專利名稱：光學(xué)部件及影像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可收縮型光學(xué)部件，在其內(nèi)部一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)可在工作位置和收縮位置之間移動(dòng)，及涉及包括像數(shù)碼照相機(jī)和數(shù)碼攝影機(jī)這樣的光學(xué)部件的影像拾取裝置；及尤其涉及包括通過檢測被支撐的能相對固定鏡筒移動(dòng)的透鏡鏡筒的位置而能獲得鏡頭位置信息(信息，例如，在變焦位置)的光學(xué)部件和包括該光學(xué)部件的影像拾取裝置。
背景技術(shù)：
近些年來，對像數(shù)碼照相機(jī)和數(shù)碼攝影機(jī)這樣的影像拾取裝置已經(jīng)要求在可攜帶性和操作性的改進(jìn)?，F(xiàn)在整個(gè)相機(jī)被要求小尺寸，在影像拾取裝置中使用的像鏡頭和透鏡鏡筒這樣的光學(xué)系統(tǒng)的最小化已在進(jìn)行。另外，也強(qiáng)烈地要求對拍攝的照片的圖像質(zhì)量和像素的進(jìn)一步的提高，因而構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的透鏡可能會(huì)制造的尺寸大；然而，光學(xué)透鏡鏡筒的最小化經(jīng)常被要求通過制造更小尺寸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
關(guān)于在例如數(shù)碼照相機(jī)和數(shù)碼攝影機(jī)的影像拾取裝置中使用的被叫做可收縮鏡頭的有相似的要求，并且考慮到攜帶的便利性而要求最小化、薄制品及類似。
圖3示出例如，一個(gè)具有可收縮型鏡頭的數(shù)碼照相機(jī)沒被使用而鏡頭收縮的狀態(tài)，即，示出鏡頭收縮位置的外觀透視圖。圖4示出數(shù)碼照相機(jī)被使用而透鏡鏡筒伸出的狀態(tài)，即，示出同一照相機(jī)在廣角位置或攝遠(yuǎn)(telephoto)位置的外觀透視圖。
圖5A、5B及5C示出常規(guī)可收縮鏡頭的截面圖。圖5A示出當(dāng)不使用透鏡在收縮位置的截面；圖5B示出在廣角位置的截面；圖5C示出在攝遠(yuǎn)位置的截面。圖6示出該可收縮鏡頭的分解透視圖。
首先，參考圖3和4描述數(shù)碼照相機(jī)的主要功能。附圖標(biāo)記1標(biāo)示該數(shù)碼照相機(jī)的相機(jī)主體而附圖標(biāo)記2標(biāo)示可收縮型的影像拾取鏡頭部分，其被提供在相機(jī)主體的前表面的一側(cè)上。在圖3所示的收縮狀態(tài)，擋板3保護(hù)影像拾取鏡頭部分2的前面透鏡表面。此外，在相機(jī)主體1的前表面安排有取景器透鏡4、閃光燈5及用于檢測到物體的距離的自動(dòng)對焦輔助光接收部分6。此外，附圖標(biāo)記7標(biāo)示取景窗，附圖標(biāo)記8標(biāo)示快門按鈕，而附圖標(biāo)記9標(biāo)示改變模式的旋紐。
其次，參考圖5A、5B、5C及圖6詳細(xì)描述身為可收縮型光學(xué)部件的影像拾取鏡頭部分2的結(jié)構(gòu)。
附圖標(biāo)記10標(biāo)示固持多個(gè)透鏡11的第一組透鏡框架，第一組透鏡框架10包括多個(gè)安裝在凸輪環(huán)12的第一凸輪槽12a中的凸輪銷10a。第一組透鏡框架10由例如包含玻璃纖維的黑色聚碳酸酯樹脂構(gòu)成，具有強(qiáng)度和光遮蔽品質(zhì)。
附圖標(biāo)記13標(biāo)示固持多個(gè)透鏡13a的第二組透鏡框架。第二組透鏡框架13包括多個(gè)安裝在凸輪環(huán)12的第二凸輪槽12b中的凸輪銷13b。第二組透鏡框架13由例如包含玻璃纖維的黑色聚碳酸酯樹脂構(gòu)成，具有強(qiáng)度和光遮蔽品質(zhì)。第二組透鏡框架13可具有可變光闌快門機(jī)構(gòu)。
上述凸輪環(huán)12包括被齒輪部件14的齒輪14a驅(qū)動(dòng)而在固定環(huán)15的內(nèi)圓周旋轉(zhuǎn)的齒輪部12c，及要被安裝于固定環(huán)15的凸輪槽15a中的多個(gè)凸輪銷12d。凸輪環(huán)12由例如包含玻璃纖維的黑色聚碳酸酯樹脂構(gòu)成，具有強(qiáng)度和光遮蔽品質(zhì)。通過第一凸輪槽12a和第二凸輪槽12b，可完成變焦操作，在該操作中，第一組透鏡框架10和第二組透鏡框架13在光軸L方向沿預(yù)定曲線移動(dòng)。
附圖標(biāo)記16標(biāo)示直向向前引導(dǎo)環(huán)，其為與凸輪環(huán)12一體地在光軸L方向上在固定環(huán)15的內(nèi)圓周移動(dòng)的組件。直向向前引導(dǎo)環(huán)16包括多個(gè)引導(dǎo)第一組透鏡框架10在光軸方向上的引導(dǎo)槽16a和多個(gè)引導(dǎo)第二組透鏡框架13在光軸方向上的引導(dǎo)槽16b。直向向前引導(dǎo)環(huán)16由例如包含玻璃纖維的黑色聚碳酸酯樹脂構(gòu)成，具有強(qiáng)度和光遮蔽品質(zhì)。
固定環(huán)15是固定到后鏡筒17的組件。固定環(huán)15由例如包含玻璃纖維的黑色聚碳酸酯樹脂構(gòu)成，具有強(qiáng)度和光遮蔽品質(zhì)。
附圖標(biāo)記18標(biāo)示固持透鏡19的第三組透鏡框架。第三組透鏡框架18由例如包含玻璃纖維的黑色聚碳酸酯樹脂構(gòu)成，具有強(qiáng)度和光遮蔽品質(zhì)。第三組透鏡框架18被保持以便能在光軸方向上相對于后鏡筒17移動(dòng)，該后鏡筒被設(shè)計(jì)為借助于如步進(jìn)電機(jī)(未示出)的動(dòng)力源輕微地在光軸方向上偏移。
固定環(huán)15、鏡筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20及齒輪部件14被固定在后鏡筒17。此外，固定到后鏡筒17的是光學(xué)濾色鏡22，其由在面對第三組透鏡框架18的固持位置21以便被一個(gè)彈性施力的密封橡膠23定位的光學(xué)低通濾色鏡或紅外截?cái)酁V色鏡構(gòu)成。另外，一個(gè)放置在光學(xué)濾色鏡22后面的像CCD和CMOS這樣的固態(tài)影像拾取器件24被固定到后鏡筒17。
擋板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20是一個(gè)突出組件用于驅(qū)動(dòng)而關(guān)閉與影像拾取部分2的收縮操作有關(guān)(linked with)的擋板3。齒輪部件14通過與齒輪14a嚙合的齒輪部12c驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)凸輪環(huán)12；傳動(dòng)比被確定為使得在收縮狀態(tài)到廣角狀態(tài)到攝遠(yuǎn)狀態(tài)，及攝遠(yuǎn)狀態(tài)到廣角狀態(tài)到收縮狀態(tài)的范圍中有足夠的驅(qū)動(dòng)力。
接下來，描述上述影像拾取鏡頭部分2的操作。
在從圖5A中的收縮狀態(tài)到圖5B中的廣角位置的操作中，齒輪部件14的齒輪14a被如DC馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)，齒輪部12c被旋轉(zhuǎn)，凸輪銷12d沿固定環(huán)15的凸輪槽15a旋轉(zhuǎn)，并且凸輪環(huán)12在光軸的方向上移向物體。此時(shí)，直向向前引導(dǎo)環(huán)16與凸輪環(huán)12一體地向前移動(dòng)，如箭頭標(biāo)記A所示。
同時(shí)，凸輪銷10a沿凸輪環(huán)12的第一凸輪槽12a和直向向前引導(dǎo)環(huán)16的引導(dǎo)槽16a移動(dòng)，結(jié)果為第一組透鏡框架10向前移動(dòng)，如箭頭標(biāo)記B所示。同時(shí)地，凸輪銷13b沿凸輪環(huán)12的第二凸輪槽12b和直向向前引導(dǎo)環(huán)16的引導(dǎo)槽16b移動(dòng)，結(jié)果為第二組透鏡框架13向前移動(dòng)，如箭頭標(biāo)記C所示。隨著上述操作，第一組透鏡框架10和第二組透鏡框架13被定位于光學(xué)廣角位置。
在從廣角位置到圖5C中的攝遠(yuǎn)位置的操作中，凸輪環(huán)12也被齒輪部件14驅(qū)動(dòng)；然而，因?yàn)橥馆嗕N12d在這個(gè)范圍內(nèi)沿凸輪槽15a的水平凸輪槽15b移動(dòng)，凸輪環(huán)12不在光軸的方向上移動(dòng)，這樣直向向前引導(dǎo)環(huán)16也不在箭頭標(biāo)記D所示的光軸方向上移動(dòng)。此時(shí)，凸輪銷10a沿凸輪環(huán)12的凸輪槽12a和直向向前引導(dǎo)環(huán)16的引導(dǎo)槽16a移動(dòng)，結(jié)果為第一組透鏡框架10在箭頭標(biāo)記E的方向上移動(dòng)。
同時(shí)，凸輪銷13b沿凸輪環(huán)12的凸輪槽12b和直向向前引導(dǎo)環(huán)16的引導(dǎo)槽16b移動(dòng)，結(jié)果為第二組透鏡框架13在箭頭標(biāo)記F的方向上移動(dòng)。隨著上述操作，第一組透鏡框架10和第二組透鏡框架13光學(xué)地在廣角位置和攝遠(yuǎn)位置之間移動(dòng)而完成變焦操作。
另外，從攝遠(yuǎn)位置到廣角位置的操作和從廣角位置到收縮位置的操作通過驅(qū)動(dòng)齒輪部件14的齒輪14a反向旋轉(zhuǎn)并使凸輪環(huán)12在相反方向上旋轉(zhuǎn)而完成。
因此，當(dāng)?shù)谝唤M透鏡框架10和第二組透鏡框架13完成變焦操作，第三組透鏡框架18在光軸方向上被一個(gè)單獨(dú)的如步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)源，未示出，輕微地偏移而完成對焦操作。
以這種方式，影像拾取鏡頭部分2使第一組透鏡框架10和第二組透鏡框架13依賴于物體的位置來移動(dòng)而選擇性地完成變焦操作和對焦操作，這樣對影像拾取鏡頭部分2來說具有用于檢測透鏡位置的工具是必要的。
講到可收縮型鏡頭的傳統(tǒng)變焦位置檢測方法，已知有例如，通過凸輪環(huán)的旋轉(zhuǎn)角度來檢測位置的方法和通過凸輪環(huán)在移動(dòng)方向上的位置來檢測位置的方法。
此外，關(guān)于通過凸輪環(huán)的旋轉(zhuǎn)角度檢測位置的方法，已知有通過安排在凸輪環(huán)外部部分的導(dǎo)電圖案傳導(dǎo)中的變化來檢測位置的方法，及一種檢測變焦位置的方法，該方法中有一個(gè)用于檢測旋轉(zhuǎn)位置的凸起和一個(gè)安排在其外部被設(shè)置在凸輪環(huán)的外部部分的開關(guān)，而開關(guān)被該凸起操作，以及類似方法。
圖7示出前一種，通過電接觸(刷)檢測旋轉(zhuǎn)位置的方法。在圖7中，附圖標(biāo)記50標(biāo)示可收縮型鏡頭的影像拾取鏡頭部分，其被設(shè)計(jì)為能選擇性地采取收縮位置即當(dāng)不使用時(shí)鏡頭的收縮狀態(tài)、廣角位置及攝遠(yuǎn)位置。取景器鏡頭51安排在影像拾取鏡頭部分的左上方。
使用電接觸的旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置52被設(shè)置在影像拾取鏡頭部分50的頂部。旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置52包括設(shè)置在透鏡鏡筒的旋轉(zhuǎn)部分的電接觸圖案53，及安裝在相機(jī)主體或類似物的固定部分的刷部54，并且多個(gè)提供在刷部54上的刷55與電接觸圖案53為可滑動(dòng)接觸。
因而，該多個(gè)刷55與該電接觸圖案53接觸的位置根據(jù)透鏡鏡筒旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)位置而變化，這樣電輸出依賴于旋轉(zhuǎn)位置會(huì)變化。通過監(jiān)測電輸出的改變，可能通過旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置52檢測鏡頭的變焦位置。
圖8示出后一種，通過可變電阻器檢測旋轉(zhuǎn)位置的方法。在圖8中，附圖標(biāo)記60標(biāo)示可收縮型鏡頭的影像拾取鏡頭部分，其被設(shè)計(jì)為能選擇性地采取收縮位置即當(dāng)不使用時(shí)鏡頭的收縮狀態(tài)、廣角位置及攝遠(yuǎn)位置。取景器鏡頭61安排在影像拾取鏡頭部分的左上方，使用可變電阻器的旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置62被設(shè)置在影像拾取鏡頭部分60的左下方取景器鏡頭的下面。
旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置62包括安裝在相機(jī)主體或類似物的固定部分的可變電阻器63，用于支撐可變電阻器63的檢測件63a的支撐組件64，用于使支撐組件64在影像拾取鏡頭部分60的光軸方向上移動(dòng)的引導(dǎo)螺絲65，及一齒輪組(gear train)66，其與提供在透鏡鏡筒旋轉(zhuǎn)部分的齒輪部嚙合以傳輸其中的旋轉(zhuǎn)力到引導(dǎo)螺絲65。齒輪組66包括與透鏡鏡筒的齒輪部嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪，固定在引導(dǎo)螺絲65的螺絲齒輪，及與螺絲齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪連接以傳輸動(dòng)力的惰輪(idler gear)。
因而，取決于透鏡鏡筒的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)位置，可變電阻器63的阻值會(huì)改變。通過監(jiān)測從可變電阻器63的阻值輸出，可能通過旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置62檢測鏡頭的變焦位置。
作為使用上述位置檢測方法的光學(xué)裝置，還有例如在專利文獻(xiàn)1中公開的那種。在專利文獻(xiàn)1描述的光學(xué)裝置特征在于包括組成光學(xué)系統(tǒng)的第一鏡頭部件，用于驅(qū)動(dòng)第一鏡頭部件的第一馬達(dá)，提供在第一鏡頭部件后面的組成該光學(xué)系統(tǒng)的第二鏡頭部件，及控制裝置，其用于控制第一和第二馬達(dá)回應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)的收縮指示而收縮第二鏡頭部件，當(dāng)?shù)诙R頭部件被收縮后開始收縮第一鏡頭部件，并收縮第一鏡頭部件到由收縮第二鏡頭部件而產(chǎn)生的空間中。
此光學(xué)裝置被提供一個(gè)用于檢測鏡頭位置的線性傳感器，其借助于螺絲及類似物安裝在一個(gè)基部。該線性傳感器由在終端之間產(chǎn)生輸出的可變電阻組成，當(dāng)預(yù)定的電壓加到終端之間時(shí)，該輸出隨它的滑動(dòng)頭的移動(dòng)線性地改變。
專利文獻(xiàn)1日本公開專利申請2000-194046(第5頁，圖2等)然而，在上述鏡頭位置檢測方法中，當(dāng)使用根據(jù)凸輪環(huán)的旋轉(zhuǎn)角度的前種鏡頭位置檢測方法時(shí)，在凸輪環(huán)的外部部分上安排凸起、開關(guān)或?qū)щ妶D案及類似物是必要的，結(jié)果是該外部部分在尺寸上變大并且零件的數(shù)量及工序的數(shù)量也增加，這導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)的問題。
當(dāng)使用根據(jù)凸輪環(huán)在突出方向上的位置的后種位置檢測方法時(shí)，在外部部分上提供凸起并也在對應(yīng)該凸起的預(yù)定位置提供開關(guān)或板簧是必要的，結(jié)果是雖然零件數(shù)量的增加少于前種方法，外部部分變得龐大而悖于小型化，這提出另一問題。
另外，當(dāng)使用該位置檢測方法的兩者之一時(shí)，存在一個(gè)用于檢測傳導(dǎo)的滑動(dòng)部分如機(jī)械開關(guān)或刷，這樣由于該滑動(dòng)部分的摩擦阻力會(huì)出現(xiàn)對鏡頭的負(fù)荷。由于這個(gè)原因，也提出鏡頭對驅(qū)動(dòng)力的移動(dòng)效率會(huì)變差的問題。
本發(fā)明被創(chuàng)造以解決上述問題并提供一種光學(xué)部件，其位置檢測裝置被提供在可移動(dòng)透鏡鏡筒的內(nèi)層并且位置在透鏡鏡筒內(nèi)檢測，由此使整個(gè)裝置最小化并也防止安排在透鏡鏡筒中的鏡頭部分之間的碰撞，本發(fā)明又提供包括該光學(xué)部件的影像拾取裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本申請的光學(xué)部件為可收縮型光學(xué)部件，在其中至少一個(gè)透鏡鏡筒可相對于固定鏡筒在其光軸方向上移動(dòng)，及一個(gè)影像拾取裝置被設(shè)置在透鏡鏡筒后面，其包括在固定鏡筒中的用于檢測設(shè)置在透鏡鏡筒內(nèi)的透鏡鏡筒的位置的位置檢測裝置。
此外，一個(gè)包括本申請光學(xué)部件的影像拾取裝置為如數(shù)碼照相機(jī)及數(shù)碼攝影機(jī)的相機(jī)裝置，在具有可收縮型光學(xué)部件的影像拾取裝置中包括固定鏡筒、至少一個(gè)可相對于固定鏡筒在其光軸方向上移動(dòng)的透鏡鏡筒、一個(gè)安排在透鏡鏡筒后面的影像拾取工具，及在固定鏡筒內(nèi)用于檢測透鏡鏡筒的位置的位置檢測裝置。
根據(jù)上述光學(xué)部件，因?yàn)橛糜跈z測透鏡鏡筒位置的位置檢測裝置被設(shè)置在固定鏡筒中，通過消除在外部部分上的凸起或類似物而使該光學(xué)部件最小化及限制零件數(shù)量和工序數(shù)量的增長到最小是可能的。
同樣，根據(jù)包括該光學(xué)部件的影像拾取裝置，既然能夠采用被最小化的光學(xué)部件，使整個(gè)裝置在尺寸上小及重量上輕是可能的。


圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明光學(xué)部件第一實(shí)施例的收縮狀態(tài)的截面圖；圖1B是示出同樣光學(xué)部件第一實(shí)施例的廣角位置的截面圖；圖1C是示出同樣光學(xué)部件第一實(shí)施例的攝遠(yuǎn)位置的截面圖；圖2是圖1光學(xué)部件在分解方式下的透視圖；圖3是示出在其中光學(xué)部件在收縮狀態(tài)的數(shù)碼照相機(jī)的外觀的透視圖；
圖4是示出在其中光學(xué)部件伸出在廣角或攝遠(yuǎn)狀態(tài)的數(shù)碼照相機(jī)的外觀的透視圖；圖5A是示出傳統(tǒng)光學(xué)部件的收縮狀態(tài)的截面圖；圖5B是示出同一光學(xué)部件的廣角狀態(tài)的截面圖；圖5C是示出同一光學(xué)部件的攝遠(yuǎn)狀態(tài)的截面圖；圖6是傳統(tǒng)光學(xué)部件在分解方式下的透視圖；圖7是示出其中傳統(tǒng)光學(xué)部件的鏡頭位置檢測裝置是基于電接觸系統(tǒng)的例子的正視圖；以及圖8是示出其中傳統(tǒng)光學(xué)部件的鏡頭位置檢測裝置是基于可變電阻器系統(tǒng)的例子的正視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的可收縮型光學(xué)部件和包括該光學(xué)部件的影像拾取裝置的實(shí)施例。
圖1A、1B及1C是根據(jù)本發(fā)明的可收縮型鏡頭的截面圖。圖1A示出收縮狀態(tài)，即當(dāng)不在使用鏡頭收縮的狀態(tài)；圖1B示出廣角位置的狀態(tài)；圖1C示出攝遠(yuǎn)位置的狀態(tài)。請注意，在圖1A、1B及1C中，在圖5A、5B及5C中描述的相同元件由將會(huì)解釋的相同符號標(biāo)示。
于是，該變焦操作以與在圖5A、5B及5C中描述的相同的方式完成，在該操作中，固持多個(gè)透鏡11的第一組透鏡框架10和固持多個(gè)透鏡13a的第二組透鏡框架13通過驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪環(huán)12從圖1A中收縮位置移動(dòng)到圖1B中的廣角位置，及從圖1B中的廣角位置移動(dòng)到圖1C中的攝遠(yuǎn)位置。
本發(fā)明特征在于一個(gè)用于檢測透鏡鏡筒位置的位置檢測裝置被設(shè)置在可收縮型光學(xué)部件內(nèi)，移動(dòng)透鏡鏡筒的內(nèi)部，在該可收縮型光學(xué)部件內(nèi)至少一個(gè)透鏡鏡筒可相對固定鏡筒沿其光軸方向移動(dòng)且一個(gè)影像拾取工具被提供在透鏡鏡筒后面；及因此對焦鏡頭部分的動(dòng)態(tài)范圍是被控制的，防止了在透鏡鏡筒內(nèi)的透鏡部分的碰撞以避免故障，及提高了光學(xué)位置的精確性。
在下文中，參考附圖1A到圖1C及圖2描述該光學(xué)部件的鏡頭位置檢測機(jī)構(gòu)。圖2是該光學(xué)部件的分解透視圖。
在圖1A到圖1C中，數(shù)字10標(biāo)示用于固持多個(gè)透鏡11的第一組透鏡框架，數(shù)字12標(biāo)示用于支撐第一組透鏡框架10以在其光軸方向上可移動(dòng)的凸輪環(huán)。此外，數(shù)字13標(biāo)示用于固持多個(gè)透鏡13a的第二組透鏡框架，數(shù)字16標(biāo)示用于支撐第二組透鏡框架13以在其光軸方向上可移動(dòng)的直向向前引導(dǎo)環(huán)。
此外，數(shù)字15標(biāo)示用于支撐該凸輪環(huán)12以在其光軸方向上移動(dòng)的固定環(huán)，固定環(huán)15被一體地固定在后鏡筒17的前表面。后鏡筒17固持光學(xué)濾色鏡22和固態(tài)影像拾取器件24，密封橡膠23被提供在濾色鏡和該器件之間。此外，在光學(xué)濾色鏡22的前面安排由第三組透鏡框架18保持的透鏡19。
此外，一個(gè)向后鏡筒突出的鰭狀凸起71被提供在第二組透鏡框架13的后表面?zhèn)?。該凸?1近似平行于影像拾取鏡頭部分2的光軸延伸，并被安排定位于固持該鏡頭19的第三組透鏡框架18的外圓周表面的外面。用于檢測該凸起71的光傳感器72被通過安裝支架73安裝在后鏡筒17。使凸起71對著光傳感器72的檢測部分，這樣當(dāng)凸起71進(jìn)入檢測部分時(shí)，第二組透鏡框架13的位置被檢測到。
在這個(gè)實(shí)施例中，凸起71和光傳感器72形成用于檢測透鏡鏡筒的位置的位置檢測裝置的一個(gè)特定的例子。此位置檢測裝置能檢測第二組透鏡框架13撤回及最接近第三組透鏡框架18的狀態(tài)。在這種情形下，凸起71和光傳感器72的安裝為使得第二組透鏡框架13在到達(dá)與第三組透鏡框架18接觸之前立刻停止。
接下來，描述鏡頭的操作。
通過驅(qū)動(dòng)凸輪環(huán)12穿過齒輪部12c，齒輪銷12d向前移動(dòng)而從鏡頭收縮狀態(tài)到廣角位置同時(shí)沿固定環(huán)15的凸輪槽15a(箭頭標(biāo)記A)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，相對第一組透鏡框架10和第二組透鏡框架13，分別地，凸輪銷10a在沿凸輪槽12的前后方向上移動(dòng)，而凸輪銷13b沿凸輪槽12b的前后方向上移動(dòng)。因而，光學(xué)部件到達(dá)預(yù)定的光學(xué)廣角位置(箭頭標(biāo)記B和箭頭標(biāo)記C)。
而且，在光學(xué)廣角位置和攝遠(yuǎn)位置之間，凸輪環(huán)12也通過被齒輪部12c驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。因?yàn)樵谶@一范圍內(nèi)固定環(huán)15的凸輪槽15a形成為使得凸輪環(huán)12不會(huì)向前或向后移動(dòng)，其移動(dòng)變得如箭頭標(biāo)記D所示。此時(shí)，相對第一組透鏡框架10，凸輪銷10a沿凸輪槽15a向前和向后移動(dòng)，相對第二組透鏡框架13，凸輪銷13b沿凸輪槽12b向前和向后移動(dòng)，因而，在光學(xué)廣角位置和攝遠(yuǎn)位置之間的移動(dòng)通過預(yù)定的光學(xué)位置(箭頭標(biāo)記E和箭頭標(biāo)記F)。
通過上述對第一組透鏡框架10、第二組透鏡框架13及凸輪環(huán)12的驅(qū)動(dòng)完成鏡頭的收縮和變焦操作，而對焦鏡頭部分，即第三組透鏡框架18被其他驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)至向前和向后以對焦(箭頭標(biāo)記G)。
在這種情形中，在圖1A的收縮狀態(tài)和圖1B的廣角位置之間，如果對焦鏡頭部分移動(dòng)通過全部預(yù)定光學(xué)范圍，第二組透鏡框架13會(huì)與第三組透鏡框架18碰撞。另一方面，在圖1B的廣角狀態(tài)和圖1C的攝遠(yuǎn)狀態(tài)之間，第二組透鏡框架13向前移動(dòng)，這樣在透鏡之間不會(huì)發(fā)生碰撞。
因此，檢測鏡頭的變焦位置并限制對焦鏡頭部分在收縮位置和廣角位置之間的移動(dòng)范圍是必要的。因而，在本發(fā)明中，設(shè)置在第二組透鏡框架13上的凸起71被安裝在后鏡筒17上的光傳感器72檢測，這樣能檢測到鏡頭的變焦?fàn)顟B(tài)。
換句話說，因?yàn)榈诙M透鏡框架13總是在圖1A的收縮狀態(tài)和圖1C的攝遠(yuǎn)狀態(tài)之間向前移動(dòng)，檢測凸起71被設(shè)置在第二組透鏡框架13的后端，并被安排在圖1A的收縮狀態(tài)進(jìn)入光傳感器的檢測部分以及在圖1B的廣角狀態(tài)從光傳感器72撤出，由此廣角位置能被檢測到。另外，在圖1B的廣角狀態(tài)和圖1C的攝遠(yuǎn)狀態(tài)之間，檢測凸起71總是從光傳感器72撤出。
因此，可以完成這樣的控制當(dāng)光傳感器72打開時(shí)，限制對焦鏡頭的動(dòng)態(tài)范圍，而當(dāng)光傳感器關(guān)閉時(shí)允許對焦鏡頭在全動(dòng)態(tài)范圍中移動(dòng)。因此，這樣的控制使得在第二組透鏡框架13和身為對焦鏡頭部分的第三組透鏡框架18之間的碰撞被避免。另外，因?yàn)槲恢脵z測裝置被提供來檢測廣角位置，該裝置也能被用于提高變焦位置精度的目的。
本發(fā)明不限于上面描述及圖中示出的實(shí)施例?？刹黄x本發(fā)明權(quán)利要求的范圍做出不同的修改。
例如，雖然上述實(shí)施例具有這樣的結(jié)構(gòu)凸起設(shè)置被提供在第二組透鏡框架13上而光傳感器72安裝在后鏡筒17上。反過來，光傳感器72可以被安裝在第二組透鏡框架13上而凸起71可以被提供在后鏡筒17上。另外，也能采用由其他傳感器而不是光傳感器來檢測凸起的結(jié)構(gòu)。此外，凸起71的形狀不限于上述實(shí)施例中的。
例如，可使用如圓或角形棍及其他不同形狀的棍形組件。
到目前在實(shí)施例中描述光傳感器72安裝在后鏡筒上，光傳感器72或凸起71可以安裝在固定環(huán)15內(nèi)。另外，本發(fā)明的光學(xué)部件不限于由三組組成的鏡頭結(jié)構(gòu)。當(dāng)有兩個(gè)或三個(gè)或更多透鏡鏡筒相對于固定鏡筒移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)或三個(gè)或更多位置檢測裝置可提供以檢測這些透鏡鏡筒的位置。
而且，關(guān)于可收縮型鏡頭的驅(qū)動(dòng)源，除了一般的DC馬達(dá)或步進(jìn)馬達(dá)可使用超聲波馬達(dá)及類似物。而且，齒輪機(jī)構(gòu)不是必須使用的，可以使用例如超聲波馬達(dá)、直線式或類似物的直接驅(qū)動(dòng)。此外可收縮型鏡頭的收縮結(jié)構(gòu)不限于具有凸輪槽和凸輪銷的凸輪機(jī)構(gòu)；該機(jī)構(gòu)可廣泛應(yīng)用到光學(xué)透鏡系統(tǒng)能被以可收縮方式收縮成薄形的機(jī)構(gòu)中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明光學(xué)部件，因?yàn)槲恢脵z測裝置被設(shè)置于在固定鏡筒內(nèi)可沿光軸方向移動(dòng)的透鏡鏡筒上，有可能消除在外部部分的凸起及類似物而變得小尺寸，及限制部件數(shù)量和工序數(shù)量的增長到最小值。此外，由于使用非接觸傳感器作為位置檢測裝置，有可能沒有機(jī)械損失如產(chǎn)生對鏡頭負(fù)荷地獲得位置的信息另外，根據(jù)包括本發(fā)明光學(xué)部件的影像拾取裝置，因?yàn)槟艹蔀樾〕叽绲墓鈱W(xué)部件可以作為如數(shù)碼照相機(jī)和數(shù)碼攝影機(jī)的相機(jī)單元使用，有可能使整個(gè)影像拾取裝置尺寸小及重量輕。
權(quán)利要求
1.一種可收縮型光學(xué)部件，其中至少一個(gè)透鏡鏡筒可沿光軸方向相對一個(gè)固定鏡筒移動(dòng)及影像拾取裝置被設(shè)置在所述透鏡鏡筒后面，包括設(shè)置在所述固定鏡筒內(nèi)的所述透鏡鏡筒中的用于檢測透鏡鏡筒位置的位置檢測裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件，其中所述位置檢測裝置包括設(shè)置在所述固定鏡筒和所述可移動(dòng)透鏡鏡筒之一中的鰭形凸起和設(shè)置在所述固定鏡筒和所述可移動(dòng)透鏡鏡筒另一中的光傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件，其中所述那個(gè)透鏡鏡筒是一個(gè)包括一可沿光軸方向移動(dòng)的第二組透鏡框架的直向向前引導(dǎo)環(huán)，且所述位置檢測裝置檢測所述第二組透鏡框架的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)部件，其中所述第二組透鏡框架是一個(gè)通過改變在所述光軸上的位置能設(shè)定變焦范圍的變焦透鏡，且所述位置檢測裝置檢測所述透鏡的變焦范圍。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)部件，進(jìn)一步包括用于當(dāng)變焦鏡頭在收縮位置和一個(gè)攝遠(yuǎn)位置之間時(shí)移動(dòng)所述變焦透鏡朝向所述攝遠(yuǎn)位置的移動(dòng)裝置，其中在收縮位置和一個(gè)廣角位置之間所述第二組透鏡框架的位置由所述位置檢測裝置檢測，而在廣角位置和攝遠(yuǎn)位置之間所述第二組透鏡框架的位置不被該位置檢測裝置檢測。
6.一種影像拾取裝置，包括可收縮型光學(xué)部件，該光學(xué)部件具有一個(gè)固定鏡筒、至少一個(gè)可沿光軸方向的相對所述固定鏡筒移動(dòng)的透鏡鏡筒、安排在所述透鏡鏡筒后面的影像拾取裝置及所述固定鏡筒內(nèi)用于檢測透鏡鏡筒位置的位置檢測裝置，所述影像拾取裝置是一個(gè)如數(shù)碼照相機(jī)和數(shù)碼攝影機(jī)的相機(jī)單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及可收縮型光學(xué)部件，其能在工作位置和收縮位置之間移動(dòng)其光學(xué)系統(tǒng)，及包括該光學(xué)部件的影像拾取裝置。尤其是，本發(fā)明涉及通過檢測被支撐而能相對固定鏡筒移動(dòng)的透鏡鏡筒的位置能夠獲得鏡頭位置信息的光學(xué)部件及影像拾取裝置。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件是可收縮型光學(xué)部件，包括可沿光軸方向相對固定環(huán)移動(dòng)的第二組透鏡框架和后鏡筒，及提供在第二組透鏡框架后面的固態(tài)影像拾取器件，其中用于檢測第二組透鏡框架位置的位置檢測裝置被設(shè)置在可移動(dòng)的第二組透鏡框架上。根據(jù)本發(fā)明，可消除在外部部分上的凸起和類似物而變得小尺寸，且零件數(shù)量和工序數(shù)量的增長能夠被限制到最小值。
文檔編號G02B7/08GK1708711SQ200380101978
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月24日
發(fā)明者今井聰, 青木信明, 牧井達(dá)郎, 山岡英樹 申請人:索尼株式會(huì)社