CN1862375A - 一种摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摄像装置，包括镜头组件，还包括旋转头、托架和底座，所述旋转头设置于托架上，所述托架设置于底座上，所述镜头组件设置于旋转头内，所述底座内设置有左右旋转驱动组件，其上下两端分别连接所述托架和底座，驱动所述托架相对所述底座左右旋转。所述左右旋转驱动组件包括左右转动电机，还包括左右限位开关。所述底座和托架之间还设置有阻挡部和阻挡块。本发明所提供的摄像装置采用一体式结构，实现了左右旋转拍摄的功能，并可在有效拍摄区域内自动巡回拍摄，可防止强行操作造成的结构损坏。因此，相对现有技术本发明不仅具有灵活、有效的拍摄方式，而且其结构简单、成本低廉、使用方便。

Description

一种摄像装置

技术领域

本发明涉及一种摄像装置，特别是一种可旋转的摄像装置。

技术背景

自从上个世纪90年代后期，计算机的迅猛发展，拉动了互联网的飞速增长，经过短短几年，如今网络已经成为人们必不可少的一种生活方式和交往手段，网上办公、网上聊天、网络会议......越来越多成为到我们的办公不可缺少的一部分，而摄像头成为网络生活中的必备品。

普通的摄像头是通过通讯接口连接到电脑上，电脑上安装有摄像头的驱动程序以及应用软件，摄像头通过其摄像组件，包括镜头、图像传感器以及相应的用于控制和图像处理、传输的PCB电路板，将采集的图像通过通讯接口传输到电脑上显示。当人们采用这种普通摄像头进行远程视频时，则需要电脑登录网络，并通过电脑上的应用软件将摄像头拍摄的图像进行远程传输。

因此，一种可以直接进行网络图像数据传输的摄像头，即网络摄像头应运而生。网络摄像头既具有摄像组件又具有网络连接组件，该网络连接组件包括TCP/IP接口，从而可以直接连接网线，向远程用户传输图像数据。

但目前的摄像头的镜头一般都采用固定式结构，即摄像头的镜头组件被固定安装在摄像头的本体底座上，使用时，摄像头本体被放置在哪里，镜头的拍摄区域就被相应的固定在摄像头前方的一个固定区域。只有移动整个摄像头，才能改变其拍摄区域。目前市面上也有一些摄像装置，其通过RS232接口与一云台装置电连接，通过云台驱动其旋转或移动，而改变摄像区域。但由于云台装置与摄像装置为两个设备，使用时存在诸多不便。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种一体式的至少可左右旋转的摄像装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种摄像装置，包括镜头组件，还包括旋转头、托架和底座，所述旋转头设置于托架上，所述托架设置于底座上，所述镜头组件设置于旋转头内，所述底座内设置有左右旋转驱动组件，其上下两端分别连接所述托架和底座，驱动所述托架相对所述底座左右旋转。

进一步的，所述左右旋转驱动组件可以包括左右转动电机，所述托架的底端设置有转动轴固定槽，所述左右转动电机的转动轴自下而上的固定在所述转动轴固定槽内，所述左右转动电机的本体固定在所述底座内。

进一步的，所述左右旋转驱动组件还可以包括左右限位开关，所述托架的底端面上对称设置有一对触头，所述左右限位开关的按键部设置于两个触头之间，所述托架被所述左右转动电机驱动左右旋转时，所述托架的两个触头可移动至所述按键部所在的位置，并触碰到所述按键部。

优选的，所述触头向下凸出于所述托架的底端面，所述左右限位开关的触头水平设置。

进一步的，所述底座上自其上表面向下开设有一圆形容置腔，所述容置腔的底面上自上而下的开设有一通孔，所述托架的下部呈圆形柱状，其自上而下的经所述容置腔和所述通孔穿入底座内。

进一步的，所述托架与所述容置腔之间设置有滚珠轴承，所述滚珠轴承套设于所述托架的圆形柱状的下部。

进一步的，所述托架的下部侧面上设置有凸出其侧表面的具有圆弧形侧表面的阻挡凸块，所述底座上的通孔的内壁由两个直径不同的圆弧构成，且在两个圆弧的连接处形成一对阻挡部，所述托架左右旋转时，其阻挡凸块沿所述通孔的直径较大的圆弧内壁移动，并被所述阻挡部阻挡。

进一步的，所述摄像装置可以为网络摄像装置，还包括网络连接组件，所述网络连接组件设置于所述底座内，所述底座上设置有至少可显示网络连接IP地址的显示组件。

优选的，所述显示组件可以由透明片、LCD显示板、LCD固定前架和LCD固定后架构成，所述底座的前端面上开设有显示视窗，所述LCD显示板夹于所述LCD固定前架和LCD固定后架之间，其LCD显示屏位于所述底座内显示视窗的后方，所述透明片嵌设于所述显示视窗中。

在上述技术方案中，本发明采用一个一体式结构，实现镜头组件可左右旋转，其既可获得灵活、大范围的拍摄区域，又结构简单、成本低廉、使用方便。另外，本发明通过左右旋转驱动组件驱动安装有镜头组件的旋转头左右旋转，并通过托架上的触头和上下限位开关的按键部，控制其旋转角度，从而使摄像装置可拍摄有效区域内的图像。同时，本发明还通过托架和底座之间的阻挡结构，可有效的防止用户强行转动摄像头超限后造成结构损坏。而且，本发明还当旋转头向一个方向旋转，至触头触碰到左右限位开关后，能够自动反向旋转，周而复始，因此本发明可实现自动“巡视”其拍摄领域的功能，可满足视频监控领域的需要。

附图说明

图1为本发明一种摄像装置的一种较佳实施例的立体结构示意图；

图2为图1所示的摄像装置的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的左视图；

图5为图2的右视图；

图6为图2的仰视图；

图7为图2的A-A向剖视图；

图8为图2的B-B向剖视图；

图9为图1所示的摄像装置的零部件立体结构示意图一；

图10为图1所示的摄像装置的零部件立体结构示意图二；

图11为图1所示的摄像装置的零部件立体结构示意图三；

图12为图2的C-C向局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参考图1，本发明提供的一种摄像装置，其由旋转头1、托架2和底座3构成。其中，所述旋转头1可上下旋转的设置在所述托架2的上部，所述托架2的下部可左右旋转的设置在所述底座3上。

参考图1、图3、图6和图11，所述旋转头1由前壳13和后壳17组装成一空心球体，所述前壳13上还设置有前装饰壳14，所述后壳17上还设置有后装饰壳19。所述前壳13上设置有用于镜头组件11以及LED灯10自旋转头1内向外穿出的孔。所述前壳13上镜头组件11伸出处还设置有镜头装饰片12。所述LED灯10设置有多个，可以如本实施例中的6个并呈两排式排列，它们可用于对摄像装置拍摄图像时进行辅助照明。当然，其可采用其它摄像装置的辅助照明设备替代。

参考图11，所述旋转头1的左右两侧由前壳13和后壳17组装形成一对水平设置的圆柱形中空旋转轴，所述旋转轴上还分别设置有圆形的左固定套环15和右固定套环18。

参考图1及图11，所述托架2是由前托架210和后托架211构成的半圆形中空结构，且在该半圆形的顶部两端上分别设置有带圆形容置空间200的半球形双耳20，所述旋转头1的旋转轴分别插入所述双耳20的容置空间200中，因此在旋转头1上下旋转时，其旋转轴在所述双耳20内旋转。所述固定套环15、18可用于减少旋转头1的旋转摩擦阻力。所述托架2的半圆形底部向下延伸呈圆形柱状结构210，用于插入所述底座3内。底座3的具体结构容后续说明。

所述旋转头1内设置有镜头组件11和上下旋转驱动组件。

参考图9，所述镜头组件11由镜头圈110、镜头111、镜头座112以及PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板113构成。参考图7，所述PCB板固定在所述旋转头1的内腔中。所述LED灯10和所述镜头座112固定在所述PCB板113上，并均与PCB板113上的电路电连接。所述镜头111设置于镜头座112内，并可伸出旋转头1外，所述镜头圈110套设于镜头111上。

参考图11，所述上下旋转驱动组件包括上下限位开关160、电机固定架161、上下转动电机162、扇片163和电机传动件164。

参考图8及图11，所述电机传动件164的一端设置到所述托架2的右侧(图8中为左侧)球形双耳20的容置空间200内。且电机传动件164的此端呈竖向方形片状，所述容置空间200内开设有与其形状相匹配的卡位凹槽(图中未示出)，从而将电机传动件164的设置于托架2内的一端卡设固定在该卡位凹槽内。所述电机传动件164的与卡入托架2内的一端相对应的另一端上水平开设有与上下转动电机162的转动轴形状相匹配的电机转动轴固定孔，从而使所述转动轴水平固定在该孔内。所述扇片163为一扁平薄片，其上沿水平方向开设有与上下转动电机162的转动轴外形匹配的通孔，所述上下转动电机162的转动轴自该通孔中穿过，并插入所述电机传动件164上的电机转动轴固定孔内。

所述电机固定架161的固定上下转动电机162的一侧(即图11中的后端)开有弧形凹进部，所述上下转动电机162的本体通过所述电机固定架161固定安装在所述旋转头1的内腔中，其转动轴水平的从左至右穿过所述电机固定架161的弧形凹进部。

所述扇片163可以呈圆形扇面，其上自扇片边沿向内凹进，形成具有一定角度的限位夹角θ，所述上下限位开关160固定在所述PCB板113上，并与PCB板113上的电路电连接，所述电机固定架161的对应于弧形凹进部的另一侧(即图11中的前端)开有方形凹进部，当旋转头1的镜头111水平朝前时，所述扇片163的限位交角θ的开口方向以及所述方形凹进部的开口方向均水平朝前。所述上下限位开关160的按键部水平的从左向右穿过所述方形凹进部，并插入所述限位夹角θ的夹角区域内，并且所述扇片163被上下转动电机162驱动旋转时，其限位夹角θ的两条夹角边可移动至所述按键部所在位置，并触碰到所述按键部，从而产生限位信号给所述PCB板113上的电路。

参考图1和图10，所述底座3是由底座外壳30、底座内壳31、底座盖板33构成的中空体，其前端面上开设有显示视窗300，其后端面上开设有网络连接窗口301，其底座盖板33的底面四角还设置有底座胶垫32。

参考图10和图12，所述底座3上自其顶部向下开设有一圆形容置腔301，所述容置腔301的底面上自上而下的开设有一通孔302。前面已经提到，托架2的半圆形底部向下延伸呈圆形柱状结构210，用于插入所述底座3内。图12所示即为托架2的210部分插入此通孔302后的结构示意图。所述托架12的下部210的侧面上设置有凸出其侧表面的具有圆弧形侧表面的阻挡凸块212，所述底座3上的通孔302的内壁由两个直径不同的圆弧构成，且在两个圆弧的连接处形成一对阻挡部303，所述托架2左右旋转时，其阻挡凸块212沿所述通孔的直径较大的圆弧内壁移动，并被所述阻挡部303阻挡。从而可以防止用户强行转动摄像头超过预定角度(此预定角度由一对阻挡部303的位置决定，如此一对阻挡部303位于圆弧的直径两端时，决定所述预定角度为180度)时，造成的机械结构损坏。

参考图7、8、11、12，所述托架2的圆柱形底端与所述容置腔301之间还设置有圆形滚珠轴承213，用于当托架2左右旋转时减小摩擦阻力。

所述底座3内设置有显示组件、网络连接组件、左右旋转驱动组件和PCB板351。

参考图10及图7，所述显示组件包括透明片340、LCD显示板341、LCD固定前架342以及LCD固定后架343。所述LCD显示板341夹于所述LCD固定前架342和LCD固定后架343之间，其为一块装有LCD显示屏的PCB电路板，其LCD显示屏位于所述底座内显示视窗300的后方，所述透明片340嵌设于所述显示视窗300中，用于保护LCD显示屏。当然，本领域内的普通技术人员应当知道，所述显示组件还可以采用如液晶屏结构等其它显示结构。

参考图6和图7，所述网络连接组件包括PCB板352以及设置于PCB板352上的网络连接端口，用户使用时可以网络连接窗口301插入网线到所述网络连接端口中。当然本摄像装置的电源连接端口亦可设置于网络连接窗口301处，使用户可以从网络连接窗口301插入电源连接线至电源连接端口内。

所述PCB板352上设置有通讯控制电路和电源管理电路，所述PCB板351上设置有系统中央控制电路以及图像处理电路，当然，PCB板351和PCB板352之间的电路可以通过导线连接，实现信号的传递。两块电路板也可以合二为一。甚至整个摄像装置中的电路均可设置在一块电路板中。本实施例中的电路采用分体式结构，因此底座3内的电路通过穿设在托架2的内腔中的导线与旋转头1内的电路连接。

参考图11，所述左右旋转驱动组件包括左右转动电机360、左右限位开关361。所述左右转动电机360的转动轴向上插入在所述托架2的底部的转动轴固定槽211内(见图12)，其电机本体固定在所述底座3的内腔中。

所述托架2的底端面上还左右对称的设置有一对向下凸出于底端面的触头214，所述左右限位开关361固定在所述底座3的内腔中，且其按键部362水平的伸入所述两个触头214之间，所述托架2被所述左右转动电机360驱动左右旋转时，所述托架2的两个触头214可移动至所述按键部362所在的位置，并触碰到所述按键部362，从而产生限位信号输出至LCD显示板341上的电路中。

本实施例提供的摄像装置的工作原理为：

初始状态下，摄像装置的镜头111对准正前方。

使用时，用户将网线插入摄像装置的网络连接端口上，并为本摄像装置接通电源。则在LCD显示屏上可以显示当前网络连接信息，如IP地址、代理网关等。摄像装置也可以自动将该网络连接信息告知远程的通讯软件，以使网络用户可以通过软件设置摄像装置的网络连接信息。

摄像装置接收到网络用户发出的自动摄像命令后，由其PCB板上的电路产生电机控制信号，使电机开始工作。此时，上下转动电机162驱动旋转头1在托架2上绕其左右两端的旋转轴上下旋转。由于很多情况下，摄像装置需要拍摄或监控的区域不是全方位的，比如本摄像装置被放置在某个角落时，其所需要拍摄的区域只是其前方向下某个角度，向上某个角度，因此可采用扇片163的限位夹角θ的大小以及上下限位开关160的按键部在限位夹角θ的夹角区域中的位置来设定其上下旋转的角度范围。如一种具体的实施例为，使所述扇片的限位夹角θ为90度，所述上下限位开关的按键部设置于该限位夹角θ的向上30度，向下60度的分界线上。这样，旋转头1上下摆动的总角度为90度，可向上摆动60度，向下摆动30度。当扇片夹角的下边沿触碰到上下限位开关160的按键部后，上下限位开关160产生限位信号至装置的电路中，由此电路控制上下转动电机162方向转动，至扇片的夹角的上边沿触碰到上下限位开关160的按键部，再反向。如此周而复始，从而实现自动上下旋转摄像。

并且，左右转动电机360也驱动托架2绕垂直方向左右旋转，从而带动旋转头1整体左右摆动。同上下旋转的角度限制的原因，这里采用托架2上的一对触头214的位置以及左右限位开关361的按键部362在触头214之间的位置来决定其左右旋转的角度。如一种具体实施方式为，设置触头214在托架2的圆形底端面的直径两端，并使按键部362位于两触头214的正中间。则托架2在向左旋转90度后，右侧的触头214触碰到按键部362，产生限位信号，使左右转动电机反向旋转，驱动托架2向右旋转90度，至左侧的触头214触碰到按键部362，再反向。如此周而复始，从而实现摄像装置自动左右旋转摄像。

应当说明的是，本文中所采用的“水平”可以包括非90度的任意角度，本文中所采用的“垂直”可以包括非0度的任意角度。本文中所采用的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方位词均是相对于说明书附图中的方位，并不构成对实际使用时的限制。

上述的工作原理仅为本实施例的一种工作方式，本领域内普通技术人员均知，本实施例亦可适用于由网络用户操作旋转头1或托架2转动，如发出一次控制指令，则电机转动一周，摄像装置以固定步长摆动。另外，本领域内的普通技术人员也可知道，本实施例虽提供的是一种用于网络连接的网络摄像装置，但是本实施例的结构同样可适用于普通的电脑摄像装置。而且，本实施例中的结构亦可采用多种等同的结构替代，如采用减速电机、步进电机等作为上下转动电机或左右转动电机，再如采用托架双耳20的容置空间200内设置电机转动轴插孔之类的结构替代本实施例中采用的电机传动件164等。

因此，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种摄像装置，包括镜头组件，其特征在于：还包括旋转头、托架和底座，所述旋转头设置于托架上，所述托架设置于底座上，所述镜头组件设置于旋转头内，所述底座内设置有左右旋转驱动组件，其上下两端分别连接所述托架和底座，驱动所述托架相对所述底座左右旋转。

2、如权利要求1所述摄像装置，其特征在于：所述左右旋转驱动组件包括左右转动电机，所述托架的底端设置有转动轴固定槽，所述左右转动电机的转动轴自下而上的固定在所述转动轴固定槽内，所述左右转动电机的本体固定在所述底座内。

3、如权利要求2所述摄像装置，其特征在于：所述左右旋转驱动组件还包括左右限位开关，所述托架的底端面上对称设置有一对触头，所述左右限位开关的按键部设置于两个触头之间，所述托架被所述左右转动电机驱动左右旋转时，所述托架的两个触头可移动至所述按键部所在的位置，并触碰到所述按键部。

4、如权利要求3所述摄像装置，其特征在于：所述触头向下凸出于所述托架的底端面，所述左右限位开关的触头水平设置。

5、如权利要求1所述摄像装置，其特征在于：所述底座上自其上表面向下开设有一圆形容置腔，所述容置腔的底面上自上而下的开设有一通孔，所述托架的下部呈圆形柱状，其自上而下的经所述容置腔和所述通孔穿入底座内。

6、如权利要求5所述摄像装置，其特征在于：所述托架与所述容置腔之间设置有滚珠轴承，所述滚珠轴承套设于所述托架的圆形柱状的下部。

7、如权利要求5所述摄像装置，其特征在于：所述托架的下部侧面上设置有凸出其侧表面的具有圆弧形侧表面的阻挡凸块，所述底座上的通孔的内壁由两个直径不同的圆弧构成，且在两个圆弧的连接处形成一对阻挡部，所述托架左右旋转时，其阻挡凸块沿所述通孔的直径较大的圆弧内壁移动，并被所述阻挡部阻挡。

8、如权利要求1至7中之一所述摄像装置，其特征在于：所述摄像装置为网络摄像装置，还包括网络连接组件，所述网络连接组件设置于所述底座内，所述底座上设置有至少可显示网络连接IP地址的显示组件。

9、如权利要求8所述摄像装置，其特征在于：所述显示组件由透明片、LCD显示板、LCD固定前架和LCD固定后架构成，所述底座的前端面上开设有显示视窗，所述LCD显示板夹于所述LCD固定前架和LCD固定后架之间，其LCD显示屏位于所述底座内显示视窗的后方，所述透明片嵌设于所述显示视窗中。

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