專利名稱：成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從固定位置成像室內(nèi)或室外情形的固定式成像裝置。
本申請要求2004年1月13日申請的日本專利申請JP2004-006135的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此一并參考。
背景技術(shù)：
安裝在預(yù)設(shè)位置如室內(nèi)的墻壁或天花板上或者建筑物的外壁外側(cè)并用于成像室內(nèi)或室外情形的固定式成像裝置具有圍在安裝于天花板或墻壁上的殼體內(nèi)的成像單元，并被安裝在教堂或者音樂廳的天花板上或者內(nèi)壁的上部，以用于從上面的一點(diǎn)朝向不確定的下部區(qū)域?qū)⒔烫没蛘咭魳窂d的音樂會中的群眾(Mass)的情形成像。在這種成像裝置中，不同于用于成像預(yù)設(shè)范圍的戶外景象的帶有預(yù)防犯罪目的的監(jiān)視器成像設(shè)備，較寬范圍內(nèi)的整個室內(nèi)空間需要形成高質(zhì)量的圖像，而在物體已被成像時(shí)，成像物體的圖像尺寸需要被放大或縮小。因此，在成像裝置的殼體(其內(nèi)裝有成像設(shè)備)中，設(shè)有用于使成像單元分別在搖攝方向和傾斜方向上相對成像裝置的安裝表面旋轉(zhuǎn)的搖攝機(jī)構(gòu)和傾斜機(jī)構(gòu)，以便在較寬范圍內(nèi)成像。在物體被成像時(shí)，成像裝置的成像設(shè)備也設(shè)有用于調(diào)節(jié)物體的成像尺寸的放大機(jī)構(gòu)。
在這種成像裝置中，各種電路如用于搖攝機(jī)構(gòu)和傾斜機(jī)構(gòu)的控制電路、電源電路或者用于圖像信號的信號處理電路都形成在接線板上。因此，對于成像裝置來說，接線板尺寸變大，且其內(nèi)用于安裝接線板的殼體的尺寸也增大，因此增大了整個裝置的重量。如果成像裝置的重量增大，其中多數(shù)成像裝置安裝在室內(nèi)的天花板或者上壁部分，必須采取加強(qiáng)措施，以防止其下降，或者相反其變得難以進(jìn)行安裝操作。而且，為了不減損安裝有這種成像裝置的環(huán)境的外觀，需要降低成像裝置的尺寸，或者使其較不引人注意。
日本公開專利申請2000-358172。
發(fā)明概述因此本發(fā)明的目的是提供一種尺寸和重量降低了的成像裝置。
為了實(shí)現(xiàn)這個目的，本發(fā)明提供一種成像裝置，該成像裝置包括用于使物體成像的成像單元和殼體，所述殼體承載有成像單元并在其底部設(shè)有用于將元件安裝在其上的元件安裝單元。第一接線板設(shè)在元件安裝單元上，其沿著底部的底板延伸，第二接線板朝向成像單元設(shè)置，并與第一接線板間隔開。
依照本發(fā)明，各種電路，如用于搖攝機(jī)構(gòu)和傾斜機(jī)構(gòu)的控制電路、電源電路和用于圖像信號的信號處理電路以共享方式被安裝在第一接線板和第二接線板上，所以，接線板的尺寸可被降低。因而，用于將接線板裝在其內(nèi)的殼體的尺寸可被降低，并因此，整個裝置的尺寸和重量可被降低。而且，利用整個裝置的尺寸已被降低了的本發(fā)明，裝置可被安裝在所需的位置，而沒有減損安裝有該裝置的環(huán)境的外觀。


圖1示出本發(fā)明的成像裝置已被安裝在天花板上的狀態(tài)。
圖2示出成像裝置已被安裝在地板上的狀態(tài)。
圖3是示出從成像裝置橫向側(cè)所看到的該成像裝置的透視圖。
圖4是示出從成像裝置相對的橫向側(cè)所看到的該成像裝置的透視圖。
圖5是成像單元的分解透視圖。
圖6是成像裝置的分解透視圖。
圖7是組成的安裝單元的透視圖。
圖8是從后側(cè)所看到的底座單元的平面圖。
圖9是從后側(cè)所看到的底座單元的透視圖。
圖10是示出前后蓋互聯(lián)之前的狀態(tài)的透視圖。
圖11是示出前后蓋互聯(lián)之后的狀態(tài)的透視圖。
圖12是傾斜機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖13是傾斜機(jī)構(gòu)的分解圖。
圖14是傾斜和搖攝機(jī)構(gòu)的透視圖。
圖15是示出球軸承的橫截面視圖。
圖16是示出成像透鏡與斜軸線形成0°角的狀態(tài)時(shí)的成像裝置的側(cè)視圖。
圖17是示出成像透鏡與斜軸線形成30°角的狀態(tài)時(shí)的成像裝置的側(cè)視圖。
圖18是示出搖攝機(jī)構(gòu)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，以下將詳細(xì)敘述依照本發(fā)明的成像裝置。
成像裝置1倒置安裝在房間的天花板上，如圖1所示，或者安裝在地板3上，如圖2所示，以用于將房間內(nèi)的情形或者室外景象成像。除了如圖1和2所示的垂直安裝以外，成像裝置1還可以垂直安裝到外壁或內(nèi)壁上。成像裝置1包括用于成像室內(nèi)或室外景象的成像單元4和用于將成像單元4保持在其內(nèi)的殼體5。成像裝置1也包括用于使成像單元4在傾斜方向上旋轉(zhuǎn)的傾斜機(jī)構(gòu)和用于使其在搖攝方向上旋轉(zhuǎn)的搖攝機(jī)構(gòu)。
參考圖3到5，成像單元4由成像設(shè)備6和用于將成像設(shè)備6保持在其內(nèi)的蓋7組成。成像設(shè)備6的形狀基本上是矩形的，并具有由短邊所形成并作為前表面的橫向面，成像透鏡8被安裝在該前表面上。在成像單元4中，基片單元9和防護(hù)部件10都從成像透鏡8朝向后側(cè)安裝，其中，所述基片單元9攜帶有用于將來自成像透鏡8的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化成電子信號從而產(chǎn)生圖像信號的電路，所述防護(hù)部件10用于消散成像裝置所發(fā)出的熱。在成像設(shè)備6的各個側(cè)面，也就是說，在各個短邊側(cè)，用固定螺釘12安裝斜軸11，所以，斜軸11基本垂直于側(cè)面伸出，如圖3和4所示。安裝到一個側(cè)面上的斜軸11被聯(lián)結(jié)到傾斜機(jī)構(gòu)，隨后將對其進(jìn)行說明。
成像設(shè)備6包括成像設(shè)備如電荷耦合器(CCD)，該電荷耦合器用于接收會聚光，以通過光電變換來將物體成像。特別地，成像設(shè)備6是所謂的3CCD系統(tǒng)的照相機(jī)，該3CCD系統(tǒng)包括未示出的光學(xué)系統(tǒng)的光譜棱鏡，該光譜棱鏡用于將成像透鏡8會聚的光線分離成紅、綠和藍(lán)成分，并用帶有三個CCD的照相機(jī)來處理這樣分離的顏色成分。利用成像設(shè)備6，可由三個CCD形成高圖像質(zhì)量的圖像。
參考圖5，成像設(shè)備6的蓋由上蓋13、下蓋14和前蓋15組成。通過組合上蓋13、下蓋14和前蓋15，形成了用于成像設(shè)備6的內(nèi)部容納空間。成像設(shè)備6由于被裝在這個容納空間內(nèi)而受到保護(hù)。蓋7的朝向成像設(shè)備6的上部和下部的部分形成基本球形的外部形狀，而那些朝向該成像設(shè)備6的側(cè)面的部分形成基本為平面的外部形狀。用于容納基本為矩形的成像設(shè)備的后部的成像凸耳16(imaging lug)形成在用于成像設(shè)備6的蓋的后側(cè)上。
上蓋13基本成形為半球形的形狀，且基本為U形的開口17形成在上蓋面對成像設(shè)備6的成像透鏡8的前部?；綰形的開口18形成在沿著成像設(shè)備6的短邊方向的各個側(cè)面上。類似于上蓋13，下蓋14成形為基本半球形的形狀，且基本為U形的開口19形成在下蓋面對成像設(shè)備6的透鏡8的前部。開口20也形成在沿著成像設(shè)備6的短邊方向的各個側(cè)面上。利用具有開口17到20的上蓋和下蓋13、14，如上所述，在上蓋和下蓋13、14結(jié)合在一起時(shí)，由分別形成在上蓋13和下蓋14的前表面的開口17、19形成透鏡開口21，以將成像透鏡8暴露于外側(cè)，同時(shí)，由分別形成在上蓋和下蓋的側(cè)面的開口18、20形成軸開口22，以將斜軸11暴露于外側(cè)。上蓋13和下蓋14的后表面?zhèn)确謩e和上蓋凸耳23和下蓋凸耳24形成，以形成用于容納例如成像設(shè)備6的防護(hù)部件10的成像凸耳16。下蓋凸耳24在沿著成像設(shè)備6的短邊側(cè)的24b被斜切。
前蓋15被安裝在由上蓋13和下蓋14一起結(jié)合形成的透鏡開口21內(nèi)，以從外部保護(hù)成像設(shè)備6。前蓋15朝向像透鏡8的部分的直徑基本等于該成像透鏡8的直徑。前蓋15朝向成像透鏡8的直徑沿向外方向被放大，所以，前蓋的外側(cè)直徑大于其在成像透鏡側(cè)的直徑。
當(dāng)成像設(shè)備6被容納在用于該成像設(shè)備6的蓋內(nèi)時(shí)，上蓋13和下蓋14分別從成像設(shè)備6的上部和下部安裝到其上。用固定螺釘25將上蓋13固定到成像設(shè)備6上，所述固定螺釘25穿過形成在成像設(shè)備6的前部和后部的內(nèi)側(cè)兩端的通孔13a，并被旋入形成在成像設(shè)備6的前側(cè)兩端的錐形孔26內(nèi)。用固定螺釘25將下蓋14固定到成像設(shè)備6上，所述固定螺釘25穿過形成在成像設(shè)備6的前部和后部的內(nèi)側(cè)兩端的通孔14a，并被旋入形成在成像設(shè)備6的前側(cè)兩端的錐形孔26內(nèi)。然后前蓋15被安裝在透鏡開口21內(nèi)。在成像設(shè)備6被容納在用于該成像設(shè)備6的蓋7內(nèi)時(shí)，成像透鏡8從安裝在透鏡開口21內(nèi)的前蓋15暴露于外部，同時(shí)斜軸11從軸開口22伸出到外部。通過成像凸耳16將成像單元4的防護(hù)部件10裝入。
關(guān)于所述的成像單元4，其中成像設(shè)備6的上蓋和下蓋基本是球形的，且成像設(shè)備6的從球形部分伸出的后側(cè)部分被成像凸耳16覆蓋，蓋7相對于成像設(shè)備6的大小可被最小化。而且，在成像單元4中，蓋7基本是球形的，且成像設(shè)備6與蓋7的球形不同，其基本為平行六面體形，在成像設(shè)備6和蓋7之間形成了一個間隔。因此，對于成像單元4來說，這個間隔可被用于將成像設(shè)備6的儀表板單元9安裝在成像設(shè)備6的上表面或下表面上，以使成像設(shè)備6的尺寸最小化。用支撐單元30將這個成像單元4安裝在殼體5內(nèi)，其中，所述支撐單元30承載著成像設(shè)備的兩側(cè)面，斜軸11從所述兩側(cè)面伸出。
參考圖6，支撐單元30包括在傾斜方向上承載成像單元4的一對旋轉(zhuǎn)支架31、31和連接部件32，其中，所述連接部件32的兩端部安裝了旋轉(zhuǎn)支架31、31。支撐單元30被這樣構(gòu)造，即成對旋轉(zhuǎn)支架31、31被置于成像單元4的兩側(cè)，且在其一端被連接到連接部件32上，支撐單元30被構(gòu)造成凹入形，成像單元4被裝在支撐單元的凹入部分的內(nèi)部開口內(nèi)。特別地，通過將成像單元4的斜軸11插入穿過軸承31a，支撐單元30承載成像單元4，如圖6所示，其中，軸承31a沿著成像單元4的短邊方向設(shè)在各個側(cè)面上，且形成在凹口(recess)的開口部分內(nèi)，如圖14所示。通過使斜軸11插入到軸承31a內(nèi)，支撐單元30在傾斜方向可旋轉(zhuǎn)地承載斜軸11。
支撐單元30在各個旋轉(zhuǎn)支架31朝向連接部件32的一端內(nèi)以及在各個旋轉(zhuǎn)支架朝向凹口的開口側(cè)的一端內(nèi)具有錐形孔31b，以用于上緊前蓋34，如將在以后敘述的。支撐單元30也具有用于定位前蓋34的凸起31c，所以，凸起在所述旋轉(zhuǎn)支架31朝向連接部件32的一端與錐形孔31b鄰接。在支撐單元30的后部，設(shè)有連接到成對旋轉(zhuǎn)支架31、31的基本為板形的后表面塊30a。在這個后表面塊30a的中間部分，設(shè)有未示出的用于上緊后蓋35的錐形孔，其將在隨后敘述。
在支撐單元30中，連接到斜軸11并致使成像單元4沿傾斜方向旋轉(zhuǎn)的傾斜機(jī)構(gòu)被設(shè)在旋轉(zhuǎn)支架31的外表面上。支撐單元30的連接部件32的后部被連接到搖攝機(jī)構(gòu)上，所述搖攝機(jī)構(gòu)適用于使成像單元4沿?fù)u攝方向旋轉(zhuǎn)。
參考圖6，殼體5由用于從底部承載支撐單元30的底座單元33、用于覆蓋成像單元4和支撐單元30的前蓋34及后蓋35組成。
底座單元33從連接部件32的后部承載支撐單元30，以支撐整個支撐單元30。在底座單元33內(nèi)安裝了元件安裝單元35，其中，例如接線板被安裝在所述元件安裝單元35上，如圖7所示。底座單元33的前表面基本呈拱形，并包括在其后表面內(nèi)的用于使元件安裝單元35的接線板暴露于外部的開口凹槽33a，如圖8所示。底座單元33包括基本垂直于底座單元33的底板33c延伸的凸起33b，如圖8所示。在底座單元33的內(nèi)部，設(shè)有用于沿?fù)u攝方向使承載有成像單元4的支撐單元30旋轉(zhuǎn)的搖攝機(jī)構(gòu)。底座單元33在向前的上表面上設(shè)有未示出的傳感器，所述傳感器用于檢測由搖攝機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的支撐單元30的旋轉(zhuǎn)位置。
參考圖7和8，元件安裝單元35包括承載至少一個電源電路的第一接線板37、承載至少一個信號處理電路的第二接線板38和用于將成像設(shè)備1與未示出的外部電氣裝置相互電連接的第三接線板39。元件安裝單元35包括擴(kuò)展單元安裝部分40，其用于將未示出的另一個外部電氣裝置安裝在第一接線板37和第二接線板38之間。
在第一接線板37上，安裝了用于將電力從外部電源供給到整個成像裝置1的電源電路、用于驅(qū)動形成在基片上的搖攝機(jī)構(gòu)的驅(qū)動馬達(dá)79和用于將驅(qū)動馬達(dá)79a與搖攝機(jī)構(gòu)互相電連接的電路，如圖7和8所示。第一接線板37被安裝在成像裝置1的前表面上，以用于沿著底座單元33的底板33c從前表面延伸到朝向后表面設(shè)置的擴(kuò)展單元安裝部分40。通過沿著底座單元33的底板33c設(shè)置第一接線板37，具有一定高度的元件，如驅(qū)動馬達(dá)79可被安裝在第一接線板之上的空間內(nèi)。
在第二接線板38上安裝了例如用于處理自成像單元4輸出的圖像信號的信號處理電路。特別地，安裝了用于將來自成像設(shè)備6的成像透鏡8的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化成電信號，從而將這樣產(chǎn)生的信號輸出到輸出端子的電路。第二接線板38被安裝在成像裝置1的后表面?zhèn)龋⒃谄渖铣休d有電路。也就是說，具有一定高度的元件如驅(qū)動馬達(dá)79不能被安裝在第二接線板上，而僅僅是帶有受限高度的電元件如扁平組件被置于該第二接線板上，所以，第二接線板可被設(shè)置在底座單元33的內(nèi)部的上部。因而，在第一接線板37和第二接線板38之間形成了一個間隔，且在該間隔內(nèi)，安裝了擴(kuò)展單元安裝部分40，該擴(kuò)展單元安裝部分40承載有未示出的擴(kuò)展單元。用未示出的柔性板將第二接線板38電連接到第一接線板37上。
在第三接線板39上，安裝了一組連接器41和用于進(jìn)行開關(guān)切換的一組開關(guān)42，如圖8所示，其中，所述連接器41例如是用于連接到外部電氣設(shè)備(如遠(yuǎn)程顯示器)上的輸出端子或者用于將電源連接到遙控設(shè)備(如搖攝機(jī)構(gòu)或傾斜機(jī)構(gòu))的輸入端子。第三接線板39基本垂直于第二接線板38安裝，以朝向支撐單元30伸出。第三接線板39通過未示出的柔性板被電連接到第一接線板37和第二接線板38上。
擴(kuò)展單元安裝部分40承載擴(kuò)展單元43，該擴(kuò)展單元(extensionunit)43用于擴(kuò)大成像裝置1的功能，如無線通信單元，如圖7和9所示。擴(kuò)展單元安裝部分40設(shè)在第一接線板37和第二和三接線板38、39之間。擴(kuò)展單元安裝部分40包括在其后表面內(nèi)的插入/彈射開口44，以用于插入或彈射出擴(kuò)展單元43。擴(kuò)展單元安裝部分40設(shè)有第四接線板45，其與經(jīng)由插入/彈射開口44插入的擴(kuò)展單元43的遠(yuǎn)端鄰接且基本垂直于第一接線板37。
在延伸單元43的板46上，形成了用于控制從成像單元輸出的圖像信號電路。將這個電路與第四接線板45互聯(lián)的連接器47設(shè)在基片45的插入端。用于關(guān)閉插入/彈射開口44的閉合板43a被安裝到延伸單元43的與插入端相對的一端。延伸單元43經(jīng)由插入/彈射開口44被安裝到擴(kuò)展單元安裝部分40上，并隨后用固定螺釘將其固定到該擴(kuò)展單元安裝部分40上。插入/彈射開口44設(shè)在面向第四接線板45的位置上，且在元件安裝單元35被安裝在底座單元33內(nèi)時(shí)，插入/彈射開口被設(shè)置在底座單元33的開口凹槽33a的下部。
第四接線板45基本上垂直地安裝到第一接線板37上，且利用連接物被連接到延伸單元43上。利用柔性基片將第四接線板45連接到第一接線板37和第二接線板38上，且經(jīng)由插入/彈射開口44將延伸單元43插入，以便將該延伸單元43連接到連接器47上，所述連接器47設(shè)在基片46的遠(yuǎn)端。在沒有安裝延伸單元43的情況下，未示出的虛擬單元被安裝到延伸單元43上。
利用上述的元件安裝單元35，接線板被劃分成兩個接線板，即第一接線板37(例如其承載有電源電路)和第二接線板38(例如其承載有信號處理電路)，如圖7所示，所以，一個接線板的大小可被降低。因此，利用元件安裝單元35，其中，沿著底座單元33的底板33c設(shè)置第一接線板37，且第二接線板38與第一接線板37間隔開并比第一接線板37更加靠近成像單元4安裝，可使用于接線板的安裝區(qū)域可以更小。由于元件安裝單元35現(xiàn)在可以降低其尺寸，所以整個成像裝置1可被降低尺寸，其中，所述元件安裝單元35用于使電路板，即第一和第二接線板分開。而且，可通過將第一和第二接線板37、38相互間隔地安裝，從而在第一和第二接線板37、38之間形成一個間隙，且通過經(jīng)由這樣產(chǎn)生的間隔將延伸單元43從外部安裝在該間隔內(nèi)，元件安裝單元35尺寸可被降低。
用于保護(hù)成像單元4的前蓋34和后蓋35將成像單元4和支撐單元30覆蓋，從而保護(hù)裝在內(nèi)部的成像單元4。前蓋34覆蓋成像單元4的向前的側(cè)面和支撐單元30以及成像單元4的上外邊緣的從前表面朝向后表面的區(qū)域，在成像單元4沿傾斜方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，前蓋要被打開的部分與成像透鏡8的旋轉(zhuǎn)區(qū)域?qū)?zhǔn)，如圖2所示。前蓋34這樣形成，以便不與底座單元33的上表面接觸。前蓋34自底座單元33的上表面在朝向后表面一側(cè)的高度大于朝向前表面一側(cè)的高度。多個通孔49在前蓋34的內(nèi)壁內(nèi)形成多列，以用于通過固定螺釘48將前蓋固定到支撐單元30上。這些通孔形成在朝向覆蓋了成像單元4的上外邊緣和下部側(cè)面的內(nèi)部后表面的兩端，如圖6和10所示。通過使固定螺釘48插入到通孔49內(nèi)并將位于形成在支撐單元30內(nèi)的錐形孔31b中的固定螺釘48上緊，將上蓋34固定到支撐單元30上，如圖6所示。定位孔34a與朝向該上蓋側(cè)面的下部形成的各個通孔49鄰接地形成在前蓋34內(nèi)，以便與設(shè)在旋轉(zhuǎn)支架31上的定位突起31c結(jié)合。利用安裝在定位孔34a內(nèi)的定位突起31c，可將前蓋34相對于旋轉(zhuǎn)支架31位置固定。
后蓋35覆蓋成像單元4的與其設(shè)有成像透鏡8的前表面相對的后表面、成像單元4的側(cè)面的后表面?zhèn)群椭螁卧?0，且與前蓋34類似，其不與底座單元33的上表面接觸。在成像單元4相對安裝表面沿傾斜方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，后蓋35朝向成像單元4的后表面的形狀與成像凸耳16的旋轉(zhuǎn)區(qū)域的形狀一致。由于由后蓋35覆蓋的成像單元4的尺寸最小，在不妨礙旋轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)，成像裝置1整體上的尺寸可被降低。用于形成固定螺釘48的通道的通孔35a形成在后蓋的下中部，該固定螺釘48用于將后蓋35固定到支撐單元30上。通過將固定螺釘48穿過通孔35a插入未示出的錐形孔內(nèi)，后蓋35被固定到支撐單元30上，所述錐形孔形成在支撐單元30的后表面塊30a內(nèi)。
利用形成在各個蓋內(nèi)的保持部件(retention part)將前蓋34和后蓋35結(jié)合在一起。特別地，前蓋34的兩個側(cè)面的內(nèi)壁部分形成有多排第一保持部件50，該第一保持部件50垂直延伸到與后蓋35接觸的該前蓋34的表面上，如圖10所示。形成在內(nèi)部側(cè)壁部分上的第一保持部件50設(shè)在朝向后蓋35的端部上，多個保持爪51基本垂直于安裝表面彎曲。結(jié)合凹槽52形成在一端處，該端與內(nèi)壁部分中部的后蓋35接觸，該后蓋35覆蓋前蓋34的成像單元4的上部。
第二保持部分53形成在后蓋上，其基本垂直地延伸到與前蓋34接觸的后蓋的表面上。第二保持部分53面向前蓋34的第一保持部分50設(shè)置。第二保持部分53的朝向前蓋34的一端包括保持爪54，其基本垂直地朝向安裝表面的相對側(cè)彎曲，以便被第一保持部分50的保持爪51所保持。后蓋35包括設(shè)在面向結(jié)合凹槽52的位置處的結(jié)合突起55，所述結(jié)合突起55與設(shè)在前蓋34上的所述結(jié)合凹槽52相結(jié)合。
在前蓋34和后蓋35相互連接的過程中，后蓋35從其下側(cè)與前蓋34配合，如圖10所示。在前蓋34和后蓋35以這種方式相互配合時(shí)，后蓋35的第二保持部分53沒有被前蓋34的第一保持部分50所保持。然后將后蓋35抬高，由此第一保持部分50的保持爪51與第二保持部分53的保持爪54結(jié)合，且后蓋35的結(jié)合突起55被結(jié)合在前蓋34的結(jié)合凹槽52內(nèi)，因此，前蓋34和后蓋35現(xiàn)在相互結(jié)合，如圖11所示。通過將固定螺釘48插入通孔49內(nèi)并將該固定螺釘48旋入錐形孔30b內(nèi)，將這樣結(jié)合到后蓋上的前蓋固定到支撐單元30上，如圖6所示。通過將固定螺釘48插入通孔35a內(nèi)并將該固定螺釘旋入形成在支撐部件30內(nèi)的未示出的錐形孔內(nèi)，將后蓋35固定到支撐單元30上。
以下敘述用于沿傾斜方向旋轉(zhuǎn)成像單元4的傾斜機(jī)構(gòu)(如圖2所示)以及用于沿?fù)u攝方向旋轉(zhuǎn)該成像單元4的搖攝機(jī)構(gòu)(如圖2所示)。由于傾斜機(jī)構(gòu)和搖攝機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類似，并由同一驅(qū)動方法驅(qū)動，所以現(xiàn)將以示例方式敘述傾斜機(jī)構(gòu)。
參考圖12和13，傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)在支撐單元30的其中一個旋轉(zhuǎn)支架31的外側(cè)。從設(shè)在旋轉(zhuǎn)支架31上的用于驅(qū)動傾斜機(jī)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)來傳遞驅(qū)動功率。驅(qū)動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動馬達(dá)60、連接到驅(qū)動馬達(dá)60上的環(huán)帶61和連接到環(huán)帶61上的蝸桿62組成，并構(gòu)造用于將驅(qū)動功率通過環(huán)帶61從驅(qū)動馬達(dá)60傳遞到傾斜機(jī)構(gòu)的輪68上。
驅(qū)動馬達(dá)60被安裝到旋轉(zhuǎn)支架31的下部，并包括在其上表面上的用于產(chǎn)生原動力的輸出軸63。輸出軸63設(shè)有用于致使環(huán)帶61最優(yōu)旋轉(zhuǎn)的滑輪63a。驅(qū)動馬達(dá)60設(shè)有減震器64，其有彈性材料如橡膠形成，用于吸收驅(qū)動過程中所產(chǎn)生的振動或噪音。
環(huán)帶61設(shè)在驅(qū)動馬達(dá)60和蝸桿62之間，用于將驅(qū)動功率從驅(qū)動馬達(dá)60傳遞到蝸桿62。
蝸桿62被固定到蝸桿軸65上，并與傾斜機(jī)構(gòu)的輪68嚙合。連接到環(huán)帶61上的滑輪65a被安裝到蝸桿軸65的一端。
第一彈性部件66的一端被連接到蝸桿軸65的與其設(shè)有滑輪65a的一端相對的一端上。第一彈性部件66的另一端被安裝到旋轉(zhuǎn)支架61上。蝸桿軸65沿著蝸桿軸的軸向，也就是說，沿著圖12中的箭頭X方向偏置。借助于一端連接到蝸桿軸65的一端而另一端安裝到旋轉(zhuǎn)支架31上的第二彈性部件，其中，所述蝸桿軸65連接到第一彈性部件66上，使蝸桿軸65在基本與該蝸桿軸65軸向垂直的方向上，也就是說，在朝向形成在輪68的外邊緣的齒輪的方向上偏置，如圖12中的箭頭Y所示。這就在蝸桿軸65在驅(qū)動馬達(dá)60的驅(qū)動力作用下旋轉(zhuǎn)時(shí)阻止了該蝸桿軸65的搖擺，所以，蝸桿軸可以可靠地與形成在輪68外輪緣上的齒輪結(jié)合。第一彈性部件66和第二彈性部件67例如各自可為扭矩螺旋彈簧。
利用上述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動功率可從輸出軸63傳遞到環(huán)帶61，所述環(huán)帶61由此沿預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)，帶動了蝸桿軸65旋轉(zhuǎn)以及與輪68嚙合的蝸桿62旋轉(zhuǎn)。這就致使與驅(qū)動機(jī)構(gòu)的蝸桿62嚙合的輪68旋轉(zhuǎn)，從而將驅(qū)動功率傳遞到傾斜機(jī)構(gòu)，從而致動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
傾斜機(jī)構(gòu)由從上述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)接收驅(qū)動功率的輪68、將輪68保持在其中間的第一板69和第二板70、用于將第二板壓入輪68的彈性部件71以及用于保持彈性部件71處于壓靠在第二板70上的狀態(tài)下的第三板72組成。
輪68被安裝在用于與蝸桿62嚙合的斜軸11上，并在其輪緣上形成與蝸桿62嚙合的齒輪部分。由于輪68沒有被固定到斜軸11上，當(dāng)其在蝸桿62附近位置被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪可被帶動旋轉(zhuǎn)。
第一板69比輪68距成像單元4更近，且斜軸11插入穿過其中部，以便用固定螺釘將其固定到斜軸11上，如圖13所示。第二板70被安裝到斜軸11上，以便將輪68保持在其與第一板69之間。第二板70包括中心銷孔74，設(shè)在斜軸11一端的銷73插入該中心銷孔74內(nèi)，如圖14所示。銷73被引入這個銷孔74內(nèi)，如此安裝所述銷73，以阻止相對斜軸11的旋轉(zhuǎn)。
彈性部件67設(shè)有盤狀彈簧，安裝在第二板70的輪68的相對側(cè)，用于將第二板70壓靠在輪68上。
第三板66與彈性部件67鄰接，并用固定螺釘75固定到斜軸11的最外部分。第三板72將彈性部件67壓到第二板70上。
用于使成像單元4穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的球軸承76設(shè)在第一板69和成像單元4之間，如圖15所示。球軸承76包括由一對保持單元78所保持的球形輥77。球軸承76的這些保持單元78通過彈性部件67用力推輥77，從而抑制輥77和保持單元78之間的搖擺。
如果利用上述傾斜機(jī)構(gòu)，啟動驅(qū)動馬達(dá)，則輪68經(jīng)由環(huán)帶61和蝸桿62沿著預(yù)定方向，例如從成像裝置1的后表面到其前表面的方向(用箭頭T1指示的方向)與作為中心的斜軸11從成像透鏡8朝向前方的狀態(tài)(如圖16所示)開始一起旋轉(zhuǎn)，如圖17所示。通過輪68的旋轉(zhuǎn)，壓靠在輪68上的第一板69和第二板70在與輪68相同的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，且因此帶動其上固定有第一板69和第二板70的斜軸11旋轉(zhuǎn)。這樣，成像單元4被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所以，成像透鏡8指向下。在成像單元4沿著圖示的箭頭T1的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，成像單元4的成像凸耳16基本沿著后蓋35的球形旋轉(zhuǎn)。然而，由于后蓋35的后側(cè)的高度比其前側(cè)的高度高，成像單元4可被向下旋轉(zhuǎn)，直到能夠成像的范圍內(nèi)，而成像凸耳6沒有鄰靠在后蓋35的內(nèi)壁部分上。
在另一方面，如果驅(qū)動馬達(dá)60已經(jīng)致使蝸桿軸65在相對方向上旋轉(zhuǎn)，輪68在與圖示的箭頭T1的方向相對的方向上旋轉(zhuǎn)，成像單元4隨著作為旋轉(zhuǎn)中心的斜軸11向上旋轉(zhuǎn)。由于成像單元4的成像凸耳24的拐角24a在24b處被斜切，所以，成像單元4可在成像凸耳24不與后蓋35接觸的情況下被帶動旋轉(zhuǎn)。因此，傾斜機(jī)構(gòu)能夠致使成像單元4相對支撐單元30在由斜軸11和成像透鏡8的中心所限定的向下30°和向上90°的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
而且，利用傾斜機(jī)構(gòu)，用戶能夠直接用他/她的手致使成像單元4在傾斜方向上斜軸。在這種情況下，如果用戶利用傾斜機(jī)構(gòu)使成像單元4旋轉(zhuǎn)，斜軸11沿著成像單元4被旋轉(zhuǎn)的方向上旋轉(zhuǎn)，由此致使固定到斜軸11上的第一和第二板69、70旋轉(zhuǎn)。在傾斜機(jī)構(gòu)中，第一和第二板旋轉(zhuǎn)，然而，與驅(qū)動機(jī)構(gòu)的蝸桿62嚙合的輪68沒有被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，這樣就在第一板69和第二板70之間產(chǎn)生了摩擦。因此，成像單元逆著摩擦力在傾斜方向上被帶動旋轉(zhuǎn)。而且，在傾斜方向的手動操作的開始時(shí)間點(diǎn)，第二板70被用銷73連接到斜軸11上，所以，能夠減小在手動旋轉(zhuǎn)中遇到的初始阻力，所述阻力基于銷73和形成在第二板70內(nèi)的銷開口74之間的不穩(wěn)定移動而產(chǎn)生。
搖攝機(jī)構(gòu)設(shè)在元件安裝單元35的第一接線板37上，且類似于上述的傾斜機(jī)構(gòu)來構(gòu)造，同時(shí)由類似于驅(qū)動上述傾斜機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方法來驅(qū)動該搖攝機(jī)構(gòu)。因而，不再詳細(xì)說明搖攝機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方法。搖攝機(jī)構(gòu)包括第一接線板37上的驅(qū)動馬達(dá)79，且除了與傾斜機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)以外，也包括轉(zhuǎn)子80、框架81和板容納部分82，其中，所述轉(zhuǎn)子連接到設(shè)在第一接線板37上的未示出的搖攝軸并被設(shè)在底座單元33的中間部分，所述框架81形成在所述轉(zhuǎn)子80周圍，所述板容納部分82形成在轉(zhuǎn)子80和框架81之間，如圖18所示。
通過將轉(zhuǎn)子80上緊到支撐單元30的后側(cè)底表面上，該轉(zhuǎn)子80被連接到支撐單元30上，以致使支撐單元30在搖攝方向上，也就是在圖19中的箭頭P所指示的方向上旋轉(zhuǎn)。對于搖攝機(jī)構(gòu)來說，通過由與傾斜機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)組成的搖攝機(jī)構(gòu)來驅(qū)動搖攝軸，于是，連接到這個搖攝軸上的轉(zhuǎn)子80被帶動在搖攝方向上旋轉(zhuǎn)，從而致使支撐單元30沿?fù)u攝方向旋轉(zhuǎn)。因此，搖攝機(jī)構(gòu)能夠使支撐單元30在圍繞作為中心的搖攝軸，在向左170°和向右170°之間的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
框架81形成在底座單元33的表面上，轉(zhuǎn)子80也形成在同一表面上，從而以與轉(zhuǎn)子80預(yù)定間隙地將該轉(zhuǎn)子80包圍?？蚣?1形成了用于盛裝接線板的板容納部分82，其中，所述接線板將成像單元4和元件安裝單元35相互電連接，所述板容納部分作為設(shè)在框架81和轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子板)80之間的預(yù)設(shè)間隙。
在板容納部分82內(nèi)，細(xì)長的柔性基片83被裝在以轉(zhuǎn)子80作為中心的線圈形內(nèi)，該柔性基片83用于將成像單元4和元件安裝單元35相互電連接。在支撐單元30沿?fù)u攝方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，裝在圍繞轉(zhuǎn)子80的線圈形的容納部分內(nèi)的柔性基片83在保持旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被拉出。在板容納部分82內(nèi)，用于將支撐單元30的一側(cè)關(guān)閉的閉合部件84設(shè)在板容納部分82和支撐單元30之間。閉合部件84成形為與板容納部分82的寬度大致相同的環(huán)。轉(zhuǎn)子80的外圓周表面和形成板容納部分82的閉合部件84均由低摩擦的樹脂材料，如聚縮醛形成，以在支撐單元30沿?fù)u攝方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，降低支撐單元30和裝在板容納部分82內(nèi)的柔性基片83之間的摩擦。
因此，利用上述的傾斜和搖攝機(jī)構(gòu)，成像單元4可相對支撐單元30在傾斜方向上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)支撐單元30可相對支撐單元30在搖攝方向上旋轉(zhuǎn)，由此，成像單元4可與安裝在支撐單元30上的前蓋34和后蓋35一起相對底座單元33沿?fù)u攝方向旋轉(zhuǎn)。因此，利用傾斜機(jī)構(gòu)和搖攝機(jī)構(gòu)，成像裝置1能夠獲得較寬范圍的圖像。
關(guān)于上述的成像裝置1，其中，承載有電源電路和信號處理電路的接線板被分成兩個接線板，也就是承載電源電路的第一接線板37和承載信號處理電路的第二接線板38，且第一接線板和第二接線板38沿著底座單元33的底表面相互基本平行地并排設(shè)置，接線板的安裝面積可被降低。因此，對于成像裝置1來說，裝有接線板的底座單元33的尺寸可被降低，結(jié)果，該裝置的總體尺寸可被降低，因而也降低了重量。而且，成像裝置1帶有搖攝機(jī)構(gòu)和傾斜機(jī)構(gòu)，成像單元4可自由地沿上下和左右方向旋轉(zhuǎn)，因此，確保了更寬范圍的圖像拾取操作。另外，在較寬的室內(nèi)或室外的全部物體可被成像。而且，在使用上述的3CCD的情況下，物體可被成形為所需的圖像尺寸和較高的圖像質(zhì)量。
在成像裝置1中，用于裝有成像單元4的成像設(shè)備6的蓋的上部件和下部件基本呈球形，且成像設(shè)備6的從球形伸出的部分被基本是平行六面體形的成像凸耳16所覆蓋，成像蓋可相對成像設(shè)備6具有最小的尺寸。因此，在成像裝置1中，成像蓋的上部件和下部件基本是球形的，在成像單元4沿傾斜方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，成像單元4可平滑地旋轉(zhuǎn)，因此降低了裝置的總尺寸。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包括成像單元，其用于使物體成像；和殼體，其承載所述成像單元并在其底部設(shè)有用于在其上安裝元件的元件安裝單元；其中，第一接線板設(shè)在所述元件安裝單元上，以沿著所述底部的底板延伸，第二接線板朝向所述成像單元相對于所述第一接線板呈間隔關(guān)系設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，至少一個電源電路形成在所述第一接線板上，以及用于處理自所述成像單元輸出的圖像信號的至少一個信號處理電路形成在所述第二接線板上。
3.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述元件安裝單元包括朝向后表面?zhèn)鹊耐黄?，其在基本垂直于所述底部的底板的方向上延伸；以及其中，第三接線板，其具有一個或多個連接器，并基本垂直于所述底部的底板延伸。
4.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述第一接線板設(shè)在所述殼體的前表面?zhèn)壬希龅诙泳€板安裝在所述殼體的后表面?zhèn)壬?；以及其中，延伸單元安裝部分，其安裝在所述底部的底板和所述第二接線板之間，其中，擴(kuò)展單元從設(shè)在所述底部的后表面內(nèi)的插入/彈射開口插入到所述擴(kuò)展單元安裝部分內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，還包括搖攝機(jī)構(gòu)，其用于使所述成像單元在搖攝方向上旋轉(zhuǎn)；在所述第一接線板上設(shè)有作為所述搖攝機(jī)構(gòu)的驅(qū)動源的搖攝驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，還包括傾斜機(jī)構(gòu)，其用于使所述成像單元在傾斜方向旋轉(zhuǎn)；在所述殼體上設(shè)有作為所述傾斜機(jī)構(gòu)的驅(qū)動源的傾斜驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的成像裝置，其中，在所述搖攝機(jī)構(gòu)和/或所述傾斜機(jī)構(gòu)中，固定到與所述成像單元連接的軸部的第一板和第二板被壓靠在一輪上，驅(qū)動力從所述搖攝驅(qū)動機(jī)構(gòu)和/或所述傾斜驅(qū)動機(jī)構(gòu)傳遞到所述輪上。
8.如權(quán)利要求6所述的成像裝置，其中，所述搖攝驅(qū)動機(jī)構(gòu)和/或所述傾斜驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括與所述輪嚙合的蝸桿，其中，所述搖攝驅(qū)動機(jī)構(gòu)和/或所述傾斜驅(qū)動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生用于所述搖攝機(jī)構(gòu)和/或傾斜機(jī)構(gòu)的驅(qū)動力；以及承載所述蝸桿的旋轉(zhuǎn)軸被第一彈性部件沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的一個或其它軸向偏置，且也被第二彈性部件沿著基本垂直于所述軸向的方向偏置。
9.如權(quán)利要求6所述的成像裝置，其中，所述搖攝機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子和框架，其中，所述轉(zhuǎn)子安裝到所述軸部上并適于在搖攝方向上旋轉(zhuǎn)所述成像部件，所述框架安裝到所述底部上，用于包圍所述轉(zhuǎn)子；以及細(xì)長的柔性板被盤旋地裝在所述轉(zhuǎn)子和所述框架之間，其中，所述細(xì)長的柔性板用于將所述成像單元與所述第一接線板和/或所述第二接線板互相電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中，所述板容納部分由低摩擦材料形成。
11.如權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中，所述殼體包括前蓋和后蓋；所述前蓋和所述后蓋之間的連接部分設(shè)在所述成像單元的后表面?zhèn)壬稀?br> 12.如權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中，所述成像單元包括在前側(cè)上的透鏡部分和基本從與所述透鏡部分相對的后表面上突出的成像凸耳；以及所述成像凸耳沿著所述成像單元的傾斜方向在拐角處被斜切。
13.如權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中，所述前蓋的上后表面?zhèn)炔糠指哂谏锨氨砻鎮(zhèn)炔糠帧?br> 全文摘要
披露了一種尺寸和重量降低了的固定式成像裝置。成像裝置包括用于使物體成像的成像單元4和殼體5，所述殼體5承載有成像單元4，也在其底面上承載有用于安裝成像裝置的元件部分的元件安裝單元36。在元件安裝單元36上，第一接線板37沿著殼體5的底板延伸設(shè)置，第二接線板38朝向成像單元4延伸設(shè)置，并與第一接線板37分離。
文檔編號H04N5/225GK1642232SQ20051000435
公開日2005年7月20日 申請日期2005年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月13日
發(fā)明者青木理, 細(xì)谷高正, 田村秀 申請人:索尼株式會社