CN1311266C - 可变焦距透镜单元 - Google Patents

Abstract

一种可变焦距透镜单元，通过盘簧(18)使第1透镜移动框体(16)与第2透镜移动框体(17)靠向一方，形成在第1透镜移动框体(16)上的第1被卡扣部(163)与形成在第2透镜移动框体(17)上的第2被卡扣部(171)夹在带状体(142)的第1面(142a)与第2面(142b)上，以相对于第1面(142a)与第2面(142b)、即第1凸轮部(1421)及第2凸轮部(1422)稳定地保持卡扣状态。因此，这种可变焦距透镜单元，在可实现小型化的基础上，不容易产生偏心误差及倾斜误差，可顺畅地移动透镜，能够实现稳定的位置调整。

Description

可变焦距透镜单元

技术领域

本发明涉及一种具有用于调整透镜位置的凸轮装置，使1个或多个透镜组在光轴方向上进退来进行变倍动作的可变焦距透镜单元，特别涉及一种使用摄像元件的数码静物相机、便携电话搭载相机、便携信息终端搭载相机这种严格限制总长的、并且也可搭载在便携电话机上的优选的可变焦距透镜单元。

背景技术

作为具有凸轮装置的可变焦距透镜单元，已知一种例如通过具有凸轮沟槽的凸轮环的旋转运转，而使透镜组在光轴方向上移动的可变焦距透镜镜筒(例如，参照专利文献1：特开平8-313784号公报)。

在该专利文献1中所记载的可变焦距透镜镜筒是所谓双螺旋方式的透镜镜筒，其由固定框、第1移动框、第2移动框、凸轮框以及直进框构成，固定框，固定在内相机主体上、内径具有螺旋螺纹；第1移动框，与固定框内径螺合，在内径设有螺旋螺纹或凸轮槽，可在光轴方向移动；第2移动框，与第1移动框的内径螺合并与一组透镜框一体化；具有直接从第1移动框接受旋转力并一方抵接在内径上的凸轮；直进框，通过固定框内径的直进键槽来被限制旋转，与第1移动框一体移动，具有凸轮框引导用的凸轮孔。

但是，近年来，伴随信息的多元化，逐渐在便携电话机或便携信息终端上搭载摄像透镜，另外，通过信息传输速度的提高也使图像的信息量迅速增大。而且，也提出了多种搭载定焦透镜、搭载变倍透镜的便携装置的方案。

为了在这种便携装置如便携电话机或便携信息终端等上搭载透镜模组，而需要光学(透镜)系极其紧凑，并且，构成尽量简单，小型，因此，也需要组装简单。

但是，专利文献1中所记载的可变焦距透镜镜筒，基本上具有整体上由固定框包含透镜组的构成，另外，通过螺纹以螺合关系使透镜移动框移动，因此，小型化也有局限，另外，需要使之螺合，因此，构成复杂、组装也需要繁琐的工夫。

另外，随着小型化，由CCD或CMOS传感器等构成的摄像元件也变小，焦点距离、透镜、透镜框等全部变小。其结果，在透镜单元上所要求的精度也严格。

从而，在银盐薄膜相机等上不会有问题的光轴方向的误差、偏心误差、倾斜误差给光学性能带来的影响也大。

尽管有这样的问题，但在上述专利文献1所记载的可变焦距透镜镜筒中，由于凸轮环易产生变形，所以容易产生偏心误差、倾斜误差，另外，也会妨碍透镜的顺畅移动。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种虽然是负、正、负的透镜类型，但可以抑制射出角，并且可以实现极其紧凑的光学系的可变焦距透镜单元。

为了实现上述目的，本发明的第1类型，是在光轴上依次配置第1透镜组、第2透镜组、及第3透镜组，并且，上述第1透镜组固定、上述第2透镜组及上述第3透镜组可在光轴上移动的可变焦距透镜单元，具有至少1个的引导轴、第1被卡扣部、第2被卡扣部、凸轮装置、第1被引导部以及第2被引导部，上述引导轴，在上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域，在与上述光轴大致平行的方向上引导上述第2透镜组及上述第3透镜组，上述第1被卡扣部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，上述第2被卡扣部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，上述凸轮装置，相对于上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域并排配置；上述第1被引导部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述引导轴所引导，上述第2被引导部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述引导轴所引导，上述凸轮装置包括：旋转体、第1凸轮部以及第2凸轮部，上述旋转体能够以与上述引导轴大致平行的轴为中心旋转，上述第1凸轮部，沿上述旋转体的外侧面根据该旋转体的旋转而旋转地形成，与上述第1被卡扣部相卡扣，对应旋转来引导该第1被卡扣部，上述第2凸轮部，沿上述旋转体的外侧面根据该旋转体的旋转而旋转地形成，与上述第2被卡扣部相卡扣，对应旋转来引导该第2被卡扣部，上述第1被引导部及第2被引导部分别具有插入上述引导轴的多个轴承部，被同一被引导部所包含的2个轴承部形成有供上述引导轴滑动接触的锥状的2个滑动接触部，上述2个轴承部被形成为上述滑动接触部夹隔该引导轴位于相反侧的形状。

优选：上述第1凸轮部及上述第2凸轮部以含在带状体中的方式形成，且该带状体具有在上述光轴方向上相互对向的第1面及第2面，上述第1面具有作为上述第1凸轮部的功能，上述第2面具有作为上述第2凸轮部的功能。

优选：在上述第2透镜组与第3透镜组之间架设弹性体，以使上述第2透镜组与上述第3透镜组靠向一方，而将上述第1被卡扣部抵接在上述第1面上、上述第2被卡扣部抵接在上述第2面上。

优选：包括第1被引导部和第2被引导部，上述第1被引导部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述引导轴所引导，上述第2被引导部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述引导轴所引导，上述第1被引导部及第2被引导部分别具有插入上述第1引导轴的至少1个的轴承部。

优选：包括第1引导轴及第2引导轴、第1被引导部、第2被引导部、第3被引导部以及第4被引导部，上述第1引导轴及第2引导轴，以规定的间隔配置在上述第2透镜组及第3透镜组的移动区域，上述第1被引导部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第1引导轴所引导，上述第2被引导部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第1引导轴所引导，上述第3被引导部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第2引导轴所引导，上述第4被引导部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第2引导轴所引导；上述第1、第2、第3及第4被引导部中的、至少上述第1被引导部及第2被引导部分别具有插入上述第1引导轴的至少1个的轴承部。

优选：上述第2透镜组具有作为可变焦距透镜的功能，上述第3透镜组具有作为聚焦透镜的功能。

本发明的第2类型是在光轴上依次配置第1透镜组、第2透镜组、及第3透镜组，并且，上述第1透镜组固定、上述第2透镜组及上述第3透镜组可在在光轴上移动的可变焦距透镜单元，具有至少1个的引导轴、第1透镜移动框体、第2透镜移动框体、凸轮装置、以及弹性体，上述引导轴，在上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域，在与上述光轴大致平行的方向上引导上述第2透镜组及上述第3透镜组，上述第1透镜移动框体，收容上述第2透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸的第1被卡扣部和被上述引导轴所引导的第1被引导部，上述第2透镜移动框体，收容上述第3透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸的第2被卡扣部和被上述引导轴所引导的第2被引导部，上述凸轮装置，相对于上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域并排配置；上述弹性体，架设在上述第1透镜移动框体与上述第2透镜移动框体之间，以使该第1透镜移动框体与第2透镜移动框体靠向一方并且，上述凸轮装置，与上述第1被卡扣部及上述第2被卡扣部相卡扣，对应驱动状态来沿上述引导轴使上述第2透镜组及上述第3透镜组分别移动，上述第1被引导部及上述第2被引导部分别具有插入上述引导轴的多个轴承部，被同一被引导部所包含的2个轴承部形成有供上述引导轴滑动接触的锥状的2个滑动接触部，上述2个轴承部被形成为上述滑动接触部夹隔该引导轴位于相反侧的形状。

优选：上述第1被引导部的轴承部与上述第2被引导部的轴承部，相对于要插入的引导轴，分别间隔开规定间隔且交替地插入。

优选：上述第1被引导部具有第1轴承部及第2轴承部，上述第2被引导部具有第3轴承部及第4轴承部，上述第1、第2、第3及第4轴承部，相对于引导轴，分别间隔开规定间隔且以第1轴承部、第3轴承部、第2轴承部及第4轴承部的顺序插入。

优选：含在同一被引导部上的多个轴承部具有不同的形状。

本发明的第3类型是在光轴上依次配置固定的第1透镜组、可在在光轴上移动的至少第2透镜组的可变焦距透镜单元，具有至少1个的引导轴、透镜移动框体以及凸轮装置，上述引导轴，在上述第2透镜组的移动区域，在与上述光轴大致平行的方向上引导上述第2透镜组，上述透镜移动框体，收容上述第2透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸的被卡扣部和被上述引导轴所引导的被引导部，上述凸轮装置，相对于上述第2透镜组的移动区域并排配置，与上述透镜移动框体的被卡扣部相卡扣，对应能够以与上述引导轴大致平行的轴为中心旋转的旋转体的旋转来沿上述引导轴使上述透镜移动框体移动，并且，上述凸轮装置的上述旋转体的旋转轴的前端部及后端部分别由前端部轴承部及后端部轴承部所轴支承，通过施力机构对上述前端部朝向前端部轴承部施加规定的施加力而使之靠向一方，在上述旋转轴的中心部，作为上述施力机构的靠向一方用的盘簧的一端部抵接在上述旋转轴的前端部一侧的内壁上，并在上述盘簧与上述后端部轴承部之间配置有与该后端部轴承部大致点接触的中间体，上述后端部轴承部的与上述中间体接触的部分具有大致球面形状。

优选：上述旋转轴的前端部及后端部中至少前端部相对于前端部轴承部大致点接触地形成。

优选：上述中间体呈球体。

优选：包括第3透镜组、第2透镜移动框体以及弹性体，

上述第2透镜移动框体，收容上述第3透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸并与上述凸轮装置卡扣的第2被卡扣部、和被上述引导轴所引导的第2被引导部，

弹性体，架设在上述第1透镜移动框体与上述第2透镜移动框体之间，以使该第2透镜组的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体靠向一方。

根据本发明，具有可实现小型化，并且，能够顺畅地移动透镜，能够实现稳定的位置调整的优点。

附图说明

图1是本发明的可变焦距透镜单元的从正面一侧观察的外观斜视图。

图2是本发明的可变焦距透镜单元的从后面一侧观察的局部省略的外观斜视图。

图3是本发明的可变焦距透镜单元的主视图。

图4是本发明的可变焦距透镜单元的俯视图。

图5是图4的A-A线箭头方向的剖面图。

图6是图4的B-B线箭头方向的剖面图。

图7是从正面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体、以及第1引导轴与第2引导轴、凸轮装置的配置和配合关系的斜视图。

图8是从后面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体、以及第1引导轴与第2引导轴、凸轮装置的配置和配合关系的斜视图。

图9是从上面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体、以及第1引导轴与第2引导轴、凸轮装置的配置和配合关系的斜视图。

图10是表示本实施方式的透镜驱动系的俯视图，是用于说明第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。

图11是表示本实施方式的透镜驱动系的侧视图，是用于说明第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。

图12是表示本实施方式的透镜驱动系的斜视图，是用于说明第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。

图13是用于说明本实施方式的第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。

图14是从上面侧表示本实施方式的凸轮装置被轴支撑在固定框体上的状态的局部剖开斜视图。

图15是从下面侧表示本实施方式的凸轮装置被轴支撑在固定框体上的状态的局部剖开斜视图。

图16是局部剖开表示本实施方式的凸轮装置的整体的剖面结构的斜视图。

图17是本实施方式的凸轮装置的轴心部的剖面图。

图18是本实施方式的凸轮装置的轴心部及驱动部的剖面图。

图中：10-可变焦距透镜单元，11-固定框体，12-摄像光学系，121-第1透镜组，122-第2透镜组，123-第3透镜组，13-引导部，131-第1引导轴，132-第2引导轴，14-凸轮装置，141-旋转体，1411-旋转轴，1411a-前端部，1411b-后端部，142-带状体，142a-第1面，142b-第2面，1421-第1凸轮部，1422-第2凸轮部，143-前端部轴承部，144-后端部轴承部，145-盘簧，15-基台，151-摄像元件，16-第1透镜移动框体，161-第1框体，162-第2框体，163-第1被卡扣部，164-第1被引导部，1641-第1轴承部，1642-第2轴承部，165-第3被引导部，17-第2透镜移动框体，171-第2被卡扣部，172-第2被引导部，1721-第3轴承部，1722-第4轴承部，173-第4被引导部，18-盘簧。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是本发明的可变焦距透镜单元的从正面一侧观察的外观斜视图，图2是本发明的可变焦距透镜单元的从后面一侧观察的局部省略的外观斜视图，图3是本发明的可变焦距透镜单元的主视图，图4是本发明的可变焦距透镜单元的俯视图。

本可变焦距透镜单元10，如图所示，具有固定框体11、摄像光学系12、引导部13、凸轮装置14以及基台15，固定框体11收容透镜、引导轴、凸轮装置等主要构成部，摄像光学系12具有第1透镜组121、第2透镜组122及第3透镜组123这3组构成，在固定框体11上固定第1透镜组121，在固定框体11内沿光轴可移动地配置第2、第3透镜组122、123，引导部13具有在与光轴平行的方向上引导摄像光学系12的第2透镜组122及第3透镜组123的第1引导轴131及第2引导轴132，凸轮装置14在固定框体11内相对摄像光学系12并排配置，基台15以包含作为摄像光学系12的一部分的光轴的方式配置由CCD或CMOS传感器构成的摄像元件151。

此外，在图1及图2中，摄像光学系12的光轴，以成为图1中设定的正交坐标系的Z轴方向的方式构成，如后详述，第2透镜组122及第3透镜组123对应凸轮装置14的旋转而在光轴方向上移动(进退)。

固定框体11，例如，在图1及图2中，前面侧、后面侧及下面侧开口，左右两侧部的下面侧安装在基台15上。而且，引导部13的第1引导轴131及第2引导轴132的一端部被轴支撑在以大致180°相对向的位置。

固定框体11的上面部11a的图11、图13中左侧具有作为第1透镜组固定框111的功能，其上形成有为了固定摄像光学系12的第1透镜组121而在光轴方向上连通的截面呈圆形的开口部111a。

另外，与第1透镜组固定框111并排地一体形成有凸轮驱动部收容部112，该凸轮驱动部收容部112上配置凸轮装置14的旋转体的旋转轴的轴承部、和以规定的减速比将马达(未图示)的旋转驱动力传递给旋转体的齿轮的齿轮列等。

图5是图4的A-A线箭头方向的剖面图，图6是图4的B-B线箭头方向的剖面图。

以下，除了上述图1～图4之外，还参照图5及图6对本实施方式的摄像光学系12的具体的构成例进行说明。

本实施方式的摄像光学系12，如图5及图6所示，由从物体侧OBJS依次配置的第1透镜组121、第2透镜组122、第3透镜组123、设在基台侧的摄像部124、以及配置在第2透镜组122的物体侧(第1透镜组121一侧)的光圈部125构成，其中，第1透镜组121由具有负折射能力的1片构成，第2透镜组122由具有正及负的折射能力的3片构成、作为整体具有正的折射能力，第3透镜组123由具有负折射能力的1片构成。

在该摄像光学系12进行变倍时，第1透镜组121、第2透镜组122、及第3透镜组123中的、例如第2透镜组122与第3透镜组123对应凸轮装置14的旋转而在光轴上移动。

这样，在本实施方式中，摄像光学系12总共由5片透镜构成，其中从物体侧OBJS起依次配置的、第1透镜组121为1片构成、第2透镜组122为3片构成、第3透镜组123为1片构成。

第1透镜组121由例如在第1面上物体侧为凸面的具有负的折射能力的弯月透镜1211构成。

这样，通过由具有负的折射能力的弯月透镜1211构成第1透镜组121，能够容易抑制失真。

第2透镜组122，由于为唯一的具有正的折射能力的组，所以为了进行各像差补正而采用3片构成。并且，当作为该第2透镜组122使用玻璃透镜时，由于小所以比通常的透镜高价。因此，在本实施方式中，为了实现成本降低，而通过塑料制透镜来作为构成第2透镜组122的3片透镜。

构成第2透镜组122的3片塑料制透镜，例如，从第1透镜组121侧(物体侧)依次由正弯月透镜1221、负弯月透镜1222及正双凸透镜1223构成。

正弯月透镜1221可很好地进行球面像差补正，通过将位于3片中央的透镜设为负弯月透镜1222，可抑制在正透镜产生的象面弯曲的补正过量并且抑制帧像差产生，从而达到性能均衡，通过这些来抑制随着变倍产生的像差变动，可以高性能进行变倍。

第3透镜组123，由于为1片构成，所以在这里需要进行各像差的补正，如进行球面像差、帧像差、非点像差、变形补正，并且也需要进行广角端的射出角的补正。

第3透镜组123由例如像面侧为凹的负透镜1231构成。

在本实施方式中，焦点调整是通过第3透镜组123进行的，从无限远到最近向摄像面侧移动。

第3透镜组123在为正透镜时，由于向物体侧移动，所以尤其需要确保望远端的第2透镜组122与第3透镜组123之间的距离。

在本实施方式中，由于向像面侧移动，所以能够减窄望远端的第2透镜组122与第3透镜组123的距离。

这是可以使变倍光学系紧凑化的要因之一，另外，只要是相同大小，就可以配置合理的放大率，能够实现高性能化及降低偏心灵敏度。

设在基台15一侧的摄像部124从第3透镜组123一侧依次配置玻璃制的平行平面板(盖玻璃)152、例如由CCD或CMOS传感器等构成的摄像元件151。

介由摄像光学系12来自被摄体(物体)的光被成像在摄像元件151的摄像面151a上。

具有以上的第1透镜组121、第2透镜组122及第3透镜组123的摄像光学系，由于其光学系整体为负、正、负的透镜构成，所以为了具有调焦作用可以缩短总长。

具有以上构成的本实施方式的摄像光学系12，实现紧凑化，以搭载在便携电话机等上。

而且，如上所述，摄像光学系12的第1透镜组121被固定在第1透镜固定框111上，并且，第2透镜组122被固定在第1透镜移动框体16中，第3透镜组123被收容固定在第2透镜移动框体17中。

第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17，沿光轴方向被第1引导轴131与第2引导轴132所引导而构成。

其次，对第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17的构成、以及第1引导轴131与第2引导轴132、凸轮装置14的配置和配合关系进行说明。

图7是从正面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17、以及第1引导轴131与第2引导轴132、凸轮装置14的配置和配合关系的斜视图，图8是从后面一侧表示第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17、以及第1引导轴131与第2引导轴132、凸轮装置14的配置和配合关系的斜视图，图9是从上面一侧表示第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17、以及第1引导轴131与第2引导轴132、凸轮装置14的配置和配合关系的斜视图。

此外，在本实施方式中，第1引导轴131以在凸轮装置14附近稍微位于正面一侧的方式被轴支撑在固定框体11上，第2引导轴132以与第1引导轴131夹隔第1及第2透镜框体16、17地以大致180°相对向且稍微位于后面一侧的方式被轴支撑在固定框体11上。

第1透镜移动框体16，出于收容固定由3片透镜构成的第2透镜组122的关系，而被形成为由塑料等一体形成的、第1透镜组121侧的第1框体161与第3透镜组123侧的第2框体162这2段构成。

第1透镜移动框体16，从第1框体161的后面侧的侧部在与光轴大致垂直的方向上延伸，形成有与凸轮装置14的第1凸轮部1421相卡扣的呈板状的第1被卡扣部163。

第1透镜移动框体16，在第1被卡扣部163的前面侧一体形成有贯通插入第1引导轴131进行轴支撑的、对应凸轮装置14的旋转而被第1引导轴131引导的第1被引导部164。

并且，第1透镜移动框体16，在第2框体162的规定位置形成有从轴的侧部插入第2引导轴132外并以嵌入形式配合的、对应凸轮装置14的旋转而被第2引导轴132引导的第3被引导部165，其中该第2框体162的规定位置具体为与第1被卡扣部163的形成位置大致以180°对向的位置。

第2透镜移动框体17，出于收容固定由1片透镜构成的第3透镜组123的关系，而通过塑料等以1段构成形成。

第2透镜移动框体17，从后面侧的侧部在与光轴大致垂直的方向上延伸，形成有与凸轮装置14的第2凸轮部1422相卡扣的呈板状的第2被卡扣部171。

第2透镜移动框体17，在第2被卡扣部171的前面侧一体形成有贯通插入第1引导轴131进行轴支撑的、对应凸轮装置14的旋转而被第1引导轴131引导的第2被引导部172。

并且，第2透镜移动框体17，在与第1被卡扣部171的形成位置大致以180°对向的位置形成有从轴的侧部插入第2引导轴132外并以嵌入形式配合的、对应凸轮装置14的旋转而被第2引导轴132引导的第4被引导部173。

而且，在本实施方式中，第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17，在正面侧的与第1被卡扣部163及第2被卡扣部171的形成位置大致相对向的位置，将作为弹性体的盘簧18架设在第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17之间，以使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17稳定靠向一方。

另外，在本实施方式中，在光轴方向上被第1引导轴131引导的第1透镜移动框体16的第1被引导部164及第2透镜移动框体17的第2被引导部172，分别设置多个第1引导轴131的支撑点而被稳定引导，又以规定间隔形成多个轴承部，以尽量抑制倾斜偏心等的发生。

具体地，如图7所示，第1透镜移动框体16的第1被引导部164，具有在光轴方向上以规定间隔形成的第1轴承部1641及第2轴承部1642。

同样，第2透镜移动框体17的第2被引导部172，具有在光轴方向上以规定间隔形成的第3轴承部1721及第4轴承部1722。

而且，第1轴承部1641、第2轴承部1642、第3轴承部1721及第4轴承部1722，相对于第1引导轴131分别间隔开规定间隔，并且，将第1引导轴131依次插入第1轴承部1641、第2轴承部1642、第3轴承部1721及第4轴承部1722中。

这样，通过相对于第1引导轴131交替插入第1轴承部1641、第2轴承部1642、第3轴承部1721及第4轴承部1722，而即使是实现小型化的情况，也可充分设置第1轴承部1641与第2轴承部1642之间的间隔、以及第3轴承部1721与第4轴承部1722之间的间隔，能够设置多个支撑点而稳定地进行引导，另外可以充分发挥尽量抑制倾斜偏心等的发生的效果。

并且，在本实施方式中，如上所述，在第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17之间架设作为弹性体的盘簧18，使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17稳定靠向一方，与此构成相对应，以第1被引导部164的第1轴承部1641与第2轴承部1642的形状、及第2被引导部172的第3轴承部1721与第4轴承部1722的形状不相同的方式形成。

即，在具有图10、图11及图12所示的构成的透镜驱动系中，例如，如图13(A)～(D)所示那样形成第1被引导部164的第1轴承部1641与第2轴承部1642的形状、及第2被引导部172的第3轴承部1721与第4轴承部1722的形状。

具体地，如下述那样构成在同一第1被引导部164上形成的第1轴承部1641与第2轴承部1642的形状。

即，图11的A点的第1轴承部1641，如图13(A)所示，被大致形成扇状，在第1引导轴131的外侧(配置凸轮装置14一侧)形成有锥状的滑动接触部1641a、1641b，在第1引导轴131的内侧(配置摄像光学系12一侧)形成有圆弧状部1641c。

与此相对，图11的C点的第2轴承部1642，如图13(C)所示，被大致形成扇状，在第1引导轴131的内侧(配置摄像光学系12一侧)形成有锥状的滑动接触部1642a、1642b，在第1引导轴131的外侧(配置凸轮装置14一侧)形成有圆弧状部1642c。

即，第1轴承部1641与第2轴承部1642被形成如其滑动接触部夹隔第1引导轴131位于相反侧那样的形状。

据此，即使通过盘簧18使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17靠向一方，也可使第1透镜移动框体16相对于第1引导轴131解除靠向一方的状态、而不倾斜地大致沿轴稳定引导。

如下述那样构成在同一第2被引导部172上形成的第3轴承部1721与第4轴承部1722的形状。

即，图11的B点的第3轴承部1721，如图13(B)所示，被大致形成扇状，在第1引导轴131的内侧(配置摄像光学系12一侧)形成有锥状的滑动接触部1721a、1721b，在第1引导轴131的外侧(配置凸轮装置14一侧)形成有圆弧状部1721c。

与此相对，图11的D点的第4轴承部1722，如图13(D)所示，被大致形成扇状，在第1引导轴131的外侧(配置凸轮装置14一侧)形成有锥状的滑动接触部1722a、1722b，在第1引导轴131的内侧(配置摄像光学系12一侧)形成有圆弧状部1722c。

即，第3轴承部1721与第4轴承部1722被形成如其滑动接触部夹隔第1引导轴131位于相反侧那样的形状。

据此，即使通过盘簧18使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17靠向一方，也可使第2透镜移动框体17相对于第1引导轴131解除靠向一方的状态、而不倾斜地大致沿轴稳定引导。

下面，对本实施方式的凸轮装置14进行说明。

图14及图15是表示本实施方式的凸轮装置被轴支撑在固定框体上的状态的局部剖开斜视图，图16是局部剖开表示本实施方式的凸轮装置的整体的剖面结构的斜视图，图17是本实施方式的凸轮装置的轴心部的剖面图。

如图8等所示，凸轮装置14形成有旋转体141及带状体142，旋转体141能够以与第1引导轴131及第2引导轴132大致平行的旋转轴1411旋转，带状体142包括第1凸轮部1421和第2凸轮部1422，第1凸轮部1421，沿旋转体141的外侧面以根据旋转体141的旋转而旋转的方式形成，并与第1透镜移动框体16的第1被卡扣部163相卡扣，而对应旋转来引导该第1被卡扣部163，第2凸轮部1422，沿旋转体141的外侧面以根据旋转体141的旋转而旋转的方式形成，并与第2透镜移动框体17的第2被卡扣部171相卡扣，而对应旋转来引导该第2被卡扣部171。

带状体142，具有在摄像光学系的光轴方向上相互对向的第1面142a与第2面142b，第1面142a具有作为第1凸轮部1421的功能，第2面142b具有作为第2凸轮部1422的功能。

即，如图8所示，带状体142，被形成从后端部侧向前端部倾斜并且呈螺旋状，前端部侧构成第1面142a，后端部侧构成第2面142b。

带状体142的宽度，被设定成与形成在第1透镜移动框体16上的第1被卡扣部163和形成在第2透镜移动框体17上的第2被卡扣部171的光轴方向的间隔大致相等。

具有这样的结构，通过盘簧18使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17靠向一方，因此，形成在第1透镜移动框体16上的第1被卡扣部163和形成在第2透镜移动框体17上的第2被卡扣部171夹在第1面142a与第2面142b上，而能够相对于第1面142a与第2面142b、即第1凸轮部1421与第2凸轮部1422保持稳定卡扣的状态。

从而，也无需通过螺丝等将形成在第1透镜移动框体16上的第1被卡扣部163和形成在第2透镜移动框体17上的第2被卡扣部171相对于带状体142的第1面142a与第2面142b进行固定，组装本身变得简单。

形成倾斜的带状体142的第1面142a及第2面142b以对应第2透镜组122及第3透镜组123的功能的步骤来形成，第2透镜组122及第3透镜组123分别收容在第1透镜移动框体16及第2透镜移动框体17内，分别在形成第1透镜移动框体16及第2透镜移动框体17上的第1被卡扣部163及第2被卡扣部171由第1面142a及第2面142b(第1凸轮部及第2凸轮部)进行引导。

并且，如图14及图15所示，本凸轮装置14，在前端部设有接受马达(未图示)的旋转力而旋转的齿轮1412。

该齿轮1412例如图18所示，与以规定的减速比传递马达(未图示)的旋转驱动力的齿轮的齿轮列219相咬合。

而且，在凸轮装置14上，为了确保作为驱动对象的第1透镜移动框体16及第2透镜移动框体17的位置精度，而如图16～图17所示，将旋转体141的旋转轴1411的前端部1411a及后端部1411b分别由前端部轴承部143及后端部轴承部144进行轴支承，并且，由作为施力机构的盘簧145对前端部1411a朝向前端部轴承部143施加规定的弹性力而使之靠向一方。

在本实施方式中，旋转轴1411的前端部1411a及后端部1411b相对于前端部轴承部143及后端部轴承部144形成大致点接触。

具体地，在旋转轴1411的中心部，作为施力机构的靠向一方用的盘簧145的一端部抵接在旋转轴1411的前端部1411a，并在盘簧145与后端部轴承部144之间配置与后端部轴承部144大致点接触的中间体146。

中间体146，以至少与后端部轴承部144接触的一侧具有大致球面形状而实现点接触的方式构成。在本实施方式中，作为中间体146使用球体。

具有这样的构成的凸轮装置14，通过马达(未图示)来驱动旋转体141旋转，而由带状体142的第1面142a及第2面142b稳定地引导第1被卡扣部163及第2被卡扣部171。

这时，旋转体141，因为由作为施力机构的盘簧145对旋转轴1411的前端部1411a朝向前端部轴承部143施加规定的弹性力而使之靠向一方，所以可以保证作为驱动对象的第1透镜移动框体16及第2透镜移动框体17的较高的位置精度，实现精度高的透镜驱动。

如上所述，根据本实施方式，摄像光学系12成为3片构成的变倍透镜，第1透镜组121为1片构成，第2透镜组122为3片构成，第3透镜组123为1片构成，并且第2透镜组122的3片全部由塑料制成，因此，可缩短光学系总长，据此，也使直径最大的透镜的第1透镜组121的透镜直径小型化，又能够实现成本的降低。

在像差补正上，通过优化各透镜组的放大率配置，而实现紧凑化，并且，在第2透镜组122与第3透镜组123上适当配置非球面，而能够进一步实现紧凑化。通过优化这些条件，尽管为紧凑的变倍透镜，但却具有高性能、并且可减少变形的优点。

另外，在本实施方式中，焦点调整通过第3透镜组123进行，从无限远到最近向摄像面侧移动，因此，能够减窄在望远端的第2透镜组122与第3透镜组123的距离。据此，可以使变倍光学系紧凑化，另外，只要是相同大小，就可以配置合理的放大率，能够实现高性化及降低偏心灵敏度。

另外，塑料制的第2透镜组122的3片透镜为正弯月透镜、负弯月透镜、正双凸透镜构成，因此，能由正弯月透镜很好地进行球面像差补正，在负弯月透镜上，可抑制在正透镜产生的像面弯曲的补正过度，与此同时能够抑制帧像差变动。据此，具有可以使性能均衡，抑制随着变倍产生的像差变动，可以高性能地进行变倍的优点。

另外，在各透镜组的焦点距离(f1、f2、f3)与合成放大率变强的广角端的焦点距离fw的关系上，通过使各透镜放大率均衡，可以实现高性能、紧凑的变倍透镜。

通过将射出光瞳位置相对于向摄像元件151的入射角度限制的条件规定在所希望的条件上，而广像角、紧凑，并且可缓和射出光瞳的限制。

并且，在搭载这样可实现小型化(紧凑化)的摄像光学系12的可变焦距透镜单元10中，第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17在正面侧的大致与第1被卡扣部163与第2被卡扣部171的形成位置大致相对向的位置，将作为弹性体的盘簧18架设在第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17之间，以使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17稳定靠向一方，另外，在光轴方向上被第1引导轴131引导的第1透镜移动框体16的第1被引导部164及第2透镜移动框体17的第2被引导部172上，分别以规定间隔形成多个轴承部，因此，由多个第1引导轴131的支撑点稳定引导，并且，为了尽量抑制倾斜偏心等的发生，相对于第1引导轴131分别间隔开规定间隔，并且依次插入第1轴承部1641、第3轴承部1721、第2轴承部1642、及第4轴承部1722，从而可充分设置第1轴承部1641与第2轴承部1642之间的间隔、以及第3轴承部1721与第4轴承部1722之间的间隔，能够设置多个支撑点而稳定地进行引导，又可以充分发挥尽量抑制倾斜偏心等的发生的效果。

进一步，在本实施方式中，在第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17之间架设作为弹性体的盘簧18，使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17稳定靠向一方，与此构成相对应，以第1被引导部164的第1轴承部1641与第2轴承部1642的形状、及第2被引导部172的第3轴承部1721与第4轴承部1722的形状不相同的方式形成。

据此，即使通过盘簧18使第1透镜移动框体16与第2透镜移动框体17靠向一方，也可使第1透镜移动框体16及第2透镜移动框体17相对于第1引导轴131解除靠向一方的状态、而可不倾斜地大致沿轴稳定引导。

具有这样的构成的凸轮装置14，通过马达(未图示)来驱动旋转体141旋转，而由带状体142的第1面142a及第2面142b稳定地引导第1被卡扣部163及第2被卡扣部171。旋转体141，因为由作为施力机构的盘簧145对旋转轴1411的前端部1411a朝向前端部轴承部143施加规定的弹性力而使之靠向一方，所以可以保证作为驱动对象的第1透镜移动框体16及第2透镜移动框体17的较高的位置精度，实现精度高的透镜驱动。

这样，根据本实施方式，能够提供一种在可实现小型化的基础上，不容易产生偏心误差及倾斜误差，可顺畅地移动透镜，能够实现稳定的位置调整的可变焦距透镜单元。

Claims (13)

1.一种可变焦距透镜单元，在光轴上依次配置第1透镜组、第2透镜组、及第3透镜组，并且，上述第1透镜组固定、上述第2透镜组及上述第3透镜组可在光轴上移动，其特征在于：

具有至少1个的引导轴、第1被卡扣部、第2被卡扣部、凸轮装置、第1被引导部以及第2被引导部，

上述引导轴，在上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域，在与上述光轴大致平行的方向上引导上述第2透镜组及上述第3透镜组，

上述第1被卡扣部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，

上述第2被卡扣部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，

上述凸轮装置，相对于上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域并排配置；

上述第1被引导部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述引导轴所引导，

上述第2被引导部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述引导轴所引导，

上述凸轮装置包括：旋转体、第1凸轮部以及第2凸轮部，

上述旋转体能够以与上述引导轴大致平行的轴为中心旋转，

上述第1凸轮部，沿上述旋转体的外侧面根据该旋转体的旋转而旋转地形成，与上述第1被卡扣部相卡扣，对应旋转来引导该第1被卡扣部，

上述第2凸轮部，沿上述旋转体的外侧面根据该旋转体的旋转而旋转地形成，与上述第2被卡扣部相卡扣，对应旋转来引导该第2被卡扣部，

上述第1被引导部及上述第2被引导部分别具有插入上述引导轴的多个轴承部，被同一被引导部所包含的2个轴承部形成有供上述引导轴滑动接触的锥状的2个滑动接触部，上述2个轴承部被形成为上述滑动接触部夹隔该引导轴位于相反侧的形状。

2.根据权利要求1所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：上述第1凸轮部及上述第2凸轮部以含在带状体中的方式形成，且该带状体具有在上述光轴方向上相互对向的第1面及第2面，上述第1面具有作为上述第1凸轮部的功能，上述第2面具有作为上述第2凸轮部的功能。

3.根据权利要求2所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：在上述第2透镜组与第3透镜组之间架设弹性体，以使上述第2透镜组与上述第3透镜组靠向一方，而将上述第1被卡扣部抵接在上述第1面上、上述第2被卡扣部抵接在上述第2面上。

4.根据权利要求1所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：包括第1引导轴及第2引导轴、第1被引导部、第2被引导部、第3被引导部以及第4被引导部，

上述第1引导轴及第2引导轴，以规定的间隔配置在上述第2透镜组及第3透镜组的移动区域，

上述第1被引导部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第1引导轴所引导，

上述第2被引导部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第1引导轴所引导，

上述第3被引导部，相对于上述第2透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第2引导轴所引导，

上述第4被引导部，相对于上述第3透镜组，在与上述光轴大致垂直的方向上延伸地进行连结，被上述第2引导轴所引导；

上述第1、第2、第3及第4被引导部中，至少上述第1被引导部及第2被引导部分别具有插入上述第1引导轴的多个的轴承部。

5.根据权利要求1所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：上述第2透镜组具有作为可变焦距透镜的功能，上述第3透镜组具有作为聚焦透镜的功能。

6.一种可变焦距透镜单元，在光轴上依次配置第1透镜组、第2透镜组、及第3透镜组，并且，上述第1透镜组固定、上述第2透镜组及上述第3透镜组可在在光轴上移动，其特征在于：

具有至少1个的引导轴、第1透镜移动框体、第2透镜移动框体、凸轮装置、以及弹性体，

上述引导轴，在上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域，在与上述光轴大致平行的方向上引导上述第2透镜组及上述第3透镜组，

上述第1透镜移动框体，收容上述第2透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸的第1被卡扣部和被上述引导轴所引导的第1被引导部，

上述第2透镜移动框体，收容上述第3透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸的第2被卡扣部和被上述引导轴所引导的第2被引导部，

上述凸轮装置，相对于上述第2透镜组及上述第3透镜组的移动区域并排配置；

上述弹性体，架设在上述第1透镜移动框体与上述第2透镜移动框体之间，以使该第1透镜移动框体与上述第2透镜移动框体靠向一方

并且，上述凸轮装置，与上述第1被卡扣部及上述第2被卡扣部相卡扣，对应驱动状态来沿上述引导轴使上述第2透镜组及上述第3透镜组分别移动，

上述第1被引导部及上述第2被引导部分别具有插入上述引导轴的多个轴承部，被同一被引导部所包含的2个轴承部形成有供上述引导轴滑动接触的锥状的2个滑动接触部，上述2个轴承部被形成为上述滑动接触部夹隔该引导轴位于相反侧的形状。

7.根据权利要求6所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：上述第1被引导部的轴承部与上述第2被引导部的轴承部，相对于要插入的引导轴，分别间隔开规定间隔且交替地插入。

8.根据权利要求6所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：上述第1被引导部具有第1轴承部及第2轴承部，

上述第2被引导部具有第3轴承部及第4轴承部，

上述第1、第2、第3及第4轴承部，相对于引导轴，分别间隔开规定间隔以第1轴承部、第3轴承部、第2轴承部及第4轴承部的顺序插入。

9.根据权利要求6所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：含在同一被引导部上的多个轴承部具有不同的形状。

10.一种可变焦距透镜单元，在光轴上依次配置有固定的第1透镜组、在光轴上移动的至少第2透镜组，其特征在于：

具有至少1个的引导轴、透镜移动框体以及凸轮装置，

上述引导轴，在上述第2透镜组的移动区域，在与上述光轴大致平行的方向上引导上述第2透镜组，

上述透镜移动框体，收容上述第2透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸的被卡扣部和被上述引导轴所引导的被引导部，

上述凸轮装置，相对于上述第2透镜组的移动区域并排配置，与上述透镜移动框体的被卡扣部相卡扣，对应能够以与上述引导轴大致平行的轴为中心旋转的旋转体的旋转来沿上述引导轴使上述透镜移动框体移动，

并且，对于上述凸轮装置，上述旋转体的旋转轴的前端部及后端部分别由前端部轴承部及后端部轴承部所轴支承，通过施力机构对上述前端部朝向前端部轴承部施加规定的施加力而使之靠向一方，

在上述旋转轴的中心部，作为上述施力机构的靠向一方用的盘簧的一端部抵接在上述旋转轴的前端部一侧的内壁上，并在上述盘簧与上述后端部轴承部之间配置有与该后端部轴承部大致点接触的中间体，

上述后端部轴承部的与上述中间体接触的部分具有大致球面形状。

11.根据权利要求10所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：上述旋转轴的前端部及后端部中至少前端部相对于上述前端部轴承部大致点接触地形成。

12.根据权利要求10所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：上述中间体呈球体。

13.根据权利要求10所述的可变焦距透镜单元，其特征在于：包括第3透镜组、第2透镜移动框体以及弹性体，

上述第2透镜移动框体，收容上述第3透镜组，形成有在与上述光轴大致垂直方向上延伸并与上述凸轮装置卡扣的第2被卡扣部、和被上述引导轴所引导的第2被引导部，

弹性体，架设在该第1透镜移动框体与上述第2透镜移动框体之间，以使上述第2透镜组的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体靠向一方。

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