CN208836252U - 相机和无人机 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种相机和无人机。相机包括相机主体、测距组件、装配于所述相机主体的镜头组件及控制模块，所述测距组件装配于所述镜头组件。所述测距组件用于测量被摄物体与所述镜头组件之间的距离信息，所述控制模块用于接收所述测距组件传递的所述距离信息，并根据所述距离信息调节所述镜头组件的焦距。测距组件能主动测量被摄物体与镜头组件之间的距离并获取相应地距离信息，控制模块根据测距组件测得的距离信息控制镜头组件调焦，自动对焦效果好，拍摄效果好。镜头组件自动调焦并获得高质量的图形信息，操作方便，用户体验好。

Description

相机和无人机
技术领域
本申请属于拍摄技术领域，涉及一种相机和无人机。
背景技术
在使用拍摄设备对被摄物体进行拍摄作业时，用户需操作拍摄设备上的调焦机构手动调节镜头组件的焦距，以获取清晰的图像信息。在拍摄设备的调焦过程中，用户需要根据自身的经验及对调焦机构使用熟练度对被摄物体进行拍摄，其重复性差，不同用户间的水平参差不齐，用户体验差。
在一些拍摄设备中具有自动调焦机制，在相关技术中，单反数码相机使用相位差检测方式的对焦方案。此对焦方案是通过检测对焦点前后方向存在多少差值来实现高速合焦的。相应地，该对焦方式对光线要求高，并且对拍摄设备的硬件性能要求高。在弱光条件下对焦效率低，用户体验差。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供一种相机和无人机。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种相机，包括相机主体、测距组件、装配于所述相机主体的镜头组件及控制模块，所述测距组件装配于所述镜头组件，所述测距组件用于测量被摄物体与所述镜头组件之间的距离信息，所述控制模块用于接收所述测距组件传递的所述距离信息，并根据所述距离信息调节所述镜头组件的焦距。
可选地，所述测距组件的测量方向与所述镜头组件的轴线方向平行。
可选地，所述测距组件固定于所述镜头组件；或所述测距组件贴合于所述镜头组件。
可选地，所述测距组件向所述被摄物体方向发射检测介质，并接收自所述被摄物体反射至所述测距组件的检测介质，以使所述测距组件获取距离信息。
可选地，所述检测介质为红外线，所述测距组件包括TOF传感器。
可选地，所述测距组件包括发射器、接收器及处理器，所述发射器与所述接收器分别与所述处理器电性连接，所述发射器用于发射检测介质，所述接收器用于接收自所述被摄物体反射的检测介质，所述处理器用于获取距离信息并将所述距离信息发送至所述控制模块。
可选地，所述镜头组件包括与所述控制模块电性连接的图像传感器和安装于所述图像传感器的镜头，所述测距组件安装于所述镜头。
可选地，所述镜头的轴线垂直于所述图像传感器的安装平面，所述测距组件的测量方向垂直于所述图像传感器的安装平面。
可选地，所述控制模块包括分别与所述镜头组件电性连接的对焦模块和芯片模块，所述对焦模块根据所述测距组件发送的距离信息调节所述镜头组件的焦距，所述镜头组件拍摄并向所述芯片模块发送图像信息，所述芯片模块用于处理图像信息。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种无人机，所述无人机包括机身、如上所述的相机，所述相机与所述机身连接。
本申请提供的实施例公开的技术方案可以具有以下有益效果：
测距组件能主动测量被摄物体与镜头组件之间的距离并获取相应地距离信息，控制模块根据测距组件测得的距离信息控制镜头组件调焦，自动对焦效果好，拍摄效果好。镜头组件自动调焦并获得高质量的图形信息，操作方便，用户体验好。
附图说明
图1是本申请一示例性实施例示出的相机的主视结构示意图。
图2是本申请一示例性实施例示出的测距组件安装于镜头组件的剖视结构示意图。
图3是本申请一示例性实施例示出的测距组件贴合于镜头组件的剖视结构示意图。
图4是本申请一示例性实施例示出的相机应用于无人机的结构示意图。
图中，相机主体10；镜头组件20；镜头21；图像传感器22；测距组件30；发射器31；接收器32；控制模块40；芯片模块41；对焦模块42；相机100；机身200；云台300。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
如图1和图2所示，在一实施例中，相机100包括相机主体10、测距组件30、装配于相机主体10的镜头组件20及控制模块40，测距组件30装配于镜头组件20。测距组件30用于测量被摄物体与镜头组件20之间的距离信息，控制模块40用于接收测距组件30传递的距离信息，并根据距离信息调节镜头组件20的焦距。
相机主体10设为中空的框架形结构，镜头组件20安装于相机主体10且至少部分设于相机主体10内。测距组件30安装于镜头组件20，两者呈一体结构，位置调节方便。即测距组件30中心与镜头组件20中心间隔预设距离，以使测距组件30与镜头组件20互不干扰，又能通过调节测距组件30与镜头组件20之间的间距及角度，以使测距组件30测量的距离信息基本上等同于镜头组件20与被摄物体之间的距离。
控制模块40安装于相机主体10内并分别与镜头组件20及测距组件30电连接，其中，测距组件30能将测量距离信息产生的相应电信号发送至控制模块40。控制模块40根据电信号获取距离信息，并根据该距离信息控制镜头组件20自动对焦，再接收并处理镜头组件20拍摄的被摄物体的图像信息。
相机100通过测距组件30主动测量被摄物体与相机100之间的距离信息，并根据该距离信息自动调节镜头组件20的焦距，以使镜头组件20能拍摄高质量的图像信息，操作便捷，用户体验好。
镜头组件20固设于相机主体10，镜头组件20与相机主体10保持预设的姿态及位置并随相机主体10转动或移动。其中，镜头组件20设有一轴线，该轴线即为镜头组件20的拍摄方向的中心线。测距组件30固定于镜头组件20且测距组件30的测量方向朝向相机主体10外，可选地，测距组件30的拍摄方向与镜头组件20的轴线呈预设角度，以使测距组件30测量的距离信息与镜头组件20和被摄物体之间的实际距离基本相同，如该预设角度设为-5度～+5度。在一实施例中，测距组件30的测量方向与镜头组件20的轴线方向平行。即测距组件30的拍摄方向与镜头组件20的轴线呈0度角。测距组件30测量的距离信息即为实际距离，测量准确度高。
如图2和图3所示，测距组件30与镜头组件20之间的相对位置及相对姿态固定，其包括以下几种固定方式：
一、测距组件30固定于镜头组件20。在镜头组件20上设有安装部位，该安装部位用于固定镜头组件20，以使测距组件30和镜头组件20构成一体结构，两者相对位置固定不变。镜头组件20设置安装部位用于安装测距组件30，测距组件30整体安装至镜头组件20，安装方便，配合精度高。调整测距组件30的测量方向与镜头组件20的轴线互相平行，两者调节方便。例如，在镜头组件20上设有线路板，测距组件30固定于线路板上。
二、测距组件30贴合于镜头组件20。测距组件30的外壳与镜头组件20相互匹配，以使测距组件30贴合于镜头组件20的外侧壁。可选地，测距组件30与镜头组件20设置互补定位结构以配合定位，如设置导向凹槽和导向凸台等互补定位结构。可选地，测距组件30与镜头组件20设置配合性的结构以配合定位，如镜头组件20的外壳设为圆柱形，测距组件30的外壳设有与镜头组件20的外壳的弧形凹槽。测距组件30贴合于镜头组件20的外侧壁并与镜头组件20间隔预设距离，测距组件30与镜头组件20的配合位置准确。
测距组件30固定于镜头组件20上并与镜头组件20一体整体移动及安装，两者调节方便，位置精度高。在完成测距组件30的测量方向和镜头组件20的轴线方向调整后，再一体安装至相机主体10，测量精度高，位置调节方便。
在一可选地实施例中，镜头组件20包括与控制模块40电性连接的图像传感器22和安装于图像传感器22的镜头21，测距组件30安装于镜头21。
镜头21接收被摄物体反射的光线并将该光线通过图像传感器22转换成相应地电信号，该电信号传递至控制模块40。镜头21的轴线即为镜头组件20的轴线，测距组件30安装于镜头21上并与镜头21的轴线平行，以使镜头21所对应的被摄物体即为测距组件30的测量对象，两者所针对的被摄物体一致，测量精度高。测距组件30与镜头21相对姿态及相对位置固定，装配方便。
在一可选地实施例中，镜头21的轴线垂直于图像传感器22的安装平面，测距组件30的测量方向垂直于图像传感器22的安装平面。
被摄物体反射的光线沿进入镜头21，镜头21将光线引导至图像传感器22并经图像传感器22转换成相应地电信号。镜头21的轴线垂直于图像传感器22的安装平面，其镜头21的拍摄方向与图像传感器22的安装平面垂直。即通过调整测距组件30与安装平面的角度既能调整测距组件30的测量方向与镜头组件20的轴线的角度，测距组件30相对于镜头组件20的轴线位置和角度调节方便。在一可选地实施方式中，测距组件30安装于安装平面。
在一实施例中，测距组件30向被摄物体方向发射检测介质，并接收自被摄物体反射至测距组件30的检测介质，以使测距组件30获取距离信息。
在一实施例中，测距组件30包括发射器31、接收器32及处理器，发射器31与接收器32分别与处理器电性连接。发射器31用于发射检测介质，接收器32用于接收自被摄物体反射的检测介质，处理器用于获取距离信息并将距离信息发送至控制模块40。
发射器31发射检测介质，该检测介质经被摄物体反射后被接收器32所接收，相应地，在发射器31发出检测介质的时间与接收器32接收反射的检测介质的时间之间产生时间差，处理器根据该时间差信息及检测介质的参数信息运算获取距离信息，处理器将该距离信息通过电信号的形式传递至控制模块40；或者处理器将该时间差信息及检测介质的参数信息通过电信号的形式传递至控制模块40，以使控制模块40运算获取距离信息，相机100与被摄物体之间的距离检测方便。如发射器31发射红外线，该发射时间设为t1，该红外线经被摄物体反射后被接收器32所接收，该接收时间设为t2，两者的时间差值T，T＝t2-t1。相应地，根据距离公式即可获取相应地距离信息，距离信息获取方便。
测距组件30通过根据发射和接收检测介质的时间值，以获取相机100与被摄物体之间的距离信息。可选地，该检测介质可以为光线类介质或声波类介质。在一可选地实施例中，检测介质为红外线，测距组件30包括TOF(Time of Flight)传感器。
测距组件30为采用TOF传感器，TOF传感器发出经调制的红外线，该红外线遇被摄物体后反射，TOF传感器通过计算红外线发射和反射时间差或相位差来换算被拍摄景物的距离。其测量精度高，测量速度快。测距组件30安装于镜头组件20上，其距离测量准确性高。测距组件30安装于镜头组件20上，安装空间小，设备集中度高。
在一实施例中，控制模块40包括分别与镜头组件20电性连接的对焦模块42和芯片模块41，对焦模块42根据测距组件30发送的距离信息调节镜头组件20的焦距。镜头组件20拍摄并向芯片模块41发送图像信息，芯片模块41用于处理图像信息。可选地，对焦模块42采用AF(Automatic Focus，自动对焦)系统，芯片模块41采用ISP(Image Signal Processor，图像处理器)芯片模块41。
对焦模块42与测距组件30相互电性连接，测距组件30根据检测介质的收发数据获取距离信息，该距离信息发送至对焦模块42。对焦模块42根据该距离信息调整镜头21的焦距，以使镜头21能采集被摄物体适宜的图像信息。图像传感器22将相应地光线转换成电信号形式的图像信息，该电信号传递至芯片模块41。芯片模块41根据电信号生成相应的图形数据，图形数据通过显示模块显示。如图形数据通过设备自带的显示屏或可传输至可识别设备上，以方便用户识别，用户体验好。
在一实施例中，相机主体10设为框架结构，如相机主体10设为数码相机的外壳、摄像设备的外壳、手机的外壳及其他拍摄设备的框架形外壳。在设备主体上设有拍摄孔，镜头组件20的轴线与拍摄孔的轴线重合。在设备主体上还设有至少一个探测孔，测距组件30通过至少一个探测孔发射及接收检测介质，信号阻挡少，测距效果好。
上述实施例公开的相机100可应用于数码相机、运动相机、摄像头及其他拍摄设备中。测距组件30固定于镜头组件20上，以提高测距组件30与镜头组件20之间的调节便捷性，调节精度高。
如图4所示，上述实施例公开的相机100还可装配于可移动平台上，以实现移动拍摄相应地图像信息或生成相应地的3D信息。在一实施例中，相机100应用于无人机上。其中，无人机包括机身200和如上述实施例公开的相机100，相机100与机身200连接。
机身200可设为单旋翼或多旋翼的机身200，相机100安装于机身200上并随机身200移动。如相机100安装于四旋翼、六旋翼、八旋翼等多旋翼机身200上。可选地，在机身200上设有云台300，相机100安装于云台300上。云台300可带动相机100调整拍摄角度，拍摄方式更加灵活。测距组件30在预设频率下向拍摄物体或飞行路径上的物体发射并接收相应地检测介质，检测效率高，数据更新速度快，调焦效率高，图像成像效果好。
在一实施例中，相机100应用于手持设备上，其中，手持设备包括手持装置和如上述实施例公开的相机100，相机100安装于手持装置上。手持装置设有控制相机100的控制按键，以使测距组件30和镜头组件20在控制按键的激活命令下运行，并拍摄相应地的图像信息，操作方便。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种相机，其特征在于，包括相机主体、测距组件、装配于所述相机主体的镜头组件及控制模块，所述测距组件装配于所述镜头组件，所述测距组件用于测量被摄物体与所述镜头组件之间的距离信息，所述控制模块用于接收所述测距组件传递的所述距离信息，并根据所述距离信息调节所述镜头组件的焦距。
2.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述测距组件的测量方向与所述镜头组件的轴线方向平行。
3.根据权利要求2所述的相机，其特征在于，所述测距组件固定于所述镜头组件；或所述测距组件贴合于所述镜头组件。
4.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述测距组件向所述被摄物体方向发射检测介质，并接收自所述被摄物体反射至所述测距组件的检测介质，以使所述测距组件获取距离信息。
5.根据权利要求4所述的相机，其特征在于，所述检测介质为红外线，所述测距组件包括TOF传感器。
6.根据权利要求4所述的相机，其特征在于，所述测距组件包括发射器、接收器及处理器，所述发射器与所述接收器分别与所述处理器电性连接，所述发射器用于发射检测介质，所述接收器用于接收自所述被摄物体反射的检测介质，所述处理器用于获取距离信息并将所述距离信息发送至所述控制模块。
7.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述镜头组件包括与所述控制模块电性连接的图像传感器和安装于所述图像传感器的镜头，所述测距组件安装于所述镜头。
8.根据权利要求7所述的相机，其特征在于，所述镜头的轴线垂直于所述图像传感器的安装平面，所述测距组件的测量方向垂直于所述图像传感器的安装平面。
9.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述控制模块包括分别与所述镜头组件电性连接的对焦模块和芯片模块，所述对焦模块根据所述测距组件发送的距离信息调节所述镜头组件的焦距，所述镜头组件拍摄并向所述芯片模块发送图像信息，所述芯片模块用于处理图像信息。
10.一种无人机，其特征在于：所述无人机包括机身、如权利要求1至9任一项所述的相机，所述相机与所述机身连接。
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