CN105425358A - 透镜筒、光学装置和制造透镜筒的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种透镜筒，包括基部筒、可运动筒和可旋转筒。基部筒包括直线引导部分，用于沿光学轴线引导可运动筒，可旋转筒包括凸轮部分，以便随着可旋转筒的旋转使得可运动筒运动。第一引导部件与凸轮部分和直线引导部分接合。凸轮部分、直线引导部分、第一引导部件分别提供于多个周向相位处，第一引导部件中的提供于第一相位处的引导部件与第一孔部分接合，第一引导部件中的提供于多个相位中的与第一相位不同的两个或更多第二相位处的其它引导部件各自与各个第二孔部分接合。各个第二孔部分沿周向方向的宽度大于第一孔部分沿周向方向的宽度。以及一种光学装置和制造透镜筒的方法。

Description

透镜筒、光学装置和制造透镜筒的方法

技术领域

本发明涉及一种透镜筒，所述透镜筒将用于光学装置，例如数字照相机、摄像机和可更换透镜。

背景技术

上述透镜筒包括这样的透镜筒，所述透镜筒具有通过利用可沿周向方向绕光学轴线旋转的可旋转筒的旋转而使得保持器沿光学轴线方向运动以用于聚焦和变焦的机构，所述保持器保持光学元件，例如透镜(下文中，保持器称为“透镜保持框架”)。这样的机构通常使用具有凸轮部分的凸轮筒作为可旋转筒，使用具有沿光学轴线方向延伸的直线引导部分的引导筒作为基部筒，并使用与凸轮部分和直线引导部分都接合的凸轮从动器。凸轮从动器通过紧固部件(例如螺钉)而固定在透镜保持框架上。凸轮筒沿周向方向的旋转使得凸轮从动器由凸轮部分沿光学轴线方向驱动，同时由直线引导部分沿光学轴线方向引导，这使得透镜保持框架沿光学轴线方向运动。

为了非常精确地使得透镜保持框架与凸轮部分的运动一起运动，重要的是使得凸轮从动器没有位置偏移地、稳定地固定在透镜保持框架上的预定位置处。因此，希望将凸轮从动器非常精确地附接在透镜保持框架上以及在没有游隙(backslash)的情况下使凸轮从动器、凸轮部分和直线引导部分相互接合。

另外，需要即使当在透镜筒装配之后环境(例如温度)变化时也防止由例如透镜保持框架的倾斜(由于凸轮从动器、凸轮部分和直线引导部分之间的接合游隙的增加导致)而引起的光学性能降低。

日本专利申请公开No.2000-002830公开了一种透镜筒，其中，基部筒和可运动筒中的一个在它的两个彼此周向相邻相位处设有直线槽，各直线槽沿光学轴线方向延伸，并分别与固定在基部筒和可运动筒中的另一个上的接合部件接合，这防止可运动筒倾斜。

不过，在日本专利申请公开No.2000-002830中公开的透镜筒中，可运动筒通过固定于基部筒上的接合部件与形成于可运动筒中的直线槽的接合以及提供于可旋转聚焦环上的驱动销与形成于可运动筒中的引导槽的接合而沿光学轴线方向运动。可运动筒沿光学轴线方向线性运动，而没有沿周向方向的旋转。这种结构能够通过接合部件与直线槽接合而防止可运动筒倾斜，但是不能防止可运动筒沿光学轴线方向的位置精度受到接合部件和驱动销的尺寸公差的影响，原因是与直线槽接合的接合部件和驱动销分开地提供。而且，与直线槽接合的接合部件的尺寸公差或装配误差的存在在可运动筒的运动时会产生别扭(twisting)(撬起,扭转,磨耗)。所述别扭增加了负载，从而导致聚焦环的操作感觉变差。

发明内容

本发明提供了一种透镜筒，所述透镜筒抗环境变化和冲击，并能够在可运动筒的运动过程中以良好位置精度地保持可运动筒，而不会降低操作感觉。本发明还提供了包括所述透镜筒的光学装置。

作为本发明的一个方面，本发明提供了一种透镜筒，所述透镜筒包括：基部筒，所述基部筒沿光学轴线方向以及沿围绕光学轴线的周向方向固定；可运动筒，所述可运动筒能够沿光学轴线方向相对于基部筒运动，所述可运动筒包括第一孔部分和多个第二孔部分；可旋转筒，所述可旋转筒能够相对于基部筒和可运动筒沿周向方向旋转；以及多个第一引导部件。所述基部筒包括多个直线引导部分，所述直线引导部分沿光学轴线方向延伸，以沿光学轴线方向引导可运动筒，所述可旋转筒包括多个凸轮部分，以使得所述可运动筒通过可旋转筒的旋转而沿光学轴线方向运动，所述第一引导部件与所述凸轮部分和直线引导部分接合，所述凸轮部分、直线引导部分、第一引导部件分别提供于多个相位处，这些相位是沿周向方向的三个或更多相位，所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的第一相位处的引导部件与第一孔部分接合，以及所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的与第一相位不同的两个或更多第二相位处的其它引导部件各自与各个第二孔部分接合。在垂直于光学轴线的方向上看时，各个第二孔部分沿周向方向的宽度大于第一孔部分沿周向方向的宽度。

作为本发明的另一方面，本发明提供了一种包括透镜的光学装置，上述透镜筒保持所述透镜。

作为本发明的又一方面，本发明提供了一种制造透镜筒的方法，所述透镜筒包括：基部筒，所述基部筒沿光学轴线方向以及沿围绕光学轴线的周向方向固定；可运动筒，所述可运动筒能够沿光学轴线方向相对于基部筒运动；可旋转筒，所述可旋转筒能够相对于基部筒和可运动筒沿周向方向旋转。所述方法包括以下步骤：将多个第一引导部件中的各个第一引导部件插入多个凸轮部分中的各个凸轮部分以及多个直线引导部分中的各个直线引导部分，所述多个凸轮部分提供于多个相位处并被包括在可旋转筒中，所述多个直线引导部分提供于多个相位处并被包括在基部筒中，通过第一孔部分将所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的第一相位处的引导部件沿光学轴线方向以及沿周向方向相对于可运动筒定位；通过多个第二孔部分将所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的与第一相位不同的两个或更多第二相位处的其它引导部件沿光学轴线方向相对于可运动筒定位，所述第二孔部分被构造成使得：在垂直于光学轴线的方向上看时，沿周向方向的宽度大于沿光学轴线方向的宽度。

通过下面参考附图对示例实施例的说明，将清楚本发明的其它特征和方面。

附图说明

图1是示出作为本发明实施例的可更换透镜的透镜筒的结构的剖视图。

图2是图1中所示的透镜筒的局部放大图。

图3示出了用于所述实施例的透镜筒的轴环。

图4A是在所述实施例的透镜筒中的可线性运动筒和变焦环的展开图。

图4B是图4A中的孔部分的放大图。

图5是示出在所述实施例中在可线性运动筒和轴环之间的关系的分解透视图。

图6是示出所述实施例的透镜筒在装配处理中的透视图。

图7是示出所述实施例的透镜筒的主要部件的透视图。

图8是示出主要部件的另一透视图。

图9A是示出在所述实施例中的轴环的结构的剖视图。

图9B是示出固定轴环的方法的分解图。

图10A是示出在所述实施例中的轴环的结构的另一剖视图。

图10B是示出在所述实施例中固定轴环的方法的另一分解图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的示例实施例。

图1示出了将用于作为本发明的实施例的光学装置的可更换透镜的透镜筒的结构。图2是图1的结构的局部放大图。尽管所述实施例将介绍可更换透镜，但是与在所述实施例中所述相同的结构或变化结构也能够用于集成有透镜的图像捕获装置(光学装置，例如数字照相机和摄像机)的透镜筒。

透镜筒在其内部保持第一透镜单元L1、第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4，它们构成图像捕获光学系统。各透镜单元L1至L4由至少一个透镜和保持所述至少一个透镜的保持器(透镜保持框架)构成。在下面的说明中，图像捕获光学系统的光学轴线延伸的方向将称为“光学轴线方向”。

第四透镜单元L4沿光学轴线方向运动，以便执行聚焦。第一、第二和第三透镜单元L1、L2和L3沿光学轴线方向运动，以便执行放大率变化。透镜筒设有安装件1，用于将所述透镜筒附接在照相机本体(未示出)上。透镜筒包括：第一基部筒2，所述第一基部筒用作透镜筒的基部；引导筒3，所述引导筒3是第二基部筒，并沿光学轴线方向和沿围绕光学轴线的周向方向固定在第一基部筒2上；以及凸轮筒4，所述凸轮筒4是可旋转筒，布置在引导筒3的内周处。在引导筒3中形成直线槽部分3a、3b和3c(它们中的最后一个未示出)，所述直线槽部分3a、3b和3c分别沿光学轴线方向引导第一至第三透镜单元L1至L3。直线槽部分3a、3b和3c每个在引导筒3中沿围绕光学轴线的周向方向等间距地形成于三个相位处(也就是，总共9个相位)。

凸轮筒4由引导筒3和卡口机构(未示出)相对于引导筒3沿周向方向可旋转地、但沿光学轴线方向不可运动地保持。在凸轮筒4中形成凸轮槽部分4a、4b、4c和4d(它们中的后面三个未示出)，以便使得第一、第二、第三和第四透镜单元L1、L2、L3和L4沿光学轴线方向运动。凸轮槽部分4a、4b、4c和4d每个在凸轮筒4中沿周向方向等间距地形成于三个相位处(也就是，总共12个相位)。凸轮槽部分4a形成为具有底部4a-1的槽。

保持第一透镜单元L1的可线性运动筒5布置在引导筒3的外周处。作为第一引导部件的轴环(collars)(轴环部件或者凸轮从动器)6附接在所述可线性运动筒5上。各轴环6与引导筒3的各直线槽部分3a和凸轮筒4的各凸轮槽部分4a接合。另外，在沿光学轴线方向与相应轴环6成直线的位置处(也就是接近或邻近轴环6的位置)，作为第二引导部件的、各自与各轴环6构成一对的轴环(轴环部件或者凸轮从动器)7附接在可线性运动筒5上。各轴环7与引导筒3的各直线槽部分3a接合。通过这种结构，可线性运动筒5沿光学轴线方向可运动但沿周向方向不可旋转地由引导筒3保持。如前所述，成对的轴环6和7沿周向方向等间距地附接在在引导筒3中的三个相位中的每个处。

而且，第二和第三透镜单元L2和L3布置在凸轮筒4的内周上。提供于第二透镜单元L2的透镜保持框架上的轴环分别与引导筒3的直线槽部分3b和凸轮筒4的凸轮槽部分4b接合。提供于第三透镜单元L3的透镜保持框架上的轴环分别与引导筒3的直线槽部分3c和凸轮筒4的凸轮槽部分4c接合。通过这种结构，第二和第三透镜单元L2和L3沿光学轴线方向可运动但沿周向方向不可旋转地由引导筒3保持。

参考标号8表示聚焦驱动筒。在聚焦驱动筒8中，沿光学轴线方向延伸的驱动槽部分沿聚焦驱动筒周向方向等间距地形成于三个相位处。参考标号13表示聚焦马达单元。聚焦马达单元13包括输出键(未示出)，所述输出键与聚焦驱动筒8的一部分接合。提供于第四透镜单元L4的透镜保持框架的轴环分别与聚焦驱动筒8的驱动槽部分和凸轮筒4的凸轮槽部分4d接合。通过这种结构，当聚焦驱动筒8通过聚焦马达单元13而沿周向方向旋转时，第四透镜单元L4通过凸轮槽部分4d的提升部而沿光学轴线方向运动，同时通过聚焦驱动筒8的驱动槽部分而沿周向方向旋转。

参考标号9表示变焦操作环。变焦操作环9沿周向方向相对于引导筒3可旋转地附接在所述引导筒3的外周上。变焦操作环9具有卡口爪9c，所述卡口爪9c与形成于引导筒3中的周向槽部分3d卡口连接。因此，变焦操作环9在被防止沿光学轴线方向运动但允许沿周向方向相对于引导筒3旋转预定旋转量的同时被保持。

图4A示出了沿周向方向展开的变焦操作环9。在变焦操作环9的内周表面中，六个凸轮槽部分9a形成于沿周向方向的六个相位处。凸轮槽部分9a分别与图5中所示并提供于可线性运动筒5的外周表面上的六个轴环10接合。通过这种结构，变焦操作环9的旋转使得可线性运动筒5沿光学轴线方向运动，不使得可线性运动筒5沿周向方向旋转，但使得凸轮筒4沿周向方向旋转。如图4A中所示，贯穿开口部分9b只形成于凸轮槽部分9a的后端部分处(在图像侧的端部部分)。

通过上述结构，用户旋转变焦操作环9的操作使得第一至第三透镜单元L1至L3沿光学轴线方向运动，以便执行放大率的变化。类似的，聚焦马达单元13的驱动使得第四透镜单元L4沿光学轴线方向运动，同时使得第四透镜单元L4沿周向方向旋转，以便执行聚焦。

下面将介绍提供于可线性运动筒5的三对轴环6和7的结构和用于将轴环6和7附接在可线性运动筒5上的附接结构。如图2和3中所示，轴环6由金属基部部分6a和布置在所述金属基部部分6a的筒形部分的外周处的塑料筒形部分6b构成。轴环6如下所述地附接在可线性运动筒5上。使金属基部部分6a的凸缘部分6a-1与形成于可线性运动筒5中的座部接触。螺钉(紧固部件)11从所述座部的相对侧插入在可线性运动筒5的座部的中心处形成的孔部分5a内，并拧入形成于金属基部部分6a的内周中的内螺纹中。螺钉11包括柄部分11a和螺纹部分11b。柄部分11a插入可线性运动筒5的孔部分5a中。螺钉11的柄部分11a装配到轴环6的金属基部部分6a的内周表面。

轴环7也由金属基部部分7a和布置在所述金属基部部分7a的筒形部分的外周处的塑料筒形部分7b构成。轴环7也如下所述地附接在可线性运动筒5上。使金属基部部分7a的凸缘部分7a-1与可线性运动筒5的座部接触。螺钉12从所述座部的相对侧插入在可线性运动筒5的座部的中心处形成的孔部分5b内，并拧入形成于金属基部部分7a的内周中的内螺纹。螺钉12也包括柄部分12a和螺纹部分12b。柄部分12a插入可线性运动筒5的孔部分5b中。螺钉12的柄部分12a装配到轴环7的金属基部部分7a的内周表面。

如图2中所示，在轴环6的塑料筒形部分6b中，靠近金属基部部分6a的凸缘部分6a-1的第一直径部分6b-1与引导筒3的直线槽部分3a接合，远离凸缘部分6a-1的第二直径部分6b-2与凸轮筒4的凸轮槽部分4a接合。第二直径部分6b-2的外径设置成稍微小于第一直径部分6b-1的外径。轴环7的塑料筒形部分7b与引导筒3的直线槽部分3a接合。

如图4A(图4A是沿周向方向的展开图)中所示，沿周向方向位于三个相位处的孔部分5a-1(第一孔部分)、5a-2和5a-3(多个第二孔部分)形成为可线性运动筒5的孔部分5a。螺钉11的柄部分11a插入孔部分5a-1中，用于使得轴环6附接于可线性运动筒5；轴环6布置在三对轴环6和7所布置的上述三个相位中的第一相位处。如图4B中所示，孔部分5a-1形成为圆形孔部分，它的内径等于或大致等于螺钉11的柄部分11a的外径，使得这些直径具有这样的关系，其中，孔部分5a-1和柄部分11a成配合状态或稍微压配合状态。通过孔部分5a-1的这种形状，插入孔部分5a-1内的螺钉11的柄部分11a的配合(或稍微压配合)防止布置在第一相位的轴环6沿光学轴线方向和周向方向相对于可线性运动筒5移动，这使得轴环6沿这些方向相对于可线性运动筒5定位。

另一方面，螺钉11的柄部分11a插入孔部分5a-2和5a-3内，用于使得轴环6附接在可线性运动筒5上；这些轴环6布置在三对轴环6和7所设置的三个相位中的、与第一相位不同的两个第二相位处。如图4B中所示，各孔部分5a-2和5a-3形成为细长孔部分，其沿光学轴线方向的宽度等于或近似等于螺钉11的柄部分11a的外径使得这些直径具有这样的关系，其中，各孔部分(5a-2或5a-3)和柄部分11a成配合状态或稍微压配合状态，且各孔部分沿周向方向的宽度比柄部分11a的外径更大。通过这样的附接结构(第一附接结构)，螺钉11的柄部分11a插入各孔部分5a-2和5a-3使得布置在第二相位处的轴环6相对于可线性运动筒5沿光学轴线方向定位。另一方面，在螺钉11紧固之前允许轴环6沿周向方向移动，这能够沿周向方向进行轴环6的位置调节。

沿周向方向位于三个相位处的孔部分5b-1、5b-2和5b-3(多个第三孔部分)被形成作为可线性运动筒5的孔部分5b。螺钉12的柄部分12a插入孔部分5b-1、5b-2和5b-3中，用于将轴环7附接在可线性运动筒5上；轴环7布置在三个相位处，三对轴环6和7设置在这三个相位。

如图4B中所示，各孔部分5b-1、5b-2和5b-3形成为细长孔部分，各孔部分5b-1、5b-2和5b-3沿光学轴线方向的宽度等于或大致等于螺钉12的柄部分12a的外径，使得这些直径具有这样的关系，其中，各孔部分(5b-1、5b-2或5b-3)和柄部分12a成配合状态或稍微压配合状态，且各孔部分5b-1、5b-2和5b-3沿周向方向的宽度比柄部分12a的外径更大。通过这样的附接结构(第二附接结构)，螺钉12的柄部分12a插入各孔部分5b-1、5b-2和5b-3中将使得布置在三个相位的轴环7沿光学轴线方向相对于可线性运动筒5定位。另一方面，在紧固螺钉12之前，轴环7能够沿周向方向移动，这能够沿周向方向进行轴环7的位置调节。

使用能够沿周向方向进行位置调节的这种附接结构能够在孔部分5a-2、5a-3和5b-1至5b-3沿周向方向的宽度内吸收透镜筒的部件(例如轴环6和7、可线性运动筒5、引导筒3和凸轮筒4)的制造误差。这样吸收制造误差能够防止在轴环6和7和与其接合的直线槽部分和凸轮槽部分3a、4a之间产生别扭，这使得透镜筒能够平滑操作。

如图4A中所示，用于接收轴环10的凹形部分5c-1、5c-2、5c-3、5c-4、5c-5和5c-6形成于可线性运动筒5的、沿周向方向的六个位置处。凹形部分5c-1形成为圆形凹形部分，它的内径等于轴环10的外径，使得这些直径具有这样的关系，其中，凹形部分5c-1和轴环10处于配合状态。另一方面，各凹形部分5c-2、5c-3、5c-4、5c-5和5c-6形成为长圆形凹形部分，各凹形部分5c-2、5c-3、5c-4、5c-5和5c-6沿光学轴线方向的宽度等于轴环10的外径，使得这些直径具有这样的关系，其中，各凹形部分和轴环10处于配合状态，且各凹形部分5c-2、5c-3、5c-4、5c-5和5c-6沿周向方向的宽度比轴环10的外径更大。通过这种结构，将轴环10布置在凹形部分5c-1中将使得轴环10沿光学轴线方向和周向方向相对于可线性运动筒5定位。与之相比，将轴环10布置在凹形部分5c-2、5c-3、5c-4、5c-5和5c-6中将使得这些轴环10沿光学轴线方向相对于可线性运动筒5定位，但能够沿周向方向相对于所述可线性运动筒5进行这些轴环10的位置调节。

因此，即使当轴环10、可线性运动筒5、变焦操作环9和其它部件具有预定的制造误差量时，所述误差量也能够在凹形部分5c-2、5c-3、5c-4、5c-5和5c-6沿周向方向的宽度内被吸收。因此，所述实施例能够防止在轴环10和与其接合的凸轮槽部分9a之间产生别扭，这使得透镜筒能够平滑操作。

图5示出了正要装配在可线性运动筒5上的轴环6、7和10。图6示出了已装配在引导筒3上的可线性运动筒5。图7示出了从图6所示的结构中只省略了可线性运动筒5的结构。图8示出了从图7所示的结构中省略引导筒3的结构。

如图7中所示，在可线性运动筒5装配至引导筒3上之前，轴环6和7设置在全部三个相位。这里，术语“设置”的意思是将各轴环6插入直线槽部分3a和凸轮槽部分4a的交叉部中以及将各轴环7插入直线槽部分3a中。如图2中所示，凸轮槽部分4a形成为具有在凸轮筒4的内周侧上的底部4a-1。轴环6在深深地插入凸轮槽部分4a内时将与所述底部4a-1接触，因此防止落入凸轮筒4内部。另一方面，尽管轴环7在并不形成凸轮槽部分4a的位置处插入直线槽部分3a中，但是轴环7在深深地插入直线槽部分3a内时将与凸轮筒4的外表面4e-1接触，从而防止落入凸轮筒4内部。

在所述结构中，希望轴环4的塑料筒形部分6b具有比凸轮槽部分4a和直线槽部分3a的宽度稍微更大的外径，并希望轴环7的塑料筒形部分7b具有比直线槽部分3a的宽度稍微更大的外径。直径的这种设置有助于提高光学系统的保持精度，并提供即使在装配过程中也容易暂时保持所述轴环6和7的效果。

在轴环6和7如图7中所示设置在三个相位处之后，可线性运动筒5从引导筒的前侧(物体侧)装配至引导筒3上，并相对于所述引导筒3定位成使得轴环6能够通过螺钉11固定。

然后，定位在可线性运动筒5的孔部分5a-1处的轴环6通过螺钉11固定。然后，定位在孔部分5a-2和5a-3处的轴环6通过螺钉11固定。然后，定位在孔部分5b-1、5b-2和5b-3处的轴环7通过螺钉12固定。

在将轴环6和7附接至可线性运动筒5的过程中，重要的是将可线性运动筒5和引导筒3保持成使得可线性运动筒5的筒体中心轴线和引导筒3的筒体中心轴线相互重合。作为使得可线性运动筒5的筒体中心轴线和引导筒3的筒体中心轴线相互重合的方法，可以使用这样的方法，所述方法通过使用以良好精度制造的工具将这些筒5和3保持在使得它们的筒体中心轴线相互重合的位置处。也可选择地，可以使用这样的方法，所述方法将可线性运动筒5和引导筒3的直径设置成使得这些筒5和3相互装配。在图5中，装配凸起5e形成于可线性运动筒5的内周表面上的多个周向位置处，且引导筒3的外周表面3e与所述配合凸起5e配合。对于上述装配，轴环6螺钉固定在孔部分5a-1上将沿绕筒体中心轴线的旋转方向(也就是沿周向方向)和沿光学轴线方向相对于引导筒3定位可线性运动筒5。然后，轴环6和7螺钉固定于孔部分5a-2、5a-3、5b-1、5b-2和5b-3，因此，引导筒3和可线性运动筒5保持在它们的筒体中心轴线相互重合的状态。孔部分5a-2和5a-3各自具有沿周向方向延伸的细长孔形状。因此，即使当三个直线槽部分3a和三个凸轮槽部分4a具有制造误差时，轴环6也在直线槽部分3a和凸轮槽部分4a的交叉部处固定在全部三个相位处。

然后，轴环7螺钉固定于孔部分5b-1、5b-2和5b-3。孔部分5b-1、5b-2和5b-3还各自具有沿周向方向延伸的细长孔形状。因此，即使当三个直线槽部分3a具有制造误差时，轴环7也能够根据制造误差而固定就位。

轴环6可以随螺钉11旋转，所述螺钉11被旋转使得轴环6相对于可线性运动筒5螺钉固定。不过，如图3和5中所示，轴环6的凸缘部分6a-1具有矩形形状，因此，凸缘部分6a-1与包围形成于可线性运动筒5中的座部的内部表面5f-1至5f-3(5f-2和5f-2未示出)的接触将防止轴环6旋转。

类似的，轴环7可以随螺钉12旋转，所述螺钉12被旋转使得轴环7相对于可线性运动筒5螺钉固定。不过，如图3和5中所示，轴环7的凸缘部分7a-1具有矩形形状，因此，凸缘部分7a-1与包围形成于可线性运动筒5中的座部的内部表面5f-1至5f-3的接触将防止轴环7旋转。

轴环6和7的塑料筒形部分6b和7b各自有筒形形状。因此，即使当轴环6和7通过其螺钉固定而随螺钉11和12旋转，因此绕塑料筒形部分6b和7b的中心轴线旋转时，塑料筒形部分6b和7b与直线槽部分3a和凸轮槽部分4a的接触关系并不变化。

在所述实施例中，轴环6和7的凸缘部分6a-1和7a-1各自具有对称形状，以便在它绕塑料筒形部分(6b或7b)的中心轴线旋转90°之前和之后形状相同。凸缘部分6a-1和7a-1的这种形状不需要考虑轴环6和7与可线性运动筒5的附接方向。

如上所述，轴环6和7能够在不会在轴环6和7、直线槽部分3a和凸轮槽部分4a之间产生别扭的合适位置处固定在可线性运动筒5上，这提供了能够平滑操作的透镜筒。

下面将介绍轴环10，所述轴环10将附接在可线性运动筒5上，使得所述轴环10与变焦操作环9的凸轮槽部分9a接合。轴环10通过在变焦操作环9中形成的贯穿开口部分9b而布置于可线性运动筒5的凹形部分5c-1至5c-6中。螺母14预先压配合装配在可线性运动筒5的内周表面中，如图5所示。如图9A和9B所示，各螺母14包括座部分14a和凸台部分14b，内螺纹形成于所述凸台部分14b内部。螺母14的凸台部分14b插入孔部分5d-1至5d-6内，所述孔部分5d-1至5d-6形成在与形成可线性运动筒5的凹形部分5c-1至5c-6的相位相同的相位处。

首先，通过变焦操作环9的贯穿开口部分9b，轴环10从变焦操作环9的外周侧布置于圆形凹形部分5c-1中，然后螺钉固定至螺母14上。然后，其它轴环10布置在圆形凹形部分5c-2至5c-6中，然后螺钉固定至螺母14上。

图9A和10A示出了附接于可线性运动筒5的凹形部分5c-1的轴环10。图10B示出了附接于凹形部分5c-2至5c-6的其它轴环10。图9A示出了经过光学轴线并与所述光学轴线平行的截面，图10A和10B示出了与光学轴线垂直的截面。

如图9A中所示，轴环10的外周部分10a沿光学轴线方向装配至可线性运动筒5的凹形部分5c-1至5c-6内，因此轴环10沿光学轴线方向定位。如图10A中所示，固定于凹形部分5c-1的轴环10也沿周向方向装配至凹形部分5c-1中，因此所述轴环10沿周向方向定位。如图10B中所示，固定于凹形部分5c-2至5c-6的轴环10具有沿周向方向的位置调节间隙X。

通过彼此配合，变焦操作环9与引导筒3同轴地被保持。变焦操作环9相对于引导筒3的轴线倾斜取决于在变焦操作环9的卡口爪9c和引导筒3的周向槽部分3b之间的位置关系。而且，可线性运动筒5相对于引导筒3的轴线倾斜取决于轴环6的装配状态。因此，变焦环8和可线性运动筒5的轴线倾斜在各透镜筒之间不同，取决于它们的零部件的制造精度和装配精度。

上述装配以以下顺序来执行。首先，轴环10螺钉固定于孔部分5c-1，这固定变焦操作环9和可线性运动筒5沿周向方向和光学轴线方向的位置关系。然后，其它的轴环10螺钉固定于凹形部分5c-2至5c-6，这使得变焦操作环9和可线性运动筒5相互连接，且在变焦操作环9和可线性运动筒5之间保持预定轴线倾斜。

如上所述，在将轴环10装配至可线性运动筒5的过程中，轴环10能够在间隙X的范围内固定在合适位置，在所述位置处，在轴环10和变焦操作环9的凸轮槽部分9a之间不会产生别扭。这种结构能够提供可平滑操作的透镜筒。而且，这种结构也有助于透镜筒的装配，这能够在放大率变化中使得可线性运动筒5的轴线倾斜尽可能保持不变。

而且，如上所述，包括第一直径部分6b-1和第二直径部分6b-2的各轴环6固定于可线性运动筒5，所述第一直径部分6b-1与引导筒3的直线槽部分3a接合，所述第二直径部分6b-2与凸轮筒4的凸轮槽部分4a接合。这种结构使得零部件的制造误差的影响更小(与要分别装配至直线槽部分3a和凸轮槽部分4a内的轴环分别提供并固定在分开位置处的情况相比)。这样减小部件制造误差能够增加光学系统的保持精度。

轴环6和7形成为筒形形状，这使得在螺钉固定中更少地受到它们与螺钉11和12一起旋转的影响。这种结构能够避免形成为矩形键形状的轴环不能平行于槽部分固定的问题，所述问题可能由轴环的螺钉固定而引起。

在由布置在具有非线性形状的凸轮槽部分4a和平行于光学轴线的直线槽部分3a的交叉部处的轴环6构成的驱动机构中，轴环6的、与凸轮槽部分4a接触的接触点随着轴环6和凸轮槽部分4a之间的相对运动而变化，但是轴环6的与直线槽部分3a接触的另一接触点并不变化。因此，使用沿光学轴线方向布置的两个(成对)轴环6和7与直线槽部分3a接合的结构将提供与轴环6和7接触的两个接触点，这更有效地降低了因重复进行放大率变化操作而引起的、各轴环6和7的磨损。

尽管所述实施例介绍了与直线槽部分3a接合的轴环6和7各自由金属基部部分6a和7a以及塑料筒形部分6b和7b形成的实例，但是轴环也可以可选地只由金属或塑料形成。由金属形成轴环使得这些轴环在强度和耐磨损方面更可靠。轴环6和7不需要由彼此相同的材料形成，可以由相互不同的材料形成。在这种情况下，获得这样的轴环6和7的组合，其提高它们的强度和耐磨损性(与轴环都由塑料形成的情况相比)，并尽可能地降低致动声音和防止致动感觉(操作感)变差(与轴环都由金属形成的情况相比)。而且，轴环6的第一直径部分6b-1和第二直径部分6b-2可以由相互不同的材料形成，或者第一和第二直径部分6b-1和6b-2中的一个可以由轴承等构成。在这种情况下，例如通过使得第一和第二直径部分6b-1和6b-2中更易于受到冲击力影响的一个由与另一个相比具有更高硬度(强度)的材料来形成，以及通过使得不易于受到冲击力影响的另一个由塑料来形成，能够获得具有足够强度和良好可操作性的组合。而且，使得轴承用于第一和第二直径部分6b-1和6b-2中的一个将获得需要减小的操作力的结构。

尽管上面的实施例介绍了与直线槽部分接合的两个轴环6和7沿光学轴线方向布置的实例，但是三个或更多轴环可以沿光学轴线方向布置。后一种的结构能够使得透镜筒在强度和耐磨损方面更可靠。而且，尽管所述实施例介绍了沿光学轴线方向布置的轴环6和7沿周向方向布置在三个相位的实例，但是只需要沿周向方向在三个或更多相位处提供轴环。而且在这种情况下，第一相位的数目是一个，第二相位的数目是两个以上。

而且，尽管上面的实施例介绍了直线槽部分3a和凸轮槽部分4a各自都有槽形状的实例，但是也可选地，沿光学轴线方向或凸轮轨道方向延伸的凸起(也就是，作为细长凸起)可以用作直线引导部分和凸轮部分。

尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是应当知道，本发明并不局限于所述示例实施例。下面的权利要求的范围将根据最广义的解释，以便包含所有这些变化形式以及等效的结构和功能。

Claims (10)

1.一种透镜筒，包括：

基部筒，所述基部筒沿光学轴线方向以及沿围绕光学轴线的周向方向固定；

可运动筒，所述可运动筒能够沿光学轴线方向相对于基部筒运动，所述可运动筒包括第一孔部分和多个第二孔部分；

可旋转筒，所述可旋转筒能够相对于基部筒和可运动筒沿周向方向旋转；以及

多个第一引导部件；

其特征在于：

所述基部筒包括多个直线引导部分，所述直线引导部分沿光学轴线方向延伸，以沿光学轴线方向引导可运动筒，

所述可旋转筒包括多个凸轮部分，以使得所述可运动筒通过可旋转筒的旋转而沿光学轴线方向运动，

所述第一引导部件与所述凸轮部分和直线引导部分接合，

所述凸轮部分、直线引导部分、第一引导部件分别提供于多个相位处，这些相位是沿周向方向的三个或更多相位，

所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的第一相位处的引导部件与第一孔部分接合，以及

所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的与第一相位不同的两个或更多第二相位处的其它引导部件各自与各个第二孔部分接合；以及

在垂直于光学轴线的方向上看时，各个第二孔部分沿周向方向的宽度大于第一孔部分沿周向方向的宽度。

2.根据权利要求1所述的透镜筒，其中：第一孔部分被构造成使得：在垂直于光学轴线的方向上看时，沿周向方向的宽度与沿光学轴线方向的宽度相同。

3.根据权利要求1所述的透镜筒，其中：第一孔部分的沿光学轴线方向的宽度与各个第二孔部分的沿光学轴线方向的宽度相同。

4.根据权利要求1所述的透镜筒，其中：各个第二孔部分被构造成使得：在垂直于光学轴线的方向上看时，沿周向方向的宽度大于沿光学轴线方向的宽度。

5.根据权利要求1所述的透镜筒，还包括与直线引导部分接合的多个第二引导部件；所述第二引导部件提供于所述多个相位处，

其中各个第一引导部件和各个第二引导部件沿光学轴线方向布置，

各个第二引导部件与多个第三孔部分中的各个第三孔部分接合；以及

在垂直于光学轴线的方向上看时，各个第三孔部分沿周向方向的宽度大于第一孔部分沿周向方向的宽度。

6.根据权利要求5所述的透镜筒，其中：各个第三孔部分被构造成使得：在垂直于光学轴线的方向上看时，沿周向方向的宽度大于沿光学轴线方向的宽度。

7.根据权利要求5所述的透镜筒，其中：第一引导部件和第二引导部件中的一个的材料的硬度大于第一引导部件和第二引导部件中的另一个的材料的硬度。

8.一种光学装置，包括：

透镜；以及

保持透镜的透镜筒，

所述透镜筒包括：

基部筒，所述基部筒沿光学轴线方向以及沿围绕光学轴线的周向方向固定；

可运动筒，所述可运动筒能够沿光学轴线方向相对于基部筒运动，所述可运动筒包括第一孔部分和多个第二孔部分；

可旋转筒，所述可旋转筒能够相对于基部筒和可运动筒沿周向方向旋转；以及

多个第一引导部件；

其中：

所述基部筒包括多个直线引导部分，所述直线引导部分沿光学轴线方向延伸，以沿光学轴线方向引导可运动筒，

所述可旋转筒包括多个凸轮部分，以使得所述可运动筒通过可旋转筒的旋转而沿光学轴线方向运动，

所述第一引导部件与所述凸轮部分和直线引导部分接合，

所述凸轮部分、直线引导部分、第一引导部件分别提供于多个相位处，这些相位是沿周向方向的三个或更多相位，

所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的第一相位处的引导部件与第一孔部分接合，以及

所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的与第一相位不同的两个或更多第二相位处的其它引导部件各自与各个第二孔部分接合；以及

在垂直于光学轴线的方向上看时，各个第二孔部分沿周向方向的宽度大于第一孔部分沿周向方向的宽度。

9.一种制造透镜筒的方法，所述透镜筒包括：基部筒，所述基部筒沿光学轴线方向以及沿围绕光学轴线的周向方向固定；可运动筒，所述可运动筒能够沿光学轴线方向相对于基部筒运动；可旋转筒，所述可旋转筒能够相对于基部筒和可运动筒沿周向方向旋转，所述方法包括以下步骤：

将多个第一引导部件中的各个第一引导部件插入多个凸轮部分中的各个凸轮部分以及多个直线引导部分中的各个直线引导部分，所述多个凸轮部分提供于多个相位处并被包括在可旋转筒中，所述多个直线引导部分提供于多个相位处并被包括在基部筒中，

通过第一孔部分将所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的第一相位处的引导部件沿光学轴线方向以及沿周向方向相对于可运动筒定位；

通过多个第二孔部分将所述第一引导部件中的提供于所述多个相位中的与第一相位不同的两个或更多第二相位处的其它引导部件沿光学轴线方向相对于可运动筒定位，所述第二孔部分被构造成使得：在垂直于光学轴线的方向上看时，沿周向方向的宽度大于沿光学轴线方向的宽度。

10.根据权利要求9所述的制造透镜筒的方法，还包括以下步骤：

将多个第二引导部件中的各个第二引导部件插入到各个直线引导部分；

通过多个第三孔部分将各个第二引导部件沿光学轴线方向相对于可运动筒定位，所述第三孔部分被构造成使得：在垂直于光学轴线的方向上看时，沿周向方向的宽度大于沿光学轴线方向的宽度。