TWI818457B - 影像擷取模組 - Google Patents

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Abstract

一種影像擷取模組包含一安裝座、一驅動元件、一第一齒輪、一第二齒輪、一鏡頭組件、一第三齒輪以及一阻力件。驅動元件設置於安裝座。第一齒輪連接於驅動元件而受驅動元件驅動。第二齒輪樞接於安裝座並連接於第一齒輪。驅動元件透過第一齒輪驅動第二齒輪。鏡頭組件固定於第二齒輪。第三齒輪樞接於安裝座並嚙合於第二齒輪。阻力件抵壓第三齒輪而使得第三齒輪於第二齒輪轉動時對第二齒輪提供阻力。

Description

影像擷取模組
本發明係關於一種影像擷取模組，特別係關於一種包含齒輪的影像擷取模組。
PTZ(pam-tile-zoom)攝影機能使其包含的鏡頭組件進行左右轉動(Pan)、上下傾斜(Tile)與放大(Zoom)等不同的功能。在這種攝影機中，鏡頭組件通常是透過馬達以及齒輪組的連動來進行左右轉動以及上下傾斜。
然，當鏡頭組件進行左右轉動或上下傾斜時，連接於鏡頭組件的線纜會受到拉扯而撓曲。因此，當鏡頭組件停止左右轉動或上下傾斜時，撓曲的線纜便會產生回復力。由於齒輪組中相嚙合的齒輪之間通常會有背隙，因此線纜所產生的回復力會使固定在鏡頭組件的齒輪回彈。如此一來，鏡頭組件便會產生晃動，進而使PTZ攝影機的畫面晃動，這降低了PTZ攝影機的使用者體驗。
本發明在於提供一種影像擷取模組，能防止鏡頭組件在停止轉動時產生晃動，而防止影像擷取模組晃動而以非預期的角度擷取影像，進而提升使用者使用此影像時的使用者體驗。
本發明一實施例所揭露之影像擷取模組包含一安裝座、一驅動元件、一第一齒輪、一第二齒輪、一鏡頭組件、一第三齒輪以及一阻力件。驅動元件設置於安裝座。第一齒輪連接於驅動元件而受驅動元件驅動。第二齒輪樞接於安裝座並連接於第一齒輪。驅動元件透過第一齒輪驅動第二齒輪。鏡頭組件固定於第二齒輪。第三齒輪樞接於安裝座並嚙合於第二齒輪。阻力件抵壓第三齒輪而使得第三齒輪於第二齒輪轉動時對第二齒輪提供阻力。
根據上述實施例所揭露之影像擷取模組，阻力件抵壓第三齒輪而使得第三齒輪於第二齒輪轉動時對第二齒輪提供阻力。因此，當驅動元件停止透過第一齒輪以及第二齒輪驅動鏡頭組件時，連接於鏡頭組件且因鏡頭組件轉動而撓曲的線纜所產生的回復力會至少部分地被上述阻力抵消。在這樣的情況中，第二齒輪便不會因線纜所產生的回復力以及齒輪之間的背隙產生回彈的現象，而能防止鏡頭組件產生晃動。如此一來，影像擷取模組便不會晃動而不會以非預期的角度擷取影像，而能提升使用者使用此影像時的使用者體驗。
10:影像擷取模組
100:安裝座
101:穿孔
150:驅動元件
151:本體
152:輸出軸
200:第一齒輪
250:第二齒輪
300:鏡頭組件
350:第三齒輪
400:阻力件
450:變速齒輪組
451:第四齒輪
452:第五齒輪
453:轉軸
500:轉動件
550:轉軸
551:凹槽
552:外周面
600:第一墊片
650:第二墊片
700:扣環
D1,D2,D3,D4:齒頂圓直徑
R:阻力
F1:第一方向
F2:第二方向
B:回彈力
圖1為根據本發明一實施例的影像擷取模組之立體圖的局部放大圖。
圖2為圖1中的影像擷取模組之分解圖的局部放大圖。
圖3為圖1中的影像擷取模組之前視圖的局部放大圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之實施例之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請參閱圖1至圖3，圖1為根據本發明一實施例的影像擷取模組之立體圖的局部放大圖，圖2為圖1中的影像擷取模組之分解圖的局部放大圖，且圖3為圖1中的影像擷取模組之前視圖的局部放大圖。
影像擷取模組10例如為PTZ(pam-tile-zoom)攝影機並包含一安裝座100、一驅動元件150、一第一齒輪200、一第二齒輪250、一鏡頭組件300、一第三齒輪350以及一阻力件400。
於本實施例中，驅動元件150例如為馬達且包含一本體151以及一輸出軸152。輸出軸152可轉動地設置於本體151並凸出於本體151。第一齒輪200套設並固定於輸出軸152遠離本體151的一側而受驅動元件150驅動。
第二齒輪250樞接於安裝座100。第二齒輪250連接於第一齒輪200。具體來說，於本實施例中，影像擷取模組10更包含一變速齒輪組450。變速齒輪組450包含一第四齒輪451、一 第五齒輪452以及一轉軸453。轉軸453樞接於安裝座100。第四齒輪451以及第五齒輪452套設並固定於轉軸453。第四齒輪451嚙合於第一齒輪200。第五齒輪452嚙合於第二齒輪250。第五齒輪452的齒頂圓直徑(addendum circle diameter)D1小於第四齒輪451的齒頂圓直徑D2。於本實施例中，驅動元件150係透過第一齒輪200以及變速齒輪組450驅動第二齒輪250，而透過變速齒輪組450在第一齒輪200及第二齒輪250之間提供變速的功能。需注意的是，於其他實施例中，若沒有變速的需求，影像擷取模組亦可無須包含變速齒輪組450，且第一齒輪亦可直接嚙合於第二齒輪。
鏡頭組件300固定於第二齒輪250並用以擷取影像。於本實施例中，第二齒輪250以及鏡頭組件300位於安裝座100的相對兩側。於本實施例中，影像擷取模組10更包含一轉動件500且安裝座100具有一穿孔101。轉動件500例如為套筒且可轉動地設置於穿孔101中。鏡頭組件300透過轉動件500固定於第二齒輪250。須注意的是，於其他實施例中，第二齒輪以及鏡頭組件亦可位於安裝座的同一側。在這樣的實施例中，安裝座便無須具有穿孔，且影像擷取模組亦可無須包含轉動件500而將第二齒輪以及鏡頭組件直接固定在一起。
第三齒輪350樞接於安裝座100並嚙合於第二齒輪250。於本實施例中，第三齒輪350的齒頂圓直徑D3小於第二齒輪250的齒頂圓直徑D4，但並不以此為限。於其他實施例中，第 三齒輪的齒頂圓直徑亦可大於或等於第二齒輪的齒頂圓直徑。
於本實施例中，阻力件400例如為壓縮彈簧且影像擷取模組10更包含一轉軸550、一第一墊片600、一第二墊片650以及一扣環700。轉軸550固定於安裝座100。轉軸550穿設於第三齒輪350而使第三齒輪350樞接於安裝座100。阻力件400套設於轉軸550。第一墊片600以及第二墊片650套設於轉軸550。第一墊片600位於第三齒輪350以及阻力件400之間。並且，於本實施例中，第一墊片600位於第三齒輪350遠離安裝座100的一側。第二墊片650位於阻力件400遠離第一墊片600的一側。轉軸550具有一凹槽551。凹槽551從轉軸550的一外周面552徑向地凹陷。扣環700例如為E型扣環，且卡合於凹槽551而使得第二墊片650位於扣環700以及阻力件400之間。藉由上述的配置方式，第一墊片600、第二墊片650以及扣環700共同用於防止阻力件400脫離轉軸550。
於其他實施例中，第一墊片亦可位於第三齒輪靠近安裝座的一側。於其他實施例中，影像擷取模組亦可無須包含扣環700，在這樣的實施例中，第二墊片遠離阻力件的一側亦可受到從轉軸凸出的凸部之止擋。於再其他實施例中，影像擷取模組亦可無須包含第一墊片600、第二墊片650及扣環700，並以從轉軸凸出的凸部止擋阻力件。
此外，由於本實施例中的阻力件400為壓縮彈簧，因此得以利用較小的空間來將阻力件400設置於安裝座100，但 本發明並不以此為限。於其他實施例中，阻力件亦可為彈片。
阻力件400抵壓第三齒輪350而使得第三齒輪350於第二齒輪250轉動時對第二齒輪250提供阻力R。具體來說，在驅動元件150透過第一齒輪200以及變速齒輪組450驅動第二齒輪250沿一第一方向F1轉動的情況中，當驅動元件停止驅動第二齒輪250時，連接於鏡頭組件300並因鏡頭組件300的轉動而撓曲的線纜(未繪示)會產生回復力。這樣的回復力會使得線纜透過鏡頭組件300及轉動件500對第二齒輪250沿相反於第一方向F1之第二方向F2施加一回彈力B。由於第一齒輪200以及第四齒輪451之間通常會存在背隙，且第五齒輪452以及第二齒輪250之間也通常會存在背隙，因此這樣的回彈力B會使第二齒輪250沿第二方向F2回彈。然，抵壓第三齒輪350的阻力件400會對第三齒輪350中背對安裝座100的表面施加一正向力而使第三齒輪350的轉動受到摩擦力阻擋。具體來說，能透過作為壓縮彈簧的阻力件400之彈性常數、壓縮長度以及外徑計算出摩擦力。摩擦力會轉換成對第二齒輪250施加的阻力R而防止第二齒輪250因回彈力B而沿第二方向F2回彈。須注意的是，於本實施例中，阻力R大於或等於回彈力B而能完全地抑制第二齒輪250的回彈。此外，阻力R例如小於第二齒輪250運轉時的扭力而防止第三齒輪350造成第二齒輪250無法轉動的問題。
須注意的是，於本實施例中，僅設置與第二齒輪250嚙合之第三齒輪350來防止第二齒輪250回彈，但並不以此為限。 於其他實施例中，亦可設置與第四齒輪或第五齒輪嚙合的齒輪來防止第二齒輪250回彈。
根據上述實施例所揭露之影像擷取模組，阻力件抵壓第三齒輪而使得第三齒輪於第二齒輪轉動時對第二齒輪提供阻力。因此，當驅動元件停止透過第一齒輪以及第二齒輪驅動鏡頭組件時，連接於鏡頭組件且因鏡頭組件轉動而撓曲的線纜所產生的回復力會至少部分地被上述阻力抵消。在這樣的情況中，第二齒輪便不會因線纜所產生的回復力以及齒輪之間的背隙產生回彈的現象，而能防止鏡頭組件產生晃動。如此一來，影像擷取模組便不會晃動而不會以非預期的角度擷取影像，而能提升使用者使用此影像時的使用者體驗。
雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10:影像擷取模組 100:安裝座 150:驅動元件 200:第一齒輪 250:第二齒輪 300:鏡頭組件 350:第三齒輪 400:阻力件 450:變速齒輪組 R:阻力 F1:第一方向 F2:第二方向 B:回彈力

Claims (10)

  1. 一種影像擷取模組，包含：一安裝座；一驅動元件，設置於該安裝座；一第一齒輪，連接於該驅動元件而受該驅動元件驅動；一第二齒輪，樞接於該安裝座並連接於該第一齒輪，該驅動元件透過該第一齒輪驅動該第二齒輪；一鏡頭組件，固定於該第二齒輪；一第三齒輪，樞接於該安裝座並嚙合於該第二齒輪；以及一阻力件，抵壓該第三齒輪而對該第三齒輪中背對該安裝座的一表面施加一正向力，進而使得該第三齒輪於該第二齒輪轉動時對該第二齒輪提供一阻力。
  2. 如請求項1所述之影像擷取模組，其中該阻力件為壓縮彈簧。
  3. 如請求項2所述之影像擷取模組，更包含一轉軸、一第一墊片以及一第二墊片，該轉軸固定於該安裝座，該轉軸穿設於該第三齒輪而使該第三齒輪樞接於該安裝座，該阻力件套設於該轉軸，該第一墊片以及該第二墊片套設於該轉軸，該第一墊片位於該第三齒輪以及該阻力件之間，該第二墊片位於該阻力件遠離該第一墊片的一側，該第一墊片位於該第三齒輪遠離該安裝座的一側。
  4. 如請求項3所述之影像擷取模組，更包含一扣環，該轉軸具有一凹槽，該凹槽從該轉軸的一外周面徑向地凹陷，該扣環卡合於該凹槽而使得該第二墊片位於該扣環以及該阻力件之間。
  5. 如請求項3所述之影像擷取模組，其中該鏡頭組件用以連接於一線纜，該第二齒輪沿一第一方向轉動，該線纜用以對該第二齒輪沿相反於該第一方向之一第二方向施加一回彈力，該阻力件使該第三齒輪的轉動受到一摩擦力阻擋，該摩擦力轉換成該第三齒輪於該第二齒輪轉動時對該第二齒輪提供的該阻力，該阻力大於或等於該回彈力，該阻力小於該第二齒輪運轉時的一扭力。
  6. 如請求項1所述之影像擷取模組，更包含一變速齒輪組，該變速齒輪組包含一第四齒輪、一第五齒輪以及一轉軸，該轉軸樞接於該安裝座，該第四齒輪以及該第五齒輪套設並固定於該轉軸，該第四齒輪嚙合於該第一齒輪，該第五齒輪嚙合於該第二齒輪，該第五齒輪的齒頂圓直徑小於該第四齒輪的齒頂圓直徑。
  7. 如請求項1所述之影像擷取模組，其中該第二齒輪以及該鏡頭組件位於該安裝座的相對兩側。
  8. 如請求項7所述之影像擷取模組，更包含一轉動件，其中該安裝座具有一穿孔，該轉動件可轉動地設置於該穿孔，該鏡頭組件透過該轉動件固定於該第二齒輪。
  9. 如請求項1所述之影像擷取模組，其中該驅動元件包含一本體以及一輸出軸，該輸出軸可轉動地設置於該本體並凸出於該本體，該第一齒輪套設並固定於該輸出軸遠離該本體的一側。
  10. 如請求項1所述之影像擷取模組，其中該第三齒輪的齒頂圓直徑小於該第二齒輪的齒頂圓直徑。
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