移动终端及其图像采集结构的制作方法

文档序号:19183586发布日期:2019-11-20 01:16阅读:123来源:国知局
移动终端及其图像采集结构的制作方法

本申请涉及移动终端技术领域,特别是涉及移动终端及其图像采集结构。



背景技术:

拍摄作为手机、平板电脑等移动终端的常用功能,用户对拍摄出的图片质量有着越来越高的要求,从而对移动终端拍摄时的防抖设计变得尤为重要。

目前,通常采用音圈马达(voicecoilmotor,vcm)进行拍摄防抖设计,音圈马达是利用线圈和磁铁的交互方式实现对摄像头模组进行驱动,这就会产生线圈的磁场和磁铁的磁场并存的情况,从而导致磁场环境极为复杂,容易受到磁干扰而无法精准地对摄像头模组进行调整,防抖效果不佳。



技术实现要素:

本申请实施例中提供一种移动终端及其图像采集结构,能够提升图像采集结构的拍摄防抖性能。

一方面,本申请提供一种图像采集结构,包括:

安装座;

摄像头模组,包括镜座以及与所述镜座相连接的镜头;所述镜座与所述安装座相连接,且能够相对所述安装座绕第一旋转轴线转动;所述第一旋转轴线与所述镜头的光轴大致垂直;

第一致动组件,包括对应设置的第一磁致变形片和第一电磁线圈,所述第一磁致变形片连接于所述镜座与所述安装座之间,并用于在所述第一电磁线圈通电时受所述第一电磁线圈的磁场作用发生变形以驱使所述镜座相对所述安装座绕所述第一旋转轴线转动。

在其中一个实施例中,所述安装座包括第一支座和第二支座,所述镜座转动连接于所述第一支座,所述第一支座和所述第二支座之间设有第二致动组件,在所述第二致动组件的驱使下所述第一支座能够相对所述第二支座绕第二旋转轴线转动,所述第二旋转轴线与所述第一旋转轴线在基准面上的投影线彼此相交,且所述第二旋转轴线与所述镜头的光轴大致垂直,其中,所述基准面为垂直于所述镜头的光轴的几何平面。

在其中一个实施例中,所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线垂直。

在其中一个实施例中,所述第一支座呈半包围状沿所述镜座的周侧延伸,或者,所述第一支座为围设于所述镜座周侧的闭合框状结构。

在其中一个实施例中,所述第二支座包括第一支撑臂、连接臂和第二支撑臂,所述第一支撑臂和所述第二支撑臂通过所述连接臂相连接,且分别转动连接于所述第一支座的相对两侧。

在其中一个实施例中,所述第二支座为围设于所述第一支座周侧的闭合框状结构。

在其中一个实施例中,所述第二致动组件,包括对应设置的第二磁致变形片和第二电磁线圈,所述第二磁致变形片连接于所述第一支座与所述第二支座之间,并用于在所述第二电磁线圈通电时受所述第二电磁线圈的磁场作用发生变形以驱使所述第一支座相对所述第二支座绕所述第二旋转轴线转动。

在其中一个实施例中,所述第一磁致变形片包括非磁性的基片以及形成于所述基片上的磁致伸缩材料;当所述第一电磁线圈通电产生磁场时,所述磁致伸缩材料伸展或收缩以带动所述基片弯曲变形。

在其中一个实施例中,所述基片的厚度方向上相对的两侧均设有磁致伸缩材料,其中一侧设置的磁致伸缩材料为正磁致伸缩材料,另一侧设置的磁致伸缩材料为负磁致伸缩材料。

另一方面,本申请提供一种移动终端,包括上述的图像采集结构。

本申请的移动终端及其图像采集结构,图像采集结构中的摄像头模组能够在第一致动组件的驱使下相对安装座转动,以补偿摄像头模组拍摄时的移动所引起的图像抖动,使得所拍摄的图像画面更为清晰,由于第一致动组件中的第一磁致变形片只会受到来自第一电磁线圈通电所产生的磁场的作用力,避免了磁场环境过于复杂而产生磁干扰,从而有效地确保了第一磁致变形片驱使镜座移动精准度,进而提高拍摄防抖性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例提供的移动终端的立体图;

图2为一实施例的移动终端的图像采集结构示意图;

图3为一实施例的图像采集结构中,摄像头模组的结构示意图;

图4为另一实施例的移动终端的图像采集结构示意图;

图5为一实施例中的图像采集结构中的第一致动组件/第二致动组件的结构示意图;

图6为一实施例中的图像采集结构的第一致动组件的第一电磁线圈通入电流i1时的结构示意图;

图7为图6示出的图像采集结构的第一致动组件中,第一磁致变形片的向一侧的弯曲变形示意图;

图8为图6示出的图像采集结构的第一致动组件的第一电磁线圈通入电流i2时的结构示意图;

图9为图8示出的图像采集结构的第一致动组件中,第一磁致变形片的向另一侧的弯曲变形示意图;

图10为另一实施例的图像采集结构的第一致动组件的第一磁致变形片的层结构示意图;

图11为一实施例的图像采集结构沿镜头的光轴的视角观察时的俯视示意图;

图12为一实施例的移动终端的图像采集结构中,镜头相对第一支座绕第一旋转轴线转动示意图;

图13为图12示出的图像采集结构,沿第一旋转轴线的延伸方向观察时的侧面示意图;

图14为一实施例的移动终端的图像采集结构中,镜头随第一支座相对第二支座绕第二旋转轴线转动示意图;

图15为图14示出的图像采集结构,沿第二旋转轴线的延伸方向观察时的侧面示意图;

图16为一实施例的图像采集结构中,镜头绕第一旋转轴线及第二旋转轴线摆动示意图;

图17为另一实施例的图像采集结构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

作为在此使用的“终端设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置:

(1)经由有线线路连接方式,如经由公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetworks,pstn)、数字用户线路(digitalsubscriberline,dsl)、数字电缆、直接电缆连接;

(2)经由无线接口方式,如蜂窝网络、无线局域网(wirelesslocalareanetwork,wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器。

被设置成通过无线接口通信的终端设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子装置:

(1)卫星电话或蜂窝电话;

(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personalcommunicationssystem,pcs)终端;

(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位系统(globalpositioningsystem,gps)接收器的个人数字助理(personaldigitalassistant,pda);

(4)常规膝上型和/或掌上型接收器;

(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。

参阅图1所示,一实施例提供一种移动终端,移动终端可以为智能手机、电脑或ipad等,在此不作限定。

移动终端包括本体100和图像采集结构200。图像采集结构200设置于本体100,并用于进行拍摄图像。

需要说明的是,图像采集结构200可以作为前置拍摄使用,例如,图1示出的移动终端中,本体100具有显示屏110,图像采集结构200的图像采集入光面200a外露于显示屏110的可显示区110a所在一侧,从而。在另一些是实施例中,适应调整图像采集模块在本体100内的设置位置,使得图像采集入光面200a背向显示屏110的可显示区110a的一侧,即可使得图像采集结构200作为后置拍摄使用,对于图像采集结构200相对本体100的拍摄视角,在此不作限定。

结合图2和图3所示,图像采集结构200包括安装座210、摄像头模组220和第一致动组件230。

摄像头模组220包括镜座221以及与镜座221相连接的镜头222。镜座221与安装座210相连接,且能够相对安装座210绕第一旋转轴线w1转动。第一旋转轴线w1与镜头222的光轴220a大致垂直,比如可以在结构安装或加工误差范围内偏差5°,即第一旋转轴线w1与镜头222的光轴220a夹角控制在85°至95°范围内,可视为第一旋转轴线w1与镜头222的光轴220a大致垂直。

结合图5所示,第一致动组件230包括对应设置的第一磁致变形片231和第一电磁线圈232。第一磁致变形片231连接于镜座221与安装座210之间,并用于在第一电磁线圈232通电时受第一电磁线圈232的磁场作用发生变形以驱使镜座221相对安装座210绕第一旋转轴线w1转动。从而利用第一致动变形片变形所产生的对镜座221的驱动力,对镜头222进行取景拍摄时的抖动进行反向调整,也就是说利用第一致动组件230驱使镜座221相对安装座210转动来抵消镜头222拍摄时的图像抖动,实现较好的防抖效果,使得图像更为清晰。这种结构设置中,第一磁致变形片231只会在第一电磁线圈232的磁场作用下发生变形,从而避免了磁场环境过于复杂而产生磁干扰,从而有效地确保了第一磁致变形片231驱使镜座221移动的调节精准度,进而提高拍摄防抖性能。

镜座221与安装座210之间可以通过多种连接方式实现两者之间能够相对转动。例如,结合图3和图4所示,镜座221与安装座210之间通过转轴221a进行转动连接。转轴221a可以是设置在镜座221上,安装座210上设置有与转轴221a相配合的轴孔(图中未示出),从而通过转轴221a与轴孔的配合,实现镜座221与安装座210之间的转动连接,以满足镜座221相对安装座210的转动需要,以利用镜座221相对安装座210转动而调整镜头222的光轴220a位置,即适应对镜头222拍摄视角的调整,从而利用这种对镜头222的拍摄视角调整抵消拍摄时因振动而产生的图像抖动。

在另一些实施例中,转轴221a也可以是设置在安装座210上,镜座221上开设有与转轴221a相配合的轴孔,同样能够通过转轴221a与轴孔的配合实现镜座221与安装座210之间的转动连接。

在其他实施例中,镜座221还可以通过球铰链与安装座210相连接,从而也能够通过球铰链适应镜座221相对安装座210的转动需要,在此不做赘述。

参阅图4所示,安装座210包括第一支座211和第二支座212。镜座221转动连接于第一支座211,第一支座211和第二支座212之间设有第二致动组件240,在第二致动组件240的驱使下第一支座211能够相对第二支座212绕第二旋转轴线w2转动。第二旋转轴线w2与第一旋转轴线w1在基准面上的投影线彼此相交,基准面为垂直于镜头222的光轴220a的几何平面。确切的说,第二旋转轴线w2与第一旋转轴线w1不平行,也就是说,镜头222相对第一支座211的转动维度,与第一支座211相对第二支座212的转动维度不同,从而利用两个不同的转动维度实现镜座221带动镜头222在空间范围内的多方向防抖调整需要。

需要说明的是,第二旋转轴线w2与镜头222的光轴220a大致垂直,从而更高效率的通过第一支座211相对第二支座212转动而调整镜座221绕第二旋转轴线w2的摆动角度,以增强防抖效果。

进一步地,第一旋转轴线w1与第二旋转轴线w2垂直。由于镜头222能够相对第一支座211绕第一旋转轴线w1转动,第一支座211能够相对第二支座212绕第二旋转轴线w2转动,从而在第一旋转轴线w1与第二旋转轴线w2垂直时,也即镜头222通过第一支座211与第二支座212的转动连接而实现两个垂直方向的摆动,以适应多个维度防抖需要,进而提高镜头222拍摄防抖效果。

第一支座211和第二支座212之间的转动连接可以采用球铰链相连接的方式。在另一实施例中,结合图11和图14所示,第一支座211和第二支座212之间也通过转轴211a实现转动连接,从而利用转轴211a实现第一支座211与第二支座212之间的转动配合,可理解地,转轴211a的纵向轴线与第二旋转轴线w2同轴。

第二致动组件240可以采用与第一致动组件230相同的结构形式。例如,结合图5所示,第二致动组件240包括对应设置的第二磁致变形片241和第二电磁线圈242。第二磁致变形片241连接于第一支座211与第二支座212之间,并用于在第二电磁线圈242通电时受第二电磁线圈242的磁场作用发生变形,以驱使第一支座211相对第二支座212绕第二旋转轴线w2转动。

下面将以第一致动组件230为例对其工作原理加以说明,第二致动组件240的结构可参考第一致动组件230,在此不作赘述。

结合图6所示,第一磁致变形片231包括非磁性的基片230a以及形成于基片230a上的磁致伸缩材料230b。当第一电磁线圈232通电产生磁场时,磁致伸缩材料230b伸展或收缩以带动基片230a弯曲变形。

由于磁致伸缩材料230b只有在受到第一电磁线圈232产生的磁场的作用下伸展或收缩,而第一电磁线圈232的磁场方向与电流的方向有关,从而在流经第一电磁线圈232的电流朝相反方向时,第一磁致变形片231便可以朝着两个方向进行弯曲,从而适应镜座221相对安装座210绕第一旋转轴线w1正向旋转和逆向旋转的需要,以调节与镜座221相连接的镜头222的摆动方向。

此外,在第一电磁线圈232产生的磁场方向不变的情况下,不同类型的磁致伸缩材料230b也具有不同的伸缩特性。

具体地,磁致伸缩材料230b具有两类,一类是负磁致伸缩材料,在定向磁场作用下收缩;另一类是正磁致伸缩材料,在定向磁场作用下伸展。由于改变第一电磁线圈232的电流方向可以改变第一电磁线圈232产生的磁场方向,使得磁致伸缩材料230b发生伸展或收缩,因此无论是磁致伸缩材料230b采用正磁致伸缩材料还是负磁致伸缩材料,只需要通过控制第一电磁线圈232的电流方向即可实现对磁致伸缩材料230b进行控制,进而使得磁致伸缩材料230b带动基片230a选择性地朝一侧弯曲变形。

下面仅以磁致伸缩材料230b的类型不变为例对基片230a的偏转控制加以说明。

例如,结合图6和图7所示,在流经第一电磁线圈232的电流为i1时,磁致伸缩材料230b伸展,继而形成对基片230a的张力,使得基片230a朝p1方向弯曲偏摆。相应地,结合图8和图9所示,在流经第一电磁线圈232的电流为i2时,该电流i2与电流i1的流向相反,从而磁致伸缩材料230b收缩,进而使得基片230a在该收缩力下朝与p1方向相反的方向,即p2方向弯曲偏摆。利用这种结构设置,通过对第一电磁线圈232的电流方向进行控制,便可以调控磁致伸缩材料230b的状态,以实现基片230a朝相反的方向弯曲偏摆,进而适应镜头222相对安装座210的偏摆方向调整需要。

需要说明的是,第一电磁线圈232的电流控制在不同大小时,所产生的磁场也将适应改变,进而使得磁致伸缩材料230b带动基片230a发生不等程度的弯曲形变,从而适应对镜头222偏转角度的调整。确切的说,在第一电磁线圈232的电流越大,产生的磁场强度越大,此时磁致伸缩材料230b能够带动基片230a发生越大的弯曲形变,也即第一磁致变形片231能够大幅度弯曲,这样镜座221在第一磁致变形片231的驱使下相对安装座210绕第一旋转轴线w1转动相应的旋转角度,适应对镜头222的拍摄视角调整,进而抵消在拍摄时镜头222产生的图像抖动,实现较好的防抖效果。

第一致动组件230的这种结构设置下,基片230a的弯曲形变受控于磁致伸缩材料230b的伸缩变形,而磁致伸缩材料230b的状态只受第一电磁线圈232的磁场作用,因而调控第一电磁线圈232的电流就可以对镜头222的光轴220a偏转方向进行精准调整,以防止复杂磁场环境对防抖调控的干扰,因而通过这种结构设置下可以提高拍摄防抖性能。

在一些实施例中,结合图10所示,基片230a的厚度方向上相对的两侧均设有磁致伸缩材料230b,其中一侧设置的磁致伸缩材料230b为正磁致伸缩材料,另一侧设置的磁致伸缩材料230b为负磁致伸缩材料。由于正磁致伸缩材料和负磁致伸缩材料在相同的磁场方向下,作用到驱使基片230a发生弯曲形变的作用力相一致,而使得基片230a能够更敏捷发生弯曲变形,且能够适应更大范围的变形需要。具体地,在第一电磁线圈232的电流流向不变时,假定正磁致伸缩材料受磁场影响而伸展,那么负磁致伸缩材料将在该磁场影响下发生收缩,由于正磁致伸缩材料和负磁致伸缩材料分别位于基片230a的厚度方向的相对两侧,因此,两者对基片230a的弯曲变形作用效果具有叠加效应,即使得基片230a朝向一侧实现更敏捷的变形,以及提供更大的变形驱动力而满足基片230a的大幅度弯曲变形需要,进而使得在基片230a驱使下的镜头222能够快速的调整拍摄视角以进行图像防抖。

第一磁致变形片231和第二磁致变形片241中的磁致伸缩材料230b可以是稀土铁合金。稀土铁合金的磁致伸缩系数非常大,能够具有较大的伸缩范围,进而使基片230a获得更大的变形应力而产生较大弯曲变形,适应镜头222大角度的调整需要,改善防抖效果。

另外,稀土铁合金产生磁致伸缩效应的响应时间短,磁化和产生应力的效应几乎是同时发生的,从而保证了相应地第一磁致变形片231和第二磁致变形片241具有较高的灵敏度,能够在极短的时间内发生变形,将镜头222进行调整到合适的状态进行防抖。

在其他实施例中,磁致伸缩材料230b还可以是re-tm、tb-dy-fe、sm-fe-b、tbfe/fe、tbfe/feco或tbfe/fecobsi制成。

结合图12和图13所示,在安装座210包括第一支座211和第二支座212的实施例中,镜座221相对第一支座211的转动独立于第一支座211和第二支座212之间的转动。确切的说,在只需要调整镜头222绕第一旋转轴线w1这个维度的拍摄视角进行防抖时,第一支座211可以和第二支座212的位置相对固定。具体地,第二致动组件240的第二电磁线圈242不改变磁场环境,而使得第二磁致变形片241维持形变。需要特别指出的是,这时,由于第二致动组件240无需驱使第一支座211相对第二支座212转动,从而只需要第二磁致变形片241维持形变不变即可,至于第二磁致变形片241是处于自然弯曲还是受第二电磁线圈242而保持弯曲在一定状态没有特别的限制。而第一致动组件230的第一电磁线圈232将通过电流的调控而产生相应的磁场强度,以使得第一磁致变形片231在该磁场下弯曲变形以带动镜头222相对第一支座211绕第一旋转轴线w1转动,抵消拍摄时镜头222移动带来的图像抖动即可。

结合图14和图15所示,在需要对镜头222绕第二旋转轴线w2这个维度的拍摄视角进行防抖时,只需要通过第二致动组件240驱使第一支座211相对第二支座212转动,继而使得第一支座211联动镜座221绕第二旋转轴线w2转动即可,此时,第一致动组件230可以保持工作状态不变而使得镜头222相对第一支座211的位置不变,进而确保镜头222在绕第一旋转轴轴线这个维度的拍摄视角不发生改变,以从整体上实现对镜头222拍摄视角的调整,实现较佳的防抖效果。第二致动组件240驱使第一支座211相对第二支座212转动时,第二电磁线圈242的电流受控变大或变小,以使得第二电磁线圈242所产生的磁场的强度变强或变弱,进而使得相应地第二磁致变形片241弯曲摆动至相应角度,以使得第一支座211相对第二支座212绕第二旋转轴线w2转动合适角度,对镜头222的拍摄视角进行调整,以抵消镜片拍摄时受振动而产生的图像抖动,实现较佳的防抖效果。

需要说明的是,在一些情况下,镜头222在拍摄时,受振动影响而产生绕第一旋转轴线w1的偏摆惯性以及绕第二旋转轴线w2的偏摆惯性,假如不对镜头222的拍摄视角进行防抖校准,此时的镜头222所拍摄的图像会形成拖影,也即图像抖动,影像到图像的呈现效果。采用本申请的图像采集结构200,由于第一致动组件230能够驱使镜头222相对第一支座211绕第一旋转轴线w1转动,以对镜头222绕第一旋转轴线w1这个维度的拍摄视角进行防抖。相应地,第二致动组件240能够驱使第一支座211相对第二支座212绕第二旋转轴线w2转动,以使得第一支座211带动镜头222绕第二旋转轴线w2转动,继而实现镜头222在绕第二旋转轴线w2这个维度的拍摄视角进行防抖。例如,结合图16所示,镜头222在第一致动组件230的驱使下相对第一支座211绕第一旋转轴线w1转动一定角度,在第二致动组件240的驱使下,第一支座211带动镜头222相对第二支座212绕第二旋转轴线w2转动一定角度,从而这样便可以实现镜头222在两个维度进行旋转以调整镜头222的拍摄视角,抵消因拍摄时移动终端的抖动而导致镜头222拍摄的图像抖动,从而使得镜头222可以拍摄更为清晰地画面。

第一支座211和第二支座212的结构形式可以具有多种可能,只需要确保镜头222与第一支座211之间,第一支座211和第二支座212之间能够朝着不同维度进行旋转,适应镜头222防抖调整需要即可。

例如,在一些实施例中,第一支座211呈半包围状沿镜座221的周侧延伸,或者,第一支座211为围设于镜座221周侧的闭合框状结构。

结合图17所示,第二支座212的结构也可以是半包围状设置在第一支座211的外侧。例如,第二支座212包括第一支撑臂2121、连接臂2122和第二支撑臂2123,第一支撑臂2121和第二支撑臂2123通过连接臂2122相连接,且分别转动连接于第一支座211的相对两侧。这种结构设置下,第二支座212既可以利用第一支撑臂2121和第二支撑臂2123满是对第一支座211的支撑转动需要,同时,也可以尽可能减少第二支座212的结构复杂度及体积,使得图像采集结构200整体结构小巧,设置在移动终端的主体100时,占用空间下,有利于移动终端的整体轻薄化设计。

结合图16所示,第二支座212为围设于第一支座211周侧的闭合框状结构,这样可以便于在相对的两侧设置转轴211a以与第一支座211相连接,同时可以为第二致动组件240提供更多的安装位置,以使得第二致动组件240的设置方式更为灵活,既可以设置在转轴211a的附件,也可以是设置在第二支座212的距离转轴211a较远的侧边上。

对于第一支座211和第二支座212的结构形态,不局限于图16示出的矩形框状。在其他实施例中,第一支座211和第二支座212可以采用圆形或椭圆形的框状结构,只需要适应第一支座211与第二支座212之间的转动,以及镜头222相对第一支座211的转动需要即可,第一支座211和第二支座212的结构形态在此不做赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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