CN217689581U - 一种工业镜头 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种工业镜头，其包括主镜筒和自物侧至像侧依次设置的前镜筒和后镜筒，前镜筒和后镜筒分别滑动配合于主镜筒，前镜筒内设有前移动透镜组，后镜筒内设有后移动透镜组；主镜筒外侧转动套接有调焦环，调焦环内侧固定套接有联动环，联动环上开设有前后间隔设置的前曲槽和后曲槽，前曲槽两端的轴向距离小于后曲槽两端的轴向距离，前镜筒上固定有前导向件，后镜筒上固定有后导向件，主镜筒上开设有用于供前导向件和后导向件穿过的避位槽，避位槽平行于主镜筒的轴向设置；前导向件的一端穿过避位槽伸入于前曲槽，后导向件的一端穿过避位槽深入于后曲槽。本申请具有前移动透镜组对焦过程中伸出于镜头前端的距离缩短、工业镜头小型化的效果。

Description

一种工业镜头

技术领域

本实用新型涉及工业镜头领域，尤其是涉及一种工业镜头。

背景技术

镜头的调焦是指改变镜头光心到底片平面的距离，以获得物体清晰像的调节过程。

相关技术中的工业镜头中的透镜通常为固定关系，即为整组移动群，在进行调焦时，整组移动群在调焦件的作用下一同沿镜头的轴向前后移动，实现对焦。

通过这种方式进行对焦时，整租移动群移动的距离较大，伸出于镜头前端的长度较长，使得镜头的整体结构较为笨重，存在改进空间。

实用新型内容

为了使工业镜头的整体结构小型化，本申请提供一种工业镜头。

本申请提供的一种工业镜头采用如下的技术方案：

一种工业镜头，包括主镜筒和自物侧至像侧依次设置的前镜筒和后镜筒，所述前镜筒和后镜筒分别滑动配合于主镜筒，所述前镜筒内设有前移动透镜组，所述后镜筒内设有后移动透镜组；

所述主镜筒外侧转动套接有调焦环，所述调焦环内侧固定套接有联动环，所述联动环上开设有前后间隔设置的前曲槽和后曲槽，所述前曲槽两端的轴向距离小于后曲槽两端的轴向距离，所述前镜筒上固定有前导向件，所述后镜筒上固定有后导向件，所述主镜筒上开设有用于供前导向件和后导向件穿过的避位槽，所述避位槽平行于主镜筒的轴向设置；

所述前导向件的一端穿过避位槽伸入于前曲槽，所述后导向件的一端穿过避位槽深入于后曲槽。

通过采用上述技术方案，需要进行对焦时，转动调焦环，联动环随调焦环一同转动，避位槽限制了前镜筒和后镜筒的转动，使前镜筒和后镜筒分别沿主镜筒的轴向移动，前移动透镜组随前镜筒移动，后移动透镜组随后镜筒移动，直至对焦完成，而由于前曲槽和后曲槽的限制，使得前移动透镜组的移动距离小于后移动透镜组的移动距离，也就使得前移动透镜组对焦过程中伸出于镜头前端的距离有效缩短，使得工业镜头的整体结构较为紧凑，使设备整体小型化，便于操作。

优选的，所述前曲槽沿联动环的周向间隔均布有多个，所述前导向件与前曲槽一一对应；

所述后曲槽沿联动环的周向间隔均布有多个，所述后导向件与后曲槽一一对应。

通过采用上述技术方案，提升了前镜筒以及后镜筒与联动环的配合精度，进而提升了对前镜筒和后镜筒的移动距离的控制精度。

优选的，所述前导向件包括前导向柱和用于将前导向柱压紧固定于前镜筒的前导向螺丝，所述前导向螺丝螺纹连接于前镜筒，所述后导向柱的结构与前导向柱的结构相同。

通过采用上述技术方案，实现了前导向柱与前镜筒之间的连接以及后导向柱与后镜筒之间的连接，连接稳定性高，进而提高了前镜筒或后镜筒与调焦环之间的联动关系的稳定性，进一步提升了对前镜筒和后镜筒的移动距离的控制精度。

优选的，所述前移动透镜组包括自物侧至像侧依次设置于前镜筒的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；

所述后组移动群包括自物侧至像侧依次设置于后镜筒的光阑、第六透镜、第七透镜和第八透镜。

优选的，所述第一透镜、第二透镜和第四透镜设为弯月型镜片；

所述第三透镜设为双凹型镜片；

所述第五透镜设为双凸型镜片；

所述第六透镜设为并双凹型镜片；

所述第七透镜、第八透镜和第九透镜设为并双凸型镜片。

通过采用上述技术方案，对不同透镜进行合理排布，以构成前移动群和后移动群，使得调节调焦环可实现不同工作距离下成像，有效的提升各种工作距离成像质量。

优选的，所述光阑安装于后镜筒，所述光阑外侧延伸有调节条板，所述调节条板上开设有平行于主镜筒的轴向设置的限位槽；

所述主镜筒外侧转动套接有调节环，所述调节环上设有用于与限位槽滑动配合的调节件。

通过采用上述技术方案，转动调节环，调节件随调节环一同转动，调节条板在调节件的作用下带动光阑转动，实现对光阑张角大小的调节。

优选的，所述调节件设为光阑拨杆螺丝，所述主镜筒上开设有用于供光阑拨杆螺丝穿过的环型槽，所述光阑拨杆螺丝螺纹连接于调节环后依次穿设于环型槽和限位槽。

通过采用上述技术方案，光阑拨杆螺丝的设置实现了调节环与光阑之间的联动配合，便于对光阑的张角大小进行调节。

优选的，所述调节环上螺纹连接有后锁定螺丝，所述后锁定螺丝的一端抵接于主镜筒的外壁。

通过采用上述技术方案，后锁定螺丝的设置对调节环有锁定作用，防止光阑被意外调整，进而防止在震动环境下造成光圈的变化。

优选的，所述调焦环上螺纹连接有前锁定螺丝，所述前锁定螺丝穿设于联动环后抵接于主镜筒。

通过采用上述技术方案，限制联动环与调焦环之间的相对转动，实现二者之间的连接，同时前锁定螺丝的一端抵接于主镜筒时，对调焦环有锁定作用，防止在震动环境下的失焦。

优选的，所述主镜头后侧固定有用于与相机的机身连接的C口接头。

通过采用上述技术方案，C口接头的设置便于将上述工业镜头安装于相机的机身。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.前移动透镜组的移动距离小于后移动透镜组的移动距离，也就使得前移动透镜组对焦过程中伸出于镜头前端的距离有效缩短，使得工业镜头的整体结构较为紧凑，使设备整体小型化，便于操作；

2.对不同透镜和光阑进行合理排布，以构成前移动透镜组和后移动透镜组，使得调节调焦环可实现不同工作距离下成像，有效的提升各种工作距离成像质量。

附图说明

图1是显示工业镜头整体结构的剖面示意图。

图2是显示工业镜头结构的局部爆炸示意图。

图3是显示工业镜头中的光阑以及各个透镜的结构示意图。

图4是显示工业镜头的MTF曲线图，其中纵轴表示对比度的优劣，横轴表示与成像中心的距离；

图5是显示工业镜头的轴向色差图；

图6是显示工业镜头的垂轴色差图；

图7是显示工业镜头的场曲与畸变示意图。

附图标记说明：

1、主镜筒；11、C口接头；12、避位槽；13、环型槽；

2、前镜筒；21、前导向柱；22、前导向螺丝；

3、后镜筒；31、后导向柱；32、后导向螺丝；

4、调焦环；41、前锁定螺丝；42、调焦环螺丝；

5、前移动透镜组；51、前压圈；52、第一透镜；53、第一隔圈；54、第二透镜；55、第三透镜；56、第二隔圈；57、第四透镜；58、第三隔圈；59、第五透镜；

6、后移动透镜组；61、光阑；611、调节条板；612、限位槽；62、第六透镜；63、第七透镜；64、第四隔圈；65、第八透镜；66、第五隔圈；67、第九透镜；68、后压圈；

7、联动环；71、前曲槽；72、后曲槽；

8、调节环；81、光阑拨杆螺丝；82、后锁定螺丝；

9、刻字环。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

结合图1和图2，本申请实施例公开一种工业镜头，包括主镜筒1、分别滑动配合于主镜筒1中的前镜筒2和后镜筒3和转动套接于主镜筒1外侧的调焦环4，前镜筒2和后镜筒3相互靠近的两端之间留有空隙，前镜筒2中设有前移动透镜组5，后镜筒3中设有后移动透镜组6。

主镜筒1靠近物侧的一侧为主镜筒1的前侧，主镜筒1靠近像侧的一侧为主镜筒1的后侧，主镜筒1的后侧设有用于与相机的机身连接的C口接头11。

主镜筒1外侧转动套接有联动环7，联动环7与调焦环4固定。

联动环7上开设有前后间隔设置的前曲槽71和后曲槽72，前曲槽71自一端向另一端沿联动环7的轴向倾斜，后曲槽72自一端向另一端沿联动环7的轴向倾斜，前曲槽71和后曲槽72的倾斜方向相同，前曲槽71两端的轴向距离小于后曲槽72两端的轴向距离，使得对焦过程中，前移动透镜组5的移动距离小于后移动透镜组6的移动距离。前曲槽71沿联动环7的周向间隔均布有三个，后曲槽72与前曲槽71一一对应。

前镜筒2靠近后镜筒3一端的外壁上设有前导向件，前导向件的轴线方向沿前镜筒2的径向设置。前导向件包括前导向柱21和穿设于前导向柱21的前导向螺丝22，前导向螺丝22穿过前导向柱21后螺纹连接于前镜筒2，将前导向柱21压紧于前镜筒2。

后镜筒3靠近前镜筒2一端的外壁上设有后导向件，后导向件包括后导向住和用于将后导向柱31压紧于后镜筒3的后导向螺丝32，后导向件与前导向件的结构相同。

主镜筒1上开设有用于对前导向柱21和后导向柱31避位的避位槽12，避位槽12平行于主镜筒1的轴线方向开设。

前导向柱21背离前镜筒2的一端穿过避位槽12伸入于前曲槽71中与前曲槽71滑动配合，后导向柱31背离后镜筒3的一端穿过避位槽12伸入于后曲槽72中与后曲槽72滑动配合。

对焦时，转动调焦环4，联动环7随调焦环4一同转动，避位槽12限制了前镜筒2和后镜筒3的转动，使前镜筒2和后镜筒3分别沿主镜筒1的轴向移动，前移动透镜组5随前镜筒2移动，后移动透镜组6随后镜筒3移动，直至对焦完成，而由于第一曲槽和第二曲槽的限制，使得前移动透镜组5的移动距离小于后移动透镜组6的移动距离，也就使得前移动透镜组5对焦过程中伸出于镜头前端的距离有效缩短。

调焦环4上沿其周向螺纹连接有多个调焦环螺丝42，调焦环螺丝42用于将调焦环4与联动环7连接。

调焦环4上螺纹连接有前锁定螺丝41，前锁定螺丝41穿过联动环7后抵接于主镜筒1，前锁定螺丝41的设置进一步限制了二者的相对转动，同时前锁定螺丝41的一端抵接于主镜筒1时，对调焦环4有锁定作用，防止镜头在震动环境下失焦。

联动环7外侧还套设有刻字环9，刻字环9与调焦环4固定。

后移动透镜组6包括安装于后镜筒3前侧的光阑61，为对光阑61的张角大小进行调节，光阑61外侧延伸有调节条板611，调节条板611平行于后镜筒3的轴线方向设置，调节条板611上开设有沿其长度方向设置的限位槽612。

主镜筒1外侧转动套接有用于调节光阑61的张角大小的调节环8，调节环8上螺纹连接有光阑拨杆螺丝81，主镜筒1上开设有用于对光阑拨杆螺丝81进行让位的环型槽13，光阑拨杆螺丝81的一端依次穿过环型槽13和限位槽612中，且与环型槽13和限位槽612滑动配合。

转动调节环8使光阑拨杆螺丝81转动，使调节条板611带动光阑61转动，实现对光阑61张角大小的调节。

调节环8上螺纹连接有后锁定螺丝82，后锁定螺丝82的一端抵接于主镜筒1的外壁时，对调节环8有锁定作用，防止光阑61被意外调整，进而防止在震动环境下造成光圈的变化。

前移动透镜组5包括自物侧向像侧依次设置的前压圈51、第一透镜52、第一隔圈53、第二透镜54、第三透镜55、第二隔圈56、第四透镜57、第三隔圈58和第五透镜59，隔圈用于隔开透镜，前压圈51用于将透镜压于前镜筒2中。

后移动透镜组6包括自物侧向像侧依次设置的第六透镜62、第七透镜63、第四隔圈64、第八透镜65、第五隔圈66、第九透镜67和后压圈68，第六透镜62和第七透镜63胶合形成胶合透镜；隔圈用于隔开透镜，后压圈68用于将透镜压于后镜筒3中。

结合图1至图7，其中，第一透镜52、第二透镜54和第四透镜57设为弯月型镜片；第三透镜55设为双凹型镜片；第五透镜59设为双凸型镜片；第六透镜62设为并双凹型镜片；第七透镜63、第八透镜65和第九透镜67设为并双凸型镜片。

各透镜的各项参数如表1所示：

表1

光阑61设为浮动光阑61，可根据不同场景调试，光阑61满足以下条件：

当最小光圈F＝2.4时，其光阑61口径＝10.24mm；

当最大光圈F＝16时，其光阑61口径＝1.5mm。

本实施例中的工业镜头在满足以上各个透镜参数后综合得出此镜头光学总长为：88.03±2mm，镜头焦距EFL＝16mm。

本实施例中的工业镜头，通过前移动透镜组5和后移动透镜组6的设置，调节调焦环4可实现不同工作距离下成像，这种对焦技术可以有效的提升各种工作距离成像质量，经过测试最佳成像范围为150mm-无穷大范围内，成像质量优于相关技术；满足于目前市场2000万像素成像芯片。

前移动透镜组设为前组移动群，后移动透镜组6设为后组移动群，前组移动群与后组移动群移动量对应的工作距离之间的关系如表2所示：

表2

本申请实施例一种工业镜头的实施原理为：

需要进行对焦时，转动调焦环4，联动环7随调焦环4一同转动，避位槽12限制了前镜筒2和后镜筒3的转动，使前镜筒2和后镜筒3分别沿主镜筒1的轴向移动，前组移动群随前镜筒2移动，后组移动群随后镜筒3移动，直至对焦完成，而由于前曲槽71和后曲槽72的限制，使得前组移动群的移动距离小于后组移动群的移动距离，也就使得前组移动群对焦过程中伸出于镜头前端的距离有效缩短，使得工业镜头的整体结构较为紧凑，使设备整体小型化，便于操作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业镜头，其特征在于：包括主镜筒(1)和自物侧至像侧依次设置的前镜筒(2)和后镜筒(3)，所述前镜筒(2)和后镜筒(3)分别滑动配合于主镜筒(1)，所述前镜筒(2)内设有前移动透镜组(5)，所述后镜筒(3)内设有后移动透镜组(6)；

所述主镜筒(1)外侧转动套接有调焦环(4)，所述调焦环(4)内侧固定套接有联动环(7)，所述联动环(7)上开设有前后间隔设置的前曲槽(71)和后曲槽(72)，所述前曲槽(71)两端的轴向距离小于后曲槽(72)两端的轴向距离，所述前镜筒(2)上固定有前导向件，所述后镜筒(3)上固定有后导向件，所述主镜筒(1)上开设有用于供前导向件和后导向件穿过的避位槽(12)，所述避位槽(12)平行于主镜筒(1)的轴向设置；

所述前导向件的一端穿过避位槽(12)伸入于前曲槽(71)，所述后导向件的一端穿过避位槽(12)深入于后曲槽(72)。

2.根据权利要求1所述的一种工业镜头，其特征在于：所述前曲槽(71)沿联动环(7)的周向间隔均布有多个，所述前导向件与前曲槽(71)一一对应；

所述后曲槽(72)沿联动环(7)的周向间隔均布有多个，所述后导向件与后曲槽(72)一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种工业镜头，其特征在于：所述前导向件包括前导向柱(21)和用于将前导向柱(21)压紧固定于前镜筒(2)的前导向螺丝(22)，所述前导向螺丝(22)螺纹连接于前镜筒(2)，所述后导向件的结构与前导向件的结构相同。

4.根据权利要求1所述的一种工业镜头，其特征在于：所述前移动透镜组(5)包括自物侧至像侧依次设置于前镜筒(2)的第一透镜(52)、第二透镜(54)、第三透镜(55)、第四透镜(57)和第五透镜(59)；

所述后移动透镜组(6)包括自物侧至像侧依次设置于后镜筒(3)的光阑(61)、第六透镜(62)、第七透镜(63)和第八透镜(65)。

5.根据权利要求4所述的一种工业镜头，其特征在于：所述第一透镜(52)、第二透镜(54)和第四透镜(57)设为弯月型镜片；

所述第三透镜(55)设为双凹型镜片；

所述第五透镜(59)设为双凸型镜片；

所述第六透镜(62)设为并双凹型镜片；

所述第七透镜(63)、第八透镜(65)和第九透镜(67)设为并双凸型镜片。

6.根据权利要求4所述的一种工业镜头，其特征在于：所述光阑(61)安装于后镜筒(3)，所述光阑(61)外侧延伸有调节条板(611)，所述调节条板(611)上开设有平行于主镜筒(1)的轴向设置的限位槽(612)；

所述主镜筒(1)外侧转动套接有调节环(8)，所述调节环(8)上设有用于与限位槽(612)滑动配合的调节件。

7.根据权利要求6所述的一种工业镜头，其特征在于：所述调节件设为光阑拨杆螺丝(81)，所述主镜筒(1)上开设有用于供光阑拨杆螺丝(81)穿过的环型槽(13)，所述光阑拨杆螺丝(81)螺纹连接于调节环(8)后依次穿设于环型槽(13)和限位槽(612)。

8.根据权利要求6所述的一种工业镜头，其特征在于：所述调节环(8)上螺纹连接有后锁定螺丝(82)，所述后锁定螺丝(82)的一端抵接于主镜筒(1)的外壁。

9.根据权利要求1所述的一种工业镜头，其特征在于：所述调焦环(4)上螺纹连接有前锁定螺丝(41)，所述前锁定螺丝(41)穿设于联动环(7)后抵接于主镜筒(1)。

10.根据权利要求1所述的一种工业镜头，其特征在于：所述主镜筒(1)后侧固定有用于与相机的机身连接的C口接头(11)。

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