CN1475826A - 变焦距镜头装置 - Google Patents

Abstract

一种变焦距镜头装置(10)，为变放大率透镜(14)或校正透镜(16)所用的透镜框(40，50)由内框(52)和外框(54)构成，并且通过相对于外框(54)移动保持透镜(14，16)的内框(52)，能够精确地补偿任何因景物照明光波长变化所致的焦点模糊。所述校正透镜(16)的校正透镜框(50)由内框(52)和外框(54)构成，并根据景物照明光波长的变化使内框(52)被移动。从而可使任何焦点模糊根据景物照明光波长的变化连续地受到补偿。

Description

变焦距镜头装置

技术领域

本发明涉及变焦距镜头装置，具体地说，涉及一种拟用于昼夜监视照相机的变焦距镜头装置。

背景技术

在用于监视照相机的机械补偿型变焦距镜头装置中，通过移动与可变放大率透镜联锁的校正透镜，使因可变放大率透镜移位所致的任何焦点模糊得到补偿。

然而，在普通变焦距镜头装置中，当为补偿任何焦点模糊使在可见光下所用校正透镜的移动受到调节时，在存在的问题在于，在夜间或任何其它时候把所述装置用于红外光时，在因景物照明光波长的不同所致色差的影响下，拍摄的距离会偏离焦点。

鉴于这一问题，在日本专利申请公开特开平8-94911的变焦距镜头中，把用来调节所述校正透镜的凸轮槽成形为使它的一个内壁面对可见光，同时使其另一个内壁面对红外光，通过根据所用波长范围转换所述的面，使之与一凸轮销接触，而使因景物照明光波长的不同所致任何焦点模糊得到补偿。

然而，由于日本专利申请公开特开平8-94911的变焦距镜头只允许两个可供选择的峰值波长，使它的多用性质受到限制，同时造成不能根据拍摄环境精确地聚焦补偿的缺点。

发明内容

鉴于这种情况，本发明的目的在于提供一种变焦距镜头装置，它能精确地补偿任何因景物照明光波长的变化所致的焦点模糊。

为实现上述目的，本发明针对一种变焦距镜头装置，它包括：可变放大率透镜，由第一透镜框保持并可在镜头筒中沿光轴移动；校正透镜，由第二透镜框保持并可在镜头筒中沿光轴移动；其中，使所述可变放大率透镜移位，以改变所述变焦距镜头的焦距，并使所述校正透镜移位，以补偿任何因可变放大率透镜移位所致的焦点模糊。至少所述第一和第二透镜框之一包括：保持透镜的内框；外框，保持所述内框可沿光轴前后移动；以及驱动机构，它相对所述外框前后移动内框；而且通过使所述驱动机构相对所述外框移动内框，补偿任何因景物照明光波长的变化所致焦点模糊，从而至少移动所述可变放大率透镜和校正透镜之一。

所述内框和外框最好分别具有车有螺纹的外表面和车有螺纹的内表面，他们互相啮合；将所述驱动机构布置在所述外框上，并相对于所述外框旋转所述内框，以便沿着光轴前后移动内框。

所述变焦距镜头装置最好还包括：选择机构，用以选择景物照明光的波长；存储机构，其中对每种可由选择机构选择的景物照明光的波长存储有关内框相对于外框位置的信息；以及控制机构，它控制所述驱动机构，以将所述内框移至与由选择机构根据所述存储机构中存储之信息所选景物照明光波长相符的位置。

按照本发明，所述可变放大率透镜或校正透镜的透镜框由内框和外框构成，并且随着所述驱动机构相对外框移动内框，而使所述可变放大率透镜或校正透镜沿着光轴移动。这就使得能够连续地补偿任何因波长变化所致的焦点模糊。

附图说明

以下将参照附图说明本发明的特点及其它目的和优点，各图中类似的参考符号表示相同或类似的部分，其中，

图1表示变焦距镜头装置的剖面图，这是本发明的一种优选实施例；

图2(a)和2(b)表示校正透镜移位情况的剖面图。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明本发明一种优选实施例的变焦距镜头装置。

图1表示本发明一种实施例变焦距镜头装置10的剖面图。有如该图所示，所示变焦距镜头装置10中，沿着光轴L从前到后依序布置有聚焦透镜12、可变放大率透镜14、校正透镜16和替续透镜18及20。

由聚焦环22保持聚焦透镜12。在聚焦环22基础端的内周上形成阴螺纹22A，此阴螺纹22A与在变焦距镜头主体24一端的外周上形成的阳螺纹24A啮合。

在聚焦环22的外周上形成聚焦齿轮26，它与驱动齿轮(未示出)啮合。使所述驱动齿轮与聚焦电机(未示出)连接，通过驱动这个聚焦电机，使聚焦环22旋转。聚焦环22的旋转造成阳螺纹24A和阴螺纹22A起作用，使聚焦环22相对于变焦距镜头主体24前后移动。于是，聚焦透镜12沿着光轴L前后移动，从而实现聚焦控制。

在变焦距镜头主体24内布置有凸轮圆柱体30，可以绕着光轴L旋转。这个凸轮圆柱体30的支承端外周上配置联锁销32。这个联锁销32经沿变焦距镜头主体24的圆周面在圆周方向上所形成的狭缝34与变焦环36相连。

沿变焦距镜头主体24的外周以可转的方式设置所述变焦环36，并在它的外周上形成变焦齿轮38。驱动齿轮(未示出)与变焦齿轮38啮合，并使驱动齿轮与变焦电机(未示出)相连。通过驱动所述变焦电机，使变焦环36旋转，这个变焦环36的旋转经联锁销32被传送到凸轮圆柱体30，造成凸轮圆柱体30围绕光轴L旋转。

由可变放大率透镜框40支承的可变放大率透镜14被布置在凸轮圆柱体30内。在可变放大率透镜框40内，沿着光轴L形成一对直的导引孔42(只示出其中之一)，并且直导引杆44(只示出其中之一)穿过所述直导引孔42。直导引杆44与光轴L平行布置，每个直导引杆的两端被安装在变焦距镜头主体24上。

在这个可变放大率透镜框40的外周上装配有凸轮销46，而且该凸轮销46与凸轮圆柱体30中所形成的可变放大率凸轮槽48耦接。当使凸轮圆柱体30旋转时，可变放大率透镜框40就沿着可变放大率凸轮槽48的轨迹，在光轴L方向上前后移动。

由校正透镜框50支承的校正透镜16被布置在凸轮圆柱体30内。所述校正透镜框50由内框52和外框54构成，所述校正透镜16就由内框52所支承。

在内框52支承端的外周上形成阳螺纹52A，并且所述阳螺纹52A与所述外框54的内周上形成的阴螺纹54A啮合。

在内框52一端的外周上形成一个宽的内框齿轮56。这个内框齿轮56与驱动齿轮58啮合，而驱动齿轮58又与内框驱动电机60的输出轴相连。所述内框驱动电机60受形成于所述外框54上的电机支承部分54B的支承，通过驱动这个内框驱动电机60，使所述内框52绕着光轴L旋转。当这个内框52旋转时，如图2(a)和2(b)所示那样，阳螺纹52A和阴螺纹54A的作用，造成内框52相对于外框54沿着光轴L前后移动。

内框驱动电机60经电机驱动器70处于受系统控制器72的驱动控制之下。系统控制器72根据设在所述变焦距镜头装置的外面的选择开关74的输入信息和存储器76所存的数据驱动内框驱动电机60，并把内框52移到指定的位置。

在外框54中，沿着光轴L方向形成一对直导引孔64(仅示出其中之一)，一对直导引杆44(仅示出其中之一)穿过所述直导引孔64。

在这个外框54的外周上配置凸轮销66，该凸轮销66与凸轮圆柱体30中形成的修正凸轮槽68啮合。在使凸轮圆柱体30被转动时，所述外框54沿着这个修正凸轮槽68的轨迹，在光轴L方向上前后移动。

有如上述那样构造所述变焦距镜头装置10。在它的凸轮圆柱体30经变焦环36而被旋转时，使所述可变放大率透镜14和校正透镜16沿着可变放大率凸轮槽48和修正凸轮槽68的轨迹，在光轴L方向上前后移动，可以改变焦距，保持焦点位置不变。于是，通过可变放大率透镜14的移动改变焦距，而且通过校正透镜16的移动，使得在保持焦点位置恒定的同时能够改变焦距，从而可使任何因可变放大率透镜14的这种移动所致的焦点模糊得到补偿。

如上所述，在所述变焦距镜头装置所用的波带改变时，因景物照明光波长的不同所致色差的影响下，拍摄的距离会偏离焦点。

另一方面，如上所述，在变焦距镜头装置10中，保持校正透镜16的校正透镜框50由内框52和外框54构成，并将保持校正透镜16的内框52设置成能够相对于外框54前后移动。为此，通过相对于外框54移动内框52，可以选择校正透镜16的位置。于是，在给定的拍摄环境下通过根据景物照明光的波长改变校正透镜16的位置，可使任何因所述景物照明光波长不同所致的焦点模糊得到补偿。以如下的方式实现这种对于因景物照明光波长不同所致焦点模糊的补偿。

在设于本变焦距镜头装置外部的选择开关74中，从事先设定的多个峰值波长中选择，并对每个可以通过这个选择开关74改变的峰值波长，将有关所述内框52位置的信息存储在存储器76中。将所述选择开关74设置为要能选择四个峰值波长，比如包括(1)可见光、(2)850nm、(3)880nm和(4)900nm当中之一，并对每种波长将所述有关内框52位置的信息存储在存储器76中。

在用户以选择开关74选择所要使用的波长时，把有关由该选择开关74选择的波长信息进入到系统控制器72中。系统控制器72从存储器76中所存的数据判断有关与所选波长相符的内框52位置，并经电机驱动器70通过内框驱动电机60控制驱动，以便使所述内框52移至该位置。这只会引起保持校正透镜16的所述内框52沿着光轴L移动，以补偿任何因波长不同所致的焦点模糊。

本发明这种实施例所用的内框驱动电机可为步进电机或者与诸如电位差计等传感器相结合的电机。

这种变焦距镜头装置10，因其能够使校正透镜16独立地连续移动，最终能够在给定的拍摄环境中根据景物照明光波长的变化控制聚焦。因而能够实时地补偿任何因昼夜之间波长的起伏所致的焦点模糊，并保持日间和黑夜中精确聚焦地拍摄。

虽然把本实施例构造成用选择开关从现有的峰值波长当中选择所要使用的峰值波长，但同样也可以将其构造成用控制杆等实行连续地选择。

另外，虽然将本实施例构造成能够允许用户以选择开关74选择所要使用的峰值波长并设定所述波长，但也适用提供在给定的拍摄环境中检测所述峰值波长的传感器，并根据由该传感器检测的信息自动修正校正透镜16的位置。

此外，虽然在本实施例中提供移动校正透镜16，使任何因景物照明光波长的变化所致的焦点模糊得到补偿，但同样也可以通过移动可变放大率透镜14而实现补偿。在这种情况下，可将可变放大率透镜所用的框构造成类似于上述关于校正透镜所用的框。

有如迄今所述者，按照本发明，借助所述内框和外框的透镜框构造，并连续相对于所述外框移动保持透镜的内框，用以能够连续地按照景物照明光波长的变化使任何焦点模糊得以被补偿。这使得能够实时地对任何因昼夜之间波长变化所致的焦点模糊进行补偿，并昼夜保持精确地聚焦拍摄。

但应能理解，无意将本发明限制于所公开的特定形式中，恰恰相反，本发明覆盖所有落入有如所附各权利要求表现的本发明精神和范围内的改型、选择变换结构及其等效形式。

Claims (4)

1.一种变焦距镜头装置(10)，它包括：

可变放大率透镜(14)，由第一透镜框(40)保持并可在镜头筒中沿光轴(L)移动；

校正透镜(16)，由第二透镜框(50)保持并可在镜头筒中沿光轴(L)移动；其中，

使所述可变放大率透镜(14)移位，以改变所述变焦距镜头(10)的焦距，并使所述校正透镜(16)移位，以补偿任何因可变放大率透镜(14)移位所致的焦点模糊；

至少所述第一和第二透镜框(40，50)之一包括：

保持透镜(14，16)的内框(52)；

外框(54)，保持所述内框(52)可沿光轴(L)前后移动；

驱动机构(60)，它相对所述外框(54)前后移动所述内框(52)；

通过使所述驱动机构(60)相对所述外框(54)移动所述内框(52)，补偿任何因景物照明光波长的变化所致焦点模糊，从而至少移动所述可变放大率透镜(14)和校正透镜(16)之一。

2.如权利要求1所述的变焦距镜头装置(10)，其中，还包括：

选择机构(74)，用以选择景物照明光的波长；

存储机构(76)，其中对每种可由所述选择机构(74)选择的景物照明光的波长存储有关内框(52)相对于外框(54)位置的信息；

控制机构(72)，它控制所述驱动机构(60)，以将所述内框(52)移至与由选择机构(74)根据所述存储机构(76)中存储的信息所选之景物照明光波长相符的位置。

3.如权利要求1所述的变焦距镜头装置(10)，其中，

所述内框(52)和外框(54)分别具有车有螺纹的外表面(52A)和车有螺纹的内表面(54A)，他们互相啮合；

将所述驱动机构(60)布置在所述外框(54)上，并相对于所述外框(54)旋转所述内框(52)，以便沿着光轴(L)前后移动内框(52)。

4.如权利要求3所述的变焦距镜头装置(10)，其中，还包括：

选择机构(74)，用以选择景物照明光的波长；

存储机构(76)，其中对每种可由所述选择机构(74)选择的景物照明光的波长存储有关内框(52)相对于外框(54)位置的信息；

控制机构(72)，它控制所述驱动机构(60)，以将所述内框(52)移至与由选择机构(74)根据所述存储机构(76)中存储的信息所选之景物照明光波长相符的位置。

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