CN110300926A - 用于对摄像机的布置在壳体内部的光学单元进行定向的设备以及具有该设备的摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于相对于摄像机(52、70)的安装位置而对该摄像机的布置在壳体(24、4、72)的内部的光学单元(12)进行定向的设备(10)，该设备包括调节装置(14)，调节装置(14)的致动部件(16)操作地连接到光学单元(12)的承载部件(20)。致动部件(16)布置在壳体(24、54、72)的外部，承载部件(20)布置在壳体(24、54、72)的内部，并且致动部件(16)和承载部件(20)分别包括至少在它们的相互面对的侧面的径向磁化的磁体(18、22)。根据本发明，这是用于道路车辆和/或轨道车辆的后视镜摄像机(52)、侧视摄像机和/或后视摄像机(70)。

Description

用于对摄像机的布置在壳体内部的光学单元进行定向的设备 以及具有该设备的摄像机

技术领域

本发明涉及一种用于相对于摄像机的安装位置而对该摄像机的布置在壳体内部的光学单元进行定向的设备。已知以固定方式在安装位置安装用于不同预期用途的摄像机。例如，这可能发生在建筑物的墙壁上或在车辆中(例如在轨道车辆或道路车辆的车身上)。根据摄像机的预期用途，光学单元预期检测安装位置的环境的特定部分。在车辆中，这些可能是例如后视摄像机、侧视摄像机和/或倒车摄像机。

背景技术

摄像机的光学组件和/或电子组件所在的壳体通常被刚性地连接到安装位置。必须在壳体内部将摄像机的光学单元定向到待监视的期望环境。已知将光学单元可移动地容纳在壳体内。为此，为了定向光学单元，必须打开摄像机的壳体。在这样做时，不利的是不能在各种场所或在所有外部条件下对光学单元进行定向。因此，例如，在灰尘污染或潮湿的环境中，当打开壳体时，光学单元的光学器件和电子器件将暴露于这些条件，这可能导致摄像机的功能或参数的显著恶化。因此，通常在内部条件下(例如在维修场等内)定向光学单元。

由于打开壳体，摄像机的敏感部件(特别是光学单元)以及精密组件不再受到保护，并且可能因操作不当或环境影响而被损坏。

因需要打开壳体以进行定向，有效地使水分或灰尘远离壳体内的敏感部件的可能性以及确保壳体持久的高抗渗透性的可能性降低了。

还已知在壳体内提供在制造过程中被引入摄像机中的吸湿材料，以便吸收任何可能的水分。由于打开壳体，这种吸湿材料可能充满水分，从而失去其功能。

因此，对摄像机的光学单元进行定向是相对复杂的，对操作者的技能有相当高的要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于对摄像机的布置在壳体内部的光学单元进行定向的设备以及具有这种设备的摄像机，其中能够以更简单和更安全的方式定向光学单元。

根据本发明，通过具有权利要求1所述的特征的设备来实现这个目的。因为摄像机包括调节装置，该调节装置的致动部件操作地连接到光学单元的承载部件，其中，致动部件布置在壳体的外部，承载部件布置在壳体的内部，并且致动部件和承载部件分别包括至少在其彼此面对的侧面的径向磁化的磁体，有利地，可以在不打开壳体的情况下执行对光学单元的调节(即定向)。因此避免了现有技术中已知的缺点。另外，不再要求对光学单元进行定向的操作者具有较高的技能。因此，不再需要摄像机的专家来对光学单元进行定向。

布置在致动部件和承载部件的彼此面对的侧面的径向磁化的磁体通过穿过壳体壁的磁力产生它们的操作连接。因此，如果致动部件移动，则承载部件的径向磁化的磁体以及承载部件本身随着致动部件的径向磁化的磁体而相应地移动。这样，可以以简单的方式对布置在承载部件处的光学单元进行定向。

特别是因为径向磁化的磁体是朝向致动部件和承载部件，可能使得致动部件的磁体的北极和承载部件的磁体的南极相对。相应地，致动部件的磁体的南极和承载部件的磁体的北极是相对的。如果致动部件(即在那里存在磁体)移动，则磁体和承载部件跟随该移动。

径向磁化的磁体是横向于磁体的纵轴布置北极和南极的磁体。

在本发明的一个优选实施例中，提供了磁体是径向磁化的环形磁体。因此，通过启动致动部件，可以有利地在平面中以简单的方式调节光学单元的定向。

在另一优选实施例中，提供了至少在调节装置的调节区域中，壳体的壁是球面设计的，并且致动部件和承载部件的径向磁化的磁体的彼此面对的侧面具有与壳体的壁相对应的曲率。这意味着致动部件的外磁体具有与壳体的球面设计相对应的凹面的凹部，并且承载部件的磁体具有凸面的凸起。因此，实现了整个调节区域中的磁体的质心之间的距离最小(因此磁性吸引力最大)，并且可以通过球面设计的壳体在磁体的当前位置，以球体的所有切线方向引导磁体并围绕垂直于球体的轴旋转磁体。因此，可以以简单的方式以任何空间方向调节或定向光学单元。因此，磁体和光学单元的任何移位和旋转都是可能的。

另外，在本发明的一个优选实施例中，提供了壳体与致动部件之间的边界表面在调节区域中具备涂层，该涂层增加了壳体与致动部件之间的静摩擦。因此，有利地实现了致动部件由于两个磁体的磁性引力引起的高接触压力而被固定到壳体上的外壳体表面。涂层优选是液体橡胶涂层，其被涂到壳体的外侧和/或磁体的面向壳体的侧面上。

在本发明的另一优选实施例中，提供了由可径向磁化的磁体自身形成致动部件以及调节装置。因此，这可以简单地实现。另外，优选地提供了，致动部件的径向磁化的磁体具备用于外部操纵部件的接受部。因此，可以选择致动部件的磁体与承载部件的磁体之间的磁性引力大到使得致动部件发生位移，进而可以仅通过经由外部操纵部件来引入力来对光学单元进行定向。例如，接受部可以由磁体中的六边形凹部形成，在凹部中可以接合内六角扳手等。凹部和操纵部件的形状特征可以设计成使得只有特殊的操作部件可以联接到致动部件。

通过具有权利要求8所述的特征的摄像机来进一步实现该目的。因为摄像机具有根据本发明的设备，所以在预先将摄像机牢固地连接到安装位置之后，可以调整(即定向)摄像机的光学单元，而不需要打开摄像机的壳体。

从从属权利要求中所述的其余特征可以看出本发明的其它优选实施例。

附图说明

下面使用各个附图的实施例说明本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的具有用于光学单元的平面调节区域的设备；

图2示出了根据本发明的具有三维调节区域的设备；

图3至图5示出了根据本发明的第一实施例中的摄像机；以及

图6至图7示出了根据本发明的第二实施例中的摄像机。

具体实施方式

图1示意性地示出了附图标记为10的用于定向光学单元12的设备。设备10包括具有致动部件16的调节装置14。致动部件16由径向磁化的环形磁体18形成。

光学单元12布置在承载部件20处。承载部件20包括径向磁化的环形磁体22。环形磁体18和环形磁体22布置在壳体24的相对侧。

仅在图1中部分示出壳体24，并且壳体24形成调节区域26。壳体24或调节区域26布置在环形磁体18与环形磁体22之间。在图1中，为了清楚起见，虚线表示省去了壳体24下方的部件。

根据图1，环形磁体16以其下端面28邻接调节区域26的上表面30。环形磁体22以其上端面32邻接调节区域26的下表面34。

径向磁化的环形磁体18和22被布置成使得环形磁体18的北极36与环形磁体22的南极38相对，并且环形磁体18的南极40与环形磁体22的北极42相对。

通过启动致动部件16并因此启动环形磁体18，可以使用图1中所示的设备10的示意表现形式来定向光学单元12。根据调节区域26的平面设计，光学单元12的定向可以在两个方向上平移地移动并且可以围绕与调节区域26垂直的轴旋转地移动。平移移动由箭头组合44指示，并且平移移动由箭头46指示。

图2示意性地示出了用于在三个空间方向上定向光学单元12的设备10。相同的部件给出与图1中的附图标记相同的附图标记，并且不再解释。壳体24是球形设计的，因此具有球形调节区域26。光学单元12、承载部件20和环形磁体22布置在壳体24内。环形磁体18布置在壳体24的外部。

环形磁体18在其面向壳体24的端面28上具有相应的球面凹陷，以适应壳体24的球面调节区域26。环形磁体22在其对应球面调节区域26的上端面32上具有球面凸起。

由于图2中所示的设备10的布置，可以通过在壳体24的外球面上以所有三个空间方向任意地移动环形磁体18来定向光学单元12。在调节力接合到外环形磁体18处时，内磁体22以及承载部件20和光学单元12由于环形磁体18与环形磁体22之间的磁性吸引力而跟随该移动。

因此，壳体24的球面调节区域26同时形成用于外环磁体18和内环形磁体22两者的引导表面。

环形磁体18在其顶侧48具有用于外部操纵部件(未示出)的接受部50。例如，接受部50可以由六边形盲孔形成，该六边形盲孔中可以接合内六角扳手。外部操纵部件可以克服外部环磁体18与壳体壁之间的结合力，从而简单地调节光学单元12。

使用图3至图5，以车辆(特别是用于道路车辆和轨道车辆)的后视摄像机52的示例说明设备10(前面已用通用术语进行说明)。

首先，摄像机52包括内壳体54，内壳体54至少部分地由透明材料构成。这为布置在壳体54内部的光学单元12提供了观察窗56。内壳体54在顶侧60具有球面突起58。

如图4所示，通过设备10将光学单元12布置在壳体54内。设备10的结构和功能与利用图2说明的基本设计和操作模式相对应。这里，球面调节区域26被球面突起58代替。

因此，通过在球面突起58上移动环形磁体18，光学单元12可以在三个空间方向上定向。定向的边界由球面突起58的尺寸和形状产生。因此，可以将光学单元12最佳地定向到观察窗56内待监视的视野。在本文中可以进行这种定向，而不需要打开壳体54。光学单元12和电路板62(仅在这里指出)位于壳体54的内部，该电路板包括光学单元12的操作和运行所需的电子组件的。壳体54在其底侧由端板密封。

端板64同时用于将其中布置有光学单元12的壳体54安装到道路车辆或轨道车辆的车身上。

如图5所示，壳体54通过盖66向外密封，盖66保护设备10和壳体54两者。盖66在观察窗56的区域中具有相应的凹部68。

在图6和图7中，示出了将根据本发明的设备10引入到用于车辆(特别是道路车辆和轨道车辆)的侧视摄像机和/或倒车摄像机70。

摄像机70具有壳体72，光学单元12布置在壳体72内。例如由电子摄像机模块形成的光学单元12位于可旋转地布置的承载部件20上。环形磁体22布置在承载部件20处。壳体72具有圆形凹部74，环形磁体18可以布置在凹部74内。调节区域26形成凹部74的基表面。凹部74设计成使得环形磁体18可以以形状锁定的方式容纳于其中。

通过围绕其纵轴旋转环形磁体18，光学单元12通过磁性耦合到环形磁体22来围绕其纵轴作同样地旋转。因此，可以以简单的方式将光学单元12定向到待监视的区域中。壳体72在光学单元12的区域中具有透光的观察窗76。

通过前面的说明，以下变得清楚：通过根据本发明的设备10，制造摄像机52、70，其中光学单元12可以被定向，而不需要打开其电子器件和光学器件或部件所在的受保护的内部区域。非常简单、快速和安全地对光学单元12进行定向。光学单元12被直观地定向，不需要任何特定的技能、护理或预防措施，并且为摄像机52、70的技术排除了重大风险。

附图标记列表

10 设备

12 光学单元

14 调节装置

16 致动部件

18 环形磁体

20 承载部件

22 环形磁体

24 壳体

26 调节区域

28 下端面

30 上表面

32 上端面

34 下表面

36 北极

38 南极

40 南极

42 北极

44 箭头组合

46 箭头

48 顶侧

50 接受部

52 摄像机

54 内壳体

56 观察窗

58 突起

60 顶侧

62 电路板

64 端板

66 盖

68 凹部

70 摄像机

72 壳体

74 圆形凹部

76 透光的观察窗

Claims (10)

1.一种设备(10)，用于相对于摄像机(52、70)的安装位置，对所述摄像机(52、70)的布置在壳体(24、54、72)的内部的光学单元(12)进行定向，所述设备(10)具有调节装置(14)，所述调节装置(14)的致动部件(16)操作地连接到所述光学单元(12)的承载部件(20)，

其中，所述致动部件(16)布置在所述壳体(24、54、72)的外部，所述承载部件(20)布置在所述壳体(24、72)的内部，并且所述致动部件(16)和所述承载部件(20)分别包括至少在其彼此面对的侧面的径向磁化的磁体(18、22)。

2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，

所述磁体(18、22)是径向磁化的环形磁体(18、22)。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，

至少在所述调节装置(14)的调节区域(26)中，所述壳体(24)的壁是球面设计的，并且环形磁体(18、20)的彼此面对的端面(28、32)具有与所述壳体的壁相对应的曲率。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，

所述壳体(24、54、72)与所述致动部件(16)之间的边界表面在所述调节区域(26)中具备涂层，所述涂层增加所述壳体(24、54、72)与所述致动部件(16)之间的静摩擦。

5.根据权利要求4所述的设备(10)，其特征在于，

所述涂层被涂到所述壳体的壁和/或所述制动部件(16)上。

6.根据权利要求4或5所述的设备(10)，其特征在于，

所述涂层是液体橡胶涂层。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，

所述制动部件(16)具有用于外部操纵部件的接受部(50)。

8.一种摄像机(52、70)，其特征在于根据权利要求1至7中任一项所述的设备(10)。

9.根据权利要求8所述的摄像机，其特征在于，

所述摄像机是用于道路车辆和/或轨道车辆的后视摄像机(52)。

10.根据权利要求8所述的摄像机，其特征在于，

所述摄像机是用于道路车辆和/或轨道车辆的侧视摄像机和/或倒车摄像机(70)。