CN110043766B - 终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种终端设备，其包括：壳体，开设有穿孔；被驱动器件，包括光学器件、伸缩支架和旋转支架；旋转支架的一端与光学器件固定连接，另一端设有第一开口，其上设有第一连接部，且其至少部分设于伸缩支架内；伸缩支架与旋转支架或光学器件抵触，其对应第一开口设有第二开口，第二开口内设有第一螺纹段；驱动机构，设于壳体内，包括驱动源和丝杆，丝杆的一端与驱动源连接，另一端连接有第二连接部；丝杆包括第二螺纹段和光杆段，光杆段伸入旋转支架与第二连接部连接，第二螺纹段与第一螺纹段螺纹连接时，丝杆带动伸缩支架沿靠近穿孔或远离穿孔的方向运动。该终端设备的结构设计更加简单。

Description

终端设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端设备。

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。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、补光灯等光学器件中。

发明内容

本发明公开一种终端设备，以解决多个光学器件会占用终端设备的空间，造成终端设备的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：

壳体，所述壳体开设有穿孔；

被驱动器件，所述被驱动器件包括光学器件、伸缩支架和旋转支架；

所述旋转支架的一端与所述光学器件固定连接，另一端设有第一开口，所述旋转支架上设有第一连接部；

所述旋转支架至少部分设于所述伸缩支架内，所述伸缩支架与所述旋转支架或所述光学器件抵触，所述伸缩支架对应所述第一开口设有第二开口，所述第二开口内设有第一螺纹段；

驱动机构，所述驱动机构设于所述壳体内，包括驱动源和丝杆，所述丝杆的一端与所述驱动源连接，另一端连接有第二连接部；

所述丝杆包括第二螺纹段和光杆段，所述光杆段通过所述第一开口和所述第二开口伸入所述旋转支架与所述第二连接部连接，所述第二螺纹段与所述第一螺纹段螺纹连接时，所述丝杆带动所述伸缩支架沿靠近所述穿孔或远离所述穿孔的方向运动；

在所述光杆段伸入所述第二开口的情况下，所述丝杆沿正方向转动时，所述第一连接部与所述第二连接部连接，所述丝杆带动所述旋转支架旋转；

在所述光杆段伸入所述第二开口的情况下，所述丝杆沿反方向转动时，所述第一连接部与所述第二连接部分离，所述伸缩支架由所述光杆段向所述第二螺纹段移动。

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中，同一个驱动机构可以在驱动被驱动器件的光学器件伸出壳体的同时调节该光学器件的朝向，以满足不同方向的使用需求。故，本发明公开的终端设备可以仅设置一个光学器件，无需针对不同的朝向设置多个光学器件，因此占用终端设备的空间随之减小，同时，光学器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部分结构在光学器件处于收回状态时的示意图；

图2为本发明实施例公开的终端设备的部分结构在光学器件处于伸出状态时的示意图；

图3和图4均为本发明实施例公开的终端设备的部分结构在光学器件旋转时的示意图；

图5为本发明实施例公开的终端设备的部分结构在光学器件处于收回状态时的结构图；

图6为本发明实施例公开的终端设备的部分结构在光学器件处于伸出状态时的结构图；

图7为本发明实施例公开的终端设备中，第一齿轮和第二齿轮在光学器件处于收回状态时的配合示意图；

图8为本发明实施例公开的终端设备中，第一齿轮和第二齿轮在光学器件处于伸出状态时的配合示意图。

附图标记说明：

100-壳体、110-穿孔、120-内腔、130-第二连接块、200-被驱动器件、210-光学器件、211-底面、220-伸缩支架、221-第二开口、222-顶面、223-内侧壁、224-框体、225-丝杆配合部、230-旋转支架、231-第一开口、232-第一连接部、232a-第一齿轮、233-外侧壁、234-第一杆、235-第二杆、260-第一连接块、300-驱动机构、310-驱动源、320-丝杆、321-第二螺纹段、322-光杆段、330-第二连接部、331-第二齿轮、340-齿轮组、400-弹性作用件、500-导杆。

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8所示，本发明实施例公开一种终端设备，其包括壳体100、被驱动器件200和驱动机构300。

壳体100具有边框，边框开设有穿孔110，壳体100内部设置内腔120，穿孔110与内腔120连通。

被驱动器件200可以包括光学器件210、伸缩支架220和旋转支架230。光学器件210是被驱动器件200的工作器件，该光学器件210可以通过穿孔110伸出至壳体100之外，以及收回至壳体100之内，其可以包括摄像头、光学传感器、光学指纹识别模组、补光灯等器件中的至少一者。如图2所示，当光学器件210通过穿孔110移动至壳体100之外时，可以实现对应的功能；如图1所示，当光学器件210通过穿孔110移动至壳体100之内后，便收纳于壳体100内。此种光学器件210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。

伸缩支架220可移动地安装于壳体100内，因此伸缩支架220可以相对于壳体100移动。旋转支架230的一端与光学器件210固定连接，另一端设有第一开口231，且旋转支架230上设有第一连接部232。旋转支架230至少部分设于伸缩支架220内，伸缩支架220与旋转支架230或光学器件210抵触，使得伸缩支架220可以直接向光学器件210施加支撑力，或者通过旋转支架230向光学器件210施加支撑力，同时保证旋转支架230可以相对于伸缩支架220旋转。当伸缩支架220相对于壳体100移动时，伸缩支架220可以带动旋转支架230移动，旋转支架230进一步带动光学器件210移动。伸缩支架220对应前述第一开口231设有第二开口221，该第二开口221内设有第一螺纹段。

驱动机构300与被驱动器件200相连，其用于向被驱动器件200施加伸缩驱动力和旋转驱动力，被驱动器件200在该伸缩驱动力的作用下相对于壳体100移动，当被驱动器件200的光学器件210伸出壳体100时，该光学器件210可以在旋转驱动力的作用下相对于壳体100转动，具体可参照图3和图4。也就是说，驱动机构300可以驱动光学器件210移动以从穿孔110伸出或收回，同时可以在光学器件210伸出后驱动光学器件210旋转，光学器件210的旋转轴平行于穿孔110的轴线。该驱动机构300设置于壳体100内，即驱动机构300位于内腔120中。具体地，驱动机构300可以与旋转支架230的第一连接部232连接，进而驱动旋转支架230旋转，旋转支架230进一步带动光学器件210旋转，使得光学器件210的朝向发生变化。

下文以被驱动器件200的光学器件210为摄像头为例阐述被驱动器件200的工作过程。

当摄像头需要实施拍摄操作时，驱动机构300首先驱动摄像头伸出壳体100，这个过程中驱动机构300仅向摄像头施加伸缩驱动力。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驱动机构300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，那么驱动机构300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300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，同一个驱动机构300可以在驱动光学器件210伸出壳体100的同时调节光学器件210的朝向，以满足不同方向的使用需求。故，该终端设备可以仅设置一个光学器件210，无需针对不同的朝向设置多个光学器件210，因此占用终端设备的空间随之减小，同时，光学器件210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：

当光学器件210为摄像头时，驱动机构300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；仅通过一个光学器件210就可以实现多个方向上的工作，因此光学器件210的数量有所减少，终端设备在自身长度方向和宽度方向上有更多的空间可供设置其他元器件；当光学器件210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，一方面使得光学器件210不再占用天线结构的净空空间，另一方面使得光学器件210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。

一种可选的实施例中，如图5和图6所示，驱动机构300可以包括驱动源310和丝杆320。丝杆320的一端与该驱动源310连接，另一端连接有第二连接部330。丝杆320可以包括相连接的第二螺纹段321和光杆段322，该光杆段322位于第二螺纹段321与第二连接部330之间。光杆段322通过第一开口231和第二开口221伸入旋转支架230并与第二连接部330连接，在伸缩支架220移动的过程中，第一开口231在与第二螺纹段321配合的状态以及与光杆段322配合的状态之间切换。当第一开口231与第二螺纹段321配合时，第二螺纹段321与第一螺纹段螺纹连接，丝杆320可以带动伸缩支架220沿靠近穿孔110或远离穿孔110的方向运动。当第一开口231与光杆段322配合时，第一螺纹段与光杆段322配合，丝杆320不再驱动伸缩支架220移动。丝杆320可以沿正方向转动，也可以沿反方向转动。在光杆段322伸入第二开口221的情况下，当丝杆320沿正方向转动时，第一螺纹段与第二螺纹段321配合，伸缩支架220由第二螺纹段321向光杆段322移动，使得丝杆320通过伸缩支架220带动光学器件210伸出壳体100，与此同时，第一连接部232与第二连接部330相对靠近，当第一开口231与光杆段322配合时，第一连接部232与第二连接部330连接，丝杆320可以带动旋转支架230旋转。在光杆段322伸入第二开口221的情况下，丝杆320沿反方向转动时，第一连接部232与第二连接部330分离，伸缩支架220由光杆段322向第二螺纹段321移动，进而带动光学器件210收回壳体100内。驱动源310可以是电机。此种驱动机构300的结构比较简单，并且可以可靠实现光学器件210的伸缩和旋转。

另外，驱动机构300还可以包括齿轮组340，驱动源310输出的动力首先传递给齿轮组340，齿轮组340再带动丝杆320转动。

为了使伸缩支架220更可靠地带动旋转支架230和光学器件210移动，旋转支架230开设第一开口231的一端与伸缩支架220开设第二开口221的一端抵触，当伸缩支架220相对于壳体100移动时，伸缩支架220通过该抵触位置将作用力传递至旋转支架230，进而带动旋转支架230和光学器件210移动。此种结构可以利用伸缩支架220和旋转支架230的已有结构，而不需要额外设置用于传递作用力的结构，使得终端设备的结构更加简单。

可选的实施例中，光学器件210具有朝向伸缩支架220的底面211，伸缩支架220具有朝向光学器件210的顶面222，该底面211与顶面222可以直接接触，使得伸缩支架220与光学器件210抵触。当然，该底面211与顶面222之间也可以具有间隙，即，光学器件210和伸缩支架220不直接接触，当光学器件210相对于壳体100旋转时，虽然光学器件210和伸缩支架220距离较近，但是光学器件210与伸缩支架220之间几乎不存在相互磨损，以此保证光学器件210的结构完整性，同时也可以防止伸缩支架220阻碍光学器件210转动的情况发生，使得光学器件210可以更顺畅地转动。

进一步地，伸缩支架220具有内侧壁223，旋转支架230具有外侧壁233，该内侧壁223与外侧壁233相对设置，且该内侧壁223与外侧壁233可以直接接触，当然两者之间也可以具有间隙。当内侧壁223与外侧壁233之间具有间隙时，旋转支架230带动光学器件210转动的过程中，旋转支架230的外侧壁233与伸缩支架220的内侧壁223不接触，因此旋转支架230的转动更加顺畅，同时旋转支架230和伸缩支架220因相对运动而产生的磨损更小，两者的寿命更长。

上述第一连接部232和第二连接部330中，一者可以设置为凸起，另一者可以设置为凹槽，该凸起伸入凹槽内以后，即可实现第一连接部232和第二连接部330的同步转动。为了提高光学器件210的旋转可靠性，第一连接部232可以包括第一齿轮232a，第二连接部330可以包括第二齿轮331，在第二开口221与光杆段322配合的情况下，丝杆320沿正方向转动，第一齿轮232a与第二齿轮331啮合，使得丝杆320带动光学器件210转动。由于第一齿轮232a与第二齿轮331之间的动力传递更加稳定可靠，因此该结构可以保证驱动机构300可靠地驱动光学器件210旋转。

具体来讲，上述第一齿轮232a和第二齿轮331均可以设置为直齿轮，但是设置为直齿轮时，需要在被驱动器件200上设置辅助结构才能实现光学器件210的转动，例如在被驱动器件200上对应设置与第二齿轮331配合的传动齿。故，为了简化终端设备的结构，可以将第一齿轮232a和第二齿轮331均设置为面齿轮，且两者相对设置，此时丝杆320的一端穿过第一齿轮232a。也就是说，第一齿轮232a开设前文所述的第一开口231，且其具有第一齿面，该第一齿面环绕第一开口231设置，第二齿轮331具有第二齿面，第一齿面与第二齿面相对设置，第一连接部232与第二连接部330通过第一齿轮232a和第二齿轮331啮合连接。

旋转支架230可以是筒状结构，但是为了减小旋转支架230的重量以及其所占用的空间，进而满足终端设备的轻薄性要求，该旋转支架230可以包括第一杆234、第二杆235和前文所述的第一齿轮232a，第一杆234的一端连接于第一齿轮232a的一侧，第二杆235的一端连接于第一齿轮232a的另一侧，第一杆234的另一端和第二杆235的另一端均与光学器件210连接。也就是说，第一齿轮232a通过第一杆234和第二杆235与光学器件210连接，第一杆234和第二杆235的尺寸可以设置的小一些，继而减小旋转支架230的重量以及其所占用的空间。

同样地，伸缩支架220也可以是筒状结构，但是为了减小伸缩支架220的重量以及其所占用的空间，该伸缩支架220可以包括框体224和丝杆配合部225，框体224和丝杆配合部225相连，且丝杆配合部225开设前文所述的第二开口221。框体224的尺寸可以设置的小一些，从而减小其重量以及其所占用的空间。

光学器件210伸出壳体100以及收回壳体100内这两个过程中，驱动源310的转动方向相反。当光学器件210收回壳体100时，伸缩支架220可以在整个被驱动器件200的重力的作用下重新与丝杆320接触并配合，使得丝杆320带动光学器件210收回壳体100内。但是，如果被驱动器件200的重力作用过小，或者因终端设备的摆放状态等因素而导致该重力作用无法带动伸缩支架220靠近丝杆320的第二螺纹段321，那么伸缩支架220将无法与丝杆320配合。为了解决这一问题，终端设备还包括弹性作用件400，该弹性作用件400的一端与壳体100连接，另一端与伸缩支架220连接，弹性作用件400能够向伸缩支架220施加朝向驱动源310的作用力，进而使得伸缩支架220与丝杆320可靠地接触并配合。

进一步地，终端设备还可以包括导杆500，弹性作用件400套装于该导杆500的外部，伸缩支架220设有第一连接块260，弹性作用件400通过该第一连接块260与伸缩支架220连接。具体地，弹性作用件400可以与第一连接块260抵触连接，也可以固定连接。可选地，导杆500的一端可以穿过该第一连接块260。导杆500可以为伸缩支架220的运动提供导向，同时可以限制弹性作用件400的变形方向，促使被驱动器件200更稳定地伸缩。弹性作用件400可以直接与壳体100连接，但是为了便于设置弹性作用件400，可以在壳体100上设置第二连接块130，弹性作用件400通过该第二连接块130与壳体100连接。

可选地，上述弹性作用件400可以设置为弹簧，在伸缩支架220的两侧均可以设置弹性作用件400和导杆500，进而强化两者所带来的效果。

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 (11)

1.一种终端设备，包括：

壳体，所述壳体开设有穿孔；

被驱动器件，所述被驱动器件包括光学器件、伸缩支架；

驱动机构，所述驱动机构设于所述壳体内，包括驱动源和丝杆，所述丝杆的一端与所述驱动源连接；

其特征在于，所述被驱动器件还包括旋转支架，所述旋转支架的一端与所述光学器件固定连接，另一端设有第一开口，所述旋转支架上设有第一连接部；

所述旋转支架至少部分设于所述伸缩支架内，所述伸缩支架与所述旋转支架或所述光学器件抵触，所述伸缩支架对应所述第一开口设有第二开口，所述第二开口内设有第一螺纹段；

所述丝杆的另一端连接有第二连接部；

所述丝杆包括第二螺纹段和光杆段，所述光杆段通过所述第一开口和所述第二开口伸入所述旋转支架与所述第二连接部连接，所述第二螺纹段与所述第一螺纹段螺纹连接时，所述丝杆带动所述伸缩支架沿靠近所述穿孔或远离所述穿孔的方向运动；

在所述光杆段伸入所述第二开口的情况下，所述丝杆沿正方向转动时，所述第一连接部与所述第二连接部连接，所述丝杆带动所述旋转支架旋转；

在所述光杆段伸入所述第二开口的情况下，所述丝杆沿反方向转动时，所述第一连接部与所述第二连接部分离，所述伸缩支架由所述光杆段向所述第二螺纹段移动。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述旋转支架开设所述第一开口的一端与所述伸缩支架开设所述第二开口的一端抵触。

3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述光学器件具有朝向所述伸缩支架的底面，所述伸缩支架具有朝向所述光学器件的顶面，所述底面与所述顶面之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述伸缩支架具有内侧壁，所述旋转支架具有外侧壁，所述内侧壁与所述外侧壁相对设置，且所述内侧壁与所述外侧壁之间具有间隙。

5.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一连接部包括第一齿轮，所述第二连接部包括第二齿轮，在所述第二开口与所述光杆段配合的情况下，所述丝杆沿正方向转动，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述第一齿轮具有第一齿面，所述第二齿轮具有第二齿面，所述第一齿面环绕所述第一开口设置，所述第一齿面与所述第二齿面相对设置，所述第一连接部与所述第二连接部通过所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合连接。

7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述旋转支架包括第一杆、第二杆和所述第一齿轮，所述第一杆的一端连接于所述第一齿轮的一侧，所述第二杆的一端连接于所述第一齿轮的另一侧，所述第一杆的另一端和所述第二杆的另一端均与所述光学器件连接。

8.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述伸缩支架包括框体和丝杆配合部，所述框体与所述丝杆配合部相连，且所述丝杆配合部开设所述第二开口。

9.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，还包括弹性作用件，所述弹性作用件的一端与所述壳体连接，另一端与所述伸缩支架连接，所述弹性作用件向所述伸缩支架施加朝向所述驱动源的作用力。

10.根据权利要求9所述的终端设备，其特征在于，还包括导杆，所述弹性作用件套装于所述导杆的外部，所述伸缩支架设有第一连接块，所述弹性作用件通过所述第一连接块与所述伸缩支架连接。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述光学器件包括摄像头、光学传感器、光学指纹识别模组、补光灯中的至少一者。

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