TWI383667B - 具有可旋轉透鏡鏡筒的成像設備 - Google Patents

Description

具有可旋轉透鏡鏡筒的成像設備 相關申請案之交互參考

本發明包括有關在2006年11月29日於日本專利局提出的日本專利申請案第JP 2006-322478號之主題，其整個內容係以引用的方式併入本文中。

本發明有關一具有可旋轉透鏡鏡筒之成像設備，該透鏡鏡筒承接一光學單元與一成像單元，且特別地有關當該光學單元包括一大透鏡時，防止成像設備的尺寸中之增加的技術。

當作具有可旋轉透鏡鏡筒的成像設備之一，在此有譬如安裝在建築物的天花板或壁面之圓頂型監視攝影機(下文，稱為“圓頂監視攝影機”或“圓頂攝影機”)。該等圓頂攝影機係設置在醫院、旅館、及百貨公司中，用於確保安全性及改善使用可靠性之目的。所捕捉之影像被用於監視。一包括透鏡之光學單元及一包括成像裝置之成像單元被承接在一透鏡鏡筒中。附接該透鏡鏡筒，以便可在該水平方向(下文，平移方向)及/或該垂直方向(下文，傾斜方向)中旋轉，且係覆蓋有一圓頂形罩蓋(下文，圓頂罩蓋)，使得該罩蓋圍繞用於該透鏡鏡筒的運動空間之外部區域。一來自該成像單元之影像信號輸出係經過同軸 纜線供給至一監視房間中之監視器。

為安裝該圓頂攝影機，該同軸纜線係連接至該攝影機之後面，且該攝影機係接著以金屬插件固定至建築物之天花板或壁面。隨後，藉由一用於該透鏡鏡筒之角度調整機件調整該透鏡，以便具有一預定方位(方向與角度)，如此控制該透鏡之焦點及可變焦距。在此情況下，該安裝係使用一手提式監視器施行，而在一安裝位置觀看一監視器影像，以確認該成像方向及該成像範圍。最後，以圓頂罩蓋覆蓋著該攝影機，用於防塵。如此，一系列安裝操作係完成。

如上面所述，該透鏡之方位係藉由在安裝該圓頂攝影機時調整該透鏡鏡筒之角度所決定。用於該角度調整機件，一使用球件接頭之技術係已知的。換句話說，一配置在該透鏡鏡筒之近側端的旋轉球件允許該透鏡鏡筒可於該平移方向及/或該傾斜方向中運動。一扣件扣住一配置於安裝件中之支座上的球件。日本未審查專利申請案公告第2005-156806號(專利文件1)揭示上述圓頂攝影機的一範例。

圖7A及7B分別係專利文件1中所揭示之相關技藝的圓頂攝影機100a及100b之局部剖視圖。

參照圖7A (7B)，該圓頂攝影機100a (100b)包括一含有透鏡171a (171b)之光學單元170a (170b)、及一包括電荷耦合裝置(CCD)181a (181b)之成像單元180a (180b)。該光學單元170a (170b)及該成像單元 180a (180b)被承接在-透鏡鏡筒150a (150b)中。該透鏡鏡筒150a (150b)之近側端係固定至-旋轉球形構件(下文，一旋轉球件)152中。

該旋轉球件152係設置在一配置於安裝件140的基底141上之圓柱形支座142上。該支座142具有一圓形孔洞142a，該孔洞142a之直徑比該旋轉球件152之直徑較小。該旋轉球件152係裝在該孔洞142a中。既然該旋轉球件152係可在該孔洞142a上旋轉，該球件152之方位被適當地調整，以於一預定方位(方向及角度)中決定該透鏡171a (171b)。

該旋轉球件152係藉由一扣件143固持在該安裝件140上，且被固定在該預定方位中。換句話說，該安裝件140具有一圍繞該支座142之圓柱形公螺紋構件144。該扣件143係旋緊至該公螺紋構件144之上端部份。該扣件143具有一圓形開口143a，該開口143a之直徑比該球件152之直徑較小。該旋轉球件152係配置於該開口143a中，以便由該開口143a局部地突出。據此，該球件152係設置在一藉由該扣件143及該支座142所界定之空間中，以便防止由該開口143a掉出。因此，該旋轉球件152被固持在該安裝件140上。當該扣件143係鬆弛地旋緊至該公螺紋構件144時，該旋轉球件152係可運動的。

於一狀態(圖7A及7B所示)中，在此該扣件143係緊緊地旋緊至該公螺紋構件144，與該開口143a之周邊接觸的旋轉球件152被壓按抵靠著該支座142。如此， 該旋轉球件152被壓按於該開口143a及該孔洞142a之間。因此，調整該旋轉球件152之方位，以於該預定方位(方向及角度)中決定該透鏡171a (171b)，且該扣件143被旋緊至該公螺紋構件144，而維持該透鏡之經決定狀態，以致該旋轉球件152被固定在該經決定之狀態中，因為該旋轉球件152被壓按抵靠著該開口143a。

如上面所述，於使用圖7A (7B)所示相關技藝圓頂攝影機100a (100b)中之此一球件接頭的角度調整機件中，該旋轉球件152係以螺絲鎖固至該透鏡鏡筒150a (150b)之近側端，且該旋轉球件152係藉由該安裝件140(特別地是，該支座142、該扣件143、及該公螺紋構件144)可旋轉地固持。該扣件143係由該公螺紋構件144稍微轉開，以致該旋轉球件152係可運動的，該透鏡鏡筒150a (150b)係在該平移方向及/或該傾斜方向中適當地旋轉，且該扣件143係緊緊地旋緊至該公螺紋構件144。如此，該透鏡171a (171b)能夠在一想要之方位(方向及角度)中被決定。在該透鏡171a (171b)係於該想要之方位中決定之後附接一罩蓋120a (120b)。

專利文件1中所揭示之上述相關技藝(圖7A及7B所示之圓頂攝影機100a及100b)具有一缺點，其中分別對應於該等透鏡鏡筒150a及150b之罩蓋120a及120b具有不同尺寸。換句話說，用於含有該光學單元170a及該 成像單元180a之透鏡鏡筒150a，而該光學單元170a包括該相當小之透鏡171a，且該成像單元180a包括該相當小之CCD 181a，如圖7A所示，該透鏡鏡筒150a能夠以該相當小之罩蓋120a所覆蓋。

然而，如圖7B所示，在用於高影像品質的相當大透鏡171b之使用中，該光學單元170b、包括該CCD 181b之成像單元180b、及含有該光學單元170a與該成像單元180a之透鏡鏡筒150b係大於圖7A中之類似零組件，以致該光學單元170b、該成像單元180b、及該透鏡鏡筒150b匹配該大透鏡。既然該大透鏡鏡筒150b係鎖固至該圓頂攝影機100b中之旋轉球件152，因此，該圓頂攝影機100b之半徑、亦即該旋轉球件152之旋轉中心至該透鏡171b間之距離係長的。不幸地是，該罩蓋120b係亦大的。

其想要的是當一小透鏡(或一小光學單元)係以用於一成像設備中之較高影像品質的大透鏡(或一大光學單元)所取代時，該相同之罩蓋應被使用，因為一旋轉球形構件(截斷球件)之旋轉中心及每一透鏡間之距離係相同的，如此防止該成像設備的尺寸中之增加。

根據本發明的一具體實施例，一具有可旋轉透鏡鏡筒之成像設備包括以下元件。一光學單元包括一透鏡。一成像單元包括一成像裝置。該透鏡鏡筒承接該光學及成像單元，且包括一旋轉之截斷球件，該球件係大於藉由延伸該截斷球件的彎曲表面所形成之虛擬球體的半球。一安裝件 可旋轉地固持該透鏡鏡筒。該安裝件包括一支座及一扣件。該支座具有一直徑比該截斷球件之直徑較小的圓形孔洞，且固持該球件，使得該球件係裝在該孔洞中。該扣件具有一直徑比該截斷球件之直徑較小的圓形開口，且將該截斷球件固持在該開口中，使得該球件不會掉出該開口，以便防止該透鏡鏡筒掉出。該成像單元係配置在該截斷球件內。至少部份該光學單元係位在該虛擬球體內。

於此具體實施例中，該成像單元係設置在該旋轉截斷球件內，且至少部份該光學單元係位在藉由延伸該截斷球件的彎曲表面所獲得之虛擬球體內。換句話說，該成像單元及至少部份該光學單元係承接在該截斷球件中。有利地是，適當地調整該光學單元之***該截斷球件的部份之長度可保持該截斷球件之旋轉中心及該透鏡透鏡間之相同距離，而不管該透鏡(或該光學單元)之尺寸。

根據本發明之具體實施例，維持由該截斷球件之旋轉中心至一透鏡間之相同距離，而不管該透鏡(或該光學單元)之尺寸。據此，任何不同尺寸設計之透鏡(光學單元)能與該相同之罩蓋一起使用。因此，用於高影像品質的相當大透鏡之使用不會造成該成像設備的尺寸中之增加。

現在將參考該等圖面敘述本發明之具體實施例。

於以下之敘述中，一圓頂監視攝影機10 (10a、10b)將被說明當作一成像設備之範例，並具有一根據本發明 之具體實施例的可旋轉透鏡鏡筒。根據該具體實施例之圓頂攝影機10 (10a、10b)係安裝在醫院、旅館、或百貨公司之天花板或壁面上，以使用所捕捉之影像施行監視，用於確保安全性及改善使用可靠性之目的。

圖1A及1B顯示根據本發明之具體實施例的圓頂攝影機10之外觀。圖1A係該圓頂攝影機10之側視圖。圖1B係該圓頂攝影機10之透視圖。

參照圖1A及1B，根據本具體實施例之圓頂攝影機10包括圓頂(半球形)罩蓋20、殼體30、及安裝件40。該罩蓋20係附接至該殼體30。該安裝件40係鎖固至一天花板或壁面。當該圓頂攝影機10係設置在一天花板上時，該圓頂攝影機10係與圖1A中者於相反方向中。換句話說，該罩蓋20面朝下，且該安裝件40係位在圖1A之上部(該天花板之側面上)中。

該罩蓋20係一透光模製產品(例如一丙烯酸樹脂射出成形產品)。於丙烯酸樹脂之使用中，該罩蓋20之折射率係1.5，且其反射比係百分之90或較高。那些值能接近光學透鏡之折射率及反射比。既然該罩蓋20係藉由射出成形所形成，該罩蓋20能以高精確性鏡面拋光的。大致上，該罩蓋20係半透明的，以致該圓頂攝影機10能捕捉影像，而儘可能不會被注意。譬如，一碳材料係在射出成形之前與丙烯酸樹脂混合，以控制該罩蓋20之透射率。於此案例中，該罩蓋20係煙霧顏色的。另一選擇係，該罩蓋20之表面被塗以譬如鋁之金屬粉末。於此案例中 ，該罩蓋20係半鏡面拋光的，使得該罩蓋20之透射率、反射比、及吸收比的每一個係大約百分之33。

該殼體30係一模製產品(例如ABS樹脂模製產品)，且係圓柱形的。該罩蓋20係可分離地附接至該殼體30。該罩蓋20具有三個120度分開地配置在其邊緣上之突出部份(未示出)。該殼體30具有對應於該等個別之突出部份的三刻槽(未示出)。當該罩蓋20係附接至該殼體30時，該罩蓋20之個別突出部份係同時地***該等對應刻槽。轉動該罩蓋20允許該等突出部份安坐在該等刻槽中。如此，該罩蓋20係被該殼體30所固持。在另一方面，為由該殼體30分離該罩蓋20，該罩蓋20可在與該附接方向相反之方向中旋轉，且每一突出部份可由該對應刻槽分離。

承接一光學單元70 (70a、70b)及一成像單元80 (80a、80b)之透鏡鏡筒50(參考圖1A)，係配置在藉由該罩蓋20及該殼體30所界定之空間內。該光學單元70 (70a、70b)及該成像單元80 (80a、80b)將稍後被敘述。該透鏡鏡筒50係可旋轉地固持在該安裝件40上。據此，當該罩蓋20係由該殼體30分離及該透鏡鏡筒50被設定於一預定方位(方向與角度)中時，能使用所捕捉之影像監視一想要之區域。如果附接至該殼體30之罩蓋20係半透明的，該透鏡鏡筒50(或該光學單元)可被隱藏，以便由外部看不見。

根據本具體實施例包括該罩蓋20及該殼體30的圓頂 攝影機10之安裝件40係設置在一天花板或壁面上。換句話說，該安裝件40具有一由金屬、例如鋁合金所製成之扁圓形壓鑄基底41。該安裝件40係藉著附接至該基底41之金屬插件鎖固至譬如一天花板。該設置之圓頂攝影機10係藉由同軸纜線連接至一監視房間中之監視器，該同軸纜線係嵌入在該天花板中，使得該纜線被隱藏，以便由外部看不見。

圖2A及2B於一狀態中顯示根據本具體實施例之圓頂攝影機10，在此該罩蓋20及該殼體30被移去。圖2A係該攝影機10於此狀態中之側視圖。圖2B係其一透視圖。

既然該罩蓋20及該殼體30係由圖1A及1B中所示之圓頂攝影機10移去，該安裝件40及該透鏡鏡筒50被暴露，如圖2A及2B所示。

該安裝件40包括該扁圓形基底41、設置在該基底41上之支座42、及一圓柱形扣件43。該支座42固持該透鏡鏡筒50的一旋轉截斷球件52。該扣件43承接該截斷球件52，以防止該透鏡鏡筒50掉出。3電路板60係附接至該基底41。該電路板60係安裝有各種電子零組件，用於將一成像裝置的成像表面上所形成之光學影像的黑暗及明亮部份轉換成電荷，連續地讀取該等電荷，及將該等電荷轉換成電信號。該電路板60用作一信號處理電路板及一電源電路板兩者，且包括一監視器輸出端子、一同軸纜線端子、開關及一音量控制鈕。

該支座42包括一圓形之可運動構件44及一固定螺絲(或調整元件)45。該可運動構件44固持該截斷球件52及壓按該截斷球件52抵靠著該扣件43。該固定螺絲45允許該可運動構件44往復移動。該可運動構件44係繞著一旋轉軸桿46樞轉，該軸桿46係配置在該支座42中之可運動構件44的周邊上。該固定螺絲45係配置在一與該支座42中之旋轉軸桿46相向的部份上，且被旋緊經過該可運動構件44之周邊。

當該固定螺絲45係順時針方向旋轉(亦即，旋緊)時，該可運動構件44係於圖2A中繞著該旋轉軸桿46向上樞轉，以致該可運動構件44遠離該旋轉軸桿46之端部被壓向該扣件43。如此，設置在該可運動構件44上之截斷球件52被壓按抵靠著該扣件43。反之，當該固定螺絲45係逆時針方向旋轉時，該可運動構件44係於圖2A中繞著該旋轉軸桿46往下樞轉，以致該可運動構件44遠離該旋轉軸桿46之端部係移向該基底41。

該透鏡鏡筒50係可藉由該截斷球件52於該平移方向及/或該傾斜方向中旋轉，以致在一想要之方位(方向與角度)中決定一透鏡71。該透鏡鏡筒50具有一聚焦環53及一可變焦距槓桿54，以致來自一主題之光線的想要尺寸影像能形成在該成像裝置之成像表面上。

第一範例

圖3係根據本具體實施例之第一範例的圓頂攝影機 10a之橫截面視圖。

根據該第一範例之圓頂攝影機10a使用一透鏡71a，該透鏡係比根據本具體實施例之第二範例的圓頂攝影機10b中之透鏡較小。該第二範例將被稍後敘述。一包括該透鏡71a之光學單元70a係承接在一包括圓柱形管51a及該旋轉截斷球件52之透鏡鏡筒50a中。該透鏡鏡筒50a係金屬、例如鋁合金之壓鑄件。

該透鏡71a係一含有複數相當小之透鏡元件的變焦距透鏡組件。該透鏡71a係附接在該圓柱形管51a中，以致該整個圓柱形管51a構成該光學單元70a。排除該透鏡71a之光學單元70a係配置在一藉由圖3中之虛線所指示的虛擬球體內，該虛擬球體係藉由延伸該旋轉截斷球件52之彎曲表面所獲得，該截斷球件係大於該虛擬球體之半球。特別地是，大約該光學單元70a(在其中配置該透鏡71a)的一半外部係設置在該截斷球件52之外面上，且大約該光學單元70a的一半內部係配置在中空之截斷球件52內。

一CCD 81a(對應於根據本發明的成像裝置)具有一相當小之尺寸，以便匹配該透鏡71a。包括該CCD 81a之整個成像單元80a係位在該截斷球件52內。除了該相當小之CCD 81a以外，該成像單元80a另包括一安裝有該CCD 81a之CCD基板。該CCD 81a係設置在該透鏡71a的光軸上之光學單元70a的後方側面上。據此，該整個成像單元80a係配置在中空之截斷球件52內。一由該CCD 81a輸出之影像信號係經由一導線90(未示出)傳送至該電路板60，該導線具有一組電線之作用。

如上面所述，該透鏡鏡筒50a承接包括該相當小的透鏡71a之光學單元70a、及包括該相當小的CCD 81a之成像單元80a。該光學單元70a係配置在該圓柱形管51a中。該成像單元80a係設置在該截斷球件52內，其中配置大約該圓柱形管51a的一半。包括該圓柱形管51a及該截斷球件52之透鏡鏡筒50a係藉由該安裝件40可旋轉地固持。

更特別地是，該支座42及該扣件43係配置在該安裝件40之基底41上。該支座42支撐該截斷球件52。該扣件43承接該截斷球件52，以防止該透鏡鏡筒50a掉出。於根據該第一範例之圓頂攝影機10a中，該支座42、該扣件43、及該截斷球件52之組合被用作一使用球件接頭之角度調整機件。

構成該角度調整機件之支座42包括該可運動構件44，其係一具有圓形孔洞44a之關閉端圓柱體，該支座之直徑比該截斷球件52之直徑較小。該可運動構件44係金屬、例如鋁合金之壓鑄件。配置在該支座42中之旋轉軸桿46支撐該可運動構件44之部份周邊，使得該旋轉軸桿46係***經過該周邊。配置在與該旋轉軸桿46相向的部份中之固定螺絲45支撐該可運動構件44之周邊的另一部份，使得該固定螺絲45係旋緊經過該周邊。因此，該截斷球件52可被裝入該可運動構件44之孔洞44a中。該裝入 之截斷球件52係可於該孔洞44a中旋轉。

該扣件43係一由諸如鋁合金之金屬所製成的壓鑄開口端圓柱體。該扣件43具有一圓形開口43a，該開口43a之直徑比該截斷球件52之直徑較小。該扣件43係在該可運動構件44之上方固定至該支座42。該截斷球件52之大部份係承接在藉由該扣件43及該可運動構件44所界定之空間中，使得該圓柱形管51a及部份該截斷球件52係由該開口43a突出。既然該截斷球件52係大於該虛擬球體之半球，該截斷球件52毗連該圓柱形管51a之彎曲表面被該開口43a所壓制，以致防止該截斷球件52由該扣件43掉出。

如上面所述，該截斷球件52係配置於該扣件43之開口43a及該可運動構件44的孔洞44a之間，使得該彎曲表面係裝至該開口及該孔洞兩者。如果一間隙係形成於該開口43a(或該孔洞44a)之周邊及該截斷球件52的彎曲表面之間，且在其間之摩擦係可以忽略，無限制力量係施加至該截斷球件52之旋轉。據此，該透鏡鏡筒50a係在該平移方向及/或該傾斜方向中自由地運動，以適當地控制該透鏡鏡筒50a之方位。如此，能夠在地預定方位(方向與角度)中決定該透鏡71a。

在設定該透鏡71a的方位之後，該透鏡鏡筒50a係如圖3所示固定。換句話說，旋緊該固定螺絲45造成該可運動構件44繞著該旋轉軸桿46樞轉。如此，位於由該扣件43隔開之可運動構件44的被該固定螺絲45所***經 過之部份係移向該扣件43，如藉由圖3中之箭頭所示。因此，裝入該可運動構件44的孔洞44a中之截斷球件52係亦移向該扣件43之開口43a。

在此情況下，該孔洞44a之周邊係與該截斷球件52之彎曲表面接觸，以壓按該截斷球件52。既然該可運動構件44之運動方向係與該截斷球件52之運動方向相同(該可運動構件44及該截斷球件52兩者係在藉由圖3中之箭頭所示方向中運動)，該可運動構件44及該截斷球件52間之位置關係(亦即，該透鏡鏡筒50a之方位)係不改變。換句話說，既然該可運動構件44未相對該截斷球件52旋轉，不會產生允許該截斷球件52旋轉之任何摩擦力。該可運動構件44在與該可運動構件44之運動方向相同的方向(藉由圖3中之箭頭所示)中壓按該截斷球件52。據此，該截斷球件52係移向該扣件43之開口43a，而被保持在該可運動構件44的孔洞44a中之相同位置中。

當該截斷球件52之彎曲表面係與該開口43a之周邊造成接觸時，該截斷球件52係壓抵靠著該開口43a之周邊，如圖3中所示，以致該截斷球件52係壓按於該扣件43及該可運動構件44之間。如此，該截斷球件52係固定至該可運動構件44。因此，該透鏡鏡筒50a被固定於該經調整之平移及傾斜方向中，如此精確地決定該透鏡71a之方位(方向與角度)。

如上面所述，於根據該第一範例之圓頂攝影機10a中 ，能藉由適當地轉動該截斷球件52與接著固定該旋轉球件，精確輕易地決定該透鏡鏡筒50a之方向及角度(該透鏡71a之方位)。在該罩蓋20係附接至該殼體30之後一能使用藉由該圓頂攝影機10a所捕捉之影像監視一想要之區域。

該光學單元70a(排除該透鏡71a)係位在藉由圖3中之虛線所指示的截斷球件52之虛擬球體內。因此一只要該光學單元70a係配置在該中空之截斷球件52內一該透鏡71a(或該圓柱形管51a)能夠增加尺寸，而不會增加該截斷球件52之半徑、亦即該截斷球件52之旋轉中心及該透鏡71a間之距離。有利地是，透過該透鏡71a之光量能增加，且能獲得較高之影像品質。

該透鏡71a被坐落在該截斷球件52之虛擬球體的外面之理由，係該罩蓋20及該透鏡71a間之間距已減少，以防止所捕捉之影像的扭曲。換句話說，該罩蓋20蓋住該扣件43之外部，且該截斷球件52係承接在該扣件43之內部。因此，一用於配置該扣件43之空間係建立於該罩蓋20及該截斷球件52的虛擬球體之間。僅只該透鏡71a係接近該罩蓋20，以便局部地充滿該空間。因此，為使該圓頂攝影機10a減至最小，排除該透鏡71a之大部份該光學單元70a較佳地係配置在該截斷球件52之虛擬球體內。

第二範例

圖4係根據本具體實施例之第二範例的圓頂攝影機10b之橫截面視圖。

參考圖4，該圓頂攝影機10b使用一用於高影像品質之相當大透鏡71b，該透鏡71b係大於根據該前面之第一範例的圓頂攝影機10a(參考圖3)之透鏡71a。該第一範例的圓頂攝影機10a中之相同罩蓋20能夠被用在該圓頂攝影機10b中，以避免該圓頂攝影機10b的尺寸中之增加。

既然該透鏡71b係相當大，一光學單元70b及一圓柱形管51b係亦大的，以裝入該透鏡71b。在其中配置該透鏡71b之大約該光學單元70b(或該圓柱形管51a)的一半外部，係位在與圖3中之第一範例的圓頂攝影機IOa中者相同之旋轉截斷球件52的外面上。大約其一半內部係設置在中空之截斷球件52中。該截斷球件52係大於藉由圖4中之虛線所指示的虛擬球體之半球，且係中空的。因此，只要該光學單元70b(或該圓柱形管51b)係承接在該中空之截斷球件52中，該光學單元70b(該圓柱形管51b)可為大於根據圖3所示第一範例的圓頂攝影機10a中之光學單元70a(該圓柱形管51a)。

一CCD 81b(對應於本具體實施例中之成像裝置)係相當大的，以匹配該透鏡71b。包括該CCD 81b之整個成像單元80b係位在與根據圖3所示該第一範例的圓頂攝影機10a中者相同之截斷球件52內。該成像單元80b包括該相當大的CCD 81b與一安裝有該CCD 81b之CCD基板 。該CCD 81b係設置在該透鏡71b的光軸上之光學單元70b的後方側面上。因此，該整個成像單元80b係位在該中空之截斷球件52內。

如上面所述，於根據圖4所示第二範例之圓頂攝影機10b中，部份該光學單元70b(大約該一半內部)及該整個成像單元80b，係以一方式配置在與根據圖3中所示之第一範例的圓頂攝影機10a中者相同之旋轉截斷球件52內一該方式類似於該圓頂攝影機10a，其中部份該光學單元70a及該成像單元80a係承接在該截斷球件52中。排除該透鏡71b之大部份該光學單元70b係配置在藉由圖4中之虛線所指示的虛擬球體內，該虛擬球體係藉由延伸該截斷球件52之彎曲表面所獲得。

於根據圖3及4所示該第一及第二範例之圓頂攝影機10a及10b兩者中，排除該透鏡(71a、71b)之每一光學單元(70a、70b)的大部份係設置在具有相同尺寸的截斷球件52之虛擬球體內。因此，由該截斷球件52之旋轉中心至該透鏡71a的距離係與該至該透鏡71b的距離相同。換句話說，能使用該相同之罩蓋20，而不管該等透鏡71a或71b之尺寸(該光學單元70a或70b之尺寸)。有利地是，雖然該圓頂攝影機10b包括用於高影像品質之大透鏡71b，以代替該小透鏡71a，該圓頂攝影機10b之尺寸未增加。

該相同之截斷球件52能被設計成適於各種包括不同尺寸設計之透鏡的光學單元、亦即包括該透鏡71a之光學 單元70a與包括該透鏡71b之光學單元70b。因此，於根據該第二範例之圓頂攝影機10b中，能使用構成該角度調整機件之相同是支座42、扣件43、及截斷球件52，高精確地輕易設定一透鏡鏡筒50b之方向及角度(或該透鏡71a之方位)。在此之後，該相同之罩蓋20被附接，且施行影像捕捉。如此，能監視一想要之區域。

來自一待成像之主題的光線係經過該透鏡(71a、71b)在該CCD (81a、81b)之成像表面上形成為一影像，所形成之影像被轉換成電信號，且該等信號被傳送至該電路板60。該等信號係經由具有一組電線之作用的導線90(未示出)傳送。據此，導線90之配置可為一需要處理之問題，該導線連接至藉由該截斷球件52在該平移方向及/或該傾斜方向中旋轉之透鏡鏡筒(50a、50b)、及連接至固定於該安裝件40之電路板60。

圖5係根據本具體實施例的圓頂攝影機10之橫截面視圖，並顯示一狀態，在此決定該透鏡71之方位(方向與角度)。

參考圖5，該透鏡鏡筒50係在該平移方向及/或該傾斜方向中適當地旋轉，且該固定螺絲45被旋緊，以致該截斷球件52被壓按及固定於該扣件43及該可運動構件44之間。因此，設定該透鏡71，以便在該罩蓋20內具有一想要之方位。

既然該光學單元70及該成像單元80係承接在該透鏡鏡筒50中，該光學單元70及該成像單元80兩者係在與 該透鏡鏡筒50傾斜方向相同之方向中傾斜，只要該透鏡鏡筒50係相對該安裝件40傾斜。由一CCD 81輸出之成像信號係經由具有一組電線之作用的導線90傳送至固定於該安裝件40的基底41之電路板60。該截斷球件52之彎曲表面具有一孔洞52a，以允許該透鏡鏡筒50傾斜(或允許該截斷球件52之旋轉)。該導線90係配置經過該孔洞52a。

當由該前面觀看時，該孔洞52a係星形的及具有刻槽52b。該等刻槽52b防止該導線90被接住於該截斷球件52及該可運動構件44之間。換句話說，該截斷球件52係可旋轉地裝入該可運動構件44中。如果該截斷球件52係大幅旋轉，任何該等刻槽52b承接該導線90，如此防止該導線90中之破裂。其較佳的是該孔洞52a為六角形，且六個刻槽52b係配置在該等個別之頂點。再者，具有該等刻槽52b之孔洞52a較佳地係藉由一曲線所界定，以致該導線90係可沿著該孔洞52a之周邊運動。

延伸經過該截斷球件52的孔洞52a之導線90係通過該可運動構件44，且接著被連接至該電路板60。在此情況下，該可運動構件44係經過該固定螺絲45及該旋轉軸桿46被該支座42所支撐，使得該可運動構件44係配置遠離該電路板60。既然該可運動構件44係一閉鎖式圓柱體，延伸經過該孔洞52a之導線90被固持在該可運動構件44之底部上，如圖5所示。據此，考慮到該截斷球件52之旋轉範圍，具有一充分長度之導線90係未與安裝在 該電路板60上之電子零組件接觸。

圖6A係根據本具體實施例的圓頂攝影機10附接至天花板之橫截面視圖。圖6B係該圓頂攝影機10於此狀態中之側視圖。

參考圖6A及6B，該圓頂攝影機10係以金屬插件100繫緊至天花板130。換句話說，一托架110係附接至該安裝件40之基底41，且接著被繫緊至該天花板130，以便使用配置在該托架110的周邊中之金屬插件100捉住一具有該天花板130之作用的構件。在調整該透鏡鏡筒50的角度之後，配置一托架罩蓋120，以便蓋住該等金屬插件100。

如上面所述，於根據本具體實施例之圓頂攝影機10中，該透鏡鏡筒50之方向及角度可被輕易地精確設定，以成像一想要之區域。此外，用於高影像品質的透鏡之使用不會造成該圓頂攝影機10的尺寸中之增加。據此，該圓頂攝影機10係特別適合用作一設置在醫院、旅館、或百貨公司中之監視攝影機，用於確保安全性及改善使用可靠性之目的。

雖然已在其較佳具體實施例中敘述本發明，那些熟諳此技藝者應了解本發明係不限於該等具體實施例，並可在它們係於所附申請專利或其同等項的範圍之程度，視設計需求及其他因素而定發生各種修改、組合、次組合、及變更。

於該上述具體實施例中，該圓頂監視攝影機10已被 敘述為一具有可旋轉透鏡鏡筒的成像設備之範例。可適用於本發明之成像設備係不限於此範例，只要該成像設備具有一可旋轉之透鏡鏡筒。譬如，本發明可應用於成像設備，諸如一用於會議室之攝影機、用於各種目的之攝影機，及異於攝影機之成像設備。於該上述具體實施例中，該CCD 81已被敘述為該成像裝置的一範例。該成像裝置係不限於此範例。可使用另一成像裝置、例如一互補金屬氧化物半導體(CMOS)裝置。

10‧‧‧攝影機

10a‧‧‧攝影機

10b‧‧‧攝影機

20‧‧‧罩蓋

30‧‧‧殼體

40‧‧‧安裝件

41‧‧‧基底

42‧‧‧支座

43‧‧‧扣件

43a‧‧‧開口

44‧‧‧可運動構件

44a‧‧‧孔洞

45‧‧‧固定螺絲(調整元件)

46‧‧‧旋轉軸桿

50‧‧‧透鏡鏡筒

50a‧‧‧透鏡鏡筒

50b‧‧‧透鏡鏡筒

51a‧‧‧圓柱形管

51b‧‧‧圓柱形管

52‧‧‧截斷球件

52a‧‧‧孔洞

52b‧‧‧刻槽

53‧‧‧聚焦環

54‧‧‧可變焦距槓桿

60‧‧‧電路板

70‧‧‧光學單元

70a‧‧‧光學單元

70b‧‧‧光學單元

71‧‧‧透鏡

71a‧‧‧透鏡

71b‧‧‧透鏡

80‧‧‧成像單元

80a‧‧‧成像單元

80b‧‧‧成像單元

81‧‧‧電荷耦合裝置

81a‧‧‧電荷耦合裝置

81b‧‧‧電荷耦合裝置

90‧‧‧導線

100‧‧‧金屬插件

100a‧‧‧攝影機

100b‧‧‧攝影機

110‧‧‧托架

120‧‧‧托架罩蓋

120a‧‧‧罩蓋

120b‧‧‧罩蓋

130‧‧‧天花板

140‧‧‧安裝件

141‧‧‧基底

142‧‧‧支座

142a‧‧‧孔洞

143‧‧‧扣件

143a‧‧‧開口

144‧‧‧公螺紋構件

150a‧‧‧透鏡鏡筒

150b‧‧‧透鏡鏡筒

152‧‧‧旋轉球件

170a‧‧‧光學單元

170b‧‧‧光學單元

171a‧‧‧透鏡

171b‧‧‧透鏡

180a‧‧‧成像單元

180b‧‧‧成像單元

181a‧‧‧電荷耦合裝置

181b‧‧‧電荷耦合裝置

圖1A及1B係根據本發明之具體實施例的圓頂攝影機之外部視圖；圖2A及2B係根據該具體實施例的圓頂攝影機、特別是該攝影機之安裝件及透鏡鏡筒的外部視圖；圖3係根據該具體實施例之第一範例的圓頂攝影機之橫截面視圖；圖4係根據該具體實施例之第二範例的圓頂攝影機之橫截面視圖；圖5係根據該具體實施例的圓頂攝影機之橫截面視圖，其中一透鏡之方位被決定；圖6A係根據安裝在一天花板之具體實施例的圓頂攝影機之橫截面視圖；圖6B係安裝在該天花板上之圓頂攝影機的一側視圖； 圖7A係相關技藝圓頂攝影機之局部剖視圖；及圖7B係另一相關技藝圓頂攝影機之局部剖視圖。

10b‧‧‧攝影機

20‧‧‧罩蓋

40‧‧‧安裝件

41‧‧‧基底

42‧‧‧支座

43‧‧‧扣件

43a‧‧‧開口

44‧‧‧可運動構件

44a‧‧‧孔洞

45‧‧‧固定螺絲

46‧‧‧旋轉軸桿

50b‧‧‧透鏡鏡筒

51b‧‧‧圓柱形管

52‧‧‧截斷球件

60‧‧‧電路板

70b‧‧‧光學單元

71b‧‧‧透鏡

80b‧‧‧成像單元

81b‧‧‧電荷耦合裝置

Claims (3)

1. 一種具有可旋轉透鏡鏡筒的成像設備，包括：一光學單元，其包括一透鏡；一成像單元，其包括一成像裝置；該透鏡鏡筒承接該光學單元與該成像單元，且包括一旋轉之截斷球件，該球件係大於藉由延伸該截斷球件的彎曲表面所形成之虛擬球體的半球；及一安裝件，其可旋轉地固持該透鏡鏡筒，其中該安裝件包括一支座，其具有一直徑比該截斷球件之直徑較小的圓形孔洞，且固持該截斷球件，使得該截斷球件係裝在該孔洞中，一扣件，其具有一直徑比該截斷球件之直徑較小的圓形開口，且將該截斷球件固持在該開口中，使得該球件不會離開該開口，以便防止該透鏡鏡筒掉出，一旋轉軸桿，樞接於該支座的一端，及一調整元件，可操作地設於該支座的另一端，其中當運動該調整元件時，該支座可繞著該旋轉軸桿樞轉，使該支座靠近該調整元件的部份朝向或遠離該扣件運動，該成像單元係配置在該截斷球件內，及至少部份該光學單元係位在該虛擬球體內。
2. 如申請專利範圍第1項之具有可旋轉透鏡鏡筒的成 像設備，其中不含該透鏡的該光學單元係位在該虛擬球體內，該透鏡係設置在該光入射的那一側上。
3. 如申請專利範圍第1項之具有可旋轉透鏡鏡筒的成像設備，其中該截斷球件係分別設計成適用於包括不同尺寸之透鏡的各種光學單元。