一种带自动对焦功能的民用安防镜头结构的制作方法

本实用新型涉及一种带自动对焦功能的民用安防镜头结构。

背景技术：

近年来，数码处理技术和网络传输速度不断优化提升，移动网络日益普及，移动设备的功能不断得到增强。视频监控安防已从早期的工程化逐步转化为多元化发展，民用监控镜头应用市场的需求潜力巨大。与传统的监控设备相比，民用监控镜头产品多用在家庭安防与生活娱乐中，它需要具备智能自动对焦功能以便获得更好的画质，还需要更小的体积以便携带。

现有技术中，传统的固定焦距镜头自动对焦方式一般采用如下两种方案：一是采用步进马达自带的螺杆带动镜头移动；另一种方式为音圈马达驱动镜头移动。第一种方案虽然设计简单，但镜头光轴方向厚度太大，使得镜头体积较大，不便携带；第二种方案对焦行程相对较短，且音圈马达寿命较短，难以满足民用安防方面的使用要求，另外其控制方面需要马达持续通电，能耗较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在提供一种结构紧凑，厚度薄的带自动对焦功能的民用安防镜头结构，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种带自动对焦功能的民用安防镜头结构，包括设置在安装座上的盖板，其结构特征是所述安装座上开设有用于容纳成像芯片的装配槽，安装座与盖板共同围成的空腔中且位于成像芯片前设置有成像镜片组，装配槽与空腔相连通；所述成像镜片组的旁侧设置有用于限制成像镜片组沿其轴心方向运动的限位单元，所述成像镜片组的旁侧还设置有用于驱动成像镜片组沿其轴心方向运动的电机。

进一步，所述成像镜片组包括镜筒以及设置在镜筒内的透镜，镜筒的中部向外延伸设置凸块，所述凸块上开设有第一通孔，所述第一通孔中设置有导向柱，所述导向柱的轴芯方向与成像镜片组的轴芯方向平行，导向柱的两端分别固定在安装座和盖板上，导向柱与第一通孔构成所述限位单元。

进一步，所述导向柱为两个。

进一步，所述电机通过若干齿轮、螺杆以及螺母与成像镜片组相接并驱动成像镜片组运动，所述电机的轴、螺杆的轴芯分别与成像镜片组的轴芯方向平行设置，所述电机通过齿轮驱动螺杆转动，螺杆与螺母构成螺母丝杆配合，所述镜筒设置在螺母上。

进一步，所述齿轮包括为第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，其中，第一齿轮固定在电机的轴上，第三齿轮固定在螺杆上，第二齿轮分别与第一齿轮、第三齿轮相啮合，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮位于同一平面中。

进一步，所述凸块上还设置有第二通孔，该第二通孔的孔径大于螺杆的杆径，螺杆自第二通孔中穿过，螺杆位于第二通孔的一侧设置所述的螺母，螺杆位于第二通孔的另一侧套设有压簧，该压簧压接在凸块与安装座之间。

进一步，所述安装座和镜筒之间还设置有用于检测成像镜片组的位置的红外线传感器。

进一步，所述电机为步进电机。

进一步，所述电机与齿轮螺杆传动机构相接，电机与脉冲控制单元电连接并受其控制。

本实用新型中的安装座上开设有用于容纳成像芯片的装配槽，安装座与盖板共同围成的空腔中位于成像芯片前设置有成像镜片组，装配槽与空腔相连通；所述成像镜片组的旁侧设置有用于限制成像镜片组沿其轴心方向运动的限位单元，所述成像镜片组的旁侧还设置有用于驱动成像镜片组沿其轴心方向运动的电机；于是，将步进电机、齿轮螺杆传动机构和限位单元设置在成像镜片组的旁侧，可以紧凑布置各部件，能够有效减小镜头光轴向的厚度。

本实用新型中的电机与齿轮螺杆传动机构相接，电机与脉冲控制单元电连接并受其控制；步进电机加齿轮螺杆传动机构，在自动对焦的过程中，通过外部电路的脉冲控制单元，具备断电子锁的功能，相对于音圈马达更加的有效节能，并且使用寿命也有明显优势。

本实用新型中的螺杆位于第二通孔的一侧设置所述的螺母，螺杆位于第二通孔的另一侧套设有压簧，该压簧压接在凸块与安装座之间，压簧的弹力将凸块固定抵靠在螺母上，确保其相互之间连接可靠。

本实用新型中的导向柱为两个；如果只通过一个导向柱构成限位，成像镜片组可能会发生偏移，因此，所述导向柱为两个，使得成像镜片组能够平稳地顺眼两根导向柱移动，确保了机构运动的可靠性。

本实用新型中的电机通过若干齿轮、螺杆以及螺母与成像镜片组相接并驱动成像镜片组运动，电机的轴、螺杆的轴芯分别与成像镜片组的轴芯方向平行设置，所述电机通过齿轮驱动螺杆转动，螺杆与螺母构成螺母丝杆配合，所述镜筒设置在螺母上；由于螺母丝杆配合占用空间小，且调节较为精确，用在这里很合适，且电机为一个体积较小的步进电机，故而，尽最大可能的降低了镜头光轴方向的厚度。

综上所述，本实用新型具有结构紧凑、厚度薄的特点，能够实现民用安防固定焦距镜头自动对焦功能的要求，且满足民用安防对体积的要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的局部剖切示意图。

图2为本实用新型的俯视立体结构示意图。

图3为本实用新型的侧视立体结构示意图。

图中：10为安装座，20为盖板，30为成像芯片，40为成像镜片组，41为镜筒，50为电机，60为导向柱，711为第一齿轮，712为第二齿轮，713为第三齿轮，72为螺杆，73为螺母，74为压簧。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1-图3，本带自动对焦功能的民用安防镜头结构，包括设置在安装座10上的盖板20，所述安装座10上开设有用于容纳成像芯片30的装配槽，安装座10与盖板20围合而成的空腔中位于成像芯片30前设置有成像镜片组40，装配槽与空腔相连通；所述成像镜片组40的旁侧设置有用于限制成像镜片组40沿其轴心方向运动的限位单元，所述成像镜片组40的旁侧还设置有用于驱动成像镜片组40沿其轴心方向运动的电机50。所述电机50为步进电机。

在本实施例中，将电机50和限位单元设置在成像镜片组40的旁侧，可以紧凑布置各部件，能够有效减小镜头体积。

所述对焦是将镜头最佳成像的焦点平面与采集图像的成像芯片30图像采集平面重合，以获得最佳的的图像；由于成像镜片组40在拍摄不同距离的景物，焦点平面有微小的变化，需通过自动对焦功能实现焦点与成像芯片30图像采集平面重合。本实用新型就是结合外围电路根据判断成像质量，通过脉冲信号方式驱动本结构的步进电机50，使镜头组的焦点平面与成像芯片焦点平面重合，以实现自动对焦功能。

限位单元优选采用如下方式设置：所述成像镜片组40包括镜筒41以及设置在镜筒41内的透镜，镜筒41的中部向外延伸设置凸块，所述凸块上开设有第一通孔，所述第一通孔中设置有导向柱60，所述导向柱60的轴芯方向与成像镜片组40的轴芯方向平行，导向柱60的两端分别固定在安装座10和盖板20上，导向柱60与第一通孔构成所述限位单元。

通过镜筒41中段布置的凸块，与导向柱构成限位配合，实现起来较为方便。如果只通过一个导向柱60构成限位，成像镜片组40可能会发生偏移，这里优选地，所述导向柱60为两个。使得成像镜片组40能够平稳地顺眼两根导向柱60移动。

由于电机50有多种方式驱动成像镜片组40运动，这里提供一种较为优选的方案：所述电机50通过若干齿轮、螺杆72以及螺母73与成像镜片组40相接并驱动成像镜片组40运动，所述电机50的轴、螺杆72的轴芯分别与成像镜片组40的轴芯方向平行设置，所述电机50通过齿轮驱动螺杆72转动，螺杆72与螺母73构成螺母丝杆配合，所述镜筒41设置在螺母73上。

螺母丝杆配合占用空间小，且调节较为精确，用在这里很合适，电机50为一个体积较小的步进电机。

为了提供一定的传动比，电机50和螺杆72间的齿轮按如下方式布置：所述齿轮包括为第一齿轮711、第二齿轮712和第三齿轮713，其中，第一齿轮711固定在电机50的轴上，第三齿轮713固定在螺杆72上，第二齿轮712分别与第一齿轮711、第三齿轮713相啮合，第一齿轮711、第二齿轮712和第三齿轮713位于同一平面中。

所述齿轮由TPEE材质加工而成。

如果直接将凸块固定在螺母73上，不便于后期的安装和更换零件，这里优选地，所述凸块上还设置有第二通孔，该第二通孔的孔径大于螺杆72的杆径，螺杆72自第二通孔中穿过，螺杆72位于第二通孔的一侧设置所述的螺母73，螺杆72位于第二通孔的另一侧套设有压簧74，该压簧74压接在凸块与安装座10之间。

压簧74的弹力将凸块固定抵靠在螺母73上。压簧74一直处于压缩状态，其弹性恢复力将凸块紧紧地挤压在螺母73上。

所述电机50与齿轮螺杆传动机构相接，电机50与脉冲控制单元电连接并受其控制。

为了对成像镜片组40的位置有个精确地概念，所述安装座10和镜筒41之间还设置有用于检测成像镜片组40的位置的红外线传感器80。

成像芯片30、电机50以及红外传感器80通过柔性电路板连接外围控制电路，关于外围控制电路这里就不在赘述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。