專利名稱：鏡筒和圖像拾取設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鏡筒和圖像拾取設備。
背景技術：
比如數碼靜態(tài)圖像攝像機的圖像拾取設備的鏡筒已有提供，在其中變焦 鏡頭沿光軸方向移動用于變焦操作。
這樣的鏡筒包括移動框架，其支撐鏡頭并具有凸輪銷；線性移動引導 環(huán)，其引導移動框架不是繞鏡頭的光軸旋轉而是沿光軸方向移動；和凸輪環(huán)，
向移動而是繞光軸旋轉，移動框架的凸輪銷嚙接于凸輪槽。
在鏡筒中，提供在線性移動引導環(huán)處的嚙合棘爪(卡口棘爪)嚙合于開
并且因此，凸
輪環(huán)由線性移動引導環(huán)支撐。當凸輪環(huán)旋轉時，移動框架經由凸輪槽和凸輪 銷沿光軸方向移動。
同時，近年來，對緊湊和高性能的圖像拾取設備有所需求。因而，需要 利于提供高的變焦比率及減小尺寸的鏡筒。由此需要減小凸輪環(huán)的尺寸，同 時提供足夠的移動框架的移動量。
關于這種情況，已經提出了一種鏡筒(見日本未審查專利申請公開第 2007-94118號)，其中凸輪環(huán)的凸輪槽相交于嚙合槽，由此減小了凸輪環(huán)沿 光軸方向的尺寸。

發(fā)明內容
在相關實例中，凸輪槽的深度在凸輪槽和嚙合槽的相交部分中應大于嚙 合槽的深度，用以防止凸輪銷誤從凸輪槽進入嚙合槽。
但是，凸輪環(huán)的厚度不得不增加。這不利于減小凸輪環(huán)沿徑向方向的尺 寸。另外，比較于在其中凸輪銷嚙合于凸輪槽的未相交部分的狀態(tài)，凸輪銷 關于限定了凸輪槽的壁表面的的嚙合深度(適配量)在凸輪銷位于相交部分時減小。由此，所增加的厚度不利于提供凸輪銷在相交處的平順操作。
根據上述情形，需要提供有利于足夠提供移動框架的移動量并減小尺寸 的鏡筒和圖像拾取設備。
依據本發(fā)明的實施例，鏡筒包括移動框架，其支撐了限定成像光學系 統(tǒng)的鏡頭系統(tǒng)，并具有凸輪銷；線性移動引導環(huán)，其引導移動框架不相互旋 轉而是沿鏡頭系統(tǒng)的光軸方向移動；和凸輪環(huán)，其由線性移動引導環(huán)支撐可 相互旋轉而不能沿光軸方向移動，并且在凸輪環(huán)的外表面中具有凸輪槽，凸 輪銷嚙合于凸輪槽。由線性移動引導環(huán)對于凸輪環(huán)的支撐在提供在線性移動 引導環(huán)處的嚙合棘爪在正交于凸輪環(huán)的軸向的平面中嚙合于形成在凸輪環(huán)
輪環(huán)旋轉時經由凸輪槽和凸輪銷沿光軸方向移動。凸輪槽包括多個第一凸 輪槽，其以沿外表面的周向方向的間隔而得以提供；和多個第二凸輪槽，其 以沿外表面的周向方向的間隔而提供在周向表面的位置中，該位置不同于第 一凸輪槽沿軸向方向的位置，第一和第二凸輪槽是同一軌跡的。凸輪銷包括 分別嚙接于第 一和第二凸輪槽的第 一和第二凸輪銷。嚙合槽相交于至少 一個 第 一和第二凸輪槽。嚙合棘爪具有大于相交于嚙合槽的第 一和第二凸輪槽的槽寬。
依據本發(fā)明的另一個實施例，鏡筒包括移動框架，其支撐了限定成像 光學系統(tǒng)的鏡頭系統(tǒng)，并具有凸輪銷；線性移動引導環(huán)，其引導移動框架不 相互旋轉而是沿鏡頭系統(tǒng)的光軸方向移動；和凸輪環(huán)，其由線性移動引導環(huán) 支撐可相互旋轉而不能沿光軸方向移動，并且在凸輪環(huán)的外表面中具有凸輪 槽，凸輪銷嚙合于凸輪槽。由線性移動引導環(huán)對于凸輪環(huán)的支撐在提供在線 性移動引導環(huán)處的嚙合棘爪在正交于凸輪環(huán)的軸向的平面中嚙合于形成在
架在凸輪環(huán)旋轉時經由凸輪槽和凸輪銷沿光軸方向移動。凸輪槽包括多個 第一凸輪槽，其以沿外表面的周向方向的間隔而得以提供；和多個第二凸輪 槽，其以沿外表面的周向方向的間隔而提供在周向表面的位置中，該位置不 同于第一凸輪槽沿軸向方向的位置，第一和第二凸輪槽是同一軌跡的。凸輪 銷包括分別嚙接于第 一和第二凸輪槽的第 一和第二凸輪銷。嚙合槽相交于至 少一個第一和第二凸輪槽。嚙合棘爪具有大于相交于嚙合槽的第一和第二凸 輪槽的槽寬。
5一和第二凸輪槽中的至少 一個,由于線性移動引導環(huán)的嚙合棘爪具有的寬度 大于相關于嚙合槽的第 一或第二凸輪槽的槽寬，防止了嚙合棘爪脫離嚙合槽 并通過相交部分進入第 一和第二凸輪槽。
因此，該實施例有利于充分減小凸輪環(huán)沿光軸方向的尺寸及足夠地提供 移動框架的移動量。另外，第一或第二凸輪銷的平順操作提供在嚙合槽和第 一或第二凸輪槽的相交部分。


圖1示出了在其中圖像拾取設備位于折疊位置的狀態(tài)的透視圖； 圖2示出了在其中圖像拾取設備位于使用位置的狀態(tài)的透視圖； 圖3示出了圖像拾取設備的后表面的透視圖； 圖4示出了圖像拾取設備的控制系統(tǒng)的框圖5示出了在其中依據第一實施例的鏡筒位于容納位置的狀態(tài)的透視
圖6示出在其中依據實施例的鏡筒位于突出位置的透視圖； 圖7示出鏡筒的分解透視圖8示出了第二組移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的分解透視圖9示出了移動框架的透視圖io示出了移動框架的平面視圖11示出了線性移動引導環(huán)的透視圖12示出線性移動引導環(huán)的平面視圖13凸輪環(huán)的透視圖14示出凸輪環(huán)的平面視圖15示出了凸輪環(huán)的外周表面的放大平面；
圖16示出在凸輪環(huán)的凸輪槽和嚙合槽、移動框架的凸輪銷、和嚙合棘 爪之間的位置相互關系的說明性示意圖7示出了第二組移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的橫截面視
圖18A和18B每個示出了移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的操 作的說明性示意圖；圖19C和19D每個示出了移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的操 作的說明性示意圖20E和20F每個示出了移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的操作 的說明性示意圖21示出在依據第二實施例的凸輪環(huán)的凸輪槽和嚙合槽、移動框架的 凸輪銷、和嚙合棘爪之間的位置相互關系的說明性示意圖22示出在依據第三實施例的凸輪環(huán)的凸輪槽和嚙合槽、移動框架的 凸輪銷、和嚙合棘爪之間的位置相互關系的說明性示意圖23A和23B每個示出了移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的操 作的說明性示意圖24C和24D每個示出了移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的操 作的說明性示意圖25E和25F每個示出了移動框架、凸輪環(huán)、和線性移動引導環(huán)的操作 的說明性示意具體實施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的實施例。 第一實施例
在本實施例中，描述了在其中依據本發(fā)明的實施例的鏡筒安裝在圖像拾 取設備中的實例。
圖1示出了在其中圖像拾取設備10的鏡筒14位于折疊位置的狀態(tài)的透 視圖。圖2示出在其中圖像拾取設備10的鏡筒"們于使用位置的狀態(tài)的透 視圖。圖3示出了圖像拾取設備10的后表面的透視圖。圖4示出了圖像拾 取設備10的控制系統(tǒng)的框圖。
在整個說明書中，希望當從圖像拾取設備的前側入視時確定左側和右 側。物體側稱為前側，并且圖像4合取元件側稱為后側。 (圖像拾取設備IO)
參考圖1和圖2，圖像拾取設備10是數碼靜態(tài)相機，并且具有限定了外 觀的殼體12。
依據本實施例的鏡筒14安裝在殼體12的右部中。
鏡筒14包括引導物像至圖像拾取元件20的成像光學系統(tǒng)16(見圖4)。物像通過成像光學系統(tǒng)16而形成。圖像拾取元件20捕獲所形成的物像并生 成圖像拾取信號。圖像拾取元件20由電荷耦合器件(CCD)傳感器或者互 補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器形成。
成像光學系統(tǒng)16包括多個透鏡。物鏡16A是位于最靠近物體側的透鏡 中的一個。
鏡筒14在于其處物鏡16A收縮進入如圖1中示出的殼體12的前表面內 的容納位置和于其處物鏡16A如圖1中示出的那樣突出的突出位置之間移動。
參考圖2，例如，發(fā)出攝像輔助光的閃光燈1202和發(fā)出自動聚焦輔助光 的發(fā)光部分1204提供在殼體12的前表面的上部中心部。
用于拍攝圖像的快門按鈕1206、和電源按鈕1208提供在殼體12的上表面處。
參考圖3，模式選擇開關1216提供在殼體12的左表面處，其用于選擇 功能模式(例如，靜態(tài)圖像、電影、復制)。
在其上顯示了所捕獲的靜態(tài)圖像或電影、或菜單屏幕的顯示面板18提 供在殼體12的后表面的大體上中心部分。顯示面板18可以是現有的顯示面 板，比如液晶顯示面板或有機場致發(fā)光(EL)顯示面板。
這里，具有觸摸操作功能的觸摸面板可以有選擇地提供在顯示面板18 的顯示表面上，其能夠通過操作人員對顯示表面的觸碰而進行操作。
執(zhí)行變焦操作的光學變焦操作按鈕1210、選擇菜單的菜單按鈕1212、 和改變屏幕顯示的顯示改變按鈕1214等提供在殼體12的后表面的左側部 分。
(控制系統(tǒng))
參考圖4，圖像拾取設備10在包括圖像拾取元件20和顯示面板18之外， 還包括控制單元22A;用于驅動控制單元22A的內存儲器KB,其具有程 序存儲器、數據存儲器、RAM、 ROM等；放大由圖像拾取元件20提供的 圖像拾取信號的放大器22C;處理由放大器22C提供的圖像拾取信號成為預 定信號的圖像信號處理單元22D;用于提高存儲容量的外存儲器2ZE,比如 存儲卡；控制驅動鏡筒14的鏡筒控制單元22F;驅動顯示面板18的顯示器 驅動單元22G;接口 (1/F)22H;和操作單^L 221。
控制單元22A例如包括具有微處理器(CPU)的運算電路?？刂茊卧?之A控制內存儲器22B、放大器22C、圖像信號處理單元22D、鏡筒控制單 元22F、顯示器驅動單元22G、接口 (1/F)22H、和操作單元221。
外存儲器22E能夠經由連接器22J以可附接和分離的方式連接到接口
22H。
操作單元221包括快門按鈕1206、電源按鈕1208、光學變焦操作按鈕 1210、選擇菜單的菜單按鈕1212和改變屏幕顯示的顯示改變按鈕1214等。 操作單元221將輸入信號輸入至控制單元22A。
鏡筒控制單元22F連接到控制鏡筒14的驅動的鏡頭驅動單元22K和檢 測鏡筒14沿光軸方向的旋轉量和移動量的位置傳感器22L。
控制單元22A依據從操作單元221提供的操作信號來控制各個部分。
特別地，當操作快門按鈕1206時，圖像拾取元件20捕獲由成像光學系 統(tǒng)16引導進入圖像拾取元件20的圖像拾取表面的圖像。圖像拾取元件20 產生圖像拾取信號。圖像拾取信號經由放大器22C被提供至圖像信號處理單 元22D。
由圖像信號處理單元22D處理成為預定圖像的信號被提供至控制單元
22A。
相應地，對應于物體的圖像的信號被從控制單元22A提供至顯示器驅動 單元22G、內存儲器22B、或外存儲器22E。
相應地，對應于物體的圖像的圖像經由顯示器驅動單元BG顯示在顯示 面板18上。圖像數據存儲在內存儲器22B或外存儲器22E中。
另外，當操作光學變焦操作按鈕1210時，控制單元BA經由鏡筒控制 單元22F控制鏡頭驅動單元22K。特別地，鏡筒控制單元BF基于來自位置 傳感器22L的檢測信號控制鏡頭驅動單元22K，以執(zhí)行變焦操作至廣角側或 遠距攝影側，由此控制鏡筒14沿光軸方向的旋轉量和移動量。 (鏡筒14)
下面了描述鏡筒14的結構。
圖5示出了在其中依據本實施例的鏡筒14位于容納位置的狀態(tài)的透視 圖。圖6示出了在其中依據本實施例的鏡筒"位于突出位置的狀態(tài)的透視 圖。圖7示出了鏡筒M的分解透視圖。
參考圖7，鏡筒14的成像光學系統(tǒng)16沿從物體側的順序包括第一透 鏡組24(物鏡16A);自動曝光裝置26;第二透鏡組28;第三透鏡組:30。第一透鏡組24具有多個透鏡。自動曝光裝置26具有快門和光圈單元。第二
透鏡組28具有多個透鏡。第三透鏡組30具有至少一個透鏡。
第一透鏡組24和第二透鏡組28提供變焦功能。對于成像光學系統(tǒng)16 的變焦操作通過沿光軸方向移動透鏡組24和28以預定的距離而得以執(zhí)行。 另外，第三透鏡組30提供聚焦功能。對于成像光學系統(tǒng)16的聚焦操作通過 沿光軸方向移動第三透鏡組30以預定的距離而得以執(zhí)行。
鏡筒14的機械系統(tǒng)沿從物體側的順序包括第一組移動框架32;保持 第一透鏡組24的第一組透鏡框架34;保持第二透鏡組28的第二組透鏡框架 38;保持第二組透鏡框架38的第二組移動框架36;線性移動環(huán)40;凸輪環(huán) 42;固定至殼體12的固定環(huán)44;保持第三透鏡組30的第三組透鏡框架46; 和固定至固定環(huán)44的后部的后筒48。圖像拾取元件20附接至后筒48。
另外，鏡筒14的動力系統(tǒng)包括后減速齒輪單元50;和操作凸輪環(huán)42 旋轉的驅動齒輪52;和執(zhí)行光學系統(tǒng)的聚焦操作的馬達單元54;
后減速齒輪50和馬達單元54附接至固定環(huán)44和后筒48的組件，如圖 5中所示。驅動齒輪52由固定環(huán)和后筒48支撐旋轉。
后筒48具有類似環(huán)的后表面部分48A,其在中心部分帶有大體上矩形 的通孔4802。馬達單元54由后表面48A支撐。
圖像拾取元件20附接至后筒48的后表面使得圖像拾取元件20的圖像 拾耳又表面通過通孔4802暴露出。
固定環(huán)44固定至后筒48的前部。
固定環(huán)44由柱形體形成，其具有大體上柱形的形狀并限定了鏡筒l4的 外部構件。整個成像光學系統(tǒng)16能夠容納在固定環(huán)44中。
固定環(huán)44具有穿過其中 一部分驅動齒輪52暴露出的切割部分、和穿過 其中 一部分第三組透鏡框架46暴露出的切割部分。
支撐部分44B提供在固定環(huán)44的外表面的對應于切割部分的位置 的位置處。支撐部分44B沿軸部分5202的軸向支撐軸部分5202的一個端部， 軸部分5202支撐驅動齒輪52旋轉。
軸部分5202由固定環(huán)44和后筒48的鏡筒組件保持。由軸部分5202支 撐旋轉的驅動齒輪52的齒的沿齒寬方向的整個長度通過切割部分44A而暴 露至鏡筒組件的外側。后減速齒輪50被附接以覆蓋驅動齒輪52的暴露部分。
盡管未示出，后減速齒輪單元50包括嚙合于驅動齒輪52的輸出齒輪；傳輸動力至輸出齒輪的至少 一個減速齒輪；和通過經由減速齒輪傳輸動力而
驅動輸出齒輪旋轉的變焦馬達。后減速齒輪單元50另外具有旋轉檢測器，
比如旋轉編碼器，其檢測變焦馬達的轉數并輸出檢測信號。
馬達單元54用作用于執(zhí)行鏡筒14的聚焦操作的動力源。馬達單元54 包括聚焦馬達；以螺絲擰緊于聚焦馬達的轉軸移動并沿光軸方向引導的托架。
第三組透鏡框架46嚙合于馬達單元54的托架。因此，預定的聚焦操作 通過沿光軸方向移動第三透鏡組30以預定的距離而得以執(zhí)行，該預定的距 離一致于馬達單元54的旋轉量。
多個凸輪槽60和多個線性移動引導槽62形成固定環(huán)44的內周中以沿 光軸方向延伸。
凸輪環(huán)42布置在固定環(huán)44內。
凸輪環(huán)42具有嚙合于固定環(huán)44的凸輪槽60的嚙合部分64。
驅動齒輪52嚙合于提供在凸輪環(huán)42的凸緣部分處的齒輪部分43。由此， 當驅動齒輪52由后減速齒輪50的操作而被驅動旋轉時，凸輪環(huán)42依據旋 轉方向而逆時針或順時針方向旋轉。凸輪環(huán)42的嚙合部分64沿著固定環(huán)44 的凸輪槽60移動，并且由此沿光軸方向移動。
多個外凸輪槽66提供在凸輪環(huán)42的外周處。
多個內凸輪槽68提供在凸輪環(huán)42的內周處。
線性移動引導環(huán)56適配至凸輪環(huán)42，其可以沿旋轉方向旋轉但不能沿 光軸方向移動。
第二組移動框架36提供在凸輪環(huán)42的內周處。第二組移動框架36由 線性移動引導環(huán)56支撐，其不可旋轉但僅可以沿光軸方向移動。
凸輪銷70提供在第二組移動框架36的外周處。凸輪銷70嚙合于凸輪 環(huán)42的內凸輪槽68。
自動曝光裝置26附接至第二組移動框架36的前部，用距離調整構件27 介于其間，其不可沿旋轉方向旋轉但可以沿光軸方向移動預定的距離。
自動曝光裝置26是光學裝置，其具有快門功能，能夠打開/關閉光路，
光穿過光路通過；可變光圈功能，能夠增加/減小光路的直徑；和濾波功能，
能夠將濾波器插入到/移動離開光路。
第一組移動框架32提供在凸輪環(huán)42的外周和線性移動環(huán)40的內周之內，其不可以沿旋轉方向旋轉而是僅可以沿光軸方向移動。
凸輪銷72提供在第一組移動框架32的內周處。凸輪銷72嚙合于凸輪 環(huán)42的外凸輪槽66。
線性移動環(huán)40提供在固定環(huán)44的內周處，其不可以沿旋轉方向旋轉而 是僅可以沿光軸方向移動。線性移動環(huán)40沿光軸方向與固定環(huán)44移動在其 中凸輪環(huán)42沿光軸方向移動的距離。
面環(huán)41安裝到線性移動環(huán)40的外周，并且由此，線性移動環(huán)40和面 環(huán)41得以一體地提供。面環(huán)41主要是改進了鏡筒14的外觀。
鏡筒單元58提供在第一組移動框架32的前端處。鏡筒單元58在未捕 獲圖像時關閉用作拍攝光圈的光路并保護成像光學系統(tǒng)16 。
面環(huán)33安裝到第一組移動框架32。面環(huán)33改進了鏡筒14的外觀。
自動曝光裝置26電連接至柔性印制電路26A。柔性印制電路26A的一 端連接至致動器的布線電路用于驅動自動曝光裝置26的快門機構和可變光 圈機構。柔性印制電路26A的另一端電連接至提供在鏡筒14的外側的電源。
鏡筒14的操作得以描述。
當驅動齒輪52旋轉并且因此凸輪環(huán)42被轉動時，凸輪環(huán)42沿光軸方 向沿著形成在固定環(huán)44的內周中的凸輪槽60移動。
另外，由于凸輪環(huán)42的旋轉，第一組移動框架32的凸輪銷72沿光軸 方向沿著形成在凸輪環(huán)42的外周中的外凸輪槽66移動。
而且，由于凸輪環(huán)42的旋轉，第二組移動框架36的凸輪銷70沿光軸 方向沿著形成在凸輪環(huán)42的內周中的內凸輪槽68移動。
以這種方式，鏡筒14收縮在如圖5中示出的容納位置處及突出在如圖6 中示出的突出位置處。由此鏡筒容納操作和光學變焦操作得以執(zhí)行。
下面，本發(fā)明所應用到的第二組移動框架36、凸輪環(huán)42、和線性移動 引導環(huán)56將得以更為詳細的描述。
圖8示出第二組移動框架36、凸輪環(huán)42、和線性移動引導環(huán)56的分解 透視圖。圖9示出了移動框架36的透視圖。圖10示出移動框架36的平面 視圖。圖11示出了線性移動引導環(huán)56的透視圖。圖12示出了線性移動引 導環(huán)56的平面視圖。圖13示出凸輪環(huán)42的透視圖。圖14示出凸輪環(huán)42 的平面視圖。圖15示出凸輪環(huán)42的外周表面的放大平面圖。圖16示出凸 輪環(huán)42的內凸輪槽68和嚙合槽76、移動框架36的凸4侖銷70、和嚙合棘爪74之間的位置相對關系的說明性示意圖。圖17示出了第二組移動框架36、 凸輪環(huán)42、和線性移動引導環(huán)56的橫截面視圖。
移動框架36支撐形成成像光學系統(tǒng)16的第二透鏡組28 (鏡頭系統(tǒng)，見 圖7)。參考圖9和圖10，移動框架36具有凸輪銷70。
移動框架36包括圓柱形壁3602。第二透鏡組28由第二組透鏡框架38 保持(見圖7)并布置在圓柱形壁3602中。
沿軸向延伸的直線移動槽3604提供在圓柱形壁3602的外周表面中的兩 個位置處，兩個位置沿圓周方向以180度間隔。
凸輪銷70提供在沿圓周方向間隔的在圓柱形壁3602的外周表面的前部 中的三個位置處。另外，凸輪銷70提供沿圓周方向間隔的在圓柱形壁3602 的外周表面的后部中的三個位置中。凸輪銷70在前部中的位置從凸輪銷70 的這些位置沿圓周方向偏移。下文中，在前部中的凸輪銷70參考為第一凸 輪銷7010,并且在后部中的凸輪銷70參考為第二凸輪銷7020 。
線性移動引導環(huán)56支撐移動框架，其不可繞第二透鏡組28的光軸旋轉 而可以沿第二透鏡組28的光軸方向移動。即，線性移動引導環(huán)56和移動框 架36彼此耦接，其不可以旋轉而可以沿第二透鏡組28的光軸方向移動。另外，線性移動引導環(huán)56支撐凸輪環(huán)42繞第二透鏡組28的光軸方向 旋轉而不可以沿光軸方向移動。即，線性移動引導環(huán)56和凸輪環(huán)42相互可 旋轉地彼此耦接而不可以沿第二透鏡組28的光軸方向移動。
參考圖11和12，線性移動引導環(huán)56具有嚙合棘爪74;和固定環(huán)嚙 合棘爪75，其嚙事于固定環(huán)44的線性移動引導槽62。
線性移動引導環(huán)56包括環(huán)板部分560二和垂直提供在環(huán)板部分5602 上的兩個線性移動柱體部分5604。
嚙合棘爪74沿環(huán)板5602的徑向方向從線性移動柱體部分5604的基部 向外突出。嚙合棘爪74提供在環(huán)板部分5602的沿圓周方向間隔的兩個位置 處。
固定環(huán)嚙合凈束爪75沿環(huán)^=反部分5602的徑向方向/人環(huán)^l部分5602的外 周部分向外突出。
參考圖13到15,凸輪環(huán)42包括圓柱形壁4202。齒輪部分43和嚙合部 分64提供在圓柱形壁4202的外周部分的后部處。
用于嚙合于凸輪銷70的內凸柃槽68和用于嚙合于嚙合棘爪74的嚙合槽76形成在圓柱形壁4202的內周表面中。
內凸輪槽68包括多個沿內周表面的圓周方向間隔提供的第一凸輪槽 6810;和多個沿內周表面的圓周方向間隔提供在關于第一凸輪槽6810的后 側處的內周表面的位置處的第二凸輪槽6820,第一和第二凸輪槽6810和 6820是同一軌跡的。
第一和第二凸輪槽6810和6820每個提供三個。第一凸輪槽6810的位 置沿周向方向偏移離開第二凸輪槽6820的位置。
每個第一凸輪槽6810具有第一凸輪槽部分6810A，其位于第一凸輪槽 6810的前部中。
另外，每個第二凸輪槽6820具有后部第二凸輪槽部分6820A，其位于 第二凸輪槽6820的后部中。
為減小鏡筒14沿前后方向的長度，凸輪環(huán)42的長度沿前后方向得減小。 因此，如圖16中點劃線所示，第一凸輪槽6810的前部第一凸輪槽部分6810A 的部分被省略。另外如圖16中點劃線所示，第二凸輪槽6820的后部第二凸 輪槽部分6820A的部分^皮省略。
另外，第一和第二凸輪槽6810和6820具有釋》文部分6802，其允許第一 和第二凸輪銷7010和7020分別插入第一和第二凸輪槽6810和6820。
嚙合槽76沿著內周表面的圓周方向形成在正交于凸輪環(huán)42的內周表面 的后部中的凸輪環(huán)42的軸向的平面中。
嚙合槽76相交于第二凸輪槽6820。
在本實施例中，每個位于關于嚙合槽76的后側處的第二凸輪槽6820的 部分被省略。
嚙合槽76具有釋放部分7602,其允許嚙合棘爪74插入嚙合槽76。 每個嚙合棘爪74具有的寬度大于第二凸輪槽6820的槽寬以防止嚙合棘
爪74通過嚙合槽76和第二凸輪槽6820的相交部分進入第二凸輪槽6820。 移動框架36、凸輪環(huán)42、和線性移動引導環(huán)56如下組裝。 參考圖8，移動框架36從凸輪環(huán)42的后側插入凸輪環(huán)42的內周，這樣
使得移動框架36的第一和第二凸輪銷7010和7020通過釋放部分6802 (圖
16)分別嚙合于第一和第二凸輪槽6810和6820。
然后，線性移動引導環(huán)56的兩個線性移動柱體部分5604通過移動框架
36的線性移動槽3604從凸輪環(huán)42的后側得以插入，這樣使得嚙合棘爪74通過釋放部分7602 (圖16 )嚙合于嚙合槽76。。
由于線性移動柱體部分5604通過線性移動槽3604得以插入，移動框架 36由線性移動引導環(huán)56支撐而不可以旋轉。
由于嚙合棘爪74嚙合于嚙合槽76，凸輪環(huán)42由線性移動引導環(huán)56支 撐而不可以沿光軸方向移動。
由此，如圖17中所示，移動框架36、凸輪環(huán)42、和線性移動引導環(huán)56 由此得以組裝。當凸輪環(huán)42旋轉時，移動框架36經由內凸輪槽68和凸輪 銷70沿光軸方向移動。
(操作)
下面，描述了移動框架36、凸l^環(huán)42、和線性移動引導環(huán)56的操作。
圖18A、 18B、 19C、 19D、 20E和20F每個示出了移動框架36、凸輪環(huán) 42、和線性移動引導環(huán)56的操作的說明性示意圖。
假設移動框架36位于圖18A中示出的位置處，并且第一和第二凸輪銷 7010和7020位于基部末端處，該基部末端是第一和第二凸輪槽6810和6820 的沿延伸方向的端部。
這里，當凸輪環(huán)42經由驅動齒輪52和齒輪部分43旋轉時，第一和第 二凸輪銷7010和7020沿著第一和第二凸輪槽6810和6820移動，并且因此 移動框架36移動至后側。
此時，如圖18B所示，第二凸輪銷7020到達第二凸輪槽6820和嚙合槽 76的相交部分。由于第一凸輪槽6810嚙合于第一凸輪銷7010，防止了第二 凸輪銷7020從第二凸輪槽6820脫離及進入嚙合槽76。
而且，當凸輪環(huán)42旋轉時，如圖19C中所示，第二凸輪銷7020從第二 凸輪槽6820脫離至第二凸輪槽6820和嚙合槽76的相交部分的外側(后側)。 但是，由于第一凸輪槽6810嚙合于第一凸輪銷7010,第一凸輪銷7010沿著 第一凸輪槽6810移動，并且由此移動框架36移動至在最后側的位置。
此時，嚙合棘爪74到達第二凸輪槽6820和嚙合槽76的相交部分。由 于嚙合棘爪74具有的寬度大于第二凸輪槽6820的槽寬，防止了嚙合棘爪74 從嚙合槽76脫離及通過相交部分進入第二凸輪槽6820。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，如圖19D所示，第一凸輪銷7010沿著第一 凸輪槽6810移動，并且移動框架36移動至前側。然后，如圖ME中所示， 從第二凸輪槽6820脫離的第二凸輪銷7020通過第二凸輪槽6820和嚙合槽
1576的相交部分嚙合于第二凸輪槽6820。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，第一和第二凸輪銷7010和7020沿著第一和第二凸輪槽6810和6820移動，并且移動框架36進一步移動至前側。然后，如圖20F所示，第一凸輪銷7010從第一凸輪槽6810脫離并通過釋放部分6802到達外側(前側)。但是，由于第二凸輪槽6820嚙合于第二凸輪銷7020，第二凸輪銷7020沿著第二凸輪槽6820移動，并且因此，移動框架36到達在最前側的位置。
(優(yōu)點)
采用上述實施例，盡管嚙合于線性移動引導環(huán)56的嚙合棘爪74的凸輪環(huán)42的嚙合槽76相交于嚙合于線性移動引導環(huán)56的第二凸輪銷7020的第二凸輪槽6820，由于線性移動引導環(huán)56的嚙合棘爪74具有的寬度大小于相交于嚙合槽76的第二凸輪槽6820的槽寬，能夠防止嚙合棘爪74從嚙合槽76脫離并進入第二凸輪槽6820。
因此，由于嚙合槽76占據的面積重疊于由第二凸輪槽6820沿凸輪環(huán)42的軸向占據的面積，這種布置有利于減小凸輪環(huán)42沿光軸方向的尺寸并且充分地提供了移動框架36的移動量。另外，凸輪銷7020的順滑操作提供在嚙合槽76和第二凸輪槽6820的相交部分處并且因此這種布置有利于通過凸輪環(huán)42的旋轉穩(wěn)定移動框架36的移動
特別地，在相關實例中，凸輪槽的深度大于嚙合槽在凸輪槽和嚙合槽的相交部分處的深度，以防止凸輪銷誤從凸輪槽進入嚙合槽。因此，凸輪環(huán)的厚度必須增加。這種布置有利于減小凸輪環(huán)沿徑向方向的尺寸。作為對比，采用本實施例，不必要增加厚度。因此，本實施有利于減小凸輪環(huán)沿徑向方向的尺寸，并且進一步有利于減小凸輪環(huán)42的尺寸并減小鏡筒14的尺寸。
另外，采用本實施例，由于第一凸輪槽6810的前部第一凸輪槽部分6810A的部分和第二凸輪槽6820的后部第二凸輪槽部分6820A的部分被省略，凸輪環(huán)42沿前后方向的長度能夠得以減小。因此，這種布置有利于減小鏡筒14點前后方向的長度。另外，盡管前部第一凸輪槽部分6810A的部分和后部第二凸輪槽部分6820A的部分被省略，第二凸輪銷7020在第一凸輪銷7010從第一凸輪槽6810脫離至外側時嚙合于第二凸輪槽6820,或者第一凸輪銷7010在第二凸輪銷7020從第二凸輪槽6820脫離至外側時嚙合于第一凸輪槽6810。因此，這種布置有利于穩(wěn)定移動框架36的移動。第二實施例
下面描述了第二實施例。
圖21示出了依據第二實施例的凸輪環(huán)42的內周表面的放大平面圖。在 下面對于實施例的描述中，同樣的序號指代對應于第 一 實施例的部分和構件。
在第一實施例中，在所描述的實例中，第一凸輪槽6810的前部第一凸 輪槽部分6810A的部分和第二凸輪槽6820的后部第二凸輪槽部分6820A的 部分纟皮省略。作為對比，在第二實施例中，第一和第二凸輪槽6810和6820 并不部分地省略。
在第二實施例中，類似于第一實施例，嚙合槽相交于第二凸輪槽6820。 因而，類似于第一實施例的優(yōu)點的優(yōu)點得以實現。 第三實施例
下面描述了第三實施例。
第三實施例不同于第一和第二實施例，在于嚙合槽76相交于第一和第 二凸輪槽6810和6820。
圖22示出了凸輪環(huán)42的內凸輪槽68和嚙合槽76、移動框架36的凸輪 銷70、和嚙合棘爪74之間的位置相互關系的說明性示意圖。
參考圖22,嚙合槽76相交于第一和第二凸輪槽6810和6820。在其中 嚙合槽76相交于第一凸輪槽6810的部分限定了第一相交部分80，而在其中 嚙合槽76相交于第二凸輪槽6820的部分限定了第二相交部分82。
嚙合棘爪74具有的寬度大于第 一 凸輪槽6810的寬度以防止嚙合棘爪74 通過第一相交部分80進入第一凸輪槽6810。
第二凸輪銷7020嚙合于未由第二相交部分82占據的第二凸輪槽部分 3820,同時第一凸輪銷7010位于第一相交部分80處。第一凸輪銷7010嚙 合于未由第一相交部分80占據的第一凸輪槽部分3810，同時第二凸輪銷 7020位于第二相交部分82處。 (操作)
下面，移動框架36、凸輪環(huán)42、和線性移動引導環(huán)56的操作得以描述。 圖23A、 23B、 24C、 24D、 25E和25F每個示出了移動框架36、凸輪環(huán) 42、和線性移動引導環(huán)56的操作的說明性示意圖。
假設移動框架36位于圖23A中示出的位置處，并且第一和第二凸輪銷7010和7020位于基部末端處，其是第一和第二凸輪槽6810和6820的沿著
延伸方向的端部。
這里，當凸輪環(huán)42經由驅動齒輪52和齒輪部分43旋轉時，第一和第 二凸輪銷7010和7020沿著第一和第二凸輪槽6810和6820移動，并且因而 移動框架36移動至后側。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，嚙合棘爪74到達第一和第二相交部分80 和82。這里，因為嚙合棘爪74具有的寬度大于第一和第二凸輪槽6810和 6820的槽寬，防止了嚙合棘爪74從嚙合槽76脫離及通過第一相交部分80 進入第一凸輪槽6810或通過第二相交部分82進入第二凸輪槽6820。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，參考圖23B,第一凸輪銷7010到達第一相 交部分80。這里，由于凸輪銷7020嚙合于未由第二相交部分82占據的第二 凸輪槽部分3820，而第一凸輪銷7010位于第一相交部分80處，防止了第一 凸輪銷7010從第一凸輪槽6810脫離及進入嚙合槽76。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，參考圖24C,第一凸輪銷7010通過第一相 交部分80并嚙合于第一凸輪槽6810。因此，第一和第二凸輪銷7010和7020 沿著第一和第二凸4侖槽6810和6820移動，并且移動框架36移動至最后側 處的位置。
當凸4侖環(huán)42進一步旋轉時，參考圖24D,移動框架36移動朝向前側并 且第一凸輪銷7010到達第一相交部分80。這里，由于凸輪銷7020嚙合于未 由第二相交部分82占據的第二凸輪槽部分3820，同時第一凸輪銷7010位于 第一相交部分80處，防止了第一凸輪銷7010從第一凸輪槽M10脫離及進 入嚙合槽76。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，嚙合棘爪74到達第一相交部分80。這里， 由于嚙合棘爪74具有的寬度大于第一凸輪槽6810的槽寬，防止了嚙合棘爪 74從嚙合槽76脫離''及通過第一相交部分80進入第一凸輪槽6810。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，參考圖25E,移動框架36移動朝向前側并 且第二凸輪銷7020到達第二相交部分82。這里，由于凸輪銷7010嚙合于未 由第一相交部分80占據的第一凸輪槽部分3810，同時第二凸輪銷7020位于 第二相交部分82處，防止了第二凸輪銷"7020從第二凸輪槽6820脫離及進 入嚙合槽76。
當凸輪環(huán)42進一步旋轉時，凸^"銷7020通過第二相交部分82并嚙合
18于第二凸輪槽6820。因此，第一和第二凸輪銷7010和7020沿著第一和第二 凸輪槽6810和6820移動，并且由此移動框架36到達在最前側處的位置， 如圖25F中所示。 (優(yōu)點)
采用上述的第三實施例，類似于第一實施例，盡管嚙合槽76相交于第 一和第二凸輪槽6810和6820,由于嚙合棘爪74具有的寬度大于第一和第二 凸輪槽6810和6820的槽寬，防止了嚙合棘爪74通過第 一相交部分80進入 第一凸輪槽6810,或者嚙合棘爪74通過第二相交部分82進入第二凸輪槽 6820。
此外，采用第三實施例，凸輪銷7020嚙合于未由第二相交部分82占據 的第二凸輪槽部分3820，同時第一凸輪銷7010位于第一相交部分80處，并 且第一凸輪銷7010嚙合于未由第一相交部分80占據的第一凸輪槽部分 3810,同時第二凸^"銷7020位于第二相交部分82處。由此，能夠防止第一 和第二凸輪銷7010和7020通過第一和第二相交部分80和82從第一和第二 凸輪槽6810和6820脫離。這種布置有利于提供第一和第二凸輪銷7010和 7020的順滑操作，并通過凸輪環(huán)42的旋轉穩(wěn)定移動框架36的運動。
此外，類似于第一實施例，不必要增加凸輪環(huán)的厚度，這與相關實例不 同。因此，本實施例的布置有利于減小凸輪環(huán)沿徑向方向的尺寸。因而，這 種布置進一步有利于減小凸輪環(huán)42的尺寸、和鏡筒14的尺寸。
應指出雖然本發(fā)明已經應用于在上述實施例中作為圖像拾取設備的實 例的數碼靜態(tài)相機，本發(fā)明可以應用于比如視頻攝像機或電視攝像機的圖像 拾取設備。
本領域技術人員應理解可以依據設計需求和另外的因素作出多種修改、 組合、亞組合和改變，只要它們在權利要求或其等效文本的范圍內。
相關申請交叉參考
本發(fā)明包含的主題涉及2008年1月18日在日本專利局提交的日本專利 申請JP 2008-009857，這里全部引入作為參考。
19
權利要求
1、一種鏡筒，其包括移動框架，其支撐限定了成像光學系統(tǒng)的鏡頭系統(tǒng)，并具有凸輪銷；線性移動引導環(huán)，其引導所述移動框架，使其相互不可以旋轉但可以沿所述鏡頭系統(tǒng)的軸向方向移動；和凸輪環(huán)，其由所述線性移動引導環(huán)支撐，以使得相互旋轉但不可以沿光軸方向移動，并具有在所述凸輪環(huán)的周邊表面中的凸輪槽，所述凸輪銷嚙合于所述凸輪槽，其中，由所述線性移動引導環(huán)對于凸輪環(huán)的支撐是通過設置在所述線性移動引導環(huán)處的嚙合棘爪與嚙合槽嚙合而提供的，所述嚙合槽形成在凸輪環(huán)的周邊表面中，并在正交于所述凸輪環(huán)的軸向的平面中以沿所述周邊表面的圓周方向延伸，其中，所述移動框架在所述凸輪環(huán)旋轉時經由所述凸輪槽和所述凸輪銷沿光軸方向移動，其中，所述凸輪槽包括沿所述周邊表面的圓周方向間隔提供的多個第一凸輪槽；沿圓周方向間隔提供在所述周邊表面的位置處的多個第二凸輪槽，所述位置不同于沿軸向方向的所述第一凸輪槽的位置，所述第一和第二凸輪槽是同一軌跡的，其中，所述凸輪銷包括分別嚙合于所述第一和第二凸輪槽的第一和第二凸輪銷，其中，所述嚙合槽相交于第一和第二凸輪槽中的至少一個，并且其中，所述嚙合棘爪具有的寬度大于相交于所述嚙合槽的第一或第二凸輪槽的槽寬。
2、 如權利要求l所述的鏡筒，其中，假設物體側限定為前側，所述第一槽相對于所述第二凸輪槽提供 在所述前側處，并且其中，至少一個位于所述第一凸輪槽的前部的前部第一凸輪槽部分和位 于所述第二凸輪槽的后部的后部第二凸輪槽部分被省略。
3、 如權利要求l所述的鏡筒，其中，所述嚙合槽與第一和第二凸輪槽都相交，并且其中，,i設所述嚙合槽相交于每個第一 凸輪槽的部分限定了第 一相交部 分，并且所述嚙合槽相交于每個第二凸輪槽的部分限定了第二相交部分，當 所述第一凸輪銷位于所述第一相交部分處時，所述第二凸輪銷嚙合于未由所 述第二相交部分占據的所述后部第二凸輪槽部分，并且當所述第二凸輪銷位 于所述第二相交部分處時，所述第一凸輪銷嚙合于未由所述第一相交部分占 據的所述前部第 一 凸輪槽部分。
4、 一種圖像拾取設備，其包括 鏡筒，其包括移動框架，其支撐限定了成像光學系統(tǒng)的鏡頭系統(tǒng)，并具有凸輪銷； 線性移動引導環(huán)，其引導所述移動框架，使其相互不可以旋轉但可以沿所述鏡頭系統(tǒng)的光軸方向移動；和凸輪環(huán)，其由所述線性移動引導環(huán)支撐，以使得相互旋轉但不可以沿光軸方向移動，并且在所述凸輪環(huán)的周邊表面中具有凸輪槽，所述凸輪銷嚙合于所述凸輪槽，其中，由所述線性移動引導環(huán)對于凸輪環(huán)的支撐是通過設置在所述線性 移動引導環(huán)處的嚙合棘爪與嚙合槽嚙合而提供的，所述嚙合槽形成在所述凸面的圓周方向延4申，其中，所述移動框架在所述凸輪環(huán)旋轉時經由所述凸輪槽和所述凸輪銷 沿光軸方向移動，其中，所述凸輪槽包括沿所述周邊表面的圓周方向間隔提供的多個第 一凸輪槽；和沿圓周方向間隔提供在所述周邊表面的位置處的多個第二凸輪 槽，所述位置不同于沿軸向方向的所述第一凸輪槽的位置，所述第一和第二 凸輪槽是同一軌跡的，其中，所述凸輪銷包括分別嚙合于所述第 一和第干凸輪槽的第 一和第二 凸輪銷， 1其中，所述嚙合槽相交于第一和第二凸輪槽中的至少一個，并且其中，所述嚙合棘爪具有的寬度大于相交于所述嚙合槽的第一或第二凸 輪槽的槽寬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線性移動引導環(huán)的嚙合棘爪，其嚙合于凸輪環(huán)的嚙合槽并且因此凸輪環(huán)由線性移動引導環(huán)支撐使其沿光軸方向不可移動。當凸輪環(huán)旋轉時，第二組移動框架的凸輪銷沿著形成在凸輪環(huán)的內周面中凸輪槽沿光軸方向移動。凸輪槽包括多個第一凸輪槽和多個第二凸輪槽。凸輪環(huán)的嚙合槽相交于第二凸輪槽。嚙合棘爪具有的寬度大于相交于嚙合槽的第二凸輪槽的槽寬。
文檔編號G02B7/04GK101487921SQ200910003679
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權日2008年1月18日
發(fā)明者白方圣 申請人:索尼株式會社