TWI649610B - 鏡頭傳動機構及其攝影裝置 - Google Patents

Abstract

一種攝影裝置，包含有一支撐台、複數個攝影單元、一外罩以及一鏡頭傳動機構。該複數個攝影單元以可活動方式設置在該支撐台上。該外罩包覆該支撐台與該複數個攝影單元。該鏡頭傳動機構包含一基座、一樞轉件以及一固定座。該基座設置在該支撐台上。該樞轉件設置在該基座上。該固定座具有相連接的一頂面與二承載面，該二承載面分別用來承載該複數個攝影單元。該固定座包含一連接塊。該連接塊設置在至少一承載面相對於該頂面之一端邊，該樞轉件以可轉動方式結合該連接塊，使該固定座能相對該基座旋轉，造成該複數個攝影單元的同步移動。

Description

鏡頭傳動機構及其攝影裝置

本發明係提供一種鏡頭傳動機構及其攝影裝置，尤指一種可用來牽引複數個攝影單元產生同步移動的鏡頭傳動機構及其攝影裝置。

傳統的全景攝影設備係使用魚眼鏡頭來拍攝廣角影像，魚眼鏡頭可達一百八十度的超大視角，其影像特徵就是除了畫面中心的景物保持原有型態不變，其它本應水平或垂直的景物皆因桶形畸變(distortion)而發生相應變化，意即影像周圍的畸變失真影響明顯，若將魚眼鏡頭應用在監控攝影設備，將無法從拍攝影像的邊緣區域取得所需影像資訊。另有一種傳統攝影設備係使用多個非魚眼鏡頭，將該些非魚眼鏡頭分別擷取的監控影像合併起來以形成全景畫面，然而該些非魚眼鏡頭無法涵蓋到一百八十度的視角，故需調整攝影設備的腳架去改變該些非魚眼鏡頭之指向，才能取得所需視角的影像畫面。因此，如何設計一種不需調整鏡頭腳架、亦能藉由一般非魚眼鏡頭呈現未失真監控影像的新型態攝影設備，便為相關監控產業的重點發展目標。

本發明係提供一種可用來牽引複數個攝影單元產生同步移動的鏡頭傳動機構及其攝影裝置，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種鏡頭傳動機構，用來牽引複數個攝影單元產生同步移動。該鏡頭傳動機構包含有一基座、一樞轉件以及一固定座。該樞轉件設置在該基座上。該固定座具有相連接的一頂面與二承載面，該二承載面之平面法向量係夾一非鈍角，該二承載面分別連接該頂面的兩相對端邊，且分別用來承載該複數個攝影單元。該固定座包含一連接塊，其係具有一鎖附結構。該連接塊設置在至少一承載面相對於該頂面之一端邊，該樞轉件藉由該鎖附結構以可轉動方式結合該連接塊，使該固定座能相對該基座旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露一種攝影裝置，包含有一支撐台、複數個攝影單元、一外罩以及一鏡頭傳動機構。該複數個攝影單元以可活動方式設置在該支撐台上。該外罩包覆該支撐台與該複數個攝影單元。該鏡頭傳動機構用來牽引該複數個攝影單元產生同步移動。該鏡頭傳動機構包含一基座、一樞轉件以及一固定座。該基座設置在該支撐台上。該樞轉件設置在該基座上。該固定座具有相連接的一頂面與二承載面，該二承載面之平面法向量係夾一非鈍角，該二承載面分別連接該頂面的兩相對端邊，且分別用來承載該複數個攝影單元。該固定座包含一連接塊，其係具有一鎖附結構。該連接塊設置在至少一承載面相對於該頂面之一端邊，該樞轉件藉由該鎖附結構以可轉動方式結合該連接塊，使該固定座能相對該基座旋轉，造成該複數個攝影單元的同步移動。

本發明鏡頭傳動機構將固定座經由樞轉件設置在基座上，固定座的兩個承載面較佳呈現九十度夾角，攝影單元係直接鎖附在各承載面，分設在不同承載面上的兩個攝影單元的視角也會相差達九十度；由於不同視角的攝影單元設置在同一個固定座，可確保兩攝影單元的視角差更為精準。攝影裝置使用兩個非魚眼式的攝影單元，以九十度視角差的配置方式同軸且同步旋轉，兩個攝影單元的鏡頭位置因安裝在同一個固定座上而較為接近，亦有助於後續的影像拼接運算。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明實施例之攝影裝置10之外觀示意圖，第2圖為本發明實施例之攝影裝置10之元件爆炸圖。攝影裝置10包含有支撐台12、攝影單元14、外罩16、上蓋18以及鏡頭傳動機構20。攝影單元14之數量係為複數，分別設置在鏡頭傳動機構20的幾個相對應位置上。上蓋18結合於鏡頭傳動機構20，攝影單元14從上蓋18的開口部位向外伸出。鏡頭傳動機構20設置在支撐台12，攝影單元14係經由鏡頭傳動機構20之作用而能相對支撐台12產生同步移動。外罩16直接包覆攝影單元14與鏡頭傳動機構20，並結合於支撐台12以提供防水防塵等保護功用。外罩16可設置數個透光元件21，攝影單元14雖位於外罩16內，但仍可透過透光元件21擷取外界的影像資訊。

請參閱第3圖至第8圖，第3圖為本發明實施例之攝影裝置10移除外罩16之示意圖，第4圖為第3圖所示攝影裝置10沿剖面線A-A’之剖視圖，第5圖為本發明實施例之攝影裝置10移除外罩16與上蓋18之示意圖，第6圖為本發明實施例之鏡頭傳動機構20之組立圖，第7圖為本發明實施例之鏡頭傳動機構20之爆炸圖，第8圖為本發明實施例之固定座於另一視角之示意圖。於此實施例中，鏡頭傳動機構20可包含基座22、樞轉件24以及固定座26。基座22設置在支撐台12上，固定座26通過樞轉件24以可旋轉方式設置在基座22。固定座26用來承載攝影單元14，因此固定座26相對基座22旋轉時，固定座26上的所有攝影單元14也會隨著同步移動。

如第7圖與第8圖所示，固定座26可具有相連接的頂面261、承載面262、側面263以及肋結構264。兩個承載面262分別連接頂面261的兩相對端邊，兩個側面263分別連接在頂面261相異承載面262的另外兩相對端邊。肋結構264設置在側面263之間。固定座26內部挖空進行輕處理，肋結構264的設計有助於提高固定座26的結構強度。兩個承載面262的平面法向量V之間較佳以非鈍角方式呈現，例如銳角或直角；本實施例將承載面262的平面法向量V設計成互相垂直，然實際應用並不限於此。兩個承載面262係分別用來承載指向不同方位的兩個攝影單元14。

固定座26可包含連接塊28、第一鎖合部30、第二鎖合部32以及定位部34。連接塊28設置在承載面262相對於頂面261的端邊，且連接塊28具有鎖附結構36，可供樞轉件24連結鎖附。第一鎖合部30設置在頂面261，用來鎖附上蓋18。承載面262用來承載攝影單元14，而第二鎖合部32與定位部34皆設置在承載面262。定位部34的結構高度略高於第二鎖合部32的結構高度，其用意在於讓定位部34卡合攝影單元14的定位孔結構38，將攝影單元14定位在固定座26上，能夠有效避免攝影單元14發生非預期性的錯位，方便第二鎖合部32續行鎖附。攝影單元14利用定位部34與定位孔結構38定位於固定座26之後，再將第二鎖合部32鎖附到攝影單元14的對應鎖合部39，以使攝影單元14穩定結合固定座26。

基座22可具有鎖孔結構40以及槽結構42。槽結構42的位置對應於固定座26的連接塊28，鎖孔結構40則設置在槽結構42內鄰近連接塊28的一端。樞轉件24係經由槽結構42插入鎖孔結構40，再通過鎖孔結構40而以可轉動方式結合連接塊28的鎖附結構36。使用者可藉由施力於上蓋18，讓鏡頭傳動機構20相對支撐台12旋轉，意即使複數個攝影單元14發生同步的前傾或後仰移動。本實施例之樞轉件24係經由槽結構42先插入鎖孔結構40，再通過鎖孔結構40以可轉動方式結合連接塊28的鎖附結構36，然實際應用並不限於此。舉例來說，若將連接塊28放在鎖孔結構40，樞轉件24的外側另可經由槽結構42先插入連接塊28的鎖附結構36，再以可轉動方式結合鎖孔結構40。

請參閱第3圖、第9圖與第10圖，第9圖與第10圖分別為本發明實施例之攝影裝置10進行角度調整之示意圖。固定座26通過樞轉件24穿設鎖孔結構40與連接塊28之設計而能相對於基座22沿著方向D1或D2來回轉動。上蓋18鎖附於固定座26，使用者欲調整攝影單元14的視角方向時，首先將外罩16移除，然後手動推壓上蓋18，即可讓固定座26及其攝影單元14以樞轉件24為軸心做旋轉運動。一般來說，樞轉件24可以是螺釘、螺栓或類似零組件，凡可提供鎖附功能及旋轉自由度的元件皆屬於本案關於樞轉件24之設計範疇。

本發明的鏡頭傳動機構將固定座經由樞轉件設置在基座上，固定座的兩個承載面較佳呈現九十度夾角，攝影單元係直接鎖附在各承載面，分設在不同承載面上的兩個攝影單元的視角也會相差達九十度；由於不同視角的攝影單元設置在同一個固定座，可確保兩攝影單元的視角差更為精準。攝影裝置使用兩個非魚眼式的攝影單元，以九十度視角差的配置方式同軸且同步旋轉，兩個攝影單元的鏡頭位置因安裝在同一個固定座上而較為接近，亦有助於後續的影像拼接運算。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧攝影裝置

12‧‧‧支撐台

14‧‧‧攝影單元

16‧‧‧外罩

18‧‧‧上蓋

20‧‧‧鏡頭傳動機構

21‧‧‧透光元件

22‧‧‧基座

24‧‧‧樞轉件

26‧‧‧固定座

261‧‧‧頂面

262‧‧‧承載面

263‧‧‧側面

264‧‧‧肋結構

28‧‧‧連接塊

30‧‧‧第一鎖合部

32‧‧‧第二鎖合部

34‧‧‧定位部

36‧‧‧鎖附結構

38‧‧‧定位孔結構

39‧‧‧鎖合部

40‧‧‧鎖孔結構

42‧‧‧槽結構

V‧‧‧承載面的平面法向量

D1、D2‧‧‧方向

第1圖為本發明實施例之攝影裝置之外觀示意圖。 第2圖為本發明實施例之攝影裝置之元件爆炸圖。 第3圖為本發明實施例之攝影裝置移除外罩之示意圖。 第4圖為第3圖所示攝影裝置之剖視圖。 第5圖為本發明實施例之攝影裝置移除外罩與上蓋之示意圖。 第6圖為本發明實施例之鏡頭傳動機構之組立圖。 第7圖為本發明實施例之鏡頭傳動機構之爆炸圖。 第8圖為本發明實施例之固定座於另一視角之示意圖。 第9圖與第10圖分別為本發明實施例之攝影裝置進行角度調整之示意圖。

Claims (14)

1. 一種鏡頭傳動機構，用來牽引複數個攝影單元產生同步移動，該鏡頭傳動機構包含有： 一基座； 一樞轉件，設置在該基座上；以及 一固定座，具有相連接的一頂面與二承載面，該二承載面之平面法向量係夾一非鈍角，該二承載面分別連接該頂面的兩相對端邊，且分別用來承載該複數個攝影單元，該固定座包含： 一連接塊，具有一鎖附結構，設置在至少一承載面相對於該頂面之一端邊，該樞轉件藉由該鎖附結構以可轉動方式結合該連接塊，使該固定座能相對該基座旋轉。
2. 如請求項1所述之鏡頭傳動機構，其中該二承載面之平面法向量係互相垂直。
3. 如請求項1所述之鏡頭傳動機構，其中該基座具有一鎖孔結構，該樞轉件通過該鎖孔結構而插接於該連接塊。
4. 如請求項1所述之鏡頭傳動機構，其中該固定座另包含一第一鎖合部，設置在該頂面，用來鎖附一上蓋。
5. 如請求項1所述之鏡頭傳動機構，其中該固定座另包含一第二鎖合部以及一定位部，設置在該二承載面的每一承載面上，該第二鎖合部用來鎖附一對應攝影單元，該定位部用來卡合該對應攝影單元之一定位孔結構，且該第二鎖合部之一結構高度小於該定位部之一結構高度。
6. 如請求項1所述之鏡頭傳動機構，其中該固定座另具有二側面，分別設置在該頂面的相異該二承載面的兩相對端邊，且該固定座另包含一肋結構，設置在該二側面之間。
7. 如請求項1所述之鏡頭傳動機構，其中該基座具有一槽結構，對應於該固定座之該連接塊，該樞轉件係經由該槽結構而連結該連接塊。
8. 一種攝影裝置，包含有： 一支撐台； 複數個攝影單元，以可活動方式設置在該支撐台上； 一外罩，包覆該支撐台與該複數個攝影單元；以及 一鏡頭傳動機構，用來牽引該複數個攝影單元產生同步移動，該鏡頭傳動機構包含： 一基座，設置在該支撐台上； 一樞轉件，設置在該基座上；以及 一固定座，具有相連接的一頂面與二承載面，該二承載面之平面法向量係夾一非鈍角，該二承載面分別連接該頂面的兩相對端邊，且分別用來承載該複數個攝影單元，該固定座包含： 一連接塊，具有一鎖附結構，設置在至少一承載面相對於該頂面之一端邊，該樞轉件藉由該鎖附結構以可轉動方式結合該連接塊，使該固定座能相對該基座旋轉，造成該複數個攝影單元的同步移動。
9. 如請求項8所述之攝影裝置，其中該二承載面之平面法向量係互相垂直。
10. 如請求項8所述之攝影裝置，其中該基座具有一鎖孔結構，該樞轉件通過該鎖孔結構而插接於該連接塊。
11. 如請求項8所述之攝影裝置，其中該固定座另包含一第一鎖合部，設置在該頂面，用來鎖附一上蓋。
12. 如請求項8所述之攝影裝置，其中該固定座另包含一第二鎖合部以及一定位部，設置在該二承載面的每一承載面上，該第二鎖合部用來鎖附一對應攝影單元，該定位部用來卡合該對應攝影單元之一定位孔結構，且該第二鎖合部之一結構高度小於該定位部之一結構高度。
13. 如請求項8所述之攝影裝置，其中該固定座另具有二側面，分別設置在該頂面的相異該二承載面的兩相對端邊，且該固定座另包含一肋結構，設置在該二側面之間。
14. 如請求項8所述之攝影裝置，其中該基座具有一槽結構，對應於該固定座之該連接塊，該樞轉件係經由該槽結構而連結該連接塊。