CN114962867A - 可伸缩旋转的摄像头模块及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了可伸缩旋转的摄像头模块及电子设备。本申请实施例可以应用于不同应用场景的电子设备，该摄像头模块的躯干组件通过两组轴套式滑动副与基座组件连接，且两组轴套式滑动副平行设置，构建内缩或外伸运动的基础配合关系；躯干本体外伸可带动头部组件随动并转动，满足用户拍摄视角的使用需要。实际应用中，基于轴套式滑动间隙配合的良好运动精度，通过两组平行设置的滑动副，可精确控制头部组件和躯干组件内收与外伸动作的运动轨迹，使得头部组件和躯干组件的内缩或外伸运动更加平稳，规避卡死、卡顿现象，同时静音效果得以加强。

Description

可伸缩旋转的摄像头模块及电子设备

技术领域

本申请实施例涉及终端领域，尤其涉及一种可伸缩旋转的摄像头模块及电子设备。

背景技术

为了避免摄像头固定设置影响产品外观和整机布局，现有技术出现了摄像头可以伸缩的产品，比如摄像头可伸缩的手机、摄像头可伸缩的大屏等，这些产品通过丝杆丝母等传动机构达成伸缩驱动力的传递，使得摄像头相对于固定本体伸缩。

在不同的应用场景下，需要外伸出的摄像头能够旋转角度，以便通过调节摄像头的视角，实现对所需要拍摄物品的全面覆盖。

然而，受现有摄像头模块自身结构的限制，传动机构移动精度较低，平稳性差，容易出现卡死、卡顿现象，无法适用于具有较高稳定性需求的应用场景。

发明内容

本申请实施例提供了一种可伸缩旋转的摄像头模块及电子设备，通过结构优化能够提高摄像头模块动作的运动精度，并提升伸缩旋转动作的稳定性。

本申请实施例第一方面提供了一种可伸缩旋转的摄像头模块，其头部组件通过转轴与躯干组件铰接，并在其躯干本体的带动下相对于基座组件内缩或外伸；其中，躯干组件通过两组轴套式滑动副与基座组件连接，两组轴套式滑动副平行设置，可构建内缩或外伸运动的基础配合关系；该躯干组件包括可相对于躯干本体滑动的第一滑块，躯干本体上适配第一滑块的第一容纳腔与两组轴套式滑动副平行设置；其中，第一滑块包括第一止动部和传动部，并通过传动部与转轴传动适配，以便转轴在相对于第一滑块直线位移时产生相应的转动；相应地，基座组件上设置有限位部，躯干本体外伸至第一滑块上的第一止动部与限位部相抵时，第一滑块处于止动状态，此时躯干本体可继续外伸带动转轴随动并转动，以带动头部组件相对于躯干本体转动，满足用户拍摄视角的使用需要。如此设置，基于轴套式滑动间隙配合的良好运动精度，通过两组平行设置的滑动副，可精确控制头部组件和躯干组件内缩和外伸动作的运动轨迹，使得头部组件和躯干组件的内缩或外伸运动更加平稳，规避卡死、卡顿现象，同时静音效果得以加强。

基于第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第一种实施方式：该躯干组件还包括相适配的第二滑块和第二容纳腔，该第二滑块包括与限位部适配的第二止动部，躯干本体外伸至第二止动部与限位部相抵时，第二滑块与第一滑块同步止动；这里，第二容纳腔与第一容纳腔平行设置，该第二滑块可与第一滑块共同承载，达到均载的目的。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第二种实施方式：至少部分第一容纳腔周向包覆该第一滑块，至少部分第二容纳腔周向包覆所述第二滑块，分别形成躯干本体与两个滑块之间滑动间隙配合。这样，与处于止动状态的传动部适配的转轴转动时，该转轴在转动过程中对滑块产生反作用力，基于该周向包覆部分的约束，两个滑块可同步保持与转轴适配的姿态，不会产生偏摆，可进一步确保头部组件的转动精度。

示例性的，该轴套式滑动副可以包括相互适配的躯干光轴和滑套，分别设置在基座组件和躯干本体上。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第三种实施方式：在第一容纳腔和第二容纳腔中分别设置有滑块光轴，滑块光轴远离头部组件的一端固定设置，另一端穿装在相应的第一滑块和第二滑块上；且每个滑块光轴上均套设有滑块弹性件，用于在相应的第一滑块和第二滑块止动后形变并储能，躯干光轴与滑块光轴平行。如此设置，当两个滑块止动，躯干本体继续外伸时，每个滑块光轴将随动并伸入相应的滑块中，在该动态配合关系下，能够辅助躯干本体获得良好的运动稳定性。

示例性的，躯干光轴位于滑块光轴的外侧，躯干本体的两侧外凸形成滑套。由此，两组滑动适配关系大致布置在一个平面内，减小占用电子设备在厚度方向上空间。

基于第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第四种实施方式：该第一止动部为自第一滑块的本体延伸形成的凸块，第一容纳腔的壁面开设有第一导向槽，第一止动部自第一导向槽伸出；该第二止动部为自第二滑块的本体延伸形成的凸块，第二容纳腔的壁面开设有第二导向槽，第二止动部自第二导向槽伸出。当躯干本体继续外伸至头部组件旋转的过程中，两个导向槽与相应止动部相配合，确保两个滑块止动后与相应的容纳腔同步滑动适配，以可靠平衡受力，可规避受力偏载、卡滞现象。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第五种实施方式：转轴包括分体设计的第一转轴和第二转轴，头部组件的壳体具有同轴间隔设置的第一轴孔和第二轴孔，相应地，躯干本体具有同轴间隔设置的第三轴孔和第四轴孔，组装后，通过第一转轴与传动部传动适配，第一转轴的两端分别插装在第一轴孔和第三轴孔中，第二转轴的两端分别插装在第二轴孔和第四轴孔中。这样，采用分体式设计可降低转轴加工精度和难度要求，具有较好的加工组装工艺性。

在一些实际应用中，该转轴还可以包括转轴连杆，转轴连杆的两端分别与第一转轴和第二转轴连接固定，以提高整体承载能力。

基于第一方面的第五种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第六种实施方式：该传动部为齿条，并在第一转轴上具有与该齿条啮合的齿轮，且第一转轴与第一轴孔间采用键连接。如此设置，具有结构简单可靠，且传动精度高的特点。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第七种实施方式：该基座组件包括基座本体和导向套，头部组件和部分躯干本体可自该导向套伸出，头部组件的壳体横截面和至少部分躯干本体的横截面一致，且与导向套的内壁适配。也说是说，头部组件的壳体和至少部分躯干本体均与导向套的内壁适配，这样，由导向套形成摄像头外伸的通道，在产品装配时，头部组件可与躯干组件组装在一起后，再插装在该导向套中，具有较好的装配工艺性。且与止动部适配的限位部形成在该导向套的内侧端面，结构得以合理简化。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第八种实施方式：头部组件的壳体与躯干本体的贴合面为内凹弧面，躯干本体与头部组件的壳体的贴合面为外凸弧面，该外凸弧面与内凹弧面相适配。两者之间的配合间隙可控制为相对较小，同时头部组件相对于躯干本体转动时，相适配贴合面之间的配合间隙保持不变，可避免异物进入头部组件与躯干组件的连接位置处。

示例性的，导向套的出口侧内壁可具有密封件。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，或第一方面的第八种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第九种实施方式：躯干本体通过连杆组件与驱动机构连接，其第一连杆与驱动机构连接，其第二连杆与第一连杆连接；并且，在第一连杆和第二连杆之间设置有预压缩的第一连杆弹性件，在第二连杆和躯干本体之间设置有预压缩的第二连杆弹性件；并配置为：躯干本体外伸时，第一连杆通过第一连杆弹性件带动第二连杆，第二连杆通过第二连杆弹性件带动躯干本体。如此设置，实现了双向传递动力的功能，可提升动力传递的可靠性和稳定性，并且提供了双重缓冲保护作用，确保在跌落或反向掰动头部组件等场景下，能够有效吸收摄像头模组受到的冲击，从而保护驱动机构。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，或第一方面的第八种实施方式，或第一方面的第九种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十种实施方式：其第一连杆与第二连杆连接的端部具有两个第一连接轴套，其第二连杆与第一连杆连接的端部具有两个第二连接轴套，两个第一连接轴套分别与两个第二连接轴套相抵；其中，第一连杆弹性件套装在第一连杆光轴上，且第一连杆光轴的两端分别自两组相抵的第一连接轴套和第二连接轴套穿出，并固定在基座组件上；第二连杆与躯干本体连接的端部具有第三连接轴套，连杆基座设置在躯干本体上；第二连杆弹性件和第三连接轴套依次套装在第二连杆光轴上，且第二连杆光轴的两端固定在连杆基座上。如此设置，提高了连杆弹性件的工作稳定性。

示例性的，第一连杆光轴、第二连杆光轴、躯干光轴和滑块光轴平行，且两个躯干光轴相对于第二连杆光轴对称设置，使得连杆组件传递的驱动力趋近于躯干本体的中部位置，可使得两个基础滑动适配副的受力趋于一致，避免出现偏载卡滞。

示例性的，躯干本体上可设置有内凹安装面，连杆基座设置在内凹安装面上，第三连接轴套位于第二连杆的内端侧，可减小在厚度方向上空间占用。

在一些具体应用中，第二连杆上的第三连接轴套可位于内端侧，这样，在满足传动机构的动力传递功能的基础上，可获得较高的产品集成度，空间利用率得以提升。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，或第一方面的第八种实施方式，或第一方面的第九种实施方式，或第一方面的第十种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十一种实施方式：预压缩设置的第一连杆弹性件的刚度，大于预压缩设置的第二连杆弹性件的刚度。如此设置，跌落时产生冲击作用力时，刚度相对较小的第二连杆弹性件首先产生形变吸能，可减小传递至第一连杆弹性件的冲击作用力，使丝杆所受的力大幅减小，还能够延缓该冲击作用力传递至第一连杆弹性件，从而有效保护驱动机构。

在一些具体应用中，驱动机构包括电机和丝杆，该丝杆的一端与电机的输出端连接，另一端枢接于基座组件上，并且第一连杆上设置有与丝杆传动连接的丝母，以提供并传递摄像头伸缩动作的驱动力。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，或第一方面的第八种实施方式，或第一方面的第九种实施方式，或第一方面的第十种实施方式，或第一方面的第十一种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十二种实施方式：还包括第一位置传感器和第二位置传感器，该第一位置传感器用于检测内缩至收起状态的躯干本体，该第二位置传感器用于检测外伸至伸出状态的躯干本体。如此设置，可实现检测摄像头位置的功能。

基于第一方面的第十二种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十三种实施方式：第一位置传感器和第二位置传感器均为光电耦合器，且躯干本体上具有适配于光电耦合器的反射面。这样，能够精确地确定摄像头处于收起位置或伸出位置。

基于第一方面的第十二种实施方式，或第一方面的第十三种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十四种实施方式：躯干本体上设置有侧向延伸形成的反射挡板，反射面位于反射挡板与光电耦合器相对的表面上。具有结构简单可靠的特点。

示例性的，沿内缩和外伸的方向，该反射面依次设置有白色反射区域和黑色反射区域。这样，能够更加精确地检测摄像头位置。使用时，光电耦合器将检测到反射面上的颜色变化，并输出模拟信号，实现精确的位置检测。例如但不限于，当用户轻微拨动升降机构头部时，就会感应回缩的功能。

进一步示例性的，白色反射区域和所述黑色反射区域之间的区域为黑白交汇反射区域。这样，基于反射面移动距离和电压变化的对应关系，该区域所对应电压变化(或电流变化)较慢，反射挡板运行的距离随之会拉长，提升了可检测距离。

本申请实施例第二方面提供了一种电子设备，包括如前所述的可伸缩旋转的摄像头模块，且电子设备的外壳具有用于摄像头伸缩的开口。

本申请实施例第三方面提供了另一种电子设备，包括外壳和摄像头模块，外壳上具有用于摄像头伸缩的开口；摄像头模块包括具有摄像头的头部组件和躯干组件，该头部组件通过转轴与躯干组件铰接，躯干组件通过两组轴套式滑动副与外壳连接，两组轴套式滑动副平行设置；其中的躯干组件包括躯干本体和第一滑块，躯干本体具有适配第一滑块的第一容纳腔，第一容纳腔与两组轴套式滑动副平行设置；第一滑块包括第一止动部和传动部；传动部与转轴传动适配，外壳上设置有限位部；该躯干本体由驱动机构驱动，带动头部组件相对于外壳内缩或外伸；躯干本体外伸至第一止动部与限位部相抵时，第一滑块可止动；此时，躯干本体可继续外伸带动转轴随动并转动，以带动头部组件相对于躯干本体转动。如此设置，基于轴套式滑动间隙配合的良好运动精度，通过两组平行设置的滑动副，可精确控制头部组件和躯干组件内收和外伸动作的运动轨迹，使得头部组件和躯干组件的内缩或外伸运动更加平稳，规避卡死、卡顿现象。

基于第三方面，本申请实施例还提供了第三方面的第一种实施方式：该躯干组件还包括相适配的第二滑块和第二容纳腔，该第二滑块包括与限位部适配的第二止动部，躯干本体外伸至第二止动部与限位部相抵时，第二滑块与第一滑块同步止动；这里，第二容纳腔与第一容纳腔平行设置，该第二滑块可与第一滑块共同承载，达到均载的目的。

基于第三方面，或第三方面的第一种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第二种实施方式：至少部分第一容纳腔周向包覆该第一滑块，至少部分第二容纳腔周向包覆所述第二滑块，分别形成躯干本体与两个滑块之间滑动间隙配合。这样，该转轴在转动过程中对滑块产生反作用力时，基于该周向包覆部分的约束，两个滑块可同步保持与转轴适配的姿态，不会产生偏摆，确保头部组件的转动精度。

示例性的，该轴套式滑动副包括相互适配的躯干光轴和滑套，分别设置在外壳和躯干本体上。

基于第三方面，或第三方面的第一种实施方式，或第三方面的第二种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第三种实施方式：在第一容纳腔和所述第二容纳腔中分别设置有滑块光轴，滑块光轴远离头部组件的一端固定设置，另一端穿装在相应的第一滑块和第二滑块上；且每个滑块光轴上均套设有滑块弹性件，用于在相应的第一滑块和第二滑块止动后形变并储能，躯干光轴与滑块光轴平行。如此设置，当两个滑块止动，躯干本体继续外伸时，每个滑块光轴将随动并伸入相应的滑块中，在该动态配合关系下，能够辅助躯干本体获得良好的运动稳定性。

示例性的，躯干光轴位于滑块光轴的外侧，躯干本体的两侧外凸形成滑套。由此，两组滑动适配关系大致布置在一个平面内，减小占用电子设备在厚度方向上空间。

基于第三方面，或第三方面的第一种实施方式，或第三方面的第二种实施方式，或第三方面的第三种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第四种实施方式：转轴包括分体设计的第一转轴和第二转轴，头部组件的壳体具有同轴间隔设置的第一轴孔和第二轴孔，相应地，躯干本体具有同轴间隔设置的第三轴孔和第四轴孔，组装后，通过第一转轴与传动部传动适配，第一转轴的两端分别插装在第一轴孔和第三轴孔中，第二转轴的两端分别插装在第二轴孔和第四轴孔中。这样，采用分体式设计可降低转轴加工精度和难度要求，具有较好的加工组装工艺性。

在一些实际应用中，该转轴还可以包括转轴连杆，转轴连杆的两端分别与第一转轴和第二转轴连接固定，以提高整体承载能力。

基于第三方面的第四种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第五种实施方式：该传动部为齿条，并在第一转轴上具有与该齿条啮合的齿轮，且第一转轴与第一轴孔间采用键连接。如此设置，具有结构简单可靠，且传动精度高的特点。

基于第三方面，或第三方面的第一种实施方式，或第三方面的第二种实施方式，或第三方面的第三种实施方式，或第三方面的第四种实施方式，或第三方面的第五种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第六种实施方式：躯干本体通过连杆组件与驱动机构连接，其第一连杆与驱动机构连接，其第二连杆与第一连杆连接；并且，在第一连杆和第二连杆之间设置有预压缩的第一连杆弹性件，在第二连杆和躯干本体之间设置有预压缩的第二连杆弹性件；并配置为：躯干本体外伸时，第一连杆通过第一连杆弹性件带动第二连杆，第二连杆通过第二连杆弹性件带动躯干本体。如此设置，实现了双向传递动力的功能，可提升动力传递的可靠性和稳定性，并且提供了双重缓冲保护作用，确保在跌落或反向掰动头部组件等场景下，能够有效吸收摄像头模组受到的冲击，从而保护驱动机构。

基于第三方面，或第三方面的第一种实施方式，或第三方面的第二种实施方式，或第三方面的第三种实施方式，或第三方面的第四种实施方式，或第三方面的第五种实施方式，或第三方面的第六种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第七种实施方式：其第一连杆与第二连杆连接的端部具有两个第一连接轴套，其第二连杆与第一连杆连接的端部具有两个第二连接轴套，两个第一连接轴套分别与两个第二连接轴套相抵；其中，第一连杆弹性件套装在第一连杆光轴上，且第一连杆光轴的两端分别自两组相抵的第一连接轴套和第二连接轴套穿出，并固定在外壳上；第二连杆与躯干本体连接的端部具有第三连接轴套，连杆基座设置在躯干本体上；第二连杆弹性件和第三连接轴套依次套装在第二连杆光轴上，且第二连杆光轴的两端固定在连杆基座上。如此设置，提高了连杆弹性件的工作稳定性。

示例性的，第一连杆光轴、第二连杆光轴、躯干光轴和滑块光轴平行，且两个躯干光轴相对于第二连杆光轴对称设置，使得连杆组件传递的驱动力趋近于躯干本体的中部位置，可使得两个基础滑动适配副的受力趋于一致，避免出现偏载卡滞。

示例性的，躯干本体上可设置有内凹安装面，连杆基座设置在内凹安装面上，第三连接轴套位于第二连杆的内端侧，可减小在厚度方向上空间占用。

在一些具体应用中，第二连杆上的第三连接轴套可位于内端侧，这样，在满足传动机构的动力传递功能的基础上，可获得较高的产品集成度，空间利用率得以提升。

基于第三方面，或第三方面的第一种实施方式，或第三方面的第二种实施方式，或第三方面的第三种实施方式，或第三方面的第四种实施方式，或第三方面的第五种实施方式，或第三方面的第六种实施方式，或第三方面的第七种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第八种实施方式：预压缩设置的第一连杆弹性件的刚度，大于预压缩设置的第二连杆弹性件的刚度。如此设置，跌落时产生冲击作用力时，刚度相对较小的第二连杆弹性件首先产生形变吸能，可减小传递至第一连杆弹性件的冲击作用力，使丝杆所受的力大幅减小，还能够延缓该冲击作用力传递至第一连杆弹性件，从而有效保护驱动机构。

基于第三方面，或第三方面的第一种实施方式，或第三方面的第二种实施方式，或第三方面的第三种实施方式，或第三方面的第四种实施方式，或第三方面的第五种实施方式，或第三dg方面的第六种实施方式，或第三方面的第七种实施方式，或第三方面的第八种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第九种实施方式：还包括第一位置传感器和第二位置传感器，该第一位置传感器用于检测内缩至收起状态的躯干本体，该第二位置传感器用于检测外伸至伸出状态的躯干本体。如此设置，可实现检测摄像头位置的功能。

基于第三方面的第九种实施方式，本申请实施例还提供了第三方面的第十种实施方式：第一位置传感器和第二位置传感器均为光电耦合器，且躯干本体上具有适配于光电耦合器的反射面。这样，能够精确地确定摄像头处于收起位置或伸出位置。

基于第三方面的第九种实施方式，或第三方面的第十种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十四种实施方式：躯干本体上设置有侧向延伸形成的反射挡板，反射面位于反射挡板与光电耦合器相对的表面上。具有结构简单可靠的特点。

示例性的，沿内缩和外伸的方向，该反射面依次设置有白色反射区域和黑色反射区域。这样，能够更加精确地检测摄像头位置。使用时，光电耦合器将检测到反射面上的颜色变化，并输出模拟信号，实现精确的位置检测。例如但不限于，当用户轻微拨动升降机构头部时，就会感应回缩的功能。

进一步示例性的，白色反射区域和所述黑色反射区域之间的区域为黑白交汇反射区域。这样，基于反射面移动距离和电压变化的对应关系，该区域所对应电压变化(或电流变化)较慢，反射挡板运行的距离随之会拉长，提升了可检测距离。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的可伸缩旋转的摄像头模块的收起状态示意图；

图2为本发明实施例一提供的可伸缩旋转的摄像头模块的伸出状态示意图；

图3本发明实施例一提供的可伸缩旋转的摄像头模块的摄像头外伸至拍摄状态的过程示意图；

图4为本发明实施例一提供的可伸缩旋转的摄像头模块的装配爆炸图；

图5为本发明实施例一中所述躯干组件的装配爆炸图；

图6为本发明实施例一提供的可伸缩旋转的摄像头模块的过渡状态示意图；

图7为图6中A向所示的头部组件与躯干组件的装配关系示意图；

图8为图7中所示B-B剖切位置形成的剖视图；

图9为图7中所示C-C剖切位置形成的剖视图；

图10为本发明实施例一中所述头部组件与转轴的装配爆炸图；

图11为图4中所示躯干组件的D-D剖视图；

图12为本发明实施例一中所述基座组件的整体结构示意图；

图13为本发明实施例一中所述头部组件和躯干组件与基座组件的组装关系示意图；

图14为图13中E处所示导向套的组装关系局部剖视图；

图15为本发明实施例一中所述连杆组件的装配爆炸图；

图16为本发明实施例一中所述连杆组件的组装关系示意图；

图17为本发明实施例一中所述可伸缩旋转的摄像头模块的初始状态示意图；

图18为图17的F-F剖视图；

图19为本发明实施例一中所述可伸缩旋转的摄像头模块的过渡状态示意图；

图20为图19的G-G剖视图；

图21为本发明实施例一中所述可伸缩旋转的摄像头模块的外伸状态示意图；

图22为图21的H-H剖视图；

图23为本发明实施例中所述反射挡板上的反射面与光电耦合器的关系示意图；

图24为本发明另一种反射面的示意图；

图25为本发明又一种反射面的示意图；

图26为本发明再一种反射面的示意图；

图27为本发明实施例二提供的电子设备的结构示意图；

图28为本发明实施例三提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种可伸缩旋转的摄像头模块，以及应用该摄像头模块的电子设备，针对设置有摄像头的头部组件在伸缩过程中的动态传动配合，本实施例进行了相应的结构优化，以提高伸缩运动精度，提高动态配合的平滑性和稳定性。

实施例一

请参见图1和图2，其中，图1为本实施例所述可伸缩旋转的摄像头模块的收起状态示意图；图2为本实施例所述可伸缩旋转的摄像头模块的伸出状态示意图。

图中所示的可伸缩旋转的摄像头模块100，包括头部组件10、躯干组件20和基座组件30。其中，摄像头设置在头部组件10上，头部组件10与躯干组件20铰接，躯干组件20可带动头部组件10相对于基座组件30内缩或外伸，构建出两种状态：头部组件10收回至基座组件30内部的收起状态，以及头部组件10伸出至基座组件30之外的拍摄状态。

如图1所示，头部组件10内缩处于收起状态，保护摄像头，并可满足摄像头隐藏的需求。

如图2所示，头部组件10全部外伸出基座组件30之外，并相对于躯干组件20转动，从而调整摄像头的拍摄角度，实现对所需要拍摄物品的全面覆盖，达成满足拍摄功能的应用和互动交互。

需要启用摄像头时，根据用户的操作指令，驱动机构驱动躯干组件20带动头部组件10外伸。基于躯干组件20的外伸行程，头部组件10依次完成外伸动作和旋转动作。

请参见图3，该图为本实施例所述可伸缩旋转的摄像头模块的摄像头外伸至拍摄状态的过程示意图。为了清楚示意各组件之间的动态配合关系，图3中各图均自摄像头后方的视角形成。

其中，图3中的a图所示为初始状态，即头部组件10处于收起状态，此时，躯干组件20全部位于基座组件30内，头部组件10大体上也全部位于基座组件30内，并以头部组件10的外端面与电子设备壳体外表面齐平为目标。

在躯干组件20的带动下，头部组件10外伸至图3中b图所示的待旋转过渡状态。此时，头部组件10全部位于基座组件30外侧，部分躯干组件20位于基座组件30外侧，在具体实现中，躯干组件20外露于基座组件30的部分越小，整个传动机构的受力最佳。

躯干组件20继续带动头部组件10外伸，如图3中c图所示，头部组件10完成旋转动作，并达到最终拍摄状态，以满足拍摄功能的需要。在具体实现中，该旋转角度可根据产品设计或用户实际需要进行设定。

请参见图4，该图为本实施例所示可伸缩旋转的摄像头模块的装配爆炸图。

本实施例中，头部组件10通过转轴11与躯干组件20铰接，躯干组件20通过两组轴套式滑动副与基座组件30连接，两组轴套式滑动副平行设置，构建内缩或外伸运动的基础传动配合关系。基于轴套式滑动间隙配合的良好运动精度，通过两组平行设置的滑动副，得以严格控制头部组件10和躯干组件20内收和外伸的运动轨迹，使得头部组件10和躯干组件20的内缩或外伸运动更加平稳，减少卡死、卡顿现象，也使得静音效果加强。

这里，“轴套式滑动副”以提供导向功能的光轴作为配合基础，与光轴相适配的滑套可采用不同的结构方式实现。例如但不限于，本实施例中的“轴套式滑动副”包括相互适配的躯干光轴32和滑套211，躯干光轴32设置在基座组件30的基座本体31上，滑套211设置躯干组件20的躯干本体21上。

在其他具体实现中，两者也可互换设置(图中未示出)，也就是说，躯干光轴设置在躯干本体上，滑套相应地设置在基座本体上，同样能够构建满足躯干本体相对于基座本体运动的“轴套式滑动副”。

请参见图5和图6，其中，图5为本实施例所述躯干组件的装配爆炸图，图6为本实施例所述可伸缩旋转的摄像头模块的过渡状态示意图。

如图5所示，躯干组件20包括与躯干本体21滑动适配的第一滑块22，躯干本体21上具有适配该第一滑块22的第一容纳腔212。这里，该第一容纳腔212的长度至少具有满足第一滑块22滑动的行程，第一容纳腔212与两组轴套式滑动副平行设置，这样，躯干组件20带动头部组件10外伸时，受第一容纳腔212的限制，置于第一容纳腔212中的第一滑块22可保持较高的滑动运动精度。

本实施例中，该第一滑块22包括第一止动部221和传动部222，该传动部222与转轴11传动适配，基座组件30上设置有与第一止动部221适配的限位部331，以使转轴11带动头部组件10转动。

如图6所示，该限位部331可形成在基座本体31上。相对于基座本体31，躯干本体21外伸至第一止动部221与限位部331相抵时，受限位部331的阻挡限位，该第一滑块22不再随躯干本体21继续外伸，处于止动状态。而在第一滑块22止动后，转轴11仍然可随躯干本体21继续外伸，在传动部222与转轴11的传动适配关系下，躯干本体21的继续外伸动作带动转轴11随动并转动，以使头部组件10相对于躯干本体21转动，进而最终达到拍摄状态，头部组件10完全外伸至基座本体31的外部，且朝向使用者向下转动了一定的角度，由水平拍摄视角转换为略向下倾斜俯视拍摄视角，例如但不限于，可达到对桌面上所需拍摄物品的全面覆盖。

进一步地，为了提高伸缩旋转动作的稳定性，如图5所示，在另一实施例中，躯干组件20可增设第二滑块23，以与第一滑块22共同承载，达到均载的目的。

躯干本体21具有适配第二滑块23的第二容纳腔213，同样地，第二容纳腔213的长度至少具有满足第二滑块23滑动的行程，第二容纳腔213与第一容纳腔212平行设置。

该第二滑块23包括与限位部331适配的第二止动部231，当躯干本体21外伸至第二止动部231与限位部331相抵时，第二滑块23与第一滑块22同时处于止动状态，如图6所示。

在具体实现中，第一止动部221和第二止动部231可以与相应滑块分体加工，再组装为一体。作为优选，该第一止动部221可与第一滑块22的本体一体成型，第二止动部231也可与第二滑块23的本体一体型。如图5所示，第一止动部221为自第一滑块22的本体延伸形成的凸块，第二止动部231为自第二滑块23的本体延伸形成的凸块。

第一容纳腔212的壁面开设有第一导向槽2121，第一止动部221从第一导向槽2121伸出，与限位部331配合完成限位止动功能；第二容纳腔213的壁面开设有第二导向槽2131，第二止动部221从第二导向槽2131伸出，与限位部331配合完成限位止动功能。

请一并参见图7、图8和图9，其中，图7为图6中A向所示的头部组件与躯干组件的装配关系示意图，图8为图7所示B-B剖切位置形成的剖视图，图9为图7所示C-C剖切位置形成的剖视图。

其中，第一导向槽2121和第二导向槽2131的长度，适应相应滑块位移行程的需要即可；换言之，第一滑块22和第二滑块23止动后，躯干本体21继续外伸至头部组件旋转至最终状态的过程中，第一导向槽2121和第二导向槽2131的长度适应止动部的位移需要。这样，躯干本体21继续外伸时，两个滑块止动后与相应的容纳腔同步滑动适配，以可靠平衡受力，可规避单侧滑块滑动适配而导致的受力偏载、卡滞现象。

本实施例中，转轴11采用分体式设计，请参见图10，该转轴11包括第一转轴111和第二转轴112，以建立前述铰接关系。采用分体式设计可降低转轴加工精度和难度要求，具有较好的加工组装工艺性。

第一转轴111和第二转轴112设置在躯干本体21和头部组件10的壳体12上相应的轴孔中，结合图7所示，头部组件10的壳体12具有同轴间隔设置的第一轴孔121和第二轴孔122，躯干本体21具有同轴间隔设置的第三轴孔214和第四轴孔215；其中，第一转轴111的两端分别插装在第一轴孔121和第三轴孔214中，第二转轴112的两端分别插装在第二轴孔122和第四轴孔215中。

例如但不限于，图中所示第一转轴111和第二转轴112均优选采用变截面轴，也即铰接适配轴段与非适配轴段为非等径设计，减小了铰接适配尺寸长度，可进一步降低加工成本。可以理解的是，根据不同产品的关联结构设计要求，第一转轴111和第二转轴112也可采用等截面轴。

本实施例中，第一转轴111用于与第一滑块22上的传动部222传动适配，该传动适配关系可采用齿轮齿条传动机构实现。结合图8所示，第一滑块22上的传动部222为齿条，第一转轴111上具有与该齿条啮合的齿轮1111，并且第一转轴111与第一轴孔121之间采用键连接结构实现同步旋转，以实现通过第一转轴111带动头部组件10同步转动的功能。

这里，键连接结构可采用不同的结构实现方式。例如但不限于，如图10，本实施例中的第一转轴111的外周表面上具有径向形成的凸块1112，结合图7和图10所示，相应在第一轴孔121的孔壁上开设有径向形成的凹槽1211，组装后，凸块1112与凹槽1211形成键连接结构，由此实现第一转轴111带动头部组件同步转动。

如此设置，当躯干本体21带动头部组件10外伸至过渡状态，第一滑块22和第二滑块23止动无法继续外伸时，而与该齿条相啮合的齿轮1111仍然可随躯干本体21继续外伸，也就是说，齿轮齿条无法保持同步外伸的状态，从而形成差动，此时止动状态的齿条可形成作用于齿轮1111上的切向作用力，使得齿轮1111继续外伸的同时产生转动，进而带动头部组件10转动，直至转动到拍摄功能需要的角度位置，达到拍摄状态。

在一种具体实现方式中，上述键连接结构也可以采用花键，或周向对称设置的两个凸棱结构等方式实现。

在另一具体实现方式中，该键连接结构还可以采用如下结构，齿轮1111与第一转轴111采用轴向端面相互适配的棱柱和孔结构。

此外需要说明的是，在其他具体实现中，第一转轴111与第一滑块22上传动部222之间的传动适配关系，还可采用与齿轮齿条啮合机构不同的结构形式实现，例如但不限于，采用由凸块和弧形槽形成的凸轮导向机构等方式。

为了提高转轴11的整体承载力，本实施例中的转轴11还包括转轴连杆113，该转轴连杆113的两端分别与第一转轴111和第二转轴112固定连接。

在具体实现方式中，该固定连接结构可采用轴孔结构并粘接固定，或者转轴连杆113采用棱柱并与第一转轴111和第二转轴112端面上的适配的棱柱孔配合。

使用时，当出现该铰接关系下的径向载荷过大的情形，该转轴连杆113及另一侧转轴部分可共同承载，避免出现异常卡滞现象。与此同时，第一转轴111和第二转轴112可通过转轴连杆113预组装为一体后，再与头部组件10和躯干本体21进行组装，装配工艺性较好。相比于一体式整轴结构所容易出现的下述问题：装配的尺寸链较长、对每个零件的精度要求很高、易出现同心度不够导致卡死现象以及实际转动的角度与理论设计存在差别。本实施例转轴11采用分体式设计后，能有效降低成本和制造工艺，防止卡死的现象，同时运动精度更容易得到保障。

在头部组件10旋转运动过程中，与处于止动状态的传动部(齿条)适配的转轴11(第一转轴111)转动时，转动过程中的齿轮1111将产生反作用力于第一滑块22上，该反作用力异常时，则会影响躯干本体21外伸或内缩的运动精度。为了进一步提升第一滑块22和第二滑块23与躯干本体21间滑动运动的稳定性，本实施例中，与第一滑块22适配的第一容纳腔212，可至少部分周向包覆该第一滑块22；同样地，另一侧与第二滑块23适配的第二容纳腔213，也可至少部分周向包覆该第二滑块23。

请一并参见图8和图11，基于第一容纳腔212对第一滑块22所形成周向包覆的约束，第一滑块22可保持与第一转轴111之间相对位置度，不会产生偏摆。如图9和图11所示，同时，基于第二容纳腔213对第二滑块23所形成的周向包覆约束，以躯干本体21为基础结构共同形成可靠的关联配合关系。本实施例中，第一容纳腔212和第二容纳腔213形成上述周向包覆的部分，位于近铰接位置的躯干本体21上。

在其他具体实现中，第一容纳腔212和第二容纳腔213可以设计为整体构成对相应滑块的周向包覆，当然，也可以设计为镂空式形成断续的周向包覆。

另外，本实施例进一步针对第一滑块22和第二滑块23提供了导向功能。

再如图5所示，在躯干本体21的第一容纳腔212和第二容纳腔213中，分别设置有滑块光轴24。其中，滑块光轴24远离头部组件10的一端固定设置，滑块光轴24的另一端穿装在相应的第一滑块22和第二滑块23上，由此构建滑动适配关系。

两个躯干光轴32与两个滑块光轴24平行。当第一滑块22和第二滑块23止动，躯干本体21继续外伸时，每个滑块光轴24随动并伸入相应的第一滑块22和第二滑块23，在该动态配合关系下，能够进一步辅助躯干本体21获得良好的运动稳定性。

本实施例中，两个滑块光轴24采用不同的固定方式。如图5所示，针对适配第一滑块22的滑块光轴24，在第一容纳腔212的端部插装固定一光轴座216，该滑块光轴24固定在该光轴座216上。针对适配第二滑块23的滑块光轴24，在第二容纳腔213的端部本体形成安装孔217，该滑块光轴24固定于该安装孔217中。在其他具体实现中，两个滑块光轴24可采用相同的固定方式。

再如图7至图9所示，为了控制头部组件10在内缩时刻的回转速度，每个滑块光轴24上套设有滑块弹性件25，置于第一容纳腔212中的滑块弹性件25的两端分别与光轴座216和第一滑块22抵压，置于第二容纳腔213中的滑块弹性件25的两端分别与第二滑块23和容纳腔底部本体抵压。第一滑块22和第二滑块23止动，躯干本体21继续外伸时，两个滑块弹性件25可分别形变并储能。

如此设置，需要收回摄像头时，在驱动机构50的驱动下，躯干组件20带动头部组件10内缩，两个滑块弹性件25逐渐释放所储备的变形能，滑块在内缩初始时刻保持静止状态，并对第一转轴111上的齿轮1111施以反向的切向作用力，使得齿轮1111开始反向旋转，从而带动头部组件10反向旋转，直到内缩至基座本体31内的状态。此时，两个滑块弹性件25恢复至被压缩前的状态。

在其他具体实现中，两个躯干光轴32分别位于相应侧滑块光轴24的外侧，躯干本体21的两侧外凸形成与滑动光轴24适配的滑套211。由此，两组滑动适配关系大致布置在一个平面内，减小占用电子设备在厚度方向上空间。

例如但不限于，可在滑套211中放置自润滑材质的轴套，装配时，躯干光轴32与轴套的间隙较小。伸缩运动过程中，两者间摩擦阻力较小，且摄像头不容易产生偏斜，可以最大程度上保证伸缩运动的平稳度。

请参见图12，该图为实施例一所述基座组件的整体结构示意图。

本实施例中，基座组件30还包括设置在基座本体31上的导向套33，以形成摄像头外伸的通道。具体地，头部组件10和部分躯干本体20可自该导向套33伸出。如图13所示，在产品装配时，头部组件10与躯干组件20组装在一起后，再插装在基座组件30的导向套33中。

为了简化基座本体31的结构，该导向套33的内侧端面形成限位部331，由导向套33的内侧端面与两个滑块上的止动部适配，以在过渡状态时止动滑块。

具体地，头部组件10的壳体12的横截面和至少部分躯干本体21的横截面一致，且与导向套33的内壁适配，换言之，该头部组件10的壳体12与导向套33的内壁适配，至少部分躯干本体21也与该导向套33的内壁适配。请一并参见图14，该图为图13中E处所示导向套的组装关系局部剖视图。

本实施例中，根据头部组件10的外形确定外伸和内缩通道的尺寸，针对确定规格的头部组件10，应用该摄像头模块的电子设备开设相对较小的开口即可，在满足摄像头伸缩旋转功能需要的基础上，能够降低该开口对电子设备上空间区域的占用。

可以理解的是，前述与壳体12的横截面一致的至少部分躯干本体21，是指近铰接位置处的躯干本体21部分，该部分在进行外伸或内缩操作时与导向套33的内壁适配。

另外，在导向套33的出口侧内壁上设有密封件34。

在具体实现中，该密封件34可以为软性硅胶，具体采用液态硅胶注塑工艺与头部组件10的壳体12模内成型为一体。当头部组件10处于内缩状态时，其壳体12与该密封件34过盈配合达到密封效果。当头部组件10处于外伸状态时，躯干本体21与密封件34过盈配合达到密封效果。并且外伸或内缩动作过程中，该密封件34可与头部组件10的外周表面，以及与导向套33内壁适配的躯干本体21的外周表面始终保持压抵密封状态，具有较好的防水防尘效果。

为了避免异物落入头部组件10与躯干本体21的铰接位置处，可针对两者之间的贴合面作进一步优化。本实施例中，头部组件10壳体12与躯干本体21的贴合面123为内凹弧面，躯干本体21与头部组件10壳体12的贴合面218为外凸弧面，该外凸弧面与内凹弧面相适配。请参见图4，一方面，两者之间的配合间隙可控制为相对较小，同时头部组件10相对于躯干本体21转动时，相适配贴合面之间的配合间隙保持不变，避免异物进入头部组件10与躯干组件20的连接位置。

再如图4所示，本实施例中，提供伸缩驱动力的驱动机构50设置在基座组件30上，并以连杆组件40作为传动机构驱动躯干本体21移动。其中，驱动机构50包括电机51和丝杆53，电机51固定在基座本体31上，丝杆53的一端与电机51的输出端传动连接，另一端通过轴承枢接于基座本体31上，并与连杆组件40上的丝母411适配，以将电机51输出的旋转驱动力转换为直线驱动力，从而带动躯干本体21外伸或内缩。

作为优选，电机51的输出端可通过减速箱52与丝杆53传动连接。在其他具体实现方式中，还可采用减速电机。

请参见图15，该图为所述连杆组件的装配爆炸图。该连杆组件40具体地包括两个连杆和两个连杆弹性件，以提供双重缓冲保护作用。

其中，第一连杆41与驱动机构50传动连接，具体如图16所示的连杆组件组装关系示意图。通过嵌装在第一连杆41上的丝母411与丝杆53传动连接。第二连杆42与第一连杆41传动连接，第一连杆弹性件43预压缩设置在第一连杆41和第二连杆42之间，第二连杆弹性件44预压缩设置第二连杆42和连杆基座45之间，该连杆基座45用于设置在躯干本体21上。

具体地，躯干本体21外伸时，第一连杆41通过第一连杆弹性件43带动第二连杆42，第二连杆42通过第二连杆弹性件44带动连杆基座45，进而在电机51正转时传递带动躯干本体21外伸的驱动力。

这里，连杆组件40还包括用于安装连杆弹性件的连杆光轴，以提高连杆弹性件的工作稳定性。

其中，在第一连杆41与第二连杆42连接的端部具有两个第一连接轴套412，第二连杆42与第一连杆41连接的端部具有两个第二连接轴套421。如图16所示，用于套装第一连杆弹性件43的第一连杆光轴35，设置在基座本体31上。

两个第一连接轴套412分别与两个第二连接轴套421相抵，第一连杆光轴35的两端分别自两组相抵的第一连接轴套412和第二连接轴套421穿出，并固定在基座组件30上。具体地，位于上方的第一连接轴套412的底面，与位于上方的第二连接轴套421的顶面相抵，位于下方的第一连接轴套412的底面，与位于下方的第二连接轴套421的顶面相抵，以在电机51反转时传递带动躯干本体21内缩的驱动力。

可以理解的是，在其他具体实现中，第一连杆41仅配置位于下方的第一连接轴套412，也可实现双向传递动力的功能。相比较而言，本实施中采用两个第一连接轴套412，可提升第一连杆41与第二连杆42之间动力传递的可靠性和稳定性。

其中，在第二连杆42与连杆基座45连接的端部具有第三连接轴套422，第二连杆弹性件44和第三连接轴套422依次套装在该第二连杆光轴46上，也就是说，第三连接轴套422的底面与连杆基座45下部的安装面相低，第二连杆弹性件44的两端分别与第三连接轴套422的顶面和连杆基座45上部的安装面压抵，且第二连杆光轴46的两端固定在该连杆基座45上。

本实施例中，第一连杆光轴35、第二连杆光轴46、两个躯干光轴32和两个滑块光轴24平行，且两个躯干光轴32相对于第二连杆光轴46对称设置，以使得连杆组件40传递的驱动力趋近于躯干本体21的中部位置，可使得两个基础滑动适配副的受力趋于一致，避免出现偏载卡滞。

在具体实现方式中，躯干本体21上设置有内凹安装面219，连杆基座45设置在该内凹安装面219上，以减小在厚度方向上空间占用。结合图15和图16所示，第三连接轴套422位于第二连杆42的内端侧，也就是说，相对于第二连杆42的本体，该第三连接轴套422位于图中所示的下部位置，这样，连杆组件40在丝杆53的带动下上移时，该第二连杆42不会与导向套33干涉，在满足传动机构的动力传递功能的基础上，可获得较高的产品集成度，空间利用率得以提升。

在其他具体实现方式中，第二连杆42、第二连杆弹性件44和第二连杆光轴46也可直接与躯干本体21相连，也即不采用连杆基座45，同样能够获得相同的双重缓冲保护作用。

下面结合图17至图22，简要说明本实施例所述可伸缩旋转的摄像头模块的工作原理：

一、摄像头伸出动作。

初始状态，如图17和图18所示。电机51转动经减速箱52减速后，带动丝杆53转动，然后经与丝杆53啮合的丝母411，将转动转化成第一连杆41的直线外伸运动。第一连杆41通第一连杆弹性件43将动力传递到第二连杆42。同样，第二连杆42通过第一连杆弹性件43将动力传递到连杆基座45上，并通过连杆基座45推动躯干本体21带动头部组件10外伸至过渡状态。

过渡状态，如图19和图20所示。躯干本体21带动头部组件10外伸至过渡状态时，第一滑块22上的第一止动部221和第二滑块23上的第二止动部231，分别与限位部331压抵。此状态下，位于躯干本体21容纳腔中的第一滑块22和第二滑块23同步处于止动状态，而头部组件10的外伸运动没有到达极限位置，可与转轴11一起在躯干本体21的带动下继续外伸。

外伸状态，如图21和图22所示。躯干本体21的继续外伸，转轴11上的齿轮1111与头部组件10随动，也就是说，转轴11上的齿轮1111与第一滑块22上的齿条之间形成差动，并产生作用于齿轮1111上的切向作用力，齿轮1111开始转动并带动头部组件10开始转动至最终的拍摄状态。可以确定的是，由过渡状态至拍摄状态的头部组件10，其运动轨迹由直线外伸轨迹与转动轨迹的拟合形成。

由于第一滑块22和第二滑块23止动，躯干本体21继续外伸的过程中，两个滑块弹性件25可分别形变并储能。

二、摄像头收回动作。

电机51反向转动，通过连杆组件40驱动躯干本体21，带动头部组件10内缩。两个滑块弹性件25逐渐释放所储备的变形能，第一滑块22在内缩初始时刻保持静止状态，第一滑块22对齿轮1111施以反向的切向作用力，使得齿轮1111开始反向旋转，从而带动头部组件10反向旋转，直到内缩至基座本体31内部，达到收起状态。与此同时，两个滑块弹性件25恢复至被压缩前的状态。

基于连杆组件40的双重缓冲保护作用，头部组件10处于外伸状态时，在以下几种被反向施力的使用场景下，均可确保该摄像头模块不产生实质性影响。

场景一：正常使用状态下，用户手动施力按压头部组件10临时调整拍摄范围时，连杆组件40的两个连杆弹簧可进一步受压产生适应性形变，外力消失后自动回位。

场景二：跌落时，摄像头模组受到的冲击转移连杆组件40的两个连杆弹簧上，通过两次压缩弹簧吸收摄像头模组受到的冲击。

为了有效降低该冲击传递至丝杆53，进而影响驱动机构50使用寿命的可能性，作为优选，预压缩设置的第一连杆弹性件43的刚度，大于预压缩设置的第二连杆弹性件44的刚度。如此设置，跌落时产生冲击作用力时，刚度相对较小的第二连杆弹性件44首先产生形变吸能，可减小传递至第一连杆弹性件43的冲击作用力，使丝杆52所受的力大幅减小；同时，还能够延缓该冲击作用力传递至第一连杆弹性件43，从而有效保护驱动机构50的丝杆、电机与减速箱。

场景三：反向掰动头部组件10时，头部组件10可带动转轴11上的齿轮1111反向转动，并与第一滑块22上的齿条反向啮合。基于滑块弹性件25的作用，第一滑块22上的齿条反向拉动齿轮1111，使头部组件10下降一小段距离，并压缩第二连杆弹性件44，第二连杆弹性件44被压缩一小段距离，然后运动中止。松手后，第二连杆弹性件44回弹，推动头部组件10外伸，并恢复至掰动前的状态。

另外，在其他具体实现方式中，如图16所示，还可以通过两个位置传感器针对摄像头增设位置检测功能。具体地，第一位置传感器26用于检测内缩至收起状态的躯干本体21，该第二位置传感器27用于检测外伸至伸出状态的躯干本体21，可实现检测摄像头位置的功能。

这里，第一位置传感器26和第二位置传感器27可根据不同电子设备进行选择，例如但不限于采用光电耦合器。输入的电信号驱动发光器(如发光二极管)，使之发出一定波长的光，被受光器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出电流信号或电压信号。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。结合图16和图23所示，躯干本体21上具有适配于光电耦合器的反射面2201。这样，能够精确地确定摄像头处于收起位置或伸出位置。在具体实施时，第一位置传感器26和第二位置传感器27可根据需要固定于电子设备内的固定构件上，例如但不限于，固定设置在该电子设备的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上，以便直接将输出电流信号或电压信号反馈至相应的控制单元。

本方案中，在躯干本体21上设置有侧向延伸形成的反射挡板220，反射面2201位于反射挡板220与光电耦合器相对的表面上，也就是说，该反射面2201朝向光耦传感器的发光器和受光器设置，当反射挡板220运行时，其上的反射面2201遮挡第一位置传感器26或第二位置传感器27，则相应产生电信号，以识别确定摄像头处于收起位置或伸出位置。

例如但不限于，可以采用反光贴纸粘在反射挡板220上形成该反射面2201。具有结构简单可靠的特点，且成本可控。

在一种具体实施例中，该反射面2201可以为当反光贴纸为纯白色时，即可实现基本识别确定功能。

在另一种具体实施例中，该反射面设置有白色反射区域和黑色反射区域，如图23所示，白色反射区域a和黑色反射区域b的交接位置为大致呈一条直线，沿内缩和外伸的方向依次设置，这样使反射式光耦输出变化量更为剧烈，能够更加精确地检测摄像头位置。使用时，光电耦合器将检测到反射面上的颜色变化，并输出模拟信号，在较低成本的基础上可实现精确的位置检测，可实现用户轻微拨动摄像头即可感应回缩的功能，满足产品设计需求。

在又一种具体实施例中，白色反射区域a1和黑色反射区域b1之间的区域为黑白交汇反射区域c1；也即，黑色反射区域和白色反射区域之间为具有一定物理距离的区域，且由黑色和白色交汇形成。这样，基于反射面移动距离和电压变化的对应关系，该区域所对应电压变化(或电流变化)较慢，高低电平转换所用的时间也更长，反射挡板220运行的距离也会拉长，即提升了可检测距离。

其中，“黑白交汇反射区域”可以为规律变化的图案，具体地，以间隔交错配置的黑色齿形和白色齿形形成，例如但不限于，如图24所示，在白色反射区域a2和黑色反射区域b2之间的黑白交汇反射区域c2，由黑色矩形齿和白色矩形齿构成，或者，如图25所示，在白色反射区域a3和黑色反射区域b3之间的黑白交汇反射区域c3，由黑色三角形齿和白色三角形齿构成。当然，也可以采用波形齿(图中未示出)。

另外，该“黑白交汇反射区域”也可以由间隔平行配置的黑色条形和白色条形形成，如图26所示，在白色反射区域a4和黑色反射区域b4之间的黑白交汇反射区域c4，由黑色条形与白色条形依次间隔设置。

此外，“黑白交汇反射区域”可以为非规律变化的图案，只要黑色反射面积和白色反射面积在该区域的呈变化状态，以使得光耦产生逐渐变化电压信号的功能需要，均在本申请请求保护的范围内。

基于前述两个传感器形成的位置检测功能，可根据需要应用于以下使用场景下。

场景四：

用户开机/关机操作时，对应的判断逻辑如下：

1、如果第一位置传感器26(下光耦)检测到被遮挡，系统摄像头处于初始状态；

2、如果第一位置传感器26(下光耦)检测到未被遮挡，则系统发送内缩指令，在驱动机构50的驱动下，位于躯干本体21上的反射挡板220运动至第一位置传感器26被遮挡状态，系统判断摄像头处于初始状态。由此，保证摄像头回归至初始位置。

场景五：

用户使用与升降机构相关的软件业务时，对应的判断逻辑如下：

基于场景一开机时系统判断摄像头处于初始状态的情形，系统发送外伸指令，在驱动机构50的驱动下完成动作后，第二位置传感器27(上光耦)检测是否被遮挡，以判断摄像头是否到达指定位置；

1、如第二位置传感器27(上光耦)检测到被遮挡，则判断摄像头处于外伸状态的指定位置；

2、如第二位置传感器27(上光耦)检测到未被遮挡，继续发送外伸指令，超过预设的运动门限时间则判定机构受阻，并发送内缩命令，在驱动机构50的驱动下摄像头内缩至初始状态。

场景六：

摄像头伸出至指定位置后，整机处于非稳态时，例如但不限于，整机倾倒晃动甚至如场景二所描述的跌落时，或者如场景三所描述的用户掰动头部组件10时，对应的判断逻辑如下：

摄像头伸出至指定位置后，第二位置传感器27(上光耦)会被反射挡板220遮挡，此时第二位置传感器27(上光耦)将反馈一个电压值(或电流值)，并以该电压值(或电流值)为基准值，如果监测到电压值(或电流值)出现一定百分比的变化，则判定摄像头具有内缩动作，并发送内缩命令，在驱动机构50的驱动下摄像头内缩至初始状态；由此，可达到保护升降机构的作用。

实施例二

请参见图27。该电子设备包括如前述图1至图26中所描述的可伸缩旋转的摄像头模块100。该电子设备可以为学习机、智能电视、笔记本电脑和显示器等产品类型。图中所示，电子设备的外壳200具有用于头部组件伸缩的开口201。

可以确定的是，该电子设备的其他功能构成非本申请的核心发明点所在，故本文不再赘述。

实施例三

请参见图28。该电子设备包括可伸缩旋转的摄像头模块100'，相比于如前述图1至图26中所描述的可伸缩旋转的摄像头模块100，本实施例中的可伸缩旋转的摄像头模块100'的区别在于：取消了基座本体，该基座本体与躯干组件20、连杆组件40和驱动机构50的关联适配结构，均可设置在电子设备的外壳200上。

在具体实现中，上述关联适配结构可直接形成在外壳200上，也部分或全部通过附座间接形成在外壳200上。该电子设备可以为学习机、智能电视、笔记本电脑和显示器等产品类型。图中所示，电子设备的外壳200上具有用于头部组件伸缩的开口201。

同样地，该电子设备的其他功能构成非本申请的核心发明点所在，故本文不再赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，包括头部组件、躯干组件和基座组件，摄像头设置在所述头部组件上；

所述头部组件通过转轴与所述躯干组件铰接，所述躯干组件通过两组轴套式滑动副与所述基座组件连接，两组所述轴套式滑动副平行设置；

其中，所述躯干组件包括躯干本体和第一滑块，所述躯干本体具有适配所述第一滑块的第一容纳腔，所述第一容纳腔与两组所述轴套式滑动副平行设置；

所述第一滑块包括第一止动部和传动部；所述传动部与所述转轴传动适配，所述基座组件上设置有限位部；

所述躯干本体由驱动机构驱动，带动所述头部组件相对于所述基座组件内缩或外伸；所述躯干本体外伸至所述第一止动部与所述限位部相抵时，所述第一滑块止动，所述躯干本体继续外伸可带动所述转轴随动并转动，以使所述头部组件相对于所述躯干本体转动。

2.根据权利要求1所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述躯干组件还包括第二滑块，所述躯干本体具有适配所述第二滑块的第二容纳腔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔平行设置；

所述第二滑块包括与所述限位部适配的第二止动部，所述躯干本体外伸至所述第二止动部与所述限位部相抵时，所述第二滑块止动。

3.根据权利要求2所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，至少部分所述第一容纳腔周向包覆所述第一滑块，至少部分所述第二容纳腔周向包覆所述第二滑块。

4.根据权利要求2或3所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述轴套式滑动副包括相互适配的躯干光轴和滑套，分别设置在所述基座组件和所述躯干本体上。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔中分别设置有滑块光轴，所述滑块光轴远离所述头部组件的一端固定设置，另一端穿装在相应的所述第一滑块和所述第二滑块上；每个所述滑块光轴上套设有滑块弹性件，用于在相应的所述第一滑块和所述第二滑块止动后形变并储能；所述躯干光轴与所述滑块光轴平行。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述第一止动部为自所述第一滑块的本体延伸形成的凸块，所述第一容纳腔的壁面开设有第一导向槽，所述第一止动部自所述第一导向槽伸出；所述第二止动部为自所述第二滑块的本体延伸形成的凸块，所述第二容纳腔的壁面开设有第二导向槽，所述第二止动部自所述第二导向槽伸出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述转轴包括第一转轴和第二转轴；

所述头部组件包括壳体，所述壳体具有同轴间隔设置的第一轴孔和第二轴孔，所述躯干本体具有同轴间隔设置的第三轴孔和第四轴孔，且所述第一转轴的两端分别插装在所述第一轴孔和所述第三轴孔中，所述第二转轴的两端分别插装在所述第二轴孔和所述第四轴孔中；

所述第一转轴与所述传动部传动适配，且所述第一转轴与所述第一轴孔周向固定。

8.根据权利要求7所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述转轴还包括转轴连杆，所述转轴连杆的两端分别与所述第一转轴和所述第二转轴连接固定。

9.根据权利要求7或8所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述传动部为齿条，所述第一转轴上具有与所述齿条啮合的齿轮。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述基座组件包括基座本体和导向套，所述头部组件和部分所述躯干本体可自所述导向套伸出；所述头部组件的壳体与所述导向套的内壁适配，至少部分所述躯干本体与所述导向套的内壁适配；

所述导向套的内侧端面形成所述限位部。

11.根据权利要求10所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述头部组件的壳体与所述躯干本体的贴合面为内凹弧面，所述躯干本体与所述头部组件的壳体的贴合面为外凸弧面，所述外凸弧面与所述内凹弧面相适配。

12.根据权利要求10或11所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述导向套的出口侧内壁上设有密封件。

13.根据权利要求5所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述躯干本体通过连杆组件与所述驱动机构连接，所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第一连杆弹性件和第二连杆弹性件；

所述第一连杆与所述驱动机构连接，所述第二连杆与所述第一连杆连接；

所述第一连杆和所述第二连杆之间设置有预压缩的所述第一连杆弹性件，所述第二连杆和所述躯干本体之间设置有预压缩的所述第二连杆弹性件；并配置为：所述躯干本体外伸时，所述第一连杆通过所述第一连杆弹性件带动所述第二连杆，所述第二连杆通过所述第二连杆弹性件带动所述躯干本体。

14.根据权利要求13所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述连杆组件还包括连杆基座、第一连杆光轴和第二连杆光轴；

所述第一连杆与所述第二连杆连接的端部具有两个第一连接轴套，所述第二连杆与所述第一连杆连接的端部具有两个第二连接轴套，两个所述第一连接轴套分别与两个所述第二连接轴套相抵；

所述第一连杆弹性件套装在所述第一连杆光轴上，且所述第一连杆光轴的两端分别自两组相抵的所述第一连接轴套和所述第二连接轴套穿出，并固定在所述基座组件上；

所述第二连杆与所述躯干本体连接的端部具有第三连接轴套，所述连杆基座设置在所述躯干本体上；

所述第二连杆弹性件和所述第三连接轴套依次套装在所述第二连杆光轴上，且所述第二连杆光轴的两端固定在所述连杆基座上。

15.根据权利要求13或14所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，预压缩设置的所述第一连杆弹性件的刚度，大于预压缩设置的所述第二连杆弹性件的刚度。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，还包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器用于检测内缩至收起状态的所述躯干本体，所述第二位置传感器用于检测外伸至伸出状态的所述躯干本体。

17.根据权利要求16所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均为光电耦合器，且所述躯干本体上具有适配于所述光电耦合器的反射面。

18.根据权利要求17所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述躯干本体上设置有侧向延伸形成的反射挡板，所述反射面位于所述反射挡板与所述光电耦合器相对的表面上。

19.根据权利要求17或18所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，沿所述内缩和所述外伸的方向，所述反射面依次设置有白色反射区域和黑色反射区域。

20.根据权利要求19所述的可伸缩旋转的摄像头模块，其特征在于，所述白色反射区域和所述黑色反射区域之间的区域为黑白交汇反射区域。

21.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至20中任一项所述的可伸缩旋转的摄像头模块，且所述电子设备的外壳具有用于所述头部组件伸缩的开口。

Images