可更換鏡頭拆裝用的鏡頭接口、可更換鏡頭和攝像設備的製作方法

2023-06-20 12:52:16 1

本發明涉及能夠將可更換鏡頭安裝到攝像設備主體/從攝像設備主體拆下可更換鏡頭的鏡頭接口(lensmount)的結構。

背景技術：

已知能夠供諸如單焦點鏡頭(single-focuslens)、變焦鏡頭、廣角鏡頭、遠攝鏡頭和微距鏡頭等的各種可更換鏡頭可拆裝地安裝的攝像設備，以便能夠根據待拍攝的場景在改變視角、焦點深度(focaldepth)、f值等的情況下執行拍攝。作為用於將可更換鏡頭可拆裝地安裝到攝像設備主體的鏡頭安裝方法，廣泛地使用卡口式(bayonet-type)鏡頭接口。卡口式鏡頭接口通常具有形成於攝像設備主體的接口面的凸塊部(lugportion)，並且在可更換鏡頭的接口面上也形成有凸塊部。在將可更換鏡頭安裝於攝像設備主體時，可更換鏡頭和攝像設備主體在彼此的接口面保持接觸的情況下相對於彼此繞著可更換鏡頭的光軸轉動，從而使兩個凸塊部彼此嵌合。此時，設置在攝像設備主體中的彈簧構件施力使可更換鏡頭的凸塊部進入攝像設備主體，由此使可更換鏡頭壓抵攝像設備主體，從而使可更換鏡頭保持於攝像設備主體(參照日本特開2004-102005號公報)。

然而，由於傳統的卡口式鏡頭接口是通過彈簧構件的施力來保持可更換鏡頭的，所以可更換鏡頭具有對應於彈簧構件的變形量的遊隙(play)。特別地，在將大尺寸的可更換鏡頭安裝於攝像設備主體時，可更換鏡頭容易具有在位於可更換鏡頭與攝像設備主體之間的結合部中的遊隙，這能夠導致拍攝圖像的圖像品質的劣化。

技術實現要素：

本發明提供能夠抑制在安裝於攝像設備主體的狀態下的可更換鏡頭的遊隙的鏡頭接口。

在本發明的第一方面中，提供一種鏡頭接口，其以配置成使得可更換鏡頭能夠可拆裝地安裝到包括卡口凸塊部的攝像設備主體的方式設置於所述可更換鏡頭，所述鏡頭接口包括：固定接口部，其包括鏡頭側接口面和第一螺紋部並被構造成固定至設置於所述可更換鏡頭的固定部，所述鏡頭側接口面配置成與形成於所述攝像設備主體的接口面接觸；和可動接口部，其包括配置成與所述卡口凸塊部接合的凸塊部和配置成與所述第一螺紋部配合的第二螺紋部，其中，當所述可動接口部能夠從所述接口面與所述鏡頭側接口面彼此接觸且所述卡口凸塊部與所述凸塊部不彼此重疊的狀態轉動時，隨著所述第二螺紋部與所述第一螺紋部螺合，所述可動接口部朝向所述固定部移動，由此使所述凸塊部與所述卡口凸塊部接合。

在本發明的第二方面中，提供一種可更換鏡頭，其包括：根據本發明的第一方面的鏡頭接口；和鏡筒，其供所述鏡頭接口固定。

在本發明的第三方面中，提供一種攝像設備，其包括：攝像設備主體，其包括：卡口凸塊部和具有接口面的接口部；和根據本發明的第二方面的可更換鏡頭。

根據本發明，能夠抑制在安裝於攝像設備主體的狀態下的可更換鏡頭的遊隙。

從以下(參照附圖)對示例性實施方式的說明，本發明的其它特徵將變得明顯。以下說明的本發明的各實施方式均能夠單獨實施，或者，在需要時，或者在各個實施方式或單個實施方式的元素或特徵的組合有益的情況下，多個實施方式或多個實施方式的特徵可以組合起來實施。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施方式的攝像設備的示意性立體圖。

圖2是示出圖1中示出的照相機主體與可更換鏡頭之間的結合部的結構的、從被攝體側觀察的分解立體圖。

圖3是示出圖1中示出的照相機主體與可更換鏡頭之間的結合部的結構的、從照相機主體側觀察的分解立體圖。

圖4a是圖1中示出的照相機主體的接口部(mountpart)的示意性前方立體圖。

圖4b是可更換鏡頭的可動接口部和固定接口部的示意性立體圖。

圖4c是可更換鏡頭的可動接口部的主視圖。

圖5是示出可更換鏡頭的鏡頭接口的構成元件的、從鏡頭接口的用於可拆裝地安裝於照相機主體的安裝面所在側觀察的立體圖。

圖6a至圖6c是示出當將可更換鏡頭安裝到照相機主體時，鏡頭接口的各構成元件如何隨著時間的推移相對於照相機側接口部移動的後視圖。

圖7a至圖7c是分別對應於圖6a至圖6c的截面圖。

圖8a至圖8e是示出當將可更換鏡頭安裝到照相機主體時，臂部如何隨著時間的推移而移動的主視圖。

具體實施方式

現在，以下將參照示出了本發明的實施方式的附圖詳細說明本發明。圖1是根據實施方式的攝像設備的示意性立體圖。攝像設備包括：攝像設備主體100(以下稱為「照相機主體100」)，其配備有攝像器件140；和可更換鏡頭200，其可拆裝地安裝於照相機主體100。可更換鏡頭200具有用於將可更換鏡頭200可拆裝地安裝到照相機主體100的鏡頭接口150。注意，圖1中未示出可更換鏡頭200的大部分零件。可更換鏡頭200的類型不受限制，但是當可更換鏡頭200是大型的可更換鏡頭(即，較大和/或較重的可更換鏡頭)時，由鏡頭接口150提供的下述有利效果更為顯著。

圖2是示出照相機主體100與可更換鏡頭200之間的結合部的結構的、從被攝體側觀察的分解立體圖。圖3是示出照相機主體100與可更換鏡頭200之間的結合部的結構的、從照相機主體側觀察的分解立體圖。圖4a是設置於照相機主體100的照相機側接口部110的示意性前方立體圖(從被攝體側觀察的立體圖)。圖4b是可更換鏡頭200的可動接口部420和固定接口部410的示意性立體圖。圖4c是可更換鏡頭200的可動接口部420的主視圖(從被攝體側觀察的圖)。

在可更換鏡頭200的背面側，設置有用於將可更換鏡頭200可拆裝地安裝到照相機主體100的鏡頭接口150。另一方面，在照相機主體100中，設置有供可更換鏡頭200的鏡頭接口150可拆裝地安裝的照相機側接口部110。照相機側接口部110包括照相機側接口面111、卡口凸塊部112a、112b和112c以及開口115。卡口凸塊部112a、112b和112c分別具有卡口凸塊接觸面113a、113b和113c。在照相機側接口部110固定於照相機主體100的狀態下，用於與可更換鏡頭200雙向電通信的第一通信觸點部件114以與照相機側接口部110保持接觸的方式固定於照相機主體100。

設置於可更換鏡頭200的鏡頭接口150包括固定部210、固定接口部410、可動接口部420、臂部490、第二通信觸點部件440和轉動檢測部480。固定部210固定於未示出的鏡筒，鏡筒保持諸如可更換鏡頭200的凸透鏡和凹透鏡等的光學部件，並且結合於固定接口部410。固定部210具有緊固部211a、211b、211c和211d，緊固部211a至211d均具有用於與螺釘緊固的螺紋。第二通信觸點部件440和轉動檢測部480固定於固定接口部410。將稍後說明第二通信觸點部件440的功能和轉動檢測部480的功能。

固定接口部410包括鏡頭側接口面411、圓筒部412、陰螺紋部415(第一螺紋部)、通孔418a、418b、418c和418d以及第一接觸面416和第二接觸面417。當可更換鏡頭200安裝於照相機主體100時，鏡頭側接口面411與照相機側接口部110的照相機側接口面111接觸。圓筒部412插入照相機側接口部110的開口115。陰螺紋部415與可動接口部420的稍後提及的陽螺紋部422螺合。螺釘插穿各通孔418a至418d，並且螺釘緊固於固定部210的對應的緊固部211a至211d，由此使固定接口部410固定於固定部210。第一接觸面416和第二接觸面417是如下槽部的長度方向兩端部的相對的側面：該槽部被以沿著固定接口部410的周向延伸的方式形成有預定的寬度。第一接觸面416和第二接觸面417起到限制臂部490的旋轉角度(即、可動接口部420的轉動角度)的作用。

可動接口部420包括凸塊部421a、421b和421c、陽螺紋部422(第二螺紋部)以及緊固部426。凸塊部421a、421b和421c分別與照相機側接口部110的卡口凸塊部112a、112b和112c接合，並且分別具有用於與對應的卡口凸塊接觸面113a、113b和113c接觸的凸塊接觸面427a、427b和427c，用於與對應的卡口凸塊部112a、112b和112c接合。如上所述，陽螺紋部422與固定接口部410的陰螺紋部415螺合。臂部490被以如下方式設置：在插入形成於固定接口部410的槽部的狀態下，沿與光軸正交的方向從可動接口部420突出。這使得臂部490能夠沿著形成於固定接口部410的槽部的長度旋轉。臂部490具有臂部接觸面491和螺紋部492。螺紋部492緊固於緊固部426，由此使臂部490固定於可動接口部420。注意，緊固部426具有螺紋，用於與螺紋部492螺合。臂部接觸面491具有圓筒形狀。將稍後說明臂部接觸面491的功能。

圖5是示出鏡頭接口150的構成元件的、從鏡頭接口150的用於可拆裝地安裝於照相機主體100的安裝面所在側觀察的立體圖。當可更換鏡頭200安裝於照相機主體100時，固定於照相機主體100的第一通信觸點部件114和設置在可更換鏡頭200的鏡頭接口150中的第二通信觸點部件440在固定力下保持彼此接觸用於彼此間導通。這使得電力從照相機主體100供給到可更換鏡頭200，由此能夠在可更換鏡頭200與照相機主體100之間傳遞/接收控制信號。注意，第二通信觸點部件440固定於固定接口部410。轉動檢測部480通過形成於可動接口部420的缺口部429使第一通信觸點部件114與第二通信觸點部件440之間的通信接通/斷開。

接下來，將說明當將可更換鏡頭200安裝到照相機主體100時鏡頭接口150的構成元件和照相機側接口部110的構成元件如何移動。圖6a至圖6c是示出當將可更換鏡頭200安裝到照相機主體100時，鏡頭接口150的構成元件如何隨著時間的推移相對於照相機側接口部110移動的後視圖(從攝像器件側觀察的圖)。圖7a至圖7c是分別對應於圖6a至圖6c的截面圖。

圖6a示出了能夠執行用於將可更換鏡頭200安裝至照相機主體100/從照相機主體100拆下可更換鏡頭200的操作的狀態。圖7a是沿著圖6a中的箭頭a-a截取的截面圖。當將可更換鏡頭200安裝到照相機主體100時，將可更換鏡頭200的圓筒部412插入照相機側接口部110的開口115，由此使照相機主體100的照相機側接口面111與鏡頭側接口面411彼此接觸。更具體地，以如下方式將可更換鏡頭200的鏡頭接口150嵌入照相機側接口部110：當從光軸方向觀察時，可動接口部420的凸塊部421a至421c不與照相機側接口部110的對應的卡口凸塊部112a至112c重疊。因此，在圖6a的狀態下，在光軸投影上，照相機側接口部110的卡口凸塊部112a至112c與可動接口部420的凸塊部421a至421c分別不重疊。

圖6b示出了從攝像器件側觀察的，可動接口部420已經相對於固定接口部410繞著光軸順時針轉動過預定角度的狀態。注意，將稍後說明可動接口部420的轉動方法。圖7b是沿著圖6b中的箭頭b-b截取的截面圖。由於固定接口部410的陰螺紋部415和可動接口部420的陽螺紋部422已經彼此螺合，所以可動接口部420的凸塊部421a至421c與可動接口部420的轉動相對應地沿著光軸朝向固定部210移動。因此，在圖6b的狀態下，在光軸投影上，照相機側接口部110的卡口凸塊部112a至112c已經與對應的凸塊部421a至421c部分重疊。現在，如圖7b所示，將照相機側接口部110的照相機側接口面111與卡口凸塊接觸面113a之間的距離稱作「距離α」。此外，將固定接口部410的鏡頭側接口面411與可動接口部420的凸塊接觸面427a之間的距離稱作「距離β」。在圖7b的鏡頭接口150與照相機側接口部110的結合未完成的狀態下，保持距離α<距離β，這意味著卡口凸塊接觸面113a與凸塊接觸面427a之間形成有間隙。

圖6c示出了可動接口部420繞著光軸的轉動已經完成的狀態。圖7c是沿著圖6c中的箭頭c-c截取的截面圖。當可動接口部420的轉動完成時，可動接口部420的凸塊部421a至421c的凸塊接觸面427a至427c與照相機側接口部110的卡口凸塊部112a至112c的對應的卡口凸塊接觸面113a至113c保持接觸(緊密接觸)。更具體地，保持了距離α＝距離β，這意味著卡口凸塊接觸面113a與凸塊接觸面427a之間不存在間隙，從而使照相機側接口部110在光軸方向上穩固地夾在可動接口部420與固定接口部410之間。因而，以在能夠拍攝的狀態下不存在遊隙的方式使可更換鏡頭200結合於照相機主體100。

現在，將比較可更換鏡頭200的鏡頭接口150和未示出的傳統鏡頭接口。對於傳統的螺旋式鏡頭接口，需要延長可更換鏡頭的鏡頭側接口面，由此形成用作可動接口部420的凸塊接觸面427a至427c和照相機側接口部110的卡口凸塊接觸面113a至113c的面。為此，螺旋式鏡頭接口不適於減小可更換鏡頭的尺寸。另一方面，對於傳統的卡口式鏡頭接口，當可更換鏡頭的轉動完成時，在可更換鏡頭側凸塊接觸面與攝像設備側卡口凸塊接觸面之間形成間隙，因此通過彈簧構件使可更換鏡頭的鏡頭接口壓靠攝像設備主體的接口部。然而，彈簧構件的使用會導致可更換鏡頭具有對應於彈簧構件的變形量的遊隙。

相比之下，根據本實施方式，當鏡頭接口150結合於照相機側接口部110時，可動接口部420的凸塊接觸面427a至427c與照相機側接口部110的卡口凸塊接觸面113a至113c之間不存在間隙。換言之，可更換鏡頭200的鏡頭接口150在其鏡頭側接口面411的內周具有用於使可更換鏡頭200相對於照相機主體100可靠地固定的結構。因此，與採用螺旋式鏡頭接口時相比，能夠使可更換鏡頭200的尺寸較小。此外，與採用傳統的卡口式鏡頭接口的情況不同，可更換鏡頭200與照相機主體100之間不存在遊隙。

在鏡頭接口150中，陽螺紋部422和陰螺紋部415均能夠被形成為例如螺旋進給量(screwfeedamount)是2mm且螺紋節距是1mm的右旋螺紋。注意，如果從照相機主體側觀察時，為了將可更換鏡頭200安裝到照相機主體100而旋轉臂部490的方向是順時針方向，則陽螺紋部422和陰螺紋部415均是「右旋螺紋」，而如果該方向是逆時針方向，則陽螺紋部422和陰螺紋部415均是「左旋螺紋」。通過增大陽螺紋部422和陰螺紋部415的螺旋進給量，能夠以可動接口部420的小的轉動操作量(即，臂部490的小的旋轉操作量)使固定接口部410在光軸方向上移動地更遠。更具體地，通過增大各陽螺紋部422和陰螺紋部415的螺旋進給量，使供固定接口部410移動的距離β相對於可動接口部420的轉動操作量增大。例如，即使在距離α因各個照相機側接口部110之間的差異而變化的情況下，通過設定螺旋進給量以可動接口部420的小的轉動操作量使固定接口部410移動超過該變化的距離，也能夠使可更換鏡頭200可靠地結合於照相機主體100。相反地，通過減小螺旋進給量，能夠增大擰緊軸向力(tighteningaxialforce)。因此，當將可更換鏡頭200安裝到照相機主體100時，如果期望增大所施加的擰緊軸向力，則期望減小螺旋進給量。通過考慮所需特性和所需特性之間的平衡來設定螺旋進給量。

此外，通過增加陽螺紋部422與陰螺紋部415各自中的用於螺合的螺紋頭數，能夠使集中於陽螺紋部422和陰螺紋部415的應力分散。因此，為了增加用於在小的空間中進行螺合的螺紋頭數，並且為了獲得可靠的結合和大的擰緊軸向力，期望使用具有小的螺紋節距和大的螺旋進給量的多頭螺紋。注意，陽螺紋部422與陰螺紋部415之間塗布有滑動潤滑脂，這能夠減小陽螺紋部422和陰螺紋部415的滑動轉動過程中的粗糙度，並且能夠改善這些螺紋部的耐久性和可滑動性。

圖8a至圖8e是示出當將可更換鏡頭200安裝到照相機主體100時，臂部490如何隨著時間的推移而移動以使可動接口部420轉動的主視圖。出現在圖8a至圖8e中的各角度θa至θe分別表示臂部490相對於水平軸的角度(以下簡稱為「臂部490的角度」)。

圖8a示出了在光軸投影上照相機側接口部110的卡口凸塊部112a至112c與可動接口部420的對應的凸塊部412a至412c分別不重疊的狀態，即示出了與圖6a所示相同的狀態。此時，可更換鏡頭200能夠安裝至照相機主體100/從照相機主體100拆下可更換鏡頭200，並且固定接口部410的第一接觸面416(參照圖4b)與臂部490的臂部接觸面491彼此接觸。臂部490的角度θa是表示可動接口部420相對於固定接口部410的初始狀態的參數。

圖8b示出了如下狀態：臂部490已經繞著光軸旋轉，並且在光軸投影上，卡口凸塊部112a至112c的卡口凸塊接觸面113a至113c與凸塊部421a至421c的凸塊接觸面427a至427c已經開始重疊。此時，臂部490實際旋轉過的角度(即，可動接口部420的轉動角度)等於θb-θa。注意，在稍後提及的各圖8c至圖8e中，也能夠以相同的方式確定可動接口部420相對於固定接口部410的轉動角度。在圖8b的狀態下，與圖6b的狀態類似，在光軸方向上，在卡口凸塊接觸面113a與凸塊接觸面427a之間形成有間隙。然而，在光軸投影上，鏡頭接口150的凸塊部與照相機接口部110的凸塊部分別重疊，這防止了可更換鏡頭200從照相機主體100脫落。因此，期望將用於使第一通信觸點部件114與第二通信觸點部件440之間的通信接通/斷開的轉動檢測部480布置在如下部位：在進入圖8b的狀態之後通信被接通。

圖8c示出了如下狀態：臂部490已經從圖8b的狀態進一步旋轉，並且卡口凸塊接觸面113a至113c與凸塊接觸面427a至427c已經在臂部490的最小的有效旋轉量下分別接觸。臂部490的角度θc是如下角度：在該角度下，卡口凸塊接觸面113a至113c與凸塊接觸面427a至427c在彼此間最小的接合量下分別彼此接觸。此外，臂部490的角度θc是如下角度：在該角度下，能夠使卡口凸塊接觸面113a至113c與凸塊接觸面427a至427c在可動接口部420的光軸方向上的最小的有效移動量下分別彼此接觸。實現了圖8c的狀態的情況包括如下情況：由於各個照相機側接口部110之間的尺寸差異使圖7b所示的距離α最大，並且由於各個固定接口部410之間的尺寸差異以及各個可動接口部420之間的尺寸差異使圖7b所示的距離β最小。

圖8d示出了如下狀態：臂部490已經從圖8b的狀態繞著光軸進一步旋轉，並且卡口凸塊接觸面113a至113c與凸塊接觸面427a至427c已經在臂部490的最大的有效旋轉量下分別彼此接觸。臂部490的角度θd是如下角度：在該角度下，卡口凸塊接觸面113a至113c與凸塊接觸面427a至427c在彼此間最大的接合量下分別彼此接觸。實現了圖8d的狀態的情況包括如下情況：由於各個照相機側接口部110之間的尺寸差異使圖7b所示的距離α最小，並且由於各個固定接口部410之間的尺寸差異以及各個可動接口部420之間的尺寸差異使圖7b所示的距離β最大。

即使各個鏡頭接口150之間以及照相機側接口部110之間存在尺寸差異，當臂部490的角度變成預定角度θc至θd中的一者時，卡口凸塊接觸面113a至113c與凸塊接觸面427a至427c分別彼此確實地緊密接觸。

圖8e示出了如下狀態：臂部490已經從圖8c或圖8d的狀態繞著光軸進一步旋轉過預定角度，並且臂部490的臂部接觸面491已經與固定接口部410的第二接觸面417(參照圖4b)接觸。臂部490的角度θe是臂部490能夠被旋轉的最大角度。在圖8e的狀態下，照相機側接口部110、固定接口部410和可動接口部420中的至少一者已經變形。因此，為了防止上述各部件的變形超過彈性變形範圍，使固定接口部410的第二接觸面417與臂部490的臂部接觸面491彼此抵接。通過如此地限制可動接口部420相對於固定接口部410的轉動量，能夠防止鏡頭接口150和照相機側接口部110的變形以及鏡頭接口150和照相機側接口部110因變形而損壞。另一方面，要求可更換鏡頭200確實地結合於照相機主體100，因此將角度θe設定成保持角度θe不小於角度θd的關係(θd≤θe)。

如上所述，根據本實施方式，不僅能夠通過利用簡單的結構和簡單的操作將可更換鏡頭200安裝到照相機主體100，而且還能夠消除可更換鏡頭200在安裝於照相機主體100的狀態下的遊隙。

儘管在上述實施方式中，固定部210被描述成鏡頭接口150的部件中的一個，但是固定部210自身可以保持預定的鏡頭，因此能夠將固定部210視為作為可更換鏡頭200的部件的鏡筒的構成元件。換言之，固定部210不是用於形成鏡頭接口150的必要元件，而是能夠被視作用於形成包括鏡頭接口150的可更換鏡頭200的必須部件。

雖然已經參照示例性實施方式說明了本發明，但是應當理解，本發明不限於所公開的示例性實施方式。權利要求書的範圍應符合最寬泛的解釋，以包含所有的這些變型、等同結構和功能。

本申請要求2016年2月10日提交的日本專利申請no.2016-023598的優先權，其全部內容通過引用合併於此。