CN1471307A - 摄像机旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像机旋转装置(10)，包括：设置在相对于转动摄像机(56)的旋转侧与摄像机(56)一同旋转的被旋转侧上的电机(68和98)。更具体地说，对于全景方向，全景电机(68)设置在相对于基底部分(14)旋转的全景部分(16)中。对于俯仰方向，俯仰电机(98)设置在相对于全景部分(16)转动的俯仰部分(18)中。每个电机的扭矩传递到各自的旋转侧，从而通过旋转侧的反作用力被旋转侧上的摄像机与电机一同旋转。与电机和旋转机构分开设置的传统装置相比，这种结构使电机设置在被旋转侧上，因此，减小了用于安装电机的空间。结果，这种结构使得摄像机旋转装置能够做得更小。

Description

摄像机旋转装置

技术领域

本发明涉及一种摄像机旋转装置，更具体地说，涉及一种可最小化的摄像机旋转装置。

背景技术

目前，监控或监视摄像机旋转装置作为摄像机旋转装置的示例得以公知。普通的监视摄像机旋转装置具有底盘，该底盘可以安装到天花板等上，并具有用于支撑摄像机的机构，使摄像机相对于底盘在全景(pan direction)和俯仰(tilt direction)方向可转动。

如上所述，传统装置具有与底盘上的摄像机旋转机构单独设置的电机，一般而言，对于传统装置，在其上安装并转动摄像机的工作台底板之下保留一空间，而电机位于这个空间内。因此，这种传统装置由于需要安装电机的空间以便与摄像机旋转机构相分离而更大且相对更昂贵，从而，需要实现小尺寸且更廉价的旋转装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种小型摄像机旋转装置。

本发明的一个方面是一种摄像机旋转装置，其包括设置在相对于转动摄像机的旋转侧(转动侧)与摄像机一同旋转的被旋转侧(被转动侧)的电机；以及将电机的扭矩(旋转力)传输到旋转侧并从而通过旋转侧的反作用力转动被旋转侧上的电机以及摄像机的扭矩(旋转力)传输装置。与在与旋转机构分离的底盘上具有电机的传统装置相比，这种结构减小了用来安装电机的空间，并实现更小的旋转装置。

当为了两个或多个旋转方向(一般为全景方向和俯仰方向)而旋转装置具有两个或多个旋转机构时，本发明可以应用到各机构中的一个或多个上。

本发明的另一方面是一种摄像机旋转装置，其包括基底部分；在全景方向相对于基底部分可旋转地设置的全景部分；设置在全景部分中的全景电机；用于将全景电机的扭矩传输到基底部分并通过基底部分的反作用力转动全景部分的全景扭矩传输装置；在俯仰方向相对于全景部分可旋转地设置的俯仰部分；设置在俯仰部分内的俯仰电机；以及将俯仰电机的扭矩传输到全景部分并通过全景部分的反作用力转动俯仰部分的俯仰扭矩传输装置。全景电机和俯仰电机分别安装在全景部分和俯仰部分内。从而，与在基底上具有电机的传统装置相比，根据本发明的旋转装置需要更小的空间来安装电机，且尺寸可以更小。

根据本发明的摄像机旋转装置还可以包括由圆柱齿轮构成的全景扭矩传输装置和俯仰扭矩传输装置。圆柱齿轮可倒转，即，旋转侧和被旋转侧上的圆柱齿轮彼此转动，甚至在人用手转动摄像机时。因此，上述结构可以避免在扭矩传输装置上施加应力，即使在某人不小心(如恶作剧等)用手转动摄像机的情况下。于是，可以避免旋转装置出故障。

此外，在根据本发明的摄像机旋转装置中，全景扭矩传输装置可以包括固定到基底部分上的全景终端齿轮，和至少一个夹置在全景电机和全景终端齿轮之间的中间减速齿轮，而俯仰扭矩传输装置可以包括固定到全景部分上的俯仰终端齿轮和至少一个夹置在俯仰电机和俯仰终端齿轮之间的中间减速齿轮。具有减速齿轮机构的这种结构使得转动速度最优。

如全景电机一样，全景中间减速齿轮优选地设置在全景部分内，与全景中间减速齿轮设置在基底上的情况相比，这可节省空间，并进一步使该装置小型化。也优选地是，将俯仰中间减速齿轮设置在俯仰部分中，由于齿轮仅需要少量空间，从而装置可以更小。

此外，根据本发明的摄像机旋转装置可以具有如下结构，其中，至少一个全景中间减速齿轮和至少一个俯仰中间减速齿轮彼此通用。这种结构通过使零件共用而降低成本。零件的共用也减轻工人在组装过程中辨认各零件的工作量，并因此利于组装任务并提高生产率。

本发明再一方面是摄像机旋转装置，其包括基底部分；在第一方向上相对于基底部分可旋转地设置的第一旋转部分；相对于基底部分转动第一旋转部分的第一旋转驱动装置；在第二方向上相对于第一旋转部分可转动地设置的第二旋转部分；以及相对于第一旋转部分转动第二旋转部分的第二旋转驱动装置。在这个装置中，至少一个第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置包括设置到被旋转侧上的电机；以及将被旋转侧上的电机的扭矩传输到旋转侧并从而通过旋转侧的反作用力转动电机以及被旋转侧的扭矩传输装置。这个结构的旋转方向不局限于全景方向和俯仰方向。在被旋转侧安装有电机的本发明的结构可以应用到用于每个方向的两个旋转机构之一上，当然也可应用到两个反向上。如在前面段落所提及的结构一样，这种结构可以实现更小的摄像机旋转装置。

在根据本发明的摄像机旋转装置中，扭矩传输装置可以由圆柱齿轮构成。如上所述，这种结构允许扭矩传输装置反转，并因而可以避免在扭矩传输机构上施加应力。从而，可以避免旋转装置出故障。

在根据本发明的摄像机旋转装置中，扭矩传输装置可以包括固定到旋转侧上的静止齿轮和至少一个夹置于电机和静止齿轮之间的中间减速齿轮。这种结构由于上面提及的原因可以使装置更小。

在根据本发明的摄像机旋转装置中，第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置二者可以包括电机和扭矩传输机构，设置在第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置的两个扭矩传输装置上的每个中间减速齿轮中的至少一个可以彼此共用。由于上述原因这种结构降低了成本。此外，这种结构利于组装任务，并因此提高生产率。

附图说明

本发明的上述和其他特征及方面将在参照附图阅读下面详细描述时变得更清楚，图中：

图1是示出根据本发明优选实施例的摄像机旋转装置的透视图；

图2是图1所述摄像机旋转装置的分解视图；

图3是图1所示摄像机旋转装置上设置的全景旋转单元的俯视图；

图4是图1所示摄像机旋转装置上设置的全景旋转单元的侧视图；

图5是图1所示摄像机旋转装置上设置的全景旋转单元的透视图；

图6是图1所示摄像机旋转装置上设置的全景旋转单元的分解视图；

图7是图1所示摄像机旋转装置上设置的俯仰旋转单元的俯视图；

图8是图1所示摄像机旋转装置上设置的俯仰旋转单元的侧视图；

图9是图1所示摄像机旋转装置上设置的俯仰旋转单元的透视图；而

图10是图1所示摄像机旋转装置上设置的俯仰旋转单元的分解视图。

具体实施方式

将参照附图描述本发明优选实施例。

图1示出具有优选实施例的摄像机旋转装置10的旋转型摄像设备，而图2是摄像机旋转装置10的分解视图。

摄像机旋转装置10可以应用到例如监控或监视摄像机上。摄像机旋转装置10也可以用于计算机系统中。通过利用设置有摄像机旋转装置10的小型摄像机作为网络摄像机，可以通过诸如LAN或因特网提供摄像机的图像。摄像机旋转装置10也可以应用到用于其他目的的摄像机上。

摄像机旋转装置10沿全景方向关于全景轴Y旋转，并沿俯仰方向关于俯仰轴X旋转。在以下描述中，图1中的结构被认为是标准的，而沿全景轴Y的方向称为上/下方向，而沿俯仰轴X的方向称为左/右方向。同样，在水平面内垂直于俯仰轴X的方向称为前/后方向或向前/向后方向。

当然，这些方向不必与摄像机使用中的方向相一致。例如，在将摄像机旋转装置10应用到监视摄像机的情况下，如果摄像机颠倒使用，则各个方向也将上下颠倒。

如图1和2所示，摄像机旋转装置10从下到上具有构成基底部分的安装框架12和主基底14、构成全景部分的全景基底16、以及构成俯仰部分的镜头架18。此外，摄像机旋转装置10具有全景旋转单元20和俯仰旋转单元22，如图2两侧所示。

安装框架12是冲压并折弯的钢铁元件，并具有环形部分24和从环形部分24弯曲的主基底附着部分26。环形部分24具有三个凸缘部分，它们用于将环形部分24固定到图中未示出的壳体上。同样，主基底附着部分26附有外壳(code)固定器28，其固定摄像机和电机的外壳(code)。

主基底14利用三个螺钉30固定到主基底附着部分26上。主基底14由树脂制成，并大约为盘形，如图所示。以全景轴Y为中心的全景终端齿轮32与主基底14设置成一体。全景终端齿轮32为圆柱齿轮，并对应于全景旋转机构中的旋转侧静止齿轮。

在优选实施例中，旋转侧(转动侧)意味着旋转(转动)其他元件的一侧，而被旋转侧(被转动侧)意味着由其他元件旋转(转动)的一侧。

如图所示，全景终端齿轮32不必完全围绕主基底14设置。全景终端齿轮32仅需要涵盖全景旋转的所需区域即可。在这个优选实施例中，全景旋转角(水平旋转角)为140度，从而全景终端齿轮32仅需要设置成140度区域或更大。

全景基底16利用螺钉34和平垫片36附着到主基底14上，从而围绕全景轴Y可旋转。全景基底16由树脂制成，并具有平的盘形全景基底主体38，以及左壁部分40和右壁部分42，后者分别从全景基底主体38的两侧向上伸出。全景基底16的这些部分形成为一体。

全景旋转单元20利用螺钉66固定到全景基底主体38上。如后面所描述的，作为全景旋转单元20的一个部件的齿轮穿过全景基底主体38的一个圆形开口，并与主基底14的全景终端齿轮32啮合。

同样，树脂制成的俯仰终端齿轮44不可旋转地固定到全景基底16的右壁部分42上，以俯仰轴X为中心。在此，图中未示出的俯仰终端齿轮44的六边形凸起配装到右壁部分42的六边形开口内，由此防止俯仰终端齿轮44转动。俯仰终端齿轮44是圆柱齿轮，并对应于俯仰旋转机构中的旋转侧静止齿轮。

树脂制成的镜头架18附着到全景基底16的左壁部分40和右壁部分42之间，从而可围绕俯仰轴X旋转。镜头架18具有框架体50，以及左悬挂侧壁部分52和右悬挂侧壁部分54，后两者从框架体50的两侧向下伸出。镜头架18的这些部分形成为一体。左悬挂侧壁部分52和右悬挂侧壁部分54分别附着到全景基底16的左壁部分40和右壁部分42上，从而可围绕俯仰轴X旋转。沿俯仰轴X从右悬挂侧壁部分54向外凸出的凸台穿过俯仰旋转单元22的孔，并且该凸台由俯仰终端齿轮44的中心孔可旋转地支承，该俯仰终端齿轮44利用螺栓46和平垫片48固定到全景基底16的右壁部分42上。

如图所示，摄像机56和摄像机固定器58以此顺序利用搭扣配合固定到镜头架18上。镜头架18的这个组件固定到全景基底16上。

摄像机56为包括CMOS、CCD等的小型摄像机。也优选地利用为蜂窝电话制造的小型摄像机。摄像机56通过镜头架18的框架体50中部内为拍摄设置的圆形开口进行拍摄。摄像机固定器58在其本身和摄像机56之间具有保护衬垫。

在镜头架18右悬挂侧壁部分54的外侧上，通过螺钉96固定俯仰旋转单元2。如后面描述的，作为俯仰旋转单元22的一个部件的齿轮与固定在全景基底16上的俯仰终端齿轮44啮合。

接着，将描述全景旋转单元20的结构，图3和图4分别是全景旋转单元20的俯视图和侧视图，图5是全景旋转单元20的透视图，图6是全景旋转单元20的分解视图。

全景旋转单元20具有下板60和上板62，它们由树脂制成。一组凸台从上板62向下凸出。

对于每个凸台，螺钉64通过下板60而从下侧紧固，从而将下板60和上板62设置在与凸台高度相等的距离处。下板60通过螺钉66固定到全景基底16的全景基底主体38的顶面上。

在上板62的顶面上，全景电机68通过两个螺钉70固定。如图所示，与上板62形成为一体的圆柱形侧壁部分(圆柱壁)向上延伸而覆盖全景电机68。圆柱形侧壁部分使得全景电机68从外侧几乎看不到。例如，如果全景电机68的外表面镀银等，黑色树脂圆柱体可以遮挡电机。

全景电机68为步进电机，树脂制成的全景驱动齿轮72固定到全景电机68的旋转轴上。全景驱动齿轮72为圆柱齿轮，该齿轮穿过上板62的圆形开口，并在上板62和下板60之间凸出。

此外，在上板62和下板60之间，第一全景减速齿轮74、第二全景减速齿轮76、第三全景减速齿轮78和第四全景减速齿轮80分别由齿轮轴82、84、86和88可旋转地支承。四个全景减速齿轮74到80中的每一个都由树脂制成，并具有大直径齿轮和小直径齿轮。所有这些齿轮为圆柱齿轮。第二全景减速齿轮76和第三全景减速齿轮78为相同零件。齿轮轴82和86为相同零件。

全景电机68的全景驱动齿轮72与第一全景减速齿轮74的大直径齿轮相啮合，而第一全景减速齿轮74的小直径齿轮与第二全景减速齿轮76的大直径齿轮相啮合，同样，第二全景减速齿轮76的小直径齿轮与第三全景减速齿轮的大直径齿轮相啮合，而第三全景减速齿轮78的小直径齿轮与第四全景减速齿轮80的大直径齿轮相啮合。

第四全景减速齿轮80的小直径齿轮穿过下板60的圆形开口，并向下凸出。当全景旋转单元20固定到全景基底16上时，第四全景减速齿轮80的小直径齿轮穿过全景基底16的全景基底主体38的圆形开口，并与主基底14的全景终端齿轮32啮合。

以这种方式，全景驱动齿轮72、四个全景减速齿轮74到80、以及全景终端齿轮32构成齿轮减速机构。全景驱动齿轮72具有10个齿，第一到第三全景减速齿轮74、76和78中每一个上的大直径齿轮具有20个齿，而小直径齿轮具有10个齿，而第四全景减速齿轮80在大直径齿轮上具有50个齿，而在小直径齿轮上具有12个齿。因此，齿轮减速机构的减速比为：

(2/4)×(2/4)×(2/4)×(2/10)×(4.8/17.2)＝1/143.33

接着，将描述俯仰旋转单元22的结构，图7和图8分别是俯仰旋转单元22的俯视图和侧视图。图9是俯仰旋转单元22的透视图，图10是俯仰旋转单元22的分解视图。

俯仰旋转单元22与全景旋转单元20的原理相同。然而，与固定到全景基底16上并相对于主基底14(旋转侧)转动全景基底16(被旋转侧)的全景旋转单元20相比，俯仰旋转单元22固定到镜头架18上，并相对于全景基底16(旋转侧)转动镜头架18(被旋转侧)。

俯仰旋转单元22具有内侧板90和外侧板92，它们由树脂制成。一组凸台从内侧板90向外侧板92凸出，对于每个凸台，螺钉94通过外侧板92紧固，从而将内侧板90和外侧板92设置在与凸台高度相等的距离处。内侧板90由螺钉96固定到镜头架18的左悬挂侧壁部分54的外侧。

在内侧板90的全景轴Y一侧上，俯仰电机98由两个螺钉100固定。如图所示，与内侧板90形成为一体的圆柱形侧壁部分(圆柱壁)远离外侧板92延伸，从而覆盖俯仰电机98的外圆周。圆柱形侧壁部分使得俯仰电机98从外侧几乎不可见。例如，如果俯仰电机98的外侧为银色等，则黑色的树脂圆柱体可以遮挡电机。

俯仰电机98是步进电机。树脂制成的俯仰驱动齿轮102固定到俯仰电机98的旋转轴上。俯仰驱动齿轮102是圆柱齿轮，该齿轮穿过内侧板90的圆形开口，并在内侧板90和外侧板92之间凸出。

此外，在内侧板90和外侧板92之间，第一俯仰减速齿轮104、第二俯仰减速齿轮106、第三俯仰减速齿轮108和第四俯仰减速齿轮110分别由齿轮轴112、114、116、和118可旋转地支承。四个俯仰减速齿轮104到110中的每一个都由树脂制成，并具有大直径齿轮和小直径齿轮。所有这些齿轮都是圆柱齿轮。第二俯仰减速齿轮106和第三俯仰减速齿轮108为相同零件，同样，齿轮轴112、116和118为相同零件。

俯仰电机98的俯仰驱动齿轮102与第一俯仰减速齿轮104的大直径齿轮啮合，而第一俯仰减速齿轮104的小直径齿轮与第二俯仰减速齿轮106的大直径齿轮啮合。同样，第二俯仰减速齿轮106的小直径齿轮与第三俯仰减速齿轮108的大直径齿轮啮合，而第三俯仰减速齿轮108的小直径齿轮与第四俯仰减速齿轮110的大直径齿轮啮合。

第四俯仰减速齿轮110的小直径齿轮与俯仰终端齿轮44如下地相啮合，即，当俯仰旋转单元22以内侧板90抵靠在右悬挂侧壁部分54的外侧的方式固定到镜头架18上时，固定到全景基底16的右壁部分42上的俯仰终端齿轮44在内侧板90和外侧板92之间穿行。这个俯仰终端齿轮44与第四俯仰减速齿轮110的小直径齿轮相啮合。

以这种方式，俯仰驱动齿轮102、四个俯仰减速齿轮104到110、以及俯仰终端齿轮44构成齿轮减速机构。俯仰驱动齿轮102具有10个齿，第一到第三俯仰减速齿轮104、106和108中每一个在大直径齿轮上具有20个齿，而在小直径齿轮上具有10个齿；第四俯仰减速齿轮110在大直径齿轮上具有32个齿，而在小直径齿轮上具有10个齿，因此，齿轮减速机构的减速比为：

(2/4)×(2/4)×(2/4)×(2/6.4)×(3/15.9)＝1/135.68

上述是对俯仰旋转单元22的结构的描述。俯仰旋转单元22的俯仰电机98与全景旋转单元20的全景电机68为相同零件。同样，俯仰驱动齿轮102和全景驱动齿轮72为相同零件；而第一俯仰减速齿轮104和第一全景减速齿轮74为相同零件。此外，第二和第三减速齿轮106和108与第二和第三全景减速齿轮76和78是相同零件，齿轮轴112、116和118与齿轮轴82和86为相同零件；且齿轮轴114和齿轮轴84为相同零件。

接着，描述这个优选实施例的摄像机旋转装置10的组装步骤的示例。首先，摄像机56和摄像机固定器58附着到镜头架18上。全景旋转单元20和俯仰旋转单元22根据上述分解视图组装。然后，俯仰旋转单元22附着到镜头架18的右悬挂侧壁部分54上。

在安装框架12上，主基底14、全景基底16和全景旋转单元20按顺序固定。全景旋转单元20以第四全景减速齿轮80与主基底14的全景终端齿轮32相啮合的方式固定到全景基底16上。

此外，在镜头架18附着到全景基底16上的同时，俯仰终端齿轮44固定到全景基底16上。此时，附着到镜头架18上的俯仰旋转单元22的内侧板90配装到镜头架18的右悬挂侧壁部分54和全景基底16的右壁部分42之间。俯仰终端齿轮44配合在俯仰旋转单元22的内侧板90和外侧板92之间，并与俯仰旋转单元22的第四俯仰减速齿轮110相啮合。

接着，将描述这个优选实施例的摄像机旋转装置10的运动。

当摄像机56在全景方向上旋转时，全景旋转单元20的全景电机68由于电流的通过而转动。当然，旋转方向是根据摄像机56的旋转方式来切换。

在全景旋转机构中，全景电机68和全景旋转单元20的四个全景减速齿轮74到80安装到全景基底16上(被旋转侧；被转动侧)，而全景终端齿轮32固定到主基底14(旋转侧；转动侧)上。

因此，四个全景减速齿轮74到80降低速度并将全景电机68的扭矩(旋转力)传输到全景终端齿轮32(旋转侧；转动侧)。由于全景终端齿轮32固定，因此，全景终端齿轮32的反作用力转动全景电机68自身以及包括电机在内的全景旋转单元20，并从而相应地转动全景基底16。然后，附着到全景基底16的镜头架18上的摄像机56也关于全景轴Y旋转。

当摄像机56在俯仰方向上转动时，俯仰旋转单元22的俯仰电机98由于电流通过而转动。当然，旋转方向根据摄像机56要转动的方式来切换。

在俯仰旋转机构中，俯仰电机98和俯仰转动单元22的四个俯仰减速齿轮104到110安装到镜头架18(被旋转侧；被转动侧)上，而俯仰终端齿轮44固定到全景基底16(旋转侧；转动侧)上。

四个俯仰减速齿轮104到110降低速度并将俯仰电机98的扭矩(旋转力)传输到俯仰终端齿轮44(旋转侧；转动侧)上。由于俯仰终端齿轮44固定，因此，俯仰终端齿轮44的反作用力转动俯仰电机98本身以及包括电机在内的俯仰旋转单元22，并从而相应地转动镜头架18。然后，镜头架18上的摄像机56关于俯仰轴X转动。

如上所述，优选实施例的摄像机旋转装置10包括设置到相对于旋转摄像机的旋转侧与摄像机一同转动的被旋转侧上的电机；以及将电机的扭矩传输到旋转侧并从而通过旋转侧的反作用力转动被旋转侧上的电机和摄像机的扭矩传输装置。

也就是说，在全景旋转机构中，全景电机68设置在被旋转侧上的全景基底(其包括全景部分)上。全景电机68的扭矩通过对应于全景扭矩传输装置的减速齿轮机构传递，并传输到旋转侧的主基底14(其包括基底部分)上。然后，通过其反作用力，全景电机68沿全景方向与其上的全景基底16和摄像机56一同转动。

类似地，在俯仰旋转机构中，俯仰电机98设置在被旋转侧上的镜头架(其包括俯仰部分)上。俯仰电机98的扭矩通过对应于俯仰扭矩传输装置的减速齿轮机构传递，并传输到旋转侧的全景基底16上。然后，通过其反作用力，俯仰电机98与其上的镜头架18以及摄像机56一起在俯仰方向上转动。

如上所述，与电机和旋转机构分开的传统装置相比，将电机安装到被旋转侧上的这种结构减小了用于安装电机的空间，并使得旋转装置小型且重量轻。

可以说上述结构具有通过自身完成旋转功能的机构。从而上述结构可以实现尺寸减小并且可广泛应用的结构。换句话说，旋转功能紧凑地布置在被旋转侧上，从而可以自由确定围绕壳体等的形状。

另外，优选实施例的摄像机旋转装置10具有圆柱齿轮构成的上述扭矩传输装置。圆柱齿轮作为扭矩传输机构可反转，即，旋转侧和被旋转侧上的圆柱齿轮彼此转动，即使在某人用手转动摄像机的情况下。因此，上述结构可以避免在扭矩传输装置上施加应力，即使某人不小心地(如恶作剧等)用手转动摄像机。于是，可以避免转动机构出故障。

在优选实施例的摄像机旋转装置10中，扭矩传输装置包括固定到旋转侧上的终端齿轮以及在电机和终端齿轮之间的中间减速齿轮。对于全景方向，终端齿轮是全景终端齿轮32，而中间减速齿轮是四个全景减速齿轮74到80。对于俯仰方向，终端齿轮是俯仰终端齿轮44，而中间减速齿轮是四个俯仰减速齿轮104到110。具有减速齿轮机构的这种结构优化了转动速度。如上所述由四个圆柱齿轮构成的减速齿轮机构得益于圆柱齿轮的可逆性而可以防止旋转装置出故障。

此外，在优选实施例的摄像机旋转装置10中，上述中间减速齿轮与电机一样也安装到被旋转侧(全景基底侧和镜头架侧)上。由于这种结构，驱动侧上的电机和从动侧上的减速机构布置在相同的基底部件上并通过自身完成旋转功能。与中间减速齿轮设置在旋转侧上的情况相比，这节省了空间，并进一步使装置小型化。

优选实施例的摄像机旋转装置10为全景旋转和俯仰旋转采用齿轮减速机构，并为全景和俯仰侧采用相同的减速齿轮。使用相同零件的零件通用性降低了成本。零件的通用型也减轻了工人在组装过程中辨认零件的工作量，并由此利于组合工作、提高生产率。

优选实施例的摄像机旋转装置适当地容纳在具有圆顶的壳体中。为了在拍摄过程中获得明亮的图像，圆顶优选地为透明的。然而，如果圆顶为透明的，内侧的摄像机旋转装置将可看到。考虑到这一点，在上述优选实施例中，优选地由黑色树脂(或暗颜色树脂，这在后面同样适用)制造主基底14、全景基底16、镜头架18、各种齿轮、以及板件60、62、90和92。此外，如前面段落中所述，全景电机68和俯仰电机98覆盖有黑色树脂圆柱体，该圆柱体分别与板件62和90形成一体。利用黑色树脂的这种结构使得摄像机设备在外侧几乎不可见。

优选实施例的摄像机旋转装置10对于全景和俯仰旋转机构采用将电机设置到被旋转侧上的结构。然而，对或是全景或是俯仰旋转机构采用如此结构也是可以接受的。

在优选实施例中，全景和俯仰方向在图1的布置中分别为水平和垂直方向。然而，全景和俯仰方向不必局限于这些方向。

此外，优选实施例可以应用于对任两个方向具有两个旋转机构的装置。从这个角度来看，优选实施例的摄像机旋转装置包括：基底部分；在第一方向上相对于基底部分可旋转地设置的第一旋转部分；相对于基底部分转动第一旋转部分的第一旋转驱动装置；在第二方向上相对于第一旋转部分可旋转地设置的第二旋转部分；以及相对于第一旋转部分转动第二旋转部分的第二旋转驱动装置。在这种摄像机旋转装置中，第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置中的至少一个(在上述优选实施例中，为二者)包括：设置到被旋转侧上的电机；以及将被旋转侧上的电机的扭矩传输到旋转侧并由此通过旋转侧的反作用力转动电机以及被旋转侧的扭矩传输装置。在上述优选实施例中，第一和第二旋转方向分别为全景和俯仰方向。同样从这个角度来看，这个实施例具有如前面段落所提及的较小的优点。

此外，在优选实施例中，多个中间减速齿轮设置在电机和旋转侧之间。这些齿轮的数量、齿数、以及其他参数可以根据所需的减速比加以适当调整。中间减速齿轮也并非总是需要。一个或多个齿轮可以由软树脂制成，这可以减小噪声。此外，在本发明的范围内，采用齿轮减速机构之外的扭矩传输装置，如带(包括同步带)或链也是可以接受的。

如前面段落中所述，通过用黑色树脂等制造各个零件，优选实施例具有从外侧几乎看不到摄像机的优点。用黑色或暗颜色的毛毡等覆盖摄像机旋转装置的适当部分以隐藏内壁部件也是可以接受的。这种覆盖随着摄像机转动而适当地改变形状。如果需要的话，提供蜂鸣器(bellow)等的结构也是可以接受的。

到此为止，根据本发明的摄像机旋转装置将电机设置在被旋转侧上，从而电机本身和摄像机由传输到旋转侧上的电机扭矩所产生的反作用力而转动。因此，与电机与旋转机构分离开的传统装置相比，本发明提供了具有如下优点的摄像机旋转装置，该优点为：减小了用于安装电机的空间，并可以使旋转装置更小。

虽然已经描述了目前认为的本发明优选实施例，但应理解的是可以对本发明作出各种修改，从而意图在于所附权利要求书涵盖所有这种修改，只要它落在本发明的精髓和范围内即可。

Claims (12)

1.一种摄像机旋转装置，包括：

设置在相对于旋转摄像机的旋转侧与摄像机一同转动的被旋转侧上的电机；以及

用于将电机的扭矩传输到旋转侧并因而利用旋转侧的反作用力转动被旋转侧上的电机以及摄像机的扭矩传输装置。

2.一种摄像机旋转装置，包括：

基底部分；

在全景方向上相对于所述基底部分可旋转地设置的全景部分；

设置在全景部分内的全景电机；

用于将全景电机的扭矩传输到基底部分并利用基底部分的反作用力旋转全景部分的全景扭矩传输装置；

在俯仰方向相对于全景部分可旋转地设置的俯仰部分；

设置在俯仰部分内的俯仰电机；以及

将俯仰电机的扭矩传输到全景部分并通过全景部分的反作用力旋转俯仰部分的俯仰扭矩传输装置。

3.如权利要求2所述的摄像机旋转装置，其中，全景扭矩传输装置和俯仰扭矩传输装置由圆柱齿轮构成。

4.如权利要求3所述的摄像机旋转装置，其中，全景扭矩传输装置包括固定到基底部分上的全景终端齿轮和至少一个夹置在全景电机和全景终端齿轮之间的中间减速齿轮，而俯仰扭矩传输装置包括固定到全景部分上的俯仰终端齿轮和至少一个夹置在俯仰电机和俯仰终端齿轮之间的俯仰中间减速齿轮。

5.如权利要求4所述的摄像机旋转装置，其中，至少一个全景中间减速齿轮和至少一个俯仰中间减速齿轮彼此通用。

6.一种摄像机旋转装置，包括：

基底部分；

在第一方向上相对于基底部分可旋转地设置的第一旋转部分；

相对于基底部分旋转第一旋转部分的第一旋转驱动装置；

在第二方向上相对于所述第一旋转部分可旋转地设置的第二旋转部分；以及

相对于第一旋转部分转动第二旋转部分的第二旋转驱动装置，

其中，第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置中至少一个包括：

设置在被旋转侧上的电机；以及

用于将被旋转侧上的电机的扭矩传输到旋转侧以便利用旋转侧的反作用力转动电机以及被旋转侧的扭矩传输装置。

7.如权利要求6所述的摄像机旋转装置，其中，扭矩传输装置由圆柱齿轮构成。

8.如权利要求6所述的摄像机旋转装置，其中，扭矩传输装置包括固定到旋转侧上的静止齿轮以及夹置在电机和静止齿轮之间的至少一个中间减速齿轮。

9.如权利要求8所述的摄像机旋转装置，其中，第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置二者包括电机和扭矩传输装置，而设置到第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置的两个扭矩传输装置上的每个中间减速齿轮中的至少一个彼此通用。

10.一种包括如权利要求1所述的摄像机旋转装置的摄像机设备。

11.一种包括如权利要求2所述的摄像机旋转装置的摄像机设备。

12.一种包括如权利要求6所述的摄像机旋转装置的摄像机设备。

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