TWI732622B - 水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，包括有一主體、一攝影元件、一照明元件、一清潔元件及一處理元件，該主體一端設有透視部，提供該攝影元件朝該透視部方向獲取一監視圖像，且提供該照明元件朝該透視部提供一光源，此外，該清潔元件還被設於該透視部上，以清潔該透視部上所附著異物(例如附著生物)，又該處理元件則可儲存有一清潔程序以提供該清潔元件依據該清潔程序執行清潔作業，以清潔該透視部，或是將該監視圖像發送至外界。藉此，本發明係可提供於水底攝影及清潔透視部的功能，以避免影像模糊而無法成形的情形。

Description

水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置

本發明涉及一種水底攝影的技術領域，尤指一種可同時於水底攝影且進行清潔功能的水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置。

按，定置網漁場與箱網養殖的距離遙遠，操作人員係無法即時掌握漁場的狀況，必須搭乘船舶往返漁場與基地，且須雇用潛水人員下潛觀測才能達成，其所花費的成本極高且極為不便。

有鑑於此，先前技術中係開發出一種有線操控的無人潛水器，以透過纜線操控與傳輸影像，進而提供操作人員掌握漁場的狀況。

然而，因用於海洋研究或海事工程之無人潛水器(ROV)所具有的水底攝影器材，其皆無法有效的提供攝影及清潔之功能，因此，在攝影的過程中，常常會讓所獲取的影像模糊而無法有效的成形。例如水底攝影器材在利用鏡頭攝影進行長時間攝影時，由於鏡頭外表常會有微生物附著於上，使得所獲取的影像模糊而無法成形。

因此，現今技術上亟需一種可有效提供水底攝影且具有清潔功能的技術，進而改善先前技術所存在的問題。

本發明之目的在於提供一種水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其主要是利用主體的透視部提供攝影元件攝影及照明元件照明外，還提供清潔元件設於透視部上，以依據所設定的清潔程序進行清潔作業，以提供水底攝影且具有清潔功能，進而利用機械式的方式防止生物附著的水下鏡頭，以改善現今產業所存在的問題。

為達上揭之目的者，本發明係提供一種水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其包括：一主體，其一端設有一透視部，以開放該主體一端方向上的視野；一處理元件，其設於該主體內，且該處理元件儲存有一清潔程序；一攝影元件，其設於該主體內且與該處理元件連接，該攝影元件內的一攝像部係朝該透視部的方向獲取一監視圖像，其中該處理元件係從該攝影元件接收該監視圖像，且該處理元件將該監視圖像發送至外界；一清潔元件，其設於該主體外周的該透視部位置上，且與該處理元件連接，該清潔元件依據該處理元件提供的該清潔程序執行一清潔作業，以清潔該透視部；一照明元件，其設於該主體內以朝該透視部的方向提供一光源；至少一光罩，其設於該照明元件與該透視部之間，該光罩限制該光源集中朝向一照射方向照射；以及一固定元件，其設於該主體內部，且將該攝影元件、該照明元件及該光罩固定於該主體內。

較佳地，該主體係被設於位於一水面下的一機體的周邊上，其中該主體與該機體之間係經由一電纜連接。

較佳地，該電纜與該主體之間的連接處設有一水密元件，該水密元件阻隔外部環境的一水體進入該主體內。

較佳地，該機體設有一纜線捲揚器，其係被設置以提供該電纜環繞於該纜線捲揚器的周圍上，且該纜線捲揚器朝向一放線方向轉動，使該電纜朝向該主體的位置延伸時，該纜線捲揚器係拉長該主體與該機體之間的距離，或是該纜線捲揚器朝向一收線方向轉動，使該電纜朝向該纜線捲揚器的位置環繞時，該纜線捲揚器係縮短該主體與該機體之間的距離。

較佳地，該透視部包括有：一監視區，其與該攝影元件的位置相正對，且該攝像頭係朝該監視區的方向獲取該監視圖像；及一照明區，其與該照明元件提供該光源的位置相正對，且該照明區係與該光罩的一端相鄰或相貼合。

較佳地，該清潔元執行該清潔程序時，該清潔元件係依據正轉、反轉或是正轉加反轉的方式清理刷除該透視部。

較佳地，該機體設有一控制模組，其與該處理元件及一電子控制裝置連接，該控制模組從該處理元件接收該監視圖像，且將該監視圖像發送予該電子控制裝置，該控制模組從該電子控制裝置接收一控制訊號以發送予該處理元件，當該處理元件接收到該控制訊號時，該處理元件係依據該控制訊號內的至少一指令控制該攝影元件、該清潔元件、該照明元件或其任二者以上的組合。

較佳地，該電子控制裝置安裝有一控制應用程序，該控制應用程式透過該電子控制裝置提供的一控制介面接收至少一設定，且依據該設定產生相對應的該控制訊號。

較佳地，所述之水下鏡頭進一步包括：一存取元件，其設於該主體內且與該處理元件連接，該存取元件接收且儲存該監視圖像及該清潔程序。

較佳地，該主體周邊設有一掛件，該掛件係與一連接件相連接。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文茲配合各圖式所列舉之具體實施例詳加說明。

100:水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置

10:主體

11:透視部

111:監視區

112:照明區

12:掛件

13:水密元件

20:處理元件

21:清潔程序

30:攝影元件

31:監視圖像

40:清潔元件

50:照明元件

51:光罩

52:光源

60:固定元件

61:板件

62:固定零件

70:機體

71:電纜

72:纜線捲揚器

73:控制模組

80:電子控制裝置

81:控制訊號

82:控制應用程序

83:控制介面

圖1係為本發明之立體示意圖；圖2係為本發明之爆炸分解圖；圖3係為本發明之前視示意圖；圖4係為本發明之圖3之左側視示意圖；圖5係為本發明之連接關係方塊圖；圖6係為本發明與機體連接的結構示意圖；圖7為本發明之水密元件連接示意圖；圖8係為本發明之纜線捲揚器結構示意圖；圖9係為本發明之電子控元裝置連接關係方塊圖。

本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解為其本發明僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所為定義。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「順」、「逆」、「中心」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「內」、 「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

另外，術語「包括」及/或「包含」指所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特徵、區域、整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。

為使 貴審查委員方便瞭解本發明之內容，以及所能達成之功效，茲配合圖式列舉之各項具體實施例以詳細說明如下：請參閱圖1至圖6，其係為本發明之立體示意圖、爆炸分解圖、前視圖、左側視圖、前側示意圖、連接關係方塊圖、以及本發明與機體連接的結構示意圖。如圖所示，本發明主要是由一主體10、一處理元件20、一攝影元件30、一清潔元件40、一照明元件50、一光罩51及一固定元件所構成。其中該主體10係指用於裝置相關元件的殼體，且為了該攝影元件30可從該主體10內的一方向獲取該方向上的該主體10外部環境之一監視圖像31，故該主體10一端還會設有一透視部11，該透視部11具體可例如由10公釐(mm)的強化玻璃所製成，此外，該透視部11進一步還可包括有一監視區111及一照明區112，該監視區111係開放該主體10一端的視野，且該監視區111與該攝影元件30的位置相正對，以提供該攝影元件30可從該監視區111的位置朝該主體10的外部環境上獲取該監視圖像31，而該照明區112亦是開放該主體10一端的視野，且與該照明元件50提供一光源52的位置相正對，且該照明區50與該光罩51的一端相鄰或相貼合，使該照明元件50可從該照明區112的位置提供該光源52，以照射至該主體10的外部環境上(具體為該攝影元件30獲取該監視圖像31的位置上)。

該處理元件20係被設置於該主體10內，以用於各種資料的接收、傳輸及處理，在此需說明的是，該處理模組20係並非限制為一個晶片或其相關元件所獨立構成的該處理模組20，亦可由二個晶片以上的模組組成該處理模組20，進而進行相關的資料接收、傳輸及處理。

該攝影元件30具體係可為攝像頭或是其他相關元件(例如可獲取1080高畫質(High Definition，HD)影像，且可提供120廣角角度的攝影頭)，以設於該主體10內，且該攝影元件30內的一攝像部(例如鏡頭)則是朝該透視部11的方向獲取該主體10外部環境的該監視圖像31，具體是朝該透視部11的上所設有的該監視區111的方向。其中該攝影元件30係與該處理元件20連接，故當該攝影元件30獲取到該監視圖像31時，則將會進一步地將該監視圖像31傳輸至該處理元件20，以透過該處理元件20將該監視圖像31發送至外界。

該清潔元件40具體係為可用於清刷玻璃表面的一刷具，該清潔元件40係被設於該主體10外周的該透視部11位置上，且該處理元件20連接，其中該處理元件20係編程有一清潔程序21，故當該清潔元件40接收到該清潔程序21時，則會依據該清潔程序21的編程動作，舉例來說，當該清潔程序21每隔一設定期間(例如每隔4分鐘執行一次)指示該清潔元件40進行清潔該透視部11的動作時，該清潔元件40則會依據例如利用正轉、反轉或正轉加反轉的方式，反覆動作一段期間(例如5秒鐘)，以清理刷除該透視部11上的異物。

該照明元件50具體為可被設置於水面下的發光二極體(Light emitting diode，LED)燈具，該照明元件50係被設於該主體10內，以朝該透視部11的方向提供該光源52，更具體來說，該照明元件50係將該光源52照射於該攝影元件30獲取該監視圖像31的位置上。

至少一該光罩51，在此實施例中係由二個該光罩51為例，其被設置於該主體10內，且位於該照明元件50與該透視部11之間，以限制該光源52集中朝向一照射方向(即朝該透射部11位置的方向)照射，進而有效地集中該照明元件50所發出的該光源52至特定位置上。

該固定元件60主要係由一板件61及複數個固定零件62(例如螺絲)所組成，當該固定元件60被設於該主體10內時，該板件61係可提供該攝影元件30、該照明元件50及該光罩51被設置於固定的位置上，且利用該些固定零件62將該攝影元件30、該照明元件50及該光罩51固定於該板件61上，進而使該攝影元件30、該照明元件50及該光罩51被固定於該主體10內。

此外，為了使本發明之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置100可被有效地設置於一水面下，進而獲取水底環境的相關圖像，因此，該主體10係會被設置於位於該水面下的一機體70的周邊上，且利用一電纜71連接該主體10與該機體70之間。進而透過該機體70浮載該主體10外，且可經由該機體70內的相關動力裝置帶動該主體10移動至預定的位置上。

更進一步地，本發明之該水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置100進一步包括有一存取元件22，其設於該主體10內且與該處理模組20連接，進而接收且儲存該監視圖像31及該清潔程序21。

為本發明之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置100可方便進行吊掛及調整角度的作業，故該主體10周邊上進一步可設有至少一掛件12，以利用該掛件12與該連接件連接，俾利進行相關作業。

請再參閱圖7，其係為本發明之水密元件連接示意圖。如圖所示，為了避免水體進入該主體，進而導致該主體10內的電子零件有浸泡損壞的情形 發生，當該主體10被設置於該水面下的該機體70周邊相鄰處上時，該主體10與該電纜71之間則會設有一水密元件13，其被設置以用於阻隔外部水體進入該主體10內，進而避免該主體10中的電子零件有因浸水而損壞的可能。

請再參閱圖8，其係為本發明之纜線捲揚器結構示意圖。如圖所示，上述所提及的該電纜71係可被環繞在該主體10與該機體70之間設有的一纜線捲揚器72上，以利用該纜線捲揚器72上朝向一放線方向(例如朝順時針的方向)轉動時，該纜線捲揚器72即釋放環繞於該纜線捲揚器72上的該電纜71，以拉長該主體10與該機體70之間的距離，或是該纜線捲揚器72朝向一收線方向(例如朝逆時針的方向)轉動時，該纜線捲揚器72即回收位於該纜線捲揚器72外部的該電纜71，以縮短該主體10與該機體70之間的距離。如此，藉由該纜線捲揚器72即可有效的控制該主體10的下潛深度。

請再參閱圖9，其係為本發明之電子控元裝置連接關係方塊圖。如圖所示，為了提供使用者利用無線的方式控制該主體10內的該攝影元件30、該清潔元件40或該照明元件50，故該處理元件20係會經由該機體70上所設有的一控制模組73，以與外部的一電子控制裝置80(例如智慧型手機)連接，當該控制模組73從該處理元件20接收該監視圖像31時，係會將該監視圖像31發送予該電子控制裝置80，而當該控制模組73從該電子控制裝置80接收一控制訊號81時，該控制模組73則會將該控制訊號81發送予該處理元件20，故當該處理元件20接收到該控制訊號81時，該處理元件20係依據該控制訊號81內的至少一指令控制該攝影元件30、該清潔元件40、該照明元件50或其任二者以上的組合。

此外，當該電子控制裝置80發送該控制訊號81時，該電子控制裝置80主要是透過所安裝的一控制應用程序82接收經由該電子控制裝置80提供的 一控制介面83所接收到的至少一設定，且該控制應用程序82係依據該設定產生相對應的該控制訊號81後，再將該控制訊號81發送予該控制模組73，例如透過該電子控制裝置80重新編程該清潔程序21後發送給該處理元件20，使該清潔元件40依據更新後的該清潔程序21動作，或是該電子控制裝置80直接發送驅使該清潔元件40動作的該控制訊號81，使得該清潔元件40直接動作以進行清潔該透視部11的動作。如此，使用者即可透過該電子控制裝置無線的控制本發明之水下鏡頭進行相對應的動作。

藉此，本發明之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，係可提供於水底攝影及清潔透視部的功能，以避免影像模糊而無法成形的情形發生，進而改善現今產業所存在的問題。

本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。

10:主體

11:透視部

111:監視區

112:照明區

12:掛件

30:攝影元件

40:清潔元件

51:光罩

60:固定元件

61:板件

62:固定零件

Claims (9)

1. 一種水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其包括：一主體，其一端設有一透視部，以開放該主體一端方向上的視野；一處理元件，其設於該主體內，且該處理元件儲存有一清潔程序；一攝影元件，其設於該主體內且與該處理元件連接，該攝影元件內的一攝像部係朝該透視部的方向獲取一監視圖像，其中該處理元件係從該攝影元件接收該監視圖像，且該處理元件將該監視圖像發送至外界；一清潔元件，其設於該主體外周的該透視部位置上，且與該處理元件連接，該清潔元件依據該處理元件提供的該清潔程序執行一清潔作業，以清潔該透視部；一照明元件，其設於該主體內以朝該透視部的方向提供一光源；至少一光罩，其設於該照明元件與該透視部之間，該光罩限制該光源集中朝向一照射方向照射；以及一固定元件，其設於該主體內部，且將該攝影元件、該照明元件及該光罩固定於該主體內；其中該透視部包括有：一監視區，其開放該主體一端的視野，且與該攝影元件的位置相正對，該攝像元件係朝該監視區的方向獲取該監視圖像；及一照明區，其開放該主體一端的視野，且與該照明元件提供該光源的位置相正對，該照明區係與該光罩的一端相鄰或相貼合，使該照明元件提供的該光源照射至該攝影元件獲取該監視圖像的位置上。
2. 如請求項1所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其中該主 體係被設於位於一水面下的一機體的周邊上，其中該主體與該機體之間係經由一電纜連接。
3. 如請求項2所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其中該電纜與該主體之間的連接處設有一水密元件，該水密元件阻隔外部環境的一水體進入該主體內。
4. 如請求項2所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其中該機體設有一纜線捲揚器，其係被設置以提供該電纜環繞於該纜線捲揚器的周圍上，且該纜線捲揚器朝向一放線方向轉動，使該電纜朝向該主體的位置延伸時，該纜線捲揚器係拉長該主體與該機體之間的距離，或是該纜線捲揚器朝向一收線方向轉動，使該電纜朝向該纜線捲揚器的位置環繞時，該纜線捲揚器係縮短該主體與該機體之間的距離。
5. 如請求項1所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其中該清潔元執行該清潔程序時，該清潔元件係依據正轉、反轉或是正轉加反轉的方式清理刷除該透視部。
6. 如請求項1所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其中該機體設有一控制模組，其與該處理元件及一電子控制裝置連接，該控制模組從該處理元件接收該監視圖像，且將該監視圖像發送予該電子控制裝置，該控制模組從該電子控制裝置接收一控制訊號以發送予該處理元件，當該處理元件接收到該控制訊號時，該處理元件係依據該控制訊號內的至少一指令控制該攝影元件、該清潔元件、該照明元件或其任二者以上的組合。
7. 如請求項6所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其中該電子控制裝置安裝有一控制應用程序，該控制應用程式透過該電子控 制裝置提供的一控制介面接收至少一設定，且依據該設定產生相對應的該控制訊號。
8. 如請求項1所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其進一步包括：一存取元件，其設於該主體內且與該處理元件連接，該存取元件接收且儲存該監視圖像及該清潔程序。
9. 如請求項1所述之水下鏡頭之機械式生物附著防止裝置，其中該主體周邊設有一掛件，該掛件係與一連接件相連接。

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