專利名稱：透鏡鏡筒和包括該透鏡鏡筒的光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透鏡鏡筒以及包括該透鏡鏡筒的光學(xué)設(shè)備，并且更具體地，本發(fā)明涉及一種諸如數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)的光學(xué)設(shè)備，所述光學(xué)設(shè)備包括可互換的透鏡或者所述光學(xué)設(shè)備與透鏡鏡筒相結(jié)合。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的光學(xué)設(shè)備和可互換的透鏡中，透鏡運(yùn)動(dòng)框架通過諸如音圈馬達(dá)或步進(jìn)馬達(dá)的致動(dòng)器而沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)。在大部分包括變焦透鏡的透鏡鏡筒中，用于變化器透鏡單元和對(duì)焦透鏡單元的第一運(yùn)動(dòng)框架和第二運(yùn)動(dòng)框架可沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)。日本專利特開號(hào)6-324252公開了一種透鏡鏡筒，在該透鏡鏡筒中多個(gè)透鏡運(yùn)動(dòng)框架中的第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架和第二透鏡運(yùn)動(dòng)框架沿著光路彼此相鄰，并且二者可沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)以用于變焦或?qū)?。在以上公布的變焦透鏡鏡筒中，第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架和第二透鏡運(yùn)動(dòng)框架通過導(dǎo)桿保持，以便可沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)。在該情況下，第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架與前部透鏡運(yùn)動(dòng)框架共用套筒桿。在大部分包括變焦透鏡的透鏡鏡筒中，通過使第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架和第二透鏡運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)而執(zhí)行變焦和對(duì)焦。在其它類型的透鏡鏡筒中，一個(gè)透鏡運(yùn)動(dòng)框架沿著與光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)，以便校正當(dāng)變焦透鏡振動(dòng)(發(fā)生手抖動(dòng))時(shí)所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)模糊。這種透鏡鏡筒儲(chǔ)存兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)模糊校正驅(qū)動(dòng)源，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架和第二透鏡運(yùn)動(dòng)框架，所述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)模糊校正驅(qū)動(dòng)源用于沿著與光軸垂直的方向中的左右偏移方向和上下偏移方向驅(qū)動(dòng)一個(gè)透鏡運(yùn)動(dòng)框架。透鏡鏡筒也儲(chǔ)存柔性印刷線路板(柔性印刷板)，所述柔性印刷線路板將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)模糊校正驅(qū)動(dòng)源電連接至控制單元。儲(chǔ)存這些部件的透鏡鏡筒趨向于具有較大的尺寸和較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。例如，透鏡鏡筒沿著光軸方向的長(zhǎng)度可以通過使第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸的運(yùn)動(dòng)范圍與第二透鏡運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸的運(yùn)動(dòng)范圍交迭而減小。即，通過增大第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架朝向第二透鏡運(yùn)動(dòng)框架的運(yùn)動(dòng)量以及增大第二透鏡運(yùn)動(dòng)框架朝向第一透鏡運(yùn)動(dòng)框架的運(yùn)動(dòng)量，可以提高透鏡鏡筒中空間的利用效率，并且可以縮短透鏡鏡筒的長(zhǎng)度。然而，當(dāng)在透鏡鏡筒中儲(chǔ)存上述部件時(shí)，透鏡鏡筒變大并且變復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種較小的透鏡鏡筒以及包括該透鏡鏡筒的光學(xué)設(shè)備，所述透鏡鏡筒沿著光軸方向具有減小的長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明的一方面的透鏡鏡筒包括第一運(yùn)動(dòng)框架，其構(gòu)造成在支撐第一透鏡的同時(shí)在光軸方向上沿著第一導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)；第二運(yùn)動(dòng)框架，其構(gòu)造成在支撐第二透鏡的同時(shí)在光軸方向上沿著第二導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)，并且沿著與光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)從而校正運(yùn)動(dòng)模糊，第二透鏡設(shè)置成與第一透鏡相鄰并且由固定鏡筒支撐；第一驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成使第一運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成使第二運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)；和兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源，所述兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源構(gòu)造成使第二驅(qū)動(dòng)單元沿著與光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)。第一運(yùn)動(dòng)框架和第二運(yùn)動(dòng)框架獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。第一運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍與第二運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍彼此交迭。第一運(yùn)動(dòng)框架通過第一柔性印刷板連接至固定鏡筒的固定部分，并且第二運(yùn)動(dòng)框架通過第二柔性印刷板連接至固定鏡筒的固定部分。當(dāng)沿著光軸方向觀察時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元中的一個(gè)位于與兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源中的一個(gè)相對(duì)的光軸的一側(cè)。當(dāng)沿著光軸方向觀察時(shí)，第一柔性印刷板的U形彎曲部分和第二柔性印刷板的U形彎曲部分位于與另一個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源相對(duì)的光軸的一側(cè)。在透鏡鏡筒中，當(dāng)沿著光軸方向觀察時(shí)，由將光軸和第一導(dǎo)桿的中心連接起來的直線和將光軸和第二導(dǎo)桿的中心連接起來的直線所形成的兩個(gè)角中較小的角可以是至少 60度或者更大。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的光學(xué)設(shè)備包括所述透鏡鏡筒。根據(jù)本發(fā)明的所述方面，能夠獲得較小的透鏡鏡筒，所述透鏡鏡筒沿著光軸方向具有減小的長(zhǎng)度。本發(fā)明的其它特征將從以下參照附圖的示例性實(shí)施例的說明而變得明顯。


圖1是作為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)設(shè)備的照相機(jī)的透視圖；圖2是設(shè)置在圖1的照相機(jī)中的透鏡鏡筒的分解透視圖；圖3是圖2的透鏡鏡筒的剖視圖；圖4是圖2的透鏡鏡筒的框圖；圖5示意性地示出移位單元和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架的運(yùn)動(dòng)范圍及其之間的干涉區(qū)域；圖6是從成像平面?zhèn)扔^察到的去除了 CXD保持器的透鏡單元的示意圖；圖7是示出其中移位單元和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架配合在導(dǎo)桿上的狀態(tài)的分解透視圖；圖8是沿著圖6的線VIII-VIII得到的剖視圖，示出其中第三透鏡單元和第四透鏡單元位于最接近物體側(cè)的狀態(tài)；圖9是沿著圖6的線IX-IX得到的剖視圖，示出其中第三透鏡單元和第四透鏡單元位于最接近成像平面?zhèn)鹊臓顟B(tài)；圖10是沿著圖6的線X-X得到的剖視圖，示出其中第三透鏡單元和第四透鏡單元位于最接近物體側(cè)的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式以下將參照?qǐng)D1至10詳細(xì)地說明優(yōu)選的實(shí)施例。通常，該實(shí)施例的透鏡鏡筒包括第一運(yùn)動(dòng)框架(對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架)4和第二運(yùn)動(dòng)框架 (移位保持框架)313。第一運(yùn)動(dòng)框架4在支撐或限制(S卩，保持)第一透鏡(光學(xué)元件)L4 的同時(shí)可在光軸方向上沿著導(dǎo)桿IOa和IOb運(yùn)動(dòng)。第二運(yùn)動(dòng)框架313與第一透鏡L4相鄰， 并且在支撐或保持第二透鏡(光學(xué)元件)L3的同時(shí)可在光軸方向上沿著導(dǎo)桿9a和9b運(yùn)動(dòng)。第二運(yùn)動(dòng)框架313由固定鏡筒6支撐，并且沿著與光軸垂直的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，以便校正運(yùn)動(dòng)模糊(即，不清楚或未對(duì)焦的圖像)。透鏡鏡筒也包括第一驅(qū)動(dòng)單元(音圈馬達(dá))4V、第二驅(qū)動(dòng)單元(步進(jìn)馬達(dá))301和兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源(致動(dòng)器3Y和3P)。第一驅(qū)動(dòng)單元4V使第一運(yùn)動(dòng)框架4沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)，并且第二驅(qū)動(dòng)單元301使第二運(yùn)動(dòng)框架313沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源3Y和3P使第二運(yùn)動(dòng)框架313沿著與光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)。用于導(dǎo)引第一運(yùn)動(dòng)框架4的導(dǎo)桿和用于導(dǎo)引第二運(yùn)動(dòng)框架313的導(dǎo)桿可以彼此無關(guān)地獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。第一運(yùn)動(dòng)框架4沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍和第二運(yùn)動(dòng)框架313沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍彼此交迭。第一運(yùn)動(dòng)框架通過第一柔性印刷板(對(duì)焦柔性印刷板)406連接至固定鏡筒6的固定部分(對(duì)焦柔性印刷板保持部分601)，并且第二運(yùn)動(dòng)框架通過第二柔性印刷板(移位的柔性印刷板)308連接至固定鏡筒6的固定部分。沿著光軸方向觀察， 第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元之一，即音圈馬達(dá)4V，位于與兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源3Y和3P中的一個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源，即校正驅(qū)動(dòng)源3P，相對(duì)的光軸LX的一側(cè)(相對(duì)側(cè))上。沿著光軸方向觀察，第一柔性印刷板的U形彎曲部分406a和第二柔性印刷板的U 形彎曲部分308a位于與另一個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源3Y相對(duì)的光軸LX的一側(cè)上。這里，短語(yǔ)“沿著光軸方向觀察，目標(biāo)點(diǎn)A位于與目標(biāo)點(diǎn)B相對(duì)的光軸的一側(cè)上”意思是目標(biāo)點(diǎn)A和目標(biāo)點(diǎn)B 位于具有法線AO的平面的相對(duì)的兩側(cè)上，所述法線AO從目標(biāo)點(diǎn)A沿著與光軸LX垂直的方向向下延伸。在該實(shí)施例的透鏡鏡筒中，當(dāng)沿著光軸方向觀察透鏡單元時(shí)，用于第一運(yùn)動(dòng)框架的導(dǎo)桿(IOaUOb)A和用于第二運(yùn)動(dòng)框架的導(dǎo)桿(9a、9b)B如下布置。即，由將光軸LX和導(dǎo)桿A的中心連接起來的直線和將光軸LX和導(dǎo)桿B的中心連接起來的直線所形成的兩個(gè)角中較小的角在約60度至約180度的范圍內(nèi)。圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的諸如攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)設(shè)備(以下稱為照相機(jī))的構(gòu)造。照相機(jī)包括能夠變焦的透鏡鏡筒L和照相機(jī)本體B。照相機(jī)本體B 儲(chǔ)存商化銀膜或圖像拾取元件，所述商化銀膜或圖像拾取元件記錄由設(shè)置在透鏡鏡筒L中的成像光學(xué)系統(tǒng)所形成的物體圖像。將參照?qǐng)D2和3說明本發(fā)明的實(shí)施例中的透鏡鏡筒L的結(jié)構(gòu)。箭頭X和-X的方向與光軸方向一致。成像光學(xué)系統(tǒng)由包括四個(gè)透鏡單元在內(nèi)的變焦光學(xué)系統(tǒng)(變焦透鏡系統(tǒng))形成。參照?qǐng)D2和3，變焦光學(xué)系統(tǒng)包括第一透鏡單元Li、第二透鏡單元L2、第三透鏡單元L3和第四透鏡單元L4。第二透鏡單元L2沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)以用于變焦。第三透鏡單元 L3沿著與成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸垂直的方向(以下稱為光軸垂直方向)移位，從而減少運(yùn)動(dòng)模糊，并且沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)以用于變焦。第四透鏡單元L4沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)以用于變焦和對(duì)焦。第一透鏡單元Ll由第一透鏡框架1保持或支撐，并且第二透鏡單元L2由變化器運(yùn)動(dòng)框架2保持或支撐。第三透鏡單元L3由移位單元(移位運(yùn)動(dòng)框架)3保持或支撐，并且第四透鏡單元 L4由對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4保持或支撐。固定鏡筒5在后端部處聯(lián)接到后部鏡筒6，并且在前端部處固定至第一透鏡框架1，從而將第一透鏡單元Ll固定在預(yù)定的位置處。CXD保持器7 保持諸如CCD傳感器或CMOS傳感器的未示出的圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換元件)，并且CCD 保持器7固定至后部鏡筒6。
第一導(dǎo)桿8a和第二導(dǎo)桿8b在兩端處通過固定鏡筒5和后部鏡筒6保持或支撐。 第三導(dǎo)桿9a和第四導(dǎo)桿9b以及第五導(dǎo)桿IOa和第六導(dǎo)桿IOb在兩端處由后部鏡筒6和 CXD保持器7保持或支撐。變化器運(yùn)動(dòng)框架2沿著光軸方向可運(yùn)動(dòng)地由第一導(dǎo)桿8a和第二導(dǎo)桿8b支撐。移位單元3沿著光軸方向可運(yùn)動(dòng)地由第三導(dǎo)桿9a和第四導(dǎo)桿9b支撐在固定鏡筒5上。后部鏡筒6還固定有用于改變成像光學(xué)系統(tǒng)上入射的光量的光量調(diào)節(jié)單元(未示出)。光量調(diào)節(jié)單元通過使兩個(gè)或更多個(gè)光圈葉片沿著光軸垂直方向運(yùn)動(dòng)而改變光圈直徑。 在光量調(diào)節(jié)單元中，漸變ND過濾器(未示出)可與光圈葉片無關(guān)地運(yùn)動(dòng)進(jìn)出光軸。對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4由第五導(dǎo)桿IOa和第六導(dǎo)桿IOb支撐，從而可沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)。接下來，將說明用于使變化器運(yùn)動(dòng)框架2 (第二透鏡單元I^)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)。步進(jìn)馬達(dá)201沿著光軸方向驅(qū)動(dòng)變化器運(yùn)動(dòng)框架2，并且在其輸出軸上具有絲杠202。 該步進(jìn)馬達(dá)201借助布置在步進(jìn)馬達(dá)201和后部鏡筒6之間的支撐構(gòu)件203而固定至后部鏡筒6。絲杠202與附裝到變化器運(yùn)動(dòng)框架2的齒條204嚙合。當(dāng)絲杠202通過施加電流到步進(jìn)馬達(dá)201而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由齒條204沿著光軸方向驅(qū)動(dòng)變化器運(yùn)動(dòng)框架2。通過扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧205的偏壓力避免齒條204和變化器運(yùn)動(dòng)框架2沿著光軸方向的相互拍擊(mutual rattling)。變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器206檢測(cè)變化器運(yùn)動(dòng)框架2的基準(zhǔn)位置，并且由光電斷路器形成，所述光電斷路器檢測(cè)由設(shè)置在變化器運(yùn)動(dòng)框架2中的遮光部分207沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的遮光狀態(tài)和光傳播狀態(tài)之間的切換。變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器206借助布置在變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器206和后部鏡筒6之間的板而固定至后部鏡筒 6。變化器運(yùn)動(dòng)框架2保持傳感器磁體208，所述傳感器磁體208沿著光軸方向是多極磁化的。后部鏡筒6上與傳感器磁體208相對(duì)的位置固定有MR傳感器209，所述MR傳感器 209用于讀取響應(yīng)于傳感器磁體208的運(yùn)動(dòng)的磁力線的變化。通過利用來自MR傳感器209 的信號(hào)，可以檢測(cè)到變化器運(yùn)動(dòng)框架2的運(yùn)動(dòng)量，S卩，可以檢測(cè)到第二透鏡單元L2從預(yù)定的基準(zhǔn)位置開始的運(yùn)動(dòng)量。接下來，將說明用于使移位單元3 (第三透鏡單元U)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元(第一驅(qū)動(dòng)單元)的結(jié)構(gòu)。步進(jìn)馬達(dá)301沿著光軸方向驅(qū)動(dòng)移位單元3，并且在其輸出軸上具有絲杠 302。步進(jìn)馬達(dá)301借助布置在步進(jìn)馬達(dá)301和后部透鏡6之間的支撐構(gòu)件303而固定至后部鏡筒6。絲杠302與附裝到移位單元3的齒條304嚙合。因此，當(dāng)絲杠302通過施加電流到步進(jìn)馬達(dá)301而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由齒條304沿著光軸方向驅(qū)動(dòng)移位單元3。通過扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧305的偏壓力避免齒條304和移位單元3沿著光軸方向的相互拍擊。變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器306檢測(cè)移位單元3的基準(zhǔn)位置，并且由光電斷路器形成，所述光電斷路器檢測(cè)響應(yīng)于設(shè)置在移位單元3中的遮光部分307沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的遮光狀態(tài)和光傳播狀態(tài)之間的切換。變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器306借助布置在變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器306和后部鏡筒6之間的板而固定至后部鏡筒6。此外，當(dāng)遮光部分307處于移位單元3的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)且處于對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4的運(yùn)動(dòng)范圍之外時(shí)，由光電斷路器所形成的變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器306設(shè)置成檢測(cè)遮光部分307的遮光狀態(tài)和光傳播狀態(tài)之間的切換。接下來，將說明用于使對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4(第四透鏡單元L4)運(yùn)動(dòng)的對(duì)焦驅(qū)動(dòng)單元 (第二驅(qū)動(dòng)單元)的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)線圈401和驅(qū)動(dòng)磁體402形成用于沿著光軸方向驅(qū)動(dòng)第四透鏡單元L4的對(duì)焦馬達(dá)(音圈馬達(dá))，并且磁軛構(gòu)件403封閉(即，容納)磁通量。驅(qū)動(dòng)線圈401附裝到對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4。驅(qū)動(dòng)磁體402設(shè)置在磁軛構(gòu)件403中，并且磁軛構(gòu)件403 附裝到CCD保持器7。當(dāng)施加電流通過驅(qū)動(dòng)線圈401時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)磁體402和驅(qū)動(dòng)線圈401之間所產(chǎn)生的磁力線間的相互排斥而產(chǎn)生洛倫茲力，并且所述洛倫茲力沿著光軸方向一起驅(qū)動(dòng)第四透鏡單元L4和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4。對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4保持傳感器磁體404，所述傳感器磁體404 沿著光軸方向是多極磁化的。后部鏡筒6上與傳感器磁體404相對(duì)的位置固定有MR傳感器405，所述MR傳感器405用于讀取響應(yīng)于傳感器磁體404的運(yùn)動(dòng)的磁力線的變化。傳感器磁體404和MR傳感器405構(gòu)成相對(duì)位置檢測(cè)傳感器。通過利用來自MR傳感器405的信號(hào)，可以檢測(cè)到對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4的運(yùn)動(dòng)量，即，可以檢測(cè)到第四透鏡單元L4從預(yù)定的位置開始的運(yùn)動(dòng)量。對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4通過施加通過線圈的電流而朝向物體側(cè)，即沿著與光軸平行的-χ方向，運(yùn)動(dòng)到與機(jī)械端部接觸的位置被檢測(cè)為基準(zhǔn)位置。如上所述，在對(duì)焦驅(qū)動(dòng)單元(音圈馬達(dá)401、402和403)中，在驅(qū)動(dòng)線圈401通電的狀態(tài)(以下稱為通電狀態(tài))下產(chǎn)生洛倫茲力，以沿著光軸方向驅(qū)動(dòng)對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4。然而，在驅(qū)動(dòng)線圈401沒有通電的狀態(tài)(以下稱為未通電狀態(tài))中，不產(chǎn)生用于對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架 4的驅(qū)動(dòng)力，并且對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4自身沒有自保持力。自保持力指的是可以在未通電狀態(tài)下使可運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)線圈401和具有驅(qū)動(dòng)線圈401的對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4停止在某一位置的力對(duì)焦ο接下來，將參照?qǐng)D4說明用于第二透鏡單元L2、第三透鏡單元L3和第四透鏡單元 L4的驅(qū)動(dòng)方法。參照?qǐng)D4，控制單元11根據(jù)來自變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器206和306的信號(hào)以及圖像拾取設(shè)備本體的模式向驅(qū)動(dòng)單元(步進(jìn)馬達(dá))201、步進(jìn)馬達(dá)301和驅(qū)動(dòng)線圈401輸出控制信號(hào)。作為示例，控制單元11由微型計(jì)算機(jī)形成。存儲(chǔ)單元12存儲(chǔ)關(guān)于控制單元11的模式信息。在圖4中，驅(qū)動(dòng)單元(步進(jìn)馬達(dá))201與其它附圖中所示的步進(jìn)馬達(dá)201相同。該實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)是廣角類型的，以便當(dāng)透鏡系統(tǒng)的尺寸沒有改變時(shí)使整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距可以比現(xiàn)有技術(shù)的四個(gè)單元的變焦透鏡系統(tǒng)中的焦距更加移動(dòng)到廣角側(cè)。與其中第三透鏡單元L3不沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)的四個(gè)單元的變焦透鏡系統(tǒng)相比，不管焦距如何，該實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)中的第三透鏡單元L3沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)以用于在TELE 狀態(tài)(遠(yuǎn)攝端)和WIDE狀態(tài)(廣角端)之間變焦。第三透鏡單元L3在WIDE狀態(tài)下定位在成像平面?zhèn)壬喜⑶以赥ELE狀態(tài)中定位在物體側(cè)。另外，與第三透鏡單元L3相鄰且具有對(duì)焦功能的第四透鏡單元L4也沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)以用于變焦。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到最近的側(cè)時(shí)，通過使第四透鏡單元L4運(yùn)動(dòng)到物體側(cè)而執(zhí)行對(duì)物體的對(duì)焦。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到無限遠(yuǎn)側(cè)時(shí)，通過使第四透鏡單元L4運(yùn)動(dòng)到成像平面?zhèn)榷鴪?zhí)行對(duì)物體的對(duì)焦。圖5示意性地示出該實(shí)施例中的移位單元3和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4沿著光軸方向的機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍及其之間的干涉區(qū)域。在圖5中，位置Xl和X4之間的區(qū)域表示第三透鏡單元 L3的運(yùn)動(dòng)范圍。位置Xl指示第三透鏡單元L3的TELE位置，并且位置X4指示第三透鏡單元L3的WIDE位置。位置X3指示這樣的檢測(cè)位置，即，在該檢測(cè)位置處通過上述的變焦基準(zhǔn)位置檢測(cè)器306檢測(cè)遮光狀態(tài)和光傳播狀態(tài)，以便檢測(cè)第三透鏡單元L3的初始位置。另外，位置X2和)(5之間的區(qū)域表示第四透鏡單元L4沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍。 位置X2指示第四透鏡單元L4的最近的位置，并且位置)(5指示第四透鏡單元L4的無限遠(yuǎn)的位置。如示意圖中所示，在該實(shí)施例中在第三透鏡單元L3的機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍和第四透鏡單元L4的機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍之間有交迭區(qū)域。交迭區(qū)域在位置X2和X4之間延伸。如本文中所述，第四透鏡單元L4的最近的位置是位置X2。因此，如果第四透鏡單元L4可以運(yùn)動(dòng)到比位置X2更加靠近物體側(cè)的位置，則第四透鏡單元L4可以對(duì)更近的物體對(duì)焦。當(dāng)確定光學(xué)規(guī)格時(shí)，預(yù)先確定第三透鏡單元L3的運(yùn)動(dòng)范圍(介于Xl和X4之間)。 因此，當(dāng)?shù)谒耐哥R單元L4的機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍(介于X2和)(5之間)可以與第三透鏡單元L3 的運(yùn)動(dòng)范圍交迭更多時(shí)，能夠?qū)Ω奈矬w對(duì)焦。接下來，將參照?qǐng)D5至10詳細(xì)地說明移位單元3和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4的結(jié)構(gòu)，所述移位單元3和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4的運(yùn)動(dòng)范圍可以彼此交迭。圖6是從成像平面?zhèn)扔^察到的透鏡單元的視圖，其中沒有示出CCD保持器。圖7是示出其中移位單元(第二運(yùn)動(dòng)框架)3和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架(第一運(yùn)動(dòng)框架)4配合在導(dǎo)桿9a、9b、10a和IOb上的狀態(tài)的分解透視圖。圖8和9是沿著圖6的線VIII-VIII和IX-IX得到的剖視圖。圖8示出其中第三透鏡單元(第二透鏡)L3和第四透鏡單元(第一透鏡)L4位于最接近物體側(cè)的狀態(tài)。圖9 示出其中第三透鏡單元L3和第四透鏡單元L4位于最接近成像平面?zhèn)鹊臓顟B(tài)。圖10是沿著圖6的線X-X得到的剖視圖，其中第三透鏡單元L3和第四透鏡單元L4位于最接近物體側(cè)。首先，將說明移位單元(第二運(yùn)動(dòng)框架)3的結(jié)構(gòu)。如上所述，移位單元3可以通過步進(jìn)馬達(dá)301沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)。同樣，第三透鏡單元L3也可以沿著與光軸垂直的方向被驅(qū)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)允許校正所謂的運(yùn)動(dòng)模糊。第三透鏡單元L3由移位保持框架313保持或支撐。移位保持框架313包括用于驅(qū)動(dòng)移位保持框架313的兩個(gè)磁體(移位磁體)310和用于閉合移位磁體310的磁路的第一磁軛311。移位基部314用作移位單元3的基本構(gòu)件，并且支撐用于閉合移位磁體310的磁路的第二磁軛312和移位線圈309。當(dāng)移位線圈309通電時(shí)，在移位磁體310中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，以便使第三透鏡單元L3可以相對(duì)于移位保持框架313沿著與光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)。兩組移位磁體310、第一磁軛311、第二磁軛312和移位線圈309設(shè)置成構(gòu)成上下偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3P和左右偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3Y。如圖6中所示， 用于沿著上下偏移方向驅(qū)動(dòng)的移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3P設(shè)置在光軸LX的下側(cè)上，并且用于沿著左右偏移方向驅(qū)動(dòng)的移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3Y設(shè)置在光軸LX的右側(cè)上。由于如此設(shè)置兩個(gè)移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元，所以第三透鏡單元L3可以在與光軸垂直的平面內(nèi)沿著任何方向運(yùn)動(dòng)。設(shè)置在移位基部314上的移位線圈309以導(dǎo)電方式釬焊至移位柔性印刷板(第二柔性印刷板)308。如圖7中所示，移位柔性印刷板308固定至設(shè)置在后部鏡筒6上的保持部分，并且通過設(shè)置在鏡筒中的U形彎曲部分308a連接至移位單元3。U形彎曲部分308a 是U形的，以便當(dāng)移位單元3沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)使柔性印刷板的作用力不施加至移位單兀3。接下來，將說明對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架(第一運(yùn)動(dòng)框架)4的結(jié)構(gòu)。如本文所述，對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4可以通過音圈馬達(dá)(第一驅(qū)動(dòng)單元)401至403沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)線圈401 以導(dǎo)電方式釬焊至對(duì)焦柔性印刷板(第一柔性印刷板)406。對(duì)焦柔性印刷板406固定至設(shè)置在后部鏡筒6上的對(duì)焦柔性印刷板保持部分601。另外，對(duì)焦柔性印刷板406通過以U 狀設(shè)置在鏡筒中的U形彎曲部分406a而連接至驅(qū)動(dòng)線圈401，所述驅(qū)動(dòng)線圈401固定至對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4。參照?qǐng)D6，將再次說明移位柔性印刷板308、對(duì)焦柔性印刷板406、左右偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3Y、上下偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3P和音圈馬達(dá)(對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)單元)4V之間圍繞光軸方向的位置關(guān)系。在圖6中用虛線示出這些部件，以便具體說明這些部件的尺寸。在該實(shí)施例中，移位柔性印刷板308的U形彎曲部分308a和對(duì)焦柔性印刷板406 的U形彎曲部分406a如下布置。即，當(dāng)沿著光軸方向觀察透鏡單元時(shí)，U形彎曲部分308a 和U形彎曲部分406a布置在與左右偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3Y相對(duì)的光軸LX的一側(cè)上。另外，用于驅(qū)動(dòng)對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4的音圈馬達(dá)(對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)單元)4V如下布置。 即，當(dāng)沿著光軸方向觀察透鏡單元時(shí)，音圈馬達(dá)4V布置在與上下偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3P相對(duì)的光軸LX的一側(cè)上。這些布置允許致動(dòng)器單元3Y和3P以及柔性印刷板308和406圍繞光軸LX最優(yōu)地布置。因此，可以在沒有增加透鏡單元的徑向尺寸的情況下，第四透鏡單元L4沿著光軸方向的機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍與第三透鏡單元L3沿著光軸方向的機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍能夠交迭得更多。尤其當(dāng)移位單元3運(yùn)動(dòng)到最接近成像平面?zhèn)鹊奈恢?位置X4)時(shí)，上下偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元3P(309、310、311和31 在與光軸垂直的平面內(nèi)與對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)4V交迭。圖9中示出交迭量L3L4ci。即，如圖6中所示，移位單元3可以通過將音圈馬達(dá)(一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元)4V和上下偏移方向移位驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元(一個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源)3P 放置在光軸LX的相對(duì)的兩側(cè)而朝向?qū)惯\(yùn)動(dòng)框架4運(yùn)動(dòng)得更多。因而，對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4可以朝向移位單元3運(yùn)動(dòng)得更多，以便可以增加交迭量。在該實(shí)施例中，由于通過光學(xué)設(shè)計(jì)確定移位單元3的TELE (遠(yuǎn)攝端)位置和WIDE (廣角端) 位置，所以對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4可以朝向移位單元3運(yùn)動(dòng)得更多。在該情況下，對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4 可以向最近側(cè)(物體側(cè))運(yùn)動(dòng)得更多以用于對(duì)焦，并且因此，能夠?qū)Ω奈矬w對(duì)焦。導(dǎo)桿9a設(shè)置在移位基部314的套筒31 處，從而定位移位基部314。導(dǎo)桿IOa設(shè)置在對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4的套筒如處，從而定位對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4。隨著導(dǎo)桿9a和導(dǎo)桿IOa之間圍繞光軸的角度增大，移位單元3和對(duì)焦運(yùn)動(dòng)框架4之間的交迭量增大。優(yōu)選地，在圖6中，在將光軸LX和導(dǎo)桿9a連接起來的直線與將光軸LX和導(dǎo)桿IOa 連接起來的直線之間所形成的角L3L4 β是至少60度或者更大，更優(yōu)選地，所述角L3L4 β 處于約60度至約180度的范圍內(nèi)。這樣增加了交迭量并且允許對(duì)較近的物體對(duì)焦，如上所述。如上所述，根據(jù)該實(shí)施例，能夠獲得具有減小的尺寸的透鏡鏡筒以及使用該透鏡鏡筒的光學(xué)設(shè)備。雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例說明本發(fā)明，但應(yīng)理解本發(fā)明不受所公開的示例性實(shí)施例限制。以下權(quán)利要求的范圍將與最廣泛的解釋一致，從而包含所有這些修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
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權(quán)利要求
1.一種透鏡鏡筒，其包括第一運(yùn)動(dòng)框架，其構(gòu)造成在支撐第一透鏡的同時(shí)在光軸方向上沿著第一導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)； 第二運(yùn)動(dòng)框架，其構(gòu)造成在支撐第二透鏡的同時(shí)在所述光軸方向上沿著第二導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)，并且沿著與光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)從而校正運(yùn)動(dòng)模糊，所述第二透鏡設(shè)置成與所述第一透鏡相鄰并且由固定鏡筒支撐；第一驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成使所述第一運(yùn)動(dòng)框架沿著所述光軸方向運(yùn)動(dòng)； 第二驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成使所述第二運(yùn)動(dòng)框架沿著所述光軸方向運(yùn)動(dòng)；以及兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源，所述校正驅(qū)動(dòng)源構(gòu)造成使所述第二驅(qū)動(dòng)單元沿著與所述光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)，其中，所述第一運(yùn)動(dòng)框架和所述第二運(yùn)動(dòng)框架獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)，其中，所述第一運(yùn)動(dòng)框架沿著所述光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍與所述第二運(yùn)動(dòng)框架沿著所述光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍彼此交迭，其中，所述第一運(yùn)動(dòng)框架通過第一柔性印刷板連接至所述固定鏡筒的固定部分，并且所述第二運(yùn)動(dòng)框架通過第二柔性印刷板連接至所述固定鏡筒的固定部分，其中，當(dāng)沿著所述光軸方向觀察時(shí)，所述第一驅(qū)動(dòng)單元和所述第二驅(qū)動(dòng)單元中的一個(gè)位于與所述兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源中的一個(gè)相對(duì)的所述光軸的一側(cè)，并且其中，當(dāng)沿著所述光軸方向觀察時(shí)，所述第一柔性印刷板的U形彎曲部分和所述第二柔性印刷板的U形彎曲部分位于與另一個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源相對(duì)的所述光軸的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡鏡筒，其中，當(dāng)沿著光軸方向觀察時(shí)，由將所述光軸和所述第一導(dǎo)桿的中心連接起來的直線和將所述光軸和所述第二導(dǎo)桿的中心連接起來的直線所形成的兩個(gè)角中的較小角是至少60度或者更大。
3.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透鏡鏡筒的光學(xué)設(shè)備。
全文摘要
透鏡鏡筒和包括該透鏡鏡筒的光學(xué)設(shè)備，透鏡鏡筒包括第一和第二驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成使第一和第二運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向運(yùn)動(dòng)；和兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源，所述兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源構(gòu)造成使第二驅(qū)動(dòng)單元沿著與光軸垂直的方向運(yùn)動(dòng)。第一運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍與第二運(yùn)動(dòng)框架沿著光軸方向的運(yùn)動(dòng)范圍彼此交迭。第一運(yùn)動(dòng)框架和第二運(yùn)動(dòng)框架通過第一柔性印刷板和第二柔性印刷板連接至固定鏡筒的固定部分。當(dāng)沿著光軸方向觀察時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元中的一個(gè)位于與兩個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源中的一個(gè)相對(duì)的光軸的一側(cè)，并且第一柔性印刷板的U形彎曲部分和第二柔性印刷板的U形彎曲部分位于與另一個(gè)校正驅(qū)動(dòng)源相對(duì)的光軸的一側(cè)。
文檔編號(hào)H04N5/225GK102385133SQ20111025414
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者梅津琢治 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社