專利名稱：可變焦的彈性透鏡組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種可變焦的彈性透鏡組。
背景技術(shù)：
過去在相機上裝設(shè)變焦透鏡，已是公知技術(shù)，傳統(tǒng)變焦鏡頭在相機上裝設(shè)一馬達，用以驅(qū)動至少二個透鏡改變其間距離，達到改變鏡頭焦距的作用。傳統(tǒng)變焦鏡頭會產(chǎn)生以下問題:(I)鏡頭體積變大:傳統(tǒng)變焦鏡頭的透鏡為硬式，無法撓折，僅調(diào)整兩個透鏡距離，可改變的焦距相當(dāng)有限，當(dāng)然可以增加透鏡數(shù)量以提高調(diào)整焦距效果，但也增加了鏡頭的體積及成本，因此鏡頭體積較大，且導(dǎo)致相機價格不斐。(2)不易制造:增加透鏡數(shù)量，固然可以提高變焦鏡頭的變焦效果，但是，在現(xiàn)今相機普遍要求輕薄短小的有限空間中，要塞放進數(shù)個透鏡以及驅(qū)動數(shù)個透鏡的驅(qū)動組件，相當(dāng)不容易制造。(3)變焦效果差:傳統(tǒng)相機要大幅改變焦距，可能必須同時移動多個透鏡，而傳統(tǒng)變焦鏡頭為機械式驅(qū)動，變焦速度有限，無法迅速地變焦，因此變焦效果差。(4)使用變化性低:現(xiàn)有變焦鏡頭均由多個鏡片及馬達構(gòu)成，本身零件已相當(dāng)復(fù)雜，無法再作其他較大變化的使用。請參考中國臺灣公開發(fā)明專利第200813486號，揭露一種流體壓力控制的復(fù)合式變焦裝置，其包括一第一透鏡部，具有一第一連接部；一第二透鏡部，具有一第二連接部，其用以供此第二透鏡部連接于此第一透鏡部的第一連接部，此第一 /第二透鏡部可變形，且此第一、第二透鏡部具有同一軸心線；一容室位于此第一、第二透鏡部之間，其用以容納一可透光的流體；借助于改變此流體的壓力，壓迫/放松其中一透鏡部變形而改變其曲率達到變焦的功效，可改善傳統(tǒng)變焦的機械式驅(qū)動方式產(chǎn)生體積龐大的問題，如此兼具裝置體積縮小、易于制造、變焦效果佳，以及使用變化性大等效果；其僅以單一控制部進行控制其中一透鏡部變形而改變其曲率，且容室位于此第一、第二透鏡部之間，并可容納一可透光的流體，所以其控制各透鏡部的曲率變化的精確度有限。請再參考美國專利US2, 300，251，揭露一種可變焦透鏡(VARIABLE FOCUS LENS),請參考其圖2 (FIG.2)及圖6 (FIG.6)，圖2 (FIG.2)僅揭露以單一螺桿方式進行控制液壓(或氣壓)，而圖6 (FIG.6)僅揭露個別的兩個流道，但仍以單一螺桿方式進行同時控制兩個流道的液壓(或氣壓)，因此無法達到精確地獨立控制各個透鏡組?；谏鲜鰡栴}，本發(fā)明提出了一種可變焦的彈性透鏡組，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種可變焦的彈性透鏡組，其以簡單精簡的結(jié)構(gòu)，達到改變不同焦距以配合不同設(shè)備使用的可變焦的彈性透鏡組。為達到上述目的，本發(fā)明提供一種可變焦的彈性透鏡組，包含:一第一透鏡模塊，具有一第一環(huán)狀本體、一第一彈性膜、一第一通管，該第一環(huán)狀本體與該第一通管連通，該第一彈性膜固設(shè)在該第一環(huán)狀本體軸向方向的其中一側(cè)；一隔板，設(shè)置在該第一透鏡模塊的該第一環(huán)狀本體遠離該第一彈性膜的一側(cè)，該第一環(huán)狀本體、該隔板及該第一彈性膜界定出一第一容置空間，該第一容置空間填充有一第一流體；一第二透鏡模塊，具有一第二環(huán)狀本體、一第二彈性膜、一第二通管，該第二環(huán)狀本體與該第二通管連通，且該第二環(huán)狀本體軸向方向的其中一側(cè)固設(shè)在該隔板遠離該第一透鏡模塊的一側(cè)，該第二彈性膜固設(shè)在該第二環(huán)狀本體軸向方向遠離該隔板的一側(cè)，該第二環(huán)狀本體、該隔板及該第二彈性膜界定出一第二容置空間，該第二容置空間填充有一第二流體；一第一壓力控制單元，連接該第一通管，獨立地控制該第一容置空間內(nèi)該第一流體的壓力進而控制該第一彈性膜的凹凸曲率；以及一第二壓力控制單元，連接該第二通管，獨立地控制該第二容置空間內(nèi)該第二流體的壓力進而控制該第二彈性膜的凹凸曲率。其中，該隔板為透明硬質(zhì)材質(zhì)(如透明壓克力或玻璃材質(zhì))。再者，該第一彈性膜及該第二彈性膜為彈性透明材質(zhì)。另，該第一流體及該第二流體為液體或氣體，該第一流體及該第二流體為相同材質(zhì)或不相同材質(zhì)。其中，該第一彈性膜及該第二彈性膜為相同材質(zhì)或不相同材質(zhì)。再者，該第一環(huán)狀本體及該第二環(huán)狀本體可設(shè)定為不同直徑，且材質(zhì)可為相同或不相同的硬質(zhì)材質(zhì)。上述的可變焦的彈性透鏡組，更可包括一第一環(huán)框及一第二環(huán)框，該第一環(huán)框與該第一環(huán)狀本體將該第一彈性膜夾固其間，該第二環(huán)框及該第二環(huán)狀本體將該第二彈性膜夾固其間，其中彈性膜的固定方式可以螺栓結(jié)合或用黏著劑接合。本發(fā)明的可變焦的彈性透鏡組的有益效果在于:體積大小不受限制、易于制造、變焦效果好、使用變化性大。


圖1是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組的分解圖。圖2是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組的結(jié)構(gòu)立體圖。圖3是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凸-凸透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視不意圖。圖4是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一平-凸透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視不意圖。圖5是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凹-凸透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視不意圖。圖6是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凸-平透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視不意圖。圖7是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一平-平透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視不意圖。圖8是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凹-平透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視不意圖。
圖9是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凸-凹透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視不意圖。圖10是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一平-凹透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視示意圖。圖11是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凹-凹透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視示意圖。主要附圖標(biāo)記說明I可變焦的彈性透鏡組2第一透鏡模塊21第一環(huán)狀本體22第一彈性膜23第一通管接頭24 第一通管接頭栓蓋25第一通管26第一環(huán)狀本體止泄栓27第一環(huán)框3隔板4第二透鏡模塊41第二環(huán)狀本體42第二彈性膜43第二通管接頭44第二通管接頭栓蓋45第二通管46第二環(huán)狀本體止泄栓47第二環(huán)框A流體流進透鏡模塊的方向B流體流出透鏡模塊的方向C系統(tǒng)壓力與外界平衡時彈性膜的位置
具體實施例方式雖然本發(fā)明使用了幾個較佳實施例進行解釋，但是下列圖式及具體實施方式
僅僅是本發(fā)明的較佳實施例；應(yīng)說明的是，下面所揭示的具體實施方式
僅僅是本發(fā)明的例子，并不表示本發(fā)明限于下列附圖及具體實施方式
。請同時參閱圖1至圖3，其中，圖1是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組的分解圖，圖2是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組的結(jié)構(gòu)立體圖，圖3是表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凸-凸透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視示意圖。本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組I包括一第一透鏡模塊2、一隔板3及一第二透鏡模塊4。第一透鏡模塊2具有一第一環(huán)狀本體21、一第一彈性膜22、一第一通管25，第一環(huán)狀本體21與第一通管25連通，第一彈性膜22固設(shè)在第一環(huán)狀本體21軸向方向的其中一偵牝其方式可以為一第一環(huán)框27以螺絲或螺栓將第一彈性膜22夾固在第一環(huán)框27與第一環(huán)狀本體21之間，或者是在第一環(huán)狀本體21外形成外螺紋(圖未示出)，在第一環(huán)框27形成內(nèi)螺紋，第一環(huán)框27及第一環(huán)狀本體21相互鎖緊固定并將第一彈性膜22夾固在其間等，但并不以此為限。第一環(huán)狀本體21、隔板3及第一彈性膜22界定出一第一容置空間，第一容置空間填充有一第一流體，第一流體可為液體(如水)或氣體。隔板3為透明硬質(zhì)材質(zhì)且設(shè)置在第一透鏡模塊2的第一環(huán)狀本體21遠離第一彈性膜22的一側(cè)。第二透鏡模塊4具有一第二環(huán)狀本體41、一第二彈性膜42、一第二通管45，第二環(huán)狀本體41與第二通管45連通，且第二環(huán)狀本體41軸向方向的其中一側(cè)固設(shè)在隔板3遠離第一透鏡模塊2的一側(cè)，第二彈性膜42固設(shè)在第二環(huán)狀本體41軸向方向遠離隔板3的一偵牝其方式可以為一第二環(huán)框47以螺絲或螺栓將第二彈性膜42夾固在第二環(huán)框47與第二環(huán)狀本體41之間，或者是在第二環(huán)狀本體41外形成外螺紋(圖未示出)，在第二環(huán)框47形成內(nèi)螺紋，第二環(huán)框47及第二環(huán)狀本體41相互鎖緊固定并將第二彈性膜42夾固在其間等，但并不以此為限。第二環(huán)狀本體41、隔板3及第二彈性膜42界定出一第二容置空間，第二容置空間填充有一第二流體，第二流體可為液體(如水)或氣體，且第一流體及該第二流體可為相同材質(zhì)或不相同材質(zhì)，如第一流體為液體，第二流體為氣體(不同材質(zhì))，又或第一流體為純水，第二流體為甘油(不同材質(zhì))等。其中，隔板3為透明硬質(zhì)材質(zhì)(如透明壓克力或玻璃材質(zhì))；第一彈性膜22及第二彈性膜42可為相同材質(zhì)或不相同材質(zhì)的彈性透明膜。另，第一通管25連接一第一壓力控制單元(圖未示出)，第二通管45連接一第二壓力控制單元(圖未示出)；第一壓力控制單元(圖未示出)獨立地控制第一容置空間內(nèi)的液體或氣體壓力進而控制第一彈性膜22的凹凸曲率，而第二壓力控制單元(圖未示出)獨立地控制第二容置空間內(nèi)的液體或氣體壓力進而控制第二彈性膜42的凹凸曲率。如圖3所示，第一壓力控制單元(圖未示出)通過第一通管25增加壓力將第一流體集中到第一透鏡模塊2的第一容置空間內(nèi)(如圖3中右邊箭頭A方向)，第二壓力控制單元(圖未示出)通過第二通管45增加壓力將第二流體集中到第二透鏡模塊4的第二容置空間內(nèi)(如圖3中左邊箭頭A方向)，由于第一彈性膜22及第二彈性膜42為透明彈性材質(zhì)，因此壓力增加時會往外凸出，使得第一透鏡模塊2形成一凸透鏡結(jié)構(gòu)，第二透鏡模塊4也形成一凸透鏡結(jié)構(gòu)，兩者結(jié)合即形成一凸-凸透鏡結(jié)構(gòu)，而借助于第一壓力控制單元(圖未示出)及第二壓力控制單元(圖未示出)控制壓力大小，進而控制第一彈性膜22及第二彈性膜42外凸的曲率，以改變各凸透鏡的焦距。請再參考圖11，表示本發(fā)明可變焦的彈性透鏡組形成一凹-凹透鏡結(jié)構(gòu)時流體流動時的剖視示意圖。第一壓力控制單元(圖未示出)通過第一通管25減低壓力將第一流體從第一透鏡模塊2的第一容置空間內(nèi)抽出(如圖11中右邊箭頭B方向)，且第二壓力控制單元(圖未示)通過第二通管45減低壓力將第二流體從第二透鏡模塊4的第二容置空間內(nèi)抽出(如圖11中左邊箭頭B方向)，由于第一彈性膜22及第二彈性膜42為透明彈性材質(zhì)，因此壓力減低時會向內(nèi)凹陷，使得第一透鏡模塊2形成一凹透鏡結(jié)構(gòu)，第二透鏡模塊4也形成一凹透鏡結(jié)構(gòu)，兩者結(jié)合即形成一凹-凹透鏡結(jié)構(gòu)，而借助于第一壓力控制單元(圖未示出)及第二壓力控制單元(圖未示出)控制壓力大小，進而控制第一彈性膜22及第二彈性膜42內(nèi)凹的曲率，以改變各凹透鏡的焦距。其中第一壓力控制單元藉由第一通管25，且以第一通管接頭23鎖附于第一環(huán)狀本體21上，為了防止第一通管25滑脫，于是在第一通管接頭23外側(cè)增加鎖附一第一通管接頭栓蓋24。位于第一環(huán)狀本體21上且與第一通管接頭23相對處設(shè)有一可通氣的螺栓孔，其目的在于組裝時可將第一容置空間內(nèi)非第一流體的填充物排出，然后再以第一環(huán)狀本體止泄栓26鎖附并固定于第一環(huán)狀本體21上，以將第一流體與第一環(huán)狀本體21的外界隔離。而第二壓力控制單元藉由第二通管45，且以第二通管接頭43鎖附于第二環(huán)狀本體41上，為了防止第二通管45滑脫，于是在第二通管接頭43外側(cè)增加鎖附一第二通管接頭栓蓋44。位于第二環(huán)狀本體41上且與第二通管接頭43相對處設(shè)有一可通氣的螺栓孔，其目的在于組裝時可將第二容置空間內(nèi)非第二流體的填充物排出，然后再以第二環(huán)狀本體止泄栓46鎖附并固定于第二環(huán)狀本體41上，以將第二流體與第二環(huán)狀本體41的外界隔離。因此，通過上述第一壓力控制單元(圖未示出)及第二壓力控制單元(圖未示出)獨立控制的方式，對于固定同一方向的入射光而言，本發(fā)明可形成一凸-凸透鏡結(jié)構(gòu)(如圖3所示)、一平-凸透鏡結(jié)構(gòu)(如圖4所示)、一凹-凸透鏡結(jié)構(gòu)(如圖5所示)、一凸-平透鏡結(jié)構(gòu)(如圖6所示)、一平-平透鏡結(jié)構(gòu)(如圖7所示)、一凹-平透鏡結(jié)構(gòu)(如圖8所示)、一凸-凹透鏡結(jié)構(gòu)(如圖9所示)、一平-凹透鏡結(jié)構(gòu)(如圖10所示)及一凹-凹透鏡結(jié)構(gòu)(如圖11所示)，由此以精簡結(jié)構(gòu)達到多種透鏡結(jié)構(gòu)，并可改變焦距以配合需要不同焦距的設(shè)備，如顯微鏡、望遠鏡、照相機、攝影機等光學(xué)儀器。雖然本發(fā)明以相關(guān)的較佳實施例進行解釋，但是這并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。應(yīng)說明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的思想能夠構(gòu)造出很多其他類似實施例，這些均在本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種可變焦的彈性透鏡組，包括: 一第一透鏡模塊，具有一第一環(huán)狀本體、一第一彈性膜、一第一通管，該第一環(huán)狀本體與該第一通管連通，該第一彈性膜固設(shè)在該第一環(huán)狀本體軸向方向的其中一側(cè)； 一隔板，設(shè)置在該第一透鏡模塊的該第一環(huán)狀本體遠離該第一彈性膜的一側(cè)，該第一環(huán)狀本體、該隔板及該第一彈性膜界定出一第一容置空間，該第一容置空間填充有一第一流體； 一第二透鏡模塊，具有一第二環(huán)狀本體、一第二彈性膜、一第二通管，該第二環(huán)狀本體與該第二通管連通，且該第二環(huán)狀本體軸向方向的其中一側(cè)固設(shè)在該隔板遠離該第一透鏡模塊的一側(cè)，該第二彈性膜固設(shè)在該第二環(huán)狀本體軸向方向遠離該隔板的一側(cè)，該第二環(huán)狀本體、該隔板及該第二彈性膜界定出一第二容置空間，該第二容置空間填充有一第二流體； 一第一壓力控制單元，連接該第一通管，獨立地控制該第一容置空間內(nèi)該第一流體的壓力進而控制該第一彈性膜的凹凸曲率；以及 一第二壓力控制單元，連接該第二通管，獨立地控制該第二容置空間內(nèi)該第二流體的壓力進而控制該第二彈性膜的凹凸曲率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦的彈性透鏡組，其中，該隔板為透明硬質(zhì)材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦的彈性透鏡組，其中，該第一彈性膜及該第二彈性膜為彈性透明材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦的彈性透鏡組，其中，該第一流體及該第二流體為液體或氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變焦的彈性透鏡組，其中，該第一流體及該第二流體為相同材質(zhì)或不相同材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦的彈性透鏡組，其中，該第一彈性膜及該第二彈性膜為相同材質(zhì)或不相同材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦的彈性透鏡組，其中，該第一環(huán)狀本體及該第二環(huán)狀本體設(shè)定為不同直徑，且材質(zhì)為相同或不相同的硬質(zhì)材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變焦的彈性透鏡組，進一步包括一第一環(huán)框及一第二環(huán)框，該第一環(huán)框與該第一環(huán)狀本體將該第一彈性膜夾固其間，該第二環(huán)框及該第二環(huán)狀本體將該第二彈性膜夾固其間，其中第一彈性膜和第二彈性膜的固定方式為螺栓結(jié)合或用黏著劑接合方式。
全文摘要
本發(fā)明揭示可變焦的彈性透鏡組，包括第一透鏡模塊，其第一環(huán)狀本體與第一通管連通，第一彈性膜固設(shè)在第一環(huán)狀本體軸向的其中一側(cè)；隔板，設(shè)置在第一環(huán)狀本體遠離第一彈性膜一側(cè)，第一環(huán)狀本體、隔板及第一彈性膜界定出第一容置空間，填充第一流體；第二透鏡模塊，其第二環(huán)狀本體與第二通管連通，第二環(huán)狀本體軸向的一側(cè)固設(shè)在隔板遠離第一透鏡模塊的一側(cè)，第二彈性膜固設(shè)在第二環(huán)狀本體軸向遠離隔板的一側(cè)，第二環(huán)狀本體、隔板及第二彈性膜界定出第二容置空間，填充第二流體；第一壓力控制單元，連接第一通管，控制第一容置空間內(nèi)壓力及第一彈性膜的凹凸曲率；第二壓力控制單元，連接第二通管，控制第二容置空間內(nèi)壓力及第二彈性膜的凹凸曲率。
文檔編號G02B26/02GK103163577SQ201210425978
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者林魁偉, 熊民華 申請人:林柔妤, 林咨佑