CN112684570A - 一种电动变焦镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动变焦镜头，其包括镜筒、镜头、调焦机构及检测组件；镜筒为中空结构；调焦机构包括调焦组件和调焦环，调焦组件包括驱动件、滑块及连接件，调焦环套设于镜筒外，并与镜头相连接，驱动件通过滑块带动调焦环旋转，以调节镜头相对镜筒的远近距离实现快速调焦；检测组件用于对镜头变焦过程中的位置变化进行检测。本发明可以实现镜头变焦过程中位置变化的精确检测，复位精度高；可以大幅减小电动变焦镜头对焦过程中的空回步数，进而极大提高目前电动变焦镜头的对焦速度，极大降低同步对焦功能的实现难度；调焦时镜组移动速度快，提高了镜头聚焦速度，传动系统的传动效率高，负载驱动能力损失小；可实现极低的运行噪音。

Description

一种电动变焦镜头

技术领域

本发明涉及镜头技术领域，具体涉及一种电动变焦镜头。

背景技术

目前的电动变焦镜头是通过步进电机带动齿轮减速箱(多级传动)，再带动带齿轮的调焦环转动，从而实现电动变焦功能。这种通过步进电机加减速箱带动镜头调焦的结构，至少存在以下缺陷：

(1)靠机械限位复位归零，复位精度差。

(2)空回步数大，导致自动聚焦速度慢、难以实现同步对焦功能(变焦过程中难保持图像清晰)。

(3)减速比大，导致调焦时镜组移动速度慢，导致聚焦速度慢。

(4)噪音大。

(5)传动效率低，负载驱动能力损失大。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述现有技术的不足，提供一种电动变焦镜头。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电动变焦镜头，包括镜筒、镜头、调焦机构及检测组件；

所述镜筒为中空结构，以容置所述镜头；

所述调焦机构包括调焦组件和调焦环，所述调焦组件包括驱动件、滑块及连接件，所述驱动件设置于所述镜筒上，用于带动所述滑块沿垂直所述镜筒的轴线方向进行移动，所述驱动件采用电机丝杆式的驱动结构，所述连接件活动地穿设于所述滑块上，且其一端铰接于所述镜筒的侧边，所述调焦环活动地套设于所述镜筒外，并与所述镜头相连接，所述驱动件通过所述滑块带动所述调焦环旋转，以调节所述镜头相对所述镜筒的远近距离实现快速调焦；

所述检测组件用于对所述镜头变焦过程中的位置变化进行检测。

优选地，所述调焦机构还包括固定座，所述固定座设于所述镜筒的侧边，所述调焦组件还包括安装座，所述安装座设置于所述固定座上，所述驱动件设置于所述安装座上，所述调焦环的侧边设置有铰接座，用于铰接所述连接件。

优选地，所述镜筒包括前镜筒和后镜筒，所述前镜筒和后镜筒沿着光轴方向固定在一起，所述镜头包括前镜头和后镜头，所述前镜头和后镜头分别容置于所述前镜筒和后镜筒中，所述调焦机构包括前调焦组件、前调焦环、后调焦组件及后调焦环，所述前调焦环活动地套设于所述前镜筒外，并与所述前镜头相连接，通过所述前调焦组件驱动所述前调焦环旋转，以调节所述前镜头相对所述前镜筒的远近距离实现快速调焦，所述后调焦环活动地套设于所述后镜筒外，并与所述后镜头相连接，通过所述后调焦组件驱动所述后调焦环旋转，以调节所述后镜头相对所述后镜筒的远近距离实现快速调焦，所述检测组件用于对所述前镜头和后镜头变焦过程中的位置变化进行检测。

优选地，所述调焦机构还包括固定座，所述固定座设于所述后镜筒的侧边，所述前调焦组件包括前驱动件、前滑块及前连接件，所述前驱动件设置于所述固定座上，用于带动所述前滑块沿垂直所述前镜筒的轴线方向进行移动，所述前连接件活动地穿设于所述前滑块上，且其一端铰接于所述前镜筒的侧边，所述后调焦组件包括后驱动件、后滑块及后连接件，所述后驱动件设置于所述固定座上，用于带动所述后滑块沿垂直所述后镜筒的轴线方向进行移动，所述后连接件活动地穿设于所述后滑块上，且其一端铰接于所述后镜筒的侧边。

优选地，所述前调焦组件还包括前安装座，所述前安装座设置于所述固定座顶部，所述前驱动件设置于所述前安装座上，所述后调焦组件还包括后安装座，所述后安装座设置于所述固定座底部，所述后驱动件设置于所述后安装座上，所述前驱动件和后驱动件均采用电机丝杆式的驱动结构，所述前滑块和后滑块分别与丝杠相螺接，所述检测组件设置于所述固定座上，其通过所述前滑块和后滑块的移动来检测所述前镜头和后镜头的变焦。

优选地，所述前滑块和后滑块均包括滑块本体、连接部及感应部，所述滑块本体的一侧设置有所述连接部、另一侧设置有所述感应部，所述连接部上分别设有凹槽和通孔，所述凹槽的一面设有与丝杠相配合的螺牙，所述通孔用于穿设所述前连接件/后连接件，所述检测组件通过所述感应部的移动来检测所述前镜头和后镜头的变焦。

优选地，所述检测组件包括安装板和两个光耦，所述安装板设置于所述固定座的侧边，两所述光耦设置于所述安装板上，分别用于检测所述前滑块和后滑块感应部的移动。

优选地，所述前镜筒包括前筒体和连接块，所述前筒体为中空结构，所述前筒体沿其周向设置有多个前导向口，所述前导向口与前筒体的轴线方向平行，所述前镜头的外壁中设置有多个与所述前导向口相适配的前导向块，所述前导向块与前调焦环相螺接，所述连接块设置于所述前筒体的底部，所述连接块的侧边设置有定位口、底部设置有插孔和第一安装孔。

优选地，所述后镜筒包括后筒体和连接座，所述后筒体为中空结构，所述后筒体沿其周向设置有多个后导向口，所述后导向口与后筒体的轴线方向平行，所述后镜头的外壁中设置有多个与所述后导向口相适配的后导向块，所述后导向块与后调焦环相螺接，所述连接座设置于所述后筒体的顶部，所述连接座顶部设有与所述后筒体相通的安装槽，所述安装槽的侧边设有定位块、底部设有插柱和第二安装孔，所述前筒体的下端容置于所述安装槽中，所述定位块与定位口、所述插柱与插孔相插配，并通过穿设于所述第二安装孔和第一安装孔中的锁紧件将所述后筒体和前筒体固定在一起。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

1、本发明可以通过检测组件实现镜头变焦过程中位置变化的精确检测，复位精度高。

2、本发明可以大幅减小电动变焦镜头对焦过程中的空回步数，进而极大提高目前电动变焦镜头的对焦速度，极大降低同步对焦功能的实现难度，保证变焦过程中的图像清晰。

3、本发明可同时减小传动系统的减速比，使得调焦时镜组移动速度快，提高了镜头聚焦速度，同时，传动系统的传动效率高，负载驱动能力损失小。

4、本发明可实现极低的运行噪音。

附图说明

图1为本发明的立体示意图之一；

图2为本发明的立体示意图之二；

图3为本发明的分解示意图之一；

图4为本发明的剖视图；

图5为本发明的分解示意图之二(局部)；

图6为前镜筒的结构示意图；

图7为后镜筒的结构示意图；

图8为调焦机构的分解示意图；

图9为前连接件和后连接件的结构示意图。

附图标记说明：

前镜筒100、前筒体110、前导向口111、连接块120、定位口121、插孔122、第一安装孔123；

后镜筒200、后筒体210、后导向口211、连接座220、安装槽221、定位块222、插柱223、第二安装孔224；

前镜头300、前导向块310；

后镜头400、后导向块410；

前调焦组件510、前驱动件511、前滑块512、前连接件513、前安装座514、前调焦环520、前铰接座521、后调焦组件530、后驱动件531、后滑块532、后连接件533、后安装座534、后调焦环540、后铰接座541、固定座550、滑块本体561、连接部562、凹槽5621、通孔5622、感应部563；

检测组件600、安装板610、光耦620。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示本发明的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

配合图1和图2所示，本实施例公开了一种电动变焦镜头，包括镜筒、镜头、调焦机构及检测组件。

镜筒为中空结构，以容置镜头。调焦机构包括调焦组件和调焦环，调焦组件包括驱动件、滑块及连接件，驱动件设置于镜筒上，用于带动滑块沿垂直镜筒的轴线方向进行移动，驱动件采用电机丝杆式的驱动结构，连接件活动地穿设于滑块上，且其一端铰接于镜筒的侧边，调焦环活动地套设于镜筒外，并与镜头相连接，驱动件通过滑块带动调焦环旋转，以调节镜头相对镜筒的远近距离实现快速调焦。

调焦机构还包括固定座，固定座设于镜筒的侧边，调焦组件还包括安装座，安装座设置于固定座上，驱动件设置于安装座上，调焦环的侧边设置有铰接座，用于铰接连接件。

检测组件用于对镜头变焦过程中的位置变化进行检测。

实施例二

配合图1至图4所示，本实施例公开了一种电动变焦镜头，包括镜筒、镜头、调焦机构及检测组件，其中，调焦机构和检测组件可以对前镜头和后镜头中的一个或同时对前镜头和后镜头进行调焦和变焦过程中的位置检测，在本实施例中，调焦机构和检测组件同时对前镜头和后镜头进行调焦和变焦过程中的位置检测。

镜筒包括前镜筒100和后镜筒200，前镜筒100和后镜筒200沿着光轴方向固定在一起，镜头包括前镜头300和后镜头400，前镜头300和后镜头400分别容置于前镜筒100和后镜筒200中。

配合图1、图2、图5至图7所示，前镜筒100包括前筒体110和连接块120，前筒体110为中空结构，前筒体110沿其周向设置有多个前导向口111，前导向口111与前筒体110的轴线方向平行，前镜头300的外壁中设置有多个与前导向口111相适配的前导向块310，前导向块310与前调焦环520相螺接，在前导向口111的导向作用下，使得前镜头300相对前镜筒100的移动更加精准，保证前镜头300快速聚焦的精度。连接块120设置于前筒体110的底部，连接块120的侧边设置有定位口121、底部设置有插孔122和第一安装孔123。

后镜筒200包括后筒体210和连接座220，后筒体210为中空结构，后筒体210沿其周向设置有多个后导向口211，后导向口211与后筒体210的轴线方向平行，后镜头400的外壁中设置有多个与后导向口211相适配的后导向块410，后导向块410与后调焦环540相螺接，在后导向口211的导向作用下，使得后镜头400相对后镜筒200的移动更加精准，保证后镜头400快速聚焦的精度。连接座220设置于后筒体210的顶部，连接座220顶部设有与后筒体210相通的安装槽221，安装槽221的侧边设有定位块222、底部设有插柱223和第二安装孔224，前筒体110的下端容置于安装槽221中，定位块222与定位口121、插柱223与插孔122相插配，保证前筒体110和后筒体210之间的位置准确度，并通过穿设于第二安装孔224和第一安装孔123中的锁紧件(本实施例采用螺丝)将后筒体210和前筒体110固定在一起。将前镜筒100和后镜筒200固定在一起的方式，相较于原有通过主筒安装前镜筒和后镜筒的方式，结构更加简单、成本更低、装配误差更小。

配合图1至图3、图8、图9所示，调焦机构包括前调焦组件510、前调焦环520、后调焦组件530及后调焦环540，前调焦环520活动地套设于前镜筒100外，并与前镜头300相连接，通过前调焦组件510驱动前调焦环520旋转，以调节前镜头300相对前镜筒100的远近距离实现快速调焦。后调焦环540活动地套设于后镜筒200外，并与后镜头400相连接，通过后调焦组件530驱动后调焦环540旋转，以调节后镜头400相对后镜筒200的远近距离实现快速调焦，检测组件600用于对前镜头300和后镜头400变焦过程中的位置变化进行检测。

调焦机构还包括固定座550，固定座550设于后镜筒200的侧边，前调焦组件510包括前驱动件511、前滑块512及前连接件513，前驱动件511设置于固定座550上，用于带动前滑块512沿垂直前镜筒100的轴线方向进行移动，前连接件513活动地穿设于前滑块512上，且其一端铰接于前镜筒100的侧边，在本实施例中，前调焦环520的侧边设置有前铰接座521，用于铰接前连接件513，前连接件513采用杆件。后调焦组件530包括后驱动件531、后滑块532及后连接件533，后驱动件531设置于固定座550上，用于带动后滑块532沿垂直后镜筒200的轴线方向进行移动，后连接件533活动地穿设于后滑块532上，且其一端铰接于后镜筒200的侧边，在本实施例中，后调焦环540的侧边设置有后铰接座541，用于铰接后连接件533，后连接件533采用杆件。

前调焦组件510还包括前安装座514，前安装座514设置于固定座550顶部，前驱动件511设置于前安装座514上，后调焦组件530还包括后安装座534，后安装座534设置于固定座550底部，后驱动件531设置于后安装座534上，前驱动件511和后驱动件531均采用电机丝杆式的驱动结构，前滑块512和后滑块532分别与丝杠相螺接，检测组件600设置于固定座550上，其通过前滑块512和后滑块532的移动来检测前镜头300和后镜头400的变焦。

前滑块512和后滑块532均包括滑块本体561、连接部562及感应部563，滑块本体561的一侧设置有呈L形的连接部562、另一侧设置有感应部563，连接部562上分别设有凹槽5621和通孔5622，凹槽5621的一面设有与丝杠相配合的螺牙，通孔5622用于穿设前连接件513/后连接件533，检测组件600通过感应部563的移动来检测前镜头300和后镜头400的变焦。

配合图1、图8及图9所示，检测组件600包括安装板610和两个光耦620(此光耦可发射并接收光线信号，按照光线信号输出不同大小的电流)，安装板610设置于固定座550的侧边，两光耦620设置于安装板610上，分别用于检测前滑块和后滑块感应部563的移动。

配合图1至图9所示，通过前驱动件511和后驱动件531带动滑块移动，再将滑块的直线运动传递转换为前调焦环520和后调焦环540的圆周运动，前调焦环520和后调焦环540再通过前导向块310和后导向块410分别带动前镜头300和后镜头400移动，实现光学镜头的调焦功能。在滑块移动过程中，感应部563遮挡光耦620的感应光线，使光耦620输出电流改变，通过采集光耦620输出电流的变化，即可确认调焦过程中光耦620输出电流变化时滑块的位置，将此位置作为初始位，既可实现镜头变焦过程中的位置检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电动变焦镜头，其特征在于：包括镜筒、镜头、调焦机构及检测组件；

所述镜筒为中空结构，以容置所述镜头；

所述调焦机构包括调焦组件和调焦环，所述调焦组件包括驱动件、滑块及连接件，所述驱动件设置于所述镜筒上，用于带动所述滑块沿垂直所述镜筒的轴线方向进行移动，所述驱动件采用电机丝杆式的驱动结构，所述连接件活动地穿设于所述滑块上，且其一端铰接于所述镜筒的侧边，所述调焦环活动地套设于所述镜筒外，并与所述镜头相连接，所述驱动件通过所述滑块带动所述调焦环旋转，以调节所述镜头相对所述镜筒的远近距离实现快速调焦；

所述检测组件用于对所述镜头变焦过程中的位置变化进行检测。

2.如权利要求1所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述调焦机构还包括固定座，所述固定座设于所述镜筒的侧边，所述调焦组件还包括安装座，所述安装座设置于所述固定座上，所述驱动件设置于所述安装座上，所述调焦环的侧边设置有铰接座，用于铰接所述连接件。

3.如权利要求1所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述镜筒包括前镜筒和后镜筒，所述前镜筒和后镜筒沿着光轴方向固定在一起，所述镜头包括前镜头和后镜头，所述前镜头和后镜头分别容置于所述前镜筒和后镜筒中，所述调焦机构包括前调焦组件、前调焦环、后调焦组件及后调焦环，所述前调焦环活动地套设于所述前镜筒外，并与所述前镜头相连接，通过所述前调焦组件驱动所述前调焦环旋转，以调节所述前镜头相对所述前镜筒的远近距离实现快速调焦，所述后调焦环活动地套设于所述后镜筒外，并与所述后镜头相连接，通过所述后调焦组件驱动所述后调焦环旋转，以调节所述后镜头相对所述后镜筒的远近距离实现快速调焦，所述检测组件用于对所述前镜头和后镜头变焦过程中的位置变化进行检测。

4.如权利要求3所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述调焦机构还包括固定座，所述固定座设于所述后镜筒的侧边，所述前调焦组件包括前驱动件、前滑块及前连接件，所述前驱动件设置于所述固定座上，用于带动所述前滑块沿垂直所述前镜筒的轴线方向进行移动，所述前连接件活动地穿设于所述前滑块上，且其一端铰接于所述前镜筒的侧边，所述后调焦组件包括后驱动件、后滑块及后连接件，所述后驱动件设置于所述固定座上，用于带动所述后滑块沿垂直所述后镜筒的轴线方向进行移动，所述后连接件活动地穿设于所述后滑块上，且其一端铰接于所述后镜筒的侧边。

5.如权利要求4所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述前调焦组件还包括前安装座，所述前安装座设置于所述固定座顶部，所述前驱动件设置于所述前安装座上，所述后调焦组件还包括后安装座，所述后安装座设置于所述固定座底部，所述后驱动件设置于所述后安装座上，所述前驱动件和后驱动件均采用电机丝杆式的驱动结构，所述前滑块和后滑块分别与丝杠相螺接，所述检测组件设置于所述固定座上，其通过所述前滑块和后滑块的移动来检测所述前镜头和后镜头的变焦。

6.如权利要求5所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述前滑块和后滑块均包括滑块本体、连接部及感应部，所述滑块本体的一侧设置有所述连接部、另一侧设置有所述感应部，所述连接部上分别设有凹槽和通孔，所述凹槽的一面设有与丝杠相配合的螺牙，所述通孔用于穿设所述前连接件/后连接件，所述检测组件通过所述感应部的移动来检测所述前镜头和后镜头的变焦。

7.如权利要求6所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述检测组件包括安装板和两个光耦，所述安装板设置于所述固定座的侧边，两所述光耦设置于所述安装板上，分别用于检测所述前滑块和后滑块感应部的移动。

8.如权利要求3-7任一项所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述前镜筒包括前筒体和连接块，所述前筒体为中空结构，所述前筒体沿其周向设置有多个前导向口，所述前导向口与前筒体的轴线方向平行，所述前镜头的外壁中设置有多个与所述前导向口相适配的前导向块，所述前导向块与前调焦环相螺接，所述连接块设置于所述前筒体的底部，所述连接块的侧边设置有定位口、底部设置有插孔和第一安装孔。

9.如权利要求8所述的一种电动变焦镜头，其特征在于：所述后镜筒包括后筒体和连接座，所述后筒体为中空结构，所述后筒体沿其周向设置有多个后导向口，所述后导向口与后筒体的轴线方向平行，所述后镜头的外壁中设置有多个与所述后导向口相适配的后导向块，所述后导向块与后调焦环相螺接，所述连接座设置于所述后筒体的顶部，所述连接座顶部设有与所述后筒体相通的安装槽，所述安装槽的侧边设有定位块、底部设有插柱和第二安装孔，所述前筒体的下端容置于所述安装槽中，所述定位块与定位口、所述插柱与插孔相插配，并通过穿设于所述第二安装孔和第一安装孔中的锁紧件将所述后筒体和前筒体固定在一起。

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