透镜驱动装置以及具有该透镜驱动装置的光学装置制造方法及图纸

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种透镜驱动装置以及一种具有该透镜驱动装置的光学装置。
技术介绍
一种用于对焦或变焦透镜保持框架的普通已知驱动单元包括马达，该马达具有丝杠；以及齿条单元，该齿条单元与透镜保持框架耦接，并与丝杠匹配，且被构造成当马达旋转时沿丝杠运动。日本专利申请公开No. (JP>4-240609公开了一种齿条单元的构造，该齿条单元包括两个子单元，并借助于弹簧部件而压靠丝杠。JP9-258087公开了一种齿条单元，该齿条单元包括匹配部分、加压部分和对置的嵌齿。匹配部分布置在丝杠一侧，加压部分布置在另一侧。匹配部分与丝杠匹配，固定的对 置的嵌齿布置在匹配部分的相对侧，并沿光学轴线方向与匹配部分偏离，以便在受到冲击时防止跳齿(位置移动)。此外，在齿条单元的可运动范围的末端处，对置的嵌齿位于丝杠的无螺纹区域处，以便防止齿条单元在透镜保持框架的可运动范围的末端处榫接(cogging)。在JP4-240609所述的结构中，弹簧部件必须施加相当大的力，以便在受到冲击时防止齿条单元和丝杠之间的位置移动。这样，马达的负载增加，因此需要较大和较高扭矩的马达，且装置的更大尺寸和增加的成本也成为问题。在JP9-258087所述的结构中，在透镜保持框架的可运动范围的末端之外的位置处的强冲击将引起匹配部分和丝杠之间的塑性变形(榫接)，且匹配部分和丝杠中的至少一个受损，并变得不可操作。
技术实现思路
本专利技术提供了一种透镜驱动装置和一种具有该透镜驱动装置的光学装置，它们能够防止齿条单元和丝杠之间的位置移动和榫接。根据本专利技术的透镜驱动装置被构造成驱动保持器，该保持器被构造成保持透镜，且该透镜驱动装置包括驱动器，该驱动器被构造成使得丝杠旋转；齿条单元，该齿条单元包括与丝杠匹配的匹配部分，齿条单元与保持器耦接，并被构造成当丝杠由驱动器旋转时沿该丝杠运动；第一弹性部件，该第一弹性部件被构造成以第一力来将匹配部分压靠在丝杠上；对置的嵌齿，该对置的嵌齿布置成关于丝杠与匹配部分相对，并可相对于匹配部分位移；以及第二弹性单元，该第二弹性单元被构造成以第二力将对置的嵌齿压向丝杠。满足以下条件公式F1〈F2〈F3，其中，Fl是第一力，F2是第二力，F3是与F2相反的分量，当在匹配部分和丝杠之间施加包含F3的力时，匹配部分和丝杠中的至少一个将受损。通过下面参考附图对示例实施例的说明，将清楚本专利技术的其它特征。附图说明图I是根据本专利技术的图像获取装置(光学装置)的方框图。图2A-2C是以不同角度观察的透镜驱动装置的透视图，该透镜驱动装置被构造成驱动图I所示的第二透镜单元。图3是在图2A-2C中所示的透镜驱动装置的局部放大平面图。图4A是透镜驱动装置的局部分解透视图，图4B是透镜驱动装置的局部剖视图。图5A是透镜驱动装置的局部平面图，图5B和图5C是以不同角度观察的透镜驱动装置的局部透视图。具体实施例方式图I是根据本实施例的图像获取装置(光学装置)，例如摄像机和数字照相机的方框图。在图I中，LI是具有正屈光力的第一透镜单元，它在变焦过程中固定。L2是具有负屈光力的第二透镜单元，它用作变焦透镜单元，被构造成在变焦过程中沿光学轴线方向 运动。L3是固定的具有正屈光力的第三透镜单元。L4是具有正屈光力的第四透镜单元，它被构造成在对焦过程中沿光学轴线方向运动。第一透镜单元LI至第四透镜单元L4构成图像获取光学系统，该图像获取光学系统被构造成用以形成物体的光学图像。參考标号I表不前镜筒，它被构造成保持第一透镜单兀LI。參考标号2表不第一保持器(透镜保持框架)，它被构造成保持第二透镜单元L2。參考标号3表示固定単元，它被构造成保持第三透镜单元L3。參考标号4表示第二保持器(透镜保持框架)，它被构造成保持第四透镜单元L4。第一保持器2和第二保持器4被支撑使得它们能够沿图像获取光学系统的光学轴线方向运动。參考标号5表示光圈单元，它被构造成改变光学系统的孔径。光圈单元5是剪刀型(guillotine)光圈,它被构造成通过利用驱动器6使两个光圈叶片沿相反方向运动来改变孔径。图像获取单元30包括例如图像获取元件(例如CXD和CMOS)、低通滤波器和红外线切断滤波器，并固定在后镜筒(未示出)中。图像获取単元30将图像获取信号输出至相机信号处理器31。相机信号处理器31放大并Y校正图像获取単元30的输出。由相机信号处理器31放大和Y校正的信号输出至微计算机32。微计算机32接收多种信号、处理它们，根据输入信号来输出多种信号，并控制光学装置。參考标号33是记录単元，它被构造成记录通过微计算机32处理的图像信号以及记录状态。參考标号34表示光圈检测器电路，它被构造成利用霍尔(Hall)元件来检测驱动器6的驱动磁体的旋转位置。微计算机32向光圈驱动电路37输出光圈驱动信号，以便根据输入信号(例如来自光圈检测器电路34的驱动器6的旋转量和来自相机信号处理器31的输入信号)来调节光量。參考标号50表示变焦开关,它被构造成指示变焦。參考标号51表示对焦开关,它被构造成指示由摄影师进行人エ对焦(焦点对准操作)。參考标号52表示电源开关。第一保持器(透镜保持框架)2通过透镜驱动装置而沿光学轴线方向运动。图2A至2C是被构造成驱动第一保持器(透镜保持框架)2的透镜驱动装置以不同角度观察时的透视图。图3是透镜驱动装置的局部放大平面图。图4A是透镜驱动装置的局部分解透视图，其中，丝杠8a被省略。图4B是透镜驱动装置的示意性局部剖视图。图5A是透镜驱动装置以与图5B和5C不同的角度观察时的局部平面图，其中丝杠8a被省略。如图2A中所示，第一保持器2由一对弓丨导杆101、102支撑，该对弓丨导杆101、102与光学轴线方向平行地延伸，使得第一保持器2能够沿图像获取光学系统的光学轴线方向运动。此外，如图2A至2C和图5A中所示，第一保持器2包括套筒单元2a、旋转止动凹部2b、一对接合孔部件2c、2d和止动器2e。 透镜驱动装置包括齿条单元7、变焦马达8、丝杠8a、对置的嵌齿单元40、扭力弹簧(第一弹性部件)46和弹簧部件(第二弹性部件)47。如图I中所示，齿条单元7与第一保持器2耦接，并包括主嵌齿(匹配部分)71、止动器72、轴73、弹簧保持器74、轴75、锥形部分76、接合部分77、止动孔78和旋转止动器79。如图3和图4A中所示，主嵌齿71用作能够与丝杠8a的螺纹部分匹配或接合的匹配部分。止动器72凹入，并在凹部的底部处与扭力弹簧46的一端46a接合，扭力弹簧46施加力F1，如图4B中所示。因此，力Fl通常将齿条单元7的主嵌齿71压靠在丝杠8a上。第一弹性部件并不局限于扭力弹簧。变焦马达8是被构造成使第二透镜单元L2沿光学轴线方向运动以便变焦的促动器(驱动器)，并通过来自变焦驱动电路35的驱动信号驱动。丝杠8a与齿条单元7匹配，且第一保持器2随着变焦马达8旋转而沿光学轴线方向运动。丝杠8a与变焦马达8的转子同心，并由变焦马达8旋转。丝杠8a布置成使得它的纵向方向平行于图像获取光学系统(或第二透镜单元L2)的光学轴线。如图3中所示，Dl表示丝杠8a的最外侧直径(该最外侧直径是螺纹顶端的直径)，D3是最内侧直径(该最内侧直径是槽中的最深点(底部)的直径)。轴73与对置的嵌齿单元40可旋转地接合，并用作对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜驱动装置，被构造成驱动保持器，该保持器被构造成保持透镜，该透镜驱动装置包括：驱动器，该驱动器被构造成使丝杠旋转；齿条单元，该齿条单元包括与丝杠匹配的匹配部分，齿条单元与所述保持器耦接，并被构造成当丝杠由驱动器旋转时沿该丝杠运动；第一弹性部件，该第一弹性部件被构造成以第一力将匹配部分压靠丝杠；对置的嵌齿，该对置的嵌齿布置成关于丝杠与所述匹配部分相对，并能够相对于匹配部分位移；以及第二弹性单元，该第二弹性单元被构造成以第二力将所述对置的嵌齿压向丝杠；其特征在于：满足以下条件公式：F1

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：都筑雅彦，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：