CN104670513B - 一种用于航拍云台的拍摄装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于航拍云台的拍摄装置，包括壳体、相机、相机安装壳、旋转驱动机构，所述相机安装壳设于壳体下方，所述相机倾斜的固定安装于相机安装壳的内腔中，所述相机其视轴方向向下并和竖直方向成一夹角，所述相机安装壳其对应于所述相机的镜头的部位开设有视口，所述旋转驱动机构设于壳体上，所述旋转驱动机构与所述相机安装壳连接并驱动所述相机安装壳相对所述壳体在水平面内旋转。本发明提供的用于航拍云台的拍摄装置，其具有拍摄角度调整灵活、结构简单的特点。

Description

一种用于航拍云台的拍摄装置

技术领域

本发明涉及一种用于航拍云台的拍摄装置，特别涉及一种用于航空倾斜摄影的拍摄装置。

背景技术

倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台摄影装置，同时从一个垂直、四个倾斜等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。

然而，目前倾斜摄影航拍云台所搭载的拍摄装置往往其拍摄角度固定，因而常需搭载五个不同角度安装的拍摄装置，其拍摄角度调整不灵活，这大大增加了航拍云台的体积和质量，使其结构变得相当复杂，也增加了其成本。因而，提供一种拍摄角度可灵活调整、结构简单、可大大简化航拍云台搭载的拍摄装置数量的拍摄装置非常有必要。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种用于航拍云台的拍摄装置，其具有拍摄角度调整灵活、结构简单的特点。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

一种用于航拍云台的拍摄装置，包括壳体、相机、相机安装壳、旋转驱动机构，所述相机安装壳设于壳体下方，所述相机倾斜的固定安装于相机安装壳的内腔中，所述相机其视轴方向向下并和竖直方向成一夹角，所述相机安装壳其对应于所述相机的镜头的部位开设有视口，所述旋转驱动机构设于壳体上，所述旋转驱动机构与所述相机安装壳连接并驱动所述相机安装壳相对所述壳体在水平面内旋转。

作为一种具体实施方式，所述旋转驱动机构包括舵机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述舵机固定连接，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述相机安装壳顶部设有旋转轴，所述壳体其对应于所述旋转轴的位置开设有一通孔，所述旋转轴穿过所述通孔与所述从动齿轮固定连接。

优选的，所述拍摄装置还包括有使旋转的相机安装壳定位以使其停顿的旋转定位机构。

作为一种具体实施方案，所述从动齿轮上方还设有压盖，所述压盖与所述壳体固定连接，所述旋转定位机构包括若干定位凹槽、及若干定位弹珠，所述定位凹槽设于从动齿轮上表面，所述压盖下表面向内凹设有若干弹珠安装孔，所述定位凹槽随从动齿轮转动并可转动至与所述弹珠安装孔相对应的位置，所述定位弹珠活动设于弹珠安装孔内并用于卡住与弹珠安装孔位置相对应的所述定位凹槽。

优选的，从动齿轮其上表面设有多个定位凹槽，且所述多个定位凹槽均匀分布在与从动齿轮的中心轴同心的同一圆周上。

进一步的，所述壳体其对应于相机安装壳上部的表面内凹形成一内凹部，所述相机安装壳安装于壳体的内凹部；所述相机安装壳其内腔中未被所述相机占据的位于上部的闲置区域所对应的部位凹陷形成第一台阶，所述第一台阶其竖直台阶面和水平台阶面的衔接处的轮廓线至少有一段呈圆弧形；相应的，所述壳体的内凹部其与所述第一台阶相对应的部分表面向外凸出形成一用于安装所述舵机的第二台阶。

优选的，所述相机安装壳其旋转轴开设有供导线穿过的轴向贯通孔，所述轴向贯通孔内设有防水接头。

优选的，所述壳体的通孔内还设有一轴承，所述轴承套设于所述旋转轴。

优选的，所述视口其上盖有一盖板，所述盖板内表面设有供紧固件紧固连接的安装孔；所述盖板其内表面和所述相机的镜头之间设有垫圈。

优选的，所述相机其视轴方向与竖直方向的夹角为30～60°，最为优选的，该角度为45°。

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

1、本发明提供的用于航拍云台的拍摄装置，其设有一倾斜布置的相机，该相机的视轴方向倾斜向下；由于安装相机的相机安装壳可以在水平面内旋转，因而，相机的拍摄角度可以灵活调整，而不是仅能固定的拍摄某一个角度。当将本发明的拍摄装置搭载于航拍云台时，航拍云台无需在五个角度方位都各搭载一个拍摄装置，而在减少拍摄装置的情况下就可到拍摄视野大的目的，这有利于大大简化航拍云台的结构、减轻其质量、降低其成本。

2、本发明通过将相机倾斜的安装于相机安装壳内，使得相机安装壳内腔上部形成了一闲置空间，进而可在对应于该闲置空间的相机安装壳表面内凹形成一个第一台阶，相应的，壳体在相应处则可外凸形成一第二台阶，从而为舵机的安装提供了空间，这样大大节省了整体空间，提高了空间利用效率，结构更为紧凑，使得整个拍摄装置体积可进一步的缩小化，进而当将这种拍摄装置搭载于航拍云台时，也可促进航拍云台整体结构的紧凑及体积的减小。

3、本发明进一步设有旋转定位机构，在该旋转定位机构作用下，旋转的相机安装壳可被 定位而停顿旋转，从而使得安装于其内的相机得以定位拍摄。优选的，在从动齿轮其上表面设有多个定位凹槽，且多个定位凹槽均匀分布在与从动齿轮的中心轴孔同心的圆周上，但定位凹槽数目具体设为4个时，可以使相机每转过90°即可定位拍摄一次。

附图说明

图1是本发明提供的拍摄装置的结构示意图；

图2是拍摄装置的压盖和从动齿轮之间连接处的局部结构示意图；

图3是相机安装壳和相机的组装示意图；

图4是搭载有本发明拍摄装置的航拍云台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明：

参见图1～3，本发明提供一种用于航拍云台的拍摄装置100。该拍摄装置100包括壳体2、相机4、相机安装壳3、及旋转驱动机构。其中相机安装壳3设于壳体2下方，旋转驱动机构安装于壳体2上，相机4倾斜的固定安装于相机安装壳3的内腔中，相机4的视轴方向倾斜向下，具体是，相机4的视轴方向向下并和竖直方向成一夹角。旋转驱动机构和相机安装壳3连接并用于驱动相机安装壳3相对壳体2在水平面内进行旋转。相机安装壳3其对应于相机4的镜头的部位开设有视口302。

作为一种实施方式，旋转驱动机构具体包括舵机403、主动齿轮402和从动齿轮401，其中，主动齿轮402和舵机403固定连接，并在舵机403驱动下转动，从动齿轮401和主动齿轮402啮合。在相机安装壳3顶部设有旋转轴305，相应的，在壳体2上对应于旋转轴305的位置开设有通孔，旋转轴305穿过该通孔并与从动齿轮401固定连接。优选的，在壳体2的通孔内还设有一轴承5，该轴承套设于旋转轴305，从而使得旋转轴转动时，和壳体之间的摩擦得以减弱。旋转轴305和从动齿轮401之间具体可采用现有的固定连接方式进行连接即可，具体的，例如，在从动齿轮401上设有若干紧固螺钉，在旋转轴305上开设有若干用于紧固安装紧固螺钉的安装孔，通过紧固螺钉和安装孔的配合实现旋转轴和从动齿轮的固定连接。

壳体2上方还设有压盖1，该压盖1可用于安装从动齿轮401和主动齿轮402，压盖1周边和壳体2固定连接。在压盖1和从动齿轮401之间还设有用于使旋转的相机安装壳3定位以使其停顿的旋转定位机构。作为一种优选方案，该旋转定位机构包括若干定位凹槽4011、和若干定位弹珠102。定位凹槽4011设于从动齿轮401上表面，而在压盖1下表面则向内凹设有若干弹珠安装孔101，定位弹珠102活动设于弹珠安装孔101内，定位弹珠102可在弹珠安装孔101内滑动。定位凹槽4011随从动齿轮401转动并可转动至与弹珠安装孔101相对应的位置，而内置于压盖1中的定位弹珠102则用于卡住与弹珠安装孔101位置相对应的定位凹槽4011。即，当定位凹槽4011旋转至和弹珠安装孔101位置对应时，安装于弹珠安装孔101内的定位弹珠101则滑动至安装孔底部，定位弹珠102的一部分球面从弹珠安装孔101底部向外露出，并正好卡在定位凹槽4011内，从而使得旋转的相机安装壳3得以停顿，相机4则可以定位拍摄。从动齿轮401上表面的定位凹槽4011数量可以为1个或多个，但较为优选的，是在从动齿轮上表面设有4个定位凹槽，而且4个定位凹槽均匀分布在与从动齿轮的中心轴同心的同一圆周上，从而使得相机可以每旋转90°进行一次定位拍摄。

作为优选的，壳体2其对应于相机安装壳3顶部的表面向内凹陷形成内凹部，相机安装壳3安装于壳体2的内凹部。相机4在相机安装壳3内，其顶部在上，底部的镜头在下。由于相机4在相机安装壳3内倾斜安装，则使得相机安装壳3其内腔301的上部区域存在未被相机4顶部占据的闲置空间303，即，相机4顶部倾斜的另一侧是未被相机占据的闲置空间303。相机安装壳3其具体的形状可为大致呈球状，或至少其上部大致呈半球状。相机安装壳3其内腔301中对应于该闲置空间303的部位凹陷形成第一台阶304，该第一台阶304其竖直台阶面3041和水平台阶面3042的衔接处的轮廓线3043优选呈圆弧形，或至少有一段为圆弧形。相应的，壳体2的内凹部，其和第一台阶304位置对应的部分表面则可以向外凸出形成第二台阶201，这样一来，为舵机403的安装腾出了空间，舵机403可以安装在第二台阶201上，使得装配空间得以节省，使得本发明的整体体积变小，结构更为紧凑。第一台阶304其竖直台阶面和水平台阶面的衔接处的轮廓线延伸的长度大于第二台阶201相应的轮廓线延伸的长度，更进一步的，只要可满足相机4的倾斜安装，相机安装壳3其内腔301上部区域的闲置空间可最大限度的内凹成第一台阶304，使得第一台阶其竖直台阶面和水平台阶面的衔接处的轮廓线延伸至最大程度，而壳体2其内凹部向外凸出的第二台阶201，其外凸的空间只要能满足舵机201的安装即可，该第一台阶304可成为相机安装壳3相对壳体2在水平面内旋转的一个旋转轨道。

优选的，在相机安装壳3的旋转轴305上开设有供导线穿过的轴向贯通孔3051，进一步优选在该轴向贯通孔3051内设有防水接头306。将导线6经由设于旋转轴上的轴线贯通孔伸入到相机安装壳3内腔301中与相机4顶部或上部连接，当相机4转动时，导线6不会由于相机转动而打结或因相机旋转至不同角度而使得导线松紧不一，导致接触不良的问题。

进一步的，相机安装壳3的视口302其上盖有一盖体4，用于盖住该视口，而且在盖体4内表面设有供设于视口上的紧固件紧固连接的安装孔401，从而使得设于视口上的紧固件例 如紧固螺钉等不会暴露于外，不仅美观，而且可有效避免生锈。更为优选的，在盖体和相机镜头之间设有密封圈，从而达到更好的密封效果。

优选的，将相机4的镜头的视轴方向设为和竖直方向的夹角为30～60°，最优选为45°。

相机安装壳3具体可由两部分壳体构成，例如由上壳体307和下壳体308二者组装形成。相机4具体可通过一安装座309倾斜的固定安装于相机安装壳3的内腔301中。在相机安装壳的内腔中的空隙中还可填充减震材料，例如泡沫材料等，以起到更好的减震作用；在安装座309和相机4之间还可设有减震片。

本发明提供的拍摄装置，其相机4可在水平面内进行旋转，拍摄角度调整较为灵活。而且其结构简单紧凑，可大大促进航拍云台空间的节省。图4所示为搭载了本发明的拍摄装置100的航拍云台700，该航拍云台700设有一固定的不可旋转的竖直相机701，该相机401其视轴方向竖直向下；同时还搭载了两个本发明的相机可旋转的拍摄装置100。该航拍云台700在搭载三个相机的情况下，就可实现大视野的拍摄，而且其拍摄角度调整灵活，整体体积小，质量轻，结构紧凑。

本发明的技术方案是在现有技术的基础上进行改进而得到的，文中未进行特别说明之处均为本领域技术人员可获得的公知常识或现有技术，对此不再一一在文中赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、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，包括壳体、相机、相机安装壳、旋转驱动机构，所述相机安装壳设于壳体下方，所述相机倾斜的固定安装于相机安装壳的内腔中，所述相机其视轴方向向下并和竖直方向成一夹角，所述相机安装壳其对应于所述相机的镜头的部位开设有视口，所述旋转驱动机构设于壳体上，所述旋转驱动机构与所述相机安装壳连接并驱动所述相机安装壳相对所述壳体在水平面内旋转；

所述旋转驱动机构包括舵机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述舵机固定连接，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述相机安装壳顶部设有旋转轴，所述壳体其对应于所述旋转轴的位置开设有一通孔，所述旋转轴穿过所述通孔与所述从动齿轮固定连接；

所述拍摄装置还包括有使旋转的相机安装壳定位以使其停顿的旋转定位机构；

所述从动齿轮上方还设有压盖，所述压盖与所述壳体固定连接，所述旋转定位机构包括若干定位凹槽、及若干定位弹珠，所述定位凹槽设于从动齿轮上表面，所述压盖下表面向内凹设有若干弹珠安装孔，所述定位凹槽随从动齿轮转动并可转动至与所述弹珠安装孔相对应的位置，所述定位弹珠活动设于弹珠安装孔内并用于卡住与弹珠安装孔位置相对应的所述定位凹槽。

2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，从动齿轮其上表面设有多个定位凹槽，且所述多个定位凹槽均匀分布在与从动齿轮的中心轴同心的同一圆周上。

3.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述壳体其对应于相机安装壳上部的表面内凹形成一内凹部，所述相机安装壳安装于壳体的内凹部；所述相机安装壳其内腔中未被所述相机占据的位于上部的闲置区域所对应的部位凹陷形成第一台阶，所述第一台阶其竖直台阶面和水平台阶面的衔接处的轮廓线至少有一段呈圆弧形；相应的，所述壳体的内凹部其与所述第一台阶相对应的部分表面向外凸出形成一用于安装所述舵机的第二台阶。

4.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述相机安装壳其旋转轴开设有供导线穿过的轴向贯通孔，所述轴向贯通孔内设有防水接头。

5.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述壳体的通孔内还设有一轴承，所述轴承套设于所述旋转轴。

6.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述视口其上盖有一盖板，所述盖板内表面设有供紧固件紧固连接的安装孔；所述盖板其内表面和所述相机的镜头之间设有垫圈。

7.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述相机其视轴方向与竖直方向的夹角为30～60°。