CN107102494A - 一种摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像装置，用于有效解决在高频振动下，摄像画面抖动以及模糊不清的技术问题。本发明实施例提供的摄像装置，包括:本体，本体内设变焦镜头模组，变焦镜头模组内置至少一组可移动镜片组件，至少一组可移动镜片组件沿光轴方向排列，且分别滑动套接于第一导轴上；摄像装置还包括阻动结构，阻动结构的一端用于沿垂直第一导轴方向做直线运动，且该直线与水平面的夹角范围为0°～90°，另一端受牵动而移动，用于当阻动结构的一端移动到预定位置时，阻止可移动镜片组件抖动；阻动结构用于沿垂直第一导轴方向运动的部分与一用于提供直线输出的电机组件连接。

Description

一种摄像装置

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种摄像装置。

背景技术

目前，随着无人飞机航拍摄影技术的发展，无人飞机云台相机正朝着高像素，自动辅助对焦，变倍，画面无明显抖动的方向发展。但由于云台相机的变焦镜头在其变焦时，或具有自动功能的自动群组在其聚焦时，可移动镜片组件需要沿着镜头光轴方向移动，所以结构上，可移动镜片组件的轴孔与镜头内固定的金属导轴存在一定的间隙，间隙在0.005mm到0.1mm左右，致使在无人飞机高频振动下，可移动镜片组件亦随之高频振动，导致镜头的光轴也在高频振动、抖动，云台相机启动录像功能或预览功能时，画面也不停的高频抖动，模糊不清。

发明内容

本发明实施例提供了一种摄像装置，用于有效解决在高频振动下，摄像画面抖动以及模糊不清的技术问题。

本发明实施例提供的摄像装置，包括:

本体，本体内设变焦镜头模组，变焦镜头模组内置至少一组可移动镜片组件，至少一组可移动镜片组件沿光轴方向排列，且分别滑动套接于第一导轴上；

摄像装置还包括阻动结构，阻动结构的一端用于沿垂直第一导轴方向做直线运动，且该直线与水平面的夹角范围为0°～90°，另一端受牵动而移动，用于当阻动结构的一端移动到预定位置时，阻止可移动镜片组件抖动；

阻动结构用于沿垂直第一导轴方向运动的部分与一用于提供直线输出的电机组件连接。

可选的，

阻动结构包括设置在可移动镜片组件顶部的磁铁，和设置在可移动镜片组件上方的防抖支架；

防抖机架上设有第二导轴，第二导轴与第一导轴垂直设置，且第二导轴与水平面之间的夹角范围为0～90°；

第二导轴上滑动套接滑块，滑块用于为磁铁提供引力；

电机组件的输出轴与第二导轴平行设置，用于驱动滑块沿输出轴方向运动。

可选的，

磁铁与滑块之间的距离范围为0.4mm～2mm。

可选的，

输出轴上具有螺纹，一螺母匹配安装在输出轴上，用于当输出轴转动时，按照螺纹的纹路旋转并沿输出轴方向移动；

螺母装配在滑块上具有空槽内用于当自身移动时带动所述滑块同步移动。

可选的，

滑块具有至少两个用于安装铁片的凸台；

铁片上设有与凸台匹配的通孔。

可选的，

阻动结构还包括光电传感器，用于控制电机组件的工作状态；

光电传感器靠近滑块设置；

滑块设有一挡光板，用于当滑块移动到预定位置时遮住光电传感器光的感应槽，促使电机组件停止转动，进而滑块停止移动，并静止在磁铁上方。

可选的，

磁铁的一端嵌入可移动镜片组件的边框内，另一端露出边框。

可选的，

磁铁与可移动镜片组件的边框通过螺钉连接和/或粘接方式固连。

可选的

电机组件的输出轴与第一导轴在竖直方向上垂直设置，且第二导轴与水平面之间的夹角范围为0～90°；

阻动结构包括第一压阻件，第一压阻件的一端与电机组件的输出轴连接，另一端用于压住可移动镜片组件。

可选的，

电机组件的输出轴与第一导轴垂直设置，且输出轴与水平面的夹角为 0°；

阻动结构包括第二压阻件，第二压阻件的一端与电机组件的输出轴铰接，另一端具有用于压住可移动镜片组件的压头；

第二阻压件中部设有轴孔，该轴孔与本体上具有的一导向轴配合，用于使第二阻压件绕导向轴转动。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明中，的摄像装置包括本体，本体内设变焦镜头模组，变焦镜头模组内置至少一组可移动镜片组件，至少一组可移动镜片组件沿光轴方向排列，且分别滑动套接于第一导轴上；该摄像装置还包括阻动结构，阻动结构的一端用于沿垂直第一导轴方向做直线运动，且该直线与水平面的夹角范围为 0°～90°，另一端用于阻止可移动镜片组件抖动；阻动结构用于沿垂直第一导轴方向运动的部分与一用于提供直线输出的电机组件连接。当该摄像装置处在导频震荡时，至少一组可移动镜片组件随着震动，导致光轴偏移，从而摄像画面产生晃动及模糊的问题。当启动电机组件后，电机驱动阻动结构的一端沿垂直第一导轴方向运动，从而牵动该阻动结构的另一端，当阻动结构的一端移动到决定位置时，阻动结构的另一端阻止可移动镜片组件抖动。

附图说明

图1为本发明中的摄像装置实施例的实际应用场景图；

图2为图1中无人机的控制图；

图3为本发明中的摄像装置实施例的结构图；

图4为本发明中摄像装置实施例的俯视角结构图；

图5为本发明中摄像装置实施例变焦镜头模组的内部结构图；

图6为本发明中摄像装置实施例中可移动镜片组件与阻动结构配合的原理结构图；

图7为本发明中摄像装置实施例的仰视图；

图8为本发明中摄像装置实施例中阻动结构的力学分解图；

图9为本发明中摄像装置实施例侧视图；

图10为本发明中摄像装置实施例的一个变形例中电机组件结构图；

图11为图10的侧视图；

图12为本发明中摄像装置实施例的另一个变形例中电机组件结构图；

图13为应用图12的本发明中摄像装置实施例的变形例的正视图。

符号说明：

具体实施方式

下面将结合实施例和附图1至13对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明的保护范围。

首先对本发明实施例原理部分包括进行说明，本发明中的摄像装置本体内设变焦镜头模组，变焦镜头模组内置至少一组可移动镜片组件，至少一组可移动镜片组件沿光轴方向排列，且分别滑动套接于第一导轴上；

摄像装置还包括阻动结构，阻动结构的一端用于沿垂直第一导轴方向做直线运动，且该直线与水平面的夹角范围为0°～90°，另一端受牵动而移动，用于当阻动结构的一端移动到预定位置时，阻止可移动镜片组件抖动；

阻动结构用于沿垂直第一导轴方向运动的部分与一用于提供直线输出的电机组件连接。

本实施例中，当该摄像装置处在导频震荡时，至少一组可移动镜片组件随着震动，导致光轴偏移，从而摄像画面产生晃动及模糊的问题。当启动电机组件后，电机驱动阻动结构的一端沿垂直第一导轴方向运动，从而牵动该阻动结构的另一端，当阻动结构的一端移动到决定位置时，阻动结构的另一端阻止可移动镜片组件抖动。

实际应用中的情况如图1所示，

无人机1000的机身2000上设有控制部2001，无人飞机1000上设置的摄像装置3000，摄像装置3000设置有镜头驱动部3100，摄像装置3000设置有通过多枚镜片的移动而变焦的变焦镜头模组3200及其阻动结构，控制部2001 能控制镜头驱动部3100。阻动结构包括防抖机架，防抖支架上设有第二导轴，第二导轴与第一导轴垂直设置，且第二导轴与水平面之间的夹角范围为 0～90°。请参阅图8，磁铁与铁片3303的引力F可分解成水平方向力FX和竖直方向力FY,水平分力FX使镜头光轴在高频震动下不左右抖动，竖直方向分力使镜头光轴在高频震动下不上下抖动。因此，45°设置时分力相同，此时结构最稳定。

第二导轴进一步包括即长导轴3312和短导轴3322，两者均固定在变焦镜头的上盖3305上，第二导轴上设有一滑块3301，滑块3301底部为具有磁性的铁片3303，请参阅图9，滑块3301具有至少两个用于安装铁片3303的凸台；铁片3303上设有与凸台匹配的通孔。从而使铁片3303固定在滑块3301 上。该磁性的提供方式包括但不限于永磁铁和电磁铁。滑块3301可在电机组件3304的驱动下沿第二导轴方向来回移动，电机组件可以为直线步进电机，变焦镜头模组3200两副可移动镜片组件上各固定着一块磁铁。磁铁的一端嵌入可移动镜片组件的边框内，另一端露出边框。磁铁与可移动镜片组件的边框通过螺钉连接和/或粘接方式固连。

镜头驱动部3100能使阻动结构的铁片3303移动到可移动镜片组件的磁铁上方，铁片3303与磁铁相吸附，防止可移动镜片组件光轴抖动所带来的镜头光轴抖动，实现防抖功能。

需要说明的是，磁铁与滑块之间的距离范围为0.4mm～2mm。原因，由于加工上的公差的存在，间距若小于0.4mm，铁片3303滑动时，可能会与磁铁互相碰到，距离大于2mm，磁力非常微弱，防抖效果很差。

滑动块的运动原理如下：上述电机组件3304输出轴上具有螺纹，一螺母匹配安装在输出轴上，用于当输出轴转动时，按照螺纹的纹路旋转并沿输出轴方向移动；螺母装配在滑块上具有空槽内用于当自身移动时带动所述滑块同步移动。

需要说明的是，阻动结构还包括光电传感器，用于控制电机组件3304的工作状态；光电传感器靠近滑块设置；滑块设有一挡光板，用于当滑块移动到预定位置时遮住光电传感器光的感应槽，促使电机组件3304停止转动，进而滑块停止移动，并静止在磁铁上方。

下面通过具体场景对本发明实施例的摄像装置的工作原理进行说明：

无人飞机高频振动下：无人飞机1000高频振动导致变焦镜头第一可移动镜片组件3212、第二可移动镜片组件3222不停振动，镜头光轴随着不停抖动。此时，启动阻动结构，滑块3301将沿第二导轴A“-”方向移动，当滑块3301 移动到磁铁正上方时，电机组件3304停止转动，铁片3303将停留在磁铁上方，铁片3303与磁铁之间吸引力可防止镜头光轴振动抖动。

在镜头需要变焦聚焦时，滑块3301将沿第二导轴A“+”方向移动，当滑块3301上的挡光片离开光电传感器中间的光感应位置时，光电传感器感应到光通过，电机组件3304停止转动，滑块3301停止移动，镜头第一步进马达 3211和第二步进马达3221转动，带动各可移动镜片组件抖动，实现变焦聚焦功能。

机身2000设有控制部2001，机身2000含有X字形状，在4个X字端部，具备能在各个旋转轴周围旋转的第一水平旋翼2013、第二水平旋翼2023、第三水平旋翼2033及第四水平旋翼2043。机身2000具备有能使各水平旋翼分别沿旋转轴做圆周旋转的第一翼驱部2012、第二翼驱部2022、第三翼驱部2032 及第四翼驱部2042。各翼驱动部均内置DC马达，通过机身2000控制部2001 对各翼驱动部内置DC马达进行控制，各翼驱动部能使各水平旋翼做圆周旋转， DC马达旋转力量旋转各水平旋翼，无人飞机1000能稳定的起飞，降落，飞行。

各翼内置DC马达高频旋转，带动各水平旋翼高频旋转，致使无人飞机1000 高频振动。无人飞机上设有云台防抖机构，有一定防抖功能，但由于可移动镜片组件上下轴孔和镜头上导轴3213、镜头下导轴3223间存在间隙，间隙的存在，导致在无人飞机高频振动时，第一可移动镜片组件3212、第二可移动镜片组件3222也不停振动，镜头光轴随着高频振动，致使图像传感器3204 上的影像模糊不清。

机身2000设有控制部2001，控制部2001能控制镜头驱动部3100，镜头驱动部3100可控制步进马达或伺服电动机等的旋转次数，能将马达的旋转力量变为直线移动,能使滑块3301沿第二导轴A方向来回移动。

机身2000设有控制部2001，控制部2001能控制镜头驱动部3100，镜头驱动部3100可控制步进马达或伺服电动机等的旋转次数，能将马达的旋转力量变为直线移动，能使第一可移动镜片组件3212和第二可移动镜片组件3222 沿镜头光轴B方向来回移动。

滑块3301靠近光电传感器3306一侧有可在光电传感器U型槽中移动的挡光片，挡光片有一定长度。当滑块3301沿A“-”方向移动时，由于结构上的限制，档光片无法离开光电传感器中间的光感应位置，只有当滑块3301沿 A“+”方向移动远离防抖磁铁时，挡光片才能完全离开光电传感器中间的光感应位置，光电传感器才感应到光通过。光电传感器感应到光通过，感应信号反馈到控制部2001，防抖马达停止工作。

下面请参阅图10和图11，对本实施例中摄像装置的一个变形例进行说明：

电机组件3304的输出轴与第一导轴在竖直方向上垂直设置，且第二导轴与水平面之间的夹角范围为0～90°；阻动结构包括第一压阻件，第一压阻件具体为一T形压头，一端与电机组件3304的输出轴连接，另一端用于压住可移动镜片组件。当第一压阻件移动到预定位置时，T形压头抵住可移动镜片组件。

下面请参阅图11和图12，对本实施例中摄像装置的另一个变形例进行说明：

电机组件3304的输出轴与第一导轴垂直设置，且输出轴与水平面的夹角为0°；

阻动结构包括第二压阻件，第二压阻件的一端与电机组件3304的输出轴铰接，另一端具有用于压住可移动镜片组件的压头；

第二阻压件中部设有轴孔，该轴孔与本体上具有的一导向轴配合，用于使第二阻压件绕导向轴转动。基于杠杆原理，当第二压阻件的一端随直线步进电机的输出轴运动到预定位置时，压头抵住可移动镜片组件。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种摄像装置，包括：本体，所述本体内设变焦镜头模组，所述变焦镜头模组内置至少一组可移动镜片组件，所述至少一组可移动镜片组件沿光轴方向排列，且分别滑动套接于第一导轴上；其特征在于：

所述摄像装置还包括阻动结构，所述阻动结构的一端用于沿垂直所述第一导轴方向做直线运动，且所述直线与水平面的夹角范围为0°～90°，另一端受牵动而移动，用于当阻动结构的一端移动到预定位置时，阻止所述可移动镜片组件抖动；

所述阻动结构用于沿垂直所述第一导轴方向运动的部分与一用于提供直线输出的电机组件连接。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

所述阻动结构包括设置在所述可移动镜片组件顶部的磁铁，和设置在所述可移动镜片组件上方的防抖支架；

所述防抖机架上设有第二导轴，所述第二导轴与所述第一导轴垂直设置，且所述第二导轴与水平面之间的夹角范围为0～90°；

所述第二导轴上滑动套接滑块，所述滑块用于为所述磁铁提供引力；

所述电机组件的输出轴与所述第二导轴平行设置，用于驱动所述滑块沿输出轴方向运动。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：

所述磁铁与所述滑块之间的距离范围为0.4mm～2mm。

4.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：

所述输出轴上具有螺纹，一螺母匹配安装在所述输出轴上，用于当所述输出轴转动时，按照所述螺纹的纹路旋转并沿所述输出轴方向移动；

所述螺母装配在所述滑块上具有空槽内用于当自身移动时带动所述滑块同步移动。

5.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：

所述滑块具有至少两个用于安装铁片的凸台；

所述铁片上设有与所述凸台匹配的通孔。

6.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：

所述阻动结构还包括光电传感器，用于控制所述电机组件的工作状态；

所述光电传感器靠近所述滑块设置；

所述滑块设有一挡光板，用于当滑块移动到预定位置时遮住光电传感器光的感应槽，促使电机组件停止转动，进而滑块停止移动，并静止在磁铁上方。

7.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：

所述磁铁的一端嵌入所述可移动镜片组件的边框内，另一端露出边框。

8.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：

所述磁铁与所述可移动镜片组件的边框通过螺钉连接和/或粘接方式固连。

9.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

所述电机组件的输出轴与所述第一导轴在竖直方向上垂直设置，且所述第二导轴与水平面之间的夹角范围为0～90°；

所述阻动结构包括第一压阻件，所述第一压阻件的一端与所述电机组件的输出轴连接，另一端用于压住所述可移动镜片组件。

10.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

所述电机组件的输出轴与所述第一导轴垂直设置，且所述输出轴与水平面的夹角为0°；

所述阻动结构包括第二压阻件，所述第二压阻件的一端与所述电机组件的输出轴铰接，另一端具有用于压住所述可移动镜片组件的压头；

所述第二阻压件中部设有轴孔，所述轴孔与本体上具有的一导向轴配合，用于使所述第二阻压件绕所述导向轴转动。