TWI440917B - 鏡頭座及使用該鏡頭座的攝像裝置 - Google Patents

鏡頭座及使用該鏡頭座的攝像裝置 Download PDF

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TWI440917B
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Description

鏡頭座及使用該鏡頭座的攝像裝置
本發明涉及一種鏡頭座，特別涉及一種可與不同類型鏡頭模塊配合使用的鏡頭座及使用該鏡頭座的攝像裝置。
傳統的監視攝像裝置所採用的鏡頭模塊一般分為可變焦鏡頭(Vari-Focus Lens Module)及不可變焦的單板機鏡頭(Board Lens Module)。為了彌補單板機鏡頭不能變焦的缺陷，使用單板機鏡頭的攝像裝置所採用的鏡頭座上一般設置有用於調整鏡頭模塊位置的輔助結構，而此種帶輔助結構的鏡頭座通常不適用於可變焦鏡頭。因此，使用不同類型鏡頭模塊的攝像裝置不能夠共用鏡頭座，不利於攝像裝置的模組化設計。
鑒於此，有必要提供一種可與不同類型鏡頭模塊配合使用的鏡頭座及使用該鏡頭座的攝像裝置。
一種鏡頭座，其包括基座、第一連接部及第二連接部。所述基座包括平行相對的第一側面及第二側面，所述第一連接部設置於所述第一側面上，所述第二連接部設置於所述第二側面上。所述第一連接部上設置用於外部連接的卡合結構及用於固定第一鏡頭模塊的輔助固定結構。所述第二連接部上設置有用於與第二鏡頭模塊滑動連接的輔助滑動結構。
一種攝像裝置，其包括：一可變焦鏡頭模塊，其包括設置有影像感測器的電路板及設置在影像感測器上的可變焦鏡頭；一鏡頭座，其包括基座、第一連接部及第二連接部，所述基座包括平行相對的第一側面及第二側面，所述第一連接部設置於第一側面上，所述第二連接部設置於第二側面上，所述第一連接部包括用於外部連接的卡合結構及輔助固定結構，所述可變焦鏡頭模塊固定在輔助固定結構上，所述第二連接部包括用於與另一定焦鏡頭模塊滑動連接的輔助滑動結構。
一種攝像裝置，其包括：一定焦鏡頭模塊，其包括設置有影像感測器的電路板及設置在影像感測器上的定焦鏡頭；一鏡頭座，其包括基座、第一連接部及第二連接部，所述基座包括平行相對的第一側面及第二側面，所述第一連接部設置於第一側面上，所述第二連接部設置於第二側面上，所述第二連接部包括由第二側面延伸而出的環形壁，所述環形壁上設置有沿垂直第二側面方向延伸的滑槽，所述第一連接部包括用於外部連接的卡合結構及用於與另一可變焦鏡頭模塊固定連接的輔助固定結構；一連接環，所述連接環裝設在環形壁內，所述連接環的內環面上設置複數與所述定焦鏡頭模塊固定連接的固定柱，所述連接環的外環面上對應鏡頭座的滑槽開設有裝配孔；與裝配孔對應的至少一滑動柱；一調節環，所述連接環套設在環側壁外，所述調節環的內表面上開設有沿環形壁軸向延伸的滑軌，所述滑動柱的一端穿過滑槽後固定至裝配孔內，所述滑動柱的另一端在滑軌內滑動並沿所述滑槽移動以帶動連接環及設於連接環上的定焦鏡頭模塊沿環形壁的軸向伸縮。
相對於先前技術，本發明所提供的鏡頭座藉由在基座相對兩側分別設置用於固定可變焦鏡頭模塊的輔助固定結構及用於與定焦鏡頭模塊滑動連接的輔助滑動結構，以使得所述鏡頭座可以共用於採用此兩種不同類型的鏡頭模塊的攝像裝置中，有利於攝像裝置的模組化設計，並可減少攝像裝置的開發製造成本。
1、2‧‧‧攝像裝置
10‧‧‧可變焦鏡頭
20‧‧‧單板機鏡頭
12、22‧‧‧電路板
14、24‧‧‧鏡頭座
16、26‧‧‧搖擺框
17‧‧‧調節螺栓
18、28‧‧‧平動支架
120‧‧‧影像感測器
140‧‧‧基座
142、242‧‧‧第一連接部
144、244‧‧‧第二連接部
1400‧‧‧第一平面
1401‧‧‧第二平面
1420、2420‧‧‧第一側壁
1421、2421‧‧‧卡合結構
1422‧‧‧輔助固定結構
1423‧‧‧凹口
1421a‧‧‧連接部
1421b、2421b‧‧‧卡合部
1421c、2421c‧‧‧卡合面
1424‧‧‧缺口
1422a‧‧‧第一固定螺孔
1440、2440‧‧‧第二側壁
1441、2441‧‧‧定位螺栓
1442、2442‧‧‧輔助滑動結構
1443、2443‧‧‧定位孔
160、260‧‧‧承載座
162‧‧‧連接臂
160a、260a‧‧‧頂面
160b、260b‧‧‧底面
1620‧‧‧第一連接螺孔
180‧‧‧支撐座
182‧‧‧支撐臂
1820‧‧‧第二連接螺孔
23‧‧‧連接環
230‧‧‧固定柱
230a‧‧‧第二固定螺孔
232‧‧‧裝配孔
25‧‧‧滑動柱
250‧‧‧滑動端
251‧‧‧連接端
21‧‧‧調節環
210‧‧‧外表面
212‧‧‧內表面
213‧‧‧凸紋
214‧‧‧滑軌
215‧‧‧通槽
2140‧‧‧開口
2141‧‧‧卡持段
2142‧‧‧滑動段
2142a‧‧‧起始端
2142b‧‧‧止位端
圖1係本發明第一實施方式所提供的攝像裝置的分解示意圖。
圖2係圖1中攝像裝置的組裝示意圖。
圖3係圖1中攝像裝置的鏡頭座的結構示意圖。
圖4係圖3中鏡頭座的另一角度的結構示意圖。
圖5係本發明第二實施方式所提供的攝像裝置的分解示意圖。
圖6係圖5中攝像裝置的部分元件的組裝示意圖。
圖7係圖5中攝像裝置的組裝示意圖。
圖8係圖5中攝像裝置的單板機鏡頭伸長狀態的工作原理圖。
圖9係圖5中攝像裝置的單板機鏡頭收縮狀態的工作原理圖。
如圖1和圖2所示，本發明第一實施方式所提供的攝像裝置1包括可變焦鏡頭10、電路板12、鏡頭座14、搖擺框16及平動支架18。所述電路板12固定在鏡頭座14上，所述電路板12的中部設置有影像感測器120，所述可變焦鏡頭10藉由螺栓設置在影像感測器120上方，所述鏡頭座14可轉動地卡設在搖擺框16上，所述搖擺框16的相對兩側分別藉由調節螺栓17活動連接於平動支架18上。
具體地，請一併參閱圖3及圖4，所述鏡頭座14由彈性材料製成，其包括基座140、對應設置於基座140相對兩側面上的第一連接部142及第二連接部144。所述基座140為一環形平板，其包括相互平行設置的第一平面1400及第二平面1401。所述第一連接部142包括第一側壁1420、卡合結構1421及輔助固定結構1422。所述第一側壁1420為與基座140同心的環形壁，其由基座140的第一平面1400垂直向外延伸而成，所述第一側壁1420的內徑大於基座140的內徑。所述第一側壁1420上開設有複數具有相等間距的凹口1423，每一個凹口1423內對應設置有所述卡合結構1421。所述卡合結構1421包括連接部1421a及卡合部1421b，所述連接部1421a由第一平面1400垂直向外延伸而成，所述卡合部1421b於連接部1421a遠離第一平面1400的上半部分朝背離基座140旋轉對稱軸的方向延伸而成，即沿基座140的徑向朝外延伸而成。所述卡合部1421b且包括一平行於第一平面1400的卡合面1421c。在本實施方式中，所述卡合結構1421為一卡榫，所述卡榫包括作為連接部1421a的二相互平行的立柱及作為卡合部1421b的一直角三棱柱，該直角三棱柱的其中一個直角側面作為卡合面1421c。所述第一側壁1420遠離基座140的端面於相鄰卡榫之間分別設有複數比凹口1423略淺的缺口1424，所述第一側壁1420內側面對應每一缺口1424的位置處設置有所述輔助固定結構1422。在本實施方式中，所述輔助固定結構1422為從第一側壁1420內側面朝向基座140中心延伸而出的突柱，所述每一突柱上分別沿垂直於第一平面1400的方向開設有一第一固定螺孔1422a。所述第二連接部144包括第二側壁1440及定位螺栓1441，所述第二側壁1440為與基座140同心的環形壁，其由基座140的第二平面1401垂直向外延伸而成， 所述第二側壁1440的內徑與基座140的內徑相等。所述第二側壁1440上設置有輔助滑動結構1442。在本實施方式中，所述輔助滑動結構1442為複數開設於第二側壁1440上並沿基座140的軸向延伸的長條狀滑槽，所述滑槽等間距地分佈於第二側壁1440上，其中的二滑槽之間還設有一定位孔1443，該定位螺栓1441可裝設於該定位孔1443內。
所述搖擺框16包括承載座160及連接臂162。所述承載座160為一環形平板，其包括相互平行設置的頂面160a及底面160b，所述承載座160的內徑與鏡頭座14的第一側壁1420的外徑相等。所述連接臂162由承載座160外周緣與直徑兩端對應的位置處朝頂面160a一側延伸而成。所述連接臂162為平板狀，且於遠離承載座160的一端開設有第一連接螺孔1620。
所述平動支架18包括支撐座180及支撐臂182。所述支撐座180為一環形平板，其內徑大於所述承載座160的外徑。所述支撐臂182由支撐座180內周緣與直徑兩端對應的位置處向上延伸而成，所述支撐臂182遠離支撐座180的一端開設有與第一連接螺孔1620對應的第二連接螺孔1820。
在進行組裝時，所述鏡頭座14的第一連接部142由承載座160的底面160b一側嵌入承載座160，使卡合結構1421的卡合部1421b穿過承載座160並可轉動地卡住承載座160的內周緣。此時，所述卡合結構1421的卡合面1421c抵靠所述承載座160的頂面160a，所述第一連接部142的第一側壁1420暴露於承載座160的頂面160a一側。所述電路板12的四個角落分別收容在缺口1424內。螺栓穿過電路板12四個角落的通孔後固定於所述輔助固定結構1422的第一固定 螺孔1422a內，從而將電路板12固定在所述第一連接部142的頂端。所述可變焦鏡頭10背離所述第一連接部142設置在電路板12上並覆蓋所述影像感測器120。所述搖擺框16設置在平動支架18的二支撐臂182之間，並使所述連接臂162上的第一連接螺孔1620與支撐臂182上的第二連接螺孔1820對準，再藉由調節螺栓17由支撐臂182外側依次穿過第一連接螺孔1620及第二連接螺孔1820將搖擺框16活動連接於平動支架18的支撐臂182上。由此，所述組裝有可變焦鏡頭10的搖擺框16既可以在平動支架18的帶動下繞平動支架18的旋轉對稱軸轉動，還可以在平動支架18上擺動，而所述可變焦鏡頭10可沿鏡頭座14內周緣轉動，從而實現三軸向調整拍攝角度的功能。
請一併參閱圖5-7，本發明第二實施方式所提供的攝像裝置2包括單板機鏡頭20、電路板22、調節環21、連接環23、滑動柱25、鏡頭座24、搖擺框26及平動支架28。所述攝像裝置2中的鏡頭座24、搖擺框26及平動支架28分別具有與第一實施方式中的鏡頭座14、搖擺框16及平動支架18基本相同的結構，所述攝像裝置2與攝像裝置1的不同之處在於：所述攝像裝置2還包括調節環21、連接環23及滑動柱25，所述單板機鏡頭20自身不具有調焦功能，所述調節環21及連接環23組裝在鏡頭座24上並與組裝有單板機鏡頭20的電路板22連接，所述調節環21及連接環23相互配合以沿鏡頭座24的軸向改變單板機鏡頭20的位置從而實現單板機鏡頭20的調焦功能。
具體地，所述連接環23為一環形套筒，其外徑小於鏡頭座24上第二側壁2440的內徑。所述連接環23的內環面上朝向中心延伸出複 數固定柱230，所述每一固定柱230上分別沿連接環23的軸向開設有一第二固定螺孔230a。所述連接環23的外環面上對應鏡頭座24的輔助滑動結構2442開設有裝配孔232，所述裝配孔232內設有螺紋。所述滑動柱25包括一滑動端250及與滑動端250相對的設有外螺紋的連接端251。在本實施方式中，所述輔助滑動結構2442為複數開設於第二側壁2440上並沿第二側壁2440的軸向延伸的長條狀滑槽，所述滑槽等間距地分佈於第二側壁2440上。
所述調節環21為一環形套筒，其內徑大於所述鏡頭座24上第二側壁2440的外徑。所述調節環21包括外表面210及內表面212。所述外表面210上設置有複數沿軸向突出的凸紋213，可以在手動轉動調節環21時增加轉動摩擦力。所述內表面212上等間距地開設有複數滑軌214，所述調節環21還沿其環壁橫向開設有貫穿外表面210及內表面212的長條形通槽215，該通槽215位於其中二滑軌214之間。
所述滑軌214凹設於內表面212上並沿調節環21的圓周方向呈梯度延伸，所述滑軌214的個數與滑動柱25對應。所述滑軌214包括開口2140、卡持段2141及滑動段2142。所述滑動段2142包括起始端2142a及止位端2142b，所述止位端2142b相對於起始端2142a沿調節環21的軸向具有一高度差。所述卡持段2141為從滑動段2142的起始端2142a延展出的一段無軸向高度差的滑軌214。所述卡持段2141與滑動段2142相對的另一端朝遠離所述止位端2142b的方向開設有貫穿至調節環21端面的開口2140。
在進行組裝時，先將連接環23裝入鏡頭座24的第二側壁2440內，調整連接環23的位置使得連接環23上的裝配孔232對準第二側壁 2440上的滑槽，所述滑動柱25的連接端251藉由滑槽裝配於連接環23的裝配孔232內，所述滑動柱25的滑動端250穿過滑槽後外露於第二側壁2440的外側。將所述調節環21套在第二側壁2440上，所述滑動柱25的滑動端250分別由對應滑軌214的開口2140處滑入卡持段2141，轉動調節環21以推動滑動端250沿卡持段2141滑入滑動段2142並借此使得調節環21的通槽215對準第二側壁2440上的定位孔2443，將定位螺栓2441穿過通槽215裝配於所述定位孔2443內將調節環21定位。接著，將螺栓穿過組裝有單板機鏡頭20的電路板22的四個角落後固定在連接環23的第二固定螺孔230a內，使單板機鏡頭20固定連接所述連接環23。將組裝好的鏡頭座24由承載座260的頂面160a一側嵌入承載座260，使卡合結構2421的卡合部1421b穿過承載座260並可轉動地卡住承載座260。此時，所述卡合結構2421的卡合面2421c抵靠承載座260的底面260b，所述第一連接部242的第一側壁2420暴露於承載座260的底面260b一側。其後，藉由與第一實施方式相同的方式將搖擺框26組裝在平動支架28上。
請一併參閱圖8及圖9，當沿箭頭所指的第一方向轉動調節環21時，所述滑動柱25的滑動端250被推動著沿滑動段2142向上滑動至止位端2142b，從而帶動組裝於連接環23上的單板機鏡頭20朝第二側壁2440的滑槽的較高端運動，使得所述單板機鏡頭20遠離鏡頭座24沿軸向伸出。
當沿箭頭所指的第二方向轉動調節環21時，所述滑動柱25的滑動端250被推動著由滑動段2142向下滑至卡持段2141，從而帶動組裝於連接環23上的單板機鏡頭20朝第二側壁2440的滑槽的較低端 運動，使得所述單板機鏡頭20朝鏡頭座24沿軸向縮進。
由此可見，本發明第二實施方式所提供的攝像裝置2除了可以實現如第一實施方式的三軸向調整拍攝角度的功能之外，還可以藉由與鏡頭座24配合的連接環23與調節環21來調整單板機鏡頭20沿其光軸方向的位置從而實現單板機鏡頭20的調焦功能。
14‧‧‧鏡頭座
140‧‧‧基座
142‧‧‧第一連接部
144‧‧‧第二連接部
1400‧‧‧第一平面
1401‧‧‧第二平面
1420‧‧‧第一側壁
1421‧‧‧卡合結構
1422‧‧‧輔助固定結構
1422a‧‧‧第一固定螺孔
1423‧‧‧凹口
1421a‧‧‧連接部
1421b‧‧‧卡合部
1421c‧‧‧卡合面
1424‧‧‧缺口

Claims (15)

  1. 一種鏡頭座，其包括基座與第一連接部，所述基座包括平行相對的第一側面及第二側面，所述第一連接部設置於所述第一側面上，所述第一連接部上設置用於外部連接的卡合結構，其改良在於：所述第一連接部進一步包括用於固定第一鏡頭模塊的輔助固定結構，所述鏡頭座還包括設置於第二側面上的第二連接部，所述第二連接部包括用於與第二鏡頭模塊滑動連接的輔助滑動結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭座，其中，所述卡合結構包括連接部及卡合部，所述連接部由所述第一側面垂直向外延伸而成，所述卡合部於連接部遠離基座的一端向外延伸而成且包括一平行於所述第一側面的卡合面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭座，其中，所述基座為一環形平板，所述卡合結構為複數圍繞基座中心等間距排列的卡榫，所述連接部為二相互平行的立柱，所述卡合部為一直角三棱柱，所述卡合面為直角三棱柱的一個直角側面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭座，其中，所述輔助固定結構為與卡合結構交替間隔排列的突柱，所述每一突柱上分別沿垂直於第一側面的方向開設有一第一固定螺孔。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭座，其中，所述基座為一環形平板，所述第二連接部進一步包括由所述第二側面向外延伸而出的環形壁及定位螺栓，所述環形壁為與基座同心且內徑相等，所述輔助滑動結構為複數開設於環形壁上並沿基 座的軸向延伸的滑槽，其中的二滑槽之間設有一定位孔，所述定位螺栓裝設於該定位孔內。
  6. 一種攝像裝置，其包括：一可變焦鏡頭模塊，其包括設置有影像感測器的電路板及設置在影像感測器上的可變焦鏡頭；一鏡頭座，其包括基座、第一連接部及第二連接部，所述基座包括平行相對的第一側面及第二側面，所述第一連接部設置於第一側面上，所述第二連接部設置於第二側面上，所述第一連接部包括用於外部連接的卡合結構及輔助固定結構，所述可變焦鏡頭模塊固定在輔助固定結構上，所述第二連接部包括用於與另一定焦鏡頭模塊滑動連接的輔助滑動結構。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之攝像裝置，其中，所述攝像裝置還包括一搖擺框，所述搖擺框包括一承載座及由承載座外周緣與直徑兩端對應的位置處朝同一側延伸而出的連接臂，所述鏡頭座的第一連接部從與連接臂相反的一側嵌入承載座，所述卡合結構穿過承載座並可轉動地卡住承載座的內周緣。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之攝像裝置，其中，所述攝像裝置還包括一平動支架，所述平動支架包括一支撐座及由支撐座內周緣與直徑兩端對應的位置處向上延伸而出的支撐臂，所述連接臂遠離承載座的一端開設有第一連接螺孔，所述支撐臂遠離支撐座的一端開設有與第一連接螺孔對應的第二連接螺孔，所述承載座設置在所述支撐臂之間並藉由螺栓依次穿過第一連接螺孔與第二連接螺孔以使連接臂活動連接在支撐臂上。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之攝像裝置，其中，所述基座為一環形平板，所述卡合結構為複數圍繞基座中心等間距排列的卡榫，所述卡榫包括由基座第一側面垂直向外延伸而出的連接部及由所述連接部遠離基座一端向外延伸而出的卡合部，所述卡合部包括一平行於基座第一側面的卡合面，所述卡合面抵靠承載座與連接臂同一側的側面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之攝像裝置，其中，所述輔助固定結構為與卡合結構交替間隔排列的突柱，所述每一突柱上分別沿垂直於基座第一側面的方向開設有一固定螺孔，所述電路板藉由螺栓固定在所述固定螺孔內。
  11. 一種攝像裝置，其包括：一定焦鏡頭模塊，其包括設置有影像感測器的電路板及設置在影像感測器上的定焦鏡頭；一鏡頭座，其包括基座、第一連接部及第二連接部，所述基座包括平行相對的第一側面及第二側面，所述第一連接部設置於第一側面上，所述第二連接部設置於第二側面上，所述第二連接部包括由第二側面延伸而出的環形壁，所述環形壁上設置有沿垂直第二側面方向延伸的滑槽，所述第一連接部包括用於外部連接的卡合結構及用於與另一可變焦鏡頭模塊固定連接的輔助固定結構；一連接環，所述連接環裝設在環形壁內，所述連接環的內環面上設置複數與所述定焦鏡頭模塊固定連接的固定柱，所述連接環的外環面上對應鏡頭座的滑槽開設有裝配孔；與裝配孔對應的至少一滑動柱；一調節環，所述連接環套設在環側壁外，所述調節環的內表 面上開設有沿環形壁軸向延伸的滑軌，所述滑動柱的一端穿過滑槽後固定至裝配孔內，所述滑動柱的另一端在滑軌內滑動並沿所述滑槽移動以帶動連接環及設於連接環上的定焦鏡頭模塊沿環形壁的軸向伸縮。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之攝像裝置，其中，所述攝像裝置還包括一搖擺框，所述搖擺框包括一承載座及由承載座外周緣與直徑兩端對應的位置處朝同一側延伸而出的連接臂，所述鏡頭座的第一連接部從與連接臂相同一側嵌入承載座，所述卡合結構穿過承載座並可轉動地卡住承載座的內周緣。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之攝像裝置，其中，所述攝像裝置還包括一平動支架，所述平動支架包括一支撐座及由支撐座內周緣與直徑兩端對應的位置處向上延伸而出的支撐臂，所述連接臂遠離承載座的一端開設有第一連接螺孔，所述支撐臂遠離支撐座的一端開設有與第一連接螺孔對應的第二連接螺孔，所述承載座設置在所述支撐臂之間並藉由螺栓依次穿過第一連接螺孔與第二連接螺孔以使連接臂活動連接在支撐臂上。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之攝像裝置，其中，所述基座為一環形平板，所述卡合結構為多個圍繞基座中心等間距排列的卡榫，所述卡榫包括由基座第一側面垂直向外延伸而出的連接部及由所述連接部遠離基座一端向外延伸而出的卡合部，所述卡合部包括一平行於基座第一側面的卡合面，所述卡合面抵靠在承載座與連接臂相反一側的側面。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之攝像裝置，其中，所述滑軌凹設於調節環內表面，所述滑軌包括開口、卡持段及滑動段， 所述滑動段的相對兩端沿調節環軸向具有一高度差，所述卡持段為從滑動段較低一端延展出的一段無軸向高度差的滑軌，所述卡持段與滑動段相對的另一端朝遠離滑動段較高端的方向開設有貫穿至調節環端面的開口。
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