CN112166359B - 镜头镜筒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够以紧凑的结构稳定地支承可动的透镜组且能够准确地检测可动的透镜组的位置的镜头镜筒。镜头镜筒在与光轴(Z)正交的截面上的穿过光轴(Z)的直线上配置有引导第3透镜组前组(G3a)的移动的第1主轴(48)及第1副轴(50)、引导第4透镜组(G4)的移动的第2主轴(58)及第2副轴(60)、用于检测第3透镜组前组(G3a)的位置的霍尔元件(84)及用于检测第4透镜组(G4)的位置的MR传感器(94B)。第1主轴(48)及第1副轴(50)配置在比第2主轴(58)及第2副轴(60)更靠内径侧的位置。第1主轴(48)及第2主轴(58)配置成在光轴方向上重叠。各透镜组的驱动部的多个驱动用磁铁相对于所述直线对称地配置。

Description

镜头镜筒
技术领域
本发明涉及一种镜头镜筒,尤其涉及一种能够独立地驱动多个透镜组的镜头镜筒。
背景技术
已知一种通过在镜筒内设置多个线性致动器而能够独立地驱动多个透镜组的镜头镜筒。
例如,专利文献1中记载了一种在镜筒内设置两个音圈马达(Voice Coil Motor;VCM),并通过各VCM来独立地驱动两个透镜组的镜头镜筒。在该专利文献1中记载的镜头镜筒中,构成为将两个透镜组支承为沿着共同的主轴及共同的副轴移动自如。
并且,专利文献2中记载了一种在通过两个VCM来独立地驱动两个透镜组的结构的镜头镜筒中,将两个透镜组支承为沿着共同的副轴移动自如且支承为沿着单独准备的主轴移动自如的结构。在该专利文献2中记载的镜头镜筒中,各主轴配置在以光轴为中心的同一圆周上。即,在周向上错开配置。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-147350号公报
专利文献2:日本特开2016-099523号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在通过VCM等线性致动器来驱动透镜组的情况下,为了将透镜组准确且平滑地移动至所期望的位置,需要相对于主轴稳定地支承透镜组。为此,需要充分地确保透镜组侧的滑动部相对于主轴的长度(沿着主轴滑动的部分的长度)。
然而,如专利文献1那样,两个透镜组沿着共同的主轴移动的结构的镜头镜筒存在如下缺点:各透镜组的可动范围受到限制;及若加长各透镜组的滑动部的长度,则镜筒的总长度会增加。
另一方面,若如专利文献2那样在周向上错开配置各透镜组的主轴的位置,则存在如下缺点。在通过VCM等线性致动器来驱动透镜组的情况下,可检测出各透镜组的位置。位置检测通常使用霍尔元件、磁阻效应元件(Magneto Resistive Sensor;MR传感器)等磁传感器。并且,磁传感器配置在移动时的稳定性高的主轴(或副轴)的位置上。若如专利文献2那样在周向上错开配置各透镜组的主轴的位置,则在将磁传感器配置到主轴(或副轴)的位置上的情况下,磁传感器将配置在相对于驱动各透镜组的VCM的驱动用磁铁不对称的位置。由于磁传感器通过磁场进行位置检测,因此若相对于VCM的驱动用磁铁配置在不对称的位置,则存在检测精度降低的缺点。
本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于,提供一种能够以紧凑的结构稳定地支承可动的透镜组且能够准确地检测可动的透镜组的位置的镜头镜筒。
用于解决技术课题的手段
用于解决上述课题的方法如下。
(1)一种镜头镜筒,其具备:第1主轴及第1副轴,夹着光轴彼此平行地配置;第2主轴及第2副轴,夹着光轴彼此平行地配置;第1透镜框,具备沿着第1主轴滑动的第1主引导部及沿着第1副轴滑动的第1副引导部;第2透镜框,具备沿着第2主轴滑动的第2主引导部及沿着第2副轴滑动的第2副引导部;第1驱动部,具备多个第1驱动用磁铁,且驱动第1透镜框;第2驱动部,具备多个第2驱动用磁铁,且驱动第2透镜框;第1位置检测部,检测设置在第1透镜框的第1位置检测用磁铁的位置来检测第1透镜框的位置;及第2位置检测部,检测设置在第2透镜框的第2位置检测用磁铁的位置来检测第2透镜框的位置,第1主轴及第1副轴在与光轴正交的截面上配置在穿过第2主轴及第2副轴的直线上,并且配置在比第2主轴及第2副轴更靠内径侧的位置,第1主轴及第2主轴配置成至少一部分在光轴方向上重叠,第1位置检测部及第2位置检测部在与光轴正交的截面上配置在穿过第2主轴及第2副轴的直线上,多个第1驱动用磁铁及多个第2驱动用磁铁在与光轴正交的截面上相对于穿过第2主轴及第2副轴的直线对称地配置。
根据本实施方式,第1透镜框及第2透镜框由第1驱动部及第2驱动部独立地驱动。并且,由第1位置检测部及第2位置检测部分别单独地检测位置。
第1透镜框被支承为沿着第1主轴及第1副轴移动自如,第2透镜框被支承为沿着第2主轴及第2副轴移动自如。引导第1透镜框的移动的第1主轴及第1副轴夹着光轴彼此平行地配置。并且,引导第2透镜框的移动的第2主轴及第2副轴夹着光轴彼此平行地配置。因此,引导第1透镜框的移动的第1主轴及第1副轴以及引导第2透镜框的移动的第2主轴及第2副轴彼此平行地配置,并且沿着光轴配置。而且,这些轴如下配置。即,第1主轴及第1副轴在与光轴正交的截面上配置在穿过第2主轴及第2副轴的直线上,并且配置在比第2主轴及第2副轴更靠内径侧的位置。并且,第1主轴及第2主轴配置成至少一部分在光轴方向上重叠。由此,能够以紧凑的结构稳定地支承可动的透镜组。即,通过相对于第2主轴及第2副轴在径向上错开配置第1主轴及第1副轴的位置,能够在不增加光轴方向上的整体尺寸的情况下确保第1主轴及第2主轴的长度。由此,能够确保第1主引导部及第2主引导部的长度,能够稳定地支承第1透镜框及第2透镜框。
并且,检测第1透镜框的位置的第1位置检测部及检测第2透镜框的位置的第2位置检测部以及多个第1驱动用磁铁及多个第2驱动用磁铁如下配置。即,第1位置检测部及第2位置检测部在与光轴正交的截面上配置在穿过第2主轴及第2副轴的直线上。并且,多个第1驱动用磁铁及多个第2驱动用磁铁在与光轴正交的截面上相对于穿过第2主轴及第2副轴的直线对称地配置。由此,能够相对于第1驱动用磁铁及第2驱动用磁铁对称地配置第1位置检测部及第2位置检测部,能够精确地检测第1透镜框及第2透镜框的位置。
另外,主轴及副轴的区别如下。即,更稳定地支承透镜框的一侧的轴成为主轴。因此,主轴及副轴的区别取决于主引导部及副引导部之间的关系。更稳定地引导透镜框的一侧的引导部为主引导部,而主引导部用来滑动的轴成为主轴。滑动方向上的长度长的引导部能够更稳定地引导透镜框。因此,滑动方向上的长度长的引导部成为主引导部。
(2)根据上述(1)的镜头镜筒,其中,第1位置检测用磁铁设置在第1副引导部侧,第2位置检测用磁铁设置在第2主引导部侧。
根据本实施方式,相对于第2位置检测部相对地配置在内侧的第1位置检测部的第1位置检测用磁铁设置在第1副引导部侧。并且,相对于第1位置检测部相对地配置在外侧的第2位置检测部的第2位置检测用磁铁设置在第2主引导部侧。如上所述,主引导部在结构上大于副引导部。通过将位于比第2位置检测部更靠内侧的位置的第1位置检测部配置在副引导部(第1副引导部)侧而不是主引导部(第1主引导部)侧,能够实现径向上的紧凑化。
(3)根据上述(2)的镜头镜筒,其中,第2位置检测用磁铁设置在第2主引导部。
根据本实施方式,相对于第1位置检测部相对地配置在外侧的第2位置检测部的第2位置检测用磁铁设置在第2主引导部。主引导部的部分为最稳定地移动的部分,因此通过在该主引导部设置第2位置检测用磁铁,能够精确地检测第2透镜框的位置。
(4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的镜头镜筒,其中,第1透镜框的移动行程短于第2透镜框的移动行程。
根据本实施方式,移动行程短的透镜框(第1透镜框)由配置在内侧的主轴(第1主轴)及副轴(第1副轴)引导。由此,能够相对缩小内侧的引导件的结构,能够使整体结构更紧凑。
(5)根据上述(4)的镜头镜筒,其中,第1位置检测部由霍尔元件构成,第2位置检测部由磁阻效应元件构成。
根据本实施方式,检测第1透镜框的位置的第1位置检测部由霍尔元件构成,检测第2透镜框的位置的第2位置检测部由磁阻效应元件构成。即,构成为由霍尔元件检测移动行程短的透镜框(第1透镜框)的位置,由磁阻效应元件检测移动行程长的透镜框(第2透镜框)的位置。第1透镜框由配置在内侧的主轴(第1主轴)及副轴(第1副轴)引导,因此通过构成为由霍尔元件检测其位置,能够使整体结构更紧凑。
(6)根据上述(1)至(5)中任一项所述的镜头镜筒,其中,保持着透镜的状态的第1透镜框的重量轻于保持着透镜的状态的第2透镜框的重量。
根据本实施方式,重量轻的透镜框(第1透镜框)由配置在内侧的主轴(第1主轴)及副轴(第1副轴)引导。由此,能够在稳定地支承各透镜框的同时相对缩小内侧的引导件的结构。并且,由此能够使整体结构更紧凑。
(7)根据上述(6)的镜头镜筒,其中,第1主轴的长度短于第2主轴的长度。
根据本实施方式,能够使引导重量轻的透镜框(第1透镜框)的主轴(第1主轴)短于重量重的透镜框(第2透镜框)的主轴(第2主轴)。由此,能够在稳定地支承各透镜框的同时进一步相对缩小内侧的引导件的结构。并且,由此能够使整体结构更紧凑。
(8)根据上述(1)至(7)中任一项所述的镜头镜筒,其中,第1驱动部由动磁铁型音圈马达构成。
根据本实施方式,第1驱动部由动磁铁型音圈马达构成。因此,第1驱动部在第1透镜框设置有驱动磁铁(第1驱动用磁铁)。由此,能够相对缩小内侧的驱动部(第1驱动部),能够使整体结构更紧凑。
(9)根据上述(1)至(8)中任一项所述的镜头镜筒,其中,第2驱动部由动线圈型音圈马达构成。
根据本实施方式,第2驱动部由动线圈型音圈马达构成。因此,第2驱动部在第2透镜框设置有驱动用线圈。由此,能够减轻第2透镜框的重量。并且,由此能够实现高速且稳定的驱动。
(10)根据上述(1)至(9)中任一项所述的镜头镜筒,其还具备:第1套管,具备第1主轴及第1副轴,且保持第1透镜框;第2套管,具备第2主轴及第2副轴,且保持第2透镜框;及驱动部,使第1套管及第2套管中的至少一个沿着光轴移动。
根据本实施方式,设置有沿着光轴相对移动的第1套管及第2套管。第1透镜框被第1套管保持,且相对于第1套管相对地移动。并且,第2透镜框被第2套管保持,且相对于第2套管相对地移动。另外,驱动部的动力并无限定。因此,可以为手动。
(11)根据上述(10)所述的镜头镜筒,其中,驱动部具备:固定套管,具备第1直行槽及第2直行槽;凸轮套管,具备第1凸轮槽及第2凸轮槽,且嵌合于固定套管;第1凸轮销,设置在第1套管,且嵌合于第1直行槽及第1凸轮槽;及第2凸轮销,设置在第2套管,且嵌合于第2直行槽及第2凸轮槽,通过使凸轮套管相对于固定套管相对地旋转,而使第1套管及第2套管沿着光轴移动。
根据本实施方式,通过由所谓凸轮机构构成驱动部且使凸轮套管相对于固定套管相对地旋转,使第1套管及第2套管相对移动。
发明效果
根据本发明,能够以紧凑的结构稳定地支承可动的透镜组,并且能够准确地检测可动的透镜组的位置。
附图说明
图1是表示适用了本发明的可换镜头的一实施方式的侧视剖视图。
图2是图1的2-2剖视图。
图3是图1的3-3剖视图。
图4是图2及图3中的4-4剖视图。
图5是图1所示的可换镜头的长焦端下的侧视剖视图。
图6是表示进行了变焦操作时的各透镜组的移动状态的图。
图7是表示第3透镜组可动保持框及第4透镜组可动保持框的支承结构的剖视图。
图8是表示第3透镜组前组驱动部的安装结构的剖视图。
图9是表示第4透镜组驱动部的安装结构的剖视图。
图10是表示可换镜头的电结构的框图。
具体实施方式
以下,参考附图对用于实施本发明的优选方式进行详细说明。
在此,以将本发明适用于透镜可换式相机的可换镜头的情况为例进行说明。
图1是表示适用了本发明的可换镜头的一实施方式的侧视剖视图。图2是图1的2-2剖视图。图3是图1的3-3剖视图。图4是图2及图3中的4-4剖视图。另外,图1相当于图2及图3中的1-1剖视图。并且,图1是广角端下的侧视剖视图。图5是图1所示的可换镜头的长焦端下的侧视剖视图。
本实施方式的可换镜头1为所谓变焦镜头,其通过手动变焦操作来连续改变焦距。可换镜头1主要由外装体2和容纳于外装体2中的镜筒主体10构成。
[外装体]
外装体2呈圆筒形状,在其内侧容纳镜筒主体10,并包覆镜筒主体10的外周部。在外装体2设置有作为聚焦操作部件的聚焦环3、作为变焦操作部件的变焦环4及作为光圈操作部件的光圈环5。
[镜筒主体]
镜筒主体10为镜头镜筒的一例。镜筒主体10具有固定套管12及凸轮套管14。凸轮套管14嵌合于固定套管12的内周部,且被保持成在固定套管12的内周部内沿着周向旋转自如。
固定套管12在其后端部(像面侧的端部)具有卡口16。卡口16由所谓刺刀卡口构成。
凸轮套管14经由未图示的连结部件与变焦环4连结。因此,若使变焦环4旋转,则凸轮套管14也与该旋转联动地旋转。
<<镜头结构>>
固定套管12的内部配置有多个透镜。具体而言,沿着光轴Z从物体侧依次配置有第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5。各透镜组由至少一片透镜构成。
并且,固定套管12的内部配置有光圈St。光圈St配置在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间。
图6是表示进行了变焦操作时的各透镜组的移动状态的图。在图6中,图6(A)表示广角端下的透镜配置,图6(B)表示长焦端下的透镜配置。
如图6所示,第1透镜组G1至第4透镜组G4为通过变焦操作而相对于像面Sim移动的透镜组。第5透镜组G5为通过变焦操作而相对于像面Sim固定的透镜组。第1透镜组G1通过变焦操作而沿着移动轨迹AL1移动,第2透镜组G2通过变焦操作而沿着移动轨迹AL2移动。并且,第3透镜组G3通过变焦操作而沿着移动轨迹AL3移动,第4透镜组G4通过变焦操作而沿着移动轨迹AL4移动。光圈St与第2透镜组G2一体地移动。
如图6所示,第3透镜组G3由第3透镜组前组G3a及第3透镜组后组G3b构成。第3透镜组前组G3a为像面弯曲校正用透镜组。第3透镜组前组G3a为能够独立于其他透镜组移动的透镜组。在校正像面弯曲的情况下,使该第3透镜组前组G3a沿着光轴Z移动。
并且,第4透镜组G4为焦点调节用透镜组。第4透镜组G4为能够独立于其他透镜组移动的透镜组。在进行焦点调节的情况下,使该第4透镜组G4沿着光轴Z移动。
<<各透镜组的保持结构>>
<第1透镜组>
如图1、图4及图5所示,第1透镜组G1被第1透镜组保持框20保持,且配置在固定套管12内。
第1透镜组保持框20在其外周部设置有三个第1透镜组驱动用凸轮销32。三个第1透镜组驱动用凸轮销32等间隔地配置在周向上。各第1透镜组驱动用凸轮销32分别嵌合于设置在凸轮套管14的第1透镜组驱动用凸轮槽14A及设置在固定套管12的第1透镜组驱动用直行槽12A。
通过以上结构,第1透镜组G1被保持在固定套管12内。并且,若通过变焦环4而使凸轮套管14旋转,则第1透镜组G1在固定套管12内沿着光轴Z移动。
<第2透镜组>
如图1、图4及图5所示,第2透镜组G2被第2透镜组保持框22保持,且配置在固定套管12内。
第2透镜组保持框22在其外周部设置有三个第2透镜组驱动用凸轮销34。三个第2透镜组驱动用凸轮销34等间隔地配置在周向上。各第2透镜组驱动用凸轮销34分别嵌合于设置在凸轮套管14的第2透镜组驱动用凸轮槽14B及设置在固定套管12的第2透镜组驱动用直行槽12B。
通过以上结构,第2透镜组G2被保持在固定套管12内。并且,若通过变焦环4而使凸轮套管14旋转,则第2透镜组G2在固定套管12内沿着光轴Z移动。
另外,如图1及图5所示,在第2透镜组保持框22安装有构成光圈St的光圈单元30。由此,光圈St配置在固定套管12内,且与第2透镜组G2一并移动。
<第3透镜组>
如图1、图2、图4及图5所示,第3透镜组G3被第3透镜组保持框24保持,且配置在固定套管12内。
第3透镜组保持框24由第3透镜组基座保持框24A和被该第3透镜组基座保持框24A保持的第3透镜组可动保持框24B构成。第3透镜组可动保持框24B被保持成能够在第3透镜组基座保持框24A内沿着光轴Z移动。第3透镜组前组G3a被第3透镜组可动保持框24B保持。第3透镜组后组G3b被第3透镜组基座保持框24A保持。
第3透镜组基座保持框24A在其外周部设置有三个第3透镜组驱动用凸轮销36。三个第3透镜组驱动用凸轮销36等间隔地配置在周向上。各第3透镜组驱动用凸轮销36分别嵌合于设置在凸轮套管14的第3透镜组驱动用凸轮槽14C及设置在固定套管12的第3透镜组驱动用直行槽12C。由此,第3透镜组基座保持框24A被保持在固定套管12内。并且,若通过变焦环4而使凸轮套管14旋转,则第3透镜组基座保持框24A在固定套管12内沿着光轴Z移动。第3透镜组基座保持框24A为第1套管的一例,第3透镜组驱动用凸轮销36为第1凸轮销的一例。并且,第3透镜组驱动用凸轮槽14C为第1凸轮槽的一例,第3透镜组驱动用直行槽12C为第1直行槽的一例。
第3透镜组基座保持框24A内设置有第1主轴48及第1副轴50。第1主轴48及第1副轴50分别沿着光轴Z配置。并且,第1主轴48及第1副轴50相对于光轴Z对称地配置(配置在周向上180°的位置。)。第1主轴48及第1副轴50的具体布局将在后面详细叙述。
第3透镜组可动保持框24B具备沿着第1主轴48滑动的第1主引导部52及沿着第1副轴50滑动的第1副引导部54。第3透镜组可动保持框24B经由第1主引导部52及第1副引导部54被第1主轴48及第1副轴50支承为滑动自如。
图7是表示第3透镜组可动保持框及第4透镜组可动保持框的支承结构的剖视图。
如图7所示,第1主引导部52呈套管形状,且具有其轴向两端的滑动部52A。滑动部52A具有对应于第1主轴48的外径的内径。第1主引导部52中,该两端的滑动部52A沿着第1主轴48滑动。
第1副引导部54在前端具有U字状的槽部54A。第1副引导部54中,该槽部54A沿着第1副轴50滑动。
通过第1主引导部52被第1主轴48支承为滑动自如且第1副引导部54被第1副轴50支承为滑动自如,第3透镜组可动保持框24B被支承为在第3透镜组基座保持框24A内沿着光轴Z移动自如。第3透镜组可动保持框24B为第1透镜框的一例。
另外,第1副引导部54由一个支点(槽部54A)支承于第1副轴50,相对于此,第1主引导部52由两个支点(两端的滑动部52A)支承于第1主轴48。因此,与第1副引导部54相比,第1主引导部52能够更稳定地支承第3透镜组可动保持框24B。两个滑动部52A的间隔越长,第1主引导部52越能够稳定地支承第3透镜组可动保持框24B。另外,如此,在由多个滑动部进行支承的结构的情况下,位于最外侧的位置的两个滑动部之间的距离实质上成为引导部的长度。
第3透镜组可动保持框24B由第3透镜组前组驱动部56驱动。第3透镜组前组驱动部56为第1驱动部的一例。第3透镜组前组驱动部56由动磁铁型(可动磁铁型)音圈马达(VoiceCoil Motor;VCM)构成。动磁铁型VCM是指磁铁在由磁轭和线圈产生的磁场中移动的类型的VCM,是线性致动器之一。在第3透镜组可动保持框24B设置有构成该第3透镜组前组驱动部56的动磁铁型VCM的多个驱动用磁铁56A及多个内磁轭56B。并且,在第3透镜组基座保持框24A设置有构成第3透镜组前组驱动部56的动磁铁型VCM的驱动用线圈56C及多个外磁轭56D。
图8是表示第3透镜组前组驱动部的安装结构的剖视图。
如图8所示,驱动用线圈56C安装成第3透镜组可动保持框24B在其内周部移动。
多个驱动用磁铁56A被分为两个组来配置。更具体而言,两个组以光轴Z为中心对称地配置(在周向上以180°的间隔配置,且配置成夹着光轴Z彼此对置。)。在本实施方式中,具备六个驱动用磁铁56A,将六个驱动用磁铁56A分为两个组来配置。各组具有三个驱动用磁铁56A,且沿着第3透镜组可动保持框24B的周面等间隔地配置。构成该第3透镜组前组驱动部56的VCM的多个驱动用磁铁56A为第1驱动用磁铁的一例。
内磁轭56B与驱动用磁铁56A对应地设置。各内磁轭56B与对应的驱动用磁铁56A成为一体,而安装在第3透镜组可动保持框24B。
外磁轭56D与内磁轭56B对应地设置。各外磁轭56D配置成夹着驱动用线圈56C与对应的内磁轭56B对置。
通过以上结构,第3透镜组G3被保持在固定套管12内。并且,若通过变焦环4而使凸轮套管14旋转,则第3透镜组G3在固定套管12内沿着光轴Z移动(第3透镜组前组G3a及第3透镜组后组G3b一体地在固定套管12内沿着光轴Z移动。)。而且,若驱动第3透镜组前组驱动部56,则第3透镜组前组G3a单独沿着光轴Z移动(第3透镜组前组G3a独立地沿着光轴Z移动。)。通过使第3透镜组前组G3a独立地移动,进行像面弯曲的校正。
<第4透镜组>
如图1、图3、图4及图5所示,第4透镜组G4被第4透镜组保持框26保持,且配置在固定套管12内。
第4透镜组保持框26由第4透镜组基座保持框26A和保持在该第4透镜组基座保持框26A内的第4透镜组可动保持框26B构成。第4透镜组可动保持框26B被保持成能够在第4透镜组基座保持框26A内沿着光轴Z移动。第4透镜组G4被保持在第4透镜组可动保持框26B内。
第4透镜组基座保持框26A在其外周部设置有三个第4透镜组驱动用凸轮销38。三个第4透镜组驱动用凸轮销38等间隔地配置在周向上。各第4透镜组驱动用凸轮销38分别嵌合于设置在凸轮套管14的第4透镜组驱动用凸轮槽14D及设置在固定套管12的第4透镜组驱动用直行槽12D。由此,第4透镜组基座保持框26A被保持在固定套管12内。并且,若通过变焦环4而使凸轮套管14旋转,则第4透镜组基座保持框26A在固定套管12内沿着光轴Z移动。第4透镜组基座保持框26A为第2套管的一例,第4透镜组驱动用凸轮销38为第2凸轮销的一例。并且,第4透镜组驱动用凸轮槽14D为第2凸轮槽的一例,第4透镜组驱动用直行槽12D为第2直行槽的一例。
第4透镜组基座保持框26A内设置有第2主轴58及第2副轴60。第2主轴58及第2副轴60分别沿着光轴Z配置。并且,第2主轴58及第2副轴60相对于光轴Z对称地配置(配置在周向上180°的位置。)。对第2主轴58及第2副轴60的具体布局将在后面详细叙述。
第4透镜组可动保持框26B具备沿着第2主轴58滑动的第2主引导部62及沿着第2副轴60滑动的第2副引导部64。第4透镜组可动保持框26B经由第2主引导部62及第2副引导部64被第2主轴58及第2副轴60支承为滑动自如。
如图7所示,第2主引导部62呈套管形状,且具有其轴向两端的滑动部62A。滑动部62A具有对应于第2主轴58的外径的内径。第2主引导部62中,该两端的滑动部62A沿着第2主轴58滑动。
第2副引导部64在前端具有U字状的槽部64A。第2副引导部64中,该槽部64A沿着第2副轴60滑动。
通过第2主引导部62被第2主轴58支承为滑动自如且第2副引导部64被第2副轴60支承为滑动自如,第4透镜组可动保持框26B被支承为在第4透镜组基座保持框26A内沿着光轴Z移动自如。第4透镜组可动保持框26B为第2透镜框的一例。
另外,第2副引导部64由一个支点(槽部64A)支承于第2副轴60,相对于此,第2主引导部62由两个支点(两端的滑动部62A)支承于第2主轴58。因此,与第2副引导部64相比,第2主引导部62能够更稳定地支承第4透镜组可动保持框26B。两个滑动部62A的间隔越长,第2主引导部62越能够稳定地支承第4透镜组可动保持框26B。
第4透镜组可动保持框26B由第4透镜组驱动部66驱动。第4透镜组驱动部66为第2驱动部的一例。第4透镜组驱动部66由多个动线圈型(可动线圈型)音圈马达(Voice CoilMotor;VCM)68构成。动线圈型VCM是指仅线圈在由磁铁产生的磁场中移动的类型的VCM,是线性致动器之一。
图9是表示第4透镜组驱动部的安装结构的剖视图。
多个VCM68被分为两个组来配置。更具体而言,两个组以光轴Z为中心对称地配置(在周向上以180°的间隔配置,且配置成夹着光轴Z彼此对置。)。在本实施方式中,具备四个VCM68,将四个VCM68分为两个组来配置。各组具有两个VCM68,且沿着第4透镜组可动保持框26B的周面以规定间隔配置。
各VCM68具备驱动用线圈68A、驱动用磁铁68B、内磁轭68C及外磁轭68D。
各VCM68的驱动用线圈68A安装在第4透镜组可动保持框26B。第4透镜组可动保持框26B在其外周部具有线圈保持部70,各VCM68的驱动用线圈68A被该线圈保持部70保持。
各VCM68的内磁轭68C及外磁轭68D配置成夹着驱动用线圈68A彼此对置。内磁轭68C及外磁轭68D构成为一体。构成为一体的内磁轭68C及外磁轭68D的外磁轭68D的部分被第4透镜组基座保持框26A的内周部保持,且配置在规定位置。
各VCM68的驱动用磁铁68B安装在外磁轭68D的内侧,且配置在规定位置。各VCM68的驱动用磁铁68B为多个第2驱动用磁铁的一例。
通过以上结构,第4透镜组G4被保持在固定套管12内。并且,若通过变焦环4而使凸轮套管14旋转,则第4透镜组G4在固定套管12内沿着光轴Z移动。而且,若驱动第4透镜组驱动部66,则第4透镜组G4独立地沿着光轴Z移动。通过使第4透镜组G4独立地移动,进行焦点调节。
<<各透镜组的位置检测机构>>
各透镜组通过变焦操作而沿着预先确定的移动轨迹移动(参考图6)。因此,通过变焦移动的各透镜组的相对位置关系是已知的。
另一方面,关于第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4,能够分别通过第3透镜组前组驱动部56及第4透镜组驱动部66而独立于其他透镜组移动。因此,另行对第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4检测位置。第3透镜组前组G3a通过第3透镜组前组位置检测部80来检测其位置,第4透镜组G4通过第4透镜组位置检测部90来检测其位置。
<第3透镜组前组位置检测部>
第3透镜组前组位置检测部80检测第3透镜组基座保持框24A内的第3透镜组可动保持框24B的位置来检测第3透镜组前组G3a的位置。更具体而言,检测第3透镜组可动保持框24B相对于设定在第3透镜组基座保持框24A内的基准位置的位置来检测第3透镜组前组G3a相对于该基准位置的位置。第3透镜组前组位置检测部80为第1位置检测部的一例。
如图4、图7及图8所示,第3透镜组前组位置检测部80由设置在第3透镜组可动保持框24B的位置检测用磁铁82和检测该位置检测用磁铁82的位置的位置检测传感器84构成。尤其,在本实施方式中,位置检测传感器84由作为磁传感器的霍尔元件构成。
位置检测传感器84设置在第3透镜组基座保持框24A。如图8所示,位置检测传感器84在与光轴Z正交的截面上配置在第1副轴50的设置位置上。更具体而言,配置在穿过光轴Z和第1副轴50的直线上。并且,如图4所示,位置检测传感器84在与光轴Z平行的截面上配置在第1副轴50的后方(像面侧)。
位置检测用磁铁82为第1位置检测用磁铁的一例。位置检测用磁铁82设置在第3透镜组可动保持框24B。位置检测用磁铁82与位置检测传感器84靠近配置。具体而言,如图8所示,在与光轴Z正交的截面上配置在第1副引导部54的设置位置上,并且配置成相隔规定间隙而与位置检测传感器84对置。其结果,位置检测用磁铁82及位置检测传感器84在与光轴Z正交的截面上均配置在穿过光轴Z和第1副轴50的直线上。
根据以上结构的第3透镜组前组位置检测部80,通过由位置检测传感器84检测设置在第3透镜组可动保持框24B的位置检测用磁铁82的位置,可检测第3透镜组前组G3a的位置。
<第4透镜组位置检测部>
第4透镜组位置检测部90检测第4透镜组基座保持框26A内的第4透镜组可动保持框26B的位置来检测第4透镜组G4的位置。更具体而言,检测第4透镜组可动保持框26B相对于设定在第4透镜组基座保持框26A内的基准位置的位置来检测第4透镜组G4相对于该基准位置的位置。第4透镜组位置检测部90为第2位置检测部的一例。
第4透镜组位置检测部90由检测第4透镜组G4位于基准位置的情况的基准位置检测部92和检测第4透镜组G4的位移量的位移量检测部94构成。第4透镜组位置检测部90通过基准位置检测部92来检测第4透镜组G4位于基准位置的情况,并通过位移量检测部94来检测从基准位置起的位移量,从而检测第4透镜组G4的位置。
如图3及图9所示,基准位置检测部92由遮光板92A及光电断路器92B构成。遮光板92A设置在第1主引导部52,光电断路器92B设置在第4透镜组基座保持框26A。基准位置检测部92通过光电断路器92B来检测遮光板92A,由此检测第4透镜组G4位于基准位置的情况。因此,遮光板92A及光电断路器92B设置成在第4透镜组G4位于基准位置的时刻检测出遮光板92A。
如图3、图7及图9所示,位移量检测部94由磁尺94A和检测该磁尺94A的N极及S极的MR传感器(Magneto Resistive Sensor;磁阻效应元件)94B构成。
磁尺94A为第2位置检测用磁铁的一例。磁尺94A呈棒状,且具有N极及S极沿着其长度方向以恒定间距着磁的结构。磁尺94A设置在第2主引导部62,并且沿着第4透镜组G4的移动方向配置。即,沿着光轴Z配置。
如图3及图9所示,MR传感器94B设置在第4透镜组基座保持框26A。MR传感器94B与磁尺94A靠近配置。更具体而言,如图9所示,在与光轴Z正交的截面上配置在第2主引导部62的设置位置上,并且配置成相隔规定间隙而与磁尺94A对置。其结果,磁尺94A及MR传感器94B在与光轴Z正交的截面上均配置在穿过光轴Z和第2主轴58的直线上。
根据以上结构的第4透镜组位置检测部90,通过由光电断路器92B检测设置在第2主引导部62的遮光板92A,可检测第4透镜组G4位于基准位置的情况。并且,通过经由磁尺94A而由MR传感器94B检测第2主引导部62的位移量,可检测第4透镜组G4的位移量。通过光电断路器92B来检测第4透镜组G4位于基准位置的情况,并通过MR传感器94B来检测从基准位置起的位移量,由此检测第4透镜组G4相对于基准位置的位置。
<<第3透镜组前组及第4透镜组的驱动系统及位置检测部的布局>>
如上所述,第3透镜组前组G3a经由第1主引导部52及第1副引导部54被第1主轴48及第1副轴50支承为移动自如。并且,第4透镜组G4经由第2主引导部62及第2副引导部64被第2主轴58及第2副轴60支承为移动自如。如此,在将透镜支承为沿着主轴及副轴移动自如的结构的情况下,通过延长引导部(主引导部)相对于主轴的长度,能够使透镜稳定地移动。
另一方面,第3透镜组G3及第4透镜组G4为在光轴Z上彼此相邻的透镜组。此时,若将引导第3透镜组前组G3a的移动的第1主轴48及第1副轴50和引导第4透镜组G4的移动的第2主轴58及第2副轴60配置在相同的轴上,则主轴的长度会受到限制,导致无法充分地确保引导部的长度。
并且,若在周向上错开配置引导第3透镜组前组G3a的移动的第1主轴48及第1副轴50和引导第4透镜组G4的移动的第2主轴58及第2副轴60,则会产生以下问题。即,从精度方面考虑,检测各透镜组的位置的传感器(位置检测传感器84及MR传感器94B)最优选配置在主轴或副轴的位置上,但若在周向上错开配置主轴或副轴的位置,则驱动第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4的VCM的驱动用磁铁会相对于传感器不对称地配置。其结果,存在利用磁性来检测位置的传感器的精度降低的问题。
因此,在本实施方式的可换镜头1中,如下布置了第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4的驱动系统及位置检测部。
如图2所示,在与光轴Z正交的截面上,引导第4透镜组G4的移动的第2主轴58及第2副轴60配置在穿过光轴Z的直线L上。由此,第2主轴58及第2副轴60夹着光轴Z彼此平行地配置。另外,这里的“直线上”除各轴的中心完全配置在同一直线上的情况以外,还包括认为实质上配置在同一直线上的情况。即,包括大致配置在同一直线上的情况。
并且,如图2所示,在与光轴Z正交的截面上,引导第3透镜组前组G3a的移动的第1主轴48及第1副轴50配置在上述直线L(穿过光轴Z且穿过第2主轴58及第2副轴60的直线)上。由此,第1主轴48及第1副轴50夹着光轴Z彼此平行地配置。另外,这里的“直线上”除各轴的中心完全配置在同一直线上的情况以外,还包括认为实质上配置在同一直线上的情况。即,包括大致配置在同一直线上的情况。
并且,如图2所示,在与光轴Z正交的截面上,第1主轴48及第1副轴50配置在比第2主轴58及第2副轴60更靠内径侧的位置,并且如图4所示,配置成第1主轴48及第2主轴58彼此重叠。由此,在与光轴Z正交的截面上,第1主轴48、第2主轴58、第1副轴50及第2副轴60配置在同一直线L上。
如此,在与光轴Z正交的截面上,通过将一个主轴及副轴错开配置在比另一个主轴及副轴更靠内径侧,能够延长两个主轴的长度。由此,能够确保两个主引导部的长度,能够稳定地移动由各轴引导的透镜。
如上所述,用于检测第3透镜组前组G3a的位置的位置检测传感器84配置在第1副轴50的设置位置上,且配置在直线L上。并且,用于检测第4透镜组G4的位置的MR传感器94B配置在第2主引导部62的设置位置上,且配置在直线L上。另外,这里的“直线上”包括认为实质上配置在直线上的范围。即,包括大致配置在直线L上的情况。
并且,如上所述,用于驱动第3透镜组前组G3a的第3透镜组前组驱动部56由VCM构成,而构成该VCM的多个驱动用磁铁56A(第1驱动用磁铁)以光轴Z为中心对称地配置。尤其,在本实施方式的可换镜头1中,如图2所示,在与光轴Z正交的截面上,多个驱动用磁铁56A相对于上述直线L(穿过光轴Z且穿过第1主轴48、第2主轴58、第1副轴50及第2副轴60的直线)对称地配置。另外,这里的“对称”除完全对称地配置以外,还包括认为实质上对称地配置的范围。即,包括大致对称地配置的情况。
并且,如上所述,用于驱动第4透镜组G4的第4透镜组驱动部66由多个VCM68构成,而构成该多个VCM68的多个驱动用磁铁68B(第2驱动用磁铁)以光轴Z为中心对称地配置。尤其,在本实施方式的可换镜头1中,如图3所示,在与光轴Z正交的截面上,多个驱动用磁铁68B相对于上述直线L(穿过光轴Z且穿过第1主轴48、第2主轴58、第1副轴50及第2副轴60的直线)对称地配置。另外,这里的“对称”除完全对称地配置以外,还包括认为实质上对称地配置的范围。即,包括大致对称地配置的情况。
如此,在与光轴Z正交的截面上,通过相对于直线L对称地配置各透镜组的驱动用磁铁,能够相对于配置在该直线L上的位置检测传感器84及MR传感器94B对称地配置各透镜组的驱动用磁铁。由此,即使在主轴或副轴的位置设置了作为磁传感器的位置检测传感器(霍尔元件)84及MR传感器94B的情况下,也能够精确地检测位置。
如上所述,根据本实施方式的可换镜头1,第1主轴48、第1副轴50、第2主轴58及第2副轴60配置在穿过光轴Z的直线L上,并且第1主轴48及第1副轴50配置在比第2主轴58及第2副轴60更靠内径侧的位置。由此,能够以紧凑的结构稳定地支承可动的透镜组。即,通过相对于第2主轴58及第2副轴60在径向上错开配置第1主轴48及第1副轴50的位置,能够在不增加整体上光轴方向上的尺寸的情况下确保第1主轴48及第2主轴58的长度。由此,能够确保第1主引导部52及第2主引导部62的长度,能够稳定地支承第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4。
并且,在与光轴Z正交的截面上,驱动各透镜组的驱动用磁铁相对于穿过光轴Z的直线L对称地配置。由此,即使在主轴或副轴的位置设置了作为磁传感器的位置检测传感器(霍尔元件)84及MR传感器94B的情况下,也能够精确地检测位置。
即,根据本实施方式的可换镜头1,能够在使整体结构紧凑的同时稳定地支承可动的透镜组(第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4),并且能够精确地检测可动的透镜组的位置。
[可换镜头的电结构]
图10是表示可换镜头的电结构的框图。
可换镜头1具备驱动第3透镜组前组G3a的第3透镜组前组驱动部56、检测第3透镜组前组G3a的位置的第3透镜组前组位置检测部80、驱动第4透镜组G4的第4透镜组驱动部66、检测第4透镜组G4的位置的第4透镜组位置检测部90、驱动光圈St的光圈驱动部112、检测可换镜头1内的温度的温度检测部114、检测聚焦操作的聚焦操作检测部116、检测变焦操作的变焦设定检测部118、检测光圈操作的光圈设定检测部120及统一控制可换镜头1整体的动作的镜头控制部110。
第3透镜组前组驱动部56根据来自镜头控制部110的指令而使第3透镜组前组G3a沿着光轴Z移动。
第3透镜组前组位置检测部80检测第3透镜组前组G3a的位置,并将其检测结果输出至镜头控制部110。
第4透镜组驱动部66根据来自镜头控制部110的指令而使第4透镜组G4沿着光轴Z移动。
如上所述,第4透镜组位置检测部90由基准位置检测部92及位移量检测部94构成。基准位置检测部92检测第4透镜组G4位于基准位置的情况。并且,位移量检测部94检测第4透镜组G4的位移量。通过基准位置检测部92来检测第4透镜组G4位于基准位置的情况,并通过位移量检测部94来检测从基准位置起的位移量,由此检测第4透镜组G4的位置。
光圈驱动部112由马达等的致动器构成,且设置在光圈单元30。光圈驱动部112根据来自镜头控制部110的指令来放大或缩小光圈St。
温度检测部114检测可换镜头1内的温度,并将其检测结果输出至镜头控制部110。温度检测部114例如设置在光圈单元30。
聚焦操作检测部116检测聚焦环3的旋转操作量,并将其检测结果输出至镜头控制部110。镜头控制部110根据来自聚焦操作检测部116的输出来检测聚焦的操作量。
变焦设定检测部118检测变焦环4的设定位置,并将其检测结果输出至镜头控制部110。镜头控制部110根据来自变焦设定检测部118的输出来检测变焦的设定值(焦距)。
光圈设定检测部120检测光圈环5的设定位置,并将其检测结果输出至镜头控制部110。镜头控制部110根据来自光圈设定检测部120的输出来检测光圈的设定值(光圈值)。
镜头控制部110根据聚焦环3、变焦环4及光圈环5的操作来控制各部的动作。具体而言,在设定为手动聚焦的情况下,根据聚焦环3的旋转操作量来驱动第4透镜组驱动部66,使第4透镜组G4移动。并且,根据变焦环4的设定来驱动第3透镜组前组驱动部56及第4透镜组驱动部66,使第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4移动至规定位置。由此,校正基于变焦位置的像面弯曲。而且,根据光圈环5的设定来驱动光圈驱动部112,将光圈St设定为规定的开口量(光圈值)。
并且,镜头控制部110根据来自安装有可换镜头1的相机的指令来控制各部的动作。例如,根据来自相机的自动聚焦的信息来驱动第4透镜组驱动部66,使第4透镜组G4移动至规定位置。并且,根据来自相机的光圈的设定信息来驱动光圈驱动部112,将光圈St设定为规定的开口量。
镜头控制部110与相机的相机控制部130进行通信,并从相机控制部130接收各部的驱动指令。并且,将变焦的设定信息、光圈的设定信息、聚焦的位置信息等发送至相机控制部130。镜头控制部110与相机控制部130之间的通信经由设置在卡口16的端子16A进行。
并且,镜头控制部110根据由温度检测部114检测出的温度来驱动第3透镜组前组驱动部56,使第3透镜组前组G3a移动至规定位置。由此,校正基于温度变化的像面弯曲。
镜头控制部110例如由具备CPU(CPU:Central Processing Unit,中央处理器)、ROM(ROM:Read Only Memory,只读存储器)、RAM(RAM:Random Access Memory,随机存取存储器)的计算机构成,其通过执行规定程序来实现各种控制功能等。
[变形例]
<<各透镜组的位置检测部的结构>>
在上述实施方式中,构成为由霍尔元件检测第3透镜组前组G3a的位置,但检测第3透镜组前组G3a的位置的结构并不限定于此。也可以与第4透镜组G4相同地构成为由光电断路器和MR传感器的组合检测。
并且,在上述实施方式中,构成为由光电断路器和MR传感器的组合检测第4透镜组G4的位置,但检测第4透镜组G4的位置的结构并不限定于此。也可以与第3透镜组前组G3a相同地构成为由霍尔元件检测。
另外,关于所使用的传感器,优选考虑透镜的移动行程来选择。例如,关于移动行程较短的透镜组,优选构成为使用霍尔元件来检测位置,关于移动行程较长的透镜组,优选构成为使用MR传感器来检测位置。通过霍尔元件,能够检测绝对位置(以规定的基准位置为基准的位置),因此能够使位置检测部的结构紧凑。
在上述实施方式的可换镜头1中,第3透镜组前组G3a的移动行程设定为短于第4透镜组G4的移动行程。因此,构成为由霍尔元件检测第3透镜组前组G3a的位置,且由MR传感器检测第4透镜组G4的位置。通过构成为由霍尔元件检测在内径侧配置有作为引导轴的主轴及副轴的第3透镜组前组G3a的位置,能够使整体结构紧凑。
<<各透镜组的位置检测部的布局>>
在上述实施方式中,作为检测第3透镜组前组G3a的位置的结构,构成为在副轴侧配置位置检测部,但也可以构成为在主轴侧配置位置检测部。例如,可以构成为在第1主引导部52配置位置检测用磁铁,并由霍尔元件检测该位置检测用磁铁的位置。由此,能够通过可进行更稳定的移动的主引导部来检测位置,能够更精确地检测位置。
另外,如上述实施方式那样,通过构成为在第1副引导部54侧配置位置检测用磁铁82,能够有效利用空闲空间(第1副引导部54的后方的空间)来配置位置检测部。由此,能够使整体结构紧凑。
关于检测第4透镜组G4的位置的结构,也可以同样地构成为在副轴侧配置位置检测部。例如,在第4透镜组G4的移动行程短的情况下,也可以与第3透镜组前组G3a相同地构成为由霍尔元件检测位置,并将该位置检测部配置在副轴侧。
另外,如上述实施方式那样,在使用MR传感器94B来检测第4透镜组G4的位置的情况下,通过将其磁尺94A设置在第2主引导部62,能够精确地检测位置。即,第2主引导部62为移动最稳定的部分,因此通过在该部分设置磁尺94A,能够使磁尺94A稳定地移动。由此,能够精确地检测位置。
<<各透镜组的主轴及副轴的布局>>
在上述实施方式中,对齐了引导第3透镜组前组G3a的移动的第1主轴48及第1副轴50的位置和引导第4透镜组G4的移动的第2主轴58及第2副轴60的位置,但也可以颠倒彼此的主轴及副轴的位置关系。例如,在上述实施方式中,在图4中,构成为在上侧配置有第3透镜组前组G3a及第4透镜组G4的主轴,且在下侧配置有副轴,但也可以在上侧配置第3透镜组前组G3a的主轴和第4透镜组G4的副轴,且在下侧配置第3透镜组前组G3a的副轴和第4透镜组G4的主轴。
<<内外的关系>>
在上述实施方式中,构成为相对于光轴方向位于前侧的透镜组(第3透镜组前组G3a)的主轴及副轴配置在后侧的透镜组(第4透镜组G4)的主轴及副轴的内径侧,但也可以构成为后侧的透镜组的主轴及副轴相对于前侧的透镜组的主轴及副轴配置在内径侧。关于将哪个透镜组的主轴及副轴配置在内径侧,优选考虑各透镜组的移动行程、重量等来确定。
例如,关于移动行程,优选将行程短的透镜组的主轴及副轴配置在内径侧。由此,能够相对缩小内侧的引导件的结构,能够使整体结构更紧凑。在上述实施方式的可换镜头1中,第3透镜组前组G3a的移动行程设定为短于第4透镜组G4的移动行程,从而第3透镜组前组G3a的主轴及副轴配置在第4透镜组G4的主轴及副轴的内径侧。由此,能够相对缩小配置在内侧的第3透镜组前组G3a的引导件的结构。
并且,关于重量,优选将轻的透镜组的主轴及副轴配置在内径侧。这里的重量为保持着透镜的状态的可动保持框(第3透镜组可动保持框24B及第4透镜组可动保持框26B)的重量。通过将轻的透镜组的主轴及副轴配置在内径侧,能够相对缩小内侧的引导件的结构。并且,由此能够使整体结构紧凑。在上述实施方式的可换镜头1中,第3透镜组前组G3a设定为轻于第4透镜组G4,从而第3透镜组前组G3a的主轴及副轴配置在第4透镜组G4的主轴及副轴的内径侧。由此,能够相对缩小配置在内侧的第3透镜组前组G3a的引导件的结构。
并且,在将重量轻的透镜组的主轴及副轴配置在内径侧的情况下,优选使配置在内侧的主轴的长度相对短于配置在外侧的主轴的长度。由此,能够使内侧的引导件的结构更紧凑。
<<驱动部>>
在上述实施方式中,由动磁铁型VCM构成第3透镜组前组驱动部56,但也可以由动线圈型VCM构成。并且,在上述实施方式中,由动线圈型VCM构成第4透镜组驱动部66,但也可以由动磁铁型VCM构成。
另外,如上述实施方式那样,通过构成为由动磁铁型VCM驱动第3透镜组前组G3a,能够缩小第3透镜组前组G3a的驱动部。如上述实施方式那样,这在第3透镜组前组G3a的主轴及副轴配置在内径侧的结构的情况下尤其有效地发挥作用。
并且,如上述实施方式那样,通过构成为由动线圈型VCM驱动第4透镜组G4,能够减轻第4透镜组G4的可动部的重量。由此,能够更快地驱动第4透镜组G4。
并且,各驱动部也可以由VCM以外的电磁致动器(以磁铁及线圈为主构成要件且利用电磁力来驱动的致动器)构成。
<<镜头结构>>
在上述实施方式中,构成为作为第1透镜框的第3透镜组可动保持框24B及作为第2透镜框的第4透镜组可动保持框26B通过变焦移动,但本发明也可以适用于第1透镜框及第2透镜框不会通过变焦移动的镜头镜筒。并且,也可以适用于第1透镜框及第2透镜框中的任一个透镜框通过变焦移动的镜头镜筒。
另外,在第1透镜框及第2透镜框中的至少一个通过变焦移动的情况下,第1主轴及第2主轴并不一定要配置成在整个变焦区域内重叠。在第1透镜框及第2透镜框最靠近的状态下,至少一部分重叠即可。
并且,在上述实施方式中,以将本发明适用于通过作为第1透镜框的第3透镜组可动保持框24B的移动来校正像面弯曲且作为第2透镜框的第4透镜组可动保持框26B的移动来进行焦点调节的镜头镜筒的情况为例进行了说明,但移动各透镜框的用途并不限定于此。例如,本发明也可以适用于分别独立地移动第1透镜框及第2透镜框来进行焦点调节的情况(所谓浮动聚焦)。
<<其他变形例>>
在上述实施方式中,以将本发明适用于可换镜头的情况为例进行了说明,但本发明也可以适用于组装在光学设备的镜头镜筒。例如,也可以适用于镜头一体式相机的镜头镜筒。并且,本发明也可以适用于相机以外的光学设备(例如,投影仪、显微镜、望远镜等)。并且,关于相机,除数码相机、银盐相机等静态相机以外,还可以适用于摄像机、电视摄像机、电影摄影机等。
符号说明
1-可换镜头,2-外装体,3-聚焦环,4-变焦环,5-光圈环,10-镜筒主体,12-固定套管,12A-第1透镜组驱动用直行槽,12B-第2透镜组驱动用直行槽,12C-第3透镜组驱动用直行槽,12D-第4透镜组驱动用直行槽,14-凸轮套管,14A-第1透镜组驱动用凸轮槽,14B-第2透镜组驱动用凸轮槽,14C-第3透镜组驱动用凸轮槽,14D-第4透镜组驱动用凸轮槽,16-卡口,16A-端子,20-第1透镜组保持框,22-第2透镜组保持框,24-第3透镜组保持框,24A-第3透镜组基座保持框,24B-第3透镜组可动保持框,26-第4透镜组保持框,26A-第4透镜组基座保持框,26B-第4透镜组可动保持框,30-光圈单元,32-第1透镜组驱动用凸轮销,34-第2透镜组驱动用凸轮销,36-第3透镜组驱动用凸轮销,38-第4透镜组驱动用凸轮销,48-第1主轴,50-第1副轴,52-第1主引导部,52A-第1主引导部的滑动部,54-第1副引导部,54A-第1副引导部的槽部,56-第3透镜组前组驱动部,56A-驱动用磁铁,56B-内磁轭,56C-驱动用线圈,56D-外磁轭,58-第2主轴,60-第2副轴,62-第2主引导部,62A-第2主引导部的滑动部,64-第2副引导部,64A-第2副引导部的槽部,66-第4透镜组驱动部,68-VCM(Voice Coil Motor;音圈马达),68A-驱动用线圈,68B-驱动用磁铁,68C-内磁轭,68D-外磁轭,70-线圈保持部,80-第3透镜组前组位置检测部,82-位置检测用磁铁,84-位置检测传感器,90-第4透镜组位置检测部,92-基准位置检测部,92A-遮光板,92B-光电断路器,94-位移量检测部,94A-磁尺,94B-MR传感器,110-镜头控制部,112-光圈驱动部,114-温度检测部,116-聚焦操作检测部,118-变焦设定检测部,120-光圈设定检测部,130-相机控制部,AL1-第1透镜组的移动轨迹,AL2-第2透镜组的移动轨迹,AL3-第3透镜组的移动轨迹,AL4-第4透镜组的移动轨迹,G1-第1透镜组,G2-第2透镜组,G3-第3透镜组,G3a-第3透镜组前组,G3b-第3透镜组后组,G4-第4透镜组,G5-第5透镜组,L-在与光轴正交的截面上穿过光轴的直线,Sim-像面,St-光圈,Z-光轴。

Claims (11)

1.一种镜头镜筒,其具备:
第1主轴及第1副轴,夹着光轴彼此平行地配置;
第2主轴及第2副轴,夹着所述光轴彼此平行地配置;
第1透镜框,具备沿着所述第1主轴滑动的第1主引导部及沿着所述第1副轴滑动的第1副引导部,且保持第1保持透镜组;
第2透镜框,具备沿着所述第2主轴滑动的第2主引导部及沿着所述第2副轴滑动的第2副引导部,且保持第2保持透镜组;
第1驱动部,具备多个第1驱动用磁铁,且驱动所述第1透镜框以使得所述第1保持透镜组独立地移动;
第2驱动部,具备多个第2驱动用磁铁,且驱动所述第2透镜框以使得所述第2保持透镜组独立地移动;
第1位置检测部,检测设置在所述第1透镜框的第1位置检测用磁铁的位置来检测所述第1透镜框的位置;及
第2位置检测部,检测设置在所述第2透镜框的第2位置检测用磁铁的位置来检测所述第2透镜框的位置,
所述第1主轴及所述第1副轴在与所述光轴正交的截面上配置在穿过所述第2主轴及所述第2副轴的直线上,并且配置在比所述第2主轴及所述第2副轴更靠内径侧的位置,
所述第1主轴及所述第2主轴配置成至少一部分在所述光轴方向上重叠,
所述第1位置检测部及所述第2位置检测部在与所述光轴正交的截面上配置在穿过所述第2主轴及所述第2副轴的直线上,
多个所述第1驱动用磁铁及多个所述第2驱动用磁铁在与所述光轴正交的截面上相对于穿过所述第2主轴及所述第2副轴的直线对称地配置。
2.根据权利要求1所述的镜头镜筒,其中,
所述第1位置检测用磁铁设置在所述第1副引导部侧,
所述第2位置检测用磁铁设置在所述第2主引导部侧。
3.根据权利要求2所述的镜头镜筒,其中,
所述第2位置检测用磁铁设置在所述第2主引导部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头镜筒,其中,
所述第1透镜框的移动行程短于所述第2透镜框的移动行程。
5.根据权利要求4所述的镜头镜筒,其中,
所述第1位置检测部由霍尔元件构成,
所述第2位置检测部由磁阻效应元件构成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头镜筒,其中,
保持着透镜的状态的所述第1透镜框的重量轻于保持着透镜的状态的所述第2透镜框的重量。
7.根据权利要求6所述的镜头镜筒,其中,
所述第1主轴的长度短于所述第2主轴的长度。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头镜筒,其中,
所述第1驱动部由动磁铁型音圈马达构成。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头镜筒,其中,
所述第2驱动部由动线圈型音圈马达构成。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头镜筒,其中,
所述镜头镜筒还具备:
第1套管,具备所述第1主轴及所述第1副轴,且保持所述第1透镜框;
第2套管,具备所述第2主轴及所述第2副轴,且保持所述第2透镜框;及
驱动部,使所述第1套管及所述第2套管中的至少一个沿着所述光轴移动。
11.根据权利要求10所述的镜头镜筒,其中,
所述驱动部具备:
固定套管,具备第1直行槽及第2直行槽;
凸轮套管,具备第1凸轮槽及第2凸轮槽,且嵌合于所述固定套管;
第1凸轮销,设置在所述第1套管,且嵌合于所述第1直行槽及所述第1凸轮槽;及
第2凸轮销,设置在所述第2套管,且嵌合于所述第2直行槽及所述第2凸轮槽,
通过使所述凸轮套管相对于所述固定套管相对地旋转,而使所述第1套管及所述第2套管沿着所述光轴移动。
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