电子设备外置摄像头的制作方法

1.本实用新型涉及摄像电子设备技术领域，尤其涉及一种电子设备外置摄像头。


背景技术：

2.目前，手机等智能电子设备已成为人们日常工作和生活中必不可少的应用工具，近几年随着技术进步软硬件功能不断提升，手机已经不仅仅是用于打电话和发短信的通讯工具，而是一个集通讯、娱乐、社交、支付等多功能一体化的移动终端。摄像头作为手机等智能电子设备的一个重要硬件，不仅要满足日常的拍摄需求，在一些需要实时画面传输的视讯和直播应用场景下更是对摄像头提出了更高的功能要求。
3.现阶段，各大手机和平板厂商基于外观轻薄的设计理念，采用的是内置集成摄像头，此类摄像头对于一般的摄像功能可以满足，但是在如视讯传输和直播录像过程中，设备固定时，摄像头方向也固定，在拍摄过程中无法通过调节摄像头角度使拍摄对象始终位于图像内合适的位置，导致拍摄效果较差。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种电子设备外置摄像头，用于解决电子设备在被固定的情况下，自带摄像头无法调整拍摄方向和角度以对准用户，导致拍摄效果较差的问题。
5.本实用新型解决问题的技术方案是：
6.本实用新型提供一种电子设备外置摄像头，包括：固定件，用于夹持外部电子设备的侧部；第一壳体，连接所述固定件，以被固定于所述外部电子设备的正面；第二壳体，连接所述固定件，以被固定于所述外部电子设备的背面；摄像头，嵌扣设置于所述第一壳体内，用于采集图像信号；控制电路板，设置在所述第一壳体或所述第二壳体内，设有数据传输模块，用于与所述外部电子设备建立通信连接并通过该通信连接将所述图像信号发送至所述外部电子设备；电源组件，设置在所述第二壳体内，并连接所述控制电路板用于为所述电子设备外置摄像头供电；其中，所述第一壳体通过可调节连接件连接所述固定件以调整所述摄像头的朝向，和/或，所述摄像头为可转动摄像头以根据从所述外部电子设备通过所述通信连接返回的摄像头转向信号转动。
7.在一些实施例中，在所述摄像头为可转动摄像头的情况下，所述可转动摄像头包括云台稳定器和摄像模块，所述摄像模块通过所述云台稳定器连接固定在所述第一壳体内，所述云台稳定器连接所述控制电路板并根据所述摄像头转向信号调节所述摄像模块的方向。
8.在一些实施例中，在所述摄像头为可转动摄像头的情况下，所述可转动摄像头包括球形摄像头壳体和球形摄像头模块，所述球形摄像头模块设置在所述球形摄像头壳体的圆腔内，所述圆腔内设有多个方向的滚轮以驱动所述球形摄像头模块转向。
9.在一些实施例中，在所述摄像头为可转动摄像头的情况下，所述可转动摄像头上还设有红外摄像头和红外光灯，所述红外摄像头和所述红外光灯连接所述控制电路板，所
述红外摄像头用于采集红外图像，并通过所述通信连接将所述红外图像发送至所述外部电子设备。
10.在一些实施例中，所述数据传输模块为无线数据传输模块；或者，所述数据传输模块为有线数据传输模块，用于通过数据线连接所述外部电子设备；在所述数据传输模块为无线数据传输模块的情况下，所述无线数据传输模块为蓝牙模块、zigbee模块或wifi模块。
11.在一些实施例中，在所述控制电路板设置于所述第一壳体内的情况下，所述固定件还用于埋设所述第一壳体中的控制电路板与所述第二壳体中的电源组件之间的连接线；在所述控制电路板设置于所述第二壳体内的情况下，所述固定件还用于埋设所述第一壳体中的摄像头与所述第二壳体中的控制电路板之间的连接线；
12.所述电源组件包括设置于所述第二壳体的腔体内的充电电池和嵌扣设置于所述第二壳体的充电接口；或者，所述电源组件包括电源接口，用于通过充电线连接至外部电子设备以通过外部电子设备中的电源为所述电子设备外置摄像头供电。
13.在一些实施例中，所述电子设备外置摄像头还包括：电源开关，设置于所述第一壳体或所述第二壳体，连接所述控制电路板，用于控制所述通信连接的通断，或者，连接所述电源组件，用于控制所述电子设备外置摄像头的供电电源的通断。
14.在一些实施例中，所述固定件为可伸缩的卡钳。
15.在一些实施例中，所述卡钳的末端连接设置硅胶部件，和/或，所述卡钳为透明材质。
16.在一些实施例中，所述第二壳体上设有真空吸盘，用于吸附在所述外部电子设备的背面。
17.本实用新型的有益效果至少是：
18.所述电子设备外置摄像头可以通过有线或无线的方式连接外部电子设备作为外置摄像头。其中，摄像头通过可调节连接件转动调节拍摄方向；或者摄像头采用可转动摄像头，并接收电子设备返回的摄像头转向信号，基于可转动摄像头不断调整拍摄方向以追踪用户，始终保持用户在画面中央，以获得良好的拍摄效果。
19.进一步地，用于控制可转动摄像头的摄像头转向信号运动，是由外部电子设备产生的，电子设备可以基于对图像的人脸识别和眼动识别的结果生成相应的摄像头转向信号，以控制可转动摄像头始终对准用户。
20.本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在本公开内容以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
21.本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用
新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
23.图1为本实用新型一实施例所述电子设备外置摄像头结构框图；
24.图2为本实用新型另一实施例所述电子设备外置摄像头结构框图；
25.图3为本实用新型一实施例所述电子设备外置摄像头安装状态示意图；
26.图4为图3的后视图；
27.图5为图3的立体图；
28.图6为图3的左视图；
29.图7为本实用新型另一实施例所述电子设备外置摄像头安装状态示意图；
30.图8为实用新型一实施例所述电子设备外置摄像头中可转动摄像头结构示意图；
31.图9为本实用新型零一实施例所述电子设备外置摄像头结构框图。
32.附图标记说明：
33.110：第一壳体；120：可转动摄像头；121：球形摄像头壳体；
34.122：球形摄像头模块；123：滚轮；130：固定件；
35.131：可调节连接件；140：电源组件；150：控制电路板；
36.151：数据传输模块；1511：数据线；152：蓝牙模块；
37.160：手机；170：第二壳体。
具体实施方式
38.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
39.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
40.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
41.在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
42.在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
43.手机、平板等电子设备已经深度融入人的工作和生活，而基于应用场景的多元化，硬件设备在不同使用场景下的需求又开始趋于不同，差异化的需求使得单一硬件设备在特定场景下呈现功能不足。
44.摄像头作为智能电子设备的标准配置，基于对轻量化便携化的需求，通常由厂家将摄像头直接集成在智能电子设备，其镜头不能转动或变换方向。在一些视频通讯或直播场景下，用户通常使用三脚架固定智能电子设备进行拍摄，当用户移动时就很容易脱离智能电子设备摄像头的拍摄范围，或者由于角度变化使得用户离开图片中央，使得视讯或直播的拍摄效果变差。
45.本实用新型提供一种电子设备外置摄像头，作为连接手机160、平板等外部的智能电子设备的外置摄像头，可以通过可调节连接件131实现摄像头的转动，或者利用可转动摄像头120辅助智能电子设备实时调节摄像头，追踪用户以获得更好的拍摄效果。具体的，如图1、3、4、5和6所示，本实用新型实施例可包括：固定件130、第一壳体110、第二壳体170、摄像头、控制电路板150及数据传输模块151。
46.固定件130，用于夹持外部电子设备的侧部；第一壳体110，连接固定件130，以被固定于外部电子设备的正面；第二壳体170，连接固定件130，以被固定于外部电子设备的背面；摄像头(图中未标记)，嵌扣设置于第一壳体110内，用于采集图像信号；控制电路板150，设置在第一壳体110或第二壳体170内，设有数据传输模块151，用于与外部电子设备建立通信连接并通过该通信连接将图像信号发送至外部电子设备；电源组件140，设置在第二壳体170内，并连接控制电路板150用于为所述电子设备外置摄像头供电。
47.其中，如图9所示，第一壳体110通过可调节连接件131连接固定件130以调整摄像头的朝向，和/或，摄像头为可转动摄像头120以根据从外部电子设备通过通信连接返回的摄像头转向信号转动。
48.在本实施例中，固定件130可以采用硅胶或尼龙材质的绑带，也可以采用pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、ps(聚苯乙烯)或pc(聚碳酸脂)等透明材质的卡钳，卡钳通过弹簧提供夹持力。在一些实施例中，固定件130为可伸缩的卡钳，卡钳的末端连接设置硅胶部件，硅胶部件在夹持状态下能够防止刮伤电子设备。进一步，所述卡钳可以为透明材质，以此可以减少对外部电子设备屏幕的遮挡。
49.第一壳体110和第二壳体170可以根据应用场景设置不同的几何形状，第一壳体110和第二壳体170可以通过连接件固定在固定件130上，也可以直接连接固定在固定件130上。
50.在一实施例中，第一壳体110通过可调节连接件131固定在固定件130上，通过调节可调节连接件131可以使第一壳体110朝向不同方向，以调节摄像头的方向。具体的，可调节连接件131可以采用可弯折连杆，也可以是通过旋转机构连接的多节连杆。如此一来，可以通过调整连接件，以调整摄像头的朝向，从而可以方便地拍摄到各个角度的画面，不留死角。
51.在另一实施例中，摄像头采用可转动摄像头120，可转动摄像头120可以根据摄像头转向信号调节镜头的方向，实现在视讯和直播过程中不断调整且始终对准用户，保障拍摄效果。另一些实施例中，摄像头可以为360
°
全景摄像头。如此一来，通过调整摄像头本身，便可以方便地拍摄到各个角度的画面，不留死角。
52.在一些实施例中，在摄像头为可转动摄像头120的情况下，可转动摄像头120包括云台稳定器(图中未示出)和摄像模块(图中未示出)，摄像模块通过云台稳定器连接固定在第一壳体110内，云台稳定器连接控制电路板150并根据摄像头转向信号调节摄像模块的方向。在一实施例中，云台稳定器由三个陀螺仪构成，每个陀螺仪负责一个维度，三个陀螺仪的航向轴、俯仰轴和横滚轴均设有微型无刷电机，能够根据外部的智能电子设备的摄像头转向信号调节摄像模块的方向，以对准用户。
53.在另一些实施例中，如图8所示，在摄像头为可转动摄像头120的情况下，可转动摄像头120包括球形摄像头壳体121和球形摄像头模块122，球形摄像头模块122设置在球形摄
像头壳体121的圆腔内，圆腔内设有多个方向的滚轮123以驱动球形摄像头模块122转向。球形的摄像头模块可以在球形摄像头壳体121内转动，多个方向的滚轮123可以通过无刷电机驱动，根据外部的智能电子设备的摄像头转向信号调节摄像模块的方向，以对准用户。
54.该些实施例中，由于摄像头本身可以调整，所以，本实用新型实施例的电子设备外置摄像头在接收到外部电子设备的摄像头转向信号后，摄像头朝向可以进行相应调整，而摄像头转向信号可以在外部电子设备端通过分析电子设备外置摄像头前次拍摄的图像得到，所以，电子设备外置摄像头能够帮助外部电子设备追踪用户人眼的注视方向，从而更好地拍摄图像。
55.在一些实施例中，在摄像头为可转动摄像头120的情况下，可转动摄像头120上还设有红外摄像头和红外光灯，红外摄像头用于采集红外图像，红外摄像头和红外光灯连接控制电路板并通过通信连接将红外图像发送至外部电子设备。
56.在本实施例中，为自动化识别用户眼球或视线位置并调节可转动摄像头120的角度提供条件，在可转动摄像头120上可以设置红外摄像头和红外光灯，红外光灯用于产生红外光，红外光灯可以采用红外发光二极管。红外摄像头用于拍摄用户人体反射的红外图像。所述的电子设备外置摄像头将红外图像由通信连接传输至外部电子设备，外部电子设备基于图像识别的技术以分析判断人脸位置、眼球位置或视线方向。具体的，通过检测眼睛反射的红外线，分析用户眼睛的位置信息和眼睛旋转信息，对视线进行追踪，并基于用户视线生成相应的摄像头转向信号，以调节镜头方向对准用户。摄像头转向信号通过通信连接返回至控制电路板，并传输至可转动摄像头120，以控制可转动摄像头120转动方向。
57.控制电路板150可以采用预制的pcb电路板、可编程逻辑控制器plc板或其他预制电路板。控制电路板150主要用于采集可转动摄像头120的图像信号并转发。控制电路板150可以将摄像头采集的图像信号转换成合适的数据信号，以使数据传输模块发送出去。
58.在一些实施例中，如图2和图6所示，数据传输模块151为无线数据传输模块，或者，数据传输模块151为有线数据传输模块，用于通过数据线连接所述外部电子设备。在数据传输模块151为无线数据传输模块的情况下，采用蓝牙模块152或zigbee模块(图中未示出)。在一些实施例中，如图7所示，数据传输模块151为有线数据传输模块，数据传输模块151通过数据线1511连接所述电子设备。数据传输模块151用于与智能电子设备进行通信，实现数据交流。一方面，将可转动摄像头120拍摄的图像信息传输至智能电子设备，另一方面，可以接受智能电子设备发送的摄像头转动信号以指导可转动摄像头120调整拍摄方向。
59.在一些实施例中，控制电路板150上可设有wifi模块，用于连接无线网络。在本实施例中，通过设置wifi模块通过互联网进行图像信号和摄像头转动信号的远程传输，能够突破距离限制。
60.电源组件140，电源组件140可以采用直流电池组，也可以仅包括电源接口和整流器，以用于连接外部电源。电源组件140连接控制电路板150用于为整个设备供电。在一些实施例中，第二壳体170上设有充电接口，充电接口连接电源组件140用于为电池组充电。在一些实施例中，第一壳体110或第二壳体170上设有电源开关，电源开关连接控制电路板150用于控制所述通信连接的通断，或者，连接电源组件140，用于控制所述电子设备外置摄像头的供电电源的通断。
61.在另一些实施例中，电源组件140设置在第二壳体170内，第二壳体170通过固定件
130连接固定在电子设备的背面，电源组件140为直流电池组，直流电池组通过控制电路板150连接充电接口。在本实施例中，将电源组件140通过固定件130连接设置在电子设备背部，可以减少对电子设备屏幕的遮挡。
62.在一些实施例中，在控制电路板150设置于第一壳体110内的情况下，固定件130还用于埋设第一壳体110中的控制电路板150与第二壳体170中的电源组件之间的连接线；在控制电路板150设置于第二壳体170内的情况下，固定件130还用于埋设第一壳体110中的摄像头与第二壳体170中的控制电路板150之间的连接线。该实施例中，固定件130可以采用类似于管状的结构，可以将连线包住，以防连线裸露在外。
63.在一些实施例中，电源组件140包括设置于第二壳体170的腔体内的充电电池和嵌扣设置于第二壳体170的充电接口；或者，电源组件140包括电源接口，用于通过充电线连接至外部电子设备以通过外部电子设备中的电源为电子设备外置摄像头供电。
64.在一些实施例中，第二壳体170上可设有真空吸盘，用于与电子设备吸附固定。以此，可以便于将第二壳体及其内部的部件更稳固地与外部电子设备固定在一起，且不会遮挡外部电子设备屏幕。
65.在一些实施例中，第一壳体110上可设有真空吸盘，用于与电子设备吸附固定。
66.下面给出两个应用于手机160的实施例，以详细说明本实用新型的结构：
67.实施例1
68.如图1以及图7所示，提供一种有线式电子设备外置摄像头，包括摄像头模组、电池模组、pcb电路板、数据传输模块151和固定支架，摄像头模组与电池模组连接，通过电池模组对摄像头模组进行独立供电。摄像头模组为可旋转球机摄像头，通过固定件130支架连接电池模组，并基于固定件130支架进行布线。电池模组设置在手机160的背部，摄像头模组在手机160的前部；固定支架为可伸缩的透明材质的卡钳，卡钳用于固定连接手机160，卡钳尺寸可调节以各种型号的手机160，卡钳末端采用软质硅胶，避免损伤手机160。具体的，卡钳的一端连接摄像头模组，另一端连接电池模组；固定支架上设有pcb电路板，pcb电路板连接摄像头模组用于采集图像信号，pcb电路板上设有数据传输模块151，数据传输模块151通过软质数据线1511连接到手机160的充电口，数据线1511可以采用安卓、苹果和/或tepy
‑
c接口。固定支架背部设有开关，连接pcb电路板用于控制开关机。电池模组的外壳为方形，其形状、图案及颜色可以根据应用需要选择。
69.本实施例中，摄像机模组采集的图像直接由数据传输模块151有线传输至手机160，摄像机模组还接收手机160返回的摄像头转向信号调整摄像头模组的镜头方向。
70.实施例2
71.如图2以及图3～6所示，提供一种无线式电子设备外置摄像头，包括摄像头模组、电池模组和固定支架，摄像头模组内部集成有pcb电路板、led指示灯、蓝牙模块152和wifi模块。其中，电池模组设置在固定支架内且设置在手机160背部。摄像头模组为可旋转球机摄像头，通过固定件130支架连接电池模组，并基于固定件130支架进行布线。固定支架为可伸缩的透明材质的卡钳，卡钳用于固定连接手机160，卡钳尺寸可调节以各种型号的手机160，卡钳末端采用软质硅胶，避免损伤手机160。摄像头模组的背部设有微型真空吸盘，用于固定于电子设备的屏幕。摄像头模组上设有用于启停摄像头模组的独立开关，固定支架背部设有电池模组的开关。摄像头模组的侧边连接挂绳，挂绳的另一端与支架连接，避免摄
像头模组的丢失。电池模组的外壳为方形，其形状、图案及颜色可以根据应用需要选择。
72.本实施例中，摄像机模组采集的图像直接由蓝牙模块152和wifi模块无线传输至手机160，摄像机模组还接收手机160返回的摄像头转向信号调整摄像头模组的镜头方向。
73.进一步地，手机160在接收到摄像头模组的图像信号后，还可以通过深度神经网络对图像进行识别，以判断用户眼睛或人脸的位置，并根据用户的眼睛和人脸在图像中的位置生成摄像头转向信号，以调节镜头方向对准用户。
74.进一步地，可以在摄像头模组内设置红外摄像头和红外光灯，通过检测眼睛反射的红外线，分析用户眼睛的位置信息和眼睛旋转信息，对视线进行追踪，并基于用户视线生成相应的摄像头转向信号，以调节镜头方向对准用户。大多数视线追踪技术使用瞳孔中心和红外/近红外非准直光来创建角膜反射(cr)。瞳孔中心与角膜反射之间的矢量可用于计算视线关注点关于瞳孔中心的位置，通常使用明、暗瞳孔的方法：当光源发出的光线与人眼注视光路同轴，那么当光线从穿过瞳孔进入视网膜，再从视网膜反射回来时就会产生明亮的瞳孔效果；如果照明光源偏离人眼注视光路，那么进入瞳孔的光线绝大部分无法再从瞳孔反射回来，瞳孔就会变黑。这样可以通过控制入射光线角度，得到明暗瞳孔两张图，对两张图求差，迅速的可以定位瞳孔位置。
75.综上所述，所述电子设备外置摄像头可以通过有线或无线的方式连接外部电子设备作为外置摄像头。其中，摄像头通过可调节连接件转动调节拍摄方向；或者摄像头采用可转动摄像头，并接收电子设备返回的摄像头转向信号，基于可转动摄像头不断调整拍摄方向以追踪用户，始终保持用户在画面中央，以获得良好的拍摄效果。
76.进一步地，用于控制可转动摄像头的摄像头转向信号运动，是由外部电子设备产生的，电子设备可以基于对图像的人脸识别和眼动识别的结果生成相应的摄像头转向信号，以控制可转动摄像头始终对准用户。
77.描述组合的术语“基本由
…
构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其它元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
78.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其它的元件、成分、部件或步骤。
79.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。