專(zhuān)利名稱(chēng)：透鏡裝置和使用該透鏡裝置的數(shù)字照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型透鏡裝置和使用該透鏡裝置的數(shù)字照相機(jī)。
背景技術(shù)：
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平9-61692(第 段，圖1)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)平9-33782([摘要]，圖1)以往，在照相機(jī)的透鏡裝置中，為了根據(jù)來(lái)自控制裝置的指示進(jìn)行變焦和聚焦，使保持透鏡的鏡框單元在光軸方向上自由移動(dòng)。
由于鏡框單元和用于驅(qū)動(dòng)該鏡框單元的驅(qū)動(dòng)單元是分開(kāi)做成的不同單元，因而為了把驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力傳遞到鏡框單元，需要用于在兩單元之間進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力傳遞的連接機(jī)構(gòu)。
在該情況下，必須對(duì)兩單元相互的位置偏差、鏡框單元的平行方向相對(duì)于移動(dòng)方向的位置偏差等各種位置偏差進(jìn)行校正，因而提出了對(duì)這種位置偏差進(jìn)行簡(jiǎn)單吸收和校正的兩單元的連接方法。其中，例如，提出了以下結(jié)構(gòu)的方案連接構(gòu)件利用可彈性變形的彈簧構(gòu)件，使該彈簧構(gòu)件在與光軸成直角方向的平面內(nèi)或者在與光軸成直角的方向上具有容許變形的彈性，另一方面，在光軸方向不具有彈性。(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2)。
然而，當(dāng)透鏡裝置的驅(qū)動(dòng)單元采用超聲波線性電動(dòng)機(jī)時(shí)，作為鏡框單元和驅(qū)動(dòng)單元的連接方法，不能直接利用以往那樣的連接方法。
首先，需要一種充分考慮把超聲波線性電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的形式且維持小型化的新的連接方法。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述以往的實(shí)際情況，本發(fā)明的課題是提供一種裝配有超聲波線性電動(dòng)機(jī)并具有與適合于該超聲波線性電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)鏡框相連接的機(jī)構(gòu)的透鏡裝置以及具有該透鏡裝置的數(shù)字照相機(jī)。
首先，發(fā)明1的透鏡裝置的特征在于，其具有鏡框，其可以在光軸方向自由移動(dòng)；自行移動(dòng)單元，其在與上述光軸平行的方向上自行移動(dòng)；以及連接單元，其具有移動(dòng)傳遞構(gòu)件和推壓(付勢(shì)する)構(gòu)件，并將上述自行移動(dòng)單元和上述鏡框連接起來(lái)，該移動(dòng)傳遞構(gòu)件的一部分固定在該自行移動(dòng)單元上而另一部分與上述鏡框抵接，該推壓構(gòu)件將該移動(dòng)傳遞構(gòu)件向上述鏡框的抵接部位推壓。
這樣，在本發(fā)明中，自行移動(dòng)單元和鏡框間的連接單元具有一部分固定而另一部分僅依靠推壓力抵接的移動(dòng)傳遞構(gòu)件，從而傳遞自行移動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力而使鏡框移動(dòng)。
而且，發(fā)明2的特征在于，在發(fā)明1的透鏡裝置中，上述自行移動(dòng)單元由超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器構(gòu)成。發(fā)明3的特征在于，在發(fā)明2的透鏡裝置中，上述移動(dòng)傳遞構(gòu)件是空心或?qū)嵭牡陌魻铙w構(gòu)件，其一端直接固定在上述超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器上。
這樣，由于移動(dòng)傳遞構(gòu)件的形狀和材質(zhì)的特性簡(jiǎn)單，因而制造上的成本降低而且容易組裝。
并且，發(fā)明4的特征在于，在發(fā)明3的透鏡裝置中，上述棒狀體構(gòu)件設(shè)置在上述振動(dòng)器的超聲波振動(dòng)的節(jié)的位置。
更具體地說(shuō)，發(fā)明5的特征在于，在發(fā)明3的透鏡裝置中，上述振動(dòng)器具有長(zhǎng)方體形狀；把通過(guò)多個(gè)移動(dòng)接觸部夾持(夾著并支撐)上述振動(dòng)器的相對(duì)的兩個(gè)面并引導(dǎo)該振動(dòng)器移動(dòng)的兩根導(dǎo)向軸配置成與上述振動(dòng)器的移動(dòng)方向平行；把上述棒狀體構(gòu)件固定在上述振動(dòng)器的不與上述兩根導(dǎo)向軸相對(duì)的面中的一個(gè)面的中心附近位置。
這樣，可以不把作為自行移動(dòng)單元的振動(dòng)器的振動(dòng)傳遞到鏡框，而僅把自行移動(dòng)驅(qū)動(dòng)力傳遞到鏡框。
其次，發(fā)明6的透鏡裝置的特征在于，其具有鏡框，其可以在光軸方向上自由移動(dòng)；自行移動(dòng)單元，其在與上述光軸平行的方向上自行移動(dòng)；以及連接單元，其設(shè)置在上述鏡框上，夾著上述自行移動(dòng)單元的兩個(gè)外形面，將上述自行移動(dòng)單元和上述鏡框連接起來(lái)。
發(fā)明7的特征在于，在發(fā)明6的透鏡裝置中，上述自行移動(dòng)單元是超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器，上述連接單元直接夾著上述振動(dòng)器。
并且，在該情況下，發(fā)明8的特征在于，在發(fā)明7的透鏡裝置中，上述振動(dòng)器呈長(zhǎng)方體形狀；上述連接單元直接夾著上述振動(dòng)器的與移動(dòng)方向正交的兩個(gè)面。
并且，在該情況下，發(fā)明9的特征在于，在發(fā)明8的透鏡裝置中，把通過(guò)多個(gè)移動(dòng)接觸部夾持上述振動(dòng)器的相對(duì)的兩個(gè)面并引導(dǎo)上述振動(dòng)器移動(dòng)的兩根導(dǎo)向軸配置成與上述振動(dòng)器的移動(dòng)方向平行；上述連接單元在上述平行配置的兩根導(dǎo)向軸之間夾著上述振動(dòng)器。
發(fā)明10的特征在于，在發(fā)明7、8或9的透鏡裝置中，上述連接單元可以在夾著上述振動(dòng)器的部分上具有彈性構(gòu)件。并且，發(fā)明11的特征在于，在發(fā)明7、8或9的透鏡裝置中，上述連接單元由彈性材料形成。
最后，發(fā)明12的數(shù)字照相機(jī)的特征在于，裝配有發(fā)明1至11中任何一種透鏡裝置作為攝影透鏡裝置。
圖1(a)和圖1(b)是示出一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是從一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的左側(cè)看到的、該數(shù)字照相機(jī)的透鏡裝置的A-A’向視斷面的圖。
圖3是從一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的前側(cè)看到的、該數(shù)字照相機(jī)的透鏡裝置的分解斜視圖。
圖4是從一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的后側(cè)看到的、該數(shù)字照相機(jī)的透鏡裝置的分解斜視圖。
圖5(a)是改變方向來(lái)放大圖示一個(gè)實(shí)施方式的第1固定鏡框部的結(jié)構(gòu)的斜視圖，圖5(b)是從其折彎光軸方向看到的圖。
圖6(a)是組裝在第1固定鏡框部?jī)?nèi)的構(gòu)件的分解斜視圖，圖6(b)同樣是組裝在第1固定鏡框部?jī)?nèi)的變焦用電動(dòng)機(jī)單元的側(cè)面圖。
圖7是示出變焦用電動(dòng)機(jī)單元的結(jié)構(gòu)和與軸凸輪的卡合(係合する)關(guān)系的圖。
圖8是一個(gè)實(shí)施方式的光圈/快門(mén)單元的局部分解斜視圖。
圖9(a)是一個(gè)實(shí)施方式的超聲波線性電動(dòng)機(jī)的分解斜視圖，圖9(b)是示出其組裝完成狀態(tài)的斜視圖。
圖10是示出一個(gè)實(shí)施方式的連接超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器的電極布線的圖。
圖11(a)和圖11(b)是對(duì)一個(gè)實(shí)施方式的超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器的超聲波振動(dòng)進(jìn)行示意性說(shuō)明的斜視圖。
圖12(a)是對(duì)一個(gè)實(shí)施方式的超聲波線性電動(dòng)機(jī)與第3移動(dòng)鏡框的連接方法進(jìn)行說(shuō)明的斜視圖，圖12(b)是將該連接中使用的板簧取出進(jìn)行圖示的斜視圖，圖12(c)是僅取出連接部進(jìn)行圖示的斜視圖。
圖13(a)和圖13(b)是示出超聲波線性電動(dòng)機(jī)和第3移動(dòng)鏡框之間的另一連接方法的斜視圖。
圖14(a)和圖14(b)是示出超聲波線性電動(dòng)機(jī)和第3移動(dòng)鏡框之間的又一連接方法的斜視圖。
圖15是將一個(gè)實(shí)施方式的磁傳感器單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)連同超聲波線性電動(dòng)機(jī)和第3移動(dòng)鏡框一起進(jìn)行圖示的局部分解斜視圖。
圖16是示出一個(gè)實(shí)施方式的磁傳感器單元的變形例的圖(之1)。
圖17是示出一個(gè)實(shí)施方式的磁傳感器單元的變形例的圖(之2)。
符號(hào)說(shuō)明1數(shù)字照相機(jī)；2攝影透鏡窗；3閃光燈照射窗；4釋放按鈕；5電路板；6電池；7透鏡裝置；8第1固定透鏡部；9第1移動(dòng)透鏡部；11第2移動(dòng)透鏡部；12第3移動(dòng)透鏡部；13第2固定透鏡部；14攝像元件；L1棱鏡；L2，L9固定透鏡；L3，L4，L5，L6，L7，L8移動(dòng)透鏡；15第1固定鏡框部；15-1切口部；16第2固定鏡框部；17第1移動(dòng)鏡框；18第2移動(dòng)鏡框；18-1切口部；19第3移動(dòng)鏡框；19-1切口部；19-2突起部；21光圈位置(快門(mén)位置)；22主固定鏡框；23(23a，23b，23c)金屬框架；24粘接劑積存部；25變焦用軸凸輪；25-1第1凸輪槽；25-2第2凸輪槽；26(26a，26b)窄徑部；27齒輪；28軸承嵌合孔；29軸承；31凸部；32推壓(付勢(shì))板簧；32-1彎腳部；32-2止動(dòng)切片；32-3推壓彈簧部；33切口部；34凸部；35變焦用電動(dòng)機(jī)單元；36減速齒輪系；37齒輪軸固定部；38止動(dòng)板固定部；39定位孔；41止動(dòng)孔；42光圈/快門(mén)單元；43光圈/快門(mén)部；44，45旋轉(zhuǎn)螺線管；44-1，45-1間隙；46超聲波線性電動(dòng)機(jī)；47磁傳感器單元；48磁傳感器保持器；49磁傳感器；51磁標(biāo)尺；52推壓彈簧；53(53-1，53-2，53-3)軸承部；54(54-1，54-2，54-3)導(dǎo)向孔；55(55-1，55-2，55-3)U字切口部；56前端部外面；57側(cè)面部；58臺(tái)階部；59光反射構(gòu)件；61(61-1，61-2)凸輪隨動(dòng)件；62光反射構(gòu)件；63(63-2，63-3)凸部；64(64-1，64-2)導(dǎo)向軸支撐孔；65第1導(dǎo)向軸；66壓縮彈簧；67導(dǎo)向軸支撐孔；68第2導(dǎo)向軸；69開(kāi)口部；71光傳感器安裝孔；72，73光傳感器；74軸承孔；75凸部；76平坦周面；77長(zhǎng)圓形；79(79-1，79-2，79-3，79-4)凸部；h，p含有第2光軸○2的面；81斜面部；82小長(zhǎng)方形凸部；83切口槽孔；84遮光板；85切口部；86電動(dòng)機(jī)；87輸出軸；88底板；88-1安裝部；88-2安裝孔；89驅(qū)動(dòng)齒輪；91空轉(zhuǎn)齒輪；92，94減速大直徑齒輪；93，95減速小直徑齒輪；96底板；96-1彈簧止動(dòng)孔；97長(zhǎng)臂；97-1卡合部；98二叉彈簧；99短臂；99-1卡合部；100超聲波線性電動(dòng)機(jī)；101振動(dòng)器(超聲波振動(dòng)器)；101-1上面；101-2下面；101-3一個(gè)側(cè)面；102(102-1，102-2)自行移動(dòng)(自走)用接觸部；103(103-1，103-2)導(dǎo)向軸；104支撐部；104-1基部；104-2立起(立設(shè))部；105固定軸承孔；106軸承長(zhǎng)孔；107凸部；108螺旋彈簧；109止脫銷(xiāo)；111銷(xiāo)固定槽；112(112A，112B)壓電體層疊部；113銷(xiāo)構(gòu)件；114鏡框主體；115卡合突起部；115-1標(biāo)尺保持部；115-2傾斜面；116長(zhǎng)孔；117板簧；117-1主體部；117-2卡止(係止)部；117-3推壓部；118圓孔；119長(zhǎng)孔；200剛性?shī)A持(夾持即夾著并支撐)構(gòu)件；200’彈性?shī)A持構(gòu)件；201，201’基部；202(202-1，202-2)凸部；202’(202’-1，202’-2)凸部；203(203-1，203-2)夾持部；203’(203’-1，203’-2)夾持部；204彈性構(gòu)件；205(205-1，205-2)磁傳感器保持器；206板簧；206-1卡止部；206-2彈簧部；206-3凸部；207磁傳感器；207-1檢測(cè)部；208粘接劑；209電極引線；210磁標(biāo)尺；210-1卡止部；210-2自由端側(cè)；211非磁性金屬箔；212樹(shù)脂層；213非磁性彈性金屬薄片。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。而且，在以下說(shuō)明中，上述一個(gè)主面例如由金屬框架23a表面和與該金屬框架23a形成為一體的第1固定鏡框部15表面等構(gòu)成，與其相對(duì)的另一主面由開(kāi)放面構(gòu)成。并且，上述光學(xué)元件例如由棱鏡L1、透鏡L2～L9等構(gòu)成，上述反射光學(xué)元件由棱鏡L1等構(gòu)成。并且，上述成形部例如由第1固定鏡框部15、第2固定鏡框部16等構(gòu)成，上述一個(gè)側(cè)面例如由金屬框架23b構(gòu)成，與其相對(duì)的其余側(cè)面由開(kāi)放面構(gòu)成。并且，上述第1導(dǎo)向構(gòu)件例如由第1導(dǎo)向軸65等構(gòu)成，上述第2導(dǎo)向構(gòu)件例如由第2導(dǎo)向軸68等構(gòu)成。并且，上述第1導(dǎo)向構(gòu)件支撐部例如由導(dǎo)向軸支撐孔64(64-1，64-2)等構(gòu)成，而且，上述第2導(dǎo)向構(gòu)件支撐部由導(dǎo)向軸支撐孔67等構(gòu)成。
圖1(a)和圖1(b)是示出一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的圖，圖1(a)是示出從數(shù)字照相機(jī)的前面看見(jiàn)的外觀的斜視圖，圖1(b)是示出數(shù)字照相機(jī)內(nèi)部的主要部分的配置狀態(tài)的斜視圖。
如圖1(a)所示，數(shù)字照相機(jī)1在前面右上角具有攝影透鏡窗2，在其左方具有閃光燈照射窗3。并且，在上面的左端部設(shè)置有釋放按鈕4。
如圖1(b)所示，在數(shù)字照相機(jī)1的內(nèi)部，大致占據(jù)整體的左方2/3，配置有由裝配了各種電子部件的電路板5構(gòu)成的控制裝置和可隨意裝卸更換的電池6等。而且，在其右方大致占據(jù)整體1/3的部分中，配設(shè)有單元化的透鏡裝置7。
透鏡裝置7對(duì)從圖1(a)的攝影透鏡窗2沿著圖1(b)所示的攝影光軸○1入射的來(lái)自被攝物體的光束進(jìn)行反射，使其光軸○1大致直角向下方折彎，沿著該向下方折彎后的后述的第2光軸○2，把上述入射光束導(dǎo)向配設(shè)在透鏡裝置7的下端部的、例如由CCD等構(gòu)成的攝像元件，生成攝像圖像。
圖2是從數(shù)字照相機(jī)1的圖1(b)的左方看見(jiàn)的、圖1(b)所示的透鏡裝置7的A-A’向視斷面圖，其示出了透鏡單元各部分的概略結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，在透鏡裝置7的內(nèi)部，沿著上述向下方折彎后的第2光軸○2具有多個(gè)透鏡，該多個(gè)透鏡由以下部分構(gòu)成由棱鏡L1和透鏡L2構(gòu)成的第1固定透鏡部8；由透鏡L3和透鏡L4構(gòu)成的第1移動(dòng)透鏡部9；由透鏡L5、透鏡L6和透鏡L7構(gòu)成的第2移動(dòng)透鏡部11；由透鏡L8構(gòu)成的第3移動(dòng)透鏡部12；以及由透鏡L9構(gòu)成的第2固定透鏡部13。而且，在這些透鏡組的終端配置有攝像元件14。
上述第1固定透鏡部8的棱鏡L1把上述從攝影透鏡窗2沿著攝影光軸○1入射的來(lái)自被攝物體的光束按大致90°向下方反射折彎，其沿著第2光軸○2將變更光束行進(jìn)路徑的棱鏡與通常的透鏡粘貼而形成一體，棱鏡L1與透鏡L2一起由第1固定鏡框部15保持并固定在透鏡裝置7內(nèi)。并且，上述第2固定透鏡部13由第2固定鏡框部16保持并固定在透鏡裝置7內(nèi)。
上述第1固定鏡框部15和第2固定鏡框部16與后述的金屬框架的長(zhǎng)邊方向的端部通過(guò)樹(shù)脂成形而形成為一體，該金屬框架沿與第2光軸○2垂直的面被切割的斷面大致成L字形。
在該第1固定鏡框部15和第2固定鏡框部16之間配置有保持上述第1移動(dòng)透鏡部9的第1移動(dòng)鏡框17；保持第2移動(dòng)透鏡部11的第2移動(dòng)鏡框18；以及保持第3移動(dòng)透鏡部12的第3移動(dòng)鏡框19。
上述第1移動(dòng)鏡框17、第2移動(dòng)鏡框18以及第3移動(dòng)鏡框19以使上述第1移動(dòng)透鏡部9、第2移動(dòng)透鏡部11以及第3移動(dòng)透鏡部12可沿著被上述棱鏡L1大致直角折彎后的第2光軸○2移動(dòng)的方式，分別獨(dú)立地保持著它們。
上述第1移動(dòng)透鏡部9和第2移動(dòng)透鏡部11是為了改變沿著該透鏡裝置7的光學(xué)系統(tǒng)的第2光軸○2入射的被攝物體的光束的焦點(diǎn)距離而設(shè)置的。換言之，保持該第1移動(dòng)透鏡部9和第2移動(dòng)透鏡部11的第1移動(dòng)鏡框17和第2移動(dòng)鏡框18是為了調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)的變焦比而設(shè)置的。
并且，第3移動(dòng)透鏡部12是為了調(diào)節(jié)上述光束在攝像元件14上成像的聚焦位置而設(shè)置的。換言之，保持該第3移動(dòng)透鏡部12的第3移動(dòng)鏡框19是作為可以在第2光軸○2方向上自由移動(dòng)的聚焦用鏡框而設(shè)置的。
并且，在上述第1移動(dòng)透鏡部9和第2移動(dòng)透鏡部11之間設(shè)置有光圈位置(也是快門(mén)位置)21。
并且，該透鏡單元為了使前后厚度(進(jìn)深)盡量變薄，將分別保持含有直徑較大的透鏡L2、L5、L8的第1固定透鏡部8、第2移動(dòng)透鏡部11、第3移動(dòng)透鏡部12的第1固定鏡框部15、第2移動(dòng)鏡框18、將第3移動(dòng)鏡框19的框壁第2光軸○2上的數(shù)字照相機(jī)1的前后方向的一方(圖2的例中，數(shù)字照相機(jī)1的后方側(cè))的一部分或全部切除，形成切口部15-1、18-1、19-1。
而且，對(duì)于與框壁被切除而欠缺的部分相應(yīng)地強(qiáng)度變?nèi)醯溺R框，如第1固定鏡框15那樣不具有其他特別加強(qiáng)部分的第2、第3移動(dòng)鏡框18、19，在夾著第2光軸○2與上述切口部相對(duì)的一側(cè)，即前側(cè)的框壁上，設(shè)有向外部突出的后述的凸部。在圖中，第2、第3移動(dòng)鏡框18、19的數(shù)字照相機(jī)1的前側(cè)框壁之所以看上去稍厚，是因?yàn)槭境隽松鲜鐾共康臄嗝妗?br>
并且，對(duì)于第3移動(dòng)鏡框19，由于其整體上下薄而弱，有可能僅利用上述凸部不能充分加強(qiáng)，因而，設(shè)置突起部19-2，使其從透鏡L8的透鏡體安裝部繞到透鏡L8的有效光線的范圍外的上面周?chē)?br>
圖3是從數(shù)字照相機(jī)1的前側(cè)看到的上述透鏡裝置7的分解斜視圖。
圖4是從數(shù)字照相機(jī)1的后側(cè)看到的同樣的上述透鏡裝置7的分解斜視圖。
而且，在上述圖3和圖4中，對(duì)與圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予與圖1和圖2相同的編號(hào)進(jìn)行圖示。
如上述圖3和圖4所示，透鏡裝置7具有主固定鏡框22。當(dāng)在該主固定鏡框22的內(nèi)外安裝收納了圖3或圖4所示的全部構(gòu)成要素時(shí)，整體形成了裝置主體的外形形狀，該裝置主體是在長(zhǎng)方形的相對(duì)的兩個(gè)主面上和該兩個(gè)主面之間所夾的扁平空間內(nèi)裝入構(gòu)成要素而形成的。
上述主固定鏡框22形成上述兩個(gè)主面的至少一個(gè)主面。在該透鏡裝置7的結(jié)構(gòu)中，另一主面是開(kāi)放的。由用該金屬框架23a形成的一個(gè)主面和開(kāi)放的另一主面所夾的扁平空間的長(zhǎng)邊方向的一個(gè)側(cè)面，也由從一個(gè)主面的金屬框架23a成大致直角連續(xù)設(shè)置的金屬框架23b構(gòu)成。
并且，短邊方向的一個(gè)側(cè)面(圖3和圖4中，上方的短邊方向側(cè)面)也由與上述主面的金屬框架23a和長(zhǎng)邊方向側(cè)面的金屬框架23b分別成大致直角連續(xù)設(shè)置的金屬框架23c構(gòu)成。
這樣，金屬框架23(23a，23b)構(gòu)成與長(zhǎng)邊方向(也是上述折彎后的第2光軸○2方向)成直角的斷面為由1個(gè)主面和長(zhǎng)邊方向的1個(gè)側(cè)面組成的L字形的框架，成為采用少量材料形成剛性的理想結(jié)構(gòu)的框架。
在該金屬框架23的長(zhǎng)邊方向的任意端部上形成有通過(guò)金屬基體上注塑成型(outsert molding)分別與金屬框架23成型為一體的固定成形部。這兩個(gè)固定成形部是圖2也示出的第1固定鏡框部15和第2固定鏡框部16。
而且，第1固定鏡框部15保持和固定圖2中也示出的棱鏡L1以及圖3和圖4中省略了圖示的透鏡L2。并且，第2固定鏡框部16保持和固定圖3和圖4中省略了圖示而圖2中示出了的透鏡L9。
在該第1固定鏡框部15和第2固定鏡框部16之間配置有圖2中也示出的3個(gè)移動(dòng)鏡框(第1移動(dòng)鏡框17，第2移動(dòng)鏡框18以及第3移動(dòng)鏡框19)。
在這3個(gè)移動(dòng)鏡框和上述兩個(gè)固定鏡框上形成有保持和固定各透鏡的粘接劑積存部24(參照?qǐng)D3)。該粘接劑積存部24是在所固定的透鏡周面和鏡框之間形成的微小間隙。
而且，第3移動(dòng)鏡框19和第2固定鏡框部16的粘接劑積存部在圖中被遮擋而看不見(jiàn)。并且，后面還將對(duì)第1固定鏡框部15的粘接劑積存部進(jìn)行講述。
在組裝上述3個(gè)移動(dòng)鏡框之前，接近于主固定鏡框22的開(kāi)放側(cè)的長(zhǎng)邊方向側(cè)面及第1固定鏡框部15的側(cè)部，配置有變焦用軸凸輪25。變焦用軸凸輪25具有具有凸輪部的凸輪槽的槽溝并形成周面的粗徑部，以及從粗徑部的兩端同軸突起的窄徑部26(26a，26b)，在突起于攝像元件14的相反側(cè)的端部上的窄徑部26a上，固定設(shè)置有齒輪27。
變焦用軸凸輪25將一個(gè)窄徑部26a暫且插通在第1固定鏡框部15的與金屬框架23c一體化的融合部上形成的軸承嵌合孔28內(nèi)之后，在下拉的同時(shí)，把另一窄徑部26b嵌入到圖中被遮擋而看不見(jiàn)的第1固定鏡框部15上形成的軸承孔內(nèi)，使一個(gè)窄徑部26a在軸承嵌合孔28內(nèi)與軸承29卡合。這樣，變焦用軸凸輪25以可相對(duì)于第1固定鏡框部15旋轉(zhuǎn)的方式被其支撐。
在變焦用軸凸輪25的一個(gè)窄徑部26a的突出端形成有直徑更小的凸部31，當(dāng)一個(gè)窄徑部26a與軸承29卡合時(shí)，該凸部31從軸承29向上方外部突出。通過(guò)用推壓板簧32對(duì)該凸部31進(jìn)行按推壓，將變焦用軸凸輪25定位在上下軸承上并穩(wěn)定保持。
推壓板簧32由以下部分構(gòu)成通過(guò)切痕把一部分從大致四方的主體部分離并向下方折彎，再使其末端水平折彎而形成的3個(gè)彎腳部32-1；將主體部中央切除而形成的止動(dòng)切片32-2；以及從主體部延伸設(shè)置為一體的推壓彈簧部32-3。
另一方面，在金屬框架23c一側(cè)，在與上述推壓板簧32的3個(gè)彎腳部32-1對(duì)應(yīng)的位置上，形成有3個(gè)切口部33，在由這3個(gè)切口部33包圍的大致中央，形成有與上述推壓板簧32的止動(dòng)切片32-2對(duì)應(yīng)的凸部34。
如果在使推壓板簧32的3個(gè)彎腳部32-1與金屬框架23c的3個(gè)切口部33卡合的同時(shí)，把推壓板簧32的主體部向金屬框架23c側(cè)壓入，則止動(dòng)切片32-2的末端卡止于凸部34的周面上，從而，把推壓板簧32定位在金屬框架23c的外面上，變焦用軸凸輪25的凸部31被該推壓彈簧部32-3的末端部按推壓而被定位。
由此，變焦用軸凸輪25按照其中心軸與主固定鏡框22的長(zhǎng)邊方向即與第2光軸○2平行的方向，被配置在由第1固定鏡框部15保持的棱鏡L1的近旁，并且至少在軸方向上，其一部分與棱鏡L1的側(cè)面相鄰。
接著，變焦用電動(dòng)機(jī)單元35(后面將詳細(xì)講述)被配置在由保持棱鏡L1的反射面背側(cè)的第1固定鏡框部15的斜面和金屬框架23c形成的大致呈三棱柱形狀的空間部中，其減速齒輪系36與變焦用軸凸輪25的齒輪27卡合。通過(guò)用螺釘把齒輪軸固定部37和止動(dòng)板固定部38這兩個(gè)部位的止動(dòng)部(參照?qǐng)D4)固定在形成于第1固定鏡框部15上的定位孔39和止動(dòng)孔41中，將該變焦用電動(dòng)機(jī)單元35固定在第1固定鏡框部15上。而且，關(guān)于上述減速齒輪系36和變焦用軸凸輪25的齒輪27的卡合關(guān)系，將在后面進(jìn)行詳細(xì)講述。
接著上述的動(dòng)作，在主固定鏡框22上安裝光圈/快門(mén)單元42(參照?qǐng)D3)。光圈/快門(mén)單元42具有具有對(duì)形成第2光軸○2的反射光的通過(guò)光量進(jìn)行限制的光圈和快門(mén)的光圈/快門(mén)部43；以及分別對(duì)該光圈/快門(mén)部43的光圈和快門(mén)進(jìn)行機(jī)械驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)螺線管44和45。
光圈/快門(mén)部43配置在圖2所示的光圈位置(快門(mén)位置)21上，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)螺線管44和45配置在變焦用軸凸輪25的下方。關(guān)于該光圈/快門(mén)單元42，將在后面詳細(xì)講述。
并且，在該光圈/快門(mén)單元42的下方，將用于對(duì)第3移動(dòng)鏡框19進(jìn)行移動(dòng)驅(qū)動(dòng)的超聲波線性電動(dòng)機(jī)46和磁傳感器單元47配置成在主固定鏡框22的短邊方向上并排重疊的狀態(tài)。
由此，把超聲波線性電動(dòng)機(jī)46配置在變焦用軸凸輪25的軸延長(zhǎng)方向的位置的攝像面一側(cè)(裝置主體的正面?zhèn)?，即圖1(b)中可看見(jiàn)的一側(cè))。
磁傳感器單元47(參照?qǐng)D4)具有磁傳感器保持器48、磁傳感器49、磁標(biāo)尺51以及推壓彈簧52。
而且，關(guān)于上述超聲波線性電動(dòng)機(jī)46和磁傳感器單元47，將在后面進(jìn)行更詳細(xì)的講述。
這樣，在配置了上述各構(gòu)件之后，對(duì)分別用粘接劑固定圖2所示的移動(dòng)透鏡部(9，11，12，圖3和圖4省略圖示)的第1移動(dòng)鏡框17、第2移動(dòng)鏡框18以及第3移動(dòng)鏡框19進(jìn)行組裝。
然后，第1、第2、第3移動(dòng)鏡框17、18、19的透鏡保持部外周的、數(shù)字照相機(jī)1的前后(圖1(b)所示的透鏡裝置7的前后)的面相對(duì)于第2光軸○2形成平面，這樣，可實(shí)現(xiàn)組裝在透鏡裝置7內(nèi)的移動(dòng)鏡框的薄型化。
并且，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)薄型化，對(duì)第2、第3移動(dòng)鏡框18、19的保持透鏡的鏡框后部(圖3中相當(dāng)于斜左上的部分，圖4中相當(dāng)于斜右下的部分)的、與透鏡后部的平坦周面部分對(duì)應(yīng)的框壁進(jìn)行切口并形成切口部18-1、19-1(參照?qǐng)D2、圖3、圖4)，使透鏡后部的平坦周面部分露出。
該第1移動(dòng)鏡框17、第2移動(dòng)鏡框18以及第3移動(dòng)鏡框19(參照?qǐng)D4)分別具有軸承部53(53-1，53-2，53-3)，在這些軸承部53上分別設(shè)置有導(dǎo)向孔54(54-1，54-2，54-3)。
并且，在該第1移動(dòng)鏡框17、第2移動(dòng)鏡框18以及第3移動(dòng)鏡框19上，在與上述軸承部53相對(duì)的端部上分別具有U字切口部55(55-1，55-2，55-3)。
并且，在第1移動(dòng)鏡框17的前端部外面56(參照?qǐng)D3)與配置有上述軸承部53的側(cè)面部57的邊界上所形成的臺(tái)階部58上，粘貼配置有光反射構(gòu)件59，其中前端部外面56與具有上述軸承部53和U字切口部55的后端部相對(duì)。
并且，在第1移動(dòng)鏡框17的與軸承部53-1一體橫向突起設(shè)置的部分、和第2移動(dòng)鏡框18的與軸承部53-2一體向上延伸設(shè)置的部分上，分別形成有凸輪隨動(dòng)件61(61-1，61-2)。
并且，在第3移動(dòng)鏡框19的與軸承部53-3一體橫向立起設(shè)置的側(cè)面上粘貼有光反射構(gòu)件62。
并且，在第2移動(dòng)鏡框18和第3移動(dòng)鏡框19上，在與具有上述軸承部53和U字切口部55的后端部相對(duì)的前端部外面上，形成有圖2說(shuō)明過(guò)的加強(qiáng)用的凸部63(63-2，63-3)。
該凸部63是為了增強(qiáng)為使上述裝置整體變薄而切除框壁所欠缺的鏡框的強(qiáng)度而設(shè)置的。
并且，在上述3個(gè)移動(dòng)鏡框的導(dǎo)向孔54內(nèi)插通有第1導(dǎo)向軸65，該第1導(dǎo)向軸65的兩端支撐在導(dǎo)向軸支撐孔64(64-1，64-2)內(nèi)，該導(dǎo)向軸支撐孔64(64-1，64-2)形成在與第1固定鏡框部15和第2固定鏡框部16的各自的開(kāi)口側(cè)面和開(kāi)口主面最接近的角部上。
這樣，第1、第2和第3移動(dòng)鏡框17、18和19(即3個(gè)移動(dòng)透鏡部9、11、12)以可在圖2所示的光軸○2方向移動(dòng)的方式被支撐。
并且，通過(guò)把支撐第1導(dǎo)向軸65的導(dǎo)向軸支撐孔64(64-1，64-2)形成在與開(kāi)口側(cè)面和開(kāi)口主面最接近的角部，使第1導(dǎo)向軸65在由主固定鏡框22形成的透鏡裝置7主體內(nèi)，盡可能接近于開(kāi)放側(cè)面與開(kāi)放主面交叉的最外部來(lái)進(jìn)行配置。通過(guò)由如此盡可能接近最外部來(lái)配置的第1導(dǎo)向軸65支撐軸承部53，將3個(gè)移動(dòng)鏡框配置在狹窄扁平的裝置主體內(nèi)部而不浪費(fèi)空間。
在插通該第1導(dǎo)向軸65時(shí)，在第1移動(dòng)鏡框17的軸承部53-1和第2移動(dòng)鏡框18的軸承部53-2之間，具有按推壓力的壓縮彈簧66被外嵌并裝在第1導(dǎo)向軸65上。
并且，在組裝上述3個(gè)移動(dòng)鏡框之前，配置第2導(dǎo)向軸68，使其兩端由其他兩個(gè)導(dǎo)向軸支撐孔67(參照?qǐng)D4)支撐，該其他兩個(gè)導(dǎo)向軸支撐孔67形成在與第1固定鏡框部15和第2固定鏡框部16的各自的由金屬框架23b構(gòu)成的閉側(cè)面和開(kāi)口主面最接近的位置上。
該第2導(dǎo)向軸68位于由第1固定鏡框部15保持的棱鏡L1的出射面一側(cè)，如后面詳細(xì)描述的圖5(b)所示，其通過(guò)導(dǎo)向軸支撐孔67，被配置在上述相同的位置上，其中，導(dǎo)向軸支撐孔67形成在棱鏡L1的外形的出射面方向的投影范圍內(nèi)、并且在出射面一側(cè)光束的光學(xué)有效范圍外且在該光學(xué)有效范圍的近旁。
在組裝上述3個(gè)移動(dòng)鏡框時(shí)，在把上述U字切口部55(55-1、2、3)橫向嵌合在上述第2導(dǎo)向軸68上，并以可自由滑動(dòng)的方式對(duì)其進(jìn)行支撐之后，通過(guò)以該第2導(dǎo)向軸68為支點(diǎn)使各移動(dòng)鏡框向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)，配設(shè)在第1移動(dòng)鏡框17和第2移動(dòng)鏡框18上的凸輪隨動(dòng)件61以可自由滑動(dòng)的方式嵌入變焦用軸凸輪25的凸輪槽內(nèi)并與其卡合。
即，在變焦用軸凸輪25上，分別形成有與多個(gè)鏡框(該例中第1移動(dòng)鏡框17和第2移動(dòng)鏡框18)對(duì)應(yīng)的凸輪(與凸輪隨動(dòng)件61-1、61-2卡合的凸輪槽)。
并且，與此同時(shí)，將第1移動(dòng)鏡框17的前端部外面56(參照?qǐng)D3)接近于形成一個(gè)主面的金屬框架23a的背面來(lái)配置，在第2移動(dòng)鏡框18和第3移動(dòng)鏡框19的前端部外面上形成的加強(qiáng)用的凸部63同樣嵌入在形成于金屬框架23a上的開(kāi)口部69中。
為了避免對(duì)隨著第2移動(dòng)鏡框18和第3移動(dòng)鏡框19的移動(dòng)而移動(dòng)的移動(dòng)透鏡(參照?qǐng)D2的透鏡L5～L8)的移動(dòng)產(chǎn)生干擾，即為了避免對(duì)凸部63的移動(dòng)造成妨礙，該開(kāi)口部69形成與上述移動(dòng)透鏡的移動(dòng)行程對(duì)應(yīng)的上下長(zhǎng)的開(kāi)口部。
之后，把上述第1導(dǎo)向軸65插通在各移動(dòng)鏡框的軸承部53的導(dǎo)向孔54和兩端部的導(dǎo)向軸支撐孔64內(nèi)。這樣，上述二根導(dǎo)向軸(65，68)與變焦用軸凸輪25相鄰并且與變焦用軸凸輪25的軸平行配置。
這樣，由于軸狀構(gòu)件相互相鄰且平行配置，因而有助于裝置整體的小型化。
3個(gè)移動(dòng)鏡框(17，18，19)由這二根導(dǎo)向軸支撐，被限制成可上下(光軸○2方向)滑動(dòng)，并通過(guò)一個(gè)導(dǎo)向軸來(lái)禁止圍繞另一導(dǎo)向軸的旋轉(zhuǎn)，確定它們?cè)谂c光軸○2成直角的方向上的位置，將它們配置在主固定鏡框22內(nèi)。
并且，通過(guò)在第1移動(dòng)鏡框17的軸承部53-1和第2移動(dòng)鏡框18的軸承部53-2之間，將壓縮彈簧66外嵌并裝在第1導(dǎo)向軸65上，將第1移動(dòng)鏡框17和第2移動(dòng)鏡框18向相互相反的方向推壓。
這樣，卡合在變焦用軸凸輪25的凸輪槽內(nèi)的各凸輪隨動(dòng)件61-1、61-2，被壓向變焦用軸凸輪25的凸輪槽的槽壁的各自相反的一側(cè)，因此，在變焦用軸凸輪25的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，凸輪槽和凸輪隨動(dòng)件之間產(chǎn)生的游隙被消除，這樣，可以正確地控制上移動(dòng)時(shí)和下移動(dòng)時(shí)的位置關(guān)系。
在上述配置中，第1導(dǎo)向軸65與變焦用軸凸輪25大致平行且相鄰配置。
之后，把在圖2中也示出的攝像元件14安裝在第2固定鏡框部16的下面。并且，在與金屬框架23a位于同一面上的第1固定鏡框部15的面與安裝在第1移動(dòng)鏡框17上的光反射構(gòu)件59對(duì)應(yīng)的位置上，設(shè)置有光傳感器安裝孔71，在該光傳感器安裝孔71內(nèi)配置有光傳感器72。
該光傳感器72檢測(cè)第1移動(dòng)鏡框的初始位置。通過(guò)由未作圖示的控制裝置對(duì)變焦用電動(dòng)機(jī)單元35的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的變焦電動(dòng)機(jī)的步進(jìn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，檢測(cè)移動(dòng)位置，來(lái)決定第1移動(dòng)鏡框到該所檢測(cè)的初始位置的移動(dòng)距離。
并且，在面向第2固定鏡框部16的開(kāi)放的側(cè)面一側(cè)與安裝在第3移動(dòng)鏡框19上的光反射構(gòu)件62對(duì)應(yīng)的位置上，配置有另一光傳感器73。該光傳感器73通過(guò)檢測(cè)來(lái)自安裝在第3移動(dòng)鏡框19上的光反射構(gòu)件62的反射光，來(lái)檢測(cè)第3移動(dòng)鏡框19的初始位置。
圖5(a)是改變方向?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)中的保持圖2所示的第1固定透鏡部8的第1固定鏡框部15部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大圖示的斜視圖，圖5(b)是從其透鏡L2的面方向(光軸○2方向)看見(jiàn)的圖。而且，為便于參考，對(duì)已說(shuō)明過(guò)的結(jié)構(gòu)部分，賦予與圖1至圖4相同的編號(hào)進(jìn)行圖示。
如圖5(a)所示，在第1固定鏡框部15上具有插通圖3也示出的變焦用軸凸輪25的一個(gè)窄徑部26a的軸承嵌合孔28，同時(shí)具有軸承孔74，該軸承孔74軸支撐變焦用軸凸輪25的另一窄徑部26b，其在圖3中被遮擋而看不見(jiàn)。
并且，圖5(a)和圖5(b)示出與金屬框架成形為一體的第1固定鏡框部15，金屬框架的圖示省略。另外，圖3和圖4所示的金屬框架23a和23b的部分在圖5(b)中分別位于上面和右側(cè)面上。
在該第1固定鏡框部15上安裝有第1固定透鏡部8、變焦用軸凸輪25、以及變焦用電動(dòng)機(jī)單元35等。其中變焦用軸凸輪25使第1、第2移動(dòng)鏡框17、18沿著由棱鏡L1折彎后的第2光軸○2按照規(guī)定位置關(guān)系移動(dòng)，變焦用電動(dòng)機(jī)單元35用于使該變焦用軸凸輪25以其旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。
首先，由第1固定鏡框部15保持的圖2所示的第1固定透鏡部8中的棱鏡L1(在后述的圖6(a)中進(jìn)行詳細(xì)圖示)，通過(guò)設(shè)置在第1固定鏡框部15的內(nèi)面左右的凸部75與棱鏡反射面的不妨礙光學(xué)有效范圍的部分抵接而被定位，在棱鏡出射面的不妨礙光學(xué)有效范圍的部分，由在粘接劑積存部24形成的間隙內(nèi)填充的粘接劑，粘接固定在第1固定鏡框部15上。
為了實(shí)現(xiàn)透鏡裝置7的薄型化，沿著折彎光軸○2，將上述第1固定透鏡部8內(nèi)所包含的另一透鏡L2的上下周面切除而形成平坦周面76。這樣，透鏡L2整體形成為長(zhǎng)圓形77。
除了該長(zhǎng)圓形77的形狀以外，第1固定鏡框部15的保持透鏡L2的部分的、與形成為長(zhǎng)圓形77的透鏡L2的切除部的至少一方(圖中的下方)的平坦周面76對(duì)應(yīng)的部分在與光軸○2平行的面上形成切口部78。這樣，可實(shí)現(xiàn)透鏡裝置7的進(jìn)一步薄型化。
而且，用設(shè)置在第1固定鏡框15內(nèi)面上的4個(gè)部位的凸部79(79-1，79-2，79-3，79-4)，來(lái)保持第1固定透鏡部8內(nèi)所包含的透鏡L2的除平坦周面76以外的圓周部。
如圖5(b)所示(也參照?qǐng)D5(a))，為了支撐第2導(dǎo)向軸68而設(shè)置在第1固定鏡框部15上的導(dǎo)向軸支撐孔67，如上所述，連同圖5(b)中位于圖外的另一導(dǎo)向軸支撐孔67一起，形成在與由金屬框架23b構(gòu)成的閉側(cè)面和開(kāi)口主面(圖5(a)、圖5(b)中的下面)最接近的位置。
并且，這樣，正如可以從圖5(a)看出的那樣，導(dǎo)向軸支撐孔67位于由第1固定鏡框部15保持的棱鏡L1的出射面一側(cè)(也是透鏡L2一側(cè))，如圖5(b)所示，形成在棱鏡L1的外形的出射面方向的投影范圍L1’內(nèi)、并且在出射面一側(cè)光束的光學(xué)有效范圍(與長(zhǎng)圓形的透鏡L2的正面同一范圍)外且在該光學(xué)有效范圍的近旁。
因此，由上述相對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)向軸支撐孔67支撐的第2導(dǎo)向軸68也配置在與上述相同的位置上。
并且，為了支撐圖3和圖4所示的第1導(dǎo)向軸65而設(shè)置在第1固定鏡框部15上的導(dǎo)向軸支撐孔64-1，如上所述，與圖5(b)中位于圖外的設(shè)置在第2固定鏡框部16上的另一導(dǎo)向軸支撐孔64-2一起，形成在與金屬框架23b的相對(duì)開(kāi)口側(cè)面和金屬框架23a的相對(duì)開(kāi)口主面最接近的角部。
因此，由上述相對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)向軸支撐孔64-1、64-2支撐的第1導(dǎo)向軸65也配置在與上述相同的位置上。
這樣，換言之，如圖5(b)所示，可以把構(gòu)成主固定鏡框22的金屬框架23，以其斷面構(gòu)成L字形狀的面(23a和23b)分別夾著包含由棱鏡L2折彎后的光軸○2的面k或p的狀態(tài)，設(shè)置在與第1導(dǎo)向軸65相對(duì)的一側(cè)。
圖6(a)是組裝在第1固定鏡框部15內(nèi)的構(gòu)件的分解斜視圖，圖6(b)同樣是組裝在第1固定鏡框部?jī)?nèi)的變焦用電動(dòng)機(jī)單元35的側(cè)面圖。
圖6(a)示出圖5中被棱鏡L1遮擋而看不見(jiàn)的圖的對(duì)面?zhèn)葍?nèi)部側(cè)面的棱鏡L1用的粘接劑積存部24、凸部75及其它第1固定鏡框部15內(nèi)面的結(jié)構(gòu)，并且，去除透鏡L2，示出在圖5中不清楚的透鏡L2用的粘接劑積存部24和4個(gè)部位的凸部79及切口部78。
并且，在圖6(b)中，用側(cè)面圖示出變焦用電動(dòng)機(jī)單元35，示出第1固定鏡框部15的側(cè)斷面。
如圖6(a)所示，第1固定鏡框部15具有沿著棱鏡L1的反射面的斜面部81，在該斜面部81上，與棱鏡L1用的凸部75的下端部對(duì)應(yīng)，在棱鏡L1的反射面的光學(xué)有效范圍外的位置上，設(shè)置有小的長(zhǎng)方形凸部82。
并且，為了把圖6(b)所示的變焦用電動(dòng)機(jī)單元35無(wú)浪費(fèi)地收納在斜面部81的背面本來(lái)就有的作為棱鏡背面的游隙空間的間隙中，作為針對(duì)變焦用電動(dòng)機(jī)單元35的上方角部的位置余量(逃げ)，在3個(gè)部位形成有被切口而形成的切口槽孔83。
為了防止來(lái)自背后的有害光從該切口槽孔83進(jìn)入棱鏡L1的反射面，在斜面部81的表面和棱鏡L1的反射面(的背側(cè))之間裝有遮光板84。在遮光板84的兩側(cè)端部，形成有與上述凸部82卡合的切口部85。切口部85構(gòu)成凸部82的位置余量，同時(shí)具有遮光板84的定位功能。
本例的變焦用電動(dòng)機(jī)單元35的電動(dòng)機(jī)86由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，如圖6(b)所示，電動(dòng)機(jī)86與斜面部81接近，其相對(duì)于該斜面部81，配置在棱鏡L1的相反側(cè)(背面的游隙空間)內(nèi)。而且，其輸出軸87與第2光軸○2平行配置。
圖7是示出上述變焦用電動(dòng)機(jī)單元35的結(jié)構(gòu)、以及該變焦用電動(dòng)機(jī)單元35和變焦用軸凸輪25的卡合關(guān)系的圖。而且，該圖是從圖6(b)的圖的對(duì)面?zhèn)认路娇匆?jiàn)的圖，換言之，是僅把變焦用電動(dòng)機(jī)單元35和變焦用軸凸輪25取出并上下顛倒放置的斜視圖。
如圖7所示，在變焦用電動(dòng)機(jī)單元35中，在設(shè)置有電動(dòng)機(jī)86的輸出軸87的側(cè)面上安裝有底板88。在底板88的兩面上安裝有構(gòu)成把電動(dòng)機(jī)86的旋轉(zhuǎn)傳遞給變焦用軸凸輪25的齒輪系36的多個(gè)齒輪。
齒輪系36由以下齒輪構(gòu)成安裝在電動(dòng)機(jī)86的輸出軸87上的驅(qū)動(dòng)齒輪89；與該驅(qū)動(dòng)齒輪89直接嚙合的空轉(zhuǎn)齒輪91，與該空轉(zhuǎn)齒輪91嚙合的第1減速齒輪的大直徑齒輪92，與該大直徑齒輪92一起構(gòu)成第1減速齒輪的小直徑齒輪93，與該小直徑齒輪93嚙合的第2減速齒輪的大直徑齒輪94，以及與該大直徑齒輪94一起構(gòu)成第2減速齒輪并與變焦用軸凸輪25的齒輪27直接嚙合的小直徑齒輪95。
該變焦用電動(dòng)機(jī)單元35中，具有與變焦用軸凸輪25的齒輪27相互嚙合的小直徑齒輪95的第2減速齒輪的旋轉(zhuǎn)軸嵌合在設(shè)置在第1固定鏡框部15上的定位孔中，同時(shí)，通過(guò)從底板88大致直角折彎并突起設(shè)置的安裝部88-1的安裝孔88-2，將該變焦用電動(dòng)機(jī)單元35用螺釘固定在第1固定鏡框部15上。
在該變焦用電動(dòng)機(jī)單元35中，輸出軸87的驅(qū)動(dòng)齒輪89、空轉(zhuǎn)齒輪91以及第1減速齒輪的大直徑齒輪92配置在底板88的同一面?zhèn)龋?減速齒輪的小直徑齒輪93以及第2減速齒輪的大直徑齒輪94和小直徑齒輪95配置在底板88的與安裝有空轉(zhuǎn)齒輪91的面相反的面上。
即，在由安裝于底板88上的多個(gè)齒輪組成的齒輪系36中，與變焦用軸凸輪25(的齒輪27)直接嚙合的齒輪(第2減速齒輪的小直徑齒輪95)安裝在與安裝有齒輪系36中與輸出軸87的齒輪(驅(qū)動(dòng)齒輪89)直接嚙合的齒輪(空轉(zhuǎn)齒輪91)的面相反的底板面上。
這樣，在配置有與第2光軸○2平行的輸出軸87的驅(qū)動(dòng)齒輪89的底板88的兩面配置有多個(gè)減速齒輪，減速齒輪的至少一組跨越底板88的表里面來(lái)安裝，并且與驅(qū)動(dòng)齒輪89位于底板88的相反側(cè)的面的齒輪系36的最終級(jí)的齒輪即第2減速齒輪的小直徑齒輪95，與設(shè)置在與第2光軸○2平行配置的變焦用軸凸輪25上的齒輪27相互嚙合，使變焦用軸凸輪25旋轉(zhuǎn)，因而，用于向變焦用軸凸輪25傳遞動(dòng)力的齒輪系36全部可由正齒輪構(gòu)成，同時(shí)變焦用電動(dòng)機(jī)單元35和變焦用軸凸輪25的卡合關(guān)系在軸延長(zhǎng)方向上至少縮短1個(gè)齒輪的厚度。
這樣，可簡(jiǎn)化變焦用電動(dòng)機(jī)單元35的結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以在盡可能窄的空間中建立兩者的卡合關(guān)系。
隨著該變焦用電動(dòng)機(jī)單元35的電動(dòng)機(jī)86的正反兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)，變焦用軸凸輪25在規(guī)定范圍的角度內(nèi)向正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)使第1移動(dòng)鏡框17的凸輪隨動(dòng)件61-1和第2移動(dòng)鏡框18的凸輪隨動(dòng)件61-2(參照?qǐng)D3)卡合在設(shè)置于該變焦用軸凸輪25的外周的第1凸輪槽25-1和第2凸輪槽25-2內(nèi)，隨著上述變焦用軸凸輪25的轉(zhuǎn)動(dòng)，第1移動(dòng)鏡框17和第2移動(dòng)鏡框18(即第1移動(dòng)透鏡部9和第2移動(dòng)透鏡部11)沿著第2光軸○2方向進(jìn)行分離移動(dòng)，對(duì)被攝物體像進(jìn)行縮小/放大的變焦。
圖8是光圈/快門(mén)單元42的局部分解斜視圖。該圖是在圖3中從大致正上方向看到的光圈/快門(mén)單元42的圖。如圖8所示，光圈/快門(mén)單元42的旋轉(zhuǎn)螺線管44和45的各自的外殼大致形成正方形，其一面(圖8中的下面)事先固定在底板96上，并通過(guò)該底板96被固定在金屬框架23a上。
旋轉(zhuǎn)螺線管44是光圈用的驅(qū)動(dòng)部，具有從其側(cè)面的間隙44-1沿著另一旋轉(zhuǎn)螺線管45的側(cè)面延伸設(shè)置的長(zhǎng)臂97，其使該長(zhǎng)臂97按照規(guī)定范圍的角度旋轉(zhuǎn)。
在長(zhǎng)臂97的末端，與光圈/快門(mén)部43的光圈機(jī)構(gòu)卡合的卡合部97-1被突起設(shè)置成銷(xiāo)狀。在從該長(zhǎng)臂97的間隙44-1向外部突出的根部刻有槽，二叉彈簧98的一個(gè)端部卡合于該槽中，二叉彈簧98的另一端部卡止在設(shè)置于底板96上的彈簧止動(dòng)孔96-1中。
由于該二叉彈簧98的打開(kāi)推壓力，長(zhǎng)臂97總是被推壓而向圖的自下而上的方向，即從箭頭a方向看為逆時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。長(zhǎng)臂97的如圖所示的向上旋轉(zhuǎn)的位置是使與其卡合的光圈機(jī)構(gòu)的光學(xué)濾鏡(未作圖示)避開(kāi)光路的位置。
另一旋轉(zhuǎn)螺線管45是快門(mén)用的驅(qū)動(dòng)部，具有從其側(cè)面的間隙45-1向外部突出并與上述長(zhǎng)臂97平行設(shè)置的短臂99，其使該短臂99按照規(guī)定范圍的角度旋轉(zhuǎn)。
在該短臂99的末端，與光圈/快門(mén)部43的快門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)卡合的卡合部99-1也被突起設(shè)置成銷(xiāo)狀。該圖示出短臂99在自上而下方向，即從箭頭a方向看為順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)并停止的狀態(tài)。該位置是使與其卡合的快門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的快門(mén)避開(kāi)光路的位置。
而且，在上述底板96上安裝有光圈/快門(mén)部43。這樣，光圈/快門(mén)部43的光圈機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部與長(zhǎng)臂97的卡合部97-1卡合，光圈/快門(mén)部43的快門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部與短臂99的卡合部99-1卡合。
當(dāng)光圈/快門(mén)單元42通過(guò)底板96安裝在金屬框架23a上時(shí)，光圈/快門(mén)部43被配置在第1、第2移動(dòng)透鏡部9、11之間的圖2所示的光圈位置21上。
盡管未作特別圖示，但在光圈/快門(mén)單元42中具有使在光軸○2上行進(jìn)的光束的行進(jìn)路徑開(kāi)閉的快門(mén)及其快門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)；控制射向攝像面的光量的光學(xué)濾鏡(ND濾鏡中性灰度濾鏡)；以及使該光學(xué)濾鏡在光束行進(jìn)路徑內(nèi)進(jìn)退的作為光圈的濾鏡。
如果通過(guò)電路板5的控制裝置向旋轉(zhuǎn)螺線管44施加電壓，則長(zhǎng)臂97抵抗二叉彈簧98的推壓力而向下方向轉(zhuǎn)動(dòng)，與此連動(dòng)，光圈/快門(mén)部43的濾鏡機(jī)構(gòu)使光學(xué)濾鏡進(jìn)入到光束行進(jìn)路徑內(nèi)，如果停止施加電壓，則長(zhǎng)臂97依靠二叉彈簧98的推壓力如圖所示向上轉(zhuǎn)動(dòng)，與此連動(dòng)，濾鏡機(jī)構(gòu)使光學(xué)濾鏡退出到光束行進(jìn)路徑外。
如果通過(guò)電路板5的控制裝置向旋轉(zhuǎn)螺線管45施加快門(mén)關(guān)閉方向的電壓，則短臂99向上轉(zhuǎn)動(dòng)，如果停止施加電壓，則保持該狀態(tài)。這樣，與短臂99連動(dòng)的光圈/快門(mén)部43的快門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)關(guān)閉快門(mén)并關(guān)閉光束行進(jìn)路徑，并且維持該狀態(tài)。
另一方面，如果通過(guò)電路板5的控制裝置向旋轉(zhuǎn)螺線管45施加快門(mén)開(kāi)啟方向的電壓，則短臂99如圖所示向下轉(zhuǎn)動(dòng)，如果停止施加電壓，則保持該狀態(tài)。這樣，與短臂99連動(dòng)的光圈/快門(mén)部43的快門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)開(kāi)啟快門(mén)并開(kāi)放光束行進(jìn)路徑，并且維持該狀態(tài)。
接著，對(duì)驅(qū)動(dòng)保持聚焦用的第3移動(dòng)透鏡部12的第3鏡框移動(dòng)的超聲波線性電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
圖9(a)是本例中使用的超聲波線性電動(dòng)機(jī)的分解斜視圖，圖9(b)是示出其組裝完成狀態(tài)的斜視圖。如圖9(a)和圖9(b)所示，超聲波線性電動(dòng)機(jī)100首先具有做成長(zhǎng)方形的振動(dòng)器(超聲波振動(dòng)器)101；以及在與該振動(dòng)器101的上下相對(duì)的兩個(gè)面上分別與振動(dòng)器101形成為一體或者粘接分體而成的突起形狀的多個(gè)(圖例中各兩個(gè))自行移動(dòng)用接觸部102(102-1，102-2)。
上述超聲波線性電動(dòng)機(jī)100還具有隔著振動(dòng)器101的自行移動(dòng)用接觸部102上下夾持振動(dòng)器101并引導(dǎo)該振動(dòng)器101移動(dòng)的兩根導(dǎo)向軸103(103-1，103-2)；以及對(duì)這些導(dǎo)向軸進(jìn)行定位并支撐整體的支撐部104。
在支撐部104上，在從基部104-1的兩端分別與基部104-1設(shè)置為一體的立起部104-2的上部，分別形成有粘接固定上述兩根導(dǎo)向軸103中的上導(dǎo)向軸103-1并對(duì)其進(jìn)行支撐的固定軸承孔105，在其下方形成有以使下導(dǎo)向軸103-2可自由擺動(dòng)的方式支撐該導(dǎo)向軸的軸承長(zhǎng)孔106。
并且，在支撐部104的基部104-1的兩端部近旁的外底部上，在與插通到軸承長(zhǎng)孔106內(nèi)的下導(dǎo)向軸103-2對(duì)應(yīng)的位置上，分別設(shè)置有凸部107，該凸部107，盡管在圖中看不清楚，然而從上方看為內(nèi)空，在該內(nèi)空部?jī)?nèi)保持有螺旋彈簧108。
而且，從內(nèi)空部向外部上方突出的螺旋彈簧108的上端部在下導(dǎo)向軸103-2的兩端部近旁將下導(dǎo)向軸103-2向上方推壓。這樣，下導(dǎo)向軸103-2與上導(dǎo)向軸103-1一起，依靠所夾持的振動(dòng)器101的后述的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)和螺旋彈簧108的推壓力，以可上下擺動(dòng)的方式，由軸承長(zhǎng)孔106支撐。
為了防止該可自由擺動(dòng)的下導(dǎo)向軸103-2從軸承長(zhǎng)孔106脫落和脫出，與插通軸承長(zhǎng)孔106的下導(dǎo)向軸103-2的兩端部抵接，配置有止脫銷(xiāo)109，該止脫銷(xiāo)109將其兩端部粘接固定在形成于軸承長(zhǎng)孔106的開(kāi)口部外側(cè)的銷(xiāo)固定槽111內(nèi)。
上述振動(dòng)器101依靠其后述的特有振動(dòng)運(yùn)動(dòng)和自行移動(dòng)用接觸部102及兩根導(dǎo)向軸103-1、103-2的作用，在圖9(b)所示的由雙向箭頭b表示的與導(dǎo)向軸103-1和103-2平行的方向，在兩端的立起部104-2之間進(jìn)行進(jìn)退移動(dòng)。
上述自行移動(dòng)用接觸部102，在與第1和第2導(dǎo)向軸103的接觸面上，按照與第1和第2導(dǎo)向軸103的半徑大致相同的曲率，設(shè)置有曲面狀的切口部，這樣，自行移動(dòng)用接觸部102被限制僅在沿著第1和第2導(dǎo)向軸103的方向進(jìn)行自行移動(dòng)。
如上所述，該圖9(b)所示的本例的超聲波線性電動(dòng)機(jī)100是振動(dòng)器101自身可自行移動(dòng)的自行移動(dòng)式結(jié)構(gòu)。以下對(duì)該振動(dòng)器101的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。
圖10是示出在圖9(a)和圖9(b)中省略圖示的連接到振動(dòng)器101的電極布線的圖。而且，在圖10中，將振動(dòng)器101的方向與圖9(a)和圖9(b)所示的情況上下顛倒進(jìn)行圖示。
盡管未特別圖示，在該圖所示的振動(dòng)器101的內(nèi)部，橫向排列配置有棱柱形狀的兩個(gè)壓電體層疊部112(112A，112B)，這樣，振動(dòng)器101整體上形成為長(zhǎng)方體形狀。
雖然省略了各壓電體層疊部112的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，但其結(jié)構(gòu)如下將施加了內(nèi)部電極處理的薄矩形狀的、把多個(gè)由例如PZT(鈦酸鋯酸鉛)等作為材質(zhì)構(gòu)成的壓電體層進(jìn)行層疊，在層疊的最初和最后，以?shī)A持這些多個(gè)層疊的壓電體層的方式，層疊未施加電極的絕緣體層。
在這些壓電體層的層疊方向上形成的最外部絕緣體層，形成圖9(b)中由兩根導(dǎo)向軸103隔著自行移動(dòng)用接觸部102夾持的振動(dòng)器101的兩個(gè)相對(duì)面，即圖10中上下相對(duì)的一個(gè)面101-1和另一面101-2。
并且，壓電體層疊部112的其它側(cè)面、即振動(dòng)器101的在圖9(b)中與兩根導(dǎo)向軸103平行且與導(dǎo)向軸103不相對(duì)的面、以及與兩根導(dǎo)向軸103的延伸方向正交的面也由適當(dāng)?shù)慕^緣層覆蓋。
而且，在振動(dòng)器101上，在與上述兩根導(dǎo)向軸103平行且與導(dǎo)向軸103不相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面中圖10所示的一個(gè)側(cè)面101-3上，在其表面的4個(gè)部位還設(shè)置有外部電極端子A+、A-、B+、B-。這些外部電極端子A+、A-、B+、B-分別與施加了上述內(nèi)部電極處理的各壓電體層的內(nèi)部電極連接，電極端子A+和A-構(gòu)成為A相電極，電極端子B+和B-構(gòu)成為B相電極。
利用從控制裝置向這些外部電極端子A+、A-、B+、B-施加的驅(qū)動(dòng)電壓，振動(dòng)器101發(fā)生后述的超聲波橢圓振動(dòng)。
在上述壓電體層疊部112的層疊方向的面、即振動(dòng)器101的由上述絕緣體層構(gòu)成的一個(gè)面101-1和另一面101-2的兩個(gè)面的各兩個(gè)部位上形成為突起形狀的上述自行移動(dòng)用接觸部102，分別被設(shè)置在可獲得振動(dòng)器101的最高電平的輸出特性的任意位置，即進(jìn)行振動(dòng)器101的后述的最高電平的超聲波橢圓振動(dòng)的位置。
并且，在振動(dòng)器101的一個(gè)側(cè)面101-3中，在振動(dòng)器101的中央部，即在下述的1次縱振動(dòng)和2次彎曲振動(dòng)各振動(dòng)模式中共同靜止的點(diǎn)的近旁(本例中把該部分表達(dá)為“節(jié)”)，振動(dòng)器101的移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113被固定在側(cè)面101-3上，并大致呈直角突起配置。
這樣，在從后述的振動(dòng)器101向第3移動(dòng)鏡框19傳遞移動(dòng)力時(shí)，不會(huì)把振動(dòng)器101的振動(dòng)傳遞給第3移動(dòng)鏡框19而造成浪費(fèi)，而可以?xún)H把移動(dòng)力(自行移動(dòng)驅(qū)動(dòng)力)傳遞給第3移動(dòng)鏡框19。
而且，上述移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113，只要是斷面為圓形、方形及其它任意形狀并且空心或?qū)嵭牡木哂袆傂缘臉?gòu)件，用什么構(gòu)成都可以。
這樣，由于使鏡框移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的傳遞構(gòu)件的形狀和材質(zhì)上的特性簡(jiǎn)單，因而可降低制造成本且安裝容易。
圖11(a)和圖11(b)是對(duì)上述振動(dòng)器101的超聲波橢圓振動(dòng)進(jìn)行示意性說(shuō)明的斜視圖。首先，如果向圖10所示的振動(dòng)器101的A相電極和B相電極施加同相位且頻率為160kHz左右的交流電壓，則振動(dòng)器101中被激勵(lì)進(jìn)行1次縱振動(dòng)。并且，如果向上述A相電極和B相電極施加反相位且頻率為160kHz左右的交流電壓，則振動(dòng)器101中被激勵(lì)進(jìn)行2次彎曲振動(dòng)。
如果使用有限元素法對(duì)這些振動(dòng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析，則可以分別預(yù)想到圖11(a)所示的諧振縱振動(dòng)狀態(tài)，以及圖11(b)所示的諧振彎曲振動(dòng)狀態(tài)。而且，超聲波振動(dòng)測(cè)定的結(jié)果證實(shí)了這些預(yù)想。
由這些振動(dòng)器101的縱振動(dòng)和彎曲振動(dòng)合成的橢圓振動(dòng)隔著4個(gè)自行移動(dòng)用接觸部102作用于兩根導(dǎo)向軸103，作為其反作用，振動(dòng)器101沿著兩根導(dǎo)向軸103，在支撐部104的兩個(gè)立起部104-2之間進(jìn)退移動(dòng)。這就是本發(fā)明的超聲波線性電動(dòng)機(jī)的工作原理。
可是，在圖9(a)和圖9(b)所示的超聲波線性電動(dòng)機(jī)100中，如上述圖11(a)、圖11(b)所示，隔著自行移動(dòng)用接觸部102夾持進(jìn)行振動(dòng)的振動(dòng)器101的上下兩根導(dǎo)向軸103中的下導(dǎo)向軸103-2，由支撐部104的軸承長(zhǎng)孔106支撐但不固定，其兩端部在左右方向由軸承長(zhǎng)孔106抑制抖動(dòng)，而上下方向由螺旋彈簧108從下支撐，并可在軸承長(zhǎng)孔106的范圍內(nèi)擺動(dòng)。
因此，特別是當(dāng)振動(dòng)器101在上下導(dǎo)向軸103之間，與任意支撐部104側(cè)接近時(shí)，上下導(dǎo)向軸103相對(duì)不平行(沒(méi)有振動(dòng)器101一側(cè)的間隔稍微變窄)，與此相伴，在自行移動(dòng)用接觸部102中，有時(shí)出現(xiàn)不與導(dǎo)向軸103接觸的自行移動(dòng)用接觸部。
然而，即使有時(shí)自行移動(dòng)用接觸部102的一部分如此與導(dǎo)向軸103分離，對(duì)于振動(dòng)器101的移動(dòng)動(dòng)作來(lái)說(shuō)，也沒(méi)有根本性的問(wèn)題。例如，4個(gè)自行移動(dòng)用接觸部102(以下，參照?qǐng)D9(b))，在兩個(gè)支撐部104之間，即振動(dòng)器101的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)范圍的中心附近，4個(gè)自行移動(dòng)用接觸部102全都與兩根導(dǎo)向軸103接觸，而當(dāng)振動(dòng)器101移動(dòng)到左端時(shí)，有時(shí)左下的自行移動(dòng)用接觸部102-2處于從下導(dǎo)向軸103-2稍微浮起的狀態(tài)，當(dāng)振動(dòng)器101移動(dòng)到右端時(shí)，有時(shí)右下的自行移動(dòng)用接觸部102-2處于從下導(dǎo)向軸103-2稍微浮起的狀態(tài)。
在該情況下，未浮起的(在左端時(shí)右下的)自行移動(dòng)用接觸部102-2與下導(dǎo)向軸103-2接觸進(jìn)行橢圓振動(dòng)，成為振動(dòng)器101的移動(dòng)力源。因此，如果任意兩個(gè)或三個(gè)與上下導(dǎo)向軸103接觸，則自行移動(dòng)用接觸部102可獲得振動(dòng)器101的移動(dòng)力。
圖12(a)是對(duì)上述超聲波線性電動(dòng)機(jī)100和第3移動(dòng)鏡框19的連接方法進(jìn)行說(shuō)明的斜視圖，圖12(b)是將該連接中使用的板簧取出進(jìn)行圖示的斜視圖，圖12(c)是僅取出連接部進(jìn)行圖示的斜視圖。
而且，圖12(a)是超聲波線性電動(dòng)機(jī)100和第3移動(dòng)鏡框19從圖4的左方略斜上方看見(jiàn)的圖。并且，在圖12(a)、(b)、(c)的以下說(shuō)明中，當(dāng)表達(dá)上下前后左右方向時(shí)，不是指圖4而是指圖12(a)、(b)、(c)所示的方向。并且，為了便于理解，圖12(a)將插通并固定在內(nèi)部的移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)部件113從振動(dòng)器101的斜左上對(duì)面?zhèn)鹊匿N(xiāo)固設(shè)面的中央向銷(xiāo)固設(shè)面?zhèn)劝纬龆M(jìn)行圖示。
如圖12(a)所示，第3移動(dòng)鏡框19由以下部分構(gòu)成保持第3移動(dòng)透鏡部12的鏡框主體114和軸承部53-3；以及從該軸承部53-3向下方突起設(shè)置的卡合突起部115。在卡合突起部115的大致中央部，在與鏡框主體114的移動(dòng)方向即與第2光軸○2平行的方向穿設(shè)有長(zhǎng)的長(zhǎng)孔116。
將移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)部件113推壓到與第3移動(dòng)鏡框19抵接的部位(卡合突起部115的長(zhǎng)孔116)的板簧117，被從圖的對(duì)面?zhèn)瓤ê显谠撻L(zhǎng)孔116內(nèi)。
板簧117由以下部分構(gòu)成平的主體部117-1；從該主體部117-1的下方向前面和上方折彎成2段的卡止部117-2；以及從主體部117-1的左側(cè)向前面折彎的推壓部117-3。
該板簧117的卡止部117-2，以從對(duì)面?zhèn)壤@入的方式，夾住第3移動(dòng)鏡框19的形成有長(zhǎng)孔116的卡合突起部115的下端部，卡止在卡合突起部115上。這樣，板簧117的主體部117-1與長(zhǎng)孔116的對(duì)面?zhèn)乳_(kāi)口面密合，把推壓部117-3從對(duì)面?zhèn)炔迦氲介L(zhǎng)孔116內(nèi)的規(guī)定位置。
在推壓部117-3和長(zhǎng)孔116的左端部之間形成有恰好插通移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113的間隙。
在第3移動(dòng)鏡框19的鏡框主體114的對(duì)面?zhèn)鹊膫?cè)面、和卡合突起部115的前面?zhèn)鹊拿嬷g，形成有恰好配置超聲波線性電動(dòng)機(jī)100的空隙。當(dāng)在該空隙內(nèi)配置了超聲波線性電動(dòng)機(jī)100時(shí)，其移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113，如圖12(c)所示，插通在形成于推壓部117-3和長(zhǎng)孔116的左端部之間的間隙內(nèi)。
通過(guò)該卡合，移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113在長(zhǎng)孔116內(nèi)被禁止向第2光軸○2方向移動(dòng)，而上下移動(dòng)則容許有游隙。
通過(guò)該游隙，可吸收振動(dòng)器101和兩根導(dǎo)向軸103的安裝時(shí)的位置偏差等。
并且，由此，移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113把振動(dòng)器101向第2光軸○2方向移動(dòng)的方向和力正確傳遞給第3移動(dòng)鏡框19，另一方面，由振動(dòng)器101的橢圓振動(dòng)引起的上下移動(dòng)由長(zhǎng)孔116內(nèi)的上下移動(dòng)來(lái)吸收，而不傳遞給第3移動(dòng)鏡框19，因而在聚焦調(diào)節(jié)時(shí)，被攝物體像不會(huì)搖晃。
這樣，在本例中，在振動(dòng)器101和第3移動(dòng)鏡框19之間的連接中，形成一方面由振動(dòng)器101固定，另一方面，通過(guò)移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)部件113而連接的狀態(tài)，其中移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)部件113依靠板簧117的推壓力僅抵接于與第3移動(dòng)鏡框19抵接的部位(卡合突起部115的長(zhǎng)孔116)，這樣，把振動(dòng)器101的移動(dòng)力(驅(qū)動(dòng)力)傳遞給第3移動(dòng)鏡框19。
圖13(a)和圖13(b)是示出超聲波線性電動(dòng)機(jī)100(的振動(dòng)器101)和第3移動(dòng)鏡框間的另一連接方法的斜視圖。如該圖(a)所示，在第3移動(dòng)鏡框19的卡合突起部115上，沿著第2光軸○2方向排列形成有圓孔118和長(zhǎng)孔119。
在本例中，準(zhǔn)備了取代上述移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113和板簧117的單體的剛性?shī)A持構(gòu)件200。剛性?shī)A持構(gòu)件200由以下部分構(gòu)成長(zhǎng)方形的板狀基部201；在該基部201的背面兩個(gè)部位形成的凸部202(202-1，202-2)；以及從基部201的左右長(zhǎng)邊方向的兩端部向前面大致突起設(shè)置為直角的夾持部203(203-1，203-2)。在夾持部203的內(nèi)面上分別粘貼有例如由硅橡膠等構(gòu)成的彈性構(gòu)件204。
剛性?shī)A持構(gòu)件200的凸部202-1嵌入在卡合突起部115的圓孔118內(nèi)而被定位，凸部202-2嵌入在長(zhǎng)孔119內(nèi)而被禁止旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)粘接被固定。
當(dāng)在形成于第3移動(dòng)鏡框19的鏡框主體114的對(duì)面?zhèn)鹊膫?cè)面和卡合突起部115的前面?zhèn)鹊拿嬷g的間隙內(nèi)配置了超聲波線性電動(dòng)機(jī)100時(shí)，如圖13(b)所示，用夾持部203隔著粘貼在其內(nèi)面的彈性構(gòu)件204，上述剛性?shī)A持構(gòu)件200夾著與振動(dòng)器101的行走方向(移動(dòng)方向)正交的兩個(gè)外形面101-5和101-6，對(duì)振動(dòng)器101與第3移動(dòng)鏡框19進(jìn)行連接。
這樣，剛性?shī)A持構(gòu)件200通過(guò)彈性構(gòu)件204夾持振動(dòng)器101，由此，在該情況下，也可吸收上述振動(dòng)器101和兩根導(dǎo)向軸103的安裝時(shí)的位置偏差等。并且，由此，防止施加多余的外力，以便使振動(dòng)器101的振動(dòng)特性不受到影響。
而且，剛性?shī)A持構(gòu)件200的夾持部203進(jìn)入超聲波線性電動(dòng)機(jī)100的平行配置的兩根導(dǎo)向軸103-1和103-2之間并形成夾著振動(dòng)器101的狀態(tài)。
這樣，采用圖13所示的結(jié)構(gòu)，也可把超聲波線性電動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)器101的自行移動(dòng)力(移動(dòng)力)傳遞給第3移動(dòng)鏡框19。而且，在該圖中，把剛性?shī)A持構(gòu)件200與第3移動(dòng)鏡框19分開(kāi)進(jìn)行圖示，然而不限于此，也可以把第3移動(dòng)鏡框19和剛性?shī)A持構(gòu)件200構(gòu)成為一體。
圖14(a)、圖14(b)是示出超聲波線性電動(dòng)機(jī)100(的振動(dòng)器101)和第3移動(dòng)鏡框19之間的又一連接方法的斜視圖。圖14(a)所示的第3移動(dòng)鏡框19的卡合突起部115的結(jié)構(gòu)與圖13(a)的情況相同。而且，在本例中，取代剛性?shī)A持構(gòu)件200而使用彈性?shī)A持構(gòu)件200’。
彈性?shī)A持構(gòu)件200’的基部201’、凸部202’(202’-1，202’-2)、夾持部203’(203’-1，203’-2)等整體由彈性構(gòu)件形成。因此，在夾持部203’(203’-1，203’-2)的內(nèi)面，沒(méi)有必要如圖13的情況那樣，粘貼彈性構(gòu)件204。
作為形成上述彈性?shī)A持構(gòu)件200’的彈性構(gòu)件，可使用例如聚酯彈性體等。
采用這樣構(gòu)成，也可把超聲波線性電動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)器101的自行移動(dòng)力(移動(dòng)力)傳遞給第3移動(dòng)鏡框19。
而且，如果把振動(dòng)器101的向第3移動(dòng)鏡框19傳遞驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)傳遞構(gòu)件做成圖13或圖14所示的夾持構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，則具有無(wú)需進(jìn)行把移動(dòng)輸出獲取用的銷(xiāo)構(gòu)件113安裝在振動(dòng)器101上的機(jī)械加工的優(yōu)點(diǎn)。
并且，在上述圖13和圖14中，都對(duì)振動(dòng)器101進(jìn)行彈性?shī)A持，然而當(dāng)在對(duì)由超聲波線性電動(dòng)機(jī)100驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)體(本例中是第3移動(dòng)鏡框19)的停止位置不要求高精度時(shí)，即使在夾持構(gòu)件和振動(dòng)器之間具有若干間隙，也沒(méi)有問(wèn)題。在這種情況下，夾持構(gòu)件不一定需要由彈性構(gòu)件構(gòu)成。
圖15是將圖3和圖4所示的磁傳感器單元47的詳細(xì)結(jié)構(gòu)連同安裝有該磁傳感器單元47的超聲波線性電動(dòng)機(jī)100和第3移動(dòng)鏡框19一起進(jìn)行圖示的局部分解斜視圖。
該磁傳感器單元47是為了在使圖3所示的光傳感器73檢測(cè)到第3移動(dòng)鏡框19的初始位置之后，對(duì)從該初始位置開(kāi)始的第3移動(dòng)鏡框19的移動(dòng)距離進(jìn)行檢測(cè)而設(shè)置的。
如圖15所示，上述超聲波線性電動(dòng)機(jī)100，如圖12和圖13中說(shuō)明的那樣，配置在第3移動(dòng)鏡框19的鏡框主體114的側(cè)面和卡合突起部115之間。而且，在圖15中，超聲波線性電動(dòng)機(jī)100與磁傳感器保持器205(205-1，205-2)一起固定在金屬框架23a上。
使板簧206的卡止部206-1卡止在磁傳感器保持器205的橫平面部205-1上，由磁傳感器保持器205的縱平面部205-2保持磁傳感器207。在磁傳感器207中，在大致中央部形成有用于檢測(cè)磁性的檢測(cè)部207-1。并且，從檢測(cè)部207-1的上方引出4根電極引線209，該4根電極引線209使用粘接劑208加強(qiáng)了與磁傳感器207的電氣連接。
并且，將磁標(biāo)尺210的卡止部210-1粘接到標(biāo)尺保持部115-1，其中標(biāo)尺保持部115-1從由第3移動(dòng)鏡框19的軸承部53-3向上立起(在圖12至圖14由于看的方向上下顛倒而以向下方立起的形狀表示)的卡合突起部115進(jìn)一步按照規(guī)定臺(tái)階向外側(cè)(圖15的斜右下方向)伸出并形成平面部，這樣，磁標(biāo)尺210將標(biāo)尺面朝向磁傳感器207的檢測(cè)部207-1而固定在標(biāo)尺保持部115-1上。
該磁標(biāo)尺210由具有彈性的薄片材料、例如聚酯等樹(shù)脂制薄片構(gòu)成，在標(biāo)尺面一側(cè)涂覆磁性體，并將該磁性體按照一定間隔磁化。為了使磁傳感器207讀取該磁性，優(yōu)選的是，磁標(biāo)尺210的標(biāo)尺面和磁傳感器207的檢測(cè)部207-1總是盡可能接近。
該磁標(biāo)尺210通過(guò)標(biāo)尺保持部115-1固定安裝在第3移動(dòng)鏡框19上，而磁傳感器207固定在金屬框架23a上，第3移動(dòng)鏡框19，如上所述，沿著兩根導(dǎo)向軸(65，68)可移動(dòng)地配置在該金屬框架23a上，由此，把磁傳感器207和磁標(biāo)尺210也配置成可相對(duì)移動(dòng)的狀態(tài)。
如圖15所示，構(gòu)成編碼器的磁標(biāo)尺210與上述磁傳感器207，連同對(duì)第3移動(dòng)鏡框19進(jìn)行移動(dòng)驅(qū)動(dòng)的超聲波線性電動(dòng)機(jī)100一起層疊配置在第3移動(dòng)鏡框19的側(cè)部一側(cè)。
并且，如上所述，超聲波線性電動(dòng)機(jī)100和編碼器的位置關(guān)系是超聲波線性電動(dòng)機(jī)100配設(shè)在第3移動(dòng)鏡框19的鏡框主體114與配置有銷(xiāo)構(gòu)件113和板簧117等連接構(gòu)件的卡合突起部115之間，磁傳感器207在第3移動(dòng)鏡框19的卡合突起部115的外側(cè)，配置成與第2光軸○2大致平行。由此，可推進(jìn)裝置的小型化。
在上述磁標(biāo)尺210的背面，如圖15所示，優(yōu)選粘貼有表面光滑的非磁性金屬箔211。粘貼有該金屬箔211的磁標(biāo)尺210由其卡止部210-1固定在標(biāo)尺保持部115-1上。
并且，板簧206具有從卡止部206-1向下方下降并橫向伸出成鉤形的彈簧部206-2，在彈簧部206-2的端部形成有向磁標(biāo)尺210側(cè)突起的穹頂狀的凸部206-3。該凸部206-3形成在與磁傳感器207的檢測(cè)部207-1對(duì)應(yīng)的位置。
該板簧206的卡止部206-1與磁傳感器保持器205-1一起固定在金屬框架23a上，由此，板簧206的凸部206-3將未固定在磁標(biāo)尺210的卡止部210-1上的部分即自由端側(cè)210-2通過(guò)金屬箔211向磁傳感器207的檢測(cè)部207-1按壓。
這樣，磁標(biāo)尺210的標(biāo)尺面在與磁傳感器207的檢測(cè)部207-1滑接的同時(shí)相對(duì)移動(dòng)。
由此，通過(guò)使磁標(biāo)尺210的標(biāo)尺面向磁傳感器207的檢測(cè)部207-1進(jìn)行接觸移動(dòng)，磁傳感器207可更正確地讀取磁標(biāo)尺210的刻度。
并且，由于隔著金屬箔211按壓標(biāo)尺面的背面的板簧206的部分由穹頂狀的凸部206-3形成，因而可以使與金屬箔211的摩擦阻力極小，從而，可降低由按壓產(chǎn)生的阻力負(fù)荷。
并且，如上所述，由于在標(biāo)尺面的被按壓的背面粘貼了表面光滑的非磁性金屬箔211，因而可把與板簧206的摩擦所引起的磨耗抑制得很低，可維持長(zhǎng)的裝置壽命。
圖16是示出上述磁傳感器單元的變形例的圖。圖16所示的磁傳感器單元取代圖15所示的磁標(biāo)尺210的標(biāo)尺面的背面粘貼的金屬箔211，而在標(biāo)尺面的背面形成樹(shù)脂層212。樹(shù)脂層212例如可由含氟樹(shù)脂等形成。由于樹(shù)脂一般表面光滑，摩擦阻力少，滑動(dòng)性良好，因而這樣形成樹(shù)脂層212，也能降低由按壓所產(chǎn)生的阻力負(fù)荷。
圖17是示出磁傳感器單元的另一變形例的圖。在該圖所示的例中，取代圖15和圖16所示的板簧206，在磁標(biāo)尺210的標(biāo)尺面的相反側(cè)的面上一體安裝有非磁性的彈性金屬薄片213。
該彈性金屬薄片213從大致中央按照小于180°的角度θ折彎，形成為兩端比中央靠近磁傳感器207側(cè)的狀態(tài)，其在磁標(biāo)尺210的卡止部210-1側(cè)的端部，一體地連續(xù)設(shè)置在磁標(biāo)尺210上。
從而，通過(guò)彈性金屬薄片213的彈性，可將磁標(biāo)尺210適度向磁傳感器207推壓，可以推壓磁傳感器207的標(biāo)尺面的可位移部分，使其與磁傳感器207的檢測(cè)部207-1接觸。
而且，彈性金屬薄片213不限于金屬，也可以是樹(shù)脂制的彈性薄片。
并且，可以將第3移動(dòng)鏡框19的標(biāo)尺保持部115-1構(gòu)成為降低磁傳感器207側(cè)的臺(tái)階并形成使整體從圖的右上側(cè)向左下側(cè)傾斜的傾斜面115-2，把磁標(biāo)尺210的一端固定在該傾斜面115-2上，使磁標(biāo)尺210傾斜以使磁標(biāo)尺210的自由端側(cè)與磁傳感器207側(cè)接近，并將其保持在標(biāo)尺保持部115-1上。
在該情況下，彈性金屬薄片213不折彎，而粘貼在磁標(biāo)尺210的背面。
這樣，即使沒(méi)有圖15所示的板簧206那樣的按壓構(gòu)件等，也能使磁標(biāo)尺210穩(wěn)定地與磁傳感器207的檢測(cè)部207-1接觸，可促進(jìn)成本降低和裝置的小型化。
采用上述圖15至圖17所示的任何結(jié)構(gòu)，通過(guò)將磁標(biāo)尺210向磁傳感器207彈性推壓，可減小磁傳感器207和磁標(biāo)尺210之間的摩擦阻力，同時(shí)可吸收第3移動(dòng)鏡框19移動(dòng)時(shí)的與磁傳感器207的位置偏差，并能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，根據(jù)磁性獲得期望的位置信號(hào)。
而且，在上述實(shí)施方式中，在進(jìn)行縱振動(dòng)和橢圓振動(dòng)的振動(dòng)器的側(cè)面中央設(shè)置了作為移動(dòng)傳遞構(gòu)件的棒狀體構(gòu)件的銷(xiāo)，然而不限于此，在利用其他振動(dòng)模式或者其他振動(dòng)模式的合成的振動(dòng)器的情況下，如果在與該振動(dòng)模式相同的節(jié)部或者振動(dòng)極小的部分上配置銷(xiāo)，則可把移動(dòng)力傳遞到鏡框而不會(huì)阻礙振動(dòng)器的振動(dòng)。
如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)本發(fā)明，由于裝配了具有自行移動(dòng)式振動(dòng)器的超聲波線性電動(dòng)機(jī)，并且用銷(xiāo)構(gòu)件或夾持構(gòu)件將振動(dòng)器與鏡框連接起來(lái)，因而，可提供一種具有適合于超聲波線性電動(dòng)機(jī)且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的連接機(jī)構(gòu)的透鏡裝置以及具有該透鏡裝置的數(shù)字照相機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種透鏡裝置，其特征在于，具有鏡框，其可以在光軸方向自由移動(dòng)；自行移動(dòng)單元，其在與上述光軸平行的方向上自行移動(dòng)；以及連接單元，其具有移動(dòng)傳遞構(gòu)件和推壓構(gòu)件，并將上述自行移動(dòng)單元和上述鏡框連接起來(lái)，該移動(dòng)傳遞構(gòu)件的一部分固定在該自行移動(dòng)單元上而另一部分與上述鏡框抵接，該推壓構(gòu)件將該移動(dòng)傳遞構(gòu)件向上述鏡框的抵接部位推壓。
2.權(quán)利要求1所述的透鏡裝置，其特征在于，上述自行移動(dòng)單元是超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器。
3.權(quán)利要求2所述的透鏡裝置，其特征在于，上述移動(dòng)傳遞構(gòu)件是空心或?qū)嵭牡陌魻铙w構(gòu)件，其一端直接固定在上述超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器上。
4.權(quán)利要求3所述的透鏡裝置，其特征在于，上述棒狀體構(gòu)件設(shè)置在上述振動(dòng)器的超聲波振動(dòng)的節(jié)的位置。
5.權(quán)利要求3所述的透鏡裝置，其特征在于，上述振動(dòng)器具有長(zhǎng)方體形狀；把隔著多個(gè)移動(dòng)接觸部夾持上述振動(dòng)器的相對(duì)的兩個(gè)面并且引導(dǎo)該振動(dòng)器移動(dòng)的兩根導(dǎo)向軸，配置成與上述振動(dòng)器的移動(dòng)方向平行；把上述棒狀體構(gòu)件固定在上述振動(dòng)器的不與上述兩根導(dǎo)向軸相對(duì)的面中的一個(gè)面的中心附近位置。
6.一種透鏡裝置，其特征在于，具有鏡框，其可以在光軸方向上自由移動(dòng)；自行移動(dòng)單元，其在與上述光軸平行的方向上自行移動(dòng)；以及連接單元，其設(shè)置在上述鏡框上，夾著上述自行移動(dòng)單元的兩個(gè)外形面，將上述自行移動(dòng)單元和上述鏡框連接起來(lái)。
7.權(quán)利要求6所述的透鏡裝置，其特征在于，上述自行移動(dòng)單元是超聲波線性電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)器；上述連接單元直接夾著上述振動(dòng)器。
8.權(quán)利要求7所述的透鏡裝置，其特征在于，上述振動(dòng)器呈長(zhǎng)方體形狀；上述連接單元直接夾著上述振動(dòng)器的與移動(dòng)方向正交的兩個(gè)面。
9.權(quán)利要求8所述的透鏡裝置，其特征在于，把通過(guò)多個(gè)移動(dòng)接觸部夾持上述振動(dòng)器的相對(duì)的兩個(gè)面并且引導(dǎo)上述振動(dòng)器移動(dòng)的兩根導(dǎo)向軸配置成與上述振動(dòng)器的移動(dòng)方向平行；上述連接單元在上述平行配置的兩根導(dǎo)向軸之間夾著上述振動(dòng)器。
10.權(quán)利要求7、8或9所述的透鏡裝置，其特征在于，上述連接單元在夾著上述振動(dòng)器的部分上具有彈性構(gòu)件。
11.權(quán)利要求7、8或9所述的透鏡裝置，其特征在于，上述連接單元由彈性材料形成。
12.一種數(shù)字照相機(jī)，其特征在于，裝配有權(quán)利要求1至11中任何一項(xiàng)所述的透鏡裝置作為攝影透鏡裝置。
全文摘要
一種透鏡裝置和使用該透鏡裝置的數(shù)字照相機(jī)，裝配有超聲波線性電動(dòng)機(jī)并具有與適合該電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)鏡框連接的機(jī)構(gòu)。聚焦用移動(dòng)鏡框由保持移動(dòng)透鏡的鏡框主體、軸承部和卡合突起部構(gòu)成，在鏡框主體的側(cè)面和卡合突起部之間配置超聲波線性電動(dòng)機(jī)。在卡合突起部的中央部設(shè)有與沿著鏡框主體的光軸的移動(dòng)方向平行的長(zhǎng)孔，把板簧從其對(duì)面?zhèn)瓤ê?。把固定并突起設(shè)置在超聲波線性電動(dòng)機(jī)中央的銷(xiāo)構(gòu)件插入到在板簧的推壓部和長(zhǎng)孔的左端部間形成的間隙內(nèi)，禁止在長(zhǎng)孔內(nèi)向光軸O2方向移動(dòng)，而上下有游隙。這樣，把振動(dòng)器向光軸O2方向移動(dòng)的方向、力正確傳遞到第3移動(dòng)鏡框，吸收振動(dòng)器的橢圓振動(dòng)所引起的上下移動(dòng)而不傳遞到第3移動(dòng)鏡框。
文檔編號(hào)G02B7/08GK1573396SQ200410048998
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者池町大, 白鳥(niǎo)和利, 佐藤有亮 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社