一种可更换变焦镜头、外接装置及拍摄设备

技术领域

本申请实施例涉及镜头领域，具体而言，涉及一种可更换变焦镜头、外接装置及拍摄设备。

背景技术

在拍摄行业中，变焦镜头是最重要的零部件之一，在相关技术领域内，按结构来说，变焦镜头一般采用两种技术方式来实现变焦，一种是广角镜头和长焦镜头模组，通过控制两镜头模组间的切换，在实现变焦目的的同时以降低成本，然而存在缺点为体积交大，占用空间较多以及控制程序复杂的问题；另一种则是光学变焦模组，通过改变镜头内部各个镜片组的相对位置，实现镜头焦距的变换，从而实现变焦，变焦过程较为流畅且成像效果好，然而生产成本较高且体积较大，并且容易发生故障。

申请内容

本申请实施例在于提供一种可更换变焦镜头、外接装置及拍摄设备，旨在解决镜头体积较大以及控制过程复杂的问题。

本申请实施例第一方面提供一种可更换变焦镜头，所述可更换变焦镜头包括：

镜头主体，所述镜头主体内设置有安装腔，所述镜头主体的一端设置有光圈，以所述镜头主体的中心为基准，设置竖直的光轴线；

第一镜片组，所述第一镜片组沿所述镜头主体的截面方向固定设置在所述安装腔内靠近所述光圈的一端，所述第一镜片组位于所述光圈的下方；

第二镜片组，所述第二镜片组组沿所述镜头主体的截面方向设置在所述第一镜片组远离所述光圈的一侧，所述第二镜片组沿所述镜头主体的轴线方向滑动设置，所述第二镜片组位于所述第一镜片组的下方；

驱动组件，所述驱动组件包括驱动件、从动件和复位件，所述从动件设置在所述第二镜片组上，所述驱动件设置在所述镜头主体上用于驱使所述从动件沿所述镜头主体的轴线方向滑动，所述复位件设置在所述安装腔内用于驱使所述第二镜片组回到初始位置。

可选地，所述镜头主体的安装腔沿轴线方向依次包括：

第一安装腔，所述第一镜片组固定设置在所述第一安装腔内，所述第一镜片组与所述第一安装腔的腔壁密封连接；

第二安装腔，连通且设于所述第一安装腔的下方，所述第二镜片组设置在所述第二安装腔内，所述第二镜片组与所述第二安装腔的腔壁滑动密封连接。

可选地，所述第一安装腔的直径小于所述第二安装腔，所述复位件为环形弹片，所述环形弹片的一端与所述第二安装腔靠近所述第一安装腔一侧的壁面抵接，另一端与所述第二镜片组抵接。

可选的，所述环形弹性包括圆形的环形主体和多根弹性臂，多根所述弹性臂均匀倾斜设置在所述环形主体的一侧，多根所述弹性臂沿所述环形主体周向延伸并间隔设置；

所述第二镜片组朝向第一镜片组一侧还设置有一圈抵接环，所述抵接环的外臂与所述镜头主体的内臂滑动接触；所述抵接环上设有匹配所述弹性臂端部滑动的凹槽。

可选地，所述可更换变焦镜头还包括：

限位环，所述限位环固定设置在所述第二安装腔远离所述光圈的一侧，所述限位环朝向所述第二安装腔一侧的端面所在位置为第二镜片组的初始位置；

第三镜片组，所述第三镜片组固定设置在所述限位环远离第二镜片组的一侧，第三镜片组位于第二镜片组的下方。

可选地，所述驱动件为电磁线圈，所述从动件为磁环，所述电磁线圈套设在所述初始位置背离所述光圈一侧，所述磁环固定套设在所述第二镜片组上。

本申请第二方面提供一种可变焦外接装置，包括第一方面提供的可更换变焦镜头。

可选地，所述外接装置包括安装壳，所述安装壳上开设有安装口，所述变焦镜头可拆卸的设置在所述安装口内；

所述外接装置还包括供电电路以及与所述供电电路电连通的第一接头，所述变焦镜头上设置有与所述驱动件电连接的第二接头，以在所述变焦镜头连接在所述安装壳上时进行对所述驱动件供电。

可选地，所述外接装置还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述供电电路通信连接，用于接收到控制信号时控制所述供电电路的通断。

本申请第三方面一种拍摄设备，包括第一方面提供的可更换变焦镜头，或第二方面提供的外接装置。

有益效果：

本申请提供一种可更换变焦镜头、外接装置及拍摄设备，可更换变焦镜头在使用过程中，第二镜片组处于初始位置，光线通过光圈进入镜头主体后，经过第一镜片组和第二镜片组后调整成像，在需要其他焦距时，通过驱动件驱使第二镜片组移动至另一位置，从而改变第一镜片组与第二镜片组的成像焦距，拍摄完毕后解除驱动件的驱动力后，复位件驱使第二镜片组回到初始位置，通过设置在外侧的驱动件，即电磁线圈，以及第一镜片组与第二镜片组之间的复位件弹片，即可实现镜头在两种焦距下的快速变焦，有效降低了整个变焦镜头的体积，并使控制过程更加简便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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申请的一些实施例，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。

图1是本申请一实施例提出的可更换变焦镜头的剖视图；

图2是本申请一实施例提出的可更换变焦镜头的示意图；

图3是本申请一实施例提出的可更换变焦镜头的爆炸图。

附图标记说明：1、镜头主体；11、第一安装腔；12、第二安装腔；13、限位环；2、光圈；3、第一镜片组；4、第二镜片组；41、抵接环；5、驱动组件；51、驱动件；52、从动件；53、复位件；531、环形主体；532、弹性臂；6、螺纹外壳；7、第三镜片组。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在拍摄行业中，变焦镜头是最重要的零部件之一，在相关技术领域内，按结构来说，变焦镜头一般采用两种技术方式来实现变焦，一种是广角镜头和长焦镜头，两个镜头配合，通过控制两镜头模组间的切换，通过搭载不同焦段的镜头，以带来类似光线变焦的效果，在实现变焦目的的同时以降低成本，然而存在缺点为体积交大，占用空间较多以及控制程序复杂的问题；另一种则是光学变焦模组，通过改变镜头内部各个镜片组的相对位置，实现镜头焦距的变换，从而实现变焦，变焦过程较为流畅且成像效果好，然而生产成本较高且体积较大，并且容易发生故障。

有鉴于此，本申请实施例提出一种可更换变焦镜头，参照图1、图2和图3，一种可更换变焦镜头包括：

镜头主体1，镜头主体1内设置有安装腔，镜头主体1的一端设置有光圈2，光圈2用于调节进光照度；镜头主体1为中空的圆柱形筒件，以镜头主体1的中心为基准，设置可更换变焦镜头的竖直的光轴线，光圈2同轴密封设置在镜头主体1的一端，光圈2上的进光孔与镜头主体1同轴线设置，在相同感光度下相机的曝光是由光圈2大小(光圈F值)和快门速度决定，光圈F值＝镜头的焦距/镜头口径的直径，也就是说光圈2孔径越大，进光照度也就越大，因此通过光圈2上的进光孔的大小调整进光照度。

第一镜片组3，第一镜片组3沿镜头主体1的截面方向固定设置在安装腔内靠近光圈2的一端；第一镜片组3为凸透镜组，第一镜片组3位于光圈2的下方且贴近光圈2设置，第一镜片组3同轴线设置在镜头主体1的安装腔内，且第一镜片组3的边缘与镜头主体1的内壁密封连接，通过第一镜片组3对光圈2进入的光线首先进行光学处理，将杂乱的光线进行改善，以使光线均匀进入镜头主体1的安装腔中，其中，不同型号和材料的第一镜片组3可以起到不同的光线改善效果，例如在第一镜片组3包括萤石镜片时，可以有效降低光线进入时的色散，或者第一镜片组3包括非球面镜片时，降低光线进入时的球差，从而提高摄像效果。

第二镜片组4，第二镜片组4沿镜头主体1的截面方向设置在第一镜片组3远离光圈2的一侧，第二镜片组4沿镜头主体1的轴线方向滑动设置。第二镜片组4位于第一镜片组3的下方；第二镜片组4为凸透镜组，第二镜片组4的型号可以与第一镜片组3相同，也可以根据需要更换其他镜片型号，第二镜片组4同轴线设置在镜头主体1的安装腔内，且第二镜片组4的边缘与镜头主体1的内壁滑动密封连接，可更换变焦镜头通过第二镜片组4滑动，改变镜头的焦点位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头的视角大小，从而实现影像的放大与缩小。

驱动组件5，驱动组件5包括驱动件51、从动件52和复位件53，从动件52设置在第二镜片组4上，驱动件51设置在镜头主体1上，驱动件51用于驱使从动件52沿镜头主体1的轴线方向滑动，驱动件51提供驱动力，然而驱动件51无法直接驱使第二镜片组4直接运动，只能驱使从动件52移动，因此通过设置与第二镜片组4抵接或固定连接的从动件52带动第二镜片组4移动；复位件53设置在镜头主体1的安装腔内，复位件53用于在驱动件51停止驱动时驱使第二镜片组4回到初始位置。

驱动件51可以为手动控制的驱动件51，也可以为自动控制的驱动件51，在本实施例中，驱动件51选用电控式的驱动方式，从而控制第二镜片组4自动滑动，第二镜片组4的位置状态存在两种情况，一种为第二镜片组4位于远离第一镜片组3一端的初始状态，另一种为第二镜片组4位于靠近第一镜片组3一端的变焦状态，在驱动件51通电时，驱动件51始终给予第二镜片组4进行滑动靠近第一镜片组3或者滑动远离第一镜片组3的驱动力，以使第二镜片组4始终位于靠近第一镜片组3的一侧，以使整个镜头处于变焦状态，当驱动件51断电后，第二镜片组4失去驱动力后，在复位件53的作用下使第二镜片组4回到初始位置。

通过设置在镜头主体1安装腔外侧的驱动件51，即电磁线圈，设置在第二镜片组4上的从动件52，即磁环，以及第一镜片组3与第二镜片组4之间的复位件53，驱动件51与从动件52配合，使第二镜片组4移动，复位件53使第二镜片组4复位回到初始位置，即可实现镜头在两种焦距下的快速变焦，有效降低了整个变焦镜头的体积，并使控制过程更加简便。

基于上述可更换变焦镜头，本申请提供以下一些具体可实施方式的示例，在互不抵触的前提下，各个示例之间可任意组合，以形成一种新的可更换变焦镜头，应当理解的，对于由任意示例所组合形成的新一种可更换变焦镜头，均应落入本申请的保护范围。

在一些实施例中，如图1所示，镜头主体1的安装腔沿轴线方向依次包括：

第一安装腔11，第一镜片组3固定设置在第一安装腔11内，第一镜片组3与第一安装腔11的腔壁密封连接；第一安装腔11包括两个阶梯型的腔体，内径较小的腔体位于靠近光圈2一侧，第一镜片组3的边缘与内径较大的腔体内壁密封连接，第一镜片组3朝向光圈2一侧的镜片面的边缘与阶梯型的第一安装腔11的阶梯面抵接，有效提高第一镜片组3固定的稳定性。

第二安装腔12，连通且设于第一安装腔11的下方，第二镜片组4设置在第二安装腔12内，第二镜片组4与第二安装腔12的腔壁滑动密封连接，第二安装腔12的直径大于第一安装腔11的最大直径，安装腔12的上端底壁为靠近第一镜片组3一侧的环形壁面，当第二镜片组4与第二安装腔12的上端底壁接触时，第二镜片组4位于远离第一镜片组3的变焦位置。

在一些实施例中，第一安装腔11的直径小于第二安装腔12，复位件53为环形弹片，环形弹片的一端与第二安装腔12靠近第一安装腔11一侧的环形壁面抵接，另一端与第二镜片组4抵接。

第二镜片组4朝向第一镜片组3一侧设置有一圈抵接环41，抵接环41的外壁与镜头主体1的内壁滑动接触，环形弹片的另一端与抵接环41的底壁抵接，环形弹片同轴设置在镜头主体1内，环形弹片的直径略小于镜头主体1的内径，从而避免环形弹片影响光线。

其中，环形弹片包括圆形的环形主体531和多根弹性臂532，多根弹性臂532均匀倾斜设置在环形主体的一侧，且沿环形主体531周向延伸，从垂直于环形主体531方向看，弹性臂532被环形主体531完全遮盖，多根弹性臂532沿环形主体531的周向间隔设置，其中，环形主体531与第二安装腔12靠近第一安装腔11一侧的环形壁面抵接，弹性臂532与抵接环41的底壁抵接，具体的，在第二镜片组4移动时，环形弹片的弹性臂532被挤压后，环形主体531与弹性臂532的端部相互接近，环形主体531与弹性臂532的端部两者之间的距离由大到小变化，进而发生环形弹片的相对转动，其环形弹片相对转动的方式有多种实施方式：第一种是环形弹片的两端可以为滑动抵接，也就是说环形弹片的环形主体531与第一镜片组3是滑动式抵接，并且，弹性臂532与第二镜片组4也是滑动式抵接；第二种是环形弹片的环形主体531与第一镜片组3是固定连接，弹性臂532与第二镜片组4也是滑动式抵接，其中，弹性臂532滑动抵接在抵接环41上，抵接环41上设有匹配弹性臂滑动的凹槽，以限位弹性臂，避免滑出。

在其他实施例中，复位件53还可以为其他形式，如弹簧等，弹簧的两端分别连接第一镜片组3和第二镜片组4，通过利用弹簧的弹性压缩，也可使第二镜片组4回到初始位置。

在一些实施例中，一种可更换变焦镜头还包括：

限位环13，限位环13固定设置在第二安装腔12远离光圈2的一侧，限位环13朝向第二安装腔12一侧的端面所在位置为第二镜片组4的初始位置。

其中，限位环13与第一安装腔11之间的腔体为第二安装腔12，第二镜片组4位于初始位置时，环形弹片驱使第二镜片组4与限位环13接触，从而限制第二镜片组4的滑动范围。

在一些实施例中，驱动件51为电磁线圈，从动件52为磁环，电磁线圈套设在初始位置背离光圈2一侧，磁环固定套设在第二镜片组4上，磁环对第二镜片组4也具有一定的支撑作用。

电磁线圈套设在镜头主体1外部，且位于第二镜片组4的初始位置，磁环同轴设置在第二镜片组4背离第一镜片组3一侧，在电磁线圈通电时，电磁线圈产生电磁力，给予磁环驱动力，进而驱使第二镜片组4克服复位件53的弹力向上靠近第一镜片组3的一侧方向滑动，直至滑动至较佳的变焦位置，通电过程中电磁线圈持续产生推力，可以使第二镜片组4保持在稳定的变焦位置；在断电时，磁环失去推动力，复位件53释放弹力将第二镜片组4向远离第一镜片组3一侧滑动，直至将其推回与限位环13抵接的初始位置，通过利用电磁线圈与磁环作为驱动件51，以使第二镜片组4的周向受力均匀，避免发生偏转，同时有效降低驱动件51占用空间，且避免影响光线。

在一些实施例中，一种可更换变焦镜头还包括第三镜片组7，第三镜片组7固定设置在限位环13远离第二镜片组4一侧，第三镜片组7位于第二镜片组4的下方。

通过第三镜片组7再次对变焦后的光线进行处理，与从而使光线进一步进行改善，以使光线均匀进入镜头主体1的安装腔中，其中，不同型号和材料的第三镜片组7可以起到不同的光线改善效果，例如在第三镜片组7包括萤石镜片时，可以有效降低光线进入时的色散，或者第三镜片组7包括非球面镜片时，降低光线进入时的球差，从而提高摄像效果。

本申请第二方面一种可变焦外接装置，包括上述的一种可更换变焦镜头。

具体的，外接装置包括安装壳，安装壳上开设有安装口，变焦镜头可拆卸的设置在安装口内。

在本实施例中，可变焦外接装置可用于安装在拍摄设备上，如相机或手机等，参照图2，镜头主体1远离光圈2一端设置有螺纹外壳6，螺纹外壳6的外壁上开设有外螺纹，安装口内开设有与螺纹外壳6适配的内螺纹，从而便于变焦镜头拆卸后进行更换。

在一些实施例，外接装置还包括供电电路以及与供电电路电连通的第一接头，变焦镜头上设置有与驱动件51电连接的第二接头，以在变焦镜头连接在安装壳上时进行对驱动件51供电。

在使用变焦镜头时，只要将镜头主体1与安装壳连接，即可驱使第一接头与第二接头电连接，以使变焦镜头通过外接装置进行供电，无需在变焦镜头上设置电源，降低了变焦镜头的体积。

在一些实施例中，外接装置还包括蓝牙模块，蓝牙模块与供电电路通信连接，用于接收到控制信号时控制供电电路的通断。

在变焦镜头使用过程中，通过蓝牙模块即可远程控制变焦镜头中驱动件51的通断，进而实现远程变焦的效果，提高了装置的自动化程度。

本申请第三方面提供一种拍摄设备，包括上述的可更换变焦镜头，或上述的外接装置。

具体的，拍摄设备可以为手机或者相机等电子设备，通过变焦镜头或外接装置与其中的摄影模块连接，进而通过内部的蓝牙模块等方式控制变焦镜头中驱动件51的通断，进而实现变焦的效果。

综上所述，本申请提供一种可更换变焦镜头、外接装置及拍摄设备，可更换变焦镜头在使用过程中，第二镜片组4处于初始位置，光线通过光圈2进入镜头主体1后，经过第一镜片组3和第二镜片组4后调整成像，在需要其他焦距时，通过驱动件51驱使第二镜片组4移动至另一位置，从而改变第一镜片组3与第二镜片组4的成像焦距，拍摄完毕后解除驱动件51的驱动力后，复位件53驱使第二镜片组4回到初始位置，通过设置在外侧的驱动件51与从动件52配合，即电磁线圈通电后与磁环作用，产生驱动力，驱使第二镜片组4移动，直至第二镜片组4移动到较佳的变焦位置，然后，当电磁线圈断电后，环形弹片使第二镜片组4回到初始位置，即可实现镜头在两种焦距下的快速变焦，有效降低了整个变焦镜头的体积，并使控制过程更加简便。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。