一种视频成像设备焦距调节装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于安防监控技术领域，具体涉及一种视频成像设备的焦距调节装置。
【背景技术】
[0002]目前用于安防监控的远距离视频成像设备为了提高作用距离和清晰度，大都采用了长焦镜头和主动式激光照明光源。同时安装云台设备用于实现对不同位置和不同角度的监控。对于安防监控用视频成像系统的设计主要在于根据被监控对象的实际情况对成像相机和照明光源的选型。
[0003]随着光电子技术的发展和普及，市面上可供选择的通用性摄像机价格不断降低，成像质量逐渐提高，更多型号的通用型家用摄像机产品均可满足视频安防监控领域的需求。但大多长焦通用性摄像机的镜头均为手动调节，电动调节的长焦镜头成本高、种类少，这限制了其在视频安防监控设备上的应用。而远距离视频安防设备往往安装于建筑物、塔杆顶端，无法进行手动调节。因此，迫切需要一种通用性好，模块化的镜头焦距调节装置，实现对一般摄像机镜头的自动调节。
[0004]中国专利CN 200620053760公开了 “一种相机的镜头焦距调节结构”，该结构主要依靠在镜头前设计安装增加一种特定的机构来调节调焦环与对焦环，改变镜头焦距，调节摄像清晰且能适应不同长度尺寸的镜头。但该结构需要针对特定镜头进行专门设计，通用性差，对于径向尺寸不同的镜头无法做到自适应。因此，针对现有技术的不足，设计一种通用性好，使用灵活方便，且可适应不同尺寸镜头的焦距调节装置。
【发明内容】
[0005]为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种为远距离视频成像设备使用的镜头调节装置，安装在一般摄像机镜头上，可实现在安防设备的防护罩外对镜头调焦环、对焦环及光圈的控制。通过安装驱动电机，则可实现远距离的镜头控制。解决了市售手动长焦镜头在安防监控设备上应用的调节问题。
[0006]本实用新型的远距离视频成像设备的焦距调节装置，包含有力矩电机，并通过圆锥齿轮B、圆锥齿轮A和直齿圆柱齿轮B将力矩电机的动力转化为转动直齿圆柱齿轮A的动力；由直齿圆柱齿轮A转动镜头调焦环。
[0007]作为实施例的优选，所述的力矩电机的动力输出轴垂直于镜头轴线；
[0008]更进一步的，力矩电机的动力输出轴通过平键与圆锥齿轮B固定安装在一起。
[0009]所述的圆锥齿轮A与圆锥齿轮B是两个分度圆直径、模数和齿形压力角完全相同的锥齿轮，其分锥角为45°
[0010]所述的圆锥齿轮A的动力输出轴与直齿圆柱齿轮B固定安装在一起，直齿圆柱齿轮B的齿轮与直齿圆柱齿轮A的齿轮相啮合
[0011 ] 作为实施例的优选，直齿圆柱齿轮A套装在镜头调焦环，通过自锁胀环来锁紧镜头调焦环。
[0012]作为一种实施例的选择，所述的自锁胀环的楔形面通过锁紧环压在直齿圆柱齿轮A的楔形面上。
[0013]作为实施例的优选，锁紧环通过上紧螺栓固定在直齿圆柱齿轮A上。
[0014]本实用新型通过齿轮传动将手动调焦镜头的转动无差传递到护罩外的驱动电机上，可实现对手动调焦镜头的程控。自锁胀环的特定结构可在一定范围内适用于不同外径尺寸的镜头，具有良好的通用性与互换性。
【附图说明】
[0015]图1:本实用新型的焦距调节装置的总体结构剖视图；
[0016]图2:本实用新型的焦距调节装置中调焦环锁紧装置的立体图；
[0017]其中:1为直齿圆柱齿轮A、2为长焦镜头、3为锁紧环、4为上紧螺栓、5为自锁胀环、6为直齿圆柱齿轮B、7为圆锥齿轮A、8为圆锥齿轮B、9为平键、10为力矩电机、11为镜头调焦环。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型设计了一种具有自锁功能的调焦环卡紧装置，可对不同径向尺寸的镜头进行锁紧。同时基于齿轮传动将对镜头调焦环的旋转运动传递到护罩外的驱动电机输出轴上，实现了对通用性镜头的远距离调节。
[0019]本实用新型的镜头调焦装置，由传动齿轮机构和调焦环锁紧机构两个主要部分组成。传动齿轮机构的特征在于通过一对圆柱直齿轮的配合，将镜头焦距调节的转动由大齿轮无差地传递到与镜头轴线平行的小齿轮轴上，并带动一对互相啮合的圆锥齿轮，从而将运动转化为与镜头轴线垂直的电机输出轴上，这样就实现了在电机的驱动下镜头调焦环的远距离控制。
[0020]调焦环锁紧机构的特征在于将大圆柱直齿轮一侧加工成锥面，同时设计了一个剖面为楔形的自锁胀环，通过加工保证其楔形表面与大圆柱齿轮锥面配合良好。自锁胀环的特征在于其为一侧开口的非封闭式圆环结构，在沿楔形表面运动时将逐渐缩紧内径，牢固地卡在镜头调焦环上。
[0021]下面结合附图对本实用新型的调节装置做进一步说明。
[0022]如图1所示的一种成像设备镜头焦距调节装置，该装置由锁紧机构和传动机构两个部分组成。锁紧部分包括锁紧环3，上紧螺栓4，直齿圆柱齿轮A I和自锁胀环5。将直齿圆柱齿轮Al套在长焦镜头2调焦环位置一侧，从另外一侧将自锁胀环5沿直齿圆柱齿轮Al的楔形面水平方向推入。通过机械加工保证直齿圆柱齿轮Al的楔形面与自锁胀环5的楔形表面配合良好，将锁紧环3压在自锁胀环5的端面上，通过调节上紧螺栓4及楔形面的作用下，自锁胀环5的内径将逐渐锁紧，在反作用力的作用下，长焦镜头2与直齿圆柱齿轮Al通过自锁胀环5固连在了一起。
[0023]传动部分包括直齿圆柱齿轮Al，直齿圆柱齿轮B6，圆锥齿轮A7，圆锥齿轮B8，平键9和力矩电机10组成。力矩电机为驱动元件，其输出轴通过平键9与圆锥齿轮B8固连在一起。圆锥齿轮A7与圆锥齿轮B8是两个完全相同的锥齿轮，且分锥角为45°，这保证了两个锥齿轮可实现90°轴交角的传动。圆锥齿轮A7轴的另一端为直齿圆柱齿轮B6，该齿轮与直齿圆柱齿轮Al啮合，根据电机转速及对焦距调节灵敏度的要求，可以给出合理的直齿圆柱齿轮B齿数及分度圆直径。
[0024]通过该实用新型焦距调节装置，对封装在亚安YA4218型护罩内的Tonika AT-XPRO FX手动调节型长焦镜头进行远程控制。该镜头的焦距调节环直径为Φ94πιπι，对焦环为104mm，由于采用了主动照明，光圈无需调节。护罩长度为600mm，内部宽度为380mm，可容纳包括镜头、相机及照明激光器。如上所述的工作原理，设计自锁胀环尺寸为Φ96πιπι，直齿圆柱齿轮A分度圆直径120mm，齿数为60，模数为2，与膨胀环相配合的楔形角度为45° ±15^。直齿圆柱齿轮B分度圆直径为30，齿数20，模数为2。圆锥齿轮A的分度圆直径50mm，齿数为25，模数为2。为保证焦距调节的精细平稳，齿宽为15mm，齿顶角为45°。圆锥齿轮B与圆锥齿轮A完全一致。可将整个齿轮传动部分安装在防护罩内部，在防护罩侦_开Φ10圆孔，通过4X2的传动平键将电机轴与锥齿轮固连在一起。
[0025]本实用新型专利中的锁紧机构可在一定范围内容纳不同大小的镜头直径，具有一定的通用性。基于同样的结构，本实用新型装置也可以安装长焦镜头的对焦环和光圈调节环上，实现对其他镜头参量的电控。
【主权项】
1.一种视频成像设备的焦距调节装置，包含有力矩电机(10)，并通过圆锥齿轮B (8)、圆锥齿轮A (7)和直齿圆柱齿轮B (6)将力矩电机(10)的动力转化为转动直齿圆柱齿轮A(I)的动力；由直齿圆柱齿轮A (I)来转动镜头调焦环(11)。2.如权利要求1所述的焦距调节装置，其特征在于，所述的力矩电机(10)的动力输出轴垂直于镜头(2)的轴线。3.如权利要求2所述的焦距调节装置，其特征在于，所述的力矩电机(10)的动力输出轴通过平键(9)与圆锥齿轮B (8)固定在一起。4.如权利要求1或3所述的焦距调节装置，其特征在于，所述的圆锥齿轮A(7)与圆锥齿轮B (8)的分锥角为45°。5.如权利要求4所述的焦距调节装置，其特征在于，所述的圆锥齿轮A(7)的动力输出轴与直齿圆柱齿轮B (6)固定安装在一起，直齿圆柱齿轮B (6)的齿轮与直齿圆柱齿轮A (I)的齿轮相啮合。6.如权利要求4所述的焦距调节装置，其特征在于，所述的直齿圆柱齿轮A(I)套装在镜头调焦环(11 )，通过自锁胀环(5 )来锁紧镜头调焦环(11)。7.如权利要求6所述的焦距调节装置，其特征在于，所述的自锁胀环(5)的楔形面通过锁紧环(3)压在直齿圆柱齿轮A (I)的楔形面上。8.如权利要求7所述的焦距调节装置，其特征在于，所述的锁紧环(3)通过上紧螺栓(4)固定在直齿圆柱齿轮A (I)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于远距离视频成像设备适用的长焦镜头焦距调节装置，该装置由齿轮传动机构和镜头锁紧机构组成；其中，该齿轮传动机构基于齿轮传动的原理，将调焦环的转动通过一对互相啮合的圆柱齿轮和圆锥齿轮传递到护罩外的驱动电机上，可实现对手动调焦镜头的电控，使之更适用于视频安防监控设备；同时，本实用新型装置中的镜头锁紧机构可在一定范围内适应不同外径尺寸的镜头，且结构简单，锁紧效果可靠，具备一定的互换性和通用性。
【IPC分类】H04N7/18, H04N5/232, G02B7/04
【公开号】CN204681480
【申请号】CN201520402267
【发明人】崔晓, 盖志刚, 初士博, 周扬
【申请人】山东省科学院海洋仪器仪表研究所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月11日