CN103238096B - 透镜镜筒和凸轮机构 - Google Patents

Abstract

透镜镜筒包括：形成被摄物的光学像的光学系统；支承包含在所述光学系统中的至少一个透镜的第一筒；和设置于所述第一筒的内侧或外侧的第二筒。所述第一筒在设置有所述第二筒的侧面上具有第一凸轮槽，所述第二筒具有与所述第一凸轮槽卡合的凸轮从动件。

Description

透镜镜筒和凸轮机构

技术领域

此处所公开的技术涉及一种保持光学系统的透镜镜筒和凸轮机构。特别是涉及一种用于筒的伸出的结构。

背景技术

已知有一种保持能够改变焦点距离的光学系统的透镜镜筒。这种透镜镜筒形成凸轮槽的第1移动凸轮环；和具有与凸轮槽卡合的从动销、保持第1透镜组的一组镜筒，由此使第1透镜组相对于第1移动凸轮环在光轴方向移动（例如，参照专利文献1、2）。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－219304号公报

专利文献2：日本特开2002-90611号公报

发明内容

此处所公开的透镜镜筒包括：形成被摄物的光学像的光学系统；支承包含在光学系统中的至少一个透镜的第一筒；和设置于第一筒的内侧或外侧的第二筒。第一筒在设置有第二筒的侧面具有第一凸轮槽。第二筒具有与第一凸轮槽卡合的第一凸轮从动件。

附图说明

图1是具有实施方式1的透镜镜筒的数码相机（digitalcamera）的立体图。

图2是实施方式1的透镜镜筒的缩回时的立体图。

图3是实施方式1的透镜镜筒的拍摄时的立体图。

图4是实施方式1的透镜镜筒的分解立体图。

图5A是实施方式1的透镜镜筒的缩回时的结构图。

图5B是实施方式1的透镜镜筒的缩回时的其他结构图。

图6A是实施方式1的透镜镜筒的广角端的结构图。

图6B是实施方式1的透镜镜筒的广角端的其他结构图。

图7A是实施方式1的透镜镜筒的望远端的结构图。

图7B是实施方式1的透镜镜筒的望远端的其他结构图。

图8是实施方式1的凸轮框的立体图。

图9是实施方式1的一组框的立体图。

图10是实施方式1的第2凸轮槽与第3凸轮槽的缩回时的展开图。

图11是实施方式1的第2凸轮槽与第3凸轮槽的广角端的展开图。

图12是实施方式1的第2凸轮槽与第3凸轮槽的望远端的展开图。

图13是实施方式2的凸轮框的立体图。

图14是实施方式2的一组框的立体图。

图15是实施方式2的一组框与凸轮框的缩回时的展开图。

图16是实施方式2的一组框与凸轮框的广角端的展开图。

图17是实施方式2的一组框与凸轮框的望远端的展开图。

具体实施方式

（实施方式1）

下面，参照附图，对实施方式1进行说明。此外，为了便于说明，将数码相机1的被摄物一侧定义为前方或者正面侧，拍摄者一侧为后方或者背面侧，数码相机1的横拍姿势时的铅直上侧为上侧，数码相机1的横拍姿势时的铅直下侧为下侧，从被摄物一侧看右侧作为右侧，从被摄物一侧看左侧为左侧。横拍姿势是指，CCD110的长边方向与水平方向平行，CCD110的短边方向与铅直方向平行的姿势。

＜数码相机的结构＞

如图1所示，数码相机1包括透镜镜筒100。数码相机1通过电源开关10接通电源时，透镜镜筒100伸出，能够进行拍摄。

此外，图1表示数码相机1，其为摄像装置的一例。也可以不是数码相机，而是胶卷相机，或者也可以是能够拆下更换透镜镜筒100的相机。而且，也可以不是静物相机，而是能够拍摄动态图像的摄录机（Camcorder）。

＜透镜镜筒的整体结构＞

当数码相机1的电源OFF时，如图2所示，透镜镜筒100是缩回状态。在缩回状态时，透镜镜筒100的多个框被收回，光轴AX方向的尺寸缩小。当数码相机1的电源ON时，如图3所示，透镜镜筒100是能够拍摄的状态。在能够拍摄的状态下时，透镜镜筒100的多个框伸出，光轴AX方向的尺寸增大。

如图4至图7所示，透镜镜筒100包括：光学系统O和透镜驱动机构。在透镜镜筒100上还固定有CCD110。

光学系统O将被摄物的光学像形成于CCD110的受光面上。光学系统O具有：第1透镜组G1、第2透镜组G2和第3透镜组G3。第1透镜组G1包括第1透镜L1和第2透镜L2。第2透镜组G2包括第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5和第6透镜L6。第3透镜组G3包括第7透镜L7。透镜镜筒100使第1透镜组G1、第2透镜组G2和第3透镜组G3分别在光轴AX方向移动，改变第1透镜组G1与第2透镜组G2的间隔、以及第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔，变更光学系统O的焦点距离。焦点距离的变更也称作变焦（zooming）。另外，透镜镜筒100使第3透镜组G3在光轴AX方向移动，改变光学系统O的焦点状态。焦点状态的变化也称作对焦（focusing）。此外，光学系统O的各个透镜的结构（数量和形状）也可以是其他的结构。

CCD110从被摄物的光学像受光，将其转换成电的图像信号并输出。CCD110是摄像元件的一例。摄像元件也可以是CMOS图像传感器。

第1透镜组G1、第2透镜组G2和第3透镜组G3，由透镜驱动机构111驱动。下面，对透镜驱动机构的详细情况进行说明。

＜透镜驱动机构＞

透镜驱动机构包括：一组框101、一组直进框102、凸轮框103、二组直进框104、抖动补正框105、快门单元106、固定框107、三组框108和主凸缘109。

一组框101保持第1透镜组G1。抖动补正框105保持第2透镜组G2。三组框108保持第3透镜组G3。一组框101、抖动补正框105和三组框108，相对于固定框107在光轴方向被驱动。

（固定框107）

在固定框107的内面形成3条第1凸轮槽112、6条第1直进引导槽113。固定框107通过第1凸轮槽112来支承凸轮框103。另外，固定框107通过第1直进引导槽113来支承一组直进框102。

在固定框107的外周部固定具有与光轴平行的旋转轴的第1驱动齿轮114。在固定框107的外周部还形成向数码相机1的主体安装的安装部115。即，固定框107被固定于数码相机1的主体。具体而言，例如安装部115被螺丝固定。

在固定框107固定主凸缘109。具体而言，在固定框107形成螺丝固定用毂（boss）。主凸缘109用固定框107的螺丝固定用毂和螺丝固定于固定框107。

在固定框107固定变焦电机单元116。变焦电机单元116旋转驱动第1驱动齿轮114。

（凸轮框103）

如图8所示，凸轮框103具有：筒状的筒部117和从筒部117的后方的端部向外周侧形成的第1凸缘部118。

在第1凸缘部118的外周部形成三个第1凸轮销119、齿轮部120和第1卡销卡合部121。由图4至图7所示，第1凸轮销119分别与第1凸轮槽112中的一个卡合。凸轮框103通过第1凸轮销119被支承于固定框107。齿轮部120与第1驱动齿轮114啮合，因第1驱动齿轮114而旋转。即，凸轮框103通过齿轮部120和第1驱动齿轮114，被变焦电机单元116旋转驱动。

在筒部117的外表面形成6个第2凸轮销122和3个第3凸轮槽123。第2凸轮销122每两个为一组共有三组，每组在光轴AX方向上隔开距离地排列配置。第3凸轮槽123具有在后方连续的壁面124。壁面124的前方在一部分区间打开。具体而言，第3凸轮槽123具有：在壁面124的前方存在其他的壁面的第1区间123A；和壁面124的前方打开的第2区间123B。此外，作为其他的实施方式，可以考虑壁面124的前方在整个区间打开。

在筒部117的内面形成6条第4凸轮槽125和第2卡销卡合部126。

（一组直进框102）

如图4至图7所示，一组直进框102是筒状的形状。在一组直进框102的外表面形成在外侧突出的6个第1直进引导凸部127。第1直进引导凸部127与第1直进引导槽113卡合。第1直进引导槽113是在光轴AX方向延伸的槽，引导第1直进引导凸部127。一组直进框102通过第1直进引导凸部127和第1直进引导槽113，被支承于固定框107，能够相对于固定框107在光轴AX方向移动，相对于固定框107在以光轴AX为中心的旋转方向的旋转受到限制。

在一组直进框102的内面形成6个第2直进引导槽128，和第3卡销卡合部129。第2直进引导槽128是在光轴AX方向延伸的槽。第3卡销卡合部129是在圆周方向延伸的槽。第3卡销卡合部129与第1卡销卡合部121卡合。通过第3卡销卡合部129与第1卡销卡合部121的卡合，一组直进框102相对于凸轮框103在光轴AX方向的移动受到限制，凸轮框103能够相对于一组直进框102旋转。

（二组直进框104）

如图4至图7所示，二组直进框104具有第2凸缘部130与2条腕部131。腕部131从第2凸缘部130的内周侧与光轴AX平行地向前方延伸。

在第2凸缘部130的外周形成：在外侧突出的3个第2直进引导凸部132，和在圆周方向延伸的形状的第4卡销卡合部133。第2直进引导凸部132分别与第1直进引导槽113的一个卡合。通过第2直进引导凸部132与第1直进引导槽113的卡合，二组直进框104被支承于固定框107，能够相对于固定框107在光轴AX方向移动，相对于固定框107在以光轴AX为中心的旋转方向的旋转受到限制。另外，第4卡销卡合部133与第2卡销卡合部126卡合。通过第4卡销卡合部133与第2卡销卡合部126的卡合，二组直进框104相对于凸轮框103在光轴AX方向的移动受到限制，凸轮框103能够相对于二组直进框104旋转。

（一组框101）

如图4至图9所示，一组框101支承第1透镜组G1。另外，一组框101在前方支承屏障单元134。屏障单元134具有能够开闭的屏障部135。在缩回时，屏障部135关闭，屏障部135保护第1透镜组G1，而且遮挡光线进入光学系统O。在拍摄时，屏障部135打开，光被导入光学系统O。

在一组框101的外周部形成在外侧突出的6个第3直进引导凸部136。第3直进引导凸部136分别与第2直进引导槽128的一个卡合。通过第3直进引导凸部136与第2直进引导槽128的卡合，一组框101被一组直进框102支承，能够相对于一组直进框102在光轴AX方向移动，相对于一组直进框102在以光轴AX为中心的旋转方向的旋转受到限制。

在一组框101的内周面形成在内侧突出的3个第3凸轮销137，和6个第2凸轮槽138。在第2凸轮槽138上分别卡合第2凸轮销122中的一个。通过第2凸轮销122与第2凸轮槽138的卡合，一组框101被支承于凸轮框103。另外，第2凸轮销122沿着第2凸轮槽138移动，由此，一组框101相对于凸轮框103在光轴AX方向移动。

第3凸轮销137分别与第3凸轮槽123中的一个卡合。具体而言，第3凸轮销137被插入到第3凸轮槽123中的一个中。沿着第2凸轮销122沿第2凸轮槽138移动时的第3凸轮销137的移动轨迹形成壁面124。壁面124在第3凸轮销137的后方，与第3凸轮销137隔着微小距离形成。

（抖动补正框105）

如图4至图7所示，抖动补正框105支承第2透镜组G2。抖动补正框105被支承于快门单元106。抖动补正框105能够相对于快门单元106在与光轴AX正交的面内移动，相对于快门单元106在光轴AX方向的移动受到限制。第2透镜组G2在与光轴AX正交的面内移动，由此来改变受光面上的光学像的位置。抖动补正框105被驱动单元驱动。例如，抖动补正框105被驱动以使得抑制起因于数码相机1的抖动而产生的光学像的抖动。

（快门单元106）

快门单元106包括未图示的快门。当快门打开时，快门单元106透过光，当快门关闭时，快门单元106遮住光。快门单元106能够控制光学系统O的光透过和遮蔽。

在快门单元106的外周面形成6个第4凸轮销139（139A、139B）和2个第3直进引导槽140。

第4凸轮销139与第4凸轮槽125（125A、125B）卡合。通过第4凸轮销139与第4凸轮槽125的卡合，快门单元106被支承于凸轮框103。另外，第4凸轮销139沿着第4凸轮槽125移动，由此，快门单元106相对于凸轮框103在光轴AX方向移动。

在第3直进引导槽140卡合腕部131。通过第3直进引导槽140与腕部131的卡合，快门单元106能够相对于二组直进框104在光轴AX方向移动，相对于二组直进框104在以光轴AX为中心的旋转方向的旋转受到限制。

（三组框108）

如图4至图7所示，三组框108支承第3透镜组G3。三组框108具有：直进引导部141、旋转防止部142和螺母卡合部143。在直进引导部141中插入第1引导杆144。第1引导杆144在与光轴AX平行的方向延伸。通过直进引导部141与第1引导杆144的卡合，直进引导部141能够在光轴AX方向移动，与第1引导杆144正交的移动受到限制。在旋转防止部142上卡合第2引导杆145。第2引导杆145在与光轴AX平行的方向延伸。通过旋转防止部142与第2引导杆145的卡合，三组框108以第1引导杆144为中心的旋转受到限制。在螺母卡合部143上卡合对焦电机单元148的螺母149。对焦电机单元148具有：电机和因电机而旋转的导螺杆（leadscrew）。导螺杆在光轴AX方向延伸。螺母与导螺杆卡合，通过导螺杆的旋转在光轴AX方向被驱动。即，三组框108通过对焦电机单元148在光轴AX方向被驱动。

（主凸缘109）

在主凸缘109固定有第1引导杆144与第2引导杆145。即，主凸缘109通过第1引导杆144和第2引导杆145来支承三组框108。

另外，在主凸缘109，通过CCD安装板146，从后方固定有CCD110。CCD110通过开口部147向前方朝向受光面。

对焦电机单元148的电机通过电机安装板固定于主凸缘109。三组框108通过对焦电机单元148，相对于主凸缘109在光轴AX方向被驱动。

＜透镜镜筒的动作＞

下面，说明透镜镜筒100的动作。另外，也对详细的结构进行说明。

凸轮框103利用变焦电机单元116相对于固定框107旋转。凸轮框103的第1凸轮销119沿着固定框107的第1凸轮槽112移动，凸轮框103相对于固定框107在光轴AX方向移动。即，凸轮框103能够旋转，且能够在光轴AX方向移动。图10至图12表示此时的第3凸轮销137的移动轨迹137T、第2前方凸轮销122A的移动轨迹122AT、第2后方凸轮销122B的移动轨迹122BT。

通过一组直进框102的第3卡销卡合部129与凸轮框103的第1卡销卡合部121的卡合，一组直进框102与凸轮框103一体地在光轴AX方向移动。此时，一组直进框102的第1直进引导凸部127沿着固定框107的第1直进引导槽113移动，所以一组直进框102不会相对于固定框107旋转。即，一组直进框102不能旋转，且能够在光轴AX方向旋转。

通过一组框101的第3直进引导凸部136与一组直进框102的第2直进引导槽128的卡合，一组框101不会相对于一组直进框102旋转。即，一组框101不能旋转。如果凸轮框103旋转，则凸轮框103的第2凸轮销122沿着一组框101的第2凸轮槽138移动，一组框101相对于凸轮框103在光轴AX方向移动。换言之，一组框101相对于一组直进框102在光轴AX方向移动。即，一组框101能够在光轴AX方向移动。

通过二组直进框104的第4卡销卡合部133与凸轮框103的第2卡销卡合部126的卡合，二组直进框104与凸轮框103一体地在光轴AX方向移动。此时，通过二组直进框104的第2直进引导凸部132与固定框107的第1直进引导槽113的卡合，二组直进框104不旋转。

通过快门单元106的第3直进引导槽140与二组直进框104的腕部131的卡合，快门单元106不旋转。如果凸轮框103旋转，则快门单元106的第4凸轮销139沿着凸轮框103的第4凸轮槽125移动，快门单元106相对于凸轮框103在光轴AX方向移动。抖动补正框105与快门单元106一体地在光轴AX方向移动。

三组框108通过对焦电机单元148相对于主凸缘109在光轴AX方向移动。

因此，如果从缩回状态，变焦电机单元116的旋转力通过第1驱动齿轮114传送到凸轮框103的齿轮部120，则凸轮框103围绕光轴AX旋转，或者一边旋转一边前进。凸轮框103与一组直进框102和二组直进框104相对于固定框107，一体地在光轴AX方向移动。此时，一组直进框102和二组直进框104不旋转。而且，利用凸轮框103的旋转力，一组框101和快门单元106在光轴AX方向移动。此时，一组框101和快门单元106不旋转。

＜一组框101的驱动机构的特征＞

一组框101是支承透镜的框。为了保证支承透镜的强度，筒的厚度必须在一定厚度以上。一组框101特别支承第1透镜组G1。第1透镜组G1配置于光学系统O中的最靠近被摄物一侧，所以尤其大。因此，支承第1透镜组G1的框的厚度尤其要大。另一方面，即使在一组框101设置第2凸轮槽138，强度的下降也小。通过在一组框101形成第2凸轮槽138，不会使一组框101大型化，还能保持一组框101的强度，并且实现针对凸轮框103的一组框101的驱动机构。此外，第2凸轮槽138也可以设置于一组框101的外周侧，但从外观上来看优选将第2凸轮槽138设置于内侧。另外，作为其他的实施方式，有采用在保持第1透镜组G1以外的透镜的框上设置构成驱动框的驱动机构的凸轮槽的结构。

一组框101相对于凸轮框103的移动是通过第2凸轮槽138与第2凸轮销122的卡合来进行的。因此，作为其他的实施方式，也可以没有第3凸轮销137和第3凸轮槽123。于是，凸轮框103所需的凸轮槽仅是内面，凸轮框103的设计自由度提高。例如，能够使凸轮框103的厚度变薄，并且能够缩小透镜镜筒100的外径。

另一方面，在本实施方式中，凸轮框103的第3凸轮槽123与一组框101的第3凸轮销137卡合。在一组框101被向前方伸出的状态下，一组框101从前方承受力时，不仅通过第2凸轮槽138与第2凸轮销122的接触来承受该力，也能通过第3凸轮槽123与第3凸轮销137的接触来承受。具体而言，壁面124与第3凸轮销137接触来承受力。能够减轻作用于第2凸轮槽138和第2凸轮销122的力。像这样，成为即使因数码相机1的掉落在一组框101时施加冲击时也不易损坏的结构。另外，由于能够减轻作用在第2凸轮槽138与第2凸轮销122上的力，所以能够缩小第2凸轮槽138的宽度、和第2凸轮销122与第2凸轮槽138卡合的部分的宽度。因此，第2凸轮槽138的宽度小，所以能够提高一组框101的强度。而且，第2凸轮槽138的宽度小，所以能够确保一组框101的光轴AX方向的移动量，并且能够缩小一组框101的光轴AX方向的尺寸。

第2凸轮销122的与第2凸轮槽138卡合的部分的宽度的最大值与第3凸轮销137的与第3凸轮槽123卡合的部分的宽度的最大值不同。因此，设计自由度高。在本实施方式中，第2凸轮销122的与第2凸轮槽138卡合的部分的宽度的最大值，比第3凸轮销137的与第3凸轮槽123卡合的部分的宽度的最大值小，但也可以比其大。在本实施方式中，第2凸轮销122的与第2凸轮槽138卡合的部分的宽度的最大值，比第3凸轮销137的与第3凸轮槽123卡合的部分的宽度的最大值小，所以使第2凸轮槽138变细从而能够增强一组框101的强度，使第3凸轮销137变大从而能够增强抗落下等的冲击的强度。

宽度窄的第2凸轮销122与第2凸轮槽138接触地沿着第2凸轮槽138移动。一组框101相对于凸轮框103的位置由第2凸轮销122与第2凸轮槽138的卡合来决定。第2凸轮销122和第2凸轮槽138是移动轨迹保证用的凸轮机构。另一方面，宽度宽的第3凸轮销137在与第3凸轮槽123的壁面124之间空出细微间隙的状态下沿着壁面124移动。如果从前方在一组框101上施加冲击，则第3凸轮销137与壁面124接触。第3凸轮销137和第3凸轮槽123（壁面124）是落下强度保证用的凸轮机构。当然，第3凸轮销137与壁面124也可以接触。但是，在第3凸轮销137与壁面124之间空出间隙的方式，相对于凸轮框103的一组框101的位置仅由第2凸轮销122与第2凸轮槽138的形状精度决定，其位置精度高，所以优选。而且，作为移动轨迹保证用的凸轮机构的第2凸轮销122和第2凸轮槽138的宽度小，所以能够确保一组框101的光轴AX方向的移动量，并且缩小一组框101的光轴AX方向的尺寸。

第3凸轮槽123具有仅在后方形成壁面124、在前方未设置壁面的区间。具体而言，在光学系统O从广角端变成望远端时第3凸轮销137移动的区间，未形成第3凸轮槽123的前方的壁面。由此，能够增大第3凸轮销137的宽度，并且能够提高第3凸轮销137的强度。于是，能够提高一组框101的抗冲击的强度。另外，由于未形成第3凸轮槽123的前方的壁面，所以凸轮框103的第3凸轮槽123、更具体地来讲，壁面124的形状难以底切（undercut），在模具中成型凸轮框103时变得容易。而且，在模具中成型凸轮框103时，能够使壁面124的角度接近与光轴AX正交的角度，并且，因冲击第3凸轮销137与壁面124接触时，第3凸轮销137不易脱落，抗冲击的强度增强。

此外，作为其他的实施方式，也可以将具有不存在单边的槽的区间的落下强度保证用的凸轮槽设置于一组框101，将移动轨迹保证用的凸轮槽设置于凸轮框103。另外，即使将落下强度保证用的凸轮槽与移动轨迹保证用的凸轮槽分别设置于一组框101与凸轮框103，也能获得同样的效果。

凸轮框103的外表面的第2凸轮销122包括：在与光轴AX方向相同的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°的间距排列的3个第2前方凸轮销122A；和在相对于第2前方凸轮销122A在光轴AX方向偏离的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°的间距排列的3个第2后方凸轮销122B。一组框101的内面的第2凸轮槽138包括：在与光轴AX方向相同的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°的间距排列的3个第2前方凸轮槽138A；和相对于第2前方凸轮槽138A在光轴AX方向上偏离的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°的间距排列的第2后方凸轮槽138B。对透镜镜筒100缩回时的一组框101与凸轮框103的位置（图10所示的位置，以下也称作缩回位置）、光学系统O的焦点距离在广角端时的一组框101与凸轮框103的位置（图11所示的位置，以下也称作Wide（广角）位置）、光学系统O的焦点距离为标准时的一组框101与凸轮框103的位置（以下也称作Normal（标准）位置）、光学系统O的焦点距离为望远端时的一组框101与凸轮框103的位置（图12所示的位置，以下也称作Tele（望远）位置）和变化时的第2凸轮销122与第2凸轮槽138的关系进行说明。

由图10至图12所示，如果凸轮框103相对于一组框101向一个方向旋转，则第2前方凸轮销122A依次向缩回位置（图10）、Wide位置（图11）、Normal位置、Tele位置（图12）移动。图10至图12表示此时的第3凸轮销137的移动轨迹137T、第2前方凸轮销122A的移动轨迹122AT、第2后方凸轮销122B的移动轨迹122BT。此时，第2前方凸轮销122A在缩回位置与Wide位置之间的位置（以下也称作第1位置）至Tele位置的区间与第2前方凸轮槽138A卡合。在从缩回位置至第1位置的区间，第2前方凸轮销122A不与第2前方凸轮槽138A接触。在从缩回位置至第1位置的区间，未形成第2前方凸轮槽138A。另一方面，第2后方凸轮销122B在从缩回位置至第1位置的区间与第2后方凸轮槽138B卡合。在从第1位置至Tele位置的区间，第2后方凸轮销122B不与第2后方凸轮槽138B接触。在从第1位置至Tele位置的区间的一部分未形成第2后方凸轮槽138B。

第2凸轮槽138也可以在第2凸轮销122（122A或122B）从缩回位置移动至望远位置的所有区间单独卡合，但在此情况下，第2凸轮槽138在光轴AX方向变大。另一方面，如本实施方式那样，在从缩回位置移动至望远位置的期间，将第2凸轮销122（122A和122B）与第2凸轮槽138（138A和138B）卡合的部分改变的结构中，能够将一组框101在光轴AX方向上缩小，并且增大一组框101相对于凸轮框103的移动量。此外，也可以是将第2前方凸轮销122A和第2后方凸轮销122B设置于一组框101，将第2前方凸轮槽138A和第2后方凸轮槽138B设置于凸轮框103的结构。

此外，作为其他的实施方式，即使将第2前方凸轮销122A和第2后方凸轮槽138B设置于一组框101，将第2后方凸轮销122B和第2前方凸轮槽138A设置于凸轮框103，也能获得同样的效果。此外，即使将第2前方凸轮销122A和第2后方凸轮槽138B设置于凸轮框103，将第2后方凸轮销122B和第2前方凸轮槽138A设置于一组框101，也能获得同样的效果。

＜快门单元106的驱动机构的特征＞

快门单元106的外表面的第4凸轮销139包括：在与光轴AX方向相同的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°间距排列的3个第4前方凸轮销139A；和在相对于第4前方凸轮销139A在光轴AX方向上偏离的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°的间距排列的3个第4后方凸轮销139B。凸轮框103的内面的第4凸轮槽125包括：在与光轴AX方向相同的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°的间距排列的3个第4前方凸轮槽125A；和在相对于第4前方凸轮槽125A在光轴AX方向上偏离的位置，且以光轴AX为中心按照大概120°的间距排列的第4后方凸轮槽125B。

如果凸轮框103相对于快门单元106在一个方向旋转，则第4前方凸轮销139A依次向缩回位置、Wide位置、Normal位置、Tele位置移动。此时，第4前方凸轮销139A在从缩回位置经由Wide位置在Normal位置的区间与第4前方凸轮槽125A卡合。在从Normal位置至Tele位置的区间，第4前方凸轮销139A不与第4前方凸轮槽125A接触。在从Normal位置至Tele位置的区间的一部分，未形成第4前方凸轮槽125A。另一方面，第4后方凸轮销139B在从Normal位置至Tele位置的区间与第4后方凸轮槽125B卡合。在从缩回位置至Normal位置的区间，第4后方凸轮销139B不与第4后方凸轮槽125B接触。在从缩回位置至Normal位置的区间的一部分未形成第4后方凸轮槽125B。

根据这样的结构，能够使凸轮框103在光轴AX方向上缩小，并且能够增大快门单元106的相对于凸轮框103的光轴AX方向的移动量。

＜其他实施方式＞

（A）在实施方式1中，是在一组框101的内侧收纳凸轮框103的结构，但也可以是在一组框101的外侧收纳凸轮框103的结构。

（B）在实施方式1中，第2凸轮销122和第3凸轮销137呈大致圆筒形状。第2凸轮销122和第3凸轮销137是凸轮从动件的一例。凸轮从动件也可以是椭圆形和其他的形状。凸轮从动件既可以是树脂一体成型，也可以采用金属等其他部件构成。另外，凸轮从动件也可以由轴和辊构成。

（C）在实施方式1中，第2凸轮槽138并非贯通槽，而有底。但是，第2凸轮槽138也可以是贯通槽。但是，有底的槽能够获得用于保持透镜的强度，所以优选。

（D）如果不在第3凸轮槽123的内侧形成第4凸轮槽125，则能够进一步使凸轮框103的厚度变薄，所以优选。

＜实施方式1的特征＞

如专利文献1所公开的一组镜筒那样，保持透镜的筒需要用于保持透镜的强度。因此，保持透镜的筒需要一定程度的厚度。在保持透镜的筒中，如果保持一定程度的厚度，并将其一部分用于驱动机构等，则能够维持直径方向的小型化，并且能够提高驱动机构的设计自由度。但是，目前还没有这样的提案。

于是，此处所公开的技术的目的在于，提供一种能够维持直径方向的小型化，并且能够提高驱动机构的设计自由度的透镜镜筒。

以下，阐述在实施方式1中的特征的部分。此外，包含于实施方式1中的发明并不限于以下内容。此外，在各结构的后面用括弧记载的事项是为了帮助理解特征而记载的各个结构的具体例子。各结构并不限于这些具体例子。另外，为了获得对于各个特征所记载的效果，所记载的特征以外的结构也可以变形或者删除。

[F1]

一种透镜镜筒，包括：形成被摄物的光学像的光学系统（O）；

支承包含在所述光学系统中的至少一个透镜（第1透镜组G1）的第一筒（一组框101）；和

设置于所述第一筒的内侧或外侧的第二筒（凸轮框103），其中

所述第一筒在设置有所述第二筒的侧面具有第一凸轮槽（第2凸轮槽138）。

所述第二筒具有与所述第一凸轮槽卡合的第一凸轮从动件（第2凸轮销122）。

（效果）能够提供一种不仅能维持直径方向的小型化，并且能够提高驱动机构的设计自由度的透镜镜筒。

[F2]

如F1所述的透镜镜筒，所述第二筒在设置有所述第一筒的侧面具有第二凸轮槽（第3凸轮槽123），

所述第一筒具有与所述第二凸轮槽卡合的第二凸轮从动件（第3凸轮销137）。

（效果）能够将凸轮从动件配置于第一筒与第二筒两者上，所以能够增加凸轮从动件的数量，并且能够提高落下强度。

[F3]

如F2所述的透镜镜筒，所述第一凸轮槽和所述第二凸轮槽（第3凸轮槽123）的至少一个具有：在光轴方向的一方设置壁面（124）、在另一个未设置壁面的区间（123B）。

（效果）由于能够增大与具有在光轴方向的一方设置壁面、在另一个上未设置壁面的区间的凸轮槽卡合的凸轮从动件的宽度，所以能够提高凸轮从动件的强度。由此，能够提高透镜镜筒的抗冲击的强度。另外，在另一个上未设置壁面，所以一个壁面形状难以底切，在模具中成型筒时容易。此时，能够使壁面的角度接近与光轴正交的角度，因冲击凸轮从动件与壁面接触时，凸轮从动件难以脱落。由此，能够提高透镜镜筒的抗冲击的强度。

[F4]

如F2所述的透镜镜筒，所述第一凸轮从动件（第2凸轮销122）的与所述第一凸轮槽（第2凸轮槽138）卡合的部分的宽度的最大值，与所述第二凸轮从动件（第3凸轮销137）的与所述第二凸轮槽（第3凸轮槽123）卡合的部分的宽度的最大值不同。

（效果）能够确保设计自由度。例如，根据设计情况来缩小一个凸轮从动件，增大另一个，由此能够确保落下强度。

[F5]

一种凸轮机构，包括：第一筒（一组框101），其在外侧或内侧的一个侧面具有第一凸轮槽（第2凸轮槽138）和第一凸轮从动件（第3凸轮销137）；和

第二筒（凸轮框103），其具有配置于所述第一筒的所述侧面一侧，与所述第一凸轮从动件（第3凸轮销137）卡合的第二凸轮槽（第3凸轮槽123），和与所述第一凸轮槽卡合的第二凸轮从动件（第2凸轮销122）。

（效果）所述第二筒相对于所述第一筒相对地旋转，由此，相对于所述第一筒相对地在旋转轴方向移动。而且，能够将凸轮从动件配置于第一筒和第二筒两者上，所以能够增加凸轮从动件的数量，并且能够提高落下强度。

[F6]

如F5所述的凸轮机构，所述第二凸轮从动件（第2凸轮销122）的与所述第一凸轮槽（第二凸轮槽138）卡合的部分的宽度的最大值，比所述第一凸轮从动件（第3凸轮销137）的与所述第二凸轮槽（第3凸轮槽123）卡合的部分的宽度的最大值大。

（效果）能够确保设计自由度。例如，根据设计情况来缩小一个凸轮从动件，增大另一个，由此能够确保落下强度。

[F7]

如[F6]所述的凸轮机构，所述第二筒（凸轮框103）相对于所述第一筒（一组框101）相对地旋转，相对于所述第一筒相对地在旋转轴方向移动时，所述第一凸轮从动件（第3凸轮销137）移动的区域的一部分位于比所述第二筒的所述旋转轴方向的端部更靠近外侧的位置。

（效果）能够缩短第二筒的长度。特别是第一凸轮从动件所通过的第二凸轮槽在第一筒中在长度方向突出，由此，防止具有宽度宽的槽的第二筒在长度方向上变大。总体来讲，能够缩小整个凸轮机构缩回时的长度。

[F8]

如[F7]所述的凸轮机构，所述第一凸轮从动件（第3凸轮销137）位于所述区域的一部分时（图11或图12），当受到所述第一筒和所述第二筒缩回的方向的力时，与所述第二筒接触。

（效果）能够确保向筒缩回方向的落下强度。

（实施方式2）

下面，对实施方式2的透镜镜筒200（未图示）进行说明。此处，将对图13、14所示的一组框201与凸轮框203的关系进行说明，但省略有关透镜镜筒200的其他结构的说明。此外，凸轮框203与实施方式1中的凸轮框103不同，不直接由变焦电机驱动。因此，凸轮框203不具有齿轮部。但是，齿轮部并不限定此处所公开的技术。

图15～图17表示展开一组框201与凸轮框203的位置关系的展开图。在各图中，对于一组框201，用实线表示内周侧的面，对于凸轮框203，用实线表示外周侧的面。另外，用虚线表示凸轮框203中的与一组框201重复的部分。图15表示透镜镜筒200的缩回状态时的位置关系。图16表示光学系统O在广角端时的位置关系。图17表示光学系统O在望远端时的位置关系。凸轮框203向一个方向旋转，由此，从图15的状态经过图16的状态转换成图17的状态。此时，在展开图上，凸轮框203相对于一组框201向左移动。

第2凸轮销223从图15所示的位置至图17所示的位置，沿着第2凸轮槽222移动。

图15至图17表示此时的第1辅助销221的移动轨迹221T、以及第2辅助销224的移动轨迹224T。

如图16所示，壁230沿着移动轨迹221T的一部分范围形成。具体而言，沿着第1辅助销221从图17所示的状态移动至图16所示的状态时的移动轨迹、和从图16所示的状态移动至图15所示的状态时的最初的一部分的启动轨迹形成。即，壁230沿着在变更光学系统O的焦点距离时第1辅助销221移动的全部区间的移动轨迹形成。因此，使用者在拍摄时因相机掉落等导致外力作用于透镜镜筒200时，壁230与第1辅助销221接触，承受外力。而且，能够减轻施加于第2凸轮销223的力。

壁230沿着移动轨迹221T的一部分范围，仅形成于光轴AX方向的一侧。因此，与将壁230形成于光轴AX方向的两侧的情况相比，用于成型一组框201的模具的形状变得简单。因此，一组框201的制造容易。此外，作为其他的实施方式，也可以是一组框201配置于凸轮框203的内侧，壁230形成于一组框201的外周。另一方面，在本实施方式中，壁230配置于一组框201的内侧，所以上述效果更加明显。即，在一组框201的内侧将壁230形成于光轴AX方向的两侧的情况下，模具的形状容易变得复杂，但在本实施方式中，模具的形状变得简单。另外，能够增大第1辅助销221的尺寸，所以第1辅助销221的强度提高。因此，透镜镜筒200更难以损坏。

当施加一组框201向凸轮框203缩回的方向的外力时，壁230与第1辅助销221接触。对于相机掉落而施加的冲击，一组框201向凸轮框203缩回的方向的频率高。因此，透镜镜筒200更难以损坏。此外，作为其他的实施方式，当施加一组框201从凸轮框203伸出的方向的外力时，壁230也可以与第1辅助销221接触。如果相机掉落，相机的主体受到冲击，则在一组框201因惯性力将要从凸轮框203伸出的情况下，施加于第2凸轮销223的冲击得以缓和。

壁230在一部分的范围内在某个方向、具体而言在光轴方向的像面一侧打开。因此，在形成壁230的情况下，能够在成型后将配置于一组框201内部的模具在打开的方向拔出，所以模具的形状简单。

壁230中的在光轴方向打开的圆周方向的范围不与第2凸轮销223所形成的圆周方向的位置重复。因此，用于形成一组框201的模具的形状更加简单。

如图16所示，第1辅助槽225沿着移动轨迹224T的一部分范围形成。具体而言，沿着第2辅助销224从图15所示的状态移动至图16所示的状态时的移动轨迹、和从图16所示的状态移动至图17所示的状态时的中途的启动轨迹形成。因此，例如在图16所示的状态下，使用者在拍摄时因相机掉落等使外力作用在透镜镜筒200上时，第1辅助槽225与第2辅助销224接触，承受外力。而且，能够减轻施加在第2凸轮销223上的力。像这样，在透镜镜筒200从缩回状态转换成可拍摄状态时、和在可拍摄状态下进行变焦时的至少一部分状态下施加外力时，第2辅助销224与第1辅助槽225能够接触，而且，第1辅助销221与壁230能够接触。于是，抗外力的强度进一步增强。以下，将该状态称作双重冲击保护状态。在本实施方式中，光学系统O为广角端的状态时，透镜镜筒200是双重冲击保护状态。光学系统O的广角端的拍摄频率高，所以透镜镜筒200更难以损坏。另外，在本实施方式中，光学系统O从广角端向望远端转换时，一组框201相对于凸轮框203的伸出量有时变成极小值。在图15所示的第2凸轮槽222中，第2凸轮销223有时位于向纸面下方凸出的极小值的位置。此时，透镜镜筒200是双重冲击保护状态。一组框201的伸出量不是极小值时，如果光轴AX方向的外力施加于一组框201，则该力的一部分被分散成使凸轮框203旋转的力，能够减轻施加于第2凸轮销223的力。但是，在一组框201的伸出量为极小值时，光轴AX方向的外力施加于一组框201，则该力难以被分散成使凸轮框203旋转的力，施加于第2凸轮销223的力大。因此，此时，使透镜镜筒200处于双重冲击保护状态，由此，透镜镜筒200更不易损坏。

另外，透镜镜筒200除了双重冲击保护状态外，还具有当施加外力时产生第2辅助销224与第1辅助槽225的接触、以及第1辅助销221与壁230的接触中的一个接触的状态、和产生另一个接触的状态。在本实施方式中，如图17所示，如果光学系统O在广角端时施加外力，则第2辅助销224与第1辅助槽225不接触，但第1辅助销221与壁230接触。另外，如图15所示，如果在透镜镜筒200为缩回状态时施加外力，则第2辅助销224与第1辅助槽225接触，第1辅助销221与壁230不接触。因此，即使透镜镜筒200不是双重冲击保护状态时，透镜镜筒200也难以因外力受到损坏。而且，壁230与第1辅助槽225根据透镜镜筒200的状态来分担保护其不受冲击的作用，所以能够缩小壁230与第1辅助槽225的形状，透镜镜筒200的设计自由度高。例如，能够简单地构成成型一组框201的模具。另外，例如，能够缩小形成第1辅助槽225的部分的凸轮框203的光轴AX方向的尺寸，并且能够缩小透镜镜筒200的缩回状态的尺寸。

＜其他实施方式＞

（A）在实施方式2中，是在一组框201的内侧收纳凸轮框203的结构，但也可以是在一组框201的外侧收纳凸轮框203的结构。

（B）在实施方式2中，第2凸轮销223呈大致圆筒形状。第2凸轮销223是凸轮从动件的一例。凸轮从动件也可以是椭圆形和其他的形状。凸轮从动件既可以是树脂一体成型，也可以采用金属等其他部件构成。另外，凸轮从动件也可以由轴和辊构成。

（C）第1辅助销221和第2辅助销224是突起的一例。第1辅助销221和第2辅助销224也可以是椭圆形和其他的形状。第1辅助销221和第2辅助销224既可以是树脂一体成型，也可以采用金属等其他部件构成。另外，第1辅助销221和第2辅助销224也可以由轴和辊构成。

（D）为了实现双重保护状态，也可以采用以下的方式。例如，壁230也可以形成于光轴AX方向的两侧。另外，壁230既可以沿着在透镜镜筒200从缩回状态转换成可拍摄状态时、以及在可拍摄状态下进行变焦时的第1辅助销221的移动轨迹221T的整个区间形成，也可以沿着一部分区间形成。第2凸轮槽222也同样，既可以沿着透镜镜筒200从缩回状态转换成可拍摄状态时、以及在可拍摄状态下进行变焦时的第2辅助销224的移动轨迹224T的整个区间形成，也可以沿着一部分区间形成。

（E）也可以将第2凸轮销223设置于凸轮框203，将第2凸轮槽222设置于一组框201。但是，如上述实施方式那样，对于将壁230和第2凸轮销223设置于一组框201、即，不在一组框201设置第2凸轮槽222的方式，用于成型一组框201的模具的形状变得简单，所以优选。

（F）此外，以上的实施方式2本质上是优选的例子，并不是用于限制本发明、其应用物或者其用途的范围。另外，所述实施方式能够适当修正、省略或者组合后使用。

＜实施方式2的特征＞

以下阐述在上述实施方式中的特征的部分。此外，包含于上述实施方式中的发明并不限于以下内容。此外，在各结构的后面用括弧记载的事项是为了帮助理解特征而记载的各结构的具体例子。各结构并不限于这些具体例子。另外，为了获得对于各个特征所记载的效果，所记载的特征以外的结构也可以变形或者删除。

[F1]

透镜镜筒200包括：

一种透镜镜筒，包括：形成被摄物的光学像的光学系统（O）；

支承包含在所述光学系统（O）中的至少一个透镜（G1）的第一筒（一组框201）；和

设置于所述第一筒的内侧或外侧的第二筒（凸轮框203），其中

所述第一筒和所述第二筒的一个（凸轮框203）具有凸轮槽（第2凸轮槽222），

所述第一筒和所述第二筒的另一个（一组框201）具有与所述凸轮槽卡合的凸轮从动件（第2凸轮销223），

所述第一筒具有在所述第二筒一侧突出的第一突起（第2辅助销224），

所述第二筒具有在所述第一筒一侧突出的第二突起（第1辅助销221），

所述第一筒具有：以在所述凸轮从动件沿着所述凸轮槽移动时沿着所述第二突起（第1辅助销221）移动的移动轨迹的方式形成的第一壁（壁230），

所述第二筒具有：以在所述凸轮从动件沿着所述凸轮槽移动时沿着所述第一突起（第2辅助销224）移动的移动轨迹的方式形成的第二壁（第1辅助槽225）。

由此，能够缓和当施加外力时作用在凸轮从动件上的力。另外，这种透镜镜筒的设计自由度高。

产业上的利用可能性

此处所公开的技术能够用作透镜镜筒，例如用于数码相机、摄录机、胶卷相机、移动电话、幻灯机等具有投射光学系统的设备等中。

附图符号说明

1数码相机

100透镜镜筒

O光学系统

AX光轴

101一组框

102一组直进框

103凸轮框

104二组直进框

105抖动补正框

106快门单元

107固定框

108三组框

110CCD

G1第1透镜组

112第1凸轮槽

113第1直进引导槽

114第1驱动齿轮

115安装部

116变焦电机单元

117筒部

118第1凸缘部

119第1凸轮销

120齿轮部

121第1卡销卡合部

122AT移动轨迹

122BT移动轨迹

122A第2前方凸轮销

122B第2后方凸轮销

122第2凸轮销

123第3凸轮槽

124壁面

125A第4前方凸轮槽

125B第4后方凸轮槽

125第4凸轮槽

126第2卡销卡合部

127第1直进引导凸部

128第2直进引导槽

129第3卡销卡合部

130第2凸缘部

131腕部

132第2直进引导凸部

133第4卡销卡合部

134屏障单元

135屏障部

136第3直进引导凸部

137T移动轨迹

137第3凸轮销

138A第2前方凸轮槽

138B第2后方凸轮槽

138第2凸轮槽

139A第4前方凸轮销

139B第4后方凸轮销

139第4凸轮销

140第3直进引导槽

141直进引导部

142旋转防止部

143螺母卡合部

144第1引导杆

145第2引导杆

146CCD安装板

147开口部

148对焦电机单元

149螺母

200透镜镜筒

201一组框

203凸轮框

221第1辅助销

221T移动轨迹

222第2凸轮槽

223第2凸轮销

224第2辅助销

224T移动轨迹

225第1辅助槽

230壁

Claims (4)

1.一种凸轮机构，其特征在于，包括：

第一筒(103)，其在外侧或内侧的一个侧面具有第一凸轮槽(123)和第一凸轮从动件(122)；和

第二筒(101)，其配置于所述第一筒(103)的所述侧面一侧，具有与所述第一凸轮从动件卡合的第二凸轮槽(138)和与所述第一凸轮槽(123)卡合的第二凸轮从动件(137)，

所述第二凸轮从动件的与所述第一凸轮槽卡合的部分的宽度的最大值，比所述第一凸轮从动件的与所述第二凸轮槽卡合的部分的宽度的最大值大，

在所述第二筒(101)相对于所述第一筒(103)相对地旋转，相对于所述第一筒(103)相对地在旋转轴方向移动时，所述第二凸轮从动件(137)移动的区域的一部分位于比所述第一筒(103)的所述旋转轴方向的端部更靠外侧的位置。

2.如权利要求1所述的凸轮机构，其特征在于：

所述第二凸轮从动件(137)，在位于所述区域的一部分时，当受到所述第一筒和所述第二筒缩回的方向的力时，与所述第一筒(103)接触。

3.一种透镜镜筒，其特征在于：

包括权利要求1或2所述的凸轮机构，

所述透镜镜筒具有形成被摄物的光学像的光学系统，

所述第二筒(101)支承包含在所述光学系统中的至少一个透镜。

4.如权利要求3所述的透镜镜筒，其特征在于：

所述第一凸轮槽(123)和所述第二凸轮槽(138)的至少一个具有：在光轴方向的一方设置壁面、在另一方未设置壁面的区间。