CN112738372B - 一种摄像装置以及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摄像装置以及显示设备，涉及智能设备技术领域，包括：摄像头、槽轮机构、摄像头机架、驱动电机以及驱动接口；所述摄像头可转动地安装在所述摄像头机架上，所述摄像头一端与所述槽轮机构的输出端连接，所述槽轮机构的输入端与所述驱动电机的输出轴连接；所述驱动电机与所述槽轮机构均安装在所述摄像头机架中；所述驱动接口安装在所述摄像头机架一侧，所述摄像头的控制接线与所述驱动电机的驱动接线均与所述驱动接口连接。通过本发明的摄像装置，可以实现摄像头的摄像角度的自动调节。

Description

一种摄像装置以及显示设备
技术领域
本申请实施例涉及智能设备技术领域，特别是一种摄像装置以及显示设备。
背景技术
随着通讯技术的发展，人们逐渐不满足于单纯的语音或文字的交流，希望通过视频的方式增强人与设备之间的交互体验，于是出现了视频人机交互技术。设备为了实现视频的采集必须采用摄像头进行取景，现有设备中的摄像头的布置主要分为两种，一种是将摄像头固定安装在设备上的，这种摄像头的摄像角度是不可单独调节；另外一种是独立于设备外的外接摄像头，这种外接摄像头尽管可以根据用户需求调节不同的位摄像角度，但必须是人工手动调节。可见，现有技术中的这两种摄像头的摄像角度均需要人工手动调节，不够便捷。
发明内容
本申请实施例提供了一种摄像装置以及显示设备，可以实现摄像头的摄像角度的自动调节。
本申请第一方面提供一种摄像装置，包括：摄像头、槽轮机构、摄像头机架、驱动电机以及驱动接口；
所述摄像头可转动地安装在所述摄像头机架上，所述摄像头一端与所述槽轮机构的输出端连接，所述槽轮机构的输入端与所述驱动电机的输出轴连接；
所述驱动电机与所述槽轮机构均安装在所述摄像头机架中；
所述驱动接口安装在所述摄像头机架一侧，所述摄像头的控制接线与所述驱动电机的驱动接线均与所述驱动接口连接。
可选地，还包括：控制电路；
所述摄像头通过所述控制接线与所述控制电路连接；
所述驱动电机通过所述驱动接线与所述控制电路连接；
所述控制电路与所述驱动接口导线连接；
所述控制电路用于控制所述驱动电机的正转以及反转，以使得所述驱动电机的输出轴带动所述槽轮机构旋转，所述槽轮机构的输出端带动所述摄像头旋转；
所述控制电路用于控制所述摄像头的开启与关闭。
可选地，还包括：不间断电源；
所述不间断电源与所述控制电路、所述驱动电机电连接；
所述控制电路控制所述不间断电源向所述驱动电机供电，以使得所述驱动电机转动到原始位置。
可选地，所述槽轮机构为外啮合槽轮机构、内啮合槽轮机构、或球面槽轮机构中的一种。
可选地，所述摄像头一端与所述槽轮机构的槽轮轴连接，所述槽轮机构的拨盘轴与所述驱动电机的输出轴连接。
可选地，所述槽轮机构为四槽槽轮机构、六槽槽轮机构、双杆四槽槽轮机构中的一种。
可选地，所述驱动电机为步进电机。
可选地，所述摄像头机架呈“凹”形结构，所述摄像头可转动地安装在“凹”形结构的所述摄像头机架的凹陷部位。
可选地，所述驱动接口为通用串行总线接口。
本申请第二方面提供一种显示设备，包括：上述第一方面中任意一项的摄像装置，所述显示设备具有适配所述摄像装置的驱动接口的设备接口，所述显示设备的显示屏幕用于显示所述摄像装置的摄像头的摄像画面。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例的摄像装置中具有驱动电机作为动力源，并使用槽轮机构作为传动机构，且槽轮机构的输出端与可转动的摄像头连接，外界可以通过驱动接口对驱动电机的进行控制，以使得摄像装置的摄像头可以在驱动电机的带动进行转动，进而实现了对摄像头的摄像角度的自动调节。
附图说明
图1为本申请摄像装置的一个实施例结构示意图；
图2为图1中沿A-A的剖视图；
图3为本申请摄像装置的一个实施例局部结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种摄像装置以及显示设备，用于实现摄像头的摄像角度的自动调节。
请参阅图1、图2以及图3，本申请摄像装置的一个实施例，包括：摄像头100、槽轮机构200、摄像头机架300、驱动电机400以及驱动接口500。其中摄像头100可转动地安装在摄像头机架300上，比如可以在摄像头100的两端固定设置位于同一轴线上的轴，然后在摄像头机架300上配合设置有轴承，该轴承的外圈与摄像头机架300相对固定，而该轴承的内圈与该摄像头100的轴固定，利用轴承内圈与外圈的相对转动实现将摄像头100可转动地安装在摄像头机架300上。另外摄像头100一端与槽轮机构200的输出端连接，槽轮机构200的输入端与驱动电机400的输出轴连接，驱动电机400与槽轮机构200均安装在摄像头机架300中，驱动接口500安装在摄像头机架300一侧，摄像头100的控制接线(图中未画出)与驱动电机400的驱动接线(图中未画出)均可以与驱动接口500连接。可见，本申请实施例的摄像装置具有驱动电机400作为动力源，并使用槽轮机构200作为传动机构，且槽轮机构200的输出端与可转动的摄像头100连接，外界可以通过驱动接口500对驱动电机400的进行控制，以使得摄像装置的摄像头100可以在驱动电机400的带动下经过槽轮机构200的传动实现转动，进而实现了对摄像头100的摄像角度的自动调节。需要说明的是，本申请实施例采用槽轮机构200作为驱动电机400与摄像头100之间的转动传递，槽轮机构200作为间歇运动机构可以将驱动电机400输出轴的连续转动转换成槽轮机构200输出端的带有停歇的周期性转动，可以有效地确保摄像头100处于槽轮机构200的停歇位置进行摄像工作时，即使驱动电机400存在一定程度的转动也不会对摄像头100的摄像角度造成影响，保证了摄像头100的摄像工作时的稳定性，以及降低了对驱动电机400的控制精度要求。
进一步的，本申请实施例的摄像装置还可以包括：控制电路。该控制电路用于控制驱动电机400的正转、反转以及暂停，以使得驱动电机400的输出轴带动槽轮机构200旋转，槽轮机构200的输出端带动摄像头100旋转，也就是说，只要控制电路控制驱动电机400的转动与暂停，就可以实现控制摄像头100的摄像角度的转动与暂停；更具体地，只要控制电路控制驱动电机400的转动角度，即可实现控制摄像头100的摄像角度。该控制电路还用于控制摄像头100的开启与关闭，即实现对摄像头100的摄像开启与关闭的自动控制。在实际应用过程中，控制电路与驱动电机400、摄像头、驱动接口500之间的导线连接可以多种多样，在此对具体的导线连接不做限定。例如，可以是摄像头100通过其控制接线与控制电路连接，驱动电机400通过其驱动接线与控制电路连接，控制电路再与驱动接口500导线连接。
具体的，本申请实施例的摄像装置在作为家庭电视等智能设备的拓展设备时，可以与智能设备进行互动，即本申请实施例的摄像装置可以接收来自智能设备的操作指令，根据该操作指令实现对驱动电机400的转动控制以及对摄像头100的开关功能，进而实现对摄像头100的摄像角度控制、以及摄像头100的开启与关闭。比如，当与本申请实施例的摄像装置进行连接的是具有人工智能(artificial intelligence，AI)语音控制功能的显示设备(例如家庭电视)时，即本申请实施例的摄像装置通过驱动接口500与该显示设备适配连接时，该显示设备具有适配驱动接口500的设备接口，用户对该显示设备下达语音指令如：“开启摄像头”，则显示设备则对该语音指令进行处理，将该语音指令对应生成对本申请实施例摄像装置的操作指令，该操作指令通过驱动接口500传送到控制电路，该控制电路根据操作指令控制摄像头100开启摄像，并控制驱动电机400从原始位置转动到预设位置进行摄像工作，此处的驱动电机400预设位置为预设的驱动电机400从原始位置旋转一定角度到达的位置，该位置正好对应摄像头100的摄像工作位置，控制电路还可以将摄像头的摄像数据通过驱动接口500传送到显示设备，以使得显示设备的显示屏幕可以将本申请实施例的摄像装置的摄像头的摄像画面进行显示。
进一步的，本申请实施例的摄像装置还可以包括：不间断电源(uninterruptiblepower supply，UPS)。该不间断电源与控制电路、驱动电机进行导线的电连接，该控制电路可以控制该不间断电源给驱动电机400供电，以使得驱动电机400转动到原始位置。不间断电源主要用于本申请实施例的摄像装置在摄像工作期间遇到停电等突发情况时，也能为驱动电机提供转动恢复到原始位置的电能，即控制电路检测到本申请实施例的摄像装置与被连接的智能设备失去连接时，则在不间断电源的供电下执行控制该不间断电源给驱动电机400供电，以使得驱动电机400转动到原始位置，以防止本申请实施例摄像装置的摄像头一直处于某一个工作时的摄像姿态，降低被黑客利用摄像头固定姿态进行偷窥的风险，即本申请实施例的摄像装置在不工作时其摄像头处于预设的初始位置，该初始位置对应驱动电机的原始位置，该摄像头处于的初始位置一般朝向涉及用户隐私较少的位置，比如摄像头100被摄像头机架300阻挡摄像范围的位置，或者当本申请实施例摄像装置安装在家庭电视时朝向家庭电视背面墙面的位置，这样的摄像头初始位置会给用户明确的摄像头摄像位置感知，让用户知道这个状态的摄像头不会对用户的隐私进行泄露，提高用户体验。
具体的，上述实施例的槽轮机构200可以为外啮合槽轮机构、内啮合槽轮机构、或球面槽轮机构中的一种。比如，本申请实施例的槽轮机构200可以为如图2所示的外啮合槽轮机构。在另外的槽轮机构分类中，上述实施例的槽轮机构200还可以为单杆四槽槽轮机构、六槽槽轮机构、双杆四槽槽轮机构中的一种。比如，本申请实施例的槽轮机构200可以为如图2所示的单杆四槽槽轮机构。更具体的，上述实施例的摄像头100的一端与槽轮机构200的槽轮轴224连接，槽轮机构200的拨盘轴214与驱动电机400的输出轴连接。
请参阅图2，本申请实施例以槽轮机构200为外槽轮机构，且属于单杆四槽槽轮机构为例进行说明，驱动电机400的输出轴与槽轮机构200作为输入端的主动拨盘210的拨盘轴214同轴固定连接，主动拨盘210主要包括：拨盘211、拨杆212、外凸止锁弧213以及拨盘轴214。其中拨盘轴214在与驱动电机的输出轴连接之后，拨盘轴214带动与其一端面同轴连接的拨盘211转动，该拨盘211的另一端面同轴连接的外凸止锁弧213与槽轮220的内凹止锁弧223接触，此时外凸止锁弧213随着拨盘211的转动与内凹止锁弧223接触并不能带动槽轮220旋转，槽轮220处于停歇状态；当外凸止锁弧213旋转至与内凹止锁弧223脱离接触，且拨盘211上偏心设置的拨杆212随着拨盘211的转动进入槽轮220的径向槽222之后，槽轮220的内凹止锁弧223由于没有受到拨盘210的外凸止锁弧213的约束，随着拨盘211的旋转，拨盘211上的拨杆212会向槽轮220的径向槽222进入与退出以实现拨动槽轮220旋转90度，当拨杆212从径向槽222退出之后，主动拨盘210的外凸止锁弧213再次旋转到与槽轮220的内凹止锁弧223接触，进而使得外凸止锁弧213随着拨盘211的转动与内凹止锁弧223接触并不能带动槽轮220旋转，槽轮220处于停歇状态。也就是说，在单杆四槽轮机构中，驱动电机400的输出轴旋转一圈会带动槽轮机构200的主动拨盘210旋转一圈，而主动拨盘210旋转一周仅会带动槽轮220旋转90度，而槽轮220同轴连接的槽轮轴224作为槽轮机构200的输出端也仅旋转90度，即与槽轮机构200的输出端连接的摄像头100会随着槽轮机构200的输出端也仅旋转90度。可以理解的是，基于上述的原理可以推测，当上述实施例的槽轮机构200采用双杆四槽槽轮机构时，控制驱动电机400旋转一圈则会带动摄像头100旋转180度，可以实现本申请实施例的摄像装置的摄像头180度的旋转；当上述实施例的槽轮机构200采用单杆的六槽轮机构时，控制驱动电机400旋转三圈则会带动摄像头100旋转180度，也可以实现本申请实施例的摄像装置的摄像头180度的旋转。可见采用不同结构的槽轮机构200，驱动电机400的旋转圈数与摄像头100的旋转角度呈不同的对应关系，而当槽轮机构200的结构是确定时，本申请实施例的摄像装置的摄像头100的旋转角度与驱动电机400的旋转圈数的对应关系是确定的。
具体的，上述实施例的驱动电机400可以为步进电机，优选为小型的步进电机，步进电机可以实现精准的角度旋转控制，可以精准地实现对驱动电机400的旋转圈数进行控制。
进一步的，上述实施例的摄像头机架300可以呈“凹”形结构，其中摄像头100可转动地安装在“凹”形结构的摄像头机架300的凹陷部位，“凹”形结构的摄像头机架300起到对摄像头100的“半包围”式保护，并为摄像头100的旋转提供环境空间上的隔离，减少摄像头100旋转时磕碰到环境中其他物体。而本申请实施例的槽轮机构200、驱动电机400等组成部件均可以设置在“凹”形结构的摄像头机架内部，使得本申请实施例的摄像装置更加紧凑美观，且起到对组成部件的保护，避免磕碰。
具体的，上述实施例的驱动接口500优选为通用串行总线接口USB，目前市场上多数智能设备均预留有通用串行总线接口，本申请实施例的摄像装置的驱动接口500采用通用串行总线接口具有更强的适配性，减少转接口的使用，提高本申请摄像装置的便捷性。
以上内容时结合具体实施例方式对本申请做出的说明，不能认定为本申请的具体实施仅限于这些实施例。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干的变换与替换，此时都应视为属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种摄像装置，其特征在于，包括：摄像头、槽轮机构、摄像头机架、驱动电机以及驱动接口；
所述摄像头可转动地安装在所述摄像头机架上，所述摄像头一端与所述槽轮机构的输出端连接，所述槽轮机构的输入端与所述驱动电机的输出轴连接；
所述驱动电机与所述槽轮机构均安装在所述摄像头机架中；
所述驱动接口安装在所述摄像头机架一侧，所述摄像头的控制接线与所述驱动电机的驱动接线均与所述驱动接口连接，以使得外界智能设备通过驱动接口对驱动电机进行控制，摄像装置接收来自外界智能设备的操作指令，作为外界智能设备的拓展设备与外界智能设备进行互动；
还包括：不间断电源；
所述不间断电源与控制电路、所述驱动电机电连接；
所述控制电路控制所述不间断电源向所述驱动电机供电，以使得在所述摄像装置与被连接的外界智能设备失去连接时，所述驱动电机转动到原始位置。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述摄像头通过所述控制接线与所述控制电路连接；
所述驱动电机通过所述驱动接线与所述控制电路连接；
所述控制电路与所述驱动接口导线连接；
所述控制电路用于控制所述驱动电机的正转以及反转，以使得所述驱动电机的输出轴带动所述槽轮机构旋转，所述槽轮机构的输出端带动所述摄像头旋转；
所述控制电路用于控制所述摄像头的开启与关闭。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述槽轮机构为外啮合槽轮机构、内啮合槽轮机构、或球面槽轮机构中的一种。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像头一端与所述槽轮机构的槽轮轴连接，所述槽轮机构的拨盘轴与所述驱动电机的输出轴连接。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述槽轮机构为四槽槽轮机构、六槽槽轮机构、双杆四槽槽轮机构中的一种。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述驱动电机为步进电机。
7.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像头机架呈“凹”形结构，所述摄像头可转动地安装在“凹”形结构的所述摄像头机架的凹陷部位。
8.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述驱动接口为通用串行总线接口。
9.一种显示设备，其特征在于，包括：上述权利要求1至8中任意一项的摄像装置，所述显示设备具有适配所述摄像装置的驱动接口的设备接口，所述显示设备的显示屏幕用于显示所述摄像装置的摄像头的摄像画面。
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