CN207867111U - 棱镜装配用接合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种棱镜装配用接合器，前述棱镜装配用接合器能够将用于测定摄影测量用照相机的位置的棱镜直接安装于照相机，提高棱镜和照相机的相互位置精度。前述棱镜装配用接合器具有末端面和连结部，前述末端面固接有棱镜（8），前述连结部能够与标准地设置于照相机的透镜架（12）的末端的连结要素结合，经由前述连结要素和前述连结部的结合装配于前述透镜架的末端。

Description

棱镜装配用接合器

技术领域

本实用新型涉及用于摄影测量的照相机，特别涉及用于将追踪用棱镜设置于照相机的棱镜装配用接合器。

背景技术

近年来，随着小型无人飞行器(无人机，UAV：Unmanned Aerial Vehicle)的发展、普及提出利用无人机的各种装置。

例如，提出在无人机上搭载照相机来进行摄影测量。

在进行摄影测量的情况下，由照相机拍摄照片的位置(三维坐标)需要被准确地测量，测定拍摄位置的精度影响摄影测量的精度。

作为测定无人机的三维坐标的方法，有借助利用来自人工卫星的电波的全球卫星导航系统装置(Global Navigation Satellite System)来测定的方法。

全球卫星导航系统装置有难以进行高精度的位置测定，或在不能接收来自人工卫星的电波的环境下不能进行位置测定的问题。

此外，作为进行飞行器的位置测定的其他方法，有如下方法：在无人机上设置棱镜，或在已知点设置具有追踪功能的测定器，例如，设置全站仪，借助该全站仪追踪前述棱镜，并且测定棱镜的位置，高精度地测定无人机的三维坐标。

在后者的利用全站仪进行位置测定的方法中，棱镜被设置于无人机，或照相机也和棱镜被个别地搭载于无人机。因此，需要作为无人机基准基于棱镜和照相机的位置关系，通过对借助全站仪测定的位置进行运算来修正。

此外，照相机进行交卷的更换、或充电等而相对于无人机装卸。因此，照相机和棱镜的位置关系微妙地变化。

因此，为了使全站仪的测定精度反映至照相机位置的运算结果，在安装棱镜时，需要提高棱镜和照相机的相互位置精度。

专利文献1：日本特开2015-1450号公报。

实用新型内容

本实用新型提供一种棱镜装配用接合器，前述棱镜装配用接合器能够将用于测定摄影测量用照相机的位置的棱镜直接安装于照相机，提高棱镜和照相机的相互位置精度。

本实用新型涉及一种棱镜装配用接合器，前述棱镜装配用接合器具有末端面和连结部，前述末端面固接有棱镜，前述连结部能够与标准地设置于照相机的透镜架的末端的连结要素结合，经由前述连结要素和前述连结部的结合装配于前述透镜架的末端。

此外，本实用新型涉及一种棱镜装配用接合器，前述棱镜装配用接合器包括辅助环和棱镜架，前述辅助环具有外螺纹和末端部，前述外螺纹能够与形成于前述透镜架的末端内边缘面的内螺纹螺纹接合，前述末端部比前述透镜架突出，前述棱镜架外嵌于前述末端部，前述棱镜固接于前述棱镜架的末端面，前述棱镜架借助将该棱镜架在半径方向上贯通的固定螺纹件，固定于前述辅助环。

此外，本实用新型涉及一种棱镜装配用接合器，前述棱镜装配用接合器还包括升级转接环，该升级转接环与前述内螺纹螺纹接合，设置于前述透镜架，前述辅助环经由前述升级转接环安装于前述透镜架。

此外，本实用新型涉及一种棱镜装配用接合器，在前述末端部的外周面形成V槽，前述固定螺纹件抵接于前述棱镜架侧的槽斜面，通过前述固定螺纹件的紧固，前述棱镜架固定于前述辅助环，并且前述辅助环和前述棱镜架紧贴。

此外，本实用新型涉及一种棱镜装配用接合器，前述连结要素具有形成于前述透镜架的末端面的环状槽和向该环状槽突出的卡合突片，前述连结部能够嵌合于前述环状槽，具有前述卡合突片能够通过的切口的卡合环部。

进而，此外，本实用新型涉及一种棱镜装配用接合器，前述棱镜装配用接合器在末端具有向半径方向伸出的棱镜保持板，该棱镜保持板具有引导板和相对于该引导板能够位移地设置的滑动板，前述棱镜固定于前述滑动板，能够以该滑动板相对于前述引导板的位移进行前述棱镜的位置调整。

实用新型效果

根据本实用新型，是一种棱镜装配用接合器，前述棱镜装配用接合器具有末端面和连结部，前述末端面固接有棱镜，前述连结部能够与标准地设置于照相机的透镜架的末端的连结要素结合，经由前述连结要素和前述连结部的结合装配于前述透镜架的末端，所以能够使前述棱镜与前述照相机一体化，而且前述棱镜安装于前述透镜架，所以通过测定该棱镜的位置，发挥能够容易地求出照相机基准位置的优异效果。

附图说明

图1是使用小型无人飞行器(无人机)的摄影测量系统的概略结构图。

图2是具备本实用新型的第1实施例的棱镜装配用接合器的照相机的立体图。

图3是第1实施例的棱镜装配用接合器的剖视图，是图2的A向视图。

图4是在第1实施例表示棱镜的装配流程的图。

图5是在第1实施例表示该棱镜的装配流程的图。

图6是在第1实施例表示该棱镜的装配流程的图。

图7是具备本实用新型的第2实施例的棱镜装配用接合器的照相机的立体图。

图8是第2实施例的棱镜装配用接合器的部分剖视图，是图7的B向视图。

图9是在第2实施例中表示棱镜的装配流程的图。

图10是在第2实施例表示该棱镜的装配流程的图。

图11(A)将升级转接环安装于透镜架时的说明图，图11(B)是经由该升级转接环安装辅助环的情况的说明图。

图12是具备本实用新型的第3实施例的棱镜装配用接合器的照相机的立体图。

图13是在第3实施例中表示调整棱镜的位置的状态的立体图。

图14是在第3实施例中表示从上方观察被装配的该棱镜的立体图。

图15是在第3实施例中表示从下方观察被装配的该棱镜的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，并对本实用新型的实施例进行说明。

图1表示使用无人机的航空摄影测量系统1的概略。

图1中，附图标记2是无人机，附图标记3是具有追踪功能的测定装置，例如全站仪，附图标记4是地上基站(例如PC等运算装置)，附图标记5是在前述无人机2、前述全站仪3间进行数据通信的通信装置。

前述无人机2通过远程操作控制飞行，或能够基于飞行程序自主飞行。

摄影测量用照相机7、棱镜8、通信装置9被搭载于该无人机2。另外，作为前述照相机7，能够使用市售的数码照相机、数码摄像机。

该照相机7为，该照相机7的光轴总被铅垂或大致铅垂地支承，该照相机7和前述棱镜8被一体地设置。

另外，设置检测前述照相机7的倾斜的倾斜传感器，若基于该倾斜传感器的检测结果修正前述照相机7的光轴的倾斜，则该照相机7不是其光轴被铅垂或大致铅垂地支承也可以。

由该照相机7取得的图像数据经由前述通信装置9、前述通信装置5传送至前述地上基站4。

前述全站仪3设置于已知点，使前述棱镜8准直，追踪该棱镜8并且测定该棱镜8的位置(三维坐标)。由前述全站仪3取得的位置数据被向前述地上基站4传送。

在该地上基站4，根据位置测定时机和图像取得时机将图像取得位置和图像数据建立关联，进而进行基于前述图像取得位置和前述图像的摄影测量。

这里，在摄影测量中，实际的图像取得位置不是棱镜基准位置(即棱镜的光学基准位置)，而是前述照相机7的基准位置(即入瞳位置：Entrance Pupil Position)。因此，在摄影测量的运算中，不得不在运算中考虑棱镜基准位置和照相机基准位置的位置偏差。

在本实施例中，呈前述棱镜8借助接合器直接安装于前述照相机7的构造，该照相机7和前述棱镜8一体化，且前述棱镜基准位置和前述照相机基准位置的位置关系被固定。

参照图2~图6，说明本实用新型的第1实施例。

图2表示前述棱镜8安装于前述照相机7的透镜架12的末端的状态。棱镜装配用接合器11与前述透镜架12同心地装配于前述透镜架12的末端，前述棱镜8固接于前述棱镜装配用接合器11，该棱镜8经由前述棱镜装配用接合器11安装于前述透镜架12的末端。

参照图3对本实用新型的第1实施例的前述棱镜装配用接合器11进行说明。另外，图3是图2的A向视图。

该棱镜装配用接合器11呈环形状，或该棱镜装配用接合器11具有辅助环13和棱镜架14。

在前述透镜架12的末端内边缘面上，用于安装波长过滤器(图中未示出)、透镜保护过滤器(图中未示出)等的内螺纹12a作为标准被刻设。在第1实施例中，前述透镜架12将作为标准地具备的内螺纹12a作为用于前述棱镜装配用接合器11安装的连结要素来使用。

在前述辅助环13的基部刻设与前述内螺纹12a螺纹接合的外螺纹，该外螺纹作为前述棱镜装配用接合器11的连结部发挥功能。

前述外螺纹和前述内螺纹12a螺纹接合来结合，由此前述辅助环13固接于前述透镜架12的末端。此外，前述辅助环13的末端部15与前述外螺纹相比为大径或小径。另外，在图示中表示前述末端部15为大径的情况。

在前述辅助环13固接于前述透镜架12的状态下，前述辅助环13的前述末端部15的基侧的端面抵接于前述内螺纹12a的末端，确定前述辅助环13的前述照相机7的透镜光轴16方向的位置。

前述末端部15从前述内螺纹12a突出，在前述末端部15的外周面形成有V槽17。此外，前述棱镜架14外嵌于前述末端部15。通过该棱镜架14外嵌于前述末端部15，前述棱镜架14的轴心与前述透镜光轴16一致。

在前述棱镜架14的末端形成向中心伸出的内凸缘18，该内凸缘18的内表面紧贴于前述辅助环13的末端面(即前述末端部15的末端面)。

在前述棱镜架14上，多个螺纹孔19优选地在圆周方向3等分的位置开孔设置3个螺纹孔19。该螺纹孔19具有向前述棱镜架14的半径方向伸出的螺纹轴心。用于固定前述棱镜架14的固定螺纹21拧入前述V槽17。

前述螺纹孔19的螺纹轴心相对于前述V槽17的中心稍偏向前述透镜光轴16方向。如在图3所观察的那样，螺纹轴心偏向末端侧e，若拧紧前述固定螺纹21，则该固定螺纹21抵接于前述V槽17的末端侧(前述棱镜架14侧)的槽斜面，若进一步将前述固定螺纹21拧紧，则借助在槽斜面产生的分力，将前述棱镜架14向前述辅助环13的末端(即前述末端部15)推压的力作用。进而，前述分力在振动等作用于前述棱镜架14上的情况下，也作为防松件发挥功能。

前述固定螺纹21具有将前述棱镜架14固定于前述辅助环13并且将轴心方向准确定位的作用。因此，前述棱镜装配用接合器11在相对于前述照相机7的装卸中具有高度的再现性。

在前述棱镜架14上，棱镜保持板23向半径方向伸出，该棱镜保持板23的表面与前述棱镜架14的末端面呈相同平面。前述棱镜保持板23可以与前述棱镜架14一体地形成，或也可以将前述棱镜保持板23后安装于前述棱镜架14。前述棱镜8在前述棱镜架14的末端面，且跨前述内凸缘18和前述棱镜架14地固接。

前述棱镜8的棱镜光轴22与前述透镜光轴16平行。此外，关于向前述棱镜8入射的全部光线(在图3中从上方向该棱镜8入射的全部光线)，具有回射的光学特性。

因此，前述棱镜装配用接合器11能够将前述棱镜8直接固定于前述照相机7，能够将前述棱镜8和前述照相机7作为一体的部件来处理。前述棱镜8的安装后，棱镜基准位置和照相机基准位置被分别固定，通过对棱镜基准位置和照相机基准位置进行实测，或通过从设计上计算，棱镜基准位置和照相机基准位置呈已知的关系。

进而，在上述实施例中，借助前述棱镜装配用接合器11将前述棱镜8直接安装于前述透镜架12，所以在构造上，能够使前述棱镜8位于距前述照相机基准位置最近的位置。

而且，即使相对于前述无人机2装卸前述照相机7，棱镜基准位置和照相机基准位置的关系也不变化，而且前述棱镜8设置于距照相机基准位置最近的位置，所以通过测定该棱镜8，能够求出准确的照片拍摄位置。

接着，在图4~图6中，对将前述棱镜8安装于前述照相机7的流程进行说明。

将前述辅助环13拧入前述透镜架12的末端 (图4)。另外，图4中，附图标记13a是在拧入前述辅助环13的情况下被使用的狭缝。将安装有前述棱镜8的前述棱镜架14嵌合于前述辅助环13 (图5)。进行前述棱镜8的旋转方向的定位，用前述固定螺纹件21固定(图6)。最终前述棱镜8安装于前述照相机7的状态如图2所示。

参照图7~图10，对本实用新型的第2实施例进行说明。另外，图7~图10中，对与图2~图6中所示的部件相同的部件标注相同的附图标记。

在透镜架上标准地设有用于装卸透镜遮光罩等附属品的装卸机构。该装卸机构中，例如，将透镜遮光罩嵌入透镜架12的末端，进而旋转既定角度(例如90゜)，由此该透镜遮光罩安装于前述透镜架12的末端。

在第2实施例中，将该透镜架12具备的附属品装卸机构作为用于安装棱镜装配用接合器25的连结要素来利用。

图7表示，经由具有适合于前述附属品装卸机构的结构的前述棱镜装配用接合器25将棱镜8安装于前述透镜架12的状态。前述棱镜装配用接合器25与棱镜装配用接合器11相同地呈环状。此外，前述棱镜8直接固接于前述棱镜装配用接合器25，前述棱镜装配用接合器25也作为棱镜架发挥功能。

参照图8，对前述棱镜装配用接合器25进行说明。另外，图8是图7的B向视图。

在前述透镜架12的末端面，形成以透镜光轴为中心的圆筒边缘部26，在该圆筒边缘部26的周围形成有环状槽27。在前述圆筒边缘部26的末端外周面形成为卡合突片28向前述环状槽27突出。此外，前述卡合突片28按照所需的间隔设置多个。

在前述棱镜装配用接合器25的与前述透镜架12对置的面上，突设有截面为钩状的卡合环部29，该卡合环部29能够与前述环状槽27嵌合。

前述卡合环部29的内径能够与前述圆筒边缘部26无间隙地嵌合可，此外，前述卡合环部29具有前述卡合突片28能够通过的切口部(图中未示出)。

因此，通过使前述卡合突片28和前述切口部配合，能够使前述卡合环部29嵌合于前述环状槽27，进而通过使前述棱镜装配用接合器25旋转，前述卡合突片28与前述卡合环部29卡合，能够将前述棱镜装配用接合器25与前述透镜架12结合。前述卡合环部29作为与前述连结要素对应的连结部发挥功能。

另外，前述棱镜装配用接合器25相对于前述透镜架12的定位例如如下所述地进行。

将板弹簧(图中未示出)安装于前述环状槽27，借助该板弹簧将前述卡合环部29向前述卡合突片28推压，进而在前述环状槽27内设置止动件，限制旋转，由此能够进行前述棱镜装配用接合器25相对于前述透镜架12的光轴方向、旋转方向的定位。

在第2实施例中，前述棱镜8设置于前述棱镜装配用接合器25，但该棱镜8的安装构造能够与第1实施例相同地进行。例如，在前述棱镜装配用接合器25处设置棱镜保持板23，将前述棱镜8固接于该棱镜保持板23。该棱镜8和前述棱镜装配用接合器25一体化，将该棱镜装配用接合器25装配于前述透镜架12，由此完成前述棱镜8相对于前述透镜架12的定位。

图9、图10表示第2实施例的前述棱镜8向照相机7的安装流程。

使前述卡合突片28和前述切口部配合，将前述棱镜装配用接合器25嵌入前述环状槽27 (图9)。接着，使前述棱镜装配用接合器25旋转，将该棱镜装配用接合器25和前述环状槽27锁定(图10)。被锁定的状态如图7所示。

使前述棱镜8与前述棱镜装配用接合器25一体化，将该棱镜装配用接合器25利用前述附属品装卸机构(即前述环状槽27、前述卡合突片28)装配于前述透镜架12，由此得到前述棱镜8相对于前述透镜架12的高度的装卸再现性。

图11(A)、图11(B)表示第1实施例的应用例。

透镜架12由于与透镜的口径不同等，不限于全部具有相同的直径的内螺纹。因此，将辅助环13的外螺纹制作成适合于前述透镜架12的内螺纹即可。

另一方面，在市售的照相机、透镜单元中，以能够装配通用的波长过滤器、通用的透镜遮光罩的方式，准备口径调整用的升级转接环（step up ring）或降级转接环（stepdown ring）。因此，通过使用该升级转接环或降级转接环，能够将前述辅助环13装配于口径不同的透镜架12。

图11(A)、图11(B)中，附图表示31表示升级转接环。

该升级转接环31具有与前述透镜架12的内螺纹螺纹接合的外螺纹。使该外螺纹、内螺纹结合，将前述升级转接环31装配于前述透镜架12。

前述升级转接环31具有适合于前述辅助环13的外螺纹的内螺纹，使该辅助环13与前述升级转接环31螺纹接合来安装。

在前述辅助环13上能够安装棱镜架14 (参照图5)，经由前述辅助环13、前述升级转接环31，能够将棱镜8安装于前述透镜架12。

图12~图15表示第3实施例，在图12、图13中，对于与图2、图3中所示部件相同的部件标注相同的附图标记。

第3实施例的棱镜装配用接合器33具有辅助环13、棱镜架14，以与第1实施例相同的构造装配于透镜架12。此外，前述棱镜装配用接合器33以与第2实施例相同的构造装配于前述透镜架12。

在第3实施例中，棱镜保持板34设置于前述棱镜架14，该棱镜保持板34具有能够调整棱镜8的位置的位置调整功能。

前述棱镜保持板34具有引导板35和滑动板36。

前述引导板35从前述棱镜架14伸出，在前述引导板35的表面形成有沿前述透镜架12的半径方向延伸的楔槽轨道37。在前述滑动板36的背面形成有楔槽38。此外，在前述滑动板36的中心侧形成有伸出部39。前述棱镜8固接于前述滑动板36的包括前述伸出部39的部分。

前述楔槽轨道37和前述楔槽38滑动自如地嵌合，前述滑动板36相对于前述引导板35在半径方向上能够位移。

在前述引导板35的侧面刻有刻度41，在前述滑动板36的侧面刻有指示前述刻度41的游标42。

在前述引导板35上设置用于固定前述滑动板36的位置的固定螺纹件43。使前述滑动板36相对于前述引导板35位移，将前述棱镜8的位置调整后，紧固前述固定螺纹件43，固定前述滑动板36的位置。这里，前述滑动板36的位移也可以手动进行，或作为使前述滑动板36位移的机构，例如也可以采用齿条-齿轮机构。

在第3实施例中，能够将与前述棱镜8呈一体的前述棱镜装配用接合器33装配于前述透镜架12，并且能够借助前述固定螺纹件43进行前述棱镜8的位置调整，能够将该棱镜8的光轴和透镜光轴间的距离准确地设定成既定的值。

进而，在将前述棱镜装配用接合器33装配于不同的照相机时，也能够通过前述棱镜8的位置调整，消除照相机具有的个体差异。而且，在前述棱镜装配用接合器33，以高精度的再现性进行前述棱镜8的装卸，并且能够使前述棱镜装配用接合器33的通用性提高。

附图标记说明

1 航空摄影测量系统

2 无人机

3 全站仪

4 地上基站

7 照相机

8 棱镜

11 棱镜装配用接合器

12 透镜架

13 辅助环

14 棱镜架

17 V槽

23 棱镜保持板

25 棱镜装配用接合器

27 环状槽

29 卡合环部

31 升级转接环

34 棱镜保持板。

Claims (7)

1.一种棱镜装配用接合器，其特征在于，

前述棱镜装配用接合器具有末端面和连结部，前述末端面固接有棱镜，前述连结部能够与标准地设置于照相机的透镜架的末端的连结要素结合，前述棱镜装配用接合器经由前述连结要素和前述连结部的结合装配于前述透镜架的末端。

2.如权利要求1所述的棱镜装配用接合器，其特征在于，

前述棱镜装配用接合器包括辅助环和棱镜架，前述辅助环具有外螺纹和末端部，前述外螺纹能够与形成于前述透镜架的末端内边缘面的内螺纹螺纹接合，前述末端部比前述透镜架突出，前述棱镜架外嵌于前述末端部，前述棱镜固接于前述棱镜架的末端面，前述棱镜架借助将该棱镜架在半径方向上贯通的固定螺纹件，固定于前述辅助环。

3.如权利要求2所述的棱镜装配用接合器，其特征在于，

前述棱镜装配用接合器还包括升级转接环，该升级转接环与前述内螺纹螺纹接合，设置于前述透镜架，前述辅助环经由前述升级转接环安装于前述透镜架。

4.如权利要求2所述的棱镜装配用接合器，其特征在于，

在前述末端部的外周面形成V槽，前述固定螺纹件抵接于前述棱镜架侧的槽斜面，通过前述固定螺纹件的紧固，前述棱镜架固定于前述辅助环，并且前述辅助环和前述棱镜架紧贴。

5.如权利要求3所述的棱镜装配用接合器，其特征在于，

在前述末端部的外周面形成V槽，前述固定螺纹件抵接于前述棱镜架侧的槽斜面，通过前述固定螺纹件的紧固，前述棱镜架固定于前述辅助环，并且前述辅助环和前述棱镜架紧贴。

6.如权利要求1所述的棱镜装配用接合器，其特征在于，

前述连结要素具有形成于前述透镜架的末端面的环状槽和向该环状槽突出的卡合突片，前述连结部能够嵌合于前述环状槽，具有前述卡合突片能够通过的切口的卡合环部。

7.如权利要求2~6中任一项所述的棱镜装配用接合器，其特征在于，

前述棱镜装配用接合器在末端具有向半径方向伸出的棱镜保持板，该棱镜保持板具有引导板和相对于该引导板能够位移地设置的滑动板，前述棱镜固定于前述滑动板，能够以该滑动板相对于前述引导板的位移进行前述棱镜的位置调整。