專利名稱：光學(xué)圖像穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝到光學(xué)設(shè)備、諸如照相機(jī)或雙筒望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，用于抵消由于振動、諸如手抖動造成的圖像抖動。
背景技術(shù)：
用于光學(xué)設(shè)備的圖像穩(wěn)定器(光學(xué)圖像穩(wěn)定器)根據(jù)施加到光學(xué)設(shè)備的振動(諸如手抖動)的方向和大小，通過相對于光學(xué)系統(tǒng)的光軸驅(qū)動光學(xué)系統(tǒng)的部件(圖像穩(wěn)定光學(xué)元件)，防止在焦平面上出現(xiàn)的圖像抖動。
這種圖像穩(wěn)定器可分為兩類第一類圖像穩(wěn)定器繞設(shè)置得偏離光學(xué)系統(tǒng)的光軸的軸回轉(zhuǎn)圖像穩(wěn)定光學(xué)元件，第二類圖像穩(wěn)定器(一種利用X軸方向移動臺架和Y軸方向移動臺架的圖像穩(wěn)定器)沿相互垂直(二垂直方向)的方向向前和向后移動圖像穩(wěn)定光學(xué)元件。
第二類圖像穩(wěn)定器的優(yōu)點(diǎn)是圖像穩(wěn)定光學(xué)元件可以適當(dāng)?shù)卦谝欢ǚ较蛞苿右缘窒麍D像抖動；然而，為了適當(dāng)?shù)匕凑涨Х殖叩臄?shù)量級移動圖像穩(wěn)定光學(xué)元件，必須將不期望出現(xiàn)的力矩(例如彎曲和扭轉(zhuǎn))和摩擦力降低到最小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種利用X軸方向移動臺架和Y軸方向移動臺架的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，兩個移動臺架被分別沿兩個垂直方向(X軸方向和Y方向)驅(qū)動，其中將不期望出現(xiàn)的力矩(例如彎曲和扭轉(zhuǎn))和摩擦力降低到最小，并且其中圖像穩(wěn)定光學(xué)元件可以以高精確度驅(qū)動。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種高度可靠的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，其可以穩(wěn)定地高速移動圖像穩(wěn)定光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種圖像穩(wěn)定器，包括一對第一平行導(dǎo)向桿，其被安裝到固定件并沿第一方向延伸；第一移動臺架，其由所述一對第一平行導(dǎo)向桿支撐，以沿第一方向自由移動；一對第二平行導(dǎo)向桿，其被安裝到第一移動臺架以沿與第一方向垂直的第二方向延伸；第二移動臺架，其夾持圖像穩(wěn)定光學(xué)元件并由所述一對第二平行導(dǎo)向桿支撐以沿第二方向自由移動；第一偏壓裝置，其沿第一方向正向或反向偏壓第一移動臺架；第二偏壓裝置，其沿第二方向正向或反向偏壓第二移動臺架；第一驅(qū)動裝置，其抵抗第一偏壓裝置的偏壓力沿第一方向驅(qū)動第一移動臺架；第二驅(qū)動裝置，其抵抗第二偏壓裝置的偏壓力沿第二方向驅(qū)動第二移動臺架。所述一對第一平行導(dǎo)向桿和所述一對第二平行導(dǎo)向桿位于垂直于光軸的公共平面內(nèi)。
優(yōu)選，第一偏壓裝置和第二偏壓裝置的中心軸位于該公共平面內(nèi)。
優(yōu)選，第一偏壓裝置和第二偏壓裝置分別包括第一盤簧和第二盤簧，其中第一和第二盤簧的軸位于該公共平面內(nèi)。
優(yōu)選，第一驅(qū)動裝置包括第一絲桿，圖像穩(wěn)定器包括第一驅(qū)動螺母，該第一驅(qū)動螺母與第一絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)。第一絲桿和第一驅(qū)動螺母的軸平行于公共平面。
優(yōu)選，第二驅(qū)動裝置包括第二絲桿，圖像穩(wěn)定器還包括第二驅(qū)動螺母，該第二驅(qū)動螺母與第二絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)。第二絲桿和第二驅(qū)動螺母的軸平行于公共平面。
優(yōu)選，第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置安裝到固定件并被支撐。
優(yōu)選，第一驅(qū)動裝置包括第一絲桿，第二驅(qū)動裝置包括第二絲桿；并且圖像穩(wěn)定器包括第一驅(qū)動螺母和第二驅(qū)動螺母，該第一驅(qū)動螺母與第一絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)，該第二驅(qū)動螺母與第二絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)，第一連接部分，其將第一驅(qū)動螺母和第一移動臺架彼此直接連接，和第二連接部分，其將第二驅(qū)動螺母和第二移動臺架以使得允許第二驅(qū)動螺母和第二移動臺架沿第一方向彼此相對移動的方式彼此連接。
優(yōu)選，第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置中的每個都包括電機(jī)。
優(yōu)選，第一驅(qū)動裝置包括具有沿第一方向延伸的第一絲桿的第一電機(jī)，第二驅(qū)動裝置包括具有沿第二方向延伸的第二絲桿的第二電機(jī)，并且第一絲桿和第二絲桿的軸位于平行于公共平面的第二公共平面。
優(yōu)選，圖像穩(wěn)定器安裝到成像設(shè)備中，圖像穩(wěn)定光學(xué)元件包括圖像拾取裝置。
在一個實(shí)施例中，提供一種圖像穩(wěn)定器，包括第一移動臺架，其與被安裝到固定件的第一平行桿滑動地配合以在其上沿第一方向自由滑動；第二移動臺架，其與安裝到第一移動臺架的第二平行桿滑動地配合以在其上沿與第一方向垂直的第二方向自由滑動；圖像穩(wěn)定光學(xué)元件，其被固定到第二移動臺架；第一偏壓裝置，其沿第一方向正向或反向偏壓第一移動臺架；第二偏壓裝置，其沿第二方向正向或反向偏壓第二移動臺架；第一電機(jī)，其具有用于抵抗第一偏壓裝置的偏壓力沿第一方向向前和向后驅(qū)動第一移動臺架的第一驅(qū)動軸，該第一驅(qū)動軸沿第一方向延伸；以及第二電機(jī)，其具有用于抵抗第二偏壓裝置的偏壓力沿第二方向向前和向后驅(qū)動第二移動臺架的第二驅(qū)動軸，該第二驅(qū)動軸沿第二方向延伸。所述第一平行桿和所述第二平行桿位于垂直于光軸的公共平面內(nèi)。


下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1是安裝根據(jù)本發(fā)明的圖像穩(wěn)定器的數(shù)字照相機(jī)的實(shí)施例的正視圖；圖2是圖1所示的數(shù)字照相機(jī)在其的變焦鏡頭的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)的縱向截面圖；圖3是圖1所示的數(shù)字照相機(jī)在變焦鏡頭完全縮回狀態(tài)的縱向截面圖；
圖4是圖1所示的數(shù)字照相機(jī)在變焦鏡頭完全縮回狀態(tài)的變焦鏡頭的透視圖。
圖5是圖4所示的變焦鏡頭的一部分的分解透視圖；圖6是圖4所示的變焦鏡頭的另一部分的分解透視圖；圖7是圖5所示的圖像穩(wěn)定單元(圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu))的正視圖；圖8是圖5所示的圖像穩(wěn)定單元的后視圖；圖9是圖5所示的圖像穩(wěn)定單元的后視圖，該圖是從與圖8角度的不同角度看到的；圖10是圖像穩(wěn)定單元的分解透視圖；圖11是在圖像穩(wěn)定單元的固定支座附近的圖像穩(wěn)定單元的一部分的分解透視圖；圖12是與圖10所示的X軸方向移動臺架和相關(guān)元件的正視圖；圖13是圖12所示的X軸方向移動臺架的后視圖；圖14是圖像穩(wěn)定單元的第一X軸方向移動件、第二X軸方向移動件和相關(guān)的拉伸連接彈簧的正視圖，表示圖像穩(wěn)定單元的分解狀態(tài)；圖15是圖14所示的第一X軸方向移動件、第二X軸方向移動件和相關(guān)的拉伸連接彈簧的后視圖，表示其分解狀態(tài)和組裝狀態(tài)；圖16是圖像穩(wěn)定單元的Y軸方向移動件、Y軸方向移動臺架和相關(guān)的拉伸連接彈簧的分解透視圖；圖17是圖16所示的Y軸方向移動件、Y軸方向移動臺架和相關(guān)的拉伸連接彈簧的后視圖，表示其分解狀態(tài)和組裝狀態(tài)；圖18是拆除固定支座的圖像穩(wěn)定單元的正視圖；圖19是圖18所示的圖像穩(wěn)定單元的元件的后視圖；圖20是進(jìn)一步拆除驅(qū)動電機(jī)、光斷續(xù)器和偏置彈簧的圖18和19所示的圖像穩(wěn)定單元的元件的正視圖；圖21是圖20所示的圖像穩(wěn)定單元的元件的后視圖；圖22是進(jìn)一步拆除第二X軸方向移動件和Y方向移動件的圖20和21所示的圖像穩(wěn)定單元的元件的正視圖；圖23是圖22所示的圖像穩(wěn)定單元的元件的后視圖；圖24是表示圖像穩(wěn)定單元的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖25是圖示圖1-圖3所示的數(shù)字照相機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的框圖；圖26是與圖18相似的正視圖，表示拆除固定支座的圖像穩(wěn)定單元的另一實(shí)施例(第二實(shí)施例)；圖27是圖26所示的圖像穩(wěn)定單元的元件的后視圖；圖28是表示圖像穩(wěn)定單元第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示安裝根據(jù)本發(fā)明的圖像穩(wěn)定器的數(shù)字照相機(jī)200的外觀。數(shù)字照相機(jī)200在其照相機(jī)主體202前面設(shè)置變焦鏡頭(變焦鏡筒)201，光學(xué)取景器203和閃光燈204，在照相機(jī)主體202的頂部設(shè)有快門按鈕205。
在圖2和3所示的數(shù)字照相機(jī)200的縱向截面圖中，如圖2所示，在攝影操作期間，數(shù)字照相機(jī)200的變焦鏡頭201從照相機(jī)主體202向前朝物方側(cè)(在圖2和3中看向左)驅(qū)動。當(dāng)不進(jìn)行攝影時，數(shù)字照相機(jī)200從圖2所示的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)移到圖3所示的完全縮回狀態(tài)，在完全縮回狀態(tài)，變焦鏡頭201容納(完全縮回)在照相機(jī)主體202中，如圖3所示。在圖2中，變焦鏡頭從攝影光軸Z1的上半部和下半部分別表示變焦鏡頭201在廣角極端和在遠(yuǎn)攝極端的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)。如圖5和6所示，變焦鏡頭201設(shè)有多個環(huán)形件(中空圓筒件)第二線性導(dǎo)向環(huán)10、凸輪環(huán)11、第三可移動筒12、第二可移動筒13、第一線性導(dǎo)向環(huán)14、第一可移動筒15、螺旋環(huán)18和固定筒22，它們基本上繞圖2和3中的鏡筒軸Z0所示的公共軸同心設(shè)置。
變焦鏡頭201設(shè)有攝影光學(xué)系統(tǒng)，包括第一透鏡組LG1、快門S、可調(diào)光闌A、第二透鏡組LG2、第三透鏡組LG3、低通濾光片25和作為圖像拾取裝置的CCD圖像傳感器60。當(dāng)變焦鏡頭201在準(zhǔn)備攝影狀態(tài)時，從第一看透鏡組LG1到CCD圖像傳感器60的光學(xué)元件位于攝影光軸(公共光軸)Z1上。攝影光軸Z1平行于鏡筒軸Z0并且位于鏡筒軸Z0下面。第一透鏡組LG1和第二透鏡組LG2沿?cái)z影光軸Z1方向以預(yù)定移動方式移動，以進(jìn)行變焦操作。第三透鏡組LG3沿?cái)z影光軸Z1移動，以進(jìn)行聚焦操作。在下列描述中，術(shù)語“光軸方向”是指平行于攝影光軸Z1的方向，術(shù)語“物方側(cè)”和“像方側(cè)”分別是指數(shù)字照相機(jī)200的前和后。此外，在下列描述中，數(shù)字照相機(jī)200在垂直于光軸Z1的平面的垂直方向和水平方向分別定義為Y軸方向和X軸方向。
固定筒22位于照相機(jī)主體202中并且固定在照相機(jī)主體22中，而固定支座23固定在固定筒22的后部。CCD圖像傳感器60和低通濾光片25經(jīng)過Y軸方向移動臺架(第二移動件)71和X軸方向移動臺架21被固定支座23支撐，以沿X軸方向和Y軸方向可移動。數(shù)字照相機(jī)200在固定支座23后面設(shè)有指示可視圖像和各種攝影信息的LCD面板20。
變焦鏡頭201在固定筒22上設(shè)有第三透鏡框51，第三透鏡框51支撐和保持第三透鏡組LG3。變焦鏡頭201在固定支座23和固定筒22之間設(shè)有一對導(dǎo)向軸52和53，其平行于攝影光軸Z1延伸，以沿光軸方向引導(dǎo)第三透鏡框51，而不繞鏡筒軸Z0旋轉(zhuǎn)第三透鏡框51。第三透鏡框51被第三透鏡框偏置彈簧(延伸螺旋彈簧)55向前偏壓。數(shù)字照相機(jī)200設(shè)有聚焦電機(jī)160，聚焦電機(jī)160具有被加工螺紋作為絲桿的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸擰過在AF螺母54上形成的螺孔。如果AF螺母54通過聚焦電機(jī)160的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)向后移動，第三透鏡框51被AF螺母54壓住向后移動。相反，如果AF螺母54向前移動，通過第三透鏡框偏置彈簧55的偏壓力，第三透鏡框51跟隨AF螺母54向前移動。由于這種結(jié)構(gòu)，第三透鏡框51能夠沿光軸方向向前和向后移動。
如圖4所示，數(shù)字照相機(jī)200在固定筒22上設(shè)有變焦電機(jī)150，變焦電機(jī)150被固定筒22支撐。變焦電機(jī)150的驅(qū)動力經(jīng)過減速齒輪鏈(未示出)傳輸?shù)阶兘过X輪28(參見圖5)。變焦齒輪28旋轉(zhuǎn)地安裝在平行于攝影光軸Z1延伸的變焦齒輪軸29上。變焦齒輪29的前端和后端分別安裝到固定筒22和固定支座23上。
螺旋環(huán)18位于固定筒22的內(nèi)部并且被固定筒22支撐。螺旋環(huán)18通過變焦齒輪28的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在沿光軸方向的預(yù)定范圍內(nèi)，在圖3所示的變焦鏡頭201的完全縮回狀態(tài)的位置、與在圖2中變焦鏡頭201的上半部所示變焦鏡頭201在廣角極端的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)的瞬間之前的變焦鏡頭201的狀態(tài)的位置之間，螺旋環(huán)18沿光軸方向向前和向后移動，同時通過螺旋結(jié)構(gòu)(設(shè)置在螺旋環(huán)18和固定筒22之間)繞鏡筒軸Z0旋轉(zhuǎn)。在圖2所示的變焦鏡頭201的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)(在廣角極端和遠(yuǎn)攝極端)，螺旋環(huán)18在固定位置旋轉(zhuǎn)，而不沿光軸方向移動。第一可移動筒15連接螺旋環(huán)18，以與螺旋環(huán)18一起繞鏡筒軸Z0可旋轉(zhuǎn)并且以與螺旋環(huán)18一起沿光軸方向可移動。
第一線性導(dǎo)向環(huán)14位于第一可移動筒15和螺旋環(huán)18內(nèi)部并且被它們支撐。第一線性導(dǎo)向環(huán)14經(jīng)過在固定筒22上形成的線性導(dǎo)向槽沿光軸方向線性導(dǎo)向，并且第一可移動筒15和螺旋環(huán)18配合，以相對于第一可移動筒15和螺旋環(huán)18繞鏡筒軸Z0可旋轉(zhuǎn)，并且以與第一可移動筒15和螺旋環(huán)18一起沿光軸方向可移動。
如圖5所示，第一線性導(dǎo)向環(huán)14設(shè)有一組徑向透過第一線性導(dǎo)向環(huán)14的三個通槽14a(在圖5中僅出現(xiàn)兩個)。每個通槽14a包括圓周槽部分和傾斜導(dǎo)槽部分，傾斜導(dǎo)槽部分從圓周槽部分的一端向后傾斜延伸。傾斜導(dǎo)槽部分相對于光軸方向傾斜，而圓周槽部分繞鏡頭軸Z0圓周方向延伸。一組從凸輪環(huán)11的外圓周面徑向向外突出的三個從動件11a(在圖6中僅出現(xiàn)兩個)分別與該組三個通槽14a配合。該組三個從動件11a還與一組在第一可移動筒15的內(nèi)圓周面上形成并且平行于攝影光軸Z1延伸的三個旋轉(zhuǎn)傳輸槽15a配合，使得凸輪環(huán)11跟隨第一可移動筒15旋轉(zhuǎn)。當(dāng)該組三個從動件11a分別與該組三個通槽14a的導(dǎo)槽部分配合時，凸輪環(huán)11沿光軸方向向前和向后移動，同時繞鏡筒軸Z0旋轉(zhuǎn)并且被該組三個通槽14a引導(dǎo)。另一方面，當(dāng)該組三個從動件11a分別與該組三個通槽14a的圓周槽部分配合時，凸輪環(huán)11在固定位置旋轉(zhuǎn)，而不沿光軸方向移動。與螺旋環(huán)18相似，在沿光軸方向的預(yù)定范圍內(nèi)，在圖3所示的變焦鏡頭201的完全縮回狀態(tài)的位置、與在變焦透鏡201進(jìn)入其(圖2的變焦鏡頭201的上半部所示的)廣角極端的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)的瞬間之前的變焦鏡頭201的狀態(tài)的位置之間，凸輪環(huán)11沿光軸方向向前和向后移動，同時繞鏡筒軸Z0旋轉(zhuǎn)，在圖2所示的變焦鏡頭210(在廣角極端和遠(yuǎn)攝極端之間)的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)，凸輪環(huán)11在固定位置旋轉(zhuǎn)，而不沿光軸方向移動。
第一線性導(dǎo)向環(huán)14通過線性導(dǎo)向槽沿光軸方向線性地引導(dǎo)第二線性導(dǎo)向環(huán)10和第二可移動環(huán)13，線性導(dǎo)向槽在第一線性導(dǎo)向環(huán)14的內(nèi)圓周面上形成并且平行于攝影光軸Z1延伸。第二線性導(dǎo)向環(huán)10沿光軸方向線性地引導(dǎo)第二透鏡組移動框8，第二透鏡組移動框8間接支撐第二透鏡組LG2，同時第二可移動筒13沿光軸方向線性地引導(dǎo)第三可移動筒12，第三可移動筒12間接支撐第一透鏡組LG1。第二線性導(dǎo)向環(huán)10和第二可移動環(huán)13都被凸輪環(huán)11支撐，以相對于凸輪環(huán)11繞鏡筒軸Z0可旋轉(zhuǎn)，并且與凸輪環(huán)11一起沿光軸方向可移動。
凸輪環(huán)11在其內(nèi)圓周面上設(shè)有多個用于移動第二透鏡組LG2的內(nèi)凸輪槽11b，第二透鏡組移動框8在其外圓周面上設(shè)有多個凸輪從動件8a，其分別與多個內(nèi)凸輪槽11b配合。因?yàn)榈诙哥R組移動框8經(jīng)過第二線性導(dǎo)向環(huán)10被沿光軸方向線性地引導(dǎo)，而不旋轉(zhuǎn)，凸輪環(huán)11的旋轉(zhuǎn)造成第二透鏡組移動框8根據(jù)多個內(nèi)凸輪槽11b的形狀以預(yù)定的移動方式沿光軸方向移動。
如圖6所示，變焦鏡頭201在第二透鏡組移動框8的內(nèi)部設(shè)有第二透鏡框6，第二透鏡框6支撐和保持第二透鏡組LG2。第二透鏡框6被第二透鏡組移動框8支撐，以繞樞軸33可旋轉(zhuǎn)(可回轉(zhuǎn))。樞軸33平行于攝影光軸Z1延伸。第二透鏡框6在第二透鏡組LG2位于攝影光軸Z1的攝影位置(如圖2所示)、和第二透鏡組LG2的光軸從攝影光軸Z1縮回的徑向縮回位置(如圖3所示)之間繞樞軸33回轉(zhuǎn)，以位于攝影光軸Z1之上。第二透鏡框6被偏壓，以通過扭簧39朝上述第二透鏡框6的攝影位置的方向旋轉(zhuǎn)。固定支座23設(shè)有位置控制凸輪條(第二透鏡框拆除裝置)23a(參見圖5)，位置控制凸輪條23a從固定支座23朝前突出，以與第二透鏡框6可配合，使得當(dāng)?shù)诙哥R組移動框8沿縮回方向向后移動以靠近固定支座23時，位置控制凸輪條23a與第二透鏡框6壓力接觸，以抵抗扭簧39的偏壓力將第二透鏡框6旋轉(zhuǎn)到其徑向縮回位置。
第二可移動筒13被第二線性導(dǎo)向環(huán)10沿光軸方向線性引導(dǎo)而不旋轉(zhuǎn)，第二可移動筒13沿光軸方向線性引導(dǎo)第三可移動筒12。第三可移動筒12在其內(nèi)圓周面上設(shè)有一組徑向向內(nèi)突出的三個凸輪從動件31(參見圖6)，凸輪環(huán)11在其外圓周面設(shè)有一組三個外凸輪槽11c(用于移動第一透鏡組LG1的凸輪槽；在圖6中僅出現(xiàn)兩個)，該組三個外凸輪槽11c分別與該組三個凸輪從動件31可滑動地配合。變焦鏡頭201在第三可移動筒12內(nèi)部設(shè)有第一透鏡框1，第一透鏡框1經(jīng)過第一透鏡組調(diào)整環(huán)2被第三可移動筒12支撐。
變焦鏡頭201在第一和第二透鏡組LG1和LG2之間設(shè)有快門單元100，快門單元100包括快門S和調(diào)整光闌A?？扉T單元100位于第二透鏡組移動框8內(nèi)部并固定到第二透鏡組移動框8上。
在下文中描述具有上述結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭201的操作。在圖3所示的狀態(tài)，變焦鏡頭201在完全縮回狀態(tài)，變焦鏡頭201完全容納在照相機(jī)主體202中。在圖3所示的變焦鏡頭201的完全縮回狀態(tài)，在設(shè)置在照相機(jī)主體202外表面的主開關(guān)101(參見圖25)被開啟時，變焦電機(jī)150被驅(qū)動，以通過設(shè)置在照相機(jī)主體202中的控制電路102(參見圖25)的控制沿鏡筒前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)。變焦電機(jī)150的旋轉(zhuǎn)使變焦齒輪28旋轉(zhuǎn)。變焦齒輪28的旋轉(zhuǎn)造成第一可移動筒15和螺旋環(huán)18的組合向前移動，同時由于上述螺旋結(jié)構(gòu)繞鏡筒軸Z0旋轉(zhuǎn)；還造成第一線性導(dǎo)向環(huán)14與第一可移動筒15和螺旋環(huán)18一起向前線性移動。此時，通過第一可移動筒15的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的凸輪環(huán)11，通過第一線性導(dǎo)向環(huán)14和凸輪環(huán)11之間的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，即，通過該組三個通槽14a的傾斜導(dǎo)槽部分分別與凸輪環(huán)11的該組三個從動件11a的配合，沿光軸方向向前移動，移動量對應(yīng)于第一線性導(dǎo)向環(huán)14的向前移動量和凸輪環(huán)11的向前移動量的總和。一旦螺旋環(huán)18和凸輪環(huán)11前進(jìn)到其各個預(yù)定點(diǎn)，在螺旋環(huán)18和固定筒22之間的旋轉(zhuǎn)/前進(jìn)機(jī)構(gòu)(上述螺旋結(jié)構(gòu))和在凸輪環(huán)11和第一線性導(dǎo)向環(huán)14之間的另一旋轉(zhuǎn)/前進(jìn)機(jī)構(gòu)(上述導(dǎo)向結(jié)構(gòu))的功能給取消，從而螺旋環(huán)18和凸輪環(huán)11的每一個繞鏡筒軸Z0旋轉(zhuǎn)，而不沿光軸方向移動。
第二透鏡組移動框8位于凸輪環(huán)11內(nèi)部并經(jīng)過第二線性導(dǎo)向環(huán)10沿光軸方向被線性引導(dǎo)，由于該組三個凸輪從動件8a分別與該組三個內(nèi)凸輪槽11b配合，凸輪環(huán)11的旋轉(zhuǎn)造成第二透鏡組移動框8以預(yù)定移動方式、相對于凸輪環(huán)11沿光軸方向移動。在圖3所示的狀態(tài)，其中變焦鏡頭201在完全縮回的狀態(tài)，通過從固定支座23向外突出的位置控制條23a的動作，位于第二透鏡組移動框8內(nèi)部的第二透鏡框6保持在偏離攝影光軸Z1的徑向縮回位置。在第二透鏡組移動框8從縮回位置到變焦范圍中的一位置的移動過程中，第二透鏡框6與位置控制凸輪條23a脫開，以繞樞軸33從徑向縮回位置旋轉(zhuǎn)到圖2所示的攝影位置，其中由于扭簧39的彈力，第二透鏡組LG2的光軸與攝影光軸Z1重合。此后，第二透鏡框6仍然保持在攝影位置，直到變焦鏡頭201縮進(jìn)照相機(jī)主體202。
此外，第三可移動筒12位于凸輪環(huán)11周圍并且經(jīng)過第二可移動筒13沿光軸方向被線性引導(dǎo)，由于該組三個凸輪從動件31分別與凸輪環(huán)11的該組三個外凸輪槽11c配合，凸輪環(huán)11的旋轉(zhuǎn)造成第三可移動筒12以預(yù)定移動方式、相對于凸輪環(huán)11沿光軸方向移動。
因此，當(dāng)?shù)谝煌哥R組LG1從完全縮回位置向前移動時，第一透鏡組LG1相對于像面(CCD圖像傳感器60的成像表面/光接收表面)的軸向位置取決于凸輪環(huán)11相對于固定筒22的向前移動量和第三可移動筒12相對于凸輪環(huán)11的移動量的總和，而當(dāng)?shù)诙哥R組LG2從完全縮回位置向前移動時，第二透鏡組LG2相對于像面的軸向位置取決于凸輪環(huán)11相對于固定筒22的向前移動量和第二透鏡組移動框8相對于凸輪環(huán)11的移動量的總和。通過在攝影光軸Z1上移動第一和第二透鏡組LG1和LG2，并改變其中的空氣距離，進(jìn)行變焦操作。當(dāng)變焦鏡頭201被驅(qū)動、以從圖3所示的完全縮回位置前進(jìn)時，首先，變焦鏡頭201移到圖2所示的攝影透鏡軸Z1上面的位置，其中變焦鏡頭在廣角極端。隨后，通過變焦電機(jī)150沿其鏡筒前進(jìn)方向進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，變焦鏡頭201移到圖2所示的攝影透鏡軸Z1下面的位置，其中變焦鏡頭201在遠(yuǎn)攝極端。從圖2可以看出，變焦鏡頭201在廣角極端時的第一和第二透鏡組LG1和LG2之間的間隔大于變焦鏡頭201在遠(yuǎn)攝極端時的間隔。當(dāng)變焦鏡頭201在遠(yuǎn)攝極端時，如圖2所示在攝影透鏡軸Z1的下面，第一和第二透鏡組LG1和LG2移動以彼此靠近，它們之間的間隔小于變焦鏡頭201在廣角極端的間隔。對于變焦操作，在第一和第二透鏡組LG1和LG2之間的空氣距離這種變化，通過多個內(nèi)凸輪槽11b(用于移動第二透鏡組LG2)和凸輪環(huán)11的該組三個外凸輪槽11c(用于移動第一透鏡組LG1)的形狀來實(shí)現(xiàn)。在廣角極端和遠(yuǎn)攝極端之間的變焦范圍內(nèi)，輪環(huán)11、第一可移動筒15和螺旋環(huán)18以它們各自的軸向固定位置旋轉(zhuǎn)，即，不沿光軸方向移動。
在變焦鏡頭201在廣角極端和遠(yuǎn)攝極端之間的準(zhǔn)備攝影狀態(tài)，根據(jù)數(shù)字照相機(jī)200的測距裝置獲得的物方距離信息，通過驅(qū)動AF電機(jī)160沿?cái)z影光軸Z1移動第三透鏡組LG3(第三透鏡框51)進(jìn)行聚焦操作。
在主開關(guān)101被關(guān)閉時，變焦電機(jī)150被驅(qū)動，以沿鏡筒縮回方向旋轉(zhuǎn)，使得變焦鏡頭201以與上述前進(jìn)操作相反的方式操作，將變焦鏡頭201完全縮進(jìn)照相機(jī)主體202，如圖3所示。在變焦鏡頭201的這種縮回移動的過程中，第二透鏡框6通過位置控制凸輪條23a繞樞軸33旋轉(zhuǎn)到徑向縮回位置，同時與第二透鏡組移動框8一起向后移動。當(dāng)變焦鏡頭201完全縮進(jìn)照相機(jī)主體202時，第二透鏡組LG2被縮進(jìn)第三透鏡組LG3、低通濾光片LG4和CCD圖像傳感器60被縮回的空間的徑向外面的空間，如圖3所示，即，第二透鏡組LG2徑向地縮進(jìn)基本上與第三透鏡組LG3、低通濾光片LG4和CCD圖像傳感器60被定位的光軸方向的軸向范圍相同的軸向范圍。當(dāng)變焦鏡頭201被完全縮回時，數(shù)字照相機(jī)200以這種方式縮回第二透鏡組LG2的這種結(jié)構(gòu)減小變焦鏡頭201的長度，從而有可能較小照相機(jī)主體202沿光軸方向(即，從圖3看為水平方向)的厚度。
數(shù)字照相機(jī)200設(shè)有圖像穩(wěn)定器(光學(xué)圖像穩(wěn)定器)。這種圖像穩(wěn)定器根據(jù)施加給數(shù)字照相機(jī)200的振動(手抖動)的方向和大小，在垂直于攝影光軸Z1的平面內(nèi)移動CCD圖像傳感器60，以抵消用CCD圖像傳感器60拍攝的物體圖像的圖像抖動。這種控制通過控制電路102(圖25)來進(jìn)行。圖7-9表示包括CCD圖像傳感器60的圖像穩(wěn)定單元IS。圖10是整個圖像穩(wěn)定單元IS的分解透視圖，圖11-23是圖像穩(wěn)定單元IS的各個部分的透視圖或分解透視圖。
固定支座23設(shè)有一對Y軸方向?qū)驐U73和79，其沿Y軸方向(數(shù)字照相機(jī)200的垂直方向)延伸。Y軸方向移動臺架71設(shè)有導(dǎo)向孔71a和導(dǎo)向槽71b(參見圖16)，其中配合該對Y軸方向?qū)驐U73和79，使得Y軸方向移動臺架71分別被該對Y軸方向?qū)驐U73和79支撐，以在其上自由滑動。一對X軸方向?qū)驐U72和74固定到Y(jié)軸方向移動臺架71上，以沿垂直于Y軸方向的X軸方向(數(shù)字照相機(jī)200的水平方向)延伸。X軸方向臺架21分別設(shè)有導(dǎo)向孔21a和導(dǎo)向槽21b(參見圖12和13)，其中配合該對X軸方向?qū)驐U72和74，使得X軸方向移動臺架21在其上自由滑動。因此，CCD圖像傳感器60經(jīng)過Y軸方向移動臺架71和X軸方向移動臺架21被固定支座23支撐，以在垂直于攝影光軸Z1的平面沿相互垂直的兩個軸向可移動。X軸方向臺架21的移動范圍被Y軸方向移動臺架71的內(nèi)周面限定，而Y軸方向移動臺架71的移動范圍被固定支座23的內(nèi)周面限定。
圖像穩(wěn)定單元IS設(shè)有X軸方向臺架偏置彈簧87x，其在X軸方向移動臺架21上形成的彈簧鉤21v和在固定支座23上形成的彈簧鉤23vx之間延伸，并且安裝在它們之間。X軸方向臺架偏置彈簧87x是拉伸螺旋彈簧，當(dāng)從變焦鏡頭201的正面看時，朝右偏壓X軸方向臺架21(當(dāng)從變焦鏡頭201后面看時朝左)。圖像穩(wěn)定單元IS設(shè)有Y軸方向臺架偏置彈簧87y，其在Y軸方向臺架71上形成的彈簧鉤71v和在固定支座23上形成的彈簧鉤23vy之間延伸，并且安裝在它們之間。Y軸方向臺架偏置彈簧87y是拉伸螺旋彈簧，并且朝下偏壓Y軸方向臺架71。X軸方向臺架偏置彈簧87x的軸位于包含該對X軸方向?qū)驐U72和74的軸的平面內(nèi)，X軸方向?qū)驐U72和74作為用于沿X方向引導(dǎo)X軸臺架21的導(dǎo)向裝置。
如圖16和17所示，圖像穩(wěn)定單元IS在Y軸方向移動臺架71的一邊設(shè)有Y軸方向移動件80，其被Y軸方向移動臺架71支撐。Y軸方向移動件80沿Y軸方向延長，并且在Y軸方向移動件80的上端和下端附近分別設(shè)有移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b。Y軸方向移動件80在其下端設(shè)有導(dǎo)向銷80c，其從移動限制凸塊80a向下延伸。移動限制凸塊80b設(shè)有一對導(dǎo)向孔80d。Y軸方向移動件80在該對導(dǎo)向孔80d附近還設(shè)有螺母接觸部分80e和線性凹槽80f(參見圖16)，并在移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b之間的Y軸方向移動件80的垂直直邊部分還設(shè)有彈簧鉤80g(參見圖17)。線性凹槽80f沿Y軸方向延長。
Y軸方向移動臺架71設(shè)有移動限制凸塊71c和移動限制凸塊71d，其分別面對Y軸方向移動件80的移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b。移動限制凸塊71c設(shè)有導(dǎo)向孔71e，其中滑動地配合導(dǎo)向銷80c，移動限制凸塊71d設(shè)有一對導(dǎo)向銷71f，其分別向上延伸以滑動地配合在該對導(dǎo)向孔80d中。Y軸方向移動臺架71在移動限制凸塊71c和移動限制凸塊71d之間的垂直直邊部分設(shè)有彈簧鉤71g。
通過導(dǎo)向孔71e與導(dǎo)向銷80c的配合和該對導(dǎo)向銷71f與該對導(dǎo)向孔80d的配合，Y軸方向移動臺架71和Y軸方向移動件80被導(dǎo)向，以沿Y軸方向彼此相對可移動。圖像穩(wěn)定單元IS設(shè)有拉伸連接彈簧81y，其在Y軸方向移動臺架71的彈簧鉤71g和Y軸方向移動件80的彈簧鉤80g之間延伸，并且安裝在它們之間。拉伸連接彈簧81y以相反方向偏壓Y軸方向臺架71和Y軸方向移動件80，以使移動限制凸塊80a與移動限制凸塊71c相互接觸，并使移動限制凸塊80b與移動限制凸塊71d相互接觸，即，以相反方向分別向上和向下移動Y軸方向臺架71和Y軸方向移動件80的相反方向。
與該對X軸方向?qū)驐U72和74不同的另一對X軸方向?qū)驐U77和78固定到固定支座23上，以沿X軸方向延伸。圖像穩(wěn)定單元IS設(shè)有第一X軸方向移動件75，其經(jīng)過該對X軸方向?qū)驐U77和78被固定支座23支撐，以在其上自由滑動。如圖14和15所示，第一X軸方向移動件75沿X軸方向延長，在第一X軸方向移動件75沿X軸方向的相反兩端附近，分別設(shè)有移動限制凸塊75a和移動限制凸塊75b。分別在移動限制凸塊75a和75b上形成一對導(dǎo)向孔75c，X軸方向?qū)驐U77插入該對導(dǎo)向孔75c中，以使移動限制凸塊75a和75b在X方向?qū)?zhǔn)。在移動限制凸塊75a上形成導(dǎo)向孔75d，X軸方向?qū)驐U78插入導(dǎo)向孔75d中。在移動限制凸塊75b沒有形成對應(yīng)于導(dǎo)向孔75d的導(dǎo)向孔。移動限制凸塊75a在相關(guān)的導(dǎo)向孔75c和導(dǎo)向孔75d之間設(shè)有一對導(dǎo)向孔75e。移動限制凸塊75b在相關(guān)的導(dǎo)向孔75c上面沿Y軸方向(參見圖15)設(shè)有導(dǎo)向銷75f，其在遠(yuǎn)離移動限制凸塊75a的方向沿X軸方向延伸。第一X軸方向移動件75在移動限制凸塊75a底部還設(shè)有連接突起75g，并且在移動限制凸塊75a和移動限制凸塊75b之間的第一X軸方向移動件75的水平直邊部分還設(shè)有彈簧鉤75h。
圖像穩(wěn)定單元IS在第一X軸方向移動件75上設(shè)有第二X軸方向移動件(第一移動元件)76。第二X軸方向移動件76設(shè)有沿X軸方向彼此分開的移動限制凸塊76a和移動限制凸塊76b。移動限制凸塊76a設(shè)有一對導(dǎo)向銷76c，其沿X軸方向延伸，以分別滑動地配合在第一X軸方向移動件75的該對導(dǎo)向孔75e中，移動限制凸塊76b設(shè)有導(dǎo)向孔76d，第一X軸方向移動件75的導(dǎo)向銷75f滑動地配合在其中。第二X軸方向移動件76在移動限制凸塊76a的附近還設(shè)有螺母接觸部分76e和線性凹槽76f(參見圖15)，在第二X軸方向移動件76在移動限制凸塊76a和移動限制凸塊76b之間的水平直邊部分還設(shè)有彈簧鉤76g。線性凹槽76f沿X軸方向延長。
通過該對導(dǎo)向銷76c與該對導(dǎo)向孔75e的配合和導(dǎo)向銷75f與導(dǎo)向孔76d的配合，第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76被引導(dǎo)，以沿X軸方向彼此相對可移動。圖像穩(wěn)定單元IS設(shè)有拉伸連接彈簧81x，其在第一X軸方向移動件75的彈簧鉤75h和第二X軸方向移動件76的彈簧鉤76g之間延伸，并且安裝在它們之間。拉伸連接彈簧81x沿移動限制凸塊75a與移動限制凸塊76a相互接觸以及移動限制凸塊75b與移動限制凸塊76b相互接觸的相反方向，偏壓第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76。
第一X軸方向移動件75的連接突起75g與安裝到X軸方向臺架21的傳送輥21c(參見圖12，13和24)接觸，使得沿X軸方向的移動力經(jīng)過連接突起75g和傳輸輥21c之間的接觸配合，從第一X軸方向移動件75傳輸?shù)絏軸方向臺架21。傳輸輥21c被平行于攝影光軸Z1的旋轉(zhuǎn)銷支撐，以至于在旋轉(zhuǎn)銷上自由可旋轉(zhuǎn)。當(dāng)X軸方向臺架21跟隨Y軸方向移動架71沿Y軸方向移動時，傳輸輥21c在連接突起75g的接觸面上滾動。連接突起75g的該接觸面是沿Y軸方向延長的平面，因此，允許傳輸輥21c在連接突起75g的接觸面上滾動，使得不給第一X軸方向移動件75施加沿Y軸方向的驅(qū)動力，有可能沿Y軸方向移動X軸方向臺架21。
如圖11所示，圖像穩(wěn)定單元IS設(shè)有X軸驅(qū)動電機(jī)170x作為驅(qū)動源，用于沿X軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器60，和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y作為驅(qū)動源，用于沿Y軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器60。X軸驅(qū)動電機(jī)170x和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y分別固定到電機(jī)安裝架23bx和23by上，安裝架23bx和23by整體地形成于固定支座23上。X軸驅(qū)動電機(jī)170x和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的每一個是步進(jìn)電機(jī)。X軸驅(qū)動電機(jī)170x的驅(qū)動軸(旋轉(zhuǎn)軸)被加工成螺紋，以用作絲桿171x，Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的驅(qū)動軸(旋轉(zhuǎn)軸)被加工成螺紋，以用作絲桿171y。絲桿171x被擰入X軸方向驅(qū)動螺母件85x的螺孔，絲桿171y被擰入Y軸方向驅(qū)動螺母件85y的螺孔。X軸方向驅(qū)動螺母件85x被線性凹槽76f沿X軸方向線性地引導(dǎo)，并且與螺母接觸部分76e接觸。Y軸方向驅(qū)動螺母件85y被線性凹槽80f沿Y軸方向線性地引導(dǎo)，并且與螺母接觸部分80e接觸。X軸方向驅(qū)動螺母件85x能夠從絲桿171x的任一端螺紋脫離，Y軸方向驅(qū)動螺母件85y能夠從絲桿171y的任一端螺紋脫離。
螺母件偏置彈簧89x位于X軸方向驅(qū)動螺母件85x和X軸驅(qū)動電機(jī)170x之間，螺母件偏置彈簧89y位于Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y之間。螺母件偏置彈簧89x和89y的每一個是壓縮螺旋彈簧，其分別松弛地安裝在相關(guān)的絲桿171x和171y上，處于壓縮狀態(tài)。在X軸方向驅(qū)動螺母件85x朝X軸驅(qū)動電機(jī)170x側(cè)與X軸驅(qū)動電機(jī)170x脫離的情況下，螺母件偏置彈簧89x沿X軸方向驅(qū)動螺母件85x與X軸驅(qū)動電機(jī)170x螺紋配合的方向、偏壓X軸方向驅(qū)動螺母件85x。同樣，在Y軸方向驅(qū)動螺母件85y朝Y軸驅(qū)動電機(jī)1 70y側(cè)與Y軸驅(qū)動電機(jī)170y脫離的情況下，螺母件偏置彈簧89y沿Y軸方向驅(qū)動螺母件85y與Y軸驅(qū)動電機(jī)170y螺紋配合的方向、偏壓Y軸方向驅(qū)動螺母件85y。
圖24示意性地表示從數(shù)字照相機(jī)后面看到的圖像穩(wěn)定單元IS的結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意，出于圖示的目的，在X軸方向?qū)驐U78和該對導(dǎo)向銷76c等的相對位置不同于圖7-23所示的相對位置。從這個示意圖中可以理解，在用于沿X軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，第一X方向移動件75和第二X軸方向移動件76通過拉伸彈簧81x的偏壓力相互彈性地連接，移動限制凸塊75a和移動限制凸塊75b分別與移動限制凸塊76a和移動限制凸塊76b接觸。X軸方向臺架偏置彈簧87x的偏壓力經(jīng)過傳輸輥21c施加在第一X軸方向移動件75上，傳輸輥21c與連接突起75g接觸。盡管X軸方向臺架偏置彈簧87x的偏壓力朝左施加在第一X軸方向移動件75上，如圖24所示，即，沿移動限制凸塊75a和75b分別與移動限制凸塊76a和76b脫離的方向，預(yù)定拉伸連接彈簧81x的偏壓力(彈力)大于X軸方向臺架偏置彈簧87x的偏壓力。因此，第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76共同朝左偏壓，如圖24所示，同時保持移動限制凸塊75a和75b分別與移動限制凸塊76a和76b彈性接觸。因?yàn)榈诙軸方向移動件76的朝左移動通過螺母接觸部分76e與X軸方向驅(qū)動螺母件85x的配合來限制，X軸方向驅(qū)動螺母件85x的位置用作第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76的每一個沿X軸方向的參考位置。在圖24中能夠看出，絲桿171x的末端延伸穿過在螺母接觸部分76e上形成的通孔(參見圖14和15)，以至于不干涉。
驅(qū)動X軸驅(qū)動電機(jī)170x，以旋轉(zhuǎn)其驅(qū)動軸(絲桿171x)，造成與絲桿171x螺紋配合的X軸方向驅(qū)動螺母件85x沿X軸方向線性移動，從而造成第一X軸方向移動件75與第二X軸方向移動件76之間沿X軸方向的相對位置改變。例如，如果相對于圖24所示的視圖向右移動，X軸方向驅(qū)動螺母件85x沿相同的方向壓緊螺母接觸部分76e，從而抵抗X軸方向臺架偏置彈簧87x的彈力，向右整體地移動第一X軸方向移動件75與第二X軸方向移動件76，如圖24所示。如果第一X軸方向移動件75相對于圖24所示的視圖向右移動，連接突起75g沿相同的方向壓緊傳輸輥21c，從而向后移動X軸方向臺架21，如圖24所示。相反，如果X軸方向驅(qū)動螺母件85x向左移動，如圖24所示，通過X軸方向臺架偏置彈簧87x的偏壓力，第一X軸方向移動件75與第二X軸方向移動件76跟隨X軸方向驅(qū)動螺母件85x整體地向左移動，如圖24所示。同時，通過X軸方向臺架偏置彈簧87x的偏壓力，X軸方向臺架21跟隨第一X軸方向移動件75向左移動，如圖24所示。通過X軸方向臺架偏置彈簧87x的偏壓力，連接突起75g和傳輸輥21c始終保持相互接觸。
在沿Y軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器60的驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，Y軸方向移動臺架71和Y軸方向移動件80經(jīng)過拉伸連接彈簧81y相互彈性地連接，移動限制凸塊71c和移動限制凸塊71d分別與移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b接觸。盡管Y軸方向移動臺架71通過Y軸方向臺架偏置彈簧87y的彈力向下偏壓，如圖24所示，即，沿移動限制凸塊71c和71d分別與移動限制凸塊80a和80b脫離的方向，預(yù)定拉伸連接彈簧81y的偏壓力(彈力)大于Y軸方向臺架偏置彈簧87y的彈力。因此，Y軸方向移動臺架71和Y軸方向移動件80整體地向下偏壓，同時保持移動限制凸塊71c和71d分別與移動限制凸塊80a和80b彈性接觸。因?yàn)閅軸方向移動件80的向下移動通過螺母接觸部分80e與Y軸方向驅(qū)動螺母件85y的配合來限制，Y軸方向驅(qū)動螺母件85y的位置作為Y軸方向移動臺架71和Y軸方向移動件80的每一個沿Y方向的參考位置。在圖24中可以看出，絲桿171y的末端延伸穿過在螺母接觸部分80e上形成的通孔(參見圖16和17)，以至于不干涉。
驅(qū)動Y軸方向驅(qū)動電機(jī)170y，以旋轉(zhuǎn)其驅(qū)動軸(第二絲桿171y)，造成與絲桿171y螺紋配合的Y軸方向驅(qū)動螺母件85y沿Y軸方向線性移動，從而造成Y軸方向移動臺架71與Y軸方向移動件80之間沿Y軸方向的相對位置改變。例如，如果Y軸方向驅(qū)動螺母件85y向上移動，如圖24所示，Y方向驅(qū)動螺母件85y沿相同的方向壓緊螺母接觸部分80e，從而抵抗Y軸方向臺架偏置彈簧87y的彈力，相對于圖24所示的視圖整體地向上移動Y軸方向移動臺架71與Y軸方向移動件80。相反，如果Y軸方向驅(qū)動螺母件85y相對于圖24所示的視圖向下移動，通過Y軸方向臺架偏置彈簧87y的彈力，Y軸方向移動臺架71與Y軸方向移動件80跟隨Y軸方向驅(qū)動螺母件85y整體地向下移動。
當(dāng)Y軸方向移動臺架71沿Y軸方向移動時，被Y軸方向移動臺架71支撐在其上的X軸方向臺架21與Y軸方向移動臺架71一起移動。另一方面，當(dāng)X軸方向臺架21與Y軸方向移動臺架71一起沿Y軸方向垂直移動時，因?yàn)榕c傳輸輥21c接觸的第一X軸方向移動件75沿Y軸方向不移動，傳輸輥21c和連接突起75g的接觸面之間的接觸點(diǎn)改變。同時，傳輸輥21c在連接突起75g的接觸面上滾動，從而X軸方向臺架21能夠沿Y軸方向移動，沿Y軸方向不施加驅(qū)動力給第一X軸方向移動件75。
根據(jù)圖像穩(wěn)定單元IS的上述結(jié)構(gòu)，通過分別向前和先后驅(qū)動X軸驅(qū)動電機(jī)170x，X軸方向臺架21能夠沿X軸方向向前和向后移動；通過分別向前和先后驅(qū)動Y軸方向驅(qū)動電機(jī)170y，Y軸方向移動臺架71與被Y軸方向移動臺架支撐的X軸方向臺架21一起，能夠沿Y軸方向向前和向后移動。
如圖14和15所示，第一X軸方向移動件75在移動限制凸塊75a附近設(shè)有小薄片形狀的位置檢測凸塊75I。如圖16所示，Y軸方向移動臺架71在移動限制凸塊71c附近設(shè)有小薄片形狀的位置檢測凸塊71h。如圖18和19所示，圖像穩(wěn)定單元IS設(shè)有第一光斷續(xù)器103和第二光斷續(xù)器104。當(dāng)光束被位置檢測凸塊75I遮擋時，第一光斷續(xù)器103檢測第一X軸方向移動件75的位置檢測凸塊75i的存在，位置檢測凸塊75i經(jīng)過相互面對面的發(fā)射器/接收器元件中間。同樣，當(dāng)光束被位置檢測凸塊71h遮擋時，第二光斷續(xù)器104檢測Y軸方向移動臺架71的位置檢測凸塊71h的存在，位置檢測凸塊71h經(jīng)過相互面對面的發(fā)射器/接收器元件中間。通過用第一光斷續(xù)器103檢測位置檢測凸塊75i的存在，能夠檢測第一X軸方向移動件75(X軸方向臺架21)在X軸方向的初始位置，同時通過用第一光斷續(xù)器104檢測位置檢測凸塊71h的存在，能夠檢測Y軸方向移動臺架71在Y軸方向的位置。
如圖25的框圖所示，數(shù)字照相機(jī)200設(shè)有X軸方向陀螺儀檢測器(角速度傳感器)105和Y軸方向陀螺儀傳感器(角速度傳感器)106，它們檢測相互垂直的兩軸(X軸和Y軸)的角速率(角速度)。用這兩個陀螺儀傳感器105和106檢測施加給數(shù)字照相機(jī)200的照相機(jī)抖動的大小和方向。隨后，控制電路102通過時間積分用兩個陀螺儀傳感器105和106檢測的兩個軸向的照相機(jī)抖動的角速率確定移動角度。隨后，控制電路由移動角度計(jì)算在焦平面(CCD圖像傳感器60的成像表面)上的圖像沿X軸方向和沿Y軸方向的移動量?？刂齐娐愤€計(jì)算X軸方向臺架(第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76)、和Y軸方向移動臺架71(Y軸方向移動件80)對于各個軸向的驅(qū)動量和驅(qū)動方向(對于X軸驅(qū)動電機(jī)170x和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的驅(qū)動脈沖)，以便抵消照相機(jī)抖動。因此，X軸驅(qū)動電機(jī)170x和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y被激勵，根據(jù)計(jì)算值控制其操作，該計(jì)算值抵消用CCD圖像傳感器60拍攝的物體圖像的圖像抖動。數(shù)字照相機(jī)200通過開啟攝影模式選擇開關(guān)107(參見圖25)能夠進(jìn)入該圖像穩(wěn)定模式。如果攝影模式選擇開關(guān)107在關(guān)閉狀態(tài)，圖像穩(wěn)定性能失效，從而進(jìn)行正常攝影操作。
此外，通過操作攝影模式選擇開關(guān)107，在圖像穩(wěn)定模式中可以選擇第一跟蹤模式或第二跟蹤模式。在第一跟蹤模式，圖像穩(wěn)定性能被驅(qū)動X軸驅(qū)動電機(jī)170x和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y激活，而在第二跟蹤模式，只有在開啟設(shè)置數(shù)字照相機(jī)200上的測光開關(guān)108或釋放開關(guān)109(參見圖25)時，圖像穩(wěn)定性能才被X軸驅(qū)動電機(jī)170x和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y激活。壓下快門按鈕205一半，開啟測光開關(guān)108，完全壓下快門按鈕205開啟釋放開關(guān)。
數(shù)字照相機(jī)200的上述圖像穩(wěn)定器設(shè)有損傷保護(hù)結(jié)構(gòu)，其從X軸驅(qū)動電機(jī)170x和Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的每一個到CCD圖像傳感器60(X軸方向臺架21)對驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)的負(fù)載和碰撞，以防止損傷絲桿171x和171y以及其它元件。該損傷保護(hù)結(jié)構(gòu)由兩個主要部件組成由在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中用于沿X軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器的第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76(它們通過拉伸連接彈簧81x彈性連接)組成的第一部件，和在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中用于沿Y軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器的Y軸方向臺架71和Y軸方向移動件80(它們通過拉伸連接彈簧81y彈性連接)組成的第二部件。
用于沿X軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有保護(hù)它自己不受損傷的性能。該性能將在下文中描述。
例如，當(dāng)X軸方向驅(qū)動螺母件85x相對于圖24所示的視圖通過X軸驅(qū)動電機(jī)170x向右移動時，第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76沿X軸方向彼此相對移動，它們在正常狀態(tài)整體移動，如果X軸方向臺架21鄰接Y軸方向臺架71，在達(dá)到X軸方向臺架21的移動機(jī)械極限時或干涉X軸方向臺架21的其它原因，移動限制凸塊75a和移動限制凸塊76a(還有移動限制凸塊75b和移動限制凸塊76b)抵抗拉伸連接彈簧81x的偏壓力相互脫離。特別是，在第一X軸方向移動件75與X軸方向臺架21一起的移動由于某種原因被阻止的情況下，第二X軸方向移動件76能夠相對于第一X軸方向移動件75沿X軸方向獨(dú)立向右移動。即使X方向臺架21固定不動，該結(jié)構(gòu)使得X軸方向驅(qū)動螺母件85x沿絲桿171x移動成為可能。這樣防止在上述驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)上的過度負(fù)載，從而防止絲桿171x與X軸方向驅(qū)動螺母件85x之間的螺紋卡死，還防止損傷驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)的其它相關(guān)部分。當(dāng)X軸方向驅(qū)動螺母件85x通過X軸驅(qū)動電機(jī)170x相對于圖24所示的視圖向左移動時，X軸方向驅(qū)動螺母件85x沿遠(yuǎn)離螺母接觸部分76e的方向移動，因此，X軸驅(qū)動電機(jī)170x的驅(qū)動力既不作用在第一X軸方向移動件75上，也不作用在第二X軸方向移動件76上；因此，即使由于某種原因X方向臺架21的移動被阻止，沒有不適當(dāng)?shù)呢?fù)載施加到驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)上。
與用于沿X軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)相似，用于沿Y軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有保護(hù)它自己不受損傷的性能。這種性能將在下文中描述。
例如，當(dāng)Y軸方向驅(qū)動螺母件85y相對于圖24所示的視圖通過Y軸驅(qū)動電機(jī)170y向上移動時，Y軸方向移動件80和Y軸方向移動臺架71沿Y軸方向彼此相對移動，它們在正常狀態(tài)整體移動，如果Y軸方向臺架71鄰接固定支座23，在達(dá)到Y(jié)軸方向臺架71的移動機(jī)械極限時或干涉Y軸方向臺架71(或X軸方向臺架21)的其它原因，移動限制凸塊71c和移動限制凸塊80a(還有移動限制凸塊71d和移動限制凸塊80b)抵抗拉伸連接彈簧81x的偏壓力相互脫離。特別是，在Y軸方向臺架71的移動由于某種原因被阻止的情況下，Y軸方向移動件80能夠相對于Y軸方向移動臺架71沿Y軸方向獨(dú)立向右移動。即使Y軸方向臺架71固定不動，該結(jié)構(gòu)使得Y軸方向驅(qū)動螺母件85y沿絲桿171y移動成為可能。這樣防止在上述驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)上的過度負(fù)載，從而防止絲桿171y與Y軸方向驅(qū)動螺母件85y之間的螺紋卡死，還防止損傷驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)的其它相關(guān)部分。當(dāng)Y軸方向驅(qū)動螺母件85y通過Y軸驅(qū)動電機(jī)170y相對于圖24所示的視圖向下移動時，Y軸方向驅(qū)動螺母件85y沿遠(yuǎn)離螺母接觸部分80e的方向移動，因此，Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的驅(qū)動力既不作用在Y軸方向移動件80上，也不作用在Y軸方向移動臺架71上；因此，即使由于某種原因Y軸方向臺架71的移動被阻止，沒有不適當(dāng)?shù)呢?fù)載施加到驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)上。
如上所述，X軸方向臺架21的移動范圍被Y軸方向移動臺架71的內(nèi)周面來限定，而Y軸方向移動臺架71的移動范圍被固定支座23的內(nèi)周面來限定。即，X軸方向臺架21沿X軸方向的移動機(jī)械極限被Y軸方向移動臺架71的內(nèi)周面來限定，而Y軸方向移動臺架71沿Y軸方向的移動機(jī)械極限被固定支座23的內(nèi)周面來限定。期望在X軸方向臺架21達(dá)到其左和右移動極限的任一個時，X軸驅(qū)動電機(jī)170x的驅(qū)動力被停止從絲桿171x傳輸?shù)絏軸方向驅(qū)動螺母件85x，在Y軸方向臺架71達(dá)到其上和下移動極限的任一個時，Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的驅(qū)動力被停止從絲桿171y傳輸?shù)結(jié)軸方向驅(qū)動螺母件85y。然而，考慮相關(guān)部件的制造公差，不能總是達(dá)到這種理想的相關(guān)性。例如，在X軸方向臺架21(或Y軸方向臺架71)達(dá)到其移動的機(jī)械極限的狀態(tài)，如果X軸方向驅(qū)動螺母件85x和絲桿171x(或Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和絲桿171y)由于足夠的軸向長度，仍然相互螺紋配合，如果數(shù)字照相機(jī)200的圖像穩(wěn)定器沒有裝入諸如上述損傷保護(hù)結(jié)構(gòu)的損傷保護(hù)結(jié)構(gòu)，由于通過X軸驅(qū)動電機(jī)170x(或Y軸驅(qū)動電機(jī)170y)的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，在X軸方向驅(qū)動螺母件85x和絲桿171x(或Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和絲桿171y)的每一個上設(shè)置的負(fù)荷，存在在絲桿171x和(或絲桿171y和Y軸方向驅(qū)動螺母件85y)之間出現(xiàn)卡死的可能性。
為了防止這種問題出現(xiàn)，圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)可以考慮這樣構(gòu)成，X軸方向驅(qū)動螺母件85x(Y軸方向驅(qū)動螺母件85y)與絲桿171x(171y)脫離，在絲桿171x(171y)上給出X軸方向驅(qū)動螺母件85x(Y軸方向驅(qū)動螺母件85y)足夠的移動范圍后，在到達(dá)絲桿171x(171y)的任一端時，使得X軸方向驅(qū)動螺母件85x(Y軸方向驅(qū)動螺母件85y)與絲桿171x(171y)脫離，使得在X軸方向臺架21(或Y軸方向臺架71)不容易達(dá)到其移動的機(jī)械極限。然而，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，要求X軸方向臺架21和Y軸方向臺架71的每一個的移動范圍增加得比需要得多，其不期望地增加整個圖像穩(wěn)定器得尺寸。此外，如果X軸方向臺架21或Y軸方向臺架71偶爾在其移動范圍的某個中間點(diǎn)(即，不再移動范圍的任一端)被卡死，不考慮X軸方向臺架21或Y軸方向臺架71的移動范圍，重負(fù)載放在X軸方向驅(qū)動螺母件85x(或Y軸方向驅(qū)動螺母件85y)與絲桿171x(或171y)之間的螺紋配合部分。
相反，根據(jù)圖像穩(wěn)定器的上述實(shí)施例，在X軸方向驅(qū)動螺母件85x和X軸方向臺架21之間沿X軸方向的移動量的差被中間件(即，第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76)吸收，同時在Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和X軸方向臺架21之間沿Y軸方向的移動量的差被中間件(即，Y軸方向臺架71和Y軸方向移動件80)吸收，因此，X軸方向臺架21和Y軸方向臺架71的每一個的移動范圍不必增加得比需要得多。而且，即使X軸方向臺架21或Y軸方向臺架71偶爾在其移動范圍的某個中間點(diǎn)(即，不在移動范圍的任一端)被卡死，因?yàn)樵赬軸方向驅(qū)動螺母件85x和X軸方向臺架21之間沿X軸方向的移動量的差(或在Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和X軸方向臺架21之間沿Y軸方向的移動量的差)被上述中間件(第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76，或Y軸方向臺架71和Y軸方向移動件80)吸收，沒有重負(fù)載放在X軸方向驅(qū)動螺母件85x(或Y軸方向驅(qū)動螺母件85y)與絲桿171x(或171y)之間的螺紋配合部分。
在圖像穩(wěn)定器的本實(shí)施例中，預(yù)定第一X軸方向移動件75和第二X軸方向移動件76之間相對移動的最大量，以能夠吸收X軸方向驅(qū)動螺母件85x和X軸方向臺架21之間的移動量的差，無論在什么情況下，X軸方向驅(qū)動螺母件85x和X軸方向臺架21的每一個位于其移動范圍內(nèi)。同樣，預(yù)定Y軸方向臺架71和Y軸方向移動件80之間相對移動的最大量，以能夠吸收Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和Y軸方向臺架71之間的移動量的差，無論在什么情況下，Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和Y軸方向臺架71的每一個位于其移動范圍內(nèi)。
對X軸方向臺架21或Y軸方向臺架71的移動限制不僅僅是強(qiáng)加于驅(qū)動力傳輸機(jī)構(gòu)的負(fù)載的原因。因?yàn)橛米鞯窒麍D像抖動的光學(xué)元件的CCD圖像傳感器60被沿X軸方向和Y軸方向自由可移動地支撐，存在這樣的可能性，在數(shù)字照相機(jī)200例如跌落到地上、抖動或突然碰撞施加到數(shù)字照相機(jī)200的情況下，即使沒有分別通過X軸驅(qū)動電機(jī)170x或Y軸方向驅(qū)動電機(jī)170y施加驅(qū)動力到其上，X軸方向臺架21(其保持CCD圖像傳感器60)或Y軸方向臺架71(其支撐X軸方向臺架21)經(jīng)受強(qiáng)迫X軸方向臺架21或Y軸方向臺架71移動的力。即使在這種情況下，諸如負(fù)載、抖動或突然碰撞能夠被本實(shí)施例的圖像穩(wěn)定器吸收。
例如，如果X軸方向臺架21通過除了X軸驅(qū)動電機(jī)170x的驅(qū)動力之外的外力相對于圖24所示的視圖向左移動，第一X軸方向移動件75經(jīng)過傳輸輥21c沿相同方向被壓緊。因?yàn)閴壕o第一X軸方向移動件75的這個方向是移動限制凸塊75a和75b分別與移動限制凸塊76a和76b脫離的方向，第一X軸方向移動件75能夠抵抗拉伸連接彈簧81x的偏壓力、相對于第二X軸方向移動件76單獨(dú)地向左移動。同時，第一X軸方向移動件75不機(jī)械地壓緊第二X軸方向移動件76，使得僅僅拉伸連接彈簧81x的彈性拉力作用在第二X軸方向移動件76上，因此，沒有額外的力從第二X軸方向移動件76施加到X軸方向驅(qū)動螺母件85x。如果X軸方向臺架21通過除了X軸驅(qū)動電機(jī)170x的驅(qū)動力之外的外力相對于圖24所示的視圖向右移動，X軸方向臺架21傳輸輥21c與連接突起75g脫離的方向移動，第一X軸方向移動件75或第二X軸方向移動件76經(jīng)受X軸方向臺架21的移動力。也就是說，當(dāng)X軸驅(qū)動電機(jī)170x不操作時，即使X軸方向臺架21被外力等強(qiáng)迫沿X軸方向向前或向后移動，沒有不適當(dāng)?shù)呢?fù)荷施加在X軸方向驅(qū)動螺母件85x與絲桿171x之間的螺紋配合部分。
另一方面，如果Y軸方向臺架71通過除了Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的驅(qū)動力之外的外力相對于圖24所示的視圖向下移動，Y軸方向臺架71的這個方向是移動限制凸塊80a和80b分別與移動限制凸塊71c和71d脫離的方向，因此，Y軸方向臺架71能夠抵抗拉伸連接彈簧81y的偏壓力、相對于Y軸方向移動件80單獨(dú)地向下移動。同時，Y軸方向臺架71不機(jī)械地壓緊Y軸方向移動件80，使得僅僅拉伸連接彈簧81y的彈性拉力作用在第二X軸方向移動件80上，因此，沒有額外的力從Y軸方向移動件80施加到Y(jié)軸方向驅(qū)動螺母件85y。如果Y軸方向臺架71通過除了Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的驅(qū)動力之外的外力相對于圖24所示的視圖向上移動，Y軸方向移動件80經(jīng)過移動限制凸塊80a和移動限制凸塊71c之間的配合、以及移動限制凸塊80b和移動限制凸塊71d之間的配合向上壓緊。同時，Y軸方向移動件80的移動力不作用在Y軸方向驅(qū)動螺母件85y上，因?yàn)閅軸方向移動件80的這個方向是螺母接觸部分80e與Y軸方向驅(qū)動螺母件85y脫離的方向。也就是說，當(dāng)Y軸驅(qū)動電機(jī)170y不操作時，即使Y軸方向臺架71被外力等強(qiáng)迫沿Y軸方向向上或向下移動，沒有不適當(dāng)?shù)呢?fù)荷施加在Y軸方向驅(qū)動螺母件85y與絲桿171y之間的螺紋配合部分。
從上述描述能夠理解，根據(jù)上述實(shí)施例的圖像穩(wěn)定器，在下列兩種情況的任一種情況下，即，在X軸方向臺架21或Y軸方向臺架71被X軸驅(qū)動電機(jī)170x或Y軸驅(qū)動電機(jī)170y驅(qū)動時、X軸方向臺架21和/或Y軸方向臺架71的移動操作出現(xiàn)故障的情況；和在X軸方向臺架21或Y軸方向臺架71被外力等強(qiáng)迫以不期望地移動的情況，這種偶然的運(yùn)動能夠被吸收，從而防止用于圖像穩(wěn)定光學(xué)元件的驅(qū)動機(jī)構(gòu)受損。特別是，圖像穩(wěn)定器被設(shè)計(jì)成沒有重負(fù)荷放在X軸方向驅(qū)動螺母件85x與絲桿171x之間、以及Y軸方向驅(qū)動螺母件85y與絲桿171y之間的兩個螺紋配合部分的任一個上，這樣產(chǎn)生防止這兩個螺紋配合部分的每一個受損的高效力。盡管有可能分別窄化絲桿171x和171y的導(dǎo)程角、高精度驅(qū)動X軸方向臺架21和Y軸方向臺架71，窄化任一個絲桿不利地降低絲桿機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。然而，根據(jù)上述實(shí)施例的圖像穩(wěn)定器，因?yàn)闆]有重負(fù)荷施加在上述兩個螺紋配合部分的任一個上，能夠窄化每個絲桿的導(dǎo)程角。
圖26-28表示圖像穩(wěn)定單元IS的另一實(shí)施例(第二實(shí)施例)。在該實(shí)施例中，對應(yīng)于圖像穩(wěn)定器IS前面的實(shí)施例(第一實(shí)施例)中元件的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。除了X軸方向臺架偏置彈簧87x被鉤在Y軸方向臺架71上、不鉤在固定支座23上之外，圖像穩(wěn)定單元的第二實(shí)施例與圖像穩(wěn)定單元的第一實(shí)施例相同。更具體地說，X軸方向臺架偏置彈簧87x在Y軸方向臺架71上形成的彈簧鉤71w和X軸方向臺架21的彈簧鉤21v之間延伸，并且在安裝在它們之間。在圖像穩(wěn)定單元的第二實(shí)施例中能夠獲得與圖像穩(wěn)定單元的第一實(shí)施例相同的效果。
在上述圖像穩(wěn)定器的實(shí)施例中，該對彼此平行并沿Y軸方向延伸的Y軸方向?qū)驐U73和79，被安裝到固定支座(固定件)23，同時Y軸方向移動臺架(第一移動臺架)71由該對Y軸方向?qū)驐U73和79支撐，以在其上可自由地線性滑動。該對彼此平行且沿X軸方向延伸的X軸方向?qū)驐U72和74，被安裝到Y(jié)軸方向移動臺架71，X軸方向移動臺架(第二移動臺架)21由該對X軸方向?qū)驐U72和74支撐以在其上可自由地線性移動，并且CCD圖像傳感器(圖像穩(wěn)定光學(xué)元件)60被安裝到X軸方向移動臺架21。Y軸方向移動臺架71通過Y軸方向臺架偏置彈簧(第一偏壓裝置/Y軸方向偏壓裝置)87y，被沿Y軸方向向前或向后偏壓(特別地在圖24和28中所示為向下)，同時Y軸驅(qū)動電機(jī)(第一驅(qū)動裝置/Y軸方向驅(qū)動裝置)170y抵抗Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的偏壓力，沿Y軸方向向前和向后驅(qū)動Y軸方向移動臺架71。同樣，X軸方向移動臺架21通過X軸方向臺架偏置彈簧(第二偏壓裝置/X軸方向偏壓裝置)87x，被沿X軸方向向前或向后偏壓(特別地在圖24和28中所示為向左)，同時X軸驅(qū)動電機(jī)(第二驅(qū)動裝置/X軸方向驅(qū)動裝置)170x抵抗X軸驅(qū)動電機(jī)170x的偏壓力，沿X軸方向向前和向后驅(qū)動X軸方向移動臺架21。
此外，在上述圖像穩(wěn)定器的實(shí)施例中，所有以下六軸該對Y軸方向?qū)驐U(導(dǎo)向裝置)73和79的軸，該對X軸方向?qū)驐U(導(dǎo)向裝置)72和74的軸，Y軸方向臺架偏置彈簧(第一盤簧/Y軸盤簧)87y的軸(中心)，以及X軸方向臺架偏置彈簧(第二盤簧/X軸盤簧)87x的軸(中心)，位于垂直于攝影光軸Z1的平面(公共平面)內(nèi)。在一個平面定位分別在兩個相互垂直的方向(X軸方向和Y軸方向)引導(dǎo)圖像穩(wěn)定光學(xué)元件(60)的兩個導(dǎo)向裝置(72和77，以及73和79)的軸、X軸方向臺架偏置彈簧87x的軸和Y軸方向臺架偏置彈簧87y的軸，以這樣的方式使得可以驅(qū)動Y軸方向移動臺架71和X軸方向移動臺架21(即驅(qū)動CCD圖像傳感器(圖像穩(wěn)定光學(xué)元件)60)，而不會引入不期望的力矩，例如彎曲和扭轉(zhuǎn)。
而且，Y軸驅(qū)動電機(jī)170y的絲桿(第一絲桿)171y的軸，絲桿171y用作Y軸方向驅(qū)動裝置(第一驅(qū)動裝置)的元件用于在沿Y軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器60，以及Y軸方向驅(qū)動螺母件(第一驅(qū)動螺母/Y軸方向移動元件)85y的軸，Y軸方向驅(qū)動螺母件85y與絲桿171y螺紋配合，被設(shè)置得平行于上述六軸位于其上的上述公共平面。這種結(jié)構(gòu)有利地防止不期望的力矩的產(chǎn)生，諸如彎曲和扭轉(zhuǎn)。同樣，X軸驅(qū)動電機(jī)170x的絲桿(第二絲桿)171x的軸，絲桿171x用作X軸方向驅(qū)動裝置的元件用于在沿X軸方向驅(qū)動CCD圖像傳感器60，以及X軸方向驅(qū)動螺母件(第二驅(qū)動螺母/X軸方向移動元件)85x的軸，X軸方向驅(qū)動螺母件85x與絲桿171x螺紋配合，被設(shè)置得平行于上述六軸位于其上的上述公共平面。這種結(jié)構(gòu)有利地防止不期望的力矩的產(chǎn)生，諸如彎曲和扭轉(zhuǎn)。
期望Y軸驅(qū)動電機(jī)170y和X軸驅(qū)動電機(jī)170x的絲桿171y和171x的軸，以及Y軸方向驅(qū)動螺母件85y和X方向驅(qū)動螺母件85x的軸位于平行于上述公共平面的第二公共平面。
而且，Y軸驅(qū)動電機(jī)170y和X軸驅(qū)動電機(jī)170x都被固定到固定支座(固定件)23上，同時Y軸方向驅(qū)動螺母件(第一驅(qū)動螺母/Y軸方向移動元件)85y和Y軸方向移動件80(由Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動170y)通過直接機(jī)械連接部分(第一連接部分)被直接彼此連接，該直接機(jī)械連接部分包括移動限制凸塊(接觸面沿X軸方向延伸)80a和80b，移動限制凸塊(接觸面沿X軸方向延伸)71c和71d，以及拉伸連接彈簧81y，拉伸連接彈簧81y以相反的方向偏壓Y軸方向移動臺架71和Y軸方向移動件80，使得移動限制凸塊80a和移動限制凸塊71c彼此接觸，并使得移動限制凸塊80b和移動限制凸塊71d彼此接觸。構(gòu)成直接機(jī)械連接部分的移動限制凸塊80a和80b，移動限制凸塊71c和71d，以及拉伸連接彈簧81y，被定位在上述垂直于攝影光軸Z1的公共平面中。這種配置有利地防止不期望的力矩的產(chǎn)生，諸如彎曲和扭轉(zhuǎn)。以這樣的方式由兩組移動限制凸塊(接觸面沿X軸方向延伸)71c、71d、80a和80b，以及拉伸連接彈簧81y構(gòu)建直接機(jī)械連接部分，使得實(shí)現(xiàn)一種脫離(吸收器/消除)，用于在過載施加到Y(jié)軸方向移動臺架71時減輕機(jī)械應(yīng)變。然而，Y軸方向驅(qū)動螺母件85y，Y軸方向移動件80和Y軸方向移動臺架71可以形成為一個整體，而省略直接機(jī)械連接部分。
X軸方向驅(qū)動螺母(第二驅(qū)動螺母/X軸方向移動元件)85x，第二X軸方向移動件76，和第一X軸方向移動件75以被允許相對于X軸方向移動臺架21、通過X軸方向連接部分(第二連接部分)沿Y軸方向移動的方式被連接到X軸方向移動臺架21，該X軸方向連接部分包括連接突起(Y軸方向表面)75g，傳輸輥(移動接觸件)21c和X軸方向臺架偏置彈簧(X軸方向偏置彈簧)87x，X軸方向臺架偏置彈簧87x使得連接突起75g和傳輸輥21c彼此接觸。構(gòu)成X軸方向連接部分的連接突起75g，傳輸輥21c和X軸方向臺架偏置彈簧(X軸方向偏置彈簧)87x，位于上述垂直于攝影光軸Z1的公共平面內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)有利地防止不期望的力矩的產(chǎn)生，諸如彎曲和扭轉(zhuǎn)。而且，以這樣的方式由Y軸方向表面(連接突起75g)、移動接觸件(傳輸輥21c)和X軸方向臺架偏置彈簧(87x)構(gòu)建X軸方向連接部分，使得可以通過X軸方向驅(qū)動裝置(X軸驅(qū)動電機(jī)170x)沿X軸方向平穩(wěn)地驅(qū)動X軸方向移動臺架21，該X軸方向驅(qū)動裝置被支撐在固定件(固定支座23)上。然而，X軸方向驅(qū)動螺母(第二驅(qū)動螺母/X軸方向移動元件)85x，第二X軸方向移動件76和第一X軸方向移動件75可以形成為一個整體。對圖像穩(wěn)定單元IS上設(shè)置分別用作Y軸方向表面、可移動接觸件和X軸方向偏置彈簧的連接突起75g、傳輸輥21c和X軸方向移動臺架偏置彈簧87x進(jìn)行替換，可以設(shè)置具有沿第一方向(Y軸方向)延長的配合孔的X方向移動元件，諸如第一X軸方向移動件75，并使由配合在該延長的配合孔中的X軸方向移動臺架21支撐的輥或其類似物沿該延長的配合孔的延長方向可自由移動。傳輸輥21c可以被設(shè)置為低摩擦材料制成的固定件。
對上述圖像穩(wěn)定單元IS的實(shí)施例進(jìn)行替換，X軸方向臺架偏置彈簧87x和Y軸方向臺架偏置彈簧87y中的每個可以通過改變相關(guān)元件的結(jié)構(gòu)和形狀，制成壓縮彈簧。
雖然X軸方向驅(qū)動裝置和Y軸方向驅(qū)動裝置分別由可以向前和向后旋轉(zhuǎn)的具有絲桿171x的X軸驅(qū)動電機(jī)170x，和具有絲桿171y的Y軸驅(qū)動電機(jī)170y組成，并且X軸方向移動元件和Y軸方向移動元件分別由與上述圖像穩(wěn)定器的實(shí)施例中的絲桿171x和171y螺紋配合的X軸方向驅(qū)動螺母件85x和Y軸方向驅(qū)動螺母件85y組成，任何其他的致動器(驅(qū)動裝置)可替換使用。
盡管基于上述實(shí)施例已經(jīng)描述本發(fā)明，本發(fā)明不僅限于這些具體實(shí)施例。例如，盡管根據(jù)本發(fā)明的圖像穩(wěn)定器的上述實(shí)施例的每一個是裝入數(shù)字照相機(jī)的光學(xué)圖像穩(wěn)定器，本發(fā)明還能夠應(yīng)用于裝入其它任何類型的光學(xué)設(shè)備(諸如雙筒望遠(yuǎn)鏡)的光學(xué)圖像穩(wěn)定器。
盡管CCD圖像傳感器60被驅(qū)動，以抵消圖像穩(wěn)定單元的上述實(shí)施例中的圖像抖動，被驅(qū)動來抵消圖像抖動的圖像穩(wěn)定光學(xué)元件可以是任何其它光學(xué)元件，諸如透鏡組。
雖然在上述數(shù)字照相機(jī)的實(shí)施例中，X軸方向和Y軸方向分別對應(yīng)水平方向和垂直方向，但是X軸方向移動臺架和Y軸方向移動臺架的移動方向不單獨(dú)地限于這些特定方向。例如，在權(quán)利要求中稱為“第一移動臺架(Y軸方向移動臺架)”的構(gòu)件和被稱為“第二移動臺架(X軸方向移動臺架)”的構(gòu)件，可被分別在水平方向和垂直方向驅(qū)動。可替換地，在權(quán)利要求中稱為“第一移動臺架(Y軸方向移動臺架)”的構(gòu)件和被稱為“第二移動臺架(X軸方向移動臺架)”的構(gòu)件，在垂直于攝影光軸的平面內(nèi)，可分別沿除垂直方向和水平方向以外的兩個傾斜方向被驅(qū)動。
顯而易見，對本發(fā)明在此描述的具體實(shí)施例可以作出變化，這種變型在本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。應(yīng)該指出，在此包含的所有內(nèi)容是解釋性的，不限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像穩(wěn)定器，包括一對第一平行導(dǎo)向桿(73和79)，其被安裝到固定件(23)并沿第一方向延伸(Y軸方向)；第一移動臺架(71)，其由所述一對第一平行導(dǎo)向桿(73和79)支撐，以沿所述第一方向可自由移動；一對第二平行導(dǎo)向桿(72和74)，其被安裝到所述第一移動臺架以沿與第一方向垂直的第二方向(X軸方向)延伸；第二移動臺架(21)，其夾持圖像穩(wěn)定光學(xué)元件(60)并由所述一對第二平行導(dǎo)向桿支撐以沿第二方向自由移動；第一偏壓裝置(87y)，其沿第一方向正向或反向偏壓第一移動臺架；第二偏壓裝置(87x)，其沿第二方向正向或反向偏壓第二移動臺架；第一驅(qū)動裝置(170y和171y)，其抵抗第一偏壓裝置的偏壓力沿第一方向驅(qū)動第一移動臺架；以及第二驅(qū)動裝置(170x和170y)，其抵抗第二偏壓裝置的偏壓力沿第二方向驅(qū)動第二移動臺架，其中，所述一對第一平行導(dǎo)向桿和所述一對第二平行導(dǎo)向桿位于垂直于光軸(Z1)的公共平面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像穩(wěn)定器，其中第一偏壓裝置和第二偏壓裝置的中心軸位于所述公共平面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像穩(wěn)定器，其中第一偏壓裝置和第二偏壓裝置分別包括第一盤簧和第二盤簧，其中第一和第二盤簧的軸位于所述公共平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像穩(wěn)定器，其中第一驅(qū)動裝置包括第一絲桿(171y)，其中圖像穩(wěn)定器還包括第一驅(qū)動螺母(85y)，該第一驅(qū)動螺母與第一絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)，并且其中第一絲桿和第一驅(qū)動螺母的軸平行于所述公共平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像穩(wěn)定器，其中第二驅(qū)動裝置包括第二絲桿(171x)，其中圖像穩(wěn)定器還包括第二驅(qū)動螺母(85x)，該第二驅(qū)動螺母與第二絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)，并且其中第二絲桿和第二驅(qū)動螺母的軸平行于所述公共平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像穩(wěn)定器，其中第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置安裝到固定件并被支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的圖像穩(wěn)定器，其中第一驅(qū)動裝置包括第一絲桿(171y)；其中第二驅(qū)動裝置包括第二絲桿(171x)；并且其中圖像穩(wěn)定器還包括第一驅(qū)動螺母，其與第一絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動螺母，其與第二絲桿螺旋配合，從而被防止相對于固定件旋轉(zhuǎn)；第一連接部分(80a，80b，71c，71d和81y)，其將第一驅(qū)動螺母和第一移動臺架彼此直接連接；以及第二連接部分(75g，21c和87y)，其將第二驅(qū)動螺母和第二移動臺架以使得允許第二驅(qū)動螺母和第二移動臺架沿第一方向彼此相對移動的方式彼此連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像穩(wěn)定器，其中第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置中的每個都包括電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像穩(wěn)定器，其中第一驅(qū)動裝置包括具有沿第一方向延伸的第一絲桿(171y)的第一電機(jī)(170y)；其中第二驅(qū)動裝置包括具有沿第二方向延伸的第二絲桿(171x)的第二電機(jī)(170x)，并且其中第一絲桿和第二絲桿的軸位于平行于所述公共平面的第二公共平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像穩(wěn)定器，其中圖像穩(wěn)定器安裝到成像設(shè)備中，圖像穩(wěn)定光學(xué)元件包括圖像拾取裝置。
11.一種圖像穩(wěn)定器，包括第一移動臺架(71)，其與被安裝到固定件(23)的第一平行桿(73和79)滑動地配合以在其上沿第一方向自由滑動；第二移動臺架(21)，其與安裝到第一移動臺架的第二平行桿(73和79)滑動地配合以在其上沿與第一方向垂直的第二方向自由滑動；圖像穩(wěn)定光學(xué)元件(60)，其被固定到第二移動臺架；第一偏壓裝置(87y)，其沿第一方向正向或反向偏壓第一移動臺架；第二偏壓裝置(87x)，其沿第二方向正向或反向偏壓第二移動臺架；第一電機(jī)(170y)，其具有用于抵抗第一偏壓裝置的偏壓力沿第一方向向前和向后驅(qū)動第一移動臺架的第一驅(qū)動軸(171y)，該第一驅(qū)動軸沿第一方向延伸；以及第二電機(jī)(170x)，其具有用于抵抗第二偏壓裝置的偏壓力沿第二方向向前和向后驅(qū)動第二移動臺架的驅(qū)動軸(171x)，該第二驅(qū)動軸沿第二方向延伸，其中所述第一平行桿和所述第二平行桿位于垂直于光軸的公共平面內(nèi)。
全文摘要
一種圖像穩(wěn)定器，包括一對第一平行導(dǎo)向桿，其被安裝到固定件并沿第一方向延伸；第一移動臺架，其由一對第一平行導(dǎo)向桿支撐，以沿第一方向移動；一對第二平行導(dǎo)向桿，其被安裝到第一移動臺架以沿與第一方向垂直的第二方向延伸；第二移動臺架，其夾持圖像穩(wěn)定光學(xué)元件并由一對第二平行導(dǎo)向桿支撐以沿第二方向移動；第一和第二偏壓裝置，其沿第一方向正向或反向偏壓第一和第二移動臺架；第一和第二驅(qū)動裝置，其沿第一和第二方向驅(qū)動第一和第二移動臺架。一對第一平行導(dǎo)向桿和一對第二平行導(dǎo)向桿位于垂直于光軸的公共平面內(nèi)。
文檔編號G02B27/64GK1892298SQ20061010052
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者野村博, 鈴鹿真也, 遠(yuǎn)藤賢 申請人:賓得株式會社