CN100541254C

CN100541254C - 透镜镜筒

Info

Publication number: CN100541254C
Application number: CNB2004800286501A
Authority: CN
Inventors: 林邦彦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: EP1679536A1; CN1864085A; US20060285232A1; KR20060069467A; JP4487531B2; WO2005033761A1; US7345835B2; EP1679536A4; JP2005114765A

Abstract

一种透镜镜筒，其具有紧凑的内透镜机构并能够以低成本小尺寸制造。在根据本发明的透镜镜筒中，通过让引导杆(61)成为共用引导杆而减小杆的数量。另外，引导杆(63)仅形成在变焦可动部件(22)的移动范围中，而线圈单元(70)设置在位于引导杆后面的空间中，因此整个透镜镜筒可做得紧凑。另一方面，由于引导杆(61)和引导杆(62)是分别形成的，变焦可动部件(22)的套管部分(21a)和对焦可动部件(42)的套管部分可制作为具有足够的长度，对各个可动部件的滑动也可获得足够的长度。因此，即使是紧凑的尺寸下，也可以以高精度实现对各个可动部件的稳定操作。

Description

透镜镜筒

技术领域

本发明涉及一种透镜镜筒，其具有让透镜在光轴方向前进/后退的机构。

背景技术

近年来，响应于对用在摄像机和数码照相机中的变焦镜头的小型化的要求，提出一种使用引导杆的技术，该引导杆设置为共用于两个可动部件(用于变焦和对焦)的移动，并已在实践中应用该技术。

象这样的技术，通常为每个可动部件准备两个引导杆，一个杆用作用于定位的定位杆而另一个杆用作用于校正方向的转动限制杆。当单独提供这两个杆时，需要四个引导杆来操作两个可动部件。然而，为了使镜头单元最小化，惯例上是让引导杆为共用(例如参考日本专利申请公开HEI8-149777)。

在这种技术中，通过共用每个引导杆，可以用两个引导杆来固持两个可动部件。在这种情况中，需要考虑固持机构从而各个可动部件的移动范围不会相互重叠。一般来说，当透镜镜筒被设计为使移动范围不重叠时，该透镜镜筒在光轴方向上就变得较长。另外，如果一引导杆是定位杆其用于让可动部件在光轴方向上移动，该定位杆通常固持在引导杆的两端的两点处。在这种情况中，在两点之间的距离越大，可动部件的操作越稳定。

然而，当引导杆在实际中被共用时，在两点之间的用于固持定位杆的距离会受到限制，结果是，妨碍了可动部件的稳定操作。另外，因为定位杆由于机械原因通常要求以比转动限制杆更高的精度来引导，最好的情况是理想地，共用用于定位的定位杆和共用转动限制杆。然而，因为上面提到的原因，这种排列可能成为故障的起因及增大透镜镜筒的外部尺寸的因素。

由于上述情形而提出本发明，本发明将提供一种透镜镜筒，其具有紧凑的内部镜头机构并能够以低成本小尺寸来制造。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种透镜镜筒。该透镜镜筒包括：用于容纳内透镜机构的圆筒形主体管；第一可动部件，其用于固持第一可动透镜，通过分别近似平行于光轴方向延伸的第一定位杆的引导而在光轴方向移动，并由第一转动限制杆限制其转动；在光轴方向上与第一可动透镜一起设置的第二可动部件，其用于固持第二可动透镜，通过分别近似平行于光轴方向延伸的第二定位杆的引导而在光轴方向移动，并由第一转动限制杆限制其转动。该透镜镜筒其特征在于，第一定位杆和第二转动限制杆形成为一体以构成一在光轴方向上延伸穿过透镜镜筒的公共引导杆，第一转动限制杆的一端固定到设置在透镜镜筒的中间部分上的固持部分，在第一转动限制杆的延伸线上形成有预定空间。

优选地，构成用于移动第二可动部件的驱动部分的直线电动机的线圈单元设置在该预定空间内。

优选地，该驱动部分具有一平的线圈结构，其中的多个组成元件设置为容纳在该透镜镜筒中。

优选地，该第一可动透镜为变焦透镜而第二可动透镜为对焦透镜。

优选地，用于第一可动透镜的驱动致动器的润滑剂与用于第二可动透镜的驱动致动器的润滑剂相互不同；在第一定位杆上和第二定位杆上，油脂不因为要涂覆的部分而改变，而是各个杆涂覆一种油脂来驱动各个驱动致动器。

优选地，该管主体具有圆筒形中透镜镜筒、前透镜镜筒和后透镜镜筒用于分别在中透镜镜筒的两端靠近开口；第一转动限制杆的一端由前透镜镜筒固持而另一端固持在中透镜镜筒的中间部分。

优选地，该管主体具有圆筒形中透镜镜筒、前透镜镜筒和后透镜镜筒用于分别在中透镜镜筒的两端靠近开口；第一转动限制杆的一端有前透镜镜筒固持而另一端固持在中透镜镜筒的中间部分；第一定位杆和第二定位杆的各自的一端由前透镜镜筒固持而另一端由后透镜镜筒固持。

优选地，前透镜镜筒具有定心机构，其能够调整相对于光轴的倾斜；该定心机构使每个定位杆和每个转动限制杆定心以分别具有倾斜。

优选地，该后透镜镜筒具有定心机构，其能够调整相对于光轴的倾斜；该定心机构使每个定位杆定心并构建为分别具有倾斜。

请注意到此处使用的术语“内透镜机构”指包括每个透镜、每个可动部件、每个定位杆、每个转动限制杆及要设置在透镜镜筒中的其他机构的机构。

根据该透镜镜筒，由于第一定位杆和第二转动限制杆形成为公共引导杆，可以减少引导杆的数量。在这种情况中，由于第一定位杆和第二定位杆为单独构建的，对每个可动部件足以获得其相对每个定位杆的滑动长度。因此，上面提到的在两点之间的距离可具有足够长度，在这样的情况即在每个可动部件上设置了用于沿每个定位杆滑动的套管部件时，对套管部件可以有足够的长度。

另外，将第一转动限制杆的一端固定到设置在透镜镜筒的中间部分的固持部分的结果是，在第一转动限制杆的延伸线上形成预定空间，而其他内透镜机构可设置在该空间内。

根据本发明的这种透镜镜筒，通过具有共同引导杆可减少杆的数量，并且因为缩短了第一转动限制杆还形成一预定空间，因而可以实现在透镜镜筒内节约空间。结果是，可以削减关于杆的材料费用，且其他内透镜机构可设置在该空间内，从而整个透镜镜筒可以做得紧凑。

此外，每个可动部件可以获得相对每个定位杆的足够滑动长度，因此该透镜镜筒，即使是在紧凑尺寸下，也能以高精度实现对各个可动部件的稳定操作。

附图说明

图1示出根据本发明一实施例的透镜镜筒的剖视图。

图2示出透镜镜筒的内部主要部分的透视图。

具体实施方式

下面，将参考附图具体描述本发明的一实施例。在本实施例中，本发明应用在数码照相机的透镜镜筒上。图1示出本实施例的透镜镜筒的剖视图而图2示出透镜镜筒的内部主要部分的透视图。请注意到，在下面的描述中，为说明的简单起见，其应表示为关于图1中光轴方向(图中的虚线)，图的左侧为前侧而图的右侧为后侧。

如图1所示，本实施例的透镜镜筒构建为具有内透镜机构例如第一透镜组10、第二透镜组20、光阑5、第三透镜组30和第四透镜组40，它们从前起以此顺序设置在圆筒形透镜镜筒50中。

透镜镜筒50构建有构成主体的中透镜镜筒51、前透镜镜筒52其在内径方向上固持第一透镜组10并附接在中透镜镜筒51的前端以与其靠近，以及后透镜镜筒53其在内径方向上固持一CCD并附接在中透镜镜筒51的后端以与其靠近。

另外，如图2所示，在透镜镜筒50中设置了三个引导杆61、62和63，其近似平行光轴方向延伸。在这些杆中，对于引导杆61和62，它们每个的一端被固定到前透镜镜筒52而另一端被固定到后透镜镜筒53。另一方面，对于引导杆63，其一端被固定到前透镜镜筒52而另一端被固定到固持部分51a，该固持部分设置在中透镜镜筒51的中间部分以稍微向内延伸(参考图1)。

第二透镜组20(第一可动透镜)是用于变焦的变焦透镜并安装在环形的第一可动透镜框21上并由其固定，而构成变焦可动部件22(第一可动部件)。在第一可动透镜框21的外周部分上，设置了向后延伸用于插入引导杆61的圆筒形套管部分21a，以及在从套管部分21a的位置以光轴为中心偏移180度的位置上向外突出的凸缘部分21b，并在其中心具有一用于插入引导杆63的引导孔。通过将套管部分21a与引导杆61接合来引导变焦可动部件22在光轴方向移动，而通过将凸缘部分21b与引导杆63接合来限制以引导杆61为中心的转动。在本实施例中，引导杆61对应第一定位杆而引导杆63对应第一转动限制杆。

第四透镜组40(第二可动透镜)是用于对焦的对焦透镜，并安装在环形的第二可动透镜框41上并由其固定，而构成对焦可动部件42(第二可动部件)。在第二可动透镜框41的外周部分上，设置了向前延伸用于插入引导杆62的圆筒形套管部分41a，以及在从套管部分41a的位置以光轴为中心偏移180度的位置上向外突出的凸缘部分41b，并在其中心具有一用于插入引导杆61的引导孔。通过将套管部分41a与引导杆62接合来引导对焦可动部件42在光轴方向移动，而通过将凸缘部分41b与引导杆61接合来限制以引导杆62为中心的转动。在本实施例中，引导杆62对应第二定位杆。另外，引导杆61还对应第二转动限制杆，这意味着引导杆61构成与第一定位杆为共用的引导杆。

请注意到，因为对焦透镜要求以比变焦透镜更高的精度来移动，在本实施例中对焦可动部件42的套管部分41a制作为长于变焦可动部件22的套管部分21a。另外，当对焦可动部件42移动到前端时，套管41a的前端开始靠近前透镜镜筒52，而当对焦可动部件42移动后端时，套管部分41a的末端开始靠近后透镜镜筒53。因此，在前透镜镜筒52和后透镜镜筒53之间的距离在使对焦可动部件42移动的范围中减小，因此整个透镜镜筒构造紧凑。

在形成在引导杆的延伸线中的后面部分处的空间中，设置了直线电动机的线圈单元70，其构成驱动部分用于将对焦可动部件42在光轴方向移动。该线圈单元70构建有平的线圈结构包括驱动线圈71、磁体72和未示出的设置为容纳在透镜镜筒50中的轭。请注意到，变焦可动部件22构建为由未示出的步进电动机在光轴方向移动。在本实施例中，作为这些电动机例如驱动对焦可动部件42的直线电动机和驱动变焦可动部件22的步进电动机的润滑剂，分别使用不同的油脂。然而，因为每个可动部件的定位杆(引导杆61和62)是单独构建的，并不需要根据各定位杆的部分来分别涂覆油脂。

返回到图1，光阑5(光圈单元)设置在第三透镜组30的前面，该第三透镜组由设置在第二透镜组20和第四透镜组40之间的固定透镜组成。

另外，本实施例的透镜镜筒在前透镜镜筒52上具有定心机构，其能够调整相对于光轴的倾斜。

具体地，未示出的偏心销安置为环绕前透镜镜筒52的侧面以便彼此之间具有相同间隔。通过使每个偏心销绕其轴转动，一未示出的螺旋机构可将前透镜镜筒52上环绕安置偏心销处的部分以预定量移向靠近中透镜镜筒51的方向或者与中透镜镜筒51分开的方向(向前或向后的方向)。作为移动前透镜镜筒52和使前透镜镜筒52相对中透镜镜筒51倾斜的结果，可将第一透镜组10定心。另外，此时，由于引导杆61、62和63的每个的一端与前透镜镜筒52的倾斜一起移动，可以同时调整这些引导杆的倾斜度。另外，此时，引导杆63的一端固定在前透镜镜筒52上而其另一侧固定在中透镜镜筒51的中间部分，在变焦可动部件22和对焦可动部件42之间有一距离，由此每个可动部件的移动量略有不同，于是它们的动作会彼此不同。因此，利用它们移动的不同，可以实现高精度的定心。

如上所述，根据本实施例中的透镜镜筒，由于引导杆61作为共用引导杆，可以减小杆的数量。此外，引导杆63仅形成在变焦可动部件22的移动范围中，线圈单元70设置在位于引导杆63后面的空间中，因此整个透镜镜筒可以做得紧凑。

另一方面，由于引导杆61(第一定位杆)和引导杆62(第二定位杆)是分别形成的，变焦可动部件22的套管部分21a和对焦可动部件42的套管部分41a可制作为具有足够的长度，也足以获得对各个可动部件的滑动长度。因此，即使具有紧凑的尺寸，该透镜镜筒可以以高精度对每个可动部件实现稳定的操作。

如上所述，已经描述了本发明的优选实施例，然而，本发明并不限于该特定实施例，显然可以不偏离本发明的范围作出各种变化和改变。

例如，在上面的实施例中，虽然示出的是其中定心机构设置在前透镜镜筒52中的结构，相似的定心机构可以设置在后透镜镜筒53侧上或者可以设置在前透镜镜筒52和后透镜镜筒53两者上。

请注意到，在定心机构设置在后透镜镜筒53时的情况中，偏心销的转动使后透镜镜筒53移动而相对于中透镜镜筒51倾斜，由此引导杆61和62和它一起倾斜。然而，引导杆63并不受该移动直接影响，因为引导杆63没有固定到后透镜镜筒53上。因为这个原因，导致使变焦可动部件22和对焦可动部件42的产生移动量的移动与上面实施例的情况中的不同。因此，利用移动上的不同，可以完成更精细的定心调整。

此外，在上面的实施例中，示出的情况是变焦透镜构成第一可动透镜而对焦透镜构成第二可动透镜，然而，依照透镜镜筒的内部机构的结构，其他透镜也可用作各可动透镜。

另外，本发明的透镜镜筒并不限于数码照相机，其可以应用到光学设备，例如成像装置象其他相机，或者观察装置象放大镜上。

工业应用

本发明可应用到具有透镜镜筒的光学设备上，该透镜镜筒驱动在主体管中与引导杆一起的，多个用于固持透镜并设置在光轴方向上的单一纵列上的可动部件。

Claims

1.一种透镜镜筒(50)，包括：

一圆筒形主体管，用于容纳一内透镜机构；

一第一可动部件(22)，其用于固持第一可动透镜(20)、通过一第一定位杆(61)引导在光轴方向移动，并且其转动受到分别近似平行光轴方向延伸的第一转动限制杆(62)的限制；

一第二可动部件(42)，其设置为在光轴方向上与第一可动透镜(20)一起，其用于固持第二可动透镜(40)、通过一第二定位杆(42)引导在光轴方向移动，并且其转动受到分别近似平行光轴方向延伸的第二转动限制杆(61)的限制；

该透镜镜筒(50)特征在于：

该第一定位杆(61)和第二转动限制杆(61)形成为一体而构成近似在光轴方向上在透镜镜筒的两端之间延伸的共用引导杆；该第一转动限制杆(61)的一端固定到设置在该透镜镜筒的中间部分上的固持部分(51a)上；一预定空间形成为与第一转动限制杆(62)的轴成直线。

2.如权利要求1所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

构成用于移动第二可动部件(42)的驱动部分的直线电动机的线圈单元(70)设置在该预定空间内。

3.如权利要求2所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

该驱动部分具有一平的线圈结构，该平的线圈结构的多个组成元件设置为容纳在该透镜镜筒(50)中。

4.如权利要求1所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

该第一可动透镜(20)为变焦透镜而第二可动透镜(40)为对焦透镜。

5.如权利要求4所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

用于第一可动透镜(20)的驱动致动器的润滑剂与用于第二可动透镜(40)的驱动致动器的润滑剂相互不同；及

在第一定位杆(61)上和第二定位杆(42)上，油脂不因为要涂覆的部分而改变，而是各个杆涂覆一种油脂来驱动各个驱动致动器。

6.如权利要求4所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

该管主体具有圆筒形中透镜镜筒(51)、前透镜镜筒(52)和后透镜镜筒(53)，该前透镜镜筒(52)和后透镜镜筒(53)用于分别在该中透镜镜筒(51)的两端靠近开口；及

第一转动限制杆(62)的一端由前透镜镜筒(52)固持而另一端固持在中透镜镜筒(51)的中间部分。

7.如权利要求1所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

该管主体具有圆筒形中透镜镜筒(51)、前透镜镜筒(52)和后透镜镜筒(53)，该前透镜镜筒(52)和后透镜镜筒(53)用于分别在该中透镜镜筒(53)的两端靠近开口；

第一转动限制杆(62)的一湍由前透镜镜筒(52)固持而另一端固持在中透镜镜筒(51)的中间部分；及

第一定位杆(61)和第二定位杆(42)的各自的一端由前透镜镜筒(52)固持而另一端由后透镜镜筒(53)固持。

8.如权利要求7所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

前透镜镜筒(52)具有定心机构，其能够调整相对于光轴的倾斜；及

该定心机构使每个定位杆和每个转动限制杆定心以分别具有倾斜。

9.如权利要求7所述的透镜镜筒(50)，其特征在于：

该后透镜镜筒(53)具有定心机构，其能够调整相对于光轴的倾斜；及

该定心机构使每个定位杆定心并构建为分别具有倾斜。