固定式攝像機裝置的製作方法
2023-04-25 10:43:56 3
專利名稱：固定式攝像機裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可以定位在顯示設備如電視機的屏幕上的任意位置處的固定式攝像機裝置。特別是，本發明涉及一種適用於集成有微型攝像機、麥克風和通信裝置等的多媒體教學系統和電視會議系統的固定式攝像機裝置。
背景技術：
近來，基於計算機的教學系統和電視會議系統已經引起了人們的注意。
這種系統由使用電視機等的顯示設備、微型攝像機、麥克風以及用於發送和接收圖像數據和音頻數據的通信裝置等組成。
在這種情況下，微型攝像機置於顯示設備的外殼上，或置於顯示設備的一旁，使其比較接近視線。用戶的圖像由微型攝像機拍攝，並通過通信線路而顯示在接收方系統的顯示設備的屏幕上。
對於可通過網際網路連接來建立雙向通信的一些當前的筆記本式計算機或移動計算機來說，微型攝像機構建在顯示屏幕的框架內，試圖使攝像機更接近用戶的視線。
然而，在觀看顯示在顯示設備上的信息時，用戶通常要參與會話或輸入所需的信息(在教學系統中為例如提問與回答的信息、其它方面的圖像等)。因此，雖然微型攝像機更接近顯示設備的顯示屏幕，然而在接收方的顯示設備上觀看時用戶的視線還是有些偏離了自然的視線。
研製了本發明來解決這個問題。本發明的一個主要目的是提供一種能將進入顯示屏幕的用戶視線和他的進入攝像機的視線相匹配、或使這些視線儘可能地接近並且允許將微型攝像機定位在顯示屏幕上的任意位置處的固定式攝像機裝置。本發明的第二個目的是提供一種能將進入顯示屏幕的用戶視線和他的進入攝像機的視線相匹配、或使這些視線儘可能地接近並且無須將微型攝像機定位在顯示屏幕上的任意位置處的固定式攝像機裝置。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提出了一種固定式攝像機裝置，它包括適於有選擇地既可安放在顯示設備的外殼上又可固定在所述顯示設備的基臺上的基體件，所述基體件有一個左側和一個右側；連接在所述基體件的所述左側和右側上的多個攝像機固定器；以及安裝在所述多個攝像機固定器的末端上的多個攝像機，其中所述基體件適於有選擇地既可安放在顯示設備的外殼上又可固定在所述顯示設備的基臺上從而沿一橫向方向延伸，所述橫向方向被限定為一個平行於所述基臺的表面也平行於所述顯示設備的顯示屏幕的方向，而與所述橫向方向正交的方向是垂直方向；其中所述多個攝像機固定器中的每一個至少在所述垂直方向可相對於所述基體件移動，使得所述攝像機可以從一個所述顯示設備的外殼上或固定所述顯示設備的基臺上的所述基體件的位置上沿所述顯示設備的顯示屏幕的左側或右側定位在一個可選擇的高度；以及其中所述攝像機固定器可以在所述橫向方向上從所述基體件伸出和縮入所述基體件從而使所述顯示設備可以調節不同寬度。
通過合成來自位於左側和右側的兩個攝像機單元的圖像，具有這些特徵的本發明可以產生向前視線的圖像。也就是說，可以發送如同攝像機單元定位在顯示設備的屏幕中央的合成圖像。由於這些攝像機單元實際上並未層疊在顯示屏幕上，因而不會干擾顯示設備的屏幕上的顯示，因此用戶可以享受一種極為方便的使用方式。
圖1是顯示了根據本發明實施例1的整個固定式攝像機裝置的透視圖。
圖2是顯示了實施例1的固定式攝像機裝置的一種使用形式的透視圖。
圖3是顯示了實施例1的固定式攝像機裝置的另一使用形式的透視圖。
圖4是顯示了實施例1的另一示例的整體透視圖，其中攝像機固定器具有不同的柔性結構。
圖5是顯示了圖4所示固定式攝像機裝置的一種使用形式的透視圖。
圖6是顯示了圖4所示固定式攝像機裝置的另一使用形式的透視圖。
圖7是顯示了根據本發明實施例2的整個固定式攝像機裝置的透視圖。
圖8是顯示了實施例2的固定式攝像機裝置的一種使用形式的透視圖。
圖9是顯示了實施例2的固定式攝像機裝置的另一使用形式的透視圖。
圖10是顯示了根據本發明實施例3的整個固定式攝像機裝置的透視圖。
圖11是顯示了實施例3的固定式攝像機裝置的一種使用形式的透視圖。
圖12是顯示了實施例3的固定式攝像機裝置的另一使用形式的透視圖。
圖13(a)是顯示了處於摺疊狀態的實施例3的固定式攝像機裝置的透視圖，而圖13(b)為其截面示意圖。
圖14是顯示了根據本發明實施例4的整個固定式攝像機裝置的透視圖。
圖15是顯示了根據本發明實施例4的整個固定式攝像機裝置的另一透視圖。
圖16是顯示了實施例4的固定式攝像機裝置的示意性側視圖。
圖17是顯示了根據本發明實施例5的整個固定式攝像機裝置的透視圖。
圖18是顯示了實施例5的固定式攝像機裝置的一種使用形式的透視圖。
圖19是顯示了實施例5的固定式攝像機裝置的另一使用形式的透視圖。
具體實施例方式
在下文中將參考附圖來介紹本發明的實施例。
實施例1
圖1是顯示了根據本發明實施例1的整個固定式攝像機裝置的透視圖。圖2和圖3是顯示了這種固定式攝像機裝置的使用形式的透視圖。
實施例1的固定式攝像機裝置A1包括安放在顯示設備91的外殼92(見圖2)或可固定顯示設備91的基臺93如桌子(見圖3)上的基體件1、連接在基體件1中間的攝像機固定器2，以及安裝在攝像機固定器2的末端2a上的攝像機單元3。
基體件1具有橫向伸長的形狀。在實施例1中，基體件1包括內置揚聲器和用於連接到耳機插孔上的連接端子(未示出)。基體件1的底面為平坦的表面，使其可以穩定的方式安放在外殼92和基臺93上。為了保證基體件1的緊固放置，可以在底面上超過一個的位置(例如左、右側的兩個位置，或左前角、右前角、左后角和右后角的四個位置)處安裝吸附件，如吸盤。
這裡，平行於基臺93的固定面、同時也平行於顯示設備91的顯示屏幕的方向定義為橫向方向M，而與此橫向方向M正交的方向定義為垂直方向N。在這種情況下，基體件1放置在外殼92或基臺93上，它的縱向基本上和橫向方向M對齊(見圖2和圖3)。
對於攝像機固定器2來說，基體端2b連接在基體件1上，使得攝像機固定器2可以相對於基體件1在垂直方向上(圖1中箭頭X的方向)旋轉運動。實施例1的攝像機固定器2在其中間具有接頭2c。該接頭2c使得攝像機固定器2還可以在X方向上彎曲成L形。
安裝在攝像機固定器2的末端2a上的攝像機單元3還可相對於攝像機固定器2的末端2a在垂直方向上(圖1中箭頭X的方向)旋轉運動。
為了實現圖2和圖3中所示的放置狀態，攝像機固定器2需要能相對於基體件1至少在約180度的範圍內旋轉運動。此外，攝像機單元3需要能相對於攝像機固定器2至少在180度或更大(最好約200度)的範圍內旋轉運動。
根據上述設置，當實施例1的這種固定式攝像機裝置A1放在外殼92上時，可以將攝像機固定器2旋轉地運動到懸掛狀態，然後以合適的方式彎曲接頭2c，以便將攝像機單元3的位置調節到大約在顯示屏幕的中央。在這種狀態下，可通過旋轉運動將攝像機單元3調節到面對著前方的用戶。類似地，當基體件1安放在基臺93上且位於顯示設備91之前並平行於顯示屏幕時，可以將攝像機固定器2旋轉地運動到直立狀態，然後以合適的方式彎曲接頭2c，以便將攝像機單元3的位置調節到大約在顯示屏幕的中央。在這種狀態下，可通過旋轉運動將攝像機單元3調節到面對著前方的用戶。
再來看圖4所示的示例，實施例1的攝像機固定器2採用了不同的柔性結構。此示例的結構允許攝像機固定器2的整個部分可任意地彎曲。由於這種結構是傳統上已知的並已應用到例如螢光檯燈的支臂上，因此這裡略去詳細的介紹。通過使攝像機固定器2的整個部分都變得可自由地彎曲，在基體件1安放在如圖5所示的外殼92上或如圖6所示的基臺93上並位於顯示設備91之前時，可以更容易地將攝像機單元3的位置調節到大約在顯示設備91的顯示屏幕的中央。
實施例2
圖7是顯示了根據本發明實施例2的整個固定式攝像機裝置的透視圖。圖8和圖9是顯示了這種固定式攝像機裝置的使用形式的透視圖。
與實施例1的固定式攝像機裝置A1相似，固定式攝像機裝置A2包括基體件11、攝像機固定器12和攝像機單元13。然而，基體件11的形狀是考慮了美觀的因素而設計的。
與實施例1的不同之處在於，實施例1的攝像機固定器2是柔性的，而實施例2的攝像機固定器12是可伸縮的(如圖7中的箭頭D所示)。其他設置與實施例1相同。例如，攝像機固定器12可相對於基體件11在箭頭X的方向上旋轉運動，而攝像機單元13可相對於攝像機固定器12在箭頭X的方向上旋轉運動。
然而，在實施例2的固定式攝像機裝置A2中，攝像機固定器12的基體端12a由球形旋轉件12b構成。旋轉件12b安裝在形成於基體件11中的凹形接受腔11a內，並以可旋轉運動的方式固定在其中。因此，攝像機固定器12可在圖中箭頭X所示的單方向上旋轉運動，並能在由凹形接受腔11a的形狀所限制的範圍內轉動。雖然略去了相關介紹，然而攝像機固定器12的末端12c也可類似地設置球形旋轉件，而攝像機的機身13可以設有旋轉件安裝於其中的凹形接受腔。這樣，攝像機的機身13不僅可在圖中箭頭X所示的單方向上旋轉運動，而且可在由凹形接受腔的形狀所限制的範圍內的三維空間方向上旋轉運動(即，可在一個半球表面上旋轉運動)。
順便提及，攝像機固定器12的可伸展/收縮的結構可以由類似於收音機等的天線、照相機三腳架、用於指點黑板的教鞭等的結構來實現。
根據上述設置，當實施例2的固定式攝像機裝置A2安放在外殼92上時，可以將攝像機固定器12旋轉地運動到懸掛狀態，然後以合適的方式伸展或收縮攝像機固定器12，以便將攝像機單元13的位置調節到大約在顯示屏幕的中央。在這種狀態下，可通過旋轉運動將攝像機單元13調節到面對著前方的用戶(見圖8)。類似地，當基體件11安放在基臺93上且位於顯示設備91之前並平行於顯示屏幕時，可以將攝像機固定器12旋轉地移動到直立狀態，然後以合適的方式伸展或收縮攝像機固定器12，以便將攝像機單元13的位置調節到大約在顯示屏幕的中央。在這種狀態下，可通過旋轉運動將攝像機單元13調節到面對著前方的用戶(見圖9)。
實施例3
圖10是顯示了根據本發明實施例3的整個固定式攝像機裝置的透視圖。圖11和圖12是顯示了這種固定式攝像機裝置的使用形式的透視圖。
與實施例2的固定式攝像機裝置A2相似，固定式攝像機裝置A3包括基體件21、攝像機固定器22和攝像機單元23。然而，基體件21的形狀是考慮了美觀因素而設計的。
與實施例2的不同之處在於，實施例2的攝像機固定器12隻是可伸縮的，而實施例3的攝像機固定器22是柔性(如圖10中箭頭X所示)且可伸縮的(如圖10中箭頭D所示)。其他設置與實施例2相同。例如，攝像機固定器22可相對於基體件21旋轉運動，而攝像機單元23不僅可相對於攝像機固定器22旋轉運動，而且可在三維空間方向旋轉運動(即，可在一個半球表面上可旋轉運動)。
然而，在實施例3的固定式攝像機裝置A3中，攝像機固定器22的基體端22a從基體件21的前表面21a上伸出。結果，基體端22a能夠以滑動方式沿基體件21的前表面21a旋轉(如圖10中箭頭E所示)。換句話說，基體端22a的180度旋轉使其可用於外殼92(見圖11)，還可用於基臺93上且位於顯示設備91之前(見圖12)。
另外，為了存放攝像機固定器22和攝像機單元23，實施例3的固定式攝像機裝置A3具有凹槽狀的存儲部分21d，其從基體件21的頂面21b延伸到其後面21c(同樣可見圖13(b))。在不使用時，攝像機固定器22和攝像機單元23可存放在存儲部分21d中。圖13(a)和圖13(b)顯示了攝像機固定器22和攝像機單元23裝入存儲部分21d中的狀態。在不使用時，如果攝像機固定器22和攝像機單元23緊密接觸地存放在基體件21中，那麼攝像機固定器22和攝像機單元23既不會妨礙工作，也不會受到損壞。此外，將攝像機固定器22和攝像機單元23緊密接觸地存放在基體件21中還有另外一個優點。作為示例，在生產出來後，此固定式攝像機裝置A3可以緊湊地包裝以進行運輸，這就提高了運輸的效率。順便提及，用於存放攝像機固定器22和攝像機單元23的存儲部分21d也可以設置於上述實施例1和實施例2的固定式攝像機裝置A1，A2中。
根據上述設置，當實施例3的固定式攝像機裝置A3放置在外殼92上時，可以將攝像機固定器22旋轉地移動到懸掛狀態，然後上下地伸展或收縮攝像機固定器22，以便將攝像機單元23的位置調節到大約在顯示屏幕的中央。在這種狀態下，還可將攝像機固定器22向前和向後地伸展或收縮，以便調節其到用戶的距離。最後，可以將攝像機單元23調節到使其面對著前方的用戶(見圖11)。類似地，當基體件21安放在基臺93上且位於顯示設備91之前並平行於顯示屏幕時，可以將攝像機固定器22旋轉地移動到直立狀態，然後上下地伸展或收縮攝像機固定器22，以便將攝像機單元23的位置調節到大約在顯示屏幕的中央。在這種狀態下，還可將攝像機固定器22向前和向後地伸展或收縮，以便調節其到用戶的距離。最後，可以將攝像機單元23調節到使其面對著前方的用戶(見圖12)。
實施例4
圖14和15是顯示了根據本發明實施例4的整個固定式攝像機裝置的透視圖。圖16是顯示了這種固定式攝像機裝置的示意性側視圖。
與實施例2的固定式攝像機裝置A2相似，固定式攝像機裝置A4的基本設置是使攝像機固定器32可伸縮(如圖16中箭頭D所示)。然而，與實施例2相比，實施例4允許將攝像機單元33從攝像機固定器32中拉出。對於這種設置，攝像機單元33在後側設有吸盤33a(見圖16)。該吸盤可以粘附在顯示設備的顯示屏幕(未示出)上，從而保證了緊固的放置。
具體地說，如果將固定式攝像機裝置A4安放在顯示設備的外殼上來使用，那麼可將攝像機單元33從攝像機固定器32中(圖14中所示狀態)向下拉到顯示設備的顯示屏幕的中央。然後，藉助吸盤33a，攝像機單元33可以緊固地粘附在顯示屏幕的中央。另一方面，如果將固定式攝像機裝置A4安放在顯示設備(未示出)的前方來使用，那麼可先將攝像機固定器32向後抬高(圖15中所示狀態)，然後以合適的方式將其拉出，使其位置調節到顯示設備的顯示屏幕的中央。
關於此實施例，圖16應理解為在一幅圖中描繪了使用固定式攝像機A4的兩種形式，即安放在顯示設備的外殼上和安放在基臺上且位於顯示設備之前時的兩種形式。
實施例5
圖17是顯示了根據本發明實施例5的固定式攝像機裝置的透視圖。圖18和圖19是顯示了固定式攝像機裝置的使用形式的透視圖。
實施例5的固定式攝像機裝置A5包括可安放在顯示設備91的外殼92上和可支撐顯示設備91的基臺93上的基體件41、分別連接在基體件41的左側和右側並沿顯示設備91的顯示屏幕的左側和右側定位的攝像機固定器42，42，以及分別安裝在攝像機固定器42，42的末端上的攝像機單元43，43。基體件41的長度(橫向寬度)接近等於顯示設備91的外殼92的橫向寬度。當基體件41放在外殼92或基臺93上時，這兩個攝像機單元43，43可定位在與將要在顯示設備91的顯示屏幕上顯示的人的視線對齊的高度上(具體地說，大約在與顯示屏幕的中央對齊的高度上)。
雖然在圖17中未顯示攝像機固定器42，42的詳細結構(特別是可伸展/收縮的結構或柔性結構)，然而它們可以採用上述實施例1或實施例4中所介紹的結構。另外，攝像機固定器42，42可以設置成可從基體件41的左側和右側橫向地拉出(如圖17中箭頭所示)。這種設置允許攝像機固定器42，42根據顯示設備91的橫向寬度而被拉出，而與顯示設備91的形狀(具體地說是橫向寬度)無關。
根據上述設置，通過合成來自位於左側和右側的兩個攝像機單元43，43的圖像，實施例5的固定式攝像機裝置A5可以產生帶有向前視線的用戶的圖像。換句話說，可以發送如同攝像機單元43，43定位在顯示設備91的屏幕中央的合成圖像。由於這些攝像機單元43，43實際上並未層疊在顯示屏幕上，因此用戶可以觀看顯示屏幕而不受攝像機單元43的幹擾，這樣，用戶可以享受一種極為方便的使用方式。
另外，這兩個攝像機單元43，43可用於產生三維圖像。作為具體的示例，將一個攝像機單元43作為左眼的攝像機，而另一個攝像機單元43作為右眼的攝像機，通過合成各自的圖像就可以產生三維圖像。
工業應用
如上所述，本發明的固定式攝像機裝置適用於兩種使用形式，這可根據用戶的方便來適當地選擇。在基體件安放在顯示設備外殼上的第一使用形式中，允許使攝像機固定器懸垂以便將攝像機單元定位在顯示屏幕的中央。在基體件安放在基臺上的顯示設備之前的第二使用形式中，允許使攝像機固定器直立以便將攝像機單元定位在顯示設備的中央。另外，可以精確地調節攝像機單元的位置，而不管顯示設備的形狀和屏幕尺寸如何。這樣，這種固定式攝像機裝置就可用於將攝像機單元準確無誤地定位在顯示屏幕的中央，並能調節其到用戶的距離。
另外，在合成來自兩個安放在左側和右側的攝像機單元的圖像的裝置中，攝像機單元並未層疊在顯示屏幕上。結果，可以觀看顯示屏幕而不受攝像機單元幹擾的用戶將會發現使用這種設備是極為方便的。此外，這種裝置可用於發送如同將攝像機單元定位在顯示設備的屏幕中央的合成圖像。
另一方面，本發明的固定式攝像機裝置顯示了在不使用時的良好存儲性能。此外，攝像機固定器和攝像機單元在包裝等的過程中受到保護而不會損壞。此外，該裝置還可以緊湊地包裝以提高運輸的效率。
權利要求
1.一種固定式攝像機裝置，它包括適於有選擇地既可安放在顯示設備的外殼上又可固定在所述顯示設備的基臺上的基體件，所述基體件有一個左側和一個右側；連接在所述基體件的所述左側和右側上的多個攝像機固定器；以及安裝在所述多個攝像機固定器的末端上的多個攝像機，其中所述基體件適於有選擇地既可安放在顯示設備的外殼上又可固定在所述顯示設備的基臺上從而沿一橫向方向延伸，所述橫向方向被限定為一個平行於所述基臺的表面也平行於所述顯示設備的顯示屏幕的方向，而與所述橫向方向正交的方向是垂直方向；其中所述多個攝像機固定器中的每一個至少在所述垂直方向可相對於所述基體件移動，使得所述攝像機可以從一個所述顯示設備的外殼上或固定所述顯示設備的基臺上的所述基體件的位置上沿所述顯示設備的顯示屏幕的左側或右側定位在一個可選擇的高度；以及其中所述攝像機固定器可以在所述橫向方向上從所述基體件伸出和縮入所述基體件從而使所述顯示設備可以調節不同寬度。
全文摘要
一種底面固定的攝像機裝置，包括可固定在顯示設備的外殼上或可支撐的顯示設備的安裝臺上的固定部分(1)、連接在此固定部分(1)上的攝像機支撐件(2)，以及連接在攝像機支撐件(2)的前端(2a)上的攝像機部分(3)，其中在固定部分(1)安放在外殼或安裝臺上的狀態下，攝像機支撐件(2)可相對於固定部分(1)至少在垂直方向(X)上旋轉運動，而攝像機部分(3)可相對於攝像機支撐件(2)至少在垂直方向(X)上旋轉運動。
文檔編號H04N7/14GK1578413SQ20041007699
公開日2005年2月9日 申請日期2001年2月16日 優先權日2000年4月28日
發明者猿橋望 申請人:猿橋望