鏡頭以及包括該鏡頭的相機的製作方法

2023-07-03 01:18:46 2

專利名稱：鏡頭以及包括該鏡頭的相機的製作方法
技術領域：
本發明涉及在鏡頭中的改進，該鏡頭包括多個透鏡和透鏡驅動裝置或 變焦透鏡驅動裝置，該驅動裝置被構造成從收縮位置驅動透鏡到拍攝或伸 出位置，並涉及包括這種鏡頭的相機。更具體地說，本發明涉及包括能夠 穩定執行操作而不反衝(backlash)的透鏡驅動裝置或變焦透鏡驅動裝置。
背景技術：
近年來，用於拍攝的大量鏡頭中每一個都主要應用於變焦透鏡，該變 焦透鏡被構造成通過在拍攝過程中改變多個透鏡組的位置來連續改變焦 距。另一方面，在不拍攝的情況下，鏡頭通過用作小型可伸縮型變焦鏡 頭，其中，通過相對移動鏡頭組使得鏡頭組容納在固定鏡筒中，以便在這 些鏡頭組中設置較小的間隔。這種鏡頭包括透鏡移動結構，其中，旋轉鏡筒安裝到固定鏡筒上，且 在旋轉鏡筒相對於固定鏡筒轉動時，透鏡框架在光軸的方向上通過凸輪或 螺旋面接合結構而移動。透鏡移動結構具有一個典型的機構，其中，旋轉鏡筒通過凸輪結構與 固定鏡筒接合，使得旋轉鏡筒轉動並且通過凸輪結構前後移動。透鏡移動 結構包括線性移動導引鏡筒和透鏡框架，其中所述線性移動導引鏡筒設置 在所述旋轉鏡筒中，相對於旋轉鏡筒可轉動，並且與旋轉鏡筒一起在光軸 方向上移動，所述透鏡框架設置在線性移動導引鏡筒中，並被構造成分別 保持多個透鏡。每個透鏡框架具有凸輪隨動件，該凸輪隨動件穿過在光軸 方向上延伸的線性移動導引鏡筒的線性移動溝槽，並且與設置在旋轉鏡筒6內表面內的凸輪溝槽接合。當旋轉鏡筒被轉動時，透鏡可以移動到可移動範圍內的任何位置處， 而不轉動。例如，設置在線性移動導引鏡筒上徑向向外突出的旋轉鍵接合 在所述旋轉鏡筒內表面上設置的圓周方向延伸的旋轉溝槽內，由此線性移 動導引鏡筒可以圍繞光軸相對於旋轉鏡筒轉動，但是，可以與所述旋轉鏡 筒一起沿著光軸方向移動。鏡頭需要將每個透鏡組的光軸對齊，以便保持圖像聚焦特性。但是， 移動透鏡的驅動零件的數量增多，難於將每個透鏡的光軸對齊。隨著鏡頭 小型化，需要提高每個透鏡的光軸對齊的精度。作為 一種對齊每個透鏡的光軸的方法，業已提出用 一個透鏡組框架的內徑保持兩個透鏡組框架(參考日本專利申請公開說明書2003-270509)。 才艮據日本專利申請公開說明書2003-270509中公開的技術，第一透鏡組和 第二透鏡組的同軸性能以相對高的精度得以保持。但是，由於一個透鏡框 架由旋轉鏡筒和線性移動導引鏡筒支撐，會發生由於在這些零件內產生的 反衝而導致透鏡掉落(fall over)。於是，不可能將每個透鏡的光軸對齊。而且，還已知這樣一種技術，該技術通過利用彈簧偏壓每個透鏡來將透鏡框架從偏離位置補償到正確位 置(參考日本專利申請公開說明書2006-071844 )。但是，這存在一個問 題，即當每個透鏡處於收縮位置時，偏壓力施加到結構零件上，需要很 大能量以在收縮位置和可拍攝位置之間移動透鏡框架等。發明內容本發明的一個目的在於提供一種鏡頭，其中，保持透鏡組的透鏡框架 被穩定定位到正確位置，而透鏡組不會掉落，在每個透鏡組延伸到可拍攝 位置時，偏壓力被施加到移動零件，例如，透鏡組上，而在透鏡組未處於 可拍攝位置時，偏壓力不會施加到透鏡組上，因此，在操作鏡頭時不需要 額外的較大能量。為了實現上述目的，根據本發明一個實施方式的鏡頭包括多個透鏡 組；多個透鏡框架，每個透鏡框架保持所述多個透鏡組中的每一個；被構造成在光軸方向上移動透鏡框架的透鏡驅動裝置；以及保持所述透鏡驅動裝置的固定元件。7所述透鏡驅動裝置能夠將透鏡從收縮位置移動到可拍攝位置。該透鏡 驅動裝置包括能夠沿著光軸方向移動同時相對於固定元件轉動的旋轉元
件；與旋轉元件一起沿著光軸方向移動同時限制透鏡框架的轉動且不能夠 轉動的線性移動導引元件；以及至少一個線性移動導引偏壓元件，該線性 移動導引偏壓元件能夠相對於線性移動導引元件沿著光軸方向移動，且被 構造成限制轉動。
所述線性移動導引偏壓元件具有彈性結構，該彈性結構被構造成在光 軸方向上偏壓所述線性移動導引元件。


圖1是示出根據本發明的鏡頭的第一實施方式的剖面圖，其中，所述 鏡頭被應用到變焦透鏡組中並且該變焦透鏡組收縮；
圖2是示出圖1所示的鏡頭的第一實施方式的剖面圖，其中，上半部 示出每個透鏡組處於廣角的狀態，而下半部示出每個透鏡組處於變焦端 (telescopic end)的^l犬態；
圖3是示出根據本發明第二實施方式的鏡頭的前視圖，其中所述鏡頭 處於收縮位置；
圖4是沿著圖3的線A-A截取的剖面圖，示出第二實施方式； 圖5是示出根據第二實施方式的鏡頭的剖面圖，其中，鏡頭處於可拍 攝位置；
圖6是示出根據第二實施方式的鏡頭的分解透視圖；以及
圖7是示出第二實施方式中的固定框架、旋轉框架和線性移動導引元
件的分解剖面圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細描述本發明的優選實施方式。第一實施方式
圖1和2示出根據本發明的鏡頭的第一實施方式。該第一實施方式中 的鏡頭用於變焦鏡頭。
鏡頭或變焦鏡頭包括透鏡系統，該透鏡系統具有多個透鏡組，例如， 第一透鏡組1、第二透鏡組2和第三透鏡組3 (見圖2)，它們彼此間隔開設置在光軸上並且能夠沿著光軸移動，還包括透鏡驅動裝置或變焦透鏡驅 動裝置(如下所述)，該透鏡驅動裝置被構造成從收縮位置將透鏡系統， 或者第一、第二和第三透鏡組l、 2和3驅動到可拍攝位置或伸出位置。
圖1示出處於收縮位置的鏡頭或透鏡組的狀態，圖2示出處於可拍攝
位置或伸出位置的透鏡組的狀態。在圖2中，上半部分示出每個透鏡組向
廣角端移動(短焦距)的狀態，而下半部分示出每個透鏡組向變焦端(長 焦距)移動的狀態。
變焦鏡頭被構造成通過透鏡驅動裝置，根據預定移動曲線來改變第一
透鏡組1和第二透鏡組2中每一個的位置執行連續可變放大率或變焦。第 一透鏡組1包括聚焦圖像的聚焦透鏡。第三透鏡組3例如被支撐在轉臂型 透鏡框架上，以便在光軸的橫向上移動。第三透鏡組3可以在收縮狀態下 縮回到光軸之外，如圖1所示，使得整個透鏡系統在收縮狀態下沿光軸方 向的尺寸最小。於是，第三透鏡組3在圖1中未示出。
第一透鏡組1、第二透鏡組2和第三透鏡組3分別被支撐在第一透鏡 框架la、第二透鏡框架2a和第三透鏡框架3a上。(見圖2)
透鏡系統包括快門單元11,該快門單元11設置在第二透鏡框架2a 上，如圖1和2示意性示出的。
鏡頭還包括固定元件5、配裝在該固定元件5內的旋轉元件6以及配 裝在旋轉元件6內的線性移動導引元件7 (見圖1和2)。在圖1和2中， 附圖標記100示出固定到固定框架5上的CCD (電荷耦合器件)。
物體圖像通過透鏡組1、 2和3在CCD 100上成像。
第一透鏡框架la設置有凸輪隨動件lb，而第二透鏡框架2a設置有凸 輪隨動件2b (見圖2)。凸輪隨動件lb和2b配裝在旋轉元件6中設置的 凸輪溝槽(未示出)中，並且穿過線性導引溝槽7c，該線性導引溝槽7c 設置在線性移動導引元件7內並沿著光軸延伸。於是，凸輪隨動件lb位 於線性導引溝槽7c和旋轉元件6的其中一個凸輪溝槽的相交位置，並且凸 輪隨動件2b位於線性導引溝槽7c和旋轉元件6的另一個凸輪溝槽的相交 位置。旋轉元件6構成透鏡驅動裝置的一部分，以沿著光軸方向移動第一 和第二透鏡框架1和2,並且設置在固定元件5內，並能夠圍繞光軸轉 動。
線性移動導引元件7在其前端部具有旋轉4建7a,該旋轉4建7a從線性
9移動導引元件的外周表面徑向向外突出。該旋轉鍵7a配合在鍵槽內，該鍵 槽沿圓周方向向內設置在所述旋轉元件6的內周表面上。於是，旋轉元件 6和線性移動導引元件7可以圍繞光軸相對轉動，並且可以沿著光軸方向 一起移動。
旋轉元件6在其後端具有圓周方向延伸的凸輪隨動件6a，該凸輪隨動 件6a與設置在固定元件5上的凸輪相接合。在旋轉元件6圍繞光軸轉動 時，它能夠與凸輪隨動件6a —起沿著固定元件5的凸輪在光軸方向上線性 移動。線性移動導引元件7在其後端具有第一線性移動4A7b,該第一線性 移動4泉7b與所述線性移動導引元件7 —體設置，並且徑向向外延伸，該 第一線性移動鍵7b配裝在線性移動導引溝槽5d內，該線性移動導引溝槽 5d形成在固定元件5的內周側，以向光軸方向延伸。於是，線性移動導引 元件7被構造城與旋轉元件6 —體地在光軸方向上移動，而不會圍繞光軸 轉動。
旋轉元件6、其凸輪溝槽、凸輪隨動件6a、線性移動導引元件7、其 線性移動導引溝槽7c、旋轉鍵溝槽7a等構成透鏡驅動裝置或變焦透鏡驅 動裝置，以在光軸方向上移動透鏡框架。
利用這種結構，當旋轉元件6圍繞光軸相對於固定元件5轉動時，通 過接合固定元件5的凸輪和旋轉元件6的凸輪隨動件6a,旋轉元件6在光 軸方向上移動。隨著旋轉元件6在光軸方向上移動，線性移動導引元件7 與旋轉元件一起在光軸方向上移動。線性移動導引元件7不能轉動，且適 於僅執行在光軸方向上的線性移動，這是由於線性移動鍵7b配裝在固定 元件5的線性導引溝槽5d中。
旋轉元件6的轉動和線性移動導引元件7的線性移動可以沿著光軸方 向移動配合第一透鏡框架la的凸輪隨動件lb的旋轉元件6的凸輪溝槽與 線性導引溝槽7c的相交位置，從而沿著光軸方向移動第一透鏡組1。
類似地，配合第二凸輪框架2a的凸輪隨動件2b的旋轉元件6的凸輪 溝槽與線性導引溝槽7c的相交位置在光軸方向上移動，從而沿著光軸方向 移動第二透4^組2。
第一透鏡組1和第二透鏡組2可以在它們沿著光軸方向的相互相對位 置關係由於旋轉元件6的相應凸輪溝槽的限制而被約束的情況下移動。在 這種情況下，第一透鏡組1和第二透鏡組2可以在可移動範圍內的任何位
10置處移動。
圖1示出第一透鏡組1和第二透鏡組2收縮到極限位置且第三透鏡組
3處於第二透鏡組3縮回到光軸之外的縮回位置的狀態。圖2示出透鏡組
延伸到能夠拍攝的位置的狀態。
在圖2中，上半部分示出第一透鏡組1和第二透鏡組2處於廣角端的 狀態，在所述廣角端，所述第一透鏡組1和第二透鏡組2延伸到極限位 置，而下半部分示出第一透鏡組1和第二透鏡組2處於變焦端的狀態，在 該變焦端，所述第一透鏡組1和第二透鏡組2移動到彼此接近的位置。以 這種方式，每個透鏡組可以從收縮位置移動到可拍攝位置或伸出位置。在 可拍攝位置，這是根據第一透鏡組1和第二透鏡組2之間的相對位置關係 來改變放大率的位置。
在第一透鏡框架la和第二透鏡框架2a之間設置至少一個偏壓元件。 例如，偏壓元件包括多個拉伸螺旋彈簧10。螺旋彈簧10的偏壓力導致第 一透鏡框架la和第二透鏡框架2a彼此靠近，並且使得它們的凸輪隨動件 lb和2b保持與線性移動導引元件7的每個凸輪表面一直抵靠狀態，使得 第一透鏡組1和第二透鏡組2可以安全並可靠地保持在非掉落狀態。
至少一個線性移動導引偏壓元件8配合在固定元件5的內周側。線性 移動導引偏壓元件8包括彈性結構。該線性移動導引偏壓元件8例如具有 環狀形狀。該彈性結構具有至少一個拉伸螺旋彈簧9，其設置在線性移動 導引元件7和線性移動導引偏壓元件8之間。在這個實施例中，提供了多 個線性移動導引偏壓元件8和多個拉伸螺旋彈簧9。更具體地說，線性移 動導引元件在其後端具有向內延伸的突起7d (見圖2),每個突起被構造 成連接每個拉伸螺旋彈簧9的一端。該突起7d沿圓周方向間隔地布置在 線性移動導引元件7上。每個拉伸螺旋彈簧9的另一端連接到線性移動導 引偏壓元件8上。
線性移動導引偏壓元件8在其圓周面上具有多個第二線性移動導引鍵 8a,這些導引鍵8a徑向向外突出。在所示的實施方式中，提供了三個第二 線性移動導引鍵，它們以均勻間隔設置。第二線性移動導引鍵8a分別配合 在固定元件5中設置在第二線性移動導引溝槽5e內。通過沿著第二線性移 動導引溝槽5e被導引的第二線性移動導引鍵8a，線性移動導引偏壓元件8 可以在光軸方向上被線性移動。
ii線性移動導引偏壓元件8被偏壓以通過螺旋彈簧9的偏壓力與線性移
動導引元件7彼此吸引或靠近，並且可以與線性移動導引元件7 —起移 動。但是，線性移動導引偏壓元件8能夠移動的範圍被第二線性移動導引 溝槽5e的範圍所限制。
更具體地說，如圖1所示，在通過轉動旋轉元件6，從透鏡組的收縮 狀態起，旋轉元件6和線性移動導引元件7被向前移動時，線性移動導引 偏壓元件8的向前運動正好在旋轉元件6和線性移動導引元件7到達如圖 2所示的拍攝狀態之前被限制。
也就是說，正好在旋轉元件6到達向前移動的極限位置之前，第二線 性移動導引鍵8a與固定元件5的第二線性移動導引溝槽5e的向前端或止 動部分接合，由此線性移動導引偏壓元件8的向前運動^C限制，由此，線 性移動導引偏壓元件8與線性移動導引元件7分離。線性移動導引偏壓元 件8與線性移動導引元件7分離實現了操縱偏壓力來沿著光軸方向向後偏 壓線性移動導引元件7。第二線性移動導引溝槽5e的向前端5c構成止動 件，來限制線性移動導引偏壓元件8在光軸方向上的運動。
當線性移動導引元件7與旋轉元件6 —起被進一步向前移動時，線性 移動導引偏壓元件8被螺旋彈簧9牽拉，由此，線性移動導引元件7被偏 壓，而被沿著光軸方向向後拉。利用這個偏壓力，通過設置在線性移動導 引元件7的向前端的旋轉鍵7a，旋轉元件6被偏壓，而被沿著光軸方向向 後拉。而且，這個偏壓力使得將配合線性移動導引元件7的旋轉鍵.7a的旋 轉元件6的鍵槽的側表面壓在旋轉鍵7a上成為可能，由此可以可靠地保持 鍵槽和旋轉鍵7a的接合。
從而，可以消除通過旋轉元件6的旋轉來驅動透4竟組中的任何反沖， 並因此不發生透鏡組的掉落，透鏡驅動裝置可以可靠和高效工作。同時， 例如，如果均勻地沿圓周方向設置三個線性移動導引偏壓元件8,則可以 均勻地偏壓線性移動導引元件7和旋轉元件6，而無i侖重力方向如何。
根據上述實施方式，由於第一透鏡組1和第二透鏡組2被偏壓元件10 偏壓而彼此吸引，且旋轉元件6和線性移動導引元件7充分且恆定接合， 由此，消除了旋轉元件6和線性移動導引元件7之間的反衝，因此，透鏡 組可以與光軸正確對齊，而不會出現透鏡組掉落，由此可以獲得成像性能 很少惡化的透鏡驅動裝置或變焦透鏡驅動裝置。包括透鏡包括如上所述的透鏡驅動裝置或變焦透鏡驅動裝置的鏡頭可 以用作各種相機中每種相機的拍攝鏡頭，由此可以獲得具有高質量和成像
性能惡化很小的圖像。第二實施方式
下面，參照圖4到7描述根據本發明的鏡頭的第二實施方式。 在第二實施方式中的鏡頭是具有變焦功能的可收縮型鏡頭。
在圖4到7中，固定元件41具有基本端，該基本端固定到基板67 上，而該基板67固定到相機(未示出)的主體等上。基板67在中心部分 具有孔，圖像拾取裝置66，如CCD (電荷耦合器件)設置在該孔中。固 定元件41為圓筒形。固定元件41在內周面具有至少一個線性移動導引溝 槽411和內饋進螺紋412,它們大致遍及其整個長度設置。優選的是，設 置多個線性移動導引溝槽。圓筒形的旋轉元件42配裝在固定元件41的內 周面上，且線性移動導引元件43配裝在旋轉元件42的內周面上。
旋轉元件42在其後端的外周上具有外螺紋421，該外螺紋421與固定 元件41的內饋進螺紋412螺紋嚙合。於是，當旋轉元件42圍繞中心軸或 光軸轉動時，螺紋421被構造成通過饋進螺紋412的導引而沿著光軸方向
移動o
線性移動導引元件43在其前端(圖4和5的左端)的外周具有至少 一個徑向向外突出的旋轉鍵431 (見圖6)。旋轉鍵431配合在旋轉鍵槽 425內(見圖7),該旋轉鍵槽425設置在旋轉元件42的前端部的內周 上，由此，線性移動導引元件43可以與旋轉元件42 —起沿著光軸方向移 動並且與旋轉元件42相對轉動。
至少一個徑向向外突出的線性移動鍵432設置在線性移動導引元件43 的後端的外周上。線性移動鍵432配裝在固定元件41的線性移動導引溝 槽411中。於是，線性移動鍵432可以沿著線性移動導引溝槽411線性移 動，但是不能圍繞光軸轉動。線性移動導引元件43具有線性移動溝槽433 和434,它們分別為三個，每一個形成為徑向穿過線性移動導引元件43並 在光軸方向上延伸。該線性移動溝槽以均勻間隔沿圓周方向設置。
兩個凸輪溝槽423和424沿著光軸方向形成在旋轉元件內周面的向前 端和向後端。凸輪溝槽423可以在徑向上與線性移動溝槽433橫向重疊， 而凸輪溝槽424可以在徑向上與線性移動溝槽434橫向重疊。
13如圖4和5所示，透鏡框架71的保持框架61和透鏡框架62配裝在線 性移動導引元件43的內周面上，其中所述透鏡框架71保持第一透鏡組 51，而透鏡框架72保持第二透鏡組52,所述保持框架61和透鏡框架62 按照從被拍攝的物體起的順序設置。上述保持框架61和透鏡框架62在它 們的外周面分別具有凸輪隨動件611和612。保持框架61的凸輪隨動件 611配裝在凸輪溝槽423與線性移動溝槽433的相交部分內，而透鏡框架 62的凸輪隨動件621配裝在凸輪溝槽424和線性移動溝槽434的相交部分 內。
由於通過旋轉元件42的轉動，凸輪溝槽423和線性移動溝槽433的 相交部分以及凸4侖溝槽424和線性移動溝槽434的相交部分沿著光軸方向 移動，由保持礦局愛61保持的第一透鏡組51和由透鏡框架62保持的第 二透鏡組52與配裝在相交部分內的凸輪隨動件611和612 —起沿著光軸 方向移動。
快門/光圈單元65設置在第一透鏡組51和第二透鏡組52之間。
快門/光圈單元65安裝在透鏡框架62上，以保持第二透鏡組52,並 被構造成與透鏡框架62 —起移動。
在圖4所示的收縮位置，當旋轉元件42轉動，以便將每個透鏡組延 伸到可拍攝位置時，螺紋421由固定元件的饋進螺紋412引導，從而沿著 光軸方向向前移動旋轉元件42。線性移動導引元件43與旋轉元件42 —起 也向前移動，同時線性移動導引元件43線性移動，而不轉動，這是由於 線性移動鍵432配合在固定元件41的線性移動溝槽411內。
旋轉元件42的轉動和線性移動導引元件43的線性移動導致第一透鏡 組51和第二透鏡組52在光軸方向上移動，另外快門/光圈單元65與第二 透鏡組52 —起在光軸方向上移動。在光軸方向上，相對於旋轉元件42的 轉動量，第一透鏡組51的移動量和第二透鏡組52的移動量取決於凸輪隨 動件423和424的形狀。
圖5示出第一透鏡組51和第二透鏡組53沿著光軸方向向前移動到可 拍攝位置的狀態。在可拍攝位置，第三透鏡組53處於光軸上。第三透鏡 組53由杆形透鏡框架531支撐。透鏡框架531以這樣的方式旋轉，即， 在拍攝或伸出位置，該第三透鏡組53處於光軸上，而在收縮位置，該第 三透鏡組53縮回到光軸之外。在圖5所示的工作狀態下，旋轉元件42向前移動的極限位置，並且
每個透鏡組延伸到預定位置，以位於短焦距廣角端和拍攝狀態。在短焦距
廣角端，當旋轉元件42進一步轉動時，第一透鏡組51和第二透鏡組52移動到長焦距變焦端。雖然旋轉元件42處於圖5所示的運動極限內，以允許旋轉元件進一步轉動，固定元件41的饋進螺紋412的向前端連接到沿著光軸的垂直平面延伸的軸向延伸溝槽412A,所述旋轉元件42的螺紋421與所述饋進螺紋412相嚙合。
如圖3、 4和5所示，至少線性移動導引偏壓元件85設置在固定元件41的外周面上。
偏壓元件包括彈性結構。在所示的實施方式中，彈性結構包括線性移
動導引偏壓元件自身的彈性。
在所示實施方式中，提供了三個線性移動導引偏壓元件85。偏壓元件85沿圓周方向間隔開地布置在固定元件41的外周部分上。例如，每個偏壓元件包括板簧。三個固定偏壓元件85的凸起部分設置在固定元件41的外周表面上。每個偏壓元件85的基本端部固定到相應的凸起部分上，以便將偏壓元件以懸臂形式安裝到凸起部分上。
每個板簧85大致沿著垂直於光軸的平面設置，並且具有前端，該前端朝向光軸的中心方向以L字形狀彎曲，同時保持垂直於光軸的平面。每個板簧85的前端穿過固定元件41周壁內形成的貫通窗口 41《該窗口414分別形成在三個線性移動溝槽411的向前端部分內，所述線性移動溝槽411形成在固定元件41的內周表面內，如圖7所示。
每個板簧85的前端插入到線性移動導引溝槽411內。每個板簧85的前端在未施加外力的自由狀態下與每個窗口 4"的後邊緣接觸，以便在該前端和窗口 414的前邊緣之間形成足夠的間隙。
如上所述，線性移動導引元件43的線性移動鍵432配裝在線性移動導引溝槽411內，且線性移動鍵432由線性移動導引溝槽411引導，由此，線性移動導引元件43可以線性移動。於是，線性移動鍵432剛好在到達線性移動導引溝槽411的前端之前，抵靠板簧85，換句話說，正好在從收縮位置到達可拍攝位置之前，抵靠板簧85,並由此每個板簧彎曲而具有彈力。
彈力持續作用，只要線性移動導引元件處於伸出狀態到可拍攝位置，
15並且作用在線性移動導引元件"和旋轉元件41上，使之向後偏壓。當每
個透鏡組從可拍攝位置向收縮位置移動時，線性移動鍵432與板簧85分離。換句話說，在線性移動導引元件43從可拍攝位置向後收縮的狀態下，板簧85的彈力不作用在線性移動導引元件43上。
.根據上述第二實施方式，通過在延伸每個透鏡組的狀態下沿著光軸方向偏壓線性移動導引元件43,防止了線性移動導引元件43掉落，由此防止保持在線性移動導引元件43的內周表面上的透鏡框架掉落。
線性移動導引元件43的旋轉鍵431接合在旋轉元件42中設置的旋轉鍵槽425中，由此，線性移動導引元件43相對於旋轉元件42在光軸方向上的相對運動被限制，同時可以相對於旋轉元件42轉動。因此，可以與線性移動導引元件43同時防止旋轉元件的掉落和反衝。
由於與線性移動導引偏壓元件或板簧85相抵靠的線性移動導引元件43的抵靠部分響應於可以在光軸方向上相對移動的線性移動鍵432，而不能相對於旋轉元件41轉動，因此利用現有空間，可以減少零件數量並將偏壓力賦予線性移動導引元件43。
通過利用板簧形成偏壓元件，可以實現緊湊的線性移動導引偏壓元件，並通過成本低的零件有效賦予偏壓力。
優選的是，在固定元件41上沿圓周方向設置三個或多個板簧85，且三個或多個旋轉鍵431設置在線性移動導引元件43上。由此'在三個或更多個位置處將偏壓力施加到線性移動導引元件43和旋轉元件42上，從而防止線性移動導引元件43和旋轉元件42每個掉落。
在所示的實施方式中，板簧85和旋轉鍵431可以以非均勻間隔沿圓周方向設置，但是也可以以均勻間隔沿圓周方向設置。利用這種結構，偏壓力均勻施加到每個線性移動導引元件43和旋轉元件42上，且由此可以有效防止線性移動導引元件43和旋轉元件42中每一個掉落。
在每個透鏡組處於拍攝狀態時，板簧85和線性移動導引元件43 —直相互接觸，而在每個透鏡組不處於拍攝狀態時，它們分離。因此，僅在每個透鏡組處於需要偏壓力的拍攝狀態下時才需要克服偏壓力的能量。於是，由於在每個透鏡組不處於拍攝狀態時不需要額外能量，因此有效防止了每個線性移動導引元件43和旋轉元件42的掉落，並實現能量減少設計。
16如上所述，根據本發明，可以提供一種透鏡或變焦透鏡驅動裝置，其中，隨著旋轉元件42轉動，通過設置在旋轉元件上的凸輪多個透鏡組可以在可移動範圍內在適當位置內移動，從而改變透鏡組的焦距，並且透鏡組可以在不拍攝時以窄間隔收縮。也可以提供一種緊湊鏡頭，其中，可以防止透鏡組掉落，並因此可以獲得透鏡組的高的相對位置精度。
包括變焦透鏡驅動裝置的上述鏡頭可以應用於任何相機。這種相機具有透鏡組不會掉落且具有高成像特性的結構。
在上述第二實施方式中，旋轉元件42藉助於電力轉動。更具體地說，圖3示出作為旋轉元件42的驅動源的驅動馬達81和諸如齒輪排等動力傳動系統81，該傳動系統將驅動馬達81的旋轉力傳遞到旋轉元件42。
驅動馬達81操縱旋轉元件42，分割成在收縮位置和短焦距廣角端之間的範圍和在短焦距廣角端和長焦距變焦端之間的範圍。
在短焦距廣角端和長焦距變焦端之間的範圍內，驅動馬達81由變焦操縱按鈕操縱。
另外，鏡頭包括自動對焦裝置。該自動對焦裝置包括對焦驅動馬達80,該對焦驅動馬達80的轉動受到來自對焦探測器的控制信號的控制。例如，第一透鏡組51在光軸方向上被驅動馬達80驅動，從而獲得足夠的焦點。
在所示的實施方式中，本發明已經應用於包括變焦機構的鏡頭，但是本發明不局限於這個實施方式。例如，本發明可以應用到沒有變焦機構的鏡頭。
根據本發明的鏡頭可以應用於數位相機或者各種相機的拍攝鏡頭'由此，可以獲得具有高成像特性的相機。
雖然已經提及本發明的優選實施方式，但是本發明不局限於這些實施方式，而是可以對這些實施方式作出各種改進和變化。
1權利要求
1. 一種鏡頭，包括多個透鏡組；多個透鏡框架，每個透鏡框架保持多個透鏡組中的每一個；透鏡驅動裝置，該透鏡驅動裝置被構造成在光軸方向上移動所述透鏡框架；以及固定元件，該固定元件保持所述透鏡驅動裝置，所述透鏡驅動裝置能夠將透鏡從收縮位置移動到可拍攝位置；所述透鏡驅動裝置包括旋轉元件，該旋轉元件能夠相對於固定元件在光軸方向上移動，同時轉動；線性移動導引元件，該線性移動導引元件與所述旋轉元件一起在光軸方向上移動，同時限制透鏡框架的轉動，且不能夠轉動；以及至少一個線性移動導引偏壓元件，該線性移動導引偏壓元件能夠相對於所述線性移動導引元件在光軸方向上移動，並被構造成限制轉動，其中，所述線性移動導引偏壓元件具有彈性結構，該彈性結構被構造成在光軸方向上偏壓所述線性移動導引元件。
2. 如權利要求l所述的鏡頭，其中所述彈性結構被構造成沿著光軸方向朝向收縮位置偏壓所述線性移動 導引元件。
3. 如權利要求l'所述的鏡頭，其中所述彈性結構包括設置在線性移動導引元件和線性移動導引偏壓元件 之間的彈性元件。
4. 如權利要求l所述的鏡頭，其中 所述彈性結構包括線性移動導引偏壓元件自身的彈性。
5. 如權利要求l所述的鏡頭，其中所述線性移動導引元件包括第一線性移動導引鍵，該第一線性移動導 引鍵配合在固定元件中設置的第一線性移動導引溝槽中，以便能夠在光軸 方向上移動；其中，所述線性移動導引偏壓元件包括第二線性移動導引鍵，該第二線性移動導引鍵配合在固定元件中設置的第二線性移動導引溝槽中，以便 能夠在光軸方向上移動；且其中，所述固定元件包括止動部分，該止動部分與所述第二移動導引 鍵接合，從而正好在所述旋轉元件在轉動的同時向前延伸併到達可拍攝位 置之前，限制線性移動導引偏壓元件的運動。
6. 如權利要求l所述的鏡頭，其中所述固定元件在內周上包括凸輪、第一線性移動導引溝槽和第二線性 移動導引溝槽，所述凸輪與旋轉元件上設置的凸輪隨動件接合，設置在線 性移動導引元件上的第一線性移動導引鍵配合在所述第一線性移動導引溝 槽中，而設置在線性移動導引偏壓元件上的第二線性移動導引鍵配合在所 述第二線性移動導引溝槽中，其中，所述線性移動導引元件配合在旋轉元件中，並包括徑向突出的 旋轉鍵，該旋轉鍵配合在旋轉元件中設置的旋轉鍵槽中，以能夠沿著光軸 方向與旋轉元件一起移動，並圍繞光軸轉動；其中，所述線性移動導引偏壓元件的彈性結構被構造成通過線性移動 導引元件的旋轉鍵朝向所述固定元件偏壓所述線性移動導引元件和旋轉元 件。
7. 如權利要求3所述的鏡頭，其中 所述彈性元件包括多個拉伸螺旋彈簧；其中多個拉伸螺旋彈簧以均勻間隔設置在線性移動導引元件的圓周表 面上。
8. —種用於如權利要求1所述的鏡頭的變焦透鏡驅動裝置，該變焦透 鏡驅動裝置包括設置在旋轉元件上的凸輪，其中，隨著旋轉元件的轉動，通過所述凸輪，多個透鏡組在可移動範 圍內在合適位置處移動，從而改變焦距；並且其中，在不進行拍攝時，多個透鏡組以各透鏡組之間較小間隔收縮。
9. 一種透鏡驅動裝置，包括 多個透鏡組；多個透鏡框架，每個透鏡框架保持多個透鏡組中的每一個； 透鏡驅動裝置，該透鏡驅動裝置被構造成在光軸方向上移動所述透鏡框架；以及固定元件，該固定元件保持所述透鏡驅動裝置，所述透鏡驅動裝置能夠將透鏡從收縮位置移動到可拍攝位置；所述透鏡驅動裝置包括旋轉元件，該旋轉元件能夠相對於固定元件在光軸方向上移動，同時轉動；線性移動導引元件，該線性移動導引元件與所述旋轉元件一起在光軸 方向上移動，同時限制透鏡框架的轉動，且不能夠轉動；以及至少一個線性移動導引偏壓元件，該線性移動導引偏壓元件能夠相對 於所述線性移動導引元件在光軸方向上移動，並被構造成限制轉動，其中，在所述線性移動導引元件延伸到可拍攝位置的狀態下，所述線位置偏壓所述線性移動導引元件；其中，在所述線性移動導引元件從可拍攝位置朝向收縮位置移動時， 所述線性移動導引偏壓元件與所述線性移動導引元件分離。
10. 如權利要求9所述的透鏡驅動裝置，其中所述線性移動導引元件包括旋轉鍵，該旋轉鍵配合在旋轉元件中設置 的旋轉^fc槽中，以限制在光軸方向上的相對移動並能夠進行相對轉動。
11. 如權利要求9所述的透鏡驅動裝置，其中線性移動導引元件與線性移動導引偏壓元件的抵靠部分是旋轉鍵的一 部分，該部分允許線性移動導引元件轉動，以沿著光軸方向相對於固定元 件限制並移動該線性移動導引元件。
12. 如權利要求9所述的透鏡驅動裝置，其中 所述線性移動導引偏壓元件是板簧。
13. 如權利要求9所述的透鏡驅動裝置，其中三個或多個線性移動導引偏壓元件以均勻間隔沿圓周方向布置；且 三個或多個旋轉鍵以均勻間隔沿圓周方向布置在線性移動導引元件上。
14. 如權利要求9所述的透鏡驅動裝置，其中在所述透鏡組處於可拍攝位置時，所述線性移動導引偏壓元件和線性 移動導引元件一直接觸，而在透鏡組不處於可拍攝位置時，它們彼此分離。
15. —種用在如權利要求9所述的鏡頭中的變焦透鏡驅動裝置，該變 焦透鏡驅動裝置包括設置在旋轉元件上的凸輪；其中，隨著旋轉元件的轉動，通過所述凸輪，多個透鏡組在可移動範 圍內在合適位置處移動，從而改變焦距；並且其中，在不進行拍攝時，多個透鏡組以各透鏡組之間較小間隔收縮。
16. —種相機，該相機包括如權利要求1所述的鏡頭。
17. —種相機，該相機包括鏡頭，該鏡頭包括如權利要求9所述的透 鏡驅動裝置。
18. —種相機，該相機包括鏡頭，該鏡頭包括如權利要求8所述的變 焦透鏡驅動裝置。
19. —種相機，該相機包括鏡頭，該鏡頭包括如權利要求15所示的變 焦透鏡驅動裝置。
全文摘要
本發明公開了一種鏡頭，包括多個透鏡組(1，2)；多個透鏡框架(1a，2a)，該透鏡框架分別保持多個透鏡組；驅動多個透鏡框架的透鏡驅動裝置；以及固定元件(5)，該固定元件保持所述透鏡驅動裝置，所述透鏡驅動裝置包括旋轉元件(6)，該旋轉元件相對於固定元件(5)向前移動同時轉動；線性移動導引元件(7)，該線性移動導引元件與所述旋轉元件一起在光軸方向上移動，同時限制透鏡框架的轉動，且不能夠轉動；以及線性移動導引偏壓元件(8)，該線性移動導引偏壓元件能夠相對於所述線性移動導引元件在光軸方向上移動，並被構造成限制轉動，所述線性移動導引偏壓元件具有彈性結構，該彈性結構被構造成在光軸方向上偏壓所述線性移動導引元件。
文檔編號G02B7/04GK101535863SQ20078004072
公開日2009年9月16日 申請日期2007年9月4日 優先權日2006年9月4日
發明者巖崎徹也 申請人:株式會社理光