CN1543303A - 信号传送装置、铰链装置和摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种用于摄像装置的铰链装置，其中，所述铰链装置可转动地连接壳体和主体以使壳体可沿预定的转动范围转动。所述铰链装置包括固定在主体上的固定架、固定在壳体上并连接到固定架上以便在预定的角度内往复转动的铰链单元和轴部件，所述轴部件用于可转动地连接铰链单元和固定架以使铰链单元和固定架可相对于彼此转动，以及设置在铰链单元和/或固定架上的传感单元，用于检测铰链单元相对于固定架的相对转动范围。

Description

信号传送装置、铰链装置和摄像装置

技术领域

本发明总的来说涉及数字摄像机中的信号传送，尤其涉及电连接相对于彼此转动的第一和第二部件以进行信号传送的信号传送装置和使用该信号传送装置的铰链装置和摄像装置(数码相机)。

背景技术

一般来说，数码相机(DSC)将通过透镜输入的图像转换为数字信号并将数字化的信号记录在诸如硬盘或记忆卡之类的记录介质上。捕获的图像不必记录在胶片上(例如35mm胶片)，而是可被存储在记录介质上并直接输出到诸如计算机的外设，而不必使用诸如扫描仪之类的中间设备。这样的DSC与个人电脑具有高度的兼容性，使得易于编辑和修正拍摄的图像。与普通照相机具有几乎相同的结构，DSC同样易于携带。DSC主要包括透镜部件、信号调制部件、显示部件。然而，由于有限的记录介质容量，DSC大多用于拍摄静态图像。尽管在理论上DSC能够在有限的时间捕获动画，但在实践中，几乎不可能性长时间地这样做。另外，由于DSC当前不能记录和再现声音，DSC通常不用于拍摄、记录或再现动画。作为选择，诸如摄像机之类的记录/再现装置可被用于记录和再现目标的声音信息和图像。当前可用的摄像机通常使用电磁带作为记录介质。

摄像机包括透镜部件、信号转换部件、用于记录/再现所捕获的图像的走带机构以及显示部件。摄像机通常使用盒式磁带作为记录介质，该记录介质安装在走带机构上以将所捕获的动画记录在盒式磁带上。另外，摄像机设置有话筒和扬声器部件，并能在几乎一小时的持续时间内将动画捕获在安装在其上的盒式磁带上。摄像机还可以拍摄静态图像，但是由于与DSC相比图像质量较差，摄像机通常用于动画拍摄。另外，摄像机具有比DSC更复杂的结构，更大的体积并且更昂贵。

如上所述，为了记录和再现图像和声音，消费者需要同时拥有DSC和摄像机，这样可能是昂贵的。此外，为了记录和再现图像和声音，消费者需要同时携带DSC和摄像机，这可能是尴尬和令人体力疲乏的。

发明内容

本发明的目的是基本上解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少以下所述的优点。

因此，本发明的目的是提供一种用于摄像装置的铰链装置，其中，所述铰链装置可转动地连接壳体和主体以使壳体可沿预定的转动范围转动。所述铰链装置包括固定在主体上的固定架、固定在壳体上并连接到固定架上以便在预定的角度内往复转动的铰链单元和轴部件，所述轴部件用于可转动地连接铰链单元和固定架以使铰链单元和固定架可相对于彼此转动。所述铰链装置还包括设置在铰链单元和/或固定架上的传感单元，用于检测铰链单元相对于固定架的相对转动范围。

附图说明

通过以下参照附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述目的和其它特征将变得更加明显和易于理解。

图1是根据本发明优选实施例的摄像装置的两个主要部件的透视图；

图2是根据本发明的优选实施例的摄像装置的示意图；

图3是根据本发明的优选实施例的摄像装置的侧剖视图；

图4和5是根据本发明的优选实施例的铰链装置的分解透视图；

图6是图4的固定架的平面图；

图7是示出图4的固定架和卡合板相连接的透视图；

图8是示出图4的铰链被连接的透视图；

图9是图4的铰链架的平面图；

图10为连接有信号传送单元的图4的铰链装置的透视图；

图11是图4的接触板的平面图；

图12是图4的卡合板的平面图；

图13是沿图11的I-I线的剖视图；

图14A-14C分别示出图4的信号传送单元的部件的平面图；

图15示出图14的信号传送单元的部件互相嵌套的平面图；

图16的透视图示出缠绕图14中的嵌套信号传送单元的方法；

图17是示出根据本发明的一个优选实施例嵌套的信号传送单元在摄像装置中的姿势的透视图；

图18是从一侧看在图17中示出的嵌套信号传送单元的剖视图；

图19是图17的嵌套信号传送单元的缠绕部分的剖视图；

图20是图15的嵌套信号传送单元的直线部分的剖视图；

图21是根据本发明的一个优选实施例嵌套信号传送单元装配到铰链装置的透视图；

图22是根据本发明的一个优选实施例的分电路板装配到铰链装置的透视图；

图23的平面图示出铰链装置装配到壳体中以前的状态；

图24的平面图示出铰链装置从图23的位置转动后的装配状态；

图25示出沿图24的线II-II的剖视图；

图26的透视图示出根据本发明的优选实施例的铰链装置预装配到主体中的透视图；和

图27的平面图示出根据本发明的优选实施例的铰链装置连接到主体。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明本发明的实施例。

参照图1和2，示出的根据本发明的一个优选实施例的摄像装置包括机身10、连接到机身10的照相机系统20、用于可活动地以相对于彼此可转动的方式连接机身10和照相机系统20的铰链装置30，以及信号传送单元180。

在机身10内具有主体11，所述主体11具有移动走带机构12以记录动画；以及从主体11的一侧突出的分体13。移动走带机构12由可活动地设置在主体11下部的走带机构门14打开和关闭。由于用于机身10中的移动走带机构12是本领域技术人员所熟知的，并普遍地用于普通摄像机中，因此对它的详细描述将被省略。主体11还设置有取景器15，其显示捕获的图像或再现的图像。LCD面板17可活动地安装在分体13上。

照相机系统20包括可活动地设置在机身10上的壳体21，以及照相机单元，所述照相机单元容纳多个照相机，每个照像机具有不同数量的像素。壳体21通过铰链装置30可转动地连接到机身10。因此，壳体21可活动地连接到机身10侧部以便于壳体21在预定的角度内相对于第二轴线Z往复转动。预定角度在270°或大约270°。

如图3所示，照相机单元包括提供数码相机(DSC)功能的第一照相机单元23和提供数码录相照相机功能的第二照相机单元25。所述数码录像照相机与第一照相机单元23相比具有很少数量的像素，并拍摄包括动画的的图像。

第一照相机单元23与在普通数码照相机中使用的照相机具有相同的结构，并设置有变焦透镜24。第二照相机单元25与普通摄像机的摄像单元具有相同的结构。各个照相机单元23和25相对于第二轴线Z彼此相对地设置并沿相反方向拍摄。照相机单元23和25彼此独立地被驱动，当一个工作时，另一个不工作。因此，哪一个照相机单元处于拍摄模式取决于壳体21的位置和预定的驱动范围R。照相机单元23，25分别暴露于壳体21的两端。根据本发明的一个实施例，如果照相机单元23相对于拍摄方向A位于大约±45°的范围内，则它被驱动，而另一照相机单元25不被驱动。如图3所示，当第一照相机单元23处于拍摄范围R之内时，控制单元接收指示铰链装置30的转动位置的信号，因此，随后变换到拍摄静态图像的‘DSC’模式。接着控制单元控制第一照相机单元23的驱动。在相反的情况下，第一照相机单元23离开拍摄范围R，第二照相机单元25位于该范围R内。指示铰链装置30的转动位置的信号被接收，控制单元变换到拍摄包括动画的图像的‘DVC’模式，并控制第二照相机单元25的驱动。

在机身10中，还具有主电路板16，而分电路板26容纳在壳体21中。主电路板16和分电路板26彼此电连接以便于信号传送和接收。分电路板26还电连接到第一和第二照相机单元23、25。电路板16、26与第一轴线方向Y平行布置，第一轴线方向Y与第二轴线方向Z垂直。利用这种布置，电路板16、26被布置在机身10和壳体21中，有效地利用空间，同时易于连接到信号传送单元180。

如图1所示，铰链装置30设置在壳体21和机身10之间的连接区域上。铰链装置30将壳体21连接到机身10以便壳体21可沿第二轴线方向Z转动。为了容纳铰链装置30，在壳体21和主体11中形成有铰链孔11a、21a。每个铰链孔11a、21a具有相同的尺寸并在相对应的位置形成。

参照图4和5，铰链装置30通过铰链孔11a、21a连接主体11和壳体21，并包括固定到机身10的固定架110，以及固定到壳体21并连接到固定架110以在预定的角度内转动的铰链单元150。铰链装置30还包括轴部件160，轴部件160以固定架110和铰链单元150在预定的角度内相对于彼此转动的方式连接固定架110和铰链单元150；传感单元170，传感单元170检测铰链单元150相对于固定架110的转动位置；以及电连接机身10和照相机系统20的信号传送单元180。

固定架110包括穿过铰链孔11a并插入主体11以固定在那里的本体111，以及形成于本体111的第一表面111a上的第一锁定凸出112。固定架110还包括第一凸缘113，第一凸缘113从第一表面111a突出到不同于第一锁定凸出112的的周边；以及从第一凸缘113突出的第二凸缘114。

机身111在中心处具有轴孔111b以容纳轴部件160。具有预定厚度的轴支架115形成于轴孔111b的周围。当第一凸出112相对于铰链单元150转动时第一凸出112限制铰链单元150的转动运动。参照图6，第一凸出112设置在机身111的第一表面111a的最外端位置处，并且相对于第二轴线Z形成大约45°。在本发明的一个实施例中，第一凸出112与第二凸出132的共同运动相对于第二轴线Z具有大约90°的角位移。因此，第一和第二凸出112、132在大约90°的范围内阻止壳体21的转动运动。因此，壳体21被允许往复转动360°减去各个突出112、132的角位移(大约为90°)，因此，壳体21可在大约270°的范围内转动。

第一凸缘113以环形方式从第一表面111a突出到预定的高度，并且外径小于第一凸出112的内径。

第二凸缘114以比第一凸缘113更小的外径从第一凸缘113突出到另一预定高度。每个第一和第二凸缘113、114或者直接或者间接地接触铰链单元150。第一表面111a和第一凸出112接触铰链单元150。

在第二凸缘114和轴孔11b之间，具有环形孔116。环形孔116共用轴支架115的外周边和第二凸缘114的内表面作为内和外表面s1、s2，并具有位于内和外表面s1、s2之间的底表面s3。部分信号传送单元180，其被缠绕预定数量的次数，被容纳在环形孔116中。在内和外表面s1、s2之间提供充足的空间以允许环形孔116中的信号传送单元180的缠绕部分被缠绕或展开预定数量的次数。

在环形孔116的底表面s3处，形成适当尺寸的通孔116a以便于信号传送单元180穿过。通孔116a平行于第二轴线Z形成于固定架110中。

在第二凸缘114的外周上形成多个凹陷114c以放置卡合板191(后将对其进行详细描述)并将其固定在预定的位置。凹陷114c相对于第二轴线Z形成不规则的间隔，使得卡合板191只能在预定位置连接。

另外，固定架110设置有形成于固定架110的第二表面111c中的一对传感孔114a、114b。传感孔114a、114b彼此离开预定的距离形成，并与第二轴线Z形成预定的距离。如图7所示，传感单元170(后面将详细描述)的凸轮销173、174从第二凸缘114突出以穿过传感孔114a、114b。

返回图4，在固定架110的第二表面111c上形成第一容纳凹陷117a，第一容纳凹陷117a与通孔116a连通。第一容纳凹陷117a从通孔116a延伸到本体111的外周边。信号传送单元180穿过通孔116a并以大约90°角度的弯曲状态被容纳在第一容纳凹陷117a中。第一容纳凹陷117a较信号传送单元180的厚度要深。

在固定架110的第二表面111c上形成第二容纳凹陷117b，第二容纳凹陷117b与轴孔111b连接。第二容纳凹陷117b在信号传送部件210被穿过轴部件160之后容纳信号传送部件210，所述轴部件160装配在轴孔111b中。第二容纳凹陷117b从轴孔111b延伸到本体111的外周，并形成足够的深度以便于信号传送部件210可弯曲状态被容纳在第二容纳凹陷117b中，而不从第二表面111c突出。

另外，在固定架110的第二表面111c上形成第三容纳凹陷117c，第三容纳凹陷117c包括传感孔114a、114b。第三容纳凹陷117c以第二轴线Z为中心而形成，并与传感孔114a、114b流体连通。传感孔114a、114b容纳传感单元170。

在固定架110的第二表面111c上比第三容纳凹陷117c高的平面上形成第四容纳凹陷117d。第四容纳凹陷117d容纳信号电缆220，所述信号电缆将传感单元170连接到机身内的主电路板16上。第四容纳凹陷117d部分地与第二容纳凹陷117b重叠，并在较第二容纳凹陷117b高的平面上形成。结果，第四容纳凹陷117d中的信号电缆220以紧密接触方式支撑第二容纳凹陷117b中的信号传送部件210。第四容纳凹陷117d从第三容纳凹陷117c的侧部延伸到本体111的外周边。

固定架110还包括多个在本体111的外周边上形成的连接槽118a、118b。每个连接槽118a、118b以预定的长度形成在圆周方向上，并朝向转动轴线形成预定的深度。支撑架51、53(后面将详细描述)装配在连接槽118a、118b中。更具体地说，当固定架110被穿过机身10的铰链孔11a时，支撑架51、53装配到连接槽118a、118b中，接着固定到主体11的内壁上。因此，固定架110被固定到主体10上。

多个螺孔119与本体111的第二表面111c中的连接槽118b流体连通。螺钉被紧固到螺孔119中以将装配在连接槽118b中的支撑架53固定到固定架110上。

参照图8，铰链单元150包括固定到壳体21上的铰链架120、与铰链架120连接的接触板130，以及与铰链架120和设置在铰链架120和接触板130之间的板簧140。

参照图9，铰链架120包括其中形成轴孔120a以容纳轴部件160的本体121，以及从本体121的第一表面121a突出的环形凸缘122。接触板130和板簧140紧固到环形凸缘122上，它们的内周与环形凸缘122的外周紧密接触。在环形凸缘122、接触板130和板簧140上分别形成定位部分，以使得接触板130、板簧140和环形凸缘122之间互补连接。定位部分包括在环形凸缘122的外周边上并朝向铰链架120的第一表面121a形成的多个突出123，并且，在接触板130和板簧140的内周边上形成固定孔133、143以对应突出123。突出123和固定孔133、143优选形成均匀的间隔。例如，可形成每三个固定孔133、143，并以大约120°的角度布置。通过将突出123插入到固定孔133、143中而将接触板130和板簧140连接到铰链架120上，铰链架120、接触板130和板簧140可被一起转动。

铰链架120另外还包括环槽126，该环槽126限定在环形凸缘122和轴孔120a之间。具体而言，环槽126限定在其中具有轴孔120a的轴孔部分125的外周和环形凸缘122的内周之间。如图10所示，环槽126，像固定架110的环槽116一样，容纳信号传送单元180的缠绕部分。因此，优选环槽126与固定架110的环槽116具有对称的结构。

具有预定尺寸的通孔126a形成于环槽126的底部中，信号传送单元180从通孔126a通过。在铰链架120的第二表面121b上形成用于压紧板162的定位凹陷127。定位凹陷127与穿透铰链架120的通孔126a流体连通。定位凹陷127围绕轴孔120a形成预定的深度并且大致为环形。压紧板162被安放在定位凹陷127上并与轴部件160连接。

压紧板162连接到通过固定架110和铰链架120的轴孔111b和120a的轴部件160，以防止轴部件160分离并牢固地连接固定架120和铰链单元150。因此，当轴部件160被容纳在压紧板162的紧固孔162a中时，轴部件160的端部被压紧，从而被固定定位。轴部件160具有管状形状，其中形成中空的孔160a以便信号传送部件210通过。信号传送部件210包括用于高容量电信号的大约10条信号线，所述电信号可被信号传送单元180传送。信号传送部件210的信号线通常设置成束。信号传送部件还包括电源线。

在铰链架120的第二表面上形成多个支撑凸出128a。一些支撑凸出128a中具有螺纹孔。与信号传送单元180电连接的分电路板26安置在支撑凸出128a上并用螺钉紧固。

一对定位凸缘128b从铰链架120的第二表面121a平行地突出以定位通过轴孔120a的信号传送部件210。定位凸缘128b从本体121的外周边延伸的高度优选与支撑凸出128a相同。因此，分电路板26通过接触支撑凸出128a和定位凸缘128b而被支撑。在铰链架120的第二表面121a和分电路板26之间具有预定的空间，使得信号传送单元180和信号传送部件210可以无阻碍地通过。

多个夹持件129以预定的间隔从本体121的外周突出。每个夹持件129具有限定在其中的螺纹孔。铰链架120通过将螺钉紧固到螺纹孔中而固定到壳体21上。一些夹持器129在与本体121的第一表面121a相同的高度处形成，而另一些夹持器129在与第二表面121b相同的高度处形成。优选的是，夹持器129可沿第二轴线Z形成，具有相等的高度并且彼此呈对称关系。从而夹持器129可用于更有效和更安全地形成与壳体21的紧固。这将在后面详细描述。

沿着环形凸缘122周边在环形凸缘122的上端设置具有不同高度的凸轮表面C，以检测转动的固定架110的运动范围。参照图8和9，凸轮表面C包括在与环形凸缘122大致相同的高度处以预定长度形成的工作表面C1、在比工作表面C1低的平面上形成的也具有预定长度非接触表面C2，以及连接工作表面C1和非接触表面C2的倾斜表面C3。工作表面C1朝向与之接触的固定架110的第二凸缘114。因此，当凸轮销173、174通过第二凸缘114的传感孔114a、114b突出时，凸轮销173、174通过接触工作表面C1被向后推。由于非接触表面C2在较工作表面C1低的平面上形成，以面对但仍保持以预定的距离从第二凸缘114间隔开，因此凸轮销173、174与非接触表面C2不接触。倾斜表面C3引导凸轮销173、174。工作表面C1相对于以第二轴线Z作为中心的环形形成以覆盖对应预定角度的长度。因此，工作表面C1考虑到凸轮销173、174之间的间隔在预定的长度上形成，以便只有一个凸轮销173、174可被接触并沿着其工作。因此，工作表面C1的长度确定从凸轮销173、174中选择的一个凸轮销的运动范围，并且，在确定的运动范围内确定和保持第一和第二照相机单元23和25的工作模式。

如图8所示，接触板130装配在环形凸缘122中以面对本体121的第一表面121a。因此，接触板130具有对应于接触板130的环形凸缘122的外周边的内周边，并且与固定架110相比具有相同或较小的外径。在接触板130的朝向固定架110的表面上，具有对应于第一锁定凸出112的第二锁定凸出132。参照图11，第二锁定凸出132在接触板130的最外侧形成。如上所述，第二锁定凸出132锁定在第一锁定凸出112中以限制壳体21相对于机身10的转动运动范围。在本发明的该实施例中，第二锁定凸出132与第一锁定凸出112一起，具有大约90°的角位移，这限制了壳体21的转动移动。优选的是，每个第一和第二锁定凸出112、132覆盖大约45°，第二锁定凸出132可以与第一锁定凸出112突出到相同的平面上，并接触和面对固定架110的第一表面111a。

板簧140优选由可沿第二轴线Z的方向压缩和解压的金属材料制成，以朝向固定架110推动接触板130。处于标准状态的固定架110相对于铰链单元150的转动被抑制，并被克服摩擦力的预定的扭转力所转动。

铰链装置30还包括设置在固定架110和接触板130之间的卡合力提供单元，以便在壳体21相对于机身10转动期间以预定的间隔提供卡合。卡合力提供单元包括连接到固定架110的卡合板191和布置在卡合板191和接触板130之间的多个卡合球193。

卡合板191优选由金属材料制成并形成环形。在卡合板191的朝向接触板130的一侧，形成多个卡合孔191a。如图12所示，卡合孔191a相对于第二轴线Z的中心以预定的角度设置。在本发明的实施例中，卡合孔191a以大约45°的间隔设置。卡合球193被卡入卡合孔191a中。因此，当卡合板191转动时，卡合球193反复地卡入和脱出卡合孔191a。卡合板191还包括连接卡合孔191a的导向槽191b。更具体地说，卡合槽191b引导卡合球193在卡合孔191a之间滚动。引导槽191b在比卡合孔191a高的平面上形成。

参照图7，如上结构的卡合板191被固定在第二凸缘114中并放置在固定架110的第一凸缘113上。卡合板113和第二凸缘114分别设置有定位部分以确定各个连接位置并将卡合板113和第二凸缘114固定在确定的连接位置。定位部分包括以预定间隔在第二凸缘114的外周上形成的多个定位孔114c。定位孔114c和定位凸出191c以规则的间隔形成。由于在卡合板191相对于固定架110的初步连接过程中确定卡合孔191a的位置，“卡合”在预定的位置处出现。例如，可以相对于凸轮销173、174进行适当的定位，以便卡卡合在DVC和DSC模式之间的每一开/关切换模式中出现。

卡合球193优选由金属材料制成，分别对应于卡合孔191a。如图13所示，卡合球193从接触板130的表面上突出以便于滚动运动。为了进行滚动运动，在卡合板130的表面上形成半径比卡合球193宽的半径为r的卡合球凹陷134。因此，卡合球193可被安置并且其重心稳定地定位于卡合球凹陷134中。因此，卡合球193不容易从卡合球凹陷134离开。优选的是，在卡合球凹陷134中涂以润滑油以便于卡合球193的平滑滚动。每个卡合球凹陷134包括球表面134a，卡合球193紧密地设置在该球表面134a上。在卡合球凹陷134的入口部分形成竖直的圆柱表面134b。由于这样的结构，卡合球193可容易地插入到卡合球凹陷134中。

如图11所示，卡合球193可以有选择地围绕第二轴线Z并沿着接触板130的表面以大约45°的间隔设置。优选的是，在接触板130上形成固定孔133的位置处不设置卡合球193。

为了保证在正确的位置出现卡合，为固定架110、铰链架120和接触板130分别设置卡合定位部分。卡合定位部分包括分别形成在固定架110、铰链架120和接触板130外周边中的定位槽110e、120e、130e。当卡合定位部分被装配后，如图8所示，铰链架120和接触板130首先互相装配在一起，同时铰链架定位槽120e和接触板定位槽130e彼此对齐，并且板簧140插入它们中间。固定架110接着与接触板130和铰链架定位槽120e接触放置，并且接触板定位槽130e与固定架定位槽110e对齐。因此，各个卡合球193和卡合孔191a在期望的位置对接，从而出现卡合动作。在装配过程中也可以使传感单元170(以下将详细描述)的凸轮销173、174和凸轮表面C彼此对齐。

在固定架110和/或铰链单元150上设置传感单元170以检测铰链单元150相对于固定架110的相对转动。因此，根据来自传感单元170的传感信号确定上述的“照相模式”。传感单元170包括设置在固定架110的本体111的第二表面111c上的弹性件171、设置在弹性件171两端171a、171b上的一对凸轮销173、174，以及设置到对应于凸轮销173、174的位置处的一对开关175、176。

弹性件171优选由金属材料制成，并被插入到本体111的第一表面111a的第三容纳凹陷117c中。弹性件171通过诸如螺钉之类的适当紧固件被固定到第三容纳凹陷117c底部的大约中部处。弹性件171的两端171a、171b都为自由端以允许弹性变形和恢复。

参照图7，凸轮销173、174被支撑在弹性件171的两端171a、171b上，并通过在本体111中形成的传感孔114a、114b朝向本体111的第一表面111a突出。设置凸轮销173、174通过具有传感孔114a、114b的第二凸缘114的部分突出，从而面对铰链架120的凸轮表面C。因此，如果任一个凸轮销173、174在铰链架120转动期间与凸轮表面C的工作表面C1接触，则接触凸轮销173、174被向后推以使弹性件171的一端弹性变形，并与弹性件171的所述端部一起后退。当弹性件171的后退端部接触相应的开关175、176时，开关175、176发出信号。

所述一对开关175、176设置在弹性件171的两端171a、171b上，互相面对并且离开预定的距离。开关175、176由安装在第四容纳凹陷117d中的信号电缆220支撑。在本发明的一个实施例中，信号电缆220可以是支持开关175、176的柔性弯曲弯曲花线印刷(flexprint)电缆(FPC)，并将开关175、176连接到机身10的主电路板16上。信号电缆220还通过适当的诸如螺钉之类的紧固件安装在第四容纳凹陷117d中。

信号传送单元180电连接第一部件与第二部件，第二部件相对于第一部件可转动地设置，以使信号能够在第一元件和第二元件之间传送。在本发明的一个实施例中，机身10可以是第一部件，而照相机系统可以是第二部件。

信号传送单元(电缆束)180是具有多个信号电缆的电缆束，如图14所示，信号传送单元180包括具有不同长度的第一、第二和第三信号电缆181、183和184。电缆束180包括缠绕部分180a，在那里第一、第二和第三信号电缆181、183和184彼此部分嵌套，以及平行于缠绕部分180a的第二轴线Z延伸到两侧的第一和第二延伸180b、180c(参照图16)。电缆束180还包括相对于信号电缆181、183和185从第一延伸180b延伸的第一分支180d(参照图16)、相对于信号电缆181、183和185从第二延伸180c延伸的第二分支180e，以及分别支撑在第一和第二分支180d、180e上的第一和第二连接器T1、T2。

在缠绕部分180a中形成的线圈的数量优选大约为3.5倍，并且缠绕部分180a以可释放和可重新缠绕的方式以预定的角度设置在铰链装置30中。缠绕部分180a允许固定架110相对于铰链装置150相对转动大约270°。缠绕部分180a容纳在固定架110的环形孔116中和铰链架120的环槽126中。并且，缠绕部分180a在其中心部分具有用于各个轴支撑件115、125的轴孔180f(参见图16)。

参照图15和16，缠绕部分180a通过嵌套(或将一个放置在另一个顶部)信号电缆181、183、185的直线部分181a、183a、185a而形成，并且优选缠绕3.5倍。因此，第一信号电缆181的最内直线部分，即第一直线部分181a，最短，其次分别是中间(或第二)直线部分183a，接着是最外(第三)直线部分185a。当第一、第二和第三直线部分181a、183a、185a互相叠放时，各个直线部分181a、183a、185a的两个角部n1、n2彼此对齐。所述“角部”指示相对于第二轴线Z弯曲90°的直线部分181a、183a、185a的弯曲区域。所述角部也可以被称作“弯曲部分”。在信号电缆缠绕大约3.5倍后，缠绕部分180a为螺旋形的形状，并且其中限定有中空的空间(180F)。图15的平面图示出各个信号电缆181、183、185被从图14所示的状态翻转的状态。

如图21所示，被插入的第一延伸180b接着在弯曲部分n1处如假想线所示弯曲大约90°，以大致垂直于第二轴线Z，并且与第一容纳部分117a紧密接触。第一延伸180b包括彼此嵌套的第一延伸181b、183b、185b，它们在信号电缆181、183、185的第一弯曲部分n1处弯曲大约90°。信号电缆181、183、185的第一延伸181b、183b、185b以相同的长度和宽度形成。

根据各个信号电缆181、183、185，第一分支180d从第一延伸180b上分出来。第一分支180d包括用于在其端部支撑第一连接器T1的第一连接部分181d、183d、185d，以及用于连接第一连接部分181d、183d、185d和第一延伸181b、183b、185b的第一分支延伸(split-extension)181c、183c、185c。第一连接部分181b、183b、185b在预定的间距处大致平行于转动轴线Z，即第二轴线。第一连接部分181d、183d、185d连接到机身10，即连接到主电路板16。而且，为了在预定的间距处连接第一连接部分181d、183d、185d和第一延伸181b、183b、185b，第一分支延伸181c、183c、185c大致平行于与第一轴线Z交叉的第二轴线Y从第一延伸181b、183b、185b延伸不同的长度。

同时，第二延伸180c大致平行于第一延伸180b延伸，但方向相反，并通过铰链架120(见图22)的通孔126a进入壳体21。第二延伸180c的长度比第一延伸180b的长度短。这是由于分电路板26直接装配到铰链架120，并且分电路板26的尺寸小于主电路板16。因此，第二延伸180c的尺寸设定为比第一延伸180b短，并在第一延伸180b从通孔126a穿出后立即弯曲大约90°，从而第一延伸180b可以接触分电路板26。

如图15所示，第二延伸180c包括各个信号电缆181、183、185的第二延伸181e、183e、185e，它们互相嵌套并从第二弯曲部分n2处弯曲大约90°。第二延伸181e、183e、185e沿着第二轴线Z具有相同的长度。

第二分支180e从各个信号电缆181、183、185的第二延伸181e、183e、185e以预定的间距分出来，第二分支180e包括以预定的间距平行于第一连接器部分181d、183d、185d的第二连接部分181g、183g、185g，以及用于连接第二连接部分181g、183g、185g和第二延伸181e、183e、185e的第二分支延伸(split-extension)181f、183f、185f。第二延伸181g、183g、185g具有相同的长度，并连接到照相机系统，即分电路板26。

第二分支延伸181f、183f、185f从第二延伸181e、183e、185e延伸不同的长度并以与第二轴线Z交叉的方向延伸，以连接到第二连接部分181g、183g、185g。

第一连接器T1被设置到第一连接部分181d、183d、185d的各个端部并且每个都被暴露。当电缆束180被装配时，第一连接器T1大致垂直于第一轴线Y而布置。第一连接器T1电连接到主电路板16。

另外，第二连接器T2被设置到第二连接部分181g、183g、185e的端部并且每个都被暴露。第二连接器T2大致垂直于第二轴线Y而布置。第一和第二连接器T1、T2暴露到信号电缆181、183、185的相同平面上以朝向相同的方向。

上述结构的信号电缆181、183、185优选是弯曲花线电缆(FPC)，在其两侧具有信号线。例如，20条信号线分别设置到信号电缆181、183、185上，以便由照相机单元23、25捕获的图像通过信号线传送。

信号电缆181、183、185中的一个可形成比其它电缆大的厚度，如图20所示，第三信号电费缆185可以形成为比其它信号电缆181、183厚。为了使信号电缆185比其它电缆厚，优选材料的涂层d1、d2被设置到第三信号电缆185的两侧。优选的是，用于涂层d1、d2的材料可以是能够有效地基本上阻碍噪声和磁场影响的材料。例如d1、d2可以由塑料屏蔽材料制成，诸如PVC。因此，可减小由磁场产生的电信号产生的噪声。

此外，最厚的信号电缆185可被连接以传送DSC信号，即动画信号。

再次参照图14，预定厚度的第一加强件187a、187b、187c可被设置到各个信号电缆181、183、185的弯曲部分n1、n2之一上。第一加强件187a、187b、187c的厚度比信号电缆181、183、185细，并可通过化学粘合(即胶水)来连接。优选的是，第一加强件187a、187b、187c可以是由PVC制成的膜。在本发明的一个实施例中，加强件187a、187b、187c可以设置到信号电缆181、183、185的弯曲部分n1、n2中的一个或两个上。然而，本领域的技术人员可以理解，这样的典型实施例并不应当被看作限制性的实施例，而是可能有许多不同的结构。第一加强件187a、187b、187c防止弯曲部分n1、n2变形和破裂，并防止弯曲部分n1、n2由于与铰链装置30接触产生的摩擦而剥落。

优选的是，每个信号电缆181、183、185具有从0.15mm或大约0.15mm到大约0.24mm范围内的厚度。每个第一加强件优选具有从0.12mm或大约0.12mm到0.13mm或大约0.13mm的厚度。优选的是，第一和第二信号电缆181、183可以具有从0.15mm或大约0.15mm到0.17mm或大约0.17mm的厚度，而第三信号电缆185具有从0.22mm或大约0.22mm到0.24mm或大约0.24mm的厚度。

第二加强件188a、188b、188c设置到各个信号电缆181、183、185的两端。第二加强件188a、188b、188c与连接器T1、T2相对设置。利用第二加强件188a、188b、188c，可以保证连接器T1、T2和信号线之间的连接，并且防止信号电缆181、183、185的两端变形。优选的是，第二加强件188a、188b、188c由诸如PVC的材料制成，并且厚度比信号电缆181、183、185要厚，优选具有从0.4mm或大约0.4mm到0.5mm或大约0.5mm的厚度。

如图21所示，具有紧固单元以将信号传送单元180、固定架110以及与铰链单元150装配在一起的铰链装置30紧固到壳体21上，然后紧固到机身10上。参照图23和24，紧固单元包括第一紧固单元40以将组装的铰链单元30紧固到壳体21上。第一紧固单元40包括从壳体21的铰链孔21a的圆周突出的支持件41，以及设置在支持件41之中的支撑凸起43。支持件41形成为铰链孔21a的圆周的特定区域，该区域被切割并突出到预定的高度。支持件41具有限在其中的螺纹孔41a。夹持件129与支持件41的螺纹孔41a紧固，从而提供不同部件的相对位置。支持件41和夹持件129彼此通过螺钉(S)紧固。当铰链架120从夹持件129和支持件41彼此接近的状态(图23)向右转动时，夹持件129被插入并从而与支持件41(图25)对齐。夹持件129和支持件41通过螺钉(S)紧固。夹持件129与铰链架120的第一表面121a处于相同的高度处，并且支持件41相对于第二轴线Z以对称的方式设置。

支持凸起43从壳体21的内表面突出到预定的高度，并且其中具有螺纹孔43a。夹持件129通过螺钉(S)紧固到支持凸起43。

如图26所示，紧固单元还包括第二紧固单元50以将铰链装置30紧固到机身10。参照图27，第二紧固单元50包括第一和第二支撑架51和53。第一支撑件51部分地插入在固定架110的外周中形成的第一连接槽118a(图4)中，接着紧固到主体11的内壁。第二支撑架53插入到与第一连接槽118a相对的第二连接槽118b(见图4)中，接着通过螺钉(S)分别紧固到固定架110和主体11。

以下将描述根据本发明的一个实施例的具有上述结构的摄像装置的装配过程。一般来说，装配过程可划分为：装配铰链装置30、装配已装配的铰链装置30和壳体21、接着装配机身10和铰链装置30和壳体21。

首先描述装配铰链装置30的过程。如图7所示，卡合板191插入固定架110的第二凸缘114中。卡合板191的定位突出191c与固定架110的定位凹陷114c对齐。因此，卡合板191牢固地与固定架110连接。然而，在对齐卡合板191的定位突出191c和固定架110的定位凹陷114c之前，传感单元170已被紧固到固定架110。

接着，如图8所示，铰链单元150被装配。为了装配铰链单元150，板簧140、接着接触板130被插入铰链架120中。板簧140和接触板130的固定孔133、143接着插入到铰链架120的突出123中。因此，板簧140和接触板130相对于铰链架120被固定在预定的位置，并可以一起转动。铰链架120和接触板130被这样装配以致于形成于外周中的定位槽120e、130e可以彼此对齐。在开始铰链单元150的装配过程之前，卡合球193已被装配在接触板130中。

在铰链单元150被装配后，如图10所示，信号传送单元180被装配到铰链单元150。信号传送单元180的缠绕部分180a被容纳在铰链架120的环槽126中，同时第二延伸180b和第二连接部分180e穿过铰链架120的通孔126a。在缠绕信号传送单元180时，如图15所示，信号电缆181、183、185的直线部分181a、183a、185a彼此嵌套。接着，各个信号电缆181、183、185的弯曲部分n2彼此对齐(略微不同于图15所示的构造)，如图16所示，信号传送单元180被从弯曲部分n2缠绕到预定的内径。被缠绕的信号传送单元180接着被半装配到铰链架120。

固定架110在与卡合板191装配后，接着被装配到与信号传送单元180组装在一起的铰链单元150上。该装配是通过固定架110的定位槽110e与铰链架槽120e和接触板槽130e对齐而进行的。接着，如图21所示，信号传送单元180的第一延伸180b和第一连接部分180d已经穿过通孔116a，这时，轴部件160穿过固定架110，铰链单元150与卡合板卡合，从而固定架110和铰链单元150在预定的压力下互相紧密地装配在一起。

如图22所示，分电路板26被装配到如上所述的铰链装置30上。铰链架120的支撑凸起128a紧密接触并位于定位凸缘128b上，分电路板126用螺钉装配。接着，通过铰链架120的第二表面121b暴露的第二延伸180c被弯曲大约90°以将第二连接部分180e直接连接到分电路板26上。

如图23所示，铰链装置30被装配从而铰链装置30从壳体21的内部穿过铰链孔21a。接着，将铰链架120的紧固单元129定位在接近壳体21的支持件41处，并且使铰链架120与壳体21的内壁紧密接触。接着，铰链装置30被转向右方。因此，如图24和25所示，紧固单元129与支持件41和支持凸起43叠放。通过螺钉将紧固单元129紧固到支持件41和支持凸起43上，铰链装置30的铰链架被紧固到壳体21上。为了使讨论装配过程的复杂程度最小，图23和25中省略了分电路板26和信号传送单元180。

当铰链装置30和壳体21已经装配在一起时，一些部件，包括第一和第二照相机单元23、25，被安装到壳体21中并连接到第二分电路板26。信号传送单元210通过轴部件160的中空空间以连接安装在壳体21中的部件。

当带有连接到其上的铰链装置30的壳体21被完全装配后，即，当照相机系统20被完全装配，并且照相机单元23、25的光学布置和所需的测试完成时，通过铰链装置30将机身10连接到壳体21。

首先，如图26所示，铰链单元30的固定架110和接触板130通过主体11的铰链孔11a。接着，如图27所示，支撑架51、53插入固定架110外周中的连接槽118a、118b中，并通过螺钉紧固。因此，固定架110被紧固到主体11上，结果，壳体21被可活动地连接到主体11上以便以预定的角度转动。如上所述，通过用单独的支撑架51、53完成机身10和铰链装置30的组装，拆卸照相机单元20和机身10变得很容易。因此，为了诸如修理的目的而拆卸和装配变得更容易。

信号传送单元180的第一延伸180b被弯曲大约90°以形成与第一容纳凹陷117b的紧密接触。信号传送部件210也弯曲大约90°以与第二容纳凹陷117b形成紧密接触。接着，其上支撑开关175、176的信号电缆220容纳在第四容纳凹陷117d中，并通过螺钉装配。因此，在第二容纳凹陷117b中的信号传送单元210与信号电缆220形成紧密接触，并因此被固定定位。信号传送单元180、信号传送部件210以及信号电缆220电连接主电路板16和其它部件。并且，通过将信号传送单元180、信号传送部件和信号电缆210、220紧密接触地容纳在形成于第一表面111a中的多个容纳凹陷117a、117b、11d中，可减小整个铰链单元30的体积。这也允许减小与主电路板26之间的间距。结果，摄像装置可被制成小型的尺寸。

在组装铰链装置30和主体11之后，当各种部件，诸如移动走带机构12被分别装配在主体11和分体13的相应位置时，整个装配过程被最后完成。

根据本发明的优选实施例，对于使用信号传送单元的摄像装置，利用铰链装置30可转动地连接壳体21和机身10，所述铰链装置30能够检测壳体21相对于机身10的转动。因此，根据转动壳体21的相对位置，用于选择DSC模式或DVC模式的信号在壳体21和机身10之间发送和接收。这是通过装配具有多个信号电缆181、183、185的信号传送单元180以便与铰链装置30一体地转动而实现的。

此外，随着卡合力提供单元被设置到铰链装置30上，用户可以感知壳体21转动过程中在每一预定角度处的卡合。这样，用户可以知道或确定壳体转动的范围。

尽管卡合力提供单元包括设置到接触板130上的卡合球193，并且卡合板191相对于固定架110被固定到预定的位置中，但这只是一个结构实施例，而不应当被看作限制性的。可以有其它的不同选择。例如，尽管在图中未示出，卡合球193和卡合板191的位置可以互相置换。或者，作为选择，卡合板191可被省略，而卡合孔直接形成在固定架110的第一表面110a中以对应于卡合球193。

利用信号传送单元，根据本发明的如上所述的铰链装置和摄像装置，照相机系统相对于机身可转动地安装，而DSC模式和DVC模式可根据照相机系统的转动位置有选择地变换(和确定)。

更具体地说，通过使用设置到铰链装置的传感单元来检测壳体的转动位置，可精确地检测模式。此外，由于信号传送单元被安装以与铰链装置在预定的角度内一起转动，不仅由照相机单元捕获的视频信号可以在机身和壳体之间通过线被发送和接收，而且各种其它的电信号也可以在机身和壳体之间通过线被发送和接收。

此外，由于拆卸和装配铰链装置、壳体和机身变得更容易，因此易于维护和修理，从而改善了维护和修理。

尽管在此描述了本发明的若干优选实施例，但本领域的技术人员将会理解，本发明不应当局限于上述的优选实施例，在不偏离本发明权利要求所限定的实质和范围的情况下可以进行各种变化和改进。

Claims (25)

1.一种铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，提供壳体在预定的转动范围内的转动，其中所述铰链装置包括：

固定在主体上的固定架；

固定在壳体上并连接到固定架上以便在预定的角度内往复转动的铰链单元；

轴部件，所述轴部件用于可转动地连接铰链单元和固定架以使铰链单元和固定架可相对于彼此转动；和

设置在铰链单元和固定架至少之一上的传感单元，用于检测铰链单元相对于固定架的相对转动范围。

2.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述固定架包括：

具有第一表面的本体；

第一锁定凸出，所述第一锁定凸出从本体的第一表面突出以在第一锁定凸出相对于铰链单元转动时限制铰链单元的转动运动。

3.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述固定架还包括：

第一凸缘，其从不同于第一锁定凸出突出的半径距离处从第一表面上突出；和

第二凸缘，其从第一凸缘突出，其中所述第一和第二凸缘被设置用于连接所述固定架和所述铰链单元。

4.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述固定架还包括：

轴孔，用于容纳轴部件，所述轴部件用于可转动地连接铰链单元和固定架，以便铰链单元和固定架可相对于彼此转动。

5.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述固定架还包括：

一对传感孔，用于被传感单元检测以使传感单元能够检测铰链单元相对于固定架的相对转动范围。

6.根据权利要求5所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述一对传感孔彼此离开预定的距离并离开第一轴线预定的距离而形成。

7.根据权利要求2所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，第一锁定凸出设置在本体的第一表面的较外位置处，并且相对于通过铰链装置中心的第一轴线方向在大约45°角度处形成。

8.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述铰链单元包括：

固定到壳体上的铰链架；

与铰链架连接的接触板；和

设置在铰链架和接触板之间的板簧，用于朝向固定架推动接触板。

9.根据权利要求8所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述铰链架包括：

本体，其包括第一表面、用于容纳轴部件的轴孔和从第一表面突出的环形凸缘。

10.根据权利要求9所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述环形凸缘包括：

凸轮面，所述凸轮面具有可变的高度，沿着环形凸缘的周边设置到环形凸缘的上端，用于检测转动的固定架的运动范围。

11.根据权利要求10所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述凸轮面包括：

在与环形凸缘大致相同的高度处以第一预定长度形成的工作表面，其中工作表面朝向与之接触的固定架的第二凸缘；

在比工作表面低的平面上以第二预定长度形成的非接触表面；和

连接工作表面和非接触表面的的倾斜表面。

12.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述传感单元包括：

大致有弹性的弹性件；

一对凸轮销，设置在弹性件的两端，用于检测铰链单元相对于固定架的相对转动范围；和

一对开关，设置到对应于凸轮销的位置处，用于提供指示摄像装置工作模式的信号。

13.根据权利要求12所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述弹性件包括金属。

14.根据权利要求12所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述凸轮销设置为通过设置在固定架中的传感孔突出。

15.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述铰链装置还包括：

卡合力提供单元，其设置在固定架和接触板之间，用于在壳体相对于主体转动期间提供在预定间距处的预定指示。

16.根据权利要求15所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述卡合力提供单元包括：

连接到固定架的卡合板；和

至少一个卡合球，所述卡合球设置在卡合板和接触板之间以提供预定的指示。

17.根据权利要求16所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述卡合板还包括：

多个卡合球。

18.根据权利要求16所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述卡合板包括金属。

19.根据权利要求16所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述卡合板还包括：

相对于第一轴线以预定角度形成的多个卡合孔。

20.根据权利要求19所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述预定角度以大约45°的间距设置。

21.根据权利要求16所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述卡合板还包括：

用于引导卡合球在卡合孔之间滚动的引导槽。

22.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述铰链装置还包括：

一对设置在固定架内部的传感器孔；

凸轮面，所述凸轮面包括工作表面、非接触表面和倾斜表面，所述凸轮面位于铰链单元上；和

弹性件，所述弹性件包括一对凸轮销，所述一对凸轮销设置为通过所述一对传感器孔突出，以及一对开关，所述一对开关设置为与所述一对凸轮销相接触；

其中，由于工作表面形成考虑凸轮销之间的间距的第三预定长度，当凸轮销通过传感孔突出时，凸轮销通过接触工作表面被向后推以接触所述一对开关之一，从而只有一个凸轮销可被工作表面接触，摄像装置的工作模式通过凸轮销接触工作表面并被向后推以接触一对开关中的一个开关而确定。

23.根据权利要求1所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于：

所述摄像装置包括第一照相机单元和第二照相机单元；和

固定架、铰链单元和轴部件，以便允许在第一和第二照相机单元之间的转动运动。

24.根据权利要求23所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述第一照相机单元是数码相机，所述第二照相机单元是数字视频照相机。

25.根据权利要求23所述的铰链装置，用于可转动地连接壳体和摄像装置的主体，其特征在于，所述传感装置测定第一工作模式和第二工作模式之一，所述第一工作模式表示数码相机模式，第二工作模式表示数字视频照相机模式。

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