專利名稱：透鏡鏡筒和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡鏡筒和成l象i殳備。
背景技術(shù)：
諸如數(shù)字靜物照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的成像設(shè)備，包括容納成像光學(xué)系 統(tǒng)的透鏡鏡筒，用于將對(duì)象圖像引導(dǎo)到圖像拾取器件。
透鏡鏡筒被配置為通過在透鏡的光軸方向移動(dòng)構(gòu)成成像光學(xué)系統(tǒng)的 多個(gè)透鏡的一部分來執(zhí)行變焦或聚焦操作。
過去，有用于在光軸方向移動(dòng)透鏡的機(jī)制，其被配置為包括支持透鏡 并且被設(shè)置成在光軸方向可移動(dòng)的透鏡框架，以及圍繞透鏡框架的外周邊 可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的凸輪筒(cam barrel)。在該配置中，凸輪筒隨著其與設(shè)置 到透鏡框架的凸粉肖嚙合的凸輪凹槽而旋轉(zhuǎn)。從而，透鏡框架通過凸輪凹 槽和凸4^銷，在光軸方向移動(dòng)。
在上文所描述的配置中，為了驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)凸輪環(huán)，在透鏡鏡筒的外周 邊設(shè)置電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)制，該減速機(jī)制包括多個(gè)齒輪系，用于將電動(dòng)機(jī)的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳送到凸輪環(huán)。
在此情況下，電動(dòng)機(jī)中有微小的磁性負(fù)荷(例如，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩)。減速 機(jī)制增大這樣的電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，以維持凸輪筒的旋轉(zhuǎn)位置，從而調(diào)節(jié)由外 部影響所引起的透鏡框架的移動(dòng)。在此情況下，可以不給電動(dòng)WC供電流， 或給其提供弱電流。然而，為了向透鏡鏡筒的外周邊設(shè)置上文所描述的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī) 制，需要在透鏡鏡筒的徑向方向獲得空間。因此，該配置在縮小透鏡鏡筒 的大小方面具有局限性。
鑒于上述，提出了一種透鏡鏡筒，該透鏡鏡筒借助于使用在轉(zhuǎn)子的軸 向中心的周圍具有圓柱形開放空間的所謂的空心電動(dòng)機(jī)，通過直接旋轉(zhuǎn)凸
輪筒來驅(qū)動(dòng)透鏡框架(參見日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)出版物No. 2005-202316)。然而，在根據(jù)上面的技術(shù)調(diào)節(jié)透鏡框架的移動(dòng)時(shí)，需要激 勵(lì)空心電動(dòng)機(jī)，以停止凸輪筒的旋轉(zhuǎn)。如此，該技術(shù)在能量節(jié)省方面是不 利的。
此外，還提出了另一種技術(shù)，該技術(shù)使用空心電動(dòng)機(jī)，通過透鏡鏡筒
中的螺線管和連桿^M勾，相對(duì)于凸輪筒對(duì)鎖;Mi行鎖定和解鎖(參見日本
未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)出版物No. 6-250068 )。
發(fā)明內(nèi)容
然而，后一種相關(guān)技術(shù)，由于螺線管、連桿機(jī)構(gòu)以及鎖爪占用比較大 的空間，在縮小透鏡鏡筒的大小方面具有局限性。
本發(fā)明是在考慮到上文所描述的情況的背景下作出的。需要提供在能 量節(jié)省和尺寸縮小方面有利的透鏡鏡筒和成卩象設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了具有透鏡框架、凸輪筒、基座以及
空心電動(dòng)機(jī)的透鏡鏡筒。透鏡框架被配置為支持透鏡，并祐:設(shè)置成在透鏡
的光軸方向可移動(dòng)。凸輪筒圍繞透鏡框架的外周邊設(shè)置并旋轉(zhuǎn)，以在光軸 方向移動(dòng)透鏡框架?；慌渲脼橹瓮馆喭玻允沟闷淇尚D(zhuǎn)，并在軸 向方向固定?？招碾妱?dòng)M配置為旋轉(zhuǎn)凸輪筒。在透鏡鏡筒中，空心電動(dòng) 機(jī)包括圍繞凸輪筒的外周邊的周圍設(shè)置的圓柱形轉(zhuǎn)子，該圓柱形轉(zhuǎn)子連接 到凸輪筒，以在凸輪筒的軸向方向可移動(dòng)，并與凸輪筒成一體M轉(zhuǎn)，空 心電動(dòng)機(jī)還包括被設(shè)置成圍繞轉(zhuǎn)子的外周邊并由基座支撐的定子。此外，
在透鏡鏡筒中，對(duì)轉(zhuǎn)子設(shè)置第一鎖定部分，對(duì)基座設(shè)置第二鎖定部分，該 第二鎖定部分根據(jù)轉(zhuǎn)子在凸輪筒的一個(gè)軸向方向的移動(dòng)而與第一鎖定部
分咪合，并防止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。此外，在透鏡鏡筒中，提供了移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移 動(dòng)M被設(shè)置成在凸輪筒的軸向方向在鎖定位置(第一鎖定部分與第二鎖 定部分嚙合)和解鎖位置(第一鎖定部分與第二鎖定部分分開)之間移動(dòng)轉(zhuǎn)子。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例，提供了包括透鏡鏡筒的成像設(shè)備。 透鏡鏡筒包括透鏡框架、凸輪筒、基座以及空心電動(dòng)機(jī)。透鏡框架被配置 為支持透鏡，并被設(shè)置成在透鏡的光軸方向可移動(dòng)。凸輪筒圍繞透鏡框架 的外周邊設(shè)置被并旋轉(zhuǎn)，以在光軸方向移動(dòng)透鏡框架?；慌渲脼橹?凸輪筒，以使得其可旋轉(zhuǎn)，并在其軸向方向固定?？招碾妱?dòng)機(jī)被配置為旋 轉(zhuǎn)凸輪筒。在成像設(shè)備中，空心電動(dòng)機(jī)包括圓柱形轉(zhuǎn)子，其圍繞凸輪筒的 外周邊設(shè)置，并連接到凸輪筒，以在凸輪筒的軸向方向可移動(dòng)，并與凸輪
筒成一體地旋轉(zhuǎn)；空心電動(dòng)機(jī)丞包括定子，其被設(shè)置成圍繞轉(zhuǎn)子的外周邊， 并由基座進(jìn)行支撐。此外，在成像設(shè)備中，對(duì)轉(zhuǎn)子設(shè)置第一鎖定部分，對(duì) 基座設(shè)置第二鎖定部分，該第二鎖定部分才艮據(jù)轉(zhuǎn)子在凸輪筒的一個(gè)軸向方 向的移動(dòng)而第一鎖定部分嚙合，并防止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。此外，在成像設(shè)備中， 設(shè)置了移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)在凸輪筒的軸向方向中在鎖定位置(在該鎖 定位置，第 一鎖定部分與第二鎖定部分嚙合)和解鎖位置(在該解鎖位置， 第一鎖定部分與第二鎖定部分分開)之間移動(dòng)轉(zhuǎn)子。
本發(fā)明在凸輪筒的一個(gè)軸向方向移動(dòng)轉(zhuǎn)子，以使得對(duì)轉(zhuǎn)子設(shè)置的第一 鎖定部分和對(duì)基座設(shè)置的第二鎖定部分彼此嚙合，從而防止空心電動(dòng)^t 轉(zhuǎn)。因此，不需要給空心電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電流以防止空心電動(dòng)^L^轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，
本發(fā)明在能量節(jié)省方面是有利的。此外，分別對(duì)轉(zhuǎn)子和基座設(shè)置第一鎖定 部分和笫二鎖定部分就足夠了。因此，不需要單獨(dú)地對(duì)透鏡鏡筒提供特殊
部件。相應(yīng)地，本發(fā)明在透鏡鏡筒的尺寸縮小方面是相當(dāng)有利的。
圖1是第一實(shí)施例中的成像設(shè)備的透視圖2是顯示了第一實(shí)施例中的成像設(shè)備的配置的方框圖;
圖3是透鏡鏡筒的剖面圖，顯示了轉(zhuǎn)子的解鎖位置；
圖4是透鏡鏡筒的剖面圖，顯示了轉(zhuǎn)子的鎖定位置；
圖5是凸輪筒的透視圖6 A^座的透視圖7 n座的平面圖；圖8是圓柱形構(gòu)件的透視圖； 圖9是圓柱形構(gòu)件的側(cè)視圖10是說明性圖形，顯示了吸引力以及當(dāng)轉(zhuǎn)子在鎖定位置和解鎖位 置之間移動(dòng)時(shí)觀察到的后移動(dòng)線圏和前移動(dòng)線圏的狀態(tài)；
圖11是透鏡鏡筒在成像操作中的操作流程圖12是修改的示例中的圓柱形構(gòu)件的側(cè)視圖；以及
圖13是透鏡鏡筒的剖面圖，顯示了第二實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子的解鎖位置。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
現(xiàn)在將參考圖形詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是第一實(shí)施例中的 成《象設(shè)備的透視圖，而圖2是顯示了第一實(shí)施例中的成像設(shè)備的配置的 方?jīng)_匡圖。
如圖1所示，本實(shí)施例的成像設(shè)備10是數(shù)字靜物照相機(jī)，包括構(gòu) 成了照係水的外部的外殼12。在本說明書中，對(duì)象的一面將被稱為前側(cè)， 而相對(duì)的一面將,皮稱為后側(cè)。
在外殼12的前表面上的右側(cè)位置，提供了其中包括成像光學(xué)系統(tǒng) 14的透鏡鏡筒16。在透鏡鏡筒16的后端，提供了圖像拾取器件30(圖 2)，以拾取由成像光學(xué)系統(tǒng)14引導(dǎo)的對(duì)象圖像。
在本實(shí)施例中，成像光學(xué)泉統(tǒng)14被配置為包括透鏡組1402和聚焦 透鏡1404。透鏡組1402包括乾故置在最靠近對(duì)象的位置的物鏡。聚焦 透鏡1404在成像光學(xué)系統(tǒng)14的光軸方向移動(dòng)，以執(zhí)行在透鏡組1402
的后面的圖像拾取器件30的圖像拾:^面上形成的對(duì)象圖像的聚焦。
在外殼12的前表面上的相應(yīng)的上部位置，提供了發(fā)出閃光的閃光單 元18，光學(xué)取景器的物鏡20等等。在本說明書中，前側(cè)將被稱為對(duì)象 側(cè)，而后側(cè)將被稱為成4象側(cè)。
在外殼12的上端面設(shè)置了快門掩紐22。在外殼12的后表面設(shè)置 了光學(xué)取景器的目鏡窗口 24，用于執(zhí)行各種^Mt的多個(gè)^Mt開關(guān)26，如打開和關(guān)閉電源，在成像模式或重放模式之間切換，以及設(shè)置了顯示捕獲
的圖像的顯示器28 (圖2)，等等。
如圖2所示，成像設(shè)備10包括圖像拾取器件30、記錄介質(zhì)32、 圖像處理單元34、顯示處理單元36、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器38、制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器 40、控制單元42，等等。
圖像拾取器件30包括圖像拾M面，并由CCD (電荷耦合器件) 或CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器構(gòu)成，其通過成像光學(xué)系統(tǒng)14 拾取在圖像拾取表面上形成的對(duì)象圖像，并產(chǎn)生圖像拾取信號(hào)。圖像處理 單元34根據(jù)從圖像拾取器件30輸出的圖像拾取信號(hào)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，并 在記錄介質(zhì)32上記錄圖像數(shù)據(jù)。記錄介質(zhì)32由安裝在外殼12上設(shè)置 的存儲(chǔ)器槽中并可從該槽中取出的存儲(chǔ)卡、安裝在外殼12內(nèi)部的存儲(chǔ)器 等等構(gòu)成。顯示處理單元36在顯示器28上顯示由圖像處理單元34提 供的圖像數(shù)據(jù)。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器38驅(qū)動(dòng)稍后所描述的空心電動(dòng)機(jī)48的定 子線圈64。制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)稍后所描述的移動(dòng)線圈68 (68A和 68B)?？刂茊卧?2由根據(jù)操作開關(guān)26和快門掩組22的操作來控制 圖像處理單元34、顯示處理單元36、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器38，以及制動(dòng)器驅(qū) 動(dòng)器40的CPU (中央處理單元)等等構(gòu)成。
隨后，將描述本發(fā)明的基本部分。圖3是透鏡鏡筒16的剖面圖， 顯示了轉(zhuǎn)子60的解鎖位置。圖4是透鏡鏡筒16的剖面圖，顯示了轉(zhuǎn) 子60的鎖定位置。圖5是凸輪筒44的透視圖。圖6 U座46的透 視圖，而圖7 U座46的平面圖。圖8是圓柱形構(gòu)件6002的透視圖， 而圖9是圓柱形構(gòu)件6002的側(cè)視圖。
如圖3所示，透鏡鏡筒16被配置為包括容納透鏡組1402的前鏡 筒部分16A，連接到前鏡筒部分16A的后面部分并容納圖像拾取器件 30和聚焦透鏡1404的后鏡筒部分16B。后鏡筒部分16B包括透鏡框 架41、凸輪筒44、基座46、空心電動(dòng)機(jī)48、移動(dòng)機(jī)構(gòu)50等等。
透鏡框架41包括支持聚焦透鏡1404的外周邊的圓形板部分 4202，以及在圓形板部分4202的相互面向的位置處設(shè)置的第一引導(dǎo)部分 4204和第二引導(dǎo)部分4206。
第一引導(dǎo)部分4204帶有通孔4208，向該通孔4208中可移動(dòng)地插 入平行于包括聚焦透鏡1404的成像光學(xué)系統(tǒng)14的光軸延伸的主導(dǎo)軸 52。第二引導(dǎo)部分4206帶有切。部分4210,向該切口部分4210中可移動(dòng)地插入平行于包括聚焦透鏡1404的成像光學(xué)系統(tǒng)14的光軸延伸 的副導(dǎo)軸54。
透鏡框架41被支撐為使得其沿著主導(dǎo)軸52在成像光學(xué)系統(tǒng)14 的光軸方向可移動(dòng)，并通過副導(dǎo)軸54防止其圍繞主導(dǎo)軸52旋轉(zhuǎn)。此外， 在透鏡框架41的外圓周部分設(shè)置凸輪銷4220。在本實(shí)施例中，對(duì)第一 引導(dǎo)部分4204設(shè)置凸輪銷4220。
圍繞透鏡框架41的外周邊設(shè)置并旋轉(zhuǎn)凸輪筒44，以在光軸方向移 動(dòng)透鏡框架41。如圖3和5所示，凸輪筒44包括容納透鏡框架41的 圓柱形部分4402，以及在圓柱形部分4402的端部i殳置的圓形板形狀的 止動(dòng)部件4404。圓柱形部分4402的內(nèi)圓周表面形成有與凸輪銷4220 嚙合的凸輪凹槽4410。因此，隨著凸輪筒44的旋轉(zhuǎn)，透鏡框架41在 一個(gè)光軸方向移動(dòng)?？拷鼒A柱形部分4402的內(nèi)圓周表面的軸向方向的一 端的部分形成有環(huán)形槽4420。在環(huán)形槽4420的相互面對(duì)的區(qū)域，提供 了切口部分4422，這些部分將這些區(qū)域引導(dǎo)向圓柱形部分4402的軸向 方向的一端。在圓柱形部分4420的外圓周表面上提供了在軸向方向延伸 的突出部分4430。
如圖3所示，基座46支撐著主導(dǎo)軸52和副導(dǎo)軸54,并與圖^象拾 取器件30連附在一起。如圖6和7所示，基座46包括在垂直于凸輪 筒44的軸向方向的平面上延伸的圓板形的底壁4602，從底壁4602的 周邊向上突起的圓周壁4604。在底壁4602的中心i殳置矩形切口部分 4606，在該部分容納并連附圖4象拾取器件30。現(xiàn)在假設(shè)，與底壁4602 (圖像拾取器件30)分開的凸輪筒44的一個(gè)軸向方向是前向。在此情 況下，透鏡框架41和凸輪筒44位于底壁4602的前方。此外，在面對(duì) 透鏡框架41和凸輪筒44的底壁4602的內(nèi)表面上提供凸起部分 4608,在這些部分，分別插入和連附主導(dǎo)軸52的末端部分和副導(dǎo)軸54 的末端部分。此外，底壁4602的內(nèi)表面的外圓周部分還形成有第二鎖定 部分58，該部分由在外圓周部分的整個(gè)周邊延伸的凹凸部分的交替的序 列構(gòu)成。此外，在底壁4602的內(nèi)表面上的相互面對(duì)的位置，設(shè)置兩個(gè)鎖 爪4610，以在底壁4602的徑向方向向外凸出。通過凸輪筒44的切口 部分4422，在環(huán)形槽4420中插入兩個(gè)鎖爪4610，以l更其在環(huán)形槽4420 中被鎖定。從而，凸輪筒44 M座46支撐，以使其可旋轉(zhuǎn)并在軸向方 向被固定。
10空心電動(dòng)機(jī)48使凸輪筒44旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，空心電動(dòng)機(jī)48 由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。如圖3所示，空心電動(dòng)機(jī)48包括轉(zhuǎn)子60和定子 62。
轉(zhuǎn)子60被配置為包括圓柱形構(gòu)件6002和連附于圓柱形構(gòu)件6002 的外圓周表面的旋轉(zhuǎn)磁體61。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)磁體61已經(jīng)經(jīng)過了 多極磁化。圓柱形構(gòu)件6002具有圓柱形形狀，圓柱形構(gòu)件6002的內(nèi)圓 周表面形成有導(dǎo)向槽6006，該導(dǎo)向槽6006在軸向方向延伸，凸輪筒44 的突出部分4430與導(dǎo)向槽6006連接，以便在軸向方向可移動(dòng)。在凸輪 筒44的外面設(shè)置圓柱形構(gòu)件6002，且突出部分4430與導(dǎo)向槽6006 連接在一起。從而，轉(zhuǎn)子60被設(shè)置成在凸輪筒44的軸向方向可移動(dòng)， 并與凸輪筒44成一體地旋轉(zhuǎn)。
定子62包括圍繞圓柱形構(gòu)件6002的外周邊i殳置的定子線圏64。 定子線圏64 M座46支撐。通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器38向定子線圏64提 供激勵(lì)電流，使定子線圏產(chǎn)生磁場(chǎng)。由于定子線圏64的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子60 的旋轉(zhuǎn)磁體61的磁場(chǎng)之間的磁性相互作用，在轉(zhuǎn)子60中在旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn) 生驅(qū)動(dòng)力。
如圖8和9所示，在圓柱形構(gòu)件6002的后端，即，在圓柱形構(gòu)件 6002的軸向方向的末端部分，設(shè)置第一鎖定部分56，該鎖定部分56與 第二鎖定部分58嚙合，以便可與第二鎖定部分58嚙合和分離。如圖4 所示，隨著第一鎖定部分56和笫二鎖定部分58彼此鎖定在一起，防止 了轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)。即，在基座46(底壁4602)中設(shè)置第二鎖定部分58， 該第二鎖定部分58根據(jù)轉(zhuǎn)子60在向后方向中的移動(dòng)(即，凸輪筒44 的一個(gè)軸向方向)而與第一鎖定部分56嚙合，防止轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)。
第一鎖定部分56和第二鎖定部分58可以由如圖9所示的三角波 形的凹凸部分構(gòu)成，也可以由如圖12所示的矩形凹凸部分構(gòu)成。簡而言 之，第一鎖定部分56和第二鎖定部分58可以是任何形狀，只要第一鎖 定部分56和第二鎖定部分58之間的嚙合能夠防止轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)即 可。因此，各種已知的現(xiàn)有的凹凸形狀都可以被用作第一鎖定部分56和 第二鎖定部分58的形狀。
在一個(gè)軸向方向遠(yuǎn)離第二鎖定部分58的圓柱形構(gòu)件6002的一部 分^L設(shè)置可成與止動(dòng)部件4404接觸。如圖3所示，隨著圓柱形構(gòu)件6002 的該部分接觸到止動(dòng)部件4404，防止了圓柱形構(gòu)件6002在與第二鎖定
ii部分58分開的方向移動(dòng)。
移動(dòng)機(jī)構(gòu)50在凸輪筒44的軸向方向中在鎖定位置(圖4)(在該 鎖定位置第一鎖定部分56與第二鎖定部分58咕合)和解鎖位置(圖3) (在該解鎖位置第一鎖定部分56與第二鎖定部分58分開)之間移動(dòng)轉(zhuǎn) 子60。移動(dòng)機(jī)構(gòu)50被配置為包括移動(dòng)磁體66、移動(dòng)線圏68以及磁性 構(gòu)件70。移動(dòng)磁體66分別連附于圓柱形構(gòu)件6002的外圓周表面的軸 向方向的兩端。在本實(shí)施例中，每一個(gè)移動(dòng)磁體66都由單極磁化磁體構(gòu) 成。每一個(gè)移動(dòng)線團(tuán)68都M座46支撐，并被設(shè)置成面向?qū)?yīng)的一個(gè) 移動(dòng)磁體66。被磁力所吸引的每一個(gè)磁性構(gòu)件70都M座46支撐， 并被設(shè)置成面向?qū)?yīng)的一個(gè)移動(dòng)磁體66的一側(cè)?？梢允褂酶鞣N已知的現(xiàn) 有的被磁力吸引的磁性材料，如鐵，作為磁性構(gòu)件70。
為便于說明，在分別設(shè)置于圓柱形構(gòu)件6002的軸向方向的兩端的移 動(dòng)磁體66之間，位于圖像拾取器件30那一側(cè)的移動(dòng)磁體66將被稱為 "后移動(dòng)磁體66A"，而位于遠(yuǎn)離圖《象拾取器件30的一側(cè)的移動(dòng)磁體將 被稱為"前移動(dòng)>^體66B"。此外，在分別設(shè)置于圓柱形構(gòu)件6002的軸 向方向的兩端的移動(dòng)線圏68之間，位于圖像拾取器件30那一側(cè)的移動(dòng) 線圏68將被稱為"后移動(dòng)線圈68A"，而位于遠(yuǎn)離圖像拾取器件30的 一側(cè)的移動(dòng)線圏68將被稱為"前移動(dòng)線團(tuán)68B"。此外，在分別設(shè)置于 圓柱形構(gòu)件6002的軸向方向的兩端的磁性構(gòu)件70之間，位于圖像拾取 器件30那一側(cè)的磁性構(gòu)件70將被稱為"后磁性構(gòu)件70A",而位于遠(yuǎn) 離圖像拾取器件30的一側(cè)的磁性構(gòu)件70將被稱為"前磁性構(gòu)件70B
在本實(shí)施例中，圓柱形構(gòu)件72被連附到基座46的圓周壁4604的 末端部分，與圓周壁4604協(xié)同地支^^定子62，并支持一個(gè)移動(dòng)線圏68。
隨后，將描述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50的在鎖定位置(圖4)和解鎖位置(圖3) 之間移動(dòng)轉(zhuǎn)子60的操作。圖10是說明性圖形，顯示了吸引力和當(dāng)轉(zhuǎn)子 60在鎖定位置和解鎖位置之間移動(dòng)時(shí)觀察到的后移動(dòng)線圏68A和前移 動(dòng)線圏68B的狀態(tài)。
為l更于i兌明，作用于轉(zhuǎn)子60的力將被稱為第一到第四吸引力Fl 到F4。第一吸引力Fl在后移動(dòng)磁體66A和后磁性構(gòu)件70A之間起作 用。第二吸引力F2在前移動(dòng)磁體66B和前磁性構(gòu)件70B之間起作用。 第三吸引力F3在后移動(dòng)磁體66A和后移動(dòng)線圏68A之間起作用。第
12四吸引力F4在前移動(dòng)磁體66B和前移動(dòng)線圏68B之間起作用。
此外，術(shù)語"提供了電流"是指這樣的狀態(tài)從制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器40向后 移動(dòng)線圏68A或前移動(dòng)線團(tuán)68B提供電流。同時(shí)，術(shù)語"未提供電流" 是指這樣的狀態(tài)沒有從制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器40向后移動(dòng)線圏68A或前移動(dòng) 線圏68B提供電流。
如圖10的(1)所描述，在轉(zhuǎn)子60位于鎖定位置(圖4)以及沒 有向后移動(dòng)線團(tuán)68A和前移動(dòng)線圏68B兩者提供電流的狀態(tài)下，后移 動(dòng)磁體66A和后磁性構(gòu)件70A之間的距離dl小于前移動(dòng)磁體66B 和前磁性構(gòu)件70B之間的距離d2。于是，第一吸引力Fl大于第二吸 引力F2。
因此，第一吸引力Fl作用于轉(zhuǎn)子60，如此，穩(wěn)定地維持了第一鎖 定部分56與第二鎖定部分58嚙合的狀態(tài)。從而，防止了轉(zhuǎn)子60和凸 輪筒44的^:轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子60在軸向方向的位置是由第一鎖定部分56與第 二鎖定部分58的嚙合確定的。
接著，如圖10的(2)所描述的，如果當(dāng)轉(zhuǎn)子60處于鎖定位置時(shí) 電流不^供到后移動(dòng)線圏68A但^l:提供到前移動(dòng)線圈68B，則第一吸引 力Fl變得小于第四吸引力F4。
因此，如圖3所示，轉(zhuǎn)子60被第四吸引力F4向前移動(dòng)(在第一 鎖定部分56與第二鎖定部分58分開的方向)，第一鎖定部分56和第 二鎖定部分58之間的嚙合^L釋放。從而，轉(zhuǎn)子60處于解鎖位置，轉(zhuǎn)子 60和凸輪筒44的旋轉(zhuǎn)被允許。轉(zhuǎn)子60在軸向方向的位置是由轉(zhuǎn)子60 的軸向方向的末端部分與止動(dòng)部件4404的接觸確定的。
然后，如圖10的(3)所描述的，如果當(dāng)轉(zhuǎn)子60處于解鎖位置時(shí) 停止從制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器40到前移動(dòng)線圏68B的電流供應(yīng)，則第一吸引力 Fl變得小于第二吸引力F2。這是因?yàn)椋谵D(zhuǎn)子60的解鎖位置，前移 動(dòng)磁體66B和前磁性構(gòu)件70B之間的距離d2小于后移動(dòng)磁體66A 和后磁性構(gòu)件70A之間的多巨離dl。
因此，第二吸引力F2作用于轉(zhuǎn)子60，如此，穩(wěn)定地維持了轉(zhuǎn)子60 的解鎖位置。
此外，如圖10的(4)所描述的，如果當(dāng)轉(zhuǎn)子60處于解鎖位置時(shí) (圖3)來自制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器40的電流只提供給后移動(dòng)線圏68A，則第二吸引力F2變得小于第三吸引力F3。
因此，如圖4所示，轉(zhuǎn)子60被第三吸引力F3向后移動(dòng)(在第一 鎖定部分56向第二鎖定部分58靠近的方向)，第一鎖定部分56和第 二鎖定部分58彼此嚙合。從而，轉(zhuǎn)子60處于鎖定位置，并防止轉(zhuǎn)子60 和凸輪筒44的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子60在軸向方向的位置是由第一鎖定部分56 與第二鎖定部分58的嚙合確定的。
如圖10的(5)所描述的，如果當(dāng)轉(zhuǎn)子60處于鎖定位置時(shí)停止從 制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器40到后移動(dòng)線圏68A的電流供應(yīng)，則第一吸引力Fl變 得大于第二吸引力F2。這是因?yàn)?，在轉(zhuǎn)子60的鎖定位置，后移動(dòng)磁體 66A和后磁性構(gòu)件70A之間的if巨離dl小于前移動(dòng)磁體66B和前磁性 構(gòu)件70B之間的多巨離d2。
因此，第一吸引力Fl作用于轉(zhuǎn)子60，由此，穩(wěn)定地維持了第一鎖 定部分56與第二鎖定部分58嗜合的狀態(tài)。從而，防止了轉(zhuǎn)子60和凸 輪筒44的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子60在軸向方向的位置是由第一鎖定部分56與第 二鎖定部分58的嚙合確定的。即，控制單元42通過制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器40 控制向后移動(dòng)線圏68A和前移動(dòng)線圏68B提供還是不提供電流。從而， 執(zhí)行如圖10中(1)到(S)所描述的操作，轉(zhuǎn)子60在鎖定位置和解鎖 位置之間移動(dòng)。
如上文所描述的，僅為了在鎖定位置和解鎖位置之間移動(dòng)轉(zhuǎn)子60， 才需要至后移動(dòng)線團(tuán)68A或前移動(dòng)線圏68B的電流供應(yīng)。如此，在轉(zhuǎn) 子60 —旦處于鎖定或解鎖位置的狀態(tài)下，不需要向后移動(dòng)線圏68A和 前移動(dòng)線圏68B供應(yīng)電流。相應(yīng)地，本實(shí)施例在能量節(jié)省方面是有利的。
隨后，將參考圖11的流程圖描iiii鏡鏡筒16在成像操作中執(zhí)行的 操作。假設(shè)成像設(shè)備10處于能夠執(zhí)行成像操作的通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子60處 于鎖定位置。
在上文所描述的狀態(tài)中，用戶半按下快門^fe 22，成像光學(xué)系統(tǒng)14 被引導(dǎo)向要被成像的對(duì)象(步驟SIO)。然后，控制單元42控制移動(dòng)機(jī) 構(gòu)50以將轉(zhuǎn)子60從鎖定位置移動(dòng)到解鎖位置(步驟S12),從而，笫 一鎖定部分56和第二鎖定部分58之間的嚙合被釋放，轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn) 被允許?？刂茊卧?2通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器38向定子線圏64提供電流， 以驅(qū)動(dòng)空心電動(dòng)機(jī)48，并使凸輪筒44連同轉(zhuǎn)子60 —起旋轉(zhuǎn)。從而， 透鏡框架41在聚焦透鏡1404的光軸方向移動(dòng)，以執(zhí)行聚焦操作(步驟S14)。在完成聚焦操作之后，控制單元42控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)50以將轉(zhuǎn)子60 從解鎖位置移動(dòng)到鎖定位置(步驟S16)。從而，第一鎖定部分56和第 二鎖定部分58彼此嚙合，防止了轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)。在此狀態(tài)下，用戶完 全按下快門^^ 22 (步驟S18)。然后，控制單元42在記錄介質(zhì)32上 記錄由圖像處理單元34產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)(步驟S20)，并完成成像操作。
如上文所描述的，根據(jù)本實(shí)施例，隨著轉(zhuǎn)子60在凸輪筒44的一個(gè) 軸向方向移動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)子60設(shè)置的第一鎖定部分56與對(duì)基座46設(shè)置的 第二鎖定部分58嚙合。從而，防止了空心電動(dòng)機(jī)48的旋轉(zhuǎn)。由于防止 了空心電動(dòng)機(jī)48的旋轉(zhuǎn)，因此，當(dāng)向透鏡鏡筒16施加外力或沖擊時(shí)， 當(dāng)然可以可靠地防止聚焦透鏡1404在光軸方向移動(dòng)。此外，不需要向空 心電動(dòng)機(jī)48供應(yīng)電流來防止空心電動(dòng)機(jī)48旋轉(zhuǎn)。因此，本實(shí)施例在能 量節(jié)省方面是有利的。
此外，分別對(duì)透鏡鏡筒16的轉(zhuǎn)子60以M座46設(shè)置第一鎖定部 分56和笫二鎖定部分58就足夠了。因此，不需要單獨(dú)地為透鏡鏡筒16 設(shè)置特殊部件。因此，本實(shí)施例在縮小透鏡鏡筒16在其徑向方向和光軸 方向的大小方面相當(dāng)有利。
此外，在本實(shí)施例中，對(duì)轉(zhuǎn)子60的后端(即在轉(zhuǎn)子60的軸向方向 的末端部分)設(shè)置第一鎖定部分56，而對(duì)位于第一鎖定部分56的后部的 基座46的底壁4602設(shè)置第二鎖定部分58。因此，可以有效地使用透 鏡鏡筒16的后部的盲區(qū)(dead space)。此特點(diǎn)在縮小透鏡鏡筒16的大 小方面是非常有利的。
此夕卜，在本實(shí)施例中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)50筒單地被配置為包括分別在圓柱 形構(gòu)件6002的外圓周表面的軸向方向的兩端i殳置的移動(dòng)磁體66、 座46支撐以面向相應(yīng)的移動(dòng)磁體66的移動(dòng)線圏68、以及^L&座46支 撐以面向相應(yīng)的移動(dòng)磁體66的一側(cè)的磁性構(gòu)件70。因此，透鏡鏡筒16 中由移動(dòng)機(jī)構(gòu)50占據(jù)的空間被最小化。此特點(diǎn)在縮小透鏡鏡筒16的大 小方面是非常有利的。
第二實(shí)施例
現(xiàn)在將描述第二實(shí)施例。第二實(shí)施例與第 一實(shí)施例的不同之處在于， 轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)磁體61以及第一和第二磁體(后移動(dòng)磁體和前移動(dòng)磁 體)66A和66B —體化地形成，而在其他配置方面類似于第一實(shí)施例。圖13是透鏡鏡筒16的剖面圖，顯示了第二實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子60的 解鎖位置。在下面的描述中，給與第一實(shí)施例相同的組件或?qū)?yīng)于第一實(shí) 施例中的組件的組件分配相同的附圖標(biāo)記，并省略其描述。
如圖13所示，旋轉(zhuǎn)磁體61以及第一和第二磁體66A和66B — 體化地形成。即，旋轉(zhuǎn)磁體61的后部向后凸起，以形成后移動(dòng)磁體66A， 旋轉(zhuǎn)磁體61的前部向前凸起，以形成前移動(dòng)磁體66B。
不必說，如此配置的第二實(shí)施例表現(xiàn)出與笫一實(shí)施例類似的效果。此 夕卜，由于旋轉(zhuǎn)磁體61以及第一和第二磁體66A和66B的一體化配置， 組件的數(shù)量可以縮小。因此，本實(shí)施例在降低制造成本方面是有利的.
在本實(shí)施例中，描述了通過凸輪筒44移動(dòng)的透鏡是聚焦透鏡1404 的情況。然而，通過凸輪筒44移動(dòng)的透鏡不僅限于聚焦透鏡。因而，本
鏡(如變焦透鏡)的透鏡鏡筒。
此夕卜，在本實(shí)施例中，還描述了空心電動(dòng)機(jī)48是脈沖電動(dòng)機(jī)的情況。 可替選的，諸如DC (直流)電動(dòng)機(jī)之類的各種已知的現(xiàn)有的配置的空心 電動(dòng)機(jī)都可以被用作空心電動(dòng)機(jī)48。
此外，在本實(shí)施例中，描述了成像設(shè)備10是數(shù)字靜物照相機(jī)的情況。 然而，本發(fā)明也適用于諸如攝^^L和帶有照傳水功能的移動(dòng)電話之類的各 種成像設(shè)備。
那些精通本技術(shù)的人員應(yīng)該理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求及其他因素進(jìn)行 各種修改、組合、子組合和更改，它們同樣在所附的權(quán)利要求或其等效內(nèi) 容的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1. 一種透鏡鏡筒，包括透鏡框架，其被配置為支持透鏡，并被設(shè)置成在透鏡的光軸方向可移動(dòng)；凸輪筒，其設(shè)置于透鏡框架的外周邊，并通過旋轉(zhuǎn)以在光軸方向移動(dòng)透鏡框架；基座，其被配置為支撐凸輪筒，以使得該凸輪筒可旋轉(zhuǎn)，并在軸向方向固定；以及空心電動(dòng)機(jī)，其被配置為使凸輪筒旋轉(zhuǎn)；其中，所述空心電動(dòng)機(jī)包括圓柱形轉(zhuǎn)子，其設(shè)置于所述凸輪筒的外周邊，并連接到所述凸輪筒，以使得該圓柱形轉(zhuǎn)子在所述凸輪筒的軸向方向可移動(dòng)，并與所述凸輪筒成一體地旋轉(zhuǎn)，以及定子，其被設(shè)置成圍繞所述轉(zhuǎn)子的外周邊，并由所述基座支撐，其中，對(duì)所述轉(zhuǎn)子設(shè)置第一鎖定部分，其中，對(duì)所述基座設(shè)置第二鎖定部分，該第二鎖定部分根據(jù)所述轉(zhuǎn)子在所述凸輪筒的一個(gè)軸向方向的移動(dòng)而與所述第一鎖定部分嚙合，并防止所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以及其中，設(shè)置有移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述凸輪筒的軸向方向中在鎖定位置和解鎖位置之間移動(dòng)所述轉(zhuǎn)子，其中，在所述鎖定位置，所述第一鎖定部分與所述第二鎖定部分嚙合，在所述解鎖位置，所述第一鎖定部分與所述第二鎖定部分分開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其中，所述轉(zhuǎn)子被配置為包括圓柱形構(gòu)件，其連接到所述凸輪筒的外圓周表面，以便在軸向方 向可移動(dòng)，并與所述凸輪筒成一體地旋轉(zhuǎn)，以及連附于所述圓柱形構(gòu)件的外圓周表面的旋轉(zhuǎn)磁體，以及其中，對(duì)所述圓柱形構(gòu)件i殳置所述第一鎖定部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡鏡筒，其中，在凸輪筒的在軸向方向中離開所述第一鎖定部分的部分設(shè)置止 動(dòng)部件，所述止動(dòng)部件接觸所述圓柱形構(gòu)件，并防止所述圓柱形構(gòu)件在與 所述第二鎖定部分分開的方向移動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡鏡筒，其中，在所述凸輪筒的外圓周表面設(shè)置在軸向方向延伸的突出部分，其中，在所述圓柱形構(gòu)件的內(nèi)圓周表面"&置與所述突出部分嚙合的嚙 合槽，以及其中，才艮據(jù)所述突出部分與所述嚙合槽之間的嚙合，所述圓柱形構(gòu)件 與所述凸輪筒連接，以便在所述凸輪筒的軸向方向可移動(dòng)，并與所述凸輪 筒成一體地旋轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡鏡筒，其中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括分別對(duì)所述圓柱形構(gòu)件的外圓周表面的軸向方向的兩端設(shè)置的移 動(dòng)^ t體，以及由所述基座支撐、并祐Li殳置成面向相應(yīng)的移動(dòng)磁體的移動(dòng)線圏。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡鏡筒，其中，所述移動(dòng)M包括分別對(duì)所述圓柱形構(gòu)件的外圓周表面的軸向方向的兩端設(shè)置的移動(dòng) 磁體，由所U座支撐、并被設(shè)置成面向相應(yīng)的移動(dòng)磁體的移動(dòng)線圈，以及 由所述基座支撐、并被設(shè)置成面向相應(yīng)的移動(dòng)磁體的 一側(cè)的磁性構(gòu)件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的透鏡鏡筒，其中，所述旋轉(zhuǎn)磁體和所 述移動(dòng)>^體一體式地形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其中，所述基座包括在垂直于所述凸輪筒的軸向方向的平面上延伸的 底壁，其中，所述透鏡框架和所述凸輪筒在與所述底壁分開的所述凸輪筒的 軸向方向中被設(shè)置在所述底壁的前方，其中，對(duì)所述轉(zhuǎn)子的后端設(shè)置所述第一鎖定部分，所述后端是所述轉(zhuǎn) 子的軸向方向的末端部分，以及其中，對(duì)所述底壁的位于所述第一鎖定部分的后方的部分沒置所述第 二鎖定部分。
9. 一種包括透鏡鏡筒的成像設(shè)備，所述透鏡鏡筒包括透鏡框架，其被配置為支持透鏡，并被設(shè)置成在透鏡的光軸方向可移動(dòng)；凸輪筒，其設(shè)置于透鏡框架的外周邊，并通過旋轉(zhuǎn)以在光軸方向移動(dòng)透鏡框架；基座，其被配置為支撐凸輪筒，以使得該凸輪筒可旋轉(zhuǎn)，并在其軸向 方向固定；以及空心電動(dòng)機(jī)，其被配置為使凸輪筒旋轉(zhuǎn)；其中，所述空心電動(dòng)機(jī)包括圓柱形轉(zhuǎn)子，其設(shè)置于所述凸輪筒的外周邊，并連接到所述凸輪 筒，以4吏得該圓柱形轉(zhuǎn)子在所述凸輪筒的軸向方向可移動(dòng)，并與所述凸輪 筒成一體地旋轉(zhuǎn)，以及定子，其祐二沒置成圍繞所述轉(zhuǎn)子的外周邊，并由所述基座支撐，其中，對(duì)所述轉(zhuǎn)子設(shè)置第一鎖定部分，其中，對(duì)所U座設(shè)置第二鎖定部分，該第二鎖定部分根據(jù)所述轉(zhuǎn)子 在所述凸輪筒的一個(gè)軸向方向的移動(dòng)而與所述第一鎖定部分嚙合，并防止 所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以及其中，設(shè)置移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述凸輪筒的軸向方向中在鎖定 位置和解鎖位置之間移動(dòng)所述轉(zhuǎn)子，其中，在所述鎖定位置，所述第一鎖 定部分與所述第二鎖定部分嚙合，在所述解鎖位置，所述第一鎖定部分與所述第二鎖定部分分開.
全文摘要
一種透鏡鏡筒，包括在透鏡的光軸方向可移動(dòng)的透鏡框架，圍繞透鏡框架的外面旋轉(zhuǎn)，以使透鏡框架在光軸方向移動(dòng)的凸輪筒，支撐凸輪筒的基座，以便使凸輪筒可旋轉(zhuǎn)，并在其軸向方向固定，以及，包括轉(zhuǎn)子和定子并使所述凸輪筒旋轉(zhuǎn)的空心電動(dòng)機(jī)。由所述基座支撐的定子圍繞在所述凸輪筒的外面設(shè)置的轉(zhuǎn)子，以在所述軸向方向可移動(dòng)，并與所述凸輪筒成一體地旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)子在一個(gè)軸向方向移動(dòng)，基座的第二鎖定部分與所述轉(zhuǎn)子的第一鎖定部分嚙合，以防止轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)在第一和第二鎖定部分的鎖定位置和解鎖位置之間在軸向方向中移動(dòng)轉(zhuǎn)子。
文檔編號(hào)H02K7/10GK101498827SQ200910008469
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
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