專利名稱：轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，尤其是涉及一種適于放置或安置在象桌子等的物體上或被懸掛在墻壁上的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備。
背景技術(shù)：
以前熟知的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備的一個(gè)示例是圓頂型監(jiān)視或監(jiān)控?cái)z像機(jī)。圓頂型監(jiān)視或監(jiān)控?cái)z像機(jī)具有圓柱形的殼體，半球形透明圓蓋連接到其上。在蓋內(nèi)，攝像機(jī)與全景/傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一同設(shè)置(用于全景方向和傾斜方向的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu))。
圓頂型監(jiān)控?cái)z像機(jī)面朝下安裝在天花板上。圓頂型監(jiān)控?cái)z像機(jī)被嵌入、連接到天花板上或被懸掛在天花板上。有時(shí)，專用支架附件連接到墻壁上，把圓頂型監(jiān)控?cái)z像機(jī)面朝下地連接到其上。利用支架下側(cè)作為天花板，這種安裝形式是一種天花板安裝。
如上所述，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備一般是監(jiān)視或監(jiān)控?cái)z像機(jī)，其僅僅被安裝在天花板上，并不具有通過豎立，放置或安置在象桌子等的物體上來進(jìn)行安裝的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，監(jiān)控?cái)z像機(jī)有時(shí)被安裝到墻壁上，但是如上所述，需要用于形成支架的專用附件。因此，傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)型攝像機(jī)裝置不適于通過豎立來安裝以及通過懸掛在墻壁上來安裝。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述背景技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于立式(standing)和壁掛(wall-mounting)安裝的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備包括殼體、攝像機(jī)和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置。殼體設(shè)置有用于立式安裝的立式結(jié)構(gòu)，其包括通過放置或安置在書桌、桌面、地板等上面來安裝，并設(shè)置有用于安裝到墻壁上的壁掛結(jié)構(gòu)，殼體具有其上形成的拍攝窗口，在立式位置和壁掛位置上該拍攝窗口面對(duì)相對(duì)于水平方向的傾斜方向。提供攝像機(jī)以便能夠從拍攝窗口拍攝外部。攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。由于這種結(jié)構(gòu)使得拍攝窗口在立式位置和壁掛位置都面向傾斜方向，使得可以在立式或壁掛時(shí)都在適當(dāng)?shù)姆较蛏吓臄z。而且，如下所述，根據(jù)上述基于水平方向設(shè)置全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的結(jié)構(gòu)，在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不再需要觀察者的眼睛做太多的上下移動(dòng)就可以獲得自然的圖像。
理由如下傳統(tǒng)攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置基于拍攝窗口設(shè)置其全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。因此，如果傳統(tǒng)攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置被應(yīng)用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線將被基于朝向傾斜方向的拍攝窗口設(shè)置。在這種情況下，在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，觀察者的眼睛將沿一弧線上、下運(yùn)動(dòng)，就像觀察者跟隨太陽、星星等穿過天空的路徑移動(dòng)一樣，這對(duì)于觀察者來說感到不特別自然。與這種情況相比較，本發(fā)明的裝置在立式位置基于水平方向設(shè)置全景軸線，因此在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，觀察者的眼睛不必做太多的上下運(yùn)動(dòng)就可以獲得自然的圖像。
壁掛位置通常是立式位置的倒置位置，但是本發(fā)明不局限于這方面。基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線通常是垂直于水平方向的軸線，但是本發(fā)明并不局限于這一點(diǎn)。只要獲得的圖像仍然保持自然，全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不需與水平方向垂直，并可以相對(duì)水平方向傾斜。
在本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備中，殼體在拍攝窗口處可以具有朝向傾斜方向的圓頂型蓋，攝像機(jī)和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置的至少一部分可以容納在圓頂型蓋內(nèi)。通過在圓頂型蓋內(nèi)容納攝像機(jī)和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備可以作得更緊湊。
例如，通過以一定角度配置半球狀圓頂型蓋，在立式位置和壁掛位置裝置都可以在垂直和水平方向上拍攝。因此，在立式位置和壁掛位置都可以拍攝足夠?qū)挼膮^(qū)域。
在本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備中，立式結(jié)構(gòu)可以由設(shè)置在殼體上的立式安裝表面組成。根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，僅僅通過把裝置放置在書桌、地板等上面就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備的立式安裝。因此，不使用三腳架等物件，通過放置就能夠容易地安裝轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備。
在本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備中，壁掛結(jié)構(gòu)可以包括設(shè)置在殼體上的壁掛安裝表面和設(shè)置殼體安裝表面上的墻壁吊架。利用這種結(jié)構(gòu)，能夠容易地將轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備懸掛在墻壁上。例如，墻壁吊架具有像用于將電話機(jī)設(shè)定到墻壁上的電話機(jī)底部?jī)?nèi)的孔一樣的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備中，壁掛結(jié)構(gòu)可以包括如下的墻壁吊架，該墻壁吊架用于將殼體懸掛在墻壁上的一位置處，該位置使得拍攝窗口沿傾斜方向朝下，并可以包括如下的墻壁吊架，該墻壁吊架用于將殼體懸掛在墻壁上的一位置處，該位置使得拍攝窗口沿傾斜方向朝上。這種結(jié)構(gòu)允許在兩個(gè)相互顛倒位置上的壁掛，并增加了攝像機(jī)安裝型式的靈活性。
在本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備中，殼體可以具有三棱柱部分，其由立式安裝表面、壁掛安裝表面和設(shè)置有拍攝窗口的斜面(傾斜表面)組成。這種結(jié)構(gòu)提供了一種如下的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，該裝置可以以緊湊的三棱柱形狀而輕易放置或懸掛在墻壁上。
本發(fā)明的另一方面在于，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備包括用于立式安裝的立式安裝結(jié)構(gòu)；用于壁掛的壁掛結(jié)構(gòu)；圓頂部分，其設(shè)置成面朝向相對(duì)立式位置和壁掛位置的水平方向的傾斜方向；攝像機(jī)，該攝像機(jī)設(shè)置成能夠從圓頂部分拍攝外側(cè)；以及攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，其具有基于水平方向設(shè)置的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。這種結(jié)構(gòu)也具有本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)。圓頂型部分可以具有或沒有透明的蓋。
從另一點(diǎn)上看，可以說本發(fā)明可以使得利用傾斜拍攝窗口的布置來獲得更自然的圖像成為可能。從這點(diǎn)來看，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備包括殼體，其設(shè)置有朝向相對(duì)安裝的水平方向的傾斜方向的拍攝窗口；攝像機(jī)，其設(shè)置成能夠從拍攝窗口拍攝外部；以及攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，其具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。由于在安裝位置這種結(jié)構(gòu)不是基于攝像方向而是基于水平方向設(shè)置全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，因此在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，觀察者的眼睛不做太多的上下運(yùn)動(dòng)就可以獲得自然的圖像。從這點(diǎn)上來看，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備的安裝位置不受限制。例如，該裝置可以僅用于立式安裝位置或壁掛位置。
本發(fā)明的另一方面是一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，其包括設(shè)置有用于第一安裝位置的第一安裝結(jié)構(gòu)和用于第二安裝位置的第二安裝結(jié)構(gòu)的殼體，該殼體具有在其上形成的拍攝窗口，該拍攝窗口在第一安裝位置和第二安裝位置朝向相對(duì)于水平方向的傾斜方向；攝像機(jī)，其設(shè)置成能夠從拍攝窗口拍攝外部；以及具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置。第一安裝結(jié)構(gòu)和第二安裝結(jié)構(gòu)可以是上述立式安裝結(jié)構(gòu)和壁掛結(jié)構(gòu)。


通過聯(lián)系附圖閱讀下文描述后，本發(fā)明的上述和其它特征和方面變得更加清楚明顯，圖中圖1A和1B是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備在立式安裝位置的外視圖；圖2和2B是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備在壁掛位置的外視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置的透視圖；圖4是圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置的分解圖；圖5是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元的俯視圖；圖6是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元的側(cè)視圖；圖7是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元的透視圖；圖8是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元的分解圖；圖9是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元的俯視圖；圖10是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元的側(cè)視圖；圖11是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元的透視圖；圖12是設(shè)置在圖3所示攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置上的傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元的分解圖；圖13是圖1和圖2所示轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備的分解圖；以及圖14是示出圖13所示前殼體和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置如何彼此相互連接的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖敘述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖1A和1B是轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備在優(yōu)選實(shí)施例的立式安裝位置的外觀圖，圖2A和2B是轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備在壁掛位置的外視圖。此外，圖3是內(nèi)置于圖1A和1B及圖2A和2B所示的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的透視圖。
首先，將描述圖3所示的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10，然后，回到圖1A和1B及圖2A和2B，描述優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1。
攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置圖3示出優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10(帶有安裝于其上的攝像機(jī))。圖4是攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的分解圖。
例如，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10應(yīng)用于監(jiān)控和監(jiān)視攝像機(jī)。攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10也可以被用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。通過使用裝備有攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的小攝像機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，攝像機(jī)的圖像可以通過諸如LAN或因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)提供。攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10也可以用于其它用途的攝像機(jī)。
攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10能夠在全景方向上繞全景軸線Y和在傾斜方向上繞傾斜軸線X旋轉(zhuǎn)。在下文敘述中，圖3的布置示為標(biāo)準(zhǔn)，而沿全景軸線Y的方向稱為上/下方向，沿傾斜軸線X的方向稱為右/左方向。而且，在水平面上與傾斜軸線X垂直的方向稱為前/后方向或向前/向后方向。
當(dāng)然，這些方向不需要與攝像機(jī)使用狀態(tài)的方向一致。例如，在將攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10應(yīng)用于監(jiān)視攝像機(jī)來說，如果攝像機(jī)被倒置使用時(shí)，上述方向也將被顛倒。
如圖3和4所示，從下向上，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10具有安裝框架12和構(gòu)成基部的主基座14，構(gòu)成全景部分的全景基座16，構(gòu)成傾斜部分的透鏡框架18。而且，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10具有圖4兩側(cè)所示的全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20和傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22。
安裝框架12是沖壓并彎曲的鐵元件，并具有環(huán)狀部分24和從環(huán)狀部分24彎曲的主基座連接部分26。環(huán)狀部分24具有三個(gè)凸緣部分，所述凸緣部分用于把環(huán)狀部分24連接到圖中未示出的殼體上。而且，主基座連接部分26與攜帶攝像機(jī)和電動(dòng)機(jī)編碼(code)的編碼托架(code holder)28連接。
利用三個(gè)螺釘30，主基座14固定在主基座連接部分26上。主基座14由樹脂制成，并大約呈圖示的圓盤狀。以全景軸線Y為中心的全景終端齒輪32與主基座14設(shè)置成一體。全景終端齒輪32為一正齒輪，其與全景轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)靜止齒輪相對(duì)應(yīng)。
在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)(旋轉(zhuǎn)側(cè))是指轉(zhuǎn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))其它元件的一側(cè)，而被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)(被旋轉(zhuǎn)側(cè))是指被其它元件驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))的一側(cè)。
如圖所示，全景終端齒輪32不需設(shè)置在主基座14四周全部上。全景終端齒輪32僅僅需要覆蓋全景轉(zhuǎn)動(dòng)所需的區(qū)域。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，全景轉(zhuǎn)動(dòng)角度(水平旋轉(zhuǎn)角度)是140度，所以全景終端齒輪32僅僅需要設(shè)置在140度或更大的區(qū)域內(nèi)。
使用螺釘34和平墊圈36把全景基座16連接到主基座14上，以便可環(huán)繞全景軸線Y旋轉(zhuǎn)。全景基座16由樹脂制成，并且具有平圓盤形狀的全景基座主體38、分別從全景基座主體38兩側(cè)向上伸出的左壁部分40和右壁部分42。全景基座16的這些部分形成為一整體。
使用螺釘66把全景旋轉(zhuǎn)裝置20安裝到全景基座主體38上。如在下面敘述的，作為全景旋轉(zhuǎn)裝置20的部件的齒輪穿過全景基座主體38的圓形開口，并與主基座14的全景終端齒輪32嚙合。
而且，樹脂制成的傾斜終端齒輪44以傾斜軸線X為中心，不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到全景基座16的右壁部分42的外側(cè)。在此，圖中未示出的傾斜終端齒輪44的六邊形突起與右壁部分42的六角形開口相配合，因此阻止傾斜終端齒輪44轉(zhuǎn)動(dòng)。傾斜終端齒輪44為一正齒輪，與傾斜旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)靜止齒輪相對(duì)應(yīng)。
樹脂制成的透鏡框架18連接在全景基座16的左壁部分40和右壁部分42之間，以便繞傾斜軸線X旋轉(zhuǎn)。透鏡框架18具有框架主體50、從框架主體50兩側(cè)向下伸出的左懸臂部分52和右懸臂部分54。透鏡框架18的這些部分形成為一整體。左懸臂部分52和右懸臂部分54分別連接到全景基座16的左壁部分40和右壁部分42，以便繞傾斜軸線X可旋轉(zhuǎn)。在傾斜軸線X上，從右懸臂部分54向外突出的凸臺(tái)穿過傾斜旋轉(zhuǎn)裝置22的孔；并且該凸臺(tái)由傾斜終端齒輪44的中心孔可旋轉(zhuǎn)地支撐，而所述傾斜終端齒輪44用螺釘46和平墊圈48固定在全景基座16的右壁部分42上。
如圖所示，攝像機(jī)56和攝像機(jī)保持架58按這種順序采用搭扣配合連接到透鏡框架18上。透鏡框架18的這種裝配部件連接到全景基座16上。
攝像機(jī)56是一個(gè)包括CMOS，CCD等的小型攝像機(jī)。而且優(yōu)選地使用為便攜式電話制造的小型攝像機(jī)。攝像機(jī)56通過在透鏡框架18的框架主體50中心設(shè)置的用于拍攝的圓形開口來攝像。攝像機(jī)保持架58具有設(shè)置在其與攝像機(jī)之間的保護(hù)性緩沖墊。
傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22通過一螺釘96固定到透鏡框架18的右懸臂部分54的外側(cè)。并且，如下文所敘，作為傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的部分的齒輪與固定在全景基座16上的傾斜終端齒輪44相嚙合。
下文，將敘述全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的結(jié)構(gòu)。圖5和圖6分別為全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的俯視圖和側(cè)視圖，圖7是全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的透視圖。圖8是全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的分解圖。
全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20具有樹脂制成的下板件60和上板件62。一組凸臺(tái)從上板件62向下突出。對(duì)于每個(gè)凸臺(tái)，螺釘64從下側(cè)通過下板件60緊固，這樣就使得下板件60和上板件62之間的距離等于凸臺(tái)的高度。下板件60通過螺釘66緊固于全景基座16的全景基座主體38上。
全景電動(dòng)機(jī)68通過兩個(gè)螺釘70固定在上板件62的上面。如圖所示，與上板件62形成為一體的圓柱狀壁部分(圓柱壁)向上延伸而覆蓋全景電動(dòng)機(jī)68。圓柱壁部分使得全景電動(dòng)機(jī)62從外部不可見。例如，如果全景電動(dòng)機(jī)68的外表面是銀或類似物，黑色樹脂的圓柱可以隱藏該電動(dòng)機(jī)。
全景電動(dòng)機(jī)68是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。樹脂制成的全景驅(qū)動(dòng)齒輪72固定到全景電動(dòng)機(jī)68的轉(zhuǎn)軸上。全景驅(qū)動(dòng)齒輪72是一正齒輪，該齒輪72穿過上板件62的圓形開口并在上板件62和下板件60之間突出。
此外，在上板件62和下板件60之間，第一全景減速齒輪74、第二全景減速齒輪76、第三全景減速齒輪78和第四全景減速齒輪80分別被齒輪軸82、84、86和88可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。四個(gè)全景減速齒輪74到80中的每一個(gè)都由樹脂制成，并具有大直徑齒輪和小直徑齒輪。所有這些齒輪都是正齒輪。第二全景減速齒輪76和第三全景減速齒輪78為相同的零件，齒輪軸82和86為相同的零件。
全景電動(dòng)機(jī)68的全景驅(qū)動(dòng)齒輪72與第一全景減速齒輪74的大直徑齒輪嚙合，而第一全景減速齒輪74的小直徑齒輪與第二全景減速齒輪76的大直徑齒輪嚙合。同樣，第二全景減速齒輪76的小直徑齒輪與第三全景減速齒輪78的大直徑齒輪嚙合，第三全景減速齒輪78的小直徑齒輪與第四全景減速齒輪80的大直徑齒輪嚙合。
第四全景減速齒輪80的小直徑齒輪穿過下板件60的圓形開口并向下突出。當(dāng)全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20固定到全景基座16上時(shí)，第四全景減速齒輪80的小直徑齒輪穿過全景基座16的全景基座主體38的圓形開口并與主基座14的全景終端齒輪32嚙合。
這樣，全景驅(qū)動(dòng)齒輪72、四個(gè)全景減速齒輪74至80和全景終端齒輪32組成了齒輪減速機(jī)構(gòu)。全景驅(qū)動(dòng)齒輪70具有10個(gè)齒。從第一到第三全景減速齒輪74、76和78中的每一個(gè)在大直徑齒輪上具有20個(gè)齒，而在小直徑齒輪上具有10個(gè)齒；并且第四全景減速齒輪80在其大齒輪上具有50個(gè)齒，在其小齒輪上具有12個(gè)齒。因此，齒輪減速機(jī)構(gòu)的減速比為(2/4)×(2/4)×(2/4)×(2/10)×(4.8/17.2)＝1/143.33。
下文將敘述傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的結(jié)構(gòu)。圖9和圖10分別是傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的俯視圖和側(cè)視圖。圖11是傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的透視圖。圖12是傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的分解圖。
傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22與全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的原理相同。然而，與固定到全景基座16上并使全景基座16(被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè))相對(duì)主基座14(轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè))轉(zhuǎn)動(dòng)的全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20相比，傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22固定到透鏡框架18上并驅(qū)動(dòng)透鏡框架18(被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè))相對(duì)全景基座16(轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè))轉(zhuǎn)動(dòng)。
傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22具有樹脂制成的內(nèi)側(cè)板件90和外側(cè)板件92。一組凸臺(tái)從內(nèi)側(cè)板件90向外側(cè)板件90突出。對(duì)每個(gè)凸臺(tái)來說，螺釘94通過外側(cè)板件92緊固，這樣就使得內(nèi)側(cè)板件90和外側(cè)板件92之間的距離等于凸臺(tái)的高度。內(nèi)側(cè)板件90由螺釘96固定到透鏡框架18的左懸臂部分54的外側(cè)。
傾斜電動(dòng)機(jī)98通過兩個(gè)螺釘100固定到內(nèi)側(cè)板件90的全景軸線Y側(cè)。如圖所示，與內(nèi)側(cè)板件90形成為一體的圓柱壁部分(圓柱壁)遠(yuǎn)離外側(cè)板件92延伸，以覆蓋傾斜電動(dòng)機(jī)98的外圓周。圓柱壁部分使得傾斜電動(dòng)機(jī)98從外部不可見，例如，如果傾斜電動(dòng)機(jī)98的外表面是銀色或類似顏色的，黑色樹脂制成的圓柱能夠隱藏該電動(dòng)機(jī)。
傾斜電動(dòng)機(jī)98是一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。樹脂制成的傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪102固定到傾斜電動(dòng)機(jī)98的轉(zhuǎn)軸上。傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪102是正齒輪，其穿過內(nèi)側(cè)板件90的圓形開口并在內(nèi)側(cè)板件90和外側(cè)板件92之間突出。
此外，在內(nèi)側(cè)板件90和外側(cè)板件92之間，第一傾斜減速齒輪104、第二傾斜減速齒輪106、第三傾斜減速齒輪108和第四傾斜減速齒輪110分別由齒輪軸112、114、116和118可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。四個(gè)傾斜減速齒輪104至110中的每一個(gè)都由樹脂制成，并且都分別具有一個(gè)大直徑齒輪和一個(gè)小直徑齒輪。所有這些齒輪都是正齒輪。第二傾斜減速齒輪106和第三傾斜減速齒輪108為相同的零件。齒輪軸112、116和118也為相同的零件。
傾斜電動(dòng)機(jī)98的傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪102與第一傾斜減速齒輪104的大直徑齒輪嚙合，第一傾斜減速齒輪104的小直徑齒輪與第二傾斜減速齒輪106的大直徑齒輪嚙合。同樣，第二傾斜減速齒輪106的小直徑齒輪與第三傾斜減速齒輪108的大直徑齒輪嚙合，而第三傾斜減速齒輪108的小直徑齒輪與第四傾斜減速齒輪110的大直徑齒輪嚙合。
第四傾斜減速齒輪110的小直徑齒輪與傾斜終端齒輪44按如下方式嚙合即，當(dāng)傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22以內(nèi)側(cè)板件90抵靠在右懸臂部分54的外側(cè)上的方式固定到透鏡框架18上時(shí)，固定到基座16的右壁部分42的傾斜終端齒輪44位于內(nèi)側(cè)板件90和外側(cè)板件92之間。傾斜終端齒輪44與第四傾斜減速齒輪110的小直徑齒輪嚙合。
這樣，傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪102、四個(gè)傾斜減速齒輪104至110以及傾斜終端齒輪44組成了齒輪減速機(jī)構(gòu)。傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪102具有10個(gè)齒。從第一到第三傾斜減速齒輪104、106和108中的每一個(gè)在大直徑齒輪上具有20個(gè)齒，在其小直徑齒輪上具有10個(gè)齒；第四傾斜減速齒輪110在其大直徑齒輪上具有32個(gè)齒，在其小直徑齒輪上具有10個(gè)齒。因此，齒輪減速機(jī)構(gòu)的減速比為(2/4)×(2/4)×(2/4)×(2/6.4)×(3/15.9)＝1/135.68。
以上敘述的是傾斜減速裝置22的結(jié)構(gòu)。傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的傾斜電動(dòng)機(jī)98和全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的全景電動(dòng)機(jī)68為相同的零件。同樣，傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪102和全景驅(qū)動(dòng)齒輪72為相同的零件；并且第一傾斜減速齒輪104和第一全景減速齒輪74為相同的零件。此外，第二和第三減速齒輪106和108與第二和第三全景減速齒輪76和78為相同的零件；齒輪軸112、116和118與齒輪軸82和86為相同的零件；齒輪軸114和齒輪軸84為相同的零件。
下文將描述這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的裝配步驟。首先，攝像機(jī)56和攝像機(jī)保持架58連接到透鏡框架18上。全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20和傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22被按照前面提及的分解視圖裝配。然后，傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22連接到透鏡框架18的右懸臂部分54上。
在安裝框架12上，依次連接主基座14、全景基座16和全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20。全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20以第四全景減速齒輪80與主基座14的全景終端齒輪32嚙合的方式固定到全景基座16上。
此外，當(dāng)透鏡框架18連接到全景基座16上時(shí)，傾斜終端齒輪44固定到全景基座16上。這時(shí)，安裝在透鏡框架18上的傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的內(nèi)側(cè)板件90配裝在透鏡框架18的右懸臂部分54和全景基座16的右壁部分42之間。傾斜終端齒輪44配裝在傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的內(nèi)側(cè)板件90和外側(cè)板件92之間，并與傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的第四傾斜減速齒輪110嚙合。
下文將描述這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)攝像機(jī)56在全景方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的全景電動(dòng)機(jī)68由于電流通過而自旋。當(dāng)然，自旋的方向?qū)⒏鶕?jù)轉(zhuǎn)動(dòng)攝像機(jī)56的方式而改變。
在全景轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20的全景電動(dòng)機(jī)68和四個(gè)全景減速齒輪74至80被安裝在全景基座16上(被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)；被旋轉(zhuǎn)側(cè))；而全景終端齒輪32被固定到主基座14上(轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，旋轉(zhuǎn)側(cè))。
因此，四個(gè)全景減速齒輪74至80降低了全景電動(dòng)機(jī)68到全景終端齒輪32(轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，旋轉(zhuǎn)側(cè))的速度和傳遞轉(zhuǎn)矩(旋轉(zhuǎn)力)。由于全景終端齒輪32固定，全景終端齒輪32的反作用力使得全景電動(dòng)機(jī)68自身和包括電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的全景轉(zhuǎn)動(dòng)單元20轉(zhuǎn)動(dòng)，并因此相應(yīng)地使得全景基座16轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，連接到全景基座16上的透鏡框架18上的攝像機(jī)56也繞全景軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)攝像機(jī)56在傾斜方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的傾斜電動(dòng)機(jī)98由于電流通過而自旋。當(dāng)然，自旋方向根據(jù)攝像機(jī)56將要被轉(zhuǎn)動(dòng)的方式而轉(zhuǎn)變。
在傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22的傾斜電動(dòng)機(jī)98和四個(gè)減速齒輪104至110安裝到透鏡框架18上(被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，被旋轉(zhuǎn)側(cè))；傾斜終端齒輪44固定到全景基座16上(轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，旋轉(zhuǎn)側(cè))。
四個(gè)傾斜減速齒輪104至110降低了傾斜電動(dòng)機(jī)98到傾斜終端齒輪44(轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，旋轉(zhuǎn)側(cè))的速度和傳遞轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)動(dòng)力)。由于傾斜終端齒輪44被固定，傾斜終端齒輪44的反作用力使得傾斜電動(dòng)機(jī)98自身和包括電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元22轉(zhuǎn)動(dòng)，并因此相應(yīng)地使得透鏡框架18轉(zhuǎn)動(dòng)。在透鏡框架18上的攝像機(jī)56也因此繞傾斜軸線X轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10包括在被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上設(shè)置的電動(dòng)機(jī)，被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)與攝像機(jī)一起相對(duì)于驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)；以及轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，其將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，并因此通過轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的反作用力使被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上的電動(dòng)機(jī)和攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
這就是說，在全景轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，全景電動(dòng)機(jī)68設(shè)置于在被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上的全景基座(包含全景部分)上。全景電動(dòng)機(jī)68的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過相當(dāng)于全景轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的減速齒輪機(jī)構(gòu)，并傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的主基座14(包含基座部分)，然后，通過其反作用力，在全景方向上全景電動(dòng)機(jī)68與全景基座16和位于其上的攝像機(jī)56一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
同樣，在傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，傾斜電動(dòng)機(jī)98位于被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的透鏡框架上(包含傾斜部分)。傾斜電動(dòng)機(jī)98的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過相當(dāng)于傾斜轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的減速齒輪機(jī)構(gòu)，并傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的全景基座16，然后，通過其反作用力，傾斜電動(dòng)機(jī)98在傾斜方向上與透鏡框架18和位于其上的攝像機(jī)56一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，與具有與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分離的電動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)裝置相比，將電動(dòng)機(jī)安裝在被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上的結(jié)構(gòu)降低了安裝電動(dòng)機(jī)的空間并容許較小和較輕的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備。
可以說，上述結(jié)構(gòu)具有一個(gè)由自身完成轉(zhuǎn)動(dòng)功能的機(jī)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)因此容許尺寸減小，也容許了一個(gè)可普遍適用的設(shè)計(jì)。換句話說，轉(zhuǎn)動(dòng)功能被緊湊地布置在被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，因此其外圍殼體等的形狀可以很容易地確定。
另外，優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10具有由正齒輪組成的上述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。作為轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，正齒輪是可逆的。也就是說即使當(dāng)有人用手轉(zhuǎn)動(dòng)攝像機(jī)時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)和被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的正齒輪也相互自旋。上述結(jié)構(gòu)因此使得避免施加于轉(zhuǎn)矩傳遞裝置上的張力成為可能，即使有人粗心的用手旋轉(zhuǎn)攝像機(jī)，如惡作劇等等。因此，避免了轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的故障。
在優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10中，轉(zhuǎn)矩傳遞裝置包括固定到轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的終端齒輪和插在電動(dòng)機(jī)和終端齒輪之間的中間減速齒輪。在全景方向上，終端齒輪為全景終端齒輪32，中間減速齒輪為四個(gè)全景減速齒輪74到80。對(duì)傾斜方向來說，終端齒輪為傾斜終端齒輪44，中間減速齒輪為四個(gè)傾斜減速齒輪104至110。這種具有減速齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化了旋轉(zhuǎn)速度。如上所述，在正齒輪可逆性的幫助下，由正齒輪組成的減速齒輪機(jī)構(gòu)能夠防止旋轉(zhuǎn)裝置的故障。
而且，在優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10中，上面提及的中間減速齒輪也可以像電動(dòng)機(jī)一樣安裝到被旋轉(zhuǎn)側(cè)(全景基座側(cè)和透鏡框架側(cè))。由于這種結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)側(cè)的電動(dòng)機(jī)和在被驅(qū)動(dòng)側(cè)的減速機(jī)構(gòu)被安裝在同一基座元件上并通過它們自身完成轉(zhuǎn)動(dòng)功能。與中間減速齒輪設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上的情況相比，這就節(jié)省了空間，并進(jìn)一步使裝置小型化。
優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10對(duì)全景轉(zhuǎn)動(dòng)和傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)都采用齒輪減速機(jī)構(gòu)，并對(duì)全景側(cè)和傾斜側(cè)采用了同樣的減速齒輪。這種零件的通用性即采用相同的零件降低了成本。部件的通用性也減輕的工人在裝配時(shí)在眾多零件中進(jìn)行識(shí)別的工作強(qiáng)度，因此使裝配任務(wù)變得容易，并提高生產(chǎn)率。
優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置適當(dāng)?shù)谋淮娣旁诰哂袌A頂?shù)臍んw中。為了在攝像過程中獲得明亮的圖像，圓頂最好是透明的。然而，如果所述圓頂是透明的，在其內(nèi)部的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置將是可視的?？紤]到這一點(diǎn)，在上述優(yōu)選實(shí)施例中，優(yōu)選地是使主基座14、全景基座16、透鏡框架18、各個(gè)齒輪、板件60、62、90和92都由黑色樹脂(暗色的樹脂，此后同樣應(yīng)用)制造。而且，如在開始的段落中所述，全景電動(dòng)機(jī)68和傾斜電動(dòng)機(jī)98都被黑色樹脂的圓柱體所覆蓋，所述圓柱體分別與板件62和90形成為一整體。采用黑色樹脂的結(jié)構(gòu)使得攝像機(jī)裝置從外側(cè)不可見。
優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10采用了如下的結(jié)構(gòu)，即在被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上設(shè)置用于全景和傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)。然而，對(duì)全景或傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)單元采用這種結(jié)構(gòu)也是可以接受的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在圖3所示的配置中，全景和傾斜方向分別是水平和垂直方向。然而，全景和傾斜方向不需受限于這些方向。
而且，優(yōu)選實(shí)施例能夠應(yīng)用于具有用于任意兩個(gè)方向的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置。從這點(diǎn)來看，上述優(yōu)選實(shí)施例的攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置包括基部；第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分，其在相對(duì)于基部的第一方向可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置；第一轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，其使得第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)基部轉(zhuǎn)動(dòng)；第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分，其在相對(duì)于基部的第二方向上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置；第二轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，其使得第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置中，至少第一轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置中的一個(gè)(在上述優(yōu)選實(shí)施例中，兩個(gè)都是)包括設(shè)置在被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上的電動(dòng)機(jī)；以及轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，其將被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)上的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)，也因此通過轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的反作用力使電動(dòng)機(jī)及被轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向分別是全景和傾斜方向。而且從這點(diǎn)上看，這種實(shí)施例具有如前面段落中提到的更小的優(yōu)點(diǎn)。
而且，在優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)中間減速齒輪設(shè)置于電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)之間。這些齒輪的數(shù)量、齒數(shù)和其它參數(shù)可以根據(jù)所需要的減速比適當(dāng)調(diào)整。中間齒輪并非總是必須的。一個(gè)或多個(gè)齒輪可以用產(chǎn)生較小噪音的軟樹脂制造，而且，在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，除了齒輪減速裝置外，可以采用如皮帶(包括同步帶)或鏈條的轉(zhuǎn)矩減速裝置。
如在前面段落中所述，通過采用黑色等樹脂制造各種零件，優(yōu)選實(shí)施例具有使攝像機(jī)從外部不可見的優(yōu)點(diǎn)。用黑色或暗色的毛氈等來覆蓋攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的適當(dāng)部分以隱藏內(nèi)部部件也是可以接受的。這種覆蓋物隨攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)在形狀上作適當(dāng)改變。如果需要的話，可以提供風(fēng)箱等結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備接下來，回到圖1A和1B及圖2A和2B，將要描述優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1。
圖1A和1B示出立式安裝位置的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1，其中圖1A是側(cè)視圖，而圖1B是前視圖。圖2A和2B示出壁掛位置的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1，其中圖2A是前視圖，而圖2B是側(cè)視圖。
如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1具有一殼體2，殼體2具有立式安裝表面3、壁掛安裝表面4和斜面5。如圖所示，這些面對(duì)應(yīng)于三棱柱的三個(gè)側(cè)面，并給出了三棱柱的大致外觀。
立式安裝表面3是用于立式安裝的立式結(jié)構(gòu)的一個(gè)式樣，其包括通過放置或安放到書桌、桌子、地板等上面來進(jìn)行的安裝。如圖1A和1B所示，立式安裝表面3在立式安裝位置(自由放置或相應(yīng)于自由放置的孤立位置或孤立結(jié)構(gòu)和安裝)的殼體2的底面。在立式安裝的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1放置在水平面，如桌面和地板上，立式安裝表面3面朝下。立式安裝表面3設(shè)置有多個(gè)短突起6，例如，突起6為圓而不滑的墊子。
壁掛安裝表面4是用于壁掛安裝的壁掛結(jié)構(gòu)的一個(gè)式樣。如圖所示，壁掛安裝表面4垂直于立式安裝表面3。如圖2A和2B所示，壁掛位置是立式位置的顛倒位置。在壁掛時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1以壁掛安裝表面4緊貼墻壁的方式被懸掛在墻壁上。在壁掛安裝表面4上設(shè)置一墻壁吊架7，墻壁吊架7與樹脂制成的壁掛安裝表面4形成一整體。墻壁吊架7上具有一個(gè)孔，從墻壁上突出的釘子或類似物插入其中。一種公知的結(jié)構(gòu)例如在墻壁上懸掛電話機(jī)的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于墻壁吊架7。
圖中所示的墻壁吊架7僅僅為在立式位置的顛倒位置上的壁掛安裝而形成，但是可以在與立式安裝位置相同的位置上增加用于壁掛的墻壁吊架。而且，一個(gè)墻壁吊架可以起到兩種形式的墻壁吊架的作用。這種結(jié)構(gòu)允許在兩個(gè)位置上壁掛，向下或向上顛倒，因此增加了攝像機(jī)安裝型式的靈活性。例如，取決于壁掛位置的高度，可以使用兩種型式的墻壁吊架中的其中一種，對(duì)于較低的安裝位置，則采用后一種墻壁吊架。
斜面5相對(duì)于立式安裝表面3和壁掛安裝表面4傾斜。在優(yōu)選實(shí)施例中，立式安裝表面3和斜面5之間的夾角設(shè)定為大約60度，但在本發(fā)明中，這個(gè)角度并不局限于此值。圓形開口設(shè)置在斜面5的大致中心處，半球狀透明圓頂型蓋8與圓形開口連接。圓形開口和圓頂型蓋8構(gòu)成拍攝窗口。
如上所述，拍攝窗口設(shè)置于斜面5上，因此，拍攝窗口也相對(duì)于水平方向傾斜。特別地，在上述結(jié)構(gòu)中，拍攝窗口在立式安裝位置和壁掛位置都相對(duì)水平方向傾斜。這就是說，拍攝窗口在圖1A和1B所示的立式安裝位置以一定角度朝上或在圖2A和2B所示的壁掛位置以一定的角度朝下。更具體地說，由于立式安裝表面3和斜面5之間的夾角為大約60度，拍攝窗口在立式安裝位置時(shí)以大約30度角度朝上，而在壁掛位置時(shí)以大約30度角度朝下。
圖13是轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1的分解圖。前殼體200和后殼體202通過四個(gè)螺釘204裝配，并組成如圖1A和1B及圖2A和2B所示的大約三棱柱形狀的殼體2。前殼體200主要構(gòu)成斜面，而后殼體202主要構(gòu)成立式安裝表面和壁掛安裝表面。
前殼體200在其中部具有圓形開口206。圓頂型蓋8和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10連接到圓形開口206上。攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的安裝框架通過三個(gè)螺釘208連接到圓孔206的周邊上。
主線路板210和電源線路板212容放于前殼體200和后殼體202之間。主線路板210插在前殼體200的凸臺(tái)和后殼體202的凸臺(tái)之間。用于固定安裝前殼體200和后殼體202的螺釘204穿過位于主線路板210的四個(gè)角上的孔。而且，電源線路板212連接到前殼體200的下部區(qū)域。
如圖所示，后殼體202的下部區(qū)域向內(nèi)側(cè)突出。這就在后殼體202下部區(qū)域的外側(cè)形成了矩形棱柱形的中空或凹陷，盡管其未在圖中示出。主線路板210的通信接頭，電源線路板212的電源接頭和傳感器I/O開關(guān)在中空處通過后殼體202的開口露出。如圖所示，所述中空由蓋214覆蓋。凹槽216設(shè)置于后殼體202的側(cè)面上，用以為導(dǎo)線提供開孔。
后殼體202也設(shè)置有墻壁吊架7，墻壁吊架7上具有卡住釘子等的孔。如上所述，如圖中所示的墻壁吊架7僅僅為在顛倒的立式安裝位置上進(jìn)行壁掛使用，但也可以增加一墻壁吊架，用于在與立式安裝位置相同的位置上進(jìn)行壁掛使用。
另外，在前殼體200上貼有標(biāo)志218和LED向?qū)?20。標(biāo)志218能夠倒置，以便在立式安裝位置和壁掛(或顛倒)位置時(shí)都能被適當(dāng)?shù)胤胖?。LED向?qū)?20引導(dǎo)設(shè)置于主線路板上的LED所發(fā)出的光以顯示攝像機(jī)的操作狀態(tài)。
而且，在后殼體202上，可以利用螺釘224連接三腳架附件222。三腳架附件222具有螺紋孔，以把轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1連接到三腳架上。當(dāng)不使用三腳架時(shí)，將不需要三腳架附件222，并可以將其拆卸。
作為改進(jìn)，取代三腳架附件222，可以在后殼體202的背面設(shè)置用于三腳架的螺紋孔。作為進(jìn)一步改進(jìn)，可以使得優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1可以安裝到天花板上。在這種情況下，可以如在使用三腳架的情況下那樣安裝附件；或者立式安裝表面3能夠被直接安裝到天花板上。而且，可以將轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備安裝于另外的適當(dāng)裝置上。例如，該設(shè)備可以形成為可以以圖1B的正視圖順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度的方式安裝，以便立式安裝表面3緊貼在墻壁上。
圖14示出前殼體200和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的安裝結(jié)構(gòu)。攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的安裝框架12的環(huán)狀部分24具有三個(gè)安裝凸緣226。環(huán)狀部分24的形狀與形成拍攝窗口的前殼體200的圓形開口206的形狀一致。在圓形開口206的周邊上設(shè)置有3個(gè)凸臺(tái)部分228，環(huán)狀部分24的安裝凸緣226通過螺釘208固定到凸臺(tái)228上。
而且，盡管未在圖中示出，在圓頂型蓋8的外邊緣上的凸緣部分插入攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10和前殼體200之間，更詳細(xì)地說是插入安裝框架12的環(huán)狀部分24和圓形開口206的周邊之間。從而，圓頂型蓋8安裝在斜面5上，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10和攝像機(jī)56安裝在蓋8的內(nèi)部。
如上所述，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10連接到前殼體200上，在圖14的位置或更詳細(xì)地在圖1A和1B的立式安裝位置，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y是豎直的，而傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)軸線X是水平的。壁掛位置是立式位置的顛倒位置，因此，全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y和傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)軸線X在壁掛安裝時(shí)也分別是垂直和水平的。這在圖2A和2B中示出。
下文將敘述轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1的運(yùn)動(dòng)。如圖1A和1B所示，在立式位置，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1放置到水平表面如桌面或地板上，在立式位置立式安裝表面3面朝下。立式安裝表面3的多個(gè)短突起6與桌面等接觸。而且，如圖1A和1B所示，圓頂型蓋8以一定角度面朝上，并且，攝像機(jī)通過這個(gè)圓頂型蓋8進(jìn)行拍攝。
盡管這在攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的上描敘述中沒有被提及，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10的傾斜范圍被設(shè)置在90度(右上側(cè))至-30度，其中水平方向?yàn)?度。因?yàn)閳A頂型蓋8安裝在斜面5上并朝向斜面方向，這么寬的拍攝范圍是可能的。
下文將敘述全景轉(zhuǎn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y是垂直的，因此得到如下所述的自然圖像是可能的。
傳統(tǒng)攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置基于拍攝窗口來設(shè)置其全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。因此，如果在優(yōu)選實(shí)施例中拍攝窗口是傾斜的，并且如果將傳統(tǒng)攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置應(yīng)用于這種情況，那么全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線也是傾斜的。由于全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線是傾斜的，觀察者的眼睛在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中隨著弧線向上和向下運(yùn)動(dòng)，就好像觀察者跟隨太陽、星星等等穿過天空時(shí)的路徑一樣。觀察者不會(huì)感到這種圖像是自然的。
另一方面，優(yōu)選實(shí)施例的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線是垂直的。因此，觀察者的眼睛在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不做太大的上、下運(yùn)動(dòng)。眼睛不像跟隨太陽的路徑那樣移動(dòng)，并在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中保持同樣的仰角。這樣就得到了自然的圖像。
在此，上述的垂直全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于水平方向，并不基于拍攝窗口的方向。因此，該軸線可以被稱作基于本發(fā)明的水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。通常，如上所述，全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線是垂直的。然而，本發(fā)明并不局限于這個(gè)方向。全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線能夠離開垂直方向，只要得到的圖像看起來是正常的，并且不產(chǎn)生問題即可。這種全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線也被包括在基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的概念內(nèi)。
即使轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相應(yīng)于拍攝窗口是傾斜的，只要精密控制全景轉(zhuǎn)動(dòng)和傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)，理論上能夠得到如在水平表面上的全景轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下一樣的自然圖像。然而，這種控制極其復(fù)雜。通過對(duì)比，優(yōu)選實(shí)施例基于水平表面設(shè)置機(jī)構(gòu)的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并因此不需復(fù)雜控制就能夠得到自然圖像。
可以按照拍攝事先選定的多個(gè)拍攝方向的方式來制造優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1。例如，記錄(registration)八個(gè)方向，并使攝像機(jī)反復(fù)拍攝這些方向。能夠通過軟件處理這種記錄，所述軟件安裝到與轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1相連的計(jì)算機(jī)上。在預(yù)先記錄攝像方向的情況下，通過如上所述的適當(dāng)設(shè)置全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y也能夠降低所獲得圖像的不自然性。
下文將要敘述壁掛安裝。如圖2A和2B所示，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1在與立式位置顛倒的壁掛位置被懸掛在墻壁上。壁掛安裝表面4緊貼在墻壁上，從墻壁上突出的釘子等將插入墻壁吊架7的孔中。如圖2A和2B所示，圓頂型蓋8以一定角度面朝下，攝像機(jī)通過這個(gè)圓頂型蓋8攝像。
在壁掛位置，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置10是倒置的，因此傾斜角度范圍從+30度到-90度之間(直接向下)，其中水平方向?yàn)?度。在斜面方向上面朝下的圓頂型蓋8容許包括設(shè)備正下方的區(qū)域在內(nèi)這么寬的拍攝范圍。
如上所述，壁掛位置是立式位置的倒置位置，因此在立式位置獲得的圖像與在壁掛位置獲得的圖像顛倒。因此，在一個(gè)位置(在優(yōu)選實(shí)施例中壁掛位置的圖像)的圖像通過軟件或硬件處理被顛倒。圖像處理能夠通過在轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1內(nèi)部的計(jì)算機(jī)或連接到轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備1的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行處理，盡管這些并未在圖中示出。
關(guān)于全景轉(zhuǎn)動(dòng)，全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y在壁掛安裝位置也是垂直的。因此，如在立式安裝的情況下，觀察者的眼睛在全景轉(zhuǎn)動(dòng)期間不用進(jìn)行太大的上下運(yùn)動(dòng)，因此能夠獲得自然的圖像。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在立式位置和壁掛位置，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備設(shè)定拍攝窗口朝向傾斜方向。根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，在立式位置或壁掛位置時(shí)，在適當(dāng)?shù)姆较蛏吓臄z是可能的。此外，全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基于水平方向設(shè)置，如上述段落中提到的，在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，不需觀察者的眼睛做太大的向上和向下運(yùn)動(dòng)就可以獲得自然的圖像。
在優(yōu)選實(shí)施例中，由于在圓頂型蓋內(nèi)裝有攝像機(jī)和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備是緊湊的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，立式結(jié)構(gòu)由立式安裝表面組成。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，僅僅通過把設(shè)備放置到桌子、地板等上面就能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備的立式安裝。
而且，在優(yōu)選實(shí)施例中，壁掛結(jié)構(gòu)由壁掛安裝表面和墻壁吊架組成。利用這種結(jié)構(gòu)，能夠容易地把轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備懸掛在墻壁上。
如上所述的改進(jìn)，優(yōu)選實(shí)施例的壁掛結(jié)構(gòu)可以包括用于將殼體懸掛在墻壁上拍攝窗口沿傾斜方向面朝下的位置處的墻壁吊架，以及用于將殼體懸掛在墻壁上拍攝窗口沿傾斜方向面朝上的位置的墻壁吊架。這種結(jié)構(gòu)允許在兩種相互顛倒的位置上的壁掛安裝，并增加攝像機(jī)安裝型式的靈活性。
優(yōu)選實(shí)施例的殼體具有三棱柱部分，其由立式安裝表面、壁掛安裝表面和設(shè)置有拍攝窗口的斜面(傾斜的表面)組成。這種結(jié)構(gòu)使得轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備可以容易地安裝到桌面上和懸掛在墻壁上，并具有三棱柱的緊湊形狀。
可以說，優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備具有如下結(jié)構(gòu)，即圓頂部分相對(duì)于立式安裝和壁掛安裝的水平方向傾斜。從這點(diǎn)上看，優(yōu)選實(shí)施例的上述優(yōu)點(diǎn)也是可能的。如前所述，圓頂部分可以具有或不具有透明的蓋。
從另一點(diǎn)上看，可以說優(yōu)選實(shí)施例使得通過傾斜的拍攝窗口的布置來獲得更自然的圖像成為可能。轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備的安裝位置并不受限于這方面。例如，裝置可以僅用于立式裝置或壁掛裝置中的一種。此外在優(yōu)選實(shí)施例中，在安裝時(shí)，拍攝窗口可以設(shè)置為朝向相對(duì)于水平方向的傾斜方向，但是全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基于水平方向設(shè)置。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，觀察者的眼睛不做太多的向上和下運(yùn)動(dòng)就能獲得自然的圖像。
下面將敘述上述實(shí)施例的另一改進(jìn)。對(duì)拍攝窗口來說，圓頂型蓋不總是必須的。例如，可以把圓柱形蓋連接到拍攝窗口上。也可以使用平蓋。蓋也能夠被拆除。然而，通過在斜面上使用圓頂型蓋，優(yōu)選實(shí)施例獲得以緊湊的結(jié)構(gòu)確保所需攝像方向的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，立式安裝表面和壁掛安裝表面是兩個(gè)不同的表面。但是也可以采用一個(gè)表面來起到作為立式安裝和壁掛兩種用途的安裝表面的作用。在這種情況下，攝像機(jī)裝置能夠從立式安裝位置被旋轉(zhuǎn)90度到壁掛安裝位置。利用這種結(jié)構(gòu)，如果全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在立式安裝位置是垂直的，其在壁掛位置將是水平的。同樣，如果全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在壁掛位置是垂直的，則在立式安裝位置是水平的。在任何一種情況下，可以說，基于立式位置和壁掛位置的水平方向設(shè)置全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。這種結(jié)構(gòu)也包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
如到目前為止所述，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，其具有如下優(yōu)點(diǎn)在立式安裝位置和壁掛位置時(shí)，在適當(dāng)方向拍攝都是可能的，這是因?yàn)樵诹⑹桨惭b位置和壁掛位置都將拍攝窗口設(shè)置成朝向傾斜方向；以及因?yàn)槿稗D(zhuǎn)動(dòng)軸線基于水平方向設(shè)置，因此在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，不需觀察者的眼睛做太多的上下運(yùn)動(dòng)獲得自然的圖像是可能的。
盡管目前已經(jīng)詳細(xì)敘述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可以理解的是對(duì)本發(fā)明還可以進(jìn)行多種不同的改進(jìn)，并且意在所附權(quán)利要求書涵蓋所有這些改進(jìn)，只要它們落入在本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，包括殼體，其設(shè)置有用于立式安裝的立式安裝結(jié)構(gòu)和用于壁掛安裝的壁掛結(jié)構(gòu)，并具有形成在其上的拍攝窗口，該拍攝窗口在立式安裝位置和壁掛位置朝向相對(duì)于水平方向的傾斜方向；攝像機(jī)，其設(shè)置成能夠從拍攝窗口拍攝外部；以及攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，其具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，其中，所述殼體在拍攝窗口處具有面向傾斜方向的圓頂型蓋，攝像機(jī)和攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置的至少一部分容納在該圓頂型蓋內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，其中，所述立式安裝結(jié)構(gòu)由設(shè)置在殼體上的立式安裝表面構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，其中，所述壁掛結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在殼體上的壁掛安裝表面和設(shè)置在壁掛安裝表面上的墻壁吊架。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，其中，所述壁掛結(jié)構(gòu)包括用于將殼體懸掛在墻壁上、拍攝窗口沿傾斜方向面朝下的位置處的墻壁吊架；以及用于將殼體懸掛在墻壁上、拍攝窗口沿傾斜方向面朝上的位置處的墻壁吊架。
6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，其中，所述殼體具有大致三棱柱狀的部分，其由立式安裝表面、壁掛安裝表面和設(shè)置有拍攝窗口的斜面構(gòu)成。
7.一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，包括用于立式安裝的立式安裝結(jié)構(gòu)；用于壁掛安裝的壁掛結(jié)構(gòu)；圓頂部分，其設(shè)置成面對(duì)相對(duì)于立式安裝位置和壁掛位置的水平方向的傾斜方向；攝像機(jī)，其設(shè)置成能夠從圓頂部分拍攝外部；以及攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，其具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
8.一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，包括殼體，其設(shè)置有拍攝窗口，該拍攝窗口在安裝位置處面對(duì)相對(duì)于水平方向的傾斜方向；攝像機(jī)，其設(shè)置成能夠從拍攝窗口拍攝外部；以及攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，其具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
9.一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備，包括殼體，其設(shè)置有用于第一安裝位置的第一安裝結(jié)構(gòu)和用于第二安裝位置的第二安裝結(jié)構(gòu)，并具有形成在其上的拍攝窗口，所述拍攝窗口在第一安裝位置和第二安裝位置面向相對(duì)于水平方向的傾斜方向；攝像機(jī)，其設(shè)置成能夠從拍攝窗口拍攝外部；攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置，其具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)動(dòng)型攝像機(jī)設(shè)備(1)，其殼體(2)具有用于立式安裝的立式安裝表面(3)和用于壁掛的壁掛安裝表面(4)。殼體(2)還設(shè)置有圓頂型蓋(8)，該圓頂型蓋具有拍攝窗口，在立式位置和壁掛位置中，該拍攝窗口朝向相對(duì)水平方向的傾斜方向。攝像機(jī)設(shè)置成能夠從拍攝窗口拍攝外部。攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置置于圓頂內(nèi)，并且具有基于水平方向的全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。拍攝窗口在立式安裝位置和壁掛位置都朝向適當(dāng)?shù)姆较?，由于全景轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基于水平方向設(shè)置，觀察者的眼睛在全景轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不用做太多的上、下運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1481156SQ0315245
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者梶野哲郎, 和田穣二, 藤原吉博, 小吉爾·P·格雷羅, P 格雷羅, 二, 博, 野哲郎 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社