双速聚焦机构的制作方法

本专利申请根据35u.s.c.§120要求2020年12月14日提交的美国专利申请号17/120,602的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本发明涉及双速聚焦机构。具体地，所述聚焦机构被配置以将旋转运动转换成透镜以两种不同速率的轴向位移。

背景技术：

1、用于照相机和显微镜等仪器的聚焦机构是已知的。在某些情况下，聚焦机构是双速机构。双速机构包括第一速率机构和第二聚焦机构，第一速率机构被配置以产生透镜以第一速率行进的速率，第二聚焦机构被配置以产生透镜以第二速率行进的速率。第二速率慢于第一速率。

2、这种机构是期望的，以允许用户以第一速率快速调节焦点和以第二速率缓慢调节焦点。自然地，用户旋转旋钮，其中透镜以第一速率移动并经过理想焦点定位，并通过第二旋钮调节焦点，从而以第二速率将透镜移回并将图像调节到理想焦点。第一速率通常被称为粗略焦点调节速率，而第二速率通常被称为精细焦点调节速率。

3、目前，这种聚焦机构对每个速率都有两个单独的控制。在常规双速聚焦机构的其它方面中，使用单个旋钮来致动蜗轮，其中蜗轮可以是可操作的，以将正齿轮的旋转转换成精细焦点调节。然而，这种配置需要额外的包装空间，因为正齿轮相对于蜗轮是径向的。

4、因此，仍期望拥有被配置以提供双速聚焦的聚焦机构，其中聚焦机构利用单一旋转运动以两种不同速率使透镜聚焦，并且其中各部件沿线性轴线被包含在内并被配置以保持在透镜外壳的包装空间内。

技术实现思路

1、提供了双速聚焦机构。双速聚焦机构被配置以将旋转动作转换成透镜以两种不同速率的轴向位移。双速机构包括基座。基座具有内导向件。内导向件是具有内狭槽的管状构件。

2、双速聚焦机构还包括托架(carrier)。托架设置在内导向件内，并且托架的外表面具有内陷窝(dimple)。第一驱动器是与内导向件同心的管状构件。第一驱动器的内表面包括第一凹槽。第一凹槽是螺旋形的并且具有第一节距和第一驱动器的外表面。第一驱动器还包括第一陷窝。

3、双速聚焦机构还包括外导向件。外导向件是与第一驱动器同心的管状构件。外导向件包括外狭槽。作为管状构件的第二驱动器与外导向件同心。第二驱动器具备拥有第二凹槽的内表面。第二凹槽是螺旋形的并且具有小于第一节距的第二节距。

4、双速聚焦机构还包括第一轴承和第二轴承。第一轴承设置在内陷窝、内狭槽和第一凹槽内。第二轴承设置在第一陷窝、外狭槽和第二凹槽内。第二驱动器的旋转使托架以不同的速率轴向地平移。

5、一方面，第一节距是第二节距的两倍大。

6、另一方面，双速聚焦机构包括界定内导向件的外表面的第一垫圈。

7、在双速聚焦机构的另一方面中，托架包括透镜。

8、在双速聚焦机构的另一方面中，内导向件包括一对内狭槽。

9、在双速聚焦机构的另一方面中，外狭槽比内狭槽更短。

10、在双速聚焦机构的另一方面中，第二节距是可变的使得在第一凹槽的中心比在第一凹槽的末端更大。

11、在本公开的另一方面中，提供了照相机用聚焦机构。聚焦机构包括具有内导向件的基座。内导向件是具有内狭槽的管状构件。

12、聚焦机构还包括透镜单元(lens cell)。透镜单元设置在内导向件内。透镜单元的外表面具有内陷窝。聚焦机构还包括第一驱动器，第一驱动器是与内导向件同心的管状构件。第一驱动器的内表面包括第一凹槽。第一凹槽是螺旋形的并且具有第一节距。第一驱动器的外表面包括第一陷窝。

13、聚焦机构包括外导向件。外导向件是与第一驱动器同心的管状构件。外驱动器包括外狭槽。

14、聚焦机构包括第二驱动器。第二驱动器包括与外驱动器同心的管状构件。第二驱动器的内表面包括第二凹槽。第二凹槽是螺旋形的并且具有小于第一节距的节距。

15、第一轴承设置在内陷窝、内狭槽和第一凹槽内。第二轴承设置在第一陷窝、外狭槽和第二凹槽内。第二驱动器的旋转使透镜单元以不同的速率在内导向件和外导向件中轴向地平移。

16、一方面，第一节距是第二节距的至少两倍大。

17、另一方面，第一垫圈界定内导向件的外表面。

18、另一方面，透镜单元包括透镜。

19、另一方面，内导向件包括一对内狭槽。

20、另一方面，外狭槽比内狭槽更短。

21、另一方面，第二节距是可变的使得在第一凹槽的中心与在第一凹槽的末端是不同的。

22、因此，提供了聚焦机构，其允许用户使用单个旋转机构以两种不同的速率调节焦点，并且是紧凑的且被配置以包装在透镜壳体内。

技术特征：

1.双速机构，其被配置以将旋转运动转换成以不同速率的轴向位移，所述双速机构包括：

2.根据权利要求1所述的双速机构，其中所述第一节距是所述第二节距的至少两倍大。

3.根据权利要求1所述的双速机构，还包括界定所述内导向件的外表面的第一垫圈。

4.根据权利要求1所述的双速机构，其中所述托架包括透镜。

5.根据权利要求1所述的双速机构，其中所述内导向件包括一对内狭槽。

6.根据权利要求1所述的双速机构，其中所述外狭槽比所述内狭槽更短。

7.根据权利要求1所述的双速机构，其中所述第二节距是可变的使得在所述第一凹槽的中心比在第一凹槽的末端更大。

8.照相机用聚焦机构，所述聚焦机构包括：

9.根据权利要求8所述的聚焦机构，其中所述第二节距是所述第一节距的至少两倍大。

10.根据权利要求8所述的聚焦机构，还包括界定所述内导向件的外表面的第一垫圈。

11.根据权利要求8所述的聚焦机构，其中所述托架包括凹穴，所述透镜单元位于所述凹穴内。

12.根据权利要求8所述的聚焦机构，其中所述内导向件包括一对内狭槽。

13.根据权利要求8所述的聚焦机构，其中所述外狭槽比所述内狭槽更短。

14.根据权利要求8所述的双速机构，其中所述第二节距是可变的使得在所述第一凹槽的中心比在所述第一凹槽的末端更大。

技术总结
双速聚焦机构包括具有内导向件的基座、设置在内导向件内的托架、第一驱动器、外导向件和第二驱动器。第一轴承和第二轴承设置在托架的相应的内陷窝中，并且第二轴承设置在第一驱动器的第一陷窝内。第一轴承和第二轴承被保持在相应的内狭槽和外狭槽以及第一导向件和第二导向件内，其中第二驱动器的旋转被转换成托架以不同速率的轴向移动。

技术研发人员：T·J·安哈尔特
受保护的技术使用者：卡尔史托斯成像公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15