一种可调光阑复眼相机的制作方法

1.本实用新型涉及光学设备领域，特别是涉及一种可调光阑复眼相机。


背景技术：

2.在光学成像系统中，能够大视场成像、对运动物体高度敏感、结构紧凑的人工仿生复眼技术在近些年受到越来越多的关注。人工仿生复眼在军事、通信、工业、信息产业、医学、建筑业和科学研究等众多领域得到了广泛的应用，已经成为了高新科技领域的一门崭新的学科。传统的光学成像系统镜片数多，体积大，结构复杂，难以实现大视场与对移动目标敏感的需求。
3.复眼成像系统具有小体积、多通道、大视场的特点，不仅能够观察多方位的信号，并对移动物体做出快速响应，而且还能根据各子眼之间接收到的信号差异计算出目标的空间位置，这使得复眼系统在空间导航、监控安防、医疗监测、信息提取等领域也有着巨大的应用前景。
4.但是现有技术中，复眼相机光阑装置的位置不能调整，光阑、透镜、感光单元三者不能共心，这种方式效率低且精度不能满足需求。
5.因此，如何提供一种光阑位置可调的复眼相机是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种可调光阑复眼相机，通过径向调节机构驱动复眼镜头和随动光阑同步径向移动，微调随动光阑的三维位置，使cmos模块的感光单元、复眼镜头和随动光阑三者的中心在同一直线上，进而得到清晰居中的高清图像。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可调光阑复眼相机，包括外壳、cmos模块和镜头组件，所述外壳的前后两端设置有开口，所述cmos模块安装于所述外壳的后端开口，所述镜头组件安装于所述外壳的前端开口，所述镜头组件包括限位框架、调节框架、镜头座、复眼镜头和随动光阑，所述限位框架安装于所述外壳前端开口处，所述调节框架通过径向调节机构安装于所述限位框架内，所述径向调节机构能够驱动所述调节框架在所述限位框架内径向移动微调，所述复眼镜头固定安装于所述镜头座上，所述镜头座安装于所述调节框架内，所述随动光阑固定安装于所述调节框架的前端面，所述随动光阑与所述复眼镜头对心。
8.优选地，所述径向调节机构包括竖直弹簧柱塞、竖直微调螺栓、水平弹簧柱塞和水平微调螺栓；
9.所述竖直弹簧柱塞固定安装于所述限位框架下板内侧，并支撑所述调节框架下端面，所述竖直微调螺栓穿过所述限位框架上板，且所述竖直微调螺栓的下端顶紧所述调节框架上端面；
10.所述水平弹簧柱塞固定安装于所述限位框架一个侧板内侧，并顶紧所述调节框架
的一个侧面，所述水平微调螺栓穿过所述限位框架另一个侧板，且所述水平微调螺栓的内端顶紧所述调节框架的另一个侧面。
11.优选地，所述调节框架下端面和上端面均贴合有水平的微调滑块，所述微调滑块的两端分别接触所述限位框架两个侧板的内侧，所述微调滑块能够沿竖直方向在所述限位框架内移动。
12.优选地，所述限位框架后端的内周边缘处设置有限位翻边，所述微调滑块的后端与所述限位翻边相抵。
13.优选地，所述竖直微调螺栓设置于所述限位框架上板中心，两个所述竖直弹簧柱塞对称于所述竖直微调螺栓设置；所述水平微调螺栓设置于所述限位框架侧板中心，两个所述水平弹簧柱塞对称于所述水平微调螺栓设置。
14.优选地，所述镜头座外周设置有外螺纹，所述调节框架内周设置有内螺纹，所述镜头座与所述调节框架螺纹连接，所述镜头座旋转时能够相对于所述调节框架轴向移动。
15.优选地，所述镜头座上设置有注胶孔，所述复眼镜头与所述镜头座粘接。
16.优选地，所述随动光阑通过向后延伸的固定臂连接所述调节框架。
17.优选地，包括四个所述固定臂，分别位于所述调节框架前端面的四角。
18.优选地，所述外壳的后端开口安装有后盖板，所述cmos模块安装于所述后盖板中心的通孔处，所述限位框架前端安装有前盖板，所述随动光阑位于所述前盖板中心的通孔处。
19.本实用新型提供一种可调光阑复眼相机，包括外壳、cmos模块和镜头组件，外壳的前后两端设置有开口，cmos模块安装于外壳的后端开口，镜头组件安装于外壳的前端开口，镜头组件包括限位框架、调节框架、镜头座、复眼镜头和随动光阑，限位框架安装于外壳前端开口处，调节框架通过径向调节机构安装于限位框架内，径向调节机构能够驱动调节框架在限位框架内径向移动微调，复眼镜头固定安装于镜头座上，镜头座安装于调节框架内，随动光阑固定安装于调节框架的前端面，随动光阑与复眼镜头对心。
20.通过径向调节机构驱动复眼镜头和随动光阑同步径向移动，微调随动光阑的三维位置，使cmos模块的感光单元、复眼镜头和随动光阑三者的中心在同一直线上，进而得到清晰居中的高清图像，再进行图像处理，最终完成复眼相机图像拼接。通过调整随动光阑在相机中的三维位置，使随动光阑在空间三个坐标上满足整体的需求，提升图像精度。同时，装置结构简单、体积小、重量轻，调整方便且便于安装，有效提高使用效率。
附图说明
21.图1为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的内部结构剖面图；
22.图2为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的主视示意图；
23.图3为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的俯视示意图；
24.图4为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的右视示意图；
25.图5为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的内部结构主视示意图。
具体实施方式
26.本实用新型的核心是提供一种可调光阑复眼相机，通过径向调节机构驱动复眼镜头和随动光阑同步径向移动，微调随动光阑的三维位置，使cmos模块的感光单元、复眼镜头和随动光阑三者的中心在同一直线上，进而得到清晰居中的高清图像。
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
28.请参考图1至图5，图1为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的内部结构剖面图；图2为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的主视示意图；图3为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的俯视示意图；图4为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的右视示意图；图5为本实用新型所提供的可调光阑复眼相机的一种具体实施方式的内部结构主视示意图。
29.本实用新型提供一种可调光阑复眼相机，包括外壳1、cmos模块2和镜头组件，其中cmos模块上设置有感光单元，是相机成像的重要组成部分，外壳1为中空结构，且前后两端设置有开口，镜头组件安装于外壳1的前端开口，cmos模块2安装于外壳1的后端开口，同时cmos模块2的前端伸入外壳1内部，使感光单元与复眼镜头6相对。镜头组件包括限位框架3、调节框架4、镜头座5、复眼镜头6和随动光阑7，限位框架3安装于外壳1前端开口处，调节框架4安装于限位框架3，且调节框架4和限位框架3之间设置有径向调节机构，径向调节机构能够驱动调节框架4在限位框架3内径向移动微调，复眼镜头6固定安装于镜头座5上，镜头座5安装于调节框架4内，随动光阑7固定安装于调节框架4的前端面，随动光阑7与复眼镜头6对心。
30.优选地，外壳1可采用长方体壳，调节框架4和限位框架3可以为大小适配的方形框架，便于加工和定位。当然也可根据情况调整各部件的形状，均在本实用新型的保护范围之内。
31.通过径向调节机构驱动复眼镜头6径向移动的同时，调节框架4也会带动随动光阑7同步径向移动，微调随动光阑7的三维位置，使cmos模块2的感光单元、复眼镜头6和随动光阑7三者的中心在同一直线上，进而得到清晰居中的高清图像，再进行图像处理，最终完成复眼相机图像拼接。通过调整随动光阑7在相机中的三维位置，使随动光阑7在空间三个坐标上满足整体的需求，提升图像精度。同时，装置结构简单、体积小、重量轻，调整方便且便于安装，有效提高使用效率。
32.具体地，径向调节机构包括竖直弹簧柱塞8、竖直微调螺栓9、水平弹簧柱塞10和水平微调螺栓11。
33.竖直弹簧柱塞8固定安装于限位框架3下板内侧，竖直弹簧柱塞8向上延伸，其上端支撑调节框架4下端面，对调节框架4提供向上的压紧力，竖直微调螺栓9穿过限位框架3上板，竖直微调螺栓9的上端位于限位框架3外部，竖直微调螺栓9的下端伸入限位框架3内部，并顶紧调节框架4上端面。即竖直微调螺栓9和竖直弹簧柱塞8在竖直方向上夹紧调节框架
4，调节过程中，正向旋转竖直微调螺栓9，使竖直微调螺栓9向下移动，推动调节框架4下移，竖直弹簧柱塞8在竖直方向上被压缩，使调节框架4、复眼镜头6、随动光阑7等部件同步下移，反向旋转竖直微调螺栓9，使竖直微调螺栓9向上移动，竖直弹簧柱塞8在竖直方向上复位伸出，推动调节框架4上移，使调节框架4、复眼镜头6、随动光阑7等部件同步上移，进而实现部件在竖直方向的微调。
34.水平弹簧柱塞10固定安装于限位框架3一个侧板内侧，水平弹簧柱塞10向内延伸，其内端顶紧调节框架4的一个侧面，对调节框架4提供侧向的压紧力，水平微调螺栓11穿过限位框架3另一个侧板，水平微调螺栓11的外端位于限位框架3外部，水平微调螺栓11的内端伸入限位框架3内部，并顶紧调节框架4的另一个侧面。即水平微调螺栓11和水平弹簧柱塞10在水平方向上夹紧调节框架4，调节过程中，正向旋转水平微调螺栓11，使水平微调螺栓11向内移动，推动调节框架4向一侧平移，水平弹簧柱塞10在水平方向上被压缩，使调节框架4、复眼镜头6、随动光阑7等部件同步向一侧平移，反向旋转水平微调螺栓11，使水平微调螺栓11向外移动，水平弹簧柱塞10在水平方向上复位伸出，推动调节框架4向另一侧平移，使调节框架4、复眼镜头6、随动光阑7等部件同步向另一侧平移，进而实现部件在水平方向的微调，最终，两者共同工作实现全方位平移，微调随动光阑7的定位坐标。
35.优选地，为了保证调节框架4的顺利移动，调节框架4下端面和上端面均固定贴合有水平的微调滑块12，即调节框架4下端面和竖直弹簧柱塞8上端之间设有一个微调滑块12，调节框架4上端面和竖直微调螺栓9下端之间也设有一个微调滑块12，微调滑块12的两端分别接触限位框架3两个侧板的内侧，且限位框架3两个侧板的内侧相互平行，进而在竖直微调过程中，微调滑块12能够沿竖直方向在限位框架3内移动，实现移动导向，提升设备可靠性。进一步地，限位框架3后端的内周边缘处设置有限位翻边，微调滑块12的后端与限位翻边相抵，实现对调节框架4的轴向限位。
36.具体地，竖直微调螺栓9设置于限位框架3上板中心，两个竖直弹簧柱塞8对称于竖直微调螺栓9设置；水平微调螺栓11设置于限位框架3侧板中心，两个水平弹簧柱塞10对称于水平微调螺栓11设置。使设备具有最优的调节精度，防止调节过程中发生倾斜和偏移。
37.也可采用其他类型的径向调节机构，如丝杠螺母机构、齿轮齿条机构等，均在本实用新型的保护范围之内。
38.在本实用新型具体实施方式提供的可调光阑复眼相机中，为了实现镜头的轴向移动，镜头座5为圆环结构，其外周设置有外螺纹，调节框架4中部为圆孔，内周设置有内螺纹，镜头座5与调节框架4螺纹连接，镜头座5旋转时能够相对于调节框架4轴向移动。从而控制复眼镜头6的焦距调节，并通过调节框架4上顶丝孔内设置的顶丝对复眼镜头6进行轴向定位。进一步地，镜头座5上设置有注胶孔，通过向注胶孔内注胶，复眼镜头6与镜头座5粘接，当然两者也可采用卡接或螺钉连接等多种连接方式。
39.在随动光阑7的后端面上，设置有向后延伸的固定臂，通过固定臂连接调节框架4。具体地，可以设置四个固定臂，分别位于调节框架4前端面的四角，围绕复眼镜头6，或根据情况调节固定臂的数量及布置方式，保证复眼镜头6与随动光阑7对心即可。
40.在上述各具体实施方式提供的可调光阑复眼相机的基础上，外壳1的后端开口封堵有后盖板13，后盖板13中心处设置有通孔，cmos模块2安装于后盖板13中心的通孔处，使整个外壳1后面封闭，限位框架3前端安装有前盖板14，前盖板14中心处设置有通孔，随动光
阑7位于前盖板14中心的通孔处，以封闭外壳1前面。还可使外壳1和限位框架3外周形状尺寸一致，拼接成一个完整的长方体结构，可以两者连接伸出设置有套装的台阶，并通过螺钉固定。各板件可采用染黑的铝板材，降低重量，或调整故部件的材质及连接方式，均在本实用新型的保护范围之内。
41.以上对本实用新型所提供的可调光阑复眼相机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。