CN116840997B - 一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学成像系统，具体地说，涉及一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统。其包括伸缩镜头本体以及设置在伸缩镜头本体上的阻挡部件和致动部件，所述伸缩镜头本体的镜片处设置有光源，所述阻挡部件位于光源的外周，该基于光源、镜头共同调节的光学成像系统中，在调节焦距时，通过利用旋转筒与镜筒之间距离的变化来对第一挡片和第二挡片进行驱动，并由于第二挡片与第一挡片之间存在转速差，使得第二透光孔与第一透光孔在转动过程中出现错位、部分重叠和完全重叠的现象，从而实现焦距与光源的共同调节。并且，由于第一挡片和第二挡片都在转动，因此光源的照射范围可围绕镜片进行转动，实现光源位置的变化，提高了光源调节的效率。

Description

一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统

技术领域

本发明涉及一种光学成像系统，具体地说，涉及一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统。

背景技术

光在我们周围无处不在，光学成像技术也和我们的生活密不可分，如各种相机、摄像机、望远镜、投影仪等。上述中的设备在使用时都脱离不了镜头，镜头是用于生成影像的光学部件。

随着科技的不断发展，镜头的结构也在不断地更新，例如伸缩镜头。伸缩镜头通过伸缩来对焦距进行调节，从而得到更加清晰的图像。其中，光线是影响图像质量的重要因素，为减缓光线对图像的影响，人们在拍摄图像前通过增加光源来对被拍摄物体进行补光，以克服上述现象。但是，在拍摄一些特定场景时，例如光源需要打在被拍摄物体的局部，人们就需要对光源的照射面积、角度以及镜头的位置、焦距等等进行调节，这种逐步调节的方式便会导致拍摄时间的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，包括伸缩镜头本体以及设置在伸缩镜头本体上的阻挡部件和致动部件，所述伸缩镜头本体的镜片处设置有光源，所述阻挡部件位于光源的外周，用于对光源的照射范围进行控制，所述阻挡部件包括第一挡片和第二挡片，当所述伸缩镜头本体调节焦距时，所述致动部件驱动第一挡片和第二挡片进行转动，所述第一挡片与第二挡片之间具有转速差，在转速差的作用下，所述第一挡片与第二挡片对光源的照射范围进行调节。

作为本技术方案的进一步改进，所述伸缩镜头本体包括旋转筒和镜筒，所述旋转筒与镜筒之间转动连接，所述光源位于镜筒靠近镜片的一端。

作为本技术方案的进一步改进，所述阻挡部件还包括挡光环，所述挡光环设置有两个，两个挡光环之间组成“内外环”结构，所述光源位于两个挡光环之间，所述挡光环固定设置在镜筒侧壁，所述第一挡片转动设置在挡光环的一端，所述第二挡片转动设置在第一挡片的一侧，所述第一挡片的侧壁开设有多个第一透光孔，所述第二挡片的侧壁开设有多个第二透光孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一挡片靠近挡光环的一侧开设有转槽，所述第一挡片通过该转槽与挡光环转动连接，所述第二挡片靠近第一挡片的一侧设置有凸块，凸块穿入第一挡片侧壁并与第一挡片转动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述致动部件包括壳体，所述壳体的一侧连接有连接柱，所述连接柱固定设置在镜筒顶部的一端，所述壳体的相对两侧的内壁固定设置有安装轴，两个安装轴上分别转动设置有第一转轮和第二转轮，所述第一转轮和第二转轮的外圈均设置有齿块，所述第一挡片和第二挡片的外圈也均开设有与齿块相啮合的齿槽，所述第一转轮和第二转轮的外部连接有驱动组件，所述驱动组件根据所述旋转筒和镜筒之间距离的变化对第一转轮和第二转轮进行驱动。

作为本技术方案的进一步改进，所述第二转轮外圈的齿块数量小于第一转轮外圈的齿块数量，所述第一挡片与第二挡片外圈的齿槽数量相同。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动组件包括转盘以及固定设置在转盘底部的连接轴，所述连接轴转动设置在镜筒的顶部，所述转盘的外圈设置有两个传动绳，两个传动绳的另一端分别套设在第一转轮和第二转轮的外圈，所述壳体的底部固定设置有引导管，所述引导管呈“L”形结构并套设在传动绳的外圈，所述旋转筒靠近镜筒的一端转设置有转环，转环一侧固定连接有驱动条，所述驱动条的一侧与连接轴的外圈贴合。

作为本技术方案的进一步改进，所述第二挡片靠近第一挡片的一侧开设有空槽，所述第一挡片和第二挡片外圈的齿槽均贯穿第一挡片和第二挡片的侧壁，所述壳体与连接柱之间伸缩连接，所述连接柱的镜筒顶部之间伸缩连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动条的一端贯穿镜筒并穿入两个挡光环内，所述挡光环为弹性材料制成，常态下，所述挡光环呈倾斜设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于光源、镜头共同调节的光学成像系统中，在调节焦距时，通过利用旋转筒与镜筒之间距离的变化来对第一挡片和第二挡片进行驱动，并由于第二挡片与第一挡片之间存在转速差，使得第二透光孔与第一透光孔在转动过程中出现错位、部分重叠和完全重叠的现象，从而实现焦距与光源的共同调节。并且，由于第一挡片和第二挡片都在转动，因此光源的照射范围可围绕镜片进行转动，实现光源位置的变化，提高了光源调节的效率。

2、该基于光源、镜头共同调节的光学成像系统中，通过移动壳体使第一转轮和第二转轮外圈的齿块脱离齿槽，使得第一转轮和第二转轮能够对第一挡片和第二挡片进行同速驱动，以便于实现在不调节光源照射范围的同时，对光源照射的位置进行调节，提高使用的场景。

3、该基于光源、镜头共同调节的光学成像系统中，通过驱动条、挡光环以及第一挡片之间的配合关系，使得驱动条在移动过程中能够穿入两个挡光环之间对挡光环进行推动，使原本倾斜的挡光环变为平直状态，从而改变光线的照射位置，增加对光线改变的灵活性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构的拆分状态示意图；

图3为本发明的阻挡部件的结构示意图；

图4为本发明的挡光环的剖面结构示意图；

图5为本发明的致动部件的结构示意图；

图6为本发明的驱动条的结构示意图其一；

图7为本发明的旋转筒的结构示意图；

图8为本发明图7的空槽的A处结构放大示意图；

图9为本发明的驱动条的结构示意图其二。

图中各个标号意义为：

100、伸缩镜头本体；110、旋转筒；111、镜筒；112、光源；

200、阻挡部件；210、挡光环；211、第一挡片；212、第二挡片；213、第一透光孔；214、第二透光孔；220、空槽；

300、致动部件；310、壳体；311、连接柱；312、第一转轮；313、第二转轮；320、连接轴；321、转盘；322、传动绳；323、引导管；324、驱动条。

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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2所示，提供了一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，包括伸缩镜头本体100以及设置在伸缩镜头本体100上的阻挡部件200和致动部件300，伸缩镜头本体100的镜片处设置有光源112，阻挡部件200位于光源112的外周，用于对光源112的照射范围进行控制，阻挡部件200包括第一挡片211和第二挡片212，当伸缩镜头本体100调节焦距时，致动部件300驱动第一挡片211和第二挡片212进行转动，第一挡片211与第二挡片212之间具有转速差，在转速差的作用下，第一挡片211与第二挡片212对光源112的照射范围进行调节。

图2-图6示出了本发明的实施例1。首先，如图2所示：

伸缩镜头本体100包括旋转筒110和镜筒111，旋转筒110与镜筒111之间转动连接，光源112位于镜筒111靠近镜片的一端。此时光源112发光时，便可对镜片前方进行照射。

其次，如图3所示，阻挡部件200还包括挡光环210，挡光环210设置有两个，两个挡光环210之间组成“内外环”结构，光源112位于两个挡光环210之间，挡光环210固定设置在镜筒111侧壁，第一挡片211转动设置在挡光环210的一端，第二挡片212转动设置在第一挡片211的一侧。接着，在图4中，第一挡片211的侧壁开设有多个第一透光孔213，第二挡片212的侧壁开设有多个第二透光孔214。

具体的，第一挡片211靠近挡光环210的一侧开设有转槽，第一挡片211通过该转槽与挡光环210转动连接，第二挡片212靠近第一挡片211的一侧设置有凸块，凸块穿入第一挡片211侧壁并与第一挡片211转动连接。如此一来，挡光环210、第一挡片211以及第二挡片212三者之间便可以保持转动连接。

最后，如图5和图6所示，致动部件300包括壳体310，壳体310的一侧连接有连接柱311，连接柱311固定设置在镜筒111顶部的一端，壳体310的相对两侧的内壁固定设置有安装轴，两个安装轴上分别转动设置有第一转轮312和第二转轮313，第一转轮312和第二转轮313的外圈均设置有齿块。相应地，第一挡片211和第二挡片212的外圈也均开设有与齿块相啮合的齿槽。这样，第一转轮312和第二转轮313在转动时，便可以通过齿块驱动第一挡片211和第二挡片212转动，但为了实现第一挡片211与第二挡片212之间的差速转动，第二转轮313外圈的齿块数量小于第一转轮312外圈的齿块数量，但第一挡片211与第二挡片212外圈的齿槽数量相同。如此一来，第一转轮312转动一圈便可第一挡片211也就转动一圈，而第二转轮313需要转动较多的圈数才能驱动第二转轮313转动一圈，从而实现第一挡片211与第二挡片212之间的差速转动。

然后，第一转轮312和第二转轮313的外部连接有驱动组件，驱动组件根据旋转筒110和镜筒111之间距离的变化对第一转轮312和第二转轮313进行驱动。

驱动组件的结构如图5和图6所示，包括转盘321以及固定设置在转盘321底部的连接轴320，连接轴320转动设置在镜筒111的顶部，转盘321的外圈设置有两个传动绳322，两个传动绳322的另一端分别套设在第一转轮312和第二转轮313的外圈。另外，为了保证传动绳322与转盘321、第二挡片212、第二转轮313之间连接的稳定性，壳体310的底部固定设置有引导管323，引导管323呈“L”形结构并套设在传动绳322的外圈。旋转筒110靠近镜筒111的一端转设置有转环，转环一侧固定连接有驱动条324，驱动条324的一侧与连接轴320的外圈贴合。

工作原理：

当人们调节焦距时，人们需要转动旋转筒110时，旋转筒110在螺旋力的作用与镜筒111之间的距离产生变化，也就相当于旋转筒110远离或者靠近镜筒111。此时，旋转筒110便会带动驱动条324移动，驱动条324移动通过摩擦力带动连接轴320转动，连接轴320转动带动转盘321转动，转盘321通过传动绳322同时带动第一转轮312和第二转轮313转动，此时第一转轮312通过齿块带动第一挡片211转动，第二转轮313通过齿块带动第二挡片212转动。但由于第一转轮312与第二转轮313之间的齿块数量不同，从而导致驱动第一挡片211和第二挡片212的圈数不同。

此时，由于第二挡片212的转速慢于第一挡片211，从而导致第二透光孔214与第一透光孔213在转动过程中出现错位、部分重叠和完全重叠的现象，达到对光源112照射范围的调节。

也就是说，在调节焦距时，通过利用旋转筒110与镜筒111之间距离的变化来对第一挡片211和第二挡片212进行驱动，并由于第二挡片212与第一挡片211之间存在转速差，使得第二透光孔214与第一透光孔213在转动过程中出现错位、部分重叠和完全重叠的现象，从而实现焦距与光源112的共同调节。并且，由于第一挡片211和第二挡片212都在转动，因此光源112的照射范围可围绕镜片进行转动，实现光源112位置的变化，提高了光源112调节的效率。

图7和图8示出了本发明的实施例2，本实施例在实施例1的基础上作进一步优化。如图所示：

第二挡片212靠近第一挡片211的一侧开设有空槽220，第一挡片211和第二挡片212外圈的齿槽均贯穿第一挡片211和第二挡片212的侧壁，壳体310与连接柱311之间伸缩连接，连接柱311的镜筒111顶部之间伸缩连接。可以将连接柱311设置为伸缩结构，也就是连接柱311可以为多个滑动连接的圆杆组成。具体使用时，将壳体310向第二挡片212远离第一挡片211的一侧拉动，此时壳体310带动第一转轮312和第二转轮313移动，使得第二转轮313外圈的齿块滑出齿槽，第一转轮312外圈的齿块滑出齿槽并位于空槽220处。此时向下按动壳体310，壳体310带动第一转轮312和第二转轮313下移，第一转轮312的外圈与第一挡片211外圈贴合，第二转轮313的外圈与第二挡片212的外圈贴合，这样在调节焦距时，第一转轮312与第二转轮313会同速转动，也就使得第一挡片211和第二挡片212同速转动，实现了在不调节光源112照射范围的同时，对光源112照射的位置进行调节。

由此可见，通过移动壳体310使第一转轮312和第二转轮313外圈的齿块脱离齿槽，使得第一转轮312和第二转轮313能够对第一挡片211和第二挡片212进行同速驱动，以便于实现在不调节光源112照射范围的同时，对光源112照射的位置进行调节，提高使用的场景。

需要说明的是，由于第一转轮312和第二转轮313之间通过转盘321驱动，因此第一转轮312和第二转轮313之间转动比是相同的，因此第一转轮312与第二转轮313之间的大小关系并不会对第一挡片211和第二挡片212的同速驱动造成影响。

不仅如此，如图9所示：驱动条324的一端贯穿镜筒111并穿入两个挡光环210内，挡光环210为弹性材料制成，例如金属、塑料等。常态下，挡光环210呈倾斜设置。

这样一来，光源112的光线在挡光环210倾斜的作用下向镜片前方的中心聚拢。当不需要光线聚拢时，通过拧动旋转筒110来使驱动条324移动，驱动条324移动穿入两个挡光环210之间并对处于外环的挡光环210内壁进行推动，使原本倾斜的挡光环210变为平直状态，而外环的挡光环210也就通过第一挡片211拉动内环的挡光环210变为平直状态，完成光线的调节。

综上，通过驱动条324、挡光环210以及第一挡片211之间的配合关系，使得驱动条324在移动过程中能够穿入两个挡光环210之间对挡光环210进行推动，使原本倾斜的挡光环210变为平直状态，从而改变光线的照射位置，增加对光线改变的灵活性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：包括伸缩镜头本体（100）以及设置在伸缩镜头本体（100）上的阻挡部件（200）和致动部件（300），所述伸缩镜头本体（100）的镜片处设置有光源（112），所述阻挡部件（200）位于光源（112）的外周，用于对光源（112）的照射范围进行控制，所述阻挡部件（200）包括第一挡片（211）和第二挡片（212），当所述伸缩镜头本体（100）调节焦距时，所述致动部件（300）驱动第一挡片（211）和第二挡片（212）进行转动，所述第一挡片（211）与第二挡片（212）之间具有转速差，在转速差的作用下，所述第一挡片（211）与第二挡片（212）对光源（112）的照射范围进行调节。

2.根据权利要求1所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述伸缩镜头本体（100）包括旋转筒（110）和镜筒（111），所述旋转筒（110）与镜筒（111）之间转动连接，所述光源（112）位于镜筒（111）靠近镜片的一端。

3.根据权利要求2所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述阻挡部件（200）还包括挡光环（210），所述挡光环（210）设置有两个，两个挡光环（210）之间组成“内外环”结构，所述光源（112）位于两个挡光环（210）之间，所述挡光环（210）固定设置在镜筒（111）侧壁，所述第一挡片（211）转动设置在挡光环（210）的一端，所述第二挡片（212）转动设置在第一挡片（211）的一侧，所述第一挡片（211）的侧壁开设有多个第一透光孔（213），所述第二挡片（212）的侧壁开设有多个第二透光孔（214）。

4.根据权利要求3所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述第一挡片（211）靠近挡光环（210）的一侧开设有转槽，所述第一挡片（211）通过该转槽与挡光环（210）转动连接，所述第二挡片（212）靠近第一挡片（211）的一侧设置有凸块，凸块穿入第一挡片（211）侧壁并与第一挡片（211）转动连接。

5.根据权利要求3所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述致动部件（300）包括壳体（310），所述壳体（310）的一侧连接有连接柱（311），所述连接柱（311）固定设置在镜筒（111）顶部的一端，所述壳体（310）的相对两侧的内壁固定设置有安装轴，两个安装轴上分别转动设置有第一转轮（312）和第二转轮（313），所述第一转轮（312）和第二转轮（313）的外圈均设置有齿块，所述第一挡片（211）和第二挡片（212）的外圈也均开设有与齿块相啮合的齿槽，所述第一转轮（312）和第二转轮（313）的外部连接有驱动组件，所述驱动组件根据所述旋转筒（110）和镜筒（111）之间距离的变化对第一转轮（312）和第二转轮（313）进行驱动。

6.根据权利要求5所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述第二转轮（313）外圈的齿块数量小于第一转轮（312）外圈的齿块数量，所述第一挡片（211）与第二挡片（212）外圈的齿槽数量相同。

7.根据权利要求5所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述驱动组件包括转盘（321）以及固定设置在转盘（321）底部的连接轴（320），所述连接轴（320）转动设置在镜筒（111）的顶部，所述转盘（321）的外圈设置有两个传动绳（322），两个传动绳（322）的另一端分别套设在第一转轮（312）和第二转轮（313）的外圈，所述壳体（310）的底部固定设置有引导管（323），所述引导管（323）呈“L”形结构并套设在传动绳（322）的外圈，所述旋转筒（110）靠近镜筒（111）的一端转设置有转环，转环一侧固定连接有驱动条（324），所述驱动条（324）的一侧与连接轴（320）的外圈贴合。

8.根据权利要求7所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述第二挡片（212）靠近第一挡片（211）的一侧开设有空槽（220），所述第一挡片（211）和第二挡片（212）外圈的齿槽均贯穿第一挡片（211）和第二挡片（212）的侧壁，所述壳体（310）与连接柱（311）之间伸缩连接，所述连接柱（311）的镜筒（111）顶部之间伸缩连接。

9.根据权利要求8所述的基于光源、镜头共同调节的光学成像系统，其特征在于：所述驱动条（324）的一端贯穿镜筒（111）并穿入两个挡光环（210）内，所述挡光环（210）为弹性材料制成，常态下，所述挡光环（210）呈倾斜设置。