專利名稱：編碼器、透鏡裝置以及使用該透鏡裝置的數字照相機的制作方法
技術領域：
本發明涉及結構簡單且精度高的編碼器、使用該編碼器的透鏡裝置以及使用該透鏡裝置的數字照相機。
背景技術：
專利文獻1特開2000-02559號公報([摘要]，圖1)以往，作為連續檢測位置的編碼器中的一種，有利用磁阻元件的位置檢測裝置。該位置檢測裝置由于精度高、易于連續檢測移動位置，而且也能小型化，因而特別適用于透鏡移動量的檢測。
可是，利用該磁阻元件的位置檢測裝置具有以下問題如果不在磁阻元件(磁傳感器)和磁標尺之間維持規定的間隔，磁傳感器就不能正確讀取磁標尺。
因此，提出了具有簡單調整機構并可在磁傳感器和磁標尺之間維持的一定間隔的位置檢測裝置。(例如，參照專利文獻1。)然而，上述專利文獻1中揭示的位置檢測裝置中的、在磁傳感器和磁標尺之間維持一定間隔的調整機構，與其他裝配構件相比較是極其大型的。這樣，如果調整機構是大型的，則導致裝配了該位置檢測裝置的透鏡裝置大型化，并且，成為導致透鏡裝置成本高的主要原因。
發明內容
鑒于上述以往的實際情況，本發明的課題是提供一種易于始終正確維持磁傳感器和磁標尺的間隔的編碼器、具有該編碼器的透鏡裝置以及具有該透鏡裝置的數字照相機。
首先，發明1的利用磁檢測的編碼器的特征在于，具有磁傳感器，其安裝在靜止構件上；磁標尺，其一部分固定在可相對于該磁傳感器移動的移動構件上，并配置成標尺面朝向上述磁傳感器的狀態；以及按壓單元，其安裝在上述靜止構件上，為了使該磁標尺的上述標尺面與上述磁傳感器的檢測部滑動接觸，把上述磁標尺的未固定在上述移動構件上的部分，從上述標尺面的相反側的面向上述磁傳感器按壓。
這樣，由于磁標尺的標尺面總是由按壓單元向磁傳感器的檢測部按壓并與之滑動接觸，而且磁標尺相對于磁傳感器進行接觸移動，因而，磁傳感器總是能正確讀取磁標尺，總是能檢測正確位置。
發明2的特征在于，在發明1所述的編碼器中，上述按壓單元由板彈簧構成；在該板彈簧上，在與上述磁傳感器的上述檢測部對應的位置上，形成有壓接上述磁標尺的上述標尺面的相反側面的凸部。
這樣，把作為磁標尺的標尺面向磁傳感器的檢測部按壓的按壓單元的板彈簧的按壓部分形成凸部，由于與標尺面的相反側的面的接觸面積小，因此不會產生大的摩擦阻力，從而可降低由按壓產生的負荷。
并且，發明3的特征在于，在發明1或2所述的編碼器中，在上述磁標尺的上述標尺面的相反側的面上，設置有減少摩擦單元。在該情況下，發明4的特征在于，在發明3所述的編碼器中，上述減少摩擦單元是粘貼在上述磁標尺的上述標尺面的相反側的面上的非磁性金屬薄片。此外，發明5的特征在于，在發明3所述的編碼器中，上述減少摩擦單元是設置在上述磁標尺的上述標尺面的相反側的面上的樹脂層。
這樣，由于可進一步降低由按壓產生的負荷，進而可降低由摩擦引起的磨耗，因而可使編碼器的壽命保持長久，同時可使用廉價構件來降低成本。
其次，發明6的利用磁檢測的編碼器的特征在于，具有磁傳感器，其安裝在靜止構件上；磁標尺，其一部分固定在可相對于該磁傳感器移動的移動構件上，并被配置成標尺面朝向上述磁傳感器的狀態；以及推壓單元，其一體地安裝在該磁標尺的上述標尺面的相反側的面上，推壓上述磁標尺的可位移部分，使其與上述磁傳感器接觸。
發明7的特征在于，在發明6所述的編碼器中，上述推壓單元是非磁性彈性金屬薄片。而發明8的特征在于，在發明6所述的編碼器中，上述推壓單元是樹脂制的彈性薄片。
而且，發明9的利用磁檢測的編碼器的特征在于，具有磁傳感器，其安裝在靜止構件上；移動構件，其相對于上述靜止構件而移動；以及磁標尺，其安裝在該移動構件的安裝部上，并相對于上述磁傳感器而移動。上述移動構件的上述安裝部傾斜地保持著上述磁標尺，使上述磁標尺的配置在上述磁傳感器一側的部分比安裝在該安裝部上的固定部分更接近該磁傳感器一側。
這樣，由于磁標尺的保持部傾斜地保持磁標尺，使其接近磁傳感器一側，因而，即使沒有把磁標尺向磁傳感器側按壓的按壓構件等，也能實現穩定的接觸，結構變得更簡單。
其次，發明10的編碼器的特征在于，把發明1至9中任何一項所述的編碼器的磁傳感器固定設置在固定構件的規定位置，該固定構件以可使移動構件自由滑動的方式容納該移動構件，在與上述磁傳感器對應的位置上，上述編碼器的磁標尺被固定配備在上述移動構件的規定位置，上述磁標尺被配置成從固定部向上述移動構件延伸的自由端的延伸方向與上述移動構件的移動方向平行的狀態。
此外，發明11的透鏡裝置的特征在于，具有發明10所述的編碼器；該編碼器的移動構件是保持光學元件的移動鏡框，同樣，固定構件是以可使上述移動鏡框自由滑動的方式收納該移動鏡框的框架。
此外，發明12的特征在于，在發明11所述的透鏡裝置中，上述編碼器的上述磁標尺和上述磁傳感器，與對上述移動鏡框進行移動驅動的驅動單元一起，被重疊配置在上述移動鏡框的側部側。
此外，發明13的特征在于，在發明11或12所述的透鏡裝置中，還具有檢測上述移動鏡框的絕對位置的絕對位置檢測用的傳感器。
此外，發明14的特征在于，在發明11、12或13所述的透鏡裝置中，上述驅動單元是以超聲波振動元件作為驅動源的超聲波線性電動機。
這樣，可以實現小型的、薄的而且透鏡位置精度高的透鏡裝置。
并且，發明15的數字照相機的特征在于，具有發明11至14中任何一項所述的透鏡裝置作為攝影用透鏡裝置。
這樣，可以實現內設有小型、薄而且透鏡位置精度高的透鏡裝置的小型、薄而且透鏡位置精度高的數字照相機。
圖1(a)和圖1(b)是示出一個實施方式的數字照相機的概略結構的圖。
圖2是從一個實施方式的數字照相機的左側看到的、該數字照相機的透鏡裝置的A-A’向視斷面的圖。
圖3是從一個實施方式的數字照相機的前側看到的、該數字照相機的透鏡裝置的分解斜視圖。
圖4是從一個實施方式的數字照相機的后側看到的、該數字照相機的透鏡裝置的分解斜視圖。
圖5(a)是改變方向來放大圖示一個實施方式的第1固定鏡框部的結構的斜視圖，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固定鏡框部內的構件的分解斜視圖，圖6(b)同樣是組裝在第1固定鏡框部內的變焦用電動機單元的側面圖。
圖7是示出變焦用電動機單元的結構和與軸凸輪的卡合(係合する)關系的圖。
圖8是一個實施方式的光圈/快門單元的局部分解斜視圖。
圖9(a)是一個實施方式的超聲波線性電動機的分解斜視圖，圖9(b)是示出其組裝完成狀態的斜視圖。
圖10是示出一個實施方式的連接超聲波線性電動機的振動器的電極布線的圖。
圖11(a)和圖11(b)是對一個實施方式的超聲波線性電動機的振動器的超聲波振動進行示意性說明的斜視圖。
圖12(a)是對一個實施方式的超聲波線性電動機與第3移動鏡框的連接方法進行說明的斜視圖，圖12(b)是將該連接中使用的板簧取出進行圖示的斜視圖，圖12(c)是僅取出連接部進行圖示的斜視圖。
圖13(a)和圖13(b)是示出超聲波線性電動機和第3移動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機和第3移動鏡框之間的又一連接方法的斜視圖。
圖15是將一個實施方式的磁傳感器單元的詳細結構連同超聲波線性電動機和第3移動鏡框一起進行圖示的局部分解斜視圖。
圖16是示出一個實施方式的磁傳感器單元的變形例的圖(之1)。
圖17是示出一個實施方式的磁傳感器單元的變形例的圖(之2)。
符號說明1數字照相機；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移動透鏡部；11第2移動透鏡部；12第3移動透鏡部；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移動鏡框；18第2移動鏡框；18-1切口部；19第3移動鏡框；19-1切口部；19-2突起部；21光圈位置(快門位置)；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)板簧；32-1彎腳部；32-2止動切片；32-3推壓彈簧部；33切口部；34凸部；35變焦用電動機單元；36減速齒輪系；37齒輪軸固定部；38止動板固定部；39定位孔；41止動孔；42光圈/快門單元；43光圈/快門部；44，45旋轉螺線管；44-1，45-1間隙；46超聲波線性電動機；47磁傳感器單元；48磁傳感器保持器；49磁傳感器；51磁標尺；52推壓彈簧；53(53-1，53-2，53-3)軸承部；54(54-1，54-2，54-3)導向孔；55(55-1，55-2，55-3)U字切口部；56前端部外面；57側面部；58臺階部；59光反射構件；61(61-1，61-2)凸輪隨動件；62光反射構件；63(63-2，63-3)凸部；64(64-1，64-2)導向軸支撐孔；65第1導向軸；66壓縮彈簧；67導向軸支撐孔；68第2導向軸；69開口部；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小長方形凸部；83切口槽孔；84遮光板；85切口部；86電動機；87輸出軸88底板；88-1安裝部；88-2安裝孔；89驅動齒輪；91空轉齒輪；92，94減速大直徑齒輪；93，95減速小直徑齒輪；96底板；96-1彈簧止動孔；97長臂；97-1卡合部98二叉彈簧；99短臂；99-1卡合部；100超聲波線性電動機；101振動器(超聲波振動器)；101-1上面；101-2下面；101-3一個側面；102(102-1，102-2)自行移動(自走)用接觸部；103(103-1，103-2)導向軸；104支撐部；104-1基部；104-2立起(立設)部；105固定軸承孔；106軸承長孔；107凸部；108螺旋彈簧；109止脫銷；111銷固定槽；112(112A，112B)壓電體層疊部；113銷構件；114鏡框主體；115卡合突起部；115-1標尺保持部；115-2傾斜面；116長孔117板簧；117-1主體部；117-2卡止(係止)部；117-3推壓部；118圓孔119長孔；200剛性夾持(夾持即夾著并支撐)構件；200’彈性夾持構件；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檢測部；208粘接劑；209電極引線210磁標尺；210-1卡止部；210-2自由端側；211非磁性金屬箔；212樹脂層213非磁性彈性金屬薄片。
具體實施例方式
以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。而且，在以下說明中，上述一個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表面等構成，與其相對的另一主面由開放面構成。并且，上述光學元件例如由棱鏡L1、透鏡L2～L9等構成，上述反射光學元件由棱鏡L1等構成。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等構成，上述一個側面例如由金屬框架23b構成，與其相對的其余側面由開放面構成。并且，上述第1導向構件例如由第1導向軸65等構成，上述第2導向構件例如由第2導向軸68等構成。并且，上述第1導向構件支撐部例如由導向軸支撐孔64(64-1，64-2)等構成，而且，上述第2導向構件支撐部由導向軸支撐孔67等構成。
圖1(a)和圖1(b)是示出一個實施方式的數字照相機的概略結構的圖，圖1(a)是示出從數字照相機的前面看見的外觀的斜視圖，圖1(b)是示出數字照相機內部的主要部分的配置狀態的斜視圖。
如圖1(a)所示，數字照相機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，在上面的左端部設置有釋放按鈕4。
如圖1(b)所示，在數字照相機1的內部，大致占據整體的左方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，在其右方大致占據整體1/3的部分中，配設有單元化的透鏡裝置7。
透鏡裝置7對從圖1(a)的攝影透鏡窗2沿著圖1(b)所示的攝影光軸○1入射的來自被攝物體的光束進行反射，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，把上述入射光束導向配設在透鏡裝置7的下端部的、例如由CCD等構成的攝像元件，生成攝像圖像。
圖2是從數字照相機1的圖1(b)的左方看見的、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構。
如圖2所示，在透鏡裝置7的內部，沿著上述向下方折彎后的第2光軸○2具有多個透鏡，該多個透鏡由以下部分構成由棱鏡L1和透鏡L2構成的第1固定透鏡部8；由透鏡L3和透鏡L4構成的第1移動透鏡部9；由透鏡L5、透鏡L6和透鏡L7構成的第2移動透鏡部11；由透鏡L8構成的第3移動透鏡部12；以及由透鏡L9構成的第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。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。
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邊方向的端部通過樹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移動透鏡部9的第1移動鏡框17；保持第2移動透鏡部11的第2移動鏡框18；以及保持第3移動透鏡部12的第3移動鏡框19。
上述第1移動鏡框17、第2移動鏡框18以及第3移動鏡框19以使上述第1移動透鏡部9、第2移動透鏡部11以及第3移動透鏡部12可沿著被上述棱鏡L1大致直角折彎后的第2光軸○2移動的方式，分別獨立地保持著它們。
上述第1移動透鏡部9和第2移動透鏡部11是為了改變沿著該透鏡裝置7的光學系統的第2光軸○2入射的被攝物體的光束的焦點距離而設置的。換言之，保持該第1移動透鏡部9和第2移動透鏡部11的第1移動鏡框17和第2移動鏡框18是為了調節透鏡系統的變焦比而設置的。
并且，第3移動透鏡部12是為了調節上述光束在攝像元件14上成像的聚焦位置而設置的。換言之，保持該第3移動透鏡部12的第3移動鏡框19是作為可以在第2光軸○2方向上自由移動的聚焦用鏡框而設置的。
并且，在上述第1移動透鏡部9和第2移動透鏡部11之間設置有光圈位置(也是快門位置)21。
并且，該透鏡單元為了使前后厚度(進深)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移動透鏡部11、第3移動透鏡部12的第1固定鏡框部15、第2移動鏡框18、將第3移動鏡框19的框壁第2光軸○2上的數字照相機1的前后方向的一方(圖2的例中，數字照相機1的后方側)的一部分或全部切除，形成切口部15-1、18-1、19-1。
而且，對于與框壁被切除而欠缺的部分相應地強度變弱的鏡框，如第1固定鏡框15那樣不具有其他特別加強部分的第2、第3移動鏡框18、19，在夾著第2光軸○2與上述切口部相對的一側，即前側的框壁上，設有向外部突出的后述的凸部。在圖中，第2、第3移動鏡框18、19的數字照相機1的前側框壁之所以看上去稍厚，是因為示出了上述凸部的斷面。
并且，對于第3移動鏡框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，因而，設置突起部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圍。
圖3是從數字照相機1的前側看到的上述透鏡裝置7的分解斜視圖。
圖4是從數字照相機1的后側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，對與圖1和圖2所示的結構相同的結構部分賦予與圖1和圖2相同的編號進行圖示。
如上述圖3和圖4所示，透鏡裝置7具有主固定鏡框22。當在該主固定鏡框22的內外安裝收納了圖3或圖4所示的全部構成要素時，整體形成了裝置主體的外形形狀，該裝置主體是在長方形的相對的兩個主面上和該兩個主面之間所夾的扁平空間內裝入構成要素而形成的。
上述主固定鏡框22形成上述兩個主面的至少一個主面。在該透鏡裝置7的結構中，另一主面是開放的。由用該金屬框架23a形成的一個主面和開放的另一主面所夾的扁平空間的長邊方向的一個側面，也由從一個主面的金屬框架23a成大致直角連續設置的金屬框架23b構成。
并且，短邊方向的一個側面(圖3和圖4中，上方的短邊方向側面)也由與上述主面的金屬框架23a和長邊方向側面的金屬框架23b分別成大致直角連續設置的金屬框架23c構成。
這樣，金屬框架23(23a，23b)構成與長邊方向(也是上述折彎后的第2光軸○2方向)成直角的斷面為由1個主面和長邊方向的1個側面組成的L字形的框架，成為采用少量材料形成剛性的理想結構的框架。
在該金屬框架23的長邊方向的任意端部上形成有通過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個移動鏡框(第1移動鏡框17，第2移動鏡框18以及第3移動鏡框19)。
在這3個移動鏡框和上述兩個固定鏡框上形成有保持和固定各透鏡的粘接劑積存部24(參照圖3)。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。并且，后面還將對第1固定鏡框部15的粘接劑積存部進行講述。
在組裝上述3個移動鏡框之前，接近于主固定鏡框22的開放側的長邊方向側面及第1固定鏡框部15的側部，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的相反側的端部上的窄徑部26a上，固定設置有齒輪27。
變焦用軸凸輪25將一個窄徑部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內之后，在下拉的同時，把另一窄徑部26b嵌入到圖中被遮擋而看不見的第1固定鏡框部15上形成的軸承孔內，使一個窄徑部26a在軸承嵌合孔28內與軸承29卡合。這樣，變焦用軸凸輪25以可相對于第1固定鏡框部15旋轉的方式被其支撐。
在變焦用軸凸輪25的一個窄徑部26a的突出端形成有直徑更小的凸部31，當一個窄徑部26a與軸承29卡合時，該凸部31從軸承29向上方外部突出。通過用推壓板簧32對該凸部31進行按推壓，將變焦用軸凸輪25定位在上下軸承上并穩定保持。
推壓板簧32由以下部分構成通過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個彎腳部32-1；將主體部中央切除而形成的止動切片32-2；以及從主體部延伸設置為一體的推壓彈簧部32-3。
另一方面，在金屬框架23c一側，在與上述推壓板簧32的3個彎腳部32-1對應的位置上，形成有3個切口部33，在由這3個切口部33包圍的大致中央，形成有與上述推壓板簧32的止動切片32-2對應的凸部34。
如果在使推壓板簧32的3個彎腳部32-1與金屬框架23c的3個切口部33卡合的同時，把推壓板簧32的主體部向金屬框架23c側壓入，則止動切片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的側面相鄰。
接著，變焦用電動機單元35(后面將詳細講述)被配置在由保持棱鏡L1的反射面背側的第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。通過用螺釘把齒輪軸固定部37和止動板固定部38這兩個部位的止動部(參照圖4)固定在形成于第1固定鏡框部15上的定位孔39和止動孔41中，將該變焦用電動機單元35固定在第1固定鏡框部15上。而且，關于上述減速齒輪系36和變焦用軸凸輪25的齒輪27的卡合關系，將在后面進行詳細講述。
接著上述的動作，在主固定鏡框22上安裝光圈/快門單元42(參照圖3)。光圈/快門單元42具有具有對形成第2光軸○2的反射光的通過光量進行限制的光圈和快門的光圈/快門部43；以及分別對該光圈/快門部43的光圈和快門進行機械驅動的旋轉螺線管44和45。
光圈/快門部43配置在圖2所示的光圈位置(快門位置)21上，兩個旋轉螺線管44和45配置在變焦用軸凸輪25的下方。關于該光圈/快門單元42，將在后面詳細講述。
并且，在該光圈/快門單元42的下方，將用于對第3移動鏡框19進行移動驅動的超聲波線性電動機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。
由此，把超聲波線性電動機46配置在變焦用軸凸輪25的軸延長方向的位置的攝像面一側(裝置主體的正面側，即圖1(b)中可看見的一側)。
磁傳感器單元47(參照圖4)具有磁傳感器保持器48、磁傳感器49、磁標尺51以及推壓彈簧52。
而且，關于上述超聲波線性電動機46和磁傳感器單元47，將在后面進行更詳細的講述。
這樣，在配置了上述各構件之后，對分別用粘接劑固定圖2所示的移動透鏡部(9，11，12，圖3和圖4省略圖示)的第1移動鏡框17、第2移動鏡框18以及第3移動鏡框19進行組裝。
然后，第1、第2、第3移動鏡框17、18、19的透鏡保持部外周的、數字照相機1的前后(圖1(b)所示的透鏡裝置7的前后)的面相對于第2光軸○2形成平面，這樣，可實現組裝在透鏡裝置7內的移動鏡框的薄型化。
并且，為了進一步實現薄型化，對第2、第3移動鏡框18、19的保持透鏡的鏡框后部(圖3中相當于斜左上的部分，圖4中相當于斜右下的部分)的、與透鏡后部的平坦周面部分對應的框壁進行切口并形成切口部18-1、19-1(參照圖2、圖3、圖4)，使透鏡后部的平坦周面部分露出。
該第1移動鏡框17、第2移動鏡框18以及第3移動鏡框19(參照圖4)分別具有軸承部53(53-1，53-2，53-3)，在這些軸承部53上分別設置有導向孔54(54-1，54-2，54-3)。
并且，在該第1移動鏡框17、第2移動鏡框18以及第3移動鏡框19上，在與上述軸承部53相對的端部上分別具有U字切口部55(55-1，55-2，55-3)。
并且，在第1移動鏡框17的前端部外面56(參照圖3)與配置有上述軸承部53的側面部57的邊界上所形成的臺階部58上，粘貼配置有光反射構件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。
并且，在第1移動鏡框17的與軸承部53-1一體橫向突起設置的部分、和第2移動鏡框18的與軸承部53-2一體向上延伸設置的部分上，分別形成有凸輪隨動件61(61-1，61-2)。
并且，在第3移動鏡框19的與軸承部53-3一體橫向立起設置的側面上粘貼有光反射構件62。
并且，在第2移動鏡框18和第3移動鏡框19上，在與具有上述軸承部53和U字切口部55的后端部相對的前端部外面上，形成有圖2說明過的加強用的凸部63(63-2，63-3)。
該凸部63是為了增強為使上述裝置整體變薄而切除框壁所欠缺的鏡框的強度而設置的。
并且，在上述3個移動鏡框的導向孔54內插通有第1導向軸65，該第1導向軸65的兩端支撐在導向軸支撐孔64(64-1，64-2)內，該導向軸支撐孔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的各自的開口側面和開口主面最接近的角部上。
這樣，第1、第2和第3移動鏡框17、18和19(即3個移動透鏡部9、11、12)以可在圖2所示的光軸○2方向移動的方式被支撐。
并且，通過把支撐第1導向軸65的導向軸支撐孔64(64-1，64-2)形成在與開口側面和開口主面最接近的角部，使第1導向軸65在由主固定鏡框22形成的透鏡裝置7主體內，盡可能接近于開放側面與開放主面交叉的最外部來進行配置。通過由如此盡可能接近最外部來配置的第1導向軸65支撐軸承部53，將3個移動鏡框配置在狹窄扁平的裝置主體內部而不浪費空間。
在插通該第1導向軸65時，在第1移動鏡框17的軸承部53-1和第2移動鏡框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導向軸65上。
并且，在組裝上述3個移動鏡框之前，配置第2導向軸68，使其兩端由其他兩個導向軸支撐孔67(參照圖4)支撐，該其他兩個導向軸支撐孔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構成的閉側面和開口主面最接近的位置上。
該第2導向軸68位于由第1固定鏡框部15保持的棱鏡L1的出射面一側，如后面詳細描述的圖5(b)所示，其通過導向軸支撐孔67，被配置在上述相同的位置上，其中，導向軸支撐孔67形成在棱鏡L1的外形的出射面方向的投影范圍內、并且在出射面一側光束的光學有效范圍外且在該光學有效范圍的近旁。
在組裝上述3個移動鏡框時，在把上述U字切口部55(55-1、2、3)橫向嵌合在上述第2導向軸68上，并以可自由滑動的方式對其進行支撐之后，通過以該第2導向軸68為支點使各移動鏡框向內側旋轉，配設在第1移動鏡框17和第2移動鏡框18上的凸輪隨動件61以可自由滑動的方式嵌入變焦用軸凸輪25的凸輪槽內并與其卡合。
即，在變焦用軸凸輪25上，分別形成有與多個鏡框(該例中第1移動鏡框17和第2移動鏡框18)對應的凸輪(與凸輪隨動件61-1、61-2卡合的凸輪槽)。
并且，與此同時，將第1移動鏡框17的前端部外面56(參照圖3)接近于形成一個主面的金屬框架23a的背面來配置，在第2移動鏡框18和第3移動鏡框19的前端部外面上形成的加強用的凸部63同樣嵌入在形成于金屬框架23a上的開口部69中。
為了避免對隨著第2移動鏡框18和第3移動鏡框19的移動而移動的移動透鏡(參照圖2的透鏡L5～L8)的移動產生干擾，即為了避免對凸部63的移動造成妨礙，該開口部69形成與上述移動透鏡的移動行程對應的上下長的開口部。
之后，把上述第1導向軸65插通在各移動鏡框的軸承部53的導向孔54和兩端部的導向軸支撐孔64內。這樣，上述二根導向軸(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個移動鏡框(17，18，19)由這二根導向軸支撐，被限制成可上下(光軸○2方向)滑動，并通過一個導向軸來禁止圍繞另一導向軸的旋轉，確定它們在與光軸○2成直角的方向上的位置，將它們配置在主固定鏡框22內。
并且，通過在第1移動鏡框17的軸承部53-1和第2移動鏡框18的軸承部53-2之間，將壓縮彈簧66外嵌并裝在第1導向軸65上，將第1移動鏡框17和第2移動鏡框18向相互相反的方向推壓。
這樣，卡合在變焦用軸凸輪25的凸輪槽內的各凸輪隨動件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，因此，在變焦用軸凸輪25的旋轉驅動時，凸輪槽和凸輪隨動件之間產生的游隙被消除，這樣，可以正確地控制上移動時和下移動時的位置關系。
在上述配置中，第1導向軸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移動鏡框17上的光反射構件59對應的位置上，設置有光傳感器安裝孔71，在該光傳感器安裝孔71內配置有光傳感器72。
該光傳感器72檢測第1移動鏡框的初始位置。通過由未作圖示的控制裝置對變焦用電動機單元35的步進驅動的變焦電動機的步進數進行計數，檢測移動位置，來決定第1移動鏡框到該所檢測的初始位置的移動距離。
并且，在面向第2固定鏡框部16的開放的側面一側與安裝在第3移動鏡框19上的光反射構件62對應的位置上，配置有另一光傳感器73。該光傳感器73通過檢測來自安裝在第3移動鏡框19上的光反射構件62的反射光，來檢測第3移動鏡框19的初始位置。
圖5(a)是改變方向對上述結構中的保持圖2所示的第1固定透鏡部8的第1固定鏡框部15部分的結構進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)看見的圖。而且，為便于參考，對已說明過的結構部分，賦予與圖1至圖4相同的編號進行圖示。
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的一個窄徑部26a的軸承嵌合孔28，同時具有軸承孔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。
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、以及變焦用電動機單元35等。其中變焦用軸凸輪25使第1、第2移動鏡框17、18沿著由棱鏡L1折彎后的第2光軸○2按照規定位置關系移動，變焦用電動機單元35用于使該變焦用軸凸輪25以其旋轉軸為中心旋轉。
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)中進行詳細圖示)，通過設置在第1固定鏡框部15的內面左右的凸部75與棱鏡反射面的不妨礙光學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有效范圍的部分，由在粘接劑積存部24形成的間隙內填充的粘接劑，粘接固定在第1固定鏡框部15上。
為了實現透鏡裝置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整體形成為長圓形77。
除了該長圓形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對應的部分在與光軸○2平行的面上形成切口部78。這樣，可實現透鏡裝置7的進一步薄型化。
而且，用設置在第1固定鏡框15內面上的4個部位的凸部79(79-1，79-2，79-3，79-4)，來保持第1固定透鏡部8內所包含的透鏡L2的除平坦周面76以外的圓周部。
如圖5(b)所示(也參照圖5(a))，為了支撐第2導向軸68而設置在第1固定鏡框部15上的導向軸支撐孔67，如上所述，連同圖5(b)中位于圖外的另一導向軸支撐孔67一起，形成在與由金屬框架23b構成的閉側面和開口主面(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(也是透鏡L2一側)，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、并且在出射面一側光束的光學有效范圍(與長圓形的透鏡L2的正面同一范圍)外且在該光學有效范圍的近旁。
因此，由上述相對的兩個導向軸支撐孔67支撐的第2導向軸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導向軸65而設置在第1固定鏡框部15上的導向軸支撐孔64-1，如上所述，與圖5(b)中位于圖外的設置在第2固定鏡框部16上的另一導向軸支撐孔64-2一起，形成在與金屬框架23b的相對開口側面和金屬框架23a的相對開口主面最接近的角部。
因此，由上述相對的兩個導向軸支撐孔64-1、64-2支撐的第1導向軸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，可以把構成主固定鏡框22的金屬框架23，以其斷面構成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，設置在與第1導向軸65相對的一側。
圖6(a)是組裝在第1固定鏡框部15內的構件的分解斜視圖，圖6(b)同樣是組裝在第1固定鏡框部內的變焦用電動機單元35的側面圖。
圖6(a)示出圖5中被棱鏡L1遮擋而看不見的圖的對面側內部側面的棱鏡L1用的粘接劑積存部24、凸部75及其它第1固定鏡框部15內面的結構，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個部位的凸部79及切口部78。
并且，在圖6(b)中，用側面圖示出變焦用電動機單元35，示出第1固定鏡框部15的側斷面。
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的下端部對應，在棱鏡L1的反射面的光學有效范圍外的位置上，設置有小的長方形凸部82。
并且，為了把圖6(b)所示的變焦用電動機單元35無浪費地收納在斜面部81的背面本來就有的作為棱鏡背面的游隙空間的間隙中，作為針對變焦用電動機單元35的上方角部的位置余量(逃げ)，在3個部位形成有被切口而形成的切口槽孔83。
為了防止來自背后的有害光從該切口槽孔83進入棱鏡L1的反射面，在斜面部81的表面和棱鏡L1的反射面(的背側)之間裝有遮光板84。在遮光板84的兩側端部，形成有與上述凸部82卡合的切口部85。切口部85構成凸部82的位置余量，同時具有遮光板84的定位功能。
本例的變焦用電動機單元35的電動機86由步進電動機構成，如圖6(b)所示，電動機86與斜面部81接近，其相對于該斜面部81，配置在棱鏡L1的相反側(背面的游隙空間)內。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機單元35的結構、以及該變焦用電動機單元35和變焦用軸凸輪25的卡合關系的圖。而且，該圖是從圖6(b)的圖的對面側下方看見的圖，換言之，是僅把變焦用電動機單元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，在變焦用電動機單元35中，在設置有電動機86的輸出軸87的側面上安裝有底板88。在底板88的兩面上安裝有構成把電動機86的旋轉傳遞給變焦用軸凸輪25的齒輪系36的多個齒輪。
齒輪系36由以下齒輪構成安裝在電動機86的輸出軸87上的驅動齒輪89；與該驅動齒輪89直接嚙合的空轉齒輪91，與該空轉齒輪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。
該變焦用電動機單元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減速齒輪的旋轉軸嵌合在設置在第1固定鏡框部15上的定位孔中，同時，通過從底板88大致直角折彎并突起設置的安裝部88-1的安裝孔88-2，將該變焦用電動機單元35用螺釘固定在第1固定鏡框部15上。
在該變焦用電動機單元35中，輸出軸87的驅動齒輪89、空轉齒輪91以及第1減速齒輪的大直徑齒輪92配置在底板88的同一面側，第1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的與安裝有空轉齒輪91的面相反的面上。
即，在由安裝于底板88上的多個齒輪組成的齒輪系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(驅動齒輪89)直接嚙合的齒輪(空轉齒輪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的驅動齒輪89的底板88的兩面配置有多個減速齒輪，減速齒輪的至少一組跨越底板88的表里面來安裝，并且與驅動齒輪89位于底板88的相反側的面的齒輪系36的最終級的齒輪即第2減速齒輪的小直徑齒輪95，與設置在與第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，因而，用于向變焦用軸凸輪25傳遞動力的齒輪系36全部可由正齒輪構成，同時變焦用電動機單元35和變焦用軸凸輪25的卡合關系在軸延長方向上至少縮短1個齒輪的厚度。
這樣，可簡化變焦用電動機單元35的結構，同時可以在盡可能窄的空間中建立兩者的卡合關系。
隨著該變焦用電動機單元35的電動機86的正反兩個方向的旋轉，變焦用軸凸輪25在規定范圍的角度內向正反兩個方向轉動。通過使第1移動鏡框17的凸輪隨動件61-1和第2移動鏡框18的凸輪隨動件61-2(參照圖3)卡合在設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，隨著上述變焦用軸凸輪25的轉動，第1移動鏡框17和第2移動鏡框18(即第1移動透鏡部9和第2移動透鏡部11)沿著第2光軸○2方向進行分離移動，對被攝物體像進行縮小/放大的變焦。
圖8是光圈/快門單元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/快門單元42的圖。如圖8所示，光圈/快門單元42的旋轉螺線管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，并通過該底板96被固定在金屬框架23a上。
旋轉螺線管44是光圈用的驅動部，具有從其側面的間隙44-1沿著另一旋轉螺線管45的側面延伸設置的長臂97，其使該長臂97按照規定范圍的角度旋轉。
在長臂97的末端，與光圈/快門部43的光圈機構卡合的卡合部97-1被突起設置成銷狀。在從該長臂97的間隙44-1向外部突出的根部刻有槽，二叉彈簧98的一個端部卡合于該槽中，二叉彈簧98的另一端部卡止在設置于底板96上的彈簧止動孔96-1中。
由于該二叉彈簧98的打開推壓力，長臂97總是被推壓而向圖的自下而上的方向，即從箭頭a方向看為逆時針的方向轉動。長臂97的如圖所示的向上旋轉的位置是使與其卡合的光圈機構的光學濾鏡(未作圖示)避開光路的位置。
另一旋轉螺線管45是快門用的驅動部，具有從其側面的間隙45-1向外部突出并與上述長臂97平行設置的短臂99，其使該短臂99按照規定范圍的角度旋轉。
在該短臂99的末端，與光圈/快門部43的快門開閉機構卡合的卡合部99-1也被突起設置成銷狀。該圖示出短臂99在自上而下方向，即從箭頭a方向看為順時針的方向轉動并停止的狀態。該位置是使與其卡合的快門開閉機構的快門避開光路的位置。
而且，在上述底板96上安裝有光圈/快門部43。這樣，光圈/快門部43的光圈機構的驅動部與長臂97的卡合部97-1卡合，光圈/快門部43的快門開閉機構的驅動部與短臂99的卡合部99-1卡合。
當光圈/快門單元42通過底板96安裝在金屬框架23a上時，光圈/快門部43被配置在第1、第2移動透鏡部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/快門單元42中具有使在光軸○2上行進的光束的行進路徑開閉的快門及其快門開閉機構；控制射向攝像面的光量的光學濾鏡(ND濾鏡中性灰度濾鏡)；以及使該光學濾鏡在光束行進路徑內進退的作為光圈的濾鏡。
如果通過電路板5的控制裝置向旋轉螺線管44施加電壓，則長臂97抵抗二叉彈簧98的推壓力而向下方向轉動，與此連動，光圈/快門部43的濾鏡機構使光學濾鏡進入到光束行進路徑內，如果停止施加電壓，則長臂97依靠二叉彈簧98的推壓力如圖所示向上轉動，與此連動，濾鏡機構使光學濾鏡退出到光束行進路徑外。
如果通過電路板5的控制裝置向旋轉螺線管45施加快門關閉方向的電壓，則短臂99向上轉動，如果停止施加電壓，則保持該狀態。這樣，與短臂99連動的光圈/快門部43的快門開閉機構關閉快門并關閉光束行進路徑，并且維持該狀態。
另一方面，如果通過電路板5的控制裝置向旋轉螺線管45施加快門開啟方向的電壓，則短臂99如圖所示向下轉動，如果停止施加電壓，則保持該狀態。這樣，與短臂99連動的光圈/快門部43的快門開閉機構開啟快門并開放光束行進路徑，并且維持該狀態。
接著，對驅動保持聚焦用的第3移動透鏡部12的第3鏡框移動的超聲波線性電動機進行說明。
圖9(a)是本例中使用的超聲波線性電動機的分解斜視圖，圖9(b)是示出其組裝完成狀態的斜視圖。如圖9(a)和圖9(b)所示，超聲波線性電動機100首先具有做成長方形的振動器(超聲波振動器)101；以及在與該振動器101的上下相對的兩個面上分別與振動器101形成為一體或者粘接分體而成的突起形狀的多個(圖例中各兩個)自行移動用接觸部102(102-1，102-2)。
上述超聲波線性電動機100還具有隔著振動器101的自行移動用接觸部102上下夾持振動器101并引導該振動器101移動的兩根導向軸103(103-1，103-2)；以及對這些導向軸進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向軸103中的上導向軸103-1并對其進行支撐的固定軸承孔105，在其下方形成有以使下導向軸103-2可自由擺動的方式支撐該導向軸的軸承長孔106。
并且，在支撐部104的基部104-1的兩端部近旁的外底部上，在與插通到軸承長孔106內的下導向軸103-2對應的位置上，分別設置有凸部107，該凸部107，盡管在圖中看不清楚，然而從上方看為內空，在該內空部內保持有螺旋彈簧108。
而且，從內空部向外部上方突出的螺旋彈簧108的上端部在下導向軸103-2的兩端部近旁將下導向軸103-2向上方推壓。這樣，下導向軸103-2與上導向軸103-1一起，依靠所夾持的振動器101的后述的振動運動和螺旋彈簧108的推壓力，以可上下擺動的方式，由軸承長孔106支撐。
為了防止該可自由擺動的下導向軸103-2從軸承長孔106脫落和脫出，與插通軸承長孔106的下導向軸103-2的兩端部抵接，配置有止脫銷109，該止脫銷109將其兩端部粘接固定在形成于軸承長孔106的開口部外側的銷固定槽111內。
上述振動器101依靠其后述的特有振動運動和自行移動用接觸部102及兩根導向軸103-1、103-2的作用，在圖9(b)所示的由雙向箭頭b表示的與導向軸103-1和103-2平行的方向，在兩端的立起部104-2之間進行進退移動。
上述自行移動用接觸部102，在與第1和第2導向軸103的接觸面上，按照與第1和第2導向軸103的半徑大致相同的曲率，設置有曲面狀的切口部，這樣，自行移動用接觸部102被限制僅在沿著第1和第2導向軸103的方向進行自行移動。
如上所述，該圖9(b)所示的本例的超聲波線性電動機100是振動器101自身可自行移動的自行移動式結構。以下對該振動器101的結構進行簡單說明。
圖10是示出在圖9(a)和圖9(b)中省略圖示的連接到振動器101的電極布線的圖。而且，在圖10中，將振動器101的方向與圖9(a)和圖9(b)所示的情況上下顛倒進行圖示。
盡管未特別圖示，在該圖所示的振動器101的內部，橫向排列配置有棱柱形狀的兩個壓電體層疊部112(112A，112B)，這樣，振動器101整體上形成為長方體形狀。
雖然省略了各壓電體層疊部112的詳細結構，但其結構如下將施加了內部電極處理的薄矩形狀的、把多個由例如PZT(鈦酸鋯酸鉛)等作為材質構成的壓電體層進行層疊，在層疊的最初和最后，以夾持這些多個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)中由兩根導向軸103隔著自行移動用接觸部102夾持的振動器101的兩個相對面，即圖10中上下相對的一個面101-1和另一面101-2。
并且，壓電體層疊部112的其它側面、即振動器101的在圖9(b)中與兩根導向軸103平行且與導向軸103不相對的面、以及與兩根導向軸103的延伸方向正交的面也由適當的絕緣層覆蓋。
而且，在振動器101上，在與上述兩根導向軸103平行且與導向軸103不相對的兩個側面中圖10所示的一個側面101-3上，在其表面的4個部位還設置有外部電極端子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部電極處理的各壓電體層的內部電極連接，電極端子A+和A-構成為A相電極，電極端子B+和B-構成為B相電極。
利用從控制裝置向這些外部電極端子A+、A-、B+、B-施加的驅動電壓，振動器101發生后述的超聲波橢圓振動。
在上述壓電體層疊部112的層疊方向的面、即振動器101的由上述絕緣體層構成的一個面101-1和另一面101-2的兩個面的各兩個部位上形成為突起形狀的上述自行移動用接觸部102，分別被設置在可獲得振動器101的最高電平的輸出特性的任意位置，即進行振動器101的后述的最高電平的超聲波橢圓振動的位置。
并且，在振動器101的一個側面101-3中，在振動器101的中央部，即在下述的1次縱振動和2次彎曲振動各振動模式中共同靜止的點的近旁(本例中把該部分表達為“節”)，振動器101的移動輸出獲取用的銷構件113被固定在側面101-3上，并大致呈直角突起配置。
這樣，在從后述的振動器101向第3移動鏡框19傳遞移動力時，不會把振動器101的振動傳遞給第3移動鏡框19而造成浪費，而可以僅把移動力(自行移動驅動力)傳遞給第3移動鏡框19。
而且，上述移動輸出獲取用的銷構件113，只要是斷面為圓形、方形及其它任意形狀并且空心或實心的具有剛性的構件，用什么構成都可以。
這樣，由于使鏡框移動的驅動力的傳遞構件的形狀和材質上的特性簡單，因而可降低制造成本且安裝容易。
圖11(a)和圖11(b)是對上述振動器101的超聲波橢圓振動進行示意性說明的斜視圖。首先，如果向圖10所示的振動器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，則振動器101中被激勵進行1次縱振動。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，則振動器101中被激勵進行2次彎曲振動。
如果使用有限元素法對這些振動進行計算機分析，則可以分別預想到圖11(a)所示的諧振縱振動狀態，以及圖11(b)所示的諧振彎曲振動狀態。而且，超聲波振動測定的結果證實了這些預想。
由這些振動器101的縱振動和彎曲振動合成的橢圓振動隔著4個自行移動用接觸部102作用于兩根導向軸103，作為其反作用，振動器101沿著兩根導向軸103，在支撐部104的兩個立起部104-2之間進退移動。這就是本發明的超聲波線性電動機的工作原理。
可是，在圖9(a)和圖9(b)所示的超聲波線性電動機100中，如上述圖11(a)、圖11(b)所示，隔著自行移動用接觸部102夾持進行振動的振動器101的上下兩根導向軸103中的下導向軸103-2，由支撐部104的軸承長孔106支撐但不固定，其兩端部在左右方向由軸承長孔106抑制抖動，而上下方向由螺旋彈簧108從下支撐，并可在軸承長孔106的范圍內擺動。
因此，特別是當振動器101在上下導向軸103之間，與任意支撐部104側接近時，上下導向軸103相對不平行(沒有振動器101一側的間隔稍微變窄)，與此相伴，在自行移動用接觸部102中，有時出現不與導向軸103接觸的自行移動用接觸部。
然而，即使有時自行移動用接觸部102的一部分如此與導向軸103分離，對于振動器101的移動動作來說，也沒有根本性的問題。例如，4個自行移動用接觸部102(以下，參照圖9(b))，在兩個支撐部104之間，即振動器101的移動運動范圍的中心附近，4個自行移動用接觸部102全都與兩根導向軸103接觸，而當振動器101移動到左端時，有時左下的自行移動用接觸部102-2處于從下導向軸103-2稍微浮起的狀態，當振動器101移動到右端時，有時右下的自行移動用接觸部102-2處于從下導向軸103-2稍微浮起的狀態。
在該情況下，未浮起的(在左端時右下的)自行移動用接觸部102-2與下導向軸103-2接觸進行橢圓振動，成為振動器101的移動力源。因此，如果任意兩個或三個與上下導向軸103接觸，則自行移動用接觸部102可獲得振動器101的移動力。
圖12(a)是對上述超聲波線性電動機100和第3移動鏡框19的連接方法進行說明的斜視圖，圖12(b)是將該連接中使用的板簧取出進行圖示的斜視圖，圖12(c)是僅取出連接部進行圖示的斜視圖。
而且，圖12(a)是超聲波線性電動機100和第3移動鏡框19從圖4的左方略斜上方看見的圖。并且，在圖12(a)、(b)、(c)的以下說明中，當表達上下前后左右方向時，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)將插通并固定在內部的移動輸出獲取用的銷部件113從振動器101的斜左上對面側的銷固設面的中央向銷固設面側拔出而進行圖示。
如圖12(a)所示，第3移動鏡框19由以下部分構成保持第3移動透鏡部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的移動方向即與第2光軸○2平行的方向穿設有長的長孔116。
將移動輸出獲取用的銷部件113推壓到與第3移動鏡框19抵接的部位(卡合突起部115的長孔116)的板簧117，被從圖的對面側卡合在該長孔116內。
板簧117由以下部分構成平的主體部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的左側向前面折彎的推壓部117-3。
該板簧117的卡止部117-2，以從對面側繞入的方式，夾住第3移動鏡框19的形成有長孔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與長孔116的對面側開口面密合，把推壓部117-3從對面側插入到長孔116內的規定位置。
在推壓部117-3和長孔116的左端部之間形成有恰好插通移動輸出獲取用的銷構件113的間隙。
在第3移動鏡框19的鏡框主體114的對面側的側面、和卡合突起部115的前面側的面之間，形成有恰好配置超聲波線性電動機100的空隙。當在該空隙內配置了超聲波線性電動機100時，其移動輸出獲取用的銷構件113，如圖12(c)所示，插通在形成于推壓部117-3和長孔116的左端部之間的間隙內。
通過該卡合，移動輸出獲取用的銷構件113在長孔116內被禁止向第2光軸○2方向移動，而上下移動則容許有游隙。
通過該游隙，可吸收振動器101和兩根導向軸103的安裝時的位置偏差等。
并且，由此，移動輸出獲取用的銷構件113把振動器101向第2光軸○2方向移動的方向和力正確傳遞給第3移動鏡框19，另一方面，由振動器101的橢圓振動引起的上下移動由長孔116內的上下移動來吸收，而不傳遞給第3移動鏡框19，因而在聚焦調節時，被攝物體像不會搖晃。
這樣，在本例中，在振動器101和第3移動鏡框19之間的連接中，形成一方面由振動器101固定，另一方面，通過移動輸出獲取用的銷部件113而連接的狀態，其中移動輸出獲取用的銷部件113依靠板簧117的推壓力僅抵接于與第3移動鏡框19抵接的部位(卡合突起部115的長孔116)，這樣，把振動器101的移動力(驅動力)傳遞給第3移動鏡框19。
圖13(a)和圖13(b)是示出超聲波線性電動機100(的振動器101)和第3移動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和長孔119。
在本例中，準備了取代上述移動輸出獲取用的銷構件113和板簧117的單體的剛性夾持構件200。剛性夾持構件200由以下部分構成長方形的板狀基部201；在該基部201的背面兩個部位形成的凸部202(202-1，202-2)；以及從基部201的左右長邊方向的兩端部向前面大致突起設置為直角的夾持部203(203-1，203-2)。在夾持部203的內面上分別粘貼有例如由硅橡膠等構成的彈性構件204。
剛性夾持構件200的凸部202-1嵌入在卡合突起部115的圓孔118內而被定位，凸部202-2嵌入在長孔119內而被禁止旋轉，并且通過粘接被固定。
當在形成于第3移動鏡框19的鏡框主體114的對面側的側面和卡合突起部115的前面側的面之間的間隙內配置了超聲波線性電動機100時，如圖13(b)所示，用夾持部203隔著粘貼在其內面的彈性構件204，上述剛性夾持構件200夾著與振動器101的行走方向(移動方向)正交的兩個外形面101-5和101-6，對振動器101與第3移動鏡框19進行連接。
這樣，剛性夾持構件200通過彈性構件204夾持振動器101，由此，在該情況下，也可吸收上述振動器101和兩根導向軸103的安裝時的位置偏差等。并且，由此，防止施加多余的外力，以便使振動器101的振動特性不受到影響。
而且，剛性夾持構件200的夾持部203進入超聲波線性電動機100的平行配置的兩根導向軸103-1和103-2之間并形成夾著振動器101的狀態。
這樣，采用圖13所示的結構，也可把超聲波線性電動機100的振動器101的自行移動力(移動力)傳遞給第3移動鏡框19。而且，在該圖中，把剛性夾持構件200與第3移動鏡框19分開進行圖示，然而不限于此，也可以把第3移動鏡框19和剛性夾持構件200構成為一體。
圖14(a)、圖14(b)是示出超聲波線性電動機100(的振動器101)和第3移動鏡框19之間的又一連接方法的斜視圖。圖14(a)所示的第3移動鏡框19的卡合突起部115的結構與圖13(a)的情況相同。而且，在本例中，取代剛性夾持構件200而使用彈性夾持構件200’。
彈性夾持構件200’的基部201’、凸部202’(202’-1，202’-2)、夾持部203’(203’-1，203’-2)等整體由彈性構件形成。因此，在夾持部203’(203’-1，203’-2)的內面，沒有必要如圖13的情況那樣，粘貼彈性構件204。
作為形成上述彈性夾持構件200’的彈性構件，可使用例如聚酯彈性體等。
采用這樣構成，也可把超聲波線性電動機100的振動器101的自行移動力(移動力)傳遞給第3移動鏡框19。
而且，如果把振動器101的向第3移動鏡框19傳遞驅動的驅動傳遞構件做成圖13或圖14所示的夾持構件的結構，則具有無需進行把移動輸出獲取用的銷構件113安裝在振動器101上的機械加工的優點。
并且，在上述圖13和圖14中，都對振動器101進行彈性夾持，然而當在對由超聲波線性電動機100驅動的移動體(本例中是第3移動鏡框19)的停止位置不要求高精度時，即使在夾持構件和振動器之間具有若干間隙，也沒有問題。在這種情況下，夾持構件不一定需要由彈性構件構成。
圖15是將圖3和圖4所示的磁傳感器單元47的詳細結構連同安裝有該磁傳感器單元47的超聲波線性電動機100和第3移動鏡框19一起進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檢測到第3移動鏡框19的初始位置之后，對從該初始位置開始的第3移動鏡框19的移動距離進行檢測而設置的。
如圖15所示，上述超聲波線性電動機100，如圖12和圖13中說明的那樣，配置在第3移動鏡框19的鏡框主體114的側面和卡合突起部115之間。而且，在圖15中，超聲波線性電動機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磁性的檢測部207-1。并且，從檢測部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加強了與磁傳感器207的電氣連接。
并且，將磁標尺210的卡止部210-1粘接到標尺保持部115-1，其中標尺保持部115-1從由第3移動鏡框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進一步按照規定臺階向外側(圖15的斜右下方向)伸出并形成平面部，這樣，磁標尺210將標尺面朝向磁傳感器207的檢測部207-1而固定在標尺保持部115-1上。
該磁標尺210由具有彈性的薄片材料、例如聚酯等樹脂制薄片構成，在標尺面一側涂覆磁性體，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，優選的是，磁標尺210的標尺面和磁傳感器207的檢測部207-1總是盡可能接近。
該磁標尺210通過標尺保持部115-1固定安裝在第3移動鏡框19上，而磁傳感器207固定在金屬框架23a上，第3移動鏡框19，如上所述，沿著兩根導向軸(65，68)可移動地配置在該金屬框架23a上，由此，把磁傳感器207和磁標尺210也配置成可相對移動的狀態。
如圖15所示，構成編碼器的磁標尺210與上述磁傳感器207，連同對第3移動鏡框19進行移動驅動的超聲波線性電動機100一起層疊配置在第3移動鏡框19的側部一側。
并且，如上所述，超聲波線性電動機100和編碼器的位置關系是超聲波線性電動機100配設在第3移動鏡框19的鏡框主體114與配置有銷構件113和板簧117等連接構件的卡合突起部115之間，磁傳感器207在第3移動鏡框19的卡合突起部115的外側，配置成與第2光軸○2大致平行。由此，可推進裝置的小型化。
在上述磁標尺210的背面，如圖15所示，優選粘貼有表面光滑的非磁性金屬箔211。粘貼有該金屬箔211的磁標尺210由其卡止部210-1固定在標尺保持部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尺210側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的檢測部207-1對應的位置。
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將未固定在磁標尺210的卡止部210-1上的部分即自由端側210-2通過金屬箔211向磁傳感器207的檢測部207-1按壓。
這樣，磁標尺210的標尺面在與磁傳感器207的檢測部207-1滑接的同時相對移動。
由此，通過使磁標尺210的標尺面向磁傳感器207的檢測部207-1進行接觸移動，磁傳感器207可更正確地讀取磁標尺210的刻度。
并且，由于隔著金屬箔211按壓標尺面的背面的板簧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，可降低由按壓產生的阻力負荷。
并且，如上所述，由于在標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所示的磁標尺210的標尺面的背面粘貼的金屬箔211，而在標尺面的背面形成樹脂層212。樹脂層212例如可由含氟樹脂等形成。由于樹脂一般表面光滑，摩擦阻力少，滑動性良好，因而這樣形成樹脂層212，也能降低由按壓所產生的阻力負荷。
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，在磁標尺210的標尺面的相反側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側的狀態，其在磁標尺210的卡止部210-1側的端部，一體地連續設置在磁標尺210上。
從而，通過彈性金屬薄片213的彈性，可將磁標尺210適度向磁傳感器207推壓，可以推壓磁傳感器207的標尺面的可位移部分，使其與磁傳感器207的檢測部207-1接觸。
而且，彈性金屬薄片213不限于金屬，也可以是樹脂制的彈性薄片。
并且，可以將第3移動鏡框19的標尺保持部115-1構成為降低磁傳感器207側的臺階并形成使整體從圖的右上側向左下側傾斜的傾斜面115-2，把磁標尺210的一端固定在該傾斜面115-2上，使磁標尺210傾斜以使磁標尺210的自由端側與磁傳感器207側接近，并將其保持在標尺保持部115-1上。
在該情況下，彈性金屬薄片213不折彎，而粘貼在磁標尺210的背面。
這樣，即使沒有圖15所示的板簧206那樣的按壓構件等，也能使磁標尺210穩定地與磁傳感器207的檢測部207-1接觸，可促進成本降低和裝置的小型化。
采用上述圖15至圖17所示的任何結構，通過將磁標尺210向磁傳感器207彈性推壓，可減小磁傳感器207和磁標尺210之間的摩擦阻力，同時可吸收第3移動鏡框19移動時的與磁傳感器207的位置偏差，并能以簡單的結構，根據磁性獲得期望的位置信號。
如以上說明那樣，根據本發明，在構成編碼器的磁標尺和磁傳感器中，通過把磁標尺向磁傳感器彈性按壓，來使磁標尺的標尺面和磁傳感器的檢測部滑動接觸，因而，結構簡單，可使磁傳感器和磁標尺間的摩擦阻力減輕，而且可吸收移動鏡框移動時與磁傳感器的位置偏差，同時總是可以使用磁傳感器來正確讀取磁標尺，可獲得移動鏡框的希望的位置信號。
這樣，可提供總是檢測正確的移動位置的編碼器、具有該編碼器的透鏡裝置以及具有該透鏡裝置的數字照相機。
權利要求
1.一種利用磁檢測的編碼器，其特征在于，具有磁傳感器，其安裝在靜止構件上；磁標尺，其一部分固定在可相對于該磁傳感器移動的移動構件上，并配置成標尺面朝向上述磁傳感器的狀態；以及按壓單元，其安裝在上述靜止構件上，為了使該磁標尺的上述標尺面與上述磁傳感器的檢測部滑動接觸，把上述磁標尺的未固定在上述移動構件上的部分，從上述標尺面的相反側的面向上述磁傳感器按壓。
2.權利要求1所述的編碼器，其特征在于，上述按壓單元由板彈簧構成；在該板彈簧上，在與上述磁傳感器的上述檢測部對應的位置上，形成有壓接上述磁標尺的上述標尺面的相反側的面的凸部。
3.權利要求1或2所述的編碼器，其特征在于，在上述磁標尺的上述標尺面的相反側的面上，設置有減少摩擦單元。
4.權利要求3所述的編碼器，其特征在于，上述減少摩擦單元是粘貼在上述磁標尺的上述標尺面的相反側的面上的非磁性金屬薄片。
5.權利要求3所述的編碼器，其特征在于，上述減少摩擦單元是設置在上述磁標尺的上述標尺面的相反側的面上的樹脂層。
6.一種利用磁檢測的編碼器，其特征在于，具有磁傳感器，其安裝在靜止構件上；磁標尺，其一部分固定在可相對于該磁傳感器移動的移動構件上，并被配置成標尺面朝向上述磁傳感器的狀態；以及推壓單元，其一體地安裝在該磁標尺的上述標尺面的相反側的面上，推壓上述磁標尺的可位移部分，使其與上述磁傳感器接觸。
7.權利要求6所述的編碼器，其特征在于，上述推壓單元是非磁性彈性金屬薄片。
8.權利要求6所述的編碼器，其特征在于，上述推壓單元是樹脂制的彈性薄片。
9.一種利用磁檢測的編碼器，其特征在于，具有磁傳感器，其安裝在靜止構件上；移動構件，其相對于上述靜止構件而移動；以及磁標尺，其安裝在該移動構件的安裝部上，并相對于上述磁傳感器而移動，上述移動構件的上述安裝部傾斜地保持著上述磁標尺，使上述磁標尺的配置在上述磁傳感器一側的部分比安裝在該安裝部上的固定部分更接近該磁傳感器一側。
10.一種編碼器，其特征在于，把權利要求1至9中任何一項所述的編碼器的磁傳感器被固定設置在固定構件的規定位置，該固定構件以可使移動構件自由滑動的方式容納該移動構件，在與上述磁傳感器對應的位置上，上述編碼器的磁標尺被固定配備在上述移動構件的規定位置；上述磁標尺被配置成從固定部向上述移動構件延伸的自由端的延伸方向與上述移動構件的移動方向平行的狀態。
11.一種透鏡裝置，其特征在于，具有權利要求10所述的編碼器；該編碼器的移動構件是保持光學元件的移動鏡框，同樣，固定構件是以可使上述移動鏡框自由滑動的方式收納該移動鏡框的框架。
12.權利要求11所述的透鏡裝置，其特征在于，上述編碼器的上述磁標尺和上述磁傳感器，與對上述移動鏡框進行移動驅動的驅動單元一起，被重疊配置在上述移動鏡框的側部一側。
13.權利要求11或12所述的透鏡裝置，其特征在于，還具有檢測上述移動鏡框的絕對位置的絕對位置檢測用的傳感器。
14.權利要求11、12或13所述的透鏡裝置，其特征在于，上述驅動單元是以超聲波振動元件作為驅動源的超聲波線性電動機。
15.一種數字照相機，其特征在于，具有權利要求11至14中任何一項所述的透鏡裝置作為攝影用透鏡裝置。
全文摘要
本發明提供一種易于始終正確維持磁傳感器和磁標尺的間隔的編碼器、具有該編碼器的透鏡裝置以及具有該透鏡裝置的數字照相機。保持磁傳感器(207)的磁傳感器保持器(205)和驅動鏡框(19)使其移動的超聲波線性電動機(100)都固定在金屬框架(23a)上。磁標尺(210)的一端固定在移動鏡框(19)的標尺保持部(115－1)上，其通過粘貼在背面的表面光滑的非磁性金屬箔(211)，被板簧(206)的穹頂狀凸部(206－3)從自由端側的背后，向磁傳感器(207)按壓。這樣，磁標尺(210)的標尺面在與磁傳感器(207)的檢測部(207－1)滑動接觸的同時進行相對接觸移動，從而磁傳感器(207)總是能正確讀取磁標尺(210)的刻度。
文檔編號G01D5/245GK1573278SQ20041004899
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月17日 優先權日2003年6月17日
發明者池町大, 白鳥和利, 佐藤有亮 申請人:奧林巴斯株式會社