專利名稱：光學(xué)裝置和設(shè)置有該光學(xué)裝置的攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于校正圖像模糊(image blurring)的光學(xué)裝置和設(shè)置有該光 學(xué)裝置的攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，為了校正由手持?jǐn)z像時(shí)容易產(chǎn)生的手抖動(dòng)所造成的圖像模糊，已知一種 光學(xué)裝置(光學(xué)圖像穩(wěn)定單元(opticalimage stabilizing unit))，該光學(xué)裝置通過(guò)使包 含在攝像透鏡中的圖像模糊校正透鏡(image blur correcting lens)在與光軸垂直的平 面內(nèi)移動(dòng)而消除圖像模糊。作為上述光學(xué)裝置，已知一種無(wú)需使校正透鏡繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)就能使校正透鏡在第一 方向或第二方向(與第一方向垂直的方向)上移動(dòng)的裝置。日本特開(kāi)平10-090744號(hào)公報(bào)公開(kāi)了如下的構(gòu)造如圖14所示，保持校正透鏡 101的透鏡保持件102由三個(gè)球體103、104和105支撐并且經(jīng)由配置在三個(gè)球體外側(cè)的三 個(gè)彈簧106、107和108被保持在基部構(gòu)件109中，由此使透鏡保持件102在與光軸正交的 平面內(nèi)移動(dòng)。如圖15所示，透鏡保持件102和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件110被布置于基部構(gòu)件109和基部構(gòu)件 111之間，保護(hù)透鏡112和113被固定到這些基部構(gòu)件109和111的兩端的開(kāi)口中的至少一 個(gè)開(kāi)口。因此，透鏡保持件102和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件110被構(gòu)造成利用基部構(gòu)件109和111以及保 護(hù)透鏡112和113形成殼體。結(jié)果，該構(gòu)造防止了透鏡保持件102和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件110暴露到 外側(cè)，并且提高了將光學(xué)裝置組合到鏡筒的可操作性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題而完成本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供能夠減少部件的數(shù)量并且能 夠提高組裝性能的光學(xué)裝置以及設(shè)置有該光學(xué)裝置的攝像設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，采用一種光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置包 括透鏡保持架，其用于保持透鏡；基部構(gòu)件；透鏡保持件，其用于保持圖像模糊校正透鏡，所述透鏡保持件能在與由所述透鏡 保持架保持的所述透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的平面內(nèi)相對(duì)于所述基部構(gòu)件移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)單元，其用于使所述透鏡保持件相對(duì)于所述基部構(gòu)件移動(dòng)；三個(gè)球體，其被配置在所述基部構(gòu)件和所述透鏡保持件之間；以及兩個(gè)施力構(gòu)件，其對(duì)所述透鏡保持件施加朝向所述基部構(gòu)件的力，從而在所述基 部構(gòu)件和所述透鏡保持件之間保持所述三個(gè)球體，所述兩個(gè)施力構(gòu)件中的每一個(gè)施力構(gòu)件 均包括鉤部，所述鉤部分別被布置在該施力構(gòu)件的兩端并且分別與所述基部構(gòu)件的鉤接合 部和所述透鏡保持件的鉤接合部接合，
其中，當(dāng)所述圖像模糊校正透鏡的光軸處于與由所述透鏡保持架保持的所述透鏡 的光軸一致的位置時(shí)，在所述平面內(nèi)所述透鏡保持件的重心位于由所述三個(gè)球體形成的三 角形的內(nèi)部，所述透鏡保持件的兩個(gè)位置處的所述鉤接合部以如下的方式被配置當(dāng)從所述圖 像模糊校正透鏡的光軸的方向觀察時(shí)，所述平面內(nèi)的連接所述透鏡保持件的所述鉤接合部 所形成的線段與所述三角形的兩邊相交。通過(guò)閱讀以下的說(shuō)明書(shū)和附圖，本發(fā)明的其它目的和特征將變得明顯。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的照相機(jī)的立體圖。圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的照相機(jī)的整個(gè)鏡筒的分解立體圖。圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的照相機(jī)的第二組鏡筒(two-unit lens barrel) 的分解立體圖。圖4是示出包括在本發(fā)明的實(shí)施方式的照相機(jī)中的光學(xué)裝置的平面圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的照相機(jī)的快門(mén)和ND機(jī)構(gòu)的分解立體圖。圖6是示出(在X方向上)施加到本發(fā)明的實(shí)施方式的透鏡保持件的力的圖。圖7是示出施加到本發(fā)明的實(shí)施方式的透鏡保持件的鉤接合部的摩擦力的放大 圖。圖8是示出(在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上)施加到本發(fā)明的實(shí)施方式的透鏡保持件的力的圖。圖9是示出(在Y方向上)施加到本發(fā)明的實(shí)施方式的透鏡保持件的力的圖。圖10是示出(在A方向上)施加到本發(fā)明的實(shí)施方式的透鏡保持件的力的圖。圖11是示出(在B方向上)施加到本發(fā)明的實(shí)施方式的透鏡保持件的力的圖。圖12是示出包括在傳統(tǒng)照相機(jī)中的光學(xué)裝置的透鏡保持件和基部構(gòu)件的平面 圖。圖13是示出(在X方向上)施加到傳統(tǒng)透鏡保持件的力的圖。圖14是示出包括在傳統(tǒng)照相機(jī)中的光學(xué)裝置的平面圖。圖15是示出包括在傳統(tǒng)照相機(jī)中的光學(xué)裝置的截面圖。
具體實(shí)施例方式在以下的實(shí)施方式中將說(shuō)明用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方案。實(shí)施方式圖1是示出作為攝像設(shè)備的照相機(jī)的立體圖，該攝像設(shè)備包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 方式的光學(xué)裝置。在圖1中，照相機(jī)包括照相機(jī)主體1 ；鏡筒2，其能夠改變攝像透鏡的焦距；取景器 窗口 5，其被布置在照相機(jī)主體1的前面；鏡頭防護(hù)器裝置3，其根據(jù)照相機(jī)的電源0N/0FF 來(lái)開(kāi)/閉攝像透鏡的光路(在圖1中是打開(kāi)狀態(tài))，并被布置在鏡筒2的前面。在照相機(jī)主體1的頂部，布置有發(fā)光窗口部4，該發(fā)光窗口部4構(gòu)成利用照明光來(lái) 照射被攝體的閃光燈裝置。此外，在照相機(jī)主體1的頂部，布置有釋放按鈕6，該釋放按鈕6 用于開(kāi)始攝影準(zhǔn)備操作(調(diào)焦操作和測(cè)光操作)和攝影操作(膠片或CCD向攝像器件的曝光)。圖1是照相機(jī)的代表性示意圖。本發(fā)明不限于上述構(gòu)造。圖2是鏡筒2的分解立體圖。在圖2中，鏡筒2包括第一組鏡筒(one-unit lens barrel) 7，其包括鏡頭防護(hù) 器裝置3和用于保持第一組透鏡的透鏡保持架；第二組鏡筒8，其包括用于保持第二組透 鏡的透鏡保持架、后述的光學(xué)裝置和快門(mén)-光圈機(jī)構(gòu)(shutter and stopmechanism)；移動(dòng) 凸輪環(huán)9，其包括驅(qū)動(dòng)凸輪和齒輪部，該驅(qū)動(dòng)凸輪被布置在移動(dòng)凸輪環(huán)9的內(nèi)周部以驅(qū)動(dòng)第 一組鏡筒7和第二組鏡筒8，驅(qū)動(dòng)力被從鏡筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)傳遞到該齒輪部；直進(jìn)筒 (translatory guiding cylinder) 10，其由移動(dòng)凸輪環(huán)9可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持以限制第一組鏡筒 7和第二組鏡筒8的直進(jìn)移動(dòng)；固定筒11，其包括布置于該固定筒11的內(nèi)周部的驅(qū)動(dòng)凸輪， 以驅(qū)動(dòng)移動(dòng)凸輪環(huán)9 ；第三組鏡筒(three-unit lens barrel) 12，其包括用于保持第三組透 鏡的透鏡保持架；和基部構(gòu)件13，其包括攝像器件。只要能夠滿足本發(fā)明的特征，鏡筒2的構(gòu)造就不限于上述構(gòu)造。接著，將參考圖3至圖5說(shuō)明包括光學(xué)裝置和快門(mén)-光圈機(jī)構(gòu)的第二組鏡筒8的構(gòu) 造。圖3是第二組鏡筒8的分解立體圖，圖4是從被攝體側(cè)觀察時(shí)的第二組鏡筒8的平面 圖(在不包括后述的傳感器保持件、第二組FPC和第二組蓋(two-unit cover)的狀態(tài)下)， 圖5是從圖3的相反側(cè)觀察時(shí)的第二組鏡筒8的分解立體圖。在圖3至圖5中，第二組鏡筒8包括用作第二組鏡筒8的基部的第二組基部構(gòu)件 28，該第二組基部構(gòu)件28包括用于聚焦絲桿(focus feed screw)(未示出)的凹狀部28a、 用于聚焦引導(dǎo)桿(focus guide bar)(未示出)的凹狀部28b以及后述的鉤接合部28c。在 縮回狀態(tài)下通過(guò)縮短各組鏡筒之間的間隔而使鏡筒2小型化。然而，聚焦絲桿(未示出) 和聚焦引導(dǎo)桿(未示出)在光軸方向上突出，使得在縮回狀態(tài)下聚焦絲桿和聚焦引導(dǎo)桿貫 穿第二組基部構(gòu)件28。沒(méi)有通過(guò)任何透鏡的光線通過(guò)該貫穿部而進(jìn)入攝像器件，也就是，可 能發(fā)生光泄漏。因此，形成諸如凹狀部28a和28b等的袋形狀(參考圖4)，以盡可能地防止 光線的泄漏。第二組鏡筒8還包括保持第二組透鏡(下文稱為校正透鏡)26的第二組透鏡保持 件21，校正透鏡26在第二組透鏡保持件21中被彎邊(swage)。第二組透鏡保持件21 —體 地保持磁體22A和22B。附圖標(biāo)記的添標(biāo)(sub script)A和B與圖4所示的A方向和B方 向相對(duì)應(yīng)。第二組透鏡保持件21在兩個(gè)位置包括鉤接合部21a(參見(jiàn)圖3)，作為用于施加 張力的施力構(gòu)件的兩個(gè)彈簧23 (卷簧)分別被懸掛于兩個(gè)鉤接合部21a。第二組鏡筒8還包括用于截止有害光(maleficence light)的固定光圈(fixed Stop) 27,由鉤接合部21a將該固定光圈27固定到第二組透鏡保持件21 ；以及由線圈和繞 線筒(bobbin)構(gòu)成的線圈單元24A和24B，由粘合劑將該線圈單元24A和24B固定到第二 組基部構(gòu)件28的凹部。下述的第二組柔性印刷電路(FPC)經(jīng)由被埋設(shè)在繞線筒中并且被 電連接至線圈的金屬銷24A-a和24B-a(參見(jiàn)圖3和圖4)向線圈供電。懸掛于第二組透鏡保持件21的兩個(gè)彈簧23的另一端分別被懸掛于第二組基部構(gòu) 件28的兩個(gè)鉤接合部28c (參見(jiàn)圖3)，三個(gè)非磁性球體25 (參見(jiàn)圖3和圖4)被夾持在第二 組基部構(gòu)件28和第二組透鏡保持件21之間。第二組透鏡保持件21處于經(jīng)由球體25而被 壓向第二組基部構(gòu)件28的狀態(tài)。然而，因?yàn)榈诙M透鏡保持件21經(jīng)由球體25被加壓，所以第二組透鏡保持件21能夠在垂直于光軸的平面內(nèi)自由地移動(dòng)。換句話說(shuō)，第二組透鏡保 持件21能夠在垂直于第一透鏡組或第三透鏡組的光軸的平面內(nèi)相對(duì)于第二組基部構(gòu)件移 動(dòng)，其中，第一透鏡組由作為透鏡保持架的第一組鏡筒保持，第三透鏡組由也作為透鏡保持 架的第三組鏡筒保持。在上述平面內(nèi)移動(dòng)第二組透鏡保持件21，從而抑制和校正攝像設(shè)備 中的圖像模糊。第二組鏡筒8還包括驅(qū)動(dòng)快門(mén)葉片的致動(dòng)器18和驅(qū)動(dòng)ND濾光器的致動(dòng)器19。致 動(dòng)器18和19都是通過(guò)改變電流的方向來(lái)切換臂的停止位置的兩點(diǎn)切換型致動(dòng)器。第二組 鏡筒8還包括整體形狀呈半圓形的第二組FPC 16 (參見(jiàn)圖3)。致動(dòng)器18和致動(dòng)器19被焊 接至半圓形狀的兩端，凸部(land) 16a被布置于半圓形狀的中間以被焊接至線圈單元。在 背面?zhèn)龋惭b有用于檢測(cè)磁場(chǎng)的霍爾器件(hall device) 17A和17B。由第二組透鏡保持件21保持的磁體22A和22B在圖4所示的方向上被極化。通 過(guò)霍爾器件17A和17B隨磁場(chǎng)的變化來(lái)檢測(cè)第二組透鏡保持件21在A方向和B方向上的 移動(dòng)，并且基于該變化算出移動(dòng)量。磁體22A和22B以及霍爾器件17A和17B的位置精度 是重要的。因此，霍爾器件17A和17B被壓入到傳感器保持件20中以被精確地定位。通過(guò)定位孔16b與傳感器保持件20的定位突起20a(參見(jiàn)圖3)之間的接合來(lái)固 定如上所述的第二組FPC 16，傳感器保持件20被安裝至第二組基部構(gòu)件28。然后，由螺釘 14和外周鉤部將第二組蓋15固定至第二組基部構(gòu)件28，由此，傳感器保持件20以及致動(dòng) 器18和19被固定至第二組基部構(gòu)件28。在圖5中，第二組鏡筒8還包括快門(mén)葉片29和30，其由致動(dòng)器18的驅(qū)動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)； 分隔板31和ND濾光器32，其用于限制光量，并且由致動(dòng)器19驅(qū)動(dòng)以重復(fù)地進(jìn)入光路和從 光路退避；和快門(mén)蓋33，其被鉤部固定至第二組基部構(gòu)件28以保護(hù)快門(mén)葉片29和30以及 ND濾光器32。接著，將參考圖4說(shuō)明保持校正透鏡26的第二組透鏡保持件21相對(duì)于第二組基 部構(gòu)件28的穩(wěn)定性。由模具構(gòu)件(mold member)形成第二組透鏡保持件21，該第二組透鏡保持件21保 持有如上所述的校正透鏡26以及磁體22A和22B。因此，主要由校正透鏡26以及磁體22A 和22B的重量來(lái)確定第二組透鏡保持件21的自重。換句話說(shuō)，第二組透鏡保持件21的驅(qū) 動(dòng)狀態(tài)是磁體22A和22B被安裝至第二組透鏡保持件21并且校正透鏡26被保持的狀態(tài)。 在開(kāi)始用于圖像模糊校正的驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過(guò)由磁體22A和22B以及線圈單元24A和24B的驅(qū) 動(dòng)力抵抗第二組透鏡保持件21的自重來(lái)升高第二組透鏡保持件21，使得校正透鏡26的中 心能夠與另一攝影透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸一致，換句話說(shuō)，校正透鏡26能夠處于中心位置。圖4示出了第二組透鏡保持件21被升高使得校正透鏡26的光軸與另一攝影透鏡 光學(xué)系統(tǒng)(第一透鏡組或第三透鏡組)的光軸一致的情況。在該情況下，安裝有磁體22A和 22B并且保持校正透鏡26的第二組透鏡保持件21的重心、即第二組透鏡保持件21在其被 驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的重心是圖4所示的位置(由“ X重心”表示的位置)。以如下的方式來(lái)配置三 個(gè)球體25 由用于接收第二組透鏡保持件21的三個(gè)球體25 (因?yàn)槿齻€(gè)球體處于背面?zhèn)?，?此用虛線表示三個(gè)球體)形成的三角形包括上述重心，由此能夠穩(wěn)定地保持第二組透鏡保 持件21。例如，如果以三個(gè)球體25所形成的三角形不包括上述重心的方式來(lái)配置三個(gè)球體 25，則第二組透鏡保持件21向重心側(cè)傾倒從而不能在與光軸正交的平面內(nèi)移動(dòng)。除了三個(gè)
6球體25以外，還可以設(shè)置輔助球體，可以由四個(gè)以上的球體來(lái)接收第二組透鏡保持件21。如上所述，作為施力構(gòu)件的兩個(gè)彈簧23以與光軸方向平行的方式被懸掛在第二 組透鏡保持件21和第二組基部構(gòu)件28之間(參見(jiàn)圖3和圖4)。因此，通過(guò)懸掛彈簧23使 得第二組透鏡保持件21與第二組基部構(gòu)件28相互推壓，將三個(gè)球體25夾持在第二組透鏡 保持件21與第二組基部構(gòu)件28之間。于是，兩個(gè)鉤接合部21a之間的線段橫跨由三個(gè)球 體25形成的三角形的兩邊(參見(jiàn)圖3和圖4中的虛線)，其中，在該兩個(gè)鉤接合部21a處， 兩個(gè)彈簧23被懸掛至第二組透鏡保持件21。簡(jiǎn)言之，當(dāng)從光軸方向觀察時(shí)，由兩個(gè)鉤接合 部21a形成的線段只需要被配置成與由三個(gè)球體25形成的三角形的兩邊相交即可。在本實(shí)施方式中，第二組透鏡保持件21具有左右對(duì)稱的形狀，并且磁體22A和22B 被配置成左右對(duì)稱。因此，優(yōu)選地，由兩個(gè)鉤接合部21a形成的線段橫跨三角形的兩邊，并 且兩個(gè)鉤接合部21a可以被定位成與對(duì)稱軸線間隔相等的距離。換句話說(shuō)，將兩個(gè)彈簧的 力的合成點(diǎn)設(shè)置在三角形的對(duì)稱軸線上是能夠保持最好的穩(wěn)定性的條件。換句話說(shuō)，在將 懸掛于第二組透鏡保持件21的兩個(gè)彈簧23自由地懸掛于三角形的任意位置的狀態(tài)下，兩 個(gè)彈簧23優(yōu)選被配置成與對(duì)稱軸線間隔相等的距離，從而保證光學(xué)裝置的穩(wěn)定性。接著，將參考圖6至圖13說(shuō)明與彈簧的傳統(tǒng)懸掛方法相比能夠防止?jié)L動(dòng) (rolling)的兩個(gè)彈簧23的具體懸掛方法。如圖6所示，滾動(dòng)意味著如下的現(xiàn)象當(dāng)用于圖像模糊校正的驅(qū)動(dòng)力作為合力F被 施加時(shí)，力被施加到第二組透鏡保持件21以使第二組透鏡保持件21繞其重心轉(zhuǎn)動(dòng)。在該 情況下，力F的分力Fl使得第二組透鏡保持件21繞重心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。該滾動(dòng)破壞了圖像 模糊校正性能。因此，傳統(tǒng)地，如圖12所示，三個(gè)彈簧37被懸掛在基部構(gòu)件34和透鏡保持 件35之間。中央彈簧37不僅用于穩(wěn)定施加到透鏡保持件35的彈力也用于減少滾動(dòng)。在本實(shí)施方式中，沒(méi)有與傳統(tǒng)的中央彈簧等同的彈簧，彈簧23的數(shù)量?jī)H為兩個(gè)。 結(jié)果，很可能受到滾動(dòng)的影響。然而，為了圖像模糊校正的目的，由分別作為兩個(gè)彈簧23的 一端的兩個(gè)鉤部23a分別形成的兩個(gè)平面被設(shè)定成分別與驅(qū)動(dòng)方向A的軸線方向和驅(qū)動(dòng)方 向B的軸線方向平行。具體地，在圖4和下面說(shuō)明的圖6中，由右側(cè)彈簧23的鉤部23a形 成的平面被設(shè)定成與A軸方向平行，由左側(cè)彈簧23的鉤部23a形成的平面被設(shè)定成與B軸 方向平行。結(jié)果，消除了滾動(dòng)的影響(以下將詳細(xì)說(shuō)明)。圖12示出了如上所述地懸掛三個(gè)彈簧37的傳統(tǒng)示例。三個(gè)球體36被配置在基 部構(gòu)件34和透鏡保持件35之間，并且三個(gè)彈簧37的鉤部分別被懸掛于基部構(gòu)件34和透 鏡保持件35的鉤接合部37a，由此能夠使透鏡保持件35在與光軸正交的平面內(nèi)平滑地移動(dòng)。以如下的方式懸掛彈簧37 以由左右兩個(gè)彈簧37的鉤部分別形成的平面與Y軸 平行的方式來(lái)懸掛左右兩個(gè)彈簧37，并且以由中央彈簧37的鉤部形成的平面與X軸平行的 方式來(lái)懸掛中央彈簧37。為了圖像模糊校正的目的，所有彈簧均相對(duì)于方向A和方向B傾 斜45°。圖13示出了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)已經(jīng)使得如此懸掛有三個(gè)彈簧37的透鏡保持件 35沿X軸少量移動(dòng)的狀態(tài)。沿X軸的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生使透鏡保持件35繞重心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng) 力。在圖13中，f表示用于圖像模糊校正的驅(qū)動(dòng)力(合力)，fl和f2表示它的分力。在圖13中，由三個(gè)彈簧37對(duì)透鏡保持件35施加抵抗用于圖像模糊校正的驅(qū)動(dòng)力 f的反作用力r。在左右兩個(gè)彈簧37中，產(chǎn)生反作用力r的分力rl以使透鏡保持件35繞
7重心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，中央彈簧37的反作用力r施加用于抵消分力rl的力，由此抑制滾動(dòng)。換句話說(shuō)，在圖12和圖13所示的傳統(tǒng)構(gòu)造中，如果中央彈簧37被去除，由于球體 36和除了中央彈簧以外的左右兩個(gè)彈簧37的配置，透鏡保持件35向兩個(gè)彈簧37側(cè)傾倒， 從而不能建立圖像穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。即使不考慮該傾倒，左右兩個(gè)彈簧的力也在增大滾動(dòng)的方向 上起作用，從而破壞穩(wěn)定性能。如圖13所示的情況那樣，圖6示出了如下?tīng)顟B(tài)圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使得本實(shí)施方 式的第二組透鏡保持件21沿X軸向圖中的右側(cè)少量移動(dòng)。當(dāng)施加用于圖像模糊校正的驅(qū)動(dòng)力(合力)F時(shí)，第二組透鏡保持件21受到來(lái)自 兩個(gè)彈簧23的反作用力R。因此，第二組透鏡保持件21的鉤接合部21a受到反作用力R。 然而，反作用力R的大小根據(jù)彈簧23的鉤部23a與鉤接合部21a如何接合而極大地變化。圖7是圖6所示的第二組透鏡保持件21的右側(cè)鉤接合部21a的周圍部分的放大 圖。該鉤接合部21a以如下的形狀形成由彈簧23的鉤部23a形成的平面(包括彈簧 的圓弧狀端部的平面)能夠被設(shè)定成與A軸方向平行，該A軸方向是用于圖像模糊校正的 驅(qū)動(dòng)方向。相反地，雖然在圖7中未示出，但是左側(cè)鉤接合部21a以如下的形狀形成由彈 簧23的鉤部23a形成的平面(包括彈簧的圓弧狀端部的平面)能夠被設(shè)定成與B軸方向 平行，該B軸方向是用于圖像模糊校正的驅(qū)動(dòng)方向。結(jié)果，彈簧23的鉤部23a相對(duì)于第二 組透鏡保持件21的鉤接合部21a的摩擦力在方向Rl和方向R2之間存在很大的不同。通 過(guò)彈力將彈簧23的鉤部23a定位于第二組透鏡保持件21的鉤接合部21a的槽部的最低 點(diǎn)。因此，即使當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在Rl方向上移位時(shí)，鉤部23a也能在最低點(diǎn)滾動(dòng)以 吸收位移。當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在R2方向上移位時(shí)，鉤部23a與鉤接合部21a總是摩 擦接觸，并且該接觸點(diǎn)在鉤部23a是自由的圓內(nèi)變化。當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在Rl方向 上移位時(shí)，在鉤接合部21a和鉤部23a之間發(fā)生滾動(dòng)摩擦(因?yàn)殂^部23a相對(duì)于鉤接合部 21a滾動(dòng))，并且該摩擦力很小。另一方面，在R2方向上，當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在R2方 向上移位時(shí)，鉤接合部21a和鉤部23a之間發(fā)生滑動(dòng)摩擦(因?yàn)殂^部23a相對(duì)于鉤接合部 21a滑動(dòng))，因此產(chǎn)生極大的摩擦力。因此，當(dāng)圖6所示的反作用力R被分解成力Rl和力R2時(shí)，滑動(dòng)摩擦的分力R2非 常大，成為可以忽略分力Rl的摩擦力。結(jié)果，用于使第二組透鏡保持件21繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)的力 表現(xiàn)為圖8所示的合力R3。如上所述，在用于圖像模糊校正的驅(qū)動(dòng)期間所產(chǎn)生的滾動(dòng)力是使第二組透鏡保持 件21繞重心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力Fl。另一方面，來(lái)自彈簧23的反作用力的合力R3使第二組透 鏡保持件21繞重心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，可以理解，彈簧的這種懸掛方式施加用于抵消滾動(dòng) 的力。已經(jīng)說(shuō)明了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使第二組透鏡保持件21在X方向上移動(dòng)的情況。 因?yàn)樽笥覍?duì)稱的形狀，所以當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在與X方向相反的方向上(向圖8的左 側(cè))移動(dòng)時(shí)，結(jié)果是一樣的。圖9示出了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使第二組透鏡保持件21沿Y軸向圖9的上方少量 移動(dòng)的情況。
當(dāng)施加作為圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)的合力的力F時(shí)，第二組透鏡保持件21受到來(lái)自兩 個(gè)彈簧23的反作用力R。在圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)期間產(chǎn)生的力成為合力F的分力F3和F4，兩 個(gè)分力F3都被施加到使第二組透鏡保持件21繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上。然而，因?yàn)榈诙M透 鏡保持件21關(guān)于Y軸左右對(duì)稱的形狀，所以兩個(gè)分力F3被施加到彼此抵消的方向上。結(jié) 果，不產(chǎn)生滾動(dòng)。產(chǎn)生反作用力R的分力R4和R5，兩個(gè)分力R4都能夠起作用使第二組透鏡 保持件21繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，兩個(gè)分力R4由于與上述原因相同的原因被施加到彼此抵消 的方向上，因此不產(chǎn)生滾動(dòng)。事實(shí)上，與上述沿圖6所示的X軸移動(dòng)的情況相同，根據(jù)彈簧23的懸掛方式而改 變分力R4的強(qiáng)弱。然而，分力R4仍然彼此抵消，因此可以省略其詳細(xì)說(shuō)明。已經(jīng)說(shuō)明了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使第二組透鏡保持件21在Y方向上移動(dòng)的情況。 因?yàn)樽笥覍?duì)稱的形狀，所以當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在與Y方向相反的方向上(向圖9的下 側(cè))移動(dòng)時(shí)，類似地，不會(huì)產(chǎn)生滾動(dòng)。圖10示出了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使第二組透鏡保持件21沿A軸向圖10的斜右上 方少量移動(dòng)的情況。當(dāng)施加作為圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)的合力的力F時(shí)，第二組透鏡保持件21受到來(lái)自兩 個(gè)彈簧23的反作用力R。在圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)期間產(chǎn)生的力成為合力F的分力F5和F6， 右側(cè)的分力F5和左側(cè)的分力F6是使第二組透鏡保持件21繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)的力。由于右側(cè)的 分力F5大于左側(cè)的分力F6，它們之間的力差產(chǎn)生使第二組透鏡保持件21繞重心逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)的滾動(dòng)。第二組透鏡保持件21受到的來(lái)自彈簧23的作為反作用力的力根據(jù)如上所述的 左右鉤接合部21a的摩擦力而不同。在該情況下，作為滑動(dòng)摩擦的右側(cè)的反作用力R比作 為滾動(dòng)摩擦的左側(cè)的反作用力R大得多。因此，在圖10中，分力的大小關(guān)系是左側(cè)的分力R7大于右側(cè)的分力R6。然而，當(dāng) 考慮摩擦力時(shí)，實(shí)際施加的力的大小關(guān)系是右側(cè)的分力R6大于左側(cè)的分力R7，并且力被施 加到使得第二組透鏡保持件21繞重心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上。在該情況下，相對(duì)于上述的使 第二組透鏡保持件21逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)，使第二組透鏡保持件21順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的反作用力 的施加減小了該滾動(dòng)。已經(jīng)說(shuō)明了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使第二組透鏡保持件21在A軸方向上移動(dòng)的情況。 因?yàn)樽笥覍?duì)稱的形狀，所以當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在與A軸方向相反的方向(圖10的斜 左下方向)上移動(dòng)時(shí)，類似地，導(dǎo)致滾動(dòng)減小。圖11示出了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使得第二組透鏡保持件21沿B軸向圖11的斜右 下方少量移動(dòng)的情況。當(dāng)施加作為圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)的合力的力F時(shí)，第二組透鏡保持件21受到來(lái)自兩 個(gè)彈簧23的反作用力R。在圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)期間產(chǎn)生的力成為合力F的分力F7和F8， 右側(cè)的分力F7和左側(cè)的分力F8是使第二組透鏡保持件21繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)的力。由于左側(cè)的 分力F8大于右側(cè)的分力F7，它們之間的力差產(chǎn)生使第二組透鏡保持件21繞重心逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)的滾動(dòng)。第二組透鏡保持件21受到的來(lái)自彈簧23的作為反作用力的力根據(jù)如上所述的 左右鉤接合部21a的摩擦力而不同。在該情況下，作為滑動(dòng)摩擦的左側(cè)的反作用力R比作 為滾動(dòng)摩擦的右側(cè)的反作用力R大得多。因此，在圖11中，分力的大小關(guān)系是右側(cè)的分力R8大于左側(cè)的分力R9。然而當(dāng)考
9慮摩擦力時(shí)，實(shí)際施加的力的大小關(guān)系是左側(cè)的分力R9大于右側(cè)的分力R8，并且力被施加 到使得第二組透鏡保持件21繞重心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上。在該情況下，相對(duì)于上述的使第 二組透鏡保持件21逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)，使第二組透鏡保持件21順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的反作用力的 施加也減小了該滾動(dòng)。 已經(jīng)說(shuō)明了圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)使第二組透鏡保持件21在B軸方向上移動(dòng)的情況。 因?yàn)樽笥覍?duì)稱的形狀，所以當(dāng)?shù)诙M透鏡保持件21在與B軸方向相反的方向(圖11的斜 左上方向)上移動(dòng)時(shí)，類似地，導(dǎo)致滾動(dòng)減小。 已經(jīng)說(shuō)明了在XY平面內(nèi)在X方向和Y方向以及A軸方向和B軸方向上驅(qū)動(dòng)第二 組透鏡保持件21的情況。在所有的情況中，可以理解，當(dāng)將要發(fā)生滾動(dòng)時(shí)，彈簧彈力被施加 到用于抵消滾動(dòng)的方向上。即使當(dāng)使第二組透鏡保持件21在除了上述方向之外的驅(qū)動(dòng)方向上移動(dòng)時(shí)，該情 況也是上述情況中的任意情況的驅(qū)動(dòng)的組合。當(dāng)將要發(fā)生滾動(dòng)時(shí)，與上述情況類似地，彈簧 彈力被施加到用于抵消滾動(dòng)的方向上。已經(jīng)借助于如下的情況說(shuō)明了本實(shí)施方式在圖像模糊校正驅(qū)動(dòng)期間，力被施加 到磁體22A和22B上。然而，即使其它情況(重力和外部慣性力)也可以被認(rèn)為是類似的， 因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)將力施加到占據(jù)透鏡保持件的重量的主要部分的磁體上來(lái)說(shuō)明這些其它情 況。上述實(shí)施方式的光學(xué)裝置包括第二組透鏡保持件21，該第二組透鏡保持件21用 于保持能夠在與光軸正交的平面內(nèi)相對(duì)于第二組基部構(gòu)件28移動(dòng)的校正透鏡26。該光學(xué) 裝置還包括用于使第二組透鏡保持件21移動(dòng)的兩個(gè)磁體22A和22B以及線圈單元24A和 24B中的一方、以及被保持在第二組基部構(gòu)件28和第二組透鏡保持件21之間的三個(gè)球體 25。該光學(xué)裝置還包括兩個(gè)彈簧23，該彈簧23用于施加力，使得布置在彈簧23的一端和另 一端的鉤部23a能夠分別與第二組基部構(gòu)件28和第二組透鏡保持件21接合，并且三個(gè)球 體25能夠被保持在第二組基部構(gòu)件28和第二組透鏡保持件21之間。以如下的方式構(gòu)造光學(xué)裝置安裝有磁體22A和22B并且保持校正透鏡26的第二 組透鏡保持件21的重心、即第二組透鏡保持件21在其被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的重心存在于由三個(gè) 球體25形成的三角形的內(nèi)部。該位置關(guān)系基于如下的狀態(tài)第二組透鏡保持件21被升高， 使得校正透鏡26的中心能夠與另一攝影透鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸一致，換句話說(shuō)，校正透鏡26 能夠處于中心位置。磁體22A和22B或線圈單元24A和24B、球體25以及彈簧23被配置成 使得上述平面內(nèi)的由兩個(gè)彈簧23形成的線段能夠大致均等地橫跨由球體25形成的三角形 的兩邊(可以與由球體25形成的三角形的兩邊相交)。更具體地，由兩個(gè)彈簧23形成的線 段是由兩個(gè)鉤接合部21a形成的線段。結(jié)果，能夠減少部件的數(shù)量，并且能夠提高組裝性能。包括兩個(gè)磁體22A和22B以及線圈單元24A和24B中的一方的驅(qū)動(dòng)單元用于使第 二組透鏡保持件21在A軸方向(第一方向)和與A軸方向正交的B軸方向(第二方向) 上移動(dòng)。以由兩個(gè)彈簧中的一個(gè)彈簧的鉤部23a形成的平面能夠與A軸方向平行的方式為 鉤部23a布置第二組透鏡保持件21的鉤接合部21a。類似地，以由兩個(gè)彈簧中的另一個(gè)彈 簧的鉤部23a形成的平面能夠與B軸方向平行的方式為鉤部23a布置第二組透鏡保持件21 的鉤接合部21a。
由彈簧23的鉤部23a形成的平面是包括彈簧23的圓弧狀端部的平面。由位于使 第二組透鏡保持件21在A軸方向上移動(dòng)的磁體22A和22B中的一方或線圈單元24A和24B 中的一方的附近的彈簧23的鉤部23a形成的平面與A軸方向正交。類似地，由位于使第二 組透鏡保持件21在B軸方向上移動(dòng)的磁體22A和22B中的另一方或線圈單元24A和24B 中的另一方的附近的彈簧23的鉤部23a形成的平面與B軸方向正交。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的光學(xué)裝置該光學(xué)裝置能夠僅由除了難以被懸掛在第二組 基部構(gòu)件28和第二組透鏡保持件21之間的中央彈簧的兩個(gè)彈簧來(lái)防止?jié)L動(dòng)。結(jié)果，本發(fā) 明非常有利于部件數(shù)量的減少和組裝性能的提高，在使照相機(jī)小型化方面也是有優(yōu)勢(shì)的。已經(jīng)借助于將磁體22A和22B安裝到第二組透鏡保持件21的構(gòu)造說(shuō)明了本實(shí)施 方式。然而，將線圈單元24A和24B安裝到第二組透鏡保持件21的構(gòu)造也能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施 方式。在該情況下，磁體22A和22B被安裝到第二組基部構(gòu)件28。至于重心，也可以考慮安 裝有線圈單元24A和24B并且保持校正透鏡26的第二組透鏡保持件21的重心、即第二組 透鏡保持件21在其被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的重心。已經(jīng)借助于應(yīng)用到作為設(shè)置有該光學(xué)裝置的攝像設(shè)備的照相機(jī)的示例說(shuō)明了本 實(shí)施方式。然而，本發(fā)明也可以適用于諸如便攜式電話或雙目鏡等設(shè)置有能夠校正圖像模 糊的攝像功能的光學(xué)裝置。本發(fā)明的效果本發(fā)明可以提供一種能夠減少部件的數(shù)量和提高組裝性能的光學(xué)裝置和攝像設(shè) 備。本申請(qǐng)要求2008年1月21日遞交的日本專利申請(qǐng)No. 2008-010445的優(yōu)先權(quán)，該 日本專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此。
權(quán)利要求
一種光學(xué)裝置，所述光學(xué)裝置包括透鏡保持架，其用于保持透鏡；基部構(gòu)件；透鏡保持件，其用于保持圖像模糊校正透鏡，所述透鏡保持件能在與由所述透鏡保持架保持的所述透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的平面內(nèi)相對(duì)于所述基部構(gòu)件移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)單元，其用于使所述透鏡保持件相對(duì)于所述基部構(gòu)件移動(dòng)；三個(gè)球體，其被配置在所述基部構(gòu)件和所述透鏡保持件之間；以及兩個(gè)施力構(gòu)件，其對(duì)所述透鏡保持件施加朝向所述基部構(gòu)件的力，從而在所述基部構(gòu)件和所述透鏡保持件之間保持所述三個(gè)球體，所述兩個(gè)施力構(gòu)件中的每一個(gè)施力構(gòu)件均包括鉤部，所述鉤部分別被布置在該施力構(gòu)件的兩端并且分別與所述基部構(gòu)件的鉤接合部和所述透鏡保持件的鉤接合部接合，其中，當(dāng)所述圖像模糊校正透鏡的光軸處于與由所述透鏡保持架保持的所述透鏡的光軸一致的位置時(shí)，在所述平面內(nèi)所述透鏡保持件的重心位于由所述三個(gè)球體形成的三角形的內(nèi)部，所述透鏡保持件的兩個(gè)位置處的所述鉤接合部以如下的方式被配置當(dāng)從所述圖像模糊校正透鏡的光軸的方向觀察時(shí)，所述平面內(nèi)的連接所述透鏡保持件的所述鉤接合部所形成的線段與所述三角形的兩邊相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括磁體和線圈，并且 所述驅(qū)動(dòng)單元能使所述透鏡保持件在第一方向和與所述第一方向正交的第二方向上相對(duì) 于所述基部構(gòu)件移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)裝置，其特征在于，所述磁體和所述線圈中的一方被固 定到所述透鏡保持件，所述磁體和所述線圈中的另一方被固定到所述基部構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)裝置，其特征在于，所述磁體和所述線圈中的所述一方 被固定到如下所述透鏡保持件所述透鏡保持件的重心是所述透鏡保持件在安裝有所述磁 體和所述線圈中的被固定到所述透鏡保持件的所述一方和所述圖像模糊校正透鏡的狀態(tài) 下的重心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元能使所述透鏡保持件 在第一方向和與所述第一方向正交的第二方向上移動(dòng)，其中，以如下的方式為所述兩個(gè)施力構(gòu)件中的每一個(gè)施力構(gòu)件的所述鉤部布置所述透 鏡保持件的所述鉤接合部由所述兩個(gè)施力構(gòu)件中的一個(gè)施力構(gòu)件的所述鉤部形成的平面 與所述第一方向平行，并且由所述兩個(gè)施力構(gòu)件中的另一個(gè)施力構(gòu)件的所述鉤部形成的平 面與所述第二方向平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，由所述施力構(gòu)件的所述鉤部形成的 平面均是包括該施力構(gòu)件的圓弧狀端部的平面，由所述兩個(gè)施力構(gòu)件中的位于能使所述透 鏡保持件在第一方向上移動(dòng)的所述驅(qū)動(dòng)單元附近的一個(gè)施力構(gòu)件的所述鉤部形成的平面 與所述第一方向正交，并且由所述兩個(gè)施力構(gòu)件中的位于能使所述透鏡保持件在第二方向上移動(dòng)的所述驅(qū)動(dòng)單元附近的另一個(gè)施力構(gòu)件的所述鉤部形成的平面與所述第二方向正 、-父。
7.一種攝像設(shè)備，其包括權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置。
全文摘要
提供一種光學(xué)裝置，其包括兩個(gè)磁體，其作為用于移動(dòng)透鏡保持件(21)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)成部件；三個(gè)球體(25)；和兩個(gè)施力構(gòu)件(23)，該兩個(gè)施力構(gòu)件以如下的方式施力布置于兩個(gè)施力構(gòu)件中的每一個(gè)施力構(gòu)件的一端和另一端的鉤部分別與基部構(gòu)件(28)和透鏡保持件接合，并且三個(gè)球體被保持在基部構(gòu)件和透鏡保持件之間。兩個(gè)磁體(22A和22B)、三個(gè)球體和兩個(gè)施力構(gòu)件被配置成使得基部構(gòu)件、透鏡以及兩個(gè)磁體在平面內(nèi)的重心位于由三個(gè)球體形成的三角形的內(nèi)部，并且平面內(nèi)的由兩個(gè)施力構(gòu)件形成的線段橫跨三角形的兩邊。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101918891SQ20088012504
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者增喜明彥 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社