CN102540388A - 组合镜筒及其应用的变焦镜头 - Google Patents

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Abstract

一种用于变焦镜头的组合镜筒，所述组合镜筒的中轴线形成所述变焦镜头的光轴。所述组合镜筒包括固定筒、凸轮筒、导向筒、调焦筒以及镜头盖，所述凸轮筒容置在所述固定筒内并可在固定筒内沿变焦镜头的光轴方向旋转移动，所述导向筒固定在所述凸轮筒内且与所述调焦筒卡接，所述调焦筒随所述凸轮筒的旋转在变焦镜头的光轴方向移动。所述调焦筒朝向所述固定筒的一端外侧壁上沿圆周方向延伸有一凸环，所述凸轮筒远离所述固定筒的一端沿其径向向内延伸有一凸缘，当所述组合镜筒处于工作状态时，所述凸缘面向固定筒的表面与所述凸环远离固定筒的表面抵接。该组合镜筒结构简单，组装步骤较少，能够降低组装误差。

Description

组合镜筒及其应用的变焦镜头
技术领域
本发明涉及一种组合镜筒及其应用的变焦镜头。
背景技术
变焦镜头广泛的应用于数码相机中，传统的变焦镜头一般采用将多组镜片可滑动地设置在组合镜筒内，通过旋转镜筒从而实现变焦功能。然而，现有的变焦镜头中的元件较多且结构复杂，如一个具有3倍变焦功能的变焦镜头需要至少六个镜筒组合才可实现相应的变焦功能，多元件结构的变焦镜头不仅结构复杂而且占据相当大的空间，从而很难实现变焦镜头的小型化。
另外，一般的变焦镜头通常使用镜筒环(Cam ring)来封闭两个相邻的镜筒之间形成的间隙，以防止漏光，不仅元件零散，难以组装，而且增加组装误差，降低质量。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种结构简单且可减少组装误差的组合镜筒及应用该组合镜筒的变焦镜头。
一种组合镜筒，其用于一变焦镜头，所述组合镜筒的中轴线形成所述变焦镜头的光轴。所述组合镜筒包括固定筒、凸轮筒、导向筒、调焦筒以及镜头盖。所述凸轮筒容置在所述固定筒内并可在固定筒内沿变焦镜头的光轴方向旋转移动，所述导向筒固定在所述凸轮筒内且与所述调焦筒卡接，所述调焦筒随所述凸轮筒的旋转在变焦镜头的光轴方向移动。所述调焦筒朝向所述固定筒的一端外侧壁上沿圆周方向延伸有一凸环，所述凸轮筒远离所述固定筒的一端沿其径向向内延伸有一凸缘，当所述组合镜筒处于对焦状态时，所述凸缘面向固定筒的表面与所述凸环远离固定筒的表面抵接。
一种变焦镜头，其包括一组合镜筒以及设置在组合镜筒上的多个光学镜片。所述组合镜筒的中轴线形成所述变焦镜头的光轴。所述组合镜筒包括固定筒、凸轮筒、导向筒、调焦筒以及镜头盖。所述凸轮筒容置在所述固定筒内并可在固定筒内沿变焦镜头的光轴方向旋转移动，所述导向筒固定在所述凸轮筒内且与所述调焦筒卡接，所述调焦筒随所述凸轮筒的旋转在变焦镜头的光轴方向移动。所述调焦筒朝向所述固定筒的一端外侧壁上沿圆周方向延伸有一凸环，所述凸轮筒远离所述固定筒的一端沿其径向向内延伸有一凸缘，当所述组合镜筒处于对焦状态时，所述凸缘面向固定筒的表面与所述凸环远离固定筒的表面抵接。
相较现有技术，该组合镜筒及其应用的变焦镜头通过所述固定筒、所述凸轮筒、所述导向筒以及所述调焦筒配合，便可实现变焦镜头的变焦功能，结构简化。而且，由于调焦筒的凸环与凸轮筒的凸缘为卡接结构，无需另外装配镜筒环，减少组装步骤，同时降低组装误差。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的具有一组合镜筒的变焦镜头的部分分解图；
图2是图1的变焦镜头另一视角的分解图；
图3是图1的组合镜筒的第一状态图；
图4是图3的组合镜筒的导向筒、凸轮筒、调焦筒以及镜头盖的分解图；
图5是图4的组合镜筒另一视角的分解图；
图6是图4的导向筒、凸轮筒、调焦筒以及镜头盖的组合图；
图7是图4的凸轮筒以及调焦筒在组合镜筒处于第二状态时的立体剖视图。
主要元件符号说明
变焦镜头                    200
组合镜筒                    100
光学镜片                    101
固定筒                      10
收容槽                      11
第一凸轮槽                  13
上升区                      13a
滑动区                      13b
轴向滑槽                    15
凸轮筒                      20
排齿条                      21
第一凸轮销                  23
第二凸轮槽                  25
卡块                        26
凸缘                        27
导向筒                      30
底环                        31
外环                        31a
内环                        31b
间隙                        31c
下底面                      311
上表面                      313
导向筒滑块                  315
筒部                        33
第一柱状部                  331
第二柱状部                  333
调焦筒                      40
隔层                        41
中心通孔                    411
卡接孔                        413
前腔                          43
挡块                          431
后腔                          45
轴向槽                        47
凸环                          49
第二凸轮销                    491
镜头盖                        50
卡钩                          51
光轴                          OO’
具体实施方式
请参阅图1、图2，本发明较佳实施方式提供一种用于变焦镜头200的组合镜筒100，所述组合镜筒100的中轴线形成所述变焦镜头200的光轴OO’。该组合镜筒100包括固定筒10、凸轮筒20、导向筒30、调焦筒40以及镜头盖50。所述凸轮筒20容置在所述固定筒10内，所述导向筒30及所述调焦筒40均收容在所述凸轮筒20内，且所述调焦筒40的侧壁夹设在所述凸轮筒20与导向筒30的侧壁之间。所述导向筒30一端与所述凸轮筒20的边缘相互抵持，另一端收容在所述调焦筒40内。所述凸轮筒20可在固定筒10内旋转并同时沿光轴OO’方向移动，所述调焦筒40可随所述凸轮筒20的旋转在光轴OO’方向移动。所述镜头盖50活动盖合在所述调焦筒40一端，在本实施方式中，所述镜头盖50收容在所述调焦筒40内，且可通过相对旋转而从所述调焦筒40内旋出。
本实施方式中，所述凸轮筒20、导向筒30以及调焦筒40均呈空心圆筒状，当所述组合镜筒100处于组装完成状态时，所述固定筒10、凸轮筒20、导向筒30、调焦筒40以及镜头盖50的中轴线与光轴OO’重合。
所述固定筒10用于固设在一镜座(图未示)上。该固定筒10内形成有一收容槽11用于收容所述凸轮筒20。该收容槽11的内侧壁上间隔均匀地设置有多个第一凸轮槽13以及多个与第一凸轮槽13交错分布的轴向滑槽15。所述第一凸轮槽13包括一个上升区13a以及一个与所述上升区13a连通的滑动区13b。所述上升区13a由所述固定筒10远离镜头盖50的后端以一定斜率延伸至固定筒10靠近镜头盖50的前端位置处。所述滑动区13b邻近且平行于所述固定筒10的前端圆周边缘。所述多个轴向滑槽15与光轴OO’方向大致平行。
请参阅图3至图5，所述凸轮筒20远离镜头盖50的后端外侧环设有一排齿条21，所述齿条21所覆盖的圆周区域对应于凸轮筒20的轴心的圆心角小于120度。所述齿条21用以与一外部驱动装置(图未示)相啮合，并在所述外部驱动装置的驱动下相对所述固定筒10旋转。所述齿条21两侧设置有多个与所述第一凸轮槽13相对应的第一凸轮销23。所述第一凸轮销23容置在所述固定筒10的第一凸轮槽13内，用以在该凸轮筒20转动时，沿着所述第一凸轮槽13的上升区13a上升至所述第一凸轮槽13的滑动区13b，然后在所述滑动区13b内滑动。由于所述凸轮筒20外侧的齿条21所对应的圆心角小于120度，因此所述第一凸轮销23可与所述齿条21位于同一平面内，如此可有效节约空间并降低了所述凸轮筒20的高度，从而使整个组合镜筒100的高度降低。在所述凸轮筒20的内侧设置有多个第二凸轮槽25，所述第二凸轮槽25由所述凸轮筒20远离所述镜头盖50的后端延伸至凸轮筒20内侧中部位置。本实施方式中，所述第二凸轮槽25沿着凸轮筒20的内侧圆周方向呈波浪状分布。所述凸轮筒20远离镜头盖50的一端面上沿其径向向内形成有一卡块26，所述卡块26呈弧形状。所述凸轮筒20远离所述固定筒10的一端沿其径向向内延伸有一凸缘27，所述凸缘27沿凸轮筒20的圆周方向呈圆环状。本实施方式中，所述凸缘27与所述凸轮筒20一体成型，所述凸缘27沿所述凸轮筒20径向的延伸长度是0.1mm至1mm。所述凸缘27的材料为金属。
可以理解，所述凸缘27还可通过各种固定方式从所述凸轮筒20的端面延伸出来，其材料也可以为塑胶，其延伸长度不限定于0.1mm至1mm的范围，当调焦筒40的直径较小时，所述凸缘27的延伸长度可以大于1mm。
所述导向筒30包括底环31以及从底环31沿光轴OO’方向延伸的筒部33，所述底环31的外径大于所述筒部33的外径。具体的，所述底环31包括外环31a以及内环31b，所述外环31a与所述内环31b在沿光轴OO’的方向上具有一环形间隙31c，所述间隙31c能够收容所述凸轮筒20的卡块26并容许卡块26在间隙31c中滑动，从而使得所述导向筒30转动固定在所述凸轮筒20上。所述外环31a的外径大致等于所述固定筒10的内径，同时大致等于所述凸轮筒20的外径，所述内环31b的外径大致等于所述调焦筒40的外径。所述底环31收容在所述固定筒10内，所述外环31a包括远离所述镜头盖50的下底面311，所述内环31b包括面向镜头盖50的上表面313，所述上表面313与所述凸轮筒20远离镜头盖50的端面抵接。当组合镜筒100处于第一状态，即收纳状态时，所述下底面311与所述固定筒10的收容槽11的底面贴合。所述外环31a沿其径向向外延伸出多个与所述固定筒10的轴向滑槽15相对应的导向筒滑块315，该导向筒滑块315由所述底环31边缘伸出并卡置在所述固定筒10的轴向滑槽15内，用以使所述导向筒30随着所述凸轮筒20而沿所述轴向滑槽15做直线运动。所述筒部33收容在所述凸轮筒20内。所述筒部33侧壁上形成有多个平行于光轴OO’方向的第一柱状部331以及第二柱状部333，所述第一柱状部331以及第二柱状部333的末端均形成有对称的弧角，以减少摩擦损耗。所述第一柱状部331相对于所述上表面313的高度大于所述第二柱状部333相对于所述上表面313的高度。
所述调焦筒40的侧壁收容在所述凸轮筒20的内侧壁与筒部33的外侧壁之间。所述调焦筒40内部沿其圆周方向向内延伸有一环状隔层41，所述隔层41包括一个中心通孔411以及多个环绕该中心通孔411的卡接孔413，所述卡接孔413对应于所述第一柱状部331的位置，所述第一柱状部331穿过所述卡接孔413收容在调焦筒40内，使得所述调焦筒40与导向筒30形成卡接结构。具体的，所述环状隔层41将所述调焦筒40分隔为邻近所述镜头盖50的前腔43以及远离所述镜头盖50的后腔45，所述前腔43的内侧壁上沿调焦筒40的径向延伸有一挡块431，所述挡块431邻近所述隔层41的端面。本实施方式中，所述挡块431呈四棱柱状，其沿调焦筒40径向的延伸长度小于等于所述隔层41的径向宽度。所述调焦筒40的内侧壁上开设有对应于该第二柱状部333的轴向槽47，所述轴向槽47用于收容所述第二柱状部333，以避免所述导向筒30相对于所述调焦筒40旋转。所述调焦筒40朝向所述固定筒10的一端外侧壁上沿圆周方向向外延伸有一凸环49，当所述组合镜筒100处于第二状态，即对焦工作状态时，所述凸环49远离固定筒10的表面与所述凸轮筒20面向固定筒10的凸缘27表面抵接，从而防止灰尘及杂物落入所述固定筒10、凸轮筒20及导向筒30之间。本实施方式中，所述轴向槽47从所述调焦筒40远离镜头盖50的端面延伸至邻近所述隔层41的位置。所述凸环49外侧沿调焦筒40径向延伸有多个第二凸轮销491，所述第二凸轮销491收容在对应的第二凸轮槽25内，并在外力作用下沿着所述第二凸轮槽25运动，从而使得调焦筒40能够沿着光轴OO’方向上下移动。
所述镜头盖50面向所述调焦筒40的表面上沿光轴OO’方向延伸有至少一卡钩51，所述卡钩51呈L状。所述镜头盖50的边缘外侧与所述调焦筒40的内侧壁贴合，当旋转所述镜头盖50时，所述挡块431与卡钩51配合或脱离，从而能够将镜头盖50定位在所述调焦筒40上。本实施方式中，所述卡钩51的数量为3个，其均匀分布在所述镜头盖50圆周面上。
使用该组合镜筒100时，将至少一光学镜片101设置在所述隔层41的中心通孔411内，以及将另外的光学镜片(图未示)通过隔层41收容在导向筒30的筒部33内，或者固定在固定筒10上，由此，可形成所述变焦镜头200。
请结合图6至图7，使用该变焦镜头200时，外部驱动装置通过所述传动齿轮120带动所述凸轮筒20沿所述固定筒10转动，此时所述凸轮筒20的第一凸轮销23将沿着所述第一凸轮槽13的上升区13a滑动，从而使所述凸轮筒20绕所述固定筒10转动的同时，所述凸轮筒20及固定于凸轮筒20上的导向筒30沿所述固定筒10的光轴OO’方向移动，由于轴向滑槽15的限制，导向筒30只能随凸轮筒20沿光轴OO’方向移动，而不能绕固定筒10转动。当所述凸轮筒20由所述固定筒10的第一凸轮槽13的上升区13a进入所述滑动区13b后，所述凸轮筒20将停止轴向移动而围绕光轴OO’转动。由于导向筒30的第二柱状部333收容在所述调焦筒40的轴向槽47内，当所述凸轮筒20转动时，所述调焦筒40不能绕所述固定筒10转动，从而使所述凸轮筒20同时相对所述调焦筒40转动。所述调焦筒40的第二凸轮销491在所述凸轮筒20的第二凸轮槽25内运动，使得调焦筒40能够沿光轴OO’方向移动，由此，设置在调焦筒40上的光学镜片101能够随所述凸轮筒20的转动而沿光轴OO’方向靠近或远离设置在导向筒30上的光学镜片101，从而能够调整各个光学镜片的距离，以进行调焦。
可以理解，所述光学镜片101还可以根据现有的固定方式设置在所述调焦筒40、凸轮筒20、导向筒30或者固定筒10的其他位置。
该变焦镜头200通过所述固定筒10、所述凸轮筒20、所述导向筒30以及所述调焦筒40配合，便可实现变焦镜头200的变焦功能，结构简化。而且，由于调焦筒与凸轮筒为卡接结构，无需另外装配镜筒环，减少组装步骤，同时降低组装误差。
应该指出，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种组合镜筒，其用于一变焦镜头中，所述组合镜筒的中轴线形成所述变焦镜头的光轴，其特征在于，所述组合镜筒包括固定筒、凸轮筒、导向筒、调焦筒以及镜头盖，所述凸轮筒容置在所述固定筒内并可在固定筒内沿变焦镜头的光轴方向旋转移动，所述导向筒固定在所述凸轮筒内且与所述调焦筒卡接，所述调焦筒随所述凸轮筒的旋转在变焦镜头的光轴方向移动，所述调焦筒朝向所述固定筒的一端外侧壁上沿圆周方向延伸有一凸环，所述凸轮筒远离所述固定筒的一端沿其径向向内延伸有一凸缘，当所述组合镜筒处于对焦状态时，所述凸缘面向固定筒的表面与所述凸环远离固定筒的表面抵接。
2.如权利要求1所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：所述镜头盖的外径等于所述调焦筒的内径，所述镜头盖收容在所述调焦筒内且可相对于该调焦筒旋转。
3.如权利要求1所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：该固定筒内侧壁上间隔均匀地设置有多个第一凸轮槽，所述凸轮筒的外侧壁上设置有多个与所述第一凸轮槽相对应的第一凸轮销，所述第一凸轮销容置在所述第一凸轮槽内。
4.如权利要求1所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：所述导向筒包括底环以及从底环沿光轴方向延伸的筒部，所述底环的外径大于所述筒部的外径，所述底环与所述凸轮筒一端面抵接，所述筒部收容在所述凸轮筒内，所述调焦筒收容在所述凸轮筒的内侧壁与筒部的外侧壁之间。
5.如权利要求4所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：所述筒部包括平行于光轴方向的多个第一柱状部，所述调焦筒内部沿其圆周方向向内延伸有一环状隔层，所述隔层对应所述第一柱状部的位置开设有多个卡接孔，所述第一柱状部穿过所述卡接孔收容在调焦筒内。
6.如权利要求5所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：所述筒部包括平行于光轴方向的多个第二柱状部，所述调焦筒内侧壁开设有多个对应收容该第二柱状部的轴向槽以避免所述导向筒相对于所述调焦筒旋转。
7.如权利要求5所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：所述隔层将所述调焦筒分隔为邻近所述镜头盖的前腔以及远离所述镜头盖的后腔，所述前腔的内侧壁上沿其径向延伸有一挡块，所述镜头盖面向所述调焦筒的表面上沿轴向延伸有一卡钩，所述卡钩呈L型，当旋转所述镜头盖时，所述挡块收容在卡钩的折弯处或从折弯处退出。
8.如权利要求1所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：所述凸环外侧延伸有多个第二凸轮销，所述凸轮筒内侧壁上开设有多个呈波浪状的第二凸轮槽，所述第二凸轮销收容在对应的第二凸轮槽内并在外力作用下沿着所述第二凸轮槽运动。
9.如权利要求1所述的用于变焦镜头的组合镜筒，其特征在于：所述凸轮筒远离镜头盖的一端面上沿其径向向内形成有一卡块，所述底环包括外环以及内环，所述外环与所述内环在沿光轴方向上具有一环形间隙，所述间隙收容所述卡块并容许卡块在间隙中滑动，使得所述导向筒转动固定在所述凸轮筒上。
10.一种变焦镜头，其包括一组合镜筒以及设置在组合镜筒上的多个光学镜片，所述组合镜筒的中轴线形成所述变焦镜头的光轴，其特征在于，所述组合镜筒包括固定筒、凸轮筒、导向筒、调焦筒以及镜头盖，所述凸轮筒容置在所述固定筒内并可在固定筒内沿变焦镜头的光轴方向旋转移动，所述导向筒固定在所述凸轮筒内且与所述调焦筒卡接，所述调焦筒随所述凸轮筒的旋转在变焦镜头的光轴方向移动，所述调焦筒朝向所述固定筒的一端外侧壁上沿圆周方向延伸有一凸环，所述凸轮远离所述固定筒的一端沿其径向向内延伸有一凸缘，当所述组合镜筒处于对焦状态时，所述凸缘面向固定筒的表面与所述凸环远离固定筒的表面抵接。
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