CN215494306U - 一种变焦镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头领域，具体涉及一种变焦镜头，包括：移动导轨轴、内部设置为贯通的定向导轨轴及镜片组，所述移动导轨轴与所述定向导轨轴并排设置；所述移动导轨轴的圆周面上设置有弯曲的导轨，所述定向导轨轴的圆周面上设置有直线的导轨槽，所述镜片组的圆周面上设置有导柱；所述镜片组安装在所述定向导轨轴内、且所述导柱从所述定向导轨轴内部贯穿所述定向导轨轴的导轨槽插入到所述移动导轨轴的导轨内，通过所述移动导轨的旋转运动驱动所述导柱在所述导轨和所述导轨槽内运动。通过移动导轨轴与所述定向导轨轴并排设置，以外置的导轨方式驱动所述镜片组位置的变化，实现镜头焦距的改变，精确达到摄像头的光学变焦的效果。

Description

一种变焦镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头领域，具体而言，涉及一种变焦镜头。

背景技术

在变焦镜头中，公知的有使用圆柱凸轮推动透镜群进行变焦或聚焦的变焦镜头，其中变倍透镜组往往采用一次曲线圆柱凸轮槽，但在高变倍比的变焦镜头中，变倍透镜组往往由两个群组构成，双群组移动行程比大，采用一次曲线圆柱凸轮槽会导致行程小的透镜组移动卡塞。

目前，已知的变焦或聚焦的变焦镜头存在以下缺陷：现有的变焦镜头应用的镜片的数量单一，无法使用多组镜片来实现多倍光学变焦。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种变焦镜头，用导轨方式改变镜片组之间的间距，以解决现有摄像头无法快速的多倍光学变焦的问题。

根据本实用新型的实施例，提供了一种变焦镜头，包括：移动导轨轴、内部设置为贯通的定向导轨轴及镜片组，所述移动导轨轴与所述定向导轨轴并排设置；所述移动导轨轴的圆周面上设置有弯曲的导轨，所述定向导轨轴的圆周面上设置有直线的导轨槽，所述镜片组的圆周面上设置有导柱；所述镜片组安装在所述定向导轨轴内、且所述导柱从所述定向导轨轴内部贯穿所述定向导轨轴的导轨槽插入到所述移动导轨轴的导轨内，通过所述移动导轨的旋转运动驱动所述导柱在所述导轨和所述导轨槽内移动。

进一步地，所述镜片组的数量设置有多个，所述移动导轨轴的导轨的数量与所述镜片组的数量配合进行设置。

进一步地，多个所述移动导轨轴的导轨弯曲的轨迹各不相同。

进一步地，所述镜片组包括镜框及设置在所述镜框内的镜片，所述镜框上设置有多个所述导柱，所述定向导轨槽的数量配合单个所述镜框上导柱的数量进行设置。

进一步地，所述变焦镜头还包括内部设有空腔的外壳，所述移动导轨轴、所述定向导轨轴及所述镜片组均安装于所述外壳的空腔内。

进一步地，所述变焦镜头还包括外观镜片及反射镜；所述外壳的上表面设置有通孔，所述外观镜片设置在所述外壳的通孔上，所述反射镜安装在所述外壳空腔内；所述反射镜包括两个相互垂直的面，其中一面正对所述外观镜片，另一面并正对所述定向导轨轴内的所述镜片。

进一步地，所述镜片采用单透镜或多透镜。

进一步地，所述变焦镜头还包括与所述移动导轨轴连接的电机，所述电机驱动所述移动导轨轴绕轴心转动。

进一步地，所述镜片组的数量设置为三个，所述移动导轨轴上的导轨对应设置为三条，包括从左至右依次设置为第一导轨、第二导轨及第三导轨。

进一步地，所述第一导轨的轨迹曲线为马鞍形状，所述第二导轨的轨迹的曲线为马鞍形状，所述第三导轨的轨迹为与所述移动导轨轴垂直的圆形；通过所述移动导轨轴的转动驱动与所述第一导轨和第二导轨连接的所述镜片组移动；与所述第三导轨轴连接的所述镜片组固定。

本实用新型的变焦镜头中，包括：移动导轨轴、内部设置为贯通的定向导轨轴及镜片组，所述移动导轨轴与所述定向导轨轴并排设置；所述移动导轨轴的圆周面上设置有弯曲的导轨，所述定向导轨轴的圆周面上设置有直线的导轨槽，所述镜片组的圆周面上设置有导柱；所述镜片组安装在所述定向导轨轴内、且所述导柱从所述定向导轨轴内部贯穿所述定向导轨轴的导轨槽插入到所述移动导轨轴的导轨内，通过所述移动导轨的旋转运动驱动所述导柱在所述导轨和所述导轨槽内运动。通过移动导轨轴与所述定向导轨轴并排设置，以外置的导轨方式驱动所述镜片组位置的变化，实现镜头焦距的改变，精确达到摄像头的光学变焦的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种变焦镜头的结构图；

图2为本实用新型一种变焦镜头另一结构图；

图3为本实用新型一种变焦镜头的定向导轨轴方向的剖视图；

图4为本实用新型一种变焦镜头的移动导轨轴方向的剖视图；

图5为本实用新型一种变焦镜头俯视图的剖视图；

图6为本实用新型一种变焦镜头的镜片组与移动导轨轴的连接图；

图7为本实用新型一种变焦镜头的不同导轨的展开轨迹曲线示意图。

附图标记：1-定向导轨轴、101-导轨槽、2-移动导轨轴、201-第一导轨、202-第二导轨、203-第三导轨、3-镜片组、301-镜片、302-镜框、303-导柱、4-外壳、401-第一导轨块、402-第二导轨块、5-外观镜片、6-反射镜。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1至图7所示，本实用新型实施例的一种变焦镜头，包括：移动导轨轴2、内部设置为贯通的定向导轨轴1及镜片组3，所述移动导轨轴2与所述定向导轨轴1并排设置；所述移动导轨轴2的圆周面上设置有弯曲的导轨，所述定向导轨轴1的圆周面上设置有直线的导轨槽101，所述镜片组3的圆周面上设置有导柱303；所述镜片组3安装在所述定向导轨轴1内、且所述导柱303从所述定向导轨轴1内部贯穿所述定向导轨轴1的导轨槽101插入到所述移动导轨轴2的导轨内，通过所述移动导轨的旋转运动驱动所述导柱303在所述导轨和所述导轨槽101内移动。

本实用新型的变焦镜头中，包括：移动导轨轴2、内部设置为贯通的定向导轨轴1及镜片组3，所述移动导轨轴2与所述定向导轨轴1并排设置；所述移动导轨轴2的圆周面上设置有弯曲的导轨，所述定向导轨轴1的圆周面上设置有直线的导轨槽101，所述镜片组3的圆周面上设置有导柱303；所述镜片组3安装在所述定向导轨轴1内、且所述导柱303从所述定向导轨轴1内部贯穿所述定向导轨轴1的导轨槽101插入到所述移动导轨轴2的导轨内，通过所述移动导轨的旋转运动驱动所述导柱303在所述导轨和所述导轨槽101内移动。通过移动导轨轴2与所述定向导轨轴1并排设置，以外置的导轨方式驱动所述镜片组3位置的变化，实现镜头焦距的改变，精确达到摄像头的光学变焦的效果。

实施例中，所述镜片组3的数量设置有多个，所述移动导轨轴2的导轨的数量与所述镜片组3的数量配合进行设置。本实用新型镜头的镜片组3数量可以进行设计，例如可以设计为两组、三组、四组、五组或五组以上，用户可根据需求进行设计；本实施例中设计为三个镜片组3，不同数量的镜片组3以满足不同焦距的倍数，多个镜片组3实现多倍光学变焦。

实施例中，多个所述移动导轨轴2的导轨弯曲的轨迹各不相同。移动导轨轴2为一圆轴，表面加工有用于各镜片组3移动的导轨；镜片组3的镜框302设置有导柱303，导柱303的数量可做增减，本实施例中每个镜框302上设置有三个导柱303，每个导柱303穿过定向导轨轴1的导轨槽101并插入到移动导轨轴2的导轨内，与移动导轨轴2的导轨配合；本实施例中，导柱303设置为圆柱形。

移动导轨轴2上导轨的轨迹展开曲线不同，导轨的轨迹根据多组镜片组3及各镜片组3透镜类型对变焦时的需求而设计；镜片组3在移动导轨轴2上导轨移动的轨迹不同，使整体镜头能满足多倍光学变焦的变数倍化和补偿功能，确保焦平面位置不变，保证拍照质量。

进一步地，导轨的轨迹展开曲线在轴向上的同一位置可以存在多个导轨的点，但各导轨不相交；此处导轨以三组镜片组3变焦的移动轨迹设计，实际可按需求设计四组、五组甚至更多的移动导轨，以满足变焦的不同需求。

实施例中，所述镜片组3包括镜框302及设置在所述镜框302内的镜片301，所述镜框302上设置有多个所述导柱303，所述定向导轨槽101的数量配合单个所述镜框上导柱303的数量进行设置。镜片组3包括一个镜片301和一个镜框302，镜片安装在镜框302内，镜框302的圆周侧面上设置有导柱303，镜片组3安装在定向导轨轴1内后，该导柱303穿过定向导轨轴1上的导轨槽101插入到移动导轨轴2上的导轨内，并通过移动导轨轴2绕轴心转动驱动该导柱303在移动导轨轴2的导轨内和定向导轨轴1的导轨槽101内运动。

所述导柱303的数量至少为一个，其具体数量可以根据实际需要进行设计；本实施例中导柱303的数量设置为三个，每一个镜片组3上的三个导柱303分别对应安装在移动导轨轴2的导轨内和定向导轨轴1的导轨槽101内，并在所述导轨和导轨槽101内运动；设置三个导柱303，以使得镜片组3在定向导轨轴1内的平衡及运动有更加的稳定性。

实施例中，所述变焦镜头还包括内部设有空腔的外壳4，所述移动导轨轴2、所述定向导轨轴1及所述镜片组3均安装于所述外壳4的空腔内。变焦镜头包括外壳4，该外壳4的内部为镂空或内部设置有空腔，移动导轨轴2、定向导轨轴1及镜片组3在都安装在外壳4的空腔内。

进一步地，外壳4内部设置有两个用于安装移动导轨轴2的第一导轨块401，第一导轨块401垂直的安装外壳4顶部，第一导轨块401远离外壳4顶部的一端设置有圆形通孔，移动导轨轴2位于两个第一导轨201之间，移动导轨轴2两端上的轴芯插入两个第一导轨块401上的圆形通孔内，移动导轨轴2两端的轴芯在第一导轨块401上的通孔内绕轴芯做圆周运动。

进一步地，外壳4内部设有两个用于安装定向导轨轴1的第二导轨块402，第二导轨块402安装在外壳4的底部，第二导轨块402远离外壳4底部的一端上设置有配合定向导轨轴1外径的圆弧结构，以使定向导轨轴1稳定的安装在第二导轨块402上；两个第二导轨块402间隔设置，定向导轨轴1架放在两个所述第二导轨块402上。

进一步地，外壳4内部还设置有用于安装反射镜6的反射架；反射镜6呈三角体设置，反射架为并列的一块高板块和一块矮板块；反射镜6的斜面贴合反射架，反射镜6相互垂直的两个面中，其中一个面正对定向导轨轴1里面的镜片301，另一个面与外观镜片5对齐。

实施例中，所述变焦镜头还包括外观镜片5及反射镜6；所述外壳4的上表面设置有通孔，所述外观镜片5设置在所述外壳4的通孔上，所述反射镜6安装在所述外壳4空腔内；所述反射镜6包括两个相互垂直的面，其中一面正对所述外观镜片5，另一面并正对所述定向导轨轴1内的所述镜片301。外壳4的上端表面设置有一通孔，外观镜片5安装在该通孔处；反射镜6相互垂直的两个面中，其中一个面正对定向导轨轴1里面的镜片301，另一个面与外观镜片5对齐。

实施例中，所述镜片301采用单透镜或多透镜。镜片组3包括镜片301和镜框302，每组镜片组3中的镜片301可采用单透镜，也可采用多透镜组合的形式，具体可根据需要进行设置，以满足对焦距的不同需求。

实施例中，所述变焦镜头还包括与所述移动导轨轴2连接的电机，所述电机驱动所述移动导轨圆周转动。关于对移动导轨轴2的驱动，可采用手动驱动的方式，模拟单反相机变焦的操作，提升用户拍照体验；也可采用微型电机进行驱动；

通过手动或电机驱动移动导轨轴2，使移动导轨绕轴心转动，镜片组3在定向导轨轴1和移动导轨轴2的相互配合下沿定向导轨轴1的导轨轴内移动，使各镜片组3间的间距发生改变，实现光学变焦的功能。

实施例中，所述镜片组301的数量设置为三个，所述移动导轨轴2上的导轨对应设置为三条，包括从左至右依次(设置有外观镜片5的一端为左)设置为第一导轨201、第二导轨202及第三导轨203。镜片301的数量可以根据不同需求进行设计，本实施例中将镜片301的数量设置为三个，其移动导轨轴2上的导轨为根据不同数量的镜片组3及各镜片组3透镜的类型设计不同轨迹的导轨，以满足镜片组3调整过程中对变焦过程；其移动轨迹的导轨展开曲线可以为圆、曲线、抛物线等，本实施例中第一导轨201的展开曲线近似圆弧，第二导轨202的展开曲线近似抛物线，第三导轨203的展开曲线近似直线。导轨展开曲线在轴向上的同一位置可以存在多个导轨的点，但导轨不能相交。

实施例中，所述第一导轨201的轨迹曲线为马鞍形状，所述第二导轨202的轨迹的曲线为螺旋形状，所述第三导轨203的轨迹为与所述移动导轨轴2垂直的圆形；通过所述移动导轨轴2的转动驱动与所述第一导轨201和第二导轨202连接的所述镜片组3移动；与所述第三导轨203轴连接的所述镜片组3固定。

将所述第一导轨201、所述第二导轨202及所述第三导轨203的导轨轨迹展开后如图7所示，所述第一导轨201的展开轨迹的曲线为近似圆弧，所述第二导轨202的展开轨迹的曲线为抛物线，所述第三导轨203的展开轨迹为与所述移动导轨轴2垂直的直线。将第一导轨201、第二导轨202及第三导轨203的轨迹展开曲线设置不同，使各镜片组3间的间距在移动中所移动的位置各不相同，以实现多倍光学变焦的功能；在移动导轨轴2的导轨中的导轨展开轨迹曲线如图7所示；将第一导轨201、第二导轨202及第三导轨203的轨迹展开曲线分别对应设置为近似圆弧、抛物线及直线，使镜片组按照不同轨迹移动，以能够满足各种变焦需求。

导轨的轨迹可以根据需要进行设计，将第一导轨201和第二导轨202设计为曲线，当移动导轨轴2转动时，则驱动与所述第一导轨201和第二导轨202连接的镜片组3进行移动；将第三导轨303设计为与移动导轨轴2垂直的状态，其展开曲线也为直线，因此当移动导轨轴2转动时，与第三导轨203连接的镜片组3不会移动；如此，通过驱动第一组镜片组和第二组镜片组的移动，来改变第一组镜片组和第二组镜片组与第三组镜片组的相对位置，以实现镜头焦距的改变。

本申请变焦镜头整体的工作原理如下：

变焦镜头主要包括定向导轨轴1、移动导轨轴2及镜片组3；定向导轨轴1上设置有导轨槽101，移动导轨轴2上的设置有导轨，镜片组3上设置有导柱303；将镜片组3安装在所述定向导轨轴1内，移动导轨轴2并列的设置在定向导轨轴1旁边，镜片组3上的导柱303穿过定向导轨轴1的导轨槽101并插入到移动导轨轴2上的导轨内；通过手动或电机驱动移动导轨轴2绕自身轴心进行反复转动，以推动镜片组3的导柱303在移动导轨轴2的导轨内运动，进而推动镜片组3的导柱303在定向导轨轴1的导轨槽101内做反复运动，以实现镜片组3在定向导轨槽101内反复移动，到达调整镜头焦距的效果；

另外，镜片组3可以设置为两组、三组、四组、五组或五组以上；对应的，在移动导轨轴2上设置与镜片组3相同数量的导轨，以配合镜片组3在移动导轨轴2上的运动；设置多组的镜片组3，通过调整镜片组3之间的距离来实现变焦的调整；

此外，移动导轨轴2上的导轨，可以将导轨设置为一种类型的导轨，例如将多个移动导轨轴2的导轨展开曲线设置圆弧；也可将多个移动导轨轴2的导轨设置不同类型的导轨，例如将导轨的展开曲线分别设置为圆弧、曲线及抛物线；若将移动导轨轴2的导轨设置为一种类型，则每一组镜片组3按照相同的运动方式被调整，每一组移动的距离相等；若将导轨设置为不同类型，则每一组镜片组3按照不同的轨迹进行运动，如本实施例中的导轨，使得第二镜片组3(与第二导轨202连接的镜片组3)与第一镜片组3(与第一导轨201连接的镜片组3)之间的距离和第二镜片组3与第三镜片组3(与第三导轨203连接的镜片组3)之间的距离不同，这样可以实现更多变的焦距变化，满足对焦距的不同需求。

为了使得镜片组3能稳定的在移动导轨轴2的导轨内和定向导轨轴1的导轨槽101内稳定运行或移动，将镜片组3的导柱303设置为三个，并将导轨槽101的数量对应镜片组3导柱303的数量设置为三条，让镜片组3的三个导柱303在定向导轨轴1的导轨槽101内运动，使得镜片组3的移动更为平衡和稳定。

已知的变焦或聚焦的变焦镜头还存在以下缺陷：

1.现有的变焦镜头采用镜片与移动导轨同心的设置方式，不便于快速或精确调节镜头焦距的变化。

2.现有的变焦镜头的镜片运行轨迹单一，通常为螺旋状。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型的变焦镜头中，包括：移动导轨轴2、内部设置为贯通的定向导轨轴1及镜片组3，所述移动导轨轴2与所述定向导轨轴1并排设置；所述移动导轨轴2的圆周面上设置有弯曲的导轨，所述定向导轨轴1的圆周面上设置有直线的导轨槽101，所述镜片组3的圆周面上设置有导柱303；所述镜片组3安装在所述定向导轨轴1内、且所述导柱303从所述定向导轨轴1内部贯穿所述定向导轨轴1的导轨槽101插入到所述移动导轨轴2的导轨内，通过所述移动导轨的旋转运动驱动所述导柱303在所述导轨和所述导轨槽101内运动。通过移动导轨轴2与所述定向导轨轴1并排设置，以外置的导轨方式驱动所述镜片3位置的变化，实现镜头焦距的改变，精确达到摄像头的光学变焦的效果。

2.将移动导轨轴2外置，与定向导轨轴1并列设置，在移动导轨轴2上设置导轨并驱动镜片组3移动；外置的移动导轨轴2使得变焦镜头结构的装配或拆装更为简便。

3.在定向导轨轴1内设置多个镜片组3，并在移动导轨轴2上设置多条轨迹配合使用，多个镜片组3的搭配使用，以实现多倍光学变焦。

4.根据镜片301的透镜类型和镜片301数量来设计移动导轨轴2的导轨轨迹，不同导轨轨迹能实现镜片301不同的移动距离，以满足不同变焦需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种变焦镜头，其特征在于，包括：移动导轨轴、内部设置为贯通的定向导轨轴及镜片组，所述移动导轨轴与所述定向导轨轴并排设置；所述移动导轨轴的圆周面上设置有弯曲的导轨，所述定向导轨轴的圆周面上设置有直线的导轨槽，所述镜片组的圆周面上设置有导柱；所述镜片组安装在所述定向导轨轴内、且所述导柱从所述定向导轨轴内部贯穿所述定向导轨轴的导轨槽插入到所述移动导轨轴的导轨内，通过所述移动导轨的旋转运动驱动所述导柱在所述导轨和所述导轨槽内移动。

2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述镜片组的数量设置有多个，所述移动导轨轴的导轨的数量与所述镜片组的数量配合进行设置。

3.根据权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，多个所述移动导轨轴的导轨弯曲的轨迹各不相同。

4.根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述镜片组包括镜框及设置在所述镜框内的镜片，所述镜框上设置有多个所述导柱，所述定向导轨槽的数量配合单个所述镜框上导柱的数量进行设置。

5.根据权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括内部设有空腔的外壳，所述移动导轨轴、所述定向导轨轴及所述镜片组均安装于所述外壳的空腔内。

6.根据权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括外观镜片及反射镜；所述外壳的上表面设置有通孔，所述外观镜片设置在所述外壳的通孔上，所述反射镜安装在所述外壳空腔内；所述反射镜包括两个相互垂直的面，其中一面正对所述外观镜片，另一面并正对所述定向导轨轴内的所述镜片。

7.根据权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述镜片采用单透镜或多透镜。

8.根据权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括与所述移动导轨轴连接的电机，所述电机驱动所述移动导轨轴绕轴心转动。

9.根据权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述镜片组的数量设置为三个，所述移动导轨轴上的导轨对应设置为三条，包括从左至右依次设置为第一导轨、第二导轨及第三导轨。

10.根据权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一导轨的轨迹曲线为马鞍形状，所述第二导轨的轨迹的曲线为螺旋形状，所述第三导轨的轨迹为与所述移动导轨轴垂直的圆形；通过所述移动导轨轴的转动驱动与所述第一导轨和第二导轨连接的所述镜片组移动；与所述第三导轨轴连接的所述镜片组的位置固定。

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