CN104803004B - 一种用于航拍云台的拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:包括两个的旋转体、用于连接所述旋转体的连接座、设于所述连接座上并用于驱动所述旋转体在水平面转动的驱动机构;所述旋转体设置在所述连接座的下方;所述旋转体包括设有空腔的相机壳体、倾斜设置在所述相机壳体内的相机;所述相机壳体上设置有一与所述相机的镜头对应的拍摄孔,所述相机的视轴方向向下并且与竖直方向成一夹角;所述驱动机构包括动力装置、连接所述动力装置与所述相机壳体的传动机构。本发明可以灵活调节拍摄角度,减振性能和密封性能良好,确保了相机的工作环境,保证了相机的拍摄质量,能广泛应用于航拍云台中。

Description

一种用于航拍云台的拍摄装置
技术领域
本发明属于航拍云台技术领域,具体涉及一种用于航拍云台的拍摄装置。
背景技术
无人机低空遥感***在实现影像图制作的基础上,正在向摄影测量立体测图专用领域发展。倾斜摄影技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从竖直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个竖直、四个倾斜五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况,而且可通过先进的定位技术,嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验,极大地扩展遥感影像的应用领域,使遥感影像的行业应用更加深入,倾斜影像技术的引进和应用,还将使目前高昂的三维城市建模成本大大降低。
但是现有技术中的独立的摄影平台一般通过固定设置一个向下,四个不同方向的相机,才能达到全面采集数据的目的,相机量大,导致体积大、机械结构复杂、质量大、补偿范围小和价格昂贵的缺点。
发明内容
为了解决上述航拍云台的拍摄装置的相机量大、结构不紧凑、质量大的技术问题,提供一种能调节相机角度,相机能多角度采集数据的用于航拍云台的拍摄装置。
为了解决上述问题,本发明按以下技术方案予以实现的:
本发明所述用于航拍云台的拍摄装置,包括两个的旋转体、用于连接所述旋转体的连接座、设于所述连接座上并用于驱动所述旋转体在水平面转动的驱动机构;所述旋转体设置在所述连接座的下方;
所述旋转体包括设有空腔的相机壳体、倾斜设置在所述相机壳体内的相机;所述相机壳体上设置有一与所述相机的镜头对应的拍摄孔,所述相机的视轴方向向下并且与竖直方向成一夹角;
所述驱动机构包括动力装置、连接所述动力装置与所述相机壳体的传动机构。
进一步地,所述动力装置为舵机;
所述传动机构包括设置在舵机上的主动齿轮、与所述相机壳体紧固连接的从动齿轮,所述从动齿轮均与所述主动齿轮啮合,齿轮传动更精确,稳定性好,避免了由于驱动装置的振动影响相机的拍摄质量。
进一步地,所述旋转体均匀分布在与所述舵机转动轴同心的圆周上。
进一步地,所述相机壳体上伸出有一转动轴,所述转动轴穿过所述连接座,与所述从动齿轮紧固连接;
所述转动轴沿其轴线方向设置有用于导线通过的贯通孔
进一步地,还包括用于使所述旋转体定位旋转角度的定位机构。
进一步地,所述定位机构包括与所述连接座连接并且设置在所述传动机构上方的压盖,所述压盖与所述从动齿轮对应的表面上设置有至少一颗弹珠,所述从动齿轮上表面处于与所述转动轴同心的圆周上分布有若干用于与所述弹珠配合的凹槽,避免了齿轮与齿轮啮合的间隙,导致旋转体定位角度不精确,设置定位机构,使得旋转体在拍摄的角度有停顿,更精确地定位拍摄角度,拍摄数据更可靠。
进一步地,所述弹珠为两颗,两颗弹珠均匀分布在以所述从动齿轮的中心轴为圆心的圆周上;所述从动齿轮上的凹槽为四个,均匀分布在以从动齿轮的转动轴为圆心的圆周上。两个定点,定位更稳固,对应四个凹槽,将相机每90度一个定位,两台相机方向互为补偿,拍摄更全面,所述凹槽随着从动齿轮转动而转动至与所述弹珠配合的位置,对旋转体的角度进行定位。
进一步地,所述相机视轴与竖直方向的夹角为30度~60度,优选45度。
进一步地,由于相机是倾斜设置,所述相机壳体与所述相机远离镜头的一端方向相反的侧壁上向内凹,在其侧壁上形成一轨道平台,所述轨道平台沿所述相机壳体外表面圆弧设置;
所述连接座处于两个旋转体的轨道平台之间向外凸起,形成一用于安装所述舵机的舵机安装舱,充分利用了空间,使得结构更紧凑,减少了整体的体积,更轻便。
进一步地,由于相机是通过螺钉连接,倾斜设置在所述相机壳体内,螺钉孔方向与安装相机的腔体的方向形成一定的夹角,其出模较困难,对于制作的模具要求高,所述相机通过相机安装座倾斜设置在所述相机壳体内。
进一步地,所述相机安装座与所述相机之间设置有减振片;所述相机壳体内填充有减振垫,减少由于壳体振动引起相机抖动,影响拍摄质量。
进一步地,所述相机壳体包括上壳体和下壳体,所述上壳体与下壳体设置有相互配合的止口,所述止口上设置有密封圈,所述上壳体与下壳体通过螺钉连接,密封更可靠,防水防尘。
进一步地,所述拍摄孔上设置有用于密封所述相机壳体与所述相机的盖体,所述盖体向所述相机壳体内的一侧设置有螺纹孔,连接可靠,外形美观,螺钉设置在壳体内,避免了由于户外潮湿的环境,使得螺钉氧化、生锈,从而影响寿命,对密封性也有一定的影响。
进一步地,为了更好地密封,所述盖体向所述相机壳体内的一侧设置有用于安装密封圈的密封槽。
进一步地,为了减少旋转体的阻力,所述转动轴上套设有一轴承。
进一步地,所述转动轴沿其轴线方向设置有用于导线通过的贯通孔,在旋转体转动过程中,导线不会因为距离问题而产生松紧,从而导致导线接触不良,影响相机正常工作。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
通过启动舵机,通过齿轮传动,带动旋转体在水平面旋转,调节相机的拍摄角度,两个旋转体中相机的初始位置,相机的视轴方向向下,但互为相反,同时控制两个相机的角度,使得两个相机拍摄不同方向的景物,达到全面拍摄的目的。
设置定位机构,使得旋转体旋转至拍摄角度后,得到稳固的定位,避免了齿轮与齿轮啮合间的间隙对相机的影响,保证了相机的拍摄质量。
通过在相机壳体填充减振垫、在相机安装座与相机之间设置减振片,有效减少由于壳体振动引起的相机拌动,提高拍摄质量。
将导线设置在旋转体的转动轴上,旋转体转动至不同的角度,但也不影响导线的松紧,从而产生松动、导致接触不良的问题。
在贯穿孔上设置防水接头、在拍摄孔处设置密封圈、在上壳体、下壳体的止口位置设置密封圈,防水防尘,确保了相机的工作环境,保证了拍摄质量,延长了相机的工作寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,其中:
图1是本发明所述用于航拍云台的拍摄装置的截面剖视图;
图2是图1的视图A的局部放大图;
图3是本发明所述用于航拍云台的拍摄装置的定位机构示意图;
图4是本发明所述用于航拍云台的拍摄装置的旋转体的结构示意图;
图5是本发明所述用于航拍云台的拍摄装置的旋转体的结构分解图;
图6是本发明所述用于航拍云台的拍摄装置的旋转体的第一角度状态图;
图7是是本发明所述用于航拍云台的拍摄装置的旋转体的第二角度状态图;
图中:1-旋转体,11-上壳体,111-轨道平台,112-上止口,12-下壳体,121-下止口,122-密封圈,13-相机安装座,14-减振片,15-相机,16-盖体,161-密封槽,17-减振垫,171-下减振垫,172-上减振垫,18-转动轴,181-贯通孔,19-防水接头,2-连接座,3-压盖,31-弹珠安装孔,32-弹珠,4-从动齿轮,41-凹槽,5-轴承,6-主动齿轮,7-舵机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1~图6所示,本发明所述用于航拍云台的拍摄装置,包括两个旋转体1、用于连接所述旋转体1的连接座2、设于所述连接座2上并用于驱动所述旋转体1在水平面转动的驱动机构。
所述驱动机构包括舵机7、设置在舵机7上的主动齿轮6、与主动齿轮6啮合的从动齿轮4,所述驱动机构设置在所述连接座2的上方,所述旋转体1设置在所述连接座2的下方,所述连接座2上设置有用于所述旋转体1穿过与所述驱动机构连接的通孔。
如图3~图4所示,所述旋转体1包括相互配合形成空腔的上壳体11和下壳体12、倾斜设置在所述空腔内的相机15,所述相机15通过相机安装座13设置在所述下壳体12上,所述相机安装座13与所述相机15之间设置有减振片14,使得相机15更稳固。
所述上壳体11顶部伸出有转动轴18,所述转动轴18的端面上设置有若干用于与从动齿轮4连接的螺纹孔,所述转动轴18沿其轴线方向还设有用于导线通过的贯通孔181,所述贯通孔181内设置有防水接头19。
所述转动轴18穿过所述连接座2的通孔,与所述从动齿轮4通过螺钉紧固连接。
所述转动轴18与所述连接座2之间设置有轴承5。
所述下壳体12上设置有与所述相机15的镜头对应的拍摄孔,所述拍摄孔上设置有用于密封所述下壳体12与相机15的盖体16,所述盖体16上设置有使得相机15拍摄的通孔,盖体16与所述下壳体12接触的一面设有螺纹孔,所述下壳体16上设置有用于放置密封圈的密封槽161。
所述相机壳体内填充有减振垫17,所述减振垫17包括填充下壳体12的下减振垫171和用于填充上壳体11的上减振垫172。达到更好的减振效果,减少了无人机振动对拍摄质量的影响。
所述上壳体11与下壳体12分别设置有相互配合的上止口112和下止口122,所述上止口112内设有密封圈122,上壳体11与直壳体12通过螺钉固定连接。
还包括用于定位所述旋转体1角度的定位机构,所述定位机构包括设置在所述驱动机构上方的压盖3、设于所发现压盖3上弹珠32、与所述弹珠32对应并设于所述从动齿轮上表面的凹槽41,所述压盖3上设置有若干用于安装所述弹珠32的弹珠安装孔31,所述从动齿轮4的上表面设置有若干与所述弹珠32对应的凹槽41,所述凹槽41均匀分布在与所述转动轴18同心并且与所述弹珠32对应的圆周上,本实施例中在压盖3上设置两颗弹珠32,弹珠均匀分布在与所述转动轴18同心的圆周上,定位更稳固,避免了由于齿轮间的间隙导致相机拍摄角度不精确的问题。所述凹槽41为四个,每90度一个定位,拍摄采集时,每90度一个定位一个方向,两个旋转相机拍摄方向互为相反,相互补充,达到全方位拍摄的目的。为了定位更精确,所述弹珠也可以是三颗、四颗等多颗弹珠。
所述相机15的视轴方向向下,并与竖直方向形成30度~60度的夹角,本实施例中的相机15的视轴与竖直方向形成45度的夹角。
所述相机壳体为类球状,由于相机15倾斜设置,上壳体11处于相机15远离镜头一端方向相反的侧壁与相机15之间留有较大的空间,该侧壁向内凹,在上壳体11的侧壁上形成一轨道平台111,所述轨道平台111绕上壳体11表面,形成圆弧状,所述连接座2处于两个旋转体1之间的位置向外凸形成一用于安装舵机7的舵机安装舱,两个旋转体1均匀分布在与所述舵机7的转动轴同心的圆周上。充分利用了空间,使得整个拍摄装置结构更紧凑,减小了航拍云台的体积。由于轨道平台111不能设置在整个上壳体11的圆周上,两个旋转体1只能实现一定角度的转动,设两个旋转体1的相机互为朝向时为0度,两个旋转体1可以左右各转动90度,两个旋转体的相机互为补充,能实现合方位的拍摄。
本发明所述用于航拍云台的拍摄装置的工作原理是:
通过启动舵机,通过齿轮传动,带动旋转体在水平面旋转,调节相机的拍摄角度,两个旋转体中相机的初始位置,相机的视轴方向向下,但互为相反,同时控制两个相机的角度,使得两个相机拍摄不同方向的景物,达到全面拍摄的目的。
设置定位机构,使得旋转体旋转至拍摄角度后,得到稳固的定位,避免了齿轮与齿轮啮合间的间隙对相机的影响,保证了相机的拍摄质量。
通过在相机壳体填充减振垫、在相机安装座与相机之间设置减振片,有效减少由于壳体振动引起的相机拌动,提高拍摄质量。
将导线设置在旋转体的转动轴上,旋转体转动至不同的角度,但也不影响导线的松紧,从而产生松动、导致接触不良的问题。
在贯穿孔上设置防水接头、在拍摄孔处设置密封圈、在上壳体、下壳体的止口位置设置密封圈,防水防尘,确保了相机的工作环境,保证了拍摄质量,延长了相机的工作寿命。
本实施例所述用于航拍云台的拍摄装置的其它结构参见现有技术。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:包括两个的旋转体、用于连接所述旋转体的连接座、设于所述连接座上并用于驱动所述旋转体在水平面转动的驱动机构;所述旋转体设置在所述连接座的下方;
所述旋转体包括设有空腔的相机壳体、倾斜设置在所述相机壳体内的相机;所述相机壳体上设置有一与所述相机的镜头对应的拍摄孔,所述相机的视轴方向向下并且与竖直方向成一夹角;所述旋转体内的相机的视轴线互为相反设置;
所述驱动机构包括动力装置、连接所述动力装置与所述相机壳体的传动机构;所述动力装置为舵机,所述传动机构包括设置在舵机上的主动齿轮、与所述相机壳体紧固连接的从动齿轮,所述从动齿轮均与所述主动齿轮啮合;还包括用于使所述旋转体定位旋转角度的定位机构;所述定位机构包括与所述连接座连接并且设置在所述传动机构上方的压盖,所述压盖与所述从动齿轮对应的表面上设置有至少一颗弹珠,所述相机壳体上伸出有一转动轴,所述从动齿轮上表面的圆周上分布有若干用于与所述弹珠配合的凹槽,所述从动齿轮与相机壳体的转动轴同心。
2.根据权利要求1所述用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:所述旋转体均匀分布在与所述舵机的转动轴同心的圆周上。
3.根据权利要求1所述用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:所述相机壳体的转动轴穿过所述连接座,与所述从动齿轮紧固连接;
所述相机壳体的转动轴沿其轴线方向设置有用于导线通过的贯通孔。
4.根据权利要求1所述用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:所述相机壳体与所述相机远离镜头的一端方向相反的侧壁上向内凹,在其侧壁上形成一轨道平台,所述轨道平台沿所述相机壳体外表面圆弧设置;
所述连接座处于两个旋转体的轨道平台之间向外凸起,形成一用于安装所述舵机的舵机安装舱。
5.根据权利要求1所述用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:所述相机通过相机安装座倾斜设置在所述相机壳体内。
6.根据权利要求5所述用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:所述相机安装座与所述相机之间设置有减振片;所述相机壳体内填充有减振垫。
7.根据权利要求1至6任一项所述用于航拍云台的拍摄装置,其特征在于:所述相机视轴与竖直方向的夹角为30度~60度。
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