CN216437277U - 图像采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种图像采集设备，包括相对活动的第一图像采集单元和第二图像采集单元，第一图像采集单元包括第一镜头组件，第二图像采集单元包括：第一安装组件、活动连接于第一安装组件的第二镜头组件、与第二镜头组件驱动连接的翻转驱动组件，翻转驱动组件用于驱动第二镜头组件绕第一转动中心相对于第一安装组件转动；第一转动中心为第二镜头组件的光轴；或者，第一转动中心与第二镜头组件的光轴相平行。本实用新型的图像采集设备使第二镜头组件具有绕第一转动中心转动的自由度，允许第二图像采集单元自动补偿定位基准面的角度偏差和形状误差，第二图像采集单元的成像画面的倾斜问题得以克服，避免某些重要环境或物体无法被拍摄到。

Description

图像采集设备

技术领域

本实用新型涉及安防监测技术领域，尤其涉及一种图像采集设备。

背景技术

传统的监控摄像机对于定位安装的要求很高，监控摄像机的定位精度会直接影响到所采集图像的角度和可采集范围。监控摄像机的定位精度主要取决于承载该监控摄像机的安装结构的定位基准面，若定位基准面相对于水平地面存在倾斜角度，则最终的成像画面会出现倾斜问题，导致无法拍摄到某些重要场景或物体。在实际使用中，定位基准面的角度偏差和形状误差难以避免。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种图像采集设备，包括活动连接的第一图像采集单元和第二图像采集单元，第一图像采集单元包括第一镜头组件，第一镜头组件包括变焦镜头，其特征在于，第二图像采集单元包括：

第一安装组件；

第二镜头组件，活动连接于第一安装组件；以及，

翻转驱动组件，与第二镜头组件驱动连接，用于驱动第二镜头组件绕第一转动中心相对于第一安装组件转动；其中，第一转动中心为第二镜头组件的光轴；或者，第一转动中心与第二镜头组件的光轴相平行。

本实用新型的图像采集设备使第二镜头组件具有了绕第一转动中心转动的自由度，该转动自由度允许第二图像采集单元自动补偿定位基准面的角度偏差和形状误差，第二图像采集单元的成像画面的倾斜问题得以克服，避免某些重要环境或物体无法被拍摄到；翻转驱动组件的设置使图像采集设备能够针对不同角度偏差或形状误差的定位基准面控制第二镜头组件的翻转角度，提高了图像采集设备对不同安装结构的适用性。

在其中一个实施方式中，翻转驱动组件包括相对第一安装组件固设的翻转驱动元件，以及相对于第二镜头组件固设的翻转传动部，翻转驱动元件和翻转传动部之间通过齿啮合传动连接。

如此设置，翻转驱动元件和翻转传动部之间传动平稳、动力损失少，传动效率高，有利于控制第二镜头组件平稳翻转，翻转驱动组件的运行更可靠不易出现动力中断或者损坏。

在其中一个实施方式中，翻转驱动元件的输出端装设有第一主动齿轮，翻转传动部包括与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮；第二镜头组件与第一安装组件转动配合，且第一从动齿轮的节线的曲率中心位于第二镜头组件的光轴。

如此设置，第二镜头组件能够跟随第一从动齿轮绕自身光轴精确转动。

在其中一个实施方式中，第一图像采集单元和第二图像采集单元转动连接，图像采集设备还包括：

摆动件，可活动地连接于第一图像采集单元与第二图像采集单元中的一者；

用于承载摆动件的第一图像采集单元或第二图像采集单元还设有第一止挡部和第二止挡部，摆动件能够在第一止挡部和第二止挡部之间运动；

拨动件，随动连接于第一图像采集单元与第二图像采集单元中的另一者，能够正向转动并带动摆动件抵持于第一止挡部；或者，能够反向转动并带动摆动件抵持于第二止挡部；

拨动件转动角度的范围≥360°。

如此设置，第一图像采集单元能够实现360°全景监控拍摄，克服了传统双舱式摄像机无法实现两个镜头组件在整周范围相对转动的缺陷，避免图像采集设备在水平方向上出现视觉盲区。

在其中一个实施方式中，拨动件与第二图像采集单元连接，第一图像采集单元相对靠近第二图像采集单元的一侧设有滑轨，摆动件与滑轨滑动配合，第一止挡部和第二止挡部分别固设于滑轨的两端，用于止挡摆动件。

如此设置，摆动件能够在滑轨上沿固定运动轨迹相对于第一图像采集单元滑动，第一止挡部和第二止挡部能够通过止挡摆动件滑动，实现对拨动件的间接止挡，进而实现对第二图像采集单元的转动限位。

在其中一个实施方式中，拨动件具有沿第一图像采集单元和第二图像采集单元的枢转中心的周向布设的第一抵接部和第二抵接部，第一抵接部和第二抵接部分别用于带动摆动件绕枢转中心正向转动和反向转动；

滑轨的形状为弧形，摆动件为弧形滑块，且摆动件与滑轨的曲率相同；滑轨的弧长为L，摆动件的弧长为D，第一抵接部和第二抵接部之间相对于枢转中心的弧长为K，L≥2D+K。

如此设置，拨动件通过第一抵接部推动摆动件，使摆动件夹设且固定于拨动件和第一止挡部之间，通过第二抵接部推动摆动件，使摆动件夹设且固定于拨动件和第二止挡部之间。拨动件两次停止转动的位置重合或者重叠，可以避免拨动件的厚度因素导致第二图像采集单元和第一图像采集单元之间无法实现在360°范围相对转动。

在其中一个实施方式中，图像采集设备还包括次级俯仰驱动组件、次级偏摆驱动组件以及枢转连接组件，枢转连接组件设有第三枢接部和第四枢接部，第三枢接部的轴线和第四枢接部的轴线互成角度；

第一图像采集单元通过第三枢接部和枢转连接组件转动连接，次级偏摆驱动组件与第一图像采集单元驱动连接，用于驱动第一图像采集单元相对于枢转连接组件转动；

第二图像采集单元通过第四枢接部和枢转连接组件转动连接，次级俯仰驱动组件与第二图像采集单元驱动连接，用于驱动第二图像采集单元相对于枢转连接组件转动。

如此设置，第二镜头组件不仅能够绕第一转动中心自转，还可以第三枢接部轴线和第四枢接部轴线相对于第一图像采集单元转动，因此便具有了三个转动自由度，提高了第二图像采集单元角度调节的灵活性。

在其中一个实施方式中，第三枢接部的轴线和第四枢接部的轴线相互垂直。

在其中一个实施方式中，次级偏摆驱动组件包括次级偏摆驱动元件和次级偏摆传动部，次级偏摆驱动元件通过齿啮合驱动连接次级偏摆传动部；次级偏摆驱动元件与第一图像采集单元和枢转连接组件中的一者固定，次级偏摆传动部与第一图像采集单元和枢转连接组件中的另一者固定；及/或，

次级俯仰驱动组件包括次级俯仰驱动元件和次级俯仰传动部，次级俯仰驱动元件通过齿啮合驱动连接次级俯仰传动部；次级俯仰驱动元件与第二图像采集单元和枢转连接组件中的一者固定，次级俯仰传动部与第二图像采集单元和枢转连接组件中的另一者固定。

如此设置，次级偏摆驱动组件和/或次级俯仰驱动组件传动平稳，动力损失少，传动效率更高，运行可靠且不易出现动力中断，有利于第二图像采集单元平稳地偏摆转动和/或俯仰转动。

在其中一个实施方式中，第二图像采集单元包括第二壳体组件，次级俯仰驱动元件固设于第二壳体组件内，次级俯仰传动部包括位于第二壳体组件内的齿轮传动部及伸出第二壳体组件的转轴部；

次级俯仰驱动元件与齿轮传动部啮合，枢转连接组件与转轴部随动连接，齿轮传动部包括扇形齿轮，第二壳体组件的内壁通过抵接扇形齿轮的两侧侧壁，以限制齿轮传动部相对于第二壳体组件转动的角度范围。

如此设置，第二图像采集单元相对于第一图像采集单元俯仰转动的角度范围限定更容易实现，无需设置其他复杂结构来实现限位，同时优化了第二图像采集单元的结构布置，装配便捷省时。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的图像采集设备的立体结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的第二图像采集单元的结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的第一图像采集单元的局部结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的枢转连接单元的部分结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的枢转连接单元的立体结构示意图；

图6为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的第一图像采集单元的拆解示意图；

图7为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的第一图像采集单元的爆炸示意图；

图8为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的第一图像采集单元在第一视角下的部分结构示意图；

图9为本实用新型一个实施例的图像采集设备中的第一图像采集单元在第二视角下的部分结构示意图。

附图标记说明：

100、图像采集设备；10、第一图像采集单元；20、第二图像采集单元；30、枢转连接单元；

11、第一镜头组件；110、变焦镜头；111、第一枢接部；112、第一限位槽；

12、第二安装组件；121、转动配合槽；1211、转轴槽压盖；122、第一限位凸筋；123、卡槽；

13、第三安装组件；131、第二枢接部；132、第二限位凸筋；

14、首级俯仰驱动组件；141、首级俯仰驱动元件；1411、第二主动齿轮； 142、首级俯仰传动部；

15、首级偏摆驱动组件；151、首级偏摆驱动元件；1511、第三主动齿轮；152、首级偏摆传动部；1521、卡扣部；

16、第一壳体组件；161、滑轨；162、摆动件；163、拨动件；

21、第二镜头组件；211、限位配合部；212、限位抵接部；

22、第一安装组件；

23、翻转驱动组件；231、翻转驱动元件；2311、第一主动齿轮；232、翻转传动部；

24、第二壳体组件；

31、次级俯仰驱动组件；311、次级俯仰驱动元件；3111、第五主动齿轮； 312、次级俯仰传动部；

32、次级偏摆驱动组件；321、次级偏摆驱动元件；3211、第四主动齿轮；322、次级偏摆传动部；

33、枢转连接组件；331、第三枢接部；332、第四枢接部；

41、环体；42、轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种图像采集设备100，包括可相对活动的第一图像采集单元10和第二图像采集单元20。本实施例中，第一图像采集单元10和第二图像采集单元20通过枢转连接单元30转动连接，图像采集设备100配置有安装支架(图未示)，整体以悬吊方式安装，安装支架的两端分别与第一图像采集单元 10和外部安装结构的定位基准面连接。

请参阅图1、图2以及图6，图1为本实用新型一个实施例的图像采集设备 100的立体结构示意图，图2为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的第二图像采集单元20的结构示意图，图6为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的第一图像采集单元10的拆解示意图。

第一图像采集单元10包括第一镜头组件11，第一镜头组件11包括变焦镜头110，能够对特定物体进行细节捕捉和抓拍；第二图像采集单元20包括第二镜头组件21，第二镜头组件21包括用于全景监控的定焦镜头。

请再次参阅图6，图7至图9。图7为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的第一图像采集单元10的爆炸示意图；图8为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的第一图像采集单元10在第一视角下的部分结构示意图；图9为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的第一图像采集单元 10在第二视角下的部分结构示意图。

第一图像采集单元10还包括第二安装组件12、第三安装组件13、首级俯仰驱动组件14以及首级偏摆驱动组件15。第一镜头组件11包括呈柱体的第一枢接部111，第一镜头组件11通过第一枢接部111与第二安装组件12转动连接，首级俯仰驱动组件14与第一镜头组件11驱动连接，用于驱动第一镜头组件11 相对于第二安装组件12转动。第三安装组件13包括呈柱体的第二枢接部131，第二安装组件12通过第二枢接部131与第三安装组件13转动连接，首级偏摆驱动组件15与第二安装组件12驱动连接，用于驱动第二安装组件12相对于第三安装组件13转动。

值得说明的是，第一枢接部111的轴线、第二枢接部131的轴线以及第一镜头组件11的光轴均不共面，且任意二者之间互成角度。本实施例中，第一镜头组件11的光轴即为变焦镜头110的光轴；并且，当图像采集设备100处于装配完成状态时，第一枢接部111的轴线与第二枢接部131的轴线相互垂直。

不难理解，在其他实施方式中，第一枢接部111的轴线与第二枢接部131 的轴线之间的角度还可以是其他数值。

具体而言，第一镜头组件11还包括用于容置并固定变焦镜头110的套壳(图中未标号)，第一枢接部111固设于套壳上相对远离变焦镜头110的透镜的一端；第二安装组件12包括转动配合板以及凸设于转动配合板一侧的支撑板，支撑板上开设有与第一枢接部111适配的转动配合槽121，转动配合槽121为半圆柱开口槽，转动配合槽121的开口位于支撑板相对远离转动配合板的一端，以便于第一枢接部111卡入并与支撑板形成转动配合。

进一步地，第二安装组件12还包括转轴槽压盖1211，转轴槽压盖1211开设有与第一枢接部111适配的半圆柱开口槽，当第一枢接部111卡入转动配合槽 121中之后，转轴槽压盖1211固定连接于支撑板上相对远离转动配合板的一端，转轴槽压盖1211上的开口槽与转动配合槽121共同形成供第一枢接部111转动的圆柱孔，转轴槽压盖1211用于限制第一枢接部111从转动配合槽121内脱落。

可以理解，在其他实施方式中，第一枢接部111也可以固设于第二安装组件12，转动配合槽121也可以开设于套壳上，而不仅限于本实施例的结构，只要使第一镜头组件11与第二安装组件12实现转动连接即可。

进一步地，为了使第一镜头组件11与第二安装组件12之间获得一定的转动阻尼，并减轻第一枢接部111和第二安装组件12的磨损，图像采集设备100 还包括套设第一枢接部111并转动安装于转动配合槽121内的环体41，环体41 材质优选为橡胶。

进一步地，套壳上还开设有第一限位槽112，第一限位槽112为扇形槽；位于第二安装组件12上的支撑板上还固设有第一限位凸筋122。当第一镜头组件 11与第二安装组件12之间形成转动连接后，第一限位凸筋122能够伸入第一限位槽112内。第一限位槽112的开口角度范围为-5°～5°。当第一限位凸筋122 与第一限位槽112的内壁接触，即表示第二安装组件12限制第一镜头组件11 进一步转动。因此，第一镜头组件11相对于第二安装组件12的俯仰转动的角度范围为-5°～5°。

可以理解，在其他实施方式中，第一限位槽112还可以开设于第二安装组件12上，与之相适应地，第一限位凸筋122固设于套壳上，只要第一镜头组件 11与第二安装组件12转动连接后，第一限位凸筋122能够伸入第一限位槽112 内，以限制第一镜头组件11相对于第二安装组件12的俯仰转动角度范围即可，而不仅限于本实施例的结构。

在其中一个实施方式中，首级俯仰驱动组件14包括相对于第二安装组件12 固定设置的首级俯仰驱动元件141以及相对于第一镜头组件11固定设置的首级俯仰传动部142。首级俯仰驱动元件141和首级俯仰传动部142之间通过齿啮合驱动连接。

具体而言，首级俯仰驱动元件141的动力输出端装设有第二主动齿轮1411，首级俯仰传动部142包括相对于套壳固定设置的第二从动齿轮(图中未标号)，第二从动齿轮的节线的曲率中心位于第一枢接部111的轴线上。当首级俯仰驱动元件141启动时，第二主动齿轮1411转动并带动第二从动齿轮绕第一枢接部 111的轴线转动，进而带动第一镜头组件11相对于第二安装组件12转动，直至第一限位凸筋122与第一限位槽112的内壁接触。

当第二从动齿轮的为扇形齿轮或圆柱齿轮时，第二从动齿轮的节线的曲率中心，即为第二从动齿轮节圆的圆心，或者节圆圆弧所对应的圆心。对于下文中的类似术语，同样适用于上述限定，以下不再重复描述。

可以理解，在其他实施方式中，首级俯仰驱动元件141也可以固定安装于第一镜头组件11，与之相适应地，首级俯仰传动部142固定安装于第二安装组件12。此时，装设于首级俯仰驱动元件141的动力输出端的第二主动齿轮1411 的转动中心与第一枢接部111的轴线重合。

当图像采集设备100通过安装支架悬吊于和水平地面相平行的外部定位基准面时，首级俯仰驱动组件14能够驱动第一镜头组件11围绕沿水平方向延伸的轴线转动，并改变第一镜头组件11的光轴与水平地面之间的角度，以实现第一镜头组件11的俯仰转动调节。

请再次参阅图6至图9。第二枢接部131凸设于第三安装组件13朝向第二安装组件12的转动配合板的一侧，转动配合板上开设有用于套设第二枢接部131 的转动配合通孔(图中未标号)。因此第二安装组件12和第三安装组件13通过第二枢接部131与转动配合通孔的内壁形成转动连接，第一镜头组件11能够跟随第二安装组件12绕第二枢接部131的轴线相对于第三安装组件13偏摆转动。

进一步地，第三安装组件13上固设有两组用于止挡转动配合板的第二限位凸筋132，二者用于限定第二安装组件12偏摆转动的角度范围。本实施例中，第二安装组件12绕第二枢接部131相对于第三安装组件13偏摆转动的角度范围为-15°～15°。

进一步地，为了减轻第二枢接部131和第二安装组件12之间相对转动而产生的磨损，提高图像采集设备100的耐用性，图像采集设备100还包括轴承42，轴承42的内圈与第二枢接部131固定配合，轴承42的外圈与用于形成转动配合通孔的内壁固定配合。

在其中一个实施方式中，首级偏摆驱动组件15包括相对于第三安装组件13 固定设置的首级偏摆驱动元件151以及相对于第二安装组件12固定设置的首级偏摆传动部152。首级偏摆驱动元件151和首级偏摆传动部152之间通过齿啮合驱动连接。

具体而言，首级偏摆驱动元件151的动力输出端装设有第三主动齿轮1511，首级偏摆传动部152包括相对于第二安装组件12的转动配合板固定设置的第三从动齿轮(图中未标号)。当首级偏摆传动部152与第二安装组件12装配完成后，第三从动齿轮的节线的曲率中心位于第二枢接部131的轴线上。首级偏摆驱动元件151启动后，第三主动齿轮1511转动并带动第三从动齿轮围绕第二枢接部131的轴线为中心转动，从而带动第二安装组件12连同第一镜头组件11 转动，直至第二安装组件12与第二限位凸筋132接触。

请再次参阅图7。转动配合板上开设有多个环绕转动配合通孔的轴线且间隔设置的卡槽123，首级偏摆传动部152包括多个环形间隔排布的卡扣部1521，每个卡扣部1521均能够伸入并卡接固定于卡槽123内，且每个卡扣部1521均设有沿第二枢接部131径向向外凸出的卡爪，卡爪伸出卡槽123并且抵接转动配合板背离第三安装组件13的一侧，以限制卡扣部1521从卡槽123内脱落。

可以理解，在其他实施方式中，首级偏摆驱动元件151也可以固设于第二安装组件12，与之相适应地，首级偏摆传动部152固定安装于第三安装组件13。此时，装设于首级偏摆驱动元件151的动力输出端的第三主动齿轮1511的转动中心与第二枢接部131的轴线重合，且第三主动齿轮1511与第三从动齿轮内啮合。

当图像采集设备100通过安装支架悬吊于和水平地面相平行的外部定位基准面时，首级偏摆驱动组件15能够驱动第二安装组件12围绕沿竖直方向延伸的轴线相对于第三安装组件13转动，此时若首级俯仰驱动组件14处于停机状态，则第一镜头组件11的光轴与水平地面之间的角度保持不变，以实现第一镜头组件11在水平方向上的偏摆转动调节。

进一步地，第一图像采集单元10还包括用于容置第一镜头组件11、第二安装组件12、第三安装组件13、首级俯仰驱动组件14以及首级偏摆驱动组件15 的第一壳体组件16。其中第三安装组件13固定安装于第一壳体组件16内；此外，第一壳体组件16上设有供安装支架连接的承载结构。

传统的监控摄像机对于定位安装的要求很高，监控摄像机的定位精度会直接影响到所采集图像的角度和可采集范围。监控摄像机的定位精度主要取决于承载该监控摄像机的安装结构的定位基准面，若定位基准面相对于水平地面存在倾斜角度，则最终的成像画面会出现倾斜问题，导致某些重要场景或物体无法被拍摄到。在实际使用中，定位基准面的角度偏差和形状误差难以避免。

对于本实用新型提供的图像采集设备100而言，定位基准面的角度偏差或形状误差对负责全景监控的第二图像采集设备100的影响更大。

鉴于此，在本实用新型提供的图像采集设备100中，第二图像采集单元20 还包括第一安装组件22以及翻转驱动组件23，第二镜头组件21可活动连接于第一安装组件22，翻转驱动组件23与第一镜头组件11驱动连接，用于驱动第二镜头组件21绕第一转动中心相对于第一安装组件22转动。其中，第一转动中心为第二镜头组件21的光轴；或者，第一转动中心与第二镜头组件21的光轴相平行。

在实际使用中，若用户预先调整好第一图像采集单元10和第二图像采集单元20的角度，使第二镜头组件21的光轴在初始时刻与水平地面保持平行，则当图像采集设备100通过安装支架稳定悬吊于和水平地面相平行的外部定位基准面后，翻转驱动组件23能够驱动第二镜头组件21围绕沿水平方向延伸的轴线转动，在此过程中，第二镜头组件21的光轴与水平地面之间的角度保持不变，如此则实现了第二镜头组件21的翻转运动。据此可知，即使图像采集单元安装在其他定位基准面后，也可以通过翻转驱动组件23驱动第二镜头组件21绕第一转动中心转动来补偿该定位基准面的角度偏差或形状偏差。

本实用新型的图像采集设备100使第二镜头组件21具有了绕第一转动中心转动的自由度，该转动自由度允许第二图像采集单元20自动补偿因安装图像采集设备100所导致的角度偏差，从而克服第二图像采集单元20成像画面的倾斜问题，避免某些重要环境或物体无法被拍摄到；翻转驱动组件23的设置使图像采集设备100能够针对不同角度偏差或形状误差的定位基准面控制第二镜头组件21的翻转角度，提高了图像采集设备100对不同安装结构的适用性。

请参阅图2，图2为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的第二图像采集单元20的结构示意图。

在其中一个实施方式中，翻转驱动组件23包括相对于第一安装组件22固设的翻转驱动元件231，以及相对于第二镜头组件21固设的翻转传动部232，翻转驱动元件231和翻转传动部232之间通过齿啮合传动连接。

可以理解，在其他实施方式中，翻转驱动组件23还可以通过其他传动方式驱动第二镜头组件21绕第一转动中心转动，而并不仅限于上述齿啮合传动形式。例如，翻转驱动组件23还可以通过带传动方式传递动力，其中翻转驱动元件231 与主动带轮驱动连接，翻转传动部232可以为从动带轮，也可以与从动带动相对固定设置。从动带轮的转动中心可以与第二镜头组件21的光轴重合，也可以和第二镜头组件21的光轴相平行。

请再次参阅图2，本实施例中，翻转驱动元件231的输出端装设有第一主动齿轮2311，翻转传动部232包括与第一主动齿轮2311相啮合的第一从动齿轮(图中未标号)，第二镜头组件21随动连接于第一从动齿轮，第一从动齿轮转动的同时能够带动第二镜头组件21与第一从动齿轮自身同步转动。

具体而言，第一从动齿轮的节线的曲率中心位于第二镜头组件21的光轴上，第二镜头组件21与第一安装组件22转动配合，二者相对转动的轴线，也即第一转动中心与第二镜头组件21的光轴重合。如此设置，第二镜头组件21能够跟随第一从动齿轮，绕自身的光轴精确地转动。

第一从动齿轮既可以是圆柱齿轮，也可以是扇形齿轮，只要第一从动齿轮的圆心角大于或等于第二镜头组件21绕第一转动中心转动的最大角度范围即可。

可以理解，在其他实施方式中，第一主动齿轮2311也可以和第二镜头组件 21固定连接，第一主动齿轮2311的转动轴线，也即第一转动中心与第二镜头组件21的光轴重合或者相互平行，与之相适应地，第一从动齿轮相对于第一安装组件22固定设置，第一主动齿轮2311和第一从动齿轮之间内啮合传动。故而翻转驱动元件231和翻转传动部232之间的齿啮合传动连接不仅限于本实施例中的形式。

进一步地，第一安装组件22朝向第二镜头组件21的一侧固设有限位抵接部212，第二镜头组件21朝向第一安装组件22的一侧固设有限位配合部211，限位抵接部212通过止挡限位配合部211限制第二镜头组件21相对于第一安装组件22的转动角度范围。本实施例中，第二镜头组件21相对于第一安装组件22的转动角度范围为-30°-30°。

请参阅图3至图5，图3为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的第一图像采集单元10的局部结构示意图；图4为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的枢转连接单元30的部分结构示意图；图5为本实用新型一个实施例的图像采集设备100中的枢转连接单元30的立体结构示意图。

如上所述，第一图像采集单元10和第二图像采集单元20之间还设置有枢转连接单元30，二者通过枢转连接单元30转动连接。枢转连接单元30包括枢转连接组件33，枢转连接组件33上设有互成角度的第三枢接部331和第四枢接部332，第三枢接部331用于实现枢转连接组件33和第一图像采集单元10的转动连接，第四枢接部332用于实现枢转连接组件33和第二图像采集单元20的转动连接。

具体地，在本实施例中，枢转连接组件33呈U字形结构，包括端部和凸设于端部背离第一图像采集单元10一侧的两个突出部，第三枢接部331呈柱体且凸设于枢转连接件的端部上朝向第一图像采集单元10的一侧；第四枢接部332 为分别开设于两个突出部上的转动盲孔，两个转动盲孔分别位于两个突出部相对设置的两个侧壁上。上述枢转连接部的端部即对应上述U字形的底部。

可以理解，在其他实施方式中，第三枢接部331也可以是开设于枢转连接组件33端部上的枢接孔，第四枢转部也可以是分别凸设于两个突出部的转轴，两个转轴分别位于两个突出部相对设置的侧壁上，而并不限于本实施例中的结构。

在其中一个实施方式中，第二图像采集单元20还包括用于容置第二镜头组件21、第一安装组件22以及翻转驱动组件23的第二壳体组件24，枢转连接组件33位于第二壳体组件24和第一壳体组件16之间，枢转连接组件33分别与第一壳体组件16和第二壳体组件24转动连接；并且，第一安装组件22固定设置于第二壳体组件24内。

第一枢接部111和第二枢接部131的设置，使第一图像采集单元10中的第一镜头组件11具有了在两个不同方向上相对于第二图像采集单元20转动的自由度；第三枢接部331和第四枢接部332的设置，使第二图像采集单元20具有了在两个不同方向上相对于第一图像采集单元10转动的自由度；第二镜头组件 21与第一安装组件22之间转动连接，使第二镜头组件21具有了相对于第二壳体组件24转动的自由度。对于用户而言，首级俯仰转动和首级偏摆转动，对应第一镜头组件11相对于第二图像采集单元20的两个转动自由度；次级俯仰转动和次级偏摆转动，对应第二图像采集单元20相对于第一图像采集单元10的两个转动自由度；翻转运动，对应第二镜头组件21相对于第二壳体组件24转动的自由度。

特别地，在本实施例中，第三枢接部331的轴线和第四枢接部332的轴线相互垂直。

在其中一个实施方式中，图像采集设备100还包括次级俯仰驱动组件31以及次级偏摆驱动组件32，次级偏摆驱动组件32与第一图像采集单元10驱动连接，用于驱动第一图像采集单元10绕第三枢接部331的轴线相对于枢转连接组件33转动；次级俯仰驱动组件31与第二图像采集单元20驱动连接，用于驱动第二图像采集单元20绕第四枢接部332相对于枢转连接组件33转动。

进一步地，次级偏摆驱动组件32包括次级偏摆驱动元件321和次级偏摆传动部322，二者之间通过齿啮合驱动连接，次级偏摆驱动元件321与第一图像采集单元10和枢转连接组件33中的一者固定连接，次级偏摆传动部322与第一图像采集单元10和枢转连接组件33中的另一者固定连接；次级俯仰驱动组件 31包括次级俯仰驱动元件311和次级俯仰传动部312，二者之间通过齿啮合驱动连接，次级俯仰驱动元件311与第二图像采集单元20和枢转连接组件33中的一者固定连接，次级俯仰传动部312与第二图像采集单元20和枢转连接组件 33中的另一者固定连接。

在本实施例中，次级俯仰驱动元件311固设于第二壳体组件24内部，次级俯仰传动部312包括位于第二壳体组件24内的齿轮传动部以及伸出第二壳体组件24外的转轴部，齿轮传动部和转轴部相对固定，转轴部固定插装于转动盲孔内并与第二壳体组件24转动配合，使得枢转连接组件33能够跟随次级俯仰传动部312同步转动。次级俯仰驱动元件311的动力输出端装设有第五主动齿轮 3111，第五主动齿轮3111与齿轮传动部啮合连接。次级俯仰驱动元件311启动后，第五主动齿轮3111转动并带动次级俯仰传动部312围绕第四枢接部332的轴线相对于第二壳体组件24转动，因此，次级俯仰驱动组件31能够驱动第二图像采集单元20相对于枢转连接组件33俯仰转动。

进一步地，在本实施例中，齿轮传动部包括扇形齿轮，第二壳体组件24的内壁通过抵接扇形齿轮的两侧壁限制齿轮传动部相对于第二壳体组件24转动的角度范围，进而限制枢转连接组件33和第二图像采集单元20相对转动的角度范围。上述枢转连接组件33和第二图像采集单元20相对转动的角度范围，取决于扇形齿轮的圆心角和尺寸大小，以及第二壳体组件24的尺寸和形状。本实施例中，枢转连接组件33相对于第二图像采集单元20转动的角度范围在-10°～30°。

在本实施例中，次级偏摆驱动元件321固设于第一图像采集单元10中的第三安装组件13，次级偏摆驱动元件321的动力输出端装设有第四主动齿轮3211；次级偏摆传动部322通过螺纹紧固件固定安装于枢转连接组件33的端部上朝向第一壳体组件16的一侧，次级偏摆传动部322包括与第四主动齿轮3211相啮合的第四从动齿轮，第四从动齿轮为圆柱齿轮，其节圆圆心位于第三枢接部331 的轴线上。

次级偏摆驱动元件321启动后，第四主动齿轮3211转动并与第四从动齿轮啮合传动。此时，第一图像采集单元10绕第三枢接部331的轴线相对于枢转连接组件33转动。因此，次级偏摆驱动组件32能够用于驱动第一图像采集单元10绕第三枢接部331的轴线相对于第二图像采集单元20转动，使第二图像采集单元20具有了相对于第一图像采集单元10偏摆转动的自由度。

以下将详细阐述第二图像采集单元20相对于第一图像采集单元10偏摆转动的角度范围限定方案。

本实用新型提供的图像采集单元还包括摆动件162、第一止挡部、第二止挡部以及拨动件163。摆动件162可活动连接于第一图像采集单元10和第二图像采集单元20中的一者，拨动件163随动连接于第一图像采集单元10和第二图像采集单元20中的另一者，承载拨动件163的第一图像采集单元10或第二图像采集单元20运动的同时能够带动拨动件163同步运动；第一止挡部和第二止挡部均位于承载摆动件162的第一图像采集单元10或第二图像采集单元20。

本实施例中，第一壳体组件16朝向枢转连接组件33的一侧设置有滑轨161，摆动件162与滑轨161滑动配合，第一止挡部和第二止挡部分别固设于滑轨161 的两端，用于止挡摆动件162以将摆动件162相对于第一壳体组件16运动的范围限定在滑轨161的长度范围内；拨动件163固设于枢转连接组件33的端部并朝向第一图像采集单元10凸出。因此，拨动件163通过与枢转连接组件33固定连接，从而与第二图像采集单元20间接连接。

拨动件163能够跟随第二图像采集单元20围绕枢转中心相对于第一图像采集单元10正向转动或者反向转动，在拨动件163相对于第一图像采集单元10 正向转动过程中，拨动件163能够抵接并推动摆动件162正向滑动，直至摆动件162与第一止挡部接触，此时，第一止挡部通过止挡摆动件162继续正向滑动来限制拨动件163继续正向转动；在拨动件163相对于第一图像采集单元10 反向转动过程中，拨动件163能够抵接并推动滑动件反向滑动，直至摆动件162 与第二止挡部接触，此时，第二止挡部通过止挡摆动件162继续反向滑动来限制拨动件163继续反向转动。

无论拨动件163正向转动还是反向转动，拨动件163围绕第三枢接部331 轴线转动的最大角度大于或等于360°。第三枢接部331的轴线即为第一图像采集单元10和第二图像采集单元20之间的枢转中心。

当拨动件163围绕第三枢接部331的轴线转动360°时，拨动件163转动完成后回到起始时的位置，第二图像采集单元20绕枢转中心相对于第一图像采集单元10转动过完整的一周；当拨动件163围绕第三枢接部331的轴线转动大于 360°时，拨动件163在经过其起始位置后继续转动过一定角度，第二图像采集单元20绕枢转中心相对于第一图像采集单元10转动过完整的一周后继续转动过同样的角度。

在其他实施方式中，拨动件163还可以凸设于第一壳体组件16朝向枢转连接组件33的一侧，与之相适应地，枢转连接组件33的端部朝向第一壳体组件 16的一侧也可以设置滑轨161，摆动件162与所述滑轨161滑动配合，并且第一止挡部和第二止挡部均固设于所述滑轨161的两端。

进一步地，在本实施例中，滑轨161的形状为弧形，摆动件162为弧形滑块，且摆动件162与滑轨161的曲率相同，摆动件162能够在滑轨161上平顺地滑动。当第一壳体组件16与枢转连接组件33转动连接后，滑轨161的圆心位于第三枢接部331的轴线上。拨动件163具有第一抵接部和第二抵接部，二者沿第三枢接部331的轴线的周向布设，分别用于带动摆动件162沿滑轨161 绕第三枢接部331的轴线正向转动和反向转动。

将滑轨161的弧长定义为L，将摆动件162的弧长定义为D，将第一抵接部和第二抵接部之间相对于枢转中心的弧长定义为K，则有L≥2D+K。其中，第一抵接部和第二抵接部之间相对于枢转中心的弧长是指：当滑轨161的圆心位于枢转中心时，以滑轨161的圆心为预设圆心，以第一抵接部/第二抵接部到所述预设圆心的距离为半径作圆，则在该圆上位于第一抵接部和第二抵接部之间的圆弧段的弧长。

本实施例中，第一止挡部止挡摆动件162以限制拨动件163继续正向转动时，拨动件163相对于第一壳体组件16的位置记为第一停止位置，第二止挡部止挡摆动件162以限制拨动件163继续反向转动时，拨动件163相对于第一壳体组件16的位置记为第二停止位置，则第一停止位置与第二停止位置相同，因此有L＝2D+K。

需要说明的是，枢转连接单元30并非本实用新型中所必须设置的结构。在其他实施方式中，也可以不设置枢转连接单元30，而是第一图像采集单元10和第二图像采集单元20直接形成转动连接。此时，拨动件163可以直接设置于第一壳体组件16和第二壳体组件24中的一者，与之相适应地，摆动件162、滑轨 161、第一止挡部以及第二止挡部设置于第一壳体组件16和第二壳体组件24中的另一者。第一壳体组件16与第二壳体组件24转动配合，此时，枢转中心即为第一壳体组件16和第二壳体组件24相对转动的轴线。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种图像采集设备，包括活动连接的第一图像采集单元(10)和第二图像采集单元(20)，所述第一图像采集单元(10)包括第一镜头组件(11)；

其特征在于，所述第二图像采集单元(20)包括：

第一安装组件(22)；

第二镜头组件(21)，活动连接于所述第一安装组件(22)；以及，

翻转驱动组件(23)，与所述第二镜头组件(21)驱动连接，用于驱动所述第二镜头组件(21)绕第一转动中心相对于所述第一安装组件(22)转动；

其中，所述第一转动中心为所述第二镜头组件(21)的光轴；或者，所述第一转动中心与所述第二镜头组件(21)的光轴相平行。

2.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述翻转驱动组件(23)包括相对所述第一安装组件(22)固设的翻转驱动元件(231)，以及相对于所述第二镜头组件(21)固设的翻转传动部(232)，所述翻转驱动元件(231)和所述翻转传动部(232)之间通过齿啮合传动连接。

3.根据权利要求2所述的图像采集设备，其特征在于，所述翻转驱动元件(231)的输出端装设有第一主动齿轮(2311)，所述翻转传动部(232)包括与所述第一主动齿轮(2311)相啮合的第一从动齿轮；

所述第二镜头组件(21)与所述第一安装组件(22)转动配合，且所述第一从动齿轮的节线的曲率中心位于所述第二镜头组件(21)的光轴。

4.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述第一图像采集单元(10)和所述第二图像采集单元(20)转动连接，所述图像采集设备还包括：

摆动件(162)，可活动地连接于所述第一图像采集单元(10)与所述第二图像采集单元(20)中的一者；

用于承载所述摆动件(162)的所述第一图像采集单元(10)或所述第二图像采集单元(20)还设有第一止挡部和第二止挡部，所述摆动件(162)能够在所述第一止挡部和所述第二止挡部之间运动；

拨动件(163)，随动连接于所述第一图像采集单元(10)与所述第二图像采集单元(20)中的另一者，能够正向转动并带动所述摆动件(162)抵持于所述第一止挡部；或者，能够反向转动并带动所述摆动件(162)抵持于所述第二止挡部；

所述拨动件(163)转动角度的范围≥360°。

5.根据权利要求4所述的图像采集设备，其特征在于，所述拨动件(163)与所述第二图像采集单元(20)连接，所述第一图像采集单元(10)相对靠近所述第二图像采集单元(20)的一侧设有滑轨(161)，所述摆动件(162)与所述滑轨(161)滑动配合，所述第一止挡部和所述第二止挡部分别固设于所述滑轨(161)的两端，用于止挡所述摆动件(162)。

6.根据权利要求5所述的图像采集设备，其特征在于，所述拨动件(163)具有沿所述第一图像采集单元(10)和所述第二图像采集单元(20)的枢转中心的周向布设的第一抵接部和第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部分别用于带动所述摆动件(162)绕所述枢转中心正向转动和反向转动；

所述滑轨(161)的形状为弧形，所述摆动件(162)为弧形滑块，且所述摆动件(162)与所述滑轨(161)的曲率相同；所述滑轨(161)的弧长为L，所述摆动件(162)的弧长为D，所述第一抵接部和所述第二抵接部之间相对于所述枢转中心的弧长为K，L≥2D+K。

7.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括次级俯仰驱动组件(31)、次级偏摆驱动组件(32)以及枢转连接组件(33)，所述枢转连接组件(33)设有第三枢接部(331)和第四枢接部(332)，所述第三枢接部(331)的轴线和所述第四枢接部(332)的轴线互成角度；

所述第一图像采集单元(10)通过所述第三枢接部(331)和所述枢转连接组件(33)转动连接，所述次级偏摆驱动组件(32)与所述第一图像采集单元(10)驱动连接，用于驱动所述第一图像采集单元(10)相对于所述枢转连接组件(33)转动；

所述第二图像采集单元(20)通过所述第四枢接部(332)和所述枢转连接组件(33)转动连接，所述次级俯仰驱动组件(31)与所述第二图像采集单元(20)驱动连接，用于驱动所述第二图像采集单元(20)相对于所述枢转连接组件(33)转动。

8.根据权利要求7所述的图像采集设备，其特征在于，所述第三枢接部(331)的轴线和所述第四枢接部(332)的轴线相互垂直。

9.根据权利要求7所述的图像采集设备，其特征在于，所述次级偏摆驱动组件(32)包括次级偏摆驱动元件(321)和次级偏摆传动部(322)，所述次级偏摆驱动元件(321)通过齿啮合驱动连接所述次级偏摆传动部(322)；所述次级偏摆驱动元件(321)与所述第一图像采集单元(10)和所述枢转连接组件(33)中的一者固定，所述次级偏摆传动部(322)与所述第一图像采集单元(10)和所述枢转连接组件(33)中的另一者固定；及/或，

所述次级俯仰驱动组件(31)包括次级俯仰驱动元件(311)和次级俯仰传动部(312)，所述次级俯仰驱动元件(311)通过齿啮合驱动连接所述次级俯仰传动部(312)；所述次级俯仰驱动元件(311)与所述第二图像采集单元(20)和所述枢转连接组件(33)中的一者固定，所述次级俯仰传动部(312)与所述第二图像采集单元(20)和所述枢转连接组件(33)中的另一者固定。

10.根据权利要求9所述的图像采集设备，其特征在于，所述第二图像采集单元(20)包括第二壳体组件(24)，所述次级俯仰驱动元件(311)固设于所述第二壳体组件(24)内，所述次级俯仰传动部(312)包括位于所述第二壳体组件(24)内的齿轮传动部及伸出所述第二壳体组件(24)的转轴部；

所述次级俯仰驱动元件(311)与所述齿轮传动部啮合，所述枢转连接组件(33)与所述转轴部随动连接，所述齿轮传动部包括扇形齿轮，所述第二壳体组件(24)的内壁通过抵接所述扇形齿轮的两侧侧壁，以限制所述齿轮传动部相对于所述第二壳体组件(24)转动的角度范围。

Images