变焦镜头及电子装置的制作方法

1.本技术涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种变焦镜头及一种电子装置。

背景技术：

2.随着光学镜头技术的发展，在相机、手机、安防、投影机、虚拟现实(virtual reality，vr)、增强现实(augmented reality，ar)、抬头显示(head up display，hud)等产品上都会用到变焦镜头。其主要通过圆柱凸轮的方式进行调焦。其中导钉通过螺纹与变焦镜片支架连接。当镜筒固定不动，转动调焦环时，导钉在凸轮槽和导向槽的相互作用下做近似螺旋移动。由于导钉与变焦镜片支架以及变焦镜片或者镜片组连接为一体，从而实现变焦。导钉上具有外螺纹，变焦镜片支架上具有与导钉上的外螺纹相啮合的内螺纹，因导钉尺寸较小，零件加工难度大，螺纹的精度难以保证，导致变焦镜头的镜片组的组装精度低和组装偏心度较大。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供一种能提高镜片组的组装精度，且能够降低镜片的组装偏心度的变焦镜头和电子装置。
4.为解决上述问题，本技术提供的技术方案如下：
5.一种变焦镜头；所述变焦镜头包括：
6.镜片组，包括至少一第一光学镜片；
7.镜片支架，包括一支架主体，所述第一光学镜片固定在所述支架主体上；
8.镜筒，套设在所述镜片支架上，所述镜筒上开设有至少两个滑动槽，所述滑动槽的延伸方向与所述镜片组所在的平面之间的夹角为锐角或钝角；
9.调焦环，套设在所述镜筒上；所述调焦环上开设有至少两个导向槽，所述导向槽的延伸方向与所述镜片组所在的平面垂直，一个所述导向槽与一个所述滑动槽至少部分相对；
10.其中，所述镜片支架还包括至少两个弹性臂及至少两个滑动块，至少两个所述弹性臂分别固定连接在所述支架主体上，一个所述滑动块固定在一个所述弹性臂上，所述滑动块穿过与之位置相对的一个所述滑动槽并滑动连接在与之位置相对的一个所述导向槽内。
11.在本技术一可选实施例中，所述弹性臂为平直型弹性臂，每个所述弹性臂垂直连接在所述支架主体的远离所述第一光学镜片的一端。
12.在本技术一可选实施例中，所述弹性臂为弯曲型弹性臂，每个所述弹性臂包括第一端及与所述第一端固定连接的第二端，所述第一端垂直连接在所述支架主体的远离所述第一光学镜片的一端，所述滑动块固定在所述第二端上，所述第二端相对所述第一端弯折。
13.在本技术一可选实施例中，相邻的两个所述弹性臂的所述第二端的弯折方向相同或相反。
14.在本技术一可选实施例中，多个所述弹性臂均匀设置在所述支架主体上。
15.在本技术一可选实施例中，所述调焦环与所述镜筒螺纹连接，所述滑动槽在所述镜筒上的延伸方向与所述调焦环上的螺纹的延伸方向相同。
16.在本技术一可选实施例中，所述滑动槽在所述镜筒上螺旋延伸。
17.在本技术一可选实施例中，调焦时，所述镜片支架沿所述光学轴的延伸方向随所述调焦环旋转，所述滑动块在所述滑动槽及所述导向槽内滑动。
18.在本技术一可选实施例中，所述支架主体与所述镜筒同轴设置，所述支架主体的外壁与所述镜筒的内壁均为圆柱面。
19.在本技术一可选实施例中，所述变焦镜头还包括一底座、一光学元件及一电路板，所述镜筒、所述光学元件及所述电路板均固定在所述底座上，所述光学元件面向所述镜片组，所述电路板与所述光学元件电连接。
20.在本技术一可选实施例中，所述光学元件为感光元件、显示屏及光波导组件中的一种。
21.在本技术一可选实施例中，所述弹性臂与所述镜片支架一体成型，所述滑动块与所述弹性臂一体成型。
22.本技术还提供一种电子装置，包括如上所述的变焦镜头。
23.本技术提供的变焦镜头，包括第一光学镜片、镜片支架、镜筒、调焦环等，第一光学镜片固定在所述支架主体上，镜筒套设在所述镜片支架上，调焦环套设在所述镜筒上，所述镜片支架包括一支架主体、至少两个弹性臂及至少两个滑动块，将所述弹性臂固定连接在所述支架主体上，并将一个所述滑动块固定在一个所述弹性臂上，相对应的，在所述镜筒和调焦环上分别开设至少两个滑动槽和至少两个导向槽。所述镜片支架、所述弹性臂、所述滑动块、所述滑动槽及所述导向槽共同组成了调焦系统，所述调焦系统利用弹性臂的弹性变形，在将镜片支架套入镜筒时，所述滑动块可以顺利的弹入所述滑动槽及所述导向槽内。所述镜片支架、所述弹性臂及所述滑动块集成为一个零件，不仅能够简化调焦系统的结构，还能够减小不同零件的零件公差、装配公差、位置公差和垂直度公差，从而提高了所述变焦镜头的组装精度。所述弹性臂还增加了所述镜筒和所述镜片支架之间的配合长度，从而降低了所述第一光学镜片的偏心精度。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.图1为本技术较佳实施例提供的一种变焦镜头的立体示意图。
26.图2为图1所示的变焦镜头的剖视图。
27.图3为去除了图1所示的调焦环后且处在第一种调焦状态时的变焦镜头的立体示意图。
28.图4为图1所示的调焦环的立体示意图。
29.图5为图2所示的变焦镜头的镜片支架的立体示意图。
30.图6为图2所示的另一种镜片支架的立体示意图。
31.图7为图3所示的变焦镜头处在第二种调焦状态时的立体示意图。
32.图8为本技术提供的一种电子装置的立体示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
35.本技术可以在不同实施中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
36.以下将结合具体实施例及附图对本技术提供的变焦镜头及电子装置进行详细描述。
37.请参阅图1-图7，本技术较佳实施例提供一种变焦镜头100，所述变焦镜头100包括镜片组10、镜片支架20、镜筒30、调焦环40、底座50、压圈60及光学元件70。其中，所述变焦镜头100具有一个光学轴l1。
38.在其他实施例中，所述变焦镜头100还可以不包括所述压圈60。
39.具体地，所述镜片组10包括至少一个第一光学镜片11及至少一第二光学镜片12。所述第一光学镜片11固定在所述镜片支架20上，所述第二光学镜片12收容并固定在所述镜筒30内。所述第一光学镜片11和所述第二光学镜片12间隔排布在所述镜筒30内，所述第二光学镜片12位于所述镜筒30的远离所述光学元件70的一端。
40.其中，所述镜片支架20包括一支架主体21、至少两个弹性臂22及至少两个滑动块23。其中，所述支架主体21收容在所述镜筒30内，所述第一光学镜片11固定在所述支架主体21上，至少两个所述弹性臂22分别固定连接在所述支架主体21上，一个所述滑动块23固定在一个所述弹性臂22上。具体地，至少两个所述弹性臂22分别固定连接在所述支架主体21的远离所述第一光学镜片11的表面上。
41.其中，所述支架主体21呈中空环状，所述支架主体21的面向所述镜筒30的外壁的延伸方向与所述镜筒30的面向所述镜片支架20的内壁的延伸方向一致，即，所述镜片支架20与所述镜筒30同轴。优选地，所述支架主体21的外壁及所述镜筒30的内壁均为圆柱面，圆柱面容易加工，加工精度高。
42.其中，所述支架主体21具有刚性。
43.其中，所述弹性臂22具有弹性，所述弹性臂22的弹性大于所述支架主体21的弹性。
44.请参阅图5，在本技术一可选实施例中，所述弹性臂22为平直型弹性臂。具体地，每个所述弹性臂22垂直连接在所述支架主体21的远离所述第一光学镜片11的一端。
45.其中，平直型的所述弹性臂22更适用于光学总长裕量较大的变焦镜头。
46.在本技术一可选实施例中，所述支架主体21与所述弹性臂22一体成型。
47.请参阅图6，在本技术一可选实施例中，每个所述弹性臂22为弯曲的弹性臂。具体地，包括第一端221及与所述第一端221固定连接的第二端222，所述第一端221垂直连接在所述支架主体21的远离所述第一光学镜片11的一端，所述滑动块23固定在所述第二端222上，所述第二端222相对所述第一端221弯折。
48.其中，弯曲的所述弹性臂22更适用于光学总长裕量较小的变焦镜头。
49.在本实施例中，所述第二端222垂直于所述第一端221。所述第二端222的延伸方向与所述支架主体21的延伸方向一致。
50.在本技术一可选实施例中，相邻的两个所述弹性臂22的所述第二端222的弯折方向相同或相反。优选地，相邻的两个所述弹性臂22的所述第二端222的弯折方向相同。优选地，相邻的两个所述弹性臂22的所述第二端222的长度一致。
51.在本技术一可选实施例中，所述弹性臂22的所述第二端222与所述弹性臂22的所述第一端221一体成型。
52.在本技术一可选实施例中，所述弹性臂22与所述滑动块23一体成型。
53.在本实施例中，请参阅图5和图6，所述滑动块23为凸轮针。当然，在其他实施例中，所述滑动块23的结构并不局限于凸轮针，还可以是其他的结构。
54.在本实施例中，所述滑动块23具有刚性。
55.优选地，至少两个所述弹性臂22均匀排布在所述支架主体21的表面上，可以保证所述支架主体21平稳运动，以使得固定在所述支架主体21上的所述第一光学镜片11调焦过程中始终保持稳定，进而避免所述第一光学镜片11相对于所述光学轴l1发生偏心等。优选地，所述弹性臂22的个数为3个。
56.请再次参阅图2-图4，所述镜筒30固定在所述底座50上，所述镜筒30套设在所述镜片支架20上，也即，所述镜片支架20插入述镜筒30内，所述镜片支架20收容在所述镜筒30内。所述镜筒30中空且具有一面向所述镜片支架20的内壁，所述镜筒30的内壁为圆柱面。所述第二光学镜片12固定在所述镜筒30的内壁上。
57.其中，所述镜筒30上开设有至少两个滑动槽31，所述滑动槽31贯穿所述镜筒30，所述滑动槽31自所述镜筒30的靠近所述光学元件70的一端向所述镜筒30的远离所述镜筒30(即，远离所述光学元件70)的一端延伸，且所述滑动槽31的延伸方向与所述光学轴l1的延伸方向(或与所述镜片组10所在的平面)之间的夹角为锐角或钝角。也即，所述滑动槽31的延伸方向与所述光学轴l1的延伸方向不相同且不垂直。
58.在本技术一可选实施例中，所述滑动槽31在所述镜筒30上螺旋延伸。在其他实施例中，所述滑动槽31可以根据光学设计对变焦镜片的移动要求来设计，并不局限于螺旋线形状。
59.具体地，所述滑动槽31的尺寸等于或略大于所述滑动块23的尺寸，以便于所述滑动块23穿过所述滑动槽31。
60.具体地，所述滑动块23的长度大于所述镜筒30的内壁和外壁之间的垂直距离(即
壁厚)。也即，所述滑动块23的远离所述弹性臂22的一端凸出于所述镜筒30。
61.其中，所述调焦环40套设在所述镜筒30上。在本技术一可选实施例中，所述调焦环40的面向所述镜筒30的内壁为圆柱面。所述调焦环40上开设有至少两个导向槽41，所述导向槽41的延伸方向与所述光学轴l1的延伸方向相同，一个所述导向槽41与一个所述滑动槽31至少部分相对，一个所述滑动块23穿过与之位置相对的一个所述滑动槽31并滑动连接在与之位置相对的一个所述导向槽41内。
62.在本实施例中，所述导向槽41并未完全贯穿所述调焦环40，如强度允许，即调焦环长度较长，且有其他结构件密封导向槽的情况下，导向槽贯穿调焦环侧壁也可以。所述导向槽41为自所述调焦环40的内壁向所述调焦环40的外壁凹陷形成。所述调焦环40的外壁为与所述调焦环40的内壁相背的表面。
63.具体地，所述导向槽41的尺寸与所述滑动块23的尺寸相契合，以便于所述调焦环40带动所述滑动块23在所述导向槽41内滑动。
64.在本技术一可选实施例中，所述调焦环40与所述镜筒30螺纹连接，所述滑动槽31在所述镜筒30上的延伸方向与所述调焦环40上的螺纹的延伸方向相同，以降低所述滑动块23从所述导向槽41内脱离的风险。
65.在其他实施例中，所述调焦环40与所述镜筒30之间的连接并不局限于螺纹连接，可以根据实际情况进行调整。
66.其中，所述底座50包括一支撑件51，所述镜筒30及所述光学元件70分别固定在所述支撑件51的相背两表面上。
67.在本技术一可选实施例中，所述支撑件51上具有一第一开口52，至少部分所述光学元件70从所述第一开口52内裸露出来。所述底座50上还具有一收容槽53，所述收容槽53与所述第一开口52连通，所述收容槽53的尺寸大于所述第一开口52的尺寸。所述光学元件70收容在所述收容槽53内并固定在所述支撑件51上。
68.在其他实施例中，根据镜筒的不同设计也可以设计底部包容所述光学元件70的底座，此时，所述光学元件70不一定是裸露的。
69.其中，所述光学元件70可以是感光元件、显示面板、光波导结构等。当所述光学元件70为感光元件，所述变焦镜头100可用于相机、手机等电子装置中。当所述变焦镜头100为显示面板时，所述变焦镜头100可用于虚拟现实设备等电子装置中。当所述光学元件70为光波导结构时，所述变焦镜头100可用于增强现实设备等电子装置中。当然，所述变焦镜头100还可以应用到安防、投影机、抬头显示等电子装置中，所述光学元件70的种类可根据实际情况进行设计。
70.其中，所述光学元件70与一电路板电连接，所述电路板为所述光学元件70提供电信号。
71.所述镜片支架20还可以与一驱动件(例如：电机)电连接，驱动件与所述电路板电连接，所述驱动件驱动所述镜片支架20移动，以实现自动调焦。
72.其中，所述变焦镜头100还包括一压圈60，所述压圈60固定在所述镜筒30的远离所述底座50的一端，所述压圈60还具有一透光孔61，部分所述镜片组从所述透光孔61内裸露出来。部分所述压圈60凸出于所述镜筒30且与所述调焦环40的远离所述底座50的一端位置相对，以限制所述调焦环40的调焦范围。
73.具体地，请参阅图3，所述第一光学镜片11到所述光学元件70之间的距离最短，所述滑动块23位于所述滑动槽31和所述导向槽41的靠近所述底座50的一端。
74.具体地，请参阅图7，所述第一光学镜片11到所述光学元件70之间的距离最长，所述滑动块23位于所述滑动槽31和所述导向槽41的靠近所述压圈60的一端。或者所述滑动块23位于所述滑动槽31和所述导向槽41的远离所述光学元件70的一端。
75.调焦时，旋转所述调焦环40，所述调焦环40带动所述滑动块23在所述滑动槽31和所述导向槽41内滑动，所述滑动块23带动所述镜片支架20在所述镜筒30内做旋转运动，所述镜片支架20带动所述第一光学镜片11靠近所述光学元件70或远离所述光学元件70，以实现调焦。也即，所述滑动块23带动所述镜片支架20做旋转与轴向移动的复合运动。
76.请参阅图8，本技术还提供一种电子装置1000，所述电子装置1000包括主体200和所述变焦镜头100，所述变焦镜头100固定在所述主体200上。在本实施例中，所述电子装置1000为虚拟现实显示设备，在其他实施例中，所述电子装置1000还可以为手机、相机、电脑、增强现实设备(ar)、投影机、抬头显示设备(hud)等。
77.本技术提供的变焦镜头，包括第一光学镜片、镜片支架、镜筒、调焦环等，第一光学镜片固定在所述支架主体上，镜筒套设在所述镜片支架上，调焦环套设在所述镜筒上，所述镜片支架包括一支架主体、至少两个弹性臂及至少两个滑动块，将所述弹性臂固定连接在所述支架主体上，并将一个所述滑动块固定在一个所述弹性臂上，相对应的，在所述镜筒和调焦环上分别开设至少两个滑动槽和至少两个导向槽。所述镜片支架、所述弹性臂、所述滑动块、所述滑动槽及所述导向槽共同组成了调焦系统，所述调焦系统利用弹性臂的弹性变形，在将镜片支架套入镜筒时，所述滑动块可以顺利的弹入所述滑动槽及所述导向槽内。所述镜片支架、所述弹性臂及所述滑动块集成为一个零件，不仅能够简化调焦系统的结构，还能够减小不同零件的零件公差、装配公差、位置公差和垂直度公差，从而提高了所述变焦镜头的组装精度。所述弹性臂还增加了所述镜筒和所述镜片支架之间的配合长度，从而降低了所述第一光学镜片的偏心精度。
78.另外，由于弹性臂的制作工艺相对简单，因此，可以根据实际需要的设计弹性臂的形状，例如：平直型或弯曲型弹性臂，以适配不同光学总长裕量的变焦镜头。
79.另外，将所述第一光学镜片与所述镜片支架组装在一起，还可以增加所述调焦系统的刚性，在调焦过程中，所述弹性臂还可以对外力进行一定的缓冲，可以降低所述第一光学镜片在调焦过程中因外力而发生晃动的风险。
80.另外，采用弹性臂连接所述镜片支架的支架主体和滑动块，不需要在所述支架主体上开设导钉孔，也不需要增加主体支架的厚度以保证导钉与变焦镜片的连接强度以及装配垂直度，进而可以减小所述变焦镜头的镜头口径，有利于实现变焦镜头的小型化。
81.再者，从运动受力情况分析，本技术的所述变焦镜头在做调焦动作时，所述弹性臂随所述调焦环一起旋转运动，同时受到拉伸与压缩应力，不易产生变形，从而能够改善所述调焦系统的焦距调节平滑性。
82.再者，本技术的变焦镜头由镜片支架、镜筒、和调焦环组成调焦系统，零件少，装配容易，成本低。
83.综上所述，虽然本技术已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本技术，本领域的普通技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各种更动与润
饰，因此本技术的保护范围以权利要求界定的范围为准。

技术特征：

1.一种变焦镜头，其特征在于，包括：镜片组，包括至少一第一光学镜片；镜片支架，包括一支架主体，所述第一光学镜片固定在所述支架主体上；镜筒，套设在所述镜片支架上，所述镜筒上开设有至少两个滑动槽，所述滑动槽的延伸方向与所述镜片组所在的平面之间的夹角为锐角或钝角；调焦环，套设在所述镜筒上；所述调焦环上开设有至少两个导向槽，所述导向槽的延伸方向与所述镜片组所在的平面垂直，一个所述导向槽与一个所述滑动槽至少部分相对；其中，所述镜片支架还包括至少两个弹性臂及至少两个滑动块，至少两个所述弹性臂分别固定连接在所述支架主体上，一个所述滑动块固定在一个所述弹性臂上，所述滑动块穿过与之位置相对的一个所述滑动槽并滑动连接在与之位置相对的一个所述导向槽内。2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述弹性臂为平直型弹性臂，每个所述弹性臂垂直连接在所述支架主体的远离所述第一光学镜片的一端。3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述弹性臂为弯曲型弹性臂，每个所述弹性臂包括第一端及与所述第一端固定连接的第二端，所述第一端垂直连接在所述支架主体的远离所述第一光学镜片的一端，所述滑动块固定在所述第二端上，所述第二端相对所述第一端弯折。4.如权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，相邻的两个所述弹性臂的所述第二端的弯折方向相同或相反。5.如权利要求1-4任一项所述的变焦镜头，其特征在于，多个所述弹性臂均匀设置在所述支架主体上。6.如权利要求1-4任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述调焦环与所述镜筒螺纹连接，所述滑动槽在所述镜筒上的延伸方向与所述调焦环上的螺纹的延伸方向相同。7.如权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述滑动槽在所述镜筒上螺旋延伸。8.如权利要求1-4任一项所述的变焦镜头，其特征在于，调焦时，所述镜片支架沿与所述镜片组所在的平面垂直的方向随所述调焦环旋转，所述滑动块在所述滑动槽及所述导向槽内滑动。9.如权利要求1-4任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述支架主体与所述镜筒同轴设置，所述支架主体的外壁与所述镜筒的内壁均为圆柱面。10.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括一底座、一光学元件及一电路板，所述镜筒、所述光学元件及所述电路板均固定在所述底座上，所述光学元件面向所述镜片组，所述电路板与所述光学元件电连接。11.如权利要求10所述的变焦镜头，其特征在于，所述光学元件为感光元件、显示屏及光波导组件中的一种。12.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述弹性臂与所述镜片支架一体成型，所述滑动块与所述弹性臂一体成型。13.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的变焦镜头。

技术总结

本申请提供一种变焦镜头及电子装置，变焦镜头包括：镜片组，包括第一光学镜片；镜片支架，包括支架主体，第一光学镜片固定在支架主体上；镜筒，套设在镜片支架上，镜筒上开设有滑动槽，滑动槽的延伸方向与镜片组所在的平面之间的夹角为锐角或钝角；调焦环，套设在镜筒上；调焦环上开设有导向槽，导向槽的延伸方向与镜片组所在的平面垂直；镜片支架还包括弹性臂及滑动块，弹性臂固定连接在支架主体上，一个滑动块固定在一个弹性臂上，滑动块穿过与之位置相对的一个滑动槽并滑动连接在与之位置相对的一个导向槽内。本申请提供的变焦镜头的组装精度高且组装偏心度低。精度高且组装偏心度低。精度高且组装偏心度低。