專利名稱：透鏡鏡筒和成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有減振單元的透鏡鏡筒和成像裝置。
背景技術(shù)：
包括減振單元的透鏡鏡筒是已知的，其中，構(gòu)成攝影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡單元的一部分在攝影期間沿正交于光軸的平面移動(dòng)，由此減少了相機(jī)抖動(dòng)的影響(例如，參見日本公開的未審查專利申請(qǐng)2002-236248號(hào))。
包括這種減振單元并且為可收縮型的透鏡鏡筒也是已知的，其中在不攝影時(shí)透鏡鏡筒容納在相機(jī)體內(nèi)。
就可伸縮透鏡鏡筒而言，需要在容納期間沿光軸方向縮短透鏡鏡筒的尺寸，從而在容納期間減少相機(jī)的整體厚度。
對(duì)于傳統(tǒng)的透鏡鏡筒，通過(guò)減少透鏡單元的厚度已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了減少透鏡鏡筒的整體厚度。然而，為了維持其功能，透鏡單元的厚度減少受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供具有減振單元的透鏡鏡筒和包括這種透鏡鏡筒的成像裝置，該減振單元允許在容納狀態(tài)下沿光軸方向減少透鏡鏡筒的尺寸。
本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種透鏡鏡筒，包括靜止部件；第一透鏡單元，其相對(duì)于靜止部件沿光軸方向可移動(dòng)地設(shè)置；第二透鏡單元，其相對(duì)于第一透鏡單元沿光軸方向設(shè)置；驅(qū)動(dòng)部件，其相對(duì)于靜止部件沿光軸方向驅(qū)動(dòng)第一透鏡單元和第二透鏡單元中的一個(gè)并且在轉(zhuǎn)換到容納狀態(tài)期間與第一透鏡單元一起朝向第二透鏡單元移動(dòng)；以及減振部件，其在基本正交于光軸的平面內(nèi)移動(dòng)第一透鏡單元和第二透鏡單元中的另一個(gè)，從而在容納狀態(tài)下至少另一個(gè)的部分位置沿光軸方向與驅(qū)動(dòng)部件的位置重合。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的透鏡鏡筒中，透鏡鏡筒還可包括透鏡單元轉(zhuǎn)換部件，該透鏡單元轉(zhuǎn)換部件沿光軸方向相對(duì)移動(dòng)第一透鏡單元和第二透鏡單元以將第一透鏡單元和第二透鏡單元轉(zhuǎn)換到容納狀態(tài)。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的透鏡鏡筒中，驅(qū)動(dòng)部件可包括具有輸出軸的馬達(dá)，其中輸出軸的軸向基本正交于光軸。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的透鏡鏡筒中，透鏡鏡筒還可包括齒輪部件，該齒輪部件將由馬達(dá)提供并且繞著其輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)槔@著基本正交于光軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的透鏡鏡筒中，減振部件可包括容納部件，該容納部件在透鏡鏡筒處于容納狀態(tài)時(shí)容納驅(qū)動(dòng)部件。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的透鏡鏡筒中，容納部件可包括具有形成在減振部件內(nèi)的凹入部和凹陷部中的一個(gè)的空間。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的透鏡鏡筒中，透鏡鏡筒還可包括具有快門單元驅(qū)動(dòng)部件的快門單元，其中在容納狀態(tài)下沿光軸方向至少部分快門單元的位置與驅(qū)動(dòng)部件的位置重合。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的透鏡鏡筒中，快門單元驅(qū)動(dòng)部件可設(shè)置成使得當(dāng)將透鏡鏡筒從拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換到縮回狀態(tài)時(shí)，快門單元驅(qū)動(dòng)部件在基本正交于光軸方向的平面內(nèi)不與驅(qū)動(dòng)部件所通過(guò)的區(qū)域重合。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的透鏡鏡筒中，減振部件可包括減振驅(qū)動(dòng)部件和位置檢測(cè)部件，減振驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)第一透鏡單元和第二透鏡單元中的另一個(gè)，位置檢測(cè)部件用于檢測(cè)第一透鏡單元和第二透鏡單元中的另一個(gè)相對(duì)于靜止部件的位置，其中在容納狀態(tài)下，沿光軸方向減振驅(qū)動(dòng)部件和位置檢測(cè)部件的至少一部分的位置與驅(qū)動(dòng)部件和快門單元驅(qū)動(dòng)部件中的至少一個(gè)的位置重合。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的透鏡鏡筒中，第一透鏡單元可在包括第一透鏡單元和第二透鏡單元的光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置在沿光軸方向的物體側(cè)，其中第一透鏡單元通過(guò)沿光軸方向移動(dòng)進(jìn)行對(duì)焦。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，設(shè)置了包括任一上述透鏡鏡筒的成像裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種透鏡鏡筒，包括靜止部件；相對(duì)于靜止部件沿光軸方向可移動(dòng)地設(shè)置的透鏡單元；以及設(shè)置在透鏡單元上的驅(qū)動(dòng)部件，驅(qū)動(dòng)部件相對(duì)于靜止部件沿光軸方向驅(qū)動(dòng)透鏡單元，其中驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸的軸向基本正交于光軸。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面透鏡鏡筒中，透鏡單元可沿光軸方向設(shè)置在物體側(cè)，其中透鏡單元通過(guò)沿光軸方向移動(dòng)進(jìn)行對(duì)焦。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種包括任一上述根據(jù)第三方面的透鏡鏡筒的成像裝置。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的透鏡鏡筒中，透鏡單元可沿光軸方向設(shè)置在物體側(cè)，其中透鏡單元通過(guò)沿光軸方向移動(dòng)進(jìn)行對(duì)焦。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，沿光軸方向減振部件的至少部分位置與驅(qū)動(dòng)部件的位置重合，由此允許沿光軸方向減少尺寸。
圖1是示出透鏡鏡筒的一個(gè)實(shí)施方式沿包括光軸的截面的截面視圖，該視圖示出了透鏡鏡筒的容納狀態(tài)；圖2是示出透鏡鏡筒處于拍攝狀態(tài)的截面視圖；圖3是沿著圖2中箭頭III-III所示出的線的橫截面視圖；圖4是沿著圖2中箭頭IV-IV所示出的線的橫截面視圖；以及圖5是示出VR單元的構(gòu)造的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，以下將描述本發(fā)明所應(yīng)用的透鏡鏡筒的優(yōu)選實(shí)施方式以及包括這種透鏡鏡筒的成像裝置。
成像裝置是透鏡不可更換型的數(shù)碼相機(jī)200(下文簡(jiǎn)稱“相機(jī)200”)，包括可伸縮透鏡鏡筒1，當(dāng)處于非拍攝狀態(tài)時(shí)，透鏡鏡筒1部分容納在相機(jī)體201內(nèi)。
透鏡鏡筒1包括第一透鏡單元L1、第二透鏡單元L2、透鏡鏡筒基部10、靜止筒20、中間筒30、凸輪筒40、線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50、線性驅(qū)動(dòng)筒60、第一透鏡單元室70、對(duì)焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件80、以及減振(VR)單元90。
第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2沿著光軸A方向從物體側(cè)或拍攝對(duì)象側(cè)順序設(shè)置。第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2一起發(fā)揮作用而構(gòu)成了兩單元構(gòu)造的變焦透鏡。第一透鏡單元L1還用作對(duì)焦透鏡。
在相機(jī)200的正常拍攝位置，第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2的光軸A位于中間筒30和凸輪筒40的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的下方，如后面所述。應(yīng)當(dāng)注意，在本申請(qǐng)的說(shuō)明書中，措辭“相機(jī)200的正常拍攝位置”指當(dāng)水平設(shè)置光軸A拍攝長(zhǎng)方形照片時(shí)相機(jī)200的位置。
透鏡鏡筒基部10是固定到相機(jī)體201的板狀構(gòu)件。
透鏡鏡筒基部10包括電荷耦合器件(CCD)11和光學(xué)低通濾波器(LPF)12。CCD 11是固態(tài)圖像傳感器，用于通過(guò)第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2將拍攝對(duì)象的圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。CCD 11設(shè)置在第二透鏡單元L2的投影側(cè)，并且在與光軸A重合的位置處固定到透鏡鏡筒基部10的中心部。
LPF 12用來(lái)防止在CCD 11獲得的圖像上產(chǎn)生網(wǎng)紋干擾(moiré)。LPF 12設(shè)置在第二透鏡單元L2和CCD 11的成像表面之間，并且類似于CCD 11那樣固定到透鏡鏡筒基部10。
靜止筒20是在構(gòu)成透鏡鏡筒1的筒中位于最外圍的筒，并且用作固定到透鏡鏡筒基部10的靜止部件。
靜止筒20具有設(shè)置在靜止筒20的內(nèi)周和中間筒30的外周上的驅(qū)動(dòng)齒輪21，如后面所述。驅(qū)動(dòng)齒輪21連接到未示出的馬達(dá)的輸出軸22，馬達(dá)固定到透鏡鏡筒基部10。輸出軸22設(shè)置成穿過(guò)形成于透鏡鏡筒基部10內(nèi)的孔而由靜止筒20向內(nèi)突出。輸出軸22的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向基本平行于光軸A。
靜止筒20具有形成在內(nèi)周表面并且沿著光軸A方向延伸的線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)槽23。止動(dòng)環(huán)35的突起37如后面所述配合到線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)槽23內(nèi)。
中間筒30是位于靜止筒20的內(nèi)周上的筒。中間筒30具有齒部31，齒部31設(shè)置在沿光軸方向的圖像側(cè)的外周表面上并且與驅(qū)動(dòng)齒輪21嚙合。中間筒30還具有設(shè)置在外周表面上的凸輪從動(dòng)件32。凸輪從動(dòng)件32配合到形成在靜止筒20的內(nèi)周表面內(nèi)的凸輪槽。
固定環(huán)33通過(guò)螺紋耦聯(lián)件在沿光軸方向的圖像側(cè)的內(nèi)周表面的端部固定到中間筒30。固定環(huán)33形成為環(huán)形，并且在其內(nèi)周上設(shè)置了線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)部34和止動(dòng)環(huán)35。
線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)部34形成為環(huán)形，并且具有以滑動(dòng)方式與固定環(huán)33的內(nèi)周接合的外周邊緣。線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)部34包括從與沿著光軸方向的物體側(cè)相對(duì)的表面突出到沿光軸方向的物體側(cè)的線性驅(qū)動(dòng)鍵36。當(dāng)如下所述的線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50和第二透鏡單元筒100沿著光軸A方向受到驅(qū)動(dòng)時(shí)，線性驅(qū)動(dòng)鍵36通過(guò)限制線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50和第二透鏡單元筒100繞著光軸A的轉(zhuǎn)動(dòng)沿著光軸A的方向引導(dǎo)線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50和第二透鏡單元筒100。
止動(dòng)環(huán)35形成為環(huán)形。止動(dòng)環(huán)35設(shè)置成沿光軸方向比線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)部34更靠近圖像側(cè)，并且通過(guò)螺釘固定到線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)部34。止動(dòng)環(huán)35具有從中間筒30的外周突出的突起37。突起37具有配合到形成在靜止筒20內(nèi)的線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)槽23內(nèi)的遠(yuǎn)端。
凸輪筒40是位于中間筒30的內(nèi)周上的筒。凸輪筒40具有凸輪從動(dòng)件41，凸輪從動(dòng)件41設(shè)置在沿光軸方向的圖像側(cè)的外周表面上。凸輪從動(dòng)件41配合入形成在中間筒30的內(nèi)周表面內(nèi)的凸輪槽。
凸輪筒40具有兩個(gè)未示出的凸輪槽，凸輪槽形成在內(nèi)周表面中。線性驅(qū)動(dòng)筒60的凸輪從動(dòng)件68如下所述配合在其中一個(gè)凸輪槽內(nèi)，并且第二透鏡單元筒100的凸輪從動(dòng)件101如下所述配合到另一凸輪槽內(nèi)。
線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50是位于凸輪筒40的內(nèi)周上的筒。如下所述，線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50用來(lái)沿光軸A方向引導(dǎo)線性驅(qū)動(dòng)筒60。
線性驅(qū)動(dòng)筒60是位于線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50的內(nèi)周上的筒，并且設(shè)置成在相機(jī)200的拍攝狀態(tài)下在構(gòu)成透鏡鏡筒1的筒中最接近物體側(cè)。
線性驅(qū)動(dòng)筒60具有沿光軸方向設(shè)置在物體側(cè)或拍攝對(duì)象側(cè)的端部的已知透鏡擋板單元61。
透鏡擋板單元61用來(lái)在透鏡鏡筒1的容納狀態(tài)下保護(hù)第一透鏡單元L1的入射表面，并且包括前裝飾件62、擋板片63、葉片保持器64、驅(qū)動(dòng)環(huán)65和彈簧66。
擋板片63設(shè)置成可同步于驅(qū)動(dòng)環(huán)65的驅(qū)動(dòng)在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，并且在拍攝狀態(tài)下由彈簧66沿打開狀態(tài)方向偏置。當(dāng)透鏡鏡筒1轉(zhuǎn)換到縮回狀態(tài)時(shí)，透鏡擋板單元61受到與線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50一體形成的按壓部件51的按壓和驅(qū)動(dòng)。由此，擋板片63克服彈簧66的偏置力被驅(qū)動(dòng)到關(guān)閉狀態(tài)。另一方面，當(dāng)透鏡鏡筒1從縮回狀態(tài)轉(zhuǎn)換到拍攝狀態(tài)時(shí)，由線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50的按壓部件51產(chǎn)生的在驅(qū)動(dòng)環(huán)65上的壓力被釋放。由此，擋板片63由彈簧66轉(zhuǎn)換到打開狀態(tài)。
線性驅(qū)動(dòng)筒60包括第一透鏡單元室引導(dǎo)部件67。第一透鏡單元室引導(dǎo)部件67用來(lái)沿光軸A方向線性地引導(dǎo)插到線性驅(qū)動(dòng)筒60的內(nèi)周上的第一透鏡單元室70，如下所述。
第一透鏡單元室引導(dǎo)部件67包括連接件67a、支撐件67b和引導(dǎo)銷67c。
連接件67a形成為從與沿著光軸方向的圖像側(cè)相對(duì)的透鏡擋板單元61的表面向沿著光軸方向的圖像側(cè)突出。支撐件67b是連接到連接件67a的遠(yuǎn)端的板狀部。引導(dǎo)銷67c是圓柱形部，該圓柱形部從朝向沿著光軸方向的物體側(cè)的支撐件67b的表面向沿著光軸方向的物體側(cè)突出。
線性驅(qū)動(dòng)筒60具有設(shè)置在沿著光軸方向的圖像側(cè)上的外周表面上的凸輪從動(dòng)件68。如上所述，凸輪從動(dòng)件68配合到形成在凸輪筒40的內(nèi)周表面內(nèi)的凸輪槽。
第一透鏡單元室70是位于線性驅(qū)動(dòng)筒60的內(nèi)周上的環(huán)形構(gòu)件，并且在其內(nèi)周端部固定了第一透鏡單元L1。第一透鏡單元室70包括引導(dǎo)部71、引導(dǎo)孔72和螺紋部73。
引導(dǎo)部71是從第一透鏡單元室70的外周表面沿徑向向外突出的板狀部。
引導(dǎo)孔72是沿著第一透鏡單元室70的周向形成在引導(dǎo)部71的中部并且沿著第一透鏡單元室70的徑向延伸的槽。引導(dǎo)孔72具有朝向第一透鏡單元室70的外周開放的端部，并且設(shè)置到線性驅(qū)動(dòng)筒60的引導(dǎo)銷67c設(shè)置成穿過(guò)其中，如圖3所示。
螺紋部73形成在第一透鏡單元室70的外周表面而與引導(dǎo)部71徑向相對(duì)并且從第一透鏡單元室70的外周突出。螺紋部73包括未示出的內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋螺接到對(duì)焦透鏡致動(dòng)器80的第二對(duì)焦齒輪85，如下所述。
對(duì)焦透鏡驅(qū)動(dòng)部件80包括對(duì)焦馬達(dá)81和齒輪82。
對(duì)焦馬達(dá)81是由未示出的支撐件相對(duì)于線性驅(qū)動(dòng)筒60支撐的步進(jìn)馬達(dá)。在相機(jī)200的正常拍攝位置中，對(duì)焦馬達(dá)81設(shè)置在第一透鏡單元L1上方。應(yīng)當(dāng)理解，在本申請(qǐng)的說(shuō)明書中，措辭“在第一透鏡單元L1上方”指沿光軸A方向的位置與第一透鏡單元L1的位置重合。
在此實(shí)施方式中，對(duì)焦馬達(dá)81與第一透鏡單元L1相鄰，并且在相機(jī)200的正常拍攝位置，對(duì)焦馬達(dá)81設(shè)置在第一透鏡單元上方。對(duì)焦馬達(dá)81響應(yīng)來(lái)自未示出的給相機(jī)200設(shè)置的控制部件的對(duì)焦指令而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而沿光軸A方向驅(qū)動(dòng)第一透鏡單元室70。
對(duì)焦馬達(dá)81的輸出軸的軸向正交于光軸A，并且基本上平行于在相機(jī)200的正常拍攝位置下的水平面。
齒輪82包括錐齒輪83、第一對(duì)焦齒輪84和第二對(duì)焦齒輪85。
錐齒輪83壓配合到對(duì)焦馬達(dá)81的輸出軸的遠(yuǎn)端。
第一對(duì)焦齒輪84設(shè)置成與錐齒輪83相鄰，并且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本上平行于光軸A。第一對(duì)焦齒輪84包括與錐齒輪83嚙合的錐齒輪部和正齒輪部，并且用來(lái)將從對(duì)焦馬達(dá)81輸出的扭矩的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向改變大致90度。
第二對(duì)焦齒輪85是與第一對(duì)焦齒輪84的正齒輪部嚙合的正齒輪。未示出的螺桿壓配合到第二對(duì)焦齒輪85以隨著第二對(duì)焦齒輪85的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。螺桿螺接到與第一透鏡單元室70一起形成的螺紋部73。該螺桿是進(jìn)給螺桿，用于通過(guò)其轉(zhuǎn)動(dòng)沿光軸A方向驅(qū)動(dòng)第一透鏡單元室70。
VR單元90是已知的減振單元，用于通過(guò)響應(yīng)設(shè)置到相機(jī)200的未示出的傳感器的輸出，在正交于光軸A的平面內(nèi)，沿對(duì)應(yīng)于透鏡鏡筒1的俯仰和左右搖擺的方向偏移第二透鏡單元L2以保證目標(biāo)圖像的減振。
參照?qǐng)D1和5，VR單元90包括第二透鏡單元筒100、第二透鏡單元室110、蓋120、鋼珠130、一對(duì)減振致動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)部140、一對(duì)位置檢測(cè)器150和快門單元160。
第二透鏡單元筒100是位于凸輪筒40的內(nèi)周上的筒。第二透鏡單元筒100包括凸輪從動(dòng)件101、第二透鏡單元室支撐件102和凹入部103。
凸輪從動(dòng)件101形成在第二透鏡單元筒100的外周表面上，并且例如其數(shù)量為三個(gè)，沿著第二透鏡單元筒100的周向等角度地間隔開120度。凸輪從動(dòng)件101配合入形成在凸輪筒40的內(nèi)周表面中的凸輪槽。
第二透鏡單元室支撐件102是設(shè)置在第二透鏡單元筒100的內(nèi)周上的板狀部。第二透鏡單元室支撐件102具有形成在中心的開口，從而沒(méi)有阻斷從第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2入射的圖像光線的光路。
凹入部103通過(guò)使與沿光軸方向的物體側(cè)相對(duì)的第二透鏡單元室支撐件102的表面以從光軸A方向觀察為矩形的方式凹陷而得到。
第二透鏡單元室110的形狀類似于具有形成在中心的開口的板，在其邊緣，固定了第二透鏡單元L2。第二透鏡單元室110相對(duì)于第二透鏡單元筒100的第二透鏡單元室支撐件102設(shè)置在沿光軸方向的物體側(cè)。
第二透鏡單元室110具有凹陷部111，該凹陷部111通過(guò)矩形地切割從光軸A方向觀察與第二透鏡單元室支撐件102的凹入部103重合的部分而形成。
蓋120是大致盤狀的構(gòu)件，其在光軸方向的物體側(cè)設(shè)置到第二透鏡單元構(gòu)件110，并且固定到第二透鏡單元筒100。蓋120具有形成在中心的開口，從而不干涉第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2上入射的圖像光線的光路。
與第二透鏡單元室110類似，蓋120具有凹陷部121，該凹陷部121通過(guò)矩形地切割從光軸A方向觀察與第二透鏡單元室支撐件102的凹入部103重合的部分而形成。
鋼珠130分別設(shè)置在第二透鏡單元室支撐件102和第二透鏡單元室110之間以及第二透鏡單元室110和蓋120之間。鋼珠130設(shè)置成繞著光軸A等角度間隔地分開120度，并且例如總共六個(gè)。參照?qǐng)D5，設(shè)置到第二透鏡單元室支撐件102的三個(gè)鋼珠130中的一個(gè)沒(méi)有示出。鋼珠130用來(lái)在基本上正交于光軸A的平面內(nèi)可移動(dòng)地支撐第二透鏡單元腔110。
從光軸A方向觀察，蓋120在與鋼珠130重合的位置包括多個(gè)壓力彈簧122，例如三個(gè)。壓力彈簧122用來(lái)將鋼珠130壓到第二透鏡單元筒100，以限制第二透鏡單元室110的咔嗒聲(rattling)。
當(dāng)透鏡鏡筒1處于圖1所示的容納狀態(tài)時(shí)，包括第二透鏡單元筒100的凹入部103、第二透鏡單元室110的凹陷部111和蓋120的凹陷部121的空間設(shè)定為在沿著光軸A方向的位置與對(duì)焦馬達(dá)81的一部分重合。該設(shè)置在VR單元90內(nèi)的空間在下文稱為對(duì)焦馬達(dá)容納部91。
減振致動(dòng)器140是已知的音圈馬達(dá)(VCM)，音圈馬達(dá)包括線圈141、磁體142和軛143。參照?qǐng)D4，在相機(jī)200的正常拍攝位置，成對(duì)的線圈141、磁體142和軛143設(shè)置在光軸A下方，例如沿著第二透鏡單元筒100的圓周方向等角度間隔地分開90度。
線圈141是設(shè)置到第二透鏡單元室110的板狀的線圈或基板線圈。
磁體142和軛143設(shè)置到蓋120，其中磁體142設(shè)置成與線圈141相對(duì)。線圈141和磁體142沿著光軸A方向分隔開，從而不阻礙第二透鏡單元室110在正交于光軸A的平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)從相機(jī)200經(jīng)由未示出的柔性印刷電路(FPC)等供應(yīng)動(dòng)力而使電流通過(guò)線圈141時(shí)，減振致動(dòng)器140通過(guò)在線圈141和磁體142之間產(chǎn)生的電磁力在正交于光軸A的平面內(nèi)驅(qū)動(dòng)第二透鏡單元室110。
位置檢測(cè)器150包括霍爾元件151、磁體152和未示出的軛等?；魻栐?51設(shè)置到第二透鏡單元室110，與線圈141相鄰。磁體152和軛設(shè)置到第二透鏡單元筒100，與霍爾元件151相對(duì)?；魻栐?51和磁體152以與減振致動(dòng)器140的線圈141和磁體142類似的方式沿光軸A方向分隔開。
位置檢測(cè)器150響應(yīng)在霍爾元件151和磁體152之間的磁場(chǎng)的振動(dòng)，用來(lái)檢測(cè)第二透鏡單元室110在正交于光軸A的平面內(nèi)相對(duì)于第二透鏡單元筒100(靜止筒20)的位置。位置檢測(cè)器150的構(gòu)造不限于前述，而例如可以是具有發(fā)光二極管(LED)和感光二極管(PSD)的組合的已知位置檢測(cè)器構(gòu)造。
減振致動(dòng)器140和位置檢測(cè)器150設(shè)置成在容納狀態(tài)下沿光軸A方向的位置與對(duì)焦馬達(dá)81的位置重合。
快門單元160設(shè)置在第二透鏡單元L2的突起側(cè)。
快門單元160包括用于調(diào)節(jié)曝光時(shí)間的未示出的扇形件(sectors)或快門屏(screens)和用于驅(qū)動(dòng)光圈來(lái)調(diào)節(jié)通光量的一對(duì)快門馬達(dá)161。例如，快門馬達(dá)161根據(jù)設(shè)置到相機(jī)200的未示出的快門釋放開關(guān)等的操作受到驅(qū)動(dòng)。
快門馬達(dá)161安裝到快門單元基部162，快門單元基部162相對(duì)于第二透鏡單元筒100支撐扇形件、光圈等。參照?qǐng)D3，在相機(jī)200的正常拍攝位置，快門馬達(dá)161設(shè)置在光軸A上方的區(qū)域，相對(duì)于與光軸A交叉的豎直線或?qū)ΨQ軸軸對(duì)稱。
從光軸A方向觀察，快門馬達(dá)161設(shè)置成在其間夾有對(duì)焦馬達(dá)容納部91，并且快門馬達(dá)161定位成當(dāng)將透鏡鏡筒1從拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換為縮回狀態(tài)時(shí)，不與對(duì)焦馬達(dá)81所穿過(guò)的區(qū)域重合。
從光軸A方向觀察，快門馬達(dá)161定位成不與設(shè)置到VR單元90的減振致動(dòng)器140和位置檢測(cè)器150重合。此外，參照?qǐng)D1，快門馬達(dá)161設(shè)置成在縮回狀態(tài)下沿光軸方向的部分位置與對(duì)焦馬達(dá)81的位置重合。
接下來(lái)，描述從縮回狀態(tài)轉(zhuǎn)換到拍攝狀態(tài)期間透鏡鏡筒1的操作。
對(duì)于相機(jī)200，當(dāng)例如攝影師等使用者開啟未示出的電源開關(guān)時(shí)，馬達(dá)的輸出軸22轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，中間筒30通過(guò)靜止筒20的凸輪槽的引導(dǎo)被驅(qū)動(dòng)到沿光軸方向的物體側(cè)。
當(dāng)中間筒30被驅(qū)動(dòng)到沿光軸方向的物體側(cè)時(shí)，凸輪筒40通過(guò)中間筒30的凸輪槽的引導(dǎo)被驅(qū)動(dòng)到沿光軸方向的物體側(cè)。
根據(jù)凸輪筒40的移動(dòng)，第二透鏡單元筒100也移動(dòng)到沿光軸方向的圖像側(cè)。此時(shí)，第二透鏡單元筒100通過(guò)線性驅(qū)動(dòng)鍵36的引導(dǎo)沿光軸A方向線性地移動(dòng)。
當(dāng)凸輪筒被驅(qū)動(dòng)到沿光軸方向的物體側(cè)時(shí)，線性驅(qū)動(dòng)筒60和第一透鏡單元室70通過(guò)凸輪筒40和線性驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)筒50的凸輪槽的引導(dǎo)線性地移動(dòng)到沿光軸方向的物體側(cè)。由此，透鏡擋板單元61從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換到打開狀態(tài)，從而相機(jī)200變成拍攝狀態(tài)。
當(dāng)使用者在拍攝狀態(tài)下關(guān)閉電源開關(guān)時(shí)，馬達(dá)的輸出軸22沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而筒移動(dòng)到與前述相反的沿光軸方向的圖像側(cè)。此時(shí)，參照?qǐng)D1，對(duì)焦馬達(dá)81基本平行于光軸A移動(dòng)，并且部分地容納在設(shè)置到VR單元90的對(duì)焦馬達(dá)容納部91中。此時(shí)，第一透鏡L1和第二透鏡L2沿著光軸A方向相對(duì)移動(dòng)而轉(zhuǎn)換到容納狀態(tài)，從而構(gòu)成了透鏡鏡筒1的各筒和馬達(dá)用作透鏡單元轉(zhuǎn)換部件。
如上所述，在此實(shí)施方式中，透鏡鏡筒1和相機(jī)200實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的提供具有減振單元的透鏡鏡筒，其允許透鏡鏡筒在容納狀態(tài)下沿光軸方向減少尺寸，以及提供如下所述包括這種透鏡鏡筒的成像裝置。攝影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成具有兩組構(gòu)造，包括用作對(duì)焦透鏡的第一透鏡單元L1和用作防止圖像模糊透鏡的第二透鏡單元L2。在縮回狀態(tài)，與第一透鏡單元L1相鄰設(shè)置的對(duì)焦馬達(dá)81容納在設(shè)置到減振單元90的對(duì)焦馬達(dá)容納部91內(nèi)。
在此實(shí)施方式中，透鏡鏡筒1和相機(jī)200產(chǎn)生了如下效果1)時(shí)焦馬達(dá)容納部91或空間設(shè)置到VR單元90(第二透鏡單元筒100、第二透鏡單元室110和蓋120)。在透鏡鏡筒1的縮回狀態(tài)下，部分對(duì)焦馬達(dá)81容納在對(duì)焦馬達(dá)容納部91內(nèi)，從而對(duì)焦馬達(dá)81和VR單元90的位置沿光軸方向彼此重合。這允許在縮回狀態(tài)下沿光軸方向減少透鏡鏡筒1的尺寸。
2)典型的對(duì)焦馬達(dá)構(gòu)造成沿著輸出軸方向的尺寸大于徑向尺寸或直徑以增加輸出扭矩。另一方面，在此實(shí)施方式中，透鏡鏡筒1構(gòu)造成使對(duì)焦馬達(dá)81的輸出軸正交于光軸A，由此允許沿光軸A方向減少透鏡鏡筒1的尺寸。
3)從光軸A方向觀察，快門馬達(dá)161設(shè)置成不與對(duì)焦馬達(dá)容納部91重合。此外，快門馬達(dá)161設(shè)置成在縮回狀態(tài)下沿光軸A方向的部分位置與對(duì)焦馬達(dá)81(對(duì)焦馬達(dá)容納部91)的位置重合。這允許第二透鏡單元室100的凹入部103沿深度方向的尺寸增加。由此，對(duì)焦馬達(dá)81和VR單元90的重合量可增加，導(dǎo)致在容納狀態(tài)下第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2的更緊密的設(shè)置。這允許在縮回狀態(tài)下沿光軸A方向進(jìn)一步減少透鏡鏡筒1的尺寸。
4)從光軸A方向觀察，減振致動(dòng)器140和位置檢測(cè)器150設(shè)置成不與對(duì)焦馬達(dá)容納部91重合。此外，減振致動(dòng)器140和位置檢測(cè)器150設(shè)置成在容納狀態(tài)下沿光軸A方向的位置與對(duì)焦馬達(dá)81的位置重合。這允許沿光軸A方向減少VR單元90(透鏡鏡筒1)的尺寸。
5)攝影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成具有兩組構(gòu)造。與例如具有三組構(gòu)造的攝影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡鏡筒相比，這允許在縮回狀態(tài)下減少透鏡鏡筒1的厚度。這還允許減少相機(jī)200的總重量。此外，因零部件數(shù)量的減少還導(dǎo)致制造成本的降低。
(變例)應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于上述優(yōu)選實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可做出多種改進(jìn)和改變。
1)在實(shí)施方式中，設(shè)置到透鏡鏡筒和成像裝置的攝影光學(xué)系統(tǒng)包括兩組構(gòu)造的變焦透鏡。但并不限制于兩組構(gòu)造，例如，攝影光學(xué)系統(tǒng)可以是三組或四組構(gòu)造。透鏡單元的設(shè)計(jì)可根據(jù)情況改變。例如，與實(shí)施方式相反，第一透鏡單元可用作減振光學(xué)系統(tǒng)，而第二透鏡單元可用來(lái)進(jìn)行對(duì)焦。
2)在實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸設(shè)置成在成像裝置的正常拍攝位置基本上平行于水平面。不限于此，驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸的方向例如可平行于第一透鏡鏡筒的徑向。
3)在實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸的軸向正交于光軸。不限于此，驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸的軸向可平行于光軸。在此變例中，同樣，在第二透鏡單元支撐件的至少部分位置在透鏡鏡筒的容納狀態(tài)下與驅(qū)動(dòng)部件的位置重合的情況下，在容納狀態(tài)下沿光軸方向透鏡鏡筒的尺寸可減少。
4)在實(shí)施方式中，成像裝置是數(shù)碼相機(jī)。不限于此，成像裝置例如可以是膠卷相機(jī)或用于記錄運(yùn)動(dòng)圖像的電影攝影機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種透鏡鏡筒，包括靜止部件；第一透鏡單元，其相對(duì)于所述靜止部件沿光軸方向可移動(dòng)地設(shè)置；第二透鏡單元，其相對(duì)于所述第一透鏡單元沿所述光軸方向設(shè)置；驅(qū)動(dòng)部件，其相對(duì)于所述靜止部件沿所述光軸方向驅(qū)動(dòng)所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元中的一個(gè)，并且在轉(zhuǎn)換到容納狀態(tài)期間與所述第一透鏡單元一起朝向所述第二透鏡單元移動(dòng)；以及減振部件，其在基本正交于所述光軸的平面內(nèi)移動(dòng)所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元中的另一個(gè)，從而在所述容納狀態(tài)下所述另一個(gè)的至少一部分的位置沿所述光軸方向與所述驅(qū)動(dòng)部件的位置重合。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，還包括透鏡單元轉(zhuǎn)換部件，其沿所述光軸方向相對(duì)地移動(dòng)所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元以將所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元轉(zhuǎn)換到所述容納狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其中所述驅(qū)動(dòng)部件包括具有輸出軸的馬達(dá)，其中所述輸出軸的軸向基本上正交于所述光軸。
4.如權(quán)利要求3所述的透鏡鏡筒，還包括齒輪部件，其將由所述馬達(dá)提供并且繞著其輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)槔@著基本正交于所述光軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩。
5.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其中所述減振部件包括容納部件，所述容納部件在所述透鏡鏡筒處于所述容納狀態(tài)時(shí)容納所述驅(qū)動(dòng)部件。
6.如權(quán)利要求5所述的透鏡鏡筒，其中所述容納部件包括具有形成在所述減振部件內(nèi)的凹入部和凹陷部中的一個(gè)的空間。
7.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，還包括具有快門單元驅(qū)動(dòng)部件的快門單元，其中在所述容納狀態(tài)下沿所述光軸方向至少部分快門單元的位置與所述驅(qū)動(dòng)部件的位置重合。
8.如權(quán)利要求7所述的透鏡鏡筒，其中所述快門單元驅(qū)動(dòng)部件設(shè)置成當(dāng)所述透鏡鏡筒從拍攝狀態(tài)轉(zhuǎn)換到縮回狀態(tài)時(shí)，所述快門單元驅(qū)動(dòng)部件在基本上正交于所述光軸方向的平面內(nèi)不與所述驅(qū)動(dòng)部件所通過(guò)的區(qū)域重合。
9.如權(quán)利要求7所述的透鏡鏡筒，其中所述減振部件包括減振驅(qū)動(dòng)部件和位置檢測(cè)部件，所述減振驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)所述第一透鏡單元和第二透鏡單元中的另一個(gè)，所述位置檢測(cè)部件用于檢測(cè)所述第一透鏡單元和第二透鏡單元中的所述另一個(gè)相對(duì)于所述靜止部件的位置，其中在所述容納狀態(tài)下，沿所述光軸方向，所述減振驅(qū)動(dòng)部件和所述位置檢測(cè)部件的至少一部分的位置與所述驅(qū)動(dòng)部件和所述快門單元驅(qū)動(dòng)部件中的至少一個(gè)的位置重合。
10.如權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其中所述第一透鏡單元沿所述光軸方向設(shè)置在包括所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元的光學(xué)系統(tǒng)中的物體側(cè)，其中所述第一透鏡單元通過(guò)沿所述光軸方向移動(dòng)進(jìn)行對(duì)焦。
11.一種包括如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的透鏡鏡筒的成像裝置。
12.一種透鏡鏡筒，包括靜止部件；透鏡單元，其相對(duì)于所述靜止部件沿光軸方向可移動(dòng)地設(shè)置；以及驅(qū)動(dòng)部件，其設(shè)置在所述透鏡單元上，所述驅(qū)動(dòng)部件相對(duì)于所述靜止部件沿所述光軸方向驅(qū)動(dòng)所述透鏡單元，其中所述驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸的軸向基本正交于所述光軸。
13.如權(quán)利要求12所述的透鏡鏡筒，其中所述透鏡單元沿所述光軸方向設(shè)置在物體側(cè)，其中所述透鏡單元通過(guò)沿所述光軸方向移動(dòng)進(jìn)行對(duì)焦。
14.一種包括如權(quán)利要求12或13所述的透鏡鏡筒的成像裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有減振單元的透鏡鏡筒，其允許在容納狀態(tài)下沿光軸方向減少透鏡鏡筒的尺寸，以及提供了包括這種透鏡鏡筒的成像裝置。該透鏡鏡筒包括第一透鏡單元和第二透鏡單元；相對(duì)于靜止部件沿光軸方向驅(qū)動(dòng)第一透鏡單元和第二透鏡單元中的一個(gè)的驅(qū)動(dòng)部件，該驅(qū)動(dòng)部件在轉(zhuǎn)換到容納狀態(tài)期間驅(qū)動(dòng)第一透鏡單元和第二透鏡單元中的一個(gè)而使其彼此接近；以及在基本正交于光軸的平面內(nèi)移動(dòng)另一個(gè)透鏡單元的減振部件，從而在容納狀態(tài)下另一個(gè)透鏡單元的位置的至少一部分沿光軸方向與驅(qū)動(dòng)部件的位置重合。
文檔編號(hào)G02B7/02GK101051108SQ20071008739
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者飯島周司, 尾崎隆雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康