專利名稱:鏡筒的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種鏡筒,其設置為在一種模式中收縮透鏡組,而在另一模式中使用伸長到預定位置的透鏡組。
背景技術:
成像裝置如數(shù)字照相機和數(shù)字攝像機(這里,統(tǒng)稱為“數(shù)字照相機”),在成像性能和便攜性的改進方面,具有強烈的需求。為了滿足這些需求,一些成像裝置設置為,當拍攝時,將成像光學系統(tǒng)中的透鏡組從照相機殼體中延伸出來,同時將透鏡組定位在成像拾取裝置拍攝需要的距離位置處,當不拍攝時,將至少一個透鏡組從成像光軸上收縮,并且將透鏡組收縮至照相機殼體中,而透鏡組和成像拾取裝置之間的距離最小化到小于用于拍攝所需的最小距離。當鏡筒處于收縮狀態(tài)并且可動鏡筒被存儲時,所述成像裝置在成像光軸方向具有更小的尺寸(這里,也稱為厚度尺寸),并且因此適合于攜帶。然而,在上述技術中,從成像光軸上收縮的透鏡組的收縮位置實質上位于照相機主體的固定筒部分的最大外徑的內部。因此,當可動鏡筒存儲時,厚度尺寸可以減小,而固定筒部分的外徑將增加。這導致了從前方(物側)觀察時,照相機主體(成像裝置)尺寸增加的問題。為了克服該問題,已知一種鏡筒,設置為收縮至少一個具有可伸縮透鏡保持框架的可伸縮透鏡組,所述可伸縮透鏡保持框架將透鏡組收縮至固定筒部分的內徑的外部(日本專利申請公開No. 2006-330657)。在鏡筒中,,具有不同于用于在成像光軸方向上移動可動鏡筒的向后-向前驅動源的收縮框架驅動源的收縮框架驅動機構,當透鏡組收縮時(當不進行拍攝時),通過收縮步驟,將可伸縮透鏡保持框架收縮到固定筒部分的外部。相比于傳統(tǒng)的將透鏡組收縮到固定筒部分的內部的設置,該鏡筒能夠不僅不產生可動鏡筒的外徑的增加,而且在收縮狀態(tài)時不產生透鏡組之間的距離的增加。然而,由于除了向后-向前驅動源之外,還提供用于收縮框架驅動機構的收縮框架驅動源,因此上述所述的傳統(tǒng)的鏡筒,在小型化方面仍然存在改進的空間。
發(fā)明內容
本發(fā)明已經在考慮了前述問題的情形下進行。本發(fā)明的一個主要目的是提供一種鏡筒,其能夠將可伸縮透鏡組收縮到固定筒部分的內徑的外部,并且實現(xiàn)進一步的尺寸減小。根據(jù)本發(fā)明實施例的一種鏡筒,包括包括至少一個可伸縮透鏡組的多個透鏡組; 設置為分別保持多個透鏡組的多個透鏡保持框架;設置為保持位于其中的多個透鏡保持框架的可動鏡筒;以及設置為保持位于其中的可動鏡筒的固定筒部分。多個透鏡保持框架、可動鏡筒和固定筒部分設置為,在收縮狀態(tài)和拍攝狀態(tài)之間移動多個透鏡組,其中,在收縮狀態(tài)中,多個透鏡組存儲為多個透鏡組中至少一個部分收縮,在拍攝狀態(tài)中,多個透鏡組中至少一部分向著目標運動。多個透鏡保持框架包括設置為可動地保持至少一個可伸縮透鏡組的可伸縮透鏡保持框架,從而在拍攝狀態(tài)時將多個透鏡組定位在單一成像光軸上的拍攝位置,并且在收縮狀態(tài)時,將包括至少一個透鏡組的至少一個可伸縮透鏡組收縮到位于固定筒部分的內徑位置的外部的收縮位置??缮炜s透鏡保持框架設置為,通過相對于固定筒部分驅動可動鏡筒的驅動力,在拍攝位置和收縮位置之間,移動至少一個可伸縮透鏡組。
圖1是示出從物側觀察時作為本發(fā)明一個例子的鏡筒10的收縮存儲狀態(tài)D的透視示意圖。圖2是示出從像平面?zhèn)扔^察時鏡筒10的收縮存儲狀態(tài)D的透視示意圖。圖3是示出如圖2中從像平面?zhèn)扔^察時鏡筒10的拍攝狀態(tài)P的透視示意圖。圖4是示出在透鏡組伸出的拍攝狀態(tài)P中和在透鏡組收縮和存儲的收縮狀態(tài)D 中,鏡筒10、透鏡保持框架和鏡筒10的主體部分中的透鏡組的縱向剖視圖。圖5是待安裝到螺旋部分中的第一旋轉筒22的透視圖。圖6是示出在第二旋轉筒M中形成的凸輪槽的形狀的放大示意圖。圖7是示出在凸輪筒沈中形成的凸輪槽的形狀的放大示意圖。圖8是示出省略了螺旋面的情況下在第一襯墊23中形成的凸輪槽和鍵槽的形狀的放大示意圖。圖9是示出省略了螺旋面的情況下在固定框架21的固定筒部分21a中形成的凸輪槽和鍵槽的形狀的放大示意圖。圖10是示出在第一旋轉筒22中的鍵部分、直型槽和凸輪槽的形狀的放大示意圖。圖11是示出驅動桿34安裝到第一襯墊23的透視示意圖。圖12是示出收縮存儲狀態(tài)D的透視示意圖,用于解釋第三透鏡保持框架31和其向后-向前驅動機構30的設置,以及第四透鏡保持框架41和其向后-向前驅動機構40的設置。圖13是示出拍攝狀態(tài)P的透視示意圖,用于解釋第三透鏡保持框架31和其向后-向前驅動機構30的設置,以及第四透鏡保持框架41和其向后-向前驅動機構40的設置。圖14是示出從圖1中箭頭A2方向觀察的鏡筒10的側面示意圖。圖15是用于解釋第四透鏡保持框架41的設置的透視示意圖。圖16是示出第四透鏡保持框架41中的第四透鏡保持框架旋轉底座93的連接壁部分96的階梯部分96a的設置的說明圖。圖17是用于解釋圍繞第四透鏡保持框架41的設置的透視示意圖。圖18是用于解釋螺旋元件45的設置的透視示意圖。圖19是示出圍繞第四組導螺桿44的設置的說明圖,其具有沿圖14中I-I線的橫截面。圖20是示出第四透鏡保持框架41和向后-向前驅動機構40的操作的說明圖。圖21是用于解釋第三透鏡保持框架31的設置的透視示意圖。圖22是示出第三透鏡保持框架31中的第三透鏡保持框架旋轉底座63的階梯部分65的說明圖。
圖23是示出操作第三透鏡保持框架31和向后-向前驅動機構30的說明圖。圖24A和24B是用于解釋驅動桿34的設置的透視示意圖,圖24A示出從面對成像光軸OA側觀察時桿的形狀,圖24B示出從驅動桿導向軸35側觀察時桿的形狀。圖25是示出驅動桿34和第二直型槽23f的設置的說明圖,其具有沿圖11中II-II 線的橫截面。圖沈是示出圍繞圖10中凸輪槽22e的區(qū)域的放大說明圖,其中第一旋轉筒22的內周邊表面被放大。圖27A-27C是示出當從驅動桿34 (延伸部分34b)觀察時,第一旋轉筒22如何旋轉和向后-向前運動的說明圖,其中假設正面觀察時水平方向是成像光軸OA方向,左側是物側,正面觀察時豎直方向是第一旋轉筒22相對于驅動桿34,即第一襯墊23,的旋轉方向, 圖27A示出其中第一旋轉筒22收縮到固定筒部分21a中的存儲狀態(tài)(收縮存儲狀態(tài)D),圖 27B示出第一旋轉筒22相對于固定筒部分21a完全延伸到最大延伸位置,圖27C示出在最大延伸位置旋轉第一旋轉筒22。圖28是示出當延伸部分34b安裝到第二直型槽23f的情形下的第一襯墊23設置于第一旋轉筒22的內部時,驅動桿34(延伸部分34b)向著像平面伸出的透視示意圖。圖29A-29D是示出具有如圖4的橫截面的鏡筒10的操作模式的說明圖,圖29A示出收縮狀態(tài)D,圖29B示出第一旋轉筒移動到最大延伸位置,圖29C示出第三透鏡組13移動到成像光軸OA上的拍攝位置(拍攝狀態(tài)P),圖29D示出第三透鏡組13移動到遠攝位置。圖30A和30B是示出當從物側觀察時,使用本發(fā)明的鏡筒10的照相機100的外部設置的透視示意圖,圖30A示出成像透鏡收縮并存儲在照相機主體中,圖30B示出成像透鏡從照相機主體中伸出。圖31是示出當從后部觀察時,照相機100的外觀的透視示意圖,其中所述后部為拍攝者所在的一側。圖32是示出照相機100的功能設置的框圖。
具體實施例方式參照附圖,對根據(jù)本發(fā)明的鏡筒和具有其的成像裝置的實施例給出如下說明。參照圖1至11,給出作為根據(jù)本發(fā)明的鏡筒的一個實施例的鏡筒10的示意性結構的說明。包括鏡筒10的光學裝置,包括第一透鏡組11,第二透鏡組12,第三透鏡組13,第四透鏡組14,快門/光圈單元15,固態(tài)成像裝置16,第一透鏡保持框架17,防護玻璃罩18, 低通濾波器19,固定框架21,第一旋轉筒22,第一襯墊23,第二旋轉筒M,第二襯墊25,凸輪筒沈,直型筒27,驅動桿34,變焦馬達51,透鏡擋板55,鏡筒底座81,擠壓板82,擠壓板 83,和擠壓板84。注意到,第一旋轉筒22,第二旋轉筒M和直型筒27起到可動鏡筒的作用。 此外,變焦馬達51用作用于通過花鍵齒輪和類似物沿著成像光軸OA的方向向后和向前移動可動鏡筒的向后-向前驅動源以及驅動可動透鏡保持框架通過可動鏡筒的透鏡保持框架驅動裝置。在該光學裝置(成像透鏡系統(tǒng))處于拍攝狀態(tài)P(參照圖4的上半部分)時,第一透鏡組11,第二透鏡組12,第三透鏡組13和第四透鏡組14以這樣的順序從物側安置。同時,快門/光圈單元15插入到第二和第三透鏡組12和13之間。此外,包括CXD (電荷耦合裝置)和其他元件的固態(tài)成像裝置16設置在第四透鏡組14的像平面?zhèn)?。第一到第四透鏡組11-14組成了可變焦距的變焦透鏡。第一透鏡組11包括一個或多個透鏡。第一透鏡組11通過一體地保持透鏡的透鏡保持框架17被直型筒27固定地保持。在第一透鏡組11的物側,提供有在此之前已知的透鏡擋板55。透鏡擋板55設置成在拍攝狀態(tài)時打開拍攝透鏡系統(tǒng)的光路,在收縮狀態(tài)時阻擋光路。第二透鏡組12包括一個或多個透鏡。第二透鏡組12被凸輪筒沈和第二襯墊25 支撐以使得,在一體地保持第二透鏡組12的第二透鏡保持框架(沒有明確示出)中形成的凸輪隨動機構插入到用于凸輪筒沈中的第二透鏡組的凸輪槽26b (如圖7)與第二襯墊25 中的直型槽2 接合。第三透鏡組13包括一個或多個透鏡。第三透鏡組13通過第三透鏡保持框架31 一體地保持。此外,第三透鏡組13在收縮存儲狀態(tài)時,從成像光軸OA(成像光路)收縮,在拍攝狀態(tài)時,定位在成像光軸(成像光路)上。這將在后面作詳細說明。第四透鏡組14包括一個或多個透鏡。第四透鏡組14通過第四透鏡保持框架41 一體地保持。此外,第四透鏡組14在收縮存儲狀態(tài)時,從成像光軸OA(成像光路)收縮,在拍攝狀態(tài)時,定位在成像光軸(成像光路)上。該構型將在后面作詳細說明。在該實施例中,第四透鏡組14用作用于帶到焦點中即聚焦的聚焦透鏡??扉T/光圈單元15包括快門和孔徑光闌。快門/光圈單元15通過凸輪筒沈和第二襯墊25支撐以使得在那里一體地形成的凸輪隨動機構插入到用于凸輪筒沈中的快門 /光圈單元的凸輪槽26c (如圖7)中,從而與第二襯墊25中的直型槽2 接合。固定框架21的內部具有圓柱型的固定筒部分21a(如圖2和3等所示)。在固定筒部分21a的內周邊表面上,形成有沿著軸方向的直型槽21b,凸輪槽21c和間隙槽21d (如圖9)。稍后說明的第一襯墊23的鍵部分23a(如圖2和4)接合直型槽21b,而稍后說明的第一旋轉筒22的凸輪隨動機構22a(如圖5)接合凸輪槽21c。間隙槽21d使得能夠配置橋接固定筒部分21a的外部位置和內部位置的驅動桿34。在第一旋轉筒22的底座端部分的外周邊表面上,形成有螺旋型的凸輪隨動機構 22a和齒輪部分22b (如圖幻。在第一旋轉筒22的內周邊表面上,提供有鍵部分22c,直型槽22d和凸輪槽22e,如圖5和10所示。鍵部分22c成對并且向著旋轉中心(在此及后也稱為“徑向方向”)凸出。鍵部分22c作為直線導向元件。直型槽22d是沿著成像光軸OA(成像光路)的導向槽。凸輪槽2 是用于驅動桿34運動的導向槽。凸輪槽22e的作用在后面作詳細說明。在第一襯墊23的外周邊表面上,提供有鍵部分23a和導向槽23b,如圖11所示。 鍵部分23a形成為沿著底座端部分凸出,并且與固定筒部分21a(如圖2、的直型槽21b接合。沿著與成像光軸OA正交的平面提供有導向槽23b,從而在成像光軸OA (成像光路)方向成對。第一旋轉筒22的一對鍵部分22c (如圖5和10)與導向槽2 接合。這種構型允許第一旋轉筒22和第一襯墊23 —體地沿著成像光軸OA (成像光路)方向運動,并且還可以圍繞成像光軸OA相對旋轉運動。在第一襯墊23的內周邊表面上,提供有第一直型槽23c和螺旋部分23d(如圖
711),如圖8和11所示。第一直型槽23c沿著成像光軸OA(成像光路)方向延伸。提供凸出于第二襯墊25的底座端部分的外周邊表面的鍵部分2 與第一直型槽23c接合。螺旋部分23d旋擰到形成于第二旋轉筒M的底座端部分的外周邊表面的螺旋部分(未示出)。更進一步,間隙槽2 和第二直型槽23f形成于第一襯墊23中。間隙槽2 提供用于穿過周邊壁部分以插入稍后描述的第二旋轉筒M的凸輪隨動機構Ma(如圖4)。沿著成像光軸OA(成像光路)方向提供第二直型槽23f,從而接收驅動桿34。在該實施例中,第二直型槽23f穿過位于成像光軸OA方向的中間位置的周邊壁部分,通過在鄰近底座端部分 (如圖觀等)的外周邊表面打孔形成為凹形。此外,從第一襯墊23側觀察,該實施例中的第二直型槽23f具有階梯形狀,在圓周方向在兩側都具有階梯部分23g(如圖2 。第二直型槽23f的作用在后面給出詳細說明。雖然沒有示出,螺旋部分形成在第二旋轉筒M的底座端部分的外周邊表面上,并且該螺旋部分旋擰到設置在第一襯墊23的內周邊表面上的螺旋部分23d(如圖11)。此外, 凸輪隨動機構Ma(如圖4)被提供,從而在靠近第二旋轉筒M的底座端部分的外周邊表面上凸出,并且通過用于第一襯墊23中的凸輪隨動機構的間隙槽23e (如圖8等),與第一旋轉筒22的內周邊表面上提供的直型槽22d(如圖5和10)接合。在第二旋轉筒M的內周邊表面上,形成有導向槽24b和凸輪槽Mc,如圖6所示。 沿著與成像光軸OA(成像光路)正交的平面提供導向槽Mb。雖然沒有示出,是設置為在第二襯墊25的外周邊表面凸出的直線導向元件的隨動機構(或鍵)與導向槽24b接合。這種構型允許第二襯墊25和第二旋轉筒M沿著成像光軸OA(成像光路)方向一體地運動, 并且還可以繞成像光軸OA相對旋轉運動。凸輪槽2 是用于直型筒27運動的凸輪槽。在第二襯墊25的內周邊表面上,雖然沒有示出,沿著與成像光軸OA(成像光路) 正交的平面中形成有導向槽。是設置為在凸輪筒26的外周邊表面(前側)凸出的直線導向元件的隨動機構(或鍵部分)與導向槽接合。如圖4所示,凸輪筒沈配合到第二襯墊25 的內周邊表面。凸輪筒沈具有鎖定突起,該鎖定突起設置為以使得凸出于底座端部分的外周邊表面上。鎖定突起26a配合并鎖定到第二旋轉筒M的底座端部分,從而凸輪筒沈與第二旋轉筒M —體地旋轉。這種設置允許凸輪筒26和第二襯墊25沿著成像光軸OA (成像光路)方向一體地運動,并且還可以繞成像光軸OA相對旋轉運動。直型筒27的底座端側面插入到第二襯墊25和第二旋轉筒M之間。提供凸輪隨動機構27a,從而在靠近直型筒27的底座端部分的外周邊表面凸出。凸輪隨動機構27a與形成于第二旋轉筒M的內周邊表面上的凸輪槽Mc(如圖6)接合。此外,雖然沒有示出, 沿著軸向方向在直型筒27的內周邊表面中形成有直型槽,并且第二襯墊25的外周邊表面上的鍵部分與直型槽接合。在鏡筒10中,變焦馬達51 (如圖1等)的驅動力相應地通過與齒輪部分22b (如圖5)嚙合的齒輪(沒有示出)傳遞,從而旋轉第一旋轉筒22。這允許第一到第三透鏡組 11-13和快門/光圈單元15進行預定的變焦操作。圖6示出與第二襯墊25的外周邊表面上的隨動機構(或鍵)接合的導向槽Mb, 以及在第二旋轉筒M中與直型筒27的凸輪隨動機構27a接合的凸輪槽Mc。圖7示出在第二透鏡組12的透鏡保持框架中與凸輪隨動機構接合的凸輪槽^b,以及在凸輪筒沈中與快門/光圈單元15的凸輪隨動機構接合的凸輪槽^c。圖8示出用于第二旋轉筒M的凸輪隨動機構2 的間隙槽23e,與第二襯墊25的鍵部分2 接合的第一直型槽23c,以及在第一襯墊23中與驅動桿34接合的第二直型槽23f。圖9示出與第一襯墊23的鍵部分23a 接合的直型槽21b,與第一旋轉筒22的凸輪隨動機構2 接合的凸輪槽21c,以及用于在固定框架21的固定筒部分21a中橋接固定筒部分21a的外側和內側的間隙槽21d。圖10示出與第一襯墊23的導向槽2 接合的鍵部分22c,與第二旋轉筒M的凸輪隨動機構2 接合的直型槽22d,以及在第一旋轉筒22中與隨后描述的驅動桿34的凸輪突起34h接合的凸輪槽Me。具體而言,在上述構型中,第一旋轉筒22不僅是與固定筒部分2化螺旋旋擰連接, 還具有與螺旋凸輪槽21c (如圖9)接合的凸輪隨動機構22a。當從凸輪槽21c的存儲狀態(tài)驅動到廣角位置時,第一旋轉筒22完全延伸到最大伸出位置。其后,如圖9所示,當從廣角端驅動到遠攝端時,由于凸輪槽21c的物側端與固定筒部分21a的端面平行,第一旋轉筒22 在固定位置旋轉,而不在成像光軸OA(成像光路)方向運動。為了對抗這,當從收縮狀態(tài)移動到廣角位置時,首先第一旋轉筒22向著物體延伸同時旋轉,并且在旋轉中的某一點達到最大伸出位置。換言之,第一旋轉筒22,其是定位為靠近固定筒部分21a的鏡筒,以及第一襯墊23在伸出操作初期完全伸出。這使得在成像光軸OA(成像光路)上預先獲得可以插入第三透鏡保持框架31的空間成為可能。因此,由于用于其插入的空間得以保證,作為可伸縮透鏡保持框架的第三透鏡保持框架31能夠開始向前運動。在變焦馬達51(如圖1)設置成使用一般的DC(直流)馬達的情形下,可以通過例如包括直接與變焦馬達51的輸出軸連接的小齒輪并且具有與小齒輪相鄰布置的編碼器結構和光中斷器的變焦量檢測器生成的驅動脈沖數(shù)來控制第一旋轉筒22和類似物的位置。 同時,雖然使用DC馬達作為移動第一旋轉筒22的驅動源并且通過包括編碼器和光中斷器的檢測器檢測第一旋轉筒22的驅動位置,但是可以通過將脈沖馬達代替上述整個結構來實現(xiàn)類似的功能。接著,參照附圖1- ,通過描述給出一構型,其中在鏡筒10中,當處于收縮存儲狀態(tài)時,第三和第四透鏡組13和14隨著可伸縮透鏡保持框架從成像光軸OA (成像光路)中縮回,當處于拍攝狀態(tài)時,位于成像光軸OA (成像光路)中。在鏡筒10中,如圖1-3所示,當從前側觀察時,第三透鏡保持框架31提供在固定框架21的橫向側上,并且第四透鏡保持框架41提供在固定框架21的上側。在固定框架 21的一角,形成有存儲空間21Q,作為可存儲第三和第四透鏡保持框架31和41 (如圖2和 3)的縮回位置。存儲空間21Q提供在固定框架21的固定筒部分21a的側部,在固定筒部分21a提供的切口部分(如圖9)允許第三和第四透鏡保持框架31和41在存儲空間和固定筒部分21a的內部位置之間運動。因此,如圖2-4所示,在收縮狀態(tài)下,第三和第四透鏡保持框架31和41可以縮回超過可動鏡筒的最大外直徑(這里,是指第一旋轉筒22的最大外直徑)。在存儲空間21Q中,第三和第四透鏡組13和14以沿光軸方向相互重疊的狀態(tài)存儲(如圖2和4)。如圖4所示,第三和第四透鏡保持框架31和41設置在快門/光圈單元15和固態(tài)成像裝置16之間。在該實施例中,第三透鏡保持框架31設置成最靠近快門/光圈單元15, 第四透鏡保持框架41設置成最靠近固態(tài)成像裝置16。分別給第三和第四透鏡保持框架31 和41提供向后-向前驅動機構(30和40(如圖2等))。該機構允許第三和第四透鏡保持框架31和41從成像光軸OA (成像光路)縮回,然后在固定框架21中的可動鏡筒(旋轉筒 22和24以及直型筒27)的收縮狀態(tài)(如圖2)下存儲在存儲空間21Q(縮回位置)中,在固定框架21外部的可動鏡筒的伸出狀態(tài)(如圖3)下,向前運動到成像光軸OA(成像光路) (成像位置),然后在成像光軸OA方向(伸出方向)運動。在該實施例中,存儲操作按照以下方式執(zhí)行,從而收縮第三和第四透鏡組13和 14。具體地,第四透鏡保持框架41首先移動到存儲位置(存儲空間21Q),然后布置得比第四透鏡組14更靠近物側(前側)設置的第三透鏡組13的第三透鏡保持框架31的存儲操作被允許。其后,隨著第三透鏡保持框架31 (第三透鏡組13)移動到存儲位置(存儲空間 21Q),第一透鏡組11,第二透鏡組12以及快門/光圈單元15移動到收縮存儲位置。首先,對第四透鏡保持框架41和向后-向前驅動機構40的設置給出說明。如圖 12-20所示,第四透鏡保持框架41 (第四透鏡組14)中的向后-向前驅動機構40包括第四組主導向軸42,第四組副導向軸43,第四組導螺桿44,螺旋元件(齒條)45,擠壓扭力彈簧 46,螺旋偏壓片47(如圖1和14),可滑動壁部分49 (如圖19等),第四組馬達53,以及齒輪71-74,用于保持第四透鏡組14的第四透鏡保持框架41。注意到圖12、13和17省略了可滑動壁部分49的圖示以便于其它部件的理解。類似的,在圖16中,除了稍后描述的連接壁部分96的內壁表面上的階梯部分96a的部分被打上點,以便于其理解。第四透鏡保持框架41在一端保持第四透鏡組14,并且在另一端可動地和滑動地插入到第四組主導向軸42中。如圖15所示,第四透鏡保持框架41具有第四透鏡保持部分 91,第四透鏡保持框架臂部分92,以及第四透鏡保持框架旋轉底座93。第四透鏡保持部分91位于第四透鏡保持框架41的一端(梢部),并且保持第四透鏡組14。第四透鏡保持部分91是總體上具有圓柱形狀的框架元件。第四透鏡保持框架臂部分92連接第四透鏡保持部分91到第四透鏡保持框架旋轉底座93,并且構成第四透鏡保持框架41的臂部分。第四透鏡保持框架臂部分92具有彎曲部分,該彎曲部分整體上具有曲柄形狀,其在中間位置平行于第四組主導向軸42延伸。其另一側通過第四透鏡保持框架旋轉底座93連續(xù)。第四透鏡保持框架旋轉底座93包括盤型前側軸安裝部分94和盤型后側軸安裝部分95,它們具有設置在相同軸上的插入孔(94a和95a);和用于連接部分94和95 二者以在二者中間形成近似圓柱形的空間的連接壁部分96。前側和后側軸安裝部分94和95的插入孔94a和95a是通孔,當相對于第四組主導向軸42運動時,允許第四組主導向軸42插入其中。后側軸安裝部分95續(xù)有第四透鏡保持框架臂部分92。在與插入孔94a和95a的軸(其與插入的第四組主導向軸42的軸重合)正交的平面中,連接壁部分96具有繞軸彎曲的圓柱形狀(如圖19)。在連接壁部分96的內壁表面上,提供有階梯部分96a,其從筒形內周邊表面凹進。 如圖16所示,階梯部分96a包括在底座端側上具有凸輪傾斜形狀的凸輪面96b ;與凸輪面的底端相連續(xù)并沿著成像光軸OA方向延伸的側部接合面96c ;以及由為與成像光軸OA基本垂直的平面的前側軸安裝部分94的下端面形成的前側接合面96d。前側和后側軸安裝部分94和95的插入孔94a和95a允許第四透鏡保持框架旋轉底座93由第四組主導向軸42支撐,從而繞第四組主導向軸42的軸旋轉和沿著成像光軸OA 的方向運動(如圖17等)。
第四組主導向軸42提供為實質上平行于位于固定筒部分21a側邊的第四透鏡組 14的成像光軸OA (成像光路)。此外,第四組主導向軸42夾在筒底座81和擠壓板82之間, 筒底座81和擠壓板82固定到固定框架21上從而沿成像光軸OA的方向間隔開(如圖1和 14)。因此,相應地,繞第四組主導向軸42旋轉第四透鏡保持框架41允許在存儲位置和拍攝位置之間的運動(旋轉運動),其中在存儲位置處,在收縮存儲狀態(tài)中的第四透鏡組14存儲在固定框架21的存儲空間21Q中,從而從固定筒部分21a縮回出來(收縮存儲狀態(tài)D), 如圖2和12所示,在拍攝位置處,第四透鏡組14在拍攝狀態(tài)(拍攝狀態(tài)P)下插入到成像光軸OA(成像光路)中,如圖3和13所示。更進一步,第四透鏡保持框架41,當在拍攝位置 (拍攝狀態(tài)P)相應地沿第四組主導向軸42運動時,允許插入到成像光軸OA(成像光路)上的第四透鏡組14在成像光軸OA上運動(直線運動)。在第四透鏡保持框架41中,提供有擋塊41a(如圖12和13)和遮光片41b,從而在第四透鏡保持部分91上靠近第四透鏡保持框架臂部分92的彎曲部分的一側凸起。如圖 12和13所示,擋塊41a提供在從存儲位置(存儲空間21Q)到拍攝位置(成像光軸OA)的旋轉方向的前側。通過與第四組副導向軸43接觸來定位擋塊41a,從而被第四透鏡保持框架41保持的第四透鏡組14定位在成像光軸OA(拍攝位置)中。第四組副導向軸43為桿形并且提供在筒底座81上,從而沿成像光軸OA方向延伸。第四組副導向軸43提供為實質上平行于第四組主導向軸42,并且具有與擋塊41a和擠壓扭力彈簧46合作,使得第四透鏡組14(第四透鏡保持框架41)位于拍攝位置(成像光軸OA)的定位功能。同時,遮光片41b形成為以板形狀延伸,從而檢測第四透鏡保持框架41 (第四透鏡組14)是否處于存儲位置。遮光片41b設置為當?shù)谒耐哥R保持框架41處于存儲位置(收縮位置)時(如圖2和12),遮蔽作為第四組位置檢測器的光中斷器48的檢測部分的光,并且當?shù)谒耐哥R保持框架41處于拍攝位置時(如圖3和13),從作為第四組位置檢測器的光中斷器48的檢測部分移開。當檢測部分被遮光片41b遮住時,光中斷器48輸出L(低電平) 參考信號,當檢測部分沒有被遮光片41b遮住時,光中斷器48輸出H(高電平)參考信號。 因此,當生成了 L(低電平)參考信號時,第四透鏡保持框架41可以認為到達存儲位置。這使得可以開始收縮位于第四透鏡保持框架41的物側的第三透鏡保持框架31到存儲位置的操作(存儲可動鏡筒的操作)。第四透鏡保持框架41通過來自第四組導螺桿44的驅動力旋轉地和直線地運動。如圖14和17所示,第四組導螺桿44具有桿狀,其在外周邊表面上提供有螺旋槽, 并且具有一體地固定到其像平面?zhèn)榷说凝X輪74。第四組導螺桿44能夠夾在擠壓板82和固定框架21之間旋轉,從而在固定筒部分21a的側邊位置處實質上平行于成像光軸(成像光路)。第四組導螺桿44的梢部44a向著物方凸出超過擠壓板82,并且通過螺旋偏壓片47 的臂部分47a向著成像區(qū)域偏壓(如圖1)。螺旋偏壓片47與擠壓板82旋擰連接并固定到固定框架21 (如圖1)。由于該原因,在第四組導螺桿44中,成像光軸OA方向的間隙移動到一側。當來自設置在第四組馬達53的輸出軸上的齒輪71的旋轉驅動力通過齒輪72和73 傳輸?shù)烬X輪74時,第四組導螺桿44被旋轉驅動。螺旋元件45提供為傳輸旋轉驅動力到第四透鏡保持框架41。如圖18所示,螺旋元件(齒條)45具有筒形插入底座部分45a和從那里延伸的柱狀接合腿部分45b。在插入底座部分45a中,提供有通孔45c,其允許當能夠移動到第四組主導向軸42中時第四組主導向軸42插入到其中;以及接觸部分45d,其向著接合腿部分 45b的相對側凸出。在接合腿部分45b中,提供有具有多個齒的齒條部分45e,所述多個齒與第四組導螺桿44的螺旋槽嚙合;用于固定位于擠壓扭力彈簧46的另一端的臂部分46b 的接合突起45f (如圖17);以及可滑動接觸面45g,其位于接合腿部分45b的與齒條部分 45e相對的側面。如圖17所示,螺旋元件45以這樣一種方式提供第四組主導向桿42插入到插入孔45c中,而插入底座部分45a位于第四透鏡保持框架41中的第四透鏡保持框架旋轉底座 93的前側和后側軸安裝部分94和95之間的空間中(連接壁部分96內部)。因此,在連接壁部分96內部,螺旋元件45被支撐,從而能夠繞第四組主導向軸42旋轉,并且能夠沿第四組主導向軸42移動。從而,螺旋元件45能夠相對于第四透鏡保持框架41旋轉和移動。在螺旋元件45中,插入底座部分45a的上端面45h面對前側軸安裝部分94的下端面(形成于連接壁部分96的內壁表面的階梯部分96a的前側接合面96d(如圖16)),并且接觸部分 45d位于形成于連接壁部分96 (如圖20)內壁表面的階梯部分96a(如圖14)內部。這允許螺旋元件45的接觸部分45d與凸輪面96d、側部接合面96c和階梯部分96a的前側接合面 96d接合(如圖16)。擠壓扭力彈簧46提供在螺旋元件45之下(位于后側軸安裝部分95 側)。提供擠壓扭力彈簧46,從而在第四透鏡保持框架41的前側和后側軸安裝部分94 和95之間的空間(連接壁部分96的內部)中繞第四組主導向軸42卷繞。擠壓扭力彈簧 46在其一端具有臂部分46a且在其另一端具有臂部分46b。臂部分46a固定到第四透鏡保持框架41的第四透鏡保持框架臂部分92,并且臂部分46b固定到螺旋元件45的接合腿部分45b的接合突起45f。通過該構型,在位于第四透鏡保持框架41的前側和后側軸安裝部分94和95之間的空間中(連接壁部分96的內部),在第四組主導向軸42上從成像平面?zhèn)?后側軸安裝部分95側)到物側(前側軸安裝部分94側)的方向上(向前(圖20中向上))(成像光軸OA方向),擠壓扭力彈簧46對螺旋元件45恒定偏壓(這里還稱為“線性偏壓”)。同時,擠壓扭力彈簧46對第四透鏡保持框架41和螺旋元件45恒定偏壓(這里還稱為“旋轉偏壓”),從而第四透鏡保持框架41和螺旋元件45在繞第四組主導向軸42的旋轉方向相互分離。在被擠壓扭力彈簧46旋轉偏壓的螺旋元件45中,沿旋轉偏壓方向位于前側的齒條部分45e與第四組導螺桿44的螺旋槽接合。螺旋元件45的齒條部分45e可以與如上所述的第四組導螺桿44的螺旋槽嚙合, 并且在該實施例中,設置為能夠在物側(前側)和成像平面?zhèn)?后側)都與第四組導螺桿 44的螺旋槽接觸。通過該構型,當螺旋元件45壓靠第四組導螺桿44(螺旋槽)時,齒條部分45e(螺旋槽)以合適的狀態(tài)與第四組導螺桿44(螺旋槽)嚙合,而在成像光軸OA方向和與之正交的方向沒有間隙。換言之,當螺旋元件45壓靠第四組導螺桿44(螺旋槽)時, 在沿著第四組導螺桿44運動的螺旋元件45的運動方向的前側和后側上,齒條部分45e (螺旋槽)都與第四組導螺桿44的螺旋槽接觸。可滑動壁部分49(如圖19)設置來保持嚙合狀態(tài)。如圖19所示,其是沿著圖14中的線I-I的剖面圖,在沿著與成像光軸OA正交的方向上,可滑動壁部分49設置為面對螺旋元件45的可滑動接觸面45g。換言之,在與成像光軸OA正交的平面上,螺旋元件45位于第四組導螺桿44和可滑動壁部分49之間??苫瑒颖诓糠?9沿著成像光軸OA方向,從固定框架21向著物側延伸,并且設定為在一高度位置具有能夠面對螺旋元件45的可滑動接觸面45g的長度,在該高度位置處至少稍后說明的接觸部分45d的接觸端部分45u與凸輪面96b接觸(如圖14)。此外,定位可滑動壁部分 49,從而可滑動壁部分49和可滑動接觸面45g之間的間隙C小于齒條部分45e和第四組導螺桿44之間的接合量H (H > C)。下面,給出當向后-向前驅動機構40旋轉第四透鏡保持框架41時從而設置在其中第四透鏡組14從固定框架21的固定筒部分21a縮回出來的存儲位置(收縮存儲狀態(tài)D) 和其中第四透鏡組14插入到成像光軸OA上的拍攝位置(拍攝狀態(tài)P)之間的操作說明。在第四透鏡保持框架41 (向后-向前驅動機構40)中,由于設置在筒內周邊表面中的階梯部分96a的凸輪面96b和接收在其中的螺旋元件45的接觸部分45d的滑動,第四透鏡保持框架旋轉底座93通過沿縱向方向(成像光軸OA方向)直線地運動的螺旋元件45 的壓力旋轉,并且由于接觸部分45d和前側接合面96d之間的接觸(如圖20等),通過沿著縱向方向直線地運動的螺旋元件45的壓力而筆直地運動。這允許階梯部分96a作為凸輪槽,而螺旋元件45的接觸部分45d作為凸輪銷。因此,階梯部分96a和接觸部分45d構成了用于將直線運動的螺旋元件45的運動轉換為繞第四組主導向軸42的旋轉運動和沿著在第四透鏡保持框架41中的第四主導向軸42的直線運動的轉換機構。如上所述,第四透鏡保持框架旋轉底座93沿著第四組主導向軸42向上和向下移動,或者通過是在為凸輪槽的階梯部分96a中向后和向前運動的凸輪銷的螺旋元件45的接觸部分45d繞第四組主導向軸42旋轉。通過第四透鏡保持框架41的向后-向前驅動機構40的構型,旋轉地偏壓擠壓扭力彈簧46對固定到擠壓扭力彈簧46的一個臂部分46a的第四透鏡保持框架41 (其第四透鏡保持框架臂部分92)施加旋轉偏壓力,使得擋塊41a與第四組副導向軸43接觸,并且還對固定到另一個臂部分46b的螺旋元件45 (其接合腿部分45b)施加旋轉偏壓力,使得齒條部分45e (其螺旋槽)與第四組導螺桿44(其螺旋槽)嚙合。結果,在第四透鏡保持框架41 中的第四透鏡保持框架旋轉底座93的連接壁部分96的階梯部分96a中,繞第四組主導向軸42的旋轉偏壓力施加到位于其中的螺旋元件45的接觸部分45d上,并且沿著成像光軸 OA運動,即,在接觸部分45d和階梯部分96a (連接壁部分96)之間施加相對旋轉力。通過第四透鏡保持框架41的向后-向前驅動機構40的設置,介于固定到擠壓扭力彈簧46的一個臂部分46a的第四透鏡保持框架41 (其第四透鏡保持框架旋轉底座93) 的后側軸安裝部分95 (其上端面95b)和固定到擠壓扭力彈簧46的另一個臂部分46b的螺旋元件45的插入底座部分45a(其下端面45i)之間的擠壓扭力彈簧46在第四組主導向軸 42的延伸方向(成像光軸OA方向)壓縮。因此,通過擠壓扭力彈簧46的線性偏壓力,第四透鏡保持框架41中的第四透鏡保持框架旋轉底座93 (其后側軸安裝部分95的上端面95b) 關于沿著成像光軸OA運動的螺旋元件45 (其插入底座部分45a的下端面45i)向著成像面壓縮(圖16中的下部)。如圖16所示,當接觸部分45d向前(向著物側和正視圖中向上)移動超過不存在凸輪面96b的位置(收縮開始位置B (如圖20))時,擠壓所述擠壓扭力彈簧46的力不再起作用從而克服由接觸部分45d和凸輪面96b之間的接合而產生的擠壓扭力彈簧46的旋轉偏壓力,減小一個臂部分46a和另一個臂部分46b之間的間隔。由于該原因,當接觸部分45向前移動(向著物側和正視圖中向上)超過凸輪面96b時,擠壓扭力彈簧46的旋轉偏壓力允許第四透鏡組14位于成像光軸OA (拍攝位置)上,其中該第四透鏡組14由通過擋塊41a 和第四組副導向軸43接觸的第四透鏡保持框架41保持,并且還允許螺旋元件45的齒條部分45e(其螺旋槽)壓靠第四組導螺桿44(其螺旋槽)并與其完全嚙合。當接觸部分45d從凸輪面96b不存在的位置(收縮開始位置B (如圖20))繼續(xù)向前運動(螺旋元件45的廣角位置W,遠攝位置T或類似(如圖20))時,接觸部分45d的上表面(螺旋元件45的上端面45h)與前側接合面96d接觸。此時,由于第四透鏡保持框架旋轉底座93被擠壓扭力彈簧46相對于接觸部分45d旋轉地偏壓,接觸部分45d(其上表面) 與圖20中的左側端的前側接合面96d接觸。該狀態(tài)中,如上所述,第四透鏡組14位于成像光軸OA中(如圖13等),并且螺旋元件45的齒條部分45e (其螺旋槽)壓靠第四組導螺桿 44(其螺旋槽)。此外,該狀態(tài)中,第四透鏡保持框架41的第四透鏡保持框架旋轉底座93 通過擠壓扭力彈簧46相對于螺旋元件45向著像平面(圖20中的下部)線性地偏壓。因此,第四透鏡保持框架旋轉底座93的連接壁部分96的前側接合面96d (前側軸安裝部分94 的下端面(如圖20))壓靠螺旋元件45的上端面45h (如圖18),從而使得螺旋元件45和第四透鏡保持框架旋轉底座93 (第四透鏡保持框架41)能夠一體地運動。當接觸部分45d在上述狀態(tài)中進一步地向前運動(螺旋元件45的廣角位置W,遠攝位置T或類似(如圖20))時,接觸部分45d(其上表面(螺旋元件45的上端面45h))向前擠壓前側接合面96d,從而向前上推第四透鏡保持框架旋轉底座93,即,第四透鏡保持框架41。結果,第四透鏡組14因此向著物體運動。更具體而言,擠壓扭力彈簧46的旋轉偏壓力和第四組副導向軸43的控制允許第四透鏡保持框架41逐漸從像平面?zhèn)纫苿拥轿飩?,同時保持第四透鏡組14位于成像光軸OA(成像光路)的狀態(tài)。當接觸部分45d從遠攝位置T(如圖20)向后運動(向著像平面并且在正視圖中向下)時,第四透鏡保持框架41與被移動的接觸部分45d—體地向著鏡筒底座81運動。結果,第四透鏡組14因此在成像光軸OA(成像光路)上向著像平面運動。接觸部分45d和第四透鏡保持框架41的一體運動被執(zhí)行,直到在接觸部分45d位于遠攝位置T后第四透鏡保持框架41中的第四透鏡保持框架旋轉底座93的后側軸安裝部分95的下端面95c與鏡筒底座81 (其上表面)接觸。當接觸部分45d從收縮開始位置B(如圖20)向后運動(向著像平面并且在正視圖中向下)時,通過相互接觸,接觸部分45d的一側的下端部分向后擠壓凸輪面96b。該狀態(tài)中,由于接觸部分45d(其上表面)對前側接合面96d施加的向前擠壓被解除,基于接觸部分45d的下端面45i的擠壓扭力彈簧46的線性偏壓力允許第四透鏡保持框架41的底座端面(后側軸安裝部分95的下端面95c)與鏡筒底座81接觸(如圖20)。因此,在第四透鏡保持框架41中,根據(jù)沿著第四組導螺桿44運動的接觸部分45d的位置(圖16的正視圖中的高度位置),第四透鏡保持框架旋轉底座93克服擠壓扭力彈簧46的旋轉偏壓力而旋轉,從而跟隨與接觸部分45接觸的凸輪面96b的凸輪的軌跡。因此,第四透鏡保持框架旋轉底座93,即第四透鏡保持框架41設定為向著收縮位置旋轉的轉換狀態(tài),并且第四透鏡組 14設定為從成像光軸OA上的位置收縮到縮回位置的轉換狀態(tài)。如上所述,在收縮轉換狀態(tài),轉換機構允許一力克服作用于擠壓扭力彈簧46上的擠壓扭力彈簧46的旋轉偏壓力使得一個臂部分46a和另一個臂部分46b之間的間距減小,在該轉換機構中沿著第四組導螺
14桿44運動的螺旋元件45的接觸部分45d與第四透鏡保持框架41的凸輪面96b接合。當接觸部分45d向后移動到存儲位置S即凸輪面96b不存在的位置時,由于第四透鏡保持框架旋轉底座93旋轉地偏壓,通過相互接觸,接觸部分45d的側面向著側部接合面96c施壓。在該狀態(tài),設置各位置以使得第四透鏡組14位于存儲空間21Q(存儲位置) (如圖2和12等)。如上所述,當?shù)谒耐哥R保持框架41到達存儲空間21Q(存儲位置)時, 第四透鏡保持框架41中的遮光片41b遮住了作為第四透鏡組14的位置檢測器的光中斷器 48的檢測部分(如圖2和12)。因此,光中斷器48產生一個從H(高電平)到L(低電平) 的參考信號。通過基于光中斷器48的參考信號的脈沖數(shù),來控制第四透鏡保持框架41即第四透鏡組14的位置。光中斷器48輸出從H變?yōu)長的參考信號作為存儲參考信號,在光中斷器48輸出存儲參考信號后,第四透鏡保持框架41的存儲位置S設定為向著像平面移動預定的脈沖數(shù)量的位置。當螺旋元件45(接觸部分45d)這樣達到存儲位置S時,擠壓扭力彈簧46在軸向(線性偏壓方向)和繞軸的方向(旋轉偏壓方向)的負載最大。在鏡筒10中,如上所述,當?shù)谒耐哥R保持框架41的存儲操作完成之后,允許對第三透鏡保持框架31進行存儲操作。下面,對第三透鏡保持框架31和向后-向前驅動機構 30的設置給出說明。如圖12,13和21-29所示,第三透鏡保持框架31 (第三透鏡組13)中的向后_向前驅動機構30包括第三組主導向軸32,第三組副導向軸33,驅動桿34,驅動桿導向軸35,和擠壓扭力彈簧36 (如圖2等),用于第三透鏡保持框架31保持第三透鏡組13。第三透鏡保持框架31在一端保持第三透鏡組13,在另一端可動地和滑動地插入到第三組主導向軸32中。如圖21所示,第三透鏡保持框架31具有第三透鏡保持部分61, 第三透鏡保持框架臂部分62,和第三透鏡保持框架旋轉底座63。第三透鏡保持部分61位于第三透鏡保持框架31的一端(梢部),并且保持第三透鏡組13。第三透鏡保持部分61是整體上具有圓柱形狀的框架元件。第三透鏡保持框架臂部分62連接第三透鏡保持部分61到第三透鏡保持框架旋轉底座63,并且構成了第三透鏡保持框架31的臂部分。第三透鏡保持框架臂部分62具有整體上為曲柄形狀的彎曲部分,其在它的中間位置與第三組主導向軸32平行延伸。其另一側與第三透鏡保持框架旋轉底座63相連續(xù)。第三透鏡保持框架旋轉底座63整體上為圓柱形狀,并且包括當相對于第三組主導向軸32運動時允許第三組主導向軸32插入其中的通孔63a。在第三透鏡保持框架旋轉底座63中,提供有彎曲的壁部分64,其具有繞著通孔63a的軸(第三組主導向軸32)彎曲的板形狀。在彎曲壁部分64中,提供有階梯部分65,其從圓柱外周邊表面凹進。階梯部分 65包括具有在底座端部側(像面?zhèn)?相對于成像光軸OA方向傾斜的凸輪傾斜形狀的凸輪面65a ;與凸輪面的下端相連續(xù)并且在成像光軸OA方向延伸的側部接合面65b ;以及前側接合面65c,其為在物側與成像光軸OA基本垂直的平面(如圖22)。通過通孔63a,第三透鏡保持框架旋轉底座63由第三組主導向軸32支撐,從而能夠繞著第三組主導向軸32的軸旋轉,并且能夠在成像光軸OA方向運動(如圖12和13等)。第三組主導向軸32提供為實質上平行于位于固定筒部分21a側邊的第三透鏡組 13的成像光軸OA (成像光路)。此外,第三組主導向軸32夾在擠壓板83和84之間,擠壓板 83和84固定到固定框架21上從而沿成像光軸OA的方向間隔開(如圖1和23)。因此,相應地,繞第三組主導向軸32旋轉第三透鏡保持框架31允許其在收縮位置和拍攝位置之間的運動(旋轉運動),其中,在所述收縮位置,在收縮存儲狀態(tài)中的第三透鏡組13存儲在固定框架21的存儲空間21Q,從而從固定筒部分21a縮回出來(收縮存儲狀態(tài)D),如圖2和 12所示,在拍攝位置,第三透鏡組13在拍攝狀態(tài)(拍攝狀態(tài)P)下插入到成像光軸OA (成像光路)中,如圖3和13所示。而且,第三透鏡保持框架31,當相應地沿在拍攝位置(拍攝狀態(tài)P)的第三組主導向軸32運動時,允許插入到成像光軸OA(成像光路)中的第三透鏡組 13在成像光軸OA上運動(直線運動)。在第三透鏡保持框架31中,在第三透鏡保持部分61上靠近第三透鏡保持框架臂部分62的彎曲部分的一側,提供有擋塊31a(如圖21)。如圖12和13所示,擋塊31a提供在從存儲位置(存儲空間21Q)到拍攝位置(成像光軸OA)的旋轉方向的前側。通過與第三組副導向軸33接觸來定位擋塊31a,從而被第三透鏡保持框架31保持的第三透鏡組13定位在成像光軸OA (拍攝位置)中。第三組副導向軸33為桿形并且提供在鏡筒底座81上,從而沿成像光軸OA方向延伸。第三組副導向軸33提供為實質上平行于第三組主導向軸32, 并且具有與擋塊31a和擠壓扭力彈簧36合作使得第三透鏡組13 (第三透鏡保持框架31) 位于拍攝位置(成像光軸OA)的定位功能。擠壓扭力彈簧36設置為在第三透鏡框架31的第三透鏡保持框架旋轉底座63和擠壓板83之間繞第三組主導向軸32卷繞。擠壓扭力彈簧36在其一端具有臂部分36a,在其另一端具有臂部分36b。壁部分36a固定到第三透鏡保持框架31的第三透鏡保持框架臂部分62,并且臂部分36b固定到擠壓板83。通過這樣設置,在第三組主導向軸32上(在成像光軸OA方向上),擠壓扭力彈簧36在從物側(擠壓板83)到成像平面?zhèn)?擠壓板84) 的方向(向后(圖23中向下))對第三透鏡保持框架31 (第三透鏡保持框架旋轉底座63) 施加恒定偏壓(這里還稱為“線性偏壓”)。同時,擠壓扭力彈簧36在繞第三組主導向軸32 的旋轉方向在從存儲位置到位于成像光軸OA上的位置(成像位置(拍攝狀態(tài)P))方向對第三透鏡保持框架31恒定地施加偏壓(這里還稱為“旋轉偏壓”)。第三透鏡保持框架旋轉底座63中的旋轉偏壓方向在圖12和13中通過箭頭Al表示。因此,擠壓扭力彈簧36起到用于施加偏壓力到第三透鏡保持框架旋轉底座63上的筒偏壓裝置的作用,其作為構成為可伸縮透鏡保持框架的第三透鏡保持框架31的旋轉底座的旋轉筒。在固定筒部分21a的側部位置,提供如圖1和23所示的,實質上平行于擠壓板83 和84之間的成像光軸OA(成像光路)的驅動桿導向軸35。此外,驅動桿導向軸35設置為平行于第三組主導向軸32。驅動桿34設置在驅動桿導向軸35中。驅動桿34隨著第一旋轉筒22相對于固定筒部分21a的運動而運動,并且是用于移動作為位于拍攝位置和收縮位置之間的可伸縮透鏡保持框架的第三透鏡保持框架31的驅動元件。如圖24所示,驅動桿34包括柱狀插入底座部分34a ;沿軸向方向延伸的延伸部分34b ;和連接插入底座部分34a和延伸部分34b的橋接部分34c。在插入底座部分34a 中,提供有當相對于驅動桿導向軸35運動時允許驅動桿導向軸35插入其中的通孔34d ; 從不同于延伸部分34b的方向的方向凸出的接觸部分34e ;和與接觸部分34e相反方向凸出的接合凸出部分34f。在驅動桿導向軸35插入到插入底座部分34a的狀態(tài)下,延伸部分34b具有沿成像光軸OA方向延伸的板形狀。延伸部分34b設置為具有使得它能夠可滑動地安裝到第一襯墊23中的第二直型槽23f的尺寸,從而填充第二直型槽23f (如圖11)。換言之,延伸部分
1634b和第二直型槽23f能夠在第一襯墊23的圓周方向上相互接合,并且能夠在成像光軸OA 方向相對于彼此運動。延伸部分34b具有階梯部分34g,其提供在成像光軸OA側的表面(相對插入底座部分34a的表面)的邊緣中。階梯部分34g與第一襯墊23中的第二直型槽23f的階梯部分23g相對應。從而,如圖25所示,當延伸部分34b (延伸端部分)安裝到第二直型槽23f 時,它在第二直型槽23f中的圓周運動被阻止。同時,階梯部分34g和階梯部分23g之間的接合阻止延伸部分34b沿徑向方向由外向內運動。在靠近延伸部分34b的梢部(在驅動桿34的一端)提供凸輪突起34h。凸輪突起 34h從延伸部分34b的表面沿徑向方向(向著插入底座部分34a)向外凸出。凸輪突起34h 可以與在第一旋轉筒22的內周邊表面上提供的凸輪槽22e (如圖5和10)接合,并且能夠在其中具有安裝到第二直型槽23f的延伸部分34b的第一襯墊23布置在第一旋轉筒22內部的狀態(tài)下在凸輪槽22e中滑動。更具體地,凸輪突起34h起到用于凸輪槽22e的凸輪隨動機構的作用。凸輪突起34h可以與延伸部分34b即驅動桿34—體地形成,或者可以單獨連接到延伸部分34b。在驅動桿34中,如圖12和13所示,驅動桿導向軸35設置為插入到插入底座部分 34a的通孔34d中。因此,驅動桿34被支撐以使得能夠繞驅動桿導向軸35旋轉,并且能夠沿著驅動桿導向軸35移動。此外,如上所述,由于驅動桿34具有安裝到第一襯墊23中的第二直型槽23f中的延伸部分34b (如圖11等),如上所述,驅動桿34被阻止在第一襯墊 23的圓周方向運動,并且阻止在第一襯墊23的徑向方向由外向內運動(如圖25)。這允許驅動桿34只能在成像光軸OA方向上運動,該成像光軸OA方向為驅動桿導向軸35的延伸方向和第一襯墊23中的第二直型槽23f的延伸方向。在該狀態(tài)下,驅動桿34的另一端上提供的接觸部分34e定位在第三透鏡保持框架旋轉底座63的彎曲壁部分64的階梯部分65 中(如圖23等)。這允許驅動桿34的接觸部分34e與階梯部分65的凸輪面65a,側部接合面65b和前側接合面65c接合(如圖22)。提供接合凸出部分34f (如圖24)以保持接合狀態(tài)。在驅動桿34被驅動桿導向軸35支撐并且延伸部分34b安裝到第一襯墊23中的第二直型槽23f中的狀態(tài)下,接合凸出部分34f可以與提供在固定框架21中的接合凹進部分21e (如圖2和3)接合。當驅動桿34到達位于驅動桿導向軸35上的擠壓板84時,接合凹進部分21e限定接合面21f (如圖3),其在繞驅動桿導向軸35的旋轉方向面對接合凸出部分34f (如圖24A)的一個側面34i。因此,通過在其中驅動桿34位于靠近驅動桿導向軸 35上的擠壓板84的情況下使得一個側面34i接觸接合面21f,接合凸出部分34f可以與接合凹進部分21e接合。下面,給出其中向后-向前驅動機構30旋轉第三透鏡保持框架31從而設置在其中第三透鏡組13從固定框架21的固定筒部分21a縮回出來的存儲位置(收縮存儲狀態(tài)D) 和其中第三透鏡組13插入到成像光軸OA的拍攝位置(拍攝狀態(tài)P)之間的操作說明。在第三透鏡保持框架31 (向后-向前驅動機構30)中,由于筒外周邊表面中設置的階梯部分65的凸輪面65a和接收在其中驅動桿34的接觸部分34e的滑動,第三透鏡保持框架旋轉底座63通過沿著縱向方向直線運動的驅動桿34的壓力而旋轉,并且由于接觸部分34e和前側接合面65c之間的接觸,通過沿著縱向方向直線運動的驅動桿34的壓力而筆直運動。這允許階梯部分65作為凸輪槽,而驅動桿34的接觸部分34e作為凸輪銷。因此,階梯部分65和接觸部分34e構成用于將直線運動的驅動桿34的運動轉換為關于第三組主導向軸32的旋轉運動,以及沿著在第三透鏡保持框架31中的第三主導向軸32的直線運動的轉換機構。由于在第一旋轉筒22中凸輪槽22e和凸輪突起34h的滑動,驅動桿34沿著縱向方向相對于第一襯墊23直線運動(如圖5和10)。首先,參照圖26和27描述驅動桿34的直線運動。圖26是繞圖10中的凸輪槽22e的區(qū)域的放大的示意圖,示出第一旋轉筒22的放大的內周邊表面。圖26還示出當從第一旋轉筒22觀察時,驅動桿34 (延伸部分34b)如何運動。圖27A-27C示出當從驅動桿34(延伸部分34b)觀察時,第一旋轉筒22如何旋轉并且向后和向前運動,其設置具有,當從前觀察時,水平方向作為成像光軸方向,左側作為物側, 并且豎直方向作為第一旋轉筒22相對于驅動桿34即第一襯墊23的旋轉方向。圖27A示出在存儲狀態(tài)(收縮存儲狀態(tài)D)時第一旋轉筒22收縮到固定筒部分21a中。圖27B示出第一旋轉筒22相對于固定筒部分21a完全延伸至最大延伸位置。圖27C示出第一旋轉筒 22在最大延伸位置旋轉。注意到,圖26中,附圖標記34-a表示圖27A中的驅動桿,附圖標記34-b表示圖27B中的驅動桿,以及附圖標記34-c表示圖27C中的驅動桿。如上所述,在鏡筒10中,第一旋轉筒22安裝到固定框架21的固定筒部分21a中, 并且第一襯墊23安裝到第一旋轉筒22中(如圖4等)。在該狀態(tài)下,驅動桿34具有安裝到第一襯墊23中的第二直型槽23f的延伸部分34b (如圖11等),延伸部分34b中設置的凸輪突起34h安裝到第一旋轉筒22中的凸輪槽22e中(如圖5等),以及插入底座部分34a 可滑動地被支撐在驅動桿導向軸35上(如圖12等)。在鏡筒10中,當在存儲位置(收縮存儲狀態(tài)D)驅動變焦馬達51時,旋轉驅動力通過齒輪部分22b傳輸?shù)降谝恍D筒22 (如圖5)。因此,第一旋轉筒22被旋轉并相對于固定筒部分21a驅動,并因而根據(jù)在凸輪槽 21c(如圖9)中的凸輪隨動機構22a(如圖5)的位置,向著物側延伸。在該情形下,第一襯墊23在如上所述的成像光軸OA (成像光路)方向中相對于第一旋轉筒22 —體地運動,并且不像第一旋轉筒22,不相對于固定筒部分21a繞成像光軸OA旋轉。由于該原因,當從驅動桿34 (延伸部分34b)觀察時,凸輪突起34h和凸輪槽22e的接合位置(如圖5等)根據(jù)第一旋轉筒22的旋轉姿態(tài)而改變。驅動桿34 (延伸部分34b), 當從第一旋轉筒22觀察時,沿著成像光軸OA方向運動,同時根據(jù)凸輪突起34h和凸輪槽 22e的接合位置(如圖26)保持沿著成像光軸OA姿態(tài)。凸輪槽22e,如圖26所示,具有開口到像平面?zhèn)?右側)并且沿著成像光軸OA方向延伸的下端(附圖標記Sa)。之后,凸輪槽向上延伸,然后繼續(xù)向著像平面?zhèn)葍A斜向上延伸(從Ssl到Ss2)。之后,凸輪槽向著物側 (左側)傾斜向上延伸(通過Sb和Sw從Ss2到St)。因此,在驅動桿34 (延伸部分34b) 中,凸輪突起34h的接合位置在Ssl和Ss2之間向著像平面相對于第一旋轉筒22移動,并且在Ss2和St之間向著物側相對于第一旋轉筒22運動。至于凸輪槽22e,在Ssl和Ss2之間,相對于成像光軸OA方向的傾斜角和與成像光軸OA正交的平面中繞成像光軸OA的旋轉角等于固定筒部分21a中的凸輪槽21c的部分 (如圖9)相對于成像光軸OA方向傾斜的角度。注意到,位于Sa和Ssl之間的凸輪槽22e 的部分作為用于在鏡筒10的組裝中將驅動桿34的凸輪突起34h插入到凸輪槽22e中的點。這里,在鏡筒10中,由于第一旋轉筒22相對于固定筒部分21a旋轉,而第一襯墊23相對于固定筒部分21a不旋轉,因此無論第一旋轉筒22的旋轉如何,在圓周方向(旋轉方向)上,驅動桿34的位置是不變的。當從驅動桿34(延伸部分34b)觀察時,凸輪槽22e 隨著第一旋轉筒22的旋轉而繞成像光軸OA運動。如圖27A所示,當?shù)谝恍D筒22處于收縮存儲狀態(tài)D時,驅動桿34(延伸部分 34b)位于最靠近像平面?zhèn)鹊奈恢?最右邊的位置)。該位置是驅動桿34的存儲位置S (如圖 23)。當?shù)谝恍D筒22從收縮存儲狀態(tài)D旋轉時(如箭頭A10),第一旋轉筒22根據(jù)其旋轉姿態(tài)向著物側前進(如箭頭All)。在該情形下,驅動桿34 (延伸部分34b)通過凸輪突起34h和凸輪槽22e之間的接合而產生的導向動作相對于第一旋轉筒向著像平面22運動(如箭頭A12)。當從第一旋轉筒22和第一襯墊23觀察時,這使得驅動桿34 (延伸部分 34b)在像平面?zhèn)韧钩?,如圖28所示。在該情形下,如上所述,位于Ssl和Ss2之間的凸輪槽 22e的傾斜角等于固定筒部分21a中的凸輪槽21c的傾斜部分(如圖9)的角度。因此,當從固定筒部分21a(固定框架21)觀察時,第一旋轉筒22僅僅向著物側前進(如箭頭All), 從成像光軸OA方向觀察的驅動桿34的位置沒有改變(如圖27A和27B)。換言之,當?shù)谝恍D筒22在成像光軸OA方向相對于固定筒部分21a向前或向后運動時,凸輪機構(凸輪槽22c和凸輪突起34h)相對于第一旋轉筒22相反于向前或向后運動的方向移動驅動桿34 與向前或向后運動量相同的距離。更進一步,當?shù)谝恍D筒22旋轉時(如箭頭A13),第一旋轉筒前進到最大延伸位置,如圖27B所示。在此情形下,如上所述,凸輪槽22e的Ssl和Ss2之間的旋轉角呈現(xiàn)為等于固定筒部分21a的凸輪槽21c的傾斜部分的角度(如圖9)。因此,當從固定筒部分21a 觀察時,驅動桿34在成像光軸OA方向上的位置沒有改變。更具體地,驅動桿34在成像光軸OA方向和旋轉方向保持不相對于固定筒運動,直到第一旋轉筒22從收縮存儲狀態(tài)D到達最大延伸位置。當?shù)谝恍D筒22進一步地旋轉時(如箭頭A14),如圖27C所示,第一旋轉筒22 相對于固定筒部分21a旋轉,同時保持最大延伸位置,即固定在成像光軸OA方向上相對于固定筒部分21a的位置。然后,驅動桿34 (延伸部分34b)的凸輪突起34h在凸輪槽22e的 Ss2和St之間滑動。因此,驅動桿34(延伸部分34b)相對于第一旋轉筒22以及固定筒部分21a移動到最靠近物側的位置(最左側位置)。最靠近物側(最左側位置)的驅動桿 34(延伸部分34b)的位置是驅動桿34的遠攝位置T(如圖23)。凸輪槽22e和凸輪突起34h從而構成了凸輪結構,用于將第一旋轉筒22的旋轉轉換為驅動桿34沿著驅動桿導向軸35的運動,即其在成像光軸OA方向的運動。成像光軸OA 方向中的驅動桿34的運動改變在第三透鏡保持框架旋轉底座63的彎曲壁部分64的階梯部分65中的沿成像光軸OA方向的驅動桿34的接觸部分34e的位置。如上所述,第三透鏡保持框架旋轉底座63,即第三透鏡保持框架31,沿著第三組主導向軸32向上和向下運動,或者,通過為在作為凸輪槽的階梯部分65中在縱向方向運動的凸輪銷的驅動軸34的接觸部分34e,繞第三組主導向軸32旋轉。接著,關于在作為凸輪槽的階梯部分65中,第三透鏡保持框架旋轉底座63相對于接觸部分34e的位置的運動,給出如下說明。當驅動桿34處于收縮開始位置B時(如圖23),接觸部分34e向前運動(向著物側和正視圖中向上)向上到凸輪面65a不存在的位置,其上表面與前側接合面65c接觸(如圖22)。在此情形下,由于第三透鏡保持框架旋轉底座63在成像光軸OA方向向著像平面 (向著擠壓板84)線性偏壓,第三透鏡保持框架31的底座端面31u與擠壓板84接觸(如圖 23)。此外,由于第三透鏡保持框架旋轉底座63旋轉偏壓(如圖22中的箭頭Al),第三透鏡保持框架31的擋塊31a與第三組副導向軸33接合,使得第三透鏡組13在成像光軸OA上處于拍攝位置(拍攝狀態(tài)P)(如圖3和13等)。當驅動桿34在上述狀態(tài)(廣角位置W或者遠攝位置T等(如圖23))中進一步向前運動時,接觸部分34e推著前側接合面65c向前,以及推著第三透鏡保持框架旋轉底座63 克服線性偏壓力向前(如圖22),因此向著物側移動第三透鏡組13。在此情形下,由于第三透鏡保持框架旋轉底座63向著成像光軸OA上的位置旋轉偏壓(如圖13中的箭頭Al),由第三組副導向軸33控制的成像光軸OA上的位置得以維持。因此,在如上所述的轉換機構中,接觸部分34e和前側接合面65c構成了直線運動部分(轉換機構直線運動部分),用于將驅動桿34的運動轉換為第三透鏡保持框架31沿著第三組主導向軸32的直線運動。注意到,當驅動桿34(延伸部分34b)到達遠攝位置T時,擠壓扭力彈簧36在軸向方向(線性偏壓方向)處于最大負荷。當驅動桿34從縮回開始位置B向后運動(向著像平面和正視圖中向下)(如圖 23),接觸部分34e的左下端部(接觸側部分)與凸輪面65a接觸,并且向后推凸輪面65a, 即第三透鏡保持框架旋轉底座63 (如圖22)。在此情形下,由于接觸部分34e沒有通過前側接合面65c向前推第三透鏡保持框架旋轉底座63,擠壓扭力彈簧36的線性偏壓力使得第三透鏡保持框架31的底座端面31u與擠壓板84接觸(如圖23)。因此,根據(jù)凸輪面65a中的接觸部分34e的接觸(擠壓)位置,第三透鏡保持框架旋轉底座63克服旋轉偏壓力(如圖 22中的Al)而旋轉(移動到圖22中的左側)。因此,第三透鏡保持框架31成為被旋轉狀態(tài)以使得擋塊31a從第三組副導向軸33分離并且第三透鏡組13從在成像光軸OA上的拍攝位置(拍攝狀態(tài)P)移動到收縮位置。因此,在如上所述的轉換機構中,接觸部分34e和凸輪面65a構成旋轉部分(轉換機構旋轉部分),用于將驅動桿34的運動轉換為第三透鏡保持框架31關于第三組主導向軸32的旋轉運動。當驅動桿34向后運動(向著像平面和正視圖中向下)到存儲位置S時(如圖23), 接觸部分34e向后移動直到凸輪面65a不存在的位置,并且第三透鏡保持框架旋轉底座63 旋轉地偏壓(如圖22中地箭頭Al)。結果,接觸部分34e的側面與側部接合面65b接觸,并且兩個面相互施壓。在此情形下,第三透鏡保持框架旋轉底座63,即第三透鏡保持框架31, 成為作為存儲位置(收縮位置)的旋轉姿態(tài)的收縮存儲狀態(tài),在所述存儲位置,第三透鏡組 13存儲在固定框架21中的存儲空間21Q中,作為存儲位置,并且這樣從固定筒部分21a中縮回出來。當驅動桿34(接觸部分34e)到達如上所述的存儲位置S時,擠壓扭力彈簧36 在軸向方向(旋轉偏壓方向)處于最大負荷。如上所述,在鏡筒10中,驅動變焦馬達51在存儲位置(收縮存儲狀態(tài)D)和拍攝位置(成像狀態(tài)P)之間被驅動以變換第一透鏡組11,第二透鏡組12和快門/光圈單元15, 并且進行預定的變焦操作。通過與該運動聯(lián)合,第三透鏡組13在縮回位置(收縮存儲狀態(tài) D)和拍攝位置(成像狀態(tài)P)之間變換,并且進行預定的變焦操作。具體地,當?shù)谝恍D筒22處于收縮存儲狀態(tài)D時,驅動桿34的凸輪突起34h與在
20第一旋轉筒22中的凸輪槽22e的Ssl (如圖26)位置接合,因而設定驅動桿34處于存儲位置S(如圖23)。因此,如圖29A所示,第三透鏡組13存儲在收縮位置(存儲空間21Q),其從成像光軸OA縮回出固定筒部分21a。當?shù)谝恍D筒22從收縮存儲狀態(tài)D前進到最大延伸位置時,驅動桿34的凸輪突起34h從在第一旋轉筒22中的凸輪槽22e(如圖26)的Ssl位置滑動到Ss2位置。因此, 如圖29A和29B所示,驅動桿34沒有從存儲位置S運動(如圖23),因而維持第三透鏡組 13處于被存儲在收縮位置(存儲空間21Q)的狀態(tài)。因此,凸輪槽22e的Ssl和Ss2之間的間距是用于在收縮位置存儲第三透鏡組13 (第三透鏡保持框架31)的存儲位置維持部分。當?shù)谝恍D筒22更進一步地在最大延伸位置旋轉時,驅動桿34的凸輪突起34h 從第一旋轉筒22中的凸輪槽22e的Ss2位置滑動到Sb位置(如圖26),并且驅動桿34從存儲位置S移動到收縮開始位置B (如圖23)。因而,如圖29B和29C所示,在成像光軸OA 上,第三透鏡組13從縮回位置(存儲空間21Q)移動到拍攝位置(拍攝狀態(tài)P)(如圖3和 13等)。結果,凸輪槽22e的Ss2和Sb之間的間距是用于控制第三透鏡保持框架31的旋轉姿態(tài)的旋轉姿態(tài)控制部分。當?shù)谝恍D筒22更進一步地在最大延伸位置旋轉時,驅動桿34的凸輪突起34h 通過第一旋轉筒22中的凸輪槽22e的Sw位置從Sb位置滑動到St位置(如圖26),并且驅動桿34通過廣角位置W從縮回開始位置B移動到遠攝位置T (如圖23)。因而,如圖29C 和29D所示,在成像光軸OA上,第三透鏡組13通過廣角位置移動到遠攝位置(如圖3和13 等)。結果,凸輪槽22e的Sb和St之間的間距是用于從成像光軸OA方向觀察時控制第三透鏡保持框架31即第三透鏡組13的位置(廣角位置W,遠攝位置T或者類似物(見圖23)) 的光軸上位置控制部分。注意到如上所述的運動可以通過驅動變焦馬達51沿相反方向旋轉第一旋轉筒22 而反向。下面,參照圖30-32,給出一個實例說明,其中照相機(成像裝置)100通過采用包括如上所述實施例的鏡筒10的光學裝置作為成像光學系統(tǒng)而進行配置。圖30是從前端, 即物體即對象所在的一側,觀察時照相機100的外部透視示意圖。圖31是從后端,即拍攝者所在的一側,觀察時照相機100的外部透視示意圖。圖32是示出照相機100的功能設置的方框圖。注意到,雖然這里描述的是照相機100,還可以是具有拍照功能的便攜信息終端, 如PDA(個人數(shù)據(jù)助理)和移動電話。許多這樣的便攜信息終端實質上具有與照相機100相同的功能和設置,盡管在外表上有細微的差別。因而,包括根據(jù)本發(fā)明的鏡筒10的光學裝置可以應用到這樣的便攜信息終端。類似的,包括根據(jù)本發(fā)明的鏡筒10的光學裝置可以應用到圖像輸入裝置。如圖30和31所示,照相機100包括成像透鏡101,快門按鈕102,變焦桿103,取景器104,閃光燈105,液晶監(jiān)視器106,操作按鈕107,電源開關108,存儲卡槽109,通訊卡槽110和其它。如圖32所示,照相機100進一步包括光線接收元件201,信號處理器202, 圖像處理器203,中央處理單元(CPU) 204,半導體存儲器205,和通訊卡等206。雖然沒有明確示出,上述各個元件通過作為提供電能到其上的驅動能量源的電池進行操作。照相機100具有成像透鏡101,和作為區(qū)域傳感器的光線接收元件201,如CXD(電荷耦合裝置)成像裝置。照相機被設置為以使得光線接收元件201讀取由作為成像光學系統(tǒng)的成像透鏡101形成的被攝物體即目標的圖像。作為成像透鏡101,包括如上實施例中所述的根據(jù)本發(fā)明的鏡筒10的光學裝置被使用。更具體地,作為組成鏡筒10的光學元件的透鏡被用于配置光學裝置(如固態(tài)成像裝置16(如圖4)被用于配置光線接收元件201)。 鏡筒10具有保持各個透鏡等的機構以使得透鏡被操作為至少通過透鏡組來運動。包括在照相機100中的成像透鏡101通常以光學裝置的形式構造。光線接收元件201的輸出被由中央處理單元204控制的信號處理器202處理,并且隨后轉化為數(shù)字圖像信息。由信號處理器202數(shù)字化的圖像信息通過也由中央處理單元 204控制的圖像處理器203進行預定圖像處理,然后存儲在半導體存儲器205如非易失存儲器中。在此情形下,半導體存儲器205可以是位于存儲卡槽109中的存儲卡,或者可以是設置在照相機主體中的半導體存儲器。液晶監(jiān)視器106可以顯示被拍攝的圖像以及記錄在半導體存儲器中的圖像。記錄在半導體存儲器205中的圖像還可以通過位于通信卡槽110中的通信卡等206傳輸?shù)酵獠?。當照相機100被攜帶時,成像透鏡101以收縮狀態(tài)隱藏在照相機100的機體內,如圖30A所示。成像透鏡101設置成以使得,當使用者操作電源開關108時,電源打開,鏡筒如圖30B所示伸出,并且成像透鏡從照相機100的主體伸出以設定為拍攝狀態(tài)P。在此情形下,在成像透鏡101的鏡筒10的內部,構成變焦透鏡的各組光學系統(tǒng)設置在如廣角位置,通過操作變焦桿103來改變各組光學系統(tǒng)的設置,因而能夠操作改變到遠端的放大率。優(yōu)選的是,取景器104的光學系統(tǒng)也能夠隨同成像透鏡101的視角改變來改變放大率。許多情況下,聚焦通過半按快門按鈕102來執(zhí)行。在這個實施例中變焦透鏡的聚焦大多通過移動第四透鏡組14來執(zhí)行。當進一步按下快門按鈕102來獲得全按下狀態(tài)時, 拍照被執(zhí)行,然后如上所述的處理被執(zhí)行。為了將存儲在半導體存儲器205中的圖像顯示在液晶監(jiān)視器106中,或者通過通訊卡等206將圖像傳輸?shù)酵獠?,以預定方式對操作按鈕107操作。將半導體存儲器205和通訊卡等206裝載到專用的或通用的槽,如存儲卡槽109和通訊卡槽110中,從而使用半導體存儲器205和通訊卡等206。注意到,當成像透鏡101處于收縮狀態(tài)時,第三透鏡組13和第四透鏡組14從成像光軸OA(成像光路)中縮回,并且與第一透鏡組11和第二透鏡組12平行的方式存儲(如圖2和4)。因而,可以實現(xiàn)照相機100的厚度的進一步減小。在該實施例的鏡筒10中,用于作為可伸縮透鏡保持框架的第三透鏡保持框架31 的作為收縮框架驅動機構的向后_向前驅動機構30通過用于在成像光軸OA方向中將可動鏡筒相對于固定筒部分21a(固定框架21)向后和向前運動的作為向后-向前驅動源的變焦馬達的驅動力進行操作。因此,沒有必要僅為向后_向前驅動機構30 (收縮框架驅動機構)提供收縮框架驅動源。這使得鏡筒能夠具有更小的構型,因而利于更進一步的小型化。此外,在該實施例的鏡筒10中,作為收縮框架驅動機構的向后_向前驅動機構30 利用作為向后_向前驅動源的變焦馬達51提供的可動鏡筒的操作,即第一旋轉筒22的旋轉,來操作作為可伸縮透鏡保持框架的第三透鏡保持框架31。因此,沒有必要改變可動鏡筒和變焦馬達51的基本構型,因而能夠實現(xiàn)簡單的構型。進一步,該實施例的鏡筒10中,單個變焦馬達51作為用于在成像光軸OA方向中向后和向前移動可動鏡筒的向后-向前驅動源,以及用于第三透鏡保持框架31的向后-向前驅動機構30的收縮框架驅動源。因而,對比于向后_向前驅動源和收縮框架驅動源被單獨提供的情況,當?shù)谝煌哥R組11,第二透鏡組12,第三透鏡組13和快門/光圈單元15在存儲位置(收縮存儲狀態(tài)D)和拍攝位置(拍攝狀態(tài)P)之間運動時,或者執(zhí)行其變焦操作時產生的操作噪音可以減少。在該實施例的鏡筒10中,由于單個變焦馬達51作為向后-向前驅動源和收縮框架驅動源,能量消耗,制造費用和運行費用得以抑制。在該實施例的鏡筒10中,由于作為驅動元件的驅動桿34(其延伸部分34b)設置在固定筒部分21a中,通過利用可動鏡筒(該例中為第一旋轉筒22)相對于固定筒部分21a 的運動,驅動桿34可以通過簡單的構型來運動。這使得鏡筒能夠具有更小的構型,因而利于更進一步的小型化。在該實施例的鏡筒10中,驅動桿34(其延伸部分34b)安裝進不相對于固定筒部分21a即固定框架21旋轉的第一襯墊23中的第二直型槽23f中,并被其支撐。因此,在旋轉方向上的第一旋轉筒22的運動可以通過簡單的構型來控制,同時允許驅動桿34沿驅動桿導向軸35運動,即其在成像光軸OA方向中的運動。這使得鏡筒能夠具有更小的構型,因而利于更進一步的小型化。在該實施例的鏡筒10中,僅僅能夠沿成像光軸OA方向運動的驅動桿34的延伸部分34b的凸輪突起34h,和相對于固定筒部分21a旋轉的第一旋轉筒22中的凸輪槽22e,構成用于將第一旋轉筒22的旋轉轉換為驅動桿34沿驅動桿導向軸35的運動,即其在成像光軸OA方向方向中的運動,的凸輪結構。因而,可以通過簡單的構型在成像光軸OA方向上移動驅動桿34。這使得鏡筒能夠具有更小的構型,因而利于更進一步的小型化。在該實施例的鏡筒10中,第三透鏡保持框架旋轉底座63的階梯部分65,和驅動桿 34的接觸部分34e,構成用于將驅動桿34的直線運動轉換為第三透鏡保持框架31繞第三組主導向軸32的旋轉運動,和其沿著第三組主導向軸32的直線運動的轉換機構。因而可以通過簡單的構型來操作第三透鏡保持框架31。這使得鏡筒能夠具有更小的構型,因而利于更進一步的小型化。在該實施例的鏡筒10中,提供驅動桿34以在成像光軸OA方向上可動,同時橋接固定筒部分21a的內部和外部。此外,其一端上的延伸部分34b通過凸輪結構連接到第一旋轉筒22,并且其另一端上的插入底座部分34a通過轉換機構連接到第三透鏡保持框架31。 因而,通過相對于固定筒部分21a移動第一旋轉筒22,可以實現(xiàn)第三透鏡保持框架31旋轉和直線運動。這使得鏡筒能夠具有簡單且更小的構型,因而利于更進一步的小型化。在該實施例的鏡筒10中,在驅動桿34的延伸部分34b上提供階梯部分34g,并且在第一襯墊23的第二直型槽23f上提供階梯部分23g。這些階梯部分可以在延伸部分34b 安裝到第二直型槽23f的情況下,阻止延伸部分34b在徑向方向上從外向內運動。因而,通過利用由變焦馬達51提供的第一旋轉筒22的旋轉,可以在成像光軸OA方向中,確信地移動驅動桿34 (延伸部分34b)。此外,可操作第三透鏡保持框架31作為可伸縮透鏡保持框架。在該實施例的鏡筒10中,在驅動桿34中提供有接合凸出34f,并且在固定框架21 中提供有接合凹進部分21e。接合凸出34f和接合凹進部分21e可以通過在驅動桿34由驅動桿導向軸35支撐和延伸部分34b安裝到第一襯墊23的第二直型槽23f的情況下,一個側面34i和接合面21f之間的接觸,來相互接合。因而,驅動桿34關于驅動桿導向軸35的旋轉可以被確信地阻止。驅動桿34的所述旋轉是通過其接觸部分34e和由擠壓扭力彈簧 36旋轉偏壓的第三透鏡保持框架旋轉底座63的階梯部分65的接合而產生。如上所述,驅動桿34中的接合凸出34f和固定框架21中的接合凹進部分21e可以通過在第一襯墊23 中的第二直型槽23f中安裝和支撐驅動桿34 (延伸部分34b)幫助限制驅動桿34在成像光軸OA方向上的運動。因而,驅動桿34的運動可以被確信地限制。這是特別有效的,因為可以想到,從第一旋轉筒22(如圖28)向著像平面凸出的驅動桿34在當?shù)谝恍D筒22向著物側前進時減弱了第二直型槽23f進行的安裝和支撐。在該實施例的鏡筒10中,固定筒部分21a中的凸輪槽21c的傾斜部分(如圖9) 和凸輪槽22e的Ssl和Ss2之間的部分的設置允許第三透鏡保持框架31在第一旋轉筒22 完全延伸到最大延伸位置后移動到成像光軸OA上。因而,可以確信地阻止第三透鏡保持框架31和第一旋轉筒22等相互干涉。在該實施例的鏡筒10中,第四透鏡保持框架41和第三透鏡保持框架31可以收縮至存儲位置21Q中,該存儲位置21Q位于固定框架21的固定筒部分21a的側部位置,并且位于可動鏡筒的最大外徑即收縮狀態(tài)下第一旋轉筒22的最大外徑的外部。因而,當可動透鏡存儲時,在無需增大固定筒部分21a外徑的情況下,成像光軸方向的尺寸可以減小。因此,根據(jù)本發(fā)明的鏡筒10(具有鏡筒10的照相機100)可以進一步小型化,同時使得可伸縮透鏡組(13)能夠收縮到固定筒部分21a內徑的外部。注意到,上述實施例中,雖然已經描述了鏡筒10作為根據(jù)本發(fā)明的鏡筒的一個例子,本發(fā)明并不限制于上述實施例,只要鏡筒具有如下構型。具體地,鏡筒包括用于分別保持多個透鏡組的多個透鏡保持框架,從而透鏡組在其中多個透鏡組的至少一些收縮以存儲透鏡組的收縮狀態(tài),和其中多個透鏡組的至少一些移動到物側的拍攝狀態(tài)之間轉換;用于保持其中的各透鏡保持框架的可動鏡筒;和用于保持其中的可動鏡筒的固定筒部分。透鏡保持框架包括用于可動地保持至少一個透鏡組的可伸縮透鏡保持框架,從而在拍攝狀態(tài)下,所有的透鏡組設定在相同成像光軸上的拍攝位置,并且包括至少一個透鏡的可伸縮透鏡在收縮狀態(tài)下收縮到固定筒部分的內徑位置的外部的收縮位置。此外,可伸縮透鏡保持框架通過用于相對于固定筒部分操作可動鏡筒的驅動力,在拍攝位置和收縮位置之間運動。此外,盡管在上述實施例中,采用這樣的構型,即其中第三透鏡組13隨著可動鏡筒的運動向后和向前運動,也就是,第三透鏡保持框架31是可伸縮透鏡保持框架,本發(fā)明并不限制于上述實施例,而是保持其他透鏡組的保持框架可以作為可伸縮透鏡保持框架。進一步,盡管在上述實施例中凸輪結構包括驅動桿34的延伸部分34b的凸輪突起 34h,和第三透鏡保持框架31的向后-向前驅動機構30中的第一旋轉筒22的凸輪槽22e, 本發(fā)明并不限制于上述實施例,只要可動鏡筒(上述實施例中的第一旋轉筒22)相對于固定筒部分21a的運動轉換為沿著驅動桿34的驅動桿導向軸35的運動,即其在成像光軸OA 方向上的運動。盡管在上述實施例中轉換機構包括第三透鏡保持框架旋轉底座63的階梯部分65 和第三透鏡保持框架31的向后-向前驅動機構30中的驅動桿34的插入底座部分34a的接觸部分34e,本發(fā)明并不限制于上述實施例,只要直線運動驅動桿34的運動轉換為繞第三組主導向軸32的旋轉運動和沿著第三組主導向軸32的直線運動。雖然基于實施例已經對本發(fā)明的成像裝置作了描述,但是具體設置并不限制于上述實施例中,在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下,可以進行設計改變,增加等。根據(jù)本發(fā)明的實施例的鏡筒不需要僅用于操作可伸縮透鏡保持框架的收縮框架驅動源。這使得鏡筒能夠具有更小的構型,因而利于更進一步的小型化。除了上述設置之外,可伸縮透鏡保持框架設置為隨著可動鏡筒相對于固定透鏡部分的運動而運動。這消除了改變機構的基本設置以操作可動透鏡的需求,因而實現(xiàn)了簡單的構型。除了上述設置之外,在固定筒部分中提供有驅動元件,其可以通過可動鏡筒相對于固定筒部分的運動來運動,從而可伸縮透鏡保持框架在拍攝位置和收縮位置之間運動。 因而,利用可動鏡筒相對于固定筒部分的運動,驅動元件可以通過簡單的構型來運動。這使得鏡筒能夠具有更小的構型,因而利于更進一步的小型化。除了上述設置之外,驅動元件設置為在固定筒部分中沿著成像光軸方向可動,并且通過轉換機構與可伸縮透鏡保持框架連接,所述轉換機構用于將驅動元件在成像光軸方向的運動轉換為在可伸縮透鏡保持框架中的拍攝位置和收縮位置之間的旋轉運動,和在成像光軸上的直線運動。因而,通過利用可動鏡筒相對于固定筒部分的運動,可伸縮透鏡保持框架可以通過簡單的構型來運動。除了上述設置之外,驅動元件通過凸輪結構與可動鏡筒連接,所述凸輪結構用于將可動鏡筒相對于固定筒部分的運動轉換為驅動元件在成像光軸方向上的運動。因而,通過簡單的構型,驅動元件可以隨著可動鏡筒相對于固定筒部分的運動而運動。除了上述設置之外,驅動元件設置為在成像光軸方向可動,同時橋接固定筒部分的內部和外部。此外,在驅動元件中,位于固定筒部分內部的其一端通過凸輪結構與可動鏡筒連接,位于固定筒部分外部的其另一端通過轉換機構與可伸縮透鏡保持框架連接。因而, 通過簡單的構型,通過旋轉筒相對于固定筒部分的運動,可伸縮透鏡保持框架可以旋轉和直線運動。除了上述設置之外,可動鏡筒具有對于固定筒部分旋轉的旋轉筒,而凸輪機構具有設置在驅動元件中的凸輪突起,以及設置在旋轉筒的周邊表面上以接收凸輪突起的凸輪槽。此外,凸輪結構將旋轉筒相對于固定筒的旋轉轉換為在成像光軸方向上驅動元件相對于旋轉筒的運動。因而,通過簡單的構型,驅動元件可以隨著旋轉筒相對于固定筒部分的運動而運動。除了上述設置之外,旋轉筒不僅相對于固定筒部分旋轉,而且可以在成像光軸上相對于固定筒部分向前或向后運動。此外,當旋轉筒在成像光軸方向上相對于固定筒部分向前或向后運動時,凸輪結構阻止驅動元件相對于固定筒部分運動,從而固定可伸縮透鏡保持框架在收縮位置。因此,旋轉筒在延伸操作的早期從固定筒部分延伸。這使得可以預先獲得一空間,在成像光軸上可伸縮透鏡保持框架可以插入到該空間中。因而,在可伸縮透鏡保持框架縮回到收縮位置后,旋轉筒可以收縮到固定筒部分中。結果,可以確信地阻止可伸縮透鏡保持框架和旋轉筒和類似物相互干擾。雖然本發(fā)明已經通過優(yōu)選實施例作了描述,但并不限于此??梢岳斫獾氖牵诓幻?br>
25離本發(fā)明精神的情況下,本領域技術人員可以對所述實施例進行變化而不超出如權利要求限定的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種鏡筒,包括包括至少一個可伸縮透鏡組的多個透鏡組;設置為分別保持所述多個透鏡組的多個透鏡保持框架;設置為保持位于其中的所述多個透鏡保持框架的可動鏡筒;以及設置為保持位于其中的所述可動鏡筒的固定筒部分,所述多個透鏡保持框架、所述可動鏡筒和所述固定筒部分設置為,在收縮狀態(tài)和拍攝狀態(tài)之間移動所述多個透鏡組,其中,在所述收縮狀態(tài)中,所述多個透鏡組存儲為所述多個透鏡組的至少一部分收縮,在所述拍攝狀態(tài)中,所述多個透鏡組的至少一部分向著物側運動,其中,所述多個透鏡保持框架包括設置為可動地保持至少一個可伸縮透鏡組的可伸縮透鏡保持框架,以使得在拍攝狀態(tài)時將多個透鏡組定位在單一成像光軸上的拍攝位置,并且在收縮狀態(tài)時,將包括至少一個透鏡組的至少一個可伸縮透鏡組收縮到位于固定筒部分的內徑位置的外部的收縮位置,并且所述可伸縮透鏡保持框架設置為,通過相對于所述固定筒部分驅動所述可動鏡筒的驅動力在所述拍攝位置和所述收縮位置之間移動所述至少一個可伸縮透鏡組。
2.如權利要求1所述的鏡筒,其中,所述可伸縮鏡筒保持框架隨著所述可動鏡筒相對于所述固定筒部分的運動而運動。
3.如權利要求1所述的鏡筒,進一步包括驅動元件,該驅動元件設置在所述固定筒部分中,并且隨著所述可動鏡筒相對于所述固定筒部分的運動而運動,以在所述拍攝位置和所述收縮位置之間移動所述可伸縮透鏡保持框架。
4.如權利要求3所述的鏡筒,其中,所述驅動元件能夠在所述固定筒部分中沿成像光軸方向運動,并且通過轉換機構與所述可伸縮透鏡保持框架連接,所述轉換機構設置為將驅動元件沿成像光軸方向的運動轉換為在所述拍攝位置和所述收縮位置之間的所述可伸縮透鏡保持框架的旋轉運動和在成像光軸上所述可伸縮透鏡保持框架的直線運動。
5.如權利要求3所述的鏡筒,其中,所述驅動元件通過凸輪結構與所述可動鏡筒連接,所述凸輪結構設置為將所述可動鏡筒相對于所述固定筒部分的運動轉換為所述驅動元件沿成像光軸方向的運動。
6.如權利要求5所述的鏡筒,其中,所述驅動元件能夠沿成像光軸方向運動,同時橋接所述固定筒部分的內部和外部,位于所述固定筒部分的內部的所述驅動元件的一端通過所述凸輪結構與所述可動鏡筒連接,以及位于所述固定筒部分的外部的所述驅動元件的另一端通過所述轉換機構與所述可伸縮透鏡保持框架連接。
7.如權利要求5所述的鏡筒,其中,所述可動鏡筒具有能夠相對于所述固定筒部分旋轉的旋轉筒,所述凸輪結構包括設置在所述驅動元件中的凸輪突起,和設置在所述旋轉筒的周邊表面上以接收所述凸輪突起的凸輪槽,以及所述凸輪結構設置為將所述旋轉筒相對于所述固定筒部分的旋轉轉換為所述驅動元件相對于所述旋轉筒在成像光軸方向的運動。
8.如權利要求7所述的鏡筒,其中,所述旋轉筒能夠相對于所述固定筒部分旋轉,并且能夠在成像光軸方向上相對于所述固定筒部分向前和向后運動,并且當所述旋轉筒相對于所述固定筒部分在成像光軸方向上向前或向后運動時,所述凸輪結構阻止所述驅動元件相對于所述固定筒部分運動以固定所述可伸縮透鏡保持框架在所述收縮位置。
9.一種成像裝置,利用如權利要求1所述的鏡筒。
10.一種數(shù)字照相機,利用如權利要求1所述的鏡筒。
11.一種便攜式信息終端,利用如權利要求1所述的鏡筒。
12.—種圖像輸出裝置,利用如權利要求1所述的鏡筒。
全文摘要
一種鏡筒,包括多個透鏡組,其包括可伸縮透鏡組;保持多個透鏡組的多個透鏡保持框架;保持其中的多個透鏡保持框架的可動鏡筒;及保持其中的可動鏡筒的固定筒部分。多個透鏡保持框架、可動鏡筒和固定筒部分設置為在多個透鏡組的至少一部分收縮的收縮狀態(tài)和拍攝狀態(tài)之間運動多個透鏡組。多個透鏡保持框架包括可伸縮透鏡保持框架,其設置為可動地保持可伸縮透鏡組以在拍攝狀態(tài)將多個透鏡組定位在成像光軸上的拍攝位置,并且在收縮狀態(tài)將可伸縮透鏡組收縮到固定筒部分的內徑位置外部的收縮位置。可伸縮透鏡保持框架通過相對于固定筒部分驅動可動鏡筒的驅動力在拍攝位置和收縮位置之間運動可伸縮透鏡組。
文檔編號G02B7/10GK102313960SQ20111025963
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者吉田克信, 大屋貴弘 申請人:株式會社理光