镜头驱动单元和成像装置制造方法
【专利摘要】一种镜头驱动单元包括：使所述镜头沿光轴方向移动的被驱动构件；由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮；由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮；第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且，其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转、以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，其中所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
【专利说明】镜头驱动单元和成像装置
【技术领域】
[0001 ] 本技术涉及镜头驱动单元和成像装置的【技术领域】，特别涉及通过将第四齿轮对由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮的减速比设定成大于第四齿轮对由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮的减速比而实现尺寸缩减和可操作性改善的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在一些静态相机和各种其它成像装置中，例如，用作镜筒的可互换式镜头是从装置本体可拆卸的。
[0003]在这类型的可互换式镜头中，具有各种齿轮的镜头驱动单元为对焦和变焦(zoom)而使镜头在该可互换式镜头中沿光轴方向移动。例如，在一些可互换式镜头中，自动对焦基于驱动电机的驱动力而执行，并且手动对焦基于在手动操作部上执行的操作而执行(例如见 JP-A-6-11636)。
[0004]在JP-A-6-11636所描述的成像装置中，手动对焦通过手动旋转手动操作环的操作而执行，并且自动对焦和手动对焦得以执行而无需用于在自动对焦与手动对焦之间进行切换对焦的任何操作构件。
[0005]在镜头驱动单元中，例如上述的一种镜头驱动单元，当用于手动驱动的传送机构和用于自动驱动的传送机构不具有适当的相应减速比时，齿轮的数量增加并且因此将无法实现尺寸缩减。
[0006]进一步地，当齿轮的数量增加时，游隙(backlash)的总量不容许在操作期间的精细调节，导致可操作性降低。
[0007]在相关领域中，例如在JP-A-6-11636描述的构造中，其中自动驱动和手动驱动得以执行而无需任何切换操作部，然而，因为在自动或手动驱动中未设置适当的减速比，所以没有提供足够的尺寸缩减和高度的可操作性。
【发明内容】
[0008]因此期望提供能够实现尺寸缩减和可操作性改善的镜头驱动单元和成像装置。
[0009]第一，本技术的实施例针对一种镜头驱动单元，其包括:被驱动构件，其使镜头沿光轴方向移动；由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮；由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮；第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且，其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转、以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，以及所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
[0010]如此构造的具有少量齿轮的镜头驱动单元提供适当的减速比。
[0011]第二，在上述镜头驱动单元中，优选是:中心齿轮用作第一齿轮，与所述第一齿轮同轴的内齿轮用作第二齿轮，在其轴线上旋转且围绕所述第一齿轮回转的行星齿轮用作第三齿轮，以及行星齿轮架(planetary carrier)用作第四齿轮。
[0012]通过利用:中心齿轮作为第一齿轮,与所述第一齿轮同轴的内齿轮作为第二齿轮，在其轴线上旋转且围绕所述第一齿轮回转的行星齿轮作为第三齿轮，以及行星齿轮架作为第四齿轮，从而使得提供期望的减速比的机构能够易于构造。
[0013]第三，在上述镜头驱动单元中，优选是:所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成比所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比的两倍更大。
[0014]当所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成比所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比的两倍更大时，被驱动构件对驱动电机的减速比可足够大。
[0015]第四，在上述镜头驱动单元中，优选是:所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮中的每一个是正齿轮(spur gear)。
[0016]当所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮各是正齿轮时，各齿轮所占据的空间减小。
[0017]第五，在上述镜头驱动单元中，优选是:DC电机用作驱动电机。
[0018]使用DC电机作为驱动电机，从而使高输出电机能够用作驱动电机。
[0019]在第六方面，在上述镜头驱动单元中，优选是:所述被驱动构件当所述第四齿轮旋转时旋转，所述手动操作部被操作以旋转，所述被驱动构件对所述驱动电机的减速比设定在300或更大，以及所述被驱动构件对所述手动操作部的减速比设定在2或更大。
[0020]当在下述情况下:当所述被驱动构件随着所述第四齿轮旋转而旋转时，所述手动操作部被操作以旋转，并且所述被驱动构件对所述驱动电机的减速比设定在300或更大，以及所述被驱动构件对所述手动操作部的减速比设定在2或更大，从而在传送驱动电机的驱动力的系统和传送手动操作部的驱动力的系统的每一者中提供最优减速比。
[0021]第七，在上述镜头驱动单元中，优选是:所述手动操作部被操作以旋转，以及所述手动操作部配置成能够旋转大于或等于90°但小于或等于120°的角度。
[0022]所述手动操作部被操作以旋转和配置成能够旋转大于或等于90°但小于或等于120°的角度,从而具有适当的旋转角度。
[0023]本技术的另外一个实施例针对成像装置，其包括:驱动镜头的镜头驱动单元；和将通过所述镜头捕获的光学图像转换成电信号的成像器件，所述镜头驱动单元包括:使所述镜头沿光轴方向移动的被驱动构件；由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮；由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮；第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且，其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转、以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，以及所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
[0024]在如此构造的成像装置中，具有少量齿轮的镜头驱动单元提供适当的减速比。
[0025]根据本技术的实施例的镜头驱动单元包括:被驱动构件，其使镜头沿光轴方向移动；由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮；由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮；第三齿轮，其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转、以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，其中所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
[0026]因此，通过在传送驱动电机的驱动力的系统和传送手动操作部的驱动力的系统中的每一者中使用少量齿轮，从而提供适当的减速比，由此实现尺寸缩减和可操作性改善。
[0027]在本技术的优选实施例中，中心齿轮用作第一齿轮；与所述第一齿轮同轴的内齿轮用作第二齿轮；在其轴线上旋转且围绕所述第一齿轮回转的行星齿轮用作第三齿轮；以及行星齿轮架用作第四齿轮。
[0028]通过利用如此构造的行星齿轮机构，从而使得提供期望的减速比的机构能够易于构造，由此可基于简单的构造在各传送路径中提供期望的减速比。
[0029]在本技术的优选实施例中，所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成比所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比的两倍更大。
[0030]因此，被驱动构件对驱动电机的减速比可足够大，由此驱动电机的速度、输出、和效能可增大。
[0031]在本技术的优选实施例中，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮各是正齿轮。
[0032]因此，各齿轮所占据的空间减小，从而有助于结构的简化和尺寸缩减。
[0033]在本技术的优选实施例中，DC电机用作驱动电机。
[0034]因此，高输出电机可用作驱动电机，由此驱动电机的速度、输出、和效能可增大。
[0035]在本技术的优选实施例中，所述被驱动构件当所述第四齿轮旋转时旋转，所述手动操作部被操作以旋转，所述被驱动构件对所述驱动电机的减速比设定在300或更大，以及所述被驱动构件对所述手动操作部的减速比设定在2或更大。
[0036]设定如上述的减速比，不仅确保在传送驱动电机的驱动力的系统和传送手动操作部的驱动力的系统各自中的最优减速比，并且由此增大驱动电机的速度、输出、和效能，而且也减小镜头驱动单元的尺寸。
[0037]在本技术的优选实施例中，所述手动操作部被操作以旋转，以及所述手动操作部配置成能够旋转大于或等于90°但小于或等于120°的角度。
[0038]如上所述地设定手动操作部的旋转角度，因为该旋转角度不太大，所以不仅提供手动操作部的满意的可操作性，而且因为该旋转角度不过小，所以也使得所述镜头易于停在期望的位置并且能使镜头位置的精确度得到改善。
[0039]根据本技术的实施例的成像装置包括:驱动镜头的镜头驱动单元；和将通过所述镜头捕获的光学图像转换成电信号的成像器件，所述镜头驱动单元包括:使所述镜头沿光轴方向移动的被驱动构件；由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮；由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮；第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且，其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转、以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，以及所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
[0040]因此，通过在传送驱动电机的驱动力的系统和传送手动操作部的驱动力的系统各自中使用少量齿轮，从而提供适当的减速比，由此实现尺寸缩减和可操作性改善。【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1连同图2至图10示出本技术的实施例，图1是一种成像装置的示意透视图；
[0042]图2是示意的放大截面图，示出可互换式镜头的内部结构的一部分；
[0043]图3是变焦/对焦凸轮环的放大展开图；
[0044]图4是第一组凸轮环的放大展开图；
[0045]图5是的第三组移动环的放大透视图；
[0046]图6是放大透视图，示出第二组镜头保持框体、对焦操作环、镜头驱动单元和其它部件；
[0047]图7是放大截面图，示出齿轮单元和其它部件；
[0048]图8是齿轮单元的放大分解透视图；
[0049]图9是镜头驱动单元的放大截面图；以及
[0050]图10是成像装置的方框简图。
【具体实施方式】
[0051]下面将参考附图描述本技术的实施例。
[0052]在下述实施例中，根据本技术的成像装置应用于静态相机，并且根据本技术的镜头驱动单元应用于设置在用于该静态相机的可互换式镜头中的镜头驱动单元。
[0053]应注意，本技术并非必须用于静态相机和设置在用于该静态相机的可互换式镜头中的镜头驱动单元，而是可广泛地例如应用到结合在视频摄像机和其它系统中的各种成像装置和设置在该成像装置中的各种镜头驱动单元。
[0054]在以下描述中，前后、上下和左右方向是相对于使用静态相机捕获图像的使用者而确定的。S卩，对象(subject)侧为前侧，并且图像捕获使用者侧为后侧。
[0055]下面所使用的前后、上下和左右方向是为描述方便而确定的，并且如上述确定的方向对本技术的实施不施加任何限制。
[0056][成像装置的构造]
[0057]成像装置I由装置本体2和从装置本体2可拆卸的可互换式镜头3形成(见图1)。
[0058]装置本体2由设置在外壳(enclosure)4外部及内部的必要部分形成。
[0059]各种输入操作部4a，4a,...设置在外壳4的上侧。输入操作部4a，4a,...包括例如电源开/关按钮、快门按钮、和模式切换旋钮。
[0060]各种其它输入操作部和显示器(未示出)设置在外壳4的后侧。其它输入操作部包括例如变焦开关和另外一个模式切换旋钮。
[0061]圆形开口 4b穿过外壳4的前表面而形成，并且包围开口 4b的部分设置为可互换式镜头3所附接到的安装部4c。
[0062]成像器件5,例如电荷稱合器件(charge coupled device,CO))和互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)器件，设置在外壳 4 中并且位于孔径4b后方。
[0063][可互换式镜头的构造]
[0064]可互换式镜头3例如是用于数字单镜头反射式相机的可互换式镜头。
[0065]可互换式镜头3例如包括:设置为变焦距镜头且具有四组式构造的变焦光学系统，所述四组式构造由从物体侧(前侧)向图像侧(后侧)顺序配设的第一镜头组6、第二镜头组7、第三镜头组8、和第四镜头组9形成(见图2)。在可互换式镜头3中，第一镜头组6、第二镜头组7、第三镜头组8、和第四镜头组9为变焦而沿光轴方向移动到适当位置，并且第二镜头组7为对焦而沿光轴方向移动。
[0066]可互换式镜头3的后端部形成镜头安装体10，其以卡口连接的形式连接到装置本体2的安装部4c。
[0067]以下部件从前侧顺序配设在可互换式镜头3中:固定环11 ;中间筒12 ;和后部保持环13，其各自具有大致筒形形状。
[0068]沿前后方向延伸的第三组直线引导槽Ila形成在固定环11中。设定成沿周向方向彼此分开的固定棍lib, lib, Ilb附接到固定环11。
[0069]中间筒12，除其后端部外，位于固定环11的后端部的外周侧，并且中间筒12的后端部固定到固定环11的后端部。插入孔12a形成在中间筒12的后端部中。
[0070]后部保持环13的如表面固定到中间筒12的后表面。镜头安装体10固定到后部保持环13的后端。
[0071]上述的镜头安装体10、固定环11、中间筒12、和后部保持环13用作固定的组成部(integral portion)、并且形成可互换式镜头3的基部。
[0072]变焦/对焦凸轮环14设置在固定环11的内周侧。变焦/对焦凸轮环14具有在其中形成的以下凸轮槽:第二组对焦凸轮槽14a，14a, 14a ;运动用凸轮槽14b，14b, 14b ;和第三组凸轮槽14c，14c, 14c，并且该三组的各组中的凸轮槽设定成沿周向方向彼此分开(见图2和图3)。互锁凸轮槽14d进一步形成在变焦/对焦凸轮环14中。互锁凸轮槽14d相对于光轴方向倾斜。
[0073]固定环11的固定辊11b，lib, Ilb分别与运动用凸轮槽14b，14b, 14b可滑动地接
口 ο
[0074]设定成沿周向方向彼此分开的连接辊附接部14e，14e, 14e设置在变焦/对焦凸轮环14中。连接辊15，15，15分别附接到连接辊附接部14e，14e, 14e。
[0075]第一组凸轮环16设置在固定环11的外表面侧(见图2和图4)。
[0076]卡口槽16a形成在第一组凸轮槽16的前端部中。
[0077]第一组凸轮槽16b, 16b, 16b和互锁槽16c, 16c, 16c形成在第一组凸轮环16中，并且该两组的各组中的槽设定成沿周向方向彼此分开。附接到变焦/对焦凸轮环14的连接辊15，15，15分别与互锁槽16c, 16c, 16c可滑动地接合。
[0078]第三组移动环17设置在变焦/对焦凸轮环14的内表面侧。保持第三镜头组8的第三组镜头保持框体18附接到第三组移动环17。
[0079]光圈(diaphragm)单元19附接到第三组移动环17。
[0080]第三组移动环17由下述形成:前侧筒形部20、从前侧筒形部20的前端部向外悬伸出的凸缘部21、从前侧筒形部20的后端部向内悬伸出的连接表面部22、和从连接表面部22的内周部向后突出的后侧筒形部23 (见图2和图5)。
[0081]沿前后方向延伸且设定成沿周向方向彼此分开的连通孔20a，20a, 20a形成在前侧筒形部20中。沿周向方向延伸的支撑孔20b形成在前侧筒形部20的后端部中。
[0082]向外突出且设定成沿周向方向彼此分开的第一组引导片21a，21a, 21a设置在凸缘部21的前端部上。向外突出且设定成沿周向方向彼此分开的卡口突片21b，21b，21b设置在凸缘部21的后端部上。卡口突片21b，21b, 21b与第一组凸轮环16中的卡口槽16a可滑动地接合。
[0083]设定成沿周向方向彼此分开的插入孔22a，22a, 22a穿过连接表面部22而形成。
[0084]沿前后方向延伸且设定成沿周向方向彼此分开的直线引导槽23a，23a, 23a形成在后侧筒形部23中。设定成沿周向方向彼此分开的第三组辊23b，23b, 23b设置在后侧筒形部23的前端部上。第三组辊23b，23b, 23b分别与固定环11中的第三组直线引导槽11a, 11a, Ila和变焦/对焦凸轮环14中的第三组凸轮槽14c，14c, 14c可滑动地接合。
[0085]第四组凸轮环24以卡口连接的形式连接到第三组移动环17。第四组凸轮环24的大致前半部形成突部24a。突部24a沿向前方向插入第三组移动环17中的插入孔22a, 22a, 22a之一中，并且除突部24a之外的部分设置在第三组移动环17的外表面侧。
[0086]设定成沿周向方向彼此分开的渐缩形(tapered)凸轮槽24b，24b, 24b形成在第四组凸轮环24中处在向其后端移位(shift)的位置。
[0087]第四组辊24c附接到第四组凸轮环24c的突部24a的前端部。第四组辊24c插入到形成在第三组移动环17的前侧筒形部20中的支撑孔20b中，该第四组辊24c与变焦/对焦凸轮环14中的互锁凸轮槽14d可滑动地接合。
[0088]用作附接构件的第三组移动环17，因此由用作支撑第三组移动环17的支撑构件的变焦/对焦凸轮环14支撑。
[0089]第四组凸轮环24沿光轴方向固定，但响应于变焦动作而相对于第三组移动环17旋转，所述变焦动作将在后文描述。
[0090]第四组移动环25设置在第三组移动环17的后侧筒形部23的内表面侧(见图2)。保持第四镜头组9的第四组镜头保持框体26附接到第四组移动环25。
[0091]设定成沿周向方向彼此分开的渐缩形凸轮从动件27，27，27附接到第四组移动环25。渐缩形凸轮从动件27，27，27分别与渐缩形凸轮槽24b，24b, 24b和直线引导槽23a, 23a, 23a可滑动地接合。第四组移动环25因此相对于第三组移动环17沿光轴方向移动。
[0092]第二组移动环28设置在第三组移动环17的前侧筒形部20的内表面侧；并且保持第二镜头组7的第二组镜头保持框体29附接到第二组移动环28。
[0093]沿前后方向延伸的对焦互锁槽28a形成在第二组移动环28中。设定成沿周向方向彼此分开的第二组辊30，30，30附接到第二组移动环28。插入到形成在第三组移动环17的前侧筒形部20中的连通孔20a，20a, 20a中的第二组辊30，30，30分别与变焦/对焦凸轮环14中的第二组对焦凸轮槽14a，14a, 14a可滑动地接合。
[0094]第一组移动环31设置在第一组凸轮环16的外表面侧。沿前后方向延伸且设定成沿周向方向彼此分开的第一组直线引导槽31a, 31a, 31a,形成在第一组移动环31的内表面中。设置在第三组移动环17的凸缘部21上的第一组引导片21a，21a, 21a分别与第一组直线引导槽31a，31a, 31a可滑动地接合。
[0095]设定成沿周向方向彼此分开的第一组凸轮从动件32，32，32附接到第一组移动环31处在向其后端移位的位置中。第一组凸轮从动件32，32，32分别与第一组凸轮环16中的第一组凸轮槽16b，16b, 16b可滑动地接合。[0096]保持第一镜头组6的第一组镜头保持框体33附接到第一组移动环31的前端部。
[0097]第一组遮光环34附接到第一组移动环31的外表面。第一组遮光环34固定到第一组凸轮环16。变焦互锁销34a附接到第一组遮光环34。
[0098]变焦操作环35设置在第一组遮光环34的外表面侧、并且由中间筒12可旋转地支撑。沿前后方向延伸的销直线引导槽35a形成在变焦操作环35中，并且变焦互锁销34a与销直线引导槽35a可滑动地接合。
[0099]用作手动操作部的对焦操作环36由中间筒12的外表面可旋转地支撑。驱动齿轮部36a沿对焦操作环36的后端部的内表面形成(见图2和图6)。大致环形的对焦互锁环37可旋转地设置在对焦操作环36的内表面侧并且在驱动齿轮部36a前方。传动齿轮部37a形成在对焦互锁环37的内周表面的一部分中(见图7)。
[0100]除后端部之外沿前后方向延伸的对焦互锁杠杆38，附接到对焦互锁环37，插入中间筒12中的插入孔12a中，并且沿前后方向与第二组移动环28中的对焦互锁槽28a可滑动地接合(见图2和图6)。
[0101]对焦互锁杠杆38附接到对焦互锁环37并且当对焦互锁环37旋转时旋转。
[0102]后部外装饰环39设置在对焦操作环36的后端侧；并且，其上形成控制可互换式镜头3的电气控制电路的主基板(未示出)设置在后部外装饰环39所包围的空间中。
[0103]用于对焦驱动的齿轮单元40设置在后部外装饰环39所包围的空间中的上端部中(见图2、图6和图7)。
[0104][齿轮单元的具体构造]
[0105]齿轮单元40形成使得必要部分附接到齿轮箱41或由其支撑(见图6至图9)。齿轮箱41由彼此结合的箱部42和盖部43形成。
[0106]驱动电机44附接到箱部42。驱动电机44是例如DC电机。
[0107]驱动齿轮45附接到驱动电机44的电机轴44a，并且驱动齿轮45与两段式(two-step)齿轮46接合。两段式齿轮46包括与驱动齿轮45接合的大直径齿轮部46a。
[0108]两段式齿轮46还包括与传动齿轮47接合的小直径齿轮部46b。
[0109]传动齿轮47与用作第一齿轮48的中心齿轮接合。第一齿轮48由下述形成:具有圆板状凸缘部的可滑动部48a、从可滑动部48a沿一个方向突出的附接轴部48b、从可滑动部48a沿另一个方向突出的支撑轴部48c、和设置在支撑轴部48c的端部周围处在向可滑动部48a移位的位置的齿轮部48d。第一齿轮48的附接轴部48b附接到传动齿轮47,第一齿轮48与传动齿轮47 —体地旋转。
[0110]用作第二齿轮49的内齿轮由第一齿轮48可旋转地支撑。第二齿轮49具有外周侧齿轮部49a和内周侧齿轮部49b。第二齿轮49的外周侧齿轮部49a与对焦操作环36的驱动齿轮部36a接合。第二齿轮49因此当对焦操作环36旋转时旋转。
[0111]传动齿轮47、第一齿轮48和第二齿轮49同轴配设，并且第一齿轮48的可滑动部48a的一部分插入第二齿轮49的中心部中。
[0112]传动齿轮47和第一齿轮48作为一体部分相对于第二齿轮47可旋转，而第二齿轮49相对于传动齿轮47和第一齿轮48可旋转。
[0113]第一齿轮48的齿轮部48d和第二齿轮49的内周侧齿轮部49b与设定成沿周向方向彼此分开且用作第三齿轮50，50，...的行星齿轮接合。[0114]第三齿轮50，50，...由用作第四齿轮51的行星齿轮架可旋转地支撑。第四齿轮51由进给齿轮部52和齿轮支撑部53形成。齿轮支撑部53设置有:设定成沿周向方向彼此分开的齿轮支撑轴53a，53a,...。附接突部53b，53b,...设置在齿轮支撑部53上处在齿轮支撑轴53a，53a,...之间的位置。
[0115]第三齿轮50，50，...由齿轮支撑轴53a，53a,...可旋转地支撑，并且环形加压构件54附接到附接突部53b，53b,...的前端部。加压构件54因此防止第三齿轮50，50，...从齿轮支撑轴53a，53a，...脱离。
[0116]第四齿轮51的进给齿轮部52的一部分从箱部42突出，并且进给齿轮部52与对焦互锁环37的传动齿轮部37a接合。对焦互锁环37因此当第四齿轮51旋转时旋转并且用作被驱动构件，所述被驱动构件当第四齿轮51的旋转力(驱动力)被传送到对焦互锁环37时旋转(被驱动)。
[0117]第一齿轮48的支撑轴部48c插入第四齿轮51的进给齿轮部52中，由此第一齿轮48相对于第四齿轮51可旋转，而第四齿轮51相对于第一齿轮48可旋转。
[0118]中间齿轮55位于驱动齿轮45的与两段式齿轮46相反的一侧，中间齿轮55与驱动齿轮45接合；并且传感器齿轮56与中间齿轮55接合。传感器齿轮56设置有:具有设定成沿周向方向彼此分开的多个检测孔的检测部56a。
[0119]柔性印刷配线板57附接到齿轮箱41，并且传感器58安装到柔性印刷配线板57的端部。传感器58于是定位成 将传感器齿轮56的检测部56a夹在中间。
[0120]齿轮箱41所支撑的齿轮连同对焦互锁环37形成为对焦动作而使第二镜头组7沿光轴方向移动的镜头驱动单兀59。
[0121]第一齿轮48的齿轮部48d、第二齿轮49、第三齿轮50，50，…、和第四齿轮51的进给齿轮部52中的每一个是正齿轮。
[0122][可互换式镜头中的变焦动作]
[0123]接下来将描述可互换式镜头3中的变焦动作。
[0124]当变焦操作环35被操作以旋转时，旋转驱动力被传送到与销直线引导槽35a接合的变焦互锁销34a。当该旋转驱动力被传送到变焦互锁销34a时，第一组遮光环34和第一组凸轮环16 —体地旋转。
[0125]当第一组凸轮环16旋转时，因为附接到变焦/对焦凸轮环14的连接辊15，15，15与第一组凸轮环16中的互锁槽16c，16c, 16c接合，所以变焦/对焦凸轮环14响应于第一组凸轮环16的旋转而旋转。
[0126]因为运动用凸轮槽14b，14b, 14b分别与附接到固定环11的固定辊11b，lib, Ilb接合，所以变焦/对焦凸轮环14在旋转的同时受固定辊11b，11b，Ilb引导并且沿光轴方向移动。
[0127]附接到第三组移动环17的第三组辊23b，23b, 23b与固定环11中的第三组直线引导槽11a，11a, Ila和变焦/对焦凸轮环14中的第三组凸轮槽14c，14c, 14c接合。第三组移动环17因此受第三组直线引导槽I la，I la，I Ia弓丨导并且沿光轴方向移动，并且第三组镜头保持框体18和第三镜头组8响应于第三组移动环17的运动而沿光轴方向移动。
[0128]第四组凸轮环24的第四组辊24c与变焦/对焦凸轮环14中的互锁凸轮槽14d接合，第四组凸轮环24沿光轴方向固定但相对于第三组移动环17旋转。[0129]因为渐缩形凸轮从动件27，27，27与第四组凸轮环24中的渐缩形凸轮槽24b, 24b, 24b和第三组移动环23中的直线引导槽23a，23a, 23a接合，所以第四组移动环25受直线引导槽23a，23a, 23a引导并且当第四组凸轮环24旋转时沿光轴方向移动。第四组镜头保持框体26和第四镜头组9因此响应于第四组移动环25的运动而沿光轴方向移动。
[0130]因为第三组移动环17的卡口突片21b，21b，21b与卡口槽16a接合，所以当变焦操作环35旋转时第一组凸轮环16旋转并且与第三组移动环17 —体地沿光轴方向移动。
[0131]于是，因为第三组移动环17的第一组引导片21a，21a, 21a分别与第一组直线引导槽31a，31a, 31a接合，并且第一组凸轮从动件32，32，32分别与第一组凸轮环16中的第一组凸轮槽16b，16b, 16b接合，所以第一组移动环31被限制成直线运动。结果，第一组移动环31受第一组引导片21a，21a, 21a引导并且响应于第一组凸轮环16的动作而沿光轴方向移动，并且第一组镜头保持框体33和第一镜头组6响应于第一组移动环31的运动而沿光轴方向移动。
[0132]第二组移动环28于是被保持静止的对焦互锁杠杆38限制成直线运动，并且第二组辊30，30，30分别与第二组对焦凸轮槽14a，14a, 14a接合。结果，第二组移动环28受对焦互锁杠杆38引导并且当变焦/对焦凸轮环14旋转时沿光轴方向移动，并且第二组镜头保持框体29和第二镜头组7响应于第二组移动环28的运动而沿光轴方向移动。
[0133][可互换式镜头中的对焦动作]
[0134]接下来将描述可互换式镜头3中的对焦动作。
[0135]自动对焦动作当齿轮单元40中的驱动电机44被驱动时得以执行。
[0136]当驱动电机44被驱动时，驱动电机44的驱动力顺序地传送到驱动齿轮45、两段式齿轮46、传动齿轮47、第一齿轮48、第三齿轮50，50，...、和第四齿轮51。在此过程中，第二齿轮49因为对焦操作环36保持静止而不旋转，并且第一齿轮48相对于第二齿轮49旋转。
[0137]进一步地，每一个第三齿轮50，50, 50,...(在其轴线上)旋转并且被致使围绕第一齿轮48回转。
[0138]当第四齿轮51旋转时，与进给齿轮部52接合的对焦互锁环37旋转，并且对焦互锁杠杆38响应于对焦互锁环37的旋转而旋转。当对焦互锁杠杆38旋转时，与对焦互锁杠杆38接合的第二组移动环28旋转，并且第二组辊30，30，30分别沿变焦/对焦凸轮环14中的第二组对焦凸轮槽14a，14a, 14a滑动。当第二组辊30，30, 30分别沿第二组对焦凸轮槽14a，14a, 14a滑动时，第二组移动环28、第二组镜头保持框体29和第二镜头组7为对焦(自动对焦)而沿光轴方向一体地移动。
[0139]在自动对焦动作中，传感器齿轮56当驱动电机44被驱动时经由中间齿轮55而旋转，并且传感器58检测检测部56a的旋转位置。第二镜头组7沿光轴方向的位置因此根据检测部56a的旋转位置而检测出。
[0140]在另一方面，手动对焦动作当对焦操作环36被手动操作以旋转时得以执行。
[0141]当对焦操作环36被旋转时，对焦操作环36的旋转力被顺序地传送到第二齿轮49、第三齿轮50，50，...、和第四齿轮51。在此过程中，第一齿轮48因为驱动电机44未被驱动而不旋转，并且第二齿轮49相对于第一齿轮48旋转。
[0142]进一步地，各第三齿轮50，50，50，...(在其轴线上)旋转并且被致使围绕第一齿轮48回转。[0143]当第四齿轮51旋转时，与进给齿轮部52接合的对焦互锁环37旋转，并且对焦互锁杠杆38响应于对焦互锁环37的旋转而旋转。当对焦互锁杠杆38旋转时，与对焦互锁杠杆38接合的第二组移动环28旋转，并且第二组辊30，30，30分别沿变焦/对焦凸轮环14中的第二组对焦凸轮槽14a，14a, 14a滑动。当第二组辊30，30, 30分别沿第二组对焦凸轮槽14a，14a, 14a滑动时，第二组移动环28、第二组镜头保持框体29和第二镜头组7为对焦(手动对焦)而沿光轴方向一体地移动。
[0144]应注意，用作手动操作部的对焦操作环36配置成能够旋转例如从大于或等于90°但小于或等于120°的角度范围。
[0145]将对焦操作环36的可旋转角度设定成大于或等于90°但小于或等于120°，不仅因为该旋转角度不太大而提供对焦操作环36的满意的可操作性，而且因为该旋转角度不过小而也使第二镜头组7能够易于停止在期望的位置，并因此使对焦调节的精确度能够得到改善。
[0146]在可互换式镜头3中，自动对焦动作和手动对焦动作如上述地执行，并且第四齿轮51对在自动对焦动作中旋转的第一齿轮48的减速比设定成大于第四齿轮51对在手动对焦动作中旋转的第二齿轮49的减速比。
[0147]例如，第四齿轮51对第一齿轮48的减速比设定成比第四齿轮51对第二齿轮49的减速比的两倍更大。具体地，例如，第四齿轮51对第一齿轮48的减速比设定成大约4，并且第四齿轮51对第二齿轮49的减速比设定成大约1.33。
[0148]当如上述地将第四齿轮51对第一齿轮48的减速比设定成比第四齿轮51对第二齿轮49的减速比的两倍更大时，对焦互锁环37对驱动电机44的减速比可足够大，由此驱动电机44的速度、输出和效能可增大。
[0149]进一步地，在可互换式镜头3中，优选是:对焦互锁环37对驱动电机44的减速比设定成至少300，并且对焦互锁环37对对焦操作环36的减速比设定成至少2。
[0150]设定如上述的减速比不仅确保自动对焦动作和手动对焦动作的每一者中传送路径中的最优减速比，并因此增大驱动电机44的速度、输出和效能，而且也减小了齿轮单元40的尺寸以及可互换式镜头3的尺寸。
[0151][成像装置的实施例]
[0152]图10是作为根据本技术的实施例的成像装置的可互换式镜头型数码相机的方框简图。
[0153]成像装置(数字相机)I包括:负责成像能力的相机块101、对捕获的图像信号执行模数转换和其它类型信号处理的相机信号处理器102、以及记录和再现所得图像信号的图像处理器103。成像装置I进一步包括:显示被捕获图像和其它信息的显示器104例如液晶显示器(IXD)、读写图像信号自/到存储卡109的读写器(R/W) 105、控制整个成像装置I的中央处理单元(CPU) 106、由各种输入操作部4a，4a,...和由使用者按需操作的其它部件形成的输入单元107、和控制光学元件IOla例如设置在相机块101中的镜头和镜头组的驱动的镜头驱动控制器108。
[0154]相机块101设置在例如可互换式镜头3中并且包括例如由镜头和镜头组形成的光学系统101a。
[0155]相机信号处理器102将来自成像器件5的输出信号转换成数字信号、执行去噪和图像质量校正、将该数字信号转换成亮度/色差信号、并且执行各种其它类型的信号处理。
[0156]图像处理器103基于预定的图像数据格式对图像信号执行压缩编码和解压解码、执行数据规格转换例如分辨率转换、和执行其它类型的图像处理。
[0157]显示器104具有显示各种数据的功能，所述数据例如是使用者经由输入单元107的操作和捕获的图像。
[0158]R/W105将由图像处理器103编码的图像数据写到存储卡109并且读取记录在存储卡109上的图像数据。
[0159]CPU106用作控制设置在成像装置I中的电路块的控制处理器，并且基于例如来自输入单元107的指令输入信号而控制各电路块。
[0160]输入单元107根据使用者的操作将指令输入信号输出到CPU106。
[0161]镜头驱动控制器108控制电机或任何其它致动器(未示出)，所述电机或致动器基于来自CPU106的控制信号驱动光学系统IOla中的镜头。
[0162]存储卡109是例如可从连接到R/W105的插槽卸除的半导体存储器。
[0163]下面将描述成像装置I中的动作。
[0164]在成像待机状态中，在CPU106的控制下，由相机块101捕获的图像信号经由相机信号处理器102被输出到显示器104,并且作为相机直通图像(camera-through image)而被显示在显示器104上。进一步地，当变焦指令输入信号从输入单元107输入时，CPU106将控制信号输出到镜头驱动控制器108，并且光学系统IOla中的预定的镜头或镜头组在镜头驱动控制器108的控制下运动。
[0165]当相机快101中的快门(未示出)响应于来自输入单元107的指令输入信号而被操作时，相机信号处理器102将捕获的图像信号输出到图像处理器103，所述图像处理器103对该图像信号执行压缩编码并且将编码的图像信号转换成按预定数据格式表示的数字数据。已转换的数据被输出到R/W105，R/W105将该数据写到存储卡109。
[0166]对焦例如执行如下。当输入单元107中的快门按钮4a被按下一半或完全按下用于记录(成像)时，或当可互换式镜头3的对焦操作环36被操作时，镜头驱动控制器108基于来自CPU106的控制信号而使光学系统IOla中的预定的镜头或镜头组运动。
[0167]为再现记录在存储卡109上的图像数据，经由R/W105响应于使用者经过输入单元107的操作而从存储卡109读取预定的图像数据。图像处理器103对读取的图像数据执行解压解码，待再现的图像信号然后被输出到显示器104并且作为再现的图像而被显示在其上。
[0168][简要总结]
[0169]如上述，在成像装置I中，在自动对焦动作中皆旋转的第四齿轮51对第一齿轮48的减速比设定成大于在手动对焦动作中皆旋转的第四齿轮51对第二齿轮49的减速比。
[0170]结果，在具有少量齿轮的传动系统中在自动对焦动作和手动对焦动作各自中提供适当的减速比，由此实现尺寸缩减和可操作性改善。
[0171]进一步地，所述第一至第四齿轮构造如下。中心齿轮用作第一齿轮48;与第一齿轮48同轴的内齿轮用作第二齿轮49 ;在其轴线上旋转且围绕第一齿轮48回转的行星齿轮用作第三齿轮50，50,...;和行星齿轮架用作第四齿轮51。
[0172]利用如此构造的行星齿轮机构使得提供期望的减速比的机构易于构造，由此可基于简单的构造而在各传送路径中提供期望的减速比。
[0173]进一步地，因为第一齿轮48、第二齿轮49、第三齿轮50，50,...和第四齿轮51中的每一个是正齿轮，所以各齿轮所占据的空间减小，从而有助于尺寸缩减和结构的简化。
[0174]而且，利用DC电机作为驱动电机44使得高输出电机能够用作驱动电机44，由此可增大驱动电机44的速度、输出和效能。
[0175]以上描述是参考其中对焦动作由镜头驱动单元59执行的情况而描述。或者，例如，镜头驱动单元可驱动执行自动变焦动作和手动变焦动作的机构。
[0176][本技术]
[0177]本技术也可构造如下。
[0178](I) 一种镜头驱动单元，包括:被驱动构件，其使镜头沿光轴方向移动；由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮；由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮；第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且，其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转、以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，其中，所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
[0179](2)如(I)所述的镜头驱动单元，其中，中心齿轮用作第一齿轮，与所述第一齿轮同轴的内齿轮用作第二齿轮，在其轴线上旋转且围绕所述第一齿轮回转的行星齿轮用作第三齿轮，以及行星齿轮架用作第四齿轮。
[0180](3)如(I)或(2)所述的镜头驱动单元，其中，所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成比所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比的两倍更大。
[0181](4)如(I)至(3)的任一项所述的镜头驱动单元，其中，所述第一齿轮、第二齿轮、第二齿轮和第四齿轮各是正齿轮。
[0182](5)如(I)至(4)的任一项所述的镜头驱动单元，其中，DC电机用作驱动电机。
[0183](6)如(I)至(5)的任一项所述的镜头驱动单元，其中，所述被驱动构件当所述第四齿轮旋转时旋转，所述手动操作部被操作以旋转，所述被驱动构件对所述驱动电机的减速比设定在300或更大，以及所述被驱动构件对所述手动操作部的减速比设定在2或更大。
[0184](7)如(I)至(6)的任一项所述的镜头驱动单元，其中，所述手动操作部被操作以旋转，以及所述手动操作部配置成能够旋转大于或等于90°但小于或等于120°的角度。
[0185](8) 一种成像装置包括:驱动镜头的镜头驱动单元；和将通过所述镜头捕获的光学图像转换成电信号的成像器件，其中，所述镜头驱动单元包括:使所述镜头沿光轴方向移动的被驱动构件；由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮；由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮；第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转，以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，以及所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
[0186]上述实施例中示出的部分的具体形状和结构全部仅作为实施本技术的示例而提出，且不应用于以限制性的含义解释本技术的技术范围。[0187]本公开包含2012年6月14日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-134776所公开内容涉及的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。
[0188]本领域技术人员应理解，在随附权利要求及其等同方案的范围内，根据设计要求和其它因素，可进行各种变型、组合、子组合和更改。
【权利要求】
1.一种镜头驱动单兀，包括: 被驱动构件，其使镜头沿光轴方向移动； 由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮； 由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮； 第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和 第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转，以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件， 其中，所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比。
2.如权利要求1所述的镜头驱动单元， 其中，中心齿轮用作所述第一齿轮， 与所述第一齿轮同轴的内齿轮用作所述第二齿轮， 在其轴线上旋转且围绕所述第一齿轮回转的行星齿轮用作所述第三齿轮，以及 行星齿轮架用作所述第四齿轮。
3.如权利要求1所述的镜头驱动单元， 其中，所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成比所述第四齿轮对所述第二齿轮的减速比的两倍更大。
4.如权利要求1所述的镜头驱动单元， 其中，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮中的每一个是正齿轮。
5.如权利要求1所述的镜头驱动单元， 其中，DC电机用作驱动电机。
6.如权利要求1所述的镜头驱动单元， 其中，所述被驱动构件当所述第四齿轮旋转时旋转， 所述手动操作部被操作以旋转， 所述被驱动构件对所述驱动电机的减速比设定在300或更大，以及 所述被驱动构件对所述手动操作部的减速比设定在2或更大。
7.如权利要求1所述的镜头驱动单元， 其中，所述手动操作部被操作以旋转，以及 所述手动操作部配置成能够旋转大于或等于90°但小于或等于120°的角度。
8.一种成像装置，包括: 驱动镜头的镜头驱动单元；和 将通过所述镜头捕获的光学图像转换成电信号的成像器件， 其中，所述镜头驱动单元包括: 使所述镜头沿光轴方向移动的被驱动构件， 由驱动电机的驱动力旋转的第一齿轮， 由手动操作部的驱动力旋转的第二齿轮， 第三齿轮，其与所述第一齿轮和所述第二齿轮接合，并且其当所述第二齿轮不旋转时随着所述第一齿轮旋转而旋转，而当所述第一齿轮不旋转时随着所述第二齿轮旋转而旋转；和 第四齿轮，其当所述第三齿轮旋转时旋转，以将所述驱动电机的驱动力或所述手动操作部的驱动力传送到所述被驱动构件，以及 所述第四齿轮对所述第一齿轮的减速比设定成大于所述第四齿轮对所述第二齿轮的减 速比。
【文档编号】F16H1/22GK103513392SQ201310223938
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】滨田政芳, 寺井孝志 申请人:索尼公司