一种开环高精度半自动聚焦电机控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及镜头控制技术领域，具体涉及一种开环高精度半自动聚焦电机控制装置及方法。该装置及方法中光学成像分系统在电子学控制分系统的运动控制下，使其内部的镜片组件按照特定方向移动，移动过程中镜片组件将光学信号聚焦到相机单元的成像界面上，相机单元将聚焦到的光学信号转换为电子图像信号传输至人机交互分系统进行图像显示；镜片组件在移动过程中触发限位组件，限位组件将触发后的响应信号发送至电子学控制分系统，电子学控制分系统根据响应信号控制光学成像分系统执行相应动作，并进行反馈信号清零、误差补偿操作。本发明专利技术解决了传统开环镜头控制控制精度较低等技术问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种开环高精度半自动聚焦电机控制装置及方法


[0001]本专利技术涉及镜头控制
，具体而言，涉及一种开环高精度半自动聚焦电机控制装置及方法。

技术介绍

[0002]目前用于镜头控制的电机控制方式，大多使用的是传统的凸轮结构配合电机与反馈元器件来实现闭环调焦的目的。这种控制方式存在成本高、资源耗费多、控制精度受反馈元器件限制、反馈元器件更换困难、同种设备间统一性差以及凸轮容易卡死等问题，这使得在该控制方式下，装调人员往往需要耗费更多的时间才能完成设备的调试与装配工作。
[0003]随着科技不断发展，电机的步距精度日益提高，因此对于成本较低的电机的开环控制的需求也日益提高。然而，传统的开环控制方式控制精度较低，并且没有反馈信号，这使得操作人员很难得知电机的相对位置，从而很难准确地实现镜头的调焦和变倍等功能。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种开环高精度半自动聚焦电机控制装置及方法，以至少解决现有传统开环镜头控制控制精度较低的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一实施例，提供了一种开环高精度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开环高精度半自动聚焦电机控制装置，其特征在于，包括：光学成像分系统、电子学控制分系统以及人机交互分系统；其中：所述光学成像分系统包括有镜片组件、相机单元、限位组件、聚焦单元；所述光学成像分系统在所述电子学控制分系统的运动控制下，使其内部的所述镜片组件按照特定方向移动，移动过程中所述镜片组件将光学信号聚焦到所述相机单元的成像界面上，所述相机单元将聚焦到的光学信号转换为电子图像信号传输至所述人机交互分系统进行图像显示；所述镜片组件在移动过程中触发所述限位组件，所述限位组件将触发后的响应信号发送至所述电子学控制分系统，所述电子学控制分系统根据响应信号控制所述光学成像分系统执行相应动作，并进行反馈信号清零、误差补偿操作。2.根据权利要求1所述的开环高精度半自动聚焦电机控制装置，其特征在于，所述聚焦单元包括所述镜片组件、步进电机组件以及所述限位组件，将所述镜片组件分别安装在各自的所述步进电机组件上，通过控制所述步进电机组件的转子的转动，使所述镜片组件按照一特定方向移动，从而将光学信号聚焦到所述相机单元的成像界面上。3.根据权利要求2所述的开环高精度半自动聚焦电机控制装置，其特征在于，所述限位组件包括至少一个清零限位组件与多个误差补偿限位组件，当所述镜片组件在所述步进电机组件的带动下触发所述限位组件的响应机制时，所述限位组件将响应信号发送给所述电子学控制分系统的限位响应单元，所述电子学控制分系统中的电机驱动单元依据该响应信号控制所述光学成像分系统中所述聚焦单元的所述步进电机组件执行相应动作，并进行反馈信号清零、误差补偿操作。4.根据权利要求3所述的开环高精度半自动聚焦电机控制装置，其特征在于，所述电子学控制分系统包括AC
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DC电源单元、DC
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DC稳压单元、温度检测单元、电机驱动单元、限位响应单元、数据传输单元以及核心控制单元组成；其中：所述AC
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DC电源单元用于将220V/50Hz的交流电转换成直流电；所述DC
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DC稳压单元用于将所述AC
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DC电源单元转换好的直流电整流稳压，并供给整个装置使用；所述温度检测单元用于将采集到的温度信号传输给所述核心控制单元以供其处理使用；所述电机驱动单元用于将来自所述核心控制单元的电机转动信号、方向信号以及使能信号调制后进行增益放大，用以驱动所述光学成像分系统中所述步进电机组件按照设计的速度/加速度进行顺时针转动、逆时针转动以及停止动作；所述限位响应单元用于将所述光学成像分系统中所述限位组件所产生的响应信号传输给所述核心控制单元进行处理；所述数据传输单元用于将在接收所述人机交互分系统中的数据传输单元发出的下行控制数据传输给所述核心控制单元进行处理的同时，将所述核心控制单元处理后的部分反馈数据上传给所述人机交互分系统中的数据传输单元；所述核心控制单元包括电机控制模块、电机速度调节模块、计数模块以及数据处理模块；其中：所述电机控制模块用于在将结合所述数据传输单元得到的下传控制信号以及所述限位响应单元得到的响应信号进行整合处理后得到符合使用操作人员实时需求的电机转动
信号、方向信号以及使能信号，并发送给所述电机驱动单元；所述电机速度调节模块用于通过调制与频率的方式影响所述电机控制模块中电机转动信号发出周期从而对所述光学成像分系统中所述步进电机组件的转动速度进行调制；所述计数模块用于通过对所述电机控制模块中的电机转动信号进行边沿计数，并与所述光学成像分系统中所述步进电机组件的机械位置进行映射处理，经过误差补偿后，通过所述数据传输单元上传给所述人机交互分系统中的数据传输单元；所述数据处理模块用于将从所述温度检测单元中得到的数据进行整合处理，并将处理后的数据通过所述电子学控制分系统中的数据传输单元上传给所述人机交互分系统中的数据传输单元。5.根据权利要求4所述的开环高精度半自动聚焦电机控制装置，其特征在于，所述人机交互分系统包括图像显示单元、控制与反馈信息显示单元以及数据传输单元；其中：所述图像显示单元用于将所述光学成像分系统中所述相机单元采集到的图像信号在上位机上显示出来；所述控制与反馈信息显示单元用于一是将操作人员所需要使用的电机控制信号通过所述人机交互分系统中的数据传输单元下传给所述电子学控制分系统中的数据传输单元，二是通过所述人机交互分系统中的数据传输单元将所述电子学控制分系统上传的反馈信号在上位机界面上显示出来；所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛兵，初威澄，裴玉，蔡立华，王晓奎，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：