CN112954148A - 摄像机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像机设备，其包括：摄像机单元，包括具有球形形状并被提供有赤道槽的外壳，所述赤道槽具有起点和终点；提供有座部的基座构件；以及盖，被提供有限定倾斜轴线的枢轴和为所述摄像机单元提供自由视线的孔。所述摄像机单元被布置在所述座部和所述盖之间，使得所述枢轴被所述赤道槽接收，并且使得所述盖和所述基座构件的座部从所述摄像机单元的相对侧压靠该摄像机单元的外壳。所述枢轴被布置在经由凸耳过渡段邻接所述盖并由狭缝限定的凸耳上，使得所述凸耳响应于枢轴受到在平行于所述倾斜轴线的方向上具有分量的力而在所述方向上能横向移位。

Description

摄像机设备
技术领域
本发明涉及一种摄像机设备。
背景技术
摄像机设备例如网络摄像机可用于室内和室外许多不同的场合。这种摄像机设备可以是监控或监视摄像机。
摄像机设备也应该能够承受一定程度的冲击，例如物体突然接触到该摄像机设备。
在户外环境中，摄像机设备应该能够承受不同的天气条件，例如雨或风。
一些摄像机设备可能经受振动，例如如果摄像机设备被放置在车辆上。在这种情况下，希望摄像机设备承受振动并保持设定方位，以便保持预期的视野。
在其它场景下，摄像机设备可能由于恶意破坏的意图而被锤子或其它硬物击打。有些摄像机设备用坚硬或加固的外壳制成，例如用于防止摄像机设备在受到力撞击时严重损坏。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的目的是提供一种改进的摄像机设备，其能够承受振动和外力。另一目的是提供一种摄像机设备，其在受到撞击时可防止摄像机设备严重损坏。
为了实现至少一个上述目的以及将在以下说明书中变得明显的其它目的，根据本发明提供了一种摄像机设备。该摄像机设备的优选实施例将在说明书中显而易见。
根据本发明构思的第一方面，提供一种摄像机设备，包括:
摄像机单元，包括具有球形形状并被提供有赤道槽的外壳，赤道槽具有起点和终点；
基座构件，被提供有座部，
盖，被提供有限定倾斜轴线的枢轴和为摄像机单元提供自由视线的孔。
摄像机单元被布置在座部和盖之间，使得枢轴被赤道槽接收，并使得盖和基座构件的座部从摄像机单元的相对侧压靠摄像机单元的外壳。
枢轴具有圆锥形或截头圆锥形形状，并且赤道槽具有相应的横截面。
枢轴被布置在经由凸耳过渡段邻接盖并由狭缝限定的凸耳上，使得凸耳响应于枢轴受到在平行于倾斜轴线的方向上具有分量的力而在所述方向上能横向移位。
枢轴与凸耳一体形成，并且枢轴与凸耳之间的枢轴过渡段以一半径形成。
由此提供一种可承受冲击而不会有严重损坏的摄像机设备。在承受振动时，摄像机设备也可以保持设定的方位。
摄像机单元被布置在座部和盖之间，并被压在它们之间。经由赋予座部和盖合适的形状，可以使摄像机单元倾斜和旋转。
提供由赤道槽接收的枢轴能够使摄像机单元围绕明确限定的倾斜轴线倾斜，并且也可使摄像机单元围绕明确限定的旋转轴线可控制地旋转。
提供具有包含起点和终点且接收盖的枢轴的赤道槽的摄像机单元，确保摄像机单元的旋转被限制在限定的端点位置之间。通过赤道槽具有能够限制摄像机单元旋转的有限的延伸部，可以避免连接到摄像机单元的线缆的有害扭曲。
摄像机单元被压在座部和盖之间的布置使得可以提供能够承受振动的摄像机设备。通过调整盖和座部之间的压力，可以确保摄像机单元在承受振动时保持在设定的方位，同时通过分别克服摄像机单元和座部之间、摄像机单元和盖之间形成的摩擦力而能够调整摄像机的方位。
通过包括在凸耳中的枢轴以及其圆锥形或截头圆锥形形状与赤道槽的相应形状的横截面结合，施加至摄像机单元的力可以被传递到凸耳，使得凸耳横向移位。因此，施加在摄像机单元上的力可以被吸收，唯一的结果是枢轴从赤道槽脱离，从而降低摄像机设备中任何部件严重损坏的风险。特别是，枢轴断裂的风险可以被降低。由此，可以保持对摄像机单元的方位的控制。
由于枢轴过渡段以一半径形成，所以其断裂的风险可以被降低。半径消除了尖角的存在，并从而防止断裂迹象的形成，并且因此可以降低与凸耳的横向移位相关的损坏风险。
因此，提供了一种可以承受振动而不误导方向并具有改善的抵抗外部冲击的耐久性的摄像机设备。
盖可以被提供有内部突起配置。摄像机单元可被布置在座部和盖之间，使得盖的内部突起配置和基座构件的座部从摄像机单元的相对侧压靠摄像机单元的外壳。突起配置可以帮助摄像机设备将摄像机单元保持在期望的位置。通过突起配置接合摄像机单元，可以实现均匀和恰当调整的压力以将摄像机单元固定在期望的位置。
摄像机单元可以围绕倾斜轴线倾斜。盖的孔可以具有延伸部，以在至少90度的倾斜范围内为摄像机单元提供自由视线。通过可倾斜的摄像机和在倾斜范围内提供自由视线的孔，可以监控更大区域的环境。由于枢轴具有圆锥形或截头圆锥形的形状并且赤道槽具有相应横截面的事实，因而可确保摄像机单元围绕明确限定的倾斜轴线能倾斜。
摄像机单元围绕旋转轴线能旋转。枢轴的圆锥形或截头圆锥形形状以及赤道槽的相应横截面可以引导摄像机单元围绕旋转轴线的可旋转性。旋转轴可以与摄像机单元的光轴重合。协作的枢轴和赤道槽可被配置用以将摄像机单元的旋转范围限制为小于360度。典型的摄像机设备包括矩形图像传感器，且优选地，地平线在图像中显示为水平。因此，通过允许摄像机单元围绕旋转轴线能旋转，地平线可以在图像中根据需要定位。
枢轴的圆锥形或截头圆锥形形状可以具有圆形基部。通过具有圆形基底的枢轴，使得枢轴在被赤道槽接收时能够相对旋转，从而允许摄像机单元倾斜。
内部突起配置可以包括沿盖的内表面延伸的细长脊。突起配置可以具有沿盖的内表面的纬向延伸部(latitudinal extension)。脊可以围绕盖的整个内表面延伸。通过提供这种细长脊，可以促进施加在摄像机单元上的压力的均匀性和可调节性。
摄像机设备可以包括圆顶窗。圆顶窗可以部分地包围盖和摄像机单元。圆顶窗可以响应于受到外力而被配置为移位并接合摄像机单元的突出部分。更具体地，当外力高于预定的阈值时，圆顶窗可能会发生移位或变形。在这种情况下，圆顶窗将接合摄像机单元的突出部分，从而将外力传递到枢轴，并由此传递到凸耳，凸耳将被横向移位，从而使枢轴从赤道槽中脱离。
摄像机设备可以包括支撑圆顶窗并容纳基座构件、摄像机单元和盖的壳体。壳体可以防止任何灰尘或水到达摄像机单元。圆顶窗可以包括位于盖和壳体之间的基部，以将圆顶窗固定在期望的位置并防止灰尘到达摄像机单元。
凸耳可以包括具有第一厚度的弱化部分，并且盖可具有壁厚。第一厚度可以小于壁厚。当力施加到枢轴时，第一厚度与壁厚之间的差异可以促进凸耳的横向移位。这样，摄像机单元的耐用性和使用寿命可以延长。
凸耳可以与盖一体形成，以使得弱化部分经由以一半径形成的凸耳过渡段邻接盖。
摄像机设备可以包括含有弹簧构件的偏置配置，其中偏置配置被配置用以抵抗弹簧构件的作用而将盖压向基座构件。通过摄像机设备包括偏压布置，可以在降低摄像机单元损坏的风险的情况下将摄像机单元固定在期望的位置。
摄像机单元可以包括变焦镜头。
一般而言，权利要求书中使用的所有术语均应按照其在技术领域的一般含义进行解释，除非在此另有明确定义。所有提及的“一/该[元件、设备、部件、手段、步骤等]”都应被公开解释为指上述元件、设备、部件、手段、步骤等的至少一个实例，除非另有明确说明。在此公开的任何方法的步骤都不必按照所公开的确切顺序执行，除非明确说明。
附图说明
通过参照附图对本发明优选实施例的以下例示性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及附加的目的、特征和优点，其中相同的附图标记将用于类似的元件，其中：
图1是摄像机设备的透视图。
图2是图1中所例示的摄像机设备沿线A-A截取的示意性剖视图。
图3是摄像机单元的透视图。
图4a是盖的透视图。
图4b是图4a中的盖从不同方向的透视图。
图5是图1中例示的摄像机设备沿线B-B截取的示意性剖视图。
图6a是例示图5中例示的摄像机设备的一部分的示意性剖视细节图。
图6b是在摄像机设备在受到外力后的状态下例示图6a中的细节的示意性剖视图。
具体实施方式
现在将在下文参照附图对本发明进行更全面的描述，附图中示出本发明的当前优先实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并向技术人员充分传达本发明的范围。
下面将参照附图描述摄像机设备100。
图1例示摄像机设备100的实施例。公开的实施例包括基座构件130、壳体110和包围摄像机单元200(如图2所示)的圆顶窗120。
图2公开图1中公开的摄像机设备100的剖视图。壳体110容纳基座构件130、摄像机单元200和盖400。壳体110进一步支撑圆顶窗120。
摄像机单元200也在图3中示出，并且包括外壳210。外壳210具有球形形状，并被提供有赤道槽270。外壳210可以形成为使得其包括前壳211和后壳212。前壳211可以由树脂制成。后壳212可以由树脂制成。
前壳211和后壳212被赤道槽270分开。赤道槽270具有起点和终点，也就是说，槽270具有有限的延伸部。将槽的终点和起点分开的部分形成止动件271。止动件271可以由连接前壳211与后壳212的一体部分形成。
摄像机单元200还包括与光轴OA对准的光学单元220。
在所示实施例中，摄像机单元进一步包括图像印刷电路板(PCB)240和图像传感器250。图像传感器250通常为矩形形状。从图中明显看出，摄像机单元200附接到线缆260。该线缆将摄像机单元220连接到主单元(未显示)。线缆260可布置用以将图像印刷电路板240连接到控制印刷电路板310。
基座构件130包括用于接纳摄像机单元200的座部131。座部131具有与摄像机单元200的球形形状相对应的半球形形状。基座构件130可以由树脂制成。可替代地，基座构件130可以由金属制成。
同样如图4a、图4b所示，盖400被提供有支撑枢轴410的凸耳420。盖400具有与摄像机单元200的球形形状相对应的半球形形状。盖400进一步包括用于为摄像机单元200提供自由视线的孔450。盖400可以由树脂制成。
摄像机单元200布置在座部131和盖400之间。在组装状态下，枢轴410被赤道槽270接收。摄像机单元200被布置为使得盖400和基座构件130的座部131从摄像机单元200的相对侧压靠摄像机单元200的外壳210。通过从摄像机单元200的相对侧按压摄像机单元，会产生摩擦力将摄像机单元200保持在期望的方位。在摄像机单元200和盖400之间以及在摄像机单元200和座部131之间形成的摩擦力防止摄像机单元200在受到小的外力如振动时意外地改变方向。
通过适当地平衡该摩擦力，可以确保用户能够手动旋转或倾斜摄像机单元200以将其定向。
当基座构件130由树脂制成时，前壳211可以由金属制成。通常，如果在彼此之间引起摩擦的零件都由金属制成，它们之间形成的摩擦力将会大，并且在这种情况下，用户可能难以旋转或倾斜摄像机单元200。
枢轴410具有圆锥形或截头圆锥形形状。摄像机单元200的赤道槽270具有相应的横截面。因此，赤道槽270被布置用于接收盖400的枢轴410。枢轴410的圆锥形或截头圆锥形形状可以具有圆形基部。
枢轴410的圆锥形或截头圆锥形形状与槽270的相应横截面相结合，使得枢轴410在被槽270接收时能够在槽270内相对旋转。因此，当枢轴410被赤道槽270接收时，枢轴410能够使摄像机单元200围绕明确限定的倾斜轴线TA倾斜。通过提供可倾斜的摄像机单元200，摄像机设备100可以在宽范围内捕捉图像。与赤道槽270连接的枢轴410可以布置为提供至少90度的倾斜范围。
盖400的孔450可以具有延伸部，以便在至少90度的倾斜范围内为摄像机单元200提供自由视线。
枢轴410和赤道槽270可以被配置为协作使得摄像机单元200围绕旋转轴线RA可旋转。旋转轴线RA可以与摄像机单元200的光轴OA重合。赤道槽270可以配置为将摄像机单元200的旋转范围限制为小于360度。更具体地，赤道槽在起点和终点之间延伸，止动件271将槽的终点与槽的起点分开。因此，当摄像机单元沿任一方向旋转时，止动件271最终将接合枢轴410，从而阻止进一步的旋转。通过防止摄像机单元200不受限制的旋转，可以延长该摄像机设备的使用寿命。因此，将摄像机单元200连接到主单元的线缆260可以与摄像机单元200保持一致，从而防止其由于摄像机单元200过度旋转而造成的扭曲和断裂。
典型摄像机设备的图像传感器通常具有矩形形状。摄像机单元200围绕旋转轴线RA的可旋转性确保了摄像机设备捕捉的图像的地平线或相应的水平线可以被调整为该图像传感器的矩形形状。
如在图1可以看到的，摄像机设备可以包括配置为将盖400压向基座构件130的偏置配置。偏置配置包括环形帽600和弹簧构件500。环形帽600环绕盖400并且例如通过螺纹接头附接到基座构件130。环形帽600包括上环形凸缘610，该上环形凸缘610位于盖400的下环形凸缘440之上，弹簧构件500布置于它们之间。因此，通过调节上环形凸缘610与下环形凸缘440之间的距离，可以控制该弹簧构件的偏置效果。弹簧构件500可以包括压缩弹簧或任何其它类型的弹性可压缩元件。通过这种配置，摄像机单元200本身不固定到座部131，并且因此能够在盖400内侧旋转。由于弹簧构件500产生的偏置效果，盖400和座部131将被压靠在摄像机单元200的外壳210上，以确保摄像机单元200的选定方位可以随着时间保持。用户仍然可以通过施加足以克服由弹簧构件500的偏置效果产生的摩擦力的力，例如用于倾斜的力，将摄像机单元200设置在新的方位。
从图4a至图4b明显看出，盖400可以被提供有内部突起配置401。突起配置401可以包括沿盖400的内表面延伸的细长脊。突起配置401可以沿盖400的内表面具有纬向延伸部。在一些实施例中，突起配置401可以形成为沿盖401内侧上的路径分布的若干突起点。
在盖400内表面上提供内部突起配置401可以确保盖400和摄像机单元200的外壳210之间的明确限定的接触区域，有助于将摄像机单元保持到位的压力的适当平衡。
图5例示图1公开的摄像机设备的另一示意性剖视图。摄像机设备受到箭头F例示的外力。外力F可以为突然冲击的形式。在所示实施例中，外力F经由圆顶窗120施加到摄像机设备100。如果外力F足够大，圆顶窗被配置为移位或变形，使其接合摄像机单元200。在所示实施例中，圆顶窗120被配置为接合摄像机单元200的突出部分122。应当注意，附图仅公开了一实施例，并且突出部分122可以是摄像机单元200的不同部分。
当足够大的外力F施加到摄像机设备100时，该力因此可以在圆顶窗120接合摄像机单元200的前壳211时被传递到摄像机单元200。该力从前壳211传递到后壳212。结果,后壳212将变形,导致赤道槽270的上槽表面273压靠枢轴410，这将导致盖400的凸耳420横向移位，从而使枢轴410从赤道槽270脱离。在摄像机设备受到足够大的外力情况下，通过使枢轴410从槽270受控脱离，可以防止摄像机部件例如枢轴410的损坏。
现在将参照图6a至图6b更详细地描述凸耳420的机构及其如何横向移位。
枢轴410被布置在凸耳420上，凸耳420经由凸耳过渡段邻接盖400并由狭缝430限定(在图4b中更清晰例示)。因此，凸耳420在沿平行于倾斜轴线TA的方向D上横向移位。凸耳420响应于枢轴410受到在所述方向D上具有分量的力而横向移位。
图6a显示枢轴410受力之前凸耳420的位置。从图中明显看出，在赤道槽270的底面272和枢轴410的端面411之间形成间隙。因此，在旋转或倾斜时，底面272和端面411之间没有摩擦力产生。相应地，倾斜或旋转所需的力仅是外壳210和座部131之间以及外壳210和盖400之间的摩擦力。
凸耳420可以包括具有第一厚度T1的弱化部分。盖400可具有壁厚WT。弱化部分的第一厚度T1可小于盖400的壁厚WT。
凸耳可以与盖400一体形成，使得弱化部分经由凸耳过渡段421邻接盖400，凸耳过渡段421以一半径形成，从而形成从凸耳420到盖400的光滑和渐进的过渡。凸耳过渡段421中尖角的缺失减少了凸耳420在横向移位期间断裂的风险。
枢轴410与凸耳420一体形成，并且枢轴410与凸耳420之间的枢轴过渡段422以一半径形成，从而形成从凸耳420到枢轴410的光滑和渐进的过渡。枢轴过渡段422中尖角的缺失减少了凸耳420在横向移位期间断裂的风险。
如上文所解释，施加于枢轴410并在方向D上具有分量的力可以源自施加至摄像机设备100的冲击力F。
更具体地，当摄像机单元200的后壳212由于圆顶窗120接合摄像机单元200而发生移位或变形时，赤道槽270的上槽表面273将被向下压，从而接合枢轴412。如上所提到的，枢轴410具有圆锥形或截头圆锥形的横截面并且槽270具有相应形状，以便能够接收枢轴410。因此，向下压上槽表面273将导致作用在枢轴上的力具有在方向D上的分量。
从图6b中明显看出，凸耳420并且由此枢轴410响应于受到在方向D上具有分量的力而在方向D上即在远离摄像机单元的横向方向上能移位。
由于凸耳420的这种可移位性，当足够大的外力经由圆顶窗120施加至摄像机设备时，摄像机单元200因此从盖和盖所支撑的枢轴410脱离。因此，摄像机部件例如凸耳420或枢轴410断裂或损坏的风险被消除或至少被显著降低。
施加至摄像机设备100的足够大的外力可以对应于摄像机设备受到踢打或重击。
在一些实施例中，当盖400由树脂材料制成时，凸耳420可以弹性地横向移位。
在一些实施例中，壳体110可以支撑圆顶窗120，并容纳基座构件130、摄像机单元200和盖400。在一些实施例中，摄像机单元200可以包括变焦镜头。
本领域技术人员意识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变动是可能的。
此外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的变化。在权利要求中，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。仅在相互不同的从属权利要求中记载某些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 (13)

1.一种摄像机设备(100)，包括，
摄像机单元(200)，包括具有球形形状并被提供有赤道槽(270)的外壳(210)，所述赤道槽(270)具有起点和终点；
基座构件(130)，被提供有座部(131)；
盖(400)，被提供有限定倾斜轴线(TA)的枢轴(410)和为所述摄像机单元(200)提供自由视线的孔(450)，
其中所述摄像机单元(200)被布置在所述座部(131)和所述盖(400)之间，使得所述枢轴(410)被所述赤道槽(270)接收，并使得所述盖(400)和所述基座构件(130)的所述座部(131)从所述摄像机单元(200)的相对侧压靠所述摄像机单元(200)的外壳(210)，
其中所述枢轴(410)具有圆锥形或截头圆锥形形状，并且所述赤道槽(270)具有相应的横截面，
其中所述枢轴(410)被布置在经由凸耳过渡段邻接所述盖(400)并由狭缝(430)限定的凸耳(420)上，使得所述凸耳响应于所述枢轴(410)受到在平行于所述倾斜轴线(TA)的方向(D)上具有分量的力而在所述方向(D)上能横向移位，
其中所述枢轴(410)与所述凸耳(420)一体形成，并且其中所述枢轴(410)与所述凸耳(420)之间的枢轴过渡段(412)以一半径形成。
2.根据权利要求1所述的摄像机设备(100)，其中所述盖(400)被提供有内部突起配置(401)，并且其中所述摄像机单元(200)被布置在所述座部(131)和所述盖(400)之间，使得所述盖(400)的所述内部突起配置(401)和所述基座构件(130)的所述座部(131)从所述摄像机单元(200)的相对侧压靠所述摄像机单元(200)的外壳(210)。
3.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，其中所述摄像机单元(200)围绕所述倾斜轴线(TA)能倾斜，并且其中所述盖(400)的所述孔(450)具有延伸部，以便在至少90度的倾斜范围内为所述摄像机单元(200)提供自由视线。
4.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，其中所述摄像机单元(200)围绕与所述摄像机单元(200)的光轴(OA)重合的旋转轴线(RA)能旋转，其中协作的所述枢轴(410)和所述赤道槽(270)被配置用以将所述摄像机单元(200)的旋转范围限制为小于360度。
5.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，其中所述枢轴(410)的所述圆锥形或截头圆锥形形状具有圆形基部。
6.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，其中所述内部突起配置(401)包括沿所述盖(400)的内表面延伸的细长脊。
7.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，其中所述突起配置(401)具有沿所述盖(400)的内表面的纬向延伸部。
8.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，进一步包括部分地包围所述盖(400)和所述摄像机单元(200)的圆顶窗(120)，其中所述圆顶窗(120)响应于受到外力(F)而被配置为移位并且接合所述摄像机单元(200)的突出部分(122)。
9.根据权利要求8所述的摄像机设备(100)，进一步包括支撑所述圆顶窗(120)并且容纳所述基座构件(130)、所述摄像机单元(200)和所述盖(400)的壳体(110)。
10.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，其中所述凸耳(420)包括具有第一厚度(T1)的弱化部分，并且所述盖具有壁厚(WT)，其中所述第一厚度(T1)小于所述壁厚(WT)。
11.根据权利要求10所述的摄像机设备(100)，其中所述凸耳(420)与所述盖(400)一体形成，使得所述弱化部分经由以一半径形成的所述凸耳过渡段(421)邻接所述盖(400)。
12.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，进一步包括含有弹簧构件(500)的偏置配置(600)，其中所述偏置配置(600)被配置用以抵抗所述弹簧构件(500)的作用而将所述盖压向所述基座构件(131)。
13.根据权利要求1或2所述的摄像机设备(100)，其中所述摄像机单元(200)包括变焦镜头。
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