CN104635313A - 调焦镜头及设有该调焦镜头的工业相机 - Google Patents

调焦镜头及设有该调焦镜头的工业相机 Download PDF

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王树雨
徐江伟
许伟丽
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Abstract

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种调焦镜头及设有该调焦镜头的工业相机，具体地是一种通过电动控制的调焦镜头。本发明的调焦镜头通过驱动装置电动调整镜头本体的第一控制环和第二控制环，电动调整方式代替现有的人工调整方式，使得变焦镜头在实际应用时的易操作性与自动化程度明显提高，改善了由于变焦镜头无法自动变焦带来的应用受限的问题，且缩短了调试周期，降低了调整难度，降低了对调试人员的技能要求。

Description

调焦镜头及设有该调焦镜头的工业相机
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种调焦镜头及设有该调焦镜头的工业相机，具体地是一种通过电动控制的调焦镜头。
背景技术
变焦镜头是指在一定范围内可以变换焦距，从而得到不同宽窄的视场角、不同大小的影像和不同景物范围的照相机镜头。一般，可通过推拉或者旋转镜头的变焦环来实现镜头焦距变换。变焦镜头的好处是可在不改变拍摄距离的情况下，通过变动焦距来改变拍摄范围，因此非常有利于画面构图，这也就使得变焦镜头在工业领域的应用越来越受欢迎，比如，工业视觉检测领域。
通常，家庭相机都支持镜头自动变焦与聚焦功能，使得变焦镜头在家庭中的应用比较广。然而，工业相机多不支持镜头自动变焦与聚焦功能，使得镜头在工业领域的使用有所受限。在实际应用中，均需要通过人为调整的方式，改变镜头焦距以及聚焦，这种人为调整的方式，非常不方便，对调试人员的技能要求高，且调试周期长，不利于广泛使用。
因此，针对以上不足，需要提供一种电动调焦镜头。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有的工业相机不支持镜头自动变焦与聚焦功能，均需要通过人为调整的方式，改变镜头焦距以及聚焦，人为调整的方式，非常不方便，对调试人员的技能要求高，调试周期长的问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种调焦镜头，该调焦镜头包括镜头本体、用于调节镜头本体的焦距值的第一控制环和用于调节镜头本体进行聚焦的第二控制环，所述第一控制环和第二控制环分别连接有驱动装置。
进一步地，所述驱动装置为第一电动马达和第二电动马达；所述第一电动马达用于驱动所述第一控制环转动；所述第二电动马达用于驱动所述第二控制环转动。
进一步地，所述第一电动马达固定连接有第一齿轮，所述第一控制环固定连接有第三齿轮，所述第一齿轮与第三齿轮啮合。
进一步地，所述第二电动马达固定连接有第二齿轮，所述第二控制环固定连接有第四齿轮，所述第二齿轮与第四齿轮啮合。
进一步地，所述第一电动马达和第二电动马达均连接有控制装置。
进一步地，所述控制装置为控制卡和与所述控制卡连接的PC机。
本发明还提供了一种工业相机，该工业相机包括上述的调焦镜头。
（三）有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的调焦镜头通过驱动装置电动调整镜头本体的第一控制环和第二控制环，电动调整方式代替现有的人工调整方式，使得变焦镜头在实际应用时的易操作性与自动化程度明显提高，改善了由于变焦镜头无法自动变焦带来的应用受限的问题，且缩短了调试周期，降低了调整难度，降低了对调试人员的技能要求。
附图说明
图1是本发明实施例调焦镜头的结构示意图；
图2是本发明实施例调焦镜头的控制示意图。
图中：1：镜头本体；2：第一控制环；3：第一电动马达；4：第一齿轮；5：第二控制环；6：第二电动马达；7：第二齿轮；8：外壳；9：控制卡；10：PC机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种调焦镜头，该调焦镜头包括镜头本体1、用于调节镜头本体1的焦距值的第一控制环2和用于调节镜头本体1进行聚焦的第二控制环5，所述第一控制环2和第二控制环5分别连接有驱动装置。
通过驱动装置电动调整镜头本体的第一控制环和第二控制环，电动调整方式代替现有的人工调整方式，非常的方便，对调试人员的技能要求较低，缩短了调试周期。
具体地，所述驱动装置为第一电动马达3和第二电动马达6；所述第一电动马达3用于驱动所述第一控制环2转动；所述第二电动马达6用于驱动所述第二控制环5转动。所述第一电动马达3固定连接有第一齿轮4，所述第一控制环2固定连接有第三齿轮，所述第一齿轮4与第三齿轮啮合。所述第二电动马达6固定连接有第二齿轮7，所述第二控制环5固定连接有第四齿轮，所述第二齿轮7与第四齿轮啮合。
通常，第一电动马达3、第二电动马达6、第一齿轮4、第二齿轮7、第三齿轮和第四齿轮均位于壳体8的内部，镜头本体1的取像端位于壳体8的外部。
如图2所示，所述第一电动马达3和第二电动马达6均连接有控制装置。所述控制装置为控制卡9与所述控制卡9连接的PC机10。
在使用时，由PC机10发送指令给控制卡9，由控制卡9发送脉冲信号给第一电动马达3，第一电动马达3通过第一齿轮4与第三齿轮驱动用于控制焦距值的第一控制环2转动，进而改变镜头的焦距值。
具体地，镜头的焦距值与控制卡发送的脉冲数之间存在一定的线性关系，通过这个线性关系，可根据所需调整到的焦距值，由PC机10控制的控制卡发送相应的脉冲个数，控制镜头改变至需要的焦距值。
在调整完镜头的焦距值后，一般还需要调整镜头至清晰成像。这时，由PC机10发送指令给控制卡9，由控制卡9发送脉冲信号给第二电动马达6，第二电动马达6通过第二齿轮7与第四齿轮驱动用于调节镜头本体1进行聚焦的第二控制环5转动，直至调整至镜头清晰成像。在镜头聚焦过程中，可通过PC机10显示界面，观察镜头成像质量。
电动调焦镜头提升了变焦镜头在工业领域，特别是自动化程度要求较高的机器视觉设备上的应用范围。由PC机控制电动马达调整镜头焦距值与聚焦操作，大大降低了实际应用时人工调试的难度，提高了调试效率，同时降低了人力成本。电动调焦实现了变焦与对焦值精度高，可实现微米级的调试精度。
本发明还提供了一种工业相机，该工业相机包括上述的调焦镜头。
在实际工业领域应用中，当相机镜头焦距、物距，以及采集精度一定时，镜头进行聚焦的第二控制环的转动位置是固定的。也就是说，可以通过PC机软件实时存储用于聚焦的第二控制环和用于调整焦距的第一控制环的指令值，以便下次需求相同镜头参数时，可由PC机直接调用该指令值。即工业相机具备变焦值与对焦值等参数保存与历史数据调用功能，当需设置为历史参数时，直接调用即可。
综上所述，本发明的调焦镜头通过驱动装置电动调整镜头本体的第一控制环和第二控制环，电动调整方式代替现有的人工调整方式，使得变焦镜头在实际应用时的易操作性与自动化程度明显提高，改善了由于变焦镜头无法自动变焦带来的应用受限的问题，且缩短了调试周期，降低了调整难度，降低了对调试人员的技能要求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种调焦镜头，包括镜头本体（1），其特征在于：还包括用于调节镜头本体（1）的焦距值的第一控制环（2）和用于调节镜头本体（1）进行聚焦的第二控制环（5），所述第一控制环（2）和第二控制环（5）分别连接有驱动装置。
2.根据权利要求1所述的调焦镜头，其特征在于：所述驱动装置为第一电动马达（3）和第二电动马达（6）；所述第一电动马达（3）用于驱动所述第一控制环（2）转动；所述第二电动马达（6）用于驱动所述第二控制环（5）转动。
3.根据权利要求2所述的调焦镜头，其特征在于：所述第一电动马达（3）固定连接有第一齿轮（4），所述第一控制环（2）固定连接有第三齿轮，所述第一齿轮（4）与第三齿轮啮合。
4.根据权利要求2所述的调焦镜头，其特征在于：所述第二电动马达（6）固定连接有第二齿轮（7），所述第二控制环（5）固定连接有第四齿轮，所述第二齿轮（7）与第四齿轮啮合。
5.根据权利要求2-4任一项所述的调焦镜头，其特征在于：所述第一电动马达（3）和第二电动马达（6）均连接有控制装置。
6.根据权利要求5所述的调焦镜头，其特征在于：所述控制装置为控制卡和与所述控制卡连接的PC机。
7.一种工业相机，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的调焦镜头。
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