CN106443966A - 一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头 - Google Patents

一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，包括镜筒，镜筒上设有镜头座体，镜头座体内设有将光束分为水平光束和垂直光束的分光棱镜，其技术要点为，镜头座体上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的水平滤光片组成的水平滤光片组和水平驱动机构，水平驱动机构驱动水平滤光片组移动一个位移时，水平光束对应穿过一片水平滤光片；镜头座体上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的垂直平滤光片组成的垂直滤光片组和垂直驱动机构，垂直驱动机构驱动垂直滤光片组移动一个位移时，垂直光束对应穿过一片垂直滤光片。本发明结构简单，可以组合调节补偿后焦。

Description

一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头
【技术领域】
本发明涉及一种光学镜头，特别涉及通过水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头。
【背景技术】
各个群组是组成变焦镜头的元件之一，镜头工作环境具有多元化和不固定等特性；因此，镜头有日夜光圈切换的要求，现有市场的单独水平光路的已实现，ICR(滤光片)单独水平光路的切换已很成熟，对于互相垂直光路同时成像的要求可满足，可在同一颗安防镜头上组装多个芯片，实现互相垂直的光路同时成像的需求；平行光进入镜头的光学系统，进入成像面之前使用分光棱镜将其不同光谱的光线反馈到不同的方向上(水平&垂直)，而后进一步进入芯片成像。水平和垂直光路的ICR成90°夹角排列，可满足水平及垂直光路同时成像的问题。但对于两个光路到成像面的共焦点问题无法解决和满足。
本设计即针对现有技术中的不足而研究提出。
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单的水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，包括镜筒，所述的镜筒上设有镜头座体，所述的镜头座体内设有将光束分为水平光束和垂直光束的分光棱镜，其特征在于：所述的镜头座体上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的水平滤光片组成的水平滤光片组和能驱动所述的水平滤光片组移动使水平光束穿过水平滤光片的水平驱动机构，所述的水平驱动机构驱动水平滤光片组移动一个位移时，水平光束对应穿过一片水平滤光片；所述的镜头座体上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的垂直平滤光片组成的垂直滤光片组和能驱动所述的垂直滤光片组移动使垂直光束穿过垂直滤光片的垂直驱动机构，所述的垂直驱动机构驱动垂直滤光片组移动一个位移时，垂直光束对应穿过一片垂直滤光片。
如上所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的水平滤光片组上设有第一齿条，所述的水平驱动机构包括水平驱动电机和由水平驱动电机驱动而带动第一齿条的第一齿轮组。
如上所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的第一齿轮组包括设在所述的水平驱动电机的电机轴上的第一主动齿和与所述的第一主动齿啮合的第一一阶从动大齿，所述的第一一阶从动大齿上同轴设有第一一阶从动小齿，所述的第一一阶从动小齿啮合有第一二阶从动大齿，所述的第一二阶从动大齿上同轴设有第一二阶从动小齿，所述的第一二阶从动小齿与所述的第一齿条啮合。
如上所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的垂直滤光片组上设有第二齿条，所述的垂直驱动机构包括垂直驱动电机和由垂直驱动电机驱动而带动第二齿条的第二齿轮组。
如上所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的第二齿轮组包括设在所述的垂直驱动电机的电机轴上的第二主动齿和与所述的第二主动齿啮合的第二一阶从动大齿，所述的第二一阶从动大齿上同轴设有第二一阶从动小齿，所述的第二一阶从动小齿啮合有第二二阶从动大齿，所述的第二二阶从动大齿上同轴设有第二二阶从动小齿，所述的第二二阶从动小齿与所述的第二齿条啮合。
如上所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的镜头座体上设有第一导轨和第二导轨，所述的第一导轨与第二导轨位于同一水平面平行设置，所述的水平滤光片组两端分别可滑动的套在所述的第一导轨与第二导轨上：所述的镜头座体上还设有相平行的第三导轨和第四导轨，所述的第三导轨设在第四导轨的正上方，所述的垂直滤光片组设在两端分别可滑动的套在所述的第三导轨和第四导轨上。
如上所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的镜头座体上设有水平端面和与所述的水平端面垂直的垂直端面，所述的水平端面上设有供水平光束射出的水平出光口孔，所述的水平端面上贴靠有水平盖板，所述的水平盖板上设有盖在水平出光口孔上的水平盖板孔，所述的水平盖板孔孔口大小与所述的水平滤光片相应；所述的垂直端面上设有供垂直光束射出的垂直出光孔，所述的垂直端面贴靠有垂直盖板，所述的垂直盖板上设有盖在所述的垂直出光孔上的垂直盖板孔，所述的垂直盖板孔孔口大小与所述的垂直滤光片相应。
如上所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的水平滤光片设有三片，每片所述的水平滤光片厚度不等，所述的垂直滤光片设有三片，每片所述的垂直滤光片厚度不等。
本发明的有益效果有：水平光路和垂直光路光束射出后可分别对应多个垂直滤光片和水平滤光片，垂直滤光片和水平滤光片都可以移动调整，每次调整光束都对应一片滤光片，由于滤光片厚度和后焦的位置为1:3的关系，这样垂直滤光片和水平滤光片就有多组组合，每个组合的后焦都不一致，可根据光学系统在每个倍率状态下的需求进行互相搭配调整来达到两路光共焦点的目的，结构简单，调节方便；解决互相垂直光路同时成像问题的基础上，对于各种复杂的监控环境能够更加细致化得掌控，使现有的双光路成像质量得到一个飞跃性的提升，满足了资源整合的概念，更合理的利用整个镜头产生的资源，使镜头得到充分的利用，适用于安防、数码等需要由多个群组组成光学系统的镜头产品；可降低光学设计的难度，即使光学上两路光线没有共焦点，此种机构设计结构可满足调整补偿的作用，从而使其有共同的焦点；设计上使用步进马达及PI来控制滤光片的停留位置，能够更加精准的控制各种滤光片的组合搭配；假设每个光路设计上有X块滤光片，则搭配组合即有X2种搭配组合；原有常温状态下已调整好共焦点形态组合，在遭受到高温低温等恶劣环境时，会继续形成焦点分离的现象(即变为不共焦状态)；这时控制程序可自动辨别滤光片组合状态，进行控制切换，使其还原回常温状态下的共焦效果，提高成像质量。
【附图说明】
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的右视图；
图3为本发明的左视图；
图4为本发明的俯视图；
图5为本发明的爆炸图。
【具体实施方式】
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1和图5所示，一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，包括镜筒1，镜筒1内设有多组镜片组，镜筒1上设有镜头座体2，镜头座体2内设有将光束分为水平光束和垂直光束的分光棱镜，分光棱镜将不同光谱的光线反馈到不同的方向上，这样分成水平光束和垂直光束，水平光束是平行于镜筒1轴向的光束，垂直光束指与水平光束垂直的光束。镜头座体2上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的水平滤光片30组成的水平滤光片组3和能驱动水平滤光片组3移动使水平光束穿过水平滤光片30的水平驱动机构4，水平滤光片组3上的厚度不同，水平驱动机构4驱动水平滤光片组3移动一个位移时，水平光束对应穿过一片水平滤光片30，水平光束只穿过一片水平滤光片30，水平驱动机构4驱动水平滤光片组3时每次都移动一片水平滤光片30的位移；镜头座体2上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的垂直平滤光片50组成的垂直滤光片组5和能驱动垂直滤光片组5移动使垂直光束穿过垂直滤光片50的垂直驱动机构6，垂直驱动机构6驱动垂直滤光片组5移动一个位移时，垂直光束对应穿过一片垂直滤光片50。水平滤光片30与垂直滤光片50垂直，成90°夹角。水平滤光片30和垂直滤光片50设置有多片，在这些水平滤光片30中至少有两种厚度尺寸，垂直滤光片50中也至少有两种厚度尺寸，本实施例中水平滤光片30设有三片，每片水平滤光片30厚度不等，垂直滤光片50设有三片，每片垂直滤光片50厚度不等。这样就可以进行九种组合调节后焦。
水平滤光片组3上设有第一齿条31，水平驱动机构4包括水平驱动电机41和由水平驱动电机41驱动而带动第一齿条31的第一齿轮组42。第一齿轮组42包括设在水平驱动电机41的电机轴上的第一主动齿43和与第一主动齿43啮合的第一一阶从动大齿44，第一一阶从动大齿44上同轴设有第一一阶从动小齿45，第一一阶从动小齿45啮合有第一二阶从动大齿46，第一二阶从动大齿46上同轴设有第一二阶从动小齿47，第一二阶从动小齿47与第一齿条31啮合。
垂直滤光片组5上设有第二齿条51，垂直驱动机构6包括垂直驱动电机61和由垂直驱动电机61驱动而带动第二齿条51的第二齿轮组62。第二齿轮组62包括设在垂直驱动电机61的电机轴上的第二主动齿63和与第二主动齿63啮合的第二一阶从动大齿64，第二一阶从动大齿64上同轴设有第二一阶从动小齿65，第二一阶从动小齿65啮合有第二二阶从动大齿66，第二二阶从动大齿66上同轴设有第二二阶从动小齿67，第二二阶从动小齿67与第二齿条51啮合。
水平驱动机构4和垂直驱动机构6结构相同，通过小齿带动大齿进行减速，使传动平稳。可以采用伺服电机，配合PI元件来控制两个方向滤光片组的移动，能够更加精准的控制各种滤光片的组合搭配。
的镜头座体2上设有第一导轨21和第二导轨22，第一导轨21与第二导轨22位于同一水平面平行设置，水平滤光片组3两端分别可滑动的套在第一导轨21与第二导轨22上：镜头座体2上还设有相平行的第三导轨23和第四导轨24，第三导轨23设在第四导轨24的正上方，垂直滤光片组5设在两端分别可滑动的套在第三导轨23和第四导轨24上。通过导轨分别对两个方向滤光片组导向。
镜头座体2上设有水平端面25和与水平端面25垂直的垂直端面26，水平端面25上设有供水平光束射出的水平出光口孔251，水平端面25上贴靠有水平盖板27，水平盖板27上设有盖在水平出光口孔251上的水平盖板孔271，水平盖板孔271孔口大小与水平滤光片30相应，水平盖板孔271孔口大小与水平滤光片30尺寸相当，水平盖板孔271确保水平光束面积只能照射到一片水平滤光片30上；垂直端面26上设有供垂直光束射出的垂直出光孔28，垂直端面26贴靠有垂直盖板29，垂直盖板29上设有盖在垂直出光孔28上的垂直盖板孔291，垂直盖板孔291孔口大小与垂直滤光片50相应，垂直盖板孔291孔口大小与垂直滤光片50尺寸相当，垂直盖板孔291确保垂直光束面积只能照射到一片垂直滤光片50上。

Claims (8)

1.一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，包括镜筒(1)，所述的镜筒(1)上设有镜头座体(2)，所述的镜头座体(2)内设有将光束分为水平光束和垂直光束的分光棱镜，其特征在于：所述的镜头座体(2)上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的水平滤光片(30)组成的水平滤光片组(3)和能驱动所述的水平滤光片组(3)移动使水平光束穿过水平滤光片(30)的水平驱动机构(4)，所述的水平驱动机构(4)驱动水平滤光片组(3)移动一个位移时，水平光束对应穿过一片水平滤光片(30)；所述的镜头座体(2)上可滑动的设有由多片至少有两种厚度的垂直平滤光片(50)组成的垂直滤光片组(5)和能驱动所述的垂直滤光片组(5)移动使垂直光束穿过垂直滤光片(50)的垂直驱动机构(6)，所述的垂直驱动机构(6)驱动垂直滤光片组(5)移动一个位移时，垂直光束对应穿过一片垂直滤光片(50)。
2.根据权利要求1所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的水平滤光片组(3)上设有第一齿条(31)，所述的水平驱动机构(4)包括水平驱动电机(41)和由水平驱动电机(41)驱动而带动第一齿条(31)的第一齿轮组(42)。
3.根据权利要求2所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的第一齿轮组(42)包括设在所述的水平驱动电机(41)的电机轴上的第一主动齿(43)和与所述的第一主动齿(43)啮合的第一一阶从动大齿(44)，所述的第一一阶从动大齿(44)上同轴设有第一一阶从动小齿(45)，所述的第一一阶从动小齿(45)啮合有第一二阶从动大齿(46)，所述的第一二阶从动大齿(46)上同轴设有第一二阶从动小齿(47)，所述的第一二阶从动小齿(47)与所述的第一齿条(31)啮合。
4.根据权利要求1所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的垂直滤光片组(5)上设有第二齿条(51)，所述的垂直驱动机构(6)包括垂直驱动电机(61)和由垂直驱动电机(61)驱动而带动第二齿条(51)的第二齿轮组(62)。
5.根据权利要求4所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的第二齿轮组(62)包括设在所述的垂直驱动电机(61)的电机轴上的第二主动齿(63)和与所述的第二主动齿(63)啮合的第二一阶从动大齿(64)，所述的第二一阶从动大齿(64)上同轴设有第二一阶从动小齿(65)，所述的第二一阶从动小齿(65)啮合有第二二阶从动大齿(66)，所述的第二二阶从动大齿(66)上同轴设有第二二阶从动小齿(67)，所述的第二二阶从动小齿(67)与所述的第二齿条(51)啮合。
6.根据权利要求1所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的镜头座体(2)上设有第一导轨(21)和第二导轨(22)，所述的第一导轨(21)与第二导轨(22)位于同一水平面平行设置，所述的水平滤光片组(3)两端分别可滑动的套在所述的第一导轨(21)与第二导轨(22)上：所述的镜头座体(2)上还设有相平行的第三导轨(23)和第四导轨(24)，所述的第三导轨(23)设在第四导轨(24)的正上方，所述的垂直滤光片组(5)设在两端分别可滑动的套在所述的第三导轨(23)和第四导轨(24)上。
7.根据权利要求1所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的镜头座体(2)上设有水平端面(25)和与所述的水平端面(25)垂直的垂直端面(26)，所述的水平端面(25)上设有供水平光束射出的水平出光口孔(251)，所述的水平端面(25)上贴靠有水平盖板(27)，所述的水平盖板(27)上设有盖在水平出光口孔(251)上的水平盖板孔(271)，所述的水平盖板孔(271)孔口大小与所述的水平滤光片(30)相应；所述的垂直端面(26)上设有供垂直光束射出的垂直出光孔(28)，所述的垂直端面(26)贴靠有垂直盖板(29)，所述的垂直盖板(29)上设有盖在所述的垂直出光孔(28)上的垂直盖板孔(291)，所述的垂直盖板孔(291)孔口大小与所述的垂直滤光片(50)相应。
8.根据权利要求1所述的一种水平垂直光路组合调节补偿后焦的光学镜头，其特征在于：所述的水平滤光片(30)设有三片，每片所述的水平滤光片(30)厚度不等，所述的垂直滤光片(50)设有三片，每片所述的垂直滤光片(50)厚度不等。
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