本發(fā)明涉及光學(xué)組件，特別涉及一種可調(diào)焦成像組件。
背景技術(shù)：
1、可調(diào)焦成像組件是一種高性能的光學(xué)設(shè)備，這種組件廣泛應(yīng)用于各種成像系統(tǒng)中，如機器視覺、紅外熱成像等領(lǐng)域。通過調(diào)整焦距，用戶可以清晰地觀察到不同距離的目標(biāo)，獲取更加準(zhǔn)確的圖像數(shù)據(jù)。可調(diào)焦成像組件能夠?qū)崿F(xiàn)精確的焦距調(diào)節(jié)，是科研、工業(yè)檢測等領(lǐng)域的理想選擇。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，可調(diào)焦成像組件由可調(diào)焦鏡頭系統(tǒng)、成像傳感器、控制電路及鏡頭調(diào)焦機構(gòu)等核心部件構(gòu)成。其中，可調(diào)焦鏡頭系統(tǒng)包括至少一片通過電動方式調(diào)節(jié)位置的鏡片；成像傳感器負(fù)責(zé)捕捉經(jīng)過鏡頭系統(tǒng)聚焦的光線并轉(zhuǎn)換為電信號，形成數(shù)字圖像；控制電路則負(fù)責(zé)接收用戶指令；將齒輪組作為聯(lián)動機構(gòu)，通過電機驅(qū)動聯(lián)動機構(gòu)帶動鏡頭調(diào)焦機構(gòu)運作，實現(xiàn)調(diào)焦；并處理成像傳感器輸出的數(shù)字圖像，得到清晰的數(shù)字圖像。
3、現(xiàn)有的可調(diào)焦成像組件在實現(xiàn)調(diào)焦的過程中，電機通過聯(lián)動機構(gòu)同時控制變焦和聚焦，傳動過程中聯(lián)動機構(gòu)會出現(xiàn)齒輪誤差或彈性變形，導(dǎo)致變焦與聚焦運動相互干擾，鏡頭調(diào)焦機構(gòu)實際位移與理論值的偏差較大，尤其在頻繁啟停時誤差累積明顯。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種可調(diào)焦成像組件。
2、本發(fā)明實施例提供一種可調(diào)焦成像組件，包括：?聚焦組件、變焦組件以及用于連接聚焦組件和變焦組件的固定組件；
3、固定組件，包括導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒鑿設(shè)與光軸平行的導(dǎo)向槽；
4、聚焦組件，包括：聚焦鏡組、聚焦凸輪、聚焦導(dǎo)向釘和聚焦電機，聚焦電機與聚焦凸輪電連接；聚焦凸輪外套于導(dǎo)向筒的一端，且聚焦鏡組內(nèi)設(shè)于導(dǎo)向筒；聚焦凸輪鑿設(shè)第一曲線導(dǎo)向槽；聚焦導(dǎo)向釘?shù)囊欢伺c聚焦鏡組固定連接，且聚焦導(dǎo)向釘與導(dǎo)向槽和第一曲線導(dǎo)向槽滑動連接；
5、變焦組件，包括：變焦鏡組、變焦凸輪、變焦導(dǎo)向釘和變焦電機，變焦電機與變焦凸輪電連接；變焦凸輪外套于導(dǎo)向筒的另一端，且變焦鏡組內(nèi)設(shè)于導(dǎo)向筒；變焦凸輪鑿設(shè)第二曲線導(dǎo)向槽；變焦導(dǎo)向釘?shù)囊欢伺c變焦鏡組固定連接，且變焦導(dǎo)向釘與導(dǎo)向槽和第二曲線導(dǎo)向槽滑動連接；
6、聚焦電機通過第一齒輪帶動聚焦凸輪轉(zhuǎn)動，使第一曲線導(dǎo)向槽帶動聚焦導(dǎo)向釘在導(dǎo)向筒鑿設(shè)的導(dǎo)向槽內(nèi)滑動，以帶動聚焦鏡組在導(dǎo)向筒內(nèi)部沿軸向移動，實現(xiàn)可調(diào)焦成像組件的聚焦；
7、變焦電機通過第二齒輪帶動變焦凸輪轉(zhuǎn)動，使第二曲線導(dǎo)向槽帶動變焦導(dǎo)向釘在導(dǎo)向筒鑿設(shè)的導(dǎo)向槽內(nèi)滑動，以帶動變焦鏡組在導(dǎo)向筒內(nèi)部沿軸向移動，實現(xiàn)可調(diào)焦成像組件的變焦。
8、可選地，固定組件還包括：底板、前固定板和后固定板；底板靠近聚焦凸輪的一側(cè)固定連接前固定板，前固定板與聚焦電機固定連接；底板遠(yuǎn)離聚焦凸輪的一側(cè)固定連接后固定板；
9、導(dǎo)向筒外設(shè)聚焦凸輪的一端還固定連接變焦鏡頭，變焦鏡頭通過前固定板和后固定板支撐固定，變焦電機與底板固定連接。
10、可選地，前固定板靠近聚焦組件的一側(cè)設(shè)有第一微動開關(guān)，前固定板靠近變焦組件的一側(cè)設(shè)有第二微動開關(guān)；聚焦凸輪在鑿設(shè)的滑軌內(nèi)裝有第一限位銷釘，變焦凸輪在鑿設(shè)的滑軌內(nèi)裝有第二限位銷釘；
11、變焦過程中，當(dāng)?shù)谝幌尬讳N釘與第一微動開關(guān)接觸時發(fā)出第一限位信號，變焦電機停止轉(zhuǎn)動，停止變焦；聚焦過程中，當(dāng)?shù)诙尬讳N釘與第二微動開關(guān)接觸時，發(fā)出第二限位信號，聚焦電機停止轉(zhuǎn)動，停止聚焦。
12、可選地，后固定板還設(shè)有用于連接探測板組件的探測板組件固定孔和用于連接控制板組件的控制板組件固定孔；
13、探測板組件包括：固定座、濾光片、探測板和調(diào)整墊片；濾光片與固定座膠接，探測板與固定座固定連接，調(diào)整墊片設(shè)置在探測板與固定座之間；
14、控制板組件包括：散熱板、主控板、固定板和電機控制板；主控板與固定板的一側(cè)固定連接，固定板的另一側(cè)與電機控制板固定連接；主控板上設(shè)有發(fā)熱器件，在發(fā)熱器件的上方設(shè)有散熱板，散熱板跟發(fā)熱器件之間設(shè)有散熱硅膠墊。
15、可選地，主控板與散熱板之間、主控板與固定板之間以及電機控制板與固定板之間設(shè)有用于絕緣的尼龍隔柱。
16、可選地，變焦組件還包括：變焦凸輪壓圈和補償組導(dǎo)向釘，聚焦組件還包括聚焦凸輪壓圈；
17、聚焦凸輪通過聚焦凸輪壓圈外套于導(dǎo)向筒的一端，變焦凸輪通過變焦凸輪壓圈外套于導(dǎo)向筒的另一端；
18、變焦凸輪在靠近變焦凸輪壓圈的一端還鑿設(shè)第三曲線導(dǎo)向槽；補償組導(dǎo)向釘?shù)囊欢伺c變焦鏡組固定連接，且補償組導(dǎo)向釘與導(dǎo)向筒鑿設(shè)的導(dǎo)向槽和第三曲線導(dǎo)向槽滑動連接；變焦過程中，通過變焦電機帶動變焦凸輪轉(zhuǎn)動，使第三曲線導(dǎo)向槽帶動補償組導(dǎo)向釘在導(dǎo)向筒鑿設(shè)的導(dǎo)向槽內(nèi)滑動，帶動補償鏡組在導(dǎo)向筒內(nèi)部沿軸向移動，以補償由變焦鏡組移動引起的像面變化。
19、可選地，導(dǎo)向筒內(nèi)部依次設(shè)有鏡組一、鏡組二、鏡組三、鏡組四和鏡組五，還包括多個隔圈和多個鏡片壓圈；
20、鏡組五為聚焦鏡組，鏡組四為變焦鏡組，鏡組三為第一固定鏡組，鏡組二為補償鏡組，鏡組一為第二固定鏡組；
21、目標(biāo)物體依次經(jīng)過鏡組五、鏡組四、鏡組三、鏡組二和鏡組一，在最終成像位置形成可視圖像；在變焦的過程中，通過鏡組二補償由鏡組四移動引起的像面變化；
22、導(dǎo)向筒內(nèi)部按照各個鏡組的固定間隔設(shè)置隔圈，通過鏡片壓圈對各個鏡組中的透鏡進行固定定位。
23、可選地，鏡組三的一側(cè)設(shè)有光闌組件，光闌組件包括可變光闌、光闌驅(qū)動齒輪和光闌驅(qū)動電機；
24、光闌驅(qū)動電機通過光闌驅(qū)動齒輪帶動可變光闌轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)可變光闌的光闌孔大小實現(xiàn)連續(xù)調(diào)光功能；
25、可變光闌兩側(cè)分別設(shè)有第一微動開關(guān)和第二微動開關(guān)，將可變光闌的光闌撥桿作為限位桿；
26、可變光闌轉(zhuǎn)到兩端極限位時，限位桿與第一微動開關(guān)或者第二微動開關(guān)接觸，發(fā)出第三限位信號，光闌驅(qū)動電機停止轉(zhuǎn)動。
27、本發(fā)明實施例提供的上述一種可調(diào)焦成像組件，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：
28、本發(fā)明中的變焦凸輪和聚焦凸輪分別由變焦電機和聚焦電機驅(qū)動，變焦與聚焦的位移控制相互獨立且精準(zhǔn)，能夠避免傳動過程中聯(lián)動結(jié)構(gòu)出現(xiàn)齒輪誤差或彈性變形；通過凸輪和導(dǎo)向釘結(jié)合的方式，鏡組位移與凸輪轉(zhuǎn)角的映射關(guān)系由凸輪曲線唯一決定，直接傳遞凸輪轉(zhuǎn)動角度與鏡組位移的映射關(guān)系，實現(xiàn)精密機械傳動，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭調(diào)焦機構(gòu)實際位移與理論值的偏差較大的問題，避免頻繁啟停過程中出現(xiàn)累計誤差。
1.一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，包括：聚焦組件、變焦組件以及用于連接聚焦組件和變焦組件的固定組件；
2.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，所述固定組件還包括：底板（1）、前固定板（12）和后固定板（2）；所述底板（1）靠近所述聚焦凸輪（11）的一側(cè)固定連接所述前固定板（12），所述前固定板（12）與所述聚焦電機（6）固定連接；所述底板（1）遠(yuǎn)離所述聚焦凸輪（11）的一側(cè)固定連接所述后固定板（2）；
3.如權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，所述前固定板（12）靠近所述聚焦組件的一側(cè)設(shè)有第一微動開關(guān)（8），所述前固定板（12）靠近所述變焦組件的一側(cè)設(shè)有第二微動開關(guān)（16）；所述聚焦凸輪（11）在鑿設(shè)的滑軌內(nèi)裝有第一限位銷釘（10），所述變焦凸輪（14）在鑿設(shè)的滑軌內(nèi)裝有第二限位銷釘（17）；
4.如權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，所述后固定板（2）還設(shè)有用于連接探測板組件（101）的探測板組件固定孔（4）和用于連接控制板組件（102）的控制板組件固定孔（5）；
5.如權(quán)利要求4所述的一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，所述主控板（32）與所述散熱板（31）之間、所述主控板（32）與所述固定板（34）之間以及所述電機控制板（35）與所述固定板（34）之間設(shè)有用于絕緣的尼龍隔柱（33）。
6.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，所述變焦組件還包括：變焦凸輪壓圈（912），所述聚焦組件還包括聚焦凸輪壓圈（914）；
7.如權(quán)利要求6所述的一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，所述導(dǎo)向筒（911）內(nèi)部依次設(shè)有鏡組一（921）、鏡組二（922）、鏡組三（923）、鏡組四（924）和鏡組五（925），還包括多個隔圈（927）和多個鏡片壓圈（926）；
8.如權(quán)利要求7所述的一種可調(diào)焦成像組件，其特征在于，所述鏡組三（923）的一側(cè)設(shè)有光闌組件（929），所述光闌組件（929）包括可變光闌（42）、光闌驅(qū)動齒輪（44）和光闌驅(qū)動電機（43）；