透鏡設(shè)備、光學(xué)設(shè)備和照相的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及透鏡設(shè)備，光學(xué)設(shè)備和照相機(jī)。該透鏡設(shè)備允許調(diào)節(jié)因公差造成的部件變化而引發(fā)的透鏡傾斜。透鏡筒包括：直線引導(dǎo)筒(31)，具有直線槽部分(311)；凸輪筒(32)，具有凸輪槽部分(321)；直線可動筒(40)，所述直線可動筒布置在直線引導(dǎo)筒和凸輪筒外側(cè)，保持透鏡(21)且能夠因直線引導(dǎo)筒和凸輪筒的相對運(yùn)動而沿著光軸方向運(yùn)動。凸輪從動件(41)包括第一和第二圓筒部分(411，412)，第一和第二圓筒部分分別與直線槽和凸輪槽部分相結(jié)合。第一和第二圓筒部分具有彼此偏心的中央軸線。凸輪從動件包括操作部分(415a，415b)，操作部分允許從直線可動筒外側(cè)旋轉(zhuǎn)操作第一和第二圓筒部分。連接構(gòu)件(51)使得凸輪從動件和直線可動筒彼此相連。
【專利說明】透鏡設(shè)備、光學(xué)設(shè)備和照相機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種透鏡設(shè)備和包括這種透鏡設(shè)備的光學(xué)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)已知的構(gòu)造中，凸輪筒和直線引導(dǎo)筒相對運(yùn)動，以便使得透鏡保持筒沿著光軸方向運(yùn)動。特別地，日本專利公開N0.2009-42345公開了一種構(gòu)造，所述構(gòu)造包括:凸輪筒，在所述凸輪筒中，凸輪槽部分形成在多個(gè)周向位置處；直線引導(dǎo)筒，在所述直線引導(dǎo)筒中，直線槽部分形成在多個(gè)周向位置中；和直線可動筒，所述直線可動筒保持透鏡。在這種構(gòu)造中，凸輪從動件安裝到直線可動筒；每個(gè)凸輪從動件均包括:輥部分(圓筒部分)，所述輥部分與凸輪筒的凸輪槽部分相接合；和鍵部分，所述鍵部分與直線引導(dǎo)筒的直線槽部分相接合，從而直線可動筒沿著光軸方向運(yùn)動。
[0003]在日本專利公開N0.2009-42345中，直線可動筒布置在凸輪筒和直線引導(dǎo)筒外偵牝并且每個(gè)凸輪從動件均由螺絲拉向直線可動筒，以便固定到直線可動筒。這種構(gòu)造致使偏心和傾斜，其中由作為透鏡保持筒的直線可動筒保持的透鏡因每個(gè)部件的制造準(zhǔn)確性(公差)而從光軸上的理想位置偏移，從而降低了光學(xué)性能。
[0004]根據(jù)用于變焦或者聚焦的透鏡單元的運(yùn)動軌跡設(shè)定形成在凸輪筒中的凸輪槽部分的形狀。某些透鏡構(gòu)造具有所謂的U形轉(zhuǎn)動凸輪，在所述U形轉(zhuǎn)動凸輪中，由凸輪槽部分和直線槽部分形成的角(交叉角)的正負(fù)號在廣角側(cè)和遠(yuǎn)攝側(cè)之間或者無限遠(yuǎn)側(cè)和近攝側(cè)之間改變。
[0005]例如，凸輪筒中的凸輪槽部分和直線引導(dǎo)筒中的直線槽部分的角位置公差(等分差)致使凸輪從動件與凸輪槽和直線槽部分在從理想接合位置偏移的位置處接合，從而導(dǎo)致直線可動筒傾斜和偏心。特別地，在因上述U形轉(zhuǎn)動凸輪而運(yùn)動的直線可動筒中，交叉角在廣角側(cè)和遠(yuǎn)攝側(cè)之間或者無限遠(yuǎn)側(cè)和近攝側(cè)之間轉(zhuǎn)換，使得傾斜的方向也在其間轉(zhuǎn)換，從而導(dǎo)致發(fā)生更大變動量的傾斜。
[0006]對于影響光學(xué)性能下降的透鏡單元而言，通常將光學(xué)性能作為評估項(xiàng)實(shí)施透鏡單元的偏心調(diào)節(jié)和傾斜調(diào)節(jié)。然而，在包括U形轉(zhuǎn)動凸輪的情況中，當(dāng)實(shí)施透鏡單元的偏心調(diào)節(jié)和傾斜調(diào)節(jié)以提高例如遠(yuǎn)攝側(cè)或者無限遠(yuǎn)側(cè)的光學(xué)性能時(shí)，雖然能夠提高遠(yuǎn)攝側(cè)或者無限遠(yuǎn)側(cè)處的光學(xué)性能，但是卻致使在廣角側(cè)或者近攝側(cè)處出現(xiàn)反向傾斜。這致使光學(xué)性能與使用非U形轉(zhuǎn)動凸輪的常規(guī)凸輪槽部分的情況相比出現(xiàn)更大程度的下降。
[0007]因此，在包括U形轉(zhuǎn)動凸輪的情況中，在通過調(diào)節(jié)透鏡單元中的任意一個(gè)或者所有透鏡單元來調(diào)節(jié)光學(xué)性能的過程中因U形轉(zhuǎn)動凸輪而發(fā)生的交叉角變化導(dǎo)致光學(xué)性能顯著下降。
[0008]因此，例如，校正因直線槽部分和凸輪槽部分的等分差而導(dǎo)致的變化使得能夠抑制因U形轉(zhuǎn)動凸輪而產(chǎn)生的傾斜變化。例如，作為眾所周知的技術(shù)，通過使得與凸輪筒的凸輪槽部分相結(jié)合的輥部分(圓筒部分)相對于與直線引導(dǎo)筒的直線槽部分相接合的鍵部分偏心，能夠調(diào)節(jié)因等分差引致的周向偏移。
[0009]日本專利公開N0.2010-197698公開了一種易于組裝的透鏡筒構(gòu)造，其中，凸輪從動件均包括第一圓筒部分(與凸輪槽部分和直線引導(dǎo)槽部分相接合)和第二圓筒部分(與直線可動筒的凸輪從動件位置控制部分相接合)。
[0010]然而，在日本專利公開N0.2009-42345中公開的作為透鏡保持筒的直線可動筒中，通過螺絲將凸輪從動件拉向直線可動筒，以便固定到直線可動筒，這使得難以調(diào)節(jié)凸輪從動件并且由此使得難以調(diào)節(jié)等分差。
[0011]而且，在日本專利公開N0.2010-197698中公開的構(gòu)造允許抑制因組件變化而導(dǎo)致的傾斜變化，但是不允許抑制因部件變化而導(dǎo)致的傾斜變化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供了一種透鏡設(shè)備，所述透鏡設(shè)備允許調(diào)節(jié)，以抑制因公差導(dǎo)致的部件變化而引起的傾斜變化，同時(shí)所述透鏡設(shè)備具有直線可動筒布置在直線引導(dǎo)筒和凸輪筒外側(cè)的構(gòu)造，并且本發(fā)明提供了一種包括該透鏡設(shè)備的光學(xué)設(shè)備。
[0013]本發(fā)明在其一個(gè)方面中提供了一種透鏡設(shè)備，所述透鏡設(shè)備包括:直線引導(dǎo)筒，在所述直線引導(dǎo)筒中形成有直線槽部分；凸輪筒，在所述凸輪筒中形成凸輪槽部分；直線可動筒，所述直線可動筒布置在直線引導(dǎo)筒和凸輪筒的外側(cè)，保持透鏡且能夠因直線引導(dǎo)筒和凸輪筒的相對運(yùn)動而沿著光軸方向運(yùn)動；凸輪從動件，所述凸輪從動件包括第一圓筒部分和第二圓筒部分，所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分分別與直線槽部分和凸輪槽部分相接合，所述第一圓筒部分和第二圓筒部分具有彼此偏心的中央軸線，并且所述凸輪從動件包括操作部分，所述操作部分允許第一和第二圓筒部分從直線可動筒外側(cè)旋轉(zhuǎn)操作；和連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件將凸輪從動件和直線可動筒彼此連接。
[0014]本發(fā)明在其它方面中提供了一種光學(xué)設(shè)備和包括上述透鏡設(shè)備的照相機(jī)。
[0015]本發(fā)明的其它特征將(參照附圖)從以下示例性實(shí)施例的描述中變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1A是作為本發(fā)明的實(shí)施例的透鏡筒(透鏡設(shè)備)的分解透視圖；
[0017]圖1B是沿著光軸方向觀察的針對透鏡筒的等分差調(diào)節(jié)的概念圖；
[0018]圖2A是實(shí)施例的透鏡筒的主要部分的剖視圖；
[0019]圖2B是實(shí)施例的透鏡筒的主要部分的放大透視圖；
[0020]圖2C是實(shí)施例的透鏡筒的主要部分的剖視圖(放大視圖)；
[0021]圖3是從實(shí)施例的透鏡筒的外周側(cè)觀察的等分差調(diào)節(jié)的概念圖；
[0022]圖4是作為光學(xué)設(shè)備的可互換透鏡和安裝有可互換透鏡的可互換透鏡數(shù)字單透鏡反光照相機(jī)的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]將參照附圖在下文詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0024](照相機(jī))
[0025]圖4是示出作為光學(xué)設(shè)備的可互換透鏡的剖視圖，所述光學(xué)設(shè)備在其中包括作為本發(fā)明實(shí)施例的透鏡筒(透鏡設(shè)備)。圖4還示出了作為安裝有可互換透鏡的圖像拾取設(shè)備的可互換透鏡數(shù)字單透鏡反射照相機(jī)。在圖4中，可互換透鏡的光軸(照相機(jī)的圖像捕獲光軸)的方向作為Z方向。在正交于光軸并平行于圖像捕獲表面的兩個(gè)方向中，垂直于圖4的紙張的一個(gè)方向作為X方向，而作為圖4中的豎直方向的另一個(gè)方向作為Y方向。
[0026]附圖標(biāo)記I表示作為照相機(jī)設(shè)備的照相機(jī)體(下文中簡稱為“照相機(jī)”)，并且附圖標(biāo)記2表示作為安裝到照相機(jī)I的透鏡筒的可互換透鏡。首先將描述照相機(jī)I的構(gòu)造。在圖4示出的狀態(tài)中，主鏡13布置在源自可互換透鏡2的光的光路上，以便將光的一部分反射到光學(xué)取景系統(tǒng)(11和12)并且透射光的其余部分。副鏡14布置在主鏡13后方，以便將通過主鏡13透射的光反射至聚焦檢測單元15。主鏡13和副鏡14能夠通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)從光路收回。
[0027]聚焦檢測單元15包括自動聚焦(AF)傳感器并且具有通過所謂的相差檢測方法實(shí)施聚焦檢測(檢測可互換透鏡2的聚焦?fàn)顟B(tài))的功能。AF傳感器包括分離透鏡，所述分離透鏡將進(jìn)入的光分成兩個(gè)光通量；兩個(gè)聚光透鏡，所述兩個(gè)聚光透鏡使得分成的相應(yīng)光通量重新形成物體的光學(xué)圖像；和諸如CCD傳感器的線傳感器，所述線傳感器將兩個(gè)光學(xué)圖像(物體圖像)轉(zhuǎn)換成電子信號。每個(gè)線傳感器均形成為十字形，以便檢測物體圖像沿著豎直方向(Y方向)和對應(yīng)于X方向的水平方向的位置。
[0028]附圖標(biāo)記16表示由CXD傳感器或者CMOS傳感器構(gòu)成的圖像傳感器。圖像傳感器16具有接收光的表面(圖像捕獲表面)，來自可互換透鏡2的光在所述接收光的表面上形成物體圖像，并且圖像傳感器16將通過透鏡筒形成的物體圖像(光學(xué)圖像)光電轉(zhuǎn)換。圖像傳感器16將物體圖像轉(zhuǎn)換成電信號，將所述電信號輸出為圖像捕獲信號。照相機(jī)I包括控制圖像傳感器16的曝光的電控焦平面快門(未示出)。光學(xué)取景系統(tǒng)包括五角棱鏡11和目鏡透鏡12。附圖標(biāo)記17表示顯示面板，所述顯示面板具有顯示從信號處理器(未示出)輸出的圖像和顯示其它各種圖像捕獲信息的功能，所述信號處理器接收來自圖像傳感器16的圖像捕獲信號。
[0029](可互換透鏡)
[0030]可互換透鏡2是所謂的廣角變焦透鏡，所述廣角變焦透鏡從物體側(cè)至圖像側(cè)依序包括第一透鏡單元21、第二透鏡單元22、第三透鏡單元23、第四透鏡單元24和第五透鏡單元25。第二透鏡單元作為聚焦透鏡單元，并且第四透鏡單元作為圖像穩(wěn)定(圖像模糊校正)透鏡單元。第二透鏡單元22、第三透鏡單元23和第五透鏡單元25安裝到透鏡單元基座26，并且一體運(yùn)動用于變焦。
[0031]孔徑光闌單元27布置在第三透鏡單元23的物體側(cè)，并且副孔徑光闌單元28布置在第四透鏡單元24的物體側(cè)?？讖焦怅@單元27和28控制通過可互換透鏡2進(jìn)入照相機(jī)I的光的光量。第一至第五透鏡單元21至25、孔徑光闌單元27和副孔徑光闌單元28構(gòu)成圖像捕獲光學(xué)系統(tǒng)。第二透鏡單元22與第三透鏡單元23和第五透鏡單元25 —起運(yùn)動，用于變焦，而對于聚焦，第二透鏡單元22接收來自聚焦驅(qū)動單元29的驅(qū)動力以便在光軸上運(yùn)動，從而實(shí)施聚焦。
[0032]當(dāng)用戶圍繞光軸旋轉(zhuǎn)變焦操作環(huán)30時(shí)，由傳動機(jī)構(gòu)(未示出)傳遞驅(qū)動力，以便使得整個(gè)圖像捕獲光學(xué)系統(tǒng)沿著光軸上的預(yù)定軌跡運(yùn)動，從而實(shí)施變焦。在變焦期間，傳動機(jī)構(gòu)(未示出)使得副孔徑光闌單元28將光量調(diào)節(jié)為預(yù)定光量。在X-Y平面中驅(qū)動作為圖像穩(wěn)定透鏡單元的第四透鏡單元24，以便校正因手抖動導(dǎo)致的圖像模糊。
[0033](透鏡筒)
[0034]接下來，將詳細(xì)描述可互換透鏡2中的透鏡筒的構(gòu)造。在圖4中，附圖標(biāo)記31表示直線引導(dǎo)筒(直線引導(dǎo)構(gòu)件)，所述直線引導(dǎo)筒包括三個(gè)引導(dǎo)構(gòu)件33，所述三個(gè)引導(dǎo)構(gòu)件33防止凸輪筒(凸輪構(gòu)件)32沿著光軸的方向(在下文中稱作光軸方向)運(yùn)動并且引導(dǎo)凸輪筒32圍繞光軸旋轉(zhuǎn)。直線引導(dǎo)筒31包括直線槽部分311、312和313 (沒有示出312和313)，三個(gè)直線槽部分分別沿著光軸方向引導(dǎo)第一透鏡單元支架34、透鏡單元基座26和圖像穩(wěn)定單元基座35。直線引導(dǎo)筒31包括凸輪槽部分(未示出)，用于當(dāng)圖像穩(wěn)定單元基座35運(yùn)動時(shí)將旋轉(zhuǎn)傳遞到副孔徑光闌單元28。
[0035]凸輪筒32包括凸輪槽部分321、322和323，三個(gè)凸輪槽部分321、322和323分別引導(dǎo)第一透鏡單元支架43、透鏡單元基座26和圖像穩(wěn)定單元基座35。凸輪筒32因由用戶通過鍵構(gòu)件(未示出)施加的旋轉(zhuǎn)力而圍繞光軸旋轉(zhuǎn)，所述鍵構(gòu)件是從變焦操作環(huán)30延伸的旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件。通過直線槽部分和凸輪槽部分將旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直線方向力，以便使得透鏡單元沿著光軸方向運(yùn)動。
[0036]直線引導(dǎo)筒31由諸如螺絲的固定裝置固定到固定筒36，所述固定筒36構(gòu)成透鏡體。固定筒36包括:基板附接部分，主電路基板37附接到所述基板附接部分；支座附接部分，支座38附接到所述支座附接部分；和筒附接部分，外部筒43附接到所述筒附接部分。
[0037]變焦操作環(huán)30與固定位置處的固定筒36可旋轉(zhuǎn)地接合，并且通過鍵構(gòu)件將旋轉(zhuǎn)力傳遞到凸輪筒32。附圖標(biāo)記39表示聚焦操作環(huán)。聚焦操作環(huán)39設(shè)置有與引導(dǎo)槽部分相接合的輥，以便允許聚焦操作環(huán)39圍繞光軸旋轉(zhuǎn)，所述引導(dǎo)槽部分沿著直線引導(dǎo)筒31的周向方向延伸。聚焦操作環(huán)39與聚焦驅(qū)動單元29相接合，以便將驅(qū)動力傳遞到作為聚焦透鏡單元的第二透鏡單元22，而當(dāng)實(shí)施自動聚焦時(shí)沒有將旋轉(zhuǎn)力傳遞到聚焦操作環(huán)39。換言之，聚焦驅(qū)動單元29包括所謂的全時(shí)手動機(jī)構(gòu)。
[0038]附圖標(biāo)記40表示直線可動筒，所述直線可動筒布置在直線引導(dǎo)筒31和凸輪筒32外側(cè)。直線可動筒40經(jīng)由設(shè)置在其上的用于第一透鏡單元21的第一透鏡凸輪從動件41在光軸方向上沿著三個(gè)直線槽部分311 (圖1A)和三個(gè)凸輪槽部分321 (圖1A)運(yùn)動，所述三個(gè)直線槽部分311以周向120度的間隔形成在直線引導(dǎo)筒31中，所述三個(gè)凸輪槽部分321以周向120度的間隔形成在凸輪筒32中。透鏡單元基座26經(jīng)由設(shè)置在其上的透鏡基座凸輪從動件(未示出)在光軸方向上沿著三個(gè)直線槽部分312 (如上所述未示出)和三個(gè)凸輪槽部分322運(yùn)動，所述三個(gè)直線槽部分312以周向120度的間隔形成在直線引導(dǎo)筒31中，三個(gè)凸輪槽部分322以周向120度的間隔形成在凸輪筒32中。圖像穩(wěn)定單元基座35經(jīng)由設(shè)置在其上的圖像穩(wěn)定凸輪從動件(未示出)在光軸方向上沿著三個(gè)直線槽部分313 (如上所述未示出)和三個(gè)凸輪槽部分323運(yùn)動，所述三個(gè)直線槽部分313以周向120度的間隔形成在直線引導(dǎo)筒31中，所述三個(gè)凸輪槽部分323以周向120度的間隔形成在凸輪筒32中。每一個(gè)凸輪槽部分321、322和323均可以形成為使得在變焦或聚焦期間其與直線槽部分形成的角的正號和負(fù)號隨著其與凸輪從動件的接合位置變化而轉(zhuǎn)換。
[0039]在圖4中，前框架42緊固并且固定到直線引導(dǎo)筒31。前框架42包括:螺絲部分，諸如過濾器的附件附接到所述螺絲部分；和凸緣部分，諸如罩蓋的附件附接到所述凸緣部分。外部筒43是裝飾性地覆蓋內(nèi)部件的覆蓋構(gòu)件，并且包括模式切換部分和銘牌附接部分(均未不出)。
[0040]保持第一透鏡單元21的第一透鏡單元支架34經(jīng)由調(diào)節(jié)環(huán)44固定到直線可動筒40。第一透鏡單元21由此實(shí)際上由直線可動筒40保持。調(diào)節(jié)環(huán)44包括調(diào)節(jié)構(gòu)造(未示出)，所述調(diào)節(jié)構(gòu)造允許相對于直線可動筒40在X-Y平面中進(jìn)行偏心調(diào)節(jié)，以便實(shí)現(xiàn)最優(yōu)光學(xué)性能。調(diào)節(jié)環(huán)44和第一透鏡單元支架34均設(shè)置有所謂的端面凸輪，使得第一透鏡單元支架34能夠沿著光軸方向相對于調(diào)節(jié)環(huán)44運(yùn)動。將端面凸輪圍繞光軸旋轉(zhuǎn)使得能夠?qū)⒌谝煌哥R單元支架34沿著光軸方向的位置調(diào)節(jié)至實(shí)現(xiàn)最優(yōu)光學(xué)性能的位置。
[0041]附圖標(biāo)記45表示第二透鏡單元支架。來自聚焦驅(qū)動單元29的驅(qū)動力使得聚焦凸輪筒46相對于透鏡單元基座26的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由聚焦凸輪從動件(未示出)沿著光軸方向驅(qū)動第二透鏡單元支架45。附圖標(biāo)記47表示第三透鏡單元支架。第三透鏡單元支架47經(jīng)由偏心輥(未示出)附接到透鏡單元基座26，使得允許在X-Y平面中進(jìn)行第三透鏡單元支架47的偏心調(diào)節(jié)。
[0042]附圖標(biāo)記48表示第四透鏡單元支架。第四透鏡單元支架48包括可移動筒，所述可移動筒能夠隨著圖像穩(wěn)定單元基座35在X-Y平面中移動，以便實(shí)施圖像穩(wěn)定，并且所述第四透鏡單元支架48包括驅(qū)動可移動筒的驅(qū)動構(gòu)件。圖像穩(wěn)定單元基座35由直線槽部分313和凸輪槽部分323經(jīng)由圖像穩(wěn)定凸輪從動件保持。第四透鏡單元支架48還包括保持部分，所述保持部分保持第二透鏡單元22。附圖標(biāo)記49表示第五透鏡單元支架。第五透鏡單元支架49經(jīng)由偏心輥(未示出)附接到透鏡單元基座26，使得允許在X-Y平面中進(jìn)行第五透鏡單元支架49的偏心調(diào)節(jié)。
[0043]支座構(gòu)件38包括用于附接到照相機(jī)I的凸緣部分。聚焦驅(qū)動單元29使得聚焦凸輪筒46圍繞光軸旋轉(zhuǎn)。附圖標(biāo)記50表示接觸構(gòu)件，所述接觸構(gòu)件包括透鏡接觸部分，所述透鏡接觸部分的一端連接到主電路基板37。當(dāng)支座構(gòu)件38聯(lián)接到照相機(jī)I時(shí)透鏡接觸部分與設(shè)置在照相機(jī)I中的照相機(jī)接觸部分相接觸，由此將信息發(fā)送到照相機(jī)I或者從照相機(jī)I發(fā)送信息。
[0044]在這樣構(gòu)造的透鏡筒中，響應(yīng)于釋放按鈕(未示出)的操作，實(shí)施AF和曝光決定，并且此后，實(shí)施圖像傳感器16的曝光以及捕獲圖像的記錄。
[0045](主要部件的相互關(guān)系)
[0046]接下來，將描述本實(shí)施例中的主要部件的相互關(guān)系。圖2B是透鏡筒構(gòu)造的一部分的放大的透視圖，示出了直線可動筒40、第一透鏡凸輪從動件41和連接構(gòu)件51，所述連接構(gòu)件51將直線可動筒40和第一透鏡凸輪從動件41彼此緊固聯(lián)接。圖2B僅僅示出了有助于理解的必要部件。圖2A是圖2B中示出的相同部分的剖視圖。圖2C是第一透鏡凸輪從動件41和連接構(gòu)件51的放大剖視圖。
[0047]在圖2A中，第一透鏡凸輪從動件41包括:第一圓筒部分411，所述第一圓筒部分411與直線引導(dǎo)筒31的直線槽部分311相接合；和第二圓筒部分412，所述第二圓筒部分412與凸輪筒32的凸輪槽部分321相接合。第一透鏡凸輪從動件41還包括:固定部分413，連接構(gòu)件51固定到固定部分413 ;定位部分414，所述定位部分414相對于第一透鏡凸輪從動件41定位連接構(gòu)件51 ;暴露部分(操作部分)415a和415b，所述暴露部分415a和415b暴露于直線可動筒40外部并且在安裝之后從外部可用工具操作；和接觸部分416，所述接觸部分416與直線可動筒40接觸。作為操作部分的暴露部分415a和415b允許從直線可動筒40外側(cè)旋轉(zhuǎn)第一圓筒部分411和第二圓筒部分412的操作。第一透鏡凸輪從動件41與這些部分413、414、415a和415b形成一體。
[0048]在本實(shí)施例中，第一圓筒部分411和第二圓筒部分412由諸如聚縮醛(POM)的塑料材料形成，而其它部件由諸如金屬的高剛性材料形成。圓筒部分411和412通過所謂的插入成型與其它部件相聯(lián)。距離光軸更遠(yuǎn)的第二圓筒部分412和連接構(gòu)件51具有彼此重合的中央軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)。相反，如圖2C所示，距離光軸更近的第一圓筒部分411的圓筒中心軸線L411與第二圓筒部分412的圓筒中心軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)L412不重合。換言之，第一圓筒部分411的圓筒中心軸線相對于第二圓筒部分412的圓筒中心軸線偏心。
[0049]連接構(gòu)件51包括:拉動部分511，用于通過將第一透鏡凸輪從動件41拉向直線可動筒40而將第一透鏡凸輪從動件41緊固到直線可動筒40 ;固定部分512，所述固定部分512用于固定第一透鏡凸輪從動件41 ;和定位部分513，用于定位第一透鏡凸輪從動件41和直線可動筒40。
[0050]直線可動筒40包括:定位部分(孔部分)401，用于定位連接構(gòu)件51 ;接觸部分402，其與連接構(gòu)件51的拉動部分511接觸；和凸輪從動件接觸部分(固定部分)403，其與第一透鏡凸輪從動件41相接觸。直線可動筒40的連接構(gòu)件接觸部分402具有限制接觸表面，所述限制接觸表面在其限制區(qū)域中與連接構(gòu)件51相接觸，以便在使用稍后描述的第一透鏡凸輪從動件41調(diào)節(jié)時(shí)減小旋轉(zhuǎn)負(fù)荷。與連接構(gòu)件接觸部分402類似，第一透鏡凸輪從動件41的接觸部分416具有與直線可動筒40相接觸的限制接觸表面。
[0051](安裝)
[0052]圖1A是上述構(gòu)造的分解透視圖。在附圖中省略了包括直線引導(dǎo)筒31在內(nèi)的其它部件，以有助于理解。在安裝時(shí)，從外側(cè)設(shè)置第一透鏡凸輪從動件41，使得第一透鏡凸輪從動件41的第一圓筒部分411和第二圓筒部分412與直線槽部分311和凸輪槽部分321相接合。然后滑動直線可動筒40，以便沿著圖1A中的箭頭示出的方向設(shè)置。此后，將連接構(gòu)件51插入到直線可動筒40的定位部分401中并且插入到第一透鏡凸輪從動件41的定位部分414中，第一透鏡凸輪從動件41在其固定部分413處安裝到連接構(gòu)件51的固定部分512。
[0053]在安裝之后，第一透鏡凸輪從動件41具有限制接觸表面，所述限制接觸表面如上所述與直線可動筒40相接觸。因此，第一透鏡凸輪從動件41能夠圍繞后述的第二圓筒部分412的圓筒中心軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)旋轉(zhuǎn)，并且直線可動筒40的位置能夠沿著其周向方向相對于直線槽部分311調(diào)節(jié)。在稍后描述的調(diào)節(jié)之后，用固定裝置(未示出)固定直線可動筒40和凸輪從動件41，使其不會相對旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，使用粘合劑實(shí)施固定。直線槽部分311、凸輪槽部分321、第一透鏡凸輪從動件41、連接構(gòu)件51和直線可動筒40構(gòu)成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0054](調(diào)節(jié))
[0055]接下來，將描述沿著直線可動筒40的周向方向調(diào)節(jié)部件公差的方法。在第一透鏡凸輪從動件41中，如上所述，與直線槽部分311相接合的第一圓筒部分411相對于與凸輪槽部分321相接合的第二圓筒部分412偏心。通過使用工具(未示出)的旋轉(zhuǎn)操作，第一透鏡凸輪從動件41的在安裝之后暴露于直線可動筒41外側(cè)的暴露部分415a和415b能夠圍繞第二圓筒部分412的圓筒中心軸線旋轉(zhuǎn)。
[0056]該旋轉(zhuǎn)操作使得如圖1B和3所示第一圓筒部分411 (較之第二圓筒部分412布置成更靠近透鏡光軸)圍繞第二圓筒部分412 (較之第一圓筒部分411布置成遠(yuǎn)離透鏡光軸并且與連接構(gòu)件51具有公共中心軸線)的圓筒中心軸線旋轉(zhuǎn)。即，第一圓筒部分411圍繞第二圓筒部分412的圓筒中心軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)旋轉(zhuǎn)。這允許直線可動筒40相對于與第一圓筒部分411相接合的直線槽部分311沿著周向方向移動。
[0057]圖3示出了通過第一圓筒部分411中的兩個(gè)和直線槽部分311中的兩個(gè)，第一圓筒部分411的轉(zhuǎn)動和隨之第二圓筒部分412( S卩，直線可動筒40)相對于直線槽部分311沿著周向方向的移動。圖3還通過點(diǎn)劃線示出了第一圓筒部分411在其旋轉(zhuǎn)過程中圓筒中心軸線的運(yùn)動軌跡。
[0058]即使多個(gè)直線槽部分311因部件公差而在直線引導(dǎo)筒31的周向方向上以一些誤差不等距地間隔開，這種構(gòu)造也使得能夠調(diào)節(jié)部件公差。特別地，使得直線可動筒40相對于直線槽部分311沿著周向方向運(yùn)動使得能夠調(diào)節(jié)因部件公差而造成的直線可動筒40的偏心。
[0059]以這種方式，能夠沿著周向方向調(diào)節(jié)直線可動筒40的部件公差。
[0060]就調(diào)節(jié)的具體范圍而言，調(diào)節(jié)使用設(shè)置在直線可動筒40的物體側(cè)端部處的鏡，并且實(shí)施調(diào)節(jié)以便減小在入射到鏡上的光的反射光的位置處廣角側(cè)和遠(yuǎn)攝側(cè)之間的差異。在這種情況中，反射光的位置是間接表示直線可動筒40的傾斜的指標(biāo)。
[0061]用于使得直線可動筒40運(yùn)動的凸輪槽部分321如圖1A所示形成為U形轉(zhuǎn)動凸輪，以便使得直線可動筒40從遠(yuǎn)攝側(cè)的端部(遠(yuǎn)攝端部)至中間變焦位置運(yùn)動到圖像側(cè)，然后使得直線可動筒40從中間變焦位置至廣角側(cè)的端部(廣角端部)運(yùn)動到物體側(cè)。從而，部件公差增大了在廣角側(cè)和遠(yuǎn)攝側(cè)之間的第一透鏡單元21的傾斜的變化，這顯著降低了光學(xué)性能。因此，本實(shí)施例中對部件公差的調(diào)節(jié)極其有效。
[0062]在此提及的部件公差并不局限于直線可動筒40的定位部分401的等分差；其包括直線槽部分311的等分差(角度公差)、凸輪槽部分321的等分差、與在連接構(gòu)件51和第一透鏡凸輪從動件41中的每一個(gè)的定位過程中的游隙相關(guān)的公差、以及與第一透鏡凸輪從動件41的定位部分414和每一個(gè)圓筒部分411和412之間的同心度相關(guān)的公差。部件公差還包括與圓筒部分411的垂直度和第一透鏡凸輪從動件41的定位部分414相對于其接觸部分416的垂直度的公差、以及連接構(gòu)件51的定位部分513相對于其拉動部分511的垂直度的公差。
[0063](修改示例I)
[0064]盡管上述實(shí)施例描述了直線引導(dǎo)筒設(shè)置在更靠近光軸的一側(cè)上而凸輪筒設(shè)置在直線引導(dǎo)筒外側(cè)的情況，但是本發(fā)明的替代實(shí)施例并不局限于此，并且包括直線引導(dǎo)筒和凸輪筒相反布置的構(gòu)造。在這個(gè)構(gòu)造中，形成有凸輪槽部分321的凸輪筒設(shè)置在更靠近光軸的一側(cè)上，設(shè)置有直線槽部分311的直線引導(dǎo)筒31設(shè)置在凸輪筒外側(cè)，保持透鏡而且能夠因直線引導(dǎo)筒和凸輪筒的相對運(yùn)動而沿著光軸方向運(yùn)動的直線可動筒設(shè)置在直線引導(dǎo)筒和凸輪筒的外側(cè)。
[0065]凸輪從動件的圓筒部分的形狀并不局限于圓筒狀，并且可以是任何形狀，只要實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中描述的效果即可。特別地，應(yīng)用與直線槽部分311相接合的多邊形柱部分替代圓筒部分411有助于調(diào)節(jié)，盡管其略微降低了調(diào)節(jié)準(zhǔn)確性。
[0066]而且，在這個(gè)構(gòu)造中，第一透鏡凸輪從動件41包括第一圓筒部分411、第二圓筒部分412和旋轉(zhuǎn)操作部分(操作部分)。第一圓筒部分411和第二圓筒部分412分別與直線槽部分和凸輪槽部分相接合，并且具有相互偏心的中央軸線。其旋轉(zhuǎn)軸線是第一圓筒部分的中央軸線的旋轉(zhuǎn)操作部分布置在直線引導(dǎo)筒和直線可動筒之間，并且暴露于直線可動筒外側(cè)。操作部分使得能夠進(jìn)行從直線可動筒40外側(cè)旋轉(zhuǎn)第一圓筒部分411和第二圓筒部分412的操作。而且，這種構(gòu)造包括將凸輪從動件和直線可動筒相互連接的聯(lián)接構(gòu)件。在這種構(gòu)造中，能夠通過使得第一圓筒部分411圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線運(yùn)動來調(diào)節(jié)直線可動筒40沿著周向方向的位置，所述旋轉(zhuǎn)軸線是第二圓筒部分412的圓筒中央軸線。
[0067](修改示例2)
[0068]盡管上述實(shí)施例描述了第一透鏡凸輪從動件41的暴露部分415包括工具突片415a和相對于定位部分414對稱的兩個(gè)工具孔415b,但是本發(fā)明的替代實(shí)施例并不局限于此。例如，突出凸臺可以設(shè)置到暴露部分415，以替代兩個(gè)工具孔415b。工具孔415b可以是僅僅一個(gè)。
[0069](修改示例3)
[0070]盡管上述實(shí)施例描述了第一透鏡凸輪從動件41用于包括直線可動筒的變焦機(jī)構(gòu)的情況，但是本發(fā)明的替代實(shí)施例并不局限于此。例如，第一透鏡凸輪從動件可以用于聚焦機(jī)構(gòu)。另外，第一透鏡凸輪從動件41沿著周向方向的數(shù)量并不局限于三個(gè)，而可以不是三個(gè)，或者是一個(gè)。
[0071](修改示例4)
[0072]盡管上述實(shí)施例描述了用于可互換透鏡數(shù)字單透鏡反射照相機(jī)的可互換透鏡，但是本發(fā)明的替代實(shí)施例還可以應(yīng)用于與數(shù)字照相機(jī)(諸如，集成透鏡數(shù)字靜物照相機(jī)和集成透鏡攝像機(jī))一體設(shè)置的透鏡設(shè)備。
[0073]以上實(shí)施例和修改示例能夠提供一種透鏡設(shè)備，所述透鏡設(shè)備允許調(diào)節(jié)以抑制因公差導(dǎo)致的部件變化而引起的傾斜變化，同時(shí)具有直線可動筒布置在直線引導(dǎo)筒和凸輪筒外側(cè)的構(gòu)造，并且以上實(shí)施例和修改示例提供了一種包括該透鏡設(shè)備的光學(xué)設(shè)備。
[0074]盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)賦予以下權(quán)利要求的范圍以最寬泛的理解，以便涵蓋所有修改方案以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡設(shè)備，其特征在于包括: 直線引導(dǎo)筒(31)，在所述直線引導(dǎo)筒中形成有直線槽部分(311)； 凸輪筒(32)，在所述凸輪筒中形成有凸輪槽部分(321)； 直線可動筒(40)，所述直線可動筒布置在所述直線引導(dǎo)筒和所述凸輪筒的外側(cè)，所述直線可動筒保持透鏡(21)并且能夠因所述直線引導(dǎo)筒和所述凸輪筒的相對運(yùn)動而沿著光軸方向運(yùn)動； 凸輪從動件(41)，所述凸輪從動件包括第一圓筒部分(411)和第二圓筒部分(412)，所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分分別與所述直線槽部分和所述凸輪槽部分相接合，所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分具有相互偏心的中央軸線，并且所述凸輪從動件包括操作部分(415a，415b)，所述操作部分允許從所述直線可動筒外側(cè)旋轉(zhuǎn)操作所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分；和 連接構(gòu)件(51)，所述連接構(gòu)件將所述凸輪從動件和所述直線可動筒彼此連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡設(shè)備，其中，所述凸輪筒布置在所述直線引導(dǎo)筒外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡設(shè)備，其中，所述直線引導(dǎo)筒布置在所述凸輪筒外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡設(shè)備，其中，所述操作部分允許所述第一圓筒部分圍繞所述第二圓筒部分的中央軸線旋轉(zhuǎn)操作，以便調(diào)節(jié)所述直線可動筒的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡設(shè)備，其中，所述凸輪從動件沿著所述直線可動筒的周向方向設(shè)置有多個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡設(shè)備，其中，所述凸輪從動件與所述第一圓筒部分、所述第二圓筒部分和所述操作部分形成為一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡設(shè)備，其中，所述直線可動筒包括:固定部分(403)，所述凸輪從動件固定到所述固定部分；和孔部分(401)，所述連接構(gòu)件插入到所述孔部分中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡設(shè)備，其中，所述連接構(gòu)件與所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分中的至少一個(gè)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的透鏡設(shè)備，其中，所述凸輪槽部分具有軌跡，所述凸輪槽部分與所述直線槽部分形成的角度的符號沿著所述軌跡反轉(zhuǎn)。
10.一種光學(xué)設(shè)備(2)，所述光學(xué)設(shè)備包括: 本體(36);和 透鏡設(shè)備，所述透鏡設(shè)備容納在所述本體中， 其特征在于，所述透鏡設(shè)備包括: 直線引導(dǎo)筒(31)，在所述直線引導(dǎo)筒中形成有直線槽部分(311)； 凸輪筒(32)，在所述凸輪筒中形成有凸輪槽部分(321)； 直線可動筒(40)，所述直線可動筒布置在所述直線引導(dǎo)筒和所述凸輪筒的外側(cè)，所述直線可動筒保持透鏡(21)而且能夠因所述直線引導(dǎo)筒和所述凸輪筒的相對運(yùn)動而沿著光軸方向運(yùn)動； 凸輪從動件(41)，所述凸輪從動件包括第一圓筒部分(411)和第二圓筒部分(412)，所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分分別與所述直線槽部分和所述凸輪槽部分相接合，所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分具有相互偏心的中央軸線，并且所述凸輪從動件包括操作部分(415a，415b)，所述操作部分允許從所述直線可動筒外側(cè)旋轉(zhuǎn)操作所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分；和 連接構(gòu)件(51)，所述連接構(gòu)件將所述凸輪從動件和所述直線可動筒彼此連接。
11.一種照相機(jī)(I)，所述照相機(jī)包括: 透鏡設(shè)備，所述透鏡設(shè)備使來自物體的光形成物體圖像；和 圖像傳感器(16)，所述圖像傳感器將所述物體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換， 其中，所述透鏡設(shè)備包括: 直線引導(dǎo)筒(31)，在所述直線引導(dǎo)筒中形成有直線槽部分(311)； 凸輪筒(32)，在所述凸輪筒中形成有凸輪槽部分(321)； 直線可動筒(40)，所述直線可動筒布置在所述直線引導(dǎo)筒和所述凸輪筒的外側(cè)，所述直線可動筒保持透鏡(21)而且能夠因所述直線引導(dǎo)筒和所述凸輪筒的相對運(yùn)動而沿著光軸方向運(yùn)動； 凸輪從動件(41)，所述凸輪從動件包括第一圓筒部分(411)和第二圓筒部分(412)，所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分分別與所述直線槽部分和所述凸輪槽部分相接合，所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分具有相互偏心的中央軸線，并且所述凸輪從動件包括操作部分(415a，415b)，所述操作部分允許從所述直線可動筒的外側(cè)旋轉(zhuǎn)操作所述第一圓筒部分和所述第二圓筒部分；和 連接構(gòu)件(51)，所述連接構(gòu)件將所述凸輪從動件和所述直線可動筒彼此連接。
【文檔編號】G03B13/32GK104252026SQ201410277383
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】佐佐木邦彥 申請人:佳能株式會社