CN106657455B - 一种带可旋转摄像头的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带可旋转摄像头的电子设备，包括设备本体、摄像头、第一模块、第二模块、第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一模块通过所述第一旋转轴以可旋转的方式安装在所述设备本体，所述第二模块通过所述第二旋转轴以可旋转的方式安装在所述第一模块上，所述摄像头安装在所述第二模块上。本发明可以有效解决以往的单轴旋转摄像头拍摄角度范围不够大的问题。

Description

一种带可旋转摄像头的电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种带可旋转摄像头的电子设备。

背景技术

在电子设备，如手机、电脑、平板等上配备摄像头使得电子设备拥有了拍照、图像识别、手势交互等功能。随着对电子设备拍照的要求越来越高，单个摄像头已难以满足需求，因而出现了诸如手机上的前、后置双摄像头的组合，即可以进行背景拍照也可以进行自拍。但双摄像头的配置无疑增加了设备的成本，因而逐渐出现了旋转摄像头，即通过旋转单个摄像头来实现多角度、多位置的拍摄，目前旋转摄像头在电脑、手机上都有较大程度的普及。

然而，旋转摄像头也存在局限，一般单轴旋转的摄像头仅能实现较小角度范围内的拍照光轴变化，举例而言，通过单轴旋转可以将相机由手机背面拍摄变成手机正面拍摄，这种旋转摄像头目前被广泛使用。

另一方面，人们与电子设备交互方式正在不断进化。从最开始的硬件按键交互，然后过渡到按键与触摸结合的交互，再次到目前完全的触摸交互。随着手势交互的发展，人机交互方式将要进入触摸与手势交互结合或者完全的手势交互时代。而手势交互则对电子设备摄像头的拍摄角度有着更高的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种带可旋转摄像头的电子设备，解决传统的单轴旋转摄像头拍摄角度范围不够大的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种带可旋转摄像头的电子设备，包括设备本体、摄像头、第一模块、第二模块、第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一模块通过所述第一旋转轴以可旋转的方式安装在所述设备本体，所述第二模块通过所述第二旋转轴以可旋转的方式安装在所述第一模块上，所述摄像头安装在所述第二模块上。

进一步地：

所述第一旋转轴与所述第二旋转轴不重合。

所述摄像头为深度摄像头、彩色摄像头、红外摄像头中的一种或多种的组合。

所述第一模块、所述第二模块、所述第一旋转轴和所述第二旋转轴设置成使所述摄像头的光轴的旋转角度能够在从平行于所述设备本体的正面到平行于所述设备本体的背面的360度角度内变化。

所述设备本体的顶端开设有第一安装槽，所述第一模块设置在所述第一安装槽内，所述第一旋转轴设置在所述第一安装槽的底端以使所述第一模块的旋转角度能够在第一角度和第二角度之间变化，且在所述第一角度，所述第一模块从所述设备本体的正面垂直地突出，从而使安装在所述第一模块上的所述第二模块悬突到所述设备本体的前侧，在所述第二角度，所述第一模块从所述设备本体的背面垂直地突出，从而使安装在所述第一模块上的所述第二模块悬突到所述设备本体的后侧。

所述第一模块的顶端开设有第二安装槽，所述第二模块设置在所述第二安装槽内。

所述摄像头为深度摄像头或者所述摄像头为包括所述深度摄像头在内的摄像头组合。

还包括能够根据深度图像识别操作手势的处理器，所述处理器连接所述深度摄像头，所述处理器根据所述深度摄像头拍摄到的人手在所述设备本体的正面或背面的操作手势的深度图像，将所述操作手势转化成相应的控制指令以控制所述电子设备。

还包括安装在所述第一模块上的第二摄像头。

所述电子设备为手机、数码相机、平板电脑或笔记本电脑。

本发明的有益效果：

本发明在电子设备上设置有第一模块、第二模块、第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一模块通过所述第一旋转轴以可旋转的方式安装在所述设备本体，所述第二模块通过所述第二旋转轴以可旋转的方式安装在所述第一模块上，所述摄像头安装在所述第二模块上，利用本发明所配置的双轴旋转摄像头，实现该电子设备拥有十分灵活的拍摄角度变化，不仅可以利用该摄像头来实现拍照，在优选的实施例中，还能用该摄像头来采集和识别人手在电子设备上的操作手势，实现手势交互等功能。例如，通过扩大了拍摄角度的摄像头，可以实现在电子设备诸如其背面的手势操控识别功能，从而大大增加了摄像头的实际作用。

附图说明

图1为本发明实施例的手机默认未旋转状态；

图2为本发明实施例的第二旋转轴旋转180度时状态；

图3为本发明实施例的第二旋转轴旋转90度时状态；

图4为本发明实施例的第一旋转轴旋转90度时状态；

图5为本发明实施例的第一旋转轴旋转90度以及第二旋转轴旋转180度时状态。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图1至图5，在本发明的实施例中，一种带可旋转摄像头的电子设备，包括设备本体1、摄像头2、第一模块3、第二模块4、第一旋转轴5和第二旋转轴6，所述第一模块3通过所述第一旋转轴5以可旋转的方式安装在所述设备本体1，所述第二模块4通过所述第二旋转轴6以可旋转的方式安装在所述第一模块3上，所述摄像头2安装在所述第二模块4上。在各种实施例中，所述电子设备可以为手机、数码相机、平板电脑或笔记本电脑等各种消费电子产品。图1至图5是以手机为例进行说明，但本领域技术人员应理解，本发明的方案适用于任何带摄像头的电子设备。

摄像头2和第二模块4整体上也可以视作一种摄像头。

在优选的实施例中，所述第一旋转轴5与所述第二旋转轴6不重合。

在优选的实施例中，所述摄像头2为深度摄像头、彩色摄像头、红外摄像头中的一种或多种的组合。

在优选的实施例中，所述第一模块3、所述第二模块4、所述第一旋转轴5和所述第二旋转轴6设置成使所述摄像头2的光轴的旋转角度能够在从平行于所述设备本体1的正面7(即显示屏所在的面)到平行于所述设备本体1的背面8的360度角度内变化。

如图1至图5所示，在优选的实施例中，所述设备本体1的顶端开设有第一安装槽，所述第一模块3设置在所述第一安装槽内，所述第一旋转轴5设置在所述第一安装槽的底端以使所述第一模块3的旋转角度能够在第一角度和第二角度之间变化，且在所述第一角度，所述第一模块3从所述设备本体1的正面7垂直地突出，从而使安装在所述第一模块3上的所述第二模块4悬突到所述设备本体1的前侧，而在第二模块4旋转到合适角度的情况下，摄像头2就能够拍摄到包括所述设备本体1的屏幕在内的正面的情况；在所述第二角度，所述第一模块3从所述设备本体1的背面8垂直地突出，从而使安装在所述第一模块3上的所述第二模块4悬突到所述设备本体1的后侧，而在第二模块4旋转到合适角度的情况下，摄像头2就以能够拍摄到包括所述设备本体1的后壳在内的背面的情况。

在优选的实施例中，所述第一模块3的顶端开设有第二安装槽，所述第二模块4设置在所述第二安装槽内。

在优选的实施例中，所述摄像头2为具有深度图像拍摄功能的深度摄像头或者所述摄像头2为包括所述深度摄像头在内的摄像头组合。

在更优选的实施例中，电子设备还包括能够根据深度图像识别操作手势的处理器，所述处理器连接所述深度摄像头2，所述处理器根据所述深度摄像头2拍摄到的人手在所述设备本体1的正面7或背面8的操作手势的深度图像，将所述操作手势转化成相应的控制指令以控制所述电子设备。

在另一些实施例中，电子设备还可以包括安装在所述第一模块3上的第二摄像头(未图示)，即，在第一模块3和第二模块4上均设置摄像头。

以下根据附图进一步描述本发明具体实施例的特征和工作原理。

电子设备诸如手机、电脑等。其中总线用于数据的传输，一般而言总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。与总线相连的有CPU、显示器、IMU、存储器、摄像头、声音装置、网络接口以及鼠标键盘等。对于手机、平板等触摸设备，显示器充当了鼠标键盘的输入功能，且显示器为触摸屏形式。在目前大部分的电子设备中也增加了一些IMU设备用于定位、跟踪等功能实现。存储器一般用于存储操作系统、应用程序等，也可用于存储程序运行过程中的临时数据。摄像头一般被固定在电子设备上，但由于本发明中摄像头是可以旋转的，因而需要与之相连的电动马达，也可以由其他传动设备使其实现旋转功能。

以下以手机为例进行详细说明本发明实施例。图1所示的是含有双轴旋转摄像头的手机，且手机所在状态为默认未旋转时的状态，摄像头的光轴与手机正面垂直用于拍摄手机正面所对应的区域内的图像。在另一种实施例中，默认未旋转状态时摄像头的光轴与手机背面垂直。具体默认状态在此不做限定。

摄像头可以是普通的长焦摄像头。在一种实施例中，也可以是鱼眼摄像头，该摄像头拥有更加广泛的视角使得手机可以利用其拍摄到的图像进行运动追踪。在一种实施例中，也可以是深度摄像头，用于采集目标区域的深度图像，进一步实现人机交互、3D扫描等功能。深度摄像头可以是基于结构光也可以是基于TOF原理的3D摄像头。在一种实施例中，可以是长焦摄像头、鱼眼摄像头、深度摄像头等的一种或多种的组合。优选地，在一种实施例中，可以采用RGB-IR长焦摄像头、鱼眼摄像头、投影模组组合成可以同时测量RGB图像、深度图像、广角图像的摄像头组合，这些摄像头可以处在底座的同一平面也可以处在不同平面上。

如图1所示，手机有两条旋转轴，其中第一旋转轴将可旋转的第一底座与电子设备连接，从而该底座可以相对于电子设备进行旋转；另外第二底座利用第二旋转轴与所述底座连接，可以相对于第一底座进行旋转，摄像头被安装在第二底座上。第一旋转轴与第二旋转轴处在不同的位置上。

当第一旋转轴固定时，第二旋转轴可以使得摄像头的光轴产生180度的变化，即可以将光轴由默认地与正面垂直经180度旋转后与手机背面垂直。即将前置摄像头变成后置摄像头，如图2所示。另外，也可以将第二旋转轴旋转90后将摄像头的光轴与手机的顶部表面垂直，如图3所示。

图4所示的是当第二旋转轴固定时，第一旋转轴向手机正面旋转90度时的状态，此时摄像头光轴与手机正面平行且可以拍摄手机正面的图像。在一种实施例中，摄像头用于采集深度图像，当手指在正面屏幕操控时，摄像头可以获取手指的深度信息，经处理器处理后可以获取手指的位置、形状(例如倾斜角度、多根手指的组合形状)、特征(识别出是哪根手指)等信息，从而可以辅助进行更加精确的操控。优选地，在一种实施例中，通过该方法实现单个手指的全屏幕操作。具体地，由于手机屏幕过大，单根手指难以操控所有区域，对于手指可以到达的区域采用触摸操控，机时对于手指无法到达的区域，则启用利用摄像头的手势操控。

图5所示的是将第一旋转轴向手机背面旋转90度，同时第二旋转轴旋转180度，此时摄像头光轴与手机背面平行且可以拍摄手机背面的图像。在一种实施例中，通过该方法可以实现单手操控大屏手机。具体地，由于手机屏幕过大，单要手指难以操控正面屏幕的所有区域，对于手指可以到达的区域采用处在正面手指的触摸来操控，而对于无法到达的区域，则通过旋转在背面的手指来操控。即利用摄像头采集背面手指的深度图像，经处理器处理后可以获取手指的位置、形状(例如倾斜角度、多根手指的组合形状)、特征(识别出是哪根手指)等信息，进一步地将这些信息软化成相应的指令来实现触摸无法到达区域的操控。

在一种实施例中，可以定义出多种应用场景，不同的应用场景都有与之对应的第一旋转轴与第二旋转轴的旋转角度。当启用某一应用场景时，手机通过处理器自动控制电动马达将旋转轴旋转到对应的角度。

在一种实施例中，深度摄像头、长焦摄像头以及鱼眼摄像头中的一种或多种也可以被放置在第一旋转轴所对应的第一底座上。通过第一旋转轴与第二旋转轴的旋转可以实现多种不同视角、不同图像的同步采集或功能实现。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种带可旋转摄像头的电子设备，所述电子设备为手机、数码相机、平板电脑或笔记本电脑，其特征在于,包括设备本体、摄像头、第一模块、第二模块、第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一模块通过所述第一旋转轴以可旋转的方式安装在所述设备本体，所述第二模块通过所述第二旋转轴以可旋转的方式安装在所述第一模块上，所述摄像头安装在所述第二模块上，所述设备本体的顶端开设有第一安装槽，所述第一模块设置在所述第一安装槽内，所述第一旋转轴设置在所述第一安装槽的底端以使所述第一模块的旋转角度能够在第一角度和第二角度之间变化，且在所述第一角度，所述第一模块从所述设备本体的正面垂直地突出，从而使安装在所述第一模块上的所述第二模块悬突到所述设备本体的前侧，在所述第二角度，所述第一模块从所述设备本体的背面垂直地突出，从而使安装在所述第一模块上的所述第二模块悬突到所述设备本体的后侧，由此，使所述摄像头的光轴的旋转角度能够在从平行于所述设备本体的正面到平行于所述设备本体的背面的360度角度内变化。

2.如权利要求1所述的带可旋转摄像头的电子设备，其特征在于, 所述第一旋转轴与所述第二旋转轴不重合。

3.如权利要求1所述的带可旋转摄像头的电子设备，其特征在于,所述摄像头为深度摄像头、彩色摄像头、红外摄像头中的一种或多种的组合。

4.如权利要求1至3任一项所述的带可旋转摄像头的电子设备，其特征在于,所述第一模块的顶端开设有第二安装槽，所述第二模块设置在所述第二安装槽内。

5.如权利要求1至3任一项所述的带可旋转摄像头的电子设备，其特征在于,所述摄像头为深度摄像头或者所述摄像头为包括所述深度摄像头在内的摄像头组合。

6.如权利要求5所述的带可旋转摄像头的电子设备，其特征在于,还包括能够根据深度图像识别操作手势的处理器，所述处理器连接所述深度摄像头，所述处理器根据所述深度摄像头拍摄到的人手在所述设备本体的正面或背面的操作手势的深度图像，将所述操作手势转化成相应的控制指令以控制所述电子设备。

7.如权利要求1至3任一项所述的带可旋转摄像头的电子设备，其特征在于,还包括安装在所述第一模块上的第二摄像头。

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