CN219122497U - 一种拍摄装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拍摄装置，可应用于显微成像技术领域，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元以及辅相机；所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；所述第一反射棱镜单元置于所述镜头结构内；所述主相机，用于接收经所述第一反射棱镜单元透射过的光线；所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜反射的光线；所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线。由此，通过辅相机的成像情况可以直接反映主相机的成像情况，避免了激光测距受纹理干扰的情况，从而及时调整焦距，在保证了成像的清晰性的同时节省成本。

Description

一种拍摄装置

技术领域

本实用新型涉及显微成像技术领域，特别是涉及一种拍摄装置。

背景技术

显微镜主要是一种用于将微小物体放大到使人的肉眼能够清楚的看到的仪器。

在显微成像技术领域，由于使用的基本都是高倍率显微镜，因此成像系统的景深都比较小，一般只有十几到几十微米量级。而通常机械加工、平台吸附或样品表面不平整等因素导致的翘曲有几十甚至上百微米，导致显微成像连续拍摄过程中经常出现模糊离焦的情况。此时，为了能够保证成像的清晰性需要及时对焦距进行调整。现有的拍摄装置一般需要利用测距传感器来及时获取镜头到被测物体的距离，从而及时调整焦距，保证成像的清晰性。但目前显微成像技术领域所使用的测距传感器一般价格很贵、货期较长，调试控制难度也比较高，从而提升了成本。

因此，如何在保证成像清晰性的同时节省成本，是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种拍摄装置，通过辅相机的成像情况可以直接反映主相机的成像情况，避免了激光测距受纹理干扰的情况，从而及时调整焦距，在保证了成像的清晰性的同时节省成本。

本实用新型实施例提供了一种拍摄装置，包括：

主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元以及辅相机；

所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；

所述第一反射棱镜单元置于所述镜头结构内；

所述主相机，用于接收经所述第一反射棱镜单元透射过的光线；

所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜单元反射的光线；

所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线。

可选的，所述第一反射棱镜单元与所述第二反射棱镜单元处于同一高度。

可选的，所述第一反射棱镜单元与水平面之间的夹角为45度。

可选的，所述第二反射棱镜单元，包括：

第一反射子棱镜、第二反射子棱镜以及第三反射子棱镜。

可选的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间相互平行。

可选的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜与水平面之间的夹角为45度。

可选的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜的长度在0.5毫米至1毫米之间。

可选的，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间的距离相等。

可选的，所述辅相机，还用于：

当通过所述第一反射子棱镜的光程长度与射入所述主相机的光程长度相等，且所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜的光程长度略大于所述主相机的光程长度时，在所述辅相机的不同成像区域分别显示所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜的反射光对应的第一成像图像、第二成像图像以及第三成像图像。

可选的，所述拍摄装置，还包括：调节模块；

所述调节模块，用于根据所述第一成像图像、所述第二成像图像以及所述第三成像图像的清晰度，对拍摄装置进行调焦，使所述主相机的成像图片保持清晰。

从以上技术方案可以看出，相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：

综上所述，本实用新型公开了一种拍摄装置，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元以及辅相机；所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；所述第一反射棱镜单元置于所述镜头结构内；所述主相机，用于接收经所述第一反射棱镜单元透射过的光线；所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜反射的光线；所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线。由此，通过辅相机的成像情况可以直接反映主相机的成像情况，避免了激光测距受纹理干扰的情况，从而及时调整焦距，在保证了成像的清晰性的同时节省成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种拍摄装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种第二反射棱镜单元的结构示意图；

图3为本实用新型提供的另一种第二反射棱镜单元的结构示意图。

具体实施方式

正如前文所述，现有的拍摄装置为了保证成像的清晰性需要引入昂贵的测距传感器，从而使得现有的拍摄装置无法兼顾成像清晰性和低成本。具体来说，高倍率显微镜所在的成像系统的景深都比较小，一般只有十几到几十微米量级。而通常机械加工、平台吸附或样品表面不平整等因素导致的翘曲有几十甚至上百微米，导致显微成像连续拍摄过程中经常出现模糊离焦的情况。此时，为了能够保证成像的清晰性需要及时对焦距进行调整。但现有的拍摄装置一般需要利用测距传感器来及时获取镜头到被测物体的距离，从而及时调整焦距，保证成像的清晰性。但目前显微成像技术领域所使用的测距传感器一般价格很贵、货期较长，调试控制难度也比较高，从而使得现有的拍摄装置无法兼顾成像清晰性和低成本。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种拍摄装置，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元以及辅相机；所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；所述第一反射棱镜单元置于所述镜头结构内；所述主相机，用于接收经所述第一反射棱镜单元透射过的光线；所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜单元反射的光线；所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线。

如此，通过辅相机的成像情况可以直接反映主相机的成像情况，避免了激光测距受纹理干扰的情况，从而及时调整焦距，在保证了成像的清晰性的同时节省成本。

需要说明的是，本实用新型提供的一种拍摄装置可应用于显微成像技术领域。上述仅为示例，并不对本实用新型提供的一种拍摄装置的应用领域进行限定。

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型提供的一种拍摄装置的结构示意图。结合图1所示，本实用新型提供的一种拍摄装置100，包括：主相机101、物镜102、镜头结构103、第一反射棱镜单元104、第二反射棱镜单元105以及辅相机106；

所述镜头结构103一端与所述主相机101连接，另一端与所述物镜102连接；

所述第一反射棱镜单元104置于所述镜头结构103内；

所述主相机101，用于接收经所述第一反射棱镜单元104透射过的光线；

所述第二反射棱镜单元105置于所述镜头结构103外，用于反射所述第一反射棱镜单元反射的光线；

所述辅相机106与所述第二反射棱镜对应，用于接收所述第二反射棱镜反射的光线。

本实用新型在原有的成像系统内增加了一个辅助共轴调焦系统，通过反射棱镜间的配合使入射光能够进入辅助成像系统中，并根据成像结果进行对应的调焦动作。具体的，用显微镜观察被测物体需要一定量被测物体的反射光，如果被测物体的反射光过少可能会出现观测不清晰或无法观测的情况。当光源充足时，打在被测物体上的光源经过反射首先会进入物镜102，接着入射光线会继续沿光路进入镜头结构103并接触到第一反射棱镜单元104。其中，第一反射棱镜单元104是由一块多棱镜构成的，第一反射棱镜单元104的作用是可以将入射光线的一部分进行反射，另一部分进行透射，即入射光线会在第一反射棱镜单元104的作用下分为透射光线和反射光线。透射光线会穿过第一反射棱镜单元104进入主相机101，最后在主相机101上进行成像显示。反射光线会沿反射光路照射在第二反射棱镜单元105上，并由第二反射棱镜单元105反射进入辅相机106中进行成像显示。由此实现通过对辅相机106中的成像结果实现辅助共轴调焦。

作为一种实施方式，针对如何使反射光线更好地进入辅相机106中。相应的，所述第一反射棱镜单元104与所述第二反射棱镜单元105处于同一高度。

第一反射棱镜单元104和第二反射棱镜单元105都是由多棱镜构成的，第一反射棱镜单元104和第二反射棱镜单元105中的多棱镜的摆放位置、摆放角度以及多棱镜尺寸共同决定了入射光在拍摄装置100中的光路，在本实用新型中，为了更好的设计拍摄装置100的结构以及方便实现，将第一反射棱镜单元104与第二发射棱镜单元105处于同一高度。

作为一种实施方式，针对如何使反射光线更好地进入辅相机106中。所述第一反射棱镜单元104与水平面之间的夹角为45度。

具体的，为了便于确定并捕捉入射光线在经过第一反射棱镜单元104后得到的反射光线的光路，本实用新型将第一反射棱镜单元104设置为与水平面之间的夹角为45度。由此，垂直于水平面进入物镜102的入射光，继续沿垂直于水平面的光路进入镜头结构103并接触到第一反射棱镜单元104，在设置为与水平面之间的夹角为45度的第一反射棱镜单元104上生成的反射光线的光路便可以直接确定是与水平面平行的。如此一来，结合上述设置第一反射棱镜单元104与第二发射棱镜单元105处于同一高度，便可使反射光线更多的接触到第二发射棱镜单元105，并使反射光线更好地进入辅相机106。

图2为本实用新型提供的一种第二反射棱镜单元的结构示意图。结合图2所示，本实用新型提供的一种第二反射棱镜单元105，包括：

第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203。

第二反射棱镜单元105是由多个多棱镜构成的。具体的，第二反射棱镜单元105中包括三块多棱镜，分别为第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203。对于第二反射棱镜单元105中的第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203而言，可以通过设计适当的角度和尺寸，使第二反射棱镜单元105只反射图像的一部分，与此同时调整角度还可以使入射光的光程发生变化从而使辅相机106中的成像结果发生改变。

针对一种实施方式，针对如何使反射光线更好地进入辅相机106中。相应的，所述第一反射子棱镜201、所述第二反射子棱镜202以及所述第三反射子棱镜203之间相互平行。

结合上述而言，反射光线经过第一反射棱镜单元104后的光路是平行于水平面的，即反射光线接触到第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203时的入射角度相同，为了使进入辅相机106的反射光线能够最多，需要保证第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203之间相互平行。

作为一种实施方式，针对如何使反射光线更好地进入辅相机106中。相应的，所述第一反射子棱镜201、所述第二反射子棱镜202以及所述第三反射子棱镜203与水平面之间的夹角为45度。

结合上述而言，反射光线经过第一反射棱镜单元104后的光路是平行于水平面的，设置第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203与水平面之间的夹角为45度，便可实现将反射光线以垂直于水平面的光路射入辅相机106中。如此，除了使进入辅相机106的反射光线能够最多之外，还方便计算入射光的具体光程。

作为一种实施方式，针对如何设置反射子棱镜的尺寸。相应的，所述第一反射子棱镜201、所述第二反射子棱镜202以及所述第三反射子棱镜203的长度在0.5毫米至1毫米之间。

合理的设置反射子棱镜的尺寸有助于节省材料以及控制成像效果，使其只反射输入图像的一部分。具体的，一般显微硬度计测量显微镜物方视场只有0.25～0.35mm，在此视场范围外区域在测量显微镜目镜视场内，眼睛是看不见的。由此设置较大长度的反射子棱镜是无意义的，在本实用新型中设置第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203的长度在0.5毫米至1毫米之间。

作为一种实施方式，针对如何辅相机106中的成像更加规律。相应的，所述第一反射子棱镜201、所述第二反射子棱镜202以及所述第三反射子棱镜203之间的距离相等。

具体的，将第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203之间设置相同的距离可以使通过第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203的反射光线在辅相机106中的成像整齐的排列在不同成像区域，如此便可根据辅相机106中的成像结果实现辅助共轴调焦。

综上所述，本实用新型公开了一种拍摄装置，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元以及辅相机；所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；所述第一反射棱镜单元置于所述镜头结构内；所述主相机，用于接收经所述第一反射棱镜单元透射过的光线；所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜反射的光线；所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线。由此，通过辅相机的成像情况可以直接反映主相机的成像情况，避免了激光测距受纹理干扰的情况，从而及时调整焦距，在保证了成像的清晰性的同时节省成本。

图3为本实用新型提供的另一种第二反射棱镜单元的结构示意图。结合图3所示，本实用新型提供的另一种第二反射棱镜单元105，改变了第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203的位置，使通过第一反射子棱镜201反射进入辅相机106的反射光线的光程与直接进入主相机101的入射光线的光程相同，使第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203反射进入辅相机106的反射光线的光程略大于直接进入主相机101的入射光线的光程。

作为另一种实施方式，针对位置不同的第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203所导致的辅相机106的不同成像结果。具体的，所述辅相机106，还用于：

当通过所述第一反射子棱镜201的光程长度与射入所述主相机101的光程长度相等，且所述第二反射子棱镜202以及所述第三反射子棱镜203的光程长度略大于所述主相机101的光程长度时，在所述辅相机106的不同成像区域分别显示所述第一反射子棱镜201、所述第二反射子棱镜202以及所述第三反射子棱镜203的反射光对应的第一成像图像、第二成像图像以及第三成像图像。

具体的，改变了第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203的位置从而使第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203所对应的反射光线的光程不同。所以不同子棱镜的反射光线在辅相机106的不同成像区域所成的图像会出现清晰度上的差别，此时辅相机106的作用便是将第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203对应的不同光程的反射光线在辅相机106中显示的不同清晰度的第一成像图像、第二成像图像以及第三成像图像分区域显示在辅相机106中。

作为另一种实施方式，针对如何进行显微镜的焦距调节。相应的，所述拍摄装置100，还包括：调节模块；

所述调节模块，用于根据所述第一成像图像、所述第二成像图像以及所述第三成像图像的清晰度，对拍摄装置100进行调焦，使所述主相机101的成像图片保持清晰。

结合上述而言，通过调节第一反射子棱镜201、第二反射子棱镜202以及第三反射子棱镜203的位置，改变反射光线的光程，从而在辅相机106中得到不同清晰度的第一成像图像、第二成像图像以及第三成像图像，通过判断第一成像图像、第二成像图像以及第三成像图像的清晰度，利用调节模块便可实现对离焦图像的调节功能，使拍摄装置100在保证了成像的清晰性的同时节省成本。

综上所述，本实用新型公开了一种拍摄装置，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元以及辅相机；所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；所述第一反射棱镜单元置于所述镜头结构内；所述主相机，用于接收经所述第一反射棱镜单元透射过的光线；所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜反射的光线；所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线。由此，通过辅相机的成像情况可以直接反映主相机的成像情况，避免了激光测距受纹理干扰的情况，从而及时调整焦距，在保证了成像的清晰性的同时节省成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种拍摄装置，其特征在于，包括：主相机、物镜、镜头结构、第一反射棱镜单元、第二反射棱镜单元以及辅相机；

所述镜头结构一端与所述主相机连接，另一端与所述物镜连接；

所述第一反射棱镜单元置于所述镜头结构内；

所述主相机，用于接收经所述第一反射棱镜单元透射过的光线；

所述第二反射棱镜单元置于所述镜头结构外，用于反射所述第一反射棱镜单元反射的光线；

所述辅相机与所述第二反射棱镜单元对应，用于接收所述第二反射棱镜单元反射的光线。

2.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射棱镜单元与所述第二反射棱镜单元处于同一高度。

3.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射棱镜单元与水平面之间的夹角为45度。

4.根据权利要求1所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第二反射棱镜单元，包括：

第一反射子棱镜、第二反射子棱镜以及第三反射子棱镜。

5.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间相互平行。

6.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜与水平面之间的夹角为45度。

7.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜的长度在0.5毫米至1毫米之间。

8.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜之间的距离相等。

9.根据权利要求4所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述辅相机，还用于：

当通过所述第一反射子棱镜的光程长度与射入所述主相机的光程长度相等，且所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜的光程长度略大于所述主相机的光程长度时，在所述辅相机的不同成像区域分别显示所述第一反射子棱镜、所述第二反射子棱镜以及所述第三反射子棱镜的反射光对应的第一成像图像、第二成像图像以及第三成像图像。

10.根据权利要求9所述的一种拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置，还包括：调节模块；

所述调节模块，用于根据所述第一成像图像、所述第二成像图像以及所述第三成像图像的清晰度，对拍摄装置进行调焦，使所述主相机的成像图片保持清晰。

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