攝像機自動聚焦、變焦裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種攝像機自動聚焦、變焦的裝置，該裝置安裝在攝像機鏡頭上，能夠通過電腦或遠程終端實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)鏡頭焦距和物距，并反饋鏡頭聚焦和變焦信息。該裝置包括底座、攝像機自動聚焦裝置，所述底座固定于攝像機鏡頭上，攝像機自動聚焦裝置固定在底座上，所述攝像機自動聚焦裝置包括固定板、編碼器、伺服電機、大齒輪、小齒輪，固定板用于將攝像機聚焦裝置固定在底座上，伺服電機、編碼器固定在固定板上，小齒輪設置在伺服電機的軸端，小齒輪與大齒輪相嚙合，大齒輪與鏡頭上的聚焦環(huán)齒輪相嚙合。本實用新型可以通過電腦或遠程終端實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)攝像機聚焦和變焦，并通過編碼器準確獲知焦距和物距改變時鏡頭的聚焦和變焦信息。
【專利說明】
攝像機自動聚焦、變焦裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于虛擬演播室技術領域，特別是一種虛擬演播室用攝像機自動聚焦、變焦裝置。
【背景技術】
[0002]在電影或電視節(jié)目的制作中，當需要利用虛擬演播技術制作特效時，往往需要快速、精確的調(diào)節(jié)并獲取攝像機鏡頭的焦距和物距以拍攝美輪美奐的畫面，但是目前虛擬演播室中應用的攝像機需要手動調(diào)節(jié)鏡頭上的聚焦和變焦環(huán)才能得到需要的焦距和物距，不僅效率低，而且操作極為不便。因此急需一種能夠自動調(diào)節(jié)并獲取攝像機鏡頭聚焦、變焦的裝置，但在現(xiàn)有技術中尚無相關描述。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種攝像機自動聚焦、調(diào)焦并反饋攝像機鏡頭位置參數(shù)的裝置。
[0004]實現(xiàn)本實用新型目的的技術解決方案為:一種攝像機自動聚焦、變焦裝置，包括底座、攝像機自動聚焦裝置和攝像機自動變焦裝置，所述底座固定在攝像機鏡頭上，攝像機自動聚焦裝置和攝像機自動變焦裝置均固連在底座上，所述攝像機自動聚焦裝置和攝像機自動變焦裝置結(jié)構(gòu)相同，均包括固定板、編碼器、伺服電機、大齒輪和小齒輪，所述固定板固定在底座上，固定板上設置編碼器和伺服電機，伺服電機的軸端固連小齒輪，編碼器的軸端固連大齒輪，所述小齒輪和大齒輪相嚙合;其中攝像機自動聚焦裝置的大齒輪和鏡頭上的聚焦環(huán)齒輪相嚙合，攝像機自動變焦裝置的大齒輪與鏡頭的變焦環(huán)齒輪相嚙合。
[0005]所述大齒輪包括第一子齒輪、第二子齒輪和消隙拉簧，第一子齒輪固定在編碼器的伸出軸上，第二子齒輪套在第一子齒輪的輪轂上，兩齒輪同軸設置，第一子齒輪盤面上開有四個彈簧拉孔，第二子齒輪的四個盤面凹臺處同樣均開有彈簧拉孔，第一子齒輪和第二子齒輪的盤面上均開有四個設置消隙拉簧的通槽，所述四個通槽均勻設置在盤面上，在第一子齒輪上，彈簧拉孔位于通槽外;在第二子齒輪上，通槽的一端設置凹臺，彈簧拉孔位于凹臺上，消隙拉簧的一端勾在第一子齒輪的彈簧拉孔處，另一端勾在第二子齒輪的對應彈簧拉孔處。
[0006]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為:I)本實用新型可以通過電腦或者遠程終端自動調(diào)節(jié)攝像機焦距、物距以實現(xiàn)攝像機自動聚焦、變焦;2)本實用新型在實現(xiàn)自動聚焦、變焦的基礎上，還能夠?qū)崟r、精確的獲取攝像機鏡頭的聚焦、變焦參數(shù);3)本實用新型在手動聚焦、變焦的同時，也可以實時采集攝像機鏡頭的聚焦、變焦參數(shù);4)本實用新型通用性強，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，效率高，性能可靠;5)本實用新型的大齒輪為消隙齒輪，該齒輪可以避免調(diào)節(jié)聚焦環(huán)或變焦環(huán)時，由于間隙帶來的定位誤差影響。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型攝像機自動聚焦、變焦裝置在攝像機鏡頭上的安裝示意圖。
[0008]圖2是本實用新型攝像機自動聚焦、變焦裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3是本實用新型攝像機自動聚焦裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4是本實用新型攝像機自動聚焦裝置的電機驅(qū)動器板安裝示意圖。
[0011]圖5是本實用新型攝像機自動聚焦裝置的大齒輪的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖6是本實用新型攝像機自動聚焦裝置的大齒輪的無組合狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本實用新型公開了一種攝像機自動聚焦、變焦裝置，包括底座1、攝像機自動聚焦裝置A和攝像機自動變焦裝置B，所述底座I固定在攝像機鏡頭2上，攝像機自動聚焦裝置A和攝像機自動變焦裝置B均固連在底座I上，所述攝像機自動聚焦裝置A和攝像機自動變焦裝置B結(jié)構(gòu)相同，均包括固定板3、編碼器4、伺服電機5、大齒輪6和小齒輪7，所述固定板3固定在底座I上，固定板3上設置編碼器4和伺服電機5，伺服電機5的軸端固連小齒輪7，編碼器4的軸端固連大齒輪6，所述小齒輪7和大齒輪6相嚙合;其中攝像機自動聚焦裝置A的大齒輪和鏡頭2上的聚焦環(huán)齒輪相嚙合，攝像機自動變焦裝置B的大齒輪與鏡頭2的變焦環(huán)齒輪相嚙合。
[0014]本實用新型的裝置還包括外殼8、自動聚焦電機驅(qū)動器板9、自動變焦電機驅(qū)動器板10和外蓋11，所述外殼8固定在底座I上，外殼8上設置自動聚焦電機驅(qū)動器板9，外蓋11固連在外殼8的上方，外蓋11內(nèi)固連自動變焦電機驅(qū)動器板10。
[0015]所述攝像機自動聚焦裝置A和攝像機自動變焦裝置B并排設置在底座I上，攝像機自動聚焦裝置A的電機與攝像機自動變焦裝置B的電機的朝向相反。
[0016]所述大齒輪6包括第一子齒輪6-1、第二子齒輪6-2和消隙拉簧6-3，第一子齒輪6_1固定在編碼器的伸出軸上，第二子齒輪6-2套在第一子齒輪的輪轂6-1-2上，兩齒輪同軸設置，第一子齒輪6-1盤面上開有四個彈簧拉孔6-1-1，第二子齒輪6-2的盤面凹臺處同樣開有四個彈簧拉孔6-2-1，消隙拉簧6-3的一端勾在第一子齒輪6-1的彈簧拉孔處，另一端勾在第二子齒輪6-2對應的彈簧拉孔處。第一子齒輪和第二子齒輪的盤面上均開有設置消隙拉簧的通槽，在第一子齒輪上，彈簧拉孔位于通槽外;在第二子齒輪上，通槽的一端設置凹臺，凹臺上開有彈簧拉孔。使用的時候要保證消隙拉簧位于通槽內(nèi)，其一端勾在第一子齒輪6-1的彈簧拉孔處，另一端勾在第二子齒輪6-2對應的彈簧拉孔處。
[0017]攝像機自動聚焦裝置A中的第二子齒輪與電機軸端的小齒輪相嗤合，第一子齒輪和第二子齒輪同時和聚焦環(huán)齒輪嚙合。
[0018]攝像機自動變焦裝置B中的第二子齒輪與電機軸端的小齒輪相嗤合，第一子齒輪和第二子齒輪同時和變焦環(huán)齒輪嚙合。
[0019]消隙拉簧6-3的數(shù)量為4。
[0020]下面結(jié)合實施例進行更詳細的描述。
實施例
[0021]結(jié)合圖1，本實用新型的一種攝像機自動聚焦、變焦裝置，安裝在攝像機鏡頭上，包括外殼、外罩。所述外殼固定在底座上，外蓋固定在外殼上。
[0022]結(jié)合圖2，本實用新型的裝置還包括底座、攝像機自動聚焦裝置、攝像機自動變焦裝置，所述底座固定于攝像機鏡頭上，攝像機自動聚焦裝置和攝像機自動變焦裝置結(jié)構(gòu)相同且都固定在底座上。
[0023]結(jié)合圖3，所述攝像機自動聚焦裝置包括固定板、編碼器、伺服電機、大齒輪、小齒輪，固定板用于將攝像機聚焦裝置固定在底座上，伺服電機、編碼器固定在固定板的一邊，小齒輪設置在伺服電機的軸端，大齒輪設置在編碼器的軸端，小齒輪與大齒輪相嚙合，大齒輪與鏡頭上的聚焦環(huán)齒輪相嚙合。
[0024]結(jié)合圖4，本實用新型的裝置還包括自動聚焦電機驅(qū)動器板、自動變焦電機驅(qū)動器板，所述自動聚焦電機驅(qū)動器板固定在外殼上，自動變焦電機驅(qū)動器板固定在外蓋上。
[0025]結(jié)合圖5和圖6，所述大齒輪6包括第一子齒輪6-1、第二子齒輪6-2和消隙拉簧6-3。第一子齒輪6-1固定在編碼器的伸出軸上，第二子齒輪6-2套在第一子齒輪的輪轂6-1-2上，兩齒輪同軸設置，第一子齒輪6-1盤面上開有四個彈簧拉孔6-1-1，第二子齒輪6-2的凹臺處同樣開有四個彈簧拉孔6-2-1，消隙拉簧6-3的一端勾在第一子齒輪6-1的彈簧拉孔處，另一端勾在第二子齒輪6-2的彈簧拉孔處。
[0026]消隙齒輪利用消隙拉簧的張力，使第一子齒輪的齒左側(cè)和第二子齒輪的右側(cè)分別緊貼在攝像機聚焦或調(diào)焦環(huán)齒輪的齒槽左、右兩側(cè)，通過這種錯齒結(jié)構(gòu)就消除了齒側(cè)間隙，反向時就不會產(chǎn)生空程誤差。
[0027]本實用新型的攝像機自動聚焦、變焦裝置使用時，將該裝置固定在攝像機鏡頭上，轉(zhuǎn)動大齒輪，使自動聚焦裝置A上的大齒輪和聚焦環(huán)相嚙合，使自動變焦裝置B上的大齒輪和變焦環(huán)相嚙合，擰緊螺釘，使該攝像機自動聚焦、變焦裝置和攝像機鏡頭相對固定。
[0028]當需要調(diào)節(jié)攝像機的焦距和物距時，電腦或者遠程終端向該攝像機自動聚焦、變焦裝置發(fā)送命令，伺服電機執(zhí)行動作，帶動軸端的小齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動與小齒輪相嚙合的編碼器大齒輪轉(zhuǎn)動，繼而大齒輪帶動攝像機聚焦環(huán)齒輪和攝像機變焦環(huán)齒輪轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)自動控制攝像機的聚焦、變焦。而位于小齒輪和調(diào)焦環(huán)齒輪中間的大齒輪轉(zhuǎn)動將相對運動傳送給編碼器，從而得到了攝像機鏡頭的焦距、物距參數(shù)?；蛘弋斒謩诱{(diào)節(jié)攝像機聚焦、變焦環(huán)時，通過調(diào)焦環(huán)齒輪與大齒輪嚙合將轉(zhuǎn)動傳送給編碼器，從而得到了攝像機鏡頭的焦距、物距參數(shù)。
[0029]本實用新型的攝像機自動聚焦、變焦的裝置是一種能夠自動調(diào)節(jié)攝像機焦距、物距的裝置，此外還能通過編碼器獲取攝像機焦距、物距信息。作為一款通用型的攝像機自動聚焦、變焦裝置，可以應該用在各種類型的攝像機類型上。
【主權項】
1.一種攝像機自動聚焦、變焦裝置，其特征在于，包括底座[I ]、攝像機自動聚焦裝置[A]和攝像機自動變焦裝置[B]，所述底座[I]固定在攝像機鏡頭[2]上，攝像機自動聚焦裝置[A]和攝像機自動變焦裝置[B]均固連在底座[I]上，所述攝像機自動聚焦裝置[A]和攝像機自動變焦裝置[B]結(jié)構(gòu)相同，均包括固定板[3]、編碼器[4]、伺服電機[5]、大齒輪[6]和小齒輪[7]，所述固定板[3]固定在底座[I]上，固定板[3]上設置編碼器[4]和伺服電機[5]，伺服電機[5]的軸端固連小齒輪[7]，編碼器[4]的軸端固連大齒輪[6]，所述小齒輪[7]和大齒輪[6]相嚙合;其中攝像機自動聚焦裝置[A]的大齒輪和鏡頭[2]上的聚焦環(huán)齒輪相嚙合，攝像機自動變焦裝置[B]的大齒輪與鏡頭[2]的變焦環(huán)齒輪相嚙合。2.根據(jù)權利要求1所述的攝像機自動聚焦、變焦裝置，其特征在于，還包括外殼[8]、自動聚焦電機驅(qū)動器板[9]、自動變焦電機驅(qū)動器板[10]和外蓋[11]，所述外殼[8]固定在底座[I]上，外殼[8]上設置自動聚焦電機驅(qū)動器板[9]，外蓋[11]固連在外殼[8]的上方，外蓋[11]內(nèi)固連自動變焦電機驅(qū)動器板[10]。3.根據(jù)權利要求1或2所述的攝像機自動聚焦、變焦裝置，其特征在于，攝像機自動聚焦裝置[A]和攝像機自動變焦裝置[B]并排設置在底座[I]上，攝像機自動聚焦裝置[A]的電機與攝像機自動變焦裝置[B ]的電機的朝向相反。4.根據(jù)權利要求1或2所述的攝像機自動聚焦、變焦裝置，其特征在于，所述大齒輪[6]包括第一子齒輪[6-1]、第二子齒輪[6-2]和消隙拉簧[6-3]，第一子齒輪[6-1]固定在編碼器的伸出軸上，第二子齒輪[6-2]套在第一子齒輪的輪轂[6-1-2]上，兩齒輪同軸設置，第一子齒輪[6-1]盤面上開有四個彈簧拉孔[6-1-1]，第二子齒輪[6-2]的四個盤面凹臺處同樣均開有彈簧拉孔[6-2-1]，第一子齒輪和第二子齒輪的盤面上均開有四個設置消隙拉簧的通槽，所述四個通槽均勻設置在盤面上;在第一子齒輪上，彈簧拉孔位于通槽外，在第二子齒輪上，通槽的一端設置凹臺，彈簧拉孔位于凹臺上，消隙拉簧[6-3]的一端勾在第一子齒輪[6-1 ]的彈簧拉孔處，另一端勾在第二子齒輪[6-2]的對應彈簧拉孔處。5.根據(jù)權利要求4所述的攝像機自動聚焦、變焦裝置，其特征在于，攝像機自動聚焦裝置[A]中的第二子齒輪與電機軸端的小齒輪相嗤合，第一子齒輪和第二子齒輪同時和聚焦環(huán)齒輪嚙合。6.根據(jù)權利要求4所述的攝像機自動聚焦、變焦裝置，其特征在于，攝像機自動變焦裝置[B]中的第二子齒輪與電機軸端的小齒輪相嗤合，第一子齒輪和第二子齒輪同時和變焦環(huán)齒輪嚙合。7.根據(jù)權利要求4所述的攝像機自動聚焦、變焦裝置，其特征在于，消隙拉簧[6-3]的數(shù)量為4。
【文檔編號】H04N5/232GK205453882SQ201620227037
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】歐屹, 劉丙凱, 黃俊偉, 馮虎田, 劉軍
【申請人】南京理工大學