一种自动旋转镜头及其影像采集设备的制作方法

1.本实用新型涉及拍摄设备技术领域，特别涉及一种自动旋转镜头及其影像采集设备。


背景技术：

2.对于包含图像采集功能的电子设备，例如手机、摄像机、相机、行车记录仪、执法记录仪等，镜头是非常必要和重要的组成部分，镜头的完整性和稳定性也往往决定了所采集图像的清晰度和质量。
3.目前，市场上的摄像镜头为了稳定画面，往往将摄像头固定不可调节或者仅能够在一个平面上进行转动，这使得采用该图像采集功能的电子设备不能很好的应对突发情况，例如发生在一些激烈争执、野外拍摄等情况时，电子设备易遭碰撞掉落而摔碎镜头、拍摄画面抖动不稳定，以及拍摄角度不完整等，从而导致电子设备的使用感不好，甚至是难以投入实际的使用。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的缺陷，本实用新型提出一种自动旋转镜头，该自动旋转镜头可以良好地应对突发情况，保护镜头免收外界的影响，特别是在发生掉落时，可以自动折叠到影像采集设备的机身内，避免摔碎的情况的发生。
5.本实用新型的另一个目的在于提供一种包含该自动旋转镜头的影像采集设备。
6.为了实现上述目的及其他目的，本实用新型提供一种自动旋转镜头，其包括：镜头本体；电机控制组件，设置于影像采集设备上，并连接所述镜头本体，以对所述镜头本体进行三维旋转，所述电机控制组件包括:第一驱动电机，设置于所述影像采集设备上；第一传动支架，转动连接于所述第一驱动电机；第二驱动电机，设置于所述第二传动支架上，并与所述第一驱动电机垂直；第二传动支架，转动连接于所述第二驱动电机；第三驱动电机，设置于所述第二传动支架上，并与所述第一驱动电机和所述第二驱动电机分别垂直；第三传动支架，转动连接于所述第三驱动电机，所述镜头本体设置于所述第三传动支架上。
7.在一些实施例中，所述第一传动支架包括：第一短边部，转动连接于所述第一驱动电机；第一长边部，垂直连接于所述第一短边部，所述第二驱动电机设置于所述第一长边部；其中，所述第一传动支架通过第一驱动电机的驱动在所述影像采集设备的外侧旋转；所述第二传动支架通过所述第二驱动电机的驱动在所述第一短边部的外侧旋转。
8.在一些实施例中，所述第二传动支架包括：第二短边部，转动连接于所述第二驱动电机；第二长边部，垂直连接于所述第二短边部，所述第三驱动电机设置于所述第二长边部；其中，所述第二传动支架通过第二驱动电机的驱动旋转；所述第三传动支架通过所述第三驱动电机的驱动在所述短边部的外侧旋转。
9.在一些实施例中，所述第二传动支架还包括一装饰部，所述装饰部与所述第二长边部具有相同的外形结构，所述装饰部与所述第二长边部分别设置于所述第三传动支架的
两端。
10.在一些实施例中，所述第一驱动电机为直流无刷电机。
11.在一些实施例中，所述第一传动支架为塑料支架。
12.在一些实施例中，所述镜头本体的长度为20～300mm和/或，直径为10～100mm。
13.在一些实施例中，所述镜头本体选自定焦镜头、变焦镜头、标准镜头、长焦镜头、广角镜头、鱼眼镜头、数码镜头，以及其他特殊镜头中的任意一种。
14.本实用新型还提供一种影像采集设备，所述影像采集设备包括：影像采集设备主体；自动旋转镜头，连接所述影像采集设备主体；所述自动旋转镜头包括：镜头本体；电机控制组件，连接所述影像采集设备主体，并连接所述镜头本体，以对所述镜头本体进行三维旋转，所述电机控制组件包括:第一驱动电机，设置于所述影像采集设备上；第一传动支架，转动连接于所述第一驱动电机；第二驱动电机，设置于所述第二传动支架上，并与所述第一驱动电机垂直；第二传动支架，转动连接于所述第二驱动电机；第三驱动电机，设置于所述第二传动支架上，并与所述第一驱动电机和所述第二驱动电机分别垂直；第三传动支架，转动连接于所述第三驱动电机，所述镜头本体设置于所述第三传动支架上。
15.在一些实施例中，所述影像采集设备为执法记录仪。
16.本实用新型提供一种自动旋转镜头及其影像采集设备。所述自动旋转镜头利用与镜头本体连接的电机控制组件同步控制镜头本体的转动，所述电机控制组件通过所述影像采集设备输出的电机控制信息，从而对所述镜头本体进行三维旋转，即，镜头可以在相互直交的三个平面内分别进行旋转，使得镜头及其影像采集设备在面对突发情况时的应变性好，特别是在遭碰撞或意外而掉落时，电机控制组件可以根据影像采集设备上的电机控制信息，将镜头自动旋转折叠至影像采集设备的机身内，从而避免镜头摔碎。此外，根据本实用新型提供的自动旋转镜头及其影像采集设备采集拍摄根据远程遥控信息进行多个角度地旋转，从而保证了采集范围，避免视区盲角。所述自动旋转镜头及其影像采集设备还可以利用电机控制组件对镜头发生抖动时进行反向旋转镜头，从而稳定拍摄画面，保证所采集画面的清晰度和画质等。
附图说明
17.图1示出了本实用新型提供的影像采集设备的一具体实施例的结构示意图。
18.图2示出了本实用新型提供的自动旋转镜头的一具体实施例的结构示意图。
19.图3示出了图2中的主视图。
20.图4示出了图2中的右视图。
21.图5示出了图2中的后视图。
22.图6示出了本实用新型提供的自动旋转镜头在使用时的状态图。
23.符号说明
24.100
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自动旋转镜头
25.110
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镜头本体
26.120
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电机控制组件
27.121
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第一驱动电机
28.122
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第一传动支架
29.122a
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第一短边部
30.122b
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第一长边部
31.123
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第二驱动电机
32.124
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第二传动支架
33.124a
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第二短边部
34.124b
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第二长边部
35.124c
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装饰部
36.125
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第三驱动电机
37.126
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第三传动支架
38.200
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影像采集设备主体
具体实施方式
39.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
40.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
41.在本实用新型中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”仅用于描述和区分目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.图1示出了所述具有影像采集功能的影像采集设备的结构示意图，所述影像采集设备由可旋转的镜头100和影像采集设备主体200构成。所述可旋转的镜头100位于所述影像采集设备主体200上，所述影像采集设备主体200内集成传感器单元(图中未示出)、控制单元(图中未示出)等，从而所述可旋转的镜头100通过所述影像采集设备的控制可以进行三维自动旋转，因此在面对突发情况时的应变性好，提升所述影像采集设备的使用感和使用寿命，所述影像采集设备没有特别限定，其具体的例子例如可以列举信息采集设备(例如人像、文字)、手机、摄像机、相机、行车记录仪、执法记录仪等，例如执法记录仪。
43.如图1所示，所述可旋转的镜头100包括镜头本体110、电机控制组件120。
44.如图1所示，所述镜头本体110是由一个或多个透镜等形成的光学部件，其用于接收目标物体的光信号，从而可以汇聚目标物体的光信号(例如反射光)，以便于感光元件可以将光信号转换为用于生成影像的电信号，所述影像采集设备主体200可以获取镜头本体110接收到的光信号，并将所获取的光信号转换为电信号输出，从而可以得到目标物体的影像。所述镜头本体110的种类没有特别的限定，具体地例子可以列举定焦镜头、变焦镜头、标准镜头、长焦镜头、广角镜头、鱼眼镜头、数码镜头，以及其他特殊镜头，这些可以根据具体
的所述影像采集设备进行选择，所述镜头本体110的尺寸，长度例如为20～300mm，例如23mm、35mm、52mm、100mm、168mm、199mm、223mm、258mm，直径为10～100mm，例如12mm、21mm、40mm、60mm、88mm，其镜片直径的小于所述镜头本体110的直径，例如为5mm
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80m,例如8mm、10mm、43mm、50mm、55mm、77m，当然并不限定于此，可以根据实际的需要进行选择。
45.如图1所示，所述电机控制组件120设置于所述影像采集设备上，例如可拆卸地设置于所述影像采集设备主体200，从而利于更换所述电机控制组件120和连接所述电机组件120的镜头本体110，所述电机控制组件120通过所述影像采集设备输出的电机控制信息指令，例如力矩、转速、电机旋转角度值等，并例如通过电机控制驱动器(图中未示出)，例如频率控制驱动器，将该电机控制信息转换为可以驱动信号，所述电机控制组件120接收转换后的高压电机驱动信号转动，从而将所述镜头本体110进行三维旋转，即，在相互直交的三个(x、y、z)平面内分别进行旋转。
46.如图2所示，所示电机控制组件120包括第一驱动电机121、第一传动支架122、第二驱动电机123、第二传动支架124、第三驱动电机125，以及第三传动支架126。
47.如图1至图3所示，所述第一驱动电机121例如可拆卸地设置于所述影像采集设备主体200的端部，并接收来自所述影像采集设备的电机控制信息指令在x平面转动，所述第一传动支架122包括第一短边部122a和垂直连接于所述第一短边部122a的第一长边部122b,所述第一短边部122a转动连接于所述第一驱动电机121，从而，所述第一传动支架122通过第一驱动电机121的驱动在所述影像采集设备主体200的外侧旋转，即，所述镜头本体110在x平面内逆时针或者顺时针方向进行0～45度，例如0度、10度、20度、30度、35度、39度、40度、45度的旋转。
48.在一些实施例中，所述第一驱动电机121例如可以采用直流无刷电机。所述第一传动支架122例如为塑料支架，例如abs工程塑料支架、碳纤维增强复合材料支架，从而保证了所述第一传动支架122具有良好的硬度和缓冲性能。所述第一传动支架122的尺寸，例如第一短边部122a的长度为50～500mm，例如60mm、100mm，所述第一长边部122b的长度大于所述第一短边部122a的长度，例如为80～800mm，例如100mm、200mm、300mm、600mm，进一步的，基于稳定性和装饰效果，所述第一短边部122a例如可以形成圆形，所述第一长边部122b例如为矩形、圆形及其组合，当然并不限定于此于此。
49.如图2和图4所示，第二驱动电机123位于所述第一传动支架122上，并与所述第一驱动电机121垂直，例如，所述第二驱动电机123设置于第一传动支架122的第一长边部122b上，第二驱动电机123接收来自所述影像采集设备的电机控制信息指令，从而在垂直于x平面的y平面上转动，所述第二传动支架124包括第二短边部124a和垂直连接于所述第二短边部124a的第二长边部124b,所述第二短边部124a转动连接于所述第二驱动电机123，从而，所述第二传动支架124通过所述第二驱动电机123的驱动在所述第一短边部122a的外侧旋转，即，所述镜头本体110在y平面内逆时针或者顺时针方向进行0～45度，例如0度、10度、20度、30度、35度、39度、40度、45度的旋转。
50.在一些实施例中，所述第二驱动电机123没有特别的限定，例如可以与所述第一驱动电机121采用相同的结构，例如采用直流无刷电机。所述第二传动支架124没有特别的限定，例如可以与所述第一传动支架122采用相同的结构，例如采用塑料支架，所述第二传动支架124的尺寸，例如基于美观和便携式的角度，例如第一短边部122a的长度为50～300mm，
例如60mm、100mm，所述第一长边部122b的长度大于等于所述第一短边部122a的长度，例如为50～500mm，例如50mm、100mm、200mm、300mm，进一步的，基于稳定性和装饰效果，所述第二短边部124a例如可以形成圆形，所述第二长边部124b例如为矩形、圆形及其组合，当然并不限定于此于此。
51.如图2和图5所示，所述第二传动支架124还包括一装饰部124c，所述装饰部124c与所述第二长边124b部具有相同的外形结构，并于所述第二短边部124a垂直，所述装饰部124c与所述第二长边部124b分别设置于所述第三传动支架126的两端，从而提高所述自动旋转镜头100的美观性和装饰效果。
52.如图2和图4所示，第三驱动电机125位于所述第二传动支架124上，并与所述第一驱动电机121和所述第二驱动电机123分别垂直，例如，所述第三驱动电机125设置于第二传动支架124的第二长边部124b上，第三驱动电机125接收来自所述影像采集设备的电机控制信息指令，从而在分别垂直于x平面和y平面的z平面上转动，所述第三传动支架126，转动连接于所述第三驱动电机125，从而，所述第三传动支架126通过所述第三驱动电机125的驱动在所述第二短边部124a的外侧旋转，即，所述镜头本体110在z平面内逆时针或者顺时针方向进行0～50度，例如0度、10度、20度、30度、35度、39度、40度、45度、49度、50度的旋转，从而将镜头本体110折叠到所述影像采集设备主体200内。
53.在一些实施例中，所述第三驱动电机125没有特别的限定，例如可以与所述第一驱动电机121采用相同的结构，例如采用直流无刷电机。所述第三传动支架126没有特别的限定，例如可以与所述第一传动支架122采用相同的结构，例如采用塑料支架，所述第三传动支架126的尺寸和形状没有特别的限定，任何可以安装固定所述镜头本体110，并带动所述镜头本体110绕第三驱动电机125进行旋转的支架组件，均应当涵盖在本发明要求保护的范围内容，并没有特别的限定，可以根据实际的需要进行选择。
54.如图1和图6所示，在进行影像采集工作时，将所述自动旋转镜头100安装至所述影像采集设备的主体200上，所述影像采集设备的主体200内的传感器单元采集镜头本体110的状态信息，所述控制单元接收该采集信息，并根据所述镜头本体110所处的状态，形成目标作业(例如防摔、位置遥控，以及防抖作业)，输出相应的电机控制信息指令，从而带动所述镜头本体110作出相应目标动作，例如在进行防摔作业时，所述电机控制组件120旋转折叠所述镜头本体110，镜头本体110向下向内折叠至影像采集设备的主体200内，在进行位置遥控作业时，所述电机控制组件120旋转所述镜头本体110至遥控位置方向，在进行防抖作业时，所述电机控制组件120针对抖动量反向旋转所述镜头本体110。
55.以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
56.除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。