CN101523454A - 视频门用观察器 - Google Patents

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CN101523454A CNA2007800045867A CN200780004586A CN101523454A CN 101523454 A CN101523454 A CN 101523454A CN A2007800045867 A CNA2007800045867 A CN A2007800045867A CN 200780004586 A CN200780004586 A CN 200780004586A CN 101523454 A CN101523454 A CN 101523454A
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Abstract

一种视频门用观察器，包括紧靠在门的外侧边安装的相机罩，还有紧靠在门内侧边安装的显示器罩，相机罩容纳数码图像装置用于产生通过位于相机罩内的镜头部件中的针孔镜头接受到的光线形成的图像，并在显示器罩内的显示器上显示该图像。电源控制结合在显示器罩内，用于控制给数码图像装置和显示产生电路以及显示器供电的电源。电源例如一个或多个电池，同样被容纳在显示器罩内。

Description

视频门用观察器
技术领域
本发明属于保安、影像设备、建筑和财产安全的电子产品领域。
背景技术
常规的门用观察器是将固定的玻璃光学装置安装在圆筒形的壳体内，该壳体在门上人眼的高度贯穿门的横截面。小直径的通孔和镜头提供了一个供用户观察门的相反(外)侧的场景非常有限的和扭曲的“鱼眼”。这些类型的固定光学门用观察器使用简单的透镜系统，需要观察的人将眼睛紧靠在观察孔上，以提供一个关于外侧的有限的和普遍低质量的场景。观察到图像的质量在很大程度上取决于门外周围的照明，并没有办法控制图图像的质量。
发明内容
本发明提供了一个完整的有需求的门用观察器安全系统(也可称为“视频门用观察器”或“门用观察器”或“数字门用观察器”)，其包括一液晶显示器和一微型电子数码相机，例如CCD或CMOS型相机，和包含一针孔镜头的镜头部件。通过在门内的按钮控制，视频门用观察器可提供了一门外景象的即时屏幕显示。该门用观察器可以提供给用户一个从舒适的距离观察的景象，并提供优越的清晰的图像，该图像是从安装在门上或其它构件上的具有数码芯片的相机得到的。本发明进一步包括系统和设计以最大限度地提高该视频门用观察器的制造，操作，安装和维修效率。
视频门用观察器适用于制造商原产安装或现有已安装的大门的改造安装，或更换传统的固定光学窥孔以及其他先前已经安装在住宅或商业入口和外部门上的观察管式装置。该视频门用观察器包括两个主要组成部分，一个是安装在门或其它构件外侧的相机罩，另一个是安装在门或其它构件内侧的显示器罩。在相机罩和显示器罩之间没有机械连接。一个具体实施方式是，一液晶显示器用于显示，该液晶显示器安装在装于门的内侧表面的显示器罩内，最好是在一个理想的高度直接朝向门的内侧表面。液晶显示器连同控制电路、电源、电源和视频信号线束，电源开关安装在面板或底盘上。在相机罩内有一数码相机以及相关组件。
典型的，该数码相机是一CCD或CMOS类型芯片的相机，具有所需的控制电路，针孔镜头，相机罩及电源和安装在门的通孔中的视频信号的线束，该针孔镜头延长到或位于或靠近门的外侧表面。
视频门用观察器是完全集成和独立的，所有功能都是单机风格，不需要通过电线连接任何外部电源或任何外部监视器或显示器。视频门用观察器被设计用于安装在任何新建或改装如酒店，公寓，住宅单元或任何住宅或商业住宅的门上。视频门用观察器可以采用现有的观察管洞，或通过在门上钻一个小直径孔然后将其安装。视频门用观察器避免了使用者将眼睛直接定位在标准的窥孔观察管的必要性，并提供了更加优良外部场景的广角景象的图像/显示。
附图说明
图1是本发明视频门用观察器的一个典型实施例的剖视图
图2和图3是本发明视频门用观察器图像显示和组装部件的分解透视图
图4是本发明视频门用观察器一个实施例中相机、镜头和相机罩组件的组合透视图
图5是本发明视频门用观察器另一实施例中相机、镜头和相机罩组件的组合透视图，和
图6是本发明视频门用观察器的另一个典型实施例的剖视图
具体实施方式
如图1所示，视频门用观察器安装于门D内，其整体用数字1表示，其包括显示器罩10和相机罩20两个主要组成部分。显示器罩10安装在门D的内侧Di，相机罩20安装在门D的外侧De。门D的横断面上加工有通孔Dt，用于通过电连接将相机罩和显示器罩连接，该部分将在后面详述。相机罩20与显示器罩10有一定间隔且不与显示器罩连接，反之亦然。通孔Dt仅用于通过导线连接相机罩20和显示器罩10，在使用无线数码相机的视频门用观察器时该通孔没有必要。相机罩20与显示器罩10之间没有机械连接。相机罩和显示器罩之间的电气连接线212不是机械连接。
进一步如图4所示，相机罩20由一用于容纳镜头部件203具有内螺纹202的前盖201组成。前盖201内成型有一内腔2011，用于容纳握持一数码相机，例如CCD或CMOS型成像装置或传感器如标记204所示。在一实施例中，内腔2011的大体形状为矩形，以便容纳和握持包括一矩形电路板2041的数码相机204。在另外的实施例中，内腔2011基本为圆筒形，以容纳和握持一具有圆形电路板2041的数码相机204。前盖201的内腔2011还包括一个或多个数码相机204的电路板2041抵靠安装的焦点挡块2012。焦点挡块201的尺寸是镜头组件203到数码相机204在一个精确的距离，为了得到最理想的调焦和图像的产生。在前盖201内镜头组件203仅需要最小的细焦点调节，因最佳的成像归因于数码相机204抵靠焦点挡块2012的精确位置。这使工厂或制造业可以设置相机罩204到使得视频门用观察器能立即用于安装的完美或近乎完美的最佳性能。
相机204的子部件包括印刷电路板2041和相关的电气元件如2042，其可安装在电路板背对光线接受的一边。任何合适的数字成像设备可以被用来作为相机204，包括那些可用的例如Videology Imaging Sloution，Inc.和MisumiElectronic Corp。前盖201的内腔形状最好是一矩形，以容纳和握持一连接有长方形(方形)电路板的数码相机204。虽然并不局限尺寸，相对小尺寸的这类一体化数码图像装置如相机204，例如位于尺寸近似15mm×15mm或更小印刷电路板上，使得相机罩20和前盖201能够相对尺寸小些，例如直径或宽度在近似范围20mm到30mm或更小，以便更紧凑不显眼地安装在任何门上。
镜头部件203是一种具有光学性能的光线调焦或光线引导装置，其可包括一个或多个光学或其他半透明材料制成的光学元件。镜头部件203有一针孔205，该针孔靠近一光学镜头或其他光线聚焦或光线引导装置用于将光线导入相机204。在某些装置中，在相机罩20内镜头部件203的针孔205可单独作为光线聚焦或光线导向结构，或可以结合起来，与一个或多个光学元件，如一光学镜头或光学装置用于导引和/聚焦光线到相机204。针孔205一般被视为一个相对小的开孔，在近似0.1mm到5.0mm大小的范围，该针孔的使用为本申请提供了重要的光学和结构的优点，包括比传统光学窥孔更广的视角，减少图像失真，提供比任何合适的材料包括塑料和金属精确制的性能，例如焦平面的调整，优越的抵抗外力能力，如环境条件和人为破坏。此处所述“针孔”指一在镜头部件203中的光学进孔，其直径小于10mm，优选地小于5mm，更优选地小于2mm。
镜头部件203上的外螺纹206用于与前盖201上的内螺纹202配合。镜头部件203从相机204的光线接受表面的间距可以通过镜头部件203相互配合的螺纹的旋转聚焦光线到相机上。镜头部件203的焦距调节件可以通过手动或用专用工具(图中未显示)。高粘结力的粘结环207用以将前盖201固定在门D的通孔Dt的开孔周围，粘结环207可被用于前盖201的内表面211，以便将前盖201和整个相机罩20贴在门D的外侧De。一可释放的保护层(图中未示出)可以用在粘结环207朝向远离前盖201的一面，以便在安装前的包装和处理过程中起到保护作用。
电导线212从相机204特别是从电路板2041和/或组件2042开始，穿过通孔Dt到达显示器罩10。或者，视频门用观察器1可以是具有显示器的无线连接的数码相机/图像产生装置。进一步如图2和3所示显示器罩10包括一底盘，如101所示。该底盘包括底托框架102和从底托框架102突出出来的侧壁103，该侧壁103界定出一个或一串间隔104用于安装电池B通过电连接为相机和显示器电路供电。中心腔105的尺寸可以容纳一显示器106，如一种包括安装于液晶显示器装置背面的辅助线路的液晶显示器(LCD)，如此密封在底盘101上的中心腔105里。任何适合的图像显示装置都可以被运用，包括但不局限于LCD，如从Link-Sun ElectronicsLtd.和Videology Imaging Solutions Ltd.得到的。底托框架102的外平面通过纽扣或者粘结带1021被抵靠安装在门D的内侧Di上。
显示器106通过一个或多个框架止动装置107被安全地框在底盘101上。进一步如图2所示，额外的显示元件可以包括遮片108，其可以是一个非不透明的材料，以进一步确定显示器的可视面积和隐藏组件在底盘101里，一光学层109例如滤光片或抗眩光罩同样起到保护显示器表面1061的作用。外壳110紧靠底盘101扩展并将所述的组件封装和框在里面。外壳110与底盘101嵌合，最好是通过调整薄片1011卡入位于外壳110的侧壁1101内侧的定位凹槽1102中。
电源按钮112安装在外壳110上，并采用偏弹簧固定，使瞬时接触开关连接到底盘101内的电源电路。当电源按钮112的启动供电时，电路产生并显示一幅图像，该图像显示的是镜头部件中镜头前的景象。其它的指令和控制同样可以启动图像电路，如远程控制，无线控制或网络控制。
图5和6显示了相机罩20的其它实施例，其前盖220设计成能够直接地装入门D的通孔Dt中，并且直接于门D的外侧平面De平接。前盖220具有圆筒形主体221，如图6所示，安装于门D上的圆孔或通孔Dt中，同时具有法兰222用于与门D的外侧平面De平接，或者随意抵靠在位于通孔Dt上的安装环207上。圆筒形主体221是相机罩的第一部分，其安装在门D内，法兰222是相机罩的第二部分，其安装在门外。在本实施例中通孔Dt并不必要象图中所示的整个直径在横截面中延伸，只需要延伸安装在门内的圆筒形主体221的深度即可，通孔Dt的其余部分仅需要能够以容纳连接相机罩和显示器罩的导线那么大。法兰22和主体221上的加工成形的内螺纹223用于安装镜头部件224。镜头部件224被牢固地定位在门D上通孔Dt内。镜头部件224的正面的表面最好如图所示的足够平，以便与平的相机罩220结合。旋转调整装于前盖220内的镜头部件224的焦距可以通过使用一个结合在镜头部件224正面表面的工具(图中未示出)来完成。镜头部件和前盖之间相互配合的螺纹是一合适的量规，用于测量前盖220内的镜头组件224得到良好的焦点调整，以便光线能最理想地聚焦到数码相机的光线接受表面上。法兰222上可以有一调焦参考标记2221，以测量镜头部件224的相对位置。镜头224可以是其它的构造。前盖220中设有一空腔，类似于前面所述的前盖201中的空腔，用于容纳和安装相机204在前盖220内。适合的，可以是类似矩形的结构，用于容纳和固定一矩形(方形)的与数码相机或其它图像装置相连的电路板。
前述要求及其等同物并非对该发明的适用范围进行的限制。前述视频门用观察器的替换或者等同实施例提供以下功能：应要求的、个人安全观察、完整组成模块、机密观察、无外部数据/电源连线、无外部信号传输、易安装和操作。另外的实施例附加的特点包括一个具有任意尺寸的彩色LCD视频面板的完整的视频显示部件总成。其尺寸大概在对角线长度5.0英寸左右或大或小，12V直流电池电源供电，常开瞬时关闭(NOMC)的电源开关，500次或更大的电池寿命(每个观察周期时间平均2秒)，一个模塑的，不引人注目的，一体的显示器罩，电池罩和安装框架和安装支架(底盘)，隐藏的易于靠近的电池舱，与模块框架和安装支架一体的快接纽扣是设计用于将整个模块通过门上的孔连接于相机罩，而不需要另外的连接条件，从而将该模块定位到工作位置。
其它附加特征包括：快速连接耦合视频输入信号电缆，快速连接耦合电源输出电缆，安装在门外边的相机罩，整体注塑的相机罩，与模块框架和安装支架一体的快接纽扣是设计用于将整个模块通过门上的孔连接于显示器罩，而不需要另外的连接条件，从而将该模块定位到工作位置。
优选的数码相机的成像器件是一行间插入传输的CCD传感器和一集成针孔镜头，例如f3.7mm/F2.0，设计用来具有最大限度的视野和图像质量。
传感器管理电路板设计可以用来减少集成电路器件的数量。快速连接耦合电源输入电缆和视频输出电缆可以用来将视频门用观察器连接到其他装置，如家庭安全系统或计算机。
进一步，视频门用观察器的特征包括彩色液晶显示器面板组件，液晶显示面板的对角线尺寸大约5英寸或大或小，整体的门用观察系统包括相机组件，一整体的门用观察系统包括芯片型相机，其一体安装在相机罩上，该相机罩在门外部或内部或部分在内部部分在外部，一针孔镜头，广角针孔镜头或简单的在相机罩上的针孔，门外景象的彩色图像产生装置，一LCD部件，其具有一个安装夹具用于将该部件加持在标准的居室门内侧的垂直表面上。
上文所述，由电池供电版本的整体单机视频门用观察器无需外部数据/电源布线；当用户按下的常开瞬时关闭的微型开关时其被激活；包括一微型开关，开关与LCD面板框架/安装单元一体；有一相机子系统通过门内标准的直径的洞安装在门上；显示器罩框架隐藏并容纳了所有功能组件同时结合了可连接的电池组件，电池组件具有12伏直流电，可以为显示设备(如LCD面板)和例如CCD或CMOS型数码相机的成像装置供电。
集成视频门用观察器可以用时大约20分钟，利用标准的工具(如螺丝刀，钻)安装在标准的住宅或商业门上。根据特别的构造，显示器罩从门的内侧面伸出约1英寸，相机罩从门的外侧表面伸出约1/4英寸或以下。

Claims (30)

1.一种视频门用观察器包括：
适于连接在门上的相机罩，置于相机罩内的数码相机和镜头部件，镜头部件提供从门外到数码相机的光路；
显示器罩和相机罩有一定间隔且不相连，显示器罩具有用于安装在靠近门内侧同时容纳显示装置的底座，电源和电路用以产生和显示图像。
2.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：相机罩有基本上圆筒形的外形，和一个内部安装结构用以容置和安装数码相机在相机罩内，内部安装结构包括至少一个调焦挡块，数码相机的线路板距离镜头组件一精确的距离被安装抵靠调焦挡块。
3.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：相机罩设计有一个平的表面以抵靠门的外侧表面放置。
4.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：镜头部件被容置在相机罩外部门的外侧表面。
5.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：镜头部件被牢固地容置于装于门上孔中的相机罩内。
6.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：镜头组件包括针孔并且与相机罩通过相互配合的螺纹相结合。
7.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：数码相机包括一CCD。
8.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：数码相机包括一CMOS装置。
9.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：进一步包括与联系相机罩的内腔内的调焦挡块的镜头组件成排的电路板。
10.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：相机罩包括一部分装于门上孔内的前盖和一牢固地安装在孔外门的外表面的安装法兰。
11.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：镜头部件和数码相机牢固地固定在门上的孔中。
12.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：相机罩粘在门的外侧并且不伸入到门上的空中。
13.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：相机罩有基本上圆筒形的外形，和矩形内部结构以容置和肮脏数码相机。
14.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：镜头部件包括用于接受光线到数码相机中的针孔。
15.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：前盖或镜头组件包括用于测量镜头组件相对于前盖的位置的标记。
16.如权利要求1所述的视频门用观察器，其中：相机罩部分安装在门内部分安装在门外。
17.一种视频门用观察器包括：
相机罩；
相机罩内的镜头组件和数码相机，相机罩适于靠近门的外表面安装；
显示器罩与相机罩相隔且不与之连接；
显示器，电源和图像产生电路在显示器罩内，图像产生电路连接数码相机，显示器罩适于靠近门的内表面安装，电源控制用于控制供电给用以显示数码相机获得的图像到显示器上的图像产生电路。
18.如权利要求17所述的视频门用观察器，其中：相机罩安装在门的外侧。
19.如权利要求17所述的视频门用观察器，其中：相机罩的第一部分置于在门内、第二部分置于门外部。
20.如权利要求17所述的视频门用观察器，其中：进一步包括置于相机罩内的镜头组件内的光学组件，用于引导光线到数码相机中。
21.如权利要求17所述的视频门用观察器，其中：镜头部件包括用于接受光线到数码相机中的针孔。
22.如权利要求21所述的视频门用观察器，其中：镜头部件包括用于接受光线到数码相机中的针孔和镜头。
23.如权利要求21所述的视频门用观察器，其中：镜头部件包括用于接受光线到数码相机中的针孔和光学装置。
24.如权利要求17所述的视频门用观察器，其中：相机罩结合在门上，部分置于门内部分置于门外。
25.如权利要求17所述的视频门用观察器，其中：相机罩粘合在门上的外表面。
26.一种视频门用观察器包括：
相机罩安装在门的外侧，相机罩包含镜头组件和数码相机，镜头组件具有外螺纹配合相机罩的内螺纹，用于接收光线到相机罩和数码相机的针孔；
显示器罩安装在门的内侧与相机罩间隔且不与之相连，显示器罩包括携带显示器的底座，电源和图像产生电路，显示器罩进一步包括电源控制按钮以控制电源给数码相机，图像产生电路和显示器供电。
27.如权利要求26所述的视频门用观察器，其中：镜头组件中的针孔是一环形孔，直径的近似范围是0.1mm到0.2mm。
28.如权利要求26所述的视频门用观察器，其中：镜头组件突出于相机罩。
29.如权利要求26所述的视频门用观察器，其中：相机罩进一步包括参考标记以确定镜头组件在相机罩内的位置。
30.如权利要求26所述的视频门用观察器，其中：相机罩具有部分伸入门的横截面且不与显示器罩相连的圆筒形主体，延伸在门的外表面的法兰靠近安装有相机罩圆筒形主体的门中的孔。
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