變焦鏡頭及光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭，包括第一馬達(dá)、第二馬達(dá)及對焦透鏡群，變焦鏡頭于收納狀態(tài)、廣角端、中間端及望遠(yuǎn)程之間進(jìn)行切換時(shí)，對焦透鏡群依照馬達(dá)推力及轉(zhuǎn)速需求而選擇性的交替由第一馬達(dá)及/或第二馬達(dá)來驅(qū)動進(jìn)行對焦。一種光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)，其中第一引導(dǎo)軸設(shè)置于基座上與對焦透鏡群連結(jié)。驅(qū)動裝置包括第一馬達(dá)、第一齒輪、第二馬達(dá)及第二齒輪，第一馬達(dá)與第一齒輪連結(jié)，第二馬達(dá)與第二齒輪連結(jié)。螺桿與第一馬達(dá)、第一齒輪及對焦透鏡群連結(jié)，螺桿與第一引導(dǎo)軸平行。第二齒輪嚙合于第一齒輪。
【專利說明】變焦鏡頭及光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種變焦鏡頭及光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的變焦鏡頭只使用一顆馬達(dá)推動變焦鏡頭中的對焦透鏡群以達(dá)成對焦。如果變焦鏡頭具高變焦倍率，當(dāng)變焦鏡頭由廣角端變焦至望遠(yuǎn)程，其中的對焦透鏡群于對焦時(shí)所需移動的距離將大為增加，如果仍沿用現(xiàn)有的單一馬達(dá)推動對焦透鏡群以進(jìn)行對焦的架構(gòu)，對焦時(shí)間將會拉長。另一方面，雖然可以提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速，達(dá)到快速推動對焦透鏡群以縮短對焦時(shí)間，但是馬達(dá)轉(zhuǎn)速提高后卻有推力下降的現(xiàn)象，所以無法一直提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速以縮短對焦時(shí)間，尤其是當(dāng)變焦鏡頭具高變焦倍率時(shí)，對焦透鏡群于對焦時(shí)所需移動的距離大為增加，如果仍使用提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速的方式以縮短對焦時(shí)間，馬達(dá)于高轉(zhuǎn)速時(shí)容易發(fā)生推力不足現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)中變焦鏡頭無法快速對焦的缺陷，提供一種變焦鏡頭及光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)，可快速對焦，達(dá)到縮短對焦時(shí)間。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種變焦鏡頭，可包括第一馬達(dá)、第二馬達(dá)、以及對焦透鏡群，變焦鏡頭于收納狀態(tài)、廣角端、中間端以及望遠(yuǎn)程之間進(jìn)行切換時(shí)，對焦透鏡群依照馬達(dá)推力及轉(zhuǎn)速需求而選擇性的交替由第一馬達(dá)及/或第二馬達(dá)來驅(qū)動進(jìn)行對焦。
[0005]其中，變焦鏡頭由中間端切換至望遠(yuǎn)程時(shí)，對焦透鏡群先由第一馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動進(jìn)行對焦，再由第二馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動進(jìn)行對焦。
[0006]其中，變焦鏡頭由中間端切換至望遠(yuǎn)程時(shí)，對焦透鏡群先由第一馬達(dá)以及第二馬達(dá)同時(shí)驅(qū)動進(jìn)行對焦，再由第二馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動進(jìn)行對焦。
[0007]其中，變焦鏡頭由望遠(yuǎn)程切換至收納狀態(tài)時(shí)，對焦透鏡群由第一馬達(dá)以及第二馬達(dá)同時(shí)驅(qū)動進(jìn)行對焦。
[0008]本發(fā)明的變焦鏡頭可更包括:螺桿，連結(jié)對焦透鏡群；第一齒輪，與螺桿以及第一馬達(dá)連結(jié)；以及第二齒輪，嚙合于第一齒輪并與第二馬達(dá)連結(jié)，其中第二齒輪與第一齒輪的齒數(shù)不同。
[0009]本發(fā)明的變焦鏡頭可更包括:基座；兩個(gè)引導(dǎo)軸，設(shè)置于基座上并與對焦透鏡群連結(jié)；以及彈性組件，連結(jié)基座與對焦透鏡群。
[0010]本發(fā)明的光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)包括基座、第一引導(dǎo)軸、對焦透鏡群、驅(qū)動裝置及螺桿。第一引導(dǎo)軸設(shè)置于基座上與對焦透鏡群連結(jié)。驅(qū)動裝置包括第一馬達(dá)、第一齒輪、第二馬達(dá)及第二齒輪，第一馬達(dá)與第一齒輪連結(jié)，第二馬達(dá)與第二齒輪連結(jié)。螺桿與第一馬達(dá)、第一齒輪及對焦透鏡群連結(jié)，螺桿與第一引導(dǎo)軸平行。第二齒輪哨合于第一齒輪。
[0011]其中，第一齒輪的齒數(shù)與第二齒輪的齒數(shù)不同。
[0012]本發(fā)明的光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)可更包括彈性元件外套于第一引導(dǎo)軸，且彈性組件連結(jié)基座與對焦透鏡群。
[0013]本發(fā)明的光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)可更包括第二引導(dǎo)軸設(shè)置于基座上，第二引導(dǎo)軸與對焦透鏡群連結(jié)且大致上與螺桿平行。
[0014]實(shí)施本發(fā)明的變焦鏡頭及光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)，具有以下有益效果:可根據(jù)對焦透鏡群的行程和方向，由第一馬達(dá)和第二馬達(dá)中的其中一者或者兩者進(jìn)行驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)快速對焦，縮短對焦時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例并配合附圖做詳細(xì)說明。
[0016]圖1是依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變焦鏡頭于收納狀態(tài)時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖。
[0017]圖2是圖1的變焦鏡頭于廣角端時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖。
[0018]圖3是圖1的變焦鏡頭于中間端時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖。
[0019]圖4是圖1的變焦鏡頭于望遠(yuǎn)程時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的變焦鏡頭于收納狀態(tài)時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]請同時(shí)參閱圖1、圖2、圖3及圖4。圖1是依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變焦鏡頭于收納狀態(tài)時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖，圖2是圖1的變焦鏡頭于廣角端時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖，圖3是圖1的變焦鏡頭于中間端時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖，圖4是圖1的變焦鏡頭于望遠(yuǎn)程時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖。圖1、圖2、圖3及圖4只畫出變焦鏡頭中與本發(fā)明直接相關(guān)的組件，其它組件則省略未畫出。圖3及圖4中有標(biāo)示傳感器15及彈性組件16，圖1中的傳感器及彈性組件、圖2中的傳感器被對焦透鏡群14遮住，所以未標(biāo)
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[0022]請參閱圖1，圖1中的對焦透鏡群14于對焦動作進(jìn)行時(shí)需沿著箭頭方向A或箭頭方向B移動，驅(qū)動對焦透鏡群14的方式有三種，此三種驅(qū)動方式于驅(qū)動對焦透鏡群14的過程中可交互搭配使用。第一種驅(qū)動方式為使用第一馬達(dá)171單獨(dú)驅(qū)動對焦透鏡群14，第二種驅(qū)動方式為使用第一馬達(dá)171及第二馬達(dá)172同時(shí)驅(qū)動對焦透鏡群14，第三種驅(qū)動方式為使用第二馬達(dá)172單獨(dú)驅(qū)動對焦透鏡群14。
[0023]第一馬達(dá)171轉(zhuǎn)動時(shí)將帶動第一齒輪173轉(zhuǎn)動，第二馬達(dá)172轉(zhuǎn)動時(shí)也將帶動第二齒輪174轉(zhuǎn)動。當(dāng)單獨(dú)由第二馬達(dá)172驅(qū)動對焦透鏡群14時(shí)，因第二齒輪174的齒數(shù)少于第一齒輪173的齒數(shù)，利用齒輪減速比的搭配，就可透過此齒輪系傳遞改變螺桿175的分解能，使螺桿175的螺桿分解能變小，即能精密微調(diào)對焦透鏡群14的位置，以完成準(zhǔn)確對焦。當(dāng)單獨(dú)由第一馬達(dá)171以高轉(zhuǎn)速驅(qū)動對焦透鏡群14時(shí)，其推力將比以低轉(zhuǎn)速驅(qū)動時(shí)小，在高轉(zhuǎn)速情形下，為了克服馬達(dá)推力變小，可改用第一馬達(dá)171與第二馬達(dá)172同時(shí)驅(qū)動對焦透鏡群14，使螺桿175的推力變大，以驅(qū)動對焦透鏡群14，另外，因?yàn)榈诙R達(dá)172具有齒輪減速比，此時(shí)第二馬達(dá)172需以相互對應(yīng)的轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)動速度，才能與第一馬達(dá)171同步驅(qū)動螺桿175，以驅(qū)動對焦透鏡群14。
[0024]綜上所述，當(dāng)需要較大推力與快速驅(qū)動對焦透鏡群14時(shí)，可采用第一馬達(dá)171與第二馬達(dá)172同時(shí)驅(qū)動的方式。當(dāng)需要精密微調(diào)對焦透鏡群14的位置時(shí)，可采用單獨(dú)由第二馬達(dá)172驅(qū)動的方式。當(dāng)對焦透鏡群14所需移動的距離不長時(shí)，可采用單獨(dú)由第一馬達(dá)171驅(qū)動的方式，既不拉長對焦時(shí)間也能達(dá)到節(jié)省電力。
[0025]請同時(shí)參閱圖1及圖2，如圖1所示，此時(shí)的變焦鏡頭處于收納狀態(tài)，對焦透鏡群14與基座11最靠近，當(dāng)開機(jī)后變焦鏡頭先切換至廣角端，此時(shí)對焦透鏡群14也需跟著往箭頭方向A移動，才能到達(dá)如圖2所示的廣角端時(shí)的新位置。這時(shí)對焦透鏡群14所需移動的距離短，再加上當(dāng)變焦鏡頭處于收納狀態(tài)時(shí)彈性組件16的彈力較大，所以只需使用第一馬達(dá)171驅(qū)動對焦透鏡群14，即可達(dá)到快速移動對焦透鏡群14。
[0026]請同時(shí)參閱圖3及圖4，如圖3所示，此時(shí)的變焦鏡頭處于中間端，當(dāng)變焦鏡頭切換至望遠(yuǎn)程時(shí)，此時(shí)對焦透鏡群14也需跟著往箭頭方向A移動，才能到達(dá)如圖4所示的望遠(yuǎn)程時(shí)的新位置。這時(shí)對焦透鏡群14所需移動的距離長，可以使用第一馬達(dá)171及第二馬達(dá)172同時(shí)驅(qū)動的方式，以快速移動對焦透鏡群14，或者使用第一馬達(dá)171單獨(dú)驅(qū)動的方式，以節(jié)省電力，當(dāng)對焦透鏡群14到達(dá)如圖4所示的望遠(yuǎn)程時(shí)的新位置附近，再換成單獨(dú)由第二馬達(dá)172驅(qū)動對焦透鏡群14，以完成準(zhǔn)確對焦。
[0027]請同時(shí)參閱圖4及圖1，如圖4所示，此時(shí)的變焦鏡頭處于望遠(yuǎn)程，當(dāng)變焦鏡頭切換至收納狀態(tài)時(shí)，此時(shí)對焦透鏡群14也需跟著往箭頭方向B移動，才能到達(dá)如圖1所示的收納狀態(tài)時(shí)的新位置，這時(shí)對焦透鏡群14所需移動的距離長，又需克服彈性組件16的彈力，需較大推力才能快速驅(qū)動對焦透鏡群14，所以可以使用第一馬達(dá)171及第二馬達(dá)172同時(shí)驅(qū)動的方式，以達(dá)到快速移動對焦透鏡群14。
[0028]請同時(shí)參閱圖1及圖4，如圖1所示，此時(shí)的變焦鏡頭處于收納狀態(tài)，當(dāng)變焦鏡頭切換至望遠(yuǎn)程時(shí)，此時(shí)對焦透鏡群14也需跟著往箭頭方向A移動，才能到達(dá)如圖4所示的望遠(yuǎn)程時(shí)的新位置。這時(shí)對焦透鏡群14所需移動的距離長，可以使用第一馬達(dá)171及第二馬達(dá)172同時(shí)驅(qū)動的方式，以達(dá)到快速移動對焦透鏡群14。此外，因?yàn)橛袕椥越M件16的彈力輔助，也可以采用單獨(dú)由第一馬達(dá)171驅(qū)動的方式，以節(jié)省電力消耗。
[0029]請參閱圖3，如圖所示，本實(shí)施例中第一引導(dǎo)軸12及第二引導(dǎo)軸13設(shè)置于基座11上，彈性組件16再外套于第一引導(dǎo)軸12，第一引導(dǎo)軸12及第二引導(dǎo)軸13分別經(jīng)由兩個(gè)孔穿過對焦透鏡群14，使彈性組件16的兩端分別頂住基座11與對焦透鏡群14，當(dāng)對焦透鏡群14受到外力驅(qū)動時(shí)，對焦透鏡群14將被第一引導(dǎo)軸12及第二引導(dǎo)軸13引導(dǎo)，往箭頭方向A或箭頭方向B移動，以進(jìn)行對焦動作。傳感器15設(shè)置于基座11之上，用以偵測對焦透鏡群14的位置。驅(qū)動裝置17包括第一馬達(dá)171、第二馬達(dá)172、第一齒輪173、第二齒輪174、螺桿175及螺帽176。第一馬達(dá)171固定于基座11的下方，且與第一齒輪173及螺桿175連接。螺桿175經(jīng)由一個(gè)孔穿過對焦透鏡群14后再鎖上螺帽176。當(dāng)?shù)谝获R達(dá)171轉(zhuǎn)動時(shí)同步帶動螺桿175轉(zhuǎn)動，使螺帽176沿箭頭方向A或箭頭方向B移動，當(dāng)螺帽176沿箭頭方向A移動時(shí)，因?yàn)閺椥越M件16的彈力作用，使對焦透鏡群14也往箭頭方向A移動，當(dāng)螺帽176沿箭頭方向B移動時(shí)，螺帽176將直接壓迫對焦透鏡群14，使對焦透鏡群14也往箭頭方向B移動，對焦透鏡群14沿箭頭方向A或箭頭方向B移動即可完成對焦動作。
[0030]第二馬達(dá)172固定于基座11的下方且與第二齒輪174連接，第二齒輪174與第一齒輪173嚙合，所以當(dāng)?shù)诙R達(dá)172轉(zhuǎn)動時(shí)，經(jīng)由此齒輪系傳遞，也可以帶動螺桿175轉(zhuǎn)動以驅(qū)動對焦透鏡群14進(jìn)行對焦。
[0031]請參閱圖5，圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的變焦鏡頭于收納狀態(tài)時(shí)的對焦透鏡群位置的示意圖。如圖所示，本實(shí)施例中第一引導(dǎo)軸22及第二引導(dǎo)軸23設(shè)置于基座21上，彈性組件26再外套于第一引導(dǎo)軸22，第一引導(dǎo)軸22及第二引導(dǎo)軸23分別經(jīng)由兩個(gè)孔穿過對焦透鏡群24，使彈性組件26的兩端分別頂住基座21與對焦透鏡群24，當(dāng)對焦透鏡群24受到外力驅(qū)動時(shí)，對焦透鏡群24將被第一引導(dǎo)軸22及第二引導(dǎo)軸23引導(dǎo)，往箭頭方向C或箭頭方向D移動，以進(jìn)行對焦動作。傳感器(被遮住未圖示)設(shè)置于基座21之上，用以偵測對焦透鏡群24的位置。驅(qū)動裝置27包括第一馬達(dá)271、第二馬達(dá)272、第一齒輪273、第二齒輪(被遮住未圖示)、螺桿275、螺帽276、固定螺絲277及第二馬達(dá)基座278。第一馬達(dá)271固定于基座21的下方，且與第一齒輪273及螺桿275連接。螺桿275經(jīng)由一個(gè)孔穿過對焦透鏡群24后再鎖上螺帽276。當(dāng)?shù)谝获R達(dá)271轉(zhuǎn)動時(shí)同步帶動螺桿275轉(zhuǎn)動，使螺帽276沿箭頭方向C或箭頭方向D移動，當(dāng)螺帽276沿箭頭方向C移動時(shí)，因?yàn)閺椥越M件26的彈力作用，使對焦透鏡群24也往箭頭方向C移動，當(dāng)螺帽276沿箭頭方向D移動時(shí)，螺帽276將直接壓迫對焦透鏡群24，使對焦透鏡群24也往箭頭方向D移動，對焦透鏡群24沿箭頭方向C或箭頭方向D移動即可完成對焦動作。
[0032]第二馬達(dá)272固定于第二馬達(dá)基座278的上方，第二馬達(dá)基座278再經(jīng)由固定螺絲277固定于基座21的上方，第二馬達(dá)272與第二齒輪連接，第二齒輪與第一齒輪273嚙合，所以當(dāng)?shù)诙R達(dá)272轉(zhuǎn)動時(shí)，經(jīng)由此齒輪系傳遞，也可以帶動螺桿275轉(zhuǎn)動以驅(qū)動對焦透鏡群24進(jìn)行對焦。
[0033]第二實(shí)施例的兩顆馬達(dá)分別固定于基座21的上下方，第一實(shí)施例的兩顆馬達(dá)則固定于基座11的下方，此為第二實(shí)施例與第一實(shí)施例不同的地方。當(dāng)變焦鏡頭由收納狀態(tài)移動至廣角端、或由中間端移動至望遠(yuǎn)程、或由望遠(yuǎn)程移動至收納狀態(tài)、或由收納狀態(tài)移動至望遠(yuǎn)程時(shí)，變焦鏡頭中的對焦透鏡群24的驅(qū)動方式皆與第一實(shí)施例相似，因此省略其說明。
[0034]本發(fā)明的光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)可應(yīng)用于數(shù)字相機(jī)或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)或望遠(yuǎn)鏡或測距儀等光學(xué)器材的對焦，其實(shí)施方式與上述實(shí)施例近似，因此省略其說明。
[0035]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，但其并非用以限定本發(fā)明，本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種變焦鏡頭，其特征在于，包括: 第一馬達(dá)； 第二馬達(dá)；以及 對焦透鏡群，該變焦鏡頭于收納狀態(tài)、廣角端、中間端以及望遠(yuǎn)程之間進(jìn)行切換時(shí)，該對焦透鏡群依照馬達(dá)推力及轉(zhuǎn)速需求而選擇性的交替由該第一馬達(dá)及/或該第二馬達(dá)來驅(qū)動進(jìn)行對焦。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭由中間端切換至望遠(yuǎn)程時(shí)，該對焦透鏡群先由該第一馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動進(jìn)行對焦，再由該第二馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動進(jìn)行對焦。
3.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭由中間端切換至望遠(yuǎn)程時(shí)，該對焦透鏡群先由該第一馬達(dá)以及該第二馬達(dá)同時(shí)驅(qū)動進(jìn)行對焦，再由該第二馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動進(jìn)行對焦。
4.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，該變焦鏡頭由望遠(yuǎn)程切換至收納狀態(tài)時(shí)，該對焦透鏡群由該第一馬達(dá)以及該第二馬達(dá)同時(shí)驅(qū)動進(jìn)行對焦。
5.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，其更包括:螺桿，連結(jié)該對焦透鏡群；第一齒輪，與該螺桿以及該第一馬達(dá)連結(jié)；以及第二齒輪，嚙合于該第一齒輪并與該第二馬達(dá)連結(jié)，其中該第二齒輪與該第一齒輪的齒數(shù)不同。
6.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，其更包括:基座；兩個(gè)引導(dǎo)軸，設(shè)置于該基座上并與該對焦透鏡群連結(jié)；以及彈性組件，連結(jié)該基座與該對焦透鏡群。
7.一種光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 基座； 第一引導(dǎo)軸，該第一引導(dǎo)軸設(shè)置于該基座上； 對焦透鏡群，該對焦透鏡群與該第一引導(dǎo)軸連結(jié)； 驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置包括第一馬達(dá)、第一齒輪、第二馬達(dá)以及第二齒輪，該第一馬達(dá)與該第一齒輪連結(jié)，該第二馬達(dá)與該第二齒輪連結(jié)；以及 螺桿，該螺桿與該第一馬達(dá)、該第一齒輪以及該對焦透鏡群連結(jié)，該螺桿與該第一引導(dǎo)軸平行； 其中該第二齒輪哨合于該第一齒輪。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu),其特征在于,該第一齒輪的齒數(shù)與該第二齒輪的齒數(shù)不同。
9.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)，其特征在于，其更包括彈性組件外套于該第一引導(dǎo)軸，且該彈性組件連結(jié)該基座與該對焦透鏡群。
10.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)器材的對焦機(jī)構(gòu)，其特征在于，其更包括第二引導(dǎo)軸設(shè)置于該基座上，該第二引導(dǎo)軸與該對焦透鏡群連結(jié)且與該螺桿平行。
【文檔編號】G02B7/04GK104238093SQ201310243009
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】施旭彥, 陳昱榮 申請人:信泰光學(xué)(深圳)有限公司, 亞洲光學(xué)股份有限公司