CN101027603A - 透镜镜筒以及备有透镜镜筒的摄像装置、照相机、携带器具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透镜镜筒以及更加薄型的照相机，其中，透镜镜筒备有采用了反射部件的弯曲光学系统的、在能够薄型化的同时，操作性良好的镜头挡板开关机构。透镜镜筒包括：开口部，其使被摄物体光入射；镜头挡板，其使所述开口部为露出的打开状态和所述开口部为覆盖的关闭状态；多个透镜组，其引导所述被摄物体光；反射部件，其使所述被摄物体光略直角弯曲；摄像元件，其对由所述多个透镜组与所述反射部件引导的被摄物体光进行光电变换；通过使所述多个透镜组中的所定透镜组在光轴方向移动来进行变倍，其中，至少一个透镜组随从与导程螺杆上螺合的螺合部件的移动而移动，且所述螺合部件能够移动到超过所述一个透镜组移动范围的位置，通过所述螺合部件在超过所述一个透镜组移动范围的位置的移动，来开关所述镜头挡板。
Description
技术领域
本发明涉及镜头挡板驱动机构，其设置在镜筒的被摄物体光入射开口，其中，镜筒中的摄像光学系统是将被摄物体光略直角弯曲后导向摄像元件。
背景技术
根据以往的知识已经知道，所谓数码照相机是由摄像元件对被摄物体像进行光电变换，将光电变换了的信号变换成数码信号，进行所定的处理之后，在记录媒体进行电子记录，其中，在摄像光学系统中设置反射部件，将光轴弯曲到略平行于照相机表面的方向。另外，配置镜头挡板，并通过使其在覆盖位置和露出位置的移动，打开或关闭备有该弯曲光学系统的照相机表面的被摄物体光入射开口部，该类技术也已经有所公开。
作为备有这种弯曲光学系统的照相机镜头挡板的开关驱动机构，已经知道，采用配置在光轴周围的透镜组圆周方向上的变倍用凸轮筒，将凸轮筒转动区域中的所定区域用作开/关镜头挡板。
另外，用手动转动设置在照相机表面的操作盘，与该转动操作连动地使与操作盘系合的镜头挡板转动以开/关开口部，该技术已经有所公开(参照例如专利文献1)。
专利文献1：特开2001-111868号公报(图6～图10)
发明内容
发明欲解决的课题
上述采用弯曲光学系统的照相机，即使弯曲光学系统是变倍系统，光学系统也不从照相机机身表面突出，能够使照相机表面呈现平坦。
但是，上述配置在透镜组圆周方向的变倍用凸轮筒的转动区域，其中，将所定的区域用作镜头挡板开/关之结构，只要一按下起动按钮等操作部件便能够打开镜头挡板，即进入摄影准备状态，这从操作性来说是较好的，但必须在构成光学系统的透镜组外侧的光轴周围配置变倍用的凸轮筒，致使光学系统的镜筒直径变大，不利于照相机的薄型化。
另外，上述专利文献1中记载的镜头挡板的开关驱动机构，是用手动逐次转动设置在照相机表面开口部周围的操作盘，这与用电动来进行开关动作的镜头挡板相比，存在操作性低劣之问题。
本发明鉴于上述问题，以以下为目的，使得采用反射部件的弯曲光学系统的薄型化成为可能，同时，采用操作性良好的镜头挡板开关机构的透镜镜筒并且通过备有该透镜镜筒，更薄得到型的照相机。
解决课题的手段
上述目的通过以下构成来解决。
第1项是一种透镜镜筒，其包括：开口部，其使被摄物体光入射；镜头挡板，其使所述开口部为露出的打开状态和所述开口部为覆盖的关闭状态；多个透镜组，其引导所述被摄物体光；反射部件，其使所述被摄物体光略直角弯曲；摄像元件，其对由所述多个透镜组与所述反射部件引导的被摄物体光进行光电变换；通过使所述多个透镜组中的所定透镜组在光轴方向移动来进行变倍，其特征在于，在光轴方向移动的所定透镜组中，至少一个透镜组随从与导程螺杆上螺合的螺合部件的移动而移动，且所述螺合部件能够移动到超过所述一个透镜组移动范围的位置，通过所述螺合部件在超过所述一个透镜组移动范围的位置的移动，来开关所述镜头挡板。
第2项是第1项中记载的透镜镜筒，其中，所述镜头挡板由付势(energizing)部件付势在使所述开口部露出的方向，通过所述螺合部件向反抗所述付势部件的付势力的方向移动，到达覆盖所述开口部的状态。
第3项是第1又第2项中记载的透镜镜筒，其中，在光轴方向上移动的所定透镜组由付势部件付势在相互离间的方向。
第4项是第1～第3项的任何一项中记载的透镜镜筒，其中，所述多个透镜组中，配置在所述反射部件与所述摄像元件之间的透镜组，由2根导向轴定出各自光轴垂直方向上的位置定位。
第5项是一种摄像装置，其特征在于，备有第1～第4项的任何一项中记载的透镜镜筒。
第6项是一种照相机，其特征在于，备有第1～第4项的任何一项中记载的透镜镜筒。
第7项是一种带有照相机功能的携带器具，其特征在于，备有第1～第4项的任何一项中记载的透镜镜筒。
发明的效果
本发明中的透镜镜筒，使螺合于导程螺杆的螺合部件移动，并使透镜组随螺合部件移动以进行变倍，使该螺合部件能够移动到超过透镜组移动范围的位置，通过螺合部件在超过透镜组移动范围的位置的移动，进行镜头挡板的开关，通过上述本发明的透镜镜筒，能够使各部分的驱动方向是在与光轴平行的方向上，由此能够形成更薄型的镜筒结构，并且，不必另设传动装置便能进行镜头挡板的开关以及变焦，能够得到备有低成本且操作性良好的透镜镜筒的照相机。
附图说明
图1：备有本发明涉及的透镜镜筒的照相机，其主要构成单元的内部配置的一例示意图。
图2：本发明涉及的透镜镜筒的单元状态立体图。
图3：本发明涉及的透镜镜筒内包容的变倍可能弯曲摄像光学系统的截面示意图。
图4：第2透镜组以及第4透镜组的移动机构模式示意图。
图5：本发明涉及的透镜镜筒的镜头挡板开关机构的一例模式示意图。
图6：本发明涉及的镜头挡板开关机构的其他例子的模式示意图。
符号的说明
1第1透镜组
2第2透镜组
3第3透镜组
4第4透镜组
5光学过滤器
6摄像元件
9快门单元
10主筒A
11主筒B
15导向轴
16导向轴
18压缩卷弹簧
20第1马达
21第2马达
22螺合部件(螺帽)
50透镜镜筒
51开口部
60镜头挡板
62弹簧A
64镜头挡板驱动部件
67弹簧B
100照相机
具体实施方式
以下通过实施方式对本发明作详细说明，但本发明不局限于此。
图1是备有本发明涉及的透镜镜筒的照相机100，其主要构成单元的内部配置一例示意图。该图是从被摄物体侧看到的照相机100的立体图。
如图1所示，本发明涉及的透镜镜筒50竖立配置在照相机100的右侧，其内部包容了变倍可能的弯曲摄像光学系统，如图所示配置了取入摄物体光束的镜头开口部51。并且设置了镜头挡板，其操纵露出镜头开口部51的打开和覆盖镜头开口部51的关闭状态。
52是闪光发光窗，53是配置在闪光发光窗后方的反射罩，闪光单元由氙管还有主电容器、回路基板等构成。54是卡片型图像记录用存储器。55是电池，向本照相机的各部供给电源。图像记录用存储54以及电池55能够从没有图示的盖部插入/脱卸。
本照相机的上面配置了点动按钮56，按下其1段则照相机进行摄像准备，即，对焦动作、测光动作，按下其2段则进行摄影曝光动作。57为主开关，是切换照相机动作状态和非动作状态的切换开关。若通过主开关57切换到动作状态，则没有图示的镜头挡板至打开状态，同时各部开始动作。另外，若通过主开关57切换到非动作状态，则镜头挡板至关闭状态，同时各部结束动作。
本照相机的背面配置了图像显示部58，其由LCD或有机EL构成，显示图像还有文字信息等。另外，配置了进行变焦镜头推进(zoom-up)、变焦镜头下降(zoom-down)的变焦按钮；从显示出的功能选择所希望功能的选择按钮等没有图示的操作部件。
另外，在这些主要构成单元之间，配置了没有图示的连接各部同时装载了各种电子部件的回路基板，其驱动以及控制各主要构成单元。
并且还备有没有图示的外部输出端子、吊带装配部位、三角座等。
图2是本发明涉及的透镜镜筒50的单元状态立体图。
如图2所示，透镜镜筒50的镜头开口部51近旁的主筒A10上配置着由支轴61支撑着的镜头挡板60。镜头挡板60以支轴61为中心按图示箭头方向转动，在镜头开口部51露出位置和覆盖位置之间作且替开关动作。6是摄像元件，20是使另一个透镜组移动的第1马达，21是使又另一个透镜组移动的第2马达。第1马达20、第2马达21、摄像元件6连接在没有图示的印刷基板上，被分别控制以及驱动。
图3是本发明涉及的透镜镜筒50内包容的变倍可能弯曲摄像光学系统的截面示意图。本图沿包含弯曲前及弯曲后的2个光轴的面剖开，表示广角时的状态。
如图3所示，OA为弯曲前的光轴，OB为弯曲后的光轴。透镜镜筒50的外侧由主筒A10以及主筒B11构成。
1是第1透镜组，该第1透镜组1中包括：透镜11，其以OA为光轴地朝着被摄物体配置；棱镜12，其为反射部件，使光轴OA略向直角方向弯曲；透镜13，其以由棱镜12弯曲的光轴OB为光轴地配置。该第1透镜组1是固定于主筒A10的透镜组。
在构成该第1透镜组的透镜11的前方(被摄物体光入射侧)，配置了镜头挡板60，其操纵露出开口部的打开状态和覆盖开口部的关闭状态。镜头挡板60与形成在主筒A10上的轨道10r接触转动，达成图示的打开状态以及覆盖开口部的关闭状态。
2是第2透镜组，装在第2透镜组镜框2k中。变倍(以下也称变焦)时，第2透镜组是与第2透镜组镜框2k一起作一体移动的透镜组。
3是第3透镜组，装在第3透镜组镜框3k中。第3透镜组镜框3k通过主筒A10固定，变倍时该第3透镜组3是不作移动的透镜组。
4是第4透镜组，装在第4透镜组镜框4k中。变倍时以及焦点调节(以下又称调焦)时，第4透镜组是与第4透镜组镜框4k一起作一体移动的透镜组。
5是光学过滤器，积层了红外线过滤以及光学低通过过滤，装配在主筒A10。6是摄像元件，采用CCD(Charge Coupled Device)型影像传感、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型影像传感等。摄像元件6装配在装配部件8上，装配部件8与摄像元件6一起装在主筒A10上。7是易弯性印刷基板，与摄像元件6连接，然后连接到照相机内的其他回路。9是快门单元，与第3透镜镜框相同，固定于主筒A10。
第2透镜组2以及第4透镜4组各自从图示的广角状态位置向着第3透镜组3接近的方向，仅作设定量的移动来进行变焦。并且，第4透镜组4从变焦移动后的位置起，进一步移动来进行聚焦。
图4是第2透镜组2以及第4透镜组4的移动机构模式示意图。图4表示第2透镜组2以及第4透镜组4在广角位置的状态。在以下的图中，为了避免重复说明，对相同功能的部件付与相同符号来进行说明。
如图4所示，嵌合导向轴15，使其贯通第2透镜组镜框2k上一体形成的套管2s和第4透镜组镜框4k上一体形成的套管4s。并且，配置导向轴16，使其与第2透镜组镜框2k上一体形成的旋转制动部2m和第4透镜组镜框4k上一体形成的旋转制动部4m接合。由此，第2透镜组镜框2k、第4透镜组镜框4k能够沿着导向轴15、16在光轴OB方向滑动。
并且，优选将套管2s形成为如图所示延伸到棱镜12的侧边。这样，能够在原有透镜镜筒全长下，确保套管2s更充分长度的嵌合长度，能够使第2透镜组镜框2k，即第2透镜组2作更圆滑的移动。
另外，导向轴15以及16又嵌合贯通快门单元9以及第3透镜组镜框3k。这样，通过一对导向轴能够对第2透镜组2、第3透镜组3、第4透镜组4作光轴垂直方向的定位，防止第3透镜组3在相对第2透镜组2、第4透镜组4发生位移的状态被定位。
并且，第2透镜组镜框2k具有形成在套管2s上的突起部2t，第4透镜组镜框4k具有形成在套管4s上的突起部4t，该突起部2t和4t通过为付势部件的压缩弹簧卷18付势在相互离间的方向。贯通突起部2t和4t地配设轴17，其防止压缩弹簧卷18压弯。
20是第1马达，21是第2马达，都为步进马达。第1马达20具有导程螺杆20r，第2马达21具有导程螺杆21r，导程螺杆20r上螺合了在旋转方向全周螺合的螺合部件(也称螺帽)22，导程螺杆21r上螺合了在旋转方向全周螺合的螺合部件(也称螺帽)24。螺帽22和24与没有图示的旋转制动部接合，通过导程螺杆的旋转分别能够在光轴OB方向移动。
如图所示，螺帽22与第2透镜组镜框2k上一体形成的突起部2t碰接，使第2透镜组镜框2k反抗压缩弹簧卷18的付势力停止，由此定出第2头镜组镜框2k在光轴OB方向的位置。同样，如图所示，螺帽24与第4透镜组镜框4k上一体形成的突起部4t碰接，使第4透镜组镜框4k反抗压缩弹簧卷18的付势力停止，由此定出第4透镜组镜框4k在光轴OB方向的位置。
由此，通过第1马达20的导程螺杆20r的旋转，螺帽22在光轴OB方向移动，能够使第2透镜组镜框2k移动到光轴OB方向所希望的位置停止。同样，通过第2马达21的导程螺杆21r的旋转，螺帽24在光轴OB方向移动，能够使第4透镜组镜框4k移动到光轴OB方向所希望的位置停止。即，通过控制第1马达20和第2马达21的旋转方向以及旋转量，使第2透镜组2和第4透镜组4独立移动进行变焦，并且，通过第2马达21使第4透镜组4移动进行聚焦。
即，第2马达21的螺帽24是在实线所示广角位置与虚线所示望远位置之间移动进行变焦，而通过在其位置的前后作微小移动进行聚焦。
图4中，为了帮助理解说明，将第1马达20和第2马达21的位置移到镜筒外进行图示，但优选固定配置在主筒A10中。另外，图中没有表示，配置了检出第2透镜组2存在的位置传感器和检出第4透镜组4存在的位置传感器。例如采用照相继电器作为位置传感器。该位置传感器用来判断分别形成在第2透镜组镜框2k以及第4透镜组镜框4k的遮蔽部是在遮蔽各自位置传感器的投受光系之间还是在不遮蔽位置传感器的投受光系的位置，以从遮蔽状态向不遮蔽状态的切换位置为基准，控制各自2个步进马达的旋转方向以及旋转量，进行透镜组的位置控制。
并且，除上述之外，第1马达20的螺帽22还进行后述的镜头挡板的开关控制。以下，对螺帽22的动作作说明。
设定第1马达20的螺帽22，使其能够移动到超过第2透镜组2移动范围的位置。变焦时在实线所示广角位置与虚线所示望远位置之间(图示Y～Z的范围)移动，并且能够移动到超过该位置的虚线所示位置(图示X～Y的范围)。该图示X～Y范围是第2透镜组镜框2k与制动部件10s碰接停止的状态。通过螺帽22在该图示X～Y范围的移动，进行后述的镜头挡板的开关动作。
图5是本发明涉及的透镜镜筒的镜头挡板开关机构的一例模式示意图。图5(a)表示镜头挡板60的打开状态，图5(b)表示镜头挡板60的关闭状态。
图5(a)所示镜头挡板60打开状态，其中，镜头挡板60由弹簧A62付势于打开方向，以支轴61为中心地转动，与形成在主筒A10上的针A63碰接，在露出开口部51的状态停止。
64是镜头挡板驱动部件。镜头挡板驱动部件64从图示状态向图示右方移动时，形成在镜头挡板驱动部件64上的碰接部64t与形成在镜头挡板60上的针B65接合。另外，形成在镜头挡板驱动部件64上的针C66与螺合在第1马达20的导程螺杆20r上的螺帽22在图示Y～X的位置接合，通过螺帽22从位置Y向位置X的移动，使镜头挡板驱动部件64从图示状态向图示右方移动。
即，螺帽22在Y位置左侧(图4的图示Y～Z范围)时，螺帽22与针C66离间，维持在镜头挡板打开状态。
另一方面，当驱动第1马达20使螺帽22从Y位置向X位置方向移动，则螺帽22与针C66接合使镜头挡板驱动部件64向图示右方移动。由此，镜头挡板驱动部件64的碰接部64t推动镜头挡板60的针B65，反抗弹簧A62的付势，使镜头挡板60转动。
当使螺帽22移动到图5(b)所示X位置，则镜头挡板60成覆盖开口部状态，若在该状态下使第1马达20停止，则维持该关闭状态。
从关闭状态向打开状态的动作是驱动第1马达20，使螺帽22从X位置向Y位置方向移动，由此，镜头挡板60由于弹簧A62的付势力而转动，到达图5(a)所示打开状态。
即，装载于照相机的情况时，若ON主开关使处于动作状态，则驱动第1马达20，使螺帽22从X位置向Y位置移动，由此，由于弹簧A62的付势力使镜头挡板60从图5(b)所示状态到达图5(a)所示打开状态，并且，通过使螺帽22从Y位置向图示左方(图4的图示Y～Z的范围)移动，则能够从广角状态进行变焦。另一方面，当OFF主开关使处于非动作状态的情况时，首先使螺帽22向Y位置移动回到广角状态，并且使螺帽22从Y位置向X位置方向移动，由此在脱离了第2透镜组2的状态下使镜头挡板60抵抗弹簧A62的付势力向关闭方向转动，在X位置使螺帽22停止，由此能够达到图5(b)的关闭状态。
如上所述，使螺合在导程螺杆上的螺帽移动，由其带动透镜组移动进行变焦，并使该螺帽能够移动到超过透镜组移动范围的位置，通过螺帽在超过透镜组移动范围位置的移动开关镜头挡板，这样，能够使各部分的驱动方向在弯曲后的光轴平行方向，由此能够构成薄型的镜筒，并且，不必要添加新的传动装置，便能进行镜头挡板的开关，能够得到一种备有低成本以及操作性良好的透镜镜筒的照相机。
另外，因为在照相机非动作状态时透镜组镜框与螺帽的接合是分离的，所以，即使受到落下等冲击时，冲击不会影响螺帽、导程螺杆以及马达，因此能够得到一种防止结构破损的照相机。
而且就形成在第4透镜组镜框4k套管4s上的突起部4t与螺帽24来说，优选在照相机非动作状态使螺帽24移动到超过第4透镜组4移动范围的位置。这样，同样当受到落下等冲击时，冲击不会影响螺帽24、导程螺杆21r以及马达21，能够防止这些部件破损。
图6是本发明涉及的镜头挡板开关机构的其他例子模式示意图。图6(a)表示镜头挡板60的打开状态，图6(b)表示镜头挡板60的关闭状态。
图6所示镜头挡板开关机构与图5所示镜头挡板开关机构的不同点在于，镜头挡板驱动部件64与镜头挡板60不直接接合而介过弹簧B67接合，对不同于图5的部分作说明。
图6所示的弹簧B67为拉伸卷弹簧，其所谓的弹簧系数较高，仅少量的伸长就具有大于弹簧A62的付势力，图6(a)所示打开状态的镜头挡板62和镜头挡板驱动部件64的位置关系，其中，设定为自由长度不施加付势力。因此，由于弹簧A62的付势力镜头挡板60成打开状态。另一方面，螺帽22向图示X位置移动，当镜头挡板驱动部件64到图6(b)所示状态，则弹簧B67被拉伸，由于大于弹簧A62之付势力的弹簧B67的付势力，使镜头挡板60到关闭状态。镜透挡板60由于形成在主筒A上的针D68停止在关闭状态。
通过上述结构，即使在镜透挡板60的动作区域挟入异物等情况时，也能够得到不发生破损的镜头挡板开关机构。
而且，本发明的透镜镜筒不仅仅适用于通常的数码照相机，也适用于内载于手机等的照相部门，本发明所谓的照相机当然包括内载于便携终端等的照相模块。另外，这里取纵向配置透镜镜筒的照相机为例进行了说明，但当然也适用横向配置透镜镜筒的情况。
Claims (7)
1.一种透镜镜筒，其包括：开口部，其使被摄物体光入射；镜头挡板，其使所述开口部为露出的打开状态和所述开口部为覆盖的关闭状态；多个透镜组，其引导所述被摄物体光；反射部件，其使所述被摄物体光略直角弯曲；摄像元件，其对由所述多个透镜组与所述反射部件引导的被摄物体光进行光电变换；通过使所述多个透镜组中的所定透镜组在光轴方向移动来进行变倍，其特征在于，在光轴方向移动的所定透镜组中，至少一个透镜组随从与导程螺杆上螺合的螺合部件的移动而移动，且所述螺合部件能够移动到超过所述一个透镜组移动范围的位置，通过所述螺合部件在超过所述一个透镜组移动范围的位置的移动，来开关所述镜头挡板。
2.权利要求1中记载的透镜镜筒，其特征在于，所述镜头挡板由付势(energizing)部件付势在使所述开口部露出的方向，通过所述螺合部件向反抗所述付势部件的付势力的方向移动，到达覆盖所述开口部的状态。
3.权利要求1又2中记载的透镜镜筒，其特征在于，在光轴方向上移动的所定透镜组由付势部件付势在相互离间的方向。
4.权利要求1～3的任何一项中记载的透镜镜筒，其特征在于，所述多个透镜组中，配置在所述反射部件与所述摄像元件之间的透镜组，由2根导向轴定出各自光轴垂直方向上的位置定位。
5.一种摄像装置，其特征在于，备有权利要求1～4的任何一项中记载的透镜镜筒。
6.一种照相机，其特征在于，备有权利要求1～4的任何一项中记载的透镜镜筒。
7.一种带有照相功能的携带器具，其特征在于，备有权利要求1～4的任何一项中记载的透镜镜筒。
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