CN102129111B - 镜头的镜筒结构及提高镜头倍率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种镜头的镜筒结构及提高镜头倍率的方法。一种镜头的镜筒结构，其内设有容置一第一透镜组、一第二透镜组及一第三透镜组的空间，所述三个透镜组具有一共同光轴，所述镜筒结构至少包含一回转筒及一凸轮筒。回转筒具有一侧壁，其上设置有一第一轨道群，用以调整第一透镜组与第二透镜组及第三透镜组于共同光轴上的相对距离。凸轮筒与回转筒相固定而能共同旋转，凸轮筒上设置有一第二轨道群及一第三轨道群，第二透镜组及第三透镜组分别通过第二轨道群及第三轨道群而于共同光轴上移动。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种镜头的镜筒结构及提高镜头倍率的方法，特别有关一种改变镜筒内轨道群的配置以提高镜头倍率的方法及镜筒结构。
【背景技术】
现今成像器材的镜头装置随着成像技术的进步不断地提高其精密度。一般而言，镜头装置是通过各组件的机械移动或旋转带动各透镜组，以改变各透镜组的相对距离来达成变焦及聚焦(focusing)的功能，镜头装置中各组件的配置会直接影响到变焦及聚焦的能力。
请参考图1，显示现有的镜头装置位于镜筒内的回转筒的外侧视图。自回转筒12的外侧观之，于其表面上有三个突出的轨道线；反之，若自回转筒12的内侧观之，前述三个轨道线为凹槽轨道。如图1所示，所述三个轨道线分别为第一轨道群102、第二轨道群104及第三轨道群106，这三个轨道群102、104、106分别对应第一透镜组502、第二透镜组504及第三透镜组506(参见图5)。所述三个透镜组502、504、506具有共同光轴31与镜头装置的径向中心线重叠或平行。通过镜头装置中对应所述透镜组502、504、506的作动组件会分别于所述三个轨道群102、104、106中运动，所述透镜组502、504、506因其对应的作动组件带动的关系而能于共同光轴31上移动。通过控制所述透镜组502、504、506于共同光轴31上的相对距离，能够达成镜头装置的变焦及聚焦功能。
前述将三个轨道群102、104、106设置于单一回转筒12的现有技术，容易导致三个透镜组502、504、506的可移动轨迹相互重叠，三个透镜组502、504、506可供调整的相对距离因而受限，进而影响镜头装置的放大倍率。
请参考图2，显示现有的镜头装置位于镜筒内的凸轮筒的内侧视图。于此现有技术中，是将二个轨道线设置于凸轮筒14内侧，将一个轨道线设置于凸轮筒14外侧。如图2所示，第一轨道群102设置于凸轮筒14外侧，第二轨道群104及第三轨道群106设置于凸轮筒14内侧。自凸轮筒14的内侧观之，第一轨道群102会在其表面上形成突起轮廓，第二轨道群104及第三轨道群106为二个凹槽轨道。所述第一轨道群102、第二轨道群104及第三轨道群106分别对应第一透镜组502、第二透镜组504及第三透镜组506(参见图5)而设，此现有技术中，镜头装置的变焦及聚焦原理与前述类似，为简洁明了起见，在此不再赘述。
前述将一个轨道群102设置于凸轮筒14外侧、二个轨道群104、106设置于凸轮筒14内侧的现有技术中，因为第二轨道群104及第三轨道群106在凸轮筒14外侧表面形成的突起轮廓，会局限第一轨道群102的轨道设计，使得对应于第一轨道群102的第一透镜组502的移动量不足，进而影响镜头装置的放大倍率。
综上所述前述两种现有技术的轨道群配置方式皆会导致第一透镜组502于共同光轴31上移动量不足的问题，进而限制镜头装置的变焦能力。因此，如何改善前述现有技术的缺点，为本发明之重点。
【发明内容】
本发明之一目的在于提供一种镜头的镜筒结构及提高镜头倍率的方法，以解决镜头变焦能力受到局限的问题。
本发明之另一目的在于提供一种镜头的镜筒结构及提高镜头倍率的方法，以改善对应于第一轨道群的第一透镜组移动量不足的现象，进而提高物体成像的放大倍率。
根据本发明所提供的镜头的镜筒结构，其内设有容置一第一透镜组、一第二透镜组及一第三透镜组的空问，所述三个透镜组具有一共同光轴，所述镜筒结构至少包含一回转筒及一凸轮筒。回转筒具有一侧壁，其上设置有一第一轨道群，用以调整第一透镜组与第二透镜组及第三透镜组于共同光轴上的相对距离。凸轮筒与回转筒相固定而能共同旋转，凸轮筒上设置有一第二轨道群及一第三轨道群，第二透镜组及第三透镜组分别通过第二轨道群及第三轨道群而于共同光轴上移动。
根据本发明所提供的提高镜头倍率的方法，镜筒内设置有一第一透镜组、一第二透镜组及一第三透镜组，所述三个透镜组具有一共同光轴，所述提高镜头倍率的方法至少包含下列步骤：(1)提供一回转筒及一凸轮筒；(2)提供一第一轨道群用以调整第一透镜组与第二透镜组及第三透镜组于共同光轴上的相对距离，其中第一轨道群设置于回转筒的一侧壁上；(3)提供一第二轨道群及一第三轨道群分别用以使第二透镜组及第三透镜组于共同光轴上移动，其中第二轨道群及第三轨道群设置于凸轮筒上；(4)将回转筒与凸轮筒固定而能共同旋转；以及(5)将回转筒及凸轮筒置于所述镜筒内。
根据本发明具体的实施方式，其中凸轮筒位于回转筒内，第一轨道群设置于回转筒内侧，第二轨道群及第三轨道群设置于凸轮筒内侧。
根据本发明具体的实施方式，其中凸轮筒与回转筒可以螺丝固定、以铆钉压合固定或以接着剂接合固定。
根据本发明具体的实施方式，其中第一透镜组与第二透镜组于共同光轴上的相对距离相关于物体成像的放大倍率，第二透镜组与第三透镜组于共同光轴上的相对距离相关于物体影像的聚焦(focusing)。
本发明利用将镜筒内的回转筒及凸轮筒固定在一起，使两者得以一同旋转，而且将对应于第一透镜组的第一轨道群设置于回转筒上，将分别对应于第二透镜组及第三透镜组的第二轨道群及第三轨道群设置于凸轮筒上，因此第一轨道群的设计不会受限于第二轨道群和第三轨道群，第一透镜组于共同光轴上的移动距离得以加长，因而增进镜头的变焦能力，使物体成像的放大倍率提高。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
图1显示现有镜头装置位于镜筒内的回转筒的外侧视图。
图2显示现有镜头装置位于镜筒内的凸轮筒的内侧视图。
图3显示本发明镜头的镜筒结构的剖面示意图。
图4显示本发明的镜筒结构的立体图。
图5显示本发明中位于镜筒内部的透镜组立的示意图。
图6显示本发明镜筒结构中第二轨道群及第三轨道群设置于凸轮筒的示意图。
图7显示本发明镜筒结构中第一轨道群设置于回转筒的示意图。
图8显示本发明提高镜头倍率的方法流程图。
【具体实施方式】
请同时参考图3及图5。图3显示本发明镜头的镜筒结构的剖面示意图。图5显示本发明中位于镜筒内部的透镜组立的示意图。本发明的镜筒结构至少包含一外壁30、一回转筒22及一凸轮筒24，分别由外而内配置，凸轮筒24设置于回转筒22内。而且，镜筒内设置有一第一透镜组502、一第二透镜组504及一第三透镜组506(参见图5)，所述三个透镜组502、504、506具有一共同光轴31与镜筒的径向中心线重叠或平行。
请同时参考图3、图4及图5。图4显示本发明的镜筒结构的立体图。本发明中，回转筒22的内侧侧壁上设置一第一轨道群202，凸轮筒24的内侧侧壁上设置一第二轨道群204及一第三轨道群206，所述三个轨道群202、204、206于内侧侧壁上形成凹槽轨道，且分别对应所述三个透镜组502、504、506。
请参考图6及图7。图6显示本发明镜筒结构中第二轨道群204及第三轨道群206设置于凸轮筒24的示意图。图7显示本发明镜筒结构中第一轨道群202设置于回转筒22的示意图。
请参考图4，本发明将回转筒22与凸轮筒24固定，使两者得以一同旋转。如图4所示，镜筒的外壁30上开设一开孔303，以方便将回转筒22与凸轮筒24固定，开设开孔303的目的是为便于维修或校准，或可省略开孔303的设置，于组立过程中，先将回转筒22与凸轮筒24固定。
本发明中，对应于第一透镜组502的作动组件通过移动或旋转而于第一轨道群202上产生位移，进而带动第一透镜组502于共同光轴上移动。类似地，分别通过第二轨道群204及第三轨道群206，第二透镜组504及第三透镜组506亦能于共同光轴上移动。所述三个透镜组502、504、506于共同光轴上的相对移动，改变了彼此间的距离，进而使镜头达到变焦及聚焦的效果。
本发明利用将镜筒内的回转筒及凸轮筒固定在一起，使两者得以一同旋转，并将第一轨道群202设置于回转筒22上、将第二轨道群204及第三轨道群206设置于凸轮筒24上，因此第一轨道群202的设计不会受限于第二轨道群204及第三轨道群206，第一透镜组502于共同光轴31上的移动距离得以加长，藉此提高镜头的变焦能力。
需注意的是，本发明不仅限于将第一轨道群202设置于回转筒22内侧、第二轨道群204及第三轨道群206设置于凸轮筒24内侧的实施方式，所述轨道群202、204、206亦可设置于回转筒22或凸轮筒24外侧，端视作动机构的设计，能够与所述轨道群202、204、206互相配合即可。此外，本发明不仅限于所述轨道群202、204、206于回转筒22或凸轮筒24内侧形成凹槽轨道的实施方式，所述轨道群202、204、206亦可于回转筒22或凸轮筒24外侧形成凹槽轨道，只要作动机构的设计能够配合即可实施。
需注意的是，本发明不仅限于将一个轨道群设置于回转筒22上、二个轨道群设置于凸轮筒24上的实施方式，将二个轨道群设置于回转筒22上、一个轨道群设置于凸轮筒24上的实施方式亦可应用于本发明。此外，本发明中，回转筒22与凸轮筒24的配置顺序可以倒置，例如凸轮筒24在外回转筒22在内的配置方式。
本发明中，关于回转筒22与凸轮筒24互相固定的具体实施方式列举有三：(1)将回转筒22与凸轮筒24打孔并以螺丝穿过两者锁住固定；(2)以铆钉打通回转筒22与凸轮筒24并压合固定；(3)于回转筒22与凸轮筒24两者间的接口上涂抹接着剂接合固定。
于一实施例中，第一透镜组502与第二透镜组504于共同光轴上相对距离的改变，决定物体成像的放大倍率，与镜头的变焦功能相对应。第二透镜组502与第三透镜组504于共同光轴上相对距离的改变，相关于物体影像的聚焦，此与影像的清晰度有关，与镜头的聚焦功能相对应。所述透镜组502、504、506有赖所述轨道群202、204、206的适当配置始能达到最佳的变焦及聚焦功能。
请参考图8，显示本发明提高镜头倍率的方法流程图。本发明中提高镜头倍率的方法包含以下步骤：
首先，镜筒内设置有第一透镜组、第二透镜组及第三透镜组，所述三个透镜组具有一共同光轴与镜筒的径向中心线重叠或平行。
S802：提供回转筒及凸轮筒；
S804：提供第一轨道群设置于回转筒的侧壁上，第一轨道群对应第一透镜组而设，用以调整第一透镜组与第二透镜组及第三透镜组于共同光轴上的相对距离；
S806：提供第二轨道群及第三轨道群设置于凸轮筒上，第二轨道群及第三轨道群分别对应第二透镜组及第三透镜组而设，分别用以使第二透镜组及第三透镜组于共同光轴上移动；
S808：将回转筒与凸轮筒固定而能共同旋转；以及
S810：将回转筒及凸轮筒置于镜筒内，并完成整个镜筒的组立。
其中于步骤S804中，第一透镜组通过第一轨道群的设置，能够于共同光轴上移动，因而与第二透镜组有相对位移，藉此改变物体成像的放大倍率，达成镜头的变焦功能。
其中于步骤S806中，第二透镜组及第三透镜组通过第二轨道群及第三轨道群的设置，彼此间能够于共同光轴上有相对位移，藉此聚焦物体影像，调整影像的清晰度，达成镜头的聚焦功能。
其中于步骤S808中，凸轮筒与回转筒可以螺丝固定、以铆钉压合固定或以接着剂接合固定。
此外，凸轮筒位于回转筒内、第一轨道群设置于回转筒内侧、第二轨道群及第三轨道群设置于凸轮筒内侧等实施方式皆为本发明提高镜头倍率的方法可据以应用实施的态样。
Claims (18)
1.一种镜头的镜筒结构，其内设有容置一第一透镜组、一第二透镜组及一第三透镜组的空间，所述三个透镜组具有一共同光轴，其特征在于，所述镜筒结构至少包含：
一回转筒，具有一侧壁，其上设置有一第一轨道群，该第一透镜组通过该第一轨道群于该共同光轴上移动，该第一轨道群用以调整该第一透镜组与该第二透镜组及该第三透镜组于该共同光轴上的相对距离；以及
一凸轮筒，与该回转筒相固定而能共同旋转，该凸轮筒上设置有一第二轨道群及一第三轨道群，该第二透镜组及该第三透镜组分别通过该第二轨道群及该第三轨道群而于该共同光轴上移动。
2.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该凸轮筒位于该回转筒内。
3.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该第一轨道群设置于该回转筒内侧。
4.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该第二轨道群及该第三轨道群设置于该凸轮筒内侧。
5.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该凸轮筒与该回转筒是以螺丝固定。
6.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该凸轮筒与该回转筒是以铆钉压合固定。
7.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该凸轮筒与该回转筒是以接着剂接合固定。
8.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该第一透镜组与该第二透镜组于该共同光轴上的相对距离相关于物体成像的放大倍率。
9.如权利要求1所述的镜筒结构，其特征在于：该第二透镜组与该第三透镜组于该共同光轴上的相对距离相关于物体影像的聚焦。
10.一种提高镜头倍率的方法，镜筒内设置有一第一透镜组、一第二透镜组及一第三透镜组，所述三个透镜组具有一共同光轴，其特征在于，所述提高镜头倍率的方法至少包含下列步骤：
提供一回转筒及一凸轮筒；
提供一第一轨道群，该第一透镜组通过该第一轨道群于该共同光轴上移动，该第一轨道群用以调整该第一透镜组与该第二透镜组及该第三透镜组于该共同光轴上的相对距离，其中该第一轨道群设置于该回转筒的一侧壁上；
提供一第二轨道群及一第三轨道群分别用以使该第二透镜组及该第三透镜组于该共同光轴上移动，其中该第二轨道群及该第三轨道群设置于该凸轮筒上；
将该回转筒与该凸轮筒固定而能共同旋转；以及
将该回转筒及该凸轮筒置于所述镜筒内。
11.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：该方法更包含将该凸轮筒设置于该回转筒内的步骤。
12.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：于提供该第一轨道群的步骤中，包含将该第一轨道群设置于该回转筒内侧的步骤。
13.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：于提供该第二轨道群及该第三轨道群的步骤中，包含将该第二轨道群及该第三轨道群设置于该凸轮筒内侧的步骤。
14.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：于该回转筒与该凸轮筒固定的步骤中，包含以螺丝固定的方式固定该回转筒与该凸轮筒的步骤。
15.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：于该回转筒与该凸轮筒固定的步骤中，包含以铆钉压合固定的方式固定该回转筒与该凸轮筒的步骤。
16.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：于该回转筒与该凸轮筒固定的步骤中，包含以接着剂接合固定的方式固定该回转筒与该凸轮筒的步骤。
17.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：该第一透镜组与该第二透镜组于该共同光轴上的相对距离相关于物体成像的放大倍率。
18.如权利要求10所述的提高镜头倍率的方法，其特征在于：该第透镜组与该第三透镜组于该共同光轴上的相对距离相关于物体影像的聚焦。
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