CN1304058A - 摄像机扫描扩展云台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使摄像机扩展摄像范围的摄像机扫描云台。其结构特点是在云台的机架上设置有用于水平转动和俯仰转动的反射镜片,反射镜片上连接有水平转动驱动机构和俯仰转动驱动机构。本扩展云台具有体积小,结构简单,制造成本低的优点,具有较好的跟随追踪灵敏度。
Description
本发明涉及一种摄像机云台,尤其涉及一种使摄像机扩展摄像范围的扫描摄像机云台。
现有的扩大摄像器材摄像范围的装置,一般采用为摄像器材加装机械式旋转云台的办法。这种办法是采用金属或塑料制成的平台,将摄像机、镜头、护罩等一起在水平方向及俯仰方向转动。这种装置的最大缺点是它在扩展摄像范围时,是带着整套设备整体转动,转动部分的体积和质量都很大,并且因使用的摄像机、镜头护罩等有规格品种的不同,如室外护罩与室内护罩无论是在体积还是在重量上都相差6倍以上,这样大的体积和重量,都对驱动电机和转动构件及机械设备提出了较高的驱动力及强度要求,这无疑增大了设备的制造成本。另外,这样大的体积及重量变化范围,也要求扩展云台有较大的负载能力和较高的适应范围,这也对产品的制造和质量的稳定性提出了较高的要求。由于要驱动的摄像设备的体积重量都比较大,使现有的扩展云台的起动和止动都比较迟滞,跟随追踪灵敏度不够,大多数的旋转速度只有12度/秒左右,这样的速度对于多数场合的扫描跟随是不够用的。怎样以较小的重量和体积和较简单的结构而能产生较好的跟随能力是此类产品急需解决的一个问题。
本发明的目的在于提供一种转动摄像机扫描扩展云台,以简单的结构便可产生较高的跟随灵敏度和转动稳定性。
本发明的技术方案在于采用了一种摄像机扫描扩展云台,在云台的机架上设置有用于水平转动和俯仰转动的反射镜片,反射镜片上连接有水平转动驱动机构和俯仰转动驱动机构。
所述的反射镜片可以是平面镜、凸面镜或凹面镜。
所述的水平转动驱动机构由转轴、变速机构和驱动电机构成,上述转轴装配于固定在机架上的套体内,转轴的顶端与所述反射镜片的背面通过一根销钉串接铰连在一起,该销钉与转轴相垂直并与反射镜片平行,所述转轴的底端通过一对相互啮合的齿轮与所述变速机构的输出轴传动连接,所述驱动电机的输出轴与所述变速机构的输入轴同轴相连,该驱动电机固定安装于机架上。
所述的水平驱动机构由转轴和转轴底部装配的电致转动器构成,上述电致转动器的中部的永磁铁转子固定装配于转轴上,永磁铁转子两侧装配有由铁芯和电磁线圈构成的电磁铁,电磁铁的铁芯中心线相一致。
所述的俯仰转动驱动机构由连杆、滑套、齿条、变速机构和俯仰驱动电机组成,上述滑套滑动穿套于所述转轴的中部,滑套的两端设置有凸沿,上述的连杆的两端分别与反射镜片背面和上述滑套铰连,上述齿条的顶部与一拨叉的尾部固定连接,该拨叉的头部叉头活动卡夹在滑套两端的两凸沿之间的套面上,上述齿条与所述的转轴相互平行,上述齿条与上述变速机构的输出端的齿轮传动配合,上述俯仰驱动电机固定安装在机架上,且其输出轴与上述变速机构的输入轴传动连接。
所述的俯仰转动驱动机构由变速机构、俯仰驱动电机组成,上述俯仰驱动电机和变速机构与转轴上部固定在一起,俯仰驱动电机的输出轴与变速机构的输入轴传动相连,变速机构的输出轴同轴装配一齿轮,该齿轮与反射镜片背面固定的半圆齿轮相啮合传动装配,该半圆齿轮的中心转轴与所述转轴顶端的销钉的中心线重合,上述转轴的底端设置有一对对俯仰驱动电机供电的滑环、碳刷机构。
所述的俯仰转动驱机构由电致伸缩器构成,电致伸缩器的一端通过一连杆与转轴上部的固定套相铰连,电致伸缩器的伸缩输出轴通过一连杆与反射镜片的背面铰连,上述连杆与所述销钉垂直,所述转轴的下部设置有一对对电致伸缩器供电的碳刷、滑环机构。
由于本发明改驱动摄像机镜头和护罩的整体驱动为驱动反射镜片做水平和俯仰方向的旋转的部分驱动,就大大地减轻了被驱动部件的体积和重量,这样就相应地提高了本发明的跟随追踪灵敏度,跟随旋转速度可增加5-10倍以上。由于驱动的镜片的重量和体积大大减小,所需驱动设备的体积、驱动和机械强度也随之降低,不仅使本发明的转动稳定性不准确度大大增强,也大大降低了本发明的制造成本。
下面结合附图对本发明做进一步的解释和说明:
图1为本发明的实施例1的结构示意图;
图2为本发明的实施例2的结构示意图;
图3为本发明的实施例3的结构示意图;
图4为本发明的实施例4的结构示意图;
图5为图2、图4中电致伸缩器的结构示意图。
实施例1如图1所示。图1中,本摄像机云台由机架17、平面反射镜片2以及反射镜片的水平旋转驱动机构和俯仰旋转驱动机构构成。
本实施例的水平旋转驱动机构由转轴4、减速变速机构7和驱动电机6构成,转轴4装配于固定在机架17上的套体5内,转轴4的顶端与反射镜片2的背面通过一根销钉16串接铰连在一起,销钉16与转轴4相互垂直并与反射镜片2平行。转轴的底端固定安装有一齿轮9。上述驱动电机6固定安装在机架17上,驱动电机6的轴出轴与减速变速机构7的输入轴相连,该变速机构的输出轴上固定安装有一齿轮8,齿轮8与上述齿轮9相互啮合。
当水平旋转驱动机构中的驱动电机6得到电指令后,即可正向或反向旋转、驱动反射镜片做水平方向的旋转。
本实施例的俯仰转动驱动机构由连杆3、滑套15、齿条13、减速变速机构12和俯仰驱动电机10构成。滑套15滑动装配于转轴4的中部,滑套的两端设置有凸沿。连杆3的两端分别与反射镜片2背面和滑套15铰连。齿条13的顶部与一拨叉14的尾部固定连接,拨叉14的头部叉头部分活动卡叉在滑套15两端的两凸沿之间的套面上。齿条13与转轴4相互平行。齿条13与变速机构12输出轴上固定装配的齿轮11相互啮合传动装配。俯仰驱动电机10固定安装在机架17上,其输出轴与变速机构的输入轴同轴线固定装配。
本实施例在实际使用时,可把摄像机机身18固定装配在机架17上,使摄像机镜头1与反射镜片2的正面正对并使其轴线与转轴4的轴线重合,即可正常使用。
实施例2如图2所示,本实施例与实施例1的区别在于其俯仰驱动机构由一电致伸缩器19构成。电致伸缩器的壳体和伸缩输出端分别固定连接有一连杆,该两根连杆的中心线重合,且其中心线与销钉16的中心线相垂直。电致伸缩器19通过上述两连杆分别与反射镜征2的背面和固定在转轴上的固定套31相铰连。本实施例中,为了给转动中的电致伸缩器19供电,在转轴4的底端设置有两对滑环、碳刷机构22。
本实施例中的电致伸缩器19的结构示意图如图5所示,电致伸缩器19的绝缘壳体27内安装有软磁体32圆柱螺旋弹簧28和永磁体29。软磁体32固定于壳体27内,永磁体29滑动装配于壳体27内,弹簧28夹装于软磁体32和永磁体29之间。壳体27外绕制有电磁线圈30。永磁体29是该电致伸缩器的伸缩输出端。当电磁线圈30内被加上不同方向和大小的电压时,永磁体29便会发生不同方向和程度的伸缩运动。
实施例3如图3所示。本实施例与实施例1的区别在于其俯仰转动驱动机构由俯仰转动驱动电机10、减速变速机构12及半圆齿轮21构成。反射镜片20为凸形反射镜片。驱动电机19及变速机构12固定在转轴4上,半圆齿轮21固定在凸形反射镜片20的背面,齿轮21的轮轴线与销钉16的中心线重合。本实施例的驱动电机10的输出轴与变速机构的输入轴同轴线固定装配,变速机构的输出轴上固定安装有齿轮23,齿轮23与齿轮21相互啮合传动装配。为了给旋转中的驱动电机10供电,本实施例在转轴4的底端也装配了两对滑环、碳刷机构22。
实施例4如图4所示,该实施例与实施例2的区别在于其水平旋转驱动机构由一电致旋转器构成。该电致旋转器由在转轴4底部两侧的机架17上对称固定的铁芯26、两铁芯之间的转轴4上固定安装的永磁体25及两铁芯上绕制的电磁线圈24构成,在转轴4上穿套有两端分别固定在转轴4和附近的机架17上的复位扭转弹簧33,通过控制电磁线圈24上的电流方向和强度即可控制反射镜片2的水平旋转方向和转动的角度。
Claims (7)
1、一种摄像机扫描扩展云台,其特征在于在云台的机架上设置有用于水平转动和俯仰转动的反射镜片,反射镜片上连接有水平转动驱动机构和俯仰转动驱动机构。
2、根据权利要求1所述的云台,其特征在于所述的反射镜片可以是平面镜、凸面镜或凹面镜。
3、根据权利要求2所述的云台,其特征在于所述的水平转动驱动机构由转轴、变速机构和驱动电机构成,上述转轴装配于固定在机架上的套体内,转轴的顶端与所述反射镜片的背面通过一根销钉串接铰连在一起,该销钉与转轴相垂直并与反射镜片平行,所述转轴的底端通过一对相互啮合的齿轮与所述变速机构的输出轴传动连接,所述驱动电机的输出轴与所述变速机构的输入轴同轴相连,该驱动电机固定安装于机架上。
4、根据权利要求2所述的云台,其特征在于所述的水平驱动机构由转轴和转轴底部装配的电致转动器构成,上述电致转动器的中部的永磁铁转子固定装配于转轴上,永磁铁转子两侧装配有由铁芯和电磁线圈构成的电磁铁,电磁铁的铁芯中心线相一致。
5、根据权利要求3或4所述的云台,其特征在于所述的俯仰转动驱动机构由连杆、滑套、齿条、变速机构和俯仰驱动电机组成,上述滑套滑动穿套于所述转轴的中部,滑套的两端设置有凸沿,上述的连杆的两端分别与反射镜片背面和上述滑套铰连,上述齿条的顶部与一拨叉的尾部固定连接,该拨叉的头部叉头活动卡夹在滑套两端的两凸沿之间的套面上,上述齿条与所述的转轴相互平行,上述齿条与上述变速机构的输出端的齿轮传动配合,上述俯仰驱动电机固定安装在机架上,且其输出轴与上述变速机构的输入轴传动连接。
6、根据权利要求3或4所述的云台,其特征在于所述的俯仰转动驱动机构由变速机构、俯仰驱动电机组成,上述俯仰驱动电机和变速机构与转轴上部固定在一起,俯仰驱动电机的输出轴与变速机构的输入轴传动相连,变速机构的输出轴同轴装配一齿轮,该齿轮与反射镜片背面固定的半圆齿轮相啮合传动装配,该半圆齿轮的中心转轴与所述转轴顶端的销钉的中心线重合,上述转轴的底端设置有一对对俯仰驱动电机供电的滑环、碳刷机构。
7、根据权利要求3或4所述的云台,其特在于所述的俯仰转动驱机构由电致伸缩器构成,电致伸缩器的一端通过一连杆与转轴上部的固定套相铰连,电致伸缩器的伸缩输出轴通过一连杆与反射镜片的背面铰连,上述连杆与所述销钉垂直,所述转轴的下部设置有一对对电致伸缩器供电的碳刷、滑环机构。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |