CN106657727A - 一种摄像机变焦距传感机构及云台摄像组件 - Google Patents

Abstract

为克服现有云台摄像机中存在的变焦过程和捕捉点缺少联动，存在传动误差的问题，本发明提供了一种摄像机变焦距传感机构，包括固定部和角位移传感组件；所述固定部用于所述角位移传感组件的固定安装；所述角位移传感组件包括用于与摄像机变焦环贴合传动的被动轮以及用于检测所述被动轮角位移量的角位移传感器。同时，本发明还公开了包括上述摄像机变焦距传感机构的云台摄像组件。本发明提供的摄像机变焦距传感机构及云台摄像组件能够对变焦环的实际角位移进行实时监测，从而获知摄像机的实际变焦数据，便于图像的精确捕捉。

Description

一种摄像机变焦距传感机构及云台摄像组件

技术领域

本发明属于摄像传感设备技术领域，具体涉及一种摄像机变焦距传感机构及云台摄像组件。

背景技术

摄像机种类繁多，但各种摄像机的基本工作原理大致相同，即：把光学图象信号转变为电信号，以便于存储或者传输。当拍摄一个物体时，此物体上反射的光被摄像机镜头收集，使其聚焦在摄像器件的受光面(例如摄像管的靶面)上，再通过摄像器件把光转变为电能，即得到了“视频信号”。目前，为了方便对特定位置进行监控，一般将摄像机安装在云台上，通过控制云台转动和摄像机变焦环的转动来对不同的捕捉点进行监控，变焦环的转动可通过系统设定或手动调试，现有的摄像机虽然能预先设定不同的捕捉点，但缺少一个可靠的机构将变焦过程和捕捉点有机地同步联动，同时在变焦环的控制过程中可能出现传动误差，进而导致出现变焦误差，不能清晰的捕捉图像，影响摄像机的正常工作。

发明内容

针对现有云台摄像机中存在的变焦过程和捕捉点缺少联动，存在传动误差的问题，本发明提供了一种摄像机变焦距传感机构及云台摄像组件。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种摄像机变焦距传感机构，该摄像机具有变焦环，所述摄像机变焦距传感机构包括固定部和角位移传感组件；

所述固定部用于将该摄像机变焦距传感机构固定安装在摄像机或云台上；

所述角位移传感组件包括被动轮以及用于检测所述被动轮角位移的角位移传感器，所述被动轮的外圈与摄像机的变焦环外圈贴合或啮合，以使得摄像机的变焦环的旋转能够带动被动轮旋转。

进一步的，所述摄像机变焦距传感机构还包括用于调节所述固定部和角位移传感组件相对位置的位移调整组件。

进一步的，所述位移调整组件包括滑槽架和第一伸缩臂，所述第一伸缩臂的两侧设置有沿第一水平方向延伸的第一滑槽和第二滑槽；所述滑槽架顶部与所述固定部连接，所述滑槽架的底部两侧分别设有第一卡勾和第二卡勾，所述第一伸缩臂位于所述滑槽架底部，所述第一卡勾滑动设置于所述第一滑槽中，所述第二卡勾滑动设置于所述第二滑槽中。

进一步的，所述固定部的底部设有第三卡勾，所述滑槽架的顶部开有与所述第三卡勾形状相适配的第三滑槽，所述第三滑槽沿第二水平方向延伸，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向，所述第三卡勾滑动设置于所述第三滑槽中。

进一步的，所述第一伸缩臂靠近所述角位移传感器的一端竖直向上形成有套筒；

所述角位移传感器的底部设置有滑动插接在所述套筒中的第二伸缩臂，所述套筒中设置有弹性支撑所述第二伸缩臂的弹簧。

进一步的，所述滑槽架上设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔中螺纹连接有第一定位螺杆，所述第一定位螺杆的外端连接有第一旋钮，旋转第一旋钮可驱动所述第一定位螺杆向内或向外移动，以使得所述第一定位螺杆的内端面与所述第一伸缩臂的外表面压紧或分离；

所述固定部上设有第二螺纹孔，所述滑槽架上设有条形孔，所述第二螺纹孔位于所述条形孔的内侧并与所述条形孔连通，所述第二螺纹孔中螺纹连接有第二定位螺杆，所述第二定位螺杆远离所述第二螺纹孔的一端穿出所述条形孔并连接有第二旋钮，旋转第二旋钮可驱动所述第二定位螺杆向内或向外移动，以使得所述第三卡勾与所述第三滑槽相互压紧或分离。

进一步的，所述第一伸缩臂的底部设有置线槽，所述置线槽与所述套筒连通，所述置线槽中设有连接端头，所述连接端头的一端与所述角位移传感器电连接，另一端露出于所述第一伸缩臂。

进一步的，所述被动轮与所述角位移传感器之间设置有传动轴，所述传动轴的一端固定连接于所述被动轮的中心，另一端可旋转地与所述角位移传感器连接；

所述被动轮朝向所述角位移传感器的侧面上设有弧形槽，所述弧形槽与所述被动轮共圆心，所述角位移传感器朝向所述被动轮的侧面上设有限位轴，所述限位轴背离所述角位移传感器的一端置于所述弧形槽中。

进一步的，所述被动轮的外圈为弹性光滑面或齿圈。

一种云台摄像组件，包括云台、摄像机和如上所述的摄像机变焦距传感机构，所述摄像机固定于所述云台上，所述摄像机变焦距传感机构固定安装在所述摄像机或云台上，所述摄像机具有变焦环，所述被动轮的外圈与摄像机的变焦环外圈贴合或啮合，以使得摄像机的变焦环的旋转能够带动被动轮旋转。

根据本发明提供的摄像机变焦距传感机构，设置有被动轮，通过被动轮的外圈能够与摄像机的变焦环相互贴合，能够使变焦环的转动与被动轮的转动呈一定的传动比相互传动，同时通过设置角位移传感器对被动轮的角位移进行检测，可推导出摄像机的变焦环转动角度，得知摄像机的实际变焦状态，记忆该位置，从而便于下次进行精准的图像捕捉，为下次捕捉预置位提供数据参数，避免传动误差，有利于改善图像捕捉的清晰度。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的摄像机变焦距传感机构的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的摄像机变焦距传感机构的正视图；

图3是本发明实施例1提供的摄像机变焦距传感机构的右视图；

图4是本发明实施例1提供的摄像机变焦距传感机构的仰视图；

图5是本发明实施例1提供的被动轮的右视图；

图6是图5中A-A面的剖视图；

图7是本发明实施例2提供的云台摄像组件的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、角位移传感组件；11、被动轮；111、弧形槽；12、角位移传感器；13、传动轴；14、限位轴；2、第二伸缩臂；3、第一伸缩臂；31、套筒；32、第一滑槽；33、第二滑槽；34、置线槽；4、滑槽架；41、第三滑槽；42、第一卡勾；43、第二卡勾；44、条形孔；5、固定部；51、第三卡勾；6、第一旋钮；61、第一定位螺杆；7、第二旋钮；8、连接端头；81、导线；9、摄像机；91、变焦环；10、云台。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参见图1和图2所示，本实施例提供了一种摄像机变焦距传感机构，该摄像机具有变焦环91，所述摄像机变焦距传感机构包括固定部5和角位移传感组件1；

所述固定部5用于将该摄像机变焦距传感机构固定安装在摄像机或云台上；

所述角位移传感组件1包括被动轮11以及用于检测所述被动轮11角位移的角位移传感器12，所述被动轮11的外圈与摄像机9的变焦环91外圈贴合或啮合，以使得摄像机9的变焦环91的旋转能够带动被动轮11旋转。

通过被动轮11的外圈能够与摄像机的变焦环相互贴合或啮合，使变焦环的转动与被动轮11的转动呈一定的传动比相互传动，且变焦环的角位移与被动轮11的角位移的比值等于被动轮11的周长与变焦环的周长的比值或外圈齿数的比值，同时通过设置角位移传感器12对被动轮11的角位移进行检测，可将被动轮11的角位移数据传输至云台控制中心，推导出摄像机的变焦环转动角度，得知摄像机的实际变焦状态，记忆该位置，为下次捕捉预置位提供数据参数，从而便于云台控制中心下次对于变焦环的旋转角度调控，进行精准的图像捕捉，避免传动误差，有利于改善图像捕捉的清晰度

所述固定部5为方形把手状结构，且固定部5的顶端设有用于螺钉连接的螺钉孔，需要说明的是，本发明并不限定所述固定部5的具体形状和连接方式，本领域技术人员采用其他形状，如圆台状、板状等，或是其他连接方式，如卡扣连接、焊接等，均应包括在本发明的保护范围之内。

所述固定部5与角位移传感组件1可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或是通过中间媒介间接连接，在本实施中，采用中间媒介连接的方式，所述摄像机变焦距传感机构还包括有用于调节所述固定部5和角位移传感组件1相对位置的位移调整组件。

如图1～图3所示，所述位移调整组件包括滑槽架4和第一伸缩臂3，所述第一伸缩臂3的两侧分别设置有沿第一水平方向延伸的第一滑槽32和第二滑槽33；所述第一滑槽32和第二滑槽33由伸缩臂远离所述角位移传感组件1的一端延伸至伸缩臂的中部或靠近所述角位移传感组件1的一端；所述滑槽架4顶部与所述固定部5连接，所述滑槽架4的底部两侧分别设有第一卡勾42和第二卡勾43，所述第一卡勾42和第二卡勾43均为L字型卡勾，且第一卡勾42和第二卡勾43相对设置，在所述滑槽架4的底部形成T字形腔体，所述第一伸缩臂3位于所述滑槽架4底部，且第一伸缩臂3与所述滑槽架4相互垂直设置，所述第一卡勾42可滑动地设置于所述第一滑槽32中，所述第二卡勾43可滑动地设置于所述第二滑槽33中，使得第一伸缩臂3部分位于所述T字形腔体中，第一伸缩臂3可相对于所述滑槽块底部进行第一伸缩臂3长度方向的前后运动。

所述固定部5的底部设有第三卡勾51，所述第三卡勾51为L字型卡勾，所述滑槽架4的顶部开有与所述第三卡勾51形状相适配的第三滑槽41，所述第三滑槽41沿第二水平方向延伸，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向，所述第三卡勾51可滑动地设置于所述第三滑槽41中，装配时，将所述滑槽架4的第三滑槽41从所述第三卡勾51的侧面套入所述第三卡勾51中，第三卡勾51和第三滑槽41的配合能够避免所述滑槽架4从固定部5上脱落。

第一伸缩臂3与滑槽架4之间的相对位移，滑槽架4与固定部5之间的相对位移，两者的相对位移的方向均位为水平方向且相互垂直，使得所述角位移传感组件1与固定部5的水平距离和所呈角度在一定范围内可调，有利于适应不同规格大小的摄像机以及云台安装位置，保证能够将被动轮11设置到摄像机的变焦圈位置。

在本实施例中，为了保证被动轮11与摄像机变焦环之间有较好的传动效果，所述被动轮11的外圈需能够紧密贴合于所述摄像机变焦环，以避免变焦环与被动轮11之间脱离出现的传动误差，或是发生相对滑动导致的传动误差；

所述第一伸缩臂3靠近所述角位移传感器12的一端竖直向上形成有套筒31；

所述角位移传感器12的底部设置有滑动插接在所述套筒31中的第二伸缩臂2，所述套筒31中设置有弹性支撑所述第二伸缩臂2的弹簧，第二伸缩臂2可相对所述套筒31发生弹性位移，从而角位移传感器12和与角位移传感器12连接的被动轮11能够在竖直方向上移动，通过弹簧的作用能够在被动轮11上施加一个弹性力，使其外圈贴紧于所述摄像机的变焦环外圈，可应用于不同尺寸大小的摄像机和变焦环结构，确保被动轮11与变焦环可靠传动，实现同步角位移。

所述滑槽架4上设有第一螺纹孔(未图示)，所述第一螺纹孔分别连通第一伸缩臂3的表面和滑槽架4的外表面，所述第一螺纹孔处设有第一定位螺杆61，所述第一定位螺杆61远离所述第一螺纹孔的一端连接有第一旋钮6，通过手动旋转所述第一旋钮6带动第一定位螺杆61转动，从而通过第一定位螺杆61与第一螺纹孔的螺纹配合，能够实现对滑槽架4与第一伸缩臂3相对位置的锁紧；需要调节滑槽架4与第一伸缩臂3相对位置时，再反方向旋转第一旋钮6。

所述固定部5上设有第二螺纹孔(未图示)，所述滑槽架4上设有条形孔44，所述条形孔44分别连通固定部5的第二螺纹孔和滑槽架4的外表面，所述第二螺纹孔处设有第二定位螺杆(未图示)，所述第二定位螺杆远离所述第二螺纹孔的一端穿过所述条形孔44并连接有第二旋钮7，通过手动旋转所述第二旋钮7带动第二定位螺杆转动，从而通过第二定位螺杆和第二螺纹孔的螺纹配合缩小第二旋钮7和固定部5之间的距离，从而使第二旋钮7压合于所述滑槽架4上，对固定部5和滑槽架4的相对位置进行锁紧；需要调节固定部5与滑槽架4相对位置时，再反方向旋转第一旋钮6。

如图4所示，所述第一伸缩臂3的底部设有置线槽34，所述置线槽34与所述套筒31连通，所述置线槽34中设有连接端头8，所述连接端头8的一端与所述角位移传感器电连接，具体为：设置有导线81，所述导线81的连接所述连接端头8，同时沿所述置线槽34、套筒31、第二伸缩臂2的内部延伸，连接至所述角位移传感器12，所述连接端头8的另一端露出于所述第一伸缩臂3，且所述连接端头8露出于所述第一伸缩臂3的一端为插孔，外部的设备通过所述连接端头8接入电线，实现角位移传感器12与外部的电连接，用于角位移传感器12的电源供应和数据传输。

在本实施例中，为了实现角位移同步，确保角位移准确可靠，所述被动轮11与所述角位移传感器12之间设置有传动轴13，所述传动轴13的一端固定连接于所述被动轮11的中心，另一端可旋转地与所述角位移传感器12连接，使得传动轴13的角位移与被动轮11的角位移一致。

本实施例采用的角位移传感器12为本领域技术人员常用的测量角度变化量的装置，可以是将角度变化量的测量变为电阻变化测量的变阻器式角位移传感器；或者是将角度变化量的测量变为电容变化的测量的面积变化型电容角位移传感器；或者是将角度变化量的测量变为感应电动势变化量的测量的磁阻式角位移传感器，现有技术中已有较为详细的描述，在此不再对其结构进行赘述。

如图5和图6所示，所述被动轮11朝向所述角位移传感器12的侧面上设有弧形槽111，所述弧形槽111与所述被动轮11共圆心，所述角位移传感器12朝向所述被动轮11的侧面上设有限位轴14，所述限位轴14背离所述角位移传感器12的一端置于所述弧形槽111中，通过所述限位轴14和弧形槽111的配合，能够对所述被动轮11转动的最大角度进行限制，同时能够将摄像机变焦环的初始位置与被动轮11的初始位置对应定位，此时所述限位轴14位于所述弧形槽111的端部。

当变焦环的外圈为光滑面时，所述被动轮11的外圈优选为弹性光滑面，在外部弹力的作用下，提高变焦环和被动轮11之间的摩擦力，避免打滑；当变焦环的外圈为齿圈的时候，所述被动轮11的外圈优选为齿圈，通过齿圈啮合传动。

实施例2

参见图7所示，本实施例提供了一种云台摄像组件，包括云台10、摄像机9和如实施例1所述的摄像机变焦距传感机构，所述摄像机9固定于所述云台10上，所述摄像机变焦距传感机构固定安装在所述摄像机9或云台10上，所述摄像机9具有变焦环91，所述被动轮11的外圈与摄像机9的变焦环91外圈贴合或啮合，以使得摄像机9的变焦环91的旋转能够带动被动轮11旋转。

具体为：所述云台10设有支撑架，所述摄像机9固定于所述支撑架的顶部，且摄像机9的变焦环91露出于所述支撑架，所述摄像机变焦距传感机构的固定部5安装于所述支撑架的底部，通过滑槽架4和第一伸缩臂3调节被动轮11的位置，使被动轮11的外圈与变焦环91的外圈贴合，且通过第二伸缩臂2给予所述被动轮11一定的压力，保证被动轮11的外圈与变焦环91的外圈同步传动。

在其他实施例中，所述摄像机变焦距传感机构也可直接安装于所述摄像机9上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摄像机变焦距传感机构，该摄像机(9)具有变焦环(91)，其特征在于，所述摄像机变焦距传感机构包括固定部(5)和角位移传感组件(1)；

所述固定部(5)用于将该摄像机变焦距传感机构固定安装在摄像机(9)或云台(10)上；

所述角位移传感组件(1)包括被动轮(11)以及用于检测所述被动轮(11)角位移的角位移传感器(12)，所述被动轮(11)的外圈与摄像机(9)的变焦环(91)外圈贴合或啮合，以使得摄像机(9)的变焦环(91)的旋转能够带动被动轮(11)旋转。

2.根据权利要求1所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述摄像机变焦距传感机构还包括用于调节所述固定部(5)和角位移传感组件(1)相对位置的位移调整组件。

3.根据权利要求2所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述位移调整组件包括滑槽架(4)和第一伸缩臂(3)，所述第一伸缩臂(3)的两侧设置有沿第一水平方向延伸的第一滑槽(32)和第二滑槽(33)；所述滑槽架(4)顶部与所述固定部(5)连接，所述滑槽架(4)的底部两侧分别设有第一卡勾(42)和第二卡勾(43)，所述第一伸缩臂(3)位于所述滑槽架(4)底部，所述第一卡勾(42)滑动设置于所述第一滑槽(32)中，所述第二卡勾(43)滑动设置于所述第二滑槽(33)中。

4.根据权利要求3所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述固定部(5)的底部设有第三卡勾(51)，所述滑槽架(4)的顶部开有与所述第三卡勾(51)形状相适配的第三滑槽(41)，所述第三滑槽(41)沿第二水平方向延伸，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向，所述第三卡勾(51)滑动设置于所述第三滑槽(41)中。

5.根据权利要求4所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述第一伸缩臂(3)靠近所述角位移传感器(12)的一端竖直向上形成有套筒(31)；

所述角位移传感器(12)的底部设置有滑动插接在所述套筒(31)中的第二伸缩臂(2)，所述套筒(31)中设置有弹性支撑所述第二伸缩臂(2)的弹簧。

6.根据权利要求5所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述滑槽架(4)上设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔中螺纹连接有第一定位螺杆(61)，所述第一定位螺杆(61)的外端连接有第一旋钮(6)，旋转第一旋钮(6)可驱动所述第一定位螺杆(61)向内或向外移动，以使得所述第一定位螺杆(61)的内端面与所述第一伸缩臂(3)的外表面压紧或分离；

所述固定部(5)上设有第二螺纹孔，所述滑槽架(4)上设有条形孔(44)，所述第二螺纹孔位于所述条形孔(44)的内侧并与所述条形孔(44)连通，所述第二螺纹孔中螺纹连接有第二定位螺杆，所述第二定位螺杆远离所述第二螺纹孔的一端穿出所述条形孔(44)并连接有第二旋钮(7)，旋转第二旋钮(7)可驱动所述第二定位螺杆向内或向外移动，以使得所述第三卡勾(51)与所述第三滑槽(41)相互压紧或分离。

7.根据权利要求5所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述第一伸缩臂(3)的底部设有置线槽(34)，所述置线槽(34)与所述套筒(31)连通，所述置线槽(34)中设有连接端头(8)，所述连接端头(8)的一端与所述角位移传感器(12)电连接，另一端露出于所述第一伸缩臂(3)。

8.根据权利要求1所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述被动轮(11)与所述角位移传感器(12)之间设置有传动轴(13)，所述传动轴(13)的一端固定连接于所述被动轮(11)的中心，另一端可旋转地与所述角位移传感器(12)连接；

所述被动轮(11)朝向所述角位移传感器(12)的侧面上设有弧形槽(111)，所述弧形槽(111)与所述被动轮(11)共圆心，所述角位移传感器(12)朝向所述被动轮(11)的侧面上设有限位轴(14)，所述限位轴(14)背离所述角位移传感器(12)的一端置于所述弧形槽(111)中。

9.根据权利要求1或8所述的摄像机变焦距传感机构，其特征在于，所述被动轮(11)的外圈为弹性光滑面或齿圈。

10.一种云台摄像组件，其特征在于，包括云台(10)、摄像机(9)和如权利要求1～9中任意一项所述的摄像机变焦距传感机构，所述摄像机(9)固定于所述云台(10)上，所述摄像机变焦距传感机构固定安装在所述摄像机(9)或云台(10)上，所述摄像机(9)具有变焦环(91)，所述被动轮(11)的外圈与摄像机(9)的变焦环(91)外圈贴合或啮合，以使得摄像机(9)的变焦环(91)的旋转能够带动被动轮(11)旋转。