专利名称：镜头筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及设有一个用来固定镜头的镜头固定筒的一种镜头筒，以及把该镜头固定筒包容在其中的一个包容筒。
关于调节镜头的偏心度已经提出了各种方案，例如在日本公开的实用新型申请No.5-36410中描述了其中的一种。在先有技术的这一示例中，在镜头的外边缘表面与用来固定该镜头的镜头固定件的内边缘表面之间有一个适当的游隙或间隙，并采用多个调节螺丝由镜头固定件的外边缘方向压靠着该镜头，从而实现该镜头的偏心度的调节。另外，在先有技术的另一示例中，即在日本公开的专利申请No.6-265766中，使平行光通过两个透镜系统，并对它们成像的结果进行图像处理，从而算出一个校正量。然后，采用一个调节夹具使透镜系统之一移动相应于该校正量的大小，从而实现该镜头的偏心度的调节。
然而，在日本公开的实用新型申请No.5-36410中所描述的先有技术的那一示例中，调节螺丝直接对镜头施压，这导致了使该镜头相对于光轴取向成任何角度位置的问题。
另外，日本公开的专利申请No.6-265766中所描述的先有技术的那一示例的装置本身是大尺寸的，增加成本是不可避免的。
由于这些问题，本发明的目的是提供一种镜头筒，它使得可以不用大尺寸的装置只用简单的操作就能实现镜头的偏心度的高度精确的调节。
按照用来实现上述目的的本发明的第一实施例，提供了一种镜头筒，它设有固定镜头的一个镜头固定筒和把该镜头固定筒包容在其中的一个包容筒，其特征在于在包容筒的内边缘表面上设有多个向内的突出部；在镜头固定筒的外边缘表面上设有与多组向内的突出部数目相同的多组向外的突出部；多个向内的突出部同时各自压靠着在多组中的任何一组中所包括的向外的突出部，从而把透镜的光轴定位；
包围在多组的各组中所包括的向外的突出部上的竖直方向上的圆为与光轴垂直的尺寸相同的圆；以及竖直方向上的各圆的圆心彼此不同。
按照用来实现上述目的的本发明的第二实施例，提供了按照第一实施例的一种镜头筒，其特征在于相邻的两组向外的突出部之间在圆周上的间隔比向内的突出部在圆周上的宽度大。
按照用来实现上述目的的本发明的第三实施例，提供了一种镜头筒，它设有固定镜头的一个镜头固定筒和把该镜头固定筒包容在其中的一个包容筒，其特征在于在镜头固定筒的外边缘表面上设有多个向外的突出部；在包容筒的内边缘表面上设有与多个向外的突出部数目相同的多组向内的突出部；多个向外的突出部同时各自压靠着在多组中的任何一组中的向内的突出部，从而把透镜的光轴定位；与多组中的各组中所包括的向内的突出部内切的竖直方向上的圆为与光轴垂直的尺寸相同的圆；以及竖直方向上的各圆的圆心彼此不同。
按照用来实现上述目的的本发明的第四实施例，提供了按照第三实施例的一种镜头筒，其特征在于相邻的两组向内的突出部之间在圆周上的间隔比向外的突出部在圆周上的宽度大。
按照用来实现上述目的的本发明的第五实施例，提供了按照第一，第二，第三或第四实施例的一种镜头筒，其特征在于那些竖直方向上的圆的圆心中的一个与透镜的光轴的中心重合。
图1示出了按照本发明的镜头筒的一种实施例的一般结构。
图2为图1的镜头筒的偏心度调节机构的纵向剖面图。
图3为沿着图2的III-III线所取的偏心度调节机构的剖面图。
图4为图2的镜头固定筒3的前视图。
图5为图2的包容筒4的前视图。
图6为图2的镜头固定筒3的后视图。
图7为关于测量按照本发明的镜头筒的偏心度的一个示例的示意图。
图8为当向外的突出部3b压靠着向内突出部4a时镜头固定筒3的前视图。
图9为当向外的突出部3b压靠着向内突出部4a时包容筒4的前视图。
图10为当向外的突出部3d压靠着向内突出部4a时沿着图2的III-III线所取的偏心度调节机构2的剖面图。
图11为当向内的突出部4a位于相邻的向外突出部3a和3b之间时沿着图2的III-III线所取的偏心度调节机构2的剖面图。
图12为当向内的突出部4a位于相邻的向外突出部3a和3b之间时包容筒4的前视图。
图13为示出了按照本发明的镜头筒的调节装置的一种示例的平面图。
图14为示出了按照本发明的镜头筒的调节装置的一种示例的结构图。
图15为示出了按照本发明的偏心度调节机构的另一种实施例的结构图。
下面将参考着图描述作为本发明的一个实施例的镜头筒。
按照本实施例的镜头筒1的一般结构如图1中所示，首先将描述作为其特征部分的偏心度调节机构。偏心度调节机构2由一个用来固定透镜单元L2(透镜G4和G5)的镜头固定筒3和把该镜头固定筒3包容在其中的一个包容筒4构成。除了镜头固定筒3之外，包容筒4还固定透镜单元L3(透镜G6和G7)，包容筒4也用作固定镜头单元L3的镜头固定筒。一个保持环型的螺丝5把透镜G6和G7固定到包容筒4上。
图2为偏心度调节机构2的纵向剖面图。图3为沿着图2的III-III线所取的偏心度调节机构2的剖面图。
在包容筒4的内边缘表面上设有多个(在本实施例中为三个)向内的突出部4a，在镜头固定筒3的外边缘表面上设有多组(在本实施例中为四组)与多个向内的突出部数目相同(三个)的向外的突出部3x(xa-d)。包围在所述组中的各组中所包括的向外的突出部上的竖直方向上的圆Dx(xa-d)为在垂直于透镜单元L2的光轴的平面中尺寸相同的圆。竖直方向上的圆Dx的圆心Ox(xa-d)彼此不同。在图3中，示出了包围在三个向外的突出部3a上的一个竖直方向上的圆Da和包围在三个向外的突出部3b上的一个竖直方向上的圆Db。竖直方向上的圆Da的圆心Oa位于透镜单元L2的光轴上(在图3中为两根点划线彼此相交的那一点)。竖直方向上的圆Db的圆心Ob在图3中看上去位于竖直方向上的圆Da的圆心Oa的向右并倾斜着向上的位置。三个向外的突出部3a中的每一个都压靠着相应的向内的突出部4a，从而实现了镜头固定筒3相对于包容筒4的定位(即光轴的定位)。在本实施例中，三个向内的突出部4a和在各自组中的三个向外的突出部3a-3d被设置在120度的间隔处，而这些突出部的数目和间隔并不被限制为在本实施例中的数目，它们可根据需要设置。
在包容筒4的端部表面4b上形成一个圆周的凹槽4c，并在镜头固定筒3的圆周上在三个位置等距离地形成通孔3e，使之与圆周凹槽4c重叠。在包容筒4的边缘形成长度预先确定的一个圆周凹槽4d。通过通孔3e和圆周凹槽4d浇注的一种粘合剂(在下面将描述此粘合剂的细节)把镜头固定筒3固定到包容筒4上。
在图2和3中，镜头固定筒3已经被固定到包容筒4上，下面将描述这一固定工序和在此固定工序之前的步骤，即使用本发明的偏心度调节机构2进行偏心度调节的工序。
首先，同时使三个向内的突出部4a各自压靠在多组向外的突出部3a-3d中的任何一组中所包括的向外的突出部上，从而把透镜单元L2的光轴定位。在图4到6中示出了三个向内的突出部4a同时各自压靠着三个向外的突出部3a的状态。图4为镜头固定筒3的前视图(示出了当由图2中的箭头B的方向只能看到镜头固定筒3时的状态)，图5为包容筒4的前视图(示出了当由图2中的箭头B的方向只能看到包容筒4时的状态)，图6为镜头固定筒3的后视图(示出了当由图2中的箭头C的方向只能看到镜头固定筒3时的状态)。
接着，把一束激光照射到透镜G5的表面R1和透镜G6的表面R2中的一个面上，并在同一表面上监视所反射的图像(P1和P2)。对这些表面R1和R2的相互偏心度的精度有要求，例如，偏心度的精度必须在0.01毫米以内。测量的状态被示于图7。用来监视所反射的图像P1和P2的监视装置和激光束照射装置是已经知道的，因此不需要详细描述。如果监视反射图像P1和P2的结果是这些图像彼此重合，就认为定位已经完成，并把一种快速粘合剂(例如，以乙基腈基丙烯酸酯为基础的一种粘合剂)浇注到镜头固定筒3上的三个通孔3e中，从而实现镜头固定筒3的临时定位。接着，把第二种粘合剂(例如以环氧树脂为基础的一种粘合剂)浇注到包容筒4的圆周凹槽4d中，从而把镜头固定筒3完全固定到包容筒4上。如果事先把镜头固定筒3临时定位到包容筒4上，将不会出现随着第二种粘合剂硬化，镜头固定筒3相对于包容筒4移动的问题。在本实施例中，圆周凹槽4c的深度为大约0.04毫米，它的宽度为大约1毫米。
另一方面，当反射的图像P1和P2彼此不重合时，就旋转镜头固定筒3，使得下三个向外的突出部压靠着相应的向内的突出部4a。图8和9示出了三个向外的突出部3b被选定的状态。图8为镜头固定筒3的前视图(示出了当由图2中的箭头B的方向只能看到镜头固定筒3时的状态)，图9为包容筒4的前视图(示出了当由图2中的箭头B的方向只能看到包容筒4时的状态)。另外，在图10中，示出了三个向外的突出部3d被选定的状态。图10为当向外的突出部3d压靠着向内突出部4a时沿着图2的III-III线所取的剖面图。
如图10所示，光轴的中心Oa由图3的位置已经稍有移动。由一组到另一组向外的突出部3a-3d，这一偏心度的大小(Y)不同。就每一组的偏心度的大小而言，采用偏心度的调整的可能性(即，使反射的图像P1和P2彼此重叠的可能性)最大的那一组。具体地说，制备一个类型与本发明的镜头筒基本相同的一个镜头筒(但是没有本发明的偏心度调节机构)，用做试验的对象，对此试验对象重复地进行图7的监测，并用设计值计算出加到每个实际测量值上的数据。由这些数据得出四个出现可能性最大的偏心度数量。接着，在图10(或图8和9)的状态下，监测反射的图像P1和P2，并且，如果这些图像彼此重合，就认为定位已经完成。在完成定位之后，用类似于上面所述的方法把镜头固定筒3固定到包容筒4上。
这样，按照本发明，可以简单地用顺序地挑选每组中的向外的突出部的方法进行镜头筒的偏心度的调节。另外，靠使每组向内的突出部压靠着相应的向外的突出部进行透镜的定位，因此，与传统的偏心度调节(在这种调节中透镜本身相对于镜头固定筒移动)相比，显著地改善了定位的精度。
当在这些组中不存在最佳的一组时，进行下面的工序。
在本实施例中，相邻的两个向外的突出部之间在圆周上的间隔Z被设定成比每个向内的突出部4a在圆周上的宽度X大的一个值(见图11和12)，并且，把每个向内的突出部4a置于相邻的两个向外的突出部3a和3b之间。在保持这样的位置关系的条件下，把镜头固定筒3和包容筒4放置在一个调节装置20上(见图13和14)。这时，块体21把包容筒4的外边缘表面固定住。另外，通过一个夹持件22放置镜头固定筒3，同时把镜头固定筒3夹在两对精细调节机构之间。每个精细调节机构由在手动操作下可以精细地前后移动的一个微米头23和一个可以前后移动的可移动件24构成，件24按照微米头23的移动前后移动，同时压靠着夹持件22。在件体25中有一个弹簧26。该弹簧26施加到可移动件24上的作用力把可移动件24由件体25向外推。
在把镜头固定筒3和包容筒4放在调节装置20上之后，精细地移动微米头23，在水平方向上移动镜头固定筒3。这时，用图7所示的方法监测反射的图像P1和P2。镜头固定筒3的向外的突出部3a-3d和包容筒4的向内的突出部4a处于自由状态，彼此不压靠着，如图11(图12)所示，因此它们不妨碍镜头固定筒3的水平方向上的移动。如果在水平方向上移动镜头固定筒3，反射的图像P1和P2彼此重合起来，就认为定位已经完成。在完成定位之后，用类似于前面描述的两种粘合剂把镜头固定筒3固定到包容筒4上。在用一个加压夹具27对镜头固定筒3朝向包容筒4的侧面施加压力的同时完成这一固定工序。
这样，在本实施例中，也可以实现不靠向外的突出部与向内的突出部相结合的自由的偏心度调节。
现在将描述本实施例的镜头筒的整体结构。
在图1中，标号6表示用来把本镜头筒安装到照相机体上的一个固定支架。标号7表示与该固定支架6做成一体的一个固定筒。标号7a表示设在固定筒7的内边缘表面上的直线移动的栓销，这些栓销在圆周方向上等间隔地设置在三个位置。标号7b和7c表示以关于光轴的一个预先确定的角度在固定筒7的外边缘部分形成的引导凹槽。标号8表示一个操作环，用来在变焦距的过程中进行旋转操作的变焦距。标号8a表示设在用来进行变焦距的操作环8的内边缘表面上并与固定筒7的引导凹槽7b相接合的一个向内的柱销。柱销8a被设置在圆周方向上的三个位置上。标号8b表示设在用来进行变焦距的操作环8的内边缘表面上的直线移动的栓销，这些栓销在圆周方向上等间隔地设置在三个位置。标号9表示用一种粘合胶带10固定到用来进行变焦距的操作环8上的一个调节环。标号9a表示在调节环9的内边缘部分上形成的一个内凹螺旋形螺纹。标号10表示一个凸轮圆柱。在该凸轮圆柱10的外边缘部分上形成一个直线的引导凹槽10a和一个外凸螺旋形螺纹10b。直线移动的柱销8b与此直线引导凹槽10a相接合。外凸的螺旋形螺纹10b与内凹的螺旋形螺纹9a相啮合。标号10c表示设在凸轮圆柱10的前端侧面上的一个凸轮突起。标号10d表示在凸轮圆柱10的内边缘部分形成的一个内凹的凸轮狭缝。标号11表示一个传递圆柱，它在它的内边缘部分有凸轮随动件11a和11b，并在它的外边缘部分上有外凸的螺旋形螺纹11c和一个直线引导凹槽11d。标号12表示固定透镜单元L1(透镜G1，G2和G3)的一个镜头固定筒。标号12a表示在镜头固定筒12的内边缘部分上形成的内凹螺旋形螺纹。标号12b表示镜头固定筒12的后端部上形成的一个直线移动栓销。标号13表示一个驱动环，一个驱动齿轮(未画出)与此驱动环相啮合，并且这一驱动齿轮的旋转作用力使此驱动环关于光轴旋转。标号13a表示与该驱动环13做成一体的一个锁定栓销。标号13b表示在驱动环13的内边缘部分上形成的一个驱动齿轮。标号14表示在光轴的方向上伸展，并被一个螺丝15固定到固定筒7的一根引导杆。标号4表示前面所述的包容筒。标号4e表示设在包容筒4的外边缘表面上的一个凸轮随动件。该凸轮随动件4e可滑动地装配在凸轮圆柱10的凸轮狭缝10d中。编号4f表示在包容筒4中形成的一个引导凹槽。该引导凹槽4f被引导杆14可滑动地接合。标号3表示前面所述的镜头固定筒。镜头固定筒3制有一个逃逸凹槽3f(这里未画出)，用来使引导杆14穿过。标号16表示放在用来进行变焦距的操作环8和被粘接胶带10固定的调节环9上的一个橡胶环。
在有上述结构的镜头筒中，当用来进行变焦距的操作环8被旋转时，调节环9和与之为一体的凸轮圆柱10关于光轴转动。当凸轮圆柱10的凸轮突起10c旋转时，由于把凸轮突起10c固定在其中的凸轮随动件11a和11b的作用和与固定筒7的直线移动的栓销7a相接合的直线凹槽11d的作用，使传递圆柱11在光轴的方向上移动，而不转动。也使得与传递圆柱11做成一体的镜头固定筒12在同一方向上移动。镜头固定筒12的移动实现了透镜单元L1的变焦距。
另外，包容筒4的凸轮随动件4e被插到凸轮圆柱10的凸轮狭缝10d中，并且固定筒7的引导杆14被插到包容筒4的引导凹槽4f中，因此，当凸轮圆柱10旋转时，包容筒4在光轴的方向上移动，而不转动。与之做成一体的镜头固定筒3也在同一方向上运动。包容筒4和镜头固定筒3的移动实现了透镜单元L2和L3的变焦距。
在另一方面，在聚焦的过程中，透镜单元L1也移动。即，当从外面把一个旋转作用力施加到镜头固定筒12上时，镜头固定筒12移动，同时沿着螺旋形螺纹12a和11c作螺旋形旋转。由用来进行变焦距的操作环(未画出)或驱动环13提供这一旋转作用力。固定筒7的引导凹槽7c使得驱动环13只能关于光轴旋转，并且用来自动调焦的一个马达(未画出)的驱动力使驱动环13旋转。
尽管上面描述了本发明的一个实施例，也可以把按照本发明的偏心度调节机构的结构制作成如图15所示。在图15中，在镜头固定筒33的外边缘表面上设置多个(三个)向外的突出部33a，在包容筒34的内边缘表面上设有多组(两组)与多个向外的突出部33a数目相同(三个)的向内的突出部34a，34b。三个向外的突出部33a同时压靠着在上述多组中的任何一组中的向内的突出部(在这里，三个向内的突出部34a)，从而把透镜单元L2的光轴定位。与在上述组中的各组所包括的向内的突出部相内切的竖直方向上的圆为在垂直于光轴的平面中尺寸相同的圆，并且竖直方向上的圆的圆心彼此不同。
按照本发明，不用大尺寸的装置，只用简单的操作就能实现镜头的偏心度的高度精确的调节。
权利要求
1.一种镜头筒，它包括固定镜头的一个镜头固定筒；把所述镜头固定筒包容在其中的一个包容筒；在所述包容筒的内边缘表面上设置的多个向内的突出部；以及在所述镜头固定筒的外边缘表面上设置的多组向外的突出部；所述多组向外的突出部中的每一组有与所述向内的突出部数目相同的所述向外的突出部；所述多个向内的突出部同时各自压靠着在一组中的所述向外的突出部，把所述透镜的光轴定位；包围着各组中的所述向外的突出部的竖直方向上的圆在与所述光轴垂直的平面中具有相同的尺寸；所述竖直方向上的圆的圆心位于不同的位置。
2.按照权利要求1的镜头筒，其特征在于相邻的两个所述向外的突出部之间在圆周上的间隔比所述向内的突出部在圆周上的宽度大。
3.按照权利要求1的镜头筒，其特征在于所述竖直方向上的圆的圆心中的一个位于所述透镜的光轴上。
4.一种镜头筒，它包括固定镜头的一个镜头固定筒；把所述镜头固定筒包容在其中的一个包容筒；在所述镜头固定筒的外边缘表面上设置的多个向外的突出部；以及在所述包容筒的内边缘表面上设置的多组向内的突出部；所述多组向内的突出部中的每一组有与所述向外的突出部数目相同的所述向内的突出部；所述多个向外的突出部同时各自压靠着在一组中的所述向内的突出部，把所述透镜的光轴定位；与各组中的所述向内的突出部相内切的竖直方向上的圆在与所述光轴垂直的平面中具有相同的尺寸；所述竖直方向上的圆的圆心位于不同的位置。
5.按照权利要求4的镜头筒，其特征在于，相邻的两个所述向内的突出部之间在圆周上的间隔比所述向外的突出部在圆周上的宽度大。
6.按照权利要求4的镜头筒，其特征在于，所述竖直方向上的圆的圆心中的一个位于所述透镜的光轴上。
7.一种镜头筒，它包括固定第一光学系统的第一镜头筒；固定第二光学系统并把所述第一光学系统固定在其中的第二镜头筒；在所述第二镜头筒的内边缘表面上设置的至少三个向内的突出部；以及在所述第一镜头筒的外边缘表面上设置的两组或更多组向外的突出部；各组所述向外的突出部有与所述向内的突出部数目相同的所述向外的突出部；所述向内的突出部同时各自压靠着在一组中的所述向外的突出部，把所述第一光学系统的光轴相对于所述第二光学系统的光轴定位；包围着各组中的所述向外的突出部的竖直方向上的圆有与所述向内的突出部相内切的竖直方向上的圆相同的直径；所述包围着所述向外的突出部的所述竖直方向上的圆的圆心位于不同的位置。
8.一种镜头筒，它包括固定第一光学系统的第一镜头筒；固定第二光学系统并把所述第一光学系统固定在其中的第二镜头筒；在所述第一镜头筒的外边缘表面上设置的至少三个向外的突出部；以及在所述第二镜头筒的内边缘表面上设置的两组或更多组向内的突出部；各组所述向内的突出部有与所述向外的突出部数目相同的所述向内的突出部；所述向外的突出部同时各自压靠着在一组中的所述向内的突出部，把所述第一光学系统的光轴相对于所述第二光学系统的光轴定位；与各组中的向内的突出部相内切的竖直方向上的圆有与包围着所述向外的突出部的竖直方向上的圆相同的直径；与所述向内的突出部相内切的所述竖直方向上的圆的圆心位于不同的位置。
全文摘要
一种镜头筒，它包括固定镜头的一个镜头固定筒，把该镜头固定筒包容在其中的一个包容筒，在该包容筒的内边缘表面上设置的多个向内的突出部，以及在镜头固定筒的外边缘表面上设置的多组向外的突出部，多组向外的突出部中的每一组有与向内的突出部数目相同的向外的突出部，多个向内的突出部同时各自压靠着在一组中的向外的突出部，把透镜的光轴定位，包围着各组中的向外的突出部的竖直方向上的圆在与该光轴垂直的平面中具有相同的尺寸，竖直方向上的圆的圆心位于不同的位置。
文档编号G02B23/16GK1155091SQ9611851
公开日1997年7月23日 申请日期1996年11月27日 优先权日1996年11月27日
发明者猪原祐治, 今成均 申请人:株式会社尼康