具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式涉及的摄像装置。
另外,在本实施方式的说明中,用符号O表示镜头镜筒中的摄影光学系统的光轴(摄影光轴)。在沿着该光轴O的方向(摄影光轴方向)上,将被摄体侧(物体侧)作为前方,将该镜头镜筒中的各框部件朝向前方时的方向设为伸出方向。另一方面,在沿着光轴O的方向上,将成像侧(像侧)作为后方,将各框部件朝向后方时的方向称为收回方向。并且,镜头镜筒中的各构成部件的旋转方向用从前方侧观察到的旋转方向来表示。
本实施方式的摄像装置是使用能伸缩的摄影光学系统、即镜头镜筒的装置。该镜头镜筒构成为具有伸缩机构,所述伸缩机构构成为使镜头镜筒的全长可在摄影待机状态(可摄影状态)与收缩状态之间自由伸缩,且在处于可摄影状态时,通过使多个框部件在短焦点位置(广角端)与长焦点位置(望远端)之间伸出或者收回而能够进行变倍动作(变焦),其中所述摄影待机状态是在沿着光轴O的方向上伸长并朝向摄像装置的机壳的前方伸长并突出而可进行摄影动作的形态,即使摄影动作待机的形态的使用状态,所述收缩状态是比起沿着光轴O的方向伸长的状态缩短并收纳在摄像装置的机壳内而使镜头镜筒不进行摄影动作的形态的非使用状态。
首先,参照图1~图4说明镜头镜筒的结构。
镜头镜筒1具有:固定于传感器单元100的基座部件101上的固定框2;凸轮框5,其被固定框2支撑并在变焦动作时或收缩动作时被旋转驱动,并且在沿着光轴O的方向上被进退驱动;浮筒楔6,其在旋转限制状态下与凸轮框5一同在沿着光轴O的方向上进退;引导框7,其在旋转限制状态下与凸轮框5一同在沿着光轴O的方向上进退;在旋转限制状态下借助凸轮框5的旋转在沿着光轴O的方向上进退的保持第一组透镜21的第一组框12;在旋转限制状态下借助凸轮框5的旋转在沿着光轴O的方向上进退的保持第二组透镜22的第二组框11;保持第三组透镜23的第三组框10和支撑快门的快门/第三组单元8,所述第三组框10和第三组单元8在旋转限制状态下借助凸轮框5的旋转在沿着光轴O的方向上进退;以及保持第四组透镜(对焦透镜)24的第四组框13,该第四组框13以在沿着光轴O的方向上能进退的方式结合在固定框2上。这里,第一组透镜21、第二组透镜22、第三组透镜23和第四组透镜24构成摄像镜头系统。
该镜头镜筒1通过凸轮框5在后方移动端与前方移动端之间移动时的旋转,来执行收缩状态与可摄影状态的定位,在可摄影状态下从光轴O的物体侧向像侧依次有第一组透镜21、第二组透镜22、第三组透镜23、和第四组透镜24,并且,通过前方移动端处的凸轮框5的定位置旋转来执行变倍作用。
固定框2形成为圆筒状,并具有凸轮槽2a和在光轴方向上形成的多个直进槽2b、2c,该凸轮槽2a由在相对于光轴O倾斜的方向上形成于固定框2的内周部的多个倾斜凸轮槽部和在沿着圆周的方向上形成的圆周槽部连接而成。在该固定框2的外周部设置有用于进行摄影光学系统的变焦动作的变焦驱动单元17,并且,在固定框2的内部配设有用于进行摄影光学系统的对焦动作的对焦驱动单元18。
变焦驱动单元17包括作为变焦驱动源的变焦电动机17a、传递变焦电动机17a的驱动力的齿轮列(旋转传递机构)17b、检测凸轮框5的位置的位置传感器(未图示)、和宽齿轮(long gear)17c等。进而,通过变焦电动机17a,进行在沿着光轴O的方向上驱动镜头镜筒1的摄影光学系统中的有助于变焦动作的变焦光学系统(第一组透镜21、第二组透镜22、第三组透镜23)的变焦动作,并且也进行从可摄影状态向收缩状态驱动镜头镜筒1的收缩动作。另外,变焦驱动单元17的宽齿轮17c以旋转轴与光轴O平行的方式配置于固定框2的齿轮收纳部2d中,并以在固定框2的内周部中露出的状态被支撑为可自由转动。
对焦驱动单元18包括:使电动机轴平行于光轴O来配置的作为对焦驱动源的对焦电动机18a;与对焦电动机18a的旋转轴形成为一体的丝杆(lead screw)18b;螺合于丝杆18b上的螺母18c;和检测镜头镜筒1的摄影光学系统中的有助于对焦动作的对焦光学系统(第四组透镜24)的原点位置的由光断续器组成的位置传感器(未图示)等。而且,由对焦电动机18a对第四组透镜24在沿着光轴O的方向上进行对焦驱动。对焦驱动单元18的详细结构和动作在后面叙述。
凸轮框5形成为圆筒状,以可自由转动和进退的状态嵌入于固定框2的内周部。在凸轮框5的外周后方部,形成有分别可自由滑动地嵌入于固定框2的多个凸轮槽2a中的多个凸轮从动件5a、以及与变焦驱动单元17的宽齿轮17c啮合的齿轮部5b。
如上所述,凸轮框5的凸轮从动件5a以可自由滑动的方式嵌入于固定框2的凸轮槽2a中,齿轮部5b与宽齿轮17c啮合。因此,当驱动变焦驱动单元17的变焦电动机17a从而驱动宽齿轮17c旋转时,该驱动力经由齿轮部5b传递到凸轮框5,从而使该凸轮框5旋转。这样当凸轮框5旋转时,该凸轮框5的凸轮从动件5a沿着固定框2的倾斜的凸轮槽2a的倾斜凸轮槽部移动,从而凸轮框5边旋转边从处于收缩状态的位置(后方移动端)向前方伸出直至可摄影状态的短焦点位置即广角端(前方移动端)。进而,在镜头镜筒1处于可摄影状态时,在从作为短焦点位置的广角端到作为长焦点位置的望远端之间的变焦动作中,该凸轮框5在前方移动端仅在旋转方向上被驱动,不会因凸轮从动件5a和凸轮槽2a的圆周槽部而在沿着光轴O的方向上进退。
并且,在凸轮框5的外周部,在相对于光轴O倾斜的方向上形成有第一组用凸轮槽5c,在凸轮框5的内周部,在相对于光轴O倾斜的方向上形成有第二组用凸轮槽5d和第三组用凸轮槽5e。
浮筒楔6形成为圆筒形状,以可相对地自由旋转的方式嵌入在凸轮框5的内周部。在浮筒楔6的后端外周部,朝向外侧突出设置有嵌入到固定框2的直进槽2b中的引导突起部6a。由此,该浮筒楔6在被固定框2限制旋转的状态下,能与凸轮框5一同向沿着光轴O的方向进退移动。
该浮筒楔6配设成:在卡口突起部6b嵌入到设置于凸轮框5的凸缘部5f上的圆形凹部的外周槽5g中的状态下嵌入于凸轮框5的内周部。由此,浮筒楔6被卡口(bayonet)结合成能够相对于凸轮框5相对旋转,且不会相对于凸轮框5在沿着光轴O的方向上相对进退移动。
而且,浮筒楔6具有以在沿着光轴O的方向上贯通内外周的方式形成的第二组用直进槽6c和第三组用直进槽6d。
并且,在浮筒楔6的第二组用直进槽6c中嵌入有第二组框11的引导突起部11a,在第三组用直进槽6d中嵌入有第三组单元10的引导突起部10b。由此,浮筒楔6将第二组框11和快门/第三组单元8支撑为可自由进退并对它们进行旋转限制。
引导框7形成为圆筒状,在后端内周部具有嵌入于凸轮框5的结合槽(未图示)中的卡口突起(未图示)。并且,在引导框7的内周部,在沿着光轴O的方向上,形成有供形成于第一组框12的后方外周部的凸轮从动件12a嵌合的直进槽7b。
而且,引导框7被配置成在嵌入于固定框2的内周部的状态下与凸轮框5卡口结合。此时,引导框7的引导突起部7a嵌入于固定框2的直进槽2c中。由此,引导框7与浮筒楔6同样,在相对于固定框2被旋转限制的状态下,对于沿着光轴O的方向,与凸轮框5一体移动。
第二组框11形成为圆筒状,配置成嵌入于浮筒楔6的内周部中的状态。在该第二组框11的大致中央部保持第二组透镜22,在该第二组框11的外周部具有向外侧突出设置的引导突起部11a和在该引导突起部11a上向外侧突出设置的凸轮从动件11b。
引导突起部11a嵌入于浮筒楔6的第二组用直进槽6c中,凸轮从动件11b插通第二组用直进槽6c,并以可滑动的方式嵌入于在其外侧设置的凸轮框5的第二组用凸轮槽5d中。由此,第二组框11在被浮筒楔6进行了旋转限制的状态下通过凸轮框5的旋转而被进退驱动。
并且,第二组框11构成为:在凸轮框5位于后方移动端的情况下,像侧的一部分与像侧的透镜的一部分一同嵌入到快门框30的内周侧。
第一组框12形成为圆筒状,并配置成嵌入于凸轮框5与引导框7之间的状态。在该第一组框12的物体侧保持有第一组透镜21。并且,在第一组框12的内周部,以嵌入到形成于凸轮框5的外周部的第一组用凸轮槽5c中的方式,在内周方向等间隔地朝向内侧配设有多个(例如三个)凸轮从动件(未图示)。
并且,如上所述,形成于第一组框12的后端外周部的凸轮从动件12a与形成于引导框7的内周部的直进槽7b嵌合,形成于第一组框12的内周部的凸轮从动件与形成于凸轮框5的外周部的第一组用凸轮槽5c嵌合。由此,第一组框12在被引导框7进行了旋转限制的状态下,通过凸轮框5的旋转而被进退驱动。
快门/第三组单元8构成为包括:保持快门机构的快门框30;和在快门框30的后方侧保持第三组透镜23的第三组框10。
快门框30以将快门机构等保持在大致中央部具有开口的大致圆形状的板部件上的形态构成,快门机构包括使中央开口开闭的快门叶片和驱动该快门叶片使其旋转的快门致动器等。
第三组框10具有用于保持第三组透镜23的圆筒形状的保持部10a,该保持部10a以从快门框30的后方嵌入于快门框30内的状态被固定于快门框30上。并且,在第三组框10的前方外周部在外周方向等间隔地朝向外侧设置有多个(例如三个)引导突起部10b,在这些引导突起部10b上分别进一步朝向外侧设置有凸轮从动件10c。
并且,第三组框10配置成嵌入于浮筒楔6的内部的状态,引导突起部10b嵌入于浮筒楔6的第三组用直进槽6d中,凸轮从动件10c贯通第三组用直进槽6d而嵌入到凸轮框5的第三组用凸轮槽5e中。由此,第三组用直進框30在被浮筒楔6进行了旋转限制的状态下由凸轮框5进退驱动。
在第二组框11与快门/第三组单元8之间配设有螺旋弹簧35。由此,第二组框11和快门/第三组单元8彼此被向离开的方向施力。螺旋弹簧35的一端部以嵌合方式插入于快门/第三组单元8的快门框30的内周部,螺旋弹簧35的另一端部以嵌合方式插入于第二组框11的透镜保持部分的外周部。
并且,在第三组透镜的像侧安装有减光滤光镜(ND滤光镜)40。通过配置于第三组透镜的像侧,从而与配置于其他部分、例如第二组透镜22和第三组透镜23之间的情况相比,能使用小型的ND滤光镜。另外,也可以不设置该ND滤光镜40。
第四组框13是用于保持第四组透镜24且在中央部具有圆形开口的大致圆板状的框部件。第四组框13通过对焦驱动单元18以能够在光轴方向上进退的方式被支撑于固定框2的内部。并且,对焦驱动单元18经由作为对焦驱动单元固定用部件的LD主体19和基座部件101结合于固定框2上。
接着,说明对焦驱动单元18对第四组框13的支撑和驱动的机构。图5是包括图1所示的摄像单元的第四组透镜24、第四组框13和对焦驱动单元18的剖视图。该图是同时通过丝杆18c和后述的对焦引导轴18f各自的中心轴线的剖面的剖视图。
对焦电动机18a具有与该对焦电动机18a的机壳一体形成的支撑框18d。支撑框18d具有从对焦电动机18a的机壳的侧部向光轴方向延伸且前端部向电动机的旋转轴侧弯曲的形状。该支撑框18d的前端部以能够旋转的方式支撑与对焦电动机18a的旋转轴形成为一体的丝杆18b的前端部。因此,丝杆18b在对焦电动机18a和支撑框18d的前端部这2处被双支撑。通过采用这样的方式,能够防止随着丝杆18b的旋转而产生振动,能够使对焦驱动单元18静音化。并且,在支撑框18d上设置有螺纹孔,通过对焦电动机安装螺钉18e固定在LD主体19上。
而且,螺母18c以被支撑框18d限制了旋转的状态旋合在丝杆18b上。因此,当驱动对焦电动机18a时丝杆18b旋转,螺母18c随着该旋转而沿着丝杆进退移动。
并且,在LD主体19上且在接近对焦电动机18a的位置,插入设置有在光轴方向上延伸的主对焦引导轴18f,并且,在与对焦电动机离开的位置上也插入设置有在光轴方向上延伸的副对焦引导轴18h(参照图1)。由于主对焦引导轴18f和副对焦引导轴18h以能够滑动的方式贯通于第四组框13,因而第四组框13能够沿着主对焦引导轴18f和副对焦引导轴18h在光轴方向上移动。并且,由于除了主对焦引导轴18f外还设置有副对焦引导轴18h,因而能够防止第四组框13绕主对焦引导轴18f旋转。
而且,丝杆18b在对焦电动机18a与螺母18c之间贯通第四组框13的外周部。另一方面,在主对焦引导轴18f上,在LD主体19与第四组框13之间卷绕安装有施力弹簧,LD主体19与第四组框13被向相互离开的方向施力。由此,第四组框13始终与螺母18c的后方的面抵接。
另外,LD主体19上连接有包括向对焦驱动用的对焦电动机18a连接的驱动信号线以及向摄像装置的控制电路连接的原点位置检测信号线的FPC基板117(参照图2~4)。
由此,当丝杆18b通过对焦驱动单元18的对焦电动机18a的驱动力而转动时,螺母18c沿着丝杆18b被进退驱动。当螺母18c被进退驱动时,与螺母18c的后方的面抵接的第四组框13被沿着对焦引导轴18f、18h的方向、即沿着光轴O的方向进退驱动,从而在处于可摄影状态时调整至适当的对焦位置,并且在收缩动作时被定位于预定的收缩位置。
另外,在图5中,对焦电动机18a、主对焦引导轴18f的后端部以及与它们嵌合的LD主体19的一部分比位于收缩位置的第四组透镜24的后侧(像侧)的透镜面更向后方突出。如后所述,这些部分配置成贯通手抖动校正装置。另一方面,副对焦引导轴18h不贯通手抖动校正装置105。
接着,参照图6说明传感器单元100的结构。
传感器单元100是具有进行像抖动校正的像抖动校正装置105和生成图像数据的摄像元件110的单元。像抖动校正装置105具有(参照图1):基座部件101;沿Y方向(第1方向)延伸被支撑于基座部件101上的Y引导轴109、111、Y进给丝杠112和沿X方向(第2方向)延伸而被支撑于基座部件101上的X进给丝杠113;被Y引导轴111和Y进给丝杠112支撑成能够在Y方向上移动的滑动件114;沿X方向延伸且被支撑于滑动件114上的X引导轴115、116;被X进给丝杠113和X引导轴115、116支撑成能够在X方向上滑动的传感器保持框119;安装于传感器保持框119上的光学低通滤光镜118(参照图2~图4)和摄像元件110(参照图1~图4);以及被支撑于基座部件101上的Y电动机(第1电动机)120和X电动机(第2电动机)130(参照图1)。
另外,X方向和Y方向相互垂直,且是与光轴O垂直的方向,是沿着摄像元件110的横向(X方向)和纵向(Y方向)的方向。
Y电动机120是经由齿轮列121使Y进给丝杠112旋转而对滑动件114进行Y方向的驱动的步进电动机。并且,X电动机130是经由齿轮列131使X进给丝杠113旋转而对传感器保持框119进行X方向的驱动的步进电动机。与基座电路基板连接的FPC(未图示)与Y电动机120和X电动机130连接并被驱动。由此,传感器保持框119被Y电动机120和X电动机130沿着与摄像元件110的受光面平行的面驱动,从而对经由镜头镜筒1形成于摄像元件110的光学像的像抖动进行校正。
另外,在Y引导轴111和X引导轴116上分别卷装有压缩螺旋弹簧122、132。并且,在基座部件101与滑动件114之间以及基座部件101与传感器保持框119之间,分别悬架设置有拉伸螺旋弹簧123、133。由此,滑动件114和传感器保持框119分别被向原点位置施力。
摄像元件110与FPC 141连接,并搭载在传感器保持框119上。在该摄像元件110的背面侧,以夹着FPC141的方式在传感器保持框119上安装有散热板142。
这里,像抖动校正装置105的基座部件101的从镜头镜筒1侧观察到的大概投影形状为将半圆形和矩形以使半圆的直线部分与矩形的一条边重合的方式进行组合而成的形状。在矩形部分的2个角部之中的第1角部151搭载有包括Y电动机120和齿轮列121的第1驱动部161,在作为另一个角部的第2角部152搭载有包括X电动机130和齿轮列131的第2驱动部162。
并且,基座部件101的半圆部分的圆弧沿着固定框2的后端部分的外周,在第2角部152的隔着光轴O的相反侧的基座部件101的外侧、即固定框2的外侧,配置有变焦驱动单元17。变焦驱动单元17的变焦电动机17a经由齿轮列17b与固定框2的齿轮收纳部2d内的宽齿轮17c连接(参照图1)。
在固定框2的内部,在与光学系统不干渉的位置设置有对焦驱动单元18,在对焦电动机18a的电动机轴朝向前方的状态下,对焦电动机18a的固定于LD主体19上的后端部向像抖动校正单元105内突出并贯通。并且,主对焦引导轴18f的后端部也在固定于LD主体19上的状态下贯通像抖动校正装置105。另外,在传感器单元100内以沿光轴方向观察具有开口的方式在散热板142与滑动件114之间设置切口部,对焦电动机18a和主对焦引导轴18f在沿着光轴的方向上贯通该切口部。即,对焦电动机18a和主对焦引导轴18f贯通滑动件114与传感器保持框119之间的间隙。并且,对焦电动机18a及主对焦引导轴18f与散热板142及滑动件114之间具有间隙,使得在进行像抖动校正时,散热板142和滑动件114在沿X方向和/或Y方向移动时不接触。采用这样的构造时,能使固定框的外径小型化。因此,能使闪光灯和三脚架螺钉更接近固定框,能够实现摄像装置的小型化。并且,在组装镜头镜筒1和传感器单元100时,对焦驱动单元18与像抖动校正装置105不干渉,并且,能从像抖动校正装置105的后方目视确认对焦电动机18a和主对焦引导轴18f的位置,因而容易组装。
与摄像元件110连接的FPC141在基座部件101的背面侧从摄像元件110沿X方向延伸。该FPC141与基座电路基板连接,从而由摄像元件110拍摄的图像显示在未图示的液晶面板等显示装置上,并被记录在记录介质内。
以下说明如上那样构成的本实施方式涉及的摄像装置的作用。
首先,为了通过摄像装置的起动等而使摄像装置处于可摄影状态,通过变焦驱动单元17使凸轮框5右向旋转,将镜头镜筒1从收缩状态(后方移动端)伸出直到前方移动端。凸轮框5位于前方移动端从而成为作为短焦点位置的广角端时,如图3所示,各框部件朝向沿着光轴O的方向向前方移动,镜头镜筒1成为整体伸长的状态。
然后,在变焦调整时,凸轮框5在前方移动端旋转,调整第一组框、第二组框和第三组框的位置,以便达到期望的像倍率。例如,在作为长焦点位置的望远端,如图4所示,镜头镜筒1处于被最大限度拉出的状态,第二组框和第三组框的位置也对照该位置来调整。
而且,在对焦调整时,驱动对焦驱动单元18,驱动第四组框13在光轴方向上进退,调整第四组透镜24的光轴方向的位置。由此,能够进行以期望的像倍率进行了对焦调整的图像的摄像。
并且,在摄像时,使用未图示的角速度传感器等传感器检测手抖动的方向,驱动像抖动校正装置105的第1驱动部161和第2驱动部162,从而向与手抖动的方向相反的方向驱动传感器保持框119,对像抖动进行校正。这时,对焦电动机18a和主对焦引导轴18f贯通像抖动校正装置105,但是由于在对焦电动机18a及对焦引导轴18f与像抖动校正装置之间,从光轴方向观察设有间隙,因而不会妨碍像抖动校正。
而且,对焦电动机18a和主对焦引导轴18f贯通像抖动校正装置105的滑动件114与传感器保持框119之间的间隙,因而无需避开像抖动校正装置105所配置的位置的背面侧的位置来配置对焦电动机18a和主对焦引导轴18f。因此,能使固定框2的口径小型化。结果,能使闪光灯和三脚架螺钉等接近摄像装置主体的固定框2来配置,能实现装置整体的小型化。
并且,当摄像装置的电源被关闭的情况等可摄影状态结束时,镜头镜筒1的凸轮框5左向旋转,伴随凸轮框5的旋转,各框部件向沿着光轴O的后方移动,成为图2所示的收缩状态。这时,有效地利用直径最大的第一组透镜21后方的镜头镜筒内所形成的盲区空间(dead space)来收纳对焦电动机18a和主对焦引导轴18f。
如上所述,根据本实施方式,镜头镜筒1包括作为对焦镜头的第四组透镜24和沿着光轴驱动第四组透镜24进退的对焦驱动单元18,作为对焦驱动单元18的一部分的对焦电动机18a以及主对焦引导轴18f以不与所述像抖动校正装置105干渉地进入到像抖动校正装置105内的状态进行贯通,因而能使固定框2的口径小型化,能使装置主体小型化。
另外,贯通像抖动校正装置105的不限于对焦电动机18a和主对焦引导轴18f,也可以是副引导轴18h和对焦驱动单元18的其他构成要素。或者,也可以是对焦电动机18a和主对焦引导轴18f中的仅一方处于进入到像抖动校正装置105的状态“例如光轴中的电磁直线电机或引导轴支撑部的最后端以不干涉的方式位于像抖动校正装置的最前端的后方(像侧),或者在像抖动校正装置内的可动部的一部分形成切口凹部”。特别是,通过在使作为比较大的部件的对焦电动机18a进入到像抖动校正装置105的状态下,在像抖动校正装置的一部分设置贯通孔,使得收缩状态下的透镜和镜头框的配置变得容易,能够实现摄像装置1的小型化。
并且,沿光轴方向观察,对焦电动机18a和主对焦引导轴18f在像抖动校正装置105的滑动件114的区域内贯通传感器保持框119的移动区域的外侧,因而能在更靠近摄像元件110的位置配置对焦驱动单元18。因此,能进一步使镜头镜筒1和摄像装置整体小型化。
(变型例)
图7a至图7e是本实施方式的对焦驱动单元的变型例涉及的可动线圈型电磁直线电机的后视图和剖视图。
这里,如图7a至图7e所示,对取代对焦驱动单元的可动线圈型的电磁直线电机进行说明。
特别是,对使用空芯线圈的第四组透镜24的驱动机构的电磁型直线电机18进行说明。
图7a是第四组透镜24、第四组框13和电磁型驱动单元18的后视图。图7b至图7e是第四组透镜24、第四组框13和电磁型直线电机18的剖视图。对配置于作为电磁型直线电机固定用的部件的LD主体19上的电磁型直线电机18的结构进行说明。
3个外轭18ca~18cc是朝光轴方向延伸的矩形形状,外轭18ca使用安装螺钉18e固定在LD主体19的垂直部19a上。而且,3个外轭的四角通过矩形形状的辅助部件18cg(磁性材料)被结合形成凹部而一体化。内轭18b是朝光轴方向延伸的矩形形状,两端固定在辅助部件18cg的侧面壁18ce、18cf上。3个永久磁铁18aa~18ac是在厚度方向被磁化、朝光轴方向延伸的矩形形状,固定在3个外轭18ca~18cc的平坦面上。
并且,辅助部件18cg的侧面壁18cf和永久磁铁18aa~18ac朝光轴方向观察在像侧具有间隙,被摄体侧与永久磁铁18aa~18ac的端面和辅助部件18cg的侧面壁18ce抵接。而且,永久磁铁18aa~18ac和内轭18b形成磁间隙。在辅助部件18cg的开口部18ch内组装入有第四组框13的突起部13a,驱动线圈18d从被摄体侧观察在与光轴方向垂直的平面内以“口字”形成空芯形状,粘接固定在第四组框13的突起部13a上。而且,配置在上述磁间隙中。并且,副对焦引导轴18h固定在LD主体19上,当被组装入时采用与轴向平行的配置。副对焦引导轴18h被插入到第四组框13的滑动部13c内,第四组框13由主对焦引导轴18f和副对焦引导轴18h这2个与光轴方向平行的引导轴支撑。通过该支撑,使第四组框13朝光轴方向移动时的旋转停止(防止第四组框13的旋转力矩的产生)。
这样如图7b~7d所示构成为辅助部件18cg的前端部贯通像抖动校正装置。由此,可提供不使电磁型直线电机18的一部分与像抖动校正装置干涉且小型的摄像装置。
而且,通过针对第四组框13的驱动线圈18d的3面使3个永久磁铁18aa~ac采用对置配置,可在朝光轴方向驱动第四组框13的第四组透镜24时提高驱动灵敏度。
另外,外轭18ca~18cc可以采用利用了磁性材料的辅助部件18cg和辅助部件18cg的侧面壁18ce、18cf进行了一体化的板金加工。然后,改为对焦驱动单元,说明电磁型直线电机18的动作。
从未图示的对焦驱动电路向驱动线圈18d提供施加电压。由电磁型直线电机18的永久磁铁18aa、18ab、18ac、外轭18ca、18cb、18cc、内轭18b以及磁间隙形成磁回路。利用施加给驱动线圈18d的电压和该磁回路的推力(也称为磁通和线圈的电流交叉的驱动作用线),使保持了第四组透镜24的第四组框13朝光轴方向移动。
此时,第四组框13由主对焦引导轴18f和副对焦引导轴18h引导。并且,在LD主体19上,在与使用电磁型直线电机的对焦驱动单元18接近的位置,插设有朝光轴方向延伸的主对焦引导轴18f,并且,在与电磁型直线电机18分离的位置,也插设有朝光轴方向延伸的副对焦引导轴18h(参照图1)。由于主对焦引导轴18f和副对焦引导轴18h可滑动地贯通第四组框13,因而第四组框13能够沿着主对焦引导轴18f和副对焦引导轴18h朝光轴方向移动。
并且,除了主对焦引导轴18f以外,还设有副对焦引导轴18h,因而可防止第四组框13绕主对焦引导轴18f旋转。
另外,在图7b中,电磁型驱动单元18和主对焦引导轴18f的后端部以及与它们嵌合的LD主体19的一部分向比收缩位置的第四组透镜24的后侧(像侧)的透镜面更后方突出。如后所述,这些部分配置成贯通手抖动校正装置。另一方面,副对焦引导轴18h不贯通手抖动校正装置105。这里说明了可动线圈型的电磁型直线电机,然而也可以置换为在可动部固定有3个可动磁铁的可动磁铁型直线电机。另外,这里所说的“进入到”可以是:“例如,光轴上的电磁型直线电机和引导轴支撑部19b的最后端以不干涉的方式位于像抖动校正装置的最前端的后方(像侧),或者在像抖动校正装置内的可动部的一部分形成切口凹部”。
并且,“贯通”是指像抖动校正装置具有在光轴方向贯通的开口,对焦驱动单元的一部分处于至少部分地插入到该开口内的状态。即,如图7e所示,引导轴支撑部19b的一部分无需一定延伸到像抖动校正装置的后方。并且,可以是电磁型直线电机的一部分(组装了配置于LD主体19上的外轭18ca~18cc、内轭18b和永久磁铁18aa~18ac的部件)进入到像抖动校正装置105内的状态是“例如,在像抖动校正装置105内在可动部的一部分(物体侧)形成切口凹部”。具体地说,像抖动校正装置内的搭载有摄像元件的可动部件在光轴方向的物体侧具有凹部(切口),该凹部与在电磁型直线电机18的光轴方向上位于像侧的端部之间具有间隙,双方对置配置。并且,像抖动校正装置10的固定部件在光轴方向的物体侧具有凹部,该凹部与在电磁型直线电机18的光轴方向上位于像侧的端部之间具有间隙,双方对置配置。或者,像抖动校正装置10的搭载有摄像单元的可动部件和像抖动校正装置10的固定部件102双方跨越到光轴方向的物体侧而具有凹部,该凹部与电磁型直线电机18的在光轴方向上位于像侧的端部之间具有间隙,双方对置配置。
在LD主体19上连接有FPC基板117,FPC基板117包括通向对焦驱动源的电磁型直线电机18的可动线圈18d的驱动信号线以及通向摄像装置的控制电路的原点位置检测信号线。
主对焦引导轴有必要引导4组透镜而不使其偏离光轴,具有足够的刚性。在刚性不足而使轴弯曲的情况下,4组透镜发生倾斜或偏心,导致光学性能的退化。
在轴发生振动的情况下,AF性能退化。并且,对于动态图像等来说,给用户带来不愉快感。即使副对焦引导轴发生弯曲,4组透镜也不发生倾斜。并且,通过与主对焦引导轴隔开间距配置,可减少因轴的弯曲引起的偏心产生。因此,可使主对焦引导轴更细,可实现镜头镜筒和摄像装置整体的小型化。电磁型直线电机配置在主对焦引导轴的附近,在想要在与主对焦引导轴分离的位置进行驱动的情况下,有时会产生振动、或者产生翘曲而不能驱动。
在该情况下,虽然能够通过配置多个电磁型直线电机来驱动,但是招致成本上升和控制的复杂化。导致镜头镜筒和摄像装置整体的大型化。如图7a所示,在第四组框13的一侧面设有MR传感器安装部18i。(MR传感器和磁刻度未图示)。该MR传感器安装部18i配置有与第四组框13一体化接合的霍尔元件(或者克氏效果检测用的光反射器)。而且,MR传感器的检测面与辅助部件的外面接近,采用对置的位置。第四组框13和MR传感器一体地在光轴方向上移动。在接近MR传感器且对置的位置NS极的小片配置在辅助部件18g的外表面上,该辅助部件18g固定有呈一列接合排列了多个(以预定间距形成)的磁刻度。通过MR传感器(霍尔元件)的移动输出期望的振幅信号。控制电路(CPU)对MR传感器的信号变化进行计数并在目标位置附近的零交叉附近生成插值信号,从而向一体地配置在第四组框13上的驱动线圈18d通电,在光轴方向上进行高速移动动作,使第四组框13的第四组透镜24高速且高精度地移动到目标位置停止。在该情况下,使用该MR传感器和磁刻度,在通过摄影时的对焦驱动而在最近端和无限远端之间移动的范围内定位于由第四组框13保持的第四组透镜24的期望位置。并且,在收缩时第四组框13的第四组透镜24移动到最靠近摄像元件侧停止。而且,从收缩位置通过照相机的起动而定位在最初停止的等待位置(也称为初始位置)。第四组框13的第四组透镜24(图7a图-7d中的双点划线表示)在摄影范围内的最靠近被摄体侧的位置是由第四组框13保持的第四组透镜24的最大伸出位置。
作为变型例,在将未图示的磁刻度直接安装在磁性材料的外轭18cb上(使用粘接剂或双面胶带贴附)的情况下,由于霍尔元件在外轭的泄漏磁通的影响下为误检测,因而可以在磁刻度和外轭18cb之间插入非磁性材料(例如,合成树脂、铝、SUS材料)的平板。
其它变型例如下。
例如,能够使日本特开2005-234075的图5和图10所示的第4组透镜16或者第3组透镜54用于沿着光轴方向微小距离往复移动(摆动)。
并且,本发明的变型例利用可动线圈型的电磁型直线电机而作了说明。然而当然可以使用可动磁铁型直线电机(也称为电磁型直线电机)。该情况下,电磁型线性线圈的一部分置换成配置于作为电磁型直线电机的固定用部件的LD主体上的内轭和固定线圈。