拍摄装置的制作方法

文档序号:11198114
拍摄装置的制造方法

技术领域

本发明涉及透镜镜筒、拍摄装置以及透镜镜筒的控制方法。



背景技术:

透镜镜筒一般具有多个透镜(透镜组)。这些透镜组,有时由于组装时的误差等而变为透镜的光轴相对于透镜镜筒的光轴倾斜的状态。

以往,为了进行这样的透镜的倾斜调整、所谓倾斜(チルト)调整,在组装透镜时,在透镜框与保持该透镜框的透镜保持框之间插入适当宽度的垫圈(参照专利文献1)。

另外,也具有如下内焦式变焦透镜:通过使多个透镜的间隔变化而使光学系统的倍率变化,并使该光学系统的中间透镜移动,从而使该光学系统的焦点位置变化(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-03837号公报

专利文献2:日本特开2000-89086号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

专利文献1所记载的调整方法,在出厂前一次进行倾斜调整,然后倾斜状况无变化。然而倾斜的方向有时会因在透镜的光轴方向上的位置而不同。

另外,在专利文献2中,在通过导杆驱动中间透镜的情况下,如果将导杆设为3根,则有时会过度约束。

本发明的课题在于提供能够与在透镜的光轴方向上的位置相应地进行倾斜调整的透镜镜筒、拍摄装置以及透镜镜筒的控制方法。

还在于提供能够稳定地保持透镜框的透镜镜筒以及拍摄装置。

用于解决课题的技术方案

本发明通过以下的解决方案解决所述课题。另外,为了使理解容易,赋予与本发明的实施方式相对应的符号而进行说明,但并不限于此。

一种拍摄装置,具备:驱动部,其变更透镜的倾斜;和控制部,其基于所述透镜的光轴方向的位置或者焦距来控制所述驱动部,变更所述透镜的倾斜。

根据本发明的第1技术方案,提供一种透镜镜筒,其中,具备:3根导杆,其沿光轴方向延伸地设置;3个致动器,其沿所述光轴方向分别驱动所述3根导杆;1个透镜框,其对拍摄用透镜进行保持,并安装在所述3根导杆上从而由该3根导杆沿所述光轴方向驱动;和控制部,其对所述3个致动器进行控制,使得其分别调整所述3根导杆沿所述光轴方向的驱动量,使所述透镜框从相对于所述光轴垂直的方向倾斜。

在第1技术方案中,也可以:具备:具备:固定部,其将所述3根导杆保持得能够沿所述光轴方向移动;和位置检测装置,其对沿所述光轴方向所述3根导杆相对于所述固定部的位置进行检测,所述控制部,根据由所述位置检测装置所检测出的所述3根导杆的所述位置,能够检测出所述透镜框相对于所述固定部的位置以及所述倾斜。

在第1技术方案中,也可以:在所述透镜框上设有与各个导杆相对应的3个开口部;在所述3根导杆的端部上分别设有:直径比相对应的开口部大的本体部;和设置于该本体部的被拍体侧并且能够在所述开口部中穿过的小径部,在所述小径部在所述开口部中穿过的状态下,从外侧在所述小径部上安装有直径比该开口部大的防脱部件,在所述小径部的外周配置有沿所述光轴方向对所述透镜框施力的施力部件。

在第1技术方案中,也可以:所述3个开口部中的第1开口部与在该第1开口部中穿过的所述小径部,具有必要最小限度的间隙地嵌合,所述3个开口部中的第2开口部是U字槽或者长孔,其相对于所述光轴垂直且朝向所述第1开口部的第1方向的开口长度比相对于所述光轴垂直且与所述第1方向垂直的第2方向的开口长度长,所述第2开口部与在该第2开口部中穿过的小径部在第2方向上,具有必要最小限度的间隙地嵌合,第3开口部与在该第3开口部中穿过的小径部具有用于避免过度约束所必要的充分的间隙。

在第1技术方案中,也可以:所述透镜框在变焦时或者对焦时沿光轴方向移动。

在第1技术方案中,也可以:所述控制部,伴随变焦时或者对焦时所述透镜框在所述光轴上的移动,使所述3根导杆在所述光轴方向上的驱动量变化,使所述透镜框从相对于所述光轴垂直的方向倾斜的倾斜方向以及倾斜量变化。

在第1技术方案中,也可以:具备将所述3根导杆保持得能够沿光轴方向移动的固定筒。

在第1技术方案中,也可以:所述3根导杆的粗细不同。

本发明的第2技术方案,提供具备上述的透镜镜筒的拍摄装置。

本发明的第3技术方案,提供一种透镜镜筒的控制方法,其中,在该透镜镜筒上设有:沿光轴方向延伸地设置的3根导杆;3个致动器,其沿所述光轴方向分别驱动所述3根导杆;和1个透镜框,其对拍摄用透镜进行保持,并安装在所述3根导杆上从而由该3根导杆沿所述光轴方向驱动,对所述驱动单元进行控制,使得其分别调整所述3根导杆沿所述光轴方向的驱动量,使所述透镜框从相对于所述光轴垂直的方向倾斜。

本发明的第4技术方案,提供一种透镜镜筒,其中,具备:第1导杆、第2导杆以及第3导杆,其沿光轴方向延伸,至少一根由驱动单元沿光轴方向驱动;和透镜保持部,其对拍摄用透镜进行保持并且设有分别供所述第1导杆、所述第2导杆以及所述第3导杆的每根的卡合部穿过的第1开口部、第2开口部以及第3开口部;所述第1开口部是嵌合孔,在所述第1导杆的所述卡合部在该第1开口部中穿过时,该嵌合孔将所述第1导杆在所述透镜保持部中的位置固定;所述第2开口部是U字槽或者长孔,其相对于所述光轴垂直且朝向所述第1开口部的第1方向的开口长度比所述第2导杆的所述卡合部的直径长,并将所述第2导杆在相对于所述光轴垂直且与所述第1方向垂直的第2方向上的位置固定;所述第3开口部是插入孔,其具有比所述第3导杆的所述卡合部的直径大的直径,所述第3导杆即使从该第3开口部的中心错开一定范围也能够插入该第3开口部中。

本发明的第5技术方案,提供具备上述的透镜镜筒的拍摄装置。

发明的效果

根据本发明,能够提供与透镜组在光轴方向上的位置相应地进行最合适的倾斜调整的透镜镜筒、拍摄装置以及透镜镜筒的控制方法。

另外,能够提供导杆不会由透镜保持部过度约束的透镜镜筒以及拍摄装置。

附图说明

图1是概念性地表示作为本发明所涉及的第一实施方式的照相机的图。

图2是从A-A方向观察图1的透镜镜筒中的透镜框的图。

图3是透镜镜筒的沿着图2中的B-B线的剖视图。

图4是透镜镜筒的沿着图2中的C-C线的剖视图。

图5是表示通过导杆所得的第2透镜框保持状态的图,(a)是第1导杆的保持状态,(b)是第2导杆的保持状态,(c)是第3导杆的保持状态。

图6是仅表示图2中的透镜框的图。

图7是概念性地表示作为本发明所涉及的第一实施方式的照相机的图。

图8是从A-A方向观察图7的透镜镜筒中的透镜框的图。

图9是透镜镜筒的沿着图8中的B-B线的剖视图。

图10是透镜镜筒的沿着图8中的C-C线的剖视图。

图11是表示通过导杆所得的第2透镜框保持状态的图,(a)的第1导杆的保持状态,(b)是第2导杆的保持状态,(c)是第3导杆的保持状态。

图12是仅表示图8中的透镜框的图。

具体实施方式

以下,参照附图等对本发明的实施方式进行说明。

图1是概念性地表示作为本发明所涉及的第一实施方式的照相机1的图。

另外,在图1以及图2中,为了容易说明和理解而设置了XYZ垂直坐标系。在该坐标系中,将在拍摄者将光轴OA设为水平的而拍摄横长的画像的情况下的照相机的位置(以下称为正位置)由拍摄者观察朝向左侧的方向设为X正方向,将在正位置朝向上侧的方向设为Y正方向。

另外,将在正位置朝向被拍体的方向设为Z正方向。将该Z正方向也称为被拍体侧,将Z负方向也称为像侧。进而,将与光轴OA(即Z轴)平行的方向的移动称为“直线行进”,将把光轴OA设为中心的转动称为“旋转”。

照相机1包括照相机本体10与透镜镜筒100。

透镜镜筒100为能够对焦距进行可变调整的所谓的变焦透镜。透镜镜筒100具备:构成拍摄光学系统的多个透镜(L1~L5);和使开口直径变化而调整入射光量的光圈装置222。

另外,透镜镜筒100具备能够装拆地与照相机卡口(mount)CM卡合的透镜卡口113,透镜镜筒100通过该透镜卡口113能够装拆地安装于照相机本体10。由此,照相机1能够根据用途更换不同的透镜镜筒进行拍摄。

照相机本体10具备快速返回镜(quick return mirror)11、取景屏12、五棱镜13、目镜光学系统14、快门15、拍摄元件16、显示装置17、控制装置18和测距传感器19等。

快速返回镜11是为了使由透镜镜筒100会聚的被拍体像的光路向取景屏12弯曲而能够摆动地设置于照相机本体10内的反光镜。快速返回镜11与释放操作相应地,移动到不妨碍被拍体光向拍摄元件16入射的退避位置(在图1中用双点划线表示)。

另外,快速返回镜11的一部分形成为半反射镜,在与该半反射镜部位相对应的背面部位配设有副反射镜11A。副反射镜11A,将透过了快速返回镜11上的半反射镜部位的被拍体像光向测距传感器19导向。伴随着快速返回镜11向退避位置的移动,副反射镜11A沿着快速返回镜11的背面移动。

取景屏12是使由快速返回镜11反射了的被拍体像成像的屏幕,配置于快速返回镜11与五棱镜13之间。

五棱镜13是截面形状为五角形的棱镜,配设于使照相机本体10构成为卧式状态下的上部。五棱镜13将成像于取景屏12上的像设为正立像向目镜光学系统14导向。

目镜光学系统14是用于放大观察通过五棱镜13而成为正立像的被拍体像的光学系统,配置于五棱镜13的像侧(拍摄者侧)。

快门15与释放操作相应地开闭,对成像于拍摄元件16上的被拍体像光的曝光时间进行控制。

拍摄元件16是将由透镜镜筒100所成像的被拍体像转换为电信号的、例如CCD等光电转换元件。拍摄元件16在照相机本体10的内部以使受光面相对于光轴OA垂直的状态设置。

显示装置17具备设置于照相机本体10的外侧的拍摄者侧的液晶等显示面板。显示装置17在显示面板上显示拍摄画像和曝光时间等与拍摄有关的信息等。

控制装置18包括CPU等,综合控制上述的该照相机本体10的各构成要素以及安装于照相机本体10的透镜镜筒100。

测距传感器19检测从经由副反射镜11A入射的被拍体像光到被拍体的距离信息,将该距离信息向控制装置18输出。

照相机本体10,如前所述那样与透镜镜筒100结合为一体而构成照相机1。在结合状态下,照相机本体10的控制装置18以及未图示的电源经由未图示的连接端子与透镜镜筒100连接,将控制装置18与后述的透镜镜筒100内的镜筒控制部123连接。

照相机1,在拍摄时如下所述那样发挥作用。

当照相机本体10所具备的未图示的快门按钮被按压操作(释放操作)时,快速返回镜11移动到退避位置。快门15与释放操作相应地开闭,使拍摄元件16相对于被拍体像光曝光预定时间。拍摄元件16将被拍体像光转换为电信号而拍摄。由拍摄元件16所拍摄的拍摄数据被存储于未图示的存储部中。

这样进行拍摄,但在该拍摄时,控制装置18基于由照相机本体10所具备的未图示的测光传感器产生的测光信息对光圈装置222进行控制,并且在自动对焦工作时基于来自测距传感器19的测距信息将线性致动器125A、125B、125C的驱动量发送给镜筒控制部123。

接下来,除了上述的图1外还参照图2~图6对透镜镜筒100进行更详细说明。

图2是从A-A方向观察图1的透镜镜筒100中的透镜框190所见的图。图3是透镜镜筒100的沿着图2中的B-B线的剖视图。图4是透镜镜筒100的沿着图2中的C-C线的剖视图。另外,图1是沿着图2中的D-D线的方向的剖视图。

透镜镜筒100,如前所述,沿着公共的光轴OA具备顺序排列的5组透镜L1、L2、L3、L4、L5。透镜L1、L2、L3、L4、L5分别由第1透镜框160、第2透镜框190、第3透镜框70、第4透镜框80、第5透镜框90保持。

另外,透镜镜筒100是将透镜L2设为对焦透镜的内变焦式变焦透镜,通过各透镜L1、L2、L3、L4、L5在光轴OA方向(Z方向)上分别移动预定量,从而作为透镜镜筒100整体的焦距连续地变化。

透镜L2为对焦透镜,通过该透镜L2在光轴OA方向上移动使焦点位置变化。进而,对透镜L4进行保持的第4透镜框80具备使包含透镜L4的光学系统的光路直径变化的光圈装置222。

透镜镜筒100具有固定筒110,在该固定筒110上固定有能够相对于照相机本体10装拆的透镜卡口113。在固定筒110的被拍体侧,从内侧开始按照该顺序配置有互相同轴的内筒140、中筒150、外筒161以及变焦环130。

在固定筒110内侧配置有相对于固定筒110旋转自如的凸轮筒170。另外,在凸轮筒170的更内侧配置有与光轴OA平行地配置的3根导杆即第1导杆101(图1、图2、图3)、第2导杆102(图2、图3)以及第3导杆103(图2、图4)。并不限定于此,但在本实施方式中,这3根导杆101、102、103为相同粗细。

固定筒110具有直线行进槽111、凸轮销112、透镜卡口113以及第1支撑部114A、第2支撑部114B以及第3支撑部114C。直线行进槽111在透镜镜筒100的光轴OA方向上延伸。凸轮销112从固定筒110的内周面向径向内侧突出并卡合于后述的凸轮筒170的凸轮槽173。

通过使透镜卡口113卡合于照相机卡口CM,从而固定筒110相对于照相机本体10固定。在固定于照相机本体10的固定筒110上,固定筒110后端的卡口面115紧密接合于照相机本体10上的照相机卡口CM的前面。由此,透镜镜筒100整体相对照相机本体10定位。

支撑部114A、114B、114C从固定筒110的内周面向径向内侧突出,分别对导杆101、102、103进行支撑。

在图1以及图3中对配置于上侧的第1导杆101进行支撑的第1支撑部114A,具有与第1导杆101的外周的形状相辅相成的形状的嵌合孔117BA。第1导杆101在嵌合孔117B中穿过并被支撑。

另外,对于对第2导杆102进行支撑的第2支撑部114B以及对第3导杆103进行支撑的第3支撑部114C也与第1支撑部114A同样,所以将说明省略。

内筒140具有凸轮从动件142、退出孔144、直线行进槽146以及卡合突起148。凸轮从动件142,在内筒140的后端附近向透镜镜筒100的径向内侧突出。直线行进槽146在透镜镜筒100的光轴OA方向上延伸。卡合突起148也向透镜镜筒100的径向外侧突出。

凸轮从动件142贯通直线行进槽111而卡合于后述的凸轮筒170的凸轮槽171。由此,在凸轮筒170旋转的情况下,内筒140围绕光轴OA的旋转受限制。另外,使内筒140在光轴OA方向上移动的驱动力,从凸轮槽171传递到凸轮从动件142。

退出孔144在透镜镜筒100的周向上配置于与直线行进槽146不同的位置。后述的凸轮筒170的凸轮从动件172在退出孔144中穿过。

中筒150具有凸轮从动件152、凸轮槽154、直线行进槽156以及卡合圆周槽158。凸轮从动件152向透镜镜筒100的径向外侧突出,卡合于变焦环130的导向槽132。凸轮槽154相对于光轴OA倾斜地延伸。

直线行进槽156在透镜镜筒100的周向上配置于与凸轮槽154不同的位置。直线行进槽156在光轴OA方向上延伸,卡合于后述的凸轮筒170的凸轮从动件172。

卡合圆周槽158沿着与光轴OA垂直的面而形成在中筒150的内周面上。卡合圆周槽158与内筒140的卡合突起148相卡合。由此,中筒150沿光轴OA方向与内筒140一体地移动,同时围绕光轴OA独立与内筒140地旋转自如。

外筒161具有凸轮从动件162。凸轮从动件162向透镜镜筒100的径向内侧突出,卡合于中筒150的凸轮槽154和内筒140的直线行进槽146。由此,在中筒150围绕光轴OA旋转的情况下,凸轮从动件162限制外筒161围绕光轴OA旋转,同时将光轴OA方向的驱动力传递到外筒161。

另外,外筒161结合于对透镜L1进行保持的第1透镜框160。由此,在外筒161在光轴OA方向上移动的情况下,透镜L1也沿着光轴OA移动。

凸轮筒170旋转自如地配置于固定筒110的内侧。凸轮筒170具有多个凸轮槽171、173以及凸轮从动件172。凸轮槽171、173分别形成为相对于光轴OA倾斜。凸轮槽171与内筒140的凸轮从动件142卡合。凸轮槽173与固定筒110的凸轮销112卡合。

凸轮从动件172从连结部件174向径向外侧突出,在内筒140的退出孔144中通过而卡合于中筒150的直线行进槽156。由此,在中筒150围绕光轴OA旋转的情况下,使凸轮筒170旋转的驱动力从凸轮从动件172传递到凸轮筒170。

另外,凸轮筒170,为了产生使对其他的透镜L3、L4、L5进行保持的第3透镜框70、第4透镜框80、第5透镜框90移动的驱动力,还具备未图示的其他的凸轮槽等。另外,凸轮筒170,出于降低重量等目的,有时将不形成凸轮槽等的区域去除。因此,并不限定于呈完整的圆筒。

变焦环130沿着固定筒110的外周面以围绕光轴OA旋转的方式安装。另外,变焦环130在内周面具有导向槽132。导向槽132与光轴OA方向平行地直线状地延伸。导向槽132卡合于中筒150的凸轮从动件152。由此,在旋转操作变焦环130的情况下,中筒150也围绕光轴OA旋转。

在变焦环130的内侧配置有变焦环移转量检测部133。变焦环移转量检测部133,检测通过来自外部的旋转操作而旋转了的变焦环130的旋转量,向后述的镜筒控制部123发送与旋转量相应的旋转量信号。

变焦环移转量检测部133例如能够用与变焦环130一起旋转的旋转量规(rotary scale)和对旋转量规的刻度进行计数的光学传感器来形成。另外,也能够用与变焦环130一起旋转的磁性体和对通过该磁性体的移动而产生的磁场的变化进行计测的磁传感器来形成。另外,这些构造都只不过是例子,也可以是其他的构造。

另外,在透镜镜筒100的外周面上在变焦环130的像侧(图中右方)配置有对焦环120。对焦环120沿着固定筒110的外周面围绕光轴OA旋转自如地被安装。

在对焦环120的内侧配置有对焦环旋转量检测部121。

对焦环旋转量检测部121检测通过来自外部的旋转操作而旋转了的对焦环120的旋转量,向后述的镜筒控制部123发送与该旋转量相应的旋转量信号。

对焦环旋转量检测部121例如能够用与对焦环120一起旋转的旋转量规和对旋转量规的刻度进行计数的光学传感器来形成。另外,也能够用与对焦环120一起旋转的磁性体和对由该磁性体的移动产生的磁场的变化进行计测的磁传感器来形成。另外,这些构造都只不过是例子,也可以是其他的构造。

导杆101、102、103在被拍体侧的端部保持第2透镜框190。图5(a)表示第1导杆101的保持状态,是图3中的区域X的放大图。图5(b)表示第2导杆102的保持状态,是图3中的区域Y的放大图。图5(c)表示第3导杆103的保持状态,是图4中的区域Z的放大图。图6是仅表示图2中的第2透镜框190的图。

如图5(a)、(b)以及(c)所示,导杆101、102、103分别形成有:本体部101c、102c、103c;和设置于该被拍体侧的端部并与各自的本体部101c、102c、103c同轴且比它们细的小径部101a、102a、103a。这些小径部101a、102a、103a形成得比第2透镜框190的厚度长,在其内部从被拍体侧朝向像侧形成有螺纹孔101b、102b、103b。

另一方面,在第2透镜框190,如图2以及图6所示,以距第2透镜框190的中心(光轴OA)径向距离大致相等的方式,在周向上均等地设有3个孔201、202、203。即,将这3个孔配置成若连结则形成为大致正三角形。

(第1孔)

3个孔中的第1孔201为设置于第2透镜框190的Y正方向上部的圆形孔,其直径比小径部101a的直径稍大。

如图5所示,第1导杆101的小径部101a嵌合于第1孔201,具有螺合于螺纹孔101b的螺栓部301a的螺栓301从被拍体侧被拧入。

而且,在小径部101a的外周且在小径部101a和本体部101c之间的台阶部与透镜框190的一方的侧壁之间,配置有施力弹簧401。另外,在小径部101a的外周且在螺栓头301B与透镜框190的另一方的侧壁之间,也配置有施力弹簧401。由此,由施力弹簧401在光轴方向上对透镜框190施力。

施力弹簧401,在本实施方式中,使用防松垫圈,但并不限定于此也可以是螺旋弹簧等其他的施力部件。另外,在本实施方式中,在夹着透镜框190的两侧配置有施力弹簧401,但也可以是在任意一方。

(第2孔)

第2孔202是设置于第2透镜框190的Y负侧且X负侧的长孔,其长轴比第1孔201的直径大。

如图6所示,将第2孔202的长轴延长而成的直线形成为也通过第1孔201的中心。

而且,第2导杆102的小径部102a设有必要最小限度的间隙地嵌合于第2孔202,具有螺合于螺纹孔102b的螺栓部302a的螺栓302从被拍体侧被拧入该第2孔202中。

在小径部102a的外周,也在与小径部101a同样的2个部位配置有施力弹簧402。

这样,第2孔202为长孔,将其长轴延长而成的直线也形成为通过第1孔201的中心。因此,第2导杆102,即使与第1导杆101的相对距离相对于设计值产生了某种程度的误差也能够插入第2孔202中。

(第3孔)

第3孔203为设置于第2透镜框190的Y负侧且X正侧的圆形孔,相对于第3导杆103的小径部103a具有避免过度约束所必需的足够的间隙。

而且,与第1导杆101以及第2导杆102同样地,小径部103a被插入第3孔203中,具有螺合于螺纹孔103b的螺栓部303a的螺栓303从被拍体侧被拧入该第3孔203中。

在小径部103a的外周,也在与小径部101a同样的2个部位配置有施力弹簧403。

这样,第3孔203的直径比第3导杆103的小径部103a以及第1孔201大,所以即使第3导杆103相对于第1导杆101以及第2导杆102的相对距离相对于设计值产生了某种程度的误差,也能够将第3导杆103插入第3孔203中。

根据本实施方式,通过螺栓301、302、303分别防止第1导杆101、第2导杆102、第3导杆103相对于第2透镜框190脱落。

另外,第1导杆101、第2导杆102、第3导杆103相对于第2透镜框190具有弹性但仍被固定。因此,第1导杆101、第2导杆102、第3导杆103与第2透镜框190一起沿光轴方向以及与光轴垂直的方向移动。

进而,在小径部101a、102a、103a的外周且在夹着透镜框190的两侧,分别配置有施力弹簧401、402、403。由此,透镜框190相对于导杆101、102、103不是完全地固定,而是以在光轴方向上被施力的状态被弹性固定。因此,第2透镜框190能够相对于第1导杆103、第2导杆102、第3导杆103一定程度地倾斜。

返回到图1、3、4,透镜镜筒100在固定筒110的内侧的被拍体侧具备第1线性致动器125A、第2线性致动器125B以及第3线性致动器125C。

线性致动器125A、125B、125C分别被配设于在被拍体侧支撑导杆101、102、103的支撑部114A、114B、114C的像侧。线性致动器125A、125B、125C能够通过其驱动使导杆101、102、103分别在光轴OA方向上移动。

线性致动器125A、125B、125C可以都设置相同输出的类型,另外也可以使输出有差异。

通过由该线性致动器125A、125B、125C对导杆101、102、103进行驱动,结合于导杆101、102、103的第2透镜框190与被保持于第2透镜框190的透镜L2在光轴OA方向上移动。

由线性致动器125A、125B、125C构成的透镜L2的移动构成,与其他透镜L1、L3、L4、L5的移动构成在机构上完全独立。因此,透镜L2,能够与其他透镜L1、L3、L4、L5无关系地独立移动。

透镜镜筒100,还在固定筒110的内侧的像侧具备分别对第1导杆101、第2导杆102、第3导杆103的位置进行检测的第1位置检测部127A、第2位置检测部127B以及第3位置检测部127C。

第1位置检测部127A、第2位置检测部127B以及第3位置检测部127C分别配设于在像侧对导杆101、102、103进行支撑的支撑部116A、116B、116C的像侧。

位置检测部127A、127B、127C能够检测出透镜镜筒相对于固定筒110的绝对位置。例如,包括与第1导杆101一体地移动的线性规和对该规进行计数的光学传感器。另外,也可以包括与第1导杆101一起移动的磁性体和对由该磁性体的移动产生的磁场的变化进行计测的磁传感器。但是,这些只不过是一例,也可以是其他的构造。

在线性致动器125A、125B、125C分别使导杆101、102、103移动的情况下,位置检测部127A、127B、127C分别工作对导杆101、102、103的位置进行检测。

镜筒控制部123基于从变焦环移转量检测部133输入的变焦环130的旋转量信息、从对焦环旋转量检测部121输入的对焦环120的旋转量信息和从照相机本体10输入的对焦信息,对线性致动器125A、125B、125C进行驱动控制。

另外镜筒控制部123在内部具备存储器123a。

透镜L3、L4、L5的各自的第3透镜框70、第4透镜框80、第5透镜框90,经由联动机构而与通过变焦环130的旋转而被旋转操作的凸轮筒170连结。联动机构能够任意地选择并利用现有的驱动机构。由此,透镜L3、L4、L5通过变焦环130的旋转操作而分别在光轴OA方向上以预定的关系移动。

在外筒161与变焦环130之间配置有相对于固定筒110同轴地安装的盖筒165。盖筒165能够随着外筒161而进退,将外筒161与变焦环130之间密封。由此,盖筒165防止灰尘进入透镜镜筒100的内部。

如上所述那样构成的透镜镜筒100,当对变焦环130进行旋转操作时,如下所述那样起作用,焦距在广角侧端与望远侧端之间连续地变化。

当变焦环130从外部被旋转操作而围绕光轴OA旋转时,透镜镜筒100通过卡合于导向槽132的凸轮从动件152将旋转驱动力在传递到中筒150。当中筒150旋转时,驱动力从凸轮槽154传递到外筒161的凸轮从动件162上。

受到了驱动力的凸轮从动件162,被内筒140的直线行进槽146导向而直线行进地移动(在光轴OA方向上移动)。由此,结合于外筒161的顶端的第1透镜框160与由第1透镜框160保持的透镜L1一体地直线行进地移动。

另外,当中筒150旋转时,旋转驱动力也传递到卡合于直线行进槽156的凸轮从动件172上。由此,凸轮筒170沿着固定筒110的内周面围绕光轴OA旋转。

当凸轮筒170旋转时,驱动力传递到卡合于凸轮槽171的凸轮从动件142上。凸轮从动件142由固定筒110的直线行进槽111导向,直线行进地移动。由此,内筒140和通过卡合圆周槽158而卡合于内筒140的中筒150直线行进地移动。

另外,当凸轮筒170旋转时,由卡合于凸轮槽173的固定筒110的凸轮销112所驱动,凸轮筒170本身也直线行进地移动。

这样,在变焦环130被旋转操作的情况下,透镜L1、L3、L4、L5移动从而相互的间隔变化。

另外,当旋转操作变焦环130时,镜筒控制部123基于从变焦环移转量检测部133输入的变焦环130的旋转量对线性致动器125A、125B、125C进行控制,将透镜L2移动到与变焦环130的旋转相应的预定位置。

通过这一连串的动作,透镜镜筒100被延伸或者缩短,透镜L1、L2、L3、L4以及透镜L5的间隔变化,光学系统整体的焦距变化。

另外,当旋转操作对焦环120时,透镜镜筒100如下所述那样起作用,对焦距离变化。

即,当旋转操作对焦环120时,从对焦环旋转量检测部121向镜筒控制部123输入对焦环120的旋转量信息。镜筒控制部123基于该对焦环120的旋转量信息对线性致动器125A、125B、125C进行控制。

由此,导杆101、102、103对保持透镜L2的第2透镜框190沿光轴OA方向的移动进行导向,透镜L2沿光轴OA方向移动,对焦距离变化。

如前所述,由线性致动器125A、125B、125C构成的透镜L2的移动构成,与其他透镜L1、L3、L4、L5的移动构成在机构上完全独立,所以在对焦环120的旋转操作时透镜L2以外的透镜L1、L3、L4、L5不会移动。

在这里,在本实施方式中,第2透镜框190(即第2透镜组L2)分别由导杆101、102、103支撑。

而且,导杆101、102、103上的支撑第2透镜框190的支撑位置,根据导杆101、102、103的小径部101b、102b、103b来确定。

而且,在小径部101a、102a、103a的外周且在小径部101a、102a、103a和本体部101c、102c、103c之间的台阶部与透镜框190的一方的侧壁之间,配置有施力弹簧401。另外,在小径部101a、102a、103a的外周且在螺栓头301b、302a、303a与透镜框190的另一方的侧壁之间,也配置有施力弹簧401。由此由施力弹簧401、402、403在光轴方向上对透镜框190施力。

因此,档改变3根导杆101、102、103沿着光轴的方向的相互的位置关系时,第2透镜框190能够相对于光轴倾斜。

在这里,透镜镜筒100,如图所示包括多个透镜。在组装透镜镜筒100时,制造误差和组装误差累积。在透镜镜筒制造后这些误差累积起来,具作为透镜镜筒100的光学性能有可能由于透镜的倾斜而劣化。

但是,在本实施方式中,能够改变导杆101、102、103的各自的相对的位置关系而使透镜L2相对于光轴倾斜。通过该倾斜,能够消除由这些累积误差引起的光学性能的劣化。

在本实施方式中,在透镜L2的光轴方向上的多个位置,预先进行利用拍摄元件16的拍摄,求出在透镜L2上产生使透镜镜筒100的光学性能(即作为包括透镜L1、L2、L3、L4以及透镜L5的光学系统的性能)最合适的倾斜的导杆101、102、103的相对的位置信息,将这些相对位置信息预先存储于镜筒控制部123的存储器123a中。

另外,在伴随着变焦环130的操作、光学系统整体的焦距变化的情况下,透镜L1、L2、L3、L4以及透镜L5各自的光轴方向位置变化。即,通过焦距变化,有时作为光学系统整体的光学性能变化因此,也可以:在多个焦距预先进行利用拍摄元件16的拍摄,求出在透镜L2上产生光学性能最合适的倾斜的导杆101、102、103的相对的位置信息,将它们的相对位置信息存储于镜筒控制部123的存储器123a中。

进而,也可以:在透镜L2在光轴方向上的多个位置的每个,使焦距变化而进行拍摄,求出在透镜L2上产生光学性能最合适的倾斜的导杆101、102、103的相对的位置信息,将它们的相对位置信息存储于镜筒控制部123的存储器123a中。

而且,在实际的拍摄工作中,与透镜L2的位置(或者焦距)相应地基于存储于存储器123a中的信息,以来自位置检测部127A、127B、127C的位置信息为基准使导杆101、102、103的相对的位置关系变化,与透镜L2的位置(或者焦距)相应使透镜L2产生最合适的倾斜。

另外,在与焦距相应地(或者与透镜L2的位置和焦距双方相应地)而进行使透镜L2产生最合适的倾斜的控制的情况下,只要设为设有对变焦环130的旋转量进行检测的检测部、并将所检测的旋转量信息输入镜筒控制部123的构成即可。

以上,根据本实施方式,具有以下的效果。

(1)具备分别在光轴方向上驱动3根导杆101、102、103的3个线性致动器125A、125B、125C。而且对这些线性致动器125A、125B、125C进行控制而分别调整3根导杆101、102、103在光轴方向的驱动量,使透镜框190从相对于所述光轴垂直的方向倾斜。由此能够根据对焦透镜L2在光轴方向的位置,使对焦透镜L2产生透镜镜筒100的光学性能最合适的倾斜。

(2)导杆101、102、103,对保持透镜L2的第2透镜框190沿光轴OA方向的移动进行导向。此时,第2透镜框190保持3根导杆101、102、103,所以可以防止透镜L2向与光轴垂直的方向旋转。由此能够进行平衡性优异的透镜驱动。

(3)第1导杆101嵌合于在第2透镜框190上设置的第1孔201中使得第1导杆101不会相对于第2透镜框190向与光轴垂直的方向移动,而第2孔202为长孔,另外第3孔的直径比导杆上的在第2透镜框190中穿过的小径部大。

因此,即使由于制造误差,导杆101、102、103在与光轴垂直的面内的相对位置多少有些错位,也不会无法进入第2透镜框190的孔201、202、203中。即,导杆101、102、103不会被过度约束。

(第2实施方式)

以下,对本发明的第2实施方式进行说明。对与第1实施方式相同的部分赋予同一附图标记,并将说明省略。

图7是概念性地表示作为本发明所涉及的一个实施方式的照相机1的图。图8是从A-A方向观察图7的透镜镜筒100’中的透镜框190’的图。图9是透镜镜筒100’的沿着图8中的B-B线的剖视图。图10是透镜镜筒100’的沿着图8中的C-C线的剖视图。另外,图7是沿着图8中的D-D线的方向的剖视图。

第2实施方式的导杆101’、102’、103’也在被拍体侧的端部保持第2透镜框190’。

图11(a)表示第1导杆101’的保持状态,是图9中的区域X的放大图。图11(b)表示第2导杆102’的保持状态,是图9中的区域Y的放大图。图11(c)表示第3导杆103’的保持状态,是图10中的区域Z的放大图。

图12是仅表示图8中的第2透镜框190’的图。

在第2实施方式中与第1实施方式不同,位置检测部(移动量检测部)127’为一个并设置在第1导杆101’上。

另外,如图11(a)、(b)以及(c)所示,设置于本体部101C’、102C’、103C’的被拍体侧的端部且与各本体部101C’、102C’、103C’同轴且比它们细的小径部101a’、102a’、103a’,为与第2透镜框190’的厚度大致相同长度,这一点也不同。

在第2实施方式中,也与第1实施方式同样地在第2透镜框190’上如图8以及图12所示设有3个孔201’、202’、203’。以下,对这些孔的与第1实施方式的不同点进行说明。

(第1孔)

与第1实施方式同样地,3个孔中的第1孔201’为设置于第2透镜框190’的Y正方向上部的圆形孔,但与第1实施方式不同的点是,其直径与小径部101a’的直径大致相同。另外,也未设置第1实施方式的施力弹簧401。

而且,第1导杆101’的端面与螺栓301的侧面相抵接。

另外,沿光轴方向在小径部101a’与第2透镜框190’之间,设有第2透镜框190’在由于变焦而在光轴方向上移动时不会被过度约束的必要最小限度的间隙。但是,并不限定于此,在第1导杆101’上,也可以沿光轴方向在小径部101a’与第2透镜框190’的之间不设置间隙而是固定,这与以下说明的第2导杆102’以及第3导杆103’的情况不同。

(第2孔)

第2孔202’是设置于第2透镜框190’的Y负侧且X负侧的U字槽202’。其宽度(相对的侧面间的距离)与小径部102a’的直径大致相同。

U字槽202’形成为从开口的宽度方向的中心朝向底部的中心的直线P(U字槽上的在形成U字的截面上的对称轴)也通过第1孔201’的中心。

而且,第2导杆102’的小径部102a’嵌合于第2孔(U字槽)202’中。在这里,导杆102’的端面与螺栓302的侧面相抵接。另外,沿光轴方向在小径部102a’与第2透镜框190’的之间设有第2透镜框190’在由于变焦而在光轴方向上移动时不会被过度约束的必要最小限度的间隙。

由此,第2导杆102’即使与第1导杆的相对距离相对于设计值产生了某种程度的误差也能够插入第2孔202’中。

(第3孔)

第3孔203’是设置于第2透镜框190’的Y负侧且X正侧的圆形孔,其直径比第3导杆103’的小径部103a’大。

而且,导杆103’的端面与螺栓303的侧面相抵接。另外,沿光轴方向在小径部103a’与第2透镜框190’的之间,设有第2透镜框190’在由于变焦而在光轴方向上移动时不会被过度约束的必要最小限度的间隙。

以上,即使第3导杆103’相对于第1导杆101’以及第2导杆102’的相对距离相对于设计值产生了某种程度的误差,也能够将第3导杆103’插入第3孔203’中。

线性致动器125A’、125B’、125C’,以与从后述的镜筒控制部123’输出的驱动信号相应的驱动量工作,分别驱动导杆101’、102’、103’。

在本构成的透镜镜筒100’中,焦距变更(变焦)时以及对焦时的透镜L2的移动,通过受该镜筒控制部123’控制的线性致动器125A’、125B’、125C来进行。

位置检测部127’配设于将第1导杆101’支撑在像侧的支撑部114的像侧。位置检测部127’在线性致动器125使第1导杆101’移动的情况下进行工作,对第1导杆101’相对于固定筒110沿光轴OA方向的移动量进行检测,将与移动量相应的移动量信号发送给镜筒控制部123’。

镜筒控制部123’基于从变焦环移转量检测部133输入的变焦环130的旋转量信息、从对焦环旋转量检测部121输入的对焦环120的旋转量信息和从位置检测部127’输入的第1线性致动器125A’的移动量信息,对线性致动器125A’、125B’、125C’进行驱动控制。

即,镜筒控制部123’具备计算与变焦环130的旋转量相对的透镜L2的位置的计算信息,在变焦环130的旋转时,基于从变焦环移转量检测部133输入的该旋转量信息来计算透镜L2的位置,驱动线性致动器125A’、125B’、125C’以使透镜L2移动到该位置。

另外,镜筒控制部123’具备计算与对焦环120的旋转量相对的透镜L2的位置的计算信息,在对焦环120的旋转时,基于从对焦环旋转量检测部121输入的该旋转量信息来计算透镜L2的位置,驱动线性致动器125A’、125B’、125C’使透镜L2移动到该位置。

在这里,所谓与变焦环130的旋转相应的透镜L2的预定位置是移动了如下所述量后的位置:在基于变焦环130的旋转量的焦距变更所需要的移动量上加上用于不使对焦距离(焦点位置)变化的对焦调整校正量。

即,在透镜L2为对焦透镜的本构成的透镜镜筒100’中,如果焦距变化,则从最接近距离至无限远的透镜L2的移动距离(对焦移动范围)变化(若焦距变长则移动距离变大)。因此,镜筒控制部123’,在焦距变化时(变焦操作时),使透镜L2移动如下所述的量:在与该焦距的变化相对应的移动量上还加上用于在变焦操作以前的对焦位置不产生错位的对焦调整校正。由此,通过变焦操作,也维持了对焦位置不会产生失焦。

在这里,镜筒控制部123’对线性致动器125A’、125B’、125C’进行控制,使得不管焦距多小、透镜L2都一直以一定的对焦环120的旋转量(旋转角度)在最接近距离与无限远之间移动。也就是,在该透镜镜筒100’中,如前所述,从最接近距离至无限远的透镜L2的对焦移动范围(移动量)根据焦距而变化,但镜筒控制部123’进行控制,以与焦距相应地使透镜L2的移动量相对于对焦环120的旋转量的比例变化并使最接近距离与无限远之间的对焦环120的旋转量不管焦距大小都一直为一定。

另外,镜筒控制部123’参照从位置检测部127’接收的移动量信号对产生的驱动信号进行校正。由此,能够校正由外部干扰所引起的导杆101’、102’、103’的移动量误差而使透镜L2正确地移动并使透镜镜筒100’迅速且高精度地对焦。

另外,在透镜镜筒100’通过由图1所示的照相机本体10的控制装置18进行的自动对焦控制而对焦的情况下,不对对焦环120进行旋转操作。在这样的情况下,为了使透镜镜筒100’对焦而求出的透镜L2的移动量,从照相机本体10的控制装置18作为要求移动量信号发送给镜筒控制部123’。接受要求移动量信号的镜筒控制部123’,产生与要求移动量相平衡的驱动信号,向线性致动器125A’、125B’、125C’供给。

因此,根据本实施方式而具有以下的效果。

(1)导杆101’、102’、103’对保持透镜L2的第2透镜框190’沿光轴OA方向的移动进行导向。此时,第2透镜框190’由3根导杆101’、102’、103’所保持,所以可防止透镜L2向与光轴垂直的方向旋转。由此能够进行平衡性优异的透镜驱动。

(2)导杆101’、102’、103’被保持为能够相对于固定筒110在光轴方向上移动、但限制了沿与光轴垂直的方向的移动。即,导杆101’、102’、103’与垂直于光轴的方向的相对位置关系由固定筒110的支撑部114固定。但是,它们相对的位置关系由于制造上的误差等,可能因透镜镜筒而不同。

因此,在供导杆101’、102’、103’插通的第2透镜框190’的孔201’、202’、203’没有被形成为能够允许某种程度的制造误差的情况下,导杆101’、102’、103’有可能不能插入第2透镜框190’的孔中。

根据本实施方式,在设置于第2透镜框190’的第1孔201’中嵌合第1导杆101’,使得第1导杆101’不会相对于第2透镜框190’向与光轴垂直的方向移动,但第2孔202’为U字槽,另外第3孔的直径比导杆中的在第2透镜框190’中穿过的小径部大。

因此,即使由于制造误差,导杆101’、102’、103’在与光轴垂直的面内的相对位置多少有些错位,也不会无法进入第2透镜框190’的孔201’、202’、203’中。即,导杆101’、102’、103’不会被过度约束。

(3)孔201’、202’、203’设为仅在用于吸收误差的最小限的方向上能够允许的形状,所以在由导杆101’、102’、103’进行的对透镜框190’的保持中不会发生摆动。

(4)在导杆101’、102’、103’上分别设置了线性致动器125A’、125B’、125C’,所以能够确保较大的驱动力。

(变形方式)

本发明并不限定于以上说明了的实施方式,能够进行以下所示的各种变形和变更,这些也在本发明的范围内。

(1)在上述的实施方式中,线性致动器125都使用相同输出的,但并不限定于此。

例如,能够将第1线性致动器125A设成比其他的输出高。在该情况下,在第2实施方式中,在第2透镜框190’的驱动负荷较小例如使透镜水平移动的情况下,也可以仅通过第1线性致动器125A’来驱动,在驱动负荷较大例如使透镜在垂直方向上移动时,也可以使第2线性致动器125B’和第3线性致动器125C’驱动。此时,在照相机上设有姿势检测装置的情况下,也可以根据该姿势检测装置的输出来选择要驱动的线性致动器的个数。

(2)在上述的实施方式中,对导杆101、102、103进行移动驱动的线性致动器125A、125B、125C配设于将导杆102支撑在其被拍体侧的支撑部114的像侧,该导杆101、102、103将透镜L2支撑得能够在光轴OA方向上移动。对第1导杆101沿光轴OA方向的移动量进行检测的位置检测部127A、127B、127C配设于在像侧支撑第1导杆101的支撑部114A的像侧。但是,这些线性致动器125A、125B、125C以及位置检测部127的配设位置并不限定于此,能够适当设定。

(3)在上述的实施方式中,导杆101、102、103使用粗细相等的导杆,但并不限定于此。例如,第2导杆102以及第3导杆103也可以使用比第1导杆101细的导杆。通过将第1导杆101用作主要的导杆,辅助性地使用较细的第2导杆以及第3导杆,从而与将3根设为相同粗细的情况相比谋求轻量化。

(4)在第1实施方式中,在透镜L2的光轴方向的多个位置,预先利用拍摄元件16进行拍摄、并将使透镜L2产生使透镜镜筒100的光学性能最合适的倾斜的导杆101、102、103的相对的位置信息存储于镜筒控制部123的存储器123a中,但也可以在安装于照相机10的拍摄状态(使用状态)下利用拍摄元件16进行拍摄,控制透镜L2的倾斜使得透镜镜筒100的光学性能最合适。

另外,上述实施方式以及变形形态能够适当组合而使用,但各实施方式的构成通过图示与说明已经明确,所以将详细的说明省略。而且,本发明不由以上说明了的实施方式限定。

1:照相机,10:照相机本体,100:透镜镜筒,101:第1导杆,102:第2导杆,103:第3导杆,125A、125A’:第1线性致动器,125B、125B’:第2线性致动器,125C、12CA’:第3线性致动器,201、201’:第1孔,202、202’:孔,203、203’:第3孔,127、127’:位置检测部,130:变焦环,133:变焦环旋转量检测部,190:透镜框,L1、L2、L3、L4、L5:透镜,OA:光轴。

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