CN206993246U - 成像装置、云台以及成像模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种成像装置、云台以及成像模组，其中，所述成像模组包括镜头以及设置在镜头后方的多个电路板，所述镜头具有镜头光轴，所述多个电路板沿着镜头光轴方向并排设置，所述云台用于承载所述成像模组，所述成像装置包括云台以及所述成像模组，所述成像模组设置在所述云台上。本实用新型通过将多个电路板沿着镜头光轴方向并排设置，节省了成像模组的安装空间，从而减小了成像装置以及云台的体积和重量，而且电路板之间的信号干扰小，且方便走线。

Description

成像装置、云台以及成像模组

技术领域

本实用新型涉及一种成像装置，特别涉及一种云台以及成像模组。

背景技术

在航空电子领域，无人驾驶飞行器(简称无人机)具有体积小、重量轻、费用低、操作灵活和安全性高的特点，可广泛应用于、监测、搜救、资源勘查、农业灌溉等领域。

其中，航拍作为无人机的一个重要功能，可通过成像装置实现。现有的成像装置利用云台安装于无人机上。云台一般包括减震模组、偏航模组和俯仰模组。所述偏航模组连接减震模组并可相对于减震模组绕第一方向转动，所述俯仰模组连接偏航模组并可相对于偏航模组绕第二方向转动，且所述俯仰模组还能够绕第三方向转动，该三个转动方向相互垂直。实际使用时，所述成像装置安装在所述俯仰模组上，且所述减震模组与无人机的机身固定以隔离云台与无人机间的振动。

现有的成像装置包括成像模组，成像模组包括镜头以及设置在镜头后方的多个电路板，这些电路板可以获取被拍摄物体的图像信息并经过相关处理后输出。然而，这些电路板通常平铺安装(即置于同一平面内)，或者多层错开设置，不仅占用空间大，从而增大了云台的体积和重量，而且信号干扰严重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成像装置、云台以及成像模组，以通过将多个电路板并排设置，从而节省了成像模组的安装空间，进而减小了云台的体积和重量，而且电路板之间的信号干扰小，且方便走线。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种成像模组，包括镜头以及设置在所述镜头后方的多个电路板，所述镜头具有一镜头光轴，所述多个电路板沿着所述镜头光轴方向并排设置。

可选，所述多个电路板在平行于所述镜头光轴方向上并排设置，或者，所述多个电路板与所述镜头光轴同轴布置。

可选，所述多个电路板的一侧相对齐，或者，所述多个电路板的几何中心连线平行于所述镜头光轴或与所述镜头光轴在同一条直线上。

可选，所述电路板的数量为三个，分别为依次设置的第一电路板、第二电路板和第三电路板，所述第一电路板靠近所述镜头。

可选，所述第三电路板远离所述第二电路板的一侧设置有风扇，且所述风扇与所述多个电路板并排设置。

可选，所述成像模组还包括用于检测所述成像模组转动角度的陀螺仪组件，所述陀螺仪组件设置在所述镜头的外围。

可选，所述成像模组还包括用于驱动所述成像模组作垂直于所述镜头光轴方向转动的电机，所述电机的轴端设置有用于检测所述电机转动角度的编码器，且所述编码器为电路板结构。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种云台，用于承载如上任一项所述的成像模组。

可选，所述云台包括用于承载所述成像模组的镜头支架，所述镜头支架上开设有一个或多个安装孔，一个安装孔用于允许一个镜头通过。

为实现上述目的，本实用新型另提供了一种成像装置，包括云台以及如上任一项所述的成像模组，所述成像模组设置在所述云台上。

综上，本实用新型提供的成像装置、云台以及成像模组，通过将多个电路板沿着镜头光轴方向并排设置，节省了成像模组的安装空间，从而减小了成像装置以及云台的体积和重量，而且电路板之间的信号干扰小，且方便走线。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的云台的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的成像模组的右视图；

图3是图2所示的成像模组的左视图。

附图标记说明如下：

云台-10；

镜头支架-11，安装孔-111，减震模组-12，悬臂-13，连接臂-14；

成像模组-20；

镜头-21，陀螺仪组件-22，第一电路板-23，第二电路板-24，第三电路板-25，风扇-26，电机-27，编码器-28。

具体实施方式

以下结合附图1至附图3，以及具体实施例对本实用新型提出的成像装置、云台以及成像模组作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

首先参阅图1，其是本实用新型一实施例提供的云台10的结构示意图，所述云台10包括用于承载成像模组20的镜头支架11，所述镜头支架11上开设有一个或多个安装孔111(以一个安装孔111示意)。一个安装孔111用于允许一个镜头21通过。所述成像模组20包括所述镜头21。

接着参阅图2和图3，图2是本实用新型一实施例提供的成像模组20的右视图，图3是图2所示的成像模组20的左视图，本实施例中，所述成像模组20包括镜头21、陀螺仪组件22、第一电路板23、第二电路板24、第三电路板25和风扇26。

所述陀螺仪组件22设置在镜头21的外围并用于检测成像模组20的转动姿态，其通过检测成像模组20的旋转角度来确定成像模组20的转动姿态。所述第一电路板23、第二电路板24和第三电路板25设置在镜头21的后方，本文中，镜头21的前方为面向外部光线，镜头21的后方为背离外部光线。所述风扇26设置在第三电路板25远离第二电路板24的一侧，以逸散成像模组20所产生的热量。

上述成像模组20的工作原理是：被拍摄物体通过镜头21生成的光学图像投射到设置于第一电路板23上的图像传感器上，然后转换为电信号，该电信号通过第二电路板24传输至第三电路板25，进而所述第三电路板25用于将接收到的电信号转换为数字图像信号，还用于将数字图像信号经过数字处理芯片(DSP)的加工处理后输出，如通过I/O接口传输至云台10的主控制电路板中进行处理，之后通过WIFI电路板或天线将处理后的信号发送至外部设备进行显示。应当知晓，所述第二电路板24在本实施例中用于充当转接板，负责第三电路板25和第一电路板23之间的信号传输。

本实施例中，所述镜头21具有一镜头光轴S(在图1中标示，该镜头光轴S实际上是成像模组20的自转轴线，亦是下述的ROLL轴(未标示))，即镜头光轴S为通过镜头中心的线。

进而，为了减小上述三个电路板的安装空间，将所述第一电路板23、第二电路板24和第三电路板25依次沿着所述镜头光轴S方向并排设置。详细地说，该三个电路板可以在平行于所述镜头光轴方向上并排设置，例如每个电路板为对称结构，此时多个电路板的几何中心连线平行于镜头光轴S。或者是，多个电路板与镜头光轴S同轴布置，例如针对为对称结构的电路板，多个电路板的几何中心连线与镜头光轴S在同一条直线上，但是优选该三个电路板的几何中心连线与镜头光轴S在同一条直线上，安装空间最小。多个电路板并排设置的结构，不仅占用空间小，以此可以减小用于承载该成像模组20之云台10的体积和重量，而且信号干扰低。此外，还优选所述风扇26与该三个电路板并排设置，更进一步节省安装空间。

本实施例中，每个电路板可以是形状规则的结构，也可以是形状不规则的结构，具体不限。倘若各个电路板为对称结构，优选每个电路板关于镜头光轴S对称；倘若每个电路板为形状不规则结构，这些电路板的一侧相对齐，此时，在垂直于镜头光轴S的方向，最大安装空间即对应于具有最大尺寸的电路板，该最大尺寸即是电路板上最远两点间的距离，然而，多个电路板亦可非对齐设置，只要使具有最大尺寸的电路板在垂直于镜头光轴方向覆盖其他电路板即可。

本实施例中，所述镜头21可为变焦镜头或者是定焦镜头，亦可以是其他功能的镜头如红外镜头。镜头由一组光学透镜组合而成，可以将外部光线聚焦于图像传感器上。

接着参阅图3，所述成像模组20还包括用于驱动成像模组20转动的电机27，该电机27用于驱动成像装置20绕垂直于镜头光轴S的方向转动，即绕PITCH轴转动。优选，所述电机27的轴端安装有编码器28，用于检测电机27轴端的旋转角度，以便于控制成像模组20的转动姿态，更优选，该编码器28采用电路板结构，相比于传统的编码器28，体积小，更进一步减小了成像模组20的安装空间，缩小了云台10的体积和重量。

继续参阅图1，所述云台10还包括减震模组12，该减震模组12通过悬臂13与镜头支架11连接。其中，所述镜头支架11转动连接悬臂13，以使镜头支架11能够绕ROLL轴旋转(该ROLL轴可平行于镜头光轴S，更可与镜头光轴S在同一条直线上)。所述悬臂13较佳地转动连接减震模组12，以使悬臂13能够绕YAW轴旋转。所述PITCH轴、ROLL轴和YAW轴优选相互垂直，以实现成像模组20全方位的转动，扩大其拍摄范围。此外，所述减震模组12用于与外部机构相连，以隔离所述外部机构与云台10间的振动。本实施例的外部机构包括但不限于无人机、汽车等。

上述云台10的工作原理包括：

当所述悬臂13绕YAW轴转动时，可同步带动镜头支架11绕YAW轴转动，此时的成像模组20能够在ROLL-PITCH平面内转动，以此可调整成像模组20的水平偏转角度；

当所述镜头支架11绕ROLL轴转动时，此时的成像模组20能够在YAW-PITCH平面内转动，以此调整成像模组20的竖直偏转角度(即上下翻转角度)；

当所述镜头支架11绕PITCH轴转动时，此时的成像模组20能够在YAW-ROLL平面内转动，从而调整成像模组20的俯仰角度。

通过上述转动姿态的调整，便可实现成像模组20以360°无死角地方式旋转拍摄。

优选的，所述悬臂13通过一连接臂14与镜头支架11连接。该连接臂14优选为U型结构。当所述连接臂14为U型结构时，所述连接臂14的相对两端各自与PITCH轴的一端转动连接，同时所述连接臂14的U形空间内容置有部分镜头支架11，且所述连接臂14异于其两端的部分转动连接悬臂13。

进一步，本实施例还提供了一种成像装置，其包括云台10以及设置在云台10上的成像模组20。由于本实施例的成像装置包括本实施例的云台10和成像模组20，故而本实施例的成像装置由成像模组20和云台10所带来的有益效果，请相应参考上述实施例。

最后，本实用新型较佳实施例如上所述，但不限于上述实施例所公开的范围，例如电路板的数量不限于三个，二个或三个以上均可，此外，各个电路板的功能不限于上述实施例所例举的方式。当然，本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的镜头的结构，任何在上述实施例提供的结构基础上进行变换的内容，均属于本实用新型所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

综上，本实用新型的云台和成像模组，通过将多个电路板沿着镜头光轴方向并排设置，节省了成像模组的安装空间，从而减小了成像装置以及云台的体积和重量，而且电路板之间的信号干扰小，且方便走线。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种成像模组，其特征在于，包括镜头以及设置在所述镜头后方的多个电路板，所述镜头具有一镜头光轴，所述多个电路板沿着所述镜头光轴方向并排设置。

2.如权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述多个电路板在平行于所述镜头光轴方向上并排设置，或者，所述多个电路板与所述镜头光轴同轴布置。

3.如权利要求1或2所述的成像模组，其特征在于，所述多个电路板的一侧相对齐，或者，所述多个电路板的几何中心连线平行于所述镜头光轴或与所述镜头光轴在同一条直线上。

4.如权利要求1或2所述的成像模组，其特征在于，所述电路板的数量为三个，分别为依次设置的第一电路板、第二电路板和第三电路板，所述第一电路板靠近所述镜头。

5.如权利要求4所述的成像模组，其特征在于，所述第三电路板远离所述第二电路板的一侧设置有风扇，且所述风扇与所述多个电路板并排设置。

6.如权利要求1或2所述的成像模组，其特征在于，还包括用于检测所述成像模组转动角度的陀螺仪组件，所述陀螺仪组件设置在所述镜头的外围。

7.如权利要求1或2所述的成像模组，其特征在于，还包括用于驱动所述成像模组作垂直于所述镜头光轴方向转动的电机，所述电机的轴端设置有用于检测所述电机转动角度的编码器，且所述编码器为电路板结构。

8.一种云台，其特征在于，用于承载如权利要求1-7中任一项所述的成像模组。

9.如权利要求8所述的云台，其特征在于，包括用于承载所述成像模组的镜头支架，所述镜头支架上开设有一个或多个安装孔，一个安装孔用于允许一个镜头通过。

10.一种成像装置，其特征在于，包括云台以及如权利要求1-7中任一项所述的成像模组，所述成像模组设置在所述云台上。