CN102426402A - 电视成像***光轴调整装置及调整方法 - Google Patents
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Abstract
电视成像***光轴调整装置及方法,由电视成像***、U形架、底座、左支承及俯仰调节手轮和方位调节手轮组成。调整装置中分别设置了俯仰旋转中心和方位旋转中心,电视成像***的重心位置与方位旋转中心重合;俯仰旋转中心与方位旋转中心相隔一定距离L;在俯仰旋转中心相反方向设置俯仰调节手轮,俯仰调节手轮位置与俯仰旋转中心设置一定距离M;在距方位旋转中心一定距离N处设置了左右对称两个方位调节手轮。旋转俯仰手轮和方位手轮实现电视成像***光轴的角度调整。本发明能快速、简便、准确、稳定、实时调整电视成像***光轴相对于安装载体基准的平行度。
Description
技术领域
本发明是关于一种电视成像***光轴相对于安装载体基准的平行度调整装置及调整方法。
背景技术
电视成像***包含光学***、接收传感器、传输途径、处理和显视等。在信息化发展的过程中,各种电视成像***以其独特的优越性越来越受到人们的高度重视。电视成像***可单独使用,也可加载在其它载体上。安装在其它载体上时常要求其光轴与载体大***基准平行。平行度调整具体来讲就是调整电视成像***光轴相对大***基准的方位和俯仰角度。一般是通过产、刮、研电视成像***安装基准面的方式调整光轴相对于安装载体基准的平行度。但在一些特殊应用场合,要求能实时、快速、方便、准确地调整电视成像***光轴相对于安装载体基准的平行度,且调整完成后,状态稳定、可靠,上述调整***不能满足这些要求。
发明内容
本发明的技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种快速、简便、准确、稳定可实时调整的电视成像***光轴调整装置及调整方法,以满足某些特殊要求。
本发明的技术解决方案:一种电视成像***光轴调整装置,包括:电视成像***(1)、U形架(3)、底座(13)、左支承(4)、俯仰调节手轮(11)和方位调节手轮(12);电视成像***(1)与U形架(3)以圆柱面支承方式通过第一螺钉(5)联接,左支承(4)与U形架(3)通过第二螺钉(7)同轴联接,且同时与电视成像***(1)以圆柱面支承方式联接;U形架(3)与底座(13)以圆柱面支承方式通过第三螺钉(14)联接;俯仰调节手轮(11)以螺纹形式与U形架(3)联接,通过第一螺母(10)锁紧;方位调节手轮(12)以螺纹形式与底座(13)联接,通过第二螺母(10’)锁紧;电视成像***(1)与U形架(3)、左支承(4)共同的圆柱面支承中心设置为电视成像***光轴(8)的俯仰旋转中心(6),俯仰旋转中心(6)与电视成像***光轴(8)等高;U形架(3)与底座(13)的圆柱面支承中心设置为电视成像***光轴(8)的方位旋转中心(2),方位旋转中心(2)与电视成像***光轴(8)在空间上垂直相交;电视成像***(1)的重心与方位旋转中心(2)重合;俯仰旋转中心(6)与方位旋转中心(2)设置一定距离L;在距俯仰旋转中心(6)相反方向距离M处设置俯仰调节手轮(11),电视成像***(1)尾部会存在向下的趋势与俯仰调节手轮(11)顶部保持接触,增加了状态的稳定性;在距方位旋转中心(2)距离N处设置左右对称两个方位调节手轮(12),所述左右对称两个方位调节手轮(12)调整完成后,左右对称两个方位调节手轮(12)端部分别与底座(13)保持接触,再通过第二螺母(10’)锁紧方位调节手轮(12)与底座(13)之间的螺纹连接,使状态稳定;所述整个调整装置通过底座(13)与安装载体基准面联接。
在所述电视成像***(1)与U形架(3)、左支承(4)之间设置了修磨垫(9),消除电视成像***(1)与U形架(3)、左支承(4)之间的间隙,使俯仰调整和方位调整互不干涉。
一种电视成像***光轴调整方法,实现步骤如下:
第一步,按照上述的调整装置进行布置;
第二步,电视成像***光轴(8)的俯仰调整:松开第一螺钉(5)及第一螺母(10),根据重力平衡原理,电视成像***(1)始终与旋转俯仰调节手轮(11)的顶部接触,旋转俯仰手轮(11),电视成像***(1)围绕俯仰旋转中心(6)旋转,实现电视成像***光轴(8)的俯仰角调整;
第三步,电视成像***光轴(8)的俯仰锁紧:调整完成后,用第一螺钉(5)固紧电视成像***(1)与U形架(3);用第一螺母(10)锁紧俯仰调节手轮(11)与U形架(3)之间的螺纹联接;
第四步,电视成像***光轴(8)的方位调整:松开第三螺钉(14)及对称的两个第二螺母(10’),旋转左右对称两个方位调节手轮(12),使左右对称两个方位调节手轮(12)以一退一进方式推动U形架(3)及与其相连接的电视成像***(1)围绕方位旋转中心(2)旋转,从而实现电视成像***光轴(8)的方位角调整;
第五步,电视成像***1光轴8的方位锁紧:调整完成后,用第三螺钉14固紧U形架3与底座13;用第二螺母10’锁紧方位调节手轮12与底座13的螺纹联接;其中第二步、第三步、第四步和第五步不分先后。
所述电视成像***光轴(8)的俯仰角α和方位角β调整如下:
α=arcsinA/M
β=arcsinB/N
其中A为俯仰调节手轮(11)旋转引起直线位移量;B为方位调节手轮(12)旋转引起直线位移量;且距离M、N越大,调整角度越精细。
本发明相比现有技术具有如下优点:
(1)本发明通过调整装置的布局,实现了能快速、简便、准确、稳定、实时调整电视成像***光轴相对于安装载体基准的平行度,满足了某些特殊要求。
(2)俯仰调整和方位调整互不干涉。在本发明电视成像***光轴调整装置中,由于分别设置了俯仰旋转中心和方位旋转中心,使俯仰调整和方位调整互不干涉;并且在电视成像***与U形架、左支承之间设置了修磨垫,消除了电视成像***与U形架、左支承之间的间隙,进一步使俯仰调整和方位调整互不干涉。
(3)调整精细。本发明由于俯仰调节手轮位置与俯仰旋转中心设置了距离M;方位调节手轮位置与方位旋转中心设置了距离N;且随距离M、N增大,调整角度越精细既越准确。
(4)可实时调整。可实时松开第一螺钉及第一锁紧螺母,旋转俯仰调节手轮11,调整电视成像***光轴俯仰角度;同理,可实时松开第三螺钉及第二螺母,旋转左、右方位调节手轮,调整电视成像***光轴方位角度。
(5)光轴状态稳定、可靠。俯仰角度调整完后,为使状态稳定、可靠,除固紧第一螺钉之外,由于俯仰旋转中心与电视成像***的重心设置了一定距离L,根据重力平衡原理电视成像***尾部会存在向下的趋势与俯仰调节手轮顶部保持接触,进一步增加了状态的稳定性,再通过第一螺母锁紧俯仰调节手轮与U形架之间的螺纹连接;方位角度调整,为使状态稳定,设置了左右对称两个方位调节手轮,调整完成后,左、右方位调节手轮端部分别与底座保持接触,再通过第二螺母锁紧方位调节手轮与底座之间的螺纹联接,使状态稳定。
(6)安装方式灵活,方便。整个装置可通过底座与安装载体基准面联接。
附图说明
图1为本发明电视成像***光轴调整装置的主视图;
图2为图1的A-A剖视图;
图3为图1的俯视图;
图4为图1光轴俯仰旋转的一种状态;
图5为图3光轴方位旋转的一种状态。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示,在电视成像***1的光轴8同一高度处设置光轴的俯仰旋转中心6,俯仰旋转中心6以圆柱面支承方式由电视成像***1、U形架3、左支承4共同组成,电视成像***1、U形架3、左支承4之间的间隙由修磨垫9的厚度消除。在电视成像***1的重心位置设置方位旋转中心2,方位旋转中心2以圆柱面支承方式由U形架3、底座13组成,方位旋转中心2与光轴8在空间上垂直相交。俯仰旋转中心6与方位旋转中心2设置一定距离L,在俯仰旋转中心6相反方向设置俯仰调节手轮11,俯仰调节手轮11位置与俯仰旋转中心6相距M;在距方位旋转中心2一定距离N处设置左右对称两个方位调节手轮12。整个装置可通过底座13与安装载体基准面联接。
本发明中的电视成像***光轴8相对于安装载体基准的平行度调整通过以下措施实施:松开第一螺钉5及第一螺母10,根据重力平衡原理,电视成像***1始终与俯仰调节手轮11的顶部接触,旋转俯仰调节手轮11,由于俯仰调节手轮11与U形架3以螺纹联接,在旋转俯仰调节手轮11的同时,俯仰调节手轮11做直线移动,推动电视成像***1围绕俯仰旋转中心旋转,完成电视成像***1光轴8的俯仰角度调整。调整完成后,固紧第一螺钉5,锁紧第一螺母10,使光轴状态稳定;同理,松开第三螺钉14及第二螺母10’,旋转左、右方位调节手轮12,由于方位调节手轮12与底座13以螺纹联接,在旋转方位调节手轮12的同时,方位调节手轮12做直线移动,旋转左、右方位手轮,使左、右方位调节手轮12以一退一进方式,推动U形架3及与其相连接的电视成像***1围绕方位旋转中心旋转,从而实现光轴8的方位角度调整。调整完成后,固紧第三螺钉14,右、左方位调节手轮12的端部与底座13保持接触,锁紧第二螺母10’,使光轴状态稳定。
由于俯仰调节手轮11位置与俯仰旋转中心6设置了距离M;方位调节手轮12位置与方位旋转中心2设置了距离N;电视成像***光轴8的俯仰角度调整量α与距离M及俯仰调节手轮11旋转引起电视成像***光轴的移动量A之间的关系为:α=arcsinA/M,见图4;电视成像***光轴8方位角度调整量β与距离N及方位调节手轮12旋转引起电视成像***光轴8的移动量B之间的关系为:β=arcsin B/N,见图5,且随距离M、N增大,调整角度越精细既越准确。L、M,N取值范围依据整个装置的结构大小决定,没有具体要求,但必须大于零。
Claims (4)
1.一种电视成像***光轴调整装置,其特征在于:包括电视成像***(1)、U形架(3)、底座(13)、左支承(4)、俯仰调节手轮(11)和方位调节手轮(12);电视成像***(1)与U形架(3)以圆柱面支承方式通过第一螺钉(5)联接,左支承(4)与U形架(3)通过第二螺钉(7)同轴联接,且同时与电视成像***(1)以圆柱面支承方式联接;U形架(3)与底座(13)以圆柱面支承方式通过第三螺钉(14)联接;俯仰调节手轮(11)以螺纹形式与U形架(3)联接,通过第一螺母(10)锁紧;方位调节手轮(12)以螺纹形式与底座(13)联接,通过第二螺母(10’)锁紧;电视成像***(1)与U形架(3)、左支承(4)共同的圆柱面支承中心设置为电视成像***光轴(8)的俯仰旋转中心(6),俯仰旋转中心(6)与电视成像***光轴(8)等高;U形架(3)与底座(13)的圆柱面支承中心设置为电视成像***光轴(8)的方位旋转中心(2),方位旋转中心(2)与电视成像***光轴(8)在空间上垂直相交;电视成像***(1)的重心与方位旋转中心(2)重合;俯仰旋转中心(6)与方位旋转中心(2)设置一定距离L;在距俯仰旋转中心(6)相反方向距离M处设置俯仰调节手轮(11),电视成像***(1)尾部会存在向下的趋势与俯仰调节手轮(11)顶部保持接触,增加了状态的稳定性;在距方位旋转中心(2)距离N处设置左右对称两个方位调节手轮(12),所述左右对称两个方位调节手轮(12)调整完成后,左右对称两个方位调节手轮(12)端部分别与底座(13)保持接触,再通过第二螺母(10’)锁紧方位调节手轮(12)与底座(13)之间的螺纹联接,使状态稳定;所述整个调整装置通过底座(13)与安装载体基准面联接。
2.根据权利要求1所述的电视成像***光轴调整装置,其特征在于:在所述电视成像***(1)与U形架(3)、左支承(4)之间设置了修磨垫(9),消除电视成像***(1)与U形架(3)、左支承(4)之间的间隙,使俯仰调整和方位调整互不干涉。
3.一种电视成像***光轴调整方法,其特征在于实现步骤如下:
第一步,按照权利要求1或2所述的调整装置进行布置;
第二步,电视成像***光轴(8)的俯仰调整:松开第一螺钉(5)及第一螺母(10),根据重力平衡原理,电视成像***(1)始终与旋转俯仰调节手轮(11)的顶部接触,旋转俯仰手轮(11),电视成像***(1)围绕俯仰旋转中心(6)旋转,实现电视成像***光轴(8)的俯仰调整;
第三步,电视成像***光轴(8)的俯仰锁紧:调整完成后,用第一螺钉(5)固紧电视成像***(1)与U形架(3);用第一螺母(10)锁紧俯仰调节手轮(11)与U形架(3)之间的螺纹联接,使光轴稳定;
第四步,电视成像***光轴(8)的方位调整:松开第三螺钉(14)及对称的两个第二螺母(10’),旋转左右对称两个方位调节手轮(12),使左右对称两个方位调节手轮(12)以一退一进方式推动U形架(3)及与其相连接的电视成像***(1)围绕方位旋转中心(2)旋转,从而实现电视成像***光轴(8)的方位角调整;
第五步,电视成像***1光轴8的方位锁紧:调整完成后,用第三螺钉14固紧U形架3与底座13;用第二螺母10’锁紧方位调节手轮12与底座13的螺纹联接,使光轴稳定;其中第二步、第三步、第四步和第五步不分先后。
4.根据权利要求3所述的电视成像***光轴调整方法,其特征在于:所述电视成像***光轴(8)的俯仰角α和方位角β调整如下:
α=arcsinA/M
β=arcsinB/N
其中A为俯仰调节手轮(11)旋转引起直线位移量;B为方位调节手轮(12)旋转引起直线位移量;且距离M、N越大,调整角度越精细。
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