專利名稱：透鏡鏡筒及攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透鏡鏡筒及攝像裝置。
背景技術(shù)：
下述專利文獻(xiàn)1記載了下述內(nèi)對(duì)焦式變焦透鏡鏡筒改變多個(gè)透鏡的間隔以改變 光學(xué)系統(tǒng)的倍率，通過移動(dòng)該光學(xué)系統(tǒng)的中間的透鏡，改變?cè)摴鈱W(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置。專利文獻(xiàn)1 JP特開2000-89086號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
上述現(xiàn)有技術(shù)的透鏡鏡筒具有組合了多個(gè)部件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。因此組裝工時(shí)較多，
生產(chǎn)率不高。本發(fā)明的課題在于提供一種生產(chǎn)率高的透鏡鏡筒及攝像裝置。本發(fā)明通過以下解決手段解決上述課題。并且為了易于理解，附加和本發(fā)明的實(shí) 施方式對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)來進(jìn)行說明，但不限于此。技術(shù)方案1所述的發(fā)明是一種透鏡鏡筒(100)，其特征在于，具有成像光學(xué)系統(tǒng) 仏1丄2丄3丄4丄5)，包括第1光學(xué)系統(tǒng)(L1、L3、L4、L5)和能夠獨(dú)立于該第1光學(xué)系統(tǒng)(Li、 L3、L4、L5)移動(dòng)的第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)；第1驅(qū)動(dòng)單元(130、140、150、160、170)，在上述成像 光學(xué)系統(tǒng)(L1、L2、L3、L4、L5)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)上述第1光學(xué)系統(tǒng)(L1、L3、L4、L5)；和 第2驅(qū)動(dòng)單元(125)，在上述成像光學(xué)系統(tǒng)(L1、L2、L3、L4、U)進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)驅(qū)動(dòng)上述第 2光學(xué)系統(tǒng)(L2)，并且在上述變倍動(dòng)作時(shí)驅(qū)動(dòng)上述第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)。技術(shù)方案2所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1所述的透鏡鏡筒(100)中，上述 焦點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)上述第2驅(qū)動(dòng)單元(12 對(duì)上述第2光學(xué)系統(tǒng)(U)的驅(qū)動(dòng)量，根據(jù)上述成像光 學(xué)系統(tǒng)(L1、L2、L3、L4、L5)的焦距來決定。技術(shù)方案3所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1或2所述的透鏡鏡筒(100)中， 上述第1驅(qū)動(dòng)單元(130、140、150、160、170)是具有凸輪(154)的凸輪環(huán)(150)，所述凸輪 (154)與保持上述第1光學(xué)系統(tǒng)(Li)的保持部件(160)扣合。技術(shù)方案4所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1 3的任意一項(xiàng)所述的透鏡鏡 筒(100)中，具有引導(dǎo)軸(102、104)，在保持上述第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)的保持部件(190)上 設(shè)置，引導(dǎo)上述第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)的移動(dòng)；和支撐部件(116、118)，支撐上述引導(dǎo)軸(102、 104)。技術(shù)方案5所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案4所述的透鏡鏡筒(100)中，上 述第2驅(qū)動(dòng)單元(12 包括線性促動(dòng)器(125)，該線性促動(dòng)器(12 相對(duì)于上述支撐部件 (116,118)驅(qū)動(dòng)上述引導(dǎo)軸(102,104) ο技術(shù)方案6所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案5所述的透鏡鏡筒(100)中，上述 線性促動(dòng)器(125)配置在上述支撐部件(116、118)的上述第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)側(cè)。技術(shù)方案7所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案4 6的任意一項(xiàng)所述的透鏡鏡筒(100)中，具有第2引導(dǎo)軸，在保持上述第2光學(xué)系統(tǒng)的保持部件上設(shè)置，引導(dǎo)上述第2 光學(xué)系統(tǒng)的移動(dòng)；第2線性促動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)上述第2引導(dǎo)軸；和控制部，選擇性地驅(qū)動(dòng)控制該 第2線性促動(dòng)器。技術(shù)方案8所述的發(fā)明是一種攝像裝置(10)，具有技術(shù)方案1 6的任意一項(xiàng)所 述的透鏡鏡筒(100)。此外，附加標(biāo)號(hào)所說明的結(jié)構(gòu)也可適當(dāng)改良，此外，可將至少一部分由其他構(gòu)成物替代。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種生產(chǎn)率高的透鏡鏡筒及攝像裝置。


圖1是概念性地表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的相機(jī)的圖。圖2是圖1中的透鏡鏡筒的放大圖，是廣角側(cè)端的截面圖。圖3是透鏡鏡筒的望遠(yuǎn)側(cè)端的截面圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖等說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是概念性地表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的相機(jī)1的圖。在以下各圖中，為了易于說明及理解，設(shè)置了 CTZ直角坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系中，將 在攝影者使光軸OA呈水平而拍攝橫長(zhǎng)的圖像時(shí)的相機(jī)的位置(以下稱為正位置)下由攝 影者來看朝向左側(cè)的方向，作為X正方向，將正位置下朝向上側(cè)的方向作為Y正方向。并且， 將正位置下朝向被拍攝體的方向作為Z正方向。該Z正方向也稱為前面?zhèn)?，Z負(fù)方向也稱 為背面?zhèn)取＿M(jìn)一步，將和光軸OA(即Z軸)平行的方向的移動(dòng)稱為“平移”，將以光軸OA為 中心的轉(zhuǎn)動(dòng)稱為“旋轉(zhuǎn)”。相機(jī)1由相機(jī)主體10和透鏡鏡筒100構(gòu)成。透鏡鏡筒100是能對(duì)焦距進(jìn)行可變調(diào)整的所謂變焦透鏡。透鏡鏡筒100具有構(gòu)成 攝影光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)透鏡(L1 U)；和改變孔徑以調(diào)整入射光量的光圈裝置222。并且， 透鏡鏡筒100具有與相機(jī)支架CM可拆裝地扣合的透鏡支架113，通過該透鏡支架113可拆 裝地安裝到相機(jī)主體10。這樣一來，相機(jī)1可根據(jù)用途更換不同透鏡鏡筒來進(jìn)行攝影。相機(jī)主體10具有快速?gòu)?fù)原反光鏡(quick return mirror) 11、取景屏(finder screen) 12、五棱鏡13、目鏡光學(xué)系統(tǒng)14、快門15、攝像元件16、顯示裝置17、控制裝置18、 測(cè)距傳感器19等?？焖?gòu)?fù)原反光鏡11是為了使由透鏡鏡筒100聚光的被拍攝體像的光路朝向取景 屏12彎曲，而可擺動(dòng)地設(shè)置在相機(jī)主體10內(nèi)的反射鏡?？焖?gòu)?fù)原反光鏡11對(duì)應(yīng)于釋放操 作，移動(dòng)到不妨礙被拍攝體光向攝像元件16的入射的退避位置(圖1中以雙點(diǎn)劃線表示)。并且，快速?gòu)?fù)原反光鏡11的一部分為半反射鏡，在和該半反射鏡部位對(duì)應(yīng)的背面 部位上，配置有副反射鏡IlA0副反射鏡IlA將透過了快速?gòu)?fù)原反光鏡11中的半反射鏡部 位的被拍攝體像光引導(dǎo)到測(cè)距傳感器19。副反射鏡IlA隨著快速?gòu)?fù)原反光鏡11向退避位 置的移動(dòng)，而沿著快速?gòu)?fù)原反光鏡U的背面移動(dòng)。取景屏12是使快速?gòu)?fù)原反光鏡11反射的被拍攝體像成像的屏幕，配置在快速?gòu)?fù)原反光鏡11和五棱鏡13之間。五棱鏡13是截面形狀為五角形的多棱鏡，配置在使相機(jī)主體10橫向擺放狀態(tài)的 上部。五棱鏡13將取景屏12上成像的像作為正立像引導(dǎo)到目鏡光學(xué)系統(tǒng)14。目鏡光學(xué)系統(tǒng)14是用于放大觀察通過五棱鏡13成為正立像的被拍攝體像的光學(xué) 系統(tǒng)，配置在五棱鏡13的背面?zhèn)?攝影者側(cè))?？扉T15對(duì)應(yīng)于釋放操作而開關(guān)，控制攝像元件16中成像的被拍攝體像光的曝光 時(shí)間。攝像元件16是將由透鏡鏡筒100成像的被拍攝體像變換為電信號(hào)的、例如CCD等 光電變換元件。攝像元件16在相機(jī)主體10的內(nèi)部的背面?zhèn)?圖1所示的右側(cè))以使受光 面和光軸OA正交的狀態(tài)設(shè)置。顯示裝置17具有設(shè)置在相機(jī)主體10的外側(cè)的背面?zhèn)?攝影者側(cè))的液晶等顯示 面板。顯示裝置17在顯示面板上顯示攝影圖像、曝光時(shí)間等與攝影相關(guān)的信息等?？刂蒲b置18具有CPU等，統(tǒng)一控制上述相機(jī)主體10的各構(gòu)成要素及相機(jī)主體10 上安裝的透鏡鏡筒100。測(cè)距傳感器19檢測(cè)從經(jīng)由副反射鏡IlA入射的被拍攝體像光開始到被拍攝體為 止的距離信息，并將該距離信息輸出到控制裝置18。相機(jī)主體10如上所述，與透鏡鏡筒100 —體結(jié)合而構(gòu)成相機(jī)1。在結(jié)合狀態(tài)下，相 機(jī)主體10的控制裝置18及未圖示的電源經(jīng)由未圖示的連接端子與透鏡鏡筒100連接，通 過控制裝置18控制透鏡鏡筒100中的下述線性促動(dòng)器125 (對(duì)焦時(shí)及變焦時(shí)進(jìn)行動(dòng)作)、光 圈裝置222等。相機(jī)1在攝影時(shí)如下作用。相機(jī)主體10具有的未圖示的快門按鈕被按壓操作(釋放操作)時(shí)，快速?gòu)?fù)原反光 鏡11移動(dòng)到退避位置。快門15對(duì)應(yīng)于釋放操作而開關(guān)，在攝像元件16中使被拍攝體像光 曝光預(yù)定時(shí)間。攝像元件16將被拍攝體像光變換為電信號(hào)并攝像。由攝像元件16拍攝的 攝像數(shù)據(jù)記錄到未圖示的記錄部。由此進(jìn)行攝影。在該攝影時(shí)，透鏡鏡筒100中的光圈裝 置222及線性促動(dòng)器125等由相機(jī)主體10的控制裝置18控制。S卩，控制裝置18根據(jù)相機(jī) 主體10具有的未圖示的測(cè)光傳感器的測(cè)光信息來控制光圈裝置222，并且在自動(dòng)對(duì)焦動(dòng)作 時(shí)，根據(jù)來自測(cè)距傳感器19的測(cè)距信息來控制線性促動(dòng)器125。接著除了上述圖1外參照?qǐng)D2及圖3，更詳細(xì)地說明透鏡鏡筒100。圖2是圖1中 的透鏡鏡筒100的放大圖，是廣角側(cè)端的截面圖。圖3是透鏡鏡筒100的望遠(yuǎn)側(cè)端的截面 圖。透鏡鏡筒100如上所述，具有沿著共同的光軸OA依次排列的5組透鏡L1、L2、L3、 L4、L5。透鏡Li、L2、L3、L4、L5分別由第1透鏡框160、第2透鏡框190、第3透鏡框70、第 4透鏡框80、第5透鏡框90保持。此外，透鏡鏡筒100是以透鏡L2為對(duì)焦透鏡的內(nèi)對(duì)焦式變焦透鏡，通過各透鏡Li、 L2、L3、L4、L5向光軸OA方向(Z方向)分別移動(dòng)預(yù)定量，而使作為整個(gè)透鏡鏡筒100的焦 距連續(xù)變化。圖2表示透鏡鏡筒100為廣角端(焦距短的一側(cè)的端部)的狀態(tài)，圖3表示 透鏡鏡筒100變倍為望遠(yuǎn)端(焦距長(zhǎng)的一側(cè)的端部)的狀態(tài)。并且，通過透鏡L2在光軸OA 方向上移動(dòng)，焦點(diǎn)位置改變。進(jìn)一步，保持透鏡L4的第4透鏡框80具有光圈裝置222，該光圈裝置222改變包括透鏡L4的光學(xué)系統(tǒng)的光路直徑。透鏡鏡筒100具有固定筒110，其用于固定可相對(duì)于相機(jī)主體10拆裝的透鏡支架 113。在固定筒110的前面?zhèn)?，將彼此同軸的內(nèi)筒140、中筒150、外筒161及變焦環(huán)130從 內(nèi)側(cè)依次配置。在固定筒110的內(nèi)側(cè)配置相對(duì)于固定筒110旋轉(zhuǎn)自如的凸輪筒170。進(jìn)而在凸輪 筒170的內(nèi)側(cè)配置與光軸OA平行配置的一對(duì)導(dǎo)桿102、104。固定筒110具有平移槽111、凸輪銷112、透鏡支架113及支撐部114。平移槽111 在透鏡鏡筒100的光軸OA方向上延伸。凸輪銷112從固定筒110的內(nèi)周面向徑向內(nèi)側(cè)突 出，與下述凸輪筒170的凸輪槽173扣合。通過使透鏡支架113與相機(jī)支架CM扣合，將固定筒110固定到相機(jī)主體10。在固 定到相機(jī)主體10的固定筒110中，固定筒110后端的支架面115與相機(jī)主體10中的相機(jī) 支架CM的前面緊密接觸。這樣一來，透鏡鏡筒100整體相對(duì)于相機(jī)主體10被定位。支撐部114從固定筒110的內(nèi)周面向徑向內(nèi)側(cè)突出，支撐導(dǎo)桿102、104。支撐圖中 配置在上側(cè)的導(dǎo)桿102的支撐部114，分別具有與導(dǎo)桿102的外周形狀互補(bǔ)的形狀的嵌合孔 116。導(dǎo)桿102插通到嵌合孔116而被支撐。這樣一來，導(dǎo)桿102被允許向光軸OA方向移 動(dòng)的同時(shí)，被限制了其他方向的移位。與之相對(duì)，支撐圖中配置在下側(cè)的導(dǎo)桿104的支撐部114具有U字槽118，該U字 槽包括與導(dǎo)桿104的直徑相同間隔的平行面。導(dǎo)桿104插通到U字槽118中，而被允許向 光軸OA方向的移動(dòng)，同時(shí)被限制與光軸OA正交的方向的移位。一對(duì)導(dǎo)桿102、104被固定到第2透鏡框190。這樣一來，導(dǎo)桿102、104對(duì)保持了透 鏡L2的第2透鏡框190向光軸OA方向的移動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)。并且，導(dǎo)桿104限制由第2透鏡 框190保持的透鏡L2以導(dǎo)桿102為軸旋轉(zhuǎn)。內(nèi)筒140具有凸輪隨動(dòng)件142、退避孔144、平移槽146和扣合突起148。凸輪隨 動(dòng)件142在內(nèi)筒140的后端附近向透鏡鏡筒100的徑向內(nèi)側(cè)突出。平移槽146向透鏡鏡筒 100的光軸OA方向延伸?？酆贤黄?48也向透鏡鏡筒100的徑向外側(cè)突出。凸輪隨動(dòng)件142貫通平移槽111，與下述凸輪筒170的凸輪槽171扣合。這樣一 來，當(dāng)凸輪筒170旋轉(zhuǎn)時(shí)，限制內(nèi)筒140繞光軸OA的旋轉(zhuǎn)。并且，把使內(nèi)筒140向光軸OA 方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力從凸輪槽171傳遞到凸輪隨動(dòng)件142。退避孔144在透鏡鏡筒100的圓周方向上配置在和平移槽146不同的位置上。在 退避孔144中插通下述凸輪筒170的凸輪隨動(dòng)件172。中筒150具有凸輪隨動(dòng)件152、凸輪槽154、平移槽156及扣合圓周槽158。凸輪 隨動(dòng)件152向透鏡鏡筒100的徑向外側(cè)突出，與變焦環(huán)130的引導(dǎo)槽132扣合。凸輪槽IM 相對(duì)于光軸OA傾斜延伸。平移槽156在透鏡鏡筒100的圓周方向上配置在和凸輪槽巧4不同的位置上。平 移槽156在光軸OA方向上延伸，與下述凸輪筒170的凸輪隨動(dòng)件172扣合?？酆蠄A周槽158在中筒150的內(nèi)周面上沿著和光軸OA正交的面形成?？酆蠄A周 槽158與內(nèi)筒140的扣合突起148扣合。這樣一來，中筒150在光軸OA方向上與內(nèi)筒140 一體移動(dòng)，同時(shí)獨(dú)立于內(nèi)筒140而繞光軸OA旋轉(zhuǎn)自如。外筒161具有凸輪隨動(dòng)件162。凸輪隨動(dòng)件162向透鏡鏡筒100的徑向內(nèi)側(cè)突出，與中筒150的凸輪槽154和內(nèi)筒140的平移槽146扣合。這樣一來，中筒150繞光軸OA旋 轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪隨動(dòng)件162限制外筒161繞光軸OA旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將光軸OA方向的驅(qū)動(dòng)力傳遞到外 筒 161。并且，外筒161與保持透鏡Ll的第1透鏡框160結(jié)合。這樣一來，當(dāng)外筒161向 光軸OA方向移動(dòng)時(shí)，透鏡Ll也沿著光軸OA移動(dòng)。凸輪筒170在固定筒110內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)自如地配置。凸輪筒170具有多個(gè)凸輪槽171、 173及凸輪隨動(dòng)件172。凸輪槽171、173分別相對(duì)于光軸OA傾斜形成。凸輪槽171與內(nèi)筒 140的凸輪隨動(dòng)件142扣合。凸輪槽173與固定筒110的凸輪銷112扣合。凸輪隨動(dòng)件172通過連接部件174向徑向外側(cè)突出，通過內(nèi)筒140的退避孔144 與中筒150的平移槽156扣合。這樣一來，中筒150繞光軸OA旋轉(zhuǎn)時(shí)，使凸輪筒170旋轉(zhuǎn) 的驅(qū)動(dòng)力從凸輪隨動(dòng)件172傳遞到凸輪筒170。此外，凸輪筒170還具有未圖示的其他凸輪槽等，用于產(chǎn)生使保持其他透鏡L3、 L4、L5的第3透鏡框70、第4透鏡框80、第5透鏡框90移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。并且，凸輪筒170為 了降低重量等，存在去除未形成凸輪槽等的區(qū)域的情況。因此，不一定形成完整的圓筒。變焦環(huán)130沿著固定筒110的外周面繞光軸OA旋轉(zhuǎn)地安裝。并且，變焦環(huán)130在 內(nèi)周面具有引導(dǎo)槽132。引導(dǎo)槽132與光軸OA方向平行地直線狀地延伸。引導(dǎo)槽132與中 筒150的凸輪隨動(dòng)件152扣合。這樣一來，當(dāng)變焦環(huán)130被旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，中筒150也繞光軸 OA旋轉(zhuǎn)。在變焦環(huán)130的內(nèi)側(cè)配置變焦環(huán)移轉(zhuǎn)量檢測(cè)部133。變焦環(huán)移轉(zhuǎn)量檢測(cè)部133檢 測(cè)通過來自外部的旋轉(zhuǎn)操作而旋轉(zhuǎn)的變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)量，將和旋轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)量信號(hào) 發(fā)送到下述鏡筒控制部123。變焦環(huán)移轉(zhuǎn)量檢測(cè)部133例如可使用與變焦環(huán)130 —起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子標(biāo)尺以及對(duì)轉(zhuǎn) 子標(biāo)尺的刻度進(jìn)行計(jì)數(shù)的光學(xué)傳感器形成。并且，也可使用與變焦環(huán)130 —起旋轉(zhuǎn)的磁體 以及測(cè)量通過該磁體的移動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化的磁傳感器而形成。這些結(jié)構(gòu)只是示例，也 可是其他結(jié)構(gòu)。并且，在透鏡鏡筒100的外周面上，在變焦環(huán)130的背面?zhèn)?圖中右方)配置有聚 焦環(huán)120。聚焦環(huán)120沿著固定筒110的外周面繞光軸OA旋轉(zhuǎn)自如地安裝。在聚焦環(huán)120的內(nèi)側(cè)配置聚焦環(huán)旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)部121。聚焦環(huán)旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)部121檢測(cè)通過來自外部的旋轉(zhuǎn)操作旋轉(zhuǎn)的聚焦環(huán)120的旋轉(zhuǎn) 量，并將與其旋轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)量信號(hào)發(fā)送到下述鏡筒控制部123。聚焦環(huán)旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)部121例如可使用與聚焦環(huán)120 —起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子標(biāo)尺以及對(duì)轉(zhuǎn) 子標(biāo)尺的刻度進(jìn)行計(jì)數(shù)的光學(xué)傳感器形成。也可使用與聚焦環(huán)120 —起旋轉(zhuǎn)的磁體以及測(cè) 量通過該磁體的移動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化的磁傳感器來形成。這些結(jié)構(gòu)只是示例，也可是其 他結(jié)構(gòu)。并且，透鏡鏡筒100在固定筒110的內(nèi)側(cè)具有線性促動(dòng)器125和移動(dòng)量檢測(cè)部 127。線性促動(dòng)器125配置在支撐部114的背面?zhèn)?，該支撐?14在前面?zhèn)戎螌?dǎo)桿 102。線性促動(dòng)器125通過其驅(qū)動(dòng)使導(dǎo)桿102向光軸OA方向移動(dòng)。通過該線性促動(dòng)器125對(duì)導(dǎo)桿102的驅(qū)動(dòng)，與導(dǎo)桿102結(jié)合的第2透鏡框190和由導(dǎo)桿104及第2透鏡框190保持的透鏡L2，向光軸OA方向移動(dòng)。即，線性促動(dòng)器125經(jīng) 由導(dǎo)桿102驅(qū)動(dòng)第2透鏡框190 (即透鏡I^)。該線性促動(dòng)器125進(jìn)行的透鏡L2的移動(dòng)構(gòu) 成與其他透鏡Li、L3、L4、L5的移動(dòng)構(gòu)成在機(jī)構(gòu)上完全獨(dú)立。因此，透鏡L2可與其他透鏡 L1、L3、L4、L5無關(guān)地單獨(dú)移動(dòng)。線性促動(dòng)器125以與從下述鏡筒控制部123輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)量動(dòng)作， 驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿102。即，線性促動(dòng)器125由鏡筒控制部123控制，移動(dòng)控制透鏡L2。在本構(gòu)成的透鏡鏡筒100中，焦距變更(變焦)時(shí)及對(duì)焦時(shí)的透鏡L2的移動(dòng)，通 過由鏡筒控制部123控制的線性促動(dòng)器125來進(jìn)行。此外，未動(dòng)作的線性促動(dòng)器125限制導(dǎo)桿102的光軸OA方向的移動(dòng)。移動(dòng)量檢測(cè)部127設(shè)置在支撐部114的背面?zhèn)?，該織成?14在背面?zhèn)戎螌?dǎo)桿 102。移動(dòng)量檢測(cè)部127在線性促動(dòng)器125使導(dǎo)桿102移動(dòng)時(shí)動(dòng)作，檢測(cè)導(dǎo)桿102相對(duì)于固 定筒110在光軸OA方向的移動(dòng)量，并將和移動(dòng)量對(duì)應(yīng)的移動(dòng)量信號(hào)發(fā)送到鏡筒控制部123。移動(dòng)量檢測(cè)部127例如由與導(dǎo)桿102 —體移動(dòng)的線性標(biāo)尺和對(duì)該標(biāo)尺進(jìn)行計(jì)數(shù)的 光學(xué)傳感器構(gòu)成。也可由與導(dǎo)桿102—起移動(dòng)的磁體和測(cè)量由該磁體移動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變 化的磁傳感器構(gòu)成。但這些只是一例，也可是其他構(gòu)成。鏡筒控制部123根據(jù)以下信息來驅(qū)動(dòng)控制線性促動(dòng)器125 從變焦環(huán)移轉(zhuǎn)量檢測(cè) 部133輸入的變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)量信息；從聚焦環(huán)旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)部121輸入的聚焦環(huán)120的 旋轉(zhuǎn)量信息；和從移動(dòng)量檢測(cè)部127輸入的線性促動(dòng)器125的移動(dòng)量信息。S卩，鏡筒控制部123具有對(duì)與變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)量相對(duì)應(yīng)的透鏡L2的位置進(jìn)行計(jì) 算的計(jì)算信息，當(dāng)變焦環(huán)130旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)從變焦環(huán)移轉(zhuǎn)量檢測(cè)部133輸入的該旋轉(zhuǎn)量信 息，計(jì)算透鏡L2的位置，并驅(qū)動(dòng)線性促動(dòng)器125以使透鏡L2移動(dòng)到該位置。此外，鏡筒控制部123具有對(duì)與聚焦環(huán)120的旋轉(zhuǎn)量相對(duì)應(yīng)的透鏡L2的位置進(jìn)行 計(jì)算的計(jì)算信息，當(dāng)聚焦環(huán)120旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)從聚焦環(huán)旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)部121輸入的該旋轉(zhuǎn)量信 息，計(jì)算透鏡L2的位置，并驅(qū)動(dòng)線性促動(dòng)器125以使透鏡L2移動(dòng)到該位置。透鏡L3、L4、L5各自的第3透鏡框70、第4透鏡框80、第5透鏡框90，經(jīng)由聯(lián)動(dòng)機(jī) 構(gòu)與通過變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)而被旋轉(zhuǎn)操作的凸輪筒170連接。聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)可任意選擇現(xiàn)有的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來使用。省略其詳細(xì)說明，例如可以是如下構(gòu)成通過凸輪筒170及固定筒上設(shè)置 的凸輪槽及平移槽，引導(dǎo)第3透鏡框70、第4透鏡框80、第5透鏡框90移動(dòng)。并且，也可構(gòu) 成為利用導(dǎo)桿102、104引導(dǎo)第3透鏡框70、第4透鏡框80、第5透鏡框90。這樣一來，透鏡 L3、L4、L5通過變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)操作分別在光軸OA方向上以預(yù)定的關(guān)系移動(dòng)。在外筒161及變焦環(huán)130之間，配置有相對(duì)于固定筒110同軸安裝的蓋筒165。蓋 筒165可隨外筒161進(jìn)退，密封外筒161及變焦環(huán)130之間。這樣一來，蓋筒165可防止灰 塵進(jìn)入到透鏡鏡筒100內(nèi)部。如上構(gòu)成的透鏡鏡筒100在變焦環(huán)130被旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，如下作用，在圖1所示的廣 角側(cè)端和圖2所示的望遠(yuǎn)側(cè)端之間，焦距連續(xù)變化。并且在圖2中，對(duì)和圖1相同的要素標(biāo) 以同樣的參照標(biāo)號(hào)而省略重復(fù)說明。并且在圖2中，圖1中能看到的部件的一部分通過該 部件繞光軸OA的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而移動(dòng)，變得看不到。透鏡鏡筒100在變焦環(huán)130從外部被旋轉(zhuǎn)操作而繞光軸OA旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過與引導(dǎo)槽 132扣合的凸輪隨動(dòng)件152，向中筒150傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)中筒150旋轉(zhuǎn)時(shí)(在圖2中看不到通過旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)的凸輪隨動(dòng)件15 ，驅(qū)動(dòng)力從凸輪槽IM傳遞到外筒161的凸輪隨動(dòng) 件 162。接受到驅(qū)動(dòng)力的凸輪隨動(dòng)件162被內(nèi)筒140的平移槽146引導(dǎo)，進(jìn)行平移移動(dòng)(在 光軸OA方向移動(dòng))。這樣一來，與外筒161的前端結(jié)合的第1透鏡框160和由第1透鏡框 160保持的透鏡Ll 一體地平移移動(dòng)。并且，當(dāng)中筒150旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力也傳遞到與平移槽156扣合的凸輪隨動(dòng)件 172(在圖2中，看不到通過旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)的平移槽156及凸輪隨動(dòng)件17 。這樣一來，凸輪 筒170沿著固定筒110的內(nèi)周面繞光軸OA旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪筒170旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力傳遞到和凸輪槽171扣合的凸輪隨動(dòng)件142。凸輪隨 動(dòng)件142被固定筒110的平移槽111引導(dǎo)而平移移動(dòng)。這樣一來，內(nèi)筒140和通過扣合圓 周槽158與內(nèi)筒140扣合的中筒150平移移動(dòng)。并且，當(dāng)凸輪筒170旋轉(zhuǎn)時(shí)，被與凸輪槽173扣合的固定筒110的凸輪銷112驅(qū)動(dòng)， 凸輪筒170自身也平移移動(dòng)。這樣一來，當(dāng)變焦環(huán)130被旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，透鏡L1、L3、L4、L5移動(dòng)，相互的間隔變化。并且，當(dāng)變焦環(huán)130被旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，鏡筒控制部123根據(jù)從變焦環(huán)移轉(zhuǎn)量檢測(cè)部 133輸入的變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)量，控制線性促動(dòng)器125，將透鏡L2移動(dòng)到和變焦環(huán)130的旋 轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)定位置。通過這一系列的動(dòng)作，透鏡鏡筒100延伸或縮短，透鏡L1、L2、L3、L4及透鏡L5的 間隔變化，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距變化。其中，和變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的透鏡L2的預(yù)定位置是指，移動(dòng)了以下量后的位 置對(duì)基于變焦環(huán)130旋轉(zhuǎn)量的焦距的變更所需的移動(dòng)量，加上了為了不改變對(duì)焦距離(聚 焦位置)的對(duì)焦調(diào)整校正量后的量。S卩，在透鏡L2是對(duì)焦透鏡的本構(gòu)成的透鏡鏡筒100中，當(dāng)焦距變化時(shí)，從最接近距 離到無限遠(yuǎn)的透鏡L2的移動(dòng)距離(對(duì)焦移動(dòng)范圍)變化(焦距變長(zhǎng)時(shí)，移動(dòng)距離變大)。 因此，鏡筒控制部123在焦距變化時(shí)(變焦操作時(shí))，使透鏡L2進(jìn)行和該焦距變化對(duì)應(yīng)的 移動(dòng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步移動(dòng)施加對(duì)焦調(diào)整校正的量以使變焦操作以前的對(duì)焦位置不發(fā)生偏 離。這樣一來，即使進(jìn)行變焦操作，對(duì)焦位置也被保持，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)焦偏離。并且，透鏡鏡筒100在聚焦環(huán)120被旋轉(zhuǎn)操作時(shí)如下作用，對(duì)焦距離改變。即，當(dāng)聚焦環(huán)120被旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，從聚焦環(huán)旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)部121向鏡筒控制部123輸 入聚焦環(huán)120的旋轉(zhuǎn)量信息。鏡筒控制部123根據(jù)該聚焦環(huán)120的旋轉(zhuǎn)量信息，控制線性 促動(dòng)器125。這樣一來，透鏡L2向光軸OA方向移動(dòng)，對(duì)焦距離變化。圖3中以雙點(diǎn)劃線表 示移動(dòng)了的透鏡L2。如上所述，線性促動(dòng)器125對(duì)透鏡L2的移動(dòng)構(gòu)成，與其他透鏡Li、L3、L4、L5的移 動(dòng)構(gòu)成相比，機(jī)構(gòu)上完全獨(dú)立，因此在聚焦環(huán)120旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，透鏡L2以外的透鏡Li、L3、 L4、L5不會(huì)移動(dòng)。在此，鏡筒控制部123控制線性促動(dòng)器125，使得無論焦距如何，總是以一定的聚 焦環(huán)120的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)，在最接近距離和無限遠(yuǎn)之間移動(dòng)透鏡L2。S卩，在該透鏡鏡 筒100中，如上所述，最接近距離到無限遠(yuǎn)的透鏡L2的對(duì)焦移動(dòng)范圍(移動(dòng)量)雖然根據(jù) 焦距而變化，但鏡筒控制部123進(jìn)行控制，以根據(jù)焦距來改變透鏡L2的移動(dòng)量相對(duì)于聚焦環(huán)120的旋轉(zhuǎn)量的比例，使得最接近距離和無限遠(yuǎn)之間的聚焦環(huán)120的旋轉(zhuǎn)量無論焦距如 何而總是保持一定。并且，鏡筒控制部123參照從移動(dòng)量檢測(cè)部127接收的移動(dòng)量信號(hào)，校正產(chǎn)生的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)。這樣一來，可校正因外部紊亂造成的導(dǎo)桿102的移動(dòng)量誤差，使透鏡L2確移動(dòng)，可 迅速且高精度地使透鏡鏡筒100對(duì)焦。此外，透鏡鏡筒100通過圖1所示的相機(jī)主體10的控制裝置18的自動(dòng)對(duì)焦控制 而對(duì)焦時(shí)，聚焦環(huán)120不被旋轉(zhuǎn)操作。這種情況下，為了使透鏡鏡筒100對(duì)焦而求出的透鏡 L2的移動(dòng)量，作為要求移動(dòng)量信號(hào)從相機(jī)主體10的控制裝置18發(fā)送到鏡筒控制部123。接 收到要求移動(dòng)量信號(hào)的鏡筒控制部123產(chǎn)生和要求移動(dòng)量相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并提供到線性 促動(dòng)器125。根據(jù)本實(shí)施方式，具有以下效果。(1)透鏡鏡筒100中，作為對(duì)焦透鏡的透鏡L2由導(dǎo)桿102支撐，通過線性促動(dòng)器 125對(duì)導(dǎo)桿102的驅(qū)動(dòng)，在對(duì)焦時(shí)及變焦時(shí)，向光軸OA方向以預(yù)定量被移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。這樣一 來，不再需要在由聚焦環(huán)120旋轉(zhuǎn)進(jìn)行對(duì)焦位置調(diào)整(對(duì)焦調(diào)整)時(shí)用于對(duì)透鏡L2進(jìn)行 移動(dòng)操作的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)；及由變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行焦距變更時(shí)(變焦操作時(shí))用于使透鏡 L2與其他透鏡L1、L3、L4、L5同步移動(dòng)的凸輪銷及凸輪槽等形成的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其結(jié)果是，可 使結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)化，降低成本。并且，不通過聚焦環(huán)120及變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)力使透鏡L2機(jī) 構(gòu)性地移動(dòng)操作，因此聚焦環(huán)120及變焦環(huán)130的旋轉(zhuǎn)操作扭矩減輕，操作性提高。(2)透鏡鏡筒100通過線性促動(dòng)器125對(duì)導(dǎo)桿102的驅(qū)動(dòng)，僅透鏡L2向光軸OA方 向移動(dòng)。因此，線性促動(dòng)器125無需大的驅(qū)動(dòng)扭矩，可小型且低成本地構(gòu)成。(3)在透鏡鏡筒100中，驅(qū)動(dòng)支撐透鏡L2的導(dǎo)桿102的線性促動(dòng)器125，配置在支 撐部114的背面?zhèn)?，該支撐?14在其前面?zhèn)戎螌?dǎo)桿102。這樣一來，透鏡L2和線性促動(dòng) 器125接近配置，因此可通過撓曲變形等小的部位驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿102，可進(jìn)行驅(qū)動(dòng)阻力小、順利、 高效的驅(qū)動(dòng)。(4)透鏡鏡筒100通過線性促動(dòng)器125對(duì)導(dǎo)桿102的驅(qū)動(dòng)，作為對(duì)焦透鏡的透鏡L2 向光軸OA方向移動(dòng)。這樣一來，為了將變焦時(shí)的焦點(diǎn)移動(dòng)收納在允許范圍內(nèi)，調(diào)整透鏡L2 相對(duì)其他透鏡Li、L3的相對(duì)位置的空氣間隔調(diào)整，可通過調(diào)整線性促動(dòng)器125對(duì)導(dǎo)桿102 的驅(qū)動(dòng)原點(diǎn)位置來輕松地進(jìn)行?，F(xiàn)在技術(shù)中，空氣間隔的調(diào)整通過在透鏡L2和保持該透鏡 L2的保持框之間裝入調(diào)整墊圈來進(jìn)行。該調(diào)整作業(yè)是如下極麻煩的作業(yè)先組裝好透鏡鏡 筒100并掌握了調(diào)整量后，裝入對(duì)應(yīng)厚度的調(diào)整墊圈，再重新組裝。在本構(gòu)成中，無需這種 調(diào)整作業(yè)，可大幅削減調(diào)整作業(yè)工時(shí)，可降低成本。(變形方式)本發(fā)明不限于以上說明的實(shí)施方式，可進(jìn)行下述各種變形、變更，它們也屬本發(fā)明 的范圍之內(nèi)。(1)在本實(shí)施方式中，透鏡鏡筒100中的透鏡L2構(gòu)成為，使可在光軸OA方向上移 動(dòng)地支撐該透鏡L2的導(dǎo)桿102，在線性促動(dòng)器125的作用下移動(dòng)。但也可構(gòu)成為獨(dú)立具有 可移動(dòng)地支撐透鏡L2的構(gòu)成以及移動(dòng)透鏡L2的構(gòu)成(促動(dòng)器)。(2)在本實(shí)施方式中，在光軸OA方向上可移動(dòng)地支撐透鏡L2的導(dǎo)桿102、104中， 由線性促動(dòng)器125驅(qū)動(dòng)一個(gè)導(dǎo)桿102。但也可由第2線性促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)另一個(gè)導(dǎo)桿104。也可以構(gòu)成為，當(dāng)促動(dòng)器125的驅(qū)動(dòng)等的耗電變?yōu)橐欢ㄒ陨?、或透鏡L2的移動(dòng)速度變慢時(shí)，通 過第2線性促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)另一個(gè)導(dǎo)桿104。也可構(gòu)成為，變焦時(shí)驅(qū)動(dòng)一個(gè)線性促動(dòng)器125，聚 焦時(shí)驅(qū)動(dòng)線性促動(dòng)器125和第2線性促動(dòng)器。(3)在本實(shí)施方式中，對(duì)可在光軸OA方向上移動(dòng)地支撐透鏡L2的導(dǎo)桿102進(jìn)行移 動(dòng)驅(qū)動(dòng)的線性促動(dòng)器125配置在支撐部114的背面?zhèn)龋撝尾?14在其前面?zhèn)戎螌?dǎo)桿 102，檢測(cè)導(dǎo)桿102的光軸OA方向的移動(dòng)量的移動(dòng)量檢測(cè)部127配置于在背面?zhèn)戎螌?dǎo)桿 102的支撐部114的背面?zhèn)?。但該線性促動(dòng)器125及移動(dòng)量檢測(cè)部127的配置位置不限于 此，可適當(dāng)設(shè)定。并且，可適當(dāng)組合上述實(shí)施方式及變形方式來使用，各實(shí)施方式的構(gòu)成通過圖示 及說明已明確，因此省略其詳細(xì)說明。進(jìn)一步，本發(fā)明不限于上述說明的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種透鏡鏡筒，其特征在于，具有成像光學(xué)系統(tǒng)，包括第1光學(xué)系統(tǒng)和能夠獨(dú)立于該第1光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的第2光學(xué)系統(tǒng)； 第1驅(qū)動(dòng)單元，在上述成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)上述第1光學(xué)系統(tǒng)；和 第2驅(qū)動(dòng)單元，在上述成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)驅(qū)動(dòng)上述第2光學(xué)系統(tǒng)，并且在上 述變倍動(dòng)作時(shí)驅(qū)動(dòng)上述第2光學(xué)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其特征在于，上述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)上述第2驅(qū)動(dòng)單元對(duì)上述第2光學(xué)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)量，根據(jù)上述成像光學(xué) 系統(tǒng)的焦距來決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透鏡鏡筒，其特征在于，上述第1驅(qū)動(dòng)單元是具有凸輪的凸輪環(huán)，所述凸輪與保持上述第1光學(xué)系統(tǒng)的保持部 件扣合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項(xiàng)所述的透鏡鏡筒，其特征在于，具有引導(dǎo)軸，在保持上述第2光學(xué)系統(tǒng)的保持部件上設(shè)置，引導(dǎo)上述第2光學(xué)系統(tǒng)的 移動(dòng)；和支撐部件，支撐上述引導(dǎo)軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡鏡筒，其特征在于，上述第2驅(qū)動(dòng)單元包括線性促動(dòng)器，該線性促動(dòng)器相對(duì)于上述支撐部件驅(qū)動(dòng)上述引導(dǎo)軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡鏡筒，其特征在于，上述線性促動(dòng)器配置在上述支撐部件的上述第2光學(xué)系統(tǒng)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6的任意一項(xiàng)所述的透鏡鏡筒，其特征在于，具有第2引導(dǎo)軸，在保持上述第2光學(xué)系統(tǒng)的保持部件上設(shè)置，引導(dǎo)上述第2光學(xué)系 統(tǒng)的移動(dòng)；第2線性促動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)上述第2引導(dǎo)軸；和 控制部，選擇性地驅(qū)動(dòng)控制該第2線性促動(dòng)器。
8.一種攝像裝置，具有權(quán)利要求1 7的任意一項(xiàng)所述的透鏡鏡筒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生產(chǎn)率高的透鏡鏡筒及攝像裝置。本發(fā)明的透鏡鏡筒具有成像光學(xué)系統(tǒng)(L1、L2、L3、L4、L5)，包括第1光學(xué)系統(tǒng)(L1、L3、L4、L5)和可獨(dú)立于該第1光學(xué)系統(tǒng)(L1、L3、L4、L5)移動(dòng)的第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)；第1驅(qū)動(dòng)單元(130、140、150、160、170)，在上述成像光學(xué)系統(tǒng)(L1、L2、L3、L4、L5)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)驅(qū)動(dòng)上述第1光學(xué)系統(tǒng)(L1、L3、L4、L5)和第2驅(qū)動(dòng)單元(125)，在上述成像光學(xué)系統(tǒng)(L1、L2、L3、L4、L5)進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)驅(qū)動(dòng)上述第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)，并且在上述變倍動(dòng)作時(shí)驅(qū)動(dòng)上述第2光學(xué)系統(tǒng)(L2)。
文檔編號(hào)G02B7/04GK102135658SQ20111002683
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者吹野邦博, 草野正明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康