CN108137167B - 拍摄设备及无人机 - Google Patents

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Abstract

一种拍摄设备(5)及包括所述拍摄设备(5)的无人机(100)，拍摄设备(5)能够在一云台(3)的驱动下转动。所述拍摄设备(5)包括相机模组(52)及反作用轮(56)。所述反作用轮(56)设置在所述相机模组(52)上能够在所述拍摄设备(5)被所述云台(3)驱动转动的过程中，为所述相机模组(52)提供抵消外界扰动的补偿转矩，以实现所述拍摄设备(5)的稳定拍摄。

Description

拍摄设备及无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种拍摄设备及具有所述拍摄设备的无人机。
背景技术
无人机常用于拍摄，其通常包括一与机身连接的云台及与所述云台连接的拍摄设备如相机或摄像机。但在无人机行进过程中，所述拍摄设备易受外界扰动，使得拍摄设备无法实现稳定拍摄。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种解决上述问题的拍摄设备及无人机。
一种拍摄设备，能够在一云台的驱动下转动，所述拍摄设备包括相机模组及反作用轮，所述反作用轮设置在所述相机模组上能够在所述拍摄设备被所述云台驱动转动的过程中，为所述相机模组提供抵消外界扰动的补偿转矩，以实现所述拍摄设备的稳定拍摄。
进一步地，所述拍摄设备包括壳体，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述壳体内。
进一步地，所述壳体包括扣接固定的上盖及下盖，所述上盖与下盖围合形成收容空间，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述收容空间内。
进一步地，所述壳体两侧设置有轴接孔，所述拍摄设备通过所述轴接孔能够转动地连接至所述云台。
进一步地，所述壳体后端设置有散热装置，所述散热装置与所述相机模组相对设置，所述壳体顶部开设有通风孔。
进一步地，所述相机模组还包括固定在其顶部的第一散热片，部分所述第一散热片自所述通风孔露出。
进一步地，所述相机模组还包括固定在其一侧的第二散热片，所述壳体相对两侧设置有轴接孔，所述第二散热片与其中一个轴接孔相对设置。
进一步地，所述壳体前端开设有通光孔，所述相机模组包括镜头模组，所述镜头模组的光轴与所述通光孔共轴设置。
进一步地，所述拍摄设备还包括正对所述镜头模组的滤镜，所述滤镜固定设置在所述壳体上，并封闭所述通光孔。
进一步地，所述拍摄设备还包括垫圈，所述垫圈设置在所述壳体内，且位于所述滤镜与所述镜头模组之间。
进一步地，所述相机模组还包括电路板，所述电路板包括一位于所述镜头模组底部的底板，所述底板开设有供所述反作用轮穿设的通孔。
进一步地，所述电路板围绕所述镜头模组。
进一步地，所述电路板三面围绕所述镜头模组，所述电路板还包括侧板和顶板，所述侧板位于顶板和底板之间，所述底板、侧板、顶板分别固定在所述支架的不同侧。
进一步地，所述底板和所述侧板之间通过一柔性电路板连接，所述侧板和所述顶板之间通过另一柔性电路板连接。
进一步地，所述顶板及侧板设置有多个功能芯片，所述相机模组还包括多个导热垫，每个所述导热垫设置在一个所述功能芯片上。
进一步地，所述相机模组还包括支架，所述支架用于为所述电路板提供支撑，所述镜头模组从所述支架穿设并固定在所述支架内。
进一步地，所述支架与所述壳体固定连接，以使所述相机模组与所述壳体固定连接。
进一步地，所述反作用轮固定在所述支架并穿设所述通孔。
进一步地，所述反作用轮包括本体及连接端，所述连接端自所述本体向外延伸，所述反作用轮通过所述连接端连接至所述电路板，所述本体穿设在所述通孔中。
进一步地，所述本体外周面向外凸设有多个凸缘，所述凸缘与所述支架连接，以将所述反作用轮连接在所述支架上。
进一步地，所述支架包括位于其底部的第一底臂及第二底臂，所述凸缘位于所述底板与所述第一底臂及所述底板与所述第二底臂之间。
一种无人机，包括：
拍摄设备，包括相机模组及反作用轮，所述反作用轮设置在所述相机模组上能够在所述拍摄设备被所述云台驱动转动的过程中，为所述相机模组提供抵消外界扰动的补偿转矩，以实现所述拍摄设备的稳定拍摄；
机身；及
云台，与所述机身连接，用于搭载所述拍摄设备，所述拍摄设备在所述云台的驱动下转动。
进一步地，所述机身包括相背的底面及顶面，所述云台与所述机身的底面连接，所述云台能够相对所述机身转动，并带动所述拍摄设备相对于所述机身运动。
进一步地，所述云台包括依次转动连接的多个转动件，所述拍摄设备通过所述多个转动件的配合能够实现三维空间中的旋转位置拍摄。
进一步地，所述云台包括第一转动件，所述第一转动件与所述机身转动连接，并带动所述拍摄设备转动，使所述拍摄设备位于相对所述机身的同一高度的不同位置处。
进一步地，所述云台还包括与所述第一转动件转动连接的第二转动件及与所述第二转动件转动连接的第三转动件，所述拍摄设备转动连接至所述第三转动件，所述第二转动件与第三转动件配合带动所述拍摄设备转动，使所述拍摄设备在相对所述机身的同一高度的同一位置处的镜头朝向不同。
进一步地，所述机身包括主体、自所述主体向外延伸的机臂、以及设置于所述机臂的动力装置，所述动力装置为所述无人机提供行进的动力。
进一步地，所述无人机为无人飞行器，所述动力装置包括螺旋桨及用于驱动所述螺旋桨转动的电机。
进一步地，所述无人机为无人飞行器、无人船、无人车。
进一步地，所述拍摄设备包括壳体，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述壳体内。
进一步地，所述壳体包括扣接固定的上盖及下盖，所述上盖与下盖围合形成收容空间，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述收容空间内。
进一步地，所述壳体两侧设置有轴接孔，所述拍摄设备通过所述轴接孔能够转动地连接至所述云台。
进一步地，所述壳体后端设置有散热装置，所述散热装置与所述相机模组相对设置，所述壳体顶部开设有通风孔。
进一步地，所述相机模组还包括固定在其顶部的第一散热片，部分所述第一散热片自所述通风孔露出。
进一步地，所述相机模组还包括固定在其一侧的第二散热片，所述壳体相对两侧设置有轴接孔，所述第二散热片与其中一个轴接孔相对设置。
进一步地，所述壳体前端开设有通光孔，所述相机模组包括镜头模组，所述镜头模组的光轴与所述通光孔共轴设置。
进一步地，所述拍摄设备还包括正对所述镜头模组的滤镜，所述滤镜固定设置在所述壳体上，并封闭所述通光孔。
进一步地，所述拍摄设备还包括垫圈，所述垫圈设置在所述壳体内，且位于所述滤镜与所述镜头模组之间。
进一步地，所述相机模组还包括电路板，所述电路板包括一位于所述镜头模组底部的底板，所述底板开设有供所述反作用轮穿设的通孔。
进一步地，所述电路板围绕所述镜头模组。
进一步地，所述电路板三面围绕所述镜头模组，所述电路板还包括侧板和顶板，所述侧板位于顶板和底板之间，所述底板、侧板、顶板分别固定在所述支架的不同侧。
进一步地，所述底板和所述侧板之间通过一柔性电路板连接，所述侧板和所述顶板之间通过另一柔性电路板连接。
进一步地，所述顶板及侧板设置有多个功能芯片，所述相机模组还包括多个导热垫，每个所述导热垫设置在一个所述功能芯片上。
进一步地，所述相机模组还包括支架，所述支架用于为所述电路板提供支撑，所述镜头模组从所述支架穿设并固定在所述支架内。
进一步地，所述支架与所述壳体固定连接，以使所述相机模组与所述壳体固定连接。
进一步地，所述反作用轮固定在所述支架并穿设所述通孔。
进一步地，所述反作用轮包括本体及连接端，所述连接端自所述本体向外延伸，所述反作用轮通过所述连接端连接至所述电路板，所述本体穿设在所述通孔中。
进一步地，所述本体外周面向外凸设有多个凸缘，所述凸缘与所述支架连接，以将所述反作用轮连接在所述支架上。
进一步地，所述支架包括位于其底部的第一底臂及第二底臂，所述凸缘位于所述底板与所述第一底臂及所述底板与所述第二底臂之间。
相对于现有技术，本发明提供的拍摄设备及无人机，由于所述拍摄设备包括设置在所述相机模组上的反作用轮，可在所述相机模组受外界影响扰动时，提供补偿转矩，从而实现所述拍摄设备的稳定拍摄。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种无人机的立体示意图。
图2是图1中无人机的云台及拍摄设备的立体结构示意图。
图3是图2中的云台与拍摄设备拆开后的立体示意图。
图4是图3中的拍摄设备壳体拆开后的立体示意图。
图5是图4中的相机模组部分拆开后的立体示意图。
图6是图4中的相机模组完全拆开后的立体示意图。
图7是图6相机模组完全拆开后另一视角的立体示意图。
图8是图4中的相机模组另一视角的立体示意图。
主要元件符号说明
100-无人机；
1-机身；
3-云台；
5-拍摄设备；
101-底面；
102-顶面；
11-主体；
13-机臂；
111-侧面；
31-第一转动件；
33-第二转动件；
35-第三转动件；
311-第一转轴；
313-第一连接臂；
315-第一连接部；
3111-连接头；
331-第二转轴；
333-第二连接臂；
335-第三连接臂；
337-第二连接部；
339-第三连接部；
351-第三转轴；
352、523、537、5391、563、5393-凸缘；
3521-第一螺孔；
711-第一螺钉；
37-支撑轴；
51-壳体
52-相机模组；
56-反作用轮；
57-散热装置；
58-垫圈；
59-滤镜；
511-轴接孔；
512-散热孔；
513-通光孔
514-通风孔；
501-上盖；
502-下盖；
5011-第一半孔；
5012-第三半孔；
5013-第五半孔；
5014-第七半孔；
5015-第二螺孔；
712-第二螺钉；
503-后盖；
5021-第二半孔；
5022-第四半孔；
5023-第六半孔；
5024、538、5393-凸柱；
5025-第三螺孔；
713-第三螺钉；
5031-第四螺孔；
5026-第五螺孔；
714-第四螺钉；
521-镜头模组；
53-支架；
54-电路板；
55-散热组件；
5231-第六螺孔；
522-连接板；
715-第五螺钉；
531-第一侧壁；
532-第二侧壁；
533-第一顶臂；
534-第二顶臂；
535-第一底臂；
536-第二底臂；
5311、5321、5432、5532-通孔；
5312-第七螺孔；
5371-第八螺孔；
5381-第九螺孔；
716-第六螺钉；
5392-第十螺孔；
717-第七螺钉；
5394-第十一螺孔；
541-顶板；
542-侧板；
543-底板；
5411-第十二螺孔；
5431-第十三螺孔；
544-功能芯片；
551-第一散热片；
553-第二散热片；
555-导热垫；
5511-第十四螺孔；
5531-第十五螺孔；
718-第八螺钉；
561-本体；
562-连接端；
5631-第十六螺孔；
581-第十七螺孔。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式及附图对本发明所提供的相机模组及无人机做进一步说明。
请参阅图1，本发明实施方式提供的无人机100可为无人飞行器、无人车或无人船等。本实施方式中，所述无人机100为无人飞行器，包括机身1，云台3及拍摄设备5。
所述机身1包括相背的底面101及顶面102。在无人机100处于正常的飞行状态下时，所述底面101为所述机身1靠近地面的一侧表面，所述顶面102为所述机身1背离地面的一侧表面。
所述机身1包括主体11及从所述主体11向外延伸的机臂13。所述主体11包括连接在所述底面101与顶面102之间的侧面111。所述机臂13从所述主体11的侧面111向外延伸。本实施方式中，所述机臂13为四个。每个所述机臂13上均设置有动力装置(图未示)。所述动力装置能够为所述无人机100提供行进的动力。所述动力装置可为旋翼组件。所述旋翼组件包括螺旋桨及用于驱动所述螺旋桨转动的电机。
可以理解，所述机臂13的数量不限于四个，也可为六个、八个或其他数量。
所述云台3与所述机身1连接，用于搭载所述拍摄设备5。本实施方式中，所述云台3能够转动的连接在所述机身1上。进一步地，所述云台3能够转动地连接至所述底面101或顶面102。具体地，所述云台3能够转动地连接至所述主体11对应的底面101或顶面102上。所述云台3能够带动所述拍摄设备5相对于所述机身1运动。
可以理解，所述云台3也可连接至所述主体11的侧面111。
在图示的示意性的实施方式中，所述底面101、顶面102以及侧面111均为平面，可以理解，所述底面101、顶面102以及侧面111可以为其他任意合适形状的规则或者不规则表面，例如，曲面、弧面等。
请一并参阅图2及图3，所述云台3包括依次转动连接的多个转动件。所述拍摄设备5通过所述多个转动件的配合能够实现三维空间中的旋转拍摄以及稳定拍摄的功能。本实施方式中，所述云台3包括依次转动连接的第一转动件31、第二转动件33及第三转动件35。所述第一转动件31、第二转动件33及第三转动件35的转轴两两相互垂直。本实施方式中，所述第一转动件31的转轴为航向轴，所述第二转动件33的转轴为横滚轴，第三转动件35的转轴为俯仰轴。
所述第一转动件31转动连接至所述机身1的底面101。所述第一转动件31带动所述拍摄设备5转动，使所述拍摄设备5位于相对所述机身1的同一高度的不同位置处。所述第一转动件31包括第一转轴311、第一连接臂313及第一连接部315。
所述第一转轴311能够转动的固定连接在所述机身1的底面101。本实施方式中，所述第一转轴311的轴向与所述无人机100的航向轴平行设置。所述第一转轴311可由第一电机(图未示)驱动。所述第一电机可由一控制系统(图未示)控制。本实施方式中，所述第一转轴311的端部设置有连接头3111。所述连接头3111包括用于与所述机身1机械连接的卡合部3112及用于与所述无人机100电连接的电连接部3113。所述连接头3111与所述机身1的配合部(图未示)相卡合或分离，从而实现所述云台3与所述机身1的可拆卸连接。
所述第一连接臂313自所述第一转轴311的一端向外延伸。所述第一连接臂313呈弯曲状。本实施方式中，所述第一连接臂313自所述第一转轴311背离所述连接头3111的端部向外延伸。
所述第一连接部315连接在所述第一连接臂313的末端。
所述第二转动件33能够转动地连接至所述第一转动件31。本实施方式中，所述第二转动件33能够转动地连接在所述第一连接部315。所述第二转动件33包括第二转轴331、第二连接臂333、第三连接臂335、第二连接部337及第三连接部339。
所述第二转轴331能够转动地连接至所述第一连接部315。本实施方式中，所述无人机100的横滚轴及俯仰轴相交，所述第二转轴331的轴向与所述无人机100的横滚轴及俯仰轴所在平面平行设置。所述第二转轴331可由第二电机(图未示)驱动。所述第二电机可由所述控制系统控制。
所述第二连接臂333及第三连接臂335自所述第二转轴331的相对两端向外延伸设置。所述第二连接臂333与所述第三连接臂335相对设置。所述第二连接臂333及第三连接臂335均呈弯曲状。
所述第二连接部337连接在所述第二连接臂333的末端。所述第三连接部339连接在所述第三连接臂335的末端。
所述第三转动件35能够转动地连接至所述第二转动件33。所述第三转动件35连接所述拍摄设备5，并与所述第二转动件33配合，带动所述拍摄设备5转动，使所述拍摄设备5在相对所述机身1的同一高度的同一位置处的镜头朝向不同。
所述第三转动件35包括第三转轴351。
所述第三转轴351能够转动地连接在所述第二连接部337。本实施方式中，所述无人机100的俯仰轴与航向轴相交，所述第三转轴351的轴向与所述无人机100的俯仰轴及航向轴所在平面平行设置。所述第三转轴351可由第三电机驱动。所述第三电机可由所述控制系统控制。所述第三转轴351与所述拍摄设备5固定连接，并带动所述拍摄设备5转动。本实施方式中，所述第三转轴351大致呈圆柱状。所述第三转轴351的外周面轴向向外设置有凸缘352。所述凸缘352开设有用于与所述拍摄设备5固接的第一螺孔3521。所述第一螺孔3521与第一螺钉711配合，以使所述第三转动件35与所述拍摄设备5固接。
可以理解，所述第三转动件35与所述拍摄设备5之间的固接也可通过其他方式实现，例如，所述第三转动件35的凸缘352及所述拍摄设备5上可分别设置有相互配合的卡钩及卡槽结构，又例如，所述第三转动件35与所述拍摄设备5可通过粘胶固接。
本实施方式中，所述云台3还包括支撑轴37。所述支撑轴37连接在所述第三连接部339，且与所述第三转轴351相对设置。所述支撑轴37穿设在所述拍摄设备5内部，为所述拍摄设备5提供支撑，并可作为所述拍摄设备5转动的绕轴。
请一并参阅图3及图4，所述拍摄设备5包括壳体51及固定收容在所述壳体51内的相机模组52，反作用轮56，散热装置57，垫圈58及滤镜59。所述拍摄设备5为可变焦拍摄设备。具体地，所述拍摄设备5可实现3.5倍、5倍等倍数的变焦。可以理解的是，所述拍摄设备5也可以为固定焦距。
所述壳体51连接至所述云台3，并能够在所述云台3的驱动下转动。所述壳体51相对两端分别设置有一轴接孔511。所述拍摄设备5通过所述轴接孔511连接至所述云台3。所述第三转轴351及所述支撑轴37分别经一轴接孔511穿设至所述拍摄设备5。所述第三转轴351及所述支撑轴37与其所穿设的轴接孔511之间存在间隙，空气可自所述间隙进入所述拍摄设备5，有助于通风散热。
所述壳体51后端设置有散热孔512，用于在所述散热装置57工作时将热空气从所述拍摄设备5排出。
所述壳体51前端设置有通光孔513，用于使光线进入所述拍摄设备5，以供所述相机模组52采光成像。
所述壳体51的顶端开设有通风孔514，用于供空气进入所述拍摄设备5。
本实施方式中，所述壳体51大致呈椭球状。所述散热孔512及所述通光孔513分别位于所述壳体51长轴方向的相对端。所述轴接孔511位于所述壳体51短轴方向的相对两端。所述通风孔514位于所述壳体51短轴方向，且所述通风孔514的开口方向与所述轴接孔511的开口方向相互垂直。
进一步地，所述壳体51包括相互扣接的上盖501及下盖502。所述上盖501与所述下盖502之间的固接可为螺钉与螺孔的配合的方式。可以理解，所述上盖501与下盖502之间的固接也可为卡孔与卡钩配合的方式。所述上盖501与下盖502围合形成收容所述相机模组52、所述反作用轮56、所述散热装置57、所述垫圈58及所述滤镜59的收容空间。
所述通风孔514开设在所述上盖501顶端。所述上盖501还设置有第一半孔5011、第三半孔5012、第五半孔5013及第七半孔5014。所述第一半孔5011及所述第三半孔5012位于所述上盖501短轴方向的相对两端。所述第五半孔5013及第七半孔5014位于所述上盖501长轴方向的相对两端。所述第五半孔5013的两端向下凸设的凸缘开设有第二螺孔5015。所述第二螺孔5015用于与第二螺钉712配合，以将所述上盖501与下盖502固接。本实施方式中，所述第二螺孔5015的数目为两个。
所述下盖502包括一体成型的后盖503。所述后盖503位于所述下盖502的后端。所述散热孔512开设在所述后盖503上。所述下盖502设置有与所述第一半孔5011对应的第二半孔5021、与所述第三半孔5012对应的第四半孔5022及与所述第五半孔5013对应的第六半孔5023。所述第二半孔5021及第四半孔5022为与所述下盖502短轴方向的相对两端。所述后盖503及所述第六半孔5023位于所述下盖长轴方向的相对两端。
所述下盖502的内底面四周凸设有多个凸柱5024。每个所述凸柱5024轴向开设有第三螺孔5025。所述第三螺孔5025用于与第三螺钉713配合，以将所述相机模组52固定在所述壳体51上。本实施方式中，所述凸柱5024的个数为四个。所述后盖503还设有多个第四螺孔5031。所述第六半孔5023两端向上凸设的凸缘开设有第五螺孔5026。所述第四螺孔5031用于与第四螺钉714配合，以将所述上盖501与下盖502固接。所述第五螺孔5026与所述第二螺孔5015及所述第二螺钉712配合，以将所述上盖501与下盖502固接。本实施方式中，所述第四螺孔5031的数目为两个，所述第五螺孔5026的数目为两个。
所述上盖501与所述下盖502固接。本实施方式中，所述第四螺钉714与所述上盖501后端向下凸设的凸缘上的螺孔(图未示)及第四螺孔5031配合，所述第二螺钉712与所述第二螺孔5015及第五螺孔5026配合以将所述上盖501与下盖502固接。所述第一半孔5011与所述第二半孔5021，及所述第三半孔5012与所述第四半孔5022分别围成壳体51短轴方向两端的轴接孔511。所述第五半孔5013与所述第六半孔5023围成所述通光孔513。所述后盖503封闭所述第七半孔5014。
所述相机模组52固定收容在所述壳体51内。
请一并参阅图4至图8，所述相机模组52包括镜头模组521、支架53、电路板54及散热组件55。
所述镜头模组521的光轴与所述通光孔513共轴设置，且所述镜头模组521的进光端与所述通光孔513相对设置。所述镜头模组521背离所述进光端的端部向上延伸设置有连接板522。所述连接板522用于与所述电路板54电性连接，以实现所述镜头模组521与所述电路板54的信号传递。本实施方式中，所述连接板522向上延伸，且其远离所述镜头模组521底部的一端向所述进光端弯折。所述镜头模组521底部设置有多个凸缘523。每个凸缘均开设有第六螺孔5231。所述第六螺孔5231用于与第五螺钉715配合，以将所述镜头模组521固定至所述支架53上。
所述支架53与所述壳体51固接。
本实施方式中，所述支架53大致呈长方体状。所述支架53包括第一侧壁531、第二侧壁532、第一顶臂533、第二顶臂534、第一底臂535及第二底臂536。所述第一侧壁531与所述第二侧壁532相对设置。所述第一顶臂533及所述第二顶臂534自所述第一侧壁531顶部的相对两端向所述第二侧壁532延伸，并连接至所述第二侧壁532顶部的相对两端。所述第一底臂535及第二底臂536自所述第一侧壁531底部的相对两端向所述第二侧壁532延伸，并连接至所述第二侧壁532底部的相对两端。所述镜头模组521穿设并固定在所述支架53中，且位于所述第一侧壁531与所述第二侧壁532之间。本实施方式中，所述镜头模组521与所述第一底臂535及第二底臂536固接。
所述第一侧壁531与所述第三转动件35相对设置。所述第一侧壁531开设有供所述第三转轴351穿设的通孔5311。所述第一侧壁531还开设有多个第七螺孔5312。所述第七螺孔5312围绕所述通孔5311设置。所述第七螺孔5312与所述第一螺孔3521一一对应，并与所述第一螺钉711配合以将所述相机模组52与所述第三转动件35固接。
所述第二侧壁532与所述第一侧壁531大致平行且相对设置，且所述第二侧壁532与第三连接部339相对设置。所述第二侧壁532开设有供所述支撑轴37穿设的通孔5321。所述第一侧壁531及第二侧壁532向外延伸有多个与所述下盖502内底面的凸柱5024一一对应的凸缘537。每个所述凸缘537均开设有与所述第三螺孔5025对应的第八螺孔5371。所述第八螺孔5371与所述第三螺孔5025及第三螺钉713配合以将所述支架53与所述壳体51固接，从而将所述相机模组52与所述壳体51固接。
所述第一顶臂533及第二顶臂534向上凸设有多个凸柱538。每个凸柱均开设有第九螺孔5381。所述第九螺孔5381用于第六螺钉716配合，以将所述电路板54及散热组件55固定在所述支架53上。
所述第一底臂535及第二底臂536相向凸设有多个凸缘5391。每个所述凸缘5391均开设有第十螺孔5392。所述第十螺孔5392用于与第七螺钉717配合以将所述反作用轮56、所述电路板54与所述支架53固接。所述第一底臂535两端及第二底臂536靠近所述第二侧壁532的端部凸设有多个凸缘5393。每个所述凸缘5393均开设有第十一螺孔5394。所述第十一螺孔5394用于与第六螺孔5231及第五螺钉715配合以将所述镜头模组521与所述支架53固接。
所述电路板54固定在所述支架53上。所述电路板54围绕所述镜头模组521设置。
本实施方式中，所述电路板54三面环绕所述镜头模组521设置。所述电路板54包括相互电导通的顶板541、侧板542及底板543。所述侧板542位于所述顶板541与底板543之间。所述顶板541、侧板542及底板543分别固定在所述支架53的不同侧。本实施例中，所述顶板541与所述侧板542之间通过柔性电路板连接，所述侧板542与所述底板543之间也通过柔性电路板连接。所述顶板541与所述第一顶臂533及第二顶臂534固接。所述侧板542与所述第二侧壁532固接。所述底板543与所述第一底臂535及第二底臂536固接。
本实施方式中，所述顶板541开设有多个与所述第九螺孔5381对应的第十二螺孔5411。所述第十二螺孔5411与所述第九螺孔5381及所述第六螺钉716配合，以将所述顶板541与所述第一顶臂533及第二顶臂534固接。
所述底板543开设有多个与所述第十螺孔5392对应的第十三螺孔5431。所述第十三螺孔5431与所述第十螺孔5392及所述第七螺钉717配合，以将所述底板543与所述第一底臂535及第二底臂536固接。所述底板543还开设有供所述反作用轮56穿设的通孔5432。所述反作用轮56穿设在所述通孔5432内，有助于实现所述相机模组52的小型化。
可以理解，所述第二侧壁532及所述侧板542可以开设有对应的螺孔，通过与螺钉配合以将所述侧板542与所述第二侧壁532固接。
所述电路板54上还设有多个功能芯片544。所述功能芯片544包括逻辑芯片，例如中央处理器芯片、图像处理芯片，或记忆芯片等。本实施方式中，所述顶板541、侧板542均设置有功能芯片544。
可以理解，所述电路板54的结构，所述电路板54与所述镜头模组521之间的位置关系并不以本实施方式所介绍的方式为限，其他实施方式中，所述电路板54包括顶板541、侧板542及底板543中的至少一个，所述电路板54可与所述散热装置57相对设置，以利于散热。
所述散热组件55包括第一散热片551、第二散热片553及多个导热垫555。所述散热组件55用于提升所述相机模组52的散热效率。
本实施方式中，所述导热垫555与所述功能芯片544一一对应设置，用于将所述功能芯片544产生的热量导出。具体地，每个所述导热垫555贴设在对应的功能芯片544上。
所述第一散热片551及第二散热片553均与所述电路板54及所述支架53固接。
本实施方式中，所述第一散热片551位于所述相机模组52的顶部，且与所述壳体51的通风孔514相对设置。部分所述第一散热片551自所述通风孔514露出。所述第一散热片551与所述顶板541，所述第一顶臂533及所述第二顶臂534固接。所述第一散热片551与设置在所述顶板541的功能芯片544上的导热垫555接触。具体地，所述第一散热片551开设有与所述第十二螺孔5411及所述第九螺孔5381对应的第十四螺孔5511。所述第十四螺孔5511、第十二螺孔5411、第九螺孔5381与所述第六螺钉716配合，以将所述第一散热片551、所述顶板541及所述第一顶臂533及所述第二顶臂534固接，从而使所述第一散热片551与所述电路板54及所述支架53固接。
本实施方式中，所述第一散热片551为鳍形散热片。所述第一散热片551的散热通道的延伸方向与所述相机模组52的光轴方向一致。
本实施方式中，所述第二散热片553位于所述相机模组52的一侧，且与所述支架53的第一侧壁531相背设置。所述第二散热片553及所述支架53的第一侧壁531分别与所述壳体51的一个轴接孔511相对设置。本实施方式中，所述第二散热片553与所述电路板54的侧板542的外侧，并与所述侧板542及所述第二侧壁532固接。具体地，所述第二散热片553开设有多个第十五螺孔5531。所述第十五螺孔5531与第八螺钉718及设置在所述侧板542及第二侧壁532的螺孔(图未示)配合，以使所述第二散热片553与所述侧板542及所述第二侧壁532固接，从而使所述第二散热片553与所述电路板54及所述支架53固接。所述第二散热片553与位于所述侧板542的功能芯片(图未示)上的导热垫555接触。
所述第二散热片553还开设有供所述支撑轴37穿设的通孔5532。所述第二散热片553的通孔5532与所述第二侧壁532的通孔5321对应。所述支撑轴37依次穿过所述第二散热片553的通孔5532，所述侧板542上对应的通孔(图未示)以及所述第二侧壁532的通孔5321。
所述反作用轮56设置在所述相机模组52上，能够根据角动量守恒定律为所述相机模组52相对所述无人机100的扰动提供补偿转矩，以实现所述拍摄设备5的稳定拍摄。具体地，所述反作用轮56能够在所述拍摄设备5被所述云台3驱动转动的过程中根据角动量守恒定律为所述相机模组52相对其航向轴、横滚轴或/及俯仰轴的扰动提供补偿转矩，以实现所述拍摄设备5的稳定拍摄。
本实施方式中，所述反作用轮56固定设置在所述相机模组52的底部。具体地，所述反作用轮56固定在所述支架53，并穿设在所述电路板54底板543的通孔5432中。所述反作用轮56包括本体561及自所述本体561向外延伸的连接端562。
所述本体561大致呈圆柱状。所述本体561穿设在所述通孔5432中。所述本体561外周面向外凸设有多个凸缘563。所述凸缘563与所述支架53固接，以将所述反作用轮56固定在所述支架53上。本实施方式中，所述凸缘563开设有与所述第十三螺孔5431及所述第十螺孔5392对应的第十六螺孔5631。所述第十六螺孔5631，第十三螺孔5431，第十螺孔5392与所述第七螺钉717配合，以将所述反作用轮56、所述底板543与所述第一底臂535及所述第二底臂536固接，从而使所述反作用轮56固接在所述相机模组52的底部。本实施方式中，所述凸缘563位于所述底板543与所述第一底臂535及所述底板543与所述第二底臂536之间。
所述反作用轮56通过所述连接端562连接至所述电路板54上的控制系统(图未示)。所述控制系统控制所述反作用轮56为所述相机模组52相对所述无人机100的扰动提供补偿转矩。
本实施方式中，所述反作用轮56用于为所述相机模组52相对所述无人机100航向轴方向上的扰动实时地提供补偿转矩。当所述相机模组52在其航向轴方向上受到逆时针外部力矩的作用而发生扰动时，所述无人机100会生成一个校正力矩，由于所述校正力矩需从其他部位(如云台的转轴)传递至所述相机模组52，因此存在延迟。由于所述反作用轮56直接设置在所述相机模组52上，所述反作用轮56能够在所述校正力矩未到达所述相机模组52前，及时地提供一个与所述校正力矩方向相同且与所述外部力矩的方向相反的补偿力矩。若所述外部力矩为实时变化的力矩。所述反作用轮56能够根据所述外部力矩的变化实时调整，提供一个与所述外部力矩大小匹配且方向相反的补偿力矩，以与所述外部力矩相互抵消，进而维持所述相机模组52的稳定拍摄。当所述校正力矩到达所述相机模组52后，所述反作用轮56提供的补偿力矩逐渐减弱至消失，或者当所述校正力矩与所述外部力矩大小不相匹配时，所述反作用轮56调整力矩方向使得方向相反的力矩得以相互抵消，从而提高所述拍摄设备5自身稳定调节的灵敏度，使得所述拍摄设备5即使受外部力矩扰动，也能够快速地回复至稳定状态，进而稳定拍摄。
可以理解，所述反作用轮56也可设置在所述相机模组52的其他位置，例如位于所述相机模组52的两侧，后端或顶部。所述反作用轮56也可为所述相机模组52相对所述无人机100横滚轴或俯仰轴方向上的扰动提供补偿转矩。
所述散热装置57用于加速所述相机模组52的散热。所述散热装置57设置在所述壳体51后端内侧，并与所述相机模组52相对设置。所述散热装置57与所述散热孔512相对设置。本实施方式中，所述散热装置57通过点胶固定在所述壳体51后端内侧。所述散热装置57为风扇。
可以理解，所述散热装置57与所述壳体51的固定也可通过螺孔与螺钉配合实现。
所述垫圈58设置在所述壳体51内。所述垫圈58与所述相机模组52固接。具体地，所述垫圈58固定在所述相机模组52的镜头模组521的进光端。本实施方式中，所述垫圈58开设有第十七螺孔581。所述第十七螺孔581与第九螺钉719及所述镜头模组521进光端外缘的螺孔(图未示)配合，以将所述垫圈58与所述相机模组52固接。本实施方式中，所述垫圈58所述垫圈58呈圆环状。
所述滤镜59固定在所述壳体51上，并封闭所述通光孔513。所述滤镜59与所述相机模组52的进光端相对设置。本实施方式中，所述滤镜59正对所述镜头模组521设置。所述垫圈58位于所述相机模组52的进光端与所述滤镜59之间。所述滤镜59相对所述壳体51的固定可由所述上盖501与下盖502固接时，所述第五半孔5013与第六半孔5023的孔壁卡持所述滤镜59实现。可以理解，所述滤镜59相对所述壳体51的固定也可通过螺孔与螺钉的配合或卡扣与卡钩的配合实现。
可以理解，本发明实施方式以螺钉与螺孔配合方式介绍所述相机模组52的内部构件，例如镜头模组521、支架53、电路板54及散热组件55之间；所述相机模组52与壳体51之间及所述相机模组52与云台3之间的固接，但并不以此为限。其他实施方式中，所述相机模组52的内部构件之间、所述相机模组52与壳体521之间及所述相机模组52与云台3之间的连接还可以采用螺钉与螺孔配合、卡钩与卡扣配合、胶粘等方式。
相对于现有技术，本发明提供的拍摄设备及无人机由于所述拍摄设备包括设置在所述相机模组上的反作用轮，可在所述相机模组受外界影响扰动时，提供补偿转矩，从而实现所述拍摄设备的稳定拍摄。
另外，由于所述相机模组的电路板开设有供所述反作用轮穿设的通孔，有助于实现所述相机模组的小型化，为将相机模组搭载至无人机提供便利。
另外，由于所述拍摄设备内部设置有散热装置及散热组件，两者配合有助于加速所述拍摄设备内部的热量散出。
另外，由于所述云台包括相互转动连接的多个转动件，使得所述拍摄设备可实现三维空间的旋转拍摄。
对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (49)

1.一种拍摄设备，能够在一云台的驱动下转动，所述拍摄设备包括相机模组及反作用轮，所述反作用轮设置在所述相机模组上能够在所述拍摄设备被所述云台驱动转动的过程中，为所述相机模组提供抵消外界扰动的补偿转矩，以实现所述拍摄设备的稳定拍摄。
2.如权利要求1所述的拍摄设备，其特征在于，所述拍摄设备包括壳体，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述壳体内。
3.如权利要求2所述的拍摄设备，其特征在于，所述壳体包括扣接固定的上盖及下盖，所述上盖与下盖围合形成收容空间，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述收容空间内。
4.如权利要求2所述的拍摄设备，其特征在于，所述壳体两侧设置有轴接孔，所述拍摄设备通过所述轴接孔能够转动地连接至所述云台。
5.如权利要求2所述的拍摄设备，其特征在于，所述壳体后端设置有散热装置，所述散热装置与所述相机模组相对设置，所述壳体顶部开设有通风孔。
6.如权利要求5所述的拍摄设备，其特征在于，所述相机模组还包括固定在其顶部的第一散热片，部分所述第一散热片自所述通风孔露出。
7.如权利要求6所述的拍摄设备，其特征在于，所述相机模组还包括固定在其一侧的第二散热片，所述壳体相对两侧设置有轴接孔，所述第二散热片与其中一个轴接孔相对设置。
8.如权利要求2所述的拍摄设备，其特征在于，所述壳体前端开设有通光孔，所述相机模组包括镜头模组，所述镜头模组的光轴与所述通光孔共轴设置。
9.如权利要求8所述的拍摄设备，其特征在于，所述拍摄设备还包括正对所述镜头模组的滤镜，所述滤镜固定设置在所述壳体上，并封闭所述通光孔。
10.如权利要求9所述的拍摄设备，其特征在于，所述拍摄设备还包括垫圈，所述垫圈设置在所述壳体内，且位于所述滤镜与所述镜头模组之间。
11.如权利要求8所述的拍摄设备，其特征在于，所述相机模组还包括电路板，所述电路板包括一位于所述镜头模组底部的底板，所述底板开设有供所述反作用轮穿设的通孔。
12.如权利要求11所述的拍摄设备，其特征在于，所述电路板围绕所述镜头模组。
13.如权利要求12所述的拍摄设备，其特征在于，所述相机模组还包括支架，所述电路板三面围绕所述镜头模组，所述电路板还包括侧板和顶板，所述侧板位于顶板和底板之间，所述底板、侧板、顶板分别固定在所述支架的不同侧。
14.如权利要求13所述的拍摄设备，其特征在于，所述底板和所述侧板之间通过一柔性电路板连接，所述侧板和所述顶板之间通过另一柔性电路板连接。
15.如权利要求13所述的拍摄设备，其特征在于，所述顶板及侧板设置有多个功能芯片，所述相机模组还包括多个导热垫，每个所述导热垫设置在一个所述功能芯片上。
16.如权利要求11所述的拍摄设备，其特征在于，所述相机模组还包括支架，所述支架用于为所述电路板提供支撑，所述镜头模组从所述支架穿设并固定在所述支架内。
17.如权利要求16所述的拍摄设备，其特征在于，所述支架与所述壳体固定连接，以使所述相机模组与所述壳体固定连接。
18.如权利要求16所述的拍摄设备，其特征在于，所述反作用轮固定在所述支架并穿设所述通孔。
19.如权利要求18所述的拍摄设备，其特征在于，所述反作用轮包括本体及连接端，所述连接端自所述本体向外延伸，所述反作用轮通过所述连接端连接至所述电路板，所述本体穿设在所述通孔中。
20.如权利要求19所述的拍摄设备，其特征在于，所述本体外周面向外凸设有多个凸缘，所述凸缘与所述支架连接，以将所述反作用轮连接在所述支架上。
21.如权利要求20所述的拍摄设备，其特征在于，所述支架包括位于其底部的第一底臂及第二底臂，所述凸缘位于所述底板与所述第一底臂及所述底板与所述第二底臂之间。
22.一种无人机，包括：
拍摄设备，包括相机模组及反作用轮，所述反作用轮设置在所述相机模组上能够在所述拍摄设备被云台驱动转动的过程中，为所述相机模组提供抵消外界扰动的补偿转矩，以实现所述拍摄设备的稳定拍摄；
机身；及
所述云台，与所述机身连接，用于搭载所述拍摄设备，所述拍摄设备在所述云台的驱动下转动。
23.如权利要求22所述的无人机，其特征在于，所述机身包括相背的底面及顶面，所述云台与所述机身的底面连接，所述云台能够相对所述机身转动，并带动所述拍摄设备相对于所述机身运动。
24.如权利要求22所述的无人机，其特征在于，所述云台包括依次转动连接的多个转动件，所述拍摄设备通过所述多个转动件的配合能够实现三维空间中的旋转位置拍摄。
25.如权利要求24所述的无人机，其特征在于，所述云台包括第一转动件，所述第一转动件与所述机身转动连接，并带动所述拍摄设备转动，使所述拍摄设备位于相对所述机身的同一高度的不同位置处。
26.如权利要求25所述的无人机，其特征在于，所述云台还包括与所述第一转动件转动连接的第二转动件及与所述第二转动件转动连接的第三转动件，所述拍摄设备转动连接至所述第三转动件，所述第二转动件与第三转动件配合带动所述拍摄设备转动，使所述拍摄设备在相对所述机身的同一高度的同一位置处的镜头朝向不同。
27.如权利要求22所述的无人机，其特征在于：所述机身包括主体、自所述主体向外延伸的机臂、以及设置于所述机臂的动力装置，所述动力装置为所述无人机提供行进的动力。
28.如权利要求27所述的无人机，其特征在于，所述无人机为无人飞行器，所述动力装置包括螺旋桨及用于驱动所述螺旋桨转动的电机。
29.如权利要求22所述的无人机，其特征在于，所述无人机为无人飞行器、无人船、无人车。
30.如权利要求22所述的无人机，其特征在于，所述拍摄设备包括壳体，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述壳体内。
31.如权利要求30所述的无人机，其特征在于，所述壳体包括扣接固定的上盖及下盖，所述上盖与下盖围合形成收容空间，所述相机模组及所述反作用轮收容在所述收容空间内。
32.如权利要求30所述的无人机，其特征在于，所述壳体两侧设置有轴接孔，所述拍摄设备通过所述轴接孔能够转动地连接至所述云台。
33.如权利要求30所述的无人机，其特征在于，所述壳体后端设置有散热装置，所述散热装置与所述相机模组相对设置，所述壳体顶部开设有通风孔。
34.如权利要求33所述的无人机，其特征在于，所述相机模组还包括固定在其顶部的第一散热片，部分所述第一散热片自所述通风孔露出。
35.如权利要求34所述的无人机，其特征在于，所述相机模组还包括固定在其一侧的第二散热片，所述壳体相对两侧设置有轴接孔，所述第二散热片与其中一个轴接孔相对设置。
36.如权利要求30所述的无人机，其特征在于，所述壳体前端开设有通光孔，所述相机模组包括镜头模组，所述镜头模组的光轴与所述通光孔共轴设置。
37.如权利要求36所述的无人机，其特征在于，所述拍摄设备还包括正对所述镜头模组的滤镜，所述滤镜固定设置在所述壳体上，并封闭所述通光孔。
38.如权利要求37所述的无人机，其特征在于，所述拍摄设备还包括垫圈，所述垫圈设置在所述壳体内，且位于所述滤镜与所述镜头模组之间。
39.如权利要求36所述的无人机，其特征在于，所述相机模组还包括电路板，所述电路板包括一位于所述镜头模组底部的底板，所述底板开设有供所述反作用轮穿设的通孔。
40.如权利要求39所述的无人机，其特征在于，所述电路板围绕所述镜头模组。
41.如权利要求40所述的无人机，其特征在于，所述相机模组还包括支架，所述电路板三面围绕所述镜头模组，所述电路板还包括侧板和顶板，所述侧板位于顶板和底板之间，所述底板、侧板、顶板分别固定在所述支架的不同侧。
42.如权利要求41所述的无人机，其特征在于，所述底板和所述侧板之间通过一柔性电路板连接，所述侧板和所述顶板之间通过另一柔性电路板连接。
43.如权利要求41所述的无人机，其特征在于，所述顶板及侧板设置有多个功能芯片，所述相机模组还包括多个导热垫，每个所述导热垫设置在一个所述功能芯片上。
44.如权利要求39所述的无人机，其特征在于，所述相机模组还包括支架，所述支架用于为所述电路板提供支撑，所述镜头模组从所述支架穿设并固定在所述支架内。
45.如权利要求44所述的无人机，其特征在于，所述支架与所述壳体固定连接，以使所述相机模组与所述壳体固定连接。
46.如权利要求44所述的无人机，其特征在于，所述反作用轮固定在所述支架并穿设所述通孔。
47.如权利要求46所述的无人机，其特征在于，所述反作用轮包括本体及连接端，所述连接端自所述本体向外延伸，所述反作用轮通过所述连接端连接至所述电路板，所述本体穿设在所述通孔中。
48.如权利要求47所述的无人机，其特征在于，所述本体外周面向外凸设有多个凸缘，所述凸缘与所述支架连接，以将所述反作用轮连接在所述支架上。
49.如权利要求48所述的无人机，其特征在于，所述支架包括位于其底部的第一底臂及第二底臂，所述凸缘位于所述底板与所述第一底臂及所述底板与所述第二底臂之间。
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