CN102520500B - 镜筒、摄像装置、照相机、信息终端装置、图像输入装置 - Google Patents

镜筒、摄像装置、照相机、信息终端装置、图像输入装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及将退出镜片组退到固定筒部内径外侧、并能够降低变焦驱动声音的镜筒、以及具备该镜筒的摄像装置、照相机、信息终端装置、图像输入装置。镜筒(10)中,固定筒部(21a)中的可动镜筒内部保持用于分别保持多组镜片组的多个镜片保持框,使镜筒由收缩状态变为摄影状态,镜片保持框包括可移动的退出镜片保持框(31),用于在摄影状态下将所有镜片组置于同一摄影光轴上的摄影位置,并在收缩状态下使退出镜片组退到固定筒部(21a)外侧的退出位置,还具备驱动可动镜筒动作的可动镜筒用驱动源(51)、以及驱动退出镜片保持框的退出框用驱动源(52),在摄影位置上退出镜片保持框受到可动镜筒用驱动源驱动而沿摄影光轴方向进退。

Description

镜筒、摄像装置、照相机、信息终端装置、图像输入装置
技术领域
本发明涉及在一个形态中镜片组收缩,而在另一个形态中镜片组伸出到规定位置以供使用的镜筒,并涉及具备该镜筒的摄像装置、照相机、携带型信息终端装置、以及图像输入装置。
背景技术
数码静态照相机或数码录像机(以下称为数码相机)等摄像装置,随着摄影性能的提高,对于携带性能的要求也不断上升。为此,摄影装置被构成为,在非摄影时,至少有一部分镜片组在退出摄影光轴上的摄影位置的同时,收缩到相机框体内部,使各镜片组之间的距离小于摄影所需距离并尽量减小该距离,而在摄影时,该至少一部分镜片从相机框体内伸出,使这些镜片组之间的距离达到摄影所需距离。该摄影装置的镜筒为可伸缩状态,减小了可动镜筒收纳时在摄影光轴方向上的长度尺寸(以下也称为厚度尺寸),便于携带。
但是,上述技术方案中,退出摄影位置的镜片组的退出位置实际上位于相机主机部中固定镜筒部的最大外径内侧,为此,虽然可动镜筒收纳时的厚度减小,但是固定筒部的外径却变大,因而存在从物体方向正面观察相机主机时的尺寸变大的问题。
专利文献1公开了一种镜筒,该镜筒具有用退出镜片保持框来保持退出镜片组的结构。该退出镜片保持框使得退出镜片组中至少一个退到固定筒部的内径外侧。在非摄影的收缩时,镜筒中的退出框驱动机构使得退出镜片保持框退到固定筒部外侧的退出位置,该退出框驱动机构具有退出框用驱动源,其不同于驱动可动镜筒向摄影光轴方向移动的可动镜筒用驱动源。为此,相比于将镜片组退到固定筒部内侧的以往结构,该结构不会造成收缩时镜片组之间距离增大,抑制了固定筒部外径的增大。
但是,上述现有技术中的镜筒中,退出框驱动机构使用不同于可动镜筒用驱动源的退出框用驱动源,来使得退出镜片保持框在退出位置和摄影位置之间移动,而且使位于摄影位置的退出镜片保持框向摄影光轴方向移动。为此,该镜筒在驱动变焦时,用可动镜筒用驱动源驱动可动镜筒向摄影光轴方向移动,同时用退出框用驱动源驱动退出镜片保持框在摄影方向移动,两个驱动源同时驱动,造成动作声音变大。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于,提供一种既能够使退出镜片组退到固定筒部内经外侧,同时还能够在驱动变焦时抑制动作声音的镜筒。
本发明提供以下技术方案。
(1)一种镜筒,其中包括:多组镜片组;多个镜片保持框,用于分别保持该多组镜片组;可动镜筒,其内部保持该各个镜片保持框;以及,固定筒部,其内部保持该可动镜筒,该镜筒使得该多组镜片组中至少一部分镜片组从收缩状态向物体一方移动,成为摄影状态,该收缩状态为使得所述至少一部分镜片组收缩,以收纳镜片组,所述镜片保持框中包括退出镜片保持框,用于可移动地保持退出镜片,该退出镜片至少包含一组镜片组,以使得所述各个镜片保持框在摄影状态下,将所有镜片组置于同一摄影光轴上的摄影位置,并在收缩状态下,将所述退出镜片退出到所述固定筒部内径位置外侧的退出位置,其特征在于,还具备:可动镜筒用驱动源,用于使得所述可动镜筒相对于所述固定筒部动作;以及,退出框用驱动源,用于使得所述退出镜片保持框在所述摄影位置与所述退出位置之间移动,在所述摄影位置上,所述退出镜片保持框受到所述可动镜筒用驱动源的驱动力的驱动,沿着所述摄影光轴方向进退移动。
(2)根据上述(1)所述的镜筒,其特征在于,所述退出镜片保持框连动于所述可动镜筒相对于所述固定筒部的动作进行进退移动。
(3)根据上述(1)或者(2)所述的镜筒,其特征在于,所述可动镜筒包括转筒,该转筒围绕所述摄影光轴相对于所述固定筒部转动,所述退出镜片保持框通过直进转换机构连接到所述转筒上,该直进转换机构可以将该转筒相对于所述固定筒部的转动转换为所述退出镜片保持框在摄影光轴方向上的直线移动。
(4)根据上述(3)所述的镜筒,其特征在于,所述直进转换机构包括设于所述退出镜片保持框上的凸销、以及设于所述转筒的周面且能够接受该凸销嵌入的凸槽,并使得所述退出镜片保持框随着该凸销在该凸槽内的结合位置变化而进退。
(5)根据上述(1)至(4)中任意一项所述的镜筒,其特征在于,在固定筒部外侧设置主导轴,该主导轴平行于摄影光轴,所述退出镜片保持框受到该主导轴支承,并可以沿着长度方向移动,且围绕该主导轴的轴线转动。
(6)根据上述(5)所述的镜筒,其特征在于,所述退出镜片保持框受到保持框转动作用装置对其施加沿着绕所述主导轴转动的方向、且向着摄影位置的转动作用,同时受到保持框直进作用装置对其施加沿着该主导轴方向、且向着物体一侧的直线作用。
(7)根据上述(6)所述的镜筒,其特征在于,进一步包括固定所述固定筒部的镜筒基座,该镜筒基座上设有结合片部,同时在所述退出镜片保持框上设有结合突起,当所述退出镜片保持框从所述摄影位置向所述退出位置转动时,该结合突起和该结合片部在摄影光轴上结合,以限制该退出镜片保持框向物体一方的直线移动,同时,当该退出镜片保持框位于所述摄影位置时,该结合突起和该结合片部之间的结合被解除。
(8)根据上述(5)至(7)中任意一项所述的镜筒,其特征在于,具备位于所述固定筒部外侧的进退移动部件,该进退移动部件受到所述退出框用驱动源驱动而在摄影光轴方向上移动,所述退出镜片保持框通过转动转换机构连接该进退移动部件,该转动转换机构可以将所述进退移动部件在摄影光轴方向上的移动,转换为所述退出镜片保持框在所述摄影位置与所述退出位置之间的转动运动。
(9)根据上述(8)所述的镜筒,其特征在于,在所述摄影位置上、所述退出镜片保持框后退到摄影光轴方向上最后方的位置上,可以进行所述直进转换机构和所述转动转换机构之间相对于所述退出镜片保持框的连接状态的转换。
(10)根据上述(8)或(9)所述的镜筒,其特征在于,所述转动转换机构包括设于所述退出镜片保持框上的凸面、以及设于所述进退移动部件上并能够与该凸面结合的接触部,并使得所述退出镜片保持框随着该接触部与该凸面的结合位置变化而转动。
(11)一种摄像装置,其特征在于,使用上述(1)至(10)中任意一项所述的镜筒。
(12)一种照相机,其特征在于,使用上述(1)至(10)中任意一项所述的镜筒。
(13)一种携带型信息终端装置,其特征在于,使用上述(1)至(10)中任意一项所述的镜筒。
(14)一种图像输入装置,其特征在于,使用上述(1)至(10)中任意一项所述的镜筒。
本发明的效果如下。
上述(1)所述的镜筒中,单独使用一个驱动源来驱动可动镜筒以及退出镜片在摄影光轴方向的进退,与用可动镜筒用驱动源以及退出框用驱动源来进行变焦驱动相比,用一个驱动源进行变焦驱动降低了变焦驱动时的动作声音。
在此基础上,所述退出镜片保持框连动于所述可动镜筒相对于所述固定筒部的动作进行进退移动,通过退出镜片与其他镜片组的协作,来设定摄影光学系统的倍率即焦距,适当调节摄影光轴上镜片组之间的间距,而用一个驱动源驱动镜片组进退,有利于避免结构复杂化,获得适当且迅速的移动。
在此基础上,所述可动镜筒包括转筒,该转筒围绕所述摄影光轴相对于所述固定筒部转动,所述退出镜片保持框通过直进转换机构连接到所述转筒上,该直进转换机构可以将该转筒相对于所述固定筒部的转动转换为所述退出镜片保持框在摄影光轴方向上的直线移动。这样,利用转筒的转动来驱动退出镜片保持框在摄影位置上的进退,有利于简化结构,而不需要改变可动镜筒动作机构的基本结构。
在此基础上,所述直进转换机构包括设于所述退出镜片保持框上的凸销、以及设于所述转筒的周面且能够接受该凸销嵌入的凸槽,并使得所述退出镜片保持框随着该凸销在该凸槽内的结合位置变化而进退。这样,通过简单的结构,来利用可动镜筒相对于固定筒部的动作,使驱动部件移动,减小了结构尺寸,有利于小型化。
在此基础上,在固定筒部外侧设置主导轴,该主导轴平行于摄影光轴,所述退出镜片保持框受到该主导轴支承,并可以沿着长度方向移动,且围绕该主导轴的轴线转动。这样,用简单的结构,来使得退出镜片保持框在沿着长度方向移动的同时,围绕该主导轴的轴线转动,减小了结构尺寸,有利于小型化。
在此基础上,所述退出镜片保持框受到保持框转动作用装置对其施加沿着绕所述主导轴转动的方向、且向着摄影位置的转动作用,同时受到保持框直进作用装置对其施加沿着该主导轴方向、且向着物体一侧的直线作用。这样,可以帮助退出镜片从退出位置向摄影位置移动,减小了结构尺寸,有利于小型化。
在此基础上,进一步包括固定所述固定筒部的镜筒基座,该镜筒基座上设有结合片部,同时在所述退出镜片保持框上设有结合突起,当所述退出镜片保持框从所述摄影位置向所述退出位置转动时,该结合突起和该结合片部在摄影光轴上结合,以限制该退出镜片保持框向物体一方的直线移动,同时,当该退出镜片保持框位于所述摄影位置时,该结合突起和该结合片部之间的结合被解除。这样,能够以简单的结构,来确保退出镜片保持框在退出位置与摄影位置之间的移动。
在此基础上,进一步具备位于所述固定筒部外侧的进退移动部件,该进退移动部件受到所述退出框用驱动源驱动而在摄影光轴方向上移动,所述退出镜片保持框通过转动转换机构连接该进退移动部件,该转动转换机构可以将所述进退移动部件在摄影光轴方向上的移动,转换为所述退出镜片保持框在所述摄影位置与所述退出位置之间的转动运动。这样,能够以简单的结构,来确保退出镜片保持框在退出位置与摄影位置之间的移动。
在此基础上,在所述摄影位置上、所述退出镜片保持框后退到摄影光轴方向上最后方的位置上,可以进行所述直进转换机构和所述转动转换机构之间相对于所述退出镜片保持框的连接状态的转换。这样,有利于在退出镜片保持框驱动控制中驱动源的顺利转换。
在此基础上,所述转动转换机构包括设于所述退出镜片保持框上的凸面、以及设于所述进退移动部件上并能够与该凸面结合的接触部,并使得所述退出镜片保持框随着该接触部与该凸面的结合位置变化而转动。这样,能够以简单的结构,来确保退出框用驱动源驱动退出镜片保持框在退出位置与摄影位置之间移动。
附图说明
图1是从物体一方观察的一例涉及本发明镜筒10处于收缩收纳状态D时的立体图。
图2是从像面一侧观察镜筒10处于收缩收纳状态D时的立体图。
图3是从像面一侧观察镜筒10处于摄影状态P时的立体图。
图4是在各组镜片组伸出的摄影状态P以及使各组镜片组收缩用以收纳的收缩状态D中各组镜片组、各个镜片保持框、以及各种镜筒的要部的纵向截面图。
图5是第一转筒22螺旋形嵌合的立体图。
图6是展开第二转筒24上形成的凸槽形状的展示图。
图7是展开凸筒26上形成的凸槽形状的展示图。
图8是展开第一衬垫23上形成的凸槽以及键槽的形状且省略螺旋部的展示图。
图9是展开固定框21中的固定筒部21a上形成的凸槽以及键槽的形状且省略螺旋部的展示图。
图10是展开第一转筒22上形成的键部、直槽、以及凸槽的形状且省略螺旋部的展示图。
图11是用于说明在收缩状态D下第三镜片保持框31以及该第三镜片保持框31的进退驱动机构30、以及第四镜片保持框41以及该第四镜片保持框41的进退驱动机构40的结构的立体图。
图12是是用于说明在摄影状态P下第三镜片保持框31以及该第三镜片保持框31的进退驱动机构30、以及第四镜片保持框41以及该第四镜片保持框41的进退驱动机构40的结构的立体图。
图13是从图1中箭头A2方向观察镜筒10的立体图。
图14是第四镜片保持框41的结构的立体图。
图15是第四镜片保持框41中第四镜片保持框转动基部93的连接壁部分上的台阶部96a的结构的示意图。
图16是第四镜片保持框41周围结构的立体图。
图17是螺合部件45结构的示意图。
图18是用于说明第四镜片保持框41以及该第四镜片保持框41的进退驱动机构40的作用的示意图。
图19A、图19B均为用于说明第三镜片保持框31结构的立体图,其中图19A是从侧面观察时的图,图19B是从图19A中箭头A3方向观察时的图。
图20是第三镜片保持框31周围结构的立体图。
图21是用于说明第三镜片保持框31以及该第三镜片保持框31的进退驱动机构30的作用的示意图。
图22A、图22B均为用于说明第三镜片保持框31中的结合突起66与镜筒基座81上的结合片部81a之间的结构的立体图,其中图22A是在摄影光轴OA方向上结合时的状态,图22B是该结合被解除时的状态。
图23是用于说明第三镜片保持框31中弯曲壁部分63b上的台阶部65、与该凸面65a以及侧部结合面65b结合的负螺丝部件35的接触部35a、随着该结合位置变化而移动第三镜片保持框31的凸销31c、与该凸销31c结合的第一转筒22的凸槽22e之间的相对位置关系的示意图。其中(a)是负螺丝部件35的接触部35a位于最接近像面一侧时的状态,(b)是负螺丝部件35的接触部35a从图状态(a)位置向物体一侧移动时的状态,(c)是负螺丝部件35的接触部35a从状态(b)位置进一步向物体一侧移动时的状态,(d)是负螺丝部件35的接触部35a从状态(c)的位置向物体一侧移动时的状态,(e)是负螺丝部件35的接触部35a从状态(e)的位置向物体一侧移动时的状态。
图24是图10中凸槽22e周围的放大图。
图25是第三镜片保持框31的凸销31c与第一转筒22的凸槽22e结合状态下的立体图。
图26是第一转筒22从图25状态转动后的立体图。
图27A、图27B是采用镜筒10的照相机100外观结构的立体图,其中图27A是镜片收缩到照相机机体内部时的状态,图27B是镜片从照相机机体向外突出时的状态。
图28是照相机100背面外观的立体图。
图29是照相机100的功能结构的模块图。
附图标记如下,
10 镜筒
13 (作为退出镜片的)第三镜片组
21a 固定筒部
22 (作为相对于固定筒部转动的转筒的)第一转筒
22e (作为直进转换机构的)凸槽
24 (作为可动镜筒的)第二转筒
27 (作为可动镜筒的)直进筒
31 (作为退出镜片保持框的)第三镜片保持框
31c (作为直进转换机构的)凸销
32 第三组主导轴
35 (作为进退移动部件的)负螺丝部件
35a (作为转动转换机构的)接触部
51 (作为可动镜筒用驱动源的)变焦马达
52 (作为退出框用驱动源的)第三组马达
65a (作为转动转换机构的)凸面
66 结合突起
81 镜筒基座
81a 结合片部
100 (作为摄像装置的)照相机
OA 摄影光轴
具体实施方式
以下利用附图说明涉及本发明的镜筒以及具有该镜筒的摄影装置的实施例。
【实施例】
首先,用图1至图10说明本发明实施例的镜筒10的结构。
包括镜筒在内的光学装置具备以下部件,第一镜片组11、第二镜片组12、第三镜片组131、第四镜片组14、快门/光圈组件15、固体摄像元件16、第一镜片保持框17、盖玻璃18、低通滤镜19、固定框21、第一转筒22、第一衬垫23、第二转筒24、第二衬垫25、凸筒26、直进筒27、比变焦马达51、镜头挡板55、镜筒基座81、压板82、83、84。第一转筒22、第二转筒24、以及直进筒27起到可动镜筒的作用。变焦马达51起到可动镜筒的驱动源的作用,与花键齿轮等一起使得可动镜筒在摄影光轴OA方向上进退,同时还起到可动镜筒保持框驱动装置的作用,经由可动镜筒驱动可动镜片保持框。
以下说明处于图4上半部分显示的摄影状态P下的上述光学装置。从物体一侧开始依次设置第一镜片组11、第二镜片组12、第三镜片组13、以及第四镜片组14,同时在第二镜片组12和第三镜片组13之间插设快门/光圈单元15,在第四镜片组14的像面一侧设置以CCD等构成的固体摄像元件16。第一镜片组11至第四镜片组14以焦距可变的变焦镜片构成。在本说明书中,将摄影镜片系统中的光学性轴线,即在摄影状态P下成为光学元件组的中心轴位置的转动对称轴,称作摄影光轴OA。
第一镜片组11包括一片以上的透镜。第一镜片保持框17一体保持该第一镜片组11,并将其固定保持在直进筒27之中。在第一镜片组11的物体一侧设有公知的镜片挡板55。该镜片挡板55被构成为,在摄影状态下开放摄影镜片系统的光路,而在收缩状态下则遮蔽该光路。
第二镜片组12包括一片以上的镜片。未图示第二镜片保持框一体保持该第二镜片组12,其中形成的凸轮从动件被穿插到凸筒26的第二镜片组用的凸槽26b中,与第二衬垫25的直槽25a结合,从而使得凸筒26以及第二衬垫25受到支持。
第三镜片组13包括一片以上的透镜。第三镜片保持框31一体保持该第三镜片组13,该第三镜片组13在收缩收纳状态下,退出摄影光路即摄影光轴OA,而在摄影状态下,则被设置到摄影光轴OA上。对此将在以下详述。
第四镜片组14包括一片以上的透镜。第四镜片保持框41一体保持该第三镜片组14,该第三镜片组14在收缩收纳状态下,退出摄影光路即摄影光轴OA,而在摄影状态下,则被设置到摄影光轴OA上。对此将在以下详述。该第四镜片组在本实施方式中用于作为对准焦点即合焦的聚焦镜片。
快门/光圈单元15包括快门以及光圈。与快门/光圈单元15一体形成的凸轮从动件穿插凸筒26的快门/光圈单元用的凸槽26c(参见图7),与第二衬垫25的直槽结合,从而该快门/光圈单元15得到这些凸筒26以及第二衬垫25支持。
如图2、图3所示,固定框21内部的方框中包括固定筒部21a。参见图9可知,该固定筒部21a的内周面上形成沿着轴方向的直槽21b、以及凸槽21c。该直槽21b与第一衬垫23的键部23a(参见图2、图4)结合,凸槽21c与图5所示第一转筒22中的下述凸轮从动件22a结合。
如图5所示,第一转筒22的基端部外周面上设有螺旋形凸轮从动件22a以及齿轮部22b。如图5、图10所示,该第一转筒22的内周面上设有导槽22c、直槽22d、凸槽22e。导槽22c被设为沿着垂直于摄影光轴OA的面、且呈环状。该导槽22c起到直线进退导向部件的作用。直槽22d为沿着摄影光路即摄影光轴OA的导槽。凸槽22e是用于引导第三镜片保持框31的直线进退的导槽。关于该凸槽22e的作用将在以下详述。
第一衬垫23的外周面上设有键部23a(参见图2)和从动件23b(参见图4)。键部23a从基端部突出,与固定筒部21a的直槽21b结合(参见图2)。从动件23b在垂直于摄影光轴OA的面上从转轴中心向着放射方向(以下称为径向)突出,与第一转筒22的一对导槽22c结合(参见图5、图10)。通过上述结构,第一转筒22与第一衬垫23在摄影光轴OA即摄影光路方向上一体移动的同时,还能够围绕摄影光轴OA作相对转动。
如图3以及图8所示,第一衬垫23的内表面上,设有直槽23c和螺旋槽23d。直槽23c在摄影光轴OA即摄影光路方向上延伸。该直槽23c与第二衬垫25的基端部的外周面上的键部25b结合(参见图4)。螺旋槽23d与第二转筒24的基端部外周面上的未图示螺旋部结合。
进而,第一衬垫23上设有第一退槽23e和第二退槽23f。该第一退槽23e贯通周面壁部,用以让后述的第二转筒24的凸轮从动件24a(参见图4)穿插。第二退槽23f沿着摄影光轴OA即摄影光路方向延伸,并贯穿周面壁部。该第二退槽23f允许该凸销31c穿插(见图4),用以让第三透镜保持框31的后述凸销31c与第一转筒22的凸槽22e结合。为此,当第三镜片保持框31使得第三镜片组13位于摄影光轴上的摄影位置上、即处于摄影状态时,该第二退槽23f位于可以接受凸销31c插入的位置。
第二转筒24的基端部外周面上设有未图示螺旋,该螺旋用于结合第一第一衬垫23内周面上设置的螺旋槽23d(见图3)。第二转筒24的基端部附近的外周面上突出设置凸轮从动件24a,该凸轮从动件24a通过第一衬垫23中的凸轮从动件的第一退槽23e(参见图8),与设于第一转筒22周围的直槽22d(参见图10)结合。
如图6所示,第二转筒24的内周面上设有导槽24b和凸槽24c。导槽24b在垂直于摄影光轴OA即摄影光路的面上,与突出设置在未图示第二衬垫25的外周面上的直进导向部件即从动件(或者键)结合。通过上述结构,第二衬垫25和第二转筒24在摄影光轴OA即摄影光路方向上一体移动的同时,还能够围绕摄影光轴OA相对转动。凸槽24c是用于直进筒27移动的槽。
第二衬垫25的内周面上设有沿垂直于摄影光轴OA即摄影光路的面的未图示导槽,该导槽与突出设置在凸筒26的外周面前方的直进导向部件即从动件(或键)结合。如图4所示,该凸筒26嵌入第二衬垫25的内周面。凸筒26中,突出设置在基端部外周上的制止突起26a嵌入并制止第二转筒24,与第二转筒24一体转动。通过上述结构,凸筒26和第二衬垫26在摄影光轴OA即摄影光路方向上一体移动的同时,还能够围绕摄影光轴OA相对转动。
该第二衬垫25和第二转筒24之间插入直进筒27。该直进筒27的基端部附近的外周面上突出设置凸轮从动件27a。该凸轮从动件27a与第二转筒24内周面上的凸槽24c(见图6)结合。直进筒27的内周面上设有未图示直槽,该直槽与第二衬垫25的外周面的键部结合。
在镜筒10中,第一转筒22经由与其齿轮部22b(参见图5)螺旋结合的未图示齿轮、接受变焦马达51(参见图1)驱动力的传送而转动。随此,第一镜片组11、第二镜片组12、第三镜片组13、以及快门/光圈组件15按规定进行变焦动作。
图6显示了第二转筒24中与第二衬垫25的外周面上的从动件(或者键)结合的导槽24b、以及与直进筒27的凸轮从动件27a结合的凸槽24c。图7显示凸筒26中与第二镜片组12的镜片保持框的凸轮从动件结合的凸槽26b、以及与快门/光圈单元15中的凸轮从动件结合的凸槽26c。图8显示第一衬垫23中与第二衬垫25的键部25b结合的直槽23c、用于第二转筒24的凸轮从动件24a的第一退槽23e、以及用于第三镜片保持框31中的后述凸销31c的第二退槽23f。图9显示固定框21的固定筒部21a中与第一衬垫23的键部23a结合的直槽21b、与第一转动22的凸轮从动件22a结合的凸槽21c、以及用于在第三镜筒保持框31以及第四镜筒保持框41在固定筒部21a外侧与内侧之间移动的欠缺部。图10显示第一转筒22中与第一衬垫23的从动件23b结合的导槽22c、第二转筒24的凸轮从动件24a结合的直槽22d、与第三镜片保持框31中的后述的凸销31c结合的凸槽22e。
在上述结构中,第一转筒22与固定筒部21a之间,不仅螺旋结合,而且凸轮从动件22a与螺旋形凸槽21c(见图9)结合,当收纳状态下凸槽21c受到向着广角位置一侧驱动时,该第一转筒22可以到达最大伸出位置。此后,如图9所示,由于凸槽21c中位于物体一侧的端部平行于固定筒部21a的端面,因此,在受到从广角位置向望远位置的驱动中,第一转筒22不沿着摄影光轴OA即摄影光路方向移动,而是在固定位置转动。为此,第一转筒22在从收缩位置向光角位置移动的过程中,最初是一边转动一边伸向被摄体一方,而后在转动中到到最大伸出位置。换言之,在伸出动作的早期阶段,接近固定筒部21a的镜筒即第一转筒22和第一衬垫23完全伸出,从而预先确保了摄影光轴OA即摄影光路插入第三镜片组13的空间。在确保了插入空间之后,第三镜片保持框31作为退出镜片保持框,可以开始进入动作。这样,第一转筒22到达最大伸出位置后,第三镜片保持框31可以立刻开始进入动作,从而打开电源等时从收缩状态移动到广角位置所要时间可以被抑止到最小。
在采用普通直流马达作为变焦马达51(参见图1)时,上述第一转筒22等的各种位置可以利用脉冲计数器来控制。直接固定在变焦马达51的输出轴上且具有编码器形状的小齿轮、以及设置在该小齿轮附近的如以光斩波器构成的变焦计数检测器发生驱动脉冲,该脉冲计数器对驱动脉冲进行计数。第一转筒22的移动驱动源可以采用直流马达,该直流马达用编码器和光斩波器作为检测器,检测驱动位置。此外,采用脉冲马达也能够达到同样效果。
接着利用图1至图26说明镜筒10中、作为退出镜片保持框的第三镜片组13以及第四镜片组14在收缩收纳状态时从摄影光轴OA即摄影光路上退出、以及在摄影状态时在摄影光轴OA即摄影光路上的设置的结构。
如图1至图3所示,在镜筒10中,固定框21的纵边部上设有第三镜片保持框31,同时,在固定框21的上边部上设有第四镜片保持框41。在该固定框21一角的角部上形成收纳空间21Q(参见图2、图3),用以作为退出位置,以收纳第三镜片保持框31和第四镜片保持框4的。该收纳空间21Q位于固定框21的固定筒部21a的外侧,该固定筒部21a中的欠缺部(参见图9)使得第三镜片保持框31和第四镜片保持框41能够在固定筒部21a的内侧与外侧之间之间移动。为此,如图2至图4所示,第三镜片保持框31和第四镜片保持框41能够退避到收缩状态下的可动镜筒最大外径(此处为第一转筒22的最大外径)外侧。而且,在该收纳空间21Q中,第三镜片组13和第四镜片组14以沿着光轴方向重叠的状态收纳(参见图2、图4)。
如图4所示,该第三镜片保持框31和第四镜片保持框41被设置在快门/光圈单元15与固体摄像元件16之间。在本实施方式中,第三镜片保持框31位于最接近快门/光圈单元15,第四镜片保持框41位于最接近固体摄像元件。第三镜片保持框31和第四镜片保持框41通过各自对应的进退驱动机构(参见图2的30,40)的驱动,以向着可动镜筒(转筒22、24、直进筒27)的固定框21收缩的状态,从摄影光轴OA即摄影光路上退出,并被收纳到收纳空间21Q(退出位置),并且以从可动镜筒的固定框21伸出的状态(参见图3)进入摄影光轴OA即摄影光路(摄影位置),并可以在该摄影光轴OA方向即伸出方向上移动。
在本实施方式中,为了使得第三镜片保持框31和第四镜片保持框41两者均退出,在收纳动作中,首先将第四镜片保持框41移动到收纳位置即收纳空间21Q,而后才允许比第四镜片组14更加接近物体一方即位于前方的第三镜片组13的第三镜片保持框31开始收纳动作,该第三镜片保持框31也就是第三镜片组13向收纳位置即收纳空间21Q移动之后,第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15才向收缩收纳位置移动。这样,在第三镜片保持框31结束收纳动作之后,第一转筒22等向收缩收纳位置移动,从而避免了第一转筒22等与第三镜片保持框31之间发生干涉,保证了第一转筒22等安全伸出。
首先说明第四镜片保持框41以及该第四镜片保持框41的进退驱动机构40的结构。如图11至图18所示,第四镜片保持框41(第四镜片组14)中的进退驱动机构40具有对应于保持第四镜片组14的第四镜片保持框41,并包括第四组主导轴42、第四组副导轴43、第四组丝杠44、螺合部件(齿条)45、压缩扭转弹簧46、螺旋作用片47(参见图1及图13)、滑动壁部49(参见图13)、第四组马达53、以及齿轮71至74。在图11、图12、以及图16中为了便于理解其他结构,省略了滑动壁部49。此外,图15中除了将在以下叙述连接壁部分96的内壁面中的台阶部96a以外的部位均以阴影部显示,以便于理解。
第四镜片保持框41的一端保持第四镜片组14,另一端可转动,其中移动地穿插第四组主导轴42。如图14所示,第四镜片保持框41具有第四镜片保持部91、第四镜片保持框臂部92、以及第四镜片保持框转动基部93。
第四镜片保持部91位于第四镜片保持框41的一端(前端),用于保持第四镜片组14,整体上为呈圆筒形状的框部件。
第四镜片保持框臂部92在摄影光轴OA方向上的不同位置上连接第四镜片保持部91以及第四镜片保持框转动基部93,构成第四镜片保持框41中的臂部。该另一端连接第四镜片保持框转动基部93。
第四镜片保持框转动基部93包括:前方轴嵌入部分94和后方轴嵌入部分95,分别设有穿插孔94a和95a,该穿插孔的轴线相同;连接壁部份96,连接前方轴嵌入部分94和后方轴嵌入部分95,形成略呈柱形空间。穿插孔94a、95a既可以相对第四组主导轴42移动,同时又作为穿孔可以让第四组主导轴42穿插其中。后方轴嵌入部分95连接第四镜片保持框臂部92。从垂直于穿插孔94a、95a的轴线的面观察,连接壁部分96是以该轴线为中心弯曲圆筒形曲面。
该连接壁部分96的内壁面上设有相对于圆筒形周面呈凹形的台阶部96a。如图15所示,该台阶部96a构成如下,即包括凸面96b,位于基端部一侧,呈斜凸面形;侧部结合面96c,连在凸面96b下端,并在摄影光轴OA方向延伸;以及,前方结合面96d,为连在前方轴嵌入部分94下端并大致垂直于摄影光轴OA的平面。
该第四镜片保持框转动基部93中,前方轴嵌入部分94与后方轴嵌入部分95之间以连接壁部分96连接,通过前方轴嵌入部分94和后方轴嵌入部分95中的穿插孔94a和95a来支承第四组主导轴42,从而使得第四主导轴42围绕轴线转动且沿该轴线移动成为可能。
如图1和图13所示,在固定筒部21a的外部位置上,第四组主导轴42与摄影光轴OA即摄影光路实质平行,并且被夹持于在摄影光轴OA上相距一定距离的压板82和固定在固定框21上的镜筒基座81之间。为此,第四镜片保持框41围绕该第四组主导轴42作适当转动,便可以在收缩状态D和摄影状态P之间,即在第四镜片组14退出固定框21的固定筒部21a并到达收纳空间21Q中的收纳位置(见图2、图11)、和第四镜片组14插入摄影光轴OA即摄影光路的摄影位置(见图3、图12)之间移动。而且,在摄影位置(摄影状态P)上,第四镜片保持框41围绕该第四组主导轴42转动,还可以使得插入摄影光轴OA的第四镜片组14在该摄影光轴OA上直线移动。
第四镜片保持框41中,在第四镜片保持框臂部92的中间位置上突出设置制止件41a(见图11、图12)以及遮光片41b。如图11、12所示,制止件41a被设置在从收纳位置(收纳空间21Q)向摄影位置(摄影光轴OA)转动的转动方向上的前部。该制止件41a碰到第四组副导轴43,对第四镜片保持框41保持的第四镜片组14定位,使其插入摄影光轴OA上、即位于摄影位置。该第四组副导轴43呈棒形,在镜筒基座81上向摄影光轴OA方向延伸,与第四组主导轴实质平行。该第四组副导轴43以及制止件41a协同压缩扭转弹簧46,在摄影光轴OA上对第四镜片组14(第四镜片保持框41)定位。
遮光片41b被形成为板形延伸,用于检测第四镜片保持框41(第四镜片组14)是否位于收纳位置。当第四镜片保持框41位于收纳位置即退出位置(参见图2以及图11)时,该遮光片41b遮挡光入射,为第四镜片组14的位置检测装置的光斩波器48的检测部,而当第四镜片保持框41位于摄影位置(参见图3以及图12)时,该遮光片41b离开光斩波器48的检测部。该光斩波器48在检测部挡住时,输出高水准H的基准信号。为此,发生低水准L的基准信号时,表示第四镜片保持框41到达收纳位置,此时,位于物体一侧的第四镜片保持框41开始向收纳位置的退出动作,即开始可动镜筒的收纳动作。这样,该第四镜片保持框41受到来自第四组丝杠44的驱动力而进行转动移动以及直线移动。
如图13以及图16所示,第四组丝杠44呈棒形,其外周面上设有螺槽,而且在成像面一侧的端部上一体固定齿轮74。在固定筒部21a的外部位置上,该第四组丝杠44可转动地受到压板82和固定框21之间夹持,该压板82和固定框21在实质平行于摄影光轴OA即摄影光路。该第四组丝杠44的前端44a受到螺旋作用片47的腕部向其施加向着成像面一侧的作用力,以保持摄影光轴OA方向上稳定。第四组马达53输出轴上的齿轮71的转动驱动经由齿轮72以及73第四组丝杠44,被传往齿轮74,驱动第四组丝杠44转动。螺合部件45用于将该转动驱动力传送到第四镜片保持框41。
如图17所示,螺合部件45即齿条包括圆筒形穿插基部a以及从该穿插基部45a伸出来的柱形结合脚部45b。该穿插基部45a上设有穿插孔45c以及接触部45d,穿插孔45c可相对于第四组主导轴42移动,同时该第四组主导轴42可以贯穿该穿插孔45c。接触部45d从结合脚部45b相反一侧突出。结合脚部45b上设有以下部件,齿条部45e,形成为包括多个齿,能够与第四组丝杠44的螺纹结合;结合突起部45f,用于固定压缩扭转弹簧46的另一方腕部46b(参见图16);以及,滑动接触面45g,位于结合脚部45b的齿条45e的后方。
如图16所示,在第四镜片保持框41的第四镜片保持框转动基部93中,位于前方轴嵌入部分94与后方轴嵌入部分95之间的空间,即结合壁部分96的内部,第四组主导轴42穿插于该螺合部件45的穿插基部45a的穿插孔45c中。为此,该螺合部件45在连接壁部分96内侧受到支持,不但能够以第四组主导轴42为中心进行转动,而且能够沿着第四组主导轴42直线移动,从而相对于第四镜片保持框41转动并直线移动。在此状态下,螺合部件45的接触部45d位于连接壁部分96内壁面上的台阶部96a(参见图13、图18)中。为此,接触部45b能够与台阶部96a的凸面96b、侧方结合面96c、以及位于前方轴嵌入部分94下面的前方结合面96d结合(参见图15)。位于后方轴嵌入部分95一侧的该螺合部件45的下方设有压缩扭转弹簧46。
在连接壁部分96的内侧,压缩扭转弹簧46被设置在第四组主导轴42的周围。该压缩扭转弹簧46中一端的腕部46a被固定在第四镜片保持框41的第四镜片保持框臂部92上,另一端的腕部46b被固定在螺合部件45的结合脚部45b的结合突起部45f上。为此,在连接壁部分96内侧,压缩扭转弹簧46不但始终向螺合部件45施加沿着第四组主导向轴42即摄影光轴OA向着前方的作用力,也就是从像面向着物体的方向、即从后方轴嵌入部分95向着前方轴嵌入部分94方向的作用力(以下称为直线作用),而且对第四镜片保持框41以及螺合部件45施加以第四组主导向轴42为中心、沿着转动方向使得双方分开的作用力(以下称为转动作用)。受到压缩扭转弹簧46施加转动作用的螺合部分45中位于转动作用方向前方的齿条部45e与第四组丝杠44的螺纹结合。
螺合部件45推压第四组丝杠44的螺纹,以消除螺合部45的齿条45e在摄影光轴OA以及垂直于该摄影光轴OA方向上的不稳定,使得该齿条45e能够以良好状态与第四组丝杠44的螺纹结合。从垂直于摄影光轴OA的面观察,螺合部件45位于第四组丝杠44与滑动壁部49之间(参见图13),滑动接触面45g接触到滑动壁部49上(参见图17、图18),防止上述螺合状态被解除。
[0072]
下面说明上述进退驱动机构40使得第四镜片组14在第四镜片组14从固定框21的固定筒部21a退到外部的收纳位置、与第四镜片组插入摄影光轴OA的摄影位置之间,即在收缩状态D和摄影状态P之间进行转动时的作用。
在第四镜片保持框41(其进退驱动机构)中,位于圆筒内周面上的台阶部96a与被接受进入该处的螺合部件45的接触部45d之间发生滑动,使得第四镜片保持框转动基部93受到在前后方向即摄影光轴OA方向作直线运动的螺合部件45的推压作用力而转动,同时,接触部45d与前方结合面96d之间接触,使得该第四镜片保持框转动基部93受到在前后方向即摄影光轴OA方向作直线运动的螺合部件45的推压作用力而直线前进(参见图18等)。为此,台阶部96a起到凸槽的作用,而螺合部件45的接触部45d则起到凸销的作用。台阶部96a和接触部45d构成转换机构,将直线运动的螺合部件45的移动转换为围绕第四保持框41中第四组主导轴42的转动运动、以及沿着该第四组主导轴42的直线运动。以下说明此时起凸槽作用的台阶部96a中第四镜片保持框转动基部93相对于接触部45d的动作。
第四镜片保持框41的进退驱动机构40中,出于上述结构,通过压缩扭转弹簧46施加转动作用,在第四镜片保持框41的台阶部96a和螺合部件45的接触部45d之间,围绕第四组主导轴42的相对推压作用力发生作用。而且,通过压缩扭转弹簧46施加直线作用,螺合部间45与第四镜片保持框41的第四镜片保持框转动阶部93之间,具体为螺合部件45的穿插基部45a的下端面45i(见图18)、与第四镜片保持框转动基部93的后方轴嵌入部分93的上端面95b之间,沿着第四组主导轴42的相对分离作用力发生作用。
如图15所示,当接触部45d移动到比凸面96b消失部位更加前方,即物体一方且正视方向的上方时,也就是在退出开始位置B(参见图18),通过压缩扭转弹簧46的转动作用,第四镜片保持框41的制止件41a接触第四组副导轴43,使得第四镜片组14成为插入摄影光轴OA即摄影光路转动姿势,同时螺合部件45的齿条部45e上的螺纹受到第四组丝杠44的螺纹的推动而在此结合。
而后,该接触部45d的上面即螺合部件45的上端面45h向前方移动,一直移到接触到前方结合面96d的位置时,通过压缩扭转弹簧46的直线作用,螺合部件45与第四镜片保持框转动基部93(第四镜片保持框41)作一体直线运动。为此,当接触部45d进一步向前移动,即到达螺合部件45的广角位置W或望远位置T等(参见图18)时,该接触部45d的上面,也就是螺合部件45的上端面45h向前方推动前方结合面96d,向前方抬起第四镜片保持框转动基部93即第四镜片保持框41,从而第四镜片组14被移动到物体一方。换言之,第四镜片保持框41通过压缩扭转弹簧46的转动作用以及第四组副导轴43的限制,使得第四组镜片14在保持位于摄影光轴OA即摄影光路上的锁定位置的状态的同时,逐渐从像面一侧向物体一侧移动。当接触部45d从望远位置T向后方及像面一方且正视面下方移动时亦相同。在接触部45d处于望远位置T的状态、与第四镜片保持框41的基端面即后方轴嵌入部分95的下端面95c接触镜筒基座81的上表面的状态(参见图18)之间,该接触部45d和第四镜片保持框41一体移动。
参见图18,当接触部45d从退出开始位置B向后方、即像面一侧且正视面下方移动时,接触部45d侧面下端部接触凸面96b,并向后推动。在此状态下,以接触部45d的下端面45i为基准的压缩扭转弹簧46施加直线方向的作用力,使得第四镜片保持框41的基端面即下端面95c接触镜筒基座81。为此,在第四镜片保持框41中,随着沿着第四组丝杠44移动的接触部45d的位置,即随着接触部45d在图15中的正视方向的高度位置,第四镜片保持框转动基部93对抗压缩扭转弹簧46的转动作用力,沿着该接触部45d接触凸面96b的凸形轨迹转动。这样,第四镜片保持框转动基部93即第四镜片保持框41成为向着退出位置转动的移动状态,同时,第四组镜片14也成为从摄影光轴OA即摄影光路上退出的移动状态。这样,在退出移动状态下,通过沿着第四组丝杠44移动的螺合部件45的接触部45d与第四镜片保持框41的凸面96b结合的转换机构,来抗拒压缩扭转弹簧46的转动作用力,向压缩扭转弹簧46施加收缩力,以缩短一端腕部46a与另一端腕部46b之间的间距。
当接触部45d一直向后方移动到收纳位置S消失、即凸面96b消失的位置,通过压缩扭转弹簧46施加转动作用力,接触部45d的侧面接触侧方结合面96c并互相推压。在此状态下设定各个位置,以使得第四镜片组14位于收纳空间21Q即收纳位置。这样,当螺合部件45的接触部45d到达收纳位置S后,压缩扭转弹簧46在轴向即直线作用方向、以及围绕轴转动方向即转动作用方向上均处于最大收缩状态。
如上所述,镜筒10允许第三镜片保持框31在第四镜片保持框41的收纳动作结束之后开始收纳动作。以下说明该第三镜片保持框31以及作为其退出驱动机构的进退驱动机构30的机构。如图11、图12、以及图19所示,第三镜片保持框31的进退驱动机构对应于该第三镜片保持框31,并包括第三组主中导轴32、第三组副导轴33、第三组丝杠34、负螺丝部件35、压缩扭转弹簧36、第三组马达52、以及齿轮75至77。
如图19所示,第三镜片保持框31的一端保持第三镜片组13,另一端中可转动且可滑动移动地贯穿了第三组主导轴32,其中包括第三镜片保持部61、第三镜片保持框臂部62、以及第三镜片保持框转动基部63。
第三镜片保持部61位于第三镜镜片保持框31的一端,即前端,用于保持第三镜片组13。第三镜片保持部61为整体呈筒形的框部件。
第三镜片保持框臂部62与第三镜片保持部61以及第三镜片保持框转动基部63连接,构成第三镜片保持框31的臂部。该第三镜片保持框臂部62整体上呈曲柄形状,其中间部位在平行于第三组主导轴32的方向上延伸。另一端连接第三镜片保持框转动基部63。
第三镜片保持框转动基部63具有整体上呈圆筒形的圆筒凸台63a以及位于该圆筒凸台63a周围的弯曲壁部分63b。该圆筒凸台63a中设有穿插孔63c,用于允许相对于第三组主导轴32移动、同时在其中穿插该第三主导轴32。弯曲壁部分63b是以穿插孔63c即第三组主导轴32的轴线为中心弯曲的板形部件。该弯曲壁部分63b围绕圆筒凸台部分63a,并与该圆筒凸台部分63a的外周表面相距一定距离。第三镜片保持框转动基部63中的弯曲壁部分63b连接第三镜片保持框臂部62。该弯曲壁部分63b上设有相对于其圆筒外周面呈凸形的台阶部65。该台阶部65包括位于基端一方即像面一方、相对于摄影光轴OA方向倾斜的凸斜面形状的凸面65a、以及连在其下端并在摄影光轴OA方向上延伸的侧部结合面65b。
参见图11、图12、图20等,该第三镜片保持框转动基部63通过圆筒凸台部分63Aa中的穿插孔63c受到第三组主导轴32的支承,可围绕第三组主导轴32的轴线转动,同时沿着摄影光轴OA方向移动。
如图1和图21所示,在固定筒部21a的外部位置上,第三组主导轴32与摄影光轴OA即摄影光路实质平行,并且被夹持于在摄影光轴OA上相距一定距离且固定在固定框21上的压板83和压板84之间。为此,如图2以及图11所示,第三镜片保持框31围绕该第三组主导轴32转动,便可以在收缩状态D下第三镜片组13被收纳于固定框21的收纳空间21Q并从固定筒部21a退到外部的收纳位置、与如图3以及图12所示,在摄影状态P下第三镜片组13插入摄影光轴OA即摄影光路的摄影位置之间转动。而且,在摄影位置(摄影状态P)上,第三镜片保持框31围绕该第三组主导轴32移动,还可以使得插入摄影光轴OA的第三镜片组13在该摄影光轴OA上直线移动。
第三镜片保持框31中,在第三镜片保持框臂部62的中间位置上突出设置了制止件31a以及遮光片31b。如图11、图12所示,制止件31a被设置在从收纳位置(收纳空间21Q)转向摄影位置(摄影光轴OA)的转动方向上的前部。该制止件341a碰到第三组副导轴33,对第三镜片保持框31保持的第三镜片组13定位,使其位于摄影光轴OA上、即位于摄影位置。该第三组副导轴33呈棒形,在镜筒基座81上相摄影光轴OA方向延伸,与第三组主导轴实质平行。制止件31a协同压缩扭转弹簧46,对第三镜片组13(第三镜片保持框31)在摄影光轴OA上定位。
遮光片31b被形成为板形延伸,用于检测第三镜片保持框31(第三镜片组13)是否位于收纳位置。当(,而当第四镜片保持框4位于摄影位置(参见图3以及图12)时,该遮光片31b遮挡光入射作为第三镜片组13的位置检测装置的光斩波器37的(见图11、图12)检测部,而当第三镜片保持框31位于摄影位置
(参见图3以及图12)时,该遮光片31b离开光斩波器37的检测部。该光斩波器37在检测部挡住时,输出高水准H的基准信号。为此,在发生低水准L的基准信号时,可以认为第三镜片保持框31到达收纳位置,此时,位于物体一侧的第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15可以开始向收缩收纳位置的退出动作,即开始可动镜筒的收纳动作。
凸销31c从第三镜片保持框臂部62的中间位置向第三镜片保持部61到第三镜片保持框转动基部63方向突出。本实施方式中,在制止件31a接触第三组副道轴33而得以定位的状态下,该凸销31的突出方向以摄影光轴OA为中心大致沿放射方向。在第一转筒22转动以从收缩状态到最大伸出位置的状态下,凸销31c与该第一转筒22内周面上的凸槽22e(参见图5、图10)结合,而且能够在凸槽22e上滑动。换言之,凸销31c起到相对于凸槽22e的凸轮从动件的作用。该凸销31c既可与第三镜片保持框臂部62、即第三镜片保持框31一体形成,也可以以用其他部件安装到该第三镜片保持框31上。
在第三镜片保持框31中,第三镜片保持框转动基部63上围绕圆筒凸台部分63a的弯曲壁部分63b下端设有结合突起66。该结合突起66按照弯曲壁部分63b的弯曲形状从该弯曲壁部分63b的下端向下部即像面一方延伸,而且其下部成为向外部延伸、即以第三组主导轴32的轴线为中心沿放射方向延伸的板形。也就是说,从垂直于弯曲壁部分63b且包含摄影光轴的面观察时,该结合突起66是从弯曲壁部分63b的下端伸出、并且在整体上呈L字形的板形。如以下所述,随着第三镜片保持框31中的台阶部65的凸面65a与负螺丝部件35的接触部35a的结合(推压),第三镜片保持框31的基端面31u接触压板84,同时向收纳方向转动,在此状态下,该结合突起66与镜筒基座81上的结合片部81a(参见图22)结合。该结合片部81a从摄影光轴OA方向上的物体一侧出发,与结合突起66下部向外部伸出的部位结合(参见图22A)。当第三镜片保持框31将制止件31a与第三组副导轴33接触,使得第三镜片组13位于摄影光轴OA上、即位于摄影位置后,结合片部81a被设置在不能够与结合突起66结合的位置
(参见图22B)。该第三镜片保持框31受到第三组丝杠34的驱动力而转动移动。
如图20以及图21所示,第三组丝杠34呈外周面设有螺纹的棒形,其成像面一方的端部上一体固定齿轮77。如图1以及图21所示,在固定筒部21a的外部位置上,该第三组丝杠44与摄影光轴OA即摄影光路实质平行,并且可转动地被夹持在压板83和压板84之间。齿轮75位于退出用驱动源的第三组马达52的输出轴上,来自该齿轮75的转动驱动力通过齿轮76传往齿轮77,从而驱动第三组丝杠34转动。负螺丝部件35用于将该转动驱动力传送到第三镜片保持框31。
负螺丝部件35被结合到第三组丝杠34上,其中包括接触部35a和转动制止突起部35b。接触部35a与上述第三镜片保持框31、具体为第三镜片保持框转动基部63的弯曲壁部分63b的台阶部65上的凸面65a以及侧部结合面65b接触或结合(参见图23)。转动制止突起35b可在形成于固定框21的固定筒部21a上且平行于摄影光轴OA方向的未图示导槽上嵌合滑动,防止负螺丝部件35随着第三组丝杠34的转动而转动,起到转动止件作用。也就是说,转动制止突起部35b嵌入固定框21上的导槽以阻止转动,为此,负螺丝部件35随着第三组丝杠34的转动而沿着摄影光轴OA作进退移动。为此,负螺丝部件35受到退出用驱动源的第三组马达52驱动而在摄影光轴OA方向上移动,起到进退移动部件的作用。压缩扭曲弹簧36用于向设有受到该负螺丝部件35的接触部35a接触或结合的台阶部65的第三镜片保持框31施加作用力。
压缩扭曲弹簧36位于第三镜片保持框31的第三镜片保持框转动基部63与压板84之间,被设置在第三组主导轴32的外围。该压缩扭曲弹簧36被插入在圆筒凸台部分63a与弯曲壁部分63b之间的筒状空间之中,其一端腕部36a被固定第三镜片保持框31的第三镜片保持框臂部62上(见图20),另一端腕部36b被固定在压板84上(见图21)。为此,压缩扭曲弹簧36始终向第三镜片保持框31、也就是第三镜片保持框转动基部63施加沿着第三组主导轴32即摄影光轴OA方向并从像面一方向着物体一方的方向、即从压板84向压板83方向的作用力,也就是向着前方、即正视图21时向着上方的作用力,以下将此称为直线作用,与此同时,压缩扭曲弹簧36始终施加在以第三组主导轴32为中心的转动方向上、从收纳位置向着摄影光轴OA上的位置即摄影位置(摄影状态P)方向的作用力,以下称为转动作用。在图11以及图12中,以A1表示该第三镜片保持框31所受到的转动作用的方向。由此可知,压缩扭曲弹簧36不但起到保持框直线作用装置的作用,而且还起到保持框转动作用装置的作用,其不仅用以向第三镜片保持框31施加沿着第三组主导轴32的方向向着物体一方的直线作用力,而且还向第三镜片保持框31施加沿着第三组主导轴32转动方向并向着摄影位置的转动作用力。此外,压缩扭曲弹簧36还具有筒体作用装置的功能,用以向构成退出镜片保持框即第三镜片保持框31的转动基部的转动筒体即第三镜片保持框转动基部63施加作用力。
接着说明具有上述结构的第三镜片保持框31在进退驱动机构30的作用下、在第三镜片组13从固定框21的固定筒部21a退向外部的收纳位置、与第三镜片组13插入摄影光轴OA的摄影位置之间、即在收缩收纳状态D与摄影状态P之间转动时的作用、以及在摄影位置即摄影状态P中沿着摄影光轴OA进退时的作用。
第三镜片保持框31(其进退驱动机构30)中,位于弯曲壁部分63b上的台阶部65的凸面65a与结合或接触于此的负螺丝部件35的接触部35a之间的滑动,使得第三镜片保持框转动基部63受到在前后方向作直线运动的负螺丝部件35的推压作用力而转动。为此,台阶部65的凸部65a起到凸槽的作用,而负螺丝部件35的接触部35a则起到凸销的作用。台阶部65的凸部65a和接触部35a构成转换机构,将沿着摄影光轴OA作直线运动且作为进退移动部件的负螺丝部件35的移动,转换为围绕第三保持框31中第三组主导轴32的转动运动。如上所述,通过第三组马达52驱动第三组丝杠34转动,该负螺丝部件35沿着摄影光轴OA方向在该第三组丝杠34上移动。随着该负螺丝部件35在第三丝杠34上的移动,负螺丝部件35的接触部35a在摄影光轴OA方向上,相对于该第三镜片保持框转动基部63的弯曲壁部分63b的台阶部65的位置发生变化。
以下利用图11、图12以及图19至图22、再加上图23至图26,来说明第三镜片保持框31相对于该台阶部65与接触部35a结合位置的动作。图23是显示第三镜片保持框31中,弯曲壁部分63b的台阶部65、与凸面65a以及侧部结合面65b结合的负螺丝部件35的接触部35a、随着该结合位置移动的第三镜片保持框的凸销31c、以及与该凸销31c结合的第一转筒22的凸槽22e之间的相对位置关系的示意图,该图以(a)至(e)的顺序显示负螺丝部件35中的接触部35a向上方即向物体方向移动时的状态。
如图21、图23所示,当负螺丝部件35位于移动范围中处于最接近像面一方即后方即正视时的下方的位置时,接触部35a一直移动向后方移动到凸面65a消失了的位置,第三镜片保持框转动基部63受到转动作用(参见箭头A1),使得接触部35a的侧面接触侧部结合面65b,并互相推压(参见图23的状态(a))。此时,第三镜片保持框31中的基端部31u接触压板84。在此,第三镜片保持框31受到从像面向物体方向、即从压板84向压板83方向的直线作用,但是如图22A所示,位于弯曲壁部分63b的结合突起66与镜筒基座81上的结合片部81a结合,从而防止了第三镜片保持框31的基端面31u以与压板84接触状态向物体方向即上方移动。在该接触部35a的侧面与侧部结合面65b接触的状态下(参见图23的状态(a)),第三镜片保持框转动基部63的位置被设定为使得第三镜片保持框31呈转动姿势的退出收纳状态(参见图2以及图11),即使得第三镜片组13处于被收纳到作为退出位置的固定框21中的固定空间21Q中、并从固定筒部21a向外部退出的收纳位置即退出位置。为此,负螺丝部件35中以最接近像面一侧的位置为收纳位置S(参见图21)。当该负螺丝部件35的接触部35a位于收纳位置S时,压缩扭曲弹簧36在轴向即直线作用方向、以及围绕轴转动方向即转动作用方向上均处于最大收缩状态。
镜筒10中,在第三镜片组13即第三镜片保持框31进入摄影光轴OA即摄影光路之前,当第一转筒22完全伸出,一直到达最大伸出位置,成为规定的转动姿势时,一旦停止第一转筒22的转动。该规定姿势是指,在第三镜片保持框31使得第三镜片组13到达摄影光轴OA上的摄影位置即成为摄影状态P的姿势时,从摄影光轴OA方向观察,第三镜片保持框31的凸销31c位于第一转筒22的凸槽22e以内的状态。在图23中的状态(a)至(e)均显示了在最大伸出位置上呈规定转动姿势的第一转筒22。这样,当第一转筒22位于最大伸出位置时,摄影光轴OA即摄影光路上确保了插入第三镜片保持框31的空间。第一转筒22成为规定姿势后,使得第三镜片组13到达摄影位置、即成为摄影状态P的姿势的第三镜片保持框31,在摄影光轴OA方向上向物体一方即图23上方移动时,凸槽22e可以接受该凸销31c进入其中(参见图23的状态(d)、(e))。为此,以第一转筒22成为在最大伸出位置的规定姿势,开始作为退出镜片保持框的第三镜片保持框31的进入动作。
当负螺丝部件35从收纳位置S(参见图21)向前方即物体一方即正视面上方移动后,接触部35a的左下端部即接触边部与凸面65a接触或结合(见图23的状态(b))。此时,第三镜片保持框转动基部63中受到从像面一方向物体一方,即从压板84向压板83方向的直线作用,弯曲壁部分63b的结合突起66与镜筒基座81的结合片部81a结合(参见图22A),从而第三镜片保持框31的基端面31u与压板84接触的状态得以维持。为此,第三镜片保持框转动基部63受到压缩扭曲弹簧36的转动作用(参见箭头A1),凸面65a与接触部35a的左下端的接触位置发生转动(参见图23的状态(b)),随着该转动,第三镜片保持框31保持的第三镜片组13从收纳位置(即收纳空间21Q)向摄影光轴OA上转动移动(见图11、图12)。当第三镜片保持框31转动到规定位置后,遮光片31b离开光斩波器37的检测部,光斩波器37输出从低水平L到高水平H的基准信号(进入基准信号)。为此,脉冲计数器以光斩波器37的进入基准信号为基准,来控制第三镜片保持框31即第三镜片组13的位置。
在此状态下,负螺丝部件35进一步向前方的规定位置(参见图21中的标记B)移动,基端面31u与压板84的接触保持原状,而第三镜片保持框31的第三镜片保持框转动基部63沿着凸面65a的凸形轨迹转动(参见图23的状态(c)),此时,该第三镜片保持框31的制止件31a接触并结合第三组副导轴33(参见图12)。这样,第三镜片组13到达摄影光轴OA上的摄影位置,成为摄影状态P(参见图3以及图12等)。在退出动作时,该制止件31a与第三副导轴33接触的姿势即转动位置成为第三镜片组13从摄影光轴OA上开始退出的部位,因此成为负螺丝部件35的退出开始位置B(参见图21)。这样,第三镜片保持框31保持转动,一直到制止件31a接触并结合到第三组副导轴33为止,从而弯曲壁部分63b的结合突起66与镜筒基座81的结合片部81a之间的结合被解除(参见图22B)。为此,第三镜片保持框31受到压缩扭曲弹簧36施加直线作用,根据在一定位置上与凸面65a接触的接触部35a在摄影光轴OA方向上的高度位置,向物体一方移动。
在此状态下,负螺丝部件35进一步向前方的规定位置移动,随着与凸面65a处于一定接触状态的接触部35a在摄影光轴OA方向上的的高度位置,第三镜片保持框转动基部63(第三镜片保持框31)受到压缩扭曲弹簧36的直线作用,向物体一方移动(见图23的状态(c)、(d))。此时,第三镜片保持框转动基部63因受到转动作用(参见箭头A1),保持在摄影光轴OA上受到第三副导轴33限制的位置。在此,当负螺丝部件35向前方移动到规定位置(参见图21中的标记K)时,第三镜片保持框31的凸销31c进入第一转筒22的凸槽22e内,在凸槽22e沿第一转筒22周向(图10以及图22的上下方向)上延伸的开始位置(参见图24的标记Sk)上嵌入该凸槽22e(参见图23的状态(d)、图25)。这样,负螺丝部件35即使向前方即物体一侧或者说向正视上方作最大移动(参见图21的标记Z),由于凸销31c嵌入凸槽22e之中,也能够防止第三镜片保持框转动基部63(第三镜片保持框31)向物体一侧移动(参见图23的状态(e))。由此在负螺丝部件35中,凸销31c和凸槽22e的嵌合位置为转换位置K(见图21),在该转换位置K,随着负螺丝部件35在摄影光轴OA方向的移动所带来的第三镜片保持框31动作、即基于负螺丝部件35在摄影光轴OA方向的移动来控制第三保持框31的位置以及姿势的状态,与随着凸槽22e相对于凸销31c的移动所带来的第三镜片保持框31动作、即基于凸槽22e相对于凸销31c的移动来控制第三保持框31的位置以及姿势的状态之间进行转换。换而言之,在镜筒10中的转换位置K上,经由转动转换机构将第三组马达52的动力传至第三镜片保持框31的状态、与经由将在以下叙述的直进变换机构来将第三组马达52的动力传至第三镜片保持框31的状态之间进行转换,即为了转换驱动源而对第三镜片保持框31的连接状态进行转换。此外,尽可能将负螺丝部件35向前方移动的目的在于避免接触部35a接触凸面65a,以防止上述凸轮机构妨碍第三镜片保持框31在摄影光轴OA方向上的移动(参见图23的状态(e))。为此,负螺丝部件35最接近物体一方即前方或者说正视上方的位置为回避位置Z。
当负螺丝部件35位于回避位置Z(参见图21)时,一旦停止的第一转筒22重新转动。凸销31c与第一转筒22中的凸槽22e(参见图5以及图10)之间的滑动,使得第三镜片保持框31相对于第一衬垫23在前后方向上作直线运动。此外,当负螺丝部件35位于转换位置K的前方时,由于该接触部35a与凸面65a分开,可以不必如本实施例那样,局限于实行使得负螺丝部件35移动到回避位置的控制。
如上所述,第一转筒22在一旦停止状态下伸出到最大伸出位置,为此在变焦马达51的转动驱动力经由齿轮部22b(参见图5)传往第一转筒22后,该第一转筒22保持在最大伸出位置,同时相对于固定筒部21a转动。此时,第三镜片保持框31受到第三组主导轴32的枢轴支承,可以在摄影光轴OA上移动,同时通过制止件31a推压第三组主导轴21a对第三镜片组13定位,使得第三镜片组13成为可向摄影光轴OA即摄影光路移动的状态,这样,第三镜片保持框31可以向摄影光轴OA方向移动,但是不围绕摄影光轴OA相对于固定筒部21a转动。
为此,从第三镜片保持框31的凸销31c方向观察时,该凸销31c与凸槽22e的结合位置随着第一转筒22的转动姿势而变化(参见图24、图26)。如图24所示,该凸槽22e下端向像面一方即右侧开放,同时在摄影光轴OA方向上延伸,从标记Sk部位延伸到标记Sw部位,而后沿着斜上方向向被摄体一方即左侧延伸到St部位。凸销31c的结合位置在标记Sk到Sw之间变化时,第三镜片保持框31相对于固定筒部21a的位置不变,而在标记Sw到St之间变化时,第三镜片保持框31相对于固定筒部21a向被摄体一方移动。此时,第三镜片保持框31,即第三镜片保持框转动基部63受到转向着摄影光轴OA上位置的转动作用(见图12等中的箭头A1),保持在摄影光轴OA上由第三组副导轴33规定的位置。为此,该凸槽22e与凸销31c构成直进转换机构的凸轮结构,将第一转筒22的转动变换为沿着第三镜片保持框31的第三组主导轴32移动,即变成摄影光轴OA方向的直线移动。
在此,镜筒10中,当凸销31c在标记Sw位置与凸槽22e结合,第一转筒22呈转动姿势时,随着该第一转筒22的转动姿势,如同规定进行变焦动作的第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15被设定为摄影状态中的广角状态。而当凸销31c在标记St位置与凸槽22e结合,第一转筒22呈转动姿势时,随着该第一转筒22的转动姿势,第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15被设定为摄影状态中的望远状态。
变焦马达51可以驱动上述第一转筒22作相反方向转动,此时,相反实行上述动作,而后第三组马达52驱动负螺丝部件35反向移动,相反实行上述动作。
如此,镜筒10受第三组马达52驱动,第三镜片组13在退出位置与摄影位置,即收缩收纳状态D与摄影状态P之间移动。而且,在镜筒10中,通过变焦马达51的驱动,第一镜片组11、第二镜片组12、第三镜片组13、以及快门/光圈单元15在收纳位置和摄影位置、也就是收缩收纳状态D和摄影状态P间移动,同时按规定作变焦动作,而且连动于该变焦动作,第三镜片组13按规定进行变焦动作。
也就是说,当负螺丝部件35位于收纳位置S(参见图21)时,第三镜片组13被收纳在从摄影光轴OA上向固定镜筒21a外部退到的退出位置、即收纳空间21Q。而当负螺丝部件35位于退出开始位置B(参见图21)时,第三镜片组13成为摄影光轴OA上的摄影位置即摄影状态P。
当负螺丝部件35位于转换位置K(参见图21)时,第三镜片组13在摄影光轴OA上向广角位置移动,同时,该第三镜片保持框31的凸销31c嵌入第一转筒22的凸槽22e(参见图23的状态(c)、图25)。
在凸销31c与凸槽22e互相嵌合的状态下转动第一转筒22,随着凸销31c与凸槽22e之间的结合位置的变化(参见图26),第三镜片组13在摄影光轴OA上可以经过广角位置一直移动到望远位置(见图3以及图12等)。
这样,进退驱动机构30借助于转动转换机构,用第三组马达52驱动负螺丝部件35向摄影光轴OA方向移动,使第三镜片保持框31围绕第三组主导轴32作转动运动,从而第三镜片组13在图2和图11所示的收缩收纳状态D、即处于被收纳到固定宽21的收纳空间21Q中并从固定筒部21向外退出的收纳位置、与图3以及图12所示的摄影状态P、即插入到摄影光轴OA上的摄影位置之间作转动移动。而且,进退驱动机构30还借助于直进转换机构,通过第一转动22相对于固定筒部21a转动,使第三镜片保持框31沿着第三组主导轴32直线移动,从而插入摄影光轴OA即摄影光路上的第三镜片组13沿着该摄影光轴OA作直线运动。该进退驱动机构30中,在负螺丝部件35位于图21所示的转换位置K的同时,凸销31c在标记Sk位置与凸槽22e结合,第一转筒22为转动姿势,由此在经由转动转换机构以第三组马达52为动力源的第三镜片保持框31的转动驱动控制、与经由直进转换机构以变焦马达51为动力源的第三镜片保持框31的直进驱动控制之间,也就是在以第三组丝杠34传动扭曲机构进行控制、与以基于凸槽22e的凸形轨迹的凸轮机构进行控制之间作转换。换言之通过转换驱动源,来控制第三镜片保持框31的驱动。
下面利用图27至图29说明一例用包含上述实施例所示的镜筒10的光学系统装置作为摄影光学系统的摄影装置即照相机100的结构。图27是从物体即被摄体前方一侧观察照相机100的外观时该照相机100的立体图。图28是从摄影者一方即从后面观察照相机100的外观时该照相机100的立体图。图29是照相机100的功能结构模块图。在此以照相机100进行说明,但近年来还出现了在所谓个人数据处理助手(PDA,personal data assistant)或手机等携带型信息终端装置中搭载照相机。
上述携带型信息终端装置在外观上虽有若干差异、但实际上在大多情况下具有与照相机100完全相同的功能结构,这一类携带型信息终端装置同样可以采用具备本发明涉及的镜筒10的光学系统装置。此外,具备本发明涉及的镜筒10的光学系统装置还可以适用于图像输入装置。
如图27以及图28所示,照相机100包括以下部件,摄影镜片101、快门按钮102、变焦键103、取景器104、曝光器105、液晶显示器106、操作键107、电源开关108、存储卡插槽109、以及通信卡插槽110等。进而如图29所示,照相机100还具备:受光元件201、信号处理装置202、图像处理装置203、中央运算装置(CPU)204、半导体存储器205、以及通信卡206等。在此虽未明确显示,这些部件的动作均由作为驱动电源的电池供电。
照相机100具有摄影镜片101、以及作为电荷耦合(CCD)摄像元件等区域传感器的受光元件201,该受光元件201读取由摄影光学系统的摄影镜片101所形成的摄影对象物体即被摄体的像。如上所述,该摄影镜片101使用包含本发明的镜筒10的光学系统装置。具体为用构成镜筒10的光学元件即镜片等构成光学装置,例如如图4所示,用固体摄像元件构成受光元件。镜筒10具有保持各枚镜片、至少每一组镜片移动操作的结构。在一般情况下,组装于照相机100中的摄影镜片101按照该光学系统装置的形态来组装。
受到中央运算装置204控制的信号处理装置202对受光元件201输出的信号进行处理,并将其转换成数字图像信息。同样在中央运算装置204的控制下,经信号处理装置202数字化的图像信息在图像处理装置203中受到规定的图像处理后,被保存到非易失性存储器等半导体存储器205中。半导体存储器205既可以是插入存储器卡插槽109中的存储卡,也可以是内藏于照相机主机内部的半导体存储器。液晶显示器106上既可显示正在摄影中的图像,还可以显示保存在半导体存储器205中的图像。此外,半导体存储器205中保存的图像还可以通过插入通信卡插槽的通信卡等206送往外部。
如图27A所示,在携带照相机100时,摄影镜片101处于收缩状态,位于照相机100机内。当用户操作电源开关108后,电源接通,如图27B所示,镜筒伸出,从照相机100的机体向外突出,成为摄影状态P。此时在摄影镜片101的镜筒10内部,构成变焦镜的各组光学系统例如处于广角位置,通过操作变焦键103,各组光学系统的设置发生变化,可以向望远一端作变倍动作。
优选取景器104的光学系统连动于摄影镜片101的摄影角度的变化。
在多数情况下,通过半按快门键102的半按操作来进行聚焦。本实施例的变焦镜中的聚焦主要通过第四镜片组14的移动来实行。进一步按动快门键102,进行全按后拍摄,此后的处理如上所述。
在液晶显示器106上显示半导体存储器205中保存的图像、或者通过通信卡等向外部发送半导体存储器205中保存的图像时,按规定操作操作键107。使用半导体存储器205以及通信卡等206时,将其插入类似存储卡插槽109以及通信卡插槽110等专用或泛用的插槽中使用。
当摄影镜片101处于收缩状态时,第三镜片组13以及第四镜片组14从摄影光轴OA即摄影光路上退出,如图2、图4所示,与第一镜片组11以及第二镜片组12并列收纳,从而进一步实现照相机100的薄型化。
本实施方式中的镜筒10中,以第三镜片保持框31为退出镜片保持框,以进退驱动机构30为退出框驱动机构,作为可动镜筒用驱动源的变焦马达51使得可动镜筒在摄影光轴OA方向上相对于固定框21中的固定筒部21a进退,第三镜片保持框31的进退驱动机构30受到变焦马达51的驱动力,使得第三镜片保持框31在摄影位置上沿着摄影光轴OA方向进退,为此,可使用单独的变焦马达51来作变焦驱动即进行倍率设定动作,这样,驱动可动镜筒用驱动源和退出框用驱动源的结构相对简单,能够降低摄影位置上即处于摄影状态P的第一镜片组11、第二镜片组12、第三镜片组13、第四镜片组14、以及快门/光圈单元15的动作声音。
而且,本实施方式中的镜筒10中,进退驱动框机构30利用变焦马达51驱动可动镜筒即第一转筒22的转动,而使得第三镜片保持框31在摄影位置上进退,从而不需要改变可动镜筒以及变焦马达51的基本结构,形成相对简单的结构。
进而,本实施方式中的镜筒10中,可以使用单独的变焦马达51进行变焦动作,降低了电能消费和操作成本。
此外,本实施方式中的镜筒10中,在第三镜片保持框31上设有凸销31c,同时在第一转筒22内周壁面上设有凸槽22e,因而能够以简单的结构来利用可动镜筒相对于固定筒部21a的动作(本例中为第一镜筒22的转动),使得第三镜片保持框31移动。这样,进一步减小了结构尺寸,有利于照相机的小型化。
在本实施方式中的镜筒10中,与第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15相同,通过凸轮结构即直进转换结构来利用第一转筒22相对于固定筒部21a的转动,进行第三镜片保持框31即第三镜片组13在摄影状态P即摄影光轴OA上的进退驱动。这样,便能够以简单的结构来使得第三镜片保持框31即第三镜片组13的进退驱动连动于第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元的变焦动作。
在本实施方式中的镜筒10中,第三组马达52作为退出框驱动源,其不同于驱动可动镜筒在摄影光轴OA方向上进退的可动镜筒用驱动源的变焦马达51,进退驱动机构30通过该第三组马达52的驱动力,使得第三镜片保持框31在收纳位置与摄影位置、即收缩收纳状态D与摄影状态P之间移动,这样不会造成结构复杂,同时能够降低变焦驱动时的动作声音。其理由如下。第三镜片组13通过第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15之间的协作来设定摄影光学系统中的倍率即焦距,该设定需要在摄影光轴OA上适当调节相互之间的间距。为此,第三镜片保持框31即第三镜片组13在摄影状态P即摄影光轴OA上的位置即是相对于同样位于摄影光轴OA上的第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15的位置所设定的位置,因此,单独用一台变焦马达51来对这些镜片组等的进退进行驱动,既抑止了机构复杂化,又能够恰当且迅速地移动。对此,在收缩收纳状态D即位于收纳位置时,第三镜片保持框31即第三镜片组13从摄影光轴OA向固定筒部21a的外部的收纳空间21Q退出,而第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15则是在摄影光轴OA上直线移动,因此,双方的动作形态不同而且几乎没有关系,因而采用不同的驱动源来驱动,既抑止了机构复杂化,又能够恰当且迅速地移动。
在本实施方式中的镜筒10中,进退驱动机构30作为退避框驱动机构,在转换位置K转换相对于第三镜片保持框31的连接状态,从而使得第三镜片保持框31驱动控制中的驱动源转换得以顺利进行。
在本实施方式中的镜筒10中,副螺丝部件35的接触部35a与受到压缩扭曲弹簧36施加转动作用的第三镜片保持框转动基部63上的凸面65a结合,进退驱动机构30通过该结合位置的变化来控制转动驱动,同时,基于第一转筒22相对于与固定筒部21a之间转动位置保持不变的第三镜片保持框31的凸销31c的转动姿势,该凸销31与凸槽22e的结合位置发生变化,进退驱动机构30通过该结合位置的变化来进行直线驱动控制,进而,受到压缩扭曲弹簧36直线作用的第三镜片保持框转动基部63上的凸面65a与接触部35a结合,基于该结合在摄影光轴OA上的高度位置的变化,进退驱动机构30在转动驱动控制与直线驱动控制之间转换,这样,用简单的结构,不仅能够单独用一台变焦马达51驱动第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15的进退,而且还能够使得第三镜片组13退出到固定筒部21a外部。
在本实施方式中的镜筒10中,第三镜片保持框31受到第三组主导轴32的枢轴支承,可以在摄影光轴OA方向上移动,同时,制止件31a推压第三组副导轴33,以对第三镜片组13定位,使该第三镜片组13呈可插入到摄影光轴OA即摄影光路上的状态,这样,用简单的结构,不仅能够使得第三镜片保持框31沿着第三组丝杠34、也就是沿着摄影光轴OA方向移动,而且还能够限制第一转筒22在转动方向上的移动。为此,进一步减小了结构尺寸,有利于照相机的小型化。
在本实施方式中的镜筒10中,第三镜片保持框转动基部63上的台阶部65与负螺丝部件35a构成转动转换机构,将进行直线运动的负螺丝部件35的移动转换为第三镜片保持框31中围绕第三组主导轴32转动的转动运动。这样,用简单的结构来使得第三镜片保持框31动作,形成较小的结构,有利于照相机100的小型化。
在本实施方式中的镜筒10中,第三镜片保持框31上设有凸销31c,通过与该凸销31c共同构成直进转换机构的凸槽22e,第三镜片保持框31连接于第一转筒22,从而能够用第一转筒22相对于固定筒部21a的转动运动,来使得第三镜片保持框31作直线运动。这样结构既简单又相对小,有利于照相机100的小型化。
在本实施方式中的镜筒10中,第三镜片保持框转动基部63受到位于固定筒部21a外部的第三组主导轴32的枢轴支承,该第三镜片保持框转动基部63上设有台阶部65,通过与该台阶部65共同构成转动转换机构的接触部35a,第三镜片保持框31连接于负螺丝部件35,从而能够用负螺丝部件35的直线运动来使得第三镜片保持框31作转动运动。这样结构既简单又相对小,有利于照相机100的小型化。
在本实施方式中的镜筒10中,在第三镜片保持框31的第三镜片保持框转动基部63的弯曲壁部分63b上设有结合突起66,同时,在镜筒基座81上设有结合片部81a,当第三镜片保持框31的基端面31u接触压板84,使得第三镜片保持框31从摄影位置向收纳位置转动时,该结合突起66和结合片部81a在摄影光轴OA方向上结合,以保持基端面31u与压板84的接触状态,而当第三镜片保持框31处于摄影位置时,构成不能形成上述结合,即解除结合突起66和结合片部81a在摄影光轴OA方向上结合的位置关系,从而用简单的结构来确保第三镜片保持框31在收纳位置即收缩收纳状态D与摄影位置即摄影状态P之间的移动。
在本实施方式中的镜筒10中,用压缩扭曲弹簧36作为保持框直进作用装置,该压缩扭曲弹簧36向第三镜片保持框31施加沿着第三组主导轴32的方向并向着物体一方的直线作用力,因而进退驱动机构30可以将借助于转动转换机构实行的第三镜片保持框31的转动驱动控制、转换为借助于直进转换机构实行的第三镜片保持框31的直线驱动控制,转动转换机构基于负螺丝部件35的接触部35a在摄影光轴OA方向上向物体一方移动。也就是说,可以顺利进行从第三组马达52转换到变焦马达51的驱动源转换。这样结构既简单又相对小,有利于照相机100的小型化。
在本实施方式中的镜筒10中,用压缩扭曲弹簧36作为保持框转动作用装置,该压缩扭曲弹簧36向第三镜片保持框31施加围绕第三组主导轴32的方向并向着摄影位置的转动作用力,因而有助于进退驱动机构30实行借助于转动转换机构的转动驱动控制、和借助于直进转换机构的第三镜片保持框31的直线驱动控制,该转动转换机构基于负螺丝部件35的接触部35a在摄影光轴OA方向上移动,该直进转换机构基于第一转筒22相对于固定筒部21a转动。这样结构既简单又相对小,有利于照相机100的小型化。
在本实施方式中的镜筒10中,第三镜片保持框31和第四镜片保持框41可以退出到固定框21中固定筒部21a的外部位置、且位于收纳空间21Q中,该收纳空间21Q位于收缩状态下可动镜筒最大外径即第一转筒22的最大外径以外的位置。因此,减小了可动镜筒收纳时在摄影光轴方向上的尺寸,而不会导致固定筒部21a外径增加。
综上所述,本发明的镜筒10以及具有该镜筒10的照相机100不但能够使得退出镜片组(第三镜片组13)退到固定筒部21a内径以外,而且能够降低变焦驱动时的动作声音。
本发明涉及的镜筒具有多个镜片组,至少一部分镜片组从收缩收纳状态向物体一方移动,成为摄影状态,该收缩收纳状态为至少一部分镜片组收缩并被收纳,其中包括多个镜片保持框,用于分别保持该多个镜片组;一种镜筒,其中包括:多组镜片组;多个镜片保持框,用于分别保持该多个镜片组;可动镜筒,其内部保持所述各个镜片保持框;以及,固定筒部,其内部保持该可动镜筒,用于使得该多组镜片组中至少一部分镜片组从收缩状态向物体一方移动,成为摄影状态,该收缩状态为使得所述镜片组中至少一部分镜片组收缩,以收纳镜片组,所述镜片保持框中包括退出镜片保持框,用于可移动地保持至少一组镜片组,以使得所述各个镜片保持框在摄影状态下,将所有镜片组置于同一摄影光轴上的摄影位置,并在收缩状态下,将包含至少一组所述镜片组的退出镜片退出到所述固定筒部内径位置外侧的退出位置,其特征在于,还具备:可动镜筒用驱动源,用于使得所述可动镜筒相对于所述固定筒部动作;以及,退出驱动用驱动源,用于使得所述退出镜片保持框在所述摄影位置与所述退出位置之间移动,在所述摄影位置上,所述退出镜片保持框受到所述可动镜筒用驱动源的驱动力作用,沿着所述摄影光轴方向进退驱动。以上用镜筒10作为一例本发明涉及的镜筒进行了说明,然而本发明的镜筒只要具有上述特征,其并不受上述实施例的限制。
在上述实施例中,以第三镜片保持框31作为退出镜片保持框,但本发明并不受此限制,除如该实施例以外,还可以用保持其他镜片组的保持框作为退出镜片保持框。
在上述实施例中,第三镜片保持框31的进退驱动机构30中,用第三镜片保持框31的凸销31c和第一转筒22的凸槽22e构成凸轮结构即直进转换机构,但是直进转换机构只要能够将作为可动镜筒的转筒(在上述实施例中为第一转筒22)的转动,转换为第三镜片保持框31在摄影光轴OA方向上的直进移动便可,并不受上述实施例的限制。
在上述实施例中,通过变焦马达51的驱动,第三镜片组31连动于第一镜片组11、第二镜片组12、以及快门/光圈单元15的变焦动作,按规定进行变焦动作,但是本发明并不局限于此,只要是通过使得可动镜筒动作的可动镜筒驱动源(在上述实施例中为变焦马达51)产生的驱动力来使得退出镜片保持框(在上述实施例中为第三镜片组13)进行进退驱动便可,而不必局限于上述实施例。
以上基于实施例对本发明进行了说明,关于本发明的具体结构,其并不局限于实施例,只要不脱离本发明的宗旨,允许对本发明进行设计上的更改或增补等各种改良。

Claims (14)

1.一种镜筒,其中包括:
多组镜片组;
多个镜片保持框,用于分别保持该多组镜片组;
可动镜筒,其内部保持该各个镜片保持框;以及,
固定筒部,其内部保持该可动镜筒,
该镜筒使得该多组镜片组中至少一部分镜片组从收缩状态向物体一方移动,成为摄影状态,该收缩状态为使得所述至少一部分镜片组收缩,以收纳镜片组,
所述镜片保持框中包括退出镜片保持框,用于可移动地保持退出镜片,该退出镜片至少包含一组镜片组,以使得所述各个镜片保持框在摄影状态下,将所有镜片组置于同一摄影光轴上的摄影位置,并在收缩状态下,将所述退出镜片退出到所述固定筒部内径位置外侧的退出位置,
其特征在于,还具备:
可动镜筒用驱动源,用于使得所述可动镜筒相对于所述固定筒部动作;以及,
退出框用驱动源,用于使得所述退出镜片保持框在所述摄影位置与所述退出位置之间移动,
在所述摄影位置上,所述退出镜片保持框受到所述可动镜筒用驱动源的驱动力的驱动,沿着所述摄影光轴方向进退移动。
2.根据权利要求1所述的镜筒,其特征在于,所述退出镜片保持框连动于所述可动镜筒相对于所述固定筒部的动作进行进退移动。
3.根据权利要求1或者2所述的镜筒,其特征在于,
所述可动镜筒包括转筒,该转筒围绕所述摄影光轴相对于所述固定筒部转动,
所述退出镜片保持框通过直进转换机构连接到所述转筒上,该直进转换机构可以将该转筒相对于所述固定筒部的转动转换为所述退出镜片保持框在摄影光轴方向上的直线移动。
4.根据权利要求3所述的镜筒,其特征在于,所述直进转换机构包括设于所述退出镜片保持框上的凸销、以及设于所述转筒的周面且能够接受该凸销嵌入的凸槽,并使得所述退出镜片保持框随着该凸销在该凸槽内的结合位置变化而进退。
5.根据权利要求1或2所述的镜筒,其特征在于,在固定筒部外侧设置主导轴,该主导轴平行于摄影光轴,所述退出镜片保持框受到该主导轴支承,并可以沿着长度方向移动,且围绕该主导轴的轴线转动。
6.根据权利要求5所述的镜筒,其特征在于,所述退出镜片保持框受到保持框转动作用装置对其施加沿着绕所述主导轴转动的方向、且向着摄影位置的转动作用,同时受到保持框直进作用装置对其施加沿着该主导轴方向、且向着物体一侧的直线作用。
7.根据权利要求6所述的镜筒,其特征在于,
进一步包括固定所述固定筒部的镜筒基座,
该镜筒基座上设有结合片部,同时在所述退出镜片保持框上设有结合突起,
当所述退出镜片保持框从所述摄影位置向所述退出位置转动时,该结合突起和该结合片部在摄影光轴上结合,以限制该退出镜片保持框向物体一方的直线移动,同时,当该退出镜片保持框位于所述摄影位置时,该结合突起和该结合片部之间的结合被解除。
8.根据权利要求5所述的镜筒,其特征在于,
具备位于所述固定筒部外侧的进退移动部件,该进退移动部件受到所述退出框用驱动源驱动而在摄影光轴方向上移动,
所述退出镜片保持框通过转动转换机构连接该进退移动部件,该转动转换机构可以将所述进退移动部件在摄影光轴方向上的移动,转换为所述退出镜片保持框在所述摄影位置与所述退出位置之间的转动运动。
9.根据权利要求8所述的镜筒,其特征在于,所述可动镜筒包括转筒,该转筒围绕所述摄影光轴相对于所述固定筒部转动,所述退出镜片保持框通过直进转换机构连接到所述转筒上,该直进转换机构可以将该转筒相对于所述固定筒部的转动转换为所述退出镜片保持框在摄影光轴方向上的直线移动,并且,在所述摄影位置上、所述退出镜片保持框后退到摄影光轴方向上最后方的位置上,可以进行所述直进转换机构和所述转动转换机构之间相对于所述退出镜片保持框的连接状态的转换。
10.根据权利要求8或9所述的镜筒,其特征在于,所述转动转换机构包括设于所述退出镜片保持框上的凸面、以及设于所述进退移动部件上并能够与该凸面结合的接触部,并使得所述退出镜片保持框随着该接触部与该凸面的结合位置变化而转动。
11.一种摄像装置,其特征在于,安装有权利要求1至10中任意一项所述的镜筒。
12.一种照相机,其特征在于,安装有权利要求1至10中任意一项所述的镜筒。
13.一种携带型信息终端装置,其特征在于,安装有权利要求1至10中任意一项所述的镜筒。
14.一种图像输入装置,其特征在于,安装有权利要求1至10中任意一项所述的镜筒。
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