一种具备电子功能的调焦滚轮装置及手持稳定器的制作方法

本发明涉及云台技术领域，具体涉及一种具备电子功能的调焦滚轮装置及手持稳定器。

背景技术：

拍摄稳定器、云台大多为三轴，是通过三个电机及电机内部的编码器实时检测运动状态，并根据运动状态进行调整，以达到稳定拍摄的目的。磁电编码器用于角度或位移测量，通过采用磁阻或者霍尔元件对磁性材料角度或者位移值的变化进行测量，磁性材料角度或者位移的变化会引起一定电阻或者电压的变化，通过放大电路对变化量进行放大，通过单片机处理后输出脉冲信号或者模拟量信号以达到测量的目的。

目前，手持稳定器的功能得到了拓展，不但能够实现抖动情形下的三轴自调节能力，还有一些厂商在微单、单反级别的手持稳定器产品的手柄部分增加了调焦滚轮部件，用于控制相机实现调焦、变焦功能。这种调焦滚轮部件的控制原理是在可旋转的滚轮顶端固定一个磁铁，在相隔一定距离的对应位置设置一块带磁编码器的电路板，通过读取磁铁的旋转位置变化来产生相应的调焦变焦信号，最终实现相机的调焦、变焦数值变化功能。

市场上的所有调焦滚轮部件往往只是纯粹的机械结构，在顶部固定一个磁铁，影响了调焦滚轮的装配空间，无法进一步地拓展调焦滚轮部件的电子功能。此外，现有调焦滚轮部件的结构比较简单，功能单一，一般只能适用于常规的调焦应用场景，不能满足手持稳定器在多场景多功能场合下的使用需求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是当前手持稳定器的调焦滚轮部件结构简单、功能单一，无法配合实现更多的电子功能。为解决上述技术问题，本申请提供一种具备电子功能的调焦滚轮装置及手持稳定器。

根据第一方面，一种实施例中提供一种具备电子功能的调焦滚轮装置，包括：

调焦机构2，包括滚轮21、中心轴23，所述滚轮21间隙配合在所述中心轴23上且周向滚动，所述中心轴23的一端设有电路板22，所述电路板22上集成有电子触点221和磁电编码器222；

触发机构1，包括按键11、磁铁14，所述按键11和磁铁14固定在所述滚轮21的径向平面上且与所述电路板22形成接触间隙，所述电子触点221与所述按键11配合以触发产生电子功能信号，磁电编码器222与所述磁铁14配合以触发产生调焦变焦信号。

所述滚轮21设有内腔，所述中心轴23的一端延伸至所述内腔中且使得所述电路板22置于所述内腔之内，所述中心轴23的另一端形成有连接部以连接外部设备。

所述中心轴23上设有一个或多个轴承26，所述滚轮21的内腔底面通过所述轴承26与所述中心轴23间隙配合；所述中心轴23上还设有一个或多个环形衬垫25，所述环形衬垫25与所述滚轮21的内腔底面进行接触以增大所述滚轮21在周向滚动时的摩擦力。

所述调焦机构2还包括支撑件24，所述支撑件24套设在所述轴承26和所述环形衬垫25上，所述滚轮21的内腔底面固定在所述支撑件24上，所述支撑件24用于加强所述滚轮21在周向滚动时的稳定性。

所述中心轴23设有轴向通道231，所述轴向通道231用于将外部的通信线引入至所述电路板22；所述电路板22上还集成有一个或多个发光器件223，所述发光器件223用于指示所述调焦滚轮装置或者外部设备的工作状态。

所述触发机构1还包括导光面板13，所述导光面板13固定在所述滚轮21的径向平面上且延伸至所述滚轮21的内腔之中，用于将所述发光器件223的亮光引导至所述滚轮21的外部；所述磁铁14为圆环状，固定设置在所述导光面板13的背面中央位置且与所述电路板22形成接触间隙；所述按键11固定在所述导光面板13的正面中央位置，所述按键11的触头延伸至所述导光面板的另一侧且穿过所述磁铁14，与所述电路板22上的电子触点221形成接触间隙。

所述按键11的触头上设有硅胶15，用于加强所述按键11与所述电子触点221之间的触发性能。

所述按键11的周围设有遮光盖板12，所述遮光盖板12固定在所述导光面板13的正面且延伸至所述导光面板12的边缘，使得所述导光面板12的边缘形成环形导光面。

根据第二方面，一种实施例中提供一种手持稳定器，包括上述第一方面所述的调焦滚轮装置，还包括手柄主体3以及与所述手柄主体3连接的多轴调节机构4；

所述多轴调节机构4用于平衡与稳定一取像设备；

所述手柄主体3包括控制单元31，所述控制单元31用于控制所述多轴调节机构4进行动作调节；

所述调焦滚轮装置通过自身的中心轴23连接在所述手柄主体3上，所述调焦滚轮装置的电路板22与所述手柄主体3的控制单元31通信连接，用于向所述控制单元31发送电子功能信号或者调焦变焦信号。

所述电子功能信号用于引导所述控制单元31进行电源开断、参数设置或模式切换，所述调焦变焦信号用于引导所述控制单元31进行取像设备的调焦或变焦控制。

本申请的有益效果是：

依据上述实施例的具备电子功能的调焦滚轮装置及手持稳定器，该调焦滚轮装置包括调焦机构2和触发机构1，其中调焦机构2包括滚轮21、中心轴23，滚轮21间隙配合在中心轴23上且周向滚动，中心轴23的一端设有电路板22，该电路板22上集成有电子触点221和磁电编码器222；其中触发机构1包括按键11、磁铁14，按键11和磁铁14固定在滚轮21的径向平面上且与电路板22形成接触间隙，电子触点221与按键11配合以触发产生电子功能信号，磁电编码器222与磁铁14配合以触发产生调焦变焦信号。第一方面，由于在滚轮的径向平面上设置了按键，使得该按键在按压时可与电路板上的电子触点配合产生电子功能信号，从而实现用户预定义的电子功能，如此增添了现有调焦滚轮装置的功能，带来结构紧凑、功能完善的使用效果；第二方面，由于在电路板上集成了发光器件，且在触发机构中设置了导光面板，使得该调焦滚轮装置具备了灯光指示的应用效果，用户可以通过灯光方便地了解调焦滚轮装置或者外部设备的工作状态，提高用户体验；第三方面，可以将该调焦滚轮装置与手持稳定器配合使用，利于扩展现有手持稳定器的手动操作功能，用户不但可以通过滚轮实现取像设备的调焦或变焦控制，还可以通过按键实现手持稳定器的一些电子功能，甚至通过发光器件随时知晓手持稳定器的工作状态，通过这样的结构改进使得手持稳定器具备了更多的互动功能，用户在使用手持稳定器时操作更加便捷，体验更加丰富。

附图说明

图1为一种实施例中调焦滚轮装置的剖视图；

图2为一种实施例中调焦滚轮装置的结构爆炸图；

图3为一种实施例中调焦机构的剖视图；

图4为一种实施例中触发机构的剖视图；

图5为调焦机构、触发机构的装配示意图；

图6为一种实施例中手持稳定器的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一、

请参考图1和图2，本申请公开一种具备电子功能的调焦滚轮装置，其主要包括调焦机构2和触发机构1，下面分别说明。

调焦机构2包括滚轮21、中心轴23，滚轮21间隙配合在中心轴23上且周向滚动，中心轴23的一端设有电路板22，该电路板22上集成有电子触点221和磁电编码器222。

需要说明的是，电子触点221为金属焊盘等部件，在与一触头接触时可使得线路电平发生变化，从而使得相关的控制单元感知线路电平变化之后执行一些控制逻辑，电子触点常见于具备按键功能的电子电路上，如电脑键盘、工控面板等，属于现有技术，这里不再进行详细说明。磁电编码器222通过读取磁铁的磁场变动信息给出不同的数值感应变化量，多用于外部为旋转或者垂直移动的物理移动场合，能够将磁场变化量转换成电子信号，由于磁电编码器属于现有技术，因此这里不再对其进行详细说明。

需要说明的是，可见图2，中心轴23的一端设有多个螺钉连接柱，则可以通过螺钉将电路板22固定在这些螺钉连接柱上，从而实现中心轴与电路板22的稳定连接效果。此外，电路板22优选地采用PCBA类型的电路板，可以达到布线紧凑、元器件封装稳定的应用效果。

触发机构1包括按键11、磁铁14，按键11和磁铁14固定在滚轮21的径向平面上且与电路板22形成接触间隙，电子触点221与按键11配合以触发产生电子功能信号，磁电编码器222与磁铁14配合以触发产生调焦变焦信号。

进一步地，参见图3，滚轮21设有内腔211，那么，中心轴23的一端延伸至内腔211中且使得电路板22置于内腔211之内，而中心轴23的另一端形成有连接部232以连接外部设备，这里的连接部232可以是螺纹部件或卡扣部件，不做具体限定。

进一步地，中心轴23上设有一个或多个轴承26，那么，滚轮21的内腔211的底面通过轴承26与中心轴23间隙配合。优选地，中心轴23上设置两个轴承26，来达到稳定可靠的转动效果。

进一步地，中心轴23上还设有一个或多个环形衬垫25，那么，环形衬垫25与滚轮21的内腔221的底面进行接触以增大滚轮21在周向滚动时的摩擦力。本实施例中采用的环形衬垫25可以采用塑料、橡胶、硅胶、石棉等材料制成，具备一定地弹性和摩擦系数，使得滚轮21配合轴承26和环形衬垫25进行周向转动时可以达到柔和、稳定、不松动的转动手感。

进一步地，请参考图1-图3，调焦机构2还包括支撑件24，支撑件24套设在轴承26和环形衬垫25上，滚轮21的内腔底面固定在支撑件24上，该支撑件24用于加强滚轮21在周向滚动时的稳定性。可以理解，支撑件24与轴承26和环形衬垫25接触时形成了较大的接触面，利于提高支撑性能，如此使得滚轮21带动支撑件24进行周向转动时能够达到平滑、流畅、不晃动、不松动的转动效果。

进一步地，参考图3，中心轴23设有轴向通道231，轴向通道231用于将外部的通信线引入至电路板22，这样电路板22就可以与外部设备进行通信连接，而又对达到了对通信线的隐藏效果。

进一步地，电路板22上还集成有一个或多个发光器件223，发光器件223用于指示调焦滚轮装置或者外部设备的工作状态。优选地，多个发光部件223沿电路板22的周边进行分布，实现跑马灯式样的亮灯效果，通过闪烁、亮度、颜色转换等方式指示调焦滚轮装置或者外部设备的工作状态。例如该些发光器件223可以在滚轮21进行周向滚动时进行依次点亮，再例如该些发光器件223可以在外部设备通电启动时进行闪烁，让用户体验到灯光互动的操作乐趣。此外，本实施例中的发光器件223优选地采用LED。

参考图1、图2和图4，触发机构1还包括导光面板13，导光面板13固定在滚轮21的径向平面上且延伸至滚轮21的内腔211之中，用于将发光器件223的亮光引导至滚轮21的外部。本实施例中，导光面板13可以为圆形，通过过渡配合、过盈配合、粘接或卡接等方式与滚轮21的内腔侧壁进行连接，实现导光面板13随滚轮21进行转动的装配效果。此外，导光面板13可以采用半透明ABS、透光塑料、玻璃等材料制成，这里不做限定。

进一步地，触发机构1的磁铁14为圆环状，固定设置在导光面板13的背面中央位置且与电路板22形成接触间隙。如此，磁铁14既可以随着滚轮21进行转动，也可以与固定设置的磁电编码器222进行感应。

进一步地，按键11固定在导光面板13的正面中央位置，按键11的触头延伸至导光面板13的另一侧且穿过磁铁14，与电路板22上的电子触点221形成接触间隙。如此，按键11在被按下时，按键11的触头就可以与电子触点221进行有效接触，从而使得电子触点221触发产生电子功能信号。

进一步地，按键11的触头上设有硅胶15，该硅胶15用于加强按键11与电子触点221之间的触发性能，同时又不在长期使用过程中对电子触点221造成损坏。

进一步地，按键11的周围设有遮光盖板12，遮光盖板12固定在导光面板13的正面且延伸至导光面板12的边缘，使得导光面板12的边缘形成环形导光面。如此，遮光盖板12既起到了装饰效果，又使得滚轮21的径向平面上具有圆环形亮光的科幻显示效果，为用户提供美轮美奂地观看体验。

在另一个实施例中，用户可以随意设置遮光盖板12的形状，以在滚轮21的径向平面上形成不同形状的亮光显示效果。用户也可以随意设置按键11的形状，使得按键11在滚轮21的径向平面上形成不同形状的展示效果。

在一个具体实施例中，选取具有弹性支脚的按键11，而电子触点221采用波仔键，遮光盖板12将该按键11的弹性支脚按压在导光面板12上，弹性支脚通过反弹力将按键11撑起，留出足够空间，一方面减少硅胶15与波仔键的摩擦，延长使用寿命，另一方面让按键11行程加大，按压回馈会变得更加清晰。此外，按键11在按下超过行程后会接触到导光圆环12的表面，避免重力落在波仔键上导致电子元器件损坏。

接下来将结合图2-图4对本实施例中请求保护的调焦滚轮装置进行零部件组装说明。

在组装调焦机构2时，可将电路板22通过螺钉固定在中心轴23的一端，使得连接电路板22的通信线穿过中心轴23的轴向通道231，将轴承26、环形衬垫25依次地装入中心轴23上的指定卡槽，然后将支撑件24套设在轴承26和环形衬垫25上，再将滚轮21通过过盈配合、粘接或螺纹连接等方式固定在支撑件24上，如此即可完成调焦机构2的组装。

在组装触发机构1时，将磁铁14通过粘接、卡接等方式固定在导光面板13的背面中央位置，通过遮光盖板12将按键11按压在导光面板13的正面中央位置，使得按键11的触头穿过导光面板13上的中央通孔，通过卡接或粘接等方式将遮光盖板12固定在导光面板13上，如此即可完成触发机构1的组装。

那么，可参考图5，将导光面板13直接装配入滚轮21的径向平面上即可实现触发机构1和调焦机构2的有效组装，能够形成一个完整的调焦滚轮装置。

实施例二、

请参考图6，本申请公开一种手持稳定器，其包括实施例一种公开的调焦滚轮装置之外，还包括手柄主体3以及与手柄主体3连接的多轴调节机构4。

本实施例中的多轴调节机构4用于平衡与稳定一取像设备，该多轴调节机构4可以为三轴云台，通过电机带动各个力臂从而实现平衡与稳定的调节效果，由于多轴调节机构为现有技术，因此这里不再进行详细说明。

手柄主体3包括控制单元31，控制单元31用于控制多轴调节机构4进行动作调节，例如控制多轴调节机构4的各个力臂实现联动，保证平衡与稳定的支持效果。

调焦滚轮装置通过自身的中心轴23连接在手柄主体3上，调焦滚轮装置的电路板22与手柄主体3的控制单元31通信连接，用于向控制单元31发送电子功能信号或者调焦变焦信号。

在一具体实施例中，中心轴23的另一端的连接部232为外螺纹结构，那么中心轴23就可方便地连接在手柄主体3上。

在一具体实施例中，本实施例提及的电子功能信号用于引导控制单元31进行电源开断、参数设置或模式切换，调焦变焦信号用于引导控制单元31进行取像设备的调焦或变焦控制。例如，按键11被按下时即可启动控制单元31进行工作。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。