专利名称：远程观察设备的制作方法
技术领域：
本申请涉及远程观察设备(inspection device),尤其涉及视频示波器。
背景技术：
用于观察视觉上的黑暗部位的管道镜以及视频示波器通常设计用于特定的应用 场合。例如，某些管道镜设计用来由管工使用来对管道和水管进行观察。同样，其他类型的管道镜设计用来由机械工使用来对正在维修的机械的内部隔室进行观察。与这些应用场合相关联的特殊特性和功能抬高了这些类型设备的成本。市场上缺少可以销售给建筑工人的结构简单且廉价的观察设备。建筑工人通常会接近或拥有具有特定于工具的电池组件的无绳工具，希望的是增加此种电池组件和管道镜的通用性。现有技术的相关内容披露于比如美国专利No. 1584534和7431619中。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种改进的远程观察设备。本实用新型所提供的远程观察设备包括成像装置壳体，具有安置在其中的成像装置；握持壳体；连接成像装置壳体和握持壳体的电缆；可移除地附联于握持壳体的显示器壳体，该显示器壳体包括电池和用于显示由成像装置产生的图像的显示器；以及可移除地附联于握持壳体的动力工具电池组。显示器壳体中的电池可以由动力工具电池组充电。成像装置壳体可以带有光源。视频发射机可以将由成像装置产生的信息发送到显示器壳体。可将视频发射机安置在所述握持壳体中。优选用电缆将成像装置电连接到所述动力工具电池组。所述电缆可以具有附联到握持壳体的第一部分和附联到成像装置壳体的第二部分，该第一部分和第二部分可以电连接。显示器壳体还可以包括加速器。此外，显示器壳体也可以包括处理器和与该处理器相连的存储器。优选显示器壳体还包括磁铁。优选成像装置壳体可以支撑位于其上的零件。本实用新型允许使用者将显示器壳体附联到与握持壳体分离的工作地处的含铁的梁上，并能向操作者呈现始终竖直向上的图像数据。
图I是一示例性观察设备的侧视图；图2是包括图I所示观察设备的主要组成部分的方框图；图3是成像装置壳体的侧视图；图4是显示器壳体的透视图；图5是连接器16F、16M的第二实施例的部分横截面分解图；[0016]图6是图5所示连接器16F、16M的透视图。
具体实施方式
[0017]公开号为2006/02811972、2007/0117437和2009/0167851的美国专利的教导作为参考全部加入本说明书中。图I示出了远程观察设备10的示例性实施例。远程观察设备10优选包括四个主要组成部分显示器壳体12、成像装置壳体14、握持壳体15和将显示器壳体12和握持壳体15互联的电缆16。电缆16优选是柔性的，将电缆推入诸如管道、墙壁这样的视觉上的黑暗区域时其可改变方向或弯曲。在一示例性实施例中，电缆16是有肋的、外径在Icm范围内的圆柱形导管。该导管可以由金属、塑料或复合材料制成。根据应用，直径可以较小或较大。同样，本实用新型也可考虑用于电缆16的其它合适的结构。为了建立成像装置壳体14和握持壳体15之间的电连接，优选电缆16中带有穿过其的电线。优选的是，电缆16由两个电缆部分16A、16B构成，每一部分优选用缩膜包装(shrink wrapping)覆盖、由弹簧缠绕的盘绕电缆(spring-winded coil cable)构成。据此，在电缆部分16A、16B之间需要提供电连接，以将视频信号从成像装置壳体14传送到握持壳体15中。因此，可在电缆部分16A、16B之间提供两部分的连接器16F、16M。该连接器优选具有能插入插座16FR的插头16MP。插头16MP可以是带有四个端子的1/8英寸立体插头。所属领域技术人员可以想到，这类插头最好呈圆柱形，并且可绕其纵向轴线转动，以允许电缆部分16B相对于电缆部分16A转动。优选的是，连接器部分16F、16M分别具有电连接到电缆部分16A、16B的外套16FF和16MF。所属领域技术人员可以想到，如果需要，可在电缆部分16A和握持壳体15之间建立类似的连接。在电缆部分16A和握持壳体15之间提供这样的连接能使终端使用者在握持壳体15和电缆部分16B之间连接多个电缆部分。图5-6示出了连接器部分16F、16M的第二实施例，其中类似的附图标记表示类似的部分。凸形连接器部分16M优选具有压配到电缆部分16B上的套圈16MN。套圈16丽可由导电尼龙制成，由此套圈16丽可与电缆部分16B电连接。优选套圈16丽是中空的，使得连接到插头16MP的电线可以穿过伸进电缆部分16B。可将外轴套(casing sleeve) 16MFC可转动地锁位(captured)于套圈16MN和电缆部分16B之间。可在外轴套16MFC和套圈16丽之间安置O形环，以保持外轴套16MFC相对于套圈16丽的轴向位置。套圈16丽可以具有突起16MFP，该突起与外套16MF中的槽口 16MFN结合。外套16MF优选在槽口 16MFN附近设有螺纹16MFT。优选外轴套16MFC具有与螺纹16MFT结合的螺纹，使外套16MF锁位。优选外套16MF和外轴套16MFC由铝制成。优选插头16MP由外套16MF支撑。外套16MF可以具有环绕插头16MP的壁16MF0。壁16MF0的外表面上可以具有螺纹。插头16MP可以具有模制的六边形突起16MH。所属领域技术人员可以想到，突起16MH可以采用其它形状。类似地，凹形连接器部分16F优选具有压配于电缆部分16A上的套圈16FN。套圈16FN可由导电尼龙制成，由此套圈16FN可与电缆部分16A电连接。套圈16FN优选是中空的，使得连接到插座16FR的电线16F可穿过伸进电缆部分16A。可将外轴套16FFC可转动地锁位于套圈16FN和电缆部分16A之间。可在外轴套16FFC和套圈16FN之间安置O形环160，以保持外轴套16FFC相对于套圈16FN的轴向位置。套圈16FN可具有与外套16FF中的槽口 16FFN结合的突起16FFP。优选外套16FF在槽口 16FFN附近设有螺纹16FFT。优选外轴套16FFC具有与螺纹16FFT结合的螺纹16FFCT，使外套16FF锁位。优选外套16FF和外轴套16FFC由铝制成。优选插座16FR由外套16FF支撑。壁16FFW环绕插座16FR，该插座包含将插头16MP插入插座16FR中时与插头16MP的不同区段接触的不同电连接器16FC。壁16FFW还可形成六边形插座16 ，以接收突起16MH。据此，将插头16MP电连接到插座16FR时，突起16嵌套于插座16! 中。这样的配置可避免插头16MP(及由此的电缆部分16B)沿其纵向轴线相对于插座16FR(及由此的电缆部分16A)转动。如上所述，突起16MH可以采用其它形状。优选将插座16! 成型为能接收突起16MH。外套16FF可具有环绕插座16FR的壁16FF0。在壁16MF0的外表面上可以具有螺纹。优选壁16FF0的内表面上具有螺纹16FF0T。优选螺纹16FF0T与设置在壁16MF0的外表面上的螺纹结合。据此，将插头16MP电连接到插座16FR时，使用者可转动外套16FF以便与壁16MF0螺纹结合，锁定连接器部分16F、16M。所属领域技术人员可以理解的是，其它配置也可实现同样的效果，例如，在壁16FFW的外表面上设置螺纹16FF0T，同时在连接器部分16M上提供可与壁16FFW螺纹结合的可转动外套。所属领域技术人员可以想到，可在外套16MF、优选在外套16MF和16FF之间安置O形环16M0，以限制进入连接器部分16F、16M的接引部的流动量。参考图I和3，优选将成像装置壳体14联接到电缆16的远端。在该示例性实施例中，成像装置壳体14大体为圆柱形形状，其与电缆16同心地对齐。当然，可以预见，成像装置壳体14可以为其它形状。总之，优选将圆柱形成像装置壳体14的外径尺寸确定为基本等于或小于电缆16的外径。参考图1-3，优选将成像装置壳体14构造为容纳成像装置22和一或多个光源24。优选将成像装置22嵌入成像装置壳体14的面向外的一端。可操作成像装置22以便捕获(capture)接近成像装置壳体14的面向外的那端的观察区的图像。利用电荷耦合器件(CCD)、基于CMOS的图像传感器、数字图像传感器、红外照相机、或其它类型的市售的成像装置可实现成像装置22。通过邻近于成像装置22设置的透镜组23将图像数据集中到成像装置22上。继续参考图1-3，光源24可以是沿成像装置22的周边设置的激光器或两个发光二极管(LEDs)。所述LEDs从电路板向外伸出，致使成像装置22和透镜组23凹陷在两个LEDs之间。可任选地将所述LEDs连接到位于照相机头部的单独电路板。或者可将LEDs 24凹陷在成像装置22和/或透镜组23之后，使得从LEDs发射的光被传送或输送到发射点，该发射点延伸于成像装置22上方并超出该成像装置。所属领域技术人员可以想到的是，用激光器当作光源24可在由成像装置壳体14产生的图像中提供参考标记。可供选择的是，成像装置壳体14也可携带用于接受激光光线的反射的接收器。这类接收器可以计算成像装置壳体14和反射点之间的距离和/或产生数据。透明盖26优选将这些组成部分封装在成像装置壳体14内。例如，盖26可以由丙烯酸材料制成，该材料能使从LEDs射出的光进到观察区并从观察区返回到成像装置。可用其它类型的耐用透明材料代替丙烯酸材料。在一个示例性实施例中，成像装置壳体14经由一体成型在成像装置壳体14的一端处的带螺纹的轴套14ST联接到电缆16。成像装置壳体14上的带螺纹的轴套14ST从沿形成于柔性电缆远端上的联接部的内表面拧进有凹槽的部分。该轴套和联接部中的每一个设有用于多根电线的轴向通道，所述电线电连接于成像装置壳体中的电路板和显示器壳体之间。可将所述多根电线进一步装入保护性电缆中，或者可以不装入保护性电缆中。 参考图I和3，可以将附件51可移除地联接到成像装置壳体14。附件51通常由指状部分53和端部52构成，指状部分平行于成像装置壳体14的轴线延伸且超出成像装置壳体14的面向外的端部，端部52可被插入处于带螺纹的轴套14ST上的沟槽(未示出)中。螺纹结合带螺纹的轴套14ST的锁位轴套(capture sleeve) 14S可以沿螺纹轴套的螺纹转动以将端部52锁位在锁位轴套14S和成像装置壳体14之间。可将指状部分53的远端进一步构造为取回或用其他方式操作接近成像装置壳体14的所述端的物体。例如，可将附件51构造为带有如图3所示的钩或带有磁铁。在另一实例中，该附件可以是反射镜。本实用新型还可考虑如环、吹管、或切割设备之类的其它的配置。其它附件可包括电动刷和/或真空管。成像装置壳体14可设有安置在下面的支撑壁14W和支撑附件51。所属领域技术人员可以想到，这样的支撑壁14W可有助于沿成像装置壳体14的至少一部分分配作用于附件51上的力。参考图1-2,握持壳体15联接到电缆16的近端。在一示例性实施例中，握持壳体15呈手枪形状。具体地说，握持壳体15包括手柄部分71和凸出部分72，手柄部分被构造为由设备的操作者握持，使用者握持时凸出部分72延伸远离使用者，使得凸出部分相对于壳体的手柄部分形成钝角。用于显示器壳体的其它手持结构也落入本实用新型的宽广范围内。握持壳体15可带有连接到成像装置壳体14的视频发射机75。在该示例性实施例中，成像装置壳体14通过四线制双扭双股电缆(four-wire twisted pair cable)连接到视频发射机75。每根线的功能被规定如下用于将电力传送到成像装置的电力线；用于传送从成像装置反馈到接口板的被捕获的图像数据(例如，NTSC信号)的视频线；用于改变光源强度的控制信号线和接地线。可以设想，可能需要更多或更少根电线以便支持不同的功能。一旦接通电源，成像装置22开始捕获图像并将作为视频信号的图像数据传送到视频发射机75。视频发射机75将视频信号无线发射到可与握持部分15附联的显示器壳体12。视频接收器92接收并解码视频信号。被解码的信号经另外的接口传到显示器93。接着，显示器93工作以便向操作者显示视频图像。所属领域技术人员可以想到，显示器93可以是IXD显示器。此外，所属领域技术人员可以想到，优选将视频接收器92和显示器93安置在显示器壳体12中。如上所述，可将显示器壳体12附联到握持壳体15。优选将显示器壳体12可分离地设置在握持壳体15上。据此，优选的是，提供电池98以便向视频接收器92、显示器93以及处理器97 (将在下文讨论)供电。电池98可以是可再充电的锂电池。显示器壳体12可具有磁铁95，以将显示器壳体12结合到握持壳体15。所属领域技术人员可以想到，在显示器壳体12上设置磁铁95的优越性是，允许使用者将显示器壳体12附联到与握持壳体15分离的工作地处的含铁的梁上。可供选择的是，也可用如弹簧钩附件、吸盘、带等其它附联构件代替磁铁95。所属领域技术人员可以理解的是，显示器壳体12可包括控制器，以便与显示装置93对比或用于实现将成像装置14发送的图像放大的功能。在一可选实施例中，观察设备10可设有图像自纠正特征结构。将成像装置壳体12推入观察区域时其可能转动，致使向操作者显示的图像方位不清楚。为了使图像定向，在成像装置壳体14中安放加速器(未不出)。可操作加速器以便报告成像装置壳体14相对于检测到的重力矢量的位置。给定位置数据和图像数据，显示器壳体12中的处理器97可以对图像数据应用已知的转动算法(例如，转动矩阵)。按这种方式，向操作者呈现的图像数据始终竖直向上。可将处理器97连接到储存存贮器94。储存存贮器94可以是机载闪速存储器或可换存储器(removable memory)的形式，比如可以是计算机可读的SD卡。为符合人体工程学，优选以倾斜角度设置显示器93。优选的是，显示器93相对于竖直平面成锐角A。锐角A优选为约30度到60度。类似地，显示器93相对于水平面可以为锐角B。优选锐角B为约30度到60度。所属领域技术人员可以理解的是，优选显示器壳体12的后壁相对于水平面倾斜锐角B’。角度B、B’优选基本相同。参考图1-2，可将动力工具电池组76附联在握持壳体15上。这类动力工具电池组76可以是如在美国专利Nos. RE40, 681和6，057，608中描述的抽出式包装组件(slidepack)(上述文件通过参考全部加入本申请中)；或者是如美国专利No 5，144,217中描述的塔式包装组件，该文件通过参考全部加入本申请中。动力工具电池组76优选向视频发射机75、成像装置22和光源24供电。另外，优选的是，将显示器壳体12安置在握持壳体15上时建立连接，使得动力工具电池组76可向电池98充电。上面的描述实质上仅为示例性的，而不是对本实用新型范围、应用或使用的限制。
权利要求1.一种远程观察设备，其特征在于，包括成像装置壳体，具有安置在其中的成像装置；握持壳体；连接所述成像装置壳体和握持壳体的电缆；可移除地附联于所述握持壳体的显示器壳体，该显示器壳体包括电池和用于显示由所述成像装置产生的图像的显示器；以及可移除地附联于所述握持壳体的动力工具电池组。
2.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，所述显示器壳体中的电池由所述动力工具电池组充电。
3.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，所述成像装置壳体带有光源。
4.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，视频发射机将由成像装置产生的信息发送到所述显示器壳体。
5.如权利要求4所述的远程观察设备，其特征在于，所述视频发射机被安置在所述握持壳体中。
6.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，所述电缆将所述成像装置电连接到所述动力工具电池组。
7.如权利要求4所述的远程观察设备，其特征在于，所述显示器壳体还包括加速器。
8.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，所述显示器壳体还包括处理器和与该处理器相连的存储器。
9.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，所述电缆具有附联到握持壳体的第一部分和附联到所述成像装置壳体的第二部分，所述第一部分和所述第二部分可电连接。
10.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，所述成像装置壳体可以支撑位于其上的零件。
11.如权利要求I所述的远程观察设备，其特征在于，所述显示器壳体还包括磁铁。
专利摘要本实用新型公开了一种远程观察设备，其包括成像装置壳体，具有安置在其中的成像装置；握持壳体；连接成像装置壳体和握持壳体的电缆；可移除地附联于握持壳体的显示器壳体，该显示器壳体包括电池和用于显示由成像装置产生的图像的显示器；以及可移除地附联于握持壳体的动力工具电池组。本实用新型允许使用者将显示器壳体附联到与握持壳体分离的工作地处的含铁的梁上，并能向操作者呈现始终竖直向上的图像数据。
文档编号H04N5/225GK202364288SQ20112032969
公开日2012年8月1日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者A·R·沃杰西基, C·H·波特, F·C·恩格, F·S·瓦茨, J·P·巴斯科姆 申请人:布莱克和戴克公司