一种镜头后焦调节装置及摄像机的制作方法

本实用新型涉及光学技术领域，特别涉及一种镜头后焦调节装置及摄像机。

背景技术：

现有摄像机在安装完镜头后，均需要对摄像机的镜头后焦进行调整，使镜头后端的焦点与图像传感器的成像面对准以使观看的图像清晰。摄像机在使用过程中，在更换镜头或镜头的安装位置改变后需要重新进行对焦，因此，许多厂家和个人设计了镜头后焦调节装置，通过镜头后焦调节装置调节图像传感器的位置以进行对焦。

如图1结构所示，现有镜头后焦调节装置包括与机架300螺纹连接的调节螺栓100和锁定螺母200，锁定螺母200安装在调节螺栓100和机架300之间，机架300为空腔型结构，调节螺栓100后部的机架300内部固定连接图像传感器靶面400，调节螺栓100的前部固定连接镜头500。上述镜头后焦调节装置通过调节螺栓100调节图像传感器靶面400与镜头500之间的距离，进而实现后焦的调节。

上述镜头后焦调节装置通过调节螺栓100与机架300的螺纹传动配合，实现对后焦的调节，同时，由于上述镜头后焦调节装置缺乏张紧机构，因此，在后焦调节过程中，调节螺栓100与机架300的螺纹具有配合间隙，导致调焦过程中，螺栓容易产生窜动而影响调焦效果。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种镜头后焦调节装置及摄像机，该镜头后焦调节装置具有张紧机构，且在调焦过程中可避免产生窜动，进而调焦效果好。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种镜头后焦调节装置，包括壳体，还包括设置于所述壳体内的基座、驱动装置、凸轮环、图像传感器固定座以及张紧机构；

所述基座和所述驱动装置可拆卸地安装于所述壳体，所述图像传感器固定座、所述凸轮环以及所述基座依次层叠设置；

所述驱动装置与所述凸轮环传动连接、且所述凸轮环卡接于所述基座，用于驱动所述凸轮环绕其自身的轴心线转动；

所述凸轮环的内侧壁沿周向分布有至少三个螺旋滑槽，所述图像传感器固定座的外侧壁设置有沿径向延伸、与每个螺旋滑槽一一对应且滑动配合的从动销；

所述基座设有与所述从动销一一对应、且开口朝向所述图像传感器固定座的直线滑槽，所述从动销穿过所述直线滑槽后与所述螺旋滑槽滑动配合，以使所述从动销只能沿所述凸轮环的轴线方向滑动；

所述张紧机构张紧在所述壳体与所述图像传感器固定座之间。

上述镜头后焦调节装置的具体工作原理为：在需要调节镜头后焦时，通过驱动装置驱动凸轮环沿自身的轴心线转动，凸轮环转动的同时，位于凸轮环内侧壁的螺旋滑槽也随凸轮环一起转动，此时，滑动配合在螺旋滑槽内的从动销会在螺旋滑槽的带动下运动，而由于从动销穿过基座的直线滑槽，因此，从动销在螺旋滑槽的带动下只能沿直线滑槽上下运动，进而带动图像传感器固定座以及固定在图像传感器固定座上的图像传感器上下运动，从而调节图像传感器与镜头之间的距离，使镜头后端的焦点与图像传感器的成像面对准，实现镜头后焦的对焦。

上述镜头后焦调节装置在壳体与图像传感器固定座之间设置有张紧机构，通过张紧机构能够使图像传感器固定座始终处于被张紧的状态；同时，由于图像传感器固定座通过从动销与凸轮环的螺旋滑槽滑动配合，且凸轮环被卡接在基座上，凸轮环在驱动装置的驱动下只能绕其自身的轴心线转动，进而通过旋转滑槽带动从动销只能沿凸轮环的轴线方向连续滑动，所以，在采用该镜头后焦调节装置进行调焦的过程中，图像传感器固定座与凸轮环之间一直处于连续调节状态，不会产生窜动，调焦效果好。

因此，该镜头后焦调节装置具有张紧机构，且在调焦过程中可避免产生窜动，进而调焦效果好。

优选地，还包括用于限制所述凸轮环的转动角度的限位机构。

优选地，所述限位机构包括安装于所述壳体或所述基座的限位座、以及设置于所述凸轮环的外侧壁的限位块；所述限位块容纳于所述限位座内，使所述限位块在第一限位位置和第二限位位置之间运动。

优选地，所述凸轮环为设置有凸缘的圆环；

所述基座朝向所述凸轮环的一侧设置有沿周向分布的至少三个第一限位卡扣，每个第一限位卡扣与所述凸缘卡接配合。

优选地，所述基座朝向所述凸轮环的一侧设置有至少两个第二限位卡扣，所述图像传感器固定座设置有与所述至少两个第二限位卡扣一一对应的限位滑槽，每个第二限位卡扣滑动配合在对应的限位滑槽内，用于使所述图像传感器固定座只能沿所述凸轮环的轴线方向运动。

优选地，所述张紧机构为张紧弹簧。

优选地，所述驱动装置为步进电机。

优选地，所述图像传感器固定座中设置有滤光片。

另外，本实用新型还提供了一种摄像机，该摄像机包括上述技术方案提供的任意一种镜头后焦调节装置。

附图说明

图1为现有技术中一种镜头后焦调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例提供的镜头后焦调节装置的整体结构示意图；

图3为图2中镜头后焦调节装置去除壳体后的结构示意图；

图4为图3中镜头后焦调节装置去除壳体后的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种镜头后焦调节装置及摄像机，该摄像机包括镜头后焦调节装置，该镜头后焦调节装置具有张紧机构，且在调焦过程中可避免产生窜动，进而调焦效果好。

其中，请参考图2、图3以及图4，本实用新型一种实施例提供的镜头后焦调节装置，该镜头后焦调节装置包括壳体1，还包括设置于壳体1内的基座2、驱动装置3、凸轮环4、图像传感器固定座5以及张紧机构6；如图2结构所示，图像传感器固定座5背离凸轮环4的表面设置有三个用于安装图像传感器的固定孔53。

基座2和驱动装置3可拆卸地安装于壳体1，图像传感器固定座5、凸轮环4以及基座2依次层叠设置；如图2以及图3结构所示，壳体1内设置有用于安装基座2的固定柱12，并且固定柱12设置有开口朝向基座2的螺纹孔121，基座2设置有固定耳21，基座2可通过穿过固定耳21的三个螺钉9等紧固件安装于壳体1内，使基座2与壳体1相对固定；壳体1内还设置有用于安装驱动装置3的固定孔13，同样可通过紧固件与固定孔13的配合将驱动装置3安装于壳体1内，使驱动装置3与壳体1相对固定；壳体1还设置有用于与镜头螺纹配合的内螺纹11，镜头安装在壳体1背离基座2的外侧；

驱动装置3与凸轮环4传动连接、且凸轮环4卡接于基座2，用于驱动凸轮环4绕其自身的轴心线转动；如图2以及图3结构所示，凸轮环4具有凸缘43，基座2设置有沿周向分布的第一限位卡扣23，第一限位卡扣23卡接在凸轮环4的凸缘43上，使凸轮环4在其轴向上无法移动，但是在驱动装置3的驱动下能够绕自身的轴心线转动；

凸轮环4的内侧壁沿周向分布有至少三个螺旋滑槽41，图像传感器固定座5的外侧壁设置有沿径向延伸、与每个螺旋滑槽41一一对应且滑动配合的从动销51；如图2、图3以及图4结构所示，凸轮环4的内侧壁沿周向分布有三个螺旋滑槽41，螺旋滑槽41在凸轮环4的一个端面设置有用于装入从动销51的入口42，图像传感器固定座5的外侧壁设置有沿径向延伸的从动销51，从动销51与螺旋滑槽41一一对应且滑动配合，在凸轮环4因被驱动装置4驱动而转动时，螺旋滑槽41随着凸轮环4的转动而转动，从动销51与螺旋滑槽41滑动配合，使从动销51可与凸轮环4一起转动；

基座2设有与从动销51一一对应、且开口朝向图像传感器固定座5的直线滑槽22，从动销51穿过直线滑槽22后与螺旋滑槽41滑动配合，以使从动销51只能沿凸轮环4的轴线方向滑动；如图3以及图4结构所示，基座2设置有与从动销51一一对应、且开口朝向图像传感器固定座5的直线滑槽22，从动销51穿过直线滑槽22后与螺旋滑槽41滑动配合，由于从动销51在与螺旋滑槽41滑动配合的同时还穿过直线滑槽22，因此，从动销51在凸轮环4转动且被螺旋滑槽41带动的情况下，从动销51在直线滑槽22的限制下，只能沿直线滑槽22滑动，进而只能在凸轮环4的轴线方向滑动，从而将驱动装置3的驱动转化为图像传感器固定座5的沿凸轮环4轴线方向的移动，实现图像传感器与镜头之间的镜头后焦的调节。

张紧机构6张紧在壳体1与图像传感器固定座5之间；如图3以及图4结构所示，张紧机构6为张紧弹簧，并且张紧弹簧张紧在壳体1与图像传感器固定座5之间。

上述镜头后焦调节装置的具体工作原理为：在需要调节镜头后焦时，通过驱动装置3驱动凸轮环4沿自身的轴心线转动，凸轮环4转动的同时，位于凸轮环4内侧壁的螺旋滑槽41也随凸轮环4一起转动，此时，滑动配合在螺旋滑槽41内的从动销51会在螺旋滑槽41的带动下运动，而由于从动销51穿过基座2的直线滑槽22，因此，从动销51在螺旋滑槽41的带动下只能沿直线滑槽22上下运动，进而带动图像传感器固定座5以及固定在图像传感器固定座5上的图像传感器上下运动，从而调节固定图像传感器与镜头之间的距离，使镜头后端的焦点与图像传感器的成像面对准，实现镜头后焦的对焦。

上述镜头后焦调节装置在壳体1与图像传感器固定座5之间设置有张紧机构6，通过张紧机构6能够使图像传感器固定座5始终处于被张紧的状态；同时，由于图像传感器固定座5通过从动销51与凸轮环4的螺旋滑槽41滑动配合，且凸轮环4被卡接在基座2上，凸轮环4在驱动装置3的驱动下只能绕其自身的轴心线转动，进而通过旋转滑槽41带动从动销51只能沿凸轮环4的轴线方向连续滑动，所以，在采用该镜头后焦调节装置进行调焦的过程中，图像传感器固定座5与凸轮环4之间一直处于连续调节状态，不会产生窜动，调焦效果好。

因此，该镜头后焦调节装置具有张紧机构6，且在调焦过程中可避免产生窜动，进而调焦效果好。

一种具体的实施方式中，如图2以及图3结构所示，上述镜头后焦调节装置还包括用于限制凸轮环4的转动角度的限位机构。

由于镜头后焦调节装置的调节范围受结构所限，因此，图像传感器固定座5的上下调节范围一定，为了保证镜头后焦调节装置能够长期稳定工作，并防止各部件因超出工作范围而损坏，镜头后焦调节装置设置有用于限制凸轮环4的转动角度的限位机构，使凸轮环4的转动角度保持在一定角度范围内，进而使从动销51的上下移动距离固定，从而起到保护镜头后焦调节装置能够正常工作的作用。

具体地，上述限位机构可以包括安装于壳体1或基座2的限位座7、以及设置于凸轮环4的外侧壁的限位块44；限位块44容纳于限位座7内，使限位块44在第一限位位置和第二限位位置之间运动。

如图2以及图3结构所示，限位机构包括安装于基座2的限位座7、以及设置于凸轮环4外侧壁的限位块44；限位座7通过基座2上设置的支架25安装于基座2上，限位座7上设置有用于使限位块44嵌入且在其中动作的限位槽。限位座7可通过挡块等机械结构对限位块44的运动进行限制实现对凸轮环4运动的限位，也可以通过限位开关等电子元件检测限位块44的位置进行检测以控制驱动装置3实现对凸轮环4运动的限位。

通过上述限位机构对凸轮环4转动角度的限制，实现对图像传感器固定座5的移动范围的限制，使整个镜头后焦调节装置始终工作在正常范围内，不仅能够延长整个镜头后焦调节装置的使用寿命，还能保证镜头后焦调节装置的调节精度。

在上述各种实施例的基础上，如图2、图3以及图4结构所示，凸轮环4为设置有凸缘43的圆环；

基座2朝向凸轮环4的一侧设置有沿周向分布的至少三个第一限位卡扣23，每个第一限位卡扣23与凸缘43卡接配合。

通过基座2设置的至少三个第一限位卡扣23与凸轮环4外周的凸缘43进行卡接配合，限制凸轮环4沿轴向的移动，使凸轮环4只能沿周向转动，能够保证凸轮环4的同心度，防止出现调节误差。

同理，为了保证图像传感器固定座5能够高精度地沿凸轮环4的轴向移动，如图2、图3以及图4结构所示，基座2朝向凸轮环4的一侧设置有至少两个第二限位卡扣24，图像传感器固定座5设置有与至少两个第二限位卡扣24一一对应的限位滑槽52，每个第二限位卡扣24滑动配合在对应的限位滑槽52内，用于使图像传感器固定座5只能沿凸轮环4的轴线方向运动。

如图2、图3以及图4结构所示，基座2在朝向凸轮环4的一侧设置有至少两个第二限位卡扣24，图像传感器固定座5设置有与至少两个第二限位卡扣24一一对应的限位滑槽52，通过第二限位卡扣24与限位滑槽52的滑动配合，进一步保证图像传感器固定座5能够高精度地沿凸轮环4的轴向移动，防止图像传感器固定座5在移动过程中产生倾斜等不良情况发生，以确保使图像传感器固定座5只能沿凸轮环4的轴线方向运动，进而确保图像传感器与镜头之间的后焦调节的精度。

为了简化整个镜头后焦调节装置的结构，上述镜头后焦调节装置的张紧机构6可以为张紧弹簧，也可以为能够实现张紧目的其它类型的张紧机构。

为了方便控制镜头后焦调节装置，上述驱动装置3可以为步进电机，驱动装置3并不限于步进电机，也可以为其他类型的驱动装置，只要能够实现驱动凸轮环4进行转动即可。

同时，驱动装置3与凸轮环4之间的传动连接，可以通过齿轮传动机构来实现，即，驱动装置3的输出齿轮与凸轮环4上设置的输入齿轮进行啮合传动，已通过驱动装置3的转动驱动凸轮环4实现转动，并且，传动连接并不限于齿轮传动机构，还可以为能够实现将驱动装置3的输出运动转化为凸轮环4的转动的任何其它的传动机构。

为了获得较好的拍摄效果，在上述图像传感器固定座5中可以设置有滤光片8。

另外，本实用新型实施例还提供了一种摄像机，该摄像机包括上述实施例提供的任意一种镜头后焦调节装置。

由于上述实施例中的镜头后焦调节装置具有张紧机构，且在调焦过程中可避免产生窜动，进而调焦效果好，从而使设置有该镜头后焦调节装置的摄像机能够提高拍摄效果。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。