CN101533143B - 镜头镜筒和摄像设备 - Google Patents

Abstract

一种镜头镜筒和摄像设备。该镜头镜筒能够防止光线从镜头镜筒的内表面上的直线运动限制构件反射。在摄像透镜单元中，为了驱动设置在第三透镜单元上的致动器，将作为通电构件的柔性配线板连接到该致动器。以覆盖直线运动限制部的内表面从而防止该内表面朝向光轴露出的方式布置该柔性配线板。此外，柔性配线板具有经受了抗反射处理的朝向光轴的表面。

Description

镜头镜筒和摄像设备

技术领域

本发明涉及一种镜头镜筒以及设置有该镜头镜筒的摄像设备。

背景技术

传统地，使用卤化银胶片的胶片照相机广泛地普及。但是，近年来，无需使用胶片而能够将图像捕捉到存储器中的数字式照相机开始迅速普及。这些数字式照相机包括设置有用于使多个光学透镜沿着光轴移动从而改变摄像倍率的变焦机构的数字式照相机。

日本特开2001-324663号公报公开了变焦镜头镜筒的构造的一个例子。在该变焦镜头镜筒中，由凸轮环使保持多个透镜的多个透镜保持部沿着光轴移动，同时，由转动限制部限制透镜保持部在转动方向上的运动。利用该构造，可以将光学透镜移动到指定位置。

近年来，朝向更高的摄像倍率快速发展，随着该发展，透镜组的数量和镜头镜筒在完全伸出状态下的长度趋于增加，也就是说，变焦镜头镜筒的尺寸趋于增加。另一方面，强烈要求减小照相机的厚度，因此要求变焦镜头镜筒在收容状态下的尺寸最小化。为了减小照相机的厚度，设想减小变焦镜头镜筒的各筒在光轴方向上的尺寸并且连接尺寸减小的各筒，使得变焦镜头镜筒具有镜筒的数量增加的多段构造。对于这种照相机厚度的减小，已经提出了多种方法。

日本特开2000-66081号公报示出了小型化的使用棱柱状金属的镜头镜筒的例子。利用该构造，可以由厚度减小的金属键(metal key)部分地保持镜头镜筒的各筒，使得各筒可以直线移动。该类型的镜头镜筒的空间效率比由塑料成型筒保持以直线运动的传统镜头镜筒的空间效率优异，因此，该类型的镜头镜筒适于小型化。

此外，日本特开2003-21776号公报示出了具有以多段连接的凸轮镜筒的镜头镜筒的例子。在该情况下，也由薄金属键部分地保持镜头镜筒的各筒，用于直线运动，因此，该类型的镜头镜筒也适于小型化。

在上述日本特开2000-66081号公报和日本特开2003-21776号公报中公开的镜头镜筒的情况下，如果在镜头镜筒的内周面上布置用于限制为直线运动的金属键，则从金属键反射通过摄像透镜的光线，从而形成有害光线，这引起所谓的“重影(ghost)”现象。当引起该现象时，在输出图像中出现与实际拍摄的被摄体像不同的像。因此，要求防止“重影”的产生。

作为防止重影的措施，提出一种直接向金属键涂布抗反射涂层的方法。在该情况下，要求适当地涂布涂层并且获得抗反射效果。然而，由于对金属表面进行涂覆，因此，得到的表面有时仍然稍微有光泽，对现有技术来说，难以完全防止光线从金属键的反射。考虑到这些情况，期望不仅尺寸小且薄而且无重影的镜头镜筒。

发明内容

本发明提供一种能够防止光线从镜头镜筒的内表面上的直线运动限制构件反射的镜头镜筒和摄像设备。

在本发明的第一方面中，提供一种镜头镜筒，其能在光轴方向上移动并且包括：透镜单元，其被构造成能在光轴方向上移动；直线运动限制构件，其被布置在镜头镜筒的内侧，该直线运动限制构件具有用于引导直线运动的透镜单元的直线运动限制部；致动部，其被布置在镜头镜筒的内侧；以及通电构件，其被连接到致动部，用于向致动部供给电流，其中，通电构件以从光轴侧覆盖直线运动限制部的方式在绕镜头镜筒的轴线转动的方向上与直线运动限制部布置在相同的相位。

在本发明的第二方面中，提供一种摄像设备，该摄像设备包括能在光轴方向上移动的镜头镜筒，其中，该镜头镜筒包括：透镜单元，其被构造成能在光轴方向上移动；直线运动限制构件，其被布置在镜头镜筒的内侧，该直线运动限制构件具有用于引导直线运动的透镜单元的直线运动限制部；致动部，其被布置在镜头镜筒的内侧；以及通电构件，其被连接到致动部，用于向致动部供给电流，其中，通电构件以从光轴侧覆盖直线运动限制部的方式在绕镜头镜筒的轴线转动的方向上与直线运动限制部布置在相同的相位。

根据本发明，通电构件从光轴侧覆盖布置在镜头镜筒的内侧的直线运动限制构件，因此，可以防止光线从镜头镜筒的内周面上的直线移动限制构件反射。此外，由于被连接到致动部的通电构件用于防止光线的反射，因此，可以省略为该目的设置的其它构件。

通过下面结合附图的详细说明，本发明的特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是处于电源OFF状态的数字式照相机的外观的立体图。

图2是处于电源ON状态的数字式照相机的外观的立体图。

图3是数字式照相机的俯视图。

图4是数字式照相机的背面图。

图5是数字式照相机的仰视图。

图6是数字式照相机的控制器及其周边电路的方框图。

图7是示出处于收容状态的摄像镜头镜筒的内部构造的剖视图。

图8是示出处于摄像准备就绪状态的摄像镜头镜筒的内部构造的剖视图。

图9是摄像镜头镜筒的分解立体图。

图10是示出比较例的摄像镜头镜筒的结构的剖视图。

图11是根据本实施方式的摄像镜头镜筒的结构的剖视图。

图12是示出从光轴方向观察的摄像镜头镜筒的通电构件与直线运动限制部之间的位置关系的剖视图。

图13是示出从与光轴方向正交的方向观察的摄像镜头镜筒的通电构件与直线运动限制部之间的位置关系的剖视图。

图14是设置有摄像镜头镜筒的数字式照相机的从电源ON到摄像结束的操作过程的流程图。

具体实施方式

下面将参照示出本发明的实施方式的附图详细说明本发明。根据本实施方式的摄像设备适用于设置有摄像镜头镜筒的数字式照相机，该摄像镜头镜筒具有能够任意改变摄像倍率的折叠式(collapsible)变焦机构。

图1是处于电源OFF状态的数字式照相机12的外观的立体图。图2是处于电源ON状态的数字式照相机12的外观的立体图。图3是数字式照相机12的俯视图。图4是数字式照相机12的背面图。图5是数字式照相机12的仰视图。

在数字式照相机12的前表面上，配置有用于确定被摄体的构成的取景器17、用于在测光和测距时补充光源的辅助光源16、闪光灯(strobe)18以及摄像镜头镜筒71。

在数字式照相机12的顶面上，配置有释放按钮13、电源切换按钮15和变焦开关14。在数字式照相机12的底面上，配置有三脚架安装部27和卡电池盖(card battery cover)28。在卡电池盖28内布置稍后提及的存储卡驱动器42和电池插入部(未示出)。

此外，在数字式照相机12的背面上，配置有用于切换各种功能的操作按钮21、22、23、24、25和26、由LCD构成的显示器20以及取景器目镜19。当按压操作按钮21、22、23、24、25和26中的一个操作按钮时，选择数字式照相机12的如摄像模式、重放模式、动态画面拍摄模式等操作模式中的相关一个模式。显示器20在屏幕上显示存储在存储器40中的图像数据或从存储卡读取的图像数据。此外，当选择重放模式时，显示器20减小多个摄像图像数据的图像尺寸并且在屏幕上显示尺寸减小的图像数据。

图6是数字式照相机12的控制器及其周边电路的方框图。控制器50基本上由CPU46、ROM45和RAM47构成。经由总线44将控制器50连接到释放按钮13、操作按钮21至26、显示器20、存储器40、存储卡驱动器42以及其它构成元件。

此外，经由总线44连接到控制器50的驱动电路43被连接到变焦马达驱动部29、聚焦马达驱动部31、快门驱动部32、光圈驱动部35、由CCD或CMOS构成的摄像元件37以及闪光灯18。变焦马达驱动部29驱动镜筒驱动马达29a。聚焦马达驱动部31驱动聚焦马达31a。由来自控制器50的信号驱动地控制这些部分。ROM45存储用于控制上述各构成元件的控制程序。RAM47存储控制程序所需的数据。

在如上构造的数字式照相机12中，当使用者通过操作电源切换按钮15接通电源时，CPU46从ROM45读出必要的控制程序并且开始初始操作。更具体地，控制器50将摄像镜头镜筒71移动到预定摄像允许区域并且起动摄像功能，随后进入摄像待机状态。

当使用者按压释放按钮13以进行摄像时，控制器50通过摄像元件37检测被摄体的亮度，并且基于由该检测获得的测光值设定孔径值和快门速度。此外，控制器50判断是否需要使闪光灯18闪光。使用者也可以操作操作按钮21，从而预先选择是否使闪光灯18强制闪光。

然后，控制器50进行测距以测量到被摄体的距离，并且控制聚焦马达驱动部31以将聚焦透镜单元30移动到预定聚焦位置。聚焦透镜30由稍后说明的摄像透镜单元1、第二透镜单元2、第三透镜单元5构成。此外，控制器50控制快门驱动部32以打开快门33，从而由摄像元件37拍摄期望的图像。在摄像元件37中积聚与根据曝光控制值进入摄像元件37的光量对应的电荷，并且将电荷转换成图像信号，随后将该图像信号输出到模拟信号处理部36。

模拟信号处理部36对接收到的图像信号进行模拟信号处理，然后，将处理后的图像信号输出到A/D转换部38。A/D转换部38将接收到的处理后的图像信号的模拟数据转换成数字数据。然后，将数字数据输出到数字信号处理部39以在该数字信号处理部39中进行处理。最后，在存储器40中存储该数字数据。

当操作操作按钮22时，由压缩/解压缩部41对存储在存储器40中的数字数据进行如JPEG压缩或TIFF压缩等压缩处理等。然后，将压缩后的数字数据输出到存储卡驱动器42并且存储在存储卡和存储器40中。应该注意，当数字式照相机12未设置有存储器40时，由数字信号处理部39处理的数字数据被输出到压缩/解压缩部41，以被存储卡驱动器42存储在存储卡中。

控制器50使压缩/解压单元41对存储在存储器40中的图像数据或由存储卡驱动器42存储在存储卡中的图像数据进行解压缩处理，并且经由总线44使显示器20显示处理后的图像数据。当使用者观察到在显示器20上显示的图像数据并且确定该图像不是必需的时，使用者可以操作操作按钮23来删除该图像。

当使用者操作设置在数字式照相机12的顶面上的变焦开关14时，由控制器50经由驱动电路43控制变焦马达驱动部29，以使摄像镜头镜筒71沿着透镜的光轴(即，沿通过透镜的中心的光轴的方向)移动。使用者可以操作变焦开关14来放大或缩小显示器20上的图像，即进行所谓的数字变焦操作。

接着，将说明设置在数字式照相机12的摄像镜头镜筒中的透镜组的构造。图7是示出处于收容状态的摄像镜头镜筒71的内部构造的剖视图。图8是示出处于摄像准备就绪状态的摄像镜头镜筒71的内部构造的剖视图。图9是摄像镜头镜筒71的分解立体图。

摄像透镜单元1由装配有光学透镜的筒状壳体形成。摄像透镜单元1形成有销状从动件1a。第二透镜单元2由装配有另一光学透镜的保持件形成。第二透镜单元2也一体地形成有销状从动件2a。销状从动件2a形成在相对于光轴沿圆周方向以120°的角度间隔隔开的三个位置。类似地，第三透镜单元5由装配有另一光学透镜的保持件形成。第三透镜单元5也一体地形成有三个销状从动件5a。

在圆筒单元3的外周中，形成有第一凸轮槽3a，各从动件1a跟随第一凸轮槽3a。第二凸轮槽(未示出)形成在圆筒单元3的内周中的三个圆周位置，用于使各从动件2a以跟随第二凸轮槽的方式移动。类似地，第三凸轮槽(未示出)形成在圆筒单元3的内周中的三个圆周位置，用于使各从动件5a以跟随第三凸轮槽的方式移动。

此外，直线运动限制构件4与圆筒单元3接合。圆筒单元3和直线运动限制构件4彼此卡口式联接，并且圆筒单元3沿着直线运动限制构件4的外周沿圆周方向转动。摄像透镜单元1沿着光轴移动，且摄像透镜单元1的运动被直线运动限制构件4限制为直线运动。第二透镜单元2和第三透镜单元5中的每一方的运动也被直线运动限制构件4限制为直线运动。

第二圆筒单元7被装配在摄像透镜单元1的外周上。第二圆筒单元7和圆筒单元3彼此卡口式联接。第二圆筒单元7和圆筒单元3能在光轴方向(前后方向)上基本上一致地移动。

此外，第二圆筒单元7形成有从动件7a，从动件7a跟随形成在第三圆筒单元8的内周中的凸轮槽(未示出)。由形成在固定凸轮单元9的内周中的凸轮槽(未示出)使第三圆筒单元8可沿着光轴移动。第三圆筒单元8直接接收来自驱动环10的转动力，该驱动环被装配在固定凸轮单元9的外周上。由盖构件11保持驱动环10。可以沿光轴方向收容摄像透镜单元1、第二圆筒单元7和第三圆筒单元8。

由设置在第二直线运动限制构件6上的直线运动限制部6a引导直线运动限制构件4直线运动。也就是说，由第二直线运动限制构件6引导摄像透镜单元1直线运动。同时，第二圆筒单元7与一体地形成在第二直线运动限制构件6上的直线运动限制部6b接合，从而引导直线运动。通常，要求对摄像镜头镜筒的内部进行用于防止光从内部反射的处理。这是因为，如果存在引起强光反射的部分，则产生所谓的“重影”现象，使得光线的像与照片中出现的实际的被摄体像不同(如图8中的符号k所示)。

图10是示出比较例的摄像镜头镜筒的结构的剖视图。在该摄像镜头镜筒中，直线运动限制构件具有朝向镜头镜筒的内部露出的直线运动限制部6a。因此，如果第二直线运动限制构件6由金属制成，则存在直线运动限制部6a(键部)引起重影现象的担忧。在该情况下，通常的做法是对直线运动限制部6a进行抗反射处理。然而，由于这些部分的材料是金属，因此，不能获得充分的抗反射效果。换句话说，迄今为止还没有提供充分解决上述问题的方案。

相反地，在本实施方式中，摄像镜头镜筒具有下述结构。图11是示出根据本实施方式的摄像镜头镜筒的结构的剖视图。在摄像镜头镜筒71中，为了驱动设置在第三透镜单元5上的致动部5c(参见图9)，将作为用于向驱动部5c供给电流的通电构件5b的柔性配线板连接到致动部5c。以从光轴侧覆盖其中一个直线运动限制部6a(下侧的一个直线运动限制部6a)的内表面的方式布置柔性配线板。应该注意，致动部5c可以包括用于驱动快门33的快门驱动部32、用于驱动光圈34的光圈驱动部35、用于改变摄像光量的未示出的滤光器驱动部、以及用于驱动防振透镜的未示出的防振驱动部等。此外，对柔性配线板的镜筒内表面(光轴侧表面)进行抗反射处理，这可以防止重影现象的出现(参见图8中的符号h)。

图12是示出从光轴方向观察的摄像镜头镜筒的通电构件5b与其中一个(下侧一个)直线运动限制部6a之间的位置关系的剖视图。图13是示出从与光轴方向正交的方向观察的摄像镜头镜筒的通电构件5b与直线运动限制部6a之间的位置关系的剖视图。

如图12和图13所示，设置在第二直线运动限制构件6上的直线运动限制部6a的镜筒内表面(光轴侧表面)包括弯曲部6c。如图12所示，沿同一径向布置直线运动限制部6a和弯曲部6c，更具体地，在绕镜头镜筒的轴线转动的方向上将直线运动限制部6a和弯曲部6c布置在相同的相位。应该注意，直线运动限制部6a和弯曲部6c可位于大致相同的相位。因此，通电构件5b和直线运动限制部6a也位于大致相同的相位，因此，可以利用通电构件5b沿着光轴可靠地覆盖直线运动限制部6a的内例。

当操作镜头镜筒以进行用于改变光学倍率的所谓变焦操作时，改变第三透镜单元5和第二直线运动限制构件6之间的沿光轴方向的位置关系，使得通电构件5b被移动到与弯曲部6c接触的状态。为了防止通电构件5b由于与弯曲部6c接触而破损或折断，弯曲部6c的作为与通电构件5b接触的部分的上端面6e和下端面6f形成为使得上端面6e和下端面6f被弯曲成各自的圆角形状。

利用上述构造，不再要求上述构造的摄像镜头镜筒具有经受抗反射处理的直线运动限制部6a，这减少了生产成本。在本实施方式中，被通电构件5b覆盖的部分仅是直线运动限制部6a中的下侧的一个直线运动限制部6a、即直线滑动键中的下侧的一个直线滑动键。这是因为直线运动限制部6a中的上侧的一个直线运动限制部6a难以由太阳光源或类似光源引起重影的产生。因此，布置在其它位置的直线运动限制部仅设置有抗反射涂层。此外，虽然在所有的直线运动限制部上设置覆盖具有防止重影的效果，但是，通电构件的数量变大，并且难以配置这些通电构件。期望仅覆盖直线运动限制部中的一个直线运动限制部以具有充分的防止重影的效果。应该理解，可以覆盖所有的直线运动限制部从而增强该效果。

图14是设置有摄像镜头镜筒71的数字式照相机的从电源ON到摄像结束的操作过程的流程图。在控制器50的ROM45中存储用于该过程的控制程序，并且由CPU46读出该控制程序以执行该控制程序。

当使用者接通数字式照相机12的电源时，CPU46向变焦马达驱动部29发送指令以使镜筒驱动马达29aCW(顺时针方向)转动(步骤S1)。然后，CPU46进行预定操作，并且在确认摄像镜头镜筒71已经移动到摄像位置之后，CPU46使变焦马达驱动部29停止镜筒驱动马达29a。因此，摄像镜头镜筒从图1的状态变为图2的状态。

然后，CPU46等待使用者按下释放按钮13(步骤S3)。当按下释放按钮13时，CPU进行测光，从而获得被摄体的亮度信息(步骤S4)。

CPU46判断所获得的亮度信息是否表示比默认亮度高的亮度(步骤S5)。如果所获得的亮度信息表示比默认亮度高的亮度，则CPU46使光圈34伸到光路中以改变入射光量(布置S6)。

另一方面，如果所获得的亮度信息表示比默认亮度低的亮度，则CPU46不执行使光圈34伸到光路中的操作而将光圈34保持在从光路退避的状态，并且前进到步骤S7中的处理。

其后，CPU46操作聚焦透镜单元30以使聚焦透镜单元30移动到被摄体的聚焦位置(步骤S7)，并且在该位置开始摄像操作(步骤S8)。然后，CPU46将快门33从其打开状态切换到闭合状态，以遮挡入射光(步骤S9)，随后结束摄像操作(步骤S10)。

其后，CPU46使光圈34从光路退避(步骤S11)并且将聚焦透镜单元30移动到其初始位置(步骤S12)。然后，CPU46返回到步骤S3并且重复进行与上述处理相同的处理，直到切断电源为止。

按照根据本实施方式的摄像设备，用于限制成直线运动的直线滑动键具有用经受了抗反射处理的柔性配线板覆盖的朝向光轴的内表面。这可以防止由有害光线引起的重影。

本发明不限于上述实施方式，而是可以基于本发明的主题进行各种方式的变型，只要可以实现所附权利要求书中提及的功能或者由上述实施方式的构造进行的功能，这些变型就应该位于本发明的范围内。

例如，虽然在上述实施方式中说明了紧凑型数字式照相机作为例子，但这不是限制性的，本发明也可以适用于胶片照相机、数字式摄影机、数字式SLR(单镜头反射照相机)等。

虽然已经参照典型实施方式说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施方式。所附权利要求书的范围将符合最宽的解释，以包含所有变型、等同结构和功能。

本申请要求2008年3月11日提交的日本专利申请No.2008-061149的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用包含于此。

Claims (5)

1.一种镜头镜筒，其能在光轴方向上移动并且包括：

透镜单元，其被构造成能在光轴方向上移动；

直线运动限制构件，其被布置在所述镜头镜筒的内侧，所述直线运动限制构件具有用于引导所述透镜单元直线运动的直线运动限制部；

致动部，其被布置在所述镜头镜筒的内侧；以及

通电构件，其被连接到所述致动部，用于向所述致动部供给电流，

其中，所述通电构件以从光轴侧覆盖所述直线运动限制部以防止所述直线运动限制部的内表面朝向光轴侧露出的方式在绕所述镜头镜筒的轴线转动的方向上与所述直线运动限制部布置在相同的相位。

2.根据权利要求1所述的镜头镜筒，其特征在于，所述通电构件是柔性配线板，并且

所述直线运动限制构件具有弯曲部，该弯曲部在绕所述镜头镜筒的轴线转动的方向上与所述直线运动限制部布置在相同的相位，用于引导所述通电构件。

3.根据权利要求1所述的镜头镜筒，其特征在于，对所述通电构件的位于光轴侧的表面进行抗反射处理。

4.根据权利要求1所述的镜头镜筒，其特征在于，所述致动部包括用于驱动快门的快门驱动部、用于驱动光圈的光圈驱动部、用于改变摄像光量的滤光器驱动部、以及用于驱动防振透镜的防振驱动部中的至少一方。

5.一种摄像设备，其包括能在光轴方向上移动的镜头镜筒，

其中，所述镜头镜筒包括：

透镜单元，其被构造成能在光轴方向上移动；

直线运动限制构件，其被布置在所述镜头镜筒的内侧，所述直线运动限制构件具有用于引导所述透镜单元直线运动的直线运动限制部；

致动部，其被布置在所述镜头镜筒的内侧；以及

通电构件，其被连接到所述致动部，用于向所述致动部供给电流，

其中，所述通电构件以从光轴侧覆盖所述直线运动限制部以防止所述直线运动限制部的内表面朝向光轴侧露出的方式在绕所述镜头镜筒的轴线转动的方向上与所述直线运动限制部布置在相同的相位。

Images