CN220455583U - 一种大口径长变焦镜头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大口径长变焦镜头结构，主要解决目前市面上的箱式变焦镜头图像质量普遍较差的问题。该镜头结构包括底板，通过螺钉固定与底板前后两端的前板和后板，固定于底板上的前支座和后支座，通过前支座固定的前物镜组，通过后支座固定的后物镜组，与后物镜组相连并配合实现变倍和补偿的变倍镜组和补偿镜组，通过穿出所述后板的调节镜筒与后物镜组相连的相机，以及扣合在前板、后板及底板形成的框架上的外罩。通过上述设计，本实用新型的大口径长变焦镜头的成像质量较为出色，变焦和调焦动作均由电机来带动，为操作人员节约了时间，同时本镜头也具有滤光片，能满足不同工作环境的需要。因此，适宜推广应用。

Description

一种大口径长变焦镜头结构

技术领域

本实用新型属于摄像机镜头技术领域，具体地说，是涉及一种大口径长变焦镜头结构。

背景技术

变焦镜头是在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围。目前，变焦镜头按照外形尺寸可分为箱式镜头和便携式镜头，它们已广泛应用于摄影、安防、森林防火等领域，其结构也大同小异。从理论上讲，箱式镜头的镜片较大，光学特性要强于便携式镜头。箱式镜头的焦距变换和聚焦只能通过变、聚焦伺服手柄进行，而便携式镜头的变、聚则可以通过镜头上的开关来选择是手动操作还是伺服操作。

按照变焦距范围，变焦镜头可以分为广角镜头、标准镜头和长焦镜头。焦距是镜头的一个基本特性，它可以决定影像的放大倍数和镜头所摄取的水平视场的大小。焦距是通过测量从镜头的光学中心到光线会聚在镜头后面可产生清晰影像的那个点的距离来确定的，就电视摄像机而言，这个点就是CCD的靶面。焦距越短，水平视场就越开阔，于是影像也就越小，水平视场随着焦距的增加而变窄，而被摄体则随之增大。

目前市面上的箱式变焦镜头图像质量普遍较差，在某些特殊情况下不能够满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大口径长变焦镜头结构，主要解决目前市面上的箱式变焦镜头图像质量普遍较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种大口径长变焦镜头结构，包括底板，通过螺钉固定与底板前后两端的前板和后板，固定于底板上的前支座和后支座，通过前支座固定的前物镜组，通过后支座固定的后物镜组，与后物镜组相连并配合实现变倍和补偿的变倍镜组和补偿镜组，通过穿出所述后板的调节镜筒与后物镜组相连的相机，以及扣合在前板、后板及底板形成的框架上的外罩。

进一步地，该变焦镜头结构还包括设置于所述变倍镜组和前物镜组之间的调焦镜组；所述前物镜组由前镜筒和安装在前镜筒内的前组物镜构成；所述调焦镜组包括安装在所述前镜筒后端内的调焦镜座，安装在调焦镜座上调焦镜，固定于调焦镜座上并能在前镜筒上开设的导向槽内滑动的调焦导钉，转动连接在前镜筒外端的调焦凸轮，开设于调焦凸轮上使调焦导钉卡入其中的凸轮槽，固定于调焦凸轮上的调焦齿轮，设置于调焦齿轮两侧并与之啮合的调焦电机小齿轮和调焦电位器小齿轮，电机轴与调焦电机小齿轮固定的调焦电机，以及转轴与调焦电位器小齿轮固定的调焦电位器。

进一步地，在本实用新型中，所述调焦齿轮上还有固定有调焦限位钉，在调焦齿轮的两侧固定有调焦限位开关。

进一步地，在本实用新型中，所述后物镜组由后镜筒和安装在后镜筒内的后组物镜构成，其中，所述后镜筒上开设有三处导向直槽。

进一步地，在本实用新型中，所述变倍镜组包括套在后镜筒上的变倍镜筒，滑动设置于后镜筒内的变倍镜座，安装在变倍镜座上变倍组镜，固定在变倍镜座上并能在后镜筒上的导向直槽内前后移动的变倍导钉，固定于变倍镜筒上的变倍齿轮，设置于变倍齿轮两侧并通过传动齿轮与之啮合的变倍电机小齿轮和变倍电位器小齿轮，电机轴与变倍电机小齿轮固定的变倍电机，以及转轴与变倍电位器小齿轮固定的变倍电位器。

进一步地，在本实用新型中，所述变倍齿轮上还有固定有变倍限位钉，在变倍齿轮的两侧固定有变倍限位开关。

进一步地，在本实用新型中，所述补偿镜组包括滑动设置于后镜筒内的补偿组镜筒，固定于补偿组镜筒内的补偿镜座，安装在补偿镜座上补偿组镜，以及固定在补偿组镜筒上并能在后镜筒上的导向直槽内前后移动的补偿导钉。

进一步地，该变焦镜头结构还包括设置于补偿镜组和相机之间的滤光盘，所述滤光盘通过转轴固定在后物镜组的镜座上，滤光盘边缘的齿啮合有一个小惰轮，小惰轮两侧又同时啮合一个滤光盘电机小齿轮和滤光盘电位器小齿轮，滤光盘电机小齿轮通过电机轴固定连接一个滤光盘电机，滤光盘电位器小齿轮通过转轴固定连接一个滤光盘电位器；其中，所述小惰轮、滤光盘电机小齿轮、电位器小齿轮、滤光盘电位器均安装在与后镜筒固定的连接板上。

进一步地，在本实用新型中，所述调节镜筒端部通过锁紧环固定有接口座，所述接口座用于适配不同型号的相机。

进一步地，在本实用新型中，所述底板的底部还设置有用于镜头结构快速安装固定的快换板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的大口径长变焦镜头的成像质量较为出色，变焦和调焦动作均由电机来带动，为操作人员节约了时间，同时本镜头也具有滤光片，能满足不同工作环境的需要。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。

图2为本实用新型的主视结构图。

图3为本实用新型的后视结构图。

图4为本实用新型的右视结构图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-后板，2-后支座，3-快换板，4-底板，5-前支座，6-前镜筒，7-前板，8-前组物镜，9-调焦镜座，10-调焦导钉，11-调焦凸轮，12-后镜筒，13-变倍镜筒，14-变倍镜座，15-变倍导钉，16-补偿导钉，17-补偿镜座，18-外罩，19-后镜组，20-滤光盘，21-调节镜筒，22-锁紧环，23-接口座，24-相机，25-变倍电位器，26-变倍电机小齿轮，27-传动齿轮，28-调焦电机，29-调焦电机小齿轮，30-调焦齿轮，31-调焦限位开关，32-调焦限位钉，33-控制板，34-变倍限位开关，35-变倍限位钉，36-变倍齿轮，37-滤光盘电机，38-调焦电位器小齿轮，39-调焦电位器，41-变倍电位器小齿轮，42-变倍电机，43-滤光盘电机小齿轮，44-小惰轮，45-滤光盘电位器小齿轮，46-滤光盘电位器，47-调焦镜，48-变倍组镜，49-补偿组镜。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1～4所示，本实用新型公开的一种大口径长变焦镜头结构，包括底板4，通过螺钉固定与底板4前后两端的前板7和后板1，固定于底板4上的前支座5和后支座2，通过前支座5固定的前物镜组，通过后支座2固定的后物镜组，与后物镜组相连并配合实现变倍和补偿的变倍镜组和补偿镜组，通过穿出所述后板1的调节镜筒与后物镜组相连的相机24，以及扣合在前板7、后板1及底板4形成的框架上的外罩18。同时，为了实现该镜头结构的快速安装固定，在所述底板的底部还设置有快换板3。

该变焦镜头结构的光学部件一般由物镜组、调焦镜组、变倍镜组、补偿镜组所构成。物镜组位于镜头的最前面，它的位置是固定的。当镜头需要变焦时，变倍镜组和补偿镜组将按照设计人员事先设计好的凸轮曲线在镜筒内做直线移动。

由于光学镜片和机械构件在加工时都会造成偏差，为了让变焦镜头在变焦的任何位置都可得到清晰的图像，设计人员一般会在物镜组和变倍镜组之间的合适位置安排一处调焦镜组。所述前物镜组由前镜筒6和安装在前镜筒6内的前组物镜8构成；所述调焦镜组包括安装在所述前镜筒6后端内的调焦镜座9，安装在调焦镜座9上调焦镜47，固定于调焦镜座9上并能在前镜筒6上开设的导向槽内滑动的调焦导钉10，转动连接在前镜筒6外端的调焦凸轮11，开设于调焦凸轮11上使调焦导钉10卡入其中的凸轮槽，固定于调焦凸轮11上的调焦齿轮30，设置于调焦齿轮30两侧并与之啮合的调焦电机小齿轮29和调焦电位器小齿轮38，电机轴与调焦电机小齿轮29固定的调焦电机28，以及转轴与调焦电位器小齿轮38固定的调焦电位器39。当调焦凸轮转动时，调焦凸轮带动调焦导钉前后移动，这样调焦镜也连同调焦镜座一起前后移动，实现镜头的微调焦功能。当调焦电机轴转动时，调焦齿轮和电位器的转轴也随之发生转动，这样实现调焦动作位置的记录。在本实施例中，所述调焦齿轮30上还有固定有调焦限位钉32，在调焦齿轮30的两侧固定有调焦限位开关31。当变焦限位钉触碰到两侧的变焦限位开关31时，变焦电机将停止运行，这样实现变焦的机械限位。

在本实施例中，所述后物镜组由后镜筒12和安装在后镜筒内的后组物镜19构成，其中，所述后镜筒12上开设有三处导向直槽。变焦镜组和补偿镜组在导钉的限定作用下在后镜筒的导向槽内前后移动。变倍镜筒套在后镜筒上，当转动变倍镜筒13时，变焦镜组和补偿镜组便按照设计人员事先设计好的凸轮图线在后镜筒内前后移动，这样便实现了变焦和变倍的功能。

其中，所述变倍镜组包括套在后镜筒12上的变倍镜筒13，滑动设置于后镜筒12内的变倍镜座14，安装在变倍镜座14上变倍组镜48，固定在变倍镜座14上并能在后镜筒12上的导向直槽内前后移动的变倍导钉15，固定于变倍镜筒13上的变倍齿轮36，设置于变倍齿轮36两侧并通过传动齿轮27与之啮合的变倍电机小齿轮26和变倍电位器小齿轮41，电机轴与变倍电机小齿轮26固定的变倍电机42，以及转轴与变倍电位器小齿轮41固定的变倍电位器25。当变倍电机的轴转动时，变倍齿轮和电位器的转轴也随之发生转动，这样实现变焦动作和对变倍位置的记录。

在本实施例中，所述变倍齿轮36上还有固定有变倍限位钉34，在变倍齿轮36的两侧固定有限位开关33。当变倍限位钉触碰到两侧的限位开关时，变倍电机将停止运行，这样实现变倍的机械限位。

在本实施例中，所述补偿镜组包括滑动设置于后镜筒12内的补偿镜座17，安装在补偿镜座17上补偿组镜49，以及固定在补偿镜座17上并能在后镜筒上的导向直槽内前后移动的补偿导钉16。

在本实施例中，所述镜头结构还包括设置于补偿镜组和相机24之间的滤光盘20，所述滤光盘20通过转轴固定在后物镜组的镜座上，滤光盘边缘的齿啮合有一个小惰轮44，小惰轮两侧又同时啮合一个滤光盘电机小齿轮43和滤光盘电位器小齿轮45，滤光盘电机小齿轮43通过电机轴固定连接一个滤光盘电机37，滤光盘电位器小齿轮45通过转轴固定连接一个滤光盘电位器46；其中，所述小惰轮44、滤光盘电机小齿轮43、电位器小齿轮45、滤光盘电位器46均安装在与后镜筒12固定的连接板上。滤光盘20和滤光盘电位器46的轴分别通过小惰轮44的作用也随之发生转动，这样便可以实现滤光片的切换功能和对滤光盘20的位置进行记录。

在本实施例中，所述调节镜筒21端部通过锁紧环22固定有接口座23，所述接口座23用于适配不同型号的相机24。其中，本实施例中的相机为CCD相机。

在其他实施方式中，所述镜头结构还设置有控制板33，控制板33上设置有与调焦电机28、变倍电机42、滤光盘电机37电连接用于控制各电机正反转的控制按钮。

综上，本变焦镜头的变焦动作、调焦动作和滤光片的切换均由电机来控制，这三个功能都带有位置反馈功能，用户可通过软件程序设置自己所需要的变倍系数大小，然后电机就可带动镜组移动到所需要的位置。

其次，本大口径长变焦镜头中的电位器的作用是记录当前状态的位置。当电位器的轴转动时，其内阻会发生变化，控制电路通过采样其两端的电压，然后转化成数字信号，这样就可获取电位器当前的参数，从而记录电位器当前状态的位置。

通过上述设计，本实用新型的大口径长变焦镜头的成像质量较为出色，变焦和调焦动作均由电机来带动，为操作人员节约了时间，同时本镜头也具有滤光片，能满足不同工作环境的需要。因此，与现有技术相比，本实用新型具有实质性的特点和进步。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，包括底板(4)，通过螺钉固定与底板(4)前后两端的前板(7)和后板(1)，固定于底板(4)上的前支座(5)和后支座(2)，通过前支座(5)固定的前物镜组，通过后支座(2)固定的后物镜组，与后物镜组相连并配合实现变倍和补偿的变倍镜组和补偿镜组，通过穿出所述后板(1)的调节镜筒与后物镜组相连的相机(24)，以及扣合在前板(7)、后板(1)及底板(4)形成的框架上的外罩(18)。

2.根据权利要求1所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，还包括设置于所述变倍镜组和前物镜组之间的调焦镜组；所述前物镜组由前镜筒(6)和安装在前镜筒(6)内的前组物镜(8)构成；所述调焦镜组包括安装在所述前镜筒(6)后端内的调焦镜座(9)，安装在调焦镜座(9)上调焦镜(47)，固定于调焦镜座(9)上并能在前镜筒(6)上开设的导向槽内滑动的调焦导钉(10)，转动连接在前镜筒(6)外端的调焦凸轮(11)，开设于调焦凸轮(11)上使调焦导钉(10)卡入其中的凸轮槽，固定于调焦凸轮(11)上的调焦齿轮(30)，设置于调焦齿轮(30)两侧并与之啮合的调焦电机小齿轮(29)和调焦电位器小齿轮(38)，电机轴与调焦电机小齿轮(29)固定的调焦电机(28)，以及转轴与调焦电位器小齿轮(38)固定的调焦电位器(39)。

3.根据权利要求2所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，所述调焦齿轮(30)上还有固定有调焦限位钉(32)，在调焦齿轮(30)的两侧固定有调焦限位开关(31)。

4.根据权利要求1所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，所述后物镜组由后镜筒(12)和安装在后镜筒内的后组物镜(19)构成，其中，所述后镜筒(12)上开设有三处导向直槽。

5.根据权利要求4所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，所述变倍镜组包括套在后镜筒(12)上的变倍镜筒(13)，滑动设置于后镜筒(12)内的变倍镜座(14)，安装在变倍镜座(14)上变倍组镜(48)，固定在变倍镜座(14)上并能在后镜筒(12)上的导向直槽内前后移动的变倍导钉(15)，固定于变倍镜筒(13)上的变倍齿轮(36)，设置于变倍齿轮(36)两侧并通过传动齿轮(27)与之啮合的变倍电机小齿轮(26)和变倍电位器小齿轮(41)，电机轴与变倍电机小齿轮(26)固定的变倍电机(42)，以及转轴与变倍电位器小齿轮(41)固定的变倍电位器(25)。

6.根据权利要求5所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，所述变倍齿轮(36)上还有固定有变倍限位钉(35)，在变倍齿轮(36)的两侧固定有变倍限位开关(34)。

7.根据权利要求6所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，所述补偿镜组包括滑动设置于后镜筒(12)内的补偿组镜筒，固定于补偿组镜筒内的补偿镜座(17)，安装在补偿镜座(17)上补偿组镜(49)，以及固定在补偿组镜筒上并能在后镜筒上的导向直槽内前后移动的补偿导钉(16)。

8.根据权利要求1所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，还包括设置于补偿镜组和相机(24)之间的滤光盘(20)，所述滤光盘(20)通过转轴固定在后物镜组的镜座上，滤光盘边缘的齿啮合有一个小惰轮(44)，小惰轮两侧又同时啮合一个滤光盘电机小齿轮(43)和滤光盘电位器小齿轮(45)，滤光盘电机小齿轮(43)通过电机轴固定连接一个滤光盘电机(37)，滤光盘电位器小齿轮(45)通过转轴固定连接一个滤光盘电位器(46)；其中，所述小惰轮(44)、滤光盘电机小齿轮(43)、电位器小齿轮(45)、滤光盘电位器(46)均安装在与后镜筒(12)固定的连接板上。

9.根据权利要求1所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，所述调节镜筒(21)端部通过锁紧环(22)固定有接口座(23)，所述接口座(23)用于适配不同型号的相机(24)。

10.根据权利要求1所述的一种大口径长变焦镜头结构，其特征在于，所述底板(4)的底部还设置有用于镜头结构快速安装固定的快换板(3)。