專利名稱：鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，尤指一種可作多種光圈的變化，且構(gòu)造簡單、容易組裝及低成本的改進(jìn)的多片式光圈。
一般鏡頭的光圈可設(shè)于鏡頭前、后及鏡頭內(nèi)，其中以設(shè)于鏡頭內(nèi)的最常見。例如
圖1所示的單片抽取式光圈，其是以撥桿、磁動(dòng)器或電機(jī)(未圖示)帶動(dòng)開設(shè)有大小圓孔202的葉片200進(jìn)出鏡頭100的鏡筒上的槽孔102，分別使大小圓孔202對準(zhǔn)光軸而作光圈的切換。此一單片抽取式光圈的構(gòu)造雖然簡單，卻只能作兩段式光圈切換，無法適應(yīng)不同的取像需求而作多種光圈的變化。
可作多種光圈變化的光圈是如圖2所示的兩片式光圈，其是以兩片前端凹入且可相向滑動(dòng)的葉片210形成大小不同的開口。此一兩片式光圈雖然可作多種光圈變化，但其開口的形狀為矩形而非近似圓形，無法提供像平面均勻的受光量。
另一可作多種光圈變化且其光圈的形狀近似圓形的光圈是如圖3-圖5所示的虹彩光圈(Iris Diaphragm)，圖3顯示虹彩光圈的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈212及一端設(shè)有銷軸217，另一端以凸柱218滑設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈212上溝槽213的葉片214，其中軌跡T為轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈212轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸柱218因葉片214擺動(dòng)所經(jīng)過的軌跡。銷軸217是樞設(shè)于圖4所示的固定環(huán)圈216上，其中多片葉片214相互重疊即形成類似圓形的開口220，而當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈212相對于固定環(huán)圈216轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即可連續(xù)改變開口220的大小，圖5顯示虹彩光圈(Iris Diaphragm)裝設(shè)于鏡頭110內(nèi)前群鏡片112及后群鏡片114間的剖視圖，其中驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪219連接于轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈212，用以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈212。
圖3至圖5所示的虹彩光圈雖然可作多種光圈變化，但其構(gòu)造復(fù)雜，而且一般鏡頭通常將鏡筒分為包含前群鏡片112的前段及包含后群鏡片114的后段，以方便該虹彩光圈的安裝，可是分為兩段的鏡頭在制造上必須相當(dāng)精密，才能確保前群鏡片112及后群鏡片114光軸的對準(zhǔn)。因此，還具有組裝不易、制造成本高的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種可作多種光圈變化的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈。
本實(shí)用新型另一目的是提供一種光圈形狀接近圓形的鏡頭的改進(jìn)多片式光圈。
本實(shí)用新型的再一目的是提供一種構(gòu)造簡單、容易組裝及低成本的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的其包括鏡頭，由鏡筒及裝設(shè)于該鏡筒內(nèi)的鏡片組成，該鏡筒沿周圍形成有多個(gè)槽孔；多個(gè)葉片，呈板片狀，以可移動(dòng)方式裝設(shè)于該鏡筒的槽孔內(nèi)，其前端形成有用以構(gòu)成光圈開口的缺口；環(huán)圈，可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝于該鏡頭外圍，并以可帶動(dòng)葉片動(dòng)作的方式與各葉片連接；以及環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)于該環(huán)圈附近，用以驅(qū)動(dòng)環(huán)圈轉(zhuǎn)動(dòng)并控制該環(huán)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)量，其是利用各葉片的前端在該鏡筒內(nèi)重疊而由該缺口形成該光圈開口，且利用該環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)該環(huán)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，使各葉片在該鏡筒的該槽孔內(nèi)動(dòng)作，可改變該光圈開口的大小。
其中該葉片后端形成有導(dǎo)槽，該環(huán)圈具有分別伸入每一該葉片的該導(dǎo)槽的多個(gè)凸柱，該環(huán)圈是以滑動(dòng)于該導(dǎo)槽的該凸柱帶動(dòng)該葉片直線進(jìn)出該槽孔。
其中該槽孔形成扇形，該葉片后端形成有銷軸孔，該環(huán)圈具有分別伸入每一該葉片的該銷軸孔的多個(gè)凸柱，該環(huán)圈是以該凸柱帶動(dòng)該葉片在該槽孔內(nèi)擺動(dòng)的。
其中該槽孔是相對于該鏡筒的橫斷面傾斜一角度。
其中該環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置包含電機(jī)及裝設(shè)于該電機(jī)輸出軸的齒輪構(gòu)件，該齒輪構(gòu)件是與突出形成于該環(huán)圈外緣的齒輪部相銜接，以帶動(dòng)該環(huán)圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
其中該齒輪構(gòu)件及該齒輪呈扇形。
其中該多個(gè)槽孔是等間隔開設(shè)于該鏡筒周圍的。
其中該缺口是在該葉片前端緣形成中央凹入的拋物線形。
其中該缺口是在該葉片前端的一側(cè)緣形成弧度由前至后逐漸變大的弧形。
本實(shí)用新型的環(huán)圈是以可帶動(dòng)該葉片的方式與該葉片相連接，例如在該葉片后端形成導(dǎo)槽，而該環(huán)圈則具有分別伸入每一該葉片的該導(dǎo)槽的多個(gè)凸柱，并以滑動(dòng)于該導(dǎo)槽的該凸柱帶動(dòng)該葉片直線進(jìn)出該槽孔；或者，使該槽孔形成由該鏡筒外圍向內(nèi)漸寬的扇形，在該葉片后端形成銷軸孔，而該環(huán)圈則具有分別伸入每一該葉片的該銷軸孔的多個(gè)凸柱，并以該凸柱帶動(dòng)該葉片在該槽孔內(nèi)擺動(dòng)等。
該環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置包含電機(jī)及裝設(shè)于該電機(jī)輸出軸的齒輪構(gòu)件。如此，便可使用由電機(jī)及裝設(shè)于該電機(jī)輸出軸的齒輪構(gòu)件組成的環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置，該齒輪構(gòu)件是與突出形成于該環(huán)圈外緣的齒輪部相銜接，帶動(dòng)該環(huán)圈轉(zhuǎn)動(dòng)而改變該開口的大小。
另外，由于該開口是由多片葉片的該缺口所形成，因此其形狀較容易趨近圓形，而且使用的葉片越多，或者適當(dāng)設(shè)計(jì)該缺口的形狀，例如在該葉片前端緣形成中央凹入的拋物線形；或在該葉片前端的一側(cè)緣形成弧度由前至后逐漸變大的弧形等，都可使該開口的形狀接近圓形的效果越好。
再者，由于根據(jù)本實(shí)用新型的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其組成元件的構(gòu)造簡單，鏡頭的鏡筒只需開設(shè)多個(gè)槽孔，即可將葉片分別插入，而后將環(huán)圈套裝于該鏡筒外周，并與該葉片連接。因此，不用分段，沒有光軸對準(zhǔn)的問題，無需精密的制造及組裝，所以能夠達(dá)到容易組裝，降低成本的目的。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及特征
圖1是現(xiàn)在使用的具有單片抽取式光圈的鏡頭的立體圖；圖2是現(xiàn)在使用的兩片式光圈中葉片相向滑動(dòng)的平面示意圖；圖3是現(xiàn)在使用的虹彩光圈中轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈及葉片的構(gòu)造及動(dòng)作原理的平面示意圖；圖4是現(xiàn)在使用的虹彩光圈中固定環(huán)圈及形成圓形開口的葉片的平面視圖5是現(xiàn)在使用的虹彩光圈裝設(shè)于鏡頭中的剖面視圖；圖6是本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈的較佳實(shí)施例的立體圖；圖7是本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈的較佳實(shí)施例的立體分解圖；圖8、圖9和
圖10是顯示本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈處于由葉片的缺口所形成的開口全開、半開及全閉等狀態(tài)的側(cè)視圖；
圖11、
圖12和
圖13是本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈的另一實(shí)施例的三個(gè)平面示意圖；
圖14是本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈中開設(shè)于鏡頭上的槽孔相對于鏡筒的橫斷面傾斜一斜角的平面示意圖。
如圖6所示，本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈的較佳實(shí)施例，包括鏡頭10、三片葉片30、環(huán)圈40以及由電機(jī)50及裝設(shè)于電機(jī)50的輸出軸前端的齒輪52組成的環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置。電機(jī)50是經(jīng)由與形成于環(huán)圈40外緣的齒輪部42相銜接的齒輪52，而帶動(dòng)環(huán)圈40轉(zhuǎn)動(dòng)。由于該較佳實(shí)施例中環(huán)圈40所需轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不大，故該齒輪52與該齒輪部42形成扇形，且該電機(jī)50可采用例如步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)等常用的電機(jī)。
圖7是本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈的較佳實(shí)施例的立體分解圖，其中鏡頭10是由鏡筒12及若干裝設(shè)于鏡筒12內(nèi)的鏡片14組成，鏡筒12的中段附近形成有凸緣16，該凸緣16周面徑向等間隔開設(shè)有三個(gè)用以供葉片30插入的槽孔18，槽孔18可相對于鏡筒12的橫斷面傾斜一斜角θ，如
圖14所示，使每一葉片30插入槽孔18后不會(huì)彼此干擾，也不會(huì)影響組裝與葉片30間的相互運(yùn)動(dòng)。另外，鏡筒12在凸緣16以下的筒壁上還設(shè)有若干凸肋20。
葉片30是由例如金屬、塑料等光圈葉片傳統(tǒng)材料制成的板片，其前端具有中央凹入的拋物線形缺口32，其后端則具有略向前傾斜的弧形導(dǎo)槽34，如圖7所示。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，三片葉片30是以具有缺口32的該前端分別插入三個(gè)槽孔18，并在該鏡筒內(nèi)重疊而由該缺口32形成供光線通過的開口36(如圖8-
圖10所示)。
如圖7所示，環(huán)圈40是套裝于鏡頭10外圍，其與鏡頭10相對的一側(cè)表面內(nèi)緣形成有下陷的凹部43，該凹部43的底面形成有若干凸點(diǎn)46，其與鏡頭10相對的一側(cè)表面外緣則形成有與該三片葉片30的導(dǎo)槽34對應(yīng)的三凸柱44。環(huán)圈40的內(nèi)環(huán)緣還形成有若干與該鏡筒12的凸肋20相對應(yīng)的軸向溝槽45。
以下參照圖7說明本實(shí)用新型鏡頭的較佳實(shí)施例的組裝方式。首先將葉片30分別插入鏡頭10上的槽孔18，再將鏡頭10以形成于鏡筒12的凸肋20對準(zhǔn)形成于環(huán)圈40的溝槽45的方式套入環(huán)圈40，直到鏡筒12的凸緣16配合入環(huán)圈40的凹部43，此時(shí)鏡頭10是以鏡筒12的凸緣16底面與形成于該凹部43的凸點(diǎn)46作點(diǎn)接觸，有助于減少環(huán)圈40相對于鏡頭10轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力。然后轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)圈40直到凸柱44分別伸入槽孔18的葉片30后端的導(dǎo)槽34，此時(shí)由于該凸肋20不再對準(zhǔn)該溝槽45，因此藉由該凸肋20可防止環(huán)圈40與鏡頭10脫離。
圖8至
圖10是分別顯示本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈由葉片30的缺口32所形成的開口36全開、半開及全閉等狀態(tài)的側(cè)視圖。如圖8所示，凸柱44在導(dǎo)槽34靠近葉片前端的一端，此時(shí)由葉片30的缺口32所形成的開口36最大，隨后電機(jī)50經(jīng)由齒輪52帶動(dòng)環(huán)圈40相對于鏡頭10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于葉片30受槽孔18的限制，因此當(dāng)環(huán)圈40的凸柱44沿導(dǎo)槽34向葉片的后端滑動(dòng)時(shí)，便可將葉片30直線推入鏡頭10。如此，控制電機(jī)50的轉(zhuǎn)動(dòng)量，即可控制葉片30直線進(jìn)出鏡頭10的行程而控制開口36的大小，進(jìn)而使本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈作多種光圈變化。其中，如
圖10所示，本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈可完全緊閉開口36，因此本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈可控制該開口36的開閉而具有快門的功能。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈是利用可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝于鏡頭10外圍的環(huán)圈40，帶動(dòng)多片葉片30在開設(shè)于鏡筒12上的槽孔18內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而改變由葉片30前端的缺口32所形成的開口36的大小，因此可作多種光圈變化，適應(yīng)不同的取像需求。(2)本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其開口36是由多片葉片30前端的缺口32所形成，因此可形成接近圓形的光圈形狀，以提供成像面均勻的受光量。(3)本實(shí)用新型鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其以環(huán)圈40帶動(dòng)多片葉片30而改變開口36大小的設(shè)計(jì)，不僅構(gòu)造簡單、組裝容易，而且其鏡頭10的鏡筒12只需開設(shè)多個(gè)槽孔18，不用分段，沒有光軸對準(zhǔn)的問題，無需精密的制造及組裝，因此能夠降低制造組裝鏡頭的成本。
以上所述是就本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例加以說明，然而須知本實(shí)用新型的實(shí)施例形態(tài)并不受該實(shí)施例的限制，例如槽孔18與葉片30可為任何適當(dāng)?shù)男螤?，任何槽?8與葉片30形狀的改變都應(yīng)屬于等效的運(yùn)用。
在維持鏡筒12完整的前提下，可增加葉片30及與葉片30相對應(yīng)的槽孔18、凸柱44的數(shù)目，以形成更接近圓形的開口36；以及如
圖11-
圖13所示，槽孔18a是形成由鏡筒12外圍向內(nèi)漸寬的形狀，葉片30a后端形成有銷軸孔33，葉片30a是以銷軸孔33軸設(shè)于環(huán)圈40的凸柱44，并在環(huán)圈40轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受該凸柱44的帶動(dòng)而擺動(dòng)，進(jìn)而如
圖11至
圖13所示改變開口36的大小。
以上各變化例所獲得的其他功效與前述的較佳實(shí)施例相同，不另贅述。
權(quán)利要求1.一種鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其包括鏡頭，由鏡筒及裝設(shè)于該鏡筒內(nèi)的鏡片組成，該鏡筒沿周圍形成有多個(gè)槽孔；多個(gè)葉片，呈板片狀，以可移動(dòng)方式裝設(shè)于該鏡筒的槽孔內(nèi)，其前端形成有用以構(gòu)成光圈開口的缺口；環(huán)圈，可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝于該鏡頭外圍，并以可帶動(dòng)葉片動(dòng)作的方式與各葉片連接；以及環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)于該環(huán)圈附近，用以驅(qū)動(dòng)環(huán)圈轉(zhuǎn)動(dòng)并控制該環(huán)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
2.如權(quán)利要求1所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中該葉片后端形成有導(dǎo)槽，該環(huán)圈具有分別伸入每一該葉片的該導(dǎo)槽的多個(gè)凸柱，該環(huán)圈是以滑動(dòng)于該導(dǎo)槽的該凸柱帶動(dòng)該葉片直線進(jìn)出該槽孔。
3.如權(quán)利要求1所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中，該槽孔形成扇形，該葉片后端形成有銷軸孔，該環(huán)圈具有分別伸入每一該葉片的該銷軸孔的多個(gè)凸柱，該環(huán)圈是以該凸柱帶動(dòng)該葉片在該槽孔內(nèi)擺動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中該槽孔是相對于該鏡筒的橫斷面傾斜一角度。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中該環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置包含電機(jī)及裝設(shè)于該電機(jī)輸出軸的齒輪構(gòu)件，該齒輪構(gòu)件是與突出形成于該環(huán)圈外緣的齒輪部相銜接，以帶動(dòng)該環(huán)圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中該齒輪構(gòu)件及該齒輪部呈扇形。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中該多個(gè)槽孔是等間隔開設(shè)于該鏡筒周圍。
8.如權(quán)利要求1或2所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中該缺口是在該葉片前端緣形成中央凹入的拋物線形。
9.如權(quán)利要求1或3所述的鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈，其特征在于其中該缺口是在該葉片前端的一側(cè)緣形成弧度由前至后逐漸變大的弧形。
專利摘要一種鏡頭的改進(jìn)的多片式光圈,包括有鏡頭、多個(gè)葉片、環(huán)圈及環(huán)圈驅(qū)動(dòng)裝置,其是利用環(huán)圈帶動(dòng)多片葉片在開設(shè)于鏡頭的鏡筒上的槽孔內(nèi)運(yùn)動(dòng),以變化由各葉片所圍成的光圈開口的大小,而可作多種光圈的變化,而且因?yàn)殓R頭的鏡筒只需開設(shè)供多片葉片分別插入的多個(gè)槽孔即可,無需將鏡筒分成前后兩段以裝設(shè)構(gòu)造復(fù)雜的擺動(dòng)式光圈機(jī)構(gòu),因此可簡化構(gòu)造、降低鏡頭組裝的困難以及降低制造鏡頭的成本。
文檔編號(hào)G03B9/06GK2380933SQ9921440
公開日2000年5月31日 申請日期1999年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月24日
發(fā)明者張廣祥, 彭建銘, 詹錢錦 申請人:力捷電腦股份有限公司