发明名称 透镜筒的前进/回缩机构
摘要 本发明关于一种透镜筒的前进/回缩机构,包括:一可转动环,其可绕沿光轴的方向上延伸的转动轴转动,并且包括至少一转动传递槽,该转动传递槽布置在所述可转动环的内周缘表面上通常平行于所述光轴延伸;一前进/回缩导向环;一从动元件;至少一个由从动元件支撑的光学元件;及用于在透镜筒中转动从动元件的同时使该从动元件前进或回缩的前进/回缩机构,其结构简单和精细,该结构避免在至少一随动件与用来导向该随动件的导向部分之间出现间隙。
申请公布号 TWI267670 申请公布日期 2006.12.01
申请号 TW092123343 申请日期 2003.08.26
申请人 宾得士股份有限公司 发明人 野村博
分类号 G02B7/04(2006.01) 主分类号 G02B7/04(2006.01)
代理机构 代理人 陈传岳 台北市大安区仁爱路3段136号15楼
主权项 1.一种透镜筒的前进/回缩机构,包括:一个可转动环(15),其可绕沿光轴(Z1)的方向上延伸的转动轴(Z0)转动,并且包括至少一个转动传递槽(15f),该转动传递槽布置在所述可转动环的内周缘表面上通常平行于所述光轴延伸;一个前进/回缩导向环(14),位于所述可转动环内侧,不可转动,其中所述前进/回缩导向环包括至少一个倾斜前端槽部分(14e-3),该前端槽部分穿过所述前进/回缩导向环并且相对于所述前进/回缩导向环的圆周方向和所述光轴方向都是倾斜的,以及包括至少一个前环向槽部分(14e-1),该前环向槽部分与所述倾斜前端槽部分连通并且仅在所述前进/回缩导向环的所述圆周方向上延伸;一个从动元件(11),其具有至少一个随动件(32),该随动件与所述倾斜前端槽部分和前环向槽部分啮合,并且进一步与所述转动传递槽啮合,以便在所述可转动环的转动方向上相对于所述转动传递槽不运动而可在所述光轴方向上在所述转动传递槽中滑动地运动;至少一个由所述从动元件支撑的光学元件(LG1和LG2);及一个环簧(17),沿所述可转动环的内周缘表面定位在其内侧并且由所述可转动环支撑,所述环簧包括至少一个从动压制凸起(17a),该从动压制凸起与所述转动传递槽啮合并且在所述光轴方向上可弹性变形;其中当所述随动件和所述可转动环在所述光轴方向上彼此相对定位使所述随动件啮合在所述倾斜前端槽部分中时,所述从动元件与所述环簧的所述随动件压紧部分脱开;并且其中当所述从动元件和所述可转动环在所述光轴方向上彼此相对定位使所述随动件啮合在所述圆周槽中时,所述随动件与所述随动件压紧部分啮合,并且通过在所述光轴方向上将所述随动件压紧部分压靠于所述圆周槽的两个相对边缘之一,从而使所述随动件压紧部分弹性变形。2.如申请专利范围第1项所述的前进/回缩机构,其中所述转动传递槽包括位于不同圆周位置处的多个转动传递槽,其中所述随动件包括在不同圆周位置处的多个随动件,其中所述环簧的随动件压紧部分包括位于不同圆周位置处的多个随动件压紧部分,并且其中所述环簧进一步包括在未变形状态下平行于所述光轴的方向上凸出的多个弧形部分(17b),所述多个随动件压紧部分和所述多个弧形部分交替地排列。3.如申请专利范围第2项所述的前进/回缩机构,其中所述可转动环和所述前进/回缩导向环包括一个联接器(14c、14d、15d和15e),该联接器联接所述可转动环和前进/回缩导向环,使所述可转动环和前进/回缩导向环设置成相对于彼此转动,并且其中所述前进/回缩导向环设置成接触所述环簧的多个弧形部分,并且使所述环簧的多个弧形部分弹性变形,从而在所述可转动环和前进/回缩导向环经所述联接器彼此联接的状态下,所述前进/回缩导向环在平行于所述光轴的方向上由所述环簧的弹簧力偏置。4.如申请专利范围第1项所述的前进/回缩机构,其中所述从动元件包括凸轮环,该凸轮环具有至少一个凸轮槽,该凸轮槽设置成沿所述光轴在预定运动路线中通过所述凸轮环的转动使所述光学元件运动。5.如申请专利范围第4项所述的前进/回缩机构,其中所述光学元件包括至少两个光学元件(LG1和LG2),当所述可转动环转动时,该两个光学元件沿所述光轴运动的同时改变二者间的距离,从而改变焦距。6.如申请专利范围第5项所述的前进/回缩机构,其中所述圆周槽在所述前进/回缩导向环的圆周方向上延长,并且允许所述随动件在圆周槽中在所述前进/回缩导向环的圆周方向上在一个预定运动范围内运动,并且其中当所述可转动环在所述随动件啮合在所述圆周槽中的状态下转动时,所述两个光学元件(LG1和LG2)在改变二者之间距离的同时沿所述光轴运动,并且改变所述焦距。7.如申请专利范围第1项所述的前进/回缩机构,其中所述透镜筒是一个摄影镜头,并且其中所述透镜筒在所述随动件与倾斜前端槽部分啮合时处于不可摄影状态,而当所述随动件与所述圆周槽啮合时处于可摄影状态。图式简单说明:第1图是根据本发明的变焦透镜的一个实施例的分解立体图;第2图是支撑该变焦透镜第一透镜组的结构的分解立体图;第3图是支撑该变焦透镜第二透镜组的结构的分解立体图;第4图是用于从固定透镜筒伸出和回缩第三外透镜筒的该变焦透镜的透镜筒伸缩结构的分解立体图;第5图是该变焦透镜的透视图、局部分解立体图,表示取景器单元到变焦透镜的安装程式以及从齿轮系到变焦透镜的安装过程;第6图是由第5图中所示元件组成的变焦透镜装置的透视图;第7图是第6图中所示变焦透镜装置的侧视图;第8图是从斜后方观察第6图中所示变焦透镜装置的透视图;第9图是安装有第6图至第8图所示的变焦透镜装置的数位相机的一个实施例的轴向截面图,其中摄影光轴的上半部和摄影光轴的下半部分别表示变焦透镜处于远摄端和广角端的状态;第10图是变焦透镜处于回缩状态时第9图所示数位相机的轴向截面图;第11图是第1图中所示固定透镜筒的展开图;第12图是第4图中所示螺环的展开图;第13图是第1图中所示螺环的展开图,虚线表示其内圆周表面的结构;第14图是第1图中所示第三外透镜筒的展开图;第15图是第1图中所示第一线性导向环的展开图;第16图是第1图中所示凸轮环的展开图;第17图是第1图中所示凸轮环的展开图,虚线表示其内圆周表面的结构;第18图是第1图中所示第二线性导向环的展开图;第19图是第1图中所示第二透镜组活动框架的展开图;第20图是第1图中所示第二外透镜筒的展开图;第21图是第1图中所示第一外透镜筒的展开图;第22图是该变焦透镜元件的概念图,表示这些元件之间与操作有关的关系;第23图是该螺环、第三外透镜筒和固定透镜筒的展开图,表示该变焦透镜处于回缩状态时,上述元件之间的位置关系;第24图是该螺环、第三外透镜筒和固定透镜筒的展开图,表示在该变焦透镜的广角端时,上述元件之间的位置关系;第25图是该螺环、第三外透镜筒和固定透镜筒的展开图,表示在该变焦透镜的远摄端时,上述元件之间的位置关系;第26图是该螺环、第三外透镜筒和固定透镜筒的展开图,表示它们之间的位置关系;第27图是该固定透镜筒的展开图,表示在变焦透镜的回缩状态时,螺环的一组转动滑动凸起相对于固定透镜筒的位置;第28图是与第27图相似的视图,表示在变焦透镜的广角端时,螺环的一组转动滑动凸起相对于固定透镜筒的位置;第29图是与第27图相似的视图,表示在变焦透镜的远摄端时,螺环的一组转动滑动凸起相对于固定透镜筒的位置;第30图是与第27图相似的视图,表示螺环的一组转动滑动凸起相对于固定透镜筒的位置;第31图是沿第27图中M2-M2线的截面图;第32图是沿第23图中M1-M1线的截面图;第33图是第9图中所示变焦透镜的上半部基础部分的放大截面图;第34图是第9图中所示变焦透镜的下半部基础部分的放大截面图;第35图是第10图中所示变焦透镜的上半部基础部分的放大截面图;第36图是第10图中所示变焦透镜的下半部基础部分的放大截面图;第37图是第三外透镜筒和螺环之间连结部分的基础部分的放大截面图;第38图是与第37图相似的视图,表示拆去止挡元件的状态;第39图是与第38图相似的视图,表示在第38图所示的状态下第三外透镜筒和螺环在光轴方向上彼此脱离的状态;第40图是固定透镜筒、止挡元件和一组安装螺钉的基础部分的透视图,表示从固定透镜筒中拆去止挡元件和安装螺钉的状态;第41图是相似于第40图的透视图,表示通过安装螺钉止挡元件被正确安装到固定透镜筒上的状态;第42图是与固定透镜筒的相应基础部分有关的螺环基础部分的放大展开图;第43图是与第42图相似的视图,表示螺环上的特定转动滑动凸起与固定透镜筒的圆环槽之间的位置关系;第44图是与固定到凸轮环上的一从动滚柱组有关的第三外透镜筒和第一线性导向环的展开图;第45图是与第44图相似的视图,表示在变焦透镜的广角端时,螺环和固定透镜筒之间的位置关系;第46图是与第44图相似的视图,表示在变焦透镜的远摄端时,螺环和固定透镜筒之间的位置关系;第47图是与第44图相似的视图,表示螺环和固定透镜筒之间的位置关系;第48图是螺环和第一线性导向环的展开图,表示变焦透镜在回缩状态时,它们之间的位置关系;第49图是与第48图相似的视图,表示在变焦透镜的广角端时,螺环和第一线性导向环的位置关系;第50图是与第48图相似的视图,表示在变焦透镜的远摄端时,螺环和第一线性导向环的位置关系;第51图是与第48图相似的视图,表示螺环和第一线性导向环之间的位置关系;第52图是凸轮环、第一外透镜筒、第二外透镜筒和第二线性导向环的展开图,表示变焦透镜处于回缩状态时,它们之间的位置关系;第53图是与第52图相似的视图,表示在变焦透镜的广角端时,凸轮环、第一外透镜筒、第二外透镜筒和第二线性导向环之间的位置关系;第54图是与第52图相似的视图,表示凸轮环、第一外透镜筒、第二外透镜筒和第二线性导向环在变焦透镜的远摄端下它们之间的位置关系;第55图是与第52图相似的视图,表示凸轮环、第一外透镜筒、第二外透镜筒和第二线性导向环之间的位置关系;第56图是该变焦透镜基础部分的分解立体图,表示从第一线性导向环中拆去第三外透镜筒的状态;第57图是该变焦透镜基础部分的分解立体图,表示从第56图所示的变焦透镜块中拆去第二外透镜筒和从动偏置环簧的状态;第58图是变焦透镜元件的分解立体图,表示从第57图所示的变焦透镜块中拆去第一外透镜筒的状态;第59图是变焦透镜元件的分解立体图,表示从第58图所示的变焦透镜块中拆去第二线性导向环,同时从包含在该变焦透镜块中的凸轮环中拆去从动滚柱组的状态;第60图是与固定到凸轮环的从动滚柱组有关的螺环、第三外透镜筒、第一线性导向环和从动偏置环簧的展开图;表示变焦透镜处于回缩状态时,它们之间的位置关系;第61图是与第60图相似的视图,表示在变焦透镜的广角端时,螺环、第三外透镜筒、第一线性导向环之间的位置关系;第62图是与第60图相似的视图,表示在变焦透镜的远摄端时,螺环、第三外透镜筒、第一线性导向环之间的位置关系;第63图是与第60图相似的视图,表示螺环、第三外透镜筒、第一线性导向环之间的位置关系;第64图是与固定到凸轮环的该组从动滚柱有关的第三外透镜筒和螺环的基础部分从第三外透镜筒和螺环的内部径向观察的放大展开图;第65图是与第64图相似的视图,表示螺环在透镜筒伸出方向上转动的状态;第66图是第64图中所示的第三外透镜筒和螺环部分的放大展开图;第67图是一比较例中前环和后环部分放大展开图;该比较例是与第64图至第66图中所示的第三外透镜筒和螺环相比较;第68图是与第67图相似的视图,表示后环相对于前环从第67图所示的状态下轻微转动的状态;第69图是第60图(第44图)中所示图面的局部放大图;第70图是第61图(第45图)中所示图面的局部放大图;第71图是第62图(第46图)中所示图面的局部放大图;第72图是第63图(第47图)中所示图面的局部放大图;第73图是第5图和第10图中所示变焦透镜的线性导向结构元件的上半部的轴向截面图,表示该变焦透镜在广角端时的线性导向结构;第74图是与第73图相似的视图,表示该变焦透镜在广角端时的线性导向结构;第75图是与第74图相似的视图,表示该变焦透镜处于回缩状态时的线性导向结构;第76图是第5图至第10图中所示变焦透镜的部件透视图,其中包括第一外透镜筒、外透镜筒、第二线性导向环、凸轮环和其他元件,表示分别径向位于凸轮环内侧和外侧的第一外透镜筒和第二线性导向环之间的位置关系;第77图是第5图至第10图中所示变焦透镜的部件透视图,其中包括第77图中所示的所有元件和第一线性导向环,表示第一外透镜筒向其组装/拆卸位置伸出的状态;第78图是第77图所示的部件从其斜后方看去的透视图;第79图是凸轮环、第二透镜组活动框以及第二线性导向环的展开图,表示在变焦透镜的回缩状态下,它们之间的位置关系;第80图是与第79图相似的视图,表示在变焦透镜的广角端时,凸轮环、第二透镜组活动框和第二线性导向环之间的位置关系;第81图是与第79图相似的视图,表示在变焦透镜的远摄端时,凸轮环、第二透镜组活动框和第二线性导向环之间的位置关系;第82图是与第79图相似的视图,表示凸轮环、第二透镜组活动框和第二线性导向环之间的位置关系;第83图是该凸轮环的展开图,表示第二透镜组活动框的一组前凸轮从动件穿过该凸轮环的一组前内凸轮槽和一组后内凸轮槽之间交点的状态;第84图是从斜前方观察第5图至第10图中所示的变焦透镜部分的透视图,其中该部分包括第二透镜组活动框、第二线性导向环、快门单元和其他元件;第85图是从斜后方观察第84图中变焦透镜部分的透视图;第86图是与第84图相似的视图,表示当第二透镜组框动口位于其相对于第二线性导向环轴向运动的前界限处时与第二线性导向环之间的位置关系;第87图是从斜后方观察第86图中所示的变焦透镜部分的透视图;第88图是第二线性导向环的正视图;第89图是第二透镜组活动框、第二线性导向环和其他元件处于组装状态的后视图;第90图是与第一外透镜筒的一组凸轮从动件有关的凸轮环和第一外透镜筒的展开图,表示在该变焦透镜处于回缩状态时,第一外透镜筒和凸轮环之间的位置关系;第91图是与第90图相似的视图,表示第一外透镜筒的每个凸轮从动件通过凸轮环在透镜筒前伸方向的转动,定位于该凸轮环的一组外凸轮槽的有关外凸轮槽倾斜引导部分的插入端处的状态;第92图是与第90图相似的视图,表示在该变焦透镜的广角端时,第一外透镜筒和凸轮环之间的位置关系;第93图是与第90图相似的视图,表示在该变焦透镜的远摄端时,第一外透镜筒和凸轮环之间的位置关系;第94图是与第90图相似的视图,表示第一外透镜筒和凸轮环之间的位置关系;第95图是第90图所示图面的局部放大图;第96图是第91图所示图面的局部放大图;第97图是与第95图和第96图相似的视图,表示第一外透镜筒的每个凸轮从动件位于凸轮环的有关外凸轮槽的倾斜导引部分的状态;第98图是第92图所示图面的局部放大图;第99图是第93图所示图面的局部放大图;第100图是第94图所示图面的局部放大图;第101图是与第95图相似的视图,表示该凸轮环外凸轮槽组的结构的另一实施例,表示该变焦透镜处于回缩状态时,第一外透镜筒和凸轮环之间的位置关系;第102图是该变焦透镜用于支撑装有第二透镜组的第二透镜框的结构的分解立体图,该结构同时用于将第二透镜框回缩到径向回缩位置并调节第二透镜框的位置;第103图是第102图中所示的第二透镜框处于组装态的结构以及电荷耦合器件(CCD)支架的位置控制凸轮杆的斜前方透视图;第104图是第103图中所示的第二透镜组和位置控制凸轮杆的结构的斜后方透视图;第105图是相似于第104图的视图,表示位置控制凸轮杆在进入一个凸轮杆可插孔过程中的状态,该凸轮杆可插孔位于安装在第二透镜组活动框的一个后第二透镜框支撑板上;第106图是第二透镜组活动框的正视图;第107图是第二透镜组活动框的透视图;第108图是第二透镜组活动框以及安装在其上的快门单元的斜前方透视图;第109图是第108图中所示的第二透镜组活动框和快门单元的斜后方透视图;第110图是第108图中所示的第二透镜组活动框和快门单元的正视图;第111图是第108图中所示的第二透镜组活动框和快门单元的后视图;第112图是相似于第111图的视图,表示第二透镜框回缩到径向回缩位置的状态;第113图是沿第110图中M3-M3线的剖面图;第114图是第105图和第108图至第112图中所示的第二透镜框的结构正视图,表示第二透镜框保持在第110图所示拍摄位置时的状态;第115图是第114图中所示第二透镜框的结构的部分正视图;第116图是相似于第115图的视图,但表示不同的状态;第117图是第105图和第108图至第116图中所示的第二透镜框结构的部分正视图;第118图是第105图和第108图至第116图中所示的第二透镜框结构的部分正视图,表示当第二透镜框保持在如第109图和第111图所示拍摄位置时,第二透镜框和CCD支架的位置控制凸轮杆之间的位置关系;第119图是相似于第118图的视图,表示第二透镜框和CCD支架的位置控制凸轮杆之间的位置关系;第120图是是相似于第118图的视图,表示当第二透镜框保持在如第112图所示的径向回缩位置时,第二透镜框和CCD支架的位置控制凸轮杆之间的位置关系;第121图是从CCD支架的斜前下方观察的第1图和第4图中所示的自动调焦(AF)透镜框和CCD支架的透视图,表示AF透镜框完全回缩到与CCD支架接触的状态;第122图是CCD支架、AF透镜框和第二透镜组活动框的正视图;第123图是CCD支架、AF透镜框、第二透镜组活动框、第二透镜框和其他元件的透视图;第124图是与第123图相似的视图,表示第二透镜框完全向后移动并完全转动到径向回缩位置的状态;第125图是第9图中所示的变焦透镜上半部基础部分的轴向截面图,表示用于该变焦透镜中曝光控制的挠性印刷电路板(PWB)的布线结构;第126图是第二透镜、挠性PWB和其他元件的透视图,表示由第二透镜框支撑挠性PWB的方式;第127图是第二透镜框和AF透镜框的透视图,表示第二透镜框回缩到紧靠AF透镜框的状态;第128图是第二透镜框和Af透镜框的侧视图,表示第二透镜框与AF透镜框刚刚接触前的状态;第129图是与第128图相似的视图,表示第二透镜框与AF透镜框接触时的状态;第130图是第二透镜框和AF透镜框的正视图,表示它们之间的位置关系;第131图是包围第二透镜组活动框的第一外透镜筒和由第一外透镜筒固定的第一透镜组的第一透镜框的透视图;第132图是第一外透镜筒和第一透镜框的正视图;第133图是第一透镜框、第二透镜组活动框、AF透镜框和快门单元的斜前方透视图,表示在该变焦透镜处于待拍摄状态时,它们之间的位置关系;第134图是第133图中所示的第一透镜框、第二透镜组活动框、AF透镜框和快门单元的斜后方透视图;第135图是与第133图相似的视图,表示第一透镜框、第二透镜组活动框、AF透镜框和快门单元之间的位置关系,表示该变焦透镜处于回缩状态时,它们之间的位置关系;第136图是第135图中所示的第一透镜框、第二透镜组活动框、AF透镜框和快门单元的斜后方透视图;第137图是第135图中所示的第一透镜框、第二透镜组活动框、AF透镜框和快门单元的后视图;第138图是第一透镜框、第一外透镜筒、第二透镜组活动框、AF透镜框和快门单元在该变焦透镜处于回缩状态时的透视图,表示该变焦透镜处于回缩状态时,它们之间的位置关系;第139图是第138图中所示的第一透镜框、第一外透镜筒、第二透镜组活动框、AF透镜框和快门单元的正视图;第140图是该变焦透镜的快门单元的分解立体图;第141图是第9图中所示变焦透镜上半部中的第一透镜组附近的变焦透镜部分的纵向截面图,其中该变焦透镜处于待拍摄状态;第142图是与第141图相似的视图,表示第10图中所示的变焦透镜上半部的相同部分,其中,该变焦透镜处于回缩状态;第143图是第5图至第8图中所示取景器单元的分解立体图;第144图是与第23图相似的视图,是与变焦齿轮及取景器驱动齿轮有关的螺环和第三外透镜筒的展开图,表示该变焦透镜处于回缩状态时,它们之间的位置关系;第145图是与第24图相似的视图,是与变焦齿轮及取景器驱动齿轮有关的螺环和固定透镜筒的展开图,表示在该变焦透镜的广角端时,它们之间的位置关系;第146图是该变焦透镜的功率传输系统的透视图,其用于将变焦马达的转动通过螺环传递给组装在取景器单元中的取景器光学系统的可活动透镜;第147图是第148图中所示功率传输系统的正视图;第148图是第148图中所示功率传输系统的侧视图;第149图是螺旋环和取景器驱动齿轮的放大展开图,表示螺旋环在透镜筒伸出方向上从第144图所示的回缩位置转动到第145图所示的广角端的过程中,螺旋环和取景器驱动齿轮之间的位置关系;第150图是与第149图相似的视图,表示在第149图中所示状态之后的状态;第151图是与第149图相似的视图,表示在第150图中所示状态之后的状态;第152图是与第149图相似的视图,表示在第151图中所示状态之后的状态;第153图是第150图中所示的螺环和取景器驱动齿轮的正视图;第154图是第151图中所示的螺环和取景器驱动齿轮的正视图;第155图是第152图中所示的螺环和取景器驱动齿轮的正视图;第156图是取景器单元的组合有凸轮的齿轮展开图;第157图是与第156图相似的视图,是组合有怠速部分带凸轮的齿轮与第156图中所示的带凸轮的齿轮相比较的实施例。
地址 日本
您可能感兴趣的专利