CN112532823B - 摄像机设备 - Google Patents

Abstract

摄像机设备包括：彼此能够可松脱地连接的光学单元和传感器单元；和借助与旋转轴线关联的螺纹接头而能够可松脱地连接到光学单元的电子配件，光学单元包括光学单元连接件，在组装状态下，每个光学单元连接件与关联的电子配件连接件对准并接触，以经由光学单元在电子配件与传感器单元之间形成电连接，光学单元连接件和关联的电子配件连接件形成包括用于电力传输的至少一个光学单元连接件和关联的电子配件连接件的第一组和包括用于信号传输的至少一个光学单元连接件和关联的电子配件连接件的第二组，在组装状态下，第一组和第二组分别布置在距旋转轴线第一和第二径向距离处，第一与第二径向距离不同，第一和第二径向距离分别仅由第一组和第二组占据。

Description

摄像机设备

技术领域

本发明涉及一种摄像机设备。特别地，本发明涉及一种包括电子配件的摄像机设备。

背景技术

诸如网络摄像机的模块化摄像机可在室内和室外的许多不同情况下使用。模块化摄像机的多功能性导致对具有成本效益的模块化摄像机生产的需求增加。为了满足该需求，期望不仅降低模块化摄像机的部件的成本，而且降低与模块化摄像机的组装关联的成本。还期望改善这种类型的摄像机的功能。

此外，模块化摄像机可在不同的环境下使用，并且可用于不同的目的。为了获得高质量的图像，可将配件增设到模块化摄像机的摄像机单元中，这会增加摄像机单元的笨重性。

模块化摄像机通常包括两个分开的部分；摄像机单元和经由线缆连接到摄像机单元的主单元。

摄像机单元可包括传感器单元和由传感器单元可松脱地支撑的光学单元。图像传感器可布置在传感器单元中。摄像机单元可以非常小，并且具有在10毫米至50毫米范围内的长度和在10毫米至50毫米范围内的直径。

主单元可布置用于图像处理和网络通信，并且可与传感器单元分开放置。

因此，模块化摄像机的摄像机单元包括多个部件，并且摄像机单元的组装需要多个步骤，这可能是复杂的、耗时的且昂贵的。此外，组装要求高精度。部件在模块化摄像机的摄像机单元内的相对位置的小偏差可能例如导致未对准，从而降低模块化摄像机的性能。光学单元在传感器单元中的正确对准尤为关键，因为小的偏差可能显著降低模块化摄像机获得的图像质量。

发明内容

考虑到上文所述，本发明的目的在于提供一种减轻上面所讨论问题中的至少一些问题的摄像机设备。

为了实现以上目的以及由以下描述中将显而易见的其他目的中的至少一个，根据本发明提供一种具有以下特征的摄像机设备。该摄像机设备的优选实施例由下文而将显而易见。

更具体地，根据本发明提供一种摄像机设备，包括：彼此能够可松脱地连接的光学单元和传感器单元；以及借助与旋转轴线关联的螺纹接头而能够可松脱地连接到光学单元的电子配件。该光学单元包括光学单元连接件，在摄像机设备的组装状态下，每个光学单元连接件与电子配件的关联的电子配件连接件对准并且接触，从而经由光学单元在电子配件与传感器单元之间形成电连接。光学单元连接件和关联的电子配件连接件形成包括布置用于电力传输的至少一个光学单元连接件和关联的电子配件连接件的第一组和包括布置用于信号传输的至少一个光学单元连接件和关联的电子配件连接件的第二组。在摄像机设备的组装状态下，第一组布置在与旋转轴线相距第一径向距离处，第二组布置在与旋转轴线相距第二径向距离处，第一径向距离与所述第二径向距离不同。第一径向距离仅由第一组占据。第二径向距离仅由第二组占据。

所提供的摄像机的优点在于，可将配件增设到摄像机而无需线缆。因此，提供了更紧凑的摄像机装置。所提供的摄像机设备可包括用于不同目的的不同配件。因此，可增加摄像机可用的使用领域。所提供的摄像机的另一优点在于，可使摄像机的维护具有成本效益。可基于情况的需要以简单的方式更换电子配件，而无需改变整个摄像机装置。通过使第一组连接件布置用于电力传输并且使第二组连接件布置用于信号传输且布置在不同的径向距离处，可在短路风险降低的情况下组装摄像机设备。因此，提供了一种实现故障安全组装的摄像机设备。第一组连接件和第二组连接件位于与旋转轴线相距不同径向距离处可消除任何短路的风险。光学单元连接件和电子配件连接件被布置成防止属于第一组连接件的任何连接件与第二组连接件的任何连接件接合。

光学单元连接件和关联的电子配件连接件可布置用于在电子配件与传感器单元之间进行电力传输或信号传输。

电子配件可容易地连接到光学单元而不增加摄像机设备的笨重性，因此本发明特别适合于小型摄像机设备，诸如模块化摄像机。螺纹接头可包括设置在光学单元的支撑镜头装置的突出部分上的外螺纹和设置在电子配件的圆柱形主体中的对应的内螺纹。因此，可通过将电子配件拧到光学单元上而将电子配件连接到光学单元。这可便于摄像机设备的组装。

电子配件可以是非光学配件。该非光学配件可以是电磁体、音频单元、光单元、雷达单元或检测器单元。由于可增加摄像机设备的功能性，因此这可以是有益的。电磁体可用于将摄像机设备安装在适合的支撑结构上，诸如钢板上。通过增设例如音频单元，摄像机设备可捕获视频和声音两者而不增加摄像机设备的笨重性。举例来说，音频单元可以是扬声器或麦克风。通过增设光单元，摄像机设备可在较暗的环境中使用。举例来说，光单元可布置用于发射或接收光。光单元可被布置用于接收或发射可见光、红外光、紫外光或激光形式的光。通过增设雷达单元，摄像机设备可确定距所捕获图像中存在的事物的距离。举例来说，检测器单元可被布置用于检测摄像机设备的视场中的烟雾或振动。

因此，优点在于可以以简单的方式增加和去除某些功能的更加多功能的摄像机。

光学单元可包括变焦镜头构件。因此，可提供一种具有以成本效益的方式进行放大和缩小的能力的摄像机设备，同时具有用于扩展功能的增设配件。变焦镜头构件可具有比定焦镜头大的视场，这对于监控摄像机可以是有益的。变焦镜头构件可改善摄像机设备的所捕获图像的质量。

电子配件可包括用于控制变焦镜头构件的致动器。致动器可改善摄像机设备使用的灵活性和易用性。当摄像机设备是监控摄像机时使用致动器可以是有益的。致动器可被布置为在摄像机启用时自动地放大和缩小。

在至少一对光学单元连接件和关联的电子配件连接件中的光学单元连接件和关联的电子配件连接件中的至少一个可具有周向延伸部。这可降低当电子配件单元连接到光学单元时光学单元连接件和关联的电子配件连接件未对准的风险。周向延伸部可提供组装简单的具有镜头装置的摄像机设备。

第一组和第二组中的至少一个可以仅包括一对光学单元连接件和关联的电子配件连接件，在该一对中，光学单元连接件或关联的电子配件连接件可具有环形延伸部。这可确保在光学单元与电子配件之间形成对它们相对彼此的确切端部位置不太敏感的良好确立的电连接。

每个光学单元连接件可被布置为响应于光学单元连接件与关联的电子配件连接件对准并且接触而与传感器单元接合。因此，当电子配件连接到光学单元时，电子配件可经由光学单元电联接到传感器单元。

当电子配件连接到光学单元时，电子配件可借助螺纹接头而能移动到端部位置，其中当电子配件被布置在端部位置时，光学单元连接件与关联的电子配件连接件对准并且接触。因此，可将电子配件拧到光学单元上，从而提供简单的步骤来组装具有确定功能性的摄像机设备。

第一组可包括用于接地的光学单元连接件和用于接地的关联的电子配件连接件。

通常，权利要求中使用的所有术语应根据它们在技术领域中的普通含义进行理解，除非本文另有明确定义。所有对“一/所述[元件、设备、部件、方式、步骤等]”的引用应公开地理解为是指所述元件、设备、部件、方式、步骤等的至少一个示例，除非另有明确说明。本文公开的任何方法的步骤不必以公开的确切顺序执行，除非明确说明。

附图说明

通过下面参照附图对本发明的优选实施例进行的例示性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的以上以及其他目的、特征和优点，其中相同的附图标记将用于相似的元件，其中：

图1A是摄像机设备的透视图。

图1B是图1A中示出的摄像机设备的分解图。

图2是图1A中示出的摄像机设备的电子配件单元的透视图。

图3A是图1A中示出的摄像机设备的电子配件的透视图。

图3B是图1A中示出的摄像机设备的电子配件的透视图。

图4是图1A中示出的摄像机设备的截面图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述本发明，附图中示出本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且不应解释为局限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整，并且向技术人员充分地传达本发明的范围。

在下文中将参照图1A、图1B、图2、图3A、图3B和图4描述摄像机设备。

图1A例示摄像机设备100，图1B以分解图例示摄像机设备100。摄像机设备100包括光学单元102、传感器单元106和电子配件104。摄像机设备100具有光学轴线OA。

摄像机设备100是包括例如经由线缆连接到传感器单元106的处理单元(未示出)的模块化摄像机。在这种情况下，光学单元102、传感器单元106和电子配件104可形成为连接到处理单元的一个单元。

摄像机设备100可以是定焦摄像机或自动对焦摄像机。模块化摄像机可适用于监视/监控目的。

光学单元102和传感器单元106可松脱地连接到彼此。另外，电子配件104通过螺纹接头可松脱地连接到光学单元102。螺纹接头与旋转轴线关联。该旋转轴线可与摄像机设备100的光学轴线OA同轴。

在一些实施例中，摄像机设备100还包括密封件(未示出)。密封件可布置在电子配件104与光学单元102之间，以在摄像机设备100的组装状态下形成环境密封，从而保护电连接免受水分、灰尘等影响。

如从图1B中示出的光学单元102的实施例明显看出的，光学单元102可包括包含外螺纹的突出部分。光学单元102的突出部分可布置用于支撑布置在该部分内的镜头装置。对应地，如图1B和图2中示出的，电子配件104可包括提供在电子配件104的圆柱形主体中的内螺纹。因此，光学单元102的外螺纹和电子配件104的内螺纹可形成用于将光学单元102与电子配件104可松脱地连接的螺纹接头。

光学单元102包括光学单元连接件108。光学单元连接件108具有包括在电子配件104中的关联的电子配件连接件110。当摄像机设备100处于组装状态时，光学单元连接件108中的每个与关联的电子配件连接件110对准并且接触。该对准通过螺纹接头实现。

光学单元连接件108可包括弹簧加载式销。举例来说，弹簧加载式销可以是弹簧销(pogo pin)。弹簧加载式销可以为摄像机设备100提供紧凑的电连接件以在传感器单元106和电子配件104之间传输信号或电力。因此，摄像机设备100可以以不需要任何外部或内部线缆的紧凑的方式保持配件。

当将电子配件104拧到光学单元102上时，弹簧加载式销可抵抗弹簧(未示出)的作用而移位，从而与传感器单元106形成电连接。弹簧加载式销还可以为摄像机设备100提供可靠的电连接，即使在苛刻的环境下。

通过将光学单元连接件108与关联的电子配件连接件110对准，可经由光学单元102在电子配件104与传感器单元106之间形成电连接，这在描绘摄像机设备100的截面图的图4中详细地示出。在示出的附图中，两个电子配件连接件110a、110b各自与两个对应的光学单元连接件108a、108b对准并且接触。光学单元连接件是弹簧销型的，并且响应于与关联的电子配件连接件110接触而被压下，从而使每个弹簧销的相反端与传感器单元106的印刷电路板404的接触点接合。因此，当弹簧销已经接合印刷电路板404时，在电子配件110和传感器单元106之间建立电连接。该电连接可在印刷电路板404和电子配件之间传输信号，例如音频信号或与图像有关的数据。印刷电路板404的接触点可以是用于传输电信号的电焊盘。

在示出的实施例中，印刷电路板404包括与光学单元102的镜头构件406对准的图像传感器402。

光学单元连接件108和关联的电子配件连接件110形成布置用于电力传输的第一组连接件108a、110a。光学单元连接件108和关联的电子配件连接件110还形成布置用于信号传输的第二组连接件108b、110b。第一组108a、110a包括至少一个光学单元连接件108和关联的电子配件连接件110。第二组108b、110b包括至少一个光学单元连接件108和关联的电子配件连接件110。

如图4中所示，在摄像机设备100的组装状态下，第一组108a、110a布置在与旋转轴线相距第一径向距离R1处，第二组108b、110b布置在与旋转轴线相距第二径向距离R2处。第一径向距离R1与第二径向距离R2不同。不同的径向距离R1、R2不同，以降低使摄像机设备100的电连接短路的风险。第一径向距离R1仅由第一组108a、110a占据。第二径向距离仅由第二组108b、110b占据。

如上所述，第一组连接件108a、110a可布置用于电力传输。第一组的连接件108a、110a布置在第一径向距离R1处，第一径向距离R1与第二组的连接件108b、110b布置在的第二径向距离R2不同。因此，在组装期间，第一组的连接件108a、110a不会接合第二组的连接件108b、110b，从而消除或至少基本上降低了当电子配件借助螺纹接头连接到光学单元时发生短路的风险。

电子配件104可以是非光学配件。非光学配件可以是电磁体、音频单元、光单元、雷达单元或检测器单元。音频单元可以是扬声器或麦克风。音频单元可布置用于接收或发出声音。音频单元可改善摄像机设备100的功能性，并且如果摄像机设备100是监控摄像机，则还可有益于记录环境的声音。当电子配件104是光单元时，摄像机设备100可布置为适于在较暗的环境下使用。光单元可布置用于接收或发出可见光、红外光、紫外光或激光。检测器单元可布置用于检测例如烟雾或振动。用于检测烟雾的检测器单元可以是有益的，因为它可发送摄像机设备100的环境中存在火或其它烟雾的信号。

当电子配件104是电磁体时，电磁体可布置用于紧固或安装摄像机设备100。

电子配件104可包括一个或更多个配件。在这种情况下，电子配件104和光学单元102之间的信号传输可根据传统的信号技术进行配置。举例来说，电子配件104可包括扬声器和音频采集器。在另一示例中，电子配件104可包括红外单元和发光二极管(LED)单元。

通过电连接提供给一个或更多个配件的电力可通过传感器单元106供应。控制电力的量以避免摄像机设备100的过热。

在一些实施例中，第一组可包括用于接地的光学单元连接件108和用于接地的关联的电子配件连接件110。

由光学单元102支撑的镜头装置可包括变焦镜头构件。变焦镜头构件可具有不同的缩放距离，并因此可调节摄像机的视场。在一些实施例中，电子配件104可包括致动器。致动器可被配置用于控制变焦镜头构件。

在摄像机设备的一些实施例中，至少一对光学单元连接件和关联的电子配件连接件中的光学单元连接件和关联的电子配件连接件中的至少一个具有周向延伸部。

图3A示出电子配件104的实施例。在示出的实施例中，电子配件连接件110具有周向延伸部。因此，当将电子配件104拧到光学单元上时，光学单元连接件108和相应的电子配件连接件110的未对准的风险更低。未对准的风险通过周向延伸部而被降低，从而为摄像机设备100提供用于将电子配件104相对于光学单元102定位的更高公差。有利地，如果螺纹接头存在影响相对定位的任何磨损，则当组装摄像机设备100时光学单元连接件108仍将与关联的电子配件连接件110接触。

在一些实施例中，第一组和/或第二组可包括仅一对光学单元连接件108和关联的电子配件连接件110。在这种实施例中，光学单元连接件108或关联的电子配件连接件110可具有环形延伸部，从而进一步便于在组装期间连接件的对准。这种构造允许电子配件104相对于光学单元102的可变定位。利用连接件108/110的环形延伸部，当电子配件104和光学单元102附连到彼此时，无论相对位置如何，都将在连接件之间形成连接。

除了示出和/或上面讨论的之外，其它形式的连接件也是可行的。非限制性示例包括半环形延伸部。

电子配件104在连接到光学单元102时可借助螺纹接头而能移动到端部位置。端部位置可对应于光学单元连接件108与相应的关联的电子配件连接件110对准并且接触的位置。当电子配件104已经到达端部位置时，弹簧加载式销可布置为达到完全压缩。

在一些实施例中，电子配件104可分别移动到第一端部位置和第二端部位置。这通过将螺纹接头的螺纹构造为传统的双线螺纹的来实现。双线螺纹可布置在光学单元或电子配件单元上。这可以允许电子配件104或光学单元102包括用于相同类型的信号连接件或成对的电源/接地连接件的一对连接件。

在这种情况下，存在可连接到同一光学单元连接件108的两个不同的电子配件连接件110，取决于哪个入口用于装配。在示例中，两个电子配件连接件110布置在相应的第一端部位置和相应的第二端部位置处。通过开始将电子配件104拧入双线螺纹的第一螺纹中来到达第一端部位置。通过开始将电子配件104拧入双线螺纹的第二螺纹中来到达第二端部位置。因此，电子配件104可以包括一组不同的电子配件连接件110，并且可基于在双线螺纹的哪个螺纹上开始拧入来确定电子配件104的用途。为了便于双线螺纹的使用，第一螺纹和第二螺纹可分别具有指示哪个端部位置将通过哪个螺纹到达的标记。

当电子配件104已经到达端部位置并且电连接到光学单元102时，光学单元102被布置为与传感器单元106接合。光学单元连接件108中的每个可布置为响应于光学单元连接件108与关联的电子配件连接件110对准并且接触而与传感器单元接合。通过这种连接，电子配件104可通过简单的组装而电连接到传感器单元106，而无需外部线缆。因此，紧凑的摄像机设备100被提供具有改善的功能性。

将理解，本发明不限于示出的实施例。因此，在本发明的范围内可想到各种修改和变型，因此本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

此外，公开的实施例的变型可以被实践所要求保护的发明的技术人员通过研究附图、本公开和所附权利要求书而理解和实现。在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载特定措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims (11)

1.一种摄像机设备，包括：

彼此能够可松脱地连接的光学单元和传感器单元；以及

电子配件，借助与旋转轴线关联的螺纹接头而能够可松脱地连接到所述光学单元，

其中所述光学单元包括光学单元连接件，在所述摄像机设备的组装状态下，每个光学单元连接件与所述电子配件的关联的电子配件连接件对准并且接触，从而经由所述光学单元在所述电子配件与所述传感器单元之间形成电连接，

其中所述光学单元连接件和关联的电子配件连接件形成包括布置用于电力传输的至少一个光学单元连接件和关联的电子配件连接件的第一组和包括布置用于信号传输的至少一个光学单元连接件和关联的电子配件连接件的第二组，

其中，在所述摄像机设备的组装状态下，所述第一组被布置在与所述旋转轴线相距第一径向距离处，并且所述第二组被布置在与所述旋转轴线相距第二径向距离处，所述第一径向距离与所述第二径向距离不同，

其中所述第一径向距离仅由所述第一组占据，

其中所述第二径向距离仅由所述第二组占据，并且

其中至少一对光学单元连接件和关联的电子配件连接件中的光学单元连接件和关联的电子配件连接件中的至少一个具有周向延伸部。

2.根据权利要求1所述的摄像机设备，其中所述螺纹接头包括提供在所述光学单元的支撑镜头装置的突出部分上的外螺纹和提供在所述电子配件的圆柱形主体中的对应的内螺纹。

3.根据权利要求1或2所述的摄像机设备，其中所述电子配件为非光学配件。

4.根据权利要求3所述的摄像机设备，其中所述电子配件为电磁体、音频单元、雷达单元或检测器单元。

5.根据权利要求1或2所述的摄像机设备，其中所述电子配件为光单元。

6.根据权利要求1所述的摄像机设备，其中所述光学单元包括变焦镜头构件。

7.根据权利要求6所述的摄像机设备，其中所述电子配件包括用于控制所述变焦镜头构件的致动器。

8.根据权利要求1所述的摄像机设备，其中所述第一组和所述第二组中的至少一者仅包括一对光学单元连接件和关联的电子配件连接件，在该一对中，所述光学单元连接件或关联的电子配件连接件具有环形延伸部。

9.根据权利要求1所述的摄像机设备，其中每个光学单元连接件被布置为响应于所述光学单元连接件与关联的电子配件连接件对准并且接触而与所述传感器单元接合。

10.根据权利要求1所述的摄像机设备，其中所述电子配件在连接到所述光学单元时借助所述螺纹接头而能移动到端部位置，其中当所述电子配件被布置在所述端部位置时，所述光学单元连接件与关联的电子配件连接件对准并且接触。

11.根据权利要求1所述的摄像机设备，其中所述第一组包括用于接地的光学单元连接件和用于接地的关联的电子配件连接件。