镜头、相机和信息装置的制作方法

专利名称：镜头、相机和信息装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于成像光学系统的镜头，并涉及其中该镜头用作成像光 学系统的相机和信息装置。
背景技术：
最近，作为相机的拍摄透镜的代表的成像光学系统的镜头，利用变焦 透镜的镜头已经越来越多，其中在拍摄时多个透镜组的位置改变并且焦距 连续变化。在这种类型的镜头中，主流类型是所谓的收缩型变焦透镜，在 不拍摄时，试图使其尺寸最小化来使得各透镜组之间的距离更窄并且将透 镜存放在镜头的固定镜筒中。作为在变焦透镜等的镜头内移动透镜的结 构，已经越来越多地采用这样的机构，其中，旋转镜筒由固定镜筒保持， 当旋转镜筒相对于固定镜筒转动时，通过凸轮接合或螺旋面接合，透镜框 架沿着光轴方向前后移动。作为典型的机构，存在这样一种机构，其中固 定镜筒和旋转镜筒处于凸轮接合，由此在旋转镜筒转动时，旋转镜筒随着 凸轮槽前后移动，在旋转镜筒内侧，存在一个线性导引镜筒，该线性导引 镜筒相对于旋转镜筒可转动，并且在光轴方向上与旋转镜筒一体地移动， 且在线性导引镜筒内侧，具有一个保持透镜的透镜框架。该透镜框架具有 凸轮随动件。凸轮随动件穿过在线性导引镜筒的光轴方向上延伸的线性沟 槽，与设置在旋转镜筒内表面内的凸轮槽相啮合，由此当旋转镜筒转动 时，通过跟随凸轮槽的形状，透镜框架可以移动到移动范围内的任何位 置，而不#"动。
例如，在径向上凸出地设置在线性导引镜筒内的旋转键与设置在旋转 镜筒内径中的旋转沟槽啮合，由此线性导引镜筒围绕光轴相对于所述旋转 镜筒可转动，且由此旋转镜筒和线性导引镜筒在光轴方向上一体移动。另 外，在从非拍摄状态到拍摄状态的一部分进程期间，固定镜筒和旋转镜筒 成螺旋面接合，并由此旋转镜筒相对于固定镜筒可转动，且沿着光轴方向 相对移动。在拍摄状态下，旋转镜筒的外螺旋面的平坦部分与设置在固定件中的接合槽相啮合，所述旋转镜筒的外螺旋面的平坦部分设置在外螺旋 面沿着光轴方向的前端和后端并且沿着光轴垂直穿过的平面，并且所述4妻 合槽沿着光轴垂直穿过的平面。在拍摄状态下，旋转镜筒具有使之相对于 固定镜筒旋转并且不沿着光轴方向相对移动的机构，由此，通过设置在旋 转镜筒内圓周表面上的凸轮或凸轮槽与固定镜筒的凸轮随动件的啮合，透 镜框架任意移动。存在如上所述的镜头。
此外，已经要求镜头进一步小型化，且因此每个部件的啮合必须更小 和更浅。但是，这种趋势使得耐沖击性，例如对于镜头掉落等的冲击的耐 受性减弱。并且为了应付这种趋势，迫切需要改进耐冲击性。
另 一方面，与透镜框架相啮合的凸轮相对于光轴绘出 一条倾斜连续曲 线的轨迹，由此每个透镜框架的位置可以被布置在任意位置处并且可以实 现各个焦距。凸轮相对于光轴垂直方向的倾角越小，定位精度越高，并且 透镜框架在光轴方向上的倾斜可以与旋转镜筒的停止精度无关地产生，由 此可以保持较高精度。但是，在凸轮相对于光轴垂直方向的倾角较小时， 掉落等造成的冲击力直接传递到凸轮随动件并通过凸轮随动件传递到旋转 镜筒的外螺旋面。由此，存在这些零件中的某一个零件会被损坏的问题。
对于上述掉落造成的冲击，例如，日本专利公开说明书第2000-292846号公开了通过使得导引凸轮随动件的导引沟槽-即在光轴方向上 导引透镜框架而不转动透镜框架的线性导引沟槽-弯曲，可以减少凸轮随 动件所受到的载荷。但是，如上所述使得导引沟槽弯曲会使得透镜根据透 镜框架的移动位置而转动，并且如果弯曲部分仅仅与光轴方向成较小角 度，那么没有什么变化，凸轮随动件仍受到载荷。
另外，例如，日本专利公开说明书第2000-292845号公开了通过提供 导引壁防止断裂，该导引壁在凸轮销-即凸轮随动件受到冲击时抵靠该凸 轮销。但是，如上所述的结构在不仅在布置上存在很大限制，而且对凸轮 随动件所受到的载荷来说没有任何变化。
另一方面，例如，日本专利申^"第2003-337276号公开了不是通过 使得在与物体侧的凸轮表面相对的像平面側的凸轮表面与物体侧平行，而 是通过使得与光轴的垂直方向的倾角大于物体侧的，使得在成像范围内， 凸轮随动件所受到的载荷可以分解成用于旋转镜筒的扭矩，并且得以减 小。此外，例如，日本专利公开说明书第2003-279827号公开了通过使得与物体侧上的凸轮表面相对的像平面侧上的凸轮表面的至少一部分不平 行于物体侧，而是为垂直于光轴的平面，在去除载荷时，使得旋转镜筒不 转动，返回到受到载荷之前的位置，并且如果镜头接受到来自外側的冲击 不失焦。

发明内容
但是，还没有一种能够高度保持透镜的位置精度、减小凸轮随动件受 到的载荷并且另外减小旋转镜筒的螺旋面受到的载荷，并进一步在普通应 用中防止透镜位置由于载荷而变化的镜头。
本发明的一个目的在于提供一种镜头，该镜头可以高度保持透镜的位 置精度，减少凸轮随动件受到的载荷并另外减少旋转镜筒的螺旋面受到的 载荷，并且在普通使用中防止透镜位置由于载荷而变化，并且提供一种其 中将如上所述的镜头用作成像光学系统的相机和信息装置。
根据本发明实施方式的镜头包括多个透镜；多个透镜框架，所述多 个透镜框架分别保持多个透镜中的至少一个透镜；保持驱动部分的固定元 件；旋转元件，该旋转元件被包括在驱动部分中，并且转动以将透镜框架 移动到预定位置，所述旋转元件配合在所述固定元件的内圓周表面内，并 且相对于固定元件可转动，以沿着光轴方向可移动，其中，从非拍摄状态 到包括初始拍摄状态在内的拍摄状态，所述旋转元件在相对于固定元件转 动的同时，相对于固定元件沿着光轴方向移动，并且在拍摄状态，在旋转 元件相对于固定元件转动的同时，所述旋转元件不相对于固定元件沿着光 轴方向移动；凸轮随动件，每个所述凸轮随动件设置在透镜框架上；凸 轮，每个凸轮设置在旋转元件的内圓周表面上并且每个具有凸轮表面，每 个凸轮与相应的凸轮随动件啮合并且各自形成凸轮轨迹；以及弹性件，该 弹性件设置在驱动部分中，并总是将透镜框架中最靠近物体侧的一个作为 第一透镜框架偏压向物体侧上的相应的凸轮表面，其中，在初始拍摄状 态，在与对应于第一透镜框架的一个凸轮随动件相啮合的一个凸轮(作为 第 一 凸轮)的物体侧上的凸轮轨迹形成沿着垂直于光轴方向延伸(follow)的 一部分，并且在面对物体侧上的凸轮轨迹的第一凸轮的像平面侧上的凸轮 轨迹相对于垂直光轴的方向具有一角度。
优选的是，在拍摄状态，第一凸轮的凸轮轨迹包括在物体侧上的突起
6的凸轮轨迹，在物体侧上的突起的凸轮轨迹中第一凸轮的物体侧上的凸轮 轨迹形成沿着垂直于光轴方向延伸的 一部分，并且在面对物体侧上的凸轮 轨迹的第一凸轮的像平面侧上的凸轮轨迹相对于垂直光轴的方向具有所述 角度。
优选的是，在第一透镜框架被弹性件的排斥力向像平面侧偏压，并且 与像平面侧上的凸轮表面接合或抵靠的情况下，在像平面侧上凸轮轨迹的 相对于垂直光轴方向的角度是这样的一个角度，即，在与从非拍摄状态到
优选的是，在从非拍摄状态到拍摄状态的操作过程的一部分中，固定 元件与旋转元件配合，由此，旋转元件相对于固定元件转动，并且在光轴 方向上相对移动。并且，在拍摄状态下，旋转元件的突出部分的平坦部分 与设置在固定元件中的沟槽相啮合，由此在拍摄状态下，旋转元件相对于 固定元件转动，但是在光轴方向上不相对移动。
优选的是，旋转元件的突出部分的平坦部分设置在突出部分在光轴方 向上的前端和后端，并且遵循(follow)沿着光轴垂直相交的平坦表面。
优选的是，设置在固定元件中的沟槽遵循沿着光轴垂直相交的平坦表面。
优选的是，在从非拍摄状态到拍摄状态的操作过程的一部分中，固定 元件与旋转元件螺旋形配合，由此，旋转元件相对于固定元件转动并且在 光轴方向上相对移动，并且，在拍摄状态，旋转元件的外螺旋面的平坦部 分与设置在固定元件中的接合沟槽相啮合，所述旋转元件的外螺旋面的平 坦部分设置在外螺旋面的沿着光轴方向的前端和后端，并且遵循沿着光轴 垂直相交的平坦表面，所述设置在固定元件中的接合沟槽遵循沿着光轴垂 直相交的平坦表面，由此，在拍摄状态下，旋转元件相对于固定元件转 动，但是不在光轴方向上相对移动。
根据本发明的实施方式的相机包括镜头作为成像光学系统。 根据本发明的实施方式的信息装置包括相机功能部分和作为相机功能 部分的成像光学系统的镜头。


附图包括在此以提供对本发明的进一步理解，并且合并在此构成说明书的一部分。所述附图示出本发明的实施方式，并且与描述一起作用为解 释本发明的原理。
图1是从物体侧看到的前视图，该附图示出处于收缩状态的根据本发
明实施方式的镜头的主要部件的结构；
图2是从箭头方向看到的图1的A-A线上的纵剖视图，示出镜头的主 要部件的结构；
图3是纵剖视图，与图2 —起示出在拍摄状态下的图1的镜头的主要 部件的结构；
图4是示出图1的镜头的主要部件的结构的分解透^L图； 图5是示出作为图1的镜头的第一透镜框架的第一组透镜移动框架的 结构的透一见图6A是纵剖视图，示出作为图1的镜头的旋转元件的旋转镜筒的结 构的纵剖视图6B是示出作为图1的镜头的旋转元件的旋转镜筒的结构的旋转镜 筒的主要部分的细节图7是示出图1的镜头的线性导引镜筒的结构的纵剖视图8是示出作为图1的镜头的固定元件的固定镜筒的结构的纵剖视
图9是示出用于第一组透镜移动框架的第一组凸轮和用于第二组透镜 移动框架的第二组凸轮的形状的展开图，其形成在作为根据本发明实施方 式的图1的镜头的旋转元件的旋转镜筒的内圓周表面上；
图10是示出用于第一组透镜移动框架的第一组凸轮和用于第二组透 镜移动框架的第二组凸轮的形状在前一步骤中看到的展开图，其形成在作 为根据本发明实施方式的图1的镜头的旋转元件的旋转镜筒的内圆周表面 上。
附图标记
11第一组透镜系统 12第二组透镜系统 13第三组透镜系统 14第一组透镜保持框架 15第一组透镜移动框架16第二组透镜移动框架
17第三组透镜移动框架 18快门单元
19 CCD (电荷耦合器件)成像元件单元 20线性导引镜筒 21旋转镜筒 22固定镜筒
23第一组-第二组压缩弹簧
24倾斜调整凸轮
25第一组凸轮随动件
26第二组凸轮随动件
27第一组凸轮沟槽
28第二组凸轮沟槽
29第一组移动框架线性沟槽
30第二组移动框架线性沟槽
31外螺旋面
32线性4t部件
33旋转4建部件
34线性4定槽
35内螺^走面
36用于空转的导引沟槽
37基体
38对焦驱动马达
39变焦驱动马达
40变焦驱动齿轮4几构部分
41键槽
具体实施例方式
下面，将基于本发明的实施方式，参照附图解释根据本发明的镜头。 图1到9所示的镜头包括第一组透镜系统11、第二组透镜系统12、第 三组透镜系统13、第一组透镜保持框架14、第一组透镜移动框架15、第二组透镜移动框架16、第三组透《竟移动框架17、快门单元18、 CCD (电 荷耦合器件)成像元件单元19、线性导引镜筒20、旋转镜筒21、固定镜 筒22、第一组-第二组压缩弹簧23、倾斜调节凸轮24、凸轮随动件25、 第二组凸轮随动件26、第一组凸轮沟槽27、第二组凸轮沟槽28、第一组 移动框架线性沟槽29、第二组移动框架线性沟槽30、外螺旋面31、线性 键部件32、旋转键部件33、线性键槽34、内螺旋面35、用于空转的导引 沟槽36、基体37、对焦驱动马达38、变焦驱动马达39、变焦驱动齿轮机 构部分40和4建槽41。
如上所述，图1和2分别是#4居本发明实施方式的在收缩状态的变焦 镜头的前视图和在线A-A上的纵剖视图。图3是在拍摄状态的变焦镜头的 纵剖视图。
这个变焦透镜的光学系统是由第一组透镜系统11、第二组透镜系统12 和第三组透镜系统13构成的。这些，第一组透镜系统11、第二组透镜系 统12和第三组透镜系统13分别由一个或多个透镜构成。在这种情况下， 例如，第一组透镜系统11和第二组透镜系统12都是由多个透镜构成，而 第三组透镜系统13由一个透镜构成。
在拍摄状态，从物体侧起，第一组透镜系统ll、第二组透镜系统12、 和第三组透镜系统13以数字顺序排列。在收缩状态下，第三组透镜系统 13 乂人光轴方向偏离，并且在光轴方向上，第一组透lfe系统11和第二组透 镜系统12从物镜侧起按顺序紧密排列。在拍摄和收缩状态下，在第一组 透镜系统11和第二组透镜系统12之间，布置有具有光圏的快门单元18。 在拍摄状态，例如，通过改变第一組透镜组11和第二组透镜组12的位置 来进行改变放大率的移动，而第三组透镜组13用于对焦，即，作为对焦 透镜用于焦距调节。
第一组透镜系统11由第一组透镜保持框架14 一体地保持。第二组透 镜系统12由第二组透镜移动框架16 —体地保持。第三组透镜系统13由 第三组透镜移动框架17保持。第一组透镜保持框架14由第一组透镜移动 框架15来保持。整个变焦透镜光学系统的第一组透镜系统11相对于光轴 方向的倾斜通过倾斜调节凸轮24来调节，该倾斜调节凸轮24调节第一组 透镜保持框架14和第一组透镜移动框架15之间的倾斜。在第二组透镜移 动框架16中保持快门单元18。快门单元18被构造成与第二组透镜移动框架16,即第二组透镜系统12 —体的移动。
第一组透镜保持框架14和第一组透镜移动框架15被构造成用于第一 组透镜系统11的透镜框架。第二组透镜系统移动框架16和第三组透镜系 统移动框架17被分别构造成用于第二组透镜系统12和第三组透镜系统13 的透镜框架。
参照图4，图4示出如上所述的变焦镜头的主要部分的分解透视图， 将详细描述每个部件的结构和移动方式。图5是第一组透镜移动框架15 的透视图，图6是作为旋转元件的旋转镜筒的纵剖视图，图7是线性导引 镜筒20的纵剖视图，而图8是作为固定元件的固定镜筒的纵剖视图。
第一组透镜移动框架15具有第一组凸轮随动件25，该第一组凸轮随 动件25与形成在旋转镜筒21的内圓周表面上的第一组凸轮沟槽27啮 合。第二组透镜移动框架16具有第二组凸轮随动件26，该第二组凸轮随 动件26与形成在旋转镜筒21的内圓周表面上的第二组凸轮沟槽28相啮 合。因此，第一组凸轮随动件25和第二组凸轮随动件26穿透第一组移动 框架线性沟槽29和第二组移动框架线性沟槽30 (图7),所述线性沟槽29 和30具有沿着线性导引镜筒20的光轴方向上延伸的狭缝形状，并介于旋 转镜筒21之间，并结合于此。
线性导引镜筒20具有旋转键部分33，该旋转键部分33在径向上突出 地形成在线性导引镜筒20的物体侧的端部处。旋转键部分33配合到键槽 41中，该键槽41在旋转镜筒21的内圓周表面上形成为凹陷形状。这允许 旋转镜筒21和线性导引镜筒20相对转动并且一体向光轴方向移动。外螺 旋面31 (见图6B)在旋转镜筒21的像平面侧的端部处突出地形成在外圆 周表面上，内螺旋面35形成在固定镜筒22的内圓周表面上。外螺旋面31 与内螺旋面35啮合，且旋转镜筒21和固定镜筒22螺旋配合，作为一种 凸轮机构。旋转镜筒21通过转动而在光轴方向上移动，并且这使得它有 可能延伸到拍摄位置。线性键部分32在线性导引镜筒20的像平面侧的端 部处突出地设置在外圆周表面上。线性键槽34沿着光轴方向设置在固定 镜筒22的内圓周表面上。线性导引镜筒20的线性4建部分32与固定镜筒 22的线性键槽34啮合，使得线性导引镜筒20可以与旋转镜筒21 —体地 沿着光轴方向移动，而没有相对转动。
利用如上所述的结构，当旋转镜筒21转动时，通过旋转镜筒21的第
ii一组凸轮沟槽27和第二组凸轮沟槽28，第一组透镜移动框架21和第二组 透镜移动框架16可以分别移动到预定位置。因此，第一组透镜系统11和 第二组透镜系统12可以移动到拍摄位置，且可以进行改变放大率的移 动。
在第一组透镜移动框架15和第二组透镜移动框架16之间夹置第一组 -第二组压缩弹簧23,来提供压力扩大弹力，该弹簧为压缩弹簧，作为弹 性件。第一组透镜移动框架15和第二组透镜移动框架16被第一组-第二 组压缩弹簧23朝向两个透镜移动框架15和16之间的iE离扩大的方向偏 压，于是可以保持第一组凸轮随动件25和第二组凸轮随动件26总是与对 应于第一组凸轮沟槽27和第二组凸轮沟槽28的每个凸轮表面压接触。由 此，第一组透镜系统11和第二组透镜系统12相对于旋转镜筒21可以稳 定并保持，而不会发生倾斜。
如上所述，形成在固定镜筒22的内圓周表面上的内螺旋面35配合在 形成于旋转镜筒21的外圆周表面上的外螺旋面上，并且通过旋转镜筒21 的转动，旋转镜筒21有可能在光轴方向上移动。固定镜筒22在物体侧最 端部的内螺旋面35的一部分具有用于空转的导引沟槽36,该用于空转的 导引沟槽36沿着于光轴垂直相交的平坦表面设置。旋转镜筒21的像平面 侧的端部的外螺旋面31配合在用于空转的导引沟槽36中。由此，旋转镜 筒21可以延伸到最端部，即使旋转镜筒21进一步转动，旋转镜筒21可 以不在光轴上再移动，仅仅围绕光轴旋转运动。
在固定镜筒22的像平面侧的最端部处，在仅仅有可能旋转运动的区 域中，根据这个实施方式的镜筒可以将拍摄状态设定为从焦距短的广角端 到焦距长的变焦端。在旋转镜筒21转动时，第一组透镜系统11和第二组 透镜系统12可以从广角端向变焦端连续移动。
图10是凸轮或凸轮沟槽的展开图，它们应用于这个实施方式，包括 第一组凸轮沟槽27，和第二组凸轮沟槽28，，它们设置在旋转镜筒21，的内 圓周表面上。在位置Wl和W2，处于初始拍摄状态的广角端，且在其附 近，在物体侧和像平面侧的凸轮表面的凸轮轨迹垂直于光轴设置，换言 之，在物体侧和像平面侧上形成凸轮表面的凸轮沟槽的每个侧面垂直于光 轴设置，另外，旋转镜筒21，的外螺旋面的接合部分和固定镜筒22的用于 空转的导引沟槽36也垂直于光轴。因此，即使旋转镜筒21，的停止位置的精度较低，也不会发生相对于第一组透镜系统11和第二组透镜系统12的 光轴的偏移。
另外，例如，在本实施方式中，提供了三个旋转镜筒21，的第一组凸 轮沟槽27，、三个第二组凸轮沟槽28和三个外螺旋面31,但是它们并不局 限于此。如果每个高度被正确控制，或者如果第一组凸轮沟槽27，和第二 组凸轮沟槽28的深度以及外螺旋面31的高度被正确控制，第一组凸轮系 统11和第二组凸轮系统12的倾斜可以被减小。在凸轮沟槽相对于垂直于 光轴的方向具有角度的情况下，如果对于在三个凸轮的旋转方向上的每个 位置精度存在偏移，会发生第一透镜系统11和第二透镜系统12的倾斜。 因此，在上述变焦透镜中，通过正确控制第一组凸轮沟槽27，和第二组凸 轮沟槽28的深度以及外螺旋面的高度，在透镜的初始位置，即在广角 端，可以产生透镜组沿着光轴方向的稳定位置精度以及相互关系，而不存 在倾斜，并且可以获得精确焦距和高图像质量。
但是，在图IO所示的结构中，在第一组透镜系统11从物体侧受到沖 击时，凸轮随动件25碰撞在像平面侧的凸轮表面Fl，，该凸轮表面Fl，面 对在物体侧的凸轮表面Fl,并且凸轮随动件25和旋转镜筒21，受到冲击 力。在这种情况下，如果第一组凸轮沟槽27，具有这样的结构，即在物 体侧的凸轮表面的凸轮轨迹和与前者相面对的像平面侧的凸轮表面的凸轮 轨迹平行形成，如同其他焦距处的凸轮沟槽的形状，像平面侧上的凸轮表 面遵循光轴垂直穿过的平坦表面，在光轴方向上的沖击会直接传递到凸轮 随动件25和旋转镜筒21'，结果，会发生旋转镜筒21'的凸轮随动件25和 外螺旋面31断裂的这样的问题。
因此，在本发明的实施方式中，如同图9所示的旋转镜筒21，在第一 组凸轮沟槽27的像平面侧上的凸轮表面Gl的凸轮轨迹相对于与光轴垂直 的方向具有一角度，由此，在凸轮随动件25与凸轮沟槽27在像平面侧上 的凸轮表面Gl相接合(或抵靠)的情况下，冲击力分散成在旋转镜筒21 的光轴方向和旋转方向。由此，旋转镜筒21的凸轮随动件25和外螺旋面 31所接收的载荷被降低，有效地防止旋转镜筒21的凸轮随动件25和外螺 旋面31的破裂。在图9中，Sl、 Wl和Tl分别表示在第一组凸轮沟槽27 中的收缩位置、广角端位置和变焦端位置，而S2、 W2和T2分别表示在 第二组凸轮沟槽28中的收缩位置、广角端位置和变焦端位置。另外，通常，对于不仅由专业人士而且由普通用户使用的相机这类产 品，可以想象到第一组透镜系统11 :故不经意手持和净齐压。当该第一组透 镜系统11受到挤压而非如被其他物品碰撞的沖击，而是用小的载荷挤 压，例如被用户的手操作时的小载荷挤压时，凸轮随动件25与像平面侧
上的凸轮表面Gl相接合(抵靠)，并且向旋转镜筒21提供扭矩。如果旋 转镜筒21转动，并且用户所施加的载荷消除，凸轮随动件25被第一组-第二组压缩弹簧23偏压并且返回到在物体侧上的凸轮表面Fl的凸轮轨 迹。在这种情况下，如果凸轮的位置在受到载荷之前已经变化，由此焦距 发生偏移，会发生失焦等这类问题。
响应于此，在像平面侧上的凸轮表面Gl的凸4&轨迹的角度被设定成 凸轮随动件25接合(抵靠)时的旋转方向，从而对应于凸轮随动件25从 收缩位置Sl移动到广角端位置Wl的旋转方向。在凸轮随动件25从收缩 位置Sl向广角端位置Wl移动并且停止在广角端位置Wl的状态下，对于 从收缩位置Sl向广角端位置Wl的旋转方向，在旋转方向上没有变焦齿 轮的反冲等造成的游隙，并且旋转镜筒21不会轻易在从收缩位置Sl到广 角端位置Wl的旋转方向上转动。(另一方面，对于从广角端位置W1到收 缩位置Sl的旋转方向，由于变焦齿轮的反冲等在该旋转方向上存在游 隙)。在本发明的实施方式中，在凸轮随动件25由于轻载荷而与像平面侧 上的凸轮表面接合(或抵靠)的情况下，在从收缩位置Sl到广角端位置 Wl方向上的力被添加到凸轮随动件25，凸轮随动件25不转动，即使在载 荷被除去并且凸轮随动件25与像平面侧上的凸轮表面Gl接合(抵靠)的 情况下，旋转镜筒21也不转动。由此，如果在载荷被去除时凸轮随动件 25返回到物体侧上的凸轮表面Fl，凸轮随动件25可以返回到受到载荷之 前的位置。因此，在用轻载荷挤压第一组凸轮系统11之前和之后，第一 组透镜系统11和第二组透镜系统12的位置不会变化，且不会发生失焦等 这类问题。
如上所述，根据本发明实施方式的镜头可以确保稳定的透镜位置。由 于掉落等带来的沖击力可以借助于像平面侧上的凸轮表面的凸轮轨迹而分 散到旋转方向和光轴方向，该凸轮轨迹具有角度。防止整个冲击力经由凸 轮随动件施加到外螺旋面上，这使得镜头的耐冲击性能得以提高。另外， 即使在普通使用中镜头由于误操作等受到偶然的轻载荷，也可以防止失焦出现。
此外，根据如上所述的实施方式的镜头可以作为拍摄光学系统应用并被构造为相机，且类似的镜头可以作为成像光学系统应用于带有相机功能的信息设备，如PDA (个人数字助理)、移动电话等。
根据本发明的实施方式，提供了 一种可以高度保持透镜的位置精度、减少至少 一 个凸轮随动件受到的负载以及至少 一个旋转镜筒的螺旋面受到的额外负载，并且防止透镜位置由于通常使用中的载荷而变化的镜头，并且可以提供一种其中使用上述镜头的相机和信息装置。
如上所述的镜头尤其是可以高度保持透镜框架的倾斜以及光轴方向上的位置精度，在受到由于掉落等的冲击时，将像平面侧的凸轮表面上的沖击力分散到旋转方向上，并减小对凸轮随动件的力，并进一步改善耐冲击性能。
如上所述的镜头尤其是可以高度保持透镜框架的倾斜以及在初始拍摄状态下沿着光轴方向的位置精度，在受到由于掉落等的沖击时，将像平面侧的凸轮表面上的冲击力分散到旋转方向上，并减小对凸轮随动件的力，并进一 步改善初始拍摄状态下的耐冲击性能。
如上所述的镜头尤其可以避免焦距变化、失焦等这类问题。尤其是，在驱动源没有后冲的状态下，当第一组透镜框架被轻载荷，例如拍摄者的手挤压，并且第一组透镜框架与像平面侧的凸轮表面相接合(抵靠)时，旋转元件不会转动，即使载荷被去除且通过弹性件旋转元件返回到与物体侧上的凸轮表面相接合(抵靠)的状态，可以保持在受到载荷之前的状态，并且可以避免焦距变化、失焦等这类问题。
通过在像平面侧上的凸轮表面，该凸轮表面具有角度，如上所述的镜头尤其可以将诸如掉落等之类的冲击力分散到旋转方向和光轴方向，防止所有沖击力施加到凸轮随动件和外螺旋面上，并进一步改善耐冲击性能。
对于具有如上所述的镜头作为成像光学系统的相机，尤其是，透镜的位置精度可以较高并且可以提高耐冲击性能。
对于具有相机功能部分的信息装置，该相机功能部分具有如上所述的镜头作为成像光学系统，尤其是，在相机功能部分内的透镜的位置精度较高，并且可以提高耐沖击性能。
虽然已经参照示例性实施方式描述了本发明，但是本发明不局限于此。应该理解到在不背离随后的权利要求书限定的本发明的范围的前提 下，本领域技术人员可以在这些实施方式中作出多种变化。
本发明基于2007年4月13日提交的日本专利申请2007-105491号并 要求其优先权，该日本专利申请的公开内容通过引用全部结合于此。
权利要求
1.一种镜头，包括多个透镜；多个透镜框架，所述多个透镜框架分别保持所述多个透镜中的至少一个透镜；驱动部分，该驱动部分将透镜框架沿着光轴方向移动；固定元件，该固定元件保持所述驱动部分；旋转元件，该旋转元件包括在所述驱动部分中，并且转动而将透镜框架移动到预定位置，所述旋转元件配合在所述固定元件的内圆周表面内，并且相对于所述固定元件转动，以便在光轴方向上移动，其中，在从非拍摄状态到达包括初始拍摄状态在内的拍摄状态，所述旋转元件相对于固定元件转动的同时该旋转元件沿着光轴方向相对于固定元件移动，而在所述拍摄状态，所述旋转元件在相对于固定元件转动的同时，并不相对于固定元件沿着光轴方向移动；凸轮随动件，该凸轮随动件各自设置在透镜框架上；凸轮，该凸轮各自设置在所述旋转元件的内圆周表面上，并且各自具有凸轮表面，该凸轮各自与相应的凸轮随动件相接合，并且各自形成凸轮轨迹；以及弹性件，该弹性件设置在驱动部分中，总是将透镜框架中最靠近物体侧的透镜框架作为第一透镜框架朝向物体侧上的相应凸轮表面偏压；其中，在初始拍摄状态，作为第一凸轮、凸轮中的与凸轮随动件中对应于第一透镜框架的那个凸轮随动件相啮合的凸轮的物体侧上的凸轮轨迹形成沿着与光轴相垂直的方向延伸的一部分，并且在第一凸轮的像平面侧上的凸轮轨迹相对于垂直于光轴的方向具有角度，所述像平面侧上的凸轮轨迹与物体侧上的凸轮轨迹相对。
2. 如权利要求l所述的镜头，其中，在拍摄状态下，第一凸轮的凸轮 轨迹包括在物体侧上的凸起的凸轮轨迹，在物体侧上的凸起的凸轮轨迹中 第 一凸轮的物体侧上的凸轮轨迹形成沿着垂直于光轴方向的一部分，并且 在与物体侧上的凸轮轨迹相对的第 一 凸轮的像平面侧上的凸轮轨迹相对于 垂直光轴的方向具有所述角度。
3. 如权利要求1或2所述的4免头，其中在第 一透镜框架被弹性件的排斥力向像平面侧偏压，并且与像平面侧 上的凸轮表面接合或抵靠的情况下，在像平面侧上凸轮轨迹的相对于垂直 光轴方向的角度是这样的一个角度，即在与从非拍摄状态到初始拍摄状
4. 如权利要求1到3中任一项所述的镜头，其中 在从非拍摄状态到拍摄状态的操作过程的一部分中，固定元件与旋转元件配合，由此，旋转元件相对于固定元件转动，并且在光轴方向上相对 移动；并且，在拍摄状态下，旋转元件的突出部分的平坦部分与设置在固 定元件中的沟槽相啮合，由此在拍摄状态下，旋转元件相对于固定元件转 动，但是在光轴方向上不相对移动。
5. 如权利要求4所述的镜头，其中，旋转元件的突出部分的平坦部分 设置在突出部分在光轴方向上的前端和后端，并且沿着与光轴垂直相交的 平坦表面延伸。
6. 如权利要求4所述的镜头，其中，设置在固定元件中的沟槽沿着与 光轴垂直相交的平坦表面延伸。
7. 如权利要求1到3中任一项所述的镜头，其中，在从非拍摄状态到 拍摄状态的操作过程的一部分中，固定元件与旋转元件螺旋形配合，由拍摄状态，旋转元件的外螺旋面的平坦部分与设置在固定元件中的接合沟 槽相啮合，所述旋转元件的外螺旋面的平坦部分设置在外螺旋面的沿着光 轴方向的前端和后端，并且沿着与光轴垂直相交的平坦表面延伸，所述设 置在固定元件中的接合沟槽沿着光轴垂直相交的平坦表面延伸，由此，在 拍摄状态下，旋转元件相对于固定元件转动，但是不在光轴方向上相对移 动。
8. —种相机，该相机包括如权利要求1到7中任一项所述的镜头作为 成像光学系统。
9. 一种信息装置，包括 相才几功能部分；以及如权利要求1到7中任一项所述的镜头，该镜头作为相机功能部分的 成像光学系统。
全文摘要
旋转镜筒(21)的第一组凸轮沟槽(27)的像平面侧上的凸轮表面(G1)的凸轮轨迹相对于光轴垂直穿过的平坦表面具有一角度。在凸轮随动件(25)与像平面侧上的凸轮表面(G1)相接合(抵靠)的情况下，冲击力被分散到旋转镜筒(21)的旋转方向上和光轴方向上，并且旋转镜筒(21)的凸轮随动件(25)和外螺旋面(31)所受到的载荷被减小。另外，在第一组透镜系统(11)被诸如用户手操作之类的轻载荷挤压时，第一组透镜移动框架(15)的凸轮随动件(25)与像平面侧上的凸轮表面(G1)相接合(抵靠)，并且凸轮表面(G1)的角度是这样的角度，即出现在旋转方向上的力，由此从收缩位置(S1)向广角端位置(W1)移动。因此，旋转镜筒(21)不会轻易转动，且当载荷被去除时，返回到受到载荷之前的位置。
文档编号G02B7/02GK101688964SQ20088001964
公开日2010年3月31日 申请日期2008年4月11日 优先权日2007年4月13日
发明者岩崎彻也 申请人:株式会社理光