CN116500742A - 一种光学镜片切换机构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种光学镜片切换机构，包括，安装框架，所述安装框架的侧面上设置有若干个贯穿安装框架的通孔；镜片，所述镜片位于在通孔处；第一传动组件，所述第一传动组件与所述安装框架传动连接，可带动安装框架水平周向旋转；第二传动组件，所述第二传动组件与所述镜片传动连接，所述第二传动组件可带动镜片绕镜片的中轴线旋转/转动。本申请通过巧妙的结构设计，可以实现空间进口条件下镜片的高精度切换和增减，同时，还能实现镜片自身的旋转，为光学系统实现特殊功能提供了一种可行的思路，适用于相机镜头等紧凑空间的应用场景。
Description
技术领域
本申请属于光学器件领域，具体涉及一种光学镜片切换机构。
背景技术
在光学镜片系统中，为达到某一光学功能，通常需要对光学系统中某一镜片实现增减或对某两镜片实现切换。在现有技术中，镜片切换的方式主要是手动切换方式和阵列式切换方式。
中国专利CN113905168A公开了一种增程式镜片切换结构，包括若干功能镜片、镜片载体和定位机构；镜片对应置于载体的镜片通孔内，镜片载体的外侧壁上设有用于与外部动力传动连接的驱动件，用于驱动镜片载体转动，该申请将不同功能的功能镜片采用轮式布局，通过外力驱动镜片载体旋转而实现镜片切换。虽然该方案的结构相对较简单，但难以保证镜片切换之后的同轴等精度；阵列式切换方式的结构虽然能实现光学系统多镜片的高精度切换，但其所占空间较大，不适于空间紧凑的应用场景。
因此，开发一种结构精简，可适用于紧凑空间下进行镜片增减或镜片切换的镜片切换机构成为了本领域技术人员关注的问题。
申请内容
基于本领域中存在的技术问题，本申请提供了一种光学镜片切换机构，设计简单，结构紧凑，可实现镜片的高精度切换和增减及镜片自身的旋转。
为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：
一种光学镜片切换机构，
包括，
安装框架，所述安装框架的侧面上设置有若干个贯穿安装框架的通孔；
镜片，所述镜片位于在通孔处；
第一传动组件，所述第一传动组件与所述安装框架传动连接，可带动安装框架水平周向旋转；
第二传动组件，所述第二传动组件与所述镜片传动连接，所述第二传动组件可带动镜片绕镜片的中轴线旋转/转动。
作为一种优选方案，所述安装框架为正方体或长方体。
优选的，所述通孔为两个，包括贯穿对向侧面的第一通孔和第二通孔。
优选的，所述第一通孔和第二通孔垂直。
作为一种优选方案，所述镜片形状包括圆形、正方形、正六边形、正八边形中的一种或多种。
优选的，所述镜片形状为圆形。
作为一种优选方案，所述镜片包括广角镜片、长焦镜片、微距镜片、高解析力镜片、前置镜片中的一种或多种。
作为一种优选方案，所述第一传动组件包括第一支撑轴、第一齿轮组，所述第一支撑轴的上端和所述安装框架下立面连接，所述第一齿轮组设置于第一支撑轴的下端，可带动第一支撑轴绕自身轴线转动，从而带动安装框架的转动。
作为一种优选方案，所述第一齿轮组包括互相啮合从而配合传动的第一齿轮和第二齿轮。
作为一种优选方案，所述第一齿轮与所述第二齿轮的转动方向垂直。
进一步的，所述第一齿轮和所述第二齿轮为锥齿轮。
作为一种优选方案，所述第一传动组件还包括第一电机，所述第一电机和所述第一齿轮组机械连接，可带动第一齿轮传动组转动。
作为一种优选方案，所述第一支撑轴设置于所述安装框架的几何中心，所述安装框架以所述第一支撑轴为旋转轴做水平周向转动。
作为一种优选方案，所述第一传动组件还包括第二支撑轴，所述第二支撑轴的下端和所述上装框架的上立面连接，所述第二支撑轴上设置有第一定位机构，所述第一定位机构包括限位压圈和限位拨杆。
作为一种优选方案，所述第一支撑轴与第二支撑轴同轴。
作为一种优选方案，所述安装框架的旋转轴与所述镜片轴线所确定的平面垂直。
优选的，所述安装框架的旋转轴与所述镜片轴线的交点重合。
作为一种优选方案，所述第二传动组件包括旋转套筒，所述旋转套筒可在通孔内转动，所述镜片放置于旋转套筒之内。
优选的，所述镜片位于通孔在安装框架上的开口处。
作为一种优选方案，所述镜片上设置有镜片压圈，用于和旋转套筒锁紧固定。
作为一种优选方案，所述旋转套筒位于安装框架的外部的端头套设有第三齿轮，所述安装框架上设置有第四齿轮，所述第三齿轮和第四齿轮互相啮合从而配合传动。
优选的，所述第三齿轮、第四齿轮为直齿圆柱齿轮。
作为一种优选方案，包括第二电机，所述第二电机和所述第四齿轮组机械连接，可带动第四齿轮转动，传动到第三齿轮，从而带动旋转套筒旋转。
作为一种优选方案，所述第二电机设置在安装框架的上立面。
作为一种优选方案，所述第二支撑轴为中空结构，所述第二电机的导线可通过第二支撑轴与电源相连。
本申请的优点：
1、本申请通过巧妙的结构设计，可以实现空间进口条件下镜片的高精度切换和增减，同时，还能实现镜片自身的旋转，为光学系统实现特殊功能提供了一种可行的思路，适用于相机镜头等紧凑空间的应用场景。
2、本申请与传统手动切换镜片的结构相比，更方便快捷，能更好地保证镜片切换前后状态的一致性。同时电动切换更有利于产品内部环境与外部的隔离。
附图说明
图1为本申请的一个实施例中提供的光学镜片切换机构的结构示意图；
图2为本申请的一个实施例中提供的光学镜片切换机构的结构示意图；
图3为本申请的一个实施例中提供的限位结构的示意图；
图4为本申请的一个实施例中提供的光学镜片切换机构的结构示意图。
图中：
1-安装框架；11-通孔；111-第一通孔；112-第二通孔；2-第一传动组件；21-第一支撑轴；22-第一齿轮组；221-第一齿轮；222-第二齿轮；223-第二支撑轴；224-限位压圈；225-限位拨杆；3-第二传动组件；31-旋转套筒；32-镜片压圈；33-第三齿轮；34-第四齿轮；4-第一电机；5-第二电机。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
在本申请的一个实施例中，如图1所示，提供了一种光学镜片切换机构，
包括，
安装框架1，所述安装框架1的侧面上设置有若干个贯穿安装框架的通孔11；
镜片，所述镜片位于在通孔11处；
第一传动组件2，所述第一传动组件2与所述安装框架1传动连接，可带动安装框架水平周向旋转；
第二传动组件3，所述第二传动组件3与所述镜片传动连接，所述第二传动组件3可带动镜片绕镜片的中轴线旋转/转动。
在光学系统中，镜片与狭缝光阑需要角度同步，因此狭缝光阑改变角度后，镜片需要通过旋转与狭缝光阑角度保持一致，本申请通过设置第一传动组件和第二传动组件，可以实现空间进口条件下镜片的高精度切换和增减，第一传动组件2可带动安装框架1旋转，在旋转时，切换到不同的通孔11位置，即可以达到切换镜片的目的；第二传动组件3与镜片传动连接，可实现镜片自身的旋转，达到调整光路的目的。
所述镜片位于通孔11处，光路通过通孔11的镜片进行入射出射。所述镜片可以直接放置于通孔11处，也可以放置于其他的物体中，再放置于通孔11内，只要保持几何位置的对齐即可。
作为一种优选方案，所述安装框架1为正方体或长方体。
优选的，所述通孔11为两个，包括贯穿对向侧面的第一通孔111和第二通孔112。
优选的，所述第一通孔111和第二通孔112垂直。
作为一种优选方案，所述镜片形状包括圆形、正方形、正六边形、正八边形中的一种或多种。
优选的，所述镜片形状为圆形。
作为一种优选方案，所述镜片包括广角镜片、长焦镜片、微距镜片、高解析力镜片、前置镜片中的一种或多种，多种的镜片选择给了本切换机构更广的应用空间。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，第一传动组件2包括第一支撑轴21、第一齿轮组22，所述第一支撑轴21的上端和所述安装框架1下立面连接，所述第一齿轮组22设置于第一支撑轴21的下端，可带动第一支撑轴21可带动第一支撑轴绕自身轴线转动，从而带动整体安装框架的转动。
作为一种优选方案，所述第一齿轮组22包括互相啮合从而配合传动的第一齿轮221和第二齿轮222，提供传动力。
作为一种优选方案，所述第一齿轮221与所述第二齿轮222的转动方向垂直，通过锥齿轮传动可以改变传动轴方向，节省竖直方向距离，减小整体装置的体积。
进一步的，所述第一齿轮221和所述第二齿轮222为锥齿轮，采用锥齿轮主要优势可有效的节省设备空间。
作为一种优选方案，所述第一传动组件2还包括第一电机4，所述第一电机4和所述第一齿轮组22机械连接，可带动第一齿轮传动组22转动。引入电机，可实现电动切换，简便快捷，电动切换也更有利于产品内部环境与外部的隔离。
作为一种优选方案，所述第一支撑轴21设置于所述安装框架的几何中心，所述安装框架以所述第一支撑轴21为旋转轴做水平周向转动。第一支撑轴21位于安装框架的几何中心可提升整体装置的稳定性。
作为一种优选方案，所述第一传动组件2还包括第二支撑轴223，所述第二支撑轴223的下端和所述上装框架的上立面连接，所述第二支撑轴223上设置有第一定位机构，所述第一定位机构包括限位压圈224和限位拨杆225，旋转后可通过限位压圈224和限位拨杆225精确定位，保证旋转角度为90°。
如图3所示，限位拨杆225在0°和90°位置加工精确定位面，旋转框架1和限位拨杆225通过第二支撑轴223固连，旋转框架1通过限位拨杆225和限位压圈224定位面的接触来实现现0°和90°的精确定位。
作为一种优选方案，所述第一支撑轴21与第二支撑轴223同轴。
作为一种优选方案，所述安装框架的旋转轴与所述镜片轴线所确定的平面垂直且光轴与安装框架旋转轴相交。这种结构能使旋转部件的最大旋转半径做到最小，同时能较好地保证镜片位置的重复精度。
优选的，所述安装框架的旋转轴与所述镜片轴线的交点重合，这里的镜片轴线为为镜片的光轴。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述第二传动组件3包括旋转套筒31，所述旋转套筒31可在通孔11内转动，所述镜片放置于旋转套筒31之内。
优选的，所述镜片位于通孔11在安装框架上的开口处。
作为一种优选方案，所述镜片上设置有镜片压圈32，用于和旋转套筒31锁紧固定，防止镜片产生位移。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述旋转套筒31位于安装框架的外部的端头套设有第三齿轮33，所述安装框架上设置有第四齿轮34，所述第三齿轮33和第四齿轮34互相啮合从而配合传动。
优选的，所述第三齿轮33、第四齿轮34为直齿圆柱齿轮。
作为一种优选方案，包括第二电机5，所述第二电机5和所述第四齿轮34组机械连接，可带动第四齿轮34转动，传动到第三齿轮33，从而带动旋转套筒31旋转。
作为一种优选方案，所述第二电机5设置在安装框架的上立面。
作为一种优选方案，所述第二支撑轴223为中空结构，所述第二电机5的导线可通过第二支撑轴223与电源相连，整体结构美观。
在实际工况中，本申请提供的切换机构包括下述操作步骤：
镜片装配：先将镜片及旋转框架1上的第一齿轮221、第二齿轮222、第一电机4安装在旋转框架1上，转好后作为一个整体组件放入套筒，再一次从上下装入相应轴、轴承和压圈。第一电机4的导线通过上方轴上的圆孔传出通往外界。
镜片旋转：驱动旋转框架1上的第一电机4，第一电机4旋转带动第一齿轮221以及第二齿轮222的传动，从而带动镜片的旋转。
镜片切换：驱动最下方第二电机5正转，通过齿轮将旋转运动传至旋转轴上，上下旋转轴带动着旋转框架1绕上下轴承顺时针旋转，上端限位拨杆225到达限位压圈224的限位位置后停止转动；驱动最下方切换第二电机5反转，相同原理实现旋转框架1反转，如此往复即可实现镜片切换功能。
Claims (19)
1.一种光学镜片切换机构，其特征在于：
包括，
安装框架，所述安装框架的侧面上设置有若干个贯穿安装框架的通孔；
镜片，所述镜片位于在通孔处；
第一传动组件，所述第一传动组件与所述安装框架传动连接，可带动安装框架水平周向旋转；
第二传动组件，所述第二传动组件与所述镜片传动连接，所述第二传动组件可带动镜片绕镜片的中轴线旋转/转动。
2.根据权利要求1所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述安装框架为正方体或长方体。
3.根据权利要求2所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述通孔有两个，包括贯穿安装框架对向侧面的第一通孔和第二通孔。
4.根据权利要求3所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一通孔和第二通孔垂直。
5.根据权利要求1所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述镜片形状包括圆形、正方形、正六边形、正八边形中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一传动组件包括第一支撑轴、第一齿轮组，所述第一支撑轴的上端和所述安装框架下立面连接，所述第一齿轮组设置于第一支撑轴的下端，可带动第一支撑轴绕自身轴线转动。
7.根据权利要求6所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一齿轮组包括互相啮合从而配合传动的第一齿轮和第二齿轮。
8.根据权利要求7所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一齿轮与所述第二齿轮的转动方向垂直。
9.根据权利要求8所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一齿轮和所述第二齿轮为锥齿轮。
10.根据权利要求6所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一传动组件还包括第一电机，所述第一电机和所述第一齿轮组机械连接。
11.根据权利要求6所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一支撑轴设置于安装框架的几何中心。
12.根据权利要求6所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第一传动组件还包括第二支撑轴，所述第二支撑轴的下端和所述上装框架的上立面连接，所述第二支撑轴上设置有第一定位机构，所述第一定位机构包括限位压圈和限位拨杆。
13.根据权利要求1所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述安装框架的旋转轴与所述镜片轴线所确定的平面垂直。
14.根据权利要求13所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述安装框架的旋转轴与所述镜片轴线的交点重合。
15.根据权利要求1所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述第二传动组件包括旋转套筒，所述旋转套筒可在通孔内转动，所述镜片放置于旋转套筒之内。
16.根据权利要求15所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述镜片上设置有镜片压圈。
17.根据权利要求15所述的光学镜片切换机构，其特征在于：所述旋转套筒位于安装框架外部的端头套设有第三齿轮，所述安装框架上设置有第四齿轮，所述第三齿轮和第四齿轮互相啮合从而配合传动。
18.根据权利要求17所述的光学镜片切换装置，其特征在于：所述第三齿轮、第四齿轮为直齿圆柱齿轮。
19.根据权利要求17所述的光学镜片切换装置，其特征在于：还包括第二电机，所述第二电机和所述第四齿轮组机械连接，可带动第四齿轮转动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211704070.6A CN116500742A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种光学镜片切换机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211704070.6A CN116500742A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种光学镜片切换机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116500742A true CN116500742A (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=87327249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211704070.6A Pending CN116500742A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种光学镜片切换机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116500742A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116679402A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-09-01 | 天府兴隆湖实验室 | 多模式镜片切换机构及光学镜头 |
-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211704070.6A patent/CN116500742A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116679402A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-09-01 | 天府兴隆湖实验室 | 多模式镜片切换机构及光学镜头 |
| CN116679402B (zh) * | 2023-07-27 | 2023-11-07 | 天府兴隆湖实验室 | 多模式镜片切换机构及光学镜头 |
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