CN102460262A - 透镜单元及摄像装置 - Google Patents

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田中稔久
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Abstract

本发明提供包括执行器的透镜单元,该执行器具有停止位置的自我保持功能。所述透镜单元具有:保持透镜的保持框,使与相对于固定部件直线性地移动的可动部件连接的保持框移动的移动用执行器,以及制动部用执行器,其在移动用执行器没有产生驱动力的情况下,使用摩擦力将可动部件相对于固定部件制动,并且在移动用执行器产生了驱动力的情况下,释放摩擦力。

Description

透镜单元及摄像装置
技术领域
本发明,涉及透镜单元及摄像装置。
背景技术
在摄像装置的光学系中,作为使光学零部件移动的驱动源之一使用了线性执行器。线性执行器,是把线圈及永磁铁的一方线状排列于固定部件,将线圈及永磁铁的另一方装载到沿着固定部件移动的移动部件而形成的(专利文献1参照)。
[在先技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2004-191453号公报
发明内容
在线性执行器中,具有移动部件顺畅移动的构造。因为这个缘故,在移动部件停止了时,必须通过基于移动部件的位置的回归控制等维持移动部件的停止位置,在移动部件处于停止状态时,也产生功耗。另外,在电源被遮断了的情况下,线性执行器不能维持移动部件的位置。
因此,为了解决上述课题,本发明的第一方式提供透镜单元,具有:保持透镜的保持框,让与相对于固定部件直线性地移动的可动部件连接的保持框移动的移动用执行器,以及制动部用执行器,其在移动用执行器没有产生驱动力的情况下,使用摩擦力将可动部件相对于固定部件制动,并且在移动用执行器产生了驱动力的情况下,释放摩擦力。
另外,作为本发明的第二方式,提供设置有上述透镜单元的摄像装置。
另外,上述发明的概要,并未列举出本发明的必要的技术特征的全部。这些的特征群的辅助结合(subcombination)也能够成本发明。
附图说明
图1是示意性地表示摄像装置99全体的构造的剖面图。
图2是直线运动驱动部(线性驱动部)300的立体图。
图3是直线运动驱动部300的剖面图。
图4是工作中的直线运动驱动部300的剖面图。
图5是主要表示固定部件120的构造的立体图。
图6是表示直线运动驱动部300的电构造的示意图。
图7是表示直线运动驱动部300的控制系301的框图。
图8是表示透镜单元100的其他构造的图。
图9是表示透镜单元100的其他的构造的图。
图10是示意性地表示其他的摄像装置499全体的构造的剖面图。
图11是直线运动驱动部700的立体图。
图12是直线运动驱动部700的剖面图。
图13是主要表示固定部件520的构造的立体图。
图14是表示直线运动驱动部700的电构造的示意图。
图15是表示直线运动驱动部700的控制系701的框图。
图16是表示透镜单元500的其他构造的图。
具体实施方式
以下,通过发明的实施的方式说明本发明,不过,以下的实施方式并不限定权利要求的范围。另外,在实施方式中说明的特征组合并非全部为本发明的解决手段所必须。
图1,是表示摄像装置99全体的构造的示意性的剖面图。组合透镜单元100和摄像部200而形成摄像装置99。
透镜单元100,包括:镜筒110,固定部件120,可动部件130,导向轴140,被导向部150,保持框160,光圈装置170及多个透镜群102,104,106。透镜群102,104,106沿着共同的光轴C排列,形成光学系101。
镜筒110,与后述的摄像部200的支架部260结合而与摄像部200成为一体。在镜筒110内侧,轴状的固定部件120及导向轴140,在镜筒110长度方向,被互相并行(平行)固定。
另一方面,多个透镜群102,104,106分别被单独保持在保持框160。另外,一个透镜群104,与光圈装置170一起被保持框160保持。
保持框160的一部分或全部,借助可动部件130、制动部用执行器(致动器)136及被导向部150,能够在镜筒110的长度方向移动地被支撑于固定部件120及导向轴140。通过透镜群102,104,106的移动,调整光学系101的焦点距离及焦点位置。另外,关于制动部用执行器136,参照图3及图4以后叙述。
摄像部200,具有包含主镜240、副镜242、五棱镜270、接眼(目镜)光学系290的光学系,和包含焦点检测部230、主控制部250、测光部280等的控制系。主镜240,在位于经由透镜单元100的光学系101入射的入射光的光路上的待机位置,和避开该入射光而上升的摄影位置(图中用虚线表示)之间移动。
在位于待机位置的主镜240的背面,配置副镜242。副镜242,将透过主镜240的入射光的一部分,向被配置在下方的焦点检测部230引导。这样,当主镜240在待机位置时,焦点检测部230检测光学系101的调焦状态。另外,在主镜240移动到了摄影位置的情况下,副镜242也从入射光的光路退避。
另外,在待机位置的主镜240,相对于入射光倾斜地配置,将入射光的几乎全部引导至配置在上方的调焦屏272。调焦屏272,被配置在光学系101的调焦位置,使被光学系101结合的像成像。
介由五棱镜270从接眼光学系290观察在调焦屏272上被映出的图像。这样,从接眼光学系290,能够将调焦屏272上面的图像作为正像观看。
在五棱镜270及接眼光学系290间配置半透半反镜292,半透半反镜292让在取景器LCD294形成的显示图像重叠于调焦屏272的影像。这样,在接眼光学系290的出射端中,能将调焦屏272的影像和取景器LCD294的影像合起来观看。另外,在取景器LCD294中,显示摄像装置99的摄影条件、设定条件、闪光装置的准备就绪灯等的信息。
另外,五棱镜270的出射光的一部分,被引导到测光部280。测光部280测量入射光的强度及其分布等,在决定摄影条件时参照测量结果。
在摄像部200中,在相对于来自透镜单元100的入射光的主镜240后方,沿着光轴C配置快门220、滤光器212及摄像元件210。当按压了摄像部200的释放开关(release switch)时,首先,主镜240移动到摄影位置,从入射光的光路退避。这样,入射光朝向快门220进行入射。并且,快门220一被打开,则入射光马上直进被入射至摄像元件210。由此,形成了光学系101的图像,在摄像元件210中被转换成电信号。
另外,摄像部200,在相对于透镜单元100的背面,具有面向外部而配置的主LCD296。主LCD296,除了显示对摄像部200的各种的设定信息以外,也可以显示在主镜240移动到摄影位置时在摄像元件210形成的图像。另外,也能在再生被摄像元件210拍摄的图像时使用。
主控制部250,综合性地控制如上所述的工作。另外,参照摄像部200侧的焦点检测部230检测出的到被拍摄对象为止的距离信息,控制驱动透镜单元100的自动聚焦机构。
图2,是在透镜单元100中的直线运动驱动部300的立体图。图2,是选择表示了一个透镜群106,和驱动保持了透镜群106的保持框160的部件。在图2中,与图1共同的要素赋予同样的参照号码并省略重复的说明。
在直线运动驱动部300中,保持透镜群106的保持框160,由被一体配置在大体上圆形的框的对称的位置上的可动部件130及导向部150支撑。可动部件130介由制动部用执行器136与保持框160结合。另外,可动部件130,被固定部件120穿过,沿着固定部件120的延伸方向移动。被导向部150也被导向轴140穿过,沿着导向轴140移动。
另外,如后所述,在固定部件120及可动部件130之间产生驱动力而使保持框160移动。因此,在固定部件120连接供给电力的电缆121。
保持框160及被导向部150,跟随可动部件130移动。因为固定部件120及导向轴140,与光学系101的光轴C平行配置,所以由保持框160保持的透镜群106沿着光轴C移动。
图3,是直线运动驱动部300的剖面图。另外,图3,表示直线运动驱动部300没有驱动可动部件130的状态。
固定部件120,具有外筒122及芯128,和多个线圈124。可动部件130,具有可动部件主体138、安装于可动部件主体138的轴承部132、永磁铁134及制动部用执行器136。
在固定部件120中,外筒122及芯128互相同轴配置。在外筒122内侧中,多个线圈124分别围绕芯128卷绕,在固定部件120的长度方向排列。再者,从提高直线运动驱动部300的控制性的观点出发,优选外筒122及芯128为非磁性体。
在可动部件130中,可动部件主体138,具有比固定部件120外径大的内径。在可动部件130的内面的图中下侧,具有轴承部132,不过,在图示的状态中,从固定部件120离开。另一方面,在可动部件130内面的上侧,作为制动面137,接触于固定部件120的上表面。由此,可动部件130,相对于固定部件120被制动。
被导向部150也具有比导向轴140外径大的内径,被导向部150的内面,从导向轴140的表面离开。在被导向部150内侧两端配置一对轴承部152,被导向部150介由轴承部152被导向轴140支撑。由此,被导向部150,呈沿着导向轴140顺畅移动的状态。
永磁铁134,具有在可动部件主体138中途包围固定部件120的环状的形状。另外,永磁铁134,被着磁使得在固定部件120的长度方向的两端、极性反转。但,对于永磁铁134的方向没有特别限制,可以沿固定部件120的长度方向排列与图示的方向相反的极性。
制动部用执行器136的上表面被结合到可动部件主体138的下表面,下表面被结合到保持框160。这样,保持框160被连结于可动部件主体138。制动部用执行器136,在从外部被施加驱动电压而工作时,增加其厚度,关于其状态在图4中表示。
这样,在制动部用执行器136不做工作的情况下,可动部件主体138接触固定部件120,通过其摩擦力保持可动部件130位置。因此,保持框160和被其保持的透镜群106,也保持相对于固定部件120的位置。
制动部用执行器136由在被施加了电压时,使厚度变化的压电元件形成。即,能够使用压电元件,形成为施加了驱动电压时制动部用的执行器136的厚度减小。这样,在直线运动驱动部300没有驱动可动部件130的情况下,维持图示的状态。
图4,是工作中的直线运动驱动部300的剖面图。直线运动驱动部300工作时,对于制动部用执行器136也施加驱动电压。这样,制动部用执行器136增加其厚度(高度),将可动部件主体138提升到图中的上方。
这样,如图示,可动部件主体138的制动面137,从固定部件120表面离开。另外,可动部件主体138的轴承部分132与固定部件120接触。轴承部分132,降低可动部件主体138及固定部件120间的滑动阻力,所以可动部件130,成为能够相对固定部件120顺畅移动的状态。关于相对固定部件120的可动部件130的驱动,参照图5到图7后述。
再者,做如上所述的工作的制动部用执行器136,也能用在被加热了的时候,使形状变化的双金属形成。并且,采用加热到恢复温度为止恢复记忆形状的形状记忆合金,也能形成制动部用执行器136。
双金属或形状记忆合金,能够并设加热器等,通过供给电力的通断控制工作。另外,通过使在固定部件120配置的线圈产生的热传递到制动部用执行器136,直线运动驱动部300动作时,能够自律性地执行同时解除制动部用执行器136对可动部件130的制动的控制。
另外,在上述的例子中,由可动部件130驱动保持框160一端,另一端设为从动于可动部件130的被导向部150。然而,也可以配置一对可动部件130在两端同时驱动保持框160。在该情况下,不用说应该代替导向轴140而配置固定部件120。
图5,是直线运动驱动部300的立体图,使固定部件120及可动部件130的内部构造露出而进行表示。与图1到图3共同的要素赋予同样的参照号码省略重复的说明。
固定部件120,有沿着芯128排列的多个线圈124。线圈124的各自,在被供给了驱动电流时分别产生磁场。在可动部件130中,永磁铁134从外筒122外侧包围线圈124。另外,在可动部件130中,制动部用执行器136被配置在固定部件120及可动部件130的直径方向上的可动部件130的外侧。
图6,是直线运动驱动部300的电构造的示意图。再者,与其他的图共同的要素赋予同样的参照号码,省略重复的说明。
线圈124被分别绕芯128卷绕,像图中虚线系结表示的那样,被接线成U相,V相及W相这三相。图示的例子中,给出了3组U相,V相及W相这三相,不过,不局限于三相或3组,根据可动部件130被要求的移动距离配置。另外,线圈124的接线也并不是限定为三相接线,可以三相接线以上或2相接线。
图7,是表示直线运动驱动部300的控制系301的框图。控制系301,包含位置算出部320,驱动电路330及开关控制部340。另外,控制系301包含在摄像部200的控制部250中。
位置算出部320,参照在直线运动驱动部300配置的编码器310所检测出的可动部件130的位置,使可动部件130移动时,把驱动电路330设置为导通。驱动电路330,包含三相指令产生部332及直流电压产生部334。三相指令产生部332,产生对线圈124供给的驱动电流。直流电压产生部334,产生施加给制动部用执行器136的驱动电压。并且,开关控制部340按照位置算出部320的指示,将三相指令产生部332及直流电压产生部334结合于线圈124或制动部用执行器136。
在开关SW0闭合了时,制动部用执行器136的驱动电压,介由放大器350被施加到制动部用执行器136。这样,制动部用执行器136厚度增加,可动部件主体138在固定部件120的直径方向位移。这样,制动面137从固固定部件120分开,并且可动部件主体138介由轴承部132与固定部件120接触。因此,可动部件130成为能够相对于固定部件120顺畅移动的状态。
关于对线圈124供给的驱动电流,当控制部250一示出可动部件130的目标位置时,位置算出部320就参照编码器310,算出与到目标位置为止的距离和方向对应的直线运动驱动部300的驱动量。三相指令产生部332,按照算出结果,对于U相,V相及W相的各自产生驱动电流,将三相指令值提供给所对应的电流放大器。
开关控制部340,按照位置算出部的算出结果,对开关部S的多个开关SW1~开关SW9进行通断控制。由此,在线圈124的某一个中进行电流Iu,Iv,Iw的通电,使直线运动驱动部300工作。另外,对于电流放大器,为了过电流保护也可以配置感应过电流的串联电阻。
对线圈124供给驱动电流的进度表(schedule)在下列表1表示,在表1中,列方向记载与线圈124对应的开关SW1~SW9的开关号码,行方向记载到可动部件的目标位置为止的距离La(单位mm)。另外,表中的○表示向线圈通电状态,×表示非通电状态。另外,磁铁位置的数值,以毫米为单位表示一个线圈124在可动部件130的移动方向上的长度。另外,各线圈124的长度为10毫米。
表1
这样,通过对多个线圈124依次供给驱动电流,而能够使装载了永磁铁134的可动部件130移动。另外,通过使供给驱动电流的线圈124顺序反转,也能使可动部件130的移动方向反转。
并且,在某个线圈124被供给驱动电流的期间,解除由制动部用执行器136对可动部件130制动。由此,接受了驱动力的可动部件130顺畅地移动,使保持框160移动。
在线圈124的全部驱动电流的供给断绝了时,开关控制部340,把开关SW0以外的全部开关SW1~SW9设置为导通状态。这样,直线运动驱动部300变成为线圈短路模式,通过因永磁铁134及线圈124的相对移动而产生的反电流而停止。
并且,在没有对线圈124的任何一个供给驱动电流的情况下,也不对制动部用执行器136供给驱动电压。这样,制动部用执行器136使可动部件主体138位移,使轴承部132从固定部件120离开,并且让制动面137抵接于固固定部件120,使可动部件130相对于固定部件120制动。
因为该制动不需要从外部接受驱动电力而被维持,所以无论电源等的开还是关均维持可动部件130的停止位置。另外,也不会因制止可动部件130而产生电力消耗。
图8,表示透镜单元100的其他构造的图。与其他图共同的要素赋予同样的参照号码并省略重复的说明。另外,除了以下说明的部分之外,该透镜单元100具有和图1到图7所示的实施方式共同的构造。
在透镜单元100中可动部件主体138及被导向部150,通过各合页部135被保持框160支撑。合页部135的一端,与保持框160的外周形成一体,合页部135的另一端,与可动部件主体138或被导向部150形成一体。
另外,合页部135,对可动部件主体138及被导向部150各自向接近透镜群106的光轴C的方向施力。这样,可动部件主体138的制动面137被按压于固定部件120,产生制动力。在被导向部150的内面也配置制动面137,抵接于导向轴140。这样,制动力变得更大,透镜群106的位置被稳定保持。
一对制动部用执行器136,被配置在保持框160、和可动部件主体138或被导向部150之间。制动部用执行器136工作时,使可动部件主体138及被导向部150向远离透镜群106的光轴的方向移动。因此,在制动部用执行器136工作了的情况下,可动部件主体138及被导向部150的制动面137分别从固定部件120及导向轴140离开,解除由制动面137的制动。
这样,可动部件主体138及被导向部150,成为能够相对于固定部件120及导向轴140顺畅地移动的状态。另外,鉴于如上述的工作,在被导向部150的内面,在远离光轴C侧的表面省略轴承部152。这样的构造中,可动部件主体138及被导向部150,通过合页部135相对于保持框160定位,所以,不管制动部用执行器136的变形如何其定位稳定。
另外,合页部135,相对于透镜群106的光轴C对称配置。并且,在制动部用执行器136工作了的情况下,合页部135的位移也相对于光轴C对称。这样,不管制动部用执行器136的工作状态如何,光轴C都不位移,能够保持透镜单元100的光学性能。
图9,是表示透镜单元100的其他的构造的剖面图。图9,表示正交于光轴C的剖面。另外,在图9中,与其他的实施方式共同的要素赋予同样的参照号码并省略重复的说明。这个透镜单元100,在可动部件主体138和透镜单元100的镜筒110间配置了制动部用执行器136,这一点上具有独特的构造。
制动部用执行器136,与参照图3所说明的无变化,在从外部没被供给驱动电压的情况下,一面被可动部件主体138固定,另一面被推压在镜筒110的内表面。由此,可动部件主体138被压下,制动面137被压在固定部件120。因此,可动部件130相对固定部件120被制动。
当可动部件130相对于固定部件120移动时,驱动制动部用执行器136,在镜筒110的直径方向减少制动部用执行器136的厚度。由此,可动部件130被解除相对于镜筒110的制动,沿着固定部件120或导向轴140顺畅移动。
另外,作为制动部用执行器136,在能够采用压电元件、双金属,形状记忆合金等上,与其他的实施方式相同。另外,除了制动部用执行器136的配置以外,固定部件120及可动部件130的构造也无变化。
图10,是表示其他的摄像装置499全体的构造的示意性的剖面图。组合透镜单元500和摄像部600而形成摄像装置499。
透镜单元500,包括镜筒510,固定部件520,可动部件530,导向轴540,被导向部550,保持框560,光圈装置570及多个透镜群502,504,506。透镜群502,504,506,沿着共同的光轴C排列,形成光学系501。
镜筒510,被结合于后述的摄像部600的支架部660、和摄像部600成为一体。在镜筒510内侧,轴状的固定部件520及导向轴540,在镜筒510的长度方向,被互相并行固定。
另一方面,多个透镜群502,504,506分别被单独保持在保持框560上。另外,一个透镜群504,与光圈装置570一起被保持框560保持。保持框560的一部分或全部,借助可动部件530或被导向部550,能够在镜筒510的长度方向移动地支撑于固定部件520及导向轴540。通过透镜群502,504,506的移动,调整光学系501的焦点距离及焦点位置。
摄像部600,具有包含主镜640、副镜642、五棱镜670、接眼光学系690的光学系,和包含焦点检测部630、主控制部650、测光部680等的控制系。主镜640,在位于经由透镜单元500的光学系501入射的入射光的光路上的待机位置,和避开该入射光而上升的摄影位置(图中用虚线表示)间移动。
在位于待机位置的主镜640背面,配置副镜642。副镜642,将透过主镜640的入射光的一部分,向被配置在下方的焦点检测部630引导。这样,当主镜640在待机位置时,焦点检测部630检测光学系501的调焦状态。另外,在主镜640移动到了摄影位置的情况下,副镜642也从入射光的光路退避。
另外,在待机位置的主镜640,被相对于入射光倾斜地配置,将入射光的几乎全部引导至配置在上方的调焦屏672。调焦屏672,被配置在光学系501的调焦位置,使被光学系501结合的像成像。
介由五棱镜670从接眼光学系690观察在调焦屏672上被映出的图像。这样,从接眼光学系690,能够将调焦屏672上的图像作为正像观看。
五棱镜670及接眼光学系690间,配置让在取景器LCD694形成的显示图像重叠于调焦屏672的影像的半透半反镜692。这样,在接眼光学系690的出射端中,能一并观看调焦屏672的影像和取景器LCD694的影像。另外,在取景器LCD694中,显示摄像装置499的摄影条件、设定条件、闪光装置的准备就绪灯等的信息。
另外,五棱镜670出射的光的一部分,被引导到测光部680。测光部680,测量入射光的强度及其分布等,在决定摄影条件时参照测量结果。
在摄像部600中,在相对于来自透镜单元500的入射光的主镜640的后方,沿着光轴C配置快门620、滤光器612及摄像元件610。当按压了摄像部600的释放开关时,首先,主镜640移动到摄影位置,从入射光的光路退避。这样,入射光向快门620入射。并且,快门620一被打开,则入射光马上直进被入射到摄像元件610。由此,形成了光学系501的图像,在摄像元件610中被转换成电信号。
另外,摄像部600,在相对于透镜单元100的背面,具有面向外部而配置的主LCD696。主LCD696,除了显示对摄像部600的各种的设定信息以外,也可以显示在主镜640移动到摄影位置时在摄像元件610形成的图像。另外,也能在再生被摄像元件610拍摄的图像时使用。
主控制部650,综合性地控制如上所述的工作。另外,参照摄像部600侧的焦点检测部630检测出的到被拍摄对象为止的距离信息,控制驱动透镜单元500的自动聚焦机构。
图11,是在透镜单元500中的直线运动驱动部700的立体图。图11,是选择表示一个透镜群506和驱动保持了透镜群506的保持框560的部件。在图11中,与图10共同的要素赋予同样的参照号码并省略重复的说明。
在直线运动驱动部700中,保持透镜群506的保持框560,由被一体配置在大体上圆形的框的对称的位置上的可动部件530及导向部550支撑。可动部件530,被固定部件520穿过,沿着固定部件520的延伸方向移动。被导向部550,也被导向轴540穿过,沿着导向轴540移动。
另外,如后所述,在固定部件520及可动部件530间产生使保持框560移动的驱动力。因此,在固定部件520结合供给电力的电缆521。
保持框560及被导向部550,跟随可动部件530移动。因为固定部件520及导向轴540,与光学系501的光轴C平行配置,所以被保持框560保持的透镜群506沿着光轴C移动。
图12,是直线运动驱动部700的剖面图。固定部件520,具有外筒522及芯528,和多个线圈524。可动部件530,具有可动部件主体538、安装于可动部件主体538的轴承部532、永磁铁534及制动部用执行器536。
在固定部件520中,互相同轴配置外筒522及芯528。在外筒522内侧中,多个线圈524的各自围绕芯528卷绕,在固定部件520的长度方向排列。另外,从提高直线运动驱动部700的控制性的观点出发,优选外筒522及芯528为非磁性体。
在可动部件530中,可动部件主体538,具有比固定部件520外径大的内径,可动部件530的内面从固定部件520离开。在可动部件530内侧两端配置一对轴承部532,可动部件530,介由轴承部532被固定部件520支撑。由此,可动部件530,沿着固定部件520顺畅移动。
被导向部550也具有比导向轴540的外径大的内径,被导向部550的内面,从导向轴540的表面分离。在被导向部550内侧两端配置一对的轴承部分552,被导向部550,介轴承部分552被导向轴540支撑。这样,被导向部550,沿着导向轴540顺畅移动。
永磁铁534,具有在可动部件主体538中间包围固定部件520的环状的形状。另外,永磁铁534,被着磁使得在固定部件520的长度方向的两端、极性反转。但,对于永磁铁534的方向没有特别限制,可以沿固定部件520的长度方向,排列与图示的方向相反的极性。
一对制动部用执行器536,上表面被固定在可动部件主体538,下面接触固定部件520的外面。这样,制动部用执行器536的表面成为制动部,通过其摩擦力,可动部件530相对固定部件520被固定。
另外,制动部用执行器536,是从外部被控制而工作、减去厚度。这样,制动部用执行器536的一方的表面从固定部件520的表面分离,变成不妨碍可动部件530沿着固定部件520进行移动。
这样,制动部用执行器536,在直线运动驱动部700中可动部件530相对于固定部件520移动的期间,解除可动部件530相对于固定部件520的制动。另外,在直线运动驱动部700中可动部件相对于固定部件520的移动停止了时,将可动部件530相对于固定部件520固定。这样,可动部件530停止了时,其位置被保持。
制动部用执行器536,譬如能作为在被施加了电压时厚度变化的压电元件而形成。即,能够用压电元件,形成为施加了驱动电压的情况下制动部用执行器536的厚度减小。这样,在直线运动驱动部700没驱动可动部件530的情况下,制动部用执行器536作为制动部保持可动部件530的位置。
这样,在直线运动驱动部700中没有使可动部件530移动的情况下,不供给电力等,可动部件530自律地保持其停止位置。另外,在直线运动驱动部700中驱动可动部件530时,对制动部用执行器536并列施加驱动电压,解除由制动部用执行器536对可动部件530制动,可动部件530顺畅地移动。
另外,进行如上所述的工作的制动部用执行器536,也能用被加热了的时候,使形状变化的双金属形成。并且,采用加热到恢复温度为止,恢复记忆形状的形状记忆合金也能形成制动部用执行器536。
双金属或形状记忆合金,能够并设加热器等,通过供给电力的通断进行控制。另外,也能够通过被配置在固定部件520的线圈产生的热而使之工作,由此,在直线运动驱动部700工作时,能自律地实行同时解除制动部用执行器536对可动部件530的制动的控制。
另外,在上述的例子中,通过可动部件530驱动保持框560的一端,另一端设为从动于可动部件530的被导向部550,不过,也可以配置一对的可动部件530来驱动保持框560。这种情况下,不用说应该代替导向轴540而配置固定部件520。
图13,是直线运动驱动部700的立体图,使固定部件520及可动部件530的内部构造露出而表示。与图10到图12的共同的要素赋予同样的参照号码省略重复的说明。
固定部件520具有沿着芯528排列的多个线圈524。线圈524的各自,在被供给了驱动电流时单独产生磁场。在可动部件530中,永磁铁534从外筒522的外侧包围线圈524。另外,在可动部件530中,制动部用执行器536在可动部件530的移动方向被配置在永磁铁534的前后。
图14,是表示直线运动驱动部700的电构造的示意图。另外,与其他图共同的要素赋予同样的参照号码,省略重复的说明。
线圈524单独绕芯528周围卷绕,并如在图中用虚线系结所表示的那样,被接线成U相、V相及W相这三相。在图示的例子中,示出了3组U相,V相及W相这三相,当然不局限于三相或3组,根据可动部件530被要求的移动距离配置。另外,线圈524的接线并不限定为三相接线,也可以是三相接线以上或2相接线。
图15,是表示直线运动驱动部700的控制系701的框图。控制系701包含位置算出部720、驱动电路730及开关控制部740。另外,控制系701包含在摄像部600的控制部650中。
位置算出部720,参照在直线运动驱动部700配置的编码器710所检测出的可动部件530的位置,使可动部件530移动时,把驱动电路730设置为导通。驱动电路730,包含三相指令产生部732及直流电压产生部734。三相指令产生部732,产生对线圈524供给的驱动电流。直流电压产生部734,产生施加给制动部用执行器536的驱动电压。并且,开关控制部740,按照位置算出部720的指示,将三相指令产生部732及直流电压产生部734结合到线圈524或制动部用执行器536。
在开关SW0闭合了时,制动部用执行器536的驱动电压,在被反转放大器750进行极性反转的基础上,被施加到制动部用执行器536。这样,制动部用执行器536厚度减少,制动部用执行器536的一面从固定部件520表面分离。这样,对后述的线圈524的任何一个供给驱动电流的期间,可动部件530成为能顺畅移动的状态。
关于对线圈524供给的驱动电流,当控制部650一表示可动部件530的目标位置,位置算出部720就参照编码器710,算出与到目标位置为止的距离和方向对应的直线运动驱动部700的驱动量。三相指令产生部732,按照算出结果,对于U相,V相及W相的各相产生驱动电流,将三相指令值提供给所对应的电流放大器。
开关控制部740,按照位置算出部的算出结果,对开关部S的多个开关SW1~开关SW9进行通断控制。这样,在线圈524的某一个中进行电流Iu,Iv,1w的通电,使直线运动驱动部700工作。另外,对于电流放大器,为了过电流保护可以配置感应过电流的串联电阻。
对线圈524供给驱动电流的进度表,如上表1所述。
这样,通过对多个线圈524依次供给驱动电流,从而能使装载了永磁铁534的可动部件530移动。另外,通过使供给驱动电流的线圈524的顺序号反转,也能使可动部件530的移动方向反转。
并且,在某线圈524被供给驱动电流的期间,解除由制动部用执行器536对可动部件530制动。这样,接受了驱动力的可动部件530顺畅移动,使保持框560移动。
在线圈524的全部驱动电流的供给断绝了时,开关控制部740,把开关SW0以外的全部开关SW1~SW9设置为导通状态。这样,直线运动驱动部700成为线圈短路模式,通过由于永磁铁534及线圈524的相对移动而产生的反电流而停止。
并且,在没对线圈524的任何一个供给驱动电流的情况下,也不供给开放制动部用执行器536的驱动电压。这样,制动部用执行器536接触可动部件530及固固定部件520双方,制动可动部件530。因为该制动不需从外部接受驱动电力地被维持,所以无论电源等开还是关均能够维持可动部件530的停止位置。另外,也不会因制止可动部件530而产生电力消耗。
图16,是表示透镜单元500的其他构造的剖面图。图16,表示与光轴C正交的剖面。另外,在图16中,与其他的实施方式共同的要素赋予同样的参照号码省略重复的说明。这个透镜单元500,在可动部件530的制动部用执行器536,被配置在可动部件主体538和镜筒510之间这一点上具有独特的构造。
制动部用执行器536自体的构造,与参照图12说明的相同,在不被外部驱动的情况下,一面被固定在可动部件主体538,另一面被推压于镜筒510的内面。这样,可动部件530及被导向部550,分别相对于镜筒510的内面以宽广的面积被制动而不移动。
另外,当可动部件530相对于固定部件520移动时,制动部用执行器536被驱动,在镜筒510的直径方向减少制动部用执行器536的厚度。这样,可动部件530及被导向部550,被解除相对于镜筒510的制动,沿着固定部件520或导向轴540顺畅移动。
另外,作为制动部用执行器536,在能采用压电元件、双金属,形状记忆合金等上,与其他的实施方式相同。另外,除了制动部用执行器536的配置,固定部件520及可动部件530的构造也无变化。
以上,用实施的方式说明了本发明,不过,本发明的技术的范围不受上述实施的方式记载的范围所限定。本领域技术人员明白,对上述实施方式能够加以多种多样的变更或改良。根据权利要求的记载可以明确,实施了这样的变更或改良的实施方式也包含在本发明的技术范围之内。
应该注意的是,在权利要求、说明书和附图中表示的装置、系统、程序和方法中的工作、次序、步骤和阶段等的各处理的执行顺序,只要没有特别注明“在...之前”、“比...先”等,另外不是将前面的处理的输出在后面的处理中使用,就可以以任意的顺序实施。有关权利要求、说明书和附图中的工作流程,为了说明上的方便,说明中使用了“首先”、“其次”、等字样,但即使这样也不意味着以这个顺序实施是必须的。
符号的说明
99摄像装置,100透镜单元,101光学系,102,104,106透镜群,110镜筒,120固定部件,121电缆,122外筒,124线圈,128芯,130可动部件,132,152轴承部,134永磁铁,135合页部,136制动部用执行器,137制动面,138可动部件主体,140导向轴,150被导向部,160保持框,170光圈装置,200摄像部,210摄像元件,212滤光器,220快门,230焦点检测部,240主镜,242副镜,250控制部,260支架部,270五棱镜,272调焦屏,280测光部,290接眼光学系,292半透半反镜,294取景器LCD,296主LCD,300直线运动驱动部,301控制系,310编码器,320位置算出部,330驱动电路,332三相指令产生部,334直流电压产生部,340开关控制部,350放大器,499摄像装置,500透镜单元,501光学系,502,504,506透镜群,510镜筒,520固固定部件,521电缆,522外筒,524线圈,528芯,530可动部件,532,552轴承部分,534永磁铁,536制动部用执行器,538可动部件主体,540导向轴,550被导向部,560保持框,570光圈装置,600摄像部,610摄像元件,612滤光器,620快门,630焦点检测部,640主镜,642副镜,650控制部,660支架部,670五棱镜,672调焦屏,680测光部,690接眼光学系,692半透半反镜,694取景器LCD,696主LCD,700直线运动驱动部,701控制系,710编码器,720位置算出部,730驱动电路,732三相指令产生部,734直流电压产生部,740开关控制部,750反转放大器

Claims (12)

1.一种透镜单元,具有:
保持透镜的保持框,
使与相对于固定部件直线性地移动的可动部件连接的上述保持框移动的移动用执行器,以及
制动部用执行器,其在上述移动用执行器没有产生驱动力的情况下,使用摩擦力将上述可动部件相对于上述固定部件制动,并且在上述移动用执行器产生了驱动力的情况下,释放上述摩擦力。
2.根据权利要求1所述的透镜单元,
上述制动部用执行器,含有被施加电压而伸长或收缩的压电元件。
3.根据权利要求2所述的透镜单元,
上述制动部用执行器,通过和上述移动用执行器并列供给的电力而工作。
4.根据权利要求1到3的任何一项所述的透镜单元,
上述制动部用执行器,含有被加热而变形的双金属。
5.根据权利要求1到3的任何一项所述的透镜单元,
上述制动部用执行器,包含被加热至恢复温度而恢复记忆形状的形状记忆合金。
6.根据权利要求4或5所述的透镜单元,
上述制动部用执行器,通过从上述移动用执行器传播的热而工作。
7.根据权利要求4或5所述的透镜单元,
上述制动部用执行器,通过用与上述移动用执行器并列供给的电力进行升温的加热器而工作。
8.根据权利要求1所述的透镜单元,
上述制动部用执行器具有控制部,上述控制部在上述移动用执行器没有产生驱动力的情况下,使上述可动部件及上述固定部件互相推压,使上述可动部件和上述固固定部件之间产生摩擦力。
9.根据权利要求8所述的透镜单元,
上述制动部,通过由弹性部件产生的作用力将上述可动部件推压于上述固定部件。
10.根据权利要求1所述的透镜单元,
上述制动部用执行器具有制动部,所述制动部在上述移动用执行器没有产生驱动力的情况下,接触上述可动部件及上述固定部件双方,使该制动部与上述可动部件之间以及该制动部与上述固定部件之间产生摩擦力。
11.根据权利要求10所述的透镜单元,
上述制动部,通过由弹性部件所产生的作用力将上述可动部件相对于上述固定部件制动。
12.一种摄像装置,具有权利要求1到11中的任何一项记载的透镜单元。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113848627A (zh) * 2021-10-29 2021-12-28 辽宁中蓝光电科技有限公司 一种用于连续变焦的电磁式摄像驱动装置及驱动方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5834523B2 (ja) * 2011-06-20 2015-12-24 株式会社ニコン アクチュエータ、レンズ鏡筒および撮像装置
RU2664765C1 (ru) * 2017-03-30 2018-08-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФП СО РАН) Термомеханический привод для перемещения оптических компонентов объектива
CN212009104U (zh) * 2019-12-05 2020-11-24 晋城三赢精密电子有限公司 镜头模组及电子装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0675589A1 (en) * 1994-03-29 1995-10-04 Minolta Co., Ltd. Driving apparatus using transducer
US5546238A (en) * 1993-08-11 1996-08-13 Hughes Aircraft Company Zoom lens having high speed multi-lens drive
JPH11265212A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Minolta Co Ltd 駆動装置
CN1673797A (zh) * 2004-03-22 2005-09-28 佳能株式会社 透镜装置及摄像装置
JP2006054979A (ja) * 2004-08-16 2006-02-23 Fujinon Corp アクチュエータ
US20080007842A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Fujifilm Corporation Image taking apparatus
WO2008096797A1 (ja) * 2007-02-06 2008-08-14 Sharp Kabushiki Kaisha 駆動装置、それを備えた撮像装置、及び撮像機器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3168843B2 (ja) * 1994-10-04 2001-05-21 ミノルタ株式会社 駆動装置
US5675444A (en) * 1995-07-27 1997-10-07 Minolta Co., Ltd. Lens barrel having a piezoelectric actuator for moving optical elements
JPH0943487A (ja) * 1995-08-01 1997-02-14 Fuji Photo Film Co Ltd ズームレンズ
JP2002298520A (ja) * 2001-03-29 2002-10-11 Sony Corp ディスク記録再生装置
EP1300932B1 (en) * 2001-10-05 2013-12-18 Canon Kabushiki Kaisha Linear motor, stage apparatus, and exposure apparatus
US7702233B2 (en) * 2003-12-19 2010-04-20 Hysonic Co., Ltd. Image photographing apparatus
TWI295385B (en) * 2005-07-29 2008-04-01 Ind Tech Res Inst Optical device
JP2007049876A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Fujinon Corp アクチュエータ
TWI307781B (en) * 2006-07-05 2009-03-21 Ind Tech Res Inst Optical device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5546238A (en) * 1993-08-11 1996-08-13 Hughes Aircraft Company Zoom lens having high speed multi-lens drive
EP0675589A1 (en) * 1994-03-29 1995-10-04 Minolta Co., Ltd. Driving apparatus using transducer
JPH11265212A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Minolta Co Ltd 駆動装置
CN1673797A (zh) * 2004-03-22 2005-09-28 佳能株式会社 透镜装置及摄像装置
JP2006054979A (ja) * 2004-08-16 2006-02-23 Fujinon Corp アクチュエータ
US20080007842A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Fujifilm Corporation Image taking apparatus
WO2008096797A1 (ja) * 2007-02-06 2008-08-14 Sharp Kabushiki Kaisha 駆動装置、それを備えた撮像装置、及び撮像機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113848627A (zh) * 2021-10-29 2021-12-28 辽宁中蓝光电科技有限公司 一种用于连续变焦的电磁式摄像驱动装置及驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20140049849A1 (en) 2014-02-20
US20120194929A1 (en) 2012-08-02
WO2010140382A1 (ja) 2010-12-09

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