CN111953867A - 电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子装置，其包含机身、相机模块、马达、第一方向感测器、第二方向感测器以及处理器。相机模块可转动地设置于机身，马达连接相机模块，并用以驱动相机模块相对于机身在前镜头位置以及后镜头位置之间旋转。第一方向感测器设置于机身，并用以提供第一感测信号。第二方向感测器设置于相机模块，并用以提供第二感测信号。处理器电性连接马达、第一方向感测器以及第二方向感测器，并用以基于第一感测信号以及第二感测信号来控制马达。本发明的电子装置具有通过感测器驱动相机自动旋转的功能。

Description

电子装置

技术领域

本发明是关于一种电子装置。

背景技术

诸如智能型手机等移动装置大多配备有相机，为了提升使用者体验，必须使相机功能、位置配置以及操作模式多样化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子装置，其具有通过感测器驱动相机自动旋转的功能。

本发明提供一种电子装置，其包含机身、相机模块、马达、第一方向感测器、第二方向感测器以及处理器。相机模块可转动地设置于机身，马达连接相机模块，并用以驱动相机模块相对于机身在前镜头位置以及后镜头位置之间旋转。第一方向感测器设置于机身，并用以提供第一感测信号。第二方向感测器设置于相机模块，并用以提供第二感测信号。处理器电性连接马达、第一方向感测器以及第二方向感测器，并用以基于第一感测信号以及第二感测信号来控制马达。

本发明的电子装置包含可旋转的相机模块，并于相机模块与电子装置机身上各设置一个方向感测器，电子装置的处理器可基于方向感测器的量测结果来控制用以驱动相机模块的马达，提供多样化的功能。

附图说明

图1为依据本发明一实施方式的电子装置的立体图。

图2与图3为图1所示的电子装置在两个不同的操作状态下从另一视角观测的立体图。

图4为图1所示的电子装置于区域A内的局部放大侧视透视图。

图5为图1所示的电子装置的功能方块图。

图6为图1所示的电子装置的相机模块转速对时间的关系图。

具体实施方式

请参照图1至图5。电子装置100(例如：智能型手机)包含机身110、显示屏幕120、相机模块130以及马达140。机身110具有相对的第一侧111以及第二侧112，显示屏幕120设置于机身110的第一侧111，相机模块130则可转动地设置于机身110的第二侧112，且相机模块130配置成转动至第一位置(例如：后镜头位置)、第二位置(例如：前镜头位置)或第一位置与第二位置之间的位置。在一些实施方式中，机身110具有容置空间113，容置空间113为机身110在第二侧112上的凹部，相机模块130配置成收纳于容置空间113内。在一些实施方式中，相机模块130包含感光元件、镜头以及激光对焦元件。

承上所述，马达140设置于机身110内，并连接相机模块130，用以驱动相机模块130旋转。当马达140驱动相机模块130相对于机身110转动至图3所示的前镜头位置时，相机模块130与显示屏幕120面向同一方向。当马达140驱动相机模块130相对于机身110转动至图2所示的后镜头位置时，相机模块130位于容置空间113内。电子装置100还包含处理器153，处理器153电性连接马达140，并用以控制马达140驱动相机模块130旋转(例如：处理器153向马达140发送控制信号使马达140驱动相机模块130旋转)。

在一些实施方式中，电子装置100用以执行相机应用程序，当相机应用程序因应于使用者操作而切换至前镜头模式时，处理器153控制马达140驱动相机模块130旋转至图3所示的前镜头位置。反之，当相机应用程序因应于使者操作而切换至后镜头模式时，处理器153控制马达140驱动相机模块130旋转至图2所示的后镜头位置。

在一些实施方式中，当使用者关闭相机应用程序时，处理器153控制马达140驱动相机模块130旋转回后镜头位置。在一些实施方式中，相机应用程序具备自动全景拍摄功能，当结束自动全景拍摄功能时，处理器153控制马达140驱动相机模块130旋转至后镜头位置。

如图2与图3所示，电子装置100还包含第一方向感测器151、第二方向感测器152。第一方向感测器151设置于机身110，并用以提供第一感测信号。第二方向感测器152设置于相机模块130，并用以提供第二感测信号。处理器153电性连接第一方向感测器151以及第二方向感测器152，并用以基于第一感测信号以及第二感测信号来控制马达140。在一些实施方式中，第一方向感测器151以及第二方向感测器152为加速规、陀螺仪或重力感测器。

在一实施方式中，电子装置100具有相机模块130旋转障碍侦测机制。具体而言，第一方向感测器151以及第二方向感测器152为陀螺仪，第一感测信号为机身110的角速度信号以及第二感测信号为相机模块130的角速度信号。当马达140以一转速旋转一段时间后，处理器153用以基于第一感测信号(即，机身110的角速度信号)以及第二感测信号(即，相机模块130的角速度信号)来计算相机模块130与机身110之间的角度，当相机模块130与机身110之间的角度小于对应该转速与该段时间的预定角度，则处理器153判定相机模块130的旋转受到阻碍。

在一实施例中，预设相机模块130以转速V由起始位置(例如：后镜头位置)旋转至目标位置(例如：前镜头位置)花费不超过S秒，其中相机模块130位于目标位置时，相机模块130与机身110之间夹角应为预设角度D度(例如：180度)。当相机模块130从起始位置出发以转速V旋转，在经过S秒后相机模块130与机身110之间夹角的实际角度(例如：100度)小于预设角度D度，则处理器153判定相机模块130的旋转过程中受到阻碍而无法抵达目标位置。在一些实施方式中，电子装置100在不同的使用情境或操作模式(例如：前后镜头切换、自动全景拍摄、自由角度(free angle)拍摄)下，会预设有不同的目标位置并对应不同的预设角度，且马达140会驱动相机模块130以不同的转速旋转。

在一实施方式中，当处理器153判定相机模块130的旋转受到阻碍时，处理器153控制马达140停止驱动相机模块130旋转。在一实施方式中，当处理器153判定相机模块130的旋转受到阻碍时，处理器153提供通知信息提醒使用者(例如：将通知信息呈现于显示屏幕120上)。在一实施方式中，通知信息可提供用户操作选项(例如：移除障碍物后，用户可按压显示屏幕120上的按钮，指示相机模块130继续旋转朝目标位置旋转)。

如图2所示，在一实施方式中，电子装置100进一步包含接近感测器154，接近感测器154设置于相机模块130上，并电性连接处理器153。处理器153用以基于接近感测器154的第一感测结果来判定相机模块130的动作路径上是否出现障碍物。在一实施方式中，接近感测器154包含光感测器。在一实施方式中，相机模块130包含激光对焦元件，激光对焦元件可作为接近感测器154来协助判定相机模块130的动作路径上是否出现障碍物。

在一些实施方式中，电子装置100具有相机模块130摔落保护机制。具体而言，第一方向感测器151以及第二方向感测器152为加速规，第一方向感测器151或第二方向感测器152用以提供加速度数值。当相机模块130不位于后镜头位置(亦即，未收纳于容置空间113内时)且加速度数值大于预设加速度时，处理器153判定现在电子装置100处于摔落状态并控制马达140驱动相机模块130朝后镜头位置旋转，以保护相机模块130。在一实施方式中，当处理器153判定电子装置100处于摔落状态时(亦即，当加速度数值大于预设加速度)，处理器153控制马达140以快于在任何其他使用情境或操作模式下的转速旋转(例如：以大于前后镜头切换或自动全景拍摄时的转速旋转)，加速将相机模块130旋转回第一位置(即，后镜头位置)。

在一实施方式中，处理器153用以执行人脸解锁功能。当相机模块130位于后镜头位置，且人脸解锁功能被启动时，处理器153基于第一感测信号以及第二感测信号判定电子装置100是否实质上呈水平放置，在此实施例中，第一方向感测器151以及第二方向感测器152为重力感测器，第一感测信号为机身110的当下的重力值以及第二感测信号为相机模块130的重力值。当处理器153基于第一感测信号以及第二感测信号判定电子装置100实质上呈水平放置时，处理器153控制马达140不驱动相机模块130转动，以避免用户在电子装置100以显示屏幕120朝上的方式平放于桌面上时启动人脸解锁功能，导致相机模块130需旋转至前镜头位置却被桌面阻碍所造成的损坏。

在一些实施方式中，电子装置100还包含听筒156，听筒156位于显示屏幕120上方。当相机模块130位于前镜头位置且电子装置100接收到来电时，处理器153用以判断电子装置100是否未开启扩音功能且未连接耳机(包含蓝牙无线耳机与有线耳机)。当判断电子装置100未开启扩音功能且未连接耳机时，处理器153控制马达140驱动相机模块130朝后镜头位置旋转，以免位于前镜头位置的相机模块130妨碍使用者使用听筒156通话。

在一实施方式中，电子装置100进一步包含接近感测器155且处理器153电性连接接近感测器155。接近感测器155设置于机身110的第一侧111且位于显示屏幕120上方，并用以提供处理器153第二感测结果。当电子装置100接收到来电时，若处理器153根据第二感测结果判断有物体接近机身110的第一侧111，则处理器153控制马达140不驱动相机模块130旋转。如此，可避免使用者使用听筒156通话时受到相机模块130的转动影响(例如：头发被朝后镜头位置转动的相机模块130夹到)。

在一实施方式中，当电子装置100在自动全景拍摄、自由角度拍摄以及动作追踪(motion tracking)的操作模式下，即使处理器153根据第二感测结果判断有物体接近机身110的第一侧111，处理器153仍控制马达140驱动相机模块130转动，以免影响使用者的操作。

在一些实施方式中，电子装置100进一步包含霍尔感测器160，其用以提供第三感测结果。霍尔感测器160包含第一部件161以及第二部件162，第一部件161设置于机身110的容置空间113，第二部件162则设置于相机模块130并面对容置空间113。在相机模块130朝向后镜头位置旋转的过程中，当处理器153根据第三感测结果判断相机模块130接近后镜头位置时(例如：第三感测结果可包含显示相机模块130与机身110之间的角度超过一接近角度阈值的第一信号，或是包含显示相机模块130与机身110之间的角度小于或等于该接近角度阈值的第二信号，接近角度阈值可为20度)，处理器153调降马达140的转速。

详细而言，当第三感测结果显示相机模块130与机身110的夹角在K度(例如：20度)以内时，代表相机模块130接近后镜头位置，处理器153调降马达140的转速。反之，当第三感测结果显示相机模块130与后镜头位置的夹角超过K度时，代表相机模块130未接近后镜头位置。在一实施方式中，处理器153相隔较长的时间输出驱动马达140旋转的信号，以调降马达140的转速(例如：以脉宽调变(PWM)的方式调整，降低工作周期(duty cycle))。

在一实施方式中，可预设相机模块130从前镜头位置旋转至后镜头位置的转动时程(例如：相机模块130从前镜头位置旋转至后镜头位置需花费N秒及/或马达140需旋转M圈)，经过转动时程的特定比例后(例如：经过转动时程的90％后)，处理器153调降马达140的转速。

根据不同电子装置100硬件与机构的变异性，以及电子装置100的设置方向(例如：水平或是铅直摆放)不同，均可能导致相机模块130从后镜头位置旋转至前镜头位置或是从前镜头位置旋转至后镜头位置所花费的时间的不同，或是马达140旋转的圈数的不同。考虑到上述问题，在一些实施方式中，电子装置100用以执行校正过程来取得关于相机模块130从后镜头位置旋转至前镜头位置(或是从前镜头位置旋转至后镜头位置)所花费的时间或是马达140旋转的圈数的信息，以确保相机模块130能确实旋转到后镜头位置或前镜头位置。

在校正过程中，处理器153用以：(1)控制马达140驱动相机模块130由第一位置朝向第二位置旋转(例如：由后镜头位置往后镜头位置旋转)或由第二位置朝向第一位置旋转(例如：由前镜头位置往后镜头位置旋转)，并同时启动用以计算整个相机模块130翻转过程所花费的时间的定时器(例如：计时程序或硬件定时器)或是用以计算整个相机模块130翻转过程中马达140所旋转的总圈数的圈数计算器(例如：圈数计算程序或是圈数计算硬件元件)；(2)在相机模块130旋转的过程中定期地根据第一感测信号以及第二感测信号来计算相机模块130的转速；(3)当相机模块130的转速低于转速阈值的次数达到一预设次数时，判定相机模块130抵达第二位置，并停止定时器或是圈数计算器；以及(4)记录定时器或是圈数计算器的量测结果(例如：整个相机模块130翻转过程所花费的总时间长度或整个相机模块130翻转过程马达140的总旋转圈数)。在一些实施方式中，定时器量测到的时间或圈数计算器量测到的圈数记录于电子装置100的储存装置(图未示)。

定时器量测到的时间或是圈数计算器量测到的圈数作为预设时程(包含从第一位置旋转到第二位置预计所需花费的时间及马达140旋转圈数，或者从第二位置旋转到第一位置预计所需花费的时间及马达140旋转圈数)。预设时程为处理器153控制马达140的依据，在一实施例中，当处理器153执行相机应用程序，且相机应用程序因应于使用者操作而由后镜头模式切换至前镜头模式，此时，处理器153控制马达140依照预定时程驱动相机模块130从后镜头位置旋转至前镜头位置。

在一实施方式中，电子装置100可引导用户先将电子装置100保持于水平状态，并进行一次以上的校正过程(例如：三次)，再引导用户将电子装置100保持于铅直状态，并进行一次以上的校正过程(例如：三次)。基于以上校正过程所量测到的定时器/圈数计算器读数，可选定最大者(最长时间/最多圈数)作为从第一位置旋转到第二位置的预设时程。在一些实施方式中，系统预设预定上限时间/预定上限圈数，若选定的最大值超过所述预定上限时间/预定上限圈数，则以所述预定上限时间/预定上限圈数作为预设时程。

请参照图6。在相机模块130旋转到接近前镜头位置/后镜头位置时，马达140的转速会下降，使相机模块130的转速减慢，最后停止(如图6中的区间B1所示)。有时会出现在相机模块130确实到达前镜头位置/后镜头位置前第一感测信号与第二感测信号显示相机模块130角速度为零的情况(如图6中的停止点B2所示)。在校正过程的步骤(3)中，处理器153在相机模块130的转速低于转速阈值的次数达到预设次数时才判定相机模块130已抵达第二位置的作法，可避免上述现象造成误判。

更进一步地，在一些实施方式中，处理器153用以在相机模块130的转速低于转速阈值连续发生预设次数时判定相机模块130抵达第二位置，同时停止定时器或是圈数计算器，并记录定时器或是圈数计算器的量测结果。于此等实施方式中，若发生中断的情况(亦即，某次量测相机模块130的转速高于转速阈值)，则处理器153必须重新计数相机模块130的转速低于转速阈值连续发生预设次数，才能判定相机模块130抵达第二位置。在一替代实施方式中，可允许中断的情况发生P次(例如：三次)，超过P次时，处理器153才驱使定时器/圈数计算器重新计时/计数。

在一些实施方式中，电子装置100具有防止相机模块130松脱的机制，在特定使用情境下使相机模块130朝向后镜头位置收合。在一些实施方式中，当第三感测结果(由霍尔感测器160提供)显示相机模块130接近后镜头位置，且电子装置100侦测到相机模块130被按压(例如：基于第一感测信号与第二感测信号，处理器153判定相机模块130的位置出现变化)时，处理器153控制马达140驱使相机模块130朝向后镜头位置旋转一个角度(例如：5度)。

在一些实施方式中，在电子装置100睡眠或唤醒时，处理器153控制马达140驱使相机模块130朝向后镜头位置旋转一个角度(例如：2度)。在一些实施方式中，在电子装置100开机或关机时，若相机模块130不位于后镜头位置，则处理器153控制马达140驱使相机模块130旋转至后镜头位置。在一些实施方式中，若相机模块130旋转离开后镜头位置时受到阻碍(例如：电子装置100感测到相机模块130旋转离开后镜头位置的200毫秒后还无法转超过10度的话，判定相机模块130旋转离开后镜头位置时受到阻碍)，则处理器153控制马达140驱使相机模块130朝向后镜头位置旋转一个角度(例如：10度)。

在一些实施方式中，在电子装置100执行人脸解锁功能时，若相机模块130由后镜头位置朝向前镜头位置旋转的过程中受到阻碍，则处理器153控制马达140驱使相机模块130旋转回到后镜头位置。在一些实施方式中，电子装置100提供的用户界面包含复位按钮(例如：显示屏幕120上呈现的按钮)，处理器153因应于复位按钮受到按压而控制马达140驱使相机模块130旋转至后镜头位置。

综上所述，本发明的电子装置包含可旋转的相机模块，并在相机模块与电子装置机身上各设置一个方向感测器，电子装置的处理器可基于方向感测器的量测结果来控制用以驱动相机模块的马达，提供多样化的功能。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包含：

机身；

相机模块，可转动地设置于所述机身；

马达，连接所述相机模块，并用以驱动所述相机模块相对于所述机身在前镜头位置以及后镜头位置之间旋转；

第一方向感测器，设置于所述机身，并用以提供第一感测信号；

第二方向感测器，设置于所述相机模块，并用以提供第二感测信号；以及

处理器，电性连接所述马达、所述第一方向感测器以及所述第二方向感测器，并用以基于所述第一感测信号以及所述第二感测信号来控制所述马达。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当所述马达以转速旋转一段时间后，所述处理器用以基于所述第一感测信号以及所述第二感测信号来计算所述相机模块与所述机身之间的角度，若所述角度小于对应所述转速与所述一段时间的预定角度，则所述处理器判定所述相机模块的旋转受到阻碍。

3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述处理器用以执行人脸解锁功能，当所述相机模块位于所述后镜头位置，且所述人脸解锁功能被启动时，若所述处理器基于所述第一感测信号以及所述第二感测信号判定所述电子装置呈水平放置，则所述处理器控制所述马达不驱动所述相机模块转动。

4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当所述相机模块位于所述前镜头位置且所述电子装置接收到来电时，若所述电子装置未开启扩音功能且未连接耳机，则所述处理器控制所述马达驱动所述相机模块朝向所述后镜头位置旋转。

5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，进一步包含：

显示屏幕，其中所述机身具有相对的第一侧以及第二侧，所述显示屏幕设置于所述第一侧，所述相机模块设置于所述第二侧；以及

接近感测器，设置于所述机身的所述第一侧，并用以提供第二感测结果；

其中若所述处理器根据所述第二感测结果判断有物体接近所述机身的所述第一侧，则所述处理器控制所述马达不驱动所述相机模块旋转。

6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一方向感测器以及所述第二方向感测器包含加速规、陀螺仪或重力感测器。

7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述第一方向感测器或所述第二方向感测器用以提供加速度数值，当所述相机模块不位于所述后镜头位置，且所述加速度数值大于预设加速度时，所述处理器控制所述马达驱动所述相机模块朝所述后镜头位置旋转。

8.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述处理器还用以：

控制所述马达驱动所述相机模块由第一位置朝向第二位置旋转，并同时启动定时器或是圈数计算器，其中所述圈数计算器用以计算所述马达旋转的圈数；

在所述相机模块旋转的过程中定期地根据所述第一感测信号以及所述第二感测信号来计算所述相机模块的转速；

当所述相机模块的转速低于转速阈值的次数达到预设次数时，判定所述相机模块抵达所述第二位置，并停止所述定时器或是所述圈数计算器；以及

记录所述定时器或是所述圈数计算器的量测结果；

其中所述第一位置与所述第二位置分别为所述前镜头位置以及所述后镜头位置；或是所述第一位置与所述第二位置分别为所述后镜头位置以及所述前镜头位置。

9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，进一步包含：

霍尔感测器，用以提供第三感测结果，并包含第一部件以及第二部件，所述第一部件以及所述第二部件分别设置于所述机身以及所述相机模块；

其中在所述相机模块朝向所述后镜头位置旋转的过程中，当所述处理器根据所述第三感测结果判断所述相机模块接近所述后镜头位置时，所述处理器调降所述马达的转速。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述机身具有容置空间，位于所述后镜头位置的所述相机模块位于所述容置空间内，所述第一部件设置于所述容置空间，所述第二部件设置于所述相机模块并面对所述容置空间。

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