CN113452822B - 一种用于驱动摄像头的分段式驱动装置及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子设备技术领域，尤其是指一种用于驱动摄像头的分段式驱动装置及摄像装置，包括驱动机构、伸缩基座、伸缩件、承载件、离合结构以及限位结构，伸缩件活动设置在伸缩基座上，离合结构用于将伸缩件定位在伸缩基座上或用于驱动相对伸缩基座移动后的伸缩件复位，承载件转动设置在伸缩基座上，承载件用于承载外界的摄像头；所述驱动机构用于驱动所述伸缩件以带动伸缩基座伸出或缩回，所述限位结构用于挡止所述伸缩基座以使得伸缩件相对伸缩基座相对移动，伸缩件相对伸缩基座移动后驱动承载件相对伸缩基座转动。本发明通过设置有限位结构和离合结构配合，实现了通过一个驱动机构即可实现升降与翻转两个动作分开执行的效果。

Description

一种用于驱动摄像头的分段式驱动装置及摄像装置

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其是指一种用于驱动摄像头的分段式驱动装置及摄像装置。

背景技术

目前的学习机、平板电脑、手机等便携式电子设备，通常都会设有摄像头，用于让使用者进行拍照或者摄像。而为了提升拍照以及摄像的便利性，并减少摄像头对外观的影响，部分电子设备的摄像头是藏在电子设备内部的，当需要使用时再驱动其上升而突伸出外界，为了对外界的标的物进行拍照识别，常常需要摄像头能够转动到预定的角度。

然而，现有技术的这类可升降以及翻转的摄像头，大多都是上升到一定高度以后，再通过其他结构配合以使得在后续上升过程中进行翻转，无法实现对于摄像头的分段式控制，即摄像头的翻转必须建立在其继续上升的前提下，虽然结构巧妙但是稳定性存在不足；若需要把升降与翻转分开，则大多都需要两个结构进行，使得结构变得复杂。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种用于驱动摄像头的分段式驱动装置及摄像装置，能够通过一个驱动即可实现对于摄像头先上升后翻转的效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种用于驱动摄像头的分段式驱动装置，包括驱动机构、伸缩基座、伸缩件、承载件、离合结构以及限位结构，伸缩件活动设置在伸缩基座上，离合结构用于将伸缩件定位在伸缩基座上或用于驱动相对伸缩基座移动后的伸缩件复位，承载件转动设置在伸缩基座上，承载件用于承载外界的摄像头；所述驱动机构用于驱动所述伸缩件以带动伸缩基座伸出或缩回，所述限位结构用于挡止所述伸缩基座以使得伸缩件相对伸缩基座移动，伸缩件相对伸缩基座移动后驱动承载件相对伸缩基座转动。

进一步的，所述伸缩件为传动齿条，伸缩基座具有导槽，伸缩件滑动容设在导槽内；所述驱动机构用于驱动所述伸缩件伸缩，所述伸缩基座转动设置有与承载件连接的传动齿轮，所述传动齿轮与所述伸缩件啮合；所述离合结构设置于所述伸缩基座与所述伸缩件之间，所述离合结构用于在所述限位结构对所述伸缩基座限位时使所述伸缩件在所述伸缩基座的导槽内滑动。

进一步的，所述离合结构包括装设在伸缩基座上的第一磁性件，所述伸缩件配置有与第一磁性件配合的第二磁性件，至少一个磁性件为磁铁，所述第一磁性件和所述第二磁性件相吸。

进一步的，所述离合结构包括玻珠结构，所述玻珠结构用于在所述限位结构对所述伸缩基座进行限位时对所述伸缩件进行让位以使得所述伸缩件与所述伸缩基座之间能进行相对运动。

进一步的，所述离合结构包括弹性件，所述弹性件用于在所述限位结构对所述伸缩基座进行限位时随着所述伸缩件相对于所述伸缩基座移动而发生形变。

更进一步的，所述驱动机构包括驱动电机以及减速结构，减速结构的输出端配置有输出齿轮，输出齿轮与伸缩件啮合，所述驱动电机经所述减速结构驱动输出齿轮转动，转动的输出齿轮驱动所述伸缩件移动。

优选的，所述减速结构包括行星齿轮减速器以及齿轮传动组件，所述驱动电机经由所述行星齿轮减速器带动齿轮传动组件以使得输出齿轮转动。

进一步的，所述伸缩件设置有限位件，所述伸缩基座设置有限位槽，所述限位件活动装设于所述限位槽内；伸缩基座具有位于所述限位槽内的限位轴，所述限位件设置有行程槽，所述限位轴活动设置于所述行程槽内，行程槽彼此远离两端的内端面分别用于挡止抵触限位轴。

进一步的，所述限位结构包括第一限位块和第二限位块，所述第一限位块、驱动机构用于安装至外界的基板，伸缩基座滑动设置在基板上，所述第二限位件设置于所述伸缩基座，所述第一限位块与所述第二限位块抵触用于对所述伸缩基座的伸缩行程进行限制。

更进一步的，所述限位结构还包括第三限位块，所述第三限位块用于安装至外界的基板，所述第二限位块位于所述第一限位块与所述第三限位块之间，所述第一限位块与所述第三限位块配合用于限位伸缩基座的移动行程。

本发明还提供了一种摄像装置，包括摄像头以及用于驱动所述摄像头动作的驱动单元；所述驱动单元包括上述的分段式驱动装置，摄像头安装在所述驱动单元的承载件上。

本发明的有益效果：本发明通过设置有限位结构和离合结构配合，即当伸缩件上升至一定高度以后，由限位结构对伸缩件进行限位，使得驱动机构能够驱动摄像头相对伸缩件进行翻转，从而通过一个驱动机构即可实现升降与翻转两个动作分开执行的效果。

附图说明

图1为实施例1的示意图。

图2为本发明的驱动机构、伸缩件以及传动齿轮的配合示意图。

图3为本发明的伸缩件的示意图。

图4为本发明的离合结构的另一实施方式的剖视图

图5为本发明的离合结构的又一实施方式的示意图。

图6为实施例2的示意图。

附图标记：1—驱动机构，2—伸缩基座，3—伸缩件，4—承载件，5—离合结构，6—限位结构，7—基板，8—摄像头，11—驱动电机，12—减速结构，13—输出齿轮，14—行星齿轮减速器，15—齿轮传动组件，21—导槽，22—传动齿轮，23—限位槽，24—限位轴，25—延伸部，26—离合槽，31—限位件，32—行程槽，41—容槽，51—第一磁性件，52—第二磁性件，53—弹玻珠螺丝，54—配合孔，55—弹性件，56—导柱，61—第一限位块，62—第二限位块，63—第三限位块，221—中心轴，222—非圆部。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

实施例1

本实施例提供了一种用于驱动摄像头8的分段式驱动装置，包括驱动机构1、伸缩基座2、伸缩件3、承载件4、离合结构5以及限位结构6，伸缩件3活动设置在伸缩基座2上，离合结构5用于将伸缩件3定位在伸缩基座2上或用于驱动相对伸缩基座2移动后的伸缩件3复位，承载件4转动设置在伸缩基座2上，承载件4用于承载外界的摄像头8。

所述驱动机构1用于驱动所述伸缩件3以带动伸缩基座2伸出或缩回，所述限位结构6用于挡止所述伸缩基座2以使得伸缩件3相对伸缩基座2移动，伸缩件3相对伸缩基座2移动后驱动承载件4相对伸缩基座2转动。

使用时，该伸缩基座2可设置有一延伸部25，承载件4转动设置在延伸部25；延伸部25可与伸缩基座2构成“7”或者“T”型的结构。本发明通常安装至电子设备的基板7(外壳的一块板)上，而摄像头8则是安装至承载件4上，由驱动机构1动作而使得伸缩件3与伸缩基座2同时上升，直至承载件4突伸出基板7顶部；当承载件4完全伸出基板7后，限位结构6会对伸缩基座2进行限位以防止伸缩基座2继续动作，此时随着驱动机构1继续动作，通过离合结构5而使得伸缩基座2能够与伸缩件3发生相对移动，让伸缩件3能够带动承载件4发生转动，从而实现了一个驱动机构1即可驱动摄像头8先上升后翻转的效果；在用完摄像头8以后，驱动机构1反向动作，带动承载件4先翻转至与伸缩基座2共面后，再由离合结构5作用而使得伸缩基座2、伸缩件3定位在一起，伸缩件3后续与承载件4一并同步下降而复位。

需要注意的是，本实施例所述的翻转，是以图4为例中摄像头8往前后转动而非左右转动。

在本实施例中，所述伸缩件3为传动齿条，伸缩基座2具有导槽21，伸缩件3滑动容设在导槽21内；所述驱动机构1用于驱动所述伸缩件3伸缩，所述伸缩基座2转动设置有与承载件4连接的传动齿轮22，所述传动齿轮22与所述伸缩件3啮合；所述离合结构5设置于所述伸缩基座2与所述伸缩件3之间，所述离合结构5用于在所述限位结构6对所述伸缩基座2限位时使所述伸缩件3在所述伸缩基座2的导槽21内滑动。

实际使用时，该承载件4设有容槽41，用于装设摄像头8，或者摄像头直接安装在承载件4的顶部也可；而传动齿轮22的数量为两个，传动齿轮22设有中心轴221，该中心轴221具有非圆部222，两个中心轴221的非圆部222分别插入承载件4彼此远离两侧的非圆孔内；此外，其中一个传动齿轮22与伸缩件3啮合。

即在上升阶段，由驱动机构1动作，驱动伸缩件3与伸缩基座2一并升上，此时由离合结构5作用而使得伸缩基座2与伸缩件3定位在一起而不发生相对运动，即伸缩基座2与伸缩件3同时移动，此时由于传动齿轮22与伸缩件3之间不发生相对动作，因此摄像头8不会发生翻转；而在伸缩件3移动至一定距离以后，在限位结构6的作用下，伸缩基座2不会再进行移动，此时随着驱动机构1的继续动作，通过离合结构5使得伸缩件3与伸缩基座2之间能够发生相对运用，伸缩件3则会相对伸缩基座2移动，相对伸缩基座2移动的伸缩件3驱动传动齿轮22发生转动，因此与传动齿轮22连接的承载件4也会带动摄像头8发生转动，达到了让摄像头8翻转的效果。

具体的，所述离合结构5包括装设在伸缩基座2上的第一磁性件51，所述伸缩件3配置有与第一磁性件51配合的第二磁性件52，至少一个磁性件为磁铁，所述第一磁性件51和所述第二磁性件52相吸。

第二磁性件52可以为安装在伸缩件3上的磁铁、导磁材料制成的导磁块，或者整个伸缩件3采用能够被磁铁吸引的导磁材料制成；而伸缩基座2远离承载件4的一端设置有宽度大于导槽21的宽度的离合槽26，第一磁性件51插接装设在该离合槽26内，使得第一磁性件51无需与伸缩基座2固定连接，借助离合槽26的内槽侧面对第一磁性件51的挡止抵触，第一磁性件51也不会跟随伸缩件3移动进入导槽21内。

利用第一磁性件51和第二磁性件52的相互吸引使得伸缩基座2与伸缩件3定位在一起，两则此时能够同时移动。当限位结构6对伸缩件3进行挡止限位以后，驱动机构1继续动作时，伸缩件3因被驱动继续移动而使得第一磁性件51与第二磁性件52分开，从而让伸缩件3继续移动而驱动传动齿轮22转动，达到了控制承载件4翻转的效果；在摄像头8使用完毕以后，驱动机构1驱动伸缩件3反向复位，使得摄像头8复位的同时让第一磁性件51和第二磁性件52能够再次彼此吸住，该吸住的力也能够辅助摄像头8更快复位，从而让伸缩基座2能够与伸缩件3一并下降。而在实际使用中，由于第一磁性件51与第二磁性件52分开时通常仅有毫米级别的距离，因此在伸缩件3有反向复位时，第一磁性件51与第二磁性件52能够及时吸合以带动摄像头8复位，避免摄像头8翻转复位过程中下降而导致与基板7发生碰撞。

具体的，如图4所示，作为离合结构5的另一实施方式，所述离合结构5包括玻珠结构，所述玻珠结构用于在所述限位结构6对所述伸缩件3进行限位时对所述伸缩件3进行让位以使得所述伸缩件3与所述伸缩件3之间能进行相对运动。

实际使用时，该玻珠结构包括弹玻珠螺丝53以及至少一个配合孔54，该玻珠螺丝53装设于导槽21的内侧壁，而配合孔54则设置于伸缩件3的一侧；在上升过程中，即玻珠螺丝53插入配合孔54配以使得伸缩基座3和伸缩件3同时上升；而在伸缩基座3被限位结构6挡住时，随着伸缩件3继续上升，该玻珠螺丝53会滑出配合孔54以使得伸缩件3能够相对于伸缩基座2移动，从而达到了离合效果。

当然，为了对摄像头8的翻转进行限位，可再多设置一个配合孔54，使得在伸缩件3上升至足够高度时，玻珠螺丝53会进入该配合孔54内进行定位，以防止伸缩件3继续上升；而在收纳摄像头8时，先由伸缩件3下降而使得玻珠螺丝53切换配合孔54，后续即可让伸缩基座2随着伸缩件3一并下降。

如图5所示，而作为本实施例的又一实施方式，该离合结构5包括弹性件55，所述弹性件55用于在所述限位结构6对所述伸缩基座2进行限位时随着所述伸缩件3相对于所述伸缩基座2移动而发生形变.

实际使用中，该弹性件55为弹簧且设置于伸缩件3与导槽21之间，即在上升阶段，伸缩基座2与伸缩件3一并上升，此时让弹性件处于预压紧状态，直至伸缩基座2因限位结构6进行限位以后，随着伸缩件3与伸缩基座2进行相对运动，弹性件55被压缩而让伸缩件3能够顺利动作，从而驱动摄像头8进行翻转，同样达到了离合效果。

而为了保证弹性件55的可靠形变，可在导槽21设置有导柱56，该弹性件55套设在导柱56外，导柱起到骨架作用，保证弹性件55不会像侧边发生偏移，此时伸缩件3可设置有对应的导向孔与导柱进行配合，让伸缩件3相对伸缩基座2上升时，导柱56能插入导向孔内进行让位，此时弹性件55因无法进入导向孔而被压缩性变，达到了离合效果。

具体的，所述驱动机构1包括驱动电机11以及减速结构12，减速结构12的输出端配置有输出齿轮13，输出齿轮13与伸缩件3啮合，所述驱动电机11经所述减速结构12驱动输出齿轮13转动，转动的输出齿轮13驱动所述伸缩件3移动。

本发明可借助齿轮传动能够正转反转的特性，使得当承载件4受到外力作用时，可以反转，伸缩件3可以反向移动缩入，不会损坏；因此避免学习机摔落碰撞、小孩子好奇按压突出的伸缩基座2或伸缩件3而损坏。优选的，该伸缩基座2与承载件4可由诸如不锈钢等硬度较大的金属制成，进一步提升了其稳定性，避免摔坏、变形而无法正常使用。

实际使用中，由于本发明应用在电子设备内，驱动电机11的体力较小而导致马力不足，因此需要采用减速结构12进行对其进行减速以增加输出的马力。因此，所述减速结构12包括行星齿轮减速器14以及齿轮传动组件15，所述驱动电机11经由所述行星齿轮减速器14带动齿轮传动组件15以使得输出齿轮13转动。通过行星齿轮减速器14以及齿轮传动组件15构成二级减速，能够把输出扭矩增大至足够稳定驱动伸缩件3与伸缩基座2伸缩，能够避免占据过多的空间而影响到周围的部件。

具体的，所述伸缩件3设置有限位件31，所述伸缩基座2设置有限位槽23，所述限位件31活动装设于所述限位槽23内；伸缩基座2具有位于所述限位槽23内的限位轴24，所述限位件31设置有行程槽32，所述限位轴24活动设置于所述行程槽32内，行程槽32彼此远离两端的内端面分别用于挡止抵触限位轴24。

实际使用中，该限位件31与伸缩件3一体成型，即在伸缩件3相对于伸缩基座2进行移动时，限位轴24于行程槽32内也进行移动，直至限位轴24与行程槽32一端的内槽侧面发生抵触后，伸缩件3不再能够相对于伸缩件3进行移动，达到了对于传动齿轮22转动角度的限制效果，即让摄像头8不会因转动幅度过大而与基板7或者其他部件发生碰撞。

优选的，伸缩件3的两端分别设有限位件31，而伸缩基座2的导槽21两端分别设有与限位件31配合的限位槽23；两个限位件31、两个限位槽23的结构基本一致，用于保证伸缩件3在相对于伸缩基座2移动的过程中，不会发生起翘等现象，以保证传动的稳定性。

具体的，所述限位结构6包括第一限位块61和第二限位块62，所述第一限位块61、驱动机构1用于安装至外界的基板7，伸缩基座2滑动设置在基板7上，所述第二限位件31设置于所述伸缩基座2，所述第一限位块61与所述第二限位块62抵触用于对所述伸缩件3伸缩行程进行限制。在上升阶段，由于第二限位块62设置于伸缩基座2，因此第二限位块62随着伸缩基座2一并上升，直至第二限位块62与第一限位块61抵触后，伸缩基座2因被止挡而不再进行上升，此时即驱动机构1继续驱动伸缩件3动作时，只有伸缩件3发生上升，从而实现了让上升动作与翻转动作分开的效果。

此外，为了保证限位的稳定和平衡，该第一限位块61以及第二限位块62分别为两块，而两块第二限位块62分别设置在伸缩基座2的两侧。

优选的，所述限位结构6还包括第三限位块63，所述第三限位块63用于安装至外界的基板7，所述第二限位块62位于所述第一限位块61与所述第三限位块63之间，所述第一限位块61与所述第三限位块63配合用于限位伸缩基座2的移动形成。该第三限位块63用于对伸缩件3所能够下降的高度进行限制，从而让伸缩件3的升降高度维持在一定范围内，避免对于其他部件造成干涉。

实施例2

如图4所示，本实施例提供了一种摄像装置，包括摄像头8以及用于驱动所述摄像头8动作的驱动单元；所述驱动单元包括实施例1所述的分段式驱动装置，摄像头8安装在所述驱动单元的承载件4的容槽41内。

实际组装时，该摄像头8安装好以后，再采用透明的保护盖遮盖容槽41，起到保护摄像头8且不对摄像头8拍摄造成干扰的作用。

通常采用本实施例的电子设备为平板电脑或者手机，用于让摄像头8在平常不使用时隐藏在电子设备的基板7内，在需要使用时再上升而显露至外界；并且能够调整摄像头8进行翻转，以使得使用者能够更为灵活地采用摄像头8对标的物进行拍摄，即在上网课时能够配合摄像头8进行更为灵活的展示和监督。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：包括驱动机构、伸缩基座、伸缩件、承载件、离合结构以及限位结构，伸缩件活动设置在伸缩基座上，离合结构用于将伸缩件定位在伸缩基座上或用于驱动相对伸缩基座移动后的伸缩件复位，承载件转动设置在伸缩基座上，承载件用于承载外界的摄像头；所述驱动机构用于驱动所述伸缩件以带动伸缩基座伸出或缩回，所述限位结构用于挡止所述伸缩基座以使得伸缩件相对伸缩基座移动，伸缩件相对伸缩基座移动后驱动承载件相对伸缩基座转动；

所述伸缩件为传动齿条，伸缩基座具有导槽，伸缩件滑动容设在导槽内；所述驱动机构用于驱动所述伸缩件伸缩，所述伸缩基座转动设置有与承载件连接的传动齿轮，所述传动齿轮与所述伸缩件啮合；所述离合结构设置于所述伸缩基座与所述伸缩件之间，所述离合结构用于在所述限位结构对所述伸缩基座限位时使所述伸缩件在所述伸缩基座的导槽内滑动。

2.根据权利要求1所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：所述离合结构包括装设在伸缩基座上的第一磁性件，所述伸缩件配置有与第一磁性件配合的第二磁性件，至少一个磁性件为磁铁，所述第一磁性件和所述第二磁性件相吸。

3.根据权利要求2所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：伸缩基座远离承载件的一端设置有离合槽，离合槽的宽度大于导槽的宽度，第一磁性件插接装设在该离合槽内。

4.根据权利要求1所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：所述离合结构包括玻珠结构，所述玻珠结构用于在所述限位结构对所述伸缩基座进行限位时对所述伸缩件进行让位以使得所述伸缩件与所述伸缩基座之间能进行相对运动。

5.根据权利要求1所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：所述离合结构包括弹性件，所述弹性件用于在所述限位结构对所述伸缩基座进行限位时随着所述伸缩件相对于所述伸缩基座移动而发生形变。

6.根据权利要求1所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机以及减速结构，减速结构的输出端配置有输出齿轮，输出齿轮与伸缩件啮合，所述驱动电机经所述减速结构驱动输出齿轮转动，转动的输出齿轮驱动所述伸缩件移动。

7.根据权利要求1所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：所述伸缩件设置有限位件，所述伸缩基座设置有限位槽，所述限位件活动装设于所述限位槽内；伸缩基座具有位于所述限位槽内的限位轴，所述限位件设置有行程槽，所述限位轴活动设置于所述行程槽内，行程槽彼此远离两端的内端面分别用于挡止抵触限位轴。

8.根据权利要求1所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：所述限位结构包括第一限位块和第二限位块，所述第一限位块、驱动机构用于安装至外界的基板，伸缩基座滑动设置在基板上，所述第二限位件设置于所述伸缩基座，所述第一限位块与所述第二限位块抵触用于对所述伸缩基座的伸缩行程进行限制。

9.根据权利要求8所述的用于驱动摄像头的分段式驱动装置，其特征在于：所述限位结构还包括第三限位块，所述第三限位块用于安装至外界的基板，所述第二限位块位于所述第一限位块与所述第三限位块之间，所述第一限位块与所述第三限位块配合用于限位伸缩基座的移动行程。

10.一种摄像装置，其特征在于：包括摄像头以及用于驱动所述摄像头动作的驱动单元；所述驱动单元包括权利要求1-9任意一项所述的分段式驱动装置，摄像头安装在所述驱动单元的承载件上。

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