CN101533141A - 摄影镜头单元和使用该摄影镜头单元的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供摄影镜头单元和使用该摄影镜头单元的电子设备。该镜头单元具有以下部件：液晶透镜，其固定在镜头单元的镜筒框上，包含保持在液晶透镜架上的由多个透明电极板构成的液晶光学元件；摄像元件，其配置在摄影镜头的像侧，将光学像转换成电信号；基板，其在液晶透镜的光轴上具有开口部；摄像元件支承板，其保持摄像元件；以及2维驱动机构，其能够相对于基板在垂直于液晶透镜的光轴的方向上驱动摄像元件支承板，所述液晶透镜架具有第1保持部件和第2保持部件。所述第1保持部件具有在与所述液晶透镜的光轴垂直的X和Y轴平面内进行定位的第1定位部、和规定光轴方向的第2定位部。第2保持部件覆盖所述液晶透镜，具有与第2定位部接合的接合部。

Description

摄影镜头单元和使用该摄影镜头单元的电子设备

技术领域

本发明涉及包含液晶光学元件的摄影镜头单元以及使用该摄影镜头单元的电子设备。

背景技术

本申请基于2008年3月13日提交的日本专利申请No.2008-64404以及2008年7月18日提交的日本专利申请No.2008-187352并对其主张优先权，以引证的方式将上述专利申请的全部内容包含于此。

因照相机抖动引起的图像抖动是照相摄影中的普遍问题。在使用焦距较长的镜头的情况下，照相机移动(晃动)的影响与镜头的焦距成比例而变得较大，因此上述问题变得尤其严重。特别是，在焦距较长时的摄影设定中，只要不对照相机的抖动进行校正措施，就可能成为制约摄影者拍摄到没有抖动的图像的能力的因素。

在现有的抖动校正装置中，用于驱动摄像元件的致动器需要较大功率。因此，装置整体变得大型化，并且当摄像元件在第2方向上移动时挠性配线板的扭角发生变化，因此，与该扭角相应地变形阻力的大小变动，控制量发生变化。因此，必须进行摄像元件的高精度移动控制。

为了进行这样的图像抖动校正，例如，已知有日本特开2006-31027号公报和日本特开2007-58089号公报所记载的技术。

上述日本特开2006-31027号公报所记载的图像稳定系统具有：响应于照相机的运行而运行的组件；板；磁铁，其安装在板上，形成直线电机的一部分，被配置成使直线电机的作用线通过与可动组件的质心位置大致相同的位置，该图像稳定系统减少摄影中的与照相机晃动相伴随的抖动。

在日本特开2007-58089号公报所记载的图像抖动校正装置中，在连接挠性配线板的CCD与液晶显示器等的部分上，设置通过沿着该平面弯曲成圆弧状而赋予了弹性的圆弧状连接部，当向与CCD镜头系统的光轴垂直的第1方向移动，以及向与镜头系统的光轴垂直并且与第1方向也垂直的第2方向移动时，通过圆弧状连接部中的曲面形状的变形来容许该移动。

发明内容

从而，本发明的目的在于提供一种摄影镜头单元和使用该摄影镜头单元的电子设备，不使部件大型化而可以容易地使摄影镜头的光轴与液晶光学元件的光轴中心一致。

因此，本发明的目的在于提供一种摄影镜头单元，该摄影镜头单元具有以下部件：

摄影镜头，其固定在镜头单元的镜筒框上，包含保持在液晶透镜架上的由多个透明电极板构成的液晶光学元件；

摄像元件，其配置在所述摄影镜头的像侧，将光学像转换成电信号；

基板，其在所述摄影镜头的光轴上具有开口部；

摄像元件架，其保持所述摄像元件；以及

2维驱动机构，其能够相对于所述基板在垂直于摄影镜头的光轴的方向上驱动所述摄像元件架，其中，

所述液晶透镜架具有第1保持部件和第2保持部件，

所述第1保持部件具有：

第1定位部，其在与所述液晶光学元件的光轴垂直的X轴和Y轴平面内进行定位；

第2定位部，其规定光轴方向，

所述第2保持部件覆盖所述液晶光学元件，并具有与所述第2定位部接合的接合部。

此外，本发明的目的在于提供一种摄影镜头单元，该摄影镜头单元具有以下部件：

摄影镜头，其包含液晶光学元件；

摄像元件，其配置在所述摄影镜头的像侧，将光学像转换成电信号；

基板，其在所述摄影镜头的光轴上具有开口部；

摄像元件架，其保持所述摄像元件；

支承部，其相对于所述基板支承所述摄像元件架；

液晶透镜架，其在光轴方向上保持所述液晶光学元件，在该液晶光学元件的出射面侧形成有凸部；

主体部，其固定所述支承部，形成有与所述液晶透镜架的凸部嵌合的凹部而对所述液晶光学元件进行定位。

本发明的其它目的和优点将在以下的说明中进行阐述，其中一部分可以通过书面说明而显见，或者通过本发明的实施而了解。通过以下具体指出的手段或组合可以实现或者达到本发明的目的和优点。

附图说明

附图结合在本说明书中并构成本说明书的一部分，示出了本发明的当前优选实施方式，并且与以上给出的总体描述和以下给出的对优选实施方式的详细描述一起用于说明本发明的原理。

图1是本发明第1实施方式的使用了用于小型照相机的摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光线的剖视图。

图2A是针对图1的第4镜头20₁的详细结构的说明图，图2B是示出图2A的变形例的图。

图3A至3C是图2B的液晶透镜20₂的细节分解图，图3A是示出第1保持部件122的图，图3B是示出第2保持部件124的图，图3C是示出液晶透镜100的结构的图。

图4A和4B是图2B的液晶透镜20₂的细节分解图，图4A是从第2保持部件124侧观察第1保持部件122的平面图，图4B是从第1保持部件122侧观察第2保持部件124的平面图。

图5是本发明第2实施方式的用于小型照相机的使用了摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光线的剖视图。

图6是本发明第2实施方式的第1变形例的使用了用于镜头更换式电子照相机的摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光线的剖视图。

图7是本发明第2实施方式的第2变形例的使用了用于镜头更换式电子照相机的摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光线的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

图1是本发明第1实施方式的使用摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光线的剖视图。

例如，在用于小型照相机的镜头单元10中，设置摄影镜头12。该摄影镜头12构成为具有在像面侧设置有光圈24的第1透镜14、第2透镜16、第3透镜18以及第4透镜20₁。在上述第1透镜14与第2透镜16之间设置有直角棱镜22。在第1透镜14与第2透镜16之间，直角棱镜22使摄影镜头12的光轴A向下弯曲成直角。在数字照相机中，通过这样使摄影镜头12的光轴弯曲，来抑制镜头单元10的对于被摄体方向的厚度，使照相机主体薄型化。

如前所述，上述第2透镜16靠近直角棱镜22而接合到设置在镜头单元10内的镜筒框。在改变摄影倍率的变焦动作时第3透镜18沿光轴移动。此外，具有液晶元件的第4透镜20₁固定在未图示的透镜架上(光轴方向上不移动)。该第4透镜20₁例如构成为具有配置在入射侧透镜20a和出射侧透镜20b之间的透明基板(未图示)、以及2块使用了衍射型液晶的液晶光学元件(第1液晶透镜)20c、(第2液晶透镜)20d。该液晶光学元件20c、20d由用于自动对焦等的衍射型液晶元件来构成或者由衍射型液晶元件和透镜来构成。(图1中，透镜被配置在衍射型或菲涅耳型液晶元件的入射侧和出射侧，或者被配置在入射侧和出射侧的任意一方，将这样的衍射型或菲涅耳型液晶元件与透镜的组合结构称为液晶光学元件。)

在未对由2块衍射型液晶光学元件构成的液晶透镜施加交流电压的状态、或者施加了交流电压的状态下，动作发生变化。第1液晶透镜20c和第2液晶透镜20d的液晶的配光方向垂直。

在不对第1液晶透镜20c施加交流电压的情况下，液晶与入射光线的偏振方向无关，发挥寻常光折射率的作用。由于基板的折射率和液晶的寻常光折射率相等，因此液晶透镜与入射光线的偏振方向无关地发挥不偏转的功能。

当向第2液晶透镜20d施加交流电压时，第2液晶透镜20d对P偏振光发挥非寻常光折射率的作用，P偏振光衍射(偏转)。另一方面，第1液晶透镜20c对S偏振光发挥寻常光折射率的作用，S偏振光不衍射(偏转)。当向第1液晶透镜20c施加交流电压时，第1液晶透镜20c对S偏振光发挥非寻常光折射率的作用，S偏振光衍射(偏转)。由第1液晶透镜20c和第2液晶透镜20d构成的第4透镜20₁通过后述的液晶透镜架被固定在镜头单元10的内壁上。

利用定位销34将镜头单元10相对于照相机主体28定位，使得底板40(称为基板)的开口部中心与摄影镜头的光轴一致，其中，在照相机主体28中，在摄影镜头12的下方支承着摄像元件32以及支承该摄像元件32的摄像元件单元30。并且，利用粘接剂将镜头单元10的底面和底板40接合起来。

摄像元件32具有排列有多个光电变换元件的受光面，该光电变换元件积蓄与受光量相应的电荷。于是，将通过摄影镜头12成像在受光面上的光学被摄体像变换成电摄像信号，并输出该摄像信号，从而进行拍摄。该摄像元件32通过电磁驱动机构以受光面与摄影光轴垂直的状态，配置在构成镜头单元10的底面的照相机主体28上。

上述镜头单元10隔着具有开口部40a的底板40，由定位销36和螺钉38固定在照相机主体28上。上述开口部40a是为了将来自摄影镜头12的入射光导入摄像元件32而形成的。在该摄像元件32的受光面上设置有保护板(玻璃盖)42。另外，在摄像元件32与底板40之间设置有光学低通滤波器44。

此外，摄像元件32安装在由铝材等构成的散热板46上。在该散热板46的背面侧设置有散热片48。摄像元件32的连接端子50通过焊锡等连接在印刷基板52和挠性印刷电路板(FPC板)54上。然后，通过定位销56对安装有该摄像元件32的散热板46和散热片48进行定位，从而摄像元件32被定位。

摄像元件单元30例如构成为具有：由印刷基板构成的底板40(称为基板)；与该底板40相对而安装有上述摄像元件32的摄像元件架即摄像元件支承板60；支承部。在上述摄像元件支承板60上设置有导向轴承62a，该导向轴承62a与设置在底板40上的导向轴承62b相对。通过这一对导向轴承62a、62b以及夹在上述导向轴承62a、62b之间的钢球64，构成上述支承部。上述一对导向轴承62a、62b由矩形形状的表面硬度较高且厚度1mm左右的金属材料(例如，淬火处理后的钢材)来构成。

在固定于上述摄像元件支承板60上的摄像元件32的表面侧，在光学低通滤波器44与摄像元件支承板60之间夹有密封部件66。该密封部件66利用黑色弹性橡胶来形成。利用小螺钉将固定有光学低通滤波器44的安装部件固定在摄像元件支承板60上，从而密封部件66被挤压。由此，摄像元件32的保护板42和光学低通滤波器44的出射面成为无尘结构。

在从摄像元件支承板60的上部延伸出的突出部件70和72上，配置有多个厚度方向上被磁化的以异极相对方式两两结合的第1永久磁铁74、76和第2永久磁铁78、80。然后，在底板40上，夹持磁性材料84、94，并配置有X轴或Y轴驱动用印制线圈86、96。

在上述摄像元件支承板60的至少一对永久磁铁74、76和78、80与底板40的磁性材料84、94之间，对带有护圈的至少具有4个钢球的导向轴承62a、62b作用磁力压紧力(磁吸力)。当该压紧力起作用时，导向轴承62a、62b的钢球被压紧在摄像元件支承板60和底板40上。其结果，设置在摄像元件支承板60和底板40之间的夹在各个导向轴承62a、62b之间的钢球64的晃动被消除。

在摄像元件支承板60的突出部件70上，隔着磁性材料82配置有第1永久磁铁74、76。该永久磁铁74、76为，在与隔着磁性材料84接合到底板40上的X轴驱动用印制线圈86相对的位置上，厚度方向上被磁化的第1永久磁铁74、76的N极和S极以在PFC基板52的延展方向上并排的方式分极磁化。

此外，隔着磁性材料94接合到底板40上的Y轴驱动用印制线圈96形成横宽的矩形形状，被配置成其长边隔着突出部件72上的磁性材料92与第2永久磁铁78、80的各磁极相对。同样地，X轴驱动用印制线圈86形成横宽的矩形形状，被配置成其长边与第1永久磁铁74、76的各磁极相对。

在本实施方式中，在上述X轴或Y轴驱动用印制线圈86、96的内侧配置霍尔元件，在利用带护圈的导向轴承62的摄像元件支承板60和底板40的磁性材料84、94之间，构成基于磁吸力的支承部。但是，不使用上述磁性材料84、94而在摄像元件支承板60侧形成轴承并在底板40侧设置导向轴的情况下，也可成为下述结构的使用金属轴承的支承部，即，在摄像元件支承板60和底板40之间配置可沿一轴方向移动的中间部件，构成为在与该中间部件的移动方向垂直的方向上移动的摄像元件支承板60。

此外，在这里设置1组第1和第2永久磁铁，但也可如下配置，以各永久磁铁位于对角线上的方式配置4个永久磁铁，在相对的底板40上设置4个驱动用印制线圈，在X轴和Y轴驱动用印制线圈相对的延长线上，在各轴驱动用印制线圈的背面位置分别配置磁性片。或者，也可以在X轴或Y轴驱动用印制线圈上，将磁性片接合到与永久磁铁74和80的长度方向中央部附近相对的位置。当切断X轴和Y轴驱动用印制线圈86、96的通电时，摄像元件支承板60在永久磁铁和磁性片的磁平衡下，返回到摄影镜头光轴与可动的摄像元件32的中心一致的初始位置。

而且，X轴和Y轴驱动用线圈配置在印刷基板的底板上，永久磁铁配置在摄像元件支承板侧，反过来，也可以是X轴和Y轴驱动用线圈和磁性材料配置在摄像元件支承板侧，4个永久磁铁配置在底板上。

接下来，对支承摄像元件32的摄像元件支承板60进行位置控制的CPU(未图示)具有配置在印刷基板52上的驱动电路。上述CPU控制用于驱动摄像元件支承板60的水平方向即X轴方向的移动以及该摄像元件支承板60的垂直方向即Y轴方向的移动的上述驱动电路。

CPU根据从未图示的陀螺仪输入的角速度，进行使摄像元件支承板60往希望位置移动的控制。在配置在摄像元件支承板60上异极接合的永久磁铁的磁通内对垂直方向的X轴驱动用印制线圈96通电而使摄像元件支承板60移动时，通过配置在该印制线圈内侧的霍尔元件，进行位置检测。然后，当切断上述X轴驱动用印制线圈96的通电时，摄像元件支承板60在永久磁铁80和磁性片的磁平衡下，返回到摄影镜头的光轴与可动的摄像元件的中心一致的初始位置。

同样地，CPU(控制电路，控制器)根据从未图示的陀螺仪输入的角速度，进行使摄像元件支承板60往希望位置移动的控制。在配置在摄像元件支承板60上异极结合的永久磁铁74、76的磁通内对垂直方向的Y轴驱动用印制线圈86通电而使摄像元件支承板60移动时，通过配置在Y轴印制线圈86内侧的霍尔元件，进行位置检测。

当切断上述Y轴驱动用印制线圈86的通电时，摄像元件支承板60可返回初始位置。但是，在后述的用户使用设备时，如果使用配置在设备下侧(参照图5)的通过卡扣实现的锁定机构时，不需要通过磁铁和磁性片的磁平衡来实现初始化。这里，对温度传感器的配置予以省略。

这样地，当镜头单元10振动时，可动的摄像元件支承板60上的摄像元件32沿2维方向移动，可以利用该摄像元件32的受光面来校正图像的振动。

另外，在实施方式中，2维驱动机构不仅限于可动磁铁型的直流直线电机，也可以是由步进电机等构成的电磁驱动电机、压电元件驱动电机、或弯曲振动电机、或以形状记忆合金弹簧作为驱动源的驱动方式。

接下来，参照图2A，说明图1的第4透镜20₁的详细结构。

在图2A中，该第4透镜20₁构成为液晶透镜，在其中央部设置有液晶透镜100。在此虽未图示，该液晶透镜100以不会妨碍来自应拍摄的物体的入射光线的方式，在固定位置上配置有进行变焦和自动对焦操作的第4透镜组框。

而且，该液晶透镜100例如是衍射型液晶或菲涅耳型液晶，使用向列型液晶材料，由具有以透明的第1基板102或透明的第2基板104的折射率作为极限而折射率可变的折射面的液晶透镜构成。该第4透镜20₁通过分别设置在液晶透镜100和上述的第1基板102之间、以及液晶透镜100和第2基板104之间的电极端子106和108，调整施加到液晶透镜100的电压的大小，进行焦点调节或像面的校正。即，为了对向列型液晶施加电压，液晶透镜100形成有在第1基板102侧的取向膜以及第2基板104侧的取向膜上形成的透明电极。

如所公知，上述第4透镜20₁通常可进行自动对焦和像面校正。而且，利用向列型液晶材料构成的液晶透镜100通过密封部件110来密封内部空间。

此外，在上述电极端子106和108之间，在装配时插入液晶透镜100后设置对光轴方向进行定位的抵接面112，接合两者。此外，在电极端子106和108的外侧，分别设置缝隙106a、108a。而且，在第1基板102和第2基板104的外侧，分别配置透镜114和透镜116。

在上述电极端子106、108，第1、第2基板102、104，透镜114、116的周围，设置用于保持它们的保持部件即第1和第2保持部件122、124(称为液晶透镜架)。在该第1和第2保持部件122、124的外周面上，形成用于埋入金属线(热传导体)126的凹部130，该金属线126用于加热上述液晶透镜100。即，该金属线126隔着第1和第2保持部件122、124卷绕在液晶透镜100的周围。

为了防止上述液晶透镜100因低温而灵敏度降低的情况，以预热为目的而设置上述金属线126。然后，金属线126通过配线128连接到未图示的基板上的感温开关的输出端子。该感温开关的输入端子接受与后述图5所示的卡扣188相连接的金属线186。

特别是，在使用电子照相机时的低温环境下(例如，10℃以下)，利用卡扣188卡住加热板46，驱动摄像元件32，从卡扣188通过金属线77向金属线126传导热，当感温开关达到规定的温度时，可以使第1和第2保持部件122、124升温。当液晶透镜100的周围温度成为10℃以上时，感温开关被切断而停止摄像元件32的驱动。

另外，液晶透镜100例如也可以是由并列层叠的3块透明基板和2块薄型的衍射型液晶透镜100构成的结构。此时，使得在中央透明基板的前后两侧的面上分别配置衍射型或菲涅耳型液晶透镜。

此外，对于金属线126，这里以2根为1组而埋入同一凹部130，但不仅限于此。例如，如图2B的第4透镜20₂所示，可以对一个凹部130a配置1根金属线126，或者配置2根以上的金属线126。

上述第1保持部件122、124与绝热部件132和134一起，通过绝热部件132和134被固定在镜头单元10内的镜筒框内。之所以设置上述绝热部件132和134，是为了在低温时不使外部的温度传递到上述液晶透镜100，或者对液晶透镜加热的温度不传递到外部。从而，构成为在液晶透镜100与镜头单元10之间，通过绝热部件132和134而隔绝热传递。

图3A至3C以及图4A和4B是上述图2B的第4透镜20₂的细节分解图。图3A是示出第1保持部件122的图，图3B是示出第2保持部件124的图，图3C是示出液晶透镜100的结构的图。图4A是从第2保持部件124侧观察第1保持部件122的平面图，图4B是从第1保持部件122侧观察第2保持部件124的平面图。

在第1保持部件122的入射光侧保持透镜114。在装配完成时，在该透镜114与透明基板102的入射面之间存在缝隙，在用于对第4透镜20₂的光轴方向进行定位的第2保持部件124内形成有凹部144a和定位部148。当将第4透镜20₂接合到第1保持部件内的第1定位装置(凹部的角部具有退避孔)时，在光轴方向和相对于光轴方向垂直的平面内使位置一致。在第1保持部件122上设置第2定位部即与摄影镜头的光轴平行的2根定位销142a、142b。

在第1保持部件122上设置突起部122a，在第2保持部件124的内部设置阶梯部124a。然后，当将第2保持部件124插入第1保持部件122内时，该突起部122a和阶梯部124b成为宽松配合的状态。以该第1保持部件122的定位销142a为基准，嵌合插入第2保持部件124的定位孔144a时，可以使第1保持部件122的外周面和第2保持部件124的外周面一致。另外，图示的124b是第2保持部件124与第1保持部件122接合的面，162a是金属线的终端部分。

如图3C所示，上述液晶透镜100由上述3块透明电极基板和2层衍射型液晶透镜(液晶层)构成。在同一图中，透明电极基板从入射侧开始由第1透明电极基板152、第2透明电极基板154、以及第3透明电极基板156构成。而且，在各个基板间与液晶层158、160一起设置有垫片162、164。此外，第2透明电极基板154作为引出电极，形成为比第1、第3透明电极基板152、156更长，并且，与引出侧相反侧的端部154a构成为例如突出0.5mm。

如图4A所示，这样构成的液晶透镜100安置在第1保持部件122内。即，第2透明电极基板154的端部154a抵住形成在第1保持部件122内的开口部146而被定位。此时，X轴方向由定位基准面170决定，Y轴方向由定位基准面172决定。另外，图示174是用于将液晶100接合到第1保持部件122的粘接剂，176和178是透明电极基板的退避孔。此外，116a表示透镜116的嵌合部。

这样，如果隔着绝热部件132和134将透镜114和透镜116与对液晶透镜100进行定位的第1和第2保持部件122、124插入到镜头单元10内，则也决定了液晶透镜100相对于该镜头单元10的位置。因此，设备整体不会大型化，可以容易地对连接透镜114或透镜116与液晶的中心的光轴进行定位。

此外，这里在第1保持部件122上设置有多个定位销142a、142b，在第2保持部件124上设置定位孔144a、144b。但是，也可以在第2保持部件124上接合液晶透镜100，并设置定位销142a、142b，而在第1保持部件122上设置定位孔144a、144b。

另外，这里虽未图示，上述液晶透镜100可置换成液体透镜，即，在透明的第1基板102和第2基板104的内部例如填充油或流体的电解液，在第1基板102和第2基板104的外侧形成绝缘体和透明电极，向流体的电解液施加电压，电解液与油的边界的形状面发生变化，焦距产生变化。

(第2实施方式)

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。

图5是本发明的第2实施方式的例如使用了用于小型照相机的摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光轴的剖视图。

另外，在以下所述的实施方式中，对与上述第1实施方式相同的部分赋予同一参照标号，并省略其图示和说明，只对不同的部分进行说明。

在图5中，摄像元件单元30中安装有摄像元件32的散热板46的一端延伸出。在该散热板46的延伸出来的末端部附近，形成有用于与后述的突起销182嵌合而锁定的锁定用凹部184。

在照相机主体28上由止动螺钉固定铜线等金属线186，该金属线186用于对来自上述散热板46的热进行散热。在该金属线186的末端部具有在内部形成有突起销182的卡扣188。在图5中，该卡扣188往左侧移动，在该卡扣188内插入散热板46的末端部。于是，通过突起销182与锁定用凹部184的嵌合，散热板46与金属线186被结合。从而，由摄像元件32产生的热传导到金属线186上。

此外，该摄像元件单元在设置了对来自摄像元件的热进行传递的散热板，并在主体部上设置了卡扣部时，成为能在运送时等电源断开时卡住上述散热板的电子设备。

摄影镜头单元主体190隔着底板40由定位销34和36以及螺钉38固定在照相机主体28上。而且，在摄影镜头单元主体190上，第1保持框A192和第2保持框B194设置成可相对于摄影镜头的光轴方向移动。上述第1保持框A192和第2保持框B194分别通过在外周面卷绕有弹簧196、198的用于止动的柱塞222和调整螺钉202，固定在摄影镜头单元主体190上。

上述第1保持框A192和第2保持框B194例如由充填了石墨的PPS树脂或聚碳酸酯等塑料成型品构成。另外，在图5中，只表示出1个调整螺钉202，但实际上将柱塞222置换成调整螺钉202后可存在多个(例如3个)。但是，该调整螺钉的个数并不仅限于此。

在第1保持框A192和第2保持框B194内，设置有对作为液晶光学元件的液晶透镜20进行支承的液晶透镜架206。该液晶透镜架206由绝热材料构成，通过截面形状为圆形的环状的O形圈208在光轴方向上压紧。此外，液晶透镜架206由定位销210、212定位固定在第2保持框B194上。液晶透镜架206具有第1定位部，该第1定位部在与光轴垂直的X轴和Y轴平面内对液晶透镜20进行定位。该第1定位部的形状与图2B所示的定位销相同。

此外，覆盖液晶透镜20并具有与第2定位部(第1保持框A192的上表面)结合的结合面的第1保持框A192构成为第2保持框。

在第1保持框A192上，设置用于把来自未图示的被摄体的入射光导入摄像元件32的开口192a，并且，在第1和第2保持框A192和194上设置用于通过金属线128的孔192b，该金属线128用于供给预热。而且，以覆盖上述开口192a的方式，设置用于防止灰尘等侵入液晶透镜20或摄像元件32的丙烯树脂板216和O形圈208。

另一方面，在第2保持框B194上，在与液晶透镜20的出射侧表面相对的位置上设置开口194a，并且，朝向图示的下方形成凸部194b。然后，在摄影镜头单元主体190的与上述凸部194b相对的位置上，设置用于定位液晶透镜20的凹部190b。另外，在该凹部190b的中央部设置开口190a。

上述第2保持框B194的凸部194b的接触面，以及摄影镜头单元主体190的凹部190b的接触面，例如如图示那样，以液晶透镜20的折射面附近为中心的半径R来形成。由此，上述凹部190b构成球面轴承。另外，也可以使上述接触面形成为具有规定的锥角，在此情况下，凹部190b构成圆锥面轴承。

这是因为，例如，当以第2保持框B194的外形作为基准时，导向面变小，保持在内部的液晶透镜15的入射和出射表面倾斜，成为性能劣化的原因。为防止该倾斜，以上述球面轴承的与光轴垂直的面、或例如2次加工后的支柱的安装面作为接触面，实现更加稳定的保持。由此，改善液晶面相对于光轴的倾斜。

另外，以第2保持框B194为基准插入液晶透镜20，利用第1保持框A192遮盖液晶透镜20，利用O形圈208在光轴方向上压紧，从而可以实现更加稳定的保持。

此外，在液晶透镜20与液晶透镜架206之间，嵌入垫片236和238。通过垫片236和238，能够将液晶透镜20的出射表面往与摄影镜头的光轴垂直的方向调整。

在这样的结构中，通过调整调整螺钉202，在摄影镜头单元主体190的球面轴承上，第2保持框B194的凸部194b移动。这样，通过调整调整螺钉202使得球面轴承的中心与液晶透镜20的中心一致，从而可调整定位在第2保持框B194上的液晶透镜20光轴的倾斜。

基于以下的理由，需要调整上述调整螺钉202。

即，在将可动的摄像元件32用于抖动校正的情况下，相对于主体基准面维持可动摄像元件表面的平行度，并且，需要保证液晶透镜的出射侧的与光轴垂直的面的加工精度。于是，保持摄像元件的支座夹入由驱动线圈或固定磁铁等构成的电磁驱动机构，因此，有必要进行摄像元件安装面的2次加工等，产生使用复杂夹具的作业工序，与摄影镜头单元的成本增加紧密相关。此外，当更换镜头时，出射光瞳距离发生变化。在焦距较短的情况下，入射光倾斜入射变多，往摄像元件的入射光减少。为了改善这种状况，将来自被摄体的倾斜入射光射入到液晶元件时，对液晶元件施加电压使其折射，变更倾斜角度而会聚到摄像元件上等。在这样的情况下，即便使液晶光学元件与CCD移位机构的摄像元件的中心一致且焦点位于中央部分，也可以在摄像元件的周边部分防止图像的模糊。因此，通过调整螺钉202进行调整。

接下来，对本发明的第2实施方式的第1变形例进行说明。

图6是本发明的第2实施方式的第1变形例的例如使用了用于镜头更换式电子照相机的摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光轴的剖视图。

在图6中，摄像元件单元30中安装有摄像元件32的散热板46由防脱用的柱塞222和224固定在照相机主体28上。在该照相机主体28与上述散热板46之间，嵌入轮带形状的具有弹力的垫片226，可调整相对于光轴的角度。此外，在柱塞222和224的另一端，当使用焦距较短的镜头时，往摄像元件的倾斜入射变多，为了抑制在画面周边产生亮度阴影(shading)，利用粘接剂228和230来固定保持液晶(使用衍射型或菲涅耳型液晶的液晶光学元件)镜头20的第1保持框A192和第2保持框B194。

另外，第2保持框B194与照相机主体28之间，夹入截面形状是圆形的环状O形圈232，在光轴方向上压紧。上述垫片226在磷青铜材料的薄片弹簧上层叠弹性橡胶时，可以调整O形圈232的压紧量，可以防止灰尘附着在摄像元件32或光学低通滤波器44的表面。

此外，在液晶透镜20与液晶透镜架206之间嵌入有垫片236和238。能够通过垫片236和238将液晶透镜20的射出表面往与摄影镜头的光轴垂直的方向调整。

液晶透镜架206具有在与光轴垂直的X轴和Y轴平面内对液晶透镜20进行定位的第1定位部。该第1定位部的形状与图2B所示的定位销相同。

此外，覆盖液晶透镜20并具有第2定位部(柱塞222与第1保持框A192的上表面之间接触的面)的第1保持框A192构成为第2保持框。

而且，光学低通滤波器44隔着密封部件240固着在照相机主体28上。上述密封部件240的下表面与保护板42的上表面接触。即，通过密封部件240成为双重密封结构，以防止灰尘附着在保护板42和光学低通滤波器44的面上。

此外，在散热板46的下表面接合有陶瓷片或层叠了石蜡等可吸热的蓄热材料的蓄热片242。通过该陶瓷片或蓄热片242来抑制温度的急剧上升。

通过这样的结构，与上述第2实施方式相同，也能够使液晶的中心与摄影镜头的光轴中心一致。

此外，在图6中，也可以用图5所示的防振用光学滤波器或红外线截止滤波器，在用于振动该光学元件的压电元件和摄像元件之间，代替光学低通滤波器，配置液晶。

接下来，说明本发明第2实施方式的第2变形例。

图7是本发明的第2实施方式的第2变形例的例如使用了用于镜头更换式电子照相机的摄像元件模块的摄影镜头单元的沿光轴的剖视图。

另外，在下述的第2实施方式的第2变形例中，对与上述第1、第2实施方式相同的部分，赋予同一参照标号，并省略其图示和说明，只对不同的部分进行说明。

在第2变形例中，为了确保液晶透镜的出射角，如下构成上述第2实施方式所述的摄像元件单元。

在图7中，摄像元件单元30将摄影镜头单元主体60设为金属的板材，在第2保持框194的外形侧，设置球面或锥面的接触部250。于是，作为第2保持框194或摄影镜头单元主体60的开口部。此外，代替弹簧而夹入橡胶材料等弹性材料的垫片252、254。从而，能够使液晶透镜与摄像元件的受光面接近。

通过这样的结构，与上述第2实施方式相同，也能够使液晶的中心与摄影镜头的光轴中心一致。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明除了上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能实施各种变形。

并且，在上述实施方式中包含有各种阶段的发明，通过对公开的多个结构要件进行适当组合，可提取各种发明。例如，即使从实施方式所示出的所有结构要件中删除若干个结构要件，也可以解决“要解决的技术问题”中所述的课题，并得到“有益效果”中所述的效果，在这种情况下，删除该结构要件后的结构，也可作为发明而被提取。

根据本发明，可以提供一种单元不会大型化的摄影镜头单元和使用该摄影镜头的电子设备，液晶透镜架具有第1保持部件和第2保持部件，所述第1保持部件具有：第1定位部，其在与光轴垂直的X轴和Y轴平面内对所述液晶光学元件进行定位；第2定位部，其规定光轴方向，所述第2保持部件覆盖液晶光学元件，并具有与所述第2定位部接合的接合部，当具有这种结构时，能够容易地使摄像元件和液晶光学元件的光轴中心一致。

其它的优点和修改对于本领域技术人员显而易见。因此本发明在其广义上不限于这里示出和描述的具体细节和代表性实施方式。从而，可以在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的总发明构思的精神或范围的情况下进行各种修改。

Claims (12)

1.一种摄影镜头单元，该摄影镜头单元具有以下部件：

摄影镜头，其固定在镜头单元的镜筒框上，包含保持在液晶透镜架上的由多个透明电极板构成的液晶光学元件；

摄像元件，其配置在所述摄影镜头的像侧，将光学像转换成电信号；

基板，其在所述摄影镜头的光轴上具有开口部；

摄像元件架，其保持所述摄像元件；以及

2 维驱动机构，其能够相对于所述基板在垂直于摄影镜头的光轴的方向上驱动所述摄像元件架，其中，

所述液晶透镜架具有第1保持部件和第2保持部件，

所述第1保持部件具有：

第1定位部，其在与所述液晶光学元件的光轴垂直的X轴和Y轴平面内进行定位；和

第2定位部，其规定光轴方向，

所述第2保持部件覆盖所述液晶光学元件，并具有与所述第2定位部接合的接合部。

2.根据权利要求1所述的摄影镜头单元，其中，

所述液晶光学元件具有形成有透明电极的多个基板，

所述第1定位部通过所述液晶光学元件中的1块基板的外形部和第1保持部件的凹部来定位，并且在所述第1保持部件与所述第2保持部件之间通过定位销来嵌合。

3.根据权利要求1所述的摄影镜头单元，其中，该摄影镜头单元还具有：

设置有所述摄影镜头的镜头单元的镜筒框；

夹在所述镜筒框与由所述镜筒框保持的所述液晶透镜架之间的绝热部件。

4.根据权利要求3所述的摄影镜头单元，其中，

该摄影镜头单元还具有配设在所述液晶透镜架与所述绝热部件之间的热传导体。

5.根据权利要求1所述的摄影镜头单元，其中，

所述2维驱动机构的驱动源是电磁驱动电机。

6.根据权利要求5所述的摄影镜头单元，其中，

所述2维驱动机构由下述部件构成：

多个驱动用线圈，其配置在所述基板或所述摄像元件架的任意一方；

多个位置传感器，其配置在所述驱动用线圈的附近；以及

多个驱动用磁铁，其配置在所述基板或所述摄像元件架的另一方上与所述驱动用线圈相对的位置。

7.一种摄影镜头单元，该摄影镜头单元具有以下部件：

摄影镜头，其包含液晶光学元件；

摄像元件，其配置在所述摄影镜头的像侧，将光学像转换成电信号；

基板，其在所述摄影镜头的光轴上具有开口部；

摄像元件架，其保持所述摄像元件；

支承部，其相对于所述基板支承所述摄像元件架；

液晶透镜架，其在光轴方向上保持所述液晶光学元件，在该液晶光学元件的出射面侧形成有凸部；

主体部，其固定所述支承部，形成有与所述液晶透镜架的凸部嵌合的凹部而对所述液晶光学元件进行定位。

8.根据权利要求7所述的摄影镜头单元，其中，

所述液晶透镜架的凸部是球面形状，所述主体部的凹部是与所述凸部的球面形状对应的形状。

9.根据权利要求7所述的摄影镜头单元，其中，

所述液晶透镜架的凸部具有倾斜面，所述主体部的凹部具有与所述凸部的倾斜面对应的倾斜面。

10.根据权利要求7所述的摄影镜头单元，其中，所述摄影镜头单元还具有：

收纳所述摄影镜头的镜头框；

夹在所述镜头框与所述液晶透镜架之间的绝热部件。

11.根据权利要求10所述的摄影镜头单元，其中，

该摄影镜头单元还具有配置在所述液晶透镜架与所述绝热部件之间的第1热传导体。

12.一种根据权利要求1或7所述的摄影镜头单元，其中，该摄影镜头单元设置有对来自所述摄像元件的热量进行传递的散热板，在主体部上设置有卡扣部，在运输等电源断开时卡住所述散热板。

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