專利名稱：具有圖像模糊修正/減小系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像模糊修正/減小系統(tǒng)以及具有該圖像模糊修正/減小系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在手持?jǐn)z影過(guò)程中，為了防止或減小由于相機(jī)抖動(dòng)引起的圖像模糊，已經(jīng)使用了裝配有圖像模糊修正/減小系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備(例如，數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī))。
相機(jī)抖動(dòng)由抖動(dòng)檢測(cè)裝置檢測(cè)以便光學(xué)或電子修正和/或減小相應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果的相機(jī)抖動(dòng)。
光學(xué)圖像模糊修正/減小系統(tǒng)包括如下設(shè)計(jì)保持在可移動(dòng)構(gòu)件上的修正透鏡在偏轉(zhuǎn)或俯仰方向上位移，以便修正和/或減小相機(jī)抖動(dòng)。
例如，在日本專利公開(kāi)No.3229899中揭示了如下構(gòu)造的圖像模糊修正/減小系統(tǒng)。
在底部構(gòu)件上提供了鄰接可移動(dòng)構(gòu)件的三個(gè)鄰接部件，上述可移動(dòng)構(gòu)件在垂直于光軸的平面上移動(dòng)。
在通過(guò)旋轉(zhuǎn)限制裝置限制可移動(dòng)構(gòu)件圍繞光軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，為了通過(guò)所述三個(gè)鄰接部件限制可移動(dòng)構(gòu)件在光軸方向上的位置，采用圖12所示的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D12，參考標(biāo)號(hào)11指示支撐框架；標(biāo)號(hào)545指示修正透鏡；標(biāo)號(hào)547指示固定的框架；標(biāo)號(hào)550指示第一保持框架；并且標(biāo)號(hào)558指示與支撐框架11整體形成的一部分殼體。
俯仰軸桿549p用于在俯仰方向上位移修正透鏡545，并且軸承548p為俯仰軸桿549p的軸承。
偏轉(zhuǎn)軸桿549y用于在偏轉(zhuǎn)方向上位移修正透鏡545，并且軸承548y為偏轉(zhuǎn)軸桿549y的軸承。
每一個(gè)均可以具有凹槽的三個(gè)支撐部件12a、12b和12c設(shè)置在支撐框架11中。
這些凹槽將要分別裝配到固定框架547的陰影線所示凸起547a、547b和547c上。
由此，固定框架547由支撐部件12a、12b和12c的三點(diǎn)包圍，以便限定包括修正透鏡的可移動(dòng)構(gòu)件的平面，由此精確限定可移動(dòng)構(gòu)件的相對(duì)于光軸的傾斜度和移動(dòng)方向。
同時(shí)，上述的第一保持框架550、由殼體558支撐的軸承548p和548y、俯仰軸桿549p和偏轉(zhuǎn)軸桿549y具有限制可移動(dòng)構(gòu)件圍繞光軸的旋轉(zhuǎn)的功能。
在日本專利公開(kāi)No.3229899中揭示的系統(tǒng)中，盡管能夠精確限定包括修正透鏡的可移動(dòng)構(gòu)件的相對(duì)于光軸的傾斜度和移動(dòng)方向，當(dāng)透鏡鏡筒小型化時(shí)會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。
也即，用于限制可移動(dòng)構(gòu)件在光軸方向上的位置的三個(gè)鄰接部件和構(gòu)造用于抑制可移動(dòng)構(gòu)件圍繞光軸的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制裝置能夠布置在從光軸方向看的不同位置，使得在直徑上透鏡鏡筒的最小化受到抑制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供指向可移動(dòng)構(gòu)件的支撐導(dǎo)向裝置以及旋轉(zhuǎn)限制裝置，該支撐導(dǎo)向裝置構(gòu)造用于限制可移動(dòng)構(gòu)件在光軸方向上的位置，以便在垂直于光軸的平面方向上引導(dǎo)可移動(dòng)構(gòu)件，所述旋轉(zhuǎn)限制裝置構(gòu)造用于限制可移動(dòng)構(gòu)件圍繞光軸的旋轉(zhuǎn)，所述支撐導(dǎo)向裝置和所述旋轉(zhuǎn)限制裝置能夠進(jìn)行布置以便從光軸方向看彼此重疊。
通過(guò)這種方式的布置，圖像穩(wěn)定器和能夠具有該圖像穩(wěn)定器的光學(xué)設(shè)備能夠最小化。
參照附圖從示范性實(shí)施例的下面描述中本發(fā)明的進(jìn)一步特征將變得明顯。


圖1是根據(jù)第一示范實(shí)施例的透鏡鏡筒的分解透視圖。
圖2是根據(jù)第一示范實(shí)施例的透鏡鏡筒的一部分的截面圖。
圖3是從圖像平面看根據(jù)第一示范實(shí)施例的移位單元的分解圖。
圖4是根據(jù)第一示范實(shí)施例的移位單元的分解透視圖。
圖5是根據(jù)第一示范實(shí)施例的移位單元和光量調(diào)節(jié)單元的截面圖。
圖6A和6B是說(shuō)明在球體和移位底座單元/可移動(dòng)單元之間關(guān)系的視圖，其中圖6A是在光軸方向上球體及其附近的示意截面圖；圖6B是從前部透鏡看球體及其附近的示意圖。
圖7是用于說(shuō)明根據(jù)第一示范實(shí)施例的L形軸桿及其附近的示意截面圖。
圖8是從前部透鏡看移位單元和光量調(diào)節(jié)單元的視圖，用于說(shuō)明從光軸看根據(jù)第一示范實(shí)施例的L形軸桿和導(dǎo)向裝置的位置關(guān)系。
圖9A和9B是說(shuō)明根據(jù)第一示范實(shí)施例的L形軸桿的移動(dòng)方向的視圖，其中圖9A是示出當(dāng)可移動(dòng)單元向上移動(dòng)時(shí)在L形軸桿和移位單元之間的位置關(guān)系的示意圖；圖9B是示出當(dāng)可移動(dòng)磁體單元和L形軸桿在左偏轉(zhuǎn)方向上移動(dòng)時(shí)在L形軸桿和移位單元之間的位置關(guān)系的示意圖。
圖10是根據(jù)第一示范實(shí)施例的L形軸桿的另一結(jié)構(gòu)的視圖。
圖11是相機(jī)電路的框圖，其能夠具有根據(jù)第二示范實(shí)施例的能夠修正或減小圖像模糊的透鏡鏡筒。
圖12是傳統(tǒng)圖像模糊修正/減小系統(tǒng)的視圖。
具體實(shí)施例方式
至少一個(gè)示范實(shí)施例的如下描述在本質(zhì)上僅僅是說(shuō)明性的并且絕不意欲限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。
相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的方法、技術(shù)、設(shè)備和材料可能不會(huì)詳細(xì)討論，但是意欲是適當(dāng)時(shí)能夠?qū)嵤┑恼f(shuō)明的一部分，例如透鏡元件的制造和它們的材料。
在這里說(shuō)明和討論的所有實(shí)例中，任何具體值應(yīng)當(dāng)解釋為僅僅是說(shuō)明性的并且不作為限定。例如，一些構(gòu)件可以指示為固定到其它元件上；然而這些構(gòu)件也能夠操作性地連接到所述元件上。從而，示范性實(shí)施例的其它實(shí)例可能具有不同值。
注意，類似的參考標(biāo)號(hào)和字母在隨后圖中指代類似的零件，并且從而一旦一個(gè)零件在一個(gè)圖中限定，其可能在隨后的視圖中不進(jìn)行討論。
第一示范性實(shí)施例第一示范性實(shí)施例舉例說(shuō)明了在透鏡鏡筒的第三透鏡組中設(shè)置用于修正或減小圖像模糊的移位單元，該透鏡鏡筒能夠具有凸-凹-凸-凸的第一到第四透鏡組的四組可變功率光學(xué)系統(tǒng)。首先，將要參照?qǐng)D1和2描述透鏡鏡筒的整個(gè)構(gòu)造。圖1是根據(jù)該實(shí)施例的透鏡鏡筒的分解透視圖。圖2是該透鏡鏡筒的一部分的截面視圖；并且在這些圖中，出于描述便利省略了一些形狀。
參照?qǐng)D1和2，參考字符L1指示固定的第一透鏡組；字符L2指示通過(guò)在光軸方向上移動(dòng)執(zhí)行變化的第二透鏡組；并且字符L3指示通過(guò)在垂直于光軸的平面上移動(dòng)修正或減小圖像模糊的第三透鏡組。該第三透鏡組L3包括第3a透鏡組L3a和第3b透鏡組L3b。字符L4指示第四透鏡組，其能夠通過(guò)在光軸方向上移動(dòng)而聚焦。同時(shí)，參考標(biāo)號(hào)1代表保持第一透鏡組L1的前部透鏡鏡筒；標(biāo)號(hào)2代表保持第二透鏡組L2的可變功率移動(dòng)框架；標(biāo)號(hào)3代表在垂直于光軸的平面上可移動(dòng)的移位單元；標(biāo)號(hào)4代表保持第四透鏡組L4的聚焦移動(dòng)框架；并且標(biāo)號(hào)5代表前端連接到前部透鏡鏡筒上(例如通過(guò)三個(gè)螺釘)的固定透鏡鏡筒。參考標(biāo)號(hào)6指示具有固定到其上的諸如CCD或CMOS之類的圖像拾取元件601的后部透鏡鏡筒；并且標(biāo)號(hào)602指示用于將圖像拾取元件601安裝到后部透鏡鏡筒6上的中間構(gòu)件。
定位于固定鏡筒5并且能夠具有捕獲在其內(nèi)的移位單元3的后部透鏡鏡筒6通過(guò)兩個(gè)螺釘和一個(gè)接合部件(接合爪603和接合孔501)從前側(cè)進(jìn)行固定。中間構(gòu)件602在通過(guò)膠粘劑將圖像拾取元件601固定到其上之后通過(guò)螺釘固定到后部透鏡鏡筒6上。移位單元3夾在固定鏡筒5和后部透鏡鏡筒6之間，并且通過(guò)兩個(gè)螺釘從前側(cè)固定。光量調(diào)節(jié)單元7包括壓片701、兩個(gè)光闌片702和703、隔片704、光闌底板705、ND(中性密度)濾光片706、ND底板707、光闌臂708、ND臂709和螺釘710、FPC(柔性印刷電路)711。在光量調(diào)節(jié)單元7中，通過(guò)在垂直于光軸的平面上彼此相反移動(dòng)兩個(gè)光闌片702和703而改變光圈。光量調(diào)節(jié)單元7通過(guò)螺釘710固定到移位單元3上。具有兩種密度部分的ND濾光片706能夠獨(dú)立于光闌片702和703向后和向前移動(dòng)。
導(dǎo)向桿8的兩端分別由固定的鏡筒5和后部透鏡鏡筒6保持，并且導(dǎo)向桿9壓入固定的鏡筒5。導(dǎo)向桿10和11的兩端分別由后部透鏡鏡筒6和移位單元3保持?？勺児β室苿?dòng)框架2和聚焦移動(dòng)框架4在光軸方向上可移動(dòng)地分別由導(dǎo)向桿8和9和導(dǎo)向桿10和11支撐?？勺児β室苿?dòng)框架2和聚焦移動(dòng)框架4分別通過(guò)用一個(gè)套筒裝配到一個(gè)導(dǎo)向桿上而限制在光軸方向上落下，上述套筒在光軸方向上具有預(yù)定的長(zhǎng)度。它們也分別通過(guò)將另一導(dǎo)向桿與一U形槽接合而限制圍繞一個(gè)導(dǎo)向桿旋轉(zhuǎn)。
步進(jìn)馬達(dá)(下面也稱為變焦馬達(dá))200作為變焦器在光軸方向上移動(dòng)第二透鏡組L2，并且其包括轉(zhuǎn)子201和與在可變功率移動(dòng)框架2中設(shè)置的齒條203相配合的同軸導(dǎo)螺桿202。通過(guò)轉(zhuǎn)子201和導(dǎo)螺桿202的旋轉(zhuǎn)，可變功率移動(dòng)框架2(第二透鏡組L2)在光軸方向上被驅(qū)動(dòng)。步進(jìn)馬達(dá)200通過(guò)兩個(gè)螺釘跨過(guò)固定鏡筒5和后部透鏡鏡筒6進(jìn)行固定。通過(guò)布置在可變功率移動(dòng)框架2和齒條203之間的螺旋扭轉(zhuǎn)卷簧204，在導(dǎo)向桿徑向上朝向?qū)驐U8和9推壓可變功率移動(dòng)框架2，同時(shí)在光軸方向上朝向可變功率移動(dòng)框架2推壓齒條203。而且，在與導(dǎo)螺桿202的接合方向上推壓齒條203。
由光電斷路器制成的變焦復(fù)位開(kāi)關(guān)205用于通過(guò)電檢測(cè)由于在可變功率移動(dòng)框架2中形成的光隔絕部件206在光軸方向上的移動(dòng)引起的在光隔絕/傳送中的改變，來(lái)檢測(cè)第二透鏡組L2的參考位置。變焦復(fù)位開(kāi)關(guān)205通過(guò)螺釘固定到固定鏡筒5上。聚焦馬達(dá)(音圈馬達(dá))400在光軸方向上移動(dòng)第四透鏡組L4用于聚焦，并且其包括線圈401、驅(qū)動(dòng)磁體402和兩個(gè)磁軛403a和403b。通過(guò)將電流通過(guò)線圈401，由于在線圈401和磁體402之間產(chǎn)生的磁力線彼此排斥而產(chǎn)生洛倫茲力，從而移動(dòng)第四透鏡組L4。聚焦移動(dòng)框架4包括在光軸方向上多極化的傳感器磁體(未示出)。MR傳感器404保持在與傳感器磁體相對(duì)的固定鏡筒5的位置處并且在光軸外部。使用來(lái)自MR傳感器404的信號(hào)能夠檢測(cè)第四透鏡組L4的預(yù)定參考位置。
然后，將參照?qǐng)D3到6B描述移位單元3的構(gòu)造。圖3是從圖像平面看移位單元3的分解圖；圖4是移位單元3的分解透視圖；并且圖5是移位單元3和光量調(diào)節(jié)單元7的截面圖。移位單元3包括移位磁體單元31、移位底座單元32和移位移動(dòng)框架單元33。移位底座單元32布置在移位磁體單元31和移位移動(dòng)框架單元33之間。移位磁體單元31和移位移動(dòng)框架單元33在該狀態(tài)下通過(guò)螺釘301整體結(jié)合而構(gòu)成可移動(dòng)構(gòu)件(下面當(dāng)它們整體表達(dá)時(shí)稱為可移動(dòng)單元34)?？梢苿?dòng)單元34在保持第三透鏡組L3的狀態(tài)下在偏轉(zhuǎn)方向或俯仰方向(pitch direction)上相對(duì)于移位底座單元32可移動(dòng)。
第一和第二移位鏡筒331和332構(gòu)成移位移動(dòng)框架單元。第一移位鏡筒331保持第3a透鏡組L3a并且第二移位鏡筒332保持第3b透鏡組L3b。第一移位鏡筒331包括保持第3a透鏡組L3a的透鏡支架331a和連接第二移位鏡筒332的連接部件331b。第一移位鏡筒331和第二移位鏡筒332在消除相對(duì)偏心之后固定在一起(例如通過(guò)膠粘劑)。第二移位鏡筒332粘合到第一移位鏡筒331的連接部件331b上。在第3a透鏡組L3a和第3b透鏡組L3b之間的光軸方向上的空間是恒定的。磁體底座311和金屬板312和磁體314b和314y構(gòu)成移位磁體單元31。在光軸方向上，鄰近圖像平面的磁體底座311的表面與鄰近前部透鏡的金屬板312的表面相接觸。用于金屬板312的適合材料能夠改變(例如不銹鋼)。
移位底座321包括在移位底座單元32中，并且能夠通過(guò)夾持在固定的鏡筒5和后部透鏡鏡筒6之間而固定。金屬板322a到322c包括在移位底座單元32中，并且能夠分別布置在移位底座321中設(shè)置的凹槽321a到321c中。用于金屬板322a到322c的適合材料也能夠改變(例如不銹鋼)。三個(gè)球體323a到323c分別夾持在金屬板322a到322c和金屬板312之間。這些球體323a到323c由低磁反應(yīng)材料(例如不銹鋼)制成，以便不由布置在附近的磁體吸引。
三個(gè)球體323a到323c分別鄰接金屬板322a到322c，并且它們進(jìn)一步分別鄰接金屬板312的上表面312a到312c。相應(yīng)的三個(gè)鄰接表面大致垂直于光學(xué)系統(tǒng)的光軸。當(dāng)三個(gè)球體323a到323c的直徑一樣時(shí)，減小在光軸方向上所述鄰接表面的相對(duì)位置差別使得可移動(dòng)單元34能夠在垂直于光軸的方向上被保持和被移位導(dǎo)向。L形軸桿302通過(guò)以大約90°彎曲圓柱桿而形成并且包括在旋轉(zhuǎn)限制裝置中。用于L形軸桿302的適合材料能夠改變(例如不銹鋼)。當(dāng)移位磁體單元31與移位移動(dòng)框架單元33結(jié)合為整體時(shí)，L形軸桿302在俯仰方向上裝配入移位底座321上設(shè)置的支撐部件內(nèi)之后裝配入在磁體底座311或第一移位鏡筒331中設(shè)置的支撐部件內(nèi)。
然后，將要描述移位單元3的驅(qū)動(dòng)裝置。在俯仰方向和偏轉(zhuǎn)方向上該驅(qū)動(dòng)裝置和位置檢測(cè)裝置能夠具有相同構(gòu)造，并且能夠具有圍繞光軸90°的相位差。因此，這里將僅僅描述在俯仰方向上的驅(qū)動(dòng)裝置并且將不描述在偏轉(zhuǎn)方向上的裝置。在圖中，在俯仰方向上的參考標(biāo)號(hào)附帶有“p”而在偏轉(zhuǎn)方向上的標(biāo)號(hào)附帶有“y”。驅(qū)動(dòng)磁體313p在光軸方向上徑向兩極化，并且其也用作位置檢測(cè)器。后部磁軛314p用于閉合在光軸方向上鄰近前部透鏡的磁體313p的磁通量；標(biāo)號(hào)324p指示線圈；并且磁軛325p用于閉合在光軸方向上鄰近圖像平面的磁體313p的磁通量。磁軛325p在光軸方向上與磁體313p具有基本上相同的投影形狀。參考標(biāo)號(hào)326指示柔性印刷電纜(下面稱為FPC)。磁體313p通過(guò)被按壓進(jìn)入磁體底座311而定位；后部磁軛314p通過(guò)在光軸方向上滑動(dòng)而裝配入磁體底座內(nèi)；線圈324p通過(guò)被按壓進(jìn)入移位底座321而固定；并且磁軛325p通過(guò)在光軸方向上滑動(dòng)而裝配入移位底座321內(nèi)。
同時(shí)，磁軛325p包括通過(guò)一半沖裁而形成的凸起325’p。該凸起325’p以基本相同間隔與兩極化磁體313p的兩個(gè)磁極間隔開(kāi)。因此，通過(guò)兩個(gè)磁極拉動(dòng)凸起325’p的力基本上相同以便具有良好平衡狀態(tài)。構(gòu)件321d到321k能夠布置在用于定位FPC326的移位底座321中。329是用于固定FPC326的固定板。
FPC326通過(guò)裝配入定位構(gòu)件321d到321k內(nèi)而操作性地連接到移位底座321上并且由固定板329進(jìn)行固定。線圈324p和磁軛325p固定到移位底座321上，同時(shí)磁體313p和后部磁軛314p固定到磁體底座311上。然后，磁體313p、后部磁軛314p和磁軛325p形成磁路。當(dāng)電流通過(guò)線圈324p時(shí)，可移動(dòng)單元34與磁體一起在基本上垂直于兩極化磁體313p的極化邊緣的方向上移位。
由于以此方式構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在俯仰方向和偏轉(zhuǎn)方向上，驅(qū)動(dòng)力能夠在垂直于光軸的平面上在彼此基本垂直的俯仰和偏轉(zhuǎn)方向上施加。也即，示范性實(shí)施例具有所謂的移動(dòng)磁體驅(qū)動(dòng)裝置。通過(guò)在磁體313p和磁軛325p之間產(chǎn)生的磁吸引力，磁軛325p被朝向磁體313p吸引。也即，通過(guò)布置球體使得在俯仰和偏轉(zhuǎn)方向上磁路中的合力能夠施加在球體323a到323c內(nèi)部，可移動(dòng)單元34能夠朝向移位底座321被推動(dòng)。
在三個(gè)球體323a到323c、金屬板322a到322c和金屬板312的鄰接表面之間能夠施加潤(rùn)滑油，以便減小球體323a到323c容易位移的機(jī)會(huì)。
下面，將要參照?qǐng)D6A到6B描述在球體323a和移位底座單元32和可移動(dòng)單元34之間的關(guān)系。由于球體323b和323c與它們的關(guān)系是相同的，這里將僅僅描述球體323a。圖6A是在平行于光軸方向上基本上通過(guò)球體中心的平面處球體323a的示意截面圖；并且圖6B是從前部透鏡看球體323a及其附近的示意圖。在移位底座321中設(shè)置的凹槽321a中布置金屬板322a形成空間327a。球體323a布置在圖6A所示的空間327a內(nèi)，以便鄰接金屬板322a的內(nèi)部底表面322a1。通過(guò)由金屬板322a的內(nèi)側(cè)322a2和322a3以及移位底座321的內(nèi)壁321a1和321a2形成的四個(gè)表面來(lái)限制球體323a的移動(dòng)。
球體323a在鄰接金屬板322a的表面322a1和金屬板312的鄰接表面312a的狀態(tài)下、在由表面322a2、322a3、321a1和321a2限定的范圍內(nèi)位移。球體323a、金屬板322a、金屬板312、表面322a2、322a3、321a1和321a2以及球體的整個(gè)移動(dòng)區(qū)域構(gòu)成支撐導(dǎo)向裝置，該裝置構(gòu)造用于在垂直于光軸的平面上移動(dòng)可移動(dòng)單元34。同時(shí)，球體323a夾持在金屬板322a和金屬板312之間，并且在移動(dòng)限制范圍內(nèi)滾動(dòng)。由于這里的滾動(dòng)摩擦充分小于滑動(dòng)摩擦，球體322a不能在金屬板322a和金屬板312的鄰接表面322a1和312a上滑動(dòng)。因此，在滾動(dòng)球體323a的同時(shí)可移動(dòng)單元34相對(duì)于移位底座單元32移動(dòng)。由于可移動(dòng)單元34和移位底座單元32相對(duì)于球體323a的中心移動(dòng)，球體323a相對(duì)于移位底座單元32的位移是可移動(dòng)單元34的位移的一半。
然后，將要描述位置檢測(cè)裝置。如上所述，磁體313p將位置檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)相組合?；舳?28p將磁通密度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并且在光軸方向上鄰近圖像平面操作性地連接至FPC326(例如，通過(guò)由相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知的釬焊或其它緊固方法)。由于FPC326被固定以便覆蓋由按壓固定的線圈324p的在光軸方向上鄰近前部透鏡的表面，霍耳元件328p布置在線圈324p內(nèi)部。當(dāng)可移動(dòng)單元34和第三透鏡組L3被驅(qū)動(dòng)時(shí)，由霍耳元件328p檢測(cè)磁體313p的磁通密度的改變，以便輸出電信號(hào)。在來(lái)自霍耳元件328p的電信號(hào)的基礎(chǔ)上，控制回路(下面提到并且由圖11的標(biāo)號(hào)37表示)能夠檢測(cè)可移動(dòng)單元34和第三透鏡組L3的位置。
由于在俯仰方向和偏轉(zhuǎn)方向上兩極化磁體的各個(gè)邊界能夠垂直于其檢測(cè)方向布置，能夠雙軸向獨(dú)立地檢測(cè)可移動(dòng)單元34的位置。類似于在示范性實(shí)施例中，通過(guò)將位置檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)相組合的一個(gè)磁體，能夠取消包括在位置檢測(cè)裝置中的傳感器磁體，減小在光軸方向上整個(gè)移位單元3的厚度。
然后，將要再次參照?qǐng)D1和5描述在光量調(diào)節(jié)單元7和移位單元3之間的位置關(guān)系。通過(guò)第一移位鏡筒331、第二移位鏡筒332的透鏡支架331a以及在第一和第二移位鏡筒331和332之間的連接部件331b圍繞空間333。在光軸方向上空間333的長(zhǎng)度稍微大于在壓片701和ND底板707之間的光量調(diào)節(jié)單元7的長(zhǎng)度。從前部透鏡看，在俯仰移動(dòng)方向上該光量調(diào)節(jié)單元7鄰近可移動(dòng)單元34的底部。
然后，將要描述光量調(diào)節(jié)單元7的裝配方法。該光量調(diào)節(jié)單元7在俯仰方向上、從移位單元的底部、在垂直于光軸的方向上插入空間333中，并且通過(guò)螺釘708固定到移位單元3上。以此方式，光量調(diào)節(jié)單元7從后部插入移位單元3的空間333內(nèi)，并且通過(guò)螺釘固定到移位單元3上。通過(guò)如此做，在裝配光量調(diào)節(jié)單元7前作為單個(gè)物件能夠容易地執(zhí)行移位單元3的性能評(píng)價(jià)，并且光量調(diào)節(jié)單元7的裝配操作容易。
然后，將要再次參照?qǐng)D3和4描述L形軸桿302的導(dǎo)向裝置。凹形支撐部件321g和321h設(shè)置在移位底座中；并且在第一移位鏡筒331中設(shè)置的支撐部件331c和331d在光軸偏轉(zhuǎn)方向上鄰近圖像平面支撐L形軸桿302。通過(guò)L形軸桿302相對(duì)于支撐部件321g和321h的滑動(dòng)，可移動(dòng)單元34通過(guò)被抑制在垂直于光軸的平面上旋轉(zhuǎn)而在偏轉(zhuǎn)方向上移動(dòng)。整個(gè)支撐部件321g、321h、331c和331d構(gòu)成第一導(dǎo)向裝置。在移位底座321中設(shè)置的支撐部件321i和321j確定在光軸俯仰方向上L形軸桿302的位置；并且在磁體底座311中設(shè)置了凹形支撐部件311a和311b。通過(guò)相對(duì)于支撐部件311a和311b滑動(dòng)L形軸桿302，可移動(dòng)單元34通過(guò)被抑制在垂直于光軸的平面上旋轉(zhuǎn)而在俯仰方向上移動(dòng)。整個(gè)支撐部件321i、321j、331a和331b構(gòu)成第二導(dǎo)向裝置。
將要參照?qǐng)D7描述導(dǎo)向裝置的尺寸。圖7是在垂直于L形軸桿302的軸線的方向上的截面處L形軸桿302和導(dǎo)向裝置的示意截面圖，用于詳細(xì)說(shuō)明L形軸桿302和導(dǎo)向裝置的構(gòu)造。尺寸D是L形軸桿302的外徑；尺寸H1是支撐部件311a、311b、321g和321h的凹形部分在光軸方向上的開(kāi)口寬度，以便裝配L形軸桿302；并且尺寸H2是在支撐部件311a和311b的彼此相對(duì)的表面之間在光軸方向上的間隔，以便以類似方式裝配L形軸桿302。由于支撐部件321i和321j設(shè)置在形成移位底座單元32的移動(dòng)底座321中，通過(guò)使支撐部件321i和321j在光軸方向上的長(zhǎng)度相匹配，確定了L形軸桿302在光軸方向上的位置。
另一方面，在光軸方向上支撐L形軸桿302的支撐部件311a、311b、331c和331d的表面與L形軸桿302之間的空間此時(shí)具有稍微的間隙。支撐部件311a和311b以及支撐部件331c和331d能夠鄰近可移動(dòng)單元34布置，并且可移動(dòng)單元34在光軸方向上的位置通過(guò)在它們之間的移位底座單元32確定。這是因?yàn)榧词巩?dāng)結(jié)合了在光軸方向上公差的變化，也需要其最小容差。通過(guò)這種尺寸，能夠在光軸方向上以及在垂直于光軸的方向上平滑地引導(dǎo)L形軸桿302。
然后，將參照?qǐng)D8描述在光軸方向上看在L形軸桿302和導(dǎo)向裝置之間的位置關(guān)系。圖8是從前部透鏡看移位單元3和光量調(diào)節(jié)單元7的視圖。在圖8中，虛線示出L形軸桿302、導(dǎo)向裝置和可移動(dòng)單元的支撐導(dǎo)向裝置；斜線A和B代表在垂直于光軸的平面上由可移動(dòng)構(gòu)件的支撐導(dǎo)向裝置占據(jù)的區(qū)域；并且省略了一些形狀。如圖8所示，從光軸方向看，可移動(dòng)構(gòu)件的支撐導(dǎo)向裝置A能夠布置在支撐部件321g、321h、331c和331d之間在俯仰方向上的空間中；可移動(dòng)構(gòu)件的支撐導(dǎo)向裝置B能夠布置在支撐部件321i、321j、311a和311b之間在偏轉(zhuǎn)方向上的空間中；由此延長(zhǎng)裝配長(zhǎng)度到極限。通過(guò)以此方式增加裝配長(zhǎng)度，在裝配間隙中L形軸桿302的變形角度能夠減小到極限，以便在俯仰和偏轉(zhuǎn)方向上更加精確地引導(dǎo)可移動(dòng)單元34。
為了延長(zhǎng)裝配長(zhǎng)度而不增加移位單元3的直徑，根據(jù)本實(shí)施例，在光軸方向上在可移動(dòng)構(gòu)件的支撐導(dǎo)向裝置中確保了足夠用于L形軸桿302移動(dòng)的空間。因此，從光軸方向看，如圖8所示，可移動(dòng)構(gòu)件的支撐導(dǎo)向裝置A和B和L形軸桿302在俯仰和偏轉(zhuǎn)方向上彼此部分地重疊。而且，根據(jù)該示范性實(shí)施例，由于光量調(diào)節(jié)單元7在俯仰移動(dòng)方向上鄰近可移動(dòng)單元34的底側(cè)布置，在偏轉(zhuǎn)方向上移動(dòng)L形軸桿302有效地減小了透鏡鏡筒的直徑。
然后，將要參照?qǐng)D9A和9B詳細(xì)描述L形軸桿302的移動(dòng)方向。圖9A和9B是通過(guò)示出L形軸桿302和支撐部件311a、311b、321g和321h用于簡(jiǎn)化說(shuō)明在L形軸桿302和可移動(dòng)單元34/移位底座單元32的移動(dòng)之間的關(guān)系的示意圖；圖9A是當(dāng)可移動(dòng)單元34在俯仰方向上移動(dòng)時(shí)的示意圖；并且圖9B是當(dāng)L形軸桿302和可移動(dòng)單元34在偏轉(zhuǎn)方向上移動(dòng)時(shí)的示意圖。在圖9A和9B中，不移動(dòng)構(gòu)件以斜線示出。當(dāng)可移動(dòng)單元34在俯仰方向上移動(dòng)時(shí)，L形軸桿302僅僅引導(dǎo)該移動(dòng)。當(dāng)可移動(dòng)單元34然而在偏轉(zhuǎn)方向上移動(dòng)時(shí)，L形軸桿302在偏轉(zhuǎn)方向上與可移動(dòng)單元34一起移動(dòng)。
根據(jù)該示范性實(shí)施例，鄰近移位單元3布置的光量調(diào)節(jié)單元7在俯仰移動(dòng)方向上靠近可移動(dòng)單元34的底側(cè)布置。因此，L形軸桿302在光量調(diào)節(jié)單元7不存在的偏轉(zhuǎn)方向上移動(dòng)。如果假定L形軸桿302在俯仰方向上移動(dòng)，相鄰的光量調(diào)節(jié)單元7通過(guò)L形軸桿302的移動(dòng)能夠在光軸外側(cè)位移，增加了透鏡鏡筒的直徑。根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)可移動(dòng)單元34在俯仰方向上移動(dòng)時(shí)，其能夠獨(dú)立于L形軸桿302的重量移動(dòng)，用于驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)單元34的驅(qū)動(dòng)裝置不消耗額外的功率，有助于節(jié)能。
如上所述，根據(jù)該示范性實(shí)施例，移位單元3的直徑不增加，最小化了該光學(xué)設(shè)備。上述的示范性實(shí)施例具有例示的移動(dòng)磁體致動(dòng)器；可替換地，能夠應(yīng)用移動(dòng)線圈致動(dòng)器。同時(shí)，根據(jù)該示范性實(shí)施例，已經(jīng)描述了兩個(gè)分隔的可移動(dòng)單元；然而，至少一個(gè)示范性實(shí)施例不限定于此。根據(jù)該示范性實(shí)施例，L形軸桿302已經(jīng)描述為旋轉(zhuǎn)限制裝置，其構(gòu)造為用于限制可移動(dòng)單元圍繞光軸旋轉(zhuǎn)；然而，本發(fā)明不限定于此，使得能夠使用諸如圖10所示具有導(dǎo)向槽的板以及分別在俯仰和偏轉(zhuǎn)方向上獨(dú)立操作的俯仰軸桿/偏轉(zhuǎn)軸桿之類的旋轉(zhuǎn)限制裝置。構(gòu)造到可移動(dòng)構(gòu)件上的支撐導(dǎo)向裝置也能夠是包括徑向固定到可移動(dòng)構(gòu)件或固定構(gòu)件上的銷(xiāo)和用于在光軸方向起限制作用的長(zhǎng)槽的導(dǎo)向裝置。根據(jù)該示范性實(shí)施例，已經(jīng)描述了修正透鏡垂直于光軸移動(dòng)的機(jī)構(gòu)；該修正透鏡能夠大致垂直地移動(dòng)。也即，修正透鏡能夠以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)只要它不嚴(yán)重影響光學(xué)性能。
第二示范性實(shí)施例第二示范性實(shí)施例描述具有透鏡鏡筒的相機(jī)，其能夠具有根據(jù)第一示范性實(shí)施例的圖像修正/減小系統(tǒng)。
圖11是相機(jī)的電路的框圖。參照?qǐng)D11，變焦馬達(dá)33是第二透鏡組L2的驅(qū)動(dòng)功率源；具有線圈的音圈馬達(dá)34是第四透鏡組L4的驅(qū)動(dòng)功率源；光闌馬達(dá)35是光量調(diào)節(jié)單元7的驅(qū)動(dòng)功率源，使用步進(jìn)馬達(dá)，光電斷路器205是用于檢測(cè)第二透鏡組L2的參考位置的變焦復(fù)位開(kāi)關(guān)，其在檢測(cè)第二透鏡組L2的參考位置之后通過(guò)對(duì)進(jìn)入變焦馬達(dá)33的脈沖信號(hào)的數(shù)量連續(xù)計(jì)數(shù)而檢測(cè)第二透鏡組L2在光軸方向上的移動(dòng)(與參考位置的相對(duì)位置)；參考標(biāo)號(hào)36指示光闌編碼器；控制回路37包括用于控制相機(jī)的CPU；并且相機(jī)信號(hào)處理回路38在來(lái)自圖像拾取元件601的輸出上執(zhí)行信號(hào)處理，例如預(yù)定放大和伽馬修正。經(jīng)受這種處理的畫(huà)面信號(hào)的對(duì)比信號(hào)送進(jìn)到AE門(mén)39和AF門(mén)40。AE門(mén)39和AF門(mén)40分別為曝光控制和為在整個(gè)畫(huà)面平面的畫(huà)面信號(hào)中聚焦建立最優(yōu)信號(hào)分類范圍。門(mén)的尺寸能夠可變或者能夠提供多個(gè)門(mén)。
為AF(自動(dòng)聚焦)處理AF信號(hào)的AF信號(hào)處理回路41產(chǎn)生關(guān)于畫(huà)面信號(hào)的高頻分量的一個(gè)或多個(gè)輸出；參考標(biāo)號(hào)42指示變焦開(kāi)關(guān)；并且標(biāo)號(hào)43指示變焦跟蹤存儲(chǔ)器。該變焦跟蹤存儲(chǔ)器43能夠存儲(chǔ)在相應(yīng)于對(duì)象距離的變焦過(guò)程中聚焦透鏡(第四透鏡組L4)的位置信息和變焦器(第二透鏡組L2)的位置。在控制回路37中的存儲(chǔ)器也能夠用作變焦跟蹤存儲(chǔ)器。當(dāng)操作變焦開(kāi)關(guān)42時(shí)，控制回路37控制驅(qū)動(dòng)變焦馬達(dá)33和聚焦馬達(dá)34，使得在變焦跟蹤存儲(chǔ)器43的信息的基礎(chǔ)上在第二透鏡組L2和第四透鏡組L4之間維持預(yù)定的位置關(guān)系。在自動(dòng)聚焦過(guò)程中，控制回路37控制驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)，使得AF信號(hào)處理回路41的輸出示出峰值。同時(shí)，控制回路37通過(guò)使用通過(guò)AE門(mén)39的Y信號(hào)的平均輸出作為參考來(lái)控制驅(qū)動(dòng)光闌馬達(dá)35，使得光闌編碼器35的輸出相應(yīng)于該參考。偏移傳感器51和52分別在俯仰和偏轉(zhuǎn)方向上檢測(cè)振動(dòng)回轉(zhuǎn)儀的角度改變，控制回路37在來(lái)自偏移傳感器51和52的輸出和來(lái)自霍耳傳感器328的信號(hào)的基礎(chǔ)上通過(guò)控制模糊減小線圈324的帶電而驅(qū)動(dòng)第三透鏡組L3。
根據(jù)上述的示范性實(shí)施例，舉例說(shuō)明了圖像拾取設(shè)備，其中透鏡鏡筒與相機(jī)主體整體提供。然而，根據(jù)至少一種示范性實(shí)施例的透鏡鏡筒也能夠應(yīng)用到透鏡鏡筒可拆卸地設(shè)置在相機(jī)主體中的可互換透鏡裝置、35mm膠卷光學(xué)相機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)和攝像機(jī)。而且，其也能夠應(yīng)用于諸如雙目鏡之類的觀察光學(xué)設(shè)備，其能夠具有振動(dòng)隔離功能。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照示范性實(shí)施例進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限定于公開(kāi)的示范性實(shí)施例。下面的權(quán)利要求的范圍將給予最寬的解釋，從而包括所有的修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像模糊修正/減小系統(tǒng)，其通過(guò)相對(duì)于底座構(gòu)件在垂直于光軸的方向上移動(dòng)具有修正透鏡的可移動(dòng)構(gòu)件來(lái)修正或減小圖像模糊，該圖像模糊修正/減小系統(tǒng)包括支撐導(dǎo)向構(gòu)件，其布置在底座構(gòu)件中并且具有用于限制可移動(dòng)構(gòu)件在光軸方向上的移動(dòng)的三個(gè)限制部件，以便在垂直于光軸的方向上引導(dǎo)可移動(dòng)構(gòu)件；旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件，其用于限制可移動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)；布置在底座構(gòu)件中的第一導(dǎo)向構(gòu)件，其用于在垂直于光軸的第一方向上相對(duì)于底座構(gòu)件引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件；以及布置在可移動(dòng)構(gòu)件中的第二導(dǎo)向構(gòu)件，其用于在不同于第一方向并且垂直于光軸的第二方向上相對(duì)于旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件引導(dǎo)可移動(dòng)構(gòu)件，其中旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件的部分和所述三個(gè)限制部件中的兩個(gè)限制部件從光軸方向看彼此重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一導(dǎo)向構(gòu)件包括設(shè)置在底座構(gòu)件中的兩個(gè)支撐部件，并且從光軸方向看，所述三個(gè)限制部件中的至少一個(gè)布置在所述兩個(gè)支撐部件之間。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二導(dǎo)向構(gòu)件包括設(shè)置在可移動(dòng)構(gòu)件中的至少兩個(gè)支撐部件，并且從光軸方向看，所述三個(gè)限制部件中至少一個(gè)布置在所述兩個(gè)支撐部件之間。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件由以大約90°彎曲的L形構(gòu)件形成，并且L形構(gòu)件的一個(gè)臂支撐到所述第一導(dǎo)向構(gòu)件上而另一臂支撐到所述第二導(dǎo)向構(gòu)件上。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐導(dǎo)向構(gòu)件包括保持在凹形空間內(nèi)的球體，上述凹形空間在所述可移動(dòng)構(gòu)件和底座構(gòu)件的彼此相對(duì)的表面之間在底座構(gòu)件的表面上形成。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向。
7.一種透鏡鏡筒包括鏡筒，其中該鏡筒構(gòu)造為保持透鏡；以及根據(jù)所述權(quán)利要求1-6之一的圖像模糊修正/減小系統(tǒng)。
8.一種光學(xué)設(shè)備包括圖像拾取元件；以及根據(jù)權(quán)利要求1的圖像模糊修正/減小系統(tǒng)。
全文摘要
至少一個(gè)示范性實(shí)施例涉及一種圖像模糊修正/減小系統(tǒng)，其通過(guò)布置可移動(dòng)構(gòu)件的支撐導(dǎo)向裝置和旋轉(zhuǎn)限制裝置以便從光軸方向看彼此重疊而最小化，上述旋轉(zhuǎn)限制裝置構(gòu)造用于限制可移動(dòng)構(gòu)件圍繞光軸的旋轉(zhuǎn)；一種透鏡鏡筒，其能夠具有圖像模糊修正/減小系統(tǒng)；以及一種光學(xué)設(shè)備，其能夠具有同樣的圖像模糊修正/減小系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02B7/02GK1892295SQ20061009464
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者富田千冬 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社