CN107547785A - 一种摄像头 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种摄像头包括：底座，该底座包括底座底盖和底座面盖，以及固定于底座底盖和底座面盖形成的容置腔中的水平旋转机构；主体，该主体包括主体底盖、主体支架，以及一端设置有相互平行的第一支撑架和第二支撑架的主体面盖，主体支架固定于主体面盖内，并与第一支撑架和第二支撑架形成球头腔，主体底盖与主体面盖远离球头腔的一端固定连接；主体底盖转轴贯穿底座面盖的中心孔与水平旋转机构转轴连接；球头，内设置有垂直旋转机构和摄像头组件，球头通过垂直旋转机构转轴固定于球头腔中，以使得球头在球头腔中垂直旋转。本发明实施例的摄像头可以实现水平和垂直方向的大角度同时旋转拍摄，避免了拍摄的盲区，扩大了拍摄的范围。

Description

一种摄像头

技术领域

本发明涉及摄像头技术领域，特别是涉及一种摄像头。

背景技术

随着摄像头技术的发展，摄像头已经得到广泛的应用，尤其在公共场所中，摄像头对公共场所的秩序和安防具有重要意义。

在监控系统中，摄像头作为系统的前端，期望摄像头的所摄取的图像区域应尽可能宽广，因此发展出了全景摄像头，但是全景摄像头价格昂贵，且需要相应的软体进行影像合成。

相比较下，可旋转的摄像头应用较为广泛，旋转摄像头通过周期性的旋转拍摄，以获取各个监控区域的影像。但传统的摄像头并不能实现水平和垂直方向上的大角度同时旋转，从而导致摄像头拍摄的影像存在盲区，容易存在监控漏洞，导致不安全因素的发生。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种摄像头。

本发明提供了一种摄像头，所述摄像头包括：

底座，包括底座底盖和底座面盖，以及固定于所述底座底盖和底座面盖形成的容置腔中的水平旋转机构，所述底座面盖设置有暴露出所述水平旋转机构转轴的中心孔；

主体，包括主体底盖、主体支架，以及一端设置有相互平行的第一支撑架和第二支撑架的主体面盖，所述主体支架固定于所述主体面盖内，并与所述第一支撑架和第二支撑架形成球头腔，所述主体底盖与所述主体面盖远离所述球头腔的一端固定连接；主体底盖转轴贯穿所述底座面盖的中心孔与所述水平旋转机构转轴连接；

球头，所述球头内设置有垂直旋转机构和摄像头组件，所述球头通过垂直旋转机构转轴固定于所述球头腔中，以使得所述球头在所述球头腔中垂直旋转。

可选地，所述水平旋转机构包括轴承、轴承支架、设置有所述水平旋转机构转轴的从动齿轮、主动齿轮、底座电机和底座电路板，所述从动齿轮和主动齿轮相互啮合，所述轴承支架、底座电路板与所述底座面盖固定连接，所述轴承支架面向所述底座面盖的一面设置有容置所述从动齿轮和主动齿轮的容置槽，以及容置所述轴承的轴承座，所述转轴、所述轴承、所述底座面盖的中心孔同轴，所述底座电机与所述底座电路板电连接并固定于所述轴承支架远离所述底座面盖的一面，底座电机转轴贯穿所述轴承支架的通孔套接所述主动齿轮；

所述主体底盖转轴包括连接部和轴肩，所述连接部依次贯穿所述中心孔、轴承套接所述从动齿轮，所述轴肩位于所述轴承上。

可选地，所述底座面盖的中心孔设置有第一机械限位，所述轴肩上设置有第二机械限位。

可选地，所述从动齿轮设置有触发件，所述轴承支架远离所述底座面盖的一面设置有与所述底座电路板电连接的限位开关，所述限位开关在所述中心孔的投影位置紧靠所述第一机械限位，当所述从动齿轮上的触发件转动到预设角度时触发所述限位开关，以通过所述底座电路板控制所述底座电机停止转动或者改变转向。

可选地，所述主体底盖转轴的连接部设置有凹槽，所述从动齿轮设置有凸块，所述主体底盖转轴套接所述从动齿轮时，所述凸块镶嵌于所述凹槽中，所述触发件与所述第二机械限位在所述底座面盖的中心孔的投影位置重合。

可选地，所述球头包括固定连接的球头前盖和球头后盖，所述垂直旋转机构包括与球头电路板电连接的球头电机，所述球头电机的机壳通过球头电机支架固定于所述球头后盖，所述球头电机转轴暴露于所述球头外部，所述球头前盖远离所述球头电机转轴的一端设置有暴露于所述球头外部，且与所述球头电机转轴同轴的球头转轴，所述球头电机转轴和球头转轴构成所述垂直旋转机构转轴；

所述球头电机转轴与所述第一支撑架固定连接，所述球头转轴与所述主体面盖的第二支撑架可转动连接。

可选地，所述球头后盖与所述第一支撑架连接的一端设置有第三机械限位，所述第一支撑架设置有第四机械限位，当所述球头转动时，所述第四机械限位限制所述第三机械限位的旋转角度，以限制所述球头的旋转角度。

可选地，所述摄像头组件与所述球头电路板电连接，且通过灯板支架与所述球头前盖固定连接。

可选地，所述主体面盖为一体成型。

可选地，所述底座电机和所述球头电机为步进电机。

本发明实施例的摄像头，包括设置有水平旋转机构的底座，与底座上水平旋转机构转轴连接的主体，以及内置有垂直旋转机构和摄像头组件的球头，该球头固定于主体上，本发明实施例的摄像头可以实现水平和垂直方向的大角度同时旋转拍摄，避免了拍摄的盲区，扩大了拍摄的范围；进一步地，在水平方向设置有第一机械限位、第二机械限位和限位开关，可以实现水平方向的正转和逆转，且通过限位开关控制旋转角度，避免机械限位的硬碰撞，减小了震动，降低了异响；更进一步地，底座电机和球头电机为步进电机，可以根据程序控制步进电机的旋转角度，以快速定位摄像头的拍摄区域，实现拍摄精准定位；更进一步地，主体面盖为一体成型，避免了主体面盖为分体式设计装配出现结合线或者美工线，具有良好的外观表现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的一种摄像头的结构示意图；

图2示出了本发明实施例的一种摄像头的分解结构示意图；

图3示出了本发明实施例的底座的分解示意图；

图4示出了本发明实施例的水平旋转机构的结构示意图；

图5示出了本发明实施例的水平旋转机构的另一结构示意图；

图6示出了本发明实施例的主体的结构示意图；

图7示出了本发明实施例的主体的分解结构示意图；

图8示出了本发明实施例的主体底盖的结构示意图；

图9示出了本发明实施例的从动齿轮的结构示意图；

图10示出了本发明实施例的主体底盖与从动齿轮连接的剖面示意图；

图11示出了本发明实施例的各限位的位置结构示意图；

图12示出了本发明实施例的球头的结构示意图；

图13示出了本发明实施例的球头的分解结构示意图；

图14示出了本发明实施例的第一支撑架的结构示意图；

图15示出了本发明实施例的第二支撑架的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2，分别示出了本发明实施例的摄像头的结构示意图和分解结构示意图，该摄像头包括底座1、主体2以及球头3。

具体而言，本发明实施例中，底座1内可以设置水平旋转机构，主体2可以与水平旋转机构转轴连接，以使得主体2可以在水平方向旋转，球头3内设置有垂直旋转机构和摄像头组件，且与主体2可旋转连接，使得摄像头在拍摄时，既可以通过水平旋转机构在水平方向旋转，又可以通过垂直旋转机构在垂直方向旋转，避免了拍摄盲区，扩大了拍摄范围。

如图3，示出了本发明实施例的底座的分解结构示意图，在本发明的一种实施例中，底座1包括底座底盖10和底座面盖12，以及固定于底座底盖10和底座面盖12形成的容置腔中的水平旋转机构11，底座面盖12设置有暴露出水平旋转机构转轴的中心孔120。

具体而言，底座底盖10可以为壳体结构，例如可以是碗状的塑胶壳体，底座底盖10与底座面盖12固定后形成一个容置腔，水平旋转机构11可以通过螺丝或者卡扣等形式固定于容置腔中，底座面盖12的中心孔120暴露出水平旋转机构11的转轴，以便主体2可以通过中心孔120与水平旋转机构11的转轴连接。

如图4和图5，示出了本发明实施例的水平旋转机构的结构示意图，本发明实施例的水平旋转机构11可以包括轴承110、轴承支架111、设置有水平旋转机构转轴的从动齿轮112、主动齿轮113、底座电机114和底座电路板115。

在实际应用中，轴承支架111可以通过螺丝与底座面盖12固定，轴承支架111面向底座面盖12的一面设置有使得从动齿轮112和主动齿轮113相互啮合的容置槽，以及容置轴承110的轴承座，水平旋转机构转轴可以是从动齿轮112的中心轴孔，水平旋转机构转轴、轴承110、底座面盖12的中心孔120同轴，底座电机114与底座电路板115电连接并固定于轴承支架111远离底座面盖12的一面，底座电机转轴贯穿轴承支架111的通孔套接主动齿轮113，底座电机114可以是步进电机，通过底座电路板115和预设程序，可驱动底座电机114旋转，从而带动从动齿轮112旋转，以使得与从动齿轮112连接的主体2在水平方向旋转，轴承支架111远离底座面盖12的一面设置有与底座电路板115电连接的限位开关116，限位开关116通过底座电路板115可控制底座电机114停止转动或者改变转动方向。

如图6和图7，分别示出了本发明实施例的主体的结构示意图和分解结构示意图，本发明实施例的主体2可以包括主体底盖21、主体支架22，以及一端设置有相互平行的第一支撑架231和第二支撑架232的主体面盖23，主体支架22固定于主体面盖23内，并与第一支撑架231和第二支撑架232形成容置球头3的球头腔，主体底盖21与主体面盖23远离球头腔的一端固定连接，主体底盖转轴211贯穿底座面盖12的中心孔120与水平旋转机构转轴连接。

本发明实施例的主体面盖23的材质可以为塑胶，其可以是一体成型的，避免了分体式设计装配出现结合线或者美工线，使得摄像头具有良好的外观表现。

本发明实施例的球头3的外形尺寸大于第一支撑架231与第二支撑架232之间的距离尺寸，在将球头3装配于主体面盖23上时，因为主体面盖23是中空的塑胶件，可以挤压主体面盖23远离第一支撑架231与第二支撑架232的一端，以使得第一支撑架231与第二支撑架232之间的距离尺寸增大以装配球头3，相对于分体式的主体面盖，装配工艺简单。

如图8，示出了本发明实施例的主体底盖的结构示意图，本发明实施例的主体底盖转轴211包括连接部2111和轴肩2112，以及轴肩2112上的第二机械限位2113，连接部2111上设置有键槽2114。在实际应用中，为了保证连接的可靠性和方向正确，连接部2111的横截面可以是非圆形的，有利于扭矩的传送和减小径向跳动，通过设置键槽2114与从动齿轮112的凸块1122匹配，保证了连接方向的准确性，同时在轴向方向，主体底盖转轴211与从动齿轮112可以通过螺丝固定连接。

本发明实施例的水平旋转机构通过齿轮啮合传送底座电机的扭矩至主体2，由于齿轮啮合具有传动平稳、传动比固定的特性，使得摄像头拍摄时旋转平稳、定位准确。

如图9，示出了本发明实施例的从动齿轮的结构示意图，所述从动齿轮112远离轴承110的一面设置触发件1121，从动齿轮112的转轴内部还设置有凸块1122。

如图10，示出了本发明实施例的主体底盖与从动齿轮连接的剖面示意图，主体底盖转轴211套接从动齿轮112时，主体底盖转轴211的连接部2111依次贯穿底座面盖12的中心孔120、轴承110套接从动齿轮112，轴肩2112位于轴承110上，通过轴承110承受主体2和球头3的重量，可以较小从动齿轮112的轴向作用力，使得摄像头旋转更为平稳、可靠。

如图11，示出了本发明实施例的各限位的位置结构示意图，本发明实施例中，底座面盖12的中心孔120设置有第一机械限位1201，主体底盖21与从动齿轮112连接后，从动齿轮112的凸块1122镶嵌于连接部2111的键槽2114中，使得主体底盖21和从动齿轮112的位置相对固定，从而使得从动齿轮112的触发件1121与主体底盖21的第二机械限位2113的位置也相对固定，优选地，触发件1121与主体底盖21的第二机械限位2113在底座面盖12的中心孔120的投影位置重合，当然也可以相错开一定的角度，本发明实施例对此不做限制。

轴承支架111与底座面盖12固定后，轴承支架111上的限位开关116与底座面盖12的中心孔120的第一机械限位1201的位置相对固定，优选地，限位开关116在中心孔120的投影位置紧靠第一机械限位1201，两者之间的位置关系，可以以第一机械限位1201与第二机械限位2113碰撞时，触发件1121线触发限位开关为准，以使得从动齿轮112上的触发件1121转动到预设角度时触发限位开关116，以通过底座电路板115控制底座电机114停止转动或者改变转向。

通过上述各限位的位置，当从动齿轮112驱动主体底盖21转动时，主体底盖21上的第二机械限位2113与从动齿轮112的触发件1121一起转动，在主体底盖21上的第二机械限位2113碰撞到底座面盖12上的第一机械限位1201前，触发件1121先触发限位开关116，限位开关116通过底座电路板115控制底座电机114停止转动或者改变转向，避免了第一机械限位1201和第二机械限位2113硬碰撞产生异响和震动，保证了用户使用体验和拍摄的平稳性，并且水平旋转角度可接近0-360度，配合摄像头的拍摄视角，可以实现水平方向360度拍摄。

图12和图13分别示出了本发明实施例的球头的结构示意图和分解结构示意图。

如图13所示，本发明实施例的球头3可以包括固定连接的球头前盖31和球头后盖32，垂直旋转机构包括与球头电路板33电连接的球头电机34，球头电机34的机壳通过球头电机支架35固定于球头后盖32，球头电机转轴341暴露于球头3外部。摄像头组件36与球头电路板33电连接，且通过灯板支架37与球头前盖31固定连接，灯板支架37面向球头前盖31的一面固定有灯板38。

在实际应用中，球头3可以设置有相互平行的两个端面，以便与第一支撑架231和第二支撑架232连接。

如图12所示，球头前盖31远离球头电机转轴341的一端设置有暴露于球头3外部，且与球头电机转轴341同轴的球头转轴311，球头电机转轴341和球头转轴311构成垂直旋转机构转轴，当然球头转轴311也可以根据实际情况设置于球头前盖31上，本发明实施例对球头转轴设置于球头前盖或者球头后盖不做限制。

如图14和图15所示，分别示出了本发明实施例的第一支撑架、第二支撑架的结构示意图，本发明实施例的球头电机转轴341与第一支撑架231固定连接，球头转轴311与主体面盖23的第二支撑架232可转动连接，具体而言，第一支撑架231与第二支撑架232相对的一面设置有球头电机转轴固定孔2311，球头电机转轴341套接于球头电机转轴固定孔2311中，使得球头电机转轴341相对于主体2是固定不转动的。第二支撑架232与第一支撑架231相对的一面设置有轴孔2321，球头转轴311套接于轴孔2321中，形成可转动连接，由于球头电机34的机壳与球头后盖32固定连接，球头电机转轴341与第一支撑架231固定连接，当球头电机34通电时，球头3围绕球头电机转轴341旋转。

在本发明的一种优选实施例中，如图13所示，球头后盖32与第一支撑架231连接的一端设置有第三机械限位321，如图14所示，第一支撑架231设置有第四机械限位2312，球头3装配于第一支撑架231和第二支撑架232之间后，第四机械限位2312延伸至球头后盖32的环形槽322中，当球头3转动时，第四机械限位2312限制第三机械限位321的旋转角度，以限制球头3的旋转角度，本发明实施例的第三机械限位321和第四机械限位2312可以根据实际情况进行设置，例如根据摄像头组件36在旋转时，被球头腔挡住的位置进行确定，以实现旋转角度的最大化。

本发明实施例中，球头电机可以是步进电机，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移的开环控制元件。其转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，当步进电机接收到一个脉冲信号，电机转轴按设定的方向转动一个固定的角度，其旋转是以固定的角度一步一步运行的，因此可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。因此，本发明实施例的球头电机和底座电机可以通过预设程序控制摄像头的拍摄角度，从而快速定位拍摄区域。

本发明实施例的摄像头，包括设置有水平旋转机构的底座，与底座上水平旋转机构转轴连接的主体，以及内置有垂直旋转机构和摄像头组件的球头，该球头固定于主体上，本发明实施例的摄像头可以实现水平和垂直方向的大角度同时旋转拍摄，避免了拍摄的盲区，扩大了拍摄范围；进一步地，在水平方向设置有第一机械限位、第二机械限位和限位开关，可以实现水平方向的正转和逆转，且通过限位开关控制旋转角度，避免机械限位的硬碰撞，减小了震动，降低了异响；更进一步地，底座电机和球头电机为步进电机，可以根据程序控制步进电机的旋转角度，以快速定位摄像头的拍摄区域，实现拍摄精准定位；更进一步地，主体面盖为一体成型，避免了分体式设计装配出现结合线或者美工线，具有良好的外观表现。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种摄像头，其特征在于，所述摄像头包括：

底座，包括底座底盖和底座面盖，以及固定于所述底座底盖和底座面盖形成的容置腔中的水平旋转机构，所述底座面盖设置有暴露出所述水平旋转机构转轴的中心孔；

主体，包括主体底盖、主体支架，以及一端设置有相互平行的第一支撑架和第二支撑架的主体面盖，所述主体支架固定于所述主体面盖内，并与所述第一支撑架和第二支撑架形成球头腔，所述主体底盖与所述主体面盖远离所述球头腔的一端固定连接；主体底盖转轴贯穿所述底座面盖的中心孔与所述水平旋转机构转轴连接；

球头，所述球头内设置有垂直旋转机构和摄像头组件，所述球头通过垂直旋转机构转轴固定于所述球头腔中，以使得所述球头在所述球头腔中垂直旋转。

2.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述水平旋转机构包括轴承、轴承支架、设置有所述水平旋转机构转轴的从动齿轮、主动齿轮、底座电机和底座电路板，所述从动齿轮和主动齿轮相互啮合，所述轴承支架、底座电路板与所述底座面盖固定连接，所述轴承支架面向所述底座面盖的一面设置有容置所述从动齿轮和主动齿轮的容置槽，以及容置所述轴承的轴承座，所述转轴、所述轴承、所述底座面盖的中心孔同轴，所述底座电机与所述底座电路板电连接并固定于所述轴承支架远离所述底座面盖的一面，底座电机转轴贯穿所述轴承支架的通孔套接所述主动齿轮；

所述主体底盖转轴包括连接部和轴肩，所述连接部依次贯穿所述中心孔、轴承套接所述从动齿轮，所述轴肩位于所述轴承上。

3.根据权利要求2所述的摄像头，其特征在于，所述底座面盖的中心孔设置有第一机械限位，所述轴肩上设置有第二机械限位。

4.根据权利要求3所述的摄像头，其特征在于，所述从动齿轮设置有触发件，所述轴承支架远离所述底座面盖的一面设置有与所述底座电路板电连接的限位开关，所述限位开关在所述中心孔的投影位置紧靠所述第一机械限位，当所述从动齿轮上的触发件转动到预设角度时触发所述限位开关，以通过所述底座电路板控制所述底座电机停止转动或者改变转向。

5.根据权利要求4所述的摄像头，其特征在于，所述主体底盖转轴的连接部设置有凹槽，所述从动齿轮设置有凸块，所述主体底盖转轴套接所述从动齿轮时，所述凸块镶嵌于所述凹槽中，所述触发件与所述第二机械限位在所述底座面盖的中心孔的投影位置重合。

6.根据权利要求1至5任一项所述的摄像头，其特征在于，所述球头包括固定连接的球头前盖和球头后盖，所述垂直旋转机构包括与球头电路板电连接的球头电机，所述球头电机的机壳通过球头电机支架固定于所述球头后盖，所述球头电机转轴暴露于所述球头外部，所述球头前盖远离所述球头电机转轴的一端设置有暴露于所述球头外部，且与所述球头电机转轴同轴的球头转轴，所述球头电机转轴和球头转轴构成所述垂直旋转机构转轴；

所述球头电机转轴与所述第一支撑架固定连接，所述球头转轴与所述主体面盖的第二支撑架可转动连接。

7.根据权利要求6所述的摄像头，其特征在于，所述球头后盖与所述第一支撑架连接的一端设置有第三机械限位，所述第一支撑架设置有第四机械限位，当所述球头转动时，所述第四机械限位限制所述第三机械限位的旋转角度，以限制所述球头的旋转角度。

8.根据权利要求7所述的摄像头，其特征在于，所述摄像头组件与所述球头电路板电连接，且通过灯板支架与所述球头前盖固定连接。

9.根据权利要求8所述的摄像头，其特征在于，所述主体面盖为一体成型。

10.根据权利要求7或8或9所述的摄像头，其特征在于，所述底座电机和所述球头电机为步进电机。