專利名稱：一種可帶可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)裝置，特別涉及一種帶有可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置。
帶有可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置一般具有至少兩個鏡片組，在變焦距的過程中它們可以沿一共同的縱向光軸相對移動，這已為人知的。在這種情況下，為防止入射光線進入兩個鏡片組間的空間，已在兩個鏡片組間使用了攔光元件。
例如，如圖6和圖7所示，一個可變焦距相機上的光學(xué)鏡頭通常具有一個以一驅(qū)動裝置驅(qū)動的可順時針或逆時針轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)運動鏡筒2，以及另一個活動鏡筒4，它與旋轉(zhuǎn)運動鏡筒2相配合并隨其旋轉(zhuǎn)做前后運動。此外，通常在活動鏡筒4中沿共同光軸安裝三個鏡片組6、8、10。例如，第一鏡片組6裝在第一鏡套12里，它固定與在活動鏡筒4內(nèi)并隨之一起運動;第二鏡片組8固定安裝在受一凸輪驅(qū)動的第二鏡套14里;第三鏡片組10固定安裝在第三個鏡套16里，它與一鉤狀物連成一體并鉤在活動鏡筒的后端。
在第一和第二鏡片組之間加上一彈簧18，在變焦距過程中這兩個鏡片組相對運動時，用它來保持兩鏡片組間的預(yù)定距離，這也是已知的做法。
為遮攔入射光線的攔光元件通常安裝在第一鏡套和第二鏡套之間。這種攔光元件由兩個或更多的圓柱環(huán)19組成，它們互相插在一起以便能夠在第一和第二鏡套間滑動。
在傳統(tǒng)的帶可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置里，攔光元件和彈簧被放置在同一空間，即第一鏡套和第二鏡套之間的空間。當(dāng)可變焦距鏡頭處在收縮位置，該空間最小;當(dāng)可變焦距鏡頭處在伸展位置，該空間最大。但是，當(dāng)該空間最小(收縮狀態(tài))時，不可能小于相當(dāng)于攔光元件的一個圓柱環(huán)的軸向長度的距離。
當(dāng)為增大兩個鏡片組間的最大距離而需增加攔光元件的圓柱環(huán)數(shù)目時，在活動鏡筒中同時放置攔光元件和彈簧會變得的困難。
此外，為在變焦距過程中保持各圓柱環(huán)互相插入，攔光元件的每個圓柱環(huán)的末端一般都做有一凸起，使得攔光元件的外徑變得相對較大。在這種情況下，由于變焦系統(tǒng)的有限空間，需加攔光元件圓柱環(huán)數(shù)目變得十分困難。
因此，本發(fā)明的一個目的是為帶可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的攔光裝置。
本發(fā)明的另一個目的是為帶可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置提供一種攔光裝置，它在保持兩個可以相對移動的鏡片組互相隔開的關(guān)系的同時，可以遮攔入射光。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個具有攔光裝置的可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置，該攔光裝置可以以聯(lián)動關(guān)系隨變焦過程軸向伸展。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個具有可變焦距鏡頭的光學(xué)裝置，該可變焦距鏡頭結(jié)構(gòu)簡單，用一個零件實現(xiàn)兩種功能故而能有效地利用了空間。
簡而言之，本發(fā)明是針對一種光學(xué)裝置，該裝置具有一第一鏡片組，一個設(shè)置在與第一鏡片組共同的縱向軸上的第二鏡片組，以及一個使第一和第二鏡片組在收縮位置(兩個鏡片組接近)和伸展位置(兩個鏡片組拉開距離)之間運動的裝置。根據(jù)本發(fā)明，一個攔光裝置設(shè)置在兩個鏡片組之間以防止入射光進入兩個鏡片組間的空間。并且，該攔光裝置可以隨第一和第二鏡片組的變焦距運動從其收縮位置向其伸展位置彈性伸展。
這個可彈性伸展的攔光裝置不僅可防止入射光漏入兩個鏡片組間的空間從而進入鏡片組后面的感測元件或膠片，而且可以在變焦距過程中保持兩個鏡片組間的預(yù)定的距離。
最好是，攔光裝置用一條狀物制做，螺旋形纏繞成為許多同心圈。在典型情況下，會把條狀物纏繞成具有五個卷狀部件，每個卷狀部件的外徑比其外面一卷的直徑要小。
把這個螺旋形纏繞的條狀物如下述設(shè)置其內(nèi)層圈(卷狀部件)與第一鏡片組固定，外層圈(卷狀部件)與第二鏡片固定。卷形條狀物的性質(zhì)使其能夠沿兩個鏡片組的共同縱向光軸彈性伸展。
在非卷起的平放狀態(tài)下，條狀物具有一對平行的縱邊，一對與縱邊成一定角度的橫邊。此外，條狀物的每端各有另一條邊，它與一條橫邊垂直并伸向一條縱邊。
攔光裝置最好鍍上一層防反射物質(zhì)以避免發(fā)生光線反射。
制成攔光裝置的螺旋形纏繞的條狀物可被壓縮，各圈(卷狀部件)被互相壓進，因此在壓縮狀態(tài)，壓緊的各圈的軸向長度等于一圈(卷狀部件)的軸向長度。這是由于安裝時使條狀物的橫邊互相平行。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明，以便進一步闡明其上述和其它優(yōu)越性，附圖中

圖1示出一個本發(fā)明的具有攔光裝置的光學(xué)裝置的截面圖;
圖2示出一個組成本發(fā)明攔光裝置的條狀物的展開圖;
圖3是本發(fā)明的圈狀條形物在伸展?fàn)顟B(tài)的透視圖;
圖4是圖3所示圈狀條形物的截面圖;
圖5示出圖1所示光學(xué)裝置在變焦距鏡頭拉出狀態(tài)下的截面圖;
圖6和圖7所示為現(xiàn)有技術(shù)的具有攔光裝置的光學(xué)裝置的截面圖。
參見圖1，該光學(xué)裝置可以用做，舉例來說，裝在照相機機身上。如圖所示，該光學(xué)裝置包括一做旋轉(zhuǎn)運動的鏡筒20，它將裝在照相機機身上從而可用適當(dāng)方式(未示出)驅(qū)動做順時針或逆時針轉(zhuǎn)動。此外，活動鏡筒22套疊地安裝在做旋轉(zhuǎn)運動的鏡筒20內(nèi)，使其能夠隨旋轉(zhuǎn)運動鏡筒20的轉(zhuǎn)動而作相對鏡筒20的運動。這種變焦距過程眾所熟知，不必贅述。
活動鏡筒22中裝有第一鏡套26，它固定在鏡筒前端，第一鏡片組38安放其中。此外，第二鏡套28相對可旋轉(zhuǎn)的鏡筒20固定以保持一固定位置并安裝第二鏡片組40。這樣，當(dāng)鏡筒22相對可旋轉(zhuǎn)鏡筒20運動時，鏡套26可從圖1所示的變焦距過程前的初始位置被移至圖5所示的最外拉出位置。
快門42被調(diào)整至與兩鏡片組38和40共軸，而第三鏡片組44被安裝在與第二鏡套28固定的第三鏡筒46中。
活動鏡筒22是一個裝置，它使第一鏡片組38能夠相對第二鏡片組40在圖1所示的初始位置(鏡片組38和40較接近)和圖5所示的最外拉出位置(鏡片組38和40相距較遠(yuǎn))間運動。
攔光裝置24被安放在兩個鏡片組38和40之間以防止入射光進入鏡片組38和40之間的空間。如圖5所示，攔光裝置24可從圖1的壓縮狀態(tài)彈性伸展至圖5的伸開狀態(tài)。
參見圖2，攔光裝置24由一個螺旋形纏繞成許多同心圈(卷狀部件)的條狀物制成，其內(nèi)層圈被固定在第一鏡片組38的第一鏡套26上，外層圈被固定在放置第二鏡片組40的第二鏡套28上。這個圈狀條形物可沿安裝鏡片組38和40的公共縱向光軸彈性伸展。攔光裝置24可用任何適宜的材料制作。如薄厚度的長矩形條狀金屬材料或合成樹脂。
如圖1所示，第一鏡套26有一徑向法蘭30和圓柱形壁34以確定放置螺旋形纏繞的條狀的攔光裝置24的槽。同樣，第二鏡套28有一徑向法蘭32和面向第一鏡套26的圓柱形壁36以放置螺旋形纏繞的條狀的攔光裝置24。
參見圖2，在非卷起的平放狀態(tài)下，制作攔光裝置24的條狀物具有一對平行的縱邊48和50;一對橫邊52和54，它們與縱邊48和50成一定角度，在圖2中示為水平;另在每端各有一邊56和58，它們分別垂直于橫邊52和54并分別伸向縱邊50和48，如圖所示，橫邊之一54之長度α大于對面橫邊52的長度β，以便使第一個卷狀部件62的內(nèi)徑大于其他各卷狀部件。相應(yīng)地，由于邊56和58分別垂直于橫邊52和54，故此邊56和58的長度也各自不同。
參見圖3，當(dāng)圖2中的條狀物被卷起后，它構(gòu)成許多螺旋形纏繞的圈，其中最下一圈的直徑比最上一圈要大。
如圖4所示，條狀物包括第一卷狀部件60，第二卷狀部件62，第三卷狀部件64，第四卷狀部件66和第五卷狀部件68，它們之間有部分相互重疊。如圖示，卷狀部件的外徑從最外面的第一卷狀部件60到最里面的第五卷狀部件68逐漸變小。注意，平放的條狀物的水平邊52的長度即為第一卷狀部件60的外徑，而另一條水平邊(橫邊)54的長度即為第五卷狀部件68的外徑。水平邊52最好能略長于第一卷狀部件60的外徑，而另一條水平邊54最好能略長于第五卷狀部件68′的外徑，以便保持第一卷狀部件60的外邊60′與第五卷狀部件68的外邊68′互相平行。當(dāng)邊60′和68′互相平行時，條狀物被粘在第一鏡套26和第二鏡套28間的外法蘭30和32的內(nèi)部并被牢固地安裝好。
由于攔光裝置24不應(yīng)對任何入射光進行反射，攔光裝置24的條狀物鍍有一層防反射物質(zhì)以避免發(fā)生光線反射。
參見圖3和圖4，由于條狀物被螺旋形卷起，在較有外力的情況下攔光裝置24在軸向保持伸展?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)被壓縮時，攔光裝置24在彈力的作用下趨于彈回到伸展?fàn)顟B(tài)，如圖2所示。
攔光裝置24被可伸縮地設(shè)置在第一鏡套26和第二鏡套28之間，如圖1所示。
圖1示出變焦距進程開始之前第一鏡片組38和第二鏡片組40相距最近的狀態(tài)。如果變焦距過程從此狀態(tài)開始進行，做旋轉(zhuǎn)運動的鏡筒20中相對一固定鏡筒(未示出)轉(zhuǎn)動，同時，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)鏡筒20里的活動鏡筒22從旋轉(zhuǎn)運動鏡筒20中伸出，這一變焦距過程眾所熟知，故此變焦距部分的結(jié)構(gòu)未詳細(xì)表示出。
在變焦距過程從圖1的狀態(tài)完成后，就達到了圖5所示的狀態(tài)。這時，原被彈性壓縮的攔光裝置24伸展到了變焦距進程的軸向極限。
當(dāng)攔光裝置24伸展開時，原在圖1中互相同心放置的五個卷狀部件60、62、66和68變成了圖5中的部分重疊(搭接)狀態(tài)。
因為攔光裝置24是彈性變化，這一過程可保持兩鏡片組38和40的相對位置。
同時，由于攔光裝置24有許多卷狀部件，即使當(dāng)?shù)谝荤R片組38和第二鏡片組40之間間隔最大時，也可將從任一物體發(fā)出的入射光全部遮攔，不使其進入鏡片組和鏡筒之間的空間進而向膠片或感測元件的方向入射。
由于在圖1所示壓縮狀態(tài)各卷狀部件60、62、64、66和68是互相同心地疊放在一起，在活動鏡筒22中只占一最小空間。此外，不像傳統(tǒng)的用多個同心圓柱環(huán)組成的傳統(tǒng)攔光元件需要制成凸起以防止在變焦距過程中各環(huán)互相脫開，卷起的條狀物24不需要上述凸起，從這方面看，已能證實用多個同心圓柱環(huán)組成的傳統(tǒng)攔光元件的厚度是本發(fā)明的卷起的條狀物24的兩倍以上。
條狀物24不僅有攔光功能，而且能保持兩鏡片組38和40間的距離，因此，不再像傳統(tǒng)的光學(xué)裝置那樣需要附加彈簧。無論在變焦距縮進狀態(tài)第一鏡片組38和第二鏡片組40的距離是多少這種可履行兩種功能的能力使得光學(xué)裝置的整體結(jié)構(gòu)相對簡單。
卷起的條狀物可使變焦距裝置的行程增至最大，因為它僅需要一最小空間。
卷起的條狀物的攔光器件可被用于所有的帶有兩個或更多的做相對運動的鏡片組的光學(xué)裝置，如可變焦距望遠(yuǎn)鏡，攝像機或可變焦距照相機。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置，包括一個第一鏡片組；一個第二鏡片組，它被安放在與所述第一鏡片組共同的縱向軸線上；一使所述第一鏡片組和所述第二鏡片組在一個變焦距過程前的兩鏡片組相距較近的初始位置和一個兩鏡片組相距較遠(yuǎn)的最外拉出位置之間驅(qū)動的運動裝置；以及一個設(shè)置在所述鏡片組之間用以防止入射光進入所述鏡片組間的空間的攔光裝置，該攔光裝置可從所述鏡片組處在收縮位置時的壓縮狀態(tài)彈性伸展至所述鏡片組處在所述拉出位置時的展開狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的光學(xué)裝置，其中，所述攔光裝置是一個螺旋形纏繞的條狀物，具有許多同心圈，所述同心圈的最內(nèi)固定在所述第一鏡片組上，所述同心圈的最外層固定在所述第二鏡片組上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)裝置，其中，所述卷起的條狀物可沿所述共同縱向軸線從所述壓縮狀態(tài)彈性伸展。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)裝置，其中，所述條狀物在非卷起的平放狀態(tài)下具有一對平行的縱邊和一對于所述縱邊成一定角度的橫邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)裝置，其中，所述條狀物在每端各有一邊，它垂直于一條相應(yīng)的橫邊并伸向一條所述縱邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)裝置，其中，所述各同心圈可在一圈的軸向長度內(nèi)被互相壓縮在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其中，所述攔光裝置鍍有防反射物質(zhì)以防止光線反射發(fā)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，它還包括一個安裝在照相機機身上的第一鏡筒和一個套疊安放在所述第一鏡筒內(nèi)的活動鏡筒，所述第一鏡片組固定其中，所述活動鏡筒可在所述第一鏡筒內(nèi)做軸向運動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)裝置，它還包括在所述第一鏡筒內(nèi)被調(diào)整至于所述第一和第二鏡片組共軸的快門。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)裝置，它還包括一個固定在所述活動鏡筒上并裝有所述第一鏡片組的第一鏡套和一個固定在所述第一鏡筒上并裝有所述第二鏡片組的第二鏡套，所述攔光裝置被固定在相應(yīng)鏡套的相對端。
11.一種光學(xué)裝置，包括一個第一鏡筒;一個安裝在所述第一鏡筒中相對固定位置上的第一鏡片組;一個套疊安裝在所述第一鏡筒中可相對所述第一鏡筒和第一鏡片組運動的第二鏡筒;一個與所述第一鏡片組設(shè)置在一共同縱向軸上并安裝在所述第二鏡筒內(nèi)的第二鏡片組，它可在一個變焦距過程前的兩鏡片組相距較近的初始位置和一個兩鏡片組相距較遠(yuǎn)的最外拉出位置之間運動;一個放置在所述兩鏡片組之間以防止入射光進入所述鏡片組間的空間的攔光裝置，該攔光裝置可從所述鏡片組處于拉開位置時的伸展?fàn)顟B(tài)彈性壓縮至所述鏡片組處于收縮位置時的壓縮狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)裝置，其中，所述攔光裝置是一個具有許多圓心圈的螺旋形纏繞的條狀物，所述同心圈之最內(nèi)層固定在所述第一鏡片組上，所述同心圈之最外層固定在所述第二鏡片組上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)裝置，其中，所述各同心圈可在其一圈的軸向長度內(nèi)被互相壓縮在一起，而在所述伸展?fàn)顟B(tài)則是互相搭接地放置。
全文摘要
一種光學(xué)裝置，具有一對可相對運動地設(shè)置在一共同光軸上的鏡片組，和一個固定在兩鏡片組上并置于其間的攔光裝置，該攔光裝置是一個薄的相對較長的條狀物，螺旋形纏繞成許多圈。在伸展?fàn)顟B(tài)，各圈互相重疊以防止入射光進入鏡片組間的空間，同時，該條狀物有彈性的可保持兩鏡片組間的距離。
文檔編號G02B7/04GK1094821SQ93118928
公開日1994年11月9日 申請日期1993年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月26日
發(fā)明者鄭鐘校 申請人:三星航空產(chǎn)業(yè)株式會社