一种角度可调摄像头及无人机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种角度可调摄像头，用于无人机。这种角度可调摄像头包括摄像头模块组件、摄像头安装结构以及用于调节摄像头模块组件的角度的调节机构。其中，摄像头模块组件与调节机构连接，摄像头模块组件包括摄像头和摄像头罩，摄像头罩与摄像头安装结构转动连接，摄像头设置于摄像头罩内且与摄像头罩联动。本实用新型还提供了一种无人机，这种无人机采用了上述角度可调摄像头。这种角度可调摄像头结构简单，体积能够做得很小，占用空间很小，能够实现与微型无人机的无缝整合，实现在微型无人机上调节摄像头角度的功能。
【专利说明】
一种角度可调摄像头及无人机
技术领域
[0001]本实用新型涉及摄像设备领域，具体而言，涉及一种角度可调摄像头及无人机。
【背景技术】
[0002]无人机搭载相机进行摄像或拍照是无人机的一个重要用途。因无人机可以在不同高度飞行以及预拍摄目标的位置信息的差异，一般会要求搭载的相机能够相应的变换拍摄角度，以满足用户从不同角度拍摄或追求更佳视角的需求。目前成熟的解决方案是在无人机上搭载云台，云台上搭载相机，然后通过指令控制无人机飞行和云台的姿态来实现不同角度的拍摄。但是，由于云台的构造比较复杂，体积相对较大，需要较大的空间及成本，对于微型无人机来说无法与机体匹配。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种角度可调摄像头，其结构简单，体积能够做得很小，占用空间很小，能够实现与微型无人机的无缝整合，实现在微型无人机上调节摄像头角度的功能。
[0004]本实用新型的另一目的在于提供一种无人机，其结构简单，体积能够做得很小，占用空间很小。
[0005]本实用新型的实施例是这样实现的:
[0006]—种角度可调摄像头，用于无人机，包括摄像头模块组件、摄像头安装结构以及用于调节摄像头模块组件的角度的调节机构;摄像头模块组件与调节机构连接，摄像头模块组件包括摄像头和摄像头罩，摄像头罩与摄像头安装结构转动连接，摄像头设置于摄像头罩内且与摄像头罩联动。
[0007]在本实用新型较佳的实施例中，上述调节机构与摄像头安装结构连接，调节机构包括弹性复位结构，弹性复位结构具有至少一个限位齿，摄像头罩设置有与限位齿咬合的调节件；
[0008]摄像头罩相对于摄像头安装结构转动时，弹性复位结构在摄像头罩的作用下产生位移，调节件与限位齿脱离，摄像头罩停止转动后，弹性复位结构回复至初始位置，调节件与限位齿重新咬合。
[0009]在本实用新型较佳的实施例中，上述调节件包括至少一个调节单元，调节单元包括一个调节齿和设置于调节齿两侧的与限位齿配合的调节槽。
[0010]在本实用新型较佳的实施例中，上述摄像头罩通过转轴与摄像头安装结构转动连接，转轴设置于摄像头罩，调节件设置于转轴的侧壁。
[0011]在本实用新型较佳的实施例中，上述弹性复位结构为采用弹性材料制成的悬臂。
[0012]在本实用新型较佳的实施例中，上述悬臂具有一个与转轴匹配的内凹的弧形面，限位齿设置于弧形面。
[0013]在本实用新型较佳的实施例中，上述无人机包括相互连接的前壳和后壳，摄像头安装结构为后壳，后壳设置有容纳转轴的容纳槽，转轴安装于容纳槽内且与后壳转动连接，转轴的周面凸出容纳槽，转轴凸出容纳槽的部分与弧形面配合。
[0014]在本实用新型较佳的实施例中，上述调节机构包括与摄像头安装结构连接的摄像头盖板，悬臂的一端与摄像头盖板连接。
[0015]在本实用新型较佳的实施例中，上述转轴为两个，且分别设置于摄像头罩的左右两侧，悬臂为两个，且分别设置于摄像头盖板的左右两侧，两个转轴与两个悬臂对应配合。
[0016]本实用新型还提供了一种无人机，其包括上述任一项角度可调摄像头。
[0017]本实用新型实施例提供的角度可调摄像头及无人机的有益效果是:本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在工作时，转动摄像头罩，摄像头罩带动摄像头，弹性复位结构在摄像头罩的作用下产生位移，调节件与限位齿脱离，摄像头罩停止转动后，弹性复位结构回复至初始位置，调节件与限位齿重新咬合。通过限位齿与调节件的脱离和在弹性复位结构作用下重新咬合，从而实现摄像头的角度调节以及摄像头转动至预设角度后的角度固定。
[0018]这种角度可调摄像头结构简单，体积能够做得很小，占用空间很小，能够实现与微型无人机的无缝整合，实现在微型无人机上调节摄像头角度的功能。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头安装于无人机上的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在图1中沿B-B线的剖视图；
[0022]图3为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在图1中沿A-A线的剖视图；
[0023]图4为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头的分解结构示意图；
[0024]图5为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在上调过程中的初始状态示意图；
[0025]图6为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在上调过程中调节齿抵住限位齿时的状态不意图；
[0026]图7为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在上调过程中的转轴转动至下一个啮合位置时的状态示意图；
[0027]图8为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在上调过程完成后的剖切结构示意图；
[0028]图9为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在上调过程完成后的立体结构示意图；
[0029]图10为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在下调过程中的初始状态示意图；
[0030]图11为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在下调过程中调节齿抵住限位齿时的状态不意图；
[0031]图12为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在下调过程中的转轴转动至下一个啮合位置时的状态示意图；
[0032]图13为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在下调过程完成后的剖切结构示意图；
[0033]图14为本实用新型实施例提供的角度可调摄像头在下调过程完成后的立体结构示意图；
[0034]图15为本实用新型另一实施例提供的角度可调摄像头的弹性复位结构的结构示意图；
[0035]图16为本实用新型另一实施例提供的无人机的结构示意图。
[0036]图中标记分别为:
[0037]角度可调摄像头100;
[0038]摄像头模块组件200;摄像头210;摄像头罩220;转轴230;调节齿231;调节槽232;防滑凹痕233;
[0039]摄像头盖板310;悬臂320;限位齿321;滑动件330;复位弹簧331;滑槽332;支撑板333；
[0040]后壳400;
[0041 ]前壳 500;
[0042]无人机600。
【具体实施方式】
[0043]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0044]因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0045]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0046]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
[0047]在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0048]实施例
[0049]请参阅图1?图4，本实施例提供了一种角度可调摄像头100，用于无人机600，完成无人机600的摄像或拍照功能，当然也可以应用于其他需要调节摄像头210角度的产品上，本实施例以应用于无人机600上进行具体说明。
[0050]本实施例提供的角度可调摄像头100包括摄像头模块组件200、摄像头安装结构以及用于调节摄像头模块组件200的转动角度的调节机构。
[0051]其中，摄像头模块组件200组件包括摄像头210和摄像头罩220，摄像头罩220通过转轴230与摄像头安装结构转动连接，摄像头210设置于摄像头罩220内且与摄像头罩220联动。
[0052]摄像头罩220为壳体结构，其一侧面成矩形结构，另一侧为圆柱的一部分。摄像头罩220成矩形结构的一侧设置有一通孔。摄像头210的前端嵌入该通孔内，摄像头210后端容纳于摄像头罩220内，并可通过卡块卡紧，从而实现摄像头210固定于摄像头罩220内。当然，摄像头210也可以做成与摄像头卓220可拆卸连接，只要保证摄像头210能够跟随摄像头卓220—起运动即可。
[0053]转轴230可以是水平设置，那么摄像头罩220可以俯仰地上下转动;转轴230也可以是竖直设置，那么摄像头罩220可以左右转动。根据实际需要进行相应设置。
[0054]摄像头安装结构为安装摄像头模块组件200的结构。本实施例以应用于无人机600为例，其中，无人机600包括前壳500和后壳400。那么，摄像头安装结构可以为后壳400，也可以是与后壳400连接的另一结构。当然，摄像头安装结构也可以采用其他结构，根据实际的安装情况和应用场景相应选择。本实施例中，以摄像头安装结构为后壳400为例。
[0055]调节机构与摄像头安装结构连接，调节机构包括弹性复位结构，弹性复位结构具有至少一个限位齿321，摄像头罩220设置有与限位齿321咬合的调节件。其中，调节件可以设置于转轴230，也可以设置于摄像头罩220的外壁，还可以设置于摄像头罩220的其他位置。
[0056]摄像头罩220相对于摄像头安装结构转动时，弹性复位结构在摄像头罩220的作用下产生位移，调节件与限位齿321脱离，摄像头罩220停止转动后，弹性复位结构回复至初始位置，调节件与限位齿321重新咬合。
[0057]调节件包括至少一个调节单元，调节单元包括一个调节齿231和设置于调节齿231两侧的与限位齿321配合的调节槽232。应当理解，调节单元可以是一个或者多个，每一个调节单元在工作时，限位齿321先与其中一个调节槽232配合，在摄像头罩220转动过程中，调节齿231抵住限位齿321，使得弹性复位结构产生弹性变形，待调节齿231转过限位齿321，限位齿321在弹性复位结构的弹性力作用下复位，并与另一调节槽232配合，从而起到固定转动角度的作用。
[0058]作为优选，转轴230设置于摄像头罩220，调节件设置于转轴230的侧壁。这样，能够使转动更加有效，调节更加方便，并且在转动后对调节齿231的卡紧效果更好。
[0059]另外，调节件设置于转轴230的侧壁，如果调节件的调节单元为一个，那么调节齿231设置于转轴230的侧壁，而调节齿231的两侧分别与转轴230的壁之间各形成一个调节槽232;如果调节件的调节单元为多个，那么调节齿231为多个，任意相邻两个调节齿231之间的齿槽即为调节槽232，而位于最外侧的两个调节齿231分别与转轴230的壁之间形成调节槽232，应当理解，这种情况下，相邻的两个调节单元实际上共用中间的那一个调节槽232。
[0060]本实施例中，优选调节单元为多个，那么调节齿231也为多个，多个调节齿231均匀间隔设置。摄像头罩220相对于摄像头安装结构每转动过一个调节槽232的，即限位齿321与下一调节槽232啮合，则摄像头罩220转过一个单元角度，因此，通过设置相邻两个调节齿231之间的齿距以及调节齿231的齿数，能够得到适宜的摄像头210角度调节范围以及转动的步进调节量。
[0061]另外，限位齿321可以是一个，初始位置时与其中一个调节槽232配合;限位齿321也可以是多个，多个限位齿321依次与多个调节槽232配合。
[0062]当然，转轴230也可以不设置在摄像头罩220，例如，可以设置在后壳400上，而摄像头罩220设置与转轴230转动配合的结构，此时，如果调节件设置于转轴230的侧壁，那么限位齿321需要设置在后壳400上。
[0063]另外，调节件也可以不设置与转轴230上，而设置在其他位置，例如，调节件设置于摄像头罩220的外表面，而限位齿321设置于后壳400上，同样能实现摄像头罩220的转动以及转动到位后的角度固定。
[0064]弹性复位结构本身具有复位作用，能够产生弹性变形或者弹性可回复的移动。弹性复位结构可以采用多种结构，本实施例中优选弹性复位结构为采用弹性材料制成的悬臂320，限位齿321设置于悬臂320。通过悬臂320产生弹性形变来实现限位齿321的弹性回复。
[0065]由于悬臂320需要经常变形，其材料必须具有比较好的韧性。因此，制作悬臂320的弹性材料可以使用韧性较好的金属材料如不锈钢等，也可以使用非金属材料，如塑胶材料或者TPU材料。本实施例优选使用POM材料，因其有很好的韧性，并且耐摩擦。
[0066]悬臂320可以直接设置在摄像头安装结构上，也可以设置于其他与摄像头安装结构连接的结构上。本实施例中，作为优选，调节机构包括摄像头盖板310，摄像头盖板310与摄像头安装结构连接，悬臂320的一端与摄像头盖板310连接。另外，后壳400设置有容纳转轴230的容纳槽，容纳槽成弧形，其开口朝下，转轴230安装于容纳槽内且与后壳400转动连接。转轴230的周面凸出容纳槽。转轴230凸出容纳槽的部分与悬臂320的弧形面配合。也就是说，转轴230的一部分嵌入容纳槽，嵌入时是其周向的部分，而不是其轴向的部分，那么未嵌入容纳槽的部分凸出该容纳槽。调节齿231设置于转轴230凸出于容纳槽的部分的外表面。
[0067]悬臂320位于转轴230的下方。悬臂320具有一个与转轴230匹配的内凹的弧形面，限位齿321设置于弧形面。弧形面与转轴230凸出容纳槽的部分匹配。这样悬臂320能够对转轴230起到支撑作用。
[0068]另外，本实施例中转轴230为两个，且分别设置于摄像头罩220的左右两侧。那么，悬臂320也为两个，而摄像头盖板310的左右两侧分别设置有一个支撑板333，悬臂320分别设置于摄像头盖板310的左右两侧。悬臂320的一端与支撑板333连接，另一端与支撑板333之间具有一定间隙。两个转轴230与两个悬臂320对应配合，即位于左侧的转轴230与位于左侧的悬臂320配合，而位于右侧的转轴230与位于右侧的悬臂320配合。当然，悬臂320的数量也可以仅为一个或更多个，根据实际情况相应选择。
[0069]应当理解，在本实用新型的其他实施例中，转轴230的数量也可以不为两个，例如，可以仅采用一个转轴230，这个转轴230贯穿于整个摄像头罩220并与后壳400转动连接，或者转轴230仅有一端与摄像头罩220连接，另一端与后壳400转动连接。也就是说，转轴230的数量为至少一个即可。
[0070]另外，作为优选，摄像头罩220的外表面设置有防滑凹痕233，可防止摄像头罩220在转动时与后壳400之间摩擦磨损。
[0071]本实施例提供的角度可调摄像头100的具体工作过程如下:
[0072]上调过程:请参阅图5?图9，推动摄像头罩220的上部，摄像头罩220的转轴230转动(图示中为逆时针转动)，同时带动摄像头210—起转动。转轴230在转动过程中，限位齿321首先处于与其中一个调节齿231—侧的调节槽232配合的位置，即处于初始啮合位置。转动后，该位置的调节齿231顶住限位齿321，使得悬臂320的自由端发生变形，向下转动，待该调节齿231转过限位齿321后，限位齿321进入下一个啮合位置，卡紧于该调节齿231另一侧的调节槽232内。转轴230每转过一个啮合位置，摄像头210的仰角便增大一个单位角度，通过转过多个啮合位置直至达到预设仰角即可。
[0073]下调过程:请参阅图10?图H，推动摄像头罩220的下部，摄像头罩220的转轴230转动(图示中为顺时针转动)，同时带动摄像头210—起转动。与上调过程类似地，转轴230在转动过程中，限位齿321首先处于与其中一个调节齿231—侧调节槽232配合的位置，即初始啮合位置。转动后，该位置的调节齿231顶住限位齿321，使得悬臂320的自由端发生变形，向下转动，待该调节齿231转过限位齿321后，限位齿321进入下一个啮合位置，卡紧于该调节齿231另一侧的调节槽232内。转轴230每转过一个啮合位置，摄像头210的俯角便增大一个单位角度，通过转过多个啮合位置直至达到预设俯角即可。
[0074]从上述过程可以看出，摄像头210的角度调节操作可以通过手动操作实现，操作简单方便，用户可以某个固定的角度比较轻松的步进手动调节摄像头210拍摄角度。因此，本实施例提供的这种角度可调摄像头100结构非常适用于手动调节。
[0075]另外，在本实用新型的其他实施例中，摄像头210的角度调节也可以采用自动调节。只需设置一电机，电机可以安装于摄像头安装结构上，也可以安装于其他结构上，电机与转轴230连接，通过电机带动转轴230转动即可。电机可通过开关实现开启和关闭，也可以与无人机600的遥控设备连接，由遥控设备遥控实现摄像头210的角度调节。
[0076]综上，请参阅图1?图14以及图16，本实用新型实施例提供的角度可调摄像头100在工作时，转动摄像头罩220，摄像头罩220带动摄像头210，弹性复位结构在摄像头罩220的作用下产生位移，调节件与限位齿321脱离，摄像头罩220停止转动后，弹性复位结构回复至初始位置，调节件与限位齿321重新咬合。通过限位齿321与调节件的脱离和在弹性复位结构作用下重新咬合，从而实现摄像头210的角度调节以及摄像头210转动至预设角度后的角度固定。
[0077]因此，本实施例提供的角度可调摄像头100至少具有以下特点:
[0078]1.结构简单，体积能够做得很小，占用空间很小，能够实现与微型无人机的无缝整合，实现在微型无人机上调节摄像头210角度的功能。
[0079]2.使用非常直观和轻松，可以带来良好的用户体验。
[0080]3.采用了悬臂320的限位齿321与转轴230的调节齿231之间的耦合，通过转动切换限位齿321与调节齿231的啮合位置，能够实现步进手动调节摄像头210拍摄角度。并且，使得相机即使在无人机600飞行震动时，依然可以保持相对稳定，即当用户调到某一角度后可以稳定在该角度而不会因飞行中的震动和偏移到其他状态。
[0081]另外，请参阅图15，在本实用新型的其他实施例中，弹性复位结构也可以不采用悬臂320，例如，弹性复位结构包括与摄像头安装结构连接的摄像头盖板310、滑动件330以及复位弹簧331，摄像头盖板310设置有安装座，安装座设置有滑槽332，滑动件330滑动连接于滑槽332内，限位齿321设置于滑动件330伸出滑槽332的一端，滑动件330远离限位齿321的一端通过复位弹簧331连接于滑槽332内。摄像头罩220相对于摄像头安装结构转动时，滑动件330在摄像头罩220的作用下沿着滑槽332滑动，使得调节件与限位齿321脱离。摄像头罩220停止转动后，在复位弹簧331的作用下，滑动件330在滑槽332内反向滑动并回复至初始位置，调节件与限位齿321重新咬合。从而实现摄像头210的角度调节和调节到位后的角度固定。
[0082]请参阅图16，本实用新型的另一实施例提供了一种无人机600，这种无人机600包括前壳500和后壳400，并且还包括上述实施例提供的角度可调摄像头100，其中，角度可调摄像头100与后壳400可转动地连接。
[0083]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种角度可调摄像头，用于无人机，其特征在于，包括摄像头模块组件、摄像头安装结构以及用于调节所述摄像头模块组件的角度的调节机构;所述摄像头模块组件与所述调节机构连接，所述摄像头模块组件包括摄像头和摄像头罩，所述摄像头罩与所述摄像头安装结构转动连接，所述摄像头设置于所述摄像头罩内且与所述摄像头罩联动。2.根据权利要求1所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述调节机构与所述摄像头安装结构连接，所述调节机构包括弹性复位结构，所述弹性复位结构具有至少一个限位齿，所述摄像头罩设置有与所述限位齿咬合的调节件； 所述摄像头罩相对于所述摄像头安装结构转动时，所述弹性复位结构在所述摄像头罩的作用下产生位移，所述调节件与所述限位齿脱离，所述摄像头罩停止转动后，所述弹性复位结构回复至初始位置，所述调节件与所述限位齿重新咬合。3.根据权利要求2所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述调节件包括至少一个调节单元，所述调节单元包括一个调节齿和设置于所述调节齿两侧的与所述限位齿配合的调节槽。4.根据权利要求3所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述摄像头罩通过转轴与所述摄像头安装结构转动连接，所述转轴设置于所述摄像头罩，所述调节件设置于所述转轴的侧壁。5.根据权利要求4所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述弹性复位结构为采用弹性材料制成的悬臂。6.根据权利要求5所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述悬臂具有一个与所述转轴匹配的内凹的弧形面，所述限位齿设置于所述弧形面。7.根据权利要求6所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述无人机包括相互连接的前壳和后壳，所述摄像头安装结构为所述后壳，所述后壳设置有容纳所述转轴的容纳槽，所述转轴安装于容纳槽内且与所述后壳转动连接，所述转轴的周面凸出所述容纳槽，所述转轴凸出所述容纳槽的部分与所述弧形面配合。8.根据权利要求7所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述调节机构包括与所述摄像头安装结构连接的摄像头盖板，所述悬臂的一端与所述摄像头盖板连接。9.根据权利要求8所述的角度可调摄像头，其特征在于，所述转轴为两个，且分别设置于所述摄像头罩的左右两侧，所述悬臂为两个，且分别设置于所述摄像头盖板的左右两侧，两个所述转轴与两个所述悬臂对应配合。10.—种无人机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的角度可调摄像头。
【文档编号】H04N5/225GK205545610SQ201620367425
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】黄武扬, 杨建军
【申请人】零度智控（北京）智能科技有限公司