CN105653051A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子设备，包括主体、摄像模块、以及与所述主体通信连接的键盘，所述键盘包括底板和安装在所述底板上的多个按键；所述摄像模块包括摄取外部的影像并产生光信号的镜头、将所述光信号转换为电信号的感光元件、以及将所述电信号进行处理的图像处理单元，其中，所述镜头和所述感光元件设置在所述键盘上，所述感光元件将所述电信号通过所述键盘与主体之间的通信连接的通路发送给所述图像处理单元。将摄像模块的镜头设置在键盘的区域，从而使得屏幕的边框能够设计得更窄，在电子设备的显示单元的面积一定的情况下能够增大实际的显示区域。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及一种电子设备，特别涉及一种具备摄像功能的电子设备。

背景技术

现有的具备摄像功能的电子设备，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、以及台式电脑等，其摄像镜头均设置在屏幕的边框位置。由于使用者在使用电子设备时，通常是面对着该电子设备的屏幕，因此摄像镜头设置在屏幕的边框位置，可以保证对使用者的影像的正常摄取。

但现有技术中的这种结构也存在不足，即摄像镜头占据了屏幕边框的区域，这使得在电子设备的尺寸固定时，摄像镜头的存在会导致屏幕的设计尺寸受限。

发明内容

为了使得电子设备的屏幕的尺寸能够尽量扩大，本发明提供了一种电子设备，包括主体、摄像模块、以及与所述主体通信连接的键盘，所述键盘包括底板和安装在所述底板上的多个按键；所述摄像模块包括摄取外部的影像并产生光信号的镜头、将所述光信号转换为电信号的感光元件、以及将所述电信号进行处理的图像处理单元，其中，所述镜头和所述感光元件设置在所述键盘上，所述感光元件通过所述键盘与主体之间的通信连接的通路将所述电信号传输给所述图像处理单元。

为了不改变现有键盘的布局，优选地，所述多个按键中的一个包括键帽、以及位于所述键帽下方的用于安装所述键帽的安装区，其中，所述键帽上开设有通孔，所述镜头安装在所述通孔中；所述安装区内形成有暗室，所述感光元件设置在所述暗室内；以及所述摄像模块还包括设置在所述镜头和所述感光元件之间的光路单元，其改变所述光信号的光路以使得所述光信号聚焦在所述感光元件上。

可选地，所述多个按键中的一个包括键帽、以及位于所述键帽下方的用于安装所述键帽的安装区，其中，所述键帽上开设有通孔，相互连接的所述镜头和感光元件安装在所述通孔中。

为了使得摄像镜头能够获得更好的取景效果，所述键帽的底面设置有铰接部，所述安装区设置有铰接配合部，所述键帽通过所述铰接部和铰接配合部安装在所述安装区上，以使得所述键帽能够相对于所述底板沿着朝向和背离使用者的方向转动。所述键帽的底面的边部设置有第一连接部，所述安装区设置有第二连接部，所述边部通过所述第一和第二连接部以可分离的方式连接到所述安装区。

为了便于打开该摄像镜头，优选地，安装有所述镜头的按键还包括致动机构，所述致动机构构造为：当所述致动机构受到按压时，若所述边部和所述安装区连接，则致动所述第一和第二连接部，以使得所述边部和所述安装区分离。

为了便于自动地打开该摄像镜头，可选地，安装有所述镜头的按键还包括致动机构，所述致动机构构造为：当接收到开启信号时，致动所述第一和第二连接部，以使得所述边部和所述安装区分离。相应地，所述电子设备还包括设置在所述主体中的控制模块，所述控制模块构造为：当接收到来自操作系统的用于弹开所述键帽的开启命令时，发送开启信号到所述致动机构。

为了提高摄像模块使用的安全性，所述摄像模块构造为：在所述键帽相对于所述底板的旋转角度小于预设角度时关闭。其中，所述摄像模块关闭包括所述感光元件不对所述光信号进行转换和/或所述图像处理单元不对所述电信号进行处理。

进一步地，所述电子设备还包括感测模块和控制模块，所述感测模块设置在安装有所述镜头的按键上，用于感测所述键帽相对于所述底板的实际旋转角度，并输出所述实际旋转角度到所述控制模块；所述控制模块设置在所述主体中，用于比较所述实际旋转角度和所述预设角度，当比较结果为所述实际旋转角度小于所述预设角度时，控制所述摄像模块关闭。

本发明的电子设备，其摄像模块的镜头设置在键盘的区域，从而使得屏幕的边框能够设计得更窄，在电子设备的显示单元的面积一定的情况下能够增大实际的显示区域。此外，本发明的电子设备的摄像模块开启的必要条件为镜头所在的按键为旋起状态，因此，可以防止黑客通过修改电脑软件在电子设备的使用者不知道的情况下开启摄像头，从而提高摄像模块使用的安全性。

附图说明

图1为本发明的电子设备的键盘的局部结构的示意图，其中安装镜头的按键的键帽为收入状态；

图2为本发明的电子设备的键盘的局部结构的示意图，其中安装镜头的按键的键帽为旋起状态；

图3为本发明的电子设备的结构框图；

图4为图1中安装镜头的按键的立体结构示意图，其中键帽和镜头为分解状态；

图5为图4的剖视图，其中键帽为收入状态；

图6为图4的剖视图，其中键帽为旋起状态。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的电子设备作进一步的详细描述，但不作为对本发明的限定。

本发明涉及的电子设备，与现有的电子设备(例如手机、平板电脑、笔记本电脑、以及台式电脑等)类似，其包括主体、显示屏幕、键盘、以及摄像模块等。其主体、显示屏幕、以及键盘之间的布置和连接关系与现有技术相同，因此为了简便起见，附图未示出该电子设备的显示屏幕和主体的形状及结构，以及未示出显示屏幕与主体的连接关系等。

参照图1至6，本发明的电子设备包括主体10、摄像模块(图中未示出)、以及与主体10通信连接的键盘30。其中，主体10可以是主板，也可以是设置在主板上的中央处理器、嵌入式控制器等。本发明的电子设备的主体10和键盘30之间的通信连接方式与现有的电子设备的键盘和主板的连接方式相同，例如可以是蓝牙连接方式、USB线缆连接方式等。尽管图3中在主体10和键盘30之间存在多条连接线，但可以理解的是，这多条连接线表示不同信号的不同的传输通路，实际在主体10和键盘30之间采用如USB线缆等有线方式连接时可以只存在一条实体的通信链路。

如图1、2所示，键盘30包括底板310和安装在底板310上的多个按键320。尽管图中所示的键盘30为台式电脑的键盘，并且键盘的布局为QWERTY布局，但可以理解的是，该键盘30也可以是笔记本电脑或者手机的键盘，也可以是手机或者平板电脑的外接键盘，同时可以是任何布局类型的键盘。

摄像模块包括用于摄取外部的影像并产生光信号的镜头210、用于将光信号转换为电信号的感光元件220(例如，CMOS、CCD等)、以及将电信号进行处理的图像处理单元230。在本发明的电子设备中，镜头210和感光元件220设置在键盘30上，感光元件220通过键盘30与主体10之间的通信连接的通路将电信号传输给图像处理单元230。

本发明的电子设备，其摄像模块的镜头210和感光元件220设置在键盘30的区域，而不是像现有技术那样设置在显示屏幕的边缘，从而使得显示屏幕的边框能够设计得更窄，在电子设备体积一定的情况下能够增大实际的显示区域的面积。

当镜头210和感光元件220设置在键盘30上时，其可以设置在键盘的空白区域(例如图1、2所示的A区域)，也可以设置在某个按键320上，即在现有的某个按键320上增设镜头210和感光元件220。为了能够适应紧凑型键盘(例如手机键盘等没有空白处的键盘)、或者为了不改变现有键盘的布局和美观性，优选地，将镜头210和感光元件220设置在某个按键320上，如图1和2所示。

可以理解的是，镜头210和感光元件220可以设置在具有保留或者扩展功能的按键中，例如Fn键、F12键等；也可以设置在使用频率较低的按键中，例如滚动锁定键、暂停/中断键等；当然也可以设置在其他按键中。

如图4至6所示，在一个实施例中，按键320包括键帽3210和位于该键帽3210下方的用于安装该键帽3210的安装区3220。键帽3210上开设有通孔3211，镜头210安装在通孔3211中。安装区3220内形成有暗室3221，感光元件220设置在暗室3221内。摄像模块还包括设置在镜头210和感光元件220之间的光路单元240，其由一个或多个透镜和反射镜组合而成，用于改变来自镜头210的光信号的光路，以使得光信号聚焦在感光元件220上。感光元件220产生的电信号可以通过线缆传输到键盘30内部的电路板上，从而通过键盘30与主体10之间的通信连接的通路传输给图像处理单元230。

尽管图5、6所示的暗室3221在安装区3220的下方，但可以理解的是，其也可以设置在安装区3220的内部。

在另一个实施例中，按键320包括键帽3210和位于该键帽3210下方的用于安装该键帽3210的安装区3220。键帽3210上开设有通孔3211，镜头210和感光元件220均安装在通孔3211中。在该实施例中，镜头210和感光元件220集成为一个整体，类似于现有技术中的摄像头，其整体地安装在通孔3211中，从而可以省略或者简化光路单元240。感光元件220产生的电信号可以通过线缆传输到键盘30内部的电路板上，从而通过键盘30与主体10之间的通信连接的通路传输给图像处理单元230。

为了使得摄像镜头能够获得更好的取景效果，该键帽3210设计成能够旋转。键帽3210的底面设置有铰接部3212，安装区3220的对应位置设置有支座3224，支座上设置有与铰接部3212配合的铰接轴3222，键帽3210通过铰接部3212安装在安装区3220的铰接轴3222上，从而键帽3210能够相对于键盘30的底板310转动。适当设计铰接部3212和铰接轴3222的位置和方向，如图2所示，使得键帽3210能够沿着朝向和背离使用者的方向转动。如此，使用者可以根据需要来调整键帽3210的旋转角度，即调整镜头210的旋转角度，从而获得想要的拍摄角度。

为了提高摄像模块使用的安全性，摄像模块构造为：在键帽3210相对于底板310的旋转角度小于预设角度时摄像模块关闭。其中，摄像模块关闭是指，感光元件220不对光信号进行转换，和/或图像处理单元230不对电信号进行处理。即摄像模块关闭时，只需要使得感光元件220和图像处理单元230中的至少一个不工作即可。此时，即便操作系统或者应用程序对摄像模块进行启动，摄像模块也不会进入工作状态。

相应地，摄像模块还可以构造为：当键帽3210相对于底板310的旋转角度大于预设角度时，摄像模块进入待机状态。此时使用者可以通过操作电子设备的操作系统或者应用程序对摄像模块进行启动，即控制摄像模块的各个组成部分进入工作状态，从而该摄像模块开始正常工作。

为了实现对摄像模块的待机和关闭的控制，电子设备还包括设置在镜头210所在的按键320上的感测模块40、以及设置在主体10中的控制模块50。其中，感测模块40用于感测键帽3210相对于底板310的实际旋转角度，例如可以在键帽3210和安装区3220上分别设置角度传感器来实现，感测模块40将感测到的实际旋转角度输出到控制模块50。控制模块50用于比较实际旋转角度和预设角度，并根据比较结果来控制摄像模块的待机和关闭：当实际旋转角度小于预设角度时，控制感光元件220和图像处理单元230中的至少一个关闭，例如控制不对感光元件220和/或图像处理单元230供电；当实际旋转角度大于预设角度时，控制控制感光元件220和图像处理单元230进入待机状态，例如控制对感光元件220和图像处理单元230进行供电。

摄像模块启动的必要条件为镜头210所在的按键320的键帽3210为旋起状态，并且旋转角度大于一定的值，因此，可以防止黑客通过修改电脑软件等方式在电子设备的使用者不知道的情况下开启摄像头，而暴露使用者的隐私。如此能够提高摄像模块使用的安全性。

为了使得安装有镜头210的键帽3210不会轻易地误旋起或弹起，键帽3210的底面的边部设置有卡合部3213(即第一连接部)，安装区3220上设置有卡合配合部3223(即第二连接部)，卡合部3213和卡合配合部3223以可分离的方式结合键帽3210的底面的边部和安装区3220。用户只需要在卡合部3213所在的边部施加一定的向上的力，即可将该卡合部3213和卡合配合部3223分离，从而使得键帽3210呈旋起状态，以能够启动摄像模块和调整拍摄角度。

尽管图4至6中所示的卡合机构(卡合部3213和卡合配合部3223)为机械式的卡合机构，来实现边部和安装区3220的可分离式的连接。但可以理解的是，还可以使用磁力机构等方式来实现边部和安装区3220的可分离式连接。

例如，键帽3210的底面的边部设置有第一磁体(即第一连接部)，安装区3220的相应位置上设置有与第一磁体的极性相反的第二磁体(即第二连接部)，用户只需要在第一磁体所在的边部施加一定的向上的力，即可将该第一磁体和第二磁体分离，从而使得键帽3210呈旋起状态，以能够启动摄像模块和调整拍摄角度。

为了使得键帽3210能够更容易地被旋起，在一个实施例中，该安装了镜头210的按键320还包括致动机构(图中未示出)，该致动机构可以设置在键帽3210或安装区3220上，也可以部分设置在键帽3210上、部分设置在安装区3220上。该致动机构构造为：当其受到按压时，若卡合部3213所在的边部和安装区3220连接，则致动卡合部3213和卡合配合部3223，以使得卡合部3213和卡合配合部3223分离，从而使得卡合部3213所在的边部和安装区3220分离。

该致动机构的结构与现有技术中具有类似致动功能的机构的结构相同。该致动机构可以为外露的以供使用者操作的按钮或按键，例如，DVD播放器上的“弹出”按钮、微波炉的门板开启按键等，当使用者施加一定的压力在该按钮或按键上时，其致动相应的卡合机构，以使得碟片的托盘弹出或者使得微波炉的门板开启。该致动机构还可以为隐藏的按压式的致动机构，例如，PUSH-PUSH结构的SD卡槽，当使用者施加一定的压力在插入卡槽内的SD卡上时，卡槽内部的致动机构受到压力并致动卡合机构，以使得SD卡弹出。类似的PUSH-PUSH的结构还可以参考汽车内的收纳盒的盖板、橱柜的面板等的结构。

可以理解的是，该致动机构还可以构造为：当其受到按压时，若卡合部3213所在的边部和安装区3220处于分离状态，则致动机构致动卡合部3213和卡合配合部3223，以使得卡合部3213和卡合配合部3223连接，从而使得卡合部3213所在的边部和安装区3220连接。

为了使得键帽3210能够自动地弹起或旋起，在一个实施例中，该安装了镜头210的按键320还包括致动机构(图中未示出)，该致动机构可以设置在键帽3210或安装区3220上，也可以部分设置在键帽3210上、部分设置在安装区3220上。该致动机构构造为：当接收到开启信号时，致动第一和第二连接部，以使得第一和第二连接部分离，从而第一连接部所在的边部和安装区3220分离。其还可以构造为：当接收到关闭信号时，致动第一和第二连接部，以使得第一和第二连接部连接，从而第一连接部所在的边部和安装区3220连接。

在该实施例中，第一和第二连接部、以及致动机构均可以为前述实施例的结构。特别地，在该实施例中，第一和第二连接部还可以为第一和第二磁体，致动机构通过改变第一或第二磁体的极性来控制键帽3210的旋起和收入。例如，在键帽3210呈收入状态时，第一和第二磁体连接，此时第一和第二磁体的极性相反；当致动机构接收到开启信号时，通过改变电流的方向来改变第二磁体的极性，使得第二磁体的极性和第一磁铁的极性相同，从而在斥力的作用下，第一磁体所在的键帽3210弹出从而呈旋起状态；当致动机构接收到关闭信号时，改变电流方向来改变第二磁体的极性，使得第二磁体的极性与第一磁体的极性相反，从而在引力的作用下，第一磁体所在的键帽3210沿着背离使用者的方向旋转，直到第一和第二磁体连接到一起，键帽3210呈收入状态。

可以理解的是，以上功能也可以通过改变第一磁体的极性来实现。

为了便于使用者的操作，相应地，电子设备还包括设置在主体10中的控制模块50，该控制模块50构造为：当接收到来自操作系统或应用程序的用于弹出键帽3210的开启命令时，发送开启信号到致动机构。当然，其还可以构造为：当接收到来自操作系统或应用程序的用于收入键帽3210的关闭命令时，发送关闭信号到致动机构。因此，用户只需要在电子设备的操作系统或应用程序中操作摄像模块的开启和关闭即可，当操作系统或应用程序接收到使用者进行的开启摄像模块的操作时，即发送开启命令到控制模块50；当操作系统或应用程序接收到使用者进行的关闭摄像模块的操作时，即发送关闭命令到控制模块50。其操作类似现有的电脑的操作系统中对光驱的弹出和收入的操作。

以上具体实施方式仅为本发明的示例性实施方式，不能用于限定本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括主体、摄像模块、以及与所述主体通信连接的键盘，

所述键盘包括底板和安装在所述底板上的多个按键；

所述摄像模块包括摄取外部的影像并产生光信号的镜头、将所述光信号转换为电信号的感光元件、以及将所述电信号进行处理的图像处理单元，其中，

所述镜头和所述感光元件设置在所述键盘上，所述感光元件通过所述键盘与主体之间的通信连接的通路将所述电信号传输给所述图像处理单元。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述多个按键中的一个包括键帽、以及位于所述键帽下方的用于安装所述键帽的安装区，其中，

所述键帽上开设有通孔，所述镜头安装在所述通孔中；

所述安装区内形成有暗室，所述感光元件设置在所述暗室内；以及

所述摄像模块还包括设置在所述镜头和所述感光元件之间的光路单元，其改变所述光信号的光路以使得所述光信号聚焦在所述感光元件上。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述多个按键中的一个包括键帽，其中，所述键帽上开设有通孔，所述镜头和感光元件均安装在所述通孔中。

4.根据权利要求2或3所述的电子设备，其特征在于，所述键帽的底面设置有铰接部，所述安装区设置有铰接配合部，所述键帽通过所述铰接部和铰接配合部安装在所述安装区上，以使得所述键帽能够相对于所述底板沿着朝向和背离使用者的方向转动。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述键帽的底面的边部设置有第一连接部，所述安装区设置有第二连接部，所述边部通过所述第一和第二连接部以可分离的方式连接到所述安装区。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，安装有所述镜头的按键还包括致动机构，所述致动机构构造为：当所述致动机构受到按压时，若所述边部和所述安装区连接，则致动所述第一和第二连接部，以使得所述边部和所述安装区分离。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，安装有所述镜头的按键还包括致动机构，所述致动机构构造为：当接收到开启信号时，致动所述第一和第二连接部，以使得所述边部和所述安装区分离。

8.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述摄像模块构造为：在所述键帽相对于所述底板的旋转角度小于预设角度时关闭。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述摄像模块关闭包括所述感光元件不对所述光信号进行转换和/或所述图像处理单元不对所述电信号进行处理。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括感测模块和控制模块，

所述感测模块设置在安装有所述镜头的按键上，用于感测所述键帽相对于所述底板的实际旋转角度，并输出所述实际旋转角度到所述控制模块；

所述控制模块设置在所述主体中，用于比较所述实际旋转角度和所述预设角度，当比较结果为所述实际旋转角度小于所述预设角度时，控制所述摄像模块关闭。