便携式焦距调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种便携式焦距调节装置。


背景技术：

2.在光学系统中，透镜是经常应用到的光学元件，起到将光路中传播的光进行汇聚、准直或发散的作用。如果透镜的位置安装有误，会直接影响整个光学系统的成像质量。因此，透镜的安装定位非常重要。
3.然而实际使用过程中，透镜焦距的实际数值和理论的设计数值会有差异。同时，用于固定透镜等光学元件的部件本身存在着安装误差，因而在实际组装过程中，透镜的焦距是需要花费较长时间进行调节的。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种便携式焦距调节装置解决上述提到的技术问题，具体采用如下的技术方案：
5.一种便携式焦距调节装置，包含：
6.调节齿轮，周向设有啮合齿；
7.调节螺杆，穿过设置在调节齿轮上的安装孔且固定连接至调节齿轮，调节螺杆为中空状，且调节螺杆的两端的表面形成有外螺纹；
8.两个固定底座，分别用于安装待调节的第一光学元件和第二光学元件，固定底座上设有通孔，通孔的内壁形成有与调节螺杆的端部的外螺纹配合的内螺纹，两个固定底座分别连接至调节螺杆的两端，第一光学元件为透镜；
9.两个限位座，设置于调节齿轮的两端且分别与两个固定底座配合以引导和限位固定底座；
10.调节蜗杆，垂直于调节螺杆且设置在调节齿轮的下方与调节齿轮啮合以驱动调节齿轮转动；
11.驱动电机，连接至调节螺杆的一端以驱动调节螺杆转动；
12.底座，两个限位座和驱动电机连接至底座；
13.壳体，安装至底座以形成容纳空间，壳体的两侧的与两个固定底座相对的位置分别设有通过窗口；
14.驱动电机沿第一方向旋转时，调节螺杆在转动时驱动两个固定底座相互靠近，驱动电机沿第二方向旋转时，调节螺杆在转动时驱动两个固定底座相互远离。
15.进一步地，便携式焦距调节装置还包含：
16.两个蜗杆支撑座，分别设于调节蜗杆的两端以转动支撑调节蜗杆，蜗杆支撑座连接至底座上，蜗杆支撑座内还设有用于转动支撑调节蜗杆的轴承；
17.电机固定座，设置在底座上，驱动电机固定至电机固定座。
18.进一步地，便携式焦距调节装置还包含：
19.两个螺杆支撑座，固定连接至壳体的上表面，两个螺杆支撑座分别位于调节齿轮的两侧并与调节螺杆配合以转动支撑调节螺杆，螺杆支撑座的远离壳体的上表面的一端形成有弹性卡口，调节螺杆卡接在弹性卡口中。
20.进一步地，壳体上方形成有安装窗口；
21.壳体包含一与安装窗口配合的透明的安装板；
22.两个螺杆支撑座固定连接至安装板上；
23.固定底座和与其配合的限位座中的一个上设有限位槽，另一个上设有与限位槽配合的限位凸筋；
24.限位槽和限位凸筋在与调节螺杆的转动轴线平行的方向上延伸。
25.进一步地，固定底座和与其配合的限位座中的一个上设有t型引导槽，另一个上设有与 t型配合槽配合的t型引导筋；
26.t型引导槽和t型引导筋在与调节螺杆的转动轴线平行的方向上延伸。
27.进一步地，便携式焦距调节装置还包含：
28.摄像头，用以采集便携式焦距调节装置的成像图；
29.图像分析单元，用以分析成像图以确定当前的聚焦状态；
30.控制器，用以根据图像分析单元的分析结果控制驱动电机。
31.进一步地，便携式焦距调节装置还包含：
32.距离传感器，设置于两个固定底座中的一个上用以检测两个固定底座之间的距离，调节齿轮的中部由透明材料制成，用以供距离传感器的检测激光穿过；
33.控制器，根据距离传感器检测到的两个固定底座之间的距离来控制驱动电机。
34.进一步地，第一光学元件安装至固定底座的通孔的远离调节齿轮的一端；
35.第二光学元件为透镜和光纤连接器中的一个，安装至另一个固定底座的通孔的远离调节齿轮的一端。
36.进一步地，调节螺杆的中部形成于与调节齿轮的安装孔配合的安装部和安装法兰，安装法兰上形成有第一固定孔，调节齿轮上形成有与第一固定孔配合的第二固定孔。
37.进一步地，便携式焦距调节装置还包含：
38.联轴器，一端连接至调节螺杆且另一端连接至驱动电机的电机轴。
39.本实用新型的有益之处在于所提供的便携式焦距调节装置，结构简单，且通过驱动电机能够进行快捷的调节。
40.本实用新型的有益之处还在于所提供的便携式焦距调节装置，通过蜗轮蜗杆的结构进行透镜位置的调节，在调节好位置后，利用蜗轮蜗杆的自锁功能，无需对透镜进行额外的固定步骤。
41.本实用新型的有益之处还在于所提供的便携式焦距调节装置，通过图像分析的自适应驱动方式，全程无需人工参与即可快速准确的完成透镜调节。
附图说明
42.图1是本实用新型的一种共焦距成像标定装置的示意图；
43.图2是本实用新型的一种共焦距成像标定装置的爆炸图；
44.图3是本实用新型的一种共焦距成像标定装置的内部示意图；
45.便携式焦距调节装置100，调节齿轮11，安装孔111，第二固定孔112，调节螺杆12，安装部121，安装法兰122，第一固定孔123，固定底座13，第一光学元件131，第二光学元件132，通孔133，限位座14，调节蜗杆15，驱动电机16，底座17，壳体18，通过窗口181，安装窗口182，安装板183，蜗杆支撑座19，轴承191，电机固定座20，螺杆支撑座21，弹性卡口211，联轴器22。
具体实施方式
46.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
47.如图1-3所示为本技术的一种便携式焦距调节装置100，包含：调节齿轮11、调节螺杆12、两个固定底座13、两个限位座14、调节蜗杆15、驱动电机16、底座17和壳体18。其中，调节齿轮11周向设有啮合齿。调节螺杆12穿过设置在调节齿轮11上的安装孔111且固定连接至调节齿轮11。调节螺杆12为中空状，且调节螺杆12的两端的表面形成有外螺纹。两个固定底座13分别用于安装待调节的第一光学元件131和第二光学元件132，第一光学元件131为透镜。固定底座13上设有通孔133，通孔133的内壁形成有与调节螺杆12的端部的外螺纹配合的内螺纹，两个固定底座13分别连接至调节螺杆12的两端。两个限位座14设置于调节齿轮11的两端且分别与两个固定底座13配合以引导和限位固定底座13，固定底座 13只能在限位座14的上表面滑动，而不能发生转动。调节蜗杆15垂直于调节螺杆12且设置在调节齿轮11的下方与调节齿轮11啮合以驱动调节齿轮11转动。驱动电机16连接至调节螺杆12的一端以驱动调节螺杆12转动。两个限位座14和驱动电机16连接至底座17。壳体18安装至底座17以形成容纳空间。壳体18的两侧与两个固定底座13相对的位置分别设有通过窗口181。其中，外螺纹和内螺纹设置成，当驱动电机16沿第一方向旋转时，调节螺杆12在转动时驱动两个固定底座13相互靠近，当驱动电机16沿第二方向旋转时，调节螺杆12在转动时驱动两个固定底座13相互远离。
48.作为一种优选的实施方式，便携式焦距调节装置100还包含：两个蜗杆支撑座19和电机固定座20。
49.两个蜗杆支撑座19分别设于调节蜗杆15的两端以转动支撑调节蜗杆15，蜗杆支撑座19 连接至底座17上，蜗杆支撑座19内还设有用于转动支撑调节蜗杆15的轴承191。电机固定座20设置在底座17上，驱动电机16固定至电机固定座20。优选的，便携式焦距调节装置 100还包含：联轴器22。联轴器22的一端连接至调节螺杆12且另一端连接至驱动电机16的电机轴。
50.作为一种优选的实施方式，便携式焦距调节装置100还包含：两个螺杆支撑座21。
51.具体而言，两个螺杆支撑座21固定连接至壳体18的上表面，两个螺杆支撑座21分别位于调节齿轮11的两侧并与调节螺杆12配合以转动支撑调节螺杆12，螺杆支撑座21的远离壳体18的上表面的一端形成有弹性卡口211，调节螺杆12卡接在弹性卡口211中。
52.可以理解的是，底座17上在调节螺杆12的轴向方向上分布了调节蜗杆15和两个限位座 14，如果将两个螺杆支撑座21还设置在底座17上，则底座17的安装空间较为局促。同时，如果这么设置的话，底座17上在调节螺杆12的轴向方向上将分布有调节蜗杆15、两个限位座14和两个螺杆支撑座21。这将极大的增加了便携式焦距调节装置100在调节螺杆12的轴向方向上的尺寸。因此，在本技术中，将两个螺杆支撑座21设置在底座17上方的壳体18
上。在将壳体18安装到底座17上的过程中，弹性卡口211发生形变并最终卡接到调节螺杆12上。
53.作为一种优选的实施方式，壳体18上方形成有安装窗口182。壳体18包含一与安装窗口182配合的透明的安装板183。两个螺杆支撑座21固定连接至安装板183上。
54.可以理解的是，壳体18单独设有一透明的安装板183，两个螺杆支撑座21固定连接至安装板183上。一方面，便于螺杆支撑座21的安装固定；另一方面，通过透明的安装板183，还能够观察到螺杆支撑座21和调节螺杆12之间的配合关系，便于将螺杆支撑座21卡接至调节螺杆12上。
55.优选的是，固定底座13和与其配合的限位座14中的一个上设有限位槽(未示出)，另一个上设有与限位槽配合的限位凸筋(未示出)。限位槽和限位凸筋在与调节螺杆12的转动轴线平行的方向上延伸。这样，限位槽和限位凸筋的配合用于对固定底座13的移动进行限位。
56.作为另一种可替换的实施方式，固定底座13和与其配合的限位座14中的一个上设有t 型引导槽，另一个上设有与t型配合槽配合的t型引导筋。t型引导槽和t型引导筋在与调节螺杆12的转动轴线平行的方向上延伸。这样，固定底座13不但能够限制限位座14转动，还能限制限位座14从固定底座13的上表面脱离。如此设置，调节螺杆12将由两个固定底座13支撑，可以取消螺杆支撑座21。
57.作为一种优选的实施方式，便携式焦距调节装置100还包含：摄像头、图像分析单元和控制器。
58.摄像头用以采集便携式焦距调节装置100的成像图。图像分析单元用以分析成像图以确定当前的聚焦状态。控制器用以根据图像分析单元的分析结果控制驱动电机16。
59.可以理解的是，可以通过透镜的成像结果判断焦距透镜的调节是否合理。具体地，在便携式焦距调节装置100成像的一侧设置一成像区域，经过透镜的光会成像在成像区域。理论的成像结果是成一条水平的且均匀的直线，若调节的焦距过小或者过大，成像的直线会出现倾斜或者粗细不均。因此，首先通过摄像头采集成像图，并通过图像分析单元对成像图进行分析，判断当前的聚焦状态。控制器再根据图像分析单元的分析结果控制驱动电机16。整个过程无需人工参与，能够快速精确的完成焦距调节工作。
60.作为另一种可替换的调节方式，便携式焦距调节装置100还可以包含：距离传感器和传感器。
61.距离传感器设置于两个固定底座13中的一个上用以检测两个固定底座13之间的距离。其中，调节齿轮11的中部由透明材料制成，用以供距离传感器的检测激光穿过。控制器根据距离传感器检测到的两个固定底座13之间的距离来控制驱动电机16。
62.作为一种优选的实施方式，第一光学元件131安装至固定底座13的通孔133的远离调节齿轮11的一端。第二光学元件132为透镜和光纤连接器中的一个，安装至另一个固定底座 13的通孔133的远离调节齿轮11的一端。在本技术中，第二光学元件132为光纤连接器，用于连接外部光纤，其通过卡环等元件固定在另一个固定底座13的通孔133的远离调节齿轮 11的一端。
63.作为一种优选的实施方式，调节螺杆12的中部形成于与调节齿轮11的安装孔111配合的安装部121和安装法兰122，安装法兰122上形成有第一固定孔123，调节齿轮11上形
成有与第一固定孔123配合的第二固定孔112。
64.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。