CN218675456U - 一种激光对焦的变倍镜头 - Google Patents

Abstract

一种激光对焦的变倍镜头，包括采用电动变倍镜头的主镜头，主镜头包括电动变倍镜片模组、第一分光件、前端公用镜片，位于主镜头物方的被测对象依次经由前端公用镜片、第一分光件、电动变倍镜片模组后成像于主镜头的像方；还包括同轴光模块、激光对焦模块；同轴光模块具有点光源，以辅助照明被测对象；激光对焦模块包括红外激光光源、光电传感器，红外激光光源发出红外激光束出射至位于主镜头物方的被测对象，被测对象反射回的红外激光束依次经前端公用镜片、第一分光件返回在光电传感器中成像为光斑，光电传感器则向电动变倍镜片模组反馈与光斑的位移量相应的电信号作为反馈参数，便于电动变倍镜片模组快速的高精度对焦。

Description

一种激光对焦的变倍镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头技术领域，具体的是一种激光对焦的变倍镜头。

背景技术

现代工业测量普遍应用的变倍镜头多为电动变倍镜头，采用电动马达、集成控制卡、控制软件对镜头的放大倍数进行调整。为了获得清晰成像，变倍镜头在测量过程中还需要上下调节对焦。

为了确保对焦最终符合预期，电动马达、集成控制卡、控制软件需要获得实时的反馈参数。为此，业界不断探求协助变倍镜头自动对焦的有效手段。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种激光对焦的变倍镜头，以期获得速度更快、精度更高的变倍镜头自动对焦方案。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案。

一种激光对焦的变倍镜头，包括采用电动变倍镜头的主镜头，主镜头包括电动变倍镜片模组、第一分光件、前端公用镜片，位于主镜头物方的被测对象依次经由前端公用镜片、第一分光件、电动变倍镜片模组后成像于主镜头的像方；

还包括同轴光模块、激光对焦模块；

同轴光模块具有点光源，点光源发出可见光，并且点光源发出的可见光由第一分光件反射后经前端公用镜片到达主镜头的物方，以辅助照明被测对象；

激光对焦模块包括红外激光光源、光电传感器，红外激光光源发出红外激光束，红外激光束由第一分光件反射后经前端公用镜片出射至位于主镜头物方的被测对象，被测对象反射回的红外激光束依次经前端公用镜片、第一分光件返回激光对焦模块并在光电传感器中成像为光斑，光电传感器则向电动变倍镜片模组反馈与光斑的位移量相应的电信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：当主镜头相对于被测对象上下移动时，被测对象反射回的红外激光束在光电传感器中成像的光斑将同步出现位移，光电传感器向电动变倍镜片模组提供与光斑的位移量相应的电信号作为反馈参数，便于电动变倍镜片模组快速的高精度对焦。

下面，结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的剖视示意图。

图3是本实用新型中激光对焦模组的结构示意图。

图4是本实用新型的光路原理示意图。

具体实施方式

如图1到图4所示，在一种实施方式中，本实用新型提供了一种激光对焦的变倍镜头，包括采用电动变倍镜头的主镜头1，主镜头1包括电动变倍镜片模组11、第一分光件12、前端公用镜片13，位于主镜头1物方的被测对象依次经由前端公用镜片13、第一分光件12、电动变倍镜片模组11后成像于主镜头1的像方；

还包括同轴光模块2、激光对焦模块3；

同轴光模块2具有点光源21，点光源21发出可见光，并且点光源21发出的可见光由第一分光件12反射后经前端公用镜片13到达主镜头1的物方，以辅助照明被测对象，被测对象在点光源21的作用下得以更加清晰地成像于主镜头1的像方；

激光对焦模块3包括红外激光光源31、光电传感器32，红外激光光源31发出红外激光束，红外激光束由第一分光件12反射后，从前端公用镜片13的光轴一侧平行的入射，并且经前端公用镜片13倾斜的出射以接近前端公用镜片13的光轴，最终出射至主镜头1的物方的被测对象，被测对象反射回的红外激光束依次经前端公用镜片13、第一分光件12返回激光对焦模块3并在光电传感器32中成像为光斑，光电传感器32则向电动变倍镜片模组11反馈与光斑的位移量相应的电信号。

具体的，参照图1到图4，由于红外激光束是平行光，当主镜头1相对于被测对象上下移动时，红外激光束在被测对象上的反射点将同步出现位移，进而被测对象反射回的红外激光束在光电传感器32中成像的光斑将也同步出现位移。在前端公用镜片13的焦距、光电传感器32的分辨率、激光束经前端公用镜片13出射的倾角已知的情形下，显然可以基于三角函数换算得出主镜头1的移动量，进而光电传感器32向电动变倍镜片模组11提供与光斑的位移量相应的电信号作为反馈参数时，电动变倍镜片模组11的调节量可以对主镜头1的移动量进行补偿，从而实现快速的高精度对焦。

在一种较佳的实施方式中，如图2所示，同轴光模块2具有相对于前端公用镜片13的光轴法向设置的筒状外壳20，筒状外壳20的第一端连接至主镜头1，点光源21则设置于筒状外壳20的第二端，点光源21发出的可见光沿筒状外壳20的轴向到达第一分光件12，使得点光源21的光路与主镜头1的光路得到更合理的分布。

进一步的，激光对焦模块3安装在同轴光模块2的筒状外壳20上，筒状外壳20内则设置有第二分光件22，点光源21发出的可见光经第二分光件22到达第一分光件12，红外激光光源31向第二分光件22发出红外激光束，第二分光件22则将红外激光束反射向第二分光件22，使得红外激光光源31的光路与点光源21的光路、主镜头1的光路得到更合理的分布。

在一种较佳的实施方式中，如图2所示，激光对焦模块3设有位于红外激光束射出路径中的偏转光路组件33，偏转光路组件33设有位于红外激光光源31发射方向的前级镜片331，红外激光光源31发射的红外激光束相对于前级镜片331的光轴倾斜的射向前级镜片331，红外激光束经过前级镜片331折射之后从前级镜片331的光轴一侧平行的射出。通过选取前级镜片331的折射率，显然可以相应的使得从前级镜片331射出的红外激光束与前级镜片331的光轴实现期望的间距，进而使得激光束经前端公用镜片13出射的倾角实现期望的角度。

进一步的，偏转光路组件33还设有位于红外激光光源31和前级镜片331之间的后级镜片332，红外激光光源31发射的红外激光束经后级镜片332折射之后射向前级镜片331。当后级镜片332相对于光轴法向移动时，显然可以相应的改变红外激光束射向前级镜片331的角度。对于从前级镜片331射出的红外激光束与前级镜片331的光轴实现期望的间距而言，通过前级镜片331与后级镜片332相互配合，显然能使红外激光束与前级镜片331的光轴之间的间距具有更加多样的设置。

在另一种较佳的实施方式中，如图4所示，激光对焦模块3设有位于红外激光束返回路径中的反射光路组件34，光电传感器32设于红外激光光源31的一侧；被测对象反射回的红外激光束依次经前端公用镜片13、第一分光件12返回激光对焦模块3之后，经反射光路组件34反射调整为从前级镜片331的光轴一侧平行的射入光电传感器32。显然，通过反射光路组件34使得红外激光束射出和返回的路径实现预期的分布，便于在激光对焦模块3内配置光电传感器32的安装位置。

具体的，反射光路具有第一反光件341、第二反光件342、第三反光件343、第四反光件344；经被测对象反射返回激光对焦模块3的红外激光束依次经第一反光件341、第二反光件342、第三反光件343、第四反光件344顺序反射，使得红外激光束返回的路径具有更大的设计空间，相应的，光电传感器32的安装位置具有更多的可行方案。

对于本领域技术人员而言，本实用新型的保护范围并不限于上述示范性实施例的细节，在没有背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员基于本实用新型的要件所做出的等同含义和保护范围内的所有变化的实施方式均应囊括在本实用新型之内。

Claims (7)

1.一种激光对焦的变倍镜头，包括采用电动变倍镜头的主镜头，主镜头包括电动变倍镜片模组、第一分光件、前端公用镜片，位于主镜头物方的被测对象依次经由前端公用镜片、第一分光件、电动变倍镜片模组后成像于主镜头的像方；

其特征在于：还包括同轴光模块、激光对焦模块；

同轴光模块具有点光源，点光源发出可见光，并且点光源发出的可见光由第一分光件反射后经前端公用镜片到达主镜头的物方，以辅助照明被测对象；

激光对焦模块包括红外激光光源、光电传感器，红外激光光源发出红外激光束，红外激光束由第一分光件反射后，从前端公用镜片的光轴一侧平行的入射，并且经前端公用镜片倾斜的出射以接近前端公用镜片的光轴，最终出射至位于主镜头物方的被测对象，被测对象反射回的红外激光束依次经前端公用镜片、第一分光件返回激光对焦模块并在光电传感器中成像为光斑，光电传感器则向电动变倍镜片模组反馈与光斑的位移量相应的电信号。

2.根据权利要求1所述的一种激光对焦的变倍镜头，其特征在于：同轴光模块具有相对于前端公用镜片的光轴法向设置的筒状外壳，筒状外壳的第一端连接至主镜头，点光源则设置于筒状外壳的第二端，点光源发出的可见光沿筒状外壳的轴向到达第一分光件。

3.根据权利要求2所述的一种激光对焦的变倍镜头，其特征在于：激光对焦模块安装在同轴光模块的筒状外壳上，筒状外壳内则设置有第二分光件，点光源发出的可见光经第二分光件到达第一分光件，红外激光光源向第二分光件发出红外激光束，第二分光件则将红外激光束反射向第二分光件。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种激光对焦的变倍镜头，其特征在于：激光对焦模块设有位于红外激光束射出路径中的偏转光路组件，偏转光路组件设有位于红外激光光源发射方向的前级镜片，红外激光光源发射的红外激光束相对于前级镜片的光轴倾斜的射向前级镜片，红外激光束经过前级镜片折射之后从前级镜片的光轴一侧平行的射出。

5.根据权利要求4所述的一种激光对焦的变倍镜头，其特征在于：偏转光路组件还设有位于红外激光光源和前级镜片之间的后级镜片，红外激光光源发射的红外激光束经后级镜片折射之后射向前级镜片。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种激光对焦的变倍镜头，其特征在于：激光对焦模块设有位于红外激光束返回路径中的反射光路组件，光电传感器设于红外激光光源的一侧；被测对象反射回的红外激光束依次经前端公用镜片、第一分光件返回激光对焦模块之后，经反射光路组件反射调整为从前级镜片的光轴一侧平行的射入光电传感器。

7.根据权利要求6所述的一种激光对焦的变倍镜头，其特征在于：反射光路具有第一反光件、第二反光件、第三反光件、第四反光件；经被测对象反射返回激光对焦模块的红外激光束依次经第一反光件、第二反光件、第三反光件、第四反光件顺序反射。

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