專利名稱：電子對焦裝置及組合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件或系統(tǒng)技術(shù)，尤其涉及具有反射面，可用來輔助光學(xué)系統(tǒng)元件對焦調(diào)整的裝置。
背景技術(shù)：
投影、影印技術(shù)已經(jīng)越來越深地介入到現(xiàn)代商業(yè)活動中，例如數(shù)碼沖印、圖像投影顯示等。這些領(lǐng)域的光學(xué)系統(tǒng)具有共同之處，就是通過光閥和放大鏡組的作用，將置于物面上的圖像投射到像面(包括顯示屏)上。為了在像面上得到清晰的圖像，通常要對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對焦，即在物面上放置標(biāo)準(zhǔn)圖像，通過調(diào)整相關(guān)光學(xué)元件的位置或角度，使得像面上的成像最為清晰和均勻。所述相關(guān)光學(xué)元件例如但不限于物面所在的部分。
圖1a所示的是現(xiàn)有用來輔助對焦的對焦裝置。如圖1b的工作原理所示，該對焦裝置包括反射鏡1、目鏡2和底座下的基準(zhǔn)面3。在對焦時，將所述基準(zhǔn)面3置于像面上。由于目鏡2的光入射面和基準(zhǔn)面3被設(shè)計(jì)成關(guān)于反射鏡1對稱，這樣如圖1a光線反射所示，操作人員將可以由目鏡2的末端來觀察“落在”像面上的圖像情況。尤其當(dāng)像面圖像較小時，具有放大作用的目鏡2將為圖像的清晰度判斷提供極大方便。
上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼沖印等設(shè)備越來越小型化，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，產(chǎn)生了許多人眼無法靠近考察的環(huán)境；尤其當(dāng)像面圖像較小時，目鏡必須有足夠的放大倍率，再加上可選的校準(zhǔn)裝置，使得所述對焦裝置具有較大的結(jié)構(gòu)尺寸，既提高了成本，又適應(yīng)不了多種環(huán)境，特別是狹小的環(huán)境。另外，基于所述對焦裝置的傳統(tǒng)對焦只能對像面各區(qū)域逐個進(jìn)行對焦，使得光學(xué)元件的調(diào)整既不方便又費(fèi)時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種對焦裝置，具有較小的結(jié)構(gòu)尺寸，能適應(yīng)多種光學(xué)系統(tǒng)環(huán)境使用，并便于這些系統(tǒng)方便準(zhǔn)確地對焦。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的基本構(gòu)思為，利用電子圖像采集裝置來采集并傳輸“落在”像面上的圖像，既可以大大減小對焦裝置的體積，還可以充分利用現(xiàn)有圖像傳感器的高分辨率，遠(yuǎn)程控制光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)對焦。還可以利用置于像面不同位置的多個對焦裝置來同時產(chǎn)生一幅“全局”對焦圖像，便于系統(tǒng)快速對焦。
作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案是，提供一種電子對焦裝置，包括反射面和提供基準(zhǔn)面的基座，所述反射面和所述基準(zhǔn)面呈預(yù)定夾角；尤其是，還包括電子圖像采集裝置，它的圖像采集面和所述基準(zhǔn)面關(guān)于所述反射面對稱。
上述方案中，所述所述基座為支承板；所述電子對焦裝置還包括用來定位所述反射面和圖像采集面的固定裝置，該固定裝置被機(jī)械固定在所述基座上。
上述方案中，所述所述基座為頂部部分或全部開口的支承框架，該支承框架的底部提供所述基準(zhǔn)面，該支承框架同時通過限位孔或槽來作為定位所述反射面和圖像采集面的固定裝置。
上述方案中，所述電子圖像采集裝置包括提供圖像采集面的CCD或CMOS圖像傳感器，處理所采集的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的處理器，以及分別用來提供電源和輸出所述圖像數(shù)據(jù)的電源和數(shù)據(jù)接口。
作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案還是，提供一種電子對焦組合裝置，尤其是，包括平面基板，和若干定位在基板上的對焦裝置；所述對焦裝置包括反射面和提供基準(zhǔn)面的基座，所述反射面和所述基準(zhǔn)面呈大致45°；還包括電子圖像采集裝置，它的圖像采集面和所述基準(zhǔn)面關(guān)于所述反射面對稱。
采用上述各技術(shù)方案，可以為系統(tǒng)對焦提供簡單易用的輔助裝置，提供了對焦方便。并且該輔助裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。


圖1a是現(xiàn)有對焦裝置立體1b是圖1裝置的工作原理2是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)3是圖2結(jié)構(gòu)的分解示意4a是本發(fā)明裝置又一結(jié)構(gòu)4b是圖4a結(jié)構(gòu)的分解示意5是本發(fā)明裝置工作原理6是本發(fā)明組合裝置結(jié)構(gòu)7是圖6結(jié)構(gòu)的分解示意8是圖6裝置工作原理圖上述各圖中的標(biāo)號為1--反射面，2--目鏡，3--基座，4--圖像采集裝置，41--圖像采集面，42--傳感器，43--圖像處理器，44--電源和數(shù)據(jù)接口，5--固定裝置，6--平面基板，7--濾光片。
具體實(shí)施例方式
下面，結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
圖2實(shí)施例示意了本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)。它包括反射面1和提供基準(zhǔn)面的基座3。所述基準(zhǔn)面為對焦調(diào)整時，所述基座與像面接觸的平面，它與所述反射面1呈預(yù)定夾角。該夾角優(yōu)選但并不限于大致45度。如圖3的分解圖所示，本實(shí)施例中反射面1由被固定于固定裝置5的反射片來提供，它包括磨光面、鏡面或反光膜面。所述磨光面是指具有預(yù)定反射率的拋光平面，鏡面是指背面涂覆反光材料(例如含汞物質(zhì))的玻璃平面，反光膜面是指表面涂覆具有預(yù)定反射率反光材料的平面。若將本實(shí)施例中固定裝置5的傾斜端面制成磨光面或反光膜面，可以直接取代所述反射片。
本發(fā)明裝置還包括電子圖像采集裝置4，它的圖像采集面41和所述基準(zhǔn)面關(guān)于所述反射面1對稱。本實(shí)施例中，所述基座為支承板。用來定位所述反射面1和圖像采集面41的固定裝置5被機(jī)械固定在所述支承板上，可以是采用螺釘緊固，還可以是粘合劑膠合，或其它同等替換方式。
圖4a和4b是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例。所述基座為頂部部分或全部開口的支承框架，該支承框架的底部提供所述基準(zhǔn)面，該底部可以是封閉結(jié)構(gòu)、全部或部分開口結(jié)構(gòu)。該支承框架的限位槽可以作為定位所述反射面1的固定裝置。該支承框架的左部可以用來機(jī)械固定包括圖像采集面41的圖像傳感器4，可以采用螺釘來緊固在限位孔內(nèi)，或其它同等替換方式。
為了便于本發(fā)明裝置在各種場合的使用，可以利用一般被調(diào)整像面(例如顯示屏)帶有金屬框的特點(diǎn)，使所述基座被設(shè)計(jì)成包括磁性材料層，或使本發(fā)明裝置包括若干固定在基座底部的磁塊。
為了使本發(fā)明裝置生產(chǎn)時便于調(diào)試，本發(fā)明裝置還可以包括調(diào)節(jié)裝置，對所述圖像采集面41進(jìn)行調(diào)節(jié)校準(zhǔn)。例如利用圖3或圖4中固定所述反射片或圖像采集面的螺釘，來增加反射片或圖像采集面的角度微調(diào)功能。
如圖5所示，所述電子圖像采集裝置4包括提供圖像采集面41的圖像傳感器42，處理所采集的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的處理器43，以及分別用來提供電源和輸出所述圖像數(shù)據(jù)的電源和數(shù)據(jù)接口44。所述圖像傳感器可以是CCD或CMOS圖像傳感器。為便于利用電腦及顯示屏來分析處理，可以將所述接口44設(shè)計(jì)為USB接口。因此所述電子圖像采集裝置可以是帶USB接口的攝像頭，可以充分利用現(xiàn)有技術(shù)已有的高分辨率攝像頭，其電路原理不在此贅述。
為了使本發(fā)明裝置能不受外界雜光的影響，本發(fā)明裝置還可以在光入射面設(shè)置二向色濾光片，如圖4b所示，該濾光片被支承或固定在基座3的頂部，僅允許測試信號的光線進(jìn)入，從而圖像傳感器采集結(jié)果與測試信號最為接近。
圖6和圖7示意的是本發(fā)明可以用來同時調(diào)整像面不同部位對焦的組合裝置。它包括平面基板6，和若干定位在基板6上的對焦裝置，該對焦裝置以但不限于圖2中的結(jié)構(gòu)為例。為了便于該組合裝置的定位或懸掛，所述平面基板6可帶有定位裝置，包括掛鉤或卡扣；所述基座包括磁性材料層，或所述對焦裝置包括若干固定在基座底部的磁塊；所述平面基板為磁性板或含鐵、鎳的金屬板。
為了便于根據(jù)像面大小調(diào)整所述多個對焦裝置的位置，除了以上述磁吸定位方式，還可以在所述平面基板上開有若干卡槽，所述基座被限位在這些卡槽范圍內(nèi)移動。
圖8展示了本發(fā)明組合裝置的工作原理，以四個對焦裝置為例。各對焦裝置分別包括圖像傳感器，四個圖像傳感器的輸出經(jīng)處理器處理后，產(chǎn)生一幅圖像數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)接口(例如USB接口)輸出；或者四個圖像傳感器的輸出分別經(jīng)各自的處理器處理后，產(chǎn)生相應(yīng)圖像數(shù)據(jù)輸出，供顯示屏分屏顯示，該方式要求電腦提供足夠的數(shù)據(jù)接口。
本發(fā)明裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可行性和效果俱佳。
權(quán)利要求
1.一種電子對焦裝置，包括反射面和提供基準(zhǔn)面的基座，所述反射面和所述基準(zhǔn)面呈預(yù)定夾角；其特征在于還包括電子圖像采集裝置，它的圖像采集面和所述基準(zhǔn)面關(guān)于所述反射面對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子對焦裝置，其特征在于所述夾角大致為45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子對焦裝置，其特征在于所述反射面由反射片提供，或者由柱體的傾斜端面提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子對焦裝置，其特征在于所述反射面包括磨光面、鏡面或反光膜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子對焦裝置，其特征在于所述基座為支承板；所述電子對焦裝置還包括用來定位所述反射面和圖像采集面的固定裝置，該固定裝置被機(jī)械固定在所述基座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子對焦裝置，其特征在于所述基座為頂部部分或全部開口的支承框架，該支承框架的底部提供所述基準(zhǔn)面，該支承框架同時通過限位孔或槽來作為定位所述反射面和圖像采集面的固定裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5、6所述的電子對焦裝置，其特征在于所述基座包括磁性材料層，或所述裝置還包括若干固定在基座底部的磁塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電子對焦裝置，其特征在于還包括被支承或固定在所述對焦裝置光入射面的二向色濾光片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子對焦裝置，其特征在于所述電子圖像采集裝置包括提供圖像采集面的CCD或CMOS圖像傳感器，處理所采集的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的處理器，以及分別用來提供電源和輸出所述圖像數(shù)據(jù)的電源和數(shù)據(jù)接口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子對焦裝置，其特征在于所述電子圖像采集裝置為帶USB接口的攝像頭。
11.一種電子對焦組合裝置，其特征在于包括平面基板，和若干定位在基板上的對焦裝置；所述對焦裝置包括反射面和提供基準(zhǔn)面的基座，所述反射面和所述基準(zhǔn)面呈大致45°；還包括電子圖像采集裝置，它的圖像采集面和所述基準(zhǔn)面關(guān)于所述反射面對稱。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子對焦組合裝置，其特征在于所述基座包括磁性材料層，或所述對焦裝置包括若干固定在基座底部的磁塊；所述平面基板為磁性板或含鐵、鎳的金屬板；所述平面基板帶有包括掛鉤或卡扣的定位裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子對焦組合裝置，其特征在于所述平面基板上開有若干卡槽，所述基座被限位在這些卡槽范圍內(nèi)移動。
全文摘要
一種電子對焦裝置及組合裝置，所述電子對焦裝置包括反射面和提供基準(zhǔn)面的基座，所述反射面和所述基準(zhǔn)面呈預(yù)定夾角；尤其是，還包括電子圖像采集裝置，它的圖像采集面和所述基準(zhǔn)面關(guān)于所述反射面對稱。采用所述對焦裝置的組合裝置，包括平面基板和若干定位在基板上的對焦裝置；所述對焦裝置的所述反射面和所述基準(zhǔn)面呈大致45°。采用本發(fā)明，可以利用電子圖像采集裝置為系統(tǒng)對焦提供簡單易用的輔助裝置，提供了對焦方便；并且該發(fā)明輔助裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號G03B21/53GK101051181SQ20061006019
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者李屹, 王東兵 申請人:深圳市萬華科技有限公司