CN220586365U - 摄像结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种监控设备技术领域,提供了一种摄像结构。该摄像结构包括外壳组件和镜头组件,外壳组件构造有腔体及连通于腔体的视窗口;镜头组件安装于腔体中,镜头组件包括多个沿光轴方向间隔布置的镜片;其中,各个镜片中,沿光轴方向位于一末端的为第一镜片,第一镜片安装于视窗口处,且第一镜片采用锗玻璃制成。该摄像结构将镜头组件中的第一镜片安装于外壳组件的视窗口处,并采用锗玻璃制成。如此,相当于将锗玻璃视窗与热成像镜头相结合,节省单独设置锗玻璃视窗的成本,并缩短了光线路径长度,在视窗口尺寸不变的情况下,可以获得更大的视场角,以囊括更多的成像信息。
Description
技术领域
本申请涉及监控设备技术领域,特别是涉及一种摄像结构。
背景技术
目前防爆监控设备中,其外壳要求全密封设计,自然光线透过防爆处理的透明体,被内置摄像机采集,从而后续获得图像输出。相关技术中,热成像技术也逐步应用到工业监视领域中,其前端成像原理与普通图像采集类似,但是受于普通光学玻璃会吸收红外线的限制,故而普遍采用锗玻璃作为热成像监控设备的前方观察窗。
但是,锗玻璃的韧性及力学强度相对较低,通过需要较大的厚度才可以保证防爆性能。然而,在窗口尺寸不变的情况下,视窗玻璃的厚度越后,导致光学路径越长,视场角越小,成像画面内所包含的景物信息就越少。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种摄像结构,在满足热成像需求,且在窗口尺寸不变的情况下,保证较大的视场角,以使成像画面中包含的景物信息增多。
一种摄像结构,包括外壳组件和镜头组件:所述外壳组件构造有腔体及连通于所述腔体的视窗口;所述镜头组件安装于所述腔体中,所述镜头组件包括多个沿光轴方向间隔布置的镜片;其中,各个所述镜片中,沿所述光轴方向位于一末端的为第一镜片,所述第一镜片安装于所述视窗口处,且所述第一镜片采用锗玻璃制成。
可以理解的是,该摄像结构将镜头组件中的第一镜片,可以安装于外壳组件的视窗口处,并采用锗玻璃制成。如此,该第一镜片可以用于镜头组件中的热成像要求,还可以用于外壳组件中的锗玻璃视窗要求。这样的设置,相当于将锗玻璃视窗与热成像镜头相结合,节省单独设置锗玻璃视窗的成本,并缩短了光线路径长度,在视窗口尺寸不变的情况下,可以获得更大的视场角,以囊括更多的成像信息。
在其中一些实施例中,所述第一镜片包括曲面部和平面部,所述平面部位于所述曲面部的外周侧,所述平面部与所述外壳组件连接,所述曲面部与所述视窗口相适配。
在其中一些实施例中,所述外壳组件于所述视窗口处构造有安装槽,所述安装槽位于所述视窗口朝向所述腔体的一侧,所述平面部的至少部分容设于所述安装槽内,且所述平面部与所述外壳组件粘接固定。
在其中一些实施例中,所述第一镜片的厚度与所述平面部的宽度之和,不小于10mm。
在其中一些实施例中,所述安装槽具有第一槽壁和第二槽壁,二者成角度布置,且所述第一槽壁与光轴平行或趋于平行;所述第一槽壁与所述平面部之间的间距,大于所述第二槽壁与所述平面部之间的间距,且所述第一槽壁与所述平面部之间及所述第二槽壁与所述平面部之间均用于填充粘接剂。
在其中一些实施例中,所述镜头组件还包括镜筒,所述镜筒的一端构造有定位槽,所述第一镜片的部分容设于所述定位槽,且所述第一镜片于所述平面部的部分与所述镜筒粘接固定。
在其中一些实施例中,所述镜头组件还包括至少两个压圈;各个所述镜片中,沿所述光轴方向位于所述第一镜片背离所述视窗口的一侧依次为第二镜片和第三镜片,所述第二镜片和所述第三镜片均通过所述压圈安装于所述镜筒。
在其中一些实施例中,所述第一镜片与所述第二镜片之间的间距,大于所述第二镜片与所述第三镜片之间的间距。
在其中一些实施例中,所述第一镜片和所述第二镜片被配置为凸透镜,所述第三镜片被配置为凹透镜。
在其中一些实施例中,所述外壳组件包括筒体和端盖,所述筒体呈敞口设置,所述端盖安装于所述敞口处,所述端盖与所述筒体共同围设成所述腔体,所述端盖朝向所述腔体的一侧与所述镜头组件连接。
在其中一些实施例中,所述外壳组件远离所述视窗口的位置设置有连接部,所述连接部构造有与所述腔体连通的装配孔;所述摄像结构还包括外接线缆,所述外接线缆的部分穿设于所述装配孔,且所述外接线缆粘接于所述连接部。
在其中一些实施例中,所述装配孔靠近所述腔体的部分填充有粘接剂;和/或,所述外接线缆套设有固定套,所述固定套至少部分伸入所述装配孔以与所述连接部连接。
在其中一些实施例中,所述摄像结构还包括机芯组件,所述机芯组件安装于所述腔体内,并与所述镜头组件连接。
在其中一些实施例中,所述机芯组件包括镜头座,所述镜头座构造有装配腔,所述镜头组件背离所述视窗口的一端伸入所述装配腔内,并与所述镜头座连接。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术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是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,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为本申请一实施例提供的摄像结构的示意图。
图2为图1提供的摄像结构中外壳组件的局部示意图。
图3为图1提供的摄像结构中镜头组件的示意图。
图4为图1提供的摄像结构中机芯组件的示意图。
附图标记:100、摄像结构;110、外壳组件;111、腔体;112、视窗口;113、安装槽;114、筒体;115、端盖;116、连接部;117、密封圈;120、镜头组件;121、第一镜片;122、镜筒;123、压圈;124、第二镜片;125、第三镜片;130、粘接剂;140、外接线缆;150、固定套;160、机芯组件;161、镜头座;162、挡片;163、探测器;164、PCB板;170、接地螺钉;180、合盖螺钉;190、固定螺钉;1131、第一槽壁;1132、第二槽壁;1161、装配孔;1211、曲面部;1212、平面部;1221、定位槽;1611、装配腔。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
此外,术语“第一”、“第二”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至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
除非另有定义,本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参阅图1,图1为本申请一实施例所提供的摄像结构100的结构示意图,本申请所提供的摄像结构100,其能够应用于防爆热成像监控设备中并起到摄像功能,但不作为限定。
如图1所示,在一些实施例中,摄像结构100包括外壳组件110、镜头组件120和机芯组件160,其中外壳组件110构造有腔体111及连通于腔体111的视窗口112。镜头组件120和机芯组件160均安装于腔体111中,视窗口112作为摄像结构100的观察窗。其中,镜头组件120用于设定出光学路径,以便于机芯组件160通过该光学路径获取画面。机芯组件160用于通过镜头组件120的光路生成图像信息,并将图像信息通过外接线缆140传输至外部。
结合图2所示,图2示出了本申请一实施例所提供的外壳组件110的部分结构示意图,在可选的实施例中,外壳组件110包括筒体114和端盖115,筒体114呈敞口设置,端盖115安装于敞口处,端盖115与筒体114共同围设成腔体111,结合图1和图2所示,端盖115通过合盖螺钉180连接于筒体114,且端盖115和筒体114之间还设有密封圈117,以实现腔体111密封,从而保护位于腔体111的镜头组件120和机芯组件160,确保成像效果。端盖115朝向腔体111的一侧与镜头组件120连接,以固定镜头组件120的位置,避免镜头组件120和机芯组件160晃动。其中,端盖115朝向筒体114的一端延伸有延伸部,延伸部靠设于筒体114的内筒壁,以增大端盖115与筒体114的连接面积,提高连接可靠性。
如图1所示,在一些实施例中,外壳组件110远离视窗口112的位置设置有连接部116。具体地,如图1所示,连接部116位于筒体114远离端盖115的一端。示例性地,如图1所示,连接部116为圆柱结构,并与筒体114同轴设置,贯穿连接部116构造有沿自身轴线贯穿设置的装配孔1161,且装配孔1161与腔体111连通。连接部116构造有与腔体111连通的装配孔1161,用于走线。摄像结构100还包括外接线缆140,外接线缆140与腔体111内的机芯组件160连接,用于实现机芯组件160与外部的信号传输。在实际装配时,外接线缆140的部分穿设于装配孔1161,以伸入至腔体111内与机芯组件160电连接。此时,装配孔1161的设置,不仅满足外接线缆140相对外壳组件110的固定,还用于外接线缆140的走线布置。
在一些具体的实施例中,外接线缆140粘接于连接部116,以避免外接线缆140晃动,起到外接线缆140固定的效果。
具体的,装配孔1161靠近腔体111的部分填充有粘接剂130,以将外接线缆140的位置固定。为了满足防爆热成像仪的防爆要求,在本实施方式中,粘接剂130采用防爆粘接剂。
如图1所示,在可选的实施例中,外接线缆140套设有固定套150,固定套150至少部分伸入装配孔1161以与连接部116连接,以至少在外接线缆140的轴向上将外接线缆140相对连接部116固定。如此,利用粘接剂130与固定套150的配合,提高外接线缆140相对外壳组件110的连接可靠性,以防止因外力拉扯外接线缆140而影响与机芯组件160的连接。示例性地,在本实施方式中,固定套150为压线螺母。
此外,在外壳组件110的筒体114上还连接有接地螺钉170,以满足用电安全。其中,接地螺钉170位于筒体114背离端盖115的一端。
图3示出了本申请一实施例中的镜头组件120的结构示意图。请结合图1和图3,在可选的实施例中,镜头组件120包括多个沿光轴方向间隔布置的镜片,利用各个镜片的设置以满足光学路径的设置,实现成像要求。其中,各个镜片中,沿光轴方向位于一末端的为第一镜片121,参与光学成像;同时,第一镜片121安装于视窗口112处,且第一镜片121采用锗玻璃制成,以兼顾外壳防护。
可以理解的是,该摄像结构100将镜头组件120中的第一镜片121,可以安装于外壳组件110的视窗口112处,并采用锗玻璃制成。如此,该第一镜片121可以用于镜头组件120中的热成像要求,还可以用于外壳组件110中的锗玻璃视窗要求。这样的设置,相当于将锗玻璃视窗与热成像镜头相结合,节省单独设置锗玻璃视窗的成本,并缩短了光线路径长度,在视窗口112尺寸不变的情况下,可以获得更大的视场角,以囊括更多的成像信息。
需要补充的是,由于各个镜片沿光轴方向间隔布置,故而沿光轴方向会有两端,这两端均可以称之为末端,即最末尾或者最边缘的端部。此处为了方便理解和描述,以沿光轴方向位于其中一个末端的一镜片称之为第一镜片121。
由于第一镜片121的装配,满足锗玻璃视窗与热成像镜头的结合,故而以下对第一镜片121的结构以及具体装配方式进行详细说明。
请继续结合图1和图3所示,在一些实施例中,第一镜片121包括曲面部1211和平面部1212,平面部1212位于曲面部1211的外周侧,平面部1212与外壳组件110连接,曲面部1211用于光线汇聚成像且曲面部1211的尺寸大小与视窗口112相适配。也就是说,平面部1212的设置满足第一镜片121相对外壳组件110的装配,曲面部1211的设置满足第一镜片121相对镜头组件120的光学路径设置。因此,利用平面部1212和曲面部1211的结合,使得装配与成像互不干涉,以满足锗玻璃视窗与热成像镜头的结合。
参阅图1至图3,示例性的,外壳组件110的端盖115于视窗口112处构造有安装槽113,安装槽113位于视窗口112朝向腔体111的一侧,第一镜片121的平面部1212的部分容设于安装槽113内,且平面部1212与外壳组件110粘接固定,以将第一镜片121与外壳组件110的端盖115固定连接,从而对第一镜片121位置限定。为了满足防爆热成像仪的防爆要求,在本实施方式中平面部1212与外壳组件110通过防爆粘接剂粘接固定。其中,正是由于平面部1212的设置,使得第一镜片121沿自身厚度方向为平面,便于贴合于安装槽113的槽壁,降低因接触面不平齐而导致的安装偏移,提高装配精度。
进一步的,端盖115朝向腔体111的一侧凹设出安装槽113,当第一镜片121的平面部1212的部分容设于安装槽113内,使得第一镜片121的安装位置相对视窗口112更靠前,在满足防爆防护的同时,还能够降低视窗口112对成像视场角的视野干涉。
在一些具体的实施例中,第一镜片121的厚度与平面部1212的宽度之和,不小于10mm,以满足点胶时的防爆要求。其中,沿第一镜片121的径向,平面部1212呈封闭环状,故而平面部1212具有沿第一镜片121的径向延伸的宽度。
请结合图1和图2所示,作为其中一些示例性的,安装槽113具有第一槽壁1131和第二槽壁1132,二者成角度布置,且第一槽壁1131与光轴平行或趋于平行。在本实施方式中第一槽壁1131和第二槽壁1132垂直设置,但不作为限定。
第一槽壁1131与平面部1212之间的间距,大于第二槽壁1132与平面部1212之间的间距,以将点胶固定的重点区域设置在第一镜片121的边侧,而并非沿光轴方向。如此,即可避免沿光轴方向点胶而第一镜片121的装配尺寸,从而进一步缩短第一镜片121和视窗口112在光轴方向的装配尺寸,使得第一镜片121的安装位置相对视窗口112更为靠前,以降低视窗口112对成像视场角的视野干涉。第一槽壁1131与平面部1212之间,及第二槽壁1132与平面部1212之间均用于填充粘接剂130,以保证第一镜片121和外壳组件110的连接可靠性。为了满足防爆热成像仪的防爆要求,在本实施方式中,粘接剂130采用防爆粘接剂。
请继续参阅图1和图3所示,在实际使用时,镜头组件120还包括镜筒122,用于安装多个镜片。其中,镜筒122的一端构造有定位槽1221,用于安装第一镜片121。具体的,第一镜片121的部分容设于定位槽1221,便于第一镜片121安装时的定位装配;且,第一镜片121于平面部1212的部分与镜筒122粘接固定,以提高连接可靠性。在实际使用时,可以先将第一镜片121相对镜筒122装配成整体结构的镜头组件120后,将镜头组件120相对端盖115固定。由于第一镜片121需要相对镜筒122和端盖115均产生连接关系,故而可以利用定位槽1221的设置先对第一镜片121相对镜筒122的位置进行约束,而后只需要调配与端盖115的装配位置,从而减少第一镜片121的装配偏移量。
结合图1至图3,具体的,平面部1212朝向视窗口112的端面和第一镜片121的外周面的部分,均粘接于外壳组件110的端盖115,平面部1212背离视窗口112的端面粘接于镜筒122,以将第一镜片121的位置固定,使得第一镜片121不会相对外壳组件110和镜筒122移位。
在可替换的实施例中,也可以是在镜筒122上不设置定位槽1221,平面部1212与镜筒122的端面直接粘接固定,而后与端盖115粘接固定。此时,第一镜片121均可以完全容设于端盖115的安装槽113内。
如图3所示,进一步地,镜头组件120还包括至少两个压圈123,以用于满足其他镜片相对镜筒122的固定。具体的,各个镜片中,沿光轴方向位于第一镜片121背离视窗口112的一侧,依次为第二镜片124和第三镜片125,第二镜片124和第三镜片125均通过压圈123安装于镜筒122,满足相对镜筒122的装配。可以理解的是,在本实施方式中镜头组件120包括第一镜片121、第二镜片124和第三镜片125,但并不作为限定,在其他实施方式中镜头组件120中的镜片数量可以是三个以上的更多个。
需要补充的是,关于压圈123对镜片的固定为现有成熟技术,其只要能够满足将镜片约束于镜筒122即可,故而不再赘述。
再进一步地,第一镜片121与第二镜片124之间的间距,大于第二镜片124与第三镜片125之间的间距,以满足成像要求。可以理解的是,第一镜片121和第二镜片124之间的间距、第二镜片124与第三镜片125之间的间距能够根据实际成像需求设定。
在一些具体的实施例中,第一镜片121和第二镜片124被配置为凸透镜,第三镜片125被配置为凹透镜。示例性地,在本实施方式中,第一镜片121和第二镜片124均为弯月透镜,第三镜片125为双凹透镜,但不作为限定。
由于机芯组件160也需要与镜头组件120配合,实现图像信息传输。故而,以下对机芯组件160进行描述。
图4示出了本申请一实施例所示的机芯组件160的结构示意图。请参阅图1和图4,在一些实施例中,机芯组件160包括镜头座161,镜头座161构造有装配腔1611,镜头组件120背离视窗口112的一端伸入装配腔1611内,并与镜头座161连接,以提高镜头组件120和镜头座161的连接可靠性。在本实施方式中,镜头组件120通过固定螺钉190与镜头座161连接,且固定螺钉190沿装配腔1611的周面周向设置。
在一些实施例中,机芯组件160还包括挡片162、探测器163和PCB板164(即印刷电路板)。其中,探测器163可选地为红外传感器;挡片162位于镜头组件120和探测器163之间,通过挡片162遮挡镜头组件120,以使探测器163适应环境温度湿度变化;探测器163检测到的图像信息可以经PCB板164,沿外接线缆140传输至终端;同时,PCB板164还用于机芯组件160内的电信号传递,以保证各个结构正常运行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种摄像结构,其特征在于,所述摄像结构(100)包括:
外壳组件(110),构造有腔体(111)及连通于所述腔体(111)的视窗口(112);
镜头组件(120),安装于所述腔体(111)中,所述镜头组件(120)包括多个沿光轴方向间隔布置的镜片;
其中,各个所述镜片中,沿所述光轴方向位于一末端的为第一镜片(121),所述第一镜片(121)安装于所述视窗口(112)处,且所述第一镜片(121)采用锗玻璃制成。
2.根据权利要求1所述的摄像结构,其特征在于,所述第一镜片(121)包括曲面部(1211)和平面部(1212),所述平面部(1212)位于所述曲面部(1211)的外周侧,所述平面部(1212)与所述外壳组件(110)连接,所述曲面部(1211)与所述视窗口(112)相适配。
3.根据权利要求2所述的摄像结构,其特征在于,所述外壳组件(110)于所述视窗口(112)处构造有安装槽(113),所述安装槽(113)位于所述视窗口(112)朝向所述腔体(111)的一侧,所述平面部(1212)的至少部分容设于所述安装槽(113)内,且所述平面部(1212)与所述外壳组件(110)粘接固定。
4.根据权利要求3所述的摄像结构,其特征在于,所述第一镜片(121)的厚度与所述平面部(1212)的宽度之和,不小于10mm。
5.根据权利要求3所述的摄像结构,其特征在于,所述安装槽(113)具有第一槽壁(1131)和第二槽壁(1132),二者成角度布置,且所述第一槽壁(1131)与光轴平行或趋于平行;
所述第一槽壁(1131)与所述平面部(1212)之间的间距,大于所述第二槽壁(1132)与所述平面部(1212)之间的间距,且所述第一槽壁(1131)与所述平面部(1212)之间及所述第二槽壁(1132)与所述平面部(1212)之间均用于填充粘接剂(130)。
6.根据权利要求2所述的摄像结构,其特征在于,所述镜头组件(120)还包括镜筒(122),所述镜筒(122)的一端构造有定位槽(1221),所述第一镜片(121)的部分容设于所述定位槽(1221),且所述第一镜片(121)于所述平面部(1212)的部分与所述镜筒(122)粘接固定。
7.根据权利要求6所述的摄像结构,其特征在于,所述镜头组件(120)还包括至少两个压圈(123);
各个所述镜片中,沿所述光轴方向位于所述第一镜片(121)背离所述视窗口(112)的一侧依次为第二镜片(124)和第三镜片(125),所述第二镜片(124)和所述第三镜片(125)均通过所述压圈(123)安装于所述镜筒(122)。
8.根据权利要求7所述的摄像结构,其特征在于,所述第一镜片(121)与所述第二镜片(124)之间的间距,大于所述第二镜片(124)与所述第三镜片(125)之间的间距。
9.根据权利要求7所述的摄像结构,其特征在于,所述第一镜片(121)和所述第二镜片(124)被配置为凸透镜,所述第三镜片(125)被配置为凹透镜。
10.根据权利要求1所述的摄像结构,其特征在于,所述外壳组件(110)包括筒体(114)和端盖(115),所述筒体(114)呈敞口设置,所述端盖(115)安装于所述敞口处,所述端盖(115)与所述筒体(114)共同围设成所述腔体(111),所述端盖(115)朝向所述腔体(111)的一侧与所述镜头组件(120)连接。
11.根据权利要求1所述的摄像结构,其特征在于,所述外壳组件(110)远离所述视窗口(112)的位置设置有连接部(116),所述连接部(116)构造有与所述腔体(111)连通的装配孔(1161);
所述摄像结构(100)还包括外接线缆(140),所述外接线缆(140)的部分穿设于所述装配孔(1161),且所述外接线缆(140)粘接于所述连接部(116)。
12.根据权利要求11所述的摄像结构,其特征在于,所述装配孔(1161)靠近所述腔体(111)的部分填充有粘接剂(130);和/或,所述外接线缆(140)套设有固定套(150),所述固定套(150)至少部分伸入所述装配孔(1161)以与所述连接部(116)连接。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的摄像结构,其特征在于,所述摄像结构(100)还包括机芯组件(160),所述机芯组件(160)安装于所述腔体(111)内,并与所述镜头组件(120)连接。
14.根据权利要求13所述的摄像结构,其特征在于,所述机芯组件(160)包括镜头座(161),所述镜头座(161)构造有装配腔(1611),所述镜头组件(120)背离所述视窗口(112)的一端伸入所述装配腔(1611)内,并与所述镜头座(161)连接。
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