摄像头伸缩机构及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，更具体地，涉及一种用于电子设备的摄像头伸缩机构以及具有该摄像头伸缩机构的电子设备。

背景技术：

随着电子设备产品的不断开发以及提升用户体验，全面屏手机已经成为目前开发的主流。但现有的前置摄像头的设计方案，将摄像头固定在手机内部，夹在支架与屏幕玻璃之间。这种前置摄像头，会因为摄像头的视窗而影响全面屏屏幕比和屏幕外观的美观性，并且屏幕玻璃也会对成像造成一定的影响。

现有技术中采用的一种解决方案是把前置摄像头完全隐藏在屏幕下方，在需要照相时才把摄像头伸出使用，从而大大提高屏幕比和外观美观性。

但是，现有的手机摄像头伸缩方案，要么伸出速度太快，要么不能手动推摄像头缩回手机内部，大大降低了手机摄像头模组的使用寿命。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目的在于提供一种摄像头伸缩机构，将前置摄像头隐藏在电子设备内部，在启用时自动伸出，使用完毕后可自动或手动缩回。

根据本实用新型的一方面，提供了一种摄像头伸缩机构，用于安装在电子设备中，所述摄像头伸缩机构包括摄像头连接件和传动单元，所述摄像头连接件与摄像头模组固定连接，并且包括具有齿的齿条部，所述传动单元包括与所述齿条部啮合的驱动齿轮，通过驱动齿轮驱动所述摄像头连接件移动，带动所述摄像头模组从电子设备中伸出或缩回到电子设备中，当所述摄像头模组处于伸出状态时，所述驱动齿轮与所述齿条部脱离啮合。

根据本实用新型的一方面，所述驱动齿轮的外圆周包括第一部分和第二部分，所述第一部分的外周半径小于所述第二部分的外周半径，其中，所述第一部分上不具有齿并且被构造为在所述摄像头模组处于伸出状态时与所述齿条部相对并保持预定间隙，所述第二部分上形成有齿并且被构造为在所述摄像头模组在从所述电子设备伸出或缩回到所述电子设备中的过程中所述齿与所述齿条部啮合。

根据本实用新型的一方面，所述驱动齿轮为偏心齿轮，其中，所述驱动齿轮被构造为：在所述摄像头模组处于伸出状态时，所述驱动齿轮的半径最小的部分上的齿与所述齿条部相对并保持预定间隙。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头伸缩机构包括固定架，所述固定架上形成有运动槽，所述驱动齿轮的旋转轴的两端插入到所述运动槽中，其中，当所述摄像头模组处于伸出状态时，所述旋转轴靠近所述齿条部而位于所述运动槽的第一端，所述驱动齿轮的半径最小的部分上的齿与所述齿条部相对，当所述旋转轴位于运动槽的第二端时，所述驱动齿轮的半径最大的部分上的齿与所述齿条部啮合。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头伸缩机构还包括弹性构件，所述弹性构件对所述旋转轴施加一个朝向所述齿条部的弹力，

当所述齿条部对所述旋转轴施加的推力大于所述弹性构件的弹力时，所述旋转轴在所述运动槽中运动而远离所述齿条部。

根据本实用新型的一方面，所述弹性构件为扭簧，所述扭簧套设在所述驱动齿轮的旋转轴上并且所述扭簧的两端抵靠在所述固定架上。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头连接件还包括位于齿条部第一端的第一端挡板，传动单元还包括与所述驱动齿轮同轴安装的凸轮，当摄像头模组到达伸出终点位置时，第一端挡板推动凸轮，使得齿轮与齿条部脱离啮合。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头连接件的第二端设置有第二端挡板，在摄像头模组处于伸出状态的情况下通过外力将摄像头连接件向内推回到摄像头缩回终点位置时，第二端挡板推动凸轮的旋转轴，从而使齿轮(14)与齿条部啮合。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头伸缩机构包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板上分别设置有第一限位孔和第二限位孔，所述第一限位孔和第二限位孔均为长条状，凸轮的旋转轴的两端分别插入到所述第一限位孔和第二限位孔中，当旋转轴的两端分别位于所述第一限位孔的第一位置和第二限位孔的第一位置时，所述驱动齿轮与齿条啮合，当旋转轴的两端分别位于所述第一限位孔的第一位置和第二限位孔的第二位置时，所述驱动齿轮与齿条脱离啮合。

根据本实用新型的一方面，所述第一端挡板包括第一倾斜表面，第一倾斜表面与齿条部的延伸方向之间的夹角为钝角，当齿条部向外移动使得凸轮逐渐与第一倾斜表面接触时，第一倾斜表面推挤凸轮远离齿条部，使得驱动齿轮与齿条部脱离啮合。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头伸缩机构还包括驱动单元和支架挡壁，在摄像头模组处于伸出终点位置的状态下，通过驱动单元使驱动齿轮旋转，从而带动凸轮旋转，当凸轮的长边接触所述支架挡壁时，凸轮受到支架挡壁推挤而使驱动齿轮靠近齿条部，使得驱动齿轮与齿条部啮合。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头伸缩机构还包括锁定销、设置在摄像头连接件上的第一限位凹槽和第二限位凹槽，在缩回终点位置，锁定销插入到第一限位凹槽中，在伸出终点位置，锁定销插入第二限位凹槽中。

根据本实用新型的一方面，第一限位凹槽和第二限位凹槽设置在所述摄像头连接件的底表面上，所述锁定销由弹性部件弹力地支撑，使得锁定销的端部始终抵靠在所述摄像头连接件的底表面上。

根据本实用新型的一方面，所述第二端挡板与齿条部之间的夹角等于或小于90度。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头伸缩机构包括驱动电机，传动单元还包括蜗杆以及至少一个传动齿轮，蜗杆安装在驱动电机的输出轴上，蜗杆通过所述至少一个传动齿轮将动力传递给所述驱动齿轮。

根据本实用新型的一方面，所述摄像头伸缩机构包括固定架，所述固定架中形成有导轨，所述齿条部沿着所述导轨运动。

根据本实用新型的一方面，所述固定架上还形成有限位突起，所述齿条部上形成有限位槽，所述限位突起设置在所述限位槽内，以防止所述齿条部与所述固定架脱离。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电子装置，所述电子装置包括如上所述的摄像头伸缩机构。

根据本实用新型的技术方案，通过将前置摄像头隐藏在电子设备内部，增强美观性，并能改善将摄像头隐藏在屏幕下方时玻璃对成像的影响，实现视窗口的隐藏。齿轮转动推出齿条达到终点时，使驱动齿轮与齿条部分离，当摄像头模组突然受外力作用缩回时，由于齿轮与齿条分离，可避免啮合部分受到冲击被损坏，大大延长齿轮齿条使用寿命。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了采用根据本实用新型第一实施例的摄像头伸缩机构的电子设备的主视图，其中，摄像头处于缩回状态；

图2示出了采用根据本实用新型第一实施例的摄像头伸缩机构的电子设备的主视图，其中，摄像头处于伸出状态；

图3A和图3B是示出根据本实用新型的第一实施例的摄像头伸缩机构的截面图；

图4A至图4D示出了利用根据本实用新型第一实施例的摄像头伸缩机构使摄像头模组自动伸出的操作过程。

图5A至图5D示出了利用根据本实用新型第一实施例的摄像头伸缩机构使摄像头模组自动缩回的操作过程；

图6A至图6C示出了使摄像头模组手动缩回的操作过程。

图7是示出根据本实用新型的第二实施例的摄像头伸缩机构的立体剖视图。

图8是示出根据本实用新型的第二实施例的摄像头伸缩机构的固定架的上盖的仰视图。

图9是示出根据本实用新型的第二实施例的摄像头伸缩机构的固定架的底板的俯视图。

图10是示出固定架的底板的侧视图。

图11A至图11D示出了根据本实用新型的第二实施例的摄像头伸缩机构使摄像头模组自动伸出的操作过程。

图12A至图12D示出了根据本实用新型的第二实施例的摄像头伸缩机构使摄像头模组自动缩回的操作过程。

图13A和图13B分别示出了采用根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构的电子设备的主视图和主视剖视图，其中，摄像头处于缩回状态；

图14A和图14B分别示出了采用根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构的电子设备的主视图和主视剖视图，其中，摄像头处于伸出状态；

图15是示出在摄像头处于缩回状态下根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构的内部结构立体图；

图16和图17是示出根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构的传动单元位于壳体中的立体图；

图18A-18C示出了利用根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构使摄像头自动伸出的操作过程示意图；

图19A和19B示出了在摄像头伸缩机构处于伸出状态下凸轮的旋转轴的位置；

图20A-20D示出利用根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构使摄像头缩回的操作过程示意图；

图21A和21B示出了在图20D的状态下凸轮的旋转轴的位置；

图22A-22C、图23A-23C、图24A-24C示出了手动缩回操作过程。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施例。

根据本实用新型实施例的摄像头伸缩机构可以应用于各种电子装置(例如，移动通信终端中)。根据本实用新型实施例的摄像头伸缩机构，用于安装在电子设备中，所述摄像头驱动机构伸缩机构包括：摄像头连接件，与摄像头模组固定连接，摄像头连接件包括具有齿的齿条部；传动单元，传动单元包括与齿条部啮合的驱动齿轮，通过驱动齿轮驱动摄像头连接件移动，带动摄像头模组从电子设备中伸出或缩回到电子设备中，当摄像头模组处于伸出状态时，驱动齿轮与所述齿条部脱离啮合。在摄像头处于伸出状态时，如果电子设备受到外力(例如，跌落或撞击)，则摄像头模组能够在外力作用下缩回到电子设备中，避免由于受到较大的冲击力而损坏。下面，参照附图详细描述根据本实用新型实施例的摄像头伸缩机构。

下面，将参照图1、图2以及图3A和图3B来详细地描述根据本实用新型的第一实施例的摄像头伸缩机构。

根据本实用新型的第一实施例的摄像头伸缩机构可包括摄像头连接件32、驱动单元40和传动单元30。驱动单元40为传动单元30提供驱动力，传动单元30将动力传递给摄像头连接件32。摄像头连接件32可用于与摄像头模组20固定连接，并且通过传动单元30传递动力而沿直线运动，从而可使得摄像头模组20从电子设备中伸出或缩回到电子设备中。传动单元30可包括驱动齿轮，摄像头连接件32可具有带有齿条的齿条部，驱动齿轮与齿条部啮合，从而将驱动力传递给摄像头连接件32。

作为示例，驱动单元40可以是驱动电机。传动单元可包括蜗杆33以及与蜗杆33啮合的减速轮组，驱动齿轮可以为减速齿轮组中的动力输出齿轮。摄像头连接件32可包括齿条部32a和结合到齿条部32a的连接部32b。齿条部32a可沿着壳体10的长度方向延伸并且与减速轮组中的驱动齿轮啮合。连接部32b可用于与摄像头模组20固定连接。蜗杆33通过驱动单元40的驱动而旋转。蜗杆33可带动减速轮组旋转，以驱动与减速轮组啮合的齿条部32a沿着壳体10的长度方向运动，因此实现摄像头模组20的伸出或缩回。

作为示例，减速轮组30可包括第一减速轮组341、第二减速轮组342、第三减速轮组343和第四减速轮组344。第一减速轮组341可包括涡轮341a和第一齿轮341b。涡轮341a和第一齿轮341b可通过旋转轴341c可旋转地安装在固定架31中，并且涡轮341a可与蜗杆33啮合。第二减速轮组342可包括第二齿轮342a和第三齿轮342b(见图7)。第二齿轮342a和第三齿轮342b可通过旋转轴342c可旋转地安装在固定架31中，并且第二齿轮342a可与第一齿轮341b啮合。第三减速轮组343可包括第四齿轮343a。第四齿轮343a可通过旋转轴343b可旋转地安装在固定架31中，并且可与第三齿轮342b啮合。第四减速轮组344可包括第五齿轮344a和第六齿轮344b。第五齿轮344a和第六齿轮344b可通过旋转轴344c可旋转地安装在固定架31中。第五齿轮344a可与第四齿轮343a啮合，第六齿轮344b可与齿条部32a啮合。第六齿轮344b即为上面提到的与齿条部32a啮合的驱动齿轮。这里，涡轮341a还可以为能够与蜗杆33啮合的斜齿轮，第一齿轮341b至第六齿轮344b可以为直齿轮，但不限于此。

虽然在本实用新型的示例中，以减速齿轮组包括四个齿轮组为例来描述本实用新型的摄像头伸缩机构的传动单元，但是，本实用新型的传动单元的结构不限于此，只要能够将驱动单元40的驱动力传递给驱动齿轮344b，使得驱动齿轮344b驱动齿条部32a直线运动即可。

当电子设备进入拍摄模式或退出拍摄模式时，控制器可控制驱动电机旋转，蜗杆33、涡轮341a、第一齿轮341b以及第二齿轮342a、第三齿轮342b、第四齿轮343a、第五齿轮344a和驱动齿轮344b可通过驱动电机的驱动而旋转。因此，与驱动齿轮344b啮合的齿条部32a可随着驱动齿轮344b的旋转而运动，从而可实现摄像头模组20的伸出或缩回。

根据本实用新型的摄像头伸缩机构的传动单元可安装在固定架31上，固定架31可以为箱体形式，包括上盖板311和下盖板(未示出)。如图3A所示，为了引导齿条部32a的直线运动，固定架31的上盖板311的内表面上可形成有导轨311a，齿条部32a上可形成有沿着齿条部32a的长度方向延伸的引导槽32a1。导轨311a可位于引导槽32a1内，以引导齿条部32a沿着导轨311a运动。优选地，如图3B所示，固定架31的下盖板的内表面上可形成有用于限制齿条部32a向外运动的限位突起312a。相应地，齿条部32a上可形成有沿着齿条部32a的长度方向部分延伸的限位槽32a2。在齿条部32a沿着导轨311a向外运动时，限位突起312a相对于限位槽32a2滑动。当齿条部32a完成摄像头模组20伸出的操作时，限位突起312a位于限位槽32a2的端部，勾住齿条部32a，以阻止齿条部32a继续向外滑动，从而防止齿条部32a从固定架31脱离。

优选地，在本实施例中，驱动齿轮344b可以为半齿轮，即不完整的齿轮。也就是说，驱动齿轮344b的外圆周的一部分上(而并非整个外圆周上)可形成有与齿条部32a啮合的齿，而另外一部分上并没有形成齿。没有形成齿的第一部分的外周半径可小于形成有齿的第二部分的外周半径。

为了便于理解根据本实用新型的第一实施例的摄像头伸缩机构的操作，下面将参照图4A至图4D、图5A至图5D以及图6A至图6C描述摄像头模组20的自动伸出、自动缩回以及手动缩回的操作。

如图4A所示，在电子设备未处于拍摄模式时，摄像头模组20处于缩回状态，摄像头连接件32的齿条部32a位于固定架31内而未伸出。此时，驱动齿轮344b的第一部分可面对齿条部32a，并且与齿条部32a分开预定距离，或者驱动齿轮344b与齿条部32a保持啮合状态。

当进入拍摄模式时，控制器可控制驱动电机旋转，通过蜗杆33、涡轮341a、第一齿轮341b以及第二齿轮342a、第三齿轮342b、第四齿轮343a、第五齿轮344a，将驱动力传递给驱动齿轮344b，从而驱动齿轮344b旋转，例如，在图4A中驱动齿轮344为顺时针旋转。

如图4B所示，随着驱动齿轮344b顺时针旋转，驱动齿轮344b的第二部分上的齿可逐渐与齿条部32a啮合，以驱动齿条部32a沿着导轨311a运动。

如图4C所示，随着驱动齿轮344b进一步顺时针旋转，通过摄像头连接部32带动摄像头模组20伸出到位后，驱动电机停止操作，齿条部32a可停止运动。此时，完成摄像头模组20的伸出操作。

如图4D所示，可通过设计，使得当完成使摄像头模组20伸出的操作时，驱动齿轮344b与齿条部32a的第二部分刚刚分离，驱动齿轮344b可空转一定角度而使得驱动齿轮344b的第一部分恰好面对齿条部32a，并且与齿条部32a分开预定距离。因此，在摄像头模组20处于伸出状态下，齿条部32a与驱动齿轮之间的自锁被解除，即使摄像头模组20受到外力作用，也不会因为齿条部与驱动齿轮之间的自锁而导致摄像头驱动机构损坏。

摄像头模组20的缩回操作可与摄像头模组20的伸出操作完全相反。如图5A所示，在电子设备处于拍摄模式下，摄像头模组20处于伸出状态，驱动齿轮344b的第一部分面对齿条部32a，并且与齿条部32a分开预定距离。当退出拍摄模式时，控制器可控制驱动电机动作，通过传动单元将驱动力传递给驱动齿轮344b，使驱动齿轮344b逆时针旋转。

如图5B所示，随着驱动齿轮344b逆时针旋转，驱动齿轮344b的第二部分上的齿可逐渐与齿条部32a啮合，以驱动齿条部32a沿着导轨311a运动。

如图5C所示，随着驱动齿轮344b进一步逆时针旋转，驱动齿轮344b的第二部分上的齿顺序地与齿条部32a啮合，直到摄像头模组20缩回到位后，齿条部32a可停止运动。此时，摄像头伸缩机构完成缩回操作。

如图5D所示，当摄像头伸缩机构完成使摄像头模组20缩回的操作时，驱动齿轮344b的第二部分与齿条部32a刚刚分离，驱动齿轮344b可空转一定角度而使得驱动齿轮344b的第一部分恰好面对齿条部32a，并且与齿条部32a分开预定距离。

然而，当驱动齿轮344b转动一圈之后摄像头模组20仍然没有缩回到位时，可以使驱动齿轮344b空转一定角度后，使得具有齿的第二部分再次与齿条部32a啮合，驱动齿条部32a继续向内运动。在这种情况下，当完成缩回操作时，具有齿的第二部分与齿条部32a处于啮合状态。

也就是说，驱动齿轮344b的第一部分可被构造为在摄像头模组20完全伸出壳体10时与齿条部32a相对，驱动齿轮344b的第二部分可被构造为在摄像头模组20在从壳体10中伸出或缩回到壳体10中的过程中，第二部分上的齿与齿条部32a啮合。驱动齿轮344b的第二部分上的齿的数量可根据齿条部32a的运动行程而设计。

由于在摄像头模组20处于伸出状态时驱动齿轮344b与齿条部32a脱离啮合，因此，根据本实施例的摄像头伸缩机构也可通过外力而缩回到电子设备中。

如图6A所示，在摄像头模组20处于伸出状态下，驱动齿轮344b与齿条部32a不啮合。如图6B和图6C所示，由于驱动齿轮344b与齿条部32a不啮合，因此通过外力可使摄像头模组20缩回。也就是说，齿条部32a可仅通过施加到摄像头模组20的外力而沿着导轨311a运动，以使得摄像头模组20缩回到壳体10中。通过这种构造，可避免摄像头模组20在拍摄模式下由于受到外力冲击(例如，撞击到墙壁等障碍物或跌落)而损坏。

具有上述结构的摄像头伸缩机构可便利地实现摄像头模组20的手动缩回，但是其结构不限于此。下面，将参照图7描述根据本实用新型的第二实施例的摄像头伸缩机构的具体结构。

如图7所示，在根据本实用新型的第二实施例中，除了驱动齿轮344b’和固定架31’的结构与根据第一实施例的驱动齿轮344b和固定架31的结构稍有不同之外，其他结构可与根据的第一实施例的其他结构大体相同，因此将省略重复的描述。

在此实施例中，驱动齿轮344b’可以为偏心齿轮。即，相对于偏心齿轮的旋转轴，偏心齿轮的半径沿着圆周方向是连续变化的，例如，变径可变大后变小，即，具有半径较小的部分和半径较大的部分。驱动齿轮344b’可被构造为：在摄像头模组20处于伸出状态时，驱动齿轮344b与齿条部32a不啮合；在摄像头模组20从电子设备中伸出或缩回到电子设备中的过程中，驱动齿轮344b’与齿条部32a啮合。此外，驱动齿轮344b’的旋转轴344c可随着驱动齿轮344b’与齿条部32a啮合而在固定架31’中沿着运动槽运动，以靠近齿条部32a或远离齿条部32a。

与第一实施例中的固定架31类似，第二实施例中的固定架31’也可以为由上盖板311’和下盖板312’构成的箱体。上盖板311’上也可形成有用于引导齿条部32a运动的导轨311’a，下盖板312’也可形成有用于限制齿条部32a运动的限制突起(未示出)。

另外，摄像头伸缩机构还可包括弹性构件344d，用于对驱动齿轮344b’的旋转轴344c施加一个朝向齿条部32a的力。作为示例，弹性构件344d可以为扭簧，但不限于此。扭簧344d可套设在驱动齿轮344b’的旋转轴344c上，并且扭簧344d的两端可分别抵靠在固定架31’上，以对旋转轴344c施加一个朝向齿条部32a的弹力。

如图8和图9所示，为了引导旋转轴344c的运动，可在固定架31’的上盖板311’和下盖板312’上的相对应的位置形成运动槽311’b和312’b。旋转轴344c的上端和下端可分别插入到运动槽311’b和312’b中。

另外，固定架31’还可分别形成有抵靠突起311’c和312’a，扭簧344d的两端可分别抵靠在抵靠突起311’c和312’a上。扭簧344d可以位于驱动齿轮344b’和第五齿轮344a之间。在这种情况下，为了支撑扭簧344d的两端，抵靠突起311’c和312’a可分别形成在上盖板311’的内表面上和下盖板312’的内表面上，并朝着扭簧344d延伸预定长度，使得扭簧的两端分别抵靠在抵靠突起311’c和312’a上。图7示出了抵靠突起311’c从上盖板311’向下延伸的局部剖视图。图10示出了抵靠突起312’a从底板312’上延伸预定长度的侧视图。

为了便于理解根据本实用新型的第二实施例的摄像头伸缩机构的操作，下面将参照图11A至图11D及图12A至图12D描述摄像头模组20的自动伸出及自动缩回的操作。

如图11A所示，在电子设备未处于拍摄模式时，摄像头模组20处于缩回状态，摄像头伸缩机构的齿条部32a位于固定架31’内而未伸出。此时，驱动齿轮344b’与齿条部32a不啮合，即，驱动齿轮344b’的半径较小的部分面对齿条部32a，并且与齿条部32a分开预定距离。在该状态下，旋转轴344c在运动槽311’b和312’b中靠近齿条部32a的位置，即，位于运动槽311’b和312’b的第一端。

当进入拍摄模式时，控制器可控制驱动单元40动作，通过蜗杆33、涡轮341a、第一齿轮341b以及第二齿轮342a、第三齿轮342b、第四齿轮343a、第五齿轮344a等部件，将驱动力传递给驱动齿轮344b’，从而驱动齿轮344b’旋转，例如，在图11A中驱动齿轮344b’为顺时针旋转。

如图11B所示，随着驱动齿轮344b’顺时针旋转，驱动齿轮344b’上的齿可逐渐与齿条部32a啮合，以驱动齿条部32a沿着导轨311a运动。随着与齿条部32a啮合的齿的所在的部分的半径逐渐变大，驱动齿轮344b’受到齿条部32a的推挤，克服扭簧344d的弹力，使得旋转轴344c沿着运动槽311’b和312’b运动，远离齿条部32a。

如图11C所示，随着驱动齿轮344b’进一步顺时针旋转，驱动齿轮344b’与齿条部32a啮合的部分的变径达到最大，即，半径最大的部分上的齿与齿条部32a啮合，此时，受到推挤的旋转轴344c在运动槽311’b和312’b运动到距离齿条部32a最远的位置，即，位于运动槽311’b和312’b的第二端。

如图11D所示，随着驱动齿轮344b’继续旋转，与齿条部32a啮合的齿所在的部分的变径逐渐变小，在扭簧344d的弹力作用下，旋转轴344c开始靠近齿条部32a，从运动槽311’b和312’b的第二端向着第一端移动。当摄像头模组20完成伸出动作时，驱动齿轮344b’的半径最小的部分恰好面对齿条部32a，旋转轴344c移动到最靠近齿条部32a的位置，到达运动槽311’b和312’b的第一端，在该位置，驱动齿轮344b’与齿条部32a不啮合，并且与齿条部32a分开预定距离。在旋转轴344c位于运动槽311’b和312’b的第一端时，旋转轴344c与齿条部32a之间的距离大于驱动齿轮344b’的最小半径，因此，驱动齿轮344b’与齿条部32a处于脱离啮合的状态。

摄像头模组20的缩回操作可与摄像头模组20的伸出操作完全相反。如图12A所示，在电子设备处于拍摄模式下，摄像头模组20处于伸出状态，驱动齿轮344b’与齿条部32a不啮合，即，驱动齿轮344b’的半径最小的部分面对齿条部32a，并且与齿条部32a分开预定距离，旋转轴344c位于运动槽311’b和312’b的第一端。

当退出拍摄模式时，控制器可控制驱动单元40动作，控制器可控制驱动电机动作，通过传动单元将驱动力传递给驱动齿轮344b’，使得驱动齿轮344b’逆时针旋转。

如图12B所示，随着驱动齿轮344b逆时针旋转，驱动齿轮344b’上的齿可逐渐与齿条部32a啮合，以驱动齿条部32a沿着导轨311’a运动。即，驱动齿轮344b’的与齿条部32a啮合的齿所在部分的变径逐渐变大，同时旋转轴344c可沿着旋转轴运动槽311’b和312’b向着第二端运动，远离齿条部32a。

如图12C所示，随着驱动齿轮344b’进一步逆时针旋转，驱动齿轮344b’与齿条部32a啮合的齿所在的部分的变径逐渐变小，旋转轴344c在运动槽311’b和312’b向着第一端移动，直到摄像头模组20完成缩回操作。

如图12D所示，通过设计，可以使得驱动齿轮344b’旋转一圈完成摄像头模组20的缩回过程。因此，在本示例中，当摄像头伸缩机构完成使摄像头模组20缩回的操作时，驱动齿轮344b’与齿条部32a不啮合。此时，旋转轴344c可通过扭簧344d的弹力作用返回到运动槽311’b和312’b的第一端。在这种情况下，由于驱动齿轮344b’与齿条部32a不啮合，因此，即使电子设备受到震动，驱动齿轮344b’与齿条部32a之间也不容易出现撞击。然而，本实用新型并不限制摄像头模组20缩回状态下驱动齿轮344b’是否与齿条部32a啮合。

另外，根据本实施例的摄像头伸缩机构可使得摄像头模组20通过外力而缩回。在摄像头模组20处于伸出状态下，由于驱动齿轮344b’与齿条部32a不啮合，因此可仅通过外力使摄像头模组20缩回。也就是说，齿条部32a可仅通过施加到摄像头模组20的外力而沿着导轨311a运动，以使得摄像头模组20缩回到壳体10中。因此，当摄像头模组20受到外力撞击时，可使得摄像头模组20缩回到壳体10中。通过这种构造，可避免摄像头模组20在拍摄模式下由于受到外力冲击(例如，撞击到墙壁等障碍物或跌落)而损坏。

图13A、13B、14A、14B示出了采用根据本实用新型的第三实施例的摄像头伸缩机构的电子设备的视图。如图13A、13B、14A、14B所示，电子设备包括壳体10、摄像头模组20以及摄像头伸缩机构。摄像头模组20在摄像头伸缩机构的驱动下从壳体10中伸出或缩回壳体10中。图15-17进一步示出根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构的结构的立体图。

根据本实用新型第三实施例的摄像头伸缩机构包括驱动单元40、传动单元、摄像头连接件32以及固定架等部件。摄像头模组20与摄像头连接件32固定连接。驱动单元40的驱动力传递给传动单元，通过传动单元驱动摄像头连接件32直线移动，从而带动摄像头模组20伸出或缩回到壳体10中。

如图5所示，驱动单元40可以是驱动电机，通过与驱动电机轴同轴安装的蜗杆41将驱动力传递给传动单元30。传动单元30至少包括同轴安装的凸轮13和驱动齿轮14。凸轮13固定安装在驱动齿轮14上方，当驱动电机将驱动力传递给传动单元30时，驱动齿轮14旋转，从而凸轮13与驱动齿轮14同步旋转。

摄像头连接件32包括齿条部32a以及分别位于齿条部32a两端的第一端挡板122和第二端挡板123，第一端挡板122位于齿条部32a的内侧端部上，第二端挡板123位于齿条部32a的外侧端部上。第一端挡板122的高度与凸轮13的高度一致，第二端挡板123的高度高于凸轮13，能够与凸轮13的旋转轴15的上端外周接触。第一端挡板122和第二端挡板123通过分别与凸轮13和旋转轴15接触并施加推动力，使得驱动齿轮14与齿条部32a分开或使驱动齿轮14与齿条部32a啮合。

第一端挡板122以倾斜表面与凸轮13的外周表面接触。第一端挡板122上设置有第一倾斜表面，与齿条部32a的延伸方向(摄像头模组20的移动方向)之间的夹角为钝角。第二端挡板123与齿条部32a之间的夹角为直角或锐角，优选为锐角。这里以第二端挡板123与齿条部32a之间的夹角为锐角进行描述。第二端挡板123上设置有第二倾斜表面。在驱动摄像头连接件32移动的过程中，驱动齿轮14与齿条部32a上的齿条啮合，驱动摄像头连接件32。当摄像头模组20完全缩回到电子装置中时，第二倾斜表面与旋转轴15接触，如图18A所示。当摄像头模组20位于伸出终点位置时，第一倾斜表面与凸轮13接触，如图18C所示。

如图16和图17所示，传动单元可设置在固定架中，固定架可设置为箱体形式，可包括上盖板21和下盖板22。在上盖板21上设置有第一限位孔211，在下盖板22上设置有第二限位孔221，凸轮13和驱动齿轮14的旋转轴15的上端插入第一限位孔211中，下端插入第二限位孔221中。例如，第一限位孔211和第二限位孔221可以均为长条孔，当旋转轴15的两端位于长条孔的第一端时，驱动齿轮14能够与齿条部32a啮合，当旋转轴15的两端位于长条孔的第二端时，驱动齿轮14远离齿条部32a，从而与齿条部32a脱离啮合。

根据本实用新型实施例的摄像头驱动装置还包括支架挡壁50。当驱动齿轮14驱动齿条部32a向外移动到伸出终点位置时，凸轮13位于第一端挡板122和支架挡壁50之间。当需要使摄像头模组20缩回时，凸轮13转动，受到支架挡壁50的推挤，使得驱动齿轮14重新与齿条部32a啮合。关于摄像头模组的自动伸出过程、自动缩回过程以及手动缩回过程，将在下面进行详细的描述。

图18A-18C示出了摄像头模组的自动伸出过程。如图18A所示，摄像头模组20处于未启用状态，位于缩回终点位置。此时，驱动齿轮14位于齿条部32a的外端，并与齿条部32a处于啮合状态。当需要启动摄像头模组20时，驱动单元40启动，将动力传递给传动单元30，驱动齿轮14顺时针转动，驱动齿条部32a向外移动，带动摄像头模组20从电子设备中伸出。如图18B所示，当驱动齿轮14顺时针转动至少1圈时，摄像头模组20接近摄像头伸出终点位置，凸轮13开始与第一端挡板122接触，具体地，与第一倾斜表面接触。但是，此时，驱动齿轮14仍然与齿条部32a啮合。在图18B所示的状态下，摄像头模组20基本上已经到达伸出终点位置，如果在该状态下使驱动电机停止旋转，则在摄像头模组20处于伸出终点位置(即，处于启用状态下)驱动齿轮14与齿条部32a保持啮合状态。在该状态下，如果手动推动摄像头模组20，则由于齿条部32a与驱动齿轮14的自锁，无法使摄像头模组20手动缩回。

因此，根据本实用新型的摄像头伸缩机构，驱动电机继续操作，使驱动齿轮14继续转动。当驱动齿轮14继续转动从而推动齿条部32a继续向外移动时，第一端挡板122开始接触凸轮13，第一倾斜表面开始向着支架挡壁50推挤凸轮13，使得驱动齿轮14与齿条部32a分离，从而两者脱离啮合，齿条部32a不能继续向外伸出，驱动电机停止运转。图18C示出了摄像头模组处于伸出终点位置的示意图。

由于受到第一端挡板122的推挤，凸轮13的旋转轴15的上端和下端在第一限位孔221和第二限位孔222中移动，从第一位置移动到第二位置。图19A和19B分别示出了旋转轴15在第一限位孔221和第二限位孔222中的位置。图19A是根据本实用新型实施例的摄像头伸缩机构的俯视图，图19B是根据本实用新型实施例的摄像头伸缩机构的仰视图。如在图19A和图19B中所示，旋转轴15在第一限位孔221和第二限位孔222中位于第二位置，即，驱动齿轮14与齿条部32a脱离啮合的位置。

图20A-20D示出了摄像头模组的自动缩回过程。如图20A所示，当在图20A所示出的伸出终点位置状态下，需要使摄像头模组20缩回时，控制驱动电机旋转，以使驱动齿轮14旋转。当驱动齿轮14逆时针旋转角度时，凸轮13与第一倾斜表面接触，推动齿条部32a向内移动。随着凸轮13继续逆时针旋转，凸轮13的长边推动第一端挡板122，带动齿条部32a向内缩回，如图20B所示。当凸轮13的长边与第一倾斜表面脱离之后，凸轮13的长边位于第一端挡板122与支架挡壁50之间，在此过程中，驱动齿轮14空转预定角度。然后，如图20C所示，凸轮13的长边开始与支架挡壁50接触，受到支架挡壁50的推挤，凸轮13的旋转轴15的两端开始分别在第一限位孔211和第二限位孔221中移动，带动驱动齿轮14靠近齿条部32a。如图20D所示，随着凸轮13继续旋转，凸轮13的长边抵靠支架挡壁50，凸轮13的旋转轴15的两端分别在第一限位孔211和第二限位孔221中移动，到达第一限位孔211和第二限位孔221的另一个端部，从而驱动齿轮14与齿条部32a啮合。如图21A和21B分别示出了旋转轴15位于第一限位孔211和第二限位孔221中的第一位置。

当驱动齿轮14与齿条部32a啮合之后，随着驱动小驱动齿轮14的继续逆时针转动，齿条部32a向内缩回，第二端挡板123与凸轮13的旋转轴15的上端接触，受到凸轮13的旋转轴15的阻挡而不能继续移动，此时，摄像头模组20移动到缩回终点位置(如图18A所示)，驱动电机停止旋转。在自动缩回操作结束后，驱动齿轮14与齿条部32a保持啮合，为下一次伸出操作做准备。

根据本实用新型的摄像头伸缩机构，还包括限位锁止机构。在齿条部32a的下表面上设置第一限位凹槽125(如图19B缩回)和第二限位凹槽(未示出)，在下盖板上设置有限位销127(如图15所示)。当齿条部32a移动到缩回终点位置时，限位销127可插入到第一限位凹槽125中，从而将摄像头模组20稳定保持在缩回终点位置。当齿条部32a移动到伸出终点位置后，限位销127可插入到第二限位凹槽126中，从而将摄像头模组20稳定保持在伸出终点位置。限位销127可由弹性构件弹力地支撑，使得限位销127始终抵接在摄像头连接件12的下表面上。

图22A-22C、图23A-23C、图24A-24C示出了手动缩回操作过程。

如图22A-22C所示，在摄像头模组20处于伸出终点位置时，凸轮13的旋转轴15的两端分别位于第一限位孔211和第二限位孔221中的第二位置，此时，小驱动齿轮14与齿条部32a处于脱离啮合状态。如果摄像头模组20跌落或受到其他外力作用，当施加的外力大于限位销127与第二限位凹槽之间的结合力时，限位销127与第二限位凹槽脱离结合，摄像头连接件32带动摄像头模组20向内缩回到电子设备中。

如图23A、23B、23C所示，当摄像头模组20接近缩回终点时，凸轮13的旋转轴15的两端仍然分别位于第一限位孔211和第二限位孔221的第二位置。

然而，由于设置了第二端挡板123，如图24A、24B、24C所示，当摄像头模组20继续向内移动时，第二端挡板123推动旋转轴15，使得旋转轴15移动到第一限位孔211和第二限位孔221的第一位置，此时，小驱动齿轮14与齿条部32a啮合。与此同时，限位销127插入第二限位凹槽126中，使得摄像头模组20处于锁止状态。在该状态下，驱动电机停止旋转。

根据本实用新型的摄像头伸缩机构，传动单元30还可以包括至少一个传动齿轮，从蜗杆接收驱动力，并将驱动力通过驱动齿轮14传递给齿条部32a。

根据本实用新型的摄像头伸缩机构，齿轮转动推出齿条部达到终点时，使用凸轮13将齿条部32a顶开，实现齿条部32a与驱动齿轮14的分离，当摄像头模组20突然受外力作用(例如撞击，用手压)缩回时，由于驱动齿轮14与齿条部32a处于分离状态，可避免啮合部分受到冲击被损坏，大大延长驱动齿轮14和齿条部32a的使用寿命。

在摄像头模组20自动缩回到缩回终点位置时，驱动齿轮14与齿条部32a处于啮合状态，能够为下一次伸出操作做好准备。即使在受外力作用缩回的过程中，也可以通过第二端挡板123将驱动齿轮14复位，使驱动齿轮14与齿条部32a重新啮合，为下一次摄像头模组20的伸出做好准备，减少伸出操作的反应时间，提高反馈速度。

上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。