具有偏軸滑環(huán)組件的移動攝像的制造方法
【專利摘要】攝像機(jī)單元包括罩殼、布置在所述罩殼內(nèi)部且相對所述罩殼繞盤軸可旋轉(zhuǎn)的盤臺、耦接于所述盤臺的攝像機(jī)鏡頭組件以及具有在偏離所述盤軸的位置處固定地耦接于所述盤臺的滑環(huán)定子的滑環(huán)組件。
【專利說明】具有偏軸滑環(huán)組件的移動攝像機(jī)

【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及攝像機(jī)單元，并且特別地涉及移動攝像機(jī)單元。
[0002]移動攝像機(jī)單元例如全方位旋轉(zhuǎn)變焦攝影機(jī)(pan-tilt-zoom cameras,簡稱PTZ攝像機(jī))常常用于監(jiān)視環(huán)境中。攝像機(jī)單元包括具有透明窗的罩殼以及布置在罩殼內(nèi)部的在俯仰軸和盤軸上移動以通過透明窗獲得寬闊的監(jiān)視覆蓋范圍的攝像機(jī)鏡頭組件。攝像機(jī)單元典型地在住宅上在交叉處安裝于建筑物的屋頂以及需要監(jiān)視和監(jiān)控的其它位置。
[0003]移動攝像機(jī)單元利用滑環(huán)組件(slip ring assembly)以將電從攝像機(jī)單元內(nèi)部的固定電路板傳送至攝像機(jī)單元內(nèi)的鏡頭組件。滑環(huán)組件布置在攝像機(jī)鏡頭組件的正下方，使得滑環(huán)組件的定子和轉(zhuǎn)子與盤軸同軸地對齊。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)一個結(jié)構(gòu)，攝像機(jī)單元包括罩殼、布置在所述罩殼內(nèi)且相對所述罩殼繞盤軸可旋轉(zhuǎn)的盤臺、耦接于所述盤臺的攝像機(jī)鏡頭組件、以及具有在偏離所述盤軸的位置處固定地耦接于所述盤臺的滑環(huán)定子的滑環(huán)組件。
[0005]根據(jù)另一個結(jié)構(gòu)，移動攝像機(jī)單元包括具有觀察窗的罩殼和布置在罩殼內(nèi)且相對罩殼繞盤軸可旋轉(zhuǎn)的盤臺。盤軸穿過觀察窗延伸。攝像機(jī)單元還包括耦接于所述盤臺且布置在盤臺與觀察窗之間的攝像機(jī)鏡頭組件以及耦接于攝像機(jī)鏡頭組件的滑環(huán)組件。滑環(huán)組件包括在偏離盤軸的位置處固定地耦接于盤臺的滑環(huán)定子、耦接于滑環(huán)定子的滑環(huán)轉(zhuǎn)子、耦接于滑環(huán)轉(zhuǎn)子的承載部件以及耦接于承載部件且可樞轉(zhuǎn)地耦接于罩殼的軌道部件，所述承載部件沿著所述軌道部件可滑動地布置。
[0006]考慮到詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明包括滑環(huán)組件的一個結(jié)構(gòu)的攝像機(jī)單元的截面圖。
[0008]圖2是圖1的攝像機(jī)單元的分解圖。
[0009]圖3是圖1的滑環(huán)組件的透視圖。
[0010]圖4是用于圖3中滑環(huán)組件的滑環(huán)定子和滑環(huán)轉(zhuǎn)子的透視圖。
[0011]圖5是用于圖3中滑環(huán)組件的柔性電部件的透視圖。
[0012]圖6是圖3的滑環(huán)組件處于第一位置的透視圖。
[0013]圖7是圖3的滑環(huán)組件處于第二位置的透視圖。
[0014]圖8-10是攝像機(jī)單元一部分的頂部俯視圖，示出移動穿過攝像機(jī)單元內(nèi)多個位置的滑環(huán)組件。

【具體實施方式】
[0015]在詳述本發(fā)明的任意實施例之前，可以理解本發(fā)明不局限于其應(yīng)用于下文所述或下面附圖中所示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和組件配置。本發(fā)明能夠具有其它實施例而且以多種方式被實施或進(jìn)行。
[0016]圖1和2示出攝像機(jī)單元10。攝像機(jī)單元10包括具有由塑料或其它適宜材料制成的基部18的罩殼14?；?8是用于容納攝像機(jī)單元10的一個或多個內(nèi)部構(gòu)件的固定盒?；?8包括底壁22和基本上垂直于底壁22延伸的盒壁26。盒壁26包括鄰近底壁22布置的較厚的下部區(qū)域30和與底壁22間隔開的較薄的上部區(qū)域34。區(qū)域30和34的交點形成凸臺38。
[0017]罩殼14還包括耦接于基部18的窗部42。示出的窗部42是至少部分透明的，并且呈半球形圓頂狀。窗部42由玻璃、塑料或其它適宜的材料制成。
[0018]繼續(xù)參照圖1和2，攝像機(jī)單元10包括布置在基部18內(nèi)的固定電路板46。電路板46鄰近底壁22布置(例如直接安裝于底壁)。
[0019]攝像機(jī)單元10還包括布置在基部18內(nèi)的分隔部件50。分隔部件50包括大致平坦的底面54、在底面54的徑向外邊緣處從底面54向下延伸的凸緣58和在凸緣58的徑向向內(nèi)位置處從底面54向上延伸的凸緣62。參照圖2,凸緣62包括多個輪齒66。分隔部件50還包括沿底面54的一部分和凸緣62 二者配置的孔70，以及鄰近所述孔70布置的樞軸部件74。樞軸部件74是從底面54延伸出的小圓柱形突出部。在其它結(jié)構(gòu)中，樞軸部件74是低摩擦軸承或其它適宜的結(jié)構(gòu)。
[0020]如圖1所示，凸緣58安放在底壁22上并接觸底壁22，使得分隔部件50基本上覆蓋電路板46，并且使得電路板46布置在分隔部件50與底壁22之間。凸緣58鄰近盒壁26布置。
[0021]繼續(xù)參照圖1和2，攝像機(jī)單元10還包括圓形盤臺78，圓形盤臺78具有底面82和在底面82的徑向外邊緣處從底面82向上延伸出的凸緣86。凸緣86被定尺寸和構(gòu)造為鄰近所述下部30和內(nèi)凸臺38定位，其中多個球軸承90布置在凸緣86與所述下部30之間。如圖1所示，球軸承90使得盤臺78能夠圍繞大致豎直地從盤臺78的中心向上延伸穿過窗部42的盤軸94旋轉(zhuǎn)。球軸承90借助于凸緣86和所述下部30內(nèi)的座圈(raceway)被凸緣86和下部30容納和保持就位。
[0022]參照圖2，攝像機(jī)單元10還包括耦接于(例如固定地耦接于)盤臺78的盤電機(jī)98。盤電機(jī)98包括接合所述凸緣62上的輪齒66從而驅(qū)動盤臺78繞盤軸94旋轉(zhuǎn)的齒輪、帶或其它驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0023]繼續(xù)參照圖1和2，攝像機(jī)單元10包括耦接于盤臺78且布置在盤臺78與窗部42之間的攝像機(jī)鏡頭組件102。如圖2所示，攝像機(jī)鏡頭組件102包括耦接于(例如固定地耦接于)盤臺78的攝像機(jī)支架106。攝像機(jī)支架106樞轉(zhuǎn)地接收和耦接于攝像機(jī)110的相反偵U。攝像機(jī)支架106容許攝像機(jī)110繞垂直于盤軸94延伸的俯仰軸114(如圖1所示)俯仰。攝像機(jī)鏡頭組件102還包括耦接于(例如固定地耦接于)盤臺78的俯仰電機(jī)118和將俯仰電機(jī)118耦接于攝像機(jī)110的驅(qū)動部件122。俯仰電機(jī)118和驅(qū)動部件122驅(qū)動攝像機(jī)110繞俯仰軸114旋轉(zhuǎn)。
[0024]通過使用盤電機(jī)98和俯仰電機(jī)118，攝像機(jī)110可繞盤軸94和俯仰軸114旋轉(zhuǎn)，通過窗部42為攝像機(jī)提供大范圍的視角。
[0025]參照圖1-10，攝像機(jī)單元10還包括滑環(huán)組件126?；h(huán)組件126提供了電路板46與盤電機(jī)98、俯仰電機(jī)118和攝像機(jī)110中一個或多個之間的電連接。
[0026]參照圖3和4，滑環(huán)組件126包括定子130。定子130被定尺寸和構(gòu)造為耦接于(例如固定地耦接于)盤臺78。定子130具有圓柱形主體134、凸緣136和布置在所述凸緣136中用于插入緊固件從而將定子130固定于盤臺78的孔138。定子130還包括從主體134的頂部延伸出且被構(gòu)造為與盤電機(jī)98、俯仰電機(jī)118和攝像機(jī)110中的一個或多個相連接的電線142。
[0027]繼續(xù)參照圖3和4，滑環(huán)組件126還包括轉(zhuǎn)子146，轉(zhuǎn)子146至少部分地位于在定子130底部中形成的腔內(nèi)。轉(zhuǎn)子146通過腔(未示出)內(nèi)部的軸承耦接于定子130。如圖4所示，轉(zhuǎn)子146具有圓柱形主體150，并且可在定子130內(nèi)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子146包括圈環(huán)(未示出)，以及從主體150底部延伸出的電線154。雖然未示出，滑環(huán)組件126還包括布置在定子130內(nèi)的電刷，電刷與轉(zhuǎn)子146上的圈環(huán)電接觸且有利于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子146與定子130之間的電力傳送。
[0028]參照圖2和3，滑環(huán)組件126進(jìn)一步包括滑環(huán)承載部件158和滑環(huán)軌道162，所述滑環(huán)承載部件158和滑環(huán)軌道162被定尺寸和構(gòu)造為至少部分地布置在盤臺78與分隔部件50之間。如圖2所示，轉(zhuǎn)子146延伸穿過盤臺78上的孔166且耦接于(例如固定地耦接于)承載部件158。承載部件158耦接于軌道162，并且可滑動地沿軌道162在直線方向上配置。
[0029]為了此處論述的目的，示出的定子部件(即定子130)是固定于盤臺78的部件，并且轉(zhuǎn)子部件(即轉(zhuǎn)子146)是固定于承載部件158的部件。因此，雖然定子和轉(zhuǎn)子部件二者相對于攝像機(jī)單元10內(nèi)的另一構(gòu)件是固定的，但它們還可相對彼此旋轉(zhuǎn)(即轉(zhuǎn)子146相對定子130可旋轉(zhuǎn)，反之亦然)。另外，雖然轉(zhuǎn)子146被示為布置在定子130內(nèi)部，但在其它結(jié)構(gòu)中定子130布置在轉(zhuǎn)子146內(nèi)部。
[0030]繼續(xù)參照圖3，滑環(huán)組件126還包括電路板170。電路板170耦接于(例如固定地耦接于)承載部件158，并且還通過電線154耦接于轉(zhuǎn)子146。
[0031]參照圖2、3和5，滑環(huán)組件126還包括在電路板46與電路板170之間傳遞電力的電部件174。電部件174是柔性帶狀物、電纜或被定尺寸和構(gòu)造為沿軌道162延伸的其它部件，并且具有至少一個部分被構(gòu)造為一旦對電部件174施加力則彎曲和/或卷曲。如圖3和5所示，電部件174包括連接于電路板46的第一柔性端部178。端部178包括被定尺寸和構(gòu)造為接合電路板46上的接觸區(qū)域186 (如圖2所示)的接觸區(qū)域182。電部件174還包括連接于電路板170的第二柔性端部190。第一和第二端部178、190彼此垂直地延伸。參照圖3，電部件174耦接于軌道162，并且至少部分地布置在軌道162與承載部件158之間。電部件174被保持在軌道162上，并且被保持部件194所引導(dǎo)。保持部件194提供了應(yīng)力消除從而防止電部件174內(nèi)的疲勞失效。
[0032]參照圖2和3，軌道162包括具有孔202的端部198?？?02被定尺寸和構(gòu)造為接收分隔部件50上的樞軸部件74且適配其上。當(dāng)端部198耦接于樞軸部件74時，軌道162在基本上平行于分隔部件50的底面54的平面內(nèi)自由地繞樞軸部件74樞轉(zhuǎn)。端部198適配穿過分隔部件50上的孔70，其中孔70的寬度足以允許軌道162在盤臺78下面樞轉(zhuǎn)運動且處于由底面54和凸緣62所限界的區(qū)域內(nèi)。
[0033]參照圖1和6-10，不論盤臺78的旋轉(zhuǎn)位置如何，滑環(huán)組件126是保持定子130和轉(zhuǎn)子146位于距離盤軸94的固定距離198 (例如固定徑向距離)處的偏軸組件。
[0034]參照圖6-10所示，因為定子130被固定于盤臺78，當(dāng)盤臺78繞盤軸94旋轉(zhuǎn)時，迫使軌道162繞樞軸部件74樞轉(zhuǎn)。當(dāng)軌道162繞樞軸部件74樞轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子146相對定子130旋轉(zhuǎn)，并且承載部件158沿軌道162滑動。當(dāng)承載部件158沿軌道162滑動時，定子130和轉(zhuǎn)子146繞樞軸部件74旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)以及相對樞軸部件74直線地調(diào)節(jié)。當(dāng)承載部件158沿軌道162滑動時，定子130和轉(zhuǎn)子146繞盤軸94旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)(例如360度或更多)，其允許連續(xù)的(例如無停止的)全景運動(panning mot1n)。通過滑環(huán)組件126的構(gòu)件的移動，保持了從電路板46至電部件174、從電部件174至電路板170、從電路板170至線路154、從線路154至轉(zhuǎn)子146、從轉(zhuǎn)子146至定子130、從定子130至電線142和從電線142至盤電機(jī)98、俯仰電機(jī)118和攝像機(jī)110中的一個或多個的電連接。
[0035]參照圖1，滑環(huán)組件126的偏軸特性使得攝像機(jī)110被放置為非常接近盤臺78，而不是定位在滑環(huán)定子正上方。這使得從基部18的底部至窗部42的頂部測量的攝像機(jī)單元10總高度206與攝像機(jī)安裝在滑環(huán)定子正上方上相比至少減少了 20%，藉此形成了更緊湊的攝像機(jī)單元10。減少總高度206使得攝像機(jī)單元10在視覺上不那么突出，例如為了更隱蔽地操作和使用。減少總高度206還減少了制造攝像機(jī)單元10所涉及的材料和成本?？蛇x地，在某些結(jié)構(gòu)中，不減少高度206，而是在攝像機(jī)單元10內(nèi)使用具有更好性能的更大的攝像機(jī)110。
[0036]將在下面的權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像機(jī)單元，包括:
-ZJ=T 草冗； 盤臺，所述盤臺布置在所述罩殼內(nèi)且相對所述罩殼繞盤軸可旋轉(zhuǎn)； 耦接于所述盤臺的攝像機(jī)鏡頭組件；以及 滑環(huán)組件，所述滑環(huán)組件具有在偏離所述盤軸的位置處固定地耦接于所述盤臺的滑環(huán)定子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)組件進(jìn)一步包括滑環(huán)轉(zhuǎn)子、承載部件和軌道，所述滑環(huán)轉(zhuǎn)子固定地耦接于所述承載部件并且所述承載部件可滑動地耦接于所述軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)轉(zhuǎn)子布置在所述滑環(huán)定子內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)單元，其中所述軌道樞轉(zhuǎn)地耦接于所述罩殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)單元，其中所述承載部件沿所述軌道在直線方向上可滑動地布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)組件進(jìn)一步包括布置在所述軌道上的柔性電部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像機(jī)單元，其中所述攝像機(jī)單元進(jìn)一步包括第一電路板和第二電路板，其中第一電路板耦接于所述電部件的第一末端，并且所述第二電路板耦接于所述電部件的第二末端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)單元，進(jìn)一步包括盤電機(jī)，所述盤電機(jī)耦接于所述盤臺以驅(qū)動所述盤臺繞所述盤軸的旋轉(zhuǎn)以及驅(qū)動所述滑環(huán)定子的移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像機(jī)單元，進(jìn)一步包括布置在所述盤臺與所述罩殼之間的固定分隔部件，所述分隔部件包括與所述盤電機(jī)接合的輪齒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)定子電耦接于所述攝像機(jī)鏡頭組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)單元，其中所述罩殼包括樞軸部件，并且其中所述滑環(huán)定子能繞所述樞軸部件旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)且相對所述樞軸部件直線地調(diào)節(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)定子能繞所述盤軸旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)定子能繞所述盤軸調(diào)節(jié)360度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)單元，其中所述盤臺是大致圓形的，并且其中所述滑環(huán)定子保持位于距所述盤軸的固定半徑處。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)單元，其中攝像機(jī)鏡頭能繞所述盤軸和獨立的俯仰軸二者旋轉(zhuǎn)。
16.—種攝像機(jī)單元,包括: 具有窗部的罩殼； 布置在所述罩殼內(nèi)且相對所述罩殼繞盤軸可旋轉(zhuǎn)的盤臺，所述盤軸延伸穿過所述窗部; 耦接于所述盤臺且布置在所述盤臺與所述窗部之間的攝像機(jī)鏡頭組件；以及 耦接于所述攝像機(jī)鏡頭組件的滑環(huán)組件，所述滑環(huán)組件具有在偏離所述盤軸的位置處固定地耦接于所述盤臺的滑環(huán)定子、耦接于所述滑環(huán)定子的滑環(huán)轉(zhuǎn)子、耦接于所述滑環(huán)轉(zhuǎn)子的承載部件以及耦接于所述承載部件且樞轉(zhuǎn)地耦接于所述罩殼的軌道，所述承載部件沿所述軌道可滑動地布置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)定子能繞所述盤軸旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像機(jī)單元，其中所述攝像機(jī)單元進(jìn)一步包括盤電機(jī)，所述盤電機(jī)耦接于所述盤臺以驅(qū)動所述盤臺繞所述盤軸的旋轉(zhuǎn)以及驅(qū)動所述滑環(huán)定子的移動。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像機(jī)單元，其中所述滑環(huán)定子電耦接于所述攝像機(jī)鏡頭組件。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像機(jī)單元，其中所述罩殼包括樞軸部件，并且其中所述滑環(huán)定子能繞所述樞軸部件旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)且相對所述樞軸部件直線地調(diào)節(jié)。
【文檔編號】H01R35/00GK104469108SQ201410472015
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】T·L·瓊斯 申請人:羅伯特·博世有限公司