CN112379504A - 变焦镜头和安防摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变焦镜头和安防摄像装置，变焦镜头包括镜筒、移动载体以及移动透镜，镜筒设有内腔，移动载体活动设于内腔内，移动载体可沿所述镜筒的长度方向作往复滑动，移动透镜容纳于所述内腔内，并设于移动载体；及驱动装置，驱动装置包括磁石和通电线圈，磁石和通电线圈中二者之一设于移动载体，二者之另一设于内腔的内壁，且所述通电线圈与所述磁石相对设置；利用通电线圈通电产生磁场后与磁石产生的磁场会产生相互作用力的原理，使得通电线圈和磁石之间产生相对运动，通过通电线圈或磁石带动承载移动透镜的移动载体移动，从而实现变焦，具有变焦速度快，无磨损，低噪音，功耗低的效果。

Description

变焦镜头和安防摄像装置

技术领域

本发明涉及安防设备技术领域，特别涉及一种变焦镜头和应用该变焦镜头的安防摄像装置。

背景技术

随着技术的快速发展，变焦镜头已得到广泛应用于安防设备，而步进电机被广泛应用于变焦镜头的自动变焦，在相关技术中，通过步进电机驱动透镜在镜筒中移动从而实现变焦，而步进电机驱动的方式，存在变焦速度较低，功耗高，易受电磁干扰和噪音较大，耐磨性差的缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种变焦镜头和安防摄像装置，旨在解决相关技术中变焦镜头的变焦速度较低，功耗高，易受电磁干扰和噪音较大，耐磨性差的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种变焦镜头所述变焦镜头包括：

镜筒，所述镜筒设有内腔；

移动载体，所述移动载体活动设于所述内腔内，所述移动载体可沿所述镜筒的长度方向作往复滑动；

移动透镜，所述移动透镜容纳于所述内腔内，并设于所述移动载体；及驱动装置，所述驱动装置包括磁石和通电线圈，所述磁石和所述通电线圈中二者之一设于所述移动载体，二者之另一设于所述内腔的内壁，且所述通电线圈与所述磁石相对设置。

可选地，所述移动载体的数量为多个，所述通电线圈的数量为多个，每个所述移动载体固定连接有一个所述通电线圈，所述磁石固定连接于所述内腔的内壁，并与多个所述通电线圈相对设置。

可选地，所述变焦镜头还包括设于所述镜筒内的金属件，所述金属件与所述内腔的内壁围成形成容纳腔，所述磁石设于所述容纳腔内。

可选地，所述内腔的内壁设有凸台，所述通电线圈缠绕于所述凸台，以固定连接于所述内腔的内壁。

可选地，所述变焦镜头还包括设于所述内腔内的导向轴，所述导向轴沿所述镜筒的长度方向延伸设置，所述移动载体开设有导向孔，所述导向轴滑动穿设于所述导向孔。

可选地，所述导向轴的数量为多条，多条所述导向轴沿所述镜筒的内周呈间隔分布，所述移动载体的边缘对应每一所述导向轴设有所述导向孔。

可选地，所述镜筒包括可拆卸连接的前壳体和后壳体，所述前壳体和所述后壳体围合形成所述内腔。

可选地，所述变焦镜头还包括设于所述内腔内的位置检测模组，所述位置检测模组用于检测所述移动载体的位置。

可选地，所述位置检测模组包括磁电阻式传感器和感应磁片，所述磁电阻式传感器和所述感应磁片中二者之一设于所述移动载体，二者之另一设于所述内腔的内壁，且所述磁电阻式传感器和所述感应磁片相对设置；或，

所述位置检测模组包括光学反射式传感器和反射光栅，所述光学反射式传感器和所述反射光栅中二者之一设于所述移动载体，二者之另一设于所述内腔的内壁，且所述光学反射式传感器和所述反射光栅相对设置。

本发明还提出一种安防摄像装置，所述安防摄像装置包括支座和上述的变焦镜头，所述支座支撑所述变焦镜头。

本发明技术方案通过将磁石和通电线圈中二者之一设于移动载体，二者之另一设于内腔的内壁，利用通电线圈通电产生磁场后与磁石产生的磁场会产生相互作用力的原理，使得通电线圈和磁石之间产生相对运动，通过通电线圈或磁石带动承载移动透镜的移动载体移动，从而实现变焦，具有变焦速度快，无磨损，低噪音，功耗低的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明变焦镜头一实施例的结构示意图；

图2为本发明变焦镜头另一实施例的结构示意图；

图3为本发明变焦镜头又一实施例的结构示意图；

图4为本发明图3的结构分解示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	镜筒	3	磁石
11	前壳体	4	通电线圈
				12	后壳体	5	金属件
2	移动载体	6	导向轴

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种变焦镜头。

在发明的一实施例中，参照附图1和附图2所示，变焦镜头包括镜筒1、移动载体2、驱动装置以及移动透镜，镜筒1设有内腔，移动载体2活动设于内腔内，移动载体2可沿镜筒1的长度方向作往复滑动；移动透镜容纳于内腔内，并设于移动载体2；驱动装置包括磁石3和通电线圈4，磁石3设于移动载体2，通电线圈4设于内腔的内壁，且通电线圈4与磁石3相对设置。

在本实施例中，镜筒呈长筒状，其围成的内腔呈柱状，移动透镜和移动载体2位于内腔的中间位置，在内腔长度方向上的两端分别固定安装有固定透镜，固定透镜和移动透镜的光轴处于同一直线上。

如此，当通电线圈4通电，通电线圈4产生的磁场与磁石3产生的磁场相互作用，进而产生相对位移，由于通电线圈4设于内腔的内壁，而磁石3设于移动载体2，使得磁石3相对通电线圈4位移带动移动载体2相对内腔滑动，从而实现移动透镜的位置调整，最终实现变焦，具有变焦速度快，无磨损，低噪音，功耗低，精度高的效果。

在本实施例中，移动载体2的中心位置形成两端敞口的通腔，通腔沿镜筒的长度方向延伸，通腔的内壁形成有用于夹持移动透镜的凸缘，通过将移动透镜的边沿夹持于通腔的内壁内，从而使得移动透镜固定设于移动载体2，随移动载体2同步滑动。

在另一实施例中，磁石3设于内腔的内壁，通电线圈4设于移动载体2，且通电线圈4与磁石3相对设置，如此，当通电线圈4通电后，与磁石3产生相互作用力，由通电线圈4带动移动载体2移动，实现移动透镜的位置调整，最终实现变焦。

在一实施例中，参照附图3和附图4所示，移动载体2的数量为多个，通电线圈4的数量为多个，每个移动载体2固定连接有一个通电线圈4，磁石3固定连接于内腔的内壁，并与多个通电线圈4相对设置。

通过这样，实现多个通电线圈4共用一个磁石3，由磁石3产生永久磁场，多个通电线圈4处于该永久磁场中，各个通电线圈4通入电流，产生磁场，与磁石3的磁场之间产生作用力，由于磁石3固定设于内腔的内壁，使得通电线圈4在作用力的驱动下带动移动载体2滑动至预定位置，实现变焦，同时，通过控制输入通电线圈4的电流大小，可控制该通电线圈4和其对应的移动载体2的位置，如此，可分别控制输入不同通电线圈4的电流大小，使得各个通电线圈4带动各自对应的移动载体2移动到相应的位置，

在本实施例中，具体地，移动载体2的数量为两个，通电线圈4的数量也对应的为两个，磁石3呈长条状，并沿镜筒的长度方向延伸，两个移动载体2面向磁石3的同侧均开设有容纳通电线圈4的容纳槽，通电线圈4粘接于容纳槽内。

在本实施例中，其中一移动载体2包括了两载体部，两载体部分别夹持有移动透镜，两载体部之间通过一连接件相固定连接，实现同步滑动，通电线圈4设于两载体部中的一个。

在一实施例中，变焦镜头还包括设于镜筒1内的金属件5，金属件5与内腔的内壁围成形成容纳腔，磁石3设于容纳腔内，从而实现磁石3固定设于内腔的内壁，金属件5具有导磁的特性，对磁石3起到固定作用的同时不会对磁石3的磁性产生干扰。

在本实施例中，金属件5通过螺栓固定连接于内腔的内壁上。

在一实施例中，内腔的内壁设有凸台，通电线圈4缠绕于凸台，以固定连接于内腔的内壁。

在本实施例中，通电线圈4固定连接于内腔的内壁，移动载体2具有面向该通电线圈4的安装面，磁石3粘接于该安装面上。

在一实施例中，变焦镜头还包括设于内腔内的导向轴6，导向轴6沿镜筒1的长度方向延伸设置，移动载体2开设有导向孔，导向轴6滑动穿设于导向孔。

如此，通过导向轴6的支撑和导向作用，使得移动载体2沿导向轴6的滑动，从而使得移动载体2在驱动装置的驱动下，可沿镜筒1的长度方向作往复滑动。

在本实施例中，内腔在镜筒1长度方向上两端的内壁分别形成有与导向轴6相对应的固定孔，固定孔的延伸方向与导向轴6的延伸方向相一致，导向轴6的两端分别固定插设于相应的固定孔内。

在本实施例中，移动载体2的边沿凸设有导向凸台，导向凸台沿镜筒1的长度方向延伸，导向孔开设于导向凸台上，如此，使得移动载体2与导向轴6的连接具有良好的结构强度。

在本实施例中，可选地，导向孔的孔壁内保持有可滚动的滚珠，滚珠抵触于导向轴6上，当移动载体2沿导向轴6滑动时，滚珠支撑于导向孔的孔壁和导向轴6之间，并通过滚动使得移动载体2相对导向轴6滑动，极大地减少了移动载体2与导向轴6之间相对滑动时的摩擦力，提高了结构的可靠性。

在一实施例中，导向轴6的数量为多条，多条导向轴6沿镜筒1的内周呈间隔分布，移动载体2的边缘对应每一导向轴6设有导向孔。

如此，通过多条导向轴6对移动载体2全方位的支撑和导向，极大增加移动载体2滑动平稳性和结构的强度。

在一实施例中，镜筒1包括可拆卸连接的前壳体11和后壳体12，前壳体11和后壳体12围合形成内腔。

通过这样，技术人员进行对镜头进行检修时，可对前壳体11和后壳体12之间进行拆卸，对容纳于镜筒1内腔的部件进行维修或更换，检修完毕后，将前壳体11和后壳体12重新安装拼接即可，提高了镜头检修的便利性。

在本实施例中，前壳体11靠近后壳体12的端部内周壁开设有环形槽，环形槽的槽壁上开设多个第一连接孔，后壳体12靠近前壳体11的端部外周壁开设有与环形槽相嵌配合的环形凸缘，环形凸缘的壁体上开设多个与第一连接孔相匹配的第二连接孔，安装前壳体11和后壳体12时，先将环形凸缘嵌入至环形槽内，然后通过依次向第一连接孔和第二连接孔插设连接件，从而实现前壳体11和后壳体12之间的连接。

在本实施例中，前壳体11和后壳体12分别形成用于夹持固定透镜的凸缘。

在一实施例中，变焦镜头还包括设于内腔内的位置检测模组，位置检测模组用于检测移动载体2的位置。

如此，通过位置检测模组对移动载体2的位置进行检测，即对移动透镜的位置进行实时检测，配合驱动装置，能准确地控制移动载体2移动至设定位置，实现精准快速变焦。

在本实施例中，变焦镜头还包括设于内腔内的控制器，控制器分别与驱动装置和位置检测模组电连接，以通过位置检测模组检测移动载体2的位置，然后控制驱动装置驱动移动载体2移动至计算后的变焦位置。

在一实施例中，位置检测模组包括磁电阻式传感器和感应磁片，磁电阻式传感器和感应磁片中二者之一设于移动载体2，二者之另一设于内腔的内壁，且磁电阻式传感器和感应磁片相对设置。

在本实施例中，可选地，移动载体2的边沿开设有容纳感应磁片的第一容置槽，感应磁片容纳并限位于该第一容置槽内，或，内腔的内壁开设有容纳感应磁片的第二容置槽，感应磁片容纳并限位于该第二容置槽内。

在本实施例中，可选地，移动载体2的边沿开设有容纳磁电阻式传感器的第三容置槽，磁电阻式传感器容纳并限位于该第三容置槽内，或，内腔的内壁开设有容纳磁电阻式传感器的第四容置槽，磁电阻式传感器容纳并限位于该第四容置槽内。

在另一实施例中，位置检测模组包括光学反射式传感器和反射光栅，光学反射式传感器和反射光栅中二者之一设于移动载体，二者之另一设于内腔的内壁，且光学反射式传感器和反射光栅相对设置。

在本实施例中，可选地，移动载体2的边沿开设有容纳反射光栅的第五容置槽，反射光栅容纳并限位于该第五容置槽内，或，内腔的内壁开设有容纳反射光栅的第六容置槽，反射光栅容纳并限位于该第六容置槽内。

在本实施例中，可选地，移动载体2的边沿开设有容纳光学反射式传感器的第七容置槽，光学反射式传感器容纳并限位于该第七容置槽内，或，内腔的内壁开设有容纳光学反射式传感器的第八容置槽，光学反射式传感器容纳并限位于该第八容置槽内。

本发明还提出一种安防摄像装置，该安防摄像装置包括支座和变焦镜头，该变焦镜头的具体结构参照上述实施例，由于本变焦镜头采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实施例中，支座支撑于变焦镜头。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头包括：

镜筒，所述镜筒设有内腔；

移动载体，所述移动载体活动设于所述内腔内，所述移动载体可沿所述镜筒的长度方向作往复滑动；

移动透镜，所述移动透镜容纳于所述内腔内，并设于所述移动载体；及

驱动装置，所述驱动装置包括磁石和通电线圈，所述磁石和所述通电线圈中二者之一设于所述移动载体，二者之另一设于所述内腔的内壁，且所述通电线圈与所述磁石相对设置。

2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述移动载体的数量为多个，所述通电线圈的数量为多个，每个所述移动载体固定连接有一个所述通电线圈，所述磁石固定连接于所述内腔的内壁，并与多个所述通电线圈相对设置。

3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括设于所述镜筒内的金属件，所述金属件与所述内腔的内壁围成形成容纳腔，所述磁石设于所述容纳腔内。

4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述内腔的内壁设有凸台，所述通电线圈缠绕于所述凸台，以固定连接于所述内腔的内壁。

5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括设于所述内腔内的导向轴，所述导向轴沿所述镜筒的长度方向延伸设置，所述移动载体开设有导向孔，所述导向轴滑动穿设于所述导向孔。

6.根据权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，所述导向轴的数量为多条，多条所述导向轴沿所述镜筒的内周呈间隔分布，所述移动载体的边缘对应每一所述导向轴设有所述导向孔。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述镜筒包括可拆卸连接的前壳体和后壳体，所述前壳体和所述后壳体围合形成所述内腔。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括设于所述内腔内的位置检测模组，所述位置检测模组用于检测所述移动载体的位置。

9.根据权利要求8所述的变焦镜头，其特征在于，所述位置检测模组包括磁电阻式传感器和感应磁片，所述磁电阻式传感器和所述感应磁片中二者之一设于所述移动载体，二者之另一设于所述内腔的内壁，且所述磁电阻式传感器和所述感应磁片相对设置；或，

所述位置检测模组包括光学反射式传感器和反射光栅，所述光学反射式传感器和所述反射光栅中二者之一设于所述移动载体，二者之另一设于所述内腔的内壁，且所述光学反射式传感器和所述反射光栅相对设置。

10.一种安防摄像装置，其特征在于，所述安防摄像装置包括支座和如权利要求1至9中任一项所述的变焦镜头，所述支座支撑所述变焦镜头。

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