CN101487919A - 透镜筒和成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了透镜筒和成像装置，成像装置包括该透镜筒，其中该透镜筒包括：成像光学系统；筒体，其被构造为容纳成像光学系统；保持器，其被构造为以使透镜可沿着成像光学系统的光轴的方向移动的方式将包括在成像光学系统中的透镜保持在筒体中；传感器单元，其被构造为输出周期性的检测信号，检测信号的峰值根据保持器的移动量而变化；存储单元，其被构造为预先存储检测信号的峰值与保持器在光轴的方向上的位置之间的关系；以及演算处理器，其被构造为基于存储在存储单元中的关系，根据在保持器的移动时由传感器单元检测到的检测信号的峰值，来计算保持器在光轴的方向上的位置。

Description

透镜筒和成像装置

技术领域

本发明涉及透镜筒和成像装置，并具体而言，涉及包括检测成像光学系统的位置的位置检测机构的透镜筒和包括该透镜筒的成像装置，其中所述成像光学系统包括聚焦透镜、变焦透镜等。

背景技术

在视频相机装置中，用于变焦的可动透镜和用于聚焦的可动透镜布置在筒体内，以实现变焦高能和自动对焦高能，并且设置用于沿着光轴方向驱动这些透镜的驱动单元。为了精确地控制可动透镜的驱动，需要精确地检测可动透镜的位置。

在现有技术中，由位置检测传感器执行对可动透镜的位置检测。如图15所示，位置检测传感器由安装到作为固定部分的筒体4的位置检测元件6和以面对位置检测元件6并沿着透镜保持器2的移动方向延伸的方式安装到用于光学透镜3的透镜保持器2的位置检测磁体1组成。

如图16所示，位置检测磁体1的N极和S极被磁化以沿着位置检测磁体1的延伸方向交替地布置。

使用MR传感器(磁阻元件)作为位置检测元件6。磁阻元件的阻抗响应于磁场的变化而变化。因此，当1随着可动透镜的移动而移动时，作用在与位置检测磁体1相对的位置检测元件6上的磁场变化，并且磁阻值变化。

如图17所示，随着磁阻值的变化，位置检测元件6输出以具有预定周期的正弦波的方式变化的A相检测信号Asinθ和以与A相检测信号在相位上相差λ/4的余弦波的方式变化的B相检测信号Bcosθ。基于这两个检测信号来检测可动透镜的位置。

透镜保持器2被保持为可通过与光轴L平行地设置在筒体4内的导引轴5沿着光轴L的方向在筒体4内移动。由直线致动器沿着光轴L的方向驱动透镜保持器2。直线致动器由驱动线圈7、驱动磁体8、接地磁轭9和相对磁轭10组成。

与现有技术相关的示例包括日本专利公开No.2006-10568(此后称为专利文献1)、日本专利公开No.2004-221527(此后称为专利文献2)以及日本专利No.3177931。

发明内容

但是，仅由上述检测信号Asinθ和Bcosθ不能知道可动透镜的绝对位置。

因此，在上述位置检测中，需要检测用作基准的位置(基准位置)以将测量位置转换为绝对值。专利文献1解释了一种用于检测基准位置的构造。具体而言，与光学透镜一起移动的透镜保持器设置有遮光部分，并且诸如光斩波器之类的用于重置的传感器布置在诸如筒体之类的固定部分上。

在具有此构造的位置检测单元中，传感器输出响应于在透镜保持器的移动时由遮光部分遮蔽光斩波器的光路而从高变化为低并从低变化为高。检测与传感器输出的变化的时机相对应的位置，并且将检测到的位置界定为基准位置。基于此基准位置信息和来自位置检测元件的输出的峰值来检测透镜保持器的位置。

但是，对于具有此构造的位置检测单元，除了位置检测传感器(位置检测元件6和位置检测磁体1)之外还需要在外部用于基准位置检测的重置传感器。这增大了整个位置检测系统的尺寸，并因此导致诸如成本增加之类的问题。

专利文献2中揭示的位置检测系统是公知作为解决这种问题的系统。在此位置检测系统中，透镜保持器与诸如机械止挡件之类的机械机构进行接触，并且将与该接触相对应的位置界定为基准位置。对于此系统，不需要在外部设置用于基准位置检测的重置传感器等。

但是，在专利文献1和2两者中，基准位置的检测都是必要的，并且仅从来自位置检测元件6的输出信号不能知道透镜保持器的绝对位置。在这种状况下，如果诸如外部冲击之类的力在透镜筒的启动时施加到透镜筒，则透镜保持器的停止位置将移动，并将失去透镜保持器的精确位置，由此失去对透镜保持器的控制。此外，为了使透镜保持器再次恢复正常操作，需要用于检测基准位置的重置操作。此外，在相机的启动时也需要执行检测基准位置的操作，这导致相机的启动操作较慢的问题。

因此，对于本发明，需要提供一种透镜筒和包括该透镜筒的成像装置，该透镜筒允许在不获得基准位置信息的情况下仅从传感器单元的输出获得成像光学系统的绝对位置。

根据本发明的实施例，提供了一种透镜筒，包括：成像光学系统；筒体，其被构造为容纳所述成像光学系统；保持器，其被构造为以使透镜可沿着所述成像光学系统的光轴的方向移动的方式将包括在所述成像光学系统中的所述透镜保持在所述筒体中；以及传感器单元，其被构造为输出周期性的检测信号，所述检测信号的峰值根据所述保持器的移动量而变化。所述透镜筒海包括：存储单元，其被构造为预先存储所述检测信号的峰值与所述保持器在所述光轴的方向上的位置之间的关系；以及演算处理器，其被构造为基于存储在所述存储单元中的所述关系，根据在所述保持器的移动时由所述传感器单元检测到的检测信号的峰值，来计算所述保持器在所述光轴的方向上的位置。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种包括透镜筒的成像装置。所述透镜筒包括：成像光学系统；筒体，其被构造为容纳所述成像光学系统；保持器，其被构造为以使透镜可沿着所述成像光学系统的光轴的方向移动的方式将包括在所述成像光学系统中的至少一个所述透镜保持在所述筒体中；以及传感器单元，其被构造为输出周期性的检测信号，所述检测信号的峰值根据所述保持器的移动量而变化。所述透镜筒海包括：存储单元，其被构造为预先存储所述检测信号的峰值与所述保持器在所述光轴的方向上的位置之间的关系；以及演算处理器，其被构造为基于存储在所述存储单元中的所述关系，根据在所述保持器的移动时由所述传感器单元检测到的检测信号的峰值，来计算所述保持器在所述光轴的方向上的位置。

在根据本发明的实施例的透镜筒和成像装置中，传感器单元输出根据保持器的移动量而周期性地变化的至少一个检测信号，并且检测信号的峰值根据保持器沿着光轴的方向的移动量而增大或减小。此外，由演算处理器将在驱动单元启动时由传感器单元首先检测到的检测信号的峰值与记录在存储单元中的各个峰值相比较。随后，通过将与检测到的峰值一致的点作为基准，来计算保持器在光轴的方向上的位置，即成像光学系统的位置。

因此，根据本发明的实施例的透镜筒和成像装置可以在无需现有技术中的检测基准位置的操作的情况下仅从传感器单元的输出就可以知道成像光学系统的位置，并检测成像光学系统的位置。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的成像装置的立体图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的成像装置的构造的框图；

图3是根据本发明的第一实施例的透镜筒的示意性剖视图；

图4是根据本发明的第一实施例的透镜筒的主要部分的示意性剖视图；

图5是用于解释根据本发明的第一实施例从位置检测元件输出的检测信号的波形图；

图6是示出根据本发明的第一实施例的位置检测操作的流程图；

图7是根据本发明的第二实施例的透镜筒的示意性剖视图；

图8是示出根据本发明的第二实施例的位置检测磁体的磁化模式与位置检测元件之间的关系的解释图；

图9是示出根据本发明的第三实施例的透镜筒中的传感器单元的构造的解释图；

图10是示出根据本发明的第四实施例的透镜筒的示意性剖视图；

图11是示出根据本发明的第四实施例的透镜筒的主要部分的示意性剖视图；

图12是示出根据本发明的第五实施例的透镜筒的主要部分的示意性剖视图；

图13是示出根据本发明的第六实施例的透镜筒的主要部分的示意性剖视图；

图14是用于解释根据本发明的第六实施例从位置检测元件输出的检测信号的波形图；

图15是现有技术中的透镜筒的主要部分的示意性剖视图；

图16是示出现有技术中的位置检测磁体的磁化模式与位置检测元件之间的关系的解释图；并且

图17是用于解释现有技术中从位置检测元件输出的检测信号的波形图。

具体实施方式

第一实施例

以下将参考附图说明本发明的实施例。

图1是根据本发明的第一实施例的成像装置30的立体图。图2是示出根据第一实施例的成像装置30的构造的框图。

如图1所示，本实施例的成像装置30是数字静态相机，并具有用作外封装的壳体12。在本说明书中，将对象侧界定为“前”，而将相对侧界定为“后”。

在壳体12的前面的右侧设置透镜筒20，在透镜筒20中容纳成像光学系统14、用于成像光学系统14的驱动单元16、和用于检测成像光学系统14的位置的传感器单元18。在透镜筒20的后侧端，设置对由成像光学系统14引入的对象图像进行拍摄的成像元件111(见图2)。在后述的控制器38(见图2)中的演算处理器38a获取从传感器单元18输出的检测信号。

在壳体12的前面的上侧设置闪光单元22，光学取景器的物镜23等。在本说明书中，“前”表示对象侧，而后表示成像侧。

快门按钮24设置在壳体12的顶面上。在壳体12的后面设置有光学取景器的目镜窗25、用于诸如打开/关闭电源以及在成像模式和回放模式之间切换之类的各种操作的多个操作开关26、以及显示拍摄视频的显示器27(见图2)。

如图2所示，成像装置30包括成像元件111、存储介质32、图像处理器34、显示处理器36、控制器38、存储单元39等。

成像元件111由CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器等形成，其具有成像平面111A(见图3)并获取由成像光学系统14形成在成像平面111A上的对象图像以产生图像信号。

图像处理器34基于从成像元件111输出的成像信号产生图像数据，并将图像数据记录在存储介质32中。

存储介质32由例如在/从设置于壳体12中的存储槽中装载/卸载的存储卡或者包含在壳体12中的存储器形成。

显示处理器36使显示器27显示与从图像处理器34供应的图像数据相对应的图像。

控制器38由CPU(中央处理单元)等形成，其响应于操作开关26和快门按钮24来控制图像处理器34、显示处理器36和驱动单元16。控制器38包括基于从传感器单元18输出的检测信号来计算成像光学系统14的位置的演算处理器38a。存储单元39由ROM(只读存储器)等形成并在其中存储根据成像光学系统14的移动量从传感器单元18周期性地输出的检测信号的各个峰值以及与诸如与峰值相关的位置数据之类的数据。

以下将说明透镜筒20的构造。

图3是示出透镜筒20的示意性构造的解释图。

如图3所示，透镜筒20包括成像光学系统14、用于成像光学系统14的驱动单元16、用于检测成像光学系统14的位置的传感器单元18、固定的筒体104等。

成像光学系统14容纳在筒体104中，并具有诸如聚焦透镜和变焦透镜之类的至少一个光学透镜103。光学透镜103由透镜保持器102(等同于本发明的保持器)保持。透镜保持器102被保持为可以通过与光轴L平行地设置在筒体104中的导引轴105及106而在不晃动也不转动的情况下沿着光轴L的方向移动。包括成像光学系统的透镜保持器102被构造为由基于直线致动器系统的驱动单元16沿着光轴L的方向驱动。

基于直线致动器系统的驱动单元16包括固定到透镜保持器102的驱动线圈107、基于相对于驱动线圈107的磁形吸引和排斥的效应而使透镜保持器102沿着光轴L的方向移动的驱动磁体108、以及形成驱动线圈107与驱动磁体108之间的磁路的接地磁轭109和相对磁轭110。接地磁轭109布置在跨过驱动磁体108与驱动线圈107相对一侧，并且相对磁轭110穿过卷绕为环形的驱动线圈107。

拍摄由光学透镜103引导的对象图像的成像元件111设置在筒体104上。

传感器单元18输出如图5所示的检测信号。具体而言，其输出根据包括光学透镜103的透镜保持器102沿着光轴L的方向的移动量而周期性地变化的正弦波方式的A相检测信号Asinθ，以及与A相检测信号在相位上相差λ/4的余弦波方式的B相检测信号Acosθ。检测信号Asinθ和Acosθ的峰值以根据透镜保持器102沿着光轴L的方向的移动量而增大或减小的方式变化。

如图3和4所示，输出这种检测信号的传感器单元18包括设置在筒体104的内壁上的由MR元件形成的磁感应位置检测元件100，以及以面对位置检测元件100的方式设置并沿着透镜保持器102的移动方向延伸的位置检测磁体101。

与图16所示的情况相似，位置检测磁体101的N极和S极被磁化为沿着位置检测磁体101的延伸方向(光轴L的方向)交替地布置。此外，位置检测磁体101被布置为以相对于与沿着透镜保持器102的移动方向的光轴L(透镜保持器102的移动方向)平行的线成预定角度θ。相反，与位置检测磁体101相对的位置检测元件100与光轴L平行地布置。

以下将说明本实施例的操作。

在电流流经驱动线圈107时，由于在相对磁轭110与驱动磁体108之间经过的磁通量，根据费米左手定律，与光轴L的方向平行的推力施加到驱动线圈107。因此，包括光学透镜103的透镜保持器102与驱动线圈107一起沿着导引轴105和反作用力电动机106在光轴L的方向上移动。

位置检测磁体101以角度θ相对于沿着透镜保持器102的移动方向的光轴L倾斜。因此，在透镜保持器102沿着光轴L移动时，根据透镜保持器102在光轴方向上的位置，在位置检测磁体101与位置检测元件100之间的距离上产生差别。

随着位置检测磁体101和位置检测元件100之间的距离变大，从位置检测磁体101到位置检测元件100的磁场变弱。这使得位置检测元件100输出如图5所示的正弦检测信号Asinθ和余弦检测信号Acosθ，其根据透镜保持器102的移动量而周期性地变化。

具体而言，检测信号Asinθ和Acosθ的正峰值HP1、HP2、...和负峰值LP1、LP2、...随着透镜保持器102沿着光轴L的方向的移动而变化。更具体而言，峰值随着光学透镜103在沿着光轴L的L1方向(广角方向)移动而减小，并随着光学透镜103在沿着光轴L的L2方向(远摄方向)移动而增大。因此，从检测信号Asinθ和Acosθ的各个峰值可以知道透镜保持器102的绝对位置。

以下将参考图6说明关于如何知道透镜保持器102的绝对位置的细节。

以下说明基于在成像装置30启动以用于开始成像时透镜保持器102的位置存在于与如图5所示的峰值LP2和HP3相对应的位置之间的假定。

首先，例如在包括透镜筒20的成像装置30的工厂装货时，透镜保持器102实际上通过驱动单元16在广角方向和远摄方向上移动，并且从位置检测元件100输出的检测信号Asinθ和Acosθ的各个峰值峰值HP1、HP2、...和LP1、LP2、...被装载在控制器38的演算处理器38a中。此外，峰值HP1、HP2、...和LP1、LP2、...以及与透镜保持器102在光轴L的方向上的位置相关的数据被彼此相关联，并且产生相关联数据的表并存储在存储单元39中(步骤S1)。

随后，通过操作开关26等的操作经由控制器38相驱动单元16发出启动指令，来启动驱动单元16。这使透镜保持器102如图4所示沿着光轴L在L1方向(广角方向)或L2方向(远摄方向)上移动。因此，表示透镜保持器102的位置的检测信号的置从如图5所示的移动开始点P1在箭头方向上移动，并且由位置检测元件100检测到峰值LP2或HP3(步骤S2)。

随后，由位置检测元件100检测到的峰值被获取在演算处理器38a中，并被与预先存储在存储单元39中的各个峰值HP1、HP2、...和LP1、LP2、...相比较(步骤S3)。

随后，基于与检测到的峰值一致的点，即，基于存储单元39中与峰值相对应的光轴L的方向上的位置，由演算处理器38a计算由透镜保持器102沿着光轴L的方向的后继移动导致的102在光轴方向上的位置。

例如，如果检测到的峰值是HP3，则可以基于存储单元39中与峰值HP3相对应的、与光轴L的方向上的位置相关的数据，来检测由透镜保持器102沿着光轴L的方向的后继移动导致的透镜保持器102的位置。

如上所述，在本实施例中，传感器单元18被构造为使得从位置检测元件100输出的检测信号Asinθ和Acosθ的峰值与光学透镜103沿着光轴L的方向的移动相关地减小或增大。此外，基于与透镜筒启动时由位置检测元件100首先检测的峰值一致的点，即，基于与预先记录在存储单元39中的峰值一致的检测到的峰值所对应的光轴L方向上的位置，来由演算处理器38a计算在启动之后由透镜保持器102沿着光轴L的方向的移动导致的透镜保持器102在光轴方向上的位置。这些特征提供了以下优点。

a)在位置检测时，可以在无需对用于将测量位置转换为绝对值的基准位置进行检测的情况下，来检测透镜保持器102的绝对位置。此外，不需要对用于将测量位置转换为绝对值的基准位置进行检测的回路。

b)因为不需要对用于将测量位置转换为绝对值的基准位置进行检测，所以不需要将诸如光斩波器之类的用于重置的传感器布置在诸如筒体之类的固定部分上，因此可以实现空间节省和成本降低。

c)因为不需要对用于将测量位置转换为绝对值的基准位置进行检测，所以不需要将遮光部分设置在透镜保持器102上。因此，可以实现空间节省和重量减轻，并可以降低用于驱动透镜保持器102的功率。

d)与现有技术不同，不需要暂时地使透镜保持器与诸如机械止挡件之类的机械机构进行接触来检测基准位置，因此可以实现快速启动操作。

e)因为可以在不检测基准位置的情况下检测透镜保持器102的据对位置，所以即使当透镜筒受到外部冲击等时也不会失去当前位置，因而不需要与现有技术类似的重置操作。

f)因为通过记录来自位置检测元件的输出的各个峰值来检测绝对位置，所以也可以通过读取移动开始点两侧的峰值来检测移动方向。

g)因为通过使用从位置检测元件100输出的具有相位差的两个检测信号Asinθ和Acosθ来检测光学透镜的位置，所以光学透镜的位置检测的分辨率较高。

第二实施例

以下将参考图7和8说明根据本发明的第二实施例的透镜筒20。

在以下实施例中，与第一实施例相同的部件给予相同的标记并省略其说明，将主要说明与第一实施例不同的部分。

第二实施例与第一实施例的不同之处在于传感器单元18的构造。

具体而言，如图7和8清楚可见，传感器单元18的位置检测磁体101安装在透镜保持器102上以与透镜保持器102的移动方向(光轴L的方向)平行。

与图16所示的情况相似，位置检测磁体101的N极和S极被磁化为沿着位置检测磁体101的延伸方向交替地布置。此外，由N极和S极产生的磁场强度沿着位置检测磁体101的延伸方向从位置检测磁体101的一端朝向另一端增大或减小。

在根据第二实施例的透镜筒20中，虽然位置检测元件100和位置检测磁体101彼此平行，但是因为由沿着位置检测磁体101的延伸方向交替地布置的N极和S极产生的磁场强度沿着位置检测磁体101的延伸方向从位置检测磁体101的一端朝向另一端增大或减小，所以从位置检测磁体101到位置检测元件100的磁场强度根据透镜保持器102在光轴方向上的位置而变化。

结果，与如图5所示的检测信号相似，从位置检测元件100输出的A相和B相检测信号Asinθ和Acosθ的峰值可以与光学透镜103沿着光轴L的方向的移动相关地增大或减小。此特征提供了与第一实施例相同的优点。

第三实施例

以下将参考图9说明用于根据本发明的第三实施例的透镜筒的传感器单元。

本实施例的传感器单元200基于光学直线标尺。如图9所示，传感器单元200包括由LED(发光二极管)等形成的用于位置检测的发光元件202、缝隙板203、测量板204、每个都由光电二极管等形成的一对位置检测元件206、以及滤光器207。

发光元件202设置在透镜保持器(未示出)上。一对位置检测元件206安装到筒体(未示出)以与发光元件202相对。

缝隙板203设置在发光元件202附近以面对发光元件202，并沿着光轴L的方向延伸。在缝隙板203中，以λ的恒定间隔形成使得从一对位置检测元件206输出的A相和B相检测信号如图5所示周期性地变化的多个缝隙201。

测量板204设置在位置检测元件206附近以面对位置检测元件206，并沿着光轴L的方向延伸。在此测量板204上与位置检测元件206相对的位置处，以λ/4的间隔形成一对缝隙205。这对缝隙205将已经穿过缝隙板203的缝隙201的光引导至一对位置检测元件206，从而使得位置检测元件206输出A相和B相检测信号。

滤光器207设置在发光元件202与一对位置检测元件206之间，以沿着光轴L的方向延伸。滤光器207用于使根据透镜保持器沿着光轴L的方向的移动量而周期性地变化的检测信号的峰值以与透镜保持器沿着光轴L的方向的移动相关地减小或增大的方式变化。为此，滤光器207被构造为使得其光透射量沿着滤光器207的延伸方向从滤光器207的一端朝向另一端增大或减小。

在基于光学直线标尺系统的传感器单元200中，缝隙板203和测量板204布置在发光元件202和一对位置检测元件206之间，并且置于缝隙板203与测量板204之间的滤光器207的光透射量根据透镜保持器在光轴方向上的位置而改变。因此，与第一实施例相似，可以实现与如图5所示的检测信号Asinθ和Acosθ具有相似波形的信号，作为从一对位置检测元件206输出的A相和B相检测信号。

因此，第三实施例也可以实现与第一实施例相同的优点。

第四实施例

以下将参考图10和11说明根据本发明的第四实施例的透镜筒20。

第四实施例与第一实施例的不同之处在于传感器单元18的构造。

具体而言，如从图10和11清楚可见，传感器单元18的位置检测元件100设置在筒体104上，以与位置检测磁体101相似地相对于透镜保持器102的移动方向(光轴L的方向)倾斜。

在此第四实施例的透镜筒20中，虽然位置检测元件100与位置检测磁体101相似地相对于透镜保持器102的移动方向倾斜，但是不同之处在于根据透镜保持器102在光轴方向上的位置，位置检测磁体101与位置检测元件100之间的距离产生差别。因此，从位置检测磁体101作用在位置检测元件100上的磁场强度根据透镜保持器102在光轴方向上的位置发生变化。

这允许位置检测元件100输出与如图5所示的检测信号相似的、其峰值与光学透镜103的移动相关地增大或减小的A相和B相检测信号Asinθ和Acosθ。此特征提供了与第一实施例相似的优点。

第五实施例

以下将参考图12说明根据本发明第五实施例的透镜筒20。

第五实施例与第一实施例的不同之处在于传感器单元18的构造。

具体而言，如图12清楚可见，传感器单元18的位置检测磁体101与光学透镜103的光轴L的方向平行地布置。此外，此位置检测磁体101由与用于透镜保持器102的导引轴不同的导引部件112支撑，使得位置检测磁体101能够以随着透镜保持器102在光轴L的方向上的移动而变为靠近或远离位置检测元件100的方式移动。

此导引部件112以相对于与沿着透镜保持器102的移动方向的光轴L平行的线成角度θ倾斜。

与如图16所示的情况相似，位置检测磁体101的N极和S极被磁化为沿着位置检测磁体101的延伸方向交替地布置。位置检测元件100设置在筒体104上，以与位置检测磁体101的N极和S极的表面平行。

在此第五实施例的透镜筒20中，因为位置检测磁体101能够在如下方向上移动：随着透镜保持器102在光轴L的方向上的移动而变为靠近或远离位置检测元件100，所以根据透镜保持器102在光轴方向上的位置，位置检测磁体101与位置检测元件100之间的距离产生差别。因此，从位置检测磁体101作用在位置检测元件100上的磁场强度根据透镜保持器102在光轴方向上的位置而变化。

这允许位置检测元件100输出与如图5所示的检测信号相似的、其峰值与光学透镜103的移动相关地增大或减小的A相和B相检测信号Asinθ和Acosθ。此特征提供了与第一实施例相似的优点。

第六实施例

以下将参考图13和图14描述根据本发明的第六实施例的透镜筒20。

第六实施例与第一实施例的不同之处在于传感器单元18的构造。

具体而言，如图13和14清楚可见，传感器单元18的位置检测元件100被构造为能够输出与A相等同的仅一相的检测信号Asinθ。位置检测磁体101设置在透镜保持器102上，以相对于与沿着透镜保持器102的移动方向的光轴L平行的线成角度θ倾斜。

在此第六实施例的透镜筒20中，因为位置检测磁体101相对于透镜保持器102的移动方向倾斜，所以根据透镜保持器102在光轴方向上的位置，位置检测磁体101与位置检测元件100之间的距离产生差别。因此，从位置检测磁体101作用在位置检测元件100上的磁场强度根据透镜保持器102在光轴方向上的位置而变化。

这允许位置检测元件100输出与如图14所示相似的、周期性的变化的正弦波方式的检测信号Asinθ。具体而言，此检测信号Asinθ的正峰值HP1、HP2、...和负峰值LP1、LP2、...与透镜保持器102沿着光轴L的方向的移动相关地变化。更具体而言，峰值随着光学透镜103在沿着光轴L的L1方向(广角方向)上的移动而减小。

因此，可以从仅一相的检测信号Asinθ的各个峰值知道透镜保持器102的绝对位置和移动方向。因此，通过使用输出一相检测信号的传感器单元，可以实现与第一实施例相同的优点。

在以上对各个实施例的说明中，将数字静态相继用作成像装置的示例。但是，应该注意，本发明的实施例可以应用于各种成像装置，例如视频相机、装载相机的蜂窝式电话、PDA和便携式电子装置。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，在所附权利要求及其等同方案的范围内，可以进行各种修改、组合、子组合。

本发明包含于2008年1月18日递交给日本专利局的日本专利申请JP2008-008689的主题，其整个内容通过引用而被包含于此。

Claims (9)

1.一种透镜筒，包括：

成像光学系统；

筒体，其被构造为容纳所述成像光学系统；

保持器，其被构造为以使透镜可沿着所述成像光学系统的光轴的方向移动的方式将包括在所述成像光学系统中的所述透镜保持在所述筒体中；

传感器单元，其被构造为输出周期性的检测信号，所述检测信号的峰值根据所述保持器的移动量而变化；

存储单元，其被构造为预先存储所述检测信号的峰值与所述保持器在所述光轴的方向上的位置之间的关系；以及

演算处理器，其被构造为基于存储在所述存储单元中的所述关系，根据在所述保持器移动时由所述传感器单元检测到的检测信号的峰值，来计算所述保持器在所述光轴的方向上的位置。

2.根据权利要求1所述的透镜筒，其中

所述检测信号的所述峰值根据所述保持器的所述移动量而减小或增大。

3.根据权利要求1所述的透镜筒，其中

所述传感器单元包括：

磁感应的位置检测元件，其设置在所述筒体和所述保持器中的一者上，并输出所述检测信号；以及

位置检测磁体，其设置在所述筒体和所述保持器中的另一者上，以面对所述位置检测元件，并且使得所述检测信号根据所述保持器的所述移动量而周期性地变化，并使得所述检测信号的所述峰值以根据所述保持器的位置而减小或增大的方式变化。

4.根据权利要求3所述的透镜筒，其中

所述位置检测磁体沿着所述保持器的移动方向延伸，

所述位置检测磁体的N极和S极被磁化为沿着所述位置检测磁体的延伸方向交替地布置，并且

所述位置检测元件和所述位置检测磁体中的一者沿所述保持器的移动方向倾斜。

5.根据权利要求3所述的透镜筒，其中

所述位置检测磁体沿着所述保持器的移动方向延伸，

所述位置检测磁体的N极和S极被磁化为沿着所述位置检测磁体的延伸方向交替地布置，并且

所述N极和S极的磁场强度沿着所述位置检测磁体的延伸方向从所述位置检测磁体的一端朝向另一端增大或减小。

6.根据权利要求4所述的透镜筒，其中

所述传感器单元包括：

发光元件，其设置在所述筒体和所述保持器中的一者上，并用于位置检测；

光感应的位置检测元件，其设置在所述筒体和所述保持器中的另一者上，以与所述发光元件相对，并输出所述检测信号；以及

光学直线标尺，其布置在所述发光元件与所述位置检测元件之间，并且通过改变从所述发光元件入射在所述位置检测元件上的光来使得所述检测信号根据所述保持器的所述移动量而周期性地变化，并使得所述检测信号的所述峰值以根据所述保持器沿着所述光轴的方向的移动量而减小或增大的方式变化。

7.根据权利要求6所述的透镜筒，其中

所述光学直线标尺包括：

缝隙板，其设置在所述发光元件附近以沿着所述光轴的方向延伸；

多个缝隙，其以与所述检测信号的周期相当的间隔形成在所述缝隙板中，以使得所述检测信号周期性地变化；

测量板，其设置在所述位置检测元件附近以沿着所述光轴的方向延伸；

透射缝隙，其形成在所述测量板中，并将已经穿过所述缝隙板的所述缝隙的光引导至所述位置检测元件；以及

滤光器，其设置在所述缝隙板与所述测量板之间以沿着所述光轴的方向延伸，并使得所述检测信号的所述峰值以根据所述保持器沿着所述光轴的方向的移动量而减小或增大的方式变化。

8.根据权利要求7所述的透镜筒，其中

所述滤光器的光透射量沿着所述滤光器的延伸方向从所述滤光器的一端朝向另一端减小或增大。

9.一种成像装置，其包括透镜筒，所述透镜筒包括：

成像光学系统；

筒体，其被构造为容纳所述成像光学系统；

保持器，其被构造为以使透镜可沿着所述成像光学系统的光轴的方向移动的方式将包括在所述成像光学系统中的所述透镜保持在所述筒体中；

传感器单元，其被构造为输出周期性的检测信号，所述检测信号的峰值根据所述保持器的移动量而变化；

存储单元，其被构造为预先存储所述检测信号的峰值与所述保持器在所述光轴的方向上的位置之间的关系；以及

演算处理器，其被构造为基于存储在所述存储单元中的所述关系，根据在所述保持器移动时由所述传感器单元检测到的检测信号的峰值，来计算所述保持器在所述光轴的方向上的位置。

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