CN103368354A - 用于3d摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件 - Google Patents

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严文骏
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Abstract

本发明公开了用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，包括电机齿轮座和设置于该电机齿轮座上的步进电机、主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮连接在步进电机的输出轴上并与从动齿轮啮合，电机齿轮座上还设置有数据检测齿轮，数据检测齿轮与从动齿轮啮合，数据检测齿轮的转轴上连接有编码器，编码器安装于电机齿轮座内，通过数据检测齿轮来记录从动齿轮的转动量并将该转动量输入到编码器中，通过编码器就可判断出步进电机是否有出现丢步、堵转或定位不准现象，编码器可将检测到的从动齿轮的转动量反馈给控制步进电机转动的控制模块，从而对步进电机实现步进补偿，确保两摄像机的对应调节量一致，很提高了3D影像的拍摄效果。

Description

用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件
技术领域
本发明涉及3D摄影机领域，具体来说是用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件。
背景技术
随着科学技术的发展和生活水平的提高，人们对视觉影像的要求也越来越高，视觉影像逐渐由2D向着3D影像发展，为此，本申请人发明了一种结构简单、安装方便、操作迅速且调节精确度高的3D立体影像拍摄装置，并于2011年11月15日申请了发明专利（专利号为CN201110361376.1），其中，两摄像机的同步对焦、变焦和光圈调节是通过步进电机、齿轮以及相关的控制旋转器来实现，以变焦为例，摄像机上的变焦环同变焦器上的输出齿轮啮合，当需要变焦时，转动变焦旋转器，变焦器中的电机带动输出齿轮转动，从而实现两摄像机的同步变焦，其中在变焦旋转器上设置有刻度表，通过旋转器在刻度表上的转动量来控制变焦环的位移量。在步进电机工作过程中，由于步进电机的自身特性，使得其可能出现丢步、堵转或者定位不准等现象，这在3D摄影机的调节过程中就会造成两个摄像机的对焦、变焦或者光圈大小的调节并不同步，最终影响到3D影像的拍摄效果。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，其能够实时监控并补偿步进电机出现的丢步、堵转或者定位不准等现象，确保3D摄影机的两摄像头实时同步对焦、变焦和光圈变化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，包括电机齿轮座和设置于该电机齿轮座上的步进电机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮连接在步进电机的输出轴上并与从动齿轮啮合，所述电机齿轮座上还设置有数据检测齿轮，所述数据检测齿轮与从动齿轮啮合，数据检测齿轮的转轴上连接有编码器，所述编码器安装于电机齿轮座内。
作为上述技术方案的改进，所述电机齿轮座上安装有座盖，所述座盖遮蔽所述主动齿轮和数据检测齿轮，座盖面向从动齿轮的端面为一弧形面而让位所述从动齿轮。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电机齿轮座的侧壁上设置有可调连接臂，可调连接臂的一末端为卡箍结构，所述侧壁上固定有螺杆，可调连接臂上设置有一条形槽，条形槽套入螺杆后可调连接臂由旋于螺杆上的螺母压紧固定，松开螺母后螺杆可在所述条形槽中滑动。
优选地，所述电机齿轮座安装螺杆的侧壁上设置有滑轨，螺杆安装在该滑轨上，所述可调连接臂上设置有与该滑轨相适配的滑槽。
本发明的有益效果是：本发明在电机齿轮座上设置与从动齿轮啮合的数据检测齿轮，数据检测齿轮的转轴上连接有编码器，通过数据检测齿轮来记录从动齿轮的转动量并将该转动量输入到编码器中，通过编码器就可判断出步进电机是否有出现丢步、堵转或定位不准现象，编码器可将检测到的从动齿轮的转动量反馈给控制步进电机转动的控制模块，从而对步进电机实现步进补偿，确保两摄像机的对应调节量一致，很好的提高了3D影像的拍摄效果，且本发明结构简单合理紧凑、实施方便、成本低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的局部分解示意图；
图3是本发明的全分解图；
图4是本发明的另一角度示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
参照图1~图4，本发明的用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，包括电机齿轮座1和设置于该电机齿轮座1上的步进电机9、主动齿轮2和从动齿轮3，其中电机齿轮座1上设置有电源和信号线集成插口11，步进电机9设置在电机齿轮座1中；所述主动齿轮2连接在步进电机9的输出轴上并与从动齿轮3啮合，从动齿轮3为输出齿轮，其与摄像机上的对焦环、变焦环或者光圈调节环啮合来实现对焦、变焦或光圈大小的调节，所述电机齿轮座1上还设置有数据检测齿轮4，所述数据检测齿轮4与从动齿轮3啮合，数据检测齿轮4的转轴上连接有编码器10，所述编码器10安装于电机齿轮座1内。通过数据检测齿轮4来记录从动齿轮3的转动量并将该转动量输入到编码器10中，通过编码器10就可判断出步进电机9是否有出现丢步、堵转或定位不准现象，编码器10可将检测到的从动齿轮3的转动量反馈给控制步进电机9转动的控制模块，从而对步进电机9实现步进补偿，确保两摄像机的对应调节量一致，很好的提高了3D影像的拍摄效果。
在本实施例中，所述电机齿轮座1上安装有座盖5，座盖5可通过螺钉连接固定在电机齿轮座1上，所述座盖5遮蔽所述主动齿轮2和数据检测齿轮4，座盖5面向从动齿轮3的端面为一弧形面51而让位所述从动齿轮3，座盖5遮蔽了主动齿轮2和数据检测齿轮4，避免其外露，提高了所述电机组件的整体美观性。
作为本实施例的优选，所述电机齿轮座1的侧壁12上设置有可调连接臂6，可调连接臂6的一末端为卡箍结构62，通过卡箍结构62将所述电机组件固定在3D摄影机的机架上，所述侧壁12上固定有螺杆7，可调连接臂6上设置有一条形槽61，条形槽61套入螺杆7后可调连接臂6由旋于螺杆7上的螺母8压紧固定，松开螺母8后螺杆7可在所述条形槽61中滑动。这种结构摈弃了以往将卡箍结构同电机齿轮座一体设置的结构，3D摄影机的机架等零部件因制造、安装误差使得从动齿轮3无法与摄像机的对焦环、变焦环或者光圈调节环准确对位啮合时，就可松开螺母8，使得螺杆7在条形槽61中滑动直至从动齿轮3与相应调节环准确对位，很好的适应和补偿了零部件在制造、安装过程中存在的误差；同时，每个摄像机上都会设置对应变焦、对焦和光圈大小调节的三个电机组件，这在安装过程因误差等原因或者考虑到整机的布局，使得该三个电机组件可能会产生相互干涉而无法安装，当摄像机的变焦、对焦和光圈大小调节三个电机组件出现相互干涉时，可松开螺母8，将电机齿轮座1在垂直面内旋转180°，从而能够在不将电机组件从3D摄影机机架上拆卸下来的情况下实现电机齿轮座1的调整，很好的解决三个电机组件之间的干涉问题，便于3D摄影机的组装。
为确保电机齿轮座1相对可调连接臂6的滑动平稳，分散螺杆7的受力，所述电机齿轮座1安装螺杆7的侧壁12上设置有滑轨13，螺杆7安装在该滑轨13上，所述可调连接臂6上设置有与该滑轨13相适配的滑槽63。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，包括电机齿轮座和设置于该电机齿轮座上的步进电机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮连接在步进电机的输出轴上并与从动齿轮啮合，其特征在于：所述电机齿轮座上还设置有数据检测齿轮，所述数据检测齿轮与从动齿轮啮合，数据检测齿轮的转轴上连接有编码器，所述编码器安装于电机齿轮座内。
2. 根据权利要求1所述的用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，其特征在于：所述电机齿轮座上安装有座盖，所述座盖遮蔽所述主动齿轮和数据检测齿轮，座盖面向从动齿轮的端面为一弧形面而让位所述从动齿轮。
3. 根据权利要求1或2所述的用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，其特征在于：所述电机齿轮座的侧壁上设置有可调连接臂，可调连接臂的一末端为卡箍结构，所述侧壁上固定有螺杆，可调连接臂上设置有一条形槽，条形槽套入螺杆后可调连接臂由旋于螺杆上的螺母压紧固定，松开螺母后螺杆可在所述条形槽中滑动。
4.根据权利要求3所述的用于3D摄影机上对焦、变焦和光圈调节的电机组件，其特征在于：所述电机齿轮座安装螺杆的侧壁上设置有滑轨，螺杆安装在该滑轨上，所述可调连接臂上设置有与该滑轨相适配的滑槽。
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