。

在本实用新型的可选实施例中，散热体5的材质为石墨或者石墨烯。

在实际应用中，石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，并且石墨烯的导热系数可以高达5300W/(m·K)，因此，本实施例的散热体5可以采用石墨烯。当然，也可以采用其他导热系数大于等于150W/(m·K)，且可发生弯曲的材质。

在实际应用中，石墨的导热系数高达150W/(m·K)，且石墨质软。当石墨做成导热石墨片时，其导热系数在150-1500在W/(m·K)之间，并且具有弹性，可以进行弯折，本实施例的散热体可以由导热石墨片形成。对于散热体的具体材质，也可以为其他导热系数大于等于150W/(m·K)，且可以进行弯折的软质材质，本实施例对此可以不做限定，具体可以根据实际情况进行限定。

本实用新型实施例提出的摄像头模组至少具有以下优点：

在本实用新型实施例中，摄像头模组包括传感器、电路板、底座、半导体制冷器、弹性件和散热体，底座与电路板相对且间隔设置，传感器电连接于电路板远离底座的表面上，电路板通过弹性件与底座连接，弹性件带动电路板相对底座浮动。通过将半导体制冷器集成于电路板内，半导体制冷器包括相对的冷端和热端，传感器贴合于冷端，热端与散热体的一端连接，散热体的另一端与底座靠近电路板的表面接触，由于底座的面积大于传感器的面积，传感器产生的热量可以依次通过冷端、热端和散热体传递给底座，以进行散热。并且，由于散热体为柔性的，在电路板相对底座浮动时，散热体可以根据电路板的浮动而运动。与在先技术相比，本实施例的摄像头模组在实现传感器散热的同时，还不影响电路板的运动，提高了摄像头模组的可靠性和用户的使用体验。

在本实用新型实施例中，还提供了一种电子设备，电子设备包括上述摄像头模组。

在本实用新型实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。摄像头模组的具体结构和工作原理，上文已经详述，此处不再赘述。

电子设备所具有的优点与上述摄像头模组所具有的优点相同，此处不再赘述。

另外，上述摄像头模组中的散热结构也适用于电子设备中的闪光灯或其他具有结构间隙的芯片、模组或系统等。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本实用新型实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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物品或者终端设备不仅包括那些要素，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物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的原理及实现方式，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种摄像头模组，其特征在于，所述摄像头模组包括：传感器、电路板、底座、半导体制冷器、弹性件和散热体；

所述底座与所述电路板相对且间隔设置，所述传感器电连接于所述电路板远离底座的表面上，所述电路板通过所述弹性件与所述底座连接，所述弹性件带动所述电路板相对所述底座浮动；

所述半导体制冷器集成于所述电路板内，所述半导体制冷器包括相对的冷端和热端，所述传感器贴合于所述冷端，所述热端与所述散热体的一端连接，所述散热体的另一端与所述底座靠近所述电路板的表面接触，所述散热体为柔性的散热体；

所述底座的面积大于所述传感器的面积，所述传感器产生的热量依次通过所述冷端、所述热端和所述散热体传递给所述底座，以进行散热。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述底座靠近所述电路板的表面设有放置槽，所述放置槽与所述热端相对；

所述散热体远离所述热端的部分卡接于所述放置槽内，且所述散热体的另一端与所述放置槽的槽底接触。

3.根据权利要求2所述的摄像头模组，其特征在于，所述散热体包括多个子散热体，所述放置槽包括多个子放置槽，一个所述子放置槽对应一个所述子散热体；

各所述子散热体的一端分别与所述热端连接，各所述子散热体远离所述热端的部分分别卡接于对应的所述子放置槽内，且各所述子散热体的另一端分别与对应的所述子放置槽的槽底接触。

4.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述子散热体的形状为柱状或片状，所述子放置槽的形状与所述子散热体的形状相匹配。

5.根据权利要求3或4所述的摄像头模组，其特征在于，所述子散热体由多根散热刷毛组成。

6.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，各所述子散热体上还设有至少两个分散热体；

至少两个所述分散热体靠近所述子散热体的另一端，且围绕所述子散热体间隔设置，所述分散热体的一端与所述子散热体连接，另一端悬空，且各所述分散热体与所述子散热体存在夹角；

各所述子散热体上的所述分散热体分别卡接于对应的所述子放置槽内，且分别与对应的所述子放置槽的槽壁接触。

7.根据权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，从所述冷端至所述热端的方向上，所述子放置槽的截面面积逐渐增大。

8.根据权利要求1至7任一项所述的摄像头模组，其特征在于，所述散热体的导热系数大于等于150W/(mK)。

9.根据权利要求8所述的摄像头模组，其特征在于，所述散热体的材质为石墨或者石墨烯。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9所述的摄像头模组。

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