CN1821827A - 透镜镜筒和图像摄取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种透镜镜筒，包括：透镜座，用于在镜筒内保持透镜；导轴，在镜筒内平行于透镜的光轴笔直延伸连接至透镜座，从而沿光轴引导透镜座；以及支撑装置，用于在镜筒内支撑导轴沿其延伸方向的两端，其中，用于支撑导轴的两端中的至少一端的支撑装置包括：孔，设置在镜筒内；以及轴承部件，从镜筒的外部连接到孔内，可从孔中取出，并可以围绕孔的中心轴旋转；轴承部件包括：轴，插入到孔中；以及轴承孔，设置在轴中，导轴的一端插入该轴承孔中；以及，轴承孔的中心轴和轴的中心轴不同轴。

Description

透镜镜筒和图像摄取装置

相关申请的交叉参考

本发明包含于2005年2月16日向日本专利局提交的JP2005-039019号日本专利申请的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种透镜镜筒和一种图像摄取装置。

背景技术

关于图像摄取装置(例如数码相机)的透镜镜筒，有这样一种透镜镜筒，其中用于变焦操作的变焦透镜被设置为可沿光轴方向移动。

该透镜镜筒包括用于在镜筒中保持变焦透镜的透镜座，以及在镜筒中平行于变焦透镜的光轴笔直延伸而连接到透镜座的导轴，从而沿光轴引导透镜座。导轴沿延伸方向的两端在镜筒内都被固定到镜筒的某一部分上。物体图像通过包括变焦透镜的光学系统形成在设置于透镜镜筒中的图像摄取元件的成像表面上。

由于透镜座或者镜筒的尺寸偏差或者变焦透镜相对于透镜座的安装精度的变化，变焦透镜的光轴有时候会相对于设置在透镜镜筒内的其他光学系统的光轴产生倾斜。

光轴的这种倾斜导致形成在图像摄取元件的成像表面上的物体图像部分地散焦，即所谓的部分散焦。

为了消除这种部分散焦，提出了一种用于调节透镜光轴的倾斜的调节机构。例如，提出了一种在用多个调节螺钉调节透镜座和透镜部件之间的倾斜的同时，通过板簧使透镜紧靠镜筒部件的调节机构(见日本专利申请公开第2003-43328号)。

然而，根据上述的传统技术，此调节机构本身很复杂，并且调节操作很麻烦。因此，这种技术在减小透镜镜筒尺寸或降低成本方面不利。

发明内容

本发明考虑到上述情况而实现，并且令人满意地提供了一种透镜镜筒和一种图像摄取装置，它能够减小设备的尺寸，减少组件的数量，并降低成本。

根据本发明的实施例，提供了一种透镜镜筒，包括：透镜座，用于在镜筒内保持透镜；导轴，在镜筒内平行于透镜的光轴笔直延伸连接至透镜座，从而沿光轴引导透镜座；以及支撑装置，用于在镜筒内支撑导轴沿其延伸方向的两端，其中，用于支撑导轴的两端中的至少一端的支撑装置包括：孔，设置在镜筒内；以及轴承部件，从镜筒的外部连接到孔内，可从孔中取出，并可以围绕孔的中心轴旋转；轴承部件包括：轴，插入到孔中；以及轴承孔，设置在轴中，导轴的一端插入该轴承孔中；以及，轴承孔的中心轴和轴的中心轴不同轴。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种图像摄取装置，包括：图像摄取元件，设置在镜筒内；以及光学系统，用于在镜筒中将物体图像投射到图像摄取元件上，其中，透镜镜筒包括：透镜座，用于在镜筒内保持透镜；导轴，在镜筒内平行于透镜的光轴笔直延伸连接至透镜座，从而沿光轴引导透镜座；以及支撑装置，用于在镜筒内支撑导轴沿其延伸方向的两端，其中，用于支撑导轴的两端中的至少一端的支撑装置包括：孔，设置在镜筒内；以及轴承部件，从镜筒的外部连接到孔内，可从孔中取出，并可以围绕孔的中心轴旋转；轴承部件包括：轴，插入到孔中；以及轴承孔，设置在轴中，导轴的一端插入该轴承孔中；以及，轴承孔的中心轴和轴的中心轴不同轴。

根据本发明的实施例，支撑导轴的一端的轴承部件包括：轴，从镜筒的外部插入到孔中，可从孔中取出；以及轴承孔，具有与轴的中心轴不同轴的中心轴。

因此，例如，通过准备多种类型的轴承部件，各个轴承部件具有不同的轴承孔的中心轴和轴的中心轴之间的偏心量，能够确保容易地调节透镜的光轴。

而且，可以简化像传统结构那样的复杂机构，不需要较大的空间。因此，这种结构在减少组件的数量、降低成本、和减小透镜镜筒的尺寸方面有优势。

通过提供从镜筒的外部插入到孔中的轴，其可从孔中取出；以及提供具有和用于支撑导轴的一端的轴承部件的轴的中心轴不同轴的中心轴的轴承孔，上面所述的得以实现。

附图说明

图1示出了从上面观察的轴承部件的透视图；

图2示出了从下面观察的轴承部件的透视图；

图3(A)示出了轴承部件的平面图，图3(B)是沿图3(A)中的线B-B剖开的剖视图，图3(C)是沿图3(B)中箭头C的方向观察的视图；

图4(A)～(D)轴承部件的说明性视图，其中上面部分是剖视图，下面部分是底视图；

图5示出了部分切去的透镜镜筒的透视图；

图6示出了孔的透视图；

图7示出了轴承部件被容纳在孔内的状态的透视图；

图8示出了轴承部件被容纳在孔内的状态的剖视图；

图9示出了调节主导轴的倾斜的操作的说明视图；

图10示出了调节主导轴的倾斜的操作的另一说明性视图；

图11是从正面观察的图像摄取装置的透视图；

图12是图像摄取装置的正视图；

图13是图像摄取装置的后视图；

图14是图像摄取装置的平面图；

图15示出了图像摄取装置的控制系统的框图；

图16示出了从正面观察的透镜镜筒的透视图；

图17示出了从后底部观察的透镜镜筒的透视图；

图18是透镜镜筒的正视图；

图19是透镜镜筒的后视图；

图20A是沿图18中箭头A方向的视图，图20B是沿图18中箭头B方向的视图；

图21A是沿图18中箭头C方向的视图，图21B是沿图18中箭头D方向的视图；

图22是沿图16中线A-A剖开的剖视图；

图23是沿图16中线B-B剖开的剖视图；

图24示出了透镜镜筒的部分结构的分解透视图；

图25示出了透镜镜筒的剩余结构的分解透视图；以及

图26示出了可移动的变焦透镜组和可移动的聚焦透镜组的透视图。

具体实施方式

接下来，将参考附图描述本发明的实施例。

在该实施例中，将描述根据本发明的透镜镜筒被结合到图像摄取装置中的情况。

图11示出了从正面观察的图像摄取装置的透视图，图12是图像摄取装置的正视图，图13是图像摄取装置的后视图，图14是图像摄取装置的平面图，以及，图15示出了图像摄取装置的控制系统的框图。

在本说明书中，水平方向(右和左)对应于从正面观察图像摄取装置时的方向。物体侧称作正面，而图像摄取装置侧称作背面。

如图11～14所示，图像摄取装置100是数码相机，并包括构成外壳的壳体102。

根据本发明的透镜镜筒10如双点划线所示，被结合到壳体102的右部。

如图15所示，透镜镜筒10包括：镜筒12；图像摄取元件150，容纳在镜筒12内；光学系统104，用于将物体图像投射到容纳在镜筒12中的图像摄取元件150上等等。

光学系统104包括物镜14。物镜14被设置为通过设置在壳体102的正面上的透镜窗口103向前定向。

在壳体102正面的上部中心处，设置了用于发射拍摄光线的闪光灯106、自定时灯108等。

在壳体102的正面上，挡板110被设置为可垂直滑动。挡板110可滑动到下限位置和上限位置，在下限位置处，透镜窗口103、闪光灯106和自定时灯108向前暴露，在上限位置处，透镜窗口103、闪光灯106和自定时灯108被遮盖。

在壳体102的上端面上，设置了用于拍摄图像的快门按钮112和用于调节拍摄光学系统的变焦的变焦操作开关114。

在壳体102左侧面的上部设置了用于打开/关闭电源的电源开关(未示出)。

在壳体102的背面，设置了用于显示已拍摄的图像的显示器120。在显示器120的侧面，设置了：模式切换开关122，用于在静止图像拍摄模式、运动图像拍摄模式和再生模式之间进行模式切换；菜单开关124，用于在显示器120上显示菜单；以及操作控制开关126，用于控制例如在显示器120上显示的菜单上进行的选择。

在位于壳体102背面的显示器120之下，设置了用于打开/关闭显示器120的显示器开关128、图像尺寸改变开关130等。

如图15所示，图像摄取元件150包括CCD或CMOS传感器，用于摄取通过光学系统104形成的物体图像。

由图像摄取元件150摄取的图像作为成像信号被输出到图像处理单元152。图像处理单元152处理成像信号，以生成静止图像或运动图像的图像数据，该数据然后被记录在存储卡(记录介质)154上。该图像数据通过显示处理单元156显示在显示器120上。

此外，图像摄取装置100包括控制单元158，包括用于根据例如快门按钮112、变焦操作开关114、电源开关、模式切换开关122、菜单开关124、控制开关126、显示开关128、图像尺寸改变开关130等操作开关的操作来控制图像处理单元152、显示处理单元156和其他单元的CPU。

图16示出了从正面观察的透镜镜筒10的透视图，图17示出了从后底部观察的透镜镜筒10的透视图。

图18是透镜镜筒10的正视图，图19是透镜镜筒10的后视图，图20A是沿图18的箭头A方向的视图，图20B是沿图18中箭头B方向的视图，图21A是沿图18中箭头C方向的视图，以及图21B是沿图18中箭头D方向的视图。

图22是沿图16中的线A-A的剖视图，以及图23是沿图16中的线B-B的剖视图。

图24示出了透镜镜筒10的部分结构的分解透视图，以及图25示出了透镜镜筒10的剩余结构的分解透视图。

图26示出了可移动变焦透镜组18和可移动聚焦透镜组20的透视图。

如图16～25所示，除了上述的物镜14外，光学系统104包括：反射部件16、可移动变焦透镜组18、可移动聚焦透镜组20、第一固定透镜组22、第二固定透镜组24、第三固定透镜组26、用于可移动变焦透镜组18的引导机构28、以及用于可移动聚焦透镜组20的引导机构30。

此外，光学系统104还设置有用于移动可移动变焦透镜组18的驱动装置32和用于移动可移动聚焦透镜组20的驱动装置34。

如图16和17所示，镜筒呈现出扁平的矩形板形状，其具有一定厚度，宽度大于厚度，且长度大于宽度。图像摄取元件150和光学系统104沿镜筒12的纵向，布置在镜筒12中从宽度方向的中心略微靠近宽度方向上一侧的部分中。

镜筒12由通过在纵向上分割得到的第一镜筒分割体部分1202和第二镜筒分割体部分1204，以及介于第一和第二镜筒分割体部分1202和1204之间的第三镜筒分割体部分1206组成。第一镜筒分割体部分1202被定位为镜筒12沿纵向的一半，而第二镜筒分割体部分1204被定位为镜筒12沿纵向的另一半。第三镜筒分割体部分1206介于第一镜筒分割体部分1202和第二镜筒分割体部分1204之间。

在该实施例中，如图11和图12所示，透镜镜筒10(镜筒12)被设置为纵向和垂直方向一致。因此，第一镜筒分割体部分1202位于镜筒12的上部，第二镜筒分割体部分1204位于镜筒12的下部，以及第三镜筒分割体部分1206位于镜筒12垂直方向的中间。镜筒12厚度方向的表面中的一个平行于图像摄取装置100的壳体102的正面，作为镜筒12的正面，而镜筒12平行于壳体102背面的另一表面作为镜筒12的背面。镜筒12的多个表面中的一个用作左侧面，而另一表面用作右侧面。

因而，镜筒12这样设置在壳体102中，使它的宽度方向、长度方向和厚度方向与壳体102的水平方向、垂直方向、前后方向一致。

在该实施例中，第一到第三镜筒分割体部分1202、1204和1206中的每一个都由合成树脂材料制成。

如图22～24所示，第一镜筒分割体部分1202被形成为具有前壁、后壁、左壁和右壁的扁平矩形平行六面体形状。具有矩形截面形状和下部开口端的组件容纳空间1202A设置在第一镜筒分割体部分1202中。物镜14附着在第一镜筒分割体部分1202的正面的上部，而透镜架1402设置在物镜14的正面侧，遮光框架1404设置在背面侧。

反射部件16向下反射由物镜14捕获的图像(朝向图像摄取元件150)。在该实施例中，使用棱镜作为反射部件16。反射部件16设置在组件容纳空间1202A中，面对物镜14的后侧。

在该实施例中，用于将物体图像投射到图像摄取元件150上的光学系统104的光路包括：第一光路部分，从物镜14向后延伸到反射部件16的反射表面；以及第二光路部分，从反射部件16的反射表面向下延伸到图像摄取元件150。在图22中，附图标号O1表示第一光路部分的光轴，而附图标号O2表示第二光路部分的光轴；

第一固定透镜组22和可移动变焦透镜组18设置在组件容纳空间1202A内反射部件16的下方。

如图24所示，第一固定透镜组22包括：第一固定透镜2202，安装在第一镜筒分割体部分1202的连接部分中；以及保持部件(也用作遮光框架)2204，用于将第一固定透镜2202固定到连接部分。

如图22～图24所示，可移动变焦透镜组18包括彼此结合的第一变焦透镜1802以及第二和第三变焦透镜1804和1805。

第一到第三变焦透镜组1802、1804、和1805由变焦透镜框架1806支撑。

变焦透镜框架1806由驱动装置32沿主导轴28和副导轴40引导，在它们的光轴方向上往复运动来实现变焦操作。

如图26所示，变焦透镜框架1806包括：保持部1810，围绕第一到第三变焦透镜1802、1804、和1805设置，用以保持第一到第三变焦透镜1802、1804和1805；以及延伸部1812，从保持部1801沿组件容纳空间1202A的宽度方向延伸。

如图5和图24所示，延伸部1812设置有在镜筒12的纵向上彼此相对的凸缘1816。各个凸缘1816在相同轴上设置有孔。轴3602分别旋转地插入到孔中，使内螺纹部件36以在镜筒12的纵向上不可移动、并能以轴3602为支撑点在其周围摆动的方式连接在凸缘1816之间。内螺纹部件36具有在闭合方向上被弹簧3601偏压的一对臂。内螺纹3604设置在彼此相对的臂的表面上。

如图26所示，杆插入孔1814设置在延伸部1812中。

由金属制成的主导轴38沿第一镜筒分割体部分1202的纵向延伸，被滑动地插入到杆插入孔1814中。主导轴38在纵向上的两端由第三镜筒分割体部分1206的壁和构成第一镜筒分割体部分1202上表面的壁支撑。主导轴38平行于第一到第三变焦透镜1802、1804和1805的光轴笔直延伸。在该实施例中，主导轴38沿第一镜筒分割体部分1202的纵向延伸。因此，主导轴38沿可移动变焦透镜组18的光轴方向引导可移动变焦透镜组18。

此外，如图26所示，接合槽1818形成在保持部1810的位于与延伸部1812相对一侧的部分中，所处位置对应于组件容纳空间1202A的角部。

沿第一镜筒分割体部分1202的纵向延伸的副导轴40(如图24所示)滑动地插入接合槽1818。因此，副导轴40可防止变焦透镜18围绕主导轴38旋转。副导轴40平行于第一到第三变焦透镜1802、1804和1805的光轴笔直延伸。在该实施例中，副导轴40沿第一镜筒分割体部分1202的纵向延伸。

用于可移动变焦透镜组18的引导机构28由主导轴38和副导轴40构成。

如图24和图26所示，用于移动可移动变焦透镜组18的驱动装置32包括：支架3202，沿镜筒12的纵向延伸；马达3204，设置在支架3202上；以及外螺纹部件3206，沿支架3202延伸，且被马达3204旋转驱动。

支架3202连接到第一镜筒分割体部分1202右侧面上的凹口部分。通过这种布置，外螺纹部件3206被定位于组件容纳空间1202A中，而马达3204被定位于第一镜筒分割体部分1202的上表面上。

外螺纹部件3206螺纹装配到内螺纹部件36的内螺纹3604上。结果，马达3204的正向和反向旋转使得可移动变焦透镜组18被主导轴38和副导轴40引导，以使可移动变焦透镜组18沿主导轴38和副导轴40的光轴方向往复移动，从而实现变焦操作。

在该实施例中，可移动变焦透镜组18、主导轴38和外螺纹部件3206沿第一镜筒分割体部分1202的宽度方向布置在第一镜筒分割体部分1202内。副导轴40设置在变焦透镜框架1806上，被定位为与主导轴38和外螺纹部件3206相对。

如图22、图23和图24所示，第三镜筒分割体部分1206包括：内部部分1206A，朝向组件容纳空间1202A的内部；以及外部部分1206B，朝向组件容纳空间1202A的外部。

如图24所示，第二固定透镜组24连接到内部部分1206A，同时第二固定透镜组24的光轴和可移动透镜组18的光轴一致。在第二固定透镜组24的背面，设置了可变光阑(光圈)42。

可变光阑42包括：两个光圈片4202，被设置为沿宽度方向插入光学系统104的光轴；以及引导部件4204，用于在宽度方向上移动引导各个光圈叶片4202。

连接到第三镜筒分割体部分1206的外部部分1206B的驱动装置44移动两个光圈叶片4202，使它们彼此靠近或将它们彼此分开，以打开或关闭两个光圈叶片4202。这样，可变光阑42能够调节沿着光轴传播的光束的光量。

如图25所示，第二镜筒分割体部分1204通过前壁1205A、后壁1205B、左壁1205C以及右壁1205D形成为矩形平行六面体形状。在第二镜筒分割体部分1204中，组件容纳空间1204A具有矩形横截面，并具有上和下开口端。

图像摄取元件连接板46连接到第二镜筒分割体部分1204的下部。图像摄取元件装置连接板46的连接使组件容纳空间1204A的下部闭合。因此，在该实施例中，第二镜筒分割体部分1204被构造为包括图像摄取元件连接板46。

可移动聚焦透镜组20和第三固定透镜组26设置在组件容纳空间1204A中。

如图25所示，可移动聚焦透镜组20由彼此结合的第一聚焦透镜2002和第二聚焦透镜2004组成。

第一和第二聚焦透镜2002和2004由聚焦透镜框架2006支撑。

聚焦透镜框架2006被驱动装置34沿主导轴50和副导轴52引导，在它们的光轴方向上往复运动，从而实现聚焦操作。

如图26所示，聚焦透镜框架2006位于第一和第二聚焦透镜2002和2004周围。聚焦透镜框架2006具有：保持部2010，用于保持第一和第二聚焦透镜2002和2004；以及从保持部2010沿组件容纳空间1204A的宽度方向延伸的延伸部2012。

如图25所示，延伸部2012设置有沿镜筒12的纵向彼此相对的凸缘2016。各个凸缘2016在相同轴上设置有孔。轴4802分别旋转地插入到孔中，使内螺纹部件48以在镜筒12的纵向上不可移动、并能以轴4802为支撑点在其周围摆动的方式连接在凸缘2016之间。内螺纹部件48具有在闭合方向上被弹簧4801偏压的一对臂。内螺纹4804设置在彼此相对的臂的每个表面上。

如图25所示，杆插入孔2014设置在延伸部2012中。

如图25和图26所示，由金属制成的主导轴50被滑动地插入到杆插入孔2014。主导轴50在纵向上的两端由第三镜筒分割体部分1206的壁和设置在第二镜筒分割体部分1204下方的壁支撑。主导轴50平行于第一和第二聚焦透镜2002和2004的光轴笔直延伸。在该实施例中，主导轴50沿第二镜筒分割体部分1204的纵向延伸。因此，主导轴50沿可移动聚焦透镜组20的光轴方向引导可移动聚焦透镜组20。

而且，如图26所示，接合槽2018形成在保持部2010与延伸部2012相对一侧的部分中。

副导轴52(在图25中示出)滑动地插入接合槽2018中。因此，副导轴52防止聚焦透镜20围绕主导轴50旋转。副导轴52和第二镜筒分割体部分1204整体形成，因此由合成树脂制成。副导轴52平行于第一和第二聚焦透镜2002和2004的光轴笔直延伸。在该实施例中，副导轴52沿第二镜筒分割体部分1204的纵向延伸。

可移动聚焦透镜组20的引导机构30由主导轴50和副导轴52构成。

如图25和图26所示，用于移动可移动聚焦透镜组20的驱动装置34包括：支架3402，沿镜筒12的纵向延伸；马达3404，设置在支架3402的下面；以及外螺纹元件3406，沿支架3402延伸且被马达3404旋转驱动。

支架3402连接到第二镜筒分割体部分1204的右侧面上的凹口部分。通过这种布置，外螺纹部件3406被定位于组件容纳空间1204A中，而马达3404被定位于第二镜筒分割体部分1204的下部中。

外螺纹部件3406螺纹装配到内螺纹部件48的内螺纹4804上。因此，马达3404的正向和反向旋转使得可移动聚焦透镜组20由主导轴50和副导轴52引导，沿着主导轴50和副导轴50的光轴方向往复移动可移动聚焦透镜组20，从而实现聚焦操作。

在该实施例中，可移动聚焦透镜组20、主导轴50和外螺纹部件3406沿着第二镜筒分割体部分1204的宽度方向布置在第二镜筒分割体部分1204内。副导轴52设置在被定位为与主导轴50和外螺纹部件3406相对的聚焦透镜框架2006处。

如图25所示，图像摄取元件连接板46通过螺钉206连接到第二镜筒分割体部分1204的下部，从而靠近组件容纳空间1204A的下端。

图像摄取元件150设置在面对组件容纳空间1204A的图像摄取元件连接板46的内表面上。

在该实施例中，穿过图像摄取元件连接板46形成了矩形窗口4602。图像摄取元件150在被插入窗口4602之后被设置。密封玻璃4604、密封橡胶4606和低通滤波器4608设置在图像摄取元件连接板46的内表面上，从而被压板4610固定。

如图22所示，凹凸部分1204C设置在第二镜筒分割体部分1204的正面和背面上，其面对组件容纳空间1204A，位于第二镜筒分割体部分1204的上端和第三固定透镜组26中间。

凹凸部分1204D设置在第二镜筒分割体部分1204的正面和背面上，其面对组件容纳空间1204A，位于第三固定透镜组26和图像摄取元件150之间。

由于以下的原因设置凹凸部分1204C和1204D。在通过物镜14、反射部件16、第一固定透镜组22、可移动变焦透镜组18、第二固定透镜组24和可移动聚焦透镜20传播的光束中，到达与组件容纳空间1204A面对的第二镜筒分割体部分1204的正面和背面的光束被背面反射，产生被称为光斑或重影的反射光。设置凹凸部分1204C和1204D是为了防止反射光到达图像摄取元件150的光接收面，而不利地影响图像摄取元件150的图像信号。

在靠近图像摄取元件150设置的凹凸部分1204D中的凹部和凸部之间的距离形成为大于远离图像摄取元件150设置的凹凸部分1204C中的凹部和凸部之间的距离。这是因为照射到凹凸部分1204D的光的角度小于照射到凹凸部分1204C的光的角度。凹凸部分1204C和凹凸部分1204D中的凹部和凸部之间的距离以这种方式产生变化提供的优点在于，对于第二镜筒分割体部分1204的成型来说脱模性得到改进。

如图22所示，第三固定透镜组26设置在组件容纳空间1204A中，在图像摄取元件150上，且在可移动聚焦透镜组20下。

如图25所示，第一镜筒分割体部分1202、第二镜筒分割体部分1204和第三镜筒分割体部分1206通过驱动装置44附近的螺钉202和驱动装置34附近的螺钉204彼此连接。

接下来，将描述用于将可移动变焦透镜组18的光轴调节到从发射部件16的反射表面到图像摄取元件150的第二光路部分的光轴O2的调节机构。

图1示出了从上面观察的轴承部件的透视图，图2是从下面观察的轴承部件的透视图。

图3A示出了轴承部件的平面图，图3(B)是沿图3(A)中线B-B剖开的剖视图，图3(C)是沿图3(B)中箭头C的方向的视图；

图4(A)～(D)是轴承部件的说明视图，其中上部视图是剖视图，下部视图是底视图；

图5示出了部分切去的透镜镜筒的透视图；

图6示出了孔的透视图，图7示出了轴承部件容纳在孔中的状态的透视图，图8示出了轴承部件容纳在孔中的状态的透视图；

图9和图10示出了主导轴38的倾斜的调节操作的说明视图。

如上所述，可移动变焦透镜组18由变焦透镜框架1806保持。变焦透镜框架1806被引导为可以沿主导轴38笔直移动，同时副导轴40防止其围绕主导轴38旋转。

主导轴38的两端在纵向由构成第一镜筒分割体部分1202的上表面的壁和第三镜筒分割体部分1206的壁支撑。

另一方面，变焦透镜框架1806具有允许范围内的加工误差。变焦透镜框架1806和可移动变焦透镜组18的装配也具有允许范围内的装配误差。

因此，可移动变焦透镜组18的光轴有时会相对于第二光路部分的光轴O2倾斜到超出允许值的程度。

而且，第一镜筒分割体部分1202和第三镜筒分割体部分1206也具有允许范围内的加工误差。透镜镜筒10具有允许范围内的装配误差。

因此，在某些情况下，主导轴38相对于第二光路部分的光轴O2倾斜，导致可移动变焦透镜组18的光轴相对于第二光路部分的光轴O2倾斜到超出允许值的程度。

如果可移动变焦透镜组18的光轴相对于第二光路部分的光轴O2的倾斜超过允许值，则将引起图像摄取元件150的图像形成表面上形成的物体图像部分地发生散焦，即部分散焦。

因此，需要用于将可移动聚焦透镜组18的光轴调节到第二光路部分的光轴O2的操作。

在该实施例中，上述的主导轴38的倾斜在主导轴38沿纵向的一端进行调节，以将可移动变焦透镜组18的光轴调节到第二光路部分的光轴O2。

具体来说，如图23所示，主导轴38的上端由连接到第一镜筒分割体部分1202的壁的轴承部件54支撑。

如图1到图3所示，轴承部件54包括：轴5402，从第一镜筒分割体部分1202的外部插入到在第一镜筒分割体部分1202的壁中的孔1250(图6～8；见图23)中，可从中取出；轴承孔5404，设置在轴5402中，主导轴38的上端插入其中；轴环5406，具有大于孔1250的截面的轮廓，并且紧靠第一镜筒分割体部分1202的壁的外表面；多边形部分5408，具有多边形截面，以凸出方式设置在轴环5406的上表面，与轴环5406同轴；以及上端5410，凸出设置在多边形部分5408的上表面。

在该实施例中，孔1250和轴承部件54构成了本发明的权利要求中所述的支撑装置。

轴5402形成为圆柱形，并且具有形成在轴5402的外圆周表面上的锥形表面5403，使得靠近下端时，半径逐渐减小。

轴承孔5404形成为平行于轴5402的中心轴。轴承孔5404设置为其中心轴与轴5402的中心轴不同轴。

如图2所示，在该实施例中，轴承孔5404形成有四个彼此之间成90度设置的平面。从上方观察时，这四个平面形成正方形。因此，当主导轴38的上端插入到轴承孔5404时，这四个平面理论上和主导轴38的外圆周表面形成线接触。轴承孔5404和主导轴38的上端高精度地位于相同的轴上。

当从上面观察时，上端部分5410形成细长的形状。用于插入工具(例如平口螺丝刀，flat-blade screwdriver)的沟槽5412(权利要求中所述的工具接合槽)形成在顶端面。此外，由凹部和凸部形成的指示部分(index part)5414形成在周围表面上，用于使轴承元件54的旋转角度可被视觉确认。

此外，在沟槽5412内，如图3(A)和3(B)所示，销插入孔5416形成为与轴承孔5404相连。

接下来，将描述形成在第一镜筒分割部分1202的壁中的孔1250(轴承部件54设置在其中)及其外围。

如图6和图8所示，孔1250(轴5402被插入其中)，由内圆周表面1252形成，该内圆周表面的内径大于轴5402的外径，具有以相等间隔设置在内圆周表面的圆周方向上并可以和轴5402的外圆周表面接合的多个平面1254。通过多个平面1254和轴5402的外圆周表面的接合，孔1250的中心轴确定为高精度地调节到轴5402的中心轴。

在内圆周表面1252的上端，形成环状放置面1256，轴环5406放置在其上。

沿着放置面1256的外圆周，形成凹槽1257。如下所述，凹槽1257用于将多余的填充粘合剂填充凹部1258的粘合剂引导和排放到凹口1280。

粘合剂填充凹部1258以一定间隔沿放置面1256的圆周方向形成在放置面1256的径向外部位置，也就是说，形成在凹槽1257的外圆周上。

小直径孔部分1270形成在孔1250中及放置面1256和凹槽1257的上方。倾斜孔部分1272形成在小直径孔部件1270上方。在该实施例中，本发明的权利要求中所述的凹部由小直径孔部分1270和倾斜孔部分1272形成。

小直径孔部分1270具有圆柱形表面1274，从放置面1256的外圆周向上升起。粘合剂填充凹部1258在圆周方向上以一定间隔设置在柱形表面1274上。

倾斜孔部分1272由：沿圆周方向以等间隔设置，并且随着靠近小直径孔部分1270时接近小直径孔部分1270的轴的中心的倾斜表面1276；和设置在倾斜表面1276之间的弯曲表面1278形成。

凹口1280设置在倾斜孔部分1272中。凹槽1257连接到凹口1280。

如图8所示，主导轴38的上端通过形成在第一镜筒分割体部分1202中的大直径孔1264插入轴承部件54的轴承孔5404。

通过传统的公知结构，例如，通过插入第三镜筒分割体部分1206的壁中的孔1290(图23)，使主导轴38的下端连接。

根据该实施例，可移动变焦透镜组18的光轴按如下方式调节。

首先，作为轴承部件54，准备：轴承孔5404的中心轴如图4(A)所示被调节为轴5402的中心轴的标准轴承部件54；和每一个的轴承孔5404的中心轴与轴5402的中心轴不同轴的轴承部件54。在这种情况下，准备了各种类型的轴承部件54，每一个所具有的在轴承孔5404的中心轴和轴5402的中心轴之间的偏心量E都不同。

接下来，如图9所示，使用标准轴承部件54装配透镜镜筒10。

此时，在光学系统104中，除可移动变焦透镜组18之外的部件，即，物镜14、可移动聚焦透镜组20、第一固定透镜组22、第二固定透镜组24和第三固定透镜组26都得到光轴调节。

在物镜14前面设置传统公知的调节图(adjustment chart)。调节图的图像通过光学系统104形成在图像摄取元件150的成像表面上。基于从图像摄取元件150输出的成像信号分析调节图的图像，以测量形成在图像摄取元件150上的调节图的图像的部分散焦。作为用于测量这种部分散焦的评估值，使用的是MTF散焦曲线。此外，各种传统公知的评估值也可以使用。

基于该评估值，计算可移动变焦透镜组18相对于第二光路部分的光轴O2的倾斜角。

为了调节第二光路部分的光轴O2和可移动变焦透镜组18的光轴，需要满足主导轴38以和倾斜角e相同的角度倾斜，但是方向相反。

因此，用来抵消倾斜角e的轴承部件54的偏心量根据倾斜角e来确定。

接下来，选择具有对应于上述偏心量的偏心量E的轴承部件54。

然后，将销插入销插入孔5416，使主导轴38的上端从标准轴承部件54的轴承孔5404中移出，同时将标准轴承部件54的轴5402从第一镜筒分割体部分1202的壁中的孔1250取出。然后，如图10所示，将具有偏心量E的轴承部件54的轴5402插入孔1250。

随后，将工具(例如平口螺丝刀)插入轴承部件54的沟槽5412中以转动轴承部件54。调节主导轴38的倾斜，以消除由上述评估值指示的部分散焦，同时直观地确认指示部分5414。结果，第二光路部分的光轴O2变得和可移动变焦透镜组18的光轴一致。

在光学系统104通过可移动变焦透镜组18沿光轴方向的移动实现变焦操作的情况下，当可移动变焦透镜组18位于望远端(teleend)时，可移动变焦透镜组18相对于第二光路部分的光轴O2的倾斜会大大地影响部分散焦。另一方面，当可移动变焦透镜组18位于广角端(wide end)时，可移动变焦透镜组18相对于第二光路部分的光轴O2的倾斜对部分散焦产生的影响几乎可以忽略。

因此，在该实施例中，当可移动变焦透镜组18位于望远端时，通过使用基于光学性能的光学特性，执行上述的调节操作。

因此，当可移动变焦透镜组18位于望远端时，可执行上述的调节操作。

而且，如图10所示，通过利用轴承部件54调节主导轴38的倾斜，第二光路部分的光轴O2和可移动变焦透镜组18的光轴可以在望远端彼此调节。然而在广角端，可移动变焦透镜组18的光轴有时偏离第二光路部分的光轴O2。然而，当可移动变焦透镜组18位于广角端时，如上所述，可移动变焦透镜组18的光轴相对于第二光路部分的光轴O2的偏移几乎可以忽略。

当可移动变焦透镜组18的光轴相对于第二光路部分的光轴O2的倾斜角e等于或小于允许值时，标准轴承部件54通过紫外固化粘合剂进行粘接，而不用选择具有偏心量E的轴承部件54。

当如上所述完成调节操作后，轴环5406的外部部分、多边形部分5408和上端部分5410和小直径孔部分1270的内部部分和倾斜孔部分1272之间的部分被填充利用紫外线进行固化的紫外固化粘合剂，从而完成装配。

在这种情况下，由于轴承部件54具有多边形部分5408，因而多边形部分5408被紫外固化粘合剂掩埋，以有效地防止轴承部件54相对于孔1250的中心轴旋转。

接下来，将描述效果。

用于支撑主导轴38的上端的轴承部件54包括：轴5402，从第一镜筒分割体部分1202的外部插入孔1250，可从中取出；以及轴承孔5404，中心轴与轴5402的中心轴不同轴。主导轴38的上端由轴承孔5404支撑。因此，通过准备多种类型的轴承部件54，每一个都在轴承孔5404的中心轴和轴5402的中心轴之间具有不同的偏心量E，能够确保容易地调节可移动变焦透镜组18的光轴。

而且，选择具有不同偏心量E的轴承部件54，从第一镜筒分割体部分1202的外部装配，从而调节可移动变焦透镜组18的光轴。因此，可以简化像传统结构那样的复杂机构。而且，不需要较大的空间。相应地，这种结构在减少组件数量、降低成本、减小透镜镜筒的尺寸方面有优势。

尽管在该实施例中，将数目照相机作为图像摄取装置进行举例，但很明显，本发明也可以应用于例如摄相机和电视摄像机的图像摄取装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种透镜镜筒，包括：

透镜座，用于在镜筒内保持透镜；

导轴，在所述镜筒内平行于所述透镜的光轴笔直延伸连接至所述透镜座，用于沿所述光轴引导所述透镜座；以及

支撑装置，用于在所述镜筒内沿所述导轴的延伸方向支撑所述导轴的两端，

其中，用于支撑所述导轴的所述两端中的至少一个的所述支撑装置包括：孔，设置在所述镜筒内；以及轴承部件，从所述镜筒的外部连接到所述孔内，可从所述孔中取出，并可以围绕所述孔的中心轴旋转；

其中，所述轴承部件包括：轴，被插入到所述孔中；以及轴承孔，设置在所述轴中，所述导轴的所述端中的一个插入到所述轴承孔中；以及

其中，所述轴承孔的中心轴与所述轴的中心轴不同轴。

2.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其中，所述轴承部件包括轴环，所述轴环具有大于所述孔的横截面的外形，并紧靠所述镜筒的外部部分，以及，所述轴设置为从所述轴环凸出。

3.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其中，所述轴承部件包括：轴环，所述轴环具有大于所述孔的横截面的外形，并紧靠所述镜筒的外部部分，所述轴设置在所述轴环的一个表面上，并从所述轴环凸出；多边形部分，呈现多边形横截面形状，设置在所述轴环的另一个表面上，从所述轴环凸出；凹部，连接到所述镜筒的所述孔，设置为向所述镜筒的外部打开；以及，所述轴环和所述多边形部分定位于所述凹部中，并通过填充在所述凹部中的粘合剂固定。

4.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其中，所述轴承部件包括：轴环，所述轴环具有大于所述孔的横截面的外形，并紧靠所述镜筒的外部部分，所述轴设置在所述轴环的一个表面上，并从所述轴环凸出；端部，设置在所述轴环的另一个表面上，从所述轴环凸出；以及指示部分，用作使所述轴承部件的旋转角度可被直观确认的标记，形成在所述端部的外围表面上。

5.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其中，所述轴承部件包括：轴环，所述轴环具有大于所述孔的横截面的外形，并紧靠所述镜筒的外部部分，所述轴设置在所述轴环的一个表面上，并从所述轴环凸出；端部，设置在所述轴环的另一个表面上，从所述轴环凸出；指示部分，用作使所述轴承部件的旋转角度可被直观确认的标记，形成在所述端部的外围表面上；以及用于旋转所述轴承部件的工具的接合槽，形成在所述端部的顶端面上。

6.一种图像摄取装置，包括：图像摄取元件，设置在镜筒内；以及光学系统，用于在所述镜筒内将物体图像投射到所述图像摄取元件上，

其中，所述透镜镜筒包括：

透镜座，用于在镜筒内保持透镜；

导轴，在所述镜筒内平行于所述透镜的光轴笔直延伸连接至所述透镜座，用于沿所述光轴引导所述透镜座；以及

支撑装置，用于在所述镜筒内沿所述导轴的延伸方向支撑所述导轴的两端，

其中，用于支撑所述导轴的所述两端中的至少一个的所述支撑装置包括：孔，设置在所述镜筒内；以及轴承部件，从所述镜筒的外部连接到所述孔内，可从所述孔中取出，并可以围绕所述孔的中心轴旋转；

其中，所述轴承部件包括：轴，被插入到所述孔中；以及轴承孔，设置在所述轴中，所述导轴的所述端中的一个插入到所述轴承孔中；以及

其中，所述轴承孔的中心轴与所述轴的中心轴不同轴。

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