CN116381889A - 一种彩色照相机镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色照相机镜头，包括外壳、第一密封圈、第一镜片、固定环、中间镜片组件、彩色cmos及第二密封圈；外壳内具有一密闭的密封腔，密封腔内通过氮气进行充填，外壳的一端开设有与密封腔连通的第一开口，外壳的另一端开设有与密封腔连通的第二开口；第一密封圈垫设于第一台阶；第一镜片垫设于第一密封圈并盖合于第一开口外；固定环垫设于第一镜片边缘、并与外壳固定连接；彩色cmos盖合于第二台阶上；第二密封圈设置于彩色cmos与第二台阶之间。本发明的有益效果是：向密封腔内充注氮气，采用特殊防护玻璃，从而防止恶劣环境下镜头内的水蒸气凝成水珠对成像质量的影响，可以满足恶劣环境中对镜头气密性和防沙尘能力的要求。

Description

一种彩色照相机镜头

技术领域

本发明涉及相机镜头技术领域，尤其是涉及一种彩色照相机镜头。

背景技术

彩色照相机镜头广泛应用于无人机拍摄等领域，在很多时候镜头需要在极其恶劣的环境中使用，对气密性和防沙尘能力要求非常高。普通的彩色照相机镜头设计(如申请号为CN200510118177.2的中国发明专利)难以满足恶劣环境中对镜头气密性和防沙尘能力的要求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种彩色照相机镜头，用以解决现有的彩色照相机镜头设计难以满足恶劣环境中对镜头气密性和防沙尘能力的要求的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种彩色照相机镜头，包括外壳、第一密封圈、第一镜片、固定环、中间镜片组件、彩色cmos及第二密封圈；

所述外壳内具有一密闭的密封腔，所述密封腔内通过氮气进行充填，所述外壳的一端开设有与所述密封腔连通的第一开口，所述外壳的另一端开设有与所述密封腔连通的第二开口，所述第一开口的内壁上形成有第一台阶，所述第二开口的内壁上形成第二台阶；

所述第一密封圈垫设于所述第一台阶；

所述第一镜片为耐磨玻璃镜片，所述第一镜片垫设于所述第一密封圈并盖合于所述第一开口外；

所述固定环垫设于所述第一镜片边缘、并与所述外壳固定连接；

所述中间镜片组件固定于所述密封腔内；

所述彩色cmos盖合于所述第二台阶上、并与所述外壳固定连接；

所述第二密封圈设置于所述彩色cmos与所述第二台阶之间。

在一些实施例中，所述第一开口的外侧壁上开设有定位凹槽，所述固定环包括固定部及压紧部，所述固定部为环形，所述固定部的内侧壁上形成有与所述定位凹槽相配合的定位凸起，所述定位凸起卡设于所述定位凹槽内，所述压紧部盖合于所述第一镜片的边缘。

在一些实施例中，所述定位凹槽与所述定位凸起之间涂覆有密封胶。

在一些实施例中，所述彩色cmos上开设有若干个第一固定孔，所述第二台阶上开设有若干个与各个所述第一固定孔一一对应的第二固定孔；所述彩色照相机镜头还包括若干个固定螺栓及若干个固定螺母，所述固定螺栓穿过对应的所述第一固定孔及对应的所述第二固定孔，所述固定螺母螺纹套设于所述固定螺栓上。

在一些实施例中，所述第二台阶上开设有与所述第二密封圈相配合的限位槽，所述第二密封圈部分嵌设于所述限位槽内。

在一些实施例中，所述第一密封圈上形成有卡槽，所述第一镜片卡设于所述卡槽内。

在一些实施例中，所述外壳内形成有阻挡部，所述阻挡部上开设有安装孔；所述中间镜片组件包括镜筒、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片及第九镜片，所述镜筒固定插设于所述安装孔内，所述第二镜片、所述第三镜片、所述第四镜片、所述第五镜片、所述第六镜片、所述第七镜片、所述第八镜片及所述第九镜片分别按物方一侧到像方一侧依次布置于所述镜筒内。

在一些实施例中，所述安装孔的内壁上形成有第三台阶，所述容纳腔内形成有第四台阶，所述镜筒的外侧壁上形成有与所述第三台阶相配合的第一凸起及第二凸起，所述第一凸起与所述第三台阶抵接，所述第二凸起与所述第四台阶抵接。

在一些实施例中，所述中间镜片组件还包括锁紧环，所述锁紧环固定于所述镜筒上、并与所述阻挡部抵接，且所述锁紧环及所述第一凸起分别位于所述阻挡部的两侧。

在一些实施例中，所述锁紧环与所述镜筒螺纹连接。

与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在组装时，首先将中间镜片组件固定于所述密封腔内，再将第一密封圈放置于第一开口的第一台阶上，接着将第一镜片垫设于第一密封圈上，接着将固定环垫设于所述第一镜片的边缘、并与所述外壳固定连接，固定环对第一镜片施加压力，从而使第一密封圈与第一镜片及第一台阶之间形成密封，以使第一开口保持密封，然后将彩色cmos盖合于所述第二台阶上、并与所述外壳固定连接，彩色cmos施压于第二密封圈，从而使第二密封圈与彩色cmos及第二台阶之间形成密封，以使第二开口保持密封，之后，向密封腔内充注氮气，从而防止恶劣环境下镜头内的水蒸气凝成水珠对成像质量的影响，可以满足恶劣环境中对镜头气密性和防沙尘能力的要求。

附图说明

图1是本发明提供的彩色照相机镜头的一实施例的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2中剖面A-A的剖视图；

图4是图3中区域B的局部放大图；

图5是图3中区域C的局部放大图；

图6是图1中的彩色照相机镜头的光路图；

图中：1-外壳、11-第一开口、12-第二开口、121-第二台阶、1211-第二固定孔、13-阻挡部、2-第一密封圈、3-第一镜片、4-固定环、41-固定部、411-定位凸起、42-压紧部、5-中间镜片组件、51-镜筒、511-第一凸起、512-第二凸起、52-第二镜片、53-第三镜片、54-第四镜片、55-第五镜片、56-第六镜片、57-第七镜片、58-第八镜片、59-第九镜片、510-锁紧环、6-彩色cmos、7-第二密封圈、81-固定螺栓、82-固定螺母。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参照图1-图5，本发明提供了一种彩色照相机镜头，包括外壳1、第一密封圈2、第一镜片3、固定环4、中间镜片组件5、彩色cmos 6及第二密封圈7。

所述外壳1内具有一密闭的密封腔，所述密封腔内通过氮气进行充填，本实施例中，外壳1开设有可开启和闭合的充氮口，通过充氮口向密封腔内充入氮气，所述外壳1的一端开设有与所述密封腔连通的第一开口11，所述外壳1的另一端开设有与所述密封腔连通的第二开口12，所述第一开口11的内壁上形成有第一台阶，所述第二开口12的内壁上形成第二台阶121。

所述第一密封圈2垫设于所述第一台阶。所述第一镜片3为耐磨玻璃镜片，所述第一镜片3垫设于所述第一密封圈2并盖合于所述第一开口11外。所述固定环4垫设于所述第一镜片3的边缘、并与所述外壳1固定连接。

所述中间镜片组件5固定于所述密封腔内。所述彩色cmos 6盖合于所述第二台阶121上、并与所述外壳1固定连接。所述第二密封圈7设置于所述彩色cmos 6与所述第二台阶121之间。彩色cmos 6即为彩色图像传感器。

在组装时，首先将中间镜片组件5固定于所述密封腔内，再将第一密封圈2放置于第一开口11的第一台阶上，接着将第一镜片3垫设于第一密封圈2上，接着将固定环4垫设于所述第一镜片3的边缘、并与所述外壳1固定连接，固定环4对第一镜片3施加压力，从而使第一密封圈2与第一镜片3及第一台阶之间形成密封，以使第一开口11保持密封，然后将彩色cmos 6盖合于所述第二台阶121上、并与所述外壳1固定连接，彩色cmos 6施压于第二密封圈7，从而使第二密封圈7与彩色cmos6及第二台阶121之间形成密封，以使第二开口12保持密封，之后，通过充氮口向密封腔内充注氮气，从而防止恶劣环境下镜头内的水蒸气凝成水珠对成像质量的影响，可以满足恶劣环境中对镜头气密性和防沙尘能力的要求。

为了具体实现固定环4的功能，请参照图3和图4，在一优选的实施例中，所述第一开口12的外侧壁上开设有定位凹槽，所述固定环4包括固定部41及压紧部42，所述固定部41为环形，所述固定部41的内侧壁上形成有与所述定位凹槽相配合的定位凸起411，所述定位凸起411卡设于所述定位凹槽内，从而实现二者的固定连接，所述压紧部42盖合于所述第一镜片3的边缘，从而压紧第一镜片3。

为了具体实现定位凹槽与定位凸起411之间的固定连接，请参照图3和图4，在一优选的实施例中，所述定位凹槽与所述定位凸起411之间涂覆有密封胶，从而使定位凹槽与定位凸起411之间固定相连并保持密封。

为了具体实现彩色cmos 6与第二台阶121的固定连接，请参照图3和图5，在一优选的实施例中，所述彩色cmos 6上开设有若干个第一固定孔，所述第二台阶121上开设有若干个与各个所述第一固定孔一一对应的第二固定孔1211；所述彩色照相机镜头还包括若干个固定螺栓81及若干个固定螺母82，所述固定螺栓81穿过对应的所述第一固定孔及对应的所述第二固定孔1211，所述固定螺母82螺纹套设于所述固定螺栓81上。

为了对第二密封圈7进行限位，请参照图3和图5，在一优选的实施例中，所述第二台阶121上开设有与所述第二密封圈7相配合的限位槽，所述第二密封圈7部分嵌设于所述限位槽内。

为了对第一镜片3进行限位，请参照图3和图4，在一优选的实施例中，所述第一密封圈2上形成有卡槽，所述第一镜片3卡设于所述卡槽内。

为了具体实现中间镜片组件5的功能，请参照图3和图6，在一优选的实施例中，所述外壳1内形成有阻挡部13，所述阻挡部13上开设有安装孔；所述中间镜片组件5包括镜筒51、第二镜片52、第三镜片53、第四镜片54、第五镜片55、第六镜片56、第七镜片57、第八镜片58及第九镜片59，所述镜筒51固定插设于所述安装孔内，所述第二镜片52、所述第三镜片53、所述第四镜片54、所述第五镜片55、所述第六镜片56、所述第七镜片57、所述第八镜片58及所述第九镜片59分别按物方一侧到像方一侧依次布置于所述镜筒51内。

其中，第一镜片3为耐磨玻璃镜片，采用摩擦系数小的材料，使第一镜片3能够更耐受砂尘等各种刮擦，第二镜片52为弯月透镜，第三镜片53为双胶合玻璃，第四镜片54为双胶合玻璃，第五镜片55为双胶合玻璃，第六镜片56为凹透镜，第七镜片57为凸透镜，第八镜片58双胶合玻璃，第九镜片59为玻璃镜片。本实施例中，第一镜片3采用特殊防护玻璃，其具有如下特征：(1)材料耐磨耐刮擦；(2)光学上镀了增透膜，透光清晰；(3)增加了导电膜功能，可进行加热除雾。

该镜头为匹配彩色cmos而设计的光学系统。彩色coms波段响应范围为400-700nm，cmos的分辨率为2048*2048，像素点大小为2um。匹配彩色cmos镜头在光学设计上既要满足分辨率要求，又要满足视场角，畸变，尺寸要求。保证彩色光学镜头能够最佳的还原最真是的色彩，不产生色偏现象，因此，本光学系统光学设计波段从400-700nm，采用一个比较宽的波带设计宽度,保证了各个视场分辨率均匀性。

同时，为了在有限长度内实现广角、小畸变的光学方案设计。系统光阑放置在系统中间，即放在第四镜片和第五镜片中间，采用相对来说对称的光学结构，平衡各项像差。由于白光系统，光照度充足，系统对于光圈要求不高，F数采用1.6。一方面镜片口径不会太大，另一方面，光学总长可满足要求。

通过上述设计，使镜头具有如下特性：①大视场、高分辨率；②防雾抗风沙；③结构轻便小巧。

为了对镜筒51的安装位置进行定位，请参照图3，在一优选的实施例中，所述安装孔的内壁上形成有第三台阶，所述容纳腔内形成有第四台阶，所述镜筒51的外侧壁上形成有与所述第三台阶相配合的第一凸起511及第二凸起512，所述第一凸起511与所述第三台阶抵接，所述第二凸起512与所述第四台阶抵接，从而在安装时，可以对镜筒51的安装位置进行定位，提高安装精度。

为了具体实现镜筒51的固定，请参照图3，在一优选的实施例中，所述中间镜片组件5还包括锁紧环510，所述锁紧环510固定于所述镜筒51上、并与所述阻挡部13抵接，且所述锁紧环510及所述第一凸起511分别位于所述阻挡部13的两侧。

为了具体实现锁紧环510与镜筒51的固定连接，请参照图3，在一优选的实施例中，所述锁紧环510与所述镜筒51螺纹连接。

为了更好地理解本发明，以下结合图1-图6来对本发明提供的彩色照相机镜头的工作过程进行详细说明：在组装时，首先将中间镜片组件5固定于所述密封腔内，再将第一密封圈2放置于第一开口11的第一台阶上，接着将第一镜片3垫设于第一密封圈2上，接着将固定环4垫设于所述第一镜片3的边缘、并与所述外壳1固定连接，固定环4对第一镜片3施加压力，从而使第一密封圈2与第一镜片3及第一台阶之间形成密封，以使第一开口11保持密封，然后将彩色cmos 6盖合于所述第二台阶121上、并与所述外壳1固定连接，彩色cmos 6施压于第二密封圈7，从而使第二密封圈7与彩色cmos 6及第二台阶121之间形成密封，以使第二开口12保持密封，之后，通过充氮口向密封腔内充注氮气，从而防止恶劣环境下镜头内的水蒸气凝成水珠对成像质量的影响，可以满足恶劣环境中对镜头气密性和防沙尘能力的要求。

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。

Claims (10)

1.一种彩色照相机镜头，其特征在于，包括外壳、第一密封圈、第一镜片、固定环、中间镜片组件、彩色cmos及第二密封圈；

所述外壳内具有一密闭的密封腔，所述密封腔内通过氮气进行充填，所述外壳的一端开设有与所述密封腔连通的第一开口，所述外壳的另一端开设有与所述密封腔连通的第二开口，所述第一开口的内壁上形成有第一台阶，所述第二开口的内壁上形成第二台阶；

所述第一密封圈垫设于所述第一台阶；

所述第一镜片为耐磨玻璃镜片，所述第一镜片垫设于所述第一密封圈并盖合于所述第一开口外；

所述固定环垫设于所述第一镜片边缘、并与所述外壳固定连接；

所述中间镜片组件固定于所述密封腔内；

所述彩色cmos盖合于所述第二台阶上、并与所述外壳固定连接；

所述第二密封圈设置于所述彩色cmos与所述第二台阶之间。

2.根据权利要求1所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述第一开口的外侧壁上开设有定位凹槽，所述固定环包括固定部及压紧部，所述固定部为环形，所述固定部的内侧壁上形成有与所述定位凹槽相配合的定位凸起，所述定位凸起卡设于所述定位凹槽内，所述压紧部盖合于所述第一镜片的边缘。

3.根据权利要求2所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述定位凹槽与所述定位凸起之间涂覆有密封胶。

4.根据权利要求1所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述彩色cmos上开设有若干个第一固定孔，所述第二台阶上开设有若干个与各个所述第一固定孔一一对应的第二固定孔；

所述彩色照相机镜头还包括若干个固定螺栓及若干个固定螺母，所述固定螺栓穿过对应的所述第一固定孔及对应的所述第二固定孔，所述固定螺母螺纹套设于所述固定螺栓上。

5.根据权利要求1所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述第二台阶上开设有与所述第二密封圈相配合的限位槽，所述第二密封圈部分嵌设于所述限位槽内。

6.根据权利要求1所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述第一密封圈上形成有卡槽，所述第一镜片卡设于所述卡槽内。

7.根据权利要求1所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述外壳内形成有阻挡部，所述阻挡部上开设有安装孔；

所述中间镜片组件包括镜筒、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片及第九镜片，所述镜筒固定插设于所述安装孔内，所述第二镜片、所述第三镜片、所述第四镜片、所述第五镜片、所述第六镜片、所述第七镜片、所述第八镜片及所述第九镜片分别按物方一侧到像方一侧依次布置于所述镜筒内。

8.根据权利要求7所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述安装孔的内壁上形成有第三台阶，所述容纳腔内形成有第四台阶，所述镜筒的外侧壁上形成有与所述第三台阶相配合的第一凸起及第二凸起，所述第一凸起与所述第三台阶抵接，所述第二凸起与所述第四台阶抵接。

9.根据权利要求8所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述中间镜片组件还包括锁紧环，所述锁紧环固定于所述镜筒上、并与所述阻挡部抵接，且所述锁紧环及所述第一凸起分别位于所述阻挡部的两侧。

10.根据权利要求1所述的彩色照相机镜头，其特征在于，所述锁紧环与所述镜筒螺纹连接。

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