透镜筒制造技术

本发明专利技术公开了一种透镜筒，包括第一驱动机构，其按照凸轮槽旋转凸轮环以移动保持透镜组的凸轮驱动透镜框架；第二驱动机构，其螺旋接合螺母与进给螺杆，偏置螺母驱动透镜框架以邻接螺母，并且移动螺母驱动透镜框架。凸轮驱动透镜框架位于在相对于偏置方向的背面上的邻近螺母驱动透镜框架处，并且这些透镜框架的驱动范围部分地彼此重叠。第一驱动机构包括：凸轮驱动构件，其从凸轮驱动透镜框架独立，其被线性引导并设置有与凸轮环的凸轮槽接合的凸轮从动件；以及偏置构件，其偏置凸轮驱动透镜框架以邻接凸轮驱动构件，以使凸轮驱动透镜框架与凸轮驱动构件一起移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种成像装置的透镜筒，更具体而言，涉及一种用于移动(驱动)在拍摄光学系统的光轴方向上构成拍摄光学系统的透镜组的驱动机构。
技术介绍
在拍摄光学系统的设置有至少一个透镜组的透镜筒(所述透镜组在拍摄光学系统的光轴方向上移动以进行变焦操作和/或聚焦操作)中，已经采用了很多应对措施以便即使在透镜组的驱动(移动)期间发生某种机械或控制误差的情况下也能够防止透镜组和用于透镜组的驱动机构的损坏和/或破损。在设置有第一驱动系统和第二驱动系统的透镜筒中，此类应对措施的一个已知的示例是这样一种布置，其防止由通过第一和第二驱动系统驱动的透镜组(和/或其透镜支撑框架)之间的干扰而造成的过载，所述第一驱动系统通过凸轮机构(其设置有通过电动机旋转地驱动的凸轮环)控制透镜支撑框架的位置，所述第二驱动系统通过进给螺杆和螺母(其通过另一个电动机旋转地驱动)控制另一个透镜支撑框架的位置。第一驱动系统通常用于在变焦透镜系统筒中驱动(移动)透镜组以进行变焦操作，并且基于旋转地驱动凸轮环，透镜支撑框架根据凸轮槽的轮廓在光轴方向上移动(前进和收缩)，所述变焦透镜系统筒在透镜支撑框架(或支撑透镜支撑框架的构件)上设置有凸轮从动件，所述透镜支撑框架与形成在凸轮环的边缘表面的凸轮槽(除了内凹外形的凸轮槽，还包括导槽(lead groove)等)接合。第二驱动系统通常用于驱动(移动)聚焦透镜组，并且包括进给螺杆，所述进给螺杆形成在电动机的旋转轴上并且沿光轴方向延伸，并且在光轴方向上可移动地得以引导的(聚焦透镜组的)透镜支撑框架偏置，以便接触与进给螺杆螺旋接合的螺母。通过沿着进给螺杆的螺纹的向前/向后移动螺母，螺母在对抗偏置力的方向上按压并移动透镜支撑框架，并且透镜支撑框架通过偏置力在另一个方向上跟随螺母。如果采取应对措施以使第一驱动系统的透镜组的操作(移动)范围和第二驱动系统的透镜组的操作(移动)范围不相互重叠，则即使在第二驱动系统中发生螺母的意外失控移动，由第一和第二驱动系统分别驱动的透镜组(以及其透镜支撑框架)也不彼此相互干扰。然而，在该布置中存在这样的问题，透镜筒尺寸(特别是光轴方向的长度)增加以便获得用于每个透镜组的大量的移动空间；因此，该布置尤其不适应于在全收缩状态下收缩(其长度缩短)以便安置在相机机身中的透镜筒。此外，存在从光学设计的角度的许多实例，第一和第二驱动系统的透镜组移动范围不能够关于光轴方向完全彼此排除(也即，不能使其不同以便彼此不重叠)。因此，在透镜筒(其中在第一和第二驱动系统之间的透镜组的移动范围部分地彼此重叠)中，配置透镜筒同时关注这样事实:在第二驱动系统中，透镜支撑框架的移动不机械地限制在远离螺母的方向(对抗偏置力的方向)上，从而透镜支撑框架可以在发生操作故障等的情况下在远离螺母的方向上避开。换言之，由第一驱动系统所驱动(移动)的透镜支撑框架(指定为第一透镜支撑框架)设置在由第二驱动系统所驱动(移动)的透镜支撑框架(指定为第二透镜支撑框架)的偏置方向侧面上的位置处，在第一和第二透镜支撑框架彼此接触的情况下，由第一透镜支撑框架在对抗偏置力的方向上推动第二透镜支撑框架。由于在该方向(对抗偏置力)上的第二透镜支撑框架的移动不受螺母的限制，因此可以避免在第一驱动系统和第二驱动系统上施加过度的负荷。特别地，一种布置是本领域已知的，其中第二透镜支撑框架设置在光轴方向上的最后位置(最靠近图像侧)处，并且在光轴方向上向前偏置(朝向目标侧)，从而第二透镜支撑框架与螺母接触并且第一透镜支撑框架设置在第二透镜支撑框架前面(在目标侧)。在该布置中，在透镜筒安置操作(透镜筒收缩操作)期间，在第二透镜支撑框架在其应当移动时不相应地通过螺母在光轴方向上向后移动的情况下，进行透镜筒安置操作而在光轴方向上向后移动的第一透镜支撑框架推动第二透镜支撑框架，从而第一和第二透镜支撑框架两者均在光轴方向上向后移动。此外，在第二透镜支撑框架以失控的方式在光轴方向上向前移动而使螺母超出其受限制的移动量的情况下，第二透镜支撑框架的移动通过第二透镜支撑框架与第一透镜支撑框架接触而受到限制，从而之后仅允许螺母向前移动，而在第一和第二透镜支撑框架上没有经受过度的负荷。在日本未审查专利出版物第2007-248642和2010-191442号中公开了相关技术的示例。在上述布置中，其中由凸轮机构驱动的第一透镜支撑框架设置在由进给螺杆和螺母驱动的第二透镜支撑框架的偏置方向侧(从而透镜支撑框架和螺母在发生操作故障等的情况下在光轴方向上彼此远离)的位置处，该布置在第二透镜支撑框架的偏置方向侧上的位置的背面不存在其他干扰构件的情况下是有效的。然而，存在这样的需求，实现变焦透镜系统的更高的变焦比例和改进的光学性能而没有此类限制，其中需要由凸轮机构驱动的第一透镜支撑框架也设置在相对于偏置方向侧的由进给螺杆和螺母驱动的第二透镜支撑框架的背面。
技术实现思路
为了满足上述要求，本专利技术提供了一种透镜筒，所述透镜筒包括使用凸轮机构的第一驱动系统(第一驱动机构)以及使用进给螺杆和螺母的第二驱动系统(第二驱动机构)，其中在分别由第一和第二驱动系统驱动的第一和第二透镜组的布置(位置)中的自由度增加；并且防止第一和第二驱动系统在发生操作故障等的情况下在其上出现过载。根据实施方案，提供了一种透镜筒，包括第一驱动机构，其按照形成在凸轮环的边缘表面上的凸轮槽的轮廓而旋转凸轮驱动透镜框架的凸轮环，所述凸轮环被支撑在固定筒中以改变相对于光轴方向的位置，所述凸轮驱动透镜框架保持构成拍摄光学系统的部分的透镜组；以及第二驱动机构，其螺旋接合螺母与在光轴方向上延伸的进给螺杆，在相对于光轴方向的偏置方向上偏置螺母驱动透镜框架以邻接所述螺母，所述螺母驱动透镜框架保持与所述透镜组不同的其他透镜组，并且所述第二驱动机构通过经由旋转所述进给螺杆而在光轴方向上移动所述螺母来改变所述螺母驱动透镜框架相对于光轴方向的位置。所述螺母驱动透镜框架和所述凸轮驱动透镜框架布置成使得所述凸轮驱动透镜框架位于邻近所述螺母驱动透镜框架处，在相对于偏置方向在所述螺母驱动透镜框架的背面上，并且其中所述螺母驱动透镜框架和所述凸轮驱动透镜框架的驱动范围在光轴方向上部分地彼此重叠。所述第一驱动机构包括凸轮驱动构件，其从所述凸轮驱动透镜框架形成为单独构件，所述凸轮驱动构件在光轴方向上得以线性引导并且设置有凸轮从动件，所述凸轮从动件与所述凸轮环的所述凸轮槽接合；以及偏置构件，其在光轴方向上在朝向所述螺母驱动透镜框架并且以紧密接近所述螺母驱动透镜框架的方向上偏置所述凸轮驱动透镜框架，从而使得所述凸轮驱动透镜框架邻接所述凸轮驱动构件，以便所述凸轮驱动透镜框架在光轴方向上与所述凸轮驱动构件一起移动。根据该构造，在使用彼此干扰的凸轮驱动透镜框架和螺母驱动透镜框架执行驱动操作的情况下，由于可以通过释放在凸轮驱动透镜框架和凸轮驱动构件之间的接触状态而由第一驱动机构吸收负载，因此能够在相对于偏置方向侧的螺母驱动透镜框架的背面上的位置处设置凸轮驱动透镜框架，从而凸轮驱动透镜框架和螺母驱动透镜框架的操作(移动)范围相对于光轴方向相互重叠。合乎希望的是，所述凸轮槽形成在所述凸轮环的内边缘表面上，并且被限制相对于所述固定筒旋转的内部环在所述凸轮环内部得以支撑。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜筒，包括：第一驱动机构，其按照形成在凸轮环的边缘表面上的凸轮槽的轮廓而旋转凸轮驱动透镜框架的所述凸轮环，所述凸轮环被支撑在固定筒中以改变相对于光轴方向的位置，所述凸轮驱动透镜框架保持构成拍摄光学系统的部分的透镜组；以及第二驱动机构，其螺旋接合螺母与在光轴方向上延伸的进给螺杆，在相对于光轴方向的偏置方向上偏置螺母驱动透镜框架以邻接所述螺母，所述螺母驱动透镜框架保持与所述透镜组不同的其他透镜组，并且所述第二驱动机构通过经由旋转所述进给螺杆而在光轴方向上移动所述螺母来改变所述螺母驱动透镜框架相对于光轴方向的位置，其中，所述螺母驱动透镜框架和所述凸轮驱动透镜框架布置成使得所述凸轮驱动透镜框架位于邻近所述螺母驱动透镜框架处，在相对于偏置方向在所述螺母驱动透镜框架的背面上，并且其中所述螺母驱动透镜框架和所述凸轮驱动透镜框架的驱动范围在光轴方向上部分地彼此重叠，以及其中所述第一驱动机构包括：凸轮驱动构件，其从所述凸轮驱动透镜框架形成为单独构件，所述凸轮驱动构件在光轴方向上得以线性引导并且设置有凸轮从动件，所述凸轮从动件与所述凸轮环的所述凸轮槽接合；以及偏置构件，其在光轴方向上在朝向所述螺母驱动透镜框架并且以紧密接近所述螺母驱动透镜框架的方向上偏置所述凸轮驱动透镜框架，从而使得所述凸轮驱动透镜框架邻接所述凸轮驱动构件，以便所述凸轮驱动透镜框架在光轴方向上与所述凸轮驱动构件一起移动。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木启光，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP