專利名稱:光學(xué)裝置的光屏蔽結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種光學(xué)裝置的光屏蔽結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在由一組環(huán)形部件構(gòu)成的光學(xué)裝置(例如透鏡鏡筒)中,使用了 各種用于防止例如雜散光的有害光通過環(huán)形部件之間形成的縫隙進(jìn)入 光學(xué)裝置的光屏蔽結(jié)構(gòu)。在這樣的光屏蔽結(jié)構(gòu)通常具有的一般結(jié)構(gòu)中, 有害光的進(jìn)路是明確的以及至少一個(gè)光屏蔽部件(環(huán))被固定地安裝
在明確的進(jìn)路中,例如在日本未審查專利公開No. 2000-121903 (日本 專利No. 4094747)中所公開的。
但是,為了在明確的進(jìn)路中固定地安裝光屏蔽部件,需要特殊的 固定結(jié)構(gòu),因此元件數(shù)量的增加和工時(shí)的增加是不可避免的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種光屏蔽結(jié)構(gòu),其能夠在被安裝時(shí),特別是被安 裝在多個(gè)光學(xué)元件之間時(shí),以簡單的方式支撐至少一個(gè)環(huán)形光屏蔽部 件。
基于在多個(gè)彈簧的彈簧力間的平衡狀態(tài)(浮態(tài))下支撐環(huán)形光屏 蔽部件的觀點(diǎn),提出了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種光 學(xué)裝置的光屏蔽結(jié)構(gòu),其包括設(shè)置在光軸方向上的不同位置上的多個(gè) 光學(xué)元件,該光屏蔽結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)位于多個(gè)光學(xué)元件中的兩個(gè)光 學(xué)元件之間的環(huán)形光屏蔽部件,以屏蔽有害光;以及保持在兩個(gè)光學(xué) 元件之間的多個(gè)彈簧,在光軸方向上可彈性變形。多個(gè)彈簧包括至少 兩個(gè)彈簧,該兩個(gè)彈簧的中的一個(gè)保持在兩個(gè)光學(xué)元件之一與環(huán)形光 屏蔽部件之間,而該兩個(gè)彈簧中的另一個(gè)保持在兩個(gè)光學(xué)元件的另一 個(gè)與環(huán)形光屏蔽部件之間。環(huán)形光屏蔽部件在多個(gè)彈簧的彈簧力間的 平衡狀態(tài)下被支撐在兩個(gè)光學(xué)元件之間。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),當(dāng)環(huán)形光屏蔽部件被安裝時(shí),環(huán)形光屏蔽部件在多個(gè)彈簧的彈簧力間的平衡狀態(tài)(浮態(tài))下被支撐,從而能夠通過適 當(dāng)?shù)卮_定各種規(guī)格,諸如每個(gè)彈簧的彈簧負(fù)載、每個(gè)彈簧沿光軸方向 的長度、環(huán)形光屏蔽部件的直徑及其形狀,來獲得最佳光屏蔽效果。 本發(fā)明中的各個(gè)光學(xué)元件可以是任意的光學(xué)元件。例如,環(huán)形光屏蔽 部件可以用于防止光進(jìn)入到多個(gè)透鏡組之間的空間或快門單元和透鏡 組之間的空間。
理想的是環(huán)形光屏蔽部件具有安裝在光軸方向上的不同位置上的 兩個(gè)光學(xué)元件之間的至少兩個(gè)環(huán)形光屏蔽部件,以及多個(gè)彈簧包括保 持在環(huán)形光屏蔽部件之間的中間彈簧,沿光軸方向可彈性變形。
理想的是至少兩個(gè)環(huán)形光屏蔽部件包括前置環(huán)形光屏蔽部件和在 光軸方向上位于前置環(huán)形光屏蔽部件后方的后置環(huán)形光屏蔽部件。多 個(gè)彈簧包括前彈簧、中間彈簧和后彈簧,在光軸方向上按照上述順序 安裝。前置環(huán)形光屏蔽部件保持在前彈簧的后端與中間彈簧的前端之 間。后置環(huán)形光屏蔽部件保持在中間彈簧的后端與后彈簧的前端之間。
此外,如果當(dāng)兩個(gè)光學(xué)元件在其變焦范圍內(nèi)彼此緊密接近時(shí)環(huán)形 光屏蔽部件被保持在兩個(gè)光學(xué)元件之一的徑向外側(cè)的空間中,那么可 以提高可伸縮透鏡鏡筒中的空間利用率,以及使可伸縮透鏡鏡筒小型 化。
理想的是多個(gè)光學(xué)元件之一是快門單元。
理想的是環(huán)形光屏蔽部件包括至少一個(gè)徑向邊緣部分,該徑向邊 緣部分位于基本上垂直于光軸的平面內(nèi),以及與多個(gè)彈簧的端部接觸。 更具體的,理想的是環(huán)形光屏蔽部件的徑向邊緣部分包括第一徑向邊 緣部分,該第一徑向邊緣部分與位于第一徑向邊緣部分之前的多個(gè)彈 簧中的一個(gè)彈簧的后端接觸,以及第二徑向邊緣部分,該第二徑向邊 緣部分與位于第一徑向邊緣部分之后的多個(gè)彈簧中的另一個(gè)彈簧的前 端接觸。此外,理想的是第一徑向邊緣部分和第二徑向邊緣部分設(shè)置 在光軸方向上的不同的位置上,以及環(huán)形光屏蔽部件包括具有基本在 光軸上的中心軸的環(huán)形連接部分,互相連接第一徑向邊緣部分和第二 徑向邊緣部分。
理想的是第一徑向邊緣部分相較于第二徑向邊緣部分設(shè)置在光軸 方向上較后面的位置。此外,由于環(huán)形光屏蔽部件包括截去頂端的圓錐部分,該截去頂 端的圓錐部分徑向地位于徑向邊緣部分之內(nèi),并且形成為截去頂端的 圓錐部分的直徑沿光軸方向向后減小,光屏蔽效應(yīng)可以被增強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明的每個(gè)用作光屏蔽結(jié)構(gòu)的元件的彈簧可以是任何類型
的。例如,壓縮螺旋彈簧(compression coil spring)。
理想的是多個(gè)彈簧沿光軸方向壓縮,當(dāng)兩個(gè)光學(xué)元件沿光軸方向 移動(dòng)以彼此緊密接近時(shí),環(huán)形光屏蔽部件保持固定在所述兩個(gè)光學(xué)元 件之間。
在一個(gè)實(shí)施例中,提供了一種可伸縮透鏡鏡筒,其設(shè)有至少一個(gè) 可以沿光軸方向前移和縮回的可移動(dòng)的鏡筒,該可伸縮的透鏡鏡筒包 括設(shè)置在光軸方向上的不同位置上的多個(gè)光學(xué)元件,至少一個(gè)環(huán)形光 屏蔽部件,該環(huán)形屏蔽部件環(huán)繞多個(gè)光學(xué)元件的兩個(gè)光學(xué)元件之間的 光軸放置,以及多個(gè)彈簧,所述多個(gè)彈簧保持在兩個(gè)光學(xué)元件之間, 并且當(dāng)可移動(dòng)的鏡筒縮回時(shí),沿光軸方向彈性壓縮。環(huán)形光屏蔽部件 在多個(gè)彈簧的彈簧力之間的平衡狀態(tài)下被支撐在兩個(gè)光學(xué)元件之間。
由于至少一個(gè)環(huán)形光屏蔽部件在得到的多個(gè)彈簧的彈簧力之間的 平衡狀態(tài)(浮態(tài))下被支撐(彈性保持)在設(shè)置在光軸方向上的不同 位置上的光學(xué)元件之間,得到了一種盡管結(jié)構(gòu)簡單但是可以可靠地屏 蔽光的光屏蔽結(jié)構(gòu)。
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明,其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡的實(shí)施例的軸截面圖,顯示了變焦 透鏡的完全縮回狀態(tài);
圖2是變焦透鏡的軸截面圖,顯示了處于廣角端的變焦透鏡的狀
態(tài);
圖3是變焦透鏡的軸截面圖,顯示了處于長焦端(tdephoto)的變 焦透鏡的狀態(tài);
圖4是變焦透鏡的一部分的分解立體圖; 圖5是變焦透鏡的另一部分的分解立體圖6是變焦透鏡的包括第二透鏡組移動(dòng)框架、第二透鏡框架、凸輪環(huán)以及第二線性導(dǎo)向環(huán)的部分的分解立體圖7是從沿與圖6的觀察方向相反的方向的后側(cè)斜向觀察到的、 安裝了第二透鏡框架的第二透鏡組移動(dòng)框架、凸輪環(huán)和第二線性導(dǎo)向 環(huán)的分解立體圖8是裝配在一起的第二透鏡組移動(dòng)框架、凸輪環(huán)和第二線性導(dǎo) 向環(huán)的后視立體圖,去掉了第二透鏡框架;
圖9是圖8所示的元件的后視正視圖10是圖8所示的元件的后視立體圖,其中加入了第二透鏡框架, 顯示了這些元件在變焦透鏡的縮回狀態(tài);
圖11是圖IO所示的元件的后視正視圖12是圖IO所示的元件的后視立體圖,顯示了在透鏡從縮回狀 態(tài)過渡到準(zhǔn)備拍照的狀態(tài)之后這些元件的狀態(tài); 圖13是圖12所示的元件的后視正視圖; 圖14是第二線性導(dǎo)向環(huán)的平面展開圖; 圖15是第二透鏡組移動(dòng)框架的平面展開圖16是變焦透鏡處于完全縮回狀態(tài)時(shí)的第二線性導(dǎo)向環(huán)和第二透 鏡組移動(dòng)框架的平面展開圖17凸輪環(huán)的平面展開圖18是變焦透鏡處于完全縮回狀態(tài)時(shí)的第二線性導(dǎo)向環(huán)、凸輪環(huán) 和第二透鏡框架的平面展開圖19是AF透鏡框架、第二透鏡框架和圖像傳感器的立體圖,顯 示了 AF透鏡框架的分解狀態(tài)以及AF透鏡框架與分別位于AF透鏡框 架的前方和后方的每個(gè)第二透鏡框架和圖像傳感器之間的位置關(guān)系;
圖20是變焦透鏡處于完全縮回狀態(tài)時(shí)的第二透鏡框架、AF透鏡 框架和圖像傳感器的前視正視圖,顯示了它們之間的位置關(guān)系;
圖21是變焦透鏡處于完全縮回狀態(tài)時(shí)的第二透鏡框架、AF透鏡 框架和圖像傳感器固定器的立體圖,顯示了它們之間的位置關(guān)系;
圖22是變焦透鏡處于完全縮回狀態(tài)時(shí)的第二透鏡框架、AF透鏡 框架和圖像傳感器固定器的前視正視圖,顯示了它們之間的位置關(guān)系;
圖23是設(shè)置在變焦透鏡的第一和第二透鏡組之間的光屏蔽結(jié)構(gòu)的 分解立體圖;圖24變焦透鏡的第二實(shí)施例處于縮回狀態(tài)時(shí)的軸截面圖,其中多 個(gè)環(huán)形光屏蔽部件安裝在變焦透鏡的第一和第二透鏡組之間;以及
圖25是變焦透鏡的第二實(shí)施例處于準(zhǔn)備拍照狀態(tài)時(shí)的軸截面圖, 其中成像光軸以上的上半部分顯示了處于長焦端的變焦透鏡的狀態(tài), 以及成像光軸以下的下半部分顯示了處于廣角端的變焦透鏡的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
在下文中將首先討論變焦透鏡71的實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)。變焦透鏡 71設(shè)有包括從物方一側(cè)按順序排列的第一透鏡組LG1、快門S、可調(diào) 光圈A、第二透鏡組LG2、第三透鏡組LG3、低通濾波器(濾光片) LF以及固態(tài)圖像拾取裝置(下文稱作圖像傳感器)60的成像光學(xué)系統(tǒng) (拍照光學(xué)系統(tǒng))。成像光學(xué)系統(tǒng)的成像光軸(照相光軸)Zl基本上與 形成變焦透鏡71的外觀的每個(gè)外部鏡筒(12、 13和18)的中心軸重 合。第一透鏡組LG1和第二透鏡組LG2被驅(qū)動(dòng)沿成像光軸Zl以預(yù)設(shè) 的移動(dòng)方式進(jìn)行變焦操作,而第三透鏡組L3被驅(qū)動(dòng)沿成像光軸Zl進(jìn) 行聚焦操作。在以下描述中,如果在表述中沒有不同的注釋,術(shù)語"光 軸方向"均表示成像光軸Z1的方向或與其平行的方向。
變焦透鏡71設(shè)有固定鏡筒22,以及在固定鏡筒22后面還設(shè)有固 定在固定鏡筒22的后部的圖像傳感器固定器21 。圖像傳感器60安裝 在圖像傳感器固定器21上以被其固定,低通濾波器LF被圖像傳感器 固定器21固定以通過濾波器固定器62和環(huán)形密封部件61置于圖像傳 感器60的前方。濾波器固定器62固定在傳感器固定器21的前部。
變焦透鏡71在固定鏡筒22中設(shè)有AF透鏡框架(支撐并固定第三 透鏡組LG3的第三透鏡框架)51,該AF透鏡框架被沿光軸方向?qū)颍?即不環(huán)繞成像光軸Zl轉(zhuǎn)動(dòng)。AF透鏡框架51設(shè)有固定第三透鏡組LG3 的透鏡固定器部分51a,以及從透鏡固定器部分51a以基本相反的方向 向外徑向延伸的一對臂狀部分51b和51c。變焦透鏡71在固定鏡筒22 和圖像傳感器固定器21之間設(shè)有AF導(dǎo)向軸52 (見圖5),該AF導(dǎo)向 軸52的前后端分別被固定鏡筒22和圖像傳感器固定器21支撐,從 而該AF導(dǎo)向軸52平行于成像光軸Zl延伸。AF透鏡框架51的臂狀 部分51b在其徑向外端設(shè)有導(dǎo)向孔51d, AF導(dǎo)向軸52可滑動(dòng)地嚙合在該導(dǎo)向孔51d中。AF透鏡框架51的臂狀部分51c在其徑向外端設(shè)有 導(dǎo)向端部分51e,該導(dǎo)向端部分51e可滑動(dòng)地嚙合在線性導(dǎo)向槽22a(圖 2和圖3中顯示了一部分)中,該線性導(dǎo)向槽22a形成在固定鏡筒22 的內(nèi)圓周表面上從而平行于成像光軸Zl延伸。變焦透鏡71設(shè)有AF 電動(dòng)機(jī)160 (見圖5),該AF電動(dòng)機(jī)160設(shè)有刻有螺紋以作為進(jìn)給螺桿 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸,該轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸通過形成在AF螺母54 (見圖5)上的 螺孔擰緊。該AF螺母54從前面鄰近臂狀部分51b在導(dǎo)向孔51d附近 的部分,同時(shí)被防止相對于AF透鏡框架51轉(zhuǎn)動(dòng)。AF透鏡框架51通 過AF框架偏動(dòng)彈簧55向前偏動(dòng),以壓到AF螺母54上,AF透鏡框 架51在光軸方向上的向前運(yùn)動(dòng)極限通過AF透鏡框架51和AF螺母54 之間的嚙合確定。通過這種結(jié)構(gòu),當(dāng)沿光軸方向向后移動(dòng)AF螺母54 時(shí),AF透鏡框架51被螺母54向后推壓,從而克服AF框架偏動(dòng)彈簧 55的偏動(dòng)力向后移動(dòng)。相反地,當(dāng)AF螺母54沿光軸方向向前移動(dòng)時(shí), AF透鏡框架51跟隨AF螺母54的向前運(yùn)動(dòng),通過AF框架偏動(dòng)彈簧 55的偏動(dòng)力向前移動(dòng)。通過上述結(jié)構(gòu),向前和向后轉(zhuǎn)動(dòng)AF電動(dòng)機(jī)160 的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸分別使AF透鏡框架51沿光軸方向向前和向后移動(dòng)。
變焦透鏡71設(shè)有安裝在固定鏡筒22上從而被其支撐的變焦電動(dòng) 機(jī)150和減速齒輪箱74。減速齒輪箱74包括用于向變焦齒輪28傳遞 變焦電動(dòng)機(jī)150的轉(zhuǎn)動(dòng)的減速齒輪系(見圖5)。變焦齒輪28位于固定 鏡筒22之內(nèi)并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在平行于成像光軸Zl延伸的變焦齒輪軸 上。
如圖5所示,固定鏡筒22在其內(nèi)圓周表面上設(shè)有一組三個(gè)線性導(dǎo) 向槽22b、 一組三個(gè)傾斜槽22c和一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d。線性導(dǎo)向 槽22b平行于成像光軸Zl延伸。傾斜槽22c關(guān)于成像光軸Zl傾斜。 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d形成在固定鏡筒22的內(nèi)圓周表面的前端附近,以沿固 定鏡筒22的圓周延伸,從而與每個(gè)傾斜槽22c的前端連通。三個(gè)線性 導(dǎo)向槽22b、三個(gè)傾斜槽22c和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d分別沿圓周方向基 本上等角度間隔地設(shè)置。
變焦透鏡71直接在固定鏡筒22內(nèi)設(shè)有第一前移(advancing)鏡 筒(可移動(dòng)鏡筒)18,該第一前移鏡筒18從固定鏡筒22中前移或回 縮進(jìn)固定鏡筒22中。第一前移鏡筒18在其外圓周表面設(shè)有一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起(projection) 18a和外圓周齒輪18b。 一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向 突起18a分別與一組三個(gè)傾斜槽22c和一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d嚙合。 外圓周齒輪18b與變焦齒輪28嚙合。在一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起18a保 持嚙合在一組三個(gè)傾斜槽22c中的期間,第一前移鏡筒18在被一組三 個(gè)傾斜槽22c導(dǎo)向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)沿光軸方向縮回和前移。之后,當(dāng)一組 三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起18a分別進(jìn)入一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d中時(shí),第一 前移鏡筒18被一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d導(dǎo)向,僅在軸向固定位置環(huán)繞 成像光軸Z1轉(zhuǎn)動(dòng)(即,不相對固定鏡筒22沿光軸方向移動(dòng))。
第一前移鏡筒18在其內(nèi)圓周表面設(shè)有環(huán)繞成像軸Z1的圓周槽18c 和平行于成像光軸Z1延伸的一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞(transfer)槽18d。變 焦透鏡71設(shè)有置于第一前移鏡筒18之內(nèi)并由其支撐的第一線性導(dǎo)向 環(huán)14。第一線性導(dǎo)向環(huán)14在其外圓周表面上設(shè)有一組三個(gè)線性導(dǎo)向突 起14a和多個(gè)相對轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起14b。 一組三個(gè)線性導(dǎo)向突起14a徑向 向外突出,以及多個(gè)相對轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起14b在第一線性導(dǎo)向環(huán)14上的 不同的圓周位置上徑向向外突出。通過一組三個(gè)線性導(dǎo)向突起14a與 一組三個(gè)線性導(dǎo)向槽22b嚙合,第一線性導(dǎo)向環(huán)14被沿光軸方向相對 于固定鏡筒22線性導(dǎo)向。通過使圓周槽18c與多個(gè)相對轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起 14b嚙合,將第一前移鏡筒18連接在第一線性導(dǎo)向環(huán)14上。第一前移 鏡筒18和第一線性導(dǎo)向環(huán)14沿光軸方向一起移動(dòng)。
第一線性導(dǎo)向環(huán)14設(shè)有穿過第一線性導(dǎo)向環(huán)14的內(nèi)圓周表面和 外圓周表面而形成的一組貫通狹縫(through-slot) 14c。如圖5所示, 每個(gè)貫通狹縫14c包括前圓周狹縫部分14c-l和關(guān)于光軸方向傾斜的傾 斜引導(dǎo)(lead)狹縫部分14c-2。貫通狹縫14c的數(shù)目是三個(gè);三個(gè)貫 通狹縫14c設(shè)置在不同的圓周位置上。變焦透鏡71設(shè)有置于第一線性 導(dǎo)向環(huán)14之內(nèi)并由其轉(zhuǎn)動(dòng)支撐的凸輪環(huán)11。 一組三個(gè)凸輪環(huán)導(dǎo)向突起 lla固定在凸輪環(huán)11的外圓周表面的不同的圓周位置上,并分別與一 組三個(gè)貫通狹縫14c嚙合。凸輪環(huán)11在一組三個(gè)凸輪環(huán)導(dǎo)向突起lla 上設(shè)有一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞突起llb,所述一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞突起llb徑 向突出以分別嚙合到第一前移鏡筒18的一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞槽18d中。 一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞突起llb可相對于一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞槽18d沿光軸 方向滑動(dòng),并且被阻止相對于一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞槽18d沿圓周方向移動(dòng),從而凸輪環(huán)11隨第一前移鏡筒18轉(zhuǎn)動(dòng)。
由變焦透鏡71的上述結(jié)構(gòu)可以理解變焦透鏡71的可移動(dòng)元件的
從固定鏡筒22到凸輪環(huán)11的前移操作。換言之,通過變焦電動(dòng)機(jī)150 沿透鏡鏡筒前移方向轉(zhuǎn)動(dòng)變焦齒輪28導(dǎo)致第一前移環(huán)18在轉(zhuǎn)動(dòng)的同 時(shí)由于一組三個(gè)傾斜槽22c與一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起18a的嚙合而向 前移動(dòng)。由于第一前移鏡筒18連接在第一線性導(dǎo)向環(huán)14上,連接方 式是使得第一前移鏡筒18和第一線性導(dǎo)向環(huán)14可以相對移動(dòng),并且 由于多個(gè)相對轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起14b與圓周槽18c的嚙合,可隨第一線性 導(dǎo)向環(huán)14沿光軸方向移動(dòng),因此第一前移鏡筒18的上述轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致第 一線性導(dǎo)向環(huán)14隨第一前移鏡筒18向前移動(dòng)。此外,第一前移鏡筒 18的轉(zhuǎn)動(dòng)通過一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞槽18d和一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞突起lib 傳遞到凸輪環(huán)ll。因此,當(dāng)相對于第一線性導(dǎo)向環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 一組三個(gè) 凸輪環(huán)導(dǎo)向突起lla分別通過一組三個(gè)貫通狹縫14c的引導(dǎo)狹縫部分 14c-2被導(dǎo)向,凸輪環(huán)ll向前移動(dòng)。由于第一線性導(dǎo)向環(huán)14如上所述 本身也隨第一前移鏡筒18向前移動(dòng),凸輪環(huán)11最終沿光軸方向向前 移動(dòng),移動(dòng)量相當(dāng)于凸輪環(huán)11 (在其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))按照一組三個(gè)貫通狹縫 14c的引導(dǎo)狹縫部分14c-2的輪廓向前移動(dòng)的量與第一線性導(dǎo)向環(huán)14 的向前線性移動(dòng)的量的和。
僅在每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起18a和相連的傾斜槽22c互相嚙合的時(shí)候, 執(zhí)行凸輪環(huán)11的上述前移操作。當(dāng)?shù)谝磺耙歧R筒18向前移動(dòng)預(yù)定的 移動(dòng)量時(shí), 一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起18a分別從一組三個(gè)傾斜槽22c脫 離,以進(jìn)入一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d中。因此,由于一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo) 向突起18a與一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d的嚙合,使第一前移鏡筒18向 前移動(dòng)的向前移動(dòng)力不再施加到第一前移鏡筒18上,從而第一前移鏡 筒18只在軸向固定位置轉(zhuǎn)動(dòng),即,不沿光軸方向移動(dòng)。此外,在基本 上相同的時(shí)間,當(dāng)一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向突起18a分別從一組三個(gè)傾斜槽 22c滑動(dòng)到一組三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向槽22d中時(shí), 一組三個(gè)凸輪環(huán)導(dǎo)向突起 lla分別進(jìn)入一組三個(gè)貫通狹縫14c的圓周狹縫部分14c-l中。因此, 使凸輪環(huán)11向前移動(dòng)的力也不再施加到凸輪環(huán)11上。因此,凸輪環(huán) 11僅在沿光軸方向的軸向固定位置轉(zhuǎn)動(dòng),與第一前移鏡筒18的轉(zhuǎn)動(dòng)一 致。第一線性導(dǎo)向環(huán)14在其內(nèi)圓周表面上設(shè)有多個(gè)線性導(dǎo)向槽14d, 所述多個(gè)線性導(dǎo)向槽14d形成在不同的圓周位置上以平行于成像光軸
Zl延伸。變焦透鏡71在第一線性導(dǎo)向環(huán)14的內(nèi)部設(shè)有第二線性導(dǎo)向 環(huán)10。第二線性導(dǎo)向環(huán)IO在其外部邊緣上設(shè)有相應(yīng)的多個(gè)線性導(dǎo)向突 起10a,所述多個(gè)線性導(dǎo)向突起10a徑向突出以分別可滑動(dòng)地嚙合在多 個(gè)線性導(dǎo)向槽14d中。變焦透鏡71直接在第一前移鏡筒18內(nèi)部設(shè)有 第二前移鏡筒(可移動(dòng)鏡筒)13,該第二前移鏡筒13從第一前移鏡筒 18前移以及回縮到第一前移鏡筒18中。該第二前移鏡筒13在第二前 移鏡筒13的后端附近的外圓周表面上設(shè)有多個(gè)徑向突出13a,所述多 個(gè)徑向突出13a徑向向外突出以分別可滑動(dòng)地嚙合到多個(gè)線性導(dǎo)向槽 14d中。因此,每個(gè)第二前移鏡筒13和第二線性導(dǎo)向環(huán)10通過第一線 性導(dǎo)向環(huán)14被沿光軸方向線性地導(dǎo)向。
變焦透鏡71在凸輪環(huán)11內(nèi)部設(shè)有間接支撐并固定第二透鏡組 LG2的第二透鏡組移動(dòng)框架8。變焦透鏡71直接在第二前移鏡筒13 內(nèi)部設(shè)有第三前移鏡筒(可移動(dòng)鏡筒)12,所述第三前移鏡筒12從第 二前移鏡筒13前移以及縮回到第二前移鏡筒13中。第二前移鏡筒13 充當(dāng)用于線性導(dǎo)向支撐第一透鏡組LG1的第三前移鏡筒12的線性導(dǎo)向 部件。
下面將討論用于第二透鏡組LG2的第二支撐結(jié)構(gòu)。第二線性導(dǎo)向 環(huán)10設(shè)有環(huán)形邊緣部分10b以及前環(huán)形邊緣部分10c。多個(gè)線性導(dǎo)向 突起10a從環(huán)形邊緣部分10b的外邊緣向外徑向突出,以及前環(huán)形邊 緣部分10c形成在環(huán)形邊緣部分10b的前方,并且直徑比環(huán)形邊緣部 分10b的短。前環(huán)形邊緣部分10c可滑動(dòng)地嚙合在圓周槽llc中,該圓 周槽llc形成在凸輪環(huán)ll后端附近的內(nèi)圓周表面上。由于該結(jié)構(gòu),第 二線性導(dǎo)向環(huán)IO連接到凸輪環(huán)11上,以便可以相對于凸輪環(huán)11轉(zhuǎn)動(dòng) 以及被阻止相對于凸輪環(huán)11沿光軸方向移動(dòng)。第二線性導(dǎo)向環(huán)10設(shè) 有第一線性導(dǎo)向栓10d以及第二線性導(dǎo)向栓10e,所述第一線性導(dǎo)向栓 10d以及第二線性導(dǎo)向栓10e都從前環(huán)形邊緣部分10c向前突出。第一 線性導(dǎo)向栓10d和第二線性導(dǎo)向栓10e向前突出以置于凸輪環(huán)11之內(nèi)。 第一線性導(dǎo)向栓10d在第二線性導(dǎo)向環(huán)10的圓周方向上的相反邊緣形 成為與成像光軸Z1平行的一對線性導(dǎo)向表面G1,以及第二線性導(dǎo)向栓10e在第二線性導(dǎo)向環(huán)10的圓周方向上的相反邊緣形成為也與成像
光軸Zl平行的一對線性導(dǎo)向表面G2.
置于凸輪環(huán)11內(nèi)且由其支撐的第二透鏡組移動(dòng)框架8設(shè)有第一線 性導(dǎo)向槽8a和第二線性導(dǎo)向槽8b,第一線性導(dǎo)向栓10d和第二線性導(dǎo) 向栓10e分別嚙合在第一線性導(dǎo)向槽8a和第二線性導(dǎo)向槽8b中。第 一線性導(dǎo)向槽8a和第二線性導(dǎo)向槽8b的每一個(gè)在第二透鏡組移動(dòng)框 架8的外圓周表面上形成為部分基底的槽;更具體的,第二透鏡組移 動(dòng)框架8在第一線性導(dǎo)向槽8a的寬度方向的中部設(shè)有徑向通孔,用于 曝光控制的柔性PWB77從該徑向通孔中穿過,以及第二透鏡組移動(dòng)框 架8在其后端的第二線性導(dǎo)向槽8b的寬度方向的中部設(shè)有貫通切口
(through-cutout) 8g,該貫通切口 8g形成沿第二透鏡組移動(dòng)框架8的 徑向方向穿過第二線性導(dǎo)向槽8b的下壁(bottom wall)。第二透鏡組移 動(dòng)框架8在其圓周相反側(cè)的第一線性導(dǎo)向槽8a中具有一對線性導(dǎo)向表 面G3,所述一對線性導(dǎo)向表面G3與第一線性導(dǎo)向栓10d的一對線性 導(dǎo)向表面G1分別滑動(dòng)接觸。同樣地,第二透鏡組移動(dòng)框架8在其圓周 相反側(cè)的在第二線性導(dǎo)向槽8b中設(shè)有一對線性導(dǎo)向表面G4,所述一 對線性導(dǎo)向表面G4與第一線性導(dǎo)向栓10e的一對線性導(dǎo)向表面G2分 別滑動(dòng)接觸。由于一對線性導(dǎo)向表面G3與一對線性導(dǎo)向表面Gl之間 的嚙合以及一對線性導(dǎo)向表面G4與一對線性導(dǎo)向表面G2之間的嚙 合,第二透鏡組移動(dòng)框架8被沿光軸方向線性地導(dǎo)向。
凸輪環(huán)11在其內(nèi)圓周表面上設(shè)有多個(gè)凸輪槽lld,形成在第二透 鏡組移動(dòng)框架8的外圓周表面上的相應(yīng)的多個(gè)凸輪從動(dòng)件8c分別嚙合 在所述多個(gè)凸輪槽lld中。多個(gè)凸輪槽lld和多個(gè)凸輪從動(dòng)件8c用于 沿光軸方向相對移動(dòng)第二透鏡組LG2。 g卩,由于第二透鏡組移動(dòng)框架8 通過第二線性導(dǎo)向環(huán)IO被沿光軸方向線性地導(dǎo)向,凸輪環(huán)11的轉(zhuǎn)動(dòng) 導(dǎo)致第二透鏡組移動(dòng)框架8沿光軸方向以預(yù)定的移動(dòng)方式按照多個(gè)凸 輪槽lld的輪廓移動(dòng)。
第二透鏡組移動(dòng)框架8設(shè)有中心處具有貫通開口的環(huán)形邊緣8d, 成像光軸Z1通過該開口。第二透鏡組樞軸33固定在第二透鏡組移動(dòng) 框架8上以平行于成像光軸Zl延伸。第二透鏡組樞軸33的前端和后 端分別通過形成在環(huán)形邊緣部分8d (見圖4和6)的軸支撐部分8e和軸支撐部件36支撐。軸支撐部件36固定在通過緊固螺釘37形成在環(huán) 形邊緣8d的后端的安裝座8f (見圖8和9)上。變焦透鏡71在第二透 鏡組移動(dòng)框架8內(nèi)設(shè)有支撐并固定第二透鏡組LG2的第二透鏡框架6。 第二透鏡框架6樞軸安裝在第二透鏡組樞軸33上。第二透鏡框架6設(shè) 有柱面透鏡固定器部分6a、搖臂部分6b以及樞軸柱面部分6c。柱面 透鏡固定器部分6a裝卡第二透鏡組LG2。搖臂部分6b沿柱面透鏡固 定器部分6a的徑向方向延伸,以及樞軸柱面部分6c形成在搖臂部分 6b的自由端(相反端)。樞軸柱面部分6c設(shè)有沿平行于第二透鏡組LG2 的光軸Z2的方向延伸的通孔6d。第二透鏡組樞軸33插在通孔6d中, 從而允許它們之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。第二透鏡組樞軸33關(guān)于成像光軸Zl 離心地放置,并且平行于成像光軸Z1延伸。第二透鏡組框架6可繞第 二透鏡組樞軸33在圖2、 3、 12和13所示的第二透鏡組LG2的光軸 Z2與成像光軸Z1重合的軸上位置(拍照位置)以及圖l、 10、 11和 20到22所示的第二透鏡組LG2的光軸Z2關(guān)于成像光軸Zl離心地放 置的離軸移位位置(遠(yuǎn)離成像光軸Z1縮回)之間轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))。第二 透鏡組框架6偏置,以通過扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧(第二透鏡組返回彈簧)39 沿朝向軸上位置的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。第二透鏡組6和第二透鏡組移動(dòng)框架8 分別設(shè)有嚙合突起6e以及轉(zhuǎn)動(dòng)限制銷35 (見圖9、 11和13),以及通 過第二透鏡框架6的嚙合突起6e與轉(zhuǎn)動(dòng)限制銷35的嚙合確定第二透 鏡框架6的軸上位置。第二透鏡組6通過壓縮螺旋彈簧(軸向壓力彈 簧)38向前偏置(沿著將第二透鏡組6帶向與第二透鏡組移動(dòng)框架8 的環(huán)形邊緣8d接觸的方向),以去除第二透鏡框架6相對于第二透鏡 組移動(dòng)框架8沿光軸方向的間隙(backlash)。
第二透鏡框架6與第二透鏡組移動(dòng)框架8沿光軸方向整體移動(dòng)。 圖像傳感器固定器21在其前部設(shè)有位置控制凸輪桿21a,該凸輪桿21a 從圖像傳感器固定器21向前突出以能夠與第二透鏡框架6嚙合。如果 第二透鏡組移動(dòng)框架8以在軸上位置支撐第二透鏡框架6的方式沿縮 回方向向后移動(dòng)以接近圖像傳感器固定器21,在位置控制凸輪桿21a 的前端表面上形成的凸輪表面與第二透鏡框架6接觸,以向上述離軸 移位位置轉(zhuǎn)動(dòng)第二透鏡組框架6克服扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧39的偏置力。
變焦透鏡71在第二透鏡組移動(dòng)框架8中設(shè)有快門單元76,該快門單元76包括快門S (打開和關(guān)閉拍照孔徑76a)以及可調(diào)光圈A???門單元76固定在第二透鏡組移動(dòng)框架8的環(huán)形邊緣部分8d的前部。 快門S和第二透鏡組LG2之間沿光軸方向的距離被固定,以及可調(diào)光 圈A和第二透鏡組LG2之間沿光軸方向的距離被固定??扉T單元76 中設(shè)有分別用于驅(qū)動(dòng)快門S和可調(diào)光圈A的快門激勵(lì)器和光圈激勵(lì)器 (均未示出),以及柔性PWB 77從快門單元76延伸出以在裝有變焦 透鏡71的照相機(jī)(未示出)的控制電路和這兩個(gè)激勵(lì)器的每一個(gè)之間 建立電連接。
下文將討論用于第一透鏡組LG1的支撐結(jié)構(gòu)。通過第一線性導(dǎo)向 環(huán)14沿光軸方向?qū)虻牡诙耙歧R筒13在其內(nèi)圓周表面上設(shè)有形成 在不同的圓周位置以沿光軸方向延伸的一組三個(gè)線性導(dǎo)向槽13b。第三 前移鏡筒12在其后端的外圓周表面設(shè)有分別可滑動(dòng)地嚙合在一組三個(gè) 線性導(dǎo)向槽13b中的一組三個(gè)線性導(dǎo)向槽12a。因此,第三前移鏡筒 12通過第一線性導(dǎo)向環(huán)14和第二前移鏡筒13沿光軸方向被線性導(dǎo)向。 第二前移鏡筒13在其后端附近的內(nèi)圓周表面上進(jìn)一步設(shè)有沿第二前移 鏡筒13的圓周延伸的不連續(xù)的內(nèi)緣13c。凸輪環(huán)11在其外圓周表面上 設(shè)有不連續(xù)的圓周槽lle,不連續(xù)的內(nèi)緣13c可滑動(dòng)地嚙合在該圓周槽 lle,從而凸輪環(huán)11可相對于第二前移鏡筒13轉(zhuǎn)動(dòng),以及從而第二前 移鏡筒13不能沿光軸方向關(guān)于凸輪環(huán)11相對移動(dòng)。第三前移鏡筒12 在其內(nèi)圓周表面上設(shè)有徑向向內(nèi)突出的一組三個(gè)凸輪從動(dòng)件31,而凸 輪環(huán)11在其外圓周表面上設(shè)有一組三個(gè)外凸輪槽llf (用于移動(dòng)第一 透鏡組LG1的凸輪槽), 一組三個(gè)凸輪從動(dòng)件31分別可滑動(dòng)地嚙合在 所述一組三個(gè)外凸輪槽llf中。裝卡第一透鏡組LG1的第一透鏡框架 1 (見圖1到3)設(shè)置在第三前移鏡筒12之內(nèi)。
下文將討論變焦透鏡71的前移操作和縮回操作。 由于上文已經(jīng)討論了凸輪環(huán)11被驅(qū)動(dòng)從縮回位置(圖1所示)前 移到凸輪環(huán)ll在軸向沿光軸方向的固定位置轉(zhuǎn)動(dòng)的位置(圖2所示) 的階段,下文只簡要地討論該階段。從圖l所示的變焦透鏡71的縮回 狀態(tài)通過變焦電動(dòng)機(jī)150沿透鏡鏡筒前移方向轉(zhuǎn)動(dòng)變焦齒輪28,導(dǎo)致 第一前移鏡筒18在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向前移動(dòng)。這時(shí),通過凸輪環(huán)ll和第 一線性導(dǎo)向環(huán)14之間的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)(即通過一組凸輪導(dǎo)向突起lla和一組三個(gè)貫通狹縫14c的引導(dǎo)狹縫部分14C-2的分別嚙合),通過第一前 移鏡筒18的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪環(huán)11沿光軸方向向前移動(dòng),移動(dòng)量相
當(dāng)于第一線性導(dǎo)向環(huán)14的向前移動(dòng)量和凸輪環(huán)11的向前移動(dòng)量之和。 一旦第一前移鏡筒18和凸輪環(huán)11前移到各自的預(yù)定位置,第一前移 鏡筒18和凸輪環(huán)11的轉(zhuǎn)動(dòng)前移結(jié)構(gòu)的功能失效,從而第一前移鏡筒 18和凸輪環(huán)11的每一個(gè)繞成像光軸Zl轉(zhuǎn)動(dòng),而不沿光軸方向移動(dòng)。 由于第二透鏡組移動(dòng)框架8的多個(gè)凸輪從動(dòng)件8c與多個(gè)凸輪槽 lld的分別嚙合,凸輪環(huán)11的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致置于凸輪環(huán)11之內(nèi)的第二透鏡 組移動(dòng)框架8沿光軸方向關(guān)于凸輪環(huán)11以預(yù)定的移動(dòng)方式移動(dòng)。在圖 1所示的變焦透鏡71處于縮回狀態(tài)的狀態(tài)下,置于第二透鏡組移動(dòng)框 架8之內(nèi)的第二透鏡框架6通過位置控制凸輪桿21a固定在離軸移位 位置上,第二透鏡組LG2的光軸Z2從成像光軸Z1向下離心放置在其 中。在第二透鏡組移動(dòng)框架8在變焦范圍內(nèi)從縮回位置移動(dòng)到廣角端 位置的過程中,第二透鏡框架6從位置控制凸輪桿21a脫離,以通過 扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧39的彈簧力環(huán)繞第二透鏡組樞軸33從離軸移位位置轉(zhuǎn) 動(dòng)到第二透鏡組LG2的光軸Z2與成像光軸Zl重合的拍照位置。在下 文中,第二透鏡框架6保持固定在拍照位置,直到變焦透鏡71縮回到 縮回位置。
此外,由于一組三個(gè)凸輪從動(dòng)件31與一組三個(gè)外凸輪槽llf的分 別嚙合,凸輪環(huán)11的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致環(huán)繞凸輪環(huán)11放置并通過第二前移鏡 筒13沿光軸方向線性導(dǎo)向的第三前移鏡筒12沿光軸方向相對凸輪環(huán) 11以預(yù)定的移動(dòng)方式移動(dòng)。
因此,當(dāng)?shù)谝煌哥R組LG1從縮回位置向前移動(dòng)時(shí)的第一透鏡組 LG1相對于成像表面(圖像傳感器60的光接收表面)的軸向位置通過 凸輪環(huán)11相對于固定鏡筒22的向前移動(dòng)量和第三前移鏡筒12相對于 凸輪環(huán)11的移動(dòng)量之和確定,而當(dāng)?shù)诙哥R組LG2從縮回位置向前移 動(dòng)時(shí)的第二透鏡組LG2相對于成像表面的軸向位置通過凸輪環(huán)11相對 于固定鏡筒22的向前移動(dòng)量和第二透鏡組移動(dòng)框架8相對于凸輪環(huán)11 的移動(dòng)量之和確定。沿成像光軸Z1移動(dòng)第一和第二透鏡組LG1和LG2 同時(shí)改變它們之間的空間距離執(zhí)行變焦操作。當(dāng)變焦透鏡71被驅(qū)動(dòng)從 圖1所示的縮回位置前移,變焦透鏡71首先延伸到圖2所示的狀態(tài),其中變焦透鏡71設(shè)置在廣角端。隨后,變焦透鏡71進(jìn)入圖3所示的
狀態(tài),在該狀態(tài)中通過變焦電動(dòng)機(jī)150沿其透鏡鏡筒前移方向進(jìn)一歩 轉(zhuǎn)動(dòng)變焦透鏡71設(shè)置在長焦端。如圖2和3所示,當(dāng)變焦透鏡71設(shè) 置在廣角端時(shí)的第-一和第二透鏡組LG1和LG2之間的距離大于當(dāng)變焦 透鏡71設(shè)置在長焦端下時(shí)的距離。當(dāng)變焦透鏡71設(shè)置在長焦端時(shí), 第一和第二透鏡組LG1和LG2已經(jīng)移動(dòng)以彼此接近,它們之間的距離 小于當(dāng)變焦透鏡71設(shè)置在廣角端時(shí)它們之間的距離。用于變焦操作的 第一和第二透鏡組LG1和LG2之間的空間距離的這一變化通過多個(gè)凸 輪槽lld和一組三個(gè)外凸輪槽llf的輪廓獲得。在廣角端和長焦端之間 的變焦范圍(變焦操作可執(zhí)行的范圍)中,凸輪環(huán)ll和第一前移鏡筒 18在它們各自的軸向固定位置轉(zhuǎn)動(dòng),即不沿光軸方向移動(dòng)。
當(dāng)?shù)谝坏降谌哥R組LG1、 LG2和LG3置于變焦范圍中時(shí),通過 AF電機(jī)160的轉(zhuǎn)動(dòng)根據(jù)目標(biāo)距離沿成像光軸Zl移動(dòng)第三透鏡組LG3 (AF透鏡框架51)執(zhí)行聚焦操作。
沿透鏡鏡筒縮回方向驅(qū)動(dòng)變焦電動(dòng)機(jī)150導(dǎo)致變焦透鏡71以與上 述前移操作相反的方式操作,從而將變焦透鏡71完全縮回到縮回位置, 如圖1所示。在變焦透鏡71的該縮回移動(dòng)過程中,第二透鏡框架6隨 第二透鏡組移動(dòng)框架8向后移動(dòng)的同時(shí),通過位置控制凸輪桿21a環(huán) 繞第二透鏡組樞軸33轉(zhuǎn)動(dòng)到離軸移位位置。當(dāng)變焦透鏡71縮回到縮 回位置時(shí),第二透鏡組LG2縮回到第三透鏡組LG3所在的空間的徑向 外側(cè)的空間,如圖1所示容置低通濾波器LF和圖像傳感器60。換言 之,第二透鏡組LG2徑向縮回到基本上與第三透鏡組LG3、低通濾波 器LF和CCD圖像傳感器60放置的光軸方向的軸向范圍一致的軸向范 圍。變焦透鏡71的這一用于以該方式縮回(移位)第二透鏡組LG2 的結(jié)構(gòu)減小了當(dāng)變焦透鏡完全縮回時(shí)變焦透鏡71的長度,從而可以減 小安裝變焦透鏡71的照相機(jī)的厚度。
在上述變焦透鏡71中,第二透鏡組移動(dòng)框架8通過第二導(dǎo)向環(huán)10 的第一線性導(dǎo)向栓10d和第二線性導(dǎo)向栓10e沿光軸方向線性導(dǎo)向。 如圖4、 6、 7和14所示,第二線性導(dǎo)向栓10e成型為局部圓柱形,其 在第二線性導(dǎo)向環(huán)10d的圓周方向上比第一線性導(dǎo)向栓10d寬。第二 線性導(dǎo)向栓10e在其中心部分設(shè)有容置貫通切口 10el,該容置貫通切口 10el沿第二線性導(dǎo)向環(huán)的徑向方向貫通第二線性導(dǎo)向栓10e形成。 第二線性導(dǎo)向栓10e在容置貫通切口 10el的兩側(cè)沿第二線性導(dǎo)向環(huán)10 的圓周方向設(shè)有分別具有一對線性導(dǎo)向表面G2的一對導(dǎo)向桿部分 10e3,以及直接在一對導(dǎo)向桿部分10e3前方進(jìn)一步設(shè)有橋接部分10e2, 所述橋接部分10e2沿第二線性導(dǎo)向環(huán)10的圓周方向延伸以將一對導(dǎo) 向桿部分10e3前端彼此連接。如同由圖9、 11和13可理解的,從前 方觀察,第二線性導(dǎo)向栓10e具有以成像光軸Zl為圓心的圓弧形狀。 此外,在如圖14所示的展開平面圖中,第二線性導(dǎo)向栓10e基板上是 矩形的形狀,在第二線性導(dǎo)向栓10e的周圍具有容置貫通切口 10el, 以及容置貫通切口 10el基本上也是矩形的形狀。
如圖4、 6到13和15所示,第二透鏡組移動(dòng)框架8在第二線性導(dǎo) 向槽8b中對應(yīng)于容置貫通切口 10el的圓周位置的圓周位置上設(shè)有貫 通切口 8g。貫通切口 8g的尺寸基本上相當(dāng)于容置貫通切口 10el的尺 寸。由于第二線性導(dǎo)向環(huán)10將第二透鏡組移動(dòng)框架8沿光軸方向線性 導(dǎo)向,貫通切口 8g和容置貫通切口 10el之間的在環(huán)繞成像光軸Z1的 圓周方向上的相對位置不變。另一方面,貫通切口 8g和容置貫通切口 10el之間的在光軸方向上的相對位置通過第二透鏡組移動(dòng)框架8相對 于第二線性導(dǎo)向環(huán)10沿光軸方向的移動(dòng)而變化。
此外,如圖4、 6到9和17所示,凸輪環(huán)11在其內(nèi)圓周表面上設(shè) 有容置凹槽11g。容置凹槽llg的尺寸基本上相當(dāng)于容置貫通切口 10el 的尺寸;但是,由于第二透鏡組移動(dòng)框架8通過凸輪環(huán)11相對于第二 透鏡組移動(dòng)框架8的轉(zhuǎn)動(dòng)沿光軸方向移動(dòng),如上所述,所以容置凹槽 llg和容置貫通切口 10el之間的在環(huán)繞成像光軸Zl的圓周方向上的相 對位置以及容置凹槽llg和容置貫通切口 10el之間的在光軸方向上的 相對位置均根據(jù)變焦透鏡71的延伸/縮回狀態(tài)(位置)而變化。
更具體地,當(dāng)?shù)诙哥R組移動(dòng)框架8處于對應(yīng)于變焦透鏡71的準(zhǔn) 備拍照狀態(tài)的操作位置時(shí)(見圖2、 3、 12和13),第二線性導(dǎo)向環(huán)10 的容置貫通切口 10el和第二透鏡組移動(dòng)框架8的貫通切口 8g沿光軸 方向的位置不完全彼此重合;此外,第二線性導(dǎo)向環(huán)10的容置貫通切 口 10el和凸輪環(huán)11的容置凹槽llg的環(huán)繞成像光軸Zl的圓周位置不 互相重合,而第二線性導(dǎo)向環(huán)10的容置貫通切口 10el和凸輪環(huán)11的容置凹槽llg的沿光軸方向的位置也不互相重合。另一方面,當(dāng)?shù)诙?透鏡組移動(dòng)框架8處于對應(yīng)于變焦透鏡71的縮回狀態(tài)的縮回位置時(shí)
(見圖l、 8、 9、 lO和ll),貫通切口8g與第二線性導(dǎo)向環(huán)10的容置 貫通切口 10el沿光軸方向的位置重合,從而貫通切口 8g和容置貫通 切口 10el沿徑向方向互相連接以形成單一徑向切口部分。當(dāng)?shù)诙哥R 組移動(dòng)框架8處于縮回位置時(shí),凸輪環(huán)11的容置凹槽llg的圓周位置 和徑向切口部分(構(gòu)成貫通切口 8g和容置貫通切口 10el)互相重合, 而凸輪環(huán)11的容置凹槽llg和該徑向切口部分沿光軸方向也互相重 合,重合方式使得容置凹槽llg置于容置切口 10el的徑向外側(cè)。
如上所述,在變焦透鏡71的縮回狀態(tài),第二透鏡框架6在第二透 鏡組移動(dòng)框架8內(nèi)環(huán)繞第二透鏡組樞軸33轉(zhuǎn)動(dòng)到離軸移位位置,其中 第二透鏡組LG2的光軸Z2關(guān)于成像光軸Zl的離心放置。當(dāng)?shù)诙哥R 框6進(jìn)行這種轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第二透鏡框架6的柱面透鏡固定器部分6a的一 部分進(jìn)入到上述通過貫通切口 8g和容置貫通切口 10el形成的徑向切 口部分中,以及通過其進(jìn)入到置于徑向切口部分的徑向外側(cè)的容置凹 槽llg中,從而如圖l、 11和18所示地容置到容置凹槽llg中。通過 這種結(jié)構(gòu),能夠以高度的空間利用率容置第二透鏡組LG2,同時(shí)減小 第二透鏡組移動(dòng)框架8、第二線性導(dǎo)向環(huán)IO和凸輪環(huán)11的直徑,從而 使變焦透鏡71小型化。
具體地,關(guān)于第二線性導(dǎo)向環(huán)IO,形成在第二線性導(dǎo)向栓10e中 的容置切口 10el用作容置第二透鏡組LG2的空間(柱面透鏡固定器部 分6a),以及該配置具有下文所述的優(yōu)點(diǎn)。首先,在例如第二線性導(dǎo)向 環(huán)10的環(huán)形線性導(dǎo)向部件中,理想情況是環(huán)形線性導(dǎo)向部件在不同的 圓周位置上設(shè)有多個(gè)線性導(dǎo)向部分,以在環(huán)形線性導(dǎo)向部件沿光軸方 向線性導(dǎo)向第二透鏡組移動(dòng)框架8時(shí)確保支撐第二透鏡組移動(dòng)框架8 的精確度。另一方面,由于透鏡組樞軸33、快門單元76等以緊湊方式 安裝在第二透鏡組移動(dòng)框架8中,在被第二線性導(dǎo)向環(huán)10線性導(dǎo)向的 第二透鏡組移動(dòng)框架8中很難保證足夠的安裝線性導(dǎo)向部件的圓周空 間。在變焦透鏡71的本實(shí)施例中,將這樣的多個(gè)線性導(dǎo)向部分設(shè)為兩 個(gè)部件第一線性導(dǎo)向栓10d和第二線性導(dǎo)向栓10e,這樣可以保證, 與例如三個(gè)線性導(dǎo)向栓以120度的等角度間隔設(shè)置在圓周方向上的情況相比,第一線性導(dǎo)向栓10d和第二線性導(dǎo)向栓10e之間具有較大的 圓周空間,從而可以在獲得具有高度空間利用率的緊湊的組件設(shè)置的
同時(shí)使第二透鏡組移動(dòng)框架8保持最小化。此外,將用于第二線性導(dǎo) 向栓10e的空間的一部分用作供第二透鏡組LG2縮回的空間,可以有 效地利用第二透鏡組移動(dòng)框架8中剩余的圓周空間。
對于第二線性導(dǎo)向栓10e, 一對線性導(dǎo)向表面G2之間沿第二線性 導(dǎo)向環(huán)10的圓周方向的距離加大,從而第二線性導(dǎo)向栓10e可以包括 一對線性導(dǎo)向表面G2之間的沿第二線性導(dǎo)向環(huán)10的圓周方向的容置 貫通切口 10el。這可以使第二線性導(dǎo)向栓10e充當(dāng)用于導(dǎo)向第二透鏡 組移動(dòng)框架8的線性導(dǎo)向部分,以便獲得相較于具有窄的圓周寬度的 線性導(dǎo)向突起的高度的導(dǎo)向穩(wěn)定性。此外,由于第二線性導(dǎo)向栓10e 的容置貫通切口 10el的前部被橋接部分10e2關(guān)閉,因此相較于第二 線性導(dǎo)向栓10e不具有橋接部分10e2而只具有作為兩個(gè)獨(dú)立的栓突起 的一對導(dǎo)向桿部分10e3的情況,第二線性導(dǎo)向栓10e具有更高的強(qiáng)度。 此外,從變焦透鏡71的前部觀察,包括橋接部分10e2的第二線性導(dǎo) 向栓10e的整個(gè)部分形成為環(huán)繞成像光軸Zl的圓弧形壁的一部分,從 而具有強(qiáng)度優(yōu)異并且能夠以高度的空間利用率容置在第二透鏡組移動(dòng) 框架8和凸輪環(huán)11之間的圓弧形結(jié)構(gòu)。
雖然在變焦透鏡71的上述實(shí)施例中,第二線性導(dǎo)向栓10e沿圓周 方向在第二線性導(dǎo)向栓10e的相對側(cè)包括一對線性導(dǎo)向表面G2,可以 改變一對線性導(dǎo)向表面G2的形成位置。例如,第二線性導(dǎo)向栓10e的 每個(gè)導(dǎo)向桿部分10e3可以在其面向第二透鏡組移動(dòng)框架8的內(nèi)圓周表 面上設(shè)有至少一個(gè)徑向突起或槽,而第二透鏡組移動(dòng)框架8可以在其 外圓周表面上設(shè)有相應(yīng)的與在導(dǎo)向桿部分10e3的徑向突起或槽可滑動(dòng) 地嚙合的至少一個(gè)徑向槽或突起。該結(jié)構(gòu)能夠增加用于線性導(dǎo)向第二 透鏡組移動(dòng)框架8的嚙合部分的數(shù)目,從而可以改善上述支撐第二透 鏡組移動(dòng)框架8的穩(wěn)定性和精度。此外,如果可以令互相嚙合的徑向 突起的高度和徑向凹槽的深度彼此相等,則可以防止第二透鏡組移動(dòng) 框架8和第二線性導(dǎo)向栓10e中的每一個(gè)的徑向尺寸出現(xiàn)實(shí)質(zhì)的增加, 從而保持了變焦透鏡71的緊湊。
變焦透鏡71的上述實(shí)施例的特征還在于其用于縮回第二透鏡組LG2和第三透鏡組LG3的縮回結(jié)構(gòu)。下文將討論變焦透鏡71的這一 特征。如圖19和20所示,圖像傳感器60具有橫向延長的矩形成像表 面,該成像表面包括兩個(gè)長邊和兩個(gè)短邊,其中兩個(gè)長邊沿水平方向
(第一方向)延長,以及兩個(gè)短邊沿與水平方向基本垂直的方向(第 二方向)延長。為了與圖像傳感器60的該形狀對應(yīng),第三透鏡組LG3 成形為具有非圓形的形狀(雙D缺口形狀),g卩,第三透鏡組LG3按 照下述方式成形去掉第三透鏡組LG3的與圖像傳感器的上長邊和下 長邊對應(yīng)的上部和下部(沿圖像傳感器60的短邊側(cè)的方向的圖像傳感 器60的兩個(gè)長邊放置的第三透鏡組LG3的邊沿的上部和下部)。更具 體的,第三透鏡組LG3具有基本上與圖像傳感器60平行的一對(上和 下)長邊直線邊緣(直線輪廓)LG3-V,以及進(jìn)一步具有分別將一對(上和下)長邊直線邊緣LG3-V互相連接起來的一對短邊圓弧形邊緣 LG3-W,以及第三透鏡組LG3的外緣通過一對長邊直線邊緣LG3-V和 一對短邊圓弧形邊緣LG3-W形成為非圓形的形狀。當(dāng)假設(shè)第三透鏡組 LG3的對應(yīng)于圖像傳感器60的上和下長邊的上述上部和下部(D缺口 部分)沒有被去掉時(shí), 一對短邊圓弧形邊緣LG3-W形成為位于與第三 透鏡組LG3的光軸Z1垂直的平面(見圖22)內(nèi)的參考圓LG3-Q的一 部分,以及一對長邊直線邊緣LG3-V形成為在參考源LG3-Q內(nèi)延伸的 直線邊緣。為了與第三透鏡組LG3的形狀對應(yīng),AF透鏡框架51的透 鏡固定器部分51a也形成在由一對(上和下)切除部分51a-l限定的具 有非圓弧形狀(雙D缺口形狀)的環(huán)形部分中,所述切除部分51a-l 沿第三透鏡組LG3的長邊直線邊緣LG3-V形成,從而透鏡固定器部分 51a的上邊和下邊(即上和下切除部分51a-l的輪廓)基本上平行于圖 像傳感器60的長邊。此外,透鏡限動(dòng)板53與橫向延長的矩形開口 53a 一起安裝在透鏡固定器部分51a的前部,以將第三透鏡組LG3限制在 透鏡限動(dòng)板53和透鏡固定器部分51a之間,以及也形成為非圓形形狀
(雙D缺口形狀),方式與圖19到22所示的類似。另一方面,第二透 鏡組LG2是圓形的,即在第二透鏡組LG2的外緣上不包括如上述去掉 部分(D缺口部分)的部分。
圖20到圖22顯示了變焦透鏡71在縮回狀態(tài)下時(shí)第二透鏡組LG2
(第二透鏡框架6)和第三透鏡組LG3 (AF透鏡框架51)之間的位置
22關(guān)系。如上所述,當(dāng)變焦透鏡71縮回到縮回位置時(shí),第二透鏡組LG2
徑向縮回到第三透鏡組LG3以下的空間中,從而第二透鏡組LG2的一 部分置于基本上與光軸方向上放置第三透鏡組LG3的的軸向范圍相同 的軸向范圍內(nèi)。在該階段,如第二透鏡框架6和AF透鏡框架51等的 前視正視20所示,第二透鏡組LG2 (第二透鏡框架6的柱面透鏡 固定器部分6a)在離軸移位位置部分置于透鏡固定器部分51a的去掉 部分(下D缺口部分)中,從而直接位于第三透鏡組LG3的下長邊直 線邊緣LG3-V的下方,以及第二透鏡組LG2的光軸Z2從軸上平面Pl 向左(朝向?qū)蚩?1d所處的一側(cè))偏移,該軸上平面通過第三透鏡 組LG3的光軸(即成像光軸Z1)并且平行于圖像傳感器60的短邊。 此外,第二透鏡組樞軸33的位置靠近一對短邊圓弧形邊緣LG3-W之 中的在離軸移位位置更靠近第二透鏡組LG2的光軸Z2的那一個(gè),其 中第二透鏡框架6環(huán)繞該第二透鏡組樞軸33樞軸安裝。換言之,第二 透鏡組樞軸33的位置設(shè)在第三透鏡組LG3的長邊方向上的兩個(gè)側(cè)邊之 中的在離軸位置更靠近第二透鏡組LG2的光軸Z2的那一個(gè)(對圖20 而言為左側(cè)邊)上。此外,第二透鏡組樞軸33從軸上平面P2向下偏 移(朝向第二透鏡組LG2的離軸移位位置側(cè)),所述軸上平面P2通過 第三透鏡組LG3的光軸(即成像光軸Zl)以及平行于成像傳感器60 的長邊。
在上述結(jié)構(gòu)中,當(dāng)?shù)诙哥R組LG2在離軸移位位置時(shí),直徑大于 第二透鏡組樞軸33 (樞軸柱面部分6c)的直徑的第二透鏡組LG2 (柱 面透鏡固定器部分6a)的位置靠近一對長邊直線邊緣LG3-V之一 (對 圖20而言為下長邊直線邊緣LG3-V),使得直徑小于第二透鏡組LG2 (柱面透鏡固定器部分6a)的直徑的第二透鏡組樞軸33 (樞軸柱面部 分6c)靠近一對短邊圓弧形邊緣LG3-W (對圖20而言為左短邊圓弧 形邊緣LG3-W)之一,因此,第二透鏡組LG2 (柱面透鏡固定器部分 6a)和第二透鏡組樞軸33 (樞軸柱面部分6c)縮回,在第三透鏡組LG3 的長邊和短邊上都具有高度空間利用率。具體地,第二透鏡框架6的 柱面透鏡固定器部分6a靠近第三透鏡組LG3,直到這樣的位置如果 假設(shè)第三透鏡組LG3的上述上部和下部(D缺口部分)沒有被去掉并 且透鏡固定器部分51a不具有切除部分51a-l,柱面透鏡固定器部分6a如不在該位置將會(huì)與第三透鏡組LG3的參考圓LG3-Q或AF透鏡框架 51固定第三透鏡組LG3的透鏡固定器部分51a干涉。因此,能夠高度 有效地使圖像傳感器60在短邊方向上小型化。
另外,由于第二透鏡組LG2的光軸Z2在離軸移位位置從平行于 圖像傳感器60的短邊的軸上平面Pl偏離,因此第二透鏡組樞軸33的 位置可以接近軸上平面P1 (至成像光軸Z1),這進(jìn)一步使變焦透鏡71 緊湊化。作為該成果的前提,第二透鏡框架6的柱面部分6c被樞軸地 安裝在其上的第二透鏡組樞軸33的位置需要設(shè)在與成像光軸Zl垂直 的平面內(nèi),從而不與包括圖像傳感器固定器21上的圖像傳感器60的 傳感器封裝重疊。此外,還需要滿足每個(gè)樞軸柱面部分6c和搖臂部分 6b位于不與AF透鏡框架51的透鏡固定器部分51a干涉的位置的條件。 與上述實(shí)施例不同,假設(shè)即使?jié)M足這個(gè)條件,第二透鏡組LG2的光軸 Z2也在離軸移位位置位于軸上平面P1中,那么第二透鏡組樞軸33的 位置離成像光軸Z1比本實(shí)施例的附圖中所示的更遠(yuǎn),或者第二鏡頭框 架6的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑(從第二透鏡組樞軸33到光軸Z2的距離)增加。如 果是這樣,用于第二透鏡組LG2的支撐結(jié)構(gòu)將不再位于凸輪環(huán)11的在 圖22中用雙點(diǎn)劃線(two-dot chain line)表示的內(nèi)徑內(nèi)。相反,根據(jù)上 述實(shí)施例的結(jié)構(gòu),第二透鏡組LG2和其支撐結(jié)構(gòu)可以縮回并且固定在 有限的空間中而凸輪環(huán)11的尺寸不會(huì)增加。雖然第二透鏡框架6的柱 面透鏡固定器部分6a從圖22所示的凸輪環(huán)11的內(nèi)圓周位置(內(nèi)徑) 徑向向外部分突出,柱面透鏡固定器部分6a的該部分突出部分不與凸 輪環(huán)11干擾,因?yàn)樵摬糠滞怀霾糠质峭ㄟ^貫通切口 8g和容置貫通切 口 10el固定在凸輪環(huán)11的容置凹槽llg中的部分。
下文將討論變焦透鏡71的其他特征,具體地,設(shè)置在第一透鏡組 LG1和第二透鏡組LG2之間的光屏蔽結(jié)構(gòu)的特征。如圖1到圖3和23 所示,固定第一透鏡組LG1的第一透鏡框架1設(shè)有柱面透鏡固定器部 分la和徑向壁部分lb。柱面透鏡固定器部分la對應(yīng)于的第一透鏡組 LG1的外圓周表面的形狀形成,并且具有與成像光軸Z1重合的中心軸, 以及徑向壁部分lb從柱面透鏡固定器部分la徑向向外突出。變焦透 鏡71在第二透鏡組移動(dòng)框架8之內(nèi)設(shè)有彈簧接觸環(huán)78,該彈簧接觸環(huán) 78固定到快門單元76的前部。該彈簧接觸環(huán)78在其前部設(shè)有多個(gè)邊
2緣部分78a,以及彈簧穩(wěn)固突起78b (見圖23)。每個(gè)邊緣部分78a都 是環(huán)繞成像光軸Z1的圓弧形的并且從彈簧接觸環(huán)78的外緣向前突出, 以及彈簧穩(wěn)固突起78從彈簧接觸環(huán)78的前表面的部分向前突出到稍 微地徑向進(jìn)入到繞成像光軸Z1的圓之內(nèi)的位置(即相較于每個(gè)邊緣部 分78a稍微更靠近成像光軸Zl的位置),其中多個(gè)邊緣部分78a位于 所述成像光軸上。
變焦透鏡71直接在徑向壁部分lb后方設(shè)有第一彈簧(前彈簧) 79,所述第一彈簧是前端與徑向壁部分lb的后表面接觸的壓縮螺旋彈 簧的形式。變焦透鏡71直接在彈簧接觸環(huán)78前方設(shè)有第二彈簧(后 彈簧)80,所述第二彈簧由后端與彈簧接觸環(huán)78的前表面在其上的環(huán) 形區(qū)域接觸的壓縮螺旋彈簧組成,所述環(huán)形區(qū)域在每個(gè)邊緣部分78a 和彈簧穩(wěn)固突起78b之間環(huán)繞成像光軸Zl周圍延伸。第一彈簧79和 第二彈簧80中的每一個(gè)都是截去頂端的圓錐形的壓縮螺旋彈簧,所述 壓縮螺旋彈簧的直徑朝光軸的后端方向(在圖1到3中觀察為向右) 增加,以及第二彈簧80的直徑大于第一彈簧79的直徑。
變焦透鏡71在第一彈簧79的后端與第二彈簧80的前端之間具有 環(huán)形光屏蔽部件81,所述環(huán)形光屏蔽部件被支撐以浮動(dòng)在第一彈簧79 的后端與第二彈簧80的前端之間,同時(shí)在第一彈簧79和第二彈簧80 的彈簧里之間獲得平衡。環(huán)形光屏蔽部件81是環(huán)繞成像光軸Z1的環(huán) 形部件,以及具有徑向邊緣(徑向壁部分/第一徑向邊緣部分)81a、徑 向邊緣(徑向壁部分/第二徑向邊緣部分)81b、環(huán)形連接部分81c和光 屏蔽壁81d。徑向邊緣81a與第一彈簧79的后端接觸。徑向邊緣81b 沿光軸方向位于徑向邊緣81a的前方,直徑大于徑向邊緣81a的直徑 (位于相較于徑向邊緣81a距離光軸Zl徑向更遠(yuǎn)的位置),以及與第 二彈簧80的前端接觸。環(huán)形連接部分81c具有環(huán)繞成像光軸Zl的柱 面形狀以及環(huán)形連接部分81c的前后端分別與徑向邊緣81b和81a連 接。光屏蔽壁81d位于徑向邊緣81a的徑向之內(nèi)。光屏蔽壁81d設(shè)有 截去頂端的圓錐部分81d-l和后端環(huán)形部分81d-2,所述截去頂端的圓 錐部分81d-l從徑向邊緣81a的內(nèi)沿延伸以及直徑朝光軸后端方向減小 從而逐漸接近成像光軸Zl,以及所述后端環(huán)形部分81d-2固定到所述 截去頂端的圓錐部分81d-l的后端并且位于基本上與成像光軸Z1垂直的平面內(nèi)。第一彈簧79和第二彈簧80被保持以基本彼此同心(以使
第一彈簧79和第二彈簧80的軸互相重合),第一彈簧79的后端的外 圓周表面和第二彈簧80的前端的內(nèi)圓周表面分別與環(huán)形連接部分81c 的內(nèi)外圓周表面接觸。此外,第一彈簧79被保持以基本與第一透鏡框 架1同心,第一彈簧79的前端與環(huán)形階梯部分嚙合,所述環(huán)形階梯部 分通過第一透鏡框架1的柱面透鏡固定器部分la和徑向壁部分lb形 成,而第二彈簧80被固定以基本與第二透鏡組移動(dòng)框架8同心,彈簧 接觸環(huán)78通過快門單元76固定到所述第二透鏡組移動(dòng)框架8上,第 二彈簧80的后端在彈簧接觸環(huán)78的彈簧穩(wěn)固突起78b和多個(gè)邊緣部 分78a之間嚙合到其中。
在上述光屏蔽結(jié)構(gòu)中,第一彈簧79和第二彈簧80中的每一個(gè)根 據(jù)第一透鏡框架1和第二透鏡組移動(dòng)框架8之間的沿光軸方向的相對 位置而變化擴(kuò)展或收縮,從而環(huán)形光屏蔽部件81被固定在第一透鏡組 LG1和第二透鏡組LG2之間的預(yù)定位置上。更具體的,在圖l所示的 第一透鏡框架1和第二透鏡組移動(dòng)框架8之間的距離達(dá)到最小的變焦 透鏡71的縮回狀態(tài)下,第一彈簧79和第二彈簧80中的每一個(gè)的壓縮 程度都達(dá)到最大,以及環(huán)形光屏蔽部件81容置在第一透鏡框架1的球 面透鏡固定器部分la的徑向外側(cè)(即第一透鏡組LG1之外)的空間(環(huán) 形空間)中。在設(shè)為設(shè)為廣角端的變焦透鏡71的準(zhǔn)備拍照狀態(tài)下,其 中第一透鏡框架1和第二透鏡組移動(dòng)框架8如圖2所示地有點(diǎn)彼此分 開,環(huán)形光屏蔽部件81被保持在第一透鏡組LG1和第二透鏡組LG2 之間的空間中,并且屏蔽掉否則會(huì)通過第一透鏡組LG1并隨后環(huán)繞第 二透鏡組移動(dòng)框架8外部徑向射入而不穿過第二透鏡組LG2的光。環(huán) 形光屏蔽部件81 (特別是光屏蔽壁81d)的直徑和形狀被預(yù)定,從而 在圖2所示的狀態(tài)下其有害光屏蔽效率達(dá)到最高。此外,第一彈簧79 和第二彈簧80中的每一個(gè)的軸向長度和彈簧力也被預(yù)定,從而環(huán)形光 屏蔽部件81被保持在光軸方向上的位置上,在圖2所示的狀態(tài)下環(huán)形 光屏蔽部件81的有害光屏蔽效率在該位置上達(dá)到最高。變焦透鏡71 的焦距從圖2所示的廣角端向圖3所示的長焦端變化,導(dǎo)致第一透鏡 框架1和第二透鏡組移動(dòng)框架8互相接近。當(dāng)變焦透鏡71被設(shè)在圖3 所示的長焦端時(shí),環(huán)形光屏蔽部件81被容置在第一透鏡框架1的柱面透鏡固定器部分la徑向外側(cè)的空間中,與變焦透鏡在縮回狀態(tài)下的情 況類似。當(dāng)變焦透鏡71被設(shè)置在長焦端時(shí),第一透鏡組LG1和第二透 鏡組LG2互相接近,以及可以通過快門單元76及其他來屏蔽射向圖像 傳感器60而不通過第二透鏡組LG2的光的有害光線,因此,即使環(huán)形 光屏蔽部件81被容置在第一透鏡框架1的柱面透鏡固定器部分la徑 向外側(cè)的空間中也不會(huì)出現(xiàn)問題。此外,在上述容置結(jié)構(gòu)中,環(huán)形光 屏蔽部件81、第一彈簧79和第二彈簧80被容置在第一透鏡框架1的 柱面透鏡固定器部分la徑向外側(cè)的空間中,通過該容置結(jié)構(gòu),第一透 鏡組LG1和第二透鏡組LG2可以互相靠近而不會(huì)互相干涉,從而該容 置結(jié)構(gòu)在空間利用率方面表現(xiàn)優(yōu)異以及可能不會(huì)為變焦透鏡71的光學(xué) 性能增加約束。
如上所述,根據(jù)光屏蔽結(jié)構(gòu)的上述實(shí)施例,由于環(huán)形光屏蔽部件 80以第一彈簧79和第二彈簧80之間的彈簧力的平衡方式被保持在浮 態(tài),即使光屏蔽結(jié)構(gòu)是簡單的,上述光的有害射線也可以被可靠地屏 蔽。
變焦透鏡71可以設(shè)有多個(gè)光屏蔽部件,例如如在圖24和25顯示 的變焦透鏡171的第二實(shí)施例中所示的兩個(gè)環(huán)形光屏蔽部件81A和 81B。在圖24和25中,與變焦透鏡的第一實(shí)施例的元件類似的元件被 分配相同的附圖標(biāo)記。變焦透鏡171在第一彈簧79和第二彈簧80之 間設(shè)有壓縮螺旋彈簧形式的中間彈簧82。前置環(huán)形光屏蔽部件81A被 保持在第一彈簧79的后端和中間彈簧82的前端之間,而后置光屏蔽 部件81B被保持在中間彈簧82的后端和第二彈簧80的前端之間。在 圖24所示的變焦透鏡171的縮回狀態(tài)中,以及還在圖25所示的變焦 透鏡171的下半部所示的被設(shè)置在長焦端的變焦透鏡171的狀態(tài)中, 兩個(gè)環(huán)形光屏蔽部件81A和81B、第一彈簧79、第二彈簧80和中間 彈簧82全部被容置在第一透鏡框架1的柱面透鏡固定器部分la'的徑 向外側(cè)的空間(環(huán)形空間)中,從而與變焦透鏡71的第一實(shí)施例類似, 變焦透鏡的第二實(shí)施例的該容置結(jié)構(gòu)在空間利用率方面表現(xiàn)優(yōu)異。柱 面透鏡固定器部分la'具有與第一實(shí)施例的柱面透鏡固定器部分la不 同的形狀,從而環(huán)繞其容置兩個(gè)環(huán)形光屏蔽部件81A和81B以及三個(gè) 彈簧79、 80和82。如在圖25所示的變焦透鏡171的上半部分所示的變焦透鏡171被設(shè)置在廣角端的狀態(tài)下,兩個(gè)光屏蔽部件81A和81B 被固定在第一透鏡組LG1和第二透鏡組LG2之間的空間中,兩個(gè)環(huán)形 光屏蔽部件81A和81B之間沿光軸方向具有一距離,通過該距離可以 得到適當(dāng)?shù)墓馄帘涡?yīng)。雖然在變焦透鏡171的第二實(shí)施例中安裝了 兩個(gè)光屏蔽部件81A和81B,然而也可以安裝多余兩個(gè)的環(huán)形光屏蔽 部件。
雖然在變焦透鏡71的第一實(shí)施例中用于保持環(huán)形光屏蔽部件81 的彈簧是兩個(gè)壓縮彈簧(壓縮螺旋彈簧)的形式的,以及在變焦透鏡 171的第二實(shí)施例中用于固定兩個(gè)環(huán)形光屏蔽部件81A和81B的彈簧 是三個(gè)壓縮彈簧(壓縮螺旋彈簧)的形式的,然而每個(gè)這樣的彈簧可 以用拉伸螺旋彈簧代替。
變焦透鏡71和171的上述第一和第二實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)僅作為使 本發(fā)明具體化的示例,本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍并不限于上述實(shí)施例。
例如,雖然當(dāng)變焦透鏡完全縮回時(shí),第二透鏡組LG2遠(yuǎn)離成像光 軸Z1縮回,然而本發(fā)明也可以應(yīng)用到光學(xué)裝置的光屏蔽結(jié)構(gòu),用于防 止有害光進(jìn)入到并不以這種方式遠(yuǎn)離成像光軸縮回的光學(xué)元件之間。
可以對本文描述的本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行顯而易見的變化,這 樣的改變應(yīng)該在本發(fā)明要求保護(hù)的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)。需指出,本文所包 含的所有實(shí)體都是說明性的,而不限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種光學(xué)裝置的光屏蔽結(jié)構(gòu),其包括設(shè)置在光軸方向上的不同位置的多個(gè)光學(xué)元件,所述光屏蔽結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)位于所述多個(gè)光學(xué)元件中的兩個(gè)光學(xué)元件之間的環(huán)形光屏蔽部件,以屏蔽有害光;以及保持在所述兩個(gè)光學(xué)元件之間的多個(gè)彈簧,在所述光軸方向上可彈性變形,所述多個(gè)彈簧包括至少兩個(gè)彈簧,所述兩個(gè)彈簧的中的一個(gè)保持在所述兩個(gè)光學(xué)元件之一與所述環(huán)形光屏蔽部件之間,而所述兩個(gè)彈簧中的另一個(gè)保持在所述兩個(gè)光學(xué)元件的另一個(gè)與所述環(huán)形光屏蔽部件之間,其中所述環(huán)形光屏蔽部件在所述多個(gè)彈簧的彈簧力間的平衡狀態(tài)下被支撐在所述兩個(gè)光學(xué)元件之間。
2、 如權(quán)利要求1所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述環(huán)形光屏蔽部件包括安裝在所述光軸方向上的不同位置的所述兩個(gè)光學(xué)元件之間的至少 兩個(gè)環(huán)形光屏蔽部件,以及其中所述多個(gè)彈簧包括保持在所述環(huán)形光屏蔽部件之間的中間彈 簧,沿所述光軸方向可彈性變形。
3、 如權(quán)利要求2所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述至少兩個(gè)環(huán)形光屏 蔽部件包括前置環(huán)形光屏蔽部件和在所述光軸方向上位于所述前置環(huán) 形光屏蔽部件后方的后置環(huán)形光屏蔽部件,其中所述多個(gè)彈簧包括前彈簧、所述中間彈簧和后彈簧,在所述 光軸方向上按照上述順序安裝,其中所述前置環(huán)形光屏蔽部件保持在所述前彈簧的后端與所述中 間彈簧的前端之間,以及其中所述后置環(huán)形光屏蔽部件保持在所述中間彈簧的后端與所述 后彈簧的前端之間。
4、 如權(quán)利要求1所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述光屏蔽結(jié)構(gòu)結(jié)合在可伸縮透鏡鏡筒中,其中所述兩個(gè)光學(xué)元件沿所述光軸方向可彼此相對移動(dòng), 其中當(dāng)所述可伸縮透鏡鏡筒處于不執(zhí)行拍照操作的縮回狀態(tài)時(shí),所述兩個(gè)光學(xué)元件沿所述光軸方向彼此接近地放置,從而所述環(huán)形光屏蔽部件保持在所述兩個(gè)光學(xué)元件之一的徑向外側(cè)的空間中,以及其中當(dāng)所述可伸縮透鏡鏡筒從所述縮回狀態(tài)向準(zhǔn)備拍照的狀態(tài)移動(dòng)時(shí),所述兩個(gè)光學(xué)元件沿所述光軸方向彼此分開地移動(dòng),從而所述環(huán)形光屏蔽部件置于所述兩個(gè)光學(xué)元件之間。
5、 如權(quán)利要求1所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述多個(gè)光學(xué)元件形成 焦距根據(jù)所述兩個(gè)光學(xué)元件之間的距離的變化而改變的變焦光學(xué)系 統(tǒng),以及其中當(dāng)所述兩個(gè)光學(xué)元件在其變焦范圍內(nèi)彼此緊密接近時(shí),所述 環(huán)形光屏蔽部件被保持在所述兩個(gè)光學(xué)元件之一的徑向外側(cè)的空間 中。
6、 如權(quán)利要求l所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述多個(gè)光學(xué)元件之一 包括快門單元。
7、 如權(quán)利要求l所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述環(huán)形光屏蔽部件包括至少一個(gè)徑向邊緣部分,該徑向邊緣部分位于基本上垂直于所述光 軸的平面內(nèi),以及與所述多個(gè)彈簧的端部接觸。
8、 如權(quán)利要求7所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述環(huán)形光屏蔽部件的所述徑向邊緣部分包括第一徑向邊緣部分,與位于所述第一徑向邊緣部分之前的所述多個(gè)彈簧中的一個(gè)彈簧的后端接觸;以及第二徑向邊緣部分,與位于所述第一徑向邊緣部分之后的所述多 個(gè)彈簧中的另一個(gè)彈簧的前端接觸。
9、 如權(quán)利要求8所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述第一徑向邊緣部分和所述第二徑向邊緣部分設(shè)置在所述光軸方向上的不同的位置上,以 及其中所述環(huán)形光屏蔽部件進(jìn)一步包括具有基本在所述光軸上的中 心軸的環(huán)形連接部分,所述環(huán)形連接部分將所述第一徑向邊緣部分和 所述第二徑向邊緣部分互相連接。
10、 如權(quán)利要求9所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述第一徑向邊緣部 分相較于所述第二徑向邊緣部分設(shè)置在所述光軸方向上較后面的位 置。
11、 如權(quán)利要求7所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述環(huán)形光屏蔽部件 包括截去頂端的圓錐部分,該截去頂端的圓錐部分徑向地位于所述徑 向邊緣部分之內(nèi),并且從而形成為所述截去頂端的圓錐部分的直徑沿 所述光軸方向向后減小。
12、 如權(quán)利要求1所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述多個(gè)彈簧中的每 一個(gè)包括壓縮螺旋彈簧。
13、 如權(quán)利要求1所述的光屏蔽結(jié)構(gòu),其中所述多個(gè)彈簧沿所述光軸方向壓縮,當(dāng)所述兩個(gè)光學(xué)元件沿所述光軸方向移動(dòng)以彼此緊密 接近時(shí),所述環(huán)形光屏蔽部件保持固定在所述兩個(gè)光學(xué)元件之間。
14、 一種可伸縮透鏡鏡筒,其具有至少一個(gè)能夠沿光軸方向前移和縮回的可移動(dòng)的鏡筒,所述可伸縮的透鏡鏡筒包括設(shè)置在所述光軸方向上的不同位置上的多個(gè)光學(xué)元件;至少一個(gè)環(huán)形光屏蔽部件,環(huán)繞所述多個(gè)光學(xué)元件的兩個(gè)光學(xué)元件之間的所述光軸放置;以及多個(gè)彈簧,保持在所述兩個(gè)光學(xué)元件之間,并且當(dāng)所述可移動(dòng)的 鏡筒縮回時(shí),沿所述光軸方向彈性壓縮。其中所述環(huán)形光屏蔽部件在所述多個(gè)彈簧的彈簧力之間的平衡狀 態(tài)下被支撐在所述兩個(gè)光學(xué)元件之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光學(xué)裝置的光屏蔽結(jié)構(gòu),其包括設(shè)置在光軸方向上的不同位置上的多個(gè)光學(xué)元件。該光屏蔽結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)位于兩個(gè)光學(xué)元件之間的至少一個(gè)環(huán)形光屏蔽部件,以屏蔽有害光,以及保持在兩個(gè)光學(xué)元件之間的多個(gè)彈簧,在光軸方向上可彈性變形。彈簧包括至少兩個(gè)彈簧,該兩個(gè)彈簧的其中一個(gè)固定在兩個(gè)光學(xué)元件之一與環(huán)形光屏蔽部件之間,而兩個(gè)彈簧中的另一個(gè)固定在兩個(gè)光學(xué)元件的另一個(gè)與環(huán)形光屏蔽部件之間。環(huán)形光屏蔽部件在多個(gè)彈簧的彈簧力間的平衡狀態(tài)下被支撐在兩個(gè)光學(xué)元件之間。
文檔編號(hào)G02B7/10GK101509995SQ20091000722
公開日2009年8月19日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者佐佐木啟光, 清水邦彥, 石塚和宜, 野村博 申請人:Hoya株式會(huì)社