CN208673000U - 一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，包括：对焦环传动器及焦距环驱动器成预设角度地安装在驱动安装板的两侧；镜头垂直贯穿驱动安装板，且对焦环传动器与镜头的对焦调节环相连接；焦距环驱动器与镜头的焦距调节环相连接；对焦环传动器，包括：对焦环驱动模组和对焦环蜗轮，对焦环蜗轮固定在镜头的对焦调节环外壁上；对焦环驱动模组固定在驱动安装板上，且对焦环驱动模组和对焦环蜗轮之间通过蜗轮蜗杆齿啮合；焦距环驱动器，包括：焦距环驱动模组和焦距环蜗轮，焦距环蜗轮固定在镜头的焦距调节环外壁上；焦距环驱动模组固定在驱动安装板上，且焦距环驱动模组和焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合。本实用新型的镜头调节装置结构简单、紧凑，稳定性强。

Description

一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置

技术领域

本申请涉及镜头调节装置的技术领域，尤其涉及一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置。

背景技术

摄像系统及投影系统的视野范围及成像距离需要对镜头系统做焦距和光圈的变化，以达到适应成像质量所需要的要求。现行主流自动调节镜头的方式为步进电机带动齿轮传动调节，或是步进电机驱动同步轮，利用同步带传动调节。但是，传统单级齿轮传动传动比一般不超过1:10，以上调节方式的缺陷是调节精度较低，且步进电机带动齿轮或电机驱动同步轮调节镜头在各个方向上的移动使得调节齿轮或同步轮的传动结构相对复杂，体积大且装配和维护复杂。传动齿轮需要多级传动，使得镜头调节装置的调节效率降低、稳定性更弱，同时，齿轮之间的磨损更严重使得调节装置的使用寿命降低。

再者，在许多摄像或投影系统中，需要快速地对镜头的位置进行调节，达到快速聚焦拍摄的目的，而传统的调节装置传动结构复杂，传动反应速度缓慢，极大地影响到镜头位置调节的反应速度。

因此，提供一款调节精度更高、适用范围更广的自动调节镜头的装置是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，解决现有技术中镜头调节装置结构复杂、调节精度低且体积大的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，包括：对焦环传动器、焦距环驱动器及驱动安装板；其中，所述对焦环传动器及焦距环驱动器成预设角度地安装在所述驱动安装板的两侧；镜头垂直贯穿所述驱动安装板，且所述对焦环传动器与所述镜头的对焦调节环相连接；所述焦距环驱动器与所述镜头的焦距调节环相连接；

所述对焦环传动器，包括：对焦环驱动模组和对焦环蜗轮，所述对焦环蜗轮固定在所述镜头的对焦调节环外壁上；所述对焦环驱动模组固定在所述驱动安装板上，且所述对焦环驱动模组和对焦环蜗轮之间通过蜗轮蜗杆齿啮合；

所述焦距环驱动器，包括：焦距环驱动模组和焦距环蜗轮，所述焦距环蜗轮固定在所述镜头的焦距调节环外壁上；所述焦距环驱动模组固定在所述驱动安装板上，且所述焦距环驱动模组和焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合；

进一步地，其中，所述对焦环驱动模组及焦距环驱动模组均包括：电机、梅花联轴器、蜗杆及外壳；所述电机的传动杆固定在所述梅花联轴器的主动端；所述蜗杆的驱动端与所述梅花联轴器的从动端相连接；所述蜗杆位于所述外壳的腔体内，且所述外壳固定在所述驱动安装板上，所述蜗杆与对焦环蜗轮或焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合。

可选地，其中，所述梅花联轴器，包括：主动端爪盘、梅花形弹垫及从动端爪盘；其中，

所述梅花形弹垫，位于所述主动端爪盘及从动端爪盘之间，且所述主动端爪盘及从动端爪盘的凸爪相对；在所述主动端爪盘上凸爪的另一端设置有电机的传动杆固定孔；在所述从动端爪盘上凸爪的另一端设置有蜗杆固定杆。

可选地，其中，所述主动端爪盘与所述电机的传动杆过盈配合；所述从动端爪盘与所述蜗杆过盈配合。

可选地，其中，所述外壳，包括：轴座和蜗杆轴盖板；所述轴座内设置有安装所述蜗杆且一面开口的腔体，所述蜗杆轴盖板盖合在所述腔体的开口面上。

可选地，其中，所述预设角度为0-90°。

可选地，其中，所述电机、梅花联轴器及蜗杆与外壳一体式封装。

可选地，其中，所述对焦环蜗轮与所述镜头的对焦调节环配合安装；所述焦距环蜗轮与所述镜头的焦距调节环配合安装。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，利用蜗轮蜗杆大传动比的特点极大的提高了调节镜头的灵敏度，而传统利用齿轮传动调节传动比不到1:10，蜗轮蜗杆传动传动比可达到1:80，当选用相同步进电机时，蜗轮蜗杆传动较于齿轮传动调节精度提高了8倍。

(2)本申请的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，在电机与蜗杆之间采用自制梅花联轴器直联，结构简单、紧凑，稳定性强。

(3)本申请的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，可以采用铜制蜗杆直接与一体式轴座配合安装，去掉轴承轴套，缩小了机构体积。

(4)本申请的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，两组驱动模组位于安装板两侧成角度式分布，方便装配的同时更好的利用了空间，缩小体积，使得模组适用的范围更广范。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中第一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中图1所述蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置中蜗杆与对焦环蜗轮或焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合配合的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中图1所述蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置中对焦环驱动模组及焦距环驱动模组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1、图2及图3所示，图1为本实施例中第一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例中图1蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置中蜗杆与对焦环蜗轮或焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合配合的结构示意图；图3为本实用新型实施例中图1蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置中对焦环驱动模组及焦距环驱动模组的结构示意图。实现对镜头调节环的物理调节，要来改变对摄像物体成像的物理特性，诸如焦距变化，倍率变化，进光量变化。本机构能够对所需要的成像质量进行镜头的快速调节，用来提高采集系统对图像质量要求的快速自动适应。该蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置包括：对焦环传动器101、焦距环驱动器102及驱动安装板103；其中，对焦环传动器101及焦距环驱动器102成预设角度地安装在驱动安装板103的两侧；镜头100垂直贯穿驱动安装板103，且对焦环传动器101与镜头的对焦调节环104相连接；焦距环驱动器102与镜头的焦距调节环105相连接。可选地，预设角度可以为0-90°，以此降低该镜头调节装置的结构复杂性及体积，可以适用于尺寸较小的镜头调节，提升了该装置的适用性。

对焦环传动器101，包括：对焦环驱动模组111和对焦环蜗轮112，对焦环蜗轮112固定在镜头的对焦调节环104外壁上；对焦环驱动模组111固定在驱动安装板103上，且对焦环驱动模组111和对焦环蜗轮112之间通过蜗轮蜗杆齿啮合。

焦距环驱动器102，包括：焦距环驱动模组121和焦距环蜗轮122，焦距环蜗轮122固定在镜头的焦距调节环105外壁上；焦距环驱动模组121固定在驱动安装板103上，且焦距环驱动模组121和焦距环蜗轮122通过蜗轮蜗杆齿啮合。可选地，对焦环蜗轮112与镜头的对焦调节环配合安装；焦距环蜗轮122与镜头的焦距调节环配合安装。

进一步地，其中，对焦环驱动模组111及焦距环驱动模组112均包括：电机201、梅花联轴器202、蜗杆203及外壳204；电机的传动杆211固定在梅花联轴器的主动端221；蜗杆的驱动端与梅花联轴器的从动端223相连接；蜗杆203位于外壳204的腔体内，且外壳固定在驱动安装板103上，蜗杆203与对焦环蜗轮或焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合。蜗杆203通过外壳204上的窗口与对焦环蜗轮或焦距环蜗轮啮合，在外壳保护和固定安装下，蜗杆可以更加稳定地驱动对焦环蜗轮或焦距环，进而带动镜头进行对焦或焦距调节。此外，本实施例的焦环驱动模组111及焦距环驱动模组112还可以连接到控制器，通过控制器接收外部指令，解析后生成控制焦环驱动模组及焦距环驱动模组中电机运转方向及运转速度的内部控制指令，以此控制对镜头进行对焦或焦距调节的方向及速度，进而实现自动化自适应性控制镜头调节的功能。

本实施例的镜头调节装置外形采用更为合理的机构布局，两个调节模组安装到同一安装板正反两侧，成角度分布，便于安装的同时减小的整体尺寸，使该结构能适应于更小的镜头(镜头直径最小可达26毫米)。

可选地，梅花联轴器202，包括：主动端爪盘221、梅花形弹垫222及从动端爪盘223；其中，梅花形弹垫222，位于主动端爪盘221及从动端爪盘223之间，且主动端爪盘221及从动端爪盘223的凸爪相对；在主动端爪盘上凸爪的另一端设置有电机的传动杆固定孔；在从动端爪盘上凸爪的另一端设置有蜗杆固定杆。优选地，主动端爪盘与电机的传动杆过盈配合；从动端爪盘与蜗杆过盈配合。更优选地，电机、梅花联轴器及蜗杆与外壳一体式封装。

本实施例的调节结构采用蜗轮蜗杆传动(如图2所示)，利用蜗轮蜗杆大传动比的特点，使调节精度大大提高，传统单级齿轮传动传动比一般不超过1:10，蜗轮蜗杆传动比可达1:80，在相同驱动的情况下，蜗轮蜗杆结构的调节精度远高于齿轮传动结构。此外由于蜗轮蜗杆传动只需要单级传动，使得机械结构更为简单，体积更小，装配更为方便。

驱动模组中电机到蜗杆的驱动(如图3所示)，摒弃了传统的电机蜗杆刚性直联的方式或增加一级齿轮传动转接的方式，而采用自制梅花联轴器直联。电机与蜗杆刚性直联，对轴座、蜗杆及电机精度要求较高，且不易安装；而采用齿轮转接增加了一级传动机构，降低了传递效率的同时增大了机构体积。采用梅花联轴器直联，联轴器中的胶垫柔性特点解决了刚性直联中马达与蜗杆因同轴度不够而影响机构寿命的问题，而且联轴器体积更小，马达与蜗杆仍是同轴安装，避免了齿轮转接马达与蜗杆不共轴而增大机构体积的问题，且更易安装及拆卸。

在一些可选的实施例中，外壳204，包括：轴座241和蜗杆轴盖板242；轴座内设置有安装蜗杆且一面开口的腔体，蜗杆轴盖板盖合在腔体的开口面上。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，其特征在于，包括：对焦环传动器、焦距环驱动器及驱动安装板；其中，所述对焦环传动器及焦距环驱动器成预设角度地安装在所述驱动安装板的两侧；镜头垂直贯穿所述驱动安装板，且所述对焦环传动器与所述镜头的对焦调节环相连接；所述焦距环驱动器与所述镜头的焦距调节环相连接；

所述对焦环传动器，包括：对焦环驱动模组和对焦环蜗轮，所述对焦环蜗轮固定在所述镜头的对焦调节环外壁上；所述对焦环驱动模组固定在所述驱动安装板上，且所述对焦环驱动模组和对焦环蜗轮之间通过蜗轮蜗杆齿啮合；

所述焦距环驱动器，包括：焦距环驱动模组和焦距环蜗轮，所述焦距环蜗轮固定在所述镜头的焦距调节环外壁上；所述焦距环驱动模组固定在所述驱动安装板上，且所述焦距环驱动模组和焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合；

其中，所述对焦环驱动模组及焦距环驱动模组均包括：电机、梅花联轴器、蜗杆及外壳；所述电机的传动杆固定在所述梅花联轴器的主动端；所述蜗杆的驱动端与所述梅花联轴器的从动端相连接；所述蜗杆位于所述外壳的腔体内，且所述外壳固定在所述驱动安装板上，所述蜗杆与对焦环蜗轮或焦距环蜗轮通过蜗轮蜗杆齿啮合。

2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，其特征在于，所述梅花联轴器，包括：主动端爪盘、梅花形弹垫及从动端爪盘；其中，

所述梅花形弹垫，位于所述主动端爪盘及从动端爪盘之间，且所述主动端爪盘及从动端爪盘的凸爪相对；在所述主动端爪盘上凸爪的另一端设置有电机的传动杆固定孔；在所述从动端爪盘上凸爪的另一端设置有蜗杆固定杆。

3.根据权利要求2所述的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，其特征在于，所述主动端爪盘与所述电机的传动杆过盈配合；所述从动端爪盘与所述蜗杆过盈配合。

4.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，其特征在于，所述外壳，包括：轴座和蜗杆轴盖板；所述轴座内设置有安装所述蜗杆且一面开口的腔体，所述蜗杆轴盖板盖合在所述腔体的开口面上。

5.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，其特征在于，所述预设角度为0-90°。

6.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，其特征在于，所述电机、梅花联轴器及蜗杆与外壳一体式封装。

7.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆传动的镜头调节装置，其特征在于，所述对焦环蜗轮与所述镜头的对焦调节环配合安装；所述焦距环蜗轮与所述镜头的焦距调节环配合安装。