CN1053044C - 照像机的驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种照像机驱动装置包括一个固定到照像机机身上的静止镜头筒，一个在静止镜头筒内侧上与静止镜头筒通过螺纹啮合的凸轮环，一个加工在凸轮环外圆表面上的环形齿轮，一组用于将驱动力传递给环形齿轮以便转动凸轮环的齿轮组以及一个产生驱动力的电机，还包括：一个作为齿轮组中一个部件、并支承在静止镜头筒上的末级齿轮，以及一个作为齿轮组中一个部件、并与末级齿轮啮合的传动齿轮，其中传动齿轮的轴由照像机机身和静止镜头筒支承。

Description

照像机的驱动装置

本发明涉及到一种照像机的驱动装置，用于将驱动力通过一齿轮组传递给在静止镜头筒内侧上与静止镜头筒通过螺纹啮合的凸轮环，其中静止镜头筒固定于照像机机身上。

已有一种变焦镜头照像机，其中凸轮环与固定于照像机机身上的静止镜头筒螺旋地啮合(通过螺旋机构)，凸轮环设置在静止镜头筒的内侧。在此照像机中，变焦操作以这样一种方式实现，即根据凸轮环的转动，若干镜头组沿光轴方向按预定的方式移动。在这样一种照像机中，有可能提供这样的布置，即，这种布置使设置在凸轮环外圆表面上的环形齿轮与电机相联系。在这样一种布置中，装在照像机机身中的电机和齿轮组相连接。齿轮组的末级齿轮与环形齿轮相连接。因此，凸轮环能够通过环形齿轮由电机所驱动。

在具有这种用于传递驱动力的机械结构的照像机中，末级齿轮将支承在照像机机身一方。因此，由于制造工艺精度上的限制，当把静止镜头筒安装到照像机机身上时，末级齿轮和环形齿轮转动轴线之间的规定距离不可能无条件满足。在没有得到末级齿轮和环形齿轮之间正确布置的情况下，齿轮之间的相互作用将不协调，从而导致电机过载和可能的结构破坏。

本发明的主要目的是提供一种用于照像机的驱动装置，此装置能够保证齿轮组的末级齿轮和环形齿轮轴线之间的规定距离。

为了达到上述目的，根据本发明，一种照像机驱动装置包括：一个固定于照像机机身上的静止镜头筒，一个在静止镜头筒内侧上与静止镜头筒通过螺纹啮合的凸轮环，一组用于将驱动力传递给环形齿轮以便转动凸轮环的齿轮组，以及一个产生驱动力的电机，其特征在于还包括：一个作为齿轮组中一个部件、并支承在静止镜头筒上以便与环形齿轮相啮合的末级齿轮，以及一个作为齿轮组中一个部件、并与末级齿轮相啮合的传动齿轮。传动齿轮的轴由照像机机身和静止镜头筒支承。

经过这种布置，齿轮组的末级齿轮和凸轮环的环形齿轮轴线之间的规定距离能够无条件得到满足。此外，由于轴的限制部分限制了传动齿轮轴相对于静止镜头筒的运动，末级齿轮和传动齿轮轴线之间的规定距离也能无条件满足。因此由传动齿轮所传递的驱动力能够正确地传递给末级齿轮，并因此能够防止静止镜头筒的规定固定位置相对照像机机身的偏离。因此，即使静止镜头筒相对于照像机机身的固定位置不精确，末级齿轮和环形齿轮轴线之间的距离也将是不变的。因而，可以防止因齿轮轴线间不正确的距离所引起的不正确的啮合状态和齿轮的破坏。

本公开涉及到日本实用新型申请No.4-85645(1992年12月14日申请)所包含的内容，这里引用上述申请作为全面参考。

下面将参照附图对本发明进行详细描述，其中：

图1是应用了本发明的照像机静止座和镜头筒的分解立体视图，表示了静止座和镜头筒的连接结构；

图2是静止座和镜头筒的立体视图，表示了镜头筒由静止座支承的情况；

图3是照像机和镜头的纵向剖面图，表示了齿轮组的末级齿轮与传动齿轮的连接结构，齿轮组的末级齿轮用于将驱动力传递给照像机的凸轮环；

图4是镜头筒和齿轮组的正视图，表示了相对于照像机机身的装配结构；

图5是照像机上半部的纵向剖面图，表示了照像机的总体结构；以及，

图6是照像机和镜头的纵剖面图，表示了图3所示的末级齿轮的不同结构实施例。

如图5所示，应用了本发明的照像机的变焦镜头筒包括三个镜头组，即第一镜头组L1，第二镜头组L2，以及第三镜头组L3，这些镜头组以预定的方式可沿光轴O方向移动，以便起到变焦作用。第二镜头组L2的移动起到聚焦作用。

图1至图4所示的静止座50固定到照像机机身10上。静止座50作为照像机机身10的一部分。静止座50有一个开孔8，以便在其中安放静止镜头筒12。静止镜头筒12的外圆表面上设有若干个直键52。静止座50在其开孔8中整体地设有内壁8a。内壁8a上设有若干个直槽51，相应的直键52与这些直槽51可滑动地接合。因此，随着若干个直键52与相应的直槽51的接合，静止镜头筒12装配在开孔8的内壁8a上，使静止镜头筒12与静止座50接合。因此，静止镜头筒12可沿光轴O方向移动。静止镜头筒12相对于静止座50的转动受到限制。静止镜头筒12在其外圆表面上设有凸螺旋装置12c。在其内圆表面上设有凹螺旋装置11a的调整环11与静止镜头筒12通过螺纹啮合，即凹螺旋装置11a与凸螺旋装置12c啮合。支承调整环11，以便使它可绕光轴O转动，但在光轴O方向上不能相对于静止座50移动。经过这样布置，当调整环11沿向前和向后的转动方向转动时，静止镜头筒12沿光轴O方向、相对于静止座50分别向前和向后移动。当进行后焦点调整操作时，调整环11沿光轴O方向、相对于静止座50即照像机机身10的移动受到限制。因此，当静止镜头筒12沿光轴O方向、相对于调整环11移动时，静止镜头筒12沿光轴O方向、相对于照像机机身10的位置发生变化。调整环11在其内圆周的前边缘上设有一个环状的遮光元件9，此遮光元件9与凸轮环13的外圆表面相接触。

静止镜头筒12的内圆表面上设有凹螺旋装置12a。凸轮环13的外圆表面上设有凸螺旋装置13a。随着凸螺旋装置13a与凹螺旋装置12a的啮合，凸轮环13在静止镜头筒12的内侧与静止镜头筒12通过螺纹啮合。凸轮环13还设有一个环形齿轮13b，环形齿轮13b朝向凸螺旋装置13a的导程方向。环形齿轮13b与第一小齿轮63(即齿轮组G的末级齿轮)相啮合，小齿轮63在预定位置上转动。凸轮环13的内圆表面上还设有凹螺旋装置13c和内凸轮槽13d和13e，用于分别移动第一、第二和第三镜头组L1、L2和L3。内凸轮槽13d和13e以这样一种方式设置，即每个凸轮槽都由相互之间具有不同圆周位置的若干槽组成。这些槽通过将凹螺旋装置13c的预定部分切除而形成。

直线导向环14装在凸轮环13上，直线导向环14的外圆周表面与凸轮环13的内圆周表面接触。外环形法兰14a与凸轮环13上的内环形法兰13f相接触。直线导向板15通过螺钉16固定到直线导向环14的尾端上。直线导向板15以这样一种方式设置，即内环形法兰13f保持在直线导向板15和外环形法兰14a之间，并可在它们之间转动。直线导向板15设有一个与静止镜头筒12上的直线导向槽12b相接合的径向凸出部分。因此，直线导向环可相对于凸轮环13转动，并可沿光轴O方向随凸轮环13一起移动。

凹螺旋装置13c与加工在第一镜头组支架18(即镜头筒)的外圆表面上的凸螺旋装置18a相啮合。第一镜头组L1由第一镜头组支架18支承。凹螺旋装置13c和凸螺旋装置18a的导程与凹螺旋装置12a和凸螺旋装置13a的导程相反。形成在第二镜头组移动架19的外圆表面上的凸轮销20与内凸轮槽13d相接合。形成在第三镜头组支架21的外圆表面上的凸轮销22与内凸轮槽13e相接合，其中第三镜头组L3固定在支架21上。凸轮销20和22分别与直线导向槽14c和14d接合。直线导向槽14c和14d都加工成与光轴O平行，并且具有不同的圆周位置。因此，第二和第三镜头组L2和L3通过直线导向环14直线地导向。

第二镜头组移动架19固定到自动聚焦/自动曝光(AF/AE)光阑装置24的尾端。环形移动件42固定到自动聚焦/自动曝光装置24的前端。自动聚焦/自动曝光装置在其内圆表面设有一个凹螺旋装置24a。凹螺旋装置24a与第二镜头组支架25的外圆表面上的凸螺旋装置25a相啮合，其中第二镜头组L2固定到第二镜头组支架25上。自动聚焦/自动曝光装置设有一个驱动销24b，驱动销24b相应于来自物距测量装置(未示出)的物距信息在圆周方向转过预定的角度。驱动销24b与从第二镜头组支架25径向凸出的联动杆35相接合。因此，根据驱动销24b的转动角度以及螺旋装置24a和25a的导程，第二镜头组支架25即第二镜头组L2沿光轴O方向向前和向后移动，用于聚焦。自动聚焦/自动曝光光阑装置24还根据来自物体亮度测量装置(未示出)发出的物体亮度信息打开或关闭光阑叶片36。

直键18d加工在第一镜头组支架18的内圆表面上。直键18d与直线导向槽14b相接合。随着直键18d与直线导向槽14b的接合，第一镜头组支架18即第一镜头组L1受到直线导向。在与第一镜头组支架18形成一体的环形件44和环形移动件42之间有一遮光部分40。

如图1和3所示，静止镜头筒12设有容纳部分55，此容纳部分55的形状设计成从静止镜头筒12的外圆表面径向向外凸出，以便容纳并旋转地支承第一小齿轮63。第一小齿轮63制作成这样一种形式，即它沿光轴O方向的长度与环形齿轮13b沿光轴方向的调节范围相对应。第一小齿轮63有一个它固定在其上的轴56。轴56的一端通过固定到容纳部分55上的支承板54由容纳部分55可转动地支承。轴56的另一端可转动地装配在加工于支承部分74上的孔74a中。支承部分74整体地加工在静止镜头筒12的内圆周尾端。因此，第一小齿轮63以这样一种方式装在静止镜头筒12上，即第一小齿轮63能够与环形齿轮13b啮合，同时它相对于静止镜头筒12、沿径向和光轴O方向上的移动受到限制。因此，第一小齿轮63和环形齿轮13b轴线之间的规定距离能够无条件满足。

支承部分57设置在静止镜头筒12的外圆表面上，处于沿光轴O方向上、容纳部分55的尾端。支承部分57包括一对托架58(即轴的限制部分)，其中托架58制作成沿光轴O方向上相互平行，并且在托架58之间安放一个第二小齿轮60(即传动齿轮)。第二小齿轮60是齿轮组G的一个部分，用于将照像机机身10中的电机72的驱动力传递给第一小齿轮63。第二小齿轮6O绕着与静止座50为一体的轴61转动。一对托架58具有轴61滑动地装配在其中的一对支承孔59。因此，第二小齿轮60保持在这对托架58之间。第二小齿轮60通过孔12d与第一小齿轮63啮合，孔12d形成在静止镜头筒12上、一对托架58之间。因此，第二小齿轮60以这样一种方式装在静止镜头筒12上，即第二小齿轮60沿光轴O方向、相对于静止镜头筒12的移动受到一对托架58的限制。

轴61与光轴O平行，并沿穿过支承孔59和第二小齿轮60的中心方向延伸，使第二小齿轮60保持在一对托架58之间。也就是说，第二小齿轮60的轴61由照像机机身10和静止镜头筒12支承。因此，轴61可以沿光轴方向、相对于第二小齿轮60移动，并通过一对托架58限制静止镜头筒12沿与光轴O垂直的方向、相对于静止座50的移动。经过这样的布置，第一小齿轮63和第二小齿轮60轴线之间的规定距离能够无条件满足，这样由第二小齿轮60传递的驱动力可以正确地传递给第一小齿轮63，并因而可以防止静止镜头组的规定的固定位置相对照像机机身的偏移。

作为齿轮组G中部件的齿轮65、66、67、68、69、70和电机72独立地安装和支承在支承部件62(如图2所示)上，支承部件62固定在静止座50的适当位置上。当支承部件62固定到静止座50上时，与第二小齿轮60啮合的齿轮65通过从支承部件62的内表面上凸出的转轴65a可转动地支承。转轴65a在其端部设有一个孔65b，设置在静止座50上一个预定位置处的凸件75嵌入此孔65b。

定位孔73加工在支承部件62上、与直径减小的转轴部分61a相应的位置处，其中直径减小的转轴部分61a加工在轴61的端部。直径减小的部分61a嵌入定位孔73。通过定位孔73与直径减小部分61a的接合，以及通过精确地定位与第二小齿轮60啮合的齿轮65，使支承有齿轮组G的部件及电机72的支承部件62固定到静止座50上。因此，第一和第二小齿轮63和60以这样一种方式安装在静止镜头筒12上，即它们沿光轴方向和径向方向、相对于静止镜头筒12的移动受到限制。此外，齿轮组G的齿轮通过支承部件62以这样一种方式安装在静止镜头筒12上，即它们沿光轴O方向、相对于静止镜头筒12的移动受到限制。电机72以这样一种方式由螺钉固定到支承部件62的下表面上，即固定在电机72的驱动轴(未示出)上的小齿轮71与齿轮70啮合。

如图2所示，支承部件62由螺钉(未示出)固定到静止座50上。调整环11的外圆周尾端上设有若干扇形法兰11b。调整环11沿光轴O方向、相对于静止座50的移动受到限制。若干扇形法兰11b通过一个或多个限制元件(未示出)与静止座50接触。因此，装配以后，通过转动调整环11，静止镜头筒12可以随第二小齿轮60一起沿光轴O方向、相对于静止座50即照像机机身10向前和向后移动。换句话说，通过转动调整环11，使凸轮环13沿光轴方向O随静止镜头筒12一起移动，以便沿光轴方向O改变第一、第二和第三镜头组L1、L2和L3相对于胶片(未示出)的位置，使得后焦点调节操作能够得以完成。

在图4所示的装配状况中，调整环11在其外圆周尾端一预定圆周位置处设有一个扇形齿轮78。定位板76通过螺钉77固定在静止座50上、邻近扇形齿轮78处。定位板76上形成有与扇形齿轮78相啮合的啮合齿轮76a。当螺钉77松开时，定位板76可沿图4中的右和左方向、相对于静止座50移动。通过拧紧螺钉77，将定位板76固定到静止座50上。因此，当定位板76紧紧地固定到静止座50上时，调整环11的转动通过与扇形齿轮78相啮合的啮合齿轮76a而受到限制。

下面将描述具有上述结构的、应用了本发明的照像机的工作过程。当与环形齿轮13b啮合的第一小齿轮63通过处于变焦镜头筒的最大回缩状态下的齿轮组G、由电机72驱动时，根据凸螺旋装置13a和凹螺旋装置12a，凸轮环13转动并沿着光轴O方向向前伸出。根据其导程方向相反的凸螺旋装置18a和凹螺旋装置13c，第一镜头组支架18相对于凸轮环13进一步向前伸出，其中第一镜头组支架18通过直线导向环14直线地导向。同样，根据凸轮环13的转动，其中凸轮环13通过凸轮环13的内凸轮槽13d和13e驱动凸轮销20和22，第二镜头组移动架19和第三镜头组支承架21沿光轴O方向向前伸出，以便起到变焦作用，其中第二镜头组移动架19和第三镜头组支承架21通过直线导向环14直线地导向。

当电机72开动时，由于轴61的直径减小部分61a插入支承部件62的定位孔73中，齿轮组G的齿轮65将电机72的驱动力传递给第二小齿轮60，同时在齿轮65和第二小齿轮60之间保持正确的啮合。因为齿轮组G的齿轮和小齿轮71是由支承部件62所支承的，其中支承部件62的定位孔73与直径减小部分61a相接合，齿轮组G的齿轮和电机72的小齿轮71的关系相对于第二小齿轮63不发生变化。

由于第一小齿轮63相对于静止镜头筒12的位置通过支承板54和支承部分74保持不变，又由于第一上齿轮63和环形齿轮13b的啮合通过支承板54和支承部分74得以正确地保持，以及由于第二小齿轮60和第一小齿轮63的啮合由托架58和转轴61正确地保持，因而电机72传递给凸轮环13的驱动力保持稳定。因此，避免了不正确的啮合状况，并可以防止因齿轮轴线之间距离的变化所引起的齿轮的破坏。

当需要进行后焦点调整操作时，将螺钉77松开。在这种状态中，如图4所示，根据相互啮合的凹螺旋装置11a和凸螺旋装置12c，调整环11沿预定方向转动，以便沿光轴O方向移动静止镜头筒12。因此，由于凸轮环13沿光轴O方向随静止镜头筒12一起向前或向后移动，第一、第二和第三镜头组L1、L2和L3沿光轴O方向的位置发生变化，实现了后焦点调整操作。在调整完成之后，拧紧螺钉，以便通过与扇形齿轮78啮合的齿轮76a来限制调整环11的运动。在调整完成之后，拧紧螺钉77，以便通过与扇形齿轮78啮合的齿轮76a来限制调整环11的运动，使得调整过的后焦点不发生变化。

虽然作为齿轮组G末级齿轮的第一小齿轮63制作成具有与环形齿轮13b沿光轴O方向的调整范围相应的长度，如图3所示，但是第一小齿轮可以由若干个小齿轮构成，若干个小齿轮以固定的间隔对中排列，并具有与环形齿轮13b的调整范围相应的总长度。

在上述实施例中，虽然轴61设置在静止座50即照像机机身10上，并且一对托架58设置在静止镜头筒12上，但是轴61和这对托架58也可以分别设置在静止镜头筒12和静止座50上。这就是说，在一对托架58设置在照像机机身10上以及轴61设置在静止镜头筒12上的布置状况下，第二小齿轮60沿静止镜头筒12的径向、相对于静止镜头筒12的运动也可以得到限制，并且第二小齿轮60可以以这样一种方式得到支承，即第二小齿轮60沿光轴O方向、相对于轴61可移动。

从以上描述可以看到根据本发明，由于这样的布置，其中(1)与凸轮环的环形齿轮相啮合的末级齿轮由静止镜头筒支承，(2)与末级齿轮相啮合、并将驱动力传递给末级齿轮的传动齿轮的轴设置在照像机机身和静止镜头筒上，(3)传动齿轮的轴由照像机机身和静止镜头筒支承，因此齿轮组的末级齿轮和凸轮环的环形齿轮轴线之间的规定距离能够无条件地满足，并且由传动齿轮所传递的驱动力能够正确地传递给末级齿轮。因此，即使静止镜头筒相对于照像机机身的固定位置不精确，末级齿轮和环形齿轮轴线之间的距离也将是不变的。因此，可以防止因齿轮轴线之间不适当的距离而引起的不正确的啮合状态和对齿轮的破坏。

虽然参考特殊的方法、材料和实施例对本发明进行了描述，但是应该理解本发明并不限于已公开的细节，而应当扩大到权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种照像机的驱动装置，包括：

一个固定到照像机机身上的静止镜头筒；

一个在上述静止镜头筒内侧上与上述静止镜头筒通过螺纹啮合的凸轮环；

一个加工在上述凸轮环外圆表面上的环形齿轮；

一组用于将驱动力传递给上述环形齿轮以便转动上述凸轮环的齿轮组；以及一个产生驱动力的电机；

其特征在于还包括：

一个作为上述齿轮组中一个部件的末级齿轮，上述末级齿轮支承在上述静止镜头筒上，并与上述环形齿轮相啮合；以及，

一个作为上述齿轮组中一个部件的传动齿轮，上述传动齿轮与上述末级齿轮相啮合；

其中上述传动齿轮的轴由上述照像机机身和上述静止镜头筒支承。

2.根据权利要求1的驱动装置，其特征在于：上述末级齿轮由支承部件支承在上述静止镜头筒上并可绕其身身轴线转动，由此使其沿上述静止镜头筒的径向方向的运动受到限制。

3.根据权利要求1的驱动装置，其特征在于：上述齿轮组除上述末级齿轮和上述传动齿轮外还包括若干个齿轮。

4.根据权利要求3的驱动装置，其特征在于：进一步包括：

一个支承上述若干个齿轮的支承部件，其中上述若干个齿轮相对于上述静止镜头筒的运动沿上述静止镜头筒的径向方向通过上述支承部件受到限制。

5.根据权利要求1的驱动装置，其特征在于：进一步包括：

一个作为上述照像机机身一部分的静止座，上述静止座包括上述轴，其中上述轴固定到上述静止座上，同时上述轴的取向平行于上述光轴。

6.根据权利要求1的驱动装置，其特征在于：上述轴的限制部分与上述静止镜头筒形成一体，并由一对托架组成，上述一对托架具有一对上述轴穿过其中的支承孔，上述一对支承孔限制了上述轴沿垂直于上述光轴方向、相对于静止镜头筒的运动。

7.根据权利要求6的驱动装置，其特征在于：进一步包括：一个用于支承上述若干齿轮和上述电机的支承部件，而上述驱动力是通过上述齿轮组传递给上述环形齿轮的。

8.根据权利要求7的驱动装置，其特征在于：至少根据上述传动齿轮的上述轴，将上述支承部件固定到上述照像机机身上的预定位置，并且，与上述传动齿轮相啮合的若干齿轮与上述传动齿轮正确地啮合。

9.根据权利要求1的驱动装置，其特征在于：上述凸轮环在其外圆周的尾端上还设有凸螺旋装置，而且，上述环形齿轮以这样一种方式制作，即上述环形齿轮朝向上述凸螺旋装置的导程方向。

10.根据权利要求9的驱动装置，其特征在于：上述末级齿轮以这样一种方式制作，即上述末级齿轮的长度沿上述照像机的上述光轴方向与上述环形齿轮的调整范围相对应。

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