CN108881698A - 一种车载摄像头自动夹持调焦机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载摄像头自动夹持调焦机构，包括调焦机架板、用于夹持镜头的夹持机构、用于调节摄像头焦距的转动机构、用于调节夹持机构松开或闭合的升降机构；所述夹持机构设于转动机构上，所述转动机构设于调焦机架板上，所述升降机构设于调焦机架板上；所述转动机构包括步进电机、小带轮、同步带、大带轮、回转轴承及旋转基板；所述夹持机构包括滑动组件、两弹簧及对称设置的两卡口组件；所述升降机构包括圆环滑槽、若干气缸组件及两对称设置的升降组件。本发明具有调焦精准、操作方便、延长线材使用寿命等有益效果。

Description

一种车载摄像头自动夹持调焦机构

技术领域

本发明涉及车载摄像头调焦领域，尤其涉及的是一种车载摄像头自动夹持调焦机构。

背景技术

用于感知环境的车载传感器被视为有效提升行车安全的重要设备，而基于视觉处理的车载摄像头可提前对事故危险进行预警，极大的降低了交通事故的发生概率。车载摄像头应用广和成本低的特性，将成为未来汽车智能化中使用最多的传感器。而清晰度是衡量摄像头的重要指标之一，一般来说，清晰度高的产品其图像的品质就会越好。车载摄像头包括镜头、镜座和感光芯片。其中镜座和感光芯片固定连接。镜头和镜座以螺纹方式连接，镜头和镜座可相对转动，通过转动镜头可调节镜头和感光芯片之间的距离，从而达到调整摄像头焦距、调整清晰度的目的。目前的自动调焦方式主要是镜头固定不动，镜座和感光芯片转动。镜座和感光芯片需要点亮测试，会有连接线连接至电脑主机。当镜头需要转动大角度时线被缠绕扭转。由于连接线的限制，相对转动的角度有限。连接线经常活动也会对线材的使用寿命有影响，线材更换频率增加。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调焦精准、操作方便、延长线材使用寿命的车载摄像头自动夹持调焦机构。

本发明的技术方案如下：一种车载摄像头自动夹持调焦机构，包括调焦机架板、用于自动夹持镜头的夹持机构、用于调节摄像头焦距的转动机构、用于调节夹持机构松开或闭合的升降机构；所述夹持机构设于转动机构上，所述转动机构设于调焦机架板上，所述升降机构设于调焦机架板上；

所述转动机构包括步进电机、小带轮、同步带、大带轮、回转轴承及旋转基板，所述步进电机设于所述调焦机架板上，所述小带轮装配于步进电机的输出轴上，所述大带轮与旋转基板固定连接，所述小带轮与大带轮通过同步带传动连接，所述旋转基板呈圆环形并通过回转轴承设于调焦机架板上；

所述夹持机构设于旋转基板上，所述夹持机构包括滑动组件、两弹簧及对称设置的两卡口组件，所述滑动组件设于旋转基板上，所述卡口组件设于滑动组件上，所述弹簧连接两卡口组件，所述各卡口组件包括卡块、两滑动轴承以及两弹簧销，所述各卡块两端分别设置一个滑动轴承，所述各卡块的顶部分别设置有两弹簧销，所述两卡块呈平行设置，所述两卡块的中间夹持镜头；

所述升降机构包括圆环滑槽、若干气缸组件及两对称设置的升降组件，所述气缸组件设于调焦机架板上，所述气缸组件与圆环滑槽的外壁连接，所述各升降组件包括凸轮随动器以及隔块，所述凸轮随动器卡设于圆环滑槽的内槽中，所述各隔块分别相切于卡口组件两端的滑动轴承。

采用上述技术方案，所述的车载摄像头自动夹持调焦机构中，所述滑动组件包括四块第一滑块和两根平行设置的第一滑轨，所述各第一滑轨上分别设置有两块第一滑块，所述各卡块的底部分别固定有两块第一滑块。

采用上述各个技术方案，所述的车载摄像头自动夹持调焦机构中，所述各气缸组件包括有气缸浮动板、气缸、磁性开关、气缸导轨安装块、第二滑块、第二滑轨及滑槽固定块，所述气缸导轨安装块与调焦机架板固定连接，所述滑槽固定块一侧与圆环滑槽固定连接，所述滑槽固定块顶部与气缸浮动板固定连接，所述滑槽固定块设于第二滑块上，所述第二滑块设于第二滑轨上，所述第二滑轨固定于气缸导轨安装块上，所述气缸固定于气缸导轨安装块上，所述气缸的输出轴与气缸浮动板连接，所述磁性开关设于气缸上。

采用上述各个技术方案，所述的车载摄像头自动夹持调焦机构中，所述升降组件还包括有滑块板、第三滑轨、滑轨固定块及第三滑块，所述滑轨固定块与旋转基板固定连接，所述凸轮随动器固定于滑块板上，所述滑块板固定于第三滑块上，所述第三滑块设于第三滑轨上，所述第三滑轨固定于滑轨固定块上，所述隔块固定于滑块板上。

采用上述各个技术方案，所述的车载摄像头自动夹持调焦机构中，所述卡块中部设置有用于夹持镜头的卡口，所述卡口靠近镜头的一侧设置有圆弧型凹槽。

采用上述各个技术方案，所述的车载摄像头自动夹持调焦机构中，所述圆弧形凹槽表面设置有用于保护镜头的优力胶。

采用上述各个技术方案，所述的车载摄像头自动夹持调焦机构中，所述隔块呈上宽下窄结构。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.调焦时镜座和感光芯片不动，避免线材拉扯，延长线材使用寿命。

2.夹持镜头的卡口可视镜头规格大小更换，夹持稳定，适用范围广。

3.调焦时只需镜头转动，角度转动范围大，调焦范围广，调焦精度高。

4.结构简单，操作方便，自动化调焦，提高了工作效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的气缸组件结构示意图；

图4为本发明的升降组件结构示意图；

图5为本发明的卡口组件结构示意图；

图6为本发明的升降组件与滑动组件安装结构局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行说明。

一种车载摄像头自动夹持调焦机构，包括调焦机架板1、用于自动夹持镜头11的夹持机构、用于调节摄像头焦距的转动机构、用于调节夹持机构松开或闭合的升降机构；所述夹持机构设于转动机构上，所述转动机构设于调焦机架板1上，所述升降机构设于调焦机架板1上；

所述转动机构包括步进电机6、小带轮14、同步带8、大带轮17、回转轴承15及旋转基板16，所述步进电机6设于所述调焦机架板1上，所述小带轮14装配于步进电机6的输出轴上，所述大带轮17与旋转基板16固定连接，所述小带轮14与大带轮17通过同步带8传动连接，所述旋转基板16呈圆环形并通过回转轴承15设于调焦机架板1上；

所述夹持机构设于旋转基板16上，所述夹持机构包括滑动组件19、两弹簧10及对称设置的两卡口组件4，所述滑动组件19设于旋转基板16上，所述卡口组件4设于滑动组件19上，所述弹簧10连接两卡口组件4，所述各卡口组件4包括卡块35、两滑动轴承33以及两弹簧销34，所述各卡块35两端分别设置一个滑动轴承33，所述各卡块35的顶部分别设置有两弹簧销34，所述两卡块35呈平行设置，所述两卡块35的中间夹持镜头11；

所述升降机构包括圆环滑槽3、若干气缸组件2及两对称设置的升降组件5，所述气缸组件2设于调焦机架板1上，所述气缸组件2与圆环滑槽3的外壁连接，所述各升降组件5包括凸轮随动器27以及隔块32，所述凸轮随动器27卡设于圆环滑槽3的内槽中，所述各隔块32分别相切于卡口组件4两端的滑动轴承33。

如图1及图2，转动机构包括有步进电机6、小带轮14、同步带8、大带轮17、回转轴承15及旋转基板16。本实施例中，转动机构还包括有电机固定座7，其中，电机固定座7设于调焦机架板1上，步进电机6的输出轴朝下安装于电机固定座7上。当然，步进电机6的输出轴也可以朝上安装于电机固定座7上，只是此时的步进电机6位于调焦机架板1下方。小带轮14装配于步进电机6的输出轴上，大带轮17与旋转基板16固定连接，旋转基板16与回转轴承15的内圈相嵌合，回转轴承15的外圈和调焦机架板1相嵌合。小带轮14与大带轮17通过同步带8传动连接，三者构成皮带传动，其传动比为300:30。本实施例中，大带轮17和小带轮14为齿轮结构，同步带8设置有齿条结构，同步带8的齿条与大带轮17和小带轮14相啮合，提高传动的精确度。当步进电机6转动时，通过小带轮14、大带轮17及同步带8的共同作用，带动旋转基板16转动，且可正反转动。通过卡口组件4对镜头11的稳固夹持，实现对镜头11的正反旋转，转动角度范围广，调焦范围大。此时，镜座和感光芯片不动，避免了连接线的拉扯，降低线材的更换频率。同时，为保护回转轴承15不受杂质损伤，提高使用寿命，本实施例中，在回转轴承15上还设有轴承盖13。

如图1及图5所示，夹持机构设于旋转基板16上，能够夹持镜头11。夹持机构包括滑动组件19、两弹簧10及对称设置的两卡口组件4。滑动组件19设于旋转基板16上，卡口组件4设于滑动组件19上，卡口组件4可在滑动组件19上滑动。弹簧10的两端分别与卡口组件4连接，弹簧10给两卡口组件4相向运动的力，使镜头11被夹持于两卡口组件4中间。各卡口组件4包括卡块35、两滑动轴承33以及两弹簧销34，各卡块35两端分别设置一个滑动轴承33，各卡块35的顶部分别设置有两弹簧销34，两卡块35呈平行设置，两卡块35的中间夹持镜头11。

优选的，如图6所示，滑动组件19包括四块第一滑块9和两根平行设置的第一滑轨12，各第一滑轨12上分别设置有两块第一滑块9，各卡块35的底部分别固定有两块第一滑块9。因第一滑块9可在第一滑轨12上线性滑动，当第一滑块9线性滑动时，固定在第一滑块9上的卡块35也随之线性滑动。

如图5，作为优选的，卡块35中部设置有用于夹持镜头11的卡口36，卡口36靠近镜头11的一侧设置有圆弧型凹槽。卡口36与卡块35活动连接，根据直径大小不同的镜头11，选配不同尺寸圆弧型凹槽的卡口36，更换适配卡口36即可对其它型号的镜头11进行调焦，适用范围广。进一步的，为增大卡口36与镜头11的摩擦力，圆弧形凹槽表面设置有用于保护镜头11的优力胶37，夹持效果良好。

如图1、图3以及图4，升降机构能够调节夹持机构松开或闭合。升降机构包括圆环滑槽3、若干气缸组件2及两对称设置的升降组件5。本实施例中，设置两组对称安装的气缸组件2，当然，还可以设置两组以外数量的气缸组件2，本发明不过多限制。各气缸组件2设于调焦机架板1上，各气缸组件2与圆环滑槽3的外壁连接，气缸组件2可使圆环滑槽3上升或下降。各升降组件5包括凸轮随动器27以及隔块32，优选的，隔块32呈上宽下窄的结构，凸轮随动器27卡设于圆环滑槽3的内槽中，各隔块32分别相切于卡口组件4两端的滑动轴承33。升降组件5固定于旋转基板16上，而升降组件5的凸轮随动器27可在圆环滑槽3中滑动，旋转基板16转动时，升降组件5的凸轮随动器27沿圆环滑槽3滑动。升降组件5设置在两卡口组件4的两端，隔块32将两卡口组件4分隔开。卡块35上的滑动轴承33与隔块32相切，隔块32上升时，两卡口组件4在弹簧10作用下靠拢，隔块32下降时，两卡口组件4相背分离。实现卡口组件4的自动松开或闭合，即松开镜头11或夹紧镜头11。

优选的，如图3所示，各气缸组件4包括有气缸浮动板20、气缸21、磁性开关22、气缸导轨安装块23、第二滑块24、第二滑轨25及滑槽固定块26。气缸导轨安装块23与调焦机架板1固定连接，滑槽固定块26一侧与圆环滑槽3的外壁固定连接，滑槽固定块26顶部与气缸浮动板20固定连接，滑槽固定块26设于第二滑块24上，第二滑块24设于第二滑轨25上，第二滑轨25固定于气缸导轨安装块23上，气缸21固定于气缸导轨安装块23上，气缸21的输出轴与气缸浮动板20连接，磁性开关22设于气缸21上。当气缸21的输出轴上下运动时，气缸浮动板20也上下运动，带动滑槽固定块26沿第二滑轨25上下运动。通过滑槽固定块26与圆环滑槽3外壁的连接作用，带动圆环滑槽3上下移动。

优选的，如图4所示，升降组件5还包括有滑块板28、第三滑轨29、滑轨固定块30及第三滑块31，滑轨固定块30与旋转基板16固定连接，凸轮随动器27固定于滑块板28上，滑块板28固定于第三滑块31上，第三滑块31设于第三滑轨上29，第三滑轨29固定于滑轨固定块30上，隔块32固定于滑块板28上。隔块32的底部设在两个卡口组件4的滑动轴承33中间，在弹簧10的拉伸作用下，隔块32能始终保持与滑动轴承33相切。如图4和图6所示，滑轨固定块30与旋转基板16固定连接，当旋转基板16转动时，升降组件5也随之转动，升降组件5中的凸轮随动器27与圆环滑槽3的内表面上下相切。当气缸组件2带动圆环滑槽3上下运动时，凸轮随动器27带动滑块板28沿第三滑轨31上下运动，位于滑块板28上的隔块32也上下运动。隔块32上升，夹持机构夹紧镜头11，隔块32下降，夹持机构松开镜头11。同时，升降组件5上下运动而不受旋转基板16旋转的影响，加强了整个机构的灵活性。

气缸组件2带动圆环滑槽3向下运动，升降组件5的隔块32同时下降。两卡口组件4分离开，将镜头11放入卡口组件4中间。气缸组件2带动圆环滑槽3向上运动，升降组件5的隔块32上升，两卡口组件4在弹簧10的作用下靠拢，将镜头11夹紧。步进电机6转动，小带轮14转动，通过同步带8带动大带轮17转动，大带轮17带动旋转基板16转动。旋转基板16上的夹持机构跟随转动，使夹持于夹持机构上的镜头11转动，当镜头11转动一定角度时，镜头11可点亮获取图像，当获取的图像最清晰时则结束调焦，若图像达不到清晰度要求时，则控制步进电机6继续转动，直至图像清晰度达到要求为止，整个过程不需人工手动转动镜头11调焦，提高工作效率，降低生产成本，同时减少人工干预，调焦精度高。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.调焦时镜座和感光芯片不动，避免线材拉扯，延长线材使用寿命。

2.夹持镜头的卡口可视镜头规格大小更换，夹持稳定，适用范围广。

3.调焦时只需镜头转动，角度转动范围大，调焦范围广，调焦精度高。

4.结构简单，操作方便，自动化调焦，提高了工作效率，降低生产成本。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车载摄像头自动夹持调焦机构，其特征在于，包括调焦机架板、用于自动夹持镜头的夹持机构、用于调节摄像头焦距的转动机构、用于调节夹持机构松开或闭合的升降机构；所述夹持机构设于转动机构上，所述转动机构设于调焦机架板上，所述升降机构设于调焦机架板上；

所述转动机构包括步进电机、小带轮、同步带、大带轮、回转轴承及旋转基板，所述步进电机设于所述调焦机架板上，所述小带轮装配于步进电机的输出轴上，所述大带轮与旋转基板固定连接，所述小带轮与大带轮通过同步带传动连接，所述旋转基板呈圆环形并通过回转轴承设于调焦机架板上；

所述夹持机构设于旋转基板上，所述夹持机构包括滑动组件、两弹簧及对称设置的两卡口组件，所述滑动组件设于旋转基板上，所述卡口组件设于滑动组件上，所述弹簧连接两卡口组件，所述各卡口组件包括卡块、两滑动轴承以及两弹簧销，所述各卡块两端分别设置一个滑动轴承，所述各卡块的顶部分别设置有两弹簧销，所述两卡块呈平行设置，所述两卡块的中间夹持镜头；

所述升降机构包括圆环滑槽、若干气缸组件及两对称设置的升降组件，所述气缸组件设于调焦机架板上，所述气缸组件与圆环滑槽的外壁连接，所述各升降组件包括凸轮随动器以及隔块，所述凸轮随动器卡设于圆环滑槽的内槽中，所述各隔块分别相切于卡口组件两端的滑动轴承。

2.根据权利要求1所述的车载摄像头自动夹持调焦机构，其特征在于：所述滑动组件包括四块第一滑块和两根平行设置的第一滑轨，所述各第一滑轨上分别设置有两块第一滑块，所述各卡块的底部分别固定有两块第一滑块。

3.根据权利要求1所述的车载摄像头自动夹持调焦机构，其特征在于：所述各气缸组件包括有气缸浮动板、气缸、磁性开关、气缸导轨安装块、第二滑块、第二滑轨及滑槽固定块，所述气缸导轨安装块与调焦机架板固定连接，所述滑槽固定块一侧与圆环滑槽固定连接，所述滑槽固定块顶部与气缸浮动板固定连接，所述滑槽固定块设于第二滑块上，所述第二滑块设于第二滑轨上，所述第二滑轨固定于气缸导轨安装块上，所述气缸固定于气缸导轨安装块上，所述气缸的输出轴与气缸浮动板连接，所述磁性开关设于气缸上。

4.根据权利要求1所述的车载摄像头自动夹持调焦机构，其特征在于：所述升降组件还包括有滑块板、第三滑轨、滑轨固定块及第三滑块，所述滑轨固定块与旋转基板固定连接，所述凸轮随动器固定于滑块板上，所述滑块板固定于第三滑块上，所述第三滑块设于第三滑轨上，所述第三滑轨固定于滑轨固定块上，所述隔块固定于滑块板上。

5.根据权利要求1所述的车载摄像头自动夹持调焦机构，其特征在于：所述卡块中部设置有用于夹持镜头的卡口，所述卡口靠近镜头的一侧设置有圆弧型凹槽。

6.根据权利要求5所述的车载摄像头自动夹持调焦机构，其特征在于：所述圆弧形凹槽表面设置有用于保护镜头的优力胶。

7.根据权利要求1所述的车载摄像头自动夹持调焦机构，其特征在于：所述隔块呈上宽下窄结构。