CN109873938A - 终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种终端设备，其包括：被驱动部件；壳体，壳体上开设有开口；伸缩驱动机构，伸缩驱动机构设置于壳体内，伸缩驱动机构与被驱动部件相连，伸缩驱动机构驱动被驱动部件移动以从开口伸出或收回；旋转驱动机构，旋转驱动机构设置于壳体内，旋转驱动机构与被驱动部件相连，在伸缩驱动机构驱动被驱动部件伸出后，旋转驱动机构驱动被驱动部件旋转，被驱动部件的旋转轴大体垂直于被驱动部件的移动方向。该终端设备中，单个被驱动部件的工作方向有多个，也就无需针对不同的方向设置多个被驱动部件，使终端设备的厚度随之减小。同时，被驱动部件对于处理器等芯片的资源占用情况有所改善，使得终端设备的结构设计更加简单。

Description

终端设备

技术领域

本发明涉及一种终端设备。

背景技术

随着终端设备行业的发展，不断追求外观的极致以及高屏占比是目前的一大发展方向，这不仅能满足消费者的外观需求，也能满足消费者在影音娱乐等方面的需求。

采用升降式摄像头就是一种具体的实现方式，该升降式摄像头可以隐藏于终端设备的壳体之内，需要使用时摄像头在驱动电机的作用下伸出壳体。然而，终端设备通常至少包括前置摄像头和后置摄像头，该前置摄像头和后置摄像头中仅一者可以升降。比较常见的方式是，前置摄像头可以升降，后置摄像头固定不动，此时后置摄像头仍然会占据壳体的内部空间，导致终端设备的厚度较大，其轻薄性有待提高。另外，虽然前置摄像头和后置摄像头不需要同时工作，但仍然会占用处理器等芯片资源，给终端设备的结构设计带来困难。

上述问题同样存在于指纹识别模组、补光灯等部件中。

发明内容

本发明公开一种终端设备，以解决终端设备的厚度较大，且结构设计难度较大的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种终端设备，包括：

被驱动部件；

壳体，所述壳体上开设有开口；

伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构设置于所述壳体内，所述伸缩驱动机构与所述被驱动部件相连，所述伸缩驱动机构驱动所述被驱动部件移动以从所述开口伸出或收回；

旋转驱动机构，所述旋转驱动机构设置于所述壳体内，所述旋转驱动机构与所述被驱动部件相连，在所述伸缩驱动机构驱动所述被驱动部件伸出后，所述旋转驱动机构驱动所述被驱动部件旋转，所述被驱动部件的旋转轴大体垂直于所述被驱动部件的移动方向。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的终端设备同时设置伸缩驱动机构和旋转驱动机构，伸缩驱动机构可以实现被驱动部件相对于壳体的伸缩，旋转驱动机构则可以实现被驱动部件伸出壳体后的旋转，使得该被驱动部件的朝向发生变化，以满足不同方向的工作需求。故，本发明公开的终端设备中，单个被驱动部件的工作方向有多个，也就无需针对不同的朝向设置多个被驱动部件，因此终端设备的厚度将会随之减小。同时，被驱动部件对于处理器等芯片的资源占用情况有所改善，使得终端设备的结构设计更加简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的终端设备的局部结构示意图；

图2为本发明实施例公开的终端设备的局部结构在另一视角下的示意图；

图3为本发明实施例公开的终端设备的部分结构的示意图；

图4为图3所示结构的爆炸图；

图5为本发明实施例公开的终端设备的局部结构在被驱动部件处于回缩状态时的示意图；

图6为本发明实施例公开的终端设备的局部结构在被驱动部件处于伸出状态时的示意图；

图7为本发明实施例公开的终端设备的局部结构在被驱动部件旋转时的示意图。

附图标记说明：

100-壳体、110-后盖、111-开口、120-内腔、130-导槽、200-显示屏、300-被驱动部件、310-第一支架、311-导轨、320-主体部、321-摄像头本体、322-透光镜片、330-多层柔性电路板、340-第二支架、350-闪光灯、360-红外发光器、370-盖板、400-伸缩驱动机构、410-伸缩驱动源、420-丝杠、430-丝杠套、440-第一安装座、450-第一连接杆、500-旋转驱动机构、510-旋转驱动源、520-驱动轴、530-第一齿轮、540-第二齿轮、550-第二连接杆、560-第二安装座、570-第一传动件、580-第二传动件、600-丝杠套限位件、610-第一导向孔、700-齿轮限位件、710-第二导向孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、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他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1-图7所示，本发明实施例公开一种终端设备，其包括壳体100、显示屏200、被驱动部件300、伸缩驱动机构400以及旋转驱动机构500。

壳体100具有边框。不同结构的壳体100，形成边框的部件则不同。例如，壳体100可以包括前壳、后盖和设置在两者之间的中框。边框可以成型于中框上。此种情况下，边框作为中框的一部分。再例如图5-图7所示结构，壳体100包括前盖和后盖110，边框可以成型于后盖110上。本发明实施例中，后盖110与显示屏200之间可以形成内腔120，进而为终端设备的组成构件提供安装空间。通常情况下，边框开设有开口111，该开口111与内腔120连通，开口111用于供被驱动部件300穿过进而进出壳体100。当然，被驱动部件300还可以通过其它通道进出壳体100，并非限于开设在边框上的开口111。

被驱动部件300可移动地设置在壳体100上，进而通过开口111进出壳体100。当被驱动部件300通过开口111移动至壳体100之外时，可以实现对应的功能；当被驱动部件300通过开口111移动至壳体100之内后，便收纳于壳体100内。此种被驱动部件300不会占据终端设备的显示区域，因此终端设备的屏占比较大。本发明实施例中，被驱动部件300可以包括摄像头、传感器、指纹识别模组、受话器、补光灯中的至少一者。

伸缩驱动机构400与被驱动部件300相连，其用于向被驱动部件300施加伸缩驱动力，被驱动部件300在该伸缩驱动力的作用下进出壳体100，也就是说，伸缩驱动机构400可以驱动被驱动部件300移动以从开口111伸出或收回。该伸缩驱动机构400设置于壳体100内，具体可以设置于后盖110。伸缩驱动机构400具体可以是伸缩缸、直线电机等结构。

旋转驱动机构500与被驱动部件300相连，其用于向被驱动部件300施加旋转驱动力，被驱动部件300在该旋转驱动力的作用下旋转，也就是说，在伸缩驱动机构400驱动被驱动部件300伸出后，旋转驱动机构500驱动被驱动部件300旋转。被驱动部件300的旋转轴平行于显示屏200，且该旋转轴大体垂直于被驱动部件300的移动方向。当被驱动部件300旋转时，其朝向也会发生变化，进而可以实现不同方向上的工作。该旋转驱动机构500设置于壳体内，具体可以设置于后盖110。旋转驱动机构500可以通过伸缩缸、直线电机等结构配合传动结构实现。

下文以被驱动部件300为摄像头为例阐述被驱动部件300的工作过程。

当摄像头需要实施拍摄操作时，伸缩驱动机构400首先驱动摄像头伸出壳体100，这个过程中旋转驱动机构500不向摄像头施加旋转驱动力。当摄像头伸出到位后，如果摄像头的拍摄方向为摄像头在当前状态下所朝向的方向，那么摄像头拍摄完毕后即可在伸缩驱动机构400的驱动作用下缩回至壳体100内；如果摄像头的拍摄方向不是摄像头在当前状态下所朝向的方向，那么旋转驱动机构500可以向摄像头施加旋转驱动力，使得摄像头旋转并最终到达目标位置，拍摄完毕后，同样在伸缩驱动机构400的作用下缩回壳体100内。

由上述内容可知，本发明实施例公开的终端设备中，单个被驱动部件300的朝向可以发生变化，进而满足不同方向的工作需求。故，该终端设备无需针对不同的方向设置多个被驱动部件300，因此终端设备的厚度将会随之减小。同时，被驱动部件300对于处理器等芯片的资源占用情况有所改善，使得终端设备的结构设计更加简单。

另外，上述终端设备还具有以下优点：

当被驱动部件300为摄像头时，旋转驱动机构500可以带动摄像头进行360°的旋转，因此摄像头可以完成全景拍摄，使得摄像头的拍摄模式更多样化，用户体验更好，并且，通过旋转的方式切换拍摄模式时，不会出现黑屏等卡顿现象，使得用户体验更好；仅通过一个被驱动部件300就可以实现多个方向上的工作，因此整个被驱动部件300在终端设备的长度方向和宽度方向上占用的空间都会有所减小，继而为其他元器件提供足够的安装空间；当被驱动部件300缩回壳体100内时，其与终端设备的天线结构之间的距离增加，一方面使得被驱动部件300不再占用天线结构的净空空间，另一方面使得被驱动部件300工作时对天线结构产生的射频干扰更弱，最终提升天线结构的性能。

进一步的实施例中，为了提升被驱动部件300移动时的稳定性，壳体100和被驱动部件300中，一者设置导轨，另一者设置导槽，该导轨和导槽滑动配合，且两者均沿着被驱动部件300的移动方向延伸。如图3、图4和图5所示，被驱动部件300的相对两侧均设置导轨311，壳体100上设置与该导轨311对应配合的导槽130。

为了简化伸缩驱动机构400的结构，本发明实施例中，伸缩驱动机构400可以包括设置于壳体100内的伸缩驱动源410、一端与伸缩驱动源410相连接的丝杠420、与丝杠420螺纹配合的丝杠套430以及与伸缩驱动源410电连接的第一电路板，被驱动部件300与丝杠套430相连。丝杠420与丝杠套430可以直接螺纹配合，也可以通过滚珠螺纹配合，形成滚珠丝杠结构。伸缩驱动源410可以优选为电机，在该伸缩驱动源410的驱动作用下，丝杠420旋转，进而带动丝杠套430沿着丝杠420的延伸方向伸缩，此时被驱动部件300随之伸缩。第一电路板则用于控制伸缩驱动源410的工作状态。

丝杠套430的伸缩长度可以通过控制伸缩驱动源410的工作参数(例如旋转角度)来保证，也可以通过设计丝杠420上的螺旋结构的结构参数来实现，例如可以使得该螺旋结构的长度等于丝杠套430的伸出长度，当丝杠套430与该螺旋结构脱离配合时，丝杠套430不再继续伸缩，被驱动部件300伸缩到位。为了更可靠地限制丝杠套430的伸缩长度，终端设备还包括丝杠套限位件600，该丝杠套限位件600设置在壳体100内，且丝杠套限位件600位于丝杠套430的远离伸缩驱动源410的一端，其可与丝杠套430限位配合。也就是说，当丝杠套430与丝杠套限位件600接触时，丝杠套430无法继续运动，进而保持在预定位置处。

上述被驱动部件300可以直接与丝杠套430固定连接，但是由于伸缩驱动机构400的设置位置并非随意选择，因此采用这种设置方式可能会不便于伸缩驱动机构400的布置。为此，伸缩驱动机构400还可以包括第一连接杆450，该第一连接杆450的延伸方向平行于被驱动部件300的移动方向，被驱动部件300通过第一连接杆450与丝杠套430固定连接。具体地，第一连接杆450的一端与丝杠套430固定，另一端与被驱动部件300相连。由于第一连接杆450占用的空间相对较小，因此可以根据其他零部件的布置位置灵活设置该第一连接杆450的尺寸及位置，进而更方便地布置伸缩驱动机构400。

进一步地，设置上述丝杠套限位件600时，可以在该丝杠套限位件600上设有第一导向孔610，第一连接杆450穿过该第一导向孔610与被驱动部件300相连。此时，丝杠套限位件600可以为第一连接杆450的运动提供导向作用，使得被驱动部件300的移动更加精准。

可选地，伸缩驱动机构400还可以包括第一安装座440，丝杠套限位件600可以安装在该第一安装座440上，丝杠420的一端可以通过该丝杠套限位件600上对应设置的孔位安装于壳体100。丝杠420可以相对于该第一安装座440旋转，第一安装座440和丝杠套限位件600可以支撑丝杠420，进而防止伸缩驱动源410因悬臂长度过大而出现损坏。

为了简化旋转驱动机构500的结构，本发明实施例中，旋转驱动机构500可以包括旋转驱动源510、驱动轴520、第一齿轮530、第二齿轮540、第二连接杆550、第一传动件570和第二传动件580。旋转驱动源510设置于壳体100的内，驱动轴520与旋转驱动源510连接，第一齿轮530设置于驱动轴520，具体地，第一齿轮530可以设置在驱动轴520远离旋转驱动源510的一端，第二齿轮540设置于第二连接杆550邻近旋转驱动源510的一端，第一齿轮530用于在被驱动部件300伸出壳体100时与第二齿轮540啮合。第二连接杆550与第一连接杆450大致平行，其远离旋转驱动源510的一端设有第一传动件570，被驱动部件300与第二传动件580连接，第一传动件570和第二传动件580的转动轴线大体垂直，第二传动件580大体垂直于被驱动部件300的移动方向设置。旋转驱动源510可以优选为电机。

被驱动部件300未伸出壳体100时，第一齿轮530与第二齿轮540之间具有一定的距离，两者不啮合(具体可参考图5)；在被驱动部件300伸出壳体100的过程中，第二连接杆550沿丝杠420的延伸方向移动，进而带动第一齿轮530不断靠近第二齿轮540，并最终与第二齿轮540啮合，此时被驱动部件300伸出到位，旋转驱动源510通过第二连接杆550、第一传动件570和第二传动件580驱动被驱动部件300绕其旋转轴旋转(具体可参考图7)。

第一齿轮530和第二齿轮540均可以设置为锥齿轮，也可以采用蜗轮蜗杆结构。考虑到蜗轮蜗杆结构具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、无噪声、具备自锁性等特点，本发明实施例将第一传动件570设置为蜗轮，将第二传动件为580设置为蜗杆。

为了更可靠地限制丝杠套430的伸缩长度，终端设备还包括齿轮限位件700，该齿轮限位件700设置在壳体100内，且齿轮限位件700位于第一齿轮530的远离旋转驱动源510的一端，其可与第一齿轮530限位配合。也就是说，当第一齿轮530与齿轮限位件700接触时，第一齿轮530无法继续运动，进而保持在预定位置处。当前文所述的丝杠套限位件600和这里的齿轮限位件700共同作用时，被驱动部件300的移动精度更高。

进一步地，设置上述齿轮限位件700时，可以在该齿轮限位件700上设有第二导向孔710，第二连接杆550穿过该第二导向孔710与被驱动部件300相连。此时，齿轮限位件700可以为第二连接杆550的运动提供导向作用，使得被驱动部件300更稳定地移动。

上述的驱动轴520与第二连接杆550的相对关系可以是：相互倾斜一定角度、相互垂直或者相互平行。当两者相互倾斜一定角度或者相互垂直时，将导致旋转驱动源510在终端设备的宽度方向上占用较大的面积，不利于其他元器件的布置。因此，为了便于其他元器件的布置，驱动轴520与第二连接杆550相互平行。

上述第一齿轮530和第二齿轮540可以灵活选择，例如两者都可以是直齿轮、斜齿轮、人字齿轮等等。考虑到斜齿轮具有传动稳定，承载能力强，冲击、振动和噪声较小等特点，本发明实施例将第一齿轮530和第二齿轮540设置为可啮合的斜齿轮。

本发明实施例中，在被驱动部件300的一侧需要设置驱动其转动的传动结构，因此被驱动部件300与该传动结构在被驱动部件300的旋转轴所在方向上已然占据了比较大的空间。如果将第二齿轮540设置于驱动轴520与伸缩驱动机构400之间，那么驱动轴520和第一齿轮530会进一步占据更大的空间。因此，为了充分利用伸缩驱动机构400与旋转驱动机构500之间的空间，进而提升结构紧凑度，可以将第一齿轮530设置于第二齿轮540与伸缩驱动机构400之间。即，第二齿轮540可以啮合于第一齿轮530背向伸缩驱动机构400的一侧。

可选地，旋转驱动机构500还可以包括第二安装座560，驱动轴520的一端可以通过该第二安装座560上对应设置的孔位安装于壳体100。前文提到的齿轮限位件700可以安装于该第二安装座560上。驱动轴520可相对于该第二安装座560旋转，第二安装座560和齿轮限位件700可以支撑驱动轴520，进而防止旋转驱动源510因悬臂长度过大而出现损坏。

一种可选的实施例中，被驱动部件300包括第一支架310、第二支架340和主体部320。第一支架310可移动地安装在壳体100的开口111处，第一支架310与丝杠套430相连。第二支架340可转动地连接在第一支架310上，第二支架340与第二连接杆550相连。主体部320设置在第二支架340上，因此可以随着第二支架340相对于壳体100转动。此种结构可以实现主体部320的伸缩和转动，同时还可以简化终端设备的结构，适当保护主体部320的核心器件。

当被驱动部件300为摄像头时，该摄像头的主体部320可以设置为一个，也可以设置为两个甚至更多个。每个主体部320都可以包括摄像头本体321和设置于摄像头本体321上方的透光镜片322，该透光镜片322可以安装在第二支架340上。另外，第一支架310上可以安装闪光灯350、红外发光器360等器件，第一支架310上安装盖板370，此盖板370上开设容纳闪光灯350、红外发光器360的孔。

鉴于主体部320相对于壳体100伸缩和旋转，因此主体部320可以通过多层柔性电路板330连接至终端设备的电路主板。由于主体部320需要旋转，因此可以将该多层柔性电路板330进一步设置为宽度较小的线形结构，防止其在主体部320旋转的过程中与其他零部件发生干涉，或者被扭断。

为了使得终端设备的结构更加紧凑，并提升美观性，第一支架310可以开设安装孔，第二支架340位于该安装孔内。第二支架340的顶部边缘与安装孔的顶部边缘平齐，被驱动部件300的旋转轴位于该安装孔内。进一步地，被驱动部件300的旋转轴位于该安装孔在第一支架310的伸缩方向上的中心处。也就是说，第二支架340的大小与上述安装孔的大小基本一致，且第二支架340可以该安装孔内转动。

本发明实施例所公开的终端设备可以为智能手机、平板电脑、电子书阅读器或可穿戴设备。当然，该终端设备也可以是其他设备，本发明实施例对此不做限制。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：

被驱动部件；

壳体，所述壳体上开设有开口；

伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构设置于所述壳体内，所述伸缩驱动机构与所述被驱动部件相连，所述伸缩驱动机构驱动所述被驱动部件移动以从所述开口伸出或收回；

旋转驱动机构，所述旋转驱动机构设置于所述壳体内，所述旋转驱动机构与所述被驱动部件相连，在所述伸缩驱动机构驱动所述被驱动部件伸出后，所述旋转驱动机构驱动所述被驱动部件旋转，所述被驱动部件的旋转轴大体垂直于所述被驱动部件的移动方向。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括伸缩驱动源、丝杠以及丝杠套，所述伸缩驱动源设置于所述壳体内，所述丝杠的一端与所述伸缩驱动源相连，所述丝杠套与所述丝杠螺纹配合，所述被驱动部件与所述丝杠套相连。

3.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述被驱动部件通过第一连接杆与所述丝杠套相连，所述第一连接杆的延伸方向平行于所述被驱动部件的移动方向。

4.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：

旋转驱动源，所述旋转驱动源设置于所述壳体内，所述旋转驱动源具有驱动轴，所述驱动轴设有第一齿轮；

第二连接杆，所述第二连接杆与所述第一连接杆大致平行，所述第二连接杆的邻近所述旋转驱动源的一端设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮可啮合，所述第二连接杆的远离所述旋转驱动源的一端设有第一传动件，所述被驱动部件连接有第二传动件，所述第一传动件与所述第二传动件啮合，且两者的转动轴线大体垂直，所述第二传动件大体垂直于所述被驱动部件的移动方向设置，

其中，在所述第二连接杆沿所述丝杠的延伸方向移动至所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合时，所述旋转驱动源通过所述第二连接杆、所述第一传动件和所述第二传动件驱动所述被驱动部件绕所述旋转轴旋转。

5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述第一传动件为蜗轮，所述第二传动件为蜗杆。

6.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括：

齿轮限位件，所述齿轮限位件设在所述壳体内，所述齿轮限位件位于所述第一齿轮的远离所述旋转驱动源的一端。

7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述齿轮限位件上设有第二导向孔，所述第二连接杆穿过所述第二导向孔与所述被驱动部件相连。

8.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮为可啮合的斜齿轮。

9.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述第一齿轮位于所述第二齿轮与所述伸缩驱动机构之间。

10.根据权利要求4-9中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述被驱动部件包括：

第一支架，所述第一支架可移动地安装在所述开口处，所述第一支架与所述丝杠套相连；

第二支架，所述第二支架可转动地连接在所述第一支架上，所述第二支架与所述第二连接杆相连；

主体部，所述主体部设置在所述第二支架上。

11.根据权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述主体部通过多层柔性电路板连接至所述终端设备的电路主板。

12.根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述多层柔性电路板为线形结构。

13.根据权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述第一支架开设安装孔，所述第二支架位于所述安装孔内，所述旋转轴位于所述安装孔内。

14.根据权利要求1-9中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述壳体和所述被驱动部件中，一者设置导轨，另一者设置导槽，所述导轨与所述导槽滑动配合，且两者均沿着所述被驱动部件的移动方向延伸。

15.根据权利要求1-9中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述被驱动部件包括摄像头、传感器、指纹识别模组、受话器、补光灯中的至少一者。