摄像头组件和电子设备的制作方法

专利2022-05-09  6


本申请属于摄像技术领域,具体涉及一种摄像头组件和电子设备。



背景技术:

目前,用户在手持电子终端进行拍摄时不可避免会产生抖动,特别是在拍运动的物体或者在光线较暗的情况下进行手持拍摄时,因抖动拍出来的照片或视频会模糊不清,影响画质和用户体验。因此,x轴、y轴、z轴三个方向上的防抖是各镜头厂家一直在努力改进的方向。



技术实现要素:

本申请实施例的目的是提供一种摄像头组件,能够解决摄像头模组容易在x轴、y轴、z轴三个方向上产生抖动的问题。

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组件,其特征在于,包括:

摄像头模组;

旋转基座,所述摄像头模组套设于所述旋转基座内,所述旋转基座的外周具有向背离所述旋转基座方向延伸的若干旋转轴,所述若干旋转轴两两成对,成对的旋转轴的轴线重合;

支架,所述支架套设于所述旋转基座外,所述支架上开设有与所述旋转轴对应的轴孔,所述旋转轴伸入所述轴孔内,通过所述旋转轴与所述轴孔的配合,所述旋转基座可活动地设置于所述支架;

驱动机构,所述驱动机构可驱动所述旋转基座做旋转运动。

可选的,所述摄像头组件还包括:

轴承,所述轴承包括轴承内圈、轴承外圈以及设置于所述轴承内圈和所述轴承外圈之间的滚动体,所述旋转轴与所述轴承内圈固定连接,所述轴承外圈固定设置于所述轴孔内,所述轴承内圈与所述轴承外圈通过所述滚动体实现相对转动。

可选的,所述旋转基座包括旋转悬架和框架,所述旋转悬架固定套设于所述框架外,所述旋转轴设置于所述旋转悬架的外周,所述摄像头模组固定于所述框架内。

可选的,所述驱动机构包括第一驱动件和第二驱动件,所述第一驱动件设置于所述旋转基座上,所述第二驱动件设置于所述支架上,通过所述第一驱动件和所述第二驱动件的配合,所述驱动机构可驱动所述旋转基座做旋转运动。

可选的,所述第一驱动件为磁体,所述第二驱动件为线圈,所述磁体和所述线圈相对设置。

可选的,所述摄像头组件还包括:

柔性电路板,所述柔性电路板与所述线圈连接,在所述线圈通电的情况下,所述线圈与所述磁体之间产生磁力作用。

可选的,所述驱动机构的数量为四个,四个所述驱动机构均布于所述摄像头模组的四周。

可选的,所述框架的四个侧面各开设有一安装槽,所述磁体安装在所述安装槽内。

可选的,所述摄像头组件还包括:

顶部盖板,所述顶部盖板的顶部中心处开设有通孔,所述顶部盖板与所述旋转基座扣合。

第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括如第一方面所述的摄像头组件。

在本申请实施例中,通过旋转轴与轴孔的旋转配合,既可实现摄像头在x轴方向和y轴方向的防抖,还可以避免摄像头模组在z轴方向上产生异常运动,提高了摄像头模组的防抖性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种摄像头组件的结构示意图之一;

图2为本申请实施例提供的摄像头组件的结构示意图之二;

图3为本申请实施例提供的旋转轴与轴承的连接关系示意图之一;

图4为本申请实施例提供的旋转轴与轴承的连接关系示意图之二。

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的摄像头组件和电子设备进行详细地说明。

请参考图1,为本申请实施例提供的一种摄像头组件的结构示意图之一。如图1所示,本申请实施例中的摄像头组件包括镜头、支架11、滚珠悬架12和滚珠13,镜头和滚珠悬架12固定连接,在支架11上设置有凹槽,所述凹槽的形状与滚珠13的形状相适配,滚珠悬架12上形成有滚珠轨道,所述滚珠轨道的形状也与滚珠13的形状相适配,滚珠悬架12和支架11将滚珠13压在两者之间。在进行镜头防抖时,通过陀螺仪等测量出抖动方向和位移,然后驱动滚珠悬架12带动镜头进行反向运动实现补偿,即整个补偿工作过程中,不断地调整镜头的姿态达到防抖的目的。具体的,在滚珠悬架12受驱动时,可以绕滚珠13做旋转运动,此时可以实现镜头在x轴和y轴方向上的防抖。

然而,由于滚珠13和滚珠悬架12上的滚珠轨道之间的机械配合存在一定的活动自由度,导致滚珠悬架12存在在z轴方向上移动的空间,但理论设计只能实现在x轴和y轴方向上的防抖,即本不需要考虑z轴方向上的抖动,因此,当滚珠悬架12在z轴方向上异常运动时,会导致镜头中心位置发生变化,从而使得防抖控制精度下降,防抖效果降低。

由此,请参考图2至图4,图2为本申请实施例提供的摄像头组件的结构示意图之二,图3为本申请实施例提供的旋转轴与轴承的连接关系示意图之一,图4为本申请实施例提供的旋转轴与轴承的连接关系示意图之二。如图2至图4所示,本申请实施例提供了一种摄像头组件,该摄像头组件包括摄像头模组21、旋转基座22、支架23以及驱动机构;其中,摄像头模组21套设于所述旋转基座22内,摄像头模组21可以包括镜头、滤光片、图像传感器等部件;旋转基座22可活动地设置于支架23上,而驱动机构则可以驱动旋转基座22带动摄像头模组21相对于支架23活动,例如旋转基座22可以做旋转运动。示例性的,旋转基座22的外周具有向背离所述旋转基座22方向延伸的若干旋转轴223,而支架23的内侧壁则开设有与旋转轴223对应的轴孔,旋转轴223即插设于所述轴孔内,并且可在所述轴孔内转动。其中,若干旋转轴223的轴线可以均落在同一平面上,若干旋转轴223两两成对,并且成对的两个旋转轴223的轴线重合,由此,通过任意一对旋转轴223,即可允许旋转基座22绕该对旋转轴223的轴线旋转,继而通过控制旋转基座22沿相应轴线旋转,实现摄像头模组21在该轴方向上的补偿,最终实现在x轴、y轴上的防抖。并且,由于旋转轴223插设于所述轴孔内,只要使旋转轴223与所述轴孔之间的间隙小于一定值,但又能确定旋转轴223可以在所述轴孔内旋转,即可使得旋转基座22无法在z轴方向上(即支架23的厚度方向上)产生位移,从而避免了旋转基座22带动摄像头模组21在z轴方向上产生异常运动,最终提高了摄像头模组21的防抖性能。

本申请实施例中,所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件,其中,所述第一驱动件设置于旋转基座22上,而所述第二驱动件则设置于支架23上,通过所述第一驱动件和所述第二驱动件的配合,例如磁性作用、电场作用等等,使得所述驱动机构可驱动旋转基座22相对于支架23转动,例如绕某一固定中心点做旋转运动。

在本申请的一些实施例中,所述摄像头组件还包括轴承24,轴承24具体可以包括轴承内圈241、轴承外圈242以及设置于轴承内圈241和轴承外圈242之间的滚动体243,轴承24即设置于支架23的轴孔内。具体的,旋转轴223与轴承内圈241固定连接,轴承外圈242固定设置于所述轴孔内,即轴承外圈242与支架23的轴孔内壁固定连接,轴承内圈241与轴承外圈242之间通过滚动体243实现相对转动。由此,旋转轴223即可在轴孔内自由转动,相对于前述实施例中不采用轴承24连接相比,本申请实施例中旋转轴223旋转时的阻力更小,并且,可以保证旋转轴223几乎不会在z轴方向上产生任何位移。

在本申请的另一些实施例中,轴承24还包括保持架244,保持架244用于引导滚动体243并将其保持在轴承24内。

在一些实施例中,旋转基座22包括旋转悬架221和框架222,其中,旋转悬架221套设于框架222外,旋转悬架221和框架222固定连接,旋转轴221即设置于旋转悬架221的外周,摄像头模组21则固定于框架222内,所述第一驱动件设置于框架222上。

本申请的一些实施例中,所述第一驱动件为磁体,所述第二驱动件为线圈,所述磁体和所述线圈相对设置。所述摄像头组件还包括柔性电路板,所述柔性电路板与所述线圈连接,在所述线圈通电的情况下,所述线圈与所述磁体之间产生磁力作用。也就是说,在旋转基座22的框架222上设置磁体,而在支架23上设置线圈,通过柔性电路板向线圈输出电流,从而产生磁场驱动旋转基座22上的磁体发生位移,最终实现旋转基座22及其上的摄像头模组21的姿态调整。

在本申请的另一些实施例中,所述驱动机构的数量为四个,四个所述驱动机构均布于摄像头模组21的四周。示例性的,框架222具有四个侧壁,支架23也具有四个侧壁,可以在两者呈一一对应的侧壁之间设置驱动机构,驱动机构的第一驱动件设置在框架222的侧壁,而第二驱动件则设置在支架23的对应的侧壁上,通过第一驱动件和第二驱动件之间的配合实现对旋转基座22及其上固定的摄像头模组21的驱动。也就是说,当对一个或多个线圈通电时,通电的线圈与磁体之间的磁性相吸力可以通过施加电压的大小来控制,进而根据旋转基座22的倾斜情况来对相应的线圈中的电流进行控制,从而对旋转基座22施加作用力,使得旋转基座22可以活动,进而实现旋转基座22的倾斜角度的调节。

示例性的,线圈具有四个,每个线圈对应一个磁体,框体222可以为中空的正方体状,每个侧壁上分别设置一个磁体。在拍摄时出现抖动,可以在相对的两个线圈上施加不同的电压,比如,在左侧和右侧上的线圈上施加不同的电压,使得左侧和右侧上的线圈与所对应的磁体之间磁性相吸力不同,使得旋转基座22的左侧向下倾斜且右侧向上倾斜,进而实现旋转基座22及其上的摄像头模组21的倾斜角度的调节。当右侧线圈的电流加大,左侧线圈的电流减小,在线圈与磁体的作用力下,旋转基座22的左侧向下倾斜,从而实现摄像头模组21向左旋转;反之向右旋转。根据实际需要对不同的线圈施加电压也可以实现摄像头模组21向其他角度旋转,从而实现更多维度的旋转。

在本申请的另一些实施例中,旋转轴223的数量为两对,即4个旋转轴223,两对旋转轴的轴线互相垂直,也就是说,由于成对的两个旋转轴223的轴线重合,通过将两对旋转轴的轴线设置成互相垂直,即对应于x轴和y轴,从而实现摄像头模组21沿x轴以及沿y轴方向的旋转调节,并且由于采用上述结构,摄像头模组21不存在z轴方向上的移动,因此本申请实施例中的摄像头组件可以实现x轴、y轴以及z轴方向上的防抖。

在一些实施例中,框架222的四个侧面各开设有一安装槽,所述磁体安装在所述安装槽内。通过在框架222的侧面开设安装槽,可以使磁体更靠近线圈设置,从而提高驱动效率。

在另一些实施例中,所述摄像头组件还包括顶部盖板,所述顶部盖板的顶部中心处开设有通孔,所述通孔可以用于摄像头模组21中的镜头穿过或者光线透过,所述顶部盖板与旋转基座22扣合,从而对摄像头模组21进行保护,并起到防尘、防水等效果。

可选的,在本申请的一些实施例中,摄像头组件还可以包括:检测结构和控制模组,检测结构可以用于检测旋转基座22的位置和/或抖动偏移量,检测结构可以包括陀螺仪、霍尔传感器等;控制模组根据旋转基座22的位置和/或抖动偏移量控制驱动结构驱动旋转基座22活动,使得旋转基座22的倾斜角度调节至所需的位置。比如,检测结构可以将手抖导致的相机倾斜角度测出得到抖动偏移量,控制模组再根据该倾斜角度预测出倾斜导致的图像偏移量,然后控制模组控制驱动机构驱动旋转基座22活动,使得旋转基座22的倾斜角度调节至所需的位置,以使得摄像头模组21上的图像传感器平移而产生相同大小但方向相反的图像偏移,由此将手抖造成的图像偏移抵消掉,保证相机在手抖环境中依然可保持成像稳定。

示例性的,在使用过程中,当具有本申请中摄像头组件的电子设备(比如手机)在拍摄情况下出现抖动,检测结构将手抖导致的设备的倾斜角度测出,控制模组可以根据该角度预测出倾斜导致的图像偏移量,然后控制模组控制对线圈输出两个不同的电流,由于磁体是个永久磁石,左右两边磁场力由于线圈的电流大小不同产生的磁力大小不同,驱使旋转基座22向左边旋转一定角度倾斜,使得进入摄像模组的图像依然落入到图像传感器上,由此将手抖造成的图像偏移抵消掉,保证设备在手抖环境中依然可保持成像稳定。

在本申请实施例中,通过旋转轴与轴孔的旋转配合,既可实现摄像头在x轴方向和y轴方向的防抖,还可以避免摄像头模组在z轴方向上产生异常运动,提高了摄像头模组的防抖性能。

可选的,本申请实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括如上述任一实施例中所述的摄像头组件,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

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。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

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。

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