CN108427165A - 镜头装置和包括该镜头装置的成像装置 - Google Patents
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Abstract
一种镜头装置和包括该镜头装置的成像装置。该镜头装置包括：包括第一连接部分的第一筒体；保持透镜的第二筒体，可以相对于第一筒体沿着透镜的光轴方向移动，并包括第二连接部分；柔性印刷电路板，电连接第一连接部分和第二连接部分；以及限制部分，沿着径向方向设置在第一筒体和第二筒体中的任一个中，并且限制第一连接部分和第二连接部分之间的柔性印刷电路板的一部分沿着径向方向移动，其中，第一筒体包括沿着径向方向向内突出的突出部分。
Description
技术领域
本发明涉及通用的镜头技术，更具体地，涉及一种镜头装置，其可以在诸如镜头装置之类的光学装置的操作中减少柔性印刷电路板的移动，因此该柔性印刷电路板具有高耐久性地。
背景技术
例如，诸如照相机、摄像机和可更换镜头之类的光学装置通常包括为了变焦、聚焦或图像稳定而相对于彼此移动的两个构件。这两个构件有时通过柔性印刷电路板相互耦接。
日本特开第2014-191164号公报讨论了柔性印刷电路板容易并入其中的镜筒。该柔性印刷电路板连接到沿着光轴方向来回移动的构件。
根据日本特开第2014-191164号公报，柔性印刷电路板可以容易并入镜筒中，但是可以连同变焦操作一起在柔性印刷电路板的厚度方向上移动。关于耐久性，可能会出现问题；例如，柔性印刷电路板可能由于用户长期使用而造成的柔性印刷电路板与镜筒之间的过度接触而容易被刮擦。
发明内容
根据本发明的一个方面提供一种镜头装置包括：包括第一连接部分的第一筒体；保持透镜的第二筒体，能够相对于第一筒体沿着透镜的光轴方向移动，在光轴的径向方向上被保持在第一筒体的内侧，并包括第二连接部分；柔性印刷电路板，电连接第一连接部分和第二连接部分；以及限制部分，沿着径向方向被设置在第一筒体和第二筒体中的任一个中，并且限制第一连接部分和第二连接部分之间的柔性印刷电路板的一部分沿着径向方向移动，其中，第一筒体包括沿着径向方向向内突出的突出部分，并且，突出部分接触第一连接部分和第二连接部分之间的柔性印刷电路板的所述部分，并限制柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分沿着径向方向向外移动。
根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的另外的特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据示例性实施例的镜筒的示意性截面图(纵向截面图)。
图2是根据示例性实施例的镜筒在广角端处的示意性截面图(横向截面图)。
图3是根据示例性实施例的镜筒在望远端处的示意性截面图(横向截面图)。
图4是根据示例性实施例的主要部分在广角状态下的放大截面图。
图5是根据示例性实施例的主要部分在望远状态下的放大截面图。
图6是从外部观看的根据示例性实施例的主要部分的引导筒(固定筒)的图。
图7是示例性实施例的主要部分的沿着与光轴垂直的平面的截面图。
图8是柔性印刷电路板的延伸部分的示例位置的放大图。
图9是柔性印刷电路板的延伸部分的另一示例的放大图。
图10是根据示例性实施例的成像装置的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本示例性实施例的镜筒(镜头装置)的纵向截面图。将参照图1描述根据本示例性实施例的镜筒的示意性构造。
外环102径向地装配到可从照相机主体(例如，图10中示出的照相机主体CB)上拆卸的安装件101。另外，外环102在镜筒的光轴方向上与安装件101接触，因此限制了外环102在光轴方向上的移动。外环102和安装件101通过螺钉相互紧固。安装件101保持盖玻璃121。引导筒(第一筒体)103径向地装配到外环102。引导筒103在光轴方向上与外环102接触，因此引导筒103在光轴方向上的移动受到限制。引导筒103和外环102通过螺钉相互紧固。
凸轮环104通过卡口耦接(bayonet coupling)径向装配并联接到引导筒103。结果，凸轮环104沿光轴方向的移动受到限制，并且凸轮环104在固定位置处转动。
保持透镜的第一组镜筒105被螺纹连接到过滤器框架106。用于线性引导过滤器框架106的直线槽(未示出)和凸轮槽(未示出)被形成在引导筒103和凸轮环104中。第二组基座108使用辊来悬挂保持透镜的第二组镜筒107。用于沿光轴方向来回线性引导第二组基座108的直线槽(未示出)和凸轮槽(未示出)被形成在引导筒103和凸轮环104中。
后组单元具有这样的构造，其中光量调节设备(光圈单元)109、第三组单元(图像稳定单元)110、第四组镜筒111和第五组镜筒112一体地耦接。引导筒103和凸轮环104使后组单元在光轴方向上来回移动。为此，在引导筒103和凸轮环104中的每一个中形成有用于线性引导后组单元的直线槽(未示出)和凸轮槽(未示出)。
设置在过滤器框架106中的凸轮从动件(未示出)与设置在引导筒103和凸轮环104中的用于线性引导的直线槽(未示出)和凸轮槽(未示出)接合。设置在第二组基座108中的凸轮从动件(未示出)与设置在引导筒103和凸轮环104中的用于线性引导的直线槽(未示出)和凸轮槽(未示出)接合。此外，在后组单元中，附接到第三组单元110中的第三组基座构件(可移动筒体或第二筒体)113的凸轮从动件(未示出)与设置在引导筒103和凸轮环104中的用于线性引导的直线槽(未示出)和凸轮槽(未示出)接合。
第五组镜筒112相对于第三组基座构件113通过定位销和孔之间的接合而被径向定位。第五组镜筒112和第三组基座构件113在光轴方向上彼此接触，并用螺钉彼此紧固。第四组镜筒111是聚焦单元。第四组镜筒111由导杆115保持，导杆115的两端由第三组基座部件113和调节片114保持。调节片114与第五组镜筒112接触并固定到其上。保持透镜的第四组镜筒111通过驱动单元在光轴方向上来回移动。驱动单元包括：电机(驱动源，未示出)，由电机旋转的进给螺杆(feed screw)(未示出)，以及附接到第四组镜筒111并与进给螺杆(未示出)接合的齿条(未示出)。齿条(未示出)将进给螺杆(未示出)的旋转转换成沿光轴方向的驱动力，并且使第四组镜筒111在光轴方向上移动。第四组镜筒111与沿光轴方向延伸的上述导杆115可滑动地接合，由此被线性引导。
齿条(未示出)相对于第四组镜筒111围绕在光轴方向上延伸的轴线(未示出)可旋转地保持。齿条(未示出)被由扭转螺旋弹簧(未示出)产生且作用在扭转方向上的偏置力在旋转方向上偏置，并从其径向方向之一压靠进给螺杆(未示出)和导杆115。此外，齿条(未示出)由扭转螺旋弹簧(未示出)产生且作用在光轴方向上的偏置力偏置，并从光轴方向中的一个方向压靠第四组镜筒111。通过上述的偏置力，齿条(未示出)，进给螺杆(未示出)，导杆115和第四组透镜镜筒111彼此压靠，并防止这些构件之间的游动。
变焦操作环116在光轴方向上的移动由于与外环102的卡口耦接而受到限制，并且变焦操作环116在固定位置处旋转。变焦键被固定(未示出)到凸轮环104的外径部分，并且变焦键与变焦操作环116接合，由此凸轮环104与变焦操作环116围绕光轴的旋转结合旋转。
聚焦环117在光轴方向上被夹在外环102和限制框架118之间，聚焦环117在光轴方向上的移动受到限制，并且聚焦环117被径向地装配到外环102。限制框架118被径向地装配到外环102上并且接触外环102的物侧端面。此外，限制框架118利用与限制框架118一体地形成的多个弹性接合爪(未示出)固定到外环102上。
狭缝形状在聚焦环117的内周上的凸缘部分119的圆周方向上以规则间隔形成。检测聚焦环117的旋转量和旋转方向的检测构件(未示出)包括在圆周方向上以预定间隔布置的两个光断路器，以便光学地检测狭缝形状在旋转方向上的移动。
电机(未示出)基于来自检测构件(未示出)的输出响应于来自电路板120上的控制电路的预定驱动信号而旋转，由此第四组镜筒111在光轴方向上来回移动。
并入第三组基座构件113中的聚焦重置开关(未示出)包括光断路器。光断路器以光学方式检测遮光壁(未示出)的移动。聚焦重置开关被设置用来检测第四组镜筒111处于参考位置。
下面将参照图2至图9来描述本示例性实施例的特征构造。
柔性印刷电路板9电连接电路板120的连接部分(第一连接部分)和光量调节设备109的电机(未示出)的连接部分(第二连接部分)，并且从照相机主体供应用于驱动光量调节设备109的电力和驱动信号。换句话说，该柔性印刷电路板9连接到引导筒103和第三组基座构件113两者。在第三组基座构件113移动时，柔性印刷电路板9适当地变形以保持引导筒103与第三组基座构件113之间的连接。
类似地，柔性印刷电路板10(未示出)向图像稳定单元110供应电力和驱动信号。柔性印刷电路板10位于与光量调节设备109不同的相位位置。两个柔性印刷电路板9和10具有类似的结构，并且在本示例性实施例中提供相似的效果。因此，在本示例性实施例的以下描述中，将仅描述连接到光量调节设备109的柔性印刷电路板9。
<柔性印刷电路板在厚度方向上的限制>
将参照图2至图5描述柔性印刷电路板在其厚度方向上的限制。连接到光量调节设备109的连接部分(未示出)的柔性印刷电路板9的部分9a使用例如双面胶带或粘合剂被固定到第三组基座构件113。
柔性印刷电路板9在其一个位置处以大约180度弯曲，并且该弯曲部分(折叠部分)9c被插入到设置在引导筒(固定筒)103中的开口(夹持柔性印刷电路板的第一限制部分)103b中。由于开口103b以弯曲部分不展开的方式夹持柔性印刷电路板9，所以使柔性印刷电路板9的在第三组基底构件113侧(开口103b的相反侧)的一部分更靠近引导筒103，由此限制了柔性印刷电路板9在径向方向上向内的移动。在本示例性实施例中，构成开口103b的边缘的一部分的第一突起(第一限制部分或柔性印刷电路板在厚度方向上的第一限制部分)103a接触(触及)柔性印刷电路板9的径向方向上的部分9d。此时，由于作用在弯曲部分9c展开的方向上的反作用力，所述部分9d的位置被固定(保持)在引导筒103的第一突起和引导筒的边缘的部分103h之间。
柔性印刷电路板9的部分9e在直到作为引导筒103的一部分的电路板120的光量调整设备连接器(连接部分)120a的范围内沿着径向方向与引导筒103的第二突起(突出部分，第二限制部分，或柔性印刷电路板在厚度方向上的第二限制部分)103c接触(触及)。如上所述，第二突起具有朝向第三组基座构件113突出的形状。因此，柔性印刷电路板9被第一突起(第一限制部分)103a限制沿着径向方向向内侧移动，并且被第二突起(突出部分)103c限制沿着径向方向向外侧移动。换句话说，第一限制部分限制柔性印刷电路板9在厚度方向上的移动，使得第三组基座构件113的在固定部分9a侧的一部分比被第一限制部分限制的柔性印刷电路板9的位置更靠近引导筒103。突出部分103c限制柔性印刷电路板9在厚度方向上的移动，以使得柔性印刷电路板9的在第三组基座构件113侧的固定部分9a相对于由第一限制部分103a限制的柔性印刷电路板9的上述位置被推开得(远离)引导筒103更远。同时，只要第一限制部分和突出部分(第二限制部分)被设置为实现这些功能，则第一限制部分可以被设置在第三组基底构件113上。
在柔性印刷电路板9中在第一突起(设置在引导筒103上的第一限制部分)103a和第三组基座构件113侧的固定部分9a之间形成弯曲部分9b。当通过变焦操作环116进行变焦操作时，第三组基座构件113在光轴方向上来回移动。因此，柔性印刷电路板9的引导筒103与固定部分9a(第三组基座构件113侧的固定部分)之间的光轴方向上的位置关系改变，并且弯曲部分9b的位置也在光轴方向上来回移动。
<柔性印刷电路板在光轴方向上的限制>
将参照图6至图9描述柔性印刷电路板9在光轴方向上的限制，即，限制柔性印刷电路板9在纵向方向(光轴方向)上的移动。
柔性印刷电路板9的与设置在引导筒103上的第二突起103c接触的部分9e包括在部分9e的宽度方向上突出(延伸)的延伸部分9f和9g。这里使用的宽度方向是与柔性印刷电路板的厚度方向和纵向方向(光轴方向)都垂直的方向。延伸部分9f和9g分别插入设置在引导筒103中的开口(孔)103f和103g中。开口103f和103g是在柔性印刷电路板9的宽度方向上，即在延伸部分9f和9g的延伸方向上钻出的孔。开口103f和103g用作光轴方向限制部分。端部存在于柔性印刷电路板9的纵向方向(光轴方向)和厚度方向(光轴的径向方向)上的两侧的开口103f和103g中。因此，两侧上的这些端部限制延伸部分9f和9g在柔性印刷电路板9的纵向方向和厚度方向上移动。结果，延伸部分9f和9g可以只在光轴方向上的开口103f和103g的范围内(在开口范围内)移动，并且限制了柔性印刷电路板9在光轴方向上的移动范围。
这里，确定柔性印刷电路板9在光轴方向上的移动范围的光轴方向上的开口103f和103g的长度稍微长于柔性印刷电路板9的延伸部分9f和9g的宽度(期望地，长5％以上且20％以下)。采用这种构造，组装工作变得容易，并且可以几乎防止柔性印刷电路板在光轴方向上移动。此外，可以降低柔性印刷电路板将会磨损和劣化或发出声音的可能性。在更优选的示例性实施例中，确定柔性印刷电路板9在光轴方向上的移动范围的光轴方向上的开口103f和103g的长度可以等于柔性印刷电路板9的延伸部分9f和9g的宽度。采用这种构造，延伸部分9f和9g在分别插入开口103f和103g之后很难沿光轴方向移动，从而可以更显著地获得上述效果。
此时，延伸部分9f和9g越过设置在引导筒103上的突出部分103d和103e，并从内径侧插入到开口中。因此，在延伸部分9f和9g插入开口之后，突出部分103d和103e限制延伸部分9f和9g向内径侧脱落。此时，为了便于插入，柔性印刷电路板的突出部分可以具有从部分9e沿宽度方向突出的各种形状，如图9中所示的延伸部分9h和9i那样。这些突出部分的形状可以被适当组合。
使柔性印刷电路板9难以变形的加强板(加强构件)可以被附接到柔性印刷电路板9的在与第二限制部分接触的部分9e的位置和第二限制部分侧的第一限制部分的位置或第一限制部分附近的位置之间的部分。附接加强板的方法可以是粘合剂或使用胶带。加强板应该至少由材料(其可以是金属或树脂)形成，并且具有以下形状(可以是棒形而不是板形)：该形状使得使柔性印刷电路板难以弯曲到柔性印刷电路板的变形可以被稍微降低的这种程度。
<由变焦驱动获得的效果>
在本示例性实施例中，固定到第三组基座构件113的柔性印刷电路板9的固定部分9a通过变焦操作与第三组基座构件113一起在光轴方向上来回移动。柔性印刷电路板9的弯曲分9b被形成在柔性印刷电路板9的固定部分9a和同一柔性印刷电路板9的部分9d之间。由于作用在柔性印刷电路板9的弯曲部分9c展开的方向上的反作用力，部分9d的位置固定在引导筒103的第一突起和引导筒103的边缘的部分103h之间。该弯曲部9b也在光轴方向上来回移动。作为本示例性实施例的特征，通过第一突起(第一限制部分)103a限制柔性印刷电路板9沿径向方向向内侧移动，并且通过第二突起(第二突起限制部分)103c限制柔性印刷电路板9沿径向方向向外侧移动。
通过采用这样的构造，即使弯曲部分9b连同变焦操作一起沿着光轴方向来回移动，柔性印刷电路板9也难以在部分9d和9e之间在其厚度方向上移动。因此，可以提供具有较低可能性的切断柔性印刷电路板的高度可靠的镜头装置。另外，开口103f和103g限制在柔性印刷电路板9的部分9e的位置处在宽度方向上突出的突出部分(延伸部分)9f和9g在光轴方向上的移动范围。因此，镜头装置可以具有高度可靠的构造。
本发明当然可应用于如图10所示的成像装置C，其包括具有诸如光电转换元件之类的图像传感器S的照相机主体CB和上述示例性实施例中描述的镜头装置L，该镜头装置L被配置为将来自被摄体的成像光引导到图像传感器S。除了成像装置之外，本发明还可应用于诸如观察装置、双筒镜和望远镜之类的光学装置。
虽然针对示例性实施例描述了本发明，但是，应该理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这类修改以及等效的结构和功能。
Claims (20)
1.一种镜头装置，包括：
包括第一连接部分的第一筒体；
保持透镜的第二筒体，能够相对于第一筒体沿着透镜的光轴方向移动，并在光轴的径向方向上被保持在第一筒体的内侧，并包括第二连接部分；
柔性印刷电路板，电连接第一连接部分和第二连接部分；以及
限制部分，沿着径向方向设置在第一筒体和第二筒体中的任一个中，并且限制柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的部分沿着径向方向移动，
其中，第一筒体包括沿着径向方向向内突出的突出部分，并且，
突出部分接触柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分，并限制柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分沿着径向方向向外移动。
2.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，限制部分和突出部分被设置在柔性印刷电路板的纵向方向上的相互不同的位置处。
3.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，当从光轴方向观看时，限制部分和突出部分重叠。
4.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，限制部分从径向方向的外侧和内侧将柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分夹在中间。
5.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，限制部分被设置在第一筒体上，并且沿着第一筒体保持柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分。
6.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，突出部分具有从第一筒体向第二筒体突出的形状。
7.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，第一筒体包括限制柔性印刷电路板沿纵向方向移动的光轴方向限制部分。
8.根据权利要求7所述的镜头装置，
其中，柔性印刷电路板包括在柔性印刷电路板的与纵向方向和厚度方向垂直的宽度方向上延伸的两个延伸部分，
其中，光轴方向限制部分包括两个孔，每个孔在纵向方向上和在厚度方向上的两侧具有端部，并且在宽度方向上延伸，并且
其中，光轴方向限制部分通过将所述两个延伸部分插入所述两个孔中来限制柔性印刷电路板沿着纵向方向移动。
9.根据权利要求7所述的镜头装置，其中，突出部分的位置和光轴方向限制部分的位置在柔性印刷电路板的纵向方向上至少部分地重叠。
10.根据权利要求1所述的镜头装置，还包括加强板，该加强板设置在柔性印刷电路板的在限制部分与突出部分之间的部分处，以减小柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分在厚度方向上的变形。
11.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，当从光轴方向观看时，突出部分比限制部分更朝向第二筒体突出。
12.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，限制部分限制柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分，使得柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分的位置更接近第一筒体。
13.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，突出部分限制柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分，使得柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分的位置更接近第二筒体。
14.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分包括在柔性印刷电路板的纵向方向上折回的弯曲部分和以比弯曲部分更大的半径折回的曲形部分。
15.根据权利要求14所述的镜头装置，其中，弯曲部分是由于作用在弯曲部分展开的方向上的反作用力而被限制部分保持。
16.根据权利要求14所述的镜头装置，其中，突出部分通过作用在曲形部分展开的方向上的反作用力推动柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分。
17.根据权利要求14所述的镜头装置，
其中，弯曲部分由限制部分保持，并且，
其中，柔性印刷电路板的与突出部分接触的所述部分沿着径向方向比所述弯曲部分的在径向方向上的最外部分被更向内地推动。
18.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，限制部分包括朝向第一筒体突出的突起。
19.一种镜头装置，包括：
第一筒体；
保持透镜的第二筒体，能够相对于第一筒体沿着透镜的光轴方向移动，并在光轴的径向方向上被保持在第一筒体的内侧；
柔性印刷电路板，包括电连接到被包括在第一筒体中的电路板和被包括在第二筒体中的设备两者的多个连接部分；以及
突出部分，设置在第一筒体上，并在径向方向上向内突出，
其中，突出部分接触柔性印刷电路板的在所述多个连接部分之间的径向外部。
20.一种成像装置，包括：
图像传感器；和
镜头装置，被配置为将来自被摄体的光引导至图像传感器，并且，在该镜头装置中，由来自柔性印刷电路板的信号驱动光量调节设备和图像稳定单元中的一者或两者；
该镜头装置包括：
第一连接部分的第一筒体；
保持透镜的第二筒体，能够相对于第一筒体沿着透镜的光轴方向移动，并在光轴的径向方向上被保持在第一筒体的内侧，并包括第二连接部分；
柔性印刷电路板，电连接第一连接部分和第二连接部分；以及
限制部分，沿着径向方向设置在第一筒体和第二筒体中的任一个中，并且限制柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的部分沿着径向方向移动，
其中，第一筒体包括沿着径向方向向内突出的突出部分，并且，
突出部分接触柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分，并限制柔性印刷电路板的在第一连接部分和第二连接部分之间的所述部分沿着径向方向向外移动。
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