專利名稱：鏡筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏡筒，并具體涉及一種具有徑向縮回光學(xué)元件的鏡筒，該光學(xué)元件可以從拍攝光軸徑向縮回到徑向縮回位置。
背景技術(shù)：
通常，在伸縮鏡筒中，其中的拍攝光軸通過(guò)使用反射鏡或者棱鏡而沒(méi)有偏轉(zhuǎn)(deflect)，其中縮回(容納)狀態(tài)鏡筒的長(zhǎng)度不能比其中的光軸方向的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的總厚度短。但是，已經(jīng)需要進(jìn)一步減少縮回的拍攝鏡頭的長(zhǎng)度以獲得非常短的拍攝鏡頭。作為需求的解決方法，本發(fā)明的受讓人已經(jīng)提供了一種變焦鏡頭，該鏡頭在縮回狀態(tài)的長(zhǎng)度通過(guò)將拍攝光學(xué)系統(tǒng)的一部分徑向縮離其中的拍攝光軸而進(jìn)一步減少。所述的變焦鏡頭在中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為No.CN1439929A中公開(kāi)。
在上述的變焦鏡筒中，該光學(xué)系統(tǒng)的一部分徑向縮回到偏離光軸的位置(徑向縮回位置)。在這種情況下，需要高精度移動(dòng)該徑向縮回光學(xué)元件。具體地，如果通過(guò)采用鏡筒中的螺紋環(huán)、凸輪環(huán)或者其它部件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力來(lái)徑向縮回光學(xué)元件，必須正確調(diào)節(jié)縮回移動(dòng)的調(diào)速(timing)，否則，該正確縮回移動(dòng)可能被其它的光學(xué)元件阻礙，或者機(jī)構(gòu)可能損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種鏡筒，其中徑向縮回的光學(xué)元件能以正確的調(diào)速可靠地驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種鏡筒，其包括構(gòu)成拍攝光學(xué)系統(tǒng)的一部分的徑向縮回光學(xué)元件，其可以在拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光軸上的拍攝位置和偏離光軸位置的徑向縮回位置之間移動(dòng)；用于向拍攝位置偏置該徑向縮回光學(xué)元件的偏置裝置；和獨(dú)立于徑向縮回光學(xué)元件并圍繞平行于該光軸延伸的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)構(gòu)件，該擺動(dòng)構(gòu)件靠著偏置裝置的偏置力來(lái)推動(dòng)徑向縮回光學(xué)元件以將其移動(dòng)到徑向縮回位置。
期望鏡筒包括旋轉(zhuǎn)環(huán)，其被驅(qū)動(dòng)以圍繞平行于該光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使得至少一個(gè)不同于徑向縮回光學(xué)元件的光學(xué)元件沿著光軸移動(dòng)；以及當(dāng)拍攝光學(xué)系統(tǒng)從拍攝狀態(tài)變?yōu)榉桥臄z狀態(tài)時(shí)，用于將旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給擺動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)傳遞裝置。
期望在拍攝光學(xué)系統(tǒng)從拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝狀態(tài)達(dá)到縮回操作過(guò)程中的非拍攝狀態(tài)之前，擺動(dòng)構(gòu)件從拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝狀態(tài)移動(dòng)到徑向縮回位置。在完成徑向縮回光學(xué)元件移動(dòng)到徑向縮回位置時(shí)，該旋轉(zhuǎn)傳遞裝置不把旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給擺動(dòng)構(gòu)件。
期望旋轉(zhuǎn)傳遞裝置包括在旋轉(zhuǎn)環(huán)圓周表面上形成的圓周齒輪(circumferentialgear)；和與圓周齒輪嚙合以將旋轉(zhuǎn)傳遞給擺動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪。在拍攝狀態(tài)中，該旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪與旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓周齒輪相嚙合。在拍攝光學(xué)系統(tǒng)從拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝狀態(tài)達(dá)到在縮回操作期間的非拍攝狀態(tài)之前，通過(guò)旋轉(zhuǎn)環(huán)以旋轉(zhuǎn)環(huán)的預(yù)定角坐標(biāo)(angular position)的旋轉(zhuǎn)軸方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪移動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪從圓周齒輪脫離。
期望旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪包括與旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓周齒輪嚙合的齒輪部分，和具有非圓周橫截面的旋轉(zhuǎn)限制部分，該齒輪部分和旋轉(zhuǎn)限制部分提供在旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪的旋轉(zhuǎn)軸方向的不同位置。在拍攝光學(xué)系統(tǒng)從拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝狀態(tài)達(dá)到在縮回操作期間的非拍攝狀態(tài)之前，該旋轉(zhuǎn)限制部分對(duì)著旋轉(zhuǎn)環(huán)預(yù)定角坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓周齒輪，并由此限制旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪的旋轉(zhuǎn)。
期望該旋轉(zhuǎn)傳遞裝置包括阻止拍攝狀態(tài)中的旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給擺動(dòng)構(gòu)件的空(idle)轉(zhuǎn)裝置。
期望在從非拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換為拍攝狀態(tài)時(shí)，在拍攝光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到拍攝狀態(tài)之前，該空轉(zhuǎn)裝置中斷從旋轉(zhuǎn)環(huán)到擺動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。
期望該旋轉(zhuǎn)傳遞裝置包括同軸齒輪，其同軸地提供在擺動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸上并被旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。該空轉(zhuǎn)裝置能包括一對(duì)設(shè)在擺動(dòng)構(gòu)件的一端和另一端的旋轉(zhuǎn)傳遞突起以彼此圓周嚙合。在拍攝狀態(tài)中，這對(duì)旋轉(zhuǎn)傳遞突起以擺動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向彼此脫離。當(dāng)拍攝光學(xué)系統(tǒng)從拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換為非拍攝狀態(tài)時(shí)，這對(duì)旋轉(zhuǎn)傳遞突起彼此嚙合使得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從同軸齒輪傳遞給擺動(dòng)構(gòu)件。
期望徑向縮回光學(xué)元件在拍攝位置和徑向縮回位置以垂直于拍攝光軸的方向而直線移動(dòng)。
期望該徑向縮回光學(xué)元件包括在拍攝光學(xué)系統(tǒng)的成像位置提供的圖像傳感器。
期望擺動(dòng)構(gòu)件包括旋轉(zhuǎn)桿，具有被平行于所述光軸延伸的樞軸旋轉(zhuǎn)支撐的轉(zhuǎn)動(dòng)端部分，和與支持所述徑向縮回光學(xué)元件的運(yùn)動(dòng)框架接觸的施力端部分，所述運(yùn)動(dòng)框架在所述拍攝位置和所述徑向縮回位置之間移動(dòng)。
期望鏡筒可以包括圖像穩(wěn)定器，在拍攝狀態(tài)，所述穩(wěn)定器檢測(cè)施加在所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)上的振動(dòng)，并將所述徑向縮回光學(xué)元件在垂直于所述光軸的平面中移動(dòng)，以消除對(duì)應(yīng)于所述振動(dòng)的方向和幅度上的圖像抖動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，所提供的鏡筒中，徑向縮回光學(xué)元件可以在正確調(diào)速下被可靠地驅(qū)動(dòng)。


下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是本發(fā)明用于一個(gè)可伸縮變焦鏡頭實(shí)施例，變焦鏡頭筒處于縮回狀態(tài)時(shí)的剖視圖；圖2是圖1中所示的變焦鏡頭處于拍攝狀態(tài)時(shí)的剖視圖；圖3是變焦鏡頭的一部分在其廣角極限位置時(shí)的放大剖視圖；圖4是變焦鏡頭的一部分在其長(zhǎng)焦極限位置時(shí)的放大剖視圖；圖5是一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，表示具有如圖1和2中所示變焦鏡頭的相機(jī)電路結(jié)構(gòu)；圖6是一個(gè)概念圖，表示螺紋環(huán)和凸輪環(huán)的運(yùn)動(dòng)軌跡，以及第一鏡頭組和第二鏡頭組由于凸輪環(huán)的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡；圖7是一個(gè)概念圖，表示第一鏡頭組和第二鏡頭組中每一鏡頭組的組合運(yùn)動(dòng)軌跡，其中包括了螺紋環(huán)和凸輪環(huán)的運(yùn)動(dòng)軌跡；圖8是圖1和2中所示變焦鏡頭的分解透視圖；圖9是一個(gè)圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的部件和圖8中所示徑向伸縮機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖10是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)的前視透視圖，表示CCD支架在圖1所示變焦鏡頭處于縮回狀態(tài)時(shí)的縮回狀態(tài)；圖11是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)的前視透視圖，表示CCD支架在變焦鏡頭處于拍攝狀態(tài)時(shí)的光軸前伸狀態(tài)；圖12是當(dāng)從圖10和11后側(cè)看去時(shí)，圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)一部分的后視透視圖；圖13是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)處于圖10所示的狀態(tài)中，從光軸方向的前方看去時(shí)的前視圖；圖14是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)處于圖11所示的狀態(tài)中，從光軸方向的前方看去時(shí)的前視圖；圖15是變焦鏡頭在圖1所示變焦鏡頭縮回狀態(tài)中的后視圖；圖16是支撐CCD支架的水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架，以及附加部件的前視透視圖；圖17是圖16中所示水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架，以及附加部件的前視透視圖；圖18是圖16和17中所示水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架，以及附加部件的后視透視圖；圖19是沿著圖17中所示D1-D1線所作的，CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架、垂直運(yùn)動(dòng)框架和其它部件的剖視圖；圖20是圖16至17中所示部件和其它附加部件的前視圖，表示在水平驅(qū)動(dòng)桿作用下在水平方向中的圖像穩(wěn)定作用；
圖21是圖20中所示部件的前視圖，表示在垂直驅(qū)動(dòng)桿作用下在垂直方向中的圖像穩(wěn)定作用；圖22是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)部件的前視圖，表示CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架在伸縮桿作用下的縮回狀態(tài)；圖23是圖22中所示部件的前視圖，表示CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架處于返回其相對(duì)拍攝位置的狀態(tài)中，在該位置中當(dāng)伸縮桿從垂直運(yùn)動(dòng)框架上脫離從而停止支持垂直運(yùn)動(dòng)框架時(shí)，CCD支架位于拍攝光軸上；圖24是圖8所示部件的前視圖，表示水平驅(qū)動(dòng)桿與CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架的垂直運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系；具體實(shí)施方式
圖1和2表示結(jié)合在變焦鏡頭相機(jī)中的變焦鏡頭10的橫截面。變焦鏡頭10具有一個(gè)盒形的殼體11和一個(gè)可伸縮地支撐在殼體11中的可伸縮筒部分12。殼體11被相機(jī)的外部部件覆蓋，外部部件在圖中未表示。變焦鏡頭10的拍攝光學(xué)系統(tǒng)包括第一鏡頭組13a，快門13b，光圈13c，第二鏡頭組13d，第三鏡頭組(徑向縮回光學(xué)元件)13e，低通濾波器(徑向縮回光學(xué)元件)13f，和CCD圖像傳感器(徑向縮回光學(xué)元件)13g(下文中稱為CCD)，從物體側(cè)(圖1和2中所示的左側(cè))看去具有上述順序。如圖5中所示，CCD 13g與具有圖像處理電路的控制電路14a相連。這樣，電子圖像可以在相機(jī)外表面上帶的LCD監(jiān)視器14b上顯示，且電子圖像數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在內(nèi)存14c中。在圖2所示變焦鏡頭10的拍攝狀態(tài)(準(zhǔn)備拍攝的狀態(tài))中，構(gòu)成拍攝光學(xué)系統(tǒng)的全部光學(xué)元件排列在相同的拍攝光軸Z1上。另一方面，在圖1所示變焦鏡頭10的容納(徑向縮回)狀態(tài)中，第三鏡頭組13e，低通濾波13f和CCD 13g從拍攝光軸Z1移至在殼體11中向上徑向縮回，且第二鏡頭組13d直線縮回到由于第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g向上徑向縮回運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的空間中，這減小了變焦鏡頭10在其縮回狀態(tài)中的長(zhǎng)度。下文中將對(duì)包括徑向縮回機(jī)構(gòu)的變焦鏡頭10的全部結(jié)構(gòu)作詳細(xì)說(shuō)明，該徑向縮回機(jī)構(gòu)用于向上徑向縮回光學(xué)元件。在下面的說(shuō)明中，裝有變焦鏡頭10的變焦鏡頭相機(jī)體的垂直方向和水平方向從其前方看去時(shí)分別表示為y軸和x軸。
殼體11具有一個(gè)中空盒形部分15和一個(gè)中空固定環(huán)部分16，該中空固定環(huán)部分16在中空盒形部分15的前壁15a上形成，從而圍繞拍攝光軸Z1封閉拍攝光學(xué)系統(tǒng)。作為固定環(huán)部分16中心的旋轉(zhuǎn)中心軸Z0平行于拍攝光軸Z1，并偏移地位于拍攝光軸Z1下方?？s回空間(預(yù)留空間)SP(圖1和2)在盒形部分15中形成并位于固定環(huán)部分16上方。
變焦齒輪17(圖8，10和11)支撐在固定環(huán)部分16的內(nèi)圓周表面?zhèn)壬希瑖@一個(gè)平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0的軸旋轉(zhuǎn)。變焦齒輪17通過(guò)一個(gè)由殼體11支撐的變焦電機(jī)MZ(圖5，10，和11)來(lái)回旋轉(zhuǎn)。此外，固定環(huán)部分16在其內(nèi)圓周表面上具有內(nèi)螺紋16a，圓周槽16b和多個(gè)直線導(dǎo)槽16c(圖8中只表示了其中一個(gè))。圓周槽16b是一個(gè)環(huán)形槽，其中心位于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0上，而多個(gè)直線導(dǎo)槽16c平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(見(jiàn)圖3，4和8)。
螺紋環(huán)(旋轉(zhuǎn)環(huán))18支撐在固定環(huán)部分16內(nèi)側(cè)，以圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸Z0旋轉(zhuǎn)。螺紋環(huán)18具有與固定環(huán)部分16內(nèi)螺紋16a嚙合的外螺紋18a，從而由于內(nèi)螺紋16a與外螺紋18a的嚙合，螺紋環(huán)18可以在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在光軸方向前伸或縮回。螺紋環(huán)18在其外圓周面上，在外螺紋18a的前方，還具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)突起18b(圖8中只表示了其中兩個(gè))。在圖2至4表示的狀態(tài)中，螺紋環(huán)18相對(duì)于固定環(huán)部分16，前伸到其最前端的位置，內(nèi)螺紋16a與外螺紋18a彼此分離，同時(shí)多個(gè)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)突起18b可滑動(dòng)地裝在圓周槽16b中，從而防止螺紋環(huán)18繼續(xù)在光軸方向運(yùn)動(dòng)且只允許螺紋環(huán)18在光軸方向的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)。螺紋環(huán)18在外螺紋18a的螺紋上還具有與變焦齒輪17嚙合的環(huán)形正齒輪(圓周齒輪)18c。正齒輪18c的齒平行于拍攝光軸Z1排列。變焦齒輪17在其軸向延長(zhǎng)，從而在螺紋環(huán)18從圖1中所示螺紋18縮回狀態(tài)至圖2和11中所示螺紋環(huán)18展開(kāi)狀態(tài)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)始終與正齒輪18c嚙合。螺紋環(huán)18由兩個(gè)在光軸方向上可分離的組合環(huán)部件構(gòu)成。在圖10和11中，只表示了螺紋環(huán)18的后部環(huán)部件。
直線引導(dǎo)環(huán)20支撐在螺紋環(huán)18的內(nèi)側(cè)。如圖4中所示，直線引導(dǎo)環(huán)20在靠近其后端處具有一個(gè)直線引導(dǎo)突起20a，并通過(guò)直線引導(dǎo)突起20a與固定環(huán)部分16直線引導(dǎo)槽16c的可滑動(dòng)結(jié)合，沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)直線引導(dǎo)。在螺紋環(huán)18的內(nèi)圓周面和直線引導(dǎo)環(huán)20的外圓周面之間，具有旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分21。螺紋環(huán)18由直線引導(dǎo)環(huán)20支撐成可以相對(duì)于直線引導(dǎo)環(huán)20旋轉(zhuǎn)，并可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分21與直線引導(dǎo)環(huán)20一起在光軸方向運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分21由一些在軸向不同位置上具有的圓周槽和一些徑向突起組成，其中的每個(gè)突起都可滑動(dòng)地結(jié)合在相應(yīng)的圓周槽中(見(jiàn)圖3和4)。
直線引導(dǎo)環(huán)20在其內(nèi)圓周面上具有多個(gè)平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)延伸的直線引導(dǎo)槽20b(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)。多個(gè)從第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22徑向向外突出的直線引導(dǎo)突起22a(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)和多個(gè)從第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23徑向向外突出的直線引導(dǎo)突起23a(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)分別與多個(gè)直線引導(dǎo)槽20b可滑動(dòng)地結(jié)合。第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22通過(guò)在第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22內(nèi)圓周面上形成的多個(gè)直線引導(dǎo)槽22b(圖2和3中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)，在平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)的方向引導(dǎo)第一鏡頭組支撐框架24。第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23通過(guò)多個(gè)直線引導(dǎo)鍵23b(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)鍵)，在平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)的方向直線地引導(dǎo)第一鏡頭組支撐框架25。第一鏡頭組支撐框架24通過(guò)調(diào)焦框架29支撐第一鏡頭組13a，而第二鏡頭組支撐框架25支撐第二鏡頭組13d。
在直線引導(dǎo)環(huán)20內(nèi)側(cè)具有可以圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸Z0旋轉(zhuǎn)的凸輪環(huán)26。凸輪環(huán)26由第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22和第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23支撐，并可以相對(duì)于第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22和第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23中的每一個(gè)旋轉(zhuǎn)，并可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分27和28(見(jiàn)圖4)與上述兩環(huán)一起在光軸方向運(yùn)動(dòng)。如圖3和4所示，旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分27由一個(gè)在凸輪環(huán)26外圓周面上形成的不連續(xù)圓周槽27a(圖3中未表示)，和一個(gè)從第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22徑向向內(nèi)突出的內(nèi)法蘭27b組成，該內(nèi)法蘭27b可滑動(dòng)地結(jié)合在不連續(xù)圓周槽27a中。如圖3和4所示，旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分28由一個(gè)在凸輪環(huán)26內(nèi)圓周面上形成的不連續(xù)圓周槽28a(圖3中未表示)，和一個(gè)從第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23徑向向外突出的外法蘭28b組成，該外法蘭28b可滑動(dòng)地結(jié)合在不連續(xù)圓周槽28a中。
如圖4所示，在凸輪環(huán)26上具有多個(gè)徑向向外突出的隨動(dòng)突起26a(圖4中只表示了其中之一)。這些隨動(dòng)突起26a穿過(guò)多個(gè)在直線引導(dǎo)環(huán)20中形成的隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c(圖4中只表示了其中之一)，結(jié)合在多個(gè)在螺紋環(huán)18內(nèi)圓周面上形成的旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d(圖4中只表示了其中之一)中。每一旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d都平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)，且每一隨動(dòng)突起26a可滑動(dòng)地結(jié)合在相應(yīng)旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d中，以防止相對(duì)于相應(yīng)旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d在圓周方向上運(yùn)動(dòng)。從而，螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)通過(guò)多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d和多個(gè)隨動(dòng)突起26a之間的結(jié)合被傳遞給凸輪環(huán)26。盡管每一隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c的漸變形狀沒(méi)有在圖中表示，但每一隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c都包括一個(gè)中心在旋轉(zhuǎn)中心軸Z0上的圓周槽部分和一個(gè)平行于內(nèi)螺紋16a的傾斜導(dǎo)向槽部分。因此，當(dāng)由于螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪環(huán)26旋轉(zhuǎn)，同時(shí)如果每一隨動(dòng)突起26a都結(jié)合在相應(yīng)隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c的導(dǎo)向槽部分中時(shí)，凸輪環(huán)26沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)前后運(yùn)動(dòng)，而如果每一隨動(dòng)突起26a都結(jié)合在相應(yīng)隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c的圓周槽部分中時(shí)，則凸輪環(huán)26在光軸方向的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)，而不前后運(yùn)動(dòng)。
凸輪環(huán)26是一個(gè)在其外部和內(nèi)部圓周面上分別具有多個(gè)外凸輪槽26b(圖3中只表示了其中之一)和多個(gè)內(nèi)凸輪槽26c(圖3和4中只表示了其中之一)的雙側(cè)凸輪環(huán)。這些外凸輪槽26b分別可滑動(dòng)地與多個(gè)從第一鏡頭組支撐框架24徑向向內(nèi)突出的凸輪從動(dòng)件24a(圖3中只表示了其中之一)結(jié)合，而內(nèi)凸輪槽26c分別可滑動(dòng)地與多個(gè)從第二鏡頭組支撐框架25徑向向外突出的凸輪從動(dòng)件25a(圖3和4中的每幅圖都只表示了其中之一)結(jié)合。從而，當(dāng)凸輪環(huán)26旋轉(zhuǎn)時(shí)，由第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22在光軸方向直線引導(dǎo)的第一鏡頭組支撐框架24根據(jù)這些外凸輪槽26b的輪廓，沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)以預(yù)定的動(dòng)作前后運(yùn)動(dòng)。同樣，當(dāng)凸輪環(huán)26旋轉(zhuǎn)時(shí)，由第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23在光軸方向直線引導(dǎo)的第二鏡頭組支撐框架25根據(jù)這些內(nèi)凸輪槽26c的輪廓，沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)以預(yù)定的動(dòng)作前后運(yùn)動(dòng)。
第二鏡頭組支撐框架25具有一個(gè)容納第二鏡頭組13d的柱形部分25b(見(jiàn)圖1和2)，并在柱形部分25b的前方支撐快門13b和光圈13c以允許快門13b和光圈13c中的每一個(gè)開(kāi)啟和關(guān)閉?？扉T13b和光圈13c可以分別通過(guò)快門致動(dòng)器MS和光圈致動(dòng)器MA開(kāi)啟和關(guān)閉，其由第二鏡頭組支撐框架25支撐(見(jiàn)圖5和15)。
容納第一鏡頭組13a的調(diào)焦框架29由第一鏡頭組支撐框架24支撐，能沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)運(yùn)動(dòng)。調(diào)焦框架29可以通過(guò)調(diào)焦電機(jī)MF前后運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)圖5)。
變焦電機(jī)MZ、快門致動(dòng)器MS、光圈致動(dòng)器MA和調(diào)焦電機(jī)MF中的每一個(gè)都由控制電路14a控制。開(kāi)啟相機(jī)主開(kāi)關(guān)14d(見(jiàn)圖5)時(shí)，驅(qū)動(dòng)變焦電機(jī)MZ將變焦鏡頭10帶動(dòng)到圖2所示的拍攝狀態(tài)。關(guān)閉相機(jī)主開(kāi)關(guān)14d(見(jiàn)圖5)時(shí)，變焦鏡頭10從拍攝狀態(tài)移動(dòng)到圖1所示的縮回狀態(tài)。
上述變焦鏡頭10的操作總結(jié)如下。當(dāng)在圖1所示變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)中開(kāi)啟主開(kāi)關(guān)14d時(shí)，驅(qū)動(dòng)變焦齒輪17向鏡筒前伸位置旋轉(zhuǎn)。從而，螺紋環(huán)18在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在光軸方向向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，直線引導(dǎo)環(huán)20與螺紋環(huán)18一起直線向前運(yùn)動(dòng)。此外，螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致凸輪環(huán)26相對(duì)于直線引導(dǎo)環(huán)20在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在光軸方向前運(yùn)動(dòng)。第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22和第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23與凸輪環(huán)26一起在光軸方向直線向前運(yùn)動(dòng)。第一鏡頭組支撐框架24和第二鏡頭組支撐框架25中的每一個(gè)都相對(duì)于凸輪環(huán)26以預(yù)定的動(dòng)作在光軸方向上運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)變焦鏡頭10從其縮回狀態(tài)伸展開(kāi)時(shí)，第一鏡頭組13a在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由凸輪環(huán)26相對(duì)于固定環(huán)部分16的運(yùn)動(dòng)量與第一鏡頭組支撐框架24相對(duì)于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第一鏡頭組支撐框架24通過(guò)凸輪槽26b的前伸/縮回量)的和決定。而且，當(dāng)變焦鏡頭10從其縮回狀態(tài)伸展開(kāi)時(shí)，第二鏡頭組13d在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由凸輪環(huán)26相對(duì)于固定環(huán)部分16的運(yùn)動(dòng)量與第二鏡頭組支撐框架25相對(duì)于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第二鏡頭組支撐框架25通過(guò)凸輪槽26c的前伸/縮回量)的和決定。
圖6表示螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)軌跡及第一鏡頭組13a和第二鏡頭組13b相對(duì)于凸輪環(huán)16的運(yùn)動(dòng)軌跡(凸輪槽26b和凸輪槽26c的凸輪圖)。垂直軸表示鏡筒從變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)到其長(zhǎng)焦極限位置的旋轉(zhuǎn)量(角度位置)，而水平軸表示鏡筒在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量。如圖6所示，螺紋環(huán)18在光軸方向上向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)到一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度θ1，該角度大致位于變焦鏡頭10從縮回位置(圖1所示)至廣角極限位置(如圖2中所示，從拍攝光軸Z1上，由變焦鏡頭10的上半部分表示)的延伸范圍中點(diǎn)，而螺紋環(huán)18如上所述在變焦鏡頭10從旋轉(zhuǎn)角度θ1至長(zhǎng)焦極限位置(如圖4中所示，從拍攝光軸Z1上，由變焦鏡頭10的下半部分表示)的延伸范圍內(nèi)，在光軸方向一個(gè)固定位置中旋轉(zhuǎn)。另一方面，凸輪環(huán)26在光軸上向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)到一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度θ2，該角度在變焦鏡頭10從縮回位置延伸至廣角極限位置的范圍內(nèi)，緊接在變焦鏡頭10廣角極限位置后，而凸輪環(huán)26類似于螺紋環(huán)18，如上所述在變焦鏡頭10從旋轉(zhuǎn)角度θ2至長(zhǎng)焦極限位置的延伸范圍內(nèi)，在光軸方向一個(gè)固定位置中旋轉(zhuǎn)。在從廣角極限位置到長(zhǎng)焦極限位置的變焦范圍內(nèi)，第一鏡頭組13a在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由第一鏡頭組支撐框架24相對(duì)于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第一鏡頭組支撐框架24通過(guò)凸輪槽26b的前伸/縮回量)決定，其中凸輪環(huán)26在光軸方向中的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)，而第二鏡頭組13d光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由第二鏡頭組支撐框架25對(duì)于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第二鏡頭組支撐框架25通過(guò)凸輪槽26c的前伸/縮回量)決定，其中凸輪環(huán)26在光軸方向中的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)。變焦鏡頭10的焦距根據(jù)光軸方向上第一鏡頭組13a和第二鏡頭組13d之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變化。圖7表示第一鏡頭組13a的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑，其通過(guò)結(jié)合螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量與第一鏡頭組13a通過(guò)凸輪槽26b的運(yùn)動(dòng)量而獲得。圖7還表示了第二鏡頭組13d的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑，其通過(guò)結(jié)合螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量與第二鏡頭組13d通過(guò)凸輪槽26c的運(yùn)動(dòng)量而獲得。
在從廣角極限位置到長(zhǎng)焦極限位置的變焦范圍內(nèi)，使用調(diào)焦電機(jī)MF獨(dú)立于其他光學(xué)元件，通過(guò)在光軸方向移動(dòng)第一鏡頭組13a而執(zhí)行調(diào)焦操作。
第一鏡頭組13a和第二鏡頭組13d的操作已經(jīng)在上文中進(jìn)行了說(shuō)明。在本發(fā)明的變焦鏡頭10中，變焦鏡頭10從第三鏡頭組到CCD 13g的光學(xué)元件可以從拍攝光軸Z1上的拍攝位置縮回到位于上述拍攝位置上方的偏離光軸的縮回位置(徑向縮回位置)Z2。此外，通過(guò)在垂直于拍攝光軸Z1的平面上將光學(xué)元件從第三鏡頭組移動(dòng)到CCD 13g，也可以消除圖像抖動(dòng)。下文中將說(shuō)明縮回機(jī)構(gòu)和圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
如圖8和19所示，由CCD支架30容納的第三鏡頭組13e、低通濾波器13f和CCD 13g可以作為一個(gè)單元。CCD支架30具有支架體30a、密封部件30b和壓板30c。第三鏡頭組13e由支架體30a支撐在其前端的孔中。低通濾波器13f支撐在一個(gè)支架體30a內(nèi)表面上形成的法蘭和密封部件30b之間，而CCD 13g支撐在密封部件30b和壓板30c之間。支架體30a和壓板30c通過(guò)三個(gè)固定螺30d(見(jiàn)圖15和18)彼此分離地圍繞CCD支架30的中心軸(變焦鏡頭10拍攝狀態(tài)中的拍攝光軸Z1)排列固定。三個(gè)固定螺絲30d還將固定圖像傳遞柔性印制板31的一個(gè)端部固定到壓板30c的后表面上，使得CCD 13g的感光層與圖像傳遞柔性印制板31電連接。
圖像傳遞柔性印制板31從其在CCD 13g上的連接端延伸到殼體11中的縮回空間SP。圖像傳遞柔性印制板31具有第一直線部分31a，U形部分31b，第二直線部分31c，和第三直線部分31d(見(jiàn)圖1和2)。第一直線部分31a與拍攝光軸Z1基本上成直角并向上延伸。U形部分31b從第一直線部分31a向前彎曲。第二直線部分31c從U形部分31b向下延伸。第三直線部分31d從第二直線部分31c向上折疊。第三直線部分31d固定到殼體11前臂15a的內(nèi)表面。第一直線部分31a，U形部分31b和第二直線部分31c(除第三直線部分31d外)用作一個(gè)自由變形部分，其可以根據(jù)CCD支架30的動(dòng)作自由彈性變形。
CCD支架30通過(guò)圍繞CCD支架30中心軸(在變焦鏡頭10準(zhǔn)備拍攝狀態(tài)中的拍攝光軸Z1)分離排列的三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲33(見(jiàn)圖15和18)由水平運(yùn)動(dòng)框架32支撐。三個(gè)壓縮螺旋彈簧34安裝在CCD支架30和水平運(yùn)動(dòng)框架32之間。三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲33的軸部分分別插入三個(gè)壓縮螺旋彈簧34中。當(dāng)改變調(diào)節(jié)螺33的擰緊量時(shí)，每一螺旋彈簧34的壓縮量也分別改變。調(diào)節(jié)螺33和壓縮螺旋彈簧34位于圍繞第三鏡頭組13e光軸的三個(gè)不同位置上，從而，CCD支架30相對(duì)于水平運(yùn)動(dòng)框架32的傾斜，或第三鏡頭組13e光軸相對(duì)于拍攝光軸Z1的傾斜，可以通過(guò)改變?nèi)齻€(gè)調(diào)節(jié)螺絲33的擰緊量調(diào)節(jié)。
如圖16所示，水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架(可移動(dòng)框架)36支撐，以通過(guò)在x軸方向上延伸的水平引導(dǎo)軸35相對(duì)運(yùn)動(dòng)。特別地，水平運(yùn)動(dòng)框架32具有一個(gè)矩形框架部分32a，其封閉CCD支架30和從框架部分32a水平延伸的臂部分32b。一個(gè)彈簧支撐突起32c在框架部分32a的上表面上形成，而一個(gè)傾斜面32d和一個(gè)位置限制面32e在臂部分32b的一個(gè)端部上形成。位置限制面32e是一個(gè)平行于y軸的平面。另一方面，垂直運(yùn)動(dòng)框架36具有一對(duì)運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b，一個(gè)彈簧支撐部分36c，一個(gè)上部支撐部分36d，和一個(gè)下部支撐部分36e。該對(duì)運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b在x軸方向上間隔分離地布置。彈簧支撐部分36c位于運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b之間。上部支撐部分36d位于從彈簧支撐部分36c在x軸方向延伸的直線上。下部支撐部分36e位于上部支撐部分36d的下方。如圖17所示，水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架36在一種狀態(tài)中支撐，在該狀態(tài)中，框架部分32a位于運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b之間，而傾斜面32d和臂部分32b的位置限制面32e位于運(yùn)動(dòng)限制框架36b和上部支撐部分36d之間。
水平引導(dǎo)軸35的一端固定到垂直運(yùn)動(dòng)框架36的運(yùn)動(dòng)限制框架36a上，而水平引導(dǎo)軸35的另一端固定到垂直運(yùn)動(dòng)框架36的上部支撐部分36d上。分別在運(yùn)動(dòng)限制框架36b和彈簧支撐部分36c上形成的兩個(gè)通孔彼此水平排列，以允許水平引導(dǎo)軸35穿過(guò)運(yùn)動(dòng)限制框架36b和彈簧支撐部分36c。水平引導(dǎo)軸35插入的水平通孔32x1和32x2(見(jiàn)圖17)分別在水平運(yùn)動(dòng)框架32的臂部分32b和彈簧支撐突起32c上形成。水平運(yùn)動(dòng)框架32的水平通孔32x1和32x2及上述兩個(gè)分別在運(yùn)動(dòng)限制框架36b和彈簧支撐部分36c上形成的通孔彼此水平排列。由于水平引導(dǎo)軸35可滑動(dòng)地裝在水平通孔32x1和32x2中，因此水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架36支撐，以在x軸方向上可相對(duì)于垂直運(yùn)動(dòng)框架36運(yùn)動(dòng)。水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37安裝在水平引導(dǎo)軸上彈簧支撐突起32c和彈簧支撐部分36c之間。水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37是一個(gè)壓縮螺旋彈簧并使水平運(yùn)動(dòng)框架32向一個(gè)方向(圖17中向左)偏置，以使彈簧支撐突起32c靠近運(yùn)動(dòng)限制框架36a。
垂直通孔36y1和36y2(見(jiàn)圖16)進(jìn)一步分別在垂直運(yùn)動(dòng)框架36的上部支撐部分36d和下部支撐部分36e中形成，這兩個(gè)孔在沿著垂直于拍攝光軸Z1的y軸方向的一條直線上延伸。垂直通孔36y1和垂直通孔36y2垂直排列，而垂直引導(dǎo)軸38(見(jiàn)圖8和9)穿過(guò)垂直通孔36y1和垂直通孔36y2。垂直引導(dǎo)軸38的兩端都固定到殼體11上，從而，垂直運(yùn)動(dòng)框架36可以在相機(jī)內(nèi)部沿著垂直引導(dǎo)軸38在y軸方向上運(yùn)動(dòng)。更具體地，垂直運(yùn)動(dòng)框架36可以在圖1中所示拍攝位置和圖2中示縮回位置之間運(yùn)動(dòng)。當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36位于如圖2中所示拍攝位置中時(shí)，CCD支架30中的第三鏡頭組13e的中心、低通濾波器13f和CCD 13g位于拍攝光軸Z1上。當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36位于如圖1中所示徑向縮回位置中時(shí)，CCD支架30中的第三鏡頭組13e的中心、低通濾波器13f和CCD 13g位于偏離光軸的縮回位置Z2上，該縮回位置Z2位于固定環(huán)部分16上方。
垂直運(yùn)動(dòng)框架36具有從垂直運(yùn)動(dòng)框架36側(cè)面在離開(kāi)垂直通孔36y1的方向水平突出的彈簧鉤部分36f，和在彈簧鉤部分36f和固定到殼體11中的彈簧鉤部分11a(見(jiàn)圖8和15)之間延伸的垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧(偏置裝置)39。垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧39是一個(gè)拉伸螺旋彈簧并使垂直運(yùn)動(dòng)框架36向下偏置(即，如圖2中所示向其拍攝位置偏置)。
如上所述，支持CCD支架30的水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架36支撐，以能在x軸方向相對(duì)于垂直運(yùn)動(dòng)框架36運(yùn)動(dòng)，而垂直運(yùn)動(dòng)框架36通過(guò)垂直引導(dǎo)軸38由殼體11支撐，以能在y軸方向相對(duì)于殼體11運(yùn)動(dòng)。圖像抖動(dòng)可以通過(guò)在x軸方向和y軸方向移動(dòng)CCD支架30消除。為了達(dá)到這一點(diǎn)，水平驅(qū)動(dòng)桿40和垂直驅(qū)動(dòng)桿41作為實(shí)現(xiàn)CCD支架30這種運(yùn)動(dòng)的操作機(jī)構(gòu)元件。水平驅(qū)動(dòng)桿40和垂直驅(qū)動(dòng)桿41在桿轉(zhuǎn)軸42上樞轉(zhuǎn)，能夠彼此獨(dú)立旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))。桿轉(zhuǎn)軸42位于殼體11中，并平行于拍攝光軸Z1固定。
如圖9和20所示，水平驅(qū)動(dòng)桿40的下端樞轉(zhuǎn)于桿轉(zhuǎn)軸42上，而水平驅(qū)動(dòng)桿40的上端具有一個(gè)施力端40a。水平驅(qū)動(dòng)桿40在施力端40a附近具有一個(gè)在光軸方向上向后突出的操作銷40b，和一個(gè)在光軸方向上向前突出的彈簧鉤部分40c。如圖12所示，水平驅(qū)動(dòng)桿40的施力端40a緊靠著第一運(yùn)動(dòng)部件43的凸出部43b。第一運(yùn)動(dòng)部件43由一對(duì)平行的導(dǎo)桿44(44a和44b)支撐，以在x軸方向滑動(dòng)，而傳動(dòng)螺母部件45緊靠著第一運(yùn)動(dòng)部件43。傳動(dòng)螺母部件45具有一個(gè)內(nèi)螺紋孔45b和一個(gè)滑動(dòng)安裝在導(dǎo)桿44b上的旋轉(zhuǎn)限制槽45a(見(jiàn)圖9)，第一步進(jìn)電機(jī)46的傳動(dòng)軸(絲杠)46a擰入內(nèi)螺紋孔45b中。如圖13和14中所示，傳動(dòng)螺母部件45從左側(cè)緊靠著第一運(yùn)動(dòng)部件43。拉伸螺旋彈簧47的一端鉤在水平驅(qū)動(dòng)桿40的彈簧鉤部分40c上，而彈簧47的另一端鉤在從殼體11內(nèi)表面突起的彈簧鉤部分11b上(見(jiàn)圖12)。拉伸螺旋彈簧47將水平驅(qū)動(dòng)桿40向一個(gè)方向偏置，以使第一運(yùn)動(dòng)部件43緊靠著傳動(dòng)螺母部分45，即，圖13、14和20中所示的逆時(shí)針位置。由于這種結(jié)構(gòu)，操作第一步進(jìn)電機(jī)46導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件45沿著導(dǎo)桿44移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)致第一運(yùn)動(dòng)部件43與傳動(dòng)螺母部件一起運(yùn)動(dòng)，從而造成水平驅(qū)動(dòng)桿40圍繞桿轉(zhuǎn)軸42擺動(dòng)。特別地，如圖13和14所示，向右移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件45導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件45克服拉伸彈簧47的偏置力，向相同方向壓第一運(yùn)動(dòng)部件43，從而導(dǎo)致水平驅(qū)動(dòng)桿40如圖13和14中所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。相反，如圖13和14所示，向左移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件45導(dǎo)致第一運(yùn)動(dòng)部件43向相同方向移動(dòng)，同時(shí)由于拉伸彈簧47的偏置力，接著使傳動(dòng)螺母部件45向左移動(dòng)，從而導(dǎo)致水平驅(qū)動(dòng)桿40如圖13和14中所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
如圖20所示，緊靠著位置限制面32e的水平驅(qū)動(dòng)桿40的操作銷40b位于水平運(yùn)動(dòng)框架32臂部分32b的末端。由于水平運(yùn)動(dòng)框架32如圖20所示被水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37向左偏置，因此操作銷40b與位置限制面32e保持接觸。當(dāng)水平驅(qū)動(dòng)桿40擺動(dòng)時(shí)，操作銷40b的位置沿著x軸方向變化，從而水平運(yùn)動(dòng)框架32沿著水平引導(dǎo)軸35運(yùn)動(dòng)。特別地，如圖20所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)水平驅(qū)動(dòng)桿40，導(dǎo)致操作銷40b壓位置限制面32e，這使得水平運(yùn)動(dòng)框架32如圖20所示，克服水平運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧37的偏置力向右移動(dòng)。相反，如圖20所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)水平驅(qū)動(dòng)桿40，導(dǎo)致操作銷40b向遠(yuǎn)離位置限制面32e的方向運(yùn)動(dòng)(圖20中向左)，這使得水平運(yùn)動(dòng)框架32向相同方向移動(dòng)，同時(shí)由于水平運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧37的偏置力，接著使操作銷40b向左移動(dòng)。
如圖9和21所示，和水平驅(qū)動(dòng)桿40的情況一樣，垂直驅(qū)動(dòng)桿41的下端樞轉(zhuǎn)于桿轉(zhuǎn)軸42上，而垂直驅(qū)動(dòng)桿41的上端具有一個(gè)施力端41a。垂直驅(qū)動(dòng)桿41比水平驅(qū)動(dòng)桿40長(zhǎng)，且施力端41a向上突出到一個(gè)位置，該位置高于施力端40a的位置。垂直驅(qū)動(dòng)桿41在桿轉(zhuǎn)軸42和施力端41a之間具有一個(gè)向右突出的受壓傾斜面41b，如圖21中所示。垂直驅(qū)動(dòng)桿41在受壓傾斜面41b上方具有一個(gè)彈簧鉤部分41c。如圖12中所示，施力端41a緊靠著第二運(yùn)動(dòng)部件50的凸出部50b。第二運(yùn)動(dòng)部件50由一對(duì)平行的導(dǎo)桿51(51a和51b)支撐，以在x軸方向滑動(dòng)，而傳動(dòng)螺母部件52緊靠著第二運(yùn)動(dòng)部件50。傳動(dòng)螺母部件52具有一個(gè)內(nèi)螺紋孔52b和一個(gè)滑動(dòng)安裝在導(dǎo)桿51b上的旋轉(zhuǎn)限制槽52a。第二步進(jìn)電機(jī)53的傳動(dòng)軸(絲杠)53a擰入內(nèi)螺紋孔52b中。如圖13和14中所示，從相機(jī)前方看過(guò)去時(shí)，傳動(dòng)螺母部件52從左側(cè)緊靠著第二運(yùn)動(dòng)部件50。拉伸螺旋彈簧54的一端鉤在垂直驅(qū)動(dòng)桿41的彈簧鉤部分41c上，而彈簧54的另一端鉤在殼體11內(nèi)表面上形成的彈簧鉤部分上(圖中未表示)。拉伸螺旋彈簧54將垂直驅(qū)動(dòng)桿41向一個(gè)方向偏置，以使第二運(yùn)動(dòng)部件50緊靠著傳動(dòng)螺母部分52，即，圖13、14和21中所示的逆時(shí)針位置。由于這種結(jié)構(gòu)，操作第二步進(jìn)電機(jī)53導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件52沿著導(dǎo)桿51移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)致第二移動(dòng)部件50與傳動(dòng)螺母部件52一起運(yùn)動(dòng)，從而造成垂直驅(qū)動(dòng)桿41圍繞桿轉(zhuǎn)軸42擺動(dòng)。特別地，如圖13和14所示，向右移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件52導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件52克服拉伸彈簧54的偏置力，向相同方向壓第二移動(dòng)部件50，從而導(dǎo)致垂直驅(qū)動(dòng)桿41如圖13和14中所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。相反，如圖13和14所示，向左移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件52導(dǎo)致第二移動(dòng)部件50向相同方向移動(dòng)，同時(shí)由于拉伸彈簧54的偏置力，接著使傳動(dòng)螺母部件52向左移動(dòng)，從而導(dǎo)致垂直驅(qū)動(dòng)桿41如圖13和14中所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
如圖21所示，緊靠著垂直驅(qū)動(dòng)桿41的受壓傾斜面41b與從垂直運(yùn)動(dòng)框架36上部支撐部分36d向前突出的壓銷36g接觸。由于垂直運(yùn)動(dòng)框架36如圖21所示被垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧39向下偏置，因此壓銷36g與受壓傾斜面41b保持接觸。當(dāng)垂直驅(qū)動(dòng)桿41擺動(dòng)時(shí)，受壓傾斜面41b相對(duì)于壓銷36g的夾角改變，從而垂直運(yùn)動(dòng)框架36沿著垂直引導(dǎo)軸38運(yùn)動(dòng)。特別地，如圖21所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)垂直驅(qū)動(dòng)桿41，導(dǎo)致受壓傾斜面41b向下壓壓銷36g，這使得垂直運(yùn)動(dòng)框架36克服垂直運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧39的偏置力向上移動(dòng)。相反，如圖21所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)垂直驅(qū)動(dòng)桿41，導(dǎo)致受壓傾斜面41b上的對(duì)接點(diǎn)相對(duì)于壓銷36g下降，這使得垂直運(yùn)動(dòng)框架36在垂直運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧39的偏置力作用下向下移動(dòng)。
在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)操作第一步進(jìn)電機(jī)46前進(jìn)或后退，能使水平運(yùn)動(dòng)框架32在x軸方向上向左或向右運(yùn)動(dòng)。此外，通過(guò)操作第二步進(jìn)電機(jī)53前進(jìn)或后退，能使垂直運(yùn)動(dòng)框架36在y軸方向上向上或向下運(yùn)動(dòng)。
第一運(yùn)動(dòng)部件43具有一個(gè)板部分43a，而第二運(yùn)動(dòng)部件50具有一個(gè)板部分50a。水平運(yùn)動(dòng)框架32的初始位置可以通過(guò)光傳感器55檢測(cè)，該光傳感器55具有一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)光接收器，如圖8、10和11中所示，當(dāng)板部分43a穿過(guò)光傳感器55的光發(fā)射器和光接收器之間時(shí)，光發(fā)射器和光接收器彼此分離布置。板部分43a和光傳感器55構(gòu)成一個(gè)光電遮斷器。同樣，垂直運(yùn)動(dòng)框架36的初始位置可以通過(guò)光傳感器56檢測(cè)，該光傳感器56具有一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)光接收器，如圖8、10和11中所示，當(dāng)板部分50a穿過(guò)光傳感56的光發(fā)射器和光接收器之間時(shí)，光發(fā)射器和光接收器彼此分離布置。板部分50a和光傳感器56構(gòu)成一個(gè)光電遮斷器。兩個(gè)光傳感55和56固定在兩個(gè)在殼體11前壁上形成的固定孔15a1和15a2(見(jiàn)圖8)中，并支撐在這兩個(gè)孔中。
該變焦鏡頭相機(jī)實(shí)施例具有一個(gè)圖像抖動(dòng)檢測(cè)傳感57(見(jiàn)圖5)，該傳感器檢測(cè)圍繞兩個(gè)軸(相機(jī)的垂直和水平軸)的角速度，這兩個(gè)軸在垂直于光軸Z1的平面中互相垂直。相機(jī)抖動(dòng)(振動(dòng))的幅度和方向通過(guò)圖像抖動(dòng)檢測(cè)傳感器57檢測(cè)。控制電路14a通過(guò)圖像抖動(dòng)檢測(cè)傳感器57對(duì)兩個(gè)軸向的相機(jī)抖動(dòng)角速度定時(shí)積分，而檢測(cè)運(yùn)動(dòng)角。然后，控制電路14a從移動(dòng)角計(jì)算焦面(CCD 13g的成像表面/光接收表面)上的圖像在x軸方向和y軸方向上的運(yùn)動(dòng)量。為了消除相機(jī)抖動(dòng)，控制電路14還計(jì)算水平運(yùn)動(dòng)框架32和垂直運(yùn)動(dòng)框架36在各自軸向上的驅(qū)動(dòng)量和驅(qū)動(dòng)方向(第一步進(jìn)電機(jī)46和第二步進(jìn)電機(jī)53的驅(qū)動(dòng)脈沖)。于是，第一步進(jìn)電機(jī)46和第二步進(jìn)電機(jī)53致動(dòng)且其操作根據(jù)計(jì)算值而控制。以這種方式，水平運(yùn)動(dòng)框架32和垂直運(yùn)動(dòng)框架36中的每一個(gè)向驅(qū)動(dòng)計(jì)算方向驅(qū)動(dòng)計(jì)算量，以消除拍攝光軸Z1的抖動(dòng)，從而穩(wěn)定焦面上的圖像。相機(jī)可以通過(guò)開(kāi)啟拍攝模式選擇開(kāi)關(guān)14e(見(jiàn)圖5)而進(jìn)入該圖像穩(wěn)定模式。如果開(kāi)關(guān)14e處于關(guān)閉狀態(tài)，則圖像穩(wěn)定功能不起作用，從而執(zhí)行正常的拍攝操作。
當(dāng)變焦鏡頭10從拍攝狀態(tài)縮回時(shí)，該變焦鏡頭相機(jī)實(shí)施例使用部分上述圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)執(zhí)行第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g向偏離光軸縮回位置Z2進(jìn)入縮回空間SF的縮回操作。如圖22和23所示，縮回桿(擺動(dòng)構(gòu)件)60位于垂直運(yùn)動(dòng)框架36下方。縮回桿60裝在轉(zhuǎn)軸(擺動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸)60a上以圍繞該軸旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))。同軸齒輪61裝在縮回桿60旁邊，并同軸地位于轉(zhuǎn)軸60a上，以在轉(zhuǎn)軸60a上轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)兩個(gè)繼動(dòng)齒輪62和63，從中間齒輪(旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪)64傳向共軸齒輪61。作為縮回桿60和共軸齒輪61旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)軸60a、繼動(dòng)齒輪62和63的旋轉(zhuǎn)軸線，和中間齒輪64的旋轉(zhuǎn)軸線都平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)。
如圖9，22，和23所示，縮回桿60在轉(zhuǎn)軸60a附近具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞突起(空轉(zhuǎn)裝置)60b，該突起60b的橫截面為扇形并在光軸方向上向前突出。共軸齒輪61在其后端具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞突起(空轉(zhuǎn)裝置)61a，該突起61a在光軸方向上向后突出，具有與旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b相同的直徑，且與轉(zhuǎn)軸60a同軸。也就是，旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b和旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a具有相同的直徑并位于轉(zhuǎn)軸60a上彼此周向嚙合。通過(guò)旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a與縮回桿60的旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b嚙合，共軸齒輪61將其旋轉(zhuǎn)傳遞給縮回桿60。當(dāng)共軸齒輪61旋轉(zhuǎn)到一個(gè)方向，使旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a與旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b分離時(shí)，共軸齒輪61的旋轉(zhuǎn)力不傳遞給縮回桿60。如圖22和23所示，縮回桿60在扭轉(zhuǎn)彈簧60c的作用下偏置成向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而殼體11在其內(nèi)部具有一個(gè)止動(dòng)突起65(見(jiàn)圖13、14、22和23)，其在扭轉(zhuǎn)彈簧60c的偏置方向上形成縮回桿60的旋轉(zhuǎn)限制。即，當(dāng)如圖22和23所示，充分逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后，如圖23所示，縮回桿60與止動(dòng)突起65接觸。
垂直運(yùn)動(dòng)框架36在其底面上具有一個(gè)由弧形表面66a和引導(dǎo)面66b組成的相接面66。弧形表面66a具有一個(gè)拱形，其與一個(gè)在縮回桿60的轉(zhuǎn)軸60a上轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形相對(duì)應(yīng)，而引導(dǎo)面66b形成為一個(gè)傾斜平面。引導(dǎo)面66b的最低點(diǎn)位于該平面與弧形表面66a相連的部分上，且引導(dǎo)面66b在遠(yuǎn)離弧形表面66a的方向上(如圖22和23所示，在靠近垂直運(yùn)動(dòng)框架36左側(cè)表面的方向上)逐漸升高。
中間齒輪64在其軸向不同位置上具有一個(gè)齒輪部分64a和一個(gè)旋轉(zhuǎn)縮回部分64b。旋轉(zhuǎn)縮回部分64b具有一個(gè)非圓形(D形)橫截面形狀并包括一個(gè)大直徑柱形部分64b1和一個(gè)扁平部分64b2。大直徑柱形部分64b1具有一個(gè)不完全的柱形形狀，其直徑大于齒輪部分64a的直徑。扁平部分64b2以下述方式在旋轉(zhuǎn)限制部分64b上形成，即，使得大直徑柱形部分64b1的一部分看起來(lái)被切成幾乎成扁平形。在扁平部分64b2形成的區(qū)域，齒輪部分64a的齒尖從旋轉(zhuǎn)限制部分64b徑向向外突出。扁平部分64b2形成為一個(gè)平面，該平面包括一條平行于中間齒輪64旋轉(zhuǎn)軸的直線。
中間齒輪64位于與螺紋環(huán)18外表面相對(duì)的位置。根據(jù)螺紋環(huán)18在光軸方向上的軸向位置(和動(dòng)作類型)，正齒輪面18c對(duì)著中間齒輪64的齒輪部分64a(在圖11和14所示的狀態(tài)中)或者旋轉(zhuǎn)限制部分64b(在圖10和13所示的狀態(tài)中)。當(dāng)螺紋環(huán)18在如上所述的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)時(shí)，正齒輪18c與齒輪部分64a嚙合。當(dāng)螺紋環(huán)18從固定位置旋轉(zhuǎn)狀態(tài)在縮回方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，正齒輪18c從中間齒輪64脫離，對(duì)著旋轉(zhuǎn)限制部分64b，從而螺紋環(huán)18向中間齒輪64的旋轉(zhuǎn)傳遞停止。
下面將詳細(xì)討論縮回桿60的操作。圖23表示在變焦鏡頭10位于廣角極限位置時(shí)，圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和縮回機(jī)構(gòu)的部件。在該狀態(tài)中，第三鏡頭組13e，低通濾波13f和CCD13位于拍攝光軸Z1上(見(jiàn)圖2中所示變焦鏡頭10的上半部分)，且螺紋環(huán)18在該狀態(tài)中只允許在光軸方向的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖6)，同時(shí)中間齒輪64的齒輪部分64a與螺紋18的正齒輪18c嚙合。當(dāng)螺紋環(huán)18從廣角極限位置在縮回方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，在圖23中從中間齒輪64及繼動(dòng)齒輪62和63看去，共軸齒輪61順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如圖23所示，由于當(dāng)變焦鏡頭10位于廣角極限位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a和旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b彼此略微分離，因此在共軸齒輪61開(kāi)始旋轉(zhuǎn)后一段很短的時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)力從共軸齒輪61向縮回桿60傳遞。因此，縮回桿60保持在圖23所示的位置中，其中由于扭轉(zhuǎn)彈簧60c的偏置力，縮回桿60與止動(dòng)突起65接觸。然后，一旦旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a與旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b接觸并對(duì)旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b施壓，則縮回桿60相對(duì)于圖23，開(kāi)始克服扭轉(zhuǎn)彈簧60c的偏置力順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施例中，縮回桿60開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的時(shí)間大致與凸輪環(huán)26開(kāi)始從固定位置旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(見(jiàn)圖6)在光軸方向上縮回的角度位置θ2相對(duì)應(yīng)。
當(dāng)縮回桿60從圖23所示的角度位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在縮回桿60的自由端上形成的施力端60d與垂直運(yùn)動(dòng)框架36相接面66的引導(dǎo)面66b接觸?？s回桿60的進(jìn)一步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致縮回桿60根據(jù)引導(dǎo)面66b的傾斜形狀升高(推動(dòng))垂直運(yùn)動(dòng)框架36，從而使垂直運(yùn)動(dòng)框架36在殼體11中沿著垂直引導(dǎo)軸38向上運(yùn)動(dòng)。
在圖6所示的角度位置θ1及角度位置超過(guò)θ1后，當(dāng)螺紋環(huán)18在縮回方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋環(huán)在光軸方向固定位置上的旋轉(zhuǎn)操作，以及隨后螺紋環(huán)18在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，開(kāi)始在光軸方向上向后運(yùn)動(dòng)。因此，螺紋環(huán)18的正齒輪18c從中間齒輪64的齒輪部分64a上分離，其反過(guò)來(lái)對(duì)著旋轉(zhuǎn)限制部分64b的扁平部分64b2。由于正齒輪18c和齒輪部分64a中的每一個(gè)在光軸方向上都具有預(yù)定的長(zhǎng)度，因此正齒輪18c和齒輪部分64a之間的嚙合不是在螺紋環(huán)18的固定位置旋轉(zhuǎn)狀態(tài)變成其在角度位置θ1的旋轉(zhuǎn)及縮回狀態(tài)后立即脫離，而是在角度位置θ3中脫離，在該位置中螺紋環(huán)18在縮回方向上進(jìn)一步縮回很小的運(yùn)動(dòng)量。由于正齒輪18c從齒輪部分64a上的這種脫離，因此螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)力不再傳遞給中間齒輪64，從而縮回桿60向上的轉(zhuǎn)動(dòng)停止。圖15和22表示縮回桿60在其向上轉(zhuǎn)動(dòng)停止的位置中。如圖22中所示，在穿過(guò)弧形表面66a和引導(dǎo)面66b的界線后，縮回桿60的施力端60d與弧形表面66a接觸。在這種狀態(tài)中，由縮回桿60提升的垂直運(yùn)動(dòng)框架36已經(jīng)移動(dòng)到如圖1中所示殼體11中的縮回空間SP中。
變焦鏡頭10的縮回操作不在角度位置θ3結(jié)束，在該位置中垂直運(yùn)動(dòng)框架36的縮回運(yùn)動(dòng)結(jié)束。螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繼續(xù)在光軸方向上向后運(yùn)動(dòng)。然后，當(dāng)螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26如圖1所示到達(dá)其相對(duì)縮回位置時(shí)，支撐第二鏡頭組13d的第二鏡頭組支撐框架25柱形部分25b縮回殼體11中的空間，當(dāng)變焦鏡頭10處于拍攝狀態(tài)中，該空間被垂直運(yùn)動(dòng)框架36占據(jù)。按照這種方式，拍攝光學(xué)系統(tǒng)在光軸方向上的厚度可以在變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)中縮小，這使得有可能減小變焦鏡頭10的厚度，反過(guò)來(lái)能夠減小相機(jī)包括變焦鏡頭10的厚度。
在上述變焦鏡頭的縮回操作中，在變焦鏡頭10縮回到角度位置θ3后，正齒輪18c面對(duì)旋轉(zhuǎn)縮回部分64b的扁平部分64b2，在角度位置θ3中，中間齒輪64的齒輪部分64a和螺紋環(huán)18的正齒輪18c之間的嚙合脫離。在這種正齒輪18c對(duì)著扁平部分64b2的狀態(tài)中，扁平部分64b2位于正齒輪18c的齒尖(最外側(cè)的圓周/齒頂圓)附近。因此，即使中間齒輪64開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，扁平部分64b2位于正齒輪18c的外圓周附近，以防止中間齒輪64旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖10和13)。按照這種方式，防止中間齒輪64在變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)中意外旋轉(zhuǎn)，從而縮回桿60可以穩(wěn)固地鎖止在上部旋轉(zhuǎn)位置。換句話說(shuō)，在圖22中所示的縮回狀態(tài)中，盡管縮回桿60在扭轉(zhuǎn)彈簧60c作用下逆時(shí)針偏置，通過(guò)由共軸齒輪61、一對(duì)繼動(dòng)齒輪62和63及中間齒輪64組成的齒輪系，防止縮回桿60逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。中間齒輪64扁平部分64b2和正齒輪18c之間相鄰的關(guān)系用作限制縮回桿60旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制裝置。因此，無(wú)需任何復(fù)雜的鎖止機(jī)構(gòu)，縮回桿60可以穩(wěn)固地固定在停止?fàn)顟B(tài)。
在垂直運(yùn)動(dòng)框架36徑向向上完全縮回出第一和第二鏡頭組13e和13d直線縮回路徑的狀態(tài)中，縮回桿60的施力端60d鄰接弧形表面66a，該表面的中心位于縮回桿60轉(zhuǎn)軸60a的軸線上。因此，即使縮回桿60的角度改變，垂直運(yùn)動(dòng)框架36的垂直位置也不改變，且只要施力端60d鄰接弧形表面66a，其位置就能保持固定。
上面已經(jīng)說(shuō)明了縮回機(jī)構(gòu)從廣角極限位置到縮回位置的操作。另一方面，在從廣角極限位置到長(zhǎng)焦極限位置的變焦范圍內(nèi)，在一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)的螺紋環(huán)18正齒輪18c保持與中間齒輪64的齒輪部分64a嚙合，從而根據(jù)螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)使中間齒輪64旋轉(zhuǎn)。但是，從圖23所示的廣角極限位置向長(zhǎng)焦極限旋轉(zhuǎn)螺紋環(huán)18使得共軸齒輪61如圖23中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，即，在一個(gè)使旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a離開(kāi)旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b的方向移動(dòng)。因此，在從廣角極限位置到長(zhǎng)焦極限位置的調(diào)焦范圍內(nèi)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)力向縮回桿60傳遞，且縮回桿60固定在圖23所示的角度位置。按照這種方式，縮回桿60的旋轉(zhuǎn)范圍可以最小化，從而防止變焦鏡筒尺寸增大。
當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36如圖24所示向上縮回到偏離光軸的縮回位置Z2時(shí)，位于水平運(yùn)動(dòng)框架32臂部分32b上的位置限制面32e與位于水平驅(qū)動(dòng)桿40上的操作銷40b分離。位置限制面32e與操作銷40b的這種分離使得水平運(yùn)動(dòng)框架32如圖24所示，在水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37的偏置力作用下，向左運(yùn)動(dòng)到使水平運(yùn)動(dòng)框架32的框架部分32a緊對(duì)著垂直運(yùn)動(dòng)框架36的運(yùn)動(dòng)限制框架36a的位置。從該狀態(tài)開(kāi)始，一旦垂直運(yùn)動(dòng)框架36向下運(yùn)動(dòng)到拍攝光軸Z1上，則水平運(yùn)動(dòng)框架32的傾斜面32d如圖24中的雙點(diǎn)劃線所示，與操作銷40b接觸。傾斜面32d傾斜成根據(jù)垂直運(yùn)動(dòng)框架36的向下運(yùn)動(dòng)，將操作銷40b引導(dǎo)到位置限制面32e側(cè)。因此，一旦垂直運(yùn)動(dòng)框架36向下運(yùn)動(dòng)到拍攝位置，則操作銷40b如圖20所示再次與位置限制面32e結(jié)合，而水平運(yùn)動(dòng)框架32的框架部分32a返回到其位于運(yùn)動(dòng)限制框架36a和運(yùn)動(dòng)限制框架36b之間的中間位置。
如上所述，在變焦鏡頭(鏡筒)10的縮回操作中，該縮回桿60的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得該垂直運(yùn)動(dòng)框架36從拍攝光軸Z1上的位置升高到徑向縮回位置。因此，第三鏡頭組13e，低通濾波器13f以及CCD 13g徑向縮回，從而定位在偏離光軸縮回位置Z2。
該縮回桿60的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從螺紋環(huán)(旋轉(zhuǎn)環(huán))18的旋轉(zhuǎn)中得到。該旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容已經(jīng)如上所述，即，互連(interconnecting)齒輪64(旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪)的齒輪部分64a與形成于螺紋環(huán)18的外表面的正齒輪18c嚙合，并且該旋轉(zhuǎn)力通過(guò)繼動(dòng)(relay)齒輪63和62以及同軸齒輪61從中間齒輪64傳遞給縮回桿60。該螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)控制直線移動(dòng)光學(xué)元件的前伸伸/縮回運(yùn)動(dòng)，該光學(xué)元件包括第一鏡頭組13a、快門13b、光圈13c和第二鏡頭組13d。因此，該縮回桿60的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作應(yīng)當(dāng)被控制使得上述的直線移動(dòng)光學(xué)元件不阻礙徑向縮回光學(xué)元件，該徑向縮回光學(xué)元件包括第三鏡頭組13e、低通濾波器13f和CCD 13g。
在廣角極限位置和長(zhǎng)焦拍攝位置之間的拍攝狀態(tài)中，螺紋環(huán)18的正齒輪18c保持與中間齒輪64的齒輪部分64a嚙合。但是，如上所述，其提供了空轉(zhuǎn)區(qū)使得同軸齒輪61的旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a不與縮回桿60的旋轉(zhuǎn)傳遞突起61嚙合。因此，即使中間齒輪64旋轉(zhuǎn)，該縮回桿60也不旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)變焦鏡頭10從廣角極限位置移動(dòng)到縮回(容納/非拍攝)狀態(tài)時(shí)，該同軸齒輪61的旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a與圖6和7中的角坐標(biāo)θ2的旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b嚙合。螺紋環(huán)18的正齒輪18c保持與中間齒輪64的齒輪部分64a嚙合，并由此將螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)力傳遞給縮回桿60，直到螺紋環(huán)18達(dá)到如圖6和7所示的角坐標(biāo)θ3。具體地，當(dāng)螺紋環(huán)18的角坐標(biāo)達(dá)到如圖6和7所示的角坐標(biāo)θ1時(shí)，該螺紋環(huán)18開(kāi)始以旋轉(zhuǎn)軸方向相對(duì)于中間齒輪64進(jìn)行移動(dòng)。當(dāng)螺紋環(huán)18的角坐標(biāo)達(dá)到如圖6和7所示的角坐標(biāo)θ3時(shí)，在正齒輪18c和齒輪部分64a之間的嚙合被釋放，并由此停止旋轉(zhuǎn)縮回桿60。在釋放了齒輪18c和64a之后，該旋轉(zhuǎn)限制部分64b的扁平部分64b2鄰接于正齒輪18c的外圍(齒頂部)。這樣，限制了中間齒輪64的旋轉(zhuǎn)，并且縮回桿60可靠地鎖住在如圖13和22所示的上部旋轉(zhuǎn)位置。
換句話說(shuō)，提供在螺紋環(huán)18和縮回桿60之間的旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)只在螺紋環(huán)18位于角坐標(biāo)θ2和θ3之間時(shí)才與環(huán)18和桿60互相連接，該角坐標(biāo)θ2位于靠近廣角極限位置，并且角坐標(biāo)θ3在變焦鏡頭10的縮回操作過(guò)程中位于預(yù)定位置。而且，當(dāng)螺紋環(huán)位置在上述范圍之外(即，在角坐標(biāo)θ2至θ3范圍以外)，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力不傳遞給縮回桿60。如上所述，通過(guò)控制縮回桿60的動(dòng)作，正確判定了徑向縮回光學(xué)元件的操作調(diào)速，其中該光學(xué)元件包括第三鏡頭組13e、低通濾波器13f和CCDE 13g。
在變焦鏡頭10的縮回操作中，徑向縮回光學(xué)元件(第三鏡頭組13e、低通濾波器13f和CCD 13g)的徑向縮回運(yùn)動(dòng)已經(jīng)在上述的縮回位置的角坐標(biāo)θ3完成(圖6和7)。因此，一完成徑向縮回運(yùn)動(dòng)，第二鏡頭組13d就能夠安全縮入如圖1所示的最后面的位置(即，作為徑向縮回光學(xué)元件的向上的徑向縮回操作產(chǎn)生的結(jié)果所創(chuàng)建的空間)。換句話說(shuō)，即使在從拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換到縮回狀態(tài)過(guò)程中，鏡筒(具體的螺紋環(huán)18)的運(yùn)動(dòng)量很小，縮回運(yùn)動(dòng)能夠進(jìn)行而不引起徑向縮回光學(xué)元件和另一直線運(yùn)動(dòng)光學(xué)元件的干擾。另一方面，當(dāng)變焦鏡筒10從縮回狀態(tài)前伸時(shí)，在第二鏡頭組13d與其它元件向前前伸預(yù)定距離之后，徑向縮回光學(xué)元件移到拍攝光軸Z1上的位置。因此，在鏡筒前伸操作時(shí)，這些光學(xué)元件彼此不互相干擾。而且，在鏡筒進(jìn)行前伸操作時(shí)，縮回桿60的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在廣角極限位置的角坐標(biāo)θ2完成。因此，當(dāng)鏡筒達(dá)到廣角極限位置時(shí)，該徑向縮回光學(xué)元件(第三鏡頭組13e、低通濾波器13f和CCD 13g)能夠可靠地定位在拍攝光軸Z1上。
而且，縮回桿60只在所需的最小角度范圍(對(duì)應(yīng)的從角坐標(biāo)θ2至θ3的角度范圍)內(nèi)移動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)在拍攝光軸Z1上的拍攝位置和偏離光軸縮回位置Z2之間的徑向縮回光學(xué)元件。因此，只需要小空間來(lái)移動(dòng)縮回桿60，并且由此能夠避免變焦鏡筒10的不必要的放大。
盡管本發(fā)明已經(jīng)基于上述的例示的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明不只是限于具體的實(shí)施例。例如，盡管上述的實(shí)施例適于變焦鏡筒，但是本發(fā)明也能適用于除了變焦鏡頭以外的鏡筒，只要該鏡筒能運(yùn)行在拍攝狀態(tài)和非拍攝(縮回)狀態(tài)即可。
其中可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行顯而易見(jiàn)的改變，這樣的修改也在本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)指出包含其中的所有主題是例示性的并且沒(méi)有限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鏡筒，其包括徑向縮回光學(xué)元件(13e、13f和13g)，其構(gòu)成拍攝光學(xué)系統(tǒng)的一部分，所述徑向縮回光學(xué)元件在拍攝位置和徑向縮回位置之間移動(dòng)，其中所述拍攝位置位于拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，并且徑向縮回位置位于偏離光軸位置；偏置裝置(39)，其用于向拍攝位置偏置所述的徑向縮回光學(xué)元件；以及擺動(dòng)構(gòu)件(60)，其獨(dú)立于所述徑向縮回光學(xué)元件并圍繞平行于所述光軸延伸的旋轉(zhuǎn)軸(60a)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述擺動(dòng)構(gòu)件靠著偏置裝置的偏置力來(lái)推動(dòng)所述徑向縮回光學(xué)元件以將其移動(dòng)到所述徑向縮回位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡筒，還包括旋轉(zhuǎn)環(huán)(18)，其被驅(qū)動(dòng)以圍繞平行于所述光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使得至少一個(gè)不同于所述徑向縮回光軸的光學(xué)元件(13a、13b、13c和13d)沿著光軸移動(dòng)；以及旋轉(zhuǎn)傳遞裝置(61，62，63和64)，當(dāng)所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)從拍攝狀態(tài)變?yōu)榉桥臄z狀態(tài)時(shí)，其用于將所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給所述擺動(dòng)構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡筒，其中在所述縮回操作過(guò)程中，在所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到所述非拍攝狀態(tài)之前，所述擺動(dòng)構(gòu)件完成從所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝狀態(tài)移動(dòng)到所述徑向縮回位置，并且其中在完成所述徑向縮回光學(xué)元件移動(dòng)到所述徑向縮回位置時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置不把所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給擺動(dòng)構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏡筒，所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置包括圓周齒輪(18c)，其在旋轉(zhuǎn)環(huán)圓周表面上形成；以及旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪(64)，其與所述圓周齒輪嚙合以將旋轉(zhuǎn)傳給所述擺動(dòng)構(gòu)件；其中在所述拍攝狀態(tài)中，所述旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪與所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的所述圓周齒輪相嚙合；以及其中在所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)從所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)的所述拍攝狀態(tài)達(dá)到縮回操作期間的所述非拍攝狀態(tài)之前，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)環(huán)在旋轉(zhuǎn)環(huán)的所述預(yù)定角坐標(biāo)以所述旋轉(zhuǎn)軸的方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪移動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪從所述圓周齒輪脫離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡筒，其中所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置包括齒輪部分(64a)，其與旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓周齒輪嚙合和具有非圓周橫截面的旋轉(zhuǎn)限制部分(64b)，所述齒輪部分和所述旋轉(zhuǎn)限制部分提供在所述旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪的旋轉(zhuǎn)軸方向的不同位置；其中在從所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)的所述拍攝狀態(tài)的縮回操作期間，在所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到所述非拍攝狀態(tài)之前，所述旋轉(zhuǎn)限制部分對(duì)著所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的預(yù)定角坐標(biāo)的所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓周齒輪，并由此限制所述旋轉(zhuǎn)傳遞齒輪的旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡筒，其中所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置包括空轉(zhuǎn)裝置(60b，61a)，其阻止在所述拍攝狀態(tài)中所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給所述擺動(dòng)構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鏡筒，其中在從所述非拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述拍攝狀態(tài)時(shí)，在所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到所述拍攝狀態(tài)之前，所述空轉(zhuǎn)裝置中斷從所述旋轉(zhuǎn)環(huán)傳遞給所述擺動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鏡筒，其中所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置包括同軸齒輪(61)，其同軸地提供在所述擺動(dòng)構(gòu)件的所述旋轉(zhuǎn)軸(60a)上并被所述旋轉(zhuǎn)環(huán)的所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其中所述空轉(zhuǎn)裝置包括一對(duì)設(shè)在擺動(dòng)構(gòu)件的一端和另一端的旋轉(zhuǎn)傳遞突起(60b，61a)和所述同軸齒輪，以彼此圓周嚙合，其中在所述拍攝狀態(tài)中，所述的這對(duì)旋轉(zhuǎn)傳遞突起以所述擺動(dòng)構(gòu)件的所述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向彼此脫離，并且其中當(dāng)所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)從所述拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述非拍攝狀態(tài)時(shí)，所述的這對(duì)旋轉(zhuǎn)傳遞突起彼此嚙合使得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從所述同軸齒輪傳遞給所述擺動(dòng)構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡筒，其中所述徑向縮回光學(xué)元件在所述拍攝位置和所述徑向縮回位置間以垂直于拍攝光軸的方向直線移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡筒，其中所述徑向縮回光學(xué)元件包括在所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)的成像位置提供的圖像傳感器(13g)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡筒，其中所述擺動(dòng)構(gòu)件包括旋轉(zhuǎn)桿(60)具有被平行于所述光軸延伸的樞軸(60a)旋轉(zhuǎn)支撐的轉(zhuǎn)動(dòng)端部分，和與支持所述徑向縮回光學(xué)元件的運(yùn)動(dòng)框架(36)接觸的施力端部分(60d)，所述運(yùn)動(dòng)框架在所述拍攝位置和所述徑向縮回位置之間移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡筒，其進(jìn)一步包括圖像穩(wěn)定器，在拍攝狀態(tài)，所述穩(wěn)定器檢測(cè)用到所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)的振動(dòng)并將所述徑向縮回的光學(xué)元件在垂直于所述光軸的平面中移動(dòng)，以消除對(duì)應(yīng)于所述振動(dòng)的方向和幅度上的圖像抖動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鏡筒，其包括構(gòu)成拍攝光學(xué)系統(tǒng)的一部分的徑向縮回光學(xué)元件，其可以在拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光軸上的拍攝位置和偏離光軸位置的徑向縮回位置之間移動(dòng)；用于向拍攝位置偏置該徑向縮回光學(xué)元件的偏置裝置；以及獨(dú)立于徑向縮回的光學(xué)元件并圍繞平行于該光軸延伸的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)構(gòu)件，該擺動(dòng)構(gòu)件靠著偏置裝置的偏置力來(lái)推動(dòng)徑向縮回光學(xué)元件以將其移動(dòng)到徑向縮回位置。
文檔編號(hào)G03B17/02GK1790083SQ20051012576
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者野村博 申請(qǐng)人:賓得株式會(huì)社