CN109309781A - 可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种可穿戴设备，属于电子设备技术领域。该可穿戴设备包括：机身、驱动组件、以及摄像组件。其中，机身包括工作面，以及与工作面的边缘相连的侧围；驱动组件与机身相连，包括凸出于侧围设置的调试件和支撑件，调试件与支撑件可在垂直于工作面的面内相对转动；摄像组件包括与调试件相连的镜头，以及与支撑件相连的图像传感器；调试件和支撑件的相对转动驱动镜头沿垂直于图像传感器的感光面的方向做直线移动。

Description

可穿戴设备

技术领域

本公开涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种可穿戴设备。

背景技术

随着科技的发展，手环、手表等可穿戴设备逐渐走入大众的生活。并且，为了提升使用便捷度，可穿戴设备具有集成更多功能的发展趋势，摄像功能就是其中之一。

现有技术中提供了具备摄像功能的可穿戴设备，具体通过集成摄像组件实现。通常，摄像组件包括位置固定的镜头和图像传感器。在使用时通过镜头采集图像，并在图像传感器的感光面上成像，进而通过图像传感器的处理后显示在可穿戴设备的显示屏上。

现有技术中提供的可穿戴设备在拍摄时，由于镜头和图像传感器的位置固定，因此无法进行调焦。这样使得对不同拍摄场景无法兼顾，例如，拍摄远景或自拍时，由于无法调焦导致画面清晰度不足，影响使用效果。

发明内容

本公开提供一种可穿戴设备，以解决相关技术中的不足。本公开实施例提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：机身、驱动组件、以及摄像组件；

其中，所述机身包括工作面，以及与所述工作面的边缘相连的侧围；

所述驱动组件与所述机身相连，包括凸出于所述侧围设置的调试件和支撑件，所述调试件与所述支撑件可在垂直于所述工作面的面内相对转动；

所述摄像组件包括与所述调试件相接的镜头，以及与所述支撑件相连的图像传感器；

所述调试件和所述支撑件的相对转动驱动所述镜头沿垂直于所述图像传感器的感光面的方向做直线移动。

可选择地，所述摄像组件还包括限位件，所述限位件连接所述镜头和所述图像传感器，以限制所述镜头在垂直于所述图像传感器感光面方向上做直线运动。

可选择地，所述调试件与所述支撑件相对转动的轴线平行于所述图像传感器的感光面；

所述调试件包括第一挡片，所述第一挡片上形成有导向结构，且沿所述导向结构上的各点到所述轴线的距离连续变化；

所述摄像组件还包括导件，所述导件的一端与所述导向结构配合，另一端固定连接所述镜头。

可选择地，所述调试件还包括：环形侧壁和第二挡片；

所述环形侧壁与所述第一挡片相连成腔体，所述腔体套接所述支撑件，容设所述摄像组件；

所述第二挡片与所述环形侧壁位于所述第一挡片远离所述机身的一侧相连。

可选择地，所述环形侧壁包括透明部分，所述镜头对应所述透明部分设置。

可选择地，所述支撑件包括：对应所述环形侧壁的支撑面，所述支撑面承载所述图像传感器。

可选择地，所述支撑件与所述机身转动连接。

可选择地，所述支撑件与所述机身之间设置锁定机构。

可选择地，所述支撑件与所述机身之间、所述支撑件与所述调试件之间阻尼连接。

可选择地，所述支撑件与所述机身之间的阻尼效果大于所述支撑件与所述调试件之间的阻尼效果。

可选择地，所述调试件与所述机身固定连接；且所述支撑件相对所述机身的转动轴线与所述调试件和所述支撑件相对转动的轴线重合。

可选择地，所述驱动组件还包括设置在所述调试件和所述支撑件之间的联动件；所述联动件可保持所述调试件与所述支撑件相对固定或相对转动两种转态。

可选择地，所述联动件包括棘轮，所述棘轮限定所述调试件沿单一方向相对所述所述支撑件转动。

可选择地，所述机身形成有内腔，所述驱动组件可伸缩地安装于所述内腔中。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过调试件和支撑件使得镜头在垂直于图像传感器感光面的方向上远离或靠近图像传感器，实现对摄像组件进行调焦。例如当拍摄远处景物时，缩小镜头到图像传感器的距离；当拍摄近处景物时，增大镜头到图像传感器的距离，使得镜头可在图像传感器上清晰成像，优化可穿戴设备所获取的图像质量，克服现有技术提供的可穿戴设备的缺陷。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1～图4是根据不同示例性实施例示出可穿戴设备的结构示意图。图1是根据一示例性实施例示出可穿戴设备中机身、驱动组件和摄像组件的立体示意图，图2、图3是根据不同示例性实施例示出可穿戴设备中驱动组件和摄像组件的端部示意图，图4是根据一示例性实施例示出可穿戴设备中驱动组件和摄像组件的示意图。

图5～图7是根据一示例性实施例示出可穿戴设备不同的使用状态示意图。

附图中各标记意为：

1、机身；

11、工作面；

12、侧围；

2、驱动组件；

21、调试件；

211、第一挡片；

212、环形侧壁；

213、第二挡片；

214、导向结构；

215、连接件；

216、腔体；

22、支撑件；

221、支撑面

3、摄像组件；

31、镜头；

32、图像传感器；

33、导件；

4、带体。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1～图4是可穿戴设备的结构示意图。其中，图1是根据一示例性实施例示出可穿戴设备中机身、驱动组件和摄像组件的立体示意图，图2、图3是根据不同示例性实施例示出可穿戴设备中驱动组件和摄像组件的端部示意图，图4是根据一示例性实施例示出可穿戴设备中驱动组件和摄像组件的示意图。图5～图7是根据一示例性实施例示出可穿戴设备不同的使用状态示意图。

在本申请实施例中，可穿戴设备可以为手环、手表等，也可为其他可穿戴设备。以手环、手表为例，参见图1～图7，该可穿戴设备包括：机身1、驱动组件2、摄像组件3、以及带体4。

其中，机身1包括工作面11，以及与工作面11边缘相连的侧围12。关于侧围12的实现方式，可选地，机身1包括用于安装工作面11的第一壳体，第一壳体包括背板(图中未示出)和自背板边缘延伸出的侧围12。将工作面11组装在第一壳体上时，工作面11与侧围12远离背板的部分相连，与背板相对设置。此时，第一壳体和工作面11围合成内腔，该内腔用于容设处理芯片、传感器等组件，以实现可穿戴设备通话、拍照、计时以及对生命体征参数的监测等功能。进一步地，工作面11包括显示屏，用以显示可读信息，例如可穿戴设备监测到的生命体征参数、或者摄像组件3获取的图像等。并且机身1的第一壳体与带体4相连，使用时用户通过带体4穿戴该设备。

驱动组件2与机身1相连，包括凸出于侧围12的调试件21和支撑件22，调试件21与支撑件22可在垂直于工作面11的面内相对转动。调试件21和支撑件22凸出于侧围12设置，便于用户控制二者相对转动，以进行相应操作；并且调试件21和支撑件22的相对转动不会遮挡工作面11的显示内容。

摄像组件3包括镜头31和图像传感器32。其中，镜头31与调试件21相接，图像传感器32与支撑件22相连。调试件21和支撑件22的相对转动驱动镜头31沿垂直于图像传感器32的感光面的方向做直线移动。

通过调试件21和支撑件22使得镜头31在垂直于图像传感器32感光面的方向上远离或靠近图像传感器32，实现对摄像组件3进行调焦。举例来说，当拍摄远处景物时，缩小镜头31到图像传感器32的距离，当拍摄近处景物时，增大镜头31到图像传感器32的距离，如此使得镜头31可在图像传感器32上清晰成像，优化可穿戴设备所获取的图像质量，克服现有技术提供的可穿戴设备的缺陷。

此外，结合上述可以理解的是，驱动组件2凸出于侧围12设置，一方面利于与支撑件22相连的镜头31取景拍摄，另一方面利于通过调试件21和支撑件22相对转动实现调焦操作。

在一个实施例中，摄像组件3还包括：连接镜头31和图像传感器32的限位件，以限位镜头31始终垂直于图像传感器32感光面，使得镜头31的成像能够落在图像传感器32的感光面上。

关于限位件的实现方式，可选地，限位件为自图像传感器32的边缘朝向镜头31延伸的第二壳体，镜头31置于第二壳体内，且第二壳体垂直于图像传感器32的感光面设置。如此，镜头31只能在垂直于图像传感器32感光面的方向上做直线运动。并且，第二壳体的内壁到镜头31侧边的距离需满足镜头31无法在第二壳体内转动，因此镜头31的成像可始终落在图像传感器32的感光面上。此外，第二壳体上设置有通槽，该通槽连通第二壳体的内部和外部。在这样的情况下，可选采用穿过通槽的连接组件实现镜头31与调试件21相接，进而镜头31受调试件21和支撑件22相对转动的作用在垂直于图像传感器32的感光面的方向上做直线移动。

在一个实施例中，驱动组件2可伸缩地安装于机身1的内腔中。例如，在机身1的内腔中设置有弹性件，驱动组件2上设置有限位件。通过弹性件和限位件的配合使得驱动组件2能够弹出内腔，其端部凸出于侧围12外表面；或者，使得驱动组件2限位于内腔中，其端部位于机身1内或者向平于侧围12外表面。其中，弹性件和限位件的具体实现形式可参照圆珠笔的按压回弹机构，弹性件和限位件的具体实施方式已属于现有技术，本申请不做具体限定，具体可参照US3288115、US3120837。

在这样的情况下，当需要使用摄像组件3时，可使得驱动组件2处于凸出于侧围12的状态；当无需使用摄像组件3时，可使驱动组件2回缩至机身1内，以保护摄像组件3，避免磨损等影响驱动组件2和摄像组件3的使用寿命。

关于驱动组件2驱动摄像组件3调焦的实现方式，在一个实施例中，如图2所示，调试件21和支撑件22相对转动的轴线平行于图像传感器32的感光面。并且，调试件21包括：第一挡片211。第一挡片211上形成有导向结构214，且沿导向结构214上的各点到调试件21和支撑件22相对转动的轴线的距离连续变化。需要说明的是，导向结构214到调试件21和支撑件22相对转动轴线的距离变化范围能够满足摄像组件3正常使用的调焦需要，使得在多种应用场景下摄像组件3均能获取清晰的图像。

关于导向结构214的实现方式，示例地，如图2所示，导向结构214为第一挡片211上镂空形成的导向槽。且对导向槽的形状不做限定，例如直线型、曲线型等。

或者，如图3所示，第一挡片211的尺寸小于环形侧壁212的截面尺寸。此时，第一挡片211具有类似凸轮的结构，第一挡片211的边缘形成导向结构214。在连接第一挡片211和环形侧壁212时，将第一挡片211的部分边缘与环形侧壁212贴合相连，使得第一挡片211和环形侧壁212之间形成有间隙。

或者，第一挡片211包括独立的两部分，通过两部分在环形侧围212径向上所成间隙形成导向结构214。

本领域技术人员可以理解的是，实现上述功能的导向装置除了上述镂空的导向槽、类似凸轮的结构外，还可以有其他形式，如凹陷但未镂空的导向槽，本申请对导向结构214的具体结构不做限定，只要是该装置或结构上的各点到调试件21和支撑件22相对转动的轴线的距离变化即可。另外，根据需要，第一挡片211可设置一片或多片。当设置多片第一挡片211时，可选设置在镜头31的两侧(以图4示意的情形)。

如图2或图3所示，摄像组件3还包括导件33，该导件33一端固定连接镜头31，另一端与导向结构214配合。例如，当导向结构214为导向槽时，导件33与导向结构214插接。当第一挡片211具有类似凸轮的结构，导向结构214为第一挡片211的边缘时，导件33***第一挡片211和环形侧壁212之间，并与第一挡片211的边缘相接。

可选导件33为刚性硬质柱体，当调试件21与支撑件22相对转动时，第一挡片211相对支撑件22转动。并且，当在镜头31和图像传感器32之间设置有如上文所述由第二壳体形成的限位件时，导件33穿过第二壳体上的通槽与导向结构214相配合。

在本实施例中，驱动组件2对摄像组件3进行调焦的原理如下：

由于图像传感器32与支撑件22相对固定，因此利用导向结构214到相对转动轴线的距离不同，在限位件的作用下，通过导向结构214和导件33将调试件21相对支撑件22的周向运动转换为镜头31相对图像传感器32的直线运动，进而改变镜头31到图像传感器32感光面的距离。并且沿导向结构214的各点到轴线的距离连续变化，使得镜头31到图像传感器32感光面的距离连续变化，实现摄像组件3焦距的连续变化。

在该实施例中，通过机械结构驱动可穿戴设备中摄像组件3进行调焦，具有结构紧凑、便于实现的特点。特别是与采用电动马达驱动调焦相比，本申请所占用的空间更小，生产成本更低，具有更好的推广前景。

关于驱动组件2的具体实现方式，参见图2～图4，驱动组件2呈圆柱状。与矩形或三角形棱柱结构相比，圆柱状的驱动组件2具有更佳的耐磨性和耐用性。并且可选在调试件21或支撑件22暴露在外的表面上形成凹槽或磨砂面，以增加与用户手部的摩擦力，甚至设置平面均可，这样便于调控。

当然，除圆柱状之外，驱动组件2的截面还可以是其他形状，只要截面尺寸能够满足调试件21与支撑件22、支撑件22与机体1之间能够转动即可，调试件21、支撑件22的截面形状可以相同也可以不同。本领域技术人员通过这些变形实现的方式也落入本申请的保护范围。

另外，调试件21与支撑件22套接，驱动组件2的中心线与调试件21和支撑件22相对转动的轴线重合。此时结合图1，以垂直于工作面11的方向为z轴，以驱动组件2的中心线所在方向为y轴，以垂直于z轴和y轴所在面的方向为x轴，调试件21和支撑件22在x轴和z轴所在面内相对转动。并且，在本申请实施例中，以调试件21套接在支撑件22的外部的方式进行说明。

如图4所示，调试件21还包括环形侧壁212以及第二挡片213。第一挡片211与环形侧壁212相连，形成腔体216，腔体216套接支撑件22，并容设摄像组件3。其中第一挡片211与环形侧壁212固定连接，形成结构稳定的腔体216。通过腔体216为摄像组件3提供了稳定的工作环境，规避外部因素的影响。并且，为了不影响镜头31正常采集图像，可选环形侧壁212包括透明部分，例如透明环、或透明弯曲片等。组装时将镜头31对应该透明部分设置。

第二挡片213与环形侧壁212位于第一挡片211远离机身1的一侧相连。由于在第一挡片211上形成了导向结构214，特别是镂空结构的导向槽，使得外部的杂质可能通过导向结构214处进入腔体216，影响摄像组件3正常使用。因此采用第二挡片213封堵腔体216，避免灰尘、液体等进入腔体216。

需要说明的是，当设置有第二挡片213时，导向结构214可选为封闭的曲线槽，此时，导向结构214将第一挡片211划分为独立的两部分，且第一挡片211位于导向结构214内的部分可通过连接件215与第二挡片213相连，保障结构稳定性。

支撑件22包括位于腔体216内且对应环形侧壁212设置的支撑面221，支撑面221承载图像传感器32，并保持图像传感器32对应环形侧壁212。通过设置支撑面221增加了支撑件22与图像传感器32的接触面积，实现对图像传感器32的稳定固定。

关于调试件21和支撑件22相对转动的实现方式，在一个实施例中，支撑件22与机身1固定连接，通过转动调试件21实现二者相对转动。

在另一个实施例中，支撑件22与机身1转动连接。如图5～图7所示，由于支撑件22承载着摄像组件3，因此通过支撑件22相对机身1转动，可以带动整体摄像组件3转动，以改变摄像组件3的取景方向，再通过调配件21来调节焦距。例如当用户穿戴好该设备时，向外侧转动支撑件22，使得镜头31朝外以进行远景拍摄；向内侧转动支撑件22，镜头31朝内以进行自拍。

进一步可选地，在支撑件22和机身1之间设置锁定机构，例如销轴和销孔，以锁定支撑件22和机身1，避免支撑件22和机身1定位不稳，转动调试件211进行调焦时改变镜头31已调试到位的取景方向。

在该实施例中，作为一种可选方式，调试件21与机身1固定连接。

示例地，调试件21的环形侧壁212延伸至侧围12，并与机身11固定连接。并且，在环形侧壁212上设置有通槽，以暴露部分支撑件22，使得用户可直接作用于支撑件22。或者，调试件21采用其他连接件与机身1固定连接。

并且，支撑件22相对机身1的转动轴线与支撑件22和调试件21相对转动的轴线重合，此时转动支撑件22能够同步调整镜头31的取景方向和到图像传感器32感光面的距离。可选地，在组装时可调控第一挡片211的安装位置，使得导向结构214的位置满足：当用户向外侧转动支撑件22，利用镜头31进行远景拍摄时，镜头31到图像传感器32的感光面的距离缩小；当用户向内侧转动支撑件22，利用镜头31进行近景拍摄时，镜头31到图像传感器32的感光面的距离增大。可以看出，通过支撑件22同时相对调试件21和机身1转动，以同步调整镜头31方向和摄像组件3焦距，提高使用便捷度，优化用户体验。

作为另一种可选方式，支撑件22与机身1和调试件21均转动连接。

在这的情况下，可选支撑件22与机身1之间，以及支撑件22与调试件21之间阻尼连接。并且，支撑件22与机身1之间的阻尼效果大于支撑件22与调试件21之间的阻尼效果。支撑件22与机身1之间的阻尼效果大，增加了支撑件22相对机身1转动的驱动力度，有助于避免误操作等改变镜头31的取景方向。并且，不同的阻尼效果还具有提示作用，有助于用户明确当前相对转动的对象，避免错误调试。

进一步地，可选驱动组件2还包括设置在调试件21和支撑件22之间的联动件。联动件用于选择性保持调试件21与支撑件22相对固定，因此调试件21呈现出与支撑件22相对固定，或者可相对支撑件22转动两种状态。在这样的情况下，能够分别对镜头31的取景方向和摄像组件3的焦距进行调整。

示例地，联动件为棘轮等单向联动件。可选棘轮设置在调试件21的环形侧壁212和支撑件22之间。通过棘轮使得调试件21仅能沿单一方向相对支撑件22转动。以调试件21可沿顺时针方向相对支撑件22转动为例，当调整镜头31方向时，沿逆时针方向转动调试件21，此时调试件21与支撑件22同步相对机身1转动。当调整摄像组件3的焦距时，沿顺时针方向转动调试件21。

需要说明的是，当采用棘轮等单向联动件时，由于调试件21只可沿单一方向相对支撑件22转动，可能出现摄像组件3的焦距无法回调的情况。为了规避这种情况，在本示例中，导向结构214选为封闭导向槽，例如封闭的曲线槽等，且导向结构214需满足：沿导向结构214各点到调试件21和支撑件22相对转动的轴线的距离应先缩短后增长，或者先增长后缩短。

示例地，联动件为选择联动件。例如，在调试件21的环形侧壁212内设置第一连接件，在支撑件22上沿轴向设置第二连接件和第三连接件，第二连接件和第三连接件均可与第一连接件相配合。在使用时，沿轴向移动调试件21以调控第一连接件与第二连接件或第三连接件配合。可选第一连接件与第二连接件配合时，调试件21和支撑件22相对固定，以调整镜头31方向；第一连接件与第三连接件配合时，调试件21和支撑件22相对转动，以调整摄像组件3焦距。其中，对于第一、第二、第三连接件的类型不做具体限定，能够实现上述选择性连接功能即可。当然，也可在支撑件22上设置第一连接件，在调试件21上设置第二连接件和第三连接件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：机身、驱动组件、以及摄像组件；

所述机身包括工作面，以及与所述工作面的边缘相连的侧围；

所述驱动组件与所述机身相连，包括凸出于所述侧围设置的调试件和支撑件，所述调试件与所述支撑件可在垂直于所述工作面的面内相对转动；

所述摄像组件包括与所述调试件相接的镜头，以及与所述支撑件相连的图像传感器；

所述调试件和所述支撑件的相对转动驱动所述镜头沿垂直于所述图像传感器的感光面的方向做直线移动。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述摄像组件还包括限位件，所述限位件连接所述镜头和所述图像传感器，以限制所述镜头在垂直于所述图像传感器感光面方向上做直线运动。

3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述调试件与所述支撑件相对转动的轴线平行于所述图像传感器的感光面；

所述调试件包括第一挡片，所述第一挡片上形成有导向结构，且沿所述导向结构上的各点到所述轴线的距离连续变化；

所述摄像组件还包括导件，所述导件的一端与所述导向结构配合，另一端固定连接所述镜头。

4.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述调试件还包括：环形侧壁和第二挡片；

所述环形侧壁与所述第一挡片相连成腔体，所述腔体套接所述支撑件，容设所述摄像组件；

所述第二挡片与所述环形侧壁位于所述第一挡片远离所述机身的一侧相连。

5.根据权利要求4所述的可穿戴设备，其特征在于，所述环形侧壁包括透明部分，所述镜头对应所述透明部分设置。

6.根据权利要求4所述的可穿戴设备，其特征在于，所述支撑件包括：对应所述环形侧壁的支撑面，所述支撑面承载所述图像传感器。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述支撑件与所述机身转动连接。

8.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述支撑件与所述机身之间设置锁定机构。

9.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述支撑件与所述机身、所述支撑件与所述调试件之间阻尼连接。

10.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其特征在于，所述支撑件与所述机身之间的阻尼效果大于所述支撑件与所述调试件之间的阻尼效果。

11.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述调试件与所述机身固定连接；且所述支撑件相对所述机身的转动轴线与所述调试件和所述支撑件相对转动的轴线重合。

12.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述驱动组件还包括设置在所述调试件和所述支撑件之间的联动件；所述联动件可保持所述调试件与所述支撑件相对固定或相对转动两种转态。

13.根据权利要求12所述的可穿戴设备，其特征在于，所述联动件包括棘轮，所述棘轮限定所述调试件沿单一方向相对所述所述支撑件转动。

14.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述机身形成有内腔，所述驱动组件可伸缩地安装于所述内腔中。