CN1690756A - 伸缩式镜筒与成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种伸缩式镜筒，其包括彼此外径不同的多个筒和置于多个筒内的图像捕捉光学系统，多个筒能够同轴运动并沿轴向执行相对运动；其中图像捕捉光学系统包括至少两个沿图像捕捉光学系统的光轴方向设置的透镜保持架；并且考虑到将物体侧设置为前侧而将反向侧设置为后侧的情况时，放置于最靠后位置处的每个最靠后透镜保持架和直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架之一分别由相应导向机构可运动地支承，以便沿光轴方向运动和通过相应驱动机构沿光轴方向运动。

Description

伸缩式镜筒与成像设备

相关申请的交叉引用

本发明包含2004年4月19日向日本专利局提交的日本专利申请JP2004-123173所涉及的主题，其内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种伸缩式镜筒与一种成像设备。

背景技术

现有的伸缩式镜筒包括图像捕捉光学系统，并且适用于沿其光轴在轴向上收缩和/或伸出并被用作成像设备的镜筒，例如数码照相机和数码摄像机。

这种伸缩式镜筒具有多个透镜保持架，其置于在物体电子成像所用的成像装置前面的位置处以便沿着其光轴方向运动，其中物体的光学图像由图像捕捉光学系统形成，镜筒还具有用于沿着其光轴方向移动每个透镜保持架的多个驱动机构。

对于驱动机构而言，每个已经提出的机构均具有沿着其光轴方向延伸的外螺纹构件、用于驱动外螺纹构件转动的马达以及拧入外螺纹构件中的内螺纹构件，沿着外螺纹构件的延伸方向运动，其适于使得这种内螺纹构件连接于透镜保持架上，而且通过马达转动透镜保持架与内螺纹构件一起沿着光轴方向运动(例如：参看日本公开专利申请No.2002-286988专利局公报)。

在这种伸缩式镜筒中，当处于收缩状态时，每个透镜保持架向位于沿光轴方向最靠后的后端位置运动。同时，为了防止每个透镜保持架和驱动机构因此受到损坏，所以应当确保透镜保持架之间以及置于最靠后位置的透镜保持架与提供于筒后端的部件之间具有空隙。

另一方面，已经提出了一种伸缩式镜筒，其中邻接构件提供于沿光轴方向设置的多个透镜保持架的最靠前位置处以便能够沿着其光轴方向运动，其中压缩螺旋弹簧置于邻接构件的后端与相邻透镜保持架之间(例如：参看日本公开专利申请No.2002-383449专利局公报)。

这种伸缩式镜筒适于使得在其处于收缩状态时，每个透镜保持架利用向后移动邻接构件而通过压缩螺旋弹簧缩回，将多个透镜保持架制成彼此邻接，而将提供于最靠后位置处的透镜保持架制成与镜筒的后端邻接。

发明内容

在前一种伸缩式镜筒中，应当确保相邻多个透镜保持架之间的空隙。这样，当考虑到处于收缩状态中筒的小型化方面时，前一种伸缩式镜筒就存在着一些问题。

后一种伸缩式镜筒需要特定部件如邻接构件和压缩螺旋弹簧，因而就增加了部件的成本。另外，还需要有安置邻接构件和压缩螺旋弹簧的空间。因此，当追求处于收缩状态中筒的小型化方面时，后一种伸缩式镜筒也存在着一些问题。

鉴于这种情况，就考虑到了本发明。本发明的一个优选实施例提供了一种镜筒与一种成像设备，它们在其中不需要专门部件的情况下有利于处于收缩状态中筒的小型化。

根据本发明的优选实施例，优选地提供了一种伸缩式镜筒，其包括彼此外径不同的多个筒和置于多个筒内的图像捕捉光学系统，多个筒能够同轴运动并沿轴向执行相对运动；其中图像捕捉光学系统包括至少两个沿图像捕捉光学系统的光轴方向设置的透镜保持架；并且考虑到将物体侧设置为前侧而将反向侧设置为后侧的情况时，放置于最靠后位置处的每个最靠后透镜保持架和直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架之一分别由相应导向机构可运动地支承，以便沿光轴方向运动和通过相应驱动机构沿光轴方向运动，伸缩式镜筒具有用于沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的驱动机构，其包括由马达驱动而沿着光轴方向直线运动的运动件；其中：最靠后透镜保持架通过螺旋弹簧而被向前推动；提供于最靠后透镜保持架中的接合件从运动件后方与运动件相邻接并跟随运动件直线运动，以便使得最靠后透镜保持架沿光轴方向运动；最靠后透镜保持架通过相应驱动机构而被移动至最靠后的后端位置，当处于收缩状态时多个筒的总长度最小；直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架通过相应驱动机构向后运动，并且在后端位置与最靠后透镜保持架邻接，然后与最靠后透镜保持架一起向后运动至后端位置，运动件在后端位置与接合件分开。

另外，根据本发明的另一个优选实施例，提供了一种成像设备，其包括彼此外径不同的多个筒和置于多个筒内的图像捕捉光学系统，多个筒能够同轴运动并沿轴向执行相对运动；其中图像捕捉光学系统包括至少两个沿图像捕捉光学系统的光轴方向设置的透镜保持架；并且考虑到将物体侧设置为前侧而将反向侧设置为后侧的情况，放置于最靠后位置处的每个最靠后透镜保持架和直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架之一分别由相应导向机构可运动地支承，以便沿光轴方向运动和通过相应驱动机构沿光轴方向运动，成像设备包括：

用于沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的驱动机构，其包括由马达驱动而沿着光轴方向直线运动的运动件；其中：

最靠后透镜保持架通过螺旋弹簧而被向前推动；

提供于最靠后透镜保持架中的接合件从运动件后方与运动件相邻接并跟随运动件直线运动，以便使得最靠后透镜保持架沿光轴方向运动；

最靠后透镜保持架通过相应驱动机构而被移动至最靠后的后端位置，处于多个筒的总长度最小的收缩状态；以及

直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架通过相应驱动机构向后运动，并且在后端位置与最靠后透镜保持架邻接，然后与最靠后透镜保持架一起向后运动至后端位置，运动件在后端位置与接合件分开。

根据本发明的优选实施例，当在镜筒处于收缩状态时，最靠后透镜保持架可以被制成与直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架邻接。这样，就不需要保证两个透镜保持架之间的空隙。因此，可以减少收缩状态下筒沿光轴方向的尺寸。

附图说明

通过参阅结合附图对本发明的当前优选示例性实施例所进行的以下描述，本发明的上述和其它目的、特征及优点将变得更加清楚，其中：

图1是作为本发明优选实施例第一实例的成像设备的透视图；

图2是示出了作为本发明优选实施例第一实例的成像设备构型的方块图；

图3(A)和3(B)是示出了镜筒10的状况的透视图；

图4(A)至4(C)是示出了镜筒10的状况的剖视图；

图5是示出了伸缩式透镜的部件分解透视图；

图6是固定环20的显影图；

图7是凸轮环24的显影图；

图8是示出了每个第三组透镜保持架1802和基座12的构型的透视图；

图9是示出了每个第二透镜保持架1602、第三组透镜保持架1802和基座12的构型的透视图；

图10是示出了驱动机构29的透视图；

图11是示出了每个第三组透镜保持架1802和基座12的构型的说明性视图；

图12(A)和12(B)是示出了第三组透镜保持架1802被移动至后部位置的状况的透视图；

图13是处于使用状态的镜筒10的纵向剖视图；以及

图14是处于收缩状态的镜筒10的纵向剖视图。

具体实施方式

通过使得最靠后透镜保持架与直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架邻接，就可以尝试在不需要专门部件的情况下使得处于收缩状态中的筒小型化。

接下来，下文中将通过参考附图对本发明优选实施例的一个实例进行描述。

图1是根据本发明优选实施例一个实例的成像设备的透视图。图2是示出了根据本发明优选实施例一个实例的成像设备构型的方块图。

如图1中所示，构成优选实施例的这个实例的成像设备100为具有外壳102的数码照相机，外壳102构成了其外罩或主体。

用于容纳并保持图像捕捉光学系统104的伸缩式镜筒10提供于外壳102正面的右侧位置处。闪光段106和光学取景器40的物镜108提供于外壳102正面上部位置处(参看图3(A)和3(B))。

镜筒10配置成通过包括于外壳102中的驱动段124(参看图2)可以使得镜筒在从外壳102的正面向前伸出的使用位置(与广角度状态、远视状态以及广角度状态与远视状态之间的中间状态相应)与将镜筒10容纳于外壳102正面中的容纳位置(与收缩状态相应)之间运动。

快门按钮110提供于外壳102顶面。光学取景器的目镜窗(未示出)、用于执行如电源的开/关和图像捕捉模式与复制模式之间的转换之类的各种操作的多个操作开关112，以及用于显示摄影图像的显示器114(参看图2)提供于外壳102的背面。

如图2中所示，用于物体电子成像的由CCD和CMOS传感器构成的成像装置116安置于镜筒10的背面部分，其中物体的光学图像通过图像捕捉光学系统104形成。成像设备100具有用于根据从成像装置116输出的成像信号产生图像数据并将成像数据记录于存储介质118中的图像处理器120，另外还具有用于在显示器114中显示图像数据的显示处理器122、驱动器124以及包括CPU的控制器126，该CPU响应于对操作开关112和快门按钮110所执行的操作而控制图像处理器120、显示处理器122和驱动器124。

接下来，下文中将对于镜筒10构型的轮廓进行描述。

图3(A)和3(B)是各自示出了镜筒状况的透视图。图3(A)示出了透镜容纳状态，即其中未使用透镜的收缩状态。图3(B)示出了其中使用透镜的透镜伸出状态(换句话说为广角度状态或远视状态)。图4(A)至4(C)是镜筒10的剖视图。图4(A)示出了其收缩状态。图4(B)示出了其广角度状态，图4(C)示出了其远视状态。图5是示出了镜筒10的部件分解透视图。

如图3(A)和3(B)中所示，镜筒10连接于固定在外壳102上的基座12上。

如图4(A)至4(C)中所示，镜筒10在光学上具有三组构型。换句话说，假定在镜筒10的光轴方向上的物体侧为前侧，而在其光轴方向上的成像装置116侧为后侧，那么构成镜筒10的三组就包括按照从前侧向后侧的顺序安置的第一组透镜14、第二组透镜16以及第三组透镜18。

镜筒10的第一组透镜14和第二组透镜16沿着预定凸轮曲线在其光轴的方向上受到驱动从而进行缩放(换句话说，焦距调节)。镜筒10的第三组透镜18沿其光轴的方向进行极微小的移动从而进行调焦(换句话说，焦点调节)。换句话说，镜筒配置成使得第一组透镜14和第二组透镜16中每一个的移动都能够引起焦距变化，而且因焦距的这种变化所致的聚焦位置的偏差可以通过第三组透镜18的移动来得到校正从而实现适当地调焦。

如图5所示，在镜筒10中，固定环20、转动环22、凸轮环24以及直线导向环26用作在其光轴方向上移动第一组透镜14和第二组透镜16所用的组分。导向机构28与驱动机构29用作在其光轴方向上移动第三组透镜18所用的组分。

如图3(B)中所示，镜筒10为伸缩式镜筒，其包括第一筒10A、第二筒10B、第三筒10C，这些筒彼此外径不同并且沿着轴方向执行相对运动。第一筒10A由固定环构成，换句话说其置于外壳102中。第二筒10B由凸轮环24构成，换句话说其置于固定环20的内侧。第三筒10C由第一组透镜保持架1402构成，换句话说其置于凸轮环24的内侧。顺便提一句，镜筒由第一组透镜14、第二组透镜16、第三组透镜18和为此置于这个筒10中的驱动系统构成。

更具体而言，固定环20固定于基座12上。如图6中所示，沿圆周方向延伸的凸轮槽2002和2004以及平行于图象捕捉光学系统的光轴方向延伸的直线导向槽2006提供于固定环20的内周表面中。

转动环22转动地提供于固定环20的外周表面中以便使得其不能够沿光轴方向运动。

转动环22中提供有多个穿透转动环22的内周表面与外周表面并沿其圆周方向延伸的凸轮槽2202。沿光轴方向直线延伸的直线槽2205提供于转动环22的内周表面中。齿轮段2204形成于转动环22外周表面的后部中以便在其圆周方向上具有预定长度。多个用于检测转动位置的翅片2206提供于转动环22的后端上以便由此伸出。

齿轮段2204与连接于基座12上的转动环驱动机构23的齿轮2302啮合。来自转动环驱动机构232的转动驱动力通过齿轮2302与齿轮段2204供应给转动环22，因而转动环22受到驱动以便围绕其光轴转动。

转动环驱动机构23具有用于驱动齿轮2302转动的直流马达，用于计算这个直流马达或齿轮2302转数的旋转编码器，以及用于检测翅片2206运动情况的光传感器。根据旋转编码器和光传感器的检测信号可以对转动环22的转速与转动位置进行控制。

第三组透镜18通过第三组透镜保持架1802来保持，透镜保持架1802置于基座12上以便沿其光轴方向运动但是不能够围绕其光轴转动。第三组透镜运动机构28具有外螺纹构件(或导向螺杆)，该外螺纹构件待拧入连接于第三组透镜保持架1802的内螺纹构件上，第三组透镜运动机构28还具有在光轴方向上用于驱动第三组透镜18转动的马达。这个马达被驱动转动从而沿光轴方向移动第三组透镜18，以便进行聚焦操作。

如图5中所示，凸轮环24提供于固定环20的径向内部中以便围绕其光轴旋转并移动。凸轮槽2402和2404提供于凸轮环24的内周表面中，如图7所示。三个沿径向向外伸出的突出段2406提供于凸轮环24的后端上以便沿其圆周方向上隔开，如图5所示。此外，在这三个突出段2406与固定环20的凸轮槽2002和2004接合期间，凸轮环24相对于固定环20转动，因而这三个突出段2406沿着凸轮槽2002和2004运动。因此，凸轮环24在其光轴方向上运动。

而且，至少一个固定环20的凸轮槽2002穿透固定环20。臂(未示出)的一端提供于凸轮环24突出部分2406上，其与穿透固定环20的凸轮槽2002相应，臂的一端通过凸轮槽2002与转动环22的直线槽2205接合。因此，凸轮环24与转动环22互相连接并且相对于固定环20转动。换句话说，当转动环22转动时，凸轮环24就在光轴方向上运动并同时转动。

直线导向环26提供于凸轮环24的径向内部，以便使得其不能够转动但是可以通过连接于凸轮环24上而沿光轴方向运动。尤其是，三个沿径向向外伸出的突出段2602提供于直线导向环26的后端上以便在其圆周方向上隔开。此外，在这三个突出段2602通过凸轮环24的后部延伸并与固定环20的直线导向槽2008接合的情况下，凸轮环24就相对于固定环20转动。这样，这三个突出段2602就沿着固定环20的直线导向槽2006运动。因此，导向环26与凸轮环24连接并且仅在光轴方向上移动而不转动。

此外，导向件2604提供于直线导向环26上以便分别从两个跨过导向环26前缘的径向方向的位置处平行于光轴方向向前伸出。

第二组透镜16通过第二组透镜保持架1602来保持。第二组透镜16置于凸轮环24的内周上。导向段16、导轨1605和三个凸轮销1606提供于第二组透镜保持架1602的外周表面上，其中导向段16位于两个位置处，这两个位置跨过径向方向以便平行于光轴方向延伸并由直线导向环26的两个导向件2604引导，导轨1605位于两个位置处，这两个位置跨过径向方向以便平行于光轴方向延伸并且向前伸出，而凸轮销1606与凸轮环24的凸轮槽2404接合。

此外，在导向段1604由导向件2604引导且三个凸轮销1606与凸轮环24的凸轮槽2404接合的情况下，凸轮24就转动，从而使得第二组透镜16(或第二组透镜保持架1602)沿着设置于凸轮槽2404中的凸轮曲线仅在光轴方向上移动而不转动。

因此，在优选实施例的这个实例中，用于保持第二组透镜保持架1602的导向机构由导向件2604和导向段1604构成。用于移动第二组透镜保持架1602的的导向机构由转动环驱动机构23、转动环22、凸轮环24、凸轮槽2404以及凸轮销1606构成。

第二组透镜保持架1602带有第二组光屏蔽板1608，其用于屏蔽镜筒10中的杂散光并防止杂散光进入成像装置116。

第二组光屏蔽板1608连接于第二组透镜保持架1602上以便绕着在平行垂直于光轴的平面的方向上延伸的轴线摆动。

在镜筒10伸出的情况下，通过利用推动构件(未示出)的推动以便与提供于第二组透镜保持架1602上的制动器(未示出)邻接，第二组光屏蔽板1608就被放置于用来屏蔽光的屏蔽位置上。在镜筒10从伸出状态变成容纳状态的过程中，就使得第二组光屏蔽板1608与第三组透镜运动机构28的前部邻接。这样，第二组光屏蔽板1608就从屏蔽位置摆动并从第三组透镜运动机构28的前部缩回。因此，第二组光屏蔽板1608与第二组透镜保持架1602可以放置于比较靠近基座12的附近。这就有利于减少在光轴方向上的空间，在镜筒10处于容纳状态的情况下该空间由第二组透镜保持架1602占据。

此外，自动曝光装置1610提供于第二组透镜保持架1602的前部上，该自动曝光装置具有快门功能和光圈调节功能。由柔性材料制成的柔性接线板1612的一端连接于自动曝光装置1610上。这种柔性接线板1612的中间段通过提供于固定环20中的开口(未示出)从凸轮环24的后端被引至固定环20的外侧。柔性接线板1612的另一端固定于固定环与基座12上。柔性接线板1612的形成方式使得当其弯曲部分在转动环22转动且每个第二组透镜保持架1602和直线导向环26沿光轴方向移动期间连续变化时，布线组并不变形。

这种柔性接线板1612具有用于供应电信号的布线组，这些电信号用于致动提供于自动曝光装置中1610的致动器组。此外，柔性接线板1612具有另一个布线组，其在静电应用于暴露在外壳102的外侧的筒10的一部分上时用作瞬间大电流流过的流动路径。安置于基座12一侧的柔性接线板1612的后一个布线组的接线端子电连接于电势等于外壳102的电势的接地部分上。

第一组透镜14通过第一组透镜保持架1402来保持。第一组透镜保持架1402置于凸轮环24的内周上，并在第二透镜保持架1602前面。第一组透镜保持架1602的内周表面带有形成于两个位置处的导向槽(未示出)，这两个位置跨过径向方向以便平行于光轴方向延伸并由第二组透镜保持架1602的两条导轨1605引导，该内周表面上还带有三个与凸轮环24的凸轮槽2404接合的凸轮销1406。

此外，在导向槽由导轨1605引导且三个凸轮销1406与凸轮环24的凸轮槽2402接合的情况下，凸轮24就转动，从而使得第一组透镜14(进而是第一组透镜保持架1402)沿着设置于凸轮槽2402中的凸轮曲线仅在光轴方向上移动而不转动。

因此，在优选实施例的这个实例中，用于支承第一组透镜保持架1402以便其沿光轴方向运动的导向机构由导轨1605和导向槽构成。用于沿光轴方向移动第一组透镜保持架1402的驱动机构由转动环驱动机构23、转动环22、凸轮环24、凸轮槽2402以及凸轮销1405构成。

另外，两个金属螺旋弹簧15提供于第一组透镜保持架1402与第二组透镜保持架1602之间伸张状态中。这些螺旋弹簧15的推动力沿着使得第一组透镜保持架1402与第二组透镜保持架1602彼此靠近的方向推动第一组透镜保持架1402与第二组透镜保持架1602。因此，凸轮销1406与凸轮槽2402之间的间隙和凸轮销1606与凸轮槽2404之间的间隙可以被吸收。

此外，导电板31包括于第二透镜保持架1602中。两个螺旋弹簧15的端部锁紧于这个导电板31上。而且，在柔性接线板1612的后一种布线组的接线端子中，置于第一组透镜保持架1402一侧的接线端子电连接于这个导电板31上。因此，螺旋弹簧15之一就通过导电板31和柔性接线板1612的后一种布线组电连接于接地部分上。

此外，用于打开与关闭图像捕捉光学系统的光路的筒机构30就提供于第一组透镜14的前部。用于设定镜筒10外观的金属装饰环32连接于第一组透镜保持架14的前部。用于设定镜筒10外观的金属装饰环34连接于凸轮环24的前部。

光屏蔽环36用于防止灰尘与杂散光进入在第一组透镜保持架14的外周与凸轮环24内周之间的间隙，其放置于第一组透镜保持架14的外周与凸轮环24内周之间的间隙中。这个光屏蔽环36连接于第一组透镜保持架14上，并且在装饰环34与凸轮环24之间带有空隙的情况下放置。

光屏蔽环38用于防止灰尘与杂散光进入在凸轮环24的外周与固定环20的内周之间的间隙，其放置于凸轮环24的外周与固定环20的内周之间的间隙中。这个光屏蔽环38连接于凸轮环24的外周上并且与固定环20的内周弹性接触。

此外，光学取景器40包括可动式透镜并且连接于基座12上。可动式透镜通过凸轮销(未示出)连接于转动环22的凸轮槽2202上。可动式透镜与转动环22一起在光轴方向上运动，从而进行视野的缩放。

接下来，下文中将对于第三组透镜保持架、导向机构28和驱动机构29中的每个的构型进行详细描述。

图8是示出了每个第三组透镜保持架1802和基座12的构型的透视图。图9是示出了每个第二组透镜保持架1602、第三组透镜保持架1802和基座12的构型的透视图。图10是示出了驱动机构29的构型的透视图。图11是示出了每个第三组透镜保持架1802和基座12的构型的说明性视图。图12(A)是示出了第三组透镜保持架1802被移动至后部位置的状况的透视图。图12(B)是示出了第三组透镜保持架1802被移动至更往后位置的状况的透视图。

如图8和9中所示，所形成的第三组透镜保持架1802类似于环形板，并且保持第三组透镜处于其中心开口中。

如图11中所示，所提供的接合件1802C使得其从第三组透镜保持架1802的外周沿径向向外伸出。

此外，第一支承部分50和第二支承部分60置于第三组透镜保持架1802的径向外部中沿圆周方向隔开的位置处。

沿光轴方向延伸的导轴28A和12A分别穿过第一支承部分50和第二支承部分60。例如，所形成的导轴28A和12A类似具有同一外径的柱状物，并且连接于基座12上。

导向机构28用于引导第三组透镜保持架1802，即可动式透镜以便使得透镜往复沿直线移动，该导向机构28由导轴28A和12A、第一支承部分50以及第二支承部分60构成。

具体地，如图11中所示，导轴28A至基座12的连接通过使用导轴支承壁91与导轴压紧构件9来支承导轴28A的前端与后端而实现。换句话说，导轴28A的两端均由镜筒10支承。

导轴支承壁91与基座12作为整体提供，例如通过模压形成一体。

导轴支承壁91由两个延伸段91A和尾段91B构成，两个延伸段91A从基座12的一部分沿着光轴向前延伸，其面向成像装置116的前面，而尾段91B用于连接延伸段91A的端部。尾段91B面向基座12。此外，两个延伸段91A提供于两个位置处以便将导轴28A沿着圆周方向安置于其间。

用于容放导轴28A前端的凹入部分91C提供于尾段91B上，即导轴支承壁91的前端。所形成的凹入部分91C类似圆柱底孔，导轴28A的端部插入其中。例如，该底孔具有D形截面。

孔部分提供于基座12的前部，其面向导轴支承壁91。导轴压紧构件9安装于该孔部分中。导轴压紧构件9带有用于容放导轴28A后端的安装孔9A。例如，这个安装孔9A具有D形截面。

当导轴28A处于其前端插入凹入部分91C并且其后端安装并紧固于安装孔9A的状态时，就使得导轴压紧构件9沿垂直于导轴28A延伸方向的方向移动。这样，就调节其位置以便使得第三组透镜18的光轴平行于第一组透镜和第二组透镜的光轴。在这种状态期间，导轴压紧构件9与基座12通过粘合剂而彼此粘合与固定。

驱动机构29运转以便沿着光轴方向移动第三组透镜保持架1802，如图10和11所示。驱动机构29具有沿着光轴方向延伸的外螺纹构件2902，用于转动外螺纹构件2902的由步进马达构成的马达2904、待拧入外螺纹构件2902上的内螺纹构件2906(有时可以将其称作运动件)、第三透镜保持架1802的接合件1802C以及螺旋弹簧2908。金属材料可以用作外螺纹构件2902和内螺纹构件2906的材料。

如图10中所示，马达2904连接于马达安放构件2910上。外螺纹构件2902连接于马达2904上，并沿着平行于第三组透镜18的光轴方向的方向延伸。

马达安放构件2910具有连接于马达2904外壳的端面上的第一支承件2910A、面向第一支承件2910A的第二支承件2910B以及使得第一支承件2910A与第二支承件2910B互相连接的第三支承件2910C。

第一支承件2910A带有伸出部分2910D，所形成的伸出部分使得其沿着垂直于外螺纹构件2902延伸方向的面伸出。螺钉插入孔2910E和定位孔2910F形成于这个伸出部分2910D中。在定位孔2910F与基座12的凸起接合的情况下，如图8中所示，螺钉202就从孔2910E拧入提供于基座12上的螺纹孔中，从而使得马达安放构件2910连接于基座12上。顺便提一句，接合槽2910E-1形成于螺钉插入孔2910E的径向外侧部分中。接合槽2910E-1与提供于基座12一侧上的突出部分接合。这样就防止了马达安放构件2910绕着孔2910E摆动。

如图10中所示，第三支承件2910C从第一支承件2910A的基座端延伸。第二支承件2910B提供于第三支承件2910C的端部上。

外螺纹构件2902的端部(换句话说，沿第三组透镜18的光轴方向的前端)通过第二支承件2910B的支承孔受到转动支承。

旋转止挡所用的杆2912安装于马达安放构件2910的第一支承件2910A与第二支承件2910B之间，以便使得与外螺纹构件2902隔开并且几乎平行于该外螺纹构件2902延伸。

内螺纹构件2906拧入外螺纹构件2902中。内螺纹构件2906的接合凹入部分2906B与杆2912接合以便由此阻碍内螺纹构件2906的转动。内螺纹构件2906通过外螺纹构件2902的正常转动与反向转动而沿着外螺纹构件2902的纵向往复运动。

内螺纹构件2906的端部2906A面向第三组透镜18的光轴方向的后部，所提供的端部2906A使得其与接合部分1802B接合，该接合部分1802B为第三组透镜保持架1802的外周的一部分。

外螺纹构件2902具有待拧入内螺纹构件2906中的外螺纹部分2902A，如图10和11中所示。内螺纹构件2906放置成使得其在其外螺纹部分2902A的延伸方向上沿着外螺纹构件2902的整个长度移动。

所提供的螺旋弹簧2908缠绕着导轴28A以便使得螺旋弹簧2908的一端锁定于第三组透镜保持架1802中，而其另一端锁定于基座侧12(换句话说，导轴压紧构件9)。沿着使得接合部分1802C与内螺纹构件2906的端部2906A邻接的方向推动第三组透镜保持架1802。换句话说，螺旋弹簧2908沿着光轴方向向前推动第三组透镜保持架1802以便由此使得第三组透镜保持架1802的接合部分1802C总是与内螺纹构件2906邻接。这样，第三组透镜保持架1802，换句话说第三组透镜18通过跟随内螺纹2906的运动而进行往复式直线运动。

因此，在假定马达2904正常转动使得第三组透镜18(进而使得第三组透镜保持架1802)沿着光轴方向向前运动并且其反向转动使得第三组透镜18沿着光轴方向向后运动的情况下，响应于外螺纹构件2902的正常转动就使得内螺纹构件2906向前运动。因此，就使得第三组透镜18(换句话说，第三组透镜保持架1802)沿着光轴方向向前运动。马达2904的正常转动与反向转动使得内螺纹构件2906在外螺纹部分2902A上沿着光轴方向往复式直线运动。因此，就使得第三组透镜18沿着光轴方向运动。

在优选实施例的这个实例中，如图13所示，在第一组透镜保持架1402、第二组透镜保持架1602以及第三组透镜保持架1802中，第三组镜架1802放置于最靠后位置上。第二组透镜保持架1602直接放置于第三组透镜保持架1802之前。

如图9、12和13中所示，在优选实施例的这个实例中，在第三组透镜保持架1802前部的第一支承部分50的附近，在第一支承部分50与接合件1802C之间的中间，提供了邻接部分1802D以便向前伸出。邻接部分1802D的端部构成垂直于光轴的平面。

此外，如图13中所示，在第二组透镜保持架1602的后部，邻接部分1602D可以与第三组透镜保持架1802的邻接部分1802D邻接，邻接部分1602D提供于与其邻接部分1802D相应的位置处以便由此向前伸出。邻接部分1602D的端部构成垂直于光轴的平面。

而且，优选实施例的这个实例配置成在第二组透镜保持架1602的邻接部分1602D与第三组透镜保持架1802的邻接部分1802D邻接的情况下，保证置于那些第二组透镜16中最靠后位置处的透镜的后表面与置于那些第三组透镜18中最靠前位置处的透镜的前表面之间存在空隙，如图14所示。

接下来，下文中将对于筒10的工作情况进行描述。

图13是处于使用状态的筒10的纵向剖视图。图14是处于收缩状态的筒10的纵向剖视图。

首先，下面对使用状态进行描述。如图13所示，转动环22受到转动环驱动机构23的转动驱动。这样，凸轮环24与第一组透镜保持架1402从外壳102向前伸出。换句话说，第一筒10A与第二筒10B进入使用状态，其中第一筒10A与第二筒10B由此最靠前伸出。

通过使用用于第二组透镜保持架1602的驱动机构，利用沿着光轴方向向前与向后移动第二组透镜保持架1602来进行缩放操作。通过使用用于第三组透镜保持架1802的驱动机构29，利用沿着光轴方向向前与向后移动第三组透镜保持架1802来进行聚焦操作。

接下来，下文中对收缩状态进行描述。

首先，关于筒10，如图14中所示，转动环22受到转动环驱动机构23的转动驱动。这样，凸轮环24与第一组透镜保持架1402缩回并容放于外壳102中。因此，筒10进入收缩状态，其中第一筒10A、第二筒10B和第三筒10C的总长度最小。

接下来，关于透镜保持架，当其状态从使用状态变成收缩状态时，第三组透镜保持架1802通过驱动机构29缩回至预定后面位置，换句话说，缩回至最靠后的后端位置。这样，就使得第二组透镜保持架1602通过驱动机构而由此缩回，并且与放置于后端位置上的第三组透镜保持架1802邻接。随后，使得第二组透镜保持架1602更靠后运动至最靠后位置的第二组透镜保持架1602的后端位置处。因此，通过驱动机构29第三组透镜保持架1802与第二组透镜保持架1602一起从后端位置更靠后运动，该后端位置是驱动机构29已使得第三组透镜保持架1802运动到的位置处。在第二组透镜保持架1602的后端位置处，第二组透镜保持架1602通过驱动机构为此最靠后运动至该位置，螺旋弹簧2802受到压缩，从而使得内螺纹构件2906与接合件1802C分开。此外，第一组透镜保持架1402缩回至后端位置，在此可以保持第一组透镜保持架1402与放置于后端位置处的第二组透镜保持架1602之间的预定空隙。

这样，在收缩状态中，可以保证第三组透镜保持架1802、基座12与连接于基座12上的构件，换句话说，连接于筒10内部后端的构件中的空隙。

根据优选实施例的这个实例，当筒10处于收缩状态时，足以保证提供于两个位置处的空隙，换句话说，第一组透镜保持架1402与第二组透镜保持架1602之间的空隙，以及第三组透镜保持架1802与连接于筒10内部后端的构件之间的空隙。这样，与空隙提供于三个位置处的常规情况相比，换句话说，与应当保证第一组透镜保持架1402与第二组透镜保持架1602之间的空隙，第二组透镜保持架1602与第三组透镜保持架1802之间的空隙以及第三组透镜保持架1802与连接于筒10内部后端的构件之间的空隙的情况相比，就可以忽略在其中一个位置处的空隙保证。因此，就可以减少筒10沿光轴方向的尺寸。

此外，当使得第二组透镜保持架1602与第三组透镜保持架1802邻接时，就可以利用并压缩螺旋弹簧2802，该螺旋弹簧2808用于沿着使得第三组透镜保持架1802与内螺纹构件2906邻接的方向推动第三组透镜保持架1802。这样，在不需要增加部件数量的情况下且在不会损坏用于第二组透镜保持架1602的驱动机构与用于第三组透镜保持架1802的驱动机构29的情况下，就可以使得第二组透镜保持架1602与第三组透镜保持架1802邻接。

此外，在收缩状态中，驱动机构29的内螺纹构件2906与第三组透镜保持架1802的接合件1802C分开。这样，就不需要精确地控制第三组透镜保持架1802的后端位置。因此，驱动机构29也就不需要准确地控制放置于其后端位置处的第三组透镜保持架1802的运动数量。因此，优选实施例的这个实例的优点在于它可以简化控制操作。

相应地，在优选实施例的这个实例中，第二组透镜保持架1602与第三组透镜保持架1802邻接的位置位于导轴2802穿透过的部分附近。这样，在第二组透镜保持架1602与第三组透镜保持架1802邻接之后第三组透镜保持架1802缩回时，就可以防止在第三组透镜保持架1802的第一支承部分50与导轴2808之间产生杠杆力。因此，优选实施例的这个实例的优点在于使得第三组透镜保持架1802平稳缩回。

顺便地说一下，尽管对本发明优选实施例的这个实例的描述已经对用作成像设备的数码照相机进行了描述，但是本发明也可以用于各种成像设备，如摄像机。因此，尽管已经参看附图，对本发明的优选实施例进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于上述实施例。显然，本发明所属领域的普通技术人员可以看出，可以根据设计需要及其它因素对本发明作出多种变动、修改、组合、分组合、变更等等，只要仍在后附的权利要求及其等同内容所确定的范围内即可。

Claims (10)

1.一种伸缩式镜筒，其包括彼此外径不同的多个筒和置于多个筒内的图像捕捉光学系统，多个筒能够同轴运动并沿轴向执行相对运动；其中图像捕捉光学系统包括至少两个沿图像捕捉光学系统的光轴方向设置的透镜保持架；并且考虑到将物体侧设置为前侧而将反向侧设置为后侧的情况时，放置于最靠后位置处的每个最靠后透镜保持架和直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架之一分别由相应导向机构可运动地支承，以便沿光轴方向运动和通过相应驱动机构沿光轴方向运动，伸缩式镜筒包括：

用于沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的驱动机构，其包括由马达驱动而沿着光轴方向直线运动的运动件；其中：

最靠后透镜保持架通过螺旋弹簧而被向前推动；

提供于最靠后透镜保持架中的接合件从运动件后方与运动件相邻接并跟随运动件直线运动，以便使得最靠后透镜保持架沿光轴方向运动；

最靠后透镜保持架通过相应驱动机构而被移动至最靠后的后端位置，当处于收缩状态时多个筒的总长度最小；以及

直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架通过相应驱动机构向后运动，并且在后端位置与最靠后透镜保持架邻接，然后与最靠后透镜保持架一起向后运动至后端位置，运动件在后端位置与接合件分开。

2.根据权利要求1所述的伸缩式镜筒，其中：

用于可运动地支承最靠后透镜保持架以便沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的导向机构具有沿光轴方向延伸并穿透最靠后透镜保持架的导轴；以及

直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架与最靠后透镜保持架邻接的位置位于导轴所穿透部分的附近。

3.根据权利要求1所述的伸缩式镜筒，其中：

用于可运动地支承最靠后透镜保持架以便沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的导向机构具有沿光轴方向延伸并穿透最靠后透镜保持架的导轴；以及

直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架与最靠后透镜保持架邻接的位置位于导轴所穿透部分的附近；

螺旋弹簧缠绕着导轴；

螺旋弹簧的前端锁定于透镜保持架中；以及

螺旋弹簧的后端锁定于筒中的后端侧。

4.根据权利要求1所述的伸缩式镜筒，其中：

用于沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的驱动机构包括沿着光轴方向延伸并由马达转动的外螺纹构件以及内螺纹构件，所述内螺纹构件的转动受到阻碍并且拧到外螺纹构件上，从而使得其因外螺纹构件的转动而沿着外螺纹构件运动；以及

运动件由外螺纹构件构成。

5.根据权利要求1所述的伸缩式镜筒，其中：

在多个筒的总长度最小的收缩状态中，保证最靠后透镜保持架与连接于筒内部后端上的构件之间存在空隙。

6.一种成像设备，其包括彼此外径不同的多个筒和置于多个筒内的图像捕捉光学系统，多个筒能够同轴运动并沿轴向执行相对运动；其中图像捕捉光学系统包括至少两个沿图像捕捉光学系统的光轴方向设置的透镜保持架；并且考虑到将物体侧设置为前侧而将反向侧设置为后侧的情况，放置于最靠后位置处的每个最靠后透镜保持架和直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架之一分别由相应导向机构可运动地支承，以便沿光轴方向运动和通过相应驱动机构沿光轴方向运动，成像设备包括：

用于沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的驱动机构，其包括由马达驱动而沿着光轴方向直线运动的运动件；其中：

最靠后透镜保持架通过螺旋弹簧而被向前推动；

提供于最靠后透镜保持架中的接合件从运动件后方与运动件相邻接并跟随运动件直线运动，以便使得最靠后透镜保持架沿光轴方向运动；

最靠后透镜保持架通过相应驱动机构而被移动至最靠后的后端位置，处于多个筒的总长度最小的收缩状态；以及

直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架通过相应驱动机构向后运动，并且在后端位置与最靠后透镜保持架邻接，然后与最靠后透镜保持架一起向后运动至后端位置，运动件在后端位置与接合件分开。

7.根据权利要求6所述的成像设备，其中：

用于可运动地支承最靠后透镜保持架以便沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的导向机构具有沿光轴方向延伸并穿透最靠后透镜保持架的导轴；以及

直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架与最靠后透镜保持架邻接的位置位于导轴所穿透部分的附近。

8.根据权利要求6所述的成像设备，其中：

用于可运动地支承最靠后透镜保持架以便沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的导向机构具有沿光轴方向延伸并穿透最靠后透镜保持架的导轴；以及

直接放置于最靠后透镜保持架之前的透镜保持架与最靠后透镜保持架邻接的位置位于导轴所穿透部分的附近；

螺旋弹簧缠绕着导轴；

螺旋弹簧的前端锁定于透镜保持架中；以及

螺旋弹簧的后端锁定于筒中的后端侧。

9.根据权利要求6所述的成像设备，其中：

用于沿光轴方向移动最靠后透镜保持架的驱动机构包括沿着光轴方向延伸并由马达转动的外螺纹构件和内螺纹构件，所述内螺纹构件的转动受到阻碍并且拧到外螺纹构件上，从而使得其因外螺纹构件的转动而沿着外螺纹构件运动；以及

运动件由外螺纹构件构成。

10.根据权利要求6所述的成像设备，其中：

在多个筒的总长度最小的收缩状态中，保证最靠后透镜保持架与连接于筒内部后端上的构件之间存在空隙。

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