CN110036326A - 透镜引导装置、透镜移动装置及摄像装置 - Google Patents

透镜引导装置、透镜移动装置及摄像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不管摄影方向等的姿势如何都能够以高精度定位透镜框的透镜引导装置、透镜移动装置及摄像装置。第1轨道(51)沿与第1对焦透镜的光轴平行的第1方向能够滚动地支承第1滚动体(49A)。第2轨道(52)沿第1方向能够滚动地支承第2滚动体(49B)。施力机构(54)沿第1方向能够移动地支承第1滚动体(49A)，且对第1滚动体(49A)朝向第1轨道(51)施力。第3轨道(53)与第2轨道(52)平行地配设。第3轨道(53)沿第1方向能够移动地支承第2滚动体(49B)。通过第1滚动体(49A)及第2滚动体(49B)在第1轨道(51)、第2轨道(52)上沿第1方向进行移动引导，因此透镜框(44)不会倾斜。

Description

透镜引导装置、透镜移动装置及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种透镜引导装置、透镜移动装置及摄像装置。
背景技术
在数码相机等摄像装置或透镜镜筒等光学装置中搭载有在进行变倍动作或对焦动作时使透镜组移动的透镜移动装置(例如，参考专利文献1、2)。
在专利文献1中所记载的透镜移动装置中，如图16所示，通过一对平行的第1导向件102及第2导向件103来保持透镜框101。而且，使透镜框101沿这些导向件102、103的长边方向移动而变更透镜106的光轴方向上的位置，以进行变倍动作或对焦动作。此时，例如以利用导向件102、103使透镜框101不松动的方式，通过未图示的螺旋弹簧对透镜框101朝向一侧例如朝向第2导向件103施力。
在专利文献2中所记载的光学设备中，利用基于滚珠的滚动而沿光轴方向移动光学保持部件，以抑制移动中的透镜的摆动。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-210409号公报
专利文献2：日本特开平8-086949号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如图16(A)所示，以往的透镜框101具有导向筒105。导向筒105具有导向孔105A，导向孔105A中插穿有第1导向件102。为了通过第1导向件102使透镜框101平滑地移动，在导向孔105A与第1导向件102之间形成有间隙G1。
间隙G1能够担保透镜框101平滑地移动，但在该间隙G1的范围内透镜框101会倾斜。因此，如图16(B)所示，根据检测透镜框101位置的传感器的检测信号使移动中的透镜框101停止时，存在所保持的透镜106的光轴方向上的位置产生偏离这一问题。例如，在如图16(B)所示的移动刚停止后状态及其之后的停止状态(A)下，根据透镜框101的间隙G1而透镜框101的倾斜不同。因该倾斜而导致所保持的透镜106的光轴方向上的位置仅偏离与偏离量PS相当的量。
在专利文献1中所记载的透镜移动装置中，使用螺旋弹簧而对透镜框101向与导向件102、103正交的方向施力，以消除松动。但是，镜框101仅移动与其相当的量时的滑动阻力增加。因此，用于使透镜框101移动的驱动力变大，存在导致透镜驱动装置大型化这一问题。并且，即便利用螺旋弹簧来对透镜框101施力，也无法完全消除透镜框101移动时及停止时的倾斜。因此，存在残留有透镜的光轴方向上的位置偏离这一问题。
在专利文献2中所记载的光学装置中，在透镜框与导向件之间设置滚珠，并通过滚珠的滚动移动自如地保持透镜框。由此，透镜框移动时及停止时的倾斜会消失。但是，以夹住光轴的方式配置滚珠，因此导致使用了滚珠的导向机构大型化，从而难以将整体紧凑地归集。并且，若透镜与滚珠的位置上下颠倒，则难以获得基于滚动的效果，从而无法平滑地进行引导。因此，以改变了摄影装置的朝向的各种方式进行拍摄时，存在因姿势差而无法顺滑地移动这一问题。
本发明提供一种即便摄影方向等的姿势发生变化也消除移动时及停止时的透镜框的倾斜而能够以高精度定位透镜框的透镜引导装置、透镜移动装置及摄像装置。
用于解决技术课题的手段
本发明的透镜引导装置具有保持透镜的透镜框、第1引导部件、第1滚动体、第2引导部件、第2滚动体、第3引导部件、第4引导部件及施力机构。第1引导部件朝向与透镜的光轴平行的第1方向配设于透镜框。第1滚动体与第1引导部件接触而移动。第2引导部件与第1引导部件平行地且在与第1滚动体相反的一侧靠近第1引导部件而配设于透镜框。第2滚动体与第2引导部件接触而移动。第3引导部件沿第1方向能够移动地支承第2滚动体，且与第2引导部件平行地配设。第4引导部件沿第1方向能够移动地支承第1滚动体，且与第1引导部件平行地配设。施力机构对第1滚动体及第2滚动体中的一个朝向第1滚动体及第2滚动体中的另一个施力。
优选第1引导部件、第2引导部件、第3引导部件及第4引导部件中的至少一个为平板状引导部件或带导槽引导部件，另一个引导部件为2根平行的导向轴。
第1滚动体及第2滚动体中的一个可以是沿第1方向分开配设的两个球体，第1滚动体及第2滚动体中的另一个可以是从与第1方向正交且排列了第1引导部件及第2引导部件的方向即第2方向观察配设于两个球体之间的一个球体。并且，第1滚动体为至少一个球体，第2滚动体为两个球体，优选具有第1限制突起及第2限制突起。第1限制突起限制第1滚动体超出第1引导部件中的一定范围的移动。第2限制突起配设于两个球体之间，且限制第2滚动体超出第2引导部件中的一定范围的移动。
第1滚动体及第2滚动体为沿第1方向分开配设的两个球体，优选在这些两个球体之间具有限制突起。限制突起从第1引导部件及第2引导部件的第1方向的中间位置突出，且限制各球体超出第1方向上的一定范围的移动。
透镜引导机构优选还具备保持筒、导向棒及导槽。保持筒配设有施力机构及第3引导部件，且在内部保持透镜框。导向棒沿第1方向配设于保持筒。导槽配设于透镜框，且与导向棒滑动自如地接触，并且沿第1方向移动自如地引导透镜框。
第1滚动体优选相对于第2滚动体偏心配设于导向棒侧或与导向棒相反的一侧。
透镜引导机构优选还具备保持筒、第5引导部件、第3滚动体及支承部件。保持筒配设有施力机构及第3引导部件，且在内部保持透镜框。第5引导部件沿第1方向配设于透镜框。第3滚动体与第5引导部件接触而沿第1方向移动。支承部件沿第1方向能够移动地支承第3滚动体，且与第5引导部件平行，并且配设于保持筒。并且，第1滚动体优选相对于第2滚动体偏心配设于第5引导部件侧或与第5引导部件相反的一侧。
本发明的透镜移动装置具有上述的透镜引导装置及透镜驱动机构。透镜驱动机构配设于保持筒，且沿光轴方向移动透镜框。另外，透镜驱动机构优选为音圈马达或具有螺合于透镜框的丝杆的步进马达。并且，透镜驱动机构优选进行使透镜框返回到一定范围的一端侧即基准位置的初始化。
本发明的摄像装置具有摄像部及使被摄体像成像于摄像部的上述透镜移动装置。
发明效果
根据本发明，即便摄影方向等的姿势发生变化也消除移动时及停止时的透镜框的倾斜而能够以高精度定位透镜框。
附图说明
图1是表示本发明的摄像装置的示意性结构的横剖视图。
图2是细致分解表示本发明的透镜移动装置的立体图。
图3是粗略分解表示本发明的透镜移动装置的立体图。
图4是沿铅垂方向分解表示本发明的透镜引导装置的立体图。
图5是表示透镜引导装置的剖视图。
图6是表示图5中的沿VI-VI线的剖视图。
图7是将施力机构沿铅垂方向分解并上下颠倒表示的立体图。
图8是表示第2限制突起的立体图。
图9是表示VCM的立体图。
图10是表示VCM的侧视图。
图11是表示代替施力板而使用了导轨的施力机构的变形例1的剖视图。
图12是表示将第1实施方式的施力板与第1轨道上下颠倒配设的施力机构的变形例2的剖视图。
图13是表示代替VCM而使用了步进马达的第2实施方式的透镜移动装置的剖视图。
图14是表示将第1滚动体相对于第2滚动体偏心配置于导向棒侧的第3实施方式的透镜移动装置的相当于图5中的VI-VI线的剖视图。
图15是表示代替导向棒而使用了具有第3滚动体的第2导向机构的第3实施方式的变形例3的主视图。
图16是表示以往的透镜引导装置的因嵌合松动引起的透镜的位置偏离的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，使用了本发明的透镜引导装置10及透镜移动装置11、12的摄像装置14具有透镜单元15及作为摄像部的相机主体16。透镜单元15构成为可换镜头单元，且使被摄体像成像于相机主体16内的成像元件17。该透镜单元15具有相对于相机主体16装卸自如的连接器18。另外，透镜单元15可以与相机主体16构成为一体。
透镜单元15将光学系统19设置于镜筒部件20内。光学系统19具有沿光轴Ax从被摄体侧依次配设的例如第1透镜21～第5透镜25。另外，第1透镜21～第5透镜25分别以1片透镜来示意地示出，但它们可以是多片的透镜组。
相机主体16具备拍摄通过光学系统19获得的被摄体的光学像的成像元件17。控制部30向成像元件17输入摄像时刻等各种摄像条件的信息，并取入从成像元件17输出的所拍摄的图像信号。而且，对所取入的图像信号实施模拟处理及数字处理，并生成输出用的摄像图像数据。
在镜筒部件20内从被摄体侧依次配设有作为第1对焦机构的第1透镜移动装置11、光圈机构33、防振机构34及作为第2对焦机构的第2透镜移动装置12。
在镜筒部件20的外周旋转自如地安装有对焦环38。当手动进行对焦时，若旋转对焦环38，则根据该旋转，例如作为第2透镜的第1对焦透镜22及作为第4透镜的第2对焦透镜24分别沿与光轴Ax平行的第1方向另行移动。通过该移动，在与摄影距离相应的规定的光轴位置上配设第1对焦透镜22及第2对焦透镜24而结束对焦。
第1透镜21及第5透镜25安装于镜筒部件20。第1透镜21固定于镜筒部件20的前端侧(被摄体侧)。并且，第5透镜25固定于镜筒部件20的后端侧(成像元件侧)。作为第2透镜的第1对焦透镜22、作为第3透镜的抖动校正透镜23及作为第4透镜的第2对焦透镜24为可动透镜。
第1对焦透镜22由第1透镜移动装置11驱动，且沿光轴Ax方向(光轴方向)移动。第2对焦透镜24由第2透镜移动装置12驱动，且沿光轴方向移动。
如图2及图3所示，第1透镜移动装置11具备透镜引导装置10及透镜驱动机构42。透镜引导装置10具有圆筒状的保持筒43、透镜框44、导向机构45、底座板46及安装螺丝41。透镜驱动机构42具有一对VCM(Voice Coil Mo tor：音圈马达)47及对焦用位置传感器48。
在透镜框44中安装有第1对焦透镜22。透镜框44通过导向机构45保持于保持筒43内部。导向机构45沿第1对焦透镜22的光轴方向移动自如地引导透镜框44。另外，为了便于说明，如图2所示，将与光轴方向正交的面从光轴方向观察，例如将水平方向设为X方向，将铅垂方向设为Y方向。并且，将与光轴方向正交的面设为XY面。
导向机构45具备滚动体49A、49B、49C、导向框50、作为第1引导部件的第1轨道51、作为第2引导部件的第2轨道52、作为第3引导部件的第3轨道53、包含作为第4引导部件的施力板67的施力机构54及导向棒56。滚动体49A～49C由金属或陶瓷制的球体构成。
如图2所示，将透镜框44在光轴方向上从底座板46侧观察，在透镜框44的左侧形成有导向框50，在透镜框44的右侧形成有导槽44D。在导槽44D中插穿导向棒56。导向棒56在保持筒43的端面与底座板46之间与光轴Ax平行地配设。导槽44D与导向棒56滑动自如地接触，且沿第1方向移动自如地引导透镜框44。
如图3所示，导向框50在以光轴Ax为中心与光轴Ax正交的直径方向上配设于与导向棒56相反的一侧。导向框50形成为大致长方体状，且沿光轴Ax方向较长地形成。
如图4～图6所示，将透镜框44在光轴方向上从底座板46(参考图2)侧观察，在导向框50的上部与光轴方向平行地容纳有第1轨道51，在导向框50的下部与光轴方向平行地容纳有第2轨道52。在第1轨道51上载置有第1滚动体49A。第1滚动体49A由金属或陶瓷制的一个球体构成，且沿第1轨道51滚动。第2轨道52与第1轨道51平行地且在与第1滚动体49A相反的一侧靠近第1轨道51而配设于透镜框44。
在第1滚动体49A的上方与第1轨道51平行地配设有施力机构54。施力机构54螺丝固定于保持筒43内，且沿第1方向能够移动地支承第1滚动体49A，并且对第1滚动体49A向朝向第1轨道51的第2方向施力。第2方向是指与第1方向正交且排列了第1轨道51及第2轨道52的铅垂方向。
如图7所示，施力机构54具有施力框63、安装框64、一对螺旋弹簧65、安装轴66及安装螺丝68。施力机构54对作为第4引导部件的施力板(平板状引导部件)67朝向第1滚动体49施力。施力框63经由安装轴66在铅垂方向上移动自如地保持于安装框64。安装轴66插入于设置于施力框63的安装片63A的安装孔63B。在安装框64中形成有沿铅垂方向较长的方孔64A。该方孔64A中插入安装轴66。
在施力框63的下表面(图7是从底部观察施力机构54的状态，图示成上下颠倒)63C形成有第1滚动体49A的容纳槽63D。容纳槽63D为矩形，且与第1轨道51(参考图2)对应地沿第1方向较长地形成。在容纳槽63D内配设有金属制的施力板67。施力板67与第1滚动体49A接触。
为了对施力框63向下方施力，在安装框64中形成有一对弹簧容纳孔64B。在弹簧容纳孔64B内设置有导向轴64C。在弹簧容纳孔64B中容纳有螺旋弹簧65，且导向轴64C插穿螺旋弹簧65。导向轴64C的顶端嵌合于施力框63的导向孔63E。
如图4所示，在第2轨道52的下侧接触有第2滚动体49B、49C。第2滚动体49B、49C载置于第3轨道53上，并在第3轨道53上滚动。
第1轨道51将金属制的2根导向轴51A、51B沿水平方向排列而构成。同样地，第2轨道52及第3轨道53也将金属制的2根导向轴52A、52B及2根导向轴53A、53B沿水平方向排列而构成。这些一对导向轴51A、51B、一对导向轴52A、52B及一对导向轴53A、53B以具有第1滚动体49A、第2滚动体49B、49C不会脱落的间隔的方式隔开。
如图2及图3所示，在导向框50的第1方向的两个端部嵌装有金属制搭扣60。搭扣60以U字形折弯，且防止第2滚动体49B、49C从导向框50脱落。
如图3～图5所示，从第1轨道51的各导向轴51A、51B之间朝向上方突出形成有一对第1限制突起61。第1限制突起61限制第1滚动体49A超出第1轨道51上的一定范围的滚动。
图8是表示第2轨道52上的第2滚动体49B、49C及第2限制突起62的从底面观察的立体图。从第2轨道52的各导向轴52A、52B之间朝向上方(实际上为下方)突出形成有一个第2限制突起62。第2限制突起62位于第2轨道52的第1方向中央部。第2限制突起62限制第2滚动体49B、49C超出第2轨道52上的一定范围的滚动。
第1限制突起61及第2限制突起62使各滚动体49A～49C返回到基准位置。例如，有时因掉落或其他冲击等而导致第1轨道51上的第1滚动体49A、第2轨道52上的第2滚动体49B、49C的滚动位置偏离。在该情况下，如图5中由箭头A1表示，当透镜框44恢复到基准位置(例如偏靠被摄体侧的第1端)时，一侧第1限制突起61按压第1滚动体49A而使第1滚动体49A返回到基准位置。并且，当透镜框44返回到基准位置时，第2限制突起62按压第2滚动体49B、49C中的一个而使第2滚动体49B返回到基准位置。相同地，当透镜框44返回到基准位置时，导向框50的搭扣60的突出端部60A按压第2滚动体49B、49C中的另一个，同样地使第2滚动体49B返回到基准位置。突出端部60A也作为限制突起而发挥功能。当将透镜框44的移动量设为S时，第1滚动体49A滚动的同时移动的距离能够由下述式1计算。
S[1/{1+cos(θ1/2)}](式1)
同样地，第2滚动体49B、49C的移动距离能够由下述式2计算。
S[cos(θ3/2)/{cos(θ3/2)+cos(θ2/2)}](式2)
在此，将从光轴方向观察通过第1滚动体49A及导向轴51A的触点和第1滚动体49A的中心的直线与通过第1滚动体49A及导向轴51B的触点和第1滚动体49A的中心的直线所成的角度设为θ1。并且，将从光轴方向观察通过第2滚动体49B及导向轴52A的触点和第2滚动体49B的中心的直线与通过第2滚动体49B及导向轴52B的触点和第2滚动体49B的中心的直线所成的角度设为θ2。并且，将从光轴方向观察通过第2滚动体49B及导向轴53A的触点和第2滚动体49B的中心的直线与通过第2滚动体49B及导向轴53B的触点和第2滚动体49B的中心的直线所成的角度设为θ3。
另外，实际上还需要考虑组件的制造误差等，因此由上述式1或式2求出的大概值成为上述一定范围。另外，若将一定范围加大为所需以上，则限制突起无法发挥使滚动体返回到基准位置的功能。
如图2所示，将透镜框44在光轴方向上从底座板46侧观察，在透镜框44的上部及下部形成有安装VCM47的开口44A、44B。
VCM47具备磁轭71、磁铁72及线圈73。磁轭71由铁等磁性体构成，如图9及图10所示，具备磁轭主体75及连结板76。磁轭主体75在外侧磁轭75A与内侧磁轭75B之间设置间隙并使其以平行状态对置，且通过连结部75C连结，并且从侧面观察形成为U形。如图2所示，在连结板76的上边部及下边部的中央形成有嵌合槽76A。通过在该嵌合槽76A中嵌合磁轭主体75的嵌合突片75D，磁轭主体75与连结板76连结。通过外侧磁轭75A及内侧磁轭75B由连结部75C及连结板76来连结，而构成闭环磁路。通过闭环磁路，能够增加横切线圈73的磁通。
外侧磁轭75A作为磁铁保持部而发挥功能，内侧磁轭75B作为线圈插穿部而发挥功能。在外侧磁轭75A的内侧面固定有磁铁72。并且，在内侧磁轭75B中移动自如地插穿线圈73。外侧磁轭75A及内侧磁轭75B具有重量减轻用开口77。
如图9所示，线圈73为卷绕铜线等裸线而形成的空芯线圈。线圈73以包围内侧磁轭75B的方式形成为梯形。
如图10所示，线圈73在由磁铁72产生的磁场内通过通电沿内侧磁轭75B移动。由实线表示的线圈73的位置为移动方向始端(基准位置)，由双点划线表示的线圈73的位置为移动方向终端。
通过在磁轭主体75的线圈移动方向的中央部形成开口77，将线圈移动方向上的推力分布设为在两个端部(始端及终端)大致相同，能够设为在线圈移动方向上大致一定。如此，在外侧磁轭75A及内侧磁轭75B形成有开口77，以抑制所需以上的推力，因此能够减少由比重高的铁等材质构成的磁轭71的容积，从而能够使VCM47变轻。而且，能够确保所需的推力。外侧磁轭75A通过省略图示的安装螺丝固定于保持筒43的内周面。
如图8所示，透镜框44在开口44A、44B周围形成有线圈容纳部44E。如图3所示，在开口44A、44B中装入有内侧磁轭75B。在线圈容纳部44E容纳有线圈73。在开口44A、44B中装入内侧磁轭75B之后，在连结板76的嵌合槽76A中嵌合外侧磁轭75A及内侧磁轭75B的嵌合突片75D，而外侧磁轭75A、内侧磁轭75B及连结板76成为一体。
若线圈73通电，则如图10所示，线圈73沿内侧磁轭75B移动。通过线圈73的移动，保持线圈73的透镜框44移动。通过该移动，第1对焦透镜22设置于光轴方向上的规定位置而进行对焦。
如图3所示，对焦用位置传感器48检测透镜框44的光轴方向上的位置。对焦用位置传感器48具有棒状的位置检测用磁铁48A及磁传感器48B。位置检测用磁铁48A安装于透镜框44的导向框50。磁传感器48B使用例如利用了巨磁阻效应(GMR：Giant MagnetoResistive effect)的GMR元件。磁传感器48B安装于保持筒43。由此，检测位置检测用磁铁48A的磁气并输出与磁气强度相应的检测信号。
磁传感器48B的输出信号经由可挠性基板48C(参考图2)等传送至相机主体16的控制部30。在控制部30，根据对焦用位置传感器48的信号检测透镜框44的光轴方向上的位置，并通过第1透镜移动装置11将第1对焦透镜22移动至所希望的位置而进行对焦。
如图1所示，关于第2透镜移动装置12，除了在透镜框44中代替第1对焦透镜22而安装有第2对焦透镜24以外，以与第1透镜移动装置11相同的方式构成。因此，对相同的构成部件标注相同的符号，并省略重复说明。另外，第2透镜移动装置12将安装方向设为与第1透镜移动装置11前后相反的方向，但也可以设为相同的方向。
在第1透镜移动装置11与第2透镜移动装置12之间安装有光圈机构33及防振机构34。光圈机构33具有沿光轴Ax配设的光圈叶片33A。通过增减由该光圈叶片33A形成的光圈孔径的直径，调整入射于相机主体16的摄影光的光量。
防振机构34使用省略图示的X方向VCM及Y方向VCM，在XY面上使抖动校正透镜23沿抵消图像抖动的方向位移。由此，校正图像抖动。
接着，对本实施方式的摄像装置14的作用进行说明。若通过释放操作开始拍摄，则第1透镜移动装置11及第2透镜移动装置12工作而第1对焦透镜22及第2对焦透镜24沿光轴方向移动，以进行对焦控制。如此，通过对多个对焦透镜22、24使用第1透镜移动装置11及第2透镜移动装置12进行对焦控制，透镜移动量分散，因此能够迅速地进行对焦。尤其使多个对焦透镜22、24移动，因此在微距摄影中能够迅速且高精度地进行对焦。并且，若检测到摄像装置14的抖动，则防振机构34工作而使抖动校正透镜23在XY面上移动，从而图像抖动得到校正。
若VCM47被驱动，则经由线圈73透镜框44沿光轴方向移动。使滚动体49A～49C与配设于透镜框44的第1轨道51及第2轨道52接触而进行该移动。并且，滚动体49A～49C以通过施力机构54及第3轨道53与第1轨道51及第2轨道52接触的方式被施力。由此，通过第1滚动体49A及第2滚动体49B、49C，从上下方向夹持第1轨道51及第2轨道52。因此，在引导透镜框44的第1轨道51及第2轨道52与第1及第2滚动体49A～49C之间无需设置滑动用间隙。由此，透镜框44不会松动而能够沿光轴方向平滑地移动。
并且，如图16(B)所示的以往例，不会产生因透镜框101移动时的倾斜引起的透镜停止位置的偏离量PS，因此在移动刚停止后状态及其之后的停止状态下，在光轴上第1对焦透镜22的位置不会偏离。因此，能够以高精度使第1对焦透镜22停止于目标位置。由此，能够以高精度进行对焦。
通过第1限制突起61及第2限制突起62，从铅垂方向观察能够使第1滚动体49A位于第2滚动体49B、49C之间，从而能够使用3个滚动体49A～49C而有效地沿光轴方向引导透镜框44。
通过透镜驱动机构42进行使透镜框44返回到一定范围的一端侧即基准位置的初始化，由此通过初始化能够使第1滚动体49A卡止于第1限制突起61，并且能够使第2滚动体49B、49C卡止于第2限制突起62。滚动体49A～49C在各轨道51～53及施力板67上滚动，因此在正常情况下，各轨道51～53及施力板67上的各滚动体49A～49C的相对位置不会变动。但是，即使在因掉落或其他冲击而导致轨道51～53及施力板67上的各滚动体49A～49C的位置产生偏离的情况下，通过初始化也能够使各滚动体49A～49C可靠地返回到基准位置。
滚动体使用了金属制或陶瓷制，但此外还能够使用硬质合成树脂或对合成树脂的球面实施了硬质镀金的滚动体等。陶瓷制的球体具有轻量且不受磁力影响等优点，因此更优选使用。并且，当为金属制的球体时且为对磁力感应的磁性体时，因受到磁铁的磁场影响而驱动性能可能会下降。因此，使用非磁性的不锈钢(SUS)制球体。在磁性体球体中，充分隔开磁铁与球体的距离，以消除或减少磁场影响后使用。并且，除了滚动体以外的其他金属制的施力板67、导向轴51A、51B、导向轴52A、52B、导向轴53A、53B及搭扣60等，也优选由非磁性的不锈钢(SUS)、硬质合成树脂或对表面实施了硬质镀金处理的合成树脂等构成。
另外，使用两个透镜移动装置11、12来进行对焦控制，但也可以使用一个透镜移动装置11来进行对焦控制。
[变形例1]
如图6所示，在第1实施方式中，以被由平板构成的施力板67及第1轨道51夹住的方式保持第1滚动体49A。另一方面，第2滚动体49B、49C被第2轨道52及第3轨道53夹持。因此，虽然第1滚动体49A与第2滚动体49B、49C的直径相同，但接触位置不同，因此滚动直径不同。因此，例如第1滚动体49A除了滚动以外还产生滑动。为了避免这种现象，在图11所示的变形例1中，使用代替施力板67而配设有由一对导向轴79A、79B构成的导轨79的施力机构78。
在该变形例1中，第1滚动体49A与第2滚动体49B、49C的滚动直径相同，例如抑制第1滚动体49A的滑动，而能够使透镜框44更顺滑地移动。另外，在各变形例或各实施方式的说明中，对与第1实施方式相同的构成部件标注相同的符号，并省略重复说明。并且，在变形例或其他实施方式中，第1滚动体49A除了使用一个以外，还可以使用两个。在该情况下，优选在第1轨道51之间或导轨79之间，且在第1方向中间位置设置第2限制突起62，并进行各滚动体49A～49C的初始位置恢复。另外，当使用了两个第1滚动体49A时，两个第1滚动体49A并不限于一定要配设于两个第2滚动体49B、49C之间。
[变形例2]
如图6所示，在第1实施方式中，以被第1轨道51及由平板构成的施力板67夹住的方式保持第1滚动体49A。与此相对，在图12所示的变形例2中，上下颠倒配设第1实施方式的第1轨道51与施力板67(一并参考图6)，而将施力板90设为第1引导部件，将第1轨道91设为第4引导部件。第1轨道91由2根平行的导向轴91A、91B构成。第1轨道91通过施力机构92朝向下方被施力。施力机构92构成为与第1实施方式的施力机构54大致相同。在该情况下，也与第1实施方式相同地，透镜框44不会松动而能够沿光轴方向平滑地移动。因此，能够以高精度使第1对焦透镜22停止于目标位置，从而能够以高精度进行对焦。
另外，在第1实施方式及变形例1、2中，通过第1施力机构54、78对第1滚动体49A朝向第2滚动体49B、49C施力，但也可以通过代替第1施力机构而使用第2施力机构或在第1施力机构的基础上追加第2施力机构来对第2滚动体49B、49C朝向第1滚动体49A施力。虽然省略图示，但第2施力机构也以与第1施力机构54、78相同的方式构成。并且，施力机构54、78设置于保持筒43，但代替保持筒43也可以设置于导向框50内。代替作为平板状引导部件的施力板67、90，虽然省略图示，但也可以使用带导槽引导部件。带导槽引导部件在长方体状引导块的导向面沿第1方向具有剖面为V字形的导槽。在导槽中移动自如地装入有滚动体。
[第2实施方式]
在上述第1实施方式中，使用VCM47来构成透镜驱动机构42，但代替该情况，也可以如图13所示的第2实施方式的透镜移动装置80，使用阴螺纹部81、丝杆82及步进马达83来构成透镜驱动机构84。在该情况下，代替第1实施方式的导槽44D(参考图2)而将阴螺纹部81设置于透镜框44。并且，代替导向棒56(参考图2)而使用丝杆82，且使该丝杆82螺合于阴螺纹部81。而且，通过步进马达83旋转丝杆82。通过丝杆82正转或反转，能够将具有阴螺纹部81的透镜框44以高精度定位于光轴方向上的规定位置。
[第3实施方式]
在图14所示的第3实施方式中，将第1滚动体49C、第1轨道51及施力机构54偏心设置于导向棒56(参考图2)侧。例如，从光轴方向观察，相对于通过被第2轨道52及第3轨道53夹持的第2滚动体49B、49C的铅垂线，将第1轨道51、施力机构54及第1滚动体49A以偏心量OS来偏心配置于导向棒56侧。由此，如图8所示，以通过第2滚动体49B、49C中心的线为旋转中心，能够以与偏心量OS相当的量对导向棒56侧施加与基于施力机构54的作用力相应的旋转力。通过该旋转力的施加，在导槽44D内的导向棒56的嵌合松动范围内使导向棒56密合于导槽44D的一侧，从而能够消除由嵌合松动引起的松动。因此，能够消除由嵌合松动引起的XY面内的第1对焦透镜22的位置偏离。
另外，关于基于施力机构54的向第1滚动体49A的偏心施力，与图14相反地，可以在与导向棒56侧相反的一侧的左侧进行。在该情况下，也能够通过偏心施力消除嵌合松动，从而能够消除第1对焦透镜22的位置偏离。
在上述各实施方式中，如图2所示，通过导槽44D与导向棒56的卡合，防止透镜框44在与光轴方向正交的XY面内旋转。在图15所示的第3实施方式的变形例(变形例3)中，通过使用了第3滚动体85的第2导向机构86，限制透镜框44在XY面内的旋转。在该情况下，通过基于第3滚动体85的滚动而透镜框44沿光轴方向被引导，因此与导槽44D相对于导向棒56的滑动相比，移动阻力变少，从而能够更进一步顺滑地引导透镜框44。
第2导向机构86是代替透镜框44的导槽44D(参考图2)而设置的，且具有第3滚动体85、作为第5引导部件的第5轨道87及作为支承部件的导向板88。第5轨道87与第2轨道52相同地具备一对导向轴87A、87B。导向板88设置于保持筒43。另外，代替导向板88，作为支承部件，与第3轨道53相同地，可以使用由一对导向轴构成的轨道。
本发明的透镜移动装置11、12及透镜引导装置10除了使用于对焦控制以外，还使用于变焦装置或其他各种光学设备的透镜的移动。
符号说明
10-透镜引导装置，11-第1透镜移动装置，12-第2透镜移动装置，14-摄像装置，15-透镜单元，16-相机主体，17-成像元件，18-连接器，19-光学系统，20-镜筒部件，21-第1透镜，22-第1对焦透镜，23-抖动校正透镜，24-第2对焦透镜，25-第5透镜，30-控制部，33-光圈机构，33A-光圈叶片，34-防振机构，38-对焦环，41-安装螺丝，42-透镜驱动机构，43-保持筒，44-透镜框，44A-开口，44B-开口，44D-导槽，44E-线圈容纳部，45-导向机构，46-底座板，47-VCM，48-对焦用位置传感器，48A-位置检测用磁铁，48B-磁传感器，48C-可挠性基板，49A-第1滚动体，49B、49C-第2滚动体，50-导向框，51-第1轨道，51A、51B-导向轴，52-第2轨道，52A、52B-导向轴，53-第3轨道，53A、53B-导向轴，54-施力机构，56-导向棒，60-搭扣，61-第1限制突起，62-第2限制突起，63-施力框，63A-安装片，63B-安装孔，63D-容纳槽，63E-导向孔，64-安装框，64A-方孔，64B-弹簧容纳孔，64C-导向轴，65-螺旋弹簧，66-安装轴，67-施力板，68-安装螺丝，71-磁轭，72-磁铁，73-线圈，75-磁轭主体，75A-外侧磁轭，75B-内侧磁轭，75C-连结部，75D-嵌合突片，76-连结板，76A-嵌合槽，77-开口，78-施力机构，79-导轨，79A、79B-导向轴，80-透镜移动装置，81-阴螺纹部，82-丝杆，83-步进马达，84-透镜驱动机构，85-第3滚动体，86-第2导向机构，87-第5轨道，87A、87B-导向轴，88-导向板，90-施力板，91-第1轨道，91A、91B-导向轴，101-透镜框，A1-箭头，Ax-光轴，OS-偏心量，PS-偏离量。

Claims (13)

1.一种透镜引导装置，其具有：
透镜框，保持透镜；
第1引导部件，朝向与所述透镜的光轴平行的第1方向配设于所述透镜框；
第1滚动体，与所述第1引导部件接触而移动；
第2引导部件，与所述第1引导部件平行地且在与所述第1滚动体相反的一侧靠近所述第1引导部件而配设于所述透镜框；
第2滚动体，与所述第2引导部件接触而移动；
第3引导部件，沿所述第1方向能够移动地支承所述第2滚动体，且与所述第2引导部件平行；
第4引导部件，沿所述第1方向能够移动地支承所述第1滚动体，且与所述第1引导部件平行；及
施力机构，对所述第1滚动体及所述第2滚动体中的一个朝向所述第1滚动体及所述第2滚动体中的另一个施力。
2.根据权利要求1所述的透镜引导装置，其中，
所述第1引导部件、所述第2引导部件、所述第3引导部件及所述第4引导部件中的至少一个为平板状引导部件或带导槽引导部件，其他引导部件为2根平行的导向轴。
3.根据权利要求2所述的透镜引导装置，其中，
所述第1滚动体及所述第2滚动体中的一个为沿所述第1方向分开配设的两个球体，
所述第1滚动体及所述第2滚动体中的另一个为从与所述第1方向正交且排列了所述第1引导部件及所述第2引导部件的方向即第2方向观察配设于所述两个球体之间的一个球体。
4.根据权利要求2所述的透镜引导装置，其中，
所述第1滚动体为至少一个球体，所述第2滚动体为沿所述第1方向分开配设的两个球体，
所述透镜引导装置具有：
第1限制突起，限制所述第1滚动体超出所述第1引导部件中的一定范围的移动；及
第2限制突起，配设于所述两个球体之间，且限制所述第2滚动体超出所述第2引导部件中的一定范围的移动。
5.根据权利要求2所述的透镜引导装置，其中，
所述第1滚动体及所述第2滚动体为沿所述第1方向分开配设的两个球体，
所述透镜引导装置还具有：
限制突起，从所述第1引导部件及所述第2引导部件的所述第1方向的中间位置突出，且配设于所述两个球体之间，并且限制所述各球体超出所述第1方向上的一定范围的移动。
6.根据权利要求4或5所述的透镜引导装置，其具备：
保持筒，配设有所述施力机构及所述第3引导部件，且在内部保持所述透镜框；
导向棒，沿所述第1方向配设于所述保持筒；及
导槽，配设于所述透镜框，且与所述导向棒滑动自如地接触，并且沿所述第1方向移动自如地引导所述透镜框。
7.根据权利要求6所述的透镜引导装置，其中，
所述第1滚动体相对于所述第2滚动体偏心配设于所述导向棒侧或与所述导向棒相反的一侧。
8.根据权利要求4或5所述的透镜引导装置，其具备：
保持筒，配设有所述施力机构及所述第3引导部件，且在内部保持所述透镜框；
第5引导部件，沿所述第1方向配设于所述透镜框；
第3滚动体，与所述第5引导部件接触且沿所述第1方向移动；及
支承部件，沿所述第1方向能够移动地支承所述第3滚动体，且与所述第5引导部件平行，并且配设于所述保持筒。
9.根据权利要求8所述的透镜引导装置，其中，
所述第1滚动体相对于所述第2滚动体偏心配设于所述第5引导部件侧或与所述第5引导部件相反的一侧。
10.一种透镜移动装置，其具有：
权利要求6至9中任一项所述的透镜引导装置；及
透镜驱动机构，配设于所述保持筒，且沿光轴方向移动所述透镜框。
11.根据权利要求10所述的透镜移动装置，其中，
所述透镜驱动机构为音圈马达或具有螺合于所述透镜框的丝杆的步进马达。
12.根据权利要求11所述的透镜移动装置，其中，
所述透镜驱动机构进行使所述透镜框返回到所述一定范围的一端侧即基准位置的初始化。
13.一种摄像装置，其具有：
摄像部；及
权利要求10至12中任一项所述的透镜移动装置，使被摄体像成像于所述摄像部。
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