专利名称：编码器、透镜装置以及使用该透镜装置的数字照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及结构简单且精度高的编码器、使用该编码器的透镜装置以及使用该透镜装置的数字照相机。
背景技术：
专利文献1特开2000-02559号公报([摘要]，图1)以往，作为连续检测位置的编码器中的一种，有利用磁阻元件的位置检测装置。该位置检测装置由于精度高、易于连续检测移动位置，而且也能小型化，因而特别适用于透镜移动量的检测。
可是，利用该磁阻元件的位置检测装置具有以下问题如果不在磁阻元件(磁传感器)和磁标尺之间维持规定的间隔，磁传感器就不能正确读取磁标尺。
因此，提出了具有简单调整机构并可在磁传感器和磁标尺之间维持的一定间隔的位置检测装置。(例如，参照专利文献1。)然而，上述专利文献1中揭示的位置检测装置中的、在磁传感器和磁标尺之间维持一定间隔的调整机构，与其他装配构件相比较是极其大型的。这样，如果调整机构是大型的，则导致装配了该位置检测装置的透镜装置大型化，并且，成为导致透镜装置成本高的主要原因。
发明内容
鉴于上述以往的实际情况，本发明的课题是提供一种易于始终正确维持磁传感器和磁标尺的间隔的编码器、具有该编码器的透镜装置以及具有该透镜装置的数字照相机。
首先，发明1的利用磁检测的编码器的特征在于，具有磁传感器，其安装在静止构件上；磁标尺，其一部分固定在可相对于该磁传感器移动的移动构件上，并配置成标尺面朝向上述磁传感器的状态；以及按压单元，其安装在上述静止构件上，为了使该磁标尺的上述标尺面与上述磁传感器的检测部滑动接触，把上述磁标尺的未固定在上述移动构件上的部分，从上述标尺面的相反侧的面向上述磁传感器按压。
这样，由于磁标尺的标尺面总是由按压单元向磁传感器的检测部按压并与之滑动接触，而且磁标尺相对于磁传感器进行接触移动，因而，磁传感器总是能正确读取磁标尺，总是能检测正确位置。
发明2的特征在于，在发明1所述的编码器中，上述按压单元由板弹簧构成；在该板弹簧上，在与上述磁传感器的上述检测部对应的位置上，形成有压接上述磁标尺的上述标尺面的相反侧面的凸部。
这样，把作为磁标尺的标尺面向磁传感器的检测部按压的按压单元的板弹簧的按压部分形成凸部，由于与标尺面的相反侧的面的接触面积小，因此不会产生大的摩擦阻力，从而可降低由按压产生的负荷。
并且，发明3的特征在于，在发明1或2所述的编码器中，在上述磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上，设置有减少摩擦单元。在该情况下，发明4的特征在于，在发明3所述的编码器中，上述减少摩擦单元是粘贴在上述磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上的非磁性金属薄片。此外，发明5的特征在于，在发明3所述的编码器中，上述减少摩擦单元是设置在上述磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上的树脂层。
这样，由于可进一步降低由按压产生的负荷，进而可降低由摩擦引起的磨耗，因而可使编码器的寿命保持长久，同时可使用廉价构件来降低成本。
其次，发明6的利用磁检测的编码器的特征在于，具有磁传感器，其安装在静止构件上；磁标尺，其一部分固定在可相对于该磁传感器移动的移动构件上，并被配置成标尺面朝向上述磁传感器的状态；以及推压单元，其一体地安装在该磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上，推压上述磁标尺的可位移部分，使其与上述磁传感器接触。
发明7的特征在于，在发明6所述的编码器中，上述推压单元是非磁性弹性金属薄片。而发明8的特征在于，在发明6所述的编码器中，上述推压单元是树脂制的弹性薄片。
而且，发明9的利用磁检测的编码器的特征在于，具有磁传感器，其安装在静止构件上；移动构件，其相对于上述静止构件而移动；以及磁标尺，其安装在该移动构件的安装部上，并相对于上述磁传感器而移动。上述移动构件的上述安装部倾斜地保持着上述磁标尺，使上述磁标尺的配置在上述磁传感器一侧的部分比安装在该安装部上的固定部分更接近该磁传感器一侧。
这样，由于磁标尺的保持部倾斜地保持磁标尺，使其接近磁传感器一侧，因而，即使没有把磁标尺向磁传感器侧按压的按压构件等，也能实现稳定的接触，结构变得更简单。
其次，发明10的编码器的特征在于，把发明1至9中任何一项所述的编码器的磁传感器固定设置在固定构件的规定位置，该固定构件以可使移动构件自由滑动的方式容纳该移动构件，在与上述磁传感器对应的位置上，上述编码器的磁标尺被固定配备在上述移动构件的规定位置，上述磁标尺被配置成从固定部向上述移动构件延伸的自由端的延伸方向与上述移动构件的移动方向平行的状态。
此外，发明11的透镜装置的特征在于，具有发明10所述的编码器；该编码器的移动构件是保持光学元件的移动镜框，同样，固定构件是以可使上述移动镜框自由滑动的方式收纳该移动镜框的框架。
此外，发明12的特征在于，在发明11所述的透镜装置中，上述编码器的上述磁标尺和上述磁传感器，与对上述移动镜框进行移动驱动的驱动单元一起，被重叠配置在上述移动镜框的侧部侧。
此外，发明13的特征在于，在发明11或12所述的透镜装置中，还具有检测上述移动镜框的绝对位置的绝对位置检测用的传感器。
此外，发明14的特征在于，在发明11、12或13所述的透镜装置中，上述驱动单元是以超声波振动元件作为驱动源的超声波线性电动机。
这样，可以实现小型的、薄的而且透镜位置精度高的透镜装置。
并且，发明15的数字照相机的特征在于，具有发明11至14中任何一项所述的透镜装置作为摄影用透镜装置。
这样，可以实现内设有小型、薄而且透镜位置精度高的透镜装置的小型、薄而且透镜位置精度高的数字照相机。
图1(a)和图1(b)是示出一个实施方式的数字照相机的概略结构的图。
图2是从一个实施方式的数字照相机的左侧看到的、该数字照相机的透镜装置的A-A’向视断面的图。
图3是从一个实施方式的数字照相机的前侧看到的、该数字照相机的透镜装置的分解斜视图。
图4是从一个实施方式的数字照相机的后侧看到的、该数字照相机的透镜装置的分解斜视图。
图5(a)是改变方向来放大图示一个实施方式的第1固定镜框部的结构的斜视图，图5(b)是从其折弯光轴方向看到的图。
图6(a)是组装在第1固定镜框部内的构件的分解斜视图，图6(b)同样是组装在第1固定镜框部内的变焦用电动机单元的侧面图。
图7是示出变焦用电动机单元的结构和与轴凸轮的卡合(係合する)关系的图。
图8是一个实施方式的光圈/快门单元的局部分解斜视图。
图9(a)是一个实施方式的超声波线性电动机的分解斜视图，图9(b)是示出其组装完成状态的斜视图。
图10是示出一个实施方式的连接超声波线性电动机的振动器的电极布线的图。
图11(a)和图11(b)是对一个实施方式的超声波线性电动机的振动器的超声波振动进行示意性说明的斜视图。
图12(a)是对一个实施方式的超声波线性电动机与第3移动镜框的连接方法进行说明的斜视图，图12(b)是将该连接中使用的板簧取出进行图示的斜视图，图12(c)是仅取出连接部进行图示的斜视图。
图13(a)和图13(b)是示出超声波线性电动机和第3移动镜框之间的另一连接方法的斜视图。
图14(a)和图14(b)是示出超声波线性电动机和第3移动镜框之间的又一连接方法的斜视图。
图15是将一个实施方式的磁传感器单元的详细结构连同超声波线性电动机和第3移动镜框一起进行图示的局部分解斜视图。
图16是示出一个实施方式的磁传感器单元的变形例的图(之1)。
图17是示出一个实施方式的磁传感器单元的变形例的图(之2)。
符号说明1数字照相机；2摄影透镜窗；3闪光灯照射窗；4释放按钮；5电路板；6电池；7透镜装置；8第1固定透镜部；9第1移动透镜部；11第2移动透镜部；12第3移动透镜部；13第2固定透镜部；14摄像元件；L1棱镜；L2，L9固定透镜；L3，L4，L5，L6，L7，L8移动透镜；15第1固定镜框部；15-1切口部；16第2固定镜框部；17第1移动镜框；18第2移动镜框；18-1切口部；19第3移动镜框；19-1切口部；19-2突起部；21光圈位置(快门位置)；22主固定镜框；23(23a，23b，23c)金属框架；24粘接剂积存部；25变焦用轴凸轮；25-1第1凸轮槽；25-2第2凸轮槽；26(26a，26b)窄径部；27齿轮；28轴承嵌合孔；29轴承；31凸部；32推压(付勢)板簧；32-1弯脚部；32-2止动切片；32-3推压弹簧部；33切口部；34凸部；35变焦用电动机单元；36减速齿轮系；37齿轮轴固定部；38止动板固定部；39定位孔；41止动孔；42光圈/快门单元；43光圈/快门部；44，45旋转螺线管；44-1，45-1间隙；46超声波线性电动机；47磁传感器单元；48磁传感器保持器；49磁传感器；51磁标尺；52推压弹簧；53(53-1，53-2，53-3)轴承部；54(54-1，54-2，54-3)导向孔；55(55-1，55-2，55-3)U字切口部；56前端部外面；57侧面部；58台阶部；59光反射构件；61(61-1，61-2)凸轮随动件；62光反射构件；63(63-2，63-3)凸部；64(64-1，64-2)导向轴支撑孔；65第1导向轴；66压缩弹簧；67导向轴支撑孔；68第2导向轴；69开口部；71光传感器安装孔；72，73光传感器；74轴承孔；75凸部；76平坦周面；77长圆形；79(79-1，79-2，79-3，79-4)凸部； h，p含有第2光轴○2的面；81斜面部；82小长方形凸部；83切口槽孔；84遮光板；85切口部；86电动机；87输出轴88底板；88-1安装部；88-2安装孔；89驱动齿轮；91空转齿轮；92，94减速大直径齿轮；93，95减速小直径齿轮；96底板；96-1弹簧止动孔；97长臂；97-1卡合部98二叉弹簧；99短臂；99-1卡合部；100超声波线性电动机；101振动器(超声波振动器)；101-1上面；101-2下面；101-3一个侧面；102(102-1，102-2)自行移动(自走)用接触部；103(103-1，103-2)导向轴；104支撑部；104-1基部；104-2立起(立设)部；105固定轴承孔；106轴承长孔；107凸部；108螺旋弹簧；109止脱销；111销固定槽；112(112A，112B)压电体层叠部；113销构件；114镜框主体；115卡合突起部；115-1标尺保持部；115-2倾斜面；116长孔117板簧；117-1主体部；117-2卡止(係止)部；117-3推压部；118圆孔119长孔；200刚性夹持(夹持即夹着并支撑)构件；200’弹性夹持构件；201，201’基部；202(202-1，202-2)凸部；202’(202’-1，202’-2)凸部；203(203-1，203-2)夹持部；203’(203’-1，203’-2)夹持部；204弹性构件；205(205-1，205-2)磁传感器保持器；206板簧；206-1卡止部；206-2弹簧部；206-3凸部；207磁传感器；207-1检测部；208粘接剂；209电极引线210磁标尺；210-1卡止部；210-2自由端侧；211非磁性金属箔；212树脂层213非磁性弹性金属薄片。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。而且，在以下说明中，上述一个主面例如由金属框架23a表面和与该金属框架23a形成为一体的第1固定镜框部15表面等构成，与其相对的另一主面由开放面构成。并且，上述光学元件例如由棱镜L1、透镜L2～L9等构成，上述反射光学元件由棱镜L1等构成。并且，上述成形部例如由第1固定镜框部15、第2固定镜框部16等构成，上述一个侧面例如由金属框架23b构成，与其相对的其余侧面由开放面构成。并且，上述第1导向构件例如由第1导向轴65等构成，上述第2导向构件例如由第2导向轴68等构成。并且，上述第1导向构件支撑部例如由导向轴支撑孔64(64-1，64-2)等构成，而且，上述第2导向构件支撑部由导向轴支撑孔67等构成。
图1(a)和图1(b)是示出一个实施方式的数字照相机的概略结构的图，图1(a)是示出从数字照相机的前面看见的外观的斜视图，图1(b)是示出数字照相机内部的主要部分的配置状态的斜视图。
如图1(a)所示，数字照相机1在前面右上角具有摄影透镜窗2，在其左方具有闪光灯照射窗3。并且，在上面的左端部设置有释放按钮4。
如图1(b)所示，在数字照相机1的内部，大致占据整体的左方2/3，配置有由装配了各种电子部件的电路板5构成的控制装置和可随意装卸更换的电池6等。而且，在其右方大致占据整体1/3的部分中，配设有单元化的透镜装置7。
透镜装置7对从图1(a)的摄影透镜窗2沿着图1(b)所示的摄影光轴○1入射的来自被摄物体的光束进行反射，使其光轴○1大致直角向下方折弯，沿着该向下方折弯后的后述的第2光轴○2，把上述入射光束导向配设在透镜装置7的下端部的、例如由CCD等构成的摄像元件，生成摄像图像。
图2是从数字照相机1的图1(b)的左方看见的、图1(b)所示的透镜装置7的A-A’向视断面图，其示出了透镜单元各部分的概略结构。
如图2所示，在透镜装置7的内部，沿着上述向下方折弯后的第2光轴○2具有多个透镜，该多个透镜由以下部分构成由棱镜L1和透镜L2构成的第1固定透镜部8；由透镜L3和透镜L4构成的第1移动透镜部9；由透镜L5、透镜L6和透镜L7构成的第2移动透镜部11；由透镜L8构成的第3移动透镜部12；以及由透镜L9构成的第2固定透镜部13。而且，在这些透镜组的终端配置有摄像元件14。
上述第1固定透镜部8的棱镜L1把上述从摄影透镜窗2沿着摄影光轴○1入射的来自被摄物体的光束按大致90。向下方反射折弯，其沿着第2光轴○2将变更光束行进路径的棱镜与通常的透镜粘贴而形成一体，棱镜L1与透镜L2一起由第1固定镜框部15保持并固定在透镜装置7内。并且，上述第2固定透镜部13由第2固定镜框部16保持并固定在透镜装置7内。
上述第1固定镜框部15和第2固定镜框部16与后述的金属框架的长边方向的端部通过树脂成形而形成为一体，该金属框架沿与第2光轴○2垂直的面被切割的断面大致成L字形。
在该第1固定镜框部15和第2固定镜框部16之间配置有保持上述第1移动透镜部9的第1移动镜框17；保持第2移动透镜部11的第2移动镜框18；以及保持第3移动透镜部12的第3移动镜框19。
上述第1移动镜框17、第2移动镜框18以及第3移动镜框19以使上述第1移动透镜部9、第2移动透镜部11以及第3移动透镜部12可沿着被上述棱镜L1大致直角折弯后的第2光轴○2移动的方式，分别独立地保持着它们。
上述第1移动透镜部9和第2移动透镜部11是为了改变沿着该透镜装置7的光学系统的第2光轴○2入射的被摄物体的光束的焦点距离而设置的。换言之，保持该第1移动透镜部9和第2移动透镜部11的第1移动镜框17和第2移动镜框18是为了调节透镜系统的变焦比而设置的。
并且，第3移动透镜部12是为了调节上述光束在摄像元件14上成像的聚焦位置而设置的。换言之，保持该第3移动透镜部12的第3移动镜框19是作为可以在第2光轴○2方向上自由移动的聚焦用镜框而设置的。
并且，在上述第1移动透镜部9和第2移动透镜部11之间设置有光圈位置(也是快门位置)21。
并且，该透镜单元为了使前后厚度(进深)尽量变薄，将分别保持含有直径较大的透镜L2、L5、L8的第1固定透镜部8、第2移动透镜部11、第3移动透镜部12的第1固定镜框部15、第2移动镜框18、将第3移动镜框19的框壁第2光轴○2上的数字照相机1的前后方向的一方(图2的例中，数字照相机1的后方侧)的一部分或全部切除，形成切口部15-1、18-1、19-1。
而且，对于与框壁被切除而欠缺的部分相应地强度变弱的镜框，如第1固定镜框15那样不具有其他特别加强部分的第2、第3移动镜框18、19，在夹着第2光轴○2与上述切口部相对的一侧，即前侧的框壁上，设有向外部突出的后述的凸部。在图中，第2、第3移动镜框18、19的数字照相机1的前侧框壁之所以看上去稍厚，是因为示出了上述凸部的断面。
并且，对于第3移动镜框19，由于其整体上下薄而弱，有可能仅利用上述凸部不能充分加强，因而，设置突起部19-2，使其从透镜L8的透镜体安装部绕到透镜L8的有效光线的范围外的上面周围。
图3是从数字照相机1的前侧看到的上述透镜装置7的分解斜视图。
图4是从数字照相机1的后侧看到的同样的上述透镜装置7的分解斜视图。
而且，在上述图3和图4中，对与图1和图2所示的结构相同的结构部分赋予与图1和图2相同的编号进行图示。
如上述图3和图4所示，透镜装置7具有主固定镜框22。当在该主固定镜框22的内外安装收纳了图3或图4所示的全部构成要素时，整体形成了装置主体的外形形状，该装置主体是在长方形的相对的两个主面上和该两个主面之间所夹的扁平空间内装入构成要素而形成的。
上述主固定镜框22形成上述两个主面的至少一个主面。在该透镜装置7的结构中，另一主面是开放的。由用该金属框架23a形成的一个主面和开放的另一主面所夹的扁平空间的长边方向的一个侧面，也由从一个主面的金属框架23a成大致直角连续设置的金属框架23b构成。
并且，短边方向的一个侧面(图3和图4中，上方的短边方向侧面)也由与上述主面的金属框架23a和长边方向侧面的金属框架23b分别成大致直角连续设置的金属框架23c构成。
这样，金属框架23(23a，23b)构成与长边方向(也是上述折弯后的第2光轴○2方向)成直角的断面为由1个主面和长边方向的1个侧面组成的L字形的框架，成为采用少量材料形成刚性的理想结构的框架。
在该金属框架23的长边方向的任意端部上形成有通过金属基体上注塑成型(outsert molding)分别与金属框架23成型为一体的固定成形部。这两个固定成形部是图2也示出的第1固定镜框部15和第2固定镜框部16。
而且，第1固定镜框部15保持和固定图2中也示出的棱镜L1以及图3和图4中省略了图示的透镜L2。并且，第2固定镜框部16保持和固定图3和图4中省略了图示而图2中示出了的透镜L9。
在该第1固定镜框部15和第2固定镜框部16之间配置有图2中也示出的3个移动镜框(第1移动镜框17，第2移动镜框18以及第3移动镜框19)。
在这3个移动镜框和上述两个固定镜框上形成有保持和固定各透镜的粘接剂积存部24(参照图3)。该粘接剂积存部24是在所固定的透镜周面和镜框之间形成的微小间隙。
而且，第3移动镜框19和第2固定镜框部16的粘接剂积存部在图中被遮挡而看不见。并且，后面还将对第1固定镜框部15的粘接剂积存部进行讲述。
在组装上述3个移动镜框之前，接近于主固定镜框22的开放侧的长边方向侧面及第1固定镜框部15的侧部，配置有变焦用轴凸轮25。变焦用轴凸轮25具有具有凸轮部的凸轮槽的槽沟并形成周面的粗径部，以及从粗径部的两端同轴突起的窄径部26(26a，26b)，在突起于摄像元件14的相反侧的端部上的窄径部26a上，固定设置有齿轮27。
变焦用轴凸轮25将一个窄径部26a暂且插通在第1固定镜框部15的与金属框架23c一体化的融合部上形成的轴承嵌合孔28内之后，在下拉的同时，把另一窄径部26b嵌入到图中被遮挡而看不见的第1固定镜框部15上形成的轴承孔内，使一个窄径部26a在轴承嵌合孔28内与轴承29卡合。这样，变焦用轴凸轮25以可相对于第1固定镜框部15旋转的方式被其支撑。
在变焦用轴凸轮25的一个窄径部26a的突出端形成有直径更小的凸部31，当一个窄径部26a与轴承29卡合时，该凸部31从轴承29向上方外部突出。通过用推压板簧32对该凸部31进行按推压，将变焦用轴凸轮25定位在上下轴承上并稳定保持。
推压板簧32由以下部分构成通过切痕把一部分从大致四方的主体部分离并向下方折弯，再使其末端水平折弯而形成的3个弯脚部32-1；将主体部中央切除而形成的止动切片32-2；以及从主体部延伸设置为一体的推压弹簧部32-3。
另一方面，在金属框架23c一侧，在与上述推压板簧32的3个弯脚部32-1对应的位置上，形成有3个切口部33，在由这3个切口部33包围的大致中央，形成有与上述推压板簧32的止动切片32-2对应的凸部34。
如果在使推压板簧32的3个弯脚部32-1与金属框架23c的3个切口部33卡合的同时，把推压板簧32的主体部向金属框架23c侧压入，则止动切片32-2的末端卡止于凸部34的周面上，从而，把推压板簧32定位在金属框架23c的外面上，变焦用轴凸轮25的凸部31被该推压弹簧部32-3的末端部按推压而被定位。
由此，变焦用轴凸轮25按照其中心轴与主固定镜框22的长边方向即与第2光轴○2平行的方向，被配置在由第1固定镜框部15保持的棱镜L1的近旁，并且至少在轴方向上，其一部分与棱镜L1的侧面相邻。
接着，变焦用电动机单元35(后面将详细讲述)被配置在由保持棱镜L1的反射面背侧的第1固定镜框部15的斜面和金属框架23c形成的大致呈三棱柱形状的空间部中，其减速齿轮系36与变焦用轴凸轮25的齿轮27卡合。通过用螺钉把齿轮轴固定部37和止动板固定部38这两个部位的止动部(参照图4)固定在形成于第1固定镜框部15上的定位孔39和止动孔41中，将该变焦用电动机单元35固定在第1固定镜框部15上。而且，关于上述减速齿轮系36和变焦用轴凸轮25的齿轮27的卡合关系，将在后面进行详细讲述。
接着上述的动作，在主固定镜框22上安装光圈/快门单元42(参照图3)。光圈/快门单元42具有具有对形成第2光轴○2的反射光的通过光量进行限制的光圈和快门的光圈/快门部43；以及分别对该光圈/快门部43的光圈和快门进行机械驱动的旋转螺线管44和45。
光圈/快门部43配置在图2所示的光圈位置(快门位置)21上，两个旋转螺线管44和45配置在变焦用轴凸轮25的下方。关于该光圈/快门单元42，将在后面详细讲述。
并且，在该光圈/快门单元42的下方，将用于对第3移动镜框19进行移动驱动的超声波线性电动机46和磁传感器单元47配置成在主固定镜框22的短边方向上并排重叠的状态。
由此，把超声波线性电动机46配置在变焦用轴凸轮25的轴延长方向的位置的摄像面一侧(装置主体的正面侧，即图1(b)中可看见的一侧)。
磁传感器单元47(参照图4)具有磁传感器保持器48、磁传感器49、磁标尺51以及推压弹簧52。
而且，关于上述超声波线性电动机46和磁传感器单元47，将在后面进行更详细的讲述。
这样，在配置了上述各构件之后，对分别用粘接剂固定图2所示的移动透镜部(9，11，12，图3和图4省略图示)的第1移动镜框17、第2移动镜框18以及第3移动镜框19进行组装。
然后，第1、第2、第3移动镜框17、18、19的透镜保持部外周的、数字照相机1的前后(图1(b)所示的透镜装置7的前后)的面相对于第2光轴○2形成平面，这样，可实现组装在透镜装置7内的移动镜框的薄型化。
并且，为了进一步实现薄型化，对第2、第3移动镜框18、19的保持透镜的镜框后部(图3中相当于斜左上的部分，图4中相当于斜右下的部分)的、与透镜后部的平坦周面部分对应的框壁进行切口并形成切口部18-1、19-1(参照图2、图3、图4)，使透镜后部的平坦周面部分露出。
该第1移动镜框17、第2移动镜框18以及第3移动镜框19(参照图4)分别具有轴承部53(53-1，53-2，53-3)，在这些轴承部53上分别设置有导向孔54(54-1，54-2，54-3)。
并且，在该第1移动镜框17、第2移动镜框18以及第3移动镜框19上，在与上述轴承部53相对的端部上分别具有U字切口部55(55-1，55-2，55-3)。
并且，在第1移动镜框17的前端部外面56(参照图3)与配置有上述轴承部53的侧面部57的边界上所形成的台阶部58上，粘贴配置有光反射构件59，其中前端部外面56与具有上述轴承部53和U字切口部55的后端部相对。
并且，在第1移动镜框17的与轴承部53-1一体横向突起设置的部分、和第2移动镜框18的与轴承部53-2一体向上延伸设置的部分上，分别形成有凸轮随动件61(61-1，61-2)。
并且，在第3移动镜框19的与轴承部53-3一体横向立起设置的侧面上粘贴有光反射构件62。
并且，在第2移动镜框18和第3移动镜框19上，在与具有上述轴承部53和U字切口部55的后端部相对的前端部外面上，形成有图2说明过的加强用的凸部63(63-2，63-3)。
该凸部63是为了增强为使上述装置整体变薄而切除框壁所欠缺的镜框的强度而设置的。
并且，在上述3个移动镜框的导向孔54内插通有第1导向轴65，该第1导向轴65的两端支撑在导向轴支撑孔64(64-1，64-2)内，该导向轴支撑孔64(64-1，64-2)形成在与第1固定镜框部15和第2固定镜框部16的各自的开口侧面和开口主面最接近的角部上。
这样，第1、第2和第3移动镜框17、18和19(即3个移动透镜部9、11、12)以可在图2所示的光轴○2方向移动的方式被支撑。
并且，通过把支撑第1导向轴65的导向轴支撑孔64(64-1，64-2)形成在与开口侧面和开口主面最接近的角部，使第1导向轴65在由主固定镜框22形成的透镜装置7主体内，尽可能接近于开放侧面与开放主面交叉的最外部来进行配置。通过由如此尽可能接近最外部来配置的第1导向轴65支撑轴承部53，将3个移动镜框配置在狭窄扁平的装置主体内部而不浪费空间。
在插通该第1导向轴65时，在第1移动镜框17的轴承部53-1和第2移动镜框18的轴承部53-2之间，具有按推压力的压缩弹簧66被外嵌并装在第1导向轴65上。
并且，在组装上述3个移动镜框之前，配置第2导向轴68，使其两端由其他两个导向轴支撑孔67(参照图4)支撑，该其他两个导向轴支撑孔67形成在与第1固定镜框部15和第2固定镜框部16的各自的由金属框架23b构成的闭侧面和开口主面最接近的位置上。
该第2导向轴68位于由第1固定镜框部15保持的棱镜L1的出射面一侧，如后面详细描述的图5(b)所示，其通过导向轴支撑孔67，被配置在上述相同的位置上，其中，导向轴支撑孔67形成在棱镜L1的外形的出射面方向的投影范围内、并且在出射面一侧光束的光学有效范围外且在该光学有效范围的近旁。
在组装上述3个移动镜框时，在把上述U字切口部55(55-1、2、3)横向嵌合在上述第2导向轴68上，并以可自由滑动的方式对其进行支撑之后，通过以该第2导向轴68为支点使各移动镜框向内侧旋转，配设在第1移动镜框17和第2移动镜框18上的凸轮随动件61以可自由滑动的方式嵌入变焦用轴凸轮25的凸轮槽内并与其卡合。
即，在变焦用轴凸轮25上，分别形成有与多个镜框(该例中第1移动镜框17和第2移动镜框18)对应的凸轮(与凸轮随动件61-1、61-2卡合的凸轮槽)。
并且，与此同时，将第1移动镜框17的前端部外面56(参照图3)接近于形成一个主面的金属框架23a的背面来配置，在第2移动镜框18和第3移动镜框19的前端部外面上形成的加强用的凸部63同样嵌入在形成于金属框架23a上的开口部69中。
为了避免对随着第2移动镜框18和第3移动镜框19的移动而移动的移动透镜(参照图2的透镜L5～L8)的移动产生干扰，即为了避免对凸部63的移动造成妨碍，该开口部69形成与上述移动透镜的移动行程对应的上下长的开口部。
之后，把上述第1导向轴65插通在各移动镜框的轴承部53的导向孔54和两端部的导向轴支撑孔64内。这样，上述二根导向轴(65，68)与变焦用轴凸轮25相邻并且与变焦用轴凸轮25的轴平行配置。
这样，由于轴状构件相互相邻且平行配置，因而有助于装置整体的小型化。
3个移动镜框(17，18，19)由这二根导向轴支撑，被限制成可上下(光轴○2方向)滑动，并通过一个导向轴来禁止围绕另一导向轴的旋转，确定它们在与光轴○2成直角的方向上的位置，将它们配置在主固定镜框22内。
并且，通过在第1移动镜框17的轴承部53-1和第2移动镜框18的轴承部53-2之间，将压缩弹簧66外嵌并装在第1导向轴65上，将第1移动镜框17和第2移动镜框18向相互相反的方向推压。
这样，卡合在变焦用轴凸轮25的凸轮槽内的各凸轮随动件61-1、61-2，被压向变焦用轴凸轮25的凸轮槽的槽壁的各自相反的一侧，因此，在变焦用轴凸轮25的旋转驱动时，凸轮槽和凸轮随动件之间产生的游隙被消除，这样，可以正确地控制上移动时和下移动时的位置关系。
在上述配置中，第1导向轴65与变焦用轴凸轮25大致平行且相邻配置。
之后，把在图2中也示出的摄像元件14安装在第2固定镜框部16的下面。并且，在与金属框架23a位于同一面上的第1固定镜框部15的面与安装在第1移动镜框17上的光反射构件59对应的位置上，设置有光传感器安装孔71，在该光传感器安装孔71内配置有光传感器72。
该光传感器72检测第1移动镜框的初始位置。通过由未作图示的控制装置对变焦用电动机单元35的步进驱动的变焦电动机的步进数进行计数，检测移动位置，来决定第1移动镜框到该所检测的初始位置的移动距离。
并且，在面向第2固定镜框部16的开放的侧面一侧与安装在第3移动镜框19上的光反射构件62对应的位置上，配置有另一光传感器73。该光传感器73通过检测来自安装在第3移动镜框19上的光反射构件62的反射光，来检测第3移动镜框19的初始位置。
图5(a)是改变方向对上述结构中的保持图2所示的第1固定透镜部8的第1固定镜框部15部分的结构进行放大图示的斜视图，图5(b)是从其透镜L2的面方向(光轴○2方向)看见的图。而且，为便于参考，对已说明过的结构部分，赋予与图1至图4相同的编号进行图示。
如图5(a)所示，在第1固定镜框部15上具有插通图3也示出的变焦用轴凸轮25的一个窄径部26a的轴承嵌合孔28，同时具有轴承孔74，该轴承孔74轴支撑变焦用轴凸轮25的另一窄径部26b，其在图3中被遮挡而看不见。
并且，图5(a)和图5(b)示出与金属框架成形为一体的第1固定镜框部15，金属框架的图示省略。另外，图3和图4所示的金属框架23a和23b的部分在图5(b)中分别位于上面和右侧面上。
在该第1固定镜框部15上安装有第1固定透镜部8、变焦用轴凸轮25、以及变焦用电动机单元35等。其中变焦用轴凸轮25使第1、第2移动镜框17、18沿着由棱镜L1折弯后的第2光轴○2按照规定位置关系移动，变焦用电动机单元35用于使该变焦用轴凸轮25以其旋转轴为中心旋转。
首先，由第1固定镜框部15保持的图2所示的第1固定透镜部8中的棱镜L1(在后述的图6(a)中进行详细图示)，通过设置在第1固定镜框部15的内面左右的凸部75与棱镜反射面的不妨碍光学有效范围的部分抵接而被定位，在棱镜出射面的不妨碍光学有效范围的部分，由在粘接剂积存部24形成的间隙内填充的粘接剂，粘接固定在第1固定镜框部15上。
为了实现透镜装置7的薄型化，沿着折弯光轴○2，将上述第1固定透镜部8内所包含的另一透镜L2的上下周面切除而形成平坦周面76。这样，透镜L2整体形成为长圆形77。
除了该长圆形77的形状以外，第1固定镜框部15的保持透镜L2的部分的、与形成为长圆形77的透镜L2的切除部的至少一方(图中的下方)的平坦周面76对应的部分在与光轴○2平行的面上形成切口部78。这样，可实现透镜装置7的进一步薄型化。
而且，用设置在第1固定镜框15内面上的4个部位的凸部79(79-1，79-2，79-3，79-4)，来保持第1固定透镜部8内所包含的透镜L2的除平坦周面76以外的圆周部。
如图5(b)所示(也参照图5(a))，为了支撑第2导向轴68而设置在第1固定镜框部15上的导向轴支撑孔67，如上所述，连同图5(b)中位于图外的另一导向轴支撑孔67一起，形成在与由金属框架23b构成的闭侧面和开口主面(图5(a)、图5(b)中的下面)最接近的位置。
并且，这样，正如可以从图5(a)看出的那样，导向轴支撑孔67位于由第1固定镜框部15保持的棱镜L1的出射面一侧(也是透镜L2一侧)，如图5(b)所示，形成在棱镜L1的外形的出射面方向的投影范围L1’内、并且在出射面一侧光束的光学有效范围(与长圆形的透镜L2的正面同一范围)外且在该光学有效范围的近旁。
因此，由上述相对的两个导向轴支撑孔67支撑的第2导向轴68也配置在与上述相同的位置上。
并且，为了支撑图3和图4所示的第1导向轴65而设置在第1固定镜框部15上的导向轴支撑孔64-1，如上所述，与图5(b)中位于图外的设置在第2固定镜框部16上的另一导向轴支撑孔64-2一起，形成在与金属框架23b的相对开口侧面和金属框架23a的相对开口主面最接近的角部。
因此，由上述相对的两个导向轴支撑孔64-1、64-2支撑的第1导向轴65也配置在与上述相同的位置上。
这样，换言之，如图5(b)所示，可以把构成主固定镜框22的金属框架23，以其断面构成L字形状的面(23a和23b)分别夹着包含由棱镜L2折弯后的光轴○2的面k或p的状态，设置在与第1导向轴65相对的一侧。
图6(a)是组装在第1固定镜框部15内的构件的分解斜视图，图6(b)同样是组装在第1固定镜框部内的变焦用电动机单元35的侧面图。
图6(a)示出图5中被棱镜L1遮挡而看不见的图的对面侧内部侧面的棱镜L1用的粘接剂积存部24、凸部75及其它第1固定镜框部15内面的结构，并且，去除透镜L2，示出在图5中不清楚的透镜L2用的粘接剂积存部24和4个部位的凸部79及切口部78。
并且，在图6(b)中，用侧面图示出变焦用电动机单元35，示出第1固定镜框部15的侧断面。
如图6(a)所示，第1固定镜框部15具有沿着棱镜L1的反射面的斜面部81，在该斜面部81上，与棱镜L1用的凸部75的下端部对应，在棱镜L1的反射面的光学有效范围外的位置上，设置有小的长方形凸部82。
并且，为了把图6(b)所示的变焦用电动机单元35无浪费地收纳在斜面部81的背面本来就有的作为棱镜背面的游隙空间的间隙中，作为针对变焦用电动机单元35的上方角部的位置余量(逃げ)，在3个部位形成有被切口而形成的切口槽孔83。
为了防止来自背后的有害光从该切口槽孔83进入棱镜L1的反射面，在斜面部81的表面和棱镜L1的反射面(的背侧)之间装有遮光板84。在遮光板84的两侧端部，形成有与上述凸部82卡合的切口部85。切口部85构成凸部82的位置余量，同时具有遮光板84的定位功能。
本例的变焦用电动机单元35的电动机86由步进电动机构成，如图6(b)所示，电动机86与斜面部81接近，其相对于该斜面部81，配置在棱镜L1的相反侧(背面的游隙空间)内。而且，其输出轴87与第2光轴○2平行配置。
图7是示出上述变焦用电动机单元35的结构、以及该变焦用电动机单元35和变焦用轴凸轮25的卡合关系的图。而且，该图是从图6(b)的图的对面侧下方看见的图，换言之，是仅把变焦用电动机单元35和变焦用轴凸轮25取出并上下颠倒放置的斜视图。
如图7所示，在变焦用电动机单元35中，在设置有电动机86的输出轴87的侧面上安装有底板88。在底板88的两面上安装有构成把电动机86的旋转传递给变焦用轴凸轮25的齿轮系36的多个齿轮。
齿轮系36由以下齿轮构成安装在电动机86的输出轴87上的驱动齿轮89；与该驱动齿轮89直接啮合的空转齿轮91，与该空转齿轮91啮合的第1减速齿轮的大直径齿轮92，与该大直径齿轮92一起构成第1减速齿轮的小直径齿轮93，与该小直径齿轮93啮合的第2减速齿轮的大直径齿轮94，以及与该大直径齿轮94一起构成第2减速齿轮并与变焦用轴凸轮25的齿轮27直接啮合的小直径齿轮95。
该变焦用电动机单元35中，具有与变焦用轴凸轮25的齿轮27相互啮合的小直径齿轮95的第2减速齿轮的旋转轴嵌合在设置在第1固定镜框部15上的定位孔中，同时，通过从底板88大致直角折弯并突起设置的安装部88-1的安装孔88-2，将该变焦用电动机单元35用螺钉固定在第1固定镜框部15上。
在该变焦用电动机单元35中，输出轴87的驱动齿轮89、空转齿轮91以及第1减速齿轮的大直径齿轮92配置在底板88的同一面侧，第1减速齿轮的小直径齿轮93以及第2减速齿轮的大直径齿轮94和小直径齿轮95配置在底板88的与安装有空转齿轮91的面相反的面上。
即，在由安装于底板88上的多个齿轮组成的齿轮系36中，与变焦用轴凸轮25(的齿轮27)直接啮合的齿轮(第2减速齿轮的小直径齿轮95)安装在与安装有齿轮系36中与输出轴87的齿轮(驱动齿轮89)直接啮合的齿轮(空转齿轮91)的面相反的底板面上。
这样，在配置有与第2光轴○2平行的输出轴87的驱动齿轮89的底板88的两面配置有多个减速齿轮，减速齿轮的至少一组跨越底板88的表里面来安装，并且与驱动齿轮89位于底板88的相反侧的面的齿轮系36的最终级的齿轮即第2减速齿轮的小直径齿轮95，与设置在与第2光轴○2平行配置的变焦用轴凸轮25上的齿轮27相互啮合，使变焦用轴凸轮25旋转，因而，用于向变焦用轴凸轮25传递动力的齿轮系36全部可由正齿轮构成，同时变焦用电动机单元35和变焦用轴凸轮25的卡合关系在轴延长方向上至少缩短1个齿轮的厚度。
这样，可简化变焦用电动机单元35的结构，同时可以在尽可能窄的空间中建立两者的卡合关系。
随着该变焦用电动机单元35的电动机86的正反两个方向的旋转，变焦用轴凸轮25在规定范围的角度内向正反两个方向转动。通过使第1移动镜框17的凸轮随动件61-1和第2移动镜框18的凸轮随动件61-2(参照图3)卡合在设置于该变焦用轴凸轮25的外周的第1凸轮槽25-1和第2凸轮槽25-2内，随着上述变焦用轴凸轮25的转动，第1移动镜框17和第2移动镜框18(即第1移动透镜部9和第2移动透镜部11)沿着第2光轴○2方向进行分离移动，对被摄物体像进行缩小/放大的变焦。
图8是光圈/快门单元42的局部分解斜视图。该图是在图3中从大致正上方向看到的光圈/快门单元42的图。如图8所示，光圈/快门单元42的旋转螺线管44和45的各自的外壳大致形成正方形，其一面(图8中的下面)事先固定在底板96上，并通过该底板96被固定在金属框架23a上。
旋转螺线管44是光圈用的驱动部，具有从其侧面的间隙44-1沿着另一旋转螺线管45的侧面延伸设置的长臂97，其使该长臂97按照规定范围的角度旋转。
在长臂97的末端，与光圈/快门部43的光圈机构卡合的卡合部97-1被突起设置成销状。在从该长臂97的间隙44-1向外部突出的根部刻有槽，二叉弹簧98的一个端部卡合于该槽中，二叉弹簧98的另一端部卡止在设置于底板96上的弹簧止动孔96-1中。
由于该二叉弹簧98的打开推压力，长臂97总是被推压而向图的自下而上的方向，即从箭头a方向看为逆时针的方向转动。长臂97的如图所示的向上旋转的位置是使与其卡合的光圈机构的光学滤镜(未作图示)避开光路的位置。
另一旋转螺线管45是快门用的驱动部，具有从其侧面的间隙45-1向外部突出并与上述长臂97平行设置的短臂99，其使该短臂99按照规定范围的角度旋转。
在该短臂99的末端，与光圈/快门部43的快门开闭机构卡合的卡合部99-1也被突起设置成销状。该图示出短臂99在自上而下方向，即从箭头a方向看为顺时针的方向转动并停止的状态。该位置是使与其卡合的快门开闭机构的快门避开光路的位置。
而且，在上述底板96上安装有光圈/快门部43。这样，光圈/快门部43的光圈机构的驱动部与长臂97的卡合部97-1卡合，光圈/快门部43的快门开闭机构的驱动部与短臂99的卡合部99-1卡合。
当光圈/快门单元42通过底板96安装在金属框架23a上时，光圈/快门部43被配置在第1、第2移动透镜部9、11之间的图2所示的光圈位置21上。
尽管未作特别图示，但在光圈/快门单元42中具有使在光轴○2上行进的光束的行进路径开闭的快门及其快门开闭机构；控制射向摄像面的光量的光学滤镜(ND滤镜中性灰度滤镜)；以及使该光学滤镜在光束行进路径内进退的作为光圈的滤镜。
如果通过电路板5的控制装置向旋转螺线管44施加电压，则长臂97抵抗二叉弹簧98的推压力而向下方向转动，与此连动，光圈/快门部43的滤镜机构使光学滤镜进入到光束行进路径内，如果停止施加电压，则长臂97依靠二叉弹簧98的推压力如图所示向上转动，与此连动，滤镜机构使光学滤镜退出到光束行进路径外。
如果通过电路板5的控制装置向旋转螺线管45施加快门关闭方向的电压，则短臂99向上转动，如果停止施加电压，则保持该状态。这样，与短臂99连动的光圈/快门部43的快门开闭机构关闭快门并关闭光束行进路径，并且维持该状态。
另一方面，如果通过电路板5的控制装置向旋转螺线管45施加快门开启方向的电压，则短臂99如图所示向下转动，如果停止施加电压，则保持该状态。这样，与短臂99连动的光圈/快门部43的快门开闭机构开启快门并开放光束行进路径，并且维持该状态。
接着，对驱动保持聚焦用的第3移动透镜部12的第3镜框移动的超声波线性电动机进行说明。
图9(a)是本例中使用的超声波线性电动机的分解斜视图，图9(b)是示出其组装完成状态的斜视图。如图9(a)和图9(b)所示，超声波线性电动机100首先具有做成长方形的振动器(超声波振动器)101；以及在与该振动器101的上下相对的两个面上分别与振动器101形成为一体或者粘接分体而成的突起形状的多个(图例中各两个)自行移动用接触部102(102-1，102-2)。
上述超声波线性电动机100还具有隔着振动器101的自行移动用接触部102上下夹持振动器101并引导该振动器101移动的两根导向轴103(103-1，103-2)；以及对这些导向轴进行定位并支撑整体的支撑部104。
在支撑部104上，在从基部104-1的两端分别与基部104-1设置为一体的立起部104-2的上部，分别形成有粘接固定上述两根导向轴103中的上导向轴103-1并对其进行支撑的固定轴承孔105，在其下方形成有以使下导向轴103-2可自由摆动的方式支撑该导向轴的轴承长孔106。
并且，在支撑部104的基部104-1的两端部近旁的外底部上，在与插通到轴承长孔106内的下导向轴103-2对应的位置上，分别设置有凸部107，该凸部107，尽管在图中看不清楚，然而从上方看为内空，在该内空部内保持有螺旋弹簧108。
而且，从内空部向外部上方突出的螺旋弹簧108的上端部在下导向轴103-2的两端部近旁将下导向轴103-2向上方推压。这样，下导向轴103-2与上导向轴103-1一起，依靠所夹持的振动器101的后述的振动运动和螺旋弹簧108的推压力，以可上下摆动的方式，由轴承长孔106支撑。
为了防止该可自由摆动的下导向轴103-2从轴承长孔106脱落和脱出，与插通轴承长孔106的下导向轴103-2的两端部抵接，配置有止脱销109，该止脱销109将其两端部粘接固定在形成于轴承长孔106的开口部外侧的销固定槽111内。
上述振动器101依靠其后述的特有振动运动和自行移动用接触部102及两根导向轴103-1、103-2的作用，在图9(b)所示的由双向箭头b表示的与导向轴103-1和103-2平行的方向，在两端的立起部104-2之间进行进退移动。
上述自行移动用接触部102，在与第1和第2导向轴103的接触面上，按照与第1和第2导向轴103的半径大致相同的曲率，设置有曲面状的切口部，这样，自行移动用接触部102被限制仅在沿着第1和第2导向轴103的方向进行自行移动。
如上所述，该图9(b)所示的本例的超声波线性电动机100是振动器101自身可自行移动的自行移动式结构。以下对该振动器101的结构进行简单说明。
图10是示出在图9(a)和图9(b)中省略图示的连接到振动器101的电极布线的图。而且，在图10中，将振动器101的方向与图9(a)和图9(b)所示的情况上下颠倒进行图示。
尽管未特别图示，在该图所示的振动器101的内部，横向排列配置有棱柱形状的两个压电体层叠部112(112A，112B)，这样，振动器101整体上形成为长方体形状。
虽然省略了各压电体层叠部112的详细结构，但其结构如下将施加了内部电极处理的薄矩形状的、把多个由例如PZT(钛酸锆酸铅)等作为材质构成的压电体层进行层叠，在层叠的最初和最后，以夹持这些多个层叠的压电体层的方式，层叠未施加电极的绝缘体层。
在这些压电体层的层叠方向上形成的最外部绝缘体层，形成图9(b)中由两根导向轴103隔着自行移动用接触部102夹持的振动器101的两个相对面，即图10中上下相对的一个面101-1和另一面101-2。
并且，压电体层叠部112的其它侧面、即振动器101的在图9(b)中与两根导向轴103平行且与导向轴103不相对的面、以及与两根导向轴103的延伸方向正交的面也由适当的绝缘层覆盖。
而且，在振动器101上，在与上述两根导向轴103平行且与导向轴103不相对的两个侧面中图10所示的一个侧面101-3上，在其表面的4个部位还设置有外部电极端子A+、A-、B+、B-。这些外部电极端子A+、A-、B+、B-分别与施加了上述内部电极处理的各压电体层的内部电极连接，电极端子A+和A-构成为A相电极，电极端子B+和B-构成为B相电极。
利用从控制装置向这些外部电极端子A+、A-、B+、B-施加的驱动电压，振动器101发生后述的超声波椭圆振动。
在上述压电体层叠部112的层叠方向的面、即振动器101的由上述绝缘体层构成的一个面101-1和另一面101-2的两个面的各两个部位上形成为突起形状的上述自行移动用接触部102，分别被设置在可获得振动器101的最高电平的输出特性的任意位置，即进行振动器101的后述的最高电平的超声波椭圆振动的位置。
并且，在振动器101的一个侧面101-3中，在振动器101的中央部，即在下述的1次纵振动和2次弯曲振动各振动模式中共同静止的点的近旁(本例中把该部分表达为“节”)，振动器101的移动输出获取用的销构件113被固定在侧面101-3上，并大致呈直角突起配置。
这样，在从后述的振动器101向第3移动镜框19传递移动力时，不会把振动器101的振动传递给第3移动镜框19而造成浪费，而可以仅把移动力(自行移动驱动力)传递给第3移动镜框19。
而且，上述移动输出获取用的销构件113，只要是断面为圆形、方形及其它任意形状并且空心或实心的具有刚性的构件，用什么构成都可以。
这样，由于使镜框移动的驱动力的传递构件的形状和材质上的特性简单，因而可降低制造成本且安装容易。
图11(a)和图11(b)是对上述振动器101的超声波椭圆振动进行示意性说明的斜视图。首先，如果向图10所示的振动器101的A相电极和B相电极施加同相位且频率为160kHz左右的交流电压，则振动器101中被激励进行1次纵振动。并且，如果向上述A相电极和B相电极施加反相位且频率为160kHz左右的交流电压，则振动器101中被激励进行2次弯曲振动。
如果使用有限元素法对这些振动进行计算机分析，则可以分别预想到图11(a)所示的谐振纵振动状态，以及图11(b)所示的谐振弯曲振动状态。而且，超声波振动测定的结果证实了这些预想。
由这些振动器101的纵振动和弯曲振动合成的椭圆振动隔着4个自行移动用接触部102作用于两根导向轴103，作为其反作用，振动器101沿着两根导向轴103，在支撑部104的两个立起部104-2之间进退移动。这就是本发明的超声波线性电动机的工作原理。
可是，在图9(a)和图9(b)所示的超声波线性电动机100中，如上述图11(a)、图11(b)所示，隔着自行移动用接触部102夹持进行振动的振动器101的上下两根导向轴103中的下导向轴103-2，由支撑部104的轴承长孔106支撑但不固定，其两端部在左右方向由轴承长孔106抑制抖动，而上下方向由螺旋弹簧108从下支撑，并可在轴承长孔106的范围内摆动。
因此，特别是当振动器101在上下导向轴103之间，与任意支撑部104侧接近时，上下导向轴103相对不平行(没有振动器101一侧的间隔稍微变窄)，与此相伴，在自行移动用接触部102中，有时出现不与导向轴103接触的自行移动用接触部。
然而，即使有时自行移动用接触部102的一部分如此与导向轴103分离，对于振动器101的移动动作来说，也没有根本性的问题。例如，4个自行移动用接触部102(以下，参照图9(b))，在两个支撑部104之间，即振动器101的移动运动范围的中心附近，4个自行移动用接触部102全都与两根导向轴103接触，而当振动器101移动到左端时，有时左下的自行移动用接触部102-2处于从下导向轴103-2稍微浮起的状态，当振动器101移动到右端时，有时右下的自行移动用接触部102-2处于从下导向轴103-2稍微浮起的状态。
在该情况下，未浮起的(在左端时右下的)自行移动用接触部102-2与下导向轴103-2接触进行椭圆振动，成为振动器101的移动力源。因此，如果任意两个或三个与上下导向轴103接触，则自行移动用接触部102可获得振动器101的移动力。
图12(a)是对上述超声波线性电动机100和第3移动镜框19的连接方法进行说明的斜视图，图12(b)是将该连接中使用的板簧取出进行图示的斜视图，图12(c)是仅取出连接部进行图示的斜视图。
而且，图12(a)是超声波线性电动机100和第3移动镜框19从图4的左方略斜上方看见的图。并且，在图12(a)、(b)、(c)的以下说明中，当表达上下前后左右方向时，不是指图4而是指图12(a)、(b)、(c)所示的方向。并且，为了便于理解，图12(a)将插通并固定在内部的移动输出获取用的销部件113从振动器101的斜左上对面侧的销固设面的中央向销固设面侧拔出而进行图示。
如图12(a)所示，第3移动镜框19由以下部分构成保持第3移动透镜部12的镜框主体114和轴承部53-3；以及从该轴承部53-3向下方突起设置的卡合突起部115。在卡合突起部115的大致中央部，在与镜框主体114的移动方向即与第2光轴○2平行的方向穿设有长的长孔116。
将移动输出获取用的销部件113推压到与第3移动镜框19抵接的部位(卡合突起部115的长孔116)的板簧117，被从图的对面侧卡合在该长孔116内。
板簧117由以下部分构成平的主体部117-1；从该主体部117-1的下方向前面和上方折弯成2段的卡止部117-2；以及从主体部117-1的左侧向前面折弯的推压部117-3。
该板簧117的卡止部117-2，以从对面侧绕入的方式，夹住第3移动镜框19的形成有长孔116的卡合突起部115的下端部，卡止在卡合突起部115上。这样，板簧117的主体部117-1与长孔116的对面侧开口面密合，把推压部117-3从对面侧插入到长孔116内的规定位置。
在推压部117-3和长孔116的左端部之间形成有恰好插通移动输出获取用的销构件113的间隙。
在第3移动镜框19的镜框主体114的对面侧的侧面、和卡合突起部115的前面侧的面之间，形成有恰好配置超声波线性电动机100的空隙。当在该空隙内配置了超声波线性电动机100时，其移动输出获取用的销构件113，如图12(c)所示，插通在形成于推压部117-3和长孔116的左端部之间的间隙内。
通过该卡合，移动输出获取用的销构件113在长孔116内被禁止向第2光轴○2方向移动，而上下移动则容许有游隙。
通过该游隙，可吸收振动器101和两根导向轴103的安装时的位置偏差等。
并且，由此，移动输出获取用的销构件113把振动器101向第2光轴○2方向移动的方向和力正确传递给第3移动镜框19，另一方面，由振动器101的椭圆振动引起的上下移动由长孔116内的上下移动来吸收，而不传递给第3移动镜框19，因而在聚焦调节时，被摄物体像不会摇晃。
这样，在本例中，在振动器101和第3移动镜框19之间的连接中，形成一方面由振动器101固定，另一方面，通过移动输出获取用的销部件113而连接的状态，其中移动输出获取用的销部件113依靠板簧117的推压力仅抵接于与第3移动镜框19抵接的部位(卡合突起部115的长孔116)，这样，把振动器101的移动力(驱动力)传递给第3移动镜框19。
图13(a)和图13(b)是示出超声波线性电动机100(的振动器101)和第3移动镜框间的另一连接方法的斜视图。如该图(a)所示，在第3移动镜框19的卡合突起部115上，沿着第2光轴○2方向排列形成有圆孔118和长孔119。
在本例中，准备了取代上述移动输出获取用的销构件113和板簧117的单体的刚性夹持构件200。刚性夹持构件200由以下部分构成长方形的板状基部201；在该基部201的背面两个部位形成的凸部202(202-1，202-2)；以及从基部201的左右长边方向的两端部向前面大致突起设置为直角的夹持部203(203-1，203-2)。在夹持部203的内面上分别粘贴有例如由硅橡胶等构成的弹性构件204。
刚性夹持构件200的凸部202-1嵌入在卡合突起部115的圆孔118内而被定位，凸部202-2嵌入在长孔119内而被禁止旋转，并且通过粘接被固定。
当在形成于第3移动镜框19的镜框主体114的对面侧的侧面和卡合突起部115的前面侧的面之间的间隙内配置了超声波线性电动机100时，如图13(b)所示，用夹持部203隔着粘贴在其内面的弹性构件204，上述刚性夹持构件200夹着与振动器101的行走方向(移动方向)正交的两个外形面101-5和101-6，对振动器101与第3移动镜框19进行连接。
这样，刚性夹持构件200通过弹性构件204夹持振动器101，由此，在该情况下，也可吸收上述振动器101和两根导向轴103的安装时的位置偏差等。并且，由此，防止施加多余的外力，以便使振动器101的振动特性不受到影响。
而且，刚性夹持构件200的夹持部203进入超声波线性电动机100的平行配置的两根导向轴103-1和103-2之间并形成夹着振动器101的状态。
这样，采用图13所示的结构，也可把超声波线性电动机100的振动器101的自行移动力(移动力)传递给第3移动镜框19。而且，在该图中，把刚性夹持构件200与第3移动镜框19分开进行图示，然而不限于此，也可以把第3移动镜框19和刚性夹持构件200构成为一体。
图14(a)、图14(b)是示出超声波线性电动机100(的振动器101)和第3移动镜框19之间的又一连接方法的斜视图。图14(a)所示的第3移动镜框19的卡合突起部115的结构与图13(a)的情况相同。而且，在本例中，取代刚性夹持构件200而使用弹性夹持构件200’。
弹性夹持构件200’的基部201’、凸部202’(202’-1，202’-2)、夹持部203’(203’-1，203’-2)等整体由弹性构件形成。因此，在夹持部203’(203’-1，203’-2)的内面，没有必要如图13的情况那样，粘贴弹性构件204。
作为形成上述弹性夹持构件200’的弹性构件，可使用例如聚酯弹性体等。
采用这样构成，也可把超声波线性电动机100的振动器101的自行移动力(移动力)传递给第3移动镜框19。
而且，如果把振动器101的向第3移动镜框19传递驱动的驱动传递构件做成图13或图14所示的夹持构件的结构，则具有无需进行把移动输出获取用的销构件113安装在振动器101上的机械加工的优点。
并且，在上述图13和图14中，都对振动器101进行弹性夹持，然而当在对由超声波线性电动机100驱动的移动体(本例中是第3移动镜框19)的停止位置不要求高精度时，即使在夹持构件和振动器之间具有若干间隙，也没有问题。在这种情况下，夹持构件不一定需要由弹性构件构成。
图15是将图3和图4所示的磁传感器单元47的详细结构连同安装有该磁传感器单元47的超声波线性电动机100和第3移动镜框19一起进行图示的局部分解斜视图。
该磁传感器单元47是为了在使图3所示的光传感器73检测到第3移动镜框19的初始位置之后，对从该初始位置开始的第3移动镜框19的移动距离进行检测而设置的。
如图15所示，上述超声波线性电动机100，如图12和图13中说明的那样，配置在第3移动镜框19的镜框主体114的侧面和卡合突起部115之间。而且，在图15中，超声波线性电动机100与磁传感器保持器205(205-1，205-2)一起固定在金属框架23a上。
使板簧206的卡止部206-1卡止在磁传感器保持器205的横平面部205-1上，由磁传感器保持器205的纵平面部205-2保持磁传感器207。在磁传感器207中，在大致中央部形成有用于检测磁性的检测部207-1。并且，从检测部207-1的上方引出4根电极引线209，该4根电极引线209使用粘接剂208加强了与磁传感器207的电气连接。
并且，将磁标尺210的卡止部210-1粘接到标尺保持部115-1，其中标尺保持部115-1从由第3移动镜框19的轴承部53-3向上立起(在图12至图14由于看的方向上下颠倒而以向下方立起的形状表示)的卡合突起部115进一步按照规定台阶向外侧(图15的斜右下方向)伸出并形成平面部，这样，磁标尺210将标尺面朝向磁传感器207的检测部207-1而固定在标尺保持部115-1上。
该磁标尺210由具有弹性的薄片材料、例如聚酯等树脂制薄片构成，在标尺面一侧涂覆磁性体，并将该磁性体按照一定间隔磁化。为了使磁传感器207读取该磁性，优选的是，磁标尺210的标尺面和磁传感器207的检测部207-1总是尽可能接近。
该磁标尺210通过标尺保持部115-1固定安装在第3移动镜框19上，而磁传感器207固定在金属框架23a上，第3移动镜框19，如上所述，沿着两根导向轴(65，68)可移动地配置在该金属框架23a上，由此，把磁传感器207和磁标尺210也配置成可相对移动的状态。
如图15所示，构成编码器的磁标尺210与上述磁传感器207，连同对第3移动镜框19进行移动驱动的超声波线性电动机100一起层叠配置在第3移动镜框19的侧部一侧。
并且，如上所述，超声波线性电动机100和编码器的位置关系是超声波线性电动机100配设在第3移动镜框19的镜框主体114与配置有销构件113和板簧117等连接构件的卡合突起部115之间，磁传感器207在第3移动镜框19的卡合突起部115的外侧，配置成与第2光轴○2大致平行。由此，可推进装置的小型化。
在上述磁标尺210的背面，如图15所示，优选粘贴有表面光滑的非磁性金属箔211。粘贴有该金属箔211的磁标尺210由其卡止部210-1固定在标尺保持部115-1上。
并且，板簧206具有从卡止部206-1向下方下降并横向伸出成钩形的弹簧部206-2，在弹簧部206-2的端部形成有向磁标尺210侧突起的穹顶状的凸部206-3。该凸部206-3形成在与磁传感器207的检测部207-1对应的位置。
该板簧206的卡止部206-1与磁传感器保持器205-1一起固定在金属框架23a上，由此，板簧206的凸部206-3将未固定在磁标尺210的卡止部210-1上的部分即自由端侧210-2通过金属箔211向磁传感器207的检测部207-1按压。
这样，磁标尺210的标尺面在与磁传感器207的检测部207-1滑接的同时相对移动。
由此，通过使磁标尺210的标尺面向磁传感器207的检测部207-1进行接触移动，磁传感器207可更正确地读取磁标尺210的刻度。
并且，由于隔着金属箔211按压标尺面的背面的板簧206的部分由穹顶状的凸部206-3形成，因而可以使与金属箔211的摩擦阻力极小，从而，可降低由按压产生的阻力负荷。
并且，如上所述，由于在标尺面的被按压的背面粘贴了表面光滑的非磁性金属箔211，因而可把与板簧206的摩擦所引起的磨耗抑制得很低，可维持长的装置寿命。
图16是示出上述磁传感器单元的变形例的图。图16所示的磁传感器单元取代图15所示的磁标尺210的标尺面的背面粘贴的金属箔211，而在标尺面的背面形成树脂层212。树脂层212例如可由含氟树脂等形成。由于树脂一般表面光滑，摩擦阻力少，滑动性良好，因而这样形成树脂层212，也能降低由按压所产生的阻力负荷。
图17是示出磁传感器单元的另一变形例的图。在该图所示的例中，取代图15和图16所示的板簧206，在磁标尺210的标尺面的相反侧的面上一体安装有非磁性的弹性金属薄片213。
该弹性金属薄片213从大致中央按照小于180°的角度θ折弯，形成为两端比中央靠近磁传感器207侧的状态，其在磁标尺210的卡止部210-1侧的端部，一体地连续设置在磁标尺210上。
从而，通过弹性金属薄片213的弹性，可将磁标尺210适度向磁传感器207推压，可以推压磁传感器207的标尺面的可位移部分，使其与磁传感器207的检测部207-1接触。
而且，弹性金属薄片213不限于金属，也可以是树脂制的弹性薄片。
并且，可以将第3移动镜框19的标尺保持部115-1构成为降低磁传感器207侧的台阶并形成使整体从图的右上侧向左下侧倾斜的倾斜面115-2，把磁标尺210的一端固定在该倾斜面115-2上，使磁标尺210倾斜以使磁标尺210的自由端侧与磁传感器207侧接近，并将其保持在标尺保持部115-1上。
在该情况下，弹性金属薄片213不折弯，而粘贴在磁标尺210的背面。
这样，即使没有图15所示的板簧206那样的按压构件等，也能使磁标尺210稳定地与磁传感器207的检测部207-1接触，可促进成本降低和装置的小型化。
采用上述图15至图17所示的任何结构，通过将磁标尺210向磁传感器207弹性推压，可减小磁传感器207和磁标尺210之间的摩擦阻力，同时可吸收第3移动镜框19移动时的与磁传感器207的位置偏差，并能以简单的结构，根据磁性获得期望的位置信号。
如以上说明那样，根据本发明，在构成编码器的磁标尺和磁传感器中，通过把磁标尺向磁传感器弹性按压，来使磁标尺的标尺面和磁传感器的检测部滑动接触，因而，结构简单，可使磁传感器和磁标尺间的摩擦阻力减轻，而且可吸收移动镜框移动时与磁传感器的位置偏差，同时总是可以使用磁传感器来正确读取磁标尺，可获得移动镜框的希望的位置信号。
这样，可提供总是检测正确的移动位置的编码器、具有该编码器的透镜装置以及具有该透镜装置的数字照相机。
权利要求
1.一种利用磁检测的编码器，其特征在于，具有磁传感器，其安装在静止构件上；磁标尺，其一部分固定在可相对于该磁传感器移动的移动构件上，并配置成标尺面朝向上述磁传感器的状态；以及按压单元，其安装在上述静止构件上，为了使该磁标尺的上述标尺面与上述磁传感器的检测部滑动接触，把上述磁标尺的未固定在上述移动构件上的部分，从上述标尺面的相反侧的面向上述磁传感器按压。
2.权利要求1所述的编码器，其特征在于，上述按压单元由板弹簧构成；在该板弹簧上，在与上述磁传感器的上述检测部对应的位置上，形成有压接上述磁标尺的上述标尺面的相反侧的面的凸部。
3.权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，在上述磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上，设置有减少摩擦单元。
4.权利要求3所述的编码器，其特征在于，上述减少摩擦单元是粘贴在上述磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上的非磁性金属薄片。
5.权利要求3所述的编码器，其特征在于，上述减少摩擦单元是设置在上述磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上的树脂层。
6.一种利用磁检测的编码器，其特征在于，具有磁传感器，其安装在静止构件上；磁标尺，其一部分固定在可相对于该磁传感器移动的移动构件上，并被配置成标尺面朝向上述磁传感器的状态；以及推压单元，其一体地安装在该磁标尺的上述标尺面的相反侧的面上，推压上述磁标尺的可位移部分，使其与上述磁传感器接触。
7.权利要求6所述的编码器，其特征在于，上述推压单元是非磁性弹性金属薄片。
8.权利要求6所述的编码器，其特征在于，上述推压单元是树脂制的弹性薄片。
9.一种利用磁检测的编码器，其特征在于，具有磁传感器，其安装在静止构件上；移动构件，其相对于上述静止构件而移动；以及磁标尺，其安装在该移动构件的安装部上，并相对于上述磁传感器而移动，上述移动构件的上述安装部倾斜地保持着上述磁标尺，使上述磁标尺的配置在上述磁传感器一侧的部分比安装在该安装部上的固定部分更接近该磁传感器一侧。
10.一种编码器，其特征在于，把权利要求1至9中任何一项所述的编码器的磁传感器被固定设置在固定构件的规定位置，该固定构件以可使移动构件自由滑动的方式容纳该移动构件，在与上述磁传感器对应的位置上，上述编码器的磁标尺被固定配备在上述移动构件的规定位置；上述磁标尺被配置成从固定部向上述移动构件延伸的自由端的延伸方向与上述移动构件的移动方向平行的状态。
11.一种透镜装置，其特征在于，具有权利要求10所述的编码器；该编码器的移动构件是保持光学元件的移动镜框，同样，固定构件是以可使上述移动镜框自由滑动的方式收纳该移动镜框的框架。
12.权利要求11所述的透镜装置，其特征在于，上述编码器的上述磁标尺和上述磁传感器，与对上述移动镜框进行移动驱动的驱动单元一起，被重叠配置在上述移动镜框的侧部一侧。
13.权利要求11或12所述的透镜装置，其特征在于，还具有检测上述移动镜框的绝对位置的绝对位置检测用的传感器。
14.权利要求11、12或13所述的透镜装置，其特征在于，上述驱动单元是以超声波振动元件作为驱动源的超声波线性电动机。
15.一种数字照相机，其特征在于，具有权利要求11至14中任何一项所述的透镜装置作为摄影用透镜装置。
全文摘要
本发明提供一种易于始终正确维持磁传感器和磁标尺的间隔的编码器、具有该编码器的透镜装置以及具有该透镜装置的数字照相机。保持磁传感器(207)的磁传感器保持器(205)和驱动镜框(19)使其移动的超声波线性电动机(100)都固定在金属框架(23a)上。磁标尺(210)的一端固定在移动镜框(19)的标尺保持部(115－1)上，其通过粘贴在背面的表面光滑的非磁性金属箔(211)，被板簧(206)的穹顶状凸部(206－3)从自由端侧的背后，向磁传感器(207)按压。这样，磁标尺(210)的标尺面在与磁传感器(207)的检测部(207－1)滑动接触的同时进行相对接触移动，从而磁传感器(207)总是能正确读取磁标尺(210)的刻度。
文档编号G01D5/245GK1573278SQ20041004899
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者池町大, 白鸟和利, 佐藤有亮 申请人:奥林巴斯株式会社