一種天文攝影單反鏡頭自動(dòng)調(diào)焦裝置的制作方法

本發(fā)明公開(kāi)了一種天文攝影單反鏡頭自動(dòng)調(diào)焦裝置，尤其涉及一種帶有微調(diào)控制功能的天文攝影單反鏡頭調(diào)整裝置，屬于天文攝影聚焦調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

天文學(xué)在今日已成為科學(xué)中最具影響力、最快發(fā)展的學(xué)科之一。而天文攝影對(duì)于天文學(xué)而言，如同人的眼睛，是天文學(xué)家獲取天體電磁輻射數(shù)據(jù)信息的重要手段。近些年來(lái)，天文攝影也逐漸走入到廣大民眾當(dāng)中，許多天文愛(ài)好者也開(kāi)始嘗試使用單反相機(jī)進(jìn)行天文攝影。

而在天文攝影中，由于天體極為暗淡，單反鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)無(wú)法工作，需要進(jìn)行手動(dòng)調(diào)焦。然而，相比于沉重的天文望遠(yuǎn)鏡，單反鏡頭重量較輕，在手動(dòng)調(diào)焦時(shí)產(chǎn)生的抖動(dòng)非常大，導(dǎo)致星點(diǎn)在畫(huà)面中抖動(dòng)較為劇烈，使得根據(jù)星點(diǎn)大小對(duì)焦的方法實(shí)現(xiàn)難度加大。此外，由于單反鏡頭的調(diào)焦行程極短，更加大了調(diào)焦的難度。這些都嚴(yán)重影響了天文攝影拍攝質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)背景技術(shù)存在的技術(shù)難題，設(shè)計(jì)了一種天文攝影單反鏡頭自動(dòng)調(diào)焦裝置，該裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)基于z軸平衡的模塊化雙抱箍固定結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)同步帶控制調(diào)焦環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)焦，有效提升天文攝影調(diào)焦自動(dòng)化程度，進(jìn)而克服了手動(dòng)擰轉(zhuǎn)調(diào)焦環(huán)的操作帶來(lái)的抖動(dòng)誤差問(wèn)題以及調(diào)焦行程過(guò)短的問(wèn)題，最終提升了單反鏡頭進(jìn)行天文攝影的效果，可使得廣大單反相機(jī)用戶(hù)更為便利地進(jìn)行天文攝影。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種天文攝影單反鏡頭自動(dòng)調(diào)焦裝置，該裝置包括臺(tái)階抱箍架和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；臺(tái)階抱箍架由上抱箍架和下抱箍架組成，上抱箍架和下抱箍架均為兩個(gè)平行半圓的抱箍結(jié)構(gòu)；上抱箍架包括頂板、斜護(hù)板2、上抱箍腳4、抱箍連接孔5、上環(huán)抱箍6，上環(huán)抱箍6為上抱箍架的主體，上環(huán)抱箍6的頂部設(shè)有頂板，頂板水平布置，頂板上設(shè)有電機(jī)架安裝孔1，頂板的側(cè)部對(duì)稱(chēng)設(shè)有斜護(hù)板2，斜護(hù)板2與頂板為一體成型結(jié)構(gòu)，斜護(hù)板2上設(shè)有緊固螺孔3；上環(huán)抱箍6的腳部設(shè)有上抱箍腳4，上抱箍腳4上設(shè)有抱箍連接孔5；上環(huán)抱箍6的兩個(gè)箍環(huán)為第一半圓抱箍和第二半圓抱箍；頂板的側(cè)部設(shè)有凹槽7，凹槽7設(shè)在第一半圓抱箍的側(cè)部；

下抱箍架包括下環(huán)抱箍8、底座9和墊板10，下環(huán)抱箍8為下抱箍架的主體結(jié)構(gòu)，下環(huán)抱箍8的兩個(gè)箍環(huán)為第三半圓抱箍和第四半圓抱箍；第三半圓抱箍與第一半圓抱箍相對(duì)應(yīng)，第四半圓抱箍與第二半圓抱箍相對(duì)應(yīng)；第三半圓抱箍與第一半圓抱箍通過(guò)上抱箍腳4的抱箍連接孔5連接組成第一抱箍，第一抱箍卡在天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17之前；第四半圓抱箍與第二半圓抱箍組成第二抱箍，第二抱箍卡在天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17之后；凹槽7正對(duì)天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17。底座9設(shè)置在下環(huán)抱箍8的底部，墊板10安裝在底座9的內(nèi)部。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)11和電機(jī)安裝架12；驅(qū)動(dòng)電機(jī)11安裝在電機(jī)安裝架12上，電機(jī)安裝架12通過(guò)電機(jī)架安裝孔1固定在頂板上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)軸13端部設(shè)有驅(qū)動(dòng)帶輪16，驅(qū)動(dòng)帶輪16通過(guò)皮帶15與天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17連接。天文攝影單反相機(jī)鏡頭14與天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17通過(guò)螺紋裝配連接，天文攝影單反相機(jī)鏡頭14的伸縮由天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17控制。

所述皮帶15上設(shè)有螺紋，皮帶15的螺紋間距等于天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17上的螺紋間距。

斜護(hù)板2和墊板10均由彈性塑料板組成。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)11連接有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)控制器連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。

1、本發(fā)明設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)皮帶，以及皮帶驅(qū)動(dòng)天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦處，實(shí)現(xiàn)了同步帶控制調(diào)焦環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了天文攝影單反相機(jī)的自動(dòng)調(diào)焦，有效提升了天文攝影調(diào)焦的自動(dòng)化程度。

2、本發(fā)明克服了手動(dòng)擰轉(zhuǎn)調(diào)焦環(huán)的操作帶來(lái)的抖動(dòng)誤差問(wèn)題以及調(diào)焦行程過(guò)短的問(wèn)題，最終提升了單反鏡頭進(jìn)行天文攝影的效果，可使得廣大單反相機(jī)用戶(hù)更為便利地進(jìn)行天文攝影。

3、由上抱箍架和下抱箍架組成的臺(tái)階抱箍架能夠?qū)μ煳臄z影單反相機(jī)進(jìn)行有效的固定，保證同步帶控制調(diào)焦環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

4、斜護(hù)板組成的臺(tái)階抱箍架的抱緊臂，通過(guò)調(diào)節(jié)緊固螺孔實(shí)現(xiàn)臺(tái)階抱箍架與單反鏡頭之間的抱緊調(diào)節(jié)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的上抱箍架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的下抱箍架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為傳動(dòng)原理圖。

圖5為單反相機(jī)鏡頭與箍架結(jié)構(gòu)的裝配圖。

圖中：1、電機(jī)架安裝孔，2、斜護(hù)板，3、緊固螺孔，4、上抱箍腳，5、抱箍連接孔，6、上環(huán)抱箍，7、凹槽，8、下環(huán)抱箍，9、底座，10、墊板，11、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，12、電機(jī)安裝架，13、驅(qū)動(dòng)軸，14、天文攝影單反相機(jī)鏡頭，15、皮帶，16、驅(qū)動(dòng)帶輪，17、天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，一種天文攝影單反鏡頭自動(dòng)調(diào)焦裝置，該裝置包括臺(tái)階抱箍架和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；臺(tái)階抱箍架由上抱箍架和下抱箍架組成，上抱箍架和下抱箍架均為兩個(gè)平行半圓的抱箍結(jié)構(gòu)；上抱箍架包括頂板、斜護(hù)板2、上抱箍腳4、抱箍連接孔5、上環(huán)抱箍6，上環(huán)抱箍6為上抱箍架的主體，上環(huán)抱箍6的頂部設(shè)有頂板，頂板水平布置，頂板上設(shè)有電機(jī)架安裝孔1，頂板的側(cè)部對(duì)稱(chēng)設(shè)有斜護(hù)板2，斜護(hù)板2與頂板為一體成型結(jié)構(gòu)，斜護(hù)板2上設(shè)有緊固螺孔3；上環(huán)抱箍6的腳部設(shè)有上抱箍腳4，上抱箍腳4上設(shè)有抱箍連接孔5；上環(huán)抱箍6的兩個(gè)箍環(huán)為第一半圓抱箍和第二半圓抱箍；頂板的側(cè)部設(shè)有凹槽7，凹槽7設(shè)在第一半圓抱箍的側(cè)部；

下抱箍架包括下環(huán)抱箍8、底座9和墊板10，下環(huán)抱箍8為下抱箍架的主體結(jié)構(gòu)，下環(huán)抱箍8的兩個(gè)箍環(huán)為第三半圓抱箍和第四半圓抱箍；第三半圓抱箍與第一半圓抱箍相對(duì)應(yīng)，第四半圓抱箍與第二半圓抱箍相對(duì)應(yīng)；第三半圓抱箍與第一半圓抱箍通過(guò)上抱箍腳4的抱箍連接孔5連接組成第一抱箍，第一抱箍卡在天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17之前；第四半圓抱箍與第二半圓抱箍組成第二抱箍，第二抱箍卡在天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17之后；凹槽7正對(duì)天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17。底座9設(shè)置在下環(huán)抱箍8的底部，墊板10安裝在底座9的內(nèi)部。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)11和電機(jī)安裝架12；驅(qū)動(dòng)電機(jī)11安裝在電機(jī)安裝架12上，電機(jī)安裝架12通過(guò)電機(jī)架安裝孔1固定在頂板上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)軸13端部設(shè)有驅(qū)動(dòng)帶輪16，驅(qū)動(dòng)帶輪16通過(guò)皮帶15與天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦旋鈕17連接。

所述皮帶上設(shè)有螺紋，皮帶的螺紋間距等于天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦處的螺紋間距。

斜護(hù)板2和墊板10均由彈性塑料板組成。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)11連接有驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器與控制器連接。

如圖4-5所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)皮帶，以及皮帶驅(qū)動(dòng)天文攝影單反相機(jī)調(diào)焦處，實(shí)現(xiàn)了同步帶控制調(diào)焦環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了天文攝影單反相機(jī)鏡頭14的自動(dòng)調(diào)焦，有效提升了天文攝影調(diào)焦的自動(dòng)化程度。

本發(fā)明克服了手動(dòng)擰轉(zhuǎn)調(diào)焦環(huán)的操作帶來(lái)的抖動(dòng)誤差問(wèn)題以及調(diào)焦行程過(guò)短的問(wèn)題，最終提升了單反鏡頭進(jìn)行天文攝影的效果，可使得廣大單反相機(jī)用戶(hù)更為便利地進(jìn)行天文攝影。

由上抱箍架和下抱箍架組成的臺(tái)階抱箍架能夠?qū)μ煳臄z影單反相機(jī)進(jìn)行有效的固定，保證同步帶控制調(diào)焦環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

斜護(hù)板組成的臺(tái)階抱箍架的抱緊臂，通過(guò)調(diào)節(jié)緊固螺孔實(shí)現(xiàn)臺(tái)階抱箍架與單反鏡頭之間的抱緊調(diào)節(jié)。

本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于拆裝，實(shí)現(xiàn)了“手自一體”調(diào)焦功能。這不但可以大幅度提升單反鏡頭的調(diào)焦精度，優(yōu)化使用單反鏡頭天文攝影的效果，還可讓某些小像元感光元件與鏡頭的天文攝影器材組合的操作上手變得更加簡(jiǎn)易，更可讓單反鏡頭初步適用于遠(yuǎn)程天文臺(tái)，從而使得許多品質(zhì)精良的單反鏡頭也可跨入固定天文臺(tái)光學(xué)器材的選擇范疇。

本發(fā)明所展示的單反鏡頭電動(dòng)調(diào)焦裝置，通過(guò)基于z軸平衡的模塊化雙抱箍結(jié)構(gòu)固定電機(jī)，再通過(guò)同步帶控制調(diào)焦環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)調(diào)焦。此外，還可以利用arduinouno控制板進(jìn)行編程，同時(shí)與ascom天文硬件控制平臺(tái)結(jié)合，并加裝紅外接收器以實(shí)現(xiàn)遙控器微調(diào)，完成了手動(dòng)遙控微調(diào)與自動(dòng)控制一體的調(diào)焦裝置設(shè)計(jì)制作。整個(gè)裝置較好地解決了手抖與調(diào)焦行程過(guò)短的雙重問(wèn)題，提升了單反鏡頭進(jìn)行天文攝影的效果，填補(bǔ)了天文攝影市場(chǎng)在這一方面的空缺，可讓使用單反相機(jī)的天文攝影愛(ài)好者更為便捷、準(zhǔn)確地進(jìn)行天文攝影。

本裝置最大的創(chuàng)新點(diǎn)在于采用了基于z軸平衡的模塊化雙抱箍固定結(jié)構(gòu)。此裝置不會(huì)給整個(gè)攝影系統(tǒng)帶來(lái)z軸方向的力矩，因此不會(huì)影響赤道儀平衡的調(diào)整，從而不會(huì)影響導(dǎo)星精度。

實(shí)施例

控制器連接有遙控器，增設(shè)的遙控器同時(shí)具有手動(dòng)遙控微調(diào)與自動(dòng)控制的功能。這增強(qiáng)了此裝置的適用范圍：在野外觀測(cè)中或者沒(méi)有條件使用電腦的情況下，使用者也可以使用遙控器進(jìn)行對(duì)焦，不必手動(dòng)擰轉(zhuǎn)調(diào)焦環(huán)進(jìn)行對(duì)焦，保證調(diào)焦精度。