變焦型的鏡筒和攝像設備的製作方法
2023-05-26 16:53:31
專利名稱：變焦型的鏡筒和攝像設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及被安裝於比如數字式照相機等攝像設備(image pickup apparatus)的變焦型的鏡筒(lens barrel)，並且涉及具有該鏡筒的攝像設備。
背景技術：
傳統上，在安裝於比如數字式照相機等攝像設備的變焦型的鏡筒中，保持透鏡的多個透鏡單元通過凸輪筒的轉動而在光軸方向上移動，同時通過直進筒限制透鏡單元在轉動方向上的移動。近年來，隨著拍攝倍率增大的要求，透鏡單元的數目已增加並且透鏡單元的伸出全長也已增大，由此趨於使鏡筒大型化。另一方面，要求數字式照相機薄型化，因此要求最大可能地減小鏡筒在縮回時在光軸方向上的尺寸。因此，例如，已經提出了如下一種鏡筒，其中，在一個凸輪筒的內周側和外周側設置凸輪槽，並且跟隨相應凸輪槽的多個透鏡單元在光軸方向上相對移動以改變拍攝倍率(見日本特開2006-078537號公報)。另外，已經提出了如下一種鏡筒，其中，前組透鏡單元和後組透鏡單元以三段的方式與形成於凸輪構件的相應凸輪槽凸輪接合併且被保持於相應凸輪槽(見日本特開2006-078537號公報)。另外，已經提出了如下一種方法，通過該方法，在透鏡單元的光軸方向上的前方和後方設置從動件，並且從動件隨著變焦透鏡的移動而在同一凸輪筒上移動以確保透鏡單元的移動行程(見日本特開2007-114531號公報)。另外，根據日本特開2006-078537號公報和日本特開2007-114531號公報兩者，如果為了增大拍攝倍率而使透鏡單元在光軸方向上的相對移動間隔增大，則限制透鏡單元的轉動的直進筒的光軸方向上的尺寸將增大。結果，鏡筒在縮回時在光軸方向上的尺寸將增大，這妨礙了攝像設備的薄型化。
發明內容
本發明提供了如下一種鏡筒，該鏡筒能夠增大透鏡單元在光軸方向上的相對移動間隔，而不增大限制透鏡單元的轉動的直進筒的光軸方向上的尺寸，並且本發明提供了一種具有該鏡筒的攝像設備。因此，本發明的第一方面提供一種鏡筒，該鏡筒包括第一透鏡單元，其被構造為保持第一組透鏡；第二透鏡單元，其被構造為保持第二組透鏡；第一凸輪構件，所述第一透鏡單元與所述第一凸輪構件凸輪接合，並且所述第一凸輪構件被構造為轉動以使所述第一透鏡單元在光軸方向上移動；第二凸輪構件，所述第二透鏡單元與所述第二凸輪構件凸輪 接合，並且所述第二凸輪構件被構造為轉動以使所述第二透鏡單元在光軸方向上移動；直進筒，其被構造為限制所述第一透鏡單元的轉動；第一直進引導單元，其被構造為設置在所述第一透鏡單元與所述第二透鏡單元之間，並且所述第一直進引導單元被構造為在所述第二透鏡單元的轉動被限制的狀態下在光軸方向上直進地引導所述第二透鏡單元；和第二直進引導單元，其被構造為設置在所述第二透鏡單元與所述直進筒之間，並且所述第二直進引導單元被構造為在所述第二透鏡單元的轉動被限制的狀態下在光軸方向上直進地引導所述第二透鏡單元，其中，當所述第二透鏡單元在與所述第一透鏡單元相對地遠離的方向上移動時，所述第二透鏡單元的移動從被所述第一直進引導單元直進引導切換到被所述第二直進引導單元直進引導。
因此，本發明的第二方面提供一種攝像設備，該攝像設備具有通過在拍攝位置與縮回位置之間在光軸方向上移動來改變拍攝倍率的變焦型的鏡筒，所述變焦型的鏡筒為以上所述的鏡筒。根據本發明，能夠增大透鏡單元在光軸方向上的相對移動間隔而不增大限制透鏡單元的轉動的直進筒的光軸方向上的尺寸。因此，能夠增大鏡筒的拍攝倍率，同時能夠通過減小鏡筒在縮回時在光軸方向上的尺寸而實現攝像設備的薄型化。根據下面對示例性實施方式的描述(參考附圖)，本發明的其它特徵將變得明顯。
圖I是示出作為根據本發明的示例性攝像設備的數字式照相機的從正面觀察的外觀立體圖。圖2是示出圖I中的數字式照相機的從背面觀察的立體圖。圖3是用以說明數字式照相機的控制系統的框圖。圖4是示出鏡筒處於廣角位置的截面圖。圖5是示出鏡筒處於遠攝位置的截面圖。圖6是示出第一透鏡單元、第二透鏡單元和第一直進筒之間的關係的分解立體圖。
具體實施例方式現在將參考示出了本發明的實施方式的附圖詳細說明本發明。圖I是示出作為根據本發明的示例性攝像設備的數字式照相機的從正面觀察的外觀立體圖。圖2是示出圖I中的數字式照相機的從背面觀察的立體圖。參考圖I和圖2，根據本實施方式的數字式照相機15被構造成使得取景器20、用於測光和測距的輔助光源19、閃光燈21和鏡筒30被布置在正面。鏡筒30為變焦型的鏡筒，其通過在光軸方向上在拍攝位置和縮回位置之間移動而改變拍攝倍率。釋放鈕16、電源開關鈕18和變焦開關17被布置在數字式照相機15的頂面。如圖2所示，操作鈕24至29、比如L CD等顯示器23、以及取景器目鏡(finder ey印iece)22被布置在數字式照相機15的背面。圖3是用以說明數字式照相機15的控制系統的框圖。如圖3中所示，CPU46、R0M45、RAM47、釋放鈕16、操作鈕24至29以及顯示器23被連接到總線44。另外，電源開關鈕18、變焦開關17、存儲器40、壓縮/解壓縮單元41、存儲卡驅動器42和驅動電路43被連接到總線44。對鏡筒30進行變焦驅動的變焦驅動機構31、驅動聚焦透鏡5的聚焦驅動機構32、驅動快門33的快門驅動機構34和驅動光圈35的光圈驅動機構36被連接到驅動電路43。
比如CCD傳感器或者CMOS傳感器等攝像器件11、和閃光燈21被連接到驅動電路43。基於來自CPU46的信號經由驅動電路43來控制與驅動電路43連接的單元的操作。各種控制程序和其它程序被存儲於R0M45，並且各種控制程序所需要的數據被存儲於RAM47。模擬信號處理單元37對從攝像器件11輸出的圖像數據進行模擬處理，並且將圖像數據輸出到A/D轉換器38。A/D轉換器38將從攝像器件11獲取的模擬數據轉換成為數字數據，並且將數字數據輸出到數位訊號處理單元39。數位訊號處理單元39對通過A/D轉換器38的轉換所獲得的數字數據進行預定處理，並將所得到的數據作為圖像數據輸出到存儲器40。 存儲器40中所存儲的圖像數據由壓縮/解壓縮單元41進行比如JPEG或者TIFF等壓縮處理，然後被輸出到安裝於存儲卡驅動器42的存儲卡並被存儲。另外，存儲器40中所存儲的圖像數據和存儲卡驅動器42中所存儲的圖像數據能夠由壓縮/解壓縮單元41進行解壓縮處理，然後經由總線44顯示於顯示器23。下面參考圖4至圖6，詳細描述鏡筒30。圖4是示出鏡筒30處於廣角位置的截面圖，圖5是示出鏡筒30處於遠攝位置的截面圖，圖6是示出第一透鏡單元I、第二透鏡單元2和第一直進筒7之間的關係的分解立體圖。如圖4和圖5所示，鏡筒30具有保持第一組透鏡的第一透鏡單元I、保持第二組透鏡的第二透鏡單元2和保持第三組透鏡的第三透鏡單元3。另外，鏡筒30具有保持第四組透鏡的第四透鏡單元4和保持第五組透鏡的第五透鏡單元5。第五透鏡單元5的第五組透鏡是聚焦透鏡。器件保持件12保持攝像器件11，固定凸輪筒10被布置在器件保持件12的被攝體側。固定凸輪槽IOa形成在固定凸輪筒10的內周部，並且第二移動凸輪筒8的跟隨固定凸輪槽IOa的從動銷與固定凸輪槽IOa凸輪接合。第二移動凸輪筒8以可轉動的方式被驅動，使得從動銷跟隨固定凸輪槽IOa並且從動銷在相對於固定凸輪筒10轉動的同時在光軸方向上移動。第二直進筒9布置於第二移動凸輪筒8的內周部，並且第二直進筒9以能相對於第二移動凸輪筒8轉動的方式被卡口式結合到第二移動凸輪筒8並且第二直進筒9與第二移動凸輪筒8 —起在光軸方向上移動。與設置於固定凸輪筒10的內周部的直進鍵IOb結合的鍵槽形成於第二直進筒9的外周部，由此限制第二直進筒9的轉動。第一凸輪槽8a形成於第二移動凸輪筒8的內周部，並且第一直進筒7的從動銷與第一凸輪槽8a凸輪接合。第一移動凸輪筒6布置於第一直進筒7的外周側，並且第一移動凸輪筒6以可轉動的方式被卡口式結合到第一直進筒7。第一直進筒7具有與設置於第二直進筒9的直進鍵結合的鍵槽，由此，在第一直進筒7被限制轉動的狀態中，第一直進筒7由於與第二移動凸輪筒8的凸輪接合而能夠在光軸方向上相對於第二移動凸輪筒8移動。第一移動凸輪筒6被鍵式結合到第二移動凸輪筒8,並且第一移動凸輪筒6在隨著第二移動凸輪筒8的轉動而轉動的同時與第一直進筒7 —起在光軸方向上移動。凸輪槽形成於第一移動凸輪筒6的內周部，並且第一透鏡單元I的跟隨該凸輪槽的從動銷與該凸輪槽凸輪接合。由此，第一移動凸輪筒6的轉動使第一透鏡單元I在光軸方向上移動。當第一透鏡單兀I在光軸方向上移動時，由於第一透鏡單兀I被鍵式結合到第一直進筒7,因此限制第一透鏡單元I的轉動。這裡，第一移動凸輪筒6對應於根據本發明的示例性第一凸輪構件。內凸輪筒13被布置在第二移動凸輪筒8的 內周側，並且內直進筒14被布置在內凸輪筒13的內周側。內直進筒14以可轉動的方式被卡口式結合到內凸輪筒13。第二凸輪槽8b形成在第二移動凸輪筒8的內周部，並且內直進筒14的跟隨第二凸輪槽8b的從動銷與第二凸輪槽8b凸輪接合。內直進筒14具有與設置於第二直進筒9的直進鍵接合的鍵槽，結果，在內直進筒14被限制轉動的狀態中，內直進筒14由於與第二移動凸輪筒8的凸輪接合而能夠在光軸方向上相對於第二移動凸輪筒8移動。內凸輪筒13被鍵式結合到第二移動凸輪筒8，並且內凸輪筒13在隨著第二移動凸輪筒8的轉動而轉動的同時與內直進筒14 一起在光軸方向上移動。另外，第二透鏡單元2的從動銷2a所跟隨的凸輪槽形成在內凸輪筒13的外周部，並且第三透鏡單元3和第四透鏡單元4各自的從動銷所跟隨的凸輪槽形成於內凸輪筒13的內周部。由此，內凸輪筒13的轉動使第二透鏡單元2、第三透鏡單元3和第四透鏡單元4在光軸方向上移動。第三透鏡單元3和第四透鏡單元4被鍵式結合到內直進筒14從而被限制轉動。這裡，內凸輪筒13對應於根據本發明的示例性第二凸輪構件。當鏡筒30從圖4中的廣角位置向圖5中的遠攝位置伸出時，第二透鏡單元2在與第一透鏡單元I相對地遠離的方向上移動。此時，第二透鏡單元2相對於第一透鏡單元I在光軸方向上的相對移動量與其它透鏡單元相比特別地大。這裡，參考圖6，在圖4中的廣角位置，設置於第二透鏡單元2的外周部的直進槽2b與設置於第一透鏡單元I的內周部的第一引導突起Ia接合，從而在限制第二透鏡單元2的轉動的同時直進地引導第二透鏡單元2。另外，在圖5中的遠攝位置，設置於第二透鏡單元2的外周部的直進槽2b與設置於第一直進筒7的內周部的第二引導突起7a接合。這裡，直進槽2b和第一引導突起Ia對應於根據本發明的示例性第一直進引導單元，直進槽2b和第二引導突起7a對應於根據本發明的示例性第二直進引導單元。在鏡筒30從圖4中的廣角位置伸出到圖5中的遠攝位置時，直進槽2b從與第一引導突起Ia接合的狀態切換到與第二引導突起7a接合的狀態。結果，能夠增大第一透鏡單元I和第二透鏡單元2在光軸方向上的相對移動間隔，而不增大限制第二透鏡單元2轉動的第一直進筒7的光軸方向上的尺寸。如上所述，在本實施方式中，能夠增大第二透鏡單元2的行程，而不增大第一直進筒7的光軸方向上的尺寸。結果，能夠增大鏡筒30的拍攝倍率，同時能夠通過減小鏡筒30在縮回時在光軸方向上的尺寸而實現數字式照相機15的薄型化。其它實施方式
本發明的方面還可以由如下系統或設備的計算機(或者例如CPU或MPU等器件)和如下方法來實現所述系統或設備的計算機讀取並執行被記錄於存儲裝置的程序以執行上述實施方式的功能，所述方法的步驟由所述系統或設備的計算機通過例如讀取並執行被記錄於存儲裝置的程序以執行上述實施方式的功能來執行。為此，例如經由網絡或者從用作存儲裝置的各種類型的記錄介質(例如，計算機可讀介質)為計算機提供程序。雖然已經參考示例性實施方式描述了本發明，但是應理解，本發明並不局限於所公開的示例性實施方式。所附的權利要求書的範圍應符合最寬泛的闡釋，以涵蓋全部這樣的變型、等同結構和功能。 本申請要求2011年2月3日提交的日本專利申請NO. 2011-021613的優先權，該日本專利申請的全部內容通過引用包含於此。
權利要求
1.一種鏡筒，其包括 第一透鏡單元，其被構造為保持第一組透鏡； 第二透鏡單元，其被構造為保持第二組透鏡； 第一凸輪構件，所述第一透鏡單元與所述第一凸輪構件凸輪接合，並且所述第一凸輪構件被構造為轉動以使所述第一透鏡單元在光軸方向上移動； 第二凸輪構件，所述第二透鏡單元與所述第二凸輪構件凸輪接合，並且所述第二凸輪構件被構造為轉動以使所述第二透鏡單元在光軸方向上移動； 直進筒，其被構造為限制所述第一透鏡單元的轉動； 第一直進引導單元，其被構造為設置在所述第一透鏡單元與所述第二透鏡單元之間，並且所述第一直進引導單元被構造為在所述第二透鏡單元的轉動被限制的狀態下在光軸 方向上直進地引導所述第二透鏡單元；和 第二直進引導單元，其被構造為設置在所述第二透鏡單元與所述直進筒之間，並且所述第二直進引導單元被構造為在所述第二透鏡單元的轉動被限制的狀態下在光軸方向上直進地弓I導所述第二透鏡單元， 其中，當所述第二透鏡單元在與所述第一透鏡單元相對地遠離的方向上移動時，所述第二透鏡單元的移動從被所述第一直進引導單元直進引導切換到被所述第二直進引導單元直進引導。
2.根據權利要求I所述的鏡筒，其特徵在於， 所述第一直進引導單元包括第一引導突起，其設置在所述第一透鏡單元的內周部；和直進槽，其設置在所述第二透鏡單元的外周部以能與所述第一引導突起接合， 所述第二直進引導單元包括所述直進槽；和第二引導突起，其設置在所述直進筒的內周部並且能與所述直進槽接合。
3.一種攝像設備，其具有通過在拍攝位置與縮回位置之間在光軸方向上移動來改變拍攝倍率的變焦型的鏡筒，所述變焦型的鏡筒為權利要求I所述的鏡筒。
全文摘要
變焦型的鏡筒和攝像設備。鏡筒能夠增大透鏡單元在光軸方向上的相對移動間隔而不增大限制透鏡單元的轉動的直進筒的光軸方向上的尺寸。當保持第二組透鏡的第二透鏡單元在與保持第一組透鏡的第一透鏡單元相對遠離的方向上移動時，第二透鏡單元的移動從被第一直進引導單元直進引導切換到被第二直進引導單元直進引導。
文檔編號G03B13/32GK102628979SQ20121002577
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月2日 優先權日2011年2月3日
發明者工藤智幸 申請人:佳能株式會社