镜头对焦装置
技术领域
本实用新型涉及摄像机技术领域，尤其涉及一种镜头对焦装置。
背景技术
随着镜头行业的日渐成熟，广大人民群众安防意识的提高，市面上对安防镜头的要求也越来越高，由最初的VGA(Video Graphics Array，即视频图形阵列)演变到现在的4K镜头，像面也从最出的1/4”演变到如今的1/1.8”甚至更大，这一演变无疑给光学系统的设计也增加了不少的难度，在高像素与大像面的双重要求下，导致镜头后焦敏感且后焦长度减短。就后焦敏感这一问题而言，传统的通过螺纹与底座连接、手动旋转镜头来聚焦这一操作实际已经无法满足光学系统的精度要求，因此需要使用高精度的自动聚焦模组来实现聚焦。
传统的自动聚焦模组采用齿轮箱系统达到自聚焦的目的，然而齿轮箱系统虽然对焦精度高，但其结构上由于现有模具生产时与镜头连接座配合的内孔总是存在一定的拔模斜度，导致自动聚焦模组在两端机械死点的位置配合存在一定的间隙，零件之间的配合精度无法均衡，经常是底部能配合而端部间隙偏大，导致出现晃动等问题；或者是端部能配合而底部配合偏紧，导致出现卡死以及严重的失步问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种镜头对焦装置，该镜头对焦装置具有较强的稳定性和可靠性。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种镜头对焦装置，包括：
底座；
镜头连接座，用于连接镜头，所述镜头连接座可移动地设置在所述底座上；
导向轴，所述导向轴穿设于所述镜头连接座中，且一端连接所述底座；以及，
电机，设置在所述底座上，所述电机的输出端连接有丝杠并能驱动所述丝杠转动，所述丝杠的长度方向与所述导向轴的长度方向相同；所述丝杠上套设有连接件，所述连接件与所述镜头连接座连接，所述连接件能随所述丝杠的转动沿所述丝杠的长度方向往复运动，以带动所述镜头连接座沿所述导向轴的长度方向往复运动。
在一些实施例中，所述镜头对焦装置还包括用于防止所述镜头连接座脱出所述导向轴的限位件，所述限位件与所述底座固定连接，所述导向轴的另一端连接所述限位件。
在一些实施例中，在所述镜头连接座上开设有通孔，所述通孔中设有弹簧和钢珠，所述钢珠与所述连接件抵接；所述弹簧的长度方向与所述导向轴的长度方向相同，且所述弹簧的一端连接所述钢珠，另一端抵接或连接所述限位件。
在一些实施例中，所述限位件上对应所述通孔设有导向盲孔，所述弹簧的所述另一端伸入所述导向盲孔中。
在一些实施例中，所述镜头连接座包括用于连接所述镜头的连接座本体和凸出连接在所述连接座本体上的连接部，所述导向轴穿设于所述连接部中。
在一些实施例中，所述底座设有容置空间，所述镜头连接座至少部分地设置在所述容置空间中，所述容置空间的侧壁上设有缺口，所述连接件穿设于所述缺口并连接所述镜头连接座。
在一些实施例中，所述镜头对焦装置还包括为所述连接件导向的导向杆，所述导向杆的长度方向与所述丝杠的长度方向相同。
在一些实施例中，所述镜头对焦装置还包括连接在所述底座上的安装架，所述电机和所述导向杆设置在所述安装架上，所述连接件位于所述安装架中。
在一些实施例中，所述底座上设有用于连接IR-cut的连接接口。
在一些实施例中，所述电机为步进电机。
本实用新型镜头对焦装置至少具有以下有益效果：通过控制电机正反转即可驱动镜头连接座沿导向轴的长度方向往复运动，从而达到自动聚焦的目的；上述结构的镜头对焦装置中，镜头连接座只与导向轴配合，产品之间的配合面小，因此模具上更容易保证精度，从而解决了传统齿轮箱自聚焦模组零件之间配合精度无法均衡的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施方式提供的镜头对焦装置的结构示意图；
图2为图1所示镜头对焦装置的俯视图；
图3为图1所示镜头对焦装置连接镜头后的结构示意图；
图4为图3所示镜头对焦装置与镜头的分解示意图；
图5为图2所示镜头对焦装置省略底座后的局部结构示意图；
图6为图5所示镜头对焦装置沿A-A向的剖视图；
图7为本实用新型实施方式提供的底座的结构示意图；
图8为本实用新型实施方式提供的镜头连接座的结构示意图；
图9为本实用新型实施方式提供的驱动机构的结构示意图；
附图标号说明：
底座10，容置空间11，缺口12，连接接口13，镜头连接座20，连接座本体21，连接部22，导向轴30，电机41，丝杠42，连接件43，导向杆44，安装架45，限位件50，弹簧61，钢珠62，紧固件70，镜头100，侧板451，连接板452。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
本实施方式提供了一种镜头对焦装置，如图1至图9所示，镜头对焦装置包括底座10、镜头连接座20、导向轴30和电机41，其中，镜头连接座20用于连接镜头100，该镜头连接座20可移动地设置在底座10上；导向轴30用于使镜头连接座20定位和为镜头连接座20的运动导向，导向轴30穿设于镜头连接座20中且该导向轴30的一端连接底座10；电机41设置在底座10上，电机41的输出端连接有丝杠42并能驱动丝杠42转动，丝杠42的长度方向与导向轴30的长度方向相同；丝杠42上套设有连接件43，连接件43与镜头连接座20连接，连接件43能随丝杠42的转动沿丝杠42的长度方向往复运动，以带动镜头连接座20沿导向轴30的长度方向往复运动。
上述镜头对焦装置通过控制电机41正反转即可驱动镜头连接座20沿导向轴30的长度方向往复运动，从而达到自动聚焦的目的；上述结构的镜头对焦装置中，镜头连接座20只与导向轴30配合，产品之间的配合面小，因此模具上更容易保证精度，从而解决了传统齿轮箱自聚焦模组零件之间配合精度无法均衡的问题。
可选地，电机41可以选用伺服电机或者步进电机，优选采用步进电机，步进电机能控制得更精准。
如图7所示，在一些实施例中，底座10设有容置空间11，镜头连接座20至少部分地设置在容置空间11中，从而可以减小镜头对焦装置的整体占用空间；容置空间11的侧壁上设有缺口12，连接件43穿设于缺口12并连接镜头连接座20。
如图7所示，底座10上设有用于连接IR-cut(IR-cut即双滤光片切换器)的连接接口13，IR-cut为一个单体，可根据使用要求决定是否需要安装。
在一些实施例中，镜头对焦装置还包括IR-cut，该IR-cut安装在底座10上的连接接口13处。可以理解的是，将IR-cut的厚度减薄能实现在镜头后焦距短时依然可以增加IR-cut，很大程度上节省了后焦空间。
如图8所示，在一些实施例中，镜头连接座20包括用于连接镜头的连接座本体21和凸出连接在连接座本体21上的连接部22，导向轴30穿设于连接部22中，通过连接座本体21保证镜头连接座20与镜头100的连接稳固性，连接部22不受连接座本体21的影响，因而可以将连接部22设置得尽可能小，从而进一步减小镜头连接座20与导向轴30的装配面。
在如图8所示的实施例中，连接部22的数量为两个，两个连接部22相对设置，连接件43与其中一个连接部22连接；导向轴30的数量也对应为两个，两个导向轴30一一对应地穿设于两个连接部22中且相对设置，以提高镜头连接座20对焦过程中的运动稳定性。
在一些实施例中，镜头对焦装置还包括限位件50，限位件50与底座10固定连接，且限位件50连接导向轴30的上述另一端，该限位件50可以在镜头连接座20沿导向轴30的长度方向运动时防止镜头连接座20脱出导向轴30，以确保连接在镜头连接座20上的镜头100的安全。可选地，限位件50与镜头连接座20可通过紧固件70(例如螺钉、螺栓螺母组件)可拆卸连接。
传统的自动聚焦模组存在无法消除的回程差问题，为了解决这个问题，如图6所示，本实用新型的镜头对焦装置在镜头连接座20上开设有通孔，通孔中设有弹簧61和钢珠62，钢珠62与连接件43抵接；弹簧61的长度方向与导向轴30的长度方向相同，且弹簧61的一端连接钢珠62，弹簧61的另一端抵接或连接限位件50，在镜头连接座20沿导向轴30的长度方向运动的整个过程中弹簧61对连接件43始终有一个推力，从而很好地规避回程差这一问题。
具体地，连接件43与镜头连接座20连接后，在镜头连接座20上的通孔中装入一颗钢珠62和一根弹簧61，其中钢珠62顶住连接件43，弹簧61的一端顶住钢珠62，弹簧61的另一端顶住限位件50，在镜头连接座20沿导向轴30的长度方向运动的整个过程中弹簧61对连接件43始终有一个推力，从而很好地规避回程差这一问题。
在一些实施例中，限位件50上对应通孔设有导向盲孔，弹簧61的另一端伸入导向盲孔中，使得导向盲孔能够容纳弹簧61的一部分，从而能为弹簧61的伸缩运动导向，使弹簧61的弹性回复力始终保持在同一直线上，保证对焦的精确性。
在一些实施例中，镜头对焦装置还包括为连接件43导向的导向杆44，导向杆44的长度方向与丝杠42的长度方向相同，导向杆44使得连接件43在沿丝杠42的长度方向运动时更平稳，有助于提高对焦的精确性。
进一步地，镜头对焦装置还包括连接在底座10上的安装架45，电机41和导向杆44设置在安装架45上，连接件43位于安装架45中。通过设计安装架45可以将电机41、丝杠42、导向杆44和连接件43等部件组合成一个驱动模块，组装镜头对焦装置时将上述驱动模块安装到底座10上，实现模块化组装，拆装更便捷，同时也方便保管和运输。
具体地，如图9所示，安装架45包括相对设置的两个侧板451和连接该两个侧板451的连接板452，连接板452与底座10通过紧固件(例如螺钉、螺栓螺母组件)可拆卸连接；连接件43位于两个侧板451之间，导向杆44的两端分别连接两个侧板451；电机41安装在其中一个侧板451上，且该侧板451上对应丝杠42设有穿孔，丝杠42从该穿孔中穿过。
需要说明的是，当一个部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
