CN110095850A - 镜筒和光学设备 - Google Patents

Abstract

镜筒和光学设备。一种镜筒，其在不使镜筒大型化或劣化光学性能的情况下难以被外力破损。所述镜筒具有：透镜保持构件；外装架，其布置在所述透镜保持构件的被摄体侧；引导构件，其布置在所述透镜保持构件的外周侧以能够引导所述透镜保持构件在光轴方向上移动；以及凸轮环，其被可转动地保持在所述引导构件的外周侧。所述透镜保持构件和所述外装架与布置于所述凸轮环的相应的不同凸轮槽接合，并且在被弹性构件在使得所述透镜保持构件和所述外装架在所述光轴方向上彼此分离的方向上施力的状态下由所述凸轮环驱动。

Description

镜筒和光学设备

技术领域

本发明涉及镜筒和装备有该镜筒的光学设备，并且特别地涉及可移动地支撑透镜组的结构。

背景技术

已经提出涉及如下结构的技术：在被安装于相机等的状态下使用的可更换镜头用的镜筒和具有内置镜头的相机的镜筒中，该结构保持能以直进方式沿光轴方向移动的透镜组。

日本特开2016-212329号公报中公开了一种在对焦时延伸与被保持在引导筒上的凸轮筒上的多个凸轮槽接合的可移动透镜组的技术。日本特开2011-33667号公报公开了一种通过卡口接合使直进筒保持具有多个凸轮槽的凸轮筒的技术。

然而，根据日本特开2016-212329号公报，大的外力直接施加在与凸轮筒上的多个凸轮槽接合的可移动透镜组上，因此可能使凸轮筒上的凸轮槽和凸轮从动件破损或变形。

而且，如果单纯增加凸轮槽的数量，则如日本特开2011-33667号公报中说明的那样，用于通过卡口接合将凸轮筒保持在直进筒上的爪部会在镜头的致动期间横过凸轮槽。在这种情况下，可能会劣化镜头的平滑致动，为了避免这种情况，凸轮筒需要增大直径。

发明内容

本发明在不使镜筒大型化或劣化光学性能的情况下提供一种难以被外力破损的镜筒和装备有该镜筒的光学设备。

因此，本发明提供一种镜筒，其具有保持多个透镜的透镜保持构件，所述镜筒包括：外装架，其布置在所述透镜保持构件的被摄体侧；引导构件，其布置在所述透镜保持构件的外周侧并且构造成能够引导所述透镜保持构件在光轴方向上移动；以及凸轮环，其被可转动地保持在所述引导构件的外周侧，其特征在于，所述透镜保持构件和所述外装架与布置于所述凸轮环的相应的不同凸轮槽接合，并且在被弹性构件在使得所述透镜保持构件和所述外装架在所述光轴方向上彼此分离的方向上施力的状态下由所述凸轮环驱动。

因此，本发明提供一种镜筒，其具有至少一个保持透镜的透镜保持构件，所述镜筒包括：可移动透镜组，其包括所述透镜保持构件；外装架，其布置在所述可移动透镜组的被摄体侧；引导构件，其布置在所述可移动透镜组的外周侧并且构造成能够引导所述可移动透镜组在光轴方向上移动；以及凸轮环，其设置有与布置在所述引导构件的外周的突起接合的周槽，并且还设置有与所述可移动透镜组和所述外装架接合的多个不同的凸轮槽，所述凸轮环被可转动地保持在所述引导构件的外周侧，其特征在于，所述凸轮环具有大致平行于所述光轴方向地延伸到所述凸轮环的端部并且在横过所述周槽的状态下使所述多个不同的凸轮槽彼此连接的凸轮槽导入部，当所述凸轮环随着所述可移动透镜组的移动相对于所述引导构件转动时，所述突起不横过所述凸轮槽导入部。

因此，本发明提供一种光学设备，其装备有镜筒，其特征在于，所述光学设备包括上述的镜筒。

根据本发明，能够在不使镜筒大型化或劣化光学性能的情况下提供难以被外力破损的镜筒以及装备有该镜筒的光学设备。

本发明的其它特征将从参照附图对示例性实施方式的以下说明变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的处于无限远摄影位置(infinitephotographing position)的镜筒的截面图。

图2是示出处于近景摄影位置(close-up photographing position)的图1的镜筒的截面图。

图3是从被摄体侧观察的图1的镜筒的分解立体图。

图4是从被摄体侧观察的凸轮环的立体图。

图5是凸轮环的内周侧的展开图。

图6是示出凸轮环和镜筒的引导筒彼此接合的状态的截面图。

具体实施方式

现在将参照示出本发明的实施方式的附图在下文详细说明本发明。

图1是示出根据本发明的实施方式的处于无限远摄影位置的镜筒的截面图，图2是示出处于近景摄影位置的图1的镜筒的截面图，并且图3是从被摄体侧观察的图1的镜筒的分解立体图。应注意的是通过将本实施方式的镜筒可拆卸地安装到相机主体(未示出)而实现相机系统，该相机主体是光学设备的设备主体的示例。

如图1至图3所示，根据本实施方式的镜筒具有用于将镜筒安装到相机主体(未示出)的镜头接口8(下文中称为“接口8”)。接口8通过螺钉等(未示出)固定到引导筒60(引导构件)。后盖9通过爪部的弹性力固定到接口8，后盖9一体地形成在爪部上。外装环10也通过螺钉等(未示出)固定到引导筒60。装饰环11固定到外装环10的前端，用于遮蔽有害光的罩(未示出)能够附接到该装饰环11。在引导筒60的外周侧，凸轮环7可转动地布置在光轴方向上的预定位置。

图4是从被摄体侧观察的凸轮环7的立体图，图5是凸轮环7的内周侧的展开图，并且图6是示出凸轮环7和镜筒的引导筒60彼此接合的状态的截面图。如图4和图5所示，在凸轮环7的内周面，三个第一凸轮槽7a、三个第二凸轮槽7b和槽宽与第二凸轮槽7b不同的三个第三凸轮槽7c大致等间隔地形成在周向上，并且各个凸轮槽均具有锥形面。

在前侧、即凸轮环7的内周面的被摄体侧，三个周槽7d相对于光轴方向形成在相同位置并且在周向上大致等间隔。三个周槽7d与布置在引导筒60的外周的相应的三个突起60b接合。这在阻碍凸轮环7在光轴方向上移动的同时相对于引导筒60可转动地保持凸轮环7。

如图1至图3所示，第一透镜保持架1保持第一透镜组L1，第二透镜保持架2保持第二透镜组L2，第三透镜保持架3保持第三透镜组L3，第四透镜保持架4保持第四透镜组L4，第五透镜保持架5保持第五透镜组L5，并且第六透镜保持架6保持第六透镜组L6。光圈装置30具有作为驱动源的马达(未示出)，并且通过被夹持在第三透镜保持架3和第四透镜保持架4之间而固定。控制马达的操作使光圈装置30改变内置光圈叶片的开口面积从而调节光量。透镜保持架1至6中的每一者均对应于本发明的透镜保持构件的示例。

第一透镜保持架1通过螺钉等在三个位置处固定到第三透镜保持架3。第二透镜保持架2在通过被夹持在第一透镜保持架1和第三透镜保持架3之间而被阻碍在光轴方向上移动的状态下被保持为可以在垂直于光轴的方向上移动。第四透镜保持架4通过螺钉等在三个位置处固定到第三透镜保持架3。

第五透镜保持架5被第四透镜保持架4阻碍在光轴方向上移动并且被保持为可以在垂直于光轴的方向上移动。第六透镜保持架6通过螺钉等(未示出)固定到引导筒60。第一透镜组L1、第二透镜组L2、第三透镜组L3、第四透镜组L4、第五透镜组L5、第六透镜组L6和光圈装置30构成摄影光学系统。

能够附接滤光器(未示出)的滤光器架40(外装架)布置在前侧、即第一透镜组L1的被摄体侧。除了第六透镜组L6以外的部件、即第一至第五透镜组L1至L5和光圈装置30是可移动透镜组100的可在光轴方向上一体地移动的主要元件。

三个第一凸轮从动件16在周向上的三个位置处被拧入并结合到第三透镜保持架3的外周部。均具有圆锥台状部的所述三个第一凸轮从动件16分别与凸轮环7中形成的三个第一凸轮槽7a(图4和图5)接合。在滤光器架40的外周部，与第一凸轮从动件16相位不同的周向上的三个位置处形成三个第二凸轮从动件40a。在滤光器架40的外周部，与第一凸轮从动件16和第二凸轮从动件40a相位不同的周向上的三个位置处还一体地形成三个凸轮从动件40b(图3)。

第二凸轮从动件40a分别与第二凸轮槽7b接合，并且第三凸轮从动件40b分别与第三凸轮槽7c接合。在通常状态下，第三凸轮从动件40b分别不抵靠三个第三凸轮槽7c的凸轮面。第一凸轮槽7a、第二凸轮槽7b和第三凸轮槽7c具有相同的凸轮升程量。

因此，尽管可移动透镜组100和滤光器架40未被构造为一体单元，但是它们总是与前侧、即可移动透镜组100的被摄体侧的凸轮升程的相同量同样地移动。受到外部冲击时，力首先被传递到第二凸轮从动件40a与第二凸轮槽7b彼此接合的区域，第二凸轮从动件40a在前侧、即可移动透镜组100的被摄体侧布置于滤光器架40。

然后，力被传递到第三凸轮从动件40b与第三凸轮槽7c彼此接合的区域以防止第二凸轮从动件40a和第三凸轮从动件40b从分别与第二凸轮从动件40a和第三凸轮从动件40b接合的第二凸轮槽7b和第三凸轮槽7c脱落。滤光器架40和可移动透镜组100独立地与凸轮环7接合，由此力不会传递到第一凸轮从动件16和第一凸轮槽7a彼此接合的区域。这既不产生变形也不产生破损，从而即使存在外部冲击也能防止光学性能的劣化。而且，第一凸轮槽7a的摄影区域和第二凸轮槽7b的摄影区域以不在光轴方向上重叠的方式布置以便防止力被传递到第一凸轮槽7a。

滤光器架40和可移动透镜组100被施力弹簧25(弹性构件)在使得滤光器架40和可移动透镜组100在光轴方向上彼此分离的方向上施力。施力弹簧25的形状为包围布置成最靠近被摄体的第一透镜组L1的环形板状并且由第一透镜保持架1保持在相对于被摄体侧的第一透镜组L1的顶点靠近接口8(在与被摄体侧相反的侧)的位置处。施力弹簧25朝向第一凸轮槽7a的位于接口8侧的锥形面对第一凸轮从动件16施力并且朝向第二凸轮槽7b的位于被摄体侧的锥形面对第二凸轮从动件40a施力。

结果，即使当相机在拍摄期间改变其姿势时，也能够在不劣化光学性能的情况下拍摄。而且，当从被摄体侧对滤光器架40施加冲击时，冲击能够被施力弹簧25减轻。应注意的是与第一凸轮从动件16的情况相同，第二凸轮从动件40a和第三凸轮从动件40b可以构造为从滤光器架40分离的部件。凸轮槽7a至7c的接口8侧和被摄体侧分别对应于无限远摄影位置和近景摄影位置(参见图4和图5)。

一方面，从第一凸轮槽7a的位于无限远摄影位置侧的端部，第一凸轮槽导入部7g大致平行于光轴地向前延伸并且向前侧开口、即向凸轮环7的被摄体侧开口。第一凸轮槽导入部7g是用于使包括第一凸轮从动件16的可移动透镜组100与第一凸轮槽7a接合的插入槽。另一方面，从各个第二凸轮槽7b的位于近景摄影位置侧的端部，第二凸轮槽导入部7h在光轴方向上向前延伸并且向前侧开口、即向凸轮环7的被摄体侧开口。第一凸轮槽7a和第二凸轮槽7b通过第一凸轮槽导入部7g和第二凸轮槽导入部7h彼此连接。

从第三凸轮槽7c的位于近景摄影位置侧的端部，第三凸轮槽导入部7j在光轴方向上向前延伸并且向前侧开口、即向凸轮环7的被摄体侧开口。第二凸轮槽导入部7h和第三凸轮槽导入部7j是用于使包括第二凸轮从动件40a和第三凸轮从动件40b的滤光器架40与第二凸轮槽7b和第三凸轮槽7c接合的插入槽。

各个周槽7d均具有周槽导入部7k，周槽导入部7k在光轴方向上向前延伸并且向前侧开口、即向凸轮环7的被摄体侧开口。第一凸轮槽导入部7g和第二凸轮槽导入部7h在凸轮环7的位于被摄体侧的前端(结合部7e)处结合在一起。第三凸轮槽导入部7j和周槽导入部7k在凸轮槽7的位于被摄体侧的前端(结合部7f)处结合在一起。这减少了导入槽的数量，并且使得周槽7d布置成不横过结合部7e或结合部7f。

因此，能够消除为了防止周槽7d横过结合部7e而增大凸轮环7的直径的需要。而且，由于突起60b在凸轮环7在引导筒60的外周侧转动时不横过任何凸轮槽导入部，所以突起60b不会被攫取或振动，因此，凸轮环7能够在不使光学性能劣化的情况下平滑地移动。

键部3b(参见图1和图3)在周向上形成于第三透镜保持架3的保持各个第一凸轮从动件16的部分的两侧。键部3b与形成于引导筒60的三个直进槽60a接合以引导第三透镜保持架3在光轴方向上的直进移动。

当凸轮环7绕光轴转动时，通过第一凸轮槽7a的凸轮升程使第一凸轮从动件16在光轴方向上移动，因此通过直进槽部60a引导第三透镜保持架3在光轴方向上直进地移动。即，可移动透镜组100在光轴方向上移动。根据相机至被摄体的距离通过在光轴方向上移动可移动透镜组100在无限远端和近景端之间执行聚焦操作。

波形垫圈19(参见图3)抵抗引导筒60对凸轮环7在光轴方向上施力以防止凸轮环7在光轴方向上拍击。聚焦环12具有嵌合在引导筒60的外周部上和外装环10内的内周部，并且可转动地保持在固定位置。马达单元14具有马达和齿轮箱，并且通过螺钉等(未示出)固定到引导筒60。马达14的输出齿轮与布置在凸轮环7的内周侧的内齿轮(未示出)啮合。马达的转动允许凸轮环7转动以在光轴方向上移动可移动透镜组100。

如图6所示，光遮断器18经由保持构件固定到引导筒60。可移动透镜组100具有布置于第二透镜保持架4的肋部4a。响应于肋部4a在光遮断器18的发光单元和受光单元之间通过而输出矩形波信号，由此使得能够检测可移动透镜组100的位置。

两个光遮断器17经由保持构件也固定到引导筒60。聚焦环12具有多个梳齿状的突起12a，并且通过聚焦环12的转动使多个梳齿状的突起12a在光遮断器17的发光单元和受光单元之间通过而输出矩形波信号。通过对该矩形波信号计数或监测矩形波的输出间隔，检测聚焦环12的转动方向和转动量或者转动速度。根据聚焦环12的转动方向和转动量或者转动速度控制马达单元14的操作。

电子部件安装在电路板15上，电路板15经由螺钉等(未示出)固定到外装环10。光圈装置30、马达单元14、编码器柔性电路板(未示出)、AM/MF转换开关(未示出)和光遮断器17经由柔性印刷电路板电连接到电路板15。安装在电路板15上的微型计算机控制光圈装置30、马达单元14等的各种操作。而且，通过螺钉紧固到接口8的接点块28经由柔性印刷电路板连接到电路板15以便与相机主体通信和接收电力。

如上所述，根据本实施方式，能够在不使镜筒大型化或劣化光学性能的情况下提供难以被外力破损的镜筒以及装备有该镜筒的相机。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应理解的是本发明不限于公开的示例性实施方式。所附权利要求的范围应符合最宽泛的解释以便涵盖所有这些变型和等同结构以及功能。

本申请要求2018年1月30日提交的日本专利申请No.2018-013810的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (10)

1.一种镜筒，其具有保持多个透镜的透镜保持构件，所述镜筒包括：

外装架，其布置在所述透镜保持构件的被摄体侧；

引导构件，其布置在所述透镜保持构件的外周侧并且构造成能够引导所述透镜保持构件在光轴方向上移动；以及

凸轮环，其被可转动地保持在所述引导构件的外周侧，

其特征在于，所述透镜保持构件和所述外装架与布置于所述凸轮环的相应的不同凸轮槽接合，并且在被弹性构件在使得所述透镜保持构件和所述外装架在所述光轴方向上彼此分离的方向上施力的状态下由所述凸轮环驱动。

2.根据权利要求1所述的镜筒，其中，所述弹性构件布置为包围可移动透镜组中的最靠近被摄体地布置的透镜的外周。

3.根据权利要求2所述的镜筒，其中，所述弹性构件相对于位于所述透镜的被摄体侧的顶点在所述光轴方向上布置在所述透镜的被摄体侧的相反侧。

4.根据权利要求1所述的镜筒，其中，所述弹性构件的形状为板状。

5.一种镜筒，其具有保持多个透镜的透镜保持构件，所述镜筒包括：

外装架，其布置在所述透镜保持构件的被摄体侧；

引导构件，其布置在所述透镜保持构件的外周侧并且构造成能够引导所述透镜保持构件在光轴方向上移动；以及

凸轮环，其设置有与布置在所述引导构件的外周的突起接合的周槽，并且还设置有与所述透镜保持构件和所述外装架接合的多个不同的凸轮槽，所述凸轮环被可转动地保持在所述引导构件的外周侧，

其特征在于，所述凸轮环具有大致平行于所述光轴方向地延伸到所述凸轮环的端部并且在横过所述周槽的状态下使所述多个不同的凸轮槽彼此连接的凸轮槽导入部，当所述凸轮环随着所述透镜保持构件的移动相对于所述引导构件转动时，所述突起不横过所述凸轮槽导入部。

6.根据权利要求5所述的镜筒，其中，在所述凸轮槽导入部中，所述多个不同的凸轮槽中的两个凸轮槽中的一个凸轮槽从所述一个凸轮槽的位于所述被摄体侧的端部延伸，并且所述两个凸轮槽中的另一个凸轮槽从所述另一个凸轮槽的位于所述被摄体侧的相反侧的端部向所述凸轮环的位于所述被摄体侧的端部延伸并且结合到所述两个凸轮槽中的所述一个凸轮槽。

7.根据权利要求6所述的镜筒，其中，所述两个凸轮槽中的所述一个凸轮槽和所述两个凸轮槽中的所述另一个凸轮槽以在摄影区域中不在所述光轴方向上重叠的方式布置。

8.根据权利要求5所述的镜筒，其中，所述突起不横过所述凸轮槽导入部的区域是所述摄影区域。

9.根据权利要求1所述的镜筒，其中，所述凸轮槽的槽面呈锥形。

10.一种光学设备，其装备有镜筒，其特征在于，所述光学设备包括根据权利要求1所述的镜筒。