CN110286462A - 棱镜模组和潜望式摄像头 - Google Patents

棱镜模组和潜望式摄像头 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种棱镜模组和潜望式摄像头，棱镜模组包括具有容置腔的外壳、设于容置腔内的棱镜组件、固定于容置腔内且用于转动连接棱镜组件和外壳的转轴、设于容置腔内用于驱动棱镜组件绕所述转轴转动的驱动组件以及设于容置腔内用于复位棱镜组件的复位组件，复位组件包括固定于棱镜组件上的第一磁钢和固定于外壳上且与第一磁钢间隔相对设置的第二磁钢，所述第一磁钢与所述第二磁钢磁极相对且相互吸引以驱动转动后的所述棱镜组件复位，第一磁钢固定于棱镜组件上，第二磁钢固定于外壳上且与第一磁钢间隔相对设置。本发明的棱镜模组可以实现棱镜组件的复位，且空间占用小，便于装配。

Description

棱镜模组和潜望式摄像头
【技术领域】
本发明涉及潜望式摄像头领域，特别涉及棱镜模组。
【背景技术】
潜望式摄像头一般包括棱镜模组和透镜模组，棱镜模组中棱镜组件单轴旋转，棱镜模组的复位空间占用大且不易装配。
因此，有必要提供一种具有空间占用小且便于装配的复位组件的棱镜模组。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种具有空间占用小且便于装配的复位组件的棱镜模组。
本发明的技术方案如下：
提供一种棱镜模组，应用于潜望式摄像头，包括具有容置腔的外壳、设于所述容置腔内的棱镜组件、固定于所述容置腔内且用于转动连接所述棱镜组件和所述外壳的转轴、设于所述容置腔内用于驱动所述棱镜组件绕所述转轴转动的驱动组件以及设于所述容置腔内用于复位所述棱镜组件的复位组件，所述复位组件包括固定于所述棱镜组件上的第一磁钢和固定于所述外壳上且与所述第一磁钢间隔相对设置的第二磁钢，所述第一磁钢与所述第二磁钢磁极相对且相互吸引以驱动转动后的所述棱镜组件复位。
进一步地，所述棱镜组件包括基座和安装于所述基座内的棱镜，所述驱动组件包括驱动所述棱镜组件沿第一方向运动的第一驱动件、以及驱动所述棱镜组件沿垂直于所述第一方向的第二方向运动的第二驱动件，所述第一驱动件包括相互配合的第一磁块与第一线圈，所述基座与所述外壳的其中一个固定所述第一磁块，所述基座与所述外壳中的另一个固定所述第一线圈；所述第二驱动件包括相互配合的第二磁块与第二线圈，所述基座与所述外壳的其中一个固定所述第二磁块，所述基座与所述外壳中的另一个固定所述第二线圈。
进一步地，所述第一磁钢嵌设于所述基座，所述基座或所述外壳对应所述转轴形成有收容槽，所述转轴一端收容于所述收容槽内并与所述收容槽转动连接。
进一步地，所述第一磁钢与所述第二磁钢均呈圆柱形，至少两个所述复位组件对称设置在所述转轴外周，所述第一磁钢的中心轴与所述第二磁钢的中心轴共线且两者与所述转轴的中心轴平行。
进一步地，所述转轴设置在所述棱镜组件的两相对侧，且至少两个分别位于所述棱镜组件的不同侧的所述转轴的中心轴共线，位于所述棱镜组件的任一侧的所述转轴外周均设置所述复位组件。
进一步地，所述棱镜包括相互垂直的进光面与出光面、连接所述进光面与出光面的反射面、以及连接在所述反射面相对两端的连接面，所述连接面与所述进光面、出光面及所述反射面连接；所述基座包括与所述进光面相背的第一外侧壁、与所述出光面相背的第二外侧壁、以及对应所述连接面的侧板，所述第一驱动件对应固定于所述第一外侧壁，所述第二驱动件对应固定于所述第二外侧壁，所述第一磁钢固定于所述侧板，所述转轴将所述侧板与所述外壳转动连接。
进一步地，所述第一磁块嵌设在所述第一外侧壁，所述第二磁块嵌设于所述第二外侧壁。
进一步地，所述侧板朝所述外壳方向凸设有第一凸台，所述第一凸台凹陷形成***述第一磁钢的第一安装槽。
进一步地，所述基座还包括与所述进光面对应的进光侧壁、以及与所述出光面相对应的出光侧壁，所述进光侧壁、所述出光侧壁、所述第一外侧壁、所述第二外侧壁以及所述侧壁围成矩形框，所述基座还包括设于所述矩形框内的定位凸块，所述定位凸块与所述矩形框的共同限位形成容置所述棱镜的容置槽；所述进光侧壁贯穿开设有进光口，所述出光侧壁贯穿开设有出光口。
进一步地，所述外壳上设有与所述第一安装槽间隔相对设置且与所述第二磁钢适配的第二安装槽，所述第二磁钢定位于所述第二安装槽内。
进一步地，所述基座上形成所述收容槽，所述收容槽为球面槽，所述转轴固定于所述外壳上，所述转轴远离所述外壳的一端设有球面凸台，所述球面凸台抵接于所述球面槽的槽底；或者，
所述外壳上形成所述收容槽，所述收容槽为球面槽，所述转轴固定于所述棱镜组件上，所述转轴远离所述棱镜组件的一端设有球面凸台，所述球面凸台抵接于所述球面槽的槽底。
进一步地，所述第一线圈与所说第二线圈均固定于所述外壳，所述棱镜组件还包括固定在所述外壳的电路板，所述电路板包括嵌设于所述外壳并与所述第一外侧壁正对的第一导电部、自所述第一导电部弯折延伸并固定于所述外壳并与所述所述第二外侧壁正对的第二导电部、以及自所述第一导电部延伸至所述外壳之外的外导电部；所述第一导电部与所述第一线圈电连接，所述第二导电部与所述第二线圈电连接。
本发明还提供一种潜望式摄像头，包括如上所述的棱镜模组和设于所述棱镜模组一侧的透镜模组。
本发明的有益效果在于：棱镜模组包括复位组件，复位组件包括固定于棱镜组件上的第一磁钢和固定于外壳上与第一磁钢间隔相对设置的第二磁钢，且第一磁钢和第二磁钢磁极相对且相互吸引以驱动转动后的棱镜组件复位，该设计空间占用小，且便于装配。
【附图说明】
图1为本发明实施例提供的潜望式摄像头的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的潜望式摄像头的光路示意图；
图3为图1所示潜望式摄像头的棱镜组件的结构示意图；
图4为图3中棱镜模组的***图；
图5为图3沿A-A线的剖面示意图；
图6为图3沿B-B线的剖面示意图；
图7为图3沿C-C线的剖面示意图；
图8为图3沿D-D线的剖面示意图；
图9为图3沿E-E线的剖面示意图；
图10为另一实施例提供的棱镜模组的结构示意图；
图11为图10所示棱镜模组沿F-F线的剖视示意图。
100、潜望式摄像头；10、棱镜模组；20、透镜模组；1、外壳；101、容置腔；2、棱镜组件；3、转轴；4、复位组件；41、第一磁钢；42、第二磁钢；21、基座；22、棱镜；5、驱动组件；51、第一驱动件；52、第二驱动件；511、第一线圈；512、第一磁块；521、第二线圈；522、第二磁块；210、收容槽；221、进光面；222、出光面；223、反射面；224、连接面；211、第一外侧壁；212、第二外侧壁；213、侧板；214、第一凸台；215、第一安装槽；216、进光侧壁；217、出光侧壁；218、定位凸块；201、容置槽；202、进光口；203、出光口；102第二安装槽；31、球面凸台；6、电路板；61、第一导电部；62、第二导电部；63、外导电部。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种棱镜模,10，应用于潜望式摄像头100，请参照图1-图9，棱镜模组10包括具有容置腔101的外壳、设于所述容置腔101内的棱镜组件2、固定于所述容置腔101内且用于转动连接所述棱镜组件2和所述外壳1的转轴3、设于所述容置腔101内用于驱动所述棱镜组件2绕所述转轴3转动的驱动组件5以及设于所述容置腔101内用于复位所述棱镜组件2的复位组件4，所述复位组件4包括固定于所述棱镜组件2上的第一磁钢41和固定于所述外壳1上且与所述第一磁钢41间隔相对设置的第二磁钢42，所述第一磁钢41与所述第二磁钢42磁极相对且相互吸引以驱动转动后的所述棱镜组件2复位。
第一磁钢41和第二磁钢42磁极相吸，形成磁力弹簧，当棱镜组件2转动后，带动第一磁钢41移动，第一磁钢41和第二磁钢42之间的回复力形成回复转矩，使棱镜组件2复位。
优选地，请参照图4，所述棱镜组件2包括基座21和安装于所述基座21内的棱镜22，所述驱动组件5包括驱动所述棱镜组件2沿第一方向运动的第一驱动件51、以及驱动所述棱镜组件2沿垂直于所述第一方向的第二方向运动的第二驱动件52，所述第一驱动件51包括相互配合的第一磁块512与第一线圈511，所述基座21与所述外壳1的其中一个固定所述第一磁块512，所述基座21与所述外壳1中的另一个固定所述第一线圈511；所述第二驱动件52包括相互配合的第二磁块522与第二线圈521，所述基座21与所述外壳1的其中一个固定所述第二磁块522，所述基座21与所述外壳1中的另一个固定所述第二线圈521。
第一驱动件51的驱动方向和第二驱动件52的驱动方向相互垂直，使得第一驱动件51和第二驱动件52配合驱动棱镜组件2转动，基座21安装于外壳1内，用于安装棱镜22。第一线圈511和第二线圈521均呈跑道状，第一线圈511的中轴线与第一方向平行，第二线圈521的中轴线与第二方向平行。
优选地，请参照4和7，所述第一磁钢41嵌设于所述基座21，所述基座21或所述外壳1对应所述转轴3形成有收容槽210，所述转轴3一端收容于所述收容槽210内并与所述收容槽210转动连接。
转轴3可固定于基座21上，也可固定于外壳1上，转轴3固定于基座21上时，收容槽210开设于外壳1上，转轴3固定于外壳1上时，收容槽210开设于基座21上。
优选地，请参照图4和图7，所述第一磁钢41与所述第二磁钢42均呈圆柱形，至少两个所述复位组件4对称设置在所述转轴3外周，所述第一磁钢41的中心轴与所述第二磁钢42的中心轴共线且两者与所述转轴3的中心轴平行。
圆柱形磁钢保证回复刚度各向同性，两磁钢的中心轴共线使得两者之间的回复力平行于棱镜组件2的转动方向。
优选地，请参照图4和图7、图8，所述转轴3设置在所述棱镜组件2的两相对侧，且至少两个分别位于所述棱镜组件2的不同侧的所述转轴3的中心轴共线，位于所述棱镜组件2的任一侧的所述转轴3外周均设置所述复位组件4。
两转轴3沿棱镜22的转动轴线分布于棱镜组件2的两侧，可以理解地，两转轴3共线，每个转轴3的两侧对应设置有复位组件4。
优选地，请参照图4，所述棱镜22包括相互垂直的进光面221与出光面222、连接所述进光面221与出光面222的反射面223、以及连接在所述反射面223相对两端的连接面224，所述连接面334与所述进光面221、出光面222及所述反射面223连接；所述基座21包括与所述进光面221相背的第一外侧壁211、与所述出光面222相背的第二外侧壁212、以及对应所述连接面224的侧板213，所述第一驱动件51对应固定于所述第一外侧壁211，所述第二驱动件52对应固定于所述第二外侧壁212，所述第一磁钢41固定于所述侧板213，所述转轴3将所述侧板213与所述外壳1转动连接。
进光面221朝上，出光面222朝向透镜模组20，反射面223用于将从进光面221进的光反射至出光面222，连接面224沿棱镜22的长度方向设于两侧，具体地，请参照图2，图2中带有箭头的虚线显示为潜望式摄像头100的光路，且箭头方向为光的照射方向。
优选地，请参照图5和图6，所述第一磁块512嵌设在所述第一外侧壁211，所述第二磁块522嵌设于所述第二外侧壁212。
第一外侧壁211和第二外侧壁212均朝向外壳1，第一磁块512和第一线圈511共同作用驱动棱镜组件2沿平行进光面的方向移动，第二磁块522和第二线圈521共同作用驱动棱镜组件2沿出光面的方向移动。
优选地，请参照图4，所述侧板213朝所述外壳1方向凸设有第一凸台214，所述第一凸台214凹陷形成***述第一磁钢41的第一安装槽215。
通过第一凸台214设置第一安装槽215，有效减小侧板213厚度。
优选地，请参照图4和图7，所述基座21还包括与所述进光面221对应的进光侧壁216、以及与所述出光面222相对应的出光侧壁217，所述进光侧壁216、所述出光侧壁217、所述第一外侧壁211、所述第二外侧壁212以及所述侧板213围成矩形框，所述基座21还包括设于所述矩形框内的定位凸块218，所述定位凸块218与所述矩形框的共同限位形成容置所述棱镜22的容置槽201；所述进光侧壁216贯穿开设有进光口202，所述出光侧壁217贯穿开设有出光口203。
定位凸块218和棱镜22均呈三棱柱状，进光侧壁216和出光侧壁217分别供进光面221和出光面222透光。
优选地，所述外壳1上设有与所述第一安装槽215间隔相对设置且与所述第二磁钢42适配的第二安装槽102，所述第二磁钢42定位于所述第二安装槽102内。
第二安装槽102用于定位第二磁钢42，第一安装槽215与第二安装槽102相对，对应第一磁钢41和第二磁钢42相对。
优选地，所述基座21上形成所述收容槽210，所述收容槽210为球面槽210，所述转轴3固定于所述外壳1上，所述转轴3远离所述外壳1的一端设有球面凸台31，所述球面凸台31抵接于所述球面槽210的槽底；或者，
所述外壳上形成所述收容槽210，所述收容槽210为球面槽210，所述转轴3固定于所述棱镜组件2上，所述转轴3远离所述棱镜组件2的一端设有球面凸台31，所述球面凸台31抵接于所述球面槽210的槽底。
球面凸台31与球面槽配合，棱镜组件2转动时，转轴3与球面槽相对转动，实现转动支点的点接触，进而使得摩擦阻力尽可能降低。
优选地，请参照图10-11,在本发明的又一实施例中，棱镜组件10’还包括固定在外壳1’的电路板6。与上述实施例类似，第一线圈511’与所述第二线圈521’均固定于外壳1’，所述电路板6包括嵌设于外壳1’并与所述第一外侧壁211’相对的第一导电部61、自所述第一导电部61弯折延伸并固定于外壳1’且与所述第二外侧壁212’相对的第二导电部62、以及自所述第一导电部61延伸至所述外壳1’外的外导电部63；所述第一导电部61与所述第一线圈511’电连接，所述第二导电部62与所述第二线圈521’电连接。
第一导电部61为第一线圈511’通电，第二导电部62为第二线圈521’通电，外导电部63电连接将第一导电部61和第二导电部62电连接至外电路。
本发明还一种潜望式摄像头100，包括如上所述的棱镜模组10和设于所述棱镜模组10一侧的透镜模组20。
综上，本发明提供的透镜模组10，由四组相对于转轴中心对称的磁力弹簧构成，当每组磁力弹簧由于棱镜组件2转动发生相对位移后，磁力弹簧支架的回复力绕转轴形成回复转矩。且转轴3和球面槽210之间使用小的凸球面和大的凹球面的配合形式，有利于实现转动支点的点接触，从而使得摩擦阻力尽可能降低。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种棱镜模组，应用于潜望式摄像头，其特征在于，包括具有容置腔的外壳、设于所述容置腔内的棱镜组件、固定于所述容置腔内且用于转动连接所述棱镜组件和所述外壳的转轴、设于所述容置腔内用于驱动所述棱镜组件绕所述转轴转动的驱动组件以及设于所述容置腔内用于复位所述棱镜组件的复位组件，所述复位组件包括固定于所述棱镜组件上的第一磁钢和固定于所述外壳上且与所述第一磁钢间隔相对设置的第二磁钢，所述第一磁钢与所述第二磁钢磁极相对且相互吸引以驱动转动后的所述棱镜组件复位。
2.根据权利要求1所述的棱镜模组，其特征在于：所述棱镜组件包括基座和安装于所述基座内的棱镜，所述驱动组件包括驱动所述棱镜组件沿第一方向运动的第一驱动件、以及驱动所述棱镜组件沿垂直于所述第一方向的第二方向运动的第二驱动件，所述第一驱动件包括相互配合的第一磁块与第一线圈，所述基座与所述外壳的其中一个固定所述第一磁块，所述基座与所述外壳中的另一个固定所述第一线圈；所述第二驱动件包括相互配合的第二磁块与第二线圈，所述基座与所述外壳的其中一个固定所述第二磁块，所述基座与所述外壳中的另一个固定所述第二线圈。
3.根据权利要求2所述的棱镜模组，其特征在于：所述第一磁钢嵌设于所述基座，所述基座或所述外壳对应所述转轴形成有收容槽，所述转轴一端收容于所述收容槽内并与所述收容槽转动连接。
4.根据权利要求3所述的棱镜模组，其特征在于：所述第一磁钢与所述第二磁钢均呈圆柱形，至少两个所述复位组件对称设置在所述转轴外周，所述第一磁钢的中心轴与所述第二磁钢的中心轴共线且两者与所述转轴的中心轴平行。
5.根据权利要求4所述的棱镜模组，其特征在于：所述转轴设置在所述棱镜组件的两相对侧，且至少两个分别位于所述棱镜组件的不同侧的所述转轴的中心轴共线，位于所述棱镜组件的任一侧的所述转轴外周均设置所述复位组件。
6.根据权利要求5所述的棱镜模组，其特征在于：所述棱镜包括相互垂直的进光面与出光面、连接所述进光面与出光面的反射面、以及连接在所述反射面相对两端的连接面，所述连接面与所述进光面、出光面及所述反射面连接；所述基座包括与所述进光面相背的第一外侧壁、与所述出光面相背的第二外侧壁、以及对应所述连接面的侧板，所述第一驱动件对应固定于所述第一外侧壁，所述第二驱动件对应固定于所述第二外侧壁，所述第一磁钢固定于所述侧板，所述转轴将所述侧板与所述外壳转动连接。
7.根据权利要求6所述的棱镜模组，其特征在于：所述第一磁块嵌设在所述第一外侧壁，所述第二磁块嵌设于所述第二外侧壁。
8.根据权利要求6所述的棱镜模组，其特征在于：所述侧板朝所述外壳方向凸设有第一凸台，所述第一凸台凹陷形成***述第一磁钢的第一安装槽。
9.根据权利要求6所述的棱镜模组，其特征在于：所述基座还包括与所述进光面对应的进光侧壁、以及与所述出光面相对应的出光侧壁，所述进光侧壁、所述出光侧壁、所述第一外侧壁、所述第二外侧壁以及所述侧板围成矩形框，所述基座还包括设于所述矩形框内的定位凸块，所述定位凸块与所述矩形框的共同限位形成容置所述棱镜的容置槽；所述进光侧壁贯穿开设有进光口，所述出光侧壁贯穿开设有出光口。
10.根据权利要求8所述的棱镜模组，其特征在于：所述外壳上设有与所述第一安装槽间隔相对设置且与所述第二磁钢适配的第二安装槽，所述第二磁钢定位于所述第二安装槽内。
11.根据权利要求3至10任一项所述的棱镜模组，其特征在于：所述基座上形成所述收容槽，所述收容槽为球面槽，所述转轴固定于所述外壳上，所述转轴远离所述外壳的一端设有球面凸台，所述球面凸台抵接于所述球面槽的槽底；或者，
所述外壳上形成所述收容槽，所述收容槽为球面槽，所述转轴固定于所述棱镜组件上，所述转轴远离所述棱镜组件的一端设有球面凸台，所述球面凸台抵接于所述球面槽的槽底。
12.根据权利要求7所述的棱镜模组，其特征在于：所述第一线圈与所说第二线圈均固定于所述外壳，所述棱镜组件还包括固定在所述外壳的电路板，所述电路板包括嵌设于所述外壳并与所述第一外侧壁正对的第一导电部、自所述第一导电部弯折延伸并固定于所述外壳并与所述所述第二外侧壁正对的第二导电部、以及自所述第一导电部延伸至所述外壳之外的外导电部；所述第一导电部与所述第一线圈电连接，所述第二导电部与所述第二线圈电连接。
13.一种潜望式摄像头，其特征在于，包括如权利要求1-12中任意一项所述的棱镜模组和设于所述棱镜模组一侧的透镜模组。
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