CN108957677A - 电动变焦装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动变焦装置，包括：第一镜筒体(1)；第二镜筒体(2)，设置在所述第一镜筒体(1)中与所述第一镜筒(1)滑动连接；限位导向结构(3)，用于限定所述第二镜筒体(2)在所述第一镜筒体(1)中沿轴向移动；传动组件(4)，与所述第二镜筒体(2)固定连接，驱动所述第二镜筒体(2)动作；驱动组件(5)，驱动所述传动组件(4)动作。本发明的电动变焦装置，第一镜筒体和第二镜筒体采用孔轴式的配合方式，如此有利于提高本发明电动变焦装置的变焦精度，并且还设有限位导向结构使第二镜筒体在第一镜筒体中沿其轴向进行移动，从而限定了第二镜筒体不会发生转动，使得变焦更为稳定。

Description

电动变焦装置

技术领域

本发明属于光学镜头变焦技术领域，尤其涉及一种电动变焦装置。

背景技术

随着数字电子技术的发展，视场对于具有变焦功能镜头的需要也越来越广泛，例如在安防监控的智能交通领域，工业自动化领域等。

变焦机构是变焦镜头的核心功能组件，用于控制光学镜片群组间的间距变化，实现变焦功能。因此，变焦机构的稳定性直接决定变焦镜头的使用可靠性。目前现有的变焦镜头中的变焦装置多为凸轮式结构，此种方案存在体积大、加工难度高以及变焦精度差的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度、高稳定性的电动变焦装置。

为实现上述目的，本发明提供一种电动变焦装置，包括：

第一镜筒体；

第二镜筒体，设置在所述第一镜筒体中与所述第一镜筒滑动连接；

限位导向结构，用于限定所述第二镜筒体在所述第一镜筒体中沿轴向移动；

传动组件，与所述第二镜筒体固定连接，驱动所述第二镜筒体动作；

驱动组件，驱动所述传动组件动作。

根据本发明的一个方面，，所述传动组件包括导向件和与所述导向件相配合的导向槽；

所述导向件设置在所述第二镜筒体的外表面上；

所述导向槽与所述第一镜筒体的中心轴平行地设置在所述第一镜筒体的内表面。

根据本发明的一个方面，所述导向件上设有套筒。

根据本发明的一个方面，所述传动组件包括：

支承件，固定在所述第一镜筒体上；

传动丝杆，支承在所述支承件上；

丝杆螺母，与所述传动丝杆配合连接，并且与所述第二镜筒体固定连接。

根据本发明的一个方面，所述第一镜筒体上设有沿所述第一镜筒体轴向延伸的通槽；

所述传动丝杆位于所述通槽上方；

所述丝杆螺母穿过所述通槽与所述第二镜筒体固定连接。

根据本发明的一个方面，所述支承件包括两个相对设置的滚珠轴承和用于固定所述滚珠轴承的轴承锁附件，所述传动丝杆的两端分别支承在两个所述滚珠轴承上。

根据本发明的一个方面，所述第一镜筒体上设有滚珠轴承安装槽。

根据本发明的一个方面，所述驱动组件包括：

支承架，固定在所述第一镜筒体上；

动力源，固定支承在所述支承架上，提供驱动力；

输出齿轮，与所述动力源连接；

丝杆齿轮，固定在所述传动丝杆上，与所述输出齿轮相啮合。

根据本发明的一个方面，所述动力源为马达或电机。

根据本发明的一个方面，所述第一镜筒体上还设有限位件。

根据本发明的一个方案，本发明的第一镜筒体和第二镜筒体采用孔轴式的配合方式，如此有利于提高本发明电动变焦装置的变焦精度，并且还设有限位导向结构使第二镜筒体在第一镜筒体中沿其轴向进行移动，从而限定了第二镜筒体不会发生转动，使得变焦更为稳定，避免了第二镜筒体2发生转动导致镜头解像力不稳定的情况发生。

根据本发明的一个方案，导向件上还设有套筒，如此可以改善导向件与导向槽的配合，保证导向件在导向槽中的动作顺畅，即保证第二镜筒体运动的顺畅性，不会出现卡顿、卡死的情况。

根据本发明的一个方案，采用传动丝杆和丝杆螺母的形式进行传动，其本身就具有精度高、机械效率高和寿命长的特性，从而能够有效保证变焦的精度。此外，采用传动丝杆和丝杆螺母配合的方式进行传动，不会受到移动行程大小的影响，而现有的凸轮槽结构的作动行程较大时，凸轮槽与作动方向的角度会减小，作动所需要的驱动力会逐渐增大，并且自锁稳定性下降，导致变焦精度和稳定性均较差，而本发明的传动结构很好地解决了这一问题，即本发明的电动变焦装置相对于现有变焦装置，在变焦大行程时仍具有高变焦精度和变焦稳定性。

根据本发明的一个方案，通过设置限位导向结构实现对第二镜筒体的导向，通过设置驱动组件和传动组件实现对第二镜筒体的驱动，从而将导向功能和传动功能分开，使的传动和导向互不干涉，有利于保证变焦精度和变焦稳定性。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明一种实施方式的电动变焦装置的结构示图；

图2是示意性表示根据本发明的一种实施方式的电动变焦装置的分解图；

图3是示意性表示根据本发明的一种实施方式的电动变焦装置的剖视图；

图4是示意性表示图3中B-B的剖视图。

附图中标号所代表的含义如下：

1、第一镜筒体；2、第二镜筒体；3、限位导向结构；4、传动组件；5、驱动组件；31、导向件；32、导向槽；31a、套筒；41、支承件；42、传动丝杆；43、丝杆螺母；11、通槽；411、滚珠轴承；412、轴承锁附件；12、滚珠轴承安装槽；51、支承架；52、动力源；53、输出齿轮；54、丝杆齿轮；13、限位件。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1是示意性表示根据本发明一种实施方式的电动变焦装置的结构图。图2是示意性表示根据本发明一种实施方式的电动变焦装置的分解图。结合图1和图2所示，本发明的电动变焦装置包括第一镜筒体1、第二镜筒体2、限位导向结构3、传动组件4和驱动组件5。根据本发明的一种实施方式，第一镜筒体1和第二镜筒体2均设有容置空间，用于放置镜片，并且第二镜筒体2设置在第一镜筒体1中与第一镜筒体1滑动连接。即第一镜筒体1作为固定组，第二镜筒体2作为作动组，可以在第一镜筒体1中滑动。本发明的限位导向结构3用于限定第二镜筒体2在第一镜筒体1中沿着轴向移动，传动组件4用于带动第二镜筒体2移动，驱动组件5用于驱动传动组件4动作。

本发明的电动变焦装置，通过驱动组件5驱动传动组件4动作，进而带动第二镜筒体2进行移动，由于设置有限位导向结构3，使得第二镜筒体2在第一镜筒体1中只沿着其轴向进行移动，从而可以实现变焦目的。本发明的第一镜筒体1和第二镜筒体2采用孔轴式的配合方式，如此有利于提高本发明电动变焦装置的变焦精度，并且还设有限位导向结构3使第二镜筒体2在第一镜筒体1中沿其轴向进行移动，从而限定了第二镜筒体2不会发生转动，使得变焦更为稳定，避免了第二镜筒体2发生转动导致镜头解像力不稳定的情况发生。

以下对本发明的电动变焦装置进行具体说明：

结合图1、图2、图3和图4所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的限位导向结构3包括导向件31和导向槽32，在本实施方式中，导向件31为导钉，导钉设置在第二镜筒体2的外表面上。导向槽32设置在第一镜筒体1的内表面上，导钉与导向槽32相互配合，导钉可在导向槽32中滑动。在本实施方式中，为保证第二镜筒体2在第一镜筒体1中运动的平稳性，在第二镜筒体2的外表面上相对设置两个导向件31，在第一镜筒体1的内表面上相对设置两个导向槽32。

在本实施方式中，导向槽32与第一镜筒体1中心轴相互平行地设置，即导向槽32在第一镜筒体1的内表面上沿其轴向延伸。本发明的第二镜筒体2上设置导向件31，第一镜筒体1上设有导向槽32，通过导向件31和导向槽32的配合起到对第二镜筒体2在第一镜筒体1中移动的导向作用，而由于导向槽32为与第一镜筒体1中心轴相互平行设置的槽，从而可以限定第二镜筒体2的转动，使其只能沿着第一镜筒体1的轴向进行移动，有利于提高变焦精度，同时可以避免第二镜筒体2发生转动对镜头解像力的影响，保证成像品质。

在本实施方式中，导向件31上还设有套筒31a，如此可以改善导向件31与导向槽32的配合，保证导向件31在导向槽32中的动作顺畅，即保证第二镜筒体2运动的顺畅性，不会出现卡顿、卡死的情况。

结合图1、图2、图3和图4所示，本发明的传动组件4包括支承件41、传动丝杆42和丝杆螺母43。在本实施方式中，支承件41固定在第一镜筒体1上，传动丝杆42支承在支承件41上，丝杆螺母43与传动丝杆42配合连接，并且与第二镜筒体2固定连接。

具体来说，在本实施方式中，第一镜筒体1上设置通槽11，通槽11沿着第一镜筒体1的轴向延伸，支承件41沿着第一镜筒体1轴向设置在通槽11相对的两侧，支承件41包括两个相对设置的滚珠轴承411和用于固定滚珠轴承411的轴承锁附件412。本发明的传动丝杆42位于通槽11上方，与第一镜筒体1中心轴相互平行地支承在滚珠轴承411上，丝杆螺母43可在传动丝杆42上移动，并且丝杆螺母43穿过通槽11与第二镜筒体2固定连接，如此当传动丝杆42旋转时可以使丝杆螺母43沿着传动丝杆42移动，由于丝杆螺母43与第二镜筒体2固定连接，从而可以带动第二镜筒体2在第镜筒体1中轴向移动，即实现变焦目的。本发明的传动丝杆42和丝杆螺母43的长度可以根据实际需求进行调整，实现第二镜筒体2动作范围的调整，即变焦范围的调整。

在本实施方式中，第一镜筒体1中还设置有滚珠轴承安装槽12，用于安装滚珠轴承411，如此可以减小整个装置的体积。当然，根据本发明的构思，滚珠轴承411可以直接固定安装在第一镜筒体1的外表面上。本发明的传动丝杆42支承在滚珠轴承411上，可以有效减小传动丝杆42的动作阻力，使得变焦过程更为简便稳定。

在本实施方式中，丝杆螺母43不是直接与第二镜筒体2进行固定连接的，而是同时螺母固定架431实现丝杆螺母43与第二镜筒体2的固定连接，即丝杆螺母43与螺母固定架431固定连接，螺母固定架431固定在第二镜筒体2上。当然，根据本发明的构思，可以不设置螺母固定架431，直接将丝杆螺母43与第二镜筒体2固定连接，同样能够实现传动丝杆42转动时，丝杆螺母43带动第二镜筒体2移动实现变焦。

本发明的电动变焦装置，采用传动丝杆42和丝杆螺母43的形式进行传动，其本身就具有精度高、机械效率高和寿命长的特性，从而能够有效保证变焦的精度。此外，采用传动丝杆42和丝杆螺母43配合的方式进行传动，不会受到移动行程大小的影响，而现有的凸轮槽结构的作动行程较大时，凸轮槽与作动方向的角度会减小，作动所需要的驱动力会逐渐增大，并且自锁稳定性下降，导致变焦精度和稳定性均较差，而本发明的传动结构4很好地解决了这一问题，即本发明的电动变焦装置相对于现有变焦装置，在变焦大行程时仍具有高变焦精度和变焦稳定性。

结合图1、图2和图3所示，本发明的驱动组件5包括支承架51、动力源52、输出齿轮53和丝杆齿轮54。支承架51固定在第一镜筒体1外表面上，动力源52固定在支承架51上，在本实施方式中，动力源52位于传动丝杆42上方，动力源52可以选用马达或者电机提供驱动力，在本实施方式中，动力源52采用马达。输出齿轮53与动力源52连接，动力源52可以驱动输出齿轮52旋转。丝杆齿轮54位于输出齿轮53下侧与输出齿轮53相啮合，并且丝杆齿轮54固定在传动丝杆42上。即动力源52可以驱动输出齿轮53旋转，带动丝杆齿轮54旋转，进而带动传动丝杆42旋转。本发明的马达可以根据需要增加齿轮箱，输出齿轮53和丝杆齿轮54参数可以进行调整，实现作动速度、作动精度和的调整，满足不同的需求。

本发明的电动变焦装置，通过设置限位导向结构3实现对第二镜筒体2的导向，通过设置驱动组件5和传动组件4实现对第二镜筒体2的驱动，从而将导向功能和传动功能分开，使的传动和导向互不干涉，有利于保证变焦精度和变焦稳定性。

本发明的第一镜筒体1上还设有限位件13，用于控制第二镜筒体2的最大移动行程，避免第二镜筒体1从第一镜筒体1中脱落。

采用本发明的电动变焦装置的变焦过程如下：

动力源52提供驱动力驱动输出齿轮53旋转，带动丝杆齿轮54旋转，进而带动传动丝杆42旋转，丝杆螺母43与传动丝杆42相互配合，并且丝杆螺母43与第二镜筒体2固定连接，当传动丝杆42旋转时，可以带动丝杆螺母43沿着轴向移动，带动第二镜筒体2移动，第二镜筒体2上设有导向件31，第一镜筒体1上设有导向槽32用于引导第二镜筒体2沿着轴向移动，并且限制第二镜筒体2的旋转。当第二镜筒体2移动到变焦需要使用的焦距时，动力源52进行自锁，第二镜筒体2固定在相应的位置上，完成整个变焦过程。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动变焦装置，其特征在于，包括：

第一镜筒体(1)；

第二镜筒体(2)，设置在所述第一镜筒体(1)中与所述第一镜筒(1)滑动连接；

限位导向结构(3)，用于限定所述第二镜筒体(2)在所述第一镜筒体(1)中沿轴向移动；

传动组件(4)，与所述第二镜筒体(2)固定连接，驱动所述第二镜筒体(2)动作；

驱动组件(5)，驱动所述传动组件(4)动作。

2.根据权利要求1所述的电动变焦装置，其特征在于，所述传动组件(3)包括导向件(31)和与所述导向件(31)相配合的导向槽(32)；

所述导向件(31)设置在所述第二镜筒体(2)的外表面上；

所述导向槽(32)与所述第一镜筒体(1)的中心轴平行地设置在所述第一镜筒体(1)的内表面。

3.根据权利要求2所述的电动变焦装置，其特征在于，所述导向件(31)上设有套筒(31a)。

4.根据权利要求1所述的电动变焦装置，其特征在于，所述传动组件(4)包括：

支承件(41)，固定在所述第一镜筒体(1)上；

传动丝杆(42)，支承在所述支承件(41)上；

丝杆螺母(43)，与所述传动丝杆(42)配合连接，并且与所述第二镜筒体(2)固定连接。

5.根据权利要求4所述的电动变焦装置，其特征在于，所述第一镜筒体(1)上设有沿所述第一镜筒体(1)轴向延伸的通槽(11)；

所述传动丝杆(42)位于所述通槽(11)上方；

所述丝杆螺母(43)穿过所述通槽(11)与所述第二镜筒体(2)固定连接。

6.根据权利要求4或5所述的电动变焦装置，其特征在于，所述支承件(41)包括两个相对设置的滚珠轴承(411)和用于固定所述滚珠轴承(411)的轴承锁附件(412)，所述传动丝杆(42)的两端分别支承在两个所述滚珠轴承(411)中。

7.根据权利要求6所述的电动变焦装置，其特征在于，所述第一镜筒体(1)上设有滚珠轴承安装槽(12)。

8.根据权利要求7所述的电动变焦装置，其特征在于，所述驱动组件(5)包括：

支承架(51)，固定在所述第一镜筒体(1)上；

动力源(52)，固定支承在所述支承架(51)上，提供驱动力；

输出齿轮(53)，与所述动力源(53)连接；

丝杆齿轮(54)，固定在所述传动丝杆(42)上，与所述输出齿轮(53)相啮合。

9.根据权利要求8所述的电动变焦装置，其特征在于，所述动力源(52)为马达或电机。

10.根据权利要求1所述的电动变焦装置，其特征在于，所述第一镜筒体(1)上还设有限位件(13)。