TWI328695B - Cam mechanism of a lens barrel - Google Patents

Description

1328695 九、發明說明： 【發明所屬之技術頜域】 本發明係關於透鏡筒的凸輪機構，其# 構件(例如凸輪環)及支撐部分透鏡系統的環形 (例如透鏡架），其中該第—環形構件合—衣形構件 系統的光學軸線性移動該第二環^轉’沿著透鏡 【先前技術】 轉：=====動旋 變Λ透鏡群組 並且且右i pi会H3複數個形成於凸輪環週邊表面 性導凸輪凹槽，而沿著光學軸線 八^ t 兄支撐％包含對應的複數個凸輪從動件，立 ςΐ凸輪環的複數個凸輪凹槽嵌合。該^ 目同參考凸輪圖形)與複數個凸輪從動件= 寻冉度間隔配置，例如12〇度。 俨始：ί，實際減少變焦透鏡的凸輪環直徑以便將凸輪 表小，會導致所形成的凸輪環相鄰凸輪凹槽在凸 …Ϊ上彼此交錯，導致若複數個凸輪凹槽與複數個凸輪 =…件只簡單等角度間隔配置(例如120度），則每個凸 從動件會脫離所結合的凸輪凹槽。此外，複數個凸輪 Z槽與複數個凸輪從動件之間的關係有足夠可能性適 元"^移動機構’用於移動焦距透鏡群組或其他任何光學 = 而不僅是變焦透鏡光學系統的倍率變化透鏡群 組。 【發明内容】 6 ^發明提供—種透鏡筒凸輪機構，包含支 二環，件及第二環形構件，其中旋轉4 产报=彼、可/σ著透鏡系統的光學軸線性移動該第二 =杜/亚且其中複數個凸輪從動件(形成於該第-戸 2件與該第二環形構件其—^會 同凹槽（具有相同參考凸輪圖形 =件與該第二環形構件另-之上)，即二輪環;： 凸輪凹槽彼此交錯形成也一樣。 郇 根據本發明領域’提供—種透鏡筒凸輪機構人 =學軸旋轉的第—環形構件、支樓—枝元件並且^ 二轉且沿者光學軸線性導引的第二環形構件、複數 1相同凸輪圖形並且形成於該第一環形構件與診二 2構件其中之一上的凸輪凹槽、及複數個形成二； 凸=1環形構件$—上㈣與該複數個 輪凹彳曰肷&的凸輪從動件。該複數個凸輪凹槽邀 數個凸輪從動件包含單-凹槽/從動件組，其包含凸=娘 槽及伴隨的凸輪從動件，及至少-凹槽/從動件群故，^ 群組都包含位於光學軸方向内不同位 置上的前凹梯/ 從動件組及後凹槽/從動件組，該單一凹槽/從動件組1 該凹槽/從動件群組都位於圓周方向内不同位置上。該^ 一凹槽/從牛組的凸輪凹槽會與該凹槽/從動件群組的 凸輪凹槽，I交錯，並至少滿足下列兩條件（”與卬)其中之 一.（a)該單一凹槽/從動件組的凸輪凹槽寬度大於該凹槽 /從，件群組每一的凸輪凹槽寬度，及⑻圓周方向内： 該單一凹槽/從動件組凸輪凹槽與該前凹槽/從動件組凸 輪凹槽之間的間隔與該單一凹槽/從動件組凸輪凹槽與 该後凹槽/從動件組凸輪凹槽之間的間隔彼此不同。 從動件电^ 」一詞（前凹槽/從動件組·或“槽/ 動件’盆績個凸輪凹槽分別對應複數個凸輪從 每—几：與複數個凸輪凹槽嵌合，並且進-步表米 伴隨二與槽 =置編輪從動件(或 凸輪=2輪機構:可避免每一凸輪從動件與該伴隨 槽交錯。9 而不官母一凸輪凹槽如何與其他凸輪凹 若在圓周方向内不同位置上只有凹 體;與凹槽/從動件群組，則依二(： 上右1 不過’特別希望在圓周方向内不同位置 從動動件組(單一凹槽/從動件組)及至少兩凹槽/ ，件群組，以便穩定支撐光學元件例如透鏡群组 :此結構，凹槽/從動件群組的每一凸輪凹槽與“ 與t他所有凸輪凹槽交錯，即是其他凹 ^_=^峨與姆間）與該翠― 該凹槽/從動件群組包含在圓周方向内 &文置的至少兩凹槽/從動件群組，並且該 件群組其中之-的每-凸輪凹槽都與該兩凹槽;; 群組中剩餘群組的所有凸輪凹槽交錯。 吾人希望兩凹槽/從動件群組其中之一的冑凹样 動件組和圓周方向内單-凹槽/從動件組間 ^ 凹槽/從動件群組其中之一的前凹槽/從動件組和^ 向内兩凹槽/從動件群組其他的前凹槽/從動件組間之間 1328695 隔彼此不同。 吾人希望兩凹槽/從動件群組其中之—的後凹 動件組和11周方向内單1槽/從動件㈣ = =槽/從動件群組其中之一的後凹槽/從動件組和圓； 從動件群組其他的後凹槽/從動件組間之間 吾人希望兩凹槽/從動件群組其中之一的前凹 動件組與後凹槽/從動件組間光學軸方向内之 =< 凹槽/從動件群組其他的前凹槽/從動倾與後凹 ^ 件組間光學轴方向内之距離不同。 θ心動 吾人希望前凹槽/從動件組的凸輪凹槽鱼 動件組的凸輪凹槽係在寬度與深度至少其c 不同，且該不同係於該兩凹槽/從動件群組至少其中2 吾人希望兩凹槽/從動件群組其中之—的前凹样 動件組凸輪凹槽與後凹槽/從動件組凸輪凹槽間之 關係或深度關係和兩凹槽/從動件群組其他 = 動件組凸輪凹槽與後凹槽/從動件組凸輪凹心，之槽宽； 關係或深度關係不同。 復 吾人希望該凹槽/從動件群組包含兩凹槽/從動件 組’其中每—都包含前凹槽/從動件組與後㈣/從動件 組，如此凹槽/從動件組數量（包含前凹槽/從動件組、 凹槽/從動件組及該單一凹槽/從動件組）為五。 吾人希望該光學元件包含該透鏡筒内提供一透鏡 系統的至少一透鏡群組。 吾人希望該透鏡系統包含一變焦透鏡光學系統。 9 1328695 吾人希望該第一環形構件裝配於該第二環形構件 上，與該第二環形構件同軸。 吾人希望在該第一環形構件的内週邊表面上形成 複數個凸輪凹槽，及在該第二環形構件的外週邊表面上 _ 形成複數個凹槽從動件。 吾人希望該第一環形構件包含該第一環形構件外 ' 週邊表面上形成的其他複數個凸輪凹槽。 ' 吾人希望該第一環形構件包含在該第一環形構件 後端附近的外週邊表面上形成與驅動小齒輪嵌合的棘 釘齒輪。 吾人希望在該第一環形構件外週邊表面上形成的 陽螺旋線上形成棘釘齒輪的輪齒。 吾人希望該透鏡筒包含固定的筒身，在其内週邊表 面上具有陰螺旋面，而該第一環形構件的陽螺旋面與該 固定的筒身的陰螺旋面嵌合。 吾人希望該第一環形構件旋轉時會沿著光學轴移 動。 • 根據本發明，在一種透鏡筒凸輪機構中，其包含支 撐部份透鏡系統的第一環形構件及第二環形構件，其中 該第一環形構件可沿著透鏡系統的光學軸旋轉來線性 移動該第二環形構件，並且其中複數個凸輪從動件（形成 . 於該第一環形構件與該第二環形構件其中之一上）會脫 離對應的複數個凸輪凹槽（具有相同參考凸輪圖形並且 ' 形成於該第一環形構件與該第二環形構件其他之上），即 使凸輪環的相鄰凸輪凹槽彼此交錯形成也一樣。 【實施方式】 10 1328695 首先，將參考第一圖至第五圖，討执 照相機變焦透鏡筒具體實施例提供之變_隹ζ本發明的 焦透鏡光學_。變焦透鏡筒 四個透鏡群組組成的可變焦距透鏡系系統為由 群組L1、反向第二透鏡群組L2、正向^第=透鏡 =向第四透鏡群組L4,順序從目標側η? 左邊）。第一到第三透鏡群組LI、u與乙3 =圖的 〇相對於彼此移動’以改變變焦透鏡系統的軸

調整，即是調整焦距長度變化所引起的些：隹距 =，望遠之間改變變焦透鏡系統焦距長产：作 〇移動，還維持之間的距離。第四 者先予軸 =距透鏡群組。第一圖顯示變焦操‘期：=:: 透鏡群組L1到L4的移動路徑及前 j第四 路徑。依照定A，變隹距透舰^進/收縮操作的移動 ^ 透鏡沈疋邊化焦距長度時焦距 變之透鏡，而變焦透鏡就是變化焦

=遺之改變的透鏡。不過，此後本發明的變 距透鏡糸統也可當成變焦透鏡系統。 將參考第—圖到第十九圖來討論變焦透鏡筒 的〜、”。構。變焦透鏡筒10提供有固定至照相機機身 (未顯示）的固定的筒身u。如第八圖所示，固定的筒身 11在其内週邊表面上提供陰螺旋面lla及平行延伸至光 學，〇的—組三個線性導槽llb。變焦透鏡筒10在固定 的筒身11内提供凸輪/螺旋環（凸輪環）12。如第九圖所 示，凸輪/螺旋環12(在凸輪/螺旋環12後端附近内其外 週邊表面上）提供陽螺旋面12a，其與固定的筒身U的

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陰螺旋面lla嵌合。凸輪/螺旋環12在陽螺旋面12a的 螺紋上提供棘釘齒輪12b，其與驅動小齒輪13嵌合（請 參閱第十五圖）。驅動小齒輪13位於固定的筒身u内週 邊表面上形成的凹座部llc内（請參閱第三圖）。驅動小 齒輪13由固定的筒身11支撐，可用驅動小齒輪13的 軸心在凹座部Uc内自由轉動。因此，驅動小齒輪13 正轉與反轉會導致凸輪/螺旋環12沿著光學軸〇前後移 動，而會以光學軸〇為圓心旋轉是因為驅動小齒輪 f棘釘齒輪12b嵌合，及陰螺旋面Ua與陽螺旋面l2a 肷合。在變焦透鏡筒1〇的具體實施例内，凸輪/螺旋環 12疋其上為以光學轴〇為圓心旋轉的元件。

麦焦透鏡筒10在凸輪/螺旋環丨2四周提供線性導環 14°線性導環Η在其後端外週邊表面上提供一組三個 ，性導引突出部14a，其徑向往外突出而分別與固定的 筒身11的一組三個線性導槽llb嵌合。線性導環14其 後端内週邊表面上提供一組三個刺刀柄14b (第四圖只 顯示出-個）。凸輪/螺旋環12在其外週邊表面上的陽^ 旋面12a(棘釘齒輪l2b)之前面提供圓周凹槽i2c，其巾 -組三個刺刀柄14b會嵌合，以在圓周凹槽Uc内以 ，線料環14可和凸輪/螺旋 =2。料⑽性移動，但是錢光學轴〇 群組移動環15，其切第-透鏡群組L1供第一透鏡 在第-透雜a物^5_提步 鏡筒H)在凸輪/螺旋環12内部提供第二^16。變焦透 17’其支撑第二透鏡群組L2。如^ ^群組移動環 弟九圖與度十 !2 六圖所示，凸輪/螺旋環12在其外週邊表面上提供一組 二個第-凸,凹槽C15用於移動第—透鏡群組移動環 15及-組三個凸輪凹槽C16料軸外環16，並且進 -步在凸輪=旋環12的内週邊表面上提供—組五個 二凸輪凹槽 C17 (Cl7n、cnf2、α7η、咖2 盘 c 用於移動第j鏡群_動環17(請參㈣十九圖 組三個第一凸輪凹槽C15與該組三個第三凸 的形狀稍微不同，並且以預定間μ a /螺# 12的圓月矣“ 1皮此相隔提供在乃輪 /螺方疋％ 12的W周表面上。五 具有相同基本凸輪圖形，並且开4、：：*凸輪凹槽C17 週邊表面不同位置上。每螺旋:裏U内 環16及第二透鏡群組移動環17都：著生= 弓卜凸輪/螺魏12的旋轉m予軸0線性導 15、外環16及第二透鏡群电 1透鏡群組移動環 個第-凸輪凹槽Cl5、=·:^ H別依照該組三 組五個第二凸輪凹槽C17的-輪上凸光輪二槽：及該 _此後將討論第一透鏡群組移動環15予外s 二透鏡群組移動環17之間線性^ 、卜锿16及第 g五圖所示，第一透鏡群組移的關二=:圖 15又、内環部15Y及凸緣壁15 5楗供有外％部 内環部15Y前端相連成為^而外環部故前端與 螺旋環12位於外環部15χ與内H U形的截面。凸輪/ S亥I且三個第一 凸輪凹槽部15¥之間。分別與 Θ固定於外環部15X後端 :ς個凸輪從動件15a 一透鏡群組支撐架24,其支#笛灸焦透鏡筒10提供第 :圖所示’第一透鏡群組切牙:透鏡群組U。如第 β紋部分(分別形成於第;透過陽螺紋部分與 透鏡辞組支標架24的外週 13 1328695

二内週邊表面)固定到内環部15Y 移動環15轉動 Λ 巧第―透鏡群組 動環15來調敕第：：光學軸0相f於弟-透鏡群組移 :第-透鏡二三:動線，14c (第九圖只顯示-個； 供一組三個15的外環部15X在其後端上提 第十圖與第十六圖二、且—個組。開槽！5C (請參閱 15。後端上提供—組線^二=固組合開槽 個組合開槽l5c連接溝通並且$於；:刀別與該組三 槽！5c。固定至外環16並且位組三個組合開 ⑼嵌合。第义鍵 亥組線性導峨 光學軸Q料大㈣_£^5與外^16之間沿著 d5與該組三個第三凸輪 以-凸輪凹槽 些微的距離，並且光段 C16之間形狀差異）只有 的長度相對很短。鱼^相—^内每一線性導引開槽15d 一組三個凸輪從動件輪凹槽d6嵌合的 16a (請參閱第七圖與第九圖/。口疋在該組三個線性導鍵 變焦透鏡筒1〇在第一 之間提供一壓縮線圈彈筈=袢組移動環15與外環16 圖）。壓縮線圈彈簧19將笛（凊參閱第三圖至第五 一透鏡群組移動環15往後 14 件1==:=、一凸輪凹槽ci5與該組三個凸輪從 >二3隙，並且同時將外環Ιό往前壓，以消 I:二^輪凹槽Cl6與該組三個凸輪從動件 紐十六圖所示，該組三個第-凸輪凹槽Cl5盎哕 16會在㈣於第=_範蒙錄圍），如此外環 '弟透鏡群組移動環15的拍攝位置夕 元30的阻礙刃(請參閱第二= 如J鏡在變焦透鏡筒1〇完全收縮時彼此二擾第 彼此相#靠近1避免筒單元3G弓丨起的暈影。透鏡 兀^支撐在外被16之前。變焦透鏡筒1G在透鏡 與㈣16的凸緣壁⑹之間的透鏡筒單元3〇 筒開啟/關閉環31 (請參閱第九圖）。利用旋轉 亓t f 12來旋轉筒開啟⑽閉環31，造成透鏡筒單 開啟與關閉。業界内已熟知運用筒開啟/關 閉衣:像是筒開啟/關閉環31來開啟與關閉筒刃的機構。 产if—Ϊ二凸輪T槽。16的前端都開啟於&輪/螺旋 :)，二前端表面ί形成開啟端C16a (請參閱第十六 :16的伴^凸輪從動件16b穿過此開口插入第 二凸輪凹槽C16。類似地’每—第一凸輪凹槽⑶的前 15 1328695 端都開啟於凸輪/螺旋環 ％ C15a (請參閱第十六圖），第一：：表面來形成開啟端 隨凸輪從動件15a穿過此開σ ^群組移動環 15的伴 第-透鏡馳移树 —凸輪凹槽⑴。 表面上提供—組三個線性導15Y在其内週邊 圖與第七圖），苴合在 犬出。P 15f (請參閱第 開槽（線性導引穿透開槽曰:—組二個線性導引 的方向内延伸，來盘爷彡且—伽Μ其會在平行於光學轴0 合，而可沿著光學轴二=線性導引突出部I5f嵌 第七圖與第十 相對滑動(請參閱第六圖、 實質上的中心提供L二槽 =引，_沿著其 〇的方向内延伸，並且具 _在平行於光學軸 圖所示。每—縣掛 八、貝上T形的截面，如第 圖與第十八圖；、掛第凹二:群， 面上提供五個凸輪從動件17在其外週邊表 與叫’其分別與凸丄 槽C17嵌合。 们，，且五個第二凸輪凹 變焦透鏡筒10在苐二读 第三透鏡群組移動環18，二二，17内部提供

個線性導引突出部l8a，复合°邊上提供一組三 十Λ袖 其會在平行於光學軸〇的古A 内延伸，來與第二透鏡群組移 i =方向 ΓΓ7:，而可分別沿著光學轴〇:=ΐί J。第三透鏡辟組移動環18在其 2 = (請參閱第六圖、第十—圖、第十七 =: 16 =有Πτ二的載面而換合於伴隨的懸吊凹槽15 2。,其二=群f，1〇提供-上Ϊ 組L3之前。快門單兄元2= 未於第三透鏡群 鏡群組移動環18 铲二二，固定於第三透 環18(固定環20雜苐^= 〇在第三透鏡群組移動 壓縮線圈彈簧2卜I 一透見群，，且移動環17之間提供一 續將第三透鏡群_、目/於第二透鏡群組移動環17持 移動環-關:第=群此第-透鏡群】 制，由分別與該三個蟬’ ^動^ 17往後移動的限 個線性移動鍵l8b來:二凹？_^封閉末端接 觸之該三 在準備拍攝位置，。換言之，當變焦透鏡筒10 群組移動環15的件 =^生移動鍵⑽仍會與第一透鏡 第一透鏡群組的後端接觸’以維持 當變焦透鏡筒峡L3之驗等的距離。 第三圖所示，在 U拍攝狀態改變為收縮狀態’如 18)已經到達1機鏡群組叫第三透鏡群組移動環 凹槽c15輪===制，則依照該組三個第一凸輪 致第一透鏡群組L1靠 ^鏡群組L1往後移動會導 圖），而壓縮該壓縮線圈彈(請參閱第一 1成。都讓其徑向外端突，:避免脫母離：:= 透鏡即簀4的偏向力可直接施加於第二 第二透鏡群組移動i 第鏡群組L2可固定於 於第二透___ 17tf#鏡群組L2還是可相對 在變焦透鏡筒具體實施例下， 17 於Ϊ十二圖與第十三圖顯示此結構，進-步 其前端I提^内的Λ長度。第二透鏡群組移動環17在 =，在可心 壓縮線圈彈箐21二7/内順^學軸方向自由滑動。 部25a會因為壓凸緣部25a’如此凸緣 ⑺。如第十二二=*的回彈力而壓住内凸緣 供-組三個線性導t7f，4角度的間隔提 應組三個線性導引:山在δ亥凸緣25a的外緣上提供對 個)，其分25“第十二圖上只顯示兩 轴0線性= =導槽W嵌合，來沿著光學 移動環17來旋由^而不相對於該第二透鏡群組 鏡群組移動環17二^:^鏡筒L2在第二透 上固定第二透鏡=供透f群組支樓架26，其 螺絲固定於中間環25。尤其[-鏡群:支:架26用 %的外週邊表面上形成的陽螺紋在2^鏡撐架 内週邊表面上形成的陰螺紋25e嵌人'日與㈣間環Μ 向内相對於中間環25的第二透鏡 口此，光學轴方 學軸0旋轉)可利用相對於中間環2 5· ^轅位/(避免隨光 支樓架26來調整（變焦調整）。調整之C透鏡， 25上形成的徑向穿透孔25b内注入黏 中2 群組支樓架26永久固定至中間環 樓架26在其外週邊表面上提供外凸心 圖），用於在内凸緣17d與外凸緣26a前端表 S間^變焦調整。壓 1 線圈彈簧21將中間環25往 亚且當變焦透鏡同10位於 =凸緣部25a接觸内緣17d的相同位置上。換 並目笛^ 调弟一凸輪凹槽C17所控制， 第一透鏡群組支撐架24的後 二透鏡群組支辟26往_ 频方式將第 縮至其_^，__‘^此/變焦透鏡筒10收 %往後推至仏緣2第6=:=广的外凸緣 變焦透鏡筒1〇的長度會減二=;二 =這樣 變焦透鏡筒10就在中間〜tC2的長度。 27，其由中間環25支撐。如第衣十一二提供-光罩環 提供環部27a及-組三_部，光罩環27 間隔從環部27a往外延伸。| 八以大約120度的 提供掛勾部27e，將腿^ 27^腳部咖都在其前端上 成。中間環25在其=向往外彎曲而形 25c，可分別讓該組三個f 上供-組三個嵌合孔 此光罩環27可透過該％二几的掛勾部27c嵌合，如 ”所支樓。變焦透鏡筒二圖上=中間環 支撐架26之間提供—壓 ^ 一苐一透鏡群組 去除尖端的圓錐形，其將光 $ 其具有實質上 焦透鏡筒ίο往收縮位置 1 $續往後壓。當變 鏡群組支料26，==^=27會接近第二透 縮該壓縮線圈彈* 28。決定該組三，岐= 限，壓 轴方向内的長度，讓環部2“群； 1328695 26接觸。 當第二透鏡群組支撐架26相對於中門 進行前述變焦調整，縮線圈料28 ^灰轉來 中間環25與第二透鏡群組支撐架26 :=除 利用相對於中間環25來旋轉第二透鏡之的裝置》 25 内弟一透鏡群組L2的位置，以執行變隹 向 28 25 之間，背_除’如此可精確執行此變焦調整。^ 26 笛四ΐ焦透鏡筒1G在第三透鏡群組移動環之後提供 第四透鏡群組支撐竿22，苴上IW1定楚 * 如卜、十、：之 疋第四透鏡群組L[ 统it 透鏡群組L4可稍微調整可變焦距系 、，充的焦距，以調整其些微的焦距變化，而第一至第三透 = ^U、L2與L3可相對彼此移動來改變變焦透^系 w/、、距長度，並當成焦距透鏡群組來移動。脈衝馬達 2 3夂轉時可沿著光學軸〇移動第四透鏡群組l * (請泉閱 第五圖與第十，）。脈衝馬達23提供有旋轉螺絲轴 北。該旋轉螺絲軸23a上會旋入螺帽構件23b，避免相 ^於固定的筒身Η旋轉。延伸線圈彈簧S會持續將螺 帽構件23b壓往與腿部22a接觸的方向，該腿部從第四 透鏡群組支撐架22徑向往外突出（請參閱第五圖與第十 •^圖）。利用導引桿22b可避免第四透鏡群組支撐架22 旋轉，其往平行於光學軸的方向延伸，其可滑動卡住徑 向突出從動件22c，該從動件從第四透鏡群組支撐架22 經向往外延伸（請參閱第二圖與第十五圖）。因此，脈衝 馬達23往前與往後旋轉會導致第四透鏡群組支撐架22 (第四透鏡群組L4)沿著光學轴0分別往前與往後移動。 20 脈衝馬達2 資訊來控f,/。的旋轉會依照焦距長度資訊及/或目標距離 動環15、外琴Li 1會力起第—透鏡群組移 ^個第；分別依照該 c；VγΛ^"3'1 C16 動。當第1於心必1 的輪廟沿著光學轴ο移 首先三個線15從收縮位置往前移動， 凹才曹f出部）⑽分別與三個懸吊 =會移動衫—透群組移動環 以:=個，=:;:線 距長度資訊置來 的焦距偏移== 依照目押距雜=彳了交域作的參考移動路徑。另外可 對焦操^。貪訊來控制脈衝馬達23的旋轉，以執行 上，报杰田机構件）12的内週邊表面 -盘第鏡群組移動環(透鏡支撐環/第 如；：= )17的五個第二凸輪凹槽C17。 該五個第二凸輪凹槽C17具有相同的 ，考凸輪形狀，亚且包含兩前第二&輪凹槽C17(C1^ 與C17f2)、兩後第二凸輪凹槽C17 (Cl7ri與C1 中間第二凸輪凹槽Cl7 (cl7s)。該兩前第二凸輪凹槽 C17 (C17fl與Cl7f2)與兩後第二凸輪凹槽C17 (Cl7rl 21 1328695 與Cl7r2)會在光學軸方向内彼此分隔（如第十九圖看見 的垂直方向）。該兩前第二凸輪凹槽C17 (Cl7fl與C17f2) 會在凸輪/螺旋環12的圓周方向内（如第十九圖看見的水 平方向）彼此分隔。該兩後第二凸輪凹槽C17 (C17rl與

Cl7r2)會在凸輪/螺旋環π的圓周方向内彼此分隔。該 中間第二凸輪凹槽C17 (C17s)形成於凸輪/螺旋環12的 内週邊表面上，與其他所有第二凸輪凹槽C17交錯，即 是該兩前第二凸輪凹槽C17 (C17fl與Cl7f2)及該兩後 第二凸輪凹槽C17 (C17rl與Ci7r2)。當凸輪/螺旋環12 旋轉，依照五個第二凸輪凹槽C17的輪廓，第二透鏡 組移動環17會沿著光學軸〇線性導引來沿著光學 ，性移動。本發明的特色就在於第二透鏡群組移 7 ^個第二凸輪凹槽⑴的紅態。該五個第二凸輪凹样 cn分別對應於該五個凸輪從 第二凸輪凹槽C17嵌合，而， 其分別與五個 ^ α而礒每一第二凸輪揭 晃度與深度分別對應至伴隨&^ ㈢C17的 度。因此，在下列說明中^―輪^件17C的寬度與深 輪從動件17c〇的位置與輪靡 ^槽Cl7(或每一凸 從動件W(或伴隨第二凸輪凹;都應至伴隨凸輪 論。 q C17)的位置與輪廓討 尤其是，上述由五個笫_ 從動件17c所構成的凸輪^且^槽C17與五個凸輪 至(I)九個特色。 冓/、體實施例具有下列⑷ (A)單一凹槽/從動件 輪從動件組成，即是第二早凸輪凹槽與單—凸 17s)配置在凸輪/螺旋環i凹槽CPs與凸輪從動件 —上，而兩凹槽/從動件群細圓^方向内三個位置其中之 、，母個都包含位於光學軸方 22 1328695 向内不同位置上的前凹槽/從動件組(C17fl與l7cfl或 C17f2與17cf2)及後凹槽/從動件組(ci7rl與ncri或 C17r2與17cr2)’則分別配置在凸輪/螺旋環12圓周方向 内剩餘兩位置上。因此，凸輪/螺旋環12上總共形成五 個第二凸輪凹槽C17。 (B) 五個第二凸輪凹槽C17也可區分成兩群組（兩 凸輪凹槽群組），其在光學軸方向内彼此分隔，即是由兩 第二凸輪凹槽C17fl與C17f2組成的前凸輪凹槽群組， 及由兩第二凸輪凹槽C17rl與C17r2組成的後凸輪凹槽 群組。 (C) 單一凹槽/從動件組的第二凸輪凹槽ci7s與兩 凹槽/從動件組的剩餘第二凸輪凹槽C17 (C17fl、 C17f2、C17rl與C17r2)交錯，而該兩凹槽/從動件群組 其中之一的每一前與後凸輪凹槽會與其他凹槽/從動件 群組的每一前與後凸輪凹槽交錯。 (D) 單一凹槽/從動件組的第二凸輪凹槽ci7s寬度 大於兩凹槽/從動件群組的每一第二凸輪凹槽C17 (C17fl、C17f2、C17rl與C17r2)寬度，並且小於第二凸 輪凹槽C17fl與C17rl的寬度總合，也小於第二凸輪凹 槽C17f2與C17r2的寬度總合。 (E) 單一凹槽/從動件組的第二凸輪凹槽ci7s與前 凸輪凹槽群組的兩個第二凸輪凹槽C17fl與C17f2都配 置在凸輪/螺旋環12圓周方向内不規則間隔上。換言 之’凸輪/螺旋環12圓周方向内前巴輪從動件群組的三 個凸輪從動件17c (17s、17cfl與17cf2)間（即是凸輪/螺 旋環12圓周方向内前凸輪凹槽群組的三個第二凸輪凹 槽 C17(C17s、C17fl 與 C17f2)之間）之間隔（角度）Θ1、Θ2 23 與的彼此不同。 (F) 單—凹槽/從動件組的第二凸輪凹槽ci7s與後 力^槽群組的兩個第二凸輪凹槽C17d與咖2都配 置在凸輪/螺旋環12圓周方向内不規則間隔上。換言 2几2輪’螺旋壞12圓周方向内後凸輪從動件群組的三 ===從^件17c (17s、17crl與17cr2)間（即是凸輪/螺 衣2圓周方向内後凸輪凹槽群組的三個 =(=17r1^ (G) 兩凹槽/從動件群組其中之一的前與後第二凸 輪凹槽C17fl與C17rl間之光學軸方向内的距離^和 其他凹槽/從動件群組的前與後第二凸輪凹槽ci7乜與 C17r2間之光學軸方向内的距離d2彼此不同。 ” (H) 光學軸方向内兩凹槽/從動件群纟且其中之一的 前與後第二凸輪凹槽C17fl與C17rl寬度彼此不同。類 似地，光學軸方向内其他凹槽/從動件群組的前與後第二 凸輪凹槽C17f2與Cl7r2寬度彼此不同。 、 一 (I)只有在光學軸方向内，前與後第二凸輪凹槽 C17f2與C17r2的位置才會彼此不同（換言之，凸輪/螺^ 環12圓周方向内前與後第二凸輪凹槽Cl7f^與ci7r2 的位置相同），然而前與後凸輪凹槽Cl7fl與Cl7rl的位 置不僅在光學軸方向内不同，在凸輪/螺旋環12的圓月 方向内也不同。假如將單一凹槽/從動件組的第二凸輪二 槽C17s (與凸輪從動件17s搭配)視為參考凸輪槽則在 凸輪/螺旋環12的圓周方向内，前第二凸輪凹槽c17饤 位置與此參考凸輪凹槽的距離要遠於此參考凸輪凹槽 與後第二凸輪凹槽C17rl的距離。由於此結構，在前第 24 1328695 前凸輪從動件㈣與在後 ώ輪二：r凸輪從動…=二

向内則f:凸輪凹槽⑽與後第二凸輪凹槽⑽之 間的距腕可調整(在設計階段），以獲得㈣的效果。

第二十A®與第二_|_B圖顯示凸輪機構的具體實施 例’其t凹槽/從動件群組（由前凹槽/從動件組與後凹槽/ 從動件組所組成）與單一凹槽/從動件組（由該第二凸輪 凹槽C17s與该凸輪從動件17s所組成）安置在凸輪/螺旋 環12圓周方向内不同位置上，並且其中該第二凸輪凹 槽C17s的寬度大於每一其他第二凸輪凹槽（C17fl與 C17rl)的寬度。尤其是，該凸輪/螺旋環12圓周方向内， 該單一凹槽/從動件組(C17s與17s)與該後凹槽/從動件 組(C17rl與17crl)之間的間隔α等於該凸輪/螺旋環12 圓周方向内，該單一凹槽/從動件組(C17s與17s)與該前 凹槽/從動件組(C17fl與17cfl)之間的間隔β，而該單一 凹槽/從動件組的第二凸輪凹槽C17s的寬度大於該凹槽/ 從動件組兩第二凸輪凹槽C17fl與C17rl每一的寬度。 第二十一 A圖與第二十一 B圖顯示凸輪機構的其他 具體實施例，其實質上與第二十A圖與第二十B圖顯示 的凸輪機構具體實施例相同，例外之處在於不僅該單一 凹槽/從動件組的第二凸輪凹槽C17s寬度大於該凹槽/ 從動件組的兩第二凸輪凹槽C17fl與C17rl其中之一的 25 1328695 寬度’而且間隔α與間隔^不同。在間隔^與間隔沒不 同的配置中更能夠避免凸輪從動件17e分別 輪凹槽C17。 ％離乐一凸 k上面第—十Α圖到第—十—β圖所示兩具體實施 例的母-個可清楚看到，凹槽/從動件的兩凸輪從= 輪凹槽-脫離伴二凸 旋環12圓周方向内不同位 '攸„女置在凸輪/螺 凹槽/從動件群㈣t之n ’ “中光學軸方向内兩 ^ ri7 , _ 八 的刖與後第二凸輪凹槽Cl7fl 心二S，dl和光學軸方向内其他凹槽/從動件 Γ2 =4第二凸輪凹槽⑽與咖間之的= 梓/…動二’並且其十兩凹槽/從動件群組與該單一凹 =:i，r槽/從動件組間之間隔(角度)為不規 則間隔（尤其疋，12〇度、116度及124 動件群組與該單-凹槽/從動件二二： 件組間之間隔（角度）為規則間隔（尤其是，120度 隔）。 第一十二圖顯不凸輪機構的其他具體實施例，其中 在^輪/螺物12的圓周方向内，該單_凹槽/從動件組 的弟二凸輪凹槽C17s與該前凸輪凹槽群組的兩凸輪凹 槽C17fl與C17f2會以規則間隔安置（12〇度的間隔），另 外在Ϊ輪/螺旋環12的圓周方向内，該單-凹槽/從動件 組的第-凸輪凹槽C17s與該後凸輪凹槽群組的兩凸輪 凹h C17rl與Cl7r2會以規則間隔安置（12〇度的間隔）。 26 =光ί軸ΓΓΓί件群組的凸輪凹槽Cl7fi與ci7ri 凸輪凹槽cm盘=^和第二凹槽/從動件群組的 彼此不同。 /、 7r2間之光學轴方向内的距離d2 在凸蜾:四-圖顯不凸輪機構的其他具體實施例，其中 2輪2環12的圓周方向内，該單-凹槽/從動;牛： # cGfi应凹槽C17s與該前凸輪凹槽群組的兩凸輪凹 “凸二 組的第-1 周方向内’該單—凹槽/從動件 凹掉rGi Cl74該後凸輪凹槽群組的兩凸輪 間動件群的凸輪凹槽C17fl與C17ri 間之先學軸方向内的距離dl和 2凹槽⑺…-間之光 =不同。更進一步，凸輪凹槽c17_7h的離寬d度2 =此不同’並且凸輪凹槽c咖與C17r2的寬度彼此不 在所#上述具體實關每—巾，若凸輪 =⑷至⑹五祕件其t之-，収可避免每—凸^ 動件17c脫離伴隨的第二凸輪凹槽C17。 (A) 複數㈣槽/從動件群組其中之—的前 =組與該單^槽/從動件組間之間隔和複數個凹槽/ 攸動件群組至少其中兩個的前凹槽/從動件組間之間隔 不同。 (B) 複數個凹槽/從動件群組其中之—的後凹 =組與該單-凹槽/從動件組間之間隔和複數個二: 攸動件群組至少其中兩個的後凹槽/從動 ; 27 1328695 不同。 動件群组之=件組的巴輪凹槽與複數個凹槽/從 動件鲆組之一的後凹槽/從動件組之凸輪凹 個二凹槽件组的凸輪凹槽與複; 槽/從動件組之㈣凹槽 (D)前凹槽/從動件組的凸輪凹槽與後凹枰 組的凸輪凹槽係在寬度與深度至少其中之二^

同，且該不同係於該兩凹槽/從動件群組至少其中之所^不 動件St 了 /從動件組的凸輪凹槽與複數個凹：從 2件鲆，.且其中之一的後凹槽/從動件組之凸輪凹槽 I度關係或深度關係和前凹槽/從動件組的凸輪凹样盘 複數個凹槽/從動件群組其他的後凹槽/從動件組之凸^ 凹槽之間寬度關係或深度關係不同。不過在此案例中 要有不同的寬度關係以允許更多設計自由度，並且這種 配置也可提供更強韌的凸輪凹槽架構。

根據適用這五種條件（A)至（E)任一條，可決定兮五 個凸輪凹槽（C17)的配置。 μ 運用上述結構，在這兩凸輪凹槽之間交錯時，避免 與伴隨第二凸輪凹槽C17嵌合的每一凸輪從動件17c音 外進入其他第二凸輪凹槽C17，則可設計出包含凸輪$ 的變焦透鏡筒，其上形成彼此交錯的凸輪凹槽，其中在 凸輪/螺旋環12的内週邊表面區域内製作夠長的每—第 二凸輪凹槽C17。因此’每一第二凸輪凹槽C17的傾斜 角度可緩和一點’這讓其有可能達成減少變焦透鏡筒1〇 的直徑，並且讓變焦操作更平順。 上面已經參考第一圖至第十九圖討論過的變焦透 28 1328695 鏡筒ίο為一範例，其為根據本發明所獲得的一種凸輪 機構。本發明不僅適用於上述變焦透鏡筒10這類變焦 透鏡筒，也適用於包含凸輪環與透鏡支撐環的其他變焦 透鏡筒，而不管該凸輪環是否包含螺旋面，像是凸輪/ 螺旋環12的陽螺旋面12a。雖然分別在凸輪/螺旋環12 與第二透鏡群組移動環17上形成複數個凸輪凹槽與對 應的複數個凸輪從動件，在上面說明的變焦透鏡筒具體 實施例中，吾人可瞭解，可分別在對應於凸輪/螺旋環 12的環形構件及在對應於第二透鏡群組移動環17的其 他環形構件上，形成複數個凸輪凹槽與對應的複數個凸 輪從動件。 在此說明的本發明特定具體實施例可進行明顯變 更，這種修改都屬於本發明申請專利範圍的精神與領 域。在此指出，此說明書中包含的所有内容都僅作為說 明而非用以限制本發明。

29 1328695 【圖式簡單說明】 第一圖為顯示根據本發明變焦透鏡筒具體實施例 所提供變焦透鏡系統的變焦透鏡群組之參考移動路徑 圖； 第二圖為變焦透鏡群組及其透鏡支撐框的軸向分 解立體圖； 第三圖為根據本發明變焦透鏡筒具體實施例的縱 向剖視圖，顯示變焦透鏡筒收縮狀態時從光學軸觀看之 變焦透鏡筒上半部； 第四圖類似於第三圖，並且以極端廣角顯示從光學 軸觀看之變焦透鏡筒上半部； 第五圖類似於第三圖，並且以極端望遠顯示從光學 軸看之變焦透鏡筒下半部； 第六圖為沿著第三圖所示VI-VI線的橫剖面圖； 第七圖為沿著第三圖所示VII-VII線的橫剖面圖； 第八圖為第三圖所示部分變焦透鏡筒的分解立體 圖； 第九圖為第三圖所示部分變焦透鏡筒的分解立體 圖； 第十圖為第三圖所示部分變焦透鏡筒的分解立體 圖，顯示第一透鏡群組移動環與週邊元件； 第十一圖為第三圖所示部分變焦透鏡筒的分解立 體圖，顯示第三透鏡群組移動環與週邊元件； 第十二圖為第三圖所示部分變焦透鏡筒的分解立 體圖，顯示第二透鏡群組移動環與週邊元件； 第十三圖為第三圖所示部分變焦透鏡筒的縱向視 30 圖，部分第，透鏡群組移動環與週邊元件； 體圖，圖所示部分變焦透鏡筒的分解立 支樓定的筒身、由該固定的筒身 體圖所示部分變焦透鏡筒的分解立 :十六圖為凸輪/螺旋 ： 第—透鏡群組的凸輪/螺旋]:认貞不用於移動該 動外部環的凸輪/螺旋環之疋;^輪：凹槽’及用於移 動環以移動環、第二透鏡群組移 環之間的：3機=的展開圖’顯示這三個移動 :::圖為第十七圖所示部分展開圖的放大圖； 第二透梦群fi凸輪/_環的展開圖’並顯示用於移動 的凸輪機構具體實施例； ' 鲛，、、、透鏡筒 透鏡ί G 旋環的第二凸輪凹槽與第二 凸輪機構的呈體凸動件的圖解視圖，顯示該 样/俨叙杜貝例，其中凹槽/從動件群組與單一E/ !且其中旋環圓周！向内不同位置上， 二τ從動件群組的第二a輪凹槽寬度輪 隔α等於間隔β; 北丘其中間 第二十Β圖類似於第二十Α圖，顯示第二 所不凸輪機構在不同狀態下的具體實施例； A圖 31 透鏡群組移動環第二凸輪凹槽與第 該凸輪機構的其他具體實施例，群r示 单一凹槽/從動件組位於凸輪=槽&動件群組與 置上，並且其t該單一凹槽/從動；方2不同位 於該凹槽/從動件群組的各第凸輪凹槽大 α不等於間隔P; 料弟―凸輪凹槽，並且其中間隔 Α圖所干：終：圖類似於第二十- Α圖，顯示第二十― 圖二不⑽機構在不同狀態下的具體實施例； 第二d二f為1亥凸輪/螺旋環的第二凸輪凹槽及該 示哕秘：’%<的伴隨凸輪從動件的圖解視圖，： 粗^單 L的其他具體實施例，其中兩凹槽/從動件群 :二：，從動件組安置在該一環圓二 其他具體類2第二十二圖’顯示該凸輪機構的 從動株纟二 一中兩凹槽/從動件群組及單一凹枰/ 上；及且女置在该凸輪/螺旋環圓周方向内不同位^ 其他圖類似於第二十二圖，顯示該凸輪機構的 從動二/5〜例，其中兩凹槽/從動件群組及單一凹槽/ 【主要輪，螺旋環圓周方向内不同位置上。 C15 第一凸輪凹槽 016 第三凸輪凹槽 017 第二凸輪凹槽 L1 正向第一透鏡群組 32 1328695

L2 反向第二透鏡群組 L3 正向第三透鏡群組 L4 正向第四透鏡群組 S 延伸線圈彈簧 11 固定的筒身 11a 陰螺旋面 lib 線性導槽 11c 凹座部 12 凸輪/螺旋環（凸輪環) 12a 陽螺旋面 12b 棘釘齒輪 12c 圓周凹槽 13 驅動小齒輪 14 線性導環 14a 線性導引突出部 14b 刺刀柄 14c 線性導槽 15 第一透鏡群組移動環 15a 凸輪從動件 15b 線性導引突出部 15c 組合開槽 33 1328695

15d 線性導引開槽 15e 懸吊凹槽 15f 線性導引突出部 16 外環 16a 線性導鍵 16b 凸輪從動件 17 第二透鏡群組移動環 17a 線性導引開槽 17c 凸輪從動件 17d 内凸緣 17e 圓柱部 18 第三透鏡群組移動環 18a 線性導引突出部 18b 線性移動鍵 19 壓縮線圈彈簣 20 快門單元 20a 固定環 21 壓縮線圈彈簧 22 第四透鏡群組支撐架 22a 腿部 22b 導引桿 34 1328695

23 脈衝馬達 23a 旋轉螺絲軸 23b 螺帽構件 24 第一透鏡群組支撐架 25 中間環 25a 凸緣部 25b 徑向穿透孔 25c 嵌合孔 26 第二透鏡群組支撐架 26a 外凸緣 27 光罩環 27a 環部 27b 腳部 27c 掛勾部 28 壓縮線圈彈簧 30 透鏡筒單元 31 筒開啟/關閉環 35

Claims (1)

1. 、申請專利範圍： L 一種透鏡筒之凸輪機構，包含： 第一環形構件（12 (或17))，以光學軸為圓心旋轉; 第二環形構件（17 (或12))，其支撐一光學元件， 並且在不旋轉的情況下沿著該光學軸線性導引； 複數個凸輪凹槽（C17)，其具有相同的參考凸輪 形狀，形成於該第一環形構件與該第二環形構件其中 之一上；及 複數個凸輪從動件（17c)，其分別形成於其他第一 環形構件與第二環形構件之上，分別嵌合於該複數個 凸輪凹槽内； 其中該複數個凸輪凹槽與該複數個凸輪從動件 包含單—凹槽/從動件組，其包含凸輪凹槽（Cl7s)及伴 t的凸輪從動件（17s)，及至少一凹槽/從動件群組， 群組都包含位於該光學軸方向内不同位置上的 月|J凹槽/從動件組（C17fl與17cfl)及後凹槽/從動件 f 17H與i7cri)，該單一凹槽/從動件組與該凹槽/從 4群組都位於圓周方向内不同位置上； 槽/彳二it:”輪凹槽會與該凹 ，中至^滿足下列⑷與⑻兩條件其中之一： ::早二：槽7從動件組的凸輪凹槽寬度大於 (b) 攸動件群組的每一凸輪凹槽’及 二 1:::内該單-凹槽/從動件組的凸輪 J Γ別凹糟/從動件組的凸輪凹槽間之 亥圓周方向内該單一凹槽/從動件組 凹槽與該後凹槽/從動件組的凸輪凹 36 1328695 槽間之間隔彼此不同。 2. 如申請專利範圍第1項之凸輪機構，其中該凹槽/從動 件群組包含在該圓周方向内間隔安置的至少兩凹槽/ 從動件群組，並且 其中該兩凹槽/從動件群組其中之一的每一凸輪 凹槽都與該兩凹槽/從動件群組中剩餘群組的所有凸 輪凹槽交錯。 3. 如申請專利範圍第2項之凸輪機構，其中該兩凹槽/ 從動件群組其中之一的前凹槽/從動件組和該圓周方 向内該單一凹槽/從動件組間之間隔與該兩凹槽/從動 件群組其中之一的前凹槽/從動件組和該圓周方向内 該兩凹槽/從動件群組其中之一的前凹槽/從動件組間 之間隔彼此不同。 4. 如申請專利範圍第2項之凸輪機構，其中該兩凹槽/ 從動件群組其中之一的後凹槽/從動件組和該圓周方 向内該單一凹槽/從動件組間之間隔與該兩凹槽/從動 件群組其中之一的後凹槽/從動件組和該圓周方向内 該兩凹槽/從動件群組其中之一的後凹槽/從動件組間 之間隔彼此不同。 5. 如申請專利範圍第2項之凸輪機構，其中該兩凹槽/ 從動件群組其中之一的前凹槽/從動件組與該後凹槽/ 從動件組間光學軸方向内之距離和該兩凹槽/從動件 群組其他的前凹槽/從動件組與該後凹槽/從動件組間 光學軸方向内之距離不同。 6. 如申請專利範圍第2項之凸輪機構，其中該前凹槽/ 從動件組的凸輪凹槽與該後凹槽/從動件組的凸輪凹 槽係在寬度與深度至少其中之一有所不同，且該不同 37 1328695 係於該兩凹槽/從動件群組至少其中之一。 7. 如申請專利範圍第6項之凸輪機構，其中該兩凹槽/ 從動件群組其中之一的前凹槽/從動件組該凸輪凹槽 與該後凹槽/從動件組該凸輪凹槽間之寬度關係或該 深度關係和該兩凹槽/從動件群組其他的前凹槽/從動 件組之凸輪凹槽與該後凹槽/從動件組之凸輪凹槽間 之寬度關係或深度關係不同。 8. 如申請專利範圍第1項之凸輪機構，其中該凹槽/從動 件群組包含兩凹槽/從動件群組，其中每一群組都包含 該前凹槽/從動件組與該後凹槽/從動件組，如此凹槽/ 從動件組數量包含該前凹槽/從動件組、該後凹槽/從 動件組及該單一凹槽/從動件組為五。 9. 如申請專利範圍第1項之凸輪機構，其中該光學元件 包含該透鏡筒内提供一透鏡系統的至少一透鏡群組。 10. 如申請專利範圍第9項之凸輪機構，其中該透鏡系統 包含一變焦透鏡光學系統。 11. 如申請專利範圍第1項之凸輪機構，其中該第一環形 構件裝配於該第二環形構件上，與該第二環形構件同 轴。 12. 如申請專利範圍第11項之凸輪機構，其中在該第一 環形構件的内週邊表面上形成該複數個凸輪凹槽，及 在該第二環形構件的外週邊表面上形成該複數個凹 槽從動件。 13. 如申請專利範圍第12項之凸輪機構，其中該第一環 形構件包含在該第一環形構件的外週邊表面上形成 的其他複數個凸輪凹槽（C15與C16)。 14. 如申請專利範圍第1項之凸輪機構，其中該第一環形 38 1328695 構件包含在該第一環形構件後端附近的外週邊表面 上形成與驅動小齒輪（13)嵌合的棘釘齒輪（12b)。 15. 如申請專利範圍第14項之凸輪機構，其中在該第一 環形構件的外週邊表面上形成的陽螺旋面（12a)螺紋 上形成該棘釘齒輪的輪齒。 16. 如申請專利範圍第15項之凸輪機構，其中該透鏡筒 包含固定的筒身（11)，在該固定的筒身的内週邊表面 上具有陰螺旋面（11a)，並且 其中該第一環形構件的陽螺旋面與該固定的筒 身的陰螺旋面嵌合。 17. 如申請專利範圍第1項之凸輪機構，其中該第一環形 構件旋轉時會沿著該光學軸移動。 39