CN106980165A - 具有可收缩透镜组的镜筒和摄像设备 - Google Patents

具有可收缩透镜组的镜筒和摄像设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106980165A
CN106980165A CN201710022743.2A CN201710022743A CN106980165A CN 106980165 A CN106980165 A CN 106980165A CN 201710022743 A CN201710022743 A CN 201710022743A CN 106980165 A CN106980165 A CN 106980165A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
holding member
optical axis
lens group
way
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710022743.2A
Other languages
English (en)
Inventor
工藤智幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN106980165A publication Critical patent/CN106980165A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/04Bodies collapsible, foldable or extensible, e.g. book type
    • G03B17/045Bellows

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

具有可收缩透镜组的镜筒和摄像设备。在邻接透镜组被收纳之前,镜筒使可退避透镜组可靠地退避而不增大光轴方向上的厚度。第一透镜保持构件保持第一透镜。凸轮筒沿着光轴驱动第一保持构件。在拍摄位置,保持第二透镜的第二保持构件位于光轴上,在收缩位置,第二保持构件通过与移动构件接合而退避到退避位置,该移动构件与凸轮筒的朝向像面的移动对应地朝向像面移动。凸轮筒具有凸轮槽,在从拍摄位置转换到收缩位置期间,在第二保持构件开始退避之前第一保持构件沿着该凸轮槽朝向被摄体移动。

Description

具有可收缩透镜组的镜筒和摄像设备
技术领域
本发明涉及具有可收缩透镜组(collapsible lens group)的镜筒和摄像设备。
背景技术
近年来,诸如照相机和摄像机等的摄像设备已高倍率化且小型化。因此,设置于摄像设备的一些镜筒被构造成收缩透镜组(collapse lens group)。即,当不进行拍摄时,镜筒内的至少一部分透镜组在从拍摄光轴上的区域退避的过程中收缩,当进行拍摄时,透镜组以透镜组之间的距离能够适于拍摄的方式从照相机壳体伸出。
根据日本特开2012-042649号公报的镜筒在作为照相机的摄像设备从拍摄状态进入收缩状态时使调焦透镜组退避,使得收纳在镜筒中时的收缩长度能够缩短,从而使摄像设备小型化。此外,根据日本特开2010-262107号公报的镜筒机械地阻止待插入的透镜的移动直到可退避透镜(retractable lens)已完全退避。在可退避透镜已完全退避后,插入透镜。
传统的镜筒一般被构造成在整个透镜组沿收纳方向移动的情况下使可退避透镜组退避。在这种情况下,需要形成用于透镜组在光轴方向上的布局和操作的余裕量(allowance),对于转换到收缩状态的效率和镜筒的薄型化还有改善的余地。还根据日本特开2012-042649号公报,当镜筒收缩时位于退避的调焦透镜组侧面的透镜组在转换到收缩状态期间沿光轴方向单方向单纯地移动缩回。因而必须使透镜组之间的距离留有余地(leeway)以便防止透镜组之间的干扰,使得透镜组在调焦透镜组完全退避之后能够置于退避位置。
此外,根据日本特开2012-042649号公报,调焦透镜组退避到镜筒的最外径的外侧,因此不仅镜筒的尺寸大,而且由于在镜筒的侧面中形成的用于退避的孔而可能在强度和环境耐受性(environmental resistance)方面也降低了可靠性。此外,用于变焦的驱动源和用于使调焦透镜组退避的驱动源独立设置,这使得镜筒的配置复杂化。
另一方面,根据日本特开2010-262107号公报,需要通过使待插入的透镜停在接合状态下而阻止待插入的透镜的移动用的机械组成部件,这不仅会使镜筒的配置复杂化,而且可能会导致由停止动作产生的负荷,从而影响镜筒。为此,需要如下配置:该配置有效地使可退避透镜组和插入的透镜组进入收缩状态而不增加镜筒的负荷或增加镜筒的整体尺寸。
发明内容
本发明提供镜筒和摄像设备,其在邻接透镜组被收纳之前使可退避透镜组可靠地退避,而不增大光轴方向上的厚度。
相应地,本发明提供一种镜筒,其包括:第一保持构件,其被构造为保持第一透镜;凸轮筒,其被构造为通过凸轮机构在光轴方向上驱动所述第一保持构件;以及第二保持构件,其被构造为保持第二透镜,该第二透镜被设置为比所述第一透镜靠近像面,其中,在拍摄位置,所述第二保持构件位于光轴上,在收缩位置,所述第二保持构件通过与移动构件接合而在与光轴垂直的方向上离开光轴退避到退避位置,该移动构件与所述凸轮筒的朝向像面的移动对应地朝向像面移动,并且所述凸轮筒形成有凸轮槽,在从所述拍摄位置转换到所述收缩位置的过程中,在所述第二保持构件开始向所述退避位置退避之前所述第一保持构件沿着该凸轮槽相对于所述凸轮筒朝向被摄体移动。
本发明还提供一种具有如上所述的镜筒的摄像设备。
根据本发明,可退避透镜组在邻接透镜组被收纳之前可靠地退避,而不增大光轴方向上的厚度。
通过下面(参照附图)对示例性实施方式的说明,本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1A是示出摄像设备的立体图,图1B是示出镜筒的立体图。
图2是示出镜筒的一部分的分解立体图。
图3是示出镜筒的一部分的分解立体图。
图4是示出收缩状态下的镜筒的截面图。
图5是示出拍摄状态下的镜筒的截面图。
图6是示出第五透镜组的分解立体图。
图7A和7C是示出可退避透镜组和第一直进筒的主视图,图7B和7D是示出可退避透镜组和第一直进筒的纵截面图。
图8A和8C是示出可退避透镜组和第一直进筒的主视图,图8B和8D是示出可退避透镜组和第一直进筒的纵截面图。
图9A和9B分别是示出拍摄状态下的第三透镜组至第五透镜组的截面图和后视图。
图10A和10B分别是示出收缩状态下的第三透镜组至第五透镜组的截面图和后视图。
图11是示出透镜组如何移动的时序图。
具体实施方式
以下,将参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1A是示出具有根据本发明的实施方式的镜筒的摄像设备的立体图。该摄像设备例如被构造为数码照相机,但也可以是诸如摄像机等的其它光学设备。图1B是示出根据本实施方式的安装于摄像设备的镜筒的立体图。根据本实施方式的摄像设备具有照相机主体10和设置于照相机主体10的前侧(被摄体侧)的变焦型镜筒20。镜筒20被构造成其拍摄光学系统通过变焦驱动单元910在拍摄位置和收缩位置之间沿拍摄光轴方向移动,以改变拍摄倍率。拍摄光轴是图1B中的光轴C0。对于镜筒20的纵向,镜筒20的被摄体侧是指前侧,镜筒20的相反侧是指后侧。
图2和图3是示出镜筒20的分解立体图。图4和图5分别是示出收缩状态和拍摄状态下的镜筒20的截面图。现在将参照图2至图5说明镜筒20的配置。
如图2和图3所示,镜筒20的拍摄光学系统包括具有第一组透镜101的第一透镜组100、具有第二组透镜201的第二透镜组200、具有第三组透镜301a和301b(参见图4和图5)的第三透镜组300。拍摄光学系统还包括具有第四组透镜401的第四透镜组400以及具有第五组透镜501的第五透镜组500。
内凸轮筒601通过卡口式联接在其内周侧可转动地保持第一直进筒602。供第二组透镜框架202的从动件202a装配的凸轮槽601d设置于内凸轮筒601。装配于第二直进筒702的凸轮槽702c的从动件601a、与内凸轮盖603的接合部603a接合的接合部601b以及装配于外凸轮筒701的驱动槽701e的从动销601e设置在内凸轮筒601的外周部。供构成第一透镜组100的一部分的第一组镜筒102的从动件102a装配的凸轮槽601c也设置于内凸轮筒601的外周部。与内凸轮筒601的接合部601b接合的接合部603a设置在内凸轮盖603的外周部,内凸轮盖603安装于内凸轮筒601。
装配于设置在第一组镜筒102内侧的直进槽(未示出)的直进键602a设置在第一直进筒602的外周部。供第二组透镜框架202的直进键202b装配的直进槽602b以及与第三组基部302的直进键302b接合的直进槽602c设置在第一直进筒602的内周部。外凸轮筒701在其内周部具有凸轮槽701f,第二直进筒702的从动件702a装配于凸轮槽701f。装配于固定筒802的凸轮槽802b的从动件701a以及装配于转动筒801的驱动槽801a的从动销701b设置在外凸轮筒701的外周部。供第三组基部302的从动件302a装配的凸轮槽701c、供第四组透镜框架402的从动件402a装配的凸轮槽701d以及供内凸轮筒601的从动销601e装配的驱动槽701e设置在外凸轮筒701的内周部。
装配于固定筒802的直进槽802c的直进键702b以及装配于外凸轮筒701的凸轮槽701f的从动件702a设置在第二直进筒702的外周部。供第四组透镜框架402的直进键402b装配的直进槽702d以及供内凸轮筒601的从动件601a装配的凸轮槽702c设置在第二直进筒702的内周部。供第三组基部302的直进键302c装配的直进槽702d也设置在第二直进筒702的内周部。
装配于转动筒801的凸轮槽801b的从动件802a设置在固定筒802的外周部。供第五组基部510的直进键510b装配的直进槽802d、供第二直进筒702的直进键702b装配的直进槽802c以及供外凸轮筒701的从动件701a装配的凸轮槽802b设置在固定筒802的内周部。连接到变焦驱动单元910的齿轮部801d设置在转动筒801的外周部。供固定筒802的从动件802a装配的凸轮槽801b、供外凸轮筒701的从动销701b装配的驱动槽801a以及供第五组基部510的从动件510a装配的凸轮槽801c设置在转动筒801的内周部。盖筒803载置于转动筒801的外周侧,固定筒802载置于转动筒801的内周侧,转动筒801固定至传感器保持件901。
如图4和图5所示,第一透镜组100具有防护器机构。第一透镜组100具有第一组透镜框架103,第一组透镜框架103保持第一组透镜101、第一组镜筒102、第一组盖104等。第一透镜组100还具有防护器驱动环110、多个防护器叶片111a、111b、111c和111d以及防护器弹簧(未示出)。供第一直进筒602的直进键602a装配的直进槽(未示出)以及装配于内凸轮筒601的凸轮槽601c的从动件102a设置在第一组镜筒102的内周部(图2)。第二透镜组200包括第二组透镜201、第二组透镜框架202等。第二透镜组200具有装配于内凸轮筒601的凸轮槽601d的从动件102a以及装配于第一直进筒602的直进槽602b的直进键202b(图2)。
第三透镜组300具有图像稳定机构和快门光圈单元320。第三组基部302具有装配于第一直进筒602的直进槽602c的直进键302b以及装配于外凸轮筒701的凸轮槽701c的从动件302a(图2)。第三组透镜框架310和311分别保持第三组透镜301a和301b。通过第三组透镜框架310保持一对IS磁体312,第三组透镜框架310和第三组透镜框架311以将快门光圈单元320夹在中间的方式载置(参见图9A和图10A)。一对IS线圈360以与IS磁体312相对的方式固定于第三组基部302(参见图9A和图10A)。第三组基部302使用IS弹簧(未示出)的张力通过多个IS球340(图4和图5)保持第三组透镜框架310,使得第三组透镜框架310能够在与光轴C0垂直的平面内移动。在IS磁体312的被摄体侧,由FPC330(图2)保持的一对霍尔元件331以与IS磁体312相对的方式通过IS传感器保持件350保持(图9A)。经由FPC330流动通过IS线圈360的电流所产生的洛伦兹力作用在第三组透镜框架310和311以及IS磁体312之间。结果,第三组透镜框架310和311在与光轴C0垂直的平面内移动,第三组透镜框架310和311的位置由霍尔元件331控制,以防止照相机抖动。
如图2所示,第四透镜组400具有第四组透镜401、第四组透镜框架402等。第四组透镜框架402具有装配于外凸轮筒701的凸轮槽701d的从动件402a以及装配于第二直进筒702的直进槽702d的直进键402b。第四透镜组400是在拍摄状态下在光轴C0上邻接于将稍后说明的可退避透镜组500a的邻接透镜组。第四透镜组400是在收缩状态下进入已退避的可退避透镜组500a的侧面的单元,因此第四透镜组400被称作“插入透镜组”。传感器保持件901保持变焦驱动单元910,并且还保持光学元件902、传感器橡胶903和摄像元件900。
图6是示出第五透镜组500的分解立体图。第五透镜组500具有调焦机构。如图6所示,第五透镜组500具有可退避透镜组500a、AF基部504、AF盖505、AF弹簧506、齿条507和齿条弹簧508。可退避透镜组500a是在拍摄状态下在拍摄光学系统内位置最靠近摄像元件900的光学元件。第五透镜组500还具有第五组基部510、主引导件511、调焦马达512、FPC513、螺钉514和螺母515等。可退避透镜组500a由通过第五组透镜框架502和第五组盖503保持的第五组透镜501构成。AF盖505安装于作为支撑构件的AF基部504,以便经由AF弹簧506在光轴方向(光轴C0的方向)上对第五组透镜框架502施力。
AF基部504保持齿条507和齿条弹簧508,并且以第五组透镜框架502能够在与光轴C0垂直的平面的方向上(绕着光轴C0)转动的方式保持第五组透镜框架502。即,首先,AF基部504的转动轴504a插入第五组透镜框架502的支撑孔502a中。可退避透镜组500a能够绕着作为转动轴504a的转动轴线504a1(图7A和7C,图8A和8C)的转动中心相对于AF基部504转动。转动轴504a相对于光轴C0偏心。AF弹簧506绕着转动轴线504a1朝着初始位置对可退避透镜组500a施力。可退避透镜组500a的初始位置是由拍摄状态下的可退避透镜组500a占据的位置,并且是在拍摄状态下可退避透镜组500a自身的光轴与拍摄光学系统的光轴C0一致的位置。与第一直进筒602的凸轮部602x(例如,图7B)接合的角部502b形成于可退避透镜组500a的第五组透镜框架502。第一直进筒602是驱动部,角部502b是从动部。
主引导件511被压入第五组基部510,与FPC513连接的调焦马达512通过螺钉514和螺母515固定到第五组基部510。第五组基部510具有装配于转动筒801的凸轮槽801c的从动件510a和装配于固定筒802的直进槽802d的直进键510b(还参见图2)。通过设置于第五组基部510的主引导件511和副引导件510c抑制AF基部504转动。允许AF基部504在光轴方向上移位,当调焦马达512运行时,AF基部504通过螺钉512a和齿条507的给送动作在光轴C0的方向上的任意位置往复移动。
现在将通过镜筒20对变焦驱动进行说明。当通过变焦驱动单元910对转动筒801进行转动驱动时,使外凸轮筒701在通过转动筒801和固定筒802的动作转动的同时沿光轴C0的方向移动。具体地,外凸轮筒701通过驱动槽801a和从动销701b的接合而转动,并且通过凸轮槽802b和从动件701a的接合而在光轴方向上移位。
内凸轮筒601能够相对于第一直进筒602转动,外凸轮筒701被第二直进筒702可转动地保持。由连接在一起的内凸轮筒601和第一直进筒602构成的单元被称作内凸轮筒组,由连接在一起的外凸轮筒701和第二直进筒702构成的单元被称作外凸轮筒组。当外凸轮筒701被转动筒801转动地驱动时,内凸轮筒601被外凸轮筒701转动地驱动,此外,经由第三组基部302通过固定筒802抑制第一直进筒602和第二直进筒702转动。这导致外凸轮筒701和内凸轮筒601在转动的同时在光轴方向上移动。
通过第一直进筒602抑制第一透镜组100和第二透镜组200转动,并且通过内凸轮筒601的作用使第一透镜组100和第二透镜组200沿光轴方向直线移动。通过第二直进筒702抑制第三透镜组300和第四透镜组400转动,并且通过外凸轮筒701的作用使第三透镜组300和第四透镜组400沿光轴方向直线移动。具体地,当外凸轮筒701转动时,第三透镜组300通过外凸轮筒701的凸轮槽701c和第三透镜组300的从动件302a的接合在光轴方向上移位。外凸轮筒701使用凸轮机构(外凸轮筒701的凸轮槽701d和第四透镜组400的从动件402a的接合)在光轴方向上驱动第四透镜组400。当使第三透镜组300和第四透镜组400从拍摄状态进入退避状态时,凸轮槽701c和701d起到如下的迟延凸轮(retarding cam)的作用:使第三透镜组300和第四透镜组400相对于外凸轮筒701沿光轴方向暂时向前(朝向被摄体)移动,接着使第三透镜组300和第四透镜组400在沿退避方向(沿光轴方向向后)移动。稍后将参照图11详细说明该作用。
第五透镜组500具有被固定筒802抑制转动的第五组基部510,并且通过转动筒801的作用使第五透镜组500沿光轴方向直线移动。通过主引导件511和副引导件510c抑制AF基部504转动。AF基部504通过与调焦马达512的输出轴形成为一体的螺钉512a和齿条507的作用、与转动筒801和固定筒802的作用无关地相对于第五组基部510沿光轴方向直线移动。
上述作用的结果是,通过变焦驱动单元910相对地驱动转动筒801以使透镜组伸出,使镜筒20从收缩状态进入拍摄状态。此外,通过FPC513驱动调焦马达512以使作为调焦透镜的第五组透镜501伸出到任意位置。
接着参照图7A至图11,将主要说明可退避透镜组500a的退避操作和第四透镜组400的直进操作之间的关系。
图7A和图7B分别是示出可退避透镜组500a和第一直进筒602的主视图和纵截面图。图7C和图7D、图8A和图8B、图8C和图8D与图7A和图7B一样分别是示出可退避透镜组500a和第一直进筒602的主视图和纵截面图。参照图7A至图7D以及图8A至图8D,将给出侧重于可退避透镜组500a和第一直进筒602从拍摄状态转换到收缩状态的过程中的操作的说明。图7A和图7B示出拍摄状态,图7C和图7D以及图8A和图8B示出从拍摄状态转换到收缩状态的过程,图8C和图8D示出收缩状态。
图9A和图9B分别是示出拍摄状态下的第三透镜组300、第四透镜组400和第五透镜组500的截面图和后视图。图10A和图10B分别是示出收缩状态下的第三透镜组300、第四透镜组400和第五透镜组500的截面图和后视图。
图11是示出透镜组如何移动的时序图。在拍摄状态下,拍摄光学系统的焦距最短处(广角侧)所在的位置是广角(WIDE)位置,拍摄光学系统的焦距最长处(远摄侧)所在的位置是远摄(TELE)位置。在图11中,横坐标表示从远摄位置到收缩位置经过的时间。纵坐标表示光轴方向上的位置,上部是伸出侧(前方)。
在镜筒20从拍摄状态(图7A和图7B、图9A和图9B)转换到收缩状态的过程中,首先,各筒的相互作用导致第一直进筒602开始在箭头A表示的方向(光轴方向的后方)上移动。于是,第一直进筒602和第五透镜组500之间的距离变小。随着收缩方向上的移动的进行,第一直进筒602的凸轮部602x抵靠第五组透镜框架502的角部502b,并且凸轮部602x驱动角部502b(图7C和图7D)。在凸轮部602x和角部502b之间的关系方面,两者形状的关系如下:当凸轮部602x和角部502b在光轴方向上彼此压靠时,绕着轴线504a1的转矩作用于第一直进筒602。因而,驱动角部502b的凸轮部602x使可退避透镜组500a在与光轴C0垂直的平面的方向(箭头B表示的方向)上绕着轴线504a1转动的同时开始退避(图8A和图8B)。在从拍摄状态转换到收缩状态的过程中当凸轮部602x已抵靠角部502b时可退避透镜组500a所处的位置被称作“待机位置X”(参见图11)。在图7A中示出了可退避透镜组500a的初始位置。因而,从光轴方向观察时,待机位置X与初始位置是相同的。
随着第一直进筒602在光轴方向上进一步向后移动,驱动角部502b的凸轮部602x使可退避透镜组500a进一步转动并且最后到达退避位置(图8C和图8D、图10A和图10B)。退避位置是由收缩状态下的可退避透镜组500a占据的位置,并且沿垂直于光轴C0的方向离开光轴C0。如图7A和图9B所示,在拍摄状态下,以可退避透镜组500a自身的光轴与拍摄光学系统整体的光轴C0大致一致的方式保持可退避透镜组500a。另一方面,如图8B和图10B所示,在镜筒20的收缩状态下,可退避透镜组500a自身的光轴已转换到相对于光轴C0偏心的位置。
在收缩状态下,第四透镜组400的一部分在可退避透镜组500a已退避后插入光轴上的空间。具体地,作为第四透镜组400的一部分的第四透镜401进入可退避透镜组500a的侧面,可退避透镜组500a和第四透镜401在垂直于光轴C0的方向上彼此重叠。这使得镜筒20在收缩状态下在光轴方向上变薄。
对于可退避透镜组500a退避的时序,在可退避透镜组500a移出光轴C0的中心从而完成其退避后,第四透镜组400需要收缩并收纳在可退避透镜组500a的侧面。在传统的常规设计中,筒和透镜组通常被配置成直线移位,以便在收缩操作中快速完成所有操作。在这种情况下,需要通过恰当时序适当设计透镜组之间的距离以及退避和收缩操作,以防止可退避透镜组500a和作为插入透镜组的第四透镜组400相互干扰。在本实施方式中,主要对第四透镜组400的操作增加扭转。此外,由于第三透镜组300配置在第四透镜组400的旁边,所以第四透镜组400与第三透镜组类似地操作。
在图11的图表中,左端表示摄像设备电源关闭的收缩状态下的位置关系。当在收缩状态下打开电源时,镜筒20的状态向图表的右侧转换,以到达广角侧的广角位置。与拍摄者进行变焦操作对应地,镜筒20的状态从广角位置向图表的右侧转换,以到达远摄位置。通过拍摄者的操作能够选择广角位置和远摄位置之间的变焦位置。当在拍摄状态下关闭电源时,镜筒20的状态从此时的变焦位置向图表的左侧转换,并且停止在左端处的收缩状态。
现在参照图11,将给出在拍摄状态下关闭摄像设备的电源时的操作的具体说明。首先,具有可退避透镜组500a的AF基部502收缩并且移动到靠近第五组基部510的位置。接下来,第五透镜组500(具有可退避透镜组500a)在收缩方向上从当前位置经由广角位置快速移动到待机位置X。在整个镜筒20到达收缩位置之前,第五透镜组500已完成其到待机位置X的移动(时刻t3)。在转换到收缩状态的过程中,凸轮部602x由于第一直进筒602的移动而抵靠角部502b的时刻为t4。在时刻t4,可退避透镜组500a开始转动以便退避,在时刻t5,可退避透镜组500a到达退避位置。可退避透镜组500a用于退避的转动发生在可退避透镜组500a到达拍摄光轴上的待机位置X之后。结果,在没有负担第五透镜组500的从动件510a和其它部件的状态下进行退避操作。这里,如沿光轴C0的方向观察的,即使可退避透镜组500a位于退避位置时,可退避透镜组500a也一直位于第一直进筒602的内侧。这降低了收缩状态下光轴方向上的厚度并且还防止外径增大。
必须在收缩方向上快速移动第一直进筒602,以便可退避透镜组500a能够首先尽可能快地移动到退避位置。外凸轮筒701、第二直进筒702和内凸轮筒601应当被快速移动以便使第一直进筒602快速收缩。然而,第三透镜组300和第四透镜组400跟随外凸轮筒701,因此不增加任何扭转,第三透镜组300和第四透镜组400对应于外凸轮筒701的快速直线状移动也快速移动。另一方面,第四透镜组400需要在不与可退避透镜组500a干涉的状态下在收缩方向上移动。因此,在本实施方式中,第三透镜组300和第四透镜组400在从广角位置移动到收缩状态的同时相对于外凸轮筒701在伸出方向上移动(迟延凸轮)。
通过凸轮槽701c和701d(图2)的形状实现该迟延凸轮功能。相对于外凸轮筒701移动的第三透镜组300和第四透镜组400所采用的轨迹由图11中的“相对于外凸轮筒的轨迹”表示。对于相对移动,在转换到收缩状态的过程中,第三透镜组300和第四透镜组400位于广角位置的最后方的相对位置C1,在时刻t1,第三透镜组300和第四透镜组400改变它们的移动方向而向前移动。在时刻t2,第三透镜组300和第四透镜组400位于广角位置和收缩位置之间最前方的相对位置C2,之后向后移动到对应于收缩位置的相对位置C3。第四透镜组400相对于外凸轮筒701暂时在光轴方向上向前移动,接着在收缩方向上移动。结果,外凸轮筒701快速直线收缩,而第四透镜组400在经过一定的延时之后收缩。因而,外凸轮筒701和第四透镜组400的收缩时刻不同。即使在第四透镜组400和可退避透镜组500a之间的光轴方向上的距离没有任何不必要的余地的情况下,可退避透镜组500a也能够在第四透镜组400被带到收缩位置之前可靠地退避。
在光轴方向上相对外凸轮筒701的关系中,由收缩状态下的第四透镜组400占据的相对位置C3与由广角位置处的第四透镜组400占据的相对位置C1相同或在相对位置C1的前方。这确保了第四透镜组400的收缩动作的长的延迟时间,并且更容易做出避免了干涉的设计。另一方面,第三透镜组300和第四透镜组400采用的合成轨迹是相对于摄像元件900的移动所采用的轨迹。对于相对于摄像元件900的位置关系,在从拍摄状态转换到收缩状态的过程中,第四透镜组400在没有相对于摄像元件900在光轴方向上向前移位的状态下移位到收缩位置(收纳位置)。结果,第四透镜组400从未在伸出方向上移动,因而没有占用额外时间或影响诸如第二透镜组200和第一透镜组100等的其它透镜组的操作。因而,防止转换到收缩状态的过长的延迟,还降低了对其它透镜组的操作的影响。
利用上述配置,使得使可退避透镜组500a退避的第一直进筒602提前收缩,插入可退避透镜组500a的侧面的第四透镜组400延迟收缩。结果,在不增加任何部件或占用时间的情况下平滑且有效地进行收缩操作。
根据本实施方式,在转换到收缩状态的过程中,第四透镜组400在比时刻t4早的时刻(t1至t2)相对于外凸轮筒701在光轴方向上向前移动,其中,在时刻t4,可退避透镜组500a开始在与光轴垂直的方向上移位以便退避。接着,第四透镜组400在比时刻t5晚的时刻被带到与收缩状态对应的收纳位置,其中在时刻t5,可退避透镜组500a到达退避位置。结果,在不增加光轴方向上的厚度或导致透镜组之间的干扰的情况下,可退避透镜组500a在邻接透镜组(第四透镜组400)被收纳之前可靠地退避。
此外,在转换到收缩状态的过程中,可退避透镜组500a在时刻t2之后在转动以便退避的同时开始移位,其中在时刻t2,第四透镜组400相对于外凸轮筒701在光轴C0的方向上移位到最前方的位置。这使得可退避透镜组500a可靠地退避。此外,由于在转换到收缩状态的过程中,第四透镜组400在未相对于摄像元件900向前移位的情况下移位到收纳位置,防止了转换到收缩状态的延迟,还减小了对其它透镜组的操作的影响。
另外,由于在转换到收缩状态的过程中,可退避透镜组500a在到达待机位置X之后转动的状态下移位到退避位置,因此没有多余的负荷加载至可退避透镜组500a。此外,由于通过驱动转动筒801的变焦驱动单元910使外凸轮筒701和第一直进筒602移动,即、外凸轮筒701和第一直进筒602被共用驱动源驱动,因此与驱动源相关的配置不会复杂化。
其他实施方式
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现,即,通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置,该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
尽管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,以包含所有的这些变型、等同结构和功能。
本申请要求2016年1月15日提交的日本专利申请No.2016-006093的优先权,其全部内容通过引用合并于此。

Claims (9)

1.一种镜筒,其包括:
第一保持构件,其被构造为保持第一透镜;
凸轮筒,其被构造为通过凸轮机构在光轴方向上驱动所述第一保持构件;以及
第二保持构件,其被构造为保持第二透镜,该第二透镜被设置为比所述第一透镜靠近像面,
其特征在于,在拍摄位置,所述第二保持构件位于光轴上,在收缩位置,所述第二保持构件通过与移动构件接合而在与光轴垂直的方向上离开光轴退避到退避位置,该移动构件与所述凸轮筒的朝向像面的移动对应地朝向像面移动,并且
所述凸轮筒形成有凸轮槽,在从所述拍摄位置转换到所述收缩位置的过程中,在所述第二保持构件开始向所述退避位置退避之前所述第一保持构件沿着该凸轮槽相对于所述凸轮筒朝向被摄体移动。
2.根据权利要求1所述的镜筒,其中,在从所述拍摄位置转换到所述收缩位置的过程中,所述第二保持构件在所述第一保持构件已相对于所述凸轮筒移动到最靠近被摄体的位置之后开始向所述退避位置退避。
3.根据权利要求1所述的镜筒,其中,在从所述拍摄位置转换到所述收缩位置的过程中,所述第一保持构件在不相对于摄像元件朝向被摄体移动的状态下移动到光轴上的所述第二保持构件已退避到的位置。
4.根据权利要求1所述的镜筒,其中,在从所述拍摄位置转换到所述收缩位置的过程中,所述第二保持构件移动到光轴上的待机位置,接着沿与光轴垂直的方向移动,以到达所述退避位置。
5.根据权利要求1所述的镜筒,其中,所述移动构件是直进筒,该直进筒设置于所述凸轮筒的内周侧并且通过所述凸轮筒的转动使该直进筒在光轴方向上移动,以及
在从所述拍摄位置转换到所述收缩位置的过程中,所述第二保持构件通过与通过所述凸轮筒的转动而朝向像面移动的直进筒的接合而向所述退避位置移动。
6.根据权利要求1所述的镜筒,其中,在光轴方向上的与所述凸轮筒的关系中,由处于所述收缩位置的所述第一保持构件占据的位置与由处于焦距最短的拍摄位置的所述第一保持构件占据的位置相同,或比由处于焦距最短拍摄位置的所述第一保持构件占据的位置靠近被摄体。
7.根据权利要求1所述的镜筒,所述镜筒还包括:
第一驱动单元,其被构造成驱动所述凸轮筒;以及
第二驱动单元,其被构造成独立于所述第一驱动单元在光轴方向上驱动所述第二保持构件,
其中,构成所述第二保持构件的齿条装配于与构成所述第二驱动单元的马达的输出轴形成为一体的螺钉。
8.根据权利要求1所述的镜筒,其中,在所述第二保持构件从光轴退避之后,所述第一保持构件移动到光轴上的如下位置:所述第二保持构件已从该位置退避。
9.一种具有镜筒的摄像设备,其中,
所述镜筒包括:第一保持构件,其保持第一透镜;凸轮筒,其通过凸轮机构在光轴方向上驱动所述第一保持构件;以及第二保持构件,其保持第二透镜,该第二透镜被设置为比所述第一透镜靠近像面,
其特征在于,在拍摄位置,所述第二保持构件位于光轴上,在收缩位置,所述第二保持构件通过与移动构件接合而在与光轴垂直的方向上离开光轴退避到退避位置,该移动构件与所述凸轮筒的朝向像面的移动对应地朝向像面移动,并且
所述凸轮筒形成有凸轮槽,在从所述拍摄位置转换到所述收缩位置的过程中,在所述第二保持构件开始向所述退避位置退避之前所述第一保持构件沿着该凸轮槽相对于所述凸轮筒朝向被摄体移动。
CN201710022743.2A 2016-01-15 2017-01-12 具有可收缩透镜组的镜筒和摄像设备 Pending CN106980165A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-006093 2016-01-15
JP2016006093A JP2017126013A (ja) 2016-01-15 2016-01-15 レンズ鏡筒及び撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106980165A true CN106980165A (zh) 2017-07-25

Family

ID=59315271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710022743.2A Pending CN106980165A (zh) 2016-01-15 2017-01-12 具有可收缩透镜组的镜筒和摄像设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10473885B2 (zh)
JP (1) JP2017126013A (zh)
CN (1) CN106980165A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111580241A (zh) * 2019-02-18 2020-08-25 佳能株式会社 包括多个透镜组的镜头设备和摄像设备
WO2023125551A1 (zh) * 2021-12-29 2023-07-06 华为技术有限公司 光学成像系统、摄像模组和电子设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6011659A (en) * 1997-09-30 2000-01-04 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Zoom lens barrel assembly for a camera
CN1243963A (zh) * 1998-07-17 2000-02-09 富士摄影胶片株式会社 带电机驱动式镜头筒的照相机
CN2881716Y (zh) * 2005-08-31 2007-03-21 亚洲光学股份有限公司 可伸缩镜头系统及其翻转式透镜收纳机构
CN101246244A (zh) * 2007-02-16 2008-08-20 株式会社腾龙 内变焦式镜头镜筒
CN101535863A (zh) * 2006-09-04 2009-09-16 株式会社理光 镜头以及包括该镜头的相机
CN101630111A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 佳能株式会社 镜筒及摄像设备
WO2014010215A1 (ja) * 2012-07-12 2014-01-16 パナソニック株式会社 レンズ鏡筒及び撮像装置
US20140307331A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Zoom-type lens barrel and image pickup apparatus
CN104111512A (zh) * 2013-04-17 2014-10-22 佳能株式会社 具有可退避透镜的镜筒和摄像设备
CN104849827A (zh) * 2014-02-18 2015-08-19 佳能株式会社 镜筒和摄像设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4647983B2 (ja) * 2004-12-01 2011-03-09 Hoya株式会社 レンズ鏡筒
JP5332125B2 (ja) * 2007-03-29 2013-11-06 株式会社ニコン レンズ鏡筒及びカメラ
JP5009334B2 (ja) 2009-05-01 2012-08-22 Hoya株式会社 レンズ枠の退避構造
JP5565196B2 (ja) 2010-08-18 2014-08-06 株式会社リコー レンズ鏡胴
JP5525971B2 (ja) * 2010-09-03 2014-06-18 富士フイルム株式会社 レンズ鏡胴及び撮像装置
JP6272047B2 (ja) * 2014-01-23 2018-01-31 キヤノン株式会社 光学機器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6011659A (en) * 1997-09-30 2000-01-04 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Zoom lens barrel assembly for a camera
CN1243963A (zh) * 1998-07-17 2000-02-09 富士摄影胶片株式会社 带电机驱动式镜头筒的照相机
CN2881716Y (zh) * 2005-08-31 2007-03-21 亚洲光学股份有限公司 可伸缩镜头系统及其翻转式透镜收纳机构
CN101535863A (zh) * 2006-09-04 2009-09-16 株式会社理光 镜头以及包括该镜头的相机
CN101246244A (zh) * 2007-02-16 2008-08-20 株式会社腾龙 内变焦式镜头镜筒
CN101630111A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 佳能株式会社 镜筒及摄像设备
WO2014010215A1 (ja) * 2012-07-12 2014-01-16 パナソニック株式会社 レンズ鏡筒及び撮像装置
US20140307331A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Zoom-type lens barrel and image pickup apparatus
CN104111512A (zh) * 2013-04-17 2014-10-22 佳能株式会社 具有可退避透镜的镜筒和摄像设备
CN104849827A (zh) * 2014-02-18 2015-08-19 佳能株式会社 镜筒和摄像设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
L.DE AGAPITO: "self-calibration of rotating and zooming cameras", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTER VISION》 *
周运义: "三档变焦镜头中旋转切换变焦机构设计", 《光学与光电技术》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111580241A (zh) * 2019-02-18 2020-08-25 佳能株式会社 包括多个透镜组的镜头设备和摄像设备
US11366281B2 (en) 2019-02-18 2022-06-21 Canon Kabushiki Kaisha Lens apparatus including a plurality of lens groups and image pickup apparatus
CN111580241B (zh) * 2019-02-18 2022-08-05 佳能株式会社 包括多个透镜组的镜头设备和摄像设备
WO2023125551A1 (zh) * 2021-12-29 2023-07-06 华为技术有限公司 光学成像系统、摄像模组和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
US10473885B2 (en) 2019-11-12
US20170205602A1 (en) 2017-07-20
JP2017126013A (ja) 2017-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3771909B2 (ja) 沈胴式ズームレンズ鏡筒及びズームレンズ鏡筒の沈胴方法
CN101750717B (zh) 光学元件驱动机构和具有该光学元件驱动机构的摄像设备
US7511900B2 (en) Lens barrel
US20070019948A1 (en) Lens barrel, driving method thereof, and image pickup device
EP1632800A1 (en) Retractable Lens Camera
US7808728B2 (en) Lens barrel and image pickup apparatus
JP2005266345A (ja) 沈胴式レンズ鏡筒及び沈胴式レンズ鏡筒を備えたカメラ
JP2008170650A (ja) レンズ鏡筒
EP1918771B1 (en) Camera being equipped with a projector
JP2005326628A (ja) レンズ鏡筒
JP4463034B2 (ja) レンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置
CN101893806B (zh) 挡板装置以及摄像装置
CN106980165A (zh) 具有可收缩透镜组的镜筒和摄像设备
CN101900865B (zh) 透镜镜筒
CN101950062A (zh) 镜筒和摄像设备
JP4931300B2 (ja) ズームレンズを備えた沈胴式カメラ
JP2003066308A (ja) ズームレンズ鏡胴
JP2006072004A (ja) カメラ
JP4811711B2 (ja) レンズ鏡胴及び撮像装置
JPS63271306A (ja) ズ−ムレンズ付沈胴式カメラ
JP5773238B2 (ja) レンズ鏡胴、撮像装置および電子機器
JP2005326629A (ja) ズームファインダ駆動機構
JP4581209B2 (ja) レンズ鏡胴
JP2009128472A (ja) レンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置
JP2008076813A (ja) レンズ鏡胴及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20201222

AD01 Patent right deemed abandoned