摄像装置的制作方法

专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有像模糊校正功能的摄像装置。
背景技术：
以往，作为具有像模糊校正装置的摄像装置存在日本特开2008-48220号公报所 公开的摄像装置，所述像模糊校正装置将摄像元件支承为能够在与透镜光轴正交的二维方 向(χ、γ方向)驱动摄像元件从而能够对像模糊进行校正，该摄像装置具有透镜镜筒和基 座，所述透镜镜筒具有摄影光学系统，所述基座是搭载有由像模糊校正装置支承的摄像元 件的固定板部件。上述现有的摄像装置具有能够沿着Y方向变位的第一移动框和能够相对于第一 移动框沿着X方向相对变位的第二移动框，摄像元件搭载于第二移动框。另外，在上述基座 中，当沿着透镜光轴从前方观察时，在右侧部上下配置有像模糊校正装置的具有Y方向驱 动电动机的第一驱动部和具有X方向驱动电动机的第二驱动部，另外，在上述基座前表面 的左侧部上下位置，以紧固于透镜镜筒单元的固定框的状态配置有对焦驱动部和变焦驱动 部，该对焦驱动部具有对焦电动机和齿轮驱动机构部，该变焦驱动部具有变焦电动机和齿 轮驱动机构部。在日本特开2008-48220号公报所公开的摄像装置中，在上述基座的前面侧的右 侧部和左侧部需要用于配置第一驱动部、第二驱动部、对焦驱动部以及变焦驱动部的空间。 由此，具有上述基座和透镜镜框单元的摄像装置的从透镜光轴方向观察的投影面积变大， 妨碍摄像装置的小型化。

发明内容
本发明就是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种能够减小摄影装置在 透镜光轴方向所占的投影面积、能够实现小型化的具有像模糊校正功能的摄像装置。本发明的摄像装置具备固定框；摄影光学系统，该摄影光学系统具有对焦透镜 组和变焦透镜组；对焦透镜保持框，该对焦透镜保持框保持上述对焦透镜组；变焦透镜保 持框，该变焦透镜保持框保持上述变焦透镜组；对焦驱动单元，该对焦驱动单元设在上述 固定框的外周部，包括用于进行上述对焦透镜组的对焦驱动的对焦电动机及其旋转传递机 构；变焦驱动单元，该变焦驱动单元设在上述固定框的外周部，包括用于进行上述变焦透镜 组的变焦驱动的变焦电动机及其旋转传递机构；摄像元件，该摄像元件对经由上述摄影光 学系统形成的光学像进行受光；底座部件，该底座部件与上述固定框结合，并将上述摄像元 件支承为能够在与该摄像元件的受光面平行的面内沿第一方向和与该第一方向正交的第 二方向变位；以及设于上述底座部件的第一驱动部和第二驱动部，上述第一驱动部包括沿 上述第一方向驱动上述摄像元件的第一电动机，上述第二驱动部包括沿上述第二方向驱动 上述摄像元件的第二电动机，上述底座部件中至少设有第一角部，该第一角部搭载有上述 第一驱动部；第二角部，该第二角部搭载有上述第二驱动部；第三角部，该第三角部隔着上述摄影光学系统的光轴位于上述第一角部的相反侧，且形成有供上述对焦驱动单元的从上 述固定框突出的部分进入的缺口部；以及第四角部，该第四角部隔着摄影光学系统的光轴 位于上述第二角部的相反侧，在上述变焦驱动单元中，上述变焦电动机配置于上述固定框， 从上述摄影光学系统的光轴方向观察，上述变焦电动机位于上述第一驱动部和上述第二驱 动部之间，上述变焦电动机的上述旋转传递机构以与上述第一驱动部或者上述第二驱动部 重叠的方式配置在比上述第一驱动部或者上述第二驱动部更靠上述摄影光学系统的被摄 体侧的位置，并且，在上述底座部件的第四角部形成有部件配置用退让部。


图1是示出本发明的一个实施方式的摄像装置中的透镜镜筒的一部分的分解立 体图。图2是示出图1的透镜镜筒的另一部分的分解立体图。图3是图1的透镜镜筒中的第三组框和快门单元的分解立体图。图4是图1的透镜镜筒中的固定框、第四组框以及对焦驱动单元的分解立体图。图5是图1的透镜镜筒中的模糊校正摄像单元的立体图。图6是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的包含透镜光轴的纵剖视图。图7是图1的透镜镜筒的能够进行摄影的广角状态下的包含透镜光轴的纵剖视 图。图8是图1的透镜镜筒的能够进行摄影的望远状态下的包含透镜光轴的纵剖视 图。图9是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的包含透镜光轴的横剖视图。图10是图1的透镜镜筒的主视图。图11是图1的透镜镜筒的后视图。图12是沿着图6的XII-XII线的剖视图，是从背面侧观察第四组框、对焦驱动单 元以及变焦驱动单元周围的图。图13是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的俯视图。图14是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的仰视图。图15是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的右侧视图。图16是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的左侧视图。图17是图1的透镜镜筒的沉胴状态下的从左侧观察的局部剖视图，是特意示出对 焦驱动单元的剖面的图。图18是图1的凸轮框的内周部的凸轮槽展开图。
具体实施例方式使用图1 图18对作为本发明的一个实施方式的摄像装置的透镜镜筒进行说明。本实施方式的透镜镜筒1具有摄影光学系统，该摄影光学系统由具有正光焦度的 第一组透镜、具有负光焦度的第二组透镜、具有正光焦度的第三组透镜以及具有正光焦度 的第四组透镜构成，并且，所述透镜镜筒1是一种在非摄影状态下各移动镜框部件缩回的 能够沉胴的透镜镜筒，进一步，能够作为具备可在该光学系统的成像平面中移动的摄像元件的具有像模糊校正功能的摄像装置而内置于数字照相机。另外，在以下的说明中，上述摄像光学系统的摄影透镜光轴用“0”表示。在该光轴 0方向中，设被摄体侧的方向为前方，设成像侧的方向为后方。并且，设与光轴0正交的方 向、且从前面侧观察的左右方向为第一方向即X方向，特别地设右方向为+X侧。设与光轴 0和X方向正交的方向(上下方向)为第二方向即Y方向，特别地设上方向为+Y侧。设与 光轴0正交的平面为XY平面。当透镜镜筒1处于沉胴状态时，如图6所示，各个能够移动的框部件缩回到后述的 固定框13侧，成为彼此接近于紧贴的状态，处于镜筒全长缩短的状态。另一方面，当透镜镜 筒1处于能够进行摄影的变焦广角(zoom wide)状态和变焦望远(zoom tele)状态时，如 图7、8所示，各个能够移动的框部件朝光轴0方向前方伸出，从而成为后述的第一组框4、凸 轮框5以及旋转框11等突出的状态。并且，在透镜镜筒1中，后述的摄影元件96被支承为 能够在与光轴0正交的XY平面上移动，当进行摄影时，根据在数字照相机侧检测到的手抖 动检测信号对摄像元件96进行控制使摄像元件96在XY平面上变位，从而对该手抖动进行 校正。如图1、2所示，透镜镜筒1的主要构成部件从光轴0方向前方侧开始依次配置，透 镜镜筒1的主要构成部件具备用于对后述的第一组透镜21的前面部进行开闭的挡板单元 3 ；用于保持第一组透镜21的变焦透镜保持框即第一组框4 ；用于保持第二组透镜22的变 焦透镜保持框即第二组框6 ；用于驱动第一组框4和第二组框6进退的凸轮框5 ；后方侧具 备快门 光圈单元8、且用于保持第三组透镜23的变焦透镜保持框即第三组框7 ；用于限制 上述第一组框、第二组框的旋转的框部件即浮动框(fl0atkey)9 ；用于驱动凸轮框5进退、 并且限制第三组框7和浮动框9的旋转的移动框10 ；用于驱动凸轮框5旋转、并且驱动第三 组框7进退的旋转框11 ；用于保持第四组透镜24的对焦透镜保持框即第四组框12 ；将旋转 框11支承为能够旋转进退，且用于限制移动框10的旋转的固定框部件即固定支承于照相 机主体侧的固定框13 ；用于驱动旋转框11旋转的变焦驱动单元50 ；用于驱动第四组框12 进退的对焦驱动单元60 ；以及模糊校正摄像单元90，该模糊校正摄像单元90组装于作为底 座部件的底板14，保持摄像元件96，并驱动该摄像元件96在与光轴0方向正交的平面上变 位。固定框13具有圆筒形状部，在内周部收纳有各个框部件，且在背面部紧固有模糊 校正摄像单元90的底板14。在固定框13中设有旋转框用凸轮槽13a，该旋转框用凸轮槽 13a沿着圆筒内周部相对于光轴0方向倾斜；沿着光轴0方向的移动框用直进引导槽13c和 第四组框用直进引导槽13b ；以及用于收纳后述的长齿轮54的齿轮收纳凹部13d。并且，沿 着圆筒外周部右侧配置有变焦驱动单元50，在圆筒外周部左上配置有对焦驱动单元60。在 前面部固定有遮光环35。旋转框11是圆筒形状的框部件，后端部外周以能够旋转进退的状态嵌入固定框 13的内周部。进而，在旋转框11的后端部外周配置有凸轮从动件11b，该凸轮从动件lib 以能够滑动的方式嵌入于固定框13的凸轮槽13a。并且，在旋转框11的后端部外周的预定 范围设有与长齿轮54啮合的齿轮部11a。在旋转框11的内周部设有相对于光轴0的方向 倾斜的第三组框用凸轮槽Ilc和凸轮框用直进槽lid。当旋转框11通过由变焦驱动单元50驱动的长齿轮的旋转而被驱动着旋转时，旋转框11被驱动着沿着凸轮槽13a—边旋转一边沿光轴0方向进退。另外，在旋转框11的 前面外周部装配有遮光环34和装饰环33。移动框10是圆筒形状的框部件，后端部与旋转框11卡口(bayonet)结合，该移动 框10被支承为与旋转框11 一起在光轴0方向进退，并且能够相对于旋转框11进行相对旋 转。并且，在后端部外周突出的引导销IOb与固定框13的直进引导槽13c卡合。因此，移 动框10在旋转被限制的状态下与旋转框11 一起进退。在移动框10的圆周部设置有贯通内外周并相对于光轴0倾斜的凸轮框用凸轮槽 IOc以及贯通内外周的第三组框用直进引导槽10e，并且在移动框10的内周部设有浮动框 用直进引导槽I0f。浮动框9是圆筒形状的框部件，后端部与凸轮框5卡口结合，该浮动框9被支承为 能够与凸轮框5 —起在光轴0方向进退，并且能够相对于凸轮框5进行相对旋转。并且，在 浮动框9中，在后端部外周设有突出的引导突起9a，在外周部设有第一组框用直进引导槽 9c和贯通内外周的第二组框用直进引导槽％。浮动框9的引导突起9a以能够滑动的方式嵌入移动框10的直进引导槽IOf。因 此，浮动框9被支承为能够在由移动框10限制旋转的状态下与凸轮框5 —起在光轴0方向 进退移动。凸轮框5是圆筒形状的框部件，该凸轮框5嵌入移动框10的内周部，且组装成能 够旋转进退。在凸轮框5中，在后方外周部配设有突出的凸轮从动件5d，直进引导销38以 朝外侧突出的状态嵌入并紧固于该凸轮从动件5d的中心部。并且，如图18所示，在凸轮框 5的内周部设有具有相同的凸轮曲线(凸轮槽中心轨迹)的三对第一组框用凸轮槽5a和辅 助凸轮槽5b，还设有三条第二组框用凸轮槽5c。另外，在图18的凸轮框展开图中，θ表示 凸轮框5相对于第一组框4和第二组框6的相对旋转角，(+)方向表示从沉胴状态伸出的 旋转方向，(_)方向表示朝沉胴状态缩回的旋转方向。在成对的第一组框用凸轮槽5a和辅助凸轮槽5b中分别嵌入有后述的第一组框4 的凸轮从动件36、37，凸轮槽5a侧发挥用于驱动第一组框4进退的功能，辅助凸轮槽5b侧 发挥当由于冲击等对第一组框4作用有推力(thrust)方向的外力时防止上述凸轮从动件 脱离的功能。第二组框用凸轮槽5c由槽宽度不同的凸轮槽构成，当透镜镜筒1从能够进行摄影 的广角状态移动至望远状态时，后述的第二组框6的凸轮从动件39嵌入凸轮槽5c中的不 存在间隙的凸轮槽，当透镜镜筒1处于沉胴状态时，后述的第二组框6的凸轮从动件39嵌 入凸轮槽5c中的存在间隙的凸轮槽。由此，防止在透镜镜筒1处于沉胴状态时第一组框4 与第二组框6之间卡住的状态。凸轮从动件5d以能够滑动的方式嵌入移动框10的凸轮槽10c，直进引导销38在 贯通凸轮槽IOc之后以能够滑动的方式嵌入旋转框11的直进槽lld(图9)。因此，凸轮框 5被支承为能够一边与旋转框11 一起旋转一边沿着移动框10的凸轮槽IOc在光轴0方向 进退移动。另外，在如图8所示的能够进行摄影的望远状态下，当凸轮框5与旋转框11 一起 伸出时，凸轮从动件5d移动到移动框10的凸轮槽IOc的前方侧的薄壁部位IOd附近(图 1)。当在该状态下对露出在外部的第一组框4、或者凸轮框5作用有朝向前方方向的外力(拉力)时，上述外力经由凸轮从动件5d作用于移动框10的前方侧的薄壁部位10d，从而 有可能使该薄壁部位IOd破损。但是，在本实施方式中，由于采用在受到上述外力时移动框 10的前端面抵接于旋转框11的内侧阶梯部lie (图8)的构造，因此能够防止由上述外力造 成移动框10的薄壁部位IOd破损的情况。挡板单元3内置有四片挡板叶片3a，并在由装饰环2覆盖的状态下装配于第一组 框4的前面部。伴随着第一组框4从沉胴位置伸出的伸出动作，挡板叶片3a退避，从而使 第一组透镜21的前面成为打开状态。并且，伴随着第一组框4从摄影位置缩回的缩回动作， 挡板叶片3a进入关闭位置，从而使第一组透镜21的前面成为关闭状态。第一组框4是圆筒形状的框部件，该第一组框4以能够在旋转被限制的状态下进 退的方式嵌入凸轮框5的内周部。该第一组框4用于保持作为变焦透镜组的第一组透镜 21，且在外周部紧固有三对凸轮从动件36、37。并且，在第一组框4的内周部设有以能够滑 动的方式嵌入浮动框9的直进引导槽9c的引导突部(未图示)。第一组框4的凸轮从动件36、37分别以能够滑动的方式嵌入凸轮框5的凸轮槽 5a、辅助凸轮槽5b，第一组框4在由浮动框9的直进引导槽9c限制旋转的状态下伴随着凸 轮框5的旋转和进退而进退移动。另外，如上所述，凸轮从动件37和辅助凸轮槽5b是为了 防止当在第一组框4上作用有由落下等产生的外力时凸轮从动件脱离而设置的。第二组框6是圆筒形状的框部件，该第二组框6以能够在旋转被限制的状态下进 退的方式嵌入浮动框9的内周部，并组装于第一组框4的后方侧。该第二组框6保持作为 变焦透镜组的第二组透镜22，在第二组框6的外周部紧固有三个引导突部6a和从引导突部 6a的中心朝外侧突出的状态的凸轮从动件39。引导突部6a嵌入浮动框9的直进引导槽9b并贯通该直进引导槽％，使凸轮从动 件39与凸轮框5的凸轮槽5c嵌合。因此，第二组框6通过凸轮框5的旋转、进退移动而在 旋转被限制的状态下进退移动。第三组框7是圆筒形状的框部件，该第三组框7嵌入浮动框9的内周部，且以能够 在旋转被限制的状态下进退的方式组装于二组框6的后方。该第三组框7保持作为变焦透 镜组的第三组透镜23，且在背面侧内周部支承快门·光圈单元8使其能够在光轴0方向相 对移动。并且，在前面侧紧固有第三组透镜按压板7a。在第三组框7的朝外侧突出的臂部 设有引导突部7b，凸轮从动件41紧固于该引导突部(图3)。第三组框7使引导突部7b嵌入移动框10的直进弓丨导槽IOe并贯通该直进弓I导槽 10e，然后使凸轮从动件41嵌入旋转框11的凸轮槽Ilc从而进行组装。因此，第三组框7 伴随着旋转框11的旋转而在旋转被限制的状态下在光轴0方向进退移动。在快门·光圈单元8中组装有用于对摄影光路进行开闭的快门叶片25和用于对 摄影光量进行调节的光圈叶片26。在快门 光圈单元8和第三组框7之间插入有压缩弹簧 42，该压缩弹簧42朝使快门·光圈单元8和第三组框7彼此背离的方向对二者施力。在透镜镜筒1的能够进行摄影的状态下，快门·光圈单元8和第三组框7离开预 定距离，但是，在沉胴状态下，第三组框7接近后述的底板14从而压缩弹簧42被压缩，快 门·光圈单元8和第三组框7成为彼此大致紧贴的状态。在上述沉胴状态下，快门叶片25 和光圈叶片26被驱动至打开位置，第三组透镜23的后部进入该打开开口部。由此，能够得 到快门·光圈单元8和第三组框7之间更加接近紧贴的状态。进一步，成为极其接近第四组透镜24的状态。在第二组框6与第三组框7之间插入有用于对第二组框、第三组框施力的作为施 力部件的圆锥螺旋弹簧18，该圆锥螺旋弹簧18以使第二组框6和第三组框7彼此在光轴0 方向离开的方式对二者施力(图6 8)。如上所述，由于圆锥螺旋弹簧18以使第二组框6 和第三组框7离开的方式对二者施力，因此，当透镜镜筒1处于能够进行摄影的状态时，能 够减少第二组框6的凸轮从动件39与凸轮框5的凸轮槽5c之间的嵌合晃动以及第三组框 7的凸轮从动件41与旋转框11的凸轮槽Ilc之间的嵌合晃动，能够驱动着第二组框6和第 三组框7在不存在光轴0方向的晃动的状态下进退。另外，圆锥螺旋弹簧18在大径侧安装定位圈部设有朝内径侧折弯而成的折弯部 18a。在将圆锥螺旋弹簧18组装于第二组框6和第三组框7之间的情况下，将大径侧安装 定位圈部抵靠于第二组框6的端面侧进行配置。在透镜镜筒1缩回至沉胴状态的情况下， 如图6所示，圆锥螺旋弹簧18被压缩而成为接近于紧贴的状态，但是，此时，由于存在折弯 部18a，因此能够防止相邻的线圈嵌入大径侧安装定位圈部而成为无法恢复的状态。第四组框12以能够在旋转被限制的状态下进退的方式配置在快门·光圈单元8 的后方。该第四组框12在中央开口部保持作为对焦透镜组的第四组透镜24，且具有朝外侧 延伸的两个臂部。在上述一个臂部设有引导突部12c，在另一个臂部设有引导轴孔12a、进 给丝杠插入孔12b以及传感器遮蔽片部12d。由固定框13支承的引导轴65以能够滑动的方式嵌入引导轴孔12a。并且，引导突 部12c形成为朝光轴0周围的两侧(周方向)突出，由在与光轴0平行的方向延伸的两个 微小圆筒部构成，且以能够滑动的方式嵌入固定框13的直进引导槽13b。因此，第四组框 12被支承为能够借助后述的对焦驱动单元60的驱动力经由进给丝杠66沿着引导轴65和 直进引导槽13b在光轴0方向进退。另外，如上所述，引导突部12c由宽度方向的两个微小部分圆筒部构成。因此，即 便存在由第四组框12的尺寸精度引起的细微的光轴0周围的位置偏移，由于引导突部12c 的两个圆筒宽度部分与固定框13的直进引导槽13b抵接，因此能够维持不会仅一侧接触的 良好的嵌合状态。并且，在对第四组框12应用第四组透镜24的中心调整机构、例如在引导轴65组 装有偏心调整机构的情况下，如果如上所述引导突部12c由微小部分圆筒部形成的话，则 即便是针对由偏心调整引起的第四组框12的姿态变化，也能够维持直进引导槽13b与引导 突部12c之间的良好的嵌合状态。另外，引导突部12c并不限于微小部分圆筒部，也可以是 沿宽度方向突出的两个微小部分球面部。如图2、12所示，变焦驱动单元50配置在固定框13的圆筒外周部右侧(在图12 中为左侧)，该变焦驱动单元50由以下部件构成由DC电动机构成的变焦电动机51 ；齿轮 箱盖52 ；以及构成旋转传递机构的齿轮列53和长齿轮54。齿轮箱盖52从背面侧紧固于固定框13的右侧，且具备用于支承齿轮列53、长齿轮 54的轴部的轴孔部。变焦电动机51支承于固定框13，配置成位于装配在底板14上的后述的X驱动电 动机71和Y驱动电动机81之间的位置，且在沿着Y方向的输出轴紧固有蜗杆(worm gear)。齿轮列53由与变焦电动机51的蜗杆啮合的蜗轮(worm wheel)以及与该蜗轮啮合、且与长齿轮54啮合的减速齿轮列构成。长齿轮54沿着与光轴0平行的方向被收纳于固定框13的齿轮收纳凹部13d，并与 旋转框11的齿轮部Ila啮合。在变焦驱动单元50中，当进行透镜镜筒1的沉胴驱动时以及变焦驱动时，当变焦 电动机51被驱动着旋转时，旋转框11经由长齿轮54被驱动着旋转，从而透镜镜筒1伸出 或者缩回。如上所述，对焦驱动单元60配置在圆筒外周部左上，如图4、12、17所示，该对焦驱 动单元60由以下部件构成由步进电动机构成的对焦电动机61 ；齿轮箱盖62 ；构成旋转传 递机构的引导轴65、进给丝杠66、齿轮列63、螺母64、第四组框施力弹簧67 ；以及由光断续 器(photointerrupter)构成的作为原点检测器的对焦原点检测用PI 68。齿轮箱盖62从背面侧紧固于固定框13的左上部，并支承与光轴0平行的引导轴 65、进给丝杠66的轴端。对焦电动机61支承于固定框13，且在沿着与光轴0平行的方向的输出轴装配有与 齿轮列63啮合的小齿轮。引导轴65沿着与光轴0平行的方向配置，以能够滑动的方式嵌入第四组框12的 引导轴孔12a，且该引导轴65的轴端部由固定框13和齿轮箱盖62支承。进给丝杠66由对焦电动机61经由齿轮列63驱动。螺母64螺合于进给丝杠66， 并且第四组框12的进给丝杠插入孔12b的端面部抵接于该螺母64的后表面。螺母64具 有在由固定框13限制旋转的状态下由固定框13引导的旋转限制突起部。第四组框施力弹簧67由拉伸弹簧构成，并悬架在固定框13和第四组框12之间， 该第四组框施力弹簧67朝前方对第四组框12施力，从而使第四组框12的进给丝杠插入孔 12b的端面部抵接于螺母64。PI 68紧固于固定框13，且第四组框12的传感器遮蔽片部12d能够贯通PI 68的 内部。当接通照相机的电源时，利用PI 68检测第四组框12的传感器遮蔽片部12d的通过， 从而第四组框12的对焦原点位置信息被取入照相机控制部(未图示)。另外，包括齿轮箱盖62的对焦驱动单元60的后端部比固定框13的背面还朝后方 侧突出，该突出部进入在后述的模糊校正摄像单元90的底板14上的左上角的第三角部14d 设置的缺口部。在对焦驱动单元60中，当进行透镜镜筒1的对焦驱动时，当对焦电动机61被驱动 着旋转时，进给丝杠66被驱动着旋转，从而螺母64进退移动。在进给丝杠插入孔12b的端 面抵接于螺母64的状态下，第四组框12在光轴0方向进退移动。此处，对构成透镜镜筒1的摄影光学系统的第一、第二、第三、第四组透镜进行说 明，第一组透镜21从被摄体侧开始依次由凸面朝向被摄体侧的负弯月透镜21a和双凸正透 镜21b的接合透镜构成，随着从广角端到望远端，该第一组透镜21朝被摄体侧移动。通过 应用上述第一组透镜21，有利于厚度方向和径向的小型化，并且，通过使各个透镜彼此的像 差抵消，有利于第一组透镜21中的诸像差的校正，能够抑制广角化、高变倍比化时的像差 变动。第二组透镜22从被摄体侧开始依次由第二组透镜前组22a和第二组透镜后组 22b、22c构成。第二组透镜前组22a由凸面朝向被摄体侧的负弯月透镜构成，第二组透镜后组22b、22c由双凹负透镜和凸面朝向被摄体侧的正弯月透镜构成。从广角端到中间状态，第二组透镜22以与第一组透镜22之间的间隔变宽、与第三 组透镜23之间的间隔变窄的方式朝像面侧移动，从中间状态到望远状态，第二组透镜22以 与第一组透镜21之间的间隔变宽、与第三组透镜23之间的间隔变窄的方式朝被摄体侧移 动。第二组透镜22在望远端位于比在广角端的位置更靠被摄体侧的位置。第三组透镜23从被摄体侧开始依次由第三组透镜前组23a和第三组透镜后组23b 构成。第三组透镜前组23a由双凸正透镜构成，第三组透镜后组23b由凸面朝向被摄体侧 的负弯月透镜构成。从广角端到望远端，该第三组透镜23朝被摄体侧移动。第四组透镜24由一片凸面朝向被摄体侧的正弯月透镜构成。该第四组透镜24在 对焦时被驱动着进退，另外，从广角端到中间状态，该第四组透镜24以与第三组透镜23之 间的间隔变宽的方式朝被摄体侧移动，从中间状态到望远端，该第四组透镜24以与第三组 透镜23之间的间隔变宽的方式稍稍朝像面侧移动。第四组透镜24在望远端位于比在广角 端的位置更靠被摄体侧的位置。通过以上述方式构成摄影光学系统，从而，在望远端附近接近的第一组透镜21和 第二组透镜22的合成系统形成为从被摄体侧开始依次为正光焦度(第一组透镜21)、负 光焦度(第二组透镜前组22a)、正光焦度(第二组透镜后组22b、22c)的对称的放大率 (power)配置。并且，在第三组透镜23和第四组透镜24的合成系统中，也形成为从被摄体侧开始 依次为正光焦度(第三组透镜前组23a)、负光焦度(第三组透镜后组23b)、正光焦度(第 四组透镜24)的对称的放大率配置。并且，在望远端接近的第二组透镜22和第三组透镜23的合成系统形成为从被摄 体侧开始依次为负光焦度(第二组透镜前组22a)、正光焦度(第二组透镜后组22b、22c)、 正光焦度(第三组透镜前组23a)、负光焦度(第三组透镜后组23b)的对称配置。因此，容易对广角端附近的珀兹伐和(petzval sum)、彗差、放大色差、球面像差进 行补正，容易对望远端附近的珀兹伐和、彗差、放大色差进行补正，容易进行广角化、高变倍 比化。并且，容易使第三透镜组的主点靠近被摄体，容易确保变倍比。进一步，通过将第四组透镜24形成为由一个正透镜成分构成的结构，有利于沉胴 时的薄型化。第四组透镜24主要以使出射光孔从像面离开的功能为主，因此能够降低正光 焦度。因此，通过形成为上述的结构，有利于小型化、低成本化。模糊校正摄像单元90由装配在固定框13的背面部的可动摄像单元构成，该模糊 校正摄像单元90包括作为底座部件的底板(《一 7板)14 ;Y框15，该Y框15被支承为 能够在底板14上沿XY平面的Y方向移动；X框16，该X框16被支承为能够在Y框15上沿 XY平面的X方向移动；摄像元件单元95，该摄像元件单元95紧固并支承在X框16上；作为 第一驱动部的X驱动单元70 ；以及作为第二驱动部的Y驱动单元80。底板14具有中央开口部14a，是从前方观察概略投影形状形成为以光轴0为中心 具有右下(在图11中为左下)的第一角部14b、右上(在图11中为左上)的第二角部14c、 左上(在图11中为右上)的第三角部14d、以及左下(在图11中为右下)的第四角部14e 的大致矩形形状的框部件，且该底板14紧固在固定框13的背面部。另外，在将底板14紧 固于固定框13的情况下，需要相对于透镜镜筒侧的光轴0进行模糊校正摄像单元90的在XY平面上的准确的定位，因此，在将底板14侧的定位孔14f、14g(图11)嵌入固定框13侧 的定位销的状态下对二者进行固定。另外，第三角部14d具有缺口部，如上所述，包括齿轮箱盖62的对焦驱动单元60 的后端部进入该缺口部。第四角部14e形成为沿着固定框13的外周的状态的部件配置用 退让部。该退让部成为用于配置装配有透镜镜筒1的上述数字照相机的三脚架内螺纹部的 退让部。Y框15由具有开口部15a的框部件构成，该Y框15配置在底板14的中央开口部 14a内，且在由施力弹簧施力的状态下由两条引导轴91、92支承为能够在Y方向滑动移动。X框16由具有开口部16a的框部件构成，该X框16配置在Y框15的开口部15a 内，且在由施力弹簧施力的状态下由两条引导轴93、94支承为能够在X方向滑动移动。摄像元件单元95具有摄像元件支承板98 ；由CCD或者CMOS等构成的摄像元件 96，该摄像元件96在安装于FPC(柔性印刷电路板)103的状态下紧固于摄像元件支承板 98 ；以及光学低通滤波器或者吸收式红外截止滤波器的光学滤波器97，该光学滤波器97配 置在摄像元件96的前面侧。另外，也可以直接在上述光学低通滤波器的表面涂覆近红外锐 截止(sharp cut)涂层。摄像元件单元95在利用小螺钉将摄像元件支承板98紧固于X框16的背面侧、并 将摄像元件96和光学滤波器97配置于X框16的开口部16a的状态下装配于X框16。X驱动单元70组装于底板14右上的第一角部14b的前表面侧，且以重叠状态配置 于固定框13的外周部的变焦驱动单元50的齿轮列53的后方位置(图10)。该X驱动单 元70由以下部件构成X驱动单元支承板72 ；由步进电动机构成的作为第一电动机的X驱 动电动机71 ；与该X驱动电动机71的输出轴的小齿轮啮合的中间齿轮73 ；紧固有中间齿 轮73、且沿着X方向的进给丝杠74 ；螺母75 ；以及作为X框初始位置检测传感器的PI (光 断续器)76。另外，也可以代替PI 76的位置检测器，配置利用光反射器或者利用霍尔元件 和扁平的永久磁铁的组合进行初始位置检测的位置检测器。螺母75在相对于X框16的旋转被限制的状态下与进给丝杠74螺合，且被支承 为能够在X方向滑动，该螺母75受到施力弹簧的作用力而抵接于X框16的U字状缺口部 16b。因此，当进行模糊校正动作时，当X驱动电动机71被驱动着旋转时，能够利用进给丝 杠74驱动螺母75和X框16在X方向变位。Y驱动单元80组装在底板14的第二角部14c的前表面侧，且配置在固定框13的 外周部的变焦电动机51的上方位置。该Y驱动单元80由以下部件构成Y驱动单元支承 板82 ；由步进电动机构成的作为第二电动机的Y驱动电动机81 ；与Y驱动电动机81的输 出轴的小齿轮啮合的中间齿轮83 ；紧固有中间齿轮83、且沿着Y方向的进给丝杠84 ；螺母 85 ；以及作为Y框初始位置检测传感器的PI (光断续器)86。螺母85在相对于Y框15的旋转被限制的状态下与进给丝杠84螺合，且被支承 为能够在Y方向滑动，该螺母85受到施力弹簧的作用力而抵接于Y框15的U字状缺口部 15b。因此，当进行模糊校正动作时，当Y驱动电动机81被驱动着旋转时，能够利用进给丝 杠84驱动螺母85和Y框15在Y方向变位。在模糊校正摄像单元90中，在进行基于手抖动校正的摄像元件曝光动作时，与手 抖动对应地驱动Y框15和X框16在XY平面上变位，但是，在该手抖动校正动作结束后、或者刚刚接通数字照相机的电源开关后，根据PI 86和PI 76的输出信号使Y框15和X框16 分别返回初始中间位置。在Y框15和X框16位于上述初始中间位置的状态下，摄像元件 96的受光面的中心位置与光轴0 —致。另外，在模糊校正摄像单元90中，对于X驱动单元70和Y驱动单元80相对于底 板14的配置，也可以与上述配置上下颠倒，将X驱动单元70配置于第一角部14b，将Y驱动 单元80配置于第二角部14c。并且，在上述透镜镜筒1中，可以使变焦电动机51、对焦电动机61、Y驱动电动机 81以及X驱动电动机71的外装颜色为黑色或者黑色以外的颜色例如银色，可以使固定框 13和底板14的外装颜色为黑色以外的颜色例如银色或者黑色。这样，通过使构成部件和电 动机的外装颜色不同，能够在确认组装工序中的组装状态后的状态下，确认例如变焦电动 机51、对焦电动机61、Y驱动电动机81以及X驱动电动机71的各电动机装配在固定框13、 底板14的上述的预定位置的情况，然后将底板14固定于固定框13。下面，使用图2、12 16对用于进行透镜镜筒1的各构成单元的电气控制要素与 上述数字照相机的控制部之间的电连接的FPC(柔性印刷电路板)的配置进行说明。透镜镜筒1所具有的电连接用FPC由以下FPC构成FPC 101，该FPC 101用于进 行变焦驱动单元50、对焦驱动单元60、快门·光圈控制单元8与上述照相机侧电气控制部 之间的电连接；FPC 102，该FPC 102用于进行X驱动单元70、Y驱动单元80与上述照相机 侧电气控制部之间的电连接；以及FPC 103，该FPC 103用于进行摄像元件单元95与上述 照相机侧电气控制部之间的电连接。FPC 101具备变焦电动机连接器部IOla ；对焦电动机连接器部IOlb ；对焦位置 检测用PI连接器部IOIf ；与对焦电动机连接器部连接的连接延伸部IOlC ；左方延伸部 IOld ；照相机电气控制连接器部IOlg ；快门·光圈控制单元用FPC连接器部IOle ；以及变 焦位置检测用PI用连接器和PR用连接器(图2)。在FPC 101中，如图10所示，配置于一端部的变焦电动机连接器部IOla连接于变 焦电动机51的端子部。并且，使FPC 101的左方延伸部IOld沿着固定框13的上部外周部 朝左方向延伸，在该左方延伸部IOld的中间由连接延伸部IOlc分支的对焦电动机连接器 部IOlb连接于对焦电动机61的端子部。在左方延伸部IOld贯通固定框13的上方外周之 后朝后方分支的PI连接器部IOlf连接于PI 68。并且，在贯通固定框13的上方外周之后 分支的快门 光圈控制单元用PFC连接器部IOle连接于快门 光圈控制单元用FPC(未图 示)。在FPC 101贯通固定框13的上方外周到达左方之后朝左方向延伸的照相机电气控制 连接器部IOlg连接于照相机电气控制部(未图示)。FPC 102具备X电动机连接器部102a ;Y电动机连接器部102b ;PI连接器部 102c、102d ；侧方延伸部102e ；下方延伸部102f ；以及照相机电气控制连接器部102g(图 2)。在FPC 102中，在将Y电动机连接器部102b连接于Y驱动电动机81、将PI连接 器部102d连接于PI 86、并将PI连接器部102c连接于PI 76之后，使侧方延伸部102e沿 着固定框13的右侧面外周贯通，进一步，在将X电动机连接器部102a连接于X驱动电动机 71之后，使下方延伸部102f沿着固定框下部外周贯通。进而，朝左方向延伸的照相机电气 控制连接器部102g连接于照相机电气控制部(未图示)。
FPC 103具有摄像元件安装连接部103a ；用于将摄像元件96支承为能够在XY平 面上变位的带有中央狭缝的V状折弯部103b ；以及照相机电气控制连接器部103c (图2)。在FPC 103中，在将安装连接部103a连接于摄像元件96之后，经由收纳在底板14 的FPC折弯部收纳凹部14f (图6)中的V状折弯部103b，将朝左方贯通底板14的背面部并 朝左方向延伸的照相机电气控制连接器部103c连接于照相机电气控制部(未图示)。对具有上述结构的本实施方式的透镜镜筒1中的沉胴动作、伸出动作以及模糊校 正动作等进行说明。透镜镜筒1通过从图6所示的沉胴状态进行伸出动作而被设置成图7、8所示的能 够进行摄影的广角状态或者望远状态。详细地说，在上述照相机侧控制部的控制下，变焦电 动机51被驱动，从而旋转框11被驱动着旋转并伸出。伴随着该旋转框11的旋转、伸出，首 先，挡板单元3成为打开状态，第一组框4、第二组框6、第三组框7、快门·光圈单元8分别 移动至基于测距信号的变焦位置。并且，根据测距信号驱动对焦电动机61，从而第四组框 12伸出至对焦位置，透镜镜筒1成为能够进行摄影的状态。并且，在进行模糊校正摄影时，当进行摄像元件96的曝光时，根据由上述数字照 相机侧的手抖动检测传感器检测到的手抖动信号，在上述数字照相机的控制部的控制下对 X驱动电动机71和Y驱动电动机81进行驱动，与此对应使Y框15和X框16变位，从而摄 像元件96在对手抖动进行校正的方向被驱动。从配置在沿着手抖动校正方向被驱动的X 框16上的摄像元件96输出不存在手抖动的摄像信号。在透镜镜筒1中，在从上述能够进行摄影的状态缩回沉胴状态的情况下，通过对 变焦电动机51、对焦电动机61进行驱动来使各个能够移动的部件缩回固定框13侧，从而形 成沉胴状态，但是，在该沉胴状态下，能够移动的各个框部件形成为彼此紧贴、或者极其接 近于紧贴的状态，第一组透镜22 第四组透镜23也形成彼此接近于紧贴的状态。因此，能 够实现沉胴状态下的光轴0方向的全长的缩短化。特别地，第一组框4、第二组框6以及第三组框7之间缩回至彼此接近的状态，详细 地说，如上所述，第二组框6的凸轮从动件39所嵌入的凸轮框5的凸轮槽5c由槽宽度不同 的凸轮槽构成，在透镜镜筒1处于上述沉胴状态时，凸轮从动件39嵌入嵌合间隙大的凸轮槽。即，当透镜镜筒1处于上述沉胴状态时，凸轮从动件39能够相对于凸轮槽5c相对 移动嵌合间隙的量。因此，当透镜镜筒1处于上述沉胴状态时，例如在由于形状尺寸的偏差 导致第一组框4和第二组框6干涉的情况下，第二组框6克服圆锥螺旋弹簧18的作用力朝 后方侧移动。由此，即便是在第一组框4和第二组框6干涉的情况下，透镜镜筒1也能够以 沉胴动作不会受到妨碍的方式进行沉胴。另一方面，如上所述，沉胴时，快门 光圈控制单元8的快门叶片25和光圈叶片26 被驱动至打开开口部的位置，进而，随着透镜镜筒1的沉胴(缩回)，快门 光圈控制单元8 克服压缩弹簧42的作用力相对于第三组框7朝前方移动。由此，在沉胴状态中，第三组框23的后部及其保持框部分进入快门·光圈控制单 元8的开口部内，快门 光圈控制单元8和第三组框7形成为更加接近于紧贴的状态，同时 形成为极其接近第四组框24的状态。并且，对于快门 光圈控制单元8，由于使口径比第四 组透镜24的口径小的第三组透镜23的一部分进入快门·光圈控制单元8的开口部，因此能够缩小开口部，能够使单元自身小型化，由此，不会导致成本上升，能够适当地缩短沉胴 状态下的透镜镜筒1的光轴方向的长度，能够实现照相机单元的薄型化。另外，作为摄像光 学系统将第一组透镜21形成为两片的结构，将第四组透镜24形成为由一个正透镜构成的 结构，由此，能够进一步缩短沉胴时的紧贴状态的摄像光学系统所占的光轴0方向的长度。由于上述原因，本实施方式所涉及的摄像装置能够实现透镜镜筒1的沉胴状态下 的光轴0方向的全长的缩短化。并且，如上所述，将用于驱动透镜镜筒进退的变焦驱动单元50配置在固定框13的 外周部的右侧方，将对焦驱动单元60配置在固定框13的外周部的左上。另外，以不会产生 死空间的方式将用于进行模糊校正的X驱动单元70、Y驱动单元配置在底板14的右侧上下 角部、即固定框13的外周部右侧方的变焦电动机51的上下。另外，FPC 101和FPC 102沿着固定框13的外周部的上下朝照相机控制部侧延伸 配置，所述FPC 101用于连接变焦驱动单元50、对焦驱动单元60以及快门 光圈单元8与 照相机控制部，所述FPC 102用于连接X驱动单元70、Υ驱动单元和照相机控制部。通过这 些配置构造，能够减少包括模糊校正摄像单元90的透镜镜筒1所占的光轴0方向的投影面 积，能够实现作为摄像装置的透镜镜筒1的小型化。对于上述的本实施方式的摄像装置，在照相机单元中具有能够沉胴的透镜镜筒， 该透镜镜筒保持构成摄像光学系统的多个透镜组和开口部控制部件，上述透镜组具有固定 框部件和被驱动着相对于该固定框部件旋转从而进退的移动框部件，上述开口部控制部件 具有供由上述摄像光学系统形成的摄像光束通过的开口部，并对该开口部进行控制以使该 开口部缩小或者开闭；底座部件，该底座部件固定支承于上述固定框部件；以及摄像元件， 该摄像元件支承于该底座部件，并将由上述摄像光学系统成像的被摄体像转换成电信号， 其中，上述多个透镜组中的位于比处于上述摄像元件的正前面的透镜组靠近被摄体侧的位 置的预定的透镜组或者上述开口部控制部件保持于由上述移动框部件驱动着进退的框部 件，在该框部件的像侧，经由施力部件将上述开口部控制部件或者上述预定的透镜组支承 为能够以在上述摄像光学系统的摄像光轴方向上与上述框部件背离的方式变位，在上述底 座部件中设置止挡部件，当上述移动框部件沉胴时，该止挡部件与上述开口部控制部件或 者保持上述预定的透镜组的保持框抵接，在上述移动框部件能够进行摄影的旋转位置，通 过该移动框部件的旋转使上述预定的透镜组和上述开口部控制部件在通过上述施力部件 保持预定的间隔的状态下一体地沿上述摄像光轴方向移动，当上述移动框部件处于不能进 行摄影的沉胴状态时，在使上述开口部控制部件的上述开口部打开的状态下，伴随着上述 移动框部件的沉胴使上述开口部控制部件、或者上述预定的透镜组的上述保持框抵接于上 述止挡部件，使上述开口部控制部件或者上述预定的透镜组克服上述施力部件的作用力相 对于上述框部件朝被摄体侧变位，从而使上述预定的透镜组或者上述保持框中的至少一部 分进入上述开口部。具有上述结构的本实施方式的摄像装置不会导致成本上升，能够适当地缩短沉胴 状态下的透镜镜筒的光轴方向的长度，能够实现薄型化。并且，对于本实施方式的摄像装置，上述预定的透镜组支承于上述框部件，上述开 口部控制部件经由上述施力部件支承在上述框部件的像侧。并且，对于本实施方式的摄像装置，上述移动框部件具有相对于上述固定框部件被驱动着旋转而进退的旋转框；和由该旋转框的旋转驱动着旋转而进退的凸轮框，从被摄 体侧朝向像侧，第一组透镜和第二组透镜以能够在旋转被限制的状态下相对地进退的方式 支承于上述凸轮框，上述预定的透镜组即第三组透镜和上述开口部控制部件支承于上述旋 转框，被驱动着沿上述摄像光轴方向进退的对焦用的第四组透镜支承于上述固定框部件。并且，对于本实施方式的摄像装置，上述第一组透镜由一片负光焦度透镜和一片 正光焦度透镜构成，上述第二组透镜由负光焦度透镜组和正光焦度的透镜组构成，上述第 三组透镜由正光焦度透镜组和负光焦度的透镜组构成，上述第四组透镜由一片正光焦度的 透镜构成。本发明不限于上述各实施方式，除此之外，在实施阶段，能够在不脱离本发明的主 旨的范围内实施各种变形。另外，在上述各实施方式中包括各种阶段的发明，能够通过公开 的多个构成要件中的适当的组合提取出各种发明。
权利要求
一种摄像装置，其特征在于，所述摄像装置具备固定框；摄影光学系统，该摄影光学系统具有对焦透镜组和变焦透镜组；对焦透镜保持框，该对焦透镜保持框保持所述对焦透镜组；变焦透镜保持框，该变焦透镜保持框保持所述变焦透镜组；对焦驱动单元，该对焦驱动单元设在所述固定框的外周部，包括用于进行所述对焦透镜组的对焦驱动的对焦电动机及其旋转传递机构；变焦驱动单元，该变焦驱动单元设在所述固定框的外周部，包括用于进行所述变焦透镜组的变焦驱动的变焦电动机及其旋转传递机构；摄像元件，该摄像元件对经由所述摄影光学系统形成的光学像进行受光；底座部件，该底座部件与所述固定框结合，并将所述摄像元件支承为能够在与该摄像元件的受光面平行的面内沿第一方向和与该第一方向正交的第二方向变位；以及设于所述底座部件的第一驱动部和第二驱动部，所述第一驱动部包括沿所述第一方向驱动所述摄像元件的第一电动机，所述第二驱动部包括沿所述第二方向驱动所述摄像元件的第二电动机，所述底座部件至少设有第一角部，该第一角部搭载所述第一驱动部或者所述第二驱动部；第二角部，该第二角部搭载所述第二驱动部或者所述第一驱动部；第三角部，该第三角部隔着所述摄影光学系统的光轴位于所述第一角部的相反侧，且形成有供所述对焦驱动单元的从所述固定框突出的部分进入的缺口部；以及第四角部，该第四角部隔着摄影光学系统的光轴位于所述第二角部的相反侧，在所述变焦驱动单元中，所述变焦电动机配置于所述固定框，从所述摄影光学系统的光轴方向观察，所述变焦电动机位于所述第一驱动部和所述第二驱动部之间，所述变焦电动机的所述旋转传递机构以与所述第一驱动部或者所述第二驱动部重叠的方式配置在比所述第一驱动部或者所述第二驱动部更靠所述摄影光学系统的被摄体侧的位置，并且，在所述底座部件的第四角部形成有部件配置用退让部。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述摄像装置具备原点检测器，该原点检测器用于检测进行所述对焦驱动时的原点； 快门驱动单元，该快门驱动单元用于驱动快门；以及柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板布设有来自所述原点检测器的信号线和用于进行 变焦驱动、对焦驱动、快门驱动的驱动线，所述柔性印刷电路板在所述固定框的外周部延伸。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，使所述固定框和所述底座部件的外装颜色与所述第一电动机和所述第二电动机的外 装颜色为不同的色调。
全文摘要
本发明提供摄像装置，该摄像装置具备固定框；变焦透镜保持框；对焦透镜保持框；对焦驱动单元；变焦驱动单元；摄像元件；底板，该底板与固定框结合，并将摄像元件支承为能够变位；沿X方向驱动摄像元件的X驱动单元；以及沿Y方向驱动摄像元件的Y驱动单元，将对焦驱动单元配置在固定框的左上部，将变焦驱动单元配置在固定框的右侧部，另外，将Y驱动单元配置在上述底板的右上角，将X驱动单元配置在上述底板的右下角。
文档编号H04N5/232GK101887206SQ20101017829
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月12日 优先权日2009年5月14日
发明者上原章平, 石塚和宜, 长冈弘仁, 青木翔平 申请人:奥林巴斯映像株式会社