专利名称：一种电动对焦成像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及科研用相机的对焦成像技术领域，具体的说是一种电 动对焦成像装置。
背景技术：
现有的自动对焦机构都是在民用相机上使用的，自动对焦机构不但需 要相机和镜头匹配，而且需要相机支持自动对焦功能。而科研用相机只有 镜头的物理接口，对焦成像的调节均需要手动操作镜头实现调节，不但调 节精度低，而且调节速度慢。
现有的科研用相机为了获得清晰成像，需要被拍摄物平面、镜头平面
和CCD成像板面三个平面均平行，而在Simpfulurg成像条件下的拍摄，则 需要满足被拍摄物平面、镜头平面和CCD成像板面的延长线交于一点，也 就是非正直拍摄条件下的清晰成像，现有的科研用相机需要复杂、繁琐的 手动调节过程才能够满足Simpfulurg成像条件。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电动对 焦成像装置，在不具有自动对焦功能的科研用相机上，实现电动对焦控制， 同时实现电动Simpfulurg成像条件控制，保证方便、快捷、准确的完成非 正直拍摄条件下的清晰成像。
为达到以上目的，本实用新型釆取的技术方案是
一种电动对焦成像装置，包括一个由微米级步进电机带动转动部件水 平转动的电动转动平台， 一个由微米级步进电机带动平移滑块前后移动的
电动平移平台，其特征在于还包括一个底座，所说的电动转动平台和所
说的电动平移平台分别固定在底座的两端，所说的电动平移平台的平移滑 块上固定有一个用于连接镜头的支撑架，所说的电动转动平台的转动部件
上固定有一个用于连接CCD部件的连接件，CCD部件正对镜头，CCD部件的 纵向轴心线位于电动转动平台的转动轴纵向轴心线附近。
在上述方案的基础上，其特征在于所说的CCD部件的纵向轴心线与电
动转动平台的转动轴纵向轴心线重合。
在上述方案的基础上，其特征在于在镜头和CCD部件之间通过可伸縮 的遮光罩相连接。
本实用新型具有以下优点
1. 在不具有自动对焦功能的科研用相机上，实现电动对焦控制。
2. 实现电动Simpfulurg成像条件控制，保证方便、快捷、准确的
完成非正直拍摄条件下的清晰成像。
3. 装置结构简单，使用方便，成本低廉，易于维护。
本实用新型有如下附图
图1装置的俯视示意图
图2装置的正视示意图
图3 Simpfulurg成像条件示意图
附图标记l为底座，2为微米级步进电机，3为电动转动平台，4为 转动部件，5为CCD部件，6为微米级步进电机，7为电动平移平台，8为 平移滑块，9为支撑架，IO为圆形的可伸缩的遮光罩，ll为镜头通孔，12 为电动转动平台的转动轴纵向轴心线，13为镜头的水平轴心线，14为连接 件，15为镜头，16为被拍摄物平面，17为镜头平面，18为CCD成像板面， 19为延长线交点。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型所说的电动对焦成像装置的俯视图如图l所示，正视图如 图2所示，包括底座1， 一个由微米级步进电机2带动转动部件4 (参见图 1)水平转动的电动转动平台3， 一个由微米级步进电机6带动平移滑块8 前后移动的电动平移平台7，底座1的作用是将上述两个平台组合在一起， 构成一台电动对焦成像装置。底座与电动转动平台、底座与电动平移平台 的连接方式可以采用现有技术实现，例如可以采用粘结、卡接、螺栓连接 等。
电动平移平台上设有平移滑块8，平移滑块8相对于电动转动平台前
后移动。平移滑块上固定有一个用于连接镜头15 (参见图2)的支撑架9， 支撑架与平移滑块的连接方式可以采用现有技术实现，例如可以采用粘结、 卡接、焊接、螺栓连接等。支撑架9可以选用"L"型支撑架或"丄"型支 撑架。镜头15与支撑架的连接方式可以采用现有技术实现，例如支撑架上 可以设置一个用于连接镜头的带内螺纹的圆形镜头通孔11，镜头通过螺纹 连接方式与支撑架连接；支撑架上也可以根据镜头的不同设置专用卡具， 通过卡具将镜头固定在支撑架上。
电动转动平台的转动部件上固定有一个用于连接CCD部件5的连接件 14， CCD部件5正对镜头15， CCD部件的纵向轴心线位于电动转动平台的 转动轴纵向轴心线12附近。为了调节方便、快捷、准确，需要CCD部件与 转动部件的转动角度一致，因此在上述方案的基础上，CCD部件的纵向轴 心线与电动转动平台的转动轴纵向轴心线重合为最佳。电动转动平台的转 动部件和CCD部件的连接方式可以釆用现有技术实现，例如可以直接连接 (例如粘接、卡接)，也可采用连接件14连接，连接件可以采用铝板，使 用铝板连接时，CCD机身上的螺纹孔与铝板固定连接，再将铝板同电动转 动平台的转动部件上的螺纹孔固定连接。连接时应保证CCD成像板面水平 轴心线与支撑架上的镜头的水平轴心线13保持同一高度。所说的连接件 14也可以釆用与CCD部件适配的金属支架或塑料卡具等。
所说的电动转动平台设置在底座一端，电动平移平台设置在底座的另 一端，电动转动平台的转动轴纵向轴心线12与电动平移平台的支撑架9 的距离可以按照现有技术设计，通常普通相机、科研用相机CCD部件外侧 与镜头之间的最大距离为2 9mm，在这个最大距离之内可以根据镜头和 CCD部件的型号来适当移动电动平移平台及支撑架，使得电动转动平台的 转动轴纵向轴心线12与电动平移平台的支撑架9的距离(镜头与CCD部件 的距离)可以在最大距离的范围内前后调节，保证相机最远和最近的清晰 成像要求。例如，当使用Redlake公司的megaplus II相机配合Nikon F50/1.4镜头时，电动转动平台的转动轴纵向轴心线12与电动平移平台的 支撑架9的距离调整为28mra。
考虑到实际使用情况的不同以及为了镜头的前后移动和CCD部件的转动方便，镜头15和CCD部件5之间可以不设置遮光部件，此时为了避免环 境光线干扰成像效果，通常将本装置和其它常用遮光装置一起配合使用， 例如将本装置置于暗箱之内或用遮光板将本装置遮盖。镜头15和CCD部件 5之间还可以通过可伸縮的遮光罩IO相连接，所说的可伸縮的遮光罩是指 遮光罩可以前后、左右伸縮一定距离，以配合电动平移平台和电动转动平 台的调试及使用，例如使用伸縮皮腔等。遮光罩与镜头和CCD部件的连接 可以采用现有技术实现，例如釆用卡接、螺栓连接等。在上述方案的基础 上，本实用新型的可伸縮的遮光罩的形状可以是圆形、矩形、椭圆形等。
本实用新型所说的CCD部件为电荷藕合器件图像传感器(CCD传感器， Charge Co叩led Device传感器)和与CCD传感器配套的电路及相关器件， 通常CCD传感器的结构为三层，第一层是"微型镜头"，第二层是"分色 滤色片"，第三层是"感光层"。上述方案中所说的成像板面通常是指第 三层"感光层"。上述方案中所说的轴心线的含义是指均分物体的轴线， 包括纵向轴线和水平轴线。
本实用新型的电动对焦使用方式是将镜头通过带内螺纹的圆形镜头 通孔安装在支撑架上，CCD部件通过铝板安装在电动转动平台的转动部件 上，CCD部件的纵向轴心线与电动转动平台的转动轴纵向轴心线12重合， CCD成像板面水平轴心线与支撑架上的镜头的水平轴心线13保持同一高 度，即CCD部件5正对镜头15。此时，通过微米级步进电机2带动电动转 动平台3的转动部件4水平转动可以调节镜头平面、CCD成像板面的平行， 通过微米级步进电机6带动电动平移平台7的平移滑块8前后移动可以精 确的电动调节焦距。当被拍摄物平面16、镜头平面17、 CCD成像板面18 均平行时可以获得正直拍摄条件下的清晰成像。
本实用新型的电动Simpfulurg成像使用方式是本实用新型所说的 Simpfulurg成像条件是指非正直拍摄条件下的清晰成像，Si即fulurg成像 条件示意图如图3所示，在满足被拍摄物平面16、镜头平面17、 CCD成像 板面18的延长线交于一点19的情况下，在CCD成像板面上就会呈现被拍 摄物平面的清晰图像，否则就会由于镜头景深的影响，在CCD成像板面上 只能获得被拍摄物平面的局部清晰图像。这种摄影方式主要用于当镜头平
面与被拍摄物平面不平行时来获取清晰图像，因此就需要根据被拍摄物距
离镜头的远近，精确调节镜头平面、CCD成像板面的角度，使镜头平面和 CCD成像板面产生的夹角与被拍摄物平面适配，满足Simpfulurg成像条件。 图3中给出了两种不同的被拍摄物平面和镜头平面的距离以及如何调节 CCD成像板面18以满足Simpfulurg成像条件的示意。本实用新型通过微 米级步进电机2带动电动转动平台3的转动部件4水平转动即可精确的调 整镜头平面和CCD成像板面的夹角，此时再通过微米级步进电机6带动电 动平移平台7的平移滑块8适当的前后移动调节焦距，即可获得非正直拍 摄条件下的清晰成像。
上述方案中的精确调节是靠调节微米级步进电机实现的，对微米级步 进电机的调节可以采用现有技术实现，例如可以将微米级步进电机同电脑 连接，通过软件设定微米级步进电机的工作状态及相关参数。
上述方案中述及的电动转动平台和电动平移平台可以釆用现有技术实 现，也可以选用成型产品，例如电动转动平台可以选用赛凡光电生产的 7SRA160转动台，电动平移平台可以选用赛凡光电生产的7STA1030平移台。
权利要求1.一种电动对焦成像装置，包括一个由微米级步进电机(2)带动转动部件(4)水平转动的电动转动平台(3)，一个由微米级步进电机(6)带动平移滑块(8)前后移动的电动平移平台(7)，其特征在于还包括一个底座(1)，所说的电动转动平台(3)和所说的电动平移平台(7)分别固定在底座(1)的两端，所说的电动平移平台的平移滑块(8)上固定有一个用于连接镜头(15)的支撑架(9)，所说的电动转动平台的转动部件(4)上固定有一个用于连接CCD部件(5)的连接件(14)，CCD部件(5)正对镜头(15)，CCD部件的纵向轴心线位于电动转动平台的转动轴纵向轴心线(12)附近。
2. 如权利要求1所述的电动对焦成像装置，其特征在于所说的CCD部件的纵向轴心线与电动转动平台的转动轴纵向轴心线(12)重合。
3. 如权利要求1或2所述的电动对焦成像装置，其特征在于在 镜头(15)和CCD部件(5)之间通过可伸缩的遮光罩(10)相连接。
专利摘要一种电动对焦成像装置，涉及科研用相机对焦成像装置。包括一个由微米级步进电机带动转动部件水平转动的电动转动平台，一个由微米级步进电机带动平移滑块前后移动的电动平移平台，其特征在于还包括一个底座，所说的电动转动平台和所说的电动平移平台分别固定在底座的两端，所说的电动平移平台的平移滑块上固定有一个用于连接镜头的支撑架，所说的电动转动平台的转动部件上固定有一个用于连接CCD部件的连接件，CCD部件正对镜头，CCD部件的纵向轴心线位于电动转动平台的转动轴纵向轴心线附近。在镜头和CCD部件之间通过可伸缩的遮光罩相连接。本实用新型在科研用相机上实现了电动对焦控制和电动Simpfulurg成像控制，结构简单，成本低廉。
文档编号G03B13/34GK201066423SQ20072014378
公开日2008年5月28日 申请日期2007年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者建 虞 申请人:建 虞