CN218099771U - 一种光学组件及具有其的手持夜视仪 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光学组件，所述光学组件包括依次设置的物镜组件、滤光组件和感光组件，所述滤光组件包括滤光框、设置于所述滤光框内部的可调支架、设置于所述可调支架上的滤光片，所述可调支架被配置成可带动所述滤光片在垂直于聚焦光线入射方向的垂直面移动。还提供一种手持夜视仪，所述手持夜视仪包括上述光学组件。本申请提供的光学组件结构简单且可根据需要调节使用滤光片，使得手持夜视仪可满足更大的使用场景需求，从而实现结构简化、便携提升的效果。

Description

一种光学组件及具有其的手持夜视仪

技术领域

本申请涉及夜视仪技术领域，具体涉及一种光学组件及具有其的手持夜视仪。

背景技术

夜视仪是一种基于光学与数字成像技术，可以将微弱光线环境下的目标或场景进行增强清晰成像的产品。

当环境光线发生变化，如日间使用或者处于较强光线环境时，过强的光线会影响夜视仪的成像；或者是使用场景存在较多干扰光时，需要对光线进行滤光处理。而目前的夜视仪通常采用在物镜前端加设滤光镜片，或者更换物镜的方式，以满足使用需求。这些方式对于手持夜视仪，存在携带和更换不方便、结构复杂等问题。

为此，研究一种结构简单且滤光操作便捷的光学组件以及夜视仪，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本申请提供一种光学组件和具有其的手持夜视仪，以简化结构，提高操作便利性。

第一方面，本申请提供一种光学组件，应用于手持夜视仪，所述光学组件包括依次设置的物镜组件、滤光组件和感光组件；

物镜组件，用于将外部环境光进行聚焦至所述感光组件，所述物镜组件包括内部中空的壳体及设置于所述壳体内部的透镜组，所述透镜组用于将环境光线形成聚焦光线；

滤光组件，用于对聚焦光线进行滤光，所述滤光组件设置于所述物镜组件和所述感光组件之间，所述滤光组件包括滤光框、设置于所述滤光框内部的可调支架、设置于所述可调支架上的滤光片，所述可调支架被配置成可带动所述滤光片在垂直于聚焦光线入射方向的垂直面移动；

感光组件，用于对聚焦光线进行光电感应并转化成电信号，所述感光组件设置于所述滤光组件的后端，所述感光组件包括电路板及设置于所述电路板的感光器件，所述感光器件与所述透镜组同轴设置。

在一种可选择实现方式中，所述壳体包括外壳和筒座，所述外壳和所述筒座均为中空筒状结构，所述外壳的前端为半封闭结构并设置有入光口，所述外壳的后端嵌设所述筒座，所述外壳与所述筒座内部形成容置腔；所述容置腔设置有镜筒组件，所述镜筒组件包括主镜筒、后镜筒和锁环，所述主镜筒内部固定设置所述透镜组，所述主镜筒的后端套设所述后镜筒，所述锁环设置于所述后镜筒与所述主镜筒之间；所述后镜筒嵌设于所述筒座。

在一种可选择实现方式中，所述可调支架包括托架、导杆、电机、螺纹杆；所述托架与所述导杆滑动连接，所述电机与所述螺纹杆传动连接；所述托架固定设置有卡块，所述卡块与所述螺纹杆啮合连接；所述电机配置成可驱动所述螺纹杆转动，所述卡块与所述螺纹杆相配合以驱动所述托架沿所述螺纹杆直线运动；所述托架设置有卡口，所述滤光片安装于所述卡口。

第二方面，本申请提供一种手持夜视仪，所述手持夜视仪包括第一方面的任意一种可选择实现方式的光学组件。

根据前述实现方式所提供的技术方案，光学组件结构简单且可根据需要调节使用滤光片，使得手持夜视仪可满足更大的使用场景需求，从而实现结构简化、便携提升的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施方式提供的光学组件的结构示意图；

图2为本申请一实施方式提供的光学组件的爆炸图；

图3为本申请一实施方式提供的镜筒组件的结构示意图；

图4为本申请一实施方式提供的滤光组件的结构示意图；

图5为本申请一实施方式提供的手持夜视仪的结构示意图。

附图标记说明：

1、物镜组件；2、滤光组件；3、感光组件；

11、壳体；111、外壳；112、筒座；113、入光口；114、主镜筒；115、后镜筒；116、锁环；117、透光腔；117a、第一腔段；117b、第二腔段；117c、第三腔段；117d、第四腔段；117e、第五腔段；

12、透镜组；121、凸透镜；122、凹透镜；

21、滤光框；211、内腔；212、透光孔；

22、可调支架；221、托架；222、导杆；223、电机；224、螺纹杆；225、卡块；226、卡口；

23、滤光片；

31、电路板；32、感光器件；

100、光学组件；200、机体。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本申请的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

本文中，术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，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。本申请的描述中，除非有另外说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，本文中，“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。

本申请提供一种光学组件100，所述光学组件100包括依次设置的物镜组件1、滤光组件2和感光组件3；

物镜组件1，用于将外部环境光进行聚焦至所述感光组件3，所述物镜组件1包括内部中空的壳体11及设置于所述壳体11内部的透镜组12，所述透镜组12用于将环境光线形成聚焦光线；

滤光组件2，用于对聚焦光线进行滤光，所述滤光组件2设置于所述物镜组件1和所述感光组件3之间，所述滤光组件2包括滤光框21、设置于所述滤光框21内部的可调支架22、设置于所述可调支架22上的滤光片23，所述可调支架22被配置成可带动所述滤光片23在垂直于聚焦光线入射方向的垂直面移动；

感光组件3，用于对聚焦光线进行光电感应并转化成电信号，所述感光组件3设置于所述滤光组件2的后端，所述感光组件3包括电路板31及设置于所述电路板31的感光器件32，所述感光器件32与所述透镜组12同轴设置。

所述光学组件100通过在所述物镜组件1和所述感光组件3之间设置滤光组件2，并且将所述滤光片23设计成可调结构，解决了现有技术中更换外设滤光片23或镜头所存在的携带、操作不方便的问题，具有结构简单、调节方便的效果。

具体的，所述壳体11包括外壳111和筒座112，所述外壳111和所述筒座112均为中空筒状结构，所述外壳111的前端为半封闭结构并设置有入光口113，所述外壳111的后端嵌设所述筒座112，所述外壳111与所述筒座112内部形成容置腔；

所述容置腔设置有镜筒组件，所述镜筒组件包括主镜筒114、后镜筒115和锁环116，所述主镜筒114内部固定设置所述透镜组12，所述主镜筒114的后端套设所述后镜筒115，所述锁环116设置于所述后镜筒115与所述主镜筒114之间；所述后镜筒115嵌设于所述筒座112。

现有夜视仪产品的物镜筒体，结构较为复杂，本申请所提供的壳体11结构简单，可以实现轻量化，大大提升了便携性能和可靠性能。

具体的，所述主镜筒114内部设置有截面为圆形的透光腔117，所述主镜筒114前端开设有圆形的前筒口，后端开设有圆形的后筒口；所述前筒口和所述后筒口同轴心设置，且所述前筒口的内径大于所述后筒口的内径；所述透光腔117的内径由所述前筒口至所述后筒口逐级缩小。

由于夜视仪需要对微弱光线进行聚焦和成像，因此散射光会影响成像质量。本申请通过将透光腔117设计成逐级缩小的结构，可以大大减小散射光进入感光器件32的量，提升成像质量。

具体的，所述透镜组12包括凸透镜121和凹透镜122，所述凸透镜121固定设置于所述前筒口，所述凹透镜122固定设置于所述后筒口，所述凸透镜121和所述凹透镜122同轴设置。

具体的，所述可调支架22包括托架221、导杆222和驱动机构，所述托架221滑动连接于导杆222，所述驱动机构与所述托架221传动连接，所述导杆222用于引导所述托架221的移动路径，所述驱动机构用于使所述托架221进行移动。

实施例1

结合图1和图2所示，提供一种光学组件100的实施例，其中图1是所述光学组件100的结构示意图，图2是所述光学组件100的爆炸图。

本实施例中，所述光学组件100包括依次设置的物镜组件1、滤光组件2和感光组件3。为了便于说明，本申请中以物镜组件1的方位为“前”，以感光组件3的方位为“后”。

本实施例中，所述物镜组件1包括内部中空的壳体11及设置于所述壳体11内部的透镜组12。

所述壳体11包括外壳111和筒座112，所述外壳111和所述筒座112均为中空筒状结构，所述外壳111的前端为半封闭结构并设置有入光口113，所述外壳111的后端嵌设所述筒座112，所述外壳111与所述筒座112内部形成容置腔。

为了便于组装拆卸以及美观，所述外壳111前端外表面设置有齿纹区，以便于旋转拆卸。

为了使接收的入射光线更为均匀，便于成像观察，本实施例中所述入光口113设置为圆形。

本实施例中，所述容置腔设置有镜筒组件，结合图3所示，图3提供了一种镜筒组件的结构示意图。

所述镜筒组件包括主镜筒114、后镜筒115和锁环116，所述主镜筒114内部固定设置所述透镜组12，所述主镜筒114的后端套设所述后镜筒115，所述锁环116设置于所述后镜筒115与所述主镜筒114之间；所述后镜筒115嵌设于所述筒座112。

本实施例中，所述容置腔为圆形截面腔体，所述主镜筒114、所述后镜筒115均为圆筒状结构，以便于安装于所述容置腔内。

本实施例中，所述主镜筒114内部设置有截面为圆形的透光腔117，所述主镜筒114前端开设有圆形的前筒口，后端开设有圆形的后筒口；所述前筒口和所述后筒口同轴心设置，且所述前筒口的内径大于所述后筒口的内径；所述透光腔117的内径由所述前筒口至所述后筒口逐级缩小。

具体的，所述透光腔117分为内径逐级缩小的五级腔段，由前至后依次包括第一腔段117a、第二腔段117b、第三腔段117c、第四腔段117d和第五腔段117e，各腔段的内径依次递减。

本实施例中，所述第一腔段117a的内径为23mm，各腔段的内径依次递减2mm，即，所述第二腔段117b的内径为21mm，所述第三腔段117c的内径为19mm，所述第四腔段117d的内径为17mm，所述第五腔段117e的内径为15mm。其他实施例中，各腔段的内径递减量可以为1mm、3mm等，第一腔段117a的内径可为22mm、24mm、25mm等。

为了使聚焦光线不收到阻挡和干扰，各腔段为同轴线设置。

本实施例中，所述透镜组12包括凸透镜121和凹透镜122，所述凸透镜121固定设置于所述前筒口，所述凹透镜122固定设置于所述后筒口，所述凸透镜121和所述凹透镜122同轴设置。

具体的，所述凸透镜121固定于所述第一腔段117a，所述凹透镜122固定于所述第五腔段117e，且所述凸透镜121的外径与所述第一腔段117a的内径相匹配，所述凹透镜122的外径与所述第五腔段117e的内径相匹配，以保证安装稳固，避免松动或晃动。

本实施例中，所述主镜筒114的外壁包括三级，外径尺寸由前至后依次减小，所述外镜筒套接固定于所述主镜筒114的后端，通过所述锁环116进行安装加固，以保证各部件不会发生松动。

本实施例中，所述透镜组12的光学总长为39.5mm，即所述凸透镜121的前镜面至所述感光器件32的感光面的距离为39.5mm。所述透镜组12的光学后焦为7.4mm，即所述凹透镜122的后镜面与所述感光器件32的感光面的距离为7.4mm。

结合图4，图4为本实施例中所述滤光组件2的结构示意图。

具体的，所述滤光组件2包括方形的滤光框21，所述滤光框21设置有安装所述可调支架22的内腔211，所述滤光框21的前板设置有供聚焦光线穿过并入射至所述感光器件32的透光孔212。本实施例中，所述透光孔212为圆形孔，所述透光孔212的圆心与所述透镜组12同轴设置，并且所述透光孔212的外径大于所述凹透镜122的外径。

本实施例中，所述可调支架22包括托架221、导杆222、电机223、螺纹杆224；所述托架221与所述导杆222滑动连接，所述电机223与所述螺纹杆224传动连接；所述托架221固定设置有卡块225，所述卡块225与所述螺纹杆224啮合连接；所述电机223配置成可驱动所述螺纹杆224转动，所述卡块225与所述螺纹杆224相配合以驱动所述托架221沿所述螺纹杆224直线运动；所述托架221设置有卡口226，所述滤光片23安装于所述卡口226。

所述螺纹杆224与所述导杆222平行排列，以便移动顺畅。

本实施例中，所述托架221设置有两个所述卡口226，所述卡口226沿所述托架221的移动方向排列设置。其中一个卡口226安装所述滤光片23，另一个卡口226不安装所述滤光片23。

在其他实施例中，所述卡口226的数量可以为3个或其更多，各卡口226可选择性地安装或不安装滤光片23，或者安装不同功能的滤光片23。

通过这种设置，可以通过切换电机223的驱动，以切换选择滤光模式，解决现有产品中滤光片23安装不便、切换不便等问题。

所述可调支架22的动作机理为：

所述电机223驱动所述螺纹杆224进行转动，由于卡块225与所述螺纹杆224配合，并且所述托架221受到导杆222的移动导向作用，因此当螺纹杆224转动时，会使得所述托架221沿所述导杆222移动。当需要进行滤光时，所述电机223驱动所述螺纹杆224，使所述托架221向第一预设位置移动，进而使安装有滤光片23的卡口226移动至所述感光器件32与所述透镜组12之间，即对聚焦光线进行滤光处理；当不需要进行滤光，或需要切换其他滤光，所述电机223驱动所述螺纹杆224，进而使所述托架221移动至其他预设位置。

本实施例中，所述滤光片23可以为红外滤光片23。红外滤光片23主要作用是屏蔽紫外光等杂光，透过红外光，以便得到更好的成像效果。在其他实施例中，所述滤光片23可以为其他滤光效果的镜片。

本实施例中，所述感光器件32为CMOS图像传感器。CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。

本申请还提供一种手持夜视仪，结合图5所示，图5提供一种手持夜视仪的结构示意图。

所述手持夜视仪包括机体以及上述的光学组件100，所述光学组件100设置于所述机体前端。

具体的，所述机体包括有供电单元、处理控制单元、显示单元；所述供电单元与所述光学组件100电连接，可以为所述光学组件100的用电器件提供电源；所述处理控制单元与所述光学组件100电连接，可以接收所述感光器件32的信号进行处理成图像信号发送至显示单元，以及发送控制信号至所述滤光组件2；所述显示单元与所述处理控制单元电连接，可以接收所述处理控制单元的图像数据并进行成像显示。

以上对本申请实施方式所提供的光学组件100和手持夜视仪进行了详细介绍，应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐释，以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心机理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种光学组件，应用于手持夜视仪，其特征在于：所述光学组件包括依次设置的物镜组件、滤光组件和感光组件；

物镜组件，用于将外部环境光进行聚焦至所述感光组件，所述物镜组件包括内部中空的壳体及设置于所述壳体内部的透镜组，所述透镜组用于将环境光线形成聚焦光线；

滤光组件，用于对聚焦光线进行滤光，所述滤光组件设置于所述物镜组件和所述感光组件之间，所述滤光组件包括滤光框、设置于所述滤光框内部的可调支架、设置于所述可调支架上的滤光片，所述可调支架被配置成可带动所述滤光片在垂直于聚焦光线入射方向的垂直面移动；

感光组件，用于对聚焦光线进行光电感应并转化成电信号，所述感光组件设置于所述滤光组件的后端，所述感光组件包括电路板及设置于所述电路板的感光器件，所述感光器件与所述透镜组同轴设置。

2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于：所述壳体包括外壳和筒座，所述外壳和所述筒座均为中空筒状结构，所述外壳的前端为半封闭结构并设置有入光口，所述外壳的后端嵌设所述筒座，所述外壳与所述筒座内部形成容置腔；

所述容置腔设置有镜筒组件，所述镜筒组件包括主镜筒、后镜筒和锁环，所述主镜筒内部固定设置所述透镜组，所述主镜筒的后端套设所述后镜筒，所述锁环设置于所述后镜筒与所述主镜筒之间；所述后镜筒嵌设于所述筒座。

3.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于：所述主镜筒内部设置有截面为圆形的透光腔，所述主镜筒前端开设有圆形的前筒口，后端开设有圆形的后筒口；所述前筒口和所述后筒口同轴心设置，且所述前筒口的内径大于所述后筒口的内径；所述透光腔的内径由所述前筒口至所述后筒口逐级缩小。

4.根据权利要求3所述的光学组件，其特征在于：所述透镜组包括凸透镜和凹透镜，所述凸透镜固定设置于所述前筒口，所述凹透镜固定设置于所述后筒口，所述凸透镜和所述凹透镜同轴设置。

5.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于：所述可调支架包括托架、导杆、电机、螺纹杆；所述托架与所述导杆滑动连接，所述电机与所述螺纹杆传动连接；所述托架固定设置有卡块，所述卡块与所述螺纹杆啮合连接；所述电机配置成可驱动所述螺纹杆转动，所述卡块与所述螺纹杆相配合以驱动所述托架沿所述螺纹杆直线运动；

所述托架设置有卡口，所述滤光片安装于所述卡口。

6.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于：所述滤光框设置有供聚焦光线穿过并入射至所述感光器件的透光孔。

7.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于：所述托架至少设置两个所述卡口，所述卡口沿所述托架的移动方向排列设置。

8.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于：所述滤光片为红外滤光片。

9.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于：所述感光器件为CMOS图像传感器。

10.一种手持夜视仪，其特征在于：所述手持夜视仪包括机体以及如权利要求1-8任一项所述的光学组件，所述光学组件设置于所述机体前端。

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