镜筒机构及具有该镜筒机构的照相机 【技术领域】
本发明涉及一种改进的、具有能遮光和防尘的波纹管状机构的、装载于照相机等上的镜筒机构及具有该镜筒机构的照相机。
背景技术
在伸缩式的照相机镜筒或变焦式的照相机镜筒中，为了防止光从在光轴方向移动的各种光学组件或使这些组件在光轴方向移动的驱动机构之间漏出且防止砂或灰尘侵入，将可自由伸缩的波纹管状的遮光/防尘部件设置于光学组件或驱动机构之间。
此时，作为波纹管部件的固定方法，通常具有如美国专利第6195212号、日本专利公开公报特开2000-147352号那样的，一般将波纹管部件的前后端分别固定到各光学组件和驱动机构上，波纹管部件与这些部件在光轴方向的相对移动相连动地、以改变全长的方式移动。
另外，在日本专利公开公报特开2000-347085号公报中，是将波纹管部件的被摄物体侧固定到镜筒框上，而另一方的成像面侧仅与透镜保持框的凸缘部接触。但是，在该公知技术中，用带弹性的橡胶形成波纹管部件，其利用橡胶地弹性，将波纹管橡胶以压缩填充方式装配，从而即使透镜保持框相对镜筒框在光轴方向移动，波纹管橡胶也能从动地伸缩而不脱离与凸缘部的接触。
可是，近年来，伸缩式照相机或变焦式照相机朝着小型化发展，构成照相机的各部件小型化和薄型化成为了必要的条件。另一方面，要求有较大的变焦倍率，使用小型部件的同时，还要求使各种光学组件和使这些组件在光轴方向移动的驱动机构能较大范围地移动的镜筒构造。在这种镜筒构造中，很显然，也具有部件相互之间的相对移动量(间隔变化量)变大的部件。
并且，如上述那样小型化发展时，对于波纹管部件而言，照相机收纳时容许的空间变小，从而压缩时的长度也变短。这样的话，其结果，拉伸时的长度不会过长。
因此，在如固定波纹管部件的两端的上述日本专利公开特开2000-147352号公报所公开的结构中，不能充分地满足固定波纹管部件的光学组件或驱动机构的相对移动量的要求量。另外，在上述日本专利公开特开2000-347085号公报所公开的结构中，波纹管部件的一端被固定，而另一方只处于接触状态，虽然不会限制相对移动量，但在部件相互距离超过波纹管部件的自由长度而离开时，波纹管部件不能实现遮光和防尘的功能。
【发明内容】
本发明克服了上述的技术问题，其目的是提供一种无损遮光和防尘功能、使遮光和防尘机构小型化而可实现小型化的镜筒机构。
本发明技术方案1的镜筒机构，具有第1光学组件，第2光学组件，和设置于所述第1光学组件与所述第2光学组件间的、与所述第1和第2光学组件的在光轴方向上的相对移动相连动地伸缩的波纹管状的遮光和防尘机构，其特征在于，所述遮光和防尘机构固定到所述第1光学组件上的同时，安装到所述第2光学组件上，所述遮光和防尘机构安装至所述第2光学组件的方式为，所述遮光和防尘机构可相对于所述第2光学组件在光轴方向上移动，并且，在所述遮光和防尘机构在被压缩情况下和被拉伸情况下，受到所述第2光学组件的分别的限制部的限制。
本发明技术方案2的镜筒机构，在技术方案1的基础上，其特征在于，作为该第2光学组件的构成要素的凸轮销为与设置于外筒上的凸轮和导引槽相结合并被导引而在光轴方向移动的构件，该第2光学组件的所述分别的限制部中的一方为在该第2光学组件的内周侧凸出的部分，所述分别的限制部中的另一方为所述凸轮销在内周侧凸出的部分。
本发明技术方案3的镜筒机构，在技术方案1的基础上，其特征在于，其中，所述第1和第2光学组件为在变更焦之际在光轴方向相对移动的组件，在所述第1和第2光学组件从共同收纳于所述外筒内的状态向焦距为广角侧设定的情况下，在直到所述遮光和防尘机构的所述另一端抵接于所述凸轮销的后端部的内周侧凸出的部分为止的范围内，所述第1光学组件在镜筒内从所述收纳状态的位置向后方侧移动，并且，所述第2光学组件相对于所述外筒向前方伸出，另一方面，在焦距向望远侧设定的情况下，在所述第2光学组件相对于所述外筒向前方伸出的状态下，在直到所述第1光学组件直到抵接于所述第2光学组件的在内周侧凸出的前端侧的部分为止的范围内，所述第1光学组件向前方侧移动。
本发明技术方案4的照相机，具有技术方案1或2所述的镜筒机构。
本发明技术方案5的照相机，具有技术方案3所述的镜筒机构。
本发明技术方案6的镜筒机构，其特征在于，具有设置在照相机镜筒的光轴方向上相对移动的第1和第2组件之间的、形成波纹管状的遮光和防尘机构，该遮光和防尘机构的第1部分固定到第1组件上，同时，其第2部分能相对于所述第2组件在光轴方向移动地保持在该第2组件上，并且，与所述第1和第2组件的光轴方向的相对移动相连动，所述遮光和防尘机构在被压缩情况下和被拉伸情况下，所述遮光和防尘机构的第2部分在所述第2组件的分别的部分受到在光轴方向的限制。
本发明的其他特点和优点将在下面参照附图的描述中更加明确，附图中，相同的部件标以相同的序号。
【附图说明】
图1为本发明一实施方式的镜筒机构的全体结构的透视图，
图2为本发明一实施方式的镜筒机构的主要部件的放大图，
图3同样为本发明一实施方式的镜筒机构的主要部件的放大图，
图4A、4B、4C为说明本发明一实施方式的镜筒机构动作的示意图。
【具体实施方式】
根据附图详细地描述本发明的优选实施方式。
图1～图4为本发明的一实施方式的镜筒机构的结构的示意图，详细地说，图1为示出镜筒机构的全体的分解透视图，图2和图3为主要部件的放大图，图4为示出与镜筒机构的动作(伸缩、广角、望远)相连动的波纹管部件的动作状态的示意图。
首先，使用图1～图3，对镜筒机构全体的结构进行说明。
在本发明的一实施方式中，在2组可变焦距透镜型的伸缩式镜筒机构中使用波纹管部件。第一组透镜2由第一组镜筒1保持，前面设有阻挡机构3。第二组透镜5由第二组镜筒4保持，并且固定有快门机构6。3根的第一组凸轮销7压入前述第一组镜筒1上，前述第二组镜筒上一体地成形有前述3根的第二组镜筒4a。
处于前述第一组凸轮销7外周上的第一组镜筒1的侧面凸起1b与第二组凸轮销4a分别以键方式嵌入直进筒8的直进槽8a和8b中。此外，各凸轮销与形成于凸轮筒9的内侧面上的未图示的凸轮槽凸轮结合。未图示的凸轮槽具有使第一组透镜2和第二组透镜5之间改变间隔的同时移动、以改变焦距的能满足规定的光学条件的凸轮曲线和用于伸缩的凸轮曲线。并且，前述凸轮筒9能相对于前述直进筒8可回转地嵌合于前述直进筒8，该直进筒8固定到未图示的照相机上。另外，前述凸轮筒9的外侧面形成齿轮9a，由未图示的动力机构传递动力。
通过上述结构，由未图示的动力机构传递动力并且凸轮筒9围绕着直进筒8回转时，第一组镜筒1和第二组镜筒4沿着光轴不回转地移动。
图4示出从伸缩状态向广角、望远状态移动的情况。
至此为一般的第二组变焦镜筒的结构。
下面，对与本发明一实施方式的镜筒机构相关的部件进行说明。
第一组镜筒1和第二组镜筒4间收纳有呈波纹管状的可自由伸缩的波纹管部件10。作为近年来照相机上使用的波纹管部件的材质，大多使用如硅橡胶那样的整体可弹性变形的材料，即使如本实施方式那样的成回转对称形的波纹管部件，也可在整体弹性变形的同时可自由伸缩地变形。但是，即使由硬质材料形成，而只是在弯折部为可变形的波纹管部件(特开平08-304903号公报的图6所公开的形状)，其通过形成多折角形，可以自由伸缩变形，不用说也可适用于本实施方式。
上述波纹管部件10的前后如图1～图3所示，具有第1凸缘部10a和第2凸缘部10b，在各凸缘部上分别在3处开有固定用孔10c，10d。通过与快门机构6成一体的3处的勾爪6a进入开在前述第1凸缘部10a上的孔10c中，该第1凸缘部10a与快门机构6和第二组镜筒4成为一体。另外，通过设置在导引部件11上的勾爪11a进入开在前述第2凸缘部10b上的孔10d中，该第2凸缘部10b与导引部件11成为一体。
此外，由于波纹管部件10可由柔软的硅橡胶制成，第2凸缘部10b以褶皱方式收缩，穿过导引部件11的内径进行装配。另外，勾挂于勾爪6a，11a时，凸缘部10a和10b也可利用由橡胶制成的特性，而可在拉伸的同时进行装配。
因此，导引部件11可沿着光轴方向移动地保持在第一组镜筒1的内部。也就是说，由图2可知，从正面看去的第一组镜筒1的内侧面的形状与从正面看去的导引部件11的外形状是大致相同的，通过具有某种程度的间隙，导引部件11可在第一组镜筒1的内部不回转地沿着光轴方向移动。
并且，导引部件11相对于第一组镜筒1的相对的可移动范围按如下方式确定。
首先，前方侧为直到第一组镜筒1的凸缘部1a为止(参照图4A，4C)。而后方侧为直到从第一组镜筒1的内侧面凸出的第一组凸轮销7的根部7a与导引部件11的直立弯曲部11b抵接处(参照图4B)为止。正如上述，由于第一组镜筒1的内侧面与导引部件11的外形状大致相似，现有技术中，后方侧没有限制，会脱落，但通过进行以往不必要的将第一组凸轮销7的根部7a朝内侧面侧凸出，如图4B所示，与导引部件11的后方侧接触，可实现止脱的功能。因此，通过使波纹管部件10的第2凸缘部10b的外形形状与导引部件11大致相似，第一组镜筒1和第2凸缘部10b可沿着光轴方向相对移动，但第2凸缘部10b不会从第一组镜筒1的内侧面脱落。
使用图4详细地说明以上结构中的镜筒机构的各部件、透镜组向伸缩状态、广角、望远方向移动之际的动作。
在本实施方式中的第一组镜筒1和第二组镜筒4也就是第一组透镜2和第二组透镜5在图4A的伸缩状态时以接近的状态被收纳。然后，从图4A的伸缩状态成为图4B的广角状态时，第一组透镜2朝被摄物体侧(图中，左侧)输送出，并且第二组透镜5向后方(成像面侧)移动，成为间隔扩大的状态。并且，从图4B的广角状态成为图4C的望远状态时，第二组透镜5再次以接近第一组透镜2的方式朝被摄物体侧被输送。
随上述移动的波纹管部件10的动作为在伸缩状态下收缩，在广角状态下扩开，再次在望远状态下收缩。并且，与该动作相连动地，全体沿着光轴被输送出。
从图4A的伸缩状态到图4B的广角状态下，第二组镜筒4和第二组透镜5特意朝后方移动。一般地，伸缩式镜筒机构为将透镜组向前方(被摄物体侧)输送的机构，如本实施方式那样，向后方移动不会过度，但由于是说明波纹管部件10的功能的构件，图示夸张了该波纹管部件10的动作。为此，在本实施方式中，对该状态进行说明。
在如伸缩状态或望远状态那样的各透镜接近的状态下，波纹管部件10收缩，其全长为X或X′。X和X′的大小(波纹管部件10的压缩长度)不必是相同的，其由各种镜筒机构的各必要条件来确定。在本实施方式中，假定X′为镜筒的最缩短的状态。此外，在本实施方式中，在广角状态下，各透镜相互的间隔为扩开的状态，但根据光学条件，透镜也可以是在广角状态下收缩而在望远状态下为扩开的结构。本发明的光学条件可以是任意的，其特征在于波纹管部件的扩开状态和收缩状态和此时的动作。
正如图4C，波纹管部件10一直缩进到第一组镜筒1的凸缘部1a与快门机构6间的空间X′。然后，如图4B那样，第一组镜筒1的凸缘部1a与快门机构6间扩开到Y时，如果为上述日本专利公开公报特开2000-147352号所公开的结构时，波纹管部件也必须拉伸到长度为Y的状态。但在本实施方式中，波纹管部件的拉伸长度为从第一组镜筒1的内侧面凸出的第一组凸轮销7的根部7a与导引部件11的直立弯曲部11b抵接为止的长度Z即可。也就是说，不必多拉伸Y-Z的长度。
在此，作为波纹管部件10的作用，在图4B的广角状态下，有效地切断通过第一组透镜2，从空间“A”漏出的光。作为该空间“A”，为图4A伸缩时的使第一组凸轮销7进入的空间，由于是切断光的遮光部件不能设置在第二组镜筒4上的构造，本实施方式的波纹管部件10能够非常有效地发挥作用。
根据本实施例，由于在历来的波纹管部件10的全长必须从X′延伸或缩进到Y的结构的基础上，波纹管部件10的第2凸缘部10b收缩时，由第一组镜筒1的凸缘部1a收缩，而其拉伸时，由与凸缘部1a不同的第一组凸轮销7的根部7a拉伸，实际上，进行从X′到Z的延伸和收缩即可，可容许Y-Z程度的长度，可使波纹管部件10更加小型化，有利于照相机的紧凑化。
另外，在本实施方式中，是以遮断光的目的来使用波纹管部件10的，但也可作为防尘的目的使用，在功能上没有任何变化。
此外，在本实施方式中，波纹管部件10的第2凸缘部10b与导引部件11(直立弯曲部11b)成一体地发挥作用，并且特别是在图4B的广角状态下，成为直立弯曲部11b与凸轮销7的根部7a接触的结构，但这种结构是针对第2凸缘部10b在强度上较弱而设计的，如实施使第2凸缘部10b的橡胶强度变坚硬以及厚度变厚等措施的话，不用说导引部件11就不必具有。
此外，在上述实施方式中，是对具有遮光和防止灰尘进入的波纹管部件的镜筒机构进行了说明，但也可以是只具有防止灰尘进入的目的的波纹管部件的镜筒机构。另外，示出了将波纹管部件的前后端由透镜镜筒或快门机构保持的例子，但可以是其安装于使这些构件移动的驱动机构上的结构。
根据以上的实施方式，镜筒机构的结构为，其具有第1组件(快门机构6、第二组透镜镜筒4、第二组透镜5)，第2组件(第一组透镜镜筒1、第一组透镜2、第一组凸轮销7)，和设置于前述第1组件与前述第2组件间、与前述第1组件和前述第2组件的在光轴方向的相对移动相连动地伸缩的、设有防止光或灰尘从前述第1组件和前述第2组件或使这些组件向光轴方向移动的驱动机构之间进入的、作为遮光和防尘机构的波纹管部件10(在实施方式中，也包含导引部件11)，其中，作为前述波纹管部件10的一端的第1凸缘部10a固定到前述第1组件上，而作为另一端的第2凸缘部10b可相对前述第2组件在光轴方向上移动，并且，波纹管部件10在被压缩时和拉伸时，以由前述第2组件的分别的限制部(第一组镜筒1的凸缘部1a和第一组凸轮销7的根部7a)限制的方式安装到前述第2组件上。
由此，可将比以往必要长度要短的波纹管部件10用作防尘和遮光机构，可实现镜筒机构以及装载有该镜筒机构的照相机等光学机器全体的小型化。
正如上述，能够提供一种无损于遮光和防尘功能的、可缩短遮光和防尘机构的在光轴方向的长度的、可实现小型化的镜筒机构。