CN103546687B - 一种垂直伸缩的摄像头及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种垂直伸缩的摄像头及电子设备，所述摄像头设置在电子设备上，其中，所述摄像头包括用于摄像的摄像模块组件、固定在电子设备上的主支架、用于驱动摄像模块组件伸缩移动的电机齿轮模块以及用于控制电机齿轮模块的主电路板，所述摄像模块组件滑动连接在主支架上，所述电机齿轮模块中设置有第一齿轮，所述摄像模块组件上设置有与所述第一齿轮啮合的第一齿条，通过该第一齿轮及第一齿条驱动摄像模块组件伸缩移动。

Description

一种垂直伸缩的摄像头及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备的摄像装置领域，尤其涉及一种垂直伸缩的摄像头及电子设备。

背景技术

随着科技的发展，智能设备例如智能电视的功能越来越多样化，其中许多功能都依赖于安装于设备上的摄像头。目前，市场上流行的电视摄像头的安装方式有三种：1）固定式，即内置于电视顶端；2）隐藏式，即藏于机器顶端或背后，需手动操作弹出以及手动调节镜头角度；3）外插式，即摄像头与主机分离，在需要使用时将摄像头放置或者插入电视顶端。

但是上述现有技术都还存在不足：1） 内置式摄像头，其固定在电视上，需要手动调节其摄像角度；2） 隐藏式摄像头，需要用户手动控制弹出以及角度微调；3） 外插式摄像头，外观与主机分离，各项调节都需要手动。所以上述结构都需要借助人手来对摄像头进行操作，不能自动控制，不够简便。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种垂直伸缩的摄像头及电子设备，旨在解决现有技术中智能设备摄像头操作不方便、不能自动控制的问题。

本发明的技术方案如下：

一种垂直伸缩的摄像头，设置在电子设备上，其中，所述摄像头包括用于摄像的摄像模块组件、固定在电子设备上的主支架、用于驱动摄像模块组件伸缩移动的电机齿轮模块以及用于控制电机齿轮模块的主电路板，所述摄像模块组件滑动连接在主支架上，所述电机齿轮模块中设置有第一齿轮，所述摄像模块组件上设置有与所述第一齿轮啮合的第一齿条，通过该第一齿轮及第一齿条驱动摄像模块组件伸缩移动。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述主支架上竖向设置有滑轨，所述摄像模块组件滑动设置在滑轨上，所述电机齿轮模块横向设置在滑块侧边，第一齿条沿着摄像模块组件的侧边边缘设置，所述电机齿轮模块中的第一齿轮啮合设置在第一齿条下方。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述主电路板上设置有用于限制摄像模块组件伸缩距离的第一行程限位开关，当摄像模块组件伸缩至指定位置时，第一行程限位开关被摄像模块组件触发并反馈信号至主电路板，主电路板控制电机齿轮模块中的第一电机停止转动。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述电机齿轮模块中设置有用于降低电机齿轮模块中的第一电机转速并增大第一电机力矩的第一齿轮减速机构。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，在摄像模块组件中设置有用于摄像的摄像机构本体及用于调节摄像机构本体摄像角度的微调机构。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述微调机构包括一微调马达齿轮组件、齿条滑块、及旋转推杆，所述齿条滑块横向滑动设置在所述摄像模块组件上，所述旋转推杆竖向固定所述旋转推杆固定在摄像机构本体上，所述微调马达齿轮组件中设置有第二齿轮，所述齿条滑块上设置有与该第二齿轮啮合的第二齿条，在所述齿条滑块上设置有用于控制旋转推杆旋转的斜坡，所述微调马达齿轮组件接收到微调指令后，驱动第二齿轮旋转并联动第二齿条运转，进而带动齿条滑块滑动，通过齿条滑块上的斜坡控制所述旋转推杆以及摄像机构本体旋转微调。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述摄像机构本体包括摄像头电路板、镜头座、镜头旋转支架，所述镜头旋转支架活动连接在摄像模块组件的前端，所述镜头座设置在摄像头电路板及镜头旋转支架之间，所述旋转推杆固定设置在摄像头电路板的背面。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述齿条滑块的两侧抵持有移动复位弹簧。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述斜坡的中部向上凸起、两侧向下延伸设置。

所述的垂直伸缩的摄像头，其中，所述摄像模块组件中设置有一内支架，所述摄像机构本体及微调机构均设置在内支架上，所述摄像机构本体与内支架之间还设置有一旋转复位扭簧。

一种电子设备，其中，包括电子设备本体和安装在电子设备本体上的摄像头，所述摄像头为如上所述的摄像头。

有益效果：本发明通过对摄像头的出仓入仓方式进行改进，使摄像头可以垂直伸缩的方式出仓和入仓，在使用时用户只需通过遥控器来控制摄像头垂直伸出进行使用，在使用完毕后，也只需通过遥控器控制摄像头垂直缩回至摄像头安装槽中，既方便用户的使用，又不影响智能电视的整体美观，简洁实用。此外，本发明中的摄像头还整合了一微调机构，用户通过该微调机构还能对摄像头的摄像角度进行微调，从而更方便用户的摄像，提升用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明垂直伸缩的摄像头应用在电视上的实施例1的分解结构示意图。

图2为本发明垂直伸缩的摄像头应用在电视上的结构示意图。

图3为图2所示电视A部分的局部放大图。

图4为图2实施例所示结构示意图的后视图。

图5为本发明垂直伸缩的摄像头实施例2的分解结构示意图。

图6为本发明垂直伸缩的摄像头竖向剖面图。

图7为本发明垂直伸缩的摄像头横向剖面图。

图8至图10为本发明垂直伸缩的摄像头使用状态下的结构示意图。

图11为本发明摄像头中摄像模块组件实施例3的分解结构示意图。

图12为图11实施例中摄像机构本体与微调机构装配后的结构示意图。

图13至图15为本发明中用微调机构对摄像机构本体进行微调的不同状态结构示意图。

图16至图18为本发明中用微调机构对摄像机构本体进行微调的不同状态剖面示意图。

图19为本发明垂直伸缩的摄像头实施例4的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种垂直伸缩的摄像头及电子设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明垂直伸缩的摄像头应用在电视上的分解示意图，其包括：电视主体1、摄像头2、电视后盖3，在该电视后盖3上设置有一摄像头放置槽30，用于放置摄像头2。本发明的摄像头2是以垂直伸缩的方式来进行工作的，结合图2、图3、图4，其为本发明的摄像头应用在电视上的整体结构示意图，该摄像头2安装在电视10的顶部，本发明中的摄像头2在电视10顶部垂直伸缩，这样用户就能非常方便的操作摄像头2，并且摄像头2不使用时隐藏在电视后盖3中，不会影响电视美观。当然，本发明中的摄像头并不仅限于应用在电视上，在其他需要安装摄像头的电子设备上均可使用本发明中的摄像头。

请参阅图5，图5为本发明垂直伸缩的摄像头较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括：摄像模块组件21、主支架22、电机齿轮模块23、主电路板25，所述主支架22固定设置在电视后盖3上，具体是设置在摄像头放置槽30贴近电视后盖3的内侧面上，该主支架22用来安装摄像模块组件21、电机齿轮模块23以及主电路板25，所述的摄像模块组件21是滑动安装在主支架22上，方便摄像模块组件21能够伸缩控制，而电机齿轮模块23以及主电路板25则用来控制该摄像模块组件21进行垂直伸缩移动。具体来说，在摄像模块组件21的侧边边缘设置有第一齿条，该第一齿条设置在摄像模块组件21的边缘下端，同时在电机齿轮模块23上设置有与该第一齿条啮合的第一齿轮，该第一齿轮设置在所述第一齿条的下方，主电路板25通过控制电机齿轮模块23中的第一电机转动，进而带动第一齿轮转动，联动所述第一齿条，使摄像模块组件21在主支架22上伸缩移动，在电视前端的观众来说，即为以垂直伸缩的方式出仓或入仓。

在本实施例中，可在电视上嵌入应用程序，由电视的遥控器来对应用程序进行控制，并通过应用程序输出控制指令进而控制主电路板，从而让用户通过遥控器即可实现对摄像头的伸缩进行控制，无需用户手动去控制摄像头的出仓和入仓，方便使用。

本发明中的主支架22的四个端部设置有固定孔，通过在固定孔中安装螺栓将主支架22固定在摄像头放置槽30贴近电视后盖3的内侧面上，在该主支架22上部的两侧设置有一环形套223，所述摄像模块组件21即在环形套223的范围内进行伸缩移动。在该主支架22上还竖向设置有两条间隔的滑轨221，所述摄像模块组件21即在该两条滑轨221上滑动，在该滑轨221的侧边横向设置有一电机齿轮模块安装槽222，电机齿轮模块23即安装在该电机齿轮模块安装槽222中，并设置在主支架22的侧边，同时垂直于侧边的滑轨221，电机齿轮模块23头部的第一齿轮与摄像模块组件21侧边的第一齿条相啮合，如图6和图7所示，这样摄像模块组件21边缘的第一齿条会垂直于所述电机齿轮模块23，旋转的第一齿轮将带动第一齿条伸缩移动，将第一齿轮的转动转化为摄像模块组件21在滑轨221上的滑动。

同时在电机齿轮模块安装槽222上方还设置有一电机压盖24，电机压盖24通过两端的螺栓固定在电机齿轮模块安装槽222上方，从而将电机齿轮模块23固定住。

在间隔设置的两条滑轨221之间的空隙设置所述主电路板25，所述主电路板25连接电机齿轮模块23，并控制电机齿轮模块23中的第一电机的转动。在所述主电路板25上沿着摄像模块组件21滑动方向间隔设置有两个行程限位开关251，当摄像模块组件21在所述滑轨221上滑动并触碰到任一行程限位开关251时，行程限位开关251将被触发，并反馈信号至主电路板25，从而由主电路板25控制第一电机停止转动。这样，摄像模块组件21将会有上下两个极限位置，当伸缩至两个极限位置时，将停止移动，从而控制摄像模块组件21在预定距离范围内移动。

在本实施例中的电机齿轮模块23中设置有第一齿轮减速机构，在本发明中的电机齿轮模块23中，采用直流电机来驱动齿轮转动，由于直流电机转速过高，则相对来说其力矩将较小，达不到本发明的要求，所以本发明采用一齿轮减速机构，用来降低第一电机转速，同时增大力矩，配合第一电机装配成电机齿轮模块23。

如图8至图10所示，当电机齿轮模块23中的第一电机转动时，第一齿轮转动，带动第一齿条移动，所以摄像模块组件21也随之进行伸缩移动，实现本实施例中的摄像头伸缩出仓和入仓的方式。

本发明除了利用垂直伸缩的方式控制摄像头伸缩出仓或入仓外，还能控制摄像头的镜头进行微调，进一步细调摄像头的摄像角度。

具体来说，在本发明中的摄像模块组件21中设置有用于摄像的摄像机构本体以及用于调节摄像机构本体摄像角度的微调机构，利用该微调机构来对摄像机构本体的角度进行微调。

结合图11和图12所示，在摄像模块组件21设置有内支架217、顶盖211、外壳212，该外壳212套设在该内支架217的上端部，该顶盖211则盖合所述外壳212的顶端，所述的摄像机构本体213活动连接在该内支架217的上部，该摄像机构本体213是用来摄像的组件，在该内支架217上还设置有一用于调节摄像机构本体213的摄像角度的微调机构214。

该微调机构214包括一微调马达齿轮组件2141、齿条滑块2142、及旋转推杆2143，该微调马达齿轮组件2141竖向安装在该内支架217上，并且该微调马达齿轮组件2141上的第二齿轮设置在靠近摄像机构本体的一端，齿条滑块2142则是横向滑动设置在内支架217的上部，从而使第二齿轮与齿条滑块2142上的第二齿条正好啮合，当所述第二齿轮转动时驱动所述第二齿条移动。所述旋转推杆2143竖向固定设置在所述摄像机构本体213的背面，在所述齿条滑块2142上设置有一斜坡，同时该旋转推杆2143的下端部则延伸至该斜坡的位置，该斜坡的形状为中部向上凸起，两侧向下延伸，当齿条滑块2142的斜坡滑动至旋转推杆2143的位置时，斜坡抵持着旋转推杆，对其施加向上的作用力。

如图13至图15所示，所述齿条滑块2142滑动时，当斜坡靠近旋转推杆2143，通过该斜坡向旋转推杆2143下端施加向上的作用力，使得摄像机构本体213进行逆时针转动，当斜坡远离旋转推杆2143，该向上的作用力的幅度渐渐变小，从而使摄像机构本体213整体进行顺时针转动。这样通过该微调机构214即能实现对摄像机构本体213的旋转角度的微调，进而调节摄像机构本体213的摄像角度，该摄像机构本体213的旋转过程如图16至图18所示。

如图19所示，所述的摄像机构本体213包括摄像头电路板2131、镜头座2132、镜头旋转支架2134，所述镜头旋转支架2134活动连接在内支架217的上部，所述镜头座2132设置在摄像头电路板2131及镜头旋转支架2134之间，所述旋转推杆2143固定设置在摄像头电路板2131的背面。在所述镜头旋转支架2134的侧边则连接有一旋转轴压块2172，用来连接镜头旋转支架2134的转轴中心。在所述摄像头电路板2131下方还设置有一旋转复位扭簧219，使摄像机构本体213与齿条滑块2142斜面始终保持接触，并能在内支架217上旋转运动。在所述2134下方设置有适配的镜片2173。

在所述齿条滑块2142的两侧抵持有移动复位弹簧216，其中一移动复位弹簧216抵持在内支架217的侧壁上，另一移动复位弹簧216则抵持在一齿条限位块215上，该齿条限位块215固定在内支架217的侧壁上。所述齿条滑块2142上的第二齿条具有预定的长度，当所述第二齿条运动至两侧的极限位置时，将会脱离第二齿轮的啮合，从而使电视上的画面停止调节，此时，用户可通过反向调节来继续调整摄像头的摄像角度。同时复位弹簧能够使第二齿条滑块从相应侧的极限位置弹回至与第二齿轮啮合。

在本实施例中的微调机构中，微调马达齿轮组件2141中设置有第二齿轮减速机构，用来配合第二电机，装配成微调马达齿轮组件2141，以降低第二电机的转速、同时增大第二电机的力矩。

在所述内支架217上设置有一微调马达齿轮组件安装槽2171，用于放置微调马达齿轮组件2141，在所述微调马达齿轮组件安装槽2171上方固定设置有一微调马达压块218，用于固定微调马达齿轮组件2141。

基于上述摄像头，本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括电子设备本体、和安装在电子设备本体上的摄像头，该摄像头即为前述的摄像头。该电子设备可以是智能电视、个人电脑等各种需要安装摄像头的设备。

综上所述，本发明通过对摄像头的出仓入仓方式进行改进，使摄像头可以垂直伸缩的方式出仓和入仓，在使用时用户只需通过遥控器来控制摄像头垂直伸出进行使用，在使用完毕后，也只需通过遥控器控制摄像头垂直缩回至摄像头安装槽中，既方便用户的使用，又不影响智能电视的整体美观，简洁实用。此外，本发明中的摄像头还整合了一微调机构，用户通过该微调机构还能对摄像头的摄像角度进行微调，从而更方便用户的摄像，提升用户的使用体验。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种垂直伸缩的摄像头，设置在电子设备上，其特征在于，所述摄像头包括用于摄像的摄像模块组件、固定在电子设备上的主支架、用于驱动摄像模块组件伸缩移动的电机齿轮模块以及用于控制电机齿轮模块的主电路板，所述摄像模块组件滑动连接在主支架上，所述电机齿轮模块中设置有第一齿轮，所述摄像模块组件上设置有与所述第一齿轮啮合的第一齿条，通过该第一齿轮及第一齿条驱动摄像模块组件伸缩移动;

在摄像模块组件中设置有用于摄像的摄像机构本体及用于调节摄像机构本体摄像角度的微调机构;

所述微调机构包括一微调马达齿轮组件、齿条滑块、及旋转推杆，所述齿条滑块横向滑动设置在所述摄像模块组件上，所述旋转推杆固定在摄像机构本体上，所述微调马达齿轮组件中设置有第二齿轮，所述齿条滑块上设置有与该第二齿轮啮合的第二齿条，在所述齿条滑块上设置有用于控制旋转推杆旋转的斜坡，所述微调马达齿轮组件接收到微调指令后，驱动第二齿轮旋转并联动第二齿条运转，进而带动齿条滑块滑动，通过齿条滑块上的斜坡控制所述旋转推杆以及摄像机构本体旋转微调。

2.根据权利要求1所述的垂直伸缩的摄像头，其特征在于，所述主支架上竖向设置有滑轨，所述摄像模块组件滑动设置在滑轨上，所述电机齿轮模块横向设置在主支架的侧边，同时垂直于主支架侧边的滑轨，第一齿条沿着摄像模块组件的侧边边缘设置，所述电机齿轮模块中的第一齿轮啮合设置在第一齿条下方。

3.根据权利要求1所述的垂直伸缩的摄像头，其特征在于，所述主电路板上设置有用于限制摄像模块组件伸缩距离的第一行程限位开关，当摄像模块组件伸缩至指定位置时，第一行程限位开关被摄像模块组件触发并反馈信号至主电路板，主电路板控制电机齿轮模块中的第一电机停止转动。

4.根据权利要求1所述的垂直伸缩的摄像头，其特征在于，所述电机齿轮模块中设置有用于降低电机齿轮模块中的第一电机转速并增大第一电机力矩的第一齿轮减速机构。

5.根据权利要求1所述的垂直伸缩的摄像头，其特征在于，所述摄像机构本体包括摄像头电路板、镜头座、镜头旋转支架，所述镜头旋转支架活动连接在摄像模块组件的前端，所述镜头座设置在摄像头电路板及镜头旋转支架之间，所述旋转推杆固定设置在摄像头电路板的背面。

6.根据权利要求1所述的垂直伸缩的摄像头，其特征在于，所述齿条滑块的两侧抵持有移动复位弹簧。

7.根据权利要求1所述的垂直伸缩的摄像头，其特征在于，所述斜坡的中部向上凸起、两侧向下延伸设置。

8.根据权利要求1所述的垂直伸缩的摄像头，其特征在于，所述摄像模块组件中设置有一内支架，所述摄像机构本体及微调机构均设置在内支架上，所述摄像机构本体与内支架之间还设置有一旋转复位扭簧。

9.一种电子设备，其特征在于，包括电子设备本体和安装在电子设备本体上的摄像头，所述摄像头为如权利要求1至8任一所述的摄像头。