專利名稱：具有柔性印制板的成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像裝置，更具體地涉及一種具有柔性印制板的成像裝置，其與一個(gè)電子部件相連，所述電子部件如作為拍攝光學(xué)系統(tǒng)一個(gè)元件的圖像傳感器。
背景技術(shù)：
在不使用反射鏡或棱鏡作為折射拍攝光學(xué)系統(tǒng)光軸(拍攝光軸)的折射鏡的可伸縮類型拍攝鏡頭中，通常不可能使在縮回狀態(tài)中拍攝鏡頭的長度短于拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件在光軸方向的總厚度。然而，需要縮回拍攝鏡頭的長度進(jìn)一步縮短，以實(shí)現(xiàn)超短拍攝鏡頭。作為該需要的解決方案，本發(fā)明的受讓人已經(jīng)提出了一種變焦鏡頭，通過使拍攝光學(xué)系統(tǒng)的一部分徑向縮離其拍攝光軸，變焦鏡頭的長度在縮回狀態(tài)中進(jìn)一步縮短。該變焦鏡頭在中國專利公開號(hào)No.CN1439929A中公開。
這種能從拍攝光軸縮回的元件不但可以是鏡頭組，還可以是諸如圖像傳感器(圖像獲取裝置)或快門裝置的電子部件。柔性印制板(柔性印制板)適于在這類電子部件和電子線路之間建立電連接。盡管已經(jīng)提出了多種柔性印制板的線路結(jié)構(gòu)，其中柔性印制板與沿著拍攝光軸運(yùn)動(dòng)的電子部件相連，但由于這類電子部件的運(yùn)動(dòng)與傳統(tǒng)相似電子部件的運(yùn)動(dòng)不同，這種電子部件從軸上位置向離軸位置運(yùn)動(dòng)，其中在軸上位置中，電子部件位于拍攝光軸上，在離軸位置中，電子部件位于偏離拍攝光軸的位置，因此與這種電子部件相連的柔性印制板布線仍然很困難。例如，在能從拍攝光軸縮回的電子部件在一個(gè)不同于電子部件從拍攝光軸縮回方向的方向上運(yùn)動(dòng)的情況中，當(dāng)電子部件位于拍攝光軸上時(shí)，實(shí)際負(fù)載往往由柔性印制板施加到電子部件上，從而期望盡可能地減小這種負(fù)載。還期望當(dāng)電子部件縮離拍攝光軸時(shí)，柔性印制板在布線空間中具有高效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種成像裝置，包括一個(gè)可以從拍攝光學(xué)系統(tǒng)公共光軸徑向縮離的電子部件，其中與徑向可伸縮電子部件相連的柔性印制板的布線在布線空間中高效完成，且可伸縮電子部件具有較小的操作阻力。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種成像裝置，包括一個(gè)圖像傳感器，通過拍攝光學(xué)系統(tǒng)在該圖像傳感器上形成一個(gè)物體圖像；一個(gè)在拍攝位置和徑向縮回位置之間移動(dòng)圖像傳感器的徑向縮回裝置，其中在拍攝位置中，圖像傳感器在拍攝狀態(tài)中位于拍攝光軸系統(tǒng)的公共光軸上，而在徑向縮回位置中，圖像傳感器在非拍攝狀態(tài)中徑向縮離公共光軸；以及一個(gè)使圖像傳感器與圖像處理電路電連按的柔性印制板。當(dāng)圖像傳感器處于其徑向縮回位置時(shí)，柔性印制板括一個(gè)位于圖像傳感器前方的固定部分；以及一個(gè)從圖像傳感器向固定部分延伸的自由變形部分。當(dāng)圖像傳感器徑向縮回到徑向縮回位置時(shí)，自由變形部分形成一種形狀，從而容納并覆蓋圖像傳感器，因此柔性印制板的一部分位于圖像傳感器和固定部分之間。當(dāng)圖像傳感器位于拍攝位置時(shí)，自由變形部分延伸形成一種形狀，從而露出圖像傳感器，因此柔性印制板的任何部分都不位于圖像傳感器前方。
期望自由變形部分包括一個(gè)第一平面部分，該第一平面部分固定其一端到圖像傳感器的背面，并向圖像傳感器的徑向縮回位置延伸；一個(gè)從第一平面部分向前彎曲的U形部分；以及一個(gè)從U形部分向圖像傳感器拍攝位置延伸，并基本上與第一平面部分平行的第二平面部分。當(dāng)圖像傳感器位于徑向縮回位置時(shí)，第二平面部分位于圖像傳感器前方，對著圖像傳感器。當(dāng)圖像傳感器從徑向縮回位置向拍攝位置移動(dòng)時(shí)，期望第一平面部分和第二平面部分的長度分別相對增大和減小，同時(shí)U形部分向拍攝位置移動(dòng)。
期望徑向縮回裝置使圖像傳感器在垂直于公共光軸的方向上在拍攝位置和徑向縮回位置之間直線運(yùn)動(dòng)。
期望成像裝置包括一個(gè)圖像抖動(dòng)檢測傳感器，用于檢測向拍攝光學(xué)系統(tǒng)施加的振動(dòng)幅度和方向；以及一個(gè)圖像穩(wěn)定器，其使圖像傳感器在垂直于公共光軸的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)圖像傳感器處于拍攝位置時(shí)，根據(jù)圖像抖動(dòng)檢測傳感器的輸出消除振動(dòng)。
期望成像裝置包括一個(gè)可伸縮光學(xué)單元，其包括圖像傳感器和至少一個(gè)位于圖像傳感器前方的光學(xué)元件，其中可伸縮光學(xué)單元固定到自由變形部分的一端。
期望成像裝置包括一個(gè)由同心排列的可移動(dòng)鏡筒組成的伸縮鏡筒。當(dāng)伸縮鏡筒完全直線縮回時(shí)，圖像傳感器運(yùn)動(dòng)到徑向縮回位置，從而圖像傳感器位于伸縮鏡筒徑向外側(cè)。
期望成像裝置包括一個(gè)支撐拍攝光學(xué)系統(tǒng)的固定殼體，其中柔性印制板的固定部分固定到固定殼體的內(nèi)表面上。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種成像裝置，包括一個(gè)位于拍攝光學(xué)系統(tǒng)中的電子部件；一個(gè)使電子部件在拍攝位置和徑向縮回位置之間運(yùn)動(dòng)的徑向縮回裝置，其中在拍攝位置中，電子部件在拍攝狀態(tài)中位于拍攝光學(xué)系統(tǒng)的公共光軸上，而在徑向縮回位置中，電子部件在非拍攝狀態(tài)中徑向縮離公共光軸；以及一個(gè)與電子部件相連的柔性印制板。柔性印制板包括一個(gè)位于電子部件徑向縮回位置附近的固定部分；和一個(gè)從電子部件向固定部分延伸的自由變形部分。當(dāng)電子部件徑向縮回到其徑向縮回位置時(shí)，自由變形部分形成一種形狀，從而容納并覆蓋電子部件。當(dāng)電子部件位于拍攝位置時(shí)，自由變形部分延伸形成一種形狀，從而露出電子部件。
根據(jù)本發(fā)明，印制板因?yàn)楫?dāng)電子部件徑向縮離公共光軸，縮回到其徑向縮回位置時(shí)，自由變形部分形成一種形狀以容納并覆蓋圖像傳感器；當(dāng)電子部件位于公共光軸上的拍攝位置時(shí)，自由變形部分延伸形成一種形狀以露出電子部件；因此，柔性印制板高效地安裝在布線空間中，并且在電子部件的運(yùn)動(dòng)過程中，柔性印制板的柔性程度增大，從而電子部件(如，圖像傳感器)的操作阻力減小。


下面將參考附圖對本發(fā)明做詳細(xì)說明，其中圖1是本發(fā)明用于一個(gè)可伸縮變焦鏡頭實(shí)施例，變焦鏡頭筒處于縮回狀態(tài)時(shí)的剖視圖；圖2是圖1中所示的變焦鏡頭處于拍攝狀態(tài)時(shí)的剖視圖；圖3是變焦鏡頭的一部分在其廣角極限位置時(shí)的放大剖視圖；圖4是變焦鏡頭的一部分在其長焦極限位置時(shí)的放大剖視圖；圖5是一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，表示具有如圖1和2中所示變焦鏡頭的相機(jī)電路結(jié)構(gòu)；圖6是一個(gè)概念圖，表示螺紋環(huán)和凸輪環(huán)的運(yùn)動(dòng)軌跡，以及第一鏡頭組和第二鏡頭組由于凸輪環(huán)的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡；圖7是一個(gè)概念圖，表示第一鏡頭組和第二鏡頭組中每一鏡頭組的組合運(yùn)動(dòng)軌跡，其中包括了螺紋環(huán)和凸輪環(huán)的運(yùn)動(dòng)軌跡；圖8是圖1和2中所示變焦鏡頭的分解透視圖；圖9是一個(gè)圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的部件和圖8中所示徑向伸縮機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖10是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)的前視透視圖，表示CCD支架在圖1所示變焦鏡頭處于縮回狀態(tài)時(shí)的縮回狀態(tài)；圖11是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)的前視透視圖，表示CCD支架在變焦鏡頭處于拍攝狀態(tài)時(shí)的光軸前伸狀態(tài)；圖12是當(dāng)從圖10和11后側(cè)看去時(shí)，圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)一部分的后視透視圖；圖13是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)處于圖10所示的狀態(tài)中，從光軸方向的前方看去時(shí)的前視圖；圖14是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)處于圖11所示的狀態(tài)中，從光軸方向的前方看去時(shí)的前視圖；圖15是變焦鏡頭在圖1所示變焦鏡頭縮回狀態(tài)中的后視圖；圖16是支撐CCD支架的水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架，以及附加部件的前視透視圖；
圖17是圖16中所示水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架，以及附加部件的前視透視圖；圖18是圖16和17中所示水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架，以及附加部件的后視透視圖；圖19是沿著圖17中所示D1-D1線所作的，CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架、垂直運(yùn)動(dòng)框架和其它部件的剖視圖；圖20是圖16至17中所示部件和其它附加部件的前視圖，表示在水平驅(qū)動(dòng)桿作用下在水平方向中的圖像穩(wěn)定作用；圖21是圖20中所示部件的前視圖，表示在垂直驅(qū)動(dòng)桿作用下在垂直方向中的圖像穩(wěn)定作用；圖22是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)部件的前視圖，表示CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架在伸縮桿作用下的縮回狀態(tài)；圖23是圖22中所示部件的前視圖，表示CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架處于返回其相對拍攝位置的狀態(tài)中，在該位置中當(dāng)伸縮桿從垂直運(yùn)動(dòng)框架上脫離從而停止支持垂直運(yùn)動(dòng)框架時(shí)，CCD支架位于拍攝光軸上；圖24是圖8所示部件的前視圖，表示水平驅(qū)動(dòng)桿與CCD支架、水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架的垂直運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系；圖25是本發(fā)明用于第二個(gè)可伸縮變焦鏡頭實(shí)施例的分解透視圖；圖26是變焦鏡頭第二實(shí)施例中圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖27是變焦鏡頭第二實(shí)施例中圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)的前視透視圖，表示CCD支架在變焦鏡頭處于徑向縮回狀態(tài)時(shí)的縮回狀態(tài)；圖28是變焦鏡頭第二實(shí)施例中圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)的前視透視圖，表示CCD支架在變焦鏡頭處于拍攝狀態(tài)時(shí)的光軸前伸狀態(tài)；圖29是從圖27和28后側(cè)看去時(shí)，x方向圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的一部分的后視透視圖；圖30是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)處于圖27中所示狀態(tài)時(shí)，從光軸方向的前方看過去的前視圖；圖31是圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)處于圖28中所示狀態(tài)時(shí)，從光軸方向的前方看過去的前視圖；圖32是變焦鏡頭第二實(shí)施例中支撐CCD支架的水平運(yùn)動(dòng)框架和垂直運(yùn)動(dòng)框架，以及附加部件的前視透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2表示結(jié)合在變焦鏡頭相機(jī)中的變焦鏡頭10的橫截面。變焦鏡頭10具有一個(gè)盒形的殼體11和一個(gè)可伸縮地支撐在殼體11中的可伸縮筒部分12。殼體11被相機(jī)的外部部件覆蓋，外部部件在圖中未表示。變焦鏡頭10的拍攝光學(xué)系統(tǒng)包括第一鏡頭組13a，快門13b，光圈13c，第二鏡頭組13d，第三鏡頭組13e，低通濾波器13f，和CCD圖像傳感器13g(下文中稱為CCD)，從物體側(cè)(圖1和2中所示的左側(cè))看去具有上述順序。如圖5中所示，CCD 13g與具有圖像處理電路的控制電路14a相連。這樣，電子圖像可以在相機(jī)外表畫上帶的LCD監(jiān)視器14b上顯示，且電子圖像數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在內(nèi)存14c中。在圖2所示變焦鏡頭10的拍攝狀態(tài)(準(zhǔn)備拍攝的狀態(tài))中，構(gòu)成拍攝光學(xué)系統(tǒng)的全部光學(xué)元件排列在相同的拍攝光軸Z1上。另一方面，在圖1所示變焦鏡頭10的容納(徑向縮回)狀態(tài)中，第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g從拍攝光軸Z1移至在殼體11中向上徑向縮回，且第二鏡頭組13d直線縮回到由于第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g向上徑向縮回運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的空間中，這減小了變焦鏡頭10在其縮回狀態(tài)中的長度。下文中將對包括徑向縮回機(jī)構(gòu)的變焦鏡頭10的全部結(jié)構(gòu)作詳細(xì)說明，該徑向縮回機(jī)構(gòu)用于向上徑向縮回光學(xué)元件。在下面的說明中，裝有變焦鏡頭10的變焦鏡頭相機(jī)體的垂直方向和水平方向從其前方看去時(shí)分別表示為y軸和x軸。
殼體11具有一個(gè)中空盒形部分15和一個(gè)中空固定環(huán)部分16，該中空固定環(huán)部分16在中空盒形部分15的前壁15a上形成，從而圍繞拍攝光軸Z1封閉拍攝光學(xué)系統(tǒng)。作為固定環(huán)部分16中心的旋轉(zhuǎn)中心軸Z0平行于拍攝光軸Z1，并偏移地位于拍攝光軸Z1下方。縮回空間(預(yù)留空間)SP(圖1和2)在盒形部分15中形成并位于固定環(huán)部分16上方。
變焦齒輪17(圖8，10和11)支撐在固定環(huán)部分16的內(nèi)圓周表面?zhèn)壬?，圍繞一個(gè)平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0的軸旋轉(zhuǎn)。變焦齒輪17通過一個(gè)由殼體11支撐的變焦電機(jī)MZ(圖5，10，和11)來回旋轉(zhuǎn)。此外，固定環(huán)部分16在其內(nèi)圓周表面上具有內(nèi)螺紋16a，圓周槽16b和多個(gè)直線導(dǎo)槽16c(圖8中只表示了其中一個(gè))。圓周槽16b是一個(gè)環(huán)形槽，其中心位于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0上，而多個(gè)直線導(dǎo)槽16c平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(見圖3，4和8)。
螺紋環(huán)(可移動(dòng)鏡筒)18支撐在固定環(huán)部分16內(nèi)側(cè)，以圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸Z0旋轉(zhuǎn)。螺紋環(huán)18具有與固定環(huán)部分16內(nèi)螺紋16a嚙合的外螺紋18a，從而由于內(nèi)螺紋16a與外螺紋18a的嚙合，螺紋環(huán)18可以在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在光軸方向前伸或縮回。螺紋環(huán)18在其外圓周面上，在外螺紋18a的前方，還具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)突起18b(圖8中只表示了其中兩個(gè))。在圖2至4表示的狀態(tài)中，螺紋環(huán)18相對于固定環(huán)部分16，前伸到其最前端的位置，內(nèi)螺紋16a與外螺紋18a彼此分離，同時(shí)多個(gè)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)突起18b可滑動(dòng)地裝在圓周槽16b中，從而防止螺紋環(huán)18繼續(xù)在光軸方向運(yùn)動(dòng)且只允許螺紋環(huán)18在光軸方向的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)。螺紋環(huán)18在外螺紋18a的螺紋上還具有與變焦齒輪17嚙合的環(huán)形正齒輪18c。正齒輪18c的齒平行于拍攝光軸Z1排列。變焦齒輪17在其軸向延長，從而在螺紋環(huán)18從圖1中所示螺紋環(huán)18縮回狀態(tài)至圖2和11中所示螺紋環(huán)18展開狀態(tài)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)始終與正齒輪18c嚙合。螺紋環(huán)18由兩個(gè)在光軸方向上可分離的組合環(huán)部件構(gòu)成。在圖10和11中，只表示了螺紋環(huán)18的后部環(huán)部件。
直線引導(dǎo)環(huán)20支撐在螺紋環(huán)18的內(nèi)側(cè)。如圖4中所示，直線引導(dǎo)環(huán)20在靠近其后端處具有一個(gè)直線引導(dǎo)突起20a，并通過直線引導(dǎo)突起20a與固定環(huán)部分16直線引導(dǎo)槽16c的可滑動(dòng)結(jié)合，沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)直線引導(dǎo)。在螺紋環(huán)18的內(nèi)圓周面和直線引導(dǎo)環(huán)20的外圓周面之間，具有旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分21。螺紋環(huán)18由直線引導(dǎo)環(huán)20支撐成可以相對于直線引導(dǎo)環(huán)20旋轉(zhuǎn)，并可以通過旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分21與直線引導(dǎo)環(huán)20一起在光軸方向運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分21由一些在軸向不同位置上具有的圓周槽和一些徑向突起組成，其中的每個(gè)突起都可滑動(dòng)地結(jié)合在相應(yīng)的圓周槽中(見圖3和4)。
直線引導(dǎo)環(huán)20在其內(nèi)圓周面上具有多個(gè)平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)延伸的直線引導(dǎo)槽20b(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)。多個(gè)從第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)(可移動(dòng)鏡筒)22徑向向外突出的直線引導(dǎo)突起22a(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)和多個(gè)從第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23徑向向外突出的直線引導(dǎo)突起23a(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)分別與多個(gè)直線引導(dǎo)槽20b可滑動(dòng)地結(jié)合。第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22通過在第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22內(nèi)圓周面上形成的多個(gè)直線引導(dǎo)槽22b(圖2和3中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)槽)，在平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)的方向引導(dǎo)第一鏡頭組支撐框架(可移動(dòng)鏡筒)24。第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23通過多個(gè)直線引導(dǎo)鍵23b(圖1至4中的每幅圖都僅表示了其中一個(gè)鍵)，在平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)的方向直線地引導(dǎo)第一鏡頭組支撐框架25。第一鏡頭組支撐框架24通過調(diào)焦框架29支撐第一鏡頭組13a，而第二鏡頭組支撐框架25支撐第二鏡頭組13d。
在直線引導(dǎo)環(huán)20內(nèi)側(cè)具有可以圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸Z0旋轉(zhuǎn)的凸輪環(huán)26。凸輪環(huán)26由第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22和第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23支撐，并可以相對于第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22和第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23中的每一個(gè)旋轉(zhuǎn)，并可以通過旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分27和28(見圖4)與上述兩環(huán)一起在光軸方向運(yùn)動(dòng)。如圖3和4所示，旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分27由一個(gè)在凸輪環(huán)26外圓周面上形成的不連續(xù)圓周槽27a(圖3中未表示)，和一個(gè)從第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22徑向向內(nèi)突出的內(nèi)法蘭27b組成，該內(nèi)法蘭27b可滑動(dòng)地結(jié)合在不連續(xù)圓周槽27a中。如圖3和4所示，旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部分28由一個(gè)在凸輪環(huán)26內(nèi)圓周面上形成的不連續(xù)圓周槽28a(圖3中未表示)，和一個(gè)從第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23徑向向外突出的外法蘭28b組成，該外法蘭28b可滑動(dòng)地結(jié)合在不連續(xù)圓周槽28a中。
如圖4所示，在凸輪環(huán)26上具有多個(gè)徑向向外突出的隨動(dòng)突起26a(圖4中只表示了其中之一)。這些隨動(dòng)突起26a穿過多個(gè)在直線引導(dǎo)環(huán)20中形成的隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c(圖4中只表示了其中之一)，結(jié)合在多個(gè)在螺紋環(huán)18內(nèi)圓周面上形成的旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d(圖4中只表示了其中之一)中。每一旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d都平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)，且每一隨動(dòng)突起26a可滑動(dòng)地結(jié)合在相應(yīng)旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d中，以防止相對于相應(yīng)旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d在圓周方向上運(yùn)動(dòng)。從而，螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)通過多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞槽18d和多個(gè)隨動(dòng)突起26a之間的結(jié)合被傳遞給凸輪環(huán)26。盡管每一隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c的漸變形狀沒有在圖中表示，但每一隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c都包括一個(gè)中心在旋轉(zhuǎn)中心軸Z0上的圓周槽部分和一個(gè)平行于內(nèi)螺紋16a的傾斜導(dǎo)向槽部分。因此，當(dāng)由于螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪環(huán)26旋轉(zhuǎn)，同時(shí)如果每一隨動(dòng)突起26a都結(jié)合在相應(yīng)隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c的導(dǎo)向槽部分中時(shí)，凸輪環(huán)26沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)前后運(yùn)動(dòng)，而如果每一隨動(dòng)突起26a都結(jié)合在相應(yīng)隨動(dòng)引導(dǎo)槽20c的圓周槽部分中時(shí)，則凸輪環(huán)26在光軸方向的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)，而不前后運(yùn)動(dòng)。
凸輪環(huán)26是一個(gè)在其外部和內(nèi)部圓周面上分別具有多個(gè)外凸輪槽26b(圖3中只表示了其中之一)和多個(gè)內(nèi)凸輪槽26c(圖3和4中只表示了其中之一)的雙側(cè)凸輪環(huán)。這些外凸輪槽26b分別可滑動(dòng)地與多個(gè)從第一鏡頭組支撐框架24徑向向內(nèi)突出的凸輪從動(dòng)件24a(圖3中只表示了其中之一)結(jié)合，而內(nèi)凸輪槽26c分別可滑動(dòng)地與多個(gè)從第二鏡頭組支撐框架25徑向向外突出的凸輪從動(dòng)件25a(圖3和4中的每隔圖都只表示了其中之一)結(jié)合。從而，當(dāng)凸輪環(huán)26旋轉(zhuǎn)時(shí)，由第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22在光軸方向直線引導(dǎo)的第一鏡頭組支撐框架24根據(jù)這些外凸輪槽26b的輪廓，沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)以預(yù)定的動(dòng)作前后運(yùn)動(dòng)。同樣，當(dāng)凸輪環(huán)26旋轉(zhuǎn)時(shí)，由第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23在光軸方向直線引導(dǎo)的第二鏡頭組支撐框架25根據(jù)這些內(nèi)凸輪槽26c的輪廓，沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)以預(yù)定的動(dòng)作前后運(yùn)動(dòng)。
第二鏡頭組支撐框架25具有一個(gè)容納第二鏡頭組13d的柱形部分25b(見圖1和2)，并在柱形部分25b的前方支撐快門13b和光圈13c以允許快門13b和光圈13c中的每一個(gè)開啟和關(guān)閉?？扉T13b和光圈13c可以分別通過快門致動(dòng)器MS和光圈致動(dòng)器MA開啟和關(guān)閉，其由第二鏡頭組支撐框架25支撐(見圖5和15)。
容納第一鏡頭組13a的調(diào)焦框架29由第一鏡頭組支撐框架24支撐，能沿著旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)運(yùn)動(dòng)。調(diào)焦框架29可以通過調(diào)焦電機(jī)MF前后運(yùn)動(dòng)(見圖5)。
變焦電機(jī)MZ、快門致動(dòng)器MS、光圈致動(dòng)器MA和調(diào)焦電機(jī)MF中的每一個(gè)都由控制電路14a控制。開啟相機(jī)主開關(guān)14d(見圖5)時(shí)，驅(qū)動(dòng)變焦電機(jī)MZ將變焦鏡頭10帶動(dòng)到圖2所示的拍攝狀態(tài)。關(guān)閉相機(jī)主開關(guān)14d(見圖5)時(shí)，變焦鏡頭10從拍攝狀態(tài)移動(dòng)到圖1所示的縮回狀態(tài)。
上述變焦鏡頭10的操作總結(jié)如下。當(dāng)在圖1所示變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)中開啟主開關(guān)14d時(shí)，驅(qū)動(dòng)變焦齒輪17向鏡筒前伸位置旋轉(zhuǎn)。從而，螺紋環(huán)18在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在光軸方向向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，直線引導(dǎo)環(huán)20與螺紋環(huán)18一起直線向前運(yùn)動(dòng)。此外，螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致凸輪環(huán)26相對于直線引導(dǎo)環(huán)20在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在光軸方向前運(yùn)動(dòng)。第一鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)22和第二鏡頭組直線引導(dǎo)環(huán)23與凸輪環(huán)26一起在光軸方向直線向前運(yùn)動(dòng)。第一鏡頭組支撐框架24和第二鏡頭組支撐框架25中的每一個(gè)都相對于凸輪環(huán)26以預(yù)定的動(dòng)作在光軸方向上運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)變焦鏡頭10從其縮回狀態(tài)伸展開時(shí)，第一鏡頭組13a在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由凸輪環(huán)26相對于固定環(huán)部分16的運(yùn)動(dòng)量與第一鏡頭組支撐框架24相對于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第一鏡頭組支撐框架24通過凸輪槽26b的前伸/縮回量)的和決定。而且，當(dāng)變焦鏡頭10從其縮回狀態(tài)伸展開時(shí)，第二鏡頭組13d在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由凸輪環(huán)26相對于固定環(huán)部分16的運(yùn)動(dòng)量與第二鏡頭組支撐框架25相對于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第二鏡頭組支撐框架25通過凸輪槽26c的前伸/縮回量)的和決定。
圖6表示螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)軌跡及第一鏡頭組13a和第二鏡頭組13b相對于凸輪環(huán)16的運(yùn)動(dòng)軌跡(凸輪槽26b和凸輪槽26c的凸輪圖)。垂直軸表示鏡筒從變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)到其長焦極限位置的旋轉(zhuǎn)量(角度位置)，而水平由表示鏡筒在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量。如圖6所示，螺紋環(huán)18在光軸方向上向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)到一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度θ1，該角度大致位于變焦鏡頭10從縮回位置(圖1所示)至廣角極限位置(如圖2中所示，從拍攝光軸Z1上，由變焦鏡頭10的上半部分表示)的延伸范圍中點(diǎn)，而螺紋環(huán)18如上所述在變焦鏡頭10從旋轉(zhuǎn)角度θ1至長焦極限位置(如圖4中所示，從拍攝光軸Z1上，由變焦鏡頭10的下半部分表示)的延伸范圍內(nèi)，在光軸方向一個(gè)固定位置中旋轉(zhuǎn)。另一方面，凸輪環(huán)26在光軸上向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)到一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度θ2，該角度在變焦鏡頭10從縮回位置延伸至廣角極限位置的范圍內(nèi)，緊接在變焦鏡頭10廣角極限位置后，而凸輪環(huán)26類似于螺紋環(huán)18，如上所述在變焦鏡頭10從旋轉(zhuǎn)角度θ2至長焦極限位置的延伸范圍內(nèi)，在光軸方向一個(gè)固定位置中旋轉(zhuǎn)。在從廣角極限位置到長焦極限位置的變焦范圍內(nèi)，第一鏡頭組13a在光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由第一鏡頭組支撐框架24相對于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第一鏡頭組支撐框架24通過凸輪槽26b的前伸/縮回量)決定，其中凸輪環(huán)26在光軸方向中的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)，而第二鏡頭組13d光軸方向上的運(yùn)動(dòng)量由第二鏡頭組支撐框架25對于凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量(第二鏡頭組支撐框架25通過凸輪槽26c的前伸/縮回量)決定，其中凸輪環(huán)26在光軸方向中的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)。變焦鏡頭10的焦距根據(jù)光軸方向上第一鏡頭組13a和第二鏡頭組13d之間的相對運(yùn)動(dòng)而變化。圖7表示第一鏡頭組13a的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑，其通過結(jié)合螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量與第一鏡頭組13a通過凸輪槽26b的運(yùn)動(dòng)量而獲得。圖7還表示了第二鏡頭組13d的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑，其通過結(jié)合螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26的運(yùn)動(dòng)量與第二鏡頭組13d通過凸輪槽26c的運(yùn)動(dòng)量而獲得。
在從廣角極限位置到長焦極限位置的變焦范圍內(nèi)，使用調(diào)焦電機(jī)MF獨(dú)立于其他光學(xué)元件，通過在光軸方向移動(dòng)第一鏡頭組13a而執(zhí)行調(diào)焦操作。
第一鏡頭組13a和第二鏡頭組13d的操作已經(jīng)在上文中進(jìn)行了說明。在本發(fā)明的變焦鏡頭10中，變焦鏡頭10從第三鏡頭組到CCD 13g的光學(xué)元件可以從拍攝光軸Z1上的拍攝位置縮回到位于上述拍攝位置上方的偏離光軸的縮回位置(徑向縮回位置)Z2。此外，通過在垂直于拍攝光軸Z1的平面上將光學(xué)元件從第三鏡頭組移動(dòng)到CCD 13g，也可以消除圖像抖動(dòng)。下文中將說明縮回機(jī)構(gòu)和圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
如圖8和19所示，由CCD支架30容納的第三鏡頭組13e、低通濾波器13f和CCD 13g可以作為一個(gè)單元。CCD支架30具有支架體30a、密封部件30b和壓板30c。第三鏡頭組13e由支架體30a支撐在其前端的孔中。低通濾波器13f支撐在一個(gè)支架體30a內(nèi)表面上形成的法蘭和密封部件30b之間，而CCD 13g支撐在密封部件30b和壓板30c之間。支架體30a和壓板30c通過三個(gè)固定螺絲30d(見圖15和18)彼此分離地圍繞CCD支架30的中心軸(變焦鏡頭10拍攝狀態(tài)中的拍攝光軸Z1)排列固定。三個(gè)固定螺絲30d還將固定圖像傳遞柔性印制板31的一個(gè)端部固定到壓板30c的后表面上，使得CCD 13g的感光層與圖像傳遞柔性印制板31電連接。
圖像傳遞柔性印制板31從其在CCD 13g上的連接端延伸到殼體11中的縮回空間SP。圖像傳遞柔性印制板31具有第一直線部分(自由變形部分/第一扁平部分)31a，U形部分(自由變形部分)31b，第二直線部分(自由變形部分/第二扁平部分)31c，和第三直線部分(固定部分)31d(見圖1和2)。第一直線部分31a與拍攝光軸Z1基本上成直角并向上延伸。U形部分31b從第一直線部分31a向前彎曲。第二直線部分31c從U形部分31b向下延伸。第三直線部分31d從第二直線部分31c向上折疊。第三直線部分31d固定到殼體11前臂15a的內(nèi)表面。第一直線部分31a，U形部分31b和第二直線部分31c(除第三直線部分31d外)用作一個(gè)自由變形部分，其可以根據(jù)CCD支架30的動(dòng)作自由彈性變形。盡管未在附圖中示出，由第三直線部分31d延伸出的圖像傳遞柔性印制板的端帶(end strip)部分延伸到殼體11的外部，以連接到前述圖像處理電路(見圖5)，該圖像處理電路提供作為控制電路14a的一部分。
CCD支架30通過圍繞CCD支架30中心軸(在變焦鏡頭10準(zhǔn)備拍攝狀態(tài)中的拍攝光軸Z1)分離排列的三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲33(見圖15和18)由水平運(yùn)動(dòng)框架(圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)部件)32支撐。三個(gè)壓縮螺旋彈簧34安裝在CCD支架30和水平運(yùn)動(dòng)框架32之間。三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲33的軸部分分別插入三個(gè)壓縮螺旋彈簧34中。當(dāng)改變調(diào)節(jié)螺絲33的擰緊量時(shí)，每一螺旋彈簧34的壓縮量也分別改變。調(diào)節(jié)螺絲33和壓縮螺旋彈簧34位于圍繞第三鏡頭組13e光軸的三個(gè)不同位置上，從而，CCD支架30相對于水平運(yùn)動(dòng)框架32的傾斜，或第三鏡頭組13e光軸相對于拍攝光軸Z1的傾斜，可以通過改變?nèi)齻€(gè)調(diào)節(jié)螺絲33的擰緊量調(diào)節(jié)。
如圖16所示，水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架(徑向縮回裝置部件/圖像穩(wěn)定器部件)36支撐，以通過在x軸方向上延伸的水平引導(dǎo)軸35相對運(yùn)動(dòng)。特別地，水平運(yùn)動(dòng)框架32具有一個(gè)矩形框架部分32a，其封閉CCD支架30和從框架部分32a水平延伸的臂部分32b。一個(gè)彈簧支撐突起32c在框架部分32a的上表面上形成，而一個(gè)傾斜面32d和一個(gè)位置限制面32e在臂部分32b的一個(gè)端部上形成。位置限制面32e是一個(gè)平行于y軸的平面。另一方面，垂直運(yùn)動(dòng)框架36具有一對運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b，一個(gè)彈簧支撐部分36c，一個(gè)上部支撐部分36d，和一個(gè)下部支撐部分36e。該對運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b在x軸方向上間隔分離地布置。彈簧支撐部分36c位于運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b之間。上部支撐部分36d位于從彈簧支撐部分36c在x軸方向延伸的直線上。下部支撐部分36e位于上部支撐部分36d的下方。如圖17所示，水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架36在一種狀態(tài)中支撐，在該狀態(tài)中，框架部分32a位于運(yùn)動(dòng)限制框架36a和36b之間，而傾斜面32d和臂部分32b的位置限制面32e位于運(yùn)動(dòng)限制框架36b和上部支撐部分36d之間。
水平引導(dǎo)軸35的一端固定到垂直運(yùn)動(dòng)框架36的運(yùn)動(dòng)限制框架36a上，而水平引導(dǎo)軸35的另一端固定到垂直運(yùn)動(dòng)框架36的上部支撐部分36d上。分別在運(yùn)動(dòng)限制框架36b和彈簧支撐部分36c上形成的兩個(gè)通孔彼此水平排列，以允許水平引導(dǎo)軸35穿過運(yùn)動(dòng)限制框架36b和彈簧支撐部分36c。水平引導(dǎo)軸35插入的水平通孔32x1和32x2(見圖17)分別在水平運(yùn)動(dòng)框架32的臂部分32b和彈簧支撐突起32c上形成。水平運(yùn)動(dòng)框架32的水平通孔32x1和32x2及上述兩個(gè)分別在運(yùn)動(dòng)限制框架36b和彈簧支撐部分36c上形成的通孔彼此水平排列。由于水平引導(dǎo)軸35可滑動(dòng)地裝在水平通孔32x1和32x2中，因此水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架36支撐，以在x軸方向上可相對于垂直運(yùn)動(dòng)框架36運(yùn)動(dòng)。水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37安裝在水平引導(dǎo)軸上彈簧支撐突起32c和彈簧支撐部分36c之間。水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37是一個(gè)壓縮螺旋彈簧并使水平運(yùn)動(dòng)框架32向一個(gè)方向(圖17中向左)偏置，以使彈簧支撐突起32c靠近運(yùn)動(dòng)限制框架36a。
垂直通孔36y1和36y2(見圖16)進(jìn)一步分別在垂直運(yùn)動(dòng)框架36的上部支撐部分36d和下部支撐部分36e中形成，這兩個(gè)孔在沿著垂直于拍攝光軸Z1的y軸方向的一條直線上延伸。垂直通孔36y1和垂直通孔36y2垂直排列，而垂直引導(dǎo)軸(徑向縮回裝置部件/圖像穩(wěn)定器部件)38(見圖8和9)穿過垂直通孔36y1和垂直通孔36y2。垂直引導(dǎo)軸38的兩端都固定到殼體11上，從而，垂直運(yùn)動(dòng)框架36可以在相機(jī)內(nèi)部沿著垂直引導(dǎo)軸38在y軸方向上運(yùn)動(dòng)。更具體地，垂直運(yùn)動(dòng)框架36可以在圖1中所示拍攝位置和圖2中示縮回位置之間運(yùn)動(dòng)。當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36位于如圖2中所示拍攝位置中時(shí)，CCD支架30中的第三鏡頭組13e的中心、低通濾波器13f和CCD 13g位于拍攝光軸Z1上。當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36位于如圖1中所示徑向縮回位置中時(shí)，CCD支架30中的第三鏡頭組13e的中心、低通濾波器13f和CCD 13g位于偏離光軸的縮回位置Z2上，該縮回位置Z2位于固定環(huán)部分16上方。
垂直運(yùn)動(dòng)框架36具有從垂直運(yùn)動(dòng)框架36側(cè)面在離開垂直通孔36y1的方向水平突出的彈簧鉤部分36f，和在彈簧鉤部分36f和固定到殼體11中的彈簧鉤部分11a(見圖8和15)之間延伸的垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧39。垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧39是一個(gè)拉伸螺旋彈簧并使垂直運(yùn)動(dòng)框架36向下偏置(即，如圖2中所示向其拍攝位置偏置)。
如上所述，支持CCD支架30的水平運(yùn)動(dòng)框架32由垂直運(yùn)動(dòng)框架36支撐，以能在x軸方向相對于垂直運(yùn)動(dòng)框架36運(yùn)動(dòng)，而垂直運(yùn)動(dòng)框架36通過垂直引導(dǎo)軸38由殼體11支撐，以能在y軸方向相對于殼體11運(yùn)動(dòng)。圖像抖動(dòng)可以通過在x軸方向和y軸方向移動(dòng)CCD支架30消除。為了達(dá)到這一點(diǎn)，水平驅(qū)動(dòng)桿(圖像穩(wěn)定器部件)40和垂直驅(qū)動(dòng)桿(圖像穩(wěn)定器部件)41作為實(shí)現(xiàn)CCD支架30這種運(yùn)動(dòng)的操作機(jī)構(gòu)元件。水平驅(qū)動(dòng)桿40和垂直驅(qū)動(dòng)桿41在桿轉(zhuǎn)軸42上樞轉(zhuǎn)，能夠彼此獨(dú)立旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))。桿轉(zhuǎn)軸42位于殼體11中，并平行于拍攝光軸Z1固定。
如圖9和20所示，水平驅(qū)動(dòng)桿40的下端樞轉(zhuǎn)于桿轉(zhuǎn)軸42上，而水平驅(qū)動(dòng)桿40的上端具有一個(gè)施力端40a。水平驅(qū)動(dòng)桿40在施力端40a附近具有一個(gè)在光軸方向上向后突出的操作銷40b，和一個(gè)在光軸方向上向前突出的彈簧鉤部分40c。如圖12所示，水平驅(qū)動(dòng)桿40的施力端40a緊靠著第一運(yùn)動(dòng)部件(圖像穩(wěn)定器部件)43的凸出部43b。第一運(yùn)動(dòng)部件43由一對平行的導(dǎo)桿44(44a和44b)支撐，以在x軸方向滑動(dòng)，而傳動(dòng)螺母部件45緊靠著第一運(yùn)動(dòng)部件43。傳動(dòng)螺母部件45具有一個(gè)內(nèi)螺紋孔45b和一個(gè)滑動(dòng)安裝在導(dǎo)桿44b上的旋轉(zhuǎn)限制槽45a(見圖9)，第一步進(jìn)電機(jī)46的傳動(dòng)軸(絲杠)46a擰入內(nèi)螺紋孔45b中。如圖13和14中所示，傳動(dòng)螺母部件45從左側(cè)緊靠著第一運(yùn)動(dòng)部件43。拉伸螺旋彈簧47的一端鉤在水平驅(qū)動(dòng)桿40的彈簧鉤部分40c上，而彈簧47的另一端鉤在從殼體11內(nèi)表面突起的彈簧鉤部分11b上(見圖12)。拉伸螺旋彈簧47將水平驅(qū)動(dòng)桿40向一個(gè)方向偏置，以使第一運(yùn)動(dòng)部件43緊靠著傳動(dòng)螺母部分45，即，圖13、14和20中所示的逆時(shí)針位置。由于這種結(jié)構(gòu)，操作第一步進(jìn)電機(jī)(圖像穩(wěn)定器部件)46導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件45沿著導(dǎo)桿44移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)致第一運(yùn)動(dòng)部件43與傳動(dòng)螺母部件一起運(yùn)動(dòng)，從而造成水平驅(qū)動(dòng)桿40圍繞桿轉(zhuǎn)軸42擺動(dòng)。特別地，如圖13和14所示，向右移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件45導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件45克服拉伸彈簧47的偏置力，向相同方向壓第一運(yùn)動(dòng)部件43，從而導(dǎo)致水平驅(qū)動(dòng)桿40如圖13和14中所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。相反，如圖13和14所示，向左移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件45導(dǎo)致第一運(yùn)動(dòng)部件43向相同方向移動(dòng)，同時(shí)由于拉伸彈簧47的偏置力，接著使傳動(dòng)螺母部件45向左移動(dòng)，從而導(dǎo)致水平驅(qū)動(dòng)桿40如圖13和14中所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
如圖20所示，緊靠著位置限制面32e的水平驅(qū)動(dòng)桿40的操作銷40b位于水平運(yùn)動(dòng)框架32臂部分32b的末端。由于水平運(yùn)動(dòng)框架32如圖20所示被水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37向左偏置，因此操作銷40b與位置限制面32e保持接觸。當(dāng)水平驅(qū)動(dòng)桿40擺動(dòng)時(shí)，操作銷40b的位置沿著x軸方向變化，從而水平運(yùn)動(dòng)框架32沿著水平引導(dǎo)軸35運(yùn)動(dòng)。特別地，如圖20所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)水平驅(qū)動(dòng)桿40，導(dǎo)致操作銷40b壓位置限制面32e，這使得水平運(yùn)動(dòng)框架32如圖20所示，克服水平運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧37的偏置力向右移動(dòng)。相反，如圖20所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)水平驅(qū)動(dòng)桿40，導(dǎo)致操作銷40b向遠(yuǎn)離位置限制面32e的方向運(yùn)動(dòng)(圖20中向左)，這使得水平運(yùn)動(dòng)框架32向相同方向移動(dòng)，同時(shí)由于水平運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧37的偏置力，接著使操作銷40b向左移動(dòng)。
如圖9和21所示，和水平驅(qū)動(dòng)桿40的情況一樣，垂直驅(qū)動(dòng)桿41的下端樞轉(zhuǎn)于桿轉(zhuǎn)軸42上，而垂直驅(qū)動(dòng)桿41的上端具有一個(gè)施力端41a。垂直驅(qū)動(dòng)桿41比水平驅(qū)動(dòng)桿40長，且施力端41a向上突出到一個(gè)位置，該位置高于施力端40a的位置。垂直驅(qū)動(dòng)桿41在桿轉(zhuǎn)軸42和施力端41a之間具有一個(gè)向右突出的受壓傾斜面41b，如圖21中所示。垂直驅(qū)動(dòng)桿41在受壓傾斜面41b上方具有一個(gè)彈簧鉤部分41c。如圖12中所示，施力端41a緊靠著第二運(yùn)動(dòng)部件(圖像穩(wěn)定器部件)50的凸出部50b。第二運(yùn)動(dòng)部件50由一對平行的導(dǎo)桿51(51a和51b)支撐，以在x軸方向滑動(dòng)，而傳動(dòng)螺母部件52緊靠著第二運(yùn)動(dòng)部件50。傳動(dòng)螺母部件52具有一個(gè)內(nèi)螺紋孔52b和一個(gè)滑動(dòng)安裝在導(dǎo)桿51b上的旋轉(zhuǎn)限制槽52a。第二步進(jìn)電機(jī)(圖像穩(wěn)定器部件)53的傳動(dòng)軸(絲杠)53a擰入內(nèi)螺紋孔52b中。如圖13和14中所示，從相機(jī)前方看過去時(shí)，傳動(dòng)螺母部件52從左側(cè)緊靠著第二運(yùn)動(dòng)部件50。拉伸螺旋彈簧54的一端鉤在垂直驅(qū)動(dòng)桿41的彈簧鉤部分41c上，而彈簧54的另一端鉤在殼體11內(nèi)表面上形成的彈簧鉤部分上(圖中未表示)。拉伸螺旋彈簧54將垂直驅(qū)動(dòng)桿41向一個(gè)方向偏置，以使第二運(yùn)動(dòng)部件50緊靠著傳動(dòng)螺母部分52，即，圖13、14和21中所示的逆時(shí)針位置。由于這種結(jié)構(gòu)，操作第二步進(jìn)電機(jī)53導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件52沿著導(dǎo)桿51移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)致第二移動(dòng)部件50與傳動(dòng)螺母部件52一起運(yùn)動(dòng)，從而造成垂直驅(qū)動(dòng)桿41圍繞桿轉(zhuǎn)軸42擺動(dòng)。特別地，如圖13和14所示，向右移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件52導(dǎo)致傳動(dòng)螺母部件52克服拉伸彈簧54的偏置力，向相同方向壓第二移動(dòng)部件50，從而導(dǎo)致垂直驅(qū)動(dòng)桿41如圖13和14中所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。相反，如圖13和14所示，向左移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件52導(dǎo)致第二移動(dòng)部件50向相同方向移動(dòng)，同時(shí)由于拉伸彈簧54的偏置力，接著使傳動(dòng)螺母部件52向左移動(dòng)，從而導(dǎo)致垂直驅(qū)動(dòng)桿41如圖13和14中所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
加圖21所示，緊靠著垂直驅(qū)動(dòng)桿41的受壓傾斜面41b與從垂直運(yùn)動(dòng)框架36上部支撐部分36d向前突出的壓銷36g接觸。由于垂直運(yùn)動(dòng)框架36如圖21所示被垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧39向下偏置，因此壓銷36g與受壓傾斜面41b保持接觸。當(dāng)垂直驅(qū)動(dòng)桿41擺動(dòng)時(shí)，受壓傾斜面41b相對于壓銷36g的夾角改變，從而垂直運(yùn)動(dòng)框架36沿著垂直引導(dǎo)軸38運(yùn)動(dòng)。特別地，如圖21所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)垂直驅(qū)動(dòng)桿41，導(dǎo)致受壓傾斜面41b向下壓壓銷36g，這使得垂直運(yùn)動(dòng)框架36克服垂直運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧39的偏置力向上移動(dòng)。相反，如圖21所示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)垂直驅(qū)動(dòng)桿41，導(dǎo)致受壓傾斜面41b上的對接點(diǎn)相對于壓銷36g下降，這使得垂直運(yùn)動(dòng)框架36在垂直運(yùn)動(dòng)框架拉伸彈簧39的偏置力作用下向下移動(dòng)。
在上述結(jié)構(gòu)中，通過操作第一步進(jìn)電機(jī)46前進(jìn)或后退，能使水平運(yùn)動(dòng)框架32在x軸方向上向左或向右運(yùn)動(dòng)。此外，通過操作第二步進(jìn)電機(jī)53前進(jìn)或后退，能使垂直運(yùn)動(dòng)框架36在y軸方向上向上或向下運(yùn)動(dòng)。
第一運(yùn)動(dòng)部件43具有一個(gè)板部分43a，而第二運(yùn)動(dòng)部件50具有一個(gè)板部分50a。水平運(yùn)動(dòng)框架32的初始位置可以通過光傳感器55檢測，該光傳感器55具有一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)光接收器，如圖8、10和11中所示，當(dāng)板部分43a穿過光傳感器55的光發(fā)射器和光接收器之間時(shí)，光發(fā)射器和光接收器彼此分離布置。板部分43a和光傳感器55構(gòu)成一個(gè)光電遮斷器。同樣，垂直運(yùn)動(dòng)框架36的初始位置可以通過光傳感器56檢測，該光傳感器56具有一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)光接收器，如圖8、10和11中所示，當(dāng)板部分50a穿過光傳感器56的光發(fā)射器和光接收器之間時(shí)，光發(fā)射器和光接收器彼此分離布置。板部分50a和光傳感器56構(gòu)成一個(gè)光電遮斷器。兩個(gè)光傳感器55和56固定在兩個(gè)在殼體11前壁上形成的固定孔15a1和15a2(見圖8)中，并支撐在這兩個(gè)孔中。
該變焦鏡頭相機(jī)實(shí)施例具有一個(gè)圖像抖動(dòng)檢測傳感器57(見圖5)，該傳感器檢測圍繞兩個(gè)軸(相機(jī)的垂直和水平軸)的角速度，這兩個(gè)軸在垂直于光軸Z1的平面中互相垂直。相機(jī)抖動(dòng)(振動(dòng))的幅度和方向通過圖像抖動(dòng)檢測傳感器57檢測。控制電路14a通過圖像抖動(dòng)檢測傳感器57對兩個(gè)軸向的相機(jī)抖動(dòng)角速度定時(shí)積分，而檢測運(yùn)動(dòng)角。然后，控制電路14a從移動(dòng)角計(jì)算焦面(CCD 13g的成像表面/光接收表面)上的圖像在x軸方向和y軸方向上的運(yùn)動(dòng)量。為了消除相機(jī)抖動(dòng)，控制電路14還計(jì)算水平運(yùn)動(dòng)框架32和垂直運(yùn)動(dòng)框架36在各自軸向上的驅(qū)動(dòng)量和驅(qū)動(dòng)方向(第一步進(jìn)電機(jī)46和第二步進(jìn)電機(jī)53的驅(qū)動(dòng)脈沖)。于是，第一步進(jìn)電機(jī)46和第二步進(jìn)電機(jī)53致動(dòng)且其操作根據(jù)計(jì)算值而控制。以這種方式，水平運(yùn)動(dòng)框架32和垂直運(yùn)動(dòng)框架36中的每一個(gè)向驅(qū)動(dòng)計(jì)算方向驅(qū)動(dòng)計(jì)算量，以消除拍攝光軸Z1的抖動(dòng)，從而穩(wěn)定焦面上的圖像。相機(jī)可以通過開啟拍攝模式選擇開關(guān)14e(見圖5)而進(jìn)入該圖像穩(wěn)定模式。如果開關(guān)14e處于關(guān)閉狀態(tài)，則圖像穩(wěn)定功能不起作用，從而執(zhí)行正常的拍攝操作。
當(dāng)變焦鏡頭10從拍攝狀態(tài)縮回時(shí)，該變焦鏡頭相機(jī)實(shí)施例使用部分上述圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)執(zhí)行第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g向偏離光軸縮回位置Z2進(jìn)入縮回空間SF的縮回操作。如圖22和23所示，縮回桿(徑向縮回裝置部件)60位于垂直運(yùn)動(dòng)框架36下方。縮回桿60裝在轉(zhuǎn)軸60a上以圍繞該軸旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))。同軸齒輪61裝在縮回桿60旁邊，并同軸地位于轉(zhuǎn)軸60a上，以在轉(zhuǎn)軸60a上轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)力通過兩個(gè)繼動(dòng)齒輪62和63，從中間齒輪64傳向共軸齒輪61。作為縮回桿60和共軸齒輪61旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)軸60a、繼動(dòng)齒輪62和63的旋轉(zhuǎn)軸線，和中間齒輪64的旋轉(zhuǎn)軸線都平行于旋轉(zhuǎn)中心軸Z0(和拍攝光軸Z1)。
如圖9，22，和23所示，縮回桿60在轉(zhuǎn)軸60a附近具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b，該突起60b的橫截面為扇形并在光軸方向上向前突出。共軸齒輪61在其后端具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a，該突起61a在光軸方向上向后突出，具有與旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b相同的直徑，且與轉(zhuǎn)軸60a同軸。也就是，旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b和旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a具有相同的直徑并位于轉(zhuǎn)軸60a上彼此周向嚙合。通過旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a與縮回桿60的旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b嚙合，共軸齒輪61將其旋轉(zhuǎn)傳遞給縮回桿60。當(dāng)共軸齒輪61旋轉(zhuǎn)到一個(gè)方向，使旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a與旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b分離時(shí)，共軸齒輪61的旋轉(zhuǎn)力不傳遞給縮回桿60。如圖22和23所示，縮回桿60在扭轉(zhuǎn)彈簧60c的作用下偏置成向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而殼體11在其內(nèi)部具有一個(gè)止動(dòng)突起65(見圖13、14、22和23)，其在扭轉(zhuǎn)彈簧60c的偏置方向上形成縮回桿60的旋轉(zhuǎn)限制。即，當(dāng)如圖22和23所示，充分逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后，如圖23所示，縮回桿60與止動(dòng)突起65接觸。
垂直運(yùn)動(dòng)框架36在其底面上具有一個(gè)由弧形表面66a和引導(dǎo)面66b組成的相接面66?；⌒伪砻?6a具有一個(gè)拱形，其與一個(gè)在縮回桿60的轉(zhuǎn)軸60a上轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形相對應(yīng)，而引導(dǎo)面66b形成為一個(gè)傾斜平面。引導(dǎo)面66b的最低點(diǎn)位于該平面與弧形表面66a相連的部分上，且引導(dǎo)面66b在遠(yuǎn)離弧形表面66a的方向上(如圖22和23所示，在靠近垂直運(yùn)動(dòng)框架36左側(cè)表面的方向上)逐漸升高。
中間齒輪64在其軸向不同位置上具有一個(gè)齒輪部分64a和一個(gè)旋轉(zhuǎn)縮回部分64b。旋轉(zhuǎn)縮回部分64b具有一個(gè)非圓形(D形)橫截面形狀并包括一個(gè)大直徑柱形部分64b1和一個(gè)扁平部分64b2。大直徑柱形部分64b1具有一個(gè)不完全的柱形形狀，其直徑大于齒輪部分64a的直徑。扁平部分64b2以下述方式在旋轉(zhuǎn)限制部分64b上形成，即，使得大直徑柱形部分64b1的一部分看起來被切成幾乎成扁平形。在扁平部分64b2形成的區(qū)域，齒輪部分64a的齒尖從旋轉(zhuǎn)限制部分64b徑向向外突出。扁平部分64b2形成為一個(gè)平面，該平面包括一條平行于中間齒輪64旋轉(zhuǎn)軸的直線。
中間齒輪64位于與螺紋環(huán)18外表面相對的位置。根據(jù)螺紋環(huán)18在光軸方向上的軸向位置(和動(dòng)作類型)，正齒輪面18c對著中間齒輪64的齒輪部分64a(在圖11和14所示的狀態(tài)中)或者旋轉(zhuǎn)限制部分64b(在圖10和13所示的狀態(tài)中)。當(dāng)螺紋環(huán)18在如上所述的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)時(shí)，正齒輪18c與齒輪部分64a嚙合。當(dāng)螺紋環(huán)18從固定位置旋轉(zhuǎn)狀態(tài)在縮回方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，正齒輪18c從中間齒輪64脫離，對著旋轉(zhuǎn)限制部分64b，從而螺紋環(huán)18向中間齒輪64的旋轉(zhuǎn)傳遞停止。
下面將詳細(xì)討論縮回桿60的操作。圖23表示在變焦鏡頭10位于廣角極限位置時(shí)，圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和縮回機(jī)構(gòu)的部件。在該狀態(tài)中，第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD13位于拍攝光軸Z1上(見圖2中所示變焦鏡頭10的上半部分)，且螺紋環(huán)18在該狀態(tài)中只允許在光軸方向的一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)(見圖6)，同時(shí)中間齒輪64的齒輪部分64a與螺紋環(huán)18的正齒輪18c嚙合。當(dāng)螺紋環(huán)18從廣角極限位置在縮回方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，在圖23中從中間齒輪64及繼動(dòng)齒輪62和63看去，共軸齒輪61順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如圖23所示，由于當(dāng)變焦鏡頭10位于廣角極限位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a和旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b彼此略微分離，因此在共軸齒輪61開始旋轉(zhuǎn)后一段很短的時(shí)間內(nèi)，沒有轉(zhuǎn)動(dòng)力從共軸齒輪61向縮回桿60傳遞。因此，縮回桿60保持在圖23所示的位置中，其中由于扭轉(zhuǎn)彈簧60c的偏置力，縮回桿60與止動(dòng)突起65接觸。然后，一旦旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a與旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b接觸并對旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b施壓，則縮回桿60相對于圖23，開始克服扭轉(zhuǎn)彈簧60c的偏置力順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施例中，縮回桿60開始旋轉(zhuǎn)的時(shí)間大致與凸輪環(huán)26開始從固定位置旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(見圖6)在光軸方向上縮回的角度位置θ2相對應(yīng)。
當(dāng)縮回桿60從圖23所示的角度位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在縮回桿60的自由端上形成的施力端60d與垂直運(yùn)動(dòng)框架36相接面66的引導(dǎo)面66b接觸?？s回桿60的進(jìn)一步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致縮回桿60根據(jù)引導(dǎo)面66b的傾斜形狀升高垂直運(yùn)動(dòng)框架36，從而使垂直運(yùn)動(dòng)框架36在殼體11中沿著垂直引導(dǎo)軸38向上運(yùn)動(dòng)。
在圖6所示的角度位置θ1及角度位置超過θ1后，當(dāng)螺紋環(huán)18在縮回方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋環(huán)在光軸方向固定位置上的旋轉(zhuǎn)操作，以及隨后螺紋環(huán)18在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，開始在光軸方向上向后運(yùn)動(dòng)。因此，螺紋環(huán)18的正齒輪18c從中間齒輪64的齒輪部分64a上分離，其反過來對著旋轉(zhuǎn)限制部分64b的扁平部分64b2。由于正齒輪18c和齒輪部分64a中的每一個(gè)在光軸方向上都具有預(yù)定的長度，因此正齒輪18c和齒輪部分64a之間的嚙合不是在螺紋環(huán)18的固定位置旋轉(zhuǎn)狀態(tài)變成其在角度位置θ1的旋轉(zhuǎn)及縮回狀態(tài)后立即脫離，而是在角度位置θ3中脫離，在該位置中螺紋環(huán)18在縮回方向上進(jìn)一步縮回很小的運(yùn)動(dòng)量。由于正齒輪18c從齒輪部分64a上的這種脫離，因此螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)力不再傳遞給中間齒輪64，從而縮回桿60向上的轉(zhuǎn)動(dòng)停止。圖15和22表示縮回桿60在其向上轉(zhuǎn)動(dòng)停止的位置中。如圖22中所示，在穿過弧形表面66a和引導(dǎo)面66b的界線后，縮回桿60的施力端60d與弧形表面66a接觸。在這種狀態(tài)中，由縮回桿60提升的垂直運(yùn)動(dòng)框架36已經(jīng)移動(dòng)到如圖1中所示殼體11中的縮回空間SP中。
變焦鏡頭10的縮回操作不在角度位置θ3結(jié)束，在該位置中垂直運(yùn)動(dòng)框架36的縮回運(yùn)動(dòng)結(jié)束。螺紋環(huán)18和凸輪環(huán)26在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繼續(xù)在光軸方向上向后運(yùn)動(dòng)。然后，當(dāng)螺紋環(huán)18和凸輪壞26如圖1所示到達(dá)其相對縮回位置時(shí)，支撐第二鏡頭組13d的第二鏡頭組支撐框架25柱形部分25b縮回殼體11中的空間，當(dāng)變焦鏡頭10處于拍攝狀態(tài)中，該空間被垂直運(yùn)動(dòng)框架36占據(jù)。按照這種方式，拍攝光學(xué)系統(tǒng)在光軸方向上的厚度可以在變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)中縮小，這使得有可能減小變焦鏡頭10的厚度，反過來能夠減小相機(jī)包括變焦鏡頭10的厚度。
在上述變焦鏡頭的縮回操作中，在變焦鏡頭10縮回到角度位置θ3后，正齒輪18c面對旋轉(zhuǎn)縮回部分64b的扁平部分64b2，在角度位置θ3中，中間齒輪64的齒輪部分64a和螺紋環(huán)18的正齒輪18c之間的嚙合脫離。在這種正齒輪18c對著扁平部分64b2的狀態(tài)中，扁平部分64b2位于正齒輪18c的齒尖(最外側(cè)的圓周/齒頂圓)附近。因此，即使中間齒輪64開始旋轉(zhuǎn)，扁平部分64b2位于正齒輪18c的外圓周附近，以防止中間齒輪64旋轉(zhuǎn)(見圖10和13)。按照這種方式，防止中間齒輪64在變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)中意外旋轉(zhuǎn)，從而縮回桿60可以穩(wěn)固地鎖止在上部旋轉(zhuǎn)位置。換句話說，在圖22中所示的縮回狀態(tài)中，盡管縮回桿60在扭轉(zhuǎn)彈簧60c作用下逆時(shí)針偏置，通過由共軸齒輪61、一對繼動(dòng)齒輪62和63及中間齒輪64組成的齒輪系，防止縮回桿60逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。中間齒輪64扁平部分64b2和正齒輪18c之間相鄰的關(guān)系用作限制縮回桿60旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制裝置。因此，無需任何復(fù)雜的鎖止機(jī)構(gòu)，縮回桿60可以穩(wěn)固地固定在停止?fàn)顟B(tài)。
在垂直運(yùn)動(dòng)框架36徑向向上完全縮回出第一和第二鏡頭組13e和13d直線縮回路徑的狀態(tài)中，縮回桿60的施力端60d鄰接弧形表面66a，該表面的中心位于縮回桿60轉(zhuǎn)軸60a的軸線上。因此，即使縮回桿60的角度改變，垂直運(yùn)動(dòng)框架36的垂直位置也不改變，且只要施力端60d鄰接弧形表面66a，其位置就能保持固定。
上面已經(jīng)說明了縮回機(jī)構(gòu)從廣角極限位置到縮回位置的操作。另一方面，在從廣角極限位置到長焦極限位置的變焦范圍內(nèi)，在一個(gè)固定位置上旋轉(zhuǎn)的螺紋環(huán)18正齒輪18c保持與中間齒輪64的齒輪部分64a嚙合，從而根據(jù)螺紋環(huán)18的旋轉(zhuǎn)使中間齒輪64旋轉(zhuǎn)。但是，從圖23所示的廣角極限位置向長焦極限旋轉(zhuǎn)螺紋環(huán)18使得共軸齒輪61如圖23中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，即，在一個(gè)使旋轉(zhuǎn)傳遞突起61a離開旋轉(zhuǎn)傳遞突起60b的方向移動(dòng)。因此，在從廣角極限位置到長焦極限位置的調(diào)焦范圍內(nèi)，沒有旋轉(zhuǎn)力向縮回桿60傳遞，且縮回桿60固定在圖23所示的角度位置。按照這種方式，縮回桿60的旋轉(zhuǎn)范圍可以最小化，從而防止變焦鏡筒尺寸增大。
當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36如圖24所示向上縮回到偏離光軸的縮回位置Z2時(shí)，位于水平運(yùn)動(dòng)框架32臂部分32b上的位置限制面32e與位于水平驅(qū)動(dòng)桿40上的操作銷40b分離。位置限制面32e與操作銷40b的這種分離使得水平運(yùn)動(dòng)框架32如圖24所示，在水平運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧37的偏置力作用下，向左運(yùn)動(dòng)到使水平運(yùn)動(dòng)框架32的框架部分32a緊對著垂直運(yùn)動(dòng)框架36的運(yùn)動(dòng)限制框架36a的位置。從該狀態(tài)開始，一旦垂直運(yùn)動(dòng)框架36向下運(yùn)動(dòng)到拍攝光軸Z1上，則水平運(yùn)動(dòng)框架32的傾斜面32d如圖24中的雙點(diǎn)劃線所示，與操作銷40b接觸。傾斜面32d傾斜成根據(jù)垂直運(yùn)動(dòng)框架36的向下運(yùn)動(dòng)，將操作銷40b引導(dǎo)到位置限制面32e側(cè)。因此，一旦垂直運(yùn)動(dòng)框架36向下運(yùn)動(dòng)到拍攝位置，則操作銷40b如圖20所示再次與位置限制面32e結(jié)合，而水平運(yùn)動(dòng)框架32的框架部分32a返回到其位于運(yùn)動(dòng)限制框架36a和運(yùn)動(dòng)限制框架36b之間的中間位置。
圖25至32表示變焦鏡頭10的第二實(shí)施例。盡管變焦鏡頭10的第一實(shí)施例具有垂直驅(qū)動(dòng)桿41和第二步進(jìn)電機(jī)52作為驅(qū)動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36的驅(qū)動(dòng)裝置，且具有縮回桿60作為另一個(gè)用于縮回的驅(qū)動(dòng)裝置，但變焦鏡頭10的第二實(shí)施例具有一個(gè)第二步進(jìn)電機(jī)(徑向縮回裝置部件/圖像穩(wěn)定器部件)70，其也可以用作這些驅(qū)動(dòng)裝置。因此，變焦鏡頭10的第二實(shí)施例沒有對應(yīng)于垂直驅(qū)動(dòng)桿41，第二運(yùn)動(dòng)部件50，一對導(dǎo)桿51，傳動(dòng)螺母部件52，第二步進(jìn)電機(jī)53和拉伸螺旋彈簧54(見圖29)的部件。在圖25至32中，那些與變焦鏡頭第一實(shí)施例中相似的部件和部分用相同的附圖標(biāo)記表示，且在下面的說明中省略這些部件的詳細(xì)說明。
如圖27，28，30和31中所示，第二步進(jìn)電機(jī)70裝在垂直引導(dǎo)軸38附近，并具有一個(gè)平行于垂直引導(dǎo)軸38延伸的傳動(dòng)軸(絲杠)70a。傳動(dòng)螺母部件(徑向縮回裝置部件/圖像穩(wěn)定器部件)71與傳動(dòng)軸70a螺紋嚙合。特別地，如圖26所示，傳動(dòng)螺母部件71具有一個(gè)可滑動(dòng)地裝在垂直引導(dǎo)軸38上的旋轉(zhuǎn)限制槽71a，和一個(gè)與傳動(dòng)軸70a螺紋嚙合的內(nèi)螺紋孔71b。通過驅(qū)動(dòng)第二步進(jìn)電機(jī)70前后旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸70a使傳動(dòng)螺母部件71在y軸方向沿著垂直引導(dǎo)軸38上下運(yùn)動(dòng)。如圖27，28，30和31中所示，傳動(dòng)螺母部件71與垂直運(yùn)動(dòng)框架(徑向縮回裝置部件/圖像穩(wěn)定器部件)136(其對應(yīng)于變焦鏡頭第一實(shí)施例中的垂直運(yùn)動(dòng)框架36)從其底部接觸。由于這種結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)第二步進(jìn)電機(jī)70使傳動(dòng)螺母部件71沿著垂直引導(dǎo)軸38運(yùn)動(dòng)，從而使垂直運(yùn)動(dòng)框架136沿著垂直引導(dǎo)軸38運(yùn)動(dòng)。特別地，向上移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件71使傳動(dòng)螺母部件71向上推動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)框架136的下部軸承部分136e，從而垂直運(yùn)動(dòng)框架136克服垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧39的偏置力向上運(yùn)動(dòng)。相反，向下移動(dòng)傳動(dòng)螺母部件71使垂直運(yùn)動(dòng)框架136與傳動(dòng)螺母部件71一起，在垂直運(yùn)動(dòng)框架偏置彈簧39的偏置力作用下向下運(yùn)動(dòng)。
CCD支架30由水平運(yùn)動(dòng)框架132支撐，該水平運(yùn)動(dòng)框架132對應(yīng)于變焦鏡頭第一實(shí)施例中的水平運(yùn)動(dòng)框架32。水平運(yùn)動(dòng)框架132具有一個(gè)板部分32f，其形成臂部分32b的一部分，從臂部分32b向下延伸。板部分32f從相機(jī)前方看時(shí)大致成倒L形，并在y軸方向上延伸，從而板部分32f的下端向下到達(dá)下部支撐部分136e的附近。此外，垂直運(yùn)動(dòng)框架136在下部支撐部分端部具有一個(gè)板部分36s。如圖27和28所示，兩個(gè)光傳感器155和156，每一個(gè)都具有彼此分離間隔布置，并裝在殼體11中的光發(fā)射器和光接收器。當(dāng)板部分32f穿過光傳感器155的光發(fā)射器和光接收器之間時(shí)，水平運(yùn)動(dòng)框架132的初始位置可由光傳感器155檢測。板部分32f和光傳感器155組成一個(gè)光電遮斷器。同樣，當(dāng)板部分32s穿過光傳感器156的光發(fā)射器和光接收器之間時(shí)，垂直運(yùn)動(dòng)框架136的初始位置可由光傳感器156檢測。板部分32s和光傳感器156組成一個(gè)光電遮斷器。
第二步進(jìn)電機(jī)70使垂直運(yùn)動(dòng)框架136在y軸方向上在預(yù)定運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)(消除相機(jī)抖動(dòng)的運(yùn)動(dòng)范圍)運(yùn)動(dòng)，其中在變焦鏡頭10位于廣角極限位置和長焦極限位置之間的拍攝狀態(tài)中，第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g不偏離拍攝光軸Z1。在這種拍攝狀態(tài)中，傳動(dòng)螺母部件71位于傳動(dòng)軸70a下端附近(見圖28和31)。然后，當(dāng)主開關(guān)14d關(guān)閉，變焦鏡頭10縮回時(shí)，第二步進(jìn)電機(jī)70使傳動(dòng)螺母部件71向上運(yùn)動(dòng)到傳動(dòng)軸70a的上端附近，以使垂直運(yùn)動(dòng)框架136縮回到偏離光軸縮回位置Z2(見圖27和30)。用作絲杠的傳動(dòng)軸70a平行于垂直引導(dǎo)軸38延伸，使得垂直運(yùn)動(dòng)框架136從拍攝光軸Z1運(yùn)動(dòng)到偏離光軸縮回位置(徑向縮回位置)Z2。傳動(dòng)軸70a的長度大于拍攝光軸Z1與偏離光軸縮同位置Z2之間在y軸方向上的距離。
垂直運(yùn)動(dòng)框架136在y軸方向上的縮回運(yùn)動(dòng)量可以通過從垂直運(yùn)動(dòng)框架136的初始位置計(jì)算第二步進(jìn)電機(jī)70的傳動(dòng)脈沖而決定，其中垂直運(yùn)動(dòng)框架136的初始位置由光電遮斷器探測，而光電遮斷器由板部分36s和光傳感器156構(gòu)成。一旦第二步進(jìn)電機(jī)70的傳動(dòng)脈沖達(dá)到一個(gè)預(yù)定的脈沖數(shù)，則第二步進(jìn)電機(jī)70停止。按照這種方式，垂直運(yùn)動(dòng)框架136徑向縮回到殼體11中的縮回空間SP(見圖1和2)。垂直運(yùn)動(dòng)框架136徑向縮回操作的開始時(shí)間和其停止時(shí)間可以自由設(shè)定。例如，與變焦鏡頭第一實(shí)施例相似，第二步進(jìn)電機(jī)70的操作可以控制，從而變焦鏡頭10的縮回操作在角度位置θ2開始，而在角度位置θ3結(jié)束。
在上述變焦鏡頭第一和第二實(shí)施例中的每一個(gè)中，可以通過在垂直于拍攝光軸Z1的平面內(nèi)，以適當(dāng)?shù)姆绞皆趚軸方向和y軸方向上移動(dòng)變焦鏡頭10的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的一部分來實(shí)現(xiàn)圖像穩(wěn)定，拍攝光學(xué)系統(tǒng)包括第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g。此外，當(dāng)變焦鏡頭10從拍攝狀態(tài)變到非拍攝狀態(tài)(縮回狀態(tài))時(shí)，通過縮回桿60的旋轉(zhuǎn)，垂直運(yùn)動(dòng)框架36沿著y軸方向升高，這使得由第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g組成的單元從一個(gè)位于拍攝光軸Z1上的位置縮回到偏離光軸的縮回位置Z2。在變焦鏡頭的第二實(shí)施例中，由第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g組成的單元沿著y軸方向的相似縮回運(yùn)動(dòng)可以通過由第二步進(jìn)電機(jī)70驅(qū)動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)框架36來實(shí)現(xiàn)。
按照上述方式運(yùn)動(dòng)，與CCD 13g相連的圖像傳遞柔性印制板31，有彈性地變形。如上所述，圖像傳遞柔性印制板31包括一個(gè)由第一直線部分31a和第二直線部分31c組成的自由變形部分，以及一個(gè)連接第一直線部分31a和第二直線部分31c間的U形部分，其中第一和第二直線部分中的每一個(gè)都是平的，并平行于y軸方向。該自由變形部分具有一個(gè)在殼體11中向縮回空間SP內(nèi)側(cè)延伸的倒U形部分。當(dāng)由第三鏡頭組13e，低通濾波器13f和CCD 13g組成的可伸縮光學(xué)單元容納在縮回空間SP中時(shí)，U形部分31b如圖1和10中所述，彎曲在可伸縮光學(xué)單元上方，而從U形部分31b前端向下延伸的第二直線部分31c位于可伸縮單元前方，并對著可伸縮單元的前方。由于第一直線部分31a固定到位于第二直線部分31c后面的可伸縮光學(xué)單元背面，因此柔性印制板31的自由變形部分形成一種形狀，從而容納并覆蓋包括CCD 13g的可伸縮光學(xué)單元。在該狀態(tài)中，第一直線部分31a重疊第二直線部分31c，它們分別位于可伸縮光學(xué)單元在變焦鏡頭10前/后方向(如圖1中所示的水平方向)上的相對側(cè)，在變焦鏡頭10的前/后方向上相隔最遠(yuǎn)的距離。換句話說，由圖像傳遞柔性印制板31自由變形部分占據(jù)的區(qū)域在y軸方向上的長度(高度)減到最小。此外，y軸方向上從拍攝光軸Z1到U形部分31b之間的距離最大。因此，在圖1所示變焦鏡頭10的縮回狀態(tài)中，圖像傳遞柔性印制板31在殼體11內(nèi)的縮回空間SP內(nèi)沿著其內(nèi)表面容納，空間利用率很高，這防止圖像傳遞柔性印制板31干擾可伸縮光學(xué)單元和其它可運(yùn)動(dòng)部件。
當(dāng)包括CCD 13g的可伸縮光學(xué)元件在y軸方向上從徑向縮回位置(如圖1和10所示)向拍攝位置(如圖2和11所示)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，與CCD 13g相連的第一直線部分31a被向下拉。因此，第一直線部分31a和第二直線部分31c的長度在y軸方向分別相對增大和減小，同時(shí)由于圖像傳遞柔性印制板31的第三直線部分31d固定到殼體11上，因此U形部分31b向拍攝光軸Z1運(yùn)動(dòng)。這種在第一直線部分31a和第二直線部分31c長度上的相對變化在變焦鏡頭10前/后方向上減小了第一直線部分31a和第二直線部分31c之間的重疊量，從而增大了圖像傳遞柔性印制板31自由變形部分所占據(jù)區(qū)域在y軸方向上的長度(高度)。因此，在可伸縮光學(xué)單元的運(yùn)動(dòng)過程中，第一直線部分31a的柔性程度增大，而可伸縮光學(xué)單元(其包括CCD 13g)的操作阻力減小。以這種方式減小圖像傳遞柔性印制板31對可伸縮光學(xué)單元的操作阻力，使得可以降低用作圖像穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)源的第一步進(jìn)電機(jī)46和第二步進(jìn)電機(jī)53或70上的實(shí)際負(fù)載，特別是在變焦鏡頭10的拍攝狀態(tài)中，因?yàn)榘–CD 13g的可伸縮光學(xué)單元不僅在y軸方向上驅(qū)動(dòng)，還在x軸方向上驅(qū)動(dòng)，以消除在變焦鏡頭10拍攝狀態(tài)中的圖像抖動(dòng)。此外，每一步進(jìn)電機(jī)上負(fù)載的減小使得可以提高可伸縮光學(xué)單元的位置精確度。由于即使在如圖2和11中所示變焦鏡頭10的拍攝狀態(tài)中，U形部分31b也保持其向縮回空間SP內(nèi)側(cè)延伸的形狀，因此，圖像傳遞柔性印制板31自由變形部分不向拍攝光軸下垂，不截?cái)辔矬w光束在拍攝光學(xué)系統(tǒng)光路中的傳送。
從上述說明可以理解，在上述變焦鏡頭10的實(shí)施例中，當(dāng)包括CCD 13g的可伸縮光學(xué)單元縮回到偏離拍攝光軸Z1的徑向縮回位置時(shí)，圖像傳遞柔性印制板31自由變形部分具有容納并覆蓋可伸縮光學(xué)單元的形狀，并具有很高的空間利用率；而當(dāng)可伸縮光學(xué)單元位于拍攝光軸Z1上的拍攝位置時(shí)，圖像傳遞柔性印制板31自由變形部分在y軸方向上延伸形成一種形狀，從而露出電子部件，從而增大圖像傳遞柔性印制板31的柔性程度。這種結(jié)構(gòu)使得可以在安裝圖像傳遞柔性印制板31的同時(shí)，保持高空間利用率地容納圖像傳遞柔性印制板31和減小圖像傳遞柔性印制板31對可伸縮電子部件的操作阻力之間的兼容性。
盡管本發(fā)明已經(jīng)在上述圖示第一和第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅局限于這些特定的實(shí)施例。例如，盡管上述實(shí)施例應(yīng)用到變焦鏡頭中，但本發(fā)明也可以應(yīng)用到除變焦鏡頭以外的成像裝置中，只要在這些成像裝置中，一個(gè)電于部件能用作使拍攝光學(xué)系統(tǒng)在位于拍攝光學(xué)系統(tǒng)光軸上的拍攝位置和偏離同一光軸的縮回位置之間運(yùn)動(dòng)的部件。
盡管上述變焦鏡頭的實(shí)施例中，一個(gè)諸如CCD 13g的圖像傳感器適于作為與本發(fā)明中柔性印制板相連的電子部件，當(dāng)其它類型的電子部件，例如快門或光圈也可以作為與柔性印制板相連的電子部件。在這種情況下，柔性印制板的布線結(jié)構(gòu)可以根據(jù)處于本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的電子部件類型而改變。例如，在采用圖像傳感器作為與柔性印制板相連的電子部件的情況中，圖像傳感器的前端包括一個(gè)成像表面，從而，通過使柔性印制板的一部分與圖像傳感器(CCD 13g)的背面固定相連，可以獲得柔性印制板的最佳布線結(jié)構(gòu)，并且柔性印制板的自由變形部分向其位于圖像傳感器前方的固定部分(第三直線部分31d)延伸。另一方面，柔性印制板與快門或光圈相連的點(diǎn)不限于與圖像傳感器相連的范圍內(nèi)，只要柔性印制板在拍攝操作過程中不干涉光束。因此，在將本發(fā)明應(yīng)用到除圖像傳感器以外的電子部件時(shí)，與第一直線部分31a相對應(yīng)的柔性印制板連接部分可以連接到電子部件的前表面或側(cè)表面，同時(shí)與第三直線部分31d相對應(yīng)的柔性印制板固定部分可以位于電子部件徑向縮回位置的后方或其另一側(cè)。
盡管包括CCD 13g的可伸縮光學(xué)單元在垂直于拍攝光軸Z1的平面內(nèi)，在x軸方向和y軸方向上運(yùn)動(dòng)，以消除上述變焦鏡頭實(shí)施例拍攝狀態(tài)中的圖像抖動(dòng)，但柔性印制板在拍攝狀態(tài)中所連接電子部件的運(yùn)動(dòng)并不僅限于這種特定的運(yùn)動(dòng)。例如，即使本發(fā)明應(yīng)用到一種類型的成像裝置中，其中柔性印制板連接的電子部件沿著拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝光軸運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明仍然有效。
可以對本文說明的本發(fā)明特定實(shí)施例作顯而易見的變化，這種修改處于本發(fā)明要求保護(hù)的精神和范圍內(nèi)。應(yīng)該指出的是，本文包括的所有內(nèi)容都只是示例性的，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包括圖像穩(wěn)定器(13g)，在該圖像傳感器上通過拍攝光學(xué)系統(tǒng)形成物體圖像；在拍攝位置和徑向縮回位置之間移動(dòng)所述圖像傳感器的徑向縮回裝置，其中在拍攝位置中，所述圖像傳感器在拍攝狀態(tài)中位于所述拍攝光軸系統(tǒng)的公共光軸上，而在徑向縮回位置中，所述圖像傳感器在非拍攝狀態(tài)中徑向縮離所述公共光軸；及使所述圖像傳感器與圖像處理電路電連接的柔性印制板(31)，其中所述柔性印制板包括當(dāng)所述圖像傳感器處于其所述徑向縮回位置時(shí)，位于所述圖像傳感器前方的固定部分(31d)；和從所述圖像傳感器向所述固定部分延伸的自由變形部分(31a，31b和31c)，其中當(dāng)所述圖像傳感器徑向縮回到所述徑向縮回位置時(shí)，所述自由變形部分形成一種形狀，從而容納并覆蓋所述圖像傳感器，因此所述柔性印制板的一部分位于所述圖像傳感器和所述固定部分之間，以及當(dāng)所述圖像傳感器位于所述拍攝位置時(shí)，所述自由變形部分延伸形成一種形狀，從而露出所述圖像傳感器，因此所述柔性印制板的任何部分都不位于所述圖像傳感器前方。
2.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中所述自由變形部分包括第一平面部分(31a)，在其一端固定到所述圖像傳感器的背面，并向所述圖像傳感器的所述徑向縮回位置延伸；從所述第一平面部分向前彎曲的U形部分(31b)；和從所述U形部分向所述圖像傳感器所述拍攝位置延伸，并基本上與所述第一平面部分平行的第二平面部分(31c)；其中當(dāng)所述圖像傳感器位于所述徑向縮回位置時(shí)，所述第二平面部分位于所述圖像傳感器前方，對著所述圖像傳感器，而其中，當(dāng)所述圖像傳感器從所述徑向縮回位置向所述拍攝位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述第一平面部分和所述第二平面部分的長度分別相對增大和較小，同時(shí)所述U形部分向所述拍攝位置運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中所述徑向縮回裝置使所述圖像傳感器在垂直于所述公共光軸的方向上在所述拍攝位置和所述徑向縮回位置之間直線運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，還包括圖像抖動(dòng)檢測傳感器(57)，用于檢測向所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)施加的振動(dòng)幅度和方向；和圖像穩(wěn)定器(46和53，或70)，其使所述圖像傳感器在垂直于所述公共光軸的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述圖像傳感器處于所述拍攝位置時(shí)，根據(jù)所述圖像抖動(dòng)檢測傳感器的輸出消除所述振動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，還包括可伸縮光學(xué)單元，其包括所述圖像傳感器和至少一個(gè)位于所述圖像傳感器前方的光學(xué)元件(13e和13f)；其中所述可伸縮光學(xué)單元固定到所述自由變形部分的一端。
6.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，還包括一個(gè)由同心排列的可移動(dòng)鏡筒(18，22和24)組成的伸縮鏡筒，其中當(dāng)所述伸縮鏡筒完全直線縮回時(shí)，所述圖像傳感器運(yùn)動(dòng)到所述徑向縮回位置，從而所述圖像傳感器位于所述伸縮鏡筒徑向外側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，還包括一個(gè)支撐所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)的固定殼體(11)，其中所述柔性印制板的所述固定部分固定到所述固定殼體的內(nèi)表面上。
8.一種成像裝置，包括位于拍攝光學(xué)系統(tǒng)中的電子部件(13g)；使所述電子部件在拍攝位置和徑向縮回位置之間運(yùn)動(dòng)的徑向縮回裝置，其中在拍攝位置中，所述電子部件在拍攝狀態(tài)中位于所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)的公共光軸上，而在徑向縮回位置中，所述電子部件在非拍攝狀態(tài)中徑向縮離所述公共光軸；以及與所述電子部件相連的柔性印制板(31)，其中所述柔性印制板包括一個(gè)位于所述電子部件的所述徑向縮回位置附近的固定部分(31d)；和一個(gè)從所述電子部件向所述固定部分延伸的自由變形部分(31a，31b和31c)，其中當(dāng)所述電子部件徑向縮回到所述徑向縮回位置時(shí)，所述自由變形部分形成一種形狀，從而容納并覆蓋所述電子部件，而其中當(dāng)所述電子部件位于所述拍攝位置時(shí)，所述自由變形部分延伸形成一種形狀，從而露出所述電子部件。
全文摘要
一種成像裝置，包括一個(gè)圖像傳感器，通過拍攝光學(xué)系統(tǒng)在該圖像傳感器上形成一個(gè)物體圖像；一個(gè)在拍攝位置和徑向縮回位置之間移動(dòng)圖像傳感器的徑向縮回裝置，其中在拍攝位置中，圖像傳感器在拍攝狀態(tài)中位于拍攝光軸系統(tǒng)的公共光軸上，而在徑向縮回位置中，圖像傳感器在非拍攝狀態(tài)中徑向縮離公共光軸；及一個(gè)使圖像傳感器與圖像處理電路電連接的柔性印制板。所述柔性印制板包括一個(gè)位于圖像傳感器前方的固定部分；和一個(gè)從圖像傳感器向固定部分延伸的自由變形部分。當(dāng)圖像傳感器徑向縮回到徑向縮回位置時(shí)，自由變形部分形成一種形狀，從而容納并覆蓋圖像傳感器，當(dāng)圖像傳感器位于拍攝位置時(shí)，自由變形部分延伸形成一種形狀，從而露出圖像傳感器。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1808258SQ200510125758
公開日2006年7月26日 申請日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者野村博 申請人:賓得株式會(huì)社