旋转支撑组件和包括该旋转支撑组件的拍摄设备.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103968217 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 6 8 2 1 7 A (21)申请号 201310680906.8 (22)申请日 2013.12.12 10-2013-0010092 2013.01.29 KR F16M 13/02(2006.01) F16M 11/06(2006.01) F16M 11/18(2006.01) H04N 5/225(2006.01) (71)申请人三星泰科威株式会社 地址韩国庆尚南道昌原市 (72)发明人金俊宁 田村一成 崔堜植 具政郁 金昶年 (74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有。

2、限 公司 11286 代理人鲁恭诚 刘奕晴 (54) 发明名称 旋转支撑组件和包括该旋转支撑组件的拍摄 设备 (57) 摘要 根据示例性实施例的一方面，提供了一种旋 转支撑组件和包括该旋转支撑组件的拍摄设备， 所述旋转支撑组件包括：组件固定部；驱动电机， 安装在组件固定部中；旋转支撑单元，利用由驱 动电机产生的动力而旋转；旋转轴单元，固定到 组件固定部，并可旋转地支撑旋转支撑单元，其 中，旋转支撑单元包括位于其内表面上的第一球 接触部以及从第一球接触部延伸的第二球接触 部，其中，旋转轴单元包括位于其外表面上的第一 支撑表面以及从第一支撑表面延伸的第二支撑表 面，其中，在第一球接触部和第一支撑表。

3、面之间设 置有第一球组件，在第二球接触部和第二支撑表 面之间设置有第二球组件。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103968217 A CN 103968217 A 1/1页 2 1.一种旋转支撑组件，包括： 组件固定部； 驱动电机，安装在组件固定部中； 旋转支撑单元，利用由驱动电机产生的动力而旋转； 旋转轴单元，固定到组件固定部，并可旋转地支撑旋转支撑单元， 其中，旋转支撑单元包括位于其内表面上的第一球接触部以及从第一球。

4、接触部延伸的 第二球接触部， 其中，旋转轴单元包括位于其外表面上的第一支撑表面以及从第一支撑表面延伸的第 二支撑表面， 其中，在第一球接触部和第一支撑表面之间设置有第一球组件，在第二球接触部和第 二支撑表面之间设置有第二球组件。 2.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，旋转支撑单元呈中空形状。 3.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中， 旋转轴单元包括旋转轴主体构件和结合到所述旋转轴主体构件的旋转轴固定构件； 第一支撑表面和第二支撑表面形成在旋转轴主体构件的外表面上。 4.根据权利要求3所述的旋转支撑组件，其中，在旋转轴主体构件和旋转轴固定构件 中的一个中形成有固定突起，在旋转轴主体构件。

5、和旋转轴固定构件中的另一个中形成有固 定槽。 5.根据权利要求3所述的旋转支撑组件，其中，旋转轴主体构件呈中空的圆筒形状。 6.根据权利要求3所述的旋转支撑组件，其中，旋转轴固定构件呈圆环形状。 7.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，在第一球接触部中形成有安放槽。 8.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，在第二球接触部中形成有安放槽。 9.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，第一球组件包括多个球和支撑所述多 个球的护圈。 10.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，第二球组件包括多个球和支撑所述多 个球的护圈。 11.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，在第一支撑表面中形成。

6、有安放槽。 12.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，在第二支撑表面中形成有安放槽。 13.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，呈环形的第一支撑表面的直径大于呈 环形的第二支撑表面的直径。 14.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，在旋转轴单元中设置有滑环。 15.根据权利要求1所述的旋转支撑组件，其中，在驱动电机的轴上安装有驱动滑轮， 在旋转支撑单元中安装有从动滑轮单元，在驱动滑轮和从动滑轮单元之间安装有带。 16.一种拍摄设备，包括如权利要求1至15中任一项所述的旋转支撑组件。 权 利 要 求 书CN 103968217 A 1/6页 3 旋转支撑组件和包括该旋转支撑组件的拍摄。

7、设备 0001 本申请要求于2013年1月29日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0010092号 韩国专利申请的权益，该申请公开的内容通过引用被全部包含于此。 技术领域 0002 示例性实施例涉及一种旋转支撑组件和包括该旋转支撑组件的拍摄设备。 背景技术 0003 一般而言，诸如监控相机的拍摄设备通过水平摇摄（panning）操作和俯仰摇摄 （tilting）操作来捕获图像，因此，该拍摄设备可对更宽广的区域执行成像和监控。 0004 水平摇摄操作和俯仰摇摄操作需要相机单元的旋转运动，为此，拍摄设备包括旋 转支撑单元和旋转驱动单元。 0005 即，拍摄设备的相机单元被构造成具有旋转支撑单。

8、元的结构，该旋转支撑单元相 对于固定部能够旋转。拍摄设备被构造成使得相机单元通过从诸如电机的旋转驱动单元接 收动力而旋转。 0006 第2009-0020071号公开的韩国专利申请公开了一种监控相机的构造，该监控相 机执行水平摇摄操作和俯仰摇摄操作。 发明内容 0007 一个或多个示例性实施例提供了一种旋转支撑组件和包括该旋转支撑组件的拍 摄设备，所述旋转支撑组件的结构能够在旋转驱动时提高旋转稳定性。 0008 根据示例性实施例的一方面，提供了一种旋转支撑组件，所述旋转支撑组件包括： 组件固定部；驱动电机，安装在组件固定部中；旋转支撑单元，利用由驱动电机产生的动力 而旋转；旋转轴单元，固定到组。

9、件固定部，并可旋转地支撑旋转支撑单元，其中，旋转支撑单 元包括位于其内表面上的第一球接触部以及从第一球接触部延伸的第二球接触部，其中， 旋转轴单元包括位于其外表面上的第一支撑表面以及从第一支撑表面延伸的第二支撑表 面，其中，在第一球接触部和第一支撑表面之间设置有第一球组件，在第二球接触部和第二 支撑表面之间设置有第二球组件。 0009 旋转支撑单元可呈中空形状。 0010 旋转轴单元可包括旋转轴主体构件和结合到所述旋转轴主体构件的旋转轴固定 构件，第一支撑表面和第二支撑表面可形成在旋转轴主体构件的外表面上。 0011 在旋转轴主体构件和旋转轴固定构件中的一个中可形成有固定突起，在旋转轴主 体构。

10、件和旋转轴固定构件中的另一个中可形成有固定槽。 0012 旋转轴主体构件可呈中空的圆筒形状。 0013 旋转轴固定构件可呈圆环形状。 0014 在第一球接触部中可形成有安放槽。 0015 在第二球接触部中可形成有安放槽。 说 明 书CN 103968217 A 2/6页 4 0016 第一球组件可包括多个球和支撑所述多个球的护圈。 0017 第二球组件可包括多个球和支撑所述多个球的护圈。 0018 在第一支撑表面中可形成有安放槽。 0019 在第二支撑表面中可形成有安放槽。 0020 呈环形的第一支撑表面的直径可大于呈环形的第二支撑表面的直径。 0021 在旋转轴单元中可设置有滑环。 0022。

11、 在驱动电机的轴上可安装有驱动滑轮，在旋转支撑单元中可安装有从动滑轮单 元，在驱动滑轮和从动滑轮单元之间可安装有带。 0023 根据示例性实施例的另一方面，提供了一种拍摄设备，所述拍摄设备包括所述旋 转支撑组件。 附图说明 0024 通过结合附图对示例性实施例进行详细描述，以上和其他方面将会变得更加明 显，在附图中： 0025 图1是根据示例性实施例的拍摄设备的透视图； 0026 图2是图1中示出的拍摄设备的翻转放大图； 0027 图3是图1中示出的拍摄设备的成像单元组件的透视图； 0028 图4是图3中示出的成像单元组件的水平摇摄旋转支撑组件的分离透视图； 0029 图5是图4中示出的水平摇。

12、摄旋转支撑组件的分解透视图； 0030 图6是图4中示出的水平摇摄旋转支撑组件的截面图； 0031 图7是图4中示出的除去第一组件固定部、第一带和第一滑环之外的水平摇摄旋 转支撑组件的分解透视图。 具体实施方式 0032 在下文中，将参照附图详细描述一个或多个实施例。此外，在附图中，相同的标号 指示相同的元件，以避免重复。当诸如“中的至少一个”的表述位于一列元件之后时， 该表述修饰整个列表的元件而不是修饰该列表元件中的单个元件。 0033 图1是根据示例性实施例的拍摄设备10的透视图。图2是图1中示出的拍摄设 备10的翻转放大图。 0034 如图1和图2中所示，拍摄设备10是一种圆顶形状的监控。

13、相机，该拍摄设备10包 括圆顶盖11、主体12、成像单元组件13和固定部14。 0035 圆顶盖11由能够透射成像光的具有透光性的材料形成。具有透光性的材料的示 例可包括玻璃材料和塑料材料。 0036 圆顶盖11呈半球形状，并被安装在主体12上。 0037 成像单元组件13安装在主体12的内侧，且圆顶盖11安装在主体12的下侧。 0038 成像单元组件13是用于执行拍摄的装置，该成像单元组件13设置有下面将要详 细描述的相机模块10。 0039 通过将主体12固定到固定结构S来安装固定部14。这里，固定结构S可以是例如 墙壁、天花板或柱子。 说 明 书CN 103968217 A 3/6页 5。

14、 0040 根据当前的实施例，拍摄设备10是圆顶形状的监控相机，但示例性实施例并不限 于此。即，拍摄设备10可以是除了圆顶形状的监控相机以外的其他任何类型的相机。 0041 在下文中，将参照图3至图7详细描述图像成像组件13。 0042 图3是图1中示出的拍摄设备的成像单元组件的透视图。图4是图3中示出的成 像单元组件的水平摇摄旋转支撑组件的分离透视图。图5是图4中示出的水平摇摄旋转支 撑组件的分解透视图。图6是图4中示出的水平摇摄旋转支撑组件的截面图。图7是图4 中示出的除去第一组件固定部、第一带和第一滑环之外的水平摇摄旋转支撑组件的分解透 视图。 0043 成像单元组件13包括相机模块10。

15、0、水平摇摄旋转支撑组件200、俯仰摇摄旋转支 撑组件300。 0044 相机模块100设置有光学系统110和诸如电荷耦合器件（CCD）的成像元件（未示 出），以捕获对象的图像或监控对象。 0045 相机模块100被构造成通过水平摇摄操作能够绕z轴旋转，并被构造成通过俯仰 摇摄操作能够绕x轴旋转。 0046 水平摇摄旋转支撑组件200支撑相机模块100，以使相机模块100绕z轴旋转。平 面旋转支撑组件200包括第一组件固定部210、第一驱动电机220、第一驱动滑轮230、第一 带240、第一旋转支撑单元250、第一旋转轴单元260和第一滑环270。 0047 第一组件固定部210被固定到主体1。

16、2，并呈板状。 0048 第一驱动电机220是用于执行水平摇摄操作的驱动源，第一驱动电机220安装在 第一组件固定部210的一侧，并且可以是易于被控制的步进电机、直流电机、伺服电机等。 0049 第一驱动电机220基于来自控制单元（未示出）的指令使第一旋转支撑单元250旋 转。 0050 第一驱动滑轮230安装在第一驱动电机220的轴上，并使安装在第一驱动滑轮230 上的第一带240旋转。在当前的实施例中，因为第一带240被形成为同步带（timing belt）， 所以第一驱动滑轮230可以是针对同步带的滑轮。 0051 第一带240被形成为同步带，其中，在第一带240的内表面上形成齿。 00。

17、52 根据当前实施例的第一带240被形成为同步带，但示例性实施例并不限于此。即， 第一带240可被形成为普通的平带或V形带。 0053 第一旋转支撑单元250被安装成相对于第一组件固定部210旋转，并呈中空形状。 0054 第一从动滑轮单元251安装在第一旋转支撑单元250的下侧外表面上。在当前实 施例中，因为第一带240被形成为同步带，所以第一从动滑轮单元251具有针对同步带的滑 轮形状。因为第一从动滑轮单元251被安装成装配在第一带240中，所以第一旋转支撑单 元250与第一带240的旋转相关联地旋转。 0055 如图6中所示，第一球接触部252形成在第一旋转支撑单元250的内表面上，第二。

18、 球接触部253形成在从第一球接触部252斜向下延伸的部分中。 0056 第一球接触部252是下面将描述的第一球组件261c的球261c_1接触的部分，且 安放槽252a形成在球261c_1接触的部分中。 0057 第二球接触部253是下面将描述的第二球组件261e的球261e_1接触的部分，且 安放槽253a形成在球261e_1接触的部分中。这里，第二球接触部253被形成为比第一球 说 明 书CN 103968217 A 4/6页 6 接触部252更靠近z轴。 0058 根据当前实施例的第一球接触部252设置有安放槽252a，第二球接触部253设置 有安放槽253a，但示例性实施例并不限于此。

19、。即，第一球接触部252和第二球接触部253可 不分别设置安放槽252a和253a，并可被构造为平坦表面。 0059 下面将要描述的俯仰摇摄旋转支撑组件300安装在第一旋转支撑单元250之上。 0060 同时，第一旋转轴单元260固定到第一组件固定部210，并可旋转地支撑第一旋转 支撑单元250。 0061 第一旋转轴单元260包括第一旋转轴主体构件261和结合到第一旋转轴主体构件 261的第一旋转轴固定构件262。 0062 第一旋转轴主体构件261作为一个整体呈中空形状，并在其外表面上设置有台 阶。 0063 第一旋转轴主体构件261包括翼部261a、第一支撑表面261b、第一球组件261。

20、c、第 二支撑表面261d、第二球组件261e和中央固定部261f。 0064 翼部261a呈圆环形状。 0065 从翼部261a延伸的第一支撑表面261b是第一球组件261c的球261c_1接触的部 分，并呈环形。第一支撑表面261b的直径D1大于第二支撑表面261d的直径D2。 0066 安放槽261b_1形成在第一支撑表面261b的球261c_1接触的部分中。 0067 根据当前实施例的第一支撑表面261b设置有安放槽261b_1，但示例性实施例并 不限于此。即，第一支撑表面261b可不设置安放槽261b_1并可被构造为平坦表面。 0068 第一球组件261c包括多个球261c_1和护圈。

21、261c_2。 0069 所述多个球261c_1由护圈261c_2支撑，并且被设置成接触第一旋转轴主体构件 261的第一支撑表面261b和第一旋转支撑单元250的第一球接触部252并进行滚动。即， 第一支撑表面261b用作滚动轴承的内圈，第一球接触部252用作滚动轴承的外圈。 0070 同时，从第一支撑表面261b延伸台阶高度的第二支撑表面261d是第二球组件 261e的球261e_1接触的部分，并呈环形。第二支撑表面261d的直径D2小于第一支撑表面 261b的直径D1。 0071 安放槽261d_1形成在第二支撑表面261d的球261e_1接触的部分中。 0072 根据当前实施例的第二支撑。

22、表面261d设置有安放槽261d_1，但示例性实施例并 不限于此。即，第二支撑表面261d可不设置安放槽261d_1，并可被构造成平坦表面。 0073 固定突起261d_2沿第二支撑表面261d的周向形成在第二支撑表面261d的下部。 固定突起261d_2被安装到第一旋转轴固定构件262的固定槽262a中，以将第一旋转轴固 定构件262安装到第一旋转轴主体构件261。 0074 根据当前实施例，固定突起261d_2形成在第二支撑表面261d的下部，且固定槽 262a形成在第一旋转轴固定构件262中，从而在装配过程中允许固定突起261d_2安装在固 定槽262a中，但示例性实施例并不限于此。固定。

23、槽可形成在第二支撑表面261d的下部，且 固定突起可被固定在第一旋转轴固定构件262中，从而在装配过程中允许固定突起安装在 固定槽中。 0075 同时，第二球组件261e包括多个球261e_1和护圈261e_2。 0076 所述多个球261e_1由护圈261e_2支撑，并且球261e_1被设置成接触第一旋转轴 说 明 书CN 103968217 A 5/6页 7 主体构件261的第二支撑表面261d和第一旋转支撑单元250的第二球接触部253并进行 滚动。即，第二支撑表面261d用作滚动轴承的内圈，第二球接触部253用作滚动轴承的外 圈。 0077 中央固定部261f位于第一旋转轴主体构件26。

24、1的中部，并通过螺栓B固定到第一 组件固定部210。 0078 中央固定部261f设置有滑环安装孔261f_1，第一滑环270固定到滑环安装孔 261f_1。 0079 同时，第一旋转轴固定构件262呈圆环形状，并固定到第一旋转轴主体构件261的 下部。 0080 第一滑环270是用于防止线缆C缠结的构件，并且可以是已知的普通滑环。 0081 接下来，将描述水平摇摄旋转支撑组件200的装配过程。 0082 首先，制造者将第一驱动电机220固定到第一组件固定部210，然后将第一驱动滑 轮230安装在第一驱动电机220的轴上。 0083 接下来，如图7中所示，制造者将第一球组件261c和第二球组件。

25、261e安装到第一 旋转轴主体构件261中，然后将第一旋转轴主体构件261安装到第一旋转支撑单元250中。 0084 然后，制造者将第二支撑表面261d的固定突起261d_2安装到形成在第一旋转轴 固定构件262中的固定槽262a中，从而装配第一旋转支撑单元250和第一旋转轴单元260。 0085 此后，制造者通过使用螺栓B将第一旋转轴单元260的中央固定部261f固定到第 一组件固定部210。然后，制造者将第一带240结合到第一驱动滑轮230和第一从动滑轮单 元251的外周，并调节第一带240、第一驱动滑轮230和第一从动滑轮单元251，以具有预定 的张力，从而完成旋转支撑组件200的装配。。

26、 0086 在上述水平摇摄旋转支撑组件200中，第一球组件261c和第二球组件261e按照 两排的形式被设置在第一旋转支撑单元250和第一旋转轴单元260之间的空间中，以支撑 第一旋转支撑单元250。因此，第一旋转支撑单元250可稳定地旋转，且在旋转时振动最小。 0087 此外，当装配上述水平摇摄旋转支撑组件200时，第一旋转支撑单元250和第一旋 转轴单元260通过以下操作彼此结合：将第一球组件261c和第二球组件261e结合到第一 旋转轴主体构件261，将第一旋转轴主体构件261安装到第一旋转支撑单元250中，并将固 定突起261d_2结合到固定槽262a，从而有助于装配并且减少了装配的步。

27、骤数量。 0088 同时，上述水平摇摄旋转支撑组件200的构造能被应用到俯仰摇摄旋转支撑组件 300。 0089 即，如图3中所示，俯仰摇摄旋转支撑组件300支撑相机模块100，以使相机模块 100绕x轴可旋转。俯仰摇摄旋转支撑组件300包括第二组件固定部310、第二驱动电机 320、第二驱动滑轮（未示出）、第二带340、第二旋转支撑单元350和第二旋转轴单元360，所 述第二组件固定部310、第二驱动电机320、第二驱动滑轮（未示出）、第二带340、第二旋转 支撑单元350和第二旋转轴单元360分别与水平摇摄旋转支撑组件200的第一组件固定部 210、第一驱动电机220、第一驱动滑轮230、。

28、第一带240、第一旋转支撑单元250和第一旋转 轴单元260具有相同的构造，因此，将不再重复其描述。 0090 然而，上述第一组件固定部210固定到主体12，而第二组件固定部310固定到第一 组件固定部210的顶表面。 说 明 书CN 103968217 A 6/6页 8 0091 根据当前实施例的俯仰摇摄旋转支撑组件300可具有与水平摇摄旋转支撑组件 200相同的构造，但示例性实施例并不限于此。即，作为具有水平摇摄旋转支撑组件200的 构造的替代，根据当前实施例的俯仰摇摄旋转支撑组件300可具有包括普通轴承结构的俯 仰摇摄旋转组件构造（包括普通轴承结构的俯仰摇摄旋转组件的示例可以是在背景技术。

29、中 所提及的第2009-0020071号公开的韩国专利申请中公开的构造）。 0092 在下文中，将简要地描述拍摄设备10的水平摇摄驱动和俯仰摇摄驱动。 0093 首先，将描述水平摇摄驱动。当需要拍摄设备10执行水平摇摄操作时，为了水平 摇摄操作，控制单元（未示出）向第一驱动电机220供应电力，以驱动第一驱动电机220。 0094 当第一驱动电机220被驱动时，连接到第一驱动电机220的轴的第一驱动滑轮230 旋转。当第一驱动滑轮230旋转时，动力便通过第一带240进行传递，因此，第一旋转支撑 单元250旋转。同时，因为第一旋转支撑单元250由按照两排的形式被设置在第一旋转支 撑单元250和第一。

30、旋转轴单元260之间的空间中的第一球组件261c和第二球组件261e支 撑，所以第一旋转支撑单元250可稳定地旋转，且旋转时振动最小。 0095 接下来，将描述俯仰摇摄驱动。当需要拍摄设备10执行俯仰摇摄操作时，为了俯 仰摇摄操作，控制单元（未示出）向第二驱动电机320供应电力，以驱动第二驱动电机320。 0096 当第二驱动电机320被驱动时，连接到第二驱动电机320的轴的第二驱动滑轮（未 示出）旋转。当第二驱动滑轮旋转时，动力便通过第二带340进行传递，因此，第二旋转支撑 单元350旋转。同时，因为第二旋转支撑单元350由按照两排的形式被设置在第二旋转支 撑单元350和第二旋转轴单元360。

31、之间的空间中的第一球组件（未示出）和第二球组件（未 示出）支撑，所以第二旋转支撑单元350可稳定地旋转，且旋转时振动最小。 0097 根据一个或多个实施例，可实现在旋转时能够提高旋转稳定性的旋转支撑组件以 及包括该旋转支撑组件的拍摄设备。 0098 虽然已参照示例性实施例具体示出和描述了本发明，但本领域技术人员将理解， 在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对本发明进 行各种改变。 说 明 书CN 103968217 A 1/7页 9 图1 说 明 书 附 图CN 103968217 A 2/7页 10 图2 说 明 书 附 图CN 103968217 A 10 3/7页 11 图3 说 明 书 附 图CN 103968217 A 11 4/7页 12 图4 说 明 书 附 图CN 103968217 A 12 5/7页 13 图5 说 明 书 附 图CN 103968217 A 13 6/7页 14 图6 说 明 书 附 图CN 103968217 A 14 7/7页 15 图7 说 明 书 附 图CN 103968217 A 15 。