CN101288012B - 透镜单元和透镜驱动装置 - Google Patents
透镜单元和透镜驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101288012B CN101288012B CN2006800384128A CN200680038412A CN101288012B CN 101288012 B CN101288012 B CN 101288012B CN 2006800384128 A CN2006800384128 A CN 2006800384128A CN 200680038412 A CN200680038412 A CN 200680038412A CN 101288012 B CN101288012 B CN 101288012B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- sliding part
- main sliding
- guide member
- along
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
- G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/02—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers moving lens along baseboard
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/10—Power-operated focusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
本发明提供一种不会加大对透镜间距的限制、可实现透镜的平滑变位、并可抑制透镜的位置精度下降的透镜单元和透镜驱动装置。第一~第三引导部件(25~27)具有第一~第三轴线(31~33),第一~第三轴线(31~33)平行配置。第一透镜保持体(28)利用第一保持部来保持第一透镜(35),通过第一主滑动部(37)在第一引导部件(25)上滑动而被引导,并通过第一副滑动部(38)在第三引导部件(27)上滑动而被引导。第二透镜保持体(29)利用第二保持部将第二透镜(45)与第一透镜(35)同轴地保持,通过第二主滑动部(47)在第二引导部件(26)上滑动而被引导,并通过第二副滑动部(48)在第三引导部件(27)上滑动而被引导。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于使透镜变位的透镜单元。
另外,本发明还涉及包括所述透镜单元在内的透镜驱动装置。
背景技术
在摄像装置中,通过同轴状地设置多个透镜,并使各透镜中的任一个沿着它们的光轴方向变位,可实现光学变焦。作为使透镜变位的技术,众所周知的是下述的第一~第五的现有技术。
第1现有技术在日本专利特开2001-242366号公报中进行了公开。在第1现有技术中,利用电磁马达进行旋转的丝杠和导轴平行地配置。透镜座包括保持透镜的保持部和供丝杠插通而螺合的螺合部。透镜座利用导轴绕丝杠的旋转受到限制。若利用电磁马达使丝杠旋转,则透镜座在沿着丝杠的方向上变位。
在这种第1现有技术中,利用丝杠和导轴来维持透镜座的姿态。当像这样利用丝杠来维持透镜座的姿态时,丝杠与螺合部之间的摩擦阻力大。由于丝杠与螺合部之间的摩擦阻力大,因此丝杠很难旋转,或者丝杠不再旋转。在这种第1现有技术中,存在无法使透镜座、以及被该透镜座保持的透镜平滑变位的问题。另外,在丝杠或是与压电元件结合的棒状部件那样的驱动力传递部件与对其进行定位或引导的部件之间需要有间隙。因此,当利用驱动力传递部件来维持透镜座的姿态时,很难高精度地维持透镜座的姿态。
图12是简化表示第2现有技术的透镜单元的结构的立体图。在第2现有技术中,第一引导部件1与第二引导部件2平行配置。
第一透镜保持体3包括保持第一透镜4的第一保持部5、第一主滑动部6和第一副滑动部7。第一透镜保持体3通过第一主滑动部6被第一引导部件1引导,并通过第一副滑动部7被第二引导部件2引导,设置成可沿第一及第二引导部件1、2变位。
第二透镜保持体8包括将第二透镜9与第一透镜4同轴地保持的第二保持部10、第二主滑动部11和第二副滑动部12。第二透镜保持体8通过第二主滑动部11被第一引导部件1引导,并通过第二副滑动部12被第二引导部件2引导,设置成可沿第一及第二引导部件1、2变位。
在该第2现有技术中,为了使第一主滑动部6相对于第一引导部件1平滑滑动,使第一主滑动部6形成为在沿着第一引导部件1的方向上延伸。第一主滑动部6在沿着第一引导部件1的方向上的长度越长,姿态就越稳定,并越容易滑动。另外,为了使第二主滑动部11相对于第二引导部件2平滑滑动,使第二主滑动部11形成为在沿着第一引导部件1的方向上延伸。第二主滑动部11在沿着第一引导部件1的方向上的长度越长,姿态就越稳定,并越容易滑动。第二主滑动部11设置成比第二透镜9更向第一保持部5侧突出。
在这种第2现有技术中,第一主滑动部6和第二主滑动部11被同一个引导部件引导,且第二主滑动部11比第二透镜9更向第一保持部5侧突出。因此,在使第一透镜4与第二透镜9靠近时,第一主滑动部6与第二主滑动部11产生干涉,从而存在无法使第一透镜4与第二透镜9充分靠近的问题。
图13是简化表示第3现有技术的透镜单元的结构的立体图。图14是表示沿图13的箭头15方向看到的侧视图。由于第3现有技术的透镜单元与第2现有技术的透镜单元类似,因此对相同的部分标记相同的符号并省略其说明。
在第3现有技术中,第一主滑动部6设置成比第一透镜4更向与第二保持部10相反的一侧突出,第二主滑动部11设置成比第二透镜9更向与第一保持部5相反的一侧突出,第一引导部件1的两端部和第二引导部件2的两端部固定在框体16上。
在这种第三现有技术中,第一主滑动部6设置成比第一透镜4更向与第二保持部10相反的一侧突出,第二主滑动部11设置成比第二透镜9更向与第一保持部5相反的一侧突出。因此,在使第一透镜4与第二透镜9背离时,第一主滑动部6与框体16干涉,且第二主滑动部11与框体16干涉,因此存在无法使第一透镜4与第二透镜9之间充分背离的问题。
第4现有技术在日本专利特开2002-131611号公报中进行了公开。在第4现有技术中,第一~第三引导轴平行配置。第一可动透镜架包括保持第一透镜的第一保持部、在第一引导轴上滑动的第一引导衬套部和在第二引导轴上滑动的第一止转部。第二可动透镜架包括保持第二透镜的第二保持部、在第二引导轴上滑动的第二引导衬套部和在第三引导轴上滑动的第二止转部。第一引导衬套部比第一透镜更向第二保持部侧突出。第二引导衬套部比第二透镜更向第一保持部侧突出。
在这种第4现有技术中,第二引导衬套部和第一止转部一起在同一个的引导轴上滑动,且第二引导衬套部比第二透镜更向第一保持部侧突出。因此,当使第一透镜与第二透镜靠近时,第二引导衬套部与第一止转部干涉,因此存在无法使第一透镜与第二透镜充分靠近的问题。
第5现有技术与第4现有技术一样,在日本专利特开2002-131611号公报中进行了公开。在第5现有技术中,第一~第四引导轴平行配置。第一可动透镜架包括保持第一透镜的第一保持部、在第一引导轴上滑动的第一引导衬套部和在第二引导轴上滑动的第一止转部。第二可动透镜架包括保持第二透镜的第二保持部、在第三引导轴上滑动的第二引导衬套部和在第四引导轴上滑动的第二止转部。第一引导衬套部比第一透镜更向第二保持部侧突出。第二引导衬套部比第二透镜更向第一保持部侧突出。
这种第5现有技术虽可解决上述第4现有技术的问题,但由于第一引导衬套部和第二引导衬套部在不同的引导轴上滑动,且第一止转部和第二止转部在不同的引导轴上滑动,因此各引导轴的安装误差累计,从而存在透镜的位置精度下降的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不会加大对透镜间距的限制、可实现透镜的平滑变位、并可抑制透镜的位置精度下降的透镜单元和透镜驱动装置。
本发明是一种包括具有第一轴线的第一引导部件、具有与第一轴线平行的第二轴线的第二引导部件、以及具有与第一轴线及第二轴线平行的第三轴线的第三引导部件的透镜单元,其特征在于,包括:
第一透镜保持体,该第一透镜保持体具有沿第一引导部件滑动并被引导的第一主滑动部、以及沿第三引导部件滑动而被引导且在沿着第一轴线的方向上比第一主滑动部小的第一副滑动部;以及
第二透镜保持体,该第二透镜保持体具有沿第二引导部件上滑动并被引导的第二主滑动部、以及沿第三引导部件上滑动而被引导且在沿着第二轴线的方向上比第二主滑动部小的第二副滑动部。
另外,本发明的特征在于,第一主滑动部设置成比第一透镜更向第二保持部侧突出。
另外,本发明的特征在于,第二主滑动部设置成比第二透镜更向第一保持部侧突出。
另外,本发明的特征在于,第一透镜保持体还具有第一加强部,该第一加强部用于加强第一主滑动部与第一保持部之间的连结部位。
另外,本发明的特征在于,第二透镜保持体还具有第二加强部,该第二加强部用于加强第二主滑动部与第二保持部之间的连结部位。
另外,本发明的特征在于,第一引导部件及第二引导部件与同一个部件连结。
另外,本发明的特征在于,对于第一透镜保持体,当在与第一轴线垂直的面上进行了垂直投影时,第一主滑动部的区域面积小于第一保持部的区域面积。
另外,本发明的特征在于,对于第二透镜保持体,当在与第二轴线垂直的面上进行了垂直投影时,第二主滑动部的区域面积小于第二保持部的区域面积。
另外,本发明的特征在于,第一引导部件形成为圆柱状,第一主滑动部形成为圆筒状,且供第一引导部件插通,在将第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸设为L1[m]、将第一主滑动部的内径设为D1[m]、将第一引导部件的外径设为d1[m]、并将第一透镜保持体的倾角的允许值设为α1[rad]时,选择第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸以使L1>(D1·cosα1-d1)/sinα1成立。
另外,本发明的特征在于,第二引导部件形成为圆柱状,第二主滑动部形成为圆筒状,且供第二引导部件插通,在将第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸设为L2[m]、将第二主滑动部的内径设为D2[m]、将第二引导部件的外径设为d2[m]、并将第二透镜保持体的倾角的允许值设为α2[rad]时,选择第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸以使L2>(D2·cosα2-d2)/sinα2成立。
另外,本发明是一种透镜驱动装置,其特征在于,包括:上述透镜单元、驱动第一透镜保持体沿第一轴线及第三轴线变位的第一驱动机构、以及驱动第二透镜保持体沿第二轴线及第三轴线变位的第二驱动机构。
另外,本发明的特征在于,第一驱动机构包括:设置成可沿第一轴线变位并与第一透镜保持体抵接、将第一透镜保持体朝着第一轴线方向上的一方推压的第一推压片;驱动第一推压片沿第一轴线变位的第一驱动源;以及将第一透镜保持体朝着第一轴线方向上的另一方弹性推压的第一弹力产生机构。
另外,本发明的特征在于,第一弹力产生机构为压缩螺旋弹簧,该压缩螺旋弹簧被外嵌在第一引导部件上。
另外,本发明的特征在于,当将第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸设为L1[m]、将第一引导部件与第一主滑动部之间的静摩擦系数设为μ1、将第一推压片的朝着第一轴线方向上的一方的推力设为F1[N]、将所述推力的作用点与第一轴线之间的距离设为h11[m]、将第一轴线与第三轴线之间的距离设为h21[m]、并将第三引导部件与第一副滑动部之间的滑动阻力设为W1[N]时,选择第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸以使L1>2·μ1·(F1·h11+W1·h21)/(F1-W1)成立。
另外,本发明的特征在于,第二驱动机构包括:设置成可沿第二轴线变位并与第二透镜保持体抵接、将第二透镜保持体朝着第二轴线方向上的一方推压的第二推压片;驱动第二推压片沿第二轴线变位的第二驱动源;以及将第二透镜保持体朝着第二轴线方向上的另一方弹性推压的第二弹力产生机构。
另外,本发明的特征在于,第二弹力产生机构为压缩螺旋弹簧,该压缩螺旋弹簧被外嵌在第二引导部件上。
另外,本发明的特征在于,当将第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸设为L2[m]、将第二引导部件与第二主滑动部之间的静摩擦系数设为μ2、将第二推压片的朝着第二轴线方向上的一方的推力设为F2[N]、将所述推力的作用点与第二轴线之间的距离设为h12[m]、将第二轴线与第三轴线之间的距离设为h22[m]、并将第三引导部件与第二副滑动部之间的滑动阻力设为W2[N]时,选择第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸以使L2>2·μ2·(F2·h12+W2·h22)/(F2-W2)成立。
附图说明
本发明的目的、特点和优点将通过下面的详细说明和附图而得以明确。
图1是表示本发明一实施形态的透镜单元21的结构的立体图。
图2是透镜单元21的俯视图。
图3是表示第一透镜保持体28的立体图。
图4是透镜单元21的立体图。
图5是沿图2的剖面线S5-S5看到的剖视图。
图6是表示摄像装置24的外观的立体图。
图7是分解表示摄像装置24的分解立体图。
图8是透镜驱动装置76的立体图。
图9是透镜驱动装置76的剖视图。
图10是示意地放大表示第一主滑动部37和第一副滑动部38的图。
图11是示意地放大表示第一主滑动部37的图。
图12是简化表示第2现有技术的透镜单元的结构的立体图。
图13是简化表示第3现有技术的透镜单元的结构的立体图。
图14是表示沿图13的箭头15方向看到的侧视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的较佳实施形态进行详细说明。
图1是表示本发明一实施形态的透镜单元21的结构的立体图。图2是透镜单元21的俯视图。在图1和图2中省略了盖部件22。在图1中切去了框体23的一部分。
本实施形态的透镜单元21构成装设在数码相机等便携设备上的摄像装置24的一部分。透镜单元21包括第一引导部件25、第二引导部件26、第三引导部件27、第一透镜保持体28、第二透镜保持体29、框体23和盖部件22(参照图4)。
第一引导部件25具有第一轴线31。在第一引导部件25上形成有沿第一轴线31的方向延伸的第一引导部。第一引导部的与第一轴线31垂直的截面形状在沿第一轴线31的方向上相同。在本实施形态中,第一引导部件25形成为圆柱状,该第一引导部件25的沿第一轴线31方向的两端部之间的中间部为第一引导部。
第二引导部件26具有与第一轴线31平行的第二轴线32。在第二引导部件26上形成有沿第二轴线32的方向延伸的第二引导部。第二引导部的与第二轴线32垂直的截面形状在沿第二轴线32的方向上相同。在本实施形态中,第二引导部件26形成为圆柱状,该第二引导部件26的沿第二轴线32方向的两端部之间的中间部为第二引导部。
第三引导部件27具有与第一及第二轴线31、32平行的第三轴线33。在第三引导部件27上形成有沿第三轴线33的方向延伸的第三引导部。第三引导部的与第三轴线33垂直的截面形状在沿第三轴线33的方向上相同。在本实施形态中,第三引导部件27形成为圆柱状,该第三引导部件27的沿第三轴线33方向的两端部之间的中间部为第三引导部。
在本实施形态中,在从包含第一及第二轴线31、32在内的平面偏离的位置上配置第三轴线33。第一轴线31与第二轴线33之间的距离和第二轴线32与第三轴线33之间的距离相同或大致相同。
在本实施形态中,将沿第一~第三轴线31~33的方向称作第一方向A。在此,将与第一方向A垂直的面与第一轴线31的交点作为第一交点,将与第一方向A垂直的面与第二轴线32的交点作为第二交点,将与第一方向A垂直的面与第三轴线33的交点作为第三交点。此时,将沿连接第一交点与第二交点的线段的方向称作第二方向B,将从第一交点向第二交点的方向称作第二方向一方B1,将与其相反的方向称作第二方向另一方B2。另外,从第三交点作连接第一交点与第二交点的线段的垂线,将沿该垂线的方向称作第三方向C,将从所述线段与垂线的交点向第三交点的方向称作第三方向一方C1,将与其相反的方向称作第三方向另一方C2。
图3是表示第一透镜保持体28的立体图。第一透镜保持体28包括:保持第一透镜35的第一保持部36、第一主滑动部37、在第一方向A上具有比第一主滑动部37小的尺寸的第一副滑动部38、以及用于加强第一主滑动部37与第一保持部36之间的连结部位的第一加强部39(参照图2)。第一透镜保持体28设置成可沿第一方向A变位,在第一引导部件25被插入第一主滑动部37内的状态下,第一主滑动部37在第一引导部件25上滑动而被引导,在第三引导部件27被插入第一副滑动部38内的状态下,第一副滑动部38在第三引导部件27上滑动而被引导。
第一保持部36在第三方向C上位于第一引导部件25与第三引导部件27之间。第一保持部36呈板状。在第一保持部36上形成有沿其厚度方向贯穿的第一贯穿孔41,在该第一贯穿孔41中设置第一透镜35。第一保持部36的厚度方向和第一透镜35的光轴方向与第一方向A平行。
第一主滑动部37与第一保持部36弯曲相连,沿第一方向A延伸。第一主滑动部37形成为圆筒状,供第一引导部件25插入。在本实施形态中,第一主滑动部37设置成比第一透镜35更向第一方向一方A1突出。
第一副滑动部38与第一保持部36相连。第一副滑动部38在第一方向A上设置于与第一保持部36相同的位置。第一副滑动部38从第一方向A看的形状大致形成为U字状,供第三引导部件27插入。
第一副滑动部38包括:与第一保持部36相连的第一基部42、与第一基部42相连并从绕第一轴线31的周向的一方与第三引导部件27抵接的第一周向一方抵接部43、以及与第一基部42相连并从绕第一轴线31的周向的另一方与第二引导部件26抵接的第一周向另一方抵接部44。第一副滑动部38在绕第一轴线31的旋转半径方向的外方开放,由此,可允许第一轴线31与第三轴线33之间的距离误差。
第一加强部39由将第一保持部36上的第一主滑动部37的附近部分与第一主滑动部37上的第一保持部36的附近部分连结的肋来实现。由于这种第一加强部39使第一主滑动部37与第一保持部36之间的连结部位加强,因此可避免第一透镜保持体28因掉落等所导致的碰撞时的冲击而破损的不良情况。
对于第一透镜保持体28,当在与第一方向A垂直的面上进行了垂直投影时,第一主滑动部37的区域面积小于第一保持部36的区域面积。由于这样形成第一透镜保持体28,因此即使第一引导部件25与第二引导部件26之间的距离较小,在使第一透镜35与第二透镜45靠近时也可避免第一主滑动部37与下述的第二主滑动部47干涉的不良情况。
再次参照图1,第二透镜保持体29包括:将第二透镜45与第一透镜35同轴地保持的第二保持部46、第二主滑动部47、在第一方向A上具有比第二主滑动部47小的尺寸的第二副滑动部48、以及用于加强第二主滑动部47与第二保持部46之间的连结部位的第二加强部49(参照图2)。第二透镜保持体29设置成可沿第一方向A变位,在第二引导部件26被插入第二主滑动部47内的状态下,第二主滑动部47在第二引导部件26上滑动而被引导,在第三引导部件27被插入第二副滑动部48内的状态下,第二副滑动部48在第三引导部件27上滑动而被引导。
第二保持部46在第三方向C上位于第二引导部件26与第三引导部件27之间,设置成比第一保持部36更靠第一方向另一方A2。第二保持部46呈板状。在第二保持部46上形成有沿其厚度方向贯穿的第二贯穿孔51,在该第二贯穿孔51中设置第二透镜45。第二保持部46的厚度方向和第二透镜45的光轴方向与第一方向A平行。
第二主滑动部47与第二保持部46弯曲相连,沿第一方向A延伸。第二主滑动部47形成为圆筒状,供第二引导部件26插入。在本实施形态中,第二主滑动部47设置成比第二透镜45更向第一方向一方A1突出。
第二副滑动部48与第二保持部46相连。第二副滑动部48在第一方向A上设置于与第二保持部46相同的位置。第二副滑动部48从第一方向A看的形状大致形成为U字状,供第三引导部件27插入。
第二副滑动部48包括:与第二保持部46相连的第一基部52、与第二基部52相连并从绕第二轴线32的周向的一方与第二引导部件26抵接的第二周向一方抵接部53、以及与第二基部52相连并从绕第二轴线32的周向的另一方与第三引导部件27抵接的第二周向另一方抵接部54。第二副滑动部48在绕第二轴线32的旋转半径方向的外方开放,由此,可允许第二轴线32与第三轴线33之间的距离误差。
第二加强部49由将第二保持部46上的第二主滑动部47的附近部分与第二主滑动部47上的第二保持部46的附近部分连结的肋来实现。由于这种第二加强部49使第二主滑动部47与第二保持部46之间的连结部位加强,因此可避免第二透镜保持体29因掉落等所导致的碰撞时的冲击而破损的不良情况。
对于第二透镜保持体29,当在与第一方向A垂直的面上进行了垂直投影时,第二主滑动部47的区域面积小于第二保持部46的区域面积。由于这样形成第二透镜保持体29,因此即使第一引导部件25与第二引导部件26之间的距离较小,在使第一透镜35与第二透镜45靠近时也可避免第一主滑动部37与第二主滑动部47干涉的不良情况。
在本实施形态中,在第一主滑动部37上形成有供第一引导部件25插通的第一插通孔,在第一副滑动部38上形成有供第三引导部件27嵌入的第一嵌合槽。另外,在第二主滑动部47上形成有供第二引导部件26插通的第二插通孔,在第二副滑动部48上形成有供第三引导部件27嵌入的第二嵌合槽。
第一及第二插通孔的内周面在公差范围内形成为比第一及第二引导部件25、26的外周面稍大,第一及第二嵌合槽的内周面在公差范围内形成为比第三引导部件27的外周面稍大。
由于这样形成第一及第二插通孔和第一及第二嵌合槽,因此第一透镜保持体28可以在第一引导部件25被插入第一主滑动部37内且第三引导部件27被插入第一副滑动部38内的状态下沿第一方向A变位,第二透镜保持体29可以在第二引导部件26被插入第二主滑动部47内且第三引导部件27被插入第二副滑动部48内的状态下沿第一方向A变位。
另外,由于如上所述地形成第一及第二插通孔,因此当第一及第二透镜保持体28、29沿第一方向A变位时,第一及第二引导部件25、26的处于下述区域的周向上的至少一部分与第一及第二插通孔的内周面接触,该区域是面对所述各插通孔的变位方向上游侧的端部和下游侧的端部的区域。在这种状态下,第一及第二主滑动部37、47在第一及第二滑动部件25、26上滑动地被引导。
图4是透镜单元21的立体图。图5是沿图2的剖面线S5-S5看到的剖视图。图4表示的是拆下了盖部件22的状态。图5中省略了第一及第二透镜保持体28、29。
框体23包括:形成为大致矩形板状的底部56、与底部56的短边侧一侧部弯曲相连并竖立设置在底部56厚度方向的一方上的第一侧壁部57、与底部56的短边侧另一侧部弯曲相连并竖立设置在底部56厚度方向的一方上的第二侧壁部58、以及与底部56的长边侧一侧部弯曲相连并竖立设置在底部56厚度方向的一方上的第三侧壁部59。由这些各部56~59形成收容空间。框体23使用金属模具一体成形。
在这种框体23内设置第一及第二透镜保持体28、29。由于框体23的与底部56相反的一侧以及与第三侧壁部59相反的一侧开放,因此第一及第二透镜保持体28、29和第一~第三引导部件25~27的装配作业容易。
在本实施形态中,第一方向A与底部56的长度方向平行,第二方向B与底部56的宽度方向平行,第三方向C与底部56的宽度方向平行。
底部56相对于第一及第二透镜保持体28、29设置在第二方向另一方B2侧。第一侧壁部57相对于第一及第二透镜保持体28、29设置在第一方向一方A1侧。第二侧壁部58相对于第一及第二透镜保持体28、29设置在第一方向另一方A2侧。第三侧壁部59相对于第一及第二透镜保持体28、29设置在第三方向一方C1侧。
在第一侧壁部57上形成有供第一~第三引导部件25~27各自的一端部插入的三个插入孔61、62、63。在第一侧壁部57上形成的各插入孔61~63沿第一方向A延伸而贯穿第一侧壁部57。在第二侧壁部58上形成有供第一~第三引导部件25~27各自的另一端部插入的三个插入孔64、65、66。在第二侧壁部58上形成的各插入孔64~66沿第一方向A延伸而贯穿第一侧壁部57。第一~第三引导部件25~27被压入各插入孔61~66内而固定地连结。
这样,由于第一~第三引导部件25~27与同一个部件即框体23连结,因此与连结在不同部件上时相比,第一~第三引导部件25~27的平行度提高。这是因为:当连结在不同部件上时会产生装配不同部件时的误差,而当连结在同一个部件上时不存在这种误差。
由于框体23作为一体的零件成形,因此可通过调整金属模具来提高各插入孔61~66的相对位置精度。通过提高各插入孔61~66的相对位置精度,可提高第一~第三引导部件25~27的平行度。通过这样提高第一~第三引导部件25~27的平行度,即使第一及第二主滑动部37、47被不同的引导部件引导,也可提高第一及第二透镜35、45的位置精度,可获得良好的光学特性。
第一侧壁部57将第三透镜70与第一及第二透镜35、45同轴地保持。在第一侧壁部57上形成有沿第一方向A贯穿的贯穿孔71,在该贯穿孔71中设置所述第三透镜70。第二侧壁部58将第四透镜72与第一及第二透镜35、45同轴地保持。在第二侧壁部58上形成有沿第一方向A贯穿的贯穿孔73,在该贯穿孔73中设置所述第四透镜72。
盖部件22形成为大致矩形板状。盖部件22从与底部56相反的一侧覆盖第一及第二透镜保持体28、29。在安装了第一及第二透镜保持体28、29和第一~第三引导部件25~27之后,利用粘结剂将盖部件22固定在框体23上。
图6是表示摄像装置24的外观的立体图。图7是分解表示摄像装置24的分解立体图。摄像装置24包括透镜驱动装置76和摄像基板77。
摄像基板77包括板状的基材78和设在基材78的厚度方向一侧的表面部上的摄像元件79。摄像元件79利用使用了电荷耦合器件(Charge CoupledDevice,简称“CCD”)的图像传感器、即CCD图像传感器来实现。在摄像元件79面对第三透镜70的状态下,利用粘结剂将摄像基板77从第一方向一方A1固定到第一侧壁部57上。
图8是透镜驱动装置76的立体图。图9是透镜驱动装置76的剖视图。透镜驱动装置76包括:如上述图1~图5所示的透镜单元21、沿第一方向A驱动第一透镜保持体28变位的第一驱动机构81、以及沿第一方向A驱动第二透镜保持体29变位的第二驱动机构82。
在透镜单元21上利用螺栓部件和粘结剂固定有支撑下述的第一及第二驱动源86、96的支撑体83。支撑体83从与第三侧壁部59相反的一侧覆盖第一及第二透镜保持体28、29。
第一驱动机构81包括:设置成可沿第一方向A变位并与第一透镜保持体28抵接、将第一透镜保持体28朝着第一方向另一方A2推压的第一推压片85;沿第一方向A驱动第一推压片85变位的第一驱动源86;以及将第一透镜保持体28朝着第一方向一方A1弹性推压的第一弹力产生机构、即第一压缩螺旋弹簧87。
第一驱动源86包括:固定在支撑体83上的第一马达88、以及在该第一马达88的驱动下旋转的第一丝杠轴89。第一马达88利用步进马达来实现。由于作为第一马达88使用的是步进马达,因此无需设置用于对第一透镜保持体28的位置进行检测的位置检测机构,可实现摄像装置24的小型化和低成本化。
第一马达88的输出轴与第一方向A平行。第一丝杠轴89沿第一方向A延伸,以可绕其轴线旋转的形态设置在支撑体83上。第一丝杠轴89在第二方向B上配置在第一引导部件25与第二引导部件26之间。
在第一马达88的输出轴上固定第一输入齿轮90。在第一丝杠轴89的一端部上固定第一输出齿轮91。在第一输入齿轮90与第一输出齿轮91之间设置第一中间齿轮92。第一中间齿轮92以可绕沿第一方向A延伸的轴线旋转的形态设置在支撑体83上。第一中间齿轮92与第一输入齿轮90啮合,并与第一输出齿轮91啮合。采用这种结构,可将第一马达88的输出轴的旋转传递给丝杠轴。
第一透镜保持体28还具有与第一推压片85卡合的第一卡合部93。第一卡合部93与第一主滑动部37相连。在第一推压片85上插通第一丝杠轴89进行螺合。第一卡合部93从第一方向另一方A2与第一推压片85抵接,并从绕第一丝杠轴89轴线的周向两方与第一推压片85抵接。这样,由于第一卡合部93从绕第一丝杠轴89轴线的周向两方与第一推压片85抵接,因此即使第一丝杠轴89旋转,第一推压片85也不旋转。因此,通过第一丝杠轴89绕其轴线旋转,第一推压片85沿第一方向A变位。
第一压缩螺旋弹簧87外嵌在第一引导部件25上,并配置在第二侧壁部58与第一主滑动部37之间。由于第一压缩螺旋弹簧87外嵌在第一引导部件25上,因此可防止第一压缩螺旋弹簧87因掉落等所导致的碰撞时的冲击而脱开的不良情况。为了将第一压缩螺旋弹簧87外嵌在第一引导部件25上,只需将第一引导部件25插通第一压缩螺旋弹簧87即可,装配性良好。
在这种第一驱动机构81中,第一推压片85将第一透镜保持体28朝着第一方向另一方A2推压,第一压缩螺旋弹簧87将第一透镜保持体28朝着第一方向一方A1推压。利用第一驱动源86来驱动第一推压片85沿第一方向A变位,由此,可驱动第一透镜保持体28沿第一方向A变位。此时,由于利用第一压缩螺旋弹簧87将第一透镜保持体28朝着第一方向一方A1推压,因此可抑制变位驱动时产生的晃动。
第二驱动机构82包括:设置成可沿第一方向A变位并与第二透镜保持体29抵接、将第二透镜保持体29朝着第一方向另一方A2推压的第二推压片95;沿第一方向A驱动第二推压片95变位的第二驱动源96;以及将第二透镜保持体29朝着第一方向一方A1弹性推压的第二弹力产生机构、即第二压缩螺旋弹簧97。
第二驱动源96包括:固定在支撑体83上的第二马达98、以及在该第二马达98的驱动下旋转的第二丝杠轴99。第二马达98利用步进马达来实现。由于作为第二马达98使用的是步进马达,因此无需设置用于对第二透镜保持体29的位置进行检测的位置检测机构,可实现摄像装置24的小型化和低成本化。
第二马达98的输出轴与第一方向A平行。第二丝杠轴99沿第一方向A延伸,以可绕其轴线旋转的形态设置在支撑体83上。第二丝杠轴99在第二方向B上配置在比第二引导部件26更靠第二方向一方B1的位置上。
在第二马达98的输出轴上固定第二输入齿轮100。在第二丝杠轴99的一端部上固定第二输出齿轮101。在第二输入齿轮100与第二输出齿轮101之间设置第二中间齿轮102。第二中间齿轮102以可绕沿第一方向A延伸的轴线旋转的形态设置在支撑体83上。第二中间齿轮102与第二输入齿轮100啮合,并与第二输出齿轮101啮合。采用这种结构,可将第二马达98的输出轴的旋转传递给丝杠轴。
第二透镜保持体29还具有与第二推压片95卡合的第二卡合部103。第二卡合部103与第二主滑动部47相连。在第二推压片95上插通第二丝杠轴99进行螺合。第二卡合部103从第一方向另一方A2与第二推压片95抵接,并从绕第二丝杠轴99轴线的周向两方与第二推压片95抵接。这样,由于第二卡合部103从绕第二丝杠轴99轴线的周向两方与第二推压片95抵接,因此即使第二丝杠轴99旋转,第二推压片95也不旋转。因此,通过第二丝杠轴99绕其轴线旋转,第二推压片95沿第一方向A变位。
第二压缩螺旋弹簧97外嵌在第二引导部件26上,并配置在第二侧壁部58与第二主滑动部47之间。由于第二压缩螺旋弹簧97外嵌在第二引导部件26上,因此可防止第二压缩螺旋弹簧97因掉落等所导致的碰撞时的冲击而脱开的不良情况。为了将第二压缩螺旋弹簧97外嵌在第二引导部件26上,只需将第二引导部件26插通第二压缩螺旋弹簧97即可,装配性良好。
在这种第二驱动机构82中,第二推压片95将第二透镜保持体29朝着第一方向另一方A2推压,第二压缩螺旋弹簧97将第二透镜保持体29朝着第一方向一方A1推压。利用第二驱动源96来驱动第二推压片95沿第一方向A变位,由此,可驱动第二透镜保持体29沿第一方向A变位。此时,由于利用第二压缩螺旋弹簧97将第二透镜保持体29朝着第一方向一方A1推压,因此可抑制变位驱动时产生的晃动。
在第一透镜保持体28的驱动时的原点位置上配置第一原点传感器106。第一原点传感器106固定在框体23上。第一原点传感器106利用包括发光元件和受光元件在内的光电遮断器来实现。第一透镜保持体28还具有与第一保持部36相连的第一遮光部107。当第一透镜保持体28变位至原点位置时,来自发光元件的光被第一遮光部107遮断。第一原点传感器106在遮光状态和非遮光状态下输出不同的信号。通过使用来自该第一原点传感器106的信号可对第一透镜保持体28变位至原点位置进行检测。
在第二透镜保持体29的驱动时的原点位置上配置第二原点传感器108。第二原点传感器108固定在框体23上。第二原点传感器108利用包括发光元件和受光元件在内的光电遮断器来实现。第二透镜保持体29还具有与第二保持部46相连的第二遮光部109。当第二透镜保持体29变位至原点位置时,来自发光元件的光被第二遮光部109遮断。第二原点传感器108在遮光状态和非遮光状态下输出不同的信号。通过使用来自该第二原点传感器108的信号可对第二透镜保持体29变位至原点位置进行检测。
这种透镜驱动装置76通过利用第一驱动机构81来驱动第一透镜保持体28沿第一方向A变位、并利用第二驱动机构82来驱动第二透镜保持体29沿第一方向A变位,可在使各透镜35、45的光轴对齐的状态下使得第一透镜35与第二透镜45之间的距离变化。
图10是示意地放大表示第一主滑动部37和第一副滑动部38的图。在此,将第一主滑动部37在第一方向A上的尺寸设为L1[m],将第一引导部件25与第一主滑动部37之间的静摩擦系数设为μ1,将第一推压片85的朝着第一方向一方A1的推力设为F1[N],将所述推力的作用点与第一轴线31之间的距离设为h11[m],将第一轴线31与第三轴线33之间的距离设为h21[m],并将第三引导部件27与第一副滑动部38之间的滑动阻力设为W1[N]。另外,将第一主滑动部37的内径设为D1[m]。
当将第一主滑动部37与第一引导部件25之间在第一方向另一方A2上的触点设为第一触点P11、并将第一主滑动部37与第一引导部件25之间在第一方向一方A1上的触点设为第二触点P21时,将第一触点P11与所述推力的作用点之间在第一方向A上的距离设为L11,将第二触点P21与所述推力的作用点之间在第一方向A上的距离设为L21,并将第一触点P11与第二触点P21之间在第一方向A上的距离设为L1。将作用在第一触点P11上的抵抗力设为R11[N],并将作用在第二触点P21上的抵抗力设为R21[N]。在第一触点P11上产生的摩擦力为Q11=μ1·R11,在第二触点P21上产生的摩擦力为Q21=μ1·R21。
为了使第一主滑动部37滑动,需要满足下面的式子(1)~(3)。
F1·h11+W1·h21-R11·L11-R21·L21
-Q11·(D1/2)+Q21·(D1/2)=0 (1)
R11=R21=R1 (2)
F1>Q11+Q21+W1 (3)
对上面的式子(1)~(3)进行整理,则可导出下面的式子(4)。
L1>2·μ1·(F1·h11+W1·h21)/(F1-W1) (4)
简单起见,将第三引导部件27与第一副滑动部38之间的滑动阻力设为W1=0,则下面的式子(5)成立。
0.5>μ1·h11/L1 (5)
当第一主滑动部37在第一方向A上的尺寸L1较小时,式子(5)并不成立。这意味着:当第一主滑动部37在第一方向A上的尺寸L1较小时,在第一及第二触点P11、P21上产生较大的摩擦力,第一主滑动部37的滑动性能变差。
当所述推力的作用点与第一轴线31之间的距离h11较大时,式子(5)并不成立。这意味着:根据杠杆原理,作用在第一及第二触点P11、P21上的抵抗力R11、R21增大,由此,在第一及第二触点P11、P21上产生的摩擦力Q11、Q21增大,从而导致第一主滑动部37的滑动性能变差。考虑到这点,所述推力的作用点与第一轴线31之间的距离h11较小比较好。另外,很明显,静摩擦系数μ1越小,第一主滑动部37越容易滑动。
静摩擦系数μ1根据材料、使用环境、量产时的环境的不同而大幅度变化,很难进行准确的测量,但在树脂与不锈钢之间,μ1为0.2~0.6左右。若考虑第一引导部件25的外径和第一主滑动部37的壁厚,则所述推力的作用点与第一轴线31之间的距离h11至少需要1.5mm左右。由上述内容可知,为了提高第一主滑动部37的滑动性能,加大第一主滑动部37在第一方向A上的尺寸L1最为有效。基于这点,在本实施形态中,选择第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸以使式子(5)成立。第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸的上限值选择为在框体23内能使第一主滑动部37在第一引导部件25上滑动的大小。
由于选择使L1>2·μ1·(F1·h11+W1·h21)/(F1-W1)成立的第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸L1,因此第一主滑动部37与第一引导部件25之间的滑动阻力充分减小,可使第一透镜35平滑地变位。
由于第二主滑动部47的沿第二轴线32方向的尺寸与上述第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸类似,因此简单地进行说明。当将第二主滑动部47在第一方向A上的尺寸设为L2[m]、将第二引导部件26与第二主滑动部47之间的静摩擦系数设为μ2、将第二推压片95的朝着第一方向一方A1的推力设为F2[N]、将所述推力的作用点与第二轴线32之间的距离设为h12[m]、将第二轴线32与第三轴线33之间的距离设为h22[m]、并将第三引导部件27与第二副滑动部48之间的滑动阻力设为W2[N]时,选择第二主滑动部47的沿第二轴线32方向的尺寸以使下式成立:
L2>2·μ2·(F2·h12+W2·h22)/(F2-W2) (6)。
第二主滑动部47的沿第二轴线32方向的尺寸的上限值选择为在框体23内能使第二主滑动部47在第二引导部件26上滑动的大小。
由于选择使L2>2·μ2·(F2·h12+W2·h22)/(F2-W2)成立的第二主滑动部47在第一方向A上的尺寸L2,因此第二主滑动部47与第二引导部件26之间的滑动阻力充分减小,可使第二透镜45平滑地变位。
图11是示意地放大表示第一主滑动部37的图。第一主滑动部37的内径比第一引导部件25的外径大几十μm左右。这是为了防止因温度变化所引起的变形而使第一主滑动部37的内径变得比第一引导部件25的外径小、从而导致第一主滑动部37不能在第一引导部件25上滑动。在滑动时,第一透镜保持体28会因第一主滑动部37与第一引导部件25之间的一点点间隙而倾角。为了减小该第一透镜保持体28的倾角,加大第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸。
在此,将第一主滑动部37在第一方向A上的尺寸设为L1[m],将第一主滑动部37的内径设为D1[m],将第一引导部件25的外径设为d1[m],将第一透镜保持体28的倾角的允许值设为α1[rad],并将第一透镜保持体28的倾角设为θ1[rad](0<θ1<α1<π/2)。此时,下面的式子(7)成立。
L1·tanθ1+d1/cosθ1=D1 (7)
对上式(7)进行变形,则可得到:
L1(θ1)=(D1·cosθ1-d1)/sinθ1 (8)。
由于L1(θ1)在0<θ<π/2的范围内为单调递减函数,因此,为了使θ<α,使L1(θ1)>L1(α1)即可。即,若下面的式子(9)成立,则可使第一透镜保持体28的倾角在作为允许值的α1[rad]以下,从而确保光学特性。
L1>(D1·cosα1-d1)/sinα1 (9)
基于这点,在本实施形态中,选择使式子(9)成立的第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸。第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸的上限值选择为在框体23内能使第一主滑动部37在第一引导部件25上滑动的大小。
由于选择使L1>(D1·cosα1-d1)/sinα1成立的第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸L1,因此可将第一透镜35的倾角抑制在允许范围内,可获得良好的光学特性。
由于第二主滑动部47的沿第二轴线32方向的尺寸与上述第一主滑动部37的沿第一轴线31方向的尺寸类似,因此简单地进行说明。当将第二主滑动部47在第一方向A上的尺寸设为L2[m]、将第二主滑动部47的内径设为D2[m]、将第二引导部件26的外径设为d2[m]、并将第二透镜保持体29的倾角的允许值设为α2时,选择第二主滑动部47的沿第二轴线32方向的尺寸以使下式成立:
L2>(D2·cosα2-d2)/sinα2 (10)。
第二主滑动部47的沿第二轴线32方向的尺寸的上限值选择为在框体23内能使第二主滑动部47在第二引导部件26上滑动的大小。
由于选择使L2>(D2·cosα2-d2)/sinα2成立的第二主滑动部47的沿第二轴线32方向的尺寸L2,因此可将第二透镜45的倾角抑制在允许范围内,可获得良好的光学特性。
采用如上所述的本实施形态,第一~第三引导部件25~27具有第一~第三轴线31~33,第一~第三轴线31~33平行配置。第一透镜保持体28利用第一保持部来保持第一透镜35,以第一主滑动部37在第一引导部件25上滑动而被引导,并以第一副滑动部38在第三引导部件27上滑动而被引导,设置成可沿第一方向A变位。第二透镜保持体29利用第二保持部将第二透镜45与第一透镜35同轴地保持,以第二主滑动部47在第二引导部件26上滑动而被引导,并以第二副滑动部48在第三引导部件27上滑动而被引导,设置成可沿第一方向A变位。因此,可在使各透镜的光轴对齐的状态下使得第一透镜35与第二透镜45之间的距离变化。
由于第一主滑动部37和第二主滑动部47被不同的引导部件引导,因此在使第一透镜35与第二透镜45靠近时,可避免第一主滑动部37与第二主滑动部47干涉的不良情况。另外,由于第一副滑动部38在第一方向A上具有比第一主滑动部37小的尺寸,且第二副滑动部48在第一方向A上具有比第二主滑动部47小的尺寸,因此即使第一副滑动部38和第二副滑动部48被同一个引导部件引导,在使第一透镜35与第二透镜45靠近时也可避免第一副滑动部38与第二副滑动部48干涉的不良情况。这样,由于可避免第一主滑动部37与第二主滑动部47干涉的不良情况,并可避免第一副滑动部38与第二副滑动部48干涉的不良情况,因此可使第一透镜35与第二透镜45充分靠近。
第一及第二透镜保持体28、29在进行光学变焦时被驱动变位。在本实施形态中,由于可避免第一主滑动部37与第二主滑动部47干涉的不良情况,因此可使第一透镜35与第二透镜45靠近至例如0.3mm左右的间隔。另外,在本实施形态中,由于第二主滑动部47设置成比第二透镜45更向第一方向一方A1突出,因此可使第二透镜45相对于第四透镜72靠近至例如0.3mm的间隔。
由于第一副滑动部38和第二副滑动部48被同一个引导部件引导,因此与被不同的引导部件引导时相比,各引导部件的安装误差的累积小,由此,可提高第一及第二透镜35、45的位置精度。另外,由于第一副滑动部38和第二副滑动部48被同一个引导部件引导,因此与被不同的引导部件引导时相比,引导部件的个数减少,由此,使透镜单元21容易装配。
另外,在本实施形态中,由于第二主滑动部47设置成比第二透镜45更向第一保持部36侧突出,因此与设置成朝着相反的一侧突出时相比,可使第一透镜35与第二透镜45背离。换言之,即使选择使式子(6)和式子(10)成立的第二主滑动部47的在第一方向A上的尺寸,也无需使框体23大型化,因此可实现透镜单元21的小型化。
由于第一主滑动部37使式子(6)和式子(10)成立,因此第一主滑动部37与第一引导部件25之间的滑动阻力减小,并可抑制第一主滑动部37相对于第一引导部件25的倾角。由于第一主滑动部37与第一引导部件25之间的滑动阻力减小,因此可使第一透镜35平滑地变位。另外,由于可抑制第一主滑动部37相对于第一引导部件25的倾角,因此可抑制第一透镜35的光轴的倾角。
由于第二主滑动部47使式子(6)和式子(10)成立,因此第二主滑动部47与第二引导部件26之间的滑动阻力减小,并可抑制第二主滑动部47相对于第二引导部件26的倾角。由于第二主滑动部47与第二引导部件26之间的滑动阻力减小,因此可使第二透镜45平滑地变位。另外,由于可抑制第二主滑动部47相对于第二引导部件26的倾角,因此可抑制第二透镜45的光轴的倾角。
另外,采用本实施形态,第一轴线31与第三轴线33之间的距离和第二轴线32与第三轴线33之间的距离相同或大致相同。因此,可使第一透镜保持体28的位置精度与第二透镜保持体29的位置精度成为同等程度。
上述实施形态不过是本发明的例示,可以在本发明的范围内变更结构。例如,也可以将第一主滑动部37设置成比第一透镜35更向第二保持部46侧突出,并将第二主滑动部47设置成比第二透镜45更向第一保持部36侧突出。这种情况下,可以在不使框体23大型化的情况下使第一透镜35与第二透镜45进一步背离。另外,第一及第二驱动源86、96也可以共用。
本发明可在不脱离其精神或主要特征的情况下以其它的各种形态来实施。因此,上述实施形态从各方面来说都只是例示,本发明的范围如权利要求书所述,并不局限于说明书正文。另外,属于权利要求书的变形和变更全都落在本发明的范围内。
工业上的可利用性
采用本发明,第一~第三引导部件具有第一~第三轴线,第一~第三轴线平行配置。第一透镜保持体利用第一保持部来保持第一透镜,以第一主滑动部在第一引导部件上滑动而被引导,并以第一副滑动部在第三引导部件上滑动而被引导,设置成可沿第一及第三轴线变位。第二透镜保持体利用第二保持部将第二透镜与第一透镜同轴地保持,以第二主滑动部在第二引导部件上滑动而被引导,并以第二副滑动部在第三引导部件上滑动而被引导,设置成可沿第二及第三轴线变位。因此,可在使各透镜的光轴对齐的状态下使得第一透镜与第二透镜之间的距离变化。
第一主滑动部使第一透镜保持体沿着第一轴线滑动,并抑制滑动时第一透镜保持体相对于第一轴线的倾角。第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸越大,就越能抑制第一主滑动部相对于第一引导部件的倾角。因此,可抑制第一透镜的光轴的倾角。另外,沿第一轴线方向的尺寸越大,第一主滑动部与第一引导部件之间的滑动阻力就越小。
第二主滑动部使第二透镜保持体沿着第二轴线滑动,并抑制滑动时第二透镜保持体相对于第二轴线的倾角。第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸越大,就越能抑制第二主滑动部相对于第二引导部件的倾角。因此,可抑制第二透镜的光轴的倾角。另外,沿第二轴线方向的尺寸越大,第二主滑动部与第二引导部件之间的滑动阻力就越小。
第一副滑动部与第三引导部件滑动,防止第一透镜保持体绕第一引导部件旋转。第一副滑动部的沿第一轴线方向的尺寸比第一主滑动部小。
第二副滑动部与第三引导部件滑动,防止第二透镜保持体绕第二引导部件旋转。第二副滑动部的沿第二轴线方向的尺寸比第二主滑动部小。
由于第一主滑动部和第二主滑动部被不同的部件引导,因此,在使第一透镜与第二透镜靠近时,可避免第一主滑动部与第二主滑动部干涉的不良情况。另外,与第一主滑动部和第二主滑动部相比,第一副滑动部和第二副滑动部的沿第一轴线方向的尺寸较小。因此,即使第一副滑动部和第二副滑动部被同一个引导部件引导,在使第一透镜与第二透镜靠近时也可防止第一副滑动部与第二副滑动部干涉的不良情况。这样,由于可避免第一主滑动部与第二主滑动部干涉的不良情况,并可避免第一副滑动部与第二副滑动部干涉的不良情况,因此可使第一透镜与第二透镜充分靠近。
由于第一副滑动部和第二副滑动部被同一个引导部件引导,因此与被不同的引导部件引导时相比,各引导部件的安装误差的累积小,由此,可提高第一及第二透镜的位置精度。另外,由于第一副滑动部和第二副滑动部被同一个引导部件引导,因此与被不同的引导部件引导时相比,引导部件的个数减少,由此,使透镜单元容易装配。
采用本发明,由于第一主滑动部设置成比第一透镜更向第二保持部侧突出,因此与设置成朝着相反的一侧突出时相比,可使第一透镜与第二透镜背离,并可使透镜单元小型化。
采用本发明,由于第二主滑动部设置成比第二透镜更向第一保持部侧突出,因此与设置成朝着相反的一侧突出时相比,可使第一透镜与第二透镜背离,并可使透镜单元小型化。
采用本发明,由于第一加强部使第一主滑动部与第一保持部之间的连结部位加强,因此可避免第一透镜保持体因掉落等所导致的碰撞时的冲击而破损的不良情况。
采用本发明,由于第二加强部使第二主滑动部与第二保持部之间的连结部位加强,因此可避免第二透镜保持体因掉落等所导致的碰撞时的冲击而破损的不良情况。
采用本发明,由于第一及第二引导部件被同一个部件连结,因此,与连结在不同部件上时相比,第一及第二引导部件的平行度提高。这是因为:当连结在不同部件上时会产生装配不同部件时的误差,而当连结在同一个部件上时不存在这种误差。由于第一及第二引导部件的平行度提高,因此第一及第二透镜的位置精度提高。
采用本发明,当在与第一轴线垂直的面上进行了垂直投影时,第一主滑动部的区域面积小于第一保持部的区域面积,因此即使第一引导部件与第二引导部件之间的距离较小,在使第一透镜与第二透镜靠近时也可避免第一主滑动部与第二主滑动部干涉的不良情况。
采用本发明,当在与第二轴线垂直的面上进行了垂直投影时,第二主滑动部的区域面积小于第二保持部的区域面积,因此即使第一引导部件与第二引导部件之间的距离较小,在使第一透镜与第二透镜靠近时也可避免第一主滑动部与第二主滑动部干涉的不良情况。
采用本发明,由于选择使L1>(D1·cosα1-d1)/sinα1成立的第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸L1,因此可将第一透镜的倾角抑制在允许范围内,可获得良好的光学特性。
采用本发明,由于选择使L2>(D2·cosα2-d2)/sinα2成立的第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸L2,因此可将第二透镜的倾角抑制在允许范围内,可获得良好的光学特性。
采用本发明,利用第一驱动机构来驱动第一透镜保持体沿第一及第三轴线变位,并利用第二驱动机构来驱动第二透镜保持体沿第二及第三轴线变位,从而可在使各透镜的光轴对齐的状态下使得第一透镜与第二透镜之间的距离变化。
采用本发明,第一推压片将第一透镜保持体朝着第一轴线方向上的一方推压,第一弹力产生机构将第一透镜保持体朝着第一轴线方向上的另一方推压。利用第一驱动源来驱动第一推压片沿第一轴线变位,由此,可驱动第一透镜保持体沿第一轴线变位。此时,由于利用第一弹力产生机构将第一透镜保持体朝着第一轴线方向上的另一方推压,因此可抑制变位驱动时产生的晃动。
采用本发明,第一弹力产生机构为压缩螺旋弹簧,由于该压缩螺旋弹簧被外嵌在第一引导部件上,因此可防止压缩螺旋弹簧因掉落等所导致的碰撞时的冲击而脱开的不良情况。
采用本发明,由于选择使L1>2·μ1·(F1·h11+W1·h21)/(F1-W1)成立的第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸L1,因此第一主滑动部与第一引导部件之间的滑动阻力充分减小,可使第一透镜平滑地变位。
采用本发明,第二推压片将第二透镜保持体朝着第二轴线方向上的一方推压,第二弹力产生机构将第二透镜保持体朝着第二轴线方向上的另一方推压。利用第二驱动源来驱动第二推压片沿第二轴线变位,由此,可驱动第二透镜保持体沿第二轴线变位。此时,由于利用第二弹力产生机构将第二透镜保持体朝着第二轴线方向上的另一方推压,因此可抑制变位驱动时产生的晃动。
采用本发明,第二弹力产生机构为压缩螺旋弹簧,由于该压缩螺旋弹簧被外嵌在第二引导部件上,因此可防止压缩螺旋弹簧因掉落等所导致的碰撞时的冲击而脱开的不良情况。
采用本发明,由于选择使L2>2·μ2·(F2·h12+W2·h22)/(F2-W2)成立的第二主滑动部的沿第二轴线的尺寸L2,因此第二主滑动部与第二引导部件之间的滑动阻力充分减小,可使第二透镜平滑地变位。
Claims (14)
1.一种透镜单元,包括:
具有第一轴线的第一引导部件、
具有与第一轴线平行的第二轴线的第二引导部件、以及
具有与第一轴线及第二轴线平行的第三轴线的第三引导部件,
其特征在于,包括:
第一透镜保持体,该第一透镜保持体具有第一保持部、第一主滑动部及第一副滑动部,所述第一主滑动部具有第一插通孔,该第一插通孔具有比第一引导部件的外周面稍大的内周面,在第一插通孔中插通第一引导部件,从而第一主滑动部沿第一引导部件滑动并被引导,所述第一副滑动部沿第三引导部件滑动而被引导且在沿着第一轴线的方向上比第一主滑动部小;以及
第二透镜保持体,该第二透镜保持体具有第二保持部、第二主滑动部及第二副滑动部,所述第二主滑动部具有第二插通孔,该第二插通孔具有比第二引导部件的外周面稍大的内周面,在第二插通孔中插通第二引导部件,从而第二主滑动部沿第二引导部件滑动并被引导,所述第二副滑动部沿第三引导部件滑动而被引导且在沿着第二轴线的方向上比第二主滑动部小,
对于第一透镜保持体,当在与第一轴线垂直的面上进行了垂直投影时,第一主滑动部的区域面积小于第一保持部的区域面积,
对于第二透镜保持体,当在与第二轴线垂直的面上进行了垂直投影时,第二主滑动部的区域面积小于第二保持部的区域面积,
第一透镜保持体和第二透镜保持体取得了使第一保持部和第二保持部靠近并且第一主滑动部和第二主滑动部不干涉的位置,
其中,第一引导部件形成为圆柱状,
第一主滑动部形成为圆筒状,且供第一引导部件插通,
在将第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸设为L1m、将第一主滑动部的内径设为D1m、将第一引导部件的外径设为d1m、并将第一透镜保持体的倾角的允许值设为α1rad时,
选择第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸,以便L1>(D1·cosα1-d1)/sinα1成立。
2.如权利要求1所述的透镜单元,其特征在于,
第二引导部件形成为圆柱状,
第二主滑动部形成为圆筒状,且供第二引导部件插通,
在将第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸设为L2m、将第二主滑动部的内径设为D2m、将第二引导部件的外径设为d2m、并将第二透镜保持体的倾角的允许值设为α2rad时,
选择第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸,以使L2>(D2·cosα2-d2)/sinα2成立。
3.如权利要求1所述的透镜单元,其特征在于,第一主滑动部设置成比第一透镜更向第二保持部侧突出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的透镜单元,其特征在于,第二主滑动部设置成比第二透镜更向第一保持部侧突出。
5.如权利要求1至4中任一项所述的透镜单元,其特征在于,第一透镜保持体还具有第一加强部,该第一加强部用于加强第一主滑动部与第一保持部之间的连结部位。
6.如权利要求1至5中任一项所述的透镜单元,其特征在于,第二透镜保持体还具有第二加强部,该第二加强部用于加强第二主滑动部与第二保持部之间的连结部位。
7.如权利要求1至6中任一项所述的透镜单元,其特征在于,第一引导部件及第二引导部件与同一个部件连结。
8.一种透镜驱动装置,其特征在于,包括:
权利要求1至7中任一项所述的透镜单元、
驱动第一透镜保持体沿第一轴线及第三轴线变位的第一驱动机构、以及
驱动第二透镜保持体沿第二轴线及第三轴线变位的第二驱动机构。
9.如权利要求8所述的透镜驱动装置,其特征在于,
第一驱动机构包括:
设置成可沿第一轴线变位并与第一透镜保持体抵接、将第一透镜保持体朝着第一轴线方向上的一方推压的第一推压片;
驱动第一推压片沿第一轴线变位的第一驱动源;以及
将第一透镜保持体朝着第一轴线方向上的另一方弹性推压的第一弹力产生机构。
10.如权利要求9所述的透镜驱动装置,其特征在于,第一弹力产生机构为压缩螺旋弹簧,该压缩螺旋弹簧被外嵌在第一引导部件上。
11.如权利要求9或10所述的透镜驱动装置,其特征在于,
当将第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸设为L1m、将第一引导部件与第一主滑动部之间的静摩擦系数设为μ1、将第一推压片的朝着第一轴线方向上的一方的推力设为F1N、将所述推力的作用点与第一轴线之间的距离设为h11m、将第一轴线与第三轴线之间的距离设为h21m、并将第三引导部件与第一副滑动部之间的滑动阻力设为W1N时,
选择第一主滑动部的沿第一轴线方向的尺寸,以使L1>2·μ1·(F1·h11+W1·h21)/(F1-W1)成立。
12.如权利要求8至11中任一项所述的透镜驱动装置,其特征在于,
第二驱动机构包括:
设置成可沿第二轴线变位并与第二透镜保持体抵接、将第二透镜保持体朝着第二轴线方向上的一方推压的第二推压片;
驱动第二推压片沿第二轴线变位的第二驱动源;以及
将第二透镜保持体朝着第二轴线方向上的另一方弹性推压的第二弹力产生机构。
13.如权利要求12所述的透镜驱动装置,其特征在于,第二弹力产生机构为压缩螺旋弹簧,该压缩螺旋弹簧被外嵌在第二引导部件上。
14.如权利要求12或13所述的透镜驱动装置,其特征在于,
当将第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸设为L2m、将第二引导部件与第二主滑动部之间的静摩擦系数设为μ2、将第二推压片的朝着第二轴线方向上的一方的推力设为F2N、将所述推力的作用点与第二轴线之间的距离设为h12m、将第二轴线与第三轴线之间的距离设为h22m、并将第三引导部件与第二副滑动部之间的滑动阻力设为W2N时,
选择第二主滑动部的沿第二轴线方向的尺寸,以使L2>2·μ2·(F2·h12+W2·h22)/(F2-W2)成立。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005303365 | 2005-10-18 | ||
JP303365/2005 | 2005-10-18 | ||
PCT/JP2006/320680 WO2007046391A1 (ja) | 2005-10-18 | 2006-10-17 | レンズユニットおよびレンズ駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101288012A CN101288012A (zh) | 2008-10-15 |
CN101288012B true CN101288012B (zh) | 2011-01-19 |
Family
ID=37962484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2006800384128A Expired - Fee Related CN101288012B (zh) | 2005-10-18 | 2006-10-17 | 透镜单元和透镜驱动装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8300331B2 (zh) |
EP (1) | EP1939661B1 (zh) |
JP (1) | JP4709848B2 (zh) |
CN (1) | CN101288012B (zh) |
WO (1) | WO2007046391A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5293094B2 (ja) * | 2008-11-06 | 2013-09-18 | 株式会社ニコン | レンズ鏡筒および撮像装置 |
TW201120563A (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Ability Entpr Co Ltd | Lens module of an imaging device and a method of using the same |
JP5917021B2 (ja) * | 2011-06-07 | 2016-05-11 | キヤノン株式会社 | レンズ駆動装置およびそれを有する光学機器 |
JP5915038B2 (ja) * | 2011-09-06 | 2016-05-11 | 株式会社ニコン | レンズアセンブリ、レンズ鏡筒および撮像装置 |
CN102809797B (zh) * | 2011-12-08 | 2015-01-14 | 苏州科达科技股份有限公司 | 一种精确调整监控产品镜头后焦距的机构 |
JP2015080286A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | ソニー株式会社 | 駆動装置および撮像装置 |
TWI529441B (zh) * | 2015-01-21 | 2016-04-11 | 信泰光學(深圳)有限公司 | 光學機構 |
JP6432117B2 (ja) | 2016-10-31 | 2018-12-05 | Thk株式会社 | レンズ移動機構 |
CN210327730U (zh) * | 2019-07-29 | 2020-04-14 | 广景视睿科技(深圳)有限公司 | 一种调焦装置 |
CN214474350U (zh) * | 2020-08-14 | 2021-10-22 | 台湾东电化股份有限公司 | 光学元件驱动机构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5815325A (en) * | 1996-10-31 | 1998-09-29 | Eastman Kodak Company | Optical assembly with drive linkage for a movable lens element |
CN2419058Y (zh) * | 2000-05-15 | 2001-02-14 | 北京市百佳艺苑教学用品有限公司 | 中小学美术学具版画专用油滚 |
CN1611974A (zh) * | 2003-10-31 | 2005-05-04 | 索尼株式会社 | 透镜镜筒和图像拾取装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09113791A (ja) | 1995-10-20 | 1997-05-02 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 移動式絞り装置 |
US5768038A (en) * | 1996-01-26 | 1998-06-16 | Konica Corporation | Lens device |
JP4214652B2 (ja) | 2000-02-25 | 2009-01-28 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | レンズユニット |
US6556359B2 (en) | 2000-02-25 | 2003-04-29 | Konica Corporation | Lens unit |
JP2002131611A (ja) * | 2000-10-30 | 2002-05-09 | Minolta Co Ltd | レンズ駆動機構 |
JP3530952B2 (ja) | 2000-12-19 | 2004-05-24 | ミノルタ株式会社 | レンズ駆動装置 |
JP2003195143A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Pentax Corp | レンズ駆動機構 |
JP4487531B2 (ja) | 2003-10-02 | 2010-06-23 | ソニー株式会社 | レンズ鏡筒 |
JP2005156787A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Canon Inc | レンズ鏡筒 |
JP2005234075A (ja) | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Sony Corp | レンズ鏡筒および撮像装置 |
KR100550898B1 (ko) * | 2004-03-04 | 2006-02-13 | 삼성전기주식회사 | 초소형 렌즈모듈 |
JP2007310343A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-29 | Sharp Corp | レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒の組立方法およびカメラモジュール |
-
2006
- 2006-10-17 EP EP06811924A patent/EP1939661B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-17 CN CN2006800384128A patent/CN101288012B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-17 WO PCT/JP2006/320680 patent/WO2007046391A1/ja active Application Filing
- 2006-10-17 JP JP2007540992A patent/JP4709848B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-17 US US12/083,767 patent/US8300331B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5815325A (en) * | 1996-10-31 | 1998-09-29 | Eastman Kodak Company | Optical assembly with drive linkage for a movable lens element |
CN2419058Y (zh) * | 2000-05-15 | 2001-02-14 | 北京市百佳艺苑教学用品有限公司 | 中小学美术学具版画专用油滚 |
CN1611974A (zh) * | 2003-10-31 | 2005-05-04 | 索尼株式会社 | 透镜镜筒和图像拾取装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP特开2002-189165A 2002.07.05 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100246034A1 (en) | 2010-09-30 |
JPWO2007046391A1 (ja) | 2009-04-23 |
EP1939661B1 (en) | 2011-12-14 |
JP4709848B2 (ja) | 2011-06-29 |
EP1939661A1 (en) | 2008-07-02 |
WO2007046391A1 (ja) | 2007-04-26 |
US8300331B2 (en) | 2012-10-30 |
CN101288012A (zh) | 2008-10-15 |
EP1939661A4 (en) | 2010-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101288012B (zh) | 透镜单元和透镜驱动装置 | |
CN103185944B (zh) | 透镜镜筒 | |
CN100367063C (zh) | 透镜驱动装置、摄像组件及便携式电子设备 | |
JP6814954B2 (ja) | レンズ鏡筒 | |
CN100357777C (zh) | 透镜和镜筒的组件及其组装方法 | |
EP1795933A1 (en) | Camera module and portable terminal using the same | |
US7751131B2 (en) | Lens module and lens barrel | |
CN102436123A (zh) | 成像单元 | |
JP6806991B2 (ja) | カメラモジュール | |
GB2457383A (en) | Light shield structure comprising a plurality of springs which hold a light shield in a balanced state between two optical components | |
JP2007156116A (ja) | レンズ鏡筒の遮光装置 | |
CN100498405C (zh) | 透镜单元和图像拾取单元 | |
KR20190002852A (ko) | 휴대단말기용 카메라 모듈 | |
JP2007271889A (ja) | 固体撮像装置 | |
US9128239B2 (en) | Optical device | |
KR102423685B1 (ko) | 렌즈 구동장치 | |
JP2005241842A (ja) | レンズ鏡筒 | |
CN101427562A (zh) | 镜头挡板的滑动机构、镜头挡板和相机 | |
US7428108B2 (en) | Optical zoom lens module and electronic device | |
KR101046132B1 (ko) | 렌즈 이송 장치 | |
US8238041B2 (en) | Lens barrel | |
JP2012078717A (ja) | レンズ鏡筒 | |
US20070223902A1 (en) | Image formation optical unit | |
US7636211B2 (en) | Lens unit | |
JP3841424B2 (ja) | カメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた携帯端末 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110119 Termination date: 20151017 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |