本發(fā)明涉及一種透鏡筒、一種光學(xué)裝置以及一種制造透鏡筒的方法。
背景技術(shù):
常規(guī)地,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于沿與光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)光學(xué)元件(例如包含在光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡)的位置的機(jī)構(gòu),以便防止當(dāng)光學(xué)元件由于例如制造誤差偏離光學(xué)軸線中心時(shí)引起的光學(xué)性能降低。透鏡單元的偏心的日益增加的敏感性(由于例如光學(xué)系統(tǒng)的尺寸減小)要求更高的調(diào)節(jié)精度。
日本專利No.4732714公開(kāi)了一種光學(xué)裝置,其中,光學(xué)元件通過(guò)工具而沿光學(xué)軸線的方向(光學(xué)軸線方向)受壓,在防止工具離開(kāi)光學(xué)元件的同時(shí),沿與光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)光學(xué)元件的位置,直到光學(xué)元件被粘接。日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.11-174301公開(kāi)了一種透鏡裝置,其中,透鏡保持器的一部分暴露于透鏡筒外部,從透鏡筒外部施加于該暴露部分上的調(diào)節(jié)力沿與光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)透鏡保持器的位置。
在日本專利No.4732714的公開(kāi)中,工具設(shè)有按壓器,用于沿光學(xué)軸線方向按壓光學(xué)元件,這使得工具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而且,因?yàn)樵谌毡緦@鸑o.4732714中公開(kāi)的發(fā)明涉及單個(gè)透鏡單元的調(diào)節(jié)方法(它不能用于與其它筒部件組合的調(diào)節(jié)),因此透鏡單元很可能在與其它透鏡單元組合時(shí)產(chǎn)生偏心。在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.11-174301公開(kāi)的發(fā)明中,盡管透鏡單元與其它筒部件組合地進(jìn)行調(diào)節(jié),但是透鏡單元在調(diào)節(jié)后通過(guò)由于被夾在中間而引起的保持力而不是通過(guò)任何固定器來(lái)保持。當(dāng)比保持力更大的外部力施加于透鏡單元上時(shí),透鏡單元的位置很可 能移動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種透鏡筒,該透鏡筒包括多個(gè)筒部件,至少一個(gè)筒部件保持透鏡單元,且能夠沿與光學(xué)軸線正交的方向非常精確地調(diào)節(jié)透鏡單元的位置,本發(fā)明還提供了一種包括該透鏡筒的光學(xué)裝置以及一種制造該透鏡筒的方法。
作為本發(fā)明的一個(gè)方面,透鏡筒包括:第一筒部件;第二筒部件,該第二筒部件構(gòu)造成保持透鏡單元;第三筒部件,該第三筒部件構(gòu)造成保持透鏡單元;以及彈性件,該彈性件一體地形成于第二筒部件或第三筒部件上,并可變形,以便沿透鏡單元的光學(xué)軸線方向在第二筒部件上施加彈性力。第二筒部件布置在第一筒部件和第三筒部件之間,并粘接在第一筒部件和第三筒部件中的一個(gè)上。在第二筒部件被粘接之前,第二筒部件的位置可沿與透鏡單元的光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)。
通過(guò)下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的說(shuō)明,將清楚本發(fā)明的其它特征和方面。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的透鏡筒的主要部件在從前側(cè)看時(shí)的分解透視圖。
圖2是根據(jù)實(shí)施例1的、圖1中所示的透鏡筒的主要部件在從后側(cè)看時(shí)的分解透視圖。
圖3是根據(jù)實(shí)施例1的、包括圖1中所示的主要部件的透鏡筒的剖視圖。
圖4是根據(jù)實(shí)施例1的、圖1中所示的主要部件的透視圖。
圖5是根據(jù)實(shí)施例1的、圖1中所示的主要部件在裝配狀態(tài)中的局部透明后視圖。
圖6是根據(jù)實(shí)施例1的、圖1中所示的第三透鏡保持器的后視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的透鏡筒的主要部件在從前側(cè)看時(shí)的 分解透視圖。
圖8是根據(jù)實(shí)施例2的、圖7中所示的透鏡筒的主要部件在從后側(cè)看時(shí)的分解透視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的透鏡筒的主要部件在從前側(cè)看時(shí)的分解透視圖。
圖10是根據(jù)實(shí)施例3的、圖9中所示的透鏡筒的主要部件在從后側(cè)看時(shí)的分解透視圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖介紹本發(fā)明的示例實(shí)施例。
[實(shí)施例]
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的透鏡筒的主要部件在從前側(cè)(物體側(cè))看時(shí)的局部分解透視圖。圖2是透鏡筒的主要部件在從后側(cè)(圖像側(cè))看時(shí)的局部分解透視圖。圖1和2中的單點(diǎn)劃虛線表示光學(xué)軸線。圖3是實(shí)施例1中的透鏡筒的局部剖視圖,圖3中的單點(diǎn)劃虛線表示光學(xué)軸線。圖4是實(shí)施例1中的主要部件在裝配狀態(tài)中的透視圖。
本實(shí)施例中的透鏡筒當(dāng)可互換地附接在未示出的照相機(jī)本體(圖像捕獲裝置本體)上時(shí)用作照相機(jī)系統(tǒng)(光學(xué)裝置)。透鏡筒包括圖像拾取光學(xué)系統(tǒng),該圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)形成物體圖像。圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)包括聚焦透鏡,該聚焦透鏡可沿光學(xué)軸線的方向(光學(xué)軸線方向)運(yùn)動(dòng),用于聚焦。圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換由圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)形成的物體圖像。本發(fā)明可用于包括透鏡筒的光學(xué)裝置,例如照相機(jī)和投影儀。
如圖3中所示,參考標(biāo)號(hào)8表示了用于將透鏡筒附接在照相機(jī)本體(未示出)上的安裝件。安裝件8通過(guò)由卡子施加的彈性力而固定在后蓋9上,該卡子一體地形成于后蓋9上。參考標(biāo)號(hào)7表示固定筒,安裝件8通過(guò)未示出的螺釘而固定在該固定筒上。參考標(biāo)號(hào)6表示引導(dǎo)筒,該引導(dǎo)筒布置在固定筒7的內(nèi)周上,并通過(guò)三個(gè)螺釘21而固定在固定筒7上。引導(dǎo)筒6設(shè)有三個(gè)直槽(未示出)。
參考標(biāo)號(hào)5表示凸輪環(huán),該凸輪環(huán)在沿光學(xué)軸線方向的固定位置 處可旋轉(zhuǎn)地布置在引導(dǎo)筒6的外周和固定筒7的內(nèi)周之間。三個(gè)凸輪槽5a和兩個(gè)子凸輪槽(未示出)(這兩個(gè)子凸輪槽具有與凸輪槽5a不同的槽寬度)形成于凸輪環(huán)5的內(nèi)周上,并均具有錐形表面。
如圖1至4中所示,參考標(biāo)號(hào)L1表示第一透鏡單元,參考標(biāo)號(hào)L2表示第二透鏡單元,參考標(biāo)號(hào)L3表示第三透鏡單元。參考標(biāo)號(hào)1表示第一透鏡保持器(第一筒部件),該第一透鏡保持器構(gòu)造成保持第一透鏡單元L1,參考標(biāo)號(hào)2表示第二透鏡保持器(第二筒部件),該第二透鏡保持器構(gòu)造成保持第二透鏡單元L2,參考標(biāo)號(hào)3表示第三透鏡保持器(第三筒部件),該第三透鏡保持器構(gòu)造成保持第三透鏡單元L3??蛇x地,第一透鏡保持器可以不保持第一透鏡單元L1,或者第三透鏡保持器可以不保持第三透鏡單元L3。圖1、圖2和圖4示出了在圖3所示部件中的第一透鏡保持器1、第二透鏡保持器2和第三透鏡保持器3。
第二透鏡保持器2沿與圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)軸線正交的方向可運(yùn)動(dòng)地保持在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間,并在光學(xué)定心后進(jìn)行粘接。下面將介紹細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)和設(shè)置。
參考標(biāo)號(hào)4表示通過(guò)兩個(gè)螺釘24而固定在第三透鏡保持器3上的光闌單元。改變由內(nèi)置孔葉片形成的開(kāi)口的面積來(lái)調(diào)節(jié)光量。
如圖1中所示,沿光學(xué)軸線以最接近物體側(cè)的順序,透鏡筒包括第一透鏡保持器1、第二透鏡保持器2、光闌單元4和第三透鏡保持器3。第一透鏡單元L1、第二透鏡單元L2、第三透鏡單元L3和光闌單元4包含在可運(yùn)動(dòng)透鏡單元100中,作為可沿光學(xué)軸線方向一體運(yùn)動(dòng)的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)。
第三透鏡保持器3在它的外周上沿周向方向在三個(gè)位置處設(shè)有保持部件40,各保持部件40設(shè)有螺釘孔41。螺釘孔41與三個(gè)凸輪從動(dòng)器16a、16b和16c的螺釘部件接合,各螺釘孔在與光學(xué)軸線正交的平面上相對(duì)于光學(xué)軸線沿徑向方向延伸。這種結(jié)構(gòu)將三個(gè)凸輪從動(dòng)器16a、16b和16c固定在第三透鏡保持器3上。三個(gè)凸輪從動(dòng)器16a、16b和16c均有截頭圓錐部件,并分別與如圖3中所示的形成于凸輪 環(huán)5上的三個(gè)凸輪槽5a接合。
各保持部件40在它的內(nèi)周上設(shè)有與螺釘19接合的螺釘孔42,并在它的外周上設(shè)有與螺釘20接合的螺釘孔43。螺釘孔43比螺釘孔42更高。螺釘孔42和43均沿光學(xué)軸線方向延伸。
第三透鏡保持器3在它的外周上沿周向方向在兩個(gè)位置處設(shè)有保持部件45,各保持部件45設(shè)有螺釘孔46。螺釘孔46與兩個(gè)凸輪從動(dòng)器16d和16e的螺釘部件接合,各螺釘孔46沿與光學(xué)軸線正交的平面相對(duì)于光學(xué)軸線沿徑向方向延伸。這種結(jié)構(gòu)將兩個(gè)凸輪從動(dòng)器16d和16e固定在第三透鏡保持器3上。兩個(gè)凸輪從動(dòng)器16d和16e均有截頭圓錐形狀,并分別插入形成于凸輪環(huán)5上的兩個(gè)子凸輪槽(未示出)中。兩個(gè)凸輪從動(dòng)器16d和16e在正常狀態(tài)中并不與兩個(gè)子凸輪槽的凸輪表面接觸,并當(dāng)它們接收外部沖擊時(shí)與凸輪表面接觸,從而防止三個(gè)凸輪從動(dòng)器16a、16b和16c掉落離開(kāi)與該凸輪從動(dòng)器16a、16b和16c接合的凸輪槽5a。
鍵部件3d、3e和3f沿周向方向形成于第三透鏡保持器3的保持部件40的螺釘孔41的兩側(cè),并與形成于引導(dǎo)筒6上的三個(gè)直槽部件(未示出)接合。因此,第三透鏡保持器3由直槽部件引導(dǎo),以便沿光學(xué)軸線方向直線運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)凸輪環(huán)5沿周向方向旋轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)凸輪槽5a的凸輪升程使得凸輪從動(dòng)器16a、16b和16c沿光學(xué)軸線方向運(yùn)動(dòng),因此第三透鏡保持器3在由直槽部件引導(dǎo)的情況下沿光學(xué)軸線方向直線運(yùn)動(dòng)。換句話說(shuō),可運(yùn)動(dòng)透鏡單元100沿光學(xué)軸線方向運(yùn)動(dòng)。聚焦操作通過(guò)使得可運(yùn)動(dòng)透鏡單元100根據(jù)物體距離沿光學(xué)軸線方向運(yùn)動(dòng)而在無(wú)限遠(yuǎn)端和接近端之間進(jìn)行。
參考標(biāo)號(hào)12表示固定位置旋轉(zhuǎn)環(huán),該固定位置旋轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)周與固定筒7的外周接合。C形金屬鍵13通過(guò)螺釘23而固定在固定位置旋轉(zhuǎn)環(huán)12的內(nèi)周上。鍵13與形成于固定筒7的外周上的周邊槽部分接合。這種結(jié)構(gòu)將固定位置旋轉(zhuǎn)環(huán)12可沿周向方向旋轉(zhuǎn)地保持在沿光學(xué)軸線方向的固定位置處。
參考標(biāo)號(hào)15表示聚焦環(huán),該聚焦環(huán)固定在固定位置旋轉(zhuǎn)環(huán)12的外周上,并可在固定位置旋轉(zhuǎn)。參考標(biāo)號(hào)14表示金屬加強(qiáng)環(huán),該金屬加強(qiáng)環(huán)保持在固定位置旋轉(zhuǎn)環(huán)12和聚焦環(huán)15之間,并通過(guò)粘接而固定。
參考標(biāo)號(hào)17表示通過(guò)三個(gè)螺釘20而固定在第三透鏡保持器3上的濾框。濾框17設(shè)有螺釘部件,該螺釘部件形成于它的頭部,附件例如濾光器和罩能夠安裝在該螺釘部件上。
參考標(biāo)號(hào)10表示與安裝件8一起通過(guò)螺釘(未示出)而固定在固定筒7上的外部環(huán)。金屬加強(qiáng)環(huán)11固定在外部環(huán)10的前端處。包括馬達(dá)和齒輪箱的馬達(dá)單元(未示出)通過(guò)螺釘而固定于筒7。馬達(dá)單元的輸出齒輪與提供于凸輪環(huán)5的內(nèi)周上的內(nèi)齒輪(未示出)嚙合。因此,當(dāng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí),凸輪環(huán)5旋轉(zhuǎn),可運(yùn)動(dòng)透鏡單元100沿光學(xué)軸線方向運(yùn)動(dòng)。
刷(未示出)通過(guò)螺釘而固定在凸輪環(huán)5上。該刷可在固定于引導(dǎo)筒6上的編碼器柔性基體(未示出)的格雷碼(gray code)圖形上滑動(dòng),并用于檢測(cè)在凸輪環(huán)5和編碼器柔性基體之間的位置關(guān)系。
參考標(biāo)號(hào)18表示基體,電子部件安裝于該基體上,且該基體通過(guò)螺釘22而固定于固定筒7上?;w18通過(guò)柔性印刷板而與例如光闌單元4、馬達(dá)單元、編碼器柔性基體、AF/MF轉(zhuǎn)換器(未示出)和用于檢測(cè)聚焦環(huán)15的旋轉(zhuǎn)量的傳感器(未示出)連接。安裝在基體18上的微計(jì)算機(jī)執(zhí)行光闌單元4和馬達(dá)單元(未示出)的各種驅(qū)動(dòng)控制。微計(jì)算機(jī)用作控制透鏡筒中的各部件的透鏡控制器。
基體18通過(guò)柔性印刷板而與通過(guò)螺釘固定于安裝件8上的觸點(diǎn)塊(未示出)連接,用于與照相機(jī)本體連通并從該照相機(jī)本體供電。
下面將詳細(xì)介紹可運(yùn)動(dòng)透鏡單元100的結(jié)構(gòu),特別是第二透鏡單元L2的定心機(jī)構(gòu)和用于固定已調(diào)節(jié)位置的結(jié)構(gòu)。
為了防止光學(xué)性能由于例如制造誤差而降低,第二透鏡單元L2的位置在第二透鏡保持器2粘接至第一透鏡保持器1上之前可沿與光學(xué)軸線正交的方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。第二透鏡保持器2可以布置在第一透鏡 保持器1和第三透鏡保持器3之間,粘接至第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3中的一個(gè)上,并可在第二透鏡保持器2被粘接之前沿與透鏡單元的光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)位置。
在圖1和圖2中,第一透鏡保持器1通過(guò)三個(gè)螺釘19而固定在第三透鏡保持器3上。螺釘19通過(guò)提供于第一透鏡保持器1(圖1和2中所示)上的孔50和通過(guò)提供于第二透鏡保持器2上的切口60而固定于螺釘孔42。
孔50沿周向方向提供在粘接劑接收器1a和用于與第二透鏡保持器2接觸的接觸部分1d之間、在粘接劑接收器1b和用于與第二透鏡保持器2接觸的接觸部分1e之間、以及在粘接劑接收器1c和用于與第二透鏡保持器2接觸的接觸部分1f之間。
切口60沿周向方向提供在粘接劑充裝孔2a和用于與第一透鏡保持器1接觸的接觸部分2d之間、在粘接劑充裝孔2b和用于與第一透鏡保持器1接觸的接觸部分2e之間、粘接劑充裝孔2c和用于與第一透鏡保持器1接觸的接觸部分2f之間。粘接劑70施加(或充裝)至粘接劑充裝孔2a、2b和2c中。在螺釘19和切口60之間有間隙,這使得保持在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間的第二透鏡保持器2能夠在第二透鏡保持器2被粘接之前在一定程度上沿與光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)位置。
第三透鏡保持器3在它的壁上設(shè)有細(xì)長(zhǎng)孔(該細(xì)長(zhǎng)孔沿周向方向延伸),以便形成較細(xì)部件以及一體地形成三個(gè)彈性變形器3a、3b和3c,這三個(gè)彈性變形器3a、3b和3c可沿光學(xué)軸線方向彈性變形。彈性變形器3a、3b和3c用作由于變形而沿光學(xué)軸線方向向第二透鏡保持器2施加彈性力的彈性部件。一體形成將有助于降低部件數(shù)目和成本。彈性變形器3a、3b和3c分別設(shè)有半球形凸起3q、3r和3s,用于與第二透鏡保持器2接觸。
螺釘19和螺釘孔42用作固定器,用于使得第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3相互固定,使得第二透鏡保持器2的位置可沿與光學(xué)軸線正交的方向進(jìn)行調(diào)節(jié),且由彈性變形器3a、3b和3c引起的彈 性力施加給第二透鏡保持器2。
日本專利No.4732714公開(kāi)了一種工具,該工具設(shè)有按壓器,這使得工具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,從而使得設(shè)計(jì)和制造困難。在本實(shí)施例中,按壓器一體地形成于第三透鏡保持器3上。盡管普通工具并不通過(guò)注射模制來(lái)制造,但是第三透鏡保持器3上的彈性變形器3a、3b和3c的形成只需要改變用于形成第三透鏡保持器3的模具的形狀,因此它的制造并不困難。這也簡(jiǎn)化了后面所述的工具的結(jié)構(gòu),因此有利于位置調(diào)節(jié)和保持其精度。
圖5是圖1中所示的主要部件在裝配狀態(tài)中的后視圖。圖6是第三透鏡保持器3的后視圖。圖6中所示的參考標(biāo)號(hào)3g、3h和3i表示了切口,用于露出當(dāng)在裝配狀態(tài)中從后側(cè)看主要部件時(shí)在圖5中所示的粘接劑充裝孔(通孔)2a、2b和2c。
第二透鏡保持器2設(shè)有接觸部分2j、2k和2l,用于在三個(gè)點(diǎn)處與第三透鏡保持器3接觸,且接觸部分2j、2k和2l與彈性變形器3a、3b和3c的半球形凸起3q、3r和3s接觸。工具接觸部分2g、2h和2i(用于定心的工具銷30a、30b和30c從外部與該工具接觸部分2g、2h和2i接觸)在三個(gè)點(diǎn)處提供于第二透鏡保持器2的外周上。工具接觸部分2g提供于外周的、與接觸部分2j相對(duì)應(yīng)的部分上,用于與第一透鏡保持器1接觸的接觸部分2d提供于與接觸部分2j相對(duì)的平面上。工具接觸部分2h提供于外周的、與接觸部分2k相對(duì)應(yīng)的部分上,用于與第一透鏡保持器1接觸的接觸部分2e提供于與接觸部分2k相對(duì)的平面上。工具接觸部分2i提供于外周的、與接觸部分2l相對(duì)應(yīng)的部分上,用于與第一透鏡保持器1接觸的接觸部分2f提供于與接觸部分2l相對(duì)的平面上。第一透鏡保持器1的、用于在三個(gè)點(diǎn)處與第二透鏡保持器2接觸的接觸部分1d、1e和1f分別與第二透鏡保持器2的接觸部分2d、2e和2f接觸。
這樣,當(dāng)?shù)诙哥R保持器2投影至與光學(xué)軸線正交的平面上時(shí),彈性變形器圍繞作為中心的光學(xué)軸線在工具接觸部分2g、2h和2i的角度范圍中施加彈性力,其中,第二透鏡保持器2接觸工具銷。當(dāng)?shù)? 二透鏡保持器2投影至與光學(xué)軸線正交的平面上時(shí),粘接劑充裝孔2a、2b和2c以及粘接劑接收器1a、1b和1c圍繞作為中心的光學(xué)軸線提供于工具接觸部分2g、2h和2i的角度區(qū)域的外部。
當(dāng)?shù)诙哥R保持器2的粘接劑充裝孔2a、2b和2c與第一透鏡保持器1的粘接劑接收器1a、1b和1c相互對(duì)齊時(shí),如圖5中所示,粘接劑70進(jìn)行充裝,如陰影所示。粘接劑接收器1a、1b和1c接收施加(或充裝)于粘接劑充裝孔2a、2b和2c中的粘接劑70。粘接劑接收器1a、1b和1c設(shè)有銷狀凸起1g、1h和1i。各銷狀凸起為基本圓錐形,具有在它的頂點(diǎn)處的銷。銷狀凸起1g、1h和1i提供了用于與粘接劑接觸的延展的粘接區(qū)域。當(dāng)固化時(shí),粘接劑70使得粘接劑接收器1a、1b和1c與粘接劑充裝孔2a、2b和2c的內(nèi)表面粘接,從而使得第二透鏡保持器2粘接在第一透鏡保持器1上。
也可選擇地,第二透鏡保持器2可以粘接在第三透鏡保持器3上。在這種情況下,第二透鏡保持器2可以有通孔,粘接劑施加于該通孔中,且第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3中的一個(gè)可以有接收器,該接收器接收施加于通孔中的粘接劑。
在裝配狀態(tài)中,彈性變形器3a、3b和3c的半球形凸起3q、3r和3s彈性變形,并與第二透鏡保持器2的、用于與第三透鏡保持器3接觸的接觸部分2j、2k和2l接觸。因此,第二透鏡保持器2通過(guò)由彈性變形器3a、3b和3c施加的反作用力而恒定地壓靠在第一透鏡保持器1上,并沿與光學(xué)軸線正交的方向可運(yùn)動(dòng)地被保持。在定心之前,反作用力防止例如第二透鏡保持器2的位置移動(dòng)、反沖和掉落,從而將第二透鏡保持器2穩(wěn)定地保持在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間。這維持透鏡單元L2的位置調(diào)節(jié)的精度。
在圖5中,在三個(gè)點(diǎn)處的工具接觸部分2g、2h和2i分別提供在與彈性變形器3a、3b和3c基本相同的角度相位處。具體地說(shuō),彈性變形器3a與接觸部分2j在一定角度范圍內(nèi)接觸,該角度范圍通過(guò)使得作為光學(xué)軸線的中心與工具接觸部分2g沿周向方向的兩端連接而產(chǎn)生。類似的,彈性變形器3b與接觸部分2k在一定角度范圍內(nèi)接觸, 該角度范圍通過(guò)使得作為光學(xué)軸線的中心與工具接觸部分2h沿周向方向的兩端連接而產(chǎn)生。類似的,彈性變形器3c與接觸部分2l在一定角度范圍內(nèi)接觸,該角度范圍通過(guò)使得作為光學(xué)軸線的中心與工具接觸部分2i沿周向方向的兩端連接而產(chǎn)生。彈性變形器3a、3b和3c沿光學(xué)軸線方向按壓工具銷30a、30b和30c對(duì)其施力的附近區(qū)域,且防止第二透鏡保持器2由于工具銷30a、30b和30c施加的力引起的沿光學(xué)軸線方向的運(yùn)動(dòng)。
凸輪從動(dòng)器16a、16b和16c布置在工具接觸部分2g、2h和2i和粘接劑充裝孔2a、2b和2c之間。
粘接劑充裝孔2a、2b和2c以及粘接劑接收器1a、1b和1c提供在與工具接觸部分2g、2h和2i以及彈性變形器3a、3b和3c不同的角度相位中。具體地說(shuō),如圖5中所示,粘接劑充裝孔2a和粘接劑接收器1a布置在通過(guò)使得光學(xué)軸線與工具接觸部分2g沿周向方向的兩端連接而產(chǎn)生的角度范圍(第一角度范圍)的外部。粘接劑充裝孔2b和粘接劑接收器1b布置在通過(guò)使得光學(xué)軸線與工具接觸部分2h沿周向方向的兩端連接而產(chǎn)生的角度范圍(第二角度范圍)的外部。粘接劑充裝孔2c和粘接劑接收器1c布置在通過(guò)使得光學(xué)軸線與工具接觸部分2i沿周向方向的兩端連接而產(chǎn)生的角度范圍(第三角度范圍)的外部。
因?yàn)楣ぞ咪N30a、30b和30c并不與粘接劑分配器干涉,因此粘接劑充裝孔2a、2b和2c能夠在定心后充裝粘接劑,同時(shí)工具銷30a、30b和30c保持與第二透鏡保持器2接觸。
作為光闌單元4(表示為虛線)的驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)4a布置在與各粘接劑充裝孔2a、2b和2c和粘接劑接收器1a、1b和1c以及工具接觸部分2g、2h和2i和彈性變形器3a、3b和3c不同的角度相位中。具體地說(shuō),如圖5中所示,馬達(dá)4a并不布置在第一角度范圍、第二角度范圍和第三角度范圍內(nèi)(布置在它們外部)。馬達(dá)4a也不布置在通過(guò)使得光學(xué)軸線與各粘接劑充裝孔沿周向方向的兩端連接而產(chǎn)生的角度范圍內(nèi)。當(dāng)馬達(dá)4a布置在與各彈性變形器和粘接劑充裝部件(包括粘 接劑充裝孔和粘接劑接收器)相同的角度相位中時(shí),需要將彈性變形器和粘接劑充裝部件布置在馬達(dá)4a外部,這導(dǎo)致尺寸增加。將馬達(dá)4a布置在與各彈性變形器和粘接劑充裝部件不同的角度相位中能夠保持沿徑向方向的較小尺寸。
圖5表示了投影在與光學(xué)軸線正交的平面上的主要部件。圖5通過(guò)雙點(diǎn)劃虛線表示了圓2m,該圓2m具有在光學(xué)軸線O處的中心以及從光學(xué)軸線O至各粘接劑充裝孔2a、2b和2c的、最接近光學(xué)軸線的部分的線段半徑。表示光闌單元4(以虛線表示)的輪廓的圓4b位于圓2m的內(nèi)部,因此光闌單元4提供于圓2m內(nèi)部。因?yàn)楣怅@單元4并不與施加粘接劑的部分干涉,因此粘接步驟能夠在裝配光闌單元4的通時(shí)進(jìn)行。
當(dāng)從后側(cè)看時(shí),粘接劑充裝孔2a、2b和2c提供在避免與工具接觸部分2g、2h和2i、馬達(dá)(致動(dòng)器)4a(用于驅(qū)動(dòng)光闌單元4的光闌)和輪廓4b干涉的位置處。換句話說(shuō),在圖5中,馬達(dá)4a提供在工具接觸部分2g、2h和2i的角度范圍的外部,各工具接觸部分2g、2h和2i的角度范圍具有在光學(xué)軸線O處的中心。因此,第二透鏡保持器2的位置調(diào)節(jié)步驟和它的粘接步驟能夠在馬達(dá)4a裝配于透鏡筒中的同時(shí)進(jìn)行。換言之,由于馬達(dá)4a包括在光闌單元(光闌)中,因此第二透鏡保持器2的粘接步驟能夠在將光闌單元4裝配在透鏡筒中的同時(shí)進(jìn)行。
在透鏡筒的制造方法(定心方法)中,光闌單元4、第二透鏡保持器2和第一透鏡保持器1包含和集成在第三透鏡保持器3中。具體地說(shuō),存在將第二透鏡保持器2保持在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間的情況下使得第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3相互固定的步驟,使得第二透鏡保持器2的位置可沿與光學(xué)軸線正交的方向進(jìn)行調(diào)節(jié),且由彈性變形器3a、3b和3c產(chǎn)生的彈性力施加于第二透鏡保持器2。這種固定通過(guò)使得螺釘19和螺釘孔42相互固定而實(shí)現(xiàn)。然后,在第一透鏡單元L1位于底部的情況下布置透鏡筒。
隨后是使得工具銷30a、30b和30c從外部與第二透鏡保持器2 的工具接觸部分2g、2h和2i接觸的步驟,以通過(guò)工具銷而沿與光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)第二透鏡保持器2的位置。對(duì)齊可以通過(guò)利用粘接劑充裝孔和粘接劑接收器或者定位標(biāo)記(未示出)來(lái)執(zhí)行。
彈簧(未示出)在工具銷30a、30b和30c之一處恒定地朝著光學(xué)軸線(在圖5中沿徑向方向)施加力。使得另外兩個(gè)工具銷沿朝向光學(xué)軸線的方向和以其相反的方向運(yùn)動(dòng)能夠在與光學(xué)軸線正交的平面中調(diào)節(jié)第二透鏡保持器2的位置。
第二透鏡保持器2的、用于與工具銷30a、30b和30c接觸的工具接觸部分2g、2h和2i提供在與第三透鏡保持器3的彈性變形器3a、3b和3c基本相同的角度相位中,并布置在彈性變形器3a、3b和3c附近。換句話說(shuō),在圖5中,彈性變形器3a、3b和3c圍繞作為中心的光學(xué)軸線O在工具接觸部分2g、2h和2i的角度范圍中施加彈性力。這樣,第二透鏡保持器2在使用工具銷30a、30b和30c的位置調(diào)節(jié)中被防止運(yùn)動(dòng),改善了定心的精度。工具銷30a、30b和30c不必具有用于沿光學(xué)軸線方向按壓第二透鏡保持器2的裝置,從而獲得比日本專利No.4732714中所述更簡(jiǎn)單的工具結(jié)構(gòu)。
當(dāng)完成通過(guò)工具銷30a、30b和30c的調(diào)節(jié)時(shí),粘接劑70從后側(cè)充裝至粘接劑充裝部件(包括粘接劑充裝孔2a、2b和2c以及粘接劑接收器1a、1b和1c)內(nèi),同時(shí)工具銷30a、30b和30c與第二透鏡保持器2接觸。
在圖5中,因?yàn)檎辰觿┏溲b孔2a、2b和2c提供在工具接觸部分2g、2h和2i的、圍繞作為中心的光學(xué)軸線O的角度范圍的外部,因此粘接劑70能夠在工具銷30a、30b和30c與第二透鏡保持器2接觸的同時(shí)施加。
在本實(shí)施例中,粘接劑70是可紫外線固化的樹(shù)脂,但是并不局限于此,也可以是其它種類的粘接劑。粘接劑通過(guò)它自身重量來(lái)充裝,并由與重力方向正交的粘接劑接收器來(lái)接收,這防止粘接劑流出粘接劑充裝孔外。
在充裝粘接劑之后,粘接劑由紫外線光從后側(cè)來(lái)照射,以便固化。 這使得第二透鏡保持器2可靠地固定在第一透鏡保持器1上。在粘接劑固化之后,取出工具銷30a、30b和30c。在工具銷30a、30b和30c取出后,第二透鏡保持器2通過(guò)粘接而被固定,且即使當(dāng)施加外力等時(shí)也保持它的已調(diào)節(jié)狀態(tài)。
在日本專利公開(kāi)No.11-174301中,在目標(biāo)部件在兩個(gè)固定用部件之間被夾著的同時(shí)沿與光學(xué)軸線正交的方向調(diào)節(jié)該目標(biāo)部件的位置,但是被調(diào)節(jié)位置并不固定。因此,在日本專利公開(kāi)No.11-174301中,當(dāng)外力施加于露出部件上,或者比所述夾著的保持力更大的沖擊力施加在透鏡筒上時(shí),可能不利地改變已調(diào)節(jié)狀態(tài)。本實(shí)施例避免了這種不利變化。
在定心和粘接劑固化之后,彈性變形器3a、3b和3c仍然沿光學(xué)軸線方向朝著第一透鏡保持器1恒定地按壓第二透鏡保持器2。因此,即使當(dāng)例如接收足以剝離粘接劑的較強(qiáng)沖擊時(shí),也防止第二透鏡保持器2運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)這種按壓狀態(tài)在調(diào)節(jié)和粘接之間變化時(shí),調(diào)節(jié)位置可能移動(dòng),并導(dǎo)致光學(xué)性能降低。該問(wèn)題對(duì)于本實(shí)施例不會(huì)發(fā)生,因?yàn)閺亩ㄐ拈_(kāi)始直到粘接劑固化,力恒定地施加于第二透鏡保持器。
[實(shí)施例2]
下面將參考圖7和圖8介紹實(shí)施例2。與實(shí)施例1中相同的部件以與實(shí)施例1中相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示,并將省略它們的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于在實(shí)施例1中提供于第三透鏡保持器3上的彈性變形器提供于第二透鏡保持器2上。實(shí)施例2與實(shí)施例1等效在于,第二透鏡保持器2沿與光學(xué)軸線正交的方向可運(yùn)動(dòng)地保持在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間,并在光學(xué)定心之后粘接。
圖7是根據(jù)實(shí)施例2的透鏡筒在從前側(cè)(物體側(cè))看時(shí)的局部分解透視圖。圖8是透鏡筒在從后側(cè)(圖像側(cè))看時(shí)的局部分解透視圖。
第二透鏡保持器2設(shè)有外部孔和內(nèi)部孔,并包括三個(gè)成一體的彈性變形器2n、2o和2p,各彈性變形器2n、2o和2p包括彈性部件, 該彈性部件沿周向方向延伸,并可沿光學(xué)軸線方向變形。這種成一體形成有助于降低部件數(shù)目和成本。彈性變形器2n、2o和2p設(shè)有半球形凸起2q、2r和2s,用于與第三透鏡保持器3接觸。
第三透鏡保持器3設(shè)有接觸部分3j、3k和3l,用于在三個(gè)點(diǎn)處與第二透鏡保持器2接觸,且接觸部分3j、3k和3l與彈性變形器2n、2o和2p的半球形凸起2q、2r和2s接觸。
當(dāng)在裝配狀態(tài)中與第三透鏡保持器3的接觸部分3j、3k和3l接觸時(shí),第二透鏡保持器2的彈性變形器2n、2o和2p彈性變形。因此,第二透鏡保持器2通過(guò)由彈性變形器施加的反作用力而沿光學(xué)軸線方向朝著第一透鏡保持器1恒定地按壓,并沿與光學(xué)軸線正交的方向可運(yùn)動(dòng)地被保持。這些反作用力能夠防止粘接前的第二透鏡保持器2從預(yù)定位置運(yùn)動(dòng)、移位或掉落,并能夠防止它在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間的不穩(wěn)定。
與圖5中所示的結(jié)構(gòu)類似,在實(shí)施例2中,工具接觸部分2g、2h和2i以及彈性變形器2n、2o和2p基本提供在相同角度相位中。彈性變形器2n、2o和2p按壓工具銷30a、30b和30c對(duì)其施加力的附近區(qū)域,這防止第二透鏡保持器2由于工具銷30a、30b和30c施加的力引起的運(yùn)動(dòng)。粘接劑充裝孔2a、2b和2c以及粘接劑接收器1a、1b和1c提供在與工具接觸部分2g、2h和2i以及彈性變形器2n、2o和2p不同的角度相位中。這種結(jié)構(gòu)使得粘接劑能夠充裝至粘接劑充裝部件內(nèi),同時(shí)維持由工具銷30a、30b和30c調(diào)節(jié)的已調(diào)節(jié)狀態(tài)。
馬達(dá)4a布置在與各粘接劑充裝孔2a、2b和2c、粘接劑接收器1a、1b和1c、工具接觸部分2g、2h和2i以及彈性變形器2n、2o和2p不同的角度相位中。當(dāng)馬達(dá)4a布置在與各彈性變形器和粘接劑充裝部件相同的角度相位中時(shí),需要將彈性變形器和粘接劑充裝部件布置在馬達(dá)的外部,這導(dǎo)致增加尺寸。將馬達(dá)4a布置在與各彈性變形器和粘接劑充裝孔不同的角度相位中將提高空間效率,以避免增加尺寸。
光闌單元4具有在粘接劑充裝孔2a、2b和2c的內(nèi)接圓2m內(nèi)部的輪廓4b。具體地說(shuō),當(dāng)從后側(cè)看時(shí),粘接劑充裝孔提供在避免與工 具接觸部分2g、2h和2i以及馬達(dá)4a和光闌單元4的輪廓4b干涉的位置處。這使得粘接劑能夠在裝配狀態(tài)中布置于夾著位置處的第二透鏡保持器2的定心之后從后側(cè)施加,以便固定第二透鏡保持器2。
定心以與實(shí)施例1中類似的方式來(lái)進(jìn)行。工具接觸部分2g、2h和2i提供在與第二透鏡保持器2的彈性變形器2n、2o和2p基本相同的角度相位中,并布置在彈性變形器2n、2o和2p附近。這樣,在使用工具銷30a、30b和30c的位置調(diào)節(jié)中防止第二透鏡保持器2運(yùn)動(dòng),并提高定心精度。
與實(shí)施例1類似,本實(shí)施例能夠提供具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的工具銷。
因?yàn)檎辰觿┰谌齻€(gè)點(diǎn)處從后側(cè)充裝至粘接劑充裝部件(包括粘接劑充裝孔和粘接劑接收器)內(nèi)和然后固化,因此第二透鏡保持器2能夠可靠地固定在第一透鏡保持器1上。在粘接劑固化之后,取出工具銷。第二透鏡保持器2在工具銷取出后通過(guò)粘接固定,且即使當(dāng)施加外力等時(shí)也維持它的已調(diào)節(jié)狀態(tài)。在定心和粘接劑固化之后,彈性變形器2n、2o和2p仍然朝向第一透鏡保持器1恒定地按壓第二透鏡保持器2。因此,即使當(dāng)接收到例如足以剝離粘接劑的較強(qiáng)沖擊時(shí),也防止第二透鏡保持器2運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)這種按壓狀態(tài)在調(diào)節(jié)和粘接之間變化時(shí),調(diào)節(jié)位置可能移位,并導(dǎo)致光學(xué)性能降低。對(duì)于本實(shí)施例將不會(huì)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題,因?yàn)榱亩ㄐ拈_(kāi)始直到固化都恒定地施加給第二透鏡保持器2。
[實(shí)施例3]
下面將參考圖9和圖10介紹實(shí)施例3。與實(shí)施例1和2中相同的部件由與實(shí)施例1和2中相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示,并省略它們的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例3與實(shí)施例1和2的區(qū)別在于彈性變形器提供于第一透鏡保持器1上。實(shí)施例3與實(shí)施例1等效在于,第二透鏡保持器2沿與光學(xué)軸線正交的方向可運(yùn)動(dòng)地保持在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間,并在光學(xué)定心之后粘接。
圖9是根據(jù)實(shí)施例3的透鏡筒在從前側(cè)(物體側(cè))看時(shí)的局部分解透視圖。圖10是透鏡筒在從后側(cè)(圖像側(cè))看時(shí)的局部分解透視圖。
第一透鏡保持器1設(shè)有外部孔和內(nèi)部孔,并包括三個(gè)成一體的彈性變形器1j、1k和1m,各彈性變形器1j、1k和1m包括彈性部件,所述彈性部件沿周向方向延伸,并可沿光學(xué)軸線方向變形。這種成一體形成有助于降低部件數(shù)目和成本。彈性變形器1j、1k和1m設(shè)有半球形凸起1n、1o和1p,用于與第二透鏡保持器2接觸。
第二透鏡保持器2設(shè)有接觸部分2d、2e和2f,用于在三個(gè)點(diǎn)處與第一透鏡保持器1接觸,且接觸部分2d、2e和2f與彈性變形器1j、1k和1m的半球形凸起1n、1o和1p接觸。
當(dāng)在裝配狀態(tài)中與第二透鏡保持器2的接觸部分2d、2e和2f接觸時(shí),第一透鏡保持器1的彈性變形器1j、1k和1m彈性變形。因此,第二透鏡保持器2通過(guò)由彈性變形器施加的反作用力而沿光學(xué)軸線方向朝著第三透鏡保持器3被恒定地按壓,并沿與光學(xué)軸線正交的方向可運(yùn)動(dòng)地被保持。這些反作用力能夠防止粘接前的第二透鏡保持器2從預(yù)定位置運(yùn)動(dòng)、移位或掉落,并能夠防止它在第一透鏡保持器1和第三透鏡保持器3之間的不穩(wěn)定。
工具接觸部分2g、2h和2i以及彈性變形器1j、1k和1m基本提供在相同角度相位中。粘接劑充裝孔2a、2b和2c以及粘接劑接收器1a、1b和1c提供在與工具接觸部分2g、2h和2i以及彈性變形器1j、1k和1m不同的角度相位中。
馬達(dá)4a布置在與各粘接劑充裝孔2a、2b和2c、粘接劑接收器1a、1b和1c、工具接觸部分2g、2h和2i以及彈性變形器1j、1k和1m不同的角度相位中。
光闌單元4具有在粘接劑充裝孔2a、2b和2c的內(nèi)接圓2m內(nèi)部的輪廓4b。具體地說(shuō),當(dāng)從后側(cè)看時(shí),粘接劑充裝孔提供在避免與工具接觸部分2g、2h和2i以及馬達(dá)4a和光闌單元4的輪廓4b干涉的位置處。
這種結(jié)構(gòu)提供與在實(shí)施例1和2中相同的優(yōu)點(diǎn)。定心以與實(shí)施例1和2中相同的方式來(lái)進(jìn)行。
因?yàn)檎辰觿┰谌齻€(gè)點(diǎn)處從后側(cè)充裝至粘接劑充裝部件(包括粘接 劑充裝孔和粘接劑接收器)內(nèi)和然后固化,因此第二透鏡保持器2能夠可靠地固定在第一透鏡保持器1上。在粘接劑固化之后,取出工具銷。第二透鏡保持器2在工具銷取出后通過(guò)粘接固定,且即使當(dāng)施加外力等時(shí)也維持它的已調(diào)節(jié)狀態(tài)。在定心和粘接劑固化之后,彈性變形器1j、1k和1m仍然朝向第三透鏡保持器3恒定地按壓第二透鏡保持器2。因此,即使當(dāng)接收到例如足以剝離粘接劑的較強(qiáng)沖擊時(shí),也防止第二透鏡保持器2運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)這種按壓狀態(tài)在調(diào)節(jié)和粘接之間變化時(shí),調(diào)節(jié)位置可能移位,并導(dǎo)致光學(xué)性能降低。對(duì)于本實(shí)施例將不會(huì)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題,因?yàn)榱亩ㄐ拈_(kāi)始直到固化都恒定地施加給第二透鏡保持器2。
[其它實(shí)施例]
粘接劑充裝孔可以提供于第三透鏡保持器3中,粘接劑接收器可以提供于第二透鏡保持器2。而且,當(dāng)在透鏡筒布置成使得第一透鏡單元L1位于頂部的同時(shí)進(jìn)行定心時(shí),粘接劑充裝孔可以提供于第一透鏡保持器1,粘接劑接收器可以提供于第二透鏡保持器2中,或者粘接劑充裝孔可以提供于第二透鏡保持器2中,粘接劑接收器可以提供于第三透鏡保持器3。
上述實(shí)施例均介紹了可拆卸地附接在照相機(jī)本體(保持裝置)上的透鏡筒,但是本發(fā)明可用于包括圖像捕獲裝置的光學(xué)裝置,例如集成透鏡的照相機(jī)、攝像機(jī)、監(jiān)視照相機(jī)、觀察裝置(例如雙筒望遠(yuǎn)鏡)以及圖像投影裝置(例如液晶投影儀)。換句話說(shuō),本發(fā)明可用于包括透鏡筒和保持單元(該保持單元構(gòu)造成保持透鏡筒)的光學(xué)裝置。保持單元涉及例如照相機(jī)本體、液晶投影儀的投影儀本體(除了投影透鏡之外)以及雙筒望遠(yuǎn)鏡的雙筒望遠(yuǎn)鏡本體(除了透鏡之外)。
盡管已經(jīng)參考示例性實(shí)施例介紹了本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)知道,本發(fā)明并不局限于所述示例性實(shí)施例。下面的權(quán)利要求的范圍將根據(jù)最廣義的解釋,以便包含所有這些變化形式以及等效結(jié)構(gòu)和功能。