定焦镜头组件和光学设备的制作方法

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及一种定焦镜头组件和光学设备。

背景技术：

定焦镜头是只有一个固定的焦距的镜头，在很多光学设备中都有使用，例如相机、光学经纬仪、望远镜。

部分光学设备在出厂前，定焦镜头被调整到合适的位置并固定，例如用胶水固定等，因此，使用时只能对某一固定距离范围内的物体进行清晰的成像，无法对该范围外的物体进行清晰的成像。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种定焦镜头组件和光学设备，以解决部分光学设备在出厂后无法调焦的问题。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型实施例提供了一种定焦镜头组件，所述定焦镜头组件包括镜头座和安装在所述镜头座内的镜头，所述镜头与所述镜头座螺纹连接，所述定焦镜头组件还包括调焦工具，所述调焦工具包括镜头旋转部和设置在所述镜头旋转部上的第一卡接结构，所述镜头的前端设置有用于与所述第一卡接结构卡接的第二卡接结构。

可选地，所述第一卡接结构包括至少两个卡接脚，所述至少两个卡接脚呈圆周间隔分布，所述第二卡接结构包括与所述至少两个卡接脚一一对应的卡槽，每个所述卡槽用于容纳对应的所述卡接脚。

可选地，沿所述至少两个卡接脚所分布的圆周方向，所述卡接脚的两侧与所述镜头旋转部的连接处分别设置有倒角。

可选地，所述镜头座上对应所述镜头的前端设有镜头限位环，所述镜头限位环的内径小于所述镜头的前端的外径。

可选地，每个所述卡接脚上分别设置有倒扣，所述倒扣与所述镜头限位环相匹配，使得所述调焦工具能够安装在所述镜头座上。

可选地，所述定焦镜头组件还包括镜头盖，所述镜头盖可拆卸地安装在所述镜头旋转部上。

可选地，所述镜头盖的一侧面上设置有多个卡勾，所述镜头旋转部上设置有勾槽，所述多个卡勾与所述勾槽相匹配，使得所述镜头盖能够安装在所述镜头旋转部上。

可选地，所述多个卡勾与所述镜头限位环相匹配，使得所述镜头盖能够安装在所述镜头座上。

可选地，所述镜头旋转部上设置有防滑结构。

可选地，所述镜头旋转部上设置有用于指示所述镜头的旋转方向与所述镜头在所述镜头座内的移动方向的关系的标识。

可选地，所述镜头旋转部上设置有镜头避让口，使得当所述第一卡接结构与所述第二卡接结构卡接时，所述调焦工具位于所述镜头的视场角之。

可选地，所述镜头旋转部上设置有围绕所述镜头避让口的环形凹槽。

可选地，所述调焦工具还包括转杆，所述转杆连接在所述镜头旋转部上。

可选地，所述定焦镜头组件还包括罩壳，所述罩壳上设有用于露出所述镜头的通孔，所述罩壳罩设在所述镜头座外。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种光学设备，所述光学设备包括前述的任一种定焦镜头组件。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过在定焦镜头组件中设置调焦工具，调焦工具包括镜头旋转部和第一卡接结构，且第一卡接结构能够与镜头的前端的第二卡接结构卡接，在需要进行调焦时，可以将调焦工具通过第一卡接结构和第二卡接结构卡接到镜头上，通过转动镜头旋转部带动镜头转动，由于镜头与镜头座螺纹连接，在旋转镜头时，镜头会在镜头座中移动，实现调焦操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头组件的分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种调焦工具的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种调焦工具的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种调焦工具的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种卡接脚与卡槽的配合示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种定焦镜头组件的分解结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头组件的组装结构示意图；

图8是图7的截面图；

图9是图8中的A处放大示意图；

图10是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头组件的局部示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头组件的分解结构示意图，如图1所示，该定焦镜头组件包括镜头座10、镜头20和调焦工具40，镜头20安装在镜头座10内，且镜头20与镜头座10螺纹连接。

调焦工具40包括镜头旋转部41和设置在镜头旋转部41上的第一卡接结构42，镜头20的前端设置有用于与第一卡接结构42卡接的第二卡接结构23。

其中，镜头20的前端为在使用镜头组件时，镜头20朝向被观察对象的一端，相应地，镜头20的后端即为朝向观察者的一端。

本实用新型实施例通过在定焦镜头组件中设置调焦工具，调焦工具包括镜头旋转部和第一卡接结构，且第一卡接结构能够与镜头的前端的第二卡接结构卡接，在需要进行调焦时，可以将调焦工具通过第一卡接结构和第二卡接结构卡接到镜头上，通过转动镜头旋转部带动镜头转动，由于镜头与镜头座螺纹连接，在旋转镜头时，镜头会在镜头座中移动，实现调焦操作。

在一种实现方式中，卡接指的是使镜头20与镜头旋转部41无法绕镜头20的轴线相对转动的连接方式。图2是本实用新型实施例提供的一种调焦工具的结构示意图，如图2所示，第一卡接结构42可以包括四个卡接脚421，四个卡接脚421呈圆周间隔分布。第二卡接结构23包括与四个卡接脚421一一对应的四个卡槽231，四个卡槽231绕镜头20圆周间隔布置在镜头20的前端。四个卡接脚421可以插入到对应的卡槽231中，当四个卡接脚421插入到对应的卡槽231后，镜头20与镜头旋转部41无法相对转动，这样在转动镜头旋转部41时，可以通过四个卡接脚421带动镜头20转动，实现调焦。图1、2所示的卡槽231与卡接脚421一一对应设置，每个卡槽231用于容纳对应的卡接脚421。

在其他实施例中，卡槽231的数量和卡接脚421的数量也可以不相等，每个卡槽231也可以用于同时容纳多个卡接脚421。

实现时，卡接脚421和卡槽231可以沿圆周等角度间隔布置，这样在进行调焦时，可以使各卡接脚421受力更均匀。

如图2所示，沿四个卡接脚421所分布的圆周方向，卡接脚421的两侧与镜头旋转部41的连接处可以设置有倒角43，在使用过程中，卡接脚421与镜头旋转部41连接处存在较大应力，容易发生断裂，通过设置倒角43可以降低卡接脚421与镜头旋转部41连接处的应力集中，增加卡接脚421的强度。

卡接脚421上还可以设置有导向角44，具体可以设置在卡接脚421的远离镜头旋转部41的一端端部，通过导向角44的导向，可以使卡接脚421更容易插入到对应的卡槽231中，方便使用。

此外，镜头旋转部41的边缘还可以设置有倒角41a，避免用户在使用调焦工具时割伤手部。

镜头旋转部41的形状可以为中心对称图形，例如镜头旋转部41可以呈圆形、椭圆形、环形、正多边形等。此外镜头旋转部41也可以为不规则形状，例如梯形、多边形等。需要说明的是，镜头旋转部41的形状具体指镜头旋转部41的边缘的轮廓。

可选地，镜头旋转部41上可以设置有防滑结构。以图2所示的调焦工具为例，镜头旋转部41的边缘设置有波浪形的防滑结构412，图3是本实用新型实施例提供的另一种调焦工具的结构示意图，图3所示的调焦工具中，镜头旋转部41的边缘设置有条状的防滑结构412，通过设置防滑结构可以便于用户持握调焦工具，方便转动镜头旋转部41。

需要说明的是，以上防滑结构的形式仅为示例，具体设置时还可以设置其他形式的防滑结构，例如点状分布的防滑凸起等，以便于用户转动镜头旋转部。

可选地，镜头旋转部41上可以设置有用于指示镜头20的旋转方向与镜头20在镜头座10内的移动方向的关系的标识(例如图3中所示的标识401)。这样可以进一步方便使用者调焦。

图4是本实用新型实施例提供的又一种调焦工具的结构示意图，如图4所示，该调焦工具还包括转杆713，转杆713连接在镜头旋转部712的边缘。通过设置转杆713转动卡接脚711镜头旋转部712，可以方便转动更小的角度，可以提高调焦的精度。转杆713可以沿卡接脚711分布的圆周的径向方向设置。

转杆713上也可以设置防滑结构，例如设置阵列布置的多个凸点，这样可以增大摩擦力，方便持握。

可选地，转杆713可以与镜头旋转部712可拆卸连接，这样可以通过在卡接脚上设置如前所述的倒扣，将镜头旋转部712安装到镜头上，在需要调焦时将转杆713连接到第一卡接结构安装板712上，在不需要调焦时可以取下转杆713。

此外，转杆713也可以与镜头旋转部712固定连接，这样调焦工具的制作更加简单。

需要说明的是，图1～图4所示的卡接脚和卡槽的数量仅为示例，具体实现时，卡接脚和卡槽的数量可以设置为两个或是两个以上，通常为2～8个，卡接脚和卡槽数量过多会增加制造难度，此外，卡接脚和卡槽的数量也可以不相等，卡槽的数量可以多于卡接脚也可以少于卡接脚，例如当卡接脚的数量有2个而卡槽数量为4个时，这样在将调焦工具与镜头卡接时，可以转动调焦工具，使2个卡接脚插入到其中两个卡槽中，当卡接脚的数量有6个而卡槽数量为3个时，可以转动调焦工具，使每个卡槽中插入2个卡接脚。

在另一种可能的实现方式中，卡接指的是使镜头20与镜头旋转部41既无法绕镜头20的轴线相对转动又无法沿轴向相对移动的连接方式。图5是本实用新型实施例提供的一种卡接脚与卡槽的配合示意图，如图5所示，卡接脚421上可以设置有倒扣4211，卡槽231内可以设置有挡杆232，挡杆232沿卡槽231的宽度方向延伸，挡杆232的两端连接在卡槽231的侧壁上，在将卡接脚421插入到卡槽231中后(沿垂直于纸面向内的方向为卡接脚421插入的方向)，倒扣4211会在挡杆232的作用下被限制在挡杆232和镜头20之间无法脱出，使得镜头20与镜头旋转部41既无法相对转动又无法在镜头20的轴向上相对移动，这样就可以将调焦工具安装在镜头20上，在将卡接脚421从卡槽231中拔出时，当卡接脚421受到足够大的力的作用时，卡接脚421发生一定的形变，使得倒扣4211从挡杆232和镜头20之间脱出，从而将调焦工具取下。图5所示倒扣4211既可以沿多个卡接脚421所分布的圆周的径向向外突出于卡接脚421的表面(此时挡杆232位于多个卡接脚421所分布的圆周外)，也可以沿多个卡接脚421所分布的圆周的径向向内突出于卡接脚421的表面(此时挡杆232位于多个卡接脚421所分布的圆周内)。

或者也可以在镜头20上设置与倒扣4211相匹配的勾槽，当卡接脚421插入到卡槽231中时，倒扣4211可以卡入到勾槽中，使镜头20与镜头旋转部41无法沿轴向相对移动。

在图5所示实施例中，倒扣4211可以呈半球形，这样可以便于卡接脚421的插入和拔出。

图6是本实用新型实施例提供的另一种定焦镜头组件的分解结构示意图，图7是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头组件的组装结构示意图。可选地，定焦镜头组件还可以包括罩壳50，罩壳50上可以设置有用于露出镜头20的通孔501，罩壳50可以罩设在镜头座10外，调焦工具40设置在通孔501处。罩壳50可以对镜头20、镜头座10提供保护。

镜头旋转部41的设置卡接脚421的一侧面可以支撑在罩壳50上，这样可以使旋转工具的转动更加平稳而不容易发生倾斜。

图8是图7的截面图，如图8所示，镜头座10上可以具有一个一端开口的柱型容纳空间，镜头20安装在该容纳空间中。可选地，镜头座10上对应镜头20的前端可以设有镜头限位环30，镜头限位环30的内径小于镜头20的前端的外径。镜头限位环30连接在容纳空间的开口处，可以将镜头20限制在柱型容纳空间中，镜头20可以包括镜筒21和设置在镜筒21中的镜片22。

镜头限位环30可以用于限制镜头20所能移动的范围，即限制调焦范围。图9是图8中的A处放大示意图。如图9所示，镜头限位环30可以呈圆柱筒状，镜头限位环30的一端可以与镜头座10螺纹连接。镜头限位环30的另一端可以设置有限位内凸缘301。镜筒21的靠近限位内凸缘301的一端设置有外凸缘211，外凸缘211位于镜头座10的端面和限位内凸缘301之间，间隙h1与外凸缘211的厚度h2的差值即为可调焦的范围。在外凸缘211的厚度h2固定的情况下，间隙h1越大，则可调焦的范围越大，反之越小。

每个卡接脚421上可以分别设置有倒扣4211，倒扣4211与镜头限位环30相匹配，使得调焦工具40能够安装在镜头座10上。如图9所示，每个卡接脚421上的倒扣4211沿四个卡接脚421所分布的圆周的径向向外突出于卡接脚421的表面。在垂直于镜头旋转部41的轴线(如图6中的直线m)的平面上，倒扣4211的正投影至少有部分与限位内凸缘301的正投影重合，这样在将卡接脚421插入到卡槽231中时，倒扣4211可以卡入到镜头限位环30和镜头20之间，可以使调焦工具40被安装到镜头20上，不需要对调焦工具40进行反复拆装，在需要进行调焦时直接转动镜头旋转部41，方便使用。

具体实现时，卡接脚421可以采用具有一定弹性的材料制成，例如具有弹性的塑料，这样在将倒扣4211卡入到镜头限位环30和镜头20之间，或是将调焦工具40拆下时，卡接脚421可以产生一定的形变而不至于折断。

在制作时，卡槽231的宽度d1(见图8所示)与卡接脚421的宽度d2的差值可以为0.1～0.3mm，如果差值过小，不仅加工难度大，而且会使卡接脚421难以对准卡槽231，如果差值过大，会使得调焦工具40安装到镜头20上后过于松动。

再次参见图2，镜头旋转部41上还可以设置有镜头避让口40a。这样使得在调焦的过程中还可以通过镜头20进行观察。镜头避让口40a可以设置为圆形。

结合图2和图8，当第一卡接结构与42第二卡接结构23卡接时，调焦工具40可以位于镜头20的视场角α之外。视场角α的大小决定了光学仪器的视野范围，通过镜头20无法观察到位于视场角α之外的物体，在设置镜头避让口40a之后，即使将调焦工具40安装到镜头20上也不会影响通过镜头20所能观察到的景象，而且用户可以一边通过镜头20观察一边通过调焦工具40转动镜头20进行调焦，使用更加方便。

具体实现时，镜头避让口40a可以是锥形孔，锥形孔的靠近卡接脚42的一端直径较小。当调焦工具40安装到镜头20上后，锥形孔的内壁与视场角α的边缘的最小距离ΔC(参见图9)可以为0.5～1mm，ΔC的取值越小，则对加工精度的要求越高，会增大制作的难度和成本，但如果ΔC的取值过大，会使得调焦工具40的部分区域的壁厚过小，会降低调焦工具40的强度，使调焦工具40容易断裂。

实现时，调焦工具可以采用塑料注塑加工。

镜头旋转部41上还可以设置围绕镜头避让口40a的环形凹槽41b，设置环形凹槽41b可以减少制作调焦工具需要的材料，同时使壁厚更加均匀，降低注塑加工过程中的缩水问题。环形凹槽41b内还可以间隔设置多个加强筋411，以提高镜头旋转部41的结构强度。环形凹槽41b可以设置在镜头旋转部41的设置卡接脚421的表面上，镜头避让口40a、环形凹槽41b和多个卡接脚421可以同心布置，多个卡接脚421可以分布在环形凹槽41b所在的圆周内，卡接脚421可以设置在镜头避让口40a的边缘。

在图5～9所示实施例中，卡接脚421上均设置有倒扣4211，使得可以将调焦工具40安装在镜头20上，在其他可能的实现方式中，卡接脚421上也可以不设置倒扣4211，这样可以仅在需要进行调焦时将调焦工具40装在镜头20上，在调节完毕后就可以取下调焦工具40。

图10是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头组件的局部示意图，如图10所示，定焦镜头组件还可以包括镜头盖60，镜头盖60可拆卸地安装在镜头旋转部41上，镜头20是光学仪器中造价昂贵且脆弱的部件，镜头盖60可以封闭镜头避让口40a，从而对镜头20提供保护，防止异物在镜头20上形成划痕。

在一种实现方式中，镜头盖60的一侧面上可以设置有多个卡勾61，镜头旋转部41上可以设有勾槽45，多个卡勾61与勾槽45相匹配，使得镜头盖60能够安装在镜头旋转部41上。多个卡勾61可以沿圆周分布，每个卡勾61均包括卡勾板611和凸起612，凸起612沿多个卡勾61所分布的圆周的径向向外突出于卡勾板611的表面，勾槽45可以围绕镜头避让口40a设置。

实现时，勾槽45可以与卡勾61一一对应设置，多个勾槽45沿圆周分布，此外也可以设置一个呈环状的勾槽45，多个卡勾61均可以与呈环状的勾槽45相匹配。

多个卡勾61所分布的圆周的半径可以与多个卡接脚421所分布的圆周的半径相等，这样在拆卸掉调焦工具40之后，可以将卡勾61卡入到镜头限位环30和镜头20之间，以将镜头盖60安装到镜头20上。具体可以使多个凸起612所分布的圆周的半径R1可以与多个倒扣4211所分布的圆周的半径R2相等，在拆卸掉调焦工具40之后，将凸起612卡入到镜头限位环30和镜头20之间，以将镜头盖60安装到镜头20上。

本实用新型实施例还提供了一种光学设备，该光学设备包括了前述的任一种定焦镜头组件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。