全方向照相机系统技术方案

本发明专利技术提供一种可操作以改变照相机光轴的方向的装置，该装置包括：第一平台，能围绕第一旋转轴线旋转；第二平台，刚性地连接到第一平台；照相机安装板，安装到第二平台，该安装板能围绕第二轴线旋转；和至少一个压电马达，连接到该第一平台和该安装板，可操作以选择性地围绕第一轴线旋转第一平台和围绕第二轴线旋转该安装板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及"全方向"照相机系统，其可操作以在基本为4n球 面度立体角的方向上定向照相机的光轴。可操作以定向照相析沬成像不同方向的比较宽的范围中的景象的全方向照 相禾膽统是比较普通的，并且被用于许多不同的用途。例如，它们可以被用于 监视和/或者警报系统，以^ffl于t几器人视觉。通常，这些系统包含M:比较复杂的传动系统连接到照相机的电磁式马达。马达和传动系统是可控制的，以在比较宽范围的方向上定位照相机的光轴，以 便照相机可以成像充分大于照相机视场的扩展视场中的景象。美国专利7,274,805描述了一种包含"用于水平旋转照相机(摇动照相机以 使其拍摄全景)的电子旋转机构"的全方向照相机系统。该电子机构利用一组 比较复杂的轴和鹏齿^^接到照相机。美国专利7,268,819描述了一种"扫描照相机，包括具有影像拾取元件的 用于捕获影像的成像器件，用于改变照相方向的装接于成像器件的支撑轴，通 过支撑轴支撑成像器件的机架，装接于机架而用于旋转成像器件的驱动器，和 电连接到影像拾取元件并具有两个平面部分的柔性连接器，所述两个平面部分 相对于支撑轴的轴线在相对侦ij从成像器件的至少两个位置沿对角线彼此远离地 延伸到机架，从而柔性连接器的两个平面部分与支撑轴的轴线平行地布置。"有些监视和扫描系统使用提供给照相机扩展视场的光学系统。US 7,190,259 描述了一种用在具有用于提供扩展视场的光学系统的移动体上的监视系统。该 系统具有"全方向视觉传感器，包括将从最大360度环绕视场区域入射的光线 反射到预定方向的光学系统、和用于成像从该光学系统反射的光线以获得影像 的成像部分"。
技术实现思路
本专利技术一些实施例的一个方面涉及提供一种比较简单的全方向照相机系 统，其可操作以定向照相机来在不同方向的比较大的范围中成像景象。4按照本专利技术一些实施例的一个方面，全方向照相机系统构造成，以基本上 等于4n球面度的立体角内的基本任何方向，定位包含在系统中的照相机的光 轴。本专利技术一些实施例的一个方面涉及提供一种比较小的全方向照相机系统。 本专利技术一些实施例的一个方面涉及提供一种比较简单的传动系统，用于将马达连接至何选地包含在全方向照相机系统内的照相机上，以便可操作马达以 改变照相机光轴的方向。可选地，传动系统连接至少一个压电马达到照相机。按照本专利技术实施例的一个方面，传动系统包含可绕第一旋转轴线旋转的第 一和第二平台，以及安装到第二平台的照相机安装板，该照相机安装板围绕第 二旋转轴线旋转。在本专利技术的一个实施例中，第一和第二旋转轴线基本上彼此垂直。照相机 被安装到安装板，并且具有可选地基本上垂直于第二旋转轴线的光轴。通过分别围绕相应的旋转轴线旋转第一和第二平台以及安装板，可在基本为4兀球面度 范围的任何方向上定位照相机光轴。在本专利技术的一个实施例中，第一平台摩擦连接到压电马达，该压电马达可 控制以围绕第一旋转轴线旋转第一和第二平台。在本专利技术的一个实施例中，照 相机安装板摩擦连接到压电马达，该压电马达可控制以围绕第二旋转轴线旋转 安装板。附图说明下面参考后附的附图描述说明本专利技术实施例的例子。在附图中，在皿一 个图中出现的相同的结构、元件或者部分在所有它们出现的图中通常用相同的 数字标记。在附图中显示的构件和轮廓的尺寸，通常是为了说明的方便和明确 而选择的，并不一定按比例显示。下面列出附图。图1A-1D示意地显示根据本专利技术一个实施例的全方向照相机系统，该系统 包含安装到传动系统的照相机，该传动系统具有借助压电马达旋转的第一和第 二平台；图2A-2B示意地显示图1A-1D中显示的照相机系统的一个变形的不同视图.，附图3A-3C示意地显示图1A-1D中显示的照相机系统的另一个 的不同视5附图4A示意地显示另一个根据本专利技术实施例的照相机系统，该系统包含借助压电马达旋转的第一禾嘴二平台；附图犯示意地显示根据本专利技术一实施例的图4A所示照相机系统的一种样式；和附图5示意地显示图3A-3C中显示的照相机系统的另一个变形。 具体实施例方式附图1A-D示意地显示根据本专利技术一实施例的一种全方向照相机系统20， 该系统包括具有M5i虚线24表示的光轴的照相机22，以B—和第二平台30 和40。在本专利技术的实施例中，第一和第二平台30和40是刚性地连接的。第一可旋转平台30可 被固定到轴31上，该轴31可旋转地安装到具有 圆形接触総35的底板34上并具有第一轴线32。接触総35形成具有与第一 轴线32共线的中心的环。至少一个压电马达50利用本领域任何已知的适当的 安装架(未显示)被安装到第一平台30，使得该压电马达50不会相对于平台旋 转，并且可操作以施加力到総35，该力产生{蝶一平台且因此{蝶二平台绕 轴线32旋转的扭矩。可选地，压电马达50是在美国专利5， 453， 653中描述的一禾中马达，其公 开内 此并入作为参考。该马达包含薄的长方形的陶皿电振动器51，该陶 瓷压电振动器51具有平坦的前和后面表面53、比较长的边缘表面54和比较短 的顶和底边缘表面55和56，前和后平坦面表面53中，从该透视图只看见后面 表面53的一条边。摩擦块(nub) 57位于振动器51的短边55上。可选地，四个象限电极58在前面表面53上以对称的棋盘图形设置。单个 大电极(未图示)位于后面表面53上。未图示的控制器对象限电极58通电，以在 压电马达50的振动器51上产生振动，从而在摩擦块57上产生振动，以向， 35施加力，并且产生使第一和第二平台30和40围绕轴线32选择性她顿时针或 者逆时针旋转的扭矩。可淑也，第二平台40方爐在総35上，以便相对自由地在该総上滑动。 可i^i也，第二平台40包括具有圆形准线的圆柱形外表面41，该圆形准线的转动 中心在轴线32上。照相机20可M被安装在照相机安装板43的夕卜表面42(图 1B)上，该照相机安装板43可选地为圆盘状。照相机安装板被安置在第二平台 40的圆形凹部44中，使得安装板能绕轴线45自由地旋转。具有摩擦块61的压6电马达60，可选地类似于压电马达50，被安装在形成于安装板43的内表面47 上的槽46中。弹性元件48对马达60施力，使得它的摩擦块61弹性地压靠凹 部44的表面49。控制器控制压电马达60的通电，以在该马达的摩擦块61上产生振动，从 而向表面49施加力，以产生TO来围绕第二轴线45选择性她顿时针或者逆时 针旋转照相机安装板43。可选地，第二轴线45垂直于第一轴线32。 ilil控制 压电马达50， ^蝶一和第二平台围绕轴线32旋转适当的角度，雜制压电马达 60，使照相机安装板43绕轴线45旋转适当的角度，控制l^&着4 n球面度立体 角的方向中的基本任何方向定位照相机20的光轴24。例如，图1A-1D示意ilkM示第一和第二平台30和40以及安装板43,， 一和第二平台30和40绕轴线32旋转，该安装板43围绕轴线45旋转，以沿着 不同的方向定向照相机22的光轴24。应当注意的是，当照相机光轴具有使比较 大的部件垂直于轴线32的方向时，夕卜表面41的曲率有助于减少对照相机20视 场的阻挡。图2A和2B示意地显示根据本专利技术一实施例的全方向照相机系统80，其 为全方向照相机系统20的一种 。全方向照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可操作以改变照相机的光轴方向的装置，该装置包括：　第一平台（３０，８２，９１，１２４），能围绕第一旋转轴线（３２，９３，１２５）旋转；　第二平台（４０，８１，１００，１２２），与第一平台（３０，８２，９１，１２４）刚性地连接 ；　照相机安装板（４３，１０２），安装到第二平台（４０，８１，１００，１２２）上，该安装板（４３，１０２）能围绕第二轴线（４５，１０５）旋转；和　至少一个马达（５０，６０），连接到第一平台（３０，８２，９１，１２４）和安装板（４ ３，１０２）上，可操作以选择性地围绕第一轴线（３２，９３，１２５）旋转第一平台（３０，８２，９１，１２４）和围绕第二轴线（４５，１０５）旋转安装板（４３，１０２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石斌，李幸全，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]