CN107528999B - 监控相机系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种监控相机系统。所述监控相机系统包括：相机模块；支撑部，布置在相机模块的一侧并连接到壳体支架或外部结构；俯仰轴部，连接到相机模块的一侧并结合到支撑部以相对于支撑部能够旋转；俯仰电机，被配置为将旋转力传递到俯仰轴部，并在俯仰轴部的旋转期间围绕俯仰轴部的旋转轴旋转。

Description

监控相机系统

本申请要求于2016年6月17日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0075828号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

根据示例性实施例的设备涉及一种监控相机系统，更具体地讲，涉及一种可简化驱动机构并提高空间使用效率的监控相机系统。

背景技术

通常，作为闭路监视系统的闭路电视(CCTV)系统安装在诸如房屋、百货商店、银行、展览厅、工厂等的地方，以防止盗窃或者容易地监控机器的处理流程或操作状态。

详细地说，在CCTV系统中，通过使用安装在每个监控区域的监控相机来捕获将被管理的多个监控区域的图像，捕获的图像被发送到安装在办公室中的监视器，用于通过监视器进行监控，并且如果必要，则仅期望的场景通过使用录像机(VCR)被记录。

用于CCTV系统的监控相机可包括能够仅监视仅在监控区域中的指定的区域的固定相机和能够沿至少一个方向旋转以监视监控区域的整个区域的可旋转相机。例如，可旋转相机在上下运动的同时可具有俯仰操作(tilt operation)。另外，可旋转相机可执行左右枢转的摇摄操作(pan operation)或改变透镜的焦距的变焦操作。

图1是根据现有技术的能够执行俯仰操作的监控相机系统1的透视图。

监控相机系统1可包括相机部20和驱动部10。相机部20可包括相机模块21和光投射部22。驱动部10可包括支撑部11、俯仰轴部12、俯仰电机13、壳体14和摇摄轴部15。

相机模块21可包括光学系统(未示出)、成像装置(未示出)、透镜(未示出)和透镜盖(未示出)。虽然相机模块21布置在主体部24中，但是用于暴露出相机模块21的透镜盖的前盖23可结合到主体部24的前表面。因此，相机模块21可通过暴露在外的透镜盖执行图像捕获操作。

光投射部22布置在主体部24中，接近相机模块21。在难以得到充足的光源的夜间，光投射部22将红外光线照射到前侧以能够进行图像捕获操作。

支撑部11布置在相机模块21的相对的两侧。支撑部11可包括第一支撑部11a和第二支撑部11b。第一支撑部11a布置在相机模块21的一侧，第二支撑部11b布置在相机模块21的另一侧。

俯仰轴部12结合到第一支撑部11a和第二支撑部11b。具有相机模块21的主体部24根据俯仰轴部12的旋转执行俯仰操作。

壳体14布置在主体部24的上方。第一支撑部11a和第二支撑部11b在壳体14中彼此结合。俯仰电机13位于第一支撑部11a的一侧。因此，俯仰电机13可固定在壳体14中。

俯仰电机13可通过带25结合到俯仰轴部12。因此，俯仰电机13的驱动力经由带25传递到俯仰轴部12，使得俯仰轴部12旋转。

摇摄轴部15结合到壳体14。具有相机模块21的主体部24根据摇摄轴部15的旋转执行摇摄操作。摇摄轴部15通过位于壳体14中的摇摄电机(未示出)驱动而旋转。

然而，对于监控相机系统1，因为支撑相机模块21的支撑部11布置在相机模块21的两侧表面，并且需要用于固定将旋转力传递到俯仰轴部12的俯仰电机13的单独空间，所以需要大量部件并且空间使用效率低。此外，因为俯仰轴部12和俯仰电机13布置为彼此分开相当长的距离，所以监控相机系统1的结构复杂并且监控相机系统1的尺寸也增加。

发明内容

一个或更多个实施例包括一种监控相机系统，所述监控相机系统可简化驱动机构并可提高空间使用效率。

发明构思的各种方面将在下面的描述中部分被阐述，并且部分从该描述将是清楚的，或者可通过本实施例的实施而获知。

根据一个或更多个实施例，提供一种监控相机系统，所述监控相机系统包括：相机模块；支撑部，布置在相机模块的一侧并连接到壳体支架或外部结构；俯仰轴部，连接到相机模块的一侧并结合到支撑部以相对于支撑部能够旋转；俯仰电机，被配置为将旋转力传递到俯仰轴部并在俯仰轴部的旋转期间围绕俯仰轴部的旋转轴旋转。

所述的监控相机系统还可包括光投射部，所述光透射部布置为相对于俯仰轴部的旋转轴与相机模块相对，并且光投射部可包括用于发射红外线的光源。

光投射部的光轴可与相机模块的光轴平行。

俯仰电机可布置为相对于俯仰轴部的旋转轴与相机模块相对。

支撑部可沿穿过俯仰轴部的截面的方向延伸。

相机模块和俯仰轴部可仅通过支撑部连接到壳体支架，并且支撑部可具有悬臂形状。

支撑部可布置在相机模块的一侧，并且可不布置在相机模块的另一侧。

俯仰电机可通过带结合到俯仰轴部。

俯仰电机可包括用于调节所述带的张力的张力轴承。

俯仰轴部的旋转轴和俯仰电机的旋转轴可彼此平行。

俯仰电机的质量可小于相机模块的质量。

所述监控相机系统还可包括光投射部，所述光透射部布置为相对于俯仰轴部的旋转轴与相机模块相对，并具有小于相机模块的质量的质量。

相机模块的质量可等于俯仰电机的质量与光投射部的质量之和。

所述监控相机系统还可包括配重，所述配重布置为沿支撑部的长度方向与俯仰轴部的旋转轴分开。

所述监控相机系统还可包括仅一个油封，所述一个油封介于支撑部与俯仰轴部之间。

附图说明

从以下结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其它方面将变得明显和更容易理解，其中：

图1是根据现有技术的能够执行俯仰操作的监控相机系统1的透视图；

图2是根据示例性实施例的监控相机系统的分解透视图；

图3是根据示例性实施例的图2的监控相机系统的驱动部的透视图；

图4是根据示例性实施例的图2的监控相机系统的相机部的分解透视图。

具体实施方式

参照附图详细描述发明构思。然而，发明构思不限于此，并且应该理解，在不脱离发明构思的精神和范围的情况下，可在形式和细节上做出各种改变。也就是说，可仅提供对特定结构或功能的描述，以解释发明构思的示例性实施例。

在此使用的诸如“第一”和“第二”的术语仅用于描述各种构成元件，但是构成元件不被所述术语限制。这样的术语仅用于将一个构成元件与另一构成元件区分开的目的。

应该理解，当层、区域或组件被称为“形成在”另一层、区域或组件上时，层、区域或组件可直接或间接形成在另一层、区域或组件上。也就是说，例如，可存在中间的层、区域或组件。

在附图中，为了清楚起见，多个层和区域的厚度被夸大。为了便于解释，附图中的一些层和区域的厚度可被夸大。在附图中，相同的参考标号表示相同的元件，因此将不重复进行对它们的描述。

图2是根据示例性实施例的监控相机系统1000的分解透视图。图3是根据示例性实施例的图2的监控相机系统1000的驱动部100的透视图。

参照图2和图3，根据实施例的监控相机系统1000可包括相机部200和驱动部100。用于执行图像捕获操作的相机部200可包括相机模块210。用于使相机部200沿至少一个方向旋转的驱动部100可包括支撑部110、俯仰轴部120和俯仰电机130。

相机部200可包括形成相机部200的外部的第一盖C1和第二盖C2。相机模块210布置在当第一盖C1和第二盖C2彼此结合时形成的内部空间中。第一盖C1和第二盖C2保护并支撑内部部件，例如，相机部200的相机模块210。此外，光投射部220布置在由第一盖C1和第二盖C2形成的内部空间中。参照图4提供了相机部200的相机模块210、光投射部220和其他内部部件的详细描述。

支撑部110连接到具有相机模块210的相机部200，以支撑相机部200。支撑部110布置在相机模块210的一侧。在这种状态下，与图1的支撑部11不同，支撑部110仅布置在相机模块210的一侧，而不是相机模块210的相对的两侧。换句话说，仅一个支撑部110支撑相机部200。如此，与如在图1中所示的根据现有技术的两个支撑部11从两侧支撑相机部20的监控相机系统1相比，当支撑部110仅支撑相机部200的一侧时，可减少制造成本。此外，因为减少了所需部件的数量，所以可改善装配特征。此外，因为在相机部200外部用于支撑结构的空间减小了，所以可提高空间使用效率。

俯仰印刷电路板(PCB)90可布置在支撑部110的与布置相机部200的侧部相对的侧部。俯仰PCB 90连接到俯仰电机130，使得电力可供应到俯仰电机130，并且可通过防水盖(未示出)防雨。

支撑部110具有悬臂形状。详细地说，支撑部110可包括延伸部110a、第一结合部110b和第二结合部110c。延伸部110a为横跨俯仰轴部120向上或向下延伸的部分。第一结合部110b布置在延伸部110a的一端，第二结合部100c布置在延伸部110a的另一端。第二结合部110c结合到布置在第二结合部110c之上的壳体支架141，并且第二结合部110c将支撑部110固定到壳体支架141。因此，支撑部110执行与具有固定的支撑端部的悬臂相似的动作。因为支撑部110固定到壳体支架141，所以限制或者防止支撑部110沿上下方向的旋转。因此，在相机部200的俯仰运动期间，相对于相机部200固定的支撑部110在上下方向上不旋转。

如在图3中所示，用于使相机部200沿左右方向旋转以执行摇摄操作的摇摄轴部150可布置在壳体140的中央。壳体140覆盖并保护相机部200、支撑部110、俯仰轴部120和俯仰电机130，并支撑驱动部100。如上所述，表示用于驱动相机部200的旋转的整个部分的驱动部100不仅可包括支撑部110、俯仰轴部120和俯仰电机130，而且还可包括摇摄轴部150和摇摄电机160。

摇摄电机160可布置在壳体支架141上以将旋转力传递到摇摄轴部150。因为摇摄电机160固定地布置在壳体支架141上，所以在相机部200的摇摄操作期间，摇摄电机160不向左向右旋转。

俯仰轴部120布置在支撑部110的第一结合部110b上。俯仰轴部120可布置为围绕穿过俯仰轴部120的中心的旋转轴R1旋转。支撑部110相对于俯仰轴部120固定，并且轴承115a结合到俯仰轴部120的一侧。因此，在俯仰轴部120的旋转期间，减小俯仰轴部120与第一结合部110b之间的摩擦力。

可在支撑部110与俯仰轴部120之间设置油封114。油封114防止雨水或灰尘进入到结合到第一结合部110b和俯仰轴部120的轴承115a。因为仅存在用于支撑相机部200的一个支撑部110，所以仅使用一个油封114。对于图1的监控相机系统1，针对支撑相机部20的两侧的第一支撑部11a和第二支撑部11b中的每个支撑部设置油封(未示出)，至少要设置两个油封。在这种情况下，在相机部20的俯仰操作期间，摩擦负载大量增加，因此用于使俯仰轴部120旋转的俯仰电机130可能不会旋转期望的角度，即，可能产生失步现象(step-outphenomenon)。因此，如在本示例性实施例中那样，因为相机部200仅由一个支撑部110支撑，也仅使用一个油封114，从而可显著防止由于油封114导致的俯仰电机130的失步现象。

俯仰轴部支架121布置在俯仰轴部120中以连接俯仰轴部120和相机部200。在这种状态下，在俯仰轴部支架121与俯仰轴部120之间设置轴承115b，从而减小俯仰轴部120与俯仰轴部支架121之间的摩擦力。因此，在俯仰轴部120的旋转期间，可平滑地进行俯仰轴部支架121的旋转。

俯仰带轮126结合到俯仰轴部支架121。在结合之后，带125围在俯仰带轮126的从俯仰轴部支架121突出的那部分上。详细地说，带125的一部分布置为环绕俯仰带轮126的外周表面的至少一部分，而带125的另一部分朝向俯仰电机130的电机轴部131延伸以围在电机轴部131上。因此，由俯仰电机130产生的旋转力传递到俯仰轴部支架121以使俯仰轴部120旋转。带125可制造为各种类型。例如，具有不打滑的和良好力传递特征的同步带可被用作带125。

如上所述，俯仰电机130经由带125结合到俯仰轴部120。详细地说，俯仰电机130的电机轴部131和结合到俯仰轴部支架121的俯仰带轮126通过带125彼此结合，使得俯仰电机130的旋转力传递到俯仰轴部120。可在俯仰电机130上设置张力轴承132，以调节带125的张力。当张力轴承132接触带125的内侧或外侧从而压迫带125时，带125的张力被调节。尽管图2示出张力轴承132设置在俯仰电机130中，但是发明构思不限于此，张力轴承132可设置在俯仰轴部120中、或者设置在俯仰电机130和俯仰轴部120两者中。为了将由俯仰电机130产生的旋转力平稳地传递到俯仰轴部120，俯仰轴部120的旋转轴R1可基本与俯仰电机130的电机旋转轴R2平行。

俯仰电机130可通过使用螺钉或螺栓结合到俯仰轴部120。俯仰电机130结合到围绕俯仰轴部120的外边缘的一部分，使得电机轴部131的旋转不受限制并还可得到足够的力传递距离。当俯仰电机130和俯仰轴部120彼此被结合时，俯仰电机130与俯仰轴部120一起旋转。换句话说，当俯仰轴部120通过从俯仰电机130接收的旋转力旋转时，结合到俯仰轴部120的俯仰电机130围绕俯仰轴部120的旋转轴R1旋转并与旋转轴部120一起旋转。如此，当俯仰轴部120和俯仰电机130一起旋转时，俯仰轴部120和俯仰电机130相对于固定到壳体支架141的支撑部110执行旋转运动。

相机部200结合到俯仰轴部支架121。因此，相机部200布置在支撑部110的相对侧，俯仰轴部120介于相机部200与支撑部110之间。如此，当相机部200结合到俯仰轴部支架121时，在俯仰轴部120的旋转期间，相机部200通过沿上下方向旋转来执行俯仰运动。下面参照图4详细描述相机部200的结构。

图4是根据示例性实施例的图2的监控相机系统1000的相机部200的分解透视图。在图4中，仅示出图2和图3的驱动部100的一些元件以描述与相机部200的位置关系，并且省略其他元件。此外，为了便于解释，针对图4中的一些参考标号，元件的质量被表示在括号内。

参照图4，相机模块210布置在俯仰轴部120的结合俯仰电机130的一侧。如上所述，俯仰轴部120布置在相机模块210与支撑部110之间，如图2所示。俯仰轴部支架121、俯仰带轮126等可进一步布置在俯仰轴部120与相机模块210之间。俯仰电机130结合到俯仰轴部120以与俯仰轴部120的外边缘相邻。因此，俯仰电机130布置为沿径向与俯仰轴部120的旋转轴R1分开。俯仰电机130具有质量m2。

相机模块210可包括在相机模块210的前侧的透镜210a、从透镜210a延伸的主体部210c和包围主体部210c并保护内部部件的外壳部210d。透镜210a为变焦透镜，并且相机模块210可通过使用透镜210a执行变焦操作。布置包括透镜210a的多个透镜的镜筒(未示出)布置在主体部210c中。考虑到装配的方便，主体部210c可具有矩形盒形状。此外，在相机模块210的后表面上设置图像传感器210b，以检测捕获的图像的对比度或颜色并将对比度或颜色转换为电信号。图像传感器印刷电路板(PCB，未示出)布置在主体部210c上，以将包括由图像传感器210b产生的电信号的各种信号输出到外部或从外部接收包括由图像传感器210b产生的电信号的各种信号。例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器或电荷耦合器件(CCD)传感器可用作图像传感器210b。具有上面的结构的相机模块210具有质量m1。

相机模块210容纳在具有空盒形状的主支架211的内部空间中。保护玻璃212布置在容纳相机模块210的主支架211的前表面，以保护相机模块210的透镜210a。支撑支架213结合到相机模块210的主体部210c。当支撑支架213结合到主支架211时，相机模块210可稳定地支撑在主支架211上。虽然在图4中未详细示出，但是支撑支架213形成为具有凹槽和突起，以便牢固地装配到主支架211，同时减少诸如螺钉和螺栓的结合部件的数量。

此外，光投射部220结合到主支架211。光投射部220布置在相机模块210的下方并具有质量m3。光投射部220可包括用于将光发射到前侧的光源。例如，光源可发射红外线。因此，当红外线照射到前侧时，图像可在自然光不充足的夜间或暗处被捕获。因此，光投射部220通过暴露在外部而结合到主支架211，以便于诸如红外线的光的投射。此外，为了通过将相机模块210的视角范围(viewing range)与光投射部220的光投射范围进行充分匹配而得到优质图像，光投射部220和相机模块210可布置为使得光投射部220的光轴最大限度与相机模块210的光轴平行。

此外，主PCB 230结合到主支架211。主PCB 230可布置在主支架的与结合俯仰轴部120的侧部相对的侧部。主PCB 230可包括用于连接电力设备和外部装置的连接器(未示出)。此外，风机部240结合到主支架211以与主PCB 230相邻。风机部240可包括风机241、加热器242和导流部243。可通过风机241的吹动和/或加热器242的加热防止可能在保护玻璃212上产生的凝结现象。由于下雨或凝结而在保护玻璃212上形成的水滴可通过导流部243引导而排出到外部。

为了严密地密封相机模块210、光投射部220等结合到主支架211的结构，第一盖C1结合到主支架211的布置保护玻璃212的前表面，而第二盖C2结合到主支架211的作为前表面的相对表面的后表面。

根据各种部件如上所述被装配的本示例性实施例的监控相机系统1000可能需要减少偏心重以防止俯仰电机130的失步现象、振动和噪声，且还可执行稳定的俯仰操作。换句话说，在俯仰轴部120的旋转期间，重点在于俯仰轴部120的旋转中心最大限度位于俯仰轴部120的旋转轴R1上。在下面的描述中，参照图2和图4详细描述减少偏心重的方法。

为了使图2和图4的俯仰轴部120的旋转中心尽可能接近地位于俯仰轴部120的旋转轴R1上，需要减少在俯仰操作期间沿上下方向(旋转方向)的重量偏心率的产生。上下方向指图2的支撑部110的长度方向，即，支撑部110的延伸部110a延伸的方向。

作为减少沿上下方向的偏心重的方法之一，光投射部220布置为相对于俯仰轴部120的旋转轴R1与相机模块210相对。详细地说，当相机模块210布置在俯仰轴部120的旋转轴R1的上方时，为了消除由于相机模块210导致的偏心重，光投射部220布置在旋转轴R1的下方。相似地，俯仰电机130也布置为相对于俯仰轴部120的旋转轴R1与相机模块210相对。因此，俯仰电机130可与光投射部220一起被布置在旋转轴R1的下方。

通常，相机模块210的质量m1大于俯仰电机130的质量m2和光投射部220的质量m3中的每个的质量。因此，m1、m2和m3的值被调节使得相机模块210的质量m1与俯仰电机130的质量m2和光投射部220的质量m3之和几乎相同。因此，可减小相对于旋转轴R1在上下方向产生的重量偏心率。

当相机模块210的质量m1与俯仰电机130的质量m2和光投射部220的质量m3之和明显不同时，还可提供配重(未示出)以消除剩余的偏心重。详细地说，当m1大于m2与m3之和时，配重可布置在俯仰轴部120的旋转轴R1的下方。相反，当m1小于m2与m3之和时，配重可布置在俯仰轴部120的旋转轴R1的上方。因此，可减小相对于旋转轴R1沿上下方向产生的重量偏心率。

减少重量偏心率的产生的方法不限于上面的示例性实施例。根据示例性实施例，当在监控相机系统1000的相机部200中不设置光投射部220时，可在俯仰轴部120的旋转轴R1的下方设置额外的配重或更重的配重。

如此，当减小相对于俯仰轴部120的旋转轴R1的偏心重的产生时，可防止俯仰电机130的失步现象、振动和噪声，从而可通过使用紧凑型电机而足以实现俯仰电机130。因此，由俯仰电机130占据的空间减小，并且因此可进一步提高空间使用效率。

如上所述，根据示例性实施例，可实现可简化驱动机构并提高空间使用效率的监控相机系统。此外，可减少所需部件的数量，并且可降低材料成本。因此，可实现可被制造得紧凑且轻便的监控相机系统。发明构思不限于上面的效果。

应理解，在此描述的示例性实施例应被认为仅是描述性的意义，而不是为了限制的目的。每个实施例中的特征或方面的描述通常应该被认为是可用于其他实施例中的其他相似特征或方面。

尽管已参照附图描述了一个或更多个示例性实施例，但本领域普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的精神和范围的情况下，可在此做出形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种监控相机系统，包括：

相机模块；

支撑部，布置在相机模块的一侧并连接到壳体支架或外部结构；

俯仰轴部，连接到相机模块的所述一侧并结合到支撑部以相对于支撑部能够旋转；

俯仰电机，被配置为将旋转力传递到俯仰轴部，并在俯仰轴部的旋转期间围绕俯仰轴部的旋转轴旋转，

所述俯仰电机结合到所述俯仰轴部以与所述俯仰轴部的外边缘相邻。

2.如权利要求1所述的监控相机系统，还包括光投射部，光透射部布置为相对于俯仰轴部的旋转轴与相机模块相对，其中，光投射部包括用于发射红外线的光源。

3.如权利要求2所述的监控相机系统，其中，光投射部的光轴与相机模块的光轴平行。

4.如权利要求1所述的监控相机系统，其中，俯仰电机布置为相对于俯仰轴部的旋转轴与相机模块相对。

5.如权利要求1所述的监控相机系统，其中，支撑部横跨俯仰轴部向上或向下延伸。

6.如权利要求1所述的监控相机系统，其中，相机模块和俯仰轴部仅通过支撑部连接到壳体支架，并且支撑部具有悬臂形状。

7.如权利要求1所述的监控相机系统，其中，支撑部布置在相机模块的一侧，并且不布置在相机模块的另一侧。

8.如权利要求1所述的监控相机系统，其中，俯仰电机通过带结合到俯仰轴部。

9.如权利要求8所述的监控相机系统，其中，俯仰电机包括用于调节所述带的张力的张力轴承。

10.如权利要求1所述的监控相机系统，其中，俯仰轴部的旋转轴和俯仰电机的旋转轴彼此平行。

11.如权利要求1所述的监控相机系统，其中，俯仰电机的质量小于相机模块的质量。

12.如权利要求1所述的监控相机系统，还包括光投射部，所述光透射部布置为相对于俯仰轴部的旋转轴与相机模块相对，并具有小于相机模块的质量的质量。

13.如权利要求12所述的监控相机系统，其中，相机模块的质量等于俯仰电机的质量与光投射部的质量之和。

14.如权利要求1所述的监控相机系统，还包括配重，所述配重布置为沿支撑部的长度方向与俯仰轴部的旋转轴分开。

15.如权利要求1所述的监控相机系统，还包括仅一个油封，所述一个油封介于支撑部与俯仰轴部之间。

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