镜头座、使用该镜头座的摄像系统及摄像系统的安装方法与流程

本发明涉及飞行技术领域，尤其涉及一种镜头座、使用该镜头座的摄像系统以及摄像系统的安装方法。

背景技术：

使用云台的摄像系统可通过镜头进行拍摄。然而，现有的云台可能只对应适应一款型号的镜头。然而在需要通过摄像系统进行不同的拍摄要求时，常常需要更换镜头，这样在摄像系统中更换新的镜头后，可能会由于镜头的重量变化而导致整个云台的重心发生变化，影响摄像系统的成像甚至使用寿命。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种镜头座、使用该镜头座的摄像系统及摄像系统的安装方法。

本发明实施方式的镜头座用于摄像系统，所述摄像系统包括不同重量或型号的多个镜头，所述多个镜头包括装载于所述镜头座上的目标镜头，所述镜头座包括本体和多个不同重量或型号的配重后盖，所述本体能够绕转轴相对于所述云台转动，所述本体包括位于所述转轴一侧的镜头装载结构和位于所述转轴另一侧的配重装载结构，所述配重装载结构包括第一连接元件，所述多个配重后盖能够分别与所述配重装载结构配合，每个所述配重后盖均包括一个第二连接元件，所述多个配重后盖中包括一个目标配重后盖，所述目标配重后盖能够通过所述第一连接元件和所述第二连接元件的配合装载到所述配重装载结构上以调整所述镜头座和所述目标镜头的等效重心。

上述镜头座中，可利用目标配重后盖和配重装载结构的配合来调整镜头座和目标镜头整体的重心，这样不会由于目标镜头的更换而产生的重量变化导致整个云台的重心发生变化，继而能够保证更换目标镜头后的摄像系统的成像及使用寿命。

本发明实施方式的摄像系统的安装方法，包括以下步骤：

提供上述任一实施方式所述的镜头座和多个不同重量或型号的镜头，多个所述镜头中包括一个所述目标镜头；

将所述目标镜头安装到所述镜头装载结构上；

根据所述目标镜头的重量或型号选择对应的所述目标配重后盖；

将所述目标配重后盖装配到所述配重装载结构上。

上述摄像系统的安装方法中，可利用目标配重后盖和配重装载结构的配合来调整镜头座和目标镜头整体的重心，这样不会由于目标镜头的更换而产生的重量变化导致整个云台的重心发生变化，继而能够保证更换目标镜头后的摄像系统的成像及使用寿命。

本发明实施方式的摄像系统包括云台、上述任一实施方式所述的镜头座和多个不同重量或型号的镜头，所述镜头座通过所述转轴设置在所述云台上，所述多个镜头包括装载在所述镜头装载结构上的目标镜头。

上述摄像系统中，可利用目标配重后盖和配重装载结构的配合来调整镜头座和目标镜头整体的重心，这样不会由于目标镜头的更换而产生的重量变化导致整个云台的重心发生变化，继而能够保证更换目标镜头后的摄像系统的成像及使用寿命。。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的摄像系统的立体示意图；

图2是本发明实施方式的摄像系统的镜头座和镜头的立体示意图；

图3是本发明实施方式的摄像系统的镜头座的配重后盖的立体示意图。

主要元件符号说明：

摄像系统100；

镜头座10、本体11、侧表面110、转轴孔1101、镜头装载结构111、配重装载结构112、第一连接元件113、第二收容槽114、底面1141、第一定位结构115、第一封闭部116、配重后盖12、第二连接元件121、连接面122、第二封闭部123；

云台20、第一转轴201、第二转轴202、第三转轴203、框架21、第一连接架211、第二连接架212、电机组件22、俯仰轴电机221、横滚轴电机222、平移轴电机223、镜头30、连接壳31。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请一并参阅图1至图3，本发明实施方式的镜头座10可以但不限于用于本发明实施方式的摄像系统100。本发明实施方式的摄像系统100可以但不限于用于无人机，例如用于多翼无人飞行器。本发明实施方式以镜头座10用于摄像系统100为例进行说明。在其他实施例中，所述无人机也可以是无人车或无人船。

在本发明实施方式中，摄像系统100包括镜头座10、云台20和多个镜头。其中，多个镜头的重量或型号不同，多个镜头中包括装载于镜头座10上的目标镜头30。镜头座10可通过第一转轴201设置在云台20上，从而可相对于云台20转动。

请结合图2，镜头座10包括本体11和多个不同重量或型号的配重后盖。其中，本体11的形状可根据具体情况进行设置。在本发明实施方式中，本体11呈多面体柱状。本体11能够绕第一转轴201相对于云台20转动。本体11包括位于第一转轴201一侧的镜头装载结构111和位于第一转轴201另一侧的配重装载结构112。目标镜头30装载于镜头装载结构111上。配重装载结构112包括第一连接元件113。

多个配重后盖能够分别与配重装载结构112配合。每个配重后盖均包括一个第二连接元件。多个配重后盖中包括一个目标配重后盖12。在图2所示的例子中，目标配重后盖12包括第二连接元件121。目标配重后盖12能够通过第一连接元件113和第二连接元件121的配合装载到配重装载结构112上以调整镜头座10和目标镜头30的等效重心。

也就是说，可利用目标配重后盖12和配重装载结构112的配合来调整镜头座10和目标镜头30整体的重心，这样不会由于目标镜头30的更换而产生的重量变化导致整个云台20的重心发生变化，继而能够保证更换目标镜头30后的摄像系统100的成像及使用寿命。

另外，通过第一连接元件113和第二连接元件121的配合以使得配重后盖12装载到配重装载结构112的设置方式操作简单，易于实现。

需要说明的是，多个镜头能够分别装载于镜头装载结构111上。目标镜头30指代装载于镜头装载结构111上的多个镜头中的任意一个镜头。多个配重后盖能够分别与配重装载结构112配合。目标配重后盖12指代装载于配重装载结构112并能够与配重装载结构112配合以调整镜头座10和目标镜头30的等效重心的多个配重后盖中的一个配重后盖。本发明实施方式以目标配重后盖12与配重装载结构112的配合以及目标镜头30与镜头装载结构111的配合进行说明。

再有，由于多个配重后盖的重量或型号不同，这样可通过变更配重后盖的重量或型号而达到匹配不同重量或型号的镜头的目的。其中，多个配重后盖的型号不同可以为多个配重后盖的形状不同，也可以为多个配重后盖的尺寸不同。

例如，在一些实施例中，多个配重后盖的重量不同，目标配重后盖12的重量与目标镜头30的重量或形状相匹配。如此，可通过使得目标配重后盖12的重量与目标镜头30的重量或形状相匹配以达到调整镜头座10和镜头30的等效重心的目的，并使得使目标镜头30不会由于自身的质量过大或尺寸过长而发生倾斜，继而使整个摄像系统100的重心能够趋于稳定。

需要说明的是，目标配重后盖12的重量与目标镜头30的重量相匹配可以理解为在目标镜头30的重量较大时，与之匹配的目标配重后盖12的重量也较大，从而达到能够使得目标镜头30平稳进行拍摄的目的。目标配重后盖12的重量与目标镜头30的形状相匹配可以理解为在目标镜头30的体积较大或尺寸较长时，与之匹配的目标配重后盖12的体积或尺寸也较大，从而达到能够使得目标镜头30平稳进行拍摄的目的。

又如，其他实施例中，多个配重后盖的型号不同，目标配重后盖12的型号与目标镜头30的型号相匹配。如此，可通过目标配重后盖12的型号与目标镜头30的型号相匹配以达到调整镜头座10和目标镜头30的等效重心的目的，并使得目标镜头30不会由于自身的质量过大或尺寸过长而发生倾斜，继而使整个摄像系统100的重心能够趋于稳定。

需要说明的是，目标配重后盖12的型号与目标镜头30的型号相匹配可以为目标配重后盖12的形状与目标镜头30的形状相匹配，也可以为目标配重后盖12的尺寸与目标镜头30的尺寸相匹配。例如，当目标镜头30的尺寸较长或体积较大时，与其对应匹配的目标配重后盖12的尺寸或体积也较大，从而达到能够使得目标镜头30平稳进行拍摄的目的。

另外，可通过使得每两个配重后盖的材料不同而达到使得多个配重后盖的重量或型号不同的目的，也可通过使得每两个配重后盖的形状不同而达到使得多个配重后盖的重量或型号不同的目的。如此，可通过改变配重后盖的材料或形状以达到改变配重后盖的重量或型号的目的。

例如，在一些例子中，每个配重后盖的形状基本相同，通过采用不同材料得到不同重量的配重后盖。上述材料可以为不同分子量的塑料材料、铜材料、铝材料或锌材料中的一种或多种。需要说明的是，配重后盖所采用的材料及配重后盖的制备方式没有具体限制。

可以理解，为了能够更好的匹配多个镜头，以满足用户使用不同镜头进行拍摄的需求，可使得配重后盖的数目与镜头的数目相同，并且使得多个配重后盖能够分别与多个镜头对应匹配。也就是说，每个镜头均具有与之对应匹配的目标配重后盖。

可以理解，为了使得目标镜头30能够更平稳地进行拍摄，在通过目标配重后盖12与配重装载结构112配合以调整镜头座10和目标镜头30的等效重心时，可将目标配重后盖12配置成在通过第一连接元件113和第二连接元件121的配合装载到配重装载结构112上时能够使得镜头座10及目标镜头30的等效重心能够靠近或基本落在第一转轴201上。从而使得目标镜头30及镜头座10能够相对于第一转轴201平稳地转动。较佳地，在目标配重后盖12通过第一连接元件113和第二连接元件121的配合装载到配重装载结构112上时，镜头座10及目标镜头30的等效重心能够落在第一转轴201上，并且镜头座10和目标镜头30的等效重心的重力作用线与第一转轴201的中心线共面，即镜头座10和目标镜头30的等效重心基本落在第一转轴201的中心线上。这样镜头座10和目标镜头30相对于第一转轴201整体分布更加平稳。在本发明实施方式中，目标配重后盖12的重量与目标镜头30的重量相匹配，并且在目标配重后盖12通过第一连接元件113和第二连接元件121的配合装载到配重装载结构112上时，镜头座10及目标镜头30的等效重心能够落在第一转轴201上，从而使得目标镜头30及镜头座10能够相对于第一转轴201平稳地转动。这样在使用摄像系统100进行拍摄时，目标镜头30及镜头座10不容易产生晃动，从而可保证目标镜头30拍摄质量。

还有，为了从整体上体现镜头座10的安装位置，本发明实施方式中以虚线代表第一转轴201。在下述中的第二转轴202及第三转轴203也均以虚线表示。

进一步地，通过镜头装载结构111装载目标镜头30的方式可根据具体情况进行设置。目标镜头30可以通过可拆卸的连接方式(例如螺纹连接或卡合连接)安装于镜头装载结构111，也可以通过固定的连接方式安装于镜头装载结构111。在本发明实施方式中，镜头装载结构111形成有基本呈圆柱体状的第一收容槽(图未示出)。第一收容槽形成有内螺纹(图未示出)。目标镜头30包括基本呈圆柱体状的连接壳31，连接壳31形成有能够与第一收容槽的内螺纹配合的外螺纹(图未示出)。目标镜头30通过连接壳31至少部分地旋入第一收容槽内以装载于镜头装载结构111上。

进一步地，镜头装载结构111与配重装载结构112的形成方式可根据具体情况进行设置。在本发明实施方式中，本体11的一端形成有镜头装载结构111，本体11的另一端形成有配重装载结构112。如此，目标镜头30为位于本体11的一端并远离配重装载结构112，这样可通过较小质量的配重装载结构112与配重后盖12的配合而实现镜头座10和目标镜头30整体的重心的重新分布，从而降低了整个摄像系统100的质量，便于摄像系统100的小型化。

进一步地，本体11通过第一转轴201设置于云台20的方式可根据具体情况进行设置。在本发明实施方式中，本体11包括有侧表面110，侧表面110相背两端分别形成有转轴孔1101。转轴孔1101与第一转轴201基本重叠。转轴孔1101用于与第一转轴201配合。如此，本体11能够更稳定地绕第一转轴201相对于云台20转动。

进一步地，目标配重后盖12与配重装载结构112的配合方式可根据具体情况进行设置。在本发明实施方式中，配重装载结构112形成有与目标配重后盖12配合的第二收容槽114。目标配重后盖12包括与第二收容槽114的底面1141连接的连接面122。第一连接元件113设置在第二收容槽114的底面1141上。第二连接元件121对应第一连接元件113设置在连接面122上。如此，目标配重后盖12与配重装载结构112的配合更加紧密。

进一步地，第一连接元件113的设置方式可根据具体情况进行设置，第二连接元件121的设置方式可根据具体情况进行设置。例如，可通过设置多个第一连接元件113及与第一连接元件113数目对应的多个第二连接元件121来提高目标配重后盖12与配重装载结构112的配合的稳定性。在本发明实施方式中，第二收容槽114的底面1141呈矩形，第一连接元件113包括四个并分别设置在第二收容槽114的底面1141的四个角落。第二连接元件121包括四个并分别与四个第一连接元件113的位置对应。

进一步地，为了提高目标配重后盖12与配重装载结构112配合装载精确度，可使得配重装载结构112包括形成于第二收容槽114的底面1141的第一定位结构115，并可使得目标配重后盖12包括形成于连接面122上的第二定位结构(图未示出)。目标配重后盖12通过第一定位结构115和第二定位结构配合定位到配重装载结构112上。也就是说，在需要将目标配重后盖12装载于配重装载结构112上时，可先使得第二定位结构对准第一定位结构115，然后使得第二定位结构与第一定位结构115配合定位以使得目标配重后盖12装载于配重装载结构112上。

其次，第一连接元件113与第二连接元件121的配合方式可根据具体情况进行设置。第一连接元件113与第二连接元件121可以通过卡合的连接方式实现配合连接，也可以通过粘结剂以粘结的连接方式实现配合连接。另外，第一连接元件113可以但不限于为磁性元件，第二连接元件121可以但不限于为磁性元件，磁性元件例如为磁铁。在本发明实施方式中，第一连接元件113和第二连接元件121均为磁性元件，目标配重后盖12通过第一连接元件113和第二连接元件121的磁力配合装载到配重装载结构112上以调整镜头30的重心。如此，第一连接元件113和第二连接元件121相互配合后的稳定性较佳，并且能够实现目标配重后盖12的快速拆装，方便快捷。

更进一步地，在第一连接元件113和第二连接元件121均采用磁性元件时，若使配重装载结构112的底部采用通磁材料构成，并使目标配重后盖12的底部采用通磁材料构成，则在将第一连接元件113和第二连接元件121对应配合时，目标配重后盖12的底部与配重装载结构112的底部对应配合后能够在平衡镜头30的重量方面达到较佳的效果。

更进一步地，当摄像系统100包括有用于辨识方向的指南针(图未示出)，尤其是在指南针安装于云台20上时，若第一连接元件113和第二连接元件121均采用磁性元件，则需要避免第一连接元件113和第二连接元件121形成的磁场影响指南针的正常使用。在本发明实施方式中，配重装载结构112形成有围绕第一连接元件113的第一封闭部116。目标配重后盖12形成有围绕第二连接元件121并与第一封闭部116对应的第二封闭部123。第一封闭部116与第二封闭部123贴合以封闭第一连接元件113和第二连接元件121的磁力。如此，第一连接元件113和第二连接元件121配合吸合后能够使得配合的目标配重后盖12与配重装载结构112形成磁封闭环境，从而可避免影响指南针的正常使用。

更进一步地，若设计第一封闭部116与第二封闭部123贴合以封闭第一连接元件113和第二连接元件121的磁力，则可通过使得第一封闭部116采用通磁材料制成，并通过使得第二封闭部123采用通磁材料制成，从而使目标配重后盖12与配重装载结构112配合形成的磁封闭环境的封闭效果更佳。需要说明的是，上述通磁材料可为铁材料或硼材料等。

另外，第一连接元件113的形状可根据具体情况进行设置，第二连接元件121的形状可根据具体情况进行设置。在本发明实施方式中，第一连接元件113基本呈圆柱体状，第二连接元件121基本呈圆柱体状。

请结合图2和图3，本发明实施方式的摄像系统的安装方法，用于上述的摄像系统100。具体地，摄像系统的安装方法包括以下步骤：

提供上述的镜头座10和多个不同重量或型号的镜头，多个镜头包括一个目标镜头30；

将目标镜头30安装到镜头装载结构111上；

根据目标镜头30的重量或型号选择对应的目标配重后盖12；

将上述目标配重后盖12装配到配重装载结构112上。

如此，可利用目标配重后盖12和配重装载结构112的配合来调整镜头座10和目标镜头30整体的重心，这样不会由于目标镜头30的更换而产生的重量变化导致整个云台20的重心发生变化，继而能够保证更换目标镜头30后的摄像系统100的成像及使用寿命。

需要说明的是，多个镜头能够分别装载于镜头装载结构111上。目标镜头30指代装载于镜头装载结构111上的多个镜头中的任意一个镜头。在目标配重后盖12与目标镜头30的重量或型号对应时，镜头座10和目标镜头30的等效重心能够靠近或基本落在第一转轴201上，从而使得摄像系统100的重心趋于平衡。较佳地，在目标配重后盖12与目标镜头30的重量或型号对应时，镜头座10和目标镜头30的等效重心能够落在第一转轴201上并且镜头座10和目标镜头30的等效重心的重力作用线能够与第一转轴201的中心线共面，即镜头座10和目标镜头30的等效重心能够基本落在第一转轴201的中心线上。

另外，每两个的配重后盖12的型号不同可以为每两个的配重后盖12的形状不同，也可以为每两个的配重后盖12的尺寸不同。在根据镜头30的重量或型号选择目标配重后盖12之时，可按照以下方式选择对应的目标配重后盖12，重量较大的镜头30可与多个配重后盖12中重量较大的配重后盖12或尺寸较大的配重后盖12进行匹配，尺寸较长的镜头30也可与多个配重后盖12中重量较大的配重后盖12或尺寸较大的配重后盖12进行匹配。

进一步地，在本发明实施方式的摄像系统100中，云台20包括框架21和固定于框架21上并能够驱动框架21转动的电机组件22。并且，镜头座10可通过第一转轴201设置在框架21内。也就是说，镜头座10可相对于框架21转动，而框架21能够对镜头座10起到支撑及保护的作用。

可以理解，云台20可以但不限于是三轴云台。在图1所示的例子中，云台20为三轴云台，即包括第一转轴201(俯仰轴，即Pitch轴)、第二转轴202(横滚轴，即Roll轴)及第三转轴203(平移轴，即YAW轴)。框架21包括第一连接架211和第二连接架212。镜头座10为通过第一转轴201可转动地设置在第一连接架211内。第一连接架211通过第二转轴202可转动连接第二连接架212。电机组件22包括三个电机，分别为控制镜头座10及镜头30绕第一转轴201俯仰运动的俯仰轴(Pitch轴)电机221、控制镜头座10及镜头30绕第二转轴202横滚运动的横滚轴(Roll轴)电机222以及控制镜头座10及镜头30绕第三转轴203平移运动的平移轴(YAW轴)电机223。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。