一种用于三档变焦镜头的倍率切换装置的制作方法

本发明属于光学镜头技术领域，涉及一种用于三档变焦镜头的倍率切换装置。

背景技术：

现有技术中已有用于三档变焦镜头的切换装置，但这些装置的两个旋转组件均需要单独的电机驱动，导致切换装置复杂繁琐。应用这些切换装置的三档变焦镜头体积和重量均过于庞大，导致使用场所受限，无法实现普遍应用。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种用于三档变焦镜头的倍率切换装置，使用一个电机控制两个旋转组件，结构简单紧凑，定位精准。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供用于三档变焦镜头的倍率切换装置，设置在三档变焦镜头的前镜组、后镜组之间，所述倍率切换装置包括镜筒1、电机2、主动齿轮3、从动齿轮4、惰轮5、第一轴承组件6、第二轴承组件7、第一锥齿轮8、第二锥齿轮9、第三锥齿轮10、第四锥齿轮11、短焦旋转组件12、中焦旋转组件13；镜筒1内部由前至后分别设置中焦旋转组件13和短焦旋转组件12；镜筒1外部设置电机2，主动齿轮3固接于电机2输出轴，与从动齿轮4组成齿轮副；从动齿轮4固接于第一轴承组件6的后端，与固接于轴承组件7前端的惰轮5组成间歇配合机构，在从动齿轮4驱动惰轮5旋转后，如果从动齿轮4反向旋转，需要旋转90°后才能继续驱动惰轮5旋转；所述第一锥齿轮8固接于轴承组件6的前端，与固结于中焦旋转组件13上端的第二锥齿轮9构成齿轮副；所述第三锥齿轮10固接于轴承组件7的后端，与固结于短焦旋转组件12上端的第四锥齿轮11构成齿轮副；中焦旋转组件13包括中焦旋转框131和安装在其一组相对侧壁上的中焦光机组件132、中焦光机组件133，中焦旋转框131另一组相对侧壁开口设置；所述短焦旋转组件12包括短焦旋转框121和安装在其一组相对侧壁上的短焦光机组件122、短焦光机组件123，短焦旋转框121另一组相对侧壁开口设置；初始状态时，所述中焦旋转组件13切出光轴，所述短焦旋转组件12位于光轴之中，倍率切换装置处于短焦工作模式；所述电机2正方向旋转90°，所述中焦旋转组件13切入光轴，所述短焦旋转组件12切出光轴，倍率切换装置处于中焦工作模式；然后所述电机2负方向旋转90°，所述中焦旋转组件13切出光轴，所述短焦旋转组件12保持不动，倍率切换装置处于长焦工作模式；所述电机2继续负方向旋转90°，所述中焦旋转组件13切入光轴，所述短焦旋转组件12切入光轴，倍率切换装置不处于工作模式；然后所述电机2正向旋转90°，所述中焦旋转组件13切出光轴，所述短焦旋转组件12保持不动，倍率切换装置回到初始工作状态，即短焦工作模式。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的用于三档变焦镜头的倍率切换装置，结构简单，运动灵活，使用一个电机控制两个旋转组件完成倍率切换装置短焦、中焦、长焦工作模式之间的切换，靠两个电磁铁实现机械精准定位，降低了控制系统的难度。使用该装置的三档变焦镜头的体积和重量得以大幅度减小，能够在更多的场所实现普遍应用。

附图说明

图1为应用本发明的一个三档变焦镜头剖视图。

图2为倍率切换装置示意图。

图3为倍率切换装置示意图剖视图。

图4为从动齿轮和惰轮配合结构示意图。

图5为从动齿轮示意图。

图6为惰轮示意图。

图7为倍率切换装置隐藏短焦旋转组件后的示意图。

其中：1镜筒，2电机，3主动齿轮，4从动齿轮，5惰轮，6第一轴承组件，7第二轴承组件，8、9、10、11锥齿轮，12短焦旋转组件，13中焦旋转组件，14第一电磁铁，15第二电磁铁。

第一轴承组件6包括：61轴承座，62支撑轴，63、64轴承，65、66轴承端盖。

短焦旋转组件12包括：121-短焦旋转框，122-短焦光机组件，123-短焦光机组件，124-上轴销，125-下轴销，126、127轴承，128、129轴承端盖。

中焦旋转组件13包括：131-中焦旋转框，132-中焦光机组件，133-中焦光机组件，134-上轴销，135-下轴销，136、137轴承，138、139轴承端盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，一种三档变焦镜头，其包括前镜组、后镜组和设置在两者之间的倍率切换装置，通过倍率切换装置实现三档变焦镜头的焦距变换。

如图2至图7所示，所述三档变焦镜头使用的倍率切换装置包括镜筒1、电机2、主动齿轮3、从动齿轮4、惰轮5、第一轴承组件6、第二轴承组件7、第一锥齿轮8、第二锥齿轮9、第三锥齿轮10、第四锥齿轮11、短焦旋转组件12、中焦旋转组件13、第一电磁铁14和第二电磁铁15。

镜筒1前端开设有与三档变焦镜头前镜组同轴的前孔，后端开设有与三档变焦镜头后镜组同轴的后孔；镜筒1内部由前至后分别设置中焦旋转组件13和短焦旋转组件12；镜筒1外部设置电机2，主动齿轮3固接于电机2输出轴，与从动齿轮4组成齿轮副；从动齿轮4固接于第一轴承组件6的后端，与固接于轴承组件7前端的惰轮5组成间歇配合机构；从动齿轮4和惰轮5特有的结构形式，使从动齿轮4驱动惰轮5旋转后，如果从动齿轮4反向旋转，需要旋转90°后才能继续驱动惰轮5旋转。所述第一锥齿轮8固接于轴承组件6的前端，与固结于中焦旋转组件13上端的第二锥齿轮9构成齿轮副；所述第三锥齿轮10固接于轴承组件7的后端，与固结于短焦旋转组件12上端的第四锥齿轮11构成齿轮副。中焦旋转组件13包括中焦旋转框131和安装在其一组相对侧壁上的中焦光机组件132、中焦光机组件133，中焦旋转框131另一组相对侧壁开口设置；所述短焦旋转组件12包括短焦旋转框121和安装在其一组相对侧壁上的短焦光机组件122、短焦光机组件123，短焦旋转框121另一组相对侧壁开口设置。

镜筒1内后部设置第一电磁铁14和第二电磁铁15，第一电磁铁14位于镜筒底部且其轴向与镜筒1中心轴向垂直，第二电磁铁15位于镜筒顶部且其轴向与第一电磁铁14轴向垂直；以顺时针方向，前、右、后、左的方位定义，第一电磁铁14和第二电磁铁15均位于镜筒1的右侧部。所述第一电磁铁14为短焦旋转框121提供短焦的工作位置，并使短焦旋转框121的内孔与镜筒前孔、镜筒后孔保持同轴。所述第二电磁铁15为中焦旋转框131提供中焦的工作位置，并使中焦旋转框131的内孔与镜筒前孔、镜筒后孔保持同轴。

图2所示为倍率切换装置的初始状态，所述中焦旋转组件13切出光轴，所述短焦旋转组件12位于光轴之中，倍率切换装置处于短焦工作模式；所述电机2正方向旋转90°，所述中焦旋转组件13切入光轴，所述短焦旋转组件12切出光轴，倍率切换装置处于中焦工作模式；然后所述电机2负方向旋转90°，所述中焦旋转组件13切出光轴，所述短焦旋转组件12保持不动，倍率切换装置处于长焦工作模式；所述电机2继续负方向旋转90°，所述中焦旋转组件13切入光轴，所述短焦旋转组件12切入光轴，倍率切换装置不处于工作模式；然后所述电机2正向旋转90°，所述中焦旋转组件13切出光轴，所述短焦旋转组件12保持不动，倍率切换装置回到初始工作状态，即短焦工作模式。所述短焦工作模式由第一电磁铁14实现机械定位，所述中焦工作模式由第二电磁铁15实现机械定位。倍率切换装置的长焦工作模式因为短焦旋转组件和中焦旋转组件均切出光轴，固不需要精准的机械定位。

所述第一轴承组件6和第二轴承组件7结构相同，所述第一轴承组件6包括轴承座61、支撑轴62、轴承63、64和轴承端盖65、66，支撑轴62穿过轴承座61且两者之间前后两端分别布置套设在支撑轴62上的轴承63、64，轴承座61两端分别安装轴承端盖65、66。第一锥齿轮8设置在支撑轴62的前端，从动齿轮4设置在支撑轴62的后端。

所述短焦旋转组件12还包括上轴销124、下轴销125、轴承126、127和轴承端盖128、129；所述上轴销124、下轴销125分别设置在短焦旋转框121的上端和下端，上轴销124通过轴承126穿过镜筒1，镜筒1上设置盖设在轴承126上的轴承端盖128，第四锥齿轮11设置在上轴销124上端部；下轴销125通过轴承127穿过镜筒1，镜筒1上设置盖设在轴承127上的轴承端盖129。

所述中焦旋转组件13包括上轴销134、下轴销135、轴承136、137和轴承端盖138、139；所述上轴销134、下轴销135分别设置在中焦旋转框131的上端和下端，上轴销134通过轴承136穿过镜筒1，镜筒1上设置盖设在轴承136上的轴承端盖138，第二锥齿轮9设置在上轴销134上端部；下轴销135通过轴承137穿过镜筒1，镜筒1上设置盖设在轴承137上的轴承端盖139。所述中焦光机组件132和中焦光机组件133设计成为相对于中焦旋转组件旋转轴的对称结构形式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。