一种变焦镜头的制作方法

一种变焦镜头
【技术领域】
1.本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种变焦镜头。


背景技术：

2.现有的变焦镜头常采用音圈马达或步进马达配合机械结构来驱动镜片移动，从而实现变焦功能。
3.然而，由于音圈马达和步进马达的体积均较大，且音圈马达和步进马达均需较为复杂的机械结构来配合其驱动镜片移动，从而致使装设有音圈马达或步进马达的变焦镜头的体积较大。
4.因此，有必要提供一种变焦镜头，在确保变焦镜头可实现变焦功能的同时，还能够使得变焦镜头的体积较小。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种变焦镜头，在确保变焦镜头可实现变焦功能的同时，还能够使得变焦镜头的体积较小。
6.本发明的技术方案如下，变焦镜头包括：第一镜筒，具有第一固定部；第一镜片，固定于第一镜筒内；第二镜筒，具有第一滑轨，其中，第一固定部可滑动地设置在第一滑轨上；第二镜片，固定于第二镜筒内，第二镜片的光轴被配置为与第一镜片的光轴重合；第一压电马达，固定于第一镜筒或第二镜筒、并用于驱动第一固定部沿第一滑轨移动，而使第一镜片与第二镜片之间的间距增大或减小。
7.本发明的有益效果在于：利用体积较小的压电马达作为驱动源，且压电马达无需复杂机械结构配合而仅需利用可滑动地设置在滑轨上的固定部配合即可使得变焦镜头实现变焦功能，从而使得变焦镜头的体积较小；此外，当需收纳镜头时，还可通过第一压电马达驱动第一固定部沿第一滑轨移动、并减小第一镜片与第二镜片之间的间距，从而增加第一镜筒与第二镜筒在光轴方向上的交叠部分，进一步减小变焦镜头的体积。
【附图说明】
8.图1为本发明提供的变焦镜头的结构示意图；
9.图2为本发明提供的变焦镜头的爆炸图；
10.图3为本发明提供的第一镜筒的结构示意图；
11.图4为本发明提供的第二镜筒的结构示意图；
12.图5为本发明提供的第二镜筒的另一视角的结构示意图；
13.图6为本发明提供的第三镜筒的结构示意图。
【具体实施方式】
14.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
15.参见图1至图5，本发明提供的一种变焦镜头，包括：第一镜筒110，具有第一固定部111；第一镜片120，固定于第一镜筒110内；第二镜筒130，具有第一滑轨131，其中，第一固定部111可滑动地设置在第一滑轨131上；第二镜片140，固定于第二镜筒130内，第二镜片140的光轴被配置为与第一镜片120的光轴重合；第一压电马达150，固定于第一镜筒110或第二镜筒130、并用于驱动第一固定部111沿第一滑轨131移动，而使第一镜片120与第二镜片140之间的间距增大或减小。
16.具体的，由于第一固定部111可滑动地设置在第一滑轨131上，而第一固定部111属于第一镜筒110，第一滑轨131属于第二镜筒130，故使得第一固定部111可相对于第二镜筒130沿第一滑轨131的延伸方向滑动。
17.本发明对第一压电马达150的设置位置不作限定，当第一压电马达150固定于第一镜筒110时，可使得第一压电马达150与第二镜筒130贴合，第一压电马达150驱动时，第一压电马达150相对于第二镜筒130沿第一滑轨131的延伸方向滑动、并带动第一镜筒110移动；当第一压电马达150固定于第二镜筒130时，可使得第一压电马达150与第一镜筒110贴合，第一压电马达150驱动时，第一压电马达150驱动第一镜筒110沿第一滑轨131的延伸方向滑动。
18.在本发明中，当需使得变焦镜头变焦时，通过向第一压电马达150供电，而使得第一压电马达150驱动第一固定部111沿第一滑轨131移动，使第一镜片120与第二镜片140之间的间距增大或减小。
19.继续参见图1至图5，在一些实施方式中，第二镜筒130包括围成第一容置空间132的第一筒状侧壁133、自第一筒状侧壁133的物侧边缘朝向光轴弯折延伸的第一物侧环状端板134、自第一筒状侧壁133的像侧边缘朝向光轴弯折延伸的第一像侧环状端板135，第一物侧环状端板134与第一像侧环状端板135在光轴方向上相对设置、并形成处于二者之间且位于第一容置空间132内的第一压电马达容置槽136；第一镜筒110的至少部分自第一物侧环状端板134的内孔置入第一容置空间132内；第二镜片140固定于第一像侧环状端板135的内孔内；第一压电马达150固定于第一压电马达容置槽136内并与第一镜筒110贴合。
20.在第一物侧环状端板134与第一像侧环状端板135在光轴方向上相对设置中，前述光轴可以是第一镜片120的光轴，也可以是第二镜片140的光轴；事实上，由于第二镜片140的光轴被配置为与第一镜片130的光轴重合，故前述光轴为第一镜片120的光轴时，同时也为第二镜片140的光轴。
21.第一压电马达容置槽136可为第一物侧环状端板134与第一像侧环状端板135之间的整个区域，也可以为第一物侧环状端板134与第一像侧环状端板135之间的部分区域。
22.第一压电马达150固定于第一压电马达容置槽136内，即第一压电马达150固定于第二镜筒130；通过第一压电马达150与第一镜筒110贴合，可在第一压电马达150驱动时，通过第一压电马达150与第一镜筒110接触的表面发生波浪形蠕动，从而推动第一镜筒110的第一固定部111沿第一滑轨131的延伸方向移动，以使第一镜筒110相对于第二镜筒130移动，进而使得第一镜筒110带动第一镜片120相对于第二镜片140移动，以增加或减少第一镜片110相对于第二镜片140之间的间距，使得变焦镜头变焦。
23.此外，当需收纳变焦镜头时，通过第一压电马达150使得第一镜筒110相对于第二镜筒130移动、并减小第一镜片120与第二镜片140之间的间距，从而使得第一镜筒110更多
的部分能够收纳于第一容置空间132内，从而增加第一镜筒110与第二镜筒140在光轴方向上的交叠部分，进一步减小变焦镜头的体积。
24.继续参见图1至图5，在一些实施方式中，第一物侧环状端板134上开设有从自身内孔边缘、沿垂直于光轴的方向延伸至第一筒状侧壁133的第一槽口137，第一槽口137于第一物侧环状端板134上形成在环绕光轴的方向上相对设置的两个槽口边缘；第二镜筒130还具有在光轴方向上自第一槽口137边缘朝第一像侧环状端板135延伸、且在环绕光轴的方向上相对设置的两个相互平行的第一导向板138，两个第一导向板138与第一筒状侧壁133共同围成第一滑轨131；第一镜筒110还具有围成镜片容置空间112的筒状主体部113，筒状主体部113的至少部分置入第一容置空间132，第一固定部111固定于筒状主体部113上、并嵌入第一滑轨131内。
25.具体的，由于第一槽口137位于第一物侧环状端板134上，且两个第一导向板138与第一筒状侧壁133共同围成第一滑轨131，故第一滑轨131的一端设置在第一物侧环状端板134上的第一槽口137处，第一滑轨131的另一端位于第一导向板138远离第一物侧环状端板134的一端。
26.在一实施方式中，第一导向板138从第一槽口137边缘延伸至第一像侧环状端板135，此时，第一滑轨131的另一端位于第一像侧环状端板135上与第一导向板138的相连处。
27.如此，在第一压电马达150通电后，驱动第一镜筒110移动，以使第一固定部111在两个第一导向板138与第一筒状侧壁133共同形成的第一滑轨131之间滑动，而使第一镜筒110相对于第二镜筒130移动，从而增加或减少第一镜片110相对于第二镜片140之间的间距。
28.在一些实施方式中，第一镜片110固定于筒状主体部113的物侧端。
29.继续参见图1至图5，在一些实施方式中，变焦镜头还包括：第一滚珠160；第一导向板138上设置有第一滚珠容纳槽139，第一固定部111上设置有与第一滚珠容纳槽139相对设置的第二滚珠容纳槽114，第一滚珠160一部分位于第一滚珠容纳槽139内、另一部分位于第二滚珠容纳槽114内，第一固定部111经由第一滚珠160可滑动地设置在第一滑轨131上。
30.具体的，第一导向板138从第一槽口137边缘朝向第一像侧环状端板135的方向延伸，设置在第一导向板138上的第一滚珠容纳槽139的延伸方向与第一导向板138的延伸方向相同。位于第一滚珠容纳槽139内的第一滚珠160可沿第一滚珠容纳槽139的延伸方向移动，而使得第二滚珠容纳槽114可通过第一滚珠160沿第一滚珠容纳槽139的延伸方向移动，从而使得第一固定部111可沿第一导向板138的延伸方向移动。
31.在一实施方式中，第二滚珠容纳槽114的尺寸大于第一滚珠160位于第二滚珠容纳槽114内的部分的尺寸相适配，而使得第一滚珠160可在第二滚珠容纳槽114内移动。
32.在又一实施方式中，第二滚珠容纳槽114的尺寸与第一滚珠160位于第二滚珠容纳槽114内的部分的尺寸相适配，而使得第一滚珠160被限制在第二滚珠容纳槽114内，且第一滚珠160无法相对于第二滚珠容纳槽114移动。如此，可避免第一滚珠160相对于第二滚珠容纳槽114移动，有利于提高第一镜筒110相对于第二镜筒130移动时的稳定性。
33.设置第一滚珠160后，当第一固定部111在第一滑轨131上滑动时，通过第一滚珠160可在第一滚珠容纳槽139以及第二滚珠容纳槽114内转动，减少第一固定部111在第一滑轨131上滑动时的摩擦力，从而提升第一固定部111以及第一滑轨131的使用寿命，并可降低
第一压电马达150在驱动第一镜筒110移动时所需提供的驱动力，从而可使得第一压电马达150的体积能够进一步降低，进而进一步降低变焦镜头的尺寸。
34.继续参见图1至图5，在一些实施方式中，第一压电马达150的数量为多个；第一压电马达容置槽136的数量为多个，多个第一压电马达容置槽136环绕光轴等间隔分布，每一第一压电马达容置槽136内至少固定有一第一压电马达150。
35.如此，可使得多个第一压电马达150沿环绕光轴的方向分布，从而在驱动第一镜筒110相对于第二镜筒130移动时，使得第一镜筒110的受力更加均匀。
36.在一实施方式，每一第一压电马达容置槽136内固定有两个第一压电马达150，两个第一压电马达150分别位于第一压电马达容置槽136在环绕光轴的方向上的两端。
37.在一个例子中，第一压电马达150的数量为6个；第一压电马达容置槽136的数量为3个。
38.继续参见图1至图5，在一些实施方式中，第一像侧环状端板135包括环绕第二镜片140并与第二镜片140的周缘固定连接的固定环101、环绕固定环101并与第一筒状侧壁133的像侧边缘相连的板状主体部102、以及连接部103，固定环101与板状主体部102在第二镜筒130的径向方向上相对设置并留有间隔104，连接部103分别与板状主体部102以及固定环101固定连接；第一镜筒110的像侧边缘设有避让槽115，第一镜筒110的像侧边缘置入第一容置空间132内、且伸至间隔104内，避让槽115容纳至少部分连接部103。
39.如此，当需收纳变焦镜头时，通过第一压电马达150使得第一镜筒110相对于第二镜筒130移动、并减小第一镜片120与第二镜片140之间的间距，从而使得第一镜筒110更多的部分能够收纳于第一容置空间132内，直至第一镜筒110的像侧边缘伸至间隔104内，从而进一步增加第一镜筒110与第二镜筒140在光轴方向上的交叠部分，更进一步减小变焦镜头的体积。
40.继续参见图1至图5，在一些实施方式中，变焦镜头还包括：第一防尘件170，第一防尘件170固定于第一物侧环状端板134的内孔边缘、并邻近第一镜筒110设置。如此，可避免灰尘从第一物侧环状端板134的内孔边缘与第一镜筒110之间进入第一容置空间132内。
41.此外，通过第一防尘件170邻近第一镜筒110设置而不与第一镜筒110接触，可避免在第一镜筒110相对于第二镜筒130移动时，第一镜筒110与第一防尘件170之间产生摩擦力而使第一防尘件170脱离第二镜筒130。
42.在一实施方式中，第一防尘件170的数量为多个，多个第一防尘件170分别设置在第一物侧环状端板134的内孔边缘与第一镜筒110之间设有的各处间隔内。
43.在一实施方式中，第一防尘件170卡合在第一物侧环状端板134的内孔边缘上的卡槽上，从而使得第一防尘件170固定于第一物侧环状端板134的内孔边缘。
44.在又一实施方式中，第一防尘件170通过胶水粘接固定于第一物侧环状端板134的内孔边缘上，从而使得第一防尘件170固定于第一物侧环状端板134的内孔边缘。
45.继续参见图1至图5，在一些实施方式中，第一滑轨131的延伸方向与第一镜片120光轴平行。如此，当第一压电马达150驱动第一固定部150沿第一滑轨131的延伸方向滑动时，可使得第一镜筒110相对于第二镜筒130移动的距离较远，而使得第一镜片120与第二镜片140之间增加或减少的间距较大。
46.在又一些实施方式中，第一滑轨131的延伸方向环绕光轴且呈螺纹状。如此，当第
一压电马达150驱动第一固定部111沿第一滑轨131的延伸方向移动时，也可增大或减小第一镜片120与第二镜片140之间的间距。
47.继续参见图1至图5，并同时参见图6，在一些实施方式中，变焦镜头还包括：第三镜筒180、第三镜片190以及第二压电马达200；第三镜筒180具有第二滑轨181；第三镜片190固定于第三镜筒180内，第一镜片120、第二镜片140及第三镜片190在第一镜片120的光轴上依次设置；第二镜筒130还具有第二固定部105，第二固定部105可滑动地设置在第二滑轨181上；第二压电马达200固定于第二镜筒130或第三镜筒180，并用于驱动第二固定部105沿第二滑轨181移动，而使第二镜片140与第三镜片190之间的间距增加或减少。
48.具体的，由于第二固定部105可滑动地设置在第二滑轨181上，而第二固定部105属于第二镜筒130，第二滑轨181属于第三镜筒180，故使得第二固定部105可相对于第三镜筒180沿第二滑轨181的延伸方向滑动。
49.本发明对第二压电马达200的设置位置不作限定，当第二压电马达200固定于第二镜筒130时，可使得第二压电马达200与第三镜筒180贴合，第二压电马达200驱动时，第二压电马达200相对于第三镜筒180沿第二滑轨181的延伸方向滑动、并带动第二镜筒130沿第二滑轨181的延伸方向滑动；当第二压电马达200固定于第三镜筒180时，可使得第二压电马达200与第二镜筒130贴合，第二压电马达200驱动时，第二压电马达200驱动第二镜筒130沿第二滑轨181的延伸方向滑动。
50.在本发明中，当需使得变焦镜头变焦时，通过向第二压电马达200驱动，而使得第二压电马达200驱动第二固定部105沿第二滑轨181移动，而使第二镜片140与第三镜片190之间的间距增大或减小。当然，在通过第二压电马达200使得第二镜片140与第三镜片190之间的间距增大或减小的同时，还可通过第一压电马达150使得第一镜片120与第二镜片140之间的间距增大或减小。
51.更具体的，第一镜片120的光轴、第二镜片140的光轴及第三镜片190的光轴均重合。
52.在一些实施方式中，第三镜筒180包括围成第二容置空间182的第二筒状侧壁183、自第二筒状侧壁183的物侧边缘朝向光轴弯折延伸的第二物侧环状端板184、自第二筒状侧壁183的像侧边缘朝向光轴弯折延伸的第二像侧环状端板185，第二物侧环状端板184与第二像侧环状端板185在光轴方向上相对设置、并形成处于二者之间且位于第二容置空间182内的第二压电马达容置槽186；第二镜筒130的至少部分自第二物侧环状端板184的内孔置入第二容置空间182内；第三镜片190固定于第二像侧环状端板135的内孔内；第二压电马达200固定于第二压电马达容置槽186内并与第二镜筒180贴合。
53.第二压电马达容置槽186可为第二物侧环状端板184与第二像侧环状端板185之间的整个区域，也可为第二物侧环状端板184与第二像侧环状端板185之间的部分区域。
54.在这些实施方式中，第二压电马达200固定于第三镜筒180内并驱动第二镜筒130移动的移动方式，与第一压电马达150固定于第二镜筒130内并驱动第一镜筒110移动的移动方式相同，在此不再赘述。
55.此外，当需收纳变焦镜头时，通过第二压电马达200使得第二镜筒130相对于第三镜筒180移动、并减小第二镜片140与第三镜片190之间的间距，从而使得第二镜筒130更多的部分能够收纳于第二容置空间182内，从而增加第二镜筒130与第三镜筒180在光轴方向
上的交叠部分，更进一步减小变焦镜头的体积。
56.在一些实施方式中，第二物侧环状端板184上开设有从自身内孔边缘、沿垂直于光轴的方向延伸至第二筒状侧壁183的第二槽口187，第二槽口187于第二物侧环状端板184上形成在环绕光轴的方向上相对设置的两个槽口边缘；第三镜筒180还具有在光轴方向上自第二槽口187边缘朝第二像侧环状端板185延伸、且在环绕光轴的方向上相对设置的两个相互平行的第二导向板188，两个第二导向板188与第二筒状侧壁183共同围成第二滑轨181；第二镜筒130的第二固定部105固定于第一筒状侧壁133的外侧面，第一筒状侧壁133的至少部分置入第二容置空间182，第二固定部105嵌入第二滑轨181内。
57.具体的，由于第二槽口187位于第二物侧环状端板184上，且两个第二导向板188与第二筒状侧壁183共同围成第二滑轨181，故第二滑轨181的一端设置在第二物侧环状端板184上的第二槽口187处，第二滑轨181的另一端位于第二导向板188远离第二物侧环状端板184的一端。
58.在一实施方式中，第二导向板188从第二槽口187边缘延伸至第二像侧环状端板185，此时，第二滑轨181的另一端位于第二像侧环状端板185上与第二导向板188的相连处。
59.如此，在第二压电马达200通电后，驱动第二镜筒130移动，以使第二固定部105在两个第二导向板188与第二筒状侧壁183共同形成的第二滑轨181之间滑动，而使第二镜筒130相对于第三镜筒180移动，从而增加或减少第二镜片140相对于第三镜片190之间的间距。
60.在一些实施方式中，变焦镜头还包括：第二滚珠210；第二导向板188上设置有第三滚珠容纳槽189，第二固定部105上设置有与第三滚珠容纳槽189相对设置的第四滚珠容纳槽106，第二滚珠210一部分位于第三滚珠容纳槽189内、另一部分位于第四滚珠容纳槽105内，第二固定部105经由第二滚珠210可滑动地设置在第二滑轨181上。
61.第二滚珠210与第三滚珠容纳槽189以及第四滚珠容纳槽106的配合方式，与前述内容中的第一滚珠160与第一滚珠容纳槽139以及第二滚珠容纳槽114配合方式相同，在此不再赘述。
62.第二压电马达200与第二压电马达容置槽186的数量关系以及配合方式，与前述内容中的第一压电马达150与第一压电马达容置槽136的数量关系以及配合方式相同，在此不再赘述。
63.在一些实施方式中，第一滑轨131与第二固定部105在第二镜筒130的径向方向上错位设置。如此，可避免由于第一滑轨131的生产公差与第二固定部105的生产公差累积而使得变焦镜头在变焦时产生晃动。
64.在一些实施方式中，变焦镜头还包括：第二防尘件220，第二防尘件220固定于第二物侧环状端板184的内孔边缘、并邻近第二镜筒130设置。
65.第二防尘件220与第二物侧环状端板184之间的配合方式与，前述内容中第一防尘件170与第一物侧环状端板134配合方式相同，在此不再赘述。
66.在一些实施方式中，第二滑轨181的延伸方向与第一镜片120光轴平行。如此，当第二压电马达200驱动第二固定部105沿第二滑轨181的延伸方向滑动时，可使得第二镜筒130相对于第三镜筒180移动的距离较远，而使得第二镜片140与第三镜片190之间增加或减少的间距较大。当然，在又一些实施方式中，第二滑轨181的延伸方向也可环绕光轴且呈螺纹
状。
67.在一些实施方式中，第二镜筒130还具有与第一筒状侧壁133的外侧面固定连接、并置于第二压电马达容值槽186内的限位部107，限位部107用于在第二镜片140与第三镜片190之间的间距增大后，限制第二镜筒130沿远离第三镜片190的方向移动。如此，可避免第二镜筒130与第三镜筒180相互分离。
68.具体的，第二镜片140与第三镜片190之间的间距在第二压电马达200的驱动下增大后，限位部107与第二物侧环状端板184抵接，从而限制第二镜筒130沿远离第三镜片190的方向移动。
69.在一些实施方式中，第一镜片120、第二镜片140以及第三镜片190的直径均为8mm；变焦镜头的直径为22.6mm；变焦镜头在收纳时，变焦镜头在光轴轴向上的长度尺寸为5.5mm；第一镜片120与第二镜片140之间的间距在第一压电马达150的驱动下可增加3mm；第二镜片140与第三镜片190之间的间距在第二压电马达200的驱动下可增加3.5mm。
70.以上的仅是本发明的部分实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。