ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2013 года по МПК G03B17/17 G03B31/00 H04N5/225 

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к технологии для оправы объектива с переменным фокусным расстоянием, которая меняет увеличение изображения посредством перемещения в направлении ее оптической оси между убранным (отведенным) положением и положением фотографирования изображения.

Описание предшествующего уровня техники

Среди устройств (приборов) для захвата изображения, таких как цифровые фотоаппараты, включающие в себя оправы объективов с переменным фокусным расстоянием, прибор, предложенный выложенным патентом Японии № 2009-122640, включает в себя для уменьшения его габаритов катоптрический элемент, такой как призма, которая направляет входящий свет, полученный через множество групп линз, на устройство захвата изображения посредством преломления входящего света в направлении, пересекающем входную оптическую ось, которая является первой оптической осью.

В вышеприведенном предложении свет, входящий через первую группу линз, предусмотренную в оправе объектива, преломляется к устройству захвата изображения в направлении второй оптической оси, которая, по существу, является перпендикулярной к первой оптической оси, посредством применения призмы или тому подобного, предусмотренной позади первой группы линз.

В устройстве, предложенном выложенным патентом Японии № 2009-122640, однако, являются необходимыми электродвигатели и прочее, которые приводят в движение оптические элементы, предусмотренные на первой и второй оптических осях, во время операции зуммирования. В таком случае, если операции трансфокации (зуммирования) и фокусировки одновременно выполняются, когда снимается фильм, качество записи звука может быть ухудшено. Именно поэтому также может быть зарегистрирован шум от множества приводных узлов.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предлагает механизм, применяющийся в устройстве для захвата изображения, включающем в себя диоптрическую систему, при этом механизм препятствует ухудшению качества записи звука вследствие шума от приводных узлов, которые приводят в движение множество оптических элементов.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения оптическое устройство включает в себя катоптрический элемент, который побуждает входящий свет, распространяющийся от объекта в направлении первой оптической оси, преломляться в направлении второй оптической оси, электродвигатель, который приводит в движение оптический элемент, предусмотренный на второй оптической оси, и стереофонический микрофон, включающий в себя микрофон левого канала и микрофон правого канала, которые предусмотрены на стороне оптического устройства, противоположной электродвигателю относительно второй оптической оси при рассмотрении со стороны объекта и расположены в направлении, по существу, параллельном второй оптической оси.

В вышеприведенном аспекте настоящего изобретения стереофонический микрофон может являться более удаленным от электродвигателя, чем основной конденсатор для стробоскопического освещения, при этом основной конденсатор предусмотрен на стороне, противоположной электродвигателю относительно второй оптической оси, таким образом, что продольное направление основного конденсатора является параллельным второй оптической оси.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания иллюстративных вариантов осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 представляет собой разрез иллюстративного устройства для захвата изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения с его оправой объектива в широкоугольном положении.

Фиг.2 представляет собой вид спереди устройства для захвата изображения, показанного на фиг.1, рассматриваемого со стороны объекта в направлении первой оптической оси.

Фиг.3 представляет собой перспективный вид механизма, который приводит в движение третий линзовый узел.

Фиг.4 представляет собой перспективный вид диафрагмы/затвора.

Фиг.5 представляет собой перспективный вид с разнесением деталей диафрагмы/затвора.

Фиг.6 представляет собой разрез устройства для захвата изображения с его оправой объектива в телефотографическом положении.

Фиг.7 представляет собой вид спереди устройства для захвата изображения, показанного на фиг.6, рассматриваемого со стороны объекта в направлении первой оптической оси.

Фиг.8 представляет собой разрез устройства для захвата изображения с его оправой объектива в убранном (отведенном) положении.

Фиг.9 представляет собой вид спереди устройства для захвата изображения, показанного на фиг.8, рассматриваемого со стороны объекта в направлении первой оптической оси.

Фиг.10 представляет собой перспективный вид с частичным разнесением деталей механизма, который приводит в движение кулачковую оправу и призму.

Фиг.11 представляет собой вид сверху удерживающего элемента, который удерживает призму и часть приводного узла призмы.

Фиг.12 представляет собой развертку, иллюстрирующую внутреннюю сторону неподвижной оправы.

На фиг.13A-13C показаны фазовое соотношение между водилом призмы и зубчатым колесом задержки призмы и величина нагружения торсионной пружины.

Фиг.14 представляет собой перспективный вид с частичным вырезом механизма, который приводит в движение кулачковую оправу и призму.

Фиг.15 представляет собой вид сзади устройства для захвата изображения с его оправой объектива в отведенном положении.

Фиг.16 представляет собой разрез устройства для захвата изображения, взятого в направлении, перпендикулярном к второй оптической оси, с его оправой объектива в отведенном положении.

Фиг.17 представляет собой перспективный вид устройства для захвата изображения с его оправой объектива в отведенном положении и рассматриваемого со стороны объекта в направлении первой оптической оси.

Фиг.18 представляет собой перспективный вид устройства для захвата изображения, рассматриваемого со стороны фотографа в направлении первой оптической оси.

Фиг.19 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий часть оправы объектива в отведенном положении.

Фиг.20 представляет собой разрез устройства для захвата изображения, взятого в направлении, перпендикулярном к первой оптической оси, с его оправой объектива в убранном положении.

Фиг.21 представляет собой разрез, иллюстрирующий часть устройства для захвата изображения с его оправой объектива в отведенном положении.

Фиг.22 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий часть устройства для захвата изображения, включающую средство захвата изображения, рассматриваемое со стороны, противоположной стороне объекта, в направлении второй оптической оси.

Фиг.23 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий часть устройства для захвата изображения, включающую средство захвата изображения, рассматриваемое со стороны объекта в направлении второй оптической оси.

Фиг.24 представляет собой перспективный вид с разнесением деталей устройства для захвата изображения, иллюстрирующий устройство захвата изображения, сенсорную пластину и печатную плату захвата изображения, которые присоединяются к оправе объектива.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вариант осуществления настоящего изобретения теперь будет описан со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Фиг.1 представляет собой разрез цифрового фотоаппарата в качестве иллюстративного устройства (прибора) для захвата изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения с его оправой объектива в широкоугольном положении. Фиг.2 представляет собой вид спереди цифрового фотоаппарата, показанного на фиг.1, рассматриваемого в направлении оптической оси первого линзового узла, т.е. оптической оси A. Оправа объектива представляет собой оправу объектива с переменным фокусным расстоянием, которая меняет увеличение изображения посредством перемещения в направлении ее оптической оси между убранным (отведенном) положением и положением фотографирования изображения.

Как показано на фиг.1 и 2, цифровой фотоаппарат (камера) в соответствии с вариантом осуществления включает в себя в качестве составных частей оправы объектива с переменным фокусным расстоянием первый линзовый узел 10, второй линзовый узел 20, призму 6, неподвижную оправу 62, кулачковую оправу 61, направляющую оправу 63 прямолинейного движения и зуммирующий корпус 64. Зуммирующий корпус 64 представляет собой иллюстративную раму для удерживания оправы объектива. На фиг.2 первый линзовый узел 10, второй линзовый узел 20, неподвижная оправа 62 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения не показаны.

В первом линзовом узле 10 в качестве оптического элемента линза 1 первой группы удерживается оправой 11 линзы первой группы. Во втором линзовом узле 20 в качестве другого оптического элемента линза 2 второй группы удерживается оправой 21 линзы второй группы. Первый линзовый узел 10 и второй линзовый узел 20 являются подвижными вдоль оптической оси A. Свет, входящий через линзу 1 первой группы и линзу 2 второй группы, преломляется в направлении оптической оси B и направляется на плоскость изображения устройства 8 захвата изображения посредством призмы 6. Оптическая ось B пересекает оптическую ось A линзы 1 первой группы и линзы 2 второй группы под углом приблизительно 90°. Призма 6 удерживается удерживающим элементом 60 таким образом, чтобы быть подвижной вдоль оптической оси B. Оптическая ось A представляет собой иллюстративную первую оптическую ось в соответствии с настоящим изобретением, и оптическая ось B представляет собой иллюстративную вторую оптическую ось в соответствии с настоящим изобретением.

Цифровой фотоаппарат дополнительно включает в себя между призмой 6 и устройством 8 захвата изображения диафрагму/затвор 9, которая регулирует количество света, использующееся для формирования изображения, линзу 3 третьей группы, линзу 4 четвертой группы, линзу 5 пятой группы и оптический фильтр 7, которые предусмотрены в этом порядке от стороны призмы 6 к устройству 8 захвата изображения вдоль оптической оси B. Линза 3 третьей группы, линза 4 четвертой группы и линза 5 пятой группы представляют собой иллюстративные оптические элементы в соответствии с настоящим изобретением.

Диафрагма/затвор 9 прикреплена к несущей пластине 92 затвора. Линза 3 третьей группы удерживается несущей пластиной 31 третьей группы. Несущая пластина 31 третьей группы и несущая пластина 92 затвора объединены друг с другом с помощью винтов или тому подобного, посредством чего обеспечен третий линзовый узел 30. Когда третий линзовый узел 30 приводится в движение шаговым электродвигателем 32, третий линзовый узел 30 продвигается вперед или отводится назад вдоль оптической оси B. Таким образом, выполняется операция зуммирования.

Фиг.3 представляет собой перспективный вид механизма, который приводит в движение третий линзовый узел 30, т.е. оптический элемент. Как показано на фиг.3, шаговый электродвигатель 32 предусмотрен на его выходном вале с зубчатым колесом 33. Зубчатое колесо 33 зацепляется с зубчатым колесом 34, тем самым вращая винт 35 с увеличенной частотой вращения. Зубчатая рейка 36 предусмотрена на несущей пластине 31 третьей группы и зацепляется с винтом 35. Несущая пластина 31 третьей группы поддерживается и удерживается двумя направляющими валами 86 и 87, которые представляют собой направляющие элементы, проходящие параллельно оптической оси B. Таким образом, несущая пластина 31 третьей группы является подвижной вдоль оптической оси B. Следовательно, когда вращается винт 35, зубчатая рейка 36 перемещается посредством усилия, действующего на нее в направлении оптической оси B, и третий линзовый узел 30 перемещается вместе с зубчатой рейкой 36 в направлении оптической оси B.

Фиг.4 представляет собой перспективный вид диафрагмы/затвора 9. Фиг.5 представляет собой перспективный вид с разнесением деталей диафрагмы/затвора 9. Как показано на фиг.4 и 5, диафрагма/затвор 9 включает в себя множество лепестков 94 и 95, предусмотренных между несущей пластиной 92 затвора и закрывающим элементом 96 и выполненных для открывания и закрывания апертуры 96ap. Закрывающий элемент 96 предусмотрен со стороны несущей пластины 31 третьей группы. Закрывающий элемент 96 и несущая пластина 92 затвора прикреплены друг к другу с помощью винтов 97.

Шаговый электродвигатель 91 представляет собой исполнительный механизм, который приводит в движение множество лепестков 94 и 95 диафрагмы/затвора 9 для открывания и закрывания. Шаговый электродвигатель 91 предусмотрен на его вале электродвигателя с рычагом 93, проходящим в направлении, перпендикулярном к оси вала электродвигателя. Рычаг 93 имеет валы 93a и 93b на его двух соответствующих концах в направлении, в котором проходит рычаг 93.

Вал 93a установлен в дугообразное отверстие 92a, предусмотренное в несущей пластине 92 затвора, овальное отверстие 94a, предусмотренное в лепестке 94, и дугообразное отверстие 96a, предусмотренное в закрывающем элементе 96, таким образом, чтобы быть подвижным в дугообразных отверстиях 92a и 96a. Вал 93b установлен в дугообразное отверстие 92b, предусмотренное в несущей пластине 92 затвора, овальное отверстие 95a, предусмотренное в лепестке 95, и дугообразное отверстие 96b, предусмотренное в закрывающем элементе 96, таким образом, чтобы быть подвижным в дугообразных отверстиях 92b и 96b.

Когда шаговый электродвигатель 91 приведен в действие и рычаг 93 вращается, лепестки 94 и 95 перемещаются в противоположных направлениях. Посредством перемещения лепестков 94 и 95 назад и вперед апертура 96ap открывается и закрывается, осуществляя назначение в качестве диафрагмы, в которой количество света, использующееся для формирования изображения, регулируется посредством установки промежутка между лепестками 94 и 95, которые открывают и закрывают апертуру 96ap, и назначение в качестве затвора, в котором лепестки 94 и 95 перемещаются таким образом, что апертура 96ap, которая является открытой, закрывается.

Ссылаясь опять на фиг.1 и 2, линза 4 четвертой группы удерживается держателем 41 линзы четвертой группы, посредством чего обеспечен четвертый линзовый узел 40 в качестве оптического элемента. Четвертый линзовый узел 40 поддерживается и удерживается направляющими валами 86 и 87 таким образом, чтобы быть подвижным вдоль оптической оси B. Четвертый линзовый узел 40 прижимается по направлению к стороне объекта посредством пружины (не показана). Когда фотографируется изображение, четвертый линзовый узел 40 приводится в контакт со стопором (не показан) и, таким образом, становится неподвижным в положении, показанном на фиг.1 и 2.

Линза 5 пятой группы удерживается держателем 51 линзы пятой группы, посредством чего обеспечен пятый линзовый узел 50 в качестве оптического элемента. Пятый линзовый узел 50 поддерживается и удерживается направляющими валами 86 и 87 таким образом, чтобы быть подвижным вдоль оптической оси B. Операция зуммирования и операция фокусировки выполняются посредством приведения в действие шагового электродвигателя 42 и, соответственно, вращения винта 42a таким образом, чтобы побудить пятый линзовый узел 50 продвигаться вперед или отводиться назад вдоль оптической оси B. Оптический фильтр 7 имеет назначение в качестве фильтра нижних частот, который исключает свет, имеющий высокие пространственные частоты, и назначение исключения инфракрасного света.

Фиг.6 представляет собой разрез цифрового фотоаппарата с его оправой объектива в телефотографическом положении. Фиг.7 представляет собой вид спереди цифрового фотоаппарата, показанного на фиг.6, рассматриваемого в направлении оптической оси A. На фиг.7 первый линзовый узел 10, второй линзовый узел 20, неподвижная оправа 62 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения не показаны.

Как показано на фиг.6 и 7, когда оправа объектива перемещается в телефотографическое положение, первый линзовый узел 10 продвигается вперед вдоль оптической оси A по направлению к стороне объекта, а второй линзовый узел 20 отводится назад вдоль оптической оси A и останавливается в положении рядом с призмой 6. Кроме того, третий линзовый узел 30 приводится в движение шаговым электродвигателем 32 таким образом, чтобы перемещаться вдоль оптической оси B по направлению к призме 6, и останавливается в положении рядом с призмой 6.

В вышеприведенном состоянии, как показано на фиг.7, шаговый электродвигатель 91, который приводит в движение лепестки 94 и 95 диафрагмы/затвора 9 для открывания и закрывания, находится под призмой 6 и проходит параллельно оптической оси B таким образом, что его положение в направлении оптической оси B совпадает с положением призмы 6, при этом полностью перекрывая призму 6. Четвертый линзовый узел 40 приводится в движение шаговым электродвигателем 42 таким образом, чтобы перемещаться вдоль оптической оси B по направлению к устройству 8 захвата изображения, и останавливается в положении рядом с устройством 8 захвата изображения.

Фиг.8 представляет собой разрез цифрового фотоаппарата с его оправой объектива в убранном (отведенном) положении. Фиг.9 представляет собой вид спереди цифрового фотоаппарата, показанного на фиг.8, рассматриваемого в направлении оптической оси A. Фиг.15 представляет собой вид сзади цифрового фотоаппарата с его оправой объектива в убранном положении. Фиг.16 представляет собой разрез цифрового фотоаппарата, взятый в направлении, перпендикулярном к оптической оси B, с его оправой объектива в убранном положении.

Как показано на фиг.8, 9 и 16, когда оправа объектива перемещается в убранное положение, призма 6, третий линзовый узел 30 и пятый линзовый узел 50 перемещаются вдоль оптической оси B по направлению к устройству 8 захвата изображения таким образом, чтобы не сталкиваться друг с другом. В этом перемещении четвертый линзовый узел 40 толкается по направлению к устройству 8 захвата изображения третьим линзовым узлом 30 в убранное положение, тем самым перемещаясь назад в убранное положение. Таким образом, размещающее пространство обеспечено позади второго линзового узла 20 и первого линзового узла 10.

Зуммирующий корпус 64 удерживает направляющие валы 86 и 87 и оптический фильтр 7. Как показано на фиг.15, направляющие валы 86 и 87 каждый проходит таким образом, что их один конец в осевом направлении достигает положения, перекрывающего оправу 21 линзы второй группы, предусмотренную в кулачковой оправе 61, при рассмотрении в направлении оптической оси A, а их другой конец в осевом направлении достигает положения, в котором удерживается оптический фильтр 7. Зуммирующий корпус 64 также удерживает неподвижную оправу 62 на его стороне объекта в направлении оптической оси A. Зуммирующий корпус 64 также удерживает цепь зубчатых колес, включенную в приводной механизм, отдельно описанный ниже.

На фиг.1 и 6 размер X обозначает наименьшую толщину задней стенки зуммирующего корпуса 64 в месте позади (сторона, противоположная стороне объекта) неподвижной оправы 62, кулачковой оправы 61 и призмы 6 в направлении оптической оси A, при этом призма 6 в этом состоянии находится в положении до перемещения к устройству 8 захвата изображения. Кроме того, размер Y обозначает расстояние от внешней поверхности (поверхности на стороне, противоположной стороне объекта) задней стенки зуммирующего корпуса 64 до удерживающего элемента 60, удерживающего призму 6. Учитывая наименьшую толщину зуммирующего корпуса 64, зазор от удерживающего элемента 60 и так далее, соотношение Y ≥ X сохраняется.

В настоящем варианте осуществления задняя стенка зуммирующего корпуса 64 имеет сквозное отверстие 64a, в которое второй линзовый узел 20 является убираемым в направлении оптической оси A. Следовательно, пространство для убирания, предусмотренное позади первого линзового узла 10 и второго линзового узла 20, когда удерживающий элемент 60, удерживающий призму 6, отводится назад к устройству 8 захвата изображения, объединено с пространством, соответствующим размеру Y и заданным сквозным отверстием 64a, посредством чего обеспечено размещающее пространство. Второй линзовый узел 20 и первый линзовый узел 10 отводятся назад вдоль оптической оси A и размещаются в размещающем пространстве.

Как показано на фиг.16, оправа 21 линзы второй группы имеет выемки 21a и 21b в виде канавок свободного пространства на ее участках, перекрывающих направляющие валы 86 и 87, с тем чтобы не сталкиваться с направляющими валами 86 и 87, когда второй линзовый узел 20 отводится назад вдоль оптической оси A.

Таким образом, когда оправа объектива находится в убранном состоянии, линза 2 второй группы размещена в положении между направляющими валами 86 и 87, причем ее поверхность R2 находится с задней стороны относительно направляющих валов 86 и 87 на размер Z в направлении оптической оси A.

В вышеприведенном состоянии, как показано на фиг.9, шаговый электродвигатель 91, который приводит в движение лепестки 94 и 95 диафрагмы/затвора 9 для открывания и закрывания, находится под призмой 6 и проходит параллельно оптической оси B таким образом, что его положение в направлении оптической оси B совпадает с положением призмы 6, при этом полностью перекрывая призму 6.

Неподвижная оправа 62, кулачковая оправа 61 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения

Теперь будут описаны неподвижная оправа 62, кулачковая оправа 61 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения. Фиг.19 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий часть оправы объектива в убранном положении. Неподвижная оправа 62 имеет на ее внутренней периферии множество кулачковых канавок 62a (см. фиг.12), с которыми соответствующие кулачковые стержни (не показаны), предусмотренные на внешней периферии кулачковой оправы 61, сцепляются кулачковым образом. Кулачковые канавки 62a предусмотрены, по существу, на равных интервалах в окружном направлении. Кулачковая оправа 61 имеет на ее внешней периферии зубчатый участок 61a, который зацепляется с ведущим зубчатым колесом 68, отдельно описанным ниже. Кулачковая оправа 61 приводится во вращение с помощью движущего усилия, передаваемого на нее от ведущего зубчатого колеса 68. Кулачковая оправа 61 также имеет выемки 61b и 61c (см. фиг.19) на ее стороне плоскости изображения (задней стороне) в направлении оптической оси A. В этом состоянии кулачковое воздействие, осуществляемое кулачковыми канавками 62a неподвижной оправы 62 и кулачковыми стержнями кулачковой оправы 61, побуждает кулачковую оправу 61 продвигаться вперед или отводиться назад вдоль оптической оси A. Кулачковая оправа 61, таким образом продвигаемая вперед и отводимая назад вдоль оптической оси A, также имеет на ее внутренней периферии кулачковую канавку первой группы и кулачковую канавку второй группы (не показаны).

Как описано выше, кулачковая оправа 61 имеет выемки 61b и 61c (см. фиг.19) на ее стороне плоскости изображения (задней стороне) в направлении оптической оси A. Следовательно, когда кулачковая оправа 61 перемещается из широкоугольного положения, показанного на фиг.1, к стороне плоскости изображения (задней стороне) в направлении оптической оси A, направляющие валы 86 и 87 продвигаются в выемки 61b и 61c соответственно. Таким образом, кулачковая оправа 61 является перемещаемой в убранное (отведенное) положение, показанное на фиг.8 и 19, без столкновения с направляющими валами 86 и 87.

Направляющая оправа 63 прямолинейного движения предусмотрена на внутренней периферийной стороне кулачковой оправы 61 и является подвижной в направлении оптической оси A вместе с кулачковой оправой 61. Направляющая оправа 63 прямолинейного движения в качестве направляющего элемента прямолинейного движения имеет выемки 63a и 63b (см. фиг.19) на ее стороне плоскости изображения (задней стороне) в направлении оптической оси A. Когда направляющая оправа 63 прямолинейного движения перемещается из широкоугольного положения, показанного на фиг.1, к стороне плоскости изображения (задней стороне) в направлении оптической оси A, направляющие валы 86 и 87 продвигаются в выемки 63a и 63b соответственно. Следовательно, направляющая оправа 63 прямолинейного движения является перемещаемой в убранное положение, показанное на фиг.8 и 19, без столкновения с направляющими валами 86 и 87. Первый линзовый узел 10 предусмотрен на внутренней периферийной стороне кулачковой оправы 61 и направляющей оправы 63 прямолинейного движения. Кулачковый стержень (не показан), предусмотренный на внешней периферии оправы 11 линзы первой группы первого линзового узла 10, сцепляется с кулачковой канавкой первой группы кулачковой оправы 61 кулачковым образом. Направляющая оправа 63 прямолинейного движения имеет на ее внешней периферии канавку прямолинейного движения (не показана), проходящую в направлении оптической оси A. Когда выступ (не показан), предусмотренный на внутренней периферии оправы 11 линзы первой группы, сцепляется с канавкой прямолинейного движения, вращение оправы 11 линзы первой группы вокруг оптической оси A прекращается.

Второй линзовый узел 20 предусмотрен на внутренней периферийной стороне направляющей оправы 63 прямолинейного движения. Во втором линзовом узле 20, как и в первом линзовом узле 10, кулачковый стержень (не показан), предусмотренный на оправе 21 линзы второй группы, сцепляется с кулачковой канавкой второй группы кулачковой оправы 61 кулачковым образом. Направляющая оправа 63 прямолинейного движения также имеет сквозную канавку (не показана), проходящую в направлении оптической оси A. Когда участок сцепления (не показан), предусмотренный у основания кулачкового стержня оправы 21 линзы второй группы, сцепляется со сквозной канавкой, перемещение оправы 21 линзы второй группы в направлении вращения прекращается.

Когда кулачковая оправа 61 вращается, кулачковое воздействие осуществляется кулачковой канавкой первой группы кулачковой оправы 61 и кулачковым стержнем оправы 11 линзы первой группы, посредством чего оправа 11 линзы первой группы продвигается вперед или отводится назад вдоль оптической оси A относительно кулачковой оправы 61 таким образом, что выступ оправы 11 линзы первой группы скользит вдоль канавки прямолинейного движения направляющей оправы 63 прямолинейного движения в направлении оптической оси A. Следовательно, когда кулачковая оправа 61 продвигается вперед или отводится назад вдоль оптической оси A относительно неподвижной оправы 62, оправа 11 линзы первой группы продвигается вперед или отводится назад вдоль оптической оси A относительно кулачковой оправы 61, и линза 1 первой группы перемещается между убранным положением и положением фотографирования изображения. Подобным образом линза 2 второй группы перемещается между убранным положением и положением фотографирования изображения.

Механизм, который приводит в движение кулачковую оправу 61 и призму 6

Ссылаясь теперь на фиг.10-14, будет описан механизм, который приводит в движение кулачковую оправу 61 и призму 6. Фиг.10 представляет собой перспективный вид с частичным разнесением деталей механизма, который приводит в движение кулачковую оправу 61 и призму 6.

На фиг.10 и 14 электродвигатель 67 убранного положения/широкоугольного положения (УШ) представляет собой приводной источник, который перемещает первый линзовый узел 10 и второй линзовый узел 20 между убранным положением и широкоугольным положением. Электродвигатель 53 телефотографического положения/широкоугольного положения (ТШ) представляет собой приводной источник, который перемещает первый линзовый узел 10 и второй линзовый узел 20 между телефотографическим положением и широкоугольным положением. Электродвигатель 67 УШ и электродвигатель 53 ТШ каждый предусмотрен таким образом, что их ось вала электродвигателя проходит в направлении оптической оси B, причем вал электродвигателя ориентирован к внутренней стороне в радиальном направлении кулачковой оправы 61. Электродвигатель 53 ТШ предусмотрен на стороне объекта относительно электродвигателя 67 УШ. Вал электродвигателя 67 УШ имеет червяк 52, напрессованный на него. Вал электродвигателя 53 ТШ имеет червяк 54, напрессованный на него.

Зуммирующее эпициклическое зубчатое колесо 55, зуммирующее зубчатое колесо-водило 56 и солнечное зубчатое колесо 57 предусмотрены между червяком 54 и червяком 52 соосно в направлении, параллельном оптической оси A, в этом порядке от стороны объекта (верхней стороны на фиг.10 и 14).

Солнечное зубчатое колесо 57 включает в себя три солнечных зубчатых колеса 57a-57c, которые являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами. Зубчатое колесо 66b зацепляется с солнечным зубчатым колесом 57a, а также зацепляется с червяком 52, причем между ними помещено косозубое цилиндрическое зубчатое колесо 66a.

Зуммирующее зубчатое колесо-водило 56 включает в себя зубчатый участок 56a и три участка валов, выступающих от поверхности зубчатого участка 56a, обращенной к стороне объекта. Участки валов предусмотрены, по существу, на равных интервалах в окружном направлении и имеют соответствующие зуммирующие планетарные зубчатые колеса 58, поддерживающиеся с возможностью вращения на них. Зубчатый участок 56a зацепляется с прямозубым цилиндрическим зубчатым колесом 65a. Прямозубое цилиндрическое зубчатое колесо 65a зацепляется с червяком 54, причем между ними помещено косозубое цилиндрическое зубчатое колесо 65b. Зуммирующие планетарные зубчатые колеса 58 зацепляются с солнечным зубчатым колесом 57b. Зуммирующее эпициклическое зубчатое колесо 55 включает в себя зубчатое колесо 55a внутреннего зацепления и зубчатое колесо 55b внешнего зацепления. Зубчатое колесо 55a внутреннего зацепления зацепляется с зуммирующими планетарными зубчатыми колесами 58. Зубчатое колесо 55b внешнего зацепления зацепляется с промежуточным зубчатым колесом 59. Промежуточное зубчатое колесо 59 зацепляется с ведущим зубчатым колесом 68. Ведущее зубчатое колесо 68 зацепляется с зубчатым участком 61a кулачковой оправы 61.

Теперь будет описан приводной узел 80 призмы. Приводной узел 80 призмы предусмотрен под солнечным зубчатым колесом 57 и включает в себя водило 81 призмы, торсионную пружину 84 и зубчатое колесо 82 задержки призмы, которые предусмотрены в этом порядке от стороны объекта и соосно с солнечным зубчатым колесом 57. Зубчатое колесо 82 задержки призмы поддерживается с возможностью вращения на водиле 81 призмы.

Водило 81 призмы имеет три участка валов, выступающих на его поверхности, обращенной к стороне объекта. Участки валов предусмотрены, по существу, на равных интервалах в окружном направлении и имеют соответствующие планетарные зубчатые колеса 83 призмы, поддерживающиеся с возможностью вращения на них. Планетарные зубчатые колеса 83 призмы зацепляются с солнечным зубчатым колесом 57с и зубчатым колесом внутреннего зацепления, прикрепленным к несущей пластине зубчатого колеса (не показано).

Зубчатое колесо 82 задержки призмы зацепляется на его зубчатом участке с ведущим зубчатым колесом 85 призмы. Водило 81 призмы и зубчатое колесо 82 задержки призмы имеют соответствующие захватывающие участки 81b и 82b. Захватывающие участки 81b и 82b проходят по направлению друг к другу. Захватывающий участок 81b предусмотрен на внутренней стороне в радиальном направлении относительно захватывающего участка 82b (см. фиг.13A-13C).

Торсионная пружина 84 включает в себя спиральный участок и два ответвляющихся участка 84a и 84b, проходящих от двух концов в осевом направлении спирального участка к внешней стороне в радиальном направлении. Два ответвляющихся участка 84a и 84b захватываются захватывающим участком 82b зубчатого колеса 82 задержки призмы и захватывающим участком 81b водила 81 призмы соответственно. Во время сборки торсионная пружина 84 предварительно нагружается таким образом, что два ответвляющихся участка 84a и 84b захватываются соответствующими захватывающими участками 82b и 81b, которые ориентированы с совпадением по фазе относительно друг друга (см. фиг.13B).

В этом состоянии, когда водило 81 призмы вращается с зубчатым колесом 82 задержки призмы, имеющим возможность вращаться, водило 81 призмы, зубчатое колесо 82 задержки призмы и торсионная пружина 84 вместе вращаются. При этом, когда водило 81 призмы вращается с зубчатым колесом 82 задержки призмы, предохраненным от вращения, только водило 81 призмы вращается, а торсионная пружина 84 перегружается.

Удерживающий элемент 60 и часть приводного узла 80 призмы

Фиг.11 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий удерживающий элемент 60, который удерживает призму 6 и часть приводного узла 80 призмы.

Как показано на фиг.11, удерживающий элемент 60 включает в себя участки 60a и 60b сцепления, которые подвижно сцепляются с двумя соответствующими направляющими валами 86 и 87 в качестве направляющих элементов, проходящих параллельно друг другу в направлении оптической оси B. Участок 60a сцепления имеет зубчатую рейку 60c. Зубчатая рейка 60c зацепляется с ведущим зубчатым колесом 85 призмы. Следовательно, когда ведущее зубчатое колесо 85 призмы вращается, удерживающий элемент 60 и призма 6 вместе продвигаются вперед или отводятся назад вдоль оптической оси B. Направляющие валы 86 и 87, с которыми сцепляется удерживающий элемент 60, проходят в кулачковую оправу 61 и направляющую оправу 63 прямолинейного движения при рассмотрении со стороны объекта оптической оси A. Именно поэтому в состоянии фотографирования изображения необходимо, чтобы призма 6 побуждала свет от объекта, перемещающийся в направлении оптической оси A, преломляться в направлении оптической оси B.

Операции кулачковой оправы 61 и призмы 6

Ссылаясь опять на фиг.10, будут описаны операции кулачковой оправы 61 и призмы 6.

Когда электродвигатель 67 УШ приведен в действие, при этом электродвигатель 53 ТШ остановлен, движущее усилие передается от электродвигателя 67 УШ на солнечное зубчатое колесо 57, посредством чего солнечное зубчатое колесо 57 вращается, тогда как зуммирующее зубчатое колесо-водило 56, соединенное с электродвигателем 53 ТШ, остановлено. Следовательно, зуммирующие планетарные зубчатые колеса 58 не подвергаются орбитальному вращению, а только вращаются на их соответствующих осях.

Например, предполагая, что солнечное зубчатое колесо 57b имеет девять зубьев, зуммирующие планетарные зубчатые колеса 58 каждое имеет десять зубьев и зубчатое колесо 55a внутреннего зацепления зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55 имеет тридцать зубьев, вращение солнечного зубчатого колеса 57 передается на зуммирующее эпициклическое зубчатое колесо 55 с пониженной скоростью в 1/3,33 от первоначальной. Вращение зубчатого колеса 55b внешнего зацепления передается на ведущее зубчатое колесо 68 через посредство промежуточного зубчатого колеса 59, и вращение ведущего зубчатого колеса 68 передается на зубчатый участок 61a кулачковой оправы 61, посредством чего кулачковая оправа 61 приводится во вращение.

Направление вращения зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55 является противоположным относительно направления вращения солнечного зубчатого колеса 57. В этом случае вращение солнечного зубчатого колеса 57 передается на водило 81 призмы через посредство планетарных зубчатых колес 83 призмы. Здесь, если удерживающий элемент 60 является подвижным в направлении оптической оси B, торсионная пружина 84 и зубчатое колесо 82 задержки призмы вращаются вместе с водилом 81 призмы, тем самым побуждая удерживающий элемент 60 продвигаться вперед или отводиться назад в направлении оптической оси B. При этом, если удерживающий элемент 60 предохранен от перемещения в направлении оптической оси B, зубчатое колесо 82 задержки призмы не имеет возможности вращаться. Следовательно, торсионная пружина 84 поглощает вращение водила 81 призмы, при этом перегружаясь.

Когда электродвигатель 53 ТШ приведен в действие, при этом электродвигатель 67 УШ остановлен, солнечное зубчатое колесо 57, соединенное с электродвигателем 67 УШ, остановлено, тогда как зуммирующее зубчатое колесо-водило 56, соединенное с электродвигателем 53 ТШ, вращается. Следовательно, зуммирующие планетарные зубчатые колеса 58 подвергаются орбитальному вращению, при этом вращаясь на их соответствующих осях. Например, предполагая, что солнечное зубчатое колесо 57b имеет девять зубьев, зуммирующие планетарные зубчатые колеса 58 каждое имеет десять зубьев и зубчатое колесо 55a внутреннего зацепления зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55 имеет тридцать зубьев, вращение зуммирующего зубчатого колеса-водила 56 передается на зуммирующее эпициклическое зубчатое колесо 55 с увеличенной в 1,3 раза скоростью относительно первоначальной. Таким образом, кулачковая оправа 61 приводится во вращение.

В этом случае направление вращения зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55 является таким же, что и направление вращения зуммирующего зубчатого колеса-водила 56. Кроме того, так как солнечное зубчатое колесо 57 остановлено в этом состоянии, водило 81 призмы также остановлено. Следовательно, движущее усилие не передается на удерживающий элемент 60.

Когда электродвигатель 67 УШ и электродвигатель 53 ТШ - оба приведены в действие, объединенное число оборотов передается на зуммирующее эпициклическое зубчатое колесо 55. Например, будет рассмотрен случай, в котором солнечное зубчатое колесо 57 вращается по часовой стрелке с 1 об/мин и зуммирующее зубчатое колесо-водило 56 вращается по часовой стрелке с 1 об/мин. Число оборотов зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55, подлежащее осуществлению солнечным зубчатым колесом 57, составляет 0,3 об/мин в направлении против часовой стрелки. Число оборотов зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55, подлежащее осуществлению зуммирующим зубчатым колесом-водилом 56, составляет 1,3 об/мин в направлении по часовой стрелке. Следовательно, объединяя указанные два вращения, зуммирующее эпициклическое зубчатое колесо 55 вращается по часовой стрелке с 1 об/мин.

Теперь будет рассмотрен случай, в котором солнечное зубчатое колесо 57 вращается по часовой стрелке с 1,3 об/мин и зуммирующее зубчатое колесо-водило 56 вращается по часовой стрелке с 0,3 об/мин. Число оборотов зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55, подлежащее осуществлению солнечным зубчатым колесом 57, составляет 0,39 об/мин в направлении против часовой стрелки. Число оборотов зуммирующего эпициклического зубчатого колеса 55, подлежащее осуществлению зуммирующим зубчатым колесом-водилом 56, составляет 0,39 об/мин в направлении по часовой стрелке. Объединяя указанные два вращения, зуммирующее эпициклическое зубчатое колесо 55 остановлено.

Вышеприведенное описание показывает, что, если количество оборотов и направления вращения электродвигателя 67 УШ и электродвигателя 53 ТШ выбраны надлежащим образом, призма 6 является приводимой в движение, тогда как кулачковая оправа 61 поддерживается неподвижной. Вышеприведенное описание также показывает, что коэффициент понижения частоты вращения цепи зубчатых колес, соединенной с электродвигателем 67 УШ, является большим, тогда как коэффициент понижения частоты вращения цепи зубчатых колес, соединенной с электродвигателем 53 ТШ, является небольшим. Этот аспект будет отдельно описан ниже.

Операции перемещения призмы 6 в положение фотографирования изображения и в убранное (отведенное) положение

Ссылаясь теперь на фиг.12 и фиг.13A-13C, будет описана операция перемещения призмы 6 в положение фотографирования изображения посредством перемещения первого линзового узла 10 и второго линзового узла 20 вперед в направлении оптической оси A.

Фиг.12 представляет собой развертку, иллюстрирующую внутреннюю сторону неподвижной оправы 62. Как показано на фиг.12, неподвижная оправа 62 имеет на ее внутренней периферии кулачковые канавки 62a, с которыми кулачковые стержни, предусмотренные на внешней периферии кулачковой оправы 61, сцепляются кулачковым образом. Кулачковые канавки 62a предусмотрены, по существу, на равных интервалах в окружном направлении. Неподвижная оправа 62 также имеет выемку 62b в ее задней концевой части. Когда удерживающий элемент 60, удерживающий призму 6, продвигается вперед или отводится назад в направлении оптической оси B, удерживающий элемент 60 проходит через выемку 62b.

Кроме того, кулачковая оправа 61 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения имеют выемки 61b и 61c и 63a и 63b (см. фиг.19), которые представляют собой канавки свободного пространства на их соответствующих участках, перекрывающих направляющие валы 86 и 87, с тем чтобы избежать столкновения с направляющими валами 86 и 87, когда кулачковая оправа 61 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения отводятся назад в направлении оптической оси A в убранное положение. Это так потому, что направляющие валы 86 и 87, сцепляющиеся с удерживающим элементом 60, проходят в кулачковую оправу 61 и направляющую оправу 63 прямолинейного движения при рассмотрении со стороны объекта оптической оси A, с тем чтобы обеспечить возможность перемещения призмы 6 в положение фотографирования изображения. Следовательно, даже если направляющие валы 86 и 87, сцепляющиеся с удерживающим элементом 60, проходят в кулачковую оправу 61 и направляющую оправу 63 прямолинейного движения при рассмотрении со стороны объекта оптической оси A, длина объектива с переменным фокусным расстоянием в убранном состоянии уменьшена в направлении оптической оси A благодаря наличию выемок 61b, 61c, 63a и 63b в виде канавок свободного пространства.

Кулачковая оправа 61 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения представляют собой иллюстративные приводимые в движение оправы в настоящем изобретении.

Фазовое соотношение между водилом 81 призмы и зубчатым колесом 82 задержки призмы и другие факторы

На фиг.13A-13C показаны фазовое соотношение между водилом 81 призмы и зубчатым колесом 82 задержки призмы и величина нагружения торсионной пружины 84.

Когда оправа объектива находится в убранном положении, каждый из кулачковых стержней кулачковой оправы 61 находится в месте 62c, показанном на фиг.12, соответствующей одной из кулачковых канавок 62a неподвижной оправы 62. Фазовое соотношение между водилом 81 призмы и зубчатым колесом 82 задержки призмы в этом состоянии показано на фиг.13A, на которой торсионная пружина 84 перегружена. В этом состоянии удерживающий элемент 60 прижимается в направлении убирания (по направлению к устройству 8 захвата изображения) вдоль оптической оси B посредством усилия, обеспеченного в торсионной пружине 84, тогда как его перемещение в направлении убирания предотвращено механическим концом (не показан).

Для приведения оправы объектива в состояние фотографирования изображения электродвигатель 67 УШ сначала вращается в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 вперед. В этом перемещении каждый кулачковый стержень кулачковой оправы 61 перемещается вправо на фиг.12 в соответствующей кулачковой канавке 62a неподвижной оправы 62 и в секции подъема кулачковой канавки 62a побуждает первый линзовый узел 10 и второй линзовый узел 20 перемещаться вперед вдоль оптической оси A. Во время этого перемещения вперед водило 81 призмы также вращается в таком направлении, чтобы переместить удерживающий элемент 60 вперед в положение фотографирования изображения, тогда как торсионная пружина 84, которая находится в перегруженном состоянии, сохраняет зубчатое колесо 82 задержки призмы остановленным. Следовательно, удерживающий элемент 60 остается неподвижным в убранном положении.

Когда кулачковая оправа 61 перемещается вперед в направлении оптической оси A и пространство, которое позволяет удерживающему элементу 60 перемещаться в положение фотографирования изображения, обеспечено, захватывающий участок 81b водила 81 призмы и захватывающий участок 82b зубчатого колеса 82 задержки призмы становятся совпадающими по фазе относительно друг друга, как показано на фиг.13B.

Кроме того, когда электродвигатель 67 УШ вращается в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 вперед, каждый кулачковый стержень кулачковой оправы 61 перемещается вправо на фиг.12 в соответствующей кулачковой канавке 62a неподвижной оправы 62 и удерживающий элемент 60 перемещается по направлению к положению фотографирования изображения.

Когда кулачковая оправа 61 достигает широкоугольного положения, электродвигатель 53 ТШ приводится в движение в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 назад, тогда как электродвигатель 67 УШ приводится в движение в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 вперед. Таким образом, в то время как кулачковая оправа 61 остается неподвижной в широкоугольном положении, только удерживающий элемент 60 продолжает перемещаться вдоль оптической оси B по направлению к положению фотографирования изображения.

Когда удерживающий элемент 60 достигает положения фотографирования изображения, удерживающий элемент 60 входит в контакт со стопором стороны фотографирования изображения (не показан) и, таким образом, останавливается. Когда останавливается удерживающий элемент 60, останавливается зубчатое колесо 82 задержки призмы. В этом состоянии, когда электродвигатель 67 УШ продолжает приводиться в движение в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 вперед, водило 81 призмы продолжает вращаться в таком направлении, чтобы переместить удерживающий элемент 60 вперед в положение фотографирования изображения, и торсионная пружина 84 перегружается.

Благодаря перегружению торсионной пружины 84 на некоторую степень торсионная пружина 84 действует таким образом, что удерживающий элемент 60 прижимается к стопору стороны фотографирования изображения. Таким образом, когда фотографируется изображение, положение и ориентация удерживающего элемента 60 эффективно стабилизированы.

Когда торсионная пружина 84 перегружается на заданную степень, электродвигатель 67 УШ и электродвигатель 53 ТШ останавливаются.

Посредством вышеприведенной последовательности операций первый линзовый узел 10, второй линзовый узел 20 и призма 6 приводятся в соответствующие широкоугольные положения, посредством чего оправа объектива переходит в состояние фотографирования изображения. Когда кулачковая оправа 61 достигает широкоугольного положения, каждый кулачковый стержень перемещается в место 62d в соответствующей кулачковой канавке 62a неподвижной оправы 62. Затем третий линзовый узел 30 и четвертый линзовый узел 40 перемещаются в соответствующие заданные положения вдоль оптической оси B.

Для перемещения оправы объектива из широкоугольного положения в убранное положение выполняется последовательность операций, обратная относительно вышеприведенной последовательности операций. Сначала третий линзовый узел 30 и четвертый линзовый узел 40 отводятся назад к устройству 8 захвата изображения вдоль оптической оси B. Затем, в то время как электродвигатель 53 ТШ приводится в движение в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 вперед, электродвигатель 67 УШ приводится в движение в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 назад. Таким образом, только водило 81 призмы вращается в таком направлении, чтобы переместить удерживающий элемент 60 вперед в положение фотографирования изображения, причем кулачковая оправа 61 предохранена от вращения.

Затем водило 81 призмы вращается на величину, соответствующую вышеописанному перегружению торсионной пружины 84, и захватывающий участок 81b водила 81 призмы и захватывающий участок 82b зубчатого колеса 82 задержки призмы приводятся в совпадение по фазе относительно друг друга. В этом перемещении зубчатое колесо 82 задержки призмы вращается вместе с водилом 81 призмы и торсионной пружиной 84 в таком направлении, чтобы переместить удерживающий элемент 60 назад в убранное положение, посредством чего удерживающий элемент 60 перемещается в направлении убирания.

Когда удерживающий элемент 60 перемещен к убранному положению и пространство, позволяющее кулачковой оправе 61 размещаться в нем, обеспечено позади кулачковой оправы 61, электродвигатель 53 ТШ останавливается, а только электродвигатель 67 УШ продолжает приводиться в движение в таком направлении, чтобы переместить кулачковую оправу 61 назад, посредством чего кулачковая оправа 61 начинает перемещаться назад. Когда удерживающий элемент 60 достигает убранного положения, удерживающий элемент 60 входит в контакт с механическим концом стороны убирания (не показан) и останавливается. Одновременно останавливается зубчатое колесо 82 задержки призмы.

Так как электродвигатель 67 УШ продолжает приводиться в движение, чтобы переместить кулачковую оправу 61 назад в убранное положение, водило 81 призмы продолжает вращаться в таком направлении, чтобы переместить удерживающий элемент 60 назад в убранное положение, при этом перегружая торсионную пружину 84. Когда кулачковая оправа 61 размещена в убранном положении и первый линзовый узел 10 и второй линзовый узел 20, таким образом, размещены, электродвигатель 67 УШ останавливается.

Для выполнения операции зуммирования (трансфокации) посредством перемещения оправы объектива между широкоугольным положением и телефотографическим положением только электродвигатель 53 ТШ приводится в действие. Таким образом, первый линзовый узел 10 и второй линзовый узел 20 перемещаются в направлении оптической оси A без перемещения удерживающего элемента 60 в направлении оптической оси B. Когда оправа объектива находится в телефотографическом положении, каждый кулачковый стержень кулачковой оправы 61 находится в месте 62e (см. фиг.12) в соответствующей кулачковой канавке 62a неподвижной оправы 62.

Теперь будет описан эффект, обеспечивающийся, когда коэффициент понижения частоты вращения цепи зубчатых колес, соединенной с электродвигателем 67 УШ, является большим и коэффициент понижения частоты вращения цепи зубчатых колес, соединенной с электродвигателем 53 ТШ, является небольшим, как описано выше.

По существу, нагрузка, возникающая при приведении в движение кулачковой оправы 61 в диапазоне от убранного положения до какого-либо положения в зоне фотографирования изображения, больше, чем нагрузка, возникающая при приведении в движение кулачковой оправы 61 в зоне фотографирования изображения из широкоугольного положения в телефотографическое положение. В диапазоне от убранного положения до какого-либо положения в зоне фотографирования изображения угол подъема в кулачковых канавках 62a неподвижной оправы 62 является большим, и нагрузка, возникающая при действии барьера объектива (не показан), часто увеличивается. Следовательно, крутящий момент электродвигателя необходимо увеличивать посредством применения цепи зубчатых колес, коэффициент понижения частоты вращения которой является большим.

При этом в зоне фотографирования изображения от широкоугольного положения до телефотографического положения число оборотов электродвигателя необходимо понижать до низкого уровня таким образом, что шум, создаваемый при приведении в движение объектива, не записывается, когда фотографируется изображение, такое как фильм. В таком случае, если используется цепь зубчатых колес, коэффициент понижения частоты вращения которой является большим, частота вращения кулачковой оправы становится крайне низкой.

В настоящем варианте осуществления в диапазоне от убранного (отведенного) положения до какого-либо положения в зоне фотографирования изображения, в котором нагрузка, возникающая при приведении в движение кулачковой оправы 61, является большой, движущее усилие электродвигателя 67 УШ передается на кулачковую оправу 61 через посредство цепи зубчатых колес, коэффициент понижения частоты вращения которой является большим, посредством чего кулачковая оправа 61 приводится в движение. Кроме того, в зоне фотографирования изображения от широкоугольного положения до телефотографического положения движущее усилие электродвигателя 53 ТШ передается на кулачковую оправу 61 через посредство цепи зубчатых колес, коэффициент понижения частоты вращения которой является небольшим, посредством чего кулачковая оправа 61 приводится в движение. Следовательно, когда снимается фильм, даже если электродвигатель 53 ТШ вращается с малой частотой вращения таким образом, что шум, создаваемый при приведении в действие электродвигателя, подавляется, реализована операция зуммирования с комфортной скоростью.

Кроме того, в настоящем варианте осуществления электродвигатель 67 УШ и электродвигатель 53 ТШ могут представлять собой разные типы электродвигателей. Например, электродвигатель постоянного тока (DC) может использоваться в качестве электродвигателя 67 УШ, и шаговый электродвигатель может использоваться в качестве электродвигателя 53 ТШ. Шаговый электродвигатель является устойчиво управляемым на малой частоте вращения по сравнению с электродвигателем DC и, следовательно, является подходящим для приведения в движение с малой частотой вращения, выполняемого, когда снимается фильм.

Более того, обеспечен выбор шаговых электродвигателей, использующих разные способы приведения в движение, включающие микрошаговый привод и привод с двухфазным возбуждением. Если используется микрошаговый привод, реализована более тихая операция приведения в движение. Если используется двухфазный привод, реализована операция приведения в движение с бόльшим крутящим моментом. Следовательно, например, микрошаговый привод может использоваться в операции зуммирования, выполняемой, когда снимается фильм и, следовательно, требуется тишина, тогда как двухфазный привод может использоваться в операции зуммирования, выполняемой, когда фотографируется неподвижное изображение.

Кроме того, цепи зубчатых колес приводного механизма в соответствии с настоящим вариантом осуществления выполнены таким образом, что кулачковая оправа 61 является приводимой в движение в пределах всего диапазона от убранного положения до телефотографического положения независимо от того, какой из электродвигателей - 67 УШ или 53 ТШ - приведен в действие. Следовательно, если требуется операция зуммирования с большой скоростью, используется электродвигатель 67 УШ; если требуется операция зуммирования с малой скоростью, используется электродвигатель 53 ТШ. Таким образом, электродвигатель 67 УШ и электродвигатель 53 ТШ являются выборочно используемыми.

Импульсная цепь 70 зубчатых колес

Ссылаясь опять на фиг.10, теперь будет описана импульсная цепь 70 зубчатых колес, с помощью которой определяются положения первого линзового узла 10 и второго линзового узла 20 в направлении оптической оси A.

Как показано на фиг.10, импульсная цепь 70 зубчатых колес соединена с зуммирующим эпициклическим зубчатым колесом 55, которое является выходным зубчатым колесом цепи планетарных зубчатых колес, и с промежуточным зубчатым колесом 59. Импульсная цепь 70 зубчатых колес включает в себя импульсную пластину 71 на самой дальней по ходу стороне. Импульсная пластина 71 имеет множество лепестков. Посредством подсчитывания количества прохождений лепестков с помощью фотопрерывателя 72 определяется величина вращения кулачковой оправы 61. Коэффициент повышения частоты вращения импульсной цепи 70 зубчатых колес и количество лепестков импульсной пластины 71 определены таким образом, что получена требуемая дискретность, которая определяется оптической конструкцией.

В общем случае, в котором передача движущего усилия электродвигателя осуществляется посредством применения цепи зубчатых колес, по существу, нет потерь в величине вращения вследствие проскальзывания или тому подобного. Следовательно, величина вращения кулачковой оправы относительно величины вращения электродвигателя определяется линейно в соответствии с коэффициентом понижения частоты вращения. На практике, однако, величина вращения кулачковой оправы относительно величины вращения электродвигателя может варьироваться вследствие люфтов и погрешностей зацепления зубчатых колес.

Тем не менее, в оправе объектива по предшествующему уровню техники, в которой одна кулачковая оправа приводится в движение одним электродвигателем, как только зубчатые колеса собраны, взаимосвязь зацепления между зубчатыми колесами не меняется, даже если электродвигатель приведен в действие. Т.е., так как комбинации зубчатых колес, которые зацепляются друг с другом, всегда одни и те же, характеристика изменения величины вращения кулачковой оправы относительно величины вращения электродвигателя является постоянной. Следовательно, даже если величина вращения кулачковой оправы вычисляется из величины вращения электродвигателя, погрешность относительно фактической величины вращения является небольшой.

В противоположность, в случае, в котором одна кулачковая оправа приводится в движение посредством объединения величин вращения двух электродвигателей, используя цепь планетарных зубчатых колес, как в настоящем варианте осуществления, когда один из электродвигателей вращается, взаимосвязь зацепления между другим электродвигателем и зуммирующим эпициклическим зубчатым колесом (55) меняется.

Т.е. каждый раз, когда питание фотоаппарата включается, комбинации зубьев, которые зацепляются друг с другом, меняются, и характеристика изменения величины вращения кулачковой оправы относительно величин вращения электродвигателей также меняется. Следовательно, если величина вращения кулачковой оправы вычисляется из величин вращения электродвигателей, может иметь место существенная погрешность относительно фактической величины вращения.

В настоящем варианте осуществления, однако, так как импульсная цепь 70 зубчатых колес ответвляется от промежуточного зубчатого колеса 59, предусмотренного между кулачковой оправой 61 и зуммирующим эпициклическим зубчатым колесом 55, которое является выходным зубчатым колесом цепи планетарных зубчатых колес, взаимосвязь зацепления между импульсной цепью 70 зубчатых колес и зубчатым участком 61a кулачковой оправы 61 является постоянной. Следовательно, величина вращения кулачковой оправы 61 определяется с погрешностью, по существу, того же уровня, что и в оправе объектива по предшествующему уровню техники.

Как описано до этого места, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, так как задняя стенка зуммирующего корпуса 64 имеет сквозное отверстие 64a, пространство, соответствующее размеру Y (по меньшей мере, большее, чем пространство, соответствующее размеру X) и заданное сквозным отверстием 64a, добавляется к пространству для убирания, предусмотренному позади первого линзового узла 10 и второго линзового узла 20. Кроме того, оправа 21 линзы второй группы, кулачковая оправа 61 и направляющая оправа 63 прямолинейного движения имеют выемки 21a, 21b, 61b, 61c, 63a и 63b (см. фиг.19) в виде канавок свободного пространства для предотвращения столкновения с направляющими валами 86 и 87, когда первый линзовый узел 10 и второй линзовый узел 20 отводятся назад вдоль оптической оси A. Выемки 21a, 21b, 61b, 61c, 63a и 63b оправы 21 линзы второй группы, кулачковой оправы 61 и направляющей оправы 63 прямолинейного движения предусмотрены в местах, перекрывающих направляющие валы 86 и 87, когда объектив находится в убранном положении.

Таким образом, пространство для убирания для первого линзового узла 10 и второго линзового узла 20, предусмотренное вдоль оптической оси A, которая является входной оптической осью, увеличено, и толщина цифрового фотоаппарата с его оправой объектива в убранном состоянии дополнительно уменьшена.

Положения приводного узла и микрофона

Теперь будут описаны положение приводного узла, который приводит в движение первый-пятый линзовые узлы 10-50, и положение микрофона.

Фиг.17 представляет собой перспективный вид цифрового фотоаппарата (камеры), включающего в себя корпус 100 фотоаппарата, с его оправой объектива в убранном (отведенном назад) положении, и рассматриваемого со стороны объекта в направлении оптической оси A. Фиг.20 представляет собой разрез цифрового фотоаппарата, взятый в направлении, перпендикулярном к оптической оси A, с его оправой объектива в убранном положении. На фиг.17, оправа объектива обозначена с помощью 101. На фиг.17 также показаны спусковой переключатель 102, стробоскопический источник 103 света и стереофонический микрофон 104, включающий в себя микрофон 104L левого канала и микрофон 104R правого канала.

Разрез цифрового фотоаппарата в убранном положении, взятый в направлении, перпендикулярном к оптической оси A

Фиг.20 представляет собой разрез цифрового фотоаппарата, взятый в направлении, перпендикулярном к оптической оси A, с его оправой объектива в убранном положении.

На фиг.20 показаны аккумулятор 105, резьба 106 для прикрепления штатива, основной конденсатор 107 для стробоскопического освещения (стробоскопического источника 103 света), контакт 108 соединителя, с которым подлежит соединению внешний прибор, печатная плата 109, которая управляет электрическими соединениями спускового переключателя 102 и так далее, и зуммирующий приводной узел 110, который приводит в движение первый-пятый линзовые узлы 10-50 в направлениях отдельных оптических осей A и B при операциях зуммирования и фокусировки. Зуммирующий приводной узел 110 включает в себя электродвигатель 53 ТШ, цепь зубчатых колес от червяка 54 к ведущему зубчатому колесу 68, шаговый электродвигатель 32, зубчатое колесо 33, зубчатое колесо 34, шаговый электродвигатель 42 и так далее. Зуммирующий приводной узел 110 представляет собой источник шума, который может записываться, когда какой-либо из линзовых узлов 10-50 перемещается, в то время как снимается фильм.

На фиг.20, L обозначает расстояние между микрофоном 104L левого канала и зуммирующим приводным узлом 110, а R обозначает расстояние между микрофоном 104R правого канала и зуммирующим приводным узлом 110.

Как показано на фиг.20, микрофон 104L левого канала и микрофон 104R правого канала стереофонического микрофона 104 предусмотрены по другую сторону оптической оси B от зуммирующего приводного узла 110 и расположены в направлении, по существу, параллельном оптической оси B. Кроме того, как показано на фиг.20, стереофонический микрофон 104 предусмотрен рядом с концом на одной стороне относительно оптической оси A, а основной конденсатор 107 находится рядом с концом на другой стороне относительно оптической оси A. Следовательно, разница между расстоянием L от зуммирующего приводного узла 110, который представляет собой источник шума, до микрофона 104L левого канала и расстоянием R от зуммирующего приводного узла 110 до микрофона 104R правого канала не увеличивается с увеличениями расстояния L и расстояния R в корпусе 100 фотоаппарата. Поэтому уровень шума от зуммирующего приводного узла 110, который может записываться при операциях зуммирования или фокусировки, выполняемых, когда снимается фильм, понижен без существенной разницы между уровнями шума, воспринимаемыми левым и правым каналами. Следовательно, если, например, электронная обработка для подавления шумов выполняется неравномерно между левым и правым каналами, ощущение странности в звуках, создаваемых левым и правым каналами во время операции воспроизведения, уменьшено.

Кроме того, как показано на фиг.20, электродвигатели, включенные в зуммирующий приводной узел 110, расположены вдоль оптической оси B и между оптической осью B и нижней поверхностью корпуса 100 фотоаппарата. Основной конденсатор 107 для стробоскопического освещения предусмотрен по другую сторону оптической оси B от зуммирующего приводного узла 110 и проходит вдоль оптической оси B таким образом, что его продольное направление соответствует направлению оптической оси B.

Таким образом, так как длинные и узкие составные части, такие как зуммирующий приводной узел 110 и основной конденсатор 107, предусмотрены на противоположных сторонах оптической оси B, пространство в корпусе 100 фотоаппарата эффективно используется и габариты корпуса 100 фотоаппарата уменьшены.

Присоединение устройства 8 захвата изображения

Ссылаясь теперь на фиг.18 и фиг.20-24, будет описано присоединение устройства 8 захвата изображения.

Фиг.18 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий цифровой фотоаппарат (камеру), рассматриваемый со стороны фотографа в направлении оптической оси A. Фиг.21 представляет собой разрез, иллюстрирующий часть цифрового фотоаппарата с его оправой объектива в убранном положении. Фиг.22 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий часть цифрового фотоаппарата, включающую устройство 8 захвата изображения, рассматриваемое со стороны, противоположной стороне объекта в направлении оптической оси B. Фиг.23 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий часть, включающую устройство 8 захвата изображения, рассматриваемое со стороны объекта в направлении оптической оси B. Фиг.24 представляет собой перспективный вид с разнесением деталей цифрового фотоаппарата, иллюстрирующий устройство 8 захвата изображения, сенсорную пластину 200 и печатную плату 201 захвата изображения, которые присоединяются к оправе объектива.

На фиг.18 показаны элемент 204 управления, с помощью которого фотограф выбирает функцию фотоаппарата, и жидкокристаллическая панель 205, на которой проверяется изображение, которое было сфотографировано. Ссылаясь на фиг.20-24, сенсорная пластина 200 в качестве удерживающего элемента устройства захвата изображения удерживает устройство 8 захвата изображения. Печатная плата 201 захвата изображения включает в себя схемы 201a и 201b обработки изображений, которые обрабатывают сигнал изображения, который является выходным сигналом от устройства 8 захвата изображения. Ссылочная позиция 202 обозначает адгезив. Сенсорная пластина 200 прикреплена к зуммирующему корпусу 64 с помощью множества крепежных винтов 203.

Как показано на фиг.21-24, сенсорная пластина 200 включает в себя удерживающий участок 200a, по существу, на одном уровне с поверхностью устройства 8 захвата изображения на задней стороне в направлении оптической оси B, и соединительный участок 200b, выступающий от удерживающего участка 200a в направлении оптической оси B и за плоскость изображения к стороне, противоположной стороне объекта.

Адгезив 202 предусмотрен в промежутке между удерживающим участком 200a и тремя из периферийных сторон поверхности устройства 8 захвата изображения, которая является перпендикулярной к оптической оси B, посредством чего устройство 8 захвата изображения прикреплено к сенсорной пластине 200.

Соединительный участок 200b и устройство 8 захвата изображения соединены с удерживающим участком 200a, имеющим U-образную форму, таким образом, чтобы окружать печатную плату 201 захвата изображения при рассмотрении в направлении оптической оси B. С таким соединением между удерживающим участком 200a и соединительным участком 200b точность составных частей сенсорной пластины 200 повышена, сенсорная пластина 200 предохранена от столкновения с элементом 204 управления и толщина корпуса 100 фотоаппарата в направлении оптической оси A уменьшена.

Заключение

Как описано до этого места, настоящий вариант осуществления использует конфигурацию, в которой разница между расстоянием L от зуммирующего приводного узла 110, который представляет собой источник шума, до микрофона 104L левого канала и расстоянием R от зуммирующего приводного узла 110 до микрофона 104R правого канала не увеличивается с увеличениями расстояний L и R в корпусе 100 фотоаппарата. Поэтому уровень шума от зуммирующего приводного узла 110, который может записываться при операции зуммирования или фокусировки, выполняемой, когда снимается фильм, понижен без существенной разницы между уровнями шума, воспринимаемыми левым и правым каналами.

Кроме того, в приводном узле (110), множество электродвигателей расположено вдоль второй оптической оси (B), а основной конденсатор (107) предусмотрен по другую сторону второй оптической оси (B) от приводного узла (110) таким образом, чтобы проходить вдоль второй оптической оси (B). Таким образом, пространство эффективно используется, и габариты фотоаппарата уменьшены.

Конфигурация настоящего изобретения не ограничена конфигурациями, показанными в вышеприведенном варианте осуществления. Материалы, формы, размеры, виды, количества, положения и так далее отдельных элементов могут быть надлежащим образом модифицированы, не отступая от идеи настоящего изобретения.

Например, хотя вышеприведенный вариант осуществления относится к случаю, в котором катоптрический элемент показан в виде призмы 6, катоптрический элемент не ограничен ею и может представлять собой зеркало или тому подобное.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми иллюстративными вариантами осуществления. Объем нижеследующей формулы изобретения должен соответствовать самому широкому толкованию так, чтобы охватывать все такие модификации и эквивалентные конструкции и функции.

Оптическое устройство содержит катоптрический элемент, который преломляет входящий свет, распространяющийся от объекта в направлении первой оптической оси, в направлении второй оптической оси, электродвигатель, который приводит в движение оптический элемент, предусмотренный на второй оптической оси, и стереофонический микрофон, содержащий микрофон левого канала и микрофон правого канала, которые предусмотрены на стороне оптического устройства, противоположной электродвигателю относительно второй оптической оси при рассмотрении со стороны объекта и расположены в направлении, по существу, параллельном второй оптической оси. Технический результат - улучшение качества записи звука вследствие уменьшения шума от приводных узлов, которые приводят в движение оптические элементы. 3 з.п. ф-лы, 26 ил.

1. Оптическое устройство, содержащее
катоптрический элемент, который побуждает входящий свет, распространяющийся от объекта в направлении первой оптической оси, преломляться в направлении второй оптической оси;
электродвигатель, который приводит в движение оптический элемент, предусмотренный на второй оптической оси; и
стереофонический микрофон, содержащий микрофон левого канала и микрофон правого канала, которые предусмотрены на стороне оптического устройства, противоположной электродвигателю относительно второй оптической оси, при рассмотрении со стороны объекта, и расположены в направлении, по существу, параллельном второй оптической оси.

2. Оптическое устройство по п.1, дополнительно содержащее основной конденсатор для стробоскопического освещения, предусмотренный на стороне оптического устройства, противоположной электродвигателю относительно второй оптической оси, таким образом, что продольное направление основного конденсатора является параллельным второй оптической оси.

3. Оптическое устройство по п.2, в котором стереофонический микрофон является более удаленным от электродвигателя, чем основной конденсатор.

4. Оптическое устройство по п.2, в котором стереофонический микрофон предусмотрен рядом с концом оптического устройства на одной стороне относительно первой оптической оси, а основной конденсатор предусмотрен рядом с концом оптического устройства на другой стороне относительно первой оптической оси.