CN102426402B - 电视成像***光轴调整装置及调整方法 - Google Patents

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

电视成像***光轴调整装置及调整方法

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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