一种天文摄影单反镜头自动调焦装置的制作方法

本实用新型公开了一种天文摄影单反镜头自动调焦装置，尤其涉及一种带有微调控制功能的天文摄影单反镜头调整装置，属于天文摄影聚焦调节技术领域。

背景技术：

天文学在今日已成为科学中最具影响力、最快发展的学科之一。而天文摄影对于天文学而言，如同人的眼睛，是天文学家获取天体电磁辐射数据信息的重要手段。近些年来，天文摄影也逐渐走入到广大民众当中，许多天文爱好者也开始尝试使用单反相机进行天文摄影。

而在天文摄影中，由于天体极为暗淡，单反镜头的自动对焦系统无法工作，需要进行手动调焦。然而，相比于沉重的天文望远镜，单反镜头重量较轻，在手动调焦时产生的抖动非常大，导致星点在画面中抖动较为剧烈，使得根据星点大小对焦的方法实现难度加大。此外，由于单反镜头的调焦行程极短，更加大了调焦的难度。这些都严重影响了天文摄影拍摄质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对背景技术存在的技术难题，设计了一种天文摄影单反镜头自动调焦装置，该装置设计了一个基于Z轴平衡的模块化双抱箍固定结构，同时通过同步带控制调焦环的转动，实现了自动调焦，有效提升天文摄影调焦自动化程度，进而克服了手动拧转调焦环的操作带来的抖动误差问题以及调焦行程过短的问题，最终提升了单反镜头进行天文摄影的效果，可使得广大单反相机用户更为便利地进行天文摄影。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种天文摄影单反镜头自动调焦装置，该装置包括台阶抱箍架和电机驱动单元；台阶抱箍架由上抱箍架和下抱箍架组成，上抱箍架和下抱箍架均为两个平行半圆的抱箍结构；上抱箍架包括顶板、斜护板2、上抱箍脚4、抱箍连接孔5、上环抱箍6，上环抱箍6为上抱箍架的主体，上环抱箍6的顶部设有顶板，顶板水平布置，顶板上设有电机架安装孔1，顶板的侧部对称设有斜护板2，斜护板2与顶板为一体成型结构，斜护板2上设有紧固螺孔3；上环抱箍6的脚部设有上抱箍脚4，上抱箍脚4上设有抱箍连接孔5；上环抱箍6的两个箍环为第一半圆抱箍和第二半圆抱箍；顶板的侧部设有凹槽7，凹槽7设在第一半圆抱箍的侧部；

下抱箍架包括下环抱箍8、底座9和垫板10，下环抱箍8为下抱箍架的主体结构，下环抱箍8的两个箍环为第三半圆抱箍和第四半圆抱箍；第三半圆抱箍与第一半圆抱箍相对应，第四半圆抱箍与第二半圆抱箍相对应；第三半圆抱箍与第一半圆抱箍通过上抱箍脚4的抱箍连接孔5连接组成第一抱箍，第一抱箍卡在天文摄影单反相机调焦旋钮17之前；第四半圆抱箍与第二半圆抱箍组成第二抱箍，第二抱箍卡在天文摄影单反相机调焦旋钮17之后；凹槽7正对天文摄影单反相机调焦旋钮17。底座9设置在下环抱箍8的底部，垫板10安装在底座9的内部。

电机驱动单元包括驱动电机11和电机安装架12；驱动电机11安装在电机安装架12上，电机安装架12通过电机架安装孔1固定在顶板上，驱动电机11的驱动轴13端部设有驱动带轮16，驱动带轮16通过皮带15与天文摄影单反相机调焦旋钮17连接。天文摄影单反相机镜头14与天文摄影单反相机调焦旋钮17通过螺纹装配连接，天文摄影单反相机镜头14的伸缩由天文摄影单反相机调焦旋钮17控制。

所述皮带15上设有螺纹，皮带15的螺纹间距等于天文摄影单反相机调焦旋钮17上的螺纹间距。

斜护板2和垫板10均由弹性塑料板组成。

驱动电机11连接有电机驱动器，电机驱动器与电机控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果。

1、本实用新型设计的驱动电机带动皮带，以及皮带驱动天文摄影单反相机调焦处，实现了同步带控制调焦环的转动，实现了天文摄影单反相机的自动调焦，有效提升了天文摄影调焦的自动化程度。

2、本实用新型克服了手动拧转调焦环的操作带来的抖动误差问题以及调焦行程过短的问题，最终提升了单反镜头进行天文摄影的效果，可使得广大单反相机用户更为便利地进行天文摄影。

3、由上抱箍架和下抱箍架组成的台阶抱箍架能够对天文摄影单反相机进行有效的固定，保证同步带控制调焦环转动的稳定性。

4、斜护板组成的台阶抱箍架的抱紧臂，通过调节紧固螺孔实现台阶抱箍架与单反镜头之间的抱紧调节。

附图说明

图1为本实用新型的上抱箍架结构示意图。

图2为本实用新型的下抱箍架结构示意图。

图3为电机驱动单元的结构示意图。

图4为传动原理图。

图5为单反相机镜头与箍架结构的装配图。

图中：1、电机架安装孔，2、斜护板，3、紧固螺孔，4、上抱箍脚，5、抱箍连接孔，6、上环抱箍，7、凹槽，8、下环抱箍，9、底座，10、垫板，11、驱动电机，12、电机安装架，13、驱动轴，14、天文摄影单反相机镜头，15、皮带，16、驱动带轮，17、天文摄影单反相机调焦旋钮。

具体实施方式

如图1-3所示，一种天文摄影单反镜头自动调焦装置，该装置包括台阶抱箍架和电机驱动单元；台阶抱箍架由上抱箍架和下抱箍架组成，上抱箍架和下抱箍架均为两个平行半圆的抱箍结构；上抱箍架包括顶板、斜护板2、上抱箍脚4、抱箍连接孔5、上环抱箍6，上环抱箍6为上抱箍架的主体，上环抱箍6的顶部设有顶板，顶板水平布置，顶板上设有电机架安装孔1，顶板的侧部对称设有斜护板2，斜护板2与顶板为一体成型结构，斜护板2上设有紧固螺孔3；上环抱箍6的脚部设有上抱箍脚4，上抱箍脚4上设有抱箍连接孔5；上环抱箍6的两个箍环为第一半圆抱箍和第二半圆抱箍；顶板的侧部设有凹槽7，凹槽7设在第一半圆抱箍的侧部；

下抱箍架包括下环抱箍8、底座9和垫板10，下环抱箍8为下抱箍架的主体结构，下环抱箍8的两个箍环为第三半圆抱箍和第四半圆抱箍；第三半圆抱箍与第一半圆抱箍相对应，第四半圆抱箍与第二半圆抱箍相对应；第三半圆抱箍与第一半圆抱箍通过上抱箍脚4的抱箍连接孔5连接组成第一抱箍，第一抱箍卡在天文摄影单反相机调焦旋钮17之前；第四半圆抱箍与第二半圆抱箍组成第二抱箍，第二抱箍卡在天文摄影单反相机调焦旋钮17之后；凹槽7正对天文摄影单反相机调焦旋钮17。底座9设置在下环抱箍8的底部，垫板10安装在底座9的内部。

电机驱动单元包括驱动电机11和电机安装架12；驱动电机11安装在电机安装架12上，电机安装架12通过电机架安装孔1固定在顶板上，驱动电机11的驱动轴13端部设有驱动带轮16，驱动带轮16通过皮带15与天文摄影单反相机调焦旋钮17连接。

所述皮带上设有螺纹，皮带的螺纹间距等于天文摄影单反相机调焦处的螺纹间距。

斜护板2和垫板10均由弹性塑料板组成。

驱动电机11连接有驱动器，驱动器与控制器连接。

如图4-5所示，本实用新型设计的驱动电机带动皮带，以及皮带驱动天文摄影单反相机调焦处，实现了同步带控制调焦环的转动，实现了天文摄影单反相机镜头14的自动调焦，有效提升了天文摄影调焦的自动化程度。

本实用新型克服了手动拧转调焦环的操作带来的抖动误差问题以及调焦行程过短的问题，最终提升了单反镜头进行天文摄影的效果，可使得广大单反相机用户更为便利地进行天文摄影。

由上抱箍架和下抱箍架组成的台阶抱箍架能够对天文摄影单反相机进行有效的固定，保证同步带控制调焦环转动的稳定性。

斜护板组成的台阶抱箍架的抱紧臂，通过调节紧固螺孔实现台阶抱箍架与单反镜头之间的抱紧调节。

本装置结构简单、易于拆装，实现了“手自一体”调焦功能。这不但可以大幅度提升单反镜头的调焦精度，优化使用单反镜头天文摄影的效果，还可让某些小像元感光元件与镜头的天文摄影器材组合的操作上手变得更加简易，更可让单反镜头初步适用于远程天文台，从而使得许多品质精良的单反镜头也可跨入固定天文台光学器材的选择范畴。

本实用新型所展示的单反镜头电动调焦装置，通过基于Z轴平衡的模块化双抱箍结构固定电机，再通过同步带控制调焦环转动的传动方式，实现了电动调焦。此外，还可以利用Arduino UNO控制板进行编程，同时与ASCOM天文硬件控制平台结合，并加装红外接收器以实现遥控器微调，完成了手动遥控微调与自动控制一体的调焦装置设计制作。整个装置较好地解决了手抖与调焦行程过短的双重问题，提升了单反镜头进行天文摄影的效果，填补了天文摄影市场在这一方面的空缺，可让使用单反相机的天文摄影爱好者更为便捷、准确地进行天文摄影。

本装置最大的创新点在于采用了基于Z轴平衡的模块化双抱箍固定结构。此装置不会给整个摄影系统带来Z轴方向的力矩，因此不会影响赤道仪平衡的调整，从而不会影响导星精度。

实施例

控制器连接有遥控器，增设的遥控器同时具有手动遥控微调与自动控制的功能。这增强了此装置的适用范围：在野外观测中或者没有条件使用电脑的情况下，使用者也可以使用遥控器进行对焦，不必手动拧转调焦环进行对焦，保证调焦精度。