[发明专利]步进式变焦距镜头照相机

说明书

本发明涉及一步进式变焦距镜头照相机，其中，聚焦作业通过控制具有凸轮槽的凸轮环的角度位移来进行。

在传统的变焦距镜头中，在变焦距时，多个变放大倍数透镜组沿预定的变焦距路径移动，以便可以变动焦距而不必移动焦点位置。在放松快门的作业中，按照目标距离移动聚焦透镜组。聚焦透镜组或是与变放大倍数透镜组分开设置，或是通过变放大倍数透镜组中的一个来形成。这种传统的变焦距镜头已经用在机械式变焦距镜头中，其中，一具有凸轮槽的凸轮环按无级的方式用手或电力转动。

步进式变焦距镜头已经用于这样的镜头，其中，带凸轮槽的凸轮环的角度位移是脉冲控制的。在这种步进式变焦距镜头中，从摄远极限至广角极限的焦距被划分多个(有限数的)焦距步长。凸轮环的角度位移在每个焦距步长中都受到控制，以使在聚焦作业中同时进行变焦距作业时，在无限大的目标距离和最小(最近)的目标距离之间的任何距离，都能对目标聚焦。凸轮环的角度位移是脉冲控制的，以致目标可根据属于特定的焦距步长的焦距而位于焦点上，而该焦距步长是根据目标距离的数据确定的。

在步进式变焦距镜头中，如果存储有示出目标距离与焦距之间的关系的对焦表，就有可能在放松快门时计算凸轮环相对于其当时的角度位置的角度位移，以便与目标距离一致。因此，不管凸轮槽的曲线如何，都能进行聚焦。相应地，其每个步长部分(对应于焦点步长)都在传统的凸轮槽中线性地形成。不过，如果凸轮槽的每个步长部分都做成线性的(或基本线性的)，则凸轮环的角度位移与图像表面的关系是非线性的，这样，其控制就困难。例如，在其中可以进行凸轮环的角度位移的脉冲控制的步进式变焦距镜头中，变焦距调整(使焦点位置在每个焦距处都相同)或后焦点调整(使焦点位置与图像摄取表面(底片表面)一致)都可以通过调整凸轮环的角度位移来进行。如要凸轮环的角度位移与图像表面移动的关系在每个焦距步长中都是非线性的，则在聚焦作业中包括后焦点调节的脉冲数计算变成特别复杂。如果脉冲计算变复杂，则CPU(主机)或存储器的控制系统的负担就加大。

本发明的一个目的为提供一种可靠的步进式变焦距镜头照相机，其中，控制系统在聚焦作业或调节中的负担得到降低，而聚焦则可以精确地进行。

为达到此目的，按照本发明，提供了一种步进式变焦距镜头照相机，它具有一变焦距镜头和一凸轮环，转动该环，以改变变焦距镜头的焦距，凸轮环做有包括有限数量的步长部分的凸轮槽，该步长部分对应于多个在变焦距镜头的摄远极限与广角极限之间划定的焦距步长，以致从无限大的距离至最近的距离的目标都可以通过改变凸轮环在每个焦距步长中的旋转角并同时改变变焦距镜头的焦距而被聚焦。步进式变焦距镜头照相机包括一聚焦透镜组和一调整透镜组，该聚焦透镜组也用作变焦距镜头的变放大倍数透镜组，其中，聚焦透镜组沿光轴方向移动，同时根据凸轮环的旋转，又相对于凸轮环在每个焦距步长中的旋转角度保持一线性关系。该调整透镜组也用作变焦距镜头的另一变放大倍数透镜组，它被凸轮槽导向，并根据凸轮环的旋转，相对于凸轮环在每个焦距步长中的旋转角度按一非线性关系沿光轴方向移动。步长部分各自都设有一路径，该路径使调整透镜组移动，以便在凸轮环的旋转角度(即聚焦透镜组的移动量)与无限大的距离的目标的焦点位置移动量之间提供一线性关系。

在一个实施例中，凸轮槽设有一路径，该路径使调整透镜组移动，其中，凸轮环的旋转角度位移和焦点位置的位移在每个焦距步长部分中都是相等的。

聚焦透镜组的位置最好是能沿光轴方向相对于凸轮环调整的，而凸轮环则是静止的，以致使焦点位置在每个焦距步长中相等的变焦距调整可通过调整聚焦透镜组的位置来进行，其中，聚焦透镜组和调整透镜组都按照凸轮环在聚焦作业中的旋转沿预定的路径移动，以便进行后焦点调整，从而使焦点位置等于步进式变焦距镜头照相机的图像表面。

在一个实施例中，变焦距镜头包括两个透镜组，即包括聚焦透镜组和调整透镜组，其中，聚焦透镜组包括一位于目标侧的前透镜组，而调整透镜组则包括一位于图像表面侧的后透镜组。

在一个实施例中，用于导向调整透镜组的凸轮槽和阴螺旋面做在凸轮环的内周表面上。聚焦透镜组用一具有阳螺旋面的可移动的筒支承，该阳螺旋面与阴螺旋面啮合，可移动的筒被导向，以沿光轴方向直线地移动。

最好进一步设置一机械式调节装置，以用于调整聚焦透镜组沿光轴方向相对于可移动的筒的位置。

下面将参考附图讨论本发明，其中：

图1为步进式变焦距镜头照相机中的变焦距路径(凸轮槽曲线)的示意图，它用于按照本发明的双透镜组式变焦距镜头；