專利名稱：多方位旋轉平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多方位旋轉平臺。
背景技術：
多方位攝像系統(tǒng)由于可通過控制多方位旋轉平臺以使得鏡頭可攝取任一 方向的景象，因而其應用越來越廣泛，例如，可以被用于監(jiān)視和/或者警報系 統(tǒng)，以及用于機器人視覺等。
傳統(tǒng)的多方位鏡頭系統(tǒng)，通常采用剛性的導線進行數(shù)據(jù)/電力傳輸，在轉 動平臺的過程中，需要不斷地扭轉導線。然而，在扭轉導線的過程中，導線 本身將產生較大的阻力，這樣，驅動鏡頭系統(tǒng)運動的驅動力不得不克服較大 的阻力；而且，隨著使用時間的延長，進行數(shù)據(jù)/電力傳輸?shù)膶Ь€容易被扭 斷，從而影響數(shù)據(jù)/電力傳輸。

發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種多方位旋轉平臺，其包括基座、安裝于 所述基座上并可相對基座沿第一軸線旋轉的第一平臺、安裝于所述第一平臺 并可相對第一平臺沿第二軸線旋轉的第二平臺，及用于數(shù)據(jù)和/或電力傳輸?shù)?柔性傳輸裝置連接于基座與第一平臺之間或第一平臺與第二平臺之間，在所 述第一平臺或第二平臺轉動時，所述傳輸裝置可繞所述第一軸線或第二軸線 彎曲。
優(yōu)選地，所述第一平臺通過一旋轉軸可旋轉地安裝至所述基座，所述傳 輸裝置纏繞于所述旋轉軸上。
優(yōu)選地，所述傳輸裝置為柔性印刷線路板或柔性導線。
優(yōu)選地，所述第一平臺設有一收容空腔，所述第二平臺包括鏡頭安裝座 及裝設于所述安裝座上的鏡頭，所述安裝座可旋轉地安裝于所述第一平臺的 收容空腔內。
4本發(fā)明所舉實施例具有的有益效果是在第一平臺與/或第二平臺旋轉 時，傳輸裝置將繞第一軸線與/或第二軸線產生彎曲變形，因而其產生的阻力 較小，且使用壽命長。


下面結合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的 技術方案及其他有益效果顯而易見。 附圖中，
圖1A-1C所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的多方位旋轉平臺，圖中僅顯示連 接于基座與第一平臺之間的柔性印刷線路板；
圖2A-2C所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的多方位旋轉平臺，圖中僅顯示連 接于第一平臺與第二平臺之間的柔性印刷線路板；；
圖3A-3D所示為應用本發(fā)明一實施例的多方位旋轉平臺的多方位鏡頭系
統(tǒng)；
圖4A-4B所示為應用本發(fā)明一實施例的多方位旋轉平臺的另一多方位鏡 頭系統(tǒng)；
圖5A-5B所示為應用本發(fā)明一實施例的多方位旋轉平臺的又一多方位鏡 頭系統(tǒng)；
圖6所示為應用本發(fā)明一實施例的多方位旋轉平臺的再一多方位鏡頭系統(tǒng)。
具體實施例方式
請參閱圖1A-1C，根據(jù)本發(fā)明一實施例的多方位旋轉平臺包括基座34、 第一平臺30、及第二平臺40。
所述第一平臺30大致為L形，其包括基板32及固定于基板32 —側的 支撐板33。所述基板32被固定到空心轉軸31上，該轉軸31可旋轉地安裝 于基座34上，從而使得第一平臺30可相對基座34沿該轉軸31的軸線Z旋 轉。所述第二平臺40安裝至第一平臺30的支撐板33上并可隨第一平臺30 沿軸線Z旋轉，第二平臺40可相對第一平臺30沿軸線X旋轉。
一柔性印刷線路板(flexible printed circuit board, FPC) 10連接于基座 34與第一平臺30之間用于數(shù)據(jù)和/或電力傳輸，其包括固定于基座34上的一端12，用于與外接設備和/或電源相連，及另一端14。所述另一端14穿過轉 軸31固定至位于第一平臺30上的某個零件(圖未示)，所述另一端14相對 第一平臺30固定。當?shù)谝黄脚_30相對基座34沿軸線Z旋轉時，所述柔性印 刷線路板10位于兩端之間的部分可纏繞于轉軸31上(如圖1C所示)或從 轉軸31上松開(如圖1B所示)。
圖2A-2B所示為連接于第一平臺30與第二平臺40間的另一柔性印刷線 路板10'、 10"，用于傳遞圖像和/或數(shù)據(jù)。所述柔性印刷線路板10'、 10'' 的一端12，固定于第一平臺30上，另一端14，固定于第二平臺40上，當?shù)?二平臺40相對第一平臺30旋轉時，所述柔性印刷線路板10，、 10'，的靠近 端部14，的部分可繞第二軸線Y旋轉。圖2A中所示的柔性印刷線路板10' 的位于兩端之間的部分彎曲成C形，圖2B中所示的柔性印刷線路板10'的位 于兩端之間的部分彎曲成S形。
圖2C所示的連接于第一平臺30與第二平臺40間的柔性印刷線路板 IO"'纏繞于第二平臺40的轉軸41上。
可選地，上述實施例中的柔性印刷線路板還可為其他類型的柔性傳輸裝 置，如柔性導線等。
本發(fā)明所舉實施例的多方位旋轉平臺，在第一平臺30與/或第二平臺40旋 轉時，傳輸裝置將繞軸線Z與/或軸線Y產生彎曲，因而其產生的阻力較小， 且使用壽命長。
圖3A-3D所示為使用本發(fā)明旋轉平臺的一種多方位攝像系統(tǒng)20，該系統(tǒng) 包括基座34、第一平臺30、第二平臺40，及安裝于第二平臺40上的具有通 過虛線X表示的光軸的鏡頭22。
所述基座34為一端封閉的圓筒形，其圓柱狀側壁35的中心與第一軸線 Z共線。至少一壓電馬達50固定安裝于所述第一平臺30上，即該壓電馬達 50不會相對第一平臺30旋轉。
可選地，壓電馬達50為美國專利第5,453,653號中描述的一種馬達，其 公開內容在此并入作為參考。該馬達包括長方形的陶瓷壓電振動器51，該陶 瓷壓電振動器51具有前、后表面53、 一對較長的側面54和較短的頂面55、 底面56。摩擦耦合頭57位于振動器51的頂面55上。
可選地，四個象限電極58在前表面53上對稱設置，單個大電極位于后 表面53上， 一彈性裝置(圖未示)頂推所述壓電馬達50使得所述壓電馬達
650的摩擦耦合頭57緊貼基座側壁35的內表面。當對象限電極58通電后，壓電馬達50的振動器51將產生振動，從而使得摩擦耦合頭57與基座34側壁35的內表面產生側向摩擦力；在此摩擦力的作用下，第一平臺30連同第二平臺40選擇性地沿順時針方向或逆時針方向繞軸線Z旋轉。
鏡頭20安裝于鏡頭安裝板43的外表面42上，所述鏡頭安裝板43安裝于支撐板33的圓形收容空腔44內，所述安裝板43可繞軸線Y在圓形收容空腔44內自由旋轉，安裝板43的內表面47開設有收容槽46。具有摩擦耦合頭61的壓電馬達60 (工作原理類似于壓電馬達50)，收容于安裝板43的收容槽46內。彈性元件48可對馬達60施加推力，以使得摩擦耦合頭61緊貼收容空腔44的內表面49。
工作時，壓電馬達60通電后產生振動，摩擦耦合頭61與支撐板33的收容空腔44的內表面49間的摩擦力驅動壓電馬達60連同鏡頭安裝板43及鏡頭20選擇性地沿順時針方向或逆時針方向繞軸線Y旋轉。可選地，第二軸線Y垂直于第一軸線Z。
在本實施例中，連接于基座34與第一平臺30之間的柔性印刷線路板10可用于為壓電馬達50提供驅動電壓及傳輸其他信號；連接于第一平臺30與第二平臺40之間的柔性印刷線路板10'、 10''、 10'''可用于為壓電馬達60提供驅動電壓并連同柔性印刷線路板10將鏡頭22產生的圖像信號傳遞至外接設備。通過控制壓電馬達50，可使鏡頭20圍繞軸線Z旋轉適當?shù)慕嵌?；通過控制壓電馬達60，可使鏡頭20繞軸線Y旋轉適當?shù)慕嵌?，從而使得鏡頭20可沿著4 ii球面度立體角的方向中的任何方向定位鏡頭20的光軸X。
圖4A和4B所示為依據(jù)本發(fā)明另一實施例的多方位鏡頭系統(tǒng)80，其包括第一平臺82及第二平臺81。第二平臺81與前述的多方位鏡頭系統(tǒng)20中的第二平臺40基本相同。第一平臺82與旋轉軸84相固定，所述旋轉軸84可旋轉地安裝于基座86的插孔85中。然而，與多方位鏡頭系統(tǒng)20中的基座34不同之處在于在多方位鏡頭系統(tǒng)80中，壓電馬達50安裝于基座86上， 一彈性裝置(圖未示)頂推所述壓電馬達50以使得壓電馬達的摩擦耦合頭57緊貼旋轉軸84的外表面。工作時，壓電馬達50通電后產生振動，摩擦耦合頭57與旋轉軸84的外表面間的摩擦力驅動所述旋轉軸84連同第一平臺82及第二平臺81選擇性地沿順時針方向或逆時針方向繞軸線Z旋轉。
圖5A和5B所示為依據(jù)本發(fā)明再一實施例的多方位鏡頭系統(tǒng)90，其包括第一平臺91及第二平臺100，第一平臺91的驅動方式與多方位鏡頭系統(tǒng)20中的第一平臺30的驅動方式相同。
支撐板93上開設有平行軸線Z的槽108，槽108的遠離基座34的一端連接一插孔106。壓電馬達60收容于所述槽108中。第二平臺100包括鏡頭安裝板102，及安裝于所述鏡頭安裝板102上的鏡頭22。該鏡頭安裝板102具有可轉動地安裝于支撐板93的插孔106中且具有軸線Y的旋轉軸104。設置于壓電馬達60下端的彈簧使得馬達60的摩擦耦合頭61緊貼軸104的外表面。工作時，壓電馬達60通電產生振動，摩擦耦合頭61與旋轉軸104外表面間的摩擦力驅動所述旋轉軸104連同所述鏡頭安裝板102及鏡頭22選擇性地沿順時針方向或逆時針方向繞軸線Y旋轉。
圖6所示為依據(jù)本發(fā)明又一實施例的多方位鏡頭系統(tǒng)110，其包括基座34、第一平臺91及第二平臺100。所述基座34具有一圓盤形底板，所述第一平臺91與基座34旋轉連接，所述第一平臺91具有一支撐座70，所述支撐座70開設有收容槽72， 一壓電馬達50安裝于所述第一平臺91的收容槽72內， 一彈性裝置74頂推所述壓電馬達50的一端以使得所述壓電馬達50的摩擦耦合頭57沿與所述軸線Z平行的方向緊貼所述圓盤形底板。工作時，所述壓電馬達50通電產生振動，所述摩擦耦合頭57與圓盤形底板間的摩擦力驅動所述第一平臺91及第二平臺100選擇性地沿順時針方向或逆時針方向繞軸線Z旋轉。所述第二平臺100的工作原理與前述實施例相似，在此不再贅述。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、一種多方位旋轉平臺，包括基座、安裝于所述基座上并可相對基座沿第一軸線旋轉的第一平臺，及安裝于所述第一平臺并可相對第一平臺沿第二軸線旋轉的第二平臺，其特征在于所述平臺還包括用于數(shù)據(jù)和/或電力傳輸?shù)目蓮澢娜嵝詡鬏斞b置連接于基座與第一平臺之間或第一平臺與第二平臺之間，在所述第一平臺或第二平臺轉動時，所述傳輸裝置可繞所述第一軸線或第二軸線產生彎曲變形。
2、 如權利要求l所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述第一平臺通 過一旋轉軸可旋轉地安裝至所述基座，當?shù)谝黄脚_相對基座繞第一軸線沿一 方向旋轉時，所述傳輸裝置可纏繞于所述旋轉軸上，當?shù)谝黄脚_相對基座繞 第一軸線沿另一相反方向旋轉時，所述傳輸裝置的纏繞部分可從旋轉軸上松 開。
3、 如權利要求2所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述第一平臺與所 述旋轉軸固定，所述旋轉軸可旋轉地安裝至所述基座，至少一壓電馬達安裝 于所述基座上， 一彈性裝置頂推所述壓電馬達以使得所述壓電馬達的摩擦耦 合頭緊貼所述旋轉軸，當所述壓電馬達工作時，所述摩擦耦合頭與旋轉軸之 間的摩擦力將驅動所述旋轉軸連同所述第一平臺及第二平臺繞所述第一軸線 旋轉。
4、 如權利要求2所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述基座具有一 圓柱形側壁，所述圓柱形側壁的中心軸平行所述第一軸線，至少一壓電馬達 安裝于所述第一平臺上， 一彈性裝置頂推所述壓電馬達以使得所述壓電馬達 的摩擦耦合頭緊貼所述基座的側壁，當所述壓電馬達工作時，所述摩擦耦合 頭與所述基座側壁間的摩擦力將驅動所述第一平臺及第二平臺繞所述第一軸 線旋轉。
5、 如權利要求2所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述基座具有一圓 盤形底板，至少一壓電馬達安裝于所述第一平臺上， 一彈性裝置頂推所述壓 電馬達以使得所述壓電馬達的摩擦耦合頭沿與所述第一軸線平行的方向緊貼所述圓盤形底板，當所述壓電馬達工作時，所述摩擦耦合頭與圓盤形底板間 的摩擦力將驅動所述第一平臺及第二平臺繞所述第一軸線旋轉。
6、 如權利要求1所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述傳輸裝置連 接于第一平臺與第二平臺之間。
7、 如權利要求6所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述第一平臺設有 一收容空腔，所述第二平臺的一部分可旋轉地安裝于所述收容空腔內，所述 第二平臺的該部分開設有滑槽， 一壓電馬達收容于所述滑槽內， 一彈性裝置 頂推所述壓電馬達使得所述壓電馬達的摩擦耦合頭緊貼所述收容空腔的內 壁，當所述壓電馬達工作時，所述摩擦耦合頭與所述收容空腔的內壁間的摩 擦力將驅動所述第二平臺繞所述第二軸線旋轉。
8、 如權利要求7所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述第二平臺包括 鏡頭安裝座及裝設于所述安裝座上的鏡頭，所述安裝座可旋轉地安裝于所述 第一平臺的收容空腔內。
9、 如權利要求6所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述第一平臺開設 有一滑槽及與所述滑槽一端連接的插孔，所述第二平臺包括一旋轉軸，所述 旋轉軸可旋轉地插入至所述插孔內， 一壓電馬達收容于所述滑槽內， 一彈性 裝置頂推所述壓電馬達使得所述壓電馬達的摩擦耦合頭緊貼所述第二平臺的 旋轉軸的外表面，當所述壓電馬達工作時，所述摩擦耦合頭與所述第二平臺 的旋轉軸的外表面間的摩擦力將驅動所述第二平臺的旋轉軸連同所述第二平 臺繞所述第二軸線旋轉。
10、 如權利要求9所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述第二平臺包 括鏡頭安裝座及裝設于所述安裝座上的鏡頭，所述第二平臺的旋轉軸與所述 安裝座相固定。
11、 如權利要求1至10任一項所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述 傳輸裝置為柔性印刷線路板或柔性導線。
12、 如權利要求1至10任一項所述的多方位旋轉平臺，其特征在于所述 第一平臺可相對基座旋轉360度，所述第二平臺可相對所述第一平臺旋轉360度，所述第一軸線與第二軸線垂直。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多方位旋轉平臺，其包括基座、安裝于所述基座上并可相對基座沿第一軸線旋轉的第一平臺，及安裝于所述第一平臺并可相對第一平臺沿第二軸線旋轉的第二平臺，至少一用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜嵝詡鬏斞b置連接于基座與第一平臺之間或第一平臺與第二平臺之間。在第一平臺或第二平臺旋轉時，所述柔性傳輸裝置將繞第一軸線或第二軸線產生彎曲變形，因而其產生的阻力較小，使用壽命長。
文檔編號G02B7/02GK101666898SQ20081014180
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月1日 優(yōu)先權日2008年9月1日
發(fā)明者張永剛, 紅 李, 李興全, 斌 石 申請人:德昌電機(深圳)有限公司