CN212207810U - 用于镜头的连杆变倍调焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于镜头的连杆变倍调焦装置，包括镜头框架和多个变倍组，通过不同变倍组切入切出镜头的光路，实现不同大小的视场，每一个变倍组包括变倍框架、镜框、电机、电机座、第一连杆、第二连杆和弹性构件，镜框固定在变倍框架上，变倍框架和电机座固定在镜头框架，电机安装在电机座，第一连杆一端固定在电机的电机转轴，另一端与第二连杆的一端可转动连接，第二连杆另一端通过弹性构件与变倍框架连接，通过电机的转动带动第一连杆转动，使得第二连杆运动，通过弹性构件带动变倍框架移动，使得镜框内的镜片位于镜头的光路内或不位于镜头的光路内。所述用于镜头的连杆变倍调焦装置提高光学系统变倍调焦精度。

Description

用于镜头的连杆变倍调焦装置

技术领域

本实用新型涉及光学镜头装置技术领域，更加具体地，涉及一种用于镜头的连杆变倍调焦装置。

背景技术

近些年来，变焦距物镜在很多领域得到广泛的应用，变焦距设计从紫外到可见光，进而发展到红外波段。随着科学技术的迅猛发展、制冷探测器技术的不断发展和日益成熟，中波红外制冷光学系统在军事和民用领域均得到了广泛应用。电动变焦镜头一般都使用在室外较为广阔的场景，而且一般都会覆盖比较大的焦距范围，焦距可以通过后端人为改变，对于场景中的重点部分可以拉近放大观察，光学调焦是依靠光学镜头结构来实现变焦，通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，光学变焦镜头的另一个重点在变焦能力，光学变焦可以支持图像主体成像后，增加更多的像素，让主体不但变大，同时也相对更清晰。

在变焦镜头相关研究理论中明确指出，变焦镜头各种结构形式均存在一定的焦段范围，当超出该范围时，首先需要通过变倍来保证系统进一步扩大焦段范围，当进一步超出该位置时，将无法实现。现有的镜头设计通过多组联动形式配合合适的变倍，以解决小型化和大变倍比之间的矛盾，但换根点处变倍组或补偿组间距的凸轮曲线往往会出现迅速回转导致压力角过大，甚至变倍组、补偿组对应的间距会出现波浪式变化，最终导致设计在结构中无法实现。此外在换根点处焦距变化速率会发生较大变化，这种变化和凸轮不平滑导致电机驱动力的不稳定还会导致光学系统焦距输出精度的下降。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种提高光学系统变倍调焦精度的用于镜头的连杆变倍调焦装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于镜头的连杆变倍调焦装置，包括镜头框架和多个变倍组，所述多个变倍组固定在镜头框架上，通过不同变倍组切入切出镜头的光路，实现不同大小的视场，其中，每一个变倍组包括变倍框架、镜框、电机、电机座、第一连杆、第二连杆和弹性构件，所述镜框固定在变倍框架上，用于安装镜片，所述变倍框架和电机座固定在镜头框架上，电机安装在电机座，第一连杆一端固定在电机的电机转轴，第一连杆的另一端与第二连杆可转动连接，第二连杆一端与第一连杆可转动连接，第二连杆的另一端通过弹性构件与变倍框架连接，通过电机的转动带动第一连杆转动，使得第二连杆运动，通过弹性构件带动变倍框架移动，使得镜框内的镜片位于镜头的光路内或不位于镜头的光路内。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，还包括轴承转接座，每个变倍组的变倍框架的一端通过转轴固定在镜头框架上，所述变倍框架的另一端通过所述转轴固定在轴承转接座上，轴承转接座固定在镜头框架上。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，所述多个变倍组包括第一变倍组、第二变倍组和第三变倍组，在静止状态，第一变倍组的镜片与镜头的光路呈设定夹角，第二变倍组的镜片与镜头光路平行，第三变倍组的镜片与镜头的光路垂直。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，所述第一变倍组的镜片靠近镜头，所述第二变倍组位于第一变倍组下方，所述第三变倍组位于第一变倍组远离镜片的一端。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，每个变倍组还包括平衡配重，设置在变倍框架上。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，所述弹性构件为钢丝。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，每个变倍组还包括限位构件，固定在镜头框架上，对变倍框架的运动进行限位。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，所述电机座设置在变倍框架的上方或者下方，与所述限位构件结合，用于变倍框架不同运动方向的限位。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，还包括控制器，控制多个变倍组的电机的转动，使得变倍组进入或切出光路，形成不同大小的视场。

所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其中，所述视场按照视场角由大到小包括大视场、中视场和小视场，所述第一变倍组、第二变倍组和第三变倍组均切出光路，形成小视场，所述第一变倍组切出光路，第二变倍组和第三变倍组切入光路，形成中视场，所述第二变倍组切出光路，所述第一变倍组和第三变倍组切入光路形成大视场。

本实用新型所述用于镜头的连杆变倍调焦装置通过多个变倍组在镜头光路的切出和切出可以实现多个视场的变倍，各变倍组摆臂形式切入切出，使用电机驱动连杆带动变倍组，可以独立于调焦组设置，提高变倍调焦的精度。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1是本实用新型所述用于镜头的连杆变倍调焦装置的立体示意图；

图2是本实用新型所述多个变倍组的一个优选实施例的立体示意图；

图3是本实用新型所述变倍组的立体示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

下面将参照附图来对根据本实用新型的各个实施例进行详细描述。

图1是本实用新型所述用于镜头的连杆变倍调焦装置的立体示意图，如图1所示，所述用于镜头的连杆变倍调焦装置包括镜头框架1和多个变倍组2，所述多个变倍组2固定在镜头框架1上，所述多个变倍组2中的镜片与所述镜头的光路所成角度不同，通过不同变倍组切入切出镜头的光路，实现不同大小的视场。

在一个优选实施例中，如图2所示，所述多个变倍组包括第一变倍组2A、第二变倍组2B和第三变倍组2C，在静止状态，第一变倍组2A的镜片与镜头的光路呈设定夹角(所述设定夹角根据视场要求设定)，第二变倍组2B的镜片与镜头光路平行，第三变倍组2C的镜片与镜头的光路垂直。

优选地，所述第一变倍组2A的镜片靠近镜头，所述第二变倍组2B位于第一变倍组2A下方，所述第三变倍组2C位于第一变倍组2A远离镜片的一端，使得镜头能都达到变倍调焦的同时结构紧凑，体积小。

优选地，所述视场按照视场角由大到小包括大视场、中视场和小视场，所述第一变倍组2A、第二变倍组2B和第三变倍组2C均切出光路，形成小视场，所述第一变倍组2A切出光路，第二变倍组2B和第三变倍组2C切入光路，形成中视场，所述第二变倍组2B切出光路，所述第一变倍组2A和第三变倍组2C切入光路形成大视场，具体地变倍过程如下：小视场切大视场，第一变倍组和第三变倍组同时切入；小视场切中视场，第一变倍组和第二变倍组同时切入；中视场切小视场，第二变倍组和第三变倍组同时切出；中视场切大视场，第一变倍组切入，第二变倍组切出；大视场切小视场，第一变倍组和第三变倍组同时切出；大视场切中视场，第二变倍组切入，第一变倍组切出。

在上述各实施例中，优选地，还包括控制器，控制多个变倍组的电机的转动，使得变倍组进入或切出光路，形成不同大小的视场。

上述多个变倍组中将第三变倍组切入，第一变倍组和第三变倍组切出可进行虚焦校正。

本实用新型所述用于镜头的连杆变倍调焦装置中变倍组的组成构件是相同的，只是构件的形状尺寸根据与镜头光路的角度和镜头尺寸有所不同，以第一变倍组进行说明，如图3所示，所述第一变倍组包括镜框21、变倍框架22、第一连杆23、第二连杆24、弹性构件25、电机座26和电机27，所述镜框21固定在变倍框架22上，用于安装镜片，所述变倍框架22和电机座26固定在镜头框架1上，电机27安装在电机座26，第一连杆23一端固定在电机27的电机转轴，第一连杆23的另一端与第二连杆24可转动连接，第二连杆24一端与第一连杆23可转动连接，第二连杆24的另一端通过弹性构件25与变倍框架22连接，通过电机27的转动带动第一连杆23转动，使得第二连杆24运动，通过弹性构件25带动变倍框架22移动，使得镜框21内的镜片位于镜头的光路内或不位于镜头的光路内。

优选地，如图1和图3所示，所述用于镜头的连杆变倍调焦装置还包括轴承转接座32，每个变倍组的变倍框架22的一端通过转轴30和轴承压板33固定在镜头框架1上，所述变倍框架22的另一端通过所述转轴30和轴承31固定在轴承转接座32上，轴承转接座32固定在镜头框架1上。

优选地，每个变倍组还包括平衡配重29，设置在变倍框架22上，各变倍组均采用平衡配重配平，重心位置在转轴之上，保证过载时不会摆动。

优选地，每个变倍组还包括限位构件28，固定在镜头框架上，对变倍框架22的运动进行限位。

优选地，所述电机座26设置在变倍框架的上方或者下方，与所述限位构件22结合，用于变倍框架不同运动方向的限位。

优选地，在上述各实施例中，所述弹性构件25为钢丝。

在具有第一变倍组2A、第二变倍组2B和第三变倍组2C用于镜头的连杆变倍调焦装置中，小视场时变倍组均在光路之外，因此小视场的光轴稳定精度很高，可以做到1个像元以内。中视场和大视场时，变倍组切入光路，光轴稳定精度比小视场略差一些，以小视场为基准，中视场和大视场光轴一致性可以调整到1个像元以内。对本实用新型的用于镜头的连杆变倍调焦装置进行冷反射测试，大视场、中视场和小视场均不会出现冷反射。

在一个具体实施例中，如图2所示，第一变倍组2A：包括变倍框架，镜框通过螺钉固定在变倍框架上，镜框里有透镜，通过压圈来固定；变倍框架通过转轴一侧装在镜头上，另一侧装在轴承转接座上，转轴两侧都装有轴承，可以减小转轴的摩擦，轴承转接座安装在镜头框架上，此变倍组上装有电机，电机通过电机座固定在轴承转接座上，第一连杆通过轴套装在电机上，第二连杆一端套在第一连杆上，另一端通过钢丝跟变倍框架连在一起；

第二变倍组2B：包括变倍框架，变倍框架一侧装在轴承转接座另一侧安装在镜头框架上，转轴两侧都装有轴承，变倍框架里装有透镜，透镜一侧装有垫圈，另一侧装有压圈固定，此变倍组上装有电机，电机装在电机座上固定在转轴上，第一连杆通过轴套跟电机连接，第二连杆一侧套在第一连杆上，另一侧装有钢丝跟变倍框架连接，当电机转动的时候通过电机座和限位来限位；

第三变倍组2C：包括变倍框架，变倍框架装有两个透镜，一个透镜一侧装垫圈，另一侧装有隔圈，另一个透镜用压圈固定，变倍框架装在转轴上，转轴一侧装在轴承转接座上，另一侧装在镜头框架上，转轴两侧都装有轴承，此变倍组上装有电机，电机装在电机座上，第一连杆通过轴套跟电机连接，第二连杆一侧套在第一连杆上，另一侧装有钢丝跟变倍框架连接，电机转动的时候通过两个来限位，两个辖内安装在镜头架上。

上述用于镜头的连杆变倍调焦装置可三视场自动切换，各变倍组均为摆臂形式切入切出，使用电机驱动连杆带动变倍组。

本实用新型所述用于镜头的连杆变倍调焦装置的变倍部分单独安装与控制，有效减小整体尺。在光学设计中充分考虑了结构设计，并尽量压缩了光学长度，以达到整体紧凑重量轻便。

尽管前面公开的内容示出了本实用新型的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本实用新型的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本实用新型的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。

Claims (10)

1.一种用于镜头的连杆变倍调焦装置，包括镜头框架，其特征在于，还包括多个变倍组，固定在镜头框架上，通过不同变倍组切入切出镜头的光路，实现不同大小的视场，其中，每一个变倍组包括变倍框架、镜框、电机、电机座、第一连杆、第二连杆和弹性构件，所述镜框固定在变倍框架上，用于安装镜片，所述变倍框架和电机座固定在镜头框架上，电机安装在电机座，第一连杆一端固定在电机的电机转轴，第一连杆的另一端与第二连杆可转动连接，第二连杆一端与第一连杆可转动连接，第二连杆的另一端通过弹性构件与变倍框架连接，通过电机的转动带动第一连杆转动，使得第二连杆运动，通过弹性构件带动变倍框架移动，使得镜框内的镜片位于镜头的光路内或不位于镜头的光路内。

2.根据权利要求1所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，还包括轴承转接座，每个变倍组的变倍框架的一端通过转轴固定在镜头框架上，所述变倍框架的另一端通过所述转轴固定在轴承转接座上，轴承转接座固定在镜头框架上。

3.根据权利要求1所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，所述多个变倍组包括第一变倍组、第二变倍组和第三变倍组，在静止状态，第一变倍组的镜片与镜头的光路呈设定夹角，第二变倍组的镜片与镜头光路平行，第三变倍组的镜片与镜头的光路垂直。

4.根据权利要求3所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，所述第一变倍组的镜片靠近镜头，所述第二变倍组位于第一变倍组下方，所述第三变倍组位于第一变倍组远离镜片的一端。

5.根据权利要求1所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，每个变倍组还包括平衡配重，设置在变倍框架上。

6.根据权利要求1所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，所述弹性构件为钢丝。

7.根据权利要求1所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，每个变倍组还包括限位构件，固定在镜头框架上，对变倍框架的运动进行限位。

8.根据权利要求7所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，所述电机座设置在变倍框架的上方或者下方，与所述限位构件结合，用于变倍框架不同运动方向的限位。

9.根据权利要求3所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，还包括控制器，控制多个变倍组的电机的转动，使得变倍组进入或切出光路，形成不同大小的视场。

10.根据权利要求9所述的用于镜头的连杆变倍调焦装置，其特征在于，所述视场按照视场角由大到小包括大视场、中视场和小视场，所述第一变倍组、第二变倍组和第三变倍组均切出光路，形成小视场，所述第一变倍组切出光路，第二变倍组和第三变倍组切入光路，形成中视场，所述第二变倍组切出光路，所述第一变倍组和第三变倍组切入光路形成大视场。

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