CN102073121B - 实现小型化的镜筒和摄像设备 - Google Patents

Abstract

一种镜筒和摄像设备，该镜筒使第一光学构件和第二光学构件中的凸轮从动件的基部即使在凸轮从动件的周向相位错开时也能沿光轴跟随单个直进引导槽筒，使得光学构件能够在被限制转动的状态下直进移动。第一光学构件和第二光学构件中的一方的凸轮从动件的基部具有滑动部，该滑动部沿直进引导槽的在直进筒的圆周方向上彼此相对的两个内壁面被引导。滑动部具有在光轴方向上引导第一光学构件和第二光学构件中的另一方的凸轮从动件的基部的引导面。

Description

实现小型化的镜筒和摄像设备

技术领域

本发明涉及被设置于比如胶片照相机或数字式照相机等摄像设备的镜筒以及具有该镜筒的摄像设备(image pickupapparatus)。

背景技术

在该类型的传统镜筒中，随着变焦倍率的增大，比如透镜组等光学构件的数目增加以及行程增大，配置于凸轮筒的内周面的凸轮槽的根据各光学构件沿光轴的移动的布局变得更为复杂。

另外，为使多个光学构件能够在被限制转动的状态下直进移动，在直进筒中形成直进引导槽，所述直进引导槽引导被配置于多个光学构件中的凸轮从动件的基部。由此，由于直进引导槽的数目的增加，直进筒的加工变得更为复杂，另外，直进筒的强度劣化，导致凸轮从动件的基部与直进引导槽的接合变得不稳定。

因此，已经提出了如下的传统技术：使多个光学构件中的凸轮从动件的基部沿光轴跟随单个直进引导槽，使得多个光学构件能够在被限制转动的状态下直进移动(日本特开平第10-39188号)。

但是，根据日本特开平第10-39188号中公开的技术，多个光学构件中的凸轮随动件的沿光轴跟随单个直进引导槽的基部的形状必须相同，另外，多个光学构件中的凸轮从动件的周向相位必须相同。

为此，多个光学构件中的凸轮从动件在光轴方向上重叠，镜筒的在光轴方向上的长度相应地增大，这妨碍了摄像设备的小型化。

发明内容

本发明提供一种镜筒以及具有该镜筒的摄像设备，其中该镜筒使多个光学构件中的凸轮从动件的基部即使在凸轮从动件的周向相位错开(stagger)时也能够沿光轴跟随单个直进引导槽，使得多个光学构件能够在被限制转动的状态下直进移动。

因此，本发明的第一方面提供一种镜筒，其包括：第一光学构件，其被构造成具有凸轮从动件，所述凸轮从动件被设置于所述第一光学构件的外周；第二光学构件，其被构造成在光轴方向上与所述第一光学构件分开地布置，并且所述第二光学构件具有设置于所述第二光学构件的外周的凸轮从动件；以及直进筒，其被构造成形成有直进引导槽并且能够在被限制转动的状态下在光轴方向上直进移动，其中，所述直进引导槽在光轴方向上引导所述第一光学构件的凸轮从动件的基部和所述第二光学构件的凸轮从动件的基部，其中，在所述第一光学构件和所述第二光学构件中的一方的凸轮从动件的基部设置滑动部，所述滑动部沿着所述直进引导槽的在所述直进筒的圆周方向上彼此相对的两个内壁面在光轴方向上被引导，所述滑动部设置有引导部，所述引导部在光轴方向上引导所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一方的凸轮从动件的基部。

因此，本发明的第二方面提供一种具有镜筒的摄像设备，所述镜筒包括当所述镜筒的状态在拍摄状态和收纳状态之间变化时在光轴方向上移动以改变拍摄倍率的变焦机构，其中，所述镜筒为以上所述的镜筒。

根据本发明，即使凸轮从动件的周向相位错开，多个光学构件中的凸轮从动件的基部也能沿光轴跟随单个直进引导槽，使得多个光学构件能够在被限制转动的状态下直进移动。

通过以下(参考附图)对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是当从前面观察时作为具有根据本发明的镜筒的摄像设备的示例性实施方式的数字式照相机的外观立体图。

图2是图1中的数字式照相机处于电源ON状态的外观立体图。

图3是图1的后视图。

图4是图1的仰视图。

图5是示意性示出数字式照相机的硬件配置的方框图。

图6是镜筒处于收纳状态时的截面图。

图7是镜筒处于拍摄状态时的截面图。

图8是第一光学构件和第二光学构件的分解立体图。

图9是第一光学构件和第二光学构件被组装到直进筒的内周侧的状态的立体图。

具体实施方式

现在将参考示出本发明的实施方式的附图详细说明本发明。

图1是当从前面观察时作为具有根据本发明的镜筒的摄像设备的示例性实施方式的数字式照相机的外观立体图，图2是1中的数字式照相机处于电源ON状态的外观立体图，图3是图1的后视图，图4是图1的仰视图。

参考图1和图2，根据本实施方式的数字式照相机18具有变焦机构，该变焦机构在拍摄状态和收纳状态之间沿光轴移动以改变拍摄倍率。在数字式照相机18的正面，布置用于确定被摄体的构图的取景器16、用于进行测光和测距的辅助光源15、闪光灯17和镜筒19。在数字式照相机18的上表面，布置有释放按钮12、电源开关按钮14和变焦开关13。

另外，如图3所示，在数字式照相机18的背面，布置有多个操作构件22至27、比如LCD等显示器21、和取景器目镜(findereyepiece)20。另外，如图4所示，在数字式照相机18的底面，布置有三角架安装部28以及用于存储卡驱动器42(见图5)和电池插入部(未示出)的盖29。

图5是示意性示出根据本实施方式的数字式照相机18的硬件配置的方框图。

CPU 46、ROM 45、RAM 47、释放按钮12、操作构件22至27、显示器21、电源开关按钮14、变焦开关13、存储器40、压缩/解压缩单元41、存储卡驱动器42以及驱动电路43被连接到总线44。

对镜筒19进行变焦驱动的变焦驱动机构30、驱动聚焦透镜48(见图6)的聚焦驱动机构31、驱动快门33的快门驱动机构32和驱动光圈35的光圈驱动机构34被连接到驱动电路43。

闪光灯17和比如CCD传感器或CMOS传感器等摄像器件36也被连接到驱动电路43。根据来自CPU 46的信号经由驱动电路43来控制被连接到驱动电路43的单元的操作。

ROM 45存储各种控制程序和其它程序，RAM 47存储控制程序所需的数据。模拟信号处理单元37对从摄像器件36输出的图像数据执行模拟处理，并且将所得到的模拟数据输出到A/D转换单元38。

A/D转换单元38将从摄像器件36获取的模拟数据转换成数字数据，并将数字数据输出到数字信号处理单元39。数字信号处理单元39对通过A/D转换单元38的转换而获得的数字数据进行预处理，并将所得到的数据作为图像数据输出到存储器40。

存储在存储器40中的图像数据根据操作构件23的操作而由压缩/解压缩单元41进行比如JPEG压缩或TIFF压缩的压缩处理等，然后被输出并且存储到已插入至存储卡驱动器42中的存储卡中。

另外，存储在存储器40中的图像数据或者存储在存储卡驱动器42中的存储卡中的图像数据可以由压缩/解压缩单元41解压缩，然后经由总线44显示于显示器21。当摄影者观看到显示于显示器21的图像并确定该图像并不是所需要的图像时，可以通过操作操作按钮25来删除该图像。

接着参考图6至图9，将给出关于镜筒19的说明。图6是镜筒19处于收纳状态时的截面图，图7是镜筒19处于拍摄状态时的截面图，图8是第一光学构件3和第二光学构件5的分解立体图，图9是第一光学构件3和第二光学构件5被组装到直进筒8的内周侧的状态的立体图。

参考图6和图7，镜筒19具有第一光学构件3和第二光学构件5，其中，第一光学构件3具有透镜防振功能，第二光学构件5被布置在第一光学构件3的光轴方向上的被摄体侧并且用作虹彩光圈(iris diaphragm)。

保持防振透镜1的防振透镜保持架2被装配到第一光学构件3的中央部的开口。弹簧11(见图8)经由多个球4对防振透镜保持架2施加朝向第一光学构件3的力。

两个磁体(未示出)被一体地布置于防振透镜保持架2，与两个磁体对应的两个线圈(未示出)被一体地布置于第一光学构件3。一旦检测到照相机的振动量，控制单元(未示出)将根据照相机的振动量使电流通过线圈，从而使防振透镜保持架2动作。

接着，将给出对镜筒19的变焦机构的说明。第一组透镜6被布置于防振透镜1的光轴方向上的被摄体侧并且由第一组透镜保持架7保持。第一组透镜保持架7和第一光学构件3由直进筒8保持，凸轮筒9被布置于第一组透镜保持架7的外周侧。

在第一组透镜保持架7和第一光学构件3中的每一方中布置凸轮从动件，并且凸轮从动件在与形成于凸轮筒9的内周面的凸轮槽9a接触的状态下在光轴方向上移动。后面将说明第一光学构件3的凸轮从动件。

凸轮筒9和直进筒8经由卡口接合而被构造为大致一体的单元。凸轮筒9在转动的状态下与被设置在凸轮筒9的外周的固定筒10的凸轮槽10a连动地在光轴方向上移动。直进筒8在被固定筒10限制转动的状态下在光轴方向上直进移动。

参考图8和图9，在第一光学构件3的外周，沿圆周方向大致等间距地布置三个凸轮从动件3a，在第二光学构件5的外周，沿圆周方向大致等间距地布置三个凸轮从动件5a。在本实施方式中，第一光学构件3对应于本发明的一个示例性光学构件，第二光学构件5对应于本发明的另一个示例性光学构件。

凸轮从动件3a和凸轮从动件5a贯穿沿光轴方向形成于直进筒8的直进引导槽8a，并且凸轮从动件3a的顶端的销部3b和凸轮从动件5a的顶端的销部5b从直进筒8的外周部向外突出。突出的销部3b和突出的销部5b与凸轮筒9的对应的凸轮槽9a接合。

参考图9，在各凸轮从动件3a的基部设置有滑动部3c和滑动部3d，其中，滑动部3c在光轴方向上沿直进引导槽8a的在直进筒8的圆周方向的一侧的内壁面8b被引导，滑动部3d在光轴方向上沿直进引导槽8a的在直进筒8的圆周方向的另一侧的内壁面8c被引导。由此，被设置于凸轮从动件3a的基部的滑动部3c和滑动部3d在光轴方向上沿直进引导槽8a的在直进筒8的圆周方向上彼此相对的内壁面8b和内壁面8c被引导。

另外，滑动部3c被布置成向滑动部3d的光轴方向上的被摄体侧延伸，在光轴方向上引导凸轮从动件5a的基部的引导面3e被形成于滑动部3c的不与内壁面8b相对的面。引导面3e对应于本发明的示例性引导部。凸轮从动件5a的基部也由直进引导槽8a的内壁面8c在光轴方向上引导。

结果，即使第一光学构件3的凸轮从动件3a的周向相位与第二光学构件5的凸轮从动件5a的周向相位错开，也能够使凸轮从动件3a的基部和凸轮从动件5a的基部在光轴方向上跟随单个直进引导槽8a。

凸轮从动件3a的销部3b和凸轮从动件5a的销部5b在镜筒19的收纳状态(图6)和拍摄状态(图7)中跟随凸轮筒9的凸轮槽9a使得第一光学构件3和第二光学构件5在被限制转动的状态下在光轴方向上彼此相对移动。

在镜筒19的收纳状态中，第一光学构件3和第二光学构件5彼此靠近，在镜筒19的拍摄状态中，第一光学构件3和第二光学构件5彼此远离。为了增大第一光学构件3和第二光学构件5的相对移动距离，应当增大被设置于第一光学构件3的凸轮从动件3a中的引导面3e在光轴方向上的长度。

如上所述，在本实施方式中，能够使第一光学构件3中的凸轮从动件3a的基部和第二光学构件5中的凸轮从动件5a的基部在光轴方向上跟随单个直进引导槽8a。结果，能够减少直进引导槽8a的数目，并且能够防止直进筒8的强度降低。

另外，由于第一光学构件3中的凸轮从动件3a的周向相位与第二光学构件5中的凸轮从动件5a的周向相位能够错开，所以凸轮从动件3a和凸轮从动件5a在光轴方向上不重叠。结果，能够减小镜筒19在光轴方向上的长度，并且能够实现数字式照相机的小型化。

尽管在上述实施方式中使用虹彩光圈作为第二光学构件5的示例，但是本发明并不局限于此，而是第二光学构件5可以被用作透镜保持架，第一光学构件3和第二光学构件5均可以被用作透镜保持架。

其它实施方式

虽然已经参考示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施方式。所附权利要求书的范围具有最宽的解释，以涵盖所有的变型、等同结构和功能。

本申请要求2009年11月20日提交的日本专利申请NO.2009-264734的优先权，这里通过引用包含了该日本专利申请的全部内容。

Claims (4)

1.一种镜筒，其包括：

凸轮筒，其被构造成具有凸轮槽，所述凸轮槽被设置于所述凸轮筒的内周；

第一光学构件，其被构造成具有第一凸轮从动件，所述第一凸轮从动件被设置于所述第一光学构件的外周，所述第一凸轮从动件与所述凸轮槽接合；

第二光学构件，其被构造成在光轴方向上与所述第一光学构件分开地布置，并且所述第二光学构件具有设置于所述第二光学构件的外周的第二凸轮从动件，所述第二凸轮从动件与所述凸轮槽接合；以及

直进筒，其被构造成形成有直进引导槽并且能够在被限制转动的状态下在光轴方向上直进移动，其中，所述直进引导槽在光轴方向上引导所述第一凸轮从动件的基部和所述第二凸轮从动件的基部，

其中，在所述第一凸轮从动件的基部设置滑动部，在所述第一凸轮从动件的基部的周向相位和所述第二凸轮从动件的基部的周向相位错开的状态下，所述滑动部沿着所述直进引导槽的在所述直进筒的圆周方向上彼此相对的两个内壁面在光轴方向上被引导，

所述滑动部设置有引导部，所述引导部在光轴方向上引导所述第二凸轮从动件的基部，使得所述第一凸轮从动件的基部沿着所述两个内壁面中的一个内壁面被引导并且所述第二凸轮从动件的基部沿着所述两个内壁面中的另一个内壁面被引导。

2.根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，所述第二光学构件被布置于所述第一光学构件的光轴方向上的被摄体侧。

3.根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，所述第一光学构件和所述第二光学构件在所述镜筒处于收纳状态时彼此靠近，所述第一光学构件和所述第二光学构件在所述镜筒处于拍摄状态时彼此远离。

4.一种具有镜筒的摄像设备，所述镜筒包括当所述镜筒的状态在拍摄状态和收纳状态之间变化时在光轴方向上移动以改变拍摄倍率的变焦机构，其中，所述镜筒为权利要求1所述的镜筒。

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