CN104749737A - 镜筒及具有该镜筒的摄像设备 - Google Patents

Abstract

镜筒及具有该镜筒的摄像设备。一种能够精确地进行透镜的定位且防止已安装的外筒单元意外地脱落的镜筒。该镜筒包括：固定凸轮环，其具有布置于其内周面的转动限制凸轮槽，所述转动限制凸轮槽朝向所述转动限制凸轮槽的在所述镜筒的光轴方向上的被摄体侧端部开口；可移动凸轮环，其容纳在所述固定凸轮环内；和外筒单元，其具有在其外周面的、与所述转动限制凸轮槽接合的转动限制部。所述外筒单元容纳在所述固定凸轮环内并且外嵌于所述可移动凸轮环。所述转动限制凸轮槽在光轴方向上的被摄体侧端部具有移动限制部，所述移动限制部构造为限制所述转动限制部的沿光轴方向的移动。

Description

镜筒及具有该镜筒的摄像设备

技术领域

本发明涉及镜筒及具有该镜筒的摄像设备。

背景技术

数字照相机设置有用于通过具有多个透镜的镜筒来改变摄像倍率的变焦机构。通过沿光轴方向从被摄体侧依次组装多个凸轮筒并且最后沿光轴方向从摄像器件侧安装传感器保持件来组装镜筒。

在这方面，沿光轴方向在摄像器件侧在组装相位区域通过凸轮抵靠凸轮槽来组装各凸轮筒和透镜组，与凸轮筒的收纳空间的端部相比，组装相位区域更靠近摄像器件。凸轮从凸轮筒的收纳空间的端部沿光轴方向向被摄体侧稍微转动，并且设置作为止动件的传感器保持件以使得凸轮筒不会转动到组装相位区域(例如，参见日本特开2007-4030号公报)。

但是，通过安装传感器保持件而组装的镜筒在安装了传感器保持件之后不能调节在镜筒内的光学透镜。为此原因，当在组装镜筒时还期望调节光学透镜的情况下，在安装了传感器保持件之后不能推进组装作业。

在近年的数字照相机市场中，需要提供一种能够促进小型化和高倍率变焦的镜筒。即，必须改善在布置于数字照相机中的透镜组之间在进行摄像时沿光轴方向位于被摄体侧的透镜组的灵敏度，以精确地确定透镜位置。

这样的镜筒设置有固定凸轮环、具有内置的多个透镜组且容纳在固定凸轮环内的可移动凸轮环和固定于可移动凸轮环的外筒单元。为了精确地进行透镜定位，期望在沿光轴方向从被摄体侧进行透镜调节完成之后沿光轴方向从被摄体侧安装镜筒的外筒单元。此外，期望外筒单元能够移除，使得在安装了外筒单元之后能够再次进行透镜的定位，但是，这会引起外筒单元在安装之后移除之前的时间期间内意外脱落。

发明内容

本发明提供能够精确地进行透镜的定位且防止已安装的外筒单元意外地脱落的镜筒及具有该镜筒的摄像设备。

本发明的一方面中，提供一种镜筒，其包括：固定凸轮环，其具有布置于其内周面的转动限制凸轮槽，所述转动限制凸轮槽朝向所述转动限制凸轮槽的在所述镜筒的光轴方向上的被摄体侧端部开口；可移动凸轮环，其容纳在所述固定凸轮环内；和外筒单元，其具有在其外周面的、与所述转动限制凸轮槽接合的转动限制部，所述外筒单元容纳在所述固定凸轮环内并且外嵌于所述可移动凸轮环，其中，所述转动限制凸轮槽在光轴方向上的被摄体侧端部具有移动限制部，所述移动限制部构造为限制所述转动限制部的沿光轴方向的移动。

一种摄像设备，其具有如上所述的镜筒。

根据本发明，能够精确地进行透镜的定位并且防止已安装的外筒单元意外地脱落。

从下面参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的、作为摄像设备的数字照相机的正面立体图。

图2是图1的数字照相机的后视图。

图3是示意性地示出图1的数字照相机的内部构造的框图。

图4是图1的数字照相机的镜筒的立体图。

图5是图4的镜筒的分解立体图。

图6是处于收缩状态的、图4的镜筒的纵向截面图。

图7是处于摄像状态的、图4的镜筒的纵向截面图。

图8A是构成图4的镜筒的可移动凸轮环和固定凸轮环的部分分解立体图。

图8B是图8A中的固定凸轮环的后视立体图。

图8C是图8A中的固定凸轮环的转动限制槽的放大图。

图8D是示出在图8C中的转动限制槽内沿光轴方向朝向被摄体侧移动的转动限制部的视图。

图8E是示出转动限制部抵靠图8D中的移动限制部的情况的视图。

图8F是示出转动限制部定位在图8D中的外筒单元组装槽中的情况的视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是根据本发明的实施方式的、作为摄像设备的数字照相机23的正面立体图。

图1的数字照相机23具有布置在其正面侧的镜筒16、辅助发光部20、取景器21和闪光灯22以及布置在其上侧的释放钮17、变焦切换开关18和电源切换钮19。镜筒16具有能够改变摄像倍率的变焦机构，辅助发光部20在进行测光和测距时对光源进行辅助。

图1的数字照相机23具有布置在其后侧(图2)的操作钮26至31、取景器目镜部24和显示器25。操作钮26至31能够在数字照相机23的功能之间进行切换。包括例如液晶显示器的显示器25显示存储在后述的存储器39中的图像数据或者从存储卡读出的图像数据。

图3是示意性地示出图1的数字照相机23的内部构造的框图。

在图3中，数字照相机23不仅具有释放钮17、变焦切换开关18、电源切换钮19、显示器25和操作钮26至31，而且具有经由总线43彼此连接的存储器39、压缩/扩展部40、用于存储图像数据的存储卡驱动器41、驱动电路42、CPU44、ROM 45和RAM 46。存储器39、压缩/扩展部40和存储卡驱动器41串联连接。存储器39经由数字信号处理部38与A/D转换部37连接。

驱动电路42与摄像器件10和闪光灯22连接，摄像器件10与模拟信号处理部36连接。模拟信号处理部36与A/D转换部37连接。驱动电路42分别与用于通过马达6b驱动聚焦透镜6a的聚焦驱动机构7、用于通过马达16a驱动镜筒16的变焦机构32、用于驱动快门2A的快门驱动机构33和用于驱动光圈34的光圈驱动机构35连接。

CPU 44、ROM 45和RAM 46构成数字照相机23的控制部。CPU 44通过将存储在ROM 45中的程序读出到RAM 46并且执行该程序来控制整个数字照相机23。

模拟信号处理部36进行对从诸如CCD和CMOS等的摄像器件10输出的图像数据的模拟信号处理并且将图像数据输出至A/D转换部37。A/D转换部37将模拟信号处理后的图像数据转换为数字数据并且将数字数据输出至数字信号处理部38。数字信号处理部38进行对数字数据的数字信号处理并且将数字数据存储在存储器39中。存储在存储器39中的图像数据和存储在存储卡驱动器41中的图像数据受到压缩/扩展部40的扩展处理，并且扩展处理后的图像数据经由总线43在显示器25上显示。

图4是图1的数字照相机23的镜筒16的立体图。

图4的镜筒16设置有第五透镜组5、外筒单元8a、固定凸轮环9、摄像器件保持单元11、盖筒12和驱动环14。

第五透镜组5进退自如地容纳在后面参照图6说明的可移动凸轮环8和从外部嵌合于可移动凸轮环8的外筒单元8a之间的环形空间内。外筒单元8a与可移动凸轮环8一起进退自如地容纳在固定凸轮环9内，驱动环14外嵌于固定凸轮环9。固定凸轮环9固定于摄像器件保持单元11。

外筒单元8a具有布置于其外周面的卡扣配件(snap fit)8d，该卡扣配件8d布置在上述外周面的摄像器件侧端部的周向等角度间隔的三个位置处，并且外筒单元8a经由卡扣配件8d固定于可移动凸轮环8。驱动环14被固定于摄像器件保持单元11的盖筒12覆盖和保护。驱动环14的转动允许第五透镜组5和外筒单元8a(可移动凸轮环8)沿光轴方向进退。

图5是图4的镜筒16的分解立体图，图6是处于收缩状态的、图4的镜筒16的截面图，图7是处于摄像状态的、图4的镜筒16的截面图。

图5的镜筒16沿光轴方向从被摄体侧依次设置有第五透镜组5、第一透镜组1、第二透镜组2、第三透镜组3、第四透镜组4、驱动环14、固定凸轮环9和摄像器件保持单元11。以下将根据需要结合图6和图7进行说明。

在图5中，第五透镜组5设置有第五摄像透镜5a和第五透镜组直进被限制部(未示出)。第一透镜组1布置在第五透镜组5的光轴方向摄像器件侧。第一透镜组1设置有第一摄像透镜1b、第五透镜组直进限制部1a和第一透镜组直进被限制部(未示出)。

第二透镜组2设置有具有第二摄像透镜2a的第二透镜保持部13和布置在第二透镜保持部13的光轴方向摄像器件侧的快门部(未示出)。

第二透镜组2设置有鞘形的直进被限制部2b和围绕直进被限制部2b的第三透镜组直进限制部2c，并且第二透镜组2还设置有第一透镜组直进限制部(未示出)。第二透镜组2的第一透镜组直进限制部与第一透镜组1的第一透镜组直进被限制部的接合使得第一透镜组1的直进受到限制。

作为防振透镜组的第三透镜组3布置在第二透镜组2的光轴方向摄像器件侧，并且第三透镜组3设置有第三摄像透镜3a和第三透镜组直进被限制部3b。第三透镜组3的第三透镜组直进被限制部3b与第二透镜组2的第三透镜组直进限制部2c的接合使得第三透镜组3的直进受到限制。

第四透镜组4布置在第三透镜组3的光轴方向摄像器件侧，第四透镜组4设置有第四直进被限制部(未示出)、第四从动部4b、第四摄像透镜4c、聚焦透镜6a、保持聚焦透镜6a的聚焦透镜保持部6、聚焦驱动机构7和保持聚焦驱动机构7的聚焦基部单元(整体未示出)。

第四透镜组4的聚焦基部单元设置有直进限制部15，直进限制部15与布置于第二透镜组2的快门部的鞘形的直进被限制部2b接合，这允许直进被限制部2b和直进限制部15配成对。

第五透镜组5具有销并且能够通过被布置于可移动凸轮环8的外周面的凸轮槽引导的销沿光轴方向进退自如。

均具有销的第一透镜组1、第二透镜组2和第三透镜组3通过其各自的销分别由布置于可移动凸轮环8的内周面的三个凸轮槽引导而沿光轴方向进退自如。

聚焦驱动机构7固定于第四透镜组4的聚焦基部单元(未示出)并且通过沿光轴方向移动聚焦透镜保持部6使照相机聚焦。

驱动环14通过变焦机构32(图3)在固定凸轮环9的外侧转动。驱动环14的转动使得可移动凸轮环8在固定凸轮环9的内侧转动时沿光轴方向进退移动，这使得第一透镜组1、第二透镜组2、第三透镜组3、第四透镜组4和第五透镜组5沿光轴方向进退自如。

图8A是构成图4的镜筒16的可移动凸轮环8和固定凸轮环9的部分分解立体图，图8B是图8A中的固定凸轮环9的后视立体图。

在图8A中，固定凸轮环9具有在其周部的三个转动限制缝9z，并且还具有在固定凸轮环9的内周面的三个转动限制凸轮槽9a和三个转动限制凸轮槽9b。各转动限制凸轮槽9b设置有在转动限制凸轮槽9b的光轴方向被摄体侧端部的光轴方向移动限制部9f，各光轴方向移动限制部9f与光轴方向外筒单元组装槽9c连接，光轴方向外筒单元组装槽9c朝向光轴方向外筒单元组装槽9c的光轴方向被摄体侧端开口。

在图8B中，固定凸轮环9设置有转动限制缝9z、分别布置于转动限制缝9z的摄像器件侧端部的光轴方向缝形保持部9x、以及分别与后述的转动限制部8b和可移动凸轮环从动件8c接合的三个光轴方向可移动凸轮环组装槽9d和三个光轴方向可移动凸轮环组装槽9e。

可移动凸轮环8设置有布置于可移动凸轮环8的摄像器件侧端部的三个销8e和三个可移动凸轮环从动件8c。外筒单元8a不仅设置有三个卡扣配件8d，而且在周向等角度间隔的三个位置处设置有缺口部8f、8g和截头圆锥状的转动限制部8b。如后所述，当外筒单元8a经由卡扣配件8d从外侧嵌合于可移动凸轮环8时，可移动凸轮环8的可移动凸轮环从动件8c和销8e分别从外筒单元8a的缺口部8f和缺口部8g突出。

利用以上构造，可移动凸轮环8分别通过被沿着固定凸轮环9的凸轮槽9a引导的可移动凸轮环从动件8c在转动时朝向镜筒16的光轴方向被摄体侧移动，并且外筒单元8a分别通过被沿着转动限制凸轮槽9b引导的转动限制部8b在转动时朝向镜筒16的光轴方向被摄体侧移动。

现在将参照图8A至图8D说明组装镜筒16的过程。

容纳有第一透镜组1至第四透镜组4的可移动凸轮环8从固定凸轮环9的光轴方向摄像器件侧被插入。在这方面，可移动凸轮环8的销8e经由固定凸轮环9的缝形保持部9x与转动限制缝9z接合，可移动凸轮环8的可移动凸轮环从动件8c分别经由可移动凸轮环组装槽9e与凸轮槽9a接合，这使得可移动凸轮环8和固定凸轮环9彼此连接。

接下来，依次安装驱动环14、盖筒12和摄像器件保持单元11。在此阶段，能够通过用于调节透镜倾斜度、偏心度等的透镜调节进行透镜的定位。

接下来，当与固定凸轮环9连接的可移动凸轮环8被定位在突出侧组装相位时安装第五透镜组5，并且确定第五透镜组5的透镜位置。之后，外筒单元8a在转动限制部8b与外筒单元组装槽9c接合的情况下经由卡扣配件8d与可移动凸轮环8连接。换句话说，外筒单元组装槽9c形成为开口部，外筒单元8a能够在已确定第五透镜组5的透镜位置之后穿过该开口部安装于可移动凸轮环8，并且与外筒单元8a连接的可移动凸轮环8覆盖第五透镜组5的光轴方向摄像器件侧。具体地，容纳在可移动凸轮环8中的第一透镜组1至第四透镜组4覆盖第五透镜组5的光轴方向摄像器件侧。

在安装了外筒单元8a之后，通过再次从外筒单元组装槽9c分离转动限制部8b，能够从固定凸轮环9移除外筒单元8a。然后露出第五透镜组5，从而能够调节第五透镜组5的透镜位置。

另一方面，在能够容易地移除已安装的外筒单元8a的结构的情况下，会存在不仅外筒单元8a脱落而且第五透镜组5也脱落的情况。为此原因，用于防止外筒单元8a脱落的光轴方向移动限制部9f布置于转动限制凸轮槽9b的光轴方向被摄体侧端部。光轴方向移动限制部9f形成为具有侧面9g的凸轮槽，使得侧面9g在光轴方向被摄体侧端部与转动限制凸轮槽9b的延伸方向相交。光轴方向移动限制部9f形成为止动件结构，该止动件结构具有通过使转动限制部8b抵靠侧面9g而限制转动限制部8b的移动的止动件功能。例如，即使与转动限制凸轮槽9b接合的转动限制部8b从转动限制凸轮槽9b的预定位置(图8D)朝向光轴方向被摄体侧(图8D中的箭头方向)移动，转动限制部8b也会碰撞光轴方向移动限制部9f(图8E)，这使得转动限制部8b的移动受到限制。在这方面，由于上述的外筒单元组装槽9c沿与转动限制凸轮槽9b的朝向光轴方向被摄体侧的延伸方向不同的方向延伸，所以即使转动限制部8b沿转动限制凸轮槽9b的朝向光轴方向被摄体侧的延伸方向移动，转动限制部8b也不能移动至外筒单元组装槽9c(图8F)。这防止了外筒单元8a和第五透镜组5脱落。

利用以上构造，能够防止外筒单元8a从固定凸轮环9向光轴方向被摄体侧脱落，而无需为外筒单元8a特别添加新的部件。此外，由于能够在已安装摄像器件保持单元11之后安装外筒单元8a，并且能够在镜筒16的组装过程中从固定凸轮环9移除已安装的外筒单元8a，所以能够精确地确定定位在光轴方向被摄体侧的透镜组的透镜位置。

其它实施例

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有这样的变型、等同结构和功能。

本申请要求2013年12月25日提交的日本专利申请No.2013-267300的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (6)

1.一种镜筒，其包括：

固定凸轮环，其具有布置于其内周面的转动限制凸轮槽，所述转动限制凸轮槽朝向所述转动限制凸轮槽的在所述镜筒的光轴方向上的被摄体侧端部开口；

可移动凸轮环，其容纳在所述固定凸轮环内；和

外筒单元，其具有在其外周面的、与所述转动限制凸轮槽接合的转动限制部，所述外筒单元容纳在所述固定凸轮环内并且外嵌于所述可移动凸轮环，

其特征在于，所述转动限制凸轮槽在光轴方向上的被摄体侧端部具有移动限制部，所述移动限制部构造为限制所述转动限制部的沿光轴方向的移动。

2.根据权利要求1所述的镜筒，其中，所述转动限制凸轮槽在光轴方向的被摄体侧端部还具有用于所述外筒单元的光轴方向组装槽。

3.根据权利要求1所述的镜筒，其中，所述移动限制部具有用于限制所述转动限制部的移动的止动件结构。

4.根据权利要求1所述的镜筒，其中，所述移动限制部在被摄体侧端部与所述转动限制凸轮槽的延伸方向相交，用于所述外筒单元的所述光轴方向组装槽沿与所述延伸方向不同的方向延伸。

5.根据权利要求1所述的镜筒，其中，所述转动限制部形成为截头圆锥状。

6.一种摄像设备，其具有根据权利要求1所述的镜筒。