CN105007471A - 自由转动式摄像装置 - Google Patents

Abstract

自由转动式摄像装置，包括：驱动器，具有驱动器壳体和从驱动器壳体向外伸出并且相对于驱动器壳体可旋转的动力输出轴；第一互感部件，具有第一环形互感线圈且固定于驱动器壳体；第二互感部件，具有第二环形互感线圈且固定于驱动器的动力输出轴，其中第一环形互感线圈和第二环形互感线圈设置成沿驱动器的动力输出轴方向彼此面对并且相对于彼此可自由转动；以及摄像头，固定于驱动器壳体和驱动器的动力输出轴之一上。本发明的这种可相对自由转动的互感线圈布置结构简单方便地解决了自由转动式摄像装置的供电问题。

Description

自由转动式摄像装置

技术领域

本发明涉及可自由转动的(监控)摄像装置。

背景技术

很多场合下均需要能够转动的监控摄像头以扩大监控范围。现有的可转动式摄像装置通常由于供电以及传输信号所需的电线和电缆限制，只能在一定的角度范围内回转而无法自由转动例如360°或更大角度，否则将会导致电线/电缆缠绕或绞断故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种自由转动式摄像装置，其能够有效避免上述问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种自由转动式摄像装置，包括：

驱动器，具有驱动器壳体和从驱动器壳体向外伸出并且相对于驱动器壳体可旋转的动力输出轴；

第一互感部件，具有第一环形互感线圈且固定于驱动器壳体；

第二互感部件，具有第二环形互感线圈且固定于驱动器的动力输出轴，其中第一环形互感线圈和第二环形互感线圈设置成沿驱动器的动力输出轴方向彼此面对并且相对于彼此可自由转动；以及

摄像头，固定于驱动器壳体和驱动器的动力输出轴之一上。

本发明的这种可相对自由转动的互感线圈布置结构简单方便地解决了自由转动式摄像装置的供电问题。

在本发明的优选实施例中，第一环形互感线圈和第二环形互感线圈为圆环形互感线圈并且同轴(于驱动器的动力输出轴)布置。这种基本对应的圆环形互感线圈布置结构可以保证无论如何相对转动，感应电流都将非常稳定。

在本发明的不同实施例中，第一环形互感线圈和第二环形互感线圈的匝数可以相同或不同，从而使得相应的输入和输出电压可以相同或不同，由此根据需要实现变压或不变的效果。

在本发明的一个具体实施例中，第一环形互感线圈用于连接外部交流电源，第二环形互感线圈用于给待固定于驱动器的动力输出轴上的摄像头供电，其中驱动器壳体相对于外部交流电源静止不动。

在本发明的另一个具体实施例中，第二环形互感线圈用于连接外部交流电源，第一环形互感线圈用于给待固定于驱动器壳体上的摄像头供电，其中驱动器的动力输出轴相对于外部交流电源静止不动。这种电机壳体转动而动力输出轴静止不动的布置方式不但构思独特而且尤其适用于在特定应用场合(例如电机壳体可兼作安装座的场合)下简化安装结构。

在本发明的可选实施例中，驱动器可以是电机或风力驱动机构等。在风力驱动的情况下，装置结构可以更加简单且节省能源。

在本发明的优选实施例中，驱动器为电机，并且第一环形互感线圈还用于给电机供电。这种多用途供电方式可以更加方便和节能。

在本发明的进一步优选实施例中，还可以使用电池例如可充电电池或干电池等其它手段为电机供能。感应电流还可以进一步对可充电电池进行充电。

在本发明的一个具体实施例中，第一互感部件具有由软磁材料(铁芯)制成的第一线圈座，并且第一环形互感线圈位于第一线圈座中；第二互感部件具有由软磁材料制成的第二线圈座，并且第二环形互感线圈位于第二线圈座中。这种情况下，优选第一线圈座和第二线圈座面对面隔开设置并且将第一环形互感线圈和第二环形互感线圈封装在其中。进一步的优选方案是，第一线圈座具有用于收纳第一环形互感线圈的第一环形凹槽，并且第二线圈座具有用于收纳第二环形互感线圈的第二环形凹槽。本发明的这种封闭式结构具有更强的电磁聚集效应从而能够最大限度地提高电流感应效率。

在本发明的优选实施例中，在驱动器的动力输出轴从驱动器向外伸出的方向上，第二环形互感线圈在第一环形互感线圈的外侧。这种结构显然更便于安装摄像头且更加紧凑。在这种结构中，驱动器的动力输出轴通常自由穿过第一环形互感线圈或第一线圈座并且固定于第二线圈座，例如与第二线圈座的中心孔过盈配合或与第二线圈座焊接或栓接等。

在本发明的优选实施例中，还可以在驱动器的旋转部分(非静止不动部分)上设置电路板，以将相应线圈中产生的感应电流转换成所需功率的交流电或直流电。

此外，在本发明的优选实施例中，监控摄像装置还可以包括设置有无线接收器的控制系统，(监控)摄像头上安装有无线发射器；这样可以通过局域网在控制系统和摄像头之间传递信息。这种结构可以有效地解决通信电缆所带来的不利问题。

根据本发明的第二方面，提供了一种自由转动式摄像装置，包括：

驱动器，具有驱动器壳体和从驱动器壳体向外伸出并且相对于驱动器壳体可旋转的动力输出轴；

电能发射器，固定于驱动器壳体和动力输出轴之一；

电能接收器，固定于驱动器壳体和动力输出轴之另一并且能够相对于电能发射器自由转动；以及

摄像头，固定安装于所述驱动器壳体和动力输出轴之另一，以通过电能接收器获取所需电能，

其中电能发射器用于将电源电能转换为电磁辐射能，电能接收器用于无线接收所述经转换的电磁辐射能并将其重新转换为相应的电能。

本发明的这种可相对自由转动的发射器—(无线)接收器布置结构简单方便地解决了自由转动式摄像装置的供电问题。

在本发明的具体实施例中，电能发射器可以包括发射线圈和发射控制电路板，电能接收器可以包括接收线圈和接收控制电路板。电源电能经发射控制电路板调制后接入发射线圈产生电磁辐射能，接收线圈无线接收电磁辐射能并将其重新转换为电能后接入接收控制电路板，并由接收控制电路板调制成所需功率的电能。控制电路板的引入可以非常方便地切换电源功率至所需功率/类型。

在本发明的一个具体实施例中，电能发射器固定于驱动器壳体而电能接收器固定于驱动器的动力输出轴，摄像头固定于驱动器的动力输出轴，电能发射器有线连接于外部电源并且驱动器壳体相对于外部电源静止不动。

在本发明的另一个具体实施例中，电能发射器固定于驱动器的动力输出轴而电能接收器固定于驱动器壳体，摄像头固定于驱动器壳体，电能发射器有线连接于外部电源并且驱动器的动力输出轴相对于外部电源静止不动。这种电机壳体转动而动力输出轴静止不动的布置方式不但构思独特而且尤其适用于在特定应用场合(例如电机壳体可兼作摄像头安装座的场合)下简化安装结构。

在本发明的可选实施例中，驱动器可以是电机或风力驱动机构等。在风力驱动的情况下，装置结构可以更加简单且节省能源。

在本发明的优选实施例中，驱动器为电机，并且电能接收器还用于给电机供电。这种多用途供电方式可以更加方便和节能。

在本发明的进一步优选实施例中，还可以使用电池例如可充电电池或干电池等其它手段为电机供能。电能接收器还可以进一步对可充电电池进行充电。

在本发明的一个优选实施例中，接收线圈和发射线圈均为平面线圈并且彼此平行布置，并且在驱动器的动力输出轴从驱动器向外伸出的方向上，接收线圈位于发射线圈的外侧。这种结构显然更便于安装摄像头且更加紧凑。

本发明的进一步优选实施例还可以包括固定在驱动器壳体上的隔磁胶片，隔磁胶片分别与接收线圈和发射线圈平行布置，其中在驱动器的动力输出轴从驱动器向外伸出的方向上，隔磁胶片位于发射线圈内侧。隔磁胶片的选用可以提高电能无线传输效率。

在本发明的另一个优选实施例中，接收线圈和发射线圈为外形基本一致的(圆)环形平面线圈，且围绕驱动器的动力输出轴同轴设置。本发明的这种旋转对称结构最小化了旋转时电能传输效率的损失。

本发明简便可靠地解决了自由转动式摄像装置的供电问题(和/或通信问题)。

附图说明

图1为根据本发明的自由转动式摄像装置的供电机构的一个实施例的示意图；

图2为根据本发明的自由转动式摄像装置的供电机构的另一个实施例的示意图；以及

图3为根据本发明的自由转动式摄像装置的供电机构的又一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，本领域技术人员应该理解，实施例和附图只是为了更好地理解本发明，并不用来做出任何限制。

本发明的自由转动式摄像装置通常包括监控摄像头及其供电机构。为了简明起见，附图中仅仅示出了供电机构而未示出摄像头。

参见图1，根据本发明的的自由转动式摄像装置的供电机构主要包括：驱动器1、第一互感部件2和第二互感部件3。驱动器1具有驱动器壳体11和从驱动器壳体11向外伸出并且相对于驱动器壳体11可旋转的动力输出轴12。第一互感部件2具有第一环形互感线圈21且固定于驱动器壳体11。第二互感部件3具有第二环形互感线圈31且固定于驱动器1的动力输出轴12。其中第一环形互感线圈21和第二环形互感线圈31设置成沿驱动器1的动力输出轴方向彼此面对并且相对于彼此可自由转动。

第一环形互感线圈21具有接线端24，用于连接外部交流电源，第二环形互感线圈31具有接线端34，用于给待固定于驱动器1的动力输出轴12上的摄像头(未示出)供电，其中驱动器壳体11相对于外部交流电源静止不动。当第一环形互感线圈21中输入外部交流电时，利用物理学中的电磁感应原理，第二环形互感线圈31中就能产生感应电流，从而用来给摄像头供电。在这种情况下，当驱动器1的动力输出轴12转动时，带动第二互感部件3和摄像头一起转动。由于连接外部电源的第一互感部件2和驱动器壳体11保持静止不动，并且第一互感部件2与第二互感部件3之间没有电线连接，因此第一互感部件2与第二互感部件3之间、第二互感部件3与摄像头之间都不会产生电线缠绕问题。本发明的这种可相对自由转动的互感线圈布置结构简单方便地解决了自由转动式摄像装置的供电问题。

在本发明的优选实施例中，第一环形互感线圈21和第二环形互感线圈31为基本相同的圆环形互感线圈并且同轴(于驱动器1的动力输出轴12)布置。这种基本对应的圆环形互感线圈布置结构可以保证无论如何相对转动，感应电流都将非常稳定。但是本领域技术人员可以理解，第一环形互感线圈21和第二环形互感线圈31的外形大小无须一致，二者通常情况下只要保持同轴设置即可。

第一环形互感线圈21和第二环形互感线圈31的匝数可以相同或不同，从而使得相应的输入和输出电压可以相同或不同，由此根据需要实现变压或不变的效果。

还参见图1，在本发明的一个具体实施例中，第一互感部件2具有由软磁材料(例如铁芯)制成的第一线圈座22，并且第一环形互感线圈21位于第一线圈座22中；第二互感部件3具有由软磁材料制成的第二线圈座32，并且第二环形互感线圈31位于第二线圈座32中。这种情况下，优选第一线圈座22和第二线圈座32面对面隔开设置并且将第一环形互感线圈21和第二环形互感线圈31封装在其中。进一步的优选方案是，第一线圈座22具有用于收纳第一环形互感线圈21的第一环形凹槽23，并且第二线圈座32具有用于收纳第二环形互感线圈31的第二环形凹槽33。本发明的这种封闭式结构具有更强的电磁聚集效应从而能够最大限度地提高电流感应效率。

在本发明的优选实施例中，在驱动器1的动力输出轴12从驱动器1向外伸出的方向上，第二环形互感线圈31在第一环形互感线圈21的外侧。这种结构显然更便于安装摄像头且更加紧凑。在这种结构中，驱动器1的动力输出轴12通常自由穿过第一环形互感线圈21或第一线圈座22并且固定于第二线圈座32，例如与第二线圈座32的中心孔过盈配合或与第二线圈座32焊接或栓接等。

在本发明的优选实施例中，还可以在驱动器1的旋转部分(非静止不动部分——驱动器壳体和动力输出轴之一)上固定设置电路板，以将相应线圈中产生的感应电流转换成所需功率的交流电或直流电。

在本发明的可选实施例中，驱动器1可以是电机或风力驱动机构等。在风力驱动的情况下，装置结构可以更加简单且节省能源。当驱动器1是电机时，可以由外部电源对其供电。

参见图2，在本发明的另一个具体实施例中，各部件与图1中示出的实施例基本相同，只是安装和工作方式不同。其中，第二环形互感线圈31的接线端34用于连接外部交流电源，第一环形互感线圈21的接线端24用来与摄像头连接，用于给待固定于驱动器壳体11上的摄像头(同样未示出)供电，其中驱动器1的动力输出轴12相对于外部交流电源静止不动。当第二环形互感线圈31中输入外部交流电时，利用物理学中的电磁感应原理，第一环形互感线圈21中就能产生感应电流，从而用来给摄像头供电。当驱动器1为电机时，第一环形互感线圈21还可以用于给电机供电。在这种情况下，当驱动器1的驱动器壳体11转动时，带动第一互感部件2和摄像头一起转动。由于连接外部电源的第二互感部件3和动力输出轴12保持静止不动，并且第一互感部件2与第二互感部件3之间没有电线连接，因此第一互感部件2与第二互感部件3之间、第一互感部件21与摄像头之间都不会产生电线缠绕问题。

这种电机壳体转动而动力输出轴静止不动的布置方式不但构思独特而且尤其适用于在特定应用场合(例如电机壳体可兼作安装座的场合)下简化安装结构。另外，图1示出实施例中的各种优选或变形结构也同样可以适用于图2中的实施例。

在本发明的上述实施例中，还可以使用电池例如可充电电池或干电池等其它手段为驱动器1供能。感应电流还可以进一步对可充电电池进行充电。

参见图3，根据本发明又一实施例的供电机构包括：驱动器1、电能发射器6和电能接收器7。驱动器1具有驱动器壳体11和从驱动器壳体11向外伸出并且相对于驱动器壳体11可旋转的动力输出轴12。电能发射器6固定于驱动器壳体11。电能接收器7固定于动力输出轴12并且能够相对于电能发射器11自由转动。其中电能发射器6用于将电源(例如外接电源)电能转换为电磁辐射能，电能接收器7用于无线接收所述经转换的电磁辐射能并将其重新转换为相应的电能。

在图3示出的实施例中，电能发射器6包括发射线圈61和发射控制电路板62，电能接收器7包括接收线圈71和接收控制电路板72。电源电能经发射控制电路板62调制后接入发射线圈61产生电磁辐射能，接收线圈71无线接收电磁辐射能并将其重新转换为电能后接入接收控制电路板72，并由接收控制电路板72调制成所需功率的电能。这种电磁无线发射和接收及其控制技术已为本领域技术人员所熟知，在此不再详述。

摄像头(未示出)与电能接收器7一起固定安装在动力输出轴12上。电能发射器6通常具有电源输入接口，用于连接外部交流电源，电能接收器7通常具有电源输出接口，用于给固定于驱动器1的动力输出轴12上的摄像头供电，其中驱动器壳体11相对于外部交流电源静止不动。在这种情况下，当驱动器1的动力输出轴12转动时，带动电能接收器7和摄像头一起转动。由于连接外部电源的电能发射器6和驱动器壳体11保持静止不动，并且电能发射器6与电能接收器7之间没有电线连接，因此电能发射器6与电能接收器7之间、电能接收器7与摄像头之间都不会产生电线缠绕问题。本发明的这种可相对自由转动的发射器—(无线)接收器布置结构简单方便地解决了自由转动式摄像装置的供电问题。

在本发明的可选实施例中，驱动器1可以是电机或风力驱动机构等。在风力驱动的情况下，装置结构可以更加简单且节省能源。当驱动器1是电机时，可以由外部电源对其供电。在本发明的进一步优选实施例中，还可以使用电池例如可充电电池或干电池等其它手段为电机供能。

在图3示出的实施例中，电能发射器6固定于驱动器壳体11而电能接收器7固定于驱动器1的动力输出轴12，摄像头固定于驱动器1的动力输出轴12。电能接收器7和摄像头都可以通过连接件5与动力输出轴12固定连接。电能发射器6有线连接于外部电源并且驱动器壳体11相对于外部电源静止不动。

在其它实施例中，也可以采用如下安装方式，电能发射器6固定于驱动器1的动力输出轴12而电能接收器7固定于驱动器壳体11，摄像头固定于驱动器壳体11，电能发射器6有线连接于外部电源并且驱动器1的动力输出轴12相对于外部电源静止不动。当驱动器1为电机时，电能接收器7还可以非常方便地用于给电机供电或充电。在这种情况下，当驱动器1的驱动器壳体11转动时，带动电能接收器2和摄像头一起转动。这种驱动器壳体转动而动力输出轴静止不动的布置方式不但构思独特而且尤其适用于在特定应用场合(例如驱动器壳体可兼作安装座的场合)下简化安装结构。

在图3示出的实施例中，接收线圈71和发射线圈61均为平面线圈并且彼此平行布置，并且在驱动器1的动力输出轴12从驱动器向外伸出的方向上，接收线圈71位于发射线圈61的外侧。这种结构显然更便于安装摄像头且更加紧凑。在这种情况下，还优选在驱动器壳体11上设置隔磁胶片4。隔磁胶片4分别与接收线圈61和发射线圈71平行布置，其中在驱动器1的动力输出轴12从驱动器向外伸出的方向上，隔磁胶片4位于发射线圈61内侧。隔磁胶片4的选用可以提高电能无线传输效率。

在图3示出的实施例中，接收线圈71和发射线圈61为外形基本一致的(圆)环形平面线圈，且围绕驱动器1的动力输出轴12同轴设置。本发明的这种旋转对称结构最小化了旋转时电能传输效率的损失。

在本发明的其它实施例中，监控摄像装置还可以包括设置有无线接收器的控制系统，(监控)摄像头上可以安装有无线发射器；这样可以通过局域网在控制系统和摄像头之间传递信息。这种结构可以有效地解决通信电缆所带来的不利问题。

本发明简便可靠地解决了自由转动式摄像装置的供电问题(和/或通信问题)，不会发生电线/电缆缠绕或绞断现象；并且结构简单、操作方便。

Claims (10)

1.一种自由转动式摄像装置，包括：

驱动器，具有驱动器壳体和从驱动器壳体向外伸出并且相对于驱动器壳体可旋转的动力输出轴；

第一互感部件，具有第一环形互感线圈且固定于驱动器壳体；

第二互感部件，具有第二环形互感线圈且固定于驱动器的动力输出轴，其中第一环形互感线圈和第二环形互感线圈设置成沿驱动器的动力输出轴方向彼此面对并且相对于彼此可自由转动；以及

摄像头，固定于驱动器壳体和驱动器的动力输出轴之一上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中第一环形互感线圈和第二环形互感线圈为圆环形互感线圈并且同轴布置。

3.根据权利要求1所述的装置，其中第一环形互感线圈用于连接外部交流电源，第二环形互感线圈用于给待固定于驱动器的动力输出轴上的摄像头供电，其中驱动器壳体相对于外部交流电源静止不动。

4.根据权利要求1所述的装置，其中第二环形互感线圈用于连接外部交流电源，第一环形互感线圈用于给待固定于驱动器壳体上的摄像头供电，其中驱动器的动力输出轴相对于外部交流电源静止不动。

5.根据权利要求1所述的装置，其中驱动器为电机。

6.根据权利要求4所述的装置，其中驱动器为电机，并且第一环形互感线圈还用于给电机供电。

7.根据权利要求1所述的装置，其中第一互感部件具有由软磁材料制成的第一线圈座，并且第一环形互感线圈位于第一线圈座中；第二互感部件具有由软磁材料制成的第二线圈座，并且第二环形互感线圈位于第二线圈座中。

8.根据权利要求7所述的装置，其中第一线圈座和第二线圈座面对面隔开设置并且将第一环形互感线圈和第二环形互感线圈封装在其中。

9.根据权利要求8所述的装置，其中第一线圈座具有用于收纳第一环形互感线圈的第一环形凹槽，并且第二线圈座具有用于收纳第二环形互感线圈的第二环形凹槽。

10.根据权利要求1所述的装置，其中在驱动器的动力输出轴从驱动器向外伸出的方向上，第二环形互感线圈在第一环形互感线圈的外侧。