CN114679532B - 一种带减震系统的运动图像传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄影领域，尤其涉及一种带减震系统的运动图像传感器。为了解决现有的运动图像传感器在不同运动条件下，记录不同环境中的图像时，无法对减震系统的刚性强度进行调节的技术问题。本发明提供了这样一种带减震系统的运动图像传感器，包括有环形支架和主减震系统等；环形支架连接主减震系统。主减震系统帮助固定板上的感光件吸收大部分的震动冲击力，提高感光件对图像捕获的稳定效果，当光照强度足够时，模式切换系统降低主减震系统的刚性强度，增强对运动图像传感器的减震效果，当光照强度不足时，模式切换系统提高主减震系统的刚性强度，减少运动图像传感器受震动时的晃动时长，提高对图像记录时的清晰度。

Description

一种带减震系统的运动图像传感器

技术领域

本发明涉及摄影领域，尤其涉及一种带减震系统的运动图像传感器。

背景技术

运动图像传感器主要依靠光电转换，代替传统的胶片记录的化学变化，捕获可见光线在空间的强度分布，能够在高速运动中记录清晰的图像，或在暗光环境下得到高清晰度、低噪点的图像，适用于安装在无人机等运动载体上进行高速拍摄。

为保证在进行航空摄像的应用中具有稳定的成像效果，中国专利CN108604045B记载的一种成像设备，提供了用于无人机上的相机的稳定成像的系统和方法，在镜头对焦于物体完成时将光学镜头固定于对焦位置，使得镜头不移动或振动，并且确保对物体的对焦，该稳定成像的系统仅能提供单一的稳定成像方式，由于传感器在不同运动条件下，记录不同环境中的图像时，对稳定的需求不同，如在亮光环境下为提高对图像记录时的防抖效果，需要降低减震系统的刚性强度，增强对图像传感器的减震效果，但由于减震系统的刚性强度越柔软，图像传感器受冲击后晃动的时长也越久，此时由于图像传感器捕获有足够的光线传输到图像处理系统中进行AI处理，保证呈现的图像拥有稳定的画面，但在暗光环境特别是光照不足的条件下，为了减少噪点，传感器对画面的快门速度延长，为提高对图像记录时的清晰度，减少画面中晃动产生的重影，需要提高减震系统的刚性强度，减少图像传感器受震动时的晃动时长。

发明内容

为了克服现有的运动图像传感器在不同运动条件下，记录不同环境中的图像时，无法对减震系统的刚性强度进行调节，导致对图像传感器的防抖处理效果比较单一的缺点，本发明提供一种带减震系统的运动图像传感器。

技术方案如下：一种带减震系统的运动图像传感器，包括有主减震系统、内减震组件、模式切换系统、镜筒、镜头模组、环形支架、信息处理模组、接收器、FPC软板、固定板、信号接头和感光件；镜筒的内部安装有镜头模组；镜筒的内部固接有环形支架，环形支架紧贴镜头模组的后侧；环形支架的内部安装有传输电子运动图像信息的信息处理模组；环形支架的前侧通过主减震系统连接有固定板；固定板的中部通过内减震组件连接有感光件；内减震组件连接环形支架；信息处理模组的接收器通过FPC软板电连接固定板的信号接头；环形支架的前侧连接有模式切换系统；模式切换系统连接主减震系统。

作为优选，主减震系统包括有弹片、安装座和卡杆；环形支架的四个凹槽区域各固接有两个弹片；固定板的四个边角各固接有一个安装座；四个安装座各固接有两个卡杆；八个弹片均连接模式切换系统。

作为优选，八个弹片的中部各设置有一个第一弯部；八个弹片的中部各设置有一个第二弯部；八个弹片分别通过第一弯部连接模式切换系统。

作为优选，八个弹片的后端各固接有一个提供后支撑力的支撑杆。

作为优选，每个卡杆的外端各设置有一个勾住弹片的倒勾结构。

作为优选，内减震组件包括有防抖悬丝组、电接头、固定杆和限位板；感光件的左侧和右侧各电连接有一个电接头；两个电接头与固定板之间固接有防抖悬丝组；固定板的信号接头均电连接两个电接头；环形支架的左侧和右侧分别各固接有两个上下分布的固定杆；上下两个固定杆靠近感光件的一端之间固接有一个限位板；两个限位板各滑动连接一个电接头。

作为优选，防抖悬丝组由若干个回字形结构的记忆合金丝堆叠而成。

作为优选，模式切换系统包括有插接座、卷线筒、穿线筒、线缆和微型马达；环形支架的四个凹槽区域中部各插接有一个插接座；其中一个插接座的前端转动连接有卷线筒；其余三个插接座的前端各固接有一个穿线筒；卷线筒的外表面卷绕有一个线缆；线缆的末端贯穿环形支架的前侧，并环绕一周后固接连接卷线筒的插接座；线缆的中部分别穿过八个弹片的第一弯部；线缆穿过相邻的两个弹片之间的区域中部各贯穿一个穿线筒；环形支架的外表面固接有微型马达；微型马达的输出轴固接卷线筒。

作为优选，八个弹片位于第一弯部与第二弯部之间的区域，各设置有一个向环形支架方向靠近的第三弯部结构。

作为优选，还包括有应急系统，环形支架中设有应急系统，应急系统包括有弹簧滑块、风阻片、环形拉板、弧形载板和L形拉杆；环形支架的上侧和下侧各滑动连接有一个弹簧滑块；两个弹簧滑块均连接机壳；两个弹簧滑块的外端各固接有一个风阻片；两个弹簧滑块的内端之间固接有环形拉板；环绕环形拉板固接有四个弧形载板；四个弧形载板的前侧各固接有两个L形拉杆；八个L形拉杆的前端各紧贴一个弹片的第三弯部结构。

有益效果：相比现有技术，本发明的优点在于，在环形支架与承载感光件的固定板之间设有主减震系统，在随运动载体进行运动拍摄过程中受气流的冲击时，主减震系统帮助固定板上的感光件吸收大部分的震动冲击力，保证感光件稳定对指定范围的图像进行捕获，固定板与感光件之间还设有内减震组件，帮助感光件吸收剩余的震动冲击力，提高感光件对图像捕获的稳定效果；

另外环形支架与主减震系统之间设有改变主减震系统的刚性强度的模式切换系统，当光照强度足够时，模式切换系统降低主减震系统的刚性强度，增强对运动图像传感器的减震效果，并在信息处理模组的AI处理下，保证呈现的图像拥有稳定的画面，当光照强度不足时，模式切换系统提高主减震系统的刚性强度，减少运动图像传感器受震动时的晃动时长，减少画面中晃动产生的重影，达到提高对图像记录清晰度的目的，实现通过改变主减震系统对感光件的滤震效果，改善运动图像传感器在不同环境下的成像效果。

附图说明

图1为本带减震系统的运动图像传感器的立体结构示意图；

图2为本带减震系统的运动图像传感器的镜筒剖面图；

图3为本带减震系统的运动图像传感器的主减震系统和内减震组件组合立体结构示意图；

图4为本带减震系统的运动图像传感器的主减震系统立体结构示意图；

图5为本带减震系统的运动图像传感器的弹片立体结构示意图；

图6为本带减震系统的运动图像传感器的卡杆立体结构示意图；

图7为本带减震系统的运动图像传感器的内减震组件爆炸图；

图8为本带减震系统的运动图像传感器的内减震组件立体结构示意图；

图9为本带减震系统的运动图像传感器的V1区放大图；

图10为本带减震系统的运动图像传感器的主减震系统与环形支架组合立体结构示意图；

图11为本带减震系统的运动图像传感器的主减震系统与模式切换系统组合立体结构示意图；

图12为本带减震系统的运动图像传感器的主减震系统与应急系统组合立体结构示意图；

图13为本带减震系统的运动图像传感器的应急系统立体结构示意图；

图14为本带减震系统的运动图像传感器的V2区放大图。

附图标记说明：1-机壳，2-镜筒，3-镜头模组，4-环形支架，5-信息处理模组，51-接收器，52-FPC软板，6-固定板，61-信号接头，7-感光件，101-弹片，1011-支撑杆，1012-第一弯部，1013-第二弯部，1014-第三弯部，102-安装座，103-卡杆，1031-倒勾，201-防抖悬丝组，202-电接头，203-固定杆，204-限位板，301-插接座，302-卷线筒，303-穿线筒，304-线缆，305-微型马达，401-弹簧滑块，402-风阻片，403-环形拉板，404-弧形载板，405-L形拉杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1

一种带减震系统的运动图像传感器，如图1-图11所示，包括有主减震系统、内减震组件、模式切换系统、机壳1、镜筒2、镜头模组3、环形支架4、信息处理模组5、接收器51、FPC软板52、固定板6、信号接头61和感光件7；机壳1的内部安装有镜筒2；镜筒2的内部安装有镜头模组3；镜筒2的内部螺栓连接有环形支架4，环形支架4紧贴镜头模组3的后侧；环形支架4的内部安装有传输电子运动图像信息的信息处理模组5；环形支架4的前侧设有主减震系统，主减震系统帮助固定板6上的感光件7吸收大部分的震动冲击力；固定板6的中部设有内减震组件，内减震组件帮助感光件7吸收剩余的震动冲击力；内减震组件连接环形支架4；信息处理模组5的接收器51通过FPC软板52电连接固定板6的信号接头61；环形支架4的前侧连接有改变主减震系统对感光件7滤震效果的模式切换系统。

如图3-图6所示，主减震系统包括有弹片101、安装座102和卡杆103；环形支架4的前侧设置有四个容纳固定板6边角的凹槽区域；环形支架4的四个凹槽区域各固接有两个弹片101；固定板6的四个边角各焊接有一个安装座102；四个安装座102各焊接有两个卡杆103；每个卡杆103的外端各设置有一个倒勾1031结构，每个卡杆103通过倒勾1031卡接在弹片101中，保证弹片101在受震动出现晃动过程中，卡杆103稳稳的抓牢在弹片101上；八个弹片101均连接模式切换系统。

如图5所示，八个弹片101的后端各焊接有一个提高弹片101后部支撑强度的支撑杆1011；八个弹片101的中部各设置有一个第一弯部1012；八个弹片101的中部各设置有一个第二弯部1013；八个弹片101分别通过第一弯部1012连接模式切换系统。

如图7-图9所示，内减震组件包括有防抖悬丝组201、电接头202、固定杆203和限位板204；感光件7的左侧和右侧各电连接有一个电接头202；两个电接头202与固定板6之间固接有防抖悬丝组201；防抖悬丝组201由若干个回字形结构的记忆合金丝堆叠而成；固定板6的信号接头61均电连接两个电接头202；环形支架4的左侧和右侧各固接有两个上下分布的固定杆203；上下两个固定杆203靠近感光件7的一端之间各固接有一个限位板204；两个限位板204各滑动连接一个电接头202。

如图10和图11所示，模式切换系统包括有插接座301、卷线筒302、穿线筒303、线缆304和微型马达305；环形支架4的四个凹槽区域中部各插接有一个插接座301；其中一个插接座301的前端转动连接有卷线筒302；其余三个插接座301的前端各固接有一个穿线筒303；卷线筒302的外表面卷绕有一个线缆304；线缆304的末端贯穿环形支架4的前侧，并环绕一周后固接卷线筒302的插接座301；线缆304的中部分别穿过八个弹片101的第一弯部1012；线缆304穿过相邻的两个弹片101之间的区域中部各贯穿一个穿线筒303；环形支架4的外表面螺栓连接有微型马达305；微型马达305的输出轴固接卷线筒302。

以下将本发明的一种带减震系统的运动图像传感器简称为运动图像传感器，本运动图像传感器通过机壳1搭载在无人机等运动载体上进行高速拍摄，拍摄目标区域的光线通过镜筒2穿透镜头模组3照射在感光件7上，感光件7将捕获的光线转化为电子信息，并将该电子信息依次通过电接头202、信号接头61和FPC软板52传输到信息处理模组5的接收器51中，并由信息处理模组5对输入的电子信息进行编译和AI处理，信息处理模组5内置无线传输模块，信息处理模组5通过无线传输模块将处理得到的图像画面反馈至成像终端，保证本运动图像传感器捕获的画面及时、清晰的呈现给操作员。

运动载体在携带本运动图像传感器进行运动拍摄期间，运动载体受气流的冲击而使本运动图像传感器出现晃动现象时，弹片101中设有的第一弯部1012和第二弯部1013降低整个弹片101的弹性刚度，有效提高对固定板6的滤震效果，使弹片101帮助固定板6上的感光件7吸收大部分的震动冲击力，保证感光件7稳定的对指定范围的图像进行捕获，同时，固定板6与感光件7之间还设有防抖悬丝组201，帮助感光件7吸收剩余的震动冲击力，提高感光件7对图像捕获的稳定效果。

弹片101在带动固定板6上的感光件7晃动减震期间，限位板204始终保持在感光件7的电接头202内，并对电接头202及其所连接的感光件7限位，避免感光件7因跟随弹片101晃动的幅度过大，而造成反馈的画面出现模糊的现象发生。

当运动载体在暗光环境下携带本运动图像传感器进行运动拍摄时，由于光线强度不足，为保证拍摄画面的清晰度，操作员将本运动图像传感器从常规模式切换为暗光模式，使微型马达305的输出轴带动卷线筒302转动，卷线筒302对线缆304进行收卷拉紧，使线缆304在卷线筒302的拉扯下，以及在穿线筒303的限位收缩下，线缆304拉动所有弹片101的第一弯部1012向后弯曲，使弹片101的第一弯部1012与弹片101的第二弯部1013相紧贴，实现弹片101的第一弯部1012和第二弯部1013均产生弯曲弹性力，从而提高弹片101的刚性强度，减少运动图像传感器受震动时，弹片101对感光件7进行滤震期间晃动的时长，减少画面中晃动产生的重影，提高对图像记录时的清晰度。

通过上述模式切换工作，当光照强度足够时，微型马达305的输出轴带动卷线筒302放出线缆304，使弹片101的第一弯部1012和弹片101的第二弯部1013复位，降低主减震系统的刚性强度，增强对运动图像传感器的减震效果，并在信息处理模组5的AI处理下，保证呈现的图像拥有稳定的画面，当光照强度不足时，微型马达305的输出轴带动卷线筒302收卷线缆304，使弹片101的第一弯部1012与弹片101的第二弯部1013相紧贴，提高主减震系统的刚性强度，减少运动图像传感器受震动时的晃动时长，提高对图像记录时的清晰度，实现通过改变主减震系统对感光件7的滤震效果，改善运动图像传感器在不同环境下的成像效果。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上作出的进一步优化，如图1-图14所示，八个弹片101位于第一弯部1012与第二弯部1013之间的区域，各设置有一个向环形支架4方向靠近的第三弯部1014结构。

如图12-图14所示，还包括有应急系统，环形支架4中设有应急系统，应急系统包括有弹簧滑块401、风阻片402、环形拉板403、弧形载板404和L形拉杆405；环形支架4的上侧和下侧各滑动连接有一个弹簧滑块401；两个弹簧滑块401均连接机壳1；两个弹簧滑块401的外端各焊接有一个风阻片402；两个弹簧滑块401的内端之间固接有环形拉板403；环绕环形拉板403固接有四个弧形载板404；四个弧形载板404的前侧各固接有两个L形拉杆405；八个L形拉杆405的前端各紧贴一个弹片101的第三弯部1014结构。

当运动载体携带本运动图像传感器进行高速的复杂运动拍摄期时，如进行急加速、俯冲以及翻滚动作时，由于本运动图像传感器需要记录的图像区域变化过快，需要提高主减震系统的刚性强度，减少运动图像传感器受震动时的晃动时长，以达到提高对图像记录清晰度的目的，但光靠被动控制微型马达305收卷线缆304使主减震系统的刚性强度提高，不具备较高的响应速度，导致运动载体携带在进行上述复杂运动拍摄的瞬间，运动图像传感器记录的画面出现局部模糊现象。

此时运动载体在进行上述复杂运动拍摄的期间，在高速的加速作用下，空气阻力推动风阻片402带动弹簧滑块401向后压缩，使弹簧滑块401同时带动环形拉板403上的弧形载板404和L形拉杆405向后移动，由L形拉杆405拉动弹片101的第三弯部1014，使弹片101的第一弯部1012与弹片101的第二弯部1013相紧贴，实现以高效的响应速度，快速提高主减震系统的刚性强度，保证运动载体携带在进行上述复杂运动拍摄的瞬间，运动图像传感器记录的画面不会出现局部模糊现象，从而进一步提高运动图像传感器在不同环境下的成像效果。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种带减震系统的运动图像传感器，包括有镜筒（2）、镜头模组（3）、环形支架（4）、信息处理模组（5）、接收器（51）、FPC软板（52）、固定板（6）、信号接头（61）和感光件（7）；镜筒（2）的内部安装有镜头模组（3）；镜筒（2）的内部固接有环形支架（4），环形支架（4）紧贴镜头模组（3）的后侧；环形支架（4）的内部安装有传输电子运动图像信息的信息处理模组（5）；其特征在于，还包括有主减震系统、内减震组件和模式切换系统；环形支架（4）的前侧通过主减震系统连接有固定板（6）；固定板（6）的中部通过内减震组件连接有感光件（7）；内减震组件连接环形支架（4）；信息处理模组（5）的接收器（51）通过FPC软板（52）电连接固定板（6）的信号接头（61）；环形支架（4）的前侧连接有模式切换系统；模式切换系统连接主减震系统；

主减震系统包括有弹片（101）、安装座（102）和卡杆（103）；环形支架（4）的四个凹槽区域各固接有两个弹片（101）；固定板（6）的四个边角各固接有一个安装座（102）；四个安装座（102）各固接有两个卡杆（103）；八个弹片（101）均连接模式切换系统；

八个弹片（101）的中部各设置有一个第一弯部（1012）；八个弹片（101）的中部各设置有一个第二弯部（1013）；八个弹片（101）分别通过第一弯部（1012）连接模式切换系统；

模式切换系统包括有插接座（301）、卷线筒（302）、穿线筒（303）、线缆（304）和微型马达（305）；环形支架（4）的四个凹槽区域中部各插接有一个插接座（301）；其中一个插接座（301）的前端转动连接有卷线筒（302）；其余三个插接座（301）的前端各固接有一个穿线筒（303）；卷线筒（302）的外表面卷绕有一个线缆（304）；线缆（304）的末端贯穿环形支架（4）的前侧，并环绕一周后固接连接卷线筒（302）的插接座（301）；线缆（304）的中部分别穿过八个弹片（101）的第一弯部（1012）；线缆（304）穿过相邻的两个弹片（101）之间的区域中部各贯穿一个穿线筒（303）；环形支架（4）的外表面固接有微型马达（305）；微型马达（305）的输出轴固接卷线筒（302）。

2.根据权利要求1所述的一种带减震系统的运动图像传感器，其特征在于，八个弹片（101）的后端各固接有一个提供后支撑力的支撑杆（1011）。

3.根据权利要求1所述的一种带减震系统的运动图像传感器，其特征在于，每个卡杆（103）的外端各设置有一个勾住弹片（101）的倒勾（1031）结构。

4.根据权利要求1所述的一种带减震系统的运动图像传感器，其特征在于，内减震组件包括有防抖悬丝组（201）、电接头（202）、固定杆（203）和限位板（204）；感光件（7）的左侧和右侧各电连接有一个电接头（202）；两个电接头（202）与固定板（6）之间固接有防抖悬丝组（201）；固定板（6）的信号接头（61）均电连接两个电接头（202）；环形支架（4）的左侧和右侧分别各固接有两个上下分布的固定杆（203）；上下两个固定杆（203）靠近感光件（7）的一端之间固接有一个限位板（204）；两个限位板（204）各滑动连接一个电接头（202）。

5.根据权利要求4所述的一种带减震系统的运动图像传感器，其特征在于，防抖悬丝组（201）由若干个回字形结构的记忆合金丝堆叠而成。

6.根据权利要求4所述的一种带减震系统的运动图像传感器，其特征在于，八个弹片（101）位于第一弯部（1012）与第二弯部（1013）之间的区域，各设置有一个向环形支架（4）方向靠近的第三弯部（1014）结构。

7.根据权利要求6所述的一种带减震系统的运动图像传感器，其特征在于，还包括有应急系统，环形支架（4）中设有应急系统，应急系统包括有弹簧滑块（401）、风阻片（402）、环形拉板（403）、弧形载板（404）和L形拉杆（405）；环形支架（4）的上侧和下侧各滑动连接有一个弹簧滑块（401）；两个弹簧滑块（401）均连接机壳（1）；两个弹簧滑块（401）的外端各固接有一个风阻片（402）；两个弹簧滑块（401）的内端之间固接有环形拉板（403）；环绕环形拉板（403）固接有四个弧形载板（404）；四个弧形载板（404）的前侧各固接有两个L形拉杆（405）；八个L形拉杆（405）的前端各紧贴一个弹片（101）的第三弯部（1014）结构。

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