透鏡鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種適用于數碼相機，攝像裝置，手機內的透鏡鏡頭，特別是涉及采用螺紋驅動軸，通過螺紋傳動方式來驅動透鏡的透鏡鏡頭，能夠用簡單的機構轉變光學特性的光學構件進入、退出光路，提供小型廉價附帶功能的透鏡鏡頭。其具有：由單個或多個透鏡構成的透鏡組，保持透鏡組且能夠沿光軸方向移動的透鏡保持框，驅動透鏡保持框沿光軸方向移動的驅動部件，及隨著透鏡保持框的移動而聯動以使得光學構件進入、退出光路的聯動構件。利用驅動部件來驅動透鏡保持框沿光軸方向的移動，使得轉變光學特性的光學構件進入、退出光路。
【專利說明】透$競$競頭【技術領域】
[0001]本發明涉及光學制品領域，特別是涉及小型，低成本，且具有附加功能的透鏡鏡頭。
【背景技術】
[0002]以往，眾所皆知有具有如下附加功能的透鏡鏡頭，即，能夠通過使光學構件進入、退出透鏡的光路來轉變光學特性。例如，能夠轉變透鏡鏡頭的透過特性的紅外截止濾光片(Infra-red Cut Filter, IR Cut Filter)、偏振鏡(Polarization Filter)、減光鏡(Neutral Density Filter7ND Filer)等各種濾鏡，能夠轉變透鏡鏡頭的攝影倍率、焦點距離、視角的變焦鏡頭(Conversion Lens)，及透鏡鏡頭(光圈)的口徑能夠更換調節的固定光圈鏡頭等附帶有附加功能的透鏡鏡頭。
[0003]這些透鏡鏡頭包括通過手動使光學構件進入、退出光路的類型和通過電動使光學構件進入、退出光路的類型，前者存在有操作較為煩瑣的問題，后者因需要用專用的傳動器而導致透鏡鏡頭的大型化，成本增高的問題。
[0004]除此之外，還提出有如下的機構，即，在透鏡外周部具有旋轉筒，通過借用傳動器的驅動力來旋轉的旋轉筒，或者隨之聯動的旋轉構件，使光學構件進入、退出透鏡的光路的機構。但是，存在有不適用于以螺紋傳動的方式沿光軸方向驅動透鏡保持框的類型的透鏡鏡頭的這種問題。
【發明內容】
[0005]鑒于現有技術的以上各種問題點，本發明的目的在于提供一種小型，低成本且具有附加功能的透鏡鏡頭。
[0006]本透鏡鏡頭具有:由單個或多個透鏡構成的透鏡組，保持上述透鏡組且能夠沿光軸方向移動的透鏡保持框，驅動上述透鏡保持框沿光軸方向移動的驅動部件，通過進入、退出光路來轉變光學特性的光學構件，保持上述光學構件的光學構件保持框，及隨著上述透鏡保持框的移動而聯動以使得上述光學構件進入、退出光路的聯動構件，上述驅動部件具有螺紋驅動軸，上述透鏡保持框具有與上述螺紋驅動軸螺合的螺母部，上述驅動部件隨著螺紋驅動上述透鏡保持框沿光軸方向移動的動作而聯動，使得上述光學構件進入、退出光路，由此解決上述問題。
[0007]上述光學構件隨著上述透鏡保持框通常動作范圍外的移動而聯動，以進入、退出光路。例如當透鏡組是對焦透鏡時，通過透鏡保持框向無限遠端-近端之間的聚焦范圍外的移動使得光學構件進入、退出光路，當透鏡組是變焦透鏡時，通過透鏡保持框向廣角端-望遠端之間的變焦范圍外的移動使得光學構件進入、退出光路。由此，對焦透鏡或者變焦透鏡的通常動作不會受到光學構件的影響。
[0008]另外，上述光學構件隨著上述透鏡保持框向同一方向的移動而進入、退出光路。例如，光學構件隨著對焦透鏡向無限遠方向的移動而進入光路，同樣隨著對焦透鏡向無限遠方向的移動而退出光路。如此，對焦透鏡的移動范圍只需針對無限遠方向的增加控制移動范圍。
[0009]上述光學構件保持框和上述聯動構件具有卡止部，以使上述透鏡保持框在通常動作中同樣可以保證上述光學構件進入、退出光路。
[0010]光學構件保持框和聯動構件任何一方，會以一方與凸輪形成為一體，另一方與凸輪槽形成為一體的方式設置，因而防止零件數目增多并防止空間增大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是顯示實施本發明所需要的各構件的結構的主視圖。
[0012]圖2是本發明的紅外截止濾光片單元的構成構件的分解立體圖。
[0013]圖3a是顯示本發明的紅外截止濾光片單元的紅外截止濾光片未打開時各構件狀態的要部側視圖。
[0014]圖3b是圖3a的G-G向剖視圖。
[0015]圖3c是圖3a的D-D向剖視圖。
[0016]圖4a是顯示本發明紅外截止濾光片單元的紅外截止濾光片打開時各構件狀態的要部側視圖。
[0017]圖4b是圖4a的E-E向剖視圖。
[0018]圖4c是圖4a的F-F向剖視圖。
[0019]圖5a是顯示本發明紅外截止濾光片單元的紅外截止濾光片將要關閉時各構件狀態的要部側視圖。
[0020]圖5b是圖5a的H-H向剖視圖。
[0021]圖5c是圖5a的1-1向剖視圖。
[0022]圖6是顯示本發明紅外截止濾光片單元的馬達控制時序圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明是適用于數碼相機，攝像裝置，手機內的透鏡鏡頭，特別是涉及采用螺紋驅動軸，通過螺紋傳動方式來驅動透鏡的透鏡鏡頭，能夠用簡單的機構控制轉變光學特性的光學構件進入、退出光路，提供小型低成本附帶功能的透鏡鏡頭。
[0024]因此，若將本發明與201210033863.X中申請的技術組合起來，利用本發明方法和在上述申請中公開的利用透鏡室的熱膨脹、收縮來改變透鏡間隔而減少后焦距變動的方法，則針對更廣范圍的溫度變化，也能極為有效的擬制后焦距的變動。
[0025]如圖1所示，透鏡鏡頭I由四大部分組成:馬達2、對焦鏡頭3、紅外截止濾光片單元4、鏡頭外殼5等，此外，該透鏡鏡頭I還具有托架6，上述對焦鏡頭3承載于該托架6上，能夠在馬達2的驅動下經由托架6沿圖1中箭頭J所示方向(透鏡鏡頭I的軸向)移動來進行對焦。實現本發明動作的主要部分是紅外截止濾光片單元4。
[0026]如圖2所示，紅外截止濾光片單元4包含如下零件:塑料材料的濾光片基座7、塑料材料的第一桿8、塑料材料的第二桿9、塑料材料的濾光片支承部10、金屬材料的第一彈簧11、第二彈簧12、盤狀構件13、作為光學構件的紅外截止濾光片14。其中，本實施例中，以上各構件采用了以上所述的材質，但毫無疑問，在保證能達到相應的功能的情況下，以上各構件的材質可以進行適當變更。
[0027]紅外截止濾光片單元4通過如下方式組裝而成。紅外截止濾光片14點膠固定在濾光片支承部10上，接著分別把濾光片支承部10、紅外截止濾光片14、第一桿8、第二桿9組裝到濾光片基座7正面的上、下支軸及側支軸7a上，接著分別把第一彈簧11、第二彈簧12組裝到第一桿8、第二桿9上，最后將盤狀構件13組裝到濾光片基座7上。
[0028]如圖2?圖5c所示，第二桿9具有孔9a、抵接部％、凸輪銷9c，該孔9a與濾光片基座7上的側支軸7a嵌合而能夠與該側支軸7a —體相對于濾光片基座7旋轉自如,該凸輪銷9c以能夠在第一桿8的凸輪孔8b中移動的方式插入該凸輪孔8b中。
[0029]在第一桿8的孔8a中插入有濾光片基座7上的正面下支軸7b，且該正面下支軸7b能夠相對于該孔8a旋轉自如，第一桿8上的凸輪銷8c以能夠在濾光片支承部10的凸輪槽IOc中移動的方式插入該凸輪槽IOc中。
[0030]另外，第二彈簧12沿箭頭A所示方向對第一桿8施力，同時，盤狀構件13的板簧13a沿箭頭B所示方向對第一桿8施力。其中，孔8a中具有間隙8aa，由此，正面下支軸7b能夠相對于該孔8a沿箭頭B所示方向位移。
[0031]濾光片支承部10的孔IOa中插入有濾光片基座7上的正面上支軸7c，且該正面上支軸7c能夠相對于該孔IOa旋轉自如。濾光片支承部10上的保持部IOb對紅外截止濾光片14進行保持。另外，第一彈簧11沿箭頭C所示方向對濾光片支承部10施力。
[0032]接下來就本發明的實際工作過程進行說明。
[0033]首先，對從紅外截止濾光片14覆蓋開口部5a的進入狀態到不覆蓋開口部5a的退出狀態的動作進行說明。
[0034]如圖3a?圖4c所示,利用馬達2的動力，提供給承載有對焦鏡頭3的托架6以一個大于其他所有阻力的動力，對焦鏡頭3朝向紅外截止濾光片單元4的方向移動,托架6推壓第二桿9的抵接部％，第二桿9繞著濾光片基座7上的側支軸7a轉9.992度，接著，轉動再傳到第一桿8，第一桿8相應地克服第二彈簧12的彈力而朝向與箭頭A所示方向相反的方向繞著濾光片基座7上的正面下支軸7b旋轉12度，在動力的傳遞作用下，第一桿8上的凸輪銷8c在濾光片支承部10上的凸輪槽IOc里移動，進而帶動濾光片支承部10克服第一彈簧11的彈力而繞著濾光片基座7的正面上支軸7c朝向與箭頭C所示方向相反的方向旋轉，從而成為退出狀態。
[0035]此時，當凸輪銷8c旋轉運動到帶動濾光片支承部10旋轉51.337度后，該凸輪銷8c在盤狀構件13的板簧13a的彈力的作用下從與凸輪槽IOc的IOcd部抵接的狀態移動到與IOcf部抵接的狀態。在該狀態下，當對焦鏡頭3朝向與紅外截止濾光片單元4相反的方向移動時，在第一彈簧11的彈力作用下，濾光片支承部10朝向箭頭C所示方向旋轉，在第二彈簧12的彈力作用下，第一桿8的凸輪銷8c與凸輪槽IOc的卡止部IOce抵接，同時盤狀構件13的板簧13a有向下壓的力量起作用，使第一桿8不能向上移動，此時的所有力量達到平衡狀態，從而將紅外截止濾光片14保持在退出狀態。
[0036]接下來，對從紅外截止濾光片14不覆蓋開口部5a的退出狀態到覆蓋開口部5a的進入狀態的動作進行說明。
[0037]如圖5所示，利用馬達2的動力，提供給承載有對焦鏡頭3的托架6以一個大于其他所有阻力的動力，對焦鏡頭3朝向紅外截止濾光片單元4的方向移動，托架6推壓第二桿9的抵接部9b，第二桿9繞著濾光片基座7上的側支軸7a再轉6.693度，接著，轉動再傳到第一桿8，第一桿8相應地克服第二彈簧12的彈力而朝向與箭頭A所示方向相反的方向繞著濾光片基座7上的正面下支軸7b再旋轉9度，在動力的傳遞作用下，第一桿8上的凸輪銷8c由與濾光片支承部10上的凸輪槽IOc中的IOca部抵接的狀態變為與連設于IOca部的IOcb部抵接的狀態，此時，凸輪銷Sc克服板簧13a的彈力而爬上凸輪槽IOc里的斜面10cg，向IOch部繼續移動，當移動到IOch部后，馬達2歸位，不再提供動力。由于凸輪銷8c離開IOcb部，所以在第一彈簧11的彈力作用下使濾光片支承部10朝向箭頭C所示方向旋轉，凸輪槽IOc的IOcc部成為與凸輪銷8c抵接的狀態，在該狀態下，當對焦鏡頭3朝向與紅外截止濾光片單元4相反的方向移動時，在第二彈簧12的彈力作用下，第一桿8朝向箭頭A所示方向旋轉，在第一彈簧11的彈力作用下，濾光片支承部10進一步朝向箭頭C所示方向旋轉。由此，凸輪銷8c從與凸輪槽IOc的IOcc部抵接的狀態變為與連設于IOcc部的IOca部抵接的狀態，此時，在板簧13a的彈力作用下，凸輪銷8c由與凸輪槽IOc的IOch部抵接的狀態移動到與IOcd部抵接的狀態。由此，使紅外截止濾光片14成為進入狀態。
[0038]以上關于各構件旋轉度數的記載僅為針對本實施方式中所采用的度數的介紹，作為本領域技術人員而言，可以根據實際結構的不同而設置不同的度數，只要能與本申請中同樣地使紅外截止濾光片成為退出狀態、進入狀態即可，而并不限于以上所述的具體度數。
[0039]接下來對馬達2的動作進行說明。
[0040]如圖6所示，本發明的紅外截止濾光片單元4的馬達步數控制為:以透鏡頭在廣角狀態無限遠時的焦點位置時為O步，當馬達向后運行188步時紅外截止濾光片14實現打開，馬達繼續向后運行，在運行到288步時紅外截止濾光片14實現關閉。
[0041]綜上所述，本發明只需在現有的零件和空間的基礎上采用機械式的機構即可實現紅外截止濾光片14的打開和關閉的相互切換，所以就不會導致鏡頭的大型化，并且不會因增加馬達等零件而導致成本大幅上升。由此，能夠達到在不同環境的光亮度中均能有效地，很好地得到更完美成像的效果。
【權利要求】
1.一種透鏡鏡頭，其特征在于:具有:由單個或多個透鏡組成的透鏡組，保持上述透鏡組且能夠沿光軸方向移動的透鏡保持框，驅動上述透鏡保持框沿光軸方向移動的驅動部件，通過進入、退出光路來轉變光學特性的光學構件，保持上述光學構件的光學構件保持框，及隨著上述透鏡保持框的移動而聯動以使得上述光學構件進入、退出光路的聯動構件，上述驅動部件具有螺紋驅動軸，上述透鏡保持框具有與上述螺紋驅動軸螺合的螺母部，上述驅動部件隨著螺紋驅動上述透鏡保持框沿光軸方向移動的動作而聯動，使得上述光學構件進入、退出光路。
2.根據權利要求1所述的透鏡鏡頭，其特征在于:上述光學構件隨著上述透鏡保持框通常動作范圍外的移動而聯動，以進入、退出光路。
3.根據權利要求2所述的透鏡鏡頭，其特征在于:上述光學構件保持框和上述聯動構件具有卡止部，以使上述透鏡保持框在上述通常動作中同樣可以保證上述光學構件進入、退出光路。
4.根據權利要求2或3所述的透鏡鏡頭，其特征在于:上述透鏡保持框的上述通常動作為對焦動作。
5.根據權利要求2或3所述的透鏡鏡頭，其特征在于:上述透鏡保持框的上述通常動作為變焦動作。
6.根據權利要求1?5中任一項所述的透鏡鏡頭，其特征在于:上述光學構件隨著上述透鏡保持框向同一方向的移動而進入、退出光路。
7.根據權利要求1?6中任一項所述的透鏡鏡頭，其特征在于:上述光學構件保持框和上述聯動構件的任何一方，會以一方與凸輪形成為一體，另一方與凸輪槽形成為一體的方式設置。
【文檔編號】G02B7/04GK103454748SQ201210177634
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2012年5月31日
【發明者】若林央, 加納健博, 陳迎漢 申請人:捷西迪（廣州）光學科技有限公司