CN220325715U - 一种成像装置的后焦调节机构及成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种成像装置的后焦调节机构及成像装置，包括固定组件、驱动组件、导向组件；固定组件包括固定板、底板；驱动组件安装在固定板上，并与底板相邻设置；导向组件包括设置在固定板与底板之间的导向轴、导向板；驱动组件包括驱动电机、减速齿轮组、驱动螺杆；驱动螺杆与导向板传动连接；或通过导向滑块与导向板传动连接；所述驱动螺杆外周套设有弹性消隙件；本实用新型通过优化后焦调节结构各部件的布局，将驱动组件安装在固定板上，并位于底板的一侧，并进一步改良导向滑块的结构设计，在节约空间的同时，极大地缩短了整体的长度，提高了后焦调节机构的平面度，结构更紧凑、受力分布更均，设计更合理。

Description

一种成像装置的后焦调节机构及成像装置

技术领域

本实用新型涉及成像技术领域，尤其涉及一种成像装置的后焦调节机构及成像装置。

背景技术

通常情况下，摄像机等成像装置的调焦功能，主要是通过调节镜头与传感器之间的距离来实现。一般是通过调整镜头的位置，来改变镜头与传感器之间的距离，以便镜头的焦点和图像传感器之间距离达到理论要求，从而使得摄像机成像清晰。其调焦机构设置在镜头上，一般为圆筒状，通过人力调节或者软件控制，实现调焦目的，即为前焦调节。然而随着摄像机应用日益广泛，人力调焦将受限于环境影响，且成本过高，因此出现了通过调节图像传感器的位置来改变镜头与图像传感器之间的距离从而实现调焦功能，即为后焦调节。

而现有的镜头后焦调节机构，通常结构复杂，难以实现简易且精准地调节后焦的目的；且调焦精度低，摄像机终端成像质量差；同时，现有的镜头后焦调节机构还由于其复杂的结构导致整体占用空间较大，整体平面度欠佳，不利于其结构微型化以及通用化。

因此还需继续研发，以解决上述现有技术的问题。

实用新型内容

因此，为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种成像装置的后焦调节机构，通过优化后焦调节结构各部件的布局，将驱动组件安装在固定板上，并位于底板的一侧，并进一步改良导向滑块的结构设计，导向滑块呈Z型的折弯设计有利于驱动组件的减速齿轮组及螺杆的整体布局，在节约空间的同时，通过导向滑块带动导向板以使其在固定板与底板之间的滑动更平稳；此外，将驱动组件与底板并排设置，相比现有技术中的轴向设置，极大地缩短了整体的长度，提高了后焦调节机构的平面度，结构更紧凑、受力分布更均，设计更合理，有利于后焦调节机构的微型化及通用化安装，更有利于摄像机等成像装置整体。

本实用新型的目的之二在于提供一种成像装置，包括上述的后焦调节机构。

为实现上述目的之一，本实用新型提供如下技术方案：

一种成像装置的后焦调节机构，包括固定组件、驱动组件、导向组件；所述固定组件包括通过若干第一导柱连接的固定板、底板；所述驱动组件安装在所述固定板上，并与所述底板相邻设置；所述导向组件包括设置在所述固定板与底板之间的导向轴、导向板；所述导向板用于调节图像传感器的位置；所述驱动组件包括驱动电机、减速齿轮组、驱动螺杆；所述驱动螺杆与所述导向板传动连接；或所述驱动螺杆通过导向滑块与所述导向板传动连接，以驱动所述导向板沿所述导向轴在固定板与底板之间滑动；所述驱动螺杆外周套设有弹性消隙件；所述弹性消隙件的一端与所述固定板内壁抵接，另一端与所述导向板或所述导向滑块内壁抵接。

进一步地，所述导向滑块包括呈Z型折弯的导向板连接端及螺杆连接端；所述导向板连接端与所述导向板固定，螺杆连接端套设在所述驱动螺杆外周，并在所述驱动螺杆的驱动下沿所述驱动螺杆轴向运动，以带动所述导向板在固定板与底板之间滑动；所述驱动电机、减速齿轮组、驱动螺杆位于所述导向板连接端及螺杆连接端之间的折弯处，且不突出于所述底板外壁所在平面以外。

进一步地，所述固定组件还包括用于将所述驱动电机、减速齿轮组安装到所述固定板上的第一限位架、第二限位架；所述第一限位架与所述固定板固定连接；所述第一限位架与第二限位架之间通过若干第二导柱连接；所述导向滑块的螺杆连接端设有与所述第二导柱滑动配合的通孔；所述减速齿轮组设置在所述第二限位架上；所述驱动螺杆一端位于所述第一限位架、第二限位架之间的空间内，另一端穿过所述第二限位架与所述减速齿轮组传动连接；所述弹性消隙件套设在所述驱动螺杆位于第一限位架、第二限位架之间的一端；弹性消隙件的一端与第一限位架的内壁抵接，另一端与所述导向滑块抵接。

进一步地，所述第一限位架上设有复位机构，所述复位机构包括用于获取所述导向滑块位置信息的槽式光电传感器和电缆线组，所述导向滑块上设有感应凸起，所述导向滑块带动所述导向板复位时，所述感应凸起位于所述槽式光电传感器的感应槽中。

进一步地，所述弹性消隙件为消隙弹簧或消隙橡胶筒。

进一步地，所述导向板上设有导向孔，所述导向轴穿设在所述导向孔内；所述导向板两侧还设有与所述第一导柱滑动配合的避让缺口。

进一步地，所述导向轴上位于所述导向板与固定板之间的一端滑动套设有导向套，所述导向套的长度小于所述导向轴的长度，且两者的长度差与所述导向板在所述固定板、底板之间滑动的行程相同。

进一步地，所述驱动电机为步进电机。

进一步地，所述减速齿轮组包括设置在所述第二限位架上的传动齿轮组及出力齿轮，所述出力齿轮与所述驱动螺杆传动连接。

为实现上述目的之二，本实用新型提供如下技术方案：

一种成像装置，包括所述的后焦调节机构。

相比现有技术，本实用新型的有益效果至少在于以下方面：

1.本实用新型优化后焦调节结构各部件的布局，将驱动组件安装在固定板上，并位于底板的一侧，并进一步改良导向滑块的结构设计，导向滑块呈Z型的折弯设计有利于驱动组件的减速齿轮组及螺杆的整体布局，在节约空间的同时，通过导向滑块带动导向板以使其在固定板与底板之间的滑动更平稳；此外，将驱动组件与底板并排设置，相比现有技术中的轴向设置，极大地缩短了整体的长度，提高了后焦调节机构的平面度，结构更紧凑、受力分布更均，设计更合理，有利于后焦调节机构的微型化及通用化安装，更有利于摄像机等成像装置整体；

2.本实用新型的导向滑块与驱动螺杆滑动配合，沿驱动螺杆轴向进行直线运动，并搭配消隙弹簧及光电传感器等部件，一方面，消隙弹簧的设置可以消除驱动螺杆与导向滑块之间螺纹配合的间隙，使螺杆滑块在反转时不会因螺纹配合的间隙而产生空回角度，同时可以减少驱动电机的误差，提高本实用新型的调节精度；另一方面，有利于导向滑块带动所述导向板归位，光电传感器用于对导向滑块的运动位置进行感应，并通过电缆线组反馈信号至成像装置的控制单元，以便控制单元对驱动组件进行控制；

3.本实用新型的固定板与底板通过等长的第一导柱连接，两者形成的空腔作为导向板滑动调节的区域，同时所述导向板通过设计有长度差的导向轴、导向套之间的滑动配合，使两者的长度差与所述导向板在所述固定板、底板之间滑动的行程相同，这样可以进一步提高导向板调节图像传感器位置的精度，同等精度的加工精度下增加了后焦调节机构的可靠性，设计简单可行，适宜大规模推广。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例成像装置的后焦调节机构的整体结构示意图；

图2为本实用新型较佳实施例成像装置的后焦调节机构的结构分解示意图；

图3为本实用新型较佳实施例成像装置的后焦调节机构的侧面结构示意图；

图4为本实用新型较佳实施例成像装置的后焦调节机构的整体结构另一角度示意图；

图5为本实用新型较佳实施例成像装置的后焦调节机构的省略固定组件的局部结构示意图；

图6为本实用新型较佳实施例成像装置的后焦调节机构的驱动组件的结构示意图；

图7为本实用新型较佳实施例成像装置的后焦调节机构的导向滑块的结构示意图。

图中：

1、固定组件；11、固定板；12、底板；13、第一导柱；14、第一限位架；15、第二限位架；16、第二导柱；

2、驱动组件；21、驱动电机；22、减速齿轮组；221、传动齿轮组；222、出力齿轮；23、驱动螺杆；

3、导向组件；31、导向轴；32、导向板；321、导向孔；322、避让缺口；33、导向滑块；331、导向板连接端；332、螺杆连接端；3321、通孔；333、感应凸起；34、导向套；

4、弹性消隙件；

5、复位机构；51、槽式光电传感器；511、感应槽；52、电缆线组。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，以下结合附图及实施例，对所述实用新型的技术方案及优点进行进一步详细说明。以下以示例的方式对本实用新型具体结构及特点进行说明，不应将构成对本实用新型的任何限制。同时，有关下列所提及(包括隐含或公开)的任何一个技术特征，以及被直接显示或隐含在图中的任何一个技术特征，均可以在这些技术特征之间继续进行任意组合或删减，从而形成可能没有在本实用新型中直接或间接提到的更多其他实施例。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“外”、“内”、“上”、“端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-7所示，本实用新型提供一种成像装置的后焦调节机构，包括固定组件1、驱动组件2、导向组件3；所述固定组件1包括通过若干第一导柱13连接的固定板11、底板12；所述驱动组件2安装在所述固定板11上，并与所述底板12相邻设置；具体地，与所述底板12相邻设置指的是驱动组件2设置在所述底板12与所述导向板32运动方向垂直的一侧；所述导向组件3包括设置在所述固定板11与底板12之间的导向轴31、导向板32；所述导向板32用于调节图像传感器的位置；所述驱动组件2包括驱动电机21、减速齿轮组22、驱动螺杆23；所述驱动螺杆23与所述导向板32传动连接；或所述驱动螺杆23通过导向滑块33与所述导向板32传动连接，以驱动所述导向板32沿所述导向轴31在固定板11与底板12之间滑动；所述驱动螺杆23外周套设有弹性消隙件4；所述弹性消隙件4的一端与所述固定板11内壁抵接，另一端与所述导向板32或所述导向滑块33内壁抵接。

进一步细化，所述弹性消隙件4为消隙弹簧或消隙橡胶筒。

在本实施方式中，所述导向板32与图像传感器连接，通过自身的线性运动带动图像传感器的运动来调节其位置，实现后焦调节功能；与先有技术不同的是，本实用新型优化后焦调节结构各部件的布局，将驱动组件2安装在固定板11上，并位于底板12的一侧，利用固定板11和底板12之间的距离来形成导向板32的线性运动范围，且固定板11和底板12之间设有若干第一导柱13，提高结构稳定性及平面度。

此外，本实用新型的所述导向板32可以直接与驱动螺杆23传动连接，也可以设置中间的导向滑块33与驱动螺杆23传动连接，作为优选的实施方式，设置导向滑块33与导向板32固定，通过导向滑块33与驱动螺杆23之间的螺纹配合实现导向滑块33沿驱动螺杆23轴向的线性运动，带动导向板32的滑动，这样便于部件的分体维护或更换。

在本实施方式中，所述驱动螺杆23外周套设有弹性消隙件4；所述弹性消隙件4的一端与所述固定板11内壁抵接，另一端与所述导向板32或所述导向滑块33内壁抵接；消隙弹簧的设置可以消除驱动螺杆23与导向滑块33之间螺纹配合的间隙，使螺杆滑块在反转时不会因螺纹配合的间隙而产生空回角度，同时可以减少驱动电机21的误差，提高本实用新型的调节精度。

优选地，所述导向滑块33包括呈Z型折弯的导向板连接端331及螺杆连接端332；具体地，所述导向板连接端331及螺杆连接端332的折弯处为直角；所述导向板连接端331与所述导向板32固定，螺杆连接端332套设在所述驱动螺杆23外周，并在所述驱动螺杆23的驱动下沿所述驱动螺杆23轴向运动，以带动所述导向板32在固定板11与底板12之间滑动；所述驱动电机21、减速齿轮组22、驱动螺杆23位于所述导向板连接端331及螺杆连接端332之间的折弯处，且不突出于所述底板12外壁所在平面以外。这样设置相比现有技术中的轴向设置，极大地缩短了整体的长度，提高了后焦调节机构的平面度，结构更紧凑、受力分布更均，设计更合理，有利于后焦调节机构的微型化及通用化安装，更有利于摄像机等成像装置整体。

优选地，所述固定组件1还包括用于将所述驱动电机21、减速齿轮组22安装到所述固定板11上的第一限位架14、第二限位架15；所述第一限位架14与所述固定板11固定连接；所述第一限位架14与第二限位架15之间通过若干第二导柱16连接；所述导向滑块33的螺杆连接端332设有与所述第二导柱16滑动配合的通孔3321；所述减速齿轮组22设置在所述第二限位架15上；所述驱动螺杆23一端位于所述第一限位架14、第二限位架15之间的空间内，另一端穿过所述第二限位架15与所述减速齿轮组22传动连接；所述弹性消隙件4套设在所述驱动螺杆23位于第一限位架14、第二限位架15之间的一端；弹性消隙件4的一端与第一限位架14的内壁抵接，另一端与所述导向滑块33抵接。

与所述第一导柱13的功能类似，所述第二导柱16的设置目的在于使第一限位架14、第二限位架15之间的平面度更优，有利于驱动电机21、减速齿轮组22的安装，以及提高驱动螺杆23的加工精度，使调节机构整体部件加工公差小。

优选地，所述第一限位架14上设有复位机构5，所述复位机构5包括用于获取所述导向滑块33位置信息的槽式光电传感器51和电缆线组52，所述导向滑块33上设有感应凸起333，所述导向滑块33带动所述导向板32复位时，所述感应凸起333位于所述槽式光电传感器51的感应槽511中。在本实施方式中，光电传感器用于对导向滑块33的运动位置进行感应，并通过电缆线组52反馈信号至成像装置的控制单元(附图未示意)，以便控制单元对驱动组件2进行控制。

优选地，所述导向板32上设有导向孔321，所述导向轴31穿设在所述导向孔321内；所述导向板32两侧还设有与所述第一导柱13滑动配合的避让缺口322。该避让缺口322与第一导柱13的配合还可以对所述导向板32起辅助限位作用，进一步提高导向板32滑动的平稳性。

优选地，所述导向轴31上位于所述导向板32与固定板11之间的一端滑动套设有导向套34，所述导向套34的长度小于所述导向轴31的长度，且两者的长度差与所述导向板32在所述固定板11、底板12之间滑动的行程相同。在本实施方式中，所述导向板32通过设计有长度差的导向轴31、导向套34之间的滑动配合，使两者的长度差与所述导向板32在所述固定板11、底板12之间滑动的行程相同，这样可以进一步提高导向板32调节图像传感器位置的精度，同等精度的加工精度下增加了后焦调节机构的可靠性。

为运行更稳定，优选地，所述驱动电机21为步进电机。

优选地，所述减速齿轮组22包括设置在所述第二限位架15上的传动齿轮组221及出力齿轮222，所述出力齿轮222与所述驱动螺杆23传动连接。在本实施方式中，所述传动齿轮组221为四级齿轮组。

本实用新型的后焦调节机构运行过程如下：驱动电机21的点后，带动电机齿轮转动，以带动减速齿轮组22及出力齿轮222转动，从而带动驱动螺杆23转动；由于导向滑块33与驱动螺杆23螺纹配合，沿驱动螺杆23轴向进行线性运动，带动导向板32的运动调整图像传感器的位置。

本实用新型还提供一种成像装置，包括所述的后焦调节机构。该成像装置的后焦调节机构简单，调节精度高。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种成像装置的后焦调节机构，其特征在于，包括固定组件、驱动组件、导向组件；所述固定组件包括通过若干第一导柱连接的固定板、底板；所述驱动组件安装在所述固定板上，并与所述底板相邻设置；所述导向组件包括设置在所述固定板与底板之间的导向轴、导向板；所述导向板用于调节图像传感器的位置；所述驱动组件包括驱动电机、减速齿轮组、驱动螺杆；所述驱动螺杆与所述导向板传动连接；或所述驱动螺杆通过导向滑块与所述导向板传动连接，以驱动所述导向板沿所述导向轴在固定板与底板之间滑动；所述驱动螺杆外周套设有弹性消隙件；所述弹性消隙件的一端与所述固定板内壁抵接，另一端与所述导向板或所述导向滑块内壁抵接。

2.如权利要求1所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述导向滑块包括呈Z型折弯的导向板连接端及螺杆连接端；所述导向板连接端与所述导向板固定，螺杆连接端套设在所述驱动螺杆外周，并在所述驱动螺杆的驱动下沿所述驱动螺杆轴向运动，以带动所述导向板在固定板与底板之间滑动；所述驱动电机、减速齿轮组、驱动螺杆位于所述导向板连接端及螺杆连接端之间的折弯处，且不突出于所述底板外壁所在平面以外。

3.如权利要求2所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述固定组件还包括用于将所述驱动电机、减速齿轮组安装到所述固定板上的第一限位架、第二限位架；所述第一限位架与所述固定板固定连接；所述第一限位架与第二限位架之间通过若干第二导柱连接；所述导向滑块的螺杆连接端设有与所述第二导柱滑动配合的通孔；所述减速齿轮组设置在所述第二限位架上；所述驱动螺杆一端位于所述第一限位架、第二限位架之间的空间内，另一端穿过所述第二限位架与所述减速齿轮组传动连接；所述弹性消隙件套设在所述驱动螺杆位于第一限位架、第二限位架之间的一端；弹性消隙件的一端与第一限位架的内壁抵接，另一端与所述导向滑块抵接。

4.如权利要求3所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述第一限位架上设有复位机构，所述复位机构包括用于获取所述导向滑块位置信息的槽式光电传感器和电缆线组，所述导向滑块上设有感应凸起，所述导向滑块带动所述导向板复位时，所述感应凸起位于所述槽式光电传感器的感应槽中。

5.如权利要求3所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述弹性消隙件为消隙弹簧或消隙橡胶筒。

6.如权利要求3所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述导向板上设有导向孔，所述导向轴穿设在所述导向孔内；所述导向板两侧还设有与所述第一导柱滑动配合的避让缺口。

7.如权利要求6所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述导向轴上位于所述导向板与固定板之间的一端滑动套设有导向套，所述导向套的长度小于所述导向轴的长度，且两者的长度差与所述导向板在所述固定板、底板之间滑动的行程相同。

8.如权利要求3所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述驱动电机为步进电机。

9.如权利要求3所述的成像装置的后焦调节机构，其特征在于，所述减速齿轮组包括设置在所述第二限位架上的传动齿轮组及出力齿轮，所述出力齿轮与所述驱动螺杆传动连接。

10.一种成像装置，其特征在于，包括如所述权利要求1-9任一项所述的后焦调节机构。