專利名稱：鏡筒和攝像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有調(diào)節(jié)入射光量的虹彩光圈(iris diaphragm)的鏡筒(lens barrel)以及安裝有該鏡筒的比如膠片照相機或者數(shù)字式照相機等攝像設備。
背景技術：
安裝有具有虹彩光圈的鏡筒的數(shù)字式照相機在鏡筒被收納時由于虹彩光圈的厚度而增大了數(shù)字式照相機在其光軸方向上的厚度。因此，傳統(tǒng)上，論述了如下一種減小照相機在其光軸方向上的厚度的技術將光圈配置于透鏡單元的被攝體側，當鏡筒被收納時，透鏡單元被插入到快門葉片或光圈葉片的開口中(例如，參見日本特開2004-347615號公報)。在日本特開2004-347615號公報的技術中，透鏡單元和保持透鏡單元的透鏡保持架在光軸方向上被插入到光圈葉片的開口中，這要求當鏡筒被收納時全部光圈葉片在透鏡單元和透鏡保持架的徑向上向外退避。這增大了光圈葉片的面積，從而增大了整個光圈的外徑，由此使鏡筒的直徑增大。 結果，照相機在其光軸方向上的厚度減小，但是，這增加了照相機的高度尺寸和寬度尺寸， 由此導致照相機的尺寸增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鏡筒和安裝有該鏡筒的攝像設備，該鏡筒能夠減小當鏡筒處于收納位置時攝像設備在其光軸方向上的厚度并且還能夠減小鏡筒的直徑。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種鏡筒，其具有第一透鏡、第二透鏡、透鏡保持單元以及虹彩光圈，所述透鏡保持單元用于以所述第二透鏡能在所述鏡筒的光軸方向上相對于所述第一透鏡移動而靠近或離開所述第一透鏡的方式保持所述第二透鏡，所述虹彩光圈被配置在所述第一透鏡和所述第二透鏡之間并且具有用于調(diào)節(jié)入射光量的光圈葉片，所述鏡筒能在攝像位置和收納位置之間沿所述光軸方向移動以改變攝像倍率，其中所述第二透鏡在所述光軸方向上的與所述第一透鏡相面對的端面包括朝向所述第一透鏡突出的凸球面部，所述第二透鏡被配置成當所述鏡筒處于所述收納位置時，所述第二透鏡靠近所述第一透鏡，并且所述光圈葉片的內(nèi)周部被配置在所述透鏡保持單元的徑向內(nèi)側并與所述凸球面部在徑向上相對。根據(jù)本發(fā)明的攝像設備，其包括如上所述的鏡筒；以及變焦機構，其用于在所述攝像位置和所述收納位置之間沿所述光軸方向變焦驅動所述鏡筒。根據(jù)本發(fā)明，可以減小當鏡筒處于收納位置時攝像設備在其光軸方向上的厚度， 并且還能夠減小鏡筒的直徑。從下面參考附圖對示例性實施方式的詳細說明，本發(fā)明的其它的特征和優(yōu)點將變得明顯。


圖1是作為具有根據(jù)本發(fā)明的實施方式的鏡筒的攝像設備的數(shù)字式照相機從其正面?zhèn)扔^察的外觀立體圖，其中，鏡筒處于收納位置。圖2是圖1的數(shù)字式照相機的外觀立體圖，其中，鏡筒處于攝像位置。圖3是圖1的數(shù)字式照相機的后視圖。圖4是圖1的數(shù)字式照相機的仰視圖。圖5是圖1的數(shù)字式照相機的內(nèi)部構造的方框圖。圖6是圖1中的鏡筒的主要部分的截面圖，其中，鏡筒處于收納位置。圖7是圖1中的鏡筒的主要部分的截面圖，其中，鏡筒處于攝像位置。圖8是示出由圖1的數(shù)字式照相機執(zhí)行的攝像操作處理的步驟的流程圖。圖9是示出由圖1的數(shù)字式照相機執(zhí)行的鏡筒的收納操作處理的步驟的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖詳細說明本發(fā)明。圖1是作為具有根據(jù)本發(fā)明的實施方式的鏡筒的攝像設備的數(shù)字式照相機從其正面?zhèn)扔^察的外觀立體圖，其中，鏡筒處于收納位置；圖2是圖1的數(shù)字式照相機的外觀立體圖，其中，鏡筒處于攝像位置；圖3是圖1的數(shù)字式照相機的后視圖；圖4是圖1的數(shù)字式照相機的仰視圖。如圖1和圖2所示，數(shù)字式照相機18在其正面配置有取景器16，其確定被攝體的構圖；輔助光源15，其用于測光/測距；閃光燈17 ；以及鏡筒19。在數(shù)字式照相機18的頂面配置有釋放按鈕12、電源切換按鈕14以及變焦開關13。另外，如圖3所示，數(shù)字式照相機18在其背面配置有操作按鈕22至27、如IXD等顯示器21以及取景器目鏡20。另外，如圖4所示，在數(shù)字式照相機18的底面配置有三角架安裝部觀、存儲卡驅動器42 (參見圖幻以及電池插入部(未示出)的蓋四。圖5是圖1的數(shù)字式照相機18的內(nèi)部構造的方框圖?？偩€44與CPU 46,ROM 45,RAM 47、釋放按鈕12、操作按鈕22至27、顯示器21、電源切換按鈕14、變焦開關13、存儲器40、壓縮/解壓縮單元41、存儲卡驅動器42以及驅動電路43連接。驅動電路43與變焦機構30、聚焦驅動機構31、快門驅動機構32以及光圈驅動機構34連接，其中，變焦機構30對鏡筒19進行變焦驅動以使鏡筒19沿光軸方向在攝像位置和收納位置之間移動，由此改變攝像倍率，聚焦驅動機構31驅動聚焦透鏡35，快門驅動機構32驅動快門33 (參見圖1)，光圈驅動機構34驅動虹彩光圈5。驅動電路43還與閃光燈17以及如CXD傳感器、CMOS傳感器等圖像傳感器36連接。經(jīng)由驅動電路43基于來自CPU 46的信號來控制與驅動電路43連接的各單元的驅動。ROM 45存儲各種控制程序，RAM 47存儲各種控制程序所必需的數(shù)據(jù)。模擬信號處理單元37對圖像傳感器36輸出的圖像數(shù)據(jù)進行模擬處理并且將處理后的圖像數(shù)據(jù)輸出到 A/D轉換單元38。A/D轉換單元38將從圖像傳感器36取得的模擬數(shù)據(jù)轉換成為數(shù)字數(shù)據(jù)，并將數(shù)字數(shù)據(jù)輸出到數(shù)字信號處理單元39。數(shù)字信號處理單元39對由A/D轉換單元38轉換的數(shù)字
4數(shù)據(jù)進行預定處理，并將處理后的數(shù)據(jù)作為圖像數(shù)據(jù)輸出到存儲器40。操作按鈕23的操作使壓縮/解壓縮單元41對存儲于存儲器40的圖像數(shù)據(jù)進行 JPEG或TIFF的壓縮處理，然后將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)輸出到被插入在存儲器驅動器42中的用于存儲的存儲卡。壓縮/解壓縮單元41對存儲于存儲器40的圖像數(shù)據(jù)或者存儲于存儲卡的圖像數(shù)據(jù)進行解壓縮處理，然后經(jīng)由總線44使顯示器21能夠顯示圖像數(shù)據(jù)。如果用戶在觀看圖像時確定顯示器21中顯示的圖像是不需要的，則用戶能夠通過操作按鈕M的操作來刪除該圖像。接著，將參考圖6和圖7說明具有虹彩光圈5的鏡筒19。圖6是圖1中的鏡筒的主要部分的截面圖，其中，鏡筒處于收納位置；圖7是圖1中的鏡筒的主要部分的截面圖，其中，鏡筒處于攝像位置。如圖6和圖7所示，鏡筒19具有第一透鏡1、第一透鏡保持架3以及筒(barrel) 4。 第一透鏡1由被固定到筒4的第一透鏡保持架3保持。筒4在其被攝體側的端部裝配有鏡頭蓋(lens cover) S0鏡頭蓋8在其中央部具有開口。在第一透鏡1的像面?zhèn)扰渲玫诙哥R2，第二透鏡2被第二透鏡保持架7以第二透鏡2能夠在光軸方向上相對于第一透鏡1移動而靠近或離開第一透鏡1的方式保持。第二透鏡2在光軸方向上的與第一透鏡1相面對的端面具有朝向第一透鏡1突出的凸球面形狀。第二透鏡保持架7由第二透鏡基座架11保持。在第一透鏡1與第二透鏡2之間在光軸方向上配置虹彩光圈5，虹彩光圈5具有調(diào)節(jié)入射光量的光圈葉片6。第一透鏡保持架3與根據(jù)本發(fā)明的第一透鏡保持單元的示例對應，并且第二透鏡保持架7與根據(jù)本發(fā)明的第二透鏡保持單元的示例對應。虹彩光圈5設置有從動件9，并且第二透鏡基座架11設置有從動件10。凸輪筒 (未示出)的轉動使從動件9和從動件10跟隨凸輪筒的凸輪槽，由此使虹彩光圈5和第二透鏡2沿光軸方向在鏡筒19處于圖6所示的收納位置的情況與鏡筒19處于圖7所示的攝像位置的情況之間移動。在圖7所示的攝像位置中虹彩光圈5與第二透鏡2之間在光軸方向上的距離大于在圖6所示的收納位置中虹彩光圈5與第二透鏡2之間在光軸方向上的距離，使得光圈葉片6的內(nèi)周部能夠沿著光圈葉片6的徑向移動，以開閉虹彩光圈5，從而可在小光圈 (aperture)和大的全光圈之間改變光圈葉片6的內(nèi)周部的開口的大小。在圖6所示的收納位置中，第一透鏡1和第二透鏡2彼此最靠近，由此減小鏡筒19 在光軸方向上的長度，并減小數(shù)字式照相機18在光軸方向上的厚度。虹彩光圈5的光圈葉片6被配置成與鏡筒19處于如圖7所示的攝像位置的情況相比，當鏡筒19處于如圖6所示的收納位置，光圈葉片6更接近第一透鏡1。傳統(tǒng)上，不管第二透鏡2的形狀如何，當鏡筒19處于收納位置時，第二透鏡2和第二透鏡保持架7都已被插入到光圈葉片6的內(nèi)周部的開口中，由此要求光圈葉片6被開口至比第二透鏡保持架7的外徑大的直徑B，這樣，要求光圈葉片6被收納于直徑B和虹彩光圈5的外徑(C)之間所形成的空間中，從而必然增大虹彩光圈5的外徑(C)，并且鏡筒19的
直徑更大。
由此，在本實施方式中，當鏡筒19處于收納位置時，光圈葉片6的內(nèi)周部的一部分并未被收納于直徑(B)和虹彩光圈5的外徑(C)之間所形成的空間中。更具體地，當鏡筒19處于收納位置時，如圖6所示，光圈葉片6的內(nèi)周部被配置在第二透鏡保持架7的徑向內(nèi)側并且與第二透鏡2的凸球面部在徑向上相對。在本實施方式中，光圈葉片6的內(nèi)周部被配置在具有大致三角形半截面的環(huán)形空間E中并沿徑向向內(nèi)突出，其中，環(huán)形空間E由第一透鏡1的像面?zhèn)鹊亩嗣嬉约芭c第二透鏡保持架7的被攝體側的端面的外周部和第二透鏡2的凸球面部都接觸的面圍成。在該情況中，此時，光圈葉片6的內(nèi)周部的直徑A小于直徑B，這樣，減小了虹彩光圈5的外徑(C)，由此減小了鏡筒19的直徑。圖8是示出由圖1的數(shù)字式照相機執(zhí)行的攝像操作處理的步驟的流程圖。圖8中的各處理由CPU 46利用ROM 45中的被加載到RAM47中的程序執(zhí)行。在圖8中，首先，當電源切換按鈕14被用戶打開時(步驟S801中的“是”)，經(jīng)由驅動電路43控制變焦機構30，使得鏡筒19移動到攝像位置(圖7)(步驟S802)。接著，經(jīng)由驅動電路43控制光圈驅動機構34，使得虹彩光圈5的光圈葉片6移動到初始位置(例如，圖7中的直徑D)(步驟S803)。參考圖6和圖7，虹彩光圈5和第二透鏡2之間的在光軸方向上的距離以及第一透鏡1和第二透鏡2之間的在光軸方向上的距離在鏡筒19處于圖7所示的攝像位置時比在鏡筒19處于圖6所示的收納位置時大。接著，用戶打開釋放按鈕12(步驟S804中的“是”)，通過測光獲得被攝體的亮度信息(步驟S805)。在隨后的步驟S806中，基于步驟S805中獲得的亮度信息，經(jīng)由驅動電路43控制光圈驅動機構34，使得虹彩光圈5的光圈葉片6將光圈孔徑(diaphragm aperture)調(diào)節(jié)到適當位置。另外，經(jīng)由驅動電路43控制聚焦驅動機構31，使得聚焦透鏡35移動到被攝體的聚焦位置(步驟S807)，然后經(jīng)由驅動電路43驅動圖像傳感器36以開始拍攝圖像。在隨后的步驟S809中，經(jīng)由驅動電路43控制快門驅動機構32，使得快門33動作， 由此使圖像傳感器結束拍攝圖像，隨后處理結束。圖9是示出由圖1的數(shù)字式照相機執(zhí)行的對鏡筒的收納操作處理的步驟的流程圖。圖9中的各處理由CPU 46利用ROM 45中的被加載到RAM47中的程序執(zhí)行在圖9中，首先，當電源切換按鈕14被用戶關閉時(步驟S901中的“是”)，經(jīng)由驅動電路43控制光圈驅動機構34，使得虹彩光圈5的光圈葉片6移動到退避位置(例如， 圖6中的直徑A)(步驟S902)。接著，經(jīng)由驅動電路43控制變焦機構30，使得鏡筒19移動到收納位置(圖6)，由此使鏡筒19位于收納位置(步驟S903)，隨后處理結束。在該狀態(tài)中，第一透鏡1和第二透鏡2處于彼此最靠近的狀態(tài)，由此光圈葉片6的內(nèi)周部位于第二透鏡保持架7的徑向內(nèi)側， 并且在徑向上與第二透鏡2的凸球面部相對。如上所述，根據(jù)本實施方式，當鏡筒19處于收納位置時，第一透鏡1和第二透鏡2 處于彼此最靠近的狀態(tài)，這減小了數(shù)字式照相機18在光軸方向上的厚度。另外，根據(jù)本實施方式，當鏡筒19處于收納位置時，光圈葉片6的內(nèi)周部位于第二透鏡保持架7的徑向內(nèi)側，并且在徑向上與第二透鏡2的凸球面部相對，由此減小了虹彩光圈5的外徑(C)，從而減小了當鏡筒19處于收納位置時攝像設備在其光軸方向上的厚度并且還減小了鏡筒19的直徑。這減小了鏡筒19的直徑，并且還減小了數(shù)字式照相機18的縱橫尺寸，以實現(xiàn)數(shù)字式照相機18的小型化。雖然已經(jīng)參考示例性實施方式說明了本發(fā)明，但是，應當理解，本發(fā)明并不局限于所公開的示例性實施方式。所附的權利要求書的范圍符合最寬泛的闡釋，以涵蓋所有這樣的變型、等同結構和功能。本申請要求2010年3月M日提交的日本專利申請No. 2010-068619的優(yōu)先權，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。
權利要求
1.一種鏡筒，其具有第一透鏡、第二透鏡、透鏡保持單元以及虹彩光圈，所述透鏡保持單元用于以所述第二透鏡能在所述鏡筒的光軸方向上相對于所述第一透鏡移動而靠近或離開所述第一透鏡的方式保持所述第二透鏡，所述虹彩光圈被配置在所述第一透鏡和所述第二透鏡之間并且具有用于調(diào)節(jié)入射光量的光圈葉片，所述鏡筒能在攝像位置和收納位置之間沿所述光軸方向移動以改變攝像倍率，其中所述第二透鏡在所述光軸方向上的與所述第一透鏡相面對的端面包括朝向所述第一透鏡突出的凸球面部，所述第二透鏡被配置成當所述鏡筒處于所述收納位置時，所述第二透鏡靠近所述第一透鏡，并且所述光圈葉片的內(nèi)周部被配置在所述透鏡保持單元的徑向內(nèi)側并與所述凸球面部在徑向上相對。
2.根據(jù)權利要求1所述的鏡筒，其特征在于，所述虹彩光圈被配置成使得所述虹彩光圈能夠在所述光軸方向上相對于所述第一透鏡移動以靠近或離開所述第一透鏡，并且所述虹彩光圈被配置成當所述鏡筒處于收納位置時，所述虹彩光圈靠近所述第一透鏡。
3.根據(jù)權利要求1所述的鏡筒，其特征在于， 所述第二透鏡被配置在所述第一透鏡的像面?zhèn)取?br> 4.一種攝像設備，其包括 權利要求1所述的鏡筒；以及變焦機構，其用于在所述攝像位置和所述收納位置之間沿所述光軸方向變焦驅動所述鏡筒。
全文摘要
鏡筒和攝像設備。該鏡筒能夠減小當鏡筒處于收納位置時攝像設備在其光軸方向上的厚度并且還能夠減小鏡筒的直徑。鏡筒具有第一透鏡、第二透鏡、用于保持第二透鏡的透鏡保持單元以及虹彩光圈。鏡筒沿光軸方向在攝像位置和收納位置之間移動。第二透鏡包括朝向第一透鏡突出的凸球面部。第二透鏡被配置成當鏡筒處于收納位置時，第二透鏡靠近第一透鏡，并且光圈葉片的內(nèi)周部被配置在透鏡保持單元的徑向內(nèi)側并與凸球面部在徑向上相對。
文檔編號G03B17/04GK102200622SQ201110074858
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者工藤智幸 申請人:佳能株式會社