变焦成像装置技术领域
本发明涉及变焦成像领域，尤其是涉及一种变焦成像装置。
背景技术
随着多媒体技术的发展，人们开始研究具有三维画面的视频技术，使得拍摄出来
的视频具有三维画面，通常这些视频称为3D视频。目前，市场上大部分的3D成像设备所采用
的3D成像技术是采用具有视差的左眼用物镜以及右眼用物镜采集图像，所采集的图像在两
个图像传感器芯片，如CCD传感器或者CMOS传感器上成像，从而实现3D成像。然而，这种成像
设备设置有两个图像传感器，其驱动电路一致性不高，且由于3D成像设备的体积庞大，不方
便携带，并且3D成像设备价格高昂，市场普及度不高。
现在的另一种3D成像设备通过使具有视差的左眼用物镜以及右眼用物镜采集图
像，并且将所采集的图像在一个图像传感器上成像的方案，这种方案是将两个物镜所采集
的图像分别形成在一个图像传感器上，其体积大大减小。但现在的设计方案中，由于左右两
个物镜的视差方向与获取的两幅图像的中心点的连线相垂直，导致通过该成像设备所形成
的图像发生畸变，且图像的边缘处画质较差，为了解决这一问题，往往需要使用光偏转机构
和校正机构对所获取的图像进行处理。
可见，现有的技术中，无论是采用具有视差的左眼用物镜以及右眼用物镜在两个
图像传感器上实现3D成像的方案，还是通过使具有视差的左眼用物镜以及右眼用物镜在一
个图像传感器上成像的方案，都存在不可避免的劣势，上述方案都不利于3D成像设备的小
型化。
此外，人们在追求拍摄设备小型化得同时，还希望在同一位置可以拍摄远近距离
不同的物体的影像，且要求获得的影像画面更加清晰，由此，变焦装置应运而生。将目前三
维成像技术与光学变焦装置结合需要2片图像传感器芯片，其驱动电路一致性不高、耗电量
大、设备整体体积更大，非常不便于三维成像装置的小型化。可见，提供一种焦距可调且体
积更小三维成像装置实为必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种焦距可调且体积更小的变焦成像装置。
为实现上述目的，本发明提供的变焦成像装置，包括图像传感器、第一物镜、第二
物镜以及变焦装置。第一物镜与第二物镜设置在图像传感器的两侧，第一物镜与图像传感
器之间设置有第一偏转棱镜和第三偏转棱镜，且第一偏转棱镜与第三偏转棱镜之间还设有
变焦装置，第一物镜出射的光束经过第一偏转棱镜后入射到变焦装置，经过变焦装置后入
射到第三偏转棱镜，再经过第三偏转棱镜入射到图像传感器。第二物镜与图像传感器之间
设置有第二偏转棱镜和第四偏转棱镜，第二物镜出射的光束经过第二偏转棱镜后入射到变
焦装置，经过变焦装置后入射到第四偏转棱镜，再经过第四偏转棱镜入射到图像传感器。
由此可见，由于第一物镜、第二物镜设置在图像传感器的两侧，因此，图像传感器
获取图像后，在处理器中从单幅图像中即可分割计算获取全景图像，不会出现两幅二维图
像传输不同步或单个二维图像出现丢帧的问题，有效确保成像效果。并且，在第一偏转棱镜
与第三偏转棱镜之间还设有变焦装置，以调节获得图像的放大和缩小。同时，还采用单个图
像传感器取代主流的两个图像传感器，图像通过第一物镜和第二物镜同时投射在单片图像
传感器的两个不重叠区域，有利于成像设备微型化、结构简单化、成本降低和增加续航能
力。
一个优选的方案是，第一物镜与第二物镜对称设置在图像传感器的两侧。
由以上方案可见，两个物镜对称分布在图像传感器的两侧，不再需要光偏转机构
和校正机构对图像传感器所获得的图像进行处理，避免了图像畸变和电路设计复杂的问
题，并有效减小变焦成像设备的体积以及降低变焦成像设备的成本。
一个优选的方案是，第三偏转棱镜与第四偏转棱镜关于图像传感器靶面的中心对
称布置，第三偏转棱镜的出射面与第四偏转棱镜的出射面均与图像传感器的靶面平行。
由此可见，通过第三偏转棱镜和第四偏转棱镜将第一物镜、第二物镜所采集的图
像传送至图像传感器，使得第一物镜、第二物镜的距离可以设置得较远，有利于全景成像装
置的设计。
进一步方案是，第一变焦镜片组与第二偏转棱镜之间设置有第一开关，同时，第二
变焦镜片组与第四偏转棱镜之间设置有第二开关。
由此可见，采用第一开关和第二开关交替的开启和关闭，控制第三偏转棱镜和第
四偏转棱镜的入射光束的射入或者阻断，进而控制通过第三偏转棱镜和第四偏转棱镜后投
射在图像传感器上的成像的顺序。
更进一步的方案是，变焦装置包括至少一组第一变焦镜片组以及至少一组第二变
焦镜片组，第一变焦镜片组设置在第一偏转棱镜的出射端与第三偏转棱镜的入射端之间，
第二变焦镜片组设置在第二偏转棱镜的出射端与第四偏转棱镜的入射端之间。
由此可见，通过分别设置多组变焦镜片组，使得两个镜头的成像的距离可调，以获
得图像的放大和缩小。
一个可选方案是，变焦装置还包括第一螺杆，第一连接件套在第一螺杆上，第一螺
杆由第一电机驱动旋转使第一连接件在第一螺杆上往复运动，第一变焦镜片组固定在第一
连接件上。同时，变焦装置还包括第二螺杆，第二连接件套在第二螺杆上，第二螺杆由第二
电机驱动旋转使第二连接件在第二螺杆上往复运动，第二变焦镜片组固定在第二连接。第
一变焦镜片组的数量为两组，同样的，第二变焦镜片组的数量也为两组，第一连接件同时与
一组第一变焦镜片组和一组第二变焦镜片组固定连接，第二连接件同时与一组第一变焦镜
片组和一组第二变焦镜片组固定连接。
由此可见，通过两组电机分别控制变焦镜片的移动，使得两个成像镜头焦距变化
的实现同步，不仅可以确保同步地对两个物镜所获取的图像放大和缩小，有利于图像传感
器对所获取的图像进行处理，还可以精简结构，节省了空间，减轻了重量。
另一个可选方案是，变焦装置还包括第三螺杆，第三连接件套在第三螺杆上，且第
三螺杆由第三电机驱动旋转使第三连接件在第三螺杆上往复运动，并且第一电机和第三电
机的动作完全一致。第一变焦镜片组的数量为两组，第二变焦镜片组的数量为两组，第三连
接件同时与一组第一变焦镜片组和一组第二变焦镜片组固定连接。
由此可见，通过三组电机分别控制变焦镜片的移动，使得镜片位移的精度更高，操
作更为灵敏，镜头焦距改变更为精确，可同步地对两个物镜所获取的图像进行放大和缩小。
另一个可选方案是，变焦装置还包括第三螺杆、第四螺杆、第三连接件以及第四连
接件，第三螺杆由第一电机驱动旋转使第三连接件在第三螺杆上往复移动，同样的，第四螺
杆由第二电机驱动旋转使第四连接件在第四螺杆上往复移动，并且，第一螺杆与第三螺杆
的螺纹方向相反，第二螺杆与第四螺杆的螺纹方向相反。第一变焦镜片组的数量为两组，第
二变焦镜片组的数量为两组，一组第一变焦镜片组与第三连接件固定连接，一组第二变焦
镜片组与第四连接件固定连接。
由此可见，通过两组电机分别控制螺纹相反的两组螺杆以实现变焦镜片的移动，
使得两个成像镜头焦距变化的实现严格同步，可以确保同步地对两个物镜所获取的图像进
行放大和缩小，有利于图像传感器对所获取的图像进行处理。
进一步的方案是，第一物镜设置于第一调焦机构内，第二物镜设置于第二调焦机
构内，并且，第一调焦机构与第二调焦机构同步地分别对第一物镜及第二物镜的焦距进行
调节。
由此可见，通过设置调焦机构同步地对两个物镜的焦距进行调节，可以确保两个
物镜所获取的图像的大小和清晰度相同，有利于图像传感器对所获取的图像进行处理，简
化图像处理电路。
附图说明
图1是变焦成像装置第一实施例的结构图。
图2是变焦成像装置第一实施例中另一种角度的结构图。
图3是变焦成像装置第一实施例中另一种角度的结构图。
图4是变焦成像装置第二实施例的结构图。
图5是变焦成像装置第二实施例中另一种角度的结构图。
图6是变焦成像装置第二实施例中另一种角度的结构图。
图7是变焦成像装置第三实施例的结构图。
图8是变焦成像装置第三实施例中另一种角度的结构图。
图9是变焦成像装置第三实施例中另一种角度的结构图。
图10是变焦成像装置第四实施例的结构图。
图11是变焦成像装置第四实施例中另一种角度的结构图。
图12是变焦成像装置第四实施例中另一种角度的结构图。
图13是变焦成像装置第五实施例的结构图。
图14是变焦成像装置第五实施例中另一种角度的结构图。
图15是变焦成像装置第五实施例中另一种角度的结构图。
图16是变焦成像装置第六实施例的结构图。
图17是变焦成像装置第六实施例中另一种角度的结构图。
图18是变焦成像装置第六实施例中另一种角度的结构图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
变焦成像装置的第一实施例：
参见图1，图1是变焦成像装置第一实施例的结构图，本实施例的变焦成像装置包括图
像传感器90、第一物镜10、第二物镜20以及变焦装置100。第一物镜10与第二物镜20设置在
图像传感器90的两侧，且第一物镜10与第二物镜20的光轴均垂直于图像传感器90的靶面，
第一物镜10与图像传感器90之间设置有第一偏转棱镜30和第三偏转棱镜70，且第一偏转棱
镜30与第三偏转棱镜70之间还设有变焦装置100，第一物镜10出射的光束经过第一偏转棱
镜30后入射到变焦装置100，经过变焦装置100后入射到第三偏转棱镜70，再经过第三偏转
棱镜70入射到图像传感器90。
参见图2，图2是变焦成像装置第一实施例中另一种角度的结构图,本实施例中，第
二物镜20与图像传感器90之间设置有第二偏转棱镜40和第四偏转棱镜80，第二物镜20出射
的光束经过第二偏转棱镜40后入射到变焦装置100，经过变焦装置100后入射到第四偏转棱
镜80，再经过第四偏转棱镜80入射到图像传感器90。其中，第一物镜10形成的图像以及第二
物镜20所形成的图像分别投射在图像传感器90靶面的左右两个不重叠的区域，本实施例
中，图像传感器90的靶面是图像传感器90上接受光信号并且将光信号变成电信号的表面，
往往就是光信号的入射面。
优选的，第三偏转棱镜70与第四偏转棱镜80关于图像传感器90靶面的中心对称布
置，第三偏转棱镜70的出射面与第四偏转棱镜80的出射面均与图像传感器90的靶面平行。
这样，图像传感器90所形成的图像，以中心线为分割线，右侧的图像即为第一物镜20形成的
图形，左侧的图像即为第二物镜20形成的图像。因此，图像传感器90获得的图像后，处理器
对图像进行处理时只需要以图像传感器90获取的图像的中心线为分割线，可以简单的获取
第一物镜10的图像以及第二物镜20的图像。
本实施例中，为了调节成像装置的图像的清晰度，第一物镜10设置于第一调焦机
构50内，第二物镜设置20于第二调焦机构60内，并且，并且，第一物镜10包括多块圆形的镜
片，可以通过第一调焦结构50对第一物镜10的相邻的两块镜片之间的距离进行调节。相同
的，第二物镜20包括多块圆形的镜片，可以通过第二调焦结构60对第一物镜10的相邻的两
块镜片之间的距离进行调节。本实施例中，第一调焦装置50改变第一物镜10的相邻的两块
镜片之间的距离的同时，第二调焦装置60也改变第二物镜20的相邻的两块镜片之间的距
离，并第一物镜10的相邻的两块镜片之间的距离的改变与第二物镜20的相邻的两块镜片之
间的距离的改变是同步进行的。也就是说，第一调焦机构50与第二调焦机构60同步地分别
对第一物镜10及第二物镜20进行调节。
参见图3，图3是变焦成像装置第一实施例中另一种角度的结构图，变焦装置包括
至少两组第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组。本实施例中，变焦装置100包括两组第
一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组，分别为第一变焦镜片组113、第一变焦镜片组124、
第二变焦镜片组114、第二变焦镜片组123，其中，第一变焦镜片组124设置在第一偏转棱镜
30的出射端，第一变焦镜片组113设置在第三偏转棱镜70的入射端，第二变焦镜片组123设
置在第二偏转棱镜40的出射端，第二变焦镜片组114设置在第四偏转棱镜80的入射端。第一
变焦镜片组113、第一变焦镜片组124第二变焦镜片组114以及第二变焦镜片组123分别包括
至少一片透镜。
参见图1，本实施例中，变焦装置100包括第一螺杆111，第一连接件112套在第一螺
杆111上，且第一螺杆111由第一电机110驱动旋转使第一连接件112在第一螺杆111上往复
运动，第一变焦镜片组113和第二变焦镜片组114固定在第一连接件112上，第一连接件112
可在导轨130上往复直线运动，从而可带动第一变焦镜片组113和第二变焦镜片组114沿导
轨130方向做往复直线运动。同时，变焦装置100还包括第二螺杆121，第二连接件122套在第
二螺杆121上，且第二螺杆121由第二电机120驱动旋转使第二连接件122在第二螺杆121上
往复运动，第二变焦镜片组123和第一变焦镜片组124固定在第二连接件122上，第二连接件
122可在导轨130上往复直线运动，从而可带动第二变焦镜片组123和第一变焦镜片组124沿
导轨130方向做往复直线运动。
本实施中，第一电机110与第二电机120的控制动作完全一致，以保证两个镜头所
获取得图像大小和清晰度相同，有利于图像传感器对所获取的图像进行处理。
本实施例中，通过第一电机110带动第一变焦镜片组113和第二变焦镜片组114移
动，通过第二电机120带动第二变焦镜片组123和第一变焦镜片组124，使得第一变焦镜片组
113和第一变焦镜片组124之间的距离改变，成像焦距随之改变。同样的，第二变焦镜片组
114和第二变焦镜片组123之间距也发生改变，焦距也随之改变。因而，当第一变焦镜片组
113和第一变焦镜片组124之间的距离改变时，可以调节第一物镜10形成的图像的放大和缩
小。当第二变焦镜片组114和第二变焦镜片组123之间的距离改变时，可以调节第二物镜20
形成的图像的放大和缩小。本实施例中，第一电机110和第二电机120的控制动作完全一致，
使得第一变焦镜片组113和第一变焦镜片组124之间距离的改变与第二变焦镜片组114和第
二变焦镜片组123之间距离的改变完全一样，焦距改变完全一样，因此，第一物镜10与第二
物镜20图像可实现同步放大和缩小，有利于图像传感器90对所获取的图像进行处理。
变焦成像装置的第二实施例：
参见图4，图4是变焦成像装置第二实施例的结构图，本实施例中变焦成像装置包括图
像传感器91、第一物镜11、第二物镜21以及变焦装置200。第一物镜11与第二物镜21设置在
图像传感器91的两侧，且第一物镜11与第二物镜21的光轴均垂直于图像传感器91的靶面，
第一物镜11与图像传感器91之间设置有第一偏转棱镜31和第三偏转棱镜71，且第一偏转棱
镜31与第三偏转棱镜71之间还设有变焦装置200，第一物镜11出射的光束经过第一偏转棱
镜31后入射到变焦装置200，经过变焦装置200后入射到第三偏转棱镜71，再经过第三偏转
棱镜71入射到图像传感器91。
参见图5，图5是变焦成像装置第二实施例中另一种角度的结构图,本实施例中，第
二物镜41与图像传感器91之间设置有第二偏转棱镜41和第四偏转棱镜81，第二物镜21出射
的光束经过第二偏转棱镜41后入射到变焦装置200，经过变焦装置200后入射到第四偏转棱
镜81，再经过第四偏转棱镜81入射到图像传感器91。其中，第一物镜11形成的图像以及第二
物镜21所形成的图像分别投射在图像传感器91靶面上的左右两个不重叠的区域，本实施例
所指的图像传感器91的靶面是图像传感器91上接受光信号并且将光信号变成电信号的表
面，往往就是光信号的入射面。优选的，第三偏转棱镜71与第四偏转棱镜81关于图像传感器
91靶面的中心对称布置，第三偏转棱镜71的出射面与第四偏转棱镜81的出射面均与图像传
感器91的靶面平行。
本实施例中，为了调节成像装置的成像清晰度，第一物镜11设置于第一调焦机构
51内，第二物镜设置21于第二调焦机构61内，并且，第一调焦机构51与第二调焦机构61同步
地分别对第一物镜11及第二物镜21的成像清晰度进行调节。
参见图6，图6是变焦成像装置第一实施例中另一种角度的结构图，变焦装置包括
至少两组第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组。本实施例中，变焦装置200包括两组第
一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组，分别为第一变焦镜片组213、第一变焦镜片组233、
第二变焦镜片组223以及第二变焦镜片组235。其中，第一变焦镜片组233设置在第一偏转棱
镜31的出射端，第一变焦镜片组213设置在第三偏转棱镜71的入射端。同样的，第二变焦镜
片组235设置在第二偏转棱镜41的出射端，第二变焦镜片组223设置在第四偏转棱镜81的入
射端之间。并且，第一变焦镜片组213、第一变焦镜片组233、第二变焦镜片组223以及第二变
焦镜片组235分别包括至少一片透镜。
参见图4，本实施例中，变焦装置200包括第一螺杆211，第一连接件212套在第一螺
杆211上，且第一螺杆211由第一电机210驱动旋转使第一连接件212在第一螺杆211上往复
运动，第一变焦镜片组213固定在第一连接件212上，第一连接件212可在第一导轨214上往
复直线运动，从而可带动第一变焦镜片组213沿第一导轨214方向做往复直线运动。变焦装
置200还包括第二螺杆221，第二连接件222套在第二螺杆221上，且第二螺杆221由第二电机
220驱动旋转使第二连接件222在第二螺杆221上往复运动，第二变焦镜片组223固定在第二
连接件222上，第二连接件222可在第二导轨224上往复直线运动，从而可带动第二变焦镜片
组223沿第二导轨224方向做往复直线运动。同时，变焦装置200还包括第三螺杆231，第三连
接件232套在第三螺杆231上，且第三螺杆231由第三电机230驱动旋转使第三连接件232在
第三螺杆231上往复运动，从而可带动第一变焦镜片组233和第二变焦镜片组235沿第三导
轨234方向做往复直线运动。
本实施中，第一电机210与第二电机220的控制动作完全一致，以保证两个镜头所
获取得图像大小和清晰度相同，有利于图像传感器对所获取的图像进行处理。
本实施例中，通过第一电机210带动第一变焦镜片组213直线移动以及第三电机带
动第一变焦镜片组233直线移动，使得第一变焦镜片组213与第一变焦镜片组233之间的距
离发生改变，焦距也随之改变。通过第二电机220带动第二变焦镜片组223直线移动以及第
三电机带动第二变焦镜片组235直线移动，使得第二变焦镜片组223和第二变焦镜片组235
之间的距离改变，成像焦距随之改变。因而，当第一变焦镜片组213和第一变焦镜片组233之
间的距离改变时，可以调节第一物镜11形成的图像的放大和缩小。当第二变焦镜片组223和
第二变焦镜片组235之间的距离改变时，可以调节第二物镜21形成的图像的放大和缩小。本
实施例中，第一电机210和第二电机220的控制动作完全一致，使得第一变焦镜片组213和第
一变焦镜片组233之间距离的改变与第二变焦镜片组223和第二变焦镜片组235之间距离的
改变完全一样，焦距改变完全一样，因此，第一物镜11与第二物镜21图像可实现同步放大和
缩小。
变焦成像装置的第三实施例：
参见图7和图8，图7是变焦成像装置第三实施例的结构图，图8是变焦成像装置第一实
施例中另一种角度的结构图，本实施例中变焦成像装置包括图像传感器92、第一物镜12、第
二物镜22以及变焦装置300。第一物镜12与第二物镜22设置在图像传感器92的两侧，且第一
物镜12与第二物镜22的光轴均垂直于图像传感器92的靶面，第一物镜12与图像传感器92之
间设置有第一偏转棱镜32和第三偏转棱镜72，且第一偏转棱镜32与第三偏转棱镜72之间还
设有变焦装置300，第一物镜12出射的光束经过第一偏转棱镜32后入射到变焦装置300，经
过变焦装置300后入射到第三偏转棱镜72，再经过第三偏转棱镜72入射到图像传感器92。
本实施例中，第二物镜42与图像传感器92之间设置有第二偏转棱镜42和第四偏转
棱镜82，第二物镜22出射的光束经过第二偏转棱镜42后入射到变焦装置300，经过变焦装置
300后入射到第四偏转棱镜82，再经过第四偏转棱镜82入射到图像传感器92。其中，第一物
镜12形成的图像以及第二物镜22所形成的图像分别投射在图像传感器92靶面上左右两个
不重叠的区域。优选的，第三偏转棱镜72与第四偏转棱镜82关于图像传感器92靶面的中心
对称布置，第三偏转棱镜72的出射面与第四偏转棱镜82的出射面均与图像传感器92的靶面
平行。这样，图像传感器92所形成的图像，以中心线为分割线，右侧的图像即为第一物镜22
形成的图形，左侧的图像即为第二物镜22形成的图像。因此，图像传感器92获得的图像后，
处理器对图像进行处理时只需要以图像传感器92获取的图像的中心线为分割线，可以简单
的获取第一物镜12的图像以及第二物镜22的图像。
本实施例中，为了调节成像装置的图像的清晰度，第一物镜12设置于第一调焦机
构52内，第二物镜设置22于第二调焦机构62内，第一调焦机构52与第二调焦机构62同步地
分别对第一物镜12及第二物镜22的图像清晰度进行调节。
参见图9，图9是变焦成像装置第一实施例中另一种角度的结构图，变焦装置包括
至少两组第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组。本实施例中，变焦装置300包括两组第
一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组，分别为第一变焦镜片组313、第一变焦镜片组343、
第二变焦镜片组323以及第二变焦镜片组333。其中，第一变焦镜片组343设置在第一偏转棱
镜32的出射端，第一变焦镜片组313设置在第三偏转棱镜72的入射端。同样的，第二变焦镜
片组323设置在第二偏转棱镜42的出射端，第二变焦镜片组333设置在第四偏转棱镜82的入
射端之间，并且，第一变焦镜片组313、第一变焦镜片组343、第二变焦镜片组323以及第二变
焦镜片组333分别包括至少一片透镜。
参加图7，本实施例中，变焦装置300包括第一螺杆311，第一连接件312套在第一螺
杆311上，且第一螺杆311由第一电机310驱动旋转使第一连接件312在第一螺杆311上往复
运动，第一变焦镜片组313固定在第一连接件312上，第一连接件312可在第一导轨314上往
复直线运动，从而可带动第一变焦镜片组313沿第一导轨314方向做往复直线运动。变焦装
置300还包括第二螺杆321，第二连接件322套在第二螺杆321上，且第二螺杆321由第二电机
320驱动旋转使第二连接件322在第二螺杆321上往复运动，第二变焦镜片组323固定在第二
连接件322上，第二连接件322可在第二导轨324上往复直线运动，从而可带动第二变焦镜片
组323沿第二导轨324方向做往复直线运动。同时，变焦装置300还包括第三螺杆331，第三连
接件332套在第三螺杆331上，且第三螺杆331由第一电机310驱动旋转使第三连接件332在
第三螺杆331上往复运动，第二变焦镜片组333固定在第三连接件332上，第三连接件332可
在第一导轨314上往复直线运动，从而可带动第二变焦镜片组333沿第一导轨314方向做往
复直线运动。
变焦装置300还包括第四螺杆341，第四连接件342套在第四螺杆341上，且第四螺
杆341由第二电机320驱动旋转使第四连接件342在第四螺杆341上往复运动，第一变焦镜片
组343固定在第三连接件342上，第三连接件342可在第二导轨324上往复直线运动，从而可
带动第一变焦镜片组343沿第二导轨324方向做往复直线运动。
本实施例中，第一螺杆311与第三螺杆331螺纹方向相反，第二螺杆321与第四螺杆
341的螺纹方向相反。第一电机310与第二电机320的控制动作完全一致，以保证两个镜头所
获取得图像大小和清晰度相同，有利于图像传感器对所获取的图像进行处理。
本实施例中，通过第一电机310带动第一变焦镜片组313和第二变焦镜片组333分
别往相反的方向做直线移动，第二电机320带动第一变焦镜片组243和直线移动和第二变焦
镜片组323分别往相反的方向做直线移动，使得第一变焦镜片组313与第一变焦镜片组343
之间的距离发生改变，焦距也随之改变。同样的，第二变焦镜片组333与第二变焦镜片组323
之间的距离发生改变，焦距也随之改变。因而，当第一变焦镜片组313和第一变焦镜片组343
之间的距离改变时，可以调节第一物镜12形成的图像的放大和缩小。当第二变焦镜片组323
和第二变焦镜片组333之间的距离改变时，可以调节第二物镜22形成的图像的放大和缩小。
本实施例中，第一电机310和第二电机320的控制动作完全一致，使得第一变焦镜片组313和
第一变焦镜片组343之间距离的改变与第二变焦镜片组323和第二变焦镜片组333之间距离
的改变完全一样，焦距改变完全一样，因此，第一物镜12与第二物镜22图像可实现同步放大
和缩小。
变焦成像装置的第四实施例：
参见图10，图10是变焦成像装置第四实施例的结构图，本实施例中变焦成像装置包括
图像传感器93、第一物镜13、第二物镜23以及变焦装置400。第一物镜13与第二物镜23设置
在图像传感器93的两侧，且第一物镜13与第二物镜23的光轴均平行于所述图像传感器93的
靶面，第一物镜13与图像传感器93之间设置有第一偏转棱镜33和第三偏转棱镜73，且第一
偏转棱镜33与第三偏转棱镜73之间还设有变焦装置400，第一物镜13出射的光束经过第一
偏转棱镜33后入射到变焦装置400，经过变焦装置400后入射到第三偏转棱镜73，再经过第
三偏转棱镜73入射到图像传感器93。
参见图11，图11是变焦成像装置第四实施例中另一种角度的结构图,本实施例中，
第二物镜43与图像传感器93之间设置有第二偏转棱镜43和第四偏转棱镜83，第二物镜23出
射的光束经过第二偏转棱镜43后入射到变焦装置400，经过变焦装置400后入射到第四偏转
棱镜83，再经过第四偏转棱镜83入射到图像传感器93。优选的，第三偏转棱镜73与第四偏转
棱镜83关于图像传感器93靶面的中心对称布置，第三偏转棱镜73的出射面与第四偏转棱镜
83的出射面均与图像传感器93的靶面平行。
本实施例中，为了调节变焦成像装置的图像清晰度，第一物镜13设置于第一调焦
机构53内，第二物镜设置23于第二调焦机构63内，并且，第一调焦机构53与第二调焦机构63
同步地分别对第一物镜13及第二物镜23的成像清晰度进行调节。
参见图12，图12是变焦成像装置第四实施例中另一种角度的结构图，变焦装置包
括至少两组第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组。本实施例中，变焦装置400包括两组
第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组，分别为第一变焦镜片组413、第一变焦镜片组
424、第二变焦镜片组423、第二变焦镜片组414。其中，第二变焦镜片组424设置在第一偏转
棱镜33的出射端，第一变焦镜片组413设置在第三偏转棱镜73的入射端，第二变焦镜片组
423设置在第二偏转棱镜43的出射端，第四变焦镜片组414设置在第四偏转棱镜83的入射
端。第一变焦镜片组413、第二变焦镜片组423、第三变焦镜片组424和第四变焦镜片组414分
别包括至少一片透镜。
参见图10，本实施例中，变焦装置400包括第一螺杆411，第一连接件412套在第一
螺杆411上，且第一螺杆411由第一电机410驱动旋转使第一连接件412在第一螺杆410上往
复运动，第一变焦镜片组413和第二变焦镜片组414固定在第一连接件412上，第一连接件
412可在导轨430上往复直线运动，从而可带动第一变焦镜片组413和第二变焦镜片组414沿
导轨430方向做往复直线运动。同时，变焦装置400还包括第二螺杆421，第二连接件422套在
第二螺杆421上，且第二螺杆421由第二电机420驱动旋转使第二连接件422在第二螺杆421
上往复运动，第二变焦镜片组423和第三变焦镜片组424固定在第二连接件422上，第二连接
件422可在导轨430上往复直线运动，从而可带动第二变焦镜片组423和第一变焦镜片组424
沿导轨430方向做往复直线运动。
本实施例中，第一变焦镜片组413与第三偏转棱镜73之间还设有第一开关1，同样
的，第二变焦镜片组414与第四偏转棱镜83之间也设有第二开关2，优选的，第一开关1和第
二开关2均为电控光阀，通过控制第一开关1和第二开关2交替的开启和关闭，控制第三偏转
棱镜73和第四偏转棱镜83的入射光束的射入或者阻断，进而控制第一物镜13和第二物镜23
形成的图像可以投射在图像传感器93上整个靶面上实现全幅独立成像，可以在不降低图像
画幅大小和分辨率的同时，还可以使得装置体积更小，功耗更低。
变焦成像装置的第五实施例：
参见图13，图13是变焦成像装置第五实施例的结构图，本实施例中变焦成像装置包括
图像传感器94、第一物镜14、第二物镜24以及变焦装置500。第一物镜14与第二物镜24设置
在图像传感器94的两侧，且第一物镜14与第二物镜24的光轴均平行于图像传感器94的靶
面，第一物镜14与图像传感器94之间设置有第一偏转棱镜34和第三偏转棱镜74，且第一偏
转棱镜34与第三偏转棱镜74之间还设有变焦装置500，第一物镜14出射的光束经过第一偏
转棱镜34后入射到变焦装置500，经过变焦装置500后入射到第三偏转棱镜74，再经过第三
偏转棱镜74入射到图像传感器94。
参见图14，图14是变焦成像装置第五实施例中另一种角度的结构图,本实施例中，
第二物镜24与图像传感器94之间设置有第二偏转棱镜44和第四偏转棱镜84，第二物镜24出
射的光束经过第二偏转棱镜44后入射到变焦装置500，经过变焦装置500后入射到第四偏转
棱镜84，再经过第四偏转棱镜84入射到图像传感器94。优选的，第三偏转棱镜74与第四偏转
棱镜84关于图像传感器94靶面的中心对称布置，第三偏转棱镜74的出射面与第四偏转棱镜
84的出射面均与图像传感器94的靶面平行。
本实施例中，为了调节成像装置的成像清晰度，第一物镜14设置于第一调焦机构
54内，第二物镜设置24于第二调焦机构64内，并且，第一调焦机构54与第二调焦机构64同步
地分别对第一物镜14及第二物镜24的图像清晰度进行调节。
参见图15，图15是变焦成像装置第一实施例中另一种角度的结构图，变焦装置包
括至少两组第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组。本实施例中， 变焦装置500包括两
组第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组，分别为第一变焦镜片组513、第一变焦镜片组
533、第二变焦镜片组523以及第二变焦镜片组535。其中，第一变焦镜片组533设置在第一偏
转棱镜34的出射端，第一变焦镜片组513设置在第三偏转棱镜74的入射端。同样的，第二变
焦镜片组535设置在第二偏转棱镜44的出射端，第二变焦镜片组523设置在第四偏转棱镜84
的入射端之间，并且，第一变焦镜片组513、第一变焦镜片组533、第二变焦镜片组523以及第
二变焦镜片组535分别包括至少一片透镜。
参见图13，本实施例中，变焦装置500包括第一螺杆511，第一连接件512套在第一
螺杆511上，且第一螺杆511由第一电机510驱动旋转使第一连接件512在第一螺杆511上往
复运动，第一变焦镜片组513固定在第一连接件512上，第一连接件512可在第一导轨514上
往复直线运动，从而可带动第一变焦镜片组513沿第一导轨514方向做往复直线运动。变焦
装置500还包括第二螺杆521，第二连接件522套在第二螺杆521上，且第二螺杆521由第二电
机520驱动旋转使第二连接件522在第二螺杆521上往复运动，第二变焦镜片组523固定在第
二连接件522上，第二连接件522可在第二导轨524上往复直线运动，从而可带动第二变焦镜
片组523沿第二导轨524方向做往复直线运动。同时，变焦装置500还包括第三螺杆531，第三
连接件532套在第三螺杆531上，且第三螺杆531由第三电机530驱动旋转使第三连接件532
在第三螺杆531上往复运动，第一变焦镜片组533和第二变焦镜片组535固定第三连接件532
上，第三连接件532在第三螺杆531上往复运动，在从而可带动第一变焦镜片组533和第二变
焦镜片组535沿第三导轨534方向做往复直线运动。
本实施例中，第一电机510与第二电机520的控制动作完全一致，以保证两个镜头
所获取得图像大小和清晰度相同，有利于图像传感器对所获取的图像进行处理。
本实施例中，第一变焦镜片组513与第三偏转棱镜74之间还设有第一开关3，同样
的，第二变焦镜片组523与第四偏转棱镜84之间也设有第二开关4，优选的，第一开关3和第
二开关4均为电控光阀，通过控制第一开关3和第二开关4交替的开启和关闭，控制第三偏转
棱镜74和第四偏转棱镜84的入射光束的射入或者阻断，进而控制第一物镜14和第二物镜24
形成的图像可以投射在图像传感器94上整个靶面上实现全幅独立成像，可以在不降低图像
画幅大小和分辨率的同时，还可以使得装置体积更小，功耗更低。
变焦成像装置的第六实施例：
参见图16和图17，图16是变焦成像装置第六实施例的结构图，图17是变焦成像装置第
六实施例中另一种角度的结构图，本实施例中变焦成像装置包括图像传感器95、第一物镜
15、第二物镜25以及变焦装置600。第一物镜15与第二物镜25设置在图像传感器95的两侧，
且第一物镜15与第二物镜25的光轴均垂直于图像传感器95的靶面，第一物镜15与图像传感
器95之间设置有第一偏转棱镜35和第三偏转棱镜75，且第一偏转棱镜35与第三偏转棱镜75
之间还设有变焦装置600，第一物镜15出射的光束经过第一偏转棱镜35后入射到变焦装置
600，经过变焦装置600后入射到第三偏转棱镜75，再经过第三偏转棱镜75入射到图像传感
器95。
本实施例中，第二物镜45与图像传感器95之间设置有第二偏转棱镜45和第四偏转
棱镜85，第二物镜25出射的光束经过第二偏转棱镜45后入射到变焦装置600，经过变焦装置
600后入射到第四偏转棱镜85，再经过第四偏转棱镜85入射到图像传感器95。优选的，第三
偏转棱镜75与第四偏转棱镜85关于图像传感器95靶面的中心对称布置，第三偏转棱镜75的
出射面与第四偏转棱镜85的出射面均与图像传感器95的靶面平行。
本实施例中，为了调节成像装置的成像清晰度，第一物镜15设置于第一调焦机构
55内，第二物镜设置25于第二调焦机构65内，并且，第一调焦机构55与第二调焦机构65同步
地分别对第一物镜15及第二物镜25的图像清晰度进行调节。
参见图18，图18是变焦成像装置第六实施例中另一种角度的结构图，变焦装置包
括至少两组第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组。本实施例中，变焦装置600包括两组
第一变焦镜片组以及两组第二变焦镜片组，分别为第一变焦镜片组613、第一变焦镜片组
643、第二变焦镜片组623以及第二变焦镜片组633。其中，第一变焦镜片组643设置在第一偏
转棱镜35的出射端，第一变焦镜片组613设置在第三偏转棱镜75的入射端。同样的，第二变
焦镜片组623设置在第二偏转棱镜45的出射端，第二变焦镜片组633设置在第四偏转棱镜85
的入射端，并且，第一变焦镜片组613、第一变焦镜片组643、第二变焦镜片组623以及第二变
焦镜片组633分别包括至少一片透镜。
参加图16，本实施例中，变焦装置600包括第一螺杆611，第一连接件612套在第一
螺杆611上，且第一螺杆611由第一电机610驱动旋转使第一连接件612在第一螺杆611上往
复运动，第一变焦镜片组613固定在第一连接件612上，第一连接件612可在第一导轨614上
往复直线运动，从而可带动第一变焦镜片组613沿第一导轨614方向做往复直线运动。变焦
装置600还包括第二螺杆621，第二连接件622套在第二螺杆621上，且第二螺杆621由第二电
机620驱动旋转使第二连接件622在第二螺杆621上往复运动，第二变焦镜片组623固定在第
二连接件622上，第二连接件622可在第二导轨624上往复直线运动，从而可带动第二变焦镜
片组623沿第二导轨624方向做往复直线运动。同时，变焦装置600还包括第三螺杆631，第三
连接件632套在第三螺杆631上，且第三螺杆631由第一电机610驱动旋转使第三连接件632
在第三螺杆631上往复运动，第二变焦镜片组633固定在第二连接件632上，第三连接件632
在第三螺杆631上往复运动，从而可带动第二变焦镜片组633沿第二导轨614方向做往复直
线运动。变焦装置600还包括第四螺杆641，第四连接件642套在第四螺杆641上，且第四螺杆
641由第二电机620驱动旋转使第四连接件642在第四螺杆641上往复运动，第一变焦镜片组
643固定在第二连接件642上，第三连接件642在第三螺杆641上往复运动，从而可带动第一
变焦镜片组643沿第二导轨624方向做往复直线运动。
本实施例中，第一螺杆611与第三螺杆631螺纹方向相反，第二螺杆621与第四螺杆
641的螺纹方向相反。第一电机610与第二电机620的控制动作完全一致，以保证两个镜头所
获取得图像大小和清晰度相同，有利于图像传感器对所获取的图像进行处理。
本实施例中，第一变焦镜片组613与第三偏转棱镜75之间还设有第一开关5，同样
的，第二变焦镜片组623与第四偏转棱镜85之间也设有第二开关6，优选的，第一开关5和第
二开关6均为电控光阀，通过控制第一开关5和第二开关6交替的开启和关闭，控制第三偏转
棱镜75和第四偏转棱镜85的入射光束的射入或者阻断，进而控制第一物镜15和第二物镜25
形成的图像可以投射在图像传感器95上整个靶面上实现全幅独立成像，可以在不降低图像
画幅大小和分辨率的同时，还可以使得装置体积更小，功耗更低。
当然，上述实施例仅是本发明优选的实施方式，实际应用时，本发明还有更多的改
变，例如，变焦镜片组的组数的改变。此外，调焦装置的设置也可有多种方式，可以两个物镜
分别设置在一个调焦装置内，也可以设置在两个物镜之间。诸如此类的显而易见的等效变
化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。