专利名称：成像装置和板簧的制作方法
技术领域：
本发明涉及成像装置和板簧。
背景技术：
例如保安摄像机等的成像装置用于获取周围环境的图像，却具有固定的安装位置。因此，根据可以通过安装在保安摄像机中的镜头拍摄的范围与用户通过保安摄像机所拍摄的地点之间的关系，成像装置的镜头理想地水平和竖直移动。同时，镜头的水平运动称为摇摄(pan)方向的运动，镜头的竖直运动称为俯仰方向的运动。
保安摄像机一般由镜头体(或含有镜头的部件)和支撑件构成，该支撑件用于支撑镜头体并将主体固定到房屋中的天花板等。在该情况下，镜头体可以相对于支撑件沿摇摄方向和俯仰方向移动。发明内容
目前的镜头体例如通过球节、万向节等在摇摄方向和俯仰方向定位。然而，这样的机构具有复杂的结构并需要用于安装组成部件的大的空间。此外，这样的结构需要大量螺钉，用于安装组成部件。因此，难于在成像装置的加工中实现尺寸和成本降低。
希望提供高档并改善的成像装置和板簧，可以实现整体尺寸减小，并且通过简单结构改变镜头的方向并固定镜头的位置。
根据本发明的实施例，提供了一种成像装置，包括镜头体，镜头安装在所述镜头体上，并且所述镜头体可以沿与水平方向平行的摇摄方向转动；支撑件，支撑所述镜头体； 以及板簧，固定到所述支撑件，并且通过弹性力将所述镜头体朝向所述支撑件那一侧按压。
所述镜头体还可以包括镜头壳体，所述镜头安装在所述镜头壳体上；以及基底， 支撑所述镜头壳体，以使所述镜头壳体可以沿摇摄方向转动。此外，所述板簧通过弹性力将所述基底朝向所述支撑件那一侧按压。
所述基底可以具有由所述板簧按压的圆柱形外周部分。所述支撑件可以具有支撑所述基底的所述外周部分的多个突起部分。所述板簧可以具有弹簧部分和环形的圆形部分，所述弹簧部分位于所述圆形部分的内周并通过弹性力按压所述基底的所述外周部分。
所述板簧还可以包括保持部分，所述保持部分从所述圆形部分的外周弯曲，以保持所述关起部分。
所述板簧的所述圆形部分可以形成有开口部分，所述开口部分规定所述板簧相对于所述支撑件的位置。
所述支撑件可以规定所述镜头体沿摇摄方向的转动，并且具有与所述外周部分的圆周表面对应的形状。
根据本发明的另一实施例，提供了一种板簧，包括环形的圆形部分；以及弹簧部分，位于所述圆形部分的内周，并且通过弹性力将圆柱形基底朝向支撑镜头体的支撑件按压，所述圆柱形基底支撑镜头壳体从而使所述镜头壳体可以沿与水平方向平行的摇摄方向转动，所述镜头壳体上安装镜头。
上述的本发明可以实现整体尺寸减小，并且通过简单结构改变镜头的方向并固定镜头的位置。
图I是根据本发明的实施例的保安摄像机的立体图2是根据实施例的保安摄像机的侧视图3是移去外盖的根据实施例的保安摄像机的立体图4是图3所示的保安摄像机的分解立体图5是图3所示的保安摄像机的分解侧视图6是图3所示的保安摄像机的分解侧视图7是移去外盖的根据实施例的保安摄像机的分解立体图8是镜头体的分解立体图9是摇摄板簧平面图10是摇摄板簧侧视图11是俯仰板簧的平面图12是俯仰板簧的侧视图13是俯仰板簧的侧视图14是外盖的立体图15是外盖的仰视图；并且
图16是图6的局部放大图，示出俯仰板簧保持镜头壳体的突起部分的状态。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。同时，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能性结构的组成元件由相似的附图标记表示，并省略其重复解释。
以如下顺序进行说明
I.实施例中的结构
2.实施例中的装配方法
3.实施例中的调节方法
(I.实施例中的结构)
首先对根据本发明的实施例的保安摄像机100进行描述。
保安摄像机100固定到例如房屋的天花板等的水平平面。保安摄像机100将周围环境拍摄为运动的图像或静止的图像。如图I和图2所示，保安摄像机100的镜头108c可以沿水平或竖直方向手动地移动。同时，镜头108c的水平移动称为沿摇摄方向的移动，镜头108c的竖直移动称为沿俯仰方向的移动。调节安装在保安摄像机100中的镜头108c的位置可以通过保安摄像机100拍摄用户要拍摄的地点的照片，而不用考虑通过镜头108c能够拍摄的范围。
保安摄像机100包括由外盖107覆盖的镜头体101、由外盖109覆盖的下壳体103 以及电路板104，电路板104上安装电子部件，例如操作保安摄像机100所需要的电路。
参照图7，镜头体101由基底105和镜头壳体108组成。首先对镜头体101进行描述。
基底105例如由合成树脂形成。参照图8，镜头壳体支撑部分105b将镜头壳体108 支撑为可以沿俯仰方向转动。镜头壳体支撑部分105b具有圆周表面，其对应于镜头壳体 108的滑动部分108a的圆周表面。这样，镜头壳体108可以沿俯仰方向平滑地行进。基底 105被置于三个突起部分103a上，并且在上面沿摇摄方向转动。此外，基底105支撑镜头壳体108以使其可沿摇摄方向转动。此外，基底105具有形成为圆柱形的外周部分105a。通过摇摄板簧(pan plate spring) 102将外周部分105a朝向壳体103侧按压。
镜头壳体108例如由合成树脂制成。此外，镜头108c安装在镜头壳体108上。 CCD (电荷耦合元件)成像元件或CMOS (互补金属氧化物半导体)成像元件或其它的电气部件安装在镜头壳体108内；然而，在图中省略其表示。CCD成像元件或CMOS成像元件适于将通过镜头108c的光线聚焦成图像并将图像进行光电转化以产生信号。镜头壳体108在侧面上形成有突起部分108b。突起部分108b是圆柱形部件的示例并具有与镜头壳体108 的俯仰方向的旋转轴一致的中心轴。镜头壳体108可以在基底105上沿俯仰方向转动。
俯仰板簧106例如由金属制成。俯仰板簧106固定到基底105并且通过弹性力将镜头壳体108的突起部分108b的外周面朝向基底105按压。俯仰板簧106通过弹性力将外盖107固定到基底105。
俯仰板簧106包括弯曲部分106a、106b和插入部分106c。弯曲部分106a是第一弯曲部分的示例，并且通过板簧的弹性力将突起部分108b的圆周面朝向基底105按压。弯曲部分106b是第二弯曲部分的示例。此外，弯曲部分106b被插入外盖107的相应的固定孔中，以通过板簧的弹性力将外盖107固定到基底105。插入部分106c形成为板状。此外， 插入部分106c在弯曲部分106a侧形成有插入侧端部，并且插入基底105的插孔105c中。 因此，俯仰板簧106固定到基底105。
摇摄板簧102例如由金属制成。此外,板簧102通过弹性力将基底105朝向下壳体103按压。摇摄板簧102包括弹簧部分102c、圆形部分102d和保持部分102e。圆形部分102d是薄板并呈环形。基底105插入圆形部分102d的内周中。由于圆形部分102d在内周形成有切口部分102f，所以弹簧部分102c具有适当的弹性力，并通过弹性力按压基底 105的外周部分105a。保持部分102e通过从圆形部分102d的外周进行弯曲而形成，并且保持相应的突起部分103a。
在装配了保安摄像机100的状态下，通过摇摄板簧102将镜头体101向下壳体103 的突起部分103a(其用作为保安摄像机100的底架)按压。镜头体101的基底105的外周部分105a被放置于形成在下壳体103上的突起部分103a的各切口部分103aA上，从而定位基底105。同时，突起部分103a在上表面上具有圆柱形肋103aB，并在其侧面上设置有方形肋103aC。
摇摄板簧102设置有定位孔102a和方形孔102b。定位孔102a确定摇摄板簧102 的位置。方形孔102b适于固定摇摄板簧102。此外，每个弹簧部分102c都具有上述形状以按压镜头体101，每个弹簧部分102c通过相应的切口部分102f各自形成在摇摄板簧102 的内侧。
外盖107覆盖镜头体101。外盖107形成有镜头开口部分107b。镜头开口部分107b在镜头108c的俯仰方向移动范围内在外盖107中开口，使得镜头108c可以暴露。如图14和15所示，镜头壳体支撑部分107c形成在外盖107内。镜头壳体支撑部分107c具有圆周表面，其与镜头壳体108的滑动部分108a的圆周表面对应。这样，镜头壳体108可以沿俯仰方向平滑地移动。
此外，引导部分107e和限制部分107d设置在外盖107内。当外盖107固定到基底105时，引导部分107e与俯仰板簧106的相应的弯曲部分106b进行接触。在与引导部分107e进行接触的同时，弯曲部分106b被引导到外盖107的相应的固定孔107a。当外盖 107固定到基底105时，限制部分107d与俯仰板簧106的弯曲部分106b的相应的侧面进行接触。限制部分107d限制弯曲部分106b的外扩。这样，引导部分107e和限制部分107d 将俯仰板簧106的弯曲部分106b平滑地引导到外盖107的相应固定孔107a中。
(2.实施例中的装配方法)
接下来描述在本实施例中装配保安摄像机100的方法。
电路板104安装在下壳体103上。电路板104由未示出的单个螺钉以及如图4所示形成在下壳体103上的钩103b固定。
镜头体101的基底105置于形成在下壳体103的突起部分103a上的切口部分 103aA 上。
接下来覆盖摇摄板簧102以保持基底105。此外，定位孔102a与相应的圆柱形肋 103aB对齐，如图7所示。由此，确定摇摄板簧102的位置。此外，对摇摄板簧102进行按压，使得方形孔102b配合到相应的肋103aC，如图7所示。在该状态下，摇摄板簧102借助于形成在摇摄板簧102内的三个弹簧部分102c保持基底105。弹簧部分102c具有悬臂薄板簧的功能。因此，借助于三个弹簧部分102c将基底105向下壳体103的切口部分103aA 按压。
有多种方法增大或减小本实施例中的摇摄板簧102的弹性力。该方法的优点是易于调节弹性力的大小。增大或减小弹性力的方法的示例包括增大或减小摇摄板簧102的厚度的方法、增大或减小板簧材料的硬度的方法、增大或减小弹簧部分102c的尺寸的方法， 以及增大或减小基底105的外周部分105a的厚度的方法。
通过本实施例中摇摄板簧102的形状，以近似相等的间隔布置在圆形部分102d的外周上的三个保持部分102e与下壳体103的相应的肋103aC配合。由此，弹簧部分102c的弹性力被施加到三个保持部分102e的方形孔102b。因此，通过使得弹簧部分102c靠近相应的方形孔102b而引起的弹性力，方形孔102b分别受到沿着使摇摄板簧102从下壳体103 脱离的方向的力。然而，因为三个保持部分102e通过圆形部分102d彼此连接，所以这些力彼此牵制。因此，摇摄板簧102将不会从下壳体103脱离。因此，不需要将摇摄板簧102通过螺钉等固定到下壳体103。
此外，通过根据上述结构和形状的摇摄板簧102，用于使镜头体101沿摇摄方向 (图I中的箭头方向)转动的机构仅具有基底105和摇摄板簧102，该基底105的形状使得镜头壳体108不在基底105上沿摇摄方向滑动。因此，与传统方式不同，不需要复杂的机构， 并且不需要螺钉等来固定摇摄板簧102。因此，保安摄像机100可以实现空间节约。
镜头壳体108置于基底105上。镜头壳体108在两个侧面上形成有滑动部分108a。 滑动部分108a使镜头壳体108沿俯仰方向转动。基底105形成有镜头壳体支撑部分105b，镜头壳体支撑部分105b被成形为接收相应的滑动部分108a。
在弯曲部分106b保持镜头壳体108的突起部分108b的状态下，俯仰板簧106接下来插入图8所示的基底105的插入孔105c。同时，俯仰板簧106在相对表面侧类似地插入基底105，图8中未示出。
在该状态下，镜头壳体108和基底105通过俯仰板簧106彼此结合。由于弯曲部分106a保持镜头壳体108的突起部分108b，所以支撑弯曲部分106a的薄板部分用作为悬臂薄板簧。当镜头壳体108基于滑动部分108a转动时，薄板簧的弹性力作为载荷。由此， 俯仰板簧106的弹性力作为用于沿俯仰方向将镜头108c保持在位置上的力。
同时，如果滑动部分108a和突起部分108b彼此独立地形成，则存在如下优点。与俯仰板簧106的接触可能损坏镜头壳体108的突起部分108b。即使在这样的情况下，沿俯仰方向的滑动表面是滑动部分108a的表面，滑动部分108a不同于与俯仰板簧106进行接触的突起部分108b。因此，可以保持沿俯仰方向的运动。具有较大直径的滑动部分108a可以稳定沿滑动方向的运动。具有较小直径的突起部分108b可以使俯仰板簧106小型化。
有多种方法增大或减小本实施例中的俯仰板簧106的弹性力。该方法的的优点是易于调节弹性力的大小。增大或减小弹性力的方法的示例包括增大或减小俯仰板簧106的厚度的方法、增大或减小板簧材料的硬度的方法、增大或减小弯曲部分106a的弯曲角的方法，以及增大或减小镜头壳体108的突起部分108b的直径的方法。
俯仰板簧106沿着与安装期间的竖直方向的垂直的方向插入。俯仰板簧106将镜头壳体108朝向基底105侧按压。因此，俯仰板簧106将不沿安装期间的竖直方向脱落。另一方面，可以在插入方向上容易地移开俯仰板簧106。
同样俯仰板簧106的另一个弯曲部分106b使得支撑弯曲部分106b的薄板部分用作为板簧。弯曲部分106b插入外盖107的固定孔107a中。这样，外盖107与基底105结合。同样，俯仰板簧106插入固定孔107a的方向垂直于安装期间的竖直方向。
根据上述结构，俯仰板簧106通过被保持在基底105和外盖107之间来进行固定。 因此，不需要通过螺钉等固定俯仰板簧106。
如上所述，仅通过顺序地重叠下壳体103、电路板104、镜头体101和摇摄板簧102， 可以容易地组装保安摄像机100。
(3.实施例中的调节方法)
对调节本实施例中的保安摄像机100的镜头108c的方法进行描述。
[摇摄方向]
如果手动地使镜头体101沿图I中箭头所示的摇摄方向转动，摇摄板簧102的弹簧部分102c作为载荷。如果通过等于或大于该载荷的力使镜头体101转动并且当镜头108c 面对所需方向时将手从镜头体101松开，镜头108c停止在该位直。该状态下镜头体101的保持力对应于摇摄板簧102的弹簧部分102c的弹性力。
通过上述多种简单的方法增加或减小弹性力。在本实施例中，弹性力作为镜头体 101的转矩来研究，并且被设置在50至lOONmm。这个值根据镜头体101的重量、尺寸等来确定。因此，增加或减小弹性力的多种方法对于产品的商业化非常有效。
[俯仰方向]
如果手动地使镜头体101沿图2中箭头所示的俯仰方向转动，俯仰板簧106的弯曲部分106a的弹性力作为载荷。如果通过等于或大于该载荷的力使镜头体101转动并且当镜头108c面对理想方向时将手从镜头体101松开，镜头108c停止在该位直。用于将镜头体101保持在该状态下的力对应于俯仰板簧106的弯曲部分106a的弹性力。
通过上述多种方法增加或减小弹性力，这是简单的。在本实施例中，弹性力作为镜头体101的转矩来研究，并且被设置在10至40Nmm。这个值根据镜头体101的重量、尺寸等来确定。因此，存在增加或减小弹性力的多种方法的事实对于产品的商业化非常有效。
根据上述实施例，保安摄像机100使得用于使镜头108c沿俯仰和摇摄方向移动的机构不具有大的组成部件并且相比传统的保安摄像机可以通过少量的组成部件来实现。此外，保安摄像机100不需要紧固螺钉，并且仅通过从一个方向使组成部件重叠来组装，比之前更容易组装。由此，本实施例可以减小保安摄像机的成本和尺寸。
本申请包含了与2010年10月27日向日本专利局递交的日本在先专利申请 JP2010-241256中公开的主题相关的主题，这里通过引用引入其全部内容。
本领域技术人员应理解，只要在所附权利要求或与其相当的范围内，可以按照设计要求等其它因素进行各种改变、结合、附属结合和替代。
权利要求
1.一种成像装置，包括镜头体，镜头安装在所述镜头体上，并且所述镜头体能沿与水平方向平行的摇摄方向转动；支撑件，支撑所述镜头体；以及板簧，所述板簧固定到所述支撑件并且通过弹性力将所述镜头体朝向所述支撑件那一侧按压。
2.根据权利要求I所述的成像装置，其中，所述镜头体还包括镜头壳体，所述镜头安装在所述镜头壳体上；以及基底，所述基底支撑所述镜头壳体，以使所述镜头壳体能沿摇摄方向转动；并且所述板簧通过弹性力将所述基底朝向所述支撑件那一侧按压。
3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述基底具有由所述板簧按压的圆柱形的外周部分；所述支撑件具有支撑所述基底的所述外周部分的多个突起部分；并且所述板簧具有弹簧部分和环形的圆形部分，所述弹簧部分位于所述圆形部分的内周并具有适于按压所述基底的所述外周部分的弹性力。
4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，所述板簧还包括保持部分，所述保持部分从所述圆形部分的外周弯曲，以保持所述突起部分。
5.根据权利要求3所述的成像装置，其中，所述板簧的所述圆形部分形成有开口部分，所述开口部分规定所述板簧相对于所述支撑件的位置。
6.根据权利要求3所述的成像装置，其中，所述支撑件规定所述镜头体沿摇摄方向的转动，并且具有与所述外周部分的圆周表面对应的形状。
7.—种板簧,包括环形的圆形部分；以及弹簧部分，位于所述圆形部分的内周，并且通过弹性力将圆柱形基底朝向对镜头体进行支撑的支撑件按压，所述圆柱形基底支撑镜头壳体从而使所述镜头壳体能沿与水平方向平行的摇摄方向转动，所述镜头壳体上安装镜头。
全文摘要
本发明涉及成像装置和板簧。一种成像装置，包括镜头体，所述镜头体上安装镜头，并且所述镜头体可以沿与水平方向平行的摇摄方向转动；支撑件，支撑所述镜头体；板簧，固定到所述支撑件，并且通过弹性力将所述镜头体朝向所述支撑件侧按压。
文档编号F16F1/18GK102547085SQ20111033047
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月20日 优先权日2010年10月27日
发明者向井孝德 申请人:索尼公司