专利名称：透镜筒和图像拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种透镜筒(lens-barrel)和图像拾取装置。
背景技术：
图像拾取装置，例如数字静态照相机和数字摄像机，配置有透镜筒。
这样的透镜筒在用于拾取物体的图像的图像拾取器的前侧具有将物体的图像引导向图像拾取器的透镜，保持该透镜并设置成可沿这个透镜的光轴延伸的引导轴移动的透镜架，以及用于沿光轴移动透镜架的驱动机构，在这样一结构中，这些透镜、透镜架和驱动机构设置在该透镜筒中。
对于这样一种驱动机构，已提出使用采用线性电机的透镜筒(见日本专利申请No.平11-150972)。
即，在这种透镜筒中，由磁铁和轭构成的磁性电路配置有镜筒(barrel)作为固定部分，且透镜架设置有线圈作为可动部，其中，电流通过线圈使得在线圈和磁性电路之间产生磁性相互作用，从而使透镜架可沿光轴移动。
发明内容
在这种传统的透镜筒中，如果停止向线圈供应电流，作用在线圈和磁性电路上的磁性相互作用会消失，从而允许透镜架沿引导轴自由移动。
因此，如果使用者摆动手中的图像拾取装置或者快速地改变图像拾取装置的姿势，透镜架可能会与相邻的任何其它透镜架碰撞，从而在某些情况下产生撞击声音。
这种撞击声音可能仅对使用者的耳朵造成令人不愉快的声响，但也可能造成表示出现了什么问题的误解，从而，如何抑制撞击声音的出现就成为了一个问题。
为了解决这个问题，可能会想到为所述透镜架之一设置有橡胶缓冲器以避免任何撞击声音的出现。但是，如果设置了缓冲器，必须在透镜架的光轴冲程旁边沿其光轴预留出缓冲器厚度的空间，这会增加透镜筒的光轴尺寸，这不利于透镜筒的小型化。
考虑到上述问题，研发了本发明，本发明的一个目的是提供一种透镜筒和一种图像拾取装置，它们可有效地抑制透镜架的撞击声音并且有利于透镜筒的小型化。
为了获得上述目的，本发明涉及一种具有光学系统的透镜筒，该光学系统设置在一镜筒中，用于将物体的图像引导到图像拾取器，所述光学系统包括用于保持第一透镜的第一透镜架和用于保持第二透镜的第二透镜架，所述第一透镜架和所述第二透镜架沿光轴相对彼此可相对运动，其特征在于流动路径用于当如果第一和第二透镜架彼此靠近使得第一和第二透镜架之间存在的空气被释放时产生气流阻抗，该流动路径设置在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处。
本发明还涉及一种具有光学系统的透镜筒，该光学系统设置在镜筒中，用于将物体的图像引导到图像拾取器，所述光学系统包括用于保持可动透镜的可动透镜架，所述可动透镜架在镜筒主体中沿其光轴可动，其特征在于所述可动透镜架具有面对所述镜筒主体的内周表面的外周；以及当在一侧上所述透镜主体中存在的空气被释放时产生气流阻抗的流动路径设置在所述透镜主体的内周表面和可动透镜架的外周之间，其中，所述可动透镜架沿光轴的移动朝向所述一侧。
而且，本发明涉及一种图像拾取装置，其包括具有设置在镜筒中的图像拾取装置的透镜筒和用于将物体的图像引导至所述镜筒中的图像拾取系统的光学系统，所述光学系统包括用于保持第一透镜的第一透镜架和用于保持第二透镜的第二透镜架，所述第一透镜架和所述第二透镜架沿光轴相对彼此可相对运动，其特征在于流动路径用于当如果第一和第二透镜架彼此靠近使得第一和第二透镜架之间存在的空气被释放时产生气流阻抗，该流动路径设置在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处。
另外，本发明涉及一种图像拾取装置，其包括透镜筒，该透镜筒具有设置在一镜筒中的图像拾取器和用于将物体的图像引导至所述镜筒中的图像拾取器的光学系统，所述光学系统包括用于保持可动透镜的可动透镜架，所述可动透镜架在镜筒主体中沿其光轴可动，其特征在于所述可动透镜架具有面对所述镜筒主体的内周表面的外周；流动路径用于当所述可动透镜架沿光轴朝向一侧移动而在该侧的所述透镜主体中存在的空气被释放时产生气流阻抗，该流动路径设置在所述透镜主体的内周表面和可动透镜架的外周之间。
根据本发明，如果当例如使用者快速摆动手中的图像拾取装置时造成第一透镜架和第二透镜架之一快速地靠近其中另一个，透镜架的速度被流过流动路径的空气所产生的气流阻抗减慢下来。从而，可缓和透镜架的震动以有效地抑制撞击声音的出现，从而有利地防止出现对使用者的耳朵造成令人不愉快的声音和防止出现引起误解的麻烦。
而且，与向透镜架设置缓冲器吸收震动的情况相比，不再需要沿光轴留出缓冲器厚度的空间，从而有利于沿光轴小型化透镜筒。
图1是第一实施例的图像拾取装置的透视图；图2是示出第一实施例的图像拾取装置的结构的方框图；图3是用于示出透镜筒的透视图，其示出了透镜筒的一部分；图4是图3的截面图；图5是用于示出可移动透镜架、驱动机构和后侧固定透镜架的结构的透视图；图6是用于示出可移动透镜架、驱动机构和后侧固定透镜架的结构的透视图；图7是用于示出可移动透镜架和驱动机构的结构的透视图；图8是示出可移动透镜架在靠近第一固定透镜架的情况下的示意图；图9是示出流动路径的结构示意图；图10是示出可移动透镜架抵靠第一固定透镜架的情况下的示意图；图11是示出可移动透镜架靠近第二固定透镜架的情况下的示意图；图12是示出第二实施例的流动路径的结构的示意图；图13是示出第二实施例的流动路径的结构的示意图；图14是示出第三实施例的流动路径的结构的示意图；以及图15是第四实施例的透镜筒的截面图。
具体实施例方式
第一实施例下面将参考附图描述第一实施例。
图1是第一实施例的图像拾取装置的透视图，而图2是示出第一实施例的图像拾取装置的结构的方框图。
如图1所示，第一实施例的图像拾取装置100是数字镜头照相机，并具有构成其外部的壳体102。
在靠近壳体102的前右部位置处，设置有透镜筒10，其包括并保持有照相光学系统104(其对应于权利要求中的光学系统)。
照相光学系统104配置有多个透镜，其中包括设置在最靠近前侧(朝向物体)的物镜1002。
在靠近壳体102的前端的位置处，设置有用于发射闪光的闪光部分106、光学取景器的物镜108等。
在壳体102的顶端表面上，设置有关闭按钮110，且在壳体102的后表面上，设置有光学取景器的目镜视窗(未示出)、用于执行各种操作(例如，电源开/关，和照相模式与回放模式的切换)的多个操作切换开关112、播放拾取的视频的显示器114(见图2)。
如图2所示，在透镜筒10的后侧，设置有图像拾取器116，其由CMOS传感器和CCD构成，用于拾取由照相光学系统104形成的物体图像。图像拾取装置100包括图像处理部分120，用于基于从图像拾取器116输出的图像信号产生图像数据并将其记录在存储介质118中，例如存储卡；显示处理部分122，用于在显示器114上显示图像数据；以及整合了CPU的控制部分126，用于根据操作切换开关112和关闭按钮110的操作来控制图像处理部分120和显示处理部分122。
需要注意的是控制部分126还控制移动透镜架32(见图4)的运动，后面将对其描述。
接下来，将描述透镜筒10。
图3是用于示出透镜筒10的透视图，其示出了透镜筒的一部分；图4是图3的截面图；图5和图6是用于示出可移动透镜架、驱动机构和后侧固定透镜架的结构的透视图；图7是用于示出可移动透镜架和驱动机构的结构的透视图。
透镜筒10由镜筒和整合在该镜筒中的照相光学系统104构成，在所述镜筒中，如图3和图4所示，柱壁形可动套管12被合并成可以沿照相光学系统104(见图1)的光轴移动。
在可动套筒2中，第一固定透镜20、可动透镜30和第二固定透镜40从前侧到后侧以这个顺序沿光轴设置，流动路径70(见图9)设置在第一固定透镜20和可动透镜30之间。
而且，在可动透镜30和第二固定透镜40之间还设置有流动路径80(见图11)。
需要注意的是在第一固定透镜20的前面，设置有物镜1002，如图3中箭头F1所示，而在第二固定透镜40的后面，设置有图像拾取器116。
而且，如图5至7所示，可动套管12配置有用于沿其光轴移动该可动透镜30的可动透镜驱动机构50。
需要注意的是在物镜1002和第一固定透镜20之间以及在第二固定透镜40和图像拾取器116之间，分别设置有多个透镜，为了解释起来简明起见，图中未示出。
在可动套管12的内周上其光轴中部，第一固定透镜架22与可动套管12形成为一体，且第一固定透镜20连接至第一固定透镜架22并被第一固定透镜架22保持。
在可动套管12的光轴后端，第二固定透镜架42连接为一体，且第二固定透镜40连接至第二固定透镜架42并被第二固定透镜架42保持。
可动透镜30被可动透镜架32保持。
在可动透镜架32的外周上，设置有滚子轴承部34和连接部36，它们之间隔着可动透镜30。
在可动套管12内侧，设置有沿光轴延伸的主引导轴60和次引导轴62，所述每个引导轴的相对端通过压配合被固定到第一固定透镜架22和第二固定透镜架42。
主引导轴60插入滚子轴承部34且次引导轴62连接所述连接部36，使得可动透镜架32不能绕光轴转动但可沿光轴移动。
如图5至7所示，可动透镜驱动机构50包括线圈5002、内轭5004、外轭5006、驱动磁铁5008等。
线圈5002粘着地连接至可动透镜架32的外周，并缠绕成围绕与光轴平行的轴线的细长矩形框架形状。
内轭5004形成为沿光轴延伸的矩形板形状并穿过线圈5002的中间孔，使得其纵向相对端可通过压配合固定至第一固定透镜架22和第二固定透镜架42，从而平行于光轴。
外轭5006形成为平行于线圈5002外侧的内轭5004而延伸的矩形板形状，并构造成在接近内轭5004的纵向相对端的方向上直立的直立壁5006A可连接至内轭5004的纵向相对端。
驱动磁铁5008为沿光轴延伸的矩形板形状，并且依靠磁力吸附和固定在两个直立壁5006A之间的外轭5006的表面。驱动磁铁5008构造成位于其厚度方向的一个位置处的表面作为N极，而位于另一位置处的表面作为S极。
需要注意的是因为外轭5006的每个直立壁5006A磁性吸附至内轭5004，所以外轭5006的每个直立壁5006A连接至内轭5004。
而且，线圈5002的绕组以其不会接触内轭5004和驱动磁铁5008的方式设置在内轭5004和驱动磁铁5008之间的间隙处。
而且，弹性基底5010电连接至所述线圈5002以供应驱动信号，使得驱动信号可以从图2中示出的由控制部分控制的驱动电路(未示出)通过弹性基底5010被供应至线圈5002。
而且，在可动透镜架32的外周上，设置有MR磁铁5012，在该磁铁上以下述方式形成磁尺N极和S极可沿光轴交替变换；在可动套管12面向这个MR磁铁5012的位置处设置有MR传感器5014，其包括磁阻元件，该磁阻元件用于检测MR磁铁5012的磁尺以检测可动透镜架32(可动透镜30)的光轴向位置，并将位置检测信号供应至控制部分126。
而且，在可动透镜架32的外周上，检测条5016以凸出的方式设置在外侧；在可动套管12面向这个检测条5016的位置处，设置有光断续器(photo-interrupter)5018，其检测条5016，以检测可动透镜架32(可动透镜30)的光轴向参考位置，并将参考位置检测信号供应至控制部分126。
因此，当控制部分126控制驱动电路(未示出)以将驱动信号供应至线圈5002时，会在由线圈5002产生的磁场和由内轭5004、外轭和驱动磁铁5008形成的磁性电路产生的磁场之间出现磁性互作用，从而光轴向向前或向后作用力施加至线圈5002，以分别向前或向后移动该可动透镜架32。
控制部分126基于来自光断续器5018的参考位置检测信号和来自MR传感器5014的位置检测信号来控制所述控制信号，从而在可动透镜架32的光轴位置上引导伺服控制。
下面将描述流动路径70。
图8是示出可移动透镜架32在靠近第一固定透镜架22的情况下的示意图；图9是示出流动路径70的结构示意图；图10是示出可移动透镜架32抵靠第一固定透镜架22的情况下的示意图；且图11是示出可移动透镜架32靠近第二固定透镜架42的情况下的示意图。
如图9所示，流动路径70设置在第一固定透镜架22面向可动透镜架32的位置A(由实线箭头所示的范围)和可动透镜架32面向第一固定透镜架22的位置B(由虚线箭头所示的范围)处，以当如果这些透镜架彼此靠近使得可动透镜架32和第一固定透镜架22之间出现空气释放时产生气流阻抗。
第一固定透镜架22和可动透镜架32以下述方式设置当第一固定透镜架22和可动透镜架32彼此靠近时，第一固定透镜20和可动透镜30之间出现的空气通过所述流动路径70。
流动路径70向外朝向第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的半径方向在第一固定透镜20的全部外周上延伸，并且，其在位置A和位置B处沿第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的光轴向前和向后往复横穿，其中，在位置A，第一固定透镜架22面向可动透镜架32，而在位置B，可动透镜架32面向第一固定透镜架22。
为了更具体地描述，流动路径70由第一至第八流动路径71、72、73、74、75、76、77和78组成。
第一流动路径71形成在第一固定透镜架22面向可动透镜架32的位置A和可动透镜架32面向第一固定透镜架22的位置B处，使得其可朝向第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的半径方向以环片形向外在第一固定透镜20的全部外周上延伸。
第一流动路径71构造成随着构成第一流动路径71的可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，第一流动路径71的截面可逐渐减小。因此，第一流动路径也构造成随着可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，通过第一流动路径71的空气逐渐加速，从而可产生逐渐增加的气流阻抗。
第二流动路径72形成为只要在第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的半径方向出现预定的微小尺寸就从第一流动路径71的径向外端向光轴方向以柱形延伸，并且构造成随着可动透镜架32和第一固定透镜架22彼此靠近，流动路径的长度可逐渐增加。
由于当第一固定透镜架22和可动透镜架32彼此靠近时形成了第二流动路径72，穿过第二流动路径72的空气加速，从而使得第二流动路径72中的气流阻抗快速增加。
一旦第二流动路径72形成，即使第一固定透镜架22和可动透镜架32靠得更近，第二流动路径72延长但其截面保持不变，从而通过第二流动路径72的空气的速度或者几乎不变化或者稍微增加。
第三流动路径73形成为从第二流动路径72的后端沿半径方向向外以环片形延伸。
类似于第一流动路径71，第三流动路径73构造成随着构成第三流动路径73的可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，产生逐渐增加的气流阻抗。
第四流动路径74形成为从流动路径73的外径向端以柱形沿光轴向前延伸。
在本实施例中，第四流动路径74形成为具有大截面且对气流阻抗无贡献。
第五流动路径75形成为从流动路径74的前端以环片形朝向半径方向向外延伸。
类似于第一流动路径71和第三流动路径73，第五流动路径75构造成随着构成第五流动路径75的可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，产生逐渐增加的气流阻抗。
第六流动路径76形成为以倾斜方式在圆锥上向后从第五流动路径75的径向后端沿光轴延伸，以使得随着可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，其流动路径的截面可逐渐减小。
第六流动路径76在第一和第三流动路径71和73与第二流动路径72之间作用为中介，并构造成随着构成第六流动路径76的可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，其气流阻抗没有第二流动路径72增加得快，但比第一和第三流动路径71和73增加得快。
第七流动路径77形成为从第六流动路径76的后端沿光轴以柱形向后延伸。
第七流动路径形成为只要在第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的半径方向中存在预定的微小尺寸，第七流动路径就会沿光轴以柱形延伸，从而类似于第二流动路径72，随着如果第一固定透镜架22和可动透镜架32彼此靠近而形成第七流动路径77，气流阻抗快速增加，且一旦第七流动路径77形成，即使该流动路径延长，气流阻抗也几乎不变化。
第八流动路径78形成为从第七流动路径77的后端以环片形朝向半径方向向外延伸。
类似于第一流动路径71、第三流动路径73和第五流动路径75，第八流动路径78构造成随着构造第八流动路径78的可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，第八流动路径的截面可逐渐减小，从而产生逐渐增加的气流阻抗。
在这个结构中，当第一固定透镜架22和可动透镜架32彼此靠近时，构成第八流体路径78的第一固定透镜架22的环片形表面2210和构成第八流体路径78的可动透镜架32的环片形表面3210形成为彼此抵靠的止动表面。
即，作为止动表面的环片形表面2210和3210分别沿流动路径70设置在第一固定透镜架22和可动透镜架32的最外径向位置处。
而且，在本实施例中，在作为止动表面的环片形表面2210和3210彼此抵靠的情况下，构成第五流动路径75的第一固定透镜架22的环片形表面2212和可动透镜架32的环片形表面3212构造成彼此相对，并且在其之间具有一特别小的间隙，而第一固定透镜20和可动透镜30构造成彼此相对，并且在其之间具有一比所述特别小的间隙大的间隙。
需要注意的是在上述实施例中，第一固定透镜20对应于权利要求中的第一透镜，而可动透镜30对应于权利要求中的第二透镜。
接下来，将描述流动路径70的操作。
如图8所示，当可动透镜架32快速地靠近第一固定透镜架22时，具体地说，当第二流动路径72和第七流动路径77开始形成为如图9所示的样子时，第一固定透镜20和可动透镜30之间存在的空气以及可动透镜架32和第一固定透镜架22之间存在的空气试图通过流体路径70而被释放。
在这种情况下，通过第二流动路径72而释放的空气以及通过流动路径77而释放的空气很快遇到气流阻抗，从而使得流动路径70中的压力梯度升高。
当可动透镜架32进一步靠近第一固定透镜架22使得构成第一流动路径71的壁表面、构成第三流动路径73和第五流动路径75的壁表面、构成第六流动路径76的壁表面、以及构成第八流动路径78的壁表面彼此更近时，在这些流动路径71、72、73、75、76和78中的气流阻抗逐渐增加并累加至第二流动路径72和第七流动路径77中的气流阻抗，从而进一步增加了流动路径70中的压力梯度。
当流动路径70中出现这样的压力梯度时，可动透镜架32和第一固定透镜架22之间的内压升高而减小可动透镜30可动透镜架32靠近第一固定透镜20和第一固定透镜架22的速度。
然后，当可动透镜30可动透镜架32慢下来的时候，如图10所示，构成止动表面的表面2210和3210彼此缓慢地抵靠，从而缓和了震动并防止了撞击声音的发生。
根据本实施例，即使在图像拾取装置100的电源关闭而驱动机构50的线圈没有被供应驱动信号并且可动透镜架32可自由移动的情况下使用者摆动手中的图像拾取装置100或者快速改变图像拾取装置100的姿势而造成可动透镜架32快速地靠近第一固定透镜架22，，但由于通过流动路径70的气流阻抗，可动透镜30和可动透镜架32也会慢下来。这使得第一固定透镜架22和可动透镜架32的碰撞得到缓和，从而有效地抑制撞击声音的出现，并有益地防止了令人不愉快的声音进入使用者的耳朵，以及防止出现误解的麻烦。
而且，在驱动机构50的作用下，可动透镜架32的速度比在可动透镜架32可自由移动的情况下使用者摆动手中的图像拾取装置100或快速地改变图像拾取装置的姿势而造成的可动透镜架32快速靠近第一固定透镜架22的速度要慢很多。因此，通过流动路径70的空气的气流阻抗几乎可忽略，且对于控制可动透镜架32(可动透镜30)的移动没有反作用。
因此肯定可以防止撞击声音的出现，并可以确保可动透镜架32(可动透镜30)的光轴向移动冲程，从而有益地将透镜筒10沿其光轴小型化。
而且，虽然第一固定透镜架32可设置有橡胶缓冲器，以使得可动透镜架32可抵靠该缓冲器而避免出现撞击声音，但必须在透镜筒10中沿光轴留出如橡胶缓冲器厚度那么多的空间，然而根据本发明，不需要考虑这种缓冲器的厚度，这对沿光轴小型化透镜筒10是有利的。
而且，在本实施例中，构成止动表面的表面2210和3210设置在流动路径70的最外径向位置处，从而可以在紧邻表面2210和3210彼此抵靠之前，增加第八流动路径78中的气流阻抗。从而，流动路径70中的压力梯度可增加，进一步增加可动透镜架32和第一固定透镜架22之间的内压，这对于进一步减小可动透镜30和可动透镜架32靠近第一固定透镜20和第一固定透镜架22的速度是有利的。
而且，在本实施例中，构成止动表面的表面2210和3210在周向上沿流动路径的全部周边设置，从而几乎唯一地沿周边方向分散表面2210和3210彼此抵靠时遇到的力，从而可以抑制沿与光轴交叉的方向的力(力矩)作用在可动透镜架32上，这对于确保防止滚子轴承部34咬住主引导轴60是有益的。
而且，根据本实施例，在作为止动表面的环片形表面2210和3210彼此抵靠的情况下，构成第五流动路径75的第一固定透镜架22的环片形表面2212和可动透镜架32的环片形表面3212构造成彼此面对，且在它们之间有一小间隙，且该可动透镜30和第一固定透镜20构造成彼此面对，且在其之间具有一大于该小间隙的间隙。
因此，当构成止动表面的表面2210和3210彼此抵靠时，即使可动透镜架32沿光轴方向变形，也可以防止表面2212和3212彼此抵靠以至于在可动透镜30的表面和第一固定透镜20的表面之间受到干涉。因此，这对于沿光轴方向小型化透镜筒是有益的，并确保防止了可动透镜30和第一固定透镜20之间的干涉。
而且，在本实施例中，当第二流动路径72和第七流动路径77形成的同时，气流阻抗快速地增长，使得一旦第二流动路径72和第七流动路径77形成，即使第一固定透镜架22和可动透镜架32彼此靠得更近，气流阻抗也保持几乎不变，从而使得通过流动路径70的增加的气流阻抗被保持住。
因此，可以连续地减小可动透镜30和可动透镜架32经过一相对长的冲程后的速度，其优点是更确保地减小了可动透镜30和可动透镜架32的速度，以缓和第一固定透镜架22和可动透镜架32的震动，从而有效地抑制撞击声音的出现。
而且，由于第一固定透镜20和第一固定透镜架22之间的空气的压力施加在可动透镜30和可动透镜架32上的力F等于可动透镜30和可动透镜架32接触空气的区域S和单位面积的压力P的积SP。在本实施例中，第一固定透镜20和可动透镜30之间增加的空气的内压作用在由第一固定透镜20和可动透镜30形成的大区域上，使得可能在可动透镜架32上施加大作用力。其优点是可降低可动透镜30和可动透镜架32靠近第一固定透镜20和第一固定透镜架22的速度。
下面将描述流动路径80。
如图11所示，流动路径80设置在第二固定透镜架42面向可动透镜架32的位置C处(由实线箭头所示的范围)和可动透镜架32面向第二固定透镜架42的位置D处(由虚线箭头所示的范围)，以当如果这些透镜架彼此靠近使得可动透镜架32和第二固定透镜架42之间出现空气释放时产生气流阻抗。
流动路径80以下述方式设置当第二固定透镜架42和可动透镜架32彼此靠近时，第二固定透镜40和可动透镜30之间出现的空气通过所述流动路径80。
流动路径80向外朝向第二固定透镜40和可动透镜30中的每一个的半径方向围绕第二固定透镜40的全部外周延伸，并且，其在位置C和位置D处沿第二固定透镜40和可动透镜30中的每一个的光轴向前和向后往复横穿，其中，在位置A处，第二固定透镜架42面向可动透镜架32，而在位置D处，可动透镜架32面向第一固定透镜架42。
为了更具体地描述，类似于构成流动路径70的第一至第八流动路径71、72、73、74、75、76、77和78，流动路径80由第一至第四流动路径81、82、83和84组成，并将对其进行简单描述。
第一流动路径81形成在第二固定透镜架42面向可动透镜架32的位置C处和可动透镜架32面向第二固定透镜架42的位置D处，使得其可朝向第二固定透镜40和可动透镜30中的每一个的半径方向在第二固定透镜40的全部外周上以环片形向外延伸。
第一流动路径81构造成随着构成第一流动路径81的可动透镜架32和第二固定透镜架42的壁表面彼此靠近，产生逐渐增加的气流阻抗。
第二流动路径82形成为从第一流动路径81的径向后端沿光轴向后以倾斜方式在圆锥上延伸。
第二流动路径82具有和上述第六流动路径76相同的功能并构造成随着构成第二流动路径82的可动透镜架32和第二固定透镜架42的壁表面彼此靠近，其气流阻抗没有第三流动路径83增加得快，但比第一流动路径81增加得快。
第三流动路径83形成为从第二流动路径82的径向外端沿光轴向后以柱形延伸。
第三流动路径形成为只要在第二固定透镜40和可动透镜30中的每一个的半径方向中存在预定的微小尺寸，第三流动路径就会沿光轴以柱形延伸，从而，由于第三流动路径83构造成如果第二固定透镜架42和可动透镜架32彼此靠近，通过第三流动路径83的空气的流动速度快速增加，从而使得气流阻抗快速增加，且一旦第三流动路径83形成，气流阻抗几乎不变化。
第四流动路径84形成为从第三流动路径83的后端以环片形朝向半径方向向外延伸。
类似于第一流动路径81，第四流动路径84构造成随着构成第四流动路径84的可动透镜架32和第二固定透镜架42的壁表面彼此靠近，产生逐渐增加的气流阻抗。
在这个结构中，如图11所示，当第二固定透镜架42和可动透镜架32彼此靠近时，构成第四流体路径84的第二固定透镜架42的环片形表面4220和构成第四流体路径84的可动透镜架32的环片形表面3220形成为彼此抵靠的止动表面。
即，作为止动表面的环片形表面4220和3220分别沿流动路径80设置在第二固定透镜架42和可动透镜架32的最外径向位置处。
而且，在本实施例中，在作为止动表面的环片形表面4220和3220彼此抵靠的情况下，构成第一流动路径81的第二固定透镜架42的环片形表面4222和可动透镜架32的环片形表面3222构造成彼此相对，并且在其之间具有一特别小的间隙，而第二固定透镜40和可动透镜30构造成彼此相对，并且在其之间具有一比所述特别小的间隙大的间隙。
通过设置这样的流动路径80，可动透镜30和可动透镜架32的速度可以减小，以缓和第二固定透镜架42和可动透镜架32的震动，并有效地抑制撞击声音的出现，从而给出与上述流动路径70相同的作用和效果。
需要注意的是在上述实施例中，第二固定透镜40对应于权利要求中的第一透镜，而可动透镜30对应于权利要求中的第二透镜。
第二实施例图12和13是示出第二实施例的流动路径70的结构的示意图。
在第二实施例中，流动路径70的第六流动路径76比第一实施例中延长得更多，且省略了第七流动路径77。
如图12和13所示，第六流动路径76形成为从第五流动路径75的径向外端沿光轴向后以倾斜方式在圆锥上延伸。
第六流动路径76在第一和第三流动路径71和73与第二流动路径72之间作用为中介，并构造成随着构成第六流动路径76的可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁表面彼此靠近，其气流阻抗没有第二流动路径72增加得快，但比第一和第三流动路径71和73增加得快。
第二实施例省略了第七流动路径77并留下了第六流动路径76，从而，在构成流动路径70的可动透镜架32和第一固定透镜架22的壁彼此靠近的情况下，与第一实施例相比，缓和了气流阻抗的增加。
第三实施例图14是示出第三实施例的流动路径的结构的示意图。
在第一与第二实施例中，流动路径70形成在从第一固定透镜20和可动透镜30的外周到外径向部分的全部长度上，但与第一和第二实施例相反，在第三实施例中，流动路径形成在从第一固定透镜20和可动透镜30的外周到外径向部分的一部分的位置处。
在从第一固定透镜架22的第一固定透镜20的外周沿半径方向向外远离的位置处，围绕第一固定透镜20的光轴形成有环形凹陷部90，且该环形凹陷部具有环片形底表面9002、以及分别从底表面9002的上侧和下侧面对面地直立的柱形内侧表面9004和柱形外侧表面9006。
另一方面，在面对可动透镜架32中的凹陷部分90的位置处，形成有可插入该凹陷部90的环形凸起壁92，该凸起壁具有内周表面9204、外周表面9206和顶表面9202。
当可动透镜32接近第一固定透镜架22时，凸起壁92被插入到凹陷部90中。
然后，空气被压缩在凹陷部90中由底表面9002和顶表面9202形成的空间S中，使得在内侧表面9004和内周表面9204之间围绕第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的光轴形成有柱间隙。另一个柱间隙形成为在外侧表面9006和外周表面9206之间围绕第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的光轴。这些间隙设定为沿第一固定透镜20和可动透镜30中的每一个的半径方向具有预定尺寸并用于形成流动路径94A和94B。
从而，当第一固定透镜架22和可动透镜架32彼此靠近以形成流动路径94A和94B时，夹在凹陷部90中底表面9002和顶表面9202之间的空气试图通过流动路径94A和94B流出凹陷部90，在这种情况下出现了气流阻抗，且该气流阻抗快速增加，但一旦流动路径94A和94B形成，则该气流阻抗几乎不再改变。
即，在第三实施例中，当可动透镜架32接近第一固定透镜架22以将凸起壁92插入到凹陷部90中时，形成了流动路径94A和94B。被压缩在底表面9002和顶表面9202之间的空间S中的空气试图通过流动路径94A和94B流出空间S，在这种情况下气流阻抗沿流动路径94A和94B快速增加，从而增加了沿流动路径94A和94B的压力梯度。
基于沿流动路径94A和94B的压力梯度的出现，空间S中的压力使得可动透镜30和可动透镜架32靠近第一固定透镜20和第一固定透镜架22的速度减小，从而缓和了它们的震动并防止了撞击声音的出现。
第五实施例图15是第四实施例的透镜筒的截面图。
在第四实施例中，流动路径96形成在定位在可动透镜30的径向最外部分处的可动透镜架32的外周和可动套管12的内周表面1210之间。
即，在第四实施例中，可动透镜30和可动透镜架32彼此密封连接且形成为它们是一体的。当可动透镜30和可动透镜架32朝向第一固定透镜20和第一固定透镜架22移动时，空气被限制在可动透镜30和可动透镜架32与第一固定透镜20和第一固定透镜架22之间。而且，当可动透镜30和可动透镜架32朝向第二固定透镜40和第二固定透镜架42移动时，空气被限制在可动透镜30和可动透镜架32与第二固定透镜40和第二固定透镜架42之间。然后，面向可动套管12的内周表面1210的外周表面3250形成在可动透镜架32的外周上。
内周表面1210和外周表面3250之间的间隙设定为具有以下尺寸，该尺寸使得如果因在驱动机构50中的线圈没有被供应驱动信号且可动透镜架32可自由移动的情况下摆动图像拾取装置100而造成可动透镜架32快速地(迅速地)移动时会产生气流阻抗，而对于由驱动机构50移动可动透镜架32时的平滑运动则不产生气流阻抗。
根据该第四实施例，可动透镜架32靠近第一固定透镜20和第二固定透镜架42的速度减小以缓和震动，从而防止了撞击声音的产生。
虽然已经使用数字镜头照相机作为图像拾取装置描述了本发明，但本发明也可用于摄像机和其它各种类型的图像拾取装置。
权利要求
1.一种具有光学系统的透镜筒，所述光学系统设置在一镜筒中，用于将物体的图像引导到图像拾取装置，所述光学系统包括用于保持第一透镜的第一透镜架和用于保持第二透镜的第二透镜架，所述第一透镜架和所述第二透镜架沿光轴相对彼此可相对运动，其特征在于流动路径用于当如果第一和第二透镜架彼此靠近使得第一和第二透镜架之间存在的空气被释放时产生气流阻抗，该流动路径设置在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处。
2.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述流动路径在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处在所述第一和第二透镜的全部外周上沿所述第一透镜和所述第二透镜的半径方向向外延伸。
3.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述第一透镜架和所述第二透镜架设置成当所述第一和第二透镜架彼此靠近时所述第一和第二透镜之间存在的空气也可释放至流动路径。
4.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述流动路径朝向所述第一透镜和所述第二透镜的半径方向向外延伸，并且，其在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处沿所述第一和第二透镜的光轴向前和向后往复横穿。
5.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述流动路径从所述第一和第二透镜的全部外周沿所述第一透镜和所述第二透镜的半径方向向外延伸，并且，其在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处沿所述第一和第二透镜的光轴向前和向后往复横穿。
6.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述流动路径在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处从所述第一和第二透镜的外周沿所述第一透镜和所述第二透镜的半径方向向外延伸；在设定在所述流动路径的所述半径方向中的最外位置处的部分构成所述流动路径的所述第一透镜架的壁表面和所述第二透镜架的壁表面，形成为彼此抵靠的止动表面。
7.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述流动路径构造成包括柱间隙，该柱间隙围绕所述第一和第二透镜的光轴中的任意一个而柱形地延伸，且该柱间隙的路径长度随着所述第一和第二透镜架彼此靠近而逐渐增加。
8.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述流动路径构造成包括围绕所述光轴的环片形间隙，所述间隙沿垂直于所述第一和第二透镜的所述光轴的平面延伸，且在该间隙中，随着所述第一和第二透镜架彼此靠近，流动路径的截面逐渐减小。
9.如权利要求1所述的透镜筒，其特征在于所述流动路径构造成包括柱间隙，该柱间隙围绕所述第一和第二透镜的光轴在圆锥上延伸，并且在该间隙中，随着所述第一和第二透镜架彼此靠近，流动路径的截面逐渐减小。
10.一种具有光学系统的透镜筒，所述光学系统设置在一镜筒中，用于将物体的图像引导到图像拾取装置，所述光学系统包括用于保持可动透镜的可动透镜架，所述可动透镜架在镜筒主体中沿其光轴可动，其特征在于所述可动透镜架具有面对所述镜筒主体的内周表面的外周；流动路径用于当所述可动透镜架沿光轴朝向一侧移动而在该侧的所述镜筒主体中存在的空气被释放时产生气流阻抗，该流动路径设置在所述透镜主体的内周表面和可动透镜架的外周之间。
11.一种图像拾取装置，其包括透镜筒，该透镜筒具有设置在一镜筒中的图像拾取装置和用于将物体的图像引导至所述镜筒中的图像拾取器的光学系统，所述光学系统包括用于保持第一透镜的第一透镜架和用于保持第二透镜的第二透镜架，所述第一透镜架和所述第二透镜架沿光轴相对彼此可相对运动，其特征在于流动路径用于当如果第一和第二透镜架彼此靠近使得第一和第二透镜架之间存在的空气被释放时产生气流阻抗，该流动路径设置在所述第一透镜架面对所述第二透镜架的位置和所述第二透镜架面对所述第一透镜架的位置处。
12.一种图像拾取装置，其包括透镜筒，该透镜筒具有设置在一镜筒中的图像拾取器和用于将物体的图像引导至所述镜筒中的图像拾取器的光学系统，所述光学系统包括用于保持可动透镜的可动透镜架，所述可动透镜架在镜筒主体中沿其光轴可动，其特征在于所述可动透镜架具有面对所述镜筒主体的内周表面的外周；流动路径用于当所述可动透镜架沿光轴朝向一侧移动而在该侧的所述透镜主体中存在的空气被释放时产生气流阻抗，该流动路径设置在所述透镜主体的内周表面和可动透镜架的外周之间。
全文摘要
本发明提供一种透镜筒，其优点在于可减小尺寸并有效地抑制透镜架和成像装置的碰撞噪音。在该透镜筒中，流动路径(70)形成在彼此接近的第一固定透镜架(22)面对可动透镜架(32)的位置(A)和可动透镜架(32)面对第一固定透镜架(22)的位置(B)处，使得当这些位置之间存在的空气逃逸时产生气流阻抗。流动路径(70)形成为当第一固定透镜架(22)和可动透镜架(32)彼此靠近时，允许第一固定透镜(20)和可动透镜(30)之间的空气从中穿过。
文档编号G02B7/04GK101031835SQ200680000659
公开日2007年9月5日 申请日期2006年6月13日 优先权日2005年6月13日
发明者小山高志, 鸭田征明 申请人:索尼株式会社, 株式会社腾龙