CN1841110A - 光学组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有可动透镜和光量控制装置、且小巧轻薄的光学组件。光学组件(1)用于将被摄体的影像投影到摄像元件(18)上，包括：具有用于安装摄像元件(18)的安装面(31)的框体(2)、可移动的光学系统(3)、使光学系统(3)移动的光学系统驱动装置(5)、对入射到摄像元件(18)上的光量进行控制的光量控制部件(16)、以及驱动光量控制部件(16)的光量控制驱动装置(6)，光学系统驱动装置(5)和光量控制驱动装置(6)在与光学系统(3)的光轴(X)正交的方向上重叠、且设置在安装面(31)的同一边的外侧。

Description

光学组件
(1)技术领域
本发明涉及一种用于将被摄体的影像投影到摄像元件上的光学组件。
(2)背景技术
一般地，对于用于将被摄体的影像投影到摄像元件上的光学组件，会在具有矩形摄像面的摄像元件的前面(被摄体侧)配置可动的光学系统(例如透镜组)，并在可动光学系统的前面或其中设置快门或是光圈之类的光量控制部件。
驱动快门或光圈的电机等光量控制驱动装置和使可动透镜沿光轴方向移动的光学系统驱动装置，为了不互相产生干涉，而以光轴为中心相隔较大角度地进行配置(例如，US2005/0146637)。
但是，光量控制驱动装置和光学系统驱动装置成了进一步减小光学组件在光轴方向上的投影面积的阻碍因素。如果将光量控制驱动装置和光学系统驱动装置排列在光轴方向上的话，光轴方向上的投影面积是会减小，但是光学组件在光轴方向上变长，从而无法满足薄型化要求。
(3)发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有可动光学系统和光量控制部件的小巧轻薄的摄像装置及其光学组件。
为了解决上述问题，本发明提供的光学组件，用于将被摄体的影像投影到摄像元件上，包括：具有用于安装所述摄像元件的安装面的框体；可移动的光学系统；使所述光学系统移动的光学系统驱动装置；对入射到所述摄像元件上的光量进行控制的光量控制部件；以及驱动所述光量控制部件的光量控制驱动装置，所述光学系统驱动装置和所述光量控制驱动装置在与所述光学系统的光轴正交的方向上重叠、且设置在所述安装面的同一边的外侧。
以这种构成方式，光学系统驱动装置和光量控制驱动装置在光轴方向上不并列，故光学组件在光轴方向上的厚度较小。此外，由于光学系统驱动装置和光量控制驱动装置配置在摄像面的同一边的外侧，故收纳两者的框体的空间利用率高，光学组件在光轴方向上的投影面积小。
此外，对于本发明中的光学组件，最好是所述光学系统驱动装置和所述光量控制驱动装置相邻设置。
以这种构成方式，光学系统驱动装置和光量控制驱动装置相邻设置，故框体的空间利用率进一步提高。
此外，对于本发明的光学组件，最好是所述光学系统驱动装置设置成比所述安装面更向被摄体的相反方向突出。
以这种构成方式，由于光学系统驱动装置和摄像元件在光轴方向上不并列，故光学组件在光轴方向上的厚度变得更小。
此外，对于本发明中的光学组件，最好是所述光学系统驱动装置包括：施加电压后进行伸缩的电气机械转换元件；以及移动部件支撑部件，对保持所述光学系统的移动部件可滑动地予以保持，且与所述电气机械转换元件结合后与所述电气机械转换元件一起位移，而且，最好是所述移动部件包括：移动部件本体；用于在与所述移动部件本体之间夹入所述移动部件支撑部件的限制部件；以及对所述限制部件向所述移动部件支撑部件方向施力的施力部件。
以这种构成方式，通过使用小型的摩擦驱动装置，可使光学组件小型化。
此外，对于本发明中的光学组件，最好是所述光量控制部件和所述光量控制驱动装置保持在所述移动部件上，所述光学系统驱动装置安装在所述框体上。
以这种构成方式，由光学系统驱动装置驱动而相对框体移动的构成元件的重心靠近移动部件支撑部件，移动部件的扭转变小，光学系统驱动装置的驱动变得平滑。
此外，对于本发明中的光学组件，最好是所述光量控制部件包含快门叶片，所述光量控制驱动装置包含螺线管。
如上所述，对于本发明中的光学元件，由于光学系统驱动装置和光量控制驱动装置从与光轴相垂直的方向上看去成重叠设置，故光轴方向上的厚度小。此外，从安装摄像元件的安装面看时光学系统驱动装置和光量控制驱动装置一起位于同一侧，故能以较高的空间利用率收容两者，使得光轴方向上的投影面积小。因此，本发明中的光学组件既小又薄。
(4)附图说明
图1是本发明实施形态的摄像装置的主视图。
图2是图1的摄像装置的侧视图。
(符号说明)
1光学组件
2框体
3透镜组(光学系统)
4滚珠框
5光学系统驱动装置
6快门驱动装置(光量控制驱动装置)
9压电装置(电气机械转换元件)
10驱动部件(移动部件支撑部件)
11移动部件
12压缩弹簧(施力部件)
13限制部件
16快门叶片(光量控制部件)
18摄像元件标准件(摄像元件)
21传感器部
22摄像面
31安装面
X光轴
(5)具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的实施形态加以说明。
图1表示从被摄体方向(正面)看到的本发明第1实施形态中的摄像装置的情况，图2表示从侧面方向看到的情况。摄像装置包括摄像元件标准件(摄像元件)18以及用于将被摄体的影像投影到该摄像元件18上的光学组件1。在光学组件1中，框体2中用于保持透镜组(光学系统)3的滚珠框(日文：玉枠)4由光学系统驱动装置5来支撑。在滚珠框4上固定有快门组件7和快门驱动装置6。光学系统驱动装置5和快门驱动装置6从与摄像装置的光轴X相垂直的方向看去成重叠地相邻配置。
光学系统驱动装置5具有：一端通过固定部件8固定在框体2上的压电元件(电气机械转换元件)9、以及安装在压电元件9的另一端上的圆柱形驱动轴(移动部件支撑部件)10。驱动轴10被夹在突设在滚珠框4上的移动部件11和由压缩弹簧(施力部件)12施力的限制部件13之间。对压电元件9施加电压后，压电元件9产生伸缩，通过这种伸缩，驱动轴10将在光轴X方向振动，从而在驱动轴10和移动部件11之间产生滑动，移动部件11在驱动轴10上朝某一方向滑移。此外，滚珠框4在移动部件11的相反侧也可滑动地与设置在框体2上的吊轴14卡合。滚珠框4在光轴X方向上的位置由设置在框体2内的位置传感器15进行检测。
快门组件7具有能绕轴30自由转动的快门叶片(光量控制部件)16，快门驱动装置6具有螺线管17，该螺线管17使快门叶片16以轴30为中心、在与摄像装置的光轴X正交的平面内转动。螺线管17关断时，快门叶片16将移动到图1中实线表示的位置，遮断射向摄像元件标准件18的光线。螺线管17导通时，快门叶片16将退到图1中虚线所示的位置，从而来自被摄体的光线将透过透镜组3入射到摄像元件标准件18上。摄像元件标准件18安装在框体2的安装面31上，基板19固定在摄像元件标准件18的与安装在框体2上的面相反侧的面上。来自被摄体的光线透过玻璃罩20射入后在作为功能部分的传感器部21的摄像面22上成像，并转变为电信号。
摄像元件标准件18和光学系统驱动装置5的固定部件8在与光轴X垂直的方向上成重叠配置。换句话说，光学系统驱动装置5的固定部件8比安装面31更向与被摄体相反的方向突出地进行安装。此外，光学系统驱动装置5和快门驱动装置6并排配置在长方形的摄像元件标准件18的摄像面22和安装面31的长边的外侧。
接着说明由以上结构构成的摄像装置的作用。
由于摄像装置将光学系统驱动装置5和快门驱动装置6都配置在摄像面22的同一长边的外侧，从而摄像装置的高度(摄像面的短边方向的尺寸)以及宽度(摄像面的长边方向的尺寸)的增加被控制在最小限度内。此外，由于光学系统驱动装置5和快门驱动装置6相邻，从而收容两者的框体2中没有浪费的空间，空间利用率高，故从光轴X方向看去，摄像装置整体的投影面积小。
此外，摄像装置1将光学系统驱动装置5和快门驱动装置6、以及光学系统驱动装置5和摄像元件标准件18在与光轴X垂直的方向上重叠配置，从而摄像装置1在光轴X方向上的厚度只取决于在光轴X方向上最长的光学系统驱动装置5的尺寸。因此，摄像装置1在光轴X方向上的厚度只比光学系统驱动装置5的长度稍大，为薄型结构。
另外，由于摄像装置1与光学系统驱动装置5相邻地设置快门驱动装置6，故由光学系统驱动装置5驱动而移动的部件的重心、即滚珠框4、快门组件7及快门驱动装置6的总的重心，位于比透镜组3的中心(光轴X)更靠近光学系统驱动装置5的位置。因此，作为驱动轴10的振动的反向运动而在移动部件11上产生的扭转变小，移动部件11可以沿着驱动轴10和吊轴14在光轴X方向上平滑地移动。

Claims (9)

1、一种光学组件，用于将被摄体的影像投影到摄像元件上，其特征在于，包括：
具有用于安装所述摄像元件的安装面的框体；
可移动的光学系统；
使所述光学系统移动的光学系统驱动装置；
对入射到所述摄像元件上的光量进行控制的光量控制部件；以及
驱动所述光量控制部件的光量控制驱动装置，
所述光学系统驱动装置和所述光量控制驱动装置在与所述光学系统的光轴正交的方向上重叠、且设置在所述安装面的同一边的外侧。
2、如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学系统驱动装置和所述光量控制驱动装置相邻设置。
3、如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学系统驱动装置设置成比所述安装面更向被摄体的相反方向突出。
4、如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学系统驱动装置包括：施加电压后进行伸缩的电气机械转换元件；以及移动部件支撑部件，对保持所述光学系统的移动部件可滑动地予以保持，且与所述电气机械转换元件结合后与所述电气机械转换元件一起位移。
5、如权利要求4所述的光学组件，其特征在于，所述移动部件包括：移动部件本体；用于在与所述移动部件本体之间夹入所述移动部件支撑部件的限制部件；以及对所述限制部件向所述移动部件支撑部件方向施力的施力部件。
6、如权利要求4所述的光学组件，其特征在于，所述光量控制部件和所述光量控制驱动装置保持在所述移动部件上。
7、如权利要求4所述的光学组件，其特征在于，所述光学系统驱动装置安装在所述框体上。
8、如权利要求4所述的光学组件，其特征在于，所述光量控制部件包含快门叶片。
9、如权利要求4所述的光学组件，其特征在于，所述光量控制驱动装置包含螺线管。
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