CN101630111B - 镜筒及摄像设备 - Google Patents

Abstract

一种镜筒及摄像设备。该摄像设备具有小型的高倍率的弯曲光学系统的构造。第一透镜组被可动地布置在第一光轴上的被摄体侧。第二透镜组被可动地布置在第一透镜组的径向内侧。第二透镜组包括沿第一光轴被驱动控制的驱动架和用于保持第二透镜组的透镜保持架。棱镜被布置在第一光轴上，用于使入射到该棱镜上的光弯曲从而沿第二光轴引导该光。在非拍摄状态下，棱镜沿第二光轴退避。在非拍摄状态下，使第二透镜组退避和收纳在由驱动架和透镜保持架限定的空间以及在拍摄状态下棱镜所占据的空间中。

Description

镜筒及摄像设备

技术领域

本发明涉及一种摄像设备和一种镜筒(lens barrel)，该摄像设备设置有用于利用弯曲光学系统来驱动光学构件的光学构件驱动机构，该镜筒包括由多个透镜组构成的弯曲摄影光学系统。

背景技术

传统地，在日本特开平11-271829号公报中已经公开了关于上述类型的摄像设备的技术。

更具体地，日本特开平11-271829号公报所公开的照相机(摄像设备)设置有沿光轴方向向前开口的单侧凸轮环，由弹簧对第二组透镜和第三组透镜施加朝向凸轮环的凸轮面的力，由此根据变焦操作沿光轴方向驱动控制透镜组。

此外，在上述照相机中，在透镜组收缩的情况下，在第二组透镜和第三组透镜部分地保持与照相机主体接触的状态下，使第一组透镜退避，由此，在解除单侧凸轮环与第二组透镜和第三组透镜之间的接触之后，透镜组被收纳在照相机主体中。这实现了照相机厚度的减小。

在上述传统技术中，光学系统形成为具有三组构造的摄影光学系统，其中，由凸轮机构驱动第一组透镜和第二组透镜，由例如步进马达实现的另一驱动源驱动地控制第三组透镜。在透镜组收缩的情况下，使保持第三组透镜的第二组透镜与照相机主体接触，并且使第一组透镜退避到收纳位置。在该情况下，抵抗弹簧力减小第一组透镜和第二组透镜之间的空间，从而实现厚度的减小。

然而，在日本特开平11-271829号公报中，根本没有公开利用反射光学元件的光学系统和用于使反射光学元件在收纳时退避的机构。换句话说，上述传统技术仅可适用于具有低倍率的变焦光学系统，而不可适用于利用与高倍率对应的反射光学元件的光学系统。

作为安装在如数字式照相机等摄像设备上的镜筒，已知一种设置有由多个透镜组构成的弯曲型摄影光学系统(以下被称为“弯曲摄影光学系统”)的镜筒。在该弯曲摄影光学系统中，不需要直线地配置多个透镜组，因此，可以减小光学系统的沿光轴方向所需的总长度，从而减小摄像设备的厚度。

作为具有如上构造的这种弯曲摄影光学系统的摄像设备，已经公开了如下一种摄像设备：例如由棱镜使透过被摄体侧透镜组的光束弯曲大约90度，以朝向其它透镜组引导该光束(参见日本特许第4028721号)。在该摄像设备中，由引导轴使透镜组和棱镜连接，与用于使透镜组从摄像设备突出的操作连动地使棱镜从退避位置移动到反射位置，与用于使透镜组收纳在摄像设备中的操作连动地使棱镜移动到退避位置。

作为具有弯曲摄影光学系统的摄像设备，已经公开了一种安装有所谓的可伸长的镜筒的摄像设备(参见日本特开2006-259685号公报)。根据日本特开2006-259685号公报，在拍摄模式下，反射光学元件被配置在用于使通过伸长的被摄体侧透镜组入射的光线弯曲的一个位置，而在非摄像模式下，使被摄体侧透镜组退避到通过使反射光学元件移位到退避位置而空出的一个空间。

一般地，透镜组的移动距离越长，变焦倍率变得越高。然而，在日本特许第4028721号所公开的摄像设备中，由连接透镜组和棱镜的引导轴的构造来限制透镜组的突出距离。因此，例如通过延长引导轴可以增加棱镜的突出距离，但是，必须增加摄像设备的宽度以收纳长的引导轴，这使得不能同时实现摄像设备的厚度的减小和高的变焦倍率。

此外，日本特开2006-259685号公报没有公开用于使反射光学元件移动的具体构造。因此，日本特开2006-259685号公报所公开的摄像设备不能实现反射光学元件到退避位置的移位以及被摄体侧透镜组到反射光学元件的拍摄位置的收纳。

如上所述，包括日本特许第4028721号和日本特开2006-259685号公报中公开的摄像设备的均采用传统的弯曲摄影光学系统的摄像设备都不能同时实现厚度的减小和高的变焦倍率。

发明内容

本发明提供一种可以构造小型的高倍率的弯曲光学系统的摄像设备。

此外，本发明提供一种采用弯曲摄影光学系统从而可以同时实现高变焦倍率和减小摄像设备的厚度的镜筒和摄像设备。

在本发明的第一方面中，提供一种摄像设备，第一透镜组，其被可动地配置在第一光轴上的被摄体侧；第二透镜组，其被可动地配置在第一光轴上的第一透镜组的内侧，第二透镜组包括多个透镜、沿第一光轴被驱动控制的驱动架和用于保持多个透镜的透镜保持架；以及反射光学元件，其被配置在第一光轴上，并且反射光学元件被构造成使沿第一光轴入射到该反射光学元件上的光束弯曲从而沿第二光轴引导该光束，并且反射光学元件被构造成当使摄像设备变为非拍摄状态时反射光学元件沿第二光轴退避，其中，透镜保持架具有抵接部，当使摄像设备变为非拍摄状态时，由第一透镜组对抵接部施力，以使第二透镜组退避，当摄像设备处于非拍摄状态时，至少第二透镜组被退避收纳于由透镜保持架的后部和驱动架限定的空间以及当摄像设备处于拍摄状态时反射光学元件所占据的空间。

根据本发明的摄像设备，可以构造小型的高倍率的弯曲光学系统。

在本发明的第二方面中，提供一种镜筒，该镜筒包括：第一类透镜组，其用于接收从被摄体侧沿第一光轴入射到该第一类透镜组上的光线；圆筒部，其与第一光轴同轴并且支撑第一类透镜组；以及反射部，其用于使从第一类透镜组射出的光线弯曲从而沿与第一光轴交叉的第二光轴引导该光线，圆筒部沿第一光轴朝向被摄体侧伸出或朝向与被摄体侧相反的一侧退避，由此使第一类透镜组沿所述第一光轴移动，其中，圆筒部包括：固定筒，其形成有相对于圆周方向倾斜的第一凸轮部和与第一凸轮部的被摄体侧的一端连续的第二凸轮部，以及可动筒，其设置有用于与第一凸轮部和第二凸轮部可滑动地接合的凸轮接合部，其中，反射部被构造成，当可动筒的凸轮接合部与固定筒的第二凸轮部接合时，反射部在待机位置和拍摄位置之间沿第二光轴移动。

根据本发明的镜筒，固定筒形成有相对于圆周方向倾斜的第一凸轮部和与第一凸轮部的被摄体侧的一端连续的第二凸轮部，当形成在可动筒上的凸轮接合部与形成在固定筒中的第二凸轮部接合时，用于使从第一类透镜组射出的光线弯曲以沿与第一光轴交叉的第二光轴引导该光线的反射部沿第二光轴在待机位置和拍摄位置之间移动。这使得当设备处于拍摄状态时，可以使可动筒沿第一光轴伸出，而当设备处于非拍摄状态时，可以使可动筒退避到被处于拍摄位置的反射部占据而在反射部从拍摄位置移位到待机位置时空出的空间中。因此，可以实现高变焦倍率和摄像设备的厚度的减小二者。

在本发明的第三方面中，提供一种摄像设备，其包括镜筒，其中，该镜筒包括：第一类透镜组，其用于接收从被摄体侧沿第一光轴入射到该第一类透镜组上的光线；圆筒部，其与第一光轴同轴并且支撑第一类透镜组；以及反射部，其用于使从第一类透镜组射出的光线弯曲从而沿与第一光轴交叉的第二光轴引导该光线，圆筒部沿第一光轴朝向被摄体侧伸出或朝向与被摄体侧相反的一侧退避，由此使第一类透镜组沿第一光轴移动，其中，圆筒部包括：固定筒，其形成有相对于圆周方向倾斜的第一凸轮部和与第一凸轮部的被摄体侧的一端连续的第二凸轮部，以及可动筒，其设置有用于与第一凸轮部和第二凸轮部可滑动地接合的凸轮接合部，其中，反射部被构造成当可动筒的凸轮接合部与固定筒的第二凸轮部接合时，反射部在待机位置和拍摄位置之间沿第二光轴移动。

通过下面结合附图的详细说明，本发明的特性和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的摄像设备的主要部分的图，其中，摄像设备处于摄影光学系统(镜筒)位于广角位置的广角状态。

图2是根据该实施方式的摄像设备的主要部分的图，其中，摄像设备处于摄影光学系统位于长焦点(long focus)位置的远摄状态。

图3是图1和图2中的摄像设备的主要部分的图，其中，摄影光学系统处于收纳状态。

图4是图1和图2中的摄像设备的主要部分的立体图，其中，摄影光学系统处于收纳状态。

图5是图1中出现的摄像设备的主要部分的立体图，其中，第一透镜组和棱镜被设定在摄影状态。

图6是图4中出现的固定筒的包括用于使棱镜在拍摄位置和待机位置之间移动的切口的部分的外周面的展开图。

图7是图1中出现的包括被设定在拍摄(广角)状态的第一透镜组和第二透镜组的主要部分的剖视立体图。

图8A和图8B是图1和图2中的摄像设备的锁定机构的主要部分的剖视图。

图9是图1中出现的包括处于收纳状态的第一透镜组和第二透镜组的主要部分的剖视立体图。

图10是根据本发明的镜筒的示意性剖视图，其中，该镜筒处于广角状态。

图11是图10中的镜筒的示意性剖视图，其中，该镜筒处于远摄状态。

图12是图10中的镜筒的示意性剖视图，其中，该镜筒处于收纳状态。

具体实施方式

现在将参照示出本发明的优选实施方式的附图详细说明本发明。

图1是根据本发明的一个实施方式的摄像设备的主要部分的图，其中，该摄像设备处于摄影光学系统(镜筒)位于广角位置的广角状态。

由第一组透镜保持件3保持包括G1透镜1的第一透镜组25。

由第二组透镜保持件7保持包括G4透镜5的第二透镜组26。

第一透镜组25和第二透镜组26形成朝向被摄体侧布置的至少两个被摄体侧透镜组。

由弹簧41的作用(弹性力)对第二组透镜保持件7施加沿光轴A方向的力，使得第二组透镜保持件7与第二组保持构件40的定位抵接部40a(参见图7)抵接，从而将第二组透镜保持件7牢固地联接到第二组保持构件40。

由如步进马达等驱动源驱动透镜以使透镜沿着图1中的光轴A进退，从而进行变焦操作。此时，在第二组透镜保持件7的后部和第二组保持构件40之间存在图1中出现的空间C。

棱镜9是起到使来自被摄体的光的光轴(摄影光轴)A弯曲90°的功能的反射光学元件。由棱镜9将沿光轴A(第一光轴)通过的光引导到与光轴A大致垂直的光轴B的方向上。由棱镜保持件10保持棱镜9，使得棱镜9能沿光轴B进退。

更具体地，当作为反射光学元件的棱镜9位于作为被摄体侧透镜组的光轴的第一光轴上时，棱镜9起到使第一光轴弯曲以使其延伸到下面说明的第二光轴的功能，当摄像设备被置于非拍摄状态时，使棱镜9沿第二光轴退避。

G7透镜11被构造成沿光轴B(第二光轴)进退，并且G7透镜11被刚性地固定到前快门基板13。快门和光圈机构15被布置在G7透镜11的后部，并且与后快门基板14协作控制摄影光量。

在快门和光圈机构15的下游位置，由保持构件保持G9透镜16。以可与后快门基板14一体地沿光轴B移动的方式支撑G9透镜16。G7透镜11、前快门基板13、后快门基板14、快门和光圈机构15、G9透镜16和保持构件构成第三透镜组18。第三透镜组18根据需要沿光轴B进退，从而进行变焦操作。

由第四组透镜保持件21保持包括G10透镜19的第四透镜组22。

G10透镜19和第四组透镜保持件21构成第四透镜组22，由如步进马达等驱动源根据需要驱动第四透镜组22，以使第四透镜组22沿光轴B进退，从而进行变焦操作和聚焦操作。

在摄像元件24的前表面上布置光学滤波器23，该光学滤波器23具有用于截止空间频率(spatial frequency)高的光的低通滤波功能和用于截止红外光的功能。

摄影光学系统由包括上述透镜组的组成部件形成。在摄像元件24上形成被摄体像，将摄影图像转换为电信号，从而获得电子图像。

由同一驱动源驱动第一透镜组25和反射光学元件(棱镜9)。然而，存在当使第一透镜组25沿第一光轴(光轴A)移动时反射光学元件不被驱动的区域。

图2是根据该实施方式的摄像设备的主要部分的图，其中该摄像设备处于摄影光学系统位于长焦点位置的远摄状态。

与图1中的广角状态相比，第一透镜组25被固定地保持在相同位置，而第二透镜组26例如被未示出的步进马达驱动，以使第二透镜组26沿光轴A后退而位于接近棱镜9的位置。

与第二透镜组26类似，在第三透镜组18例如被未示出的步进马达沿光轴B驱动之后，第三透镜组18位于接近棱镜9的位置。第四透镜组22也例如被未示出的步进马达沿光轴B驱动，以使第四透镜组22停止在接近摄像元件24的位置。

图3是图1和图2中的摄像设备的主要部分的图，其中，摄影光学系统处于收纳状态。

如下所述，沿光轴B将棱镜9驱动到从光轴A退避的位置，伴随着棱镜9的该动作，沿光轴A将第二透镜组26和第一透镜组25驱动到它们的收纳位置。

在使棱镜9退避的情况下，使第三透镜组18和第四透镜组22退避到不能与棱镜9干涉的各自位置，从而确保了摄影光学系统的收纳状态。此时，如图3所示，第二透镜组26已经退避到与棱镜9在拍摄期间所处的空间的一部分重叠的位置。

此外，在确保摄影光学系统的收纳状态的情况下，使第一组筒34的第二组接触部34a与第二组透镜保持件7的凸缘7a接触，从而使第二组透镜保持件7抵抗弹簧41施加的力而退避到收纳位置。因此，如图3所示，在形成于第二组透镜保持件7的后部和第二组保持构件40之间的空间C中收纳第二透镜组26。

通过如此使第二透镜组26退避到棱镜9曾经位于的空间和空间C中，可以使收纳效果最大化。

被摄体侧透镜组之中的面对反射光学元件的第二透镜组26由沿第一光轴被驱动的驱动架(第二组保持构件40)和保持第二透镜组26的透镜保持架(第二组透镜保持件7)构成。

透镜保持架具有当摄像设备处于非拍摄状态时被作为被摄体侧透镜组中的更靠近被摄体的第一透镜组25施压并且退避的接触部(凸缘7a)。在非拍摄状态下，至少第二透镜组26被退避和收纳在形成于透镜保持架的后部和驱动架之间的空间以及拍摄期间反射光学元件所处的空间中。

接着，将参照图4说明用于驱动第一透镜组25的驱动机构和棱镜退避机构。

图4是图1和图2中的摄像设备的主要部分的立体图，其中，摄影光学系统被保持在收纳状态。

主动齿轮(pinion gear)28被压配合到马达27的输出轴上，减速齿轮系29与主动齿轮28齿轮联接。作为减速齿轮系29的末端传动齿轮，在固定筒31上安装沿光轴A延伸的驱动齿轮30。

固定筒31的内周面形成有下面说明的凸轮槽31a(参见图6)，被固定到差动筒32或与差动筒32形成为一体的凸轮销32a与凸轮槽31a可滑动地接合。差动筒32形成有与驱动齿轮30啮合的未示出的齿轮。差动筒32通过接收来自驱动齿轮30的输出而被转动驱动。

此时，凸轮槽31a的作用使差动筒32沿光轴A进退。直进引导筒33被装配在差动筒32的内周面中，使得直进引导筒33能够相对于差动筒32进行相对转动并且能够与差动筒32一体地沿光轴A进退。

此外，差动筒32的内周面形成有凸轮槽32b(参见图1和图3)。保持第一透镜组25的第一组筒34(参见图1)被保持在差动筒32的内周面和直进引导筒33的外周面之间。

被固定到第一组筒34或与第一组筒34形成为一体的凸轮销35(参见图1)与凸轮槽32b可滑动地接合。从直进引导筒33的外周面突出的未示出的沿光轴A的突起与形成在第一组筒34的内周面中的接合槽可滑动地接合，从而限制第一组筒34的转动运动。

当差动筒32接收到马达27的驱动力并且开始转动时，施加形成于差动筒32的内周面中的凸轮槽32b与第一组筒34的凸轮销35之间的接合作用以及从直进引导筒33突出的突起和形成于第一组筒34的内周面中的接合槽之间的接合作用，由此，第一组筒34相对于差动筒32沿光轴A进退。

结果，当差动筒32相对于固定筒31沿光轴A进退时，第一组筒34相对于差动筒32进一步进退，由此，第一透镜组25从收纳位置被驱动至拍摄位置。

在棱镜保持件10中保持棱镜9。棱镜保持件10形成有用于以可沿光轴B滑动的方式分别与两个引导轴36和37接合的引导轴承部10a和引导槽部10b。

引导轴承部10a形成有用于与棱镜驱动杆38的滑动孔38a接合的销10c，以使棱镜9沿光轴B进退，如下所述。棱镜驱动杆38具有例如由未示出的照相机(摄像设备)主体可滑动地支撑的接合孔38b。

棱镜驱动齿轮39被齿轮联接在减速齿轮系29和驱动齿轮30的下游位置。在第一组筒34通过接收马达27的驱动力而沿光轴A伸出到拍摄待机位置的同时，棱镜驱动齿轮39绕图4中的顺时针方向进行转动，并且接合销39a继续空转。

然后，在第一组筒34被设定在拍摄位置之后，接合销39a与棱镜驱动杆38的从动槽38c接合，由此，驱动棱镜驱动杆38绕接合孔38b逆时针方向枢转运动。

该驱动力使棱镜驱动杆38的滑动孔38a沿光轴B驱动棱镜保持件10的销10c，由此，棱镜9被设定在拍摄位置。

从而，镜筒的光学系统准备好进行拍摄。

图5是图1中出现的摄像设备的主要部分的立体图，其中，第一透镜组25和棱镜9被设定在拍摄状态。

在该状态下，由已知的支撑部件和驱动部件将第二透镜组26设定在拍摄待机位置。如下所述，即使在第一组筒34已经被伸出到其拍摄待机位置并且第二透镜组26也已经被伸出到其拍摄待机位置之后，马达27继续转动。

棱镜驱动齿轮39的接合销39a与棱镜驱动杆38的从动槽38c接合，以使棱镜驱动杆38枢转运动，当棱镜9被设定在图5所示的拍摄待机位置时，棱镜驱动杆38停止驱动。

图6是图4中出现的固定筒31的包括用于使棱镜9在拍摄位置和待机位置之间移位的切口31b的部分的外周面的展开图。用虚线表示形成在固定筒31的内周面中的凸轮槽。

固定筒31形成有凸轮槽31a，该凸轮槽31a用于与被固定到差动筒32或与差动筒32形成为一体的凸轮销32a可滑动地接合。

图6中出现的凸轮销32a的位置与差动筒32被保持在收纳位置的状态对应。当马达27开始转动时，向图6中的右方驱动凸轮销32a，由此，在使凸轮销32a在凸轮槽31的第一凸轮部31a-1中移动的同时，第一透镜组25沿光轴A伸出。

即使在凸轮销32a进入到凸轮槽31的第二凸轮部31a-2中之后，差动筒32继续转动，但是第一透镜组25被保持静止在伸出状态。当凸轮销32a进入到第二凸轮部31a-2中时，棱镜驱动齿轮39的接合销39a驱动棱镜驱动杆38，以将棱镜9设定在拍摄位置。

从拍摄状态到收纳状态的动作与上述动作相反。使棱镜9从固定筒31退避，然后，第一透镜组25和第二透镜组26被收纳在照相机主体中。

图7是图1中出现的包括处于拍摄(广角)状态的第一透镜组25和第二透镜组26的主要部分的剖视立体图。

在该状态下，如前所述，由弹簧41对第二组透镜保持件7施加沿光轴A方向的力，由定位抵接部40a确定第二组透镜保持件7的光轴A上的位置，并且第二组透镜保持件7可与第二组保持构件40一体地沿光轴A移动。

设置稍后说明的锁定机构以防止第二组透镜保持件7和棱镜保持件10例如由于它们之间的碰撞而破损，当由于外部冲击或摄像设备的意外掉落导致第二组透镜保持件7抵抗弹簧41的弹性力而与第二组保持构件40解除接合时可能产生该碰撞。

图8A和图8B是图1和图2中的摄像设备的锁定机构的主要部分的剖视图。

在图8A所示的拍摄状态下，当对第二组透镜保持件7施加向图8A中的下方作用的落下冲击力时，由于第二组透镜保持件7与设置在第二组保持构件40中的锁定杆(限制构件)42干涉导致不允许第二组透镜保持件7移动超过预定量。这使得可以避免组成部件的破损。

为了从拍摄状态转变到非拍摄状态，由保持第一透镜组25的保持构件(第一组筒34)解除锁定杆(限制构件)42的限制。

然而，在该状态下，在收纳时不能使第二组透镜保持件7相对于第二组保持构件40退避。因此，如下所述，锁定解除机构动作，以允许摄像设备的收纳动作。

当开始收纳动作时，即，当使棱镜9沿光轴B从镜筒退避然后第一组筒34开始沿光轴A退避时，首先，第一组筒34的锁定解除部34b使锁定杆42抵抗未示出的弹簧的弹性力而进行逆时针方向的枢转运动。

如图8B所示，当锁定杆42枢转大约90°时，解除了锁定杆42和第二组透镜保持件7之间的光轴方向上的干涉。

然后，如图8B所示，使第一组筒34的第二组接触部34a与第二组透镜保持件7的凸缘7a接触，使得第二组透镜保持件7能够抵抗弹簧41施加的力而退避到收纳位置。

图9是图1中出现的包括处于收纳状态的第一透镜组25和第二透镜组26的主要部分的剖视立体图。

如上所述，实现了用于第二组透镜保持件7的锁定机构和锁定解除机构，这使得可以同时实现尺寸减小和高耐冲击性。

下面，将参照附图说明本发明的第二实施方式。在下面的说明中，用相同的附图标记表示与第一实施方式中的组成部件相同的组成部件。

根据本实施方式的镜筒100大致由弯曲摄影光学系统、透镜驱动机构和棱镜驱动机构构成。本实施方式与第一实施方式的区别在于弯曲摄影光学系统和透镜驱动机构，而棱镜驱动机构与第一实施方式中的棱镜驱动机构基本上相同。因此，在下面的说明中，根据需要参照用于说明第一实施方式的图4至图6。

首先，将参照图10至图12说明根据本实施方式的镜筒的弯曲摄影光学系统。

图10是根据本实施方式的镜筒的示意性剖视图，其中，该镜筒处于广角状态。图11是图10中的镜筒的示意性剖视图，其中，该镜筒处于远摄状态。图12是图10中的镜筒的示意性剖视图，其中，该镜筒处于收纳状态。在镜筒100的以下说明中，为了便于说明，光轴A(第一光轴)上的被摄体侧(图10中的上侧)被称为“光轴A方向上的前方”，光轴A上的更接近于光轴A与光轴B的交点的一侧(即，远离被摄体的一侧)被称为“光轴A方向上的后方”。此外，与光轴A正交的光轴B(第二光轴)上的更接近于光轴B与光轴A的交点的一侧被称为“光轴B方向上的前方”，光轴B上的远离该交点的一侧被称为“光轴B方向上的后方”。

如图10所示，镜筒100的弯曲摄影光学系统基本上由位置最接近被摄体侧的第一透镜组25′、顺次布置在第一透镜组25′的光轴A方向上的后方的第二透镜组26′和棱镜9(反射部)、以及顺次布置在棱镜9的光轴B方向上的后方的第三透镜组18′、第四透镜组22′、光学滤波器23和摄像元件24构成。

通过组合经由各自的弯曲面彼此层叠的G1透镜1和G2透镜2与G3透镜4来形成最接近被摄体侧布置的第一透镜组25′。第一透镜组25′被安装在第一组透镜保持件3中。第一组透镜保持件3被保持在用作下面说明的圆筒部(barrel section)的部件的第一组筒34中。利用该配置，第一透镜组25′能够随着第一组筒34沿光轴A的前后运动而沿光轴A进退，通过下面说明的透镜驱动机构驱动圆筒部的伸缩引起第一组筒34沿光轴A的前后运动。

通过组合G6透镜8与被组合成已知的边缘(marginal)接触结构的G4透镜5和G 5透镜6来形成被布置在第一透镜组25′的光轴A方向上的后方的第二透镜组26′，并且第二透镜组26′被安装在第二组透镜保持件7中。第二透镜组26′与如步进马达等未示出的驱动源电连接，并且由驱动源驱动第二透镜组26′沿光轴A进退。利用第二透镜组26′的这种前后运动，能够使摄影图像放大或缩小。

由棱镜保持件10保持被布置在第二透镜组26′的光轴A方向上的后方的棱镜9。棱镜9将入射到其上的光线弯曲大约90°以射出沿光轴B的光线。棱镜保持件10与形成下面说明的棱镜驱动机构的引导轴36和37(支撑单元)可滑动地接合。该可滑动的接合使得棱镜9沿光轴B进退。应该注意，下文中将在参照图12对棱镜驱动机构的说明中详细说明棱镜保持件10以及引导轴36和37的配置。

通过组合顺次配置的G7透镜11、G8透镜114和G9透镜115来形成被布置在棱镜9的光轴B方向上的后方的第三透镜组18′，使得G7透镜11面向棱镜9。G7透镜11被安装在前快门基板13中，G8透镜114和G9透镜115被安装在后快门基板14中。例如通过螺钉使前快门基板13和后快门基板14相互固定。此外，快门73以可相对于光轴B垂直滑动的方式被插入到前快门基板13和后快门基板14之间。

与棱镜保持件10类似，前快门基板13和后快门基板14与引导轴36和37可滑动地接合，并且前快门基板13和后快门基板14与例如由步进马达实现的未示出的驱动源电连接。由驱动源驱动前快门基板13和后快门基板14，从而使第三透镜组18′沿光轴B进退。第三透镜组18′沿光轴B移动，由此能够使摄影图像放大或缩小。

通过彼此层叠G 10透镜19′和G 11透镜119来形成被布置在第三透镜组18′的光轴B方向上的后方的第四透镜组22′，并且第四透镜组22′被安装在第四组透镜保持件21′中。与前快门基板13和后快门基板14类似，第四组透镜保持件21′与下面说明的引导轴36和37可滑动地接合，并且第四组透镜保持件21′与例如由步进马达实现的未示出的驱动源电连接。由驱动源驱动第四组透镜保持件21′，从而使第四透镜组22′沿光轴B进退。第四透镜组22′沿光轴B进退使得能够进行摄影图像的变焦和聚焦。

被布置在第四透镜组22′的光轴B方向上的后方的摄像部由摄像元件24和布置在第四透镜组22′与摄像元件24之间的光学滤波器23构成。光学滤波器23具有用于截止空间频率高的光的低通滤波功能和用于截止红外光的功能。摄像部具有用于使入射到其上的光线形成像然后将该像转换为电信号的功能。

此外，在图10中，示出了作为镜筒100的圆筒部的组成部件的形成有凸轮槽31a的固定筒31、形成有凸轮槽32b和凸轮销32a的差动筒32、直进引导筒33和形成有凸轮销35的第一组筒34。下面将参照图4至图6详细说明圆筒部的配置和动作。

在如上构造的弯曲摄影光学系统中，沿光轴A入射到第一透镜组25′上的光线经由第二透镜组26′进入棱镜9。已经进入棱镜9的光线被沿光轴B方向弯曲，从棱镜9被输出，并且经由第三透镜组18′和第四透镜组22′到达光学滤波器23。然后，已经透过光学滤波器23的光线在摄像元件24上形成像，由摄像元件24将所形成的光学像转换为电信号，从而获得电子照片。当镜筒100处于图10所示的广角状态时，可以进行广角拍摄。

另一方面，当镜筒100处于图11所示的远摄状态时，可以进行长焦点的拍摄。如果将处于远摄状态的弯曲摄影光学系统的各部件的位置与处于广角状态的弯曲摄影光学系统的各部件的位置进行比较，则第一透镜组25′位于与广角状态下的位置相同的位置，而第二透镜组26′被相关的驱动源驱动而沿光轴A向后移动到更接近棱镜9的位置。第三透镜组18′被相关的驱动源驱动而沿光轴B向前移动到更接近棱镜9的位置。第四透镜组22′被相关的驱动源驱动而沿光轴B向后移动到更接近摄像元件24的位置。

此外，当镜筒100处于图12所示的收纳状态时，与广角状态相比，第三透镜组18′和第四透镜组22′被各自的驱动源驱动而沿光轴B向后移动到更接近摄像元件24的各自位置。棱镜9被棱镜驱动机构(参见图4)驱动而沿光轴B从光轴A和光轴B交叉的拍摄位置移位到拍摄位置的光轴B方向上的后方的待机位置。由位于拍摄位置的棱镜9占据但由于棱镜9的移位而空出的空间收纳由相关的驱动源驱动的第二透镜组26′和由下面说明的透镜驱动机构驱动的第一透镜组25′。

接着，将参照图4和图6说明镜筒100的由圆筒部和驱动部构成的透镜驱动机构的配置和动作。

图4示出根据本发明的该实施方式的处于收纳状态的镜筒的配置。

如图4所示，镜筒100包括固定筒31，该固定筒31被固定到安装有镜筒100的摄像设备，在固定筒31的径向内侧顺次配置差动筒32(移动筒)、第一组筒34和直进引导筒33(参见图10)。固定筒31、差动筒32、第一组筒34和直进引导筒33均是以光轴A作为轴心的中空筒状构件，这些中空筒状构件基本上形成圆筒部。

首先，将说明固定筒31。应该注意，如上所述，固定筒31被固定到摄像设备，因此，固定筒31不能从摄像设备上的预定位置移动。

如图6所示，切口31b形成在固定筒31的位于棱镜9的拍摄位置和待机位置之间的中间区域的远离被摄体的一侧(图6中的下侧)的一端。切口31b足够大以允许棱镜9通过该切口31b。棱镜9通过切口31b，从而使棱镜9从固定筒31的径向内侧的拍摄位置移位到固定筒31的径向外侧的待机位置。

此外，固定筒31的内周面形成有多个凸轮槽，下面说明的差动筒32的凸轮销32a与其中一个凸轮槽接合。凸轮槽31a具有形成为相对于圆周方向(图6中的横向)倾斜的第一凸轮部31a-1(第一凸轮部)和形成为与固定筒31的边缘平行的第二凸轮部31a-2(第二凸轮部)。第一凸轮部31a-1被形成为从切口31b的图6中的左侧附近的部位起延伸，第二凸轮部31a-2被形成为从第一凸轮部31a-1的被摄体侧的一端(图6中的上端)起延续。连接凸轮部的第二凸轮部31a-2形成在沿光轴A方向与切口31b邻近的区域(即，图6中的切口31b的上部区域)。应该注意，本说明书中的词汇“平行”不是几何意义上那么严格，而是包括相对于固定筒31的圆周方向稍微倾斜的状态的概念。

再次参照图4，作为驱动源的马达27被固定在固定筒31的外周面上。由已知的马达来实现马达27，主动齿轮28被压配合在马达27的输出轴上。与主动齿轮28连接的是用于根据马达27的驱动而顺次传递主动齿轮28的转动的减速齿轮系29。固定在固定筒31的外周面上的驱动齿轮30被布置成与减速齿轮系29的末端传动齿轮邻接，以接收来自主动齿轮28的转动。利用该配置，马达27的驱动力被传递到驱动齿轮30。驱动部基本上由马达27、减速齿轮系29和驱动齿轮30构成。

接着，将说明差动筒32的配置和动作。

在布置于固定筒31的径向内侧的差动筒32的外周面上形成用于与凸轮槽31a可滑动地接合的凸轮销32a(凸轮接合部)(参见图10)。应该注意，凸轮销32a可以被固定到差动筒32或与差动筒32形成为一体。此外，差动筒32的外周面形成有与驱动齿轮30啮合的未示出的齿轮部。利用该配置，差动筒32接收到来自驱动齿轮30的输出而被转动驱动。此外，差动筒32的内周面形成有用于与下面说明的第一组筒34的凸轮销35接合的凸轮槽32b(参见图10)。

在处于图4所示的状态的镜筒100中，当差动筒32接收到来自驱动齿轮30的输出并且开始转动时，使镜筒100的能在图4中的上部观察到的差动筒32的凸轮销32a从图4所示的位置沿顺时针方向移动以与固定筒31的凸轮槽31a接合。与凸轮槽31a接合的凸轮销32a沿着凸轮槽31a滑动，由此使差动筒32沿箭头C所示的方向移动。

现在，将参照图6说明差动筒32的该操作。当差动筒32接收到来自驱动齿轮30的输出时，凸轮销32a从图6所示的位置向右移动，以与形成在固定筒31的内周面中的凸轮槽31a接合。凸轮销32a沿着凸轮槽31a滑动以进入第一凸轮部31a-1，然后沿着倾斜的第一凸轮区域31a-1向图6中的右上方滑动。伴随着与第一凸轮部31a-1接合的凸轮销32a的向图6中的右上方的移动，差动筒32在绕光轴A转动的同时朝向被摄体侧(图10中的上方)移动。

其后，凸轮销32a从第一凸轮部31a-1进入第二凸轮部31a-2，并且进一步向图6中的右方滑动。第二凸轮部31a-2不相对于固定筒31的圆周方向倾斜，因此，在与第二凸轮部31a-2接合的凸轮销32a向图6中的右方滑动的同时，差动筒32在不朝向被摄体侧移动的状态下绕光轴A转动。

接着，将说明直进引导筒33的构造和动作。

布置在差动筒32的径向内侧的直进引导筒33被构造成可相对于差动筒32转动，并且与差动筒32一体地沿光轴A进退。可以例如通过利用卡口式结构将差动筒32和直进引导筒33组合成一个单元并且通过与固定筒31的凸轮作用限制直进引导筒33的转动来实现该构造。利用该构造，直进引导筒33不跟随差动筒32的转动而是仅跟随差动筒32的沿光轴A的直进而沿光轴A向前直进。此外，在直进引导筒33的外周面上形成用于限制稍后说明的第一组筒34的转动的直线状的转动限制键。

接着，将说明保持第一透镜组的第一组筒34的构造和动作。

在布置于差动筒32的径向内侧和直进引导筒33的径向外侧的第一组筒34的外周面上形成用于与差动筒32的凸轮槽32b可滑动地接合的凸轮销35(参见图10)。应该注意，凸轮销35可以被固定到第一组筒34或与第一组筒34形成为一体。此外，在第一组筒34的内周面中形成用于与形成在直进引导筒33的外周面上的直线状的转动限制键可滑动地接合的直线状的凸轮槽。

通过差动筒32的凸轮槽32b和形成在第一组筒34的外周面上的凸轮销35之间的凸轮作用使第一组筒34跟随差动筒32的朝向被摄体侧的移动。另一方面，通过形成在第一组筒34的内周面的直线状的凸轮槽和仅进行直线运动的直进引导筒33的转动限制键之间的凸轮作用来限制第一组筒34的转动。因此，第一组筒34在被直进引导筒33限制转动的同时与差动筒32的运动连动地沿光轴A向前直进。

如上所述，透镜驱动机构被构造成当马达27开始驱动时，以连动(interlock)的方式进行差动筒32的转动和直进、直进引导筒33的直进和第一组筒34的直进。透镜驱动机构的该构造能够使镜筒100朝向被摄体侧伸出圆筒部从而使第一透镜组25′例如从图12所示的收纳位置移动到图10或图11所示的拍摄位置。另一方面，通过使圆筒部朝向反射部侧退避，可以使第一透镜组25′从拍摄位置移动到收纳位置。

接着，将参照图4和图5说明镜筒100中的棱镜驱动机构的配置和动作。

如图4所示，镜筒100具有棱镜保持件10、引导轴36和37、棱镜驱动杆38以及棱镜驱动齿轮39作为棱镜驱动机构的组成部件。

保持棱镜的棱镜保持件10形成有引导轴36所延伸穿过的引导轴承部10a和用于与引导轴37接合的引导槽部10b。引导轴承部10a可相对于引导轴36滑动，引导槽部10b可相对于引导轴37滑动。引导轴承部10a形成有用于与棱镜驱动杆38的滑动孔38a接合的销10c。

棒状的引导轴36和37与光轴B平行地延伸，并且引导轴36和37被布置成使得当沿光轴A方向在俯视图中观察时，各引导轴36和37的一端位于固定筒的径向内侧。引导轴36和37沿光轴B从前向后顺次可滑动地支撑棱镜9、第三透镜组18′和第四透镜组22′。

棱镜驱动杆38由平板状的柄部和也是平板状的圆板部构成。柄部形成有狭缝状的滑动孔38a，圆板部的中央部形成有圆形的接合孔38b，圆板部的前端形成有用于与下面提及的接合销39a接合的均为梳齿状的从动槽38c。棱镜保持件10的销10c与滑动孔38a可滑动地接合，摄像设备的组成部件与接合孔38b可滑动地接合。

被固定在固定筒31的外周面上的水滴状的棱镜驱动齿轮39与驱动齿轮30啮合，并且根据来自马达27的输出对棱镜驱动齿轮39进行转动驱动。棱镜驱动齿轮39的尖端形成有接合销39a。当根据来自马达27的输出对棱镜驱动齿轮39进行转动驱动时，接合销39a从图4所示的位置转过预定角度，然后与棱镜驱动杆38的从动槽38c中的一个接合。即使在接合销39a与从动槽38c接合之后，棱镜驱动齿轮39继续转动，使得通过接合销39a的凸轮作用来驱动棱镜驱动杆38。

已经被驱动的棱镜驱动杆38绕接合孔38b转动，由此，如图4所示，使布置在圆板部的右侧的柄部向图4中的左侧倾斜(参见图5)。伴随着棱镜驱动杆38的转动，与滑动孔38a接合的销10c也沿着引导轴36和37向图4中的左侧移动，由此使由棱镜保持件10保持的棱镜9从图4所示的待机位置沿光轴B向前移动到图5所示的拍摄位置。

如上所述，棱镜驱动机构被构造成使得棱镜驱动杆38和棱镜保持件10以与棱镜驱动齿轮39的转动连动的方式动作。这使得可以将镜筒100的组成部件例如从图4所示的收纳状态移位到图5所示的拍摄状态。

透镜驱动机构和棱镜驱动机构均由作为共同驱动源的马达27驱动，因此，以连动的方式驱动透镜驱动机构和棱镜驱动机构。

现在，将说明透镜驱动机构和棱镜驱动机构之间的连动。参照图4，当主动齿轮28被马达27驱动而转动时，使减速齿轮系29的齿轮顺次转动，以使驱动齿轮30转动。根据驱动齿轮30的转动，差动筒32被转动驱动，直进引导筒33和第一组筒34以与差动筒32的转动连动的方式沿光轴A向前移动，由此使圆筒部伸出以使第一透镜组25′沿光轴A向前移动。根据第一透镜组25′沿光轴A的前进，第二透镜组26′也例如被步进马达驱动以使第二透镜组26′沿光轴A向前移动。

另一方面，当构成圆筒部的组成部件被驱动齿轮30的转动驱动时，棱镜驱动齿轮39也同时被驱动齿轮30的转动驱动。当使已经接收到马达27的驱动力的差动筒32沿光轴A移动时，即，当差动筒32的凸轮销32a在第一凸轮部31a-1中滑动时，棱镜驱动齿轮39的接合销39a转动以朝向从动槽38c移动。在这种情况下，尽管第一透镜组25′和棱镜9共用同一马达27作为驱动源，但是，第一透镜组25′接收到驱动力，而棱镜9没有接收到驱动力。

然后，当差动筒32停止沿光轴A移动并且进入仅进行转动的状态时，即，当接合销39a开始在第二凸轮部31a-2中滑动时，接合销39a与从动槽38c接合。接合销39a和从动槽38c之间的凸轮作用使得棱镜驱动杆38绕接合孔38b进行逆时针枢转运动。根据棱镜驱动杆38的枢转运动，棱镜9通过固定筒31的切口31b从图4所示的固定筒31的径向外侧的待机位置移位到固定筒31的径向内侧的拍摄位置(参见图5)，在该拍摄位置，棱镜9能够接收沿光轴A入射到其上的光线。

透镜驱动机构和棱镜驱动机构之间的上述连动能够使镜筒100从图4所示的收纳状态移动到图5所示的拍摄位置，反之亦然。

根据本实施方式，可以使能够实现高变焦倍率的可伸长的镜筒100以与圆筒部的伸出连动的方式使棱镜9从待机位置移位到拍摄位置，并且以与圆筒部的退避连动的方式使棱镜9从拍摄位置移位到待机位置。因此，能够使构成圆筒部的组成部件退避和收纳在由处于拍摄位置的棱镜9占据而在棱镜9移位到待机位置时空出的空间中，这使得可以实现高变焦倍率和镜筒的厚度的减小。

此外，由于棱镜9能够通过切口31b从固定筒31的径向内侧的位置移动到固定筒31的径向外侧的位置，因此，不仅可以避免损害镜筒100的外观，而且可以维持圆筒部的足够强度。

此外，上述实施方式中的光轴A上的透镜组不限于两组，可以是两组以上；上述实施方式中的光轴B上的透镜组不限于两组，可以是两组以上。

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8月6日提交的日本专利申请No.2008-203184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 (4)

1.一种摄像设备，其包括：

第一透镜组，其被可动地配置在第一光轴上的被摄体侧；

第二透镜组，其被可动地配置在所述第一光轴上的所述第一透镜组的与被摄体所在侧相反的一侧，所述第二透镜组包括多个透镜、沿所述第一光轴被驱动控制的驱动架和用于保持所述多个透镜的透镜保持架；以及

反射光学元件，其被配置在所述第一光轴上，并且所述反射光学元件被构造成使沿所述第一光轴入射到该反射光学元件上的光束弯曲从而沿第二光轴引导所述光束，并且所述反射光学元件被构造成当使所述摄像设备变为非拍摄状态时所述反射光学元件沿所述第二光轴退避，

其中，通过弹性力使所述透镜保持架和所述驱动架相互联接，

所述摄像设备还包括限制构件，所述限制构件被构造成当所述摄像设备处于拍摄状态时限制所述驱动架沿用于解除所述联接的方向移动，

所述透镜保持架具有抵接部，当使所述摄像设备从拍摄状态变为非拍摄状态时，由所述第一透镜组对所述抵接部施力，以使所述第二透镜组退避，所述摄像设备还具有解除机构，所述解除机构被构造成当对所述抵接部施力以使所述第二透镜组退避时解除所述限制构件对所述透镜保持架的限制，

当所述摄像设备处于非拍摄状态时，至少所述第二透镜组被退避收纳于由所述透镜保持架的后部和所述驱动架限定的空间以及当所述摄像设备处于拍摄状态时所述反射光学元件所占据的空间。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述透镜保持架的一部分被退避到当所述摄像设备处于拍摄状态时所述反射光学元件所占据的空间。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述第一透镜组和所述反射光学元件由同一驱动源驱动，并且存在当使所述第一透镜组沿着所述第一光轴移动时所述反射光学元件不被驱动的区域。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述第一透镜组和所述反射光学元件由同一驱动源驱动，并且存在当沿着所述第二光轴驱动所述反射光学元件时所述第一透镜组不沿所述第一光轴移动的区域。

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