CN1743941A - 可伸缩镜头照相机 - Google Patents

Abstract

一种可伸缩镜头照相机包括：镜头筒、三个或更多设置在镜头筒中的镜头组；缩回单元，该缩回单元将镜头筒和镜头组缩回至照相机本体内；以及移位单元，该移位单元将至少两个镜头组从光轴移出至退避空间。

Description

可伸缩镜头照相机

所包括的参考文献

这里引入以下在先申请的公开作为参考：

2005年9月2日提交的日本专利申请No.2004-255696。

技术领域

本发明涉及可伸缩镜头照相机。

背景技术

对于镜头非可拆型照相机，已知存在各种类型的可伸缩镜头照相机，这些可伸缩镜头照相机具有将镜头筒缩回至其照相机本体内的功能，从而减小了其在非拍摄状态下的尺寸(见日本待决专利公开No.H9-203842)。

发明内容

前述照相机所具有的结构允许镜头组在镜头筒内沿光轴移动，从而将镜头筒缩回至照相机本体内。这一照相机具有的局限性在于其厚度不可能小于镜头总厚度与镜头筒缩回状态下余隙的总和。

根据本发明的第一个方面，可伸缩镜头照相机包括：镜头筒；三个或更多设置在镜头筒中的镜头组；缩回单元，该缩回单元将镜头筒和镜头组缩回至照相机本体内；以及移位单元，该移位单元将至少两个镜头组从光轴移出至退避空间。

根据本发明的第二个方面，在根据第一个方面的可伸缩镜头照相机中，优选该移位单元在相同的方向上将所述至少两个镜头组移位至退避空间。

根据本发明的第三个方面，在根据第一个方面或第二个方面的可伸缩镜头照相机中，优选缩回单元朝照相机后部移动退避空间内的所述至少两个镜头组。

根据本发明的第四个方面，在根据第一至第三个方面中任一方面的可伸缩镜头照相机中，优选通过在镜头筒中以偏心设计设置包括所述三个或更多镜头组的拍摄光学系统而形成退避空间。

根据本发明的第五个方面，在根据第一至第四个方面中任一方面的可伸缩镜头照相机中，优选将所述至少两个镜头组设置在退避空间内的光轴方向上。

根据本发明的第六个方面，在根据第一至第五个方面中任一方面的可伸缩镜头照相机中，优选镜头筒包括旋转圆筒；而且缩回单元与该旋转圆筒的旋转一起将镜头筒和镜头组缩回至照相机本体内。

根据本发明的第七个方面，在根据第六个方面的可伸缩镜头照相机中，优选缩回单元包括：设置到相对于旋转圆筒的旋转相对静止的轴上的保持件，使得该保持件绕所述轴摆动，该保持件的在所述轴上的一端保持所述至少两个镜头组中的一个镜头组，而另一端具有突起；以及导槽，该导槽形成在旋转圆筒的内表面上用于与所述突起接合，而且该导槽允许通过旋转圆筒的旋转移动所述突起，从而将保持件所保持的镜头组从光轴移位至退避空间。

根据本发明的第八个方面，在根据第一至第七个方面中任一方面的可伸缩镜头照相机中，优选所述至少两个镜头组包括变焦镜头组和聚焦镜头组。

根据本发明的第九个方面，在根据第八个方面的可伸缩镜头照相机中，优选：聚焦镜头组包括齿条，该齿条与聚焦驱动导螺杆接触并接合；而且移位单元摆动该聚焦镜头组，以将齿条从与聚焦驱动导螺杆的接合中释放出来，并且将聚焦镜头组移位至退避空间。

可分别用缩回装置与移位装置替代缩回单元与移位单元。

附图说明

图1的横剖面图描述了根据本发明的处于广角状态的可伸缩镜头照相机。

图2的横剖面图示出了处于摄远状态的照相机。

图3的横剖面图示出了处于镜头筒缩回状态的照相机。

图4的视图示出了从图2所示A方向观察的第二组镜头系统。

图5的过程图示出了在凸轮圆筒22的内表面上形成的凸轮槽221和223。

图6A和6B的视图示出了从动销271的动作，其中图6A的横剖面图示出的从动销271位于凸轮槽221内，而图6B的横剖面图示出的从动销271其末端移动至凸轮槽223内。

图7的横剖面图示出了将凸轮圆筒22旋转R2后的照相机。

图8的视图示出了从图2所示B方向观察的第四组镜头系统。

图9A至9C的视图示出了凸轮235与保持框架32之间的关系，其中图9A示出了拍摄状态，图9B示出了保持框架32摆动后的状态，而图9C示出了保持框架32朝底部移动后的状态。

图10的视图示出了包括镜头筒2在内的整个可伸缩镜头照相机。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明的实施例。图1至3的视图描述了根据本发明的可伸缩镜头照相机，具体而言，它们为数字静态照相机的成像系统1和镜头筒2的横剖面图。注意根据本实施例的安装在照相机上的镜头筒2为变焦镜头筒。图1示出了处于广角状态的照相机，图2示出了处于摄远状态的照相机，而图3示出了处于镜头筒缩回状态的照相机。图10的视图示出了包括镜头筒2在内的整个可伸缩镜头照相机。镜头筒2缩回至照相机本体100内，并且在非拍摄状态中该镜头筒2不从照相机本体100突出。

图1中，附图标记3表示包括在照相机主体内的底部。成像系统1和镜头筒2固定在底部3上。成像系统1的成像装置11固定在底部3上。进而，在成像装置11的光轴上，以一预定的间隔在成像装置11的上游设置一个光学低通滤波器12。注意作为成像装置11所采用的是CCD成像装置等。

镜头筒2包括：一个固定至底部3的固定圆筒21、一个凸轮圆筒22、一个直动圆筒23以及一个第一组圆筒24，每一圆筒安装成使其可沿光轴相对于固定圆筒21移动。该固定圆筒21通过未示出的螺丝固定在底部3上。在固定圆筒21的内表面上形成内螺纹210，用于与在凸轮圆筒22的外表面上形成的外螺纹220旋紧。一旦通过未示出的电机的动作相对于固定圆筒21旋转凸轮圆筒22，该凸轮圆筒22就沿固定圆筒21内的光轴移动。

直动圆筒23安装成使其插入凸轮圆筒22中，该直动圆筒23在其后端部230处可旋转地连接至凸轮圆筒22。注意在直动圆筒23的后端部230处形成未示出的沿径向突出的突起。该突起与在固定圆筒21的内表面上形成的直槽(未示出)相接合。该接合允许直动圆筒23的如下动作。即，一旦旋转凸轮圆筒22，该直动圆筒23就与凸轮圆筒22整体地沿光轴笔直移动，而直动圆筒23不旋转。

直动圆筒23包括其内的第二组镜头25以及第三组镜头26。固定至直动圆筒23的保持框架28保持该第三组镜头26，这使得该第三组镜头可与直动圆筒23一起沿光轴移动。而且，快门单元29固定至保持框架28。用于保持第二组镜头25的保持框架27安装至设置到直动圆筒23上的导轴231上，从而允许保持框架27沿光轴方向的滑动。进而，该保持框架27安装成使得允许其以导轴231为轴线的摆动运动。

设置到导轴231上的扭转压缩弹簧232通过压缩力沿照相机的向前方向(图中向左的方向)挤压保持框架27。同时，扭转压缩弹簧232的扭转力挤压在保持框架27上形成的接合部分270，使之与导轴233接触。进而，在保持框架27的外表面上形成从动销271。从动销271的末端与形成于凸轮圆筒22内表面上的凸轮槽221接合。通过这一构造，一旦旋转凸轮圆筒22，保持框架27就沿凸轮圆筒22内的光轴移动。

保持第一组镜头30的第一组圆筒24安装成使其插入凸轮圆筒22。而且，在第一组圆筒24的外表面上形成的从动销240与在凸轮圆筒22的内表面上形成的凸轮槽222接合。而且，在第一组圆筒24的内表面上形成的突起241与在直动圆筒23上形成的导槽234接合。通过这一构造，一旦旋转凸轮圆筒22，第一组圆筒24就在凸轮圆筒22内沿光轴移动。附图标记31代表由保持框架32保持的第四组镜头。保持框架32可滑动地安装至设置在底部3上的导轴33上。而且，该保持框架32安装成使得允许其以导轴33为轴线的摆动运动。

设置到导轴33上的扭转压缩弹簧330通过压缩力沿照相机的向前方向(图中向左的方向)挤压保持框架32。同时，扭转压缩弹簧330的扭转力挤压在保持框架32上形成的齿条320，使之与导螺杆321接触。图1示出了处于广角状态的照相机，而图2示出了处于摄远状态的照相机。在两种状态中，安装至电机322的旋转轴线上的导螺杆321都与在保持框架32上形成的齿条320旋紧。通过这一构造，一旦旋转电机322，保持第四组镜头31的保持框架32就沿光轴移动。第四组镜头31的移动允许焦距调节。

从图1所示的广角状态切换至图2所示的摄远状态时，旋转凸轮圆筒22使之向前延伸。在该情形下，直动圆筒23和凸轮圆筒22整体地向前移动。而且，第一组圆筒24随着凸轮槽222的引导沿光轴移动。另一方面，保持第二组镜头25的保持框架27随着凸轮槽221的引导沿光轴移动。从而，照相机进入图2所示的摄远状态。

在图1所示的广角状态和图2所示的摄远状态之间的任一拍摄状态下，在光轴J上沿一直线设置第一组镜头30、第二组镜头25、第三组镜头26、以及第四组镜头31。可以说照相机从图1所示的广角状态进入了图3所示的镜头筒缩回状态。在该情形下，将第二组镜头25和第四组镜头31从光轴J上的位置处移位至直动圆筒23内的、该图上方部分所示的退避空间S。同时，向后移动凸轮圆筒22、直动圆筒23以及第一组圆筒24。从而，由这些圆筒所形成的镜头筒缩回至固定圆筒21内。

然后，将描述第二组镜头系统的结构、第四组镜头系统的结构以及移位动作。

[关于第二组镜头系统的动作]

图4的视图示出了从图2所示A方向观察的第二组镜头系统。直动圆筒23安装成使其插入凸轮圆筒22中。如前所述，保持第二组镜头25的保持框架27安装成使得允许其以导轴231为轴线的摆动运动。注意扭转压缩弹簧232挤压接合部分270，使之与导轴233接触。

在该附图中，实线代表处于如图1或图2所示的拍摄状态的保持框架27。在该情形下，第二组镜头25放置在光轴J上。另一方面，双点划线代表处于如图3所示的镜头筒缩回状态的保持框架27。如图4所示，在图中，拍摄光学系统的光轴J从凸轮圆筒22和直动圆筒23的中心轴J2向下移动了距离d。从而，对于直动圆筒23内的空间而言，光轴J上的空间大于其下的空间。如图3所示，光轴J的这一偏心设计允许在快门单元29之上形成退避空间S。

在图4所示的广角状态中，设置到保持框架27上的从动销271与凸轮槽221接合。注意在拍摄状态中用于变焦动作的凸轮槽221与镜头筒缩回槽223连通。在图4所示的广角状态中，一旦在箭头R的方向上旋转凸轮圆筒22，从动销271就从凸轮槽221移出至凸轮槽223，从而摆动保持第二组镜头25的保持框架27。因此，保持框架27从双点划线所代表的光轴J向上移位。

图5的视图描述了在凸轮圆筒22的内表面上形成的凸轮槽，特别地，图5的过程图示出了用于广角状态的凸轮槽221的端部周围，以及用于镜头筒缩回动作的凸轮槽223。另一方面，图6A和6B示出了从动销271随凸轮槽221和223引导的动作。通过本实施例，凸轮槽221和223相互连通。而且，如图6A所示，所形成的凸轮槽223的深度小于凸轮槽221的深度。

如图5所示，一旦按箭头R1、R2和R3所示依次旋转凸轮圆筒22，如双点划线所示，凸轮槽221和223就相对于保持框架27的从动销271依次移动。首先，一旦对凸轮圆筒22施加旋转R1，该从动销271就从变焦位置移动至凸轮槽221上的广角端。同时，保持框架27向底部移动一个预定的、由箭头E所示的距离。而且，由于凸轮圆筒22的旋转，图1所示的第一组圆筒24向底部3移动。一旦从动销271到达凸轮槽221的广角端，第一组圆筒24的端部242就与从动销271接触。在该状态下，位于凸轮槽221的广角端处的从动销271与凸轮槽221垂直接合，如图6A所示。

一旦在旋转R1后进一步旋转凸轮圆筒22，从动销271在凸轮槽221内倾斜，如图6B所示，从而以导轴231为轴线摆动保持框架27。然后，一旦将凸轮圆筒22旋转R2，从动销271倾斜使得其末端所处的高度与凸轮槽223底部的高度相同。注意凸轮槽221和223之间深度的差别决定了保持框架27的摆动角度。另一方面，在凸轮圆筒22旋转R2期间，第一组圆筒24不沿光轴移动，从而第一组圆筒24的端部242和从动销271保持相互接触。

图7的横剖面图示出了旋转R2后的照相机。在该状态下，由于保持框架27的摆动，第二组镜头25从光轴J移位至第三组镜头26之上的退避空间S。然后，一旦进一步将凸轮圆筒22旋转R3，第一组圆筒24就朝向底部3移动，而且端部242朝底部挤压从动销271。结果，如图6B所示，从动销271从凸轮槽221中滑出，并如图5所示随凸轮槽223的引导向底部3移动。

从而，如图7所示，第一组圆筒24和第二组镜头25整体地向底部3移动。而且，第二组镜头25在第三组镜头26上方移动。通过以上所描述的本实施例，随着从动销271从凸轮槽221滑出，第一组圆筒24的端部242朝向底部3挤压从动销271，从而朝向底部3向后移动保持框架27。通过这一机制，本发明不限于包括凸轮槽223的结构，相反地，可作出没有凸轮槽223的布置，使得从动销271能够从凸轮槽221滑出至凸轮圆筒22的内表面上。

通过这一构造，还可通过扭转压缩弹簧232的动作挤压从动销271，使之与凸轮圆筒22的内表面接触，从而防止保持框架27相对于直动圆筒23旋转。因此，这一构造允许从动销271具有与如图5所示相同的路径。

[关于第四组镜头系统的动作]

图8的视图示出了从图2所示B方向观察的第四组镜头系统。如上所述，从外至内依次设置固定圆筒21、凸轮圆筒22和直动圆筒23。保持第四组镜头31的保持框架32可滑动地安装至固定在底部3上的导轴33上(见图1)。注意图中双点划线代表直动圆筒23。扭转压缩弹簧330向保持框架32施加扭转使得保持框架32逆时针旋转。挤压保持框架32的齿条320，使之与导螺杆321接触并旋紧。

图8示出了处于摄远状态的照相机，其中第四组镜头31位于光轴J上。附图标记235代表设置到直动圆筒23上的凸轮。一旦凸轮235与保持第四组镜头31的保持框架32接合，就摆动保持框架32。在图中，双点划线代表因凸轮235的动作而顺时针旋转并从光轴J移开的保持框架32。

图9A至9C的视图示出了凸轮235与保持框架32之间的关系，并示出了从图8所示的导轴33侧所观察的凸轮235的一部分。图9A示出的状态中凸轮235与保持框架32不相互接合。注意图9A所示的凸轮235和保持框架32所处的状态为摄远状态与广角状态之间的任一状态。另一方面，图9B和9C示出了凸轮235和保持框架32相互接合的状态。换言之，图9B和9C示出了处于镜头筒缩回状态的凸轮235和保持框架32。

通过这一构造，凸轮235和直动圆筒23整体移动。注意在凸轮235的末端处形成斜面235a和挤压面235b。在图9A所示的状态中，挤压保持框架32的齿条320，使之与导螺杆321接触并旋紧，而且第四组镜头31设置在光轴J上。一旦在图1所示的广角状态中进一步旋转凸轮圆筒22，就执行镜头筒缩回动作。在镜头筒缩回动作中，凸轮235朝向底部3向后移动，并且斜面235a与保持框架32接触。

然后，一旦凸轮235如图9B所示进一步向后移动，保持框架32克服扭转压缩弹簧330的扭转力向上移动。尽管从斜面235a施加至保持框架32的力具有向后的分量，但扭转压缩弹簧330的压缩力设计成使得该压缩力大于所述向后的分量。因此，保持框架32旋转但不向后滑动。从而，保持框架32的齿条320从导螺杆321中脱离，而且第四组镜头31开始从光轴移开。

一旦凸轮235进一步向后移动，保持框架32向上移动至挤压面235b的位置。在该状态下，照相机完全进入如图8所示的镜头筒缩回状态，其中第四组镜头31从光轴J摆动至光轴J上方的退避空间。第四组镜头31移位至直动圆筒23内的、在光轴J上方形成的空间，该光轴J以与第二组镜头25相同的方式从直动圆筒23的中心移开。通过本实施例，如此移位的第二组镜头25和第四组镜头31位于图3所示的厚度方向上的一条直线上。随后，克服扭转压缩弹簧330的压缩力朝向底部3推动保持框架32，同时维持挤压保持框架32与挤压面235b以使它们相互接触的状态。从而，照相机进入图3所示的镜头筒缩回状态。

在本实施例中，在与镜头筒2的光轴垂直的同一方向上，移位或移出第二组镜头25和第四组镜头31，并将它们移位或移出至同一退避空间内。通过这一方法减小了在镜头直径方向上镜头筒的尺寸和可伸缩镜头照相机的尺寸。

通过上述的本实施例，拍摄光学系统的光轴J设计成位于镜头筒2的中心轴线J2下方，以便如图3所示在光轴J的上方形成退避空间S。该构造允许第二组镜头25和第四组镜头31完全移位至退避空间。注意在缩回状态中，第二组镜头25和第四组镜头31在厚度方向上不与第一组镜头30和第三组镜头26重叠。

然而，本发明不限于这一布置，相反地，在可作出的一个布置中，稍微较小地摆动第二组镜头25和第四组镜头31，使得在镜头筒缩回状态中，如此移位的第二组镜头25和第四组镜头31与第一组镜头30和第三组镜头26重叠。甚至通过该构造，因为镜头组从光轴稍微移开一些，从而在镜头筒缩回状态中照相机具有其厚度减小的优点。进而可作出的一个布置中，镜头筒中心轴线J2与光轴J匹配，并且根据这一布局设计第二组镜头25和第四组镜头31的摆动。

通过上述的本实施例，第二组镜头25和第四组镜头31在相同的方向上旋转，使其位于厚度方向的一条直线上。在还可作出的一个布置中，第二组镜头25和第四组镜头31以光轴J为中心在相反的方向上旋转。通过这一构造，在镜头筒缩回状态中，不是在厚度方向上按顺序设置第二组镜头25和第四组镜头31，而是可以在光轴方向上大致相同的位置处越过光轴彼此相对地设置它们。这一构造允许在镜头筒缩回状态下的照相机的总厚度进一步减小。尽管在所描述的布置中，四个镜头组中的两个镜头组移离光轴，也可作出其中四个镜头组中的三个镜头组移离的布置。而且，本发明不限于包括四个镜头组的布置，相反地，本发明可应用于包括三个、五个或更多镜头组的布置。

以上描述的实施例是示例，可以不偏离本发明的精神与范围作出各种改进。

Claims (9)

1.一种可伸缩镜头照相机，包括：

镜头筒；

三个或更多设置在镜头筒中的镜头组；

缩回单元，该缩回单元将镜头筒和镜头组缩回至照相机本体内；以及

移位单元，该移位单元将至少两个镜头组从光轴移出至退避空间。

2.根据权利要求1的可伸缩镜头照相机，其中

移位单元在相同的方向上将所述至少两个镜头组移位至退避空间。

3.根据权利要求1或2的可伸缩镜头照相机，其中

缩回单元朝照相机后部移动退避空间内的所述至少两个镜头组。

4.根据权利要求1或2的可伸缩镜头照相机，其中

通过在镜头筒中以偏心设计设置包括所述三个或更多镜头组的拍摄光学系统而形成退避空间。

5.根据权利要求1或2的可伸缩镜头照相机，其中

所述至少两个镜头组设置在退避空间内的光轴方向上。

6.根据权利要求1或2的可伸缩镜头照相机，其中

镜头筒包括旋转圆筒；而且

缩回单元与该旋转圆筒的旋转一起将镜头筒和镜头组缩回至照相机本体内。

7.根据权利要求6的可伸缩镜头照相机，其中

缩回单元包括：

设置到相对于旋转圆筒的旋转相对静止的轴上的保持件，使得该保持件绕所述轴摆动，该保持件的在所述轴上的一端保持所述至少两个镜头组中的一个镜头组，而另一端具有突起；以及

导槽，该导槽形成在旋转圆筒的内表面上用于与所述突起接合，而且该导槽允许通过旋转圆筒的旋转移动所述突起，从而将保持件所保持的镜头组从光轴移位至退避空间。

8.根据权利要求1或2的可伸缩镜头照相机，其中

所述至少两个镜头组包括变焦镜头组和聚焦镜头组。

9.根据权利要求8的可伸缩镜头照相机，其中：

聚焦镜头组包括齿条，该齿条与聚焦驱动导螺杆接触并接合；而且

移位单元摆动该聚焦镜头组，以将齿条从与聚焦驱动导螺杆的接合中释放出来，并且将聚焦镜头组移位至退避空间。

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