CN111866319A - 一种用于工业相机的电动镜头控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动镜头控制装置，尤其是涉及一种用于工业相机的电动镜头控制装置。包括转接环：设置在工业相机和电动镜头之间，用于相机和电动镜头的机械连接，所述转接环上设有与电动镜头位置对应的金属触点；控制器：通过电缆与转接环连接，用于接收控制信号并根据控制信号对电动镜头进行光圈、对焦控制。因此，本发明具有如下优点：1、采用电动镜头控制装置可以让主流的工业相机安装商用电动镜头，实现通过PC机远程电控调节，当工业相机安装在不便于操作员接触的地方，给操作员提供了便利，甚至可以通过软件算法实现自动对焦的功能；2、许多商用镜头具备良好的光学特性，价格相对工业镜头较低廉，可节约系统成本。

Description

一种用于工业相机的电动镜头控制装置
技术领域
本发明涉及一种电动镜头控制装置，尤其是涉及一种用于工业相机的电动镜头控制装置。
背景技术
目前市场上的主流工业相机普遍没有镜头控制功能，只能采用手动调节镜头，在某些应用场合下不便于调节，比如当相机安装在高处，工作人员需借助工具爬上去操作，操作繁琐的同时也会对人身安全造成威胁。还有一些应用会将相机安装在狭小的环境中，人员无法进入。
商用领域有许多优良光学特性的电动镜头，比如佳能、尼康等品牌，他们有多年的镜头研发经验，镜头产品占有大量市场，而且大部分都是电动镜头，成本也较低廉，但这些镜头装在工业相机上时电动功能不能发挥作用，依然需要人工调节，那么如何让镜头的电动功能能在工业相机上合理的利用，就是本发明需要解决的问题。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的主流工业相机只能采用手动调节镜头的不便性的技术问题；提供了一种能够使工业相机具备电动调节镜头的功能的一种用于工业相机的电动镜头控制装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，包括
转接环：设置在工业相机和电动镜头之间，用于相机和电动镜头的机械连接，所述转接环上设有与电动镜头位置对应的金属触点；
控制器：通过电缆与转接环连接，用于接收控制信号并根据控制信号对电动镜头进行光圈、对焦控制。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，所述转接环一端设有与相机镜头口配接的M58接口，另一端设有与电动镜头配接的EF接口。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，转接环的金属触点为金属探针,金属探针设置在EF接口端，探针位置与电动镜头触点位置一一对应；每个探针均连接有电缆，电缆与控制器连接。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，所述控制器与上位机连接，接收上位机的控制信号，并通过控制信号经转接环控制驱动电动镜头进行光圈、对焦的调节。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，所述控制器包括盒体，设置在盒体内的微控制器，与微控制器连接用于和上位机以及转接环的连接模块，以及给整个控制器供电的电源模块。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，所述连接模块包括用于连接微控制器和上位机的连接模块一、以及用于连接微控制器和转接环的连接模块二。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，所述连接模块一包括用于和上位机连接的DB9接口以及与DB9接口连接的RS232转TTL电路模块，上位机发出的RS232信号经RS232转TTL电路模块输出至微控制器。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，所述连接模块二包括电平转换电路模块，用于将微控制器的输出的控制电平转换为适用于电动镜头的控制电平，并通过转接环电缆接口传输到转接环。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，所述电源模块包括5V电压接口以及与5V电压接口连接的3.3V稳压电路模块，外部5V电压经3.3V稳压电路模块转换成3.3V电压后给微控制器供电。
在上述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，还包括与微控制器连接的用于指示系统状态的指示灯。
因此，本发明具有如下优点：1、采用电动镜头控制装置可以让主流的工业相机安装商用电动镜头，实现通过PC机远程电控调节，当工业相机安装在不便于操作员接触的地方，给操作员提供了便利，甚至可以通过软件算法实现自动对焦的功能；2、许多商用镜头具备良好的光学特性，价格相对工业镜头较低廉，可节约系统成本。
附图说明
附图1是本发明的一种结构原理示意图。
附图2是本发明的转接环结构原理示意图。
附图3是本发明的转接环与电动镜头配接的结构原理示意图。
附图4是本发明的控制器结构原理示意图。
附图5是本发明硬件连接示意图.
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1所示，本装置由转接环、数据线、控制器组成。
其中，转接环一端通过M58螺纹连接工业相机，另一端连接EF口电动镜头，实现电动镜头机械结构上的转接；该转接环与电动镜头连接端装有8个金属探针，用于与电动镜头实现信号传输，探针信号由电缆引出，并通过连接器与控制器连接。
控制器内部含有微控制器，该控制器可通过RS232接口与PC机(上位机)通信，接收PC机(上位机)发送的命令，然后将命令转换成电动镜头的控制信号，可对电动镜头进行光圈、对焦控制。
如图2所示，转接环用于实现相机和电动镜头的机械连接，其一端是标准M58螺纹接口，可固定到带有M58螺纹接口的相机，另一端是EF接口，可固定EF接口的电动镜头。
如图3所示，转接环EF接口端装有8个金属探针，探针位置与电动镜头触点位置一一对应，每个探针都有一根电缆连接，所有电缆从转接环侧边引出。当装上电动镜头时，镜头的信号通过探针、电缆输出到控制器。
如图4所示，控制器由铝合金盒体、电路模块、连接器构成，DB9接口用于和PC机(上位机)连接，接收的RS232信号通过RS232转TTL电路模块给微控制器。外部5V电压经稳压电路模块转换成3.3V电压给微控制器供电。指示灯用于指示系统状态。微控制器型号为STM32F103VCT6，用来处理PC机(上位机)发送的命令并转换成符合电动镜头协议的信号。电平转换电路模块是将微控制器的电平转换成电动镜头需要的电平，然后通过转接环电缆接口传输到转接环。通过PC机(上位机)发送命令，控制器接受命令根据控制命令可以实现电动镜头对焦调节和光圈调节。
上位机软件界面分为4块，“Zoom”栏显示镜头当前焦距，“Focus”栏用于显示调焦电机位置，拖动value中的滑块可以调节电动镜头调焦电机的绝对位置，也可以调节步进大小，让电动镜头按步进值移动。“Aperture”栏用于显示当前光圈值，并且能够实现光圈的加或减控制。最下方的状态栏可显示命令执行状态。
综上所述，本发明提供了一种用于工业相机的电动镜头控制装置，使用方法如下，步骤一，将转接环固定在带有标准M58螺纹接口的工业相机上。步骤二，将EF口电动镜头固定到转接环上。步骤三，将转接环电缆与控制器连接，将控制器与PC用RS232串口线连接。步骤四，连接控制器电源，打开上位机软件，通过改变“FOCUS”栏中的参数可以调节电动镜头对焦电机位置，通过改变“Aperture”栏中的参数可以调节电动镜头光圈大小。从而实现了电动镜头的远程软件控制，无需操作人员手动调节镜头。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
下面结合具体实例进行说明。
如图5所示，首先连接好硬件，镜头接口与工业相机固定，镜头接口的电缆与控制器连接，控制器通过RS232接口与PC连接，连接控制器电源，红色指示灯点亮。本次实例使用了佳能100mm电动镜头，将镜头与镜头接口对接。然后在PC端打开上位机软件，名称为“AutoFocusSyS.exe”，打开后提示选择与控制盒连接的串口号，本实例为COM4，然后点击“OPEN”,会提示串口打开成功，然后点击“确定”进入主界面。在设置菜单中点击“初始化”按钮，PC会通过串口向控制器发送如表1所示的0X30命令，该命令的功能是连接并初始化镜头，控制器收到该命令后会读取镜头信息，包括镜头焦距、调焦电机执行范围、光圈范围及当前光圈。然后将读取的信息数据由控制器发给PC上位机，会在主界面的ZOOM栏显示镜头焦距值，本实例为100mm，在FOCUS栏显示电机执行范围，本实例为0～15181，在APERTURE栏显示光圈范围及当前光圈，本实例光圈范围为F2.8～F32，当前光圈为F2.8。接下来，PC会通过串口向控制器发送0X00命令，该命令功能是读取硬件版本号，控制器收到该命令后会返回硬件版本号数据给上位机，会在主界面的下方显示硬件版本，本实例硬件版本为1.0.6，接下来调节镜头的对焦位置，将FOCUS栏滑块调节到6930，上位机会向控制盒发送0X31命令，并附带位置数据6930，该命令为设置AF电机绝对位置。控制器收到命令和数据会控制镜头AF电机旋转到指定位置,完成对焦调节。接下来调节光圈值，将APERTURE栏滑块调节到8.0，上位机会向控制盒发送0X32命令，并附带数据8.0，该命令为设置镜头光圈的绝对位置，控制器收到命令和数据后会控制镜头光圈叶片移动到指定位置，完成光圈调节。整个调节过程无需操作人员接触镜头，可实现远程调节。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，包括
转接环：设置在工业相机和电动镜头之间，用于相机和电动镜头的机械连接，所述转接环上设有与电动镜头位置对应的金属触点；
控制器：通过电缆与转接环连接，用于接收控制信号并根据控制信号对电动镜头进行光圈、对焦控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，所述转接环一端设有与相机镜头口配接的M58接口，另一端设有与电动镜头配接的EF接口。
3.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，转接环的金属触点为金属探针,金属探针设置在EF接口端，探针位置与电动镜头触点位置一一对应；每个探针均连接有电缆，电缆与控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，所述控制器与上位机连接，接收上位机的控制信号，并通过控制信号经转接环控制驱动电动镜头进行光圈、对焦的调节。
5.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，所述控制器包括盒体，设置在盒体内的微控制器，与微控制器连接用于和上位机以及转接环的连接模块，以及给整个控制器供电的电源模块。
6.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，所述连接模块包括用于连接微控制器和上位机的连接模块一、以及用于连接微控制器和转接环的连接模块二。
7.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，所述连接模块一包括用于和上位机连接的DB9接口以及与DB9接口连接的RS232转TTL电路模块，上位机发出的RS232信号经RS232转TTL电路模块输出至微控制器。
8.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，所述连接模块二包括电平转换电路模块，用于将微控制器的输出的控制电平转换为适用于电动镜头的控制电平，并通过转接环电缆接口传输到转接环。
9.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，所述电源模块包括5V电压接口以及与5V电压接口连接的3.3V稳压电路模块，外部5V电压经3.3V稳压电路模块转换成3.3V电压后给微控制器供电。
10.根据权利要求1所述的一种用于工业相机的电动镜头控制装置，其特征在于，还包括与微控制器连接的用于指示系统状态的指示灯。
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