一种变焦镜头的制作方法

1.本实用新型属于vr镜头的技术领域，具体地涉及一种变焦镜头。


背景技术：

2.vr(virtual reality，虚拟现实)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，并通过多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该模拟环境中。虚拟现实技术在当今时代愈发重要，不光是在日常生活中，也存在高端仿真技术中。 vr技术是一门富有挑战性且热门的前沿学科和研究领域。
3.vr镜头作为虚拟现实技术的重要组成部分，在仿真虚拟现实技术中发挥重要作用。然而，现有技术中一些vr镜头的结构，其内部透镜的变焦调节不方便且可调范围偏小，甚至是不具有调节的功能，导致vr镜头的可视变化角度小、视觉体验内容不丰富的弊端，从而影响vr镜头的显示效果和使用体验。
4.因此，如何实现vr镜头便捷地变焦调节以及变焦调节范围大的要求，是亟待解决的课题。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种变焦镜头，通过装载有动透镜的调焦组件相对于装载有定透镜的镜筒的相对运动，实现变焦调节的便捷性且可调范围大的特性，有效解决现有vr镜头的可视变化角度小、视觉体验内容不丰富的弊端。
6.该实用新型提供以下技术方案，一种变焦镜头，包括：
7.镜筒；
8.调焦组件，活动设于所述镜筒上；
9.定透镜，固定设于所述镜筒内；
10.动透镜，与所述定透镜同光轴设置，且固定设于所述调焦组件上；
11.其中，所述镜筒的侧壁周向上开设有至少三个螺旋导向槽，所述调焦组件沿所述螺旋导向槽限位转动，以使所述动透镜沿着其光轴方向相对于所述定透镜移动实现所述变焦镜头的变焦操作；
12.所述调焦组件包括环套于所述镜筒上的卡环和与所述镜筒上端拆卸安装的前盖，组装后的所述前盖与所述镜筒在组装处形成限位结构，所述卡环内壁周向上设有与所述限位结构相适配的限位凸环，以使旋转的所述卡环不产生沿所述动透镜光轴方向上的移动；所述前盖和所述镜筒上分别设有相适配的扣接凹槽或扣接凸起；所述前盖和所述镜筒上分别设有相适配的防松缺口或防松凸起。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：采用定透镜固定装载在镜筒上，及动透镜固定装载在调焦组件上，通过调焦组件沿着镜筒上开设的螺旋导向槽进行限位转动，使得所述动透镜沿着其光轴方向，相对于所述定透镜移动以实现动透镜与定透镜之间距离
的变化达到变焦镜头的变焦目的，从而实现变焦镜头的变焦调节便捷性且可调范围大的特性。
14.在其中一些实施例中，所述调焦组件包括设于所述镜筒内的透镜支架和与所述螺旋导向槽相对应的调焦件；其中，所述卡环的内壁周向上设有与所述动透镜光轴平行的限位凹槽，所述限位凹槽与所述调焦件对应设置；所述调焦件的一端穿过对应的所述螺旋导向槽与所述透镜支架连接，且所述调焦件的另一端侧壁抵紧于对应的所述限位凹槽。
15.在其中一些实施例中，位于所述螺旋导向槽内的部分所述调焦件的截面呈圆形结构，且与所述螺旋导向槽间隙配合。
16.在其中一些实施例中，所述调焦组件还包括与所述镜筒上端拆卸安装的前盖，组装后的所述前盖与所述镜筒在组装处形成限位结构，所述卡环内壁周向上设有与所述限位结构相适配的限位凸环，以使旋转的所述卡环不产生沿所述动透镜光轴方向上的移动。
17.在其中一些实施例中，所述透镜支架与所述镜筒间隙配合，且所述透镜支架的内壁周向上设有承靠凸起；所述动透镜的侧壁上设有与所述承靠凸起相适配的切边。
18.在其中一些实施例中，所述卡环的外圆面上设有用于防滑的蚀刻纹。
19.在其中一些实施例中，所述定透镜的出光面呈平面结构，且该出光面上设有相位延迟膜。
20.在其中一些实施例中，所述螺旋导向槽的螺旋角α范围为5
°
＜α≤35
°
。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的变焦镜头的立体图；
23.图2为本实用新型实施例提供的变焦镜头的另一视角立体图；
24.图3为本实用新型实施例提供的变焦镜头的局部分解图；
25.图4为本实用新型实施例提供的调焦组件的分解图；
26.图5为本实用新型实施例提供的变焦镜头的剖视图；
27.图6为图3标识a的局部放大示意图；
28.图7为图5标识c的局部放大示意图；
29.图8为图3标识b的局部放大示意图；
30.图9为本实用新型实施例提供的前盖与镜筒拆解状态示意图；
31.图10为本实用新型实施例提供的定透镜主视图；
32.图11为本实用新型实施例提供的动透镜立体图；
33.附图标记说明：
34.10、镜筒；11、螺旋导向槽；12、扣接凸起；13、防松凸起；
35.20、调焦组件；21、卡环；211、限位凹槽；212、限位凸环；213、蚀刻纹； 22、透镜支架；221、承靠凸起；23、调焦件；24、前盖；241、扣接凹槽；242、防松缺口；
36.30、定透镜；31、出光面；
37.40、动透镜；41、切边；
38.50、限位结构。
具体实施方式
39.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。
40.在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
43.在本实用新型的一个实施例中，如图1和图2所示，提供了一种变焦镜头，包括镜筒10、调焦组件20、定透镜30和动透镜40。其中，所述调焦组件20活动设于所述镜筒10上，所述定透镜30固定设于所述镜筒10内，所述动透镜40 固定设于所述调焦组件20上，且与所述定透镜30同光轴设置。
44.如图3所示，所述镜筒10的侧壁周向上开设有三个螺旋导向槽11；优选地，三个所述螺旋导向槽11均布设于所述镜筒10的侧壁周向上，且所述螺旋导向槽11的螺旋角α范围为5
°
＜α≤35
°
，优选地，所述螺旋角α为20
°
。具体实践中，结合图1所示，通过所述调焦组件20沿着所述镜筒10上开设的所述螺旋导向槽11进行限位转动，使得所述动透镜40沿着其光轴方向相对于所述定透镜30移动，以实现所述动透镜40与所述定透镜30之间距离的变化达到变焦镜头的变焦目的，从而实现变焦镜头的变焦调节便捷性且可调范围大的特性，能捕捉更多信息，丰富了使用者的视觉体验。另外，需要说明的是，本实用新型的变焦镜头采用所述定透镜30和所述动透镜40的两片透镜的结构，且两片透镜之间的距离可调节，具体地所述动透镜40相对于所述定透镜30在光轴方向上的移动量不超过6mm，可通过外在的刻度标识来直观反馈移动量；本实用新型相比于现有技术的vr镜头采用的至少三片透镜的结构，具有重量更轻、规格尺寸更小的优点，强化了实用性能，进一步提高产品使用的体验感。
45.如图4和图5所示，所述调焦组件20包括环套于所述镜筒10上的卡环21、设于所述镜筒10内的透镜支架22和与所述螺旋导向槽11相对应的调焦件23。其中，所述镜筒10位于
所述卡环21和所述透镜支架22之间，且两两之间隔隙设置；所述调焦件23与所述螺旋导向槽11的数量一致，且一一对应设置；优选地，所述卡环21的内壁周向上设有与所述动透镜40光轴平行的限位凹槽211，所述限位凹槽211与所述调焦件23对应设置。具体地，所述调焦件23的一端穿过对应的所述螺旋导向槽11与所述透镜支架22螺纹连接，且所述调焦件23 的另一端经所述螺旋导向槽11伸出所述镜筒10，且伸出所述镜筒10的部分调焦件23的端部侧壁抵紧于对应的所述限位凹槽211。具体实践中，通过转动所述卡环21，所述卡环21上的所述限位凹槽211推动所述调焦件23同步沿着所述螺旋导向槽11进行限位转动，带动固定装载在所述透镜支架22上的所述动透镜40靠近或者远离所述定透镜30，从而实现本实用新型的变焦镜头便捷化的调节操作。需要说明的是，由于所述卡环21为环形件，为了防止在转动过程中产生打滑现象，以便转动所述卡环21，本实施例通过在所述卡环21的外圆面上设有蚀刻纹213，以起到防滑效果。
46.进一步地，如图6所示，位于所述螺旋导向槽11内的部分所述调焦件23 的截面呈圆形结构，且与所述螺旋导向槽11间隙配合。本实施例中，所述调焦件23采用常用的内六角螺栓或者十字沉头螺栓，其螺纹端与所述透镜支架22 上的螺纹孔螺纹连接，其螺帽端置于所述限位凹槽211内，便于所述调焦件23 在所述螺旋导向槽11上的移动，当然，为了便于调节，可在螺帽端涂覆有油脂润滑。需要说明的是，本实施例的所述螺旋导向槽11的螺旋角α范围为5
°
＜α≤35
°
，其目的在于，结合图3和图5，当所述调焦件23调至所述螺旋导向槽11的起点至终点中的任何一个位置，因所述动透镜40及所述透镜支架22自身重力，有自动恢复至所述螺旋导向槽11起点的趋势，但是，本实用新型中的所述限位凹槽211给予所述调焦件23沿着转动方向上的水平阻力大于所述螺旋导向槽11给予所述调焦件23沿转动方向上的反作用力，以使所述定透镜30可在所述螺旋导向槽11的起点至终点中的任何一个位置进行定位。
47.进一步地，如图3所示，所述调焦组件20还包括与所述镜筒10上端拆卸安装的前盖24。具体地，如图7所示，组装后的所述前盖24与所述镜筒10在组装处形成限位结构，所述卡环21内壁周向上设有与所述限位结构相适配的限位凸环212，以使旋转的所述卡环21不产生沿所述动透镜40光轴方向上的移动，意味着旋转的所述卡环21仅产生转动而不产生沿所述动透镜40光轴方向上的位移，即可实现所述动透镜40相对于所述定透镜30的调焦操作，从而可以整体减少本实用新型的变焦镜头的调焦所需的空间尺寸，利于vr镜头的空间利用率。
48.进一步地，如图8所示，所述前盖24和所述镜筒10上分别设有相适配的防松缺口242或防松凸起13。其中，所述防松缺口242位于所述前盖24的下端面上，所述防松凸起13位于所述镜筒10的上端面上。具体地，因所述前盖24 和所述镜筒10在沿着所述动透镜40的光轴方向上限制所述卡环21的移动，在所述卡环21转动过程中，所述卡环21势必会带动所述前盖24有转动的趋势，易造成所述前盖24与所述镜筒10之间松动的弊端，本实施例为了防止这种弊端的产生，通过增设相适配的所述防松缺口242和所述防松凸起13的结构起到有效避免这种弊端的产生。
49.如图9所示，所述前盖24和所述镜筒10上分别设有相适配的扣接凹槽241 或扣接凸起12。其中，所述扣接凹槽241位于所述前盖24的内环壁上，所述扣接凸起12设于所述镜筒10上端面的外环壁上。具体实践中，所述镜筒10的上端口设有台阶面，用于承接所述定透
镜30，所述定透镜30通过胶水固定装载在所述镜筒10的台阶面上，所述前盖24盖合在所述镜筒10的上端口，可起到压紧所述定透镜30的作用。需要说明的是，为了进一步提升vr显示性能与拍照效果，结合图1和图10，本实施例通过将所述定透镜30的出光面31加工成平面结构，且该出光面31上设有相位延迟膜来实现。
50.如图4和图11所示，所述透镜支架22的内壁周向上设有承靠凸起221，所述动透镜40的侧壁上设有与所述承靠凸起221相适配的切边41。具体实践中，所述动透镜40通过所述透镜支架22上的台阶面进行支撑，且通过点胶的固定方式固定在所述透镜支架22上；为了进一步防止所述动透镜40在变焦调节过程中产生与所述透镜支架22松动的可能性，以免影响变焦透镜的成像效果，本实施例通过相适配的所述承靠凸起221和所述切边41的结构有效避免所述动透镜40与所述透镜支架22之间松动现象。
51.本实用新型的工作原理为：通过手动旋转所述卡环21可以带动所述调焦件 23在所述镜筒10上的所述螺旋导向槽11内移动，因所述卡环21在所述前盖 24及所述镜筒10沿所述动透镜40光轴方向上的限位作用下，所述卡环21在绕光轴方向上自转时不会上下移动，而所述调焦件23可以带动整体的所述透镜支架22与所述动透镜40上下移动，使得所述动透镜40和所述定透镜30的距离发生预设范围内的变化达到调焦的目的，从而使得使用者可以观看到不同视角，以及在较大的范围调节所述动透镜40的位置来适应不同的使用者。
52.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。