鏡頭回縮機構的制作方法

專利名稱：鏡頭回縮機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可安裝于照相機、攝像機等光學攝影設備上的可伸縮鏡頭，尤指一種鏡頭的回縮機構。
背景技術：
為了能讓使用者使用同一相機拍攝遠近不同的景物，目前的數碼相機及數碼攝像機等光學攝影設備都配備有變焦鏡頭，藉由鏡頭的拉伸和回縮來調節焦點位置，使遠近不同的景物都能夠準確成像在成像組件上。對于前述光學攝影設備，其變焦倍數越大，鏡筒的伸出長度就越長，但使用者通常并不會介意拍攝時的鏡頭長度，而是關心鏡頭回縮后的相機(攝像機)是否足夠輕薄短小以便于攜帶。
傳統的鏡頭回縮機構請參見

圖1所示，該鏡頭包括鏡筒9及收納于鏡筒9內的第一鏡群91、第二鏡群92和第三鏡群93，該三組鏡群91、92、93均沿光軸Z0收納于一定空間內。這種收納結構由于受到每組鏡群本身厚度的限制，使得鏡頭的收納厚度必然大于三組鏡群的總厚度，故，相應的光學攝影設備沿光軸方向的厚度很難得到控制。
為了縮減鏡頭收納后的厚度，市面上已有一些相機采用了可使鏡群偏離光軸回縮的收納結構，如理光公司的Caplio R1型號數碼相機，其中當鏡頭回縮時，鏡頭前鏡組沿軸線收入機身，而后鏡組則離開軸心向機身兩邊伸開，這樣使得多組鏡群并非在光軸方向“羅列”起來，從而減小了鏡頭的收納厚度。
又如，賓得公司最近發布的Pentax Optio S50型號數碼相機，其采用滑動式鏡頭群組設計，當關上相機電源后，鏡頭便會向機身回縮，在回縮時中央的鏡群會向上升起，避開沿光軸回縮的前后兩鏡群，因此可大大減低鏡頭收藏時鏡片重迭的厚度。
類似的鏡頭偏離光軸回縮的技術還可參考日本特開第2004-317943號、日本特開第2004-361657號、日本特開第2004-361921號以及美國專利申請公開第20040228626號。其中，美國專利申請公開第20040228626號揭示了一種鏡頭回縮機構，該鏡頭可在拍攝狀態與收納狀態之間作伸縮運動，其包括三組鏡群，分別為前鏡群、后鏡群和調焦鏡群。當鏡頭從拍攝狀態向收納狀態運動時，該鏡頭回縮機構允許至少一組鏡群從光軸上向偏離光軸方向回縮至一收容空間；當鏡頭從收納狀態向拍攝狀態運動時，該鏡頭回縮機構使得偏離光軸收容的至少一鏡群伸出到光軸上。該鏡頭回縮機構在其一實施例中揭示了后鏡群偏離光軸回縮的過程，即藉由設置在步進馬達上的驅動齒輪的旋轉來驅動一主動齒輪與一從動齒輪相互咬合地旋轉，因為從動齒輪安裝于一用于固持后鏡群的后鏡群支座上，故從動齒輪的旋轉又帶動后鏡群支座遠離光軸運動，從而使得安裝在后鏡群支座上的后鏡群從光軸上回縮進偏離光軸的收容空間。該鏡頭回縮機構因為使用了多個齒輪，結構相當復雜，而且必須確保驅動齒輪與主動齒輪之間以及主動齒輪與從動齒輪之間均咬合緊密且運動同步，只要有一個齒輪的一個齒出現問題，則該鏡頭回縮機構便無法實現其功能。另外，齒輪長時間運動之后必然會發生磨損，容易造成相互配合的兩齒輪之間出現配合差錯。
鑒于上述原因，非常有必要提供一種簡單耐用的鏡頭回縮機構，以解決上述問題。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種以斜面退避方式進行回縮運動的鏡頭回縮機構。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的一種能夠使鏡頭從拍攝狀態回縮到收納空間內的鏡頭回縮機構，其中所述鏡頭包括至少一透鏡組，該鏡頭回縮機構包括承座，其上具有導引軌道及所述收納空間；可相對承座沿鏡頭的攝影光軸方向運動的框架；一端連接于框架但不相對于框架運動的導軸；以及固持所述透鏡組的透鏡組支座，其包括一可沿導引軌道移動的滑移部，當滑移部沿導引軌道移動的同時，該透鏡組支座可相對導軸向遠離攝影光軸的方向移動。承座包括一垂直于攝影光軸設置的基板以及垂直于基板的兩導引壁，每一導引壁上設有所述導引軌道，每一導引軌道均包括一兩端距離基板表面距離不等的斜面以及一連接斜面與基板的垂直面。
鏡頭回縮時，框架受到驅動力沿平行攝影光軸方向朝向靠近基板移動；導軸受到框架的拉力而沿平行攝影光軸方向向靠近基板移動；以及透鏡組支座受到導引軌道與導軸的共同作用力而沿斜面向靠近基板且遠離攝影光軸的方向移動，再沿垂直面朝向靠近基板運動，最終使第二透鏡組退避到攝影光軸的中心以外，落入于收納空間內。
與現有技術相比，本實用新型鏡頭回縮機構中滑移部與斜面之間以及透鏡組支座與導軸之間均以滑動方式相配合，這種配合簡單且可靠，在相對運動過程中不易出現故障，故能夠保證該鏡頭回縮機構回縮平穩且使用壽命長久。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明圖1是現有技術中鏡頭處于收納狀態的剖視示意圖；圖2是本實用新型鏡頭處于拍攝狀態的剖視示意圖；圖3是本實用新型鏡頭處于收納狀態的剖視示意圖；圖4是本實用新型鏡頭的第二透鏡組回縮機構的立體分解圖；圖5是本實用新型鏡頭處于拍攝狀態時，第二透鏡組回縮機構的簡化立體圖；圖6是一回縮過程示意圖，主要示出本實用新型鏡頭從拍攝狀態回縮到收納狀態的過程中，透鏡組支座先后經歷的A、B、C位置；圖7與圖6類似，是從另一角度示出的透鏡組支座的回縮過程。
具體實施方式本實用新型鏡頭回縮機構應用于照相機、攝像機等光學攝影裝置中的可伸縮鏡頭。以照相機為例，在相機關機的狀態下，鏡頭處于收納狀態；開啟相機，則鏡頭伸出到一般使用狀態；在一般使用狀態下調節鏡頭焦距，可使鏡頭沿攝影光軸向前伸進到遠攝狀態或向后回縮到微距狀態。本實用新型中所稱的“鏡頭回縮”是指鏡頭從一般使用狀態、遠攝狀態及微距狀態等拍攝狀態縮回到收納狀態。圖2為本實用新型鏡頭100處于拍攝狀態的剖視示意圖，圖3為本實用新型鏡頭100處于收納狀態的剖視示意圖。
請參照圖2所示，本實用新型鏡頭100包括光學系統及用以收容、固持、連接、牽引光學系統的機構部分。光學系統主要包括一位于攝影光軸Z1上的成像組件(如電耦合器件CCD)120，以及依與成像組件120距離的遠近而沿攝影光軸Z1由遠及近排列的第一透鏡組111、第二透鏡組112及第三透鏡組113。在鏡頭100于一般拍攝狀態、遠攝狀態及微距狀態等不同拍攝狀態之間移動的過程中，第二透鏡組112用于調節焦距長度，第三透鏡組113用于改變焦點位置。根據本實用新型的一個實施例，在關機時，第一透鏡組111和第三透鏡組113的回縮動作均沿攝影光軸Z1方向進行，都屬于現有技術，故此處不再贅述。以下將結合本實用新型的最佳實施例介紹用來使第二透鏡組112偏離光軸而回縮的機構部分。
請參照圖4所示，第二透鏡組回縮機構130包括承座131、用于固持第二透鏡組112的透鏡組支座132、可按壓地連接于透鏡組支座132上的快門133、可沿攝影光軸Z1朝向或背離承座131運動的框架134、用以連接透鏡組支座132與框架134的導軸135、用于保護第二透鏡組112的蓋體136，以及用于固持、連接所述透鏡組支座132、框架134及承座131的連接組件138。
請參照圖5所示，圖5為經過簡化的第二透鏡組回縮機構130的示意圖，其中僅顯示出第二透鏡組回縮機構130中的主要部件。承座131包括垂直于攝影光軸方向設置的基板1311以及從基板向上垂直延伸的相互平行的兩導引壁1312。基板1311用于固持成像組件120，其上表面開設有一收納空間1315，用以收納回縮后的透鏡組支座132。每一導引壁1312均具有一斜面1313，其兩端距離基板1311表面不等高，以及連接斜面底部(斜面1313上最靠近基板1311的一端)與基板1311表面的垂直面1314。上述“攝影光軸方向”是指平行于攝影光軸Z1的方向的統稱，在圖5中即為圖面的上下方向。
請一并參閱圖4和圖7所示，透鏡組支座132包括一主體部1321以及從主體部1321向外延伸的鉤狀部1322。主體部1321上開設有用于收容第二透鏡組112的收容腔1323，當鏡頭處于拍攝狀態時，該收容腔1323的位置與成像組件120相對應。主體部1321的兩側分別沿平行于基板1311所在平面的方向開設有狹長的凹槽1324，用以收容導軸135，該凹槽1324的橫截面呈圓弧狀，以便于與導軸135的表面相配合，使透鏡組支座132可沿導軸135表面從導軸的第二末端1352滑動至第一末端1351。在透鏡組支座132的側壁上、于兩凹槽1324的下方分別向遠離攝影光軸Z1方向突伸有一近似圓柱形的滑移部1325，該滑移部1325的伸出長度使其剛好能夠搭在斜面1313上。透鏡組支座132的下方，在靠近兩滑移部1325的位置處分別連接有一壓縮彈簧(未圖示)，其能夠提供沿攝影光軸方向的彈力。
框架134包括頂壁1348和環形側壁1349。頂壁1348上與拍攝狀態的第二透鏡112相對應的位置(即與成像組件120相對應的位置)開設有第一通光孔1341，在與收納狀態的第二透鏡112對應的位置開設有第二通光孔1342。環形側壁1348上開設有一斷口1343，在斷口1342兩側的對稱位置上又開設有兩通孔1344，用以收容導軸135的第一末端1351。環形側壁1348通過導軸135將透鏡組支座132環繞在其中。導軸135的延伸方向，即其軸向，與基板1311所在平面平行。
圖5主要顯示出透鏡組支座132與框架134之間的關系，圖6和圖7主要顯示出透鏡組支座132和導軸135的運動過程。快門133可以與透鏡組支座132固定在一起，即跟隨透鏡組支座132一起運動；也可以與透鏡組支座132相分離，即當透鏡組支座132運動時，快門133不動。
當鏡頭100處于如圖2所示的拍攝狀態時，透鏡組支座132和導軸135處于圖6和圖7所示的A位置，此時，滑移部1325剛好搭架在斜面1313的頂端(斜面1313上距離基板1311最遠的一端)上，導軸135的第二末端1352被收容于凹槽1324內。當使用者關閉相機時，鏡頭從拍攝狀態開始回縮。框架134會受到來自相機內部的驅動力而開始沿攝影光軸方向朝向靠近基板1311移動，并帶動一端固定在其上的兩導軸135靠向基板1311運動，故，導軸135對透鏡組支座132施加朝向基板1311的拉力，而透鏡組支座132又通過滑移部1325而接受來自斜面1313的垂直斜面1313的支持力，在此拉力與支持力的合力作用下，透鏡組支座132總體上表現為沿斜面1313向下的運動，在此運動過程中，透鏡組支座132一方面跟隨導軸135向靠近基板1311運動，另一方面也藉由斜面1313所給的分力而相對于導軸135朝向導軸135的第一末端1351移動，使第二透鏡組112退避到攝影光軸Z1的中心以外，達到鏡頭收納時鏡頭厚度縮減的目的。當框架134下移到一定位置時，滑移部1325下滑到斜面1313底端，透鏡組支座132靠近導軸135的第一末端1351，請參考圖6和圖7中的B位置。之后，框架134繼續牽引導軸135向靠近基板1311移動，滑移部1325沿導引壁1312的垂直面1314繼續向靠近基板1311移動，但透鏡組支座132與導軸135之間不再發生相對位移，直至框架134和透鏡組支座132落入基板1311的收納空間1315，請參考圖6和圖7中的C位置。在透鏡組支座132由B位置向C位置移動的過程中，連接于透鏡組支座132下方的壓縮彈簧被擠壓于透鏡組支座132與基板1311之間。當鏡頭100伸出時，該壓縮彈簧會提供沿攝影光軸方向的彈力以供透鏡組支座彈起并沿垂直面1314與斜面1313向遠離基板1311并靠近攝影光軸Z1的方向運動，鏡頭100的伸出過程與回縮過程相反，在此不再贅述。
本實用新型鏡頭回縮機構同樣適用于第一透鏡組111和第三透鏡組113，甚至含有三個以上的透鏡組的鏡頭中的任一透鏡組，也適用于兩組及兩組以上透鏡組同時回縮。快門133可跟隨透鏡組支座132一起退避回縮，達到鏡頭超薄型的目的。
權利要求1.一種能夠使鏡頭從拍攝狀態回縮到收納空間的鏡頭回縮機構，該鏡頭包括至少一透鏡組，其特征在于該鏡頭回縮機構包括設置于鏡頭內的承座，其上具有第一導引軌道及所述收納空間；可相對承座沿鏡頭的攝影光軸方向運動的框架；一端連接于框架且與框架不發生相對運動的第二導引軌導；以及可滑動地連接于第二導引軌道、用于同持所述透鏡組的透鏡組支座，其包括可沿第一導引軌道滑動的滑移部。
2.如權利要求1所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述承座包括垂直攝影光軸設置的基板和垂直基板的導引壁，導引壁上設置有所述第一導引軌道。
3.如權利要求2所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述第一導引軌道包括斜面，斜面兩端距離基板表面不等高。
4.如權利要求3所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述第導引軌道還包括與基板相垂直而連接斜面與基板的垂直面。
5.如權利要求4所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述透鏡組支座的側壁上開設有平行于基板的凹槽，用于收容第二導引軌道。
6.如權利要求5所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述透鏡組支座的側壁向外突設有所述滑移部，當滑移部沿斜面移動的同時，透鏡組支座相對于第二導引軌道移動，當滑移部沿垂直面移動時，透鏡組支座與第二導引軌道之間無相對運動。
7.如權利要求6所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述第二導引軌道為一導軸，其軸向垂直于攝影光軸方向。
8.如權利要求1或4所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述承座中固定有成像組件，該成像組件位于攝影光軸上。
9.如權利要求8所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述框架包括環形側壁，其上開設有用于收容導軸末端的通孔。
10.如權利要求9所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述框架包括一頂壁，其上與成像組件相對應的位置開設有第一通光孔。
11.如權利要求8項所述的鏡頭回縮機構，其中透鏡組支座的下方安裝有壓縮彈簧。
12.一種鏡頭回縮機構，該鏡頭包括至少一透鏡組，其特征在于該回縮機構包括固定于鏡頭內的承座；可相對承座移動的框架；設置于框架上而可固持所述透鏡組的透鏡組支座；以及設置于承座與框架之間的導引裝置，其用以引導透鏡組沿著傾斜于攝影光軸的方向滑動而將透鏡組移離該攝影光軸。
13.如權利要求12所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述導引裝置包括設置于承座上的相對攝影光軸傾斜的導引軌道。
14.如權利要求13所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述導引軌道為一斜面。
15.如權利要求14所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述透鏡組支座上設有可沿斜面滑動的滑移部。
16.如權利要求13所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述導引裝置包括連接框架與透鏡組支座的導軸。
17.如權利要求16所述的鏡頭回縮機構，其特征在于所述導軸的軸向垂直于攝影光軸。
專利摘要本實用新型提供一種以斜面退避方式使鏡頭從拍攝狀態回縮到收納空間的鏡頭回縮機構。該鏡頭回縮機構包括承座，其包括基板、設置于基板上的導引軌道和所述收納空間；可相對承座沿鏡頭的攝影光軸方向運動的框架；一端連接于框架并不相對于框架運動的導軸；以及固持鏡頭透鏡組的透鏡組支座，其包括可沿導引軌道移動的滑移部。當鏡頭回縮時，框架牽引導軸沿攝影光軸方向向靠近基板移動，透鏡組支座在導軸與導引軌道的共同作用下沿導引軌道運動，同時相對導軸移動，最終落入偏離光軸的收納空間內。這種鏡頭回縮機構回縮平穩，不易出現故障。
文檔編號H04N5/225GK2869931SQ20052010562
公開日2007年2月14日 申請日期2005年8月26日 優先權日2005年8月26日
發明者黃俊泓 申請人:亞洲光學股份有限公司