CN114839738A - 镜头设备、摄像设备和摄像系统 - Google Patents

Abstract

镜头设备、摄像设备和摄像系统。镜头设备包括：驱动单元，用于沿光轴方向驱动第二镜筒；连接构件，用于连接第二镜筒和驱动单元；移动基座，用于保持驱动单元并使驱动单元相对于第一镜筒沿光轴方向移动；以及第二施力构件，用于沿与穿过第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部的平面正交的方向对移动基座施力以抵靠第一镜筒。连接构件沿与连接第一支撑部和第二支撑部的线交叉的方向移动。围绕连接第一支撑部和第二支撑部的轴线的由第二施力构件的施力产生的力矩大于围绕连接第一支撑部和第二支撑部的轴线的由第一施力构件的施力产生的力矩。

Description

镜头设备、摄像设备和摄像系统

技术领域

实施方式的方面涉及镜头设备、摄像设备和摄像系统。

背景技术

通过使用诸如马达等的致动器来沿光轴方向驱动透镜的一些镜头设备具有如下透镜驱动辅助构造：透镜能够相对于基座构件被驱动，基座构件能够通过用户对凸轮环的旋转操作而沿光轴方向被驱动。该透镜驱动辅助构造能够以基座构件的驱动量(基座驱动量)和透镜相对于基座构件的驱动量(马达驱动量)的总驱动量来驱动透镜。

日本专利申请特开No.2014-16513讨论了如下技术：使用电子凸轮数据控制马达来移动调焦透镜(focus lens)，以校正伴随着变倍透镜的移动而产生的调焦变化。

电子凸轮数据是指示调焦透镜的位置(对焦位置(in-focus position))的数据，在该位置处，变倍透镜(变焦位置(zoom position))在各个被摄体距离处是对焦的。

然而，如在日本专利申请特开No.2014-16513讨论的电子凸轮数据中，通常，在变焦位置的广角端的无限远处的对焦位置和远摄端的最近距离处的对焦位置之间的差异大。当根据这种电子凸轮数据通过上述透镜驱动辅助构造驱动调焦透镜时，无论被摄体距离如何，广角端和远摄端之间的基座驱动量(凸轮升程)均是恒定的，对此调焦透镜的较大的马达驱动量更合适，这将导致镜头设备较大。

发明内容

根据实施方式的方面，镜头设备包括：第一透镜单元，其被构造成在变焦时沿光轴方向移动；第二透镜单元，其被构造成在变焦和调焦时沿所述光轴方向移动；第二镜筒，其被构造成保持所述第二透镜单元；第一镜筒，其被构造成保持所述第一透镜单元和引导杆，所述引导杆被构造成以能够沿所述光轴方向移动的方式保持所述第二镜筒；驱动单元，其被构造成在调焦时沿所述光轴方向驱动所述第二镜筒；连接构件，其被构造成连接所述第二镜筒和所述驱动单元；第一施力构件，其被构造成对所述连接构件施力以抵靠所述驱动单元并对所述第二镜筒施力以抵靠所述引导杆；移动基座，其被构造成保持所述驱动单元并使所述驱动单元相对于所述第一镜筒沿所述光轴方向移动；以及第二施力构件，其被构造成沿与穿过第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部的平面正交的方向对所述移动基座施力，所述第一支撑部、所述第二支撑部和所述第三支撑部被构造成沿与所述光轴正交的方向将所述移动基座支撑于所述第一镜筒。当沿与穿过所述第一支撑部、所述第二支撑部和所述第三支撑部的平面正交的方向观察时，所述连接构件沿与连接所述第一支撑部和所述第二支撑部的线交叉的方向移动。围绕连接所述第一支撑部和所述第二支撑部的轴线的由所述第二施力构件的施力产生的力矩大于围绕连接所述第一支撑部和所述第二支撑部的轴线的由所述第一施力构件的施力产生的力矩。

通过参照附图对以下示例性实施方式的描述，本公开的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本公开的示例性实施方式的广角端处的可更换镜头的构造的截面图。

图2是示出根据示例性实施方式的远摄端处的可更换镜头的构造的截面图。

图3A和图3B是均示出根据示例性实施方式的后单元的立体图。

图4是示出根据示例性实施方式的可更换镜头中的后单元的分解立体图。

图5是示出根据示例性实施方式的可更换镜头中的后单元的分解立体图。

图6A和图6B是均示出根据示例性实施方式的广角端处的后单元的构造的截面图。

图7A和图7B是均示出根据示例性实施方式的远摄端处的后单元的构造的截面图。

图8是示出根据示例性实施方式的第六透镜的对焦位置的曲线图。

图9是示出根据示例性实施方式的第六透镜相对于第七单元的对焦位置的曲线图。

图10是示出根据示例性实施方式的后单元和第七单元的位置以及位置之间的差的曲线图。

图11A和图11B是均示出根据示例性实施方式的后单元和马达移动基座的俯视图。

图12A和图12B是均示出根据示例性实施方式的调焦辅助构造中的力的作用位置之间的关系的示意图。

图13是示出根据本公开的示例性实施方式的镜头设备和摄像设备的立体图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本公开的一些示例性实施方式。在全部附图中，相同的附图标记代表相同的构件，并且将省略重复描述。

图1和图2均示出了作为根据本公开的示例性实施方式的镜头设备的可更换镜头1的构造。图1是广角端处的可更换镜头1的沿着平行于光轴的线截取的截面图。图2是远摄端处的可更换镜头1的沿着平行于光轴的线截取的截面图。图3A和图3B是后单元80的立体图。图4和图5是均示出根据本公开的示例性实施方式的可更换镜头1中的后单元80的分解立体图。

(可更换镜头的构造)

可更换镜头1可拆装地安装于用作摄像设备(未示出)的照相机主体，该摄像设备包括诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等的图像传感器。可更换镜头1包括由从较靠近被摄体(前侧)起依次配置的第一透镜单元L1、第二透镜单元L2、第三透镜单元L3、第四透镜单元L4、第五透镜单元L5、第六透镜单元L6和第七透镜单元L7构成的摄像光学系统。摄像光学系统将来自被摄体(未示出)的光聚焦在照相机主体中的图像传感器上，由此形成被摄体像。作为第四透镜单元L4的浮动透镜单元和作为第六透镜单元L6的调焦透镜单元沿光轴方向移动，以执行调焦。第一透镜单元L1至第七透镜单元L7沿光轴方向移动，以执行变焦。本示例性实施方式将可更换镜头1作为镜头设备的示例进行说明。在一些实施方式中，镜头设备是镜头一体式摄像设备。

第一单元10由第一透镜单元Ll、第一单元镜筒11、第一单元筒106和滤波器框架107构成。第一单元镜筒11保持第一透镜单元Ll。第一单元镜筒11固定于第一单元筒106。滤波器框架107固定于第一单元筒106。第一单元10具有如下的构造：载置在第一单元筒106中的辊(未示出)与形成在凸轮环105中的凸轮槽和形成在引导筒104中的直进槽接合，并且伴随着围绕凸轮环105的光轴旋转而沿光轴方向移动。

第二单元镜筒21保持第二透镜单元L2。第二单元镜筒21构成图像稳定单元20的一部分。图像稳定单元20以能够沿正交于光轴的方向移动的方式保持第二单元镜筒21，并且使用由磁体和线圈构成的致动器驱动第二透镜单元L2，由此校正图像抖动。图像稳定单元20经由载置在图像稳定单元20中的辊(未示出)固定于引导筒104。

第三单元30由第三透镜单元L3、第三单元镜筒31和光圈单元34构成。第三单元镜筒31保持第三透镜单元L3。光圈单元34是用于调节光量的光圈单元，并且固定于第三单元镜筒31。第三单元30经由第三单元辊32固定于后单元基座81。第三单元辊32利用第三单元辊紧固螺钉33固定于第三单元镜筒31。

第四单元40由第四透镜单元L4、第四单元镜筒41、齿条42和齿条弹簧43构成。第四单元镜筒41保持第四透镜单元L4。第四单元40由夹在后单元基座81和引导杆罩93之间的引导杆92直进地引导。后单元基座81(第一镜筒)在变焦时沿光轴方向的移动使第四透镜单元L4沿光轴方向移动。此外，第四透镜单元L4由第四透镜驱动马达单元96沿光轴方向驱动，以相对于后单元基座81移动。齿条42受到齿条弹簧43沿正交于光轴的方向施加的力，从而嵌入第四透镜驱动马达单元96。齿条42还受到齿条弹簧43沿光轴方向施加的抵靠第四单元镜筒41的力。第四单元镜筒41因齿条弹簧43沿正交于光轴的方向的施力而抵靠引导杆92地被施力。第四单元镜筒41包括用于检测其在光轴方向上的位置的标尺(未示出)。用于检测与标尺相对的第四透镜位置的光学传感器(未示出)通过柔性印刷电路板固定于后单元基座81。标尺和光学传感器检测第四单元镜筒41相对于后单元基座81的位置。

第五单元50由第五透镜单元L5和第五单元镜筒51构成。第五单元镜筒51保持第五透镜单元L5。第五单元50经由第五单元辊52固定于后单元基座81。第五单元辊52利用第五单元辊紧固螺钉53固定。

第六单元60由第六透镜单元L6、第六单元镜筒61、齿条62(连接构件)和齿条弹簧63(第一施力构件)构成。第六单元镜筒61(第二镜筒)保持第六透镜单元L6(第二透镜单元)。第六单元镜筒61由夹设在后单元基座81和引导杆罩93之间的引导杆92直进地引导。后单元基座81在变焦时沿光轴方向的移动使第六透镜单元L6沿光轴方向移动。此外，第六透镜单元L6由第六透镜驱动马达单元95(驱动单元)驱动，以沿光轴方向移动。齿条62受到齿条弹簧63沿正交于光轴的方向施加的力，从而嵌入第六透镜驱动马达单元95。齿条62还受到齿条弹簧63沿光轴方向施加的抵靠第六单元镜筒61的力。第六单元镜筒61包括用于检测其在光轴方向上的位置的标尺(未示出)。用于检测与标尺相对的第六透镜位置的光学传感器(未示出)通过柔性印刷电路板固定于后单元基座81。标尺和光学传感器检测第六单元镜筒61相对于后单元基座81的位置。

后单元80保持如上所述的第三单元30、第四单元40、第五单元50和第六单元60。第四透镜驱动马达单元96利用马达单元紧固螺钉91固定于后单元80。第六透镜驱动马达单元95利用马达单元紧固螺钉87固定于马达移动基座85。马达移动基座施力构件84(第二施力构件)布置在后单元基座81和马达移动基座85之间，马达移动基座施力构件84和移动基座85夹设在后单元基座81和马达移动基座分离止动螺钉86之间。后单元辊82利用后单元辊紧固螺钉83固定于后单元基座81。后单元80具有如下构造：后单元辊82与形成在凸轮环105中的凸轮槽和形成在引导筒104中的直进槽接合，并且伴随着围绕凸轮环105的光轴旋转而沿光轴方向一体地移动。

马达移动基座85利用第七单元连接螺钉88固定。马达移动基座施力构件89利用马达移动基座施力构件紧固螺钉90固定。马达移动基座85包括突起(未示出)，以与形成在后单元基座81中的直进槽812和直进槽813接合。马达移动基座85沿着直进槽812和直进槽813被引导，以相对于后单元80沿光轴方向移动。

第七单元70由第七透镜单元L7和第七单元镜筒71构成。第七单元镜筒71(第三镜筒)保持第七透镜单元L7(第三透镜单元)。第七单元辊72利用第七单元辊紧固螺钉73固定于第七单元镜筒71。第七单元70具有如下构造：第七单元辊72与形成在凸轮环105中的凸轮槽和形成在引导筒104中的直进槽接合，并且伴随着围绕凸轮环105的光轴旋转而沿光轴方向一体地移动。固定于马达移动基座85的第七单元连接螺钉88嵌入形成在第七单元镜筒71中的长孔710中。嵌入长孔710中的第七单元连接螺钉88允许马达移动基座85和第六透镜驱动马达单元95沿光轴方向与第七单元70一体地移动。

第四透镜驱动马达单元96和第六透镜驱动马达单元95使用具有压电元件的振动型线性马达。各振动型线性马达包括马达定子、通过由马达定子和压电元件激发的振动相对于马达定子沿光轴方向移动的马达动子以及与马达动子一起沿光轴方向移动的马达输出部。因而，根据本示例性实施方式的各马达单元能够利用致动器驱动诸如透镜等的光学元件。

镜头卡口101包括用于将镜头卡口101可拆装地安装于照相机主体的接口部，并且固定于固定筒102。外装筒103固定于固定筒102。变焦指标(zoom index)和操作开关(未示出)设置于外装筒103。

引导筒104设置有沿光轴方向延伸的多个直进槽。凸轮环105可旋转地嵌合于引导筒104的外表面。固定筒102固定引导筒104。用于驱动可更换镜头1的集成电路(IC)、微型计算机和其它器件搭载于印刷电路板108。印刷电路板108固定于固定筒102。手动调焦环109夹设在前环110和固定筒102之间，并且以能够围绕固定筒102的轴线旋转的方式被支撑。当旋转手动调焦环109时，通过传感器(未示出)检测该旋转，并且基于旋转量执行对焦控制。卡口环112通过被夹设在镜头卡口101和固定筒102之间而固定。卡口橡胶113夹设在卡口环112的内表面和镜头卡口101之间。后盖114固定于镜头卡口101。触点块(contact block)115(触点部)利用配线(柔性印刷电路板等)(未示出)电连接到印刷电路板108，并且固定于镜头卡口101。

在可更换镜头1固定于照相机主体的情况下，用于控制各透镜的操作的印刷电路板108能够通过触点块115与照相机主体通信。可更换镜头1将来自被摄体的光聚焦在照相机主体中的图像传感器上，并且将该光转换成电信号，由此生成所记录的图像。

变焦环111夹设在固定筒102和外装筒103之间，并且以能够围绕固定筒102的轴线旋转的方式被支撑。变焦环111经由键(未示出)连接到凸轮环105。变焦环111的旋转操作使凸轮环105旋转，从而允许上述镜筒沿光轴方向移动。筒之间的变化的间隔能够以从广角端到远摄端范围内的焦距拍摄图像。变焦环111的旋转量由传感器(未示出)检测，信号由印刷电路板108上的IC确定，这允许基于各焦距进行调焦控制、图像抖动校正控制和光圈驱动控制。印刷电路板108上的IC控制第四透镜单元L4和第六透镜单元L6的移动，使得将在变焦时变化的调焦位置和各种色差量维持在特定值以下。

(调焦透镜单元驱动控制)

接下来，将描述在用作调焦透镜单元的第六透镜单元L6的变焦时执行的驱动控制和在该驱动控制中使用的数据。以下是对第六透镜单元L6和用于驱动第六透镜单元L6的第六透镜驱动马达单元95的描述。另外，第四透镜单元L4和用于驱动第四透镜单元L4的第四透镜驱动马达单元96与之类似。

图6A和图6B是均示出后单元80和第七单元70位于广角端处的状态的截面图。图7A和图7B是均示出后单元80和第七单元70位于远摄端处的状态的截面图。图6A和图7A均示出了无限远处的对焦状态。图6B和图7B均示出了最近距离处的对焦状态。图6A和图6B以及图7A和图7B均示出了沿着平行于光轴的线截取的截面图。

图8是示出第六透镜单元L6的对焦位置(在下文中，称作第六透镜对焦位置)相对于焦距(变焦位置)的曲线图。用于检测第六透镜位置的光学传感器(未示出)固定于后单元基座81。用于检测第六透镜位置的光学传感器和后单元80在变焦时相对于镜头卡口101沿光轴方向移动。因而，图8示出了由用于检测第六透镜位置的光学传感器检测到的第六透镜对焦位置(相对于位置检测传感器或后单元)，其不是相对于镜头卡口101的第六透镜对焦位置。

在图8中，横轴代表在从广角端到远摄端的范围内连续绘制的焦距(变焦位置)。纵轴代表相对于广角端无限远处的基准对焦位置(0)的第六透镜对焦位置。将位于成像面侧的第六透镜对焦位置称作正，将位于被摄体侧的第六透镜对焦位置称作负。实线代表无限远处的第六透镜对焦位置，虚线代表最近距离处的第六透镜对焦位置。第六透镜对焦位置的线等同于由用于检测第六透镜位置的光学传感器(未示出)检测到的位置信息，并且是在第六透镜驱动马达单元95的反馈控制中使用的位置信息。

图9是如图8那样示出第六透镜对焦位置相对于变焦位置的曲线图。然而，图9示出了相对于第七单元70的第六透镜对焦位置。第七单元70、后单元基座81和第六透镜驱动马达单元95沿光轴方向一体地移动。因而，图9还示出了相对于后单元基座81或第六透镜驱动马达单元95的第六透镜对焦位置。图9中的横轴、纵轴、正侧、负侧、实线和虚线与图8中的定义相同。

图10是示出后单元80的位置(点划线)和第七单元70的位置(虚线)相对于变焦位置的曲线图。实线代表后单元80和第七单元70的位置之间的差(difference)。横轴代表在从广角端到远摄端的范围内连续绘制的变焦位置。纵轴代表后单元80和第七单元70相对于广角端无限远处的基准对焦位置(0)的位置。

如由图10中的实线代表的后单元80和第七单元70的位置之间的差是在第六透镜驱动马达单元95在变焦时不被驱动的情况下由用于检测第六透镜位置的光学传感器(未示出)检测到的第六单元的位置的变化量。因而，将通过第七单元70辅助第六透镜驱动马达单元95(或第六透镜单元L6)的移动的构造定义为调焦辅助构造。换言之，图10所示的实线代表相对于后单元80的由第七单元70执行的调焦辅助量。通过从图8所示的相对于后单元80的第六透镜对焦位置中减去图10所示的调焦辅助量而获得的数据对应于图9所示的数据。指示图9所示的相对于第六透镜驱动马达单元95的第六透镜对焦位置的电子凸轮数据(即，基于调焦辅助量获得的数据)存储在印刷电路板108的透镜控制单元中。透镜控制单元在变焦时使用所存储的电子凸轮数据控制第六透镜驱动马达单元95的驱动。

(调焦辅助的有益效果)

图8所示的范围“A”是第六透镜单元L6的移动范围。图9所示的范围“B”是通过第六透镜驱动马达单元95驱动第六透镜单元L6的范围。调焦辅助构造提供范围“A”＞范围“B”的关系，从而减小了马达驱动量。这允许第六透镜驱动马达单元95在光轴方向上缩短，这有助于使可更换镜头1的尺寸较小。换言之，第六透镜单元L6的可移动范围能够在减小马达驱动量的同时扩展。

由图9所示的变焦范围C和位置变化量E形成的斜率(即，位置变化量E/变焦范围C)小于由图8所示的变焦范围C和位置变化量D形成的斜率(即，位置变化量D/变焦范围C)。这允许第六透镜驱动马达单元95的驱动速度较低。换言之，这降低了第六透镜单元L6的驱动速度，这致使变焦时的调焦跟随性较高。

(调焦辅助构造中的力的作用之间的关系)

接下来，将描述与根据示例性实施方式的调焦辅助构造相关的力的作用之间的关系。

图11A和图11B均示出了后单元80和马达移动基座85。图11A和图11B还示出了调焦辅助构造中的位置关系。图11A是后单元80的俯视图。图11B是后单元80和第七单元70的俯视图。图11A和图11B中省略了在以下描述中不使用的部件。

图12A和图12B是均示出调焦辅助构造中的力的作用之间的位置关系的示意图。图12A示出了马达移动基座施力构件84不产生施力的状态，图12B示出了马达移动基座施力构件84产生施力的状态。

如上所述，马达移动基座施力构件84和马达移动基座85夹设在后单元基座81和马达移动基座分离止动螺钉86之间。如图11A所示，马达移动基座施力构件84包括用于分别在点K和点L处对马达移动基座85施力的施力部840和施力部841。

如图4和图5所示，马达移动基座85包括分离防止部850、分离防止部851和分离防止部852。分离防止部850受到齿条弹簧63和马达移动基座施力构件84的施力，这使分离防止部850与固定于后单元基座81的马达移动基座分离止动螺钉86接触。分离防止部851和分离防止部852形成钩状，并且设置于后单元基座81。分离防止部851和852分别插入分离防止孔810和分离防止孔811中。因而，形成于马达移动基座85的各分离防止部的插入用作形成在后单元基座81中的开口的对应分离防止孔中的构造允许马达移动基座85支撑于后单元基座81。此外，在该构造中，分离防止部851和分离防止部852通过从齿条弹簧63和马达移动基座施力构件84接收到的施力与分离防止孔810和分离防止孔811接触。这些分离防止部均用作在径向上将马达移动基座85支撑于后单元基座81的支撑部。具体地，保持第六透镜驱动马达单元95的马达移动基座85被保持在由如下三个部分限定的平面上：分离防止部850(第一支撑部)、分离防止部851(第三支撑部)和分离防止部852(第二支撑部)。

在本示例性实施方式中，将分离防止部850的位置定义为点H，将分离防止部851的位置定义为点F，将分离防止部852的位置定义为点G。作为第六透镜驱动马达单元95从齿条弹簧63接收施力的位置(齿条62与第六透镜驱动马达单元95接合的位置)，将无限远处的对焦位置定义为点I，将最近距离处的对焦位置定义为点J。

如图11B和图12A所示，在本示例性实施方式中，由马达移动基座85从齿条弹簧63接收到的施力P在点I和点J之间、横穿连接点G和点H的G-H轴线地移动。因而，当沿与穿过第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部的平面正交的方向观察时，用作连接构件的齿条62沿与连接第一支撑部和第二支撑部的线交叉的方向移动。在这种情况下，在施力P于点I和点J之间移动期间横穿G-H轴线移动前后，围绕G-H轴线的力矩的正负值是相反的。换言之，围绕G-H轴线的力矩在G-H轴线附近是小的，从而使对马达移动基座85的施力不稳定。

结果，保持于马达移动基座85的第六透镜驱动马达单元95在反馈控制时的驱动可能会因由用于检测第六透镜位置的光学传感器检测到的变化位置而产生振动。振动使得难以高精度地检测第六透镜单元L6的位置。另外，来自振动的噪音会损害品质。为了减少振动，将围绕任何轴线(即F-H轴线、F-G轴线或G-H轴线)的力矩始终维持在一个方向上是有效的。

如图12A所示，在没有由马达移动基座施力构件84产生的施力的情况下，点I和点J之间的路径应该在由点F、点G和点H形成的三角形内。该布局将会使由点F、点G和点H形成的三角形较大，从而导致可更换镜头1的全长和外径较长。可选地，点I和点J之间的路径应该在由点F、点G和点H形成的三角形外。该布局将会导致可更换镜头1的全长因光轴上的尺寸延长而较长。

在本示例性实施方式中，如图11A和图11B以及图12B所示，由马达移动基座施力构件84产生的施力Q作用于点K。点K的位置和施力Q的大小被如下地确定：对于围绕F-H轴线的力矩，施力Q作用于点K的力矩将大于施力P作用于点I的力矩。从点G和点H之间的线到点K的距离大于从点I到该线的距离或从点J到该线的距离。这意味着围绕G-H轴线的力矩始终指向同一个方向，从而使对马达移动基座85的施力条件稳定。该构造允许由点F、点G和点H形成的三角形以及点I和点J之间的路径以重叠方式布置，这致使可更换镜头1的全长和外径减小。此外，这减少了保持于马达移动基座85的第六透镜驱动马达单元95在反馈控制时的驱动期间的振动。

如上所述，马达移动基座85能够沿光轴方向移动，相对于后单元基座81沿着直进槽812和直进槽813被引导。马达移动基座施力构件84对马达移动基座85施力以抵靠直进槽812和直进槽813。对马达移动基座85施力以抵靠直进槽812和直进槽813涉及正交于槽方向的方向上的力的作用。就施力抵靠直进槽812和直进槽813而言，施力作用于直进槽812和直进槽813之间的光轴方向上的中间点是适当的。然而，第六单元镜筒61和马达移动基座分离止动螺钉86的移动范围将配置在直进槽812和直进槽813之间的中间点处。

在本示例性实施方式中，马达移动基座施力构件84在点L和点K处沿与直进槽812和直进槽813的槽方向正交的方向对马达移动基座85施力。在点L处，马达移动基座85沿穿过点F、点G和点H的平面上的方向被施力抵靠后单元基座81。在点L处，马达移动基座85还沿与直进槽812和直进槽813的槽方向正交的方向被施力。在点K处，马达移动基座85沿与直进槽812和直进槽813的槽方向正交的方向被施力，并且还沿与穿过点F、点G和点H的平面大致正交的方向被施力(施力Q)。在点K处产生的施力的方向对应于施力的合力的方向。该构造能够在不增加部件数量的情况下对马达移动基座85稳定地施力。其结果是有助于减小可更换镜头1的全长和外径。

在本示例性实施方式中，第七单元连接螺钉88嵌合在长孔710中，从而允许马达移动基座85和第六透镜驱动马达单元95沿光轴方向与第七单元70一体地移动。第七单元连接螺钉88的圆筒状头部与长孔710线接触。当沿光轴方向观察时，长孔710和用作固定构件的第七单元连接螺钉88彼此线接触的区域与用作驱动单元的第六透镜驱动马达单元95至少部分地重叠。该构造允许在变焦时通过第七单元70的移动传递给马达移动基座85的力在光轴方向上受限。马达移动基座85仅能够相对于后单元基座81沿光轴方向移动。马达移动基座85沿除了光轴方向以外的方向移动将涉及通过齿条弹簧63和马达移动基座施力构件84更稳定地对马达移动基座85施力。

另一方面，在变焦时通过第七单元70的移动而沿除了光轴方向以外的方向传递给马达移动基座85的力将被作为由齿条弹簧63和/或马达移动基座施力构件84产生的施力的较大的力抵消，从而导致单元的尺寸增大，其结果是可更换镜头1的尺寸增大。此外，连接马达移动基座85和第七单元70的构造(诸如接口)将使第七单元70和后单元80的形状如下：它们将避免在马达移动基座85和第七单元70之间的连接时彼此接触，从而导致可更换镜头1的尺寸增大。

出于这些原因，如下构造是适当的：嵌合在长孔710中的根据本示例性实施方式的第七单元连接螺钉88允许马达移动基座85和第六透镜驱动马达单元95沿光轴方向与第七单元70一体地移动。

如图11B所示，将直进槽812的位置定义为点M，将直进槽813的位置定义为点N。在本示例性实施方式中，第七单元连接螺钉88和点M之间的距离以及第七单元连接螺钉88和点N之间的距离在与各直进槽的槽方向正交的方向上是短的。第七单元连接螺钉88和穿过点F、点G和点H的平面之间的距离是短的。换言之，当在图像平面上观察时，第七单元连接螺钉88与马达移动基座85或第六透镜驱动马达单元95部分地重叠。该构造减轻了在变焦时通过第七单元70的移动而沿光轴方向传递给马达移动基座85的力对稳定保持马达移动基座85的施力的影响。

图13是示出根据本公开的示例性实施方式的包括可更换镜头1的摄像设备1000的立体图。摄像设备1000包括用作镜头设备的可更换镜头1和供可更换镜头1利用卡口可拆装地安装的照相机主体200。可更换镜头1包括控制单元、透镜驱动指令单元和能够与照相机主体200通信的触点部。照相机主体200包括控制单元、图像传感器和能够与可更换镜头1通信的触点部。根据本公开的示例性实施方式的摄像设备1000不限于摄像系统。摄像设备1000的示例包括镜头可更换的照相机和镜头一体式照相机。照相机的示例包括诸如数字照相机和摄像机等的摄像设备。

可更换镜头1收纳用于形成物体(被摄体)的光学像的摄像光学系统。来自物体的摄像光通量穿过摄像光学系统，以在图像传感器的光接收面(成像面)上形成像。图像传感器对物体的由摄像光学系统形成的光学像进行光电转换。

根据实施方式的方面，提供了紧凑的镜头设备，其允许透镜被稳定地驱动较长的距离。虽然以上已经描述了本公开的示例性实施方式，但是本公开不限于这些实施方式，并且能够在本公开的范围内以各种方式改变或变型。

虽然已经参照示例性实施方式描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应当符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种镜头设备，包括：

第一透镜单元，其被构造成在变焦时沿光轴方向移动；

第二透镜单元，其被构造成在变焦和调焦时沿所述光轴方向移动；

第二镜筒，其被构造成保持所述第二透镜单元；

第一镜筒，其被构造成保持所述第一透镜单元和引导杆，所述引导杆被构造成以能够沿所述光轴方向移动的方式保持所述第二镜筒；

驱动单元，其被构造成在调焦时沿所述光轴方向驱动所述第二镜筒；

连接构件，其被构造成连接所述第二镜筒和所述驱动单元；

第一施力构件，其被构造成对所述连接构件施力以抵靠所述驱动单元并对所述第二镜筒施力以抵靠所述引导杆；

移动基座，其被构造成保持所述驱动单元并使所述驱动单元相对于所述第一镜筒沿所述光轴方向移动；以及

第二施力构件，其被构造成沿与穿过第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部的平面正交的方向对所述移动基座施力，所述第一支撑部、所述第二支撑部和所述第三支撑部被构造成沿与所述光轴正交的方向将所述移动基座支撑于所述第一镜筒，

其特征在于，当沿与穿过所述第一支撑部、所述第二支撑部和所述第三支撑部的平面正交的方向观察时，所述连接构件沿与连接所述第一支撑部和所述第二支撑部的线交叉的方向移动，并且

围绕连接所述第一支撑部和所述第二支撑部的轴线的由所述第二施力构件的施力产生的力矩大于围绕连接所述第一支撑部和所述第二支撑部的轴线的由所述第一施力构件的施力产生的力矩。

2.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述第二施力构件在沿着穿过所述第一支撑部、所述第二支撑部和所述第三支撑部的平面的方向上对所述移动基座施力以抵靠所述第一镜筒。

3.根据权利要求2所述的镜头设备，其中，

所述第一镜筒具有沿着所述光轴方向的直进槽，

所述移动基座沿着所述直进槽移动，并且

所述第二施力构件沿与所述光轴正交的方向对所述移动基座施力以抵靠所述直进槽。

4.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述第二施力构件布置在所述第一镜筒和所述移动基座之间，并且沿与所述光轴正交的方向对所述移动基座施力。

5.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述镜头设备还包括：

第三透镜单元，其被构造成在变焦时沿所述光轴方向移动；和

第三镜筒，其被构造成保持所述第三透镜单元并沿所述光轴方向与所述移动基座一体地移动，

所述移动基座或所述第三镜筒具有周向宽度大于沿着所述光轴的方向上的宽度的长孔，并且

所述镜头设备还包括固定构件，其被构造成与所述长孔接触以将所述第三镜筒固定于所述移动基座。

6.根据权利要求5所述的镜头设备，其中，当沿所述光轴方向观察时，所述长孔和所述固定构件彼此接触的区域与所述驱动单元至少部分地重叠。

7.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述第二支撑部和所述第三支撑部形成于所述移动基座，并且均插入形成在所述第一镜筒中的对应开口中。

8.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述第一支撑部是用于固定所述移动基座和所述第一镜筒的螺钉。

9.根据权利要求1所述的镜头设备，其中，所述镜头设备还包括固定筒，所述固定筒包括镜头卡口，

所述第一镜筒在变焦时相对于所述固定筒沿所述光轴方向移动。

10.一种摄像设备，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的镜头设备；和

图像传感器，其被构造成从所述镜头设备接收光。

11.一种摄像系统，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的镜头设备；和

摄像设备，所述镜头设备以能够拆装的方式安装于所述摄像设备。

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