镜头设备和摄像设备的制作方法

1.实施例的方面涉及一种镜头设备和一种摄像设备。


背景技术：

2.在通过安装部分安装在相机上的镜头设备中，从相机向镜头设备供应电力，并且通过安装部分中设置的电触点执行例如从相机到镜头设备的控制信息和从镜头设备到相机的状态信息的通信。在镜头设备中，配备有控制器、存储装置等的电路板以及安装部分的电触点通过导电线缆连接。另一方面，虽然有许多类型的相机安装部分，但是有一种镜头设备，其通过重新布置镜头设备的安装部分可安装到多种类型的相机。日本专利申请特开第2016-57513号公开了一种镜头设备，其中来自设置在安装部分中的电触点的布线的连接器和来自电路板部件的布线的连接器在中间部件(布线容纳部件)处彼此连接。
3.在日本专利申请特开第2016-57513号中公开的镜头设备中，更换安装部分的操作是复杂的，因为必须按顺序执行布线壳体部件中的连接器的断开和镜头设备中的安装部分的移除。


技术实现要素：

4.一种镜头设备，所述镜头设备包括：主体，所述主体构造成容纳光学系统；以及安装部分，所述安装部分能够可拆卸地安装到主体和相机设备，其中安装部分包括接触相机设备的电触点部分的第一电触点部分和与第一电触点部分导电的第二电触点部分，其中主体包括电基板和与电基板导电的第三电触点部分，其中第二电触点部分和第三电触点部分通过将主体和安装部分彼此连接而彼此接触。
5.参考附图，根据以下对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得显而易见。
附图说明
6.图1是根据本发明的实施例1的镜头设备的图像侧的前视图。
7.图2是沿着图1中的a-a’线观察的镜头设备的剖视图。
8.图3是沿着图1中的b-b’线观察的镜头设备的剖视图。
9.图4是根据实施例1的镜头设备的安装部分的分解透视图。
10.图5是从物体侧观察的第一安装类型的安装单元的前视图。
11.图6是从图像平面侧观察的第二安装类型的安装单元的前视图。
12.图7是从物体侧观察的第二安装类型的安装单元的前视图。
13.图8是从图像平面侧观察的根据实施例2的镜头设备的前视图。
14.图9是沿着图8中的c-c’线观察的镜头设备的剖视图。
15.图10是沿着图8中的d-d’线观察的镜头设备的剖视图。
16.图11是根据实施例2的镜头设备的安装部分的局部透视图。
17.图12是从图像平面侧观察的第二安装类型的安装单元的前视图。
18.图13是从物体侧观察的第二安装类型的安装单元的前视图。
19.图14是具有根据本发明的镜头设备的摄像设备的概念图。
具体实施方式
20.下面基于图1至图13所示的实施例详细描述本发明的示例性实施例。
21.实施例1
22.图1是从图像平面侧观察的应用本发明的镜头设备1的第一安装类型的状态的前视图。图2是对应于图1所示的a-a截面的安装部分的侧剖视图，以及图3是对应于图1所示的b-b截面的安装部分的侧剖视图。在图2和图3中，物体侧对应于左侧，以及图像平面侧对应于右侧。图4示出了镜头设备1的安装部分的分解透视图。
23.镜头设备1是可附接到相机主体和可从相机主体拆卸的可更换类型的镜头设备，并且通过要使用的安装单元3(安装部分)连接到相机主体侧上的安装部分(未示出)。安装单元3通过作为安装固定构件的多个螺钉5固定到第一固定镜筒4。第一固定镜筒4的接合部分4c与安装单元3的外周部分3a接合，并且当安装单元3固定到第一固定镜筒4时，保持两者的同轴位置。
24.第二固定镜筒6通过未示出的螺钉固定到第一固定镜筒4的物体侧。第一固定镜筒4和第二固定镜筒6之间的接合部分的间隙足够小，使得当第一固定镜筒4和第二固定镜筒6由螺钉固定时，它们的同轴状态得以保持。镜头镜筒7和电气部件安装板(电路板)8固定到第二固定镜筒6。在镜头镜筒7中，由多个压环保持多个光学元件。其他光学系统和操作构件(未示出)连接到第二固定镜筒6，并且包括第一固定镜筒4和第二固定镜筒6的布置在安装单元3的物体侧上的整个部分被称为镜头主体(主体部分)2。
25.安装单元3由安装环9、联接环10、电触点单元11、中间接触基板12和连接它们的螺钉组成，安装环具有接合相机安装部分的卡口爪。如图1所示，电触点单元11在安装环9的上部部分中在图像平面侧表面上固定到安装环。电触点单元11由多个金属电触点构件11a和树脂接触块11b组成，电触点构件11a嵌入成型在树脂接触块11b中。当镜头设备1连接到相机主体以供使用时，可以连接电触点构件11a和相机的触点(未示出)，使得通过电触点单元11供电和执行通信。
26.图5是从物体侧观察的安装单元3的前视图。如图5所示，多个导电图案12a安装在中间接触基板12的物体侧的表面上，所述中间接触基板在联接环10上的上部部分附近固定到联接环。中间接触基板12和电触点单元11通过导电线缆13彼此连接，使得每个导电图案12a电连接到前述电触点单元11的每个电触点构件11a。在联接环10的内周表面上，设置凹部部分10a，以容纳将中间接触基板12和电触点单元11彼此连接的导电线缆13。镜头主体的安装表面设置有凹槽10f，以与从第一固定镜筒4的安装表面(接触表面)4b突出的销20接合，并且精确地管控镜头主体2和安装单元3之间围绕光轴的相对角度关系。
27.另一方面，在镜头主体2的图像平面侧上，第一固定镜筒4在与安装单元3上的中间接触基板12相对的位置处设置有凹口4a，如图4所示，并且安装在电气部件安装基板8上的中间接触单元14通过凹口4a暴露。中间接触单元14由电触点构件14a组成，这些电触点构件14a是多个金属销形接触触点并且由树脂构件组装成单个安装部件。每个销形电触点构件14a具有如下结构，其中当其连接到安装单元3时，由于内部的螺旋弹簧(未示出)的偏压结
构，偏压力沿光轴方向作用，并且顶端在维持作为触点的导电性的同时在预定行程内可伸缩。中间接触单元14的每个电触点构件14a具有抵靠中间接触基板12的导电图案12a的位置关系。
28.图6是从图像平面侧观察的第二安装类型的安装单元103的前视图，其中与相机主体电接触的位置不同于第一安装类型的位置，以及图7是从物体侧观察的前视图。
29.安装单元103由安装环109、联接环110、电触点单元11、中间接触基板12和连接它们的螺钉组成，安装环设置有接合相机安装部分的卡口爪。如图6所示，电触点单元11在图像平面侧表面的左侧上固定到安装环109。多个导电图案12a安装在中间接触基板12的物体侧的表面上，所述中间接触基板固定在联接环110的上侧附近。中间接触基板12和电触点单元11通过导电线缆113彼此连接，使得每个导电图案12a电连接到前述电触点单元11的每个电触点构件11a。在联接环110的内周表面上，设置凹部部分110a，以容纳连接中间接触基板12和电触点单元11的导电线缆。镜头主体的安装表面设置有凹槽110f，该凹槽110f与从第一固定镜筒4的安装表面4b突出的销20接合，并且精确地管控镜头主体2和安装单元103之间围绕光轴的相对角度关系。
30.下面描述更换如上构造的镜头设备中的安装部分的操作。
31.这里，我们考虑从用于安装在第一相机设备上的第一安装类型到用于安装在第二相机设备上的第二安装类型的选择性重新构造。
32.首先，移除将第一安装类型的安装单元3固定到镜头主体2的所有螺钉5，然后在光轴方向上从镜头主体2移除安装单元3。在中间接触单元14和中间接触基板12之间的电连接中，当固定安装单元3时，中间接触单元14的电触点构件14a通过上述螺旋弹簧的偏压力保持在接触中间接触基板12的导电图案12a的状态。然而，由于电触点构件14a不能延伸超过预定行程，所以当安装单元3在光轴方向上远离镜头主体2移动时，电触点构件不会从大于电触点构件14a的延伸行程的距离与镜头主体接触。也就是说，安装单元3能够以原样从镜头主体2完全移除。
33.然后，当第二安装类型的安装单元103在光轴方向上从图像平面侧移动靠近镜头主体2的第一固定镜筒4时，中间接触单元14的电触点构件14a首先抵靠在中间接触基板12的导电图案12a上。当从该状态将安装单元103进一步推向物体侧时，电触点构件14a的顶端克服螺旋弹簧的前述偏压力收缩，并且安装单元103与第一固定镜筒4的安装表面4b接触。在安装单元103与第一固定镜筒4的安装表面4b接触的情况下，曾经移除的螺钉5被再次拧紧以完成安装更换操作。
34.当从第二安装类型改变到第一安装类型时，以相反的顺序执行上述操作。
35.在如上所述构造的本实施例的镜头设备中，连接镜头主体2和安装单元3和103的分割表面靠近中间接触单元14和中间接触基板12的分割表面，并且电连接方法基于由于偏压力导致的导体之间的接触。因此，不需要独立且顺序地执行从镜头主体2移除安装单元3和103的操作和断开电连接的操作，并且可以通过移除安装单元3和103的单个操作同时实现电连接的断开。类似地，对于安装操作，不需要单独准备将安装单元3和103安装在镜头主体2上的操作和连接电连接的操作，并且可以通过安装安装单元3和103的单个操作同时实现电连接的连接。
36.镜头主体2与安装单元3和103之间的固定由螺钉5执行。对于任何安装单元，安装
单元的拆卸都不属于安装更换操作的一部分。
37.此外，由于镜头主体2与安装单元3和103之间的电连接方法是基于由于偏压力导致的电导体之间的接触，因此不存在传统技术中在电连接处损坏导电线缆的风险。
38.如上所述，根据本实施例的镜头设备，可以通过简单的操作更换与相机主体具有通信接触的安装部分，并且可以提供适于重复更换操作的镜头设备。
39.在本实施例中，假设第一和第二安装类型被布置在彼此分离的区域中，其中与相机设备接触的电触点围绕光轴的位置的相位彼此不同，并且通信内容彼此相同。然而，通过单独提供开关等，本发明也适用于具有不同通信内容的安装类型。
40.尽管在具有两种类型的可更换安装部分类型的实施例中已经进行了上述描述，但是本发明也适用于支持三种或更多种可更换安装部分类型。
41.在本实施例中，电触点构件14a构造成通过螺旋弹簧的偏压力在光轴方向上伸缩，但是中间接触基板12的导电图案12a可以构造成通过偏压构件在光轴方向上伸缩。
42.实施例2
43.图8是从应用本发明的镜头设备的第二实施例的图像平面侧观察的前视图。图9是对应于图8所示c-c’截面的安装部分的侧剖视图，以及图10是对应于图8所示d-d’截面的安装部分的侧剖视图。图11示出了镜头设备201的安装部分的分解透视图。与实施例1相同的附图标记表示相同的构件。
44.下面描述与实施例1的构造的不同之处。
45.安装单元203通过作为安装固定构件的多个螺钉5固定到第一固定镜筒204。安装单元203由安装环209、联接环210、电触点单元11、中间接触基板12和连接它们的螺钉组成，安装环具有接合相机安装部分的卡口爪。多个导电图案12a安装在中间接触基板12的物体侧上的表面上，所述中间接触基板固定在联接环210的上部部分附近。中间接触基板12和电触点单元11通过导电线缆13彼此连接，使得每个导电图案12a电连接到前述电触点单元11的每个电触点构件11a。在联接环210的内周表面上，设置凹部部分210a，以容纳连接中间接触基板12和电触点单元11的导电线缆13。此外，凹部部分210b设置在联接环210的中间接触基板12固定到的表面的下部附近。
46.图12是从图像平面侧观察的第二安装类型的安装单元(第二安装部分)303的前视图，其与第一安装类型的不同之处在于与相机主体接触的电触点的位置和触点的数量，以及图13是从物体侧观察的前视图。
47.安装单元303由安装环309、联接环310、电触点单元311、中间接触基板312和连接它们的螺钉组成，安装环具有接合相机安装部分的卡口爪。如图12所示，电触点单元311在安装环309的图像平面侧表面的下部部分处固定到安装环309。在联接环的下部部分附近固定到联接环310的中间接触基板312在物体侧的表面上设置有多个导电图案312a。中间接触基板312和电触点单元311通过导电线缆313彼此连接，使得每个导电图案312a电连接到前述电触点单元311的每个电触点构件311a。在联接环310的内周表面上，设置凹部部分310a，以容纳连接中间接触基板312和电触点单元311的导电线缆313。此外，凹部部分310b设置在联接环310的中间接触基板312固定到的表面的上部部分附近。镜头主体的安装表面设置有凹槽310f，以接合从第一固定镜筒204的安装表面(接触表面)204b突出的销20，从而精确地管控镜头主体202和安装单元303之间围绕光轴的相对角度关系。
48.另一方面，在镜头主体202的图像侧表面上，第一固定镜筒204在与中间接触基板12和312相对的两个位置处设置有凹口204a和204c。安装在电气部件安装基板208上的两个中间接触单元214和314通过两个位置处的凹口204a和204c露出。中间接触单元214和314各自分别由电触点构件214a和314a组成，它们是两个或多个金属销形触点并且由树脂构件组装成单个安装部件。销形电触点构件214a、314a中的每一个在内部具有螺旋弹簧(未示出)的偏压结构，使得当其连接到安装单元303时，偏压力在光轴方向上作用，并且顶端在维持作为触点的导电性的同时在预定行程内可伸缩。中间接触单元214和314的电触点构件214a和314a具有分别与中间接触基板12和312的导电图案12a和312a接触的位置关系。安装单元203的凹部部分210b具有与中间接触单元314相同的相位，并且安装单元303的凹部部分310b具有与中间接触单元214相同的相位。
49.下面描述更换如上构造的镜头设备中的安装部分的操作。
50.这里，我们考虑从第一安装类型重新布置到第二安装类型。
51.首先，移除将第一安装类型的安装单元203固定到镜头主体202的所有螺钉5，然后在光轴方向上从镜头主体202移除安装单元203。由于电触点构件214a不能延伸超过预定行程，所以安装单元203可以完全从镜头主体移除。
52.然后，当第二安装类型的安装单元303在光轴方向上从图像平面侧移动靠近镜头主体的第一固定镜筒204时，中间接触单元314的电触点构件314a首先抵靠在中间接触基板312的导电图案312a上。当从该状态将安装单元303进一步推向物体侧时，电触点构件314a的顶端克服螺旋弹簧的前述偏压力收缩，并且安装单元303与第一固定镜筒204的安装表面204d接触。由于凹部部分310b设置在与中间接触单元214相对的位置处，所以中间接触单元214的电触点构件214a的顶端处于没有任何东西与其接触的状态。在安装单元303与第一固定镜筒204的安装表面204d接触的情况下，曾经移除的螺钉5被再次拧紧以完成安装更换操作。
53.当从第二安装类型改变到第一安装类型时，以相反的顺序执行上述操作。
54.与实施例1的镜头设备一样，在如上所述构造的本实施例的镜头设备中，不需要独立且顺序地执行从镜头主体202移除安装单元203和303的操作以及断开电连接的操作。也可以通过移除安装单元203和303的单一操作同时实现电连接的断开。类似地，不需要单独准备将安装单元203和303附接到镜头主体202的操作和连接电连接的操作。也可以通过安装安装单元203和303的单一操作同时实现电连接的连接。
55.此外，由于镜头主体202和安装单元203和303之间的电连接方法是基于由于偏压力导致的导体之间的接触，因此不存在传统技术中在电连接处损坏导电线缆的风险。
56.在本实施例中，与实施例1的构造不同，镜头主体上的中间接触单元的电触点构件在第一和第二安装类型之间不同。这使得对于每种安装类型，在电子部件安装基板上具有不同的电路设计成为可能。因此，即使当与相机接触的电触点的规格(例如电压和通信内容)取决于安装类型而不同时，也可以应用本实施例。
57.此外，当中间接触单元中的一个与中间接触基板接触时，中间接触单元中的另一个在非接触状态下与电触点构件的顶端绝缘，因此可以自动确定电连接了哪种类型的安装单元。
58.当选择性地组装第一安装类型或第二安装类型的安装单元时，待电连接的电触点
构件可以在垂直于光轴的平面中以大致相同的相位布置。即使在两种安装类型中共同使用一些电触点构件(作为重叠触点构件)，本发明也是适用的。
59.在本实施例中，通过第一和第二安装类型电连接的中间接触单元和中间接触基板在垂直于光轴的平面中以不同的相位布置。在这种情况下，容易在圆周方向上在镜头主体和安装单元之间分布连接和固定部分。因此，可以避免连接强度出现偏差。此外，当对应于其中与相机接触的电触点的相位明显不同的安装类型时，与相机接触的电触点和中间接触基板的相位可以更接近，这具有在组装安装单元时容易布线的优点。
60.在上述实施例的说明中，使用了两种类型的安装，但是本发明适用于支持三种或更多种安装类型。
61.在本实施例中，电触点构件214a和314a构造成通过螺旋弹簧的偏压力在光轴方向上伸缩。然而，本发明不限于此，并且中间接触基板12、312的导电图案12a、312a可以构造成通过偏压构件在平行于光轴的方向上可拉伸。
62.在本实施例中，电触点构件214a和314a构造成通过螺旋弹簧的偏压力在光轴方向上伸缩，并且中间接触基板12和312的导电图案12a和312a构造在垂直于光轴的平面中。然而，本发明不限于电触点的接触表面被构造在垂直于光轴的平面中的事实。接触表面可以构造在圆周表面上，其中光轴位于圆周表面的中心，在另一构件上构造的构造成在垂直于光轴的方向上伸缩的电触点构件与该接触表面接触。此外，接触表面不限于由垂直于光轴的表面或以光轴为中心的圆周表面组成，而是可以由以光轴为轴向方向的圆锥台的侧圆周表面组成，并且在垂直于接触表面的方向(偏压方向)上伸缩的电触点构件可以由另一构件组成。
63.如图14所示，通过提供本发明的镜头设备1000和具有拍摄由镜头设备1000形成的图像的摄像元件2001的相机设备2000，可以实现能够享受本发明的效果的摄像设备。
64.尽管上文已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明不限于本实施例，并且可以在其主旨范围内进行各种修改和变动。
65.尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围将被赋予最广泛解释，以便涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。

技术特征：
1.一种镜头设备，所述镜头设备包括：主体，所述主体构造成容纳光学系统；以及安装部分，所述安装部分能够可拆卸地安装到所述主体和相机设备，其中所述安装部分包括第一电触点部分和第二电触点部分，所述第一电触点部分接触所述相机设备的电触点部分，所述第二电触点部分与所述第一电触点部分导电，其中所述主体包括电基板和第三电触点部分，所述第三电触点部分与所述电基板导电，其中所述第二电触点部分和所述第三电触点部分通过将所述主体和所述安装部分彼此连接而彼此接触。2.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述第二电触点部分和所述第三电触点部分中的一个被抵靠所述第二电触点部分和所述第三电触点部分中的另一个偏压。3.根据权利要求2所述的镜头设备，所述镜头设备还包括偏压构件，所述偏压构件构造成将所述第二电触点部分和所述第三电触点部分中的所述一个偏压到所述另一个，其中所述偏压构件能够在偏压方向上伸缩。4.根据权利要求3所述的镜头设备，其中，所述偏压方向平行于光轴。5.根据权利要求3所述的镜头设备，其中，所述偏压方向垂直于光轴。6.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述安装部分能够与第二安装部分互换，所述第二安装部分具有第四电触点部分，所述第四电触点部分构造成接触不同于所述相机设备的另一相机设备的电触点部分，以及第五电触点部分，所述第五电触点部分与所述第四电触点部分导电，以及其中，所述第五电触点部分和所述第三电触点部分通过将所述主体和所述第二安装部分彼此连接而彼此接触。7.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述安装部分能够与第二安装部分互换，所述第二安装部分具有第四电触点部分和第五电触点部分，所述第四电触点部分构造成接触不同于所述相机设备的另一相机设备的电触点部分，所述第五电触点部分与所述第四电触点部分导电，其中，所述主体具有第六电触点部分，所述第六电触点部分与所述电基板导电，以及其中，所述第五电触点部分和所述第六电触点部分通过将所述主体和所述第二安装部分彼此连接而彼此接触。8.根据权利要求7所述的镜头设备，其中，包括在所述第三电触点部分中的电触点和包括在所述第六电触点部分中的电触点包括共同包括在所述第三电触点部分和所述第六电触点部分中的电触点。9.根据权利要求7所述的镜头设备，其中，所述第三电触点部分和所述第六电触点部分布置在彼此分开的区域中。10.根据权利要求6所述的镜头设备，其中，所述安装部分和所述第二安装部分通过公共固定构件固定到所述主体。11.根据权利要求6所述的镜头设备，其中，所述安装部分包括凹部部分，以便不接触所述另一相机设备的所述电触点部分。
12.一种摄像设备，所述摄像设备包括根据权利要求1至11中任一项所述的镜头设备和用于拍摄由所述镜头设备形成的图像的摄像元件。13.根据权利要求12所述的摄像设备，其中，所述第二电触点部分和所述第三电触点部分中的一个被抵靠所述第二电触点部分和所述第三电触点部分中的另一个偏压。14.根据权利要求13所述的摄像设备，其中，所述镜头设备还包括偏压构件，所述偏压构件构造成将所述第二电触点部分和所述第三电触点部分中的所述一个偏压到所述另一个，其中，所述偏压构件能够在偏压方向上伸缩。15.根据权利要求12所述的摄像设备，其中，所述安装部分能够与第二安装部分互换，所述第二安装部分具有第四电触点部分，所述第四电触点部分构造成接触不同于所述相机设备的另一相机设备的电触点部分，以及第五电触点部分，所述第五电触点部分与所述第四电触点部分导电，以及其中，所述第五电触点部分和所述第三电触点部分通过将所述主体和所述第二安装部分彼此连接而彼此接触。16.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，所述安装部分和所述第二安装部分通过公共固定构件固定到所述主体。17.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，所述安装部分包括凹部部分，以便不接触所述另一相机设备的所述电触点部分。18.根据权利要求12所述的摄像设备，其中，所述安装部分能够与第二安装部分互换，所述第二安装部分具有第四电触点部分和第五电触点部分，所述第四电触点部分构造成接触不同于所述相机设备的另一相机设备的电触点部分，所述第五电触点部分与所述第四电触点部分导电，其中，所述主体具有第六电触点部分，所述第六电触点部分与所述电基板导电，以及其中，所述第五电触点部分和所述第六电触点部分通过将所述主体和所述第二安装部分彼此连接而彼此接触。19.根据权利要求18所述的摄像设备，其中，包括在所述第三电触点部分中的电触点和包括在所述第六电触点部分中的电触点包括共同包括在所述第三电触点部分和所述第六电触点部分中的电触点。20.根据权利要求18所述的摄像设备，其中，所述第三电触点部分和所述第六电触点部分布置在彼此分开的区域中。

技术总结
本公开涉及一种镜头设备，所述镜头设备包括：主体，所述主体构造成容纳光学系统；以及安装部分，所述安装部分能够可拆卸地安装到所述主体和相机设备，其中所述安装部分包括接触所述相机设备的电触点部分的第一电触点部分和与所述第一电触点部分导电的第二电触点部分，其中所述主体包括电基板和与所述电基板导电的第三电触点部分，其中所述第二电触点部分和所述第三电触点部分通过将所述主体和所述安装部分彼此连接而彼此接触。装部分彼此连接而彼此接触。装部分彼此连接而彼此接触。


技术研发人员：柴崎豪
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：2023.02.14
技术公布日：2023/8/24