摄像头组件的制作方法

本发明涉及机械驱动装置领域，尤其涉及一种运用于便携式电子产品的摄像头组件。

背景技术：

随着移动互联网时代的发展，智能移动设备的数量不断上升，而在众多移动设备中，手机无疑是最常见、最便携的移动终端。目前，以手机为主的移动终端其功能极其多样，其中之一便是摄像功能。因此，用于拍照和录像的摄像头组件被大量运用到现有的智能移动终端中，而且为了方便拍摄，摄像头组件会使用驱动装置实现角度调整。

然而，相关技术的摄像头组件中，仅能实现摄像头的俯仰与旋转，且实现俯仰、旋转的机构普通采用无刷直流电机，单独控制各个旋转自由度，并不能同时实现摄像头的升降功能，造成使用不方便。而且，无刷直流电机的驱动方式复杂，需要增加霍尔等额外的电路结构，从而增加整机芯片成本；同时，无刷直流电机直径较大，对于小型移动终端的运用受到较大限制。

因此，实有必要提供一种新的摄像头组件解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种驱动结构简单、使用方便且成本低的摄像头组件。

为了达到上述目的，本发明提供了一种摄像头组件，其包括：摄像头、驱动装置以及柔性电路板；其中，所述驱动装置包括：

支架；

旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括固定支撑于所述支架的第一电机、与所述第一电机的输出端固定连接并沿第一方向延伸的输出轴以及固定于所述输出轴并与所述输出轴同轴转动的第一锥齿轮；

翻转驱动组件，所述翻转驱动组件包括固定支撑于所述支架的第二电机以及与所述第二电机的输出端固定连接的旋转架；

第一传动组件，所述第一传动组件包括沿垂直于所述输出轴的第二方向设置的旋转轴和固定于所述旋转轴并与所述旋转轴同轴转动的第二锥齿轮；所述旋转轴支撑于所述旋转架并与所述旋转架转动连接，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述旋转轴远离所述第二锥齿轮的一端用于固定安装待驱动器件；

所述第一电机驱动所述第一锥齿轮以带动所述第二锥齿轮转动，并由所述第二锥齿轮带动所述旋转轴沿所述旋转轴的轴线旋转；所述第二电机驱动所述旋转架绕平行于所述第一方向的轴线旋转以带动所述旋转轴同向转动；

所述摄像头固定装设于所述旋转轴远离所述第二锥齿轮的一端，所述柔性电路板与所述摄像头电连接并沿所述第一传动组件延伸。

优选的，所述第二电机与所述第一电机沿所述第一方向正对且呈同轴设置，所述旋转架包括固定于所述第二电机的输出端的第一梁、与所述第一梁相对间隔设置的第二梁以及连接所述第一梁与所述第二梁的第三梁；所述第一梁和所述第二梁分别支撑于所述输出轴并形成转动连接，所述第三梁与所述输出轴间隔设置，所述旋转轴固定于所述第三梁并形成转动连接。

优选的，所述第一梁和所述第二梁均垂直于所述输出轴设置，所述第三梁平行于所述输出轴设置。

优选的，所述驱动装置还包括直线驱动组件和第二传动组件，所述第二传动组件与所述支架固定连接，所述直线驱动组件驱动所述第二传动组件沿垂直于所述输出轴的所述第二方向直线移动，并带动所述支架同步移动。

优选的，所述直线驱动组件包括第三电机以及沿所述第二方向延伸的螺杆，所述螺杆与所述第三电机的输出端固定连接；所述第二传动组件包括套设于所述螺杆并形成螺纹连接的驱动螺母以及固定于所述驱动螺母的驱动板，所述第三电机驱动所述螺杆转动以使所述驱动螺母带动所述驱动板沿所述第二方向移动，所述支架固定连接于所述驱动板远离所述驱动螺母的一端。

优选的，所述驱动螺母朝所述驱动板凸设有凸起，所述驱动板对应形成收容所述凸起的收容部。

优选的，所述旋转驱动组件还包括与所述第一电机的输出端连接的第一减速器，所述第一锥齿轮固定连接于所述第一减速器的输出端；所述翻转驱动组件包括与所述第二电机的输出端连接的第二减速器，所述旋转架固定连接于所述第二减速器的输出端；所述直线驱动组件还包括与所述第三电机的输出端连接的第三减速器，所述螺杆固定连接于所述第三减速器的输出端。

优选的，所述直线驱动组件还包括用于支撑所述螺杆的固定架，所述固定架包括分别固定于所述螺杆相对两端的连接板以及连接两个所述连接板并与所述螺杆间隔设置的固定板，所述固定架与所述驱动板相互间隔设置。

优选的，所述直线驱动组件还包括间隔设置于所述螺杆相对两侧的导向杆，所述导向杆的两端分别固定两个所述连接板，所述驱动螺母套设于所述导向杆并形成滑动连接。

优选的，所述驱动装置还包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体盖设于所述支架并共同围成第一收容空间，所述旋转驱动组件、所述翻转驱动组件以及所述第一传动组件皆收容于所述第一收容空间内；所述第二壳体盖设于所述第一壳体远离所述支架的一侧并共同围成第二收容空间，所述第二壳体与所述第一壳体形成转动连接，所述旋转轴由所述第一收容空间延伸经过所述第二收容空间后与所述摄像头器件连接。

优选的，所述第一壳体靠近所述第二壳体的一侧为弧形面。

优选的，所述柔性电路板包括与所述摄像头电连接的电连接部，自所述电连接部延伸并套设于所述旋转轴的延伸部以及自所述延伸部朝远离所述摄像头方向延伸的弯折部。

优选的，所述弯折部包括由所述延伸部沿所述第二方向朝远离所述摄像头延伸的第一段、由所述第一段远离所述摄像头的一端倾斜延伸的第二段以及由所述第二段远离所述第一段的一端沿所述第二方向朝远离所述摄像头延伸的第三段，所述第一段和所述第三段错位设置。

优选的，所述第一段靠近所述延伸部的一端呈至少两次反向弯折延伸的结构。

优选的，所述延伸部呈至少连续环绕所述旋转轴两圈的环状结构。

优选的，所述电连接部包括与所述摄像头固定电连接的电连接片以及由所述电连接片弯折延伸至所述延伸部内部的舌板，所述舌板与所述延伸部连接。

优选的，所述旋转轴靠近所述摄像头的一端开设有让位槽，所述舌板收容于所述让位槽内。

与相关技术相比，本发明的摄像头组件中，通过在所述支架上设置所述旋转驱动组件、所述翻转驱动组件以及所述第一传动组件相互配合：所述旋转驱动组件的所述第一电机驱动与其连接的第一锥齿轮转动，以带动所述第一传动组件的第二锥齿轮转动，从而使所述第一传动组件的所述旋转轴转动，连接于所述旋转轴的所述摄像头，则实现了水平旋转功能；所述翻转驱动组件的所述第二电机驱动所述旋转架绕平行于所述第一方向的轴线旋转以带动所述旋转轴同向转动，从而实现了所述摄像头的俯仰旋转功能；上述结构实现水平旋转和俯仰旋转功能仅通过常规的第一电机和第二电机实现，无需无刷电机驱动，结构与控制简单且成本低。另外，通过设置所述直线驱动组件和所述第二传动组件共同作用，所述第二传动组件与所述支架连接，所述直线驱动组件的第三电机驱动所述第二传动组件沿第二方向直线运动，以带动所述支架同步运动，则实现了所述摄像头的直线升降功能，从而使得本发明的摄头组件同时实现水平旋转，俯仰旋转及直线升降功能，使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本发明摄像头组件的驱动装置的立体结构示意图；

图2为本发明摄像头组件的驱动装置的部分立体结构分解示意图；

图3为图2中的支架、旋转驱动组件、翻转驱动组件以及第一传动组件的部分立体结构分解示意图；

图4为本发明摄像头组件的驱动装置的直线驱动组件沿图1中a-a线的剖视图；

图5为本发明摄像头组件的立体结构示意图；

图6为本发明摄像头组件的部分立体结构示意图；

图7为本发明摄像头组件的部分立体结构分解示意图；

图8为本发明摄像头组件的柔性电路板的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，本发明提供一种摄像头组件200，包括摄像头201、驱动装置100以及柔性电路板202。

其中，具体参图1-4，所述驱动装置100，其包括支架1、旋转驱动组件2、翻转驱动组件3、第一传动组件4、直线驱动组件5和第二传动组件6。所述支架1用于支撑所述旋转驱动组件2、所述翻转驱动组件3以及所述第一传动组件4。其中在，支架1、旋转驱动组件2、翻转驱动组件3以及第一传动组件4共同构成实现旋转与俯仰功能的旋转俯仰模块7。

所述旋转驱动组件2包括固定支撑于所述支架1的第一电机21、与所述第一电机21的输出端固定连接并沿第一方向延伸的输出轴22以及固定于所述输出轴22并与所述输出轴22同轴转动的第一锥齿轮23。所述第一电机21驱动所述输出轴22沿该输出轴22的轴线旋转。本实施方式中，所述输出轴22与所述第一电机21为同轴设置，所述第一方向即为所述输出轴22的轴向。

所述翻转驱动组件3包括固定支撑于所述支架1的第二电机31以及与所述第二电机31的输出端固定连接的旋转架32。所述第二电机31驱动所述旋转架32绕平行于所述第一方向的轴线旋转。

具体的，所述旋转架32包括固定于所述第二电机31的输出端的第一梁321、与所述第一梁321相对间隔设置的第二梁322以及连接所述第一梁321与所述第二梁322的第三梁323。

所述第一传动组件4包括沿垂直于所述输出轴22的第二方向设置的旋转轴41和固定于所述旋转轴41并与所述旋转轴41同轴转动的第二锥齿轮42。即所述第二方向垂直于所述第一方向。

所述旋转轴41支撑于所述旋转架32并与所述旋转架32转动连接，比如通过轴承结构实现转动连接。具体的，所述旋转轴41固定于所述第三梁323并形成转动连接。即所述旋转轴41相对于所述旋转架32不能产生相对移动，但旋转轴41自身可沿其轴线转动。所述第二锥齿轮42与所述第一锥齿轮23啮合。所述旋转轴41远离所述第二锥齿轮42的一端用于固定安装待驱动器件，如图5中本发明中的所述摄像头201。

如图5所示，本实施方式中，所述摄像头201固定装设于所述旋转轴41远离所述第二锥齿轮42的一端，所述柔性电路板202与所述摄像头201电连接，以实现与外部电源电连接供电。

为了方便描述，以下定义所述输出轴22为水平x轴方向设置，即第一方向为x轴向，所述旋转轴41为垂直于水平面的y轴设置为参考，即第二方向为y轴向。

所述第一电机21驱动所述输出轴22转动，则固定于所述输出轴22的所述第一锥齿轮23同步转动，通过该第一锥齿轮23以带动所述第二锥齿轮42转动，并由所述第二锥齿轮42带动所述旋转轴41沿所述旋转轴41的轴线旋转，即以y轴为轴向旋转，此时，所述驱动装置100将安装于旋转轴41的所述摄像头201实现水平旋转功能。

所述第二电机31驱动所述旋转架32绕平行于所述第一方向（即x轴向）的轴线旋转以带动所述旋转轴41同向转动，则所述旋转轴41以所述第二电机31的轴为轴线转动。此时，所述驱动装置100将安装于旋转轴41的所述摄像头201实现俯仰旋转功能。

上述结构实现水平旋转和俯仰旋转功能仅通过常规的第一电机21和第二电机22实现，无需无刷电机驱动，结构与控制简单且成本低。

本实施方式中，更优的，将所述第二电机31与所述第一电机21沿所述第一方向（x轴方向）正对且呈同轴设置。该结构设置使得所述驱动组件100的结构紧凑，整体厚度较小，即沿z轴方向的厚度较小，更适合运用于手机等薄型化移动终端。此时，所述第一梁321和所述第二梁322分别支撑于所述输出轴22并形成转动连接，比如通过轴承结构实现转动连接，所述第三梁323与所述输出轴22间隔设置，更优为与所述轴出轴22间隔且平行设置，该结构设置使得所述输出轴22为所述旋转架32提供支撑，有效的提高了旋转支架实现俯仰旋转时的稳定性和可靠性。

更优的，所述第一梁321和所述第二梁322均垂直于所述输出轴22设置，所述第三梁323平行于所述输出轴22设置，以使得所述旋转架32形成“h”型结构，进一步增加结构稳定性。

所述直线驱动组件5驱动所述第二传动组件6沿垂直于所述输出轴22的所述第二方向直线移动，即沿y轴向移动，并带动所述支架1同步移动。所述第二传动组件6与所述支架1固定连接，因此，所述第二传动组件6带动所述支架1、旋转驱动组件2、翻转驱动组件3以及第一传动组件整体直线移动，此时，所述驱动装置100将安装于旋转轴41的所述摄像头201实现沿y轴向的直线升降功能。

至此，所述摄像头组件200通过上述结构同时实现水平旋转，俯仰旋转及直线升降功能，操作简单且使用方便，更能满足使用者的需求，用户体验效果更佳。

具体的，所述直线驱动组件5包括第三电机51、及沿所述第二方向（y轴向）延伸的螺杆52以及用于支撑所述螺杆52的固定架53，所述螺杆52与所述第三电机51的输出端固定连接。

所述第二传动组件6包括套设于所述螺杆52并形成螺纹连接的驱动螺母61以及固定于所述驱动螺母61的驱动板62。所述支架1固定连接于所述驱动板62远离所述驱动螺母61的一端。

具体的，所述驱动螺母61朝所述驱动板62凸设有凸起611，所述驱动板62对应形成收容所述凸起611的收容部621。所述凸起611卡设收容于所述收容部621并形成固定连接。

所述第三电机51驱动所述螺杆52转动以使所述驱动螺母61相对于所述螺杆52产生相对转动，即实现所述驱动螺母61沿所述螺杆52直线移动，从而带动所述驱动板62沿所述第二方向（y轴向）移动。

本实施方式中，为了进一步提高水平旋转、俯仰翻转、直线伸缩动作的稳定性和可靠性，所述旋转驱动组件2还包括与所述第一电机21的输出端连接的第一减速器24，所述第一锥齿轮23固定连接于所述第一减速器24的输出端。所述翻转驱动组件3还包括与所述第二电机31的输出端连接的第二减速器33，所述旋转架32固定连接于所述第二减速器33的输出端。所述直线驱动组件5还包括与所述第三电机51的输出端连接的第三减速器55，所述螺杆52固定连接于所述第三减速器55的输出端。三个减速器的设置分别用于将三个电机的部分转速转化为扭力，从而使得水平旋转、俯仰翻转时无角度回程差，提高驱动的稳定性和可靠性，可实现快速实时追踪。

所述固定架53与所述驱动板62相互间隔设置，包括相互形成滑动连接也是可行的。具体的，所述固定架53包括分别固定于所述螺杆52相对两端的两个连接板531以及连接两个所述连接板531并与所述螺杆52间隔设置的固定板532，所述固定板532用于将所述第二传动组件6固定于待安装位置。

更优的，为了提高所述第二传动组件6直线移动时的稳定性，所述直线驱动组件5还包括间隔设置于所述螺杆52相对两侧的导向杆54，所述导向杆54的两端分别固定两个所述连接板531，所述驱动螺母61套设于所述导向杆54并形成滑动连接，所述导向杆54为所述驱动螺母61的移动提供支撑与导向，增加移动时的稳定性。

本实施方式中，所述驱动装置100还包括第一壳体8和第二壳体9，所述第一壳体8盖设于所述支架1并共同围成第一收容空间10，所述旋转驱动组件2、所述翻转驱动组件3以及所述第一传动组件4皆收容于所述第一收容空间10内。

所述第二壳体9盖设于所述第一壳体8远离所述支架1的一侧并共同围成第二收容空20间，所述第二壳体9与所述第一壳体8形成转动连接。更优的，所述第一壳体8靠近所述第二壳体9的一侧为弧形面。所述旋转轴41由所述第一收容空间10延伸至所述第二收容空间20并穿过所述第二收容空间20与所述摄像头201连接。上述结构设置增加了摄像头组件200的整体外观美感，同时因第二壳体9与第一壳体8转动连接，使得旋转轴41实现俯仰翻转时动作更顺畅，提高可靠性。

本实施方式中，所述第一电机21，所述第二电机31以及所述第三电机51均为步进电机。驱动方式简单，芯片计算工作小，则控制简单，且可手动回位。请一并结合图5-8所示，本实施方式中，更优的，所述柔性电路板202沿所述第一传动组件4延伸设置，同时因其在第一收容空间10和第二收容空间20内的走线空间大，确保所述摄像头201在运动的过程中不会对柔性电路板202产生影响，极大增加了所述摄像头组件200的运行寿命。因摄像头201不需要本身不需要内部的驱动实现旋转，则其空间自由度大，适用范围广，满足更多的应用场合。

本实施方式中，所述柔性电路板202包括与所述摄像头201电连接的电连接部2021，自所述电连接部2021延伸并套设于所述旋转轴41的延伸部2022以及自所述延伸部2022朝远离所述摄像头201方向延伸的弯折部2023。上述结构使得柔性电路板202呈旋转弯折结构，增加了柔性电路板202在摄像头201转动过程中的可靠性和使用寿命。

具体的，所述弯折部2023包括由所述延伸部2022沿所述第二方向（y轴向）朝远离所述摄像头201延伸的第一段20231、由所述第一段20231远离所述摄像头201的一端倾斜延伸的第二段20232以及由所述第二段20232远离所述第一段20231的一端沿所述第二方向（y轴向）朝远离所述摄像头201延伸的第三段20233，所述第一段20231和所述第三段20233错位设置。该结构使得弯折部2023在摄像头201实现俯仰旋转及直线升降功能的过程中获得更大的弯折范围，进一步提高可靠性。

更优的，所述第一段20231靠近所述延伸部2022的一端呈至少两次反向弯折延伸的结构。比如，所述延伸部2022呈环状，则由延伸部2022远离摄像头201的一端沿第二方向向上弯折延伸，再反向向下弯折延伸。该结构设置同样是为了进一步减少柔性电路板202在摄像头201动作过程中受到的影响，以提高柔性电路板202的可靠性和增加使用寿命。

所述延伸部2022呈至少连续环绕所述旋转轴41两圈的环状结构。该结构设置进一步提高了柔性电路板202的在摄像头201实现水平旋转功能的过程中获得更大的水平旋转方向的弯折力，以提高其可靠性。

所述电连接部2021包括与所述摄像头201固定电连接的电连接片20211以及由所述电连接片20211弯折延伸至所述延伸部2022内部的舌板20212，所述舌板20212与所述延伸部2022连接。更优的，所述旋转轴41靠近所述摄像头201的一端开设有让位槽411，所述舌板20212收容于所述让位槽411内，从而充利用摄像头组件200沿第二方向（y轴向）的内部空间，在整体为同样的长度尺寸下，可使得柔性电路板202在第二方向的延伸长度更大，即弯折可靠性更强。

工作时，旋转状态：第一电机21工作，第二电机31不工作，第一电机21则带动第一锥齿轮23旋转，因第二锥齿轮42与第一锥齿轮23啮合，同带动旋转轴41沿其旋转方向转换角度，如转90度，进而带动摄像头201实现水平旋转。俯仰状态：第二电机31工作，带动旋转架32俯仰旋转，从而带动摄像头201俯仰旋转；此时第一电机21可同步反向旋转，从而可以实现摄像头201俯仰的同时水平旋转或不旋转；升降状态：第三电机51驱动所述螺杆52转动以使所述驱动螺母61沿所述螺杆52直线移动，从而带动所述驱动板62沿所述第二方向（y轴向）直线移动，以实现摄像头201直线升降。

与相关技术相比，本发明的摄像头组件中，通过在所述支架上设置所述旋转驱动组件、所述翻转驱动组件以及所述第一传动组件相互配合：所述旋转驱动组件的所述第一电机驱动与其连接的第一锥齿轮转动，以带动所述第一传动组件的第二锥齿轮转动，从而使所述第一传动组件的所述旋转轴转动，连接于所述旋转轴的所述摄像头，则实现了水平旋转功能；所述翻转驱动组件的所述第二电机驱动所述旋转架绕平行于所述第一方向的轴线旋转以带动所述旋转轴同向转动，从而实现了所述摄像头的俯仰旋转功能；上述结构实现水平旋转和俯仰旋转功能仅通过常规的第一电机和第二电机实现，无需无刷电机驱动，结构与控制简单且成本低。另外，通过设置所述直线驱动组件和所述第二传动组件共同作用，所述第二传动组件与所述支架连接，所述直线驱动组件的第三电机驱动所述第二传动组件沿第二方向直线运动，以带动所述支架同步运动，则实现了所述摄像头的直线升降功能，从而使得本发明的摄头组件同时实现水平旋转，俯仰旋转及直线升降功能，使用方便。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。