專利名稱：透鏡鏡筒及攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在攝像元件上對(duì)被攝物體的像進(jìn)行成像的透鏡鏡筒，特別涉及裝入透鏡鏡筒中的電動(dòng)機(jī)等的配置。
背景技術(shù)：
以往，按照攝影時(shí)所希望的透鏡間隔而配置多個(gè)攝影透鏡進(jìn)行使用，并且以使透鏡間隔、攝像面的間隔變窄的狀態(tài)進(jìn)行收容的可以改變鏡筒全長(zhǎng)的折疊鏡筒，被較多地用于數(shù)碼靜物照相機(jī)。
鏡筒全長(zhǎng)的變化，是通過凸輪、螺旋體等的排送機(jī)構(gòu)，以將鏡筒進(jìn)行適當(dāng)?shù)嘏渲玫男问竭M(jìn)行設(shè)定的。另外，也可以通過分別驅(qū)動(dòng)多個(gè)透鏡群來構(gòu)成焦點(diǎn)距離可變的縮放鏡筒。
圖11及圖12，是包含以往的透鏡鏡筒的光軸方向的剖面圖，圖11表示不攝影時(shí)的透鏡鏡筒的狀態(tài)，鏡筒收容于照相機(jī)主體的收容區(qū)域內(nèi)。圖12表示攝影時(shí)的透鏡鏡筒的狀態(tài)，鏡筒被從該收容區(qū)域向攝影區(qū)域驅(qū)動(dòng)。
在這些圖中，101是攝像元件。攝像元件101是CCD，101a是攝像面，101b是防護(hù)玻璃。102是用于保持?jǐn)z像元件101、構(gòu)成后述的透鏡鏡筒的各部件的CCD安裝底板。103是利用水晶的雙折射效果，防止發(fā)生亮度干涉條紋和偽色(false color)的光學(xué)LPF(低通濾波器)。104是構(gòu)成透鏡鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)的第1透鏡組件。105是同樣的第2透鏡組件，106是第3光學(xué)組件。
107是固定于CCD安裝底板102上并呈大致圓筒形狀的固定筒。108是同樣呈圓筒形狀的凸輪筒，在外周面形成有作為凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)的突起。在固定筒107的內(nèi)周面上形成有凸輪，并與凸輪筒108的凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)108a相卡合。凸輪筒108，若通過未圖示的驅(qū)動(dòng)部被施加旋轉(zhuǎn)力，則按照固定筒107的凸輪軌跡，一邊繞光軸旋轉(zhuǎn)一邊在光軸方向進(jìn)退移動(dòng)。
109是能夠旋轉(zhuǎn)地卡合于凸輪筒108的內(nèi)周面上的直行筒。109a是用于防止直行筒109從凸輪筒108脫落的爪形部。109b是從直行筒109向半徑方向延伸的突起。107a是以向光軸方向延伸的形式形成于固定筒107的內(nèi)周面上的直行槽部。直行筒109，通過突起109b及直行槽部107a的卡合作用，與凸輪筒108的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作相對(duì)應(yīng)，不繞光軸旋轉(zhuǎn)地在光軸方向進(jìn)退移動(dòng)。
110是用于保持第1透鏡組件104的第1透鏡組件保持鏡筒。110a是固定于第1透鏡組件保持鏡筒110上的第1凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)。第1凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)110a，按照形成于凸輪筒108的內(nèi)周面上的第1凸輪的凸輪軌跡進(jìn)行移動(dòng)。111是用于保持第2透鏡組件105的第2透鏡組件保持鏡筒。在第2透鏡組件保持鏡筒111中，設(shè)置有與第1透鏡組件保持鏡筒110一樣地向徑向外側(cè)突出的第2凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)，并沿形成于凸輪筒108的內(nèi)周面的第2凸輪的軌跡進(jìn)行移動(dòng)。
此外，在直行筒109上形成有向光軸方向延伸的開口部，由于該開口部相對(duì)于第1凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡合，所以第1透鏡組件保持鏡筒110，被限制為進(jìn)行直行運(yùn)動(dòng)，并與凸輪筒108的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作相對(duì)應(yīng)地沿凸輪筒108的內(nèi)側(cè)的第1凸輪不旋轉(zhuǎn)地在光軸方向進(jìn)行移動(dòng)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒌?及第2透鏡組件保持鏡筒110、111從收容區(qū)域向攝影區(qū)域移動(dòng)。
112是用于保持第3透鏡組件106的第3透鏡組件保持鏡筒。第3透鏡組件106是用于聚焦的透鏡組件，通過在光軸方向移動(dòng)第3透鏡組件保持鏡筒112，能夠完成聚焦動(dòng)作。
113是能夠沿光軸移動(dòng)地支承第3透鏡組件保持鏡筒112的導(dǎo)向棒，并固定于CCD安裝底板102上。114a是螺桿，從電動(dòng)機(jī)114接受驅(qū)動(dòng)力并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。115a是導(dǎo)向棒113的軸承，115b是承受螺桿的前端的軸承部件。115a、115b都固定于攝像元件安裝底板102上。在第3透鏡組件保持鏡筒112上以不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)支承有與螺桿114a相卡合的螺母，由此，通過電動(dòng)機(jī)114，使第3透鏡組件保持鏡筒112向光軸方向進(jìn)行移動(dòng)，能夠進(jìn)行對(duì)焦動(dòng)作。
在這樣的具有收容有透鏡鏡筒的收容區(qū)域的攝像裝置中，特別要求攜帶性、收容性，具體地說就是，有必要使透鏡鏡筒在徑向小型化，并盡量較短地設(shè)定折疊狀態(tài)的透鏡鏡筒的全長(zhǎng)。
因此，在折疊狀態(tài)下，如圖11所示，第2透鏡組件保持鏡筒111以進(jìn)入第2透鏡組件保持鏡筒112的可動(dòng)范圍的狀態(tài)進(jìn)行收容。在這樣的結(jié)構(gòu)中，為了避免與能夠移動(dòng)第3透鏡組件保持鏡筒112的各部件即導(dǎo)向棒113、螺桿114a，及其軸承115a、115b相干涉(重復(fù))，必須在第2透鏡保持鏡筒111的一部分上設(shè)置開口部。
圖13是從正面觀察第2透鏡組件保持鏡筒111的圖。第2透鏡組件保持鏡筒111，若從正面觀察，為了避免與螺桿114a的軸承115b、導(dǎo)向棒113的軸承115a及用于抑制第3透鏡組件保持鏡筒112繞導(dǎo)向棒113周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻止棒的軸承(未圖示)相干涉(重復(fù))，在其周邊部的3個(gè)位置上設(shè)置有開口部。
但是，由于對(duì)于第2透鏡組件保持鏡筒111，開口部所占的區(qū)域的比例較大，所以由于強(qiáng)度不足，會(huì)導(dǎo)致透鏡的保持不穩(wěn)定，光學(xué)性能低下的問題，同時(shí)，還有可能引起漏光。
在此，所謂的漏光，是指攝影光束以外的光進(jìn)入攝像元件的現(xiàn)象。在以往的透鏡鏡筒的情況下，相對(duì)于第1透鏡組件104以規(guī)定的角度進(jìn)行入射的光線反射到直行筒109的內(nèi)周面上，然后不經(jīng)過第2透鏡組件105地入射到攝像元件101上。但是，由于在第2透鏡組件保持鏡筒111上具有較大的開口部，所以不能夠防止這樣的漏光，妨礙了透鏡鏡筒的小型化。
另一方面，若在具有開口部的第2透鏡組件保持鏡筒111上，設(shè)置肋部以提高強(qiáng)度，則將導(dǎo)致透鏡鏡筒的大型化。因此，在折疊狀態(tài)下，使第2透鏡組件保持鏡筒111進(jìn)入第3透鏡組件保持鏡筒112的可動(dòng)范圍，失去了本來的為了實(shí)現(xiàn)透鏡鏡筒的小型化的設(shè)計(jì)意圖。
另外，如果為了避免與第2透鏡組件保持鏡筒111的重復(fù)而配置第3透鏡組件保持鏡筒112的構(gòu)成部件，則有可能造成透鏡鏡筒在徑向的大型化。
本發(fā)明為了解決如上述的問題，提出了一種鏡筒內(nèi)部的各部件的最合適的配置，其目的之一就是實(shí)現(xiàn)鏡筒的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的透鏡鏡筒的一種情況，即在攝像單元上對(duì)被攝物體的像進(jìn)行成像的透鏡鏡筒，具有，第1部件、第2部件、第1電動(dòng)機(jī)、光圈組件、第2電動(dòng)機(jī)、導(dǎo)向部件。在此，第1部件能夠在光軸方向進(jìn)退移動(dòng)，并保持第1透鏡組件；第2部件在保持第2透鏡組件的同時(shí)保持第1部件。光圈組件，安裝于第2部件上，并進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng)。第1電動(dòng)機(jī)，安裝于第2部件上，并產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)第1部件的驅(qū)動(dòng)力；第2電動(dòng)機(jī)安裝于第2部件上，并產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)光圈組件的驅(qū)動(dòng)力。導(dǎo)向部件，安裝于第2部件上，并將第1部件向光軸方向引導(dǎo)。從第2部件的光軸方向看，當(dāng)通過從前述光軸向與攝像元件的4角相對(duì)應(yīng)的位置呈放射狀延伸的線將第2部件劃分成四個(gè)區(qū)域，并將這四個(gè)區(qū)域作為第1區(qū)域、第2區(qū)域、第3區(qū)域、第4區(qū)域的時(shí)候，將第1電動(dòng)機(jī)的輸出軸配置在第1區(qū)域，將第2電動(dòng)機(jī)的輸出軸配置在第2區(qū)域，將導(dǎo)向部件配置在第3區(qū)域。
本發(fā)明的攝影裝置具有上述的透鏡鏡筒。
下面，根據(jù)參照?qǐng)D紙而進(jìn)行的以下的具體實(shí)施方式
的說明，來更詳細(xì)地說明本發(fā)明的透鏡鏡筒及攝影裝置的特征。


圖1是折疊狀態(tài)的包含透鏡鏡筒的光軸方向的剖面圖。
圖2是攝影狀態(tài)的包含透鏡鏡筒的光軸方向的剖面圖。
圖3是第2鏡筒的分解立體圖。
圖4是聚焦組件的透視立體圖。
圖5是快門驅(qū)動(dòng)源和快門葉片的立體圖。
圖6是處于關(guān)閉狀態(tài)的快門組件的立體圖。
圖7是被驅(qū)動(dòng)到開位置的光圈機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是被驅(qū)動(dòng)到閉位置的光圈機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是用于修正攝像面的傾斜的修正機(jī)構(gòu)的分解立體圖。
圖10是表示在光軸方向在第2鏡筒上安裝步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等的狀態(tài)的圖。
圖11是表示在折疊狀態(tài)下，包含透鏡鏡筒的光軸方向的剖面圖。
圖12是表示在攝影狀態(tài)下，包含透鏡鏡筒的光軸方向的剖面圖。
圖13是表示以往的第2鏡筒的正視圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1是折疊狀態(tài)的透鏡鏡筒的光軸方向的剖面圖，圖2是攝影狀態(tài)的透鏡鏡筒的光軸方向的剖面圖。
本實(shí)施方式的透鏡鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)，由作為補(bǔ)償透鏡的第1透鏡組件1、作為變換(variator)透鏡的第2透鏡組件2、作為聚焦透鏡的第3透鏡組件3及作為固定的中繼透鏡的第4透鏡組件構(gòu)成。
5是用于支承例如CCD或CMOS圖像傳感器等攝像元件6的支承板。此外，在本實(shí)施方式中用CCD作為攝像元件6。
7是用于防止發(fā)生亮度干涉條紋和偽色的光學(xué)低通濾波器(以下稱“光學(xué)LPF”)，配置在比攝像元件6更靠近物體一側(cè)。8是圓筒狀的外殼鏡筒，相對(duì)于支承板5通過未圖示的小螺釘進(jìn)行連接。
9是與形成于驅(qū)動(dòng)筒10的外周面的齒輪10a相卡合、并將未圖示的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力向驅(qū)動(dòng)筒10傳達(dá)的驅(qū)動(dòng)齒輪，該驅(qū)動(dòng)齒輪能夠旋轉(zhuǎn)地支承于外殼鏡筒8及支承板5上。
驅(qū)動(dòng)筒10構(gòu)成為圓筒形狀，在其內(nèi)周面的圓周方向的3個(gè)位置上形成有沿著光軸方向延伸的直行槽部10b。
在驅(qū)動(dòng)筒10的內(nèi)側(cè)，收容有固定于外殼鏡筒8及支承板5上的固定筒11，在該固定筒11上，在圓周方向傾斜地延伸地形成有貫通孔11b，該貫通孔11b用于使形成于后述移動(dòng)凸輪筒12的外周面上的驅(qū)動(dòng)凸輪銷12b通過。另外，在固定筒11上，形成有在圓周方向傾斜地延伸的凸輪槽部11a，在該凸輪槽部11a上，卡合有設(shè)置于后述移動(dòng)凸輪筒12的外周面上的凸輪從動(dòng)件銷12a。
在移動(dòng)凸輪筒12的內(nèi)周面上，形成有在圓周方向傾斜地延伸的槽部12c，在該槽部12c上卡合有形成于后述直行筒13的外周面上的突起部13a。
在直行筒13外周面的光軸方向后端部，在圓周方向的3個(gè)位置等間隔地設(shè)置有突起部13b，這些突起部13b卡合于形成于固定筒11的內(nèi)周面并沿光軸方向延伸的直行槽部11c。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，若驅(qū)動(dòng)筒10接受來自驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力并開始進(jìn)行繞著光軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，則移動(dòng)凸輪筒12，通過驅(qū)動(dòng)凸輪銷12b及直行槽部10b的卡合作用將繞著光軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，通過凸輪從動(dòng)件銷12a及凸輪槽部11a的卡合作用將在光軸方向進(jìn)退移動(dòng)。
另外，由于突起部13a和突起部13b分別卡合于形成于移動(dòng)凸輪筒12的槽部12c和形成于固定筒11的直行槽部11c，所以通過移動(dòng)凸輪筒12開始旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，直行筒13不繞光軸旋轉(zhuǎn)地在光軸方向進(jìn)退移動(dòng)。
下面，對(duì)各個(gè)透鏡組件保持鏡筒進(jìn)行說明。
在保持第2透鏡組件2的第2透鏡組件保持鏡筒14的外圓周部，在圓周方向的3個(gè)位置等間隔地設(shè)置有凸輪從動(dòng)件銷14a，這些凸輪從動(dòng)件銷14a貫通形成于直行筒13的貫通孔部13c，并與移動(dòng)凸輪筒12的槽部12d相卡合。
另外，在第2透鏡組件保持鏡筒14中，嵌入有與第2透鏡組件保持鏡筒14一同構(gòu)成第2鏡筒18(圖1、2的用虛線包圍的區(qū)域)的第3透鏡組件保持鏡筒15、快門組件16及光圈組件17，這些部件的詳細(xì)情況將在后面敘述。
在直行筒13的內(nèi)側(cè)，收容有第1凸輪筒19，在該第1凸輪筒19的外周面上設(shè)置有前端部為錐狀的從動(dòng)件銷19a和驅(qū)動(dòng)銷19b。從動(dòng)件銷19a卡合于形成于直行筒13的內(nèi)周面并在圓周方向傾斜地延伸的圓錐凸輪13c上；驅(qū)動(dòng)銷19b貫穿通過形成于直行筒13上的貫通孔部13d，并卡合于移動(dòng)凸輪筒12的直行槽部12e。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，通過使移動(dòng)凸輪筒12開始旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，第1凸輪筒19，一邊沿圓錐凸輪13c繞光軸旋轉(zhuǎn)一邊在光軸方向進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。
另外，在第1凸輪筒19的內(nèi)周面上，形成有在圓周方向傾斜地延伸的3個(gè)圓錐凸輪19d，這些圓錐凸輪19d，同形狀、同間隔地配置，并與設(shè)置于第1透鏡組件保持鏡筒20的外圓周部的3個(gè)從動(dòng)件銷20a相卡合。另外，在第1透鏡組件保持鏡筒20上形成有未圖示的直行槽部，通過使固定于第1凸輪筒19的光軸方向后端部的旋轉(zhuǎn)止動(dòng)棒輪21的旋轉(zhuǎn)防止部21a卡合于該直行槽部，來防止第1透鏡組件保持鏡筒20繞光軸旋轉(zhuǎn)。
因此，通過第1凸輪筒19一邊繞光軸旋轉(zhuǎn)一邊開始在光軸方向移動(dòng)，第1透鏡組件保持鏡筒20，通過旋轉(zhuǎn)防止部21a防止繞光軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，沿圓錐凸輪19d的凸輪軌跡在光軸方向上進(jìn)退。
下面，對(duì)上述第2鏡筒18進(jìn)行說明。圖3是第2鏡筒18的分解立體圖。
對(duì)于包含第3透鏡組件保持鏡筒15的聚焦組件30，說明其結(jié)構(gòu)和用于進(jìn)行聚焦動(dòng)作的透鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖4是第2透鏡18的聚焦組件部分的立體圖。
31是固定于第2透鏡組件保持鏡筒14上的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31的驅(qū)動(dòng)力按照齒輪31a→齒輪32→齒輪33→齒輪34a的順序進(jìn)行傳遞。在齒輪34a上，固定有與齒輪34a一體地旋轉(zhuǎn)的螺桿34b。
35是不能旋轉(zhuǎn)地固定于第3透鏡組件保持鏡筒15上的螺母，在該螺母35中插入有螺桿34b。
36是固定于第2透鏡組件保持鏡筒14上，用于支承導(dǎo)向軸37及螺桿34b的第3帽。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31的驅(qū)動(dòng)力，按照齒輪31a→齒輪32→齒輪33→齒輪34a→螺桿34b的順序進(jìn)行傳遞，第3透鏡組件保持鏡筒15在光軸方向進(jìn)退移動(dòng)。
38是使第3透鏡組件保持鏡筒15向第2透鏡組件保持鏡筒14傾斜的螺旋彈簧，通過螺旋彈簧34的彈力防止螺桿34b擺動(dòng)，使穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)成為可能。
另外，由于只用導(dǎo)向軸37的導(dǎo)向來穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡3比較困難，所以在從導(dǎo)向軸37離開的位置上配置有輔助導(dǎo)向軸14b，以使聚焦透鏡3的穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)成為可能。
39是固定于第2透鏡組件保持鏡筒14上的光電斷路器(以下稱為[PI])，具有未圖示的發(fā)光元件和感光元件。
在第3透鏡組件保持鏡筒15上，設(shè)置有用于遮住從PI39的發(fā)光元件發(fā)出的光的遮光板，在通過遮光板遮光時(shí)的第3透鏡組件保持鏡筒15的位置為初始位置。此外，由于通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行的1步左右的第3透鏡組件保持鏡筒15的移動(dòng)量事先已知，所以通過計(jì)算輸入的步數(shù)可以得知第3透鏡組件保持鏡筒15的位置。另外，雖然沒有圖示，但是與步進(jìn)電機(jī)31、PI39相連結(jié)的導(dǎo)線經(jīng)由彈性基板與設(shè)置于第3透鏡組件保持鏡筒15的外部的電源相連接。
下面，說明快門組件16的動(dòng)作。
圖5表示在快門的驅(qū)動(dòng)源40上安裝有快門葉片46、47的狀態(tài)。此外，在同圖中，快門葉片46、47處于打開狀態(tài)。
41是卷繞安裝于繞線管上的線圈，通過給線圈41通電而產(chǎn)生的磁束，經(jīng)由軛鐵42對(duì)與臂44a一體地形成的磁鐵44產(chǎn)生使其向箭頭A方向旋轉(zhuǎn)的力。
快門蓋43，具有從磁鐵44向圖中下側(cè)延伸的能夠旋轉(zhuǎn)地支承未圖示的軸的未圖示的孔部，該快門蓋43用于保持線圈41、軛鐵42、磁鐵44、臂44a及快門底板45。
在形成于快門底板45上的開口部45a上插入有臂44a，該開口部45a的臂44a的旋轉(zhuǎn)方向的長(zhǎng)度，設(shè)定為比臂44a的徑向長(zhǎng)度稍長(zhǎng)。
因此，臂44a通過與開口部45a的兩端面相接觸，來限制磁鐵44的旋轉(zhuǎn)范圍。
另外，臂44a貫穿通過設(shè)置于2個(gè)快門葉片46、47上的開口部46a、47a，如上述，若向線圈41通電并開始臂44a的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，則快門葉片46、47分別以開口部46b、47b為旋轉(zhuǎn)中心開始旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
此時(shí)，磁鐵44的極性相對(duì)于軛鐵42在磁鐵的吸引力的作用地點(diǎn)停止。因此，在停止向線圈41通電后，也能保持該狀態(tài)。
另外，在快門頂板48上，形成有開口部48a，通過在該開口部48a中插入臂44a并安裝快門頂板48，來防止快門葉片46、47的脫落。
下面，用圖7及圖8對(duì)光圈組件17的構(gòu)成及動(dòng)作進(jìn)行說明。在此，圖7表示處于開狀態(tài)的光圈組件的結(jié)構(gòu)，圖8表示處于閉狀態(tài)的光圈組件的結(jié)構(gòu)。在構(gòu)成光圈組件17的光圈葉片53、54、55、56、57、58上分別形成有凸輪槽部53a、54a、55a、56a、57a、58a，在這些凸輪槽部53a～58a上面分別卡合有形成于光圈驅(qū)動(dòng)輪52的上表面的凸輪銷52b、52c、52d、52e、52f、52g。
在固定于第2透鏡組件保持鏡筒14的被攝物體一側(cè)的表面上的光圈底板50上，設(shè)置有突起部50b、50c、50d、50e、50f、50g，這些突起部50b～50g通過卡合于形成于各光圈葉片上的槽部53b、53c、53d、53e、53f、53g，來能夠旋轉(zhuǎn)地支撐各光圈葉片。
另外，在光圈底板50上，固定有光圈驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)51，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)51的輸出軸貫穿通過形成于光圈底板50上的扇形四方形狀的貫通孔部50a，在輸出軸的前端部安裝有齒輪51a。齒輪51a，與形成于光圈驅(qū)動(dòng)輪52的外圓周部的扇形四方形狀的齒輪52a相嚙合。
若驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)51，則齒輪51a的旋轉(zhuǎn)力向齒輪52a傳達(dá)，于是光圈驅(qū)動(dòng)輪52，沿以圓狀形成于光圈底板50上的凹部50h的內(nèi)周開始旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
在此，形成于光圈驅(qū)動(dòng)輪52上的齒輪52a的旋轉(zhuǎn)方向的移動(dòng)量，設(shè)定為比貫通孔部50a大，并通過齒輪52a的兩端與貫通孔部50a的兩端面相接觸，來限制光圈驅(qū)動(dòng)輪52的旋轉(zhuǎn)范圍。
若光圈驅(qū)動(dòng)輪52開始旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，則各個(gè)光圈葉片53～58分別與凸輪槽部53a～58a的凸輪軌跡相對(duì)應(yīng)得進(jìn)行移動(dòng)，由此由這些光圈葉片53～58形成的光圈開口部的開口面積發(fā)生變化。
下面，對(duì)攝像面傾斜修正機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。由于構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的各透鏡的偏心、傾斜及透鏡保持部件的偏心、傾斜等，所以做出以設(shè)計(jì)的中心位置為中心的光學(xué)系統(tǒng)是比較困難的。因此，當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)偏離設(shè)計(jì)的光學(xué)中心時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)被攝物體的成像面和封裝面(packagesurface)未必相對(duì)于光軸垂直的情況。
即，會(huì)有攝像面相對(duì)于光軸傾斜的情況。另外，由于有時(shí)攝像面和封裝面未必平行而是處于傾斜狀態(tài)，所以若以CCD的封裝為基準(zhǔn)進(jìn)行安裝，則上述的傾斜有可能對(duì)光學(xué)系統(tǒng)造成影響。
由于這兩個(gè)主要的原因，所以即使焦點(diǎn)對(duì)在攝像面的中心上，也會(huì)有在穿過中心的攝像面上的2個(gè)點(diǎn)上焦點(diǎn)偏向逆方向的情況。因此，為了在整個(gè)攝像面上盡量對(duì)上焦點(diǎn)，所以有必要同時(shí)修正像面的傾倒和CCD的傾斜。
圖9是攝像面傾斜補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的分解立體圖。CCD6，在其內(nèi)部具有攝像面，通過將其粘著在CCD保持板60上進(jìn)行固定。
形成于CCD底板5上的銷部5b，具有微小的晃動(dòng)地卡合于形成于CCD保持板60上的孔部60a上，并限制與光軸垂直相交的平面上的像面的位置。
63是用于阻止垃圾等進(jìn)入CCD面的橡膠，64是用于遮斷攝影光束以外的光的CCD罩片。
在CCD底板5中的相對(duì)于CCD6的接觸面一側(cè)，在3個(gè)位置上形成有孔部5c，在這些孔部5c上分別以加壓狀態(tài)插入有調(diào)整彈簧61。
調(diào)節(jié)彈簧61通過CCD底板5和CCD保持板60進(jìn)行夾持，CCD保持板60接受被加壓的調(diào)節(jié)彈簧61的彈力，被從CCD底板5向光軸方向推離。
調(diào)整螺釘62a、62b、62c分別與形成于CCD底板5上的相對(duì)應(yīng)的3個(gè)孔部5c相連結(jié)，將通過調(diào)整彈簧61向光軸方向彈壓的CCD保持板60向CCD底板5推壓。然后，通過旋轉(zhuǎn)3根調(diào)整螺釘62a、62b、62c，消除攝像面的相對(duì)于光軸的傾斜。
下面，對(duì)透鏡鏡筒內(nèi)的最合適的部件配置進(jìn)行說明，該部件配置用于將折疊時(shí)的透鏡鏡筒向光軸方向及徑向進(jìn)行小型化。
在本實(shí)施方式中，在光軸方向進(jìn)行移動(dòng)的第1透鏡組件、第2透鏡組件及第3透鏡組件中，用于保持配置于最靠攝像面一側(cè)的第3透鏡組件3的第3透鏡組件保持鏡筒15，被裝入到第2透鏡組件保持鏡筒14中。由此，由于在折疊時(shí)能夠使透鏡鏡筒作為整體向攝像面一側(cè)退避，所以能夠?qū)⑼哥R鏡筒的整個(gè)長(zhǎng)度在光軸方向進(jìn)行小型化。
下面，用圖10對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31、51、導(dǎo)向軸37及輔助導(dǎo)向軸14b和CCD6的位置關(guān)系進(jìn)行說明。在此，圖10是從光軸方向觀察第2透鏡組件保持鏡筒14的圖，在中心部對(duì)攝像元件6進(jìn)行投影。
為了使攝影光束到達(dá)CCD6，最好在與CCD6的有效攝像面6a、光學(xué)LPF7及第4透鏡組件相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的外側(cè)配置步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31、51、導(dǎo)向軸37及輔助導(dǎo)向軸14b，但是由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31、51不論在面積上還是在體積上都較大，所以由于安裝位置，有可能在徑向?qū)е碌?透鏡組件保持鏡筒14的大型化。
于是，在本實(shí)施方式中，將第2透鏡組件保持鏡筒14通過放射狀的線分割成安裝區(qū)域81、安裝區(qū)域82、安裝區(qū)域83及安裝區(qū)域84四個(gè)部分，在各區(qū)域上以如下的方式配置上述部件，前述放射狀的線從光軸71通過與CCD6的4個(gè)角相對(duì)應(yīng)的位置。
即，在安裝區(qū)域81上，配置有作為第3透鏡組件3(聚焦透鏡)的驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31的輸出軸，在第2安裝區(qū)域82上配置有用于在光軸方向引導(dǎo)第3透鏡組件3的導(dǎo)向軸37，在第3安裝區(qū)域83上配置有作為光圈葉片53～58的驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)51的輸出軸，在第4安裝區(qū)域84上配置有在光軸方向引導(dǎo)第3透鏡組件3的輔助導(dǎo)向軸14b。另外，在安裝區(qū)域81上配置有齒輪31a及齒輪32，同時(shí)，在安裝區(qū)域82上配置有齒輪33及螺桿34a。
由此，由于能夠有效利用形成于第2透鏡組件保持透鏡14上的空間，所以能夠在徑向?qū)Φ?透鏡組件保持鏡筒14進(jìn)行小型化。
此外，在如果從第3透鏡組件3到導(dǎo)向軸37的距離變長(zhǎng)產(chǎn)生晃動(dòng)情況下，有可能出現(xiàn)第3透鏡組件3的相對(duì)于光軸71的傾斜變大、光學(xué)性能受損的情況。因此，為了使光軸71和導(dǎo)向軸37的軸間距離不變大，最好在CCD6的長(zhǎng)邊所投影的安裝區(qū)域82內(nèi)配置導(dǎo)向軸37。
如圖10所示，CCD6的投影圖為矩形。因此，CCD6的長(zhǎng)邊部分所投影的安裝區(qū)域82、84的面積，比短邊部分所投影的安裝區(qū)域81、83的面積，即配置部件的空間更大。
另外，如圖1所示，在折疊狀態(tài)下，導(dǎo)向軸37及輔助導(dǎo)向軸14配置在包含攝像元件6的斜線部分A的區(qū)域的外側(cè)。由此，由于能夠?qū)?dǎo)向軸37及輔助導(dǎo)向軸14b偏向照相機(jī)的背面一側(cè)地配置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡鏡筒的整個(gè)長(zhǎng)度在光軸方向的小型化。
此外，如果能夠使導(dǎo)向軸37偏向照相機(jī)的背面一側(cè)，則與此相對(duì)應(yīng)地能夠較長(zhǎng)地設(shè)定導(dǎo)向軸37的長(zhǎng)度。由此，能夠減少由第3透鏡組件保持鏡筒15和軸部的嵌合晃動(dòng)所造成的第3透鏡組件3的傾倒，并且能夠使像的搖動(dòng)較少地實(shí)現(xiàn)高精度的第3透鏡組件保持鏡筒15的驅(qū)動(dòng)。
如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31和導(dǎo)向軸37的距離過近，則為了避免與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31的干涉，將會(huì)導(dǎo)致用于保持作為聚焦透鏡的第3透鏡組件3的第3透鏡組件保持鏡筒15的構(gòu)造大型化。
在本實(shí)施方式中，如上述，將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31配置在安裝區(qū)域81上，同時(shí)，在與該安裝區(qū)域81相鄰的安裝區(qū)域82上配置有導(dǎo)向軸37。由此，為了不發(fā)生上述干涉，可以將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)31和導(dǎo)向軸37留有一定間隔地進(jìn)行配置，因此能夠?qū)崿F(xiàn)第3透鏡組件保持鏡筒15的小型化。
另外，在導(dǎo)向軸37的周邊區(qū)域內(nèi)，必須配置螺桿34b、螺旋彈簧38及用于安裝這些部件的安裝部件。在本實(shí)施方式中，由于將導(dǎo)向軸37配置在面積較大的安裝區(qū)域82中，所以能夠有效地利用第2鏡筒18內(nèi)的空間，同時(shí)，在徑向能夠?qū)崿F(xiàn)第2透鏡組件保持鏡筒14的小型化。
此外，對(duì)于輔助導(dǎo)向軸14b，由于可以將其尺寸設(shè)定為比導(dǎo)向軸37小，所以能夠減小深入第2鏡筒18內(nèi)的量。于是，在本實(shí)施方式中，將導(dǎo)向軸37及輔助導(dǎo)向軸14b分別配置在安裝區(qū)域82及與此相對(duì)稱的安裝區(qū)域84中，同時(shí)，將輔助導(dǎo)向軸14b和快門驅(qū)動(dòng)源40在光軸方向上，以重疊的方式進(jìn)行配置。由此，能夠保持導(dǎo)向軸37和輔助導(dǎo)向軸14b間的距離，并能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的聚焦驅(qū)動(dòng)，同時(shí)能夠在光軸方向?qū)崿F(xiàn)透鏡鏡筒的小型化。
另外，在第2鏡筒18中，為了避免漏光，從攝像面上看，還是像現(xiàn)有的例子那樣開口部少些較好。于是，在本實(shí)施方式中，通過將包含第3透鏡組件保持鏡筒并進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的聚焦組件30的各部件搭載在第2鏡筒18中，由聚焦組件30的構(gòu)成部件來消除第2鏡筒18的切去部分。另外，由于不是將聚焦組件30安裝到CCD底板5上的結(jié)構(gòu)，所以能夠減小裝入透鏡鏡筒的面積。
權(quán)利要求
1.一種在攝像元件上對(duì)被攝物體的像進(jìn)行成像的透鏡鏡筒，其特征在于，具有第1部件，該第1部件保持第1透鏡組件，并能夠在光軸方向進(jìn)退移動(dòng)；第2部件，該第2部件在保持第2透鏡組件的同時(shí)保持前述第1部件；第1電動(dòng)機(jī)，該第1電動(dòng)機(jī)安裝于前述第2部件上，并產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)前述第1部件的驅(qū)動(dòng)力；光圈組件，該光圈組件安裝于第2部件上，并被開閉驅(qū)動(dòng)；第2電動(dòng)機(jī)，該第2電動(dòng)機(jī)安裝于第2部件上，并產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)光圈組件的驅(qū)動(dòng)力；導(dǎo)向部件，該導(dǎo)向部件安裝于第2部件上，并將第1部件向光軸方向引導(dǎo)，從前述第2部件的光軸方向看，當(dāng)將通過從前述光軸向與前述攝像元件的4角相對(duì)應(yīng)的位置呈放射狀延伸的線所劃分成的四個(gè)區(qū)域作為第1區(qū)域、第2區(qū)域、第3區(qū)域、第4區(qū)域的時(shí)候，將前述第1電動(dòng)機(jī)的輸出軸配置在第1區(qū)域，將第2電動(dòng)機(jī)的輸出軸配置在第2區(qū)域，將導(dǎo)向部件配置在第3區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其特征在于，前述第1區(qū)域和前述第3區(qū)域相鄰，在前述第1區(qū)域及前述第3區(qū)域上配置有用于向傳動(dòng)軸傳動(dòng)由前述第1電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，前述傳動(dòng)軸用于驅(qū)動(dòng)配置在前述第3區(qū)域的前述第1部件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的透鏡鏡筒，其特征在于，用于在光軸方向上輔助引導(dǎo)前述第1部件的輔助導(dǎo)向部件，及用于產(chǎn)生開閉驅(qū)動(dòng)安裝于前述第2部件上的快門部件的驅(qū)動(dòng)力的第3電動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)，配置在前述第4區(qū)域中。
4.一種攝影裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1至權(quán)利要求3的任一項(xiàng)所述的透鏡鏡筒。
全文摘要
一種在攝像元件上對(duì)被攝物體的像進(jìn)行成像的透鏡鏡筒，具有第1部件、用于保持前述第1部件的第2部件、安裝于前述第2部件上并用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)前述第1部件的驅(qū)動(dòng)力的第1電動(dòng)機(jī)、安裝于前述第2部件上并進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng)的光圈組件、安裝于前述第2部件上并用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)前述光圈組件的驅(qū)動(dòng)力的第2電動(dòng)機(jī)、安裝于前述第2部件上并用于將前述第1部件向光軸方向引導(dǎo)的導(dǎo)向部件。從前述第2部件的光軸方向看，當(dāng)將通過從前述光軸向與攝像元件的4角相對(duì)應(yīng)的位置呈放射狀延伸的線所劃分成的四個(gè)區(qū)域作為第1區(qū)域、第2區(qū)域、第3區(qū)域、第4區(qū)域的時(shí)候，將前述第1電動(dòng)機(jī)的輸出軸配置在第1區(qū)域，將前述第2電動(dòng)機(jī)的輸出軸配置在第2區(qū)域，將前述導(dǎo)向部件配置在第3區(qū)域。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1621882SQ20041009638
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者矢野幸輝 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社