專利名稱：透鏡鏡筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透鏡鏡筒，其具有讓透鏡在光軸方向前進(jìn)/后退的機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，響應(yīng)于對用在攝像機(jī)和數(shù)碼照相機(jī)中的變焦鏡頭的小型化的要求，提出一種使用引導(dǎo)桿的技術(shù)，該引導(dǎo)桿設(shè)置為共用于兩個可動部件(用于變焦和對焦)的移動，并已在實踐中應(yīng)用該技術(shù)。
象這樣的技術(shù)，通常為每個可動部件準(zhǔn)備兩個引導(dǎo)桿，一個桿用作用于定位的定位桿而另一個桿用作用于校正方向的轉(zhuǎn)動限制桿。當(dāng)單獨提供這兩個桿時，需要四個引導(dǎo)桿來操作兩個可動部件。然而，為了使鏡頭單元最小化，慣例上是讓引導(dǎo)桿為共用(例如參考日本專利申請公開HE18-149777)。
在這種技術(shù)中，通過共用每個引導(dǎo)桿，可以用兩個引導(dǎo)桿來固持兩個可動部件。在這種情況中，需要考慮固持機(jī)構(gòu)從而各個可動部件的移動范圍不會相互重疊。一般來說，當(dāng)透鏡鏡筒被設(shè)計為使移動范圍不重疊時，該透鏡鏡筒在光軸方向上就變得較長。另外，如果一引導(dǎo)桿是定位桿其用于讓可動部件在光軸方向上移動，該定位桿通常固持在引導(dǎo)桿的兩端的兩點處。在這種情況中，在兩點之間的距離越大，可動部件的操作越穩(wěn)定。
然而，當(dāng)引導(dǎo)桿在實際中被共用時，在兩點之間的用于固持定位桿的距離會受到限制，結(jié)果是，妨礙了可動部件的穩(wěn)定操作。另外，因為定位桿由于機(jī)械原因通常要求以比轉(zhuǎn)動限制桿更高的精度來引導(dǎo)，最好的情況是理想地，共用用于定位的定位桿和共用轉(zhuǎn)動限制桿。然而，因為上面提到的原因，這種排列可能成為故障的起因及增大透鏡鏡筒的外部尺寸的因素。
由于上述情形而提出本發(fā)明，本發(fā)明將提供一種透鏡鏡筒，其具有緊湊的內(nèi)部鏡頭機(jī)構(gòu)并能夠以低成本小尺寸來制造。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種透鏡鏡筒。該透鏡鏡筒包括用于容納內(nèi)透鏡機(jī)構(gòu)的圓筒形主體管；第一可動部件，其用于固持第一可動透鏡，通過分別近似平行于光軸方向延伸的第一定位桿的引導(dǎo)而在光軸方向移動，并由第一轉(zhuǎn)動限制桿限制其轉(zhuǎn)動；在光軸方向上與第一可動透鏡一起設(shè)置的第二可動部件，其用于固持第二可動透鏡，通過分別近似平行于光軸方向延伸的第二定位桿的引導(dǎo)而在光軸方向移動，并由第一轉(zhuǎn)動限制桿限制其轉(zhuǎn)動。該透鏡鏡筒其特征在于，第一定位桿和第二轉(zhuǎn)動限制桿形成為一體以構(gòu)成一在光軸方向上延伸穿過透鏡鏡筒的公共引導(dǎo)桿，第一轉(zhuǎn)動限制桿的一端固定到設(shè)置在透鏡鏡筒的中間部分上的固持部分，在第一轉(zhuǎn)動限制桿的延伸線上形成有預(yù)定空間。
請注意到此處使用的術(shù)語“內(nèi)透鏡機(jī)構(gòu)”指包括每個透鏡、每個可動部件、每個定位桿、每個轉(zhuǎn)動限制桿及要設(shè)置在透鏡鏡筒中的其他機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。
根據(jù)該透鏡鏡筒，由于第一定位桿和第二轉(zhuǎn)動限制桿形成為公共引導(dǎo)桿，可以減少引導(dǎo)桿的數(shù)量。在這種情況中，由于第一定位桿和第二定位桿為單獨構(gòu)建的，對每個可動部件足以獲得其相對每個定位桿的滑動長度。因此，上面提到的在兩點之間的距離可具有足夠長度，在這樣的情況即在每個可動部件上設(shè)置了用于沿每個定位桿滑動的套管部件時，對套管部件可以有足夠的長度。
另外，將第一轉(zhuǎn)動限制桿的一端固定到設(shè)置在透鏡鏡筒的中間部分的固持部分的結(jié)果是，在第一轉(zhuǎn)動限制桿的延伸線上形成預(yù)定空間，而其他內(nèi)透鏡機(jī)構(gòu)可設(shè)置在該空間內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的這種透鏡鏡筒，通過具有共同引導(dǎo)桿可減少桿的數(shù)量，并且因為縮短了第一轉(zhuǎn)動限制桿還形成一預(yù)定空間，因而可以實現(xiàn)在透鏡鏡筒內(nèi)節(jié)約空間。結(jié)果是，可以削減關(guān)于桿的材料費用，且其他內(nèi)透鏡機(jī)構(gòu)可設(shè)置在該空間內(nèi)，從而整個透鏡鏡筒可以做得緊湊。
此外，每個可動部件可以獲得相對每個定位桿的足夠滑動長度，因此該透鏡鏡筒，即使是在緊湊尺寸下，也能以高精度實現(xiàn)對各個可動部件的穩(wěn)定操作。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的透鏡鏡筒的剖視圖。
圖2示出透鏡鏡筒的內(nèi)部主要部分的透視圖。
具體實施例方式
下面，將參考附圖具體描述本發(fā)明的一實施例。在本實施例中，本發(fā)明應(yīng)用在數(shù)碼照相機(jī)的透鏡鏡筒上。圖1示出本實施例的透鏡鏡筒的剖視圖而圖2示出透鏡鏡筒的內(nèi)部主要部分的透視圖。請注意到，在下面的描述中，為說明的簡單起見，其應(yīng)表示為關(guān)于圖1中光軸方向(圖中的虛線)，圖的左側(cè)為前側(cè)而圖的右側(cè)為后側(cè)。
如圖1所示，本實施例的透鏡鏡筒構(gòu)建為具有內(nèi)透鏡機(jī)構(gòu)例如第一透鏡組10、第二透鏡組20、光闌5、第三透鏡組30和第四透鏡組40，它們從前起以此順序設(shè)置在圓筒形透鏡鏡筒50中。
透鏡鏡筒50構(gòu)建有構(gòu)成主體的中透鏡鏡筒51、前透鏡鏡筒52其在內(nèi)徑方向上固持第一透鏡組10并附接在中透鏡鏡筒51的前端以與其靠近，以及后透鏡鏡筒53其在內(nèi)徑方向上固持一CCD并附接在中透鏡鏡筒51的后端以與其靠近。
另外，如圖2所示，在透鏡鏡筒50中設(shè)置了三個引導(dǎo)桿61、62和63，其近似平行光軸方向延伸。在這些桿中，對于引導(dǎo)桿61和62，它們每個的一端被固定到前透鏡鏡筒52而另一端被固定到后透鏡鏡筒53。另一方面，對于引導(dǎo)桿63，其一端被固定到前透鏡鏡筒52而另一端被固定到固持部分51a，該固持部分設(shè)置在中透鏡鏡筒51的中間部分以稍微向內(nèi)延伸(參考圖1)。
第二透鏡組20(第一可動透鏡)是用于變焦的變焦透鏡并安裝在環(huán)形的第一可動透鏡框21上并由其固定，而構(gòu)成變焦可動部件22(第一可動部件)。在第一可動透鏡框21的外周部分上，設(shè)置了向后延伸用于插入引導(dǎo)桿61的圓筒形套管部分21a，以及在從套管部分21a的位置以光軸為中心偏移180度的位置上向外突出的凸緣部分21b，并在其中心具有一用于插入引導(dǎo)桿63的引導(dǎo)孔。通過將套管部分21a與引導(dǎo)桿61接合來引導(dǎo)變焦可動部件22在光軸方向移動，而通過將凸緣部分21b與引導(dǎo)桿63接合來限制以引導(dǎo)桿61為中心的轉(zhuǎn)動。在本實施例中，引導(dǎo)桿61對應(yīng)第一定位桿而引導(dǎo)桿63對應(yīng)第一轉(zhuǎn)動限制桿。
第四透鏡組20(第二可動透鏡)是用于對焦的對焦透鏡，并安裝在環(huán)形的第二可動透鏡框41上并由其固定，而構(gòu)成對焦可動部件42(第二可動部件)。在第二可動透鏡框41的外周部分上，設(shè)置了向前延伸用于插入引導(dǎo)桿62的圓筒形套管部分41a，以及在從套管部分41a的位置以光軸為中心偏移180度的位置上向外突出的凸緣部分41b，并在其中心具有一用于插入引導(dǎo)桿61的引導(dǎo)孔。通過將套管部分41a與引導(dǎo)桿62接合來引導(dǎo)對焦可動部件42在光軸方向移動，而通過將凸緣部分41b與引導(dǎo)桿61接合來限制以引導(dǎo)桿62為中心的轉(zhuǎn)動。在本實施例中，引導(dǎo)桿62對應(yīng)第二定位桿。另外，引導(dǎo)桿61還對應(yīng)第二轉(zhuǎn)動限制桿，這意味著引導(dǎo)桿61構(gòu)成與第一定位桿為共用的引導(dǎo)桿。
請注意到，因為對焦透鏡要求以比變焦透鏡更高的精度來移動，在本實施例中對焦可動部件42的套管部分41a制作為長于變焦可動部件22的套管部分21a。另外，當(dāng)對焦可動部件42移動到前端時，套管41a的前端開始靠近前透鏡鏡筒52，而當(dāng)對焦可動部件42移動后端時，套管部分41a的末端開始靠近后透鏡鏡筒53。因此，在前透鏡鏡筒52和后透鏡鏡筒53之間的距離在使對焦可動部件42移動的范圍中減小，因此整個透鏡鏡筒構(gòu)造緊湊。
在形成在引導(dǎo)桿的延伸線中的后面部分處的空間中，設(shè)置了直線電動機(jī)的線圈單元70，其構(gòu)成驅(qū)動部分用于將對焦可動部件42在光軸方向移動。該線圈單元70構(gòu)建有平的線圈結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動線圈71、磁體72和未示出的設(shè)置為容納在透鏡鏡筒50中的軛。請注意到，變焦可動部件22構(gòu)建為由未示出的步進(jìn)電動機(jī)在光軸方向移動。在本實施例中，作為這些電動機(jī)例如驅(qū)動對焦可動部件42的直線電動機(jī)和驅(qū)動變焦可動部件22的步進(jìn)電動機(jī)的潤滑劑，分別使用不同的油脂。然而，因為每個可動部件的定位桿(引導(dǎo)桿61和62)是單獨構(gòu)建的，并不需要根據(jù)各定位桿的部分來分別涂覆油脂。
返回到圖1，光闌5(光圈單元)設(shè)置在第三透鏡組30的前面，該第三透鏡組由設(shè)置在第二透鏡組20和第四透鏡組40之間的固定透鏡組成。
另外，本實施例的透鏡鏡筒在前透鏡鏡筒52上具有定心機(jī)構(gòu)，其能夠調(diào)整相對于光軸的傾斜。
具體地，未示出的偏心銷安置為環(huán)繞前透鏡鏡筒52的側(cè)面以便彼此之間具有相同間隔。通過使每個偏心銷繞其軸轉(zhuǎn)動，一未示出的螺旋機(jī)構(gòu)可將前透鏡鏡筒52上環(huán)繞安置偏心銷處的部分以預(yù)定量移向靠近中透鏡鏡筒51的方向或者與中透鏡鏡筒51分開的方向(向前或向后的方向)。作為移動前透鏡鏡筒52和使前透鏡鏡筒52相對中透鏡鏡筒51傾斜的結(jié)果，可將第一透鏡組10定心。另外，此時，由于引導(dǎo)桿61、62和63的每個的一端與前透鏡鏡筒52的傾斜一起移動，可以同時調(diào)整這些引導(dǎo)桿的傾斜度。另外，此時，引導(dǎo)桿63的一端固定在前透鏡鏡筒52上而其另一側(cè)固定在中透鏡鏡筒51的中間部分，在變焦可動部件22和對焦可動部件42之間有一距離，由此每個可動部件的移動量略有不同，于是它們的動作會彼此不同。因此，利用它們移動的不同，可以實現(xiàn)高精度的定心。
如上所述，根據(jù)本實施例中的透鏡鏡筒，由于引導(dǎo)桿61作為共用引導(dǎo)桿，可以減小桿的數(shù)量。此外，引導(dǎo)桿63僅形成在變焦可動部件22的移動范圍中，線圈單元70設(shè)置在位于引導(dǎo)桿63后面的空間中，因此整個透鏡鏡筒可以做得緊湊。
另一方面，由于引導(dǎo)桿61(第一定位桿)和引導(dǎo)桿62(第二定位桿)是分別形成的，變焦可動部件22的套管部分21a和對焦可動部件42的套管部分41a可制作為具有足夠的長度，也足以獲得對各個可動部件的滑動長度。因此，即使具有緊湊的尺寸，該透鏡鏡筒可以以高精度對每個可動部件實現(xiàn)穩(wěn)定的操作。
如上所述，已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，然而，本發(fā)明并不限于該特定實施例，顯然可以不偏離本發(fā)明的范圍作出各種變化和改變。
例如，在上面的實施例中，雖然示出的是其中定心機(jī)構(gòu)設(shè)置在前透鏡鏡筒52中的結(jié)構(gòu)，相似的定心機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在后透鏡鏡筒53側(cè)上或者可以設(shè)置在前透鏡鏡筒52和后透鏡鏡筒53兩者上。
請注意到，在定心機(jī)構(gòu)設(shè)置在后透鏡鏡筒53時的情況中，偏心銷的轉(zhuǎn)動使后透鏡鏡筒53移動而相對于中透鏡鏡筒51傾斜，由此引導(dǎo)桿61和62和它一起傾斜。然而，引導(dǎo)桿63并不受該移動直接影響，因為引導(dǎo)桿63沒有固定到后透鏡鏡筒53上。因為這個原因，導(dǎo)致使變焦可動部件22和對焦可動部件42的產(chǎn)生移動量的移動與上面實施例的情況中的不同。因此，利用移動上的不同，可以完成更精細(xì)的定心調(diào)整。
此外，在上面的實施例中，示出的情況是變焦透鏡構(gòu)成第一可動透鏡而對焦透鏡構(gòu)成第二可動透鏡，然而，依照透鏡鏡筒的內(nèi)部機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，其他透鏡也可用作各可動透鏡。
另外，本發(fā)明的透鏡鏡筒并不限于數(shù)碼照相機(jī)，其可以應(yīng)用到光學(xué)設(shè)備，例如成像裝置象其他相機(jī)，或者觀察裝置象放大鏡上。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明可應(yīng)用到具有透鏡鏡筒的光學(xué)設(shè)備上，該透鏡鏡筒驅(qū)動在主體管中與引導(dǎo)桿一起的，多個用于固持透鏡并設(shè)置在光軸方向上的單一縱列上的可動部件。
權(quán)利要求
1.一種透鏡鏡筒，包括一圓筒形主體管，用于容納一內(nèi)透鏡機(jī)構(gòu)；一第一可動部件，其用于固持第一可動透鏡、通過一第一定位桿引導(dǎo)在光軸方向移動，并且其轉(zhuǎn)動受到分別近似平行光軸方向延伸的第一轉(zhuǎn)動限制桿的限制；一第二可動部件，其設(shè)置為在光軸方向上與第一可動透鏡一起，其用于固持第二可動透鏡、通過一第二定位桿引導(dǎo)在光軸方向移動，并且其轉(zhuǎn)動受到分別近似平行光軸方向延伸的第二轉(zhuǎn)動限制桿的限制；該透鏡鏡筒特征在于該第一定位桿和第二轉(zhuǎn)動限制桿形成為一體而構(gòu)成近似在光軸方向上在透鏡鏡筒的兩端之間延伸的共用引導(dǎo)桿；該第一轉(zhuǎn)動限制桿的一端固定到設(shè)置在該透鏡鏡筒的中間部分上的固持部分上；一預(yù)定空間形成為與第一轉(zhuǎn)動限制桿的軸成直線。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其特征在于構(gòu)成用于移動第二可動部件的驅(qū)動部分的直線電動機(jī)的線圈單元設(shè)置在該預(yù)定空間內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的透鏡鏡筒，其特征在于該驅(qū)動部分具有一平的線圈結(jié)構(gòu)，其中的多個組成元件設(shè)置為容納在該透鏡鏡筒中。
4.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其特征在于該第一可動透鏡為變焦透鏡而第二可動透鏡為對焦透鏡。
5.如權(quán)利要求4所述的透鏡鏡筒，其特征在于用于第一可動透鏡的驅(qū)動致動器的潤滑劑與用于第二可動透鏡的驅(qū)動致動器的潤滑劑相互不同；及在第一定位桿上和第二定位桿上，油脂不因為要涂覆的部分而改變，而是各個桿涂覆一種油脂來驅(qū)動各個驅(qū)動致動器。
6.如權(quán)利要求4所述的透鏡鏡筒，其特征在于該管主體具有圓筒形中透鏡鏡筒、前透鏡鏡筒和后透鏡鏡筒用于分別在中透鏡鏡筒的兩端靠近開口；及第一轉(zhuǎn)動限制桿的一端由前透鏡鏡筒固持而另一端固持在中透鏡鏡筒的中間部分。
7.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其特征在于該管主體具有圓筒形中透鏡鏡筒、前透鏡鏡筒和后透鏡鏡筒用于分別在中透鏡鏡筒的兩端靠近開口；第一轉(zhuǎn)動限制桿的一端有前透鏡鏡筒固持而另一端固持在中透鏡鏡筒的中間部分；及第一定位桿和第二定位桿的各自的一端由前透鏡鏡筒固持而另一端由后透鏡鏡筒固持。
8.如權(quán)利要求7所述的透鏡鏡筒，其特征在于前透鏡鏡筒具有定心機(jī)構(gòu)，其能夠調(diào)整相對于光軸的傾斜；及該定心機(jī)構(gòu)使每個定位桿和每個轉(zhuǎn)動限制桿定心以分別具有傾斜。
9.如權(quán)利要求7所述的透鏡鏡筒，其特征在于該后透鏡鏡筒具有定心機(jī)構(gòu)，其能夠調(diào)整相對于光軸的傾斜；及該定心機(jī)構(gòu)使每個定位桿定心并構(gòu)建為分別具有傾斜。
全文摘要
一種透鏡鏡筒，其具有緊湊的內(nèi)透鏡機(jī)構(gòu)并能夠以低成本小尺寸制造。在根據(jù)本發(fā)明的透鏡鏡筒中，通過讓引導(dǎo)桿(61)成為共用引導(dǎo)桿而減小桿的數(shù)量。另外，引導(dǎo)桿(63)僅形成在變焦可動部件(22)的移動范圍中，而線圈單元(70)設(shè)置在位于引導(dǎo)桿后面的空間中，因此整個透鏡鏡筒可做得緊湊。另一方面，由于引導(dǎo)桿(61)和引導(dǎo)桿(62)是分別形成的，變焦可動部件(22)的套管部分(21a)和對焦可動部件(42)的套管部分可制作為具有足夠的長度，對各個可動部件的滑動也可獲得足夠的長度。因此，即使是緊湊的尺寸下，也可以以高精度實現(xiàn)對各個可動部件的穩(wěn)定操作。
文檔編號G02B7/02GK1864085SQ200480028650
公開日2006年11月15日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月2日
發(fā)明者林邦彥 申請人:索尼株式會社