CN106687843B - 透镜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种预先防止灰尘进入移动透镜所移动的空间内的透镜装置。移动透镜(2)在光轴(O)的方向上移动。在移动透镜(2)的端部形成有沿着光轴(O)的方向延伸的保持部件(2A)。在保持部件(2A)的端部固定有磁铁(12)。在密封的容纳空间(21)的与磁铁(12)对置的位置配置有霍尔IC(13)。从霍尔IC(13)输出与磁铁(12)的光轴方向的位置相应的信号。由于霍尔IC(13)配置于被容纳箱(20)密封的容纳空间(21)，因此能够预先防止因霍尔IC(13)产生的灰尘进入移动透镜所移动的空间内。

Description

透镜装置
技术领域
本发明涉及一种透镜装置。
背景技术
在透镜装置中，为了改变倍率以及调整焦点等，大多情况下内置的透镜在光轴方向上自如移动。有如下透镜装置：在透镜通过步进马达沿光轴方向移动的情况下，通过根据脉冲数检测透镜位置在透镜保持架的外周面设置磁铁，并且在镜筒的外周面设置霍尔IC，通过霍尔IC检测磁铁的磁通，由此检测透镜的初始位置(专利文献1)。还有如下透镜装置：除了利用霍尔IC以外，还利用电阻体基板检测透镜位置的透镜装置(专利文献2)；利用磁性检测透镜位置的透镜装置(专利文献3、4、5)；以及利用光电断路器检测透镜位置的透镜装置(专利文献6)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-196853号公报
专利文献2：日本特开2011-33811号公报
专利文献3：日本特开2006-178085号公报
专利文献4：日本特开2000-266984号公报
专利文献5：日本特开2010-139761号公报
专利文献6：日本特开2005-242256号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在专利文献1所记载的透镜装置中，霍尔IC设置于镜筒的外周面而暴露，因此当某种物体与霍尔元件接触时，成为故障的原因。在专利文献2所记载的透镜装置中，由于电阻体基板必须与移动触点部接触，因此导致灰尘等进入透镜镜筒内。在专利文献3所记载的透镜装置中，由于在磁阻元件与磁阻元件用磁铁之间有开设孔，因此有时导致灰尘进入焦点移动体的空间。在专利文献4所记载的透镜装置中，由于磁传感器位于壳体内，因此导致磁传感器的灰尘进入壳体内。在专利文献5所记载的透镜装置中，也由于片线圈安装于固定镜筒内，因此有时导致灰尘进入固定镜筒内。而且，在专利文献6所记载的透镜装置中，光电断路器位于镜筒内，也有时导致因光电断路器引起的灰尘进入镜筒内。
本发明的目的在于既保护对在镜筒内沿光轴方向移动的移动透镜的位置进行检测的装置，又预先防止因该装置引起的灰尘进入移动透镜所移动的空间内。
用于解决技术课题的手段
基于本发明的透镜装置具备：移动透镜，其保持于透镜移动框，所述透镜移动框相对于透镜镜筒沿光轴方向自如移动；保持部件，其从透镜移动框的光轴方向上的端部沿着光轴方向延伸；被检测部，其形成于保持部件；以及检测部，其配置于密封的容纳空间，并且隔着容纳空间的分隔壁检测被检测部，输出表示被检测部在光轴方向上的位置的信号。
也可以还具备扩展透镜，所述扩展透镜在光轴方向上与移动透镜相邻。在该情况下，保持部件例如从透镜移动框的光轴方向上的端部沿着光轴方向朝向扩展透镜延伸。
优选保持部件的径向上的厚度比透镜移动框的径向上的厚度薄。
优选透镜镜筒的外周面的外壁的一部分构成容纳空间的壁的一部分，并且容纳空间的壁的一部分以相对于透镜镜筒自如拆装的方式安装于透镜镜筒。
分隔壁也可以以相对于透镜镜筒自如拆装的方式安装于透镜镜筒。
被检测部与检测部也可以在透镜镜筒的周向上对置。在该情况下，优选从被检测部和检测部沿径向存在的透镜镜筒的外壁的一部分以相对于透镜镜筒自如拆装的方式安装于透镜镜筒。
被检测部例如包含磁铁，检测部包含霍尔元件，所述霍尔元件检测磁铁的磁性，并输出表示磁铁的位置的信号。
分隔壁也可以为透明。在该情况下，被检测部包含标记，检测部包含线性图像传感器，所述线性图像传感器拍摄标记，并输出表示标记的位置的信号。
在分隔壁为透明的情况下，也可以使被检测部包含标记，检测部包含光传感器，所述光传感器向标记照射光，接收反射光，并输出表示标记的位置的信号。
发明效果
根据本发明，在从透镜移动框的光轴方向上的端部沿着光轴方向延伸的保持部件形成有被检测部。检测部配置在密封的容纳空间内，隔着容纳空间的分隔壁检测被检测部，输出表示被检测部在光轴方向上的位置的信号。由于检测部配置在密封的容纳空间，因此能够预先防止由检测部产生的灰尘等进入移动透镜所移动的空间内。并且，由于检测部配置在密封的容纳空间内，因此受保护。
附图说明
图1是表示透镜装置的一部分的截面的立体图。
图2是表示透镜装置的一部分的俯视图。
图3表示透镜移动框。
图4是容纳箱的剖视图。
图5是从图1的V-V线观察到的剖视图。
图6表示霍尔元件的输出信号与磁铁的位置的关系。
图7表示透镜移动框。
图8是表示容纳箱与磁铁的关系的立体图。
图9是从图8的IX-IX线观察到的剖视图。
图10表示光传感器与保持部件的关系。
图11表示形成于保持部件的标记。
图12表示线性图像传感器与保持部件的关系。
图13表示形成于保持部件的标记。
具体实施方式
图1表示该实施例，是透镜装置1的一部分的纵截面的立体图。图2是表示透镜装置1的一部分的俯视图。在图1以及图2中，右侧为图像侧，左侧为被摄体侧。
参考图1，透镜装置1包含移动透镜(后主透镜)3，移动透镜3保持在相对于透镜镜筒10在光轴O方向上自如移动的透镜移动框2。在透镜移动框2的图像侧端面固定有盖玻片4。
在透镜移动框2的外周，圆管状的透镜保持框6以能够使透镜移动框2移动的方式固定于透镜镜筒10的一端面10A。在透镜保持框6的上部沿着光轴O方向形成有长孔7。
在透镜保持框6的外周设置有旋转环8。如图2所示，在旋转环8的上部形成有凸轮槽9。
凸轮销5穿过形成于旋转环8的凸轮槽9以及形成于透镜保持框6的长孔7。凸轮销5的一端部固定于透镜移动框2。通过旋转环8以光轴O为中心旋转，透镜移动框2在光轴O方向上移动。
图3是透镜移动框2的立体图。
参考图1以及图3，在透镜移动框2的端部(被摄体侧的端面)的上部形成有沿着光轴O方向延伸的保持部件2A。保持部件2A的截面呈与透镜移动框2的端面的圆管状不同的形状(矩形)。但是，保持部件2A的截面不必一定是矩形，也可以为圆形、椭圆形。
在保持部件2A的端部的上部通过粘结剂11固定有(形成有)磁铁(被检测部)12。
容纳箱20在磁铁12的上部安装于透镜镜筒10。
图4是表示容纳箱20的剖视图。
在容纳箱20内的容纳空间21配置有霍尔IC(检测部)13。通过霍尔IC13检测磁铁12的磁通，从霍尔IC输出与磁通相应的信号。
在容纳箱20的两个侧面的侧壁24的下部固定有安装部件26。容纳箱20的底面的分隔壁22通过螺丝33紧固于该安装部件26，分隔壁22固定于侧壁24。在侧壁24的中间的内侧也固定有安装部件25。通过螺丝32紧固于该安装部件25并固定有霍尔IC13的基板14固定于侧壁24。容纳箱20的上部为开闭壁23。开闭壁23通过螺丝31紧固于侧壁24。
参考图1以及图2，容纳箱20的开闭壁23构成透镜镜筒10的外壁的一部分。即，透镜镜筒10的外周面的外壁的一部分构成容纳空间21的壁的一部分。由于通过螺丝31紧固开闭壁23，因此相对于透镜镜筒10自如拆装。容纳空间的壁的一部分以相对于透镜镜筒10自如拆装的方式安装于透镜镜筒10。
而且，由于与霍尔IC电连接的基板14通过螺丝32紧固于侧壁24，并且分隔壁22通过螺丝33紧固于侧壁24，因此能够通过拆卸螺丝32以及螺丝33而从透镜镜筒10以及容纳箱20拆卸霍尔IC13、基板14以及分隔壁22。如此，分隔壁22以相对于透镜镜筒10自如拆装的方式安装于透镜镜筒10。
参考图1，扩展透镜41在光轴O方向上与移动透镜3相邻配置。扩展透镜41保持于扩展透镜框40。保持部件2A从透镜移动框2的光轴O方向上的端部朝向扩展透镜41延伸。但是，也可以使保持部件2A从透镜移动框2的与扩展透镜41侧相反的一侧的端部向光轴O方向(图像侧方向)延伸。在该情况下，也以霍尔IC13定位在与形成于保持部件2A的磁铁12对置的位置的方式形成容纳箱20。
图5是从图1的V-V线观察到的剖视图。
参考图1和图5，扩展透镜框40呈圆筒状，在外周面的下部形成有向下方突出的支承部件40A。固定于支承部件40A的旋转轴44沿着光轴O方向穿过支承部件40A。在透镜镜筒10的内周面的下部形成有朝向透镜镜筒10的光轴O突出的安装部件43。旋转轴44的两端旋转自如地穿过安装部件43。旋转轴44的图像侧的一端部穿过安装部件43而固定于杆42的一端部。杆42的另一端部穿过透镜镜筒10露出于外部(为了使杆42的另一端部露出于透镜镜筒10的外部，在透镜镜筒10开设有开口。但是，也可以使旋转轴44的一端部向图像侧延伸，并使旋转轴44的一端部从透镜镜筒10的端面露出于透镜镜筒10的外部，从而将杆42固定于旋转轴44的一端部。)。
在透镜镜筒10形成有退避部10B，退避部10B从被摄体侧朝向图像侧向右下外侧突出。用户通过拉杆42(在图5中通过向左侧拉)，定位在光轴O上的扩展透镜41如用划线所示那样从光轴O向退避部10B退避。若在扩展透镜41退避在退避部10B的状态下按压杆42(在图5中，若向右侧推倒)，则从光轴O退避的扩展透镜41定位在光轴O上。
主要参考图1和图2，当用户使旋转环8旋转时，移动透镜3在光轴O方向上移动。
图6表示磁铁12在光轴O方向上的位置与从霍尔IC13输出的信号的关系。
当磁铁12在光轴O方向上移动时，通过霍尔IC13检测的磁铁12的磁通量有所不同。由于从霍尔IC13输出与该磁通量相应电平的信号，因此能够根据霍尔IC的输出信号检测磁铁12在光轴O方向上的位置，即移动透镜3在光轴O方向上的位置。如此，配置在密封的容纳空间21，并且隔着容纳空间21的分隔壁22检测磁铁(被检测部)12，从霍尔IC(检测部)13输出表示磁铁12在光轴O方向上的位置的信号。
图7表示变形例，是透镜移动框2的侧视图。
在该变形例中，从透镜移动框2的端面延伸的保持部件2B、粘结剂11以及磁铁12的厚度的总厚度t1为透镜移动框2的壁的厚度t2以下。由此，即使在扩展透镜框40与保持部件2B存在于以光轴O为法线的同一平面上的情况下，也能够预先防止透镜镜筒10的直径增大。但是，也可以使保持部件2B的径向厚度t3比透镜移动框2的径向厚度t2薄。
图8和图9表示另一变形例。
图8是容纳箱20A与保持部件2B部分的立体图，图9是从图8的IX-IX线观察到的剖视图。
设置在保持部件2B上的磁铁12与配置在容纳箱20A的容纳空间21内的霍尔IC13在透镜镜筒10的周向上隔着容纳箱20A的分隔壁27A对置。
主要参考图9，在容纳箱20A的内部沿径向固定有基板14，固定于基板14的霍尔IC13与磁铁12隔着一侧侧壁(分隔壁)27A对置。容纳箱20A通过一侧侧壁27A和另一侧侧壁27B、底面的分隔壁22、上面的开闭壁23等密封。
开闭壁23成为从磁铁(被检测部)12和霍尔IC13(检测部)沿径向存在的透镜镜筒的外壁的一部分。开闭壁23通过螺丝31紧固于侧壁27A以及27B。能够通过拆卸螺丝31从透镜镜筒10拆卸开闭壁23。如此，开闭壁23成为透镜镜筒10的外壁的一部分，以相对于透镜镜筒10自如拆装的方式安装于透镜镜筒10。
图10和图11表示另一变形例，图10是侧视图，图11是俯视图。
参考图10，在容纳箱20配置有光传感器50。容纳箱20的分隔壁22为透明，从光传感器50射出的光51经由分隔壁22照射到保持部件2C的顶端部。
参考图11，在保持部件2C的端部形成有标记60。标记60包括：宽度从被摄体侧朝向图像侧逐渐变小的白色部61；以及宽度从被摄体侧朝向图像侧逐渐变大的黑色部62。
将来自光传感器50的射出光51照射到标记60，在光传感器50接收来自标记60的反射光。若射出光51大量照射到白色部61，则反射光量就会增多，但是若射出光51大量照射到黑色部62，则反射光量就会减少。由于照射到白色部61以及黑色部62的射出光51的比例根据保持部件2C在光轴O方向上的位置而相应改变，因此反射光量也会发生变化。根据反射光量从光传感器50输出表示标记60的位置的信号。
图12以及图13表示另一其他变形例。
参考图12，在容纳箱20配置有线性图像传感器52。容纳箱20的分隔壁22也为透明，通过线性图像传感器52隔着分隔壁22拍摄保持部件2D的端部。
参考图13，在保持部件2D的端部形成有标记63。通过线性图像传感器52拍摄该标记63，从线性图像传感器52输出表示标记63的位置的信号。
由于标记60或63的位置与移动透镜3的位置相关联，因此通过检测标记60或63的位置来检测移动透镜3的位置。
在上述实施例中，保持部件2A、2B、2C、2D与光轴O平行地沿着光轴O方向延伸，但是不必一定与光轴O平行。只要保持部件2A、2B、2C、2D从透镜移动框2的端部沿着光轴O方向延伸，则可以靠近或远离光轴O而倾斜地形成。
符号说明
1-透镜装置，2-透镜移动框，2A、2B、2C、2D-保持部件，3-移动透镜，10-透镜镜筒，12-磁铁(被检测部)，13-霍尔IC(检测部)，21-容纳空间，22-分隔壁，41-扩展透镜，50-光传感器，52-线性图像传感器，60、63-标记。

Claims (9)

1.一种透镜装置，其中，
该透镜装置具备：
移动透镜，其保持于透镜移动框，该透镜移动框相对于透镜镜筒沿光轴方向自如移动；
保持部件，其从上述透镜移动框的光轴方向上的端部沿着光轴方向延伸；
被检测部，其形成于上述保持部件；以及
检测部，其配置于密封的容纳箱内，并且隔着上述容纳箱的分隔壁检测上述被检测部，输出表示上述被检测部在光轴方向上的位置的信号，该容纳箱与供上述透镜移动框移动的空间以及透镜装置的外部空间均隔离。
2.根据权利要求1所述的透镜装置，其中，
该透镜装置还具备扩展透镜，该扩展透镜在光轴方向上与上述移动透镜相邻，
上述保持部件从上述透镜移动框的光轴方向上的端部沿着光轴方向朝向上述扩展透镜延伸。
3.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
上述保持部件的径向上的厚度比上述透镜移动框的径向上的厚度薄。
4.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
上述透镜镜筒的外周面的外壁的一部分构成上述容纳箱的壁的一部分，并且上述容纳箱的壁的一部分以相对于上述透镜镜筒自如拆装的方式安装于上述透镜镜筒。
5.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
上述分隔壁以相对于上述透镜镜筒自如拆装的方式安装于上述透镜镜筒。
6.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
上述被检测部与上述检测部在上述透镜镜筒的周向上对置，
在径向上存在于上述被检测部和上述检测部的外侧的上述透镜镜筒的外壁的一部分以相对于上述透镜镜筒自如拆装的方式安装于上述透镜镜筒。
7.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
上述被检测部包含磁铁，上述检测部包含霍尔元件，该霍尔元件检测上述磁铁的磁性，并输出表示上述磁铁的位置的信号。
8.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
上述分隔壁为透明，
上述被检测部包含标记，上述检测部包含线性图像传感器，该线性图像传感器拍摄上述标记，并输出表示上述标记的位置的信号。
9.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，
上述分隔壁为透明，
上述被检测部包含标记，上述检测部包含光传感器，该光传感器向上述标记照射光，接收反射光，并输出表示上述标记的位置的信号。
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