CN101887159B - 透镜镜筒和摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明的能够沉胴的透镜镜筒由以下部件构成：具有光轴(O)的一组透镜和二组透镜；固定框；具有相对于光轴(O)倾斜的凸轮槽(5a)和(5c)、且被驱动着进退、旋转的凸轮框(5)；保持一组透镜，具备与凸轮槽(5a)嵌合的凸轮从动件，且被驱动着进退的一组框；以及保持二组透镜，具备与凸轮槽(5c)嵌合的凸轮从动件(39)，且被驱动着进退的二组框，凸轮槽(5c)具有在能够进行摄影的旋转范围中间隙小的槽宽和在沉胴旋转位置处间隙大的槽宽，当上述透镜镜筒处于沉胴状态时，凸轮从动件(39)能够在凸轮槽(5c)的间隙中朝沉胴方向移动。

Description

透镜镜筒和摄像装置

技术领域

本发明涉及能够沉胴的透镜镜筒和应用该透镜镜筒的摄像装置。

背景技术

以往，作为能够小型化的透镜镜筒，日本特开2008-185786号公报所公开的技术提出了这样的透镜镜筒：能够实现制造成本的降低，能够实现沉胴状态下的透镜光轴方向的缩短，并且能够提高耐冲击性。

如图23的沉胴状态的剖视图所示，该现有的透镜镜筒113主要由以下部件构成：主凸缘(master flange)110，该主凸缘固定于照相机外装部；变焦电动机，该变焦电动机固定于主凸缘110；固定框120，各框体收纳在该固定框120与主凸缘110之间；驱动框130，该驱动框130由变焦电动机的驱动力驱动；凸轮框140，该凸轮框140由固定框120支承为能够在摄影透镜的光轴O方向移动；旋转凸轮框170，该旋转凸轮框170与驱动框130一起旋转；直进框180，该直进框180相对于固定框120以不旋转的方式在光轴O方向移动；以及快门单元194。

透镜镜筒113的摄影光学系统由第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4以及紧固固定框120的第五透镜组G5构成。第一透镜组G1是作为整体具有正放大率(power)的三片结构的透镜组。第二透镜组G2是作为整体具有负放大率的透镜组。能够利用第一透镜组G1和第二透镜组G2对本摄像光学系统的变焦倍率进行调节。第三透镜组G3是用于对由照相机的动作引起的图像的模糊(像模糊)进行校正的透镜组。第四透镜组G4是用于对焦点进行调节的正放大率的透镜组。第五透镜组G5是正放大率的透镜。

驱动框130和旋转凸轮框170能够相对于固定框120旋转，并且能够相对于固定框120在光轴O方向移动，但是，其他的部件相对于固定框120以不旋转的方式在Y轴方向移动。在主凸缘110中安装有CCD单元115。当该透镜镜筒113处于沉胴状态时，如图23所示，形成为驱动框130、凸轮框140、旋转凸轮框170以及各透镜保持框分别相对于固定框120在光轴O方向移动后的状态，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4缩回至彼此极其接近的位置。由此，处于沉胴状态的透镜镜筒113能够缩短光轴O方向的尺寸，能够小型化。

但是，在日本特开2008-185786号公报所公开的透镜镜筒113中，当处于沉胴状态时，如上所述，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3以及第四透镜组G4缩回至彼此接近的位置，但是，上述各构成框部件不能避免制造上的尺寸的偏差或者形状的偏差。因此，考虑上述偏差，上述构成框部件的各缩回位置的极限是带有余裕的缩回位置，无法实现透镜镜筒的沉胴状态下的光轴O方向的长度的充分缩短。

并且，在上述的透镜镜筒113的摄影光学系统中，由于正放大率的第五透镜组G5的存在，能够容易地使入射到CCD的摄像面的光线接近于垂直，具有容易防止摄影画面的周围部的阴影、即所谓的周边光亮不足(shading)的优点。但是，不利于沉胴收纳变焦透镜时的薄型化。即，即便为了沉胴收纳变焦透镜而想要使第四透镜组G4接近CCD，也会由于第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的干涉，而限制第四透镜组G4的移动量。此外，由于第五透镜组G5具有正放大率，因此难以使第四透镜组G4具有足够大的正放大率。因此，在为了进行对焦或变焦而使第四透镜组G4移动的情况下，为了使第四透镜组G4充分地担负该功能，第四透镜组G4的移动量变大。例如加长用于使第四透镜组G4移动的设有螺纹牙的轴等，导致用于使第四透镜组G4移动的机构大型化，同样不利于沉胴收纳时的薄型化。此外，第一透镜组G1为三片结构，不利于沉胴状态的透镜镜筒113的薄型化。

发明内容

本发明就是为了解决上述不良情况而完成的，其目的在于，提供一种沉胴状态下的摄影透镜光轴方向的长度能够缩短的透镜镜筒、以及应用该透镜镜筒的摄像装置。

本发明的透镜镜筒能够沉胴，在该透镜镜筒中具备：摄影光学系统，该摄影光学系统具有多个透镜组以及由该透镜组构成的光轴；固定框部件；凸轮框部件，该凸轮框部件具有相对于上述透镜组光轴倾斜的第一凸轮槽和第二凸轮槽，且该凸轮框部件能够被驱动着相对于上述固定框部件相对地进退、旋转；第一框部件，该第一框部件保持上述多个透镜组中的前方侧的第一透镜组，且具有以能够滑动的方式嵌合于上述第一凸轮槽的第一凸轮从动件，该第一框部件在旋转被限制的状态下由凸轮框部件经由上述第一凸轮从动件驱动着进退；以及第二框部件，该第二框部件保持上述多个透镜组中的后方侧的第二透镜组，且具有以能够滑动的方式嵌合于上述第二凸轮槽的第二凸轮从动件，该第二框部件在旋转被限制的状态下由凸轮框部件经由上述第二凸轮从动件驱动着进退，上述第二凸轮槽形成为如下的凸轮槽形状：当上述凸轮框部件位于能够进行摄影的旋转位置时，上述第二凸轮槽与第二凸轮从动件处于在透镜组光轴方向上间隙小的嵌合状态，当上述凸轮框部件位于沉胴旋转位置时，上述第二凸轮槽与第二凸轮从动件处于在透镜组光轴方向上间隙大的嵌合状态，在该透镜镜筒处于沉胴状态、且上述第一框部件和上述第二框部件接触的情况下，上述第二凸轮从动件能够在上述第二凸轮槽的上述间隙中朝沉胴方向移动。

本发明的摄像装置具备：上述透镜镜筒；底座部件，该底座部件固定支承于上述固定框部件；摄像元件，为了进行手抖动校正，该摄像元件被支承为能够在上述底座部件上在与上述摄影光学系统的光轴正交的面上变位，并对由上述摄影光学系统成像的光学像进行受光；以及摄像元件变位驱动致动器，该摄像元件变位驱动致动器用于驱动上述摄像元件在与上述摄影光学系统的光轴正交的面上变位。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的摄像装置中的透镜镜筒的一部分的分解立体图。

图2是示出图1的透镜镜筒的另一部分的分解立体图。

图3是图1的透镜镜筒中的三组框和快门单元的分解立体图。

图4是图1的透镜镜筒中的固定框、四组框以及对焦驱动单元的分解立体图。

图5是图1的透镜镜筒中的模糊校正摄像单元的立体图。

图6是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的包含透镜光轴的纵剖视图。

图7是图1的透镜镜筒的能够进行摄影的广角状态下的包含透镜光轴的纵剖视图。

图8是图1的透镜镜筒的能够进行摄影的望远状态下的包含透镜光轴的纵剖视图。

图9是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的包含透镜光轴的横剖视图。

图10是图1的透镜镜筒的主视图。

图11是图1的透镜镜筒的后视图。

图12是沿着图6的XII-XII线的剖视图，是从背面侧观察四组框、对焦驱动单元以及变焦驱动单元的周围的图。

图13是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的俯视图。

图14是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的仰视图。

图15是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的右侧视图。

图16是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的左侧视图。

图17是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的从左侧观察的局部剖视图，是特意示出对焦驱动单元的剖面的图。

图18是在图1的透镜镜筒中应用的二、三组框施力用圆锥螺旋弹簧的立体图。

图19是从大径侧观察图18的圆锥螺旋弹簧的主视图。

图20是在图1的透镜镜筒中应用的凸轮框的内周部的凸轮槽展开图。

图21是沿着图20的XXI-XXI线的剖视图，是示出处于能够进行摄影的状态时的二组框用凸轮槽相对于凸轮从动件的嵌合状态的图。

图22是沿着图20的XXII-XXII线的剖视图，是示出处于沉胴状态时的二组框用凸轮槽相对于凸轮从动件的嵌合状态的图。

图23是现有的透镜镜筒的包含透镜光轴的纵剖视图。

具体实施方式

使用图1～22对本发明的一个实施方式的作为摄像装置的透镜镜筒进行说明。

本实施方式的透镜镜筒1具有摄影光学系统，该摄影光学系统由具有正光焦度的一组透镜、具有负光焦度的二组透镜、具有正光焦度的三组透镜以及具有正光焦度的四组透镜构成，并且，所述透镜镜筒1是一种在非摄影状态下各移动镜框部件缩回的能够沉胴的透镜镜筒，进一步，该透镜镜筒能够作为具备可在该光学系统的成像平面上移动的摄像元件的具有像模糊校正功能的摄像装置而内置于数字照相机。

另外，在以下的说明中，上述摄像光学系统的摄影透镜光轴用“O”表示。在该光轴O方向中，设被摄体侧方向为前方，设成像侧方向为后方。并且，设与光轴O正交的方向、且从前面侧观察的左右方向为X方向，特别地设右方向为+X侧。设与光轴O正交的方向且是上下方向为Y方向，特别地设上方向为+Y侧。设与光轴O正交的平面为XY平面。

当透镜镜筒1处于沉胴状态时，如图6所示，各个能够移动的框部件缩回到后述的固定框13侧，成为彼此接近于紧贴的状态，处于镜筒全长缩短的状态。另一方面，当透镜镜筒1处于能够进行摄影的变焦广角(zoom wide)状态和变焦望远(zoom tele)状态时，如图7、8所示，各个能够移动的框部件朝光轴O方向前方伸出，从而成为后述的一组框4、凸轮框5以及旋转框11等突出的状态。并且，在透镜镜筒1中，后述的摄影元件96被支承为能够在与光轴O正交的XY平面上移动，当进行摄影时，根据在数字照相机侧检测到的手抖动检测信号对摄像元件96进行控制使摄像元件96在XY平面上变位，从而对该手抖动进行校正。

如图1、2所示，透镜镜筒1的主要构成部件从光轴O方向前方侧开始依次配置，透镜镜筒1的主要构成部件具备：用于对后述的一组透镜21的前面部进行开闭的挡板单元3；用于保持一组透镜21的第一框部件即一组框4；用于保持二组透镜22的第二框部件即二组框6；用于驱动一组框4和二组框6进退的凸轮框部件即凸轮框5；后方侧具备快门·光圈单元8、且用于保持三组透镜23的第三框部件即三组框7；用于限制上述一组框、二组框的旋转的框部件即浮动框(float key)9；用于驱动凸轮框5进退、并且限制三组框7和浮动框9的旋转的移动框10；用于驱动凸轮框5旋转、并且驱动三组框7进退的旋转框11；用于保持四组透镜24的对焦透镜保持框即四组框12；将旋转框11支承为能够旋转进退，且用于限制移动框10的旋转的固定框部件即固定保持于照相机主体侧的固定框13；用于驱动旋转框11旋转的变焦驱动单元50；用于驱动四组框12进退的对焦驱动单元60；以及模糊校正摄像单元90，该模糊校正摄像单元90组装于固定支承在照相机主体侧的作为底座部件的底板14，保持摄像元件96，并驱动该摄像元件96在与光轴O方向正交的平面上变位。

固定框13具有圆筒形状部，在内周部收纳有各个框部件，且在背面部紧固有模糊校正摄像单元90的底板14。在固定框13中设有：旋转框用凸轮槽13a，该旋转框用凸轮槽13a沿着圆筒内周部相对于光轴O方向倾斜；沿着光轴O方向的移动框用直进引导槽13c和四组框用直进引导槽13b；以及用于收纳后述的长齿轮54的齿轮收纳凹部13d。并且，沿着圆筒外周部右侧配置有变焦驱动单元50，在圆筒外周部左上配置有对焦驱动单元60。在前面部紧固有遮光环35。

旋转框11是圆筒形状的框部件，后端部外周以能够旋转进退的状态嵌入固定框13的内周部。进而，在旋转框11的后端部外周配置有凸轮从动件11b，该凸轮从动件11b以能够滑动的方式嵌入于固定框13的凸轮槽13a。并且，在旋转框11的后端部外周的预定范围设有与长齿轮54啮合的齿轮部11a。在旋转框11的内周部设有相对于光轴O方向倾斜的三组框用凸轮槽11c和凸轮框用直进槽11d。

当旋转框11通过由变焦驱动单元50驱动的长齿轮的旋转而被驱动着旋转时，旋转框11被驱动着沿着凸轮槽13a一边旋转一边在光轴O方向进退。另外，在旋转框11的前面外周部装配有遮光环34和装饰环33。

移动框10是圆筒形状的框部件，后端部与旋转框11卡口(bayonet)结合，该移动框10被支承为与旋转框11一起在光轴O方向进退，并且能够相对于旋转框11进行相对旋转。并且，在后端部外周突出的引导销10b与固定框13的直进引导槽13c卡合。因此，移动框10在旋转被限制的状态下与旋转框11一起进退。

在移动框10的圆周部设置有贯通内外周并相对于光轴O倾斜的凸轮框用凸轮槽10c以及贯通内外周的三组框用直进引导槽10e，并且在移动框10的内周部设有浮动框用直进引导槽10f。

浮动框9是圆筒形状的框部件，后端部与凸轮框5卡口结合，该浮动框9被支承为能够与凸轮框5一起在光轴O方向进退，并且能够相对于凸轮框5进行相对旋转。在浮动框9中，在后端部外周设有突出的引导突起9a，在外周部设有一组框用直进引导槽9c和贯通内外周的二组框用直进引导槽9b。

浮动框9的引导突起9a以能够滑动的方式嵌入移动框10的直进引导槽10f。因此，浮动框9被支承为能够在由移动框10限制旋转的状态下与凸轮框5一起在光轴O方向进退移动。

凸轮框5是圆筒形状的框部件，该凸轮框5嵌入移动框10的内周部，且组装成能够旋转进退。在凸轮框5中，在后方外周部配设有突出的凸轮从动件5d，直进引导销38以朝外侧突出的状态嵌入并紧固于该凸轮从动件5d的中心部。在凸轮框5的内周部设有具有相同的凸轮曲线(凸轮槽中心轨迹)的三对一组框用凸轮槽5a和辅助凸轮槽5b，还设有三条二组框用凸轮槽5c(图20)。另外，在图20的凸轮框展开图中，θ表示凸轮框5相对于一组框4和二组框6的相对旋转角，(+)方向表示从沉胴状态伸出的旋转方向，(-)方向表示朝沉胴状态缩回的旋转方向。

在成对的一组框用凸轮槽5a和辅助凸轮槽5b中分别嵌入有后述的一组框4的凸轮从动件36、37，凸轮槽5a侧发挥用于驱动一组框4进退的功能，辅助凸轮槽5b侧发挥当由于冲击等对一组框4作用有推力(thrust)方向的外力时防止上述凸轮从动件脱离的功能。另外，如图20所示，当凸轮框5旋转时，凸轮从动件36相对于凸轮槽5a相对地从沉胴状态的凸轮从动件36C的位置经过广角状态的凸轮从动件36W的位置朝望远状态的凸轮从动件36T的位置移动。同样，凸轮从动件37相对于辅助凸轮槽5b相对地从沉胴状态的凸轮从动件37C的位置经过广角状态的凸轮从动件37W的位置朝望远状态的凸轮从动件37T的位置移动。

二组框用凸轮槽5c由彼此连通的槽宽度不同的凸轮槽5ca和凸轮槽5cb构成。如沿着图20的XXI-XXI线的剖视图即图21所示，当透镜镜筒1处于摄影状态时，凸轮槽5c中的凸轮槽5ca无间隙地嵌入后述的二组框6的从广角状态下的凸轮从动件39W到望远状态下的凸轮从动件39T。另一方面，如沿着图20的XXII-XXII线的剖视图即图22所示，当透镜镜筒1处于沉胴状态时，凸轮槽5c中的凸轮槽5cb以存在预定的间隙的状态嵌入后述的二组框6的沉胴状态下的凸轮从动件39C。

凸轮从动件5d以能够滑动的方式嵌入移动框10的凸轮槽10c，直进引导销38在贯通凸轮槽10c之后以能够滑动的方式嵌入旋转框11的直进槽11d(图9)。因此，凸轮框5被支承为能够一边与旋转框11一起旋转一边沿着移动框10的凸轮槽10c在光轴O方向进退移动。

另外，在如图8所示的能够进行摄影的望远状态下，当凸轮框5与旋转框11一起伸出时，凸轮从动件5d移动到移动框10的凸轮槽10c的前方侧的薄壁部位10d附近(图1)。当在该状态下对露出在外部的一组框4、或者凸轮框5作用有朝向前方方向的外力(拉力)时，上述外力经由凸轮从动件5d作用于移动框10的前方侧的薄壁部位10d，从而有可能使该薄壁部位10d破损。但是，在本实施方式中，由于采用在受到上述外力时移动框10的前端面抵接于旋转框11的内侧阶梯部11e(图8)的构造，因此能够防止由上述外力造成移动框10的薄壁部位10d破损的情况。

挡板单元3内置有四片挡板叶片3a，并在由装饰环2覆盖的状态下装配于一组框4的前面部。伴随着一组框4从沉胴位置伸出的伸出动作，挡板叶片3a退避，从而使一组透镜21的前面成为打开状态。并且，伴随着一组框4从摄影位置缩回的缩回动作，挡板叶片3a进入关闭位置，从而使一组透镜21的前面成为关闭状态。

一组框4是圆筒形状的框部件，该一组框4以能够在旋转被限制的状态下进退的方式嵌入凸轮框5的内周部。该一组框4保持作为第一透镜组的一组透镜21，且在外周部紧固有三对凸轮从动件36、37。并且，在该一组框4的内周部设有以能够滑动的方式嵌入浮动框9的直进引导槽9c的引导突部(未图示)。

一组框4的凸轮从动件36、37分别以能够滑动的方式嵌入凸轮框5的凸轮槽5a、辅助凸轮槽5b，一组框4在由浮动框9的直进引导槽9c限制旋转的状态下伴随着凸轮框5的旋转和进退而进退移动。另外，如上所述，凸轮从动件37和辅助凸轮槽5b是为了防止当在一组框4作用有由落下等引起的外力时凸轮从动件脱离而设置的。

二组框6是圆筒形状的框部件，该二组框6以能够在旋转被限制的状态下进退的方式嵌入浮动框9的内周部，并组装于一组框4的后方侧。该二组框6保持作为第二透镜组的二组透镜22，在该二组框6的外周部紧固有三个引导突部6a和从引导突部6a的中心朝外侧突出的状态的凸轮从动件39。

引导突部6a嵌入浮动框9的直进引导槽9b并贯通该直进引导槽9b，使凸轮从动件39与凸轮框5的凸轮槽5c嵌合。因此，通过凸轮框5的旋转、进退移动，二组框6在旋转被限制的状态下进退移动。

三组框7是圆筒形状的框部件，该三组框7嵌入浮动框9的内周部，且以能够在旋转被限制的状态下进退的方式组装于二组框6的后方。该三组框7保持作为第三透镜组的三组透镜23，且在背面侧内周部支承快门·光圈单元8使其能够在光轴O方向相对移动。并且，在前面侧紧固有三组透镜按压板7a。在三组框7的朝外侧突出的臂部设有引导突部7b，凸轮从动件41紧固于该引导突部(图3)。

三组框7使引导突部7b嵌入移动框10的直进引导槽10e并贯通该直进引导槽10e，然后使凸轮从动件41嵌入旋转框11的凸轮槽11c从而进行组装。因此，三组框7伴随着旋转框11的旋转而在旋转被限制的状态下在光轴O方向进退移动。

在快门·光圈单元8中组装有用于对摄影光路进行开闭的快门叶片25和用于对摄影光量进行调节的光圈叶片26。在快门·光圈单元8和三组框7之间插入有压缩弹簧42，该压缩弹簧42朝使快门·光圈单元8和三组框7彼此背离的方向对二者施力。

在透镜镜筒1的能够进行摄影的状态下，快门·光圈单元8和三组框7离开预定距离，但是，在沉胴状态下，三组框7接近在后面详细描述的底板14从而压缩弹簧42被压缩，快门·光圈单元8和三组框7成为彼此大致紧贴的状态。在上述沉胴状态下，快门叶片25和光圈叶片26被驱动至打开位置，三组透镜23的后部进入该打开开口部。由此，能够得到快门·光圈单元8和三组框7之间的更加接近紧贴的状态。进一步，成为极其接近四组透镜24的状态。

在二组框6与三组框7之间插入有用于对二组框、三组框施力的作为施力部件的圆锥螺旋弹簧18，该圆锥螺旋弹簧18以使二组框6和三组框7彼此在光轴O方向离开的方式对二者施力(图6～8)。如上所述，由于圆锥螺旋弹簧18以使二组框6和三组框7离开的方式对二者施力，因此，当透镜镜筒1处于能够进行摄影的状态时，能够减少二组框6的凸轮从动件39与凸轮框5的凸轮槽5ca之间的嵌合晃动以及三组框7的凸轮从动件41与旋转框11的凸轮槽11c之间的嵌合晃动，能够驱动二组框6和三组框7在不存在光轴O方向的晃动的状态下进退。并且，即便在沉胴状态下也能够防止二组框6的凸轮从动件39在凸轮框5的存在游隙的凸轮槽5cb中晃动。

另外，圆锥螺旋弹簧18形成为图18、19所示的形状，在大径侧安装定位圈部设有朝内径侧折弯而成的折弯部18a。在将圆锥螺旋弹簧18组装于二组框6和三组框7之间的情况下，将大径侧安装定位圈部抵靠于二组框6的端面侧进行配置。在透镜镜筒1缩回至沉胴状态的情况下，如图6所示，圆锥螺旋弹簧18被压缩而成为接近紧贴的状态，但是，此时，由于存在折弯部18a，因此能够防止相邻的线圈嵌入大径侧安装定位圈部而成为无法恢复的状态。

四组框12以能够在旋转被限制的状态下进退的方式配置在快门·光圈单元8的后方。该四组框12在中央开口部保持作为第四透镜组的四组透镜24，且具有朝外侧延伸的两个臂部。在上述一个臂部设有引导突部12c，在另一个臂部设有引导轴孔12a、进给丝杠插入孔12b以及传感器遮蔽片部12d。

由固定框13支承的引导轴65以能够滑动的方式嵌入引导轴孔12a。并且，引导突部12c形成为朝光轴O周围的两侧(周方向)突出，由在与光轴O平行的方向延伸的两个微小圆筒突起部构成(图12)，且以能够滑动的方式嵌入固定框13的直进引导槽13b。因此，四组框12被支承为能够借助后述的对焦驱动单元60的驱动力经由进给丝杠66沿着引导轴65和直进引导槽13b在光轴O方向进退。

另外，如上所述，引导突部12c由宽度方向的两个微小部分圆筒部构成。

因此，即便存在由四组框12的尺寸精度引起的细微的光轴O周围的位置偏移，由于引导突部12c的两个圆筒宽度部分与固定框13的直进引导槽13b抵接，因此能够维持不会仅一侧接触的良好的嵌合状态。

并且，在对四组框12应用四组透镜24的中心调整机构、例如在引导轴65组装有偏心调整机构的情况下，如果如上所述引导突部12c由微小部分圆筒部形成的话，则即便是针对由偏心调整引起的四组框12的姿态变化，也能够维持直进引导槽13b与引导突部12c之间的良好的嵌合状态。另外，引导突部12c并不限于微小部分圆筒部，也可以是沿宽度方向突出的两个微小部分球面部。

如图2、12所示，变焦驱动单元50配置在固定框13的圆筒外周部右侧(在图12中为左侧)，该变焦驱动单元50由以下部件构成：由DC电动机构成的变焦电动机51；齿轮箱盖52；齿轮列53；以及长齿轮54。

齿轮箱盖52从背面侧紧固于固定框13的右侧，且具备用于支承齿轮列53、长齿轮54的轴部的轴孔部。

变焦电动机51支承于固定框13，配置成位于装配在底板14上的后述的X驱动电动机71和Y驱动电动机81之间的位置，且在沿着Y方向的输出轴紧固有蜗杆(worm gear)。

齿轮列53由与变焦电动机51的蜗杆啮合的蜗轮(worm wheel)以及与该蜗轮啮合、且与长齿轮54啮合的减速齿轮列构成。

长齿轮54沿着与光轴O平行的方向被收纳于固定框13的齿轮收纳凹部13d，并与旋转框11的齿轮部11a啮合。

在变焦驱动单元50中，当进行透镜镜筒1的沉胴驱动时以及变焦驱动时，当变焦电动机51被驱动着旋转时，旋转框11经由长齿轮54被驱动着旋转，从而透镜镜筒1伸出或者缩回。

如上所述，对焦驱动单元60配置在圆筒外周部左上，如图4、12、17所示，该对焦驱动单元60由以下部件构成：由步进电动机构成的对焦电动机61；齿轮箱盖62；引导轴65；进给丝杠66；齿轮列63；螺母64；四组框施力弹簧67；以及由光断续器(photo interrupter)构成的作为原点检测器的对焦原点检测用PI 68。

齿轮箱盖62从背面侧紧固于固定框13的左上部，并支承齿轮列63、与光轴O平行的引导轴65、进给丝杠66的轴端。

对焦电动机61支承于固定框13，且在沿着与光轴O平行的方向的输出轴装配有与齿轮列63啮合的小齿轮。

引导轴65沿着与光轴O平行的方向配置，以能够滑动的方式嵌入四组框12的引导轴孔12a，且该引导轴65的轴端部由固定框13和齿轮箱盖62支承。

进给丝杠66由对焦电动机61经由齿轮列63驱动。螺母64螺合于进给丝杠66，并且四组框12的进给丝杠插入孔12b的端面部抵接于该螺母64的后表面。螺母64具有在由固定框13限制旋转的状态下由固定框13引导的旋转限制突起部。

四组框施力弹簧67由拉伸弹簧构成，并悬架在固定框13和四组框12之间，该四组框施力弹簧67朝前方对四组框12施力，从而使四组框12的进给丝杠插入孔12b的端面抵接于螺母64。

PI 68紧固于固定框13，且四组框12的传感器遮蔽片部12d能够贯通PI 68的内部。当接通照相机的电源时，利用PI 68检测四组框12的传感器遮蔽片部12d的通过，从而四组框12的对焦原点位置信息被取入照相机控制部(未图示)。

另外，包括齿轮箱盖62的对焦驱动单元60的后端部比固定框13的背面还朝后方侧突出，该突出部进入在后述的模糊校正摄像单元90的底板14上的左上角的第三角部14d设置的缺口部。

在对焦驱动单元60中，当进行透镜镜筒1的对焦驱动时，当对焦电动机61被驱动着旋转时，进给丝杠66被驱动着旋转，从而螺母64进退移动。在进给丝杠插入孔12b的端面抵接于螺母64的状态下，四组框12在光轴O方向进退移动。

此处，对构成透镜镜筒1的摄影光学系统的一、二、三、四组透镜进行说明，一组透镜21从被摄体侧开始依次由凸面朝向被摄体侧的负弯月透镜21a和双凸正透镜21b的接合透镜构成，随着从广角端到望远端，该一组透镜21朝被摄体侧移动。通过应用上述一组透镜21，有利于厚度方向和径向的小型化，并且，通过使各个透镜彼此的像差抵消，有利于一组透镜21中的诸像差的校正，能够抑制广角化、高变倍比化时的像差变动。

二组透镜22从被摄体侧开始依次由二组透镜前组22a和二组透镜后组22b、22c构成。二组透镜前组22a由凸面朝向被摄体侧的负弯月透镜构成，二组透镜后组22b、22c由双凹负透镜和凸面朝向被摄体侧的正弯月透镜构成。

从广角端到中间状态，二组透镜22以与一组透镜22之间的间隔变宽、与三组透镜23之间的间隔变窄的方式朝像面侧移动，从中间状态到望远状态，二组透镜22以与一组透镜21之间的间隔变宽、与三组透镜23之间的间隔变窄的方式朝被摄体侧移动。二组透镜22在望远端位于比在广角端的位置更靠被摄体侧的位置。

三组透镜23从被摄体侧开始依次由三组透镜前组23a和三组透镜后组23b构成。三组透镜前组23a由双凸正透镜构成，三组透镜后组23b由凸面朝向被摄体侧的负弯月透镜构成。从广角端到望远端，该三组透镜23朝被摄体侧移动。

四组透镜24由一片凸面朝向被摄体侧的正弯月透镜构成。该四组透镜24在对焦时被驱动着进退，另外，从广角端到中间状态，该四组透镜24以与三组透镜23之间的间隔变宽的方式朝被摄体侧移动，从中间状态到望远端，该四组透镜24以与三组透镜23之间的间隔变宽的方式稍稍朝像面侧移动。四组透镜24在望远端位于比在广角端的位置更靠被摄体侧的位置。

通过以上述方式构成摄影光学系统，从而，在望远端附近接近的一组透镜21和二组透镜22的合成系统形成为从被摄体侧开始依次为正光焦度(一组透镜21)、负光焦度(二组透镜前组22a)、正光焦度(二组透镜后组22b、22c)的对称的放大率(power)配置。

并且，在三组透镜23和四组透镜24的合成系统中，也形成为从被摄体侧开始依次为正光焦度(三组透镜前组23a)、负光焦度(三组透镜后组23b)、正光焦度(四组透镜24)的对称的放大率配置。

并且，在望远端接近的二组透镜22和三组透镜23的合成系统形成为从被摄体侧开始依次为负光焦度(二组透镜前组22a)、正光焦度(二组透镜后组22b、22c)、正光焦度(三组透镜前组23a)、负光焦度(三组透镜后组23b)的对称配置。

因此，容易对广角端附近的珀兹伐和(petzval sum)、彗差、放大色差、球面像差进行补正，容易对望远端附近的珀兹伐和、彗差、放大色差进行补正，容易进行广角化、高变倍比化。并且，容易使第三透镜组的主点靠近被摄体，容易确保变倍比。

另外，通过将四组透镜24形成为由一个正透镜成分构成的结构，有利于沉胴时的薄型化。四组透镜24主要以使出射光孔从像面离开的功能为主，因此能够降低正光焦度。因此，通过形成为上述的结构，有利于小型化、低成本化。

模糊校正摄像单元90由装配在固定框13的背面部的可动摄像单元构成，该模糊校正摄像单元90包括：作为底座部件的底板(ベ-ス板)14；Y框15，该Y框15被支承为能够在底板14上沿XY平面的Y方向移动；X框16，该X框16被支承为能够在Y框15上沿XY平面的X方向移动；摄像元件单元95，该摄像元件单元95紧固并支承在X框16上；X驱动单元70；以及Y驱动单元80。

底板14具有中央开口部14a，是从前方观察概略投影形状形成为以光轴O为中心具有右下(在图11中为左下)的第一角部14b、右上(在图11中为左上)的第二角部14c、左上(在图11中为右上)的第三角部14d以及左下(在图11中为右下)的第四角部14e的大致矩形形状的框部件，且该底板14紧固在固定框13的背面部。另外，在将底板14紧固于固定框13的情况下，需要相对于透镜镜筒侧的光轴O进行模糊校正摄像单元90的在XY平面上的准确的定位，因此能够在将底板14侧的定位销孔14f、14g(图11)嵌入固定框13侧的定位销的状态下对二者进行固定。

另外，第三角部14d具有缺口部，如上所述，包括齿轮箱盖62的对焦驱动单元60的后端部进入该缺口部。第四角部14e形成为沿着固定框13的外周的状态的部件配置用退让部(例如圆弧形状)。该退让部成为用于配置装配有透镜镜筒1的上述数字照相机的三脚架内螺纹部的退让部。

Y框15由具有开口部15a的框部件构成，该Y框15配置在底板14的中央开口部14a内，且在由施力弹簧施力的状态下由两条引导轴91、92支承为能够在Y方向滑动移动。

X框16由具有开口部16a的框部件构成，该X框16配置在Y框15的开口部15a内，且在由施力弹簧施力的状态下由两条引导轴93、94支承为能够在X方向滑动移动。

摄像元件单元95具有：摄像元件支承板98；由CCD或者CMOS等构成的摄像元件96，该摄像元件96在安装于FPC(柔性印刷电路板)103的状态下紧固于摄像元件支承板98；以及光学低通滤波器或者吸收式红外线截止滤波器的光学滤波器97，该光学滤波器97配置在摄像元件96的前面侧。另外，也可以直接在上述光学低通滤波器的表面涂覆近红外锐截止(sharp cut)涂层。

摄像元件单元95在利用小螺钉将摄像元件支承板98紧固于X框16的背面侧、并将摄像元件96和光学滤波器97配置于X框16的开口部16a的状态下装配于X框16。

X驱动单元70组装于底板14右上的第一角部14b的前表面侧，且以重叠状态配置于固定框13的外周部的变焦驱动单元50的齿轮列53的后方位置(图10)。该X驱动单元70由以下部件构成：X驱动单元支承板72；由步进电动机构成的X驱动电动机71；与该X驱动电动机71的输出轴的小齿轮啮合的中间齿轮73；紧固有中间齿轮73、且沿着X方向的进给丝杠74；螺母75；以及作为X框初始位置检测传感器的PI(光断续器)76。

另外，也可以代替PI(光断续器)76的位置检测器，配置利用光反射器或者利用霍尔元件和扁平的永久磁铁的组合进行初始位置检测的位置检测器。

螺母75在相对于X框16的旋转被限制的状态下与进给丝杠74螺合，且被支承为能够在X方向滑动，该螺母75受到施力弹簧的作用力而抵接于X框16的U字状缺口部16b。因此，当进行模糊校正动作时，当X驱动电动机71被驱动着旋转时，能够利用进给丝杠74驱动螺母75和X框16在X方向变位。

Y驱动单元80组装在底板14的第二角部14c的前表面侧，且配置在固定框13的外周部的变焦电动机51的上方位置。该Y驱动单元80由以下部件构成：Y驱动单元支承板82；由步进电动机构成的Y驱动电动机81；与Y驱动电动机81的输出轴的小齿轮啮合的中间齿轮83；紧固有中间齿轮83、且沿着Y方向的进给丝杠84；螺母85；以及作为Y框初始位置检测传感器的PI(光断续器)86。

螺母85在相对于Y框15的旋转被限制的状态下与进给丝杠84螺合，且被支承为能够在Y方向滑动，该螺母85受到施力弹簧的作用力而抵接于Y框15的U字状缺口部15b。因此，当进行模糊校正动作时，当Y驱动电动机81被驱动着旋转时，能够利用进给丝杠84驱动螺母85和Y框15在Y方向变位。

在模糊校正摄像单元90中，在进行基于手抖动校正的摄像元件曝光动作时，与手抖动对应地驱动Y框15和X框16在XY平面上变位，但是，在该手抖动校正动作结束后、或者刚一接通数字照相机的电源开关后，根据PI 86和PI 76的输出信号使Y框15和X框16分别返回初始中间位置。在Y框15和X框16位于上述初始中间位置的状态下，摄像元件96的受光面的中心位置与光轴O一致。

另外，在模糊校正摄像单元90中，对于X驱动单元70和Y驱动单元80相对于底板14的配置，也可以与上述配置上下颠倒，将X驱动单元70配置于第一角部14b，将Y驱动单元80配置于第二角部14c。

并且，在上述透镜镜筒1中，可以使变焦电动机51、对焦电动机61、Y驱动电动机81以及X驱动电动机71的外装颜色为黑色或者黑色以外的颜色例如银色，可以使固定框13和底板14的外装颜色为黑色以外的颜色例如银色或者黑色。这样，通过使构成部件和电动机的外装颜色不同，能够在确认了组装工序中的组装状态后的状态下，确认例如变焦电动机51、对焦电动机61、Y驱动电动机81以及X驱动电动机71的各电动机装配在固定框13、底板14的上述的预定位置的情况，然后将底板14固定于固定框13。

下面，使用图2、12～16对用于进行透镜镜筒1的各构成单元的电气控制要素与上述数字照相机的控制部之间的电连接的FPC(柔性印刷电路板)的配置进行说明。

透镜镜筒1所具有的电连接用FPC由以下FPC构成：FPC 101，该FPC 101用于进行变焦驱动单元50、对焦驱动单元60、快门·光圈控制单元8与上述照相机侧电气控制部之间的电连接；FPC 102，该FPC 102用于进行X驱动单元70、Y驱动单元80与上述照相机侧电气控制部之间的电连接；以及FPC 103，该FPC 103用于进行摄像元件单元95与上述照相机侧电气控制部之间的电连接。

FPC 101具备：变焦电动机连接器部101a；对焦电动机连接器部101b；对焦位置检测用PI连接器部101f；与对焦电动机连接器部连接的连接延伸部101c；左方延伸部101d；照相机电气控制连接器部101g；快门·光圈控制单元用FPC连接器部101e；以及变焦位置检测用PI用连接器和PR用连接器(图2)。

在FPC 101中，如图10所示，配置于一端部的变焦电动机连接器部101a连接于变焦电动机51的端子部。并且，使FPC 101的左方延伸部101d沿着固定框13的上部外周部朝左方向延伸，在该左方延伸部101d的中间由连接延伸部101c分支的对焦电动机连接器部101b连接于对焦电动机61的端子部。在左方延伸部101d贯通固定框13的上方外周之后朝后方分支的PI连接器部101f连接于PI 68。并且，在贯通固定框13的上方外周之后分支的快门·光圈控制单元用PFC连接器部101e连接于快门·光圈控制单元用FPC(未图示)。在FPC 101贯通固定框13的上方外周到达左方之后朝左方向延伸的照相机电气控制连接器部101g连接于照相机电气控制部(未图示)。

FPC 102具备：X电动机连接器部102a；Y电动机连接器部102b；PI连接器部102c、102d；侧方延伸部102e；下方延伸部102f；以及照相机电气控制连接器部102g(图2)。

在FPC 102中，在将Y电动机连接器部102b连接于Y驱动电动机81、将PI连接器部102d连接于PI 86、并将PI连接器部102c连接于PI 76之后，使侧方延伸部102e沿着固定框13的右侧面外周贯通，进一步，在将X电动机连接器部102a连接于X驱动电动机71之后，使下方延伸部102f沿着固定框下部外周贯通。进而，朝左方向延伸的照相机电气控制连接器部102g连接于照相机电气控制部(未图示)。

FPC 103具有：摄像元件安装连接部103a；用于将摄像元件96支承为能够在XY平面上变位的带有中央狭缝的V状折弯部103b；以及照相机电气控制连接器部103c(图2)。

在FPC 103中，在将安装连接部103a连接于摄像元件96之后，经由收纳在底板14的FPC折弯部收纳凹部14f(图6)中的V状折弯部103b，将朝左方贯通底板14的背面部并朝左方向延伸的照相机电气控制连接器部103c连接于照相机电气控制部(未图示)。

对具有上述结构的本实施方式的透镜镜筒1中的沉胴动作、伸出动作、以及模糊校正动作等进行说明。

透镜镜筒1通过从图6所示的沉胴状态进行伸出动作而被设置成图7、8所示的能够进行摄影的广角状态或者望远状态。详细地说，在上述照相机侧控制部的控制下，变焦电动机51被驱动，从而旋转框11被驱动着旋转并伸出。伴随着该旋转框11的旋转、伸出，首先，挡板单元3成为打开状态，一组框4、二组框6、三组框7、快门·光圈单元8分别移动至基于测距信号的变焦位置。并且，根据测距信号驱动对焦电动机61，从而四组框12伸出至对焦位置，透镜镜筒1成为能够进行摄影的状态。

并且，在进行模糊校正摄影时，当进行摄像元件96的曝光时，根据利用上述数字照相机侧的手抖动检测传感器检测到的手抖动信号，在上述数字照相机的控制部的控制下对X驱动电动机71和Y驱动电动机81进行驱动，与此对应，Y框15和X框16变位，从而摄像元件96在对手抖动进行校正的方向被驱动。从配置在沿着手抖动校正方向被驱动的X框16上的摄像元件96输出不存在手抖动的摄像信号。

在透镜镜筒1中，在从上述能够进行摄影的状态缩回沉胴状态的情况下，通过对变焦电动机51、对焦电动机61进行驱动来使各个能够移动的部件缩回固定框13侧，从而形成沉胴状态，在该沉胴状态下，能够移动的各个框部件形成为彼此紧贴、或者极其接近于紧贴的状态，一组透镜22～四组透镜23也形成彼此接近于紧贴的状态。

特别地，一组框4、二组框6以及三组框7之间缩回至彼此接近的状态。详细地说，如上所述，二组框6的凸轮从动件39所嵌入的凸轮框5的凸轮槽5c由槽宽度不同的凸轮槽5ca和凸轮槽5cb构成，在透镜镜筒1处于上述沉胴状态时，凸轮从动件39嵌入嵌合间隙大的凸轮槽5cb。

因此，即便是在透镜镜筒1缩回的沉胴状态下二组框6与位于前侧的一组框4之间由于这些部件的形状尺寸的偏差而形成彼此干涉的状态的情况下，也是处于凸轮从动件39相对于凸轮槽5cb至少能够相对移动上述嵌合间隙的量的状态。二组框6能够克服圆锥螺旋弹簧21的作用力朝后方的三组框7侧移动上述的发生干涉的尺寸量。由此，透镜镜筒1能够以沉胴动作不会受到妨碍的方式进行沉胴。

另一方面，如上所述，在沉胴状态下，快门叶片25和光圈叶片26被驱动至打开位置，三组透镜23的后部进入该打开开口部内，快门·光圈控制单元8和三组框7形成为更加接近于紧贴的状态，同时形成为极其接近四组透镜24的状态。另外，作为摄像光学系统将一组透镜21形成为两片的结构，将四组透镜24形成为由一个正透镜成分构成的结构，由此，能够进一步缩短紧贴状态的沉胴时的摄像光学系统所占的光轴O方向的长度。

另外，如上所述，以不会产生死空间的方式将用于驱动透镜镜筒进退的变焦驱动单元50、对焦驱动单元60、用于进行模糊校正的X驱动单元70、Y驱动单元配置在固定框13的外周部和底板14的角部，由此能够抑制透镜镜筒1的光轴O方向的长度增加。

由于上述的原因，本实施方式的透镜镜筒1能够实现沉胴状态下的光轴O方向的全长的缩短。具体地说，能够使沉胴状态下的透镜镜筒1的从底板14的背面到固定框13的前端面的尺寸La为17.5mm，能够将从固定框13的前端面到一组框4的前面侧的装饰环33的前表面的尺寸Lb抑制为4mm，能够使透镜镜筒全长为21.5mm。

本发明并不限于上述各实施方式，除此之外，在实施阶段能够在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种变形。另外，在上述各实施方式中包括各种阶段的发明，能够通过公开的多个构成要件中的适当的组合提取出各种发明。

如上所述，本发明的透镜镜筒和摄像装置能够用作沉胴状态下的摄影透镜光轴方向的长度能够缩短的透镜镜筒、以及应用该透镜镜筒的摄像装置。

Claims (6)

1.一种透镜镜筒，该透镜镜筒能够进行沉胴，其特征在于，

所述透镜镜筒具备：

摄影光学系统，该摄影光学系统具有多个透镜组以及由该透镜组构成的光轴；

固定框部件；

凸轮框部件，该凸轮框部件具有相对于所述透镜组光轴倾斜的第一凸轮槽和第二凸轮槽，且该凸轮框部件能够被驱动着相对于所述固定框部件相对地进退、旋转；

第一框部件，该第一框部件保持所述多个透镜组中的前方侧的第一透镜组，且具有以能够滑动的方式嵌合于所述第一凸轮槽的第一凸轮从动件，该第一框部件在旋转被限制的状态下由凸轮框部件经由所述第一凸轮从动件驱动着进退；以及

第二框部件，该第二框部件保持所述多个透镜组中的后方侧的第二透镜组，且具有以能够滑动的方式嵌合于所述第二凸轮槽的第二凸轮从动件，该第二框部件在旋转被限制的状态下由凸轮框部件经由所述第二凸轮从动件驱动着进退，

所述第二凸轮槽形成为如下的凸轮槽形状：当所述凸轮框部件位于能够进行摄影的旋转位置时，所述第二凸轮槽与第二凸轮从动件处于在透镜组光轴方向上间隙小的嵌合状态，当所述凸轮框部件位于沉胴旋转位置时，所述第二凸轮槽与第二凸轮从动件处于在透镜组光轴方向上间隙大的嵌合状态，在该透镜镜筒处于沉胴状态、且所述第一框部件和所述第二框部件接触的情况下，所述第二凸轮从动件能够在所述第二凸轮槽的所述间隙中朝沉胴方向移动。

2.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其中，

所述透镜镜筒还具备：

第三框部件，该第三框部件保持所述多个透镜组中的位于所述第二透镜组的后方侧的第三透镜组，该第三框部件在旋转被限制的状态下被支承、并被驱动着进退；以及

施力部件，该施力部件夹装在所述第二框部件和所述第三框部件之间，并朝使这两个框部件在透镜组光轴方向背离的方向对这两个框部件施力。

3.根据权利要求2所述的透镜镜筒，其特征在于，

所述施力部件由圆锥螺旋弹簧部件构成，为了防止压缩状态下大径侧安装定位圈部的螺旋部在径向重叠的状态，所述大径侧安装定位圈部的端部被朝内径侧折弯。

4.根据权利要求2所述的透镜镜筒，其特征在于，

在所述多个透镜组中，所述第一透镜组由一片负光焦度透镜和一片正光焦度透镜构成，所述第二透镜组由负光焦度透镜组和正光焦度透镜组构成，所述第三透镜组由正光焦度透镜组和负光焦度透镜组构成，另外，作为对焦透镜组，还具备由一片正光焦度透镜构成的第四透镜组。

5.一种摄像装置，其特征在于，该摄像装置具备：

权利要求1所述的透镜镜筒；

底座部件，该底座部件固定支承于固定框部件；

摄像元件，为了进行手抖动校正，该摄像元件被支承为能够在所述底座部件上在与所述摄影光学系统的光轴正交的面上变位，并对由所述摄影光学系统成像的光学像进行受光；以及

摄像元件变位驱动致动器，该摄像元件变位驱动致动器用于驱动所述摄像元件在与所述摄影光学系统的光轴正交的面上变位。

6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，

所述摄像元件变位驱动致动器的外装颜色与所述固定框部件和摄像底板的外装颜色为不同的颜色。

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