CN1851517A - 光学设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种光学设备，其中用于使得振动器和接触部件彼此按压接触的按压接触力在它们之间产生，并且由此按压接触力的反作用力难于向外传送。该光学设备包括保持透镜的透镜保持部件，和在光轴方向上驱动透镜保持部件的振动型线性致动器。该振动型线性致动器包括通过电机械能量转换作用在其上产生振动的振动器和与振动器按压接触的接触部件。该振动器和接触部件通过作用在它们之间的磁力彼此进行按压接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有驱动源的光学设备，该驱动源用于在光轴方向上驱动透镜，并且尤其涉及一种包括用作驱动源的振动型线性致动器的光学设备。
背景技术
一些光学设备包括用作驱动透镜的驱动源的振动型线性致动器(例如，参见日本专利公开No.10(1998)-90584)。
在具有振动型线性致动器的日本专利公开No.10(1998)-90584中提出的光学设备中，该振动型线性致动器由通过电机械能量转换作用产生振动的振动器和与该振动器按压接触的接触部件形成。振动器固定到透镜保持部件上，接触部件固定到透镜镜筒的固定部件上，并且使得振动器产生驱动振动，由此使透镜保持部件与振动器一起移动，或者接触部件固定在透镜保持部件上，振动器固定在透镜镜筒的固定部件上，并且使得振动器产生驱动振动，由此使透镜保持部件与接触部件一起移动。
使用图17和18对在日本专利公开No.10(1998)-90584中提出的透镜镜筒进行描述。
在图17A到17D中，附图标记901表示透镜保持框架，902表示在光轴方向上对透镜保持框架901导向的导向杆。附图标记904表示振动器，905表示支撑振动器904的支撑部分，906表示与致动器904按压接触的接触部件，以及907表示产生作用在振动器904和接触部件906之间的按压接触力的偏压部件。
在图18中，附图标记911表示透镜保持框架，并且913表示连接到透镜保持框架911上并且在光轴方向上在可移动条件下与导向杆930相接合的导向套筒。附图标记920表示在导向套筒913上设置的振动器保持框架，并且925a和925b表示支撑振动器923的支撑部分。附图标记922表示固定到透镜镜筒主体上的接触部件，并且926表示产生作用在振动器923和接触部件922之间的按压接触力的弹簧。
在如图17A到17D和18所示，在通过偏压部件907和926提供在振动器904、923和接触部件906、922之间的按压接触力的情况下，按压接触力的反作用力作用在透镜保持部件901、911和导向杆902、930的接合部分上，并且根据按压接触力的侧向压力作用在这些接合部分上。在振动型线性致动器中的按压接触力极大，使得这种侧向压力增加在接合部分中的摩擦，由此增加驱动载荷。这引起如下问题：需要振动型线性致动器的输出功率的增加，接合部分磨损，以及变得难于执行良好和精确的透镜驱动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学设备，其中用于使得振动器和接触部件彼此按压接触的按压接触力在它们之间产生，以便使得按压接触力的反作用力难于传送到振动器和接触部件的外部。
根据一方面，本发明提供一种光学设备，其包括保持透镜的透镜保持部件，和在光轴方向上驱动透镜保持部件的振动型线性致动器。该振动型线性致动器包括通过电机械能量转换作用在其上产生振动的振动器和与振动器按压接触的接触部件。该振动器和接触部件通过作用在它们之间的磁力彼此进行按压接触。
参照附图从下面对优选实施例的描述中本发明的其它目的和特征将变得很容易明白。
附图说明
图1A到1D示出当从四个方向看时本发明实施例1的图像摄取装置的透镜镜筒的结构。
图2是示出沿与光轴平行的平面截取的实施例1中透镜镜筒的截面图。
图3是实施例1中透镜镜筒的分解透视图。
图4A是示出在实施例1中透镜镜筒中第二透镜保持部件的透视图。
图4B是示出在实施例1中透镜镜筒中的第一振动型线性致动器的透视图。
图5A是示出在实施例1中透镜镜筒中第四透镜保持部件的透视图。
图5B是示出在实施例1中透镜镜筒中的第二振动型线性致动器的透视图。
图5C示意性示出在实施例1中透镜镜筒中光量调节单元的结构。
图6是示出实施例1的图像摄取设备的电结构的框图。
图7是示出沿与光轴平行的平面截取的本发明实施例2中透镜镜筒的截面图。
图8是示出沿垂直于光轴的平面截取的实施例2中透镜镜筒的截面图。
图9是示出沿垂直于光轴的平面截取的实施例2中透镜镜筒的截面图。
图10是示出实施例2中的透镜镜筒的分解透视图。
图11A到11D示出当从四个方向看时本发明实施例3的图像摄取设备的透镜镜筒的结构。
图12是示出沿与光轴平行的平面截取的实施例3中透镜镜筒的截面图。
图13是示出沿垂直于光轴的平面截取的实施例3中透镜镜筒的截面图。
图14是示出沿垂直于光轴的平面截取的实施例3中透镜镜筒的截面图。
图15是示出实施例3中的透镜镜筒的分解透视图。
图16是示出实施例3的图像摄取设备的电结构的框图。
图17A到17D示出使用传统振动型线性致动器的光学设备。
图18示出使用传统振动型线性致动器的光学设备。
具体实施方式
此后将参照附图描述本发明的优选实施例。
(实施例1)
图1A到1D示出当分别从四个方向前、右、后和左看时作为本发明实施例1的图像摄取设备(光学设备)中的透镜镜筒，同时去除其外部。图2是沿包括透镜镜筒光轴的平面截取的透镜镜筒的截面图。图3是透镜镜筒的分解透视图。图4A和4B是示出用于驱动形成透镜镜筒一部分的第二透镜单元的振动型线性致动器的局部放大视图。图5A和5B是示出用于驱动形成透镜镜筒一部分的第四透镜单元的振动型线性致动器的局部放大视图。图5C示意性示出形成透镜镜筒一部分的光量调节单元的结构。图6示出实施例1中图像摄取设备的电结构。
在图1A到6中，按照从物侧起的顺序，附图标记1示出固定的第一透镜单元，2示出在光轴方向上可移动的用于改变放大率的第二透镜单元，15为光量调节单元，3为固定的第三透镜单元，以及4为在光轴方向上可移动的第四透镜单元，其用于修正与改变的放大率相关联的图像平面变化并且用于焦点的调节。
附图标记5示出保持图像拾取装置(后面描述)和低通滤光器(LPF)并且固定在照相机主体(未示出)上的后镜筒。附图标记6示出保持第一透镜单元1并且通过螺钉7、8和9固定到后镜筒5上的第一透镜保持部件。
附图标记10和11示出通过后镜筒5和第一透镜保持部件6基本上保持与光轴方向平行的导向杆(导向部件)。
附图标记12示出保持第二透镜单元2并且用于阻断不必要光的遮光片32固定在其上的第二透镜保持部件。该第二透镜保持部件12在接合部分12a处与导向杆10相接合以便在光轴方向上被导向，并且在接合部分12b处与导向杆11相接合以便防止围绕导向杆10旋转。附图标记13示出保持第三透镜单元3并且通过螺钉16固定到后镜筒5上的第三透镜保持部件。附图标记14示出保持第四透镜单元4的第四透镜保持部件，并且该第四透镜保持部件在接合部分14a处与导向杆11相接合以便在光轴方向上被导向，并且在接合部分14b处与导向杆10相接舍以便防止围绕导向杆11旋转。
当从光轴方向看时，光量调节单元15具有在垂直方向(第一方向)上比水平方向(第二方向)上更长的外形。该光量调节单元15通过螺钉17固定到后镜筒5上。如图5C所示，光量调节单元15是所谓的铡刀型光阑，其中通过由马达15d旋转的杠杆15c基本垂直地平移一对光圈叶片(blade)15a和15b，以便增加或减小光圈的直径。附图标记15f示出由光量调节单元15的板形成的开口。光圈叶片15a和15b通过在左部和右部上设置的导向销15e被垂直地导向。不像所谓的虹膜型或剪刀型，由于光圈叶片15a和15b基本上垂直地平移，铡刀型光阑具有比垂直尺寸基本上更小的水平尺寸。
附图标记18示出由彼此结合的磁铁和摩擦材料形成的滑块(接触部件)，并且该滑块通过粘结等方式固定在第二透镜保持部件12中形成的沟槽12c内。附图标记19示出由电机械能量转换元件和板形弹性部件形成的振动器，在上述板形弹性部件上由电机械能量转换元件产生振动。振动器19的弹性部件由铁磁体制成，该铁磁体由滑块18的磁铁吸引，以便使得滑块18的摩擦材料的按压接触表面18a与振动器19的弹性部件中在光轴方向上两个位置处形成的按压接触表面19a和19b按压接触。
在由滑块18和振动器19形成的第一振动型线性致动器中，处于不同相位的两个频率信号(脉冲信号或交变信号)通过挠性接线板20输入到电机械能量转换元件，以便在振动器19的按压接触表面19a和19b中产生基本椭圆形的运动，以便在滑块18的按压接触表面18a中在光轴方向上生成驱动力。
附图标记21示出隔板，振动器19固定到该隔板上，22示出板簧，隔板21固定到该板簧上。板簧22具有如下的形状：在板的平面内方向上不容易变形，在垂直于板平面的方向上容易变形。该板簧22在围绕包括在平面内的任意轴的旋转方向上容易变形，并且当变形时，其保持振动器19的按压接触表面19a和19b平行于滑块18的按压接触表面18a。在平面内方向上不容易变形的板簧22限制在光轴方向(也即驱动方向)上振动器19的位移。
附图标记23示出通过螺钉26和27固定到第一透镜保持部件6上的振动器保持部件，并且板簧22通过螺钉24和25固定到振动器保持部件23上。附图标记28示出检测第二透镜保持部件12的移动量(位置)并且通过粘结等方式固定在形成于第二透镜保持部件12内的沟槽12d中的标尺。附图标记29示出光传送/接收元件，其将光施加到标尺28上并且接收由标尺28反射的光，以便检测第二透镜保持部件12的移动量。光传送/接收元件29和标尺28构成用作检测器的第一线性编码器。附图标记30示出挠性接线板，其发送信号到光传送/接收元件29以及从光传送/接收元件29接收信号，并且其通过螺钉31固定到第一透镜保持部件6上。
如图1A所示，导向杆10、由振动器19和滑块18形成的第一振动型线性致动器以及由光传送/接收元件29和标尺28形成的第一线性编码器沿着或靠近光量调节单元15的平面右侧(当从光轴方向看时位于右部的线性长侧)布置，上述平面右侧是当从光轴方向的前部看时光量调节单元15所有外表面中最靠近光量调节单元15的光轴位置的外表面中之一。第一振动型线性致动器和第一线性编码器相邻导向杆10垂直放置，以便使导向杆10位于其间。
附图标记33示出固定到第四透镜保持部件14上的板簧。附图标记34示出由彼此结合的磁铁和摩擦材料形成的滑块(接触部件)，并且该滑块通过粘结等方式固定到板簧33上。板簧33具有如下的形状：在板的平面内方向上不容易变形，并且在垂直于板平面的方向上容易变形。该板簧33在围绕包括在平面内的任意轴的旋转方向上容易变形，并且其保持滑块34的按压接触表面34a平行于振动器35的按压接触表面35a和35b。在平面内方向上不容易变形的板簧33限制在光轴方向(也即驱动方向)上滑块34的位移。
振动器35由电机械能量转换元件和板形弹性部件形成，通过电机械能量转换元件在上述板形弹性部件上产生振动。振动器35的弹性部件由铁磁体制成，该铁磁体由滑块34的磁铁吸引，以便使得滑块34的摩擦材料的按压接触表面34a与振动器35的弹性部件中在光轴方向上两个位置处形成的按压接触表面35a和35b按压接触。
在由滑块34和振动器35形成的第二振动型线性致动器中，处于不同相位的两个频率信号(脉冲信号或交变信号)通过挠性接线板36输入到电机械能量转换元件，以便生成在振动器35的按压接触表面35a和35b中的基本椭圆形运动，以便产生在滑块34的按压接触表面34a中在光轴方向上的驱动力。
如图2所示，第二透镜保持部件12(与导向杆10接合的接合部分12a)具有在光轴方向上的可移动范围L2，当从垂直于光轴方向的方向看时，该可移动范围L2从光量调节单元15的物侧(在图2中的左部)朝向图像平面侧延伸。第四透镜保持部件14(与导向杆11接合的接合部分14a)具有在光轴方向上的可移动范围L4，该可移动范围L4从光量调节单元15的图像平面侧延伸进入光量调节单元15。换句话说，第二透镜保持单元12和第四透镜保持部件14的可移动范围在光轴方向上彼此重叠。因此，放置第一振动型线性致动器的范围(设置滑块18的范围)和放置第二振动型线性致动器的范围(设置滑块34的范围)在光轴方向上彼此重叠。
附图标记37示出隔板，振动器35固定到该隔板上，38示出板簧，隔板37固定到该板簧上。板簧38具有如下的形状：在板的平面内方向上不容易变形，并且在垂直于板平面的方向上容易变形。板簧38在围绕包括在平面内的任意轴的旋转方向上容易变形，并且其保持振动器35的按压接触表面35a和35b平行于滑块34的按压接触表面34a。在平面内方向上不容易变形的板簧38限制在光轴方向(也即驱动方向)上振动器35的位移。
附图标记39示出通过螺钉42和43固定到后镜筒5上的振动器保持部件，并且板簧38通过螺钉46和47固定到该振动器保持部件39上。
附图标记48示出检测第四透镜保持部件14的移动量(位置)并且通过粘结等方式固定在第四透镜保持部件14的沟槽14d内的标尺。附图标记49示出光传送/接收元件，其将光施加到标尺48上并且接收由标尺48反射的光，以便检测第四透镜保持部件14的移动量。光传送/接收元件49和标尺48构成用作检测器的第二线性编码器。附图标记50示出挠性接线板，其发送信号到光传送/接收元件49以及从光传送/接收元件49接收信号，并且其通过螺钉51固定到后镜筒5上。
如图1A所示，导向杆11、由振动器35和滑块34形成的第二振动型线性致动器以及由光传送/接收元件49和标尺48形成的第二线性编码器沿着或靠近光量调节单元15的平面左侧(当从光轴方向看时位于左部的线性长侧)布置，上述平面左侧是当从光轴方向的前部看时光量调节单元15所有外表面中最靠近光量调节单元15的光轴位置的另一外表面。第二振动型线性致动器和第二线性编码器相邻导向杆11垂直放置，以便使导向杆11位于其间。
第一振动型线性致动器、导向杆10和第一线性编码器的组以及第二振动型线性致动器、导向杆11和第二线性编码器的组相对于通过光轴的中心垂直延伸的轴基本对称地布置。
在图6中，附图标记101示出由CCD传感器、CMOS传感器等形成的图像拾取装置。附图标记102示出包括滑块18和振动器19并用作第二透镜单元2(第二透镜保持部件12)的驱动源的第一振动型线性致动器。附图标记103示出包括滑块34和振动器35并用作第四透镜单元4(笫四透镜保持部件14)的驱动源的第二振动型线性致动器。
附图标记104示出用作光量调节单元15的驱动源的马达。附图标记105示出由第一线性编码器实现的第二透镜编码器，该第一线性编码器包括标尺28和光传送/接收元件29，106示出由第二线性编码器实现的第四透镜编码器，该第二线性编码器包括标尺48和光传送/接收元件49。这些编码器分别检测在光轴方向上第二透镜单元2和第四透镜单元4的相对位置(从参考位置的移动量)。虽然实施例1采用光学编码器作为编码器，但是能够使用磁性编码器或者通过使用电阻检测绝对位置的编码器。
附图标记107示出光圈编码器，其例如是如下类型：其中在马达104内设置霍尔元件作为光量调节单元15的驱动源，并且该霍尔元件用于检测在马达104的转子和定子之间的旋转位置关系。
附图标记117示出CPU，其用作负责控制图像摄取装置的操作的控制器。附图标记108示出照相机信号处理电路，其对来自图像拾取装置101的输出执行放大、伽马修正等等。在预定处理之后，视频信号的对比信号通过AE门109和AF门110被传送。门109和110在整个画面中设定最佳范围，用于提取用于曝光设定和聚焦的信号。这些门109和110可以具有可变尺寸，或者可以设置多个门109和110。
附图标记114示出用于自动对焦的AF(自动对焦)信号处理电路，其提取视频信号的高频分量以便产生AF评估值信号。附图标记115示出用于变焦操作的变焦开关。附图标记116示出存储关于目标位置信息的变焦跟踪存储器，根据照相机到拍摄物的距离和第二透镜单元2的位置来驱动第四透镜单元4到上述目标位置，以便在改变放大率的过程中保持焦点对准状态。在CPU117中的存储器可以用作变焦跟踪存储器。
在上述结构中，当用户操作变焦开关115时，CPU117控制用于驱动第二透镜单元2的第一振动型线性致动器102，并且基于在第一变焦跟踪存储器116中的信息以及通过第二透镜单元编码器105的检测结果所确定的第二透镜单元2的当前位置来计算第四透镜单元4的目标驱动位置，以便控制用于驱动第四透镜单元4到目标驱动位置的第二振动型线性致动器103。通过将由笫四透镜单元编码器106的检测结果所确定的第四透镜单元4的当前位置与目标驱动位置相比较来确定第四透镜单元4是否已经到达目标驱动位置。
在自动对焦中，CPU117控制第二振动型线性致动器103来驱动第四透镜单元4，以便寻找由AF信号处理电路114确定的AF评估值处于峰值的位置。
为了提供合适的曝光，CPU117控制光量调节单元15的马达104以便增加或减小光圈直径，以便使得通过AE门109的亮度信号的平均值等于预定数值，也即，使得从光圈编码器107的输出具有对应于预定数值的数值。
在上述结构中，通过使用磁铁形成滑块18，该磁铁吸引振动器19以便提供对于作为振动型线性致动器产生驱动力所必要的按压接触力。从而，按压接触力的任何反作用力不会作用在第二透镜保持部件12上。因此，在与导向杆10和11接合的第二透镜保持部件12的接合部分12a和12b处产生的摩擦力不增加，并且由于摩擦引起的驱动载荷不增加。另外，板簧22产生小的力，使得从板簧22作用在与导向杆10和11接合的接合部分12a和12b上的力较小，并且几乎不增加在接合部分12a和12b处产生的摩擦力。这使得能够使用低功率和小振动型线性致动器，导致透镜镜筒的尺寸减小。
由于大按压接触力不作用在第二透镜保持部件12上，在与导向杆10和11接合的第二透镜保持部件12的接合部分12a和12b处产生的摩擦力不增加。第一振动型线性致动器102的功率或尺寸不需要增加，并且由于在导向杆10、11和接合部分12a、12b之间的摩擦引起的磨损(磨蚀)能够减小。同时，能够精确地获得第二透镜保持部件12(第二透镜单元2)的精密驱动。
即使当制造误差等改变任一按压接触表面相对于与光轴平行的轴的位置或者改变围绕在光轴方向上的该轴的倾斜度时，板簧22变形以便改变振动器19的位置或倾斜度(取向)，以便维持两个按压接触表面彼此平行，由此保持在按压接触表面之间的合适接触状态。板簧22具有设定得使得其响应于比上述按压接触力更小的力而变形的弹簧常数。即使当任一按压接触表面的位置或倾斜度改变时，按压接触力也不极大改变。因此，能够稳定提供与在第一振动型线性致动器102中固有的性能相一致的输出。
另一方面，通过使用磁铁形成滑块34，该磁铁吸引振动器35以便提供对于作为振动型线性致动器产生驱动力所必要的按压接触力。从而，按压接触力的任何反作用力不会作用在第四透镜保持部件14上。因此，在与导向杆11和10接合的第四透镜保持部件14的接合部分14a和14b处产生的摩擦力不增加，并且由于摩擦引起的驱动载荷不增加。另外，板簧33和38产生小的力，使得从板簧33和38作用在与导向杆11和10接合的接合部分14a和14b上的力较小，并且几乎不增加在接合部分14a和14b处产生的摩擦力。这使得能够使用低功率和小振动型线性致动器，导致透镜镜筒的尺寸减小。
由于大按压接触力不作用在第四透镜保持部件14上，在与导向杆11和10接合的第四透镜保持部件14的接合部分14a和14b处产生的摩擦力不增加。第二振动型线性致动器103的功率或尺寸不需要增加，并且由于在导向杆10、11和接合部分14a、14b之间的摩擦引起的磨损能够减小。同时，能够精确地获得第四透镜保持部件14(第四透镜单元4)的精密驱动。
即使当制造误差等改变任一按压接触表面相对于与光轴平行的轴的位置或者改变围绕在光轴方向上的该轴的倾斜度时，板簧33和38变形以便改变振动器34的位置或倾斜度(取向)，以便维持两个按压接触表面彼此平行，由此保持在按压接触表面之间的合适接触状态。每个板簧33和38均具有设定得使得其响应于比上述按压接触力更小的力变形的弹簧常数。即使当任一按压接触表面的位置或倾斜度改变时，按压接触力也不极大改变。因此，能够稳定提供与在第二振动型线性致动器103中固有的性能相一致的输出。
如上所述，在实施例1中，导向杆10、第一振动型线性致动器和第一线性编码器沿着(靠近)右侧布置，该右侧是当从光轴方向看时最靠近光轴的光量调节单元15的平表面中之一。第一振动型线性致动器和第一线性编码器分别相邻导向杆10的下边和上边布置。另外，导向杆11、第二振动型线性致动器和第二线性编码器沿着(靠近)左侧布置，该左侧是当从光轴方向看时最靠近光轴的光量调节单元15的平表面中之一。第二振动型线性致动器和第二线性编码器分别相邻导向杆11的下边和上边布置。
从而，尽管该光学设备具有光量调节单元15、用于驱动布置在光量调节单元15的物侧和图像平面侧上的第二和第四透镜保持部件12和14(第二和第四透镜单元2和4)的两个振动型线性致动器、用于在光轴方向上对透镜保持部件12和14导向的两个导向杆10和11、以及用于检测透镜保持部件12和14的位置的两个线性编码器，但是其能够以紧凑尺寸形成。
由于滑块18和34分别相邻导向杆10和11布置，因此能够平滑地驱动第二和第四透镜保持部件12和14。另外，相邻导向杆10和11布置的标尺28和48减小由于与导向杆10和11接合的第二和第四透镜保持部件12和14的接合部分12a、12b以及14a、14b的游隙所导致的标尺28和48的位移，以便使得能够精确测量位置。
当线性致动器和线性编码器从导向杆横跨光轴布置时，上述导向杆用于为透镜保持部件导向，透镜保持部件被线性致动器和线性编码器驱动并且位置由线性致动器和线性编码器检测，线性编码器可以在与驱动方向相反的方向上移动，同时由于在与导向杆接合的透镜保持部件的接合部分处的游隙，在驱动开始时导向杆作为支撑点。这会减小位置检测的精确性。然而，在实施例1中线性致动器和线性编码器布置在与用于为透镜保持部件导向的导向杆的相同侧上，上述透镜保持部件被线性致动器和线性编码器驱动并且位置由线性致动器和线性编码器检测，使得这种问题不产生并且能够精确检测位置。
(实施例2)
图7到10示出本发明实施例2的图像摄取设备的透镜镜筒的结构。图7示出沿与光轴平行并且垂直于在振动型线性致动器的滑块和振动器之间的按压接触表面的平面截取的本发明实施例2中的透镜镜筒的截面图。图8示出当从物侧看时沿垂直于光轴并且垂直于用于驱动第二透镜单元的振动型线性致动器的按压接触表面的平面截取的实施例2中透镜镜筒的截面图。图9示出当从物侧看时沿垂直于光轴并且垂直于用于驱动第四透镜单元的振动型线性致动器的按压接触表面的平面截取的实施例2中透镜镜筒的截面图。图10是示出实施例2中透镜镜筒的分解图。实施例2的图像摄取设备具有与实施例1中相同的电结构。
在图7到10中，按照从物侧起的顺序，附图标记301示出固定的第一透镜单元，302示出在光轴方向上可移动的用于改变放大率的第二透镜单元，315示出光量调节单元，303示出固定的第三透镜单元，以及304示出在光轴方向上可移动的第四透镜单元，其用于修正与改变的放大率相关联的图像平面变化并且用于焦点调节。
附图标记305示出保持图像拾取装置(后面描述)和低通滤光器(LPF)并且固定在照相机主体(未示出)上的后镜筒。附图标记306示出保持第一透镜单元301并且通过螺钉307、308和309固定到后镜筒305上的第一透镜保持部件。
附图标记310和311示出通过后镜筒305和第一透镜保持部件306基本上保持与光轴方向平行的导向杆(导向部件)。
附图标记312示出保持第二透镜单元302并且用于阻断不必要光的遮光片332固定在其上的第二透镜保持部件。该第二透镜保持部件312在接合部分312a处与导向杆310相接合以便在光轴方向上被导向，并且在接合部分312b处与导向杆311相接合以便防止围绕导向杆310旋转。附图标记313示出保持第三透镜单元303并且通过螺钉316固定到后镜筒305上的第三透镜保持部件。附图标记314示出保持第四透镜单元304的第四透镜保持部件，并且该第四透镜保持部件在接合部分314a处与导向杆311相接合以便在光轴方向上被导向，并且在接合部分314b处与导向杆310相接合以便防止围绕导向杆311旋转。
当从光轴方向看时，光量调节单元315具有在垂直方向(第一方向)上比水平方向(第二方向)上更长的外形。该光量调节单元315通过螺钉317固定到后镜筒305上。该光量调节单元315具有与图5C所示实施例1中相同的结构。
附图标记318示出由彼此结合的磁铁和摩擦材料形成的滑块。附图标记319示出由电机械能量转换元件和板形弹性部件形成的振动器，在上述板形弹性部件上由电机械能量转换元件产生振动。振动器319的弹性部件由铁磁体制成，该铁磁体由滑块318的磁铁吸引，以便使得滑块318的摩擦材料的按压接触表面318a与振动器319的弹性部件的按压接触表面319a(与实施例1中一样在光轴方向上两个位置处形成)按压接触。
附图标记320示出挠性接线板，其连接到振动器319上并且将信号传送到电机械能量转换元件。挠性接线板320具有弯曲部分(变形部分)320a，当第二透镜保持部件312在光轴方向上移动时上述弯曲部分320a变形。
在由滑块318和振动器319形成的第一振动型线性致动器中，在滑块318与振动器319按压接触的同时，处于不同相位的两个频率信号(脉冲信号或交变信号)通过挠性接线板320输入到电机械能量转换元件，以便在振动器319的按压接触表面319a中产生基本椭圆形的运动，以便在滑块318的按压接触表面318a中在光轴方向上生成驱动力。
附图标记321示出固定振动器319的隔板，322示出固定隔板321的板簧。板簧322具有如下的形状：在平面内方向上不容易变形，在垂直于平面的方向上容易变形，并且在围绕包括在平面内的任意轴的旋转方向上容易变形。在平面内方向上不容易变形的板簧322限制在光轴方向(也即驱动方向)上振动器319的位移。
附图标记324和325示出将板簧322紧固到第二透镜保持部件312上的螺钉。附图标记323示出滑块318通过粘结等方式在其上固定的振动器框架。振动器框架323通过螺钉326和327固定到第一透镜保持部件306上。
附图标记328示出检测第二透镜保持部件312的位置并且通过粘结等方式固定在第二透镜保持部件312的正方形孔312d内的标尺。
附图标记329示出光传送/接收元件，其将光施加到标尺328上并且接收由标尺328反射的光，以便检测第二透镜保持部件312的移动量。标尺328和光传送/接收元件329构成用作检测器的第一线性编码器。
附图标记330示出挠性接线板，其发送信号到光传送/接收元件329以及从光传送/接收元件329接收信号，并且通过螺钉331固定到第一透镜保持部件306上。
如图8所示，导向杆310、由振动器319和滑块318形成的第一振动型线性致动器以及由光传送/接收元件329和标尺328形成的笫一线性编码器沿着或靠近光量调节单元315的平面左侧(当从光轴方向看时位于左部的线性长侧)布置，上述平面左侧是当从光轴方向的前部看时光量调节单元15所有外表面中最靠近光量调节单元315的光轴位置的外表面中之一。第一振动型线性致动器和第一线性编码器相邻导向杆310垂直放置，以便使导向杆310位于其间。
附图标记334示出由彼此结合的磁铁和摩擦材料形成的滑块，并且该滑块通过粘结等方式固定到第四透镜保持部件314的正方形框架314c上。附图标记335示出由电机械能量转换元件和板形弹性部件形成的振动器，通过电机械能量转换元件在上述板形弹性部件上产生振动。振动器335的弹性部件由铁磁体制成，该铁磁体由滑块334的磁铁吸引，以便使得滑块334的摩擦材料的按压接触表面334a与振动器335的弹性部件的按压接触表面335a(与实施例1中一样在光轴方向上两个位置处形成)按压接触。
附图标记336示出连接到振动器335的电机械转换元件上的挠性接线板。在由滑块334和振动器335形成的第二振动型线性致动器中，在滑块334与振动器335按压接触的同时，处于不同相位的两个频率信号(脉冲信号或交变信号)通过挠性接线板336输入到电机械能量转换元件，以便生成在振动器335的按压接触表面335a中的基本椭圆形运动，以便产生在滑块334的按压接触表面334a中在光轴方向上的驱动力。
如图7所示，当从垂直于光轴的方向上看时，在光轴方向上放置第一振动型线性致动器的范围(放置滑块318的范围)和第二透镜保持部件312在光轴方向上的可移动范围L2从光量调节单元315的物侧(在图7中的左部)朝向图像平面侧延伸。在光轴方向上放置第二振动型线性致动器的范围(放置滑块334的范围)和第四透镜保持部件314在光轴方向上的可移动范围L4从光量调节单元315的图像平面侧朝向物侧延伸。换句话说，放置第一和第二线性致动器的范围(第二和第四透镜保持部件312和314的可移动范围)在光轴方向上彼此重叠。
附图标记337示出用于保持振动器335的隔板，338示出用于保持隔板337的板簧。板簧338具有如下的形状：在平面内方向上不容易变形，在垂直于平面的方向上容易变形，并且在围绕包括在平面内的任意轴的旋转方向上容易变形。在平面内方向上不容易变形的板簧338限制在光轴方向(也即驱动方向)上振动器335的位移。
附图标记339示出保持板簧338并且板簧338通过螺钉346和347连接到其上的振动器保持部件。该振动器保持部件339通过螺钉342和343固定到后镜筒305上。
附图标记348示出检测第四透镜保持部件314的位置并且通过粘结等方式固定在第四透镜保持部件314的正方形孔314d内的标尺。附图标记349示出光传送/接收元件，其将光施加到标尺348上并且接收由标尺348反射的光，以便检测第四透镜保持部件314的移动量。附图标记350示出挠性接线板，其发送信号到光传送/接收元件349以及从光传送/接收元件349接收信号，并且通过螺钉351固定到后镜筒305上。
如图9所示，导向杆311、由振动器335和滑块334形成的第二振动型线性致动器以及由光传送/接收元件349和标尺348形成的第二线性编码器沿着或靠近光量调节单元315的平面右侧(当从光轴方向看时位于右部的线性长侧)布置，上述平面右侧是当从光轴方向的前部看时光量调节单元315所有外表面中最靠近光量调节单元315的光轴位置的外表面中之一。第二振动型线性致动器和第二线性编码器相邻导向杆311垂直放置，以便使导向杆311位于其间。
另外，第一振动型线性致动器、导向杆310和第一线性编码器的组以及第二振动型线性致动器、导向杆311和第二线性编码器的组相对于通过光轴的中心垂直延伸的轴基本对称地布置。
在上述结构中，滑块318通过使用磁铁形成，该磁铁吸引振动器319，以便提供对于作为振动型线性致动器产生驱动力来说必要的按压接触力。从而，按压接触力的任何反作用力不会作用在第二透镜保持部件312上。因此，在与导向杆310和311接合的第二透镜保持部件312的接合部分312a和312b处产生的摩擦力不增加，并且由于摩擦引起的驱动载荷不增加。另外，板簧322产生小的力，使得从板簧322作用在与导向杆310和311接合的接合部分312a和312b上的力较小，并且几乎不增加在接合部分312a和312b处产生的摩擦力。这使得能够使用低功率和小振动型线性致动器，导致透镜镜筒的尺寸减小。
由于大按压接触力不作用在第二透镜保持部件312上，在与导向杆310和311接合的第二透镜保持部件312的接合部分312a和312b处产生的摩擦力不增加。第一振动型线性致动器的功率或尺寸不需要增加，并且由于在导向杆310、311和接合部分312a、312b之间的摩擦引起的磨损能够减小。同时，能够精确地获得第二透镜保持部件312(第二透镜单元302)的精密驱动。
即使当制造误差等改变任一按压接触表面相对于与光轴平行的轴的位置或者改变围绕在光轴方向上的该轴的倾斜度时，板簧322变形以便改变振动器319的位置或倾斜度(取向)，以便维持两个按压接触表面彼此平行，由此保持在按压接触表面之间的合适接触状态。板簧322具有设定得使得其响应于比上述按压接触力更小的力变形的弹簧常数。即使当任一按压接触表面的位置或倾斜度改变时，按压接触力也不极大改变。因此，能够稳定提供与在第一振动型线性致动器中固有的性能相一致的输出。
另一方面，滑块334通过使用磁铁形成，该磁铁吸引振动器335，以便提供对于作为振动型线性致动器产生驱动力来说必要的按压接触力。从而，按压接触力的任何反作用力不会作用在第四透镜保持部件314上。因此，在与导向杆311和310接合的第四透镜保持部件314的接合部分314a和314b处产生的摩擦力不增加，并且由于摩擦引起的驱动载荷不增加。另外，板簧338产生小的力，使得从板簧338作用在与导向杆311和310接合的接合部分314a和314b上的力较小，并且几乎不增加在接合部分314a和314b处产生的摩擦力。这使得能够使用低功率和小振动型线性致动器，导致透镜镜筒的尺寸减小。
由于大按压接触力不作用在第四透镜保持部件314上，在与导向杆311和310接合的第四透镜保持部件314的接合部分314a和314b处产生的摩擦力不增加。第二振动型线性致动器的功率或尺寸不需要增加，并且由于在导向杆311、310和接合部分314a、314b之间的摩擦引起的磨损能够减小。同时，能够精确地获得第四透镜保持部件314(第四透镜单元304)的精密驱动。
即使当制造误差等改变任一按压接触表面相对于与光轴平行的轴的位置或者改变围绕在光轴方向上的该轴的倾斜度时，板簧338变形以便改变振动器335的位置或倾斜度(取向)，以便维持两个按压接触表面彼此平行，由此保持在按压接触表面之间的合适接触状态。板簧338具有设定得使得其响应于比上述按压接触力更小的力变形的弹簧常数。即使当任一按压接触表面的位置或倾斜度改变时，按压接触力也不极大改变。因此，能够稳定提供与在第二振动型线性致动器中固有的性能相一致的输出。
当透镜保持部件移动了大的量时，滑块需要具有大的长度。为了允许在光轴方向上该长滑块的移动，需要在光轴方向上确保用于滑块移动的长空间。然而，在实施例2中，在用于驱动第二透镜保持部件312的第一振动型线性致动器中，上述第二透镜保持部件312与第四透镜保持部件314相比移动了更大量，固定具有在光轴方向上比第二振动型线性致动器的滑块334的长度更大长度的滑块318，同时振动器319与第二透镜保持部件312一起在光轴方向上移动。由于长滑块318不以此方式在光轴方向上移动，仅仅可以需要短空间用于在光轴方向上放置第一振动型线性致动器，这使得能够减小透镜镜筒的尺寸。
在实施例2中，在用于驱动第四透镜保持部件314的第二振动型线性致动器中，上述第四透镜保持部件314与第二透镜保持部件312相比移动通过更小量，滑块334固定到第四透镜保持部件314上并且在光轴方向上移动，同时振动器335被固定并且不在光轴方向上移动。从而，挠性接线板350不需要具有任何变形部分，使得能够容易处理挠性接线板350以便提高在设计中的灵活性。这使得能够减小透镜镜筒的尺寸。
如上所述，在实施例2中，导向杆310、第一振动型线性致动器和第一线性编码器沿着(靠近)左侧布置，该左侧是当从光轴方向看时最靠近光轴的光量调节单元315的平表面中之一。第一振动型线性致动器和第一线性编码器分别上下相邻导向杆310布置。
另外，导向杆311、第二振动型线性致动器和第二线性编码器沿着(靠近)右侧布置，该右侧是当从光轴方向看时最靠近光轴的光量调节单元315的平表面中之一。第二振动型线性致动器和第二线性编码器分别上下相邻导向杆311布置。
从而，尽管该光学设备具有光量调节单元315、用于驱动布置在光量调节单元315的物侧和图像平面侧上的第二和第四透镜保持部件312和314(第二和第四透镜单元302和304)的两个振动型线性致动器、用于在光轴方向上导向透镜保持部件312和314的两个导向杆310和311、以及用于检测透镜保持部件312和314的位置的两个线性编码器，但是其能够以紧凑尺寸形成。
由于滑块318和334相邻导向杆310和311布置，因此能够平滑地驱动第二和第四透镜保持部件312和314。另外，相邻导向杆310和311布置的标尺328和348减小由于与导向杆310和311接合的第二和第四透镜保持部件312和314的接合部分312a、312b以及314a和314b的游隙而导致的标尺328和348的位移，以便使得能够精确测量位置。
当线性致动器和线性编码器从导向杆横跨光轴布置时，上述导向杆用于为透镜保持部件导向，透镜保持部件被线性致动器和线性编码器驱动并且其位置由线性致动器和线性编码器检测，线性编码器可以在相反于驱动方向的方向上移动，同时由于在与导向杆接合的透镜保持部件的接合部分处的游隙，在驱动开始时导向杆作为支撑点。这会减小位置检测的精确性。然而，在实施例2中，线性致动器和线性编码器布置在与用于为透镜保持部件导向的导向杆的相同侧上，上述透镜保持部件被线性致动器和线性编码器驱动并且其位置由线性致动器和线性编码器检测，使得这种问题不产生并且能够精确检测位置。
(实施例3)
图11A到15示出本发明实施例3的图像摄取设备的透镜镜筒的结构。图11A到11D示出当分别从右、后、左和前四个方向看时去除外部的实施例3中的透镜镜筒。图12示出沿与光轴平行并且垂直于在振动型线性致动器的滑块和振动器之间的按压接触表面的平面截取、实施例3中的透镜镜筒的截面图。图13示出当从物侧看时沿垂直于光轴并且垂直于用于驱动第二透镜单元的振动型线性致动器的按压接触表面的平面截取的实施例3中透镜镜筒的截面图。图14示出当从物侧看时沿垂直于光轴并且垂直于用于驱动第四透镜单元的振动型线性致动器的按压接触表面的平面截取的实施例3中透镜镜筒的截面图。图15是示出实施例3中透镜镜筒的分解图。图16示出实施例3的图像摄取设备的电结构。
在图11A到16中，按照从物侧起的顺序，附图标记401示出固定的第一透镜单元，402示出在光轴方向上可移动的用于改变放大率的第二透镜单元，415示出光量调节单元，403示出固定的第三透镜单元，以及404示出在光轴方向上可移动的第四透镜单元，其用于修正与改变的放大率相关联的图像平面变化并且用于焦点调节。
附图标记405示出保持图像拾取装置(后面描述)和低通滤光器(LPF)并且固定在照相机主体(未示出)上的后镜筒。附图标记406示出保持第一透镜单元401并且通过螺钉407、408和409固定到后镜筒405上的第一透镜保持部件。
附图标记410和411示出通过后镜筒405和第一透镜保持部件406基本上保持与光轴方向平行的导向杆(导向部件)。
附图标记412示出保持第二透镜单元402并且用于阻断不必要光的遮光片432固定在其上的第二透镜保持部件。该第二透镜保持部件412在接合部分412a处与导向杆410相接合以便在光轴方向上被导向，并且在接合部分412b处与导向杆411相接合以便防止围绕导向杆410旋转。附图标记413示出保持第三透镜单元403并且通过螺钉416固定到后镜筒405上的第三透镜保持部件。附图标记414示出保持第四透镜单元404的第四透镜保持部件，并且该第四透镜保持部件在接合部分414a处与导向杆411相接合以便在光轴方向上被导向，并且在接合部分414b处与导向杆410相接合以便防止围绕导向杆411旋转。
当从光轴方向看时，光量调节单元415具有在垂直方向(第一方向)上比水平方向(第二方向)上更长的外形。该光量调节单元415通过螺钉417固定到后镜筒405上。该光量调节单元415具有与图5C所示相同的结构。
附图标记418示出由彼此结合的磁铁和摩擦材料形成的滑块，并且该滑块通过粘结等方式固定在第二透镜保持部件412中的正方形孔412c内。
附图标记419示出由电机械能量转换元件和板形弹性部件形成的振动器，在上述板形弹性部件上由电机械能量转换元件产生振动。振动器419的弹性部件由铁磁体制成，该铁磁体由滑块418的磁铁吸引，以便使得滑块418的摩擦材料的按压接触表面418a与振动器419的弹性部件在光轴方向上两个位置处形成的按压接触表面419a和419b按压接触。
附图标记420示出挠性接线板，其连接到振动器419上并且传送信号到电机械能量转换元件。
在由滑块418和振动器419形成的第一线性致动器(振动型线性致动器)中，在滑块418与振动器419按压接触的同时，处于不同相位的两个频率信号(脉冲信号或交变信号)通过挠性接线板420输入到电机械能量转换元件，以便在振动器419的按压接触表面419a和419b中产生基本椭圆形的运动，以便在滑块418的按压接触表面418a中在光轴方向上生成驱动力。
附图标记421示出固定振动器419的隔板，并且422示出固定隔板421的板簧。板簧422具有如下的形状：在平面内方向上不容易变形，在垂直于平面的方向上容易变形，并且在围绕包括在平面内的任意轴的旋转方向上容易变形。在平面内方向上不容易变形的板簧422限制在光轴方向(也即驱动方向)上振动器419的位移。
附图标记423示出板簧422通过螺钉424和425在其上固定的振动器框架。该振动器框架423通过螺钉426和427固定到第一透镜保持部件406上。
附图标记428示出检测第二透镜保持部件412的位置并且通过粘结等方式固定在第二透镜保持部件412的正方形孔412d内的标尺。
附图标记429示出光传送/接收元件，其将光施加到标尺428上并且接收由标尺428反射的光，以便检测第二透镜保持部件412的移动量。标尺428和光传送/接收元件429构成用作检测器的第一线性编码器。
附图标记430示出挠性接线板，其发送信号到光传送/接收元件429以及从光传送/接收元件429接收信号，并且通过螺钉431固定到第一透镜保持部件406上。
如图13所示，导向杆410、由振动器419和滑块418形成的第一线性致动器以及由光传送/接收元件429和标尺428形成的第一线性编码器沿着或靠近光量调节单元415的平面左侧(当从光轴方向看时位于左部的线性长侧)布置，上述平面左侧是当从光轴方向的前部看时光量调节单元415所有外表面中最靠近光量调节单元415的光轴位置的外表面中之一。在实施例3中，导向杆410、第一线性编码器和第一线性致动器从底部依次并且彼此相邻地布置。
附图标记433示出固定到第四透镜保持部件414上的线圈。附图标记434示出用于传送信号到线圈433的挠性接线板。当第四透镜保持部件414在光轴方向上移动时挠性接线板434变形。
附图标记435和436分别示出磁铁和轭。线圈433、磁铁435和轭436构成磁路，其中线圈433通电以便形成第二线性致动器(音圈马达)，该第二线性致动器是在光轴方向上产生驱动力的电磁型线性致动器。附图标记439示出保持轭436的轭保持部件，并且通过螺钉442和443固定到后镜筒405。
如图12所示，在光轴方向上放置第一线性致动器的范围(放置滑块418的范围)和第二透镜保持部件412在光轴方向上的可移动范围L2从光量调节单元415的物侧(在图12中的左部)朝向图像平面侧延伸。在光轴方向上放置第二线性致动器的范围(放置磁铁435的范围)和第四透镜保持部件414在光轴方向上的可移动范围L4从光量调节单元415的图像平面侧朝向物侧延伸。换句话说，放置第一和第二线性致动器的范围(第二和第四透镜保持部件412和414的可移动范围)在光轴方向上彼此重叠。
附图标记448示出检测第四透镜保持部件414的位置并且通过粘结等方式固定在第四透镜保持部件414的正方形孔414d内的标尺。附图标记449示出光传送/接收元件，其将光施加到标尺448上并且接收由标尺448反射的光，以便检测第四透镜保持部件414的移动量。附图标记450示出挠性接线板，其发送信号到光传送/接收元件449以及从光传送/接收元件449接收信号，并且通过螺钉451固定到后镜筒405上。
如图14所示，导向杆411、由线圈433、磁铁435和轭436形成的第二线性致动器以及由光传送/接收元件449和标尺448形成的第二线性编码器沿着或靠近光量调节单元415的平面右侧(当从光轴方向看时位于右部的线性长侧)布置，上述平面右侧是当从光轴方向的前部看时光量调节单元415所有外表面中最靠近光量调节单元415的光轴位置的外表面中之一。在实施例3中，导向杆411、第二线性致动器和第二线性编码器从顶部依次并且彼此相邻地布置。
导向杆410、第一线性致动器和第一线性编码器的组以及导向杆411、第二线性致动器和第二线性编码器的组相对于光轴基本点对称地布置。为了严格意义上点对称，例如，导向杆411、第二线性编码器和第二线性致动器应当在导向杆411一侧从顶部起以此顺序布置，但是如果单独看导向杆、线性致动器和线性编码器的话，实施例3中的布置也可以视为基本上点对称。与后面描述的导向杆411和第二线性致动器分开布置的情况相比较，实施例3中彼此相邻布置的导向杆411和第二线性致动器能够更平滑地驱动第四透镜保持部件414。然而，可以使用严格点对称的布置。
在图16中，附图标记471示出由CCD传感器、CMOS传感器等形成的图像拾取装置。附图标记472示出包括滑块418和振动器419并用作第二透镜单元402(第二透镜保持部件412)的驱动源的振动型线性致动器。附图标记473示出由线圈433、磁铁435和轭436形成并用作第四透镜单元404(第四透镜保持部件414)的驱动源的电磁型线性致动器。
附图标记474示出用作光量调节单元415的驱动源的马达。附图标记475示出由第一线性编码器实现的第二透镜编码器，上述第一线性编码器包括标尺428和光传送/接收元件429，476示出由第二线性编码器实现的第四透镜编码器，上述第二线性编码器包括标尺448和光传送/接收元件449。这些编码器分别检测在光轴方向上第二透镜单元402和第四透镜单元404的相对位置(从参考位置的移动量)。虽然实施例3采用光学编码器作为编码器，但是能够使用磁性编码器或者通过使用电阻检测绝对位置的编码器。
附图标记477示出光圈编码器，其例如是如下类型：其中在马达474内设置霍尔元件作为光量调节单元415的驱动源，并且该霍尔元件用于检测在马达474的转子和定子之间的旋转位置关系。
附图标记487示出CPU，其用作负责控制图像摄取设备的操作的控制器。附图标记478示出照相机信号处理电路，其对来自图像拾取装置471的输出执行放大、伽马修正等等。在预定处理之后，视频信号的对比信号通过AE门479和AF门480进行传送。门479和480在整个画面中设定最佳范围，用于提取用于曝光设定和聚焦的信号。这些门479和480可以具有可变尺寸，或者可以设置多个门479和480。
附图标记484示出用于自动对焦的AF(自动对焦)信号处理电路，其提取视频信号的高频分量以便产生AF评估值信号。附图标记485示出用于变焦操作的变焦开关。附图标记486示出存储关于目标位置信息的变焦跟踪存储器，根据照相机到拍摄物的距离和第二透镜单元402的位置来驱动第四透镜单元404到上述目标位置，以便在改变放大率的过程中保持焦点对准状态。在CPU487中的存储器可以用作变焦跟踪存储器。
在上述结构中，当用户操作变焦开关485时，CPU487控制用于驱动第二透镜单元402的振动型线性致动器472，并且基于在变焦跟踪存储器486中的信息以及通过第二透镜单元编码器475的检测结果所确定的第二透镜单元402的当前位置来计算第四透镜单元404的目标驱动位置，以便控制用于驱动第四透镜单元404到目标驱动位置的电磁型线性致动器473。通过将由第四透镜单元编码器476的检测结果所提供的第四透镜单元404的当前位置与目标驱动位置相比较来确定第四透镜单元404是否已经到达目标驱动位置。
在自动对焦中，CPU487控制电磁型线性致动器473来驱动第四透镜单元404，以便寻找由AF信号处理电路484确定的AF评估值处于峰值的位置。
为了提供合适的曝光，CPU487控制光量调节单元415的马达474以便增加或减小光圈直径，使得通过AE门479的亮度信号的平均值等于预定数值，也即，使得从光圈编码器477的输出具有对应于预定数值的数值。
在上述结构中，通过使用磁铁形成滑块418，该磁铁吸引振动器419以便提供对于作为振动型线性致动器产生驱动力所必要的按压接触力。从而，按压接触力的任何反作用力不会作用在第二透镜保持部件412上。因此，在与导向杆410和411接合的第二透镜保持部件412的接合部分412a和412b处产生的摩擦力不增加，并且由于摩擦引起的驱动载荷不增加。另外，板簧422产生小的力，使得从板簧422作用在与导向杆410和411接合的接合部分412a和412b上的力较小，并且几乎不增加，在接合部分412a和412b处产生的摩擦力。这使得能够使用低功率和小振动型线性致动器，导致透镜镜筒的尺寸减小。
由于大按压接触力不作用在第二透镜保持部件412上，在与导向杆410和411接合的第二透镜保持部件412的接合部分412a和412b处产生的摩擦力不增加。第一线性致动器的功率或尺寸不需要增加，并且由于在导向杆410、411和接合部分412a、412b之间的摩擦引起的磨损能够减小。同时，能够精确地获得第二透镜保持部件412(第二透镜单元402)的精密驱动。
即使当制造误差等改变任一按压接触表面相对于与光轴平行的轴的位置或者改变围绕在光轴方向上的该轴的倾斜度时，板簧422变形以便改变振动器419的位置或倾斜度(取向)，以便维持两个按压接触表面彼此平行，由此保持在按压接触表面之间的合适接触状态。板簧422具有设定得使得其响应于比上述按压接触力更小的力变形的弹簧常数。即使当任一按压接触表面的位置或倾斜度改变时，按压接触力也不极大改变。因此，能够稳定提供与在第一线性致动器中固有的性能相一致的输出。
由于振动器总是与滑块按压接触，因此即使当其未被提供动力时该振动型线性致动器也不位移。特别地，第二透镜单元402仅仅在改变放大率的过程中移动并且通常静止，使得与使用电磁力的线性致动器相比较，用于驱动第二透镜单元的振动型线性致动器的使用能够节能。
另一方面，在使用电磁力的线性致动器中，没有设置接触部分，从而没有部分会磨损。由于力仅仅在驱动方向上产生，并且没有任何侧向压力作用在从动部件(第四透镜保持部件414)上，因此没有任何侧向压力作用在与导向杆411和410接合的从动部件的接合部分414a和414b上，并且接合部分414a和414b几乎不磨损。特别地，第四透镜单元在改变放大率和聚焦过程中移动，并且由于AF操作其移动量大于第二透镜单元的移动量。因此，电磁型线性致动器比振动型线性致动器更有效地用于驱动第四透镜单元，以便提高耐用性。
如上所述，在实施例3中，导向杆410、第一线性致动器和第一线性编码器沿着(靠近)左侧彼此相邻地布置，该左侧是当从光轴方向看时最靠近光轴位置的光量调节单元415的外表面中之一。导向杆411、第二线性致动器和第二线性编码器沿着(靠近)右侧彼此相邻地布置，该右侧是当从光轴方向看时最靠近光轴位置的光量调节单元415的外表面中之一。从而，尽管该光学设备具有光量调节单元415、用于驱动布置在光量调节单元415的物侧和图像平面侧上的第二和第四透镜保持部件412和414(第二和第四透镜单元402和404)的两个线性致动器、用于在光轴方向上为透镜保持部件412和414导向的两个导向杆410和411、以及用于检测透镜保持部件412和414的位置的两个线性编码器，但是其能够以紧凑尺寸形成。
相邻导向杆410布置的第一线性编码器的标尺428减小由于与导向杆410和411接合的第二透镜保持部件412的接合部分412a和412b的游隙所导致的标尺428的位移，以便使得能够精确测量位置。
当线性致动器和线性编码器从导向杆横跨光轴布置时，上述导向杆用于为透镜保持部件导向，透镜保持部件被线性致动器和线性编码器驱动并且其位置由线性致动器和线性编码器检测，线性编码器可以在相反于驱动方向的方向上移动，同时由于在与导向杆接合的透镜保持部件的接合部分处的游隙，在驱动开始时导向杆作为支撑点。这会减小位置检测的精确性。然而，在实施例3中，线性致动器和线性编码器布置在与用于为透镜保持部件导向的导向杆的相同侧上，上述透镜保持部件被线性致动器和线性编码器驱动并且其位置由线性致动器和线性编码器检测，使得这种问题不产生并且能够精确检测位置。
另外，由于第二线性致动器相邻导向杆411布置，因此能够平滑地驱动第四透镜保持部件414。
根据实施例1到3的每一个，用于使得振动器和接触部件彼此按压接触的力通过在它们之间作用的磁力产生。这使得能够防止按压接触力的反作用力传送到振动器和接触部件的外部。因此，在透镜保持部件接合在光轴方向上为透镜保持部件导向的导向部件的情况下，在接合部分的摩擦不增加，由此防止透镜保持部件的驱动载荷的增加。这使得能够使用低功率和小振动型线性致动器，导致透镜镜筒的尺寸减小。而且，能够减小在接合部分产生的磨损，并且能够执行良好和精确的透镜驱动。
已经描述了本发明的优选实施例。然而，本发明不局限于在实施例1到3中描述的结构，并且可以在实施例1到3每一个中进行各种修改。
虽然已经结合与透镜成整体的图像摄取设备描述了实施例1到3中每一个，但是本发明可应用于可互换透镜(光学设备)，其可拆卸地安装在图像摄取设备主体上。本发明不仅仅可应用于图像摄取设备，而且可应用于通过振动型线性致动器驱动透镜的各种光学设备。
虽然结合在可变位置和倾斜度保持振动器和滑块的保持机构已经描述了实施例1到3中每一个，但是能够提供允许位置和倾斜度中之一可变的保持机构。
Claims (4)
1.一种光学设备，包括：
保持透镜的透镜保持部件；和
在光轴方向上驱动透镜保持部件的振动型线性致动器，该振动型线性致动器包括通过电机械能量转换作用在其上产生振动的振动器和与振动器按压接触的接触部件，
其中，振动器和接触部件通过作用在它们之间的磁力彼此按压接触。
2.如权利要求1所述的光学设备，其特征在于，接触部件由磁铁形成，并且磁铁吸引振动器。
3.如权利要求2所述的光学设备，其特征在于，振动器包括电机械能量转换元件和弹性部件，通过电机械能量转换元件在上述弹性部件上产生振动，以及
弹性部件由铁磁体制成。
4.如权利要求1到3中任一项所述的光学设备，进一步包括导向部件，其与透镜保持部件接合，以便在光轴方向上为透镜保持部件导向。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101764530B (zh) * | 2008-12-24 | 2012-06-20 | 奥林巴斯映像株式会社 | 驱动装置和使用该驱动装置的摄像装置 |
| CN104796035A (zh) * | 2014-01-16 | 2015-07-22 | 佳能株式会社 | 直线振动波马达 |
| CN110829888A (zh) * | 2018-08-09 | 2020-02-21 | 佳能株式会社 | 振荡致动器和具有振荡致动器的电子设备 |
| CN110957940A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 佳能株式会社 | 振动型驱动设备、装置和驱动控制设备及方法 |
| CN113341528A (zh) * | 2017-02-23 | 2021-09-03 | 核心光电有限公司 | 折叠式摄影机透镜设计 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010271622A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Canon Inc | レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器 |
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| CN203414665U (zh) * | 2013-07-26 | 2014-01-29 | 瑞声声学科技(苏州)有限公司 | 对焦马达及应用所述对焦马达的手机 |
| US9392188B2 (en) | 2014-08-10 | 2016-07-12 | Corephotonics Ltd. | Zoom dual-aperture camera with folded lens |
| DE102017107282B4 (de) * | 2017-04-05 | 2021-02-25 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Kartesische Positioniervorrichtung und Laserbearbeitungskopf mit derselben |
| CN114615399A (zh) | 2019-01-03 | 2022-06-10 | 核心光电有限公司 | 双重相机 |
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| US11656538B2 (en) | 2019-11-25 | 2023-05-23 | Corephotonics Ltd. | Folded zoom camera module with adaptive aperture |
| KR20230019225A (ko) | 2020-01-08 | 2023-02-07 | 코어포토닉스 리미티드 | 멀티-애퍼처 줌 디지털 카메라 및 그 사용 방법 |
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| WO2022118176A1 (en) | 2020-12-01 | 2022-06-09 | Corephotonics Ltd. | Folded camera with continuously adaptive zoom factor |
| JP2023504293A (ja) | 2021-01-25 | 2023-02-02 | コアフォトニクス リミテッド | スリムポップアウトワイドカメラレンズ |
| CN118210137A (zh) | 2021-03-22 | 2024-06-18 | 核心光电有限公司 | 具有连续自适应缩放因子的相机和移动设备 |
| JP2023544219A (ja) | 2021-09-23 | 2023-10-20 | コアフォトニクス リミテッド | 大口径連続ズーム屈曲テレカメラ |
| EP4244670A4 (en) | 2021-11-02 | 2024-03-06 | Corephotonics Ltd. | COMPACT DOUBLE-FOLDED TV CAMERAS |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6412879A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-17 | Hitachi Metals Ltd | Piezoelectric actuator |
| US4833980A (en) * | 1987-08-31 | 1989-05-30 | Mannesmann Tally Corporation | High efficiency coil posts for print hammer actuators |
| JP2723523B2 (ja) | 1987-10-01 | 1998-03-09 | 日本電気株式会社 | ＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体発光素子 |
| JPH0488890A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-23 | Fujitsu Ltd | 超音波モータ |
| JPH04212912A (ja) * | 1990-12-06 | 1992-08-04 | Canon Inc | レンズ移動装置 |
| JP2977391B2 (ja) * | 1992-11-04 | 1999-11-15 | 富士写真光機株式会社 | 電子内視鏡の固体撮像素子アセンブリ |
| JPH07104166A (ja) * | 1993-10-06 | 1995-04-21 | Canon Inc | 光学機器 |
| US6002531A (en) * | 1994-12-22 | 1999-12-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens barrel and optical apparatus |
| JP3352260B2 (ja) * | 1994-12-27 | 2002-12-03 | キヤノン株式会社 | レンズ駆動装置 |
| JPH08321984A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-12-03 | Sony Corp | 自動追尾撮像装置 |
| US5768038A (en) * | 1996-01-26 | 1998-06-16 | Konica Corporation | Lens device |
| JPH1090584A (ja) * | 1996-01-26 | 1998-04-10 | Konica Corp | レンズ装置 |
| US6041246A (en) * | 1997-10-14 | 2000-03-21 | Transonic Systems, Inc. | Single light sensor optical probe for monitoring blood parameters and cardiovascular measurements |
| US6408045B1 (en) * | 1997-11-11 | 2002-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Stage system and exposure apparatus with the same |
| JPH11220893A (ja) | 1997-11-27 | 1999-08-10 | Canon Inc | 振動型アクチュエータおよび振動型駆動装置 |
| JP4077923B2 (ja) | 1997-11-27 | 2008-04-23 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ |
| CN100414092C (zh) | 1997-11-27 | 2008-08-27 | 佳能株式会社 | 振动型致动器和振动型驱动装置 |
| JPH11220891A (ja) | 1997-11-27 | 1999-08-10 | Canon Inc | 振動型アクチュエータおよび振動型駆動装置 |
| JPH11164576A (ja) | 1997-11-27 | 1999-06-18 | Canon Inc | 振動型アクチュエータおよび振動型駆動装置 |
| US6404104B1 (en) * | 1997-11-27 | 2002-06-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type actuator and vibration type driving apparatus |
| US6779933B2 (en) * | 2002-04-30 | 2004-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-quantity adjusting apparatus and optical apparatus |
-
2005
- 2005-04-22 JP JP2005125753A patent/JP4731977B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2006-04-21 CN CNB2006100777542A patent/CN100399095C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101764530B (zh) * | 2008-12-24 | 2012-06-20 | 奥林巴斯映像株式会社 | 驱动装置和使用该驱动装置的摄像装置 |
| CN104796035A (zh) * | 2014-01-16 | 2015-07-22 | 佳能株式会社 | 直线振动波马达 |
| CN104796035B (zh) * | 2014-01-16 | 2017-04-12 | 佳能株式会社 | 直线振动波马达 |
| US9893651B2 (en) | 2014-01-16 | 2018-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear vibration-wave motor |
| CN113341528A (zh) * | 2017-02-23 | 2021-09-03 | 核心光电有限公司 | 折叠式摄影机透镜设计 |
| CN110829888A (zh) * | 2018-08-09 | 2020-02-21 | 佳能株式会社 | 振荡致动器和具有振荡致动器的电子设备 |
| CN110829888B (zh) * | 2018-08-09 | 2023-05-09 | 佳能株式会社 | 振荡致动器和具有振荡致动器的电子设备 |
| CN110957940A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 佳能株式会社 | 振动型驱动设备、装置和驱动控制设备及方法 |
Also Published As
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20080702 Termination date: 20210421 |
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