一种摄像装置、电子设备和电子设备的控制方法
【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、电子设备和电子设备的控制方法。
【背景技术】
现有技术的儿童智能电话手表的摄像头是固定在手表盘上的，只能实现简单的拍照、视频功能,主要用于日常的视频交流通话；当小孩或者老人遇到紧急突发状况时(迷路、丢失、无法行动等)，需要提供详细的周边环境，当前的摄像头设计方案使用起来十分不便，因为当前的摄像头更多的是需要使用者主动去使用操作，比如转动手腕或者调整手表对准方向来进行图像的获取，不能够方便监护者进行主动信息获取。
因此，有必要提供一种能够解决上述问题的摄像装置。
【发明内容】
本发明的目的之一在于提供一种摄像装置，其能实现摄像头的升降功能、360度旋转以及摄像头前后摆动的功能。
本发明的目的之二在于提供一种电子设备，其能实现摄像头的升降功能、360度旋转以及摄像头前后摆动的功能。
本发明的目的之三在于提供一种电子设备的控制方法，其能实现摄像头的升降功能、360度旋转以及摄像头前后摆动的功能。
本发明目的之一的技术方案如下：
一种摄像装置，包括摄像机构、与所述摄像机构连接用于驱动所述摄像机构运动的传动机构以及与所述传动机构连接以用于向所述传动机构提供动力的第一驱动机构；
所述摄像机构包括安装壳体、与设置于安装壳体处的摄像头本体和第二驱动机构，所述摄像头本体与第二驱动装置的第二驱动轴固定并可以所述第二驱动轴为转轴进行转动；
所述第一驱动机构包括第一驱动轴和套设于所述第一驱动轴上并可沿所述第一驱动轴进行轴向运动的滑块，所述传动机构包括与摄像机构可拆卸连接的传动杆和套设于所述传动杆上的弹性件，所述传动杆包括螺纹部和平滑部，所述传动杆通过螺纹部与滑块可转动安装，
当第一驱动机构工作时，第一驱动轴转动以带动滑块运动，进而带动传动杆以及摄像机构作直线运动，在所述摄像机构作直线运动过程中，所述滑块通过所述传动杆驱动所述摄像机构作线性运动，在所述摄像机构以传动杆为转轴进行转动的过程中，所述弹性件发生形变，且所述滑块相对于所述第一驱动机构运动，所述滑块驱动传动杆进而带动所述摄像机构以传动杆为转轴进行旋转。
进一步地，所述安装壳体处设置有U形安装槽，所述摄像头本体嵌套于所述U形安装槽内，所述第二驱动轴穿过U形安装槽一侧的通孔以与摄像头本体固定。
进一步地，所述U形安装槽的底部为向内凹陷的圆弧形凹槽，所述摄像头本体的底部设置有与圆弧形凹槽匹配的向外凸起的圆弧形凸块。
进一步地，所述弹性件为套设于所述传动杆杆上的弹簧。
进一步地，所述滑块包括套设于所述第一驱动轴上的滑块主体和与所述传动杆连接的驱动部，所述滑块主体与所述第一驱动轴之间为螺纹连接，所述驱动部与传动杆的螺纹部螺纹连接。
进一步地，在所述摄像机构升降的过程中，所述滑块与所述传动杆之间无相对运动；在所述摄像机构旋转的过程中，所述滑块的驱动部和所述传动杆的螺纹部发生相对运动，带动所述传动杆旋转，进而带动所述摄像机构旋转。
进一步地，还包括支撑座，所述支撑座包括主体部和位于所述主体部相对两侧且向外延伸的限位延伸部，所述限位延伸部用于限定弹性件的移动范围。
进一步地，所述传动机构还包括与传动杆固定安装的固定件，所述固定件与弹性件的一端固定连接，所述弹性件的另一端与滑块固定连接。
进一步地，所述第一驱动机构还包括第一电机，所述第一电机与所述第一驱动轴的一端连接以驱动所述第一驱动轴旋转；所述第二驱动机构还包括第二电机，所述第二电机与所述第二驱动轴的一端连接以驱动所述第二驱动轴转动。
本发明的目的之二的技术方案如下：
一种电子设备，包括具有收容腔的外壳和如权利要求1-9任一项所述的摄像装置，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通口，所述摄像机构与所述通口正对设置，所述摄像机构可通过所述传动组件实现由所述通口伸出至所述收容腔外和缩回至所述收容腔内；当所述摄像机构完全伸出至所述收容腔外后，所述摄像机构由所述传动组件驱动实现在垂直于其伸缩方向的平面内旋转以及所述摄像机构由所述第二驱动机构驱动以实现以第二驱动轴为转轴进行转动。
进一步地，所述通口沿垂直于所述摄像机构的伸缩方向的宽度大于所述摄像机构的宽度。
进一步地，所述外壳包括环形的框体以及盖设于所述框体并与所述框体围成所述收容腔的盖板，所述通口贯穿开设于所述框体。
本发明的目的之三的技术方案如下：
一种电子设备的控制方法，包括如下步骤：
接收第一控制指令，根据第一控制指令控制第一驱动机构工作以使得摄像机构做直线运动；
接收第二控制指令，根据第二控制指令控制第一驱动机构工作以使得摄像机构以传动杆为转轴进行转动；
接收第三控制指令，根据第三控制指令控制第二驱动机构工作以使得摄像头本体绕第二驱动轴转动。
进一步地，还包括如下步骤：当接收到停止指令时，根据停止指令以控制第一驱动机构或者第二驱动机构停止工作。
进一步地，还包括如下步骤：
当接收到旋转指令时，根据旋转指令控制第一电机工作以使得摄像机构旋转至预设角度；
当接收到摆动指令时，根据摆动指令控制第二电机工作以使得摄像头本体摆动至预设角度。
本发明的有益效果在于：本发明的摄像装置通过设置第一驱动机构、第二驱动机构以及传动机构，实现了摄像头的升降功能、360度旋转功能、前后摆动功能并且旋转方向任意角度都能作停留功能；无需用户自身旋转，避免人为动作带来的画面高低落差、机身倾斜、晃动等干扰因素，提供更出色的环拍成像效果。
【附图说明】
图1为实施例一的电子设备的分解示意图；
图2为实施例一的外壳的结构示意图；
图3为实施例一的摄像装置的结构示意图；
图4为图3所示摄像装置的分解结构示意图；
图5为实施例一的摄像装置的摄像机构的分解示意图；
图6为实施例一的摄像装置的滑块的结构示意图；
图7为实施例一的摄像装置的收容于电子设备内的结构示意图；
图8为实施例一的摄像装置伸出外壳时的结构示意图；
图9为实施例一的摄像装置处于旋转状态的结构示意图；
图10为图9中A处的放大示意图；
图11为实施例二的电子设备的控制方法的流程图。
附图标记：1、电子设备；100、摄像装置；10、摄像机构；11、安装壳体；110、壳体本体；111、U形安装槽；12、摄像头本体；13、第二驱动机构；20、传动机构；21、传动杆；211、螺纹部；212、平滑部；22、弹性件；23、固定件；30、第一驱动机构；31、第一驱动轴；32、滑块；321、滑块主体；322、驱动部；33、第一电机；40、支撑座；41、限位延伸部；200、外壳；201、框体；202、盖板；203、收容腔；204、通口。
【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。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例一
如图1和图2所示，本实施例提供了一种电子设备1，包括具有收容腔203的外壳200和摄像装置100，所述摄像装置100安装于所述收容腔203内，所述外壳200上贯穿开设有与所述收容腔203相通以用于供所述摄像机构10通过的通口204，所述摄像机构10与所述通口204正对设置，所述摄像机构10可通过所述传动组件实现由所述通口204伸出至所述收容腔203外和缩回至所述收容腔203内；当所述摄像机构10完全伸出至所述收容腔203外后，所述摄像机构10由所述传动组件驱动实现在垂直于其伸缩方向的平面内旋转以及所述摄像机构10由所述第二驱动机构13驱动以实现以第二驱动轴为转轴进行转动。
进一步地，所述通口204沿垂直于所述摄像机构10的伸缩方向的宽度大于所述摄像机构10的宽度。在本实施例中优选地，采用推送整个摄像机构10进行升降的方式，故而在进行通口204设置时，所述通口204的宽度要大于摄像机构10的宽度，这样才能使得摄像机构10顺利从通口204升出。
在实施例中所述外壳200包括环形的框体201以及盖设于所述框体201并与所述框体201围成所述收容腔203的盖板202，所述通口204贯穿开设于所述框体201。本实施例中的框体201可以为智能手机的框体201，也可以是智能手表的框体201。
如图3和图4所示，本实施例提供了一种摄像装置100，包括摄像机构10、与所述摄像机构10连接用于驱动所述摄像机构10运动的传动机构20以及与所述传动机构20连接以用于向所述传动机构20提供动力的第一驱动机构30；在本实施例中所述第一驱动机构30包括第一驱动轴31和套设于所述第一驱动轴31上并可沿所述第一驱动轴31进行轴向运动的滑块32，所述传动机构20包括与摄像机构10可拆卸连接的传动杆21和套设于所述传动杆21上的弹性件22，所述传动杆21包括螺纹部211和平滑部212，所述传动杆21通过螺纹部211与滑块32可转动安装，主要是靠上述机构来为摄像机构10提供升降以及选择的动力；在具体实施时，所述第一驱动机构30可以依靠外部的电机来驱动，也可以直接设置第一电机33来对第一驱动机构30进行驱动，在本实施例中采用直接设置第一电机33来驱动的方式。
如图6所示，所述滑块32包括套设于所述第一驱动轴31上的滑块主体321和与所述传动杆21连接的驱动部322，所述滑块主体321与所述第一驱动轴31之间为螺纹连接，所述驱动部322与传动杆21的螺纹部211螺纹连接。在所述摄像机构10升降的过程中，所述滑块32与所述传动杆21之间无相对运动；在所述摄像机构10旋转的过程中，所述滑块32的驱动部322和所述传动杆21的螺纹部211发生相对运动，带动所述传动杆21旋转，进而带动所述摄像机构10旋转。
更为优选地，本实施例的摄像装置100还包括支撑座40，所述第一驱动机构30以及传动机构20设置于支撑座40处，所述支撑座40包括主体部和位于所述主体部相对两侧且向外延伸的限位延伸部41，所述限位延伸部41用于限定弹性件22或者滑块32的移动范围。所述第二驱动机构13还包括第二电机，所述第二电机与所述第二驱动轴的一端连接以驱动所述第二驱动轴转动。
控制摄像机构10升降的具体工作原理如下：如图7所示，此时，摄像装置100收容于电子设备1外壳200中，当需要将摄像头伸出电子设备1外壳200时，通过控制第一电机33正转，第一电机33正转带动第一驱动轴31转；由于滑块32与第一驱动轴31转动连接，此时第一电机33和第一驱动轴31相对于外壳200没有移动，而滑块32沿第一驱动轴31的长度方向向上移动，同时由于传动机构20也与滑块32相连接，故而滑块32会带动连接杆及摄像机构10向上，使得摄像机构10从外壳200的收容腔203内伸出来。由于在滑块32移动过程中，其一侧面与支撑座40的一面抵接，使得滑块32不会做旋转运动，而是沿着第一驱动轴31的长度方向移动。由于弹性件22的存在，使得在升降的过程中，不会使得摄像装置100产生旋转。如图8所示，其为当摄像机构10伸出电子设备1时的状态图示；通过上述方式可以调节摄像装置100升降高度。当需要将摄像机构10收容至外壳200内，通过控制第一电机33反转即可将摄像机构10收容至外壳200内。
在本实施例中，摄像装置100不单可以在垂直的方向上做升降运动，还可以做旋转运动，这样使得摄像装置100具有更多维度的拍摄角度，比如当用户想要拍摄如图8所示状态的背面时，则可以控制摄像装置100旋转至背面即可；具体的工作原理如下：如图9和图10所示，当上升到一定高度之后，传动机构20处的固定件23与限位延伸部41相抵接，使得传动机构20不能继续上升；同时第一电机33驱动滑块32继续向上，滑块32继续对弹簧进行压缩，由于传动机构20不能继续向上，此时，滑块32的驱动部322与传动杆21的螺纹部211之间产生相对转动，进而驱动摄像机构10以传动杆21为轴进行旋转，使得摄像机构10的摄像头可以翻转至背面。
如图5所示，本实施例的摄像机构10包括安装壳体11、与设置于安装壳体11处的摄像头本体12和第二驱动机构13，所述摄像头本体12与第二驱动装置的第二驱动轴固定并可以所述第二驱动轴为转轴进行转动；通过设置第二驱动机构13来控制摄像头本体12实现前后翻转，实现更为丰富的旋转功能。
更为优选地，所述安装壳体11包括壳体本体110和U形安装槽111，所述摄像头本体12嵌套于所述U形安装槽111内，所述第二驱动轴穿过U形安装槽111一侧的通孔以与摄像头本体12固定。通过设置U形安装槽111可以使得摄像头本体12与安装壳体11之间贴合更为的紧密，避免出现缝隙而使得有异物进入到摄像机构10内。且U形安装槽111的底部为向内凹陷的圆弧形凹槽，所述摄像头本体12的底部设置有与圆弧形凹槽匹配的向外凸起的圆弧形凸块；这样使得摄像头在旋转的过程中，没有任何的阻碍，可以更为顺畅的旋转，如果设置为方形结构，则会从一定程度上限制摄像头本体12的旋转。
控制摄像头本体12进行前后摆动的具体工作原理：当接收到控制信号控制摄像头本体12摆动时，控制第二电机正转或者反转以使得摄像头本体12以第二驱动轴为旋转轴进行旋转。
电子设备1在本实施例中优选为智能手机或者智能手表，但也可以是平板电脑或者相机。本实施例摄像头能实现摄像头的升降功能、360度旋转功能、前后摆动功能，并且旋转方向任意角度都能作停留。利用家长的手机软件控制摄像头的各种动作，靠机构本身来实现平稳的环拍功能，确保能得到想要的准确信息。
实施例二
本实施例的方法主要应用于实施例一中的电子设备处，具体的如图11所示，本实施例提供了一种电子设备的控制方法，包括如下步骤：
S1：接收第一控制指令，根据第一控制指令控制第一驱动机构工作以使得摄像机构做直线运动；当接收到第一控制指令时，控制器通过控制第一电机正转，第一电机正转带动第一驱动轴转；由于滑块与第一驱动轴转动连接，此时第一电机和第一驱动轴相对于外壳没有移动，而滑块沿第一驱动轴的长度方向向上移动，同时由于传动机构也与滑块相连接，故而滑块会带动连接杆及摄像机构向上，使得摄像机构从外壳的收容腔内伸出来。由于在滑块移动过程中，其一侧面与支撑座的一面抵接，使得滑块不会做旋转运动，而是沿着第一驱动轴的长度方向移动。
S2：接收第二控制指令，根据第二控制指令控制第一驱动机构工作以使得摄像机构以传动杆为转轴进行转动；本实施例中的步骤S1和步骤S2之间具有联动作用，因为只有在上升到一定的高度之后，才能根据接收到的第二控制指令来控制摄像装置进行旋转；当上升到一定高度之后，传动机构处的固定件与限位延伸部相抵接，使得传动机构不能继续上升；同时第一电机驱动滑块继续向上，滑块继续对弹簧进行压缩，由于传动机构不能继续向上，此时，滑块的驱动部与传动杆的螺纹部之间产生相对转动，进而驱动摄像机构以传动杆为轴进行旋转，使得摄像机构的摄像头可以翻转至背面。
但是步骤S3、步骤S4与上述步骤S1和步骤S2之间是可以独立进行的，其仅仅是不同功能之间的差异而没有逻辑顺序的关联。
S3：接收第三控制指令，根据第三控制指令控制第二驱动机构工作以使得摄像头本体绕第二驱动轴转动。当接收到第三控制指令的时候，也即是需要控制第二驱动机构工作，通过控制第二电机正转或者反转以使得摄像头本体以第二驱动轴为旋转轴进行旋转。
S4：当接收到停止指令时，根据停止指令以控制第一驱动机构或者第二驱动机构停止工作。也即是当需要将摄像头固定于一个方向的时候，控制正在工作的电机停止工作以使得摄像头对准于一具体的方向。
在本实施例中以电子设备为智能手表举例，但是并不限于智能手表这一种电子产品。由于家长并非是时时刻刻陪伴在儿童身边，但是当其想要观察带手表的小孩儿的状态时，则可以通过智能手表的摄像头来获取到小孩儿当前的状态。家长需要先将自己的手机与智能手表进行关联，然后即可在控制手表的app上进行手表的控制。当家长觉得目前观看的画面不容易观看时，此时则可以通过发送对应的升降控制指令、旋转控制指令或者前后摆动控制指令以实现对摄像头的动作控制，然后依靠机构本身来实现平稳的环拍功能，确保能得到想要的准确信息。
上述均为本实施例的一种控制方式，除了上述控制方式外，还可以由此延伸出如下控制方式：
第一、控制摄像头伸出手表腔体，而不进行任何旋转，此时只要控制第一电机按照预设旋转圈数，当达到预设的旋转圈数时，则控制第一电机停止工作即可；
第二、旋转至预设角度，在将角度与电机的旋转进行关联，这样当接收到用户发送的旋转角度时，可以直接通过控制对应电机的旋转圈数即可实现旋转至预设角度的功能；对于360度的旋转方式或者是前后摇摆的旋转方式同样适用。
第三、复位功能，可以直接控制摄像头进行复位，比如控制摄像头下降回收至手表的腔体内，处于旋转状态或者摇摆状态的摄像头进行复位操作，使得其回复至最初始的状态。
综上，可以知晓本实施例的方案，具有如下优点：
第一、非主动性操控；通过手机软件控制智能手表处摄像头的动作，实现实时的远距离遥控，对弱势和需要照顾群体进行远程关注。
第二、提供更丰富的应用场景；后摄高清模组配合本机构任意转角停留的功能，能实现用户在姿势不变的情况下拍摄到四周任意角度的画面。尤其在某些特定应用环境下，用户，行动受限或者无法准确捕捉需求角度的情况下，通过手机软件控制摄像头的所有动作，能展现出更准确、便捷的操作优势。
第三、适合穿戴式产品，在无固定姿势的情况下，时时、连续拍摄周围的情况。
第四、环拍模式成像效果更好；本机构环拍模式全自动进行，可以通过手机软件控制摄像头的所有动作，无需用户自身旋转，避免人为动作带来的画面高低落差、机身倾斜、晃动等干扰因素，提供更出色的环拍成像效果。
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。
