CN102112904B - 镜头镜筒及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镜头镜筒及摄像装置。该镜头镜筒具有:保持镜头(124)的镜头保持部件(121);引导杆(142、144),其引导镜头保持部件在光轴方向的移动,具有一对磁极沿长度方向反复的磁布图结构,且被配置得使得长度方向沿镜头的光轴方向;限制部(161、163),其设置在镜头保持部件的外周面,具有使得与引导杆的磁布图结构之间产生磁力的磁体(312、304);和驱动线圈(300),其相对于引导杆非接触地配置、且使得其与引导杆之间产生磁驱动力。
Description
技术领域
本发明涉及镜头镜筒及摄像装置。本申请与下述的日本专利申请相关联,且主张下述的日本专利申请的优先权。对于认可文献通过参照而被并入的指定国,下述专利申请中所记载的内容通过参照的方式而被结合到本申请中,成为本申请的一部分。
特愿2008-205031申请日:2008年8月8日
背景技术
有一种镜头镜筒,其包括引导镜头的移动方向的引导杆,以及具有与引导杆卡合的套筒(sleeve)且保持镜头的镜头架(例如,参照专利文献1)。在该套筒上还设有凸轮从动件,通过使具有与凸轮从动件卡合的凸轮槽的凸轮筒旋转,使镜头架沿镜头的光轴方向移动。
专利文献1:特开平06-174998号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
上述专利文献1的套筒确定镜头架相对于引导杆的位置,且相对于所述引导杆滑动。为了使滑动时镜头架圆滑地移动,优选在套筒与引导杆之间设置有间隙。然而,在镜头架不移动时,因该间隙而导致很难确定镜头架相对于引导杆的位置。
解决本发明的技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题,根据本发明的第一方式,提供一种镜头镜筒,该镜头镜筒具有:镜头保持部件(121),其保持镜头(124);引导杆(142、144),其具有一对磁极沿长度方向反复的磁布图结构(magnetic pattern),且被配置成长度方向沿镜头的光轴方向,该引导杆引导镜头保持部件在光轴方向的移动;限制部(161、163),其设置在镜头保持部件的外周面,具有使得与引导杆的磁布图结构之间产生磁力的磁体(312、304)和驱动线圈(300),其相对于引导杆非接触地配置、且使得在其与引导杆之间产生磁驱动力。
根据本发明的第二方式,提供一种镜头镜筒,其包括:镜头保持部件(121),其保持镜头(124);引导杆(142、144),其在至少一部分上具有磁铁,其沿镜头的光轴方向配置、且引导镜头保持部件在光轴方向的移动;和限制部(161、163),其设置于镜头保持部件上,具有:与所述引导杆的外周面的一部分接触的非磁性体的接触面(169),以及被配置在比接触面更远离引导杆的位置且使得与引导杆的磁铁之间产生磁力的磁体(304、312)。
根据本发明的第三方式,提供一种镜头镜筒,其包括:镜头保持部件(121),其保持镜头(124)引导杆,其具有配置在至少一部分上的磁铁(320)、以及用非磁性体覆盖所述磁铁的外周面的至少一部分的涂层部(322),该引导杆沿镜头的光轴方向配置、且引导镜头保持部件在光轴方向的移动;和限制部(161),其设置于镜头保持部件上,与引导杆的涂层部接触、且具有与引导杆的磁铁之间产生磁力的磁体(304)。
根据本发明的第四方式,提供一种镜头镜筒(100),其包括:镜头保持部件(120),其保持镜头(124)引导杆(142、144),其沿镜头的光轴方向配置;和限制部(161、163),其限制镜头保持部件相对于引导杆的位置;限制部具有与引导杆接触的一对接触面(169),一对所述接触面分别位于以形成大致V字形的角度交叉的两个面上;限制部及引导杆的一方具有磁铁(142、170、172)限制部及引导杆的另一方具有磁铁或磁体(142、180)。
根据本发明的第五方式,提供一种镜头镜筒(100),其包括:保持镜头的镜头保持部件;沿镜头的光轴方向配置的引导杆;和限制镜头保持部件相对于引导杆的位置的限制部;限制部和引导杆的一方具有由是磁体的轭(190)覆盖至少一部分的磁铁;限制部和引导杆的另一方具有磁铁或磁体。
还有,根据本发明的第六方式,提供一种摄像装置(400),该摄像装置具有上述镜头镜筒(100)。
上述发明的概要所列举的并不都是本发明的必要特征。另外,这些特征的子组合也可以形成本发明。
图面说明
图1是镜头镜筒100整体的截面图。
图2是镜头镜筒100整体的立体分解图。
图3是示出中间单元160的结构的立体图及后视图。
图4是示意性地示出中间单元160的磁结构的图。
图5是放大示出带V形槽的限制部161的形状的图。
图6是示意性地示出在带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图7是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图8是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图9是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图10是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图11是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图12是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图13是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。
图14示意性地示出引导杆142的磁结构的一个例子的图。
图15是示意性地示出带筒的限制部168周边的磁结构的一个例子的图。
图16是示出中间单元160的其它结构的立体图。
图17是图16的中间单元160的后视图。
图18是示出中间单元160的另一种结构的立体图。
图19是图18的中间单元160的后视图。
图20是示出引导杆142的其它磁结构的截面图。
图21是示意性地示出具有镜头镜筒100的摄像装置400的结构的图。
附图标记的说明
100镜头镜筒;101光学系统;110、120、130镜头保持部;111前筒;112、122、132镜头架;114第1镜头组;116凸轮从动件;121中筒;124第2镜头组;131限制部;134第3镜头组;135后筒;136、166凸轮从动件;140固定筒;142引导杆;143基部;144引导杆;145筒用引导杆;148直槽部;150凸轮筒;151变焦环;152、154、156凸轮槽部;160中间单元;161带V形槽的限制部;162光圈部;163带U形槽的限制部;164振动修正部;165U形槽部;167V形槽部;168带筒的限制部;169接触面;171镜筒侧控制部;170、172永久磁铁;180磁体块;190轭;192轭延长部;194凸部;200摄像部;210摄像元件;212滤光器;220快门;230焦点位置检测部;240主镜;242副镜;250主控制部;260安装部;270五棱镜;272聚焦屏;280测光部;290目镜光学系统;292半透明反射镜;294取景LCD;296主LCD;300驱动线圈;302驱动线圈支持夹具;304磁体;306永久磁铁;308驱动线圈支持夹具;310永久磁铁;320永久磁铁;322涂层部;400摄像装置
具体实施方式
下面,通过本发明的实施方式对本发明进行说明,但是以下的实施方式并不限定权利要求中所涉及的发明。另外,实施方式中所说明的特征的组合的全部不一定都是解决本发明技术问题所必须的。
图1是镜头镜筒100整体的截面图。图2是镜头镜筒100的立体分解图。镜头镜筒100包括:光学系统101、固定筒140、凸轮筒150和3个镜头保持部110、120、130。光学系统具有第1镜头组114、第2镜头组124、及第3镜头组134。各个镜头组由镜头保持部110、120、130保持。
固定筒140在基部143与相机体等其它部件连接,其自身在镜头镜筒100内不移动或转动。另外,在固定筒140的内侧,相互平行地固定有引导杆142、144。还有,固定筒140具有与光学系统101的光轴平行而形成的直线状的直槽部148。
凸轮筒150具有凸轮槽部152、154、156,且安装在固定筒140的外侧。凸轮槽部152、154、156被形成得倾斜于光学系统101的光轴方向。另外,凸轮筒150受到因安装于镜头镜筒100的外周上的变焦环151的旋转而产生的驱动力,相对于固定筒140同轴旋转。
在图中位于左侧的镜头保持部110具有前筒111和镜头架112。镜头架112保持第1镜头组114。还有,前筒111在外侧具有凸轮从动件116。凸轮从动件116与直槽部148和凸轮槽部152卡合,随着凸轮筒150的旋转,使前筒111平行于光学系统101的光轴移动。
位于图中左右方向的中间位置的镜头保持部120具有中筒121和镜头架122。镜头架122保持第2镜头组124。还有,中筒121保持该镜头架122、光圈部162、以及振动修正部164。镜头保持部120、第2镜头组124、光圈部162、以及振动修正部164形成中间单元160。
另外,中筒121在图中的上侧具有带V形槽的限制部161,在图中的下侧具有带U形槽的限制部163。通过带V形槽的限制部161和带U形槽的限制部163分别与引导杆142及引导杆144接触,中筒121在与光学系统101的光轴正交的面内,相对于固定筒140被定位。还有,中筒121在外侧具有凸轮从动件166。凸轮从动件166与凸轮槽154卡合。由此,中筒121随着凸轮筒150的旋转,而沿着引导杆142、144与光学系统101的光轴平行地相对于固定筒140移动。但是,中筒121由于被引导杆142、144所限制,所以其不会绕光学系统101的光轴旋转。
在图中位于右侧的镜头保持部130,具有后筒135及镜头架132。镜头架132保持第3镜头组134。与镜头保持部120同样地,通过限制部131与引导杆142、144接触,后筒135和保持在该后筒135上的第3镜头组134在与光学系统101的光轴正交的面内被定位。
另外,后筒135在外侧具有凸轮从动件136。凸轮从动件136与凸轮槽部156卡合。由此,后筒135随着凸轮筒150的旋转而被引导杆142、144引导,同时与光学系统101的光轴平行地相对于固定筒140移动。由此,被后筒135所保持的第3镜头组134沿引导杆142、144移动。但是,后筒135由于被引导杆142、144限制,所以不绕光学系统101的光轴旋转。
在这样的镜头镜筒100中,通过使凸轮筒150旋转、由凸轮槽部152、154、156按押凸轮从动件136、166等,前筒111、中筒121、及后筒135相互移动。由此,光学系统101的焦点位置、焦点距离等发生变化。
另外,镜头镜筒100还内置有镜筒侧控制部171。镜筒侧控制部171对与镜头镜筒100的外部之间收发电信号时的通信进行控制,将镜头镜筒100的光学规格等通知给外部。
图3是示出包括中筒121的中间单元160的结构的立体图及后视图。图3(a)是示出从镜头镜筒100的斜后方向下看中间单元160的样子的立体图。图3(b)是从镜头镜筒100的正后方看中间单元160时的后视图。
在中间单元160中,在中筒121的内侧,配置有镜头架122、第2镜头组124、光圈部162以及振动修正部164。另外,在中筒121的外周面,还分别配置有带V形槽的限制部161、凸轮从动件166、以及带U形槽的限制部163。中筒121、带V形槽的限制部161、凸轮从动件166、以及带U形槽的限制部163优选由树脂之类的非磁性体形成。
在每个带V形槽的限制部161的上表面上,形成有与引导杆142接触的V形槽部167。还有,在图3(a)中所示的实施方式中,沿引导杆142的延伸方向设置有一对带V形槽的限制部161。由此,可以抑制中筒121在包含光学系统101的光轴及引导杆142的面上发生倾斜,可以防止第2镜头组124相对于光学系统101的光轴的倾斜。
凸轮从动件166配置在中筒121的外周面上、且与带V形槽的限制部161邻接。另外,凸轮从动件166从中筒121的外周面向径向的外侧突出。
带U形槽的限制部163具有与引导杆144卡合的U形槽部165。即,U形槽部165具有一对相互平行的接触面,该对接触面具有比引导杆144的直径宽的间隔,而且U形槽部165从中筒121的配置带U形槽的限制部163的位置处的切线方向夹着引导杆144。
以上,通过V形槽部167及U形槽部165分别与引导杆142、144接触,中筒121在与光学系统101的光轴正交的平面内的位置被确定。还有,可以抑制中筒121以引导杆142为轴在与光学系统101的光轴正交的平面内的旋转。
以下,说明带V形槽的限制部161的周边的磁结构。带V形槽的限制部161周边的磁结构也可以适用于带U形槽的限制部163。
图4是示意性地示出中间单元160的磁结构的图。在中间单元160中,带V形槽的限制部161与带U形槽的限制部163被配置在中筒121的外侧、且相对于光轴大致对称的位置。中间单元160还具有被配置在带V形槽的限制部161与带U形槽的限制部163中的永久磁铁170、172。
永久磁铁170配置在带V形槽的限制部161的V形槽部167中的两个面靠近的一侧,永久磁铁170被磁化成在包含引导杆142的截面的中筒121的直径方向上极化。对永久磁铁170的材料没有特别的限制,也可以使用将金属(例如钕族金属)磁化而得到的物体。另外,引导杆142由磁体材料形成。因此,由于永久磁铁170通过磁力吸引引导杆142,所以V形槽部167被引导杆142推压。
由于引导杆142与V形槽部167在两点接触,所以可以防止在引导杆142与V形槽部167之间产生晃动。另外,被保持在中筒121的内周侧的第2镜头组124由于是比其它镜头组直径相对小的镜头组,其重量也不会过大,所以通过磁铁的吸引可以充分保持镜头架122。
永久磁铁172配置在带U形槽的限制部163的U形槽部165的一侧的侧面上,永久磁铁172被磁化成在与包含引导杆144的截面的中筒121的直径方向正交的方向上极化。还有,引导杆144由磁体材料形成。因此,由于永久磁铁172通过磁力吸引引导杆144,所以U形槽部165的一个面被引导杆144推压。由此,可以确定U形槽部165在与光学系统101的光轴正交的平面内的位置。
利用图4所示出的实施方式,引导杆142与带V形槽的限制部161通过磁力相互吸引,引导杆144与带U形槽的限制部163通过磁力相互吸引,因此,在第2镜头组124未沿光轴方向移动时,在引导杆142、144与中筒121之间不产生晃动,在与光学系统101的光轴正交的平面内,可以将中筒121定位在任意位置。另外,为了表示永久磁铁170、172产生的吸引力的方向,在图中分别记载了永久磁铁170、172的磁极,但是永久磁铁170、172的极性配置并不限于这个取向。
另外,如已经说明的,V形槽部167和引导杆142以及U形槽部165和引导杆144分别相互滑动。因此,在V形槽部167和U形槽部165中与引导杆142或引导杆144接触的面,优选由低摩擦材料覆盖。还有,带V形槽的限制部161或带U形槽的限制部163本身也可以由低摩擦材料形成。由此,可以进一步圆滑地移动中间单元160。
图5是放大示出带V形槽的限制部161的V形槽部167的图。如图所示,V形槽部167具有一对接触面169,该对接触面169分别位于在以形成大致V字形的角度交叉的2个面P、Q上、且分别与引导杆142的周面接触。在这种情形下,形成接触面169时,V形槽部167的截面形状可以不用完全形成V字形。由此,可以在中筒121的径向抑制带V形槽的限制部161的高度,使镜头镜筒100小径化。
图6是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的另一个例子的图。该带V形槽的限制部161,在在V形槽部167的底部具有永久磁铁170这一点上,与图4中所示出的结构相同。
还有,该V形槽的限制部161具有覆盖永久磁铁170的表面的一部分的轭190。轭190由使用例如铁族金属材料等的板状的磁体形成,与相对于也是由磁体形成的引导杆142位于远侧的磁极(在图示的例子中是S极)接触,一直延伸至相对于引导杆142位于近侧的磁极(在图示的例子中是N极)的近旁。另外,直接面对引导杆142的磁极(在图示的例子中是N极)的端面没有被覆盖。
由此,由永久磁铁170的N极端面、轭190的一对端部、及引导杆142所包围的狭小范围内,永久磁铁170所产生的磁通量形成磁场。因此,可以有效地利用永久磁铁170的磁力使引导杆142被吸住。另外,永久磁铁170的中筒侧的面由轭覆盖,通过使磁路闭合可以使得没有漏磁通,可以抑制永久磁铁170对振动修正部164的监视器、传感器等产生磁力影响。
图7是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的另一个例子的图。该带V形槽的限制部161,在在V形槽部167的底部具有永久磁铁170、以及在永久磁铁170上安装有轭190这些方面,与图5中所示出的结构相同。
还有,在该带V形槽的限制部161中,将轭190的一对端部在图中向上方延伸,设置轭延长部192。由此,永久磁铁170、轭190、及轭延长部192形成的磁路更接近于引导杆142。因此,永久磁铁170产生的磁力能够有效地作用于引导杆142。
图8是示意性地示出在带V形槽的限制部161周边的磁结构的另一个例子的图。该带V形槽的限制部161,在在V形槽部167的底部具有永久磁铁170、在永久磁铁170上安装有轭190、轭190的两端具有轭延长部192、以及形成V形槽部167的接触面169这些方面,与图7中所示出的结构相同。
还有,在该带V形槽的限制部161中,因轭延长部192而使得形成有接触面169的V形槽部167变深。但是,V形槽部167的上端,比引导杆142的截面的上端(在图中由虚线R示出)(即,中筒121的外周侧的一端)低、且位于光学系统101的光轴侧。由此,引导杆142的整个截面都位于永久磁体170产生的磁场的内部,对引导杆142作用的磁力稳定。另外,在图8中,由线F表示磁力线。
图9是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的另一个例子的图。该带V形槽的限制部161,在在V形槽部167的底部具有永久磁铁170、永久磁铁170上安装有轭190、轭190的两端具有轭延长部192、以及形成V形槽部167的接触面169这些方面,与图8中所示出的结构相同。另外,在图9中也由线F表示磁力线。
还有,在该带V形槽的限制部161中,在轭延长部192的一对端部设置有向引导杆142突出的凸部194。由此,永久磁铁170产生的磁通量被引导成在引导杆142的截面内(尤其是截面的中心部)通过并集中在凸部194。因此,永久磁铁170产生的磁力有效地作用于引导杆142。另外,鉴于如上所述的作用,优选凸部194也由磁铁或者磁体来形成。
图10是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的另一个例子的图。该带V形槽的限制部161,在具有由磁体形成的引导杆142、配置在带V形槽的限制部161侧的永久磁铁170这些方面,与图4中所示的结构相同。
但是,永久磁铁170不在带V形槽的限制部161内,而是埋设在中筒121中。换句话说,中间单元160具有配置在第2镜头组124的外周侧的中筒121,中筒121的一部分配置于带V形槽的限制部161的一对接触面169与永久磁铁170之间。通过这样的结构,可以在中筒121的径向抑制带V形槽的限制部161的高度,使镜头镜筒100小径化。另外,可以使引导杆142与带V形槽的限制部161之间的摩擦力(尤其是静止摩擦力)变小。
图11是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的另一个例子的图。带V形槽的限制部161具有被埋设于V形槽部167的底部下方的磁体块180。还有,引导杆142由永久磁铁形成。在该实施方式中,引导杆142被磁化成沿其直径极化。由此,在与光学系统101的光轴正交的方向的截面中,在引导杆142中出现N极和S极两极。
通过这样的结构,可以获得与图4中所示的中间单元160的带V形槽限制部161同样的作用。即,通过引导杆142产生的磁力,磁体块180被吸引,所以V形槽部167的接触面169被押到引导杆142的周面。由此,可以防止在引导杆142与V形槽部167之间产生晃动。另外,在上述实施方式中,磁体块180的截面形状形成为方形。但是,也可以为如图7至图9中所示的轭190那样、形成沿V形槽部167的接触面的形状。
图12是示意性地示出在带V形槽的限制部161周边的磁结构的一个例子的图。在相对于被磁化成沿直径极化的引导杆142,带V形槽的限制部161具有磁体块180这一点上,与图2所示的结构具有共同点。另外,在与光学系统101的光轴正交的截面中,在引导杆142中形成N极和S极这一点上也相同。
但是,在引导杆142的周面,距离光学系统101的光轴远的一侧的磁极(图示的例子中的N极)占较长的周长,而距离该光轴近的一侧的磁极(图示的例子中的S极)占相对短的周长。因此,在与上述光轴正交的截面中,各磁极形成不是半圆的扇形,靠近磁体块180的一侧的磁极形成的扇形的内角比平角小,优选扇形的内角为120度左右。
通过如上所述的独特的磁结构,作为永久磁铁的引导杆142产生的磁场,如图中由虚线F表示的磁力线所示,偏向于靠近带V形槽的限制部161的一侧。因此,可以使引导杆142产生的磁力有效地作用于埋设在带V形槽的限制部161中的磁体块180。
图13是示意性地示出带V形槽的限制部161周边的磁结构的另一个例子的图。在该带V形槽的限制部161具有埋设于V形槽部167的底部的磁体块180、以及由永久磁铁形成的引导杆142这一点上,与图11中所示的结构相同。
还有,在该实施方式中,引导杆142具有覆盖其周面的一部分而安装的轭190。轭190由磁体形成,与距磁体块180远的一侧的磁极(在图示的例子中是N极)接触、且延伸至距磁体块180近的一侧的磁极(在图示的例子中是S极)的近旁。另外,与磁体块180相对的周面(在图示的例子中S极周面的一部分)没有被覆盖。
由此,在引导杆142的S极周面、轭190的一对端部、以及磁体块180所包围的狭小区域中,引导杆142产生的磁通量形成磁场。因此,可以有效地利用磁力吸引磁体块180。
图14是示意性地示出引导杆142的磁结构的一个例子的图。在该实施方式中,引导杆142被磁化而在其长度方向上极化。即使这样改变极化方向,也与上述实施方式同样地,可以吸引埋设于带V形槽的限制部161中的磁体块180。
但是,在磁化而使引导杆142整体2等分地形成一对磁极的情况下,存在因引导杆142的长度方向的部位的不同而使吸引磁体块180的力变化的情况。因此,如图所示,优选磁化引导杆142以形成一对磁极沿光轴方向反复的磁布图结构。
这样,可以形成这样的镜头镜筒100,其包括:包含保持镜头的镜头保持部120的中间单元160、沿光学系统101的光轴方向配置的引导杆142、以及限制中间单元160相对于引导杆142的位置的带V形槽的限制部161,带V形槽的限制部161和引导杆142的一方具有由磁体的轭190覆盖至少一部分的永久磁体170,带V形槽的限制部161及引导杆142的另一方具有磁体。
图15是示意性地示出其它实施方式的中间单元160的结构的图。中间单元160具有在中筒121的外侧在大致对称的位置上配置的带筒的限制部168和带U形槽的限制部163、分别配置在带筒的限制部168和带U形槽的限制部163上的永久磁铁170、172。
中间单元160具有分别配置于带V形槽的限制部161和带U形槽的限制部163中的永久磁铁170、172,带V形槽的限制部161和带U形槽的限制部163配置在中筒121的外侧大致对称的位置上。
带筒的限制部168具有与光学系统101的光轴平行的筒状部分,且被由磁体所形成的筒用引导杆145所插通。永久磁铁170被磁化成在包含筒用引导杆145的截面的中筒121的直径方向极化。
因此,由于永久磁体170通过磁力吸引筒用引导杆145,所以带筒的限制部168被筒用引导杆145推压。由此,可以防止在筒用引导杆145和带筒的限制部168之间产生晃动。带U形槽的限制部163的结构,由于与图4中所示的实施方式相同,因此省略重复的说明。
另外,在上面所述的实施方式中,示例性地示出了永久磁铁170、172与由磁体形成的引导杆142、引导杆144的组合、或永久磁铁形成的引导杆142与磁体块180的组合。然而,即使组合的双方都是永久磁体,也可以形成获得同样作用的镜头镜筒。
尤其在组合双方是永久磁体的情况下,可以使磁力的变化影响变小,从而优选。在这种情况下,为了使摩擦力降低,优选对引导杆与接触面中的任何一个使用低摩擦材料。
另外,在使用永久磁铁的情况下,当永久磁铁与保持的镜头组一起沿光轴方向移动时,可以抑制磁场的变化,从而优选。优选地,永久磁铁和与其组合的磁体(或者永久磁铁)的距离,根据永久磁铁及磁体的形状、磁力的强度或者导磁率、镜头组的重量等进行调节。
图16是示出中间单元160的其它结构的立体图。图17是图16的中间单元160的后视图。在图16和图17的中间单元160中,除了引导杆142、144及它们的保持机构不同之外,具有与图3的中间单元160同样的结构,所以关于同样的构成,省略其说明。
图16和图17的引导杆142具有一对磁极沿长度方向反复的磁布图结构。带V形槽的限制部161具有使得与引导杆142的磁布图结构之间产生磁力的磁体304。通过使磁力作用于引导杆142的磁布图结构与磁体304之间而使V形槽部167与引导杆142接触,抑制中筒121在包含光学系统的光轴和引导杆142的面中发生倾斜。
在中筒121的外周面上安装有例如由树脂制作的驱动线圈支持夹具302。在驱动线圈支持夹具302中安装有圆筒形的驱动线圈300。驱动线圈300相对于引导杆142非接触地配置,使得与引导杆142之间产生磁驱动力。驱动线圈300可以采用单相或者多相驱动型中的任何一种。通过从外部使得在驱动线圈300中流动电流,在驱动线圈302与引导杆142之间,在引导杆142的轴方向产生推力。由于引导杆142被固定在固定筒140上,所以通过该推力而使V形槽部167相对于引导杆142滑动,中间单元160在引导杆142的长度方向上移动。在图16、图17中,由于在引导杆142上设置了磁布图结构,所以给中间单元160提供直进驱动力的驱动力给予部件以及引导中间单元160的移动方向的引导部件兼用一个引导杆142。
另一个引导杆144由磁体材料形成。与引导杆144接触的带U形槽的限制部163上配置有永久磁铁306。这些部件的结构,与图4中的引导杆144、带U形槽的限制部163、以及永久磁铁172的结构相同。
通过在磁体材料的引导杆144上贴付磁条,在中筒121侧安装磁编码器,可以检测中筒121的位置或者移动量。也可以取代该结构,通过由设置在中筒121侧的霍尔元件(Hall element)检测引导杆142的磁布图结构,来检测中筒121的位置或者移动量。
图18是示出中间单元160的另一种结构的立体图。图19是图18的中间单元160的后视图。在图18及图19的中间单元160中,除了引导杆142、144及它们的保持机构不同之外,具有与图3的中间单元160同样的结构,所以对于同样的结构,省略其说明。
在图18中引导杆142由磁体材料形成。在与引导杆142接触的带V形槽的限制部161中,配置有永久磁铁310。这些的结构与图4中的引导杆142、带V形槽的限制部161、以及永久磁铁170的结构相同。
图18及图19的引导杆144具有一对磁极沿长度方向反复的磁布图结构。带U形槽的限制部163具有使得与引导杆144的磁布图结构之间产生磁力的磁体312。通过使磁力作用于引导杆144的磁布图结构与磁体312之间,使U形槽部165与引导杆144接触,可以抑制中筒121在与光学系统101的光轴正交的平面内旋转。
还有,驱动线圈支持夹具308安装在不同于中筒121的镜头保持部130(在图18、19中省略了镜头保持部130)上。在驱动线圈支持夹具308中安装有圆筒形的驱动线圈300。驱动线圈300相对于引导杆142非接触地配置,使其与引导杆142之间产生磁驱动力。驱动线圈300可以采用单相和多相驱动型中任何一种。通过从外部使得在驱动线圈300流动电流,在驱动线圈300与引导杆142之间产生引导杆142的轴向的推力。由于引导杆142被固定在固定筒140上,所以通过该推力而使镜头保持部130在引导杆142的长度方向移动。
另外,图18及图19的中筒121通过凸轮从动件166被凸轮筒150驱动,在引导杆142的长度方向移动。抑制中筒121在包含光学系统的光轴和引导杆142的面中发生倾斜的该引导杆142,可以由磁体材料制作而不一定是磁铁,所以可以选择种种材料,在作成时可以使其直线度提高,可以抑制中筒121移动中光轴的摇晃。
还有,作为图16至图19的实施方式的变形例,驱动线圈300可以配置在中间单元160的带V形槽的限制部161侧,也可配置在带U形槽的限制部163侧,也可以在引导杆142、144二者中设置磁布图结构并在二者中配置驱动线圈300。另外,可以在中筒121配置驱动线圈300,也可以在镜头保持部130等配置驱动线圈300,也可以在二者都配置驱动线圈300。还有,可以将引导杆142、144在长度方向上固定在固定筒140上,固定在中筒121等上的驱动线圈300沿引导杆142、144移动,也可以将驱动线圈300固定在固定筒140上,固定在中筒121等上的引导杆142、144相对于驱动线圈300移动。
图20是示出引导杆142的其它磁结构的截面图。图20的引导杆142具有配置在中心的永久磁铁320、和覆盖永久磁铁322的外周面的非磁性体的涂层部322。在涂层部322中使用低摩擦材料。通过永久磁铁320与磁体304因磁力相互吸引,涂层部322与接触面169接触。由此,可以使涂层部322与接触面169确实地接触且降低滑动的阻力。
另外,在图20的引导杆中,磁铁320可以均匀设置在长度方向上,也可以设置于中筒121的可动范围中面对磁体304的部分中。另外,涂层部322也可均匀地在长度方向上覆盖磁铁320,也可设置于中筒121的可动范围中介于与磁体304之间的部分。
图21是示意性地示出具有镜头镜筒100的摄像装置400的结构的图。另外,在图21中,为了避免图面变得繁杂,示意性地示出了镜头镜筒100。但是,图21中的镜头镜筒100与图1中所示的镜头镜筒100具有相同的结构。因此,对相同的结构部件附以相同的附图标记,且省略重复的说明。
镜头镜筒100,经安装部260自由装卸地安装于摄像部200。另外,在摄像装置400中,镜头镜筒100和摄像部200经基部143等的连接端子电结合。由此,镜头镜筒100由摄像部200向其供电。另外,镜头镜筒100的镜筒侧控制部171和摄像部200的主控制部250相互交换信息。
摄像部200收容有包含主镜240、五棱镜270、目镜光学系统290的光学系统、和主控制部250。主镜240,在经镜头镜筒100的光学系统入射的入射光的光路上倾斜地被配置的待机位置、与避开入射光而上升的摄影位置(图中由虚线示出)之间移动。
位于待机位置的主镜240将入射光的大半引导至配置于上方的聚焦屏272。聚焦屏272配置在镜头镜筒100的光学系统101的对焦位置,使由光学系统101所形成的图像成像。
被成像在聚焦屏272上的图像经五棱镜270由目镜光学系统290观察。由此,可以从目镜光学系统290以正像观看聚焦屏272上的影像。
在五棱镜270和目镜光学系统290之间配置有半透明反射镜292,该半透明反射镜292使形成在取景LCD294上的显示图像重叠在聚焦屏272的影像上。由此,在目镜光学系统290的出射端,可以同时看到聚焦屏272的影像和取景LCD294的影像。另外,在取景LCD294中显示摄像装置400的摄影条件、设定条件等信息。
另外,五棱镜270的出射光的一部分被引导至测光部280。测光部280测定入射光的强度及其分布等,在确定摄影条件时使测定结果被参照。
另一方面,在主镜240的相对于入射光的入射面的背面,配置有副镜242。副镜242将透过主镜240的入射光的一部分引导至配置于下方的焦点位置检测部230。由此,在主镜240位于待机位置的情况下,焦点位置检测部230检测焦点与被摄体相合的位置。另外,在主镜240移动至摄影位置的情况下,副镜242也从入射光的光路退避。
相对于来自镜头镜筒100的入射光,在主镜240的后方,沿光路配置有快门220、滤光器212及摄像元件210。在快门220被打开的情况下,由于在这之前主镜240移动至摄影位置,所以入射光直进且被入射至摄像元件210。由此,入射光形成的图像在摄像元件210中被转换成电信号。
另外,摄像部200相对于镜头镜筒100在背面具有面向外部的主LCD296。主LCD296,除了显示对于摄像部200的各种设定信息之外,还可以显示主镜240移动至摄影位置时在摄像元件210上所形成的图像。
主控制部250全面地控制如上所述的各种动作。另外,参照摄像部200侧的焦点位置检测部230检测到的至被摄体的距离的信息,可以形成驱动镜头镜筒100的自动对焦机构。还有,焦点位置检测部230参照镜头镜筒100的动作量,可以形成对焦辅助机构。
还有,主控制部250与镜头镜筒100的镜筒侧控制部171交换信息,还控制光圈部162的开闭等。还有,主控制部250还对曝光的自动化、场景模式的执行、包围曝光摄影(bracket image capturing)的执行等作出贡献。
这样,形成有这样的摄像装置400,该摄像装置400具有镜头镜筒100和摄像部200,该摄像部200对由包含第1镜头组114、第2镜头组124、及第3镜头组134的光学系统101所形成的像进行摄影。这样,镜头镜筒100可以优选用于摄像装置400中。但是,镜头镜筒100的用途并不限于此,例如,也可在镜头镜筒100和摄像部200形成一体的摄像装置、或者动画摄影机、双目镜、显微镜、测量器等的光学系统中,用于对焦机构、变焦机构等。
以上,利用实施方式对本发明进行了说明,但是本发明的技术范围并不限于上述实施方式中所记载的范围。本领域技术人员可以明白的是,在上述实施方式中,可以进行多种变更或者改进。而且,从记载的权利要求的范围可知,进行这样的变更或改进而得到的实施方式也被包含于本发明的技术范围内。
Claims (4)
1.一种镜头镜筒,其特征在于,包括:
镜头保持部件,其保持镜头;
引导杆,其引导所述镜头保持部件在所述镜头的光轴方向的移动,其具有一对磁极沿长度方向反复的磁布图结构,且被配置成所述长度方向沿所述光轴方向;
限制部,其设置在所述镜头保持部件的外周面,具有使得与所述引导杆的所述磁布图结构之间产生磁力的磁体;和
驱动线圈,其相对于所述引导杆非接触地配置、且使得在其与所述引导杆之间产生磁驱动力。
2.根据权利要求1所述的镜头镜筒,其特征在于,
所述限制部具有与所述引导杆的外周面的一部分接触的非磁性体的接触面;
所述限制部的所述磁体被配置在比所述接触面更远离所述引导杆的位置。
3.根据权利要求1或2所述的镜头镜筒,其特征在于,在所述镜头保持部件的所述外周面,所述限制部沿所述光轴方向设置有多个,在多个所述限制部之间配置有所述驱动线圈。
4.一种摄像装置,其具有权利要求1至权利要求3中任何一项所述的镜头镜筒。
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