專利名稱：用于監(jiān)視攝像機(jī)的復(fù)合球型窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球型監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)，更確切地說涉及可用于戶外 的球型監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
零售商店、銀行、娛樂場所和其它機(jī)構(gòu)通常例利用監(jiān)視攝像機(jī) 系統(tǒng)來監(jiān)控給定區(qū)域中的活動(dòng)。為了獲得廣闊領(lǐng)域的圖像，攝像機(jī) 通常具有搖攝和傾斜的功能。攝像機(jī)的傾斜通常是指攝像機(jī)繞平行 于地面的水平軸線旋轉(zhuǎn)，這樣攝像機(jī)的鏡頭能夠在最高點(diǎn)位置和最 低點(diǎn)位置之間傾斜。攝像機(jī)的搖攝是指攝像機(jī)繞垂直于地面的垂直 軸線旋轉(zhuǎn)，這樣鏡頭可以從一側(cè)至另一側(cè)進(jìn)行全景掃描。為了縮小 或放大觀察區(qū)域，攝像機(jī)還可以變焦。時(shí)常地，每一個(gè)攝像機(jī)還連 接至安全監(jiān)視室中的視頻顯示器，監(jiān)視人員可在安全監(jiān)視室中監(jiān)控 多個(gè)視頻顯示器單元。
監(jiān)視攝像機(jī)可以安裝在半球形的球型窗中，球型窗是由這樣的 材料構(gòu)成的，當(dāng)向外觀察時(shí)球型窗是透明的，向內(nèi)觀察時(shí)球型窗僅 僅是部分透明的，這樣來禁止未授權(quán)的個(gè)人確定攝像機(jī)所觀察的區(qū) 域。類似于太陽鏡，球型窗可以是彩色的或者帶有薄的金屬層。為 了進(jìn)一步防止未經(jīng)授權(quán)的個(gè)人看到攝像機(jī)的位置，攝像機(jī)典型地安 裝在"隱蔽襯套"中，隱蔽襯套通常是由不透明的黑色遮片材料制成，并附著在搖攝臺(tái)上以與攝像機(jī)一同搖攝。隱蔽襯套可以符合并 稍微偏離球型窗的內(nèi)表面。襯套包括一個(gè)縫，通過該縫攝像機(jī)可以 觀察。該縫可以從頂點(diǎn)至水平面或遠(yuǎn)端延伸90?；蚋?。
對(duì)于戶外的應(yīng)用來說，球型窗應(yīng)該是一體式即整體或單片式結(jié) 構(gòu)，這樣不存在水汽或灰塵可以透過并以此可能損害攝像機(jī)的接 縫。球型窗典型地是由塑料材料模制而成。為了使得塑料的球型窗 易于從模具中取出而不損壞模具，球型窗的內(nèi)腔將具有沿著垂直方 向持續(xù)增大或至少不減少的寬度。因此球型窗曲率的范圍可以限定
為180。即半球的曲率。
典型的是半球形的球型窗的開口端固定地以水平方向安裝至 一些頭頂上的安裝裝置中?？梢栽谇蛐痛昂皖^頂上的安裝裝置之間 提供緊密的密封來確保沒有灰塵或水汽能夠進(jìn)入球型窗中。因此， 典型的是球型窗相對(duì)于頭頂上的安裝裝置固定，并不管安裝裝置內(nèi) 部容納的攝像機(jī)的搖攝、傾斜和變焦。通過搖攝、傾斜及變焦定位 攝像機(jī)從而可以使攝像機(jī)通過球型窗的任何區(qū)域來觀察。
為了使攝像機(jī)在水平方向上的觀察不會(huì)被天花板或頭頂上的 安裝裝置所遮擋，攝像機(jī)通常安裝成攝像機(jī)的傾斜軸線在半球形球 型窗的幾何中心之下有效地偏置。因此球型窗的直徑是由攝像機(jī)的 旋轉(zhuǎn)直徑加兩倍傾斜軸線的偏置距離所確定的。這種更大的球型窗 占用更多的空間，對(duì)生產(chǎn)來說也更貴。
有了這種偏置，攝像機(jī)的視線在視線進(jìn)入凹形內(nèi)表面的球型窗 點(diǎn)上可以不垂直于球型窗的凹形內(nèi)表面。這可能導(dǎo)致攝像機(jī)收到的 圖像折射變形，特別是在攝像機(jī)傾斜位置的頂部范圍中。偏置和球 型窗直徑的增大可以使得變形更加惡化。折射變形可以與自動(dòng)聚焦 透鏡算法結(jié)合導(dǎo)致重影，缺失水平特征盲度值及圖片質(zhì)量的垂直變 化。進(jìn)一步需要攝像機(jī)能夠在高于地平線的方向觀察。然而，高于 地平線的觀察會(huì)要求將攝像機(jī)的傾斜軸線進(jìn)一步降低至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 半球形球型窗的幾何中心。這將加重折射變形的問題。當(dāng)在高于地 平線的各個(gè)方向觀察的時(shí)候，由于球型窗的曲率是從攝像機(jī)輕微向 外傾斜的，所以折射的變形就特別麻煩。
在該領(lǐng)域所需要的是包括球型窗的監(jiān)視攝像機(jī)裝置，球型窗使 得攝像機(jī)能夠在水平方向上觀察而沒有障礙，也不要求使攝像機(jī)的 傾斜軸線低于半球形球型窗的幾何中心。在該領(lǐng)域還需要的是包括 球型窗的監(jiān)視攝像機(jī)裝置，該球型窗能使得攝像機(jī)在稍微高于水平 方向上的方向上觀察。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種監(jiān)視攝像機(jī)裝置，其包括一個(gè)固定的具有 半球形部分和圓柱形部分的復(fù)合球型窗。圓柱形部分的一端與半球 形部分的開口端相連接。圓柱形部分的另一端與安裝裝置相結(jié)合。 當(dāng)從球型窗內(nèi)部觀察的時(shí)候，半球形部分和圓柱形部分都是透明 的。
在本發(fā)明的另一種形式中，本發(fā)明由包括球型窗的監(jiān)視攝像機(jī) 裝置構(gòu)成，球型窗包括具有內(nèi)表面和第一環(huán)形端的大致圓柱形部 分。大致半球形部分具有凹形表面和第二環(huán)形端。第二環(huán)形端與大 致圓柱形部分的第一環(huán)形端相連接。凹形表面與大致圓柱形部分的 內(nèi)表面共同確定一個(gè)空腔。當(dāng)從空腔內(nèi)的位置向外觀察時(shí)，大致圓 柱形部分和大致半球形部分是大致透明的。監(jiān)視攝像機(jī)容納在球型 窗的空腔中并相對(duì)于球型窗旋轉(zhuǎn)。
在另一種形式中，本發(fā)明包括監(jiān)視攝像機(jī)裝置，其包括具有內(nèi) 表面和第一環(huán)形端的大致圓柱形部分的球型窗。大致半球形部分具 有凹形表面和第二環(huán)形端。第二環(huán)形端與大致圓柱形部分的第一環(huán)形端相連接。凹形表面和大致圓柱形部分的內(nèi)表面共同確定一個(gè)空 腔。當(dāng)從空腔中的位置向外觀察時(shí)，大致圓柱形部分和大致半球形 部分是大致透明的。監(jiān)視攝像機(jī)容納在球型窗的空腔中。攝像機(jī)繞 傾斜軸線旋轉(zhuǎn)。傾斜軸線與球型窗的半球形部分的第二環(huán)形端大致 共面。
在另一種形式中，本發(fā)明包括監(jiān)視攝像機(jī)裝置，其包括具有第 一環(huán)形端的大致圓柱形部分的球型窗。大致半球形的部分具有第二 環(huán)形端。第二環(huán)形端連接大致圓柱形部分的第一環(huán)形端。界限的內(nèi) 部環(huán)形線確定在大致圓柱形部分和大致半球形部分之間的球型窗 的內(nèi)表面上。界限的外部環(huán)線確定在大致圓柱形部分和大致半球形 部分之間的球型窗的外表面上。當(dāng)從球型窗的內(nèi)表面至球型窗的外 表面方向上向外觀察的時(shí)候，大致圓柱形部分和大致半球形部分都 是大致透明的。監(jiān)視攝像機(jī)容納在球型窗中。攝像機(jī)繞傾斜軸線旋 轉(zhuǎn)，這樣攝像機(jī)的視線可以與球型窗界限內(nèi)環(huán)形線上的第一點(diǎn)和球 型窗界限外環(huán)線上的第二點(diǎn)相對(duì)準(zhǔn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是攝像機(jī)能夠在水平方向上觀察而不會(huì)被安裝 裝置所遮擋，也不需要使攝像機(jī)的傾斜軸線低于半球形部分的幾何 中心。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是攝像機(jī)在高于水平方向的方向觀察不會(huì)被遮擋。


根據(jù)參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做的如下描述，上文所提及 的、其它特征和本發(fā)明的目的以及實(shí)現(xiàn)它們的方式將變得更加明 白，發(fā)明本身也將更好理解，附圖中
圖1是本發(fā)明的監(jiān)視攝像機(jī)裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖2a是圖1中監(jiān)視攝像機(jī)裝置的側(cè)視、部分剖面圖2b是圖2a中2b區(qū)域的放大圖，提供了球型窗部分的剖面圖；圖2c是圖2a中2b區(qū)域的放大圖，提供了球型窗部分另一個(gè) 實(shí)施例的剖面圖2d是圖2a中2b區(qū)域的放大圖，提供了球型窗部分另一個(gè) 實(shí)施例的剖面圖2e是圖2a中2b區(qū)域的放大圖，提供了球型窗部分的進(jìn)一 步實(shí)施例的剖面圖3是圖1中球型窗的透視圖4是圖2a中的攝像機(jī)和用來安裝攝像機(jī)至安裝裝置的安裝
支架的一個(gè)實(shí)施例的透視圖5a是本發(fā)明監(jiān)視攝像機(jī)裝置另一個(gè)實(shí)施例的截面圖； 圖5b是圖5a中5b區(qū)域的放大圖，提供了球型窗部分的剖面圖； 圖5c是圖5a中5b區(qū)域的放大圖，顯示球型窗的另一實(shí)施例； 圖6a是圖5a中監(jiān)視攝像機(jī)裝置的隱蔽襯套的一個(gè)實(shí)施例的透
視圖6b是圖5a中監(jiān)視攝像機(jī)裝置的隱蔽襯套的另一個(gè)實(shí)施例的 透視圖，-
圖6c是圖5a中監(jiān)視攝像機(jī)裝置的隱蔽襯套的另一個(gè)實(shí)施例的 透視圖；及
圖7是本發(fā)明的監(jiān)視攝像機(jī)裝置的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
在這幾個(gè)附圖中，相應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)始終指示相應(yīng)的部件。盡管 在此列出范例來以一種形式說明本發(fā)明，下面公開的實(shí)施例并非窮 盡，也不能認(rèn)為其將本發(fā)明的范圍限制到所公開的精確形式。
現(xiàn)在參照附圖特別是圖1描述本發(fā)明，圖1所示為本發(fā)明監(jiān)視 攝像機(jī)裝置10的一個(gè)實(shí)施例，其包括與安裝裝置14連接的整體式 復(fù)合球型窗12。安裝裝置14包括連接基座18和插座20的臂16?；?8可以放在比如柱子上、墻壁上或其它一些垂直朝向的表面
上。插座20可以包括螺絲孔或狹縫用來允許球型窗12安放在插座 20上。 一個(gè)用來在內(nèi)部存放電線(未示出)的通道(未示出)可以 穿過臂16、基座18和插座20。電線可以從攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(未示 出)提供電能和控制信號(hào)至球型窗12內(nèi)部的安裝裝置14上的監(jiān)視 攝像機(jī)22 (圖2a)。電線還可以從攝像機(jī)22向攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)傳 送信號(hào)包括視頻信號(hào)，攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以包括視頻顯示裝置。
球型窗12可以由一種當(dāng)從球型窗12的空腔23內(nèi)部向外觀察 時(shí)大致透明的材料構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，球型窗12是由具有光 學(xué)特性的聚碳酸酯材料制成的。
球型窗12可以包括龜裂狀球形或球形頂蓋部分24和大致圓柱 形部分26，這兩部分在其外表面上可以具有硬罩型涂層和/或拋光 涂層。在示出的實(shí)施例中，頂蓋部分24在繞大致圓柱形部分26所 確定的縱軸線42的所有方向上跨大約90。的弧e^因此頂蓋部分24 可以是一個(gè)近似的半球形。換句話說，弧e,可以小于90°。頂蓋部 分24的環(huán)形端28與圓柱形部分26的環(huán)形端30在界限的外環(huán)形線 32處連接。由于半球形部分24和圓柱形部分26兩者之間的曲率轉(zhuǎn) 換，和/或也許是由于在制造過程中的不完美性，可以從球型窗12 的外面看見界限32。半球形部分24的凹形內(nèi)表面34和圓柱形部分 26的環(huán)形內(nèi)表面36可以在界限的內(nèi)環(huán)線38處連接在一起。因此， 凹形內(nèi)表面34和內(nèi)表面36共同來確定空腔23。界限的外環(huán)形線 32和界限的內(nèi)環(huán)形線38都可以是大致圓形。此外，界限的外環(huán)形 線32和界限的內(nèi)環(huán)形線38都可以從球型窗12的內(nèi)部看到。
大致半球形部分24和大致圓柱形部分26之間在圖2a中所圈 定的區(qū)域2b中的過渡在圖2b中以放大方式示出。大致圓柱形部分 26的內(nèi)表面36和外表面40都可以大致平行于縱軸線42。在圖2c示出的另一實(shí)施例中，球型窗的大致圓柱形部分126 的內(nèi)表面136和外表面140都以相對(duì)縱軸線42大約0°至5°的角度 定向。因此在該實(shí)施例中，大致圓柱形部分126具有截頭圓椎體形。 為了顯示表面136、 140的傾斜，在圖2c中包括了平行于縱軸線42 的虛線。內(nèi)表面136這樣成角度的定向能確保球型窗內(nèi)部的寬度在 沿著軸線42的縱向上增加。因此，由于內(nèi)表面136成角度的定向， 在生產(chǎn)的過程中，球型窗可以容易地從其模具中取出。
然而在圖2d所示的另一個(gè)實(shí)施例中，球型窗的大致圓柱形部 分226所具有的內(nèi)部寬度要稍大于大致半球形部分224的環(huán)形端 228的內(nèi)部寬度。大致圓柱形部分226的外部寬度也稍大于環(huán)形端 228的外部寬度。因此如圖2d中所見，大致圓柱形部分226在從大 致半球形部分224環(huán)形端228沖外的徑向243上輕微地偏置。圓柱 形部分226在沖外徑向243上這樣的偏置可以確保球型窗內(nèi)部的寬 度在沿軸線42的縱向上增加。因此由于圓柱形部分226在沖外徑 向243上的偏置，在生產(chǎn)的過程中球型窗可以容易地從其模具中取 出。此外，已知圓柱形部分226的內(nèi)徑要大于環(huán)形端228的內(nèi)徑， 所以圓柱形部分226的外徑也可以大于圓形端228的外徑，從而使 圓柱形部分226和大致半球形部分224具有大約相等的壁厚，這樣 具有光學(xué)優(yōu)勢。
在圖2e所示的進(jìn)一步的實(shí)施例中，結(jié)合了圖2c和2d中實(shí)施 例的特點(diǎn)。更確切地說，球型窗大致圓柱形部分326的內(nèi)表面336 和外表面340都相對(duì)于縱軸線42成大約0°至5。角定向。因此在該 實(shí)施例中，大致圓柱形部分326具有截頭圓椎體形。為了顯示表面 336和340的傾斜，在圖2e中包括平行于縱軸線42的虛線。如圖 2c中的實(shí)施例一樣，內(nèi)表面336成角度的定向可以確保球型窗的內(nèi) 部寬度在沿軸線42的縱向上是增加的。這樣由于內(nèi)表面336成角度的定向，在生產(chǎn)的過程中球型窗容易從其模具中取出。
大致圓柱形部分326的內(nèi)部寬度還稍大于大致半球形部分324 的環(huán)形端328的內(nèi)部寬度。大致圓柱形部分326的外部寬度也稍大 于環(huán)形端328的外部寬度。因此如圖2e中所見，大致圓柱形部分 326在沖外的徑向243上從大致半球形部分324的環(huán)形端328稍微 偏置。圓柱形部分326在沖外徑向243上這樣的偏置可以確保球型 窗的內(nèi)部寬度在沿軸線42的縱向上增加。因此，由于圓柱形部分 326在沖外徑向243上的偏置，在生產(chǎn)的過程中球型窗也易于從其 模具中取出。
如圖3中所示，球型窗12可以包括凸緣44。凸緣44可以使得 球型窗12與插座20密封地連接到一起。舉例來說，凸緣44可以 具有一個(gè)或多個(gè)螺絲孔46，通過螺絲孔46凸緣44能通過螺釘(未 示出)安裝在插座20上。或者，凸緣44可以包括圓周導(dǎo)向的凸起 48和/或凹槽49，這些凸起48和凹槽49能夠配合地與插座20上 相應(yīng)的凹槽和/或凸起(未示出)相連接。
再回過來參照?qǐng)D2a，攝像機(jī)22可以包括攝像機(jī)機(jī)身50和物鏡 52。攝像機(jī)22可以在雙箭頭54所示的方向上繞延伸到圖2a頁面 中水平導(dǎo)向的傾斜軸線56旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)，最好見圖4中所示。傾斜 軸線56可以是與界限的外部線32和界限的內(nèi)部線38兩者大致共 面的。如4還示出了用于將攝像機(jī)22安裝至插座20的安裝支架58 的一個(gè)實(shí)施例。
在圖2a所示的位置上，攝像機(jī)22的視線60是定向在高于水 平方向上的。也就是說，攝像機(jī)22可以透過大致圓柱形部分26來 看到球型窗12外部的環(huán)境。攝像機(jī)22還能夠繞垂直定向的搖攝軸 線62旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)以掃描在水平方向上的視線60。在圖2a的實(shí)施例 中，搖攝軸線62是與縱軸線42重合的并定向得大致垂直傾斜軸線56。
在圖2a的實(shí)施例中，傾斜軸線56和搖攝軸線62的交點(diǎn)位于 半球形部分24的幾何中心上。也就是說，從凹形面34上的所有點(diǎn) 至交點(diǎn)64是大致等距的。因此，在攝像機(jī)22繞軸線56、 62搖攝 與傾斜的自始至終，物鏡52和凹形面34之間沿著視線60的距離 保持恒定。也就是物鏡52和凹形表面34之間的距離與攝像機(jī)22 繞軸線56、 62的旋轉(zhuǎn)無關(guān)。而且，在攝像機(jī)22繞軸線56、 62旋 轉(zhuǎn)和傾斜的全過程中，在視線60相交于凹形表面34的點(diǎn)上，視線 60保持大致垂直于凹形表面34。因此，減小了所拍攝視頻圖像的 折射變形。
視線60可以與傾斜軸線56和搖攝軸線62的交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，這樣 視線60就大致垂直于傾斜軸線56。因而當(dāng)視線60在水平方向時(shí)， 視線60可以與界限外部線32上的點(diǎn)和界限內(nèi)部線38上的點(diǎn)都對(duì) 準(zhǔn)。有了視線60與界限外部線32上的點(diǎn)和界限內(nèi)部線38上的點(diǎn) 的對(duì)齊，內(nèi)部線38可以覆蓋或遮掩外部線32的攝像機(jī)上的圖像。 因此，就可以減小線32、 38的組合有害光致效應(yīng)。
攝像機(jī)22還可以具有變焦功能，變焦功能允許攝像機(jī)22視野 變窄或變寬。為了調(diào)整視野， 一個(gè)以上的內(nèi)部鏡片元件(未示出) 是可以移動(dòng)的。
在操作的過程中，攝像機(jī)22在固定的球型窗12內(nèi)部并相對(duì)于 該球型窗12傾斜、旋轉(zhuǎn)和變焦。球型窗12使攝像機(jī)22密封以防 止外部成份例如水汽和灰塵進(jìn)入。因此，監(jiān)視攝像機(jī)裝置10適于 安裝在戶外，這里的監(jiān)視攝像機(jī)裝置io可以是暴露的。
當(dāng)攝像機(jī)22的視線是一般的水平方向時(shí)，球型窗12上界限的 內(nèi)部線和外部線就在攝像機(jī)12的視野中。然而，由于界限在物鏡 52的焦距以外，因此界限的光致效應(yīng)是最小的。也就是物鏡52對(duì)界限的有效"滯留"(looks past)。
在制造過程中，球型窗12能夠整個(gè)地形成在包括兩塊核心和
兩個(gè)空腔的模具或"工具"中(未示出)。更確切地說，模具的核心 和空腔可以包括分開的大致半球形和大致圓柱形部分或"襯墊"。 大致半球形部分和大致圓柱形部分可以被分別磨光，如果球型窗的 大致半球形部分和大致圓柱形部分要具有不同的光學(xué)屬性，這樣是 有益的。這樣，模具的大致半球形部分和大致圓柱形部分其中之一 的拋光不會(huì)影響另一部分的拋光，這兩部分之間也不會(huì)有不受控制 的過渡。通過分別拋光模具的大致半球形部分和大致圓柱形部分， 可以克服拋光作為一個(gè)固體核心和/或作為一個(gè)固體空腔的模具 的光學(xué)限制。應(yīng)用兩塊模具核心和兩塊模具空腔的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是易 于完成對(duì)工具的調(diào)整。
通過模具的大致半球形部分和大致圓柱形部分之間接合的不 完美性，界限被加強(qiáng)了。因此，為了減小界限的突出，模具的大致 半球形部分和大致圓柱形部分的邊緣越尖銳越好，并且相互間越精 確地對(duì)準(zhǔn)越好。
在另一個(gè)實(shí)施例中(圖5a)，監(jiān)視攝像機(jī)裝置410包括具有大 致半球形部分、截球或球形蓋部分424和大致圓柱形部分426的球 型窗412。在這個(gè)實(shí)施例中，424在所有的方向上繞大致圓柱形部 分426所限定的縱軸線442旋轉(zhuǎn)大約88。的弧e"因此，圓弧9,比半 球形部分424小大約2°。
在一個(gè)實(shí)施例中，截球面部分424的幾何中心468與截球面部 分424的凹形面434之間的內(nèi)部半徑466為73. 5毫米，截球面部 分424的幾何中心468與其外表面472之間的外部半徑470為76. 0 毫米。因此截球面部分424的厚度大約為2.5毫米。
攝像機(jī)422的搖攝軸線462和傾斜軸線456的交點(diǎn)464可以從幾何中心468處垂直地偏置。這種垂直地偏置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即 從界限的外部線432和界限的內(nèi)部線438，攝像機(jī)422都可以無障 礙地在水平方向上觀察。此外，攝像機(jī)422還可以從圓柱形部分426 向外觀察。在一個(gè)實(shí)施例中，交點(diǎn)464和幾何中心468之間的垂直 偏置474是11. 5毫米，這大約是攝像機(jī)422物鏡452的直徑476 的一半。
球型窗412包括凸緣444，凸緣444具有圓周形突起448和圓 周形凹槽449的，用來匹配地將球型窗412連接到安裝裝置上相應(yīng) 的凹槽和突起(未示出)上。
在圖5b中放大示出了圖5a中所圈定的區(qū)域5b中的截球面部 分424和大致圓柱形部分426之間的過渡區(qū)。水平的虛線478通過 幾何中心468延伸。另一條虛線480在幾何中心468和界限的外部 線432之間延伸。虛線478和480所確定的角e2是角e,的余角。也 就是02二9O。-e,。這樣在角e:等于88。的實(shí)施例中，角62等于2° 。
大致圓柱形部分426的內(nèi)部表面436可以與大致圓柱形部分 426的外表面440向下延伸一個(gè)不同的垂直量級(jí)。此外，虛線478 和延伸于幾何中心468和界限內(nèi)部線438之間的另一虛線(未示出) 之間的夾角可以不等于角92。這種特性使得視線460與界限的內(nèi)部 線438和界限的外部線432都對(duì)齊成為可能。這樣交點(diǎn)464和幾何 中心468之間的垂直偏置設(shè)置的使得內(nèi)部線438至少部分地覆蓋或 遮掩外部線432的攝像機(jī)畫面。因此，就像在以前討論的實(shí)施例中 一樣，線432、 438重合的有害光致效應(yīng)就可以減少。在一個(gè)實(shí)施 例中，線432、 438導(dǎo)致的光的不連續(xù)性的高度在視線460的方向 上小于0. IO毫米。
監(jiān)視攝像機(jī)裝置410可以包括隱蔽線482，下文將對(duì)其進(jìn)行詳 細(xì)描述。監(jiān)視攝像機(jī)裝置410的其它方面大致類似于監(jiān)視攝像機(jī)裝置10的那些方面，在此就不再詳細(xì)討論了。
在另一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，搖攝軸線和傾斜軸線的交點(diǎn)可 以設(shè)置在球型窗截球面部分的幾何中心的上面。該實(shí)施例保留了許 多上文所討論的的優(yōu)點(diǎn)。
大致圓柱形部分426可以包括類似于圖2c至2e中所示的大致 圓柱形部分26變形的變形。更確切地說，如圖5c中所示，大致圓 柱形部分可以包括相對(duì)縱軸線442成大約0°至5。角的內(nèi)表面536 和外表面540。因此在該實(shí)施例中，大致圓柱形部分呈截圓錐形。 內(nèi)表面536這種有角度的定向可確保球型窗的內(nèi)部寬度在沿軸線 442的縱向上增加。這樣由于內(nèi)表面536有角度的定向，球型窗在 生產(chǎn)的過程中易于從其模具中取出。
在另一個(gè)實(shí)施例中，大致圓柱形部分具有內(nèi)表面636所確定的 內(nèi)部寬度。大致圓柱形部分的內(nèi)部寬度稍微大于截球形部分424環(huán) 形端428的內(nèi)部寬度。大致圓柱形部分還具有外表面640所確定的 外部寬度。外部寬度稍大于截球形部分424環(huán)形端428的外部寬度。 因此，如圖5c所見，大致圓柱形部分可以從大致半球形部分424 的環(huán)形端428沖外的徑向443上稍微地偏置。圓柱部分226在沖外 徑向443上的這種偏置可以確保球型窗的內(nèi)部寬度在縱向上沿軸線 442增加。由于圓柱部分在沖外方向443上的偏置，在制造過程中 球型窗可以易于從其模具中取出。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中結(jié)合了前面兩個(gè)實(shí)施例的特征。更確切地 說，大致圓柱形部分的內(nèi)表面736和外表面740都相對(duì)于縱軸線442 成大約0°至5°的角。此外，大致圓柱形部分從截球形部分424的環(huán) 形端428在沖外的徑向443上稍微地偏置。由于內(nèi)表面736有角度 地定向以及由于圓柱形部分在沖外徑向443上的偏置，在生產(chǎn)的過 程球型窗能易于從其模具中取出。在圖6a中詳細(xì)示出的隱蔽襯套482可以6由不透明的粗糙黑 色材料制成。正如圖5a中所示，襯套482符合并位于球型窗412 內(nèi)表面的鄰近處，因此襯套482具有與球型窗412大致相似的形狀。 襯套482包括與球型窗412的大致半球形部分424相聯(lián)合的大致半 球形部分484，和與球型窗412的大致圓柱形部分426相聯(lián)合的大 致圓柱形部分486。
襯套482可以包括開口槽488，透過開口槽488攝像機(jī)422可 以觀察。開口槽488可以具有在襯套482頂端的第一端490和與襯 套482的環(huán)形端494相鄰的第二相對(duì)端492。第二相對(duì)端492可以 設(shè)置在相對(duì)于幾何中心468在水平虛線478 (見圖5a)上高達(dá)20° 的角上。開口槽488通常在大致半球形部分484中具有恒定的寬度 496。在大致半球形部分486中，開口槽488可以具有隨著接近第 二端492而增加的一個(gè)變化的寬度。寬度變化的開口槽488可以延 伸至圓柱形部分486的底部，還可以稍微延伸到半球形部分484中。 在一個(gè)實(shí)施例中，恒定的寬度496大約是44毫米，在第二端492 的開口槽488的寬度大約是52毫米。
開口槽488的寬度被理想地最小化使得當(dāng)從每一個(gè)角度觀察的 時(shí)候襯套482的背光輪廓相同。然而，開口槽488的寬度足夠大也 是理想的，使得攝像機(jī)422的圓錐形視野不會(huì)被襯套482所遮擋。 襯套482可以鄰近旋轉(zhuǎn)機(jī)械這樣開口槽488就跟隨攝像機(jī)422的旋 轉(zhuǎn)。當(dāng)視線在高于水平向傾斜的時(shí)候，物鏡452和襯套482之間的 距離增加，并且因此透過開口槽488的攝像機(jī)422的圓錐形視野的 寬度也增加。當(dāng)視線460在高于水平方向時(shí)，靠近端點(diǎn)492的開口 槽488增加的寬度適應(yīng)視野的擴(kuò)大。也就是開口槽488的寬度至少 與相應(yīng)視野的寬度一樣大，這樣攝像機(jī)422的觀察才不會(huì)被襯套482 所遮擋。在圖6b所示的另一個(gè)實(shí)施例中，隱蔽襯套582包括開口槽588， 開口槽588關(guān)于線582的頂點(diǎn)對(duì)稱。這樣開口槽588包括兩個(gè)從頂 點(diǎn)延伸的尖頭，這兩個(gè)尖頭可以大致相似于開口槽488。開口槽588 在兩個(gè)相對(duì)端592a和592b之間分布的弧度大約為220。。開口槽588 能夠使得攝像機(jī)422無接縫，不會(huì)打斷監(jiān)視攝像機(jī)裝置下面所通過 的主題。開口槽588可以使得攝像機(jī)422避免180。的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，這 種180。的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作可以暫時(shí)中斷視頻并產(chǎn)生能夠產(chǎn)生聲響，引起人 們對(duì)攝像機(jī)的注意。
在圖6c所示的另一個(gè)實(shí)施例中，隱蔽襯套682可以包括一個(gè) 大致與開口槽488相似的開口槽688。在大致圓柱形部分686上的 開口槽688增加的寬度可以導(dǎo)致從不同的觀察角度看大致圓柱形部 分686的感知直徑的變化。為了提高觀察者從感知直徑的變化推斷 攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向的難度，襯套682額外包括環(huán)繞大致圓柱形部分 686均勻分布的開口槽698a-698e。如圖所示，每一個(gè)開口槽 698a-698e都可以具有與開口槽688的可變寬度部分的形狀相似的 形狀。因此，觀察者不容易辨認(rèn)出他是否正觀察開口槽688的可變 寬度部分還是開口槽698a-698e中的一個(gè)。開口槽698a-698e的存 在使攝像機(jī)的位置不容易被感知和推測，并因此更隱蔽地隱藏?cái)z像 機(jī)422的方向。
在此己經(jīng)描述了包括在監(jiān)視攝像機(jī)裝置410中的隱蔽襯套482、 582和682。然而，襯套482、 582和682中的任何一個(gè)還可以容易 地包括在監(jiān)視攝像機(jī)裝置10中。
在圖7所示的另一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)視攝像機(jī)裝置810包括安裝 裝置814，其具有多個(gè)從插座820向下延伸的翅片882。翅片882 可以設(shè)置在球型窗812大致圓柱形部分826的圓周上。在所示的實(shí) 施例中，翅片882向下延伸稍微超過大致圓柱形部分826和大致半球形部分824之間界限的外部線832。每一個(gè)翅片882都具有大致 平面的形狀并被定向得平行于大致圓柱形部分826所確定的縱軸線 方向842。另外，每一個(gè)翅片882都可以從縱向842徑向地定向。 徑向向外定向的翅片882允許攝像機(jī)透過大致圓柱形部分在兩個(gè)翅 片之間向外觀察受到最小的遮擋。除了非常薄以便減少明顯的干擾 之外，翅片882可以由柔性材料制成以便避免來自機(jī)械操作的損害。
翅片882給監(jiān)視攝像機(jī)裝置帶來顯著的優(yōu)點(diǎn)。例如，翅片882 可以為攝像機(jī)遮擋耀眼的陽光，特別是當(dāng)攝像機(jī)在高于水平方向的 方向也就是水平方向之上觀察的時(shí)候。
監(jiān)視攝像機(jī)裝置810的其他方面與監(jiān)視攝像機(jī)裝置10和410 大致相似，因此在此就不再詳細(xì)討論了。
在此己經(jīng)描述了作為一個(gè)整體也就是單個(gè)的或整體的球型窗， 意味著球型窗是單塊式結(jié)構(gòu)沒有任何連接或接縫。這樣的連接或接 縫能夠降低球型窗的光學(xué)屬性和/或允許水汽和灰塵進(jìn)入到球型 窗中。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)球型窗也有可能由兩個(gè)或兩個(gè)以上 元件例如通過粘合劑粘合在一起制成，這是可以理解的。舉個(gè)例子 來說，球型窗截球形部分的環(huán)形端可以粘合到球型窗大致圓柱形部 分的環(huán)形端上。在這種情況下，粘合端將形成界限的環(huán)形線。
文中己經(jīng)描述了的球型窗用于PTZ攝像機(jī)的連接。然而，球型 窗還可以用與連接具有固定視線的固定攝像機(jī)。例如，這樣固定的 攝像機(jī)可以人工變焦和調(diào)焦，半永久地設(shè)置在固定的萬向接頭機(jī)構(gòu) 上。固定攝像機(jī)的視線可以定向在水平方向之上，這樣攝像機(jī)透過 球型窗大致圓柱部分連續(xù)地觀察?？蛇x擇的是，固定攝像機(jī)的視線 可以定向在水平面之下，這樣攝像機(jī)透過球型窗大致半球形部分連 續(xù)地觀察。
雖然本發(fā)明己經(jīng)描述了示例性設(shè)計(jì)，本發(fā)明還可以進(jìn)一步在所公開的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行改進(jìn)。因此本申請(qǐng)旨在涵蓋基于基本原理 對(duì)發(fā)明作的任意改變、使用或改裝。
權(quán)利要求
1、一種監(jiān)視攝像機(jī)裝置，包括球型窗，該球型窗包括-大致圓柱形部分，其具有內(nèi)表面和第一環(huán)形端；和-大致半球形部分，其具有凹面和第二環(huán)形端，所述第二環(huán)形端連接到所述大致圓柱形部分的所述第一環(huán)形端上，所述凹面和所述大致圓柱形部分的所述內(nèi)表面共同確定一個(gè)空腔，當(dāng)從所述空腔內(nèi)部的一個(gè)位置向外觀察的時(shí)候，所述大致圓柱形部分和所述大致半球形部分都是大致透明的；所述大致圓柱形部分和所述大致半球形部分均具有外表面和內(nèi)表面，并由在所述內(nèi)表面的交界處的臺(tái)階限定不連續(xù)性，以及容納在所述球型窗的空腔中的監(jiān)視攝像機(jī)，所述攝像機(jī)設(shè)置成繞傾斜軸線旋轉(zhuǎn)以及通過所述球型窗的所述大致半球形部分和大致圓柱形部分中的每一個(gè)來觀察，所述傾斜軸線與所述球型窗的所述半球形部分的所述第二環(huán)形端大致共面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)包括物 鏡，所述攝像機(jī)設(shè)置成繞大致垂直于傾斜軸線的搖攝軸線旋轉(zhuǎn)，所 述物鏡與所述球型窗的所述大致半球形部分的所述凹面之間的距 離與繞傾斜軸線和搖攝軸線的旋轉(zhuǎn)無關(guān)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)設(shè)置的繞 與傾斜軸線具有交點(diǎn)的搖攝軸線旋轉(zhuǎn)，交點(diǎn)至所述球型窗的所述大 致半球形部分的凹面上的所有點(diǎn)的距離是大致相等的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)設(shè)置成繞 大致垂直于傾斜軸線的搖攝軸線旋轉(zhuǎn)，所述攝像機(jī)的視線在繞傾斜軸線和搖攝軸線旋轉(zhuǎn)的始末都在視線與所述大致半球形部分的交 點(diǎn)處大致垂直于所述球型窗的所述大致半球形部分。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)可以安裝在所述球型窗內(nèi)部。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的攝像機(jī)裝置，其進(jìn)一步包括安裝裝置， 所述攝像機(jī)安裝在所述安裝裝置上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗與所述安 裝裝置相連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗的所述大 致圓柱形部分相對(duì)于其縱軸線確定了縱向，所述安裝裝置包括環(huán)繞 所述大致圓柱形部分的圓周安裝的多個(gè)翅片，每一個(gè)所述翅片都徑 向地定向并平行于所述縱向。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗包括與所 述安裝裝置相連接的凸緣。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗是一體的。
11、 一種監(jiān)視攝像機(jī)裝置，包括.-球型窗，所述球型窗包括一大致圓柱形部分，其具有縱軸線和第一環(huán)形端；和 一大致半球形部分，其具有第二環(huán)形端，所述第二環(huán)形端連 接到所述大致圓柱形部分的所述第一環(huán)形端上，在所述大致圓柱形 部分和所述大致半球形部分間相交處的所述球型窗的內(nèi)表面上，確 定了界限的內(nèi)部環(huán)線，在所述大致圓柱形部分和所述大致半球形部 分之間相交處的所述球型窗的外表面上，確定了界限的外部環(huán)線，所述界限的內(nèi)部和外部環(huán)線垂直于所述縱軸線并相對(duì)于所述縱軸 線布置在不同的垂直高度上，當(dāng)從所述球型窗的所述內(nèi)表面向所述 球型窗的所述外表面向外觀察的時(shí)候，所述大致圓柱形部分和所述 大致半球形部分都是大致透明的；以及容納在所述球型窗中的監(jiān)視攝像機(jī)，所述監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)置成 通過所述球型窗的所述大致半球形部分和大致圓柱形部分中的每 一個(gè)來觀察，并且繞傾斜軸線旋轉(zhuǎn)以使得所述攝像機(jī)的視線可以與 所述球型窗的界限內(nèi)部環(huán)線上的第一點(diǎn)和界限外部環(huán)線上的第二 點(diǎn)對(duì)齊。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)的傾 斜軸線與所述球型窗的界限的內(nèi)部環(huán)線和外部環(huán)線大致是共面的。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)包括 物鏡，所述攝像機(jī)設(shè)置成繞大致垂直于傾斜軸線的搖攝軸線旋轉(zhuǎn)， 所述物鏡與所述球型窗的所述大致半球形部分的所述凹面之間的 距離與繞傾斜軸線和搖攝軸線的旋轉(zhuǎn)無關(guān)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)設(shè)置 成繞與傾斜軸線有交點(diǎn)的搖攝軸線旋轉(zhuǎn)，該交點(diǎn)至所述球型窗的所 述大致半球形部分的凹面上的所有點(diǎn)的距離是大致相等的。
15、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗是一體的。
16、根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)設(shè)置成 繞大致垂直于傾斜軸線的搖攝軸線旋轉(zhuǎn)，所述攝像機(jī)的視線在繞傾 斜軸線和搖攝軸線旋轉(zhuǎn)的始末都在視線與所述大致半球形部分的 交點(diǎn)上保持著大致垂直于所述球型窗的所述大致半球形部分。
17、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述大致圓柱形部 分的所述第一環(huán)形端具有第一內(nèi)徑，該第一內(nèi)徑大于所述大致半球 形部分的所述第二環(huán)形端的第二內(nèi)徑。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17的攝像機(jī)裝置，其中所述大致圓柱形部 分的所述第一環(huán)形端具有第一外徑，該第一外徑大于所述大致半球 形部分的所述第二環(huán)形端的第二外徑。
19、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述攝像機(jī)可安裝 在所述球型窗的內(nèi)部。
20、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其進(jìn)一步包括安裝裝置， 所述攝像機(jī)安裝在所述安裝裝置上。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗與所述 安裝裝置相連接。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗的所述 大致圓柱形部分相對(duì)于所述縱軸線確定了縱向，所述安裝裝置包括 設(shè)置在所述大致圓柱形部分的圓周上的多個(gè)翅片，每一個(gè)所述翅片 都被徑向地定向并平行于該縱向。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20的攝像機(jī)裝置，其中所述球型窗包括與 所述安裝裝置相連接的凸緣。
24、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述大致圓柱形部 分相對(duì)于所述縱軸線確定了縱向，所述攝像機(jī)包括物鏡，所述攝像 機(jī)的傾斜軸線從所述大致半球形部分的幾何中心偏置出約等于所 述物鏡直徑一半的距離。
25、 根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機(jī)裝置，其中所述大致圓柱形部分和所述大致半球形部分被分別成形。
26、 一種監(jiān)視攝像機(jī)裝置，包括 球型窗，所述球型窗包括大致圓柱形部分，其具有內(nèi)表面和第一環(huán)形端；和 大致半球形部分，其具有凹面和第二環(huán)形端，所述第二環(huán)形 端連接到所述大致圓柱形部分的所述第一環(huán)形端上，所述凹面和所 述大致圓柱形部分的所述內(nèi)表面共同確定一個(gè)空腔，當(dāng)從所述空腔 內(nèi)部的一個(gè)位置向外觀察的時(shí)候，所述大致圓柱形部分和所述大致半球形部分都是大致透明的；以及隱蔽襯套，其相鄰所述球型窗的所述大致圓柱形部分的所述 內(nèi)表面和所述大致半球形部分的所述凹面布置，所述隱蔽襯套包括 布置在所述球型窗的所述大致半球形部分內(nèi)部的大致半球形部分、 以及布置在所述球型窗的所述大致圓柱形部分內(nèi)部的大致圓柱形 部分，所述隱蔽襯套包括開口槽，該開口槽在所述隱蔽襯套的所述 半球形部分內(nèi)具有第一寬度，在所述隱蔽襯套的所述圓柱形部分內(nèi) 具有第二寬度，所述第二寬度的至少一部分大于所述第一寬度；以 及容納在所述球型窗的空腔中的監(jiān)視攝像機(jī)，所述監(jiān)視攝像機(jī) 設(shè)置成相對(duì)于所述球型窗旋轉(zhuǎn)，并且通過所述開口槽以及所述球型 窗的所述大致半球形部分和大致圓柱形部分中的每一個(gè)來觀察。
全文摘要
一種監(jiān)視攝像機(jī)裝置，其包括球型窗，該球型窗具有內(nèi)部表面和第一環(huán)形端的大致圓柱形部分和具有凹形表面和第二環(huán)形端的大致半球形部分。第二環(huán)形端連接到所述大致圓柱形部分的第一環(huán)形端上。凹形表面和大致圓柱形部分的內(nèi)表面共同確定一個(gè)空腔。當(dāng)從空腔內(nèi)部的位置向外觀察的時(shí)候，大致圓柱形部分和大致半球形部分都是大致透明的。監(jiān)視攝像機(jī)容納在球型窗的空腔中并相對(duì)于球型窗旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)G08B13/196GK101686325SQ20091020633
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
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