CN102298190A - 镜头筒 - Google Patents
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Abstract
一种镜头筒,能够利用简单的结构实现高效的组装作业。该镜头筒具备:在光轴方向被进退驱动的第1、第2框部件,第1、2框部件分别具有第1、第2凸轮从动件,第2凸轮从动件的直径比第1凸轮从动件的直径细;和凸轮部件,其具有:第1、2凸轮槽,分别与第1、第2凸轮从动件卡合,在光轴方向驱动第1、第2框部件;和凸轮从动件导入槽,为了向第1、第2凸轮槽分别导入第1、第2凸轮从动件,形成有开放端、从开放端连续连接且朝向第1凸轮槽的一端分支的第1分支点、和从第1分支点连续连接且朝向第2凸轮槽的一端分支的第2分支点,从开放端到第1分支点,第1、第2凸轮从动件能够通过,从第1分支点到第2分支点,仅第2凸轮从动件能够通过。
Description
技术领域
本发明涉及镜头筒,详细地讲,涉及具有使用凸轮框使多个可动框部件在光轴方向移动的驱动机构的镜头筒。
背景技术
以往,在照相机等图像摄影装置中,普遍具备如下构成的镜头筒:该镜头筒具有多个分别保持多个透镜组等的透镜保持部件等可动框部件,在筒形状的可动框部件内部,使这些多个可动框部件分别在沿着光轴的方向单独移动。
在现有的镜头筒中,具有用于使多个可动框部件以各预定的移动量分别向光轴方向移动的驱动机构。作为其驱动方式,例如存在使用凸轮框式的驱动机构的方式等。
具有凸轮框式的驱动机构的形式的镜头筒一般由如下部件的组合构成:设置有凸轮从动件的多个可动框部件;凸轮框,其设置有分别与这些凸轮从动件卡合的多个凸轮槽;以及固定框,其设置有直进导向件。
在这种结构的现有的镜头筒中,例如使设于可动框部件的凸轮从动件与该可动框部件一体形成。在该结构的情况下采用如下的作业顺序:首先,将具有凸轮从动件的可动框部件组入固定框,然后,相对于可动框部件安装凸轮框。该情况下,为了将可动框部件安装于凸轮框,在凸轮框设置从产品上的使用范围外的部位向凸轮槽连接的v让进部,使可动框部件的凸轮从动件与该让进部卡合后,使凸轮框旋转从而使凸轮从动件移动到使用范围内的部位时,可动框部件被配置于任意位置。
此时,在存在多个应该组入的可动框部件的情况下,由于在凸轮框配置凸轮槽时的制约上的问题,考虑将让进部形成为共用的部分。而且,考虑从作为该共用部分的槽部连接与各可动框部件对应的多个凸轮槽而形成的形式。
关于这种形式的镜头筒,以往,例如通过日本特许第3041083号公报等提出了各种镜头筒。
由上述日本特许第3041083号公报等公开的镜头筒构成为设置有如下的单一的凸轮从动件共用插入槽:该凸轮从动件共用插入槽设于凸轮框,与2个凸轮槽的一端连通,并且,在沿着光轴的方向延伸,在凸轮框的光轴方向端面开放,槽宽度形成为与2个凸轮从动件直径对应而能够使所述凸轮从动件贯穿插入该凸轮从动件共用插入槽中。
但是,在由上述日本特许第3041083号公报等公开的结构的情况下,透镜保持部件的凸轮从动件能够在凸轮从动件共用插入槽(让进部)的全部范围内在光轴方向移动,所以,存在如下问题点:为了在任意位置(与对应的凸轮槽对应的位置)保持各透镜保持部件,需要使用夹具等。
进而,在要组入的透镜保持部件为三个以上的情况下,认为在保持两端以外的透镜保持部件时难以使用夹具。
发明内容
本发明的目的在于,提供如下的镜头筒:在具有凸轮框式的驱动机构的镜头筒中,利用简单的结构,在预定的对应位置可靠地保持多个框部件中的预定框部件,能够实现高效的组装作业。
本发明的一个方式的镜头筒具备:第1框部件,该第1框部件具有第1凸轮从动件且在光轴方向被进退驱动;第2框部件,该第2框部件具有直径比第1凸轮从动件的直径细的第2凸轮从动件且在光轴方向被进退驱动;以及凸轮部件,该凸轮部件具有:第1凸轮槽,与上述第1凸轮从动件卡合,用于在光轴方向驱动上述第1框部件;第2凸轮槽,与上述第2凸轮从动件卡合,用于在光轴方向驱动上述第2框部件;以及凸轮从动件导入槽,该凸轮从动件导入槽形成有开放端、从该开放端连续连接且朝向上述第1凸轮槽的一端分支的第1分支点、和从该第1分支点连续连接且朝向上述第2凸轮槽的一端分支的第2分支点,以用于向上述第1凸轮槽和上述第2凸轮槽分别导入上述第1凸轮从动件和上述第2凸轮从动件,从上述开放端到上述第1分支点,上述第1凸轮从动件和上述第2凸轮从动件能够通过,从上述第1分支点到上述第2分支点,仅上述第2凸轮从动件能够通过。
本发明的目的以及优点根据以下详细说明而更加明确。
根据本发明,能够提供如下的镜头筒:在镜头筒中,利用简单的结构,在预定的对应位置可靠地保持多个框部件中的预定框部件,能够实现高效的组装作业。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的镜头筒的整体剖视图。
图2是示出本实施方式的镜头筒的构成单元中的一组透镜单元和凸轮框的立体图。
图3是示出本实施方式的镜头筒的构成单元中的二组·三组透镜单元、固定框、光圈单元、四组透镜单元以及五组透镜单元的立体图。
图4是示出本实施方式的镜头筒的构成单元中的外装筒单元、基板单元以及镜头接口的立体图。
图5是本实施方式的镜头筒的构成单元中的外装筒单元的分解立体图。
图6是仅取出本实施方式的镜头筒的构成单元中的凸轮框并从与图2不同的视点进行观察的立体图。
图7是在本实施方式的镜头筒的构成单元中的凸轮框中以包含光轴的面进行切断的剖视图。
图8是图7的[VIII]所示的部位的主要部分放大图。
图9是示出本实施方式的镜头筒的构成单元中的固定框的立体图。
图10是示出将本实施方式的镜头筒的构成单元中的光圈单元、四组透镜单元以及五组透镜单元一体地单元化的状态的立体图。
图11是本实施方式的镜头筒的构成单元中的二组·三组透镜单元的分解立体图。
图12是在本实施方式的镜头筒的构成单元中的二组·三组透镜单元中以包含光轴的面进行切断的剖视图。
图13是仅取出本实施方式的镜头筒的二组·三组透镜单元中的电动机单元来示出的组装立体图。
图14是从不同视点观察图13的电动机单元的立体图。
图15是在本实施方式的镜头筒中以与图1不同的部位进行切断的整体剖视图。
图16是在本实施方式的镜头筒中以与图1、图15不同的部位进行切断的整体剖视图。
图17是图15的[17]所示的部位的主要部分放大图。
图18是图16的[18]所示的部位的主要部分放大图。
图19是图15的[19]所示的部位的主要部分放大图。
图20是示出本发明的第1实施方式的镜头筒中的电气结构的概略的结构框图。
图21是示出在本实施方式的镜头筒中基于周边温度和驱动电动机的速度的设定电压选择表的图。
图22是示出图21的设定电压选择表的具体数值例的图。
图23是示出在本实施方式的镜头筒中,驱动电动机的施加电压和电动机发热相对于周边温度的关系的图。
图24是示出在本实施方式的镜头筒中,驱动电动机的最佳驱动处理顺序的流程图。
图25是示出图24的处理顺序中的温度限制判定处理顺序的详细情况的流程图。
图26是示出图25的处理顺序中的第1热敏电阻的第1温度测定处理顺序的详细情况的流程图。
图27是示出图25的处理顺序中的第2热敏电阻的第2温度测定处理顺序的详细情况的流程图。
图28是示出图25的处理顺序中的温度控制设定处理顺序的详细情况的流程图。
图29是示出应用了本实施方式的镜头筒的照相机的对焦动作时的对焦透镜位置和AF评价值的关系的图。
图30是示出与从装配本实施方式的镜头筒的照相机侧要求的目标速度有关的目标速度(Vr_trg)计算处理顺序的流程图。
图31是示出本发明的第2实施方式的镜头筒中的多个可动框部件和凸轮部件的主要部分外观立体图。
图32是图31的构成部件中的凸轮部件的平面图。
具体实施方式
[第1实施方式]
图1~图16是示出本发明的第1实施方式的图。其中,图1、图15、图16是示出在本实施方式的镜头筒中以包含光轴的面进行切断的剖面的整体剖视图。另外,图1、图15、图16示出以分别不同的部位进行切断的剖面。
图2~图4是对本实施方式的镜头筒进行分解而并列示出各构成单元的分解立体图。其中,图2示出一组透镜单元和凸轮框。图3示出二组·三组透镜单元、固定框、光圈单元、四组透镜单元以及五组透镜单元。图4示出外装筒单元、基板单元以及镜头接口(1ens mount)。图5是分解示出外装筒单元的分解立体图。图6、图7是示出凸轮框的详细情况的图。其中,图6是从与图2不同的视点进行观察的立体图。另外,在图6中,以能够看到凸轮框的内壁面的方式示出。图7是在凸轮框中以包含光轴的面进行切断的剖视图。图8是图7的[VIII]所示的部位的主要部分放大图。图9是示出固定框的立体图,在该图9中,示出在固定框的内侧配设有图10所示的构成单元(由光圈单元、四组透镜单元以及五组透镜单元构成的单元)的组装完成状态。图10是示出将光圈单元、四组透镜单元以及五组透镜单元一体地单元化的状态的立体图。图11、图12是示出二组·三组透镜单元的详细情况的图。其中,图11是分解立体图,图12是以包含光轴的面进行切断的剖视图。图13、图14是仅取出上述二组·三组透镜单元中的电动机单元来示出的组装立体图。另外,在图13、图14中,分别示出基于分别不同的视点的立体图。
本发明的第1实施方式是应用于变焦镜头筒(简称为镜头筒)的情况的例示,该镜头筒装配于如下构成的照相机:例如使用固体摄像元件对由光学透镜形成的光学像进行光电转换,将由此得到的图像信号转换为表示静态图像或动态图像的数字图像数据,在记录介质中记录这样生成的数字数据,并且,根据在记录介质中记录的数字图像数据,能够在显示装置中再现显示静态图像或动态图像。
另外,在本实施方式中,利用标号O表示镜头筒内所具备的摄影光学系统的光轴。而且,在沿着该光轴O的方向中,将与被摄体面对的一侧称为前方,将装配有照相机主体的一侧称为后方。
另外,在以下说明所使用的各附图中,使各构成要素成为在附图上能够识别的程度的大小,所以,针对各构成要素,有时以不同的比例尺示出。因此,在本发明中,这些附图所记载的构成要素的数量、构成要素的形状、构成要素的大小的比率以及各构成要素的相对位置关系不限于图示的形式。
下面,使用图1~图16说明本实施方式的镜头筒1的主要结构。
本实施方式的镜头筒1主要由外装筒单元11、一组透镜单元12、凸轮框13(凸轮部件)、二组·三组单元22、固定框16、光圈单元17(第3框部件)、四组透镜单元18(第2框部件)、五组透镜单元19(第1框部件)、基板单元20以及镜头接口21等构成。
如图1、图4、图5等所示,外装筒单元11配置于本镜头筒1的最外周侧,主要由筒形状的外装筒11c、对焦操作环11a、变焦操作环11b、前端罩部11e、后端罩部11f等构成。
对焦操作环11a是转动自如地设于外装筒11c的靠近前端的外周的圆环状部件,是进行焦点调节操作(对焦操作)时使用的操作部件。变焦操作环11b是转动自如地设于外装筒11c的中段的外周的圆环状部件,是进行变倍操作(变焦操作)时使用的操作部件。另外,在变焦操作环11b的内表面与外装筒11c的外表面之间的预定部位配设有隔音材料26(参照图15~图18)。
变焦操作环11b是如下的操作部件:使用者例如手动地绕光轴O转动操作该变焦操作环11b,由此任意变更焦点距离。变焦操作环11b如上所述转动自如地设于外装筒11c的外周侧。并且,在变焦操作环11b的后端侧,后端罩部11f被支承为,限制变焦操作环11b向推力方向的移动,并使变焦操作环11b转动自如。
因此,在变焦操作环11b转动时,变焦操作环11b的内周面与外装筒11c的外周面在径向滑动。并且,在变焦操作环11b的后端侧,除了变焦操作环11b的内周面与外装筒11c的外周面的径向滑动以外,变焦操作环11b与后端罩部11f还在推力方向上滑动。
近年来,作为构成镜头筒等的部件,例如普遍应用塑料等的树脂制成型部件。在本实施方式的镜头筒1中,各可动框部件、变焦操作环11b、外装筒11c、后端罩部11f等构成部件使用塑料制成型部件。
在这种结构的情况下,无法避免伴随部件彼此滑动而产生滑动音的情况。因此,作为用于降低这种滑动音的手段,采取在滑动部涂布润滑脂等润滑剂等的措施。但是,当润滑脂等润滑剂的涂布量较多时,除了润滑脂等向外部溢出而有损外观或产生污垢等的问题以外,当由于经年变化从而润滑脂等劣化或减少时,有时会成为滑动部的滑动音增大、或无法顺畅地进行转动操作的状态。
因此,在本实施方式的镜头筒1中,在变焦操作环11b的滑动部配设隔音材料26。该隔音材料26是摩擦系数小的材料,具体而言例如为丁腈橡胶(NBR;NitrileButadiene Rubber)等橡胶部件,作为橡胶硬度,应用大约50度左右的材料。
隔音材料26收纳配置于在变焦操作环11b的内周面侧设置的凹状部11ba中。并且,隔音材料26分别配置于在变焦操作环11b内周的周方向大致三等分的各位置的三个部位。
根据这种结构,在前端侧如图15、图17所示,在后端侧如图16、图18所示,在变焦操作环11b与外装筒11c的滑动部处,在径向、推力方向均隔着隔音材料26支承变焦操作环11b。
因此,在本实施方式的镜头筒1中,不使用润滑脂等润滑剂也能够降低滑动音。并且,由于能够废弃润滑脂等润滑剂,因此,不存在润滑脂等溢出的情况,由此,还能够消除污损等问题。进而,不用担心由于经年变化而引起的润滑脂的用尽,能够长期维持良好的操作性。
在上述外装筒单元11的内部,如图1等所示,从前方侧相对于固定框16插入配置一组透镜单元12。如图1、图2等所示,一组透镜单元12是在内部固定保持第1透镜组12a的筒形状的可动框部件。第1透镜组12a由多个光学透镜(在本实施方式中为三片结构、参照图1)构成,这些光学透镜固定设置于一组透镜单元12的靠近前端的部位。
在一组透镜单元12的内周面,在内周的周方向大致三等分的各位置的三个部位分别形成有:分别与凸轮框13的一组凸轮销13b、13c卡合的2个一组凸轮槽12b、12c;以及与二组·三组单元22中的二组透镜单元14的一组透镜单元旋转限制销14d卡合的一组直进槽12d。另外,一组凸轮槽12b、12c和一组直进槽12d是有底槽。
在一组透镜单元12的内部,如图1等所示,从后方侧相对于固定框16插入配置凸轮框13。如图1、图2、图6等所示,凸轮框13是大致圆筒形状的筒状部件,是如下的驱动框部件:承受后述的驱动电动机24a的驱动力而绕着作为中心轴的光轴O转动,由此,驱动一组透镜单元12、二组·三组单元22、光圈单元17、四组透镜单元18、五组透镜单元19等各构成单元,使各构成单元在沿着光轴O的方向进退自如。
在凸轮框13的靠近前端的外周面上,在周方向大致三等分的各位置的三个部位分别植设有一对一组凸轮销13b、13c,该一组凸轮销13b、13c在光轴方向彼此错开配置。如上所述,该一组凸轮销13b、13c分别与一组透镜单元12的2个一组凸轮槽12b、12c卡合。通过该凸轮结合,一组透镜单元12随着凸轮框13的转动而在沿着光轴O的方向上进退移动。另外,如上所述,二组透镜单元14的一组透镜单元旋转限制销14d与一组透镜单元12的一组直进槽12d卡合,二组透镜单元14的有底凹槽14c与固定框16的突部16c卡合。由此,二组透镜单元14和一组透镜单元12被限制旋转。
因此,当凸轮框13转动时,通过凸轮框13的一组凸轮销13b、13c与一组透镜单元12的一组凸轮槽12b、12c之间的凸轮结合,一组透镜单元12在被限制旋转的状态下,在沿着光轴O的方向上进退移动。
并且,在凸轮框13的内周面,如图6、图7等所示,在周方向大致三等分的各位置的三个部位形成有凸轮从动件导入槽13i、以及一端与该凸轮从动件导入槽13i连接的4个凸轮槽(从前方侧起依次为标号13a、13f、13g、13h)。这些凸轮从动件导入槽13i以及4个凸轮槽(13a、13f、13g、13h)全部由有底槽形成。
这里,关于凸轮框13中的上述4个凸轮槽,从凸轮框13的后端面侧起依次称为第1凸轮槽13h、第2凸轮槽13g、第3凸轮槽13f、第4凸轮槽13a,第1凸轮槽13h、第2凸轮槽13g、第3凸轮槽13f和第4凸轮槽13a优选相互间隔开,但不是必须的。而且,五组透镜单元19的第1凸轮从动件19b、四组透镜单元18的第2凸轮从动件18b、光圈单元17的第3凸轮从动件17b在分别贯通了固定框16的直进槽16b后,所述五组透镜单元19的第1凸轮从动件19b与第1凸轮槽13h卡合并滑动接触,所述四组透镜单元18的第2凸轮从动件18b与第2凸轮槽13g卡合并滑动接触,所述光圈单元17的第3凸轮从动件17b与第3凸轮槽13f卡合并滑动接触。而且,固定框16的第4凸轮从动件16a与第4凸轮槽13a卡合并滑动接触。
另外,在图7中,第1凸轮槽13h是在从一端13ha到另一端13hb的范围内的光轴方向和圆周方向上形成的槽。第2凸轮槽13g是在从一端13ga到另一端13gb的范围内的光轴方向和圆周方向上形成的槽。第3凸轮槽13f是在从一端13fa到另一端13fb的范围内的光轴方向和圆周方向上形成的槽。第4凸轮槽13a是在从一端13aa到另一端13ab的范围内的光轴方向和圆周方向上形成的槽。
凸轮框13的凸轮从动件导入槽13i是以如下方式形成的有底槽:具有朝向凸轮框13的后端面开放的开放端13x,且在与光轴O平行的方向(沿着光轴O的方向)上大致呈直线状延伸。并且,该凸轮从动件导入槽13i不一定与光轴平行,根据需要也可以相对于光轴倾斜(非平行)。凸轮从动件导入槽13i是作为凸轮从动件共用插入槽而设置的,用于从上述开放端13x将固定框16的第4凸轮从动件16a、光圈单元17的第3凸轮从动件17b、四组透镜单元18的第2凸轮从动件18b、五组透镜单元19的第1凸轮从动件19b分别导入各对应的凸轮槽即第4凸轮槽13a、第3凸轮槽13f、第2凸轮槽13g、第1凸轮槽13h。
因此,凸轮从动件导入槽13i形成有:第1分支点P1,其从开放端13x连续连接并朝向第1凸轮槽13h的一端13ha分支;第2分支点P2,其从该第1分支点P1连续连接并朝向第2凸轮槽13g的一端13ga分支;第3分支点P3,其从该第2分支点P2连续连接并朝向第3凸轮槽13f的一端13fa分支;以及第4分支点P4,其从该第3分支点P3连续连接并朝向第4凸轮槽13a的一端13aa分支。
该情况下,在从开放端13x到第1分支点P1之间,第1~第4凸轮从动件19b、18b、17b、16a全部能够通过。在从第1分支点P1到第2分支点P2之间,第2~第4凸轮从动件18b、17b、16a能够通过(仅第1凸轮从动件19b无法通过)。在从第2分支点P2到第3分支点P3之间,第3、第4凸轮从动件17b、16a能够通过(第1、第2凸轮从动件19b、18b无法通过)。在从第3分支点P3到第4分支点P4之间,仅第4凸轮从动件16a能够通过(第1~第3凸轮从动件19b、18b、17b无法通过)。
用于实现这种情况的具体结构如下所述。
即,如图8所示,设第1~第4凸轮从动件19b、18b、17b、16a的各直径尺寸分别为D1、D2、D3、D4时,将各直径尺寸的关系设定为D1>D2>D3>D4,此时,关于凸轮从动件导入槽13i的槽宽,设开放端13x~第1分支点P1之间的槽宽为A、第1分支点P1~第2分支点P2之间的槽宽为B、第2分支点P2~第3分支点P3之间的槽宽为C、第3分支点P3~第4分支点P4之间的槽宽为D时,将各槽宽与各凸轮从动件的直径尺寸的关系设定为D4<D<D3<C<D2<B<D1<A。
如图1、图2、图3等所示,凸轮框13以覆盖固定框16的外周侧的方式配设。换言之,在凸轮框13的内部,从其后方侧插入配置有固定框16。固定框16是在固定状态下配置于该镜头筒1的内部的筒形状的固定框部件。在固定框16的内部,从前方侧插入配置有二组·三组单元22。并且,设于固定框16的与光轴平行的直进槽在固定框后端形成开放口,从固定框16的后方侧依次插入配置有光圈单元17、四组透镜单元18、五组透镜单元19。
如图1、图2、图11、图12等所示,二组·三组单元22由二组透镜单元14、三组透镜单元15以及电动机单元24等构成。二组透镜单元14是在内部固定保持第2透镜组14a的大致筒形状的可动框部件。第2透镜组14a由多个光学透镜(在本实施方式中为三片结构、参照图1)构成,这些光学透镜固定设置于二组透镜单元14的靠近前端的部位。
在二组透镜单元14的靠近前端的外周面上,在周方向大致三等分的各位置的三个部位形成有向外周方向突出的一组透镜单元旋转限制销14d、有底凹槽14c以及卡口槽14e。
其中,如上所述,一组透镜单元旋转限制销14d与一组透镜单元12的一组直进槽12d卡合。由此,二组透镜单元14限制一组透镜单元12旋转,并且,相对于一组透镜单元12在沿着光轴O的方向上相对地进退自如。
并且,有底凹槽14c是与光轴O平行地设置的直进槽,与固定框16的突部16c卡合。由此,固定框16限制二组透镜单元14旋转,并且,使二组透镜单元14在沿着光轴O的方向上相对地进退自如。
而且,在凸轮框13的靠近前端的内周面上,在周方向大致三等分的各位置的三个部位,朝向内周方向突出的卡口爪13e(参照图2、图6)卡口嵌合于卡口槽14e。即,卡口爪13e能够在卡口槽14e中在圆周方向滑动自如地相对移动。因此,由此,二组透镜单元14始终与凸轮框13一起向沿着光轴O的方向进退移动,另一方面,相对于凸轮框13的转动动作,二组透镜单元14不追随旋转。换言之,凸轮框13和二组透镜单元14构成为相对转动。
另外,在二组透镜单元14的前端面固定设置有由圆环状的板部件构成的外装板14b。该外装板14b是如下的外装板部件:覆盖二组透镜单元14的前端面中、除了使向第2透镜组14a入射的来自被摄体的光束通过的区域以外的部位,保护该二组透镜单元14的内部机构。
另一方面,如图11等所示,在二组透镜单元14的臂部后端面14f螺纹固定有电动机单元24。如图12、图13、图14等所示,电动机单元24由驱动电动机24a、电动机固定板24b、电动机螺旋轴24c、螺母24d、光断续器叶片24e、螺母固定弹簧25、柔性印刷基板23等构成。
驱动电动机24a是用于使与对焦动作有关的三组透镜单元15在沿着光轴O的方向上移动的驱动源。该驱动电动机24a螺纹固定于电动机固定板24b的后端侧的固定部。
电动机螺旋轴24c是驱动电动机24a的旋转轴。该电动机螺旋轴24c形成为螺纹形状,与螺母24d螺合。通过三组透镜单元15的臂部15f的后端固定部15d限制该螺母24d旋转。并且,通过螺母固定弹簧25一体夹持螺母24d和后端固定部15d。该螺母固定弹簧25由具有弹性的薄板状部件形成。根据该结构,当驱动电动机24a被驱动而使电动机螺旋轴24c转动时,螺母24d使三组透镜单元15在沿着光轴O的方向上进退。
柔性印刷基板23是使基板单元20与驱动电动机24a之间电连接的电气基板。在柔性印刷基板23上装配有:直接检测驱动电动机24a的表面温度的第1热敏电阻31;对驱动电动机24a的旋转进行检测的高效对焦光断续器(PFPI;power foucs photointerrupter)23d;检测对焦透镜组(第3透镜组15a)的无限远位置的无限检测光断续器23e等。该柔性印刷基板23螺纹固定于二组透镜单元14的外周面上。
光断续器叶片24e与电动机螺旋轴24c同轴地固定设置,且与该电动机螺旋轴24c一起旋转。而且,该光断续器叶片24e与上述高效对焦光断续器23d协作来检测驱动电动机24a的旋转。
在二组透镜单元14的臂部后端面14f固定有电动机单元24的状态下,在二组透镜单元14的前端内壁面(未图示)与电动机单元24的电动机固定板24b之间,悬架有与沿着光轴O的方向平行地延伸的吊轴15b。并且,在二组透镜单元14的前端内壁面(未图示),在从配设有上述吊轴15b的一端的部位起绕光轴O离开180度的部位,在沿着光轴O的方向,从二组透镜单元14朝向后方与上述吊轴15b平行地植设有轴部件15c。
上述吊轴15b贯穿插入支承孔15g中,该支承孔15g分别形成于三组透镜单元15的臂部15f的光轴方向的两端。由此,三组透镜单元15在沿着光轴O的方向进退自如。
三组透镜单元15是固定保持第3透镜组15a的框形状的可动框部件。第3透镜组15a由多个光学透镜(在本实施方式中为两片结构、参照图1)构成。
该三组透镜单元15形成为具有:固定保持第3透镜组15a的大致圆环状的主框部;臂部15f,其从该主框部的外周缘部起与光轴O平行地向后方延伸;以及突状部15h,其在从主框部的外周缘部中设有臂部15f的部位起绕光轴O离开180度的部位向主框部的径向突出。
如上所述,在臂部15f的两端分别形成有支承孔15g。在该支承孔15g中贯穿插入吊轴15b,该吊轴15b支承并悬架于臂部15f的两端。根据该结构,三组透镜单元15沿着吊轴15b在沿着光轴O的方向上滑动,并在该方向上进退移动。
另一方面,突状部15h的前端形成为凹形状,上述轴部件15c与该前端凹形状部卡合。根据该结构,轴部件15c限制三组透镜单元15以吊轴15b为轴中心进行转动,并且,三组透镜单元15向沿着光轴O的方向顺畅地进退移动。
并且,在三组透镜单元15的臂部15f的后端固定部15d形成有凹形状部。在该凹形状部内卡合有电动机螺旋轴24c。但是,后端固定部15d的凹形状部与电动机螺旋轴24c维持非接触状态。而且,如上所述,后端固定部15d通过螺母固定弹簧25保持成与螺母24d成为一体。由此,与螺母24d向沿着光轴O的方向移动联动地,三组透镜单元15在该方向上进退。
进而,在本实施方式中,在二组透镜单元14与三组透镜单元15之间,以与上述吊轴15b平行的方式张紧架设有紧缩性的螺旋弹簧15e。该螺旋弹簧15e始终向二组透镜单元14侧牵拉三组透镜单元15,由此,处于三组透镜单元15的后端固定部15d始终与螺母24d抵接的状态。
如上所述,螺母24d在光轴O方向移动,由此,三组透镜单元15在该方向上进退。而且,三组透镜单元15的后端固定部15d借助螺旋弹簧15e的作用力而维持与螺母24d抵接的状态。并且,驱动电动机24a的电动机螺旋轴24c向正反两个方向转动,由此,使螺母24d在光轴O方向移动。因此,例如在电动机螺旋轴24c的转动方向反转时,认为处于如下状态:仅通过螺旋弹簧15e的作用力,无法维持后端固定部15d与螺母24d的抵接状态。因此,在本实施方式中,通过螺母固定弹簧25夹持后端固定部15d与螺母24d,由此,始终可靠地维持后端固定部15d与螺母24d的抵接状态。
如上所述,从固定框16的后方侧,依次插入配置有光圈单元17、四组透镜单元18、五组透镜单元19。
如图1、图3、图10等所示,光圈单元17具有对向本镜头筒1入射的入射光束进行限制的光圈叶片及其驱动机构等,是通过凸轮框13而在光轴O方向上移动的可动框部件。光圈单元17形成为具有:大致圆环形状的主框部,其具有用于使入射光束透射的开口17a;以及从该主框部的外周缘部以与光轴O平行的方式向后方延伸且在周方向大致三等分的各位置的三个部位形成的三个臂部。在各臂部,以朝向外方突出的方式,与该光圈单元17一体地植设有第3凸轮从动件17b。如上所述,该第3凸轮从动件17b从固定框16的内侧贯通该固定框16的直进槽16b后,与凸轮框13的第3凸轮槽13f凸轮结合。
如图3、图10等所示,四组透镜单元18是如下的可动框部件:其设于上述光圈单元17的后方,固定保持第4透镜组18a,通过凸轮框13而在沿着光轴O的方向上移动。第4透镜组18a由多个光学透镜(在本实施方式中为三片结构、参照图1)构成。
该四组透镜单元18是第2框部件,其形成为具有:大致圆环状的主框部,其固定保持第4透镜组18a;以及三个臂部,它们从该主框部的外周缘部以与光轴O平行的方式向后方延伸。在各臂部,以朝向外方突出的方式,与该四组透镜单元18一体地植设有第2凸轮从动件18b。如上所述,该第2凸轮从动件18b从固定框16的内侧贯通该固定框16的直进槽16b后,与凸轮框13的第2凸轮槽13g凸轮结合。
如图3、图10等所示,五组透镜单元19是如下的可动框部件:其设于上述四组透镜单元18的后方,固定保持第5透镜组19a,通过凸轮框13而在沿着光轴O的方向上移动。第5透镜组19a由多个光学透镜(在本实施方式中为四片结构、参照图1)构成。
该五组透镜单元19由固定保持第5透镜组19a的大致圆环状的第1框部件形成。在五组透镜单元19的外周面上,以朝向外方突出的方式,与该五组透镜单元19一体地植设有第1凸轮从动件19b。如上所述,该第1凸轮从动件19b从固定框16的内侧贯通该固定框16的直进槽16b后,与凸轮框13的第1凸轮槽13h凸轮结合。
另外,在固定框16的后端面螺纹固定有基板单元20。该基板单元20是由圆环状的平板部件形成的硬质基板或具有柔软性的电气基板。在基板单元20中,在该基板单元20处于固定于固定框16的预定部位的状态时,在面向该镜头筒1的后端面的表面的预定部位安装有第2热敏电阻32。该第2热敏电阻32用于检测使用该镜头筒1的周边、即驱动电动机24a的周围的环境温度(以下称为周边温度)。
另外,在本镜头筒1的最后部的端面螺纹固定有镜头接口21。镜头接口21是例如通过卡口结合而与应用本镜头筒1的照相机主体的前面固定部(未图示、主体侧接口部)连接的连接构件。如图16等所示,在该镜头接口21设有多个电接点33。在本镜头筒1处于与照相机主体(未图示)连接的状态时,该电接点33与设于照相机主体侧的主体侧电接点抵接,以确保本镜头筒1与照相机主体(未图示)之间的电连接。因此,在本镜头筒1的内部,该电接点33经由柔性印刷基板或引线等电连接部件33a而与上述基板单元20之间电连接。
但是,通常情况下,应用于照相机等的镜头筒普遍组合多个大致圆筒形状的部件来构成。该情况下,在各个圆筒形状的部件设置嵌合部,使它们彼此嵌合,由此,以在部件彼此之间不出现松动的方式进行组装。
近年来,照相机等携带使用的装置存在小型化倾向,应用于小型照相机的镜头筒当然也存在小型化期望强烈的倾向。如上所述,在通过使大致圆筒形状的部件彼此嵌合而组装的构造的镜头筒中,当小型化发展时,各构成部件自身存在薄壁化的倾向,所以,例如在从外部施加无意的外力等的情况下等,各部件存在容易变形的倾向。
这样,当镜头筒小型化时,有时产生由于因部件变形而在嵌合部中使部件彼此无意间滑动等而引起的嘎吱声音等的异常声音。
作为用于抑制产生这种异常声音等的手段,例如考虑到在部件彼此的嵌合部设置些许的嵌合间隙,来抑制部件彼此在嵌合部处无意间的滑动。
但是,在嵌合部设置有嵌合间隙的情况下,有时也会产生如下问题:使镜头筒中原本的光学性能恶化,或降低作为精密加工产品的品质。
因此,在本实施方式的镜头筒1中,如图19所示,在外装筒11c的后端部的内周面与固定框16的后端部的外周面抵接的部位配设缓冲材料34。该缓冲材料34例如是厚度尺寸为0.03mm左右的板状部件,应用摩擦系数小的原材料、例如聚酯板等。
根据该结构,在部件彼此之间不会增加嵌合间隙,能够抑制由于基于外力等的部件变形等而产生的嘎吱声音或异常声音等。并且,缓冲材料34自身是极薄的板状部件,所以,不会压迫所应用的镜头筒1的内部构成部件的配置空间,也不会阻碍镜头筒的小型化。
另外,缓冲材料34通过粘接等手段粘贴在预定部位。该情况下,也可以构成为使缓冲材料34自身的单面具有粘着性。通过使缓冲材料34形成为这种结构,由此,缓冲材料34自身的设置容易,所以,能够有助于该镜头筒1的组装工序的简化。
但是,在本实施方式的镜头筒1中,作为用于进行对焦透镜组(第3透镜组15a)的进退驱动的驱动电动机24a,以高精度化和静音化为目的而使用步进电动机。
当由该驱动电动机24a驱动的对焦透镜组的重量变重时,驱动电动机24a需要大型、高输出的电动机。但是,在采用大型、高输出的电动机的情况下,无法避免镜头筒自身的大型化。
并且,作为用于得到高输出而不使电动机大型化的手段,考虑降低电动机电阻值。但是,该情况下,认为会存在这样的问题:产生由于电动机的发热而引起的不良情况。
因此,在本实施方式的镜头筒1中,应用步进电动机作为对焦动作用的驱动电动机24a,不会使电动机自身大型化,抑制了由于电动机的发热而引起的不良情况的产生,能够得到与周边温度对应的高输出。
因此,本实施方式的镜头筒1在如下方面进行研究:设置直接检测驱动电动机24a的表面温度的第1热敏电阻31、以及检测使用该镜头筒1的周边温度的第2热敏电阻32,根据周边温度设定驱动电动机24a的最高施加电压,由此,能够得到最高输出。
下面,使用图20~图30对本实施方式的镜头筒1中的驱动电动机24a的控制进行说明。
图20是示出本发明的第1实施方式的镜头筒中的电气结构的概略的结构框图。
本实施方式的镜头筒1构成为还具备:由CPU等构成的透镜单元控制部40(控制构件)、第1热敏电阻31、第2热敏电阻32、高效对焦光断续器(PFPI)23d、无限检测光断续器(FCPI)23e、变焦位置检测用的线性编码器36、数据存储部37以及电动机驱动器35等。
第1热敏电阻31、第2热敏电阻32、高效对焦光断续器(PFPI)23d、无限检测光断续器(FCPI)23e、变焦位置检测用的线性编码器36、数据存储部37以及电动机驱动器35等与透镜单元控制部40电连接。
透镜单元控制部40具有控制电路,在本镜头筒1处于装配于对应的照相机主体(未图示)的状态时,该控制电路与照相机主体侧的控制电路连接而对本镜头筒1的整体进行控制。并且,透镜单元控制部40具有AD转换部40a,该AD转换部40a用于对基于第1热敏电阻31、第2热敏电阻32的检测值进行模数转换,并计算基于各热敏电阻31、32的检测温度值。
第1热敏电阻31是直接检测驱动电动机24a的表面温度的检测构件。如上所述,第1热敏电阻31在柔性印刷基板23上装配于接近驱动电动机24a的外表面的位置。
第2热敏电阻32是检测周边温度的检测构件。第2热敏电阻32优选配设在难以受到来自驱动电动机24a的发热的影响的部位。在本实施方式的镜头筒1中,在基板单元20上装配在面向该镜头筒1的后端面的表面的预定部位。
另外,在该结构中,第2热敏电阻32检测镜头筒1的内部温度。因此,认为在实际的外部气体温度即镜头筒1处于使用环境下时的周边环境的实际温度、与由第2热敏电阻32检测到的温度之间产生些许差异。因此,预先通过实验等计算两者的温度差分,在温度表等中适当加进该差分数据等作为校正值。
来自这两个热敏电阻31、32的输出信号经由AD转换部40a输出到透镜单元控制部40。
作为应用于第1热敏电阻31、第2热敏电阻32的电气部件的热敏电阻是一般的通用电气部件。热敏电阻的电阻值由于温度而变化。然后,因电阻值由于温度而变化,从而输出模拟变化的电压值。然后,来自该热敏电阻的输出(电压值:模拟输出)被输入到透镜单元控制部40内的AD转换器,在这里转换为预定的数字值。
数据存储部37是非易失性存储器等存储构件,其预先存储根据周边温度、驱动电动机的表面温度等对电动机速度(赋予电动机的电压值)进行控制所需要的各种数据和参照表、以及将从照相机主体侧的控制部发布的透镜驱动速度(mm/s)的指示命令转换为驱动电动机24a的目标速度(pps)的转换表等等的数据。
电动机驱动器35是对对焦驱动用的驱动电动机24a和光圈单元17进行驱动控制的驱动构件。
镜头接口(LM)21是使本镜头筒1与对应的照相机主体前面固定部(未图示;主体侧接口部)一体化的连接构件。在该镜头接口21的后端面设有与照相机主体侧的主体侧电接点对应的电接点33。因此,在本镜头筒1处于与照相机主体连接的状态时,透镜单元控制部40经由电接点33而与照相机主体侧的控制部(未图示)电连接。由此,透镜单元控制部40与主体侧控制部协作,适当控制镜头筒1侧的构成单元。
这里,下面说明在数据存储部37中记录的数据。图21示出基于周边温度和驱动电动机24a的速度的设定电压选择表。
在图21所示的表中,Tr1、Tr2、Tr3、Tr4是温度索引(INDEX),Vr1、Vr2、Vr3、Vr4是速度索引(INDEX),vol1~vol10是根据由第2热敏电阻32检测到的周边温度和驱动电动机24a的速度而阶段地设定的施加电压。
在图21所示的例子中,关于由第2热敏电阻32检测到的周边温度Temp,规定4个温度范围(温度索引)。这里,通过T1~T4示出各温度索引的周边温度的温度范围。
Tr1:-≤temp<T1
Tr2:T1≤temp<T2
Tr3:T2≤temp<T3
Tr4:T3≤temp<T4
同样,在图21所示的例子中,关于根据摄影状况从照相机主体侧的控制电路指示要求的目标速度Vr_trg,规定4个速度范围(速度索引)。这里,通过V1~V4示出各速度索引的速度范围。
Vr1:0<Vr_trg≤V1
Vr2:V1<Vr_trg≤V2
Vr3:V2<Vr_trg≤V3
Vr4:V3<Vr_trg≤V4
图22示出由图21所示的设定电压选择表的具体数值例。
在图22中,纵轴示出温度索引的各温度范围(℃),横轴示出速度索引的各速度范围(pps:puls per second)。另外,在图22中,速度索引的具体数值表示速度范围的最高速度值。
例如,在图22中,“300pps”表示“0<Vr_trg≤300”,“1400pps”表示“1000<Vr_trg≤1400”。
这里,例如在由第2热敏电阻32检测到的周边温度为10℃、照相机主体侧的指示要求目标速度为2300pps的情况下,图22中用标号G所示的栏的数字“2.4”针对指示要求目标速度、成为能够最高效地对驱动电动机24a进行驱动的施加电压(V:伏特)。
接着,下面使用图23对应用于本实施方式的镜头筒1的驱动电动机24a的发热特性进行说明。
图23是示出驱动电动机24a的施加电压和电动机发热相对于周边温度的关系的图。
在图23中,4个直线状的线图(vol1~vol4)如上所述表示施加电压,各电压值的关系处于vol1<vol2<vol3<vol4这样的关系。
并且,驱动电动机24a将其驱动上限温度规定为摄氏90度(90℃)(参照图23的标号L所示的线)。即,当由第1热敏电阻31检测到的电动机表面温度(℃)超过90℃时,在本实施方式的镜头筒1中,透镜单元控制部40进行控制,以使动作中的驱动电动机24a强制停止(即,停止施加电压)。
另一方面,在图23的例子中,在周边温度为摄氏65度(65℃)以下的环境下,进行驱动电动机24a的驱动。
在驱动电动机24a中,所施加的电压值越高,越能够在高速的区域中进行驱动。因此,在图23中,在能够进行最高速驱动的vol4的设定中对驱动电动机24a进行驱动的情况下,在周边温度成为50℃之前的期间能够使用,但是,当周边温度成为50℃时,电动机表面温度超过90℃,所以,进行强制停止控制。
因此,在周边温度高于50℃的环境下对驱动电动机24a进行驱动时,能够将施加电压切换为vol3来对应。该情况下(施加电压vol3),在周边温度成为55℃之前,电动机表面温度不会超过90℃。
但是,当周边温度超过55℃时,电动机表面温度超过90℃,所以,将施加电压切换为vol2。于是,在周边温度成为60℃之前,电动机表面温度不会超过90℃,能够确保驱动电动机24a的驱动。
同样,将施加电压切换为vol1时,在周边温度成为65℃之前,电动机表面温度不会超过90℃。
这样,作成图21、图22所示的数据表,预先存储在数据存储部37中,透镜单元控制部40参照该数据存储部37的数据和第2热敏电阻32的检测结果,对借助电动机驱动器35实现的驱动电动机24a的驱动进行控制即可。这样,驱动电动机24a的表面温度不会超过90℃,因此,能够不需要第1热敏电阻31。
但是,期望驱动电动机24a在原本所具有的能力极限内确保高效的输出。该情况下,需要较高地设定对驱动电动机24a进行驱动时的上限温度。但是,需要考虑到数据的偏差来确保可靠的动作。因此,特别地,为了确保安全性并有效且高效地发挥驱动电动机24a原本所具有的性能,设置第1热敏电阻31,始终进行驱动电动机24a的表面温度检测。
上述第1实施方式的镜头筒1中的主要结构如上所述。接着,下面使用图24~图28对本实施方式的镜头筒1的作用进行说明。
图24是示出在本实施方式的镜头筒中驱动电动机的最佳驱动处理顺序的流程图。图25是示出图24的处理顺序中的温度限制判定处理顺序的详细情况的流程图。图26是示出图25的处理顺序中的第1热敏电阻的第1温度测定处理顺序的详细情况的流程图。图27是示出图25的处理顺序中的第2热敏电阻的第2温度测定处理顺序的详细情况的流程图。图28是示出图25的处理顺序中的温度控制设定处理顺序的详细情况的流程图。
在本镜头筒1正规装配于对应的照相机主体的状态下,照相机主体的电源为接通状态,处于能够进行摄影动作的状态。在该状态下,照相机主体侧的控制部根据照相机的主顺序进行动作。镜头筒1的透镜单元控制部40在预定定时接受来自照相机主体侧的控制部的指示信号,执行“最佳驱动处理顺序”。该最佳驱动处理顺序是用于设定对焦动作时的对焦驱动用的驱动电动机24a的最佳驱动动作的处理顺序。
首先,在图24的步骤S1中,透镜单元控制部40确认该镜头筒1的状态、即镜头筒1是否处于沉胴状态。
在现有的应用于照相机的镜头筒中,考虑携带时和收纳时的便利性,存在如下的镜头筒:该镜头筒具备能够成为从可摄影状态进一步缩短的形式的沉胴机构。因此,在图24的处理顺序中,首先,最初确认镜头筒1是否处于沉胴状态、即装配有该镜头筒1的照相机是否处于可摄影状态。
这里,在确认到处于沉胴状态的情况下,照相机不处于可摄影状态,所以,结束该处理顺序,返回未图示的主顺序(返回)。
另一方面,在确认到不是沉胴状态、装配有本镜头筒1的照相机处于可摄影状态的情况下,进入接下来的步骤S2的处理。
在步骤S2中,透镜单元控制部40执行温度限制判定处理顺序。然后,结束一连串的处理,返回未图示的主顺序(返回)。
图25示出温度限制判定处理顺序的流程图。
在图25的步骤S11中,透镜单元控制部40执行基于第1热敏电阻31的第1温度测定处理顺序。该第1温度测定处理是如下的处理:透镜单元控制部40取得来自第1热敏电阻31的输出信号,从而取得驱动电动机24a的电动机表面温度值。然后,进入步骤S12的处理。
这里,图26示出第1温度测定处理顺序的详细情况。
在图26的步骤S21中,透镜单元控制部40取得由第1热敏电阻31检测到的输出值(称为热敏电阻AD值)。
这里,如上所述,来自第1热敏电阻31的输出信号是模拟信号。因此,作为这里进行的处理,例如考虑如下处理等的各种运算处理:取得3次上述热敏电阻AD值后计算其平均值的处理;或者取得5次上述热敏电阻AD值后,计算去除其中最高值和最低值后的中间的3个值的平均值的处理。另外,在该第1温度测定处理中,进行基于各种噪声的误检测防止处理。然后,进入步骤S22的处理。
接着,在步骤S22中,透镜单元控制部40进行将已取得的热敏电阻AD值换算为温度值的处理。这里,透镜单元控制部40在内部具有使温度值相对于热敏电阻AD值一对一对应的温度转换表数据。参照该转换表数据,确定驱动电动机24a的电动机表面温度的测定值。然后,结束一连串的处理,返回原来的未图示的主顺序(返回)。
返回图25,在步骤S12中,透镜单元控制部40执行温度限制判定处理。这里,在判断为需要进行温度限制的情况下(限制),进入步骤S15的处理。并且,在判断为不需要进行温度限制的情况下(非限制),进入接下来的步骤S13的处理。
另外,在上述步骤S12的处理中是否需要进行温度限制的判断例如是如下判断:在图26的第1温度测定处理中检测到的电动机表面温度是否是应该使驱动电动机24a强制停止的上限温度。这里,当将强制停止电动机表面温度设定为90度时,在第1温度测定处理中的检测结果的电动机表面温度超过90℃的情况下,向“限制”方向分支,进入步骤S15的处理。并且,在电动机表面温度为90℃以下的情况下,向“非限制”方向分支,进入步骤S13的处理。
在步骤S13中,透镜单元控制部40执行基于第2热敏电阻32的第2温度测定处理顺序。在该第2温度测定处理中,透镜单元控制部40取得来自第2热敏电阻32的输出信号,取得该镜头筒1的周边温度值。然后,进入步骤S14的处理。
这里,图27示出第2温度测定处理顺序的详细情况。
在图27的步骤S31中,透镜单元控制部40取得由第2热敏电阻32检测到的输出值、热敏电阻AD值。该处理与上述第1温度测定处理顺序中的步骤S21的处理大致相同。然后,进入步骤S32的处理。
接着,在步骤S32中,透镜单元控制部40进行将已取得的热敏电阻AD值换算为温度值的处理。该处理与上述第1温度测定处理顺序中的步骤S22的处理大致相同。然后,进入步骤S33的处理。
在步骤S33中,透镜单元控制部40参照数据存储部37中的图21、图22的数据来确定温度索引。然后,结束一连串的处理,返回原来的未图示的主顺序(返回)。
返回图25,在步骤S14中,透镜单元控制部40执行温度限制判定处理。这里,在判断为需要进行温度限制的情况下(限制),进入步骤S15的处理。并且,在判断为不需要进行温度限制的情况下(非限制),进入接下来的步骤S16的处理。
另外,在上述步骤S14的处理中是否需要进行温度限制的判断例如是如下判断:在图27的第2温度测定处理中检测到的周边温度是否是应该使驱动电动机24a强制停止的上限温度。这里,当将强制停止周边温度设定为65度时,在第2温度测定处理中的检测结果的周边温度超过65℃的情况下,向“限制”方向分支,进入步骤S15的处理。并且,在周边温度为65℃以下的情况下,向“非限制”方向分支,进入步骤S16的处理。
在步骤S16中,透镜单元控制部40执行温度控制设定处理顺序。然后,结束一连串的处理,返回未图示的主顺序(返回)。
图28示出温度控制设定处理顺序的流程图。
在图28的步骤S41中,透镜单元控制部40参照数据存储部37中的图21、图22的数据,取得不同温度下的最低速度索引(Vr_min)。另外,在该时刻,在上述步骤S13的处理(图27的步骤S33的处理)中,确定温度索引。因此,在该步骤S41中,根据已经确定的温度索引(Tr1~Tr4)取得不同温度下的最低速度索引。
这里,例如设已确定的温度索引为Tr4时,最低速度索引为Vr1。即,Vr_min=Vr1。
接着,在步骤S42中,将上述Vr_min代入Vr_param中。
接着,在步骤S43中,对上述Vr_param与目标速度Vr_trg进行比较。在Vr_param<Vr_trg成立的情况下,进入步骤S44的处理。并且,在不成立的情况下,进入步骤S45的处理。
这里,例如设目标速度Vr_trg是Vr2与Vr3之间的速度时,
Vr_param(=Vr1)<Vr_trg
所以,步骤S43的处理中的判定为“是”。因此,使速度索引移位一个。由此,在Vr_param中代入Vr2。然后,返回步骤S43的处理,再次与Vr_trg进行比较。
即,Vr_param(=Vr2)<Vr_trg
这里,步骤S43的处理的判定再次为“是”。
因此,进一步重复同样的处理。即,在Vr_param中代入Vr3后,返回步骤S43的处理,与Vr_trg进行比较。
Vr_param(=Vr3)<Vr_trg
这里,步骤S43的处理的判定为“否”。因此,进入接下来的步骤S45的处理。
在步骤S45中,将设定电压确定为vol3。由此,
温度索引=Tr4
用于以Vr_trg进行驱动的设定电压=vol3。
这样确定设定电压后,结束一连串的处理,返回未图示的主顺序(返回)。
进一步详细叙述时,上述温度控制设定的一连串的处理如下所述。
观察图22所示的实际数值可知,设定电压成为vol1<vol2<vol3<vol4这样的关系。
在电压相对于希望驱动的速度(目标速度)过低的情况下(在上述例子中为vol2),驱动电动机24a的驱动电动机转矩不充分而失调。
驱动电动机24a的转矩和电流存在正相关的关系,电流和电压存在比例关系。因此,当提高电压时,电动机的转矩增大,由此,能够进行高速驱动。
相对于必要的电压(在上述例子中为vol3),在设定了富余的电压(在上述例子中为vol4)的情况下,能够没有问题地进行驱动。但是,产生如下问题:多余的能量成为无用的转矩,且电动机驱动音增大。
因此,通过进行上述温度控制设定处理,从而针对目标速度求出没有无用能量的适当的设定电压,由此,能够实现电动机动作的静音化。并且,以没有无用能量的适当的设定电压进行驱动还得到能够实现节电化的优点。
进而,照相机通常由电池电源驱动,所以,能够实现作为可摄影张数增加一张的方向的节电化,也是使用者非常乐意的很大的优点。
并且,通过温度来划分表的理由如下。即,通过温度变化,驱动电动机24a的负载变化。并且,驱动电动机24a的磁力、绕线电阻也具有温度特性,所以,通过考虑温度要因,由此,能够得到更加理想的输出。
另外,在上述图25的步骤S12、S14中出现“限制”判定而进入步骤S15的处理时,在该步骤S15中,透镜单元控制部40执行停止处理。这里,停止处理例如是不可进行摄影动作的不可摄影设定处理、使驱动电动机24a的驱动强制停止的驱动停止设定等。然后,结束一连串的处理,返回未图示的主顺序(返回)。
但是,在图21的说明中,设Vr_trg是基于来自照相机主体侧的控制部的指示要求的目标速度。这里,下面说明通过照相机主体侧的控制部来确定目标速度Vr_trg时的处理。
图29是示出照相机的对焦动作时的对焦透镜位置和AF评价值的关系的图。另外,在图29中,横轴示出对焦透镜组即第3透镜组15a在光轴上的位置,纵轴示出AF评价值。
一般地,公知AF评价值与被摄体的对比度存在正相关的关系。即,在包含被摄体的画面整体较暗的情况下,存在对比度整体变低的倾向。针对这种被摄体执行自动对焦动作时,使对焦透镜的驱动电动机24a以较低的速度驱动,能够得到良好的对焦结果。
另一方面,在包含对比度差充分的被摄体的画面中,即便使驱动电动机24a高速驱动,也容易充分检测到对比度差。
这样,驱动电动机24a的驱动速度当然由于被摄体而不同,而且,由于所装配的透镜的焦点距离信息、变焦信息、F数值(光圈信息)、在照相机主体侧设定的曝光值等,适合的速度也不同。
图30是示出与从装配了本实施方式的镜头筒的照相机侧要求的目标速度有关的目标速度(Vr_trg)计算处理顺序的流程图。
首先,在步骤S51中,照相机主体侧的控制部(未图示)进行如下处理:根据透镜信息和主体信息,计算适于此时状况的透镜驱动速度(mm/s)。该处理是照相机主体侧的处理。这里,作为透镜信息,例如是焦点距离信息、变焦位置信息、F数值信息等。并且,作为主体信息,是感光度(ISO)信息、光圈信息、快门速度信息、曝光信息等。
接着,在步骤S52中,照相机主体侧控制部对透镜单元控制部40发布与透镜驱动速度有关的指示命令。
接受该指示命令,在步骤S53中,透镜单元控制部40使用预先在数据存储部37中记录的转换表,进行针对驱动电动机24a的目标速度(单位为pps)的换算处理,计算目标速度Vr_trg(pps)。然后,结束一连串的处理,返回未图示的主顺序(返回)。
如以上说明的那样,根据上述第1实施方式的镜头筒1,在形成有多个凸轮槽13a、13f、13g、3h的凸轮框13中具有共用的凸轮从动件导入槽13i,该凸轮从动件导入槽13i用于分别向上述多个凸轮槽13a、13f、13g、13h导入分别对应的多个凸轮从动件16a、17b、18b、19b,越是先导入的凸轮从动件,直径尺寸形成得越细,并且,从凸轮从动件导入槽13i到针对各凸轮槽的各分支点为止的槽宽设定为,越靠近导入口根部侧,槽宽形成为越宽,越靠近里侧,槽宽越窄(根据与各凸轮槽对应的凸轮从动件的形状尺寸来设定槽宽),所以,能够没有错误地进行组装。
并且,针对各框部件改变配设于各框部件的凸轮从动件的直径尺寸,根据凸轮从动件的直径尺寸来形成对应的凸轮槽的槽宽(凸轮的让进部的宽度),所以,在相对于固定框组入具有凸轮从动件的各框部件时,能够根据与各个凸轮从动件的直径尺寸对应的凸轮槽的槽宽,进行各框部件的定位。因此,在组装时,不用使用夹具等,就能够保持各框部件的位置。由此,在镜头筒1的组装作业时不需要特别的夹具等,不会进行错误的组装,能够实现组装工序的简化。
另一方面,在第1实施方式的镜头筒1中,具有直接检测驱动电动机24a的表面温度的第1热敏电阻31、以及检测使用镜头筒1的周边温度的第2热敏电阻32这2个温度检测用热敏电阻,并进行如下控制:设定适于由第2热敏电阻32取得的周边温度的施加电压,在由第1热敏电阻31取得的表面温度不超过允许温度的范围内,对驱动电动机24a进行驱动。而且,在电动机表面温度超过允许温度的情况下,进行如下控制:根据第2热敏电阻32的信息进行强制停止。
例如,仅利用第2热敏电阻32,无法直接测定电动机表面温度是否超过允许温度,所以,必须事前取得周边温度与电动机表面温度之间的温度变化的对应,设定确保了预定余量(margin)的施加电压。
并且,仅利用第1热敏电阻31,虽然能够针对电动机表面温度超过允许温度的情况进行失效保险(强制停止等),但是,无法进行如下控制:在各种周边温度下始终以最大输出对驱动电动机24a的输出进行驱动。
因此,根据上述本实施方式的结构,针对伴随镜头筒1的周边温度的变化而使驱动电动机24a的负载变动、电动机表面温度上升不同的情况,能够排除不必要的余量,并根据周边温度始终以高输出高效地对驱动电动机24a进行驱动。
[第2实施方式]
在上述第1实施方式中,用于使多个可动框部件在光轴方向上进退移动的凸轮部件的形式构成为大致圆筒形状的凸轮框。但是,凸轮部件的形式不限于此。
例如,在接着说明的本发明的第2实施方式中,作为凸轮部件,示出使用圆板状的板状部件的凸轮部件的例子。
图31、图32是在本发明的第2实施方式的镜头筒中、仅取出使多个可动框部件在光轴方向上进退移动的凸轮机构的主要部分并概略示出的图。其中,图31是示出本实施方式的镜头筒中的多个可动框部件和凸轮部件的主要部分外观立体图。图32是图31的构成部件中的凸轮部件的平面图。
在本实施方式的镜头筒中具有凸轮机构,该凸轮机构由2个可动框部件即第1移动框51和第2移动框52、以及用于使这2个可动框部件51、52在沿着光轴O的方向上进退移动的圆板凸轮53构成。
在本实施方式中,第1移动框51、第2移动框52作为构成为大致相同形状的透镜保持框部件。第1移动框51保持第1透镜组51x。第2移动框52保持第2透镜组52x。
2个移动框51、52被保持成,通过与沿着光轴O的方向平行地延伸的2个引导轴55、56在沿着光轴O的方向上进退自如。这里,主引导轴55是对2个移动框51、52进行引导以使其能够在沿着光轴O的方向上进退的轴部件。并且,同样地,副引导轴56引导2个移动框51、52在沿着光轴O的方向上进退,并且,还作为限制2个移动框51、52以主引导轴55为转动中心进行旋转的旋转限制部件发挥功能。
2个移动框51、52分别具有从外周缘部朝向径向植设的凸轮从动件(第1凸轮从动件51a、第2凸轮从动件52a)。
另一方面,在上述2个移动框51、52的附近配设有凸轮部件即圆板凸轮53。该圆板凸轮53是将与光轴O正交的轴C作为旋转轴的圆板形状的凸轮部件。换言之,圆板凸轮53绕与板状部件的平面正交的轴C转动。在圆板凸轮53的端部平面上形成有2个凸轮槽(第1凸轮槽53a、第2凸轮槽53b)、以及分别在预定位置与这2个凸轮槽53a、53b的一端连接的凸轮从动件导入槽53i。第1凸轮槽53a、第2凸轮槽53b优选相互间隔开,但不是必须的。从动件导入槽53i的开放端53x朝向板状部件的周侧面开放。另外,圆板凸轮53可以通过未图示的驱动源即电动机驱动来转动,也可以与外装部件联动地被驱动转动。
第1移动框51的第1凸轮从动件51a与2个凸轮槽中的第1凸轮槽53a卡合,第2凸轮从动件52a与第2凸轮槽53b卡合。
如图32所示,用标号P1表示从凸轮从动件导入槽53i向第1凸轮槽53a分支的分支点。并且,用标号P2表示从凸轮从动件导入槽53i向第2凸轮槽53b分支的分支点。
而且,设从凸轮从动件导入槽53i的开放端53x到分支点P1的槽宽为A、从分支点P1到分支点P2的槽宽为B时,两者的关系设定为A>B。与此对应,设第1凸轮从动件51a的直径尺寸为D1、第2凸轮从动件52a的直径尺寸为D2时,设定为D1>D2。
另外,图32所示的从线段CW到线段CT的角度θ是用于在光轴方向驱动2个可动框部件的变焦范围。如果可动框部件51位于线段CW上的点P3、可动框部件52位于点P4,则处于镜头筒的变焦的广角状态,如果可动框部件51位于线段CT上的点P5、可动框部件52位于点P6,则处于变焦的望远状态。
在以上这种结构的本发明的第2实施方式中,也能够得到与上述第1实施方式大致相同的效果。
在本实施方式中,第1移动框51和第2移动框52作为构成为相同形状的透镜保持框部件,但是不限于此,例如也可以是光圈单元等的框部件。
另外,根据上述发明的实施方式,能够得到以下结构的发明。
(1)一种镜头筒,其特征在于,该镜头筒具备:
电动机,其配置于上述镜头筒内,用于在光轴方向上驱动位于上述透镜内的移动框;
第1热敏电阻,其测定上述电动机的表面温度;
第2热敏电阻,其用于测定上述电动机周围的气氛的温度;以及
控制构件,其根据来自上述第1热敏电阻和第2热敏电阻的输出,对输入到上述电动机的电压进行控制。
(2)根据上述(1)所述的镜头筒,其特征在于,
上述控制构件根据来自上述第2热敏电阻的输出,限制对上述电动机施加的施加电压。
(3)根据上述(1)、(2)所述的镜头筒,其特征在于,
上述控制构件根据来自上述第2热敏电阻的输出,阶段地设定针对上述电动机的最高施加电压。
(4)根据上述(1)~(3)中的任一项所述的镜头筒,其特征在于,
上述第1热敏电阻检测到预定温度后,上述控制构件停止对上述电动机施加电压。
本发明不限于上述实施方式,当然能够在不脱离发明主旨的范围内实施各种变形或应用。进而,上述实施方式包含各种阶段的发明,通过所公开的多个构成要件中的适当组合能够提取各种发明。例如,在即使从上述一个实施方式所示的全部构成要件中删除几个构成要件也能够解决发明要解决的课题、得到发明的效果的情况下,能够提取该删除了构成要件后的结构作为发明。该发明除了由所附权利要求书限定以外,不由特定的实施方式制约。
Claims (10)
1.一种镜头筒,其特征在于,该镜头筒具备:
第1框部件,该第1框部件具有第1凸轮从动件且在光轴方向被进退驱动;
第2框部件,该第2框部件具有直径比第1凸轮从动件的直径细的第2凸轮从动件且在光轴方向被进退驱动;以及
凸轮部件,该凸轮部件具有:第1凸轮槽,与上述第1凸轮从动件卡合,用于在光轴方向驱动上述第1框部件;第2凸轮槽,与上述第2凸轮从动件卡合,用于在光轴方向驱动上述第2框部件;以及凸轮从动件导入槽,该凸轮从动件导入槽形成有开放端、从该开放端连续连接且朝向上述第1凸轮槽的一端分支的第1分支点、和从该第1分支点连续连接且朝向上述第2凸轮槽的一端分支的第2分支点,以用于向上述第1凸轮槽和上述第2凸轮槽分别导入上述第1凸轮从动件和上述第2凸轮从动件,从上述开放端到上述第1分支点,上述第1凸轮从动件和上述第2凸轮从动件能够通过,从上述第1分支点到上述第2分支点,仅上述第2凸轮从动件能够通过。
2.根据权利要求1所述的镜头筒,其特征在于,
上述凸轮部件是筒状部件,上述凸轮部件绕该筒状部件的中心轴转动。
3.根据权利要求2所述的镜头筒,其特征在于,所述第1凸轮槽和第2凸轮槽形成于所述筒状部件的内周面。
4.根据权利要求3所述的镜头筒,其特征在于,所述第1凸轮槽和第2凸轮槽从该筒状部件的端面起依次间隔开。
5.根据权利要求2所述的镜头筒,其特征在于,所述凸轮从动件导入槽形成于所述筒状部件的内周面,且所述开放端朝向该筒状部件的端面开放。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的镜头筒,其特征在于,该凸轮部件是具有包括所述第1凸轮槽和所述第2凸轮槽在内的2个以上凸轮槽的部件。
7.根据权利要求1所述的镜头筒,其特征在于,
上述凸轮部件是板状部件,上述凸轮部件绕与该板状部件的平面正交的轴转动。
8.根据权利要求7所述的镜头筒,其特征在于,所述第1凸轮槽和第2凸轮槽形成于所述板状部件的端部平面上。
9.根据权利要求8所述的镜头筒,其特征在于,所述第1凸轮槽和第2凸轮槽相互间隔开。
10.根据权利要求7所述的镜头筒,其特征在于,所述凸轮从动件导入槽形成于所述板状部件的端部平面上,且所述开放端朝向上述板状部件的周侧面开放。
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