專利名稱:鏡筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種以透鏡能在光軸方向上前后移動的方式支撐透鏡的鏡筒(lens barrel)0
背景技術(shù):
在比如數(shù)字式靜態(tài)照相機等光學(xué)設(shè)備中,與數(shù)字式攝像機類似地,不但要求靜態(tài)圖像拍攝,而且要求動態(tài)圖像拍攝功能。在動態(tài)圖像拍攝中,要求圖像很少抖動的平滑變焦操作和高的倍率。但是,鏡筒因為高的倍率而變重,并且由于落下而被施加的沖擊大。因此, 需要抗比如沖擊等外力的鏡筒。日本特開2004-258642號公報公開了凸輪槽彼此交叉的鏡筒。但是,在日本特開2004-258642號公報的鏡筒中,在凸輪槽的交叉位置處,從動銷僅與其它抗沖擊較弱的凸輪槽接合。另外,在凸輪槽的交叉位置處,因為驅(qū)動從動銷的凸輪槽變化,所以難以進行平滑變焦操作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠進行平滑變焦操作并且抗沖擊力的鏡筒。作為本發(fā)明的一個方面的鏡筒包括透鏡保持架,其保持透鏡并且包括至少三種從動銷;引導(dǎo)筒,其設(shè)置于所述透鏡保持架的內(nèi)周側(cè)并且能在光軸方向上直進地引導(dǎo)所述透鏡保持架;以及凸輪筒,其設(shè)置于所述引導(dǎo)筒的外周側(cè)并且能繞光軸轉(zhuǎn)動以使所述透鏡保持架在所述光軸方向上移動。在所述凸輪筒形成至少三種不同的凸輪槽,并且所述至少三種不同的凸輪槽中的至少兩種凸輪槽在預(yù)定的交叉點彼此交叉。當所述至少三種從動銷中的一種從動銷位于所述交叉點時,其它的至少兩種從動銷在所述鏡筒的縮回方向上與所述至少三種不同的凸輪槽中的相應(yīng)凸輪槽接合。從以下參照附圖對示例性實施方式的說明,本發(fā)明的其它特征和方面將變得明
Mo
圖1是本實施方式的鏡筒的截面圖。
圖2是本實施方式的透鏡保持架單元的立體圖。
圖3是本實施方式的凸輪筒的立體圖。
圖4是本實施方式的凸輪筒的外徑展開圖。
圖5是本實施方式的從動銷及其周邊的放大圖。
圖6是圖4的Z-Z截面圖。
圖7是本實施方式的鏡筒的透鏡保持架縫(slit)部的截面圖。
圖8是從動銷103附近的放大圖。
具體實施例方式下面將參照
本發(fā)明的示例性實施方式。在各圖中,相同的元件將以相同的附圖標記表示,并且將省略對相同元件的重復(fù)說明。首先,將說明本實施方式的鏡筒。圖1是本實施方式的鏡筒的截面圖。圖2是本實施方式的透鏡保持架單元的立體圖。在本實施方式中,將說明適用于靜態(tài)照相機的透鏡單元,但是本實施方式不限于此,而是可廣泛適用于比如攝像機等其它光學(xué)設(shè)備中所組裝的各種鏡筒。附圖標記101表示透鏡(第一透鏡單元),附圖標記102表示保持透鏡101的透鏡保持架(第一單元筒)。透鏡保持架102在周向上的三個區(qū)域處分別設(shè)置有縫部10 和從動銷保持部102d。附圖標記103表示被固定于透鏡保持架102的周向上的三個區(qū)域處的從動銷。從動銷103包括作為與待接合的凸輪槽800a接觸的部分的從動銷接合部103a。附圖標記104表示被固定于透鏡保持架102的周向上的三個區(qū)域處的輔助從動銷。附圖標記 102b表示輔助從動銷。輔助從動銷102b在透鏡保持架102的外觀部(鏡筒外觀部)一體地形成于透鏡保持架102。因此,如果與透鏡保持架102分開地構(gòu)造輔助從動銷102b,則需要安裝孔。因而,透鏡保持架102包括從動銷103、輔助從動銷104和102b至少這三種從動銷。透鏡保持架單元100(第一單元)通過包括第一透鏡單元、透鏡保持架102、從動銷103 以及輔助從動銷10 和104而構(gòu)成。附圖標記201表示第二透鏡單元,附圖標記202表示第二筒。第二單元通過包括第二透鏡單元201和第二單元筒202而構(gòu)成。附圖標記300表示光圈/快門單元。附圖標記401表示第三透鏡單元,附圖標記402表示第三透鏡單元保持構(gòu)件,附圖標記403表示在與光軸正交的方向上驅(qū)動第三透鏡單元保持構(gòu)件402的驅(qū)動單元。附圖標記404表示保持第三透鏡單元保持構(gòu)件402和驅(qū)動單元403的第三單元基部構(gòu)件。第三單元400通過包括第三透鏡單元401、第三透鏡單元保持構(gòu)件402、驅(qū)動單元403和第三單元基部構(gòu)件404而構(gòu)成。附圖標記601表示第四透鏡單元,附圖標記602表示保持第四透鏡單元601的第四透鏡單元保持構(gòu)件。第四單元通過包括第四透鏡單元601和第四透鏡單元保持構(gòu)件602 而構(gòu)成。附圖標記700表示設(shè)置于透鏡保持架102的內(nèi)周側(cè)的引導(dǎo)筒。引導(dǎo)筒700被固定于筒基板(barrel base plate) 1000,引導(dǎo)筒700在光軸方向上直進地引導(dǎo)透鏡保持架 102。附圖標記702表示設(shè)置于引導(dǎo)筒700的從動銷,該從動銷的端部具有球R形狀。從動銷702被構(gòu)造成能夠在凸輪筒800的徑向上與凸輪槽800d接合。附圖標記800表示凸輪筒。凸輪筒800設(shè)置于引導(dǎo)筒700的外周側(cè),凸輪筒800 被構(gòu)造成相對于引導(dǎo)筒700(繞光軸)轉(zhuǎn)動以使透鏡保持架102在光軸方向上移動。與從動銷103的從動銷接合部103a接觸而接合的凸輪槽800a和與輔助從動銷104接觸而接合的凸輪槽800b形成于凸輪筒800的外周側(cè)。凸輪槽800a和800b具有相同的軌跡,并且在輔助從動銷104和凸輪槽800b之間設(shè)置有預(yù)定間隙。從動銷103與形成于凸輪筒800的凸輪槽800a接合。由于從動銷103被加載以被組裝(incorporate)到凸輪槽800a中,所以從動銷保持部102d通過縫部10 而構(gòu)成彈性部。因為從動銷保持部102d構(gòu)成彈性部, 所以從動銷103相對于凸輪槽800a被施加沿與光軸垂直的方向的力。因此,無需使用特別的施力構(gòu)件,從動銷103就能夠被施力而進入凸輪槽800a中。
凸輪槽800d形成于凸輪筒800的內(nèi)周側(cè)面,從動銷702的端部的球R形狀部接觸凸輪槽800d的凸輪底面。從動銷702在凸輪筒800的徑向上與凸輪槽800d接合,并且從動銷702在作為光軸方向的彼此不同的兩個方向上接觸凸輪槽800d。附圖標記901表示第五透鏡單元,附圖標記902表示保持第五透鏡單元901的第五透鏡單元保持構(gòu)件。第五單元通過包括第五透鏡單元901和第五透鏡單元保持構(gòu)件902而構(gòu)成。附圖標記1000表示筒基板。附圖標記1003表示安裝到筒基板1000的比如CXD或CMOS等攝像元件。筒基板 1000是覆蓋鏡筒的照相機外殼部件。圖3是本實施方式的凸輪筒800的立體圖。凸輪槽800a以及輔助凸輪槽800b和 800c,即三種不同類型的凸輪槽形成于凸輪筒800的外周側(cè)。從動銷103與形成于凸輪筒 800的凸輪槽800a接合。輔助從動銷104與形成于凸輪筒800的輔助凸輪槽800b接合。 輔助從動銷102b與形成于凸輪筒800的輔助凸輪槽800c接合。齒輪部800j設(shè)置于凸輪筒800的外周側(cè)。還設(shè)置組裝凸輪銷(未示出)的孔部800k和組裝從動銷702 (銷構(gòu)件) 的孔部800m。圖4是本實施方式的凸輪筒800的外徑展開圖。從動銷103在凸輪槽800a和輔助凸輪槽800b彼此交叉的交叉點800t (凸輪槽交叉位置)與凸輪槽800a接合。在該情況下,輔助從動銷102b和104在沿著光軸朝向攝像元件1003存在凸輪槽的位置處與輔助凸輪槽800c和800b相應(yīng)地接合。這同樣適用于輔助從動銷102b或輔助從動銷104在凸輪槽交叉位置與輔助凸輪槽800c或輔助凸輪槽800b相應(yīng)地接合的情況。換言之,當至少三種從動銷中的一種從動銷位于交叉點時,其它的至少兩種從動銷在鏡筒的縮回方向上與對應(yīng)的凸輪槽接合(即其它的至少兩種從動銷位于不存在交叉點的位置處)。根據(jù)該構(gòu)造,即使鏡筒具有彼此交叉的凸輪槽(輔助凸輪槽),從動銷(輔助從動銷)也不容易從凸輪槽脫落,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)抗沖擊力的鏡筒。附圖標記800p表示輔助凸輪槽800c的升程(lift) 終止點。因此,輔助凸輪槽800c(凸輪槽中的至少一種凸輪槽)在升程的途中終止。凸輪槽800a和輔助凸輪槽800b在輔助凸輪槽800c的升程終止點800p的附近彼此不交叉。因此,即使當輔助凸輪槽800c在升程的途中終止時,也不影響鏡筒的強度。圖5是本實施方式的鏡筒的從動銷103及其周邊的放大圖。圖5示出了當透鏡保持架102未受沖擊時從動銷103的狀態(tài)。如圖5所示,當透鏡保持架102未受沖擊時,從動銷103與凸輪筒800的凸輪槽800a接合。從動銷103的從動銷接合部103a為球形狀。該球形狀包括可被認為是大致球形狀的形狀(大致球形狀)以及精確的球形狀。在凸輪筒800中,附圖標記8001表示凸輪槽800a的底側(cè)部,附圖標記8002表示凸輪槽800a的開放側(cè)部。凸輪槽800a的底側(cè)部8001的錐角α被設(shè)定為比凸輪槽800a 的開放側(cè)部8002的錐角β大(α > β)。換言之,凸輪槽800a包括具有錐角α (第一錐角)的底側(cè)部8001和具有比錐角α小的錐角β (第二錐角)的開放側(cè)部8002。如圖5所示,在正常的驅(qū)動期間,即當透鏡保持架102未受沖擊時,從動銷接合部 103a通過從動銷保持部102d的彈性力(由箭頭所示的彈性力)僅接觸凸輪槽800a的底側(cè)部8001。換言之,當透鏡保持架102未受沖擊時,從動銷103接觸凸輪槽800a的底側(cè)部 8001,而不接觸凸輪槽800a的開放側(cè)部8002。圖6是圖4的Z-Z截面圖,其示出了凸輪槽800a和輔助凸輪槽800b的交叉位置 (交叉點800t)。輔助凸輪槽800b與凸輪槽800a的開放側(cè)部8002交叉。另一方面,輔助凸輪槽800b不與凸輪槽800a的底側(cè)部8001交叉。可選地,輔助凸輪槽800b僅在底側(cè)部 8001的一部分處與凸輪槽800a交叉。換言之,凸輪槽800b不在從動銷接合部103a與凸輪槽800a的底側(cè)部8001的接觸部處與凸輪槽800a交叉。從動銷103被構(gòu)造成即使當凸輪槽800a與另一凸輪槽(輔助凸輪槽)交叉時也不影響變焦操作。如上所述,縫部10 形成于透鏡保持架102。由于從動銷103被加載以被組裝到凸輪槽800a中,所以從動銷保持部102d通過縫部10 構(gòu)成彈性部。因為從動銷保持部102d用作彈性部,所以從動銷103 相對于凸輪槽800a被施加沿與光軸垂直的方向的力。因此,無需使用另外的施力構(gòu)件,從動銷103就能夠被施力而進入凸輪槽800a中。圖7是當從透鏡101側(cè)觀察時在縫部10 處切斷透鏡保持架102的截面圖??p部10 以120度的間隔布置在透鏡保持架102的三個區(qū)域處。由于從動銷保持部102d必須維持從動銷103附近的強度,所以從動銷保持部102d是厚的。因此,從動銷保持部102d 是厚的以抑制由沖擊引起的變形和損壞。從從動銷保持部102d到縫端部102f的部分以平緩的曲線連接,并且該部分被構(gòu)造成在受到?jīng)_擊時應(yīng)力不會局部地集中。六條從從動銷保持部102d到縫端部102f的平緩曲線是大致相同的曲線。為了確保合適的彈性力,從動銷保持部102d隨著其靠近縫部10 的兩端部而變薄。三個從動銷103被構(gòu)造成通過均等的施加力與凸輪槽800a接合。在透鏡保持架102的三個縫部10 之間,與凸輪槽800b接合的輔助從動銷104 被輔助從動銷保持部10 保持。在正常的驅(qū)動期間,輔助從動銷104不接觸凸輪槽800b。 僅在透鏡保持架102受到?jīng)_擊時,輔助從動銷104才接觸凸輪槽800b。輔助從動銷保持部 10 被構(gòu)造成是厚的,以維持強度。由于凸輪筒800轉(zhuǎn)動以驅(qū)動從動銷103,所以透鏡保持架102被沿光軸方向無空隙(backlash)地直進驅(qū)動。圖8是本實施方式的鏡筒的從動銷103及其周邊的放大圖,其示出了當透鏡保持架102受到?jīng)_擊時從動銷103的狀態(tài)。如圖8所示,當透鏡保持架102受到?jīng)_擊(由箭頭所示的沖擊力被施加)時,從動銷103在向上推從動銷保持部102d的同時從底側(cè)部8001 脫落以接觸開放側(cè)部8002。換言之,當透鏡保持架102受到?jīng)_擊時,從動銷103接觸凸輪槽 800a的開放側(cè)部8002,而不接觸凸輪槽800a的底側(cè)部8001。如上所述,底側(cè)部8001的錐角α大于開放側(cè)部8002的錐角β ( α > β )。另外, 從動銷接合部103a的形狀是大致球形狀。因此,從動銷103易于從底側(cè)部8001脫落并且不易于留下凹痕(dent)。傳遞到從動銷103的沖擊力最終被開放側(cè)部8002接收。因此,易于對開放側(cè)部8002留下凹痕。在該情況下,由于在正常的驅(qū)動期間從動銷103不與開放側(cè)部8002接觸,所以由凹痕引起的振動不會傳遞給透鏡保持架102。在本實施方式的鏡筒中,當一種從動銷位于凸輪槽的交叉點時,其它的從動銷沿光軸朝向攝像元件(在鏡筒的縮回方向上)與至少三種不同類型的凸輪槽中的相應(yīng)的凸輪槽接合。因此,即使在鏡筒受到?jīng)_擊時從動銷位于交叉點,沖擊也被施加給其它的兩種凸輪槽。結(jié)果,能夠提供抗沖擊力的鏡筒。即使當凸輪槽與另一凸輪槽交叉時,被驅(qū)動的凸輪槽的接觸部(底側(cè)部)通過與從動銷接觸而不與從動銷分開。因此,從動銷在始終接觸同一凸輪槽的接觸部的狀態(tài)下被驅(qū)動。結(jié)果,可提供能夠進行平滑變焦操作的鏡筒。在至少兩種類型的凸輪槽不交叉的區(qū)域,其它凸輪槽的升程能夠終止。結(jié)果,能夠提供小型化的鏡筒。 另外,在驅(qū)動鏡筒期間,當沿光軸方向觀察時,布置于鏡筒的外觀部的從動銷與透鏡保持架一體地形成。因此,不需要如果從動銷被單獨構(gòu)造時所需要的安裝孔。結(jié)果,能夠提供不損失設(shè)計性的鏡筒。 雖然已經(jīng)參照示例性實施方式說明了本發(fā)明,但是應(yīng)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(quán)利要求書的范圍應(yīng)符合最寬泛的闡釋,以涵蓋所有這樣的變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種鏡筒,其包括透鏡保持架,其保持透鏡并且包括至少三種從動銷;引導(dǎo)筒,其設(shè)置于所述透鏡保持架的內(nèi)周側(cè)并且能在光軸方向上直進地引導(dǎo)所述透鏡保持架;以及凸輪筒,其設(shè)置于所述引導(dǎo)筒的外周側(cè)并且能繞光軸轉(zhuǎn)動以使所述透鏡保持架在所述光軸方向上移動,其中,在所述凸輪筒形成至少三種不同的凸輪槽,并且所述至少三種不同的凸輪槽中的至少兩種凸輪槽在預(yù)定的交叉點彼此交叉,當所述至少三種從動銷中的一種從動銷位于所述交叉點時,其它的至少兩種從動銷在所述鏡筒的縮回方向上與所述至少三種不同的凸輪槽中的相應(yīng)凸輪槽接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡筒,其特征在于,所述至少三種不同的凸輪槽中的至少一種凸輪槽包括與相應(yīng)的從動銷接合且具有第一錐角的底側(cè)部和具有比所述第一錐角小的第二錐角的開放側(cè)部,所述相應(yīng)的從動銷與所述至少一種凸輪槽的所述底側(cè)部接觸,所述至少一種凸輪槽在所述交叉點處與另一凸輪槽在所述開放側(cè)部交叉,而不與所述另一凸輪槽在所述底側(cè)部交叉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏡筒,其特征在于,所述至少三種不同的凸輪槽中的至少一種凸輪槽在升程的途中終止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏡筒,其特征在于,所述至少三種從動銷中的在驅(qū)動所述鏡筒期間當沿所述光軸方向觀察時被布置于所述鏡筒的外觀部的從動銷與所述透鏡保持架一體地形成。
全文摘要
一種鏡筒,該鏡筒包括透鏡保持架(102),其保持透鏡(101)并且包括至少三個從動銷(103、104、102b);引導(dǎo)筒(700),其在光軸方向上直進地引導(dǎo)透鏡保持架(102);以及凸輪筒(800),其繞光軸轉(zhuǎn)動以使透鏡保持架(102)在光軸方向上移動。在凸輪筒(800)形成至少三種不同類型的凸輪槽(800a、800b、800c),并且所述凸輪槽中的至少兩種凸輪槽在預(yù)定的交叉點(800t)彼此交叉。當所述至少三種從動銷中的一種從動銷位于交叉點時,其它的至少兩種從動銷在鏡筒的縮回方向上與所述至少三種不同類型的凸輪槽中的相應(yīng)凸輪槽接合。
文檔編號G02B7/10GK102401974SQ20111026875
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者上村耕平 申請人:佳能株式會社