具有无线音频转换的集成摄像机系统的制作方法

专利名称：具有无线音频转换的集成摄像机系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安装在支架上的摄像机，而且也涉及一种头戴式耳机和电池充电器。
背景技术：
过去的几年中，人们之间的电子联系有了惊人的增长。各种通讯模式用于彼此之间的电子通讯，例如电子邮件、文本消息传递等等。特别是视频会议和视频直接通话(IM)(其允许人们相互通过互联网实时通话(“IM聊天”))日益流行。可以存在其他几种应用，其中传送静止图像、视频和/或音频数据，例如实况视频流、为了制造电影的视频捕获、视频监视、互联网监视、互联网网络摄像机等等。
存在几种可以用于此类电子视频和音频通讯的摄像机。一些这种摄像机也具有捕获静止图像的能力。为了视频实时聊天的目的，这些摄像机经常连接到用户的计算机，并且将摄像机所捕获的数据传输到计算机。
通常此一通讯涉及安装在计算机上的网络摄像机，用户对着插入计算机的麦克风说话。用户不仅需要获得并装备摄像机，而且经常也需要独立的麦克风(在摄像机中无嵌入式麦克风的情况)和独立的扬声器或独立的头戴式耳机。如果用户使用有绳头戴式耳机，这明显限制了用户四处活动的自由。如果用户使用无绳头戴式耳机，那么用户必须频繁更换它的电池或者如果电池是可重新充电的则必须要有一个用于头戴式耳机的独立充电器。获得并装备这些使用户桌面杂乱无章的众多装置是昂贵、复杂且减少了用户的愉悦感受。
此外，用户通常习惯在常规电话上进行电话通话。装备和使用上述各种不同装置会导致不同于常规电话通话经历的经历。
英特尔专利第6,572,282号展示了允许摄像机倾斜不同角度的摄像机支架。特别是，可以点击摄像机使其进入多索引位置(multiple indexedposition)。柯达专利第5,131,351号展示了摄像机的充电支架用以重新充电摄像机。然而，这些专利无一提供了包括视频摄像机、无绳头戴式耳机和无绳头戴式耳机的电池充电器的单一装置。这些专利也未向用户提供惯用的、常规电话通话类型的经历。
因而，需要向用户提供一种减少桌面混乱的连贯视频和音频通讯经历的紧密集成装置。此外，需要提供一种易于使用和与常规电话通话相关的经历的装置。
实用新型内容本实用新型提供一种组合摄像机、摄像机支架、音频转换电路和音频头戴式耳机充电器。根据本实用新型的一个实施例的装置令用户使用方便并使其感受到与常规电话通话相关的经历。
音频头戴式耳机是无线的，其无线连接到支架/集线器。支架/集线器接着通过总线连接到个人计算机，且使用相同的电缆来中继来自音频头戴式耳机的信息和来自摄像机的视频。另外，电缆也可以用于给装置供电。摄像机可以是倾斜的且可调节支架的高度。
在一个实施例中，所述装置包括一些按钮。在一个实施例中，包括一启动按钮和一暂停按钮。所述启动按钮可具有多种功能，包括启动相关软件应用程序、通过扬声器电话应答来电等等。在一个实施例中，暂停按钮中断了视频和音频传输。以电子仪器使音频传输静音，并通过用机械快门覆盖视频模块的镜头来中断视频传输。
本实用新型提供了一种易于使用且类似于普通电话通话，在互联网上进行视频通话的结构。
在此摘要和下面的具体实施方式
中所描述的特征和优点并非是详尽无遗的，且特定说来，所属领域的技术人员从本文的附图、说明书和权利要求书将不难发现其它许多特征和优点。此外，应注意，用于说明书中的语言原则上是选择以利于可读性和指导性的目的，而并非选择以刻划或限制本实用新型的标的物，而必须依靠权利要求书来决定本实用新型的此等标的物。


结合附图将可从本实用新型的以下具体实施方式
和随附权利要求书中发现本实用新型的其他优点和特征，其中图1为使用计算机用于视频通讯的常规系统的方块图。
图2为根据本实用新型的一个实施例的系统的方块图。
图3为根据本实用新型的系统的电子设备的另一方块图。
图4为根据本实用新型的一个实施例的具有无线头戴式耳机的摄像机支架的前透视图。
图5为摄像机支架和具有广角镜头和光学变焦的音频头戴式耳机充电器及设于摄像机支架内部的扬声器电话的一个实施例的另一视图。
图6A为说明在本实用新型的一个实施例中捕获和传输视频与音频数据的方法的流程图。
图6B为说明在本实用新型的一个实施例中向用户提供接收的视频和音频数据的方法的流程图。
图7为根据本实用新型的一个实施例的装置的前透视图。
图8为其后透视图。
图9为其俯视平面图。
图10为其前正视图。
图11为其左侧正视图。
图12为其右侧正视图。
图13为其后正视图。
图14为其仰视平面图。
图15为单独的摄像机支架底座的透视图。
图16为其俯视平面图。
图17为其前正视图。
图18为其左侧正视图。
图19为其右侧正视图。
图20为其后正视图。
图21为其仰视平面图。
具体实施方式
这些图(或图示)仅为说明的目的描述了本实用新型的优选实施例。应注意，在图中类似或相同的参考数字可以表示类似或相同的功能性。所属领域的技术人员将易于从以下论述中认识到，在不脱离本文所述的本实用新型原则的前提下可以利用本文中揭示的结构和方法的替代实施例。
图1为通过主机视频通讯的常规系统的方块图。该常规系统包括摄像机100、麦克风110和扬声器120，全都连接到主机150。
摄像机100可以是任何可连接到主机100的摄像机。例如，摄像机100可以是网络摄像机。在一个实施例中，摄像机100是Logitech，Inc.(Fremont，CA)的QuickCam摄像机。应注意，在以下论述中尽管是参照了网络摄像机，但是本实用新型也可以应用于可连接到主机100的任何类型的摄像机上。
麦克风120可以是任何可连接到主机100的麦克风。在一个实施例中，麦克风120是独立装置。这些麦克风可以是(例如)任何为了与个人计算机一起使用而设计的麦克风，例如Logitech，Inc.(Fremont，CA)的Logitech台式麦克风(Desktop Microphone)或LogitechUSB台式麦克风。在另一实施例中，麦克风120可以嵌入摄像机100中。
扬声器130可以是任何可连接到主机100的扬声器。例如，这些扬声器可以是Logitech，Inc.(Fremont，CA)的LogitechX-230、LogitechZ-3。
主机150可以是任何能与摄像机100和/或通过网络与另一主机通讯的主机。所述网络可以是广域网(WAN)或局域网(LAN)或任何其他网络。WAN可以包括互联网、互联网2等等。LAN可以包括内联网(Intranet)，其可以是基于(例如)属于一个机构的仅可由机构成员、职工或其他经授权人可以访问的TCP/IP的网络。LAN也可以是(例如)Novell Corporation(Provo，UT)的Netware或Microsoft Corporation(Redmond，WA)的Windows NT的网络。网络120也可以包括可购买的订阅服务，例如，America Online，Inc.(Dulles，VA)的AOL或Microsoft Corporation(Redmond，WA)的MSN。因此，主机150可以是个人计算机(台式或膝上型)、手提电脑或管理器(例如个人数字助理(PAD))、蜂窝式电话、能与网络摄像机和/或网络接口的嵌入式自动方案(embedded automotive solution)等等。在一个实施例中，主机是常规计算机系统的一部分，其可以包括存储装置、网络服务连接和可以与计算机系统耦合的常规输入/输出装置，如显示器、鼠标、打印机和/或键盘。主机100也包括常规操作系统(例如MS Windows、Mac OSX操作系统等等)、输入/输出装置和网络服务软件。另外，在一个实施例中，主机100包括视频会议软件，如Polycom(Pleasanton，CA)的Polycom PVX和ViaVideo与VCON(Israel)的ViGO。在一个实施例中，主机100包括IM软件，例如ICQ，Inc.的ICQ、America Online，Inc.(Dulles，VA)的America OnLine Instant Messenger(AIM)、Microsoft Corporation(Redmond，WA)的MSNMessenger和Yahoo！Inc.(Sunnyvale，CA)的Yahoo！Instant Messenger。
图2是根据本实用新型的实施例的系统方块图。图2描述了网络摄像机200、无绳头戴式耳机250、主机150和电源290。
网络摄像机200包含视频模块205、电池充电器215、音频转换模块225和无线模块235a。视频模块205包含镜头、传感器和允许视频处理与压缩的固件。在一个实施例中，电池充电器215通过主机270连接到电源290。在一个实施例中，电池充电器215直接连接到电源290。
在一个实施例中，无线模块235包含可以传输和接收无线信号的收发器。在一个实施例中，无线模块235a是发射器。在另一实施例中，无线模块235a是接收器。无线模块235可以使用任何无线协议，例如RF、蓝牙(Bluetooth)等等。此外，尽管任何合适的频率都是可允许的，但是载波可大约为27MHz、233MHz、433MHz(例如433.92MHz)或900MHz(例如916.5MHz)或2.4GHz。
音频转换模块225转换将由无线模块235a从无绳头戴式耳机250中的无限模块235b接收的音频信号转换成适用于到主机150的连接272的信号。例如，如果连接272是USB连接，则将所接收的音频信号转换成适用于USB的信号。在相反方向，在视频通讯的另一侧的人提供的音频信号通过主机150到达音频转换模块225，在此处该等音频信号被转换成适用于无线传输的信号并提供至无限模块235a以用于反向传输到无绳头戴式耳机250的无线模块235b。
无绳头戴式耳机250包括音频模块255、无线模块235b和电池268。(应注意术语无绳和无线可交替使用)。音频模块255包括用于音频处理、压缩等等的电路。无线模块235b与上述无线模块235a相似。电池268可以是任何可重新充电的电池，例如锂离子电池、镍金属氢化物电池等等。在一个实施例中，当无绳头戴式耳机250对接于网络摄像机200时，电池充电器215对无绳头戴式耳机250中的电池268充电。
主机150包括驱动器软件275和应用程序软件285。驱动器软件275充当将参数从网络摄像机200传送到应用程序软件285的接口。这些参数可以包括关于决定用户预期行为(打电话、挂断电话等等)的人界面(humaninterface)的信息。例如，驱动器软件275可以为应用程序软件285提供关于头戴式耳机250是否对接到所述装置中或目前是否被用户使用等信息。
应用程序软件285可以是任何第三方软件，例如视频会议软件，如Polycom(Pleasanton，CA)的Polycom PVX和ViaVideo与VCON(Israel)的ViGO。在一个实施例中，应用程序软件285可以是IM软件，例如ICQ，Inc.的ICQ、America Online，Inc.(Dulles，VA)的America OnLine InstantMessenger(AIM)、Microsoft Corporation(Redmond，WA)的MSNMessenger和Yahoo！Inc.(Sunnyvale，CA)的Yahoo！Instant Messenger。在一个实施例中，应用程序软件285可以是任何视频调用应用程序，如在启用预设或主机视频的网络会议上的Logitech，Inc.(Fremont，CA)的LogitechVideoCall、Sightspeed(Berkely，CA)的Sightspeed 3.0，如WebExCommunications，Inc.(San Jose，CA)的WebEx、Santa Cruz Networks，Inc.(Santa Cruz，CA)的Viditel、Click2Meet或甚至仅具有音频的非视频应用程序如Skype(Luxembourg)的Sikype或Microsoft Corporation(Redmond，WA)的MSN的音频调用特征。
在一个实施例中，网络摄像机200与主机150之间的连接272可以是实体连接，例如通用串行总线连接(例如USB 1.1、USB 2.0等等)、串行总线连接等等。在其他实施例中，网络摄像机200与主机150之间的连接272可以是无线的，例如IR连接、RF连接(27MHz、2.4GHz等等)、蓝牙连接等等。应注意，网络摄像机200与主机150之间的连接不限于任何特定类型。在一个实施例中，网络摄像机200与主机150之间的单一连接272足以传送来自网络摄像机200的视频数据和来自/到无绳头戴式耳机250的音频数据和用于各种组件(包括电池充电器215)功率的需要。
图3是根据本实用新型的实施例的系统的电子设备的另一方块图。如上所述，视频模块205包括摄像机电子设备352用以处理由CMOS、CCD或其他传感器接收的信号。传感器信号经处理且然后通过总线354提供到USB集线器356。摄像机电子设备352具有(如可看到的)用于麦克风、掀扭按钮440、开始按钮436和各种LED的连接。以下参考图4论述这些按钮和LED。它们全通过也用来处理摄像机视频图像的电子设备来发送。
在一个实施例中，无绳头戴式耳机250分别给无线模块235a中的天线358提供无线信号。所接收到的音频信号被提供到一个将这些信号转换成适用于(在一个实施例中)USB总线272的信号的音频转换电路225。在相反方向中，视频会议另一侧的人所提供的音频信号从互联网和计算机到达USB总线272，通过USB集线器356、线370、音频转换电路225和另一扬声器输出376，其中所述音频信号被提供到天线358以反向传输到无绳头戴式耳机250。
独立的电池充电器215接收线382上的电源信号并向音频转换电路225和无线模块235a以及其他电子设备供电。当充电时，无线头戴式耳机将直接连接到电池充电器单元215和其插座。
在一个实施例中，头戴式耳机250与无线模块253a之间的连接属于蓝牙协议。接着将蓝牙信号转换成用于经USB总线传输的USB信号。在替代实施例中，可以将头戴式耳机250配置成能直接与配备有蓝牙接收器的主机270进行通讯。因此，消费者可选择使用摄像机架中的蓝牙接收器或直接转向用于如此配备的主机的主机270。在一个实施例中，应根据消费者所希望的用途售卖两种不同头戴式耳机。
本实用新型解决了过去购买了不含麦克风的摄像机的消费者所面临的困难，其要求用户不仅需将扬声器和麦克风连接到摄像机另外还需连接到其PC上以使用视频会议或视频调用软件进行通讯。本实用新型将麦克风和头戴式耳机的功能性集成在一个通过单一USB连接而连接到PC的单一装置。此一系统的装备比先前方案更直接也更简单。
用于本实用新型的头戴式耳机优选是目前与移动电话一起售出的Logitech无绳头戴式耳机。这避免了常用计算机头戴式耳机的头上(over-the-head)或颈后(behind-the-neck)配置，此两种配置在摄像机上皆不能呈现专业图像。
图4展示了根据本实用新型的一个实施例的装置。支撑件410通过下述凹槽(此图中不可见)安装在摄像机支架412上。视频模块安装在也提供视频流LED 418的顶部模块416中。模块416在一枢轴上绕轴线420旋转，连接到视频模块的有线连接通过该枢轴进入摄像机支撑件410。
下面部分包括一个具有用于储藏音频头戴式耳机250的插座424的模块422。所示音频头戴式耳机是折叠的，其扬声器部分428挂在用户耳朵上而麦克风部分432从枢轴线432折页。插座424包括与音频头戴式耳机250接触以提供电池充电功能的触点。因此，所述插座不仅提供储藏音频头戴式耳机的空间，其也提供了用于其充电的空间。
底部模块展示了一个提供扬声器电话性能的额外麦克风434。在一个实施例中，用户在一次通话中可以与独立的扬声器一起使用所述装置上的麦克风434，或者他/她可以使用无绳头戴式耳机250以接收和传输音频。在一个实施例中，使用者可以在一次通话中与独立的扬声器一起使用一个独立的外部麦克风。在一个实施例中，将扬声器和麦克风都添加到摄像机架，使其不使用头戴式耳机即可充当一个视频扬声器电话。在另一替代实施例中，使用有绳头戴式耳机。这消除了对无线接收器和发射器的需要，实现了低成本方案，同时仍然组合了来自头戴式耳机的音频与独立装置中的视频。
在一个实施例中，根据本实用新型的实施例的装置提供了三个与所述装置相互作用的机构以控制通话行为1.头戴式耳机托架台；2.头戴式耳机连接按钮；和3.基本按钮。所有这些控制装置一起实现了紧密集成通话控制功能性，类似于具有扬声器电话基站的无绳电话。
所述装置具有在基本单元上的多个按钮和在蓝牙托架中的切换机构。在一个实施例中，基本单元上的按钮包括启动按钮436和暂停按钮438。这种简单的双按钮构造令消费者极易使用所述装置。在另一实施例中，也可以包括一个用于获取静止图片快照的掀扭按钮。
按下暂停按钮438时，主机150所接收的音频和视频将中断。在一个实施例中，所述装置可以停止捕获音频和/或视频数据。在另一实施例中，所述装置可以停止向主机150传输音频和/或视频数据。在一个实施例中，用电子仪器使音频静音而通过机械快门隐藏视频，由此为用户提供了保密性。此一用于中断音频(静噪)和视频的单触式功能性使用户易于使用。
在一个实施例中，启动按钮436具有几种功能，其包括启动一个应用程序(如果应用程序关闭)恢复一个应用程序(如果已经隐藏所述应用程序窗口)应答呼叫(响铃时)切断呼叫(当处于通话中时)转移呼叫到扬声器电话按钮的下面是载波探测LED 442和充电器LED 444。充电器LED 444指示头戴式耳机250已经适当地放置在插座424中使得触点已经并实际上正在充电。载波探测LED 442指示在运行期间已经探测到来自头戴式耳机的载波信号。
图5展示了具有支撑件结构的不同形状并使用摄像机的广角镜头的另一实施例。
因此，图4和图5的实施例提供了一个使消费者必须处理的线数最小化的单一集成单元。如上所述，连接至图4的装置的单一电缆将传送来自无线头戴式耳机的音频信号和来自视频摄像机的视频信号。在一个实施例中，在相同电缆中也包括了向所述装置供电和向音频头戴式耳机的电池充电器供电的信号。在一个实施例中，电通过此电缆经过主机150提供到所述装置。在一个实施例中，此单一电缆的远端接着被分成两股电缆以连接到电源和USB或主机150中的其他总线端口。在又一实施例中，电源经过独立的电缆连接到所述装置。到电源模块的轴的枢轴的配线路由提供了一种消除连接到可禁止其向前或向后倾斜功能性的摄像机的额外电缆的清洁设计。
图6A为说明捕获和传输在本实用新型的一个实施例中的视频和音频数据的方法的流程图。通过视频模块205捕获视频数据(步骤610)。通过音频模块245捕获音频数据(例如用户的声音)(步骤620)。然后将音频数据传输到所述装置(步骤630)。在一个实施例中，这是通过无线模块235b到无线模块235a的无线传输。音频转换模块225将音频数据转换成适合经连接272传输的数据(步骤635)。视频数据和已转换的音频数据接着通过一单一连接272传输到主机150(步骤640)。
图6B为说明向使用者提供在本实用新型的一个实施例中已经接收的音频和视频数据的方法的流程图。通过主机150接收音频和视频数据(步骤650)。在一个实施例中，通过主机150经过网络接收此等数据。在连接到主机150的显示器上显示所接收的视频数据(步骤660)。音频数据通过连接272传输到一装置(步骤670)。音频数据转换成适用于传输到头戴式耳机250的数据(步骤675)。所述数据接着被传输到头戴式耳机(步骤680)。在一个实施例中，此传输以无线方式发生(步骤680)。
图7-14说明了根据本实用新型的一个实施例的装置的各种角度。
图15-21说明了单独的摄像机支架支座，展示了用于成对大头螺栓或螺钉的多个插槽以允许调整摄像机支撑上的摄像机支撑件的高度。如所示，提供了用于调整高度的四个不同的凹槽位置。
上述设备和方法的配置仅为本实用新型的原理的说明性应用，且在不脱离本实用新型的精神和范畴的前提下可以作出许多其他实施例和修改，如权利要求书中所定义的。例如，在图2中所描绘的视频模块205可以处于不同于容纳电池充电器模块215、无线模块235a和音频转换模块225的实体装置的独立实体装置中。因此，本实用新型的范畴不应参考以上描述来决定，而应参考附加权利要求书与其对等物的全部范畴一起来决定。
权利要求1.一种具有无线音频转换的集成摄像机系统，其特征是所述系统包含一个视频模块；一个连接到一主机以传输由所述视频模块捕获的视频数据的连接；一个与一无线音频头戴式耳机通讯的无线模块；一个音频转换电路，其将从所述无线音频头戴式耳机以无线方式接收的音频数据转换成用于经连接到所述主机的所述连接而传输的音频数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述系统进一步包含一个用来贮备所述无线音频头戴式耳机的音频插座。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述系统进一步包含一个用来为所述无线音频头戴式耳机充电的电池充电器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征是所述系统进一步包含一个控制所述视频模块和所述无线音频头戴式耳机的控制模块。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征是所述控制模块包含一个中断由所述主机所接收的音频数据和视频数据的暂停按钮。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征是以电子方式按下所述暂停按钮使所述音频数据静音。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征是按下所述暂停按钮激活一个覆盖所述视频模块的一部分的机械快门。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征是所述控制模块包含一个启动一应用软件程序的启动按钮。
9.根据权利要求4所述的系统，其特征是所述控制模块包含一个启动一视频会议程序的启动按钮。
10.根据权利要求4所述的系统，其特征是所述控制模块包含一个启动一即时消息传递程序的启动按钮。
11.根据权利要求3所述的系统，其特征是与所述无线模块相连接的所述音频转换电路进一步将从所述主机接收的音频数据转换成用于无线传输到所述无线音频头戴式耳机的音频数据。
专利摘要一种具有无线音频转换的集成摄像机系统，其特征是所述系统包含一个视频模块；一个连接到一主机以传输由所述视频模块捕获的视频数据的连接；一个与一无线音频头戴式耳机通讯的无线模块；一个音频转换电路，其将从所述无线音频头戴式耳机以无线方式接收的音频数据转换成用于经连接到所述主机的所述连接而传输的音频数据。所述摄像机可以是倾斜的且可调整其支架高度。
文档编号G06F1/00GK2896330SQ20042001337
公开日2007年5月2日 申请日期2004年12月13日 优先权日2003年12月11日
发明者乔治·巴斯马德吉安, 费里·古纳万, 戴维·S·奥布赖恩, 布鲁斯·弗里德里克斯, 曼苏尔·贝赫鲁兹 申请人:罗技欧洲公司