摄像装置、电子设备及电子设备的使用方法与流程

【技术领域】

本发明涉及拍摄设备技术领域，尤其涉及一种摄像装置、使用该摄像装置的电子设备及电子设备的使用方法。

背景技术：

随着互联网时代的到来，智能电子产品的数量不断上升，智能电子产品的功能丰富多样，深受使用者的喜爱，其中之一便是拍摄功能，因此，用于拍摄的摄像装置被广泛应用在智能电子产品中。

目前全面屏电子产品已成主流产品，全面屏是各类机型卖点之一，传统镜头安装都是采用挖孔的安装方式，但这会影响全面屏的使用，为了解决这一问题，厂商开始采用弹出式镜头，弹出式镜头结构更美观，而且可以实现真正的全面屏。但现有的方案使用两个电机分别驱动机构实现升降和旋转功能，成本高，控制复杂，不仅缺乏防尘功能，而且机构尺寸在长度或宽度方向上占用过大，没有实际可行的走线应用方案。

因而有必要开发一种可克服上述问题的摄像装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种摄像装置，其不仅具有可伸缩和旋转的优点，还具有防尘的有点。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种摄像装置，用于具有外壳的电子设备，所述摄像装置包括安装机构、与所述安装机构连接的驱动机构以及安装在所述安装机构上的摄像机构和传动机构，所述传动机构与所述摄像机构连接以用于驱动所述摄像机构运动，所述驱动机构与所述传动机构连接以用于向所述传动机构提供动力；

所述安装机构包括第一安装支架和位于所述第一安装支架内的第二安装支架，所述第一安装支架包括支架主体、连接在所述支架主体一侧的第一安装部以及连接在所述支架主体另一侧的第二安装部，所述第二安装支架位于所述第一安装部和所述第二安装部之间；

所述驱动机构包括安装在所述第二安装支架上的驱动轴和套设于所述驱动轴上并可沿所述驱动轴的轴向运动的滑块；

所述传动机构包括安装在所述第一安装部上用于驱动所述第一安装支架带动所述摄像机构作线性运动的第一传动组件和与所述摄像机构连接以用于驱动所述摄像机构旋转的第二传动组件；所述第一传动组件包括连接所述第一安装部与所述滑块的弹性件，在所述摄像机构作线性运动过程中，所述驱动轴驱动所述滑块相对于所述驱动轴运动，所述滑块通过所述弹性件驱动所述第一安装支架带动所述摄像机构和所述第二传动组件相对于所述第二安装支架作线性运动；所述第二传动组件包括可转动安装在所述支架主体、所述第二安装架以及和所述滑块上的旋转轴，在所述摄像机构旋转过程中，所述滑块带动所述弹性件发生弹性形变，所述滑块相对所述旋转轴运动以驱动所述旋转轴带动所述摄像机构旋转。

作为一种改进，所述摄像机构与所述支架主体连接，所述摄像机构包括镜头支架、套设于所述镜头支架上的壳体、安装于所述镜头支架内的镜头组件以及与所述壳体相配合的底盖，所述底盖上开设有与所述壳体连通的第一通口，所述第一通口用于连接所述第二传动组件且供柔性电路板伸出。

作为一种改进，所述第一传动组件还包括固定安装在所述第一安装部上的支撑杆和套设于所述支撑杆并与所述支撑杆滑动连接的套筒，所述弹性件为套设于所述支撑杆上的弹簧，所述套筒与所述弹性件连接，所述滑块包括套设于所述驱动轴上的滑块主体和与所述套筒连接的第一驱动部，所述滑块主体与所述驱动轴之间为螺纹连接。

作为一种改进，所述套筒包括第一筒体和与所述第一筒体连接的第二筒体，所述第一筒体套设于所述支撑杆上且与所述弹簧的一端连接，所述第二筒体与所述第一安装部的内表面抵接，所述第一驱动部卡合于所述第二筒体。

作为一种改进，所述滑块还包括位于所述滑块主体另一侧的第二驱动部，所述旋转轴包括与贯穿所述支架主体并与所述摄像机构连接的连接部、与所述第二驱动部螺纹连接的螺杆部、连接所述连接部和所述螺杆部并贯穿所述第二安装支架一端的第一传导部以及连接所述螺杆部并贯穿所述第二安装支架另一端的第二传导部。

作为一种改进，所述连接部为扁状或环状中空结构，所述连接部开设有用于供所述柔性电路板切出的切槽，所述连接部与所述镜头组件连接的一端具有卡接于所述底盖的所述第一通口上的第一限位部。

作为一种改进，所述第二安装部具有用于收纳所述柔性电路板的凹槽，所述凹槽开设有与所述切槽相对应的缺口，所述柔性电路板包括依次连接的旋转部和升降部，所述升降部含有连接器，所述柔性电路板的一端与所述镜头组件固定后、另一端折弯到所述连接部中并从所述切槽引出，以使所述旋转部绕所述连接部缠绕或层叠，所述升降部层叠在所述凹槽内，所述升降部连接所述旋转部的一端与所述第二安装部固定连接。

作为一种改进，所述第二安装部靠近所述第二安装支架的一侧设有卡设于所述第一传导部和所述螺杆部之间的第一限位块，所述第一限位块与所述第一传导部、所述螺杆部配合以锁住所述第一安装支架与所述旋转轴之间的相对自由度，所述第一安装部靠近所述第二安装支架的一侧设有第二限位块，所述第二限位块用于在所述摄像机构作旋转运动中限制旋转行程，所述第一限位块和所述第二限位块用于在所述摄像机构作线性运动中限制推出行程。

作为一种改进，所述摄像装置还包括一端穿过所述第二限位块的导向机构，所述导向机构为固定安装在所述第二安装支架上的导向杆，所述滑块还包括位于所述滑块主体和所述第一驱动部之间的第三驱动部，所述导向杆的一端穿过所述第三驱动部以引导所述滑块和所述第一安装支架沿所述驱动轴的轴向运动。

本发明的目的之二还提供一种电子设备，包括具有收容腔的外壳和所述的摄像装置，所述摄像装置安装于所述收容腔内，所述外壳上贯穿开设有与所述收容腔相通以用于供所述摄像机构通过的第二通口，所述摄像机构与所述第二通口正对设置。

本发明的目的之三还提供一种所述电子设备的使用方法，所述电子设备的使用方法包括：

所述电子设备接收第一控制指令并向所述驱动机构发送第一执行指令；

所述驱动机构接收所述第一执行指令后所述驱动轴转动，驱动所述滑块朝向所述摄像机构作线性运动，从而驱使所述第一安装支架带动所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述摄像机构同步作线性运动，将所述摄像机构从所述收容腔中推出至所述第一限位块和第二限位块受所述第二安装支架阻挡，所述第二传动组件与所述第一安装支架无相对运动；

所述电子设备接收第二控制指令并向所述驱动机构发送第二执行指令；

所述驱动机构接收所述第二执行指令后所述驱动轴继续转动，驱动所述滑块继续朝向所述摄像机构的方向作线性运动并压缩所述弹性件，所述第二安装支架抵压所述第一限位块，所述滑块驱动所述旋转轴带动所述摄像机构旋转预设角度。

作为一种改进，所述电子设备接收第三控制指令并向所述驱动机构发送第三执行指令；

所述驱动机构接收所述第三执行指令后所述驱动轴反向转动，驱动所述滑块带动所述弹性件朝远离所述摄像机构的方向作线性运动，所述第一安装支架保持静止，所述滑块驱使所述旋转轴反向旋转并带动所述摄像机构一同反向旋转所述预设角度；

所述电子设备接收第四控制指令并向所述驱动机构发送第四执行指令；

所述驱动机构接收所述第四执行指令后所述驱动轴继续反向转动，驱动所述滑块并带动所述第一安装支架朝远离所述摄像机构的方向作线性运动，从而带动所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述摄像机构同步作线性运动，并将所述摄像机构复位至所述收容腔内的初始位置。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过设置摄像装置包括安装机构、与安装机构连接的驱动机构以及安装在所装机构上的摄像机构和传动机构，安装机构包括第一安装支架和位于第一安装支架内的第二安装支架，驱动机构包括驱动轴和可沿驱动轴的轴向运动的滑块，传动机构包括第一传动组件和第二传动组件，第一传动组件分别与滑块和第一安装支架连接，第二传动组件分别与第一安装支架、第二安装支架和摄像机构连接，因此，滑块沿驱动轴的轴向作线性运动时，会带动第一安装支架以及安装在安装支架上的第一传动组件、第二传动组件及摄像机构一同作线性运动，同时第二传动机构还可驱动摄像机构进行旋转而不会增加摄像机构的推出行程，保持整个装置处于封闭状态，具备防尘功能，同时丰富了摄像装置的功能以满足全景拍摄的场景应用，从而提升了用户的体验感。

【附图说明】

图1为本发明实施例一提供的电子设备的分解示意图；

图2为本发明的实施例一提供的摄像装置的结构示意图；

图3为图2中所示安装机构的结构示意图；

图4为图2中所示摄像机构的分解示意图；

图5为图2中所示第一传动机构和驱动机构的结构示意图；

图6为图5中所示滑块的结构示意图；

图7为图2中所示第二传动机构的结构示意图；

图8为图2的a-a向的截面图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

实施例一：

请参阅图1和图2，依照本发明一实施例提供的一种电子设备1，包括摄像装置100和外壳200，摄像装置100包括安装机构10、摄像机构20、驱动机构30、传动机构40以及导向机构50，其中，摄像机构20、传动机构40以及导向机构50安装在安装机构10上，驱动机构30与安装机构10连接，驱动机构30向传动机构40提供动力后，传动机构40驱动摄像机构20进行伸缩和旋转，导向机构50用于引导摄像机构20运动；外壳200包括框体201和盖设于框体201的盖板(图中未示出)，盖板和框体201围合形成收容腔202，摄像装置100安装于收容腔202内，框体201贯穿开设有与收容腔202连通的第二通口203，摄像机构20与第二通口204正对设置。

电子设备1在本实施例中优选为智能手机，但也可以是平板电脑或者相机。

请参阅图2和图3，安装机构10包括第一安装支架11和位于第一安装支架11内的第二安装支架12，优选地，第一安装支架11为防尘支架，第一安装支架11的结构基于整机支架调整，第一安装支架11包括支架主体111、连接在支架主体111一侧的第一安装部112以及连接在支架主体111另一侧的第二安装部113，第二安装支架12位于第一安装部112和第二安装部113之间。摄像机构20和传动机构40安装在第一安装支架11上，驱动机构30安装在第二安装支架12上。

请参阅图2、图3和图4，摄像机构20与支架主体111连接，摄像机构20包括镜头支架21、套设于镜头支架21上的壳体22、安装于镜头支架21内的镜头组件23以及与壳体22相配合的底盖24，底盖24上开设有与壳体22连通的第一通口25，第一通口25用于连接传动机构40且供柔性电路板60伸出。底盖24上开设有固定孔26，支架主体111包括与第一安装部112和第二安装部113连接的连接块1111、与连接块1111连接的凸台1112，凸台1112上设有与固定孔26配合的螺栓1113，安装时，通过将螺栓1113与固定孔26配合实现壳体22与第一安装支架11固定连接。在本实施例中，壳体22与第一安装支架11的固定不局限于螺栓1113与固定孔26配合，也可以是螺钉与螺孔配合。

请参阅图2、图3和图5，驱动机构30包括安装在第二安装支架12上的驱动轴31、滑块32以及用于向驱动轴31提供动力的电机34和减速箱33，驱动轴31优选为丝杆，驱动轴31的一端与第二安装支架12的一端固定连接，驱动轴31的另一端依次穿过滑块32和第二安装支架12的另一端后与减速箱33连接，且驱动轴31与滑块32螺纹连接，因此，当驱动轴31转动时，滑块32会沿驱动轴31的轴向作线性运动，并带动传动机构40、安装传动机构40的第一安装支架11以及安装在第一安装支架11上的摄像机构20同步作线性运动，同时减速箱33会对电机34的旋转输出进行降速增矩处理，从而使驱动轴31获得更大的扭矩。优选地，在本实施例中，电机34为步进电机，减速箱33为行星减速箱。

请参阅图2、图5、图6和图8，滑块32包括套设于驱动轴31上的滑块主体321、位于滑块主体321一侧的第一驱动部322、位于滑块主体321另一侧的第二驱动部323以及位于滑块主体321和第一驱动部322之间的第三驱动部324，第一驱动部322和第二驱动部323用于与传动机构40连接，第三驱动部324用于与导向机构50连接，滑块主体321、第二驱动部323和第三驱动部324可以嵌入式的一体三孔塑胶件325，其中，滑块主体321内部以及第二驱动部323内部安装有具有内螺纹的螺母，第三驱动部324内部安装有导套，滑块32通过滑块主体321内的螺母与驱动轴31螺纹连接，第一驱动部322上凹设有一缺口3221，本实施例中。可以理解地，滑块主体321和第二驱动部323内不一定要安装螺母，例如，在滑块主体321和第二驱动部323相应部位设置通孔，在通孔的孔壁上设置螺纹也是可以的。

请参阅图2、图3、图5和图7，传动机构40包括第一传动组件41和第二传动组件42，第一传动组件41安装在第一安装部112上，第二传动组件42安装在支架主体111和第二安装支架12上，第一传动组件41与滑块32的第一驱动部322连接，驱动轴31驱动滑块32作线性运动时，带动第一传动组件41一同运动，从而带动第一安装支架11、安装在第一安装支架11上的摄像机构20和与摄像机构20连接的第二传动组件42作线性运动，第二传动组件42分别与滑块32的第二驱动部323和摄像机构20连接，当第一安装支架11作线性运动被推出至预设位置后，第一安装支架11不能继续推出，第一安装支架11停止作线性运动，驱动轴31继续驱动滑块32作线性运动时，带动第一传动组件41一同运动以用于驱动第二传动组件42带动摄像机构20旋转。此种设计方式，使摄像机构20既能作线性运动，又能进行转动，丰富了摄像装置100的功能，当用户需要使用电子设备1的拍摄功能时，不用转动整个电子设备1就能拍摄不同角度的图片，方便用户使用，提升了用户的操作体验。

请参阅图2、图3图5和图6，第一传动组件41包括支撑杆411、弹簧412以及套筒413，支撑杆411的两端固定安装在第一安装部112上，套筒413和弹簧412均套设于支撑杆411的外周，且弹簧412的两端分别与第一安装部112和套筒413连接，弹簧412装入第一安装部112为预压缩状态，工作力满足大于系统阻力的条件，滑块32的第一驱动部322通过套筒413与支撑杆411连接，滑块32沿驱动轴31的轴向向外运动时，滑块32会对套筒413产生一个推力该推力作用在弹簧412上，但该推力不足以使弹簧412压缩，使弹簧412推动第一安装支架11作线性运动，并带动第二传动组件42和摄像机构20推出至预设位置。

请参阅图5和图6，套筒413包括第一筒体4131和与第一筒体4131连接的第二筒体4132，第一筒体4131套设于支撑杆411上且与所述弹簧412的一端连接，第二筒体4132与第一安装部112的内表面抵接，滑块32的第一驱动部322通过缺口3221卡合于第二筒体4132。当驱动轴11往反方向旋转时，滑块32会向下运动，并带动套筒413一同运动，当套筒413运动至第二筒体4132与第一安装部112的内表面抵接后，套筒413会被第一安装部112的内表面阻挡，不能再相对支撑杆411运动，从而带动第一安装支架11以及安装在第一安装支架11上的第一传动组件41、第二传动组件42以及摄像机构20往下运动，最终将摄像机构40收回电子设备1内部。

可以理解地，套筒413并不局限于设成第一筒体4131和第二筒体4132，例如，套筒314只包括第一筒体4131或第二筒体4132也是可以的。

请参阅图2、图3、图5和图7，第二传动组件42包括可转动安装在支架主体111、第二安装架12以及和滑块32上的旋转轴421，旋转轴421与电机33的距离很接近，保证了旋转轴421对电机34左侧占用的空间更小，优化了模组空间，利于整机运用。旋转轴421包括与贯穿支架主体111并与摄像机构20连接的连接部4211、与第二驱动部323螺纹连接的螺杆部4212、连接连接部4211和螺杆部4212并贯穿第二安装支架12一端的第一传导部4213以及连接螺杆部4212并贯穿第二安装支架12另一端的第二传导部4214。在摄像机构20作线性运动过程中，滑块32通过弹簧412驱动第一安装支架11带动摄像机构20和旋转轴421相对于第二安装支架12作线性运动，滑块32与旋转轴421之间无相对运动，当摄像机构20被推出至预设位置后，第一安装支架11处于静止状态，滑块32沿驱动轴31的轴向继续向外运动时，滑块32会对套筒413产生一个推力该推力作用在弹簧412上，该推力足以使弹簧412压缩，弹簧412压缩带动套筒413相对支撑杆411运动，从而带动滑块32相对旋转轴421运动以驱动旋转轴421带动摄像机构20旋转。

请参阅图2、图3、图4和图7，连接部4211为扁状或环状中空结构，连接部4211开设有用于供柔性电路板60切出的切槽4215，连接部4211与镜头组件23连接的一端具有卡接于底盖24的第一通口25上的第一限位部4216。第二安装部113具有用于收纳柔性电路板60的凹槽1130，凹槽1130开设有与切槽4215相对应的缺口，柔性电路板60包括依次连接的旋转部61和升降部62，升降部62含有连接器63，柔性电路板60的一端与镜头组件23固定后、另一端折弯到连接部4211中并从切槽4215引出，以使旋转部61绕连接部4211缠绕或层叠，升降部62层叠在凹槽1130内，升降部62连接旋转部61的一端与第二安装部113固定连接。第一安装支架11提供线缆收纳功能，以保证移动过程柔性电路板60的稳定性，柔性电路板60的旋转部61和升降部62均预留一定工作长度，保证升出和旋转截止行程长度足够。在升降部62与旋转部61之间通过与第二安装部113进行固定，准确分隔柔性电路板60的升降和旋转功能，避免在运动过程中两者相互干扰。在第一安装支架11伸出的过程中，旋转部61与第一安装支架11保持相对静止，只在升降部62发生层叠展开，在摄像机构20旋转的过程中，第一安装支架11为静止状态，只在旋转部61发生层叠展开。

请参阅图2、图3、图5和图6，导向机构50为固定安装在第二安装支架12上的导向杆51，第二安装支架12包括端板121和分别两个弯折于端板121两端的第一侧板122、第二侧板123，导向杆51的两端分别固定在第一侧板122和第二侧板123上，滑块32位于第一侧板122和第二侧板123之间，且导向杆51的一端穿过滑块32的第三驱动部324，使滑块32在导向杆51的引导下作线性运动，驱动轴31的一端与第一侧板122固定，另一端穿过滑块32的滑块主体321并通过第二侧板123与电机34连接，旋转轴421依次穿过第一侧板122、滑块32的第二驱动部113以及第一侧板122并延伸至第二安装支架12外部。采用此设置方式，使摄像装置100的结构更加紧凑，模组整体宽度尺寸更小，与单纯的升降模组占用空间接近，导向杆51一杆双用，同时保证第一安装支架11和滑块32的轴向平稳移动，从而使摄像装置100的推出和收回过程更平稳。

请参阅图3、图7和图8，第二安装部113靠近第二安装支架12的一侧设有卡设于第一传导部4213和螺杆部4212之间的第一限位块1131，第一限位块1131与第一传导部4213、螺杆部4212配合以锁住第一安装支架11与旋转轴421之间的相对自由度。第一安装部112靠近第二安装支架12的一侧设有第二限位块1121，第二限位块1121套设于导向杆51上，第二限位块1121用于在摄像机构20作旋转运动中限制旋转行程，第一限位块1131和第二限位块1121用于在摄像机构20作线性运动中限制推出行程。

下面对摄像机构20的推出、旋转及收回过程中进行详细描述。

电机34工作后，电机34的输出经过减速箱33减速增矩后传递至驱动轴31，使驱动轴31朝一方向进行旋转，滑块32在驱动轴31的驱动下向外作线性运动，滑块32通过第一传动组件41带动第一安装支架11、安装在第一安装支架11上的摄像机构20以及与摄像机构20连接的旋转轴421一同向外运动，由于滑块32与第一安装支架11之间没有相对运动，从而旋转轴421跟随滑块32一同运动且与滑块32之间没有相对运动，所以，旋转轴421只做线性运动而不会旋转，当第一安装支架11作线性运动被推出至第一限位块1131与第二安装支架12的第一侧板122抵接，第一限位块1131被第一侧板122阻挡使第一安装支架11不能继续推出，第一安装支架11停止作线性运动，此时摄像机构20刚好被推出至预定位置；

电机34继续工作时，滑块32继续向外运动，此时，第一限位块1131被第一侧板122阻挡使第一安装支架11不能再向外运动，因此，滑块32与第一安装支架11发生相对运动，滑块32带动套筒413向外运动过程中会挤压弹簧412，使弹簧412产生形变，同时带动滑块32相对旋转轴421运动，旋转轴421的外螺纹与滑块32的第二驱动部323内螺母螺纹连接，所以，滑块32在作线性运动时会驱动旋转轴421进行旋转，由于第一限位块1131卡设于第一传导部4213和螺杆部4212之间，第一限位块1131与第一传导部4213、螺杆部4212配合以锁住第一安装支架11与旋转轴421之间的相对自由度，所以，在第一安装支架11限位后，旋转轴421可带动摄像机构20在水平方向独立旋转而不会同时作线性运动，摄像机构20旋转180°增加半个丝杆导程，摄像机构20旋转360°增加一个丝杆导程，当滑块32运动至被第二限位块1121阻挡，摄像机构20旋转运动结束；

当电机34驱使驱动轴31朝反方向旋转时，电机34带动滑块32下移，从而带动套筒413下移，上述旋转过程中挤压的弹簧412两端分别抵压第一安装部112的一端及套筒413，在套筒413带动滑块32下移且套筒413没有与第一安装部112的另一端抵压之前，第一安装支架11保持静止，进而，滑块32受压缩弹簧412推动并在驱动轴31的作用下向下运动，驱动旋转轴421朝反方向转动，从而带动摄像机构20反向转动，摄像机构20反向转动至原位置时，此时，套筒413的第二筒体4132与第一安装部112的内表面抵接，使滑块32与第一安装支架11不发生相对运动，电机34继续驱动驱动轴31朝反方向旋转，此时滑块32带动第一安装支架11向下运动的同时，会带动安装在第一安装支架11上的摄像机构20和与摄像机构20连接的旋转轴421一同向下运动，最终将摄像装置100收回收容腔203内至滑块32被第二安装支架12的第二侧板123阻挡，复位完成。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。