CN113885162A - 一种镜头、车载摄像头和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜头、车载摄像头和车辆，属于无人驾驶技术领域。镜头包括镜筒、至少两个直线移动机构和可调节镜片。可调节镜片通过直线移动机构的活动端在镜筒内移动，直线移动机构设置有至少两个，可调节镜片受力均匀且沿镜筒的轴线方向稳定移动，避免发生卡滞现象，不仅能够变焦和辅助稳定成像，而且镜头结构紧凑，占用空间小，适合整车应用场景。

Description

一种镜头、车载摄像头和车辆

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种镜头、车载摄像头和车辆。

背景技术

在现有技术中，将变焦透镜组的镜片设置在由电机驱动的丝杠螺母机构的螺母上，由于只设置有一套丝杠螺母机构，使变焦透镜组的镜片在调焦移动的过程中，容易倾斜并与镜筒发生卡滞，严重时，导致镜片损坏，增加了维修成本。而且行驶在坑洼路况时，车身产生前后左右的晃动，镜片受力不均，导致降低车载摄像头的成像稳定性，使记录的画面不够清晰。

为此，亟需提供一种镜头、车载摄像头和车辆以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜头、车载摄像头和车辆，镜头的镜片在调焦过程中受力均匀，不易发生卡滞，而且兼具变焦功能。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种镜头，包括：

镜筒；

至少两个直线移动机构，沿所述镜筒的圆周方向间隔设置，至少两个所述直线移动机构的活动端能够同时沿所述镜筒的轴线方向移动；

可调节镜片，位于所述镜筒内，且同时与至少两个所述直线移动机构的活动端连接。

作为镜头的可选方案，至少两个直线移动机构均设置于所述镜筒的内壁。

作为镜头的可选方案，还包括驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和联动机构，所述驱动电机与所述联动机构传动连接，所述联动机构与各个所述直线移动机构传动连接。

作为镜头的可选方案，所述直线移动机构包括丝杠和与所述丝杠螺接的活动块，所述可调节镜片与所述活动块连接，所述丝杠转动设置于所述镜筒，所述驱动机构能够驱动至少两个所述丝杠同时转动。

作为镜头的可选方案，所述联动机构包括第一齿件和第二齿件，每个所述丝杠均设置有所述第一齿件，所述第二齿件同时与每个所述第一齿件啮合，所述驱动电机与所述第二齿件传动连接；或者，所述驱动电机与其中一个所述第一齿件传动连接。

作为镜头的可选方案，所述第二齿件为内齿圈，所述第一齿件为齿轮，至少两个所述齿轮同时与所述内齿圈啮合。

作为镜头的可选方案，所述镜筒的内壁面周向间隔设置有至少两组悬臂组件，至少两组所述悬臂组件与至少两个所述直线移动机构一一对应设置，所述悬臂组件包括第一固定悬臂和第二固定悬臂，所述第一固定悬臂和所述第二固定悬臂沿所述镜筒的轴线方向间隔设置，所述丝杠分别与所述第一固定悬臂及所述第二固定悬臂转动连接，所述可调节镜片位于所述第一固定悬臂及所述第二固定悬臂之间。

作为镜头的可选方案，所述镜头包括三个所述直线移动机构，三个所述直线移动机构呈正三角形分布。

一种车载摄像头，包括如上任一项所述的镜头的技术方案，镜筒的两端口处分别设置有第一固定镜头组和第二固定镜头组，可调节镜片位于所述第一固定镜头组和所述第二固定镜头组之间，且所述第一固定镜头组、所述第二固定镜头组和所述可调节镜片均与所述镜筒同轴设置。

一种车辆，包括如上所述的车载摄像头。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明所提供的镜头，将可调节镜片连接在至少两个直线移动机构的活动端，至少两个直线移动机构的活动端同时移动，进而带动可调节镜片沿镜筒的轴线方向移动，可调节镜片的各个连接位置处受力均匀，保证可调节镜片稳定移动，避免发生卡滞，可调节镜片各个连接位置同时移动，有利于稳定变焦成像。

本发明所提供的车载摄像头，镜筒内部的可调节镜片的各个连接位置处受力均匀且由至少两个直线移动机构同时驱动，避免发生卡滞现象。

本发明所提供的车辆，镜筒内部的可调节镜片由至少两个直线移动机构同时驱动且各个连接位置处受力均匀，降低卡滞现象的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中镜头第一视角的装配示意图；

图2为本发明实施例中镜头第二视角的装配示意图；

图3为本发明实施例中可调节镜片处于靠近第一固定镜头组的结构示意图；

图4为本发明实施例中可调节镜片处于靠近第二固定镜头组的结构示意图。

附图标记：

1、镜筒；2、直线移动机构；3、可调节镜片；4、联动机构；5、第一固定镜头组；6、第二固定镜头组；7、悬臂组件；

21、丝杠；22、活动块；

41、第二齿件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在现有技术中，将变焦透镜组的镜片设置在由电机驱动的丝杠螺母机构的螺母上，由于只设置有一套丝杠螺母机构，使变焦透镜组的镜片在调焦移动的过程中，容易倾斜并与镜筒发生卡滞，严重时，导致镜片损坏，增加了维修成本。而且行驶在坑洼路况时，车身产生前后左右的晃动，导致镜片受力不均，降低了车载摄像头的成像稳定性，使记录的画面不够清晰。

对此，本实施提供一种镜头，能够保证镜片在移动时保持稳定，避免卡滞现象进而保证成像稳定和清晰成像。

具体地，如图1和图2所示，镜头包括镜筒1、至少两个直线移动机构2和可调节镜片3。其中将至少两个直线移动机构2沿着镜筒1的圆周方向间隔设置在镜筒1上。具体地，本实施中示例性地给出了至少两个直线移动机构2设置于镜筒1的内壁面的方案，如此可避免直线移动机构2占据镜筒1的外部空间。进一步的，还可在镜筒1的内壁面开设第一安装槽，将直线移动机构2安装在第一安装槽内，达到隐藏式设计的目的，使镜头的结构更加紧凑，进一步减小占用空间。在其他的实施例中，直线移动机构2也可以设置在镜筒1的外壁面。

至少两个直线移动机构2的活动端能够同时沿镜筒1的轴线方向移动。将可调节镜片3设置在镜筒1内，且同时与至少两个直线移动机构2的活动端连接。本发明所提供的镜头，将可调节镜片3连接在至少两个直线移动机构2的活动端，至少两个直线移动机构2的活动端同时移动，并带动可调节镜片3沿镜筒1的轴线方向来回往复移动，可调节镜片3受力均匀，保证镜片稳定的进行移动，不易发生卡滞，避免由于各活动端移动速度不同导致可调节镜片3的折损。

示例性地，镜头包括三个直线移动机构2，三个直线移动机构2呈正三角形分布在镜筒1的内壁面，可调节镜片3被夹设在三个直线移动机构2的活动端上。三个直线移动机构2类似三棱柱的三条楞，实现可调节镜片3的稳定限位。

在本实施例中，镜头包括驱动机构，驱动机构包括驱动电机和联动机构4，驱动电机与联动机构4传动连接，联动机构4与各个直线移动机构2传动连接。

示例性地，直线移动机构2包括丝杠21和与丝杠21螺接的活动块22，可调节镜片3的外边缘与活动块22连接，丝杠21转动设置在镜筒1上，驱动机构能够驱动至少两个丝杠21同时转动。具体地，使丝杠21的第一端转动设置在镜筒1上，丝杠21的第二端与联动机构4传动连接，在活动块22的内部设置有螺纹孔，具体地，本实施例中的活动块22为螺母。在其他的实施例中，直线移动机构2还可采用电缸、气缸等。

示例性地，直线移动机构2采用滚珠丝杆结构可以保证结构尺寸小，运动精度高，提高成像清晰度。

联动机构4包括第一齿件和第二齿件41，每个丝杠21均设置有第一齿件，第二齿件41同时与每个第一齿件啮合，驱动电机与第二齿件41传动连接；或者，驱动电机与其中一个第一齿件传动连接。驱动电机采用同步电机或伺服电机。通过控制器向驱动电机发送脉冲，实现镜头的精密调焦。

示例性地，当第二齿件41为内齿圈时，第一齿件为齿轮，至少两个齿轮同时与内齿圈啮合。其中，当驱动电机与其中之一的齿轮传动连接时，动力的传递路径为驱动电机-齿轮-内齿圈-其他的各个齿轮-丝杠21-可调节镜片3，该齿轮可与驱动电机的输出转轴采用联轴器连接。当驱动机构与内齿圈传动连接时，动力的传递路径为驱动电机-内齿圈-各个齿轮-丝杠21-可调节镜片3。

作为其中的一种可替代方案，第二齿件41为大阳轮，相应地，第一齿件为行星轮，至少两个行星轮同时与大阳轮的外齿相啮合。

可以理解的是，本实施例对于联动机构4的具体结构不做限定，根据实际需要，联动机构4还可采用带传动机构、链传动机构等替代。

进一步地，在镜筒1的内壁面周向间隔设置有至少两组悬臂组件7，将悬臂组件7设置在镜筒1内，以对直线移动机构2的丝杠21进行稳定支撑。其中，悬臂组件7包括第一固定悬臂和第二固定悬臂，第一固定悬臂和第二固定悬臂沿镜筒1的轴线方向间隔设置，丝杠21分别与第一固定悬臂及第二固定悬臂转动连接，可调节镜片3位于第一固定悬臂及第二固定悬臂之间。具体地，使丝杠21的第一端转动设置于第一固定悬臂，丝杠21的第二端穿过第二固定悬臂并伸出，伸出的部分与联动机构4传动连接。将丝杠21同时转动设置在第一固定悬臂和第二固定悬臂上，丝杠21的前后端均完成限位，一方面便于丝杠21的转动稳定，另一方面保证丝杠21上的活动块22始终带动可调节镜片3沿镜筒1的轴线方向移动，不发生位置偏移。

具体地，第一固定悬臂和第二固定悬臂分别位于镜筒1轴向的两端。丝杠21的通过轴承转动设置于第一固定悬臂，且丝杠21通过轴承转动设置于第二固定悬臂，如此设置可降低丝杠21转动时的摩擦损耗，保证丝杠21转动顺畅。每个丝杠21的第二端均键连接有齿轮，内齿圈同时与每个齿轮啮合，此处的键连接方式可以为但不限于平键连接、半圆键连接、楔键连接和花键连接。其中，内齿圈可设置为与镜筒1转动连接，以通过镜筒1对内齿圈进行支撑。

镜筒1可采用金属材质制成，利用金属良好的导热性，将驱动电机产生的热量快速传递至镜筒1外的流动空气中。

常规的变焦镜头的驱动变焦机构设置在镜筒的外壁面，导致整体镜头的结构尺寸较大，车载摄像头一般整体模组尺寸仅为30*30*30mm，车载镜头的话尺寸仅为15*15*20mm。目前市场上已经有成熟的可变焦距镜头的摄像头，但是没有车载的可变焦摄像头。

本实施例还提供了一种车载摄像头，包括上述的镜头，如图2结合图3和图4所示，镜筒1的两端口处分别设置有第一固定镜头组5和第二固定镜头组6，通过调节可调节镜片3在镜筒1内的位置，以对车载摄像头的焦距进行调节。镜筒1内的第一固定悬臂和第二固定悬臂的间距即为可调节镜片3的可移动范围。

第一固定镜头组5设置于镜筒1的前端口，第二固定镜头组6设置于镜筒1的后端口，第一固定镜头组5、第二固定镜头组6和可调节镜片3均与镜筒1同轴设置，保证调焦的清晰成像。

本实施例还提供了一种车辆，包括上述的车载摄像头，将车载摄像头安装在车身的前后左右，实时记录分析路况，车载摄像头根据实时路况进行相应的变焦成像。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种镜头，其特征在于，包括：

镜筒(1)；

至少两个直线移动机构(2)，沿所述镜筒(1)的圆周方向间隔设置，至少两个所述直线移动机构(2)的活动端能够同时沿所述镜筒(1)的轴线方向移动；

可调节镜片(3)，位于所述镜筒(1)内，且同时与至少两个所述直线移动机构(2)的活动端连接。

2.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，至少两个直线移动机构(2)均设置于所述镜筒(1)的内壁。

3.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，还包括驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和联动机构(4)，所述驱动电机与所述联动机构(4)传动连接，所述联动机构(4)与各个所述直线移动机构(2)传动连接。

4.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述直线移动机构(2)包括丝杠(21)和与所述丝杠(21)螺接的活动块(22)，所述可调节镜片(3)与所述活动块(22)连接，所述丝杠(21)转动设置于所述镜筒(1)，所述驱动机构能够驱动至少两个所述丝杠(21)同时转动。

5.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述联动机构(4)包括第一齿件和第二齿件(41)，每个所述丝杠(21)均设置有所述第一齿件，所述第二齿件(41)同时与每个所述第一齿件啮合，所述驱动电机与所述第二齿件(41)传动连接；或者，所述驱动电机与其中一个所述第一齿件传动连接。

6.根据权利要求5所述的镜头，其特征在于，所述第二齿件(41)为内齿圈，所述第一齿件为齿轮，至少两个所述齿轮同时与所述内齿圈啮合。

7.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述镜筒(1)的内壁面周向间隔设置有至少两组悬臂组件(7)，至少两组所述悬臂组件(7)与至少两个所述直线移动机构(2)一一对应设置，所述悬臂组件(7)包括第一固定悬臂和第二固定悬臂，所述第一固定悬臂和所述第二固定悬臂沿所述镜筒(1)的轴线方向间隔设置，所述丝杠(21)分别与所述第一固定悬臂及所述第二固定悬臂转动连接，所述可调节镜片(3)位于所述第一固定悬臂及所述第二固定悬臂之间。

8.根据权利要求7所述的镜头，其特征在于，所述镜头包括三个所述直线移动机构(2)，三个所述直线移动机构(2)呈正三角形分布。

9.一种车载摄像头，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的镜头，镜筒(1)的两端口处分别设置有第一固定镜头组(5)和第二固定镜头组(6)，可调节镜片(3)位于所述第一固定镜头组(5)和所述第二固定镜头组(6)之间，且所述第一固定镜头组(5)、所述第二固定镜头组(6)和所述可调节镜片(3)均与所述镜筒(1)同轴设置。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的车载摄像头。

Images