TWI709807B - 電子裝置 - Google Patents

Abstract

本案揭示一種電子裝置，其包含機身、相機模組、馬達、第一方向感測器、第二方向感測器以及處理器。相機模組可轉動地設置於機身，馬達連接相機模組，並配置以驅動相機模組相對於機身在前鏡頭位置以及後鏡頭位置之間旋轉。第一方向感測器設置於機身，並配置以提供第一感測訊號。第二方向感測器設置於相機模組，並配置以提供第二感測訊號。處理器電性連接馬達、第一方向感測器以及第二方向感測器，並配置以基於第一感測訊號以及第二感測訊號來控制馬達。

Description

電子裝置

本揭示係關於一種電子裝置。

諸如智慧型手機等行動裝置大多配備有相機，為了提升使用者體驗，必須使相機功能、位置配置以及操作模式多樣化。

本案提供一種電子裝置，其包含機身、相機模組、馬達、第一方向感測器、第二方向感測器以及處理器。相機模組可轉動地設置於機身，馬達連接相機模組，並配置以驅動相機模組相對於機身在前鏡頭位置以及後鏡頭位置之間旋轉。第一方向感測器設置於機身，並配置以提供第一感測訊號。第二方向感測器設置於相機模組，並配置以提供第二感測訊號。處理器電性連接馬達、第一方向感測器以及第二方向感測器，並配置以基於第一感測訊號以及第二感測訊號來控制馬達。

本揭示之電子裝置包含可旋轉的相機模組，並於相機模組與電子裝置機身上各設置一方向感測器，電子裝 置的處理器可基於方向感測器的量測結果來控制用以驅動相機模組的馬達，提供多樣化的功能。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧機身

111‧‧‧第一側

112‧‧‧第二側

113‧‧‧容置空間

120‧‧‧顯示螢幕

130‧‧‧相機模組

140‧‧‧馬達

151‧‧‧第一方向感測器

152‧‧‧第二方向感測器

153‧‧‧處理器

154、155‧‧‧接近感測器

156‧‧‧聽筒

160‧‧‧霍爾感測器

161‧‧‧第一部件

162‧‧‧第二部件

B1‧‧‧區間

B2‧‧‧停止點

為使本揭示之上述及其他目的、特徵、優點與實施方式能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖為繪示依據本揭示一實施方式之電子裝置的立體圖。

第2圖與第3圖為繪示第1圖所示之電子裝置在兩個不同的操作狀態下從另一視角觀測的立體圖。

第4圖為繪示第1圖所示之電子裝置於區域A內的局部放大側視透視圖。

第5圖為繪示第1圖所示之電子裝置的功能方塊圖。

第6圖為繪示第1圖所示之電子裝置的相機模組轉速對時間的關係圖。

為使本揭示之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施方式。圖式中之各元件未按比例繪製，且僅為說明本揭示而提供。以下描述許多實務上之細節，以提供對本揭示的全面理解，然而，相關領域具普通技術者應當理解可在沒有一或多個實務上之細節的情況下實施本揭示，因此，該些細節不應用以限定本揭示。

請參照第1圖至第5圖。電子裝置100(例如：智慧型手機)包含機身110、顯示螢幕120、相機模組130以及馬達140。機身110具有相對的第一側111以及第二側112，顯示螢幕120設置於機身110的第一側111，相機模組130則可轉動地設置於機身110的第二側112，且相機模組130配置以轉動至一第一位置(例如：後鏡頭位置)、一第二位置(例如：前鏡頭位置)或第一位置與第二位置之間的位置。於一些實施方式中，機身110具有容置空間113，容置空間113為機身110在第二側112上的凹部，相機模組130配置以收納於容置空間113內。於一些實施方式中，相機模組130包含感光元件、鏡頭以及雷射對焦元件。

承上所述，馬達140設置於機身110內，並連接相機模組130，用以驅動相機模組130旋轉。當馬達140驅動相機模組130相對於機身110轉動至第3圖所示的前鏡頭位置時，相機模組130與顯示螢幕120面向同一方向。當馬達140驅動相機模組130相對於機身110轉動至第2圖所示的後鏡頭位置時，相機模組130位於容置空間113內。電子裝置100還包含處理器153，處理器153電性連接馬達140，並配置以控制馬達140驅動相機模組130旋轉(例如：處理器153向馬達140發送控制訊號使馬達140驅動相機模組130旋轉)。

於一些實施方式中，電子裝置100配置以執行相機應用程式，當相機應用程式因應於使用者操作而切換至前鏡頭模式時，處理器153控制馬達140驅動相機模組130 旋轉至第3圖所示的前鏡頭位置。反之，當相機應用程式因應於使者操作而切換至後鏡頭模式時，處理器153控制馬達140驅動相機模組130旋轉至第2圖所示的後鏡頭位置。

於一些實施方式中，當使用者關閉相機應用程式時，處理器153控制馬達140驅動相機模組130旋轉回後鏡頭位置。於一些實施方式中，相機應用程式具備自動全景拍攝功能，當結束自動全景拍攝功能時，處理器153控制馬達140驅動相機模組130旋轉至後鏡頭位置。

如第2圖與第3圖所示，電子裝置100還包含第一方向感測器151、第二方向感測器152。第一方向感測器151設置於機身110，並配置以提供第一感測訊號。第二方向感測器152設置於相機模組130，並配置以提供第二感測訊號。處理器153電性連接第一方向感測器151以及第二方向感測器152，並配置以基於第一感測訊號以及第二感測訊號來控制馬達140。於一些實施方式中，第一方向感測器151以及第二方向感測器152為加速規、陀螺儀或重力感測器。

於一實施方式中，電子裝置100具有相機模組130旋轉障礙偵測機制。具體而言，第一方向感測器151以及第二方向感測器152為陀螺儀，第一感測訊號為機身110的角速度訊號以及第二感測訊號為相機模組130的角速度訊號。當馬達140以一轉速旋轉一段時間後，處理器153配置以基於第一感測訊號(即，機身110的角速度訊號)以及第二感測訊號(即，相機模組130的角速度訊號)來計算相機模組130與機身110之間的角度，當相機模組130與機身110之 間的角度小於對應該轉速與該段時間的預定角度，則處理器153判定相機模組130的旋轉受到阻礙。

在一實施例中，預設相機模組130以轉速V由起始位置(例如：後鏡頭位置)旋轉至目標位置(例如：前鏡頭位置)花費不超過S秒，其中相機模組130位在目標位置時，相機模組130與機身110之間夾角應為預設角度D度(例如：180度)。當相機模組130從起始位置出發以轉速V旋轉，在經過S秒後相機模組130與機身110之間夾角的實際角度(例如：100度)小於預設角度D度，則處理器153判定相機模組130的旋轉過程中受到阻礙而無法抵達目標位置。於一些實施方式中，電子裝置100在不同的使用情境或操作模式(例如：前後鏡頭切換、自動全景拍攝、自由角度(free angle)拍攝)下，會預設有不同的目標位置並對應不同的預設角度，且馬達140會驅動相機模組130以不同的轉速旋轉。

於一實施方式中，當處理器153判定相機模組130的旋轉受到阻礙時，處理器153控制馬達140停止驅動相機模組130旋轉。於一實施方式中，當處理器153判定相機模組130的旋轉受到阻礙時，處理器153提供通知訊息提醒使用者(例如：將通知訊息呈現於顯示螢幕120上)。於一實施方式中，通知訊息可提供使用者操作選項(例如：移除障礙物後，使用者可按壓顯示螢幕120上的按鈕，指示相機模組130繼續旋轉朝目標位置旋轉)。

如第2圖所示，於一實施方式中，電子裝置100進一步包含接近感測器154，接近感測器154設置於相機模 組130上，並電性連接處理器153。處理器153配置以基於接近感測器154的第一感測結果來判定相機模組130的移動路徑上是否出現障礙物。於一實施方式中，接近感測器154包含光感測器。於一實施方式中，相機模組130包含雷射對焦元件，雷射對焦元件可作為接近感測器154來協助判定相機模組130的移動路徑上是否出現障礙物。

於一些實施方式中，電子裝置100具有相機模組130落摔保護機制。具體而言，第一方向感測器151以及第二方向感測器152為加速規，第一方向感測器151或第二方向感測器152配置以提供一加速度數值。當相機模組130不位在後鏡頭位置(亦即，未收納於容置空間113內時)且加速度數值大於一預設加速度時，處理器153判定現在電子裝置100處於落摔狀態並控制馬達140驅動相機模組130朝後鏡頭位置旋轉，以保護相機模組130。於一實施方式中，當處理器153判定電子裝置100處於落摔狀態時(亦即，當加速度數值大於預設加速度)，處理器153控制馬達140以快於在任何其他使用情境或操作模式下的轉速旋轉(例如：以大於前後鏡頭切換或自動全景拍攝時的轉速旋轉)，加速將相機模組130旋轉回第一位置(即，後鏡頭位置)。

於一實施方式中，處理器153配置以執行人臉解鎖功能。當相機模組130位於後鏡頭位置，且人臉解鎖功能被啟動時，處理器153基於第一感測訊號以及第二感測訊號判定電子裝置100是否實質上呈水平放置，在此實施例中，第一方向感測器151以及第二方向感測器152為重力感 測器，第一感測訊號為機身110的當下的重力值以及第二感測訊號為相機模組130的重力值。當處理器153基於第一感測訊號以及第二感測訊號判定電子裝置100實質上呈水平放置時，處理器153控制馬達140不驅動相機模組130轉動，以避免使用者在電子裝置100以顯示螢幕120朝上的方式平放於桌面上時啟動人臉解鎖功能，導致相機模組130需旋轉至前鏡頭位置卻被桌面阻礙所造成的損壞。

於一些實施方式中，電子裝置100還包含聽筒156，聽筒156位於顯示螢幕120上方。當相機模組130位於前鏡頭位置且電子裝置100接收到來電時，處理器153配置以判斷電子裝置100是否未開啟擴音功能且未連接耳機(包含藍牙無線耳機與有線耳機)。當判斷電子裝置100未開啟擴音功能且未連接耳機時，處理器153控制馬達140驅動相機模組130朝後鏡頭位置旋轉，以免位在前鏡頭位置的相機模組130妨礙使用者使用聽筒156通話。

於一實施方式中，電子裝置100進一步包含接近感測器155且處理器153電性連接接近感測器155。接近感測器155設置於機身110的第一側111且位於顯示螢幕120上方，並配置以提供處理器153第二感測結果。當電子裝置100接收到來電時，若處理器153根據第二感測結果判斷有物體接近機身110的第一側111，則處理器153控制馬達140不驅動相機模組130旋轉。如此，可避免使用者使用聽筒156通話時受到相機模組130的轉動影響(例如：頭髮被朝後鏡頭位置轉動的相機模組130夾到)。

於一實施方式中，當電子裝置100在自動全景拍攝、自由角度拍攝以及動作追蹤(motion tracking)的操作模式下，即使處理器153根據第二感測結果判斷有物體接近機身110的第一側111，處理器153仍控制馬達140驅動相機模組130轉動，以免影響使用者的操作。

於一些實施方式中，電子裝置100進一步包含霍爾感測器160，其配置以提供第三感測結果。霍爾感測器160包含第一部件161以及第二部件162，第一部件161設置於機身110的容置空間113，第二部件162則設置於相機模組130並面對容置空間113。在相機模組130朝向後鏡頭位置旋轉的過程中，當處理器153根據第三感測結果判斷相機模組130接近後鏡頭位置時(例如：第三感測結果可包含顯示相機模組130與機身110之間的角度超過一接近角度閾值的第一訊號，或是包含顯示相機模組130與機身110之間的角度小於或等於該接近角度閾值的第二訊號，接近角度閾值可為20度)，處理器153調降馬達140的轉速。

詳細而言，當第三感測結果顯示相機模組130與機身110的夾角在K度(例如：20度)以內時，代表相機模組130接近後鏡頭位置，處理器153調降馬達140的轉速。反之，當第三感測結果顯示相機模組130與後鏡頭位置的夾角超過K度時，代表相機模組130未接近後鏡頭位置。於一實施方式中，處理器153係相隔較長的時間輸出驅動馬達140旋轉的訊號，以調降馬達140的轉速(例如：以脈寬調變(PWM)的方式調整，降低工作週期(duty cycle))。

於一實施方式中，可預設相機模組130從前鏡頭位置旋轉至後鏡頭位置的轉動時程(例如：相機模組130從前鏡頭位置旋轉至後鏡頭位置需花費N秒及/或馬達140需旋轉M圈)，經過轉動時程的特定比例後(例如：經過轉動時程的90%後)，處理器153調降馬達140的轉速。

根據不同電子裝置100硬體與機構的變異性，以及電子裝置100的設置方向(例如：水平或是鉛直擺放)不同，均可能導致相機模組130從後鏡頭位置旋轉至前鏡頭位置或是從前鏡頭位置旋轉至後鏡頭位置所花費的時間的不同，或是馬達140旋轉的圈數的不同。考量到上述問題，於一些實施方式中，電子裝置100配置以執行一校正過程來取得關於相機模組130從後鏡頭位置旋轉至前鏡頭位置(或是從前鏡頭位置旋轉至後鏡頭位置)所花費的時間或是馬達140旋轉的圈數的資訊，以確保相機模組130能確實旋轉到後鏡頭位置或前鏡頭位置。

在校正過程中，處理器153配置以：(1)控制馬達140驅動相機模組130由第一位置朝向第二位置旋轉(例如：由後鏡頭位置往後鏡頭位置旋轉)或由第二位置朝向第一位置旋轉(例如：由前鏡頭位置往後鏡頭位置旋轉)，並同時啟動用以計算整個相機模組130翻轉過程所花費的時間的計時器(例如：計時程序或硬體計時器)或是用以計算整個相機模組130翻轉過程中馬達140所旋轉的總圈數的圈數計算器(例如：圈數計算程序或是圈數計算硬體元件)；(2)在相機模組130旋轉的過程中定期地根據第一感測訊號以及 第二感測訊號來計算相機模組130的轉速；(3)當相機模組130的轉速低於一轉速閾值的次數達到一預設次數時，判定相機模組130抵達第二位置，並停止計時器或是圈數計算器；以及(4)記錄計時器或是圈數計算器的量測結果(例如：整個相機模組130翻轉過程所花費的總時間長度或整個相機模組130翻轉過程馬達140的總旋轉圈數)。於一些實施方式中，計時器量測到的時間或圈數計算器量測到的圈數係記錄於電子裝置100的一儲存裝置(圖未示)。

計時器量測到的時間或是圈數計算器量測到的圈數係作為一預設時程(包含從第一位置旋轉到第二位置預計所需花費的時間及馬達140旋轉圈數，或者從第二位置旋轉到第一位置預計所需花費的時間及馬達140旋轉圈數)。預設時程為處理器153控制馬達140的依據，在一實施例中，當處理器153執行相機應用程式，且相機應用程式因應於使用者操作而由後鏡頭模式切換至前鏡頭模式，此時，處理器153控制馬達140依照預定時程驅動相機模組130從後鏡頭位置旋轉至前鏡頭位置。

於一實施方式中，電子裝置100可引導使用者先將電子裝置100保持於水平狀態，並進行一次以上的校正過程(例如：三次)，再引導使用者將電子裝置100保持於鉛直狀態，並進行一次以上的校正過程(例如：三次)。基於以上校正過程所量測到的計時器/圈數計算器讀數，可選定最大者(最長時間/最多圈數)作為從第一位置旋轉到第二位置的預設時程。於一些實施方式中，系統預設一預定上限時間 /預定上限圈數，若選定的最大值超過所述預定上限時間/預定上限圈數，則以所述預定上限時間/預定上限圈數作為預設時程。

請參照第6圖。在相機模組130旋轉到接近前鏡頭位置/後鏡頭位置時，馬達140的轉速會下降，使相機模組130的轉速減慢，最後停止(如第6圖中的區間B1所示)。有時會出現在相機模組130確實到達前鏡頭位置/後鏡頭位置前第一感測訊號與第二感測訊號顯示相機模組130角速度為零的情況(如第6圖中的停止點B2所示)。在校正過程的步驟(3)中，處理器153在相機模組130的轉速低於轉速閾值的次數達到預設次數時才判定相機模組130已抵達第二位置的作法，可避免上述現象造成誤判。

更進一步地，於一些實施方式中，處理器153配置以於相機模組130的轉速低於轉速閾值連續發生預設次數時判定相機模組130抵達第二位置，同時停止計時器或是圈數計算器，並記錄計時器或是圈數計算器的量測結果。於此等實施方式中，若發生中斷的情況(亦即，某次量測相機模組130的轉速高於轉速閾值)，則處理器153必須重新計數相機模組130的轉速低於轉速閾值連續發生預設次數，才能判定相機模組130抵達第二位置。於一替代實施方式中，可允許中斷的情況發生P次(例如：三次)，超過P次時，處理器153才驅使計時器/圈數計算器重新計時/計數。

於一些實施方式中，電子裝置100具有防止相機模組130鬆脫的機制，在特定使用情境下使相機模組130 朝向後鏡頭位置收合。於一些實施方式中，當第三感測結果(由霍爾感測器160提供)顯示相機模組130接近後鏡頭位置，且電子裝置100偵測到相機模組130被按壓(例如：基於第一感測訊號與第二感測訊號，處理器153判定相機模組130的位置出現變化)時，處理器153控制馬達140驅使相機模組130朝向後鏡頭位置旋轉一角度(例如：5度)。

於一些實施方式中，在電子裝置100睡眠或喚醒時，處理器153控制馬達140驅使相機模組130朝向後鏡頭位置旋轉一角度(例如：2度)。於一些實施方式中，在電子裝置100開機或關機時，若相機模組130不位在後鏡頭位置，則處理器153控制馬達140驅使相機模組130旋轉至後鏡頭位置。於一些實施方式中，若相機模組130旋轉離開後鏡頭位置時受到阻礙(例如：電子裝置100感測到相機模組130旋轉離開後鏡頭位置的200毫秒後還無法轉超過10度的話，判定相機模組130旋轉離開後鏡頭位置時受到阻礙)，則處理器153控制馬達140驅使相機模組130朝向後鏡頭位置旋轉一角度(例如：10度)。

於一些實施方式中，在電子裝置100執行人臉解鎖功能時，若相機模組130由後鏡頭位置朝向前鏡頭位置旋轉的過程中受到阻礙，則處理器153控制馬達140驅使相機模組130旋轉回到後鏡頭位置。於一些實施方式中，電子裝置100提供的使用者介面包含復位按鈕(例如：顯示螢幕120上呈現的按鈕)，處理器153因應於復位按鈕受到按壓而控制馬達140驅使相機模組130旋轉至後鏡頭位置。

綜上所述，本揭示之電子裝置包含可旋轉的相機模組，並於相機模組與電子裝置機身上各設置一方向感測器，電子裝置的處理器可基於方向感測器的量測結果來控制用以驅動相機模組的馬達，提供多樣化的功能。

儘管本揭示已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示，任何熟習此技藝者，於不脫離本揭示之精神及範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧機身

111‧‧‧第一側

112‧‧‧第二側

120‧‧‧顯示螢幕

130‧‧‧相機模組

151‧‧‧第一方向感測器

152‧‧‧第二方向感測器

153‧‧‧處理器

154‧‧‧接近感測器

Claims (9)

1. 一種電子裝置，包含：一機身；一相機模組，可轉動地設置於該機身；一馬達，連接該相機模組，並配置以驅動該相機模組相對於該機身在一前鏡頭位置以及一後鏡頭位置之間旋轉；一第一方向感測器，設置於該機身，並配置以提供一第一感測訊號；一第二方向感測器，設置於該相機模組，並配置以提供一第二感測訊號；以及一處理器，電性連接該馬達、該第一方向感測器以及該第二方向感測器，並配置以基於該第一感測訊號以及該第二感測訊號來控制該馬達；其中，當該馬達以一轉速旋轉一段時間後，該處理器配置以基於該第一感測訊號以及該第二感測訊號來計算該相機模組與該機身之間的一角度，若該角度小於對應該轉速與該段時間的一預定角度，則該處理器判定該相機模組的旋轉受到阻礙。
2. 如請求項1所述之電子裝置，其中當該相機模組位於該前鏡頭位置且該電子裝置接收到來電時，若該電子裝置未開啟擴音功能且未連接耳機，則該處理器控制該馬達驅動該相機模組朝向該後鏡頭位置旋轉。
3. 如請求項2所述之電子裝置，進一步包含：一顯示螢幕，其中該機身具有相對的一第一側以及一第二側，該顯示螢幕設置於該第一側，該相機模組設置於該第二側；以及一接近感測器，設置於該機身的該第一側，並配置以提供一第二感測結果；其中若該處理器根據該第二感測結果判斷有物體接近該機身的該第一側，則該處理器控制該馬達不驅動該相機模組旋轉。
4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該第一方向感測器以及該第二方向感測器包含加速規、陀螺儀或重力感測器。
5. 如請求項4所述之電子裝置，其中該第一方向感測器或該第二方向感測器配置以提供一加速度數值，當該相機模組不位在該後鏡頭位置，且該加速度數值大於一預設加速度時，該處理器控制該馬達驅動該相機模組朝該後鏡頭位置旋轉。
6. 一種電子裝置，包含：一機身；一相機模組，可轉動地設置於該機身； 一馬達，連接該相機模組，並配置以驅動該相機模組相對於該機身在一前鏡頭位置以及一後鏡頭位置之間旋轉；一第一方向感測器，設置於該機身，並配置以提供一第一感測訊號；一第二方向感測器，設置於該相機模組，並配置以提供一第二感測訊號；以及一處理器，電性連接該馬達、該第一方向感測器以及該第二方向感測器，並配置以基於該第一感測訊號以及該第二感測訊號來控制該馬達；其中，該處理器配置以執行一人臉解鎖功能，當該相機模組位於該後鏡頭位置，且該人臉解鎖功能被啟動時，若該處理器基於該第一感測訊號以及該第二感測訊號判定該電子裝置呈水平放置，則該處理器控制該馬達不驅動該相機模組轉動。
7. 一種電子裝置，包含：一機身；一相機模組，可轉動地設置於該機身；一馬達，連接該相機模組，並配置以驅動該相機模組相對於該機身在一前鏡頭位置以及一後鏡頭位置之間旋轉；一第一方向感測器，設置於該機身，並配置以提供一第一感測訊號； 一第二方向感測器，設置於該相機模組，並配置以提供一第二感測訊號；以及一處理器，電性連接該馬達、該第一方向感測器以及該第二方向感測器，並配置以基於該第一感測訊號以及該第二感測訊號來控制該馬達；其中，該處理器還配置以：控制該馬達驅動該相機模組由一第一位置朝向一第二位置旋轉，並同時啟動一計時器或是一圈數計算器，其中該圈數計算器配置以計算該馬達旋轉的圈數；在該相機模組旋轉的過程中定期地根據該第一感測訊號以及該第二感測訊號來計算該相機模組的轉速；當該相機模組的轉速低於一轉速閾值的次數達到一預設次數時，判定該相機模組抵達該第二位置，並停止該計時器或是該圈數計算器；以及記錄該計時器或是該圈數計算器的量測結果；其中：該第一位置與以及第二位置分別為該前鏡頭位置以及該後鏡頭位置；或是該第一位置與以及第二位置分別為該後鏡頭位置以及該前鏡頭位置。
8. 一種電子裝置，包含：一機身；一相機模組，可轉動地設置於該機身；一馬達，連接該相機模組，並配置以驅動該相機模組相對於該機身在一前鏡頭位置以及一後鏡頭位置之間旋轉； 一第一方向感測器，設置於該機身，並配置以提供一第一感測訊號；一第二方向感測器，設置於該相機模組，並配置以提供一第二感測訊號；一處理器，電性連接該馬達、該第一方向感測器以及該第二方向感測器，並配置以基於該第一感測訊號以及該第二感測訊號來控制該馬達；以及一霍爾感測器，配置以提供一第三感測結果，並包含一第一部件以及一第二部件，該第一部件以及該第二部件分別設置於該機身以及該相機模組；其中，在該相機模組朝向該後鏡頭位置旋轉的過程中，當該處理器根據該第三感測結果判斷該相機模組接近該後鏡頭位置時，該處理器調降該馬達的轉速。
9. 如請求項8所述之電子裝置，其中該機身具有一容置空間，位在該後鏡頭位置的該相機模組位於該容置空間內，該第一部件設置於該容置空間，該第二部件設置於該相機模組並面對該容置空間。

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