專利名稱：鏡頭筒及攝像設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鏡頭筒(lens barrel)及攝像設備，更特 別地，涉及 一 種伸縮式鏡頭筒及具有該鏡頭筒的攝像設備。
背景技術：
作為安裝在如利用囟化銀膠片的膠片照相機或利用攝像元 件的數字式照相機等攝像設備中的鏡頭筒，已知具有前進凸輪 機構的伸縮式鏡頭筒。
當不進行攝影時、即當切斷攝像設備的電源時，伸縮式鏡 頭筒通過沿著攝像光學系統的光軸縮回而被收納在攝像設備的 殼體中，當進行攝影時、即當接通攝像設備的電源時，伸縮式 鏡頭筒通過沿著光軸伸出而朝向被攝體突出。根據該配置，能 夠減小鏡頭筒的尺寸，并且能夠通過調節攝像光學系統的焦距 來容易地改變變焦倍率。
近年來，存在進一步減小可伸出鏡頭筒的尺寸的需求。一 般地，由于減少了構成攝像光學系統的透鏡組的移動量，因此， 可伸出鏡頭筒的尺寸的減小使得變焦倍率可變功能劣化。
例如，由于變焦倍率可變功能能夠改變作為可攝影區域的 視角，因此，變焦倍率可變功能在攝影時是有用的。因此，為 了在不降低變焦倍率可變功能的情況下實現可伸出鏡頭筒的尺 寸的進一步減小，進行關于可伸出鏡頭筒的內部機構的技術的 研咒。
例如，已知如下技術(參見例如日本特開2004-85932號公 報)以使第二鏡頭筒從設置于移動凸輪環的 一個凸輪槽轉移到 設置于該移動凸輪環的另 一凸輪槽的方式，在維持透鏡組的期望的移動距離的同時減小凸輪環的尺寸。
已知如下技術(參見例如日本特開2007-219435號公報) 通過將透鏡組的移動距離設定為由第二驅動構件的驅動產生的 移動距離和由第 一驅動構件產生的第二驅動構件的移動距離之 和，來確保用于變焦鏡頭筒的機構中的透鏡組的期望的移動距離。
然而，在日本特開2004-85932號7>才艮所7>開的技術中，在 第二鏡頭筒的三個凸輪從動件和與該三個凸輪從動件接合的三
個凸輪槽之間積才及地設置間隙(play )，以在凸輪槽之間平滑地 進行轉移。該結構產生偏心等的精度劣化和驅動精度降低的問 題。
在日本特開2007-219435號公報所公開的技術中，凸輪轉 動傳遞機構復雜，并且用于驅動第二驅動構件的才幾構的構造也 很復雜。因此，難以在維持期望的變焦倍率可變功能的同時實 現鏡頭筒的尺寸的減小。還存在如下可能性由于零件精度能 極大地影響驅動精度，因此，驅動精度降低。
發明內容
本發明提供一種能夠在維持期望的變焦倍率可變功能的同 時提高驅動精度并且減小尺寸的鏡頭筒以及具有該鏡頭筒的攝 像設備。
因此，在本發明的第一方面中，提供一種鏡頭筒，其包括
固定的第一筒狀構件；第二筒狀構件，其被可轉動地布置在第
一筒狀構件的徑向內側并且能夠通過與第 一 筒狀構件凸輪接合
而沿軸心移動；第三筒狀構件，其被布置在第二筒狀構件的徑 向內側，并且以不能相對于第一筒狀構件轉動的方式與第一筒 狀構件接合，并且第三筒狀構件能夠通過第二筒狀構件的轉動而沿軸心移動；第四筒狀構件，其被布置在第三筒狀構件的徑 向內側，該第四筒狀構件與第三筒狀構件凸輪接合，并且該第 四筒狀構件以不能相對于第二筒狀構件轉動的方式與第二筒狀 構件接合，并且第四筒狀構件能夠通過第二筒狀構件的轉動而 沿軸心移動；以及透鏡保持構件，其保持攝像透鏡，該透鏡保 持構件被布置在第四筒狀構件的徑向內側，并且該透鏡保持構 件通過與第四筒狀構件凸輪接合并且以不能相對于第三筒狀構 件轉動的方式與第三筒狀構件接合而能夠沿攝像透鏡的光軸方 向的軸向移動。
根據本發明的第 一 方面，無需減少構成攝像光學系統的透 鏡組的移動量就可以簡化鏡頭筒的構造。這樣，可以在維持鏡 頭筒的變焦倍率可變功能的同時提高變焦機構的驅動精度。也 可以減小鏡頭筒的尺寸。
在本發明的第二方面中，提供一種具有根據本發明的第一 方面的鏡頭筒的攝像設備。
通過下面結合附圖的詳細說明，本發明的特征和優點將變 得更加明顯。
圖l是示意性示出包含根據本發明的一個實施方式的鏡頭 筒的攝像設備的整體構造的立體圖。
圖2是通過部分切除鏡頭筒的 一部分構件而示意性示出鏡 頭筒的內部構造的立體圖。
圖3A和圖3B是示意性示出第一組筒、凸輪筒和直進筒的構 造的分解立體圖。
圖4是示意性示出凸輪筒、直進筒、第二組驅動筒和第二 組透鏡保持件的構造的分解立體圖。
7圖5是示意性示出凸輪筒、直進筒、固定筒、轉動驅動筒 和鏡頭筒罩(cover)的構造的分解立體圖。
圖6是示意性示出處于與最小焦距對應的廣角狀態的鏡頭 筒的構造的剖視圖。
圖7是示意性示出處于與最大焦距對應的望遠狀態的鏡頭 筒的構造的剖視圖。
圖8是示意性示出傳統鏡頭筒的組成構件的 一 部分的分解 立體圖。
圖9是示意性示出圖8所示的傳統鏡頭筒中的直進筒和布 置在直進筒的徑向內側的構件的構造的剖視圖。
圖IO是示意性示出根據本發明的實施方式的鏡頭筒中的 直進筒和布置在直進筒的徑向內側的構件的構造的剖視圖。
具體實施例方式
現在，下面將參照示出本發明的優選實施方式的附圖詳細 說明本發明。
圖l是示意性示出包含根據本發明的一個優選實施方式的 鏡頭筒的攝像設備的整體構造的立體圖。
如圖1所示，作為攝像設備的照相機1設置有殼體10、鏡頭 筒20、鏡頭擋板單元30、發光窗口單元40、取景器窗口50和釋 放按鈕60。
殼體10具有大致矩形的箱形狀。鏡頭筒2 0被布置在殼體10 的前表面側。當切斷電源時，構成鏡頭筒20的多個筒狀構件被 收納在殼體10中。鏡頭擋板單元30被布置在鏡頭筒20的前表 面。鏡頭擋板單元30根據照相機1的電源的on/off狀態來開閉鏡 頭筒20中的光路。
發光窗口單元40被布置在殼體10的前表面并且被布置在鏡頭筒2 0的上部附近。發光窗口單元4 0是對被攝體施加照明光 的閃光(strobe)裝置的一部分。在殼體10的前表面且發光窗 口單元40附近，布置用于使攝影者能夠檢查拍攝圖像的視角或 進行聚焦的取景器窗口 50。
釋放按鈕60被布置在殼體10的上表面。釋放按鈕60是用于 開始攝像準備操作和攝像操作的按鈕。"攝像準備操作"指的是 例如聚焦操作和測光操作，"攝像操作"指的是對膠片或如CCD 等攝像元件進行曝光的操作。圖l所示的照相機l的構造是典型 的照相機構造。本發明不限于圖l所示的構造。
將參照圖2說明鏡頭筒2 0的構造。圖2是通過部分切除鏡頭 筒20的一部分構件而示意性示出鏡頭筒20的內部構造的立體 圖。
將被配置成由被攝體側的第 一 透鏡組和第二透鏡組來改變 變焦倍率并且由成像面側的第三透鏡組來進行聚焦的攝像光學
系統適用于鏡頭筒20。
如圖2所示，鏡頭筒20設置有固定在殼體10上的基部單元 26、固定在基部單元26上的固定筒27 (第一筒狀構件)、順次 配置在固定筒27的徑向外側而覆蓋固定筒27的轉動驅動筒28 (第六筒狀構件)和鏡頭筒罩29。在固定筒27的內側，沿徑向 向內順次設置凸輪筒22 (第二筒狀構件)、第一組筒21 (第五 筒狀構件)、直進筒23 (第三筒狀構件)、第二組驅動筒24(轉 動筒(第四筒狀構件))和第二組透鏡保持件25 (透鏡保持構 件)。
基部單元26設置有如CCD或CMOS等攝像元件(未示出) 以及用于聚焦在攝像元件上的公知的聚焦機構26a和聚焦透鏡 26b。固定筒27、轉動驅動筒28、鏡頭筒罩29、凸輪筒22、第 一組筒21、直進筒23和第二組驅動筒24中的每一個均是圓筒構
9件。這些圓筒構件被布置成使得它們的軸心與圖2中的點劃線 所表示的攝像光學系統的光軸一致。也就是說，這些圓筒構件 被同軸地布置。
關于各圓筒構件，"軸心"表示通過圓筒構件的徑向中心并 且沿長度方向延伸的軸線。在鏡頭筒20中，圓筒構件的軸心與 攝像光學系統的光軸一致。然而，根據本發明的鏡頭筒不限于 該構造。由于在本發明的實施方式中光軸和軸心-波此一致，因 此，在關于圓筒構件的以下說明中，使用"光軸"來代替"軸 心，，。
將參照圖3A至圖5說明鏡頭筒20的各組成構件的結構以及 通過組裝組成構件而構成的結構。在圖3A至圖5中，如在圖2 中那樣，用點劃線表示鏡頭筒20的攝像光學系統的光軸。在下 面的說明中，假設被才聶體側是光軸方向的前方，并且假設基部 單元26側是光軸方向的后方。"軸向"表示軸延伸的方向。因 此，"光軸方向"表示光軸延伸的方向。
首先，將參照圖3A和圖3B說明第一組筒21、凸輪筒22和 直進筒23。
圖3A和圖3B是示意性示出第 一組筒21 、凸輪筒22和直進 筒23的構造的分解立體圖。圖3A示出了從光軸方向的斜前方看 的圖。圖3B示出了從光軸方向的斜后方看的圖。
參照圖3A和圖3B，當鏡頭筒20伸出時，第一組筒21從基 部單元26完全突出而形成光軸方向的前端部。具有被布置成與 光軸相交的鏡頭擋板單元30(圖3A和圖3B中未示出；參見圖l) 的蓋被安裝到第一組筒21的光軸方向的前側的端部。此外，第 一組攝像透鏡21a (圖3A和圖3B中未示出；參見圖6)被設置 在第 一組筒21的徑向內側并且被設置在鏡頭擋板單元30的光 軸方向的后方。在第一組筒21的內周面中，在圓周方向大致等間隔地形成 沿光軸方向延伸的三個直線狀的轉動禁止凸輪槽21 c 。在第一 組筒21的外周面上，在圓周方向大致等間隔地形成沿徑向向外 突出的三個凸輪銷21b。
在布置于第一組筒21的徑向外側的凸輪筒22的內周面中， 在圓周方向大致等間隔地分別形成沿圓周方向延伸的三個曲線 狀的第 一 組轉動凸輪槽2 2 a和沿光軸方向延伸的三個直線狀的 驅動槽22d。
第 一 組轉動凸輪槽22a與形成在第 一 組筒21上的凸輪銷 21b可滑動地接合，以使凸輪筒22與第一組筒21連動。如稍后 說明的那樣，驅動槽22d與形成在第二組驅動筒24的外周面上 的驅動銷2 4 c可滑動地接合，以使第二組驅動筒2 4繞光軸轉動 (參見圖4和圖6)。
關于鏡頭筒20,"第二組驅動筒24繞光軸轉動"與"第二 組驅動筒24繞其軸心轉動"具有相同的含義。該定義也適用于 能夠以相同的方式運動的除了第二組驅動筒24之外的圓筒構 件。與鏡頭筒20不同，在具有預定筒狀構件的軸心不與攝像光 學系統的光軸一致的結構的鏡頭筒中，圓筒構件繞其軸心轉動， 而不是繞光軸轉動。
在凸輪筒22的外周面上，在圓周方向大致等間隔地分別形 成沿徑向向外延伸的三個凸輪銷22c和沿徑向向外延伸的三個 驅動銷22b。
通過卡口式(bayonet)結構將布置在第 一組筒21的徑向 內側的直進筒23可轉動地安裝到凸輪筒22。從而，使直進筒23 與凸輪筒22形成為一個單元并且由凸輪筒22支撐直進筒23(參 見圖6)。
在直進筒23的內周面中，在圓周方向大致等間隔地分別形成沿圓周方向延伸的三個曲線狀的凸輪槽23d和沿光軸方向延 伸的三個直線狀的轉動禁止凸輪槽23e (轉動禁止凸輪)。該轉 動禁止凸輪槽2 3 e抑制稍后說明的第二組透鏡保持件2 5的轉動。
在直進筒23的外周面上，在圓周方向大致等間隔地形成沿 光軸方向延伸的三個直線狀的轉動禁止鍵23b。該轉動禁止鍵 23b與第 一組筒21的轉動禁止凸輪槽2lc可滑動地接合，以抑制 第一組筒21的轉動(參見圖6)。
此外，在直進筒23中，在圓周方向大致等間隔地形成沿圓 周方向延伸的三個曲線狀的通孔23c。在直進筒23的光軸方向 后側的端部上形成沿徑向向外突出的安裝部。在該安裝部的外 周面上，在圓周方向等間隔地形成沿徑向進一 步向外突出并且 由固定筒27限制轉動的三個轉動禁止鍵23a。
將參照圖4詳細說明布置在直進筒23的徑向內側的第二組 驅動筒24和第二組透鏡保持件25。
圖4是示意性示出凸輪筒22、直進筒23、第二組驅動筒24 和第二組透鏡保持件25的構造的分解立體圖。
如圖4所示，在布置于直進筒23的徑向內側的第二組驅動 筒24的內周面中，在圓周方向大致等間隔地形成沿圓周方向延 伸的三個曲線狀的第二組驅動凸輪槽24a (轉動凸輪)。第二組 驅動凸輪槽24a驅動第二組透鏡保持件25。
在第二組驅動筒24的外周面上，在圓周方向大致等間隔地 分別形成沿徑向向外突出的三個凸輪銷24b和三個驅動銷24c。 凸輪銷24b與直進筒23的凸輪槽23d可滑動地接合。驅動銷24c 通過貫穿直進筒23的通孔23c而與凸輪筒22的驅動槽22d可滑 動地接合(參見圖6)。在第二組驅動筒24的光軸方向的后方的 部分中，形成沿光軸方向切去的三個切口部24e。布置在第二組驅動筒2 4的徑向內側的第二組透鏡保持件 25設置有第二組攝像透鏡25a (第二透鏡組)、公知的快門機構 25b和用于減少光量的7^知的中性濃度(neutral density, ND ) 機構25c。在第二組透鏡保持件25的外周部，在圓周方向大致 等間隔地分別形成沿徑向向外突出的三個凸輪銷25d (第一凸 輪從動件)和三個轉動禁止鍵25e (第二凸輪從動件)。
凸輪銷25d和轉動禁止鍵25e被布置成當從光軸方向看時 與第二組驅動筒24在徑向上重疊。凸輪銷25d與第二組驅動筒 24的第二組驅動凸輪槽24a可滑動地接合。轉動禁止鍵25e通過 第二組驅動筒24的切口部24e沿徑向向外突出，而與直進筒23 的轉動禁止凸輪槽23e可滑動地接合(參見圖6)。
將參照圖5詳細說明布置在凸輪筒2 2的徑向外側的固定筒 27、轉動驅動筒28和鏡頭筒罩29。
圖5是示意性示出凸輪筒22、直進筒23、固定筒27、轉動 驅動筒28和鏡頭筒罩29的構造的分解立體圖。
如圖5所示，在布置于凸輪筒22的徑向外側的固定筒27的 內周面中，在圓周方向大致等間隔地分別形成沿圓周方向延伸 的三個曲線狀的驅動凸輪槽27a和沿光軸方向延伸的三個直線 狀的轉動禁止凸輪槽27c。驅動凸輪槽27a與凸輪筒22的凸輪銷 22c可滑動地接合。轉動禁止凸輪槽27c與直進筒23的轉動禁止 鍵23a可滑動地接合，以抑制直進筒23的轉動(參見圖6)。
在固定筒27中，在圓周方向等間隔地形成沿圓周方向延伸 的三個曲線狀的通孔27b。由于固定筒27被固定在基部單元26 上，因此，不管照相機l的電源是接通還是斷開，固定筒27相 對于基部單元26的位置不變。
在布置于固定筒27的徑向外側的轉動驅動筒28的外周面 上形成沿圓周方向延伸的齒輪部28a。該齒輪部28a與鏡頭筒驅動齒輪系(未示出)嚙合。此外，在轉動驅動筒28的內周面中， 在圓周方向等間隔地形成沿光軸方向延伸的三個直線狀的驅動 槽28b。驅動槽28b與凸輪筒22的驅動銷22b可滑動地接合，以 使凸輪筒22跟隨轉動驅動筒28的轉動(參見圖6)。
布置在轉動驅動筒2 8的徑向外側的鏡頭筒罩2 9被固定在 基部單元26上，以覆蓋轉動驅動筒28。
將參照圖6和圖7說明在照相機1的電源從o f f狀態接通之后 使攝像光學系統從縮回狀態改變到望遠狀態的鏡頭筒20的伸 出操作。
圖6是示意性示出處于與最小焦距對應的廣角狀態的鏡頭 筒20的構造的剖視圖。圖7是示意性示出處于與最大焦距對應 的望遠狀態的鏡頭筒20的構造的剖視圖。雖然包括在構成鏡頭 筒20的各種組成構件中形成的驅動銷、凸輪銷、凸輪槽等的部 分的構造彼此不同，但是，為了便于理解，在圖6和圖7中以相 同的形式示意性示出了各部分的構造。
如圖6和圖7所示，/人與由點劃線表示的光軸對應的中心向 外依次布置第二組透鏡保持件25、第二組驅動筒24、直進筒23、 第一組筒21、凸輪筒22、固定筒27、轉動驅動筒28和鏡頭筒罩 29。
首先，將說明轉動驅動筒28的操作。
當接通照相機l的電源時，首先驅動鏡頭筒驅動馬達(未 示出)，以轉動驅動鏡頭筒驅動齒輪系(未示出)。如上所述， 鏡頭筒驅動齒輪系與轉動驅動筒28的齒輪部28a嚙合。與由鏡 頭筒驅動馬達驅動的鏡頭筒驅動齒輪系的轉動驅動連動地，使 轉動驅動筒28繞光軸轉動。
將說明凸輪筒22的操作。
由于凸輪筒2 2的驅動銷2 2 b與轉動驅動筒2 8的直線狀的驅動槽28b接合，因此，凸輪筒22通過跟隨轉動驅動筒28的轉動 操作而轉動。此外，由于凸輪筒22的凸輪銷22c與固定在基部 單元26上的固定筒27的驅動凸輪槽27a接合，因此，凸輪筒22 一邊轉動 一 邊通過跟隨驅動凸輪槽2 7 a而沿光軸方向移動。從 而，凸輪筒22—邊通過跟隨轉動驅動筒28的轉動操作而繞光軸 轉動 一 邊跟隨驅動凸輪槽2 7 a而朝向光軸方向的前側前進。 將說明直進筒23的操作。
由于通過卡口式結構在凸輪筒22上支撐直進筒23，因此， 直進筒23與凸輪筒22的操作連動地朝向光軸方向的前側前進。 此時，由于直進筒23的轉動禁止鍵23a與固定筒27的直線狀的 轉動禁止凸輪槽27c接合，因此，抑制了直進筒23的轉動操作。 從而，直進筒23在被轉動禁止凸輪槽27c抑制轉動的狀態下跟 隨凸輪筒2 2的前進操作而朝向光軸方向的前側直線前進。
將說明第 一 組筒21的操作。
由于第一組筒21的凸輪銷21b與凸輪筒22的第 一組轉動凸 輪槽22a接合，因此，第一組筒21與凸輪筒22的操作連動地朝 向光軸方向的前側前進。此時，由于第一組筒21的轉動禁止凸 輪槽21c與直進筒23的直線狀的轉動禁止鍵23b接合，因此，抑 制了第一組筒21的轉動操作。從而，第一組筒21在被轉動禁止 凸輪鍵23b抑制轉動的狀態下跟隨第 一 組轉動凸輪槽22a朝向 光軸方向的前側直線前進。
利用該配置，由凸輪筒22的沿光軸方向的移動距離與由于 跟隨凸輪筒2 2的第 一 組轉動凸輪槽2 2 a而導致的沿光軸方向的 移動距離之和來確定第一組筒21的沿光軸方向的移動距離。根 據該配置，鏡頭筒20的操作不使布置在第一組筒21的前表面中 的鏡頭擋板單元30轉動。
將說明第二組驅動筒24的操作。由于第二組驅動筒24的驅動銷24c與凸輪筒22的直線狀的 驅動槽22d接合，因此，第二組驅動筒24通過跟隨凸輪筒22的 轉動操作而轉動。此外，由于第二組驅動筒24的凸輪銷24b與 直進筒23的凸輪槽23d接合，因此，第二組驅動筒24—邊轉動 一邊通過跟隨凸4侖槽23d而沿光軸方向移動。從而，第二組驅 動筒24—邊通過跟隨凸輪筒22的轉動操作而繞光軸轉動一邊 跟隨凸輪槽2 3 d朝向光軸方向的前側前進。
利用該配置，由凸輪筒22的沿光軸方向的移動距離與由于 跟隨直進筒23的凸輪槽23d而導致的沿光軸方向的移動距離之 和來確定第二組驅動筒24的移動距離。
將說明第二組透鏡保持件2 5的操作。
由于第二組透鏡保持件25的凸輪銷25d與第二組驅動筒24 的第二組驅動凸輪槽24a接合，因此，第二組透鏡保持件25與 第二組驅動筒24的，喿作連動地沿光軸方向前進。此時，由于第 二組透鏡保持件25的轉動禁止鍵25e與直進筒23的直線狀的轉 動禁止凸輪槽23e接合，因此，抑制了第二組透鏡保持件25的 轉動操作。從而，第二組透鏡保持件25在被轉動禁止凸輪槽23e 抑制轉動的狀態下跟隨第二組驅動凸輪槽24a沿光軸方向直線 前進。
利用該配置，由凸輪筒22的沿光軸方向的移動距離、由于 跟隨直進筒23的凸輪槽23d而導致的沿光軸方向的移動距離以 及由于跟隨第二組驅動筒2 4的第二組驅動凸輪槽2 4 a而導致的 沿光軸方向的移動距離之和來確定第二組透鏡保持件2 5的沿 光軸方向的移動3巨離。
上述配置和操作能夠使鏡頭筒2 0中的第 一 組筒21和第二 組透鏡保持件25例如從斷開電源時的收納狀態經由圖6所示的 攝像光學系統的焦距是最小值的廣角狀態驅動到圖7所示的攝像光學系統的焦距是最大值的望遠狀態。
為了明確根據本發明的鏡頭筒20的具體構造，將參照圖8 至圖IO比較說明本發明和現有技術。
圖8是示意性示出傳統鏡頭筒的組成構件的 一 部分的分解 立體圖。鏡頭筒20的特征在于第二組透鏡保持件25周圍的驅動 機構。因此，在圖8中僅示出了與屬于鏡頭筒20的直進筒23對 應的直進筒和布置在該直進筒的徑向內側的組成構件的構造。 不對圖8中未示出并且布置在直進筒的徑向外側的組成構件進 行說明。
圖9是示意性示出圖8所示的傳統鏡頭筒中的直進筒和布 置在該直進筒的徑向內側的構件的構造的剖視圖。圖IO是示意 性示出根據本發明的實施方式的鏡頭筒20中的直進筒23和布 置在直進筒23的徑向內側的構件的構造的剖視圖。
在圖8中，為了容易理解，將屬于根據本發明的實施方式 的鏡頭筒20的直進筒23示出為傳統的直進筒。作為布置在直進 筒23的徑向內側的組成構件，圖8所示的鏡頭筒包括第二組驅 動筒71、布置在第二組驅動筒71的徑向內側的第二直進筒72 和布置在第二直進筒7 2的徑向內側的第二組透鏡保持件7 3 。
第二組驅動筒71和第二直進筒72中的每一方均是圓筒構 件并且均被布置成使得由圖9中的點劃線表示的光軸與軸心一 致。"軸心"的定義與構成鏡頭筒20的圓筒構件的軸心的定義 相同。
在布置于直進筒23的徑向內側的第二組驅動筒71的內周 面中，在圓周方向大致等間隔地形成沿圓周方向延伸的三個曲 線狀的第二組驅動凸輪槽71c。在第二組驅動筒71的外周面上， 在圓周方向大致等間距地分別形成沿徑向向外突出的三個凸輪 銷71b和三個驅動銷71a。凸輪銷71b與直進筒23的凸輪槽23d
17可滑動地接合。驅動銷71a通過貫穿直進筒23的通孔23c與布置 在直進筒23的徑向外側的凸輪筒(未示出)的驅動槽可滑動地 接合。
通過卡口式結構將布置在第二組驅動筒71的徑向內側的 第二直進筒72安裝到第二組驅動筒71。也就是說，第二直進筒 72與第二組驅動筒71形成為一個單元并且由第二組驅動筒71 支撐第二直進筒72。在第二直進筒72中，在圓周方向大致等間 隔地形成三個直線狀的通孔72a。在第二直進筒72的位于光軸 方向的后側的端部的外表面上，在圓周方向大致等間隔地形成 三個轉動禁止鍵72b。該轉動禁止鍵72b與直進筒23的轉動禁止 凸輪槽23e可滑動地接合。
在布置于第二直進筒72的徑向內側并且保持第二透鏡組 的第二組透鏡保持件73的外周部上，在圓周方向大致等間隔地 形成沿徑向向外突出的三個凸輪銷73a。凸輪銷73a通過貫穿第 二直進筒72的通孔72a與第二組驅動筒71的第二組驅動凸輪槽 71c可滑動地接合。
將說明該傳統鏡頭筒的伸出操作。
第二組驅動筒71 —邊通過驅動銷71a的凸輪作用跟隨布置 在直進筒23的徑向外側的凸輪筒(未示出)的轉動操作而繞光 軸轉動 一 邊通過凸輪銷7lb的凸輪作用跟隨凸輪槽23d移動。由 此，使第二組驅動筒71朝向光軸方向的前側前進。
由于借助于卡口式結構將第二組驅動筒71和第二直進筒 72組合成一個單元，因此，第二直進筒72可以通過跟隨第二組 驅動筒71的操作而沿光軸方向移動。此時，由于第二直進筒72 的轉動禁止鍵7 2 b與沿光軸方向直線移動的直進筒2 3的直線狀 的轉動禁止凸輪槽23e接合，因此，抑制了第二直進筒72的轉 動操作。從而，第二直進筒72在被轉動禁止凸輪槽23e抑制轉動的狀態下跟隨第二組驅動筒71的操作而朝向光軸方向的前 側直線前進。
第二透鏡保持件73的凸輪銷73a通過貫穿形成在第二直進 筒72中的直線狀的通孔72a與第二組驅動筒71的第二組驅動凸 輪槽71c接合。因此，第二組透鏡保持件73在被通孔72a抑制轉 動的狀態下通過^艮隨第二組驅動凸4侖槽71c而朝向光軸方向的 前側直線前進。
在該配置中，由凸輪筒的沿光軸方向的移動距離、由于跟 隨直進筒23的凸輪槽23d而導致的沿光軸方向的移動距離以及 由于跟隨第二組驅動筒71的第二組驅動凸輪槽71 c而導致的沿 光軸方向的移動距離之和來確定第二組透鏡保持件7 3的沿光 軸方向的移動3巨離。
上述配置和操作能夠使傳統鏡頭筒例如從攝像光學系統的 焦距是最小值的廣角狀態改變到攝像光學系統的焦距是最大值 的望遠狀態。
在現有技術中，在直進筒的徑向內側需要第二組驅動筒71 和第二直進筒72這兩個組成構件，用于使第二組透鏡保持件73 沿光軸方向移動(參見圖8和圖9)。
相反地，在根據本發明的鏡頭筒20中，由于以下原因，可 以通過利用第二組驅動筒24這一個組成構件使第二透鏡保持 件25在直進筒23的徑向內側沿光軸方向移動(參照圖IO)。也 就是說，鏡頭筒20具有如下結構當從光軸看時，凸輪銷25d 和轉動禁止鍵25e與第二組驅動筒24重疊，并且在第二組驅動 筒24中形成切口部24e。因此，轉動禁止凸輪槽23e可以經由切 口部24e與轉動禁止4建25e接合。在該結構中，直進筒23可以抑 制第二組透鏡保持件2 5的轉動。從而消除了對如第二直進筒7 2在現有技術中，由通過凸輪筒、直進筒23和第二組驅動筒 71的驅動產生的移動量之和來確定第二組透鏡保持件7 3的沿 光軸方向的移動距離。另一方面，在鏡頭筒20中，由通過凸輪 筒22、直進筒23和第二組驅動筒24的驅動產生的移動量之和來 確定第二組透鏡保持件25的沿光軸方向的移動距離。在任一鏡 頭筒中，凸輪筒、直進筒和第二組驅動筒的驅動與第二透鏡組 的移動距離相關。因此，可以理解，鏡頭筒的一個組成構件的 去除并不影響第二透鏡組保持件的移動距離。
從而，根據本發明的實施方式的鏡頭筒20可以在不使變焦 倍率可變功能劣化的情況下減少組成構件。可以通過組成構件 的減少來減小組成構件之間產生的間隙的量。利用該減少，減 少了鏡頭筒20被驅動時的間隙量，從而提高了鏡頭筒20被驅動 的精度。此外，可以通過組成構件的減少來減少整個鏡頭筒20 的徑向寬度。因此，可以減小鏡頭筒20的尺寸。此外，可以通 過組成構件的減少來減少鏡頭筒20的制造成本。
在根據本發明的實施方式的鏡頭筒20中，第二組驅動筒24 的驅動銷24c貫穿直進筒23的通孔23c以與驅動槽22d接合的簡 單結構能夠將轉動操作從凸輪筒2 2傳遞到第二組驅動筒2 4 。從 而，防止了伴隨復雜結構而產生的間隙，以進一步提高驅動精 度。此外，使用簡單結構的部件在鏡頭筒20中傳遞轉動操作， 使得可以減少制造成本。
此外，在鏡頭筒20中，由于通過卡口式結構在凸輪筒22上 支撐直進筒23，因此，無需使用任何復雜的結構就可以同步進 行直進筒23的驅動和凸輪筒22的驅動。因此，可以進一步提高 鏡頭筒20的驅動精度，并且可以減少鏡頭筒20的制造成本。
在鏡頭筒20中，僅第一組轉動凸輪槽22a沿圓周方向形成 在凸輪筒22的徑向內表面中，并且不需要形成例如用于驅動第二組攝像透鏡25a的凸輪。結果，提高了第一組轉動凸輪槽22a 的驅動自由度。因此，鏡頭筒20的構造適于要求高倍率的攝像 光學系統，特別適于由三個透鏡組構成的攝像光學系統。
雖然已經參照典型實施方式說明了本發明，但是，應該理 解，本發明不限于所公開的典型實施方式。所附權利要求書的 范圍將符合最寬的解釋，以包含所有變型、等同結構和功能。
本申請要求2008年7月2日提交的日本專利申請 No.2008-173271的優先權，該日本專利申請的全部內容通過引 用包含于此。
權利要求
1.一種鏡頭筒，其包括固定的第一筒狀構件；第二筒狀構件，其被可轉動地布置在所述第一筒狀構件的徑向內側并且能夠通過與所述第一筒狀構件凸輪接合而沿軸心移動；第三筒狀構件，其被布置在所述第二筒狀構件的徑向內側，并且所述第三筒狀構件以不能相對于所述第一筒狀構件轉動的方式與所述第一筒狀構件接合，并且所述第三筒狀構件能夠通過所述第二筒狀構件的轉動而沿所述軸心移動；第四筒狀構件，其被布置在所述第三筒狀構件的徑向內側，所述第四筒狀構件與所述第三筒狀構件凸輪接合，并且所述第四筒狀構件以不能相對于所述第二筒狀構件轉動的方式與所述第二筒狀構件接合，并且所述第四筒狀構件能夠通過所述第二筒狀構件的轉動而沿所述軸心移動；以及透鏡保持構件，其保持攝像透鏡，所述透鏡保持件被布置在所述第四筒狀構件的徑向內側，并且所述透鏡保持件通過與所述第四筒狀構件凸輪接合并且以不能相對于所述第三筒狀構件轉動的方式與所述第三筒狀構件接合而能夠沿所述攝像透鏡的光軸的軸向移動。
2. 根據權利要求l所述的鏡頭筒，其特征在于，所述透鏡保持構件包括第 一 凸輪從動件和第二凸輪從動件；所述第三筒狀構件包括轉動禁止凸輪槽，該轉動禁止凸輪 槽沿所述軸心延伸地形成在所述第三筒狀構件的內周面中；并 且所述第四筒狀構件包括曲線狀的轉動凸輪，該轉動凸輪沿 圓周方向延伸地形成在所述第四筒狀構件的內周面，并且所述第二凸輪從動件和所述轉動禁止凸輪槽彼此可滑動地 接合，以抑制所述透鏡保持構件轉動，所述第一凸輪從動件和 所述轉動凸輪彼此可滑動地接合，并且所述第四筒狀構件繞其 軸心轉動，由此所述透鏡保持構件沿光軸的軸向移動。
3. 根據權利要求2所述的鏡頭筒，其特征在于， 所述第四筒狀構件具有切口部，使得所述第二凸輪從動件能沿徑向向外突出，以與所述轉動禁止凸輪槽凸輪接合。
4. 根據權利要求l所述的鏡頭筒，其特征在于，通過卡口 式結構在所述第二筒狀構件上支撐所述第三筒狀構件。
5. 根據權利要求l所述的鏡頭筒，其特征在于，所述鏡頭 筒還包括第一透鏡組，其被布置在所述攝像透鏡的光軸上并且被布 置在被攝體側；以及第二透鏡組，其被布置在所述攝像透鏡的光軸上并且被布 置在成像面側。
6. 根據權利要求5所述的鏡頭筒，其特征在于，所述鏡頭 筒包括第五筒狀構件，其保持所述第一透鏡組，所述第五筒狀構 件被布置在所述第二筒狀構件的徑向內側并且被布置在所述第 三筒狀構件的徑向外側，其中，所述第五筒狀構件以不能繞所述第五筒狀構件的軸心轉動 的方式與所述第三筒狀構件凸輪接合，并且所述第五筒狀構件 以與所述第二筒狀構件的操作連動地沿所述軸心移動的方式與 所述第二筒狀構件凸輪接合。
7. 根據權利要求l所述的鏡頭筒，其特征在于，所迷鏡頭 筒還包括第六筒狀構件，其被布置在所述第一筒狀構件的徑向外側，使得可通過從外部施加的轉動驅動力而繞軸心轉動，其中，所述第二筒狀構件以通過跟隨所述第六筒狀構件的轉動而轉動的方式與所述第六筒狀構件凸輪接合。
8. —種攝像設備，其包括權利要求l所述的鏡頭筒。
全文摘要
一種鏡頭筒和攝像設備。該鏡頭筒能夠減小尺寸并且提高驅動精度。第一筒狀構件被固定。可轉動的第二筒狀構件以沿軸心移動的方式與第一筒狀構件凸輪接合。以不轉動的方式與第一筒狀構件接合的第三筒狀構件可以通過第二筒狀構件的轉動而沿軸向移動。與第三筒狀構件凸輪接合的第四筒狀構件以通過跟隨第二筒狀構件的轉動而沿軸向移動的方式與第二筒狀構件接合。以不相對于第三筒狀構件移動的方式與第三筒狀構件接合的透鏡保持構件通過與第四筒狀構件凸輪接合而可以沿軸向移動。
文檔編號G02B7/04GK101620310SQ200910151909
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月2日 優先權日2008年7月2日
發明者永柄龍一 申請人:佳能株式會社