CN102401974A - 镜筒 - Google Patents

Abstract

一种镜筒，该镜筒包括：透镜保持架(102)，其保持透镜(101)并且包括至少三个从动销(103、104、102b)；引导筒(700)，其在光轴方向上直进地引导透镜保持架(102)；以及凸轮筒(800)，其绕光轴转动以使透镜保持架(102)在光轴方向上移动。在凸轮筒(800)形成至少三种不同类型的凸轮槽(800a、800b、800c)，并且所述凸轮槽中的至少两种凸轮槽在预定的交叉点(800t)彼此交叉。当所述至少三种从动销中的一种从动销位于交叉点时，其它的至少两种从动销在镜筒的缩回方向上与所述至少三种不同类型的凸轮槽中的相应凸轮槽接合。

Description

镜筒

技术领域

本发明涉及一种以透镜能在光轴方向上前后移动的方式支撑透镜的镜筒(lens barrel)。

背景技术

在比如数字式静态照相机等光学设备中，与数字式摄像机类似地，不但要求静态图像拍摄，而且要求动态图像拍摄功能。在动态图像拍摄中，要求图像很少抖动的平滑变焦操作和高的倍率。但是，镜筒因为高的倍率而变重，并且由于落下而被施加的冲击大。因此，需要抗比如冲击等外力的镜筒。日本特开2004-258642号公报公开了凸轮槽彼此交叉的镜筒。

但是，在日本特开2004-258642号公报的镜筒中，在凸轮槽的交叉位置处，从动销仅与其它抗冲击较弱的凸轮槽接合。另外，在凸轮槽的交叉位置处，因为驱动从动销的凸轮槽变化，所以难以进行平滑变焦操作。

发明内容

本发明提供一种能够进行平滑变焦操作并且抗冲击力的镜筒。

作为本发明的一个方面的镜筒包括：透镜保持架，其保持透镜并且包括至少三种从动销；引导筒，其设置于所述透镜保持架的内周侧并且能在光轴方向上直进地引导所述透镜保持架；以及凸轮筒，其设置于所述引导筒的外周侧并且能绕光轴转动以使所述透镜保持架在所述光轴方向上移动。在所述凸轮筒形成至少三种不同的凸轮槽，并且所述至少三种不同的凸轮槽中的至少两种凸轮槽在预定的交叉点彼此交叉。当所述至少三种从动销中的一种从动销位于所述交叉点时，其它的至少两种从动销在所述镜筒的缩回方向上与所述至少三种不同的凸轮槽中的相应凸轮槽接合。

从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

图1是本实施方式的镜筒的截面图。

图2是本实施方式的透镜保持架单元的立体图。

图3是本实施方式的凸轮筒的立体图。

图4是本实施方式的凸轮筒的外径展开图。

图5是本实施方式的从动销及其周边的放大图。

图6是图4的Z-Z截面图。

图7是本实施方式的镜筒的透镜保持架缝(slit)部的截面图。

图8是从动销103附近的放大图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式。在各图中，相同的元件将以相同的附图标记表示，并且将省略对相同元件的重复说明。

首先，将说明本实施方式的镜筒。图1是本实施方式的镜筒的截面图。图2是本实施方式的透镜保持架单元的立体图。在本实施方式中，将说明适用于静态照相机的透镜单元，但是本实施方式不限于此，而是可广泛适用于比如摄像机等其它光学设备中所组装的各种镜筒。

附图标记101表示透镜(第一透镜单元)，附图标记102表示保持透镜101的透镜保持架(第一单元筒)。透镜保持架102在周向上的三个区域处分别设置有缝部102a和从动销保持部102d。附图标记103表示被固定于透镜保持架102的周向上的三个区域处的从动销。从动销103包括作为与待接合的凸轮槽800a接触的部分的从动销接合部103a。附图标记104表示被固定于透镜保持架102的周向上的三个区域处的辅助从动销。附图标记102b表示辅助从动销。辅助从动销102b在透镜保持架102的外观部(镜筒外观部)一体地形成于透镜保持架102。因此，如果与透镜保持架102分开地构造辅助从动销102b，则需要安装孔。因而，透镜保持架102包括从动销103、辅助从动销104和102b至少这三种从动销。透镜保持架单元100(第一单元)通过包括第一透镜单元、透镜保持架102、从动销103以及辅助从动销102b和104而构成。

附图标记201表示第二透镜单元，附图标记202表示第二筒。第二单元通过包括第二透镜单元201和第二单元筒202而构成。附图标记300表示光圈/快门单元。附图标记401表示第三透镜单元，附图标记402表示第三透镜单元保持构件，附图标记403表示在与光轴正交的方向上驱动第三透镜单元保持构件402的驱动单元。附图标记404表示保持第三透镜单元保持构件402和驱动单元403的第三单元基部构件。第三单元400通过包括第三透镜单元401、第三透镜单元保持构件402、驱动单元403和第三单元基部构件404而构成。

附图标记601表示第四透镜单元，附图标记602表示保持第四透镜单元601的第四透镜单元保持构件。第四单元通过包括第四透镜单元601和第四透镜单元保持构件602而构成。附图标记700表示设置于透镜保持架102的内周侧的引导筒。引导筒700被固定于筒基板(barrel base plate)1000，引导筒700在光轴方向上直进地引导透镜保持架102。附图标记702表示设置于引导筒700的从动销，该从动销的端部具有球R形状。从动销702被构造成能够在凸轮筒800的径向上与凸轮槽800d接合。

附图标记800表示凸轮筒。凸轮筒800设置于引导筒700的外周侧，凸轮筒800被构造成相对于引导筒700(绕光轴)转动以使透镜保持架102在光轴方向上移动。与从动销103的从动销接合部103a接触而接合的凸轮槽800a和与辅助从动销104接触而接合的凸轮槽800b形成于凸轮筒800的外周侧。凸轮槽800a和800b具有相同的轨迹，并且在辅助从动销104和凸轮槽800b之间设置有预定间隙。从动销103与形成于凸轮筒800的凸轮槽800a接合。由于从动销103被加载以被组装(incorporate)到凸轮槽800a中，所以从动销保持部102d通过缝部102a而构成弹性部。因为从动销保持部102d构成弹性部，所以从动销103相对于凸轮槽800a被施加沿与光轴垂直的方向的力。因此，无需使用特别的施力构件，从动销103就能够被施力而进入凸轮槽800a中。

凸轮槽800d形成于凸轮筒800的内周侧面，从动销702的端部的球R形状部接触凸轮槽800d的凸轮底面。从动销702在凸轮筒800的径向上与凸轮槽800d接合，并且从动销702在作为光轴方向的彼此不同的两个方向上接触凸轮槽800d。附图标记901表示第五透镜单元，附图标记902表示保持第五透镜单元901的第五透镜单元保持构件。第五单元通过包括第五透镜单元901和第五透镜单元保持构件902而构成。附图标记1000表示筒基板。附图标记1003表示安装到筒基板1000的比如CCD或CMOS等摄像元件。筒基板1000是覆盖镜筒的照相机外壳部件。

图3是本实施方式的凸轮筒800的立体图。凸轮槽800a以及辅助凸轮槽800b和800c，即三种不同类型的凸轮槽形成于凸轮筒800的外周侧。从动销103与形成于凸轮筒800的凸轮槽800a接合。辅助从动销104与形成于凸轮筒800的辅助凸轮槽800b接合。辅助从动销102b与形成于凸轮筒800的辅助凸轮槽800c接合。齿轮部800j设置于凸轮筒800的外周侧。还设置组装凸轮销(未示出)的孔部800k和组装从动销702(销构件)的孔部800m。

图4是本实施方式的凸轮筒800的外径展开图。从动销103在凸轮槽800a和辅助凸轮槽800b彼此交叉的交叉点800t(凸轮槽交叉位置)与凸轮槽800a接合。在该情况下，辅助从动销102b和104在沿着光轴朝向摄像元件1003存在凸轮槽的位置处与辅助凸轮槽800c和800b相应地接合。这同样适用于辅助从动销102b或辅助从动销104在凸轮槽交叉位置与辅助凸轮槽800c或辅助凸轮槽800b相应地接合的情况。换言之，当至少三种从动销中的一种从动销位于交叉点时，其它的至少两种从动销在镜筒的缩回方向上与对应的凸轮槽接合(即其它的至少两种从动销位于不存在交叉点的位置处)。根据该构造，即使镜筒具有彼此交叉的凸轮槽(辅助凸轮槽)，从动销(辅助从动销)也不容易从凸轮槽脱落，因此，能够实现抗冲击力的镜筒。附图标记800p表示辅助凸轮槽800c的升程(lift)终止点。因此，辅助凸轮槽800c(凸轮槽中的至少一种凸轮槽)在升程的途中终止。凸轮槽800a和辅助凸轮槽800b在辅助凸轮槽800c的升程终止点800p的附近彼此不交叉。因此，即使当辅助凸轮槽800c在升程的途中终止时，也不影响镜筒的强度。

图5是本实施方式的镜筒的从动销103及其周边的放大图。图5示出了当透镜保持架102未受冲击时从动销103的状态。如图5所示，当透镜保持架102未受冲击时，从动销103与凸轮筒800的凸轮槽800a接合。从动销103的从动销接合部103a为球形状。该球形状包括可被认为是大致球形状的形状(大致球形状)以及精确的球形状。

在凸轮筒800中，附图标记8001表示凸轮槽800a的底侧部，附图标记8002表示凸轮槽800a的开放侧部。凸轮槽800a的底侧部8001的锥角α被设定为比凸轮槽800a的开放侧部8002的锥角β大(α＞β)。换言之，凸轮槽800a包括具有锥角α(第一锥角)的底侧部8001和具有比锥角α小的锥角β(第二锥角)的开放侧部8002。

如图5所示，在正常的驱动期间，即当透镜保持架102未受冲击时，从动销接合部103a通过从动销保持部102d的弹性力(由箭头所示的弹性力)仅接触凸轮槽800a的底侧部8001。换言之，当透镜保持架102未受冲击时，从动销103接触凸轮槽800a的底侧部8001，而不接触凸轮槽800a的开放侧部8002。

图6是图4的Z-Z截面图，其示出了凸轮槽800a和辅助凸轮槽800b的交叉位置(交叉点800t)。辅助凸轮槽800b与凸轮槽800a的开放侧部8002交叉。另一方面，辅助凸轮槽800b不与凸轮槽800a的底侧部8001交叉。可选地，辅助凸轮槽800b仅在底侧部8001的一部分处与凸轮槽800a交叉。换言之，凸轮槽800b不在从动销接合部103a与凸轮槽800a的底侧部8001的接触部处与凸轮槽800a交叉。从动销103被构造成即使当凸轮槽800a与另一凸轮槽(辅助凸轮槽)交叉时也不影响变焦操作。如上所述，缝部102a形成于透镜保持架102。由于从动销103被加载以被组装到凸轮槽800a中，所以从动销保持部102d通过缝部102a构成弹性部。因为从动销保持部102d用作弹性部，所以从动销103相对于凸轮槽800a被施加沿与光轴垂直的方向的力。因此，无需使用另外的施力构件，从动销103就能够被施力而进入凸轮槽800a中。

图7是当从透镜101侧观察时在缝部102a处切断透镜保持架102的截面图。缝部102a以120度的间隔布置在透镜保持架102的三个区域处。由于从动销保持部102d必须维持从动销103附近的强度，所以从动销保持部102d是厚的。因此，从动销保持部102d是厚的以抑制由冲击引起的变形和损坏。

从从动销保持部102d到缝端部102f的部分以平缓的曲线连接，并且该部分被构造成在受到冲击时应力不会局部地集中。六条从从动销保持部102d到缝端部102f的平缓曲线是大致相同的曲线。为了确保合适的弹性力，从动销保持部102d随着其靠近缝部102a的两端部而变薄。三个从动销103被构造成通过均等的施加力与凸轮槽800a接合。

在透镜保持架102的三个缝部102a之间，与凸轮槽800b接合的辅助从动销104被辅助从动销保持部102e保持。在正常的驱动期间，辅助从动销104不接触凸轮槽800b。仅在透镜保持架102受到冲击时，辅助从动销104才接触凸轮槽800b。辅助从动销保持部102e被构造成是厚的，以维持强度。由于凸轮筒800转动以驱动从动销103，所以透镜保持架102被沿光轴方向无空隙(backlash)地直进驱动。

图8是本实施方式的镜筒的从动销103及其周边的放大图，其示出了当透镜保持架102受到冲击时从动销103的状态。如图8所示，当透镜保持架102受到冲击(由箭头所示的冲击力被施加)时，从动销103在向上推从动销保持部102d的同时从底侧部8001脱落以接触开放侧部8002。换言之，当透镜保持架102受到冲击时，从动销103接触凸轮槽800a的开放侧部8002，而不接触凸轮槽800a的底侧部8001。

如上所述，底侧部8001的锥角α大于开放侧部8002的锥角β(α＞β)。另外，从动销接合部103a的形状是大致球形状。因此，从动销103易于从底侧部8001脱落并且不易于留下凹痕(dent)。传递到从动销103的冲击力最终被开放侧部8002接收。因此，易于对开放侧部8002留下凹痕。在该情况下，由于在正常的驱动期间从动销103不与开放侧部8002接触，所以由凹痕引起的振动不会传递给透镜保持架102。

在本实施方式的镜筒中，当一种从动销位于凸轮槽的交叉点时，其它的从动销沿光轴朝向摄像元件(在镜筒的缩回方向上)与至少三种不同类型的凸轮槽中的相应的凸轮槽接合。因此，即使在镜筒受到冲击时从动销位于交叉点，冲击也被施加给其它的两种凸轮槽。结果，能够提供抗冲击力的镜筒。即使当凸轮槽与另一凸轮槽交叉时，被驱动的凸轮槽的接触部(底侧部)通过与从动销接触而不与从动销分开。因此，从动销在始终接触同一凸轮槽的接触部的状态下被驱动。结果，可提供能够进行平滑变焦操作的镜筒。在至少两种类型的凸轮槽不交叉的区域，其它凸轮槽的升程能够终止。结果，能够提供小型化的镜筒。另外，在驱动镜筒期间，当沿光轴方向观察时，布置于镜筒的外观部的从动销与透镜保持架一体地形成。因此，不需要如果从动销被单独构造时所需要的安装孔。结果，能够提供不损失设计性的镜筒。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应理解，本发明并不局限于所公开的示例性实施方式。所附的权利要求书的范围应符合最宽泛的阐释，以涵盖所有这样的变型、等同结构和功能。

Claims (4)

1.一种镜筒，其包括：

透镜保持架，其保持透镜并且包括至少三种从动销；

引导筒，其设置于所述透镜保持架的内周侧并且能在光轴方向上直进地引导所述透镜保持架；以及

凸轮筒，其设置于所述引导筒的外周侧并且能绕光轴转动以使所述透镜保持架在所述光轴方向上移动，

其中，在所述凸轮筒形成至少三种不同的凸轮槽，并且所述至少三种不同的凸轮槽中的至少两种凸轮槽在预定的交叉点彼此交叉，

当所述至少三种从动销中的一种从动销位于所述交叉点时，其它的至少两种从动销在所述镜筒的缩回方向上与所述至少三种不同的凸轮槽中的相应凸轮槽接合。

2.根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，

所述至少三种不同的凸轮槽中的至少一种凸轮槽包括与相应的从动销接合且具有第一锥角的底侧部和具有比所述第一锥角小的第二锥角的开放侧部，

所述相应的从动销与所述至少一种凸轮槽的所述底侧部接触，

所述至少一种凸轮槽在所述交叉点处与另一凸轮槽在所述开放侧部交叉，而不与所述另一凸轮槽在所述底侧部交叉。

3.根据权利要求1或2所述的镜筒，其特征在于，

所述至少三种不同的凸轮槽中的至少一种凸轮槽在升程的途中终止。

4.根据权利要求1或2所述的镜筒，其特征在于，

所述至少三种从动销中的在驱动所述镜筒期间当沿所述光轴方向观察时被布置于所述镜筒的外观部的从动销与所述透镜保持架一体地形成。

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