TWI420183B - 變焦鏡筒機構 - Google Patents

Description

變焦鏡筒機構

本發明係有關於一種變焦鏡筒機構，特別係有關於一種設置於相機上的伸縮式變焦鏡筒機構。

首先請參閱第1圖，習知數位相機100上所採用的伸縮式變焦鏡頭主要係由複數個鏡筒11、12、13、14所構成，其中鏡筒11~14係以可伸縮的方式連接於數位相機100的機身10，當欲拍攝不同距離的景物而需要調整數位相機100的焦距時，前述鏡筒11~14可透過其內部的凸輪或螺旋機構，使其可沿著中心軸C1方向伸縮移動(如第1圖中箭頭方向所示)。

傳統的伸縮式變焦鏡頭往往容易受到外力碰撞而損壞，其主要原因乃在於各個鏡筒間的連接結構強度不足。有鑑於此，如何改善習知伸縮式變焦鏡頭的機構設計並強化各個鏡筒間的連接機構始成為一重要之課題。

本發明之一實施例提供一種變焦鏡筒機構，其主要包括一第一鏡筒以及一第二鏡筒，前述第一鏡筒具有至少一凸塊以及一滑塊，其中滑塊具有一四邊形結構。前述第二鏡筒套設於第一鏡筒外側，並且具有相連接之第一、第二以及第三軌道。當第一鏡筒相對第二鏡筒沿一中心軸方向旋轉時，凸塊與滑塊分別於第一、第二軌道內滑動以使第一鏡筒相對第二鏡筒沿中心軸方向位移。當凸塊與滑塊由第一、第二軌道滑動進入第三軌道時，第一鏡筒僅繞著中心軸旋轉且相對於該第二鏡筒固定於中心軸上之一預設位置。

於一實施例中，前述滑塊具有兩個平面，位於滑塊的相反側，當變焦鏡筒機構受一外力撞擊時，前述平面分別與第三軌道兩側的內壁接觸，以防止第一鏡筒脫離第二鏡筒。

於一實施例中，前述滑塊具有一楔形截面，且第二軌道具有一斜面，楔形截面與斜面相隔一距離。

於一實施例中，前述凸塊具有一錐形結構。

於一實施例中，前述四邊形結構具有一頂面，且前述頂面為平行四邊形。

於一實施例中，前述第二、第三軌道之間形成一鈍角。

於一實施例中，前述第一、第二軌道為直線軌道且相互平行。

於一實施例中，前述第二鏡筒固定於一相機或攝影機的機身上。

於一實施例中，前述第一鏡筒更具有複數個凸塊以及複數個滑塊，且第二鏡筒的內側表面更具有複數個第一、第二以及第三軌道，對應於前述凸塊以及滑塊。

於一實施例中，前述凸塊以及滑塊對稱於中心軸。

為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

請參閱第2圖，本發明一實施例之變焦鏡筒機構可應用於一相機或攝影機上，其主要包括中空之第一鏡筒21以及第二鏡筒22，前述第二鏡筒22例如可固定在相機或攝影機的機身上，第一鏡筒21則是以可伸縮的方式設置在第二鏡筒22內側，當欲拍攝不同距離的景物時，可使第一鏡筒21繞中心軸C2旋轉，進而使第一鏡筒21相對第二鏡筒22沿著中心軸C2方向移動，藉以達到調變焦距之目的。需特別說明的是，在第一鏡筒21繞中心軸C2旋轉的過程中，第一鏡筒21外側表面上的凸塊211與滑塊212會分別沿著第二鏡筒22內側表面的第一、第二軌道R1、R2滑行，藉此可迫使第一鏡筒21相對第二鏡筒22沿前述中心軸C2方向移動，其中第一、第二軌道R1、R2的位置相鄰且相互平行。

請一併參閱第3、4圖，當前述變焦鏡筒機構處於一收縮狀態時，第一鏡筒21係隱藏於第二鏡筒22內側(如第3圖所示)；相反地，當第一鏡筒21繞著中心軸C2旋轉一角度時，第一鏡筒21則會相對第二鏡筒22沿中心軸C2方向移動，藉以使第一鏡筒21凸出於第二鏡筒22(如第4圖中箭頭方向所示)。

接著請參閱第5A、5B圖，本實施例中的第一鏡筒21外側表面上形成有三組對稱於中心軸C2之凸塊211以及滑塊212，前述凸塊211具有一錐形結構，滑塊212則與凸塊211相鄰並且具有一四邊形結構，其中該四邊形結構之頂面呈平行四邊形(如第5B圖所示)。再請參閱第6圖，當變焦鏡筒機構處於收縮狀態時，第一鏡筒21上的凸塊211以及滑塊212係位於第一、第二軌道R1、R2下方的凹槽R0內；其中，當第一鏡筒21相對第二鏡筒22繞中心軸C2旋轉時，凸塊211與滑塊212會分別進入呈直線結構的第一、第二軌道R1、R2內，並且沿著第一、第二軌道R1、R2滑行(如第7A圖中箭頭方向所示)，此時第一鏡筒21上的凸塊211會受到第一軌道R1的引導推升，使得第一鏡筒21可逐漸凸出於第二鏡筒22，藉以達到調變焦距之目的。

如第7B圖所示，當前述凸塊211進入第一軌道R1內時，凸塊211兩側的斜面會與第一軌道R1的表面密合，藉此可提升運動軌跡的準確性與穩定性，且由於本實施例中的凸塊211具有錐形結構，故可適用於各種形式的軌道(例如直線或彎曲軌道)，並有利於提升機構設計上的彈性。再請參閱第7C圖，前述滑塊具有一楔形截面，當滑塊212進入第二軌道R2內時，滑塊212並不會與第二軌道R2完全密合，其中楔形截面與第二軌道R2兩側的斜面R21之間分別相隔一距離d，藉此可預留空間以避免滑塊212在彎曲軌道內運動時產生干涉而導致機構損壞。

再請參閱第8圖，隨著第一鏡筒21持續繞中心軸C2旋轉，前述凸塊211與滑塊212會分別由第一、第二軌道R1、R2進入第三軌道R3內，惟此時第一鏡筒21僅能單純地繞著中心軸C2旋轉而無法沿中心軸C2方向移動；換句話說，第一鏡筒21僅繞著中心軸C2旋轉且相對第二鏡筒22固定於中心軸C2之一預設位置。需特別說明的是，前述第二、第三軌道R2、R3之間形成有一鈍角θ，當凸塊211與滑塊212進入第三軌道R3內時，第一鏡筒21的位置已凸出於第二鏡筒22(如第4圖所示)，此時若變焦鏡筒機構遭受到軸向外力撞擊，則可透過滑塊212上、下兩側相互平行的第一平面S1、第二平面S2分別與第三軌道R3上、下兩側的第一內壁R31、第二內壁R32相互接觸抵靠，藉以防止凸塊211與滑塊212被撞出第三軌道R3而導致第一、第二鏡筒21、22分離。

有鑑於錐狀結構之凸塊211與第三軌道R3間的接觸面積較小而難以提供較佳的結構強度，本發明另外在第一鏡筒21外側表面增設一具有四邊形結構之滑塊212，如此一來當凸塊211與滑塊212進入第三軌道R3內時，可透過滑塊212兩側的第一平面S1、第二平面S2與第三軌道R3產生較大的接觸面積，藉以有效抵抗外力撞擊，進而能防止凸塊211和滑塊212脫離第三軌道R3。

綜上所述，本發明主要係提供一種變焦鏡筒機構，包括中空之第一鏡筒以及第二鏡筒，前述第一鏡筒上設有至少一組凸塊和滑塊，前述第二鏡筒上則設有複數個相對應之軌道，其中藉由凸塊於軌道內運動可使第一、第二鏡筒之間達到伸縮變焦之功能。特別地是，本發明藉由四邊形結構的滑塊與前述軌道之間相互抵接，可有效避免變焦鏡筒機構因遭受外力撞擊或不甚摔落所造成的損壞，進而能大幅提升使用上的安全性。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧機身

11、12、13、14‧‧‧鏡筒

100‧‧‧數位相機

21‧‧‧第一鏡筒

22‧‧‧第二鏡筒

211‧‧‧凸塊

211a‧‧‧上端面

212‧‧‧滑塊

C1、C2‧‧‧中心軸

d‧‧‧距離

R0‧‧‧凹槽

R1‧‧‧第一軌道

R2‧‧‧第二軌道

R21‧‧‧斜面

R3‧‧‧第三軌道

R31‧‧‧第一內壁

R32‧‧‧第二內壁

S1‧‧‧第一平面

S2‧‧‧第二平面

θ‧‧‧鈍角

第1圖表示習知數位相機或攝影機上設有伸縮式變焦鏡頭之示意圖；第2圖表示本發明一實施例之變焦鏡筒機構示意圖；以及第3圖表示本發明一實施例之變焦鏡筒機構處於收縮狀態之示意圖；第4圖表示變焦鏡筒機構中的第一鏡筒凸出於第二鏡筒之示意圖；第5A圖表示本發明一實施例之第一鏡筒上視圖；第5B圖表示本發明一實施例之第一鏡筒側視圖；第6圖表示凸塊與滑塊位於凹槽內之示意圖；第7A圖表示凸塊與滑塊分別位於第一、第二軌道內之示意圖；第7B圖表示沿第7A圖中X1-X2方向之局部剖面圖；第7C圖表示沿第7A圖中X3-X4方向之局部剖面圖；以及第8圖表示凸塊與滑塊位於第三軌道內之示意圖。

21．．．第一鏡筒

22．．．第二鏡筒

211．．．凸塊

212．．．滑塊

C2．．．中心軸

R0．．．凹槽

R1．．．第一軌道

R2．．．第二軌道

R3．．．第三軌道

θ．．．鈍角

Claims (8)

1. 一種變焦鏡筒機構，包括：一第一鏡筒，具有至少一凸塊以及一滑塊，其中該凸塊具有一錐形結構，且該錐形結構具有一上端面，該滑塊具有一四邊形結構、一第一平面以及一第二平面，該第一平面與該第二平面位於該滑塊之相反側；以及一第二鏡筒，活動地套設於該第一鏡筒外側，其中該第二鏡筒具有一第一軌道、一第二軌道以及一第三軌道，該第一、第二軌道相鄰並與該第三軌道連接，且該第三軌道具有一第一內壁與一第二內壁；當該第一鏡筒繞一中心軸方向旋轉時，該凸塊以及該滑塊分別於該第一、第二軌道內滑動，以使得該第一鏡筒相對該第二鏡筒沿該中心軸方向位移；當該凸塊與該滑塊由該第一、第二軌道滑動進入該第三軌道時，該第一鏡筒僅繞該中心軸旋轉且相對於該第二鏡筒固定於該中心軸上之一預設位置，且該第一平面與該第一內壁之間隔小於該上端面與該第一內壁之間隔，該第二平面與該第二內壁之間隔小於該上端面與該第二內壁之間隔；當該變焦鏡筒機構受一外力撞擊時，該第一、第二平面分別與該第一、第二內壁接觸，以防止該第一鏡筒脫離該第二鏡筒。
2. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡筒機構，其中該滑塊具有一楔形截面，且該第二軌道具有一斜面，該楔形截面與該斜面相隔一距離。
3. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡筒機構，其中該四邊形結構具有一頂面，且該頂面為平行四邊形。
4. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡筒機構，其中該第二、第三軌道之間形成一鈍角。
5. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡筒機構，其中該第一、第二軌道為直線軌道且相互平行。
6. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡筒機構，其中該第二鏡筒固定於一相機或攝影機的機身上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡筒機構，其中該第一鏡筒更具有複數個凸塊以及複數個滑塊，且該第二鏡筒的內側表面更具有複數個第一、第二以及第三軌道，對應於該些凸塊以及該些滑塊。
8. 如申請專利範圍第1項所述之變焦鏡筒機構，其中該些凸塊以及該些滑塊對稱於該中心軸。