TWI468011B - 鏡頭轉動模組 - Google Patents

Description

鏡頭轉動模組

本發明是有關一種鏡頭轉動模組，且特別有關一種具有馬達的鏡頭轉動模組。

由於科技日新月異，影像攝錄產品已越來越進步，傳統固定式的影像攝錄產品由於攝錄的影像範圍有限，已不符消費者的需求。因此，目前製造商在設計影像攝錄產品時，通常會將多個馬達與齒輪設置於影像攝錄產品中，使影像攝錄產品的鏡頭具有多方向的轉動的功能。如此一來，不僅可加大攝錄的影像範圍，也方便使用者控制攝錄的方向。

然而，影像攝錄產品中的鏡頭轉動模組因具有多個馬達，所以花費的成本較高。舉例來說，具有水平轉動與垂直轉動功能的鏡頭轉動模組通常包含兩個馬達，每一馬達再各自搭配控制鏡頭水平方向的齒輪與控制鏡頭垂直方向的齒輪。也就是說，當使用具有水平轉動與垂直轉動功能的鏡頭轉動模組時，一個馬達係用來控制鏡頭的水平方向，而另一個馬達則用來控制鏡頭的垂直方向，使鏡頭水平轉動或垂直轉動。

此外，由於控制鏡頭水平方向的馬達與控制鏡頭垂直方向的馬達分別具有對應的齒輪組，且馬達各自獨立運作，因此為了防止水平方向的齒輪組與垂直方向的齒輪組相互干涉，通常製造商會將控制鏡頭水平方向的馬達與控制鏡頭垂直方向的馬達設置於鏡頭的不同側，而造成空間的浪費。

本發明之一技術態樣為一種鏡頭轉動模組。

根據本發明一實施方式，一種鏡頭轉動模組包含支架、鏡頭、滑輪、第一水平傳動齒輪、第二水平傳動齒輪、第一垂直傳動齒輪、第二垂直傳動齒輪、傳輸帶與傳動裝置。鏡頭藉由轉軸設置於支架上。滑輪固定於轉軸之一端。第一水平傳動齒輪連接於支架的底面，用以帶動鏡頭水平轉動。第二水平傳動齒輪耦合第一水平傳動齒輪。第一垂直傳動齒輪具有凸出部貫穿第一水平傳動齒輪。第二垂直傳動齒輪耦合第一垂直傳動齒輪。傳輸帶連接滑輪與凸出部。傳動裝置包含馬達、第一方向齒輪與第二方向齒輪。馬達具有輸出齒輪。第一方向齒輪耦合輸出齒輪且選擇性地耦合第二水平傳動齒輪或第二垂直傳動齒輪。第二方向齒輪耦合輸出齒輪。當第一方向齒輪耦合第二水平傳動齒輪時，第二方向齒輪同時耦合第二垂直傳動齒輪，使鏡頭隨支架水平轉動。當第一方向齒輪耦合第二垂直傳動齒輪時，鏡頭隨滑輪垂直轉動。

在本發明一實施方式中，其中上述第一方向齒輪、第二方向齒輪與輸出齒輪呈三角形排列。

在本發明一實施方式中，其中上述傳輸帶包含皮帶或繩。

在本發明一實施方式中，其中上述第一垂直傳動齒輪對齊於第一水平傳動齒輪。

在本發明一實施方式中，其中上述鏡頭轉動模組更包含切換裝置連接於馬達。其中切換裝置用以轉動馬達，使第一方向齒輪與第二方向齒輪的位置隨馬達轉動。

在本發明一實施方式中，其中上述切換裝置包含轉盤、操作桿與連桿。轉盤用以承載馬達。連桿樞接於定位點，且連桿的兩端分別連接轉盤與操作桿，當操作桿藉由連桿帶動轉盤轉動時，馬達、第一方向齒輪與第二方向齒輪隨轉盤轉動。

在本發明一實施方式中，其中上述轉盤包含軸承。

在本發明一實施方式中，其中上述支架為U型，具有開口。

在本發明一實施方式中，其中上述鏡頭藉由轉軸設置於開口內。

在本發明一實施方式中，其中上述第一方向齒輪與第二方向齒輪的大小相同。

在本發明上述實施方式中，鏡頭隨連接於支架的第一水平傳動齒輪轉動而水平轉動，且鏡頭隨固定於轉軸的滑輪轉動而垂直轉動。由於第一方向齒輪與第二方向齒輪耦合馬達的輸出齒輪，因此當馬達轉動時，第一方向齒輪與第二方向齒輪會同歩轉動。當第一方向齒輪耦合第二垂直傳動齒輪與馬達的輸出齒輪時，第二方向齒輪僅耦合馬達的輸出齒輪，此時第二垂直傳動齒輪帶動第一垂直傳動齒輪的凸出部轉動，使連接於滑輪與凸出部的傳輸帶帶動鏡頭垂直轉動。

此外，當第一方向齒輪耦合第二水平傳動齒輪與輸出齒輪時，第二水平傳動齒輪可帶動連接於支架底面的第一水平傳動齒輪轉動，使鏡頭隨支架水平轉動。再者，當第一方向齒輪耦合第二水平傳動齒輪時，第二方向齒輪會同時耦合第二垂直傳動齒輪，因此當鏡頭水平轉動時，第二垂直傳動齒輪也會同時帶動第一垂直傳動齒輪的凸出部轉動。由於第一水平傳動齒輪與第一垂直傳動齒輪的轉動方向相同，這樣的設計可避免鏡頭水平轉動時傳輸帶從滑輪脫落或打結絞死。

此鏡頭轉動模組僅使用單一馬達便可控制鏡頭的水平方向與垂直方向，而使製造成本降低。另一方面，所有齒輪皆位於支架底面至馬達之間的區域，且彼此緊鄰，因此可節省空間。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示根據本發明一實施方式之鏡頭轉動模組100的立體圖。第2圖繪示第1圖之鏡頭轉動模組100的局部放大圖。同時參閱第1圖與第2圖，鏡頭轉動模組100包含支架110、鏡頭120、滑輪140、第一水平傳動齒輪150、第二水平傳動齒輪160、第一垂直傳動齒輪170、第二垂直傳動齒輪180、傳輸帶142與傳動裝置190。

鏡頭120藉由轉軸130設置於支架110上。滑輪140固定於轉軸130之一端。第一水平傳動齒輪150連接於支架110的底面，當第一水平傳動齒輪150轉動時，支架110會同時水平轉動。第二水平傳動齒輪160耦合第一水平傳動齒輪150。第一垂直傳動齒輪170具有凸出部172貫穿第一水平傳動齒輪150。第二垂直傳動齒輪180耦合第一垂直傳動齒輪170。傳輸帶142連接滑輪140與凸出部172。當第一垂直傳動齒輪170轉動時，凸出部172會帶動傳輸帶142，使滑輪140與鏡頭120同時垂直轉動。

傳動裝置190包含馬達192、第一方向齒輪194與第二方向齒輪196。馬達192具有輸出齒輪193與接頭195。馬達192可藉由接頭195連接外部電源使輸出齒輪193轉動。第一方向齒輪194耦合輸出齒輪193與第二水平傳動齒輪160，第二方向齒輪196耦合輸出齒輪193與第二垂直傳動齒輪180。

在本實施方式中，第一方向齒輪194、第二方向齒輪196與輸出齒輪193呈三角形排列。第一方向齒輪194與第二方向齒輪196的大小相同。傳輸帶142可以為皮帶或繩。第一垂直傳動齒輪170對齊於第一水平傳動齒輪150。支架110可以為U型，具有開口112，且鏡頭120藉由轉軸130設置於開口112內。

應瞭解到，已經在上述實施方式中敘述過的元件連接關係與材料將不再重複贅述。在以下敘述中，僅詳細說明鏡頭轉動模組100作動時的狀態，合先敘明。

第3圖繪示第1圖之鏡頭轉動模組100的下視圖。同時參閱第1圖與第3圖，具體而言，當馬達192以方向D1轉動時，第一方向齒輪194與第二方向齒輪196會被輸出齒輪193帶動而以方向D2同步轉動，使得第二水平傳動齒輪160與第二垂直傳動齒輪180會以方向D1轉動。如此一來，第二垂直傳動齒輪180帶動第一垂直傳動齒輪170以方向D2轉動，第二水平傳動齒輪160帶動第一水平傳動齒輪150轉動，且第一水平傳動齒輪150的轉動方向與第一垂直傳動齒輪170同向。

更具體地說，當第一方向齒輪194耦合第二水平傳動齒輪160與輸出齒輪193時，第二水平傳動齒輪160可帶動連接於支架110底面的第一水平傳動齒輪150轉動，使鏡頭120隨支架110水平轉動。再者，當第一方向齒輪194耦合第二水平傳動齒輪160時，第二方向齒輪196會同時耦合第二垂直傳動齒輪180，因此當鏡頭120水平轉動時，第二垂直傳動齒輪180也會同時帶動第一垂直傳動齒輪170的凸出部172(見第2圖)轉動。由於第一水平傳動齒輪150與第一垂直傳動齒輪170的轉動方向相同，這樣的設計可避免鏡頭120水平轉動時傳輸帶142從滑輪140脫落或打結絞死。

上述鏡頭轉動模組100的作動狀態為鏡頭120水平轉動時的狀態。在以下敘述中，將詳細說明鏡頭120垂直轉動時鏡頭轉動模組100的作動狀態。

第4圖繪示根據本發明另一實施方式之鏡頭轉動模組100的立體圖。第5圖繪示第4圖之鏡頭轉動模組100的下視圖。同時參閱第4圖與第5圖，鏡頭轉動模組100包含支架110、鏡頭120、滑輪140、第一水平傳動齒輪150、第二水平傳動齒輪160、第一垂直傳動齒輪170、第二垂直傳動齒輪180、傳輸帶142與傳動裝置190。與上述實施方式不同的地方在於，第一方向齒輪194耦合第二垂直傳動齒輪180與馬達192的輸出齒輪193，且第二方向齒輪196僅耦合馬達192的輸出齒輪193而不耦合第二水平傳動齒輪160。

具體而言，當馬達192以方向D1轉動時，第一方向齒輪194與第二方向齒輪196會被輸出齒輪193帶動而以方向D2同步轉動，使得第二垂直傳動齒輪180以方向D1轉動。如此一來，第二垂直傳動齒輪180帶動第一垂直傳動齒輪170以方向D2轉動，而第二水平傳動齒輪160與第一水平傳動齒輪150不會轉動。更具體地說，第二垂直傳動齒輪180轉動時會帶動第一垂直傳動齒輪170轉動，因此第一垂直傳動齒輪170的凸出部172(見第3圖)會帶動傳輸帶142轉動，使鏡頭120隨固定於轉軸130的滑輪140轉動而垂直轉動。

也就是說，第一方向齒輪194除了耦合輸出齒輪193外，還可選擇性地耦合第二水平傳動齒輪160或第二垂直傳動齒輪180。當第一方向齒輪194耦合第二水平傳動齒輪160時，第二方向齒輪196同時耦合第二垂直傳動齒輪180。

在以下敘述中，將詳細說明鏡頭轉動模組100用來控制第一方向齒輪194與第二方向齒輪196位置的切換裝置。

第6圖繪示根據本發明又一實施方式之鏡頭轉動模組100的立體圖。如圖所示，鏡頭轉動模組100更包含切換裝置210。其中，切換裝置210連接於馬達192的底面，使切換裝置210可轉動馬達192，且第一方向齒輪194與第二方向齒輪196的位置可隨馬達192轉動。

具體而言，切換裝置210可以包含轉盤212、操作桿214與連桿216。轉盤212承載馬達192且轉盤212可以包含類似軸承的結構。連桿216樞接於定位點217，且連桿216的兩端分別連接轉盤212與操作桿214。當操作桿214藉由連桿216帶動轉盤212轉動時，馬達192、第一方向齒輪194與第二方向齒輪196隨轉盤212轉動。

第7圖繪示第6圖之切換裝置210使用時的示意圖。同時參閱第6圖與第7圖，當以方向D3施力於操作桿214時，連桿216會於定位點217樞轉並帶動轉盤212以方向D4轉動。由於第一方向齒輪194與第二方向齒輪196連接著接觸馬達192的輸出齒輪193，故使第一方向齒輪194與第二方向齒輪196的位置可隨轉盤212上的馬達192轉動，而得到第8圖所繪示的示意圖。

這樣的切換裝置210可方便使用者調整鏡頭120的水平方向或垂直方向的位置，且僅需使用單一馬達192便可具有雙向調整鏡頭120的功能。

本發明上述實施方式與先前技術相較，具有以下優點：

(1)　當第一方向齒輪耦合第二垂直傳動齒輪與輸出齒輪時，第二垂直傳動齒輪可帶動第一垂直傳動齒輪的凸出部轉動，使連接於滑輪與凸出部的傳輸帶帶動鏡頭垂直轉動。

(2)　當第一方向齒輪耦合第二水平傳動齒輪與輸出齒輪時，第二水平傳動齒輪可帶動連接於支架底面的第一水平傳動齒輪轉動，使鏡頭隨支架水平轉動。

(3)　此鏡頭轉動模組僅使用單一馬達便可控制鏡頭的水平方向與垂直方向，而使製造成本降低。另一方面，所有齒輪皆位於支架底面至馬達之間的區域，且彼此緊鄰，因此可節省空間。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．鏡頭轉動模組

110．．．支架

112．．．開口

120．．．鏡頭

130．．．轉軸

140．．．滑輪

142．．．傳輸帶

150．．．第一水平傳動齒輪

160．．．第二水平傳動齒輪

170．．．第一垂直傳動齒輪

172．．．凸出部

180．．．第二垂直傳動齒輪

190．．．傳動裝置

192．．．馬達

193．．．輸出齒輪

194．．．第一方向齒輪

195．．．接頭

196．．．第二方向齒輪

210．．．切換裝置

212．．．轉盤

214．．．操作桿

216．．．連桿

217．．．定位點

D1．．．方向

D2．．．方向

D3．．．方向

D4．．．方向

第1圖繪示根據本發明一實施方式之鏡頭轉動模組的立體圖。

第2圖繪示第1圖之鏡頭轉動模組的局部放大圖。

第3圖繪示第1圖之鏡頭轉動模組的下視圖。

第4圖繪示根據本發明另一實施方式之鏡頭轉動模組的立體圖。

第5圖繪示第4圖之鏡頭轉動模組的下視圖。

第6圖繪示根據本發明又一實施方式之鏡頭轉動模組的立體圖。

第7圖繪示第6圖之切換裝置使用時的示意圖。

第8圖繪示第7圖之切換裝置使用時的另一示意圖。

100．．．鏡頭轉動模組

110．．．支架

112．．．開口

120．．．鏡頭

130．．．轉軸

140．．．滑輪

142．．．傳輸帶

150．．．第一水平傳動齒輪

160．．．第二水平傳動齒輪

170．．．第一垂直傳動齒輪

180．．．第二垂直傳動齒輪

190．．．傳動裝置

192．．．馬達

193．．．輸出齒輪

194．．．第一方向齒輪

195．．．接頭

196．．．第二方向齒輪

Claims (10)

1. 一種鏡頭轉動模組，包含：一支架；一鏡頭，藉由一轉軸設置於該支架上；一滑輪，固定於該轉軸之一端；一第一水平傳動齒輪，連接於該支架的底面，用以帶動該鏡頭水平轉動；一第二水平傳動齒輪，耦合該第一水平傳動齒輪；一第一垂直傳動齒輪，具有一凸出部貫穿該第一水平傳動齒輪；一第二垂直傳動齒輪，耦合該第一垂直傳動齒輪；一傳輸帶，連接該滑輪與該凸出部；以及一傳動裝置，包含：一馬達，具有一輸出齒輪；一第一方向齒輪，耦合該輸出齒輪且選擇性地耦合該第二水平傳動齒輪或該第二垂直傳動齒輪；以及一第二方向齒輪，耦合該輸出齒輪，當該第一方向齒輪耦合該第二水平傳動齒輪時，該第二方向齒輪同時耦合該第二垂直傳動齒輪，使該鏡頭隨該支架水平轉動，當該第一方向齒輪耦合該第二垂直傳動齒輪時，該鏡頭隨該滑輪垂直轉動。
2. 如請求項1所述之鏡頭轉動模組，其中該第一方向齒輪、該第二方向齒輪與該輸出齒輪呈三角形排列。
3. 如請求項1所述之鏡頭轉動模組，其中該傳輸帶包含皮帶或繩。
4. 如請求項1所述之鏡頭轉動模組，其中該第一垂直傳動齒輪對齊於該第一水平傳動齒輪。
5. 如請求項1所述之鏡頭轉動模組，更包含：一切換裝置，連接於該馬達，，其中該切換裝置用以轉動該馬達，使該第一方向齒輪與該第二方向齒輪的位置隨該馬達轉動。
6. 如請求項5所述之鏡頭轉動模組，其中該切換裝置包含：一轉盤，用以承載該馬達；一操作桿；以及一連桿，樞接於一定位點，且該連桿的兩端分別連接該轉盤與該操作桿，當該操作桿藉由該連桿帶動該轉盤轉動時，該馬達、該第一方向齒輪與該第二方向齒輪隨該轉盤轉動。
7. 如請求項6所述之鏡頭轉動模組，其中該轉盤包含軸承。
8. 如請求項1所述之鏡頭轉動模組，其中該支架為U型，具有一開口。
9. 如請求項8所述之鏡頭轉動模組，其中該鏡頭藉由該轉軸設置於該開口內。
10. 如請求項1所述之鏡頭轉動模組，其中該第一方向齒輪與該第二方向齒輪的大小相同。