CN109477946B - 透镜镜筒及相机 - Google Patents

Abstract

使透镜在光轴方向上高速移动。透镜镜筒包括：第1驱动部(40b)；第1透镜保持框(41b)，其保持第1透镜(4b)，通过第1驱动部(40b)而沿光轴方向移动；第2驱动部；以及第2透镜保持框(41a)，其保持第2透镜(4a)，通过第2驱动部(40a)而沿光轴方向移动，第1透镜保持框(41b)配置在第2透镜保持框(41a)的内周侧。

Description

透镜镜筒及相机

技术领域

本发明涉及透镜镜筒及相机。

背景技术

以往，提出一种透镜镜筒，其为了使透镜在光轴方向上高速移动而使用音圈马达沿光轴方向驱动透镜保持部件(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-49334号公报

发明内容

本发明的透镜镜筒包括：保持第1透镜的第1保持部；保持第2透镜的第2保持部；检测所述第1保持部的光轴方向位置的第1位置检测部；检测所述第2保持部的光轴方向位置的第2位置检测部；第1被检测部，其由所述第1位置检测部而检测出所述第1保持部在所述光轴方向上的移动量；以及第2被检测部，其由所述第2位置检测部而检测出所述第2保持部在所述光轴方向上的移动量，所述第2位置检测部设置于所述第1保持部。

另外，本发明的相机构成为具有上述透镜镜筒。

附图说明

图1是表示具有第1实施方式的透镜镜筒100和相机主体101的相机103的图。

图2是第2聚焦透镜组保持框41b的立体图。

图3是图1的局部放大图。

图4是表示比较方式的图，与图3对应。

图5是表示第2实施方式的图，与图3对应。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下参照附图等对第1实施方式进行说明。图1是表示具有第1实施方式的透镜镜筒100和相机主体101的相机103的图。在实施方式中，透镜镜筒100能够相对于相机主体101装卸，但不限定于此，透镜镜筒与相机主体也可以为一体。

透镜镜筒100作为摄像光学系统而从光轴方向被摄体侧起具有第1透镜组1、第2透镜组2、第3透镜组3、第4透镜组4和第5透镜组5。

第1透镜组1保持于第1透镜组保持框11。第2透镜组2保持于第2透镜组保持框21。第3透镜组3保持于第3透镜组保持框31。在第3透镜组保持框31的光轴方向被摄体侧安装有光圈单元68。第5透镜组5保持于第5透镜组保持框51。关于第4透镜组4见后述。

透镜镜筒100具有覆盖摄像光学系统的光轴方向相机主体侧的外周的主固定部64。在主固定部64的外周配置有外装筒66。外装筒66的光轴方向相机主体侧的局部向内径侧突出。主固定部64的光轴方向相机主体侧固定于该突出的部分。

另外，在外装筒66突出的部分的光轴方向相机主体侧安装有透镜安装件61。

在主固定部64的光轴方向相机主体侧的端部的内径侧安装有第5透镜组保持框51。在主固定部64的光轴方向被摄体侧的端部的内径侧安装有第3透镜组保持框31。

在副固定筒67的外周配置有凸轮环65。在凸轮环65的外周配置有变焦环62。另外，在变焦环62的光轴方向被摄体侧配置有手动对焦环63。

第4透镜组4是两组构造的聚焦透镜组，包含第1聚焦透镜组4a和第2聚焦透镜组4b。第1聚焦透镜组4a保持于第1保持框41a。第2聚焦透镜组4b保持于第2保持框41b。

图2是第2保持框41b的立体图。此外，图1是图2的I-I方向的剖视图。图3是图1的局部放大图。

第1保持框41a在其外周上夹着光轴的对称位置设有移动驱动第1保持框41a的一对第1音圈马达40a。另外，第2保持框41b在其外周上夹着光轴的对称位置设有移动驱动第2保持框41b的一对第2音圈马达40b(40bU、40bL)。

在支承第1聚焦透镜组4a的圆环部47a的周围，形成有一对线圈支承部49a和与引导杆473卡合的第1卡合部(未图示)。

另外，第1聚焦透镜组保持框41a具有在其外径侧设置的延伸部48a。延伸部48a是在光轴方向上延伸的矩形板状部件。在延伸部48a中的长度方向为光轴方向而宽度方向为大致径向的侧面上，形成有第1直进键(未图示)。在主固定部64设有与该第1直进键卡合的第1直进槽(未图示)。

如图3所示，延伸部48a包括：重叠部485，其从圆环部47a向光轴方向的第2保持框41b侧延伸；以及第1标尺保持部486，其从圆环部47a向光轴方向被摄体侧延伸。

接下来对第2保持框41b进行说明。

在图2中，在第2保持框41b外周上的夹着光轴的对称位置，设有移动驱动第2保持框41b的一对第2音圈马达40b(40bU、40bL)。

第2保持框41b在支承第2聚焦透镜组4b的圆环部47b的周围具有：第2标尺保持部48b；以及第2卡合部471b，其配置在夹着光轴而与该第2标尺保持部48b相反一侧，与引导杆473卡合。另外，第2保持框41b在与连结第2标尺保持部48b和第2卡合部471b的线正交的方向具有一对线圈支承部49b。

此外，如图3所示，第1保持框41a的延伸部48a的重叠部485覆盖第2标尺保持部48b的外径侧，延伸部48a的第1标尺保持部486的光轴方向位置与第2标尺保持部48b的外径侧不重合。

第2音圈马达40b(40U、40L)夹着光轴设有一对(二组)，由于是同样的构造，对图中相同的构成要素标注了相同的附图标记。在以下的说明中，除了特别需要的情况以外，使用第2音圈马达40b进行说明。

第2音圈马达40b具有安装在第2保持框41b的线圈支承部49b上的线圈42b。第2音圈马达40bU、40bL的线圈42b配置在夹着光轴OA的对称位置，两者以连动的方式接线并与电源连接。

第2音圈马达40b包括磁轭40和磁体43。此外，磁轭40和磁体43与后述第1音圈马达40a共用。

磁轭44使规定宽度和规定厚度的铁板在长度方向上弯曲而形成，具有以规定间隔平行的一对臂部44A、44B。

臂部44A、44B形成为与线圈42a及线圈42b的移动距离(第1保持框41a及第2保持框41b的移动距离)对应的长度。臂部44B固定于主固定部64。在臂部44B的内表面安装有磁体43。

磁体43形成为与臂部44B大致对应的矩形且具有规定厚度的板状，其长度与线圈42b及线圈42a的移动距离对应。

第2标尺保持部48b是沿光轴方向延伸的矩形的板状部件。在第2标尺保持部48b中的沿光轴方向延伸且朝向外径侧的外表面上安装有刻有图案的大致矩形的第2标尺46b。

另外，在第2标尺保持部48b中的与外表面大致正交的侧面形成有沿光轴方向延伸的第2直进键481b。

第2卡合部471b配置于夹着光轴与第2标尺保持部48b相反一侧的位置。第2卡合部471b是在光轴方向上具有规定厚度的板状，具有沿光轴方向贯穿形成的引导孔472b。

引导孔472b是长孔，其形成为使图中以虚线表示的引导杆473在长径方向上松动且在短径方向上能够滑动移动地嵌合。通过将引导杆473插入于第2卡合部471b，限制第2保持框41b的旋转。

第1音圈马达40a与第2音圈马达40b同样地，也具有安装在第1聚焦透镜组保持框41a的线圈支承部49a上的线圈42a。第1音圈马达40a的磁轭40和磁体43如上所述与第2音圈马达40b共用。

若分别向第1音圈马达40a的线圈42a及第2音圈马达40b的线圈42b通电，则线圈42a及线圈42b产生洛伦兹力。该洛伦兹力成为光轴方向的驱动力，第1保持框41a及第2保持框41b被沿光轴方向驱动。

在第1保持框41a上设有与在第2保持框41b的第2标尺保持部48b上设置的第2直进键481b卡合的直进槽(未图示)。

第2保持框41b及第1保持框41a直进移动。

此时，与例如通过共用的主引导杆引导第1保持框41a及第2保持框41b双方的直进移动相比，像本实施方式这样，通过第1保持框41a进行第2保持框41b的直进引导，更易于掌握第2保持框41b相对于第1保持框41a的准确位置。

另外，如图2所示，第2直进键481b在光轴方向上的长度大于第2卡合部471b的光轴方向上的宽度。

即，第2直进键481b与在第1保持框41a上设置的未图示的直进槽的嵌合长度，大于第2卡合部471b与引导杆473的嵌合长度。因此，由于一方的嵌合长度较长，因而不会产生在驱动聚焦透镜时的扭曲等。

另外，第1直进键在光轴方向上的长度大于第1卡合部的光轴方向上的宽度。

即，第1直进键与在第1保持框41a上设置的未图示的直进槽的嵌合长度，大于第1卡合部与引导杆473的嵌合长度。因此，由于一方的嵌合长度较长，因而不会产生在驱动聚焦透镜时的扭曲等。

透镜镜筒100具有检测第1保持框41a及第2保持框41b的位置的位置检测装置70。位置检测装置70包括绝对位置检测装置71和相对位置检测装置72。绝对位置检测装置71例如是光斩波器，例如安装在主固定部64的内径侧和第1保持框41a的前端。

相对位置检测装置72例如是光学式位置检测装置，包括具有发光部及受光部的传感器部和标尺。在标尺刻有图案，利用发光部和受光部对在光学式标尺上刻有的图案进行光学检测。

并且，在实施方式中使用光学式位置检测装置，但不限定于此，也可以是磁式位置检测装置。

位置检测装置72包括第1位置检测装置72a和第2位置检测装置72b。

第1位置检测装置72a包括安装于主固定部64的第1位置检测传感器部45a和安装于第2标尺保持部48b的外径侧的第1标尺46a。第1位置检测传感器部45a安装于能够读取第1标尺46a的位置。

第2位置检测装置72b包括安装于重叠部485的第2位置检测传感器部45b和安装于第2标尺保持部48b的外径侧的第2标尺46b。第2位置检测传感器部45b安装于能够读取第2标尺46b的位置。

若第1聚焦透镜组保持框41a由第1音圈马达40a沿光轴方向驱动，则第1标尺46a也沿光轴方向移动。并且，通过第1位置检测传感器部45a读取第1标尺46a的刻度。根据由第1位置检测传感器部45a检测到的位置信息，能够检测第1聚焦透镜组4a相对于主固定部64的位置。

若第2聚焦透镜组保持框41b由第2音圈马达40b沿光轴方向驱动，则第2标尺46b也沿光轴方向移动。

通过第2位置检测传感器部45b读取第1标尺46a的刻度。

第2位置检测传感器部45b安装于保持第1聚焦透镜组4a的第1保持框41a，因此，根据由第2位置检测传感器部45b检测到的位置信息，能够检测第2聚焦透镜组4b相对于第1聚焦透镜组4a的位置。

(效果)

(1)如实施方式所示，在驱动第1聚焦透镜组4a及第2聚焦透镜组4b这种多个聚焦透镜组而使像聚焦的光学系统中，为了提高光学性能和AF精度，高精度地控制聚焦透镜组间的间隔是很重要的。

本实施方式的透镜镜筒100包括分别保持第1聚焦透镜组4a及第2聚焦透镜组4b的第1保持框41a及第2保持框41b、以及第1位置检测传感器部45a和第2位置检测传感器部45b。并且，具有第1标尺46a及第2标尺46b，其设置于第1保持框41a及第2保持框41b，利用第1位置检测传感器部45a及第2位置检测传感器部45b检测移动量。在此，第2位置检测传感器部45a安装于第1保持框41a。

因此，能够利用第2位置检测传感器部45b直接检测聚焦透镜组间的间隔，提高间隔的检测精度。

(2)另外，在变焦时的聚焦透镜组相互的相对移动量很小。根据本实施方式，第2位置检测装置72b基本不需要考虑在变焦时的移动量，能够使用较短的第2标尺46b。因此能够实现成本降低。

(3)由于第2位置检测装置72b能够使用较短的第2标尺46b，因此能够减小第2位置检测传感器部45b与第2标尺46b的间隔变动，检测更高精度的位置。

(4)为了使第1保持框41a及第2保持框41b与光轴平行地移动，需要设置直进引导机构。

在实施方式中，在第1保持框41a及第2保持框41b上，在作为直进引导机构而设有直进键的部分，安装有位置检测装置72的第1标尺46a及第2标尺46b。

因此，能够减小第1标尺46a及第2标尺46b的抖动，获得更高精度的位置检测结果。

(比较方式)

图4是表示相对于实施方式的比较方式的图，与图3对应。

比较方式与实施方式的区别在于，第1位置检测传感器部45a’第2位置检测传感器部45b’均安装在主固定部64’上。

在比较方式中，需要在利用第1位置检测传感器部45a’及第2位置检测传感器部45b’分别检测出第1保持框41a及第2保持框41b的位置后，使用该数据计算第1保持框41a及第2保持框41b间的间隔。

即，需要将从第1位置检测传感器部45a’及第2位置检测传感器部45b’获取的数据合计，来计算第1保持框41a及第2保持框41b间的间隔。因此，各传感器的误差累积，从而会影响计算结果。

而与之相对地，在实施方式中，能够利用一个传感器直接检测聚焦透镜组间的间隔，提高间隔检测精度。

另外，在第1聚焦透镜组4a及第2聚焦透镜组4b为变焦时也被驱动的光学系统的情况下，在比较方式的构造中，在全部聚焦组中，需要能够检测出将基于变焦的移动量与基于聚焦的移动量合计后的距离的传感器。

其结果为，在比较方式中，还存在位置检测传感器部在光轴方向上变长、导致配置困难的情况，还会牵扯到与前后透镜组之间的间隔增大或抑制在聚焦时的透镜移动量等、光学设计上的制约。

但是，在实施方式中不存在这样的问题。

(第2实施方式)

图5是表示第2实施方式的图，与图3对应。第2实施方式与第1实施方式的区别如下。

第2保持框241b的第2标尺保持部248b未保持有标尺。

第2标尺保持部248b在光轴方向上具有贯穿孔248c。

在贯穿孔248c的外径侧安装有第2位置检测传感器部245b。

在该贯穿孔248c中贯穿第1聚焦透镜组保持框241a的第1标尺保持部248a。

在第1标尺保持部248a的外径侧面安装有标尺246a。标尺246a是能够由第1位置检测传感器部245a及第2位置检测传感器部245b双方读取的长度。

即，在第2实施方式中，标尺246a为一个，由第1位置检测传感器部245a及第2位置检测传感器部245b双方公共使用。

根据第2实施方式的构造，在第1实施方式的效果的基础上，能够针对多个传感器使用一个标尺，能够进一步提高检测精度。且能够进一步降低成本。

不限定于以上说明的实施方式，实施方式及变形方式能够适当组合使用，但详细的说明省略。另外，本发明不受以上说明的实施方式限定。

附图标记说明

4a：第1聚焦透镜组、4b：第2聚焦透镜组、40：磁轭、40a：第1音圈马达、40b：第2音圈马达、41a：第1保持框、41b：第2保持框、42a：线圈、42b：线圈、43：磁体、44：磁轭、45a：第1位置检测传感器部、45b：第2位置检测传感器部、46a：第1标尺、46b：第2标尺、48b：第2标尺保持部、72a：第1位置检测装置、72b：第2位置检测装置、100：透镜镜筒、241a：第1保持框、241b：第2保持框、245a：第1位置检测传感器部、245b：第2位置检测传感器部、246a：标尺、248a：第1标尺保持部、248b：第2标尺保持部、248c：贯穿孔、471b：引导杆卡合部、472b：引导孔、481b：第2直进键、485：重叠部、486：第1标尺保持部、486：第2标尺保持部。

Claims (8)

1.一种透镜镜筒，其特征在于，包括：

第1透镜保持框，其保持在使像聚焦时移动的第1聚焦透镜；

第1电磁驱动部，其通过电力驱动，直接使所述第1透镜保持框沿光轴方向移动；

第2透镜保持框，其保持在使像聚焦时移动的第2聚焦透镜；

第2电磁驱动部，其通过电力驱动，直接使所述第2透镜保持框沿光轴方向移动；以及

第1检测部，其检测所述第1透镜保持框与所述第2透镜保持框的位置关系，

所述第1透镜保持框配置在所述第2透镜保持框的内周侧，

所述第1聚焦透镜以及所述第2聚焦透镜当因聚焦而改变摄像距离时，通过所述第1电磁驱动部以及所述第2电磁驱动部分别沿光轴方向移动。

2.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其特征在于，

所述第1检测部包含被检测部，

所述被检测部沿与所述第2透镜保持框卡合的第1卡合部而保持于所述第1透镜保持框。

3.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其特征在于，包括：

筒部，其保持所述第1电磁驱动部或所述第2电磁驱动部；以及

第2检测部，其检测所述第2透镜保持框与所述筒部的位置关系。

4.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其特征在于，

具有插入于所述第1透镜保持框的引导杆。

5.根据权利要求4所述的透镜镜筒，其特征在于，

所述第1透镜保持框具有与所述第2透镜保持框卡合的第1卡合部和供所述引导杆插入的第1孔部，

所述第1卡合部在光轴方向上的长度大于所述第1孔部在光轴方向上的长度。

6.根据权利要求4所述的透镜镜筒，其特征在于，

具有保持所述第1电磁驱动部或所述第2电磁驱动部的筒部，

所述第2透镜保持框具有与所述筒部卡合的第2卡合部。

7.根据权利要求6所述的透镜镜筒，其特征在于，

具有插入于所述第2透镜保持框的引导杆，

所述第2透镜保持框具有供所述引导杆插入的第2孔部，

所述第2卡合部在光轴方向上的长度大于所述第2孔部在光轴方向上的长度。

8.一种摄像装置，其特征在于，

具有权利要求1～7中任一项所述的透镜镜筒。

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