CN111835939B - 摄像头结构和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种摄像头结构和电子设备，该摄像头结构包括：第一驱动机构，第二驱动机构，传动机构，摄像头模组；所述传动机构可配合于所述第一驱动机构，以带动所述摄像头模组沿预设方向作往复直线运动，且所述传动机构可配合于所述第二驱动机构，以带动所述摄像头模组沿所述预设方向的轴线进行旋转。

Description

摄像头结构和电子设备
技术领域
本公开涉及摄像头技术领域，尤其涉及一种摄像头结构和电子设备。
背景技术
目前，全面屏手机技术是手机行业发展的一个重要趋势，为了尽量增大手机的屏占比而不对其拍照功能造成影响，弹出式摄像头技术成为一个重要的研究方向。
发明内容
本公开提供一种摄像头结构和电子设备，以解决相关技术中的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种摄像头结构，包括：第一驱动机构，第二驱动机构，传动机构，摄像头模组；
所述传动机构可配合于所述第一驱动机构，以带动所述摄像头模组沿预设方向作往复直线运动，且所述传动机构可配合于所述第二驱动机构，以带动所述摄像头模组沿所述预设方向的轴线进行旋转。
可选的，所述传动机构包括：固定底座、丝杠和支架，所述支架包括配合于所述丝杠的螺母，且所述摄像头模组可固定于所述支架上；
所述第一驱动机构固定在所述固定底座上，且所述第一驱动机构的输出轴与所述丝杠连接，以通过所述丝杠与所述螺母之间的配合，带动与所述支架固定连接的摄像头模组实现沿所述预设方向的往复直线运动。
可选的，所述传动机构包括：传动杆，所述传动杆的第一端与所述第二驱动机构的输出轴固定连接、第二端可带动所述摄像头模组沿所述预设方向的轴线进行旋转。
可选的，所述摄像头结构包括多个摄像头模组，所述传动机构还包括：齿轮组，所述齿轮组的输入齿轮配合于所述传动杆的第二端，所述齿轮组的多个输出齿轮轴可分别与各个摄像头模组连接，以分别或同时带动各个摄像头模组沿所述预设方向的轴线进行旋转。
可选的，所述传动杆内设通孔，以供所述摄像头模组的同轴线穿出。
可选的，所述装置还包括：继电器，所述继电器设置于所述摄像头模组与所述传动机构之间，用于控制所述传动机构从所述第二驱动机构处获得的输出转矩是否传递到所述摄像头模组。
可选的，所述继电器包括：
壳体；
当所述继电器通电时，所述套筒可被所述电磁铁吸附，使所述套筒与所述传动机构断开连接，以终止将所述第二驱动机构的输出转矩传递至所述摄像头模组；当所述继电器断电时，所述套筒可在所述弹簧的弹力下复位，使所述套筒与所述传动机构恢复配合，以将所述第二驱动机构的输出转矩传递至所述摄像头模组。
可选的，当摄像头模组作往复直线运动时，第二驱动机构随动。
可选的，所述第一驱动机构、第二驱动机构包括：马达。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括：
设备机身，所述设备机身的任一侧边处设有开口；
如上述实施例中任一所述的摄像头结构；所述摄像头结构设置于所述设备机身内，所含的摄像头模组可通过沿预设方向的往复直线运动从所述开口伸出或缩回，且在从所述开口伸出后，所述摄像头模组可沿所述预设方向的轴线进行旋转。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种缩回状态下的摄像头结构的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种伸出状态下的摄像头结构的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种在伸出状态下发生旋转后的摄像头结构的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种包含多个可联动的摄像头模组的摄像头结构的示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种包含多个可独立控制的摄像头模组的摄像头结构的示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种对摄像头模组进行独立旋转控制的示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种继电器的结构示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种继电器处于通电状态的示意图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种继电器处于断电状态的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1是根据一示例性实施例示出的一种摄像头结构的示意图。如图1所示，该摄像头结构可以包括：第一驱动机构1，第二驱动机构2，传动机构3和摄像头模组4。传动机构3可配合于第一驱动机构1，以带动摄像头模组4沿预设方向(例如图1中的垂直方向)作往复直线运动。摄像头结构可以设置于电子设备中，比如该电子设备可以包括手机、平板设备、笔记本电脑、可穿戴设备、医疗器械等。例如图1所示的电子设备可以包括设备机身100，而上述的摄像头结构可置于该设备机身100内部，那么通过第一驱动机构1与传动机构3对摄像头模组4的驱动，可使摄像头模组4在图1所示的缩回状态与图2所示的伸出状态之间实现切换。比如，当电子设备的拍摄功能未开启时，摄像头模组4可以处于图1所示的缩回状态，即摄像头模组4位于设备机身100内部；当电子设备的拍摄功能开启时，摄像头模组4可以处于图2所示的伸出状态，即摄像头模组4位于设备机身100外部，使得电子设备可以通过摄像头模组4进行拍照或摄像。因此，基于本公开的摄像头结构，可以将摄像头模组4置于设备机身100内部，以实现相对更优的防水防尘性能，并且当电子设备发生跌落时，由于摄像头模组4位于机身内部或者可以及时缩回机身内部，可以避免对摄像头模组4或其镜头造成直接冲击，防止摄像头模组4发生损伤或损坏。
在一实施例中，如图1-2所示，传动机构3可以包括：固定底座31，丝杆32和支架33，支架33上包含配合于丝杆32的螺母330。丝杆32的一端(即图1-2中的下端)与第一驱动机构1的输出轴(位于图1-2所示第一驱动机构1的上端)固定连接，使得第一驱动机构1输出轴的旋转运动可以传递至丝杆32，带动丝杆32绕垂直方向转轴进行旋转。由于第一驱动机构1固定在固定底座31上，且固定底座31进一步固定于设备机身100上，因而当丝杆32绕垂直方向转轴进行旋转时，螺母330通过螺纹与丝杆32进行配合，可将丝杆32的旋转运动转换成螺母330沿垂直方向的往复直线运动；进一步的，由于螺母330与支架33固定连接，使得支架33和设于支架33上的摄像头模组4均可与螺母330同步运动，最终可实现第一驱动机构1带动摄像头模组4沿垂直方向作往复直线运动。例如，第一驱动机构1可以包括马达；当马达的输出轴向第一方向(如正时针方向)旋转时，可驱动摄像头模组4上升、以伸出设备机身100(比如切换至图2所示的伸出状态)；当马达的输出轴向第二方向(如逆时针方向)旋转时，可驱动摄像头模组4下降、以缩回设备机身100内部(比如切换至图1所示的缩回状态)。
除了往复直线运动之外，传动机构3可配合于第二驱动机构2，以带动摄像头模组4沿上述预设方向(如垂直方向)的轴线进行旋转，比如该轴线可以为图3所示的轴线L。假定图2-3所示为设备机身100的背板表面，那么当摄像头模组4处于图2所示的伸出状态时，镜头朝向背板侧，该摄像头模组4可作为后置摄像头；当摄像头模组4在图2所示的基础上旋转180°、切换至图3所示的伸出状态时，镜头朝向面板侧(因此图3中无法看到镜头)，该摄像头模组4可作为前置摄像头。可见，通过由第二驱动机构2和传动机构3配合实现对摄像头模组4的旋转，使得摄像头模组4可以兼顾前置拍摄和后置拍摄，无需在设备机身100内分别设置前置摄像头和后置摄像头，可以减少对设备机身100内部空间的占用，有助于优化内部结构或减小设备机身100的体积。
其中，通过控制第二驱动机构2的输出轴的旋转方向和旋转角度，可以控制摄像头模组4的旋转方向和旋转角度。尤其是，通过控制摄像头模组4的旋转角度，可以实现更加丰富的拍摄效果，而并不限于在“前置”与“后置”之间进行切换。例如，通过在拍照过程中控制摄像头模组4进行旋转，可以连续拍摄多张不同角度的照片，从而通过对这些照片进行拼接后，可以获得广角、超广角甚至360°全景照片。
在一实施例中，第二驱动机构2固定在支架33上，传动杆34的第一端(即图1-3所示的下端)与第二驱动机构2的输出轴(位于图1-3所示的第二驱动机构2的上端)固定连接、第二端(即图1-3所示的上端)与摄像头模组4连接。例如第二驱动机构2可以为马达，通过传动杆34将该马达的输出轴的旋转运动传递到摄像头模组4，实现摄像头模组4沿轴线L的旋转。同时，由于第二驱动机构2固定于支架33上，使得第二驱动机构2在第一驱动机构1的驱动下可与摄像头模组4实现随动，可以确保维持传动杆34与第二驱动机构2、摄像头模组4之间的相对位置关系。
在一实施例中，传动杆34可以为空心管状结构，且传动杆34的侧壁上设有开孔，使得摄像头模组4的同轴线40可从传动杆34的顶端穿入后，从侧壁上的开孔穿出，这样可以避免额外占用设备机身100的内部空间，并且防止同轴线40与其他线路、部件或结构之间产生干涉，具有极高的可靠性。
在上述实施例中，摄像头结构仅包含一个摄像头模组4，使得第二驱动机构2可以通过诸如传动杆34直接驱动摄像头模组4实现旋转运动；而在本公开的其他实施例中，摄像头模组4的数量可以为多个，可以通过对传动机构3实施改进，以使得第二驱动机构2可带动多个摄像头模组4进行旋转运动。下面结合附图进行描述。
图4是根据一示例性实施例示出的一种传动机构与摄像头模组的配合关系的示意图。如图4所示，传动机构3可以包括：固定底座31，丝杆32，支架33(包含螺母330)，传动杆34和齿轮组35。其中固定底座31，丝杆32，支架33和螺母330之间的配合关系可参考图1-3示出的实施例，此处不再赘述。其中，支架33的顶部安装有多个摄像头模组4，比如摄像头模组41和摄像头模组42。
传动杆34的第一端(即图4中的下端)与第二驱动机构2的输出轴(例如图3中第二驱动机构2的上端)固定连接、第二端(即图4中的上端)可与齿轮组35中的输入齿轮相配合，并通过该输入齿轮将第二驱动机构2的旋转运动传递到齿轮组35。例如，输入齿轮可以为图4所示的齿轮351，而齿轮组35包括若干齿轮输出轴，比如齿轮351的输出轴、齿轮352的输出轴，且齿轮351的输出轴与摄像头模组41连接、齿轮352的输出轴与摄像头模组42连接，从而可带动摄像头模组41-42沿垂直方向的轴线进行旋转。
齿轮输出轴可以位于相应齿轮的圆心处。对于齿轮351而言，由于齿轮输出轴和传动杆34均位于齿轮351的圆心处，因而实际上齿轮输出轴既可以为与传动杆34分离的独立轴，也可以由传动杆34从齿轮351圆心处的通孔穿出后形成，本公开并不对此进行限制。其中，齿轮输出轴可以为空心管状结构，使得摄像头模组42的同轴线可从齿轮352的输出轴内部穿出，而摄像头模组41的同轴线可依次从齿轮351和传动杆34的内部穿出。
通过设置齿轮组35，使得第二驱动机构2可以同时驱动多个摄像头模组41-42。通过选取不同结构的齿轮组35，可以控制摄像头模组41-42之间的相对运动关系。比如，摄像头模组41-42可以实现正向同步运动，即转动方向、转动速度均相同；再比如，摄像头模组41-42可以实现反向同步运动，即转动方向相反、转动速度相同；又比如，摄像头模组41-42可以实现非同步运动，即转动速度不同，转动方向相同或不同，譬如可以通过设定齿轮比使得摄像头模组41与摄像头模组42的转动速度之比满足预设倍数。
图5是根据一示例性实施例示出的另一种传动机构与摄像头模组的配合关系的示意图。如图5所示，在图4所示实施例的基础上，每一摄像头模组4与对应的齿轮输出轴之间设有继电器5，比如在摄像头模组41与齿轮351的输出轴之间设有继电器51、在摄像头模组42与齿轮352的输出轴之间设有继电器52，用于控制传动机构3从第二驱动机构2处获得的输出转矩是否传递到相应的摄像头模组4：如果继电器52可以将第二驱动机构2的输出转矩传递至某一摄像头模组4，那么该摄像头模组4可以实现旋转；如果继电器52阻止第二驱动机构2的输出转矩传递至某一摄像头模组4，那么该摄像头模组4无法实现旋转。
那么，通过为每一摄像头模组4设置对应的继电器5，可以独立控制每一摄像头模组4是否发生转动。例如图6所示，通过控制摄像头模组41转动180°、摄像头模组42不转动，可使摄像头模组41的镜头朝向面板侧、作为前置摄像头，而摄像头模组42的镜头朝向背板侧、作为后置摄像头，可以实现前置方向与后置方向的同时拍摄，从而丰富了拍摄场景。
图7是根据一示例性实施例示出的一种继电器的结构示意图。如图7所示，继电器5可以包括：壳体501，以及内置于壳体501中的电磁铁502、弹簧503和套筒504。套筒504可分离地连接至相应的齿轮输出轴，并配合于继电器5的其他结构，实现下述工作过程：
如图8所示，当继电器5通电时，套筒504可被电磁铁502吸附、弹簧503收缩，此时套筒504与相应的齿轮输出轴分离(譬如套筒504可以缩回壳体501内部)，使套筒504与传动机构3断开连接，从而终止将第二驱动机构2的输出转矩传递至相应的摄像头模组4。
如图9所示，当继电器5断电时，电磁铁502终止吸附套筒501，套筒501可在弹簧503的弹力下复位，此时套筒504与相应的齿轮输出轴连接(譬如套筒504可以从壳体501内部伸出)，使套筒504与传动机构3恢复配合，以将第二驱动机构2的输出转矩传递至相应的摄像头模组4。
因此，通过控制摄像头模组41-42分别对应的继电器51-52的通断状态，可以分别独立地控制摄像头模组41-42的转动角度，可使摄像头模组41-42实现相对更多的转动角度组合，以满足更加丰富的用户需求和场景类型。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种摄像头结构，包括：第一驱动机构，第二驱动机构，传动机构，摄像头模组；所述传动机构可配合于所述第一驱动机构，以带动所述摄像头模组沿预设方向作往复直线运动，且所述传动机构可配合于所述第二驱动机构，以带动所述摄像头模组沿所述预设方向的轴线进行旋转；
其中，所述摄像头结构包括多个摄像头模组，所述传动机构包括：
传动杆；
齿轮组，所述齿轮组的输入齿轮通过所述传动杆配合于所述第二驱动机构，所述齿轮组的多个输出齿轮轴可分别与各个摄像头模组连接，以分别或同时带动各个摄像头模组沿所述预设方向的轴线进行旋转。
2.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述传动机构包括：固定底座、丝杠和支架，所述支架包括配合于所述丝杠的螺母，且所述摄像头模组可固定于所述支架上；
所述第一驱动机构固定在所述固定底座上，且所述第一驱动机构的输出轴与所述丝杠连接，以通过所述丝杠与所述螺母之间的配合，带动与所述支架固定连接的摄像头模组实现沿所述预设方向的往复直线运动。
3.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述传动杆的第一端与所述第二驱动机构的输出轴固定连接、第二端可带动所述摄像头模组沿所述预设方向的轴线进行旋转。
4.根据权利要求3所述的摄像头结构，其特征在于，所述传动杆内设通孔，以供所述摄像头模组的同轴线穿出。
5.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述摄像头结构还包括：继电器，所述继电器设置于所述摄像头模组与所述传动机构之间，用于控制所述传动机构从所述第二驱动机构处获得的输出转矩是否传递到所述摄像头模组。
6.根据权利要求5所述的摄像头结构，其特征在于，所述继电器包括：
壳体；
内置于所述壳体中的电磁铁、弹簧和套筒；当所述继电器通电时，所述套筒可被所述电磁铁吸附，使所述套筒与所述传动机构断开连接，以终止将所述第二驱动机构的输出转矩传递至所述摄像头模组；当所述继电器断电时，所述套筒可在所述弹簧的弹力下复位，使所述套筒与所述传动机构恢复配合，以将所述第二驱动机构的输出转矩传递至所述摄像头模组。
7.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，当摄像头模组作往复直线运动时，第二驱动机构随动。
8.根据权利要求1所述的摄像头结构，其特征在于，所述第一驱动机构、第二驱动机构包括：马达。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
设备机身，所述设备机身的任一侧边处设有开口；
如权利要求1-8中任一项所述的摄像头结构；所述摄像头结构设置于所述设备机身内，所含的摄像头模组可通过沿预设方向的往复直线运动从所述开口伸出或缩回，且在从所述开口伸出后，所述摄像头模组可沿所述预设方向的轴线进行旋转。
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