一种镜头组件及无人机的制作方法

1.本技术涉及无人机技术领域，尤其涉及一种镜头组件及无人机。


背景技术：

2.无人机通常包括镜头组件，该镜头组件用于拍摄或者用于获知无人机飞行路径上的障碍物，镜头组件工作过程中，对两个镜头轴线的平行度要求较高，当两个镜头轴线不平行时，影响镜头组件的拍摄效果。通常情况下，镜头组件安装于横梁，为了提高两个镜头的平行度，镜头组件对安装精度的要求较高。但是，该横梁在高低温变化后或无人机在长期振动条件使用后，现有的横梁无法满足两个镜头轴线的平行度，导致镜头组件视差图退化的情况出现，严重影响镜头组件的正常使用。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种镜头组件及无人机，该镜头组件能够实现对两个镜头轴线夹角在使用过程中的在线连续调整。
4.本技术第一方面提供一种无人机的镜头组件，所述镜头组件包括：
5.横梁；
6.第一镜头和第二镜头，安装于所述横梁，且所述第一镜头和所述第二镜头沿第一方向分布；
7.其中，所述横梁包括第一横梁和第二横梁，所述第一横梁沿所述第一方向具有第一端和第二端，所述第二横梁沿所述第一方向具有第三端和第四端，所述第一端与所述第三端连接，并均与所述第一镜头连接，所述第二端与所述第四端连接，并均与所述第二镜头连接；
8.所述镜头组件还包括温控器和传感器，所述温控器与所述第一横梁连接，所述传感器与所述第二横梁连接，所述传感器用于检测所述第二横梁的变形参数，所述温控器能够根据所述传感器检测到的变形参数对所述第一横梁加热或降温，以使所述第一横梁膨胀或收缩，且所述第一横梁膨胀或收缩的过程中能够带动所述第二横梁变形。
9.在一种可能的设计中，所述镜头组件还包括散热片，所述温控器的一端与所述第一横梁连接，另一端与所述散热片连接；所述温控器对所述第一横梁加热时，所述温控器与所述散热片连接的一端为冷端，所述温控器对所述第一横梁降温时，所述温控器与所述散热片连接的一端为热端。
10.在一种可能的设计中，所述第一横梁膨胀或收缩的过程中能够带动所述第二横梁弯曲，所述传感器用于检测所述第二横梁的应力，或者，所述传感器用于检测所述第二横梁的弯曲角度。
11.在一种可能的设计中，所述第一横梁设置有沿第三方向贯通所述第一横梁的第一凹陷部和第二凹陷部。
12.在一种可能的设计中，所述第一凹陷部与所述第一端之间具有第一距离a，所述第
二凹陷部与所述第二端之间具有第二距离b，0.5mm≤a≤2mm，0.5mm≤b≤2mm。
13.在一种可能的设计中，沿第二方向，所述第一凹陷部的尺寸为h1，所述第二凹陷部的尺寸为h2，所述第一横梁的尺寸为h，其中，0.3≤h1/h≤0.8，0.3≤h2/h≤0.8。
14.在一种可能的设计中，沿所述第一方向，所述温控器位于所述第一横梁的中部，和/或，所述传感器位于所述第二横梁的中部。
15.在一种可能的设计中，所述第一横梁和所述第二横梁为弧形。
16.在一种可能的设计中，所述第一横梁具有平面部，所述温控器安装于所述平面部。
17.在一种可能的设计中，所述第二横梁具有主体部和安装部，所述安装部用于安装所述传感器；所述安装部的厚度小于所述主体部的厚度。
18.在一种可能的设计中，所述第一横梁和所述第二横梁围成空腔结构。
19.本技术中的镜头组件通过温控器和传感器配合，能够实现对两个镜头轴线夹角在使用过程中的在线调整、连续调整，能够解决现有技术在镜头组件安装后调整困难的问题。
20.本技术第二方面提供一种无人机，所述无人机包括：
21.壳体；
22.镜头组件，所述镜头组件为以上所述的镜头组件；
23.其中，所述镜头组件安装于所述壳体。
24.在一种可能的设计中，所述无人机还包括控制部件，所述控制部件用于根据所述传感器检测到的所述变形参数控制所述温控器对所述第一横梁加热或降温。
25.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
26.图1为本技术所提供镜头组件在第一种具体实施例中的结构示意图；
27.图2为图1的主视图；
28.图3为图1的后视图；
29.图4为图1的俯视图；
30.图5为本技术所提供镜头组件在第二种具体实施例中的主视图；
31.图6为本技术所提供镜头组件在第三种具体实施例中的主视图。
32.附图标记：
33.1-横梁；
34.11-第一横梁；
35.111-第一端；
36.112-第二端；
37.113-第一凹陷部；
38.114-第二凹陷部；
39.115-平面部；
40.12-第二横梁；
41.121-第三端；
42.122-第四端；
43.123-主体部；
44.124-安装部；
45.2-第一镜头；
46.3-第二镜头；
47.4-温控器；
48.5-传感器；
49.6-支架；
50.7-第一fpc连接座；
51.8-第二fpc连接座；
52.9-第一感光元件背板；
53.10-第二感光元件背板；
54.x-第一方向；
55.y-第二方向；
56.z-第三方向。
57.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
58.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
59.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
60.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例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。
61.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
62.需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
63.本技术实施例提供一种镜头组件，该镜头组件能够用于无人机领域或无人驾驶领域或其他需要拍摄图片或视频的领域。如图1所示，该镜头组件包括横梁1、安装于横梁1且沿第一方向x分布的第一镜头2和第二镜头3，其中，横梁1包括第一横梁11和第二横梁12，第一横梁11沿第一方向x具有第一端111和第二端112，第二横梁12沿第一方向x具有第三端121和第四端122，第一端111与第三端121连接，并均与第一镜头2连接，第二端112与第四端122连接，并均与第二镜头3连接。镜头组件还包括温控器4和传感器5，温控器4与第一横梁
11连接，传感器5与第二横梁12连接，传感器5用于检测第二横梁12的变形参数，温控器4能够根据传感器5检测到的变形参数对第一横梁11加热或降温，以使第一横梁11膨胀或收缩，且第一横梁11膨胀或收缩的过程中能够带动第二横梁12变形。
64.本实施例中，第一镜头2和第二镜头3沿第一方向x分布且安装于横梁1上，且安装后，使得第一镜头2的轴线和第二镜头3的轴线相互平行(即两个镜头的轴线夹角为0
°
)，从而能够保证镜头组件的拍摄效果。
65.同时，横梁1包括第一横梁11与第二横梁12，镜头组件长期工作由于环境冷热变化等原因横梁1发生弯曲导致两个镜头的轴线存在夹角(不平行)时，由于第二横梁12的变形参数与两个镜头的轴线夹角具有一一对应的关系，能够通过设置于第二横梁12的传感器5检测第二横梁12的变形参数，根据传感器5检测到的第二横梁12的变形参数(两个镜头之间的夹角)判断应该对第一横梁11加热还是降温，并能够判断对第一横梁11加热或降温的温度，从而通过设置于第一横梁11的温控器4对第一横梁11加热预设温度或降低预设温度，使得第一横梁11发生热变形(膨胀或收缩)，该热变形传递到第二横梁12上时，能够带动第二横梁12发生弯曲变形，从而能够调整横梁1整体的弯曲，使得两个镜头的轴线重新恢复平行，从而保证镜头组件的拍摄效果。因此，本实施例中的镜头组件通过温控器4和传感器5配合，能够实现对两个镜头轴线夹角在使用过程中的在线调整、连续调整，能够解决现有技术在镜头组件安装后调整困难的问题。
66.其中，第一横梁11与第二横梁12可以为一体式结构，且第一横梁11和第二横梁12为材料相同的结构，从而使第一横梁11的变形能够传递给第二横梁12。温控器4为热电温控器，温控器4的一面为热端，另一面为冷端，当电流反向时，原来的热端会变为冷端，原来的冷端变为热端，因此可以通过改变电流的方向控制温控器4对第一横梁11加热或降温的效果。
67.以图1所示的镜头组件为例，当环境温度为20℃时，温控器4以10w的热功率对第一横梁11加热600秒，此时，第一镜头2和第二镜头3的最大位移处的位移是0.14mm，所对应的两个镜头的轴线夹角为0.086
°
，该角度范围能够覆盖镜头组件正常工作中所需的角度调控范围，满足两个镜头轴线夹角在使用过程中的调整需求。
68.在一种具体实施例中，镜头组件还包括散热片(图中未示出)，温控器4的一端与第一横梁11连接，另一端与散热片连接；温控器4对第一横梁11加热时，温控器4与散热片连接的一端为冷端，温控器4对第一横梁11降温时，温控器4与散热片连接的一端为热端。
69.本实施例中，当温控器4对第一横梁11加热时，温控器4的与散热片连接的冷端温度较低需要吸热，散热片能够吸收空气中的热量，使温控器4冷端的吸热效率提高，从而提高温控器4的热端对第一横梁11的加热效率；当温控器4对第一横梁11降温时，温控器4的与散热片连接的热端温度较高，散热片能够降低热端与空气之间的热阻，使热端更好地散热，从而提高温控器4热端的散热效率，从而提高温控器4的冷端对第一横梁11的散热效率。
70.在一种具体实施例中，第一横梁11膨胀或收缩的过程中能够带动第二横梁12弯曲，传感器5用于检测第二横梁12的应力，或者，所述传感器5用于检测第二横梁12的弯曲角度，即上述第二横梁12的变形参数可以为第二横梁12的应力或弯曲角度。
71.本实施例中，镜头组件的横梁1发生弯曲导致两个镜头的轴线存在夹角时，由于第二横梁12的弯曲应力与两个镜头的轴线夹角具有一一对应的关系，因此该弯曲应力可以反
映两个镜头的轴线夹角度数，或者，第二横梁12的弯曲角度与两个镜头的轴线夹角具有一一对应关系，因此，该弯曲角度能够反映两个镜头的轴线夹角度数，从而能够根据上述弯曲应力或弯曲角度判断温控器4需要对第一横梁11加热还是降温，并能够判断加热或降温的度数，进而使得第一横梁11受到温控器4的加热或降温而产生膨胀或收缩变形，第一横梁11膨胀或收缩时能够带动第二横梁12弯曲变形，从而消除横梁1整体的弯曲，使得两个镜头的轴线夹角重新回复0
°
，实现镜头轴线夹角的连续、在线检测和控制。
72.其中，传感器5也可用于检测第二横梁12上其他能够反映第二横梁12弯曲程度的参数，且该参数与两个镜头的轴线夹角具备一一对应的关系，能够对两个镜头的轴线夹角进行在线标定。
73.在另一种具体实施例中，如图5所示，第一横梁11设置有沿第三方向z贯通第一横梁11的第一凹陷部113和第二凹陷部114。
74.本实施例中，第一凹陷部113和第二凹陷部114位于第一横梁11，能够减少第一横梁11该部位的面积，减少温控器4产生的热量传递到第二横梁12的风险，从而降低第二横梁12发生热变形的风险，有助于使得第二横梁12仅能够在第一横梁11的带动下发生弯曲变形，从而使得传感器5检测到的第二横梁12的变形参数仅为第二横梁12随第一横梁11发生弯曲变形的参数，提高在线检测和控制的精度，进而使得控制后横梁1的弯曲角度接近0
°
。
75.其中，第一凹陷部113与第二凹陷部114的形式不作限制，只要能够起到减少第一横梁11与镜头组件其他部位热量传递的作用即可。如图5所示的实施例中，第一凹陷部113与第二凹陷部114为大小相同的两个凹槽结构，且在第二方向y上沿同一条中心线分布，或者，如图6所示，第一凹陷部113与第二凹陷部114均为通孔结构，且沿第二方向y位于第一横梁11的中部。
76.具体地，如图5和图6所示，第一凹陷部113位于第一横梁11上靠近第一端111的位置，且第一凹陷部113与第一端111之间具有第一距离a，第二凹陷部114位于第一横梁11上靠近第二端112的位置，且第二凹陷部114与第二端112之间具有第二距离b，0.5mm≤a≤2mm，0.5mm≤b≤2mm。其中，上述第一距离a具体可以为0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm等，上述第二距离b具体可以为0.5mm、0.7mm、1.1mm、1.5mm、2mm等。
77.本实施例中，第一距离a与第二距离b的范围分别为0.5mm≤a≤2mm，0.5mm≤b≤2mm，能够使温控器4产生的热量不易从第一横梁11传递到第二横梁12，同时保证第一横梁11的第一端111与第二端112能够在受热或降温时正常变形，从而使得第一横梁11能够正常带动第二横梁12产生变形，提高控制横梁1弯曲角度的灵敏度和准确性。
78.其中，第一距离a与第二距离b可以相等也可以不等，本实施例中，第一距离a与第二距离b相等。
79.更具体地，如图5和图6所示，沿第二方向y，第一凹陷部113的尺寸为h1，第二凹陷部114的尺寸为h2，第一横梁11的尺寸为h，其中，0.3≤h1/h≤0.8，0.3≤h2/h≤0.8。例如，h1/h具体可以为：0.3、0.5、0.6、0.8等，h2/h具体可以为：0.3、0.5、0.6、0.8等。
80.本实施例中，第一横梁11设置第一凹陷部113和第二凹陷部114后，第一横梁11在设置第一凹陷部113处沿第二方向y的尺寸为h-h1，第一横梁在设置第二凹陷部114处沿第二方向y的尺寸为h-h2，因此，该第一凹陷部113和第二凹陷部114能够减小第一横梁11的面积，从而减小从第一横梁11传递至第二横梁12的热量。
81.当h1/h和h2/h过大(例如h1/h＞0.8，h2/h＞0.8)时，第一横梁11在第一凹陷部113和第二凹陷部114处沿第二方向y的尺寸h-h1和h-h2过小，从而降低第一横梁11在第一凹陷部113和第二凹陷部114处的强度和刚度，导致第一横梁11膨胀或收缩时容易发生断裂。当h1/h和h2/h过小(例如h1/h＜0.3，h2/h＜0.3)时，第一横梁11在第一凹陷部113和第二凹陷部114处沿第二方向y的尺寸h-h1和h-h2过大，导致该第一凹陷部113和第二凹陷部114无法有效减小从第一横梁11传递到第二横梁12的热量，从而导致第二横梁12除了在第一横梁11的带动下发生弯曲变形之外，还可能发生热变形，降低在线检测和控制横梁1弯曲角度的准确性。本实施例中，当0.3≤h1/h≤0.8，0.3≤h2/h≤0.8，能够减少第一横梁11传递到第二横梁12的热量，从而提高在线检测和控制横梁1弯曲角度的准确性，并保证第一横梁11的强度和刚度，使得第一横梁11发生变形时结构不易断裂。
82.其中，尺寸h1与尺寸h2可以相等也可以不等，本实施例中，尺寸h1与尺寸h2相等。
83.以上各实施例中，如图2所示，沿第一方向x，温控器4位于第一横梁11的中部，和/或，传感器5位于所述第二横梁12的中部。
84.本实施例中，温控器4位于第一横梁11沿第一方向x的中部，使得温控器4到第一端111的距离和到第二端112的距离相等，可以使温控器4产生的热量均匀地传导至第一横梁11的各个部位，从而使得第一横梁11沿第一方向x的各部位能够均匀变形，进而使得第二横梁12在第一横梁11的带动下能够稳定变形。同时，温控器4到第一端111的距离和到第二端112的距离相等时，还能够防止温控器4距离第一端111或第二端112较近时其产生的热量经第一端111或第二端112传递至第二横梁12的风险，进一步提高在线检测和控制横梁1弯曲角度的准确性。
85.当第二横梁12在第一横梁11的带动下发生弯曲变形时，第二横梁12沿第一方向x的中部的变形参数能够表示第二横梁12的变形参数，此时，传感器5位于第二横梁12的中部(传感器5到第三端121的距离和到第四端122的距离相等)时，能够提高传感器5检测第二横梁12的变形参数的准确性，进一步提高在线检测和控制横梁1弯曲角度的准确性。
86.同时，如图1所示，温控器4的背面与第一横梁11的外壁连接，用于传导热量至第一横梁11，实现对第一横梁11的加热或降温，温控器4的控制面板朝外，便于操作；传感器5的感应面与第二横梁12的外壁连接，用于检测第二横梁12的应力或者弯曲角度。
87.以上各实施例中，如图4所示，第一横梁11和第二横梁12为弧形。
88.本实施例中，第一横梁11受温控器4控制，受热膨胀或降温收缩产生变形，同时带动第二横梁12也发生变形，由于弧形结构的传热效果更好，温度分布更均匀，受热膨胀或降温收缩的变形效果更明显，故第一横梁11和第二横梁12可以选用弧形结构。
89.在其他实施例中，该第一横梁11和第二横梁12也可以为平板式结构或其他形状的结构，本技术对第一横梁11和第二横梁12的形状不作限定。
90.具体地，如图4所示，第一横梁11具有平面部115，温控器4安装于平面部115。
91.本实施例中，由于第一横梁11为弧形结构，而温控器4对于安装位置的平面度要求较高，故第一横梁11中部设置有平面部115，用于安装温控器4，使温控器4与第一横梁11紧密相贴，将温控器4的热量传导至第一横梁11，保证热传导效率。
92.其中，第一横梁11与温控器4的接触面之间还可以覆盖导热介质或粘贴导热垫，使热量更好地从温控器4的热量传导至第一横梁11，能够进一步提高热传导效率。
93.同时，如图4所示，第二横梁12具有主体部123和安装部124，安装部124用于安装传感器5，其中，安装部124的厚度小于主体部123的厚度。
94.本实施例中，由于传感器5对于安装位置的结构具有要求，故第二横梁12设置有主体部123和安装部124，其中，安装部124位于第二横梁12的中部，用于安装传感器5，保证传感器5的正常工作。同时，安装部124的厚度小于主体部123的厚度时，厚度较小的安装部124更加容易变形，当第二横梁12受到第一横梁11的带动而产生变形时，便于传感器5对第二横梁12的变形参数进行检测。
95.以上各实施例中，如图1所示，第一横梁11和第二横梁12围成空腔结构。
96.本实施例中，第一横梁11与第二横梁12端部相连，中间围成空腔结构，减轻了镜头组件的整体重量，从而能够减小无人机的整体重量，降低无人机的耗能。
97.其中，当第一横梁11和第二横梁12均为弧形结构时，二者能够围成近似椭圆的空腔结构。
98.此外，如图2所示，以上各实施例中的镜头组件还可以包括：支架6、第一fpc连接座7、第二fpc连接座8、第一感光元件背板9、第二感光元件背板10等部件，其中，支架6位于第一横梁11下方，用于支撑整个镜头组件，第一fpc连接座7和第二fpc连接座8分别位于第一镜头2和第二镜头3的下方，用于连通电路、传输和接受信号，从而控制第一镜头2和第二镜头3的工作状态，第一感光元件背板9和第二感光元件背板10分别位于第一镜头2和第二镜头3的背面，用于增强镜头部位的结构强度，同时增强内部感光元件的散热性能。
99.此外，本技术还提供了一种无人机，该无人机包括壳体和安装于壳体的镜头组件，其中，该镜头组件为以上任一实施例中所述的镜头组件。
100.本实施例中，壳体用于放置镜头组件及其他无人机部件，镜头组件用于无人机的拍摄成像。
101.在一种具体实施例中，该无人机还可以包括控制部件，该控制部件用于根据传感器5检测到的变形参数控制温控器4加热或降温。
102.本实施例中，控制部件能够根据传感器5检测到的第二横梁12的变形参数(两个镜头之间的夹角)判断应该对第一横梁11加热还是降温，并能够判断对第一横梁11加热或降温的温度，从而通过设置于第一横梁11的温控器4对第一横梁11加热预设温度或降低预设温度，使得第一横梁11发生热变形(膨胀或收缩)，能够实现对两个镜头轴线夹角在使用过程中的在线调整、连续调整，能够解决现有技术在镜头组件安装后调整困难的问题，提高无人机的用户体验。
103.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。