專利名稱：圖像穩(wěn)定裝置和具有該圖像穩(wěn)定裝置的光學裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種安裝在光學裝置中的圖像穩(wěn)定裝置。
背景技術：
圖像穩(wěn)定裝置要求支撐保持透鏡的可移動構件，以便使其能夠沿相機水平抖動的方向(下文稱為左右偏移方向)和相機豎直抖動的方向(下文稱為上下偏移方向)移動， 而沒有沿光軸方向的移動和摩擦。為了實現(xiàn)上述圖像穩(wěn)定裝置，日本專利特開平11-007051提供了一種包括滾珠保持構件的引導構件，該滾珠保持構件在固定構件和保持透鏡的可移動構件之間沿左右偏移方向和上下偏移方向延伸。然而，在日本專利特開平11-007051中公開的圖像穩(wěn)定裝置具有的問題是，由于一些部件構造成沿光軸方向重疊，這些部件的加工準確度的變化使得透鏡的位置容易變動，并且光學性能變差。此外，要將整臺裝置變薄是困難的。此外，滾珠在裝配時或者遭遇沖擊時會脫離。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了厚度沿光軸方向減小的圖像穩(wěn)定裝置和光學裝置。作為本發(fā)明一個方面的圖像穩(wěn)定裝置是用于通過在垂直于光軸的平面中移動布置在透鏡筒中的光學元件來修正圖像抖動的圖像穩(wěn)定裝置，所述圖像穩(wěn)定裝置包括第一滾動保持件，該第一滾動保持件構造用于支撐第一滾動構件，以便使所述第一滾動構件能夠沿垂直于光軸的第一方向滾動，所述第一滾動構件沿所述第一方向移動所述光學元件； 以及固定構件，該固定構件被附接至所述第一滾動保持件的表面上，并且為透鏡筒提供支撐，所述第一滾動構件設置在所述第一滾動保持件的所述表面上。本發(fā)明的另外的特征將從以下參照附圖對示例性實施例的說明中變得明顯。


圖1是示出了本發(fā)明中的圖像穩(wěn)定裝置的部件結構的分解透視圖。圖2是固定基板的前視圖。圖3是可移動透鏡筒的前視圖。圖4是示出了本發(fā)明的圖像穩(wěn)定裝置的組成的圖形圖。圖5是用于描述總的穩(wěn)定系統(tǒng)的結構圖。圖6A和6B是通過第二實施例中的滾珠中心的截面圖。圖7是示出了傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定裝置的部件結構的分解透視圖。圖8是示出了傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定裝置的組成的圖形圖。
具體實施方式
下文將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例。第一實施例首先，將參照圖7和圖8描述傳統(tǒng)的圖像穩(wěn)定裝置。圖7是示出了傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定裝置結構的分解透視圖，圖8是圖形圖，示出了從圖7裝配成的圖像穩(wěn)定裝置的平行于光軸的截面。該傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定裝置包括修正透鏡301、固定基板302、可移動透鏡筒303、引導構件304、第一滾珠305、第一滾動保持件306和307、第二滾珠308以及第二滾動保持件309 和310。該圖像穩(wěn)定裝置進一步包括饋電電纜311和偏壓構件312。滾珠305和308可以由硬質材料制成從而減少滾動阻力。此外，用于定位各種部件的固定基板302和可移動透鏡筒303具有復雜的形狀，并且因此適于用樹脂模制成型工具來制造。在另一方面，當可移動構件的負載例如由于增加透鏡的重量而增加時，在接觸滾珠的位置產(chǎn)生了大的壓力。模制成型樹脂和滾珠在其中接觸的結構可能會在該壓力下變形或者磨損。因此，需要將保持滾珠的滾動保持件306、307、309和310裝配在作為模制成型部件的可移動透鏡筒303和固定基板302上。此外，滾動保持件適于使用例如不銹鋼的硬質材料并且利用壓模法制造。在另一方面，該圖像穩(wěn)定裝置通過設置在固定基板302上的附接部分附接至支撐圖像拾取構件的透鏡筒(未示出)，所述圖像拾取構件例如是其它透鏡單元、膠片和CCD。因此，通過準確地限定沿光軸方向的位置和在固定基板302和透鏡筒(未示出)之間的傾斜， 能夠以高準確度限定其它透鏡單元或者圖像拾取構件的位置。然而，該傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定裝置在固定基板302和修正透鏡301之間設置了許多部件， 例如第一滾動保持件、第一滾珠、引導構件、第二滾珠和第二滾動保持件。不幸地是，利用壓模法加工的第一滾動保持件、引導構件和第二滾動保持件大范圍地變化厚度，并且在修正透鏡301和固定基板302之間的位置關系在變化很大的情況下被改變。具體地說，像如圖7和8所示的傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定裝置，當滾動保持件分成兩個部件時， 修正透鏡301在各板厚度變化的情況下從參考位置傾斜，并且透鏡性能變差。另外，如圖8所示，由于一些部件沿光軸方向前后重疊，要使圖像穩(wěn)定裝置沿光軸方向變薄是困難的。在上述構造中，用于進給至固定在可移動透鏡筒303上的線圈的饋電電纜311通過使用雙面膠帶等手段固定在可移動透鏡筒303的上部。因此，當雙面膠帶脫落時，饋電電纜311與其它部件發(fā)生干涉，并且可移動透鏡筒303的移動會被阻礙。另外，由于在所述滾珠的周圍存在空腔，這些滾珠在裝配時滾動，并且可操作性變差。此外，當裝置遭遇振動或者沖擊時，這些滾珠會從預定的位置掉出。接下來，將參考圖1至5描述本發(fā)明第一實施例中的圖像穩(wěn)定裝置。首先，將參照圖5描述總的穩(wěn)定系統(tǒng)。圖5涉及一種抑制由相機沿上下偏移方向461p和左右偏移方向461y (這些方向由箭頭461指示)的抖動引起的圖像抖動的系統(tǒng)。在該圖中，附圖標記462指代包括圖像拾取光學系統(tǒng)的透鏡筒，附圖標記463p和 463y分別指代用于檢測相機抖動沿上下偏移方向的角位移的角位移檢測器和用于檢測相機抖動沿左右偏移方向的角位移的角位移檢測器，并且附圖標記464p和464y指代上述角位移的被檢測到的方向。附圖標記465p和465y指代計算回路，該計算回路計算來自角位移檢測器463p和463y的信號以將其轉換為圖像穩(wěn)定裝置400的驅動目標信號。圖像穩(wěn)定裝置400用該信號驅動并在圖像表面469中保持穩(wěn)定。附圖標記467p和467y指代圖像穩(wěn)定裝置400的驅動單元，并且附圖標記468p和468y指代修正透鏡的變動位置檢測傳感器。接下來，將參照圖1至4描述本實施例中的圖像穩(wěn)定裝置100的配置。圖1是示出了本實施例中的部件結構的分解透視圖。該實施例中的圖像穩(wěn)定裝置包括修正透鏡101、固定基板102、可移動透鏡筒103 和引導構件104。此外，該圖像穩(wěn)定裝置包括第一滾珠1051、1052和1053，第一滾動保持件 106，第二滾珠1071、1072和1073，以及第二滾動保持件108。此外，該圖像穩(wěn)定裝置包括子板109、饋電電纜110、偏壓彈簧111、上下偏移磁鐵1121和1122、左右偏移磁鐵1131和 1132、上磁軛114、上下偏移線圈115以及左右偏移線圈116。修正透鏡101是構成圖像拾取光學系統(tǒng)(未示出)一部分的透鏡，并且作為偏轉光學元件使光軸偏心。該修正透鏡在垂直于光軸的平面中移動，并能夠移動由圖像拾取光學系統(tǒng)形成的圖像。因此，當檢測到手抖動時，利用上述方法在圖像表面中保持穩(wěn)定是可能的。另外，本實施例使用透鏡作為偏轉光學元件，但可以使用例如CCD和C-MOS傳感器的圖像拾取元件。如圖2所示，固定基板(固定構件)102形成為近似盤狀的形狀，在中心部分具有開口，并且能夠通過光通量。此外，如圖1所示，固定基板102具有能夠在外側片部分上的三個地方固定安裝環(huán)的安裝孔1021。在這些孔處，固定基板102被固定在固定其它透鏡單元(例如成像光學系統(tǒng))的透鏡筒中。換句話說，安裝孔1021限定圖像穩(wěn)定裝置的基礎位置。此外，如圖2所示，固定基板102具有第一滾珠放置槽(第一開口)1022。第一滾珠放置槽1022的數(shù)量和第一滾珠的數(shù)量相同(在本實施例中為三個)，并且第一滾珠1051、 1052和1053能夠裝配在其中。第一滾珠放置槽1022的開口尺寸比第一滾珠1051、1052和 1053的可移動范圍大。換句話說，當?shù)谝粷L珠的寬度被限定為d時，第一滾珠放置槽1022 的開口寬度比d要寬并且比2d要窄。當?shù)谝粷L珠放置槽1022的開口寬度比d窄時，第一滾珠接觸第一滾珠放置槽1022并且不能滾動。此外，當?shù)谝粷L珠放置槽1022的開口寬度比2d寬時，圖像穩(wěn)定裝置的小型化和下文描述的裝配是困難的。另外，固定基板102具有第一滾珠放置孔1023(第一孔徑)。設置了一個第一滾珠放置孔1023，該第一滾珠放置孔能夠裝入第二滾珠1073，并且該孔的開口尺寸比第二滾珠 1073的可移動范圍大。由于第二滾珠1073在可移動透鏡筒103的垂直于光軸的平面中滾動，第一滾珠放置孔1023具有比第一滾珠放置槽1022的開口更大的開口。如圖2所示，第一滾珠放置孔1023的開口具有圓形形狀，第一滾珠放置槽1022的開口具有沿上下偏移方向延伸的長孔形狀。然而，本發(fā)明中的這些開口并不局限于這些形狀，并且例如可以具有矩形形狀。如圖4所示，第一開口 1022和1023構造成為垂直于固定基板102的上下表面的通孑L。
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此外，固定基板102包括三個裝配偏壓彈簧(彈性構件)111的彈簧懸掛部分 1024。如圖3所示，可移動透鏡筒(可移動構件)103能夠將修正透鏡101保持在中心開口中。可移動透鏡筒103被支撐以便能夠通過下文描述的方法在垂直于光軸的平面中相對于固定基板102移動。此外，可移動透鏡筒103具有兩個第二滾珠放置槽(第二開口)1031和一個第二滾珠放置孔(第二開口)1032。第二滾珠放置槽1031能夠裝入第二滾珠1071和1072，并且該槽的開口尺寸大于第二滾珠的可移動范圍。換句話說，第二滾珠放置槽1031的開口寬度比第二滾珠1071和1072的寬度d要寬，并且比寬度2d要窄。當?shù)诙L珠放置槽1031 的開口寬度小于d時，第二滾珠1071和1072接觸第二滾珠放置槽1031并且不能滾動。此外，當?shù)诙L珠放置槽1031的開口寬度大于2d時，圖像穩(wěn)定裝置的小型化和下文描述的裝配是困難的。第二滾珠放置孔1032能夠裝入第二滾珠1073，并且該孔的開口尺寸大于第二滾珠1073的可移動范圍。由于第二滾珠1073在可移動透鏡筒103的垂直于光軸的平面中滾動，第二滾珠放置孔1032具有比第二滾珠放置槽1031的開口更大的開口。另外，如圖3 所示，第二滾珠放置孔1032具有圓形形狀，并且第二滾珠放置槽1031具有沿左右偏移方向延伸的長孔形狀。然而，本發(fā)明中的這些開口并不局限于這些形狀，并且例如可以具有矩形形狀。如圖4所示，第二開口 1031和1032構造成為垂直于可移動透鏡筒103的上下表面的通孔?？梢苿油哥R筒103包括用于裝配子板109的槽1033?？梢苿油哥R筒103包括三個用于固定偏壓彈簧111的彈簧懸掛部分1034。此外，可移動透鏡筒103包括LED保持件1035以便裝配將被位置傳感器檢測的 LED?？梢苿油哥R筒103能夠固定上下偏移線圈115和左右偏移線圈116。引導構件104由具有高耐磨性的材料(例如不銹鋼)制成。因此，即便在滾珠由硬質材料制成時，接觸部分不會被削切并且引導構件104能夠經(jīng)久使用。引導構件104被支撐以便能夠相對于固定基板102沿左右偏移方向(第一方向) 移動，并且該引導構件支撐可移動透鏡筒103以便其能夠沿上下偏移方向(第二方向)移動。上下偏移方向和左右偏移方向彼此垂直。此外，上下偏移方向與左右偏移方向和光軸垂直。因此，可移動透鏡筒103被支撐而不會滾動以便能夠在垂直于光軸的平面中相對于固定基板102移動。如圖1和4所示，引導構件104包括兩個第一滾動引導部分1041。第一滾動引導部分1041在左右偏移方向上形成V形截面。因此，第一滾珠1051和1052能夠被支撐以便在兩點接觸的同時能夠沿上下偏移方向滾動而不會打滑(backlash)。此外，引導構件104在與設置第一滾動引導部分1041的平面相對的平面中具有兩個第二滾動引導部分1042。第二滾動引導部分1042在上下偏移方向上形成V形截面。因此，第二滾珠1071和1072能夠被支撐以便在兩點接觸的同時能夠沿左右偏移方向滾動而不會打滑。在本實施例中，在兩個位置中的第一滾動引導部分1041和在兩個位置中的第二滾動引導部分1042分別設置在相同的部件上，并且因此能夠以高準確度支撐每個方向。第一滾珠(第一滾動構件)1051至1053由具有高硬度的材料制成以便使?jié)L動阻力更小并且以高加工準確度形成。第一滾珠1051至1053支撐引導構件104以便使之能夠沿左右偏移方向相對于固定基板102移動。第一滾動保持件106由具有高耐磨性的材料(例如不銹鋼)制成。因此，即便在滾珠由硬質材料制成時，接觸部分不會被削切并且第一滾動保持件106能夠經(jīng)久使用。此外，本實施例還可以通過使用鐵磁材料(例如馬氏體不銹鋼)來兼作電子致動器的磁軛。第一滾動保持件106接觸固定基板102并用螺釘固定。接觸固定基板102的表面包括第一引導部分1061和1062。第一引導部分1061和1062在左右偏移方向上形成V形截面。因此，第一滾珠1051和1052能夠被支撐以便在兩點接觸的同時能夠沿上下偏移方向滾動而不會打滑。第二滾珠(第二滾動構件)1071至1073由具有高硬度的材料制成以便使?jié)L動阻力更小并且以高加工準確度形成。第二滾珠支撐可移動透鏡筒103從而使之能夠沿左右偏移方向相對于引導構件104移動。第二滾動保持件108可以由具有高耐磨性的金屬(例如不銹鋼)制成。第二滾動保持件108接觸可移動透鏡筒103并被固定。接觸可移動透鏡筒103的表面包括第二引導部分1081和1082。第二引導部分1081和1082在上下偏移方向上形成 V形截面。因此，第二滾珠1072和1073能夠被支撐以便在兩點接觸的同時能夠沿左右偏移方向滾動。子板109可以由具有高耐磨性的金屬(例如不銹鋼)制成。此外，它可以通過在批量生產(chǎn)方面有優(yōu)勢的壓力加工方法來制造。子板109被固定至可移動透鏡筒103，接觸第二滾珠1073并且支撐可移動透鏡筒 103以便使之能夠相對于固定基板102移動。饋電電纜110由具有撓性的材料制成，并且與電氣部件(例如裝配至可移動透鏡筒103和將被檢測的LED的左右偏移線圈和上下偏移線圈)和電源(未示出)電接觸。艮口， 饋電電纜110將來自電源的電力供給至電氣部件。偏壓彈簧(偏壓構件)111在可移動透鏡筒103和固定基板102之間產(chǎn)生偏壓力 (壓緊力)。另外，除例如彈簧的彈性構件外，偏壓構件111可以使用靜電力和磁力。第一和第二滾珠將通過把可移動透鏡筒103沿光軸壓向固定基板102而持久地接觸。上下偏移方向的致動器包括上下偏移磁鐵1121和1122、上下偏移線圈115、第一滾動保持件106和上磁軛114。此外，左右偏移方向的致動器包括左右偏移磁鐵1131和1132、左右偏移線圈116、 第一滾動保持件106和上磁軛114。上下偏移磁鐵1121和1122形成磁場，當給上下偏移線圈115通電時，該磁場產(chǎn)生沿上下偏移方向的推力。左右偏移磁鐵1131和1132形成磁場，當給左右偏移線圈116通電時，該磁場產(chǎn)生沿左右偏移方向的推力。上磁軛114和第一滾動保持件106用作上下偏移方向的致動器和左右偏移方向的致動器的磁軛，減小了各磁鐵的磁阻，并且提高了致動器的效率。各致動器是公知的電磁致動器。在本實施例中，第一滾動保持件106兼作致動器的各磁軛，從而減少了部件的數(shù)量。本發(fā)明沒有限制致動器的類型并且可以使用沿垂直于光軸的兩個方向相對于固定基板102驅動可移動透鏡筒103的公知的致動器。具體地說，可以使用靜電致動器、壓電致動器和超磁致動器等。此外，在本實施例中，可以使用具有一個自由度這一類型的兩個致動器或者具有兩個自由度這一類型的一個致動器。通過在固定基板102中固定第一滾動保持件106、上下偏移磁鐵1121和左右偏移磁鐵1131來配置固定部分單元。此外，通過在可移動透鏡筒103中固定修正透鏡101、第二滾動保持件108、子板 109、饋電電纜110、上下偏移線圈115和左右偏移線圈116來配置透鏡筒單元。此時，饋電電纜110被放置以便插入到可移動透鏡筒103和第二滾動保持件108之間，從而防止饋電電纜110松脫。饋電電纜110可以設置在固定基板102上而不是可移動透鏡筒103上。在這種情況下，饋電電纜110被放置以便插入到固定基板102和第一滾動保持件106之間，從而防止饋電電纜110松脫。固定部分單元和引導構件104中插入第一滾珠1051、1052和1053。第一滾珠1051 和1052由設置在引導構件104上的第一滾動引導部分1041和設置在第一滾動保持件106 上的第一引導部分1061和1062控制。引導構件104被支撐以便能夠僅沿上下偏移方向相對于固定基板102移動而不會打滑。引導構件104被第一滾珠1051、1052和1053三個滾珠支撐，從而穩(wěn)定地在光軸上定位。引導構件104和透鏡筒單元中插入第二滾珠1071、1072和1073。第二滾珠1071 和1072由設置在引導構件104上的第二滾動引導部分1042和設置在第二滾動保持件108 上的第二引導部分1081和1082控制。透鏡筒單元被支撐以便能夠僅沿左右偏移方向相對于引導構件104移動而不會打滑。透鏡筒單元被第二滾珠1071、1072和1073三個滾珠支撐，從而穩(wěn)定地在光軸上定位。在這種情況下，在本實施例中第二滾珠1073可以通過接觸引導構件104來支撐， 并且可以通過接觸第一滾珠保持件106來支撐。因此，可移動透鏡筒103被支撐以便能夠在垂直于光軸的平面中相對于固定基板 102移動而不會打滑和旋轉。修正透鏡101能夠通過沿上下偏移方向和左右偏移方向產(chǎn)生預定推力而移動至預定位置。本發(fā)明的效果將對比圖4(即本發(fā)明的示意圖)和圖8(即傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定裝置的示意圖)來描述。另外，圖4和圖8示出了圖像穩(wěn)定裝置中平行于光軸的截面的示意圖。如圖8所示，可移動透鏡筒303裝配在第二滾動保持件309和310中的與和第二滾珠308接觸的平面相對的平面中。此外，固定基板302裝配在第一滾動保持件306和307 中的與和第一滾珠305和第二滾珠308接觸的平面相對的平面中。換句話說，通過在第一滾動保持件306和307以及第二滾動保持件309和310之間插入第一滾珠305、引導構件 304和第二滾珠308來定位固定基板302和可移動透鏡筒303。因此，當?shù)谝粷L動保持件306和307或者第二滾動保持件309和310的板厚度不同時，透鏡的位置會改變，比如透鏡會傾斜。這是因為，雖然優(yōu)選的是第一和第二滾動保持件通過在批量生產(chǎn)方面有優(yōu)勢的壓力加工方法制造，但壓力加工方法通?？赡艹膳禺a(chǎn)生差別。另一方面，在圖4中，可移動透鏡筒103裝配在第二滾動保持件108和109接觸第二滾珠1072和1073的平面上。像這種情況下，即使第二滾動保持件108和109的板厚度有差別，修正透鏡101和限定用于和其它光學構件比較的參考位置的固定基板102之間的位置關系也不會受到影響。和傳統(tǒng)的圖像穩(wěn)定裝置相比，由于可移動透鏡筒103不是經(jīng)由第二滾動保持件108和109 (其板厚度)放置，因此能夠減少誤差因素并且能夠穩(wěn)定該圖像穩(wěn)定裝置的光學性能。具體地說，在本實施例中，當?shù)诙L動保持件被分成多個部件，例如子板109和第二滾動保持件108時，即使板厚度有差別，透鏡也不會傾斜，因此能夠穩(wěn)定該圖像穩(wěn)定裝置的光學性能。類似地，在圖4中，固定基板102裝配在第一滾動保持件106中的接觸第一滾珠 1051和1052以及第二滾珠1073的平面上。像這種情況下，即使當?shù)谝粷L動保持件106的板厚度有差別時，修正透鏡101和限定用于和其它光學構件比較的參考位置的固定基板102 之間的位置關系也不會受到影響。和傳統(tǒng)的圖像穩(wěn)定裝置相比，由于固定基板102不是經(jīng)由第一滾動保持件106(其板厚度)放置，因此能夠減少誤差因素并且能夠穩(wěn)定該圖像穩(wěn)定裝置的光學性能。此外，在上述布置中，圖像穩(wěn)定裝置沿光軸方向的厚度能夠變薄。這將在下文中詳細描述。在傳統(tǒng)情況下，如圖8所示，從裝置底部到引導構件304的距離(厚度)由固定基板的厚度加上第一滾動保持件的厚度加上第一滾珠的直徑來限定。然而，在本發(fā)明中，如圖4所示，由于固定基板102和第一滾珠1051和1052能夠沿光軸方向平行放置，從裝置底部到引導構件104的距離僅由第一滾動保持件的厚度加上第一滾珠的直徑來限定。換句話說，第一滾珠1051和1052以及固定基板102的第一開口 1022布置在第一滾動保持件106和引導構件104之間垂直于光軸的平面中。此外，第二滾珠1073和第一開口 1023布置在第二滾動保持件109和第一滾動保持件106之間垂直于光軸的平面中。因此，圖像穩(wěn)定裝置能夠以固定基板的厚度變薄。在這種情況下，第一滾珠的直徑需至少比固定基板的厚度大，從而防止對固定基板的干涉。此外，在傳統(tǒng)情況下，如圖8所示，從裝置頂部到引導構件104的距離由可移動透鏡筒的厚度加上第二滾動保持件的厚度加上第二滾珠的直徑來限定。然而，在本發(fā)明中，如圖4所示，由于可移動透鏡筒103和第二滾珠1071至1073 能夠沿光軸方向平行地放置，從裝置頂部到引導構件104的距離僅由第二滾動保持件的厚度加上第二滾珠的直徑限定。換句話說，第二滾動構件1071和1072以及可移動透鏡筒103 的第二開口 1031布置在第二滾動保持件108和引導構件104之間垂直于光軸的平面中。此外，第二滾珠1073和第二開口 1032布置在第二滾動保持件109和第一滾動保持件106之間垂直于光軸的平面中。因此，圖像穩(wěn)定裝置能夠以可移動透鏡筒的厚度變薄。在這種情況下，第二滾珠的直徑需至少比透鏡筒的厚度大，從而防止對可移動透鏡筒的干涉。此外，如圖2和圖3所示，本發(fā)明在固定基板102上設置了第一開口，并且在可移動透鏡筒103上設置了第二開口，并且因此可以構造一種在裝配時有優(yōu)勢并且防止?jié)L珠在振動和沖擊時脫離的圖像穩(wěn)定裝置。在傳統(tǒng)的圖像穩(wěn)定裝置中，如圖8所示，在滾珠305和308周圍沒有布置部件。因此，整個裝置遭遇振動或沖擊，并且可移動透鏡筒沿光軸移動比引導部分的深度更大的距離，并且因此滾珠會掉出。在另一方面，在本發(fā)明中，如圖4所示，在滾珠周圍布置了保護阻擋部(第一和第二開口的側壁)，在因掉落而產(chǎn)生振動或者沖擊時，滾珠要與引導構件脫離是困難的。此外，由于滾珠在裝配時滾動是困難的，提高了加工特性并且降低了裝配成本。此外，在傳統(tǒng)的配置中，當在滾珠中使用磁材料時，由于致動器的存在，滾珠受強磁場吸引，因此裝配一直是困難的。然而，在本實施例中，由于有了限制滾珠移動的保護阻擋部，因此能夠在滾珠中使用磁材料。此外，本發(fā)明在可移動透鏡筒103和第二滾珠保持件108之間的狹窄空間內放置了被螺釘固定的饋電電纜110，如圖4所示。因此，饋電電纜110能夠穩(wěn)定地固定在可移動透鏡筒103上，饋電電纜110沒有松脫的危險，并且饋電電纜110在移動可移動透鏡筒103 期間幾乎不和其它部件發(fā)生摩擦。此外，與圖8中的傳統(tǒng)配置相比，圖像穩(wěn)定裝置能夠以饋電電纜的厚度變薄。雖然本實施例如圖4所示布置饋電電纜，但是本發(fā)明并不局限于該構造。換句話說，饋電電纜Iio可以放置在固定基板102和第一滾珠保持件106之間的狹窄空間內并用螺釘固定。在這種情況下，饋電電纜110能夠穩(wěn)定地固定在固定基板102上，饋電電纜110 沒有松脫的危險，并且饋電電纜110在移動可移動透鏡筒期間幾乎不和其它部件發(fā)生摩擦。此外，與圖8中的傳統(tǒng)配置相比，圖像穩(wěn)定裝置能夠以饋電電纜的厚度變薄。如上文所述的，雖然本實施例描述了圖像穩(wěn)定裝置，但是該圖像穩(wěn)定裝置能夠安裝在包括視頻照相機的光學裝置，例如數(shù)碼照相機和銀鹽靜物照相機的圖像拾取裝置以及例如雙筒鏡、望遠鏡和觀鳥鏡的觀測裝置中。因此，包括本實施例中的圖像穩(wěn)定裝置的光學裝置同樣構成本發(fā)明的一個方面。第二實施例接下來，將使用圖6A和6B來描述應用本發(fā)明第二實施例的透鏡移位。與第一實施例相對應的那些部件由相同的附圖標記指代并且有關它們的相同的描述將被省略。圖6A示出了通過本實施例中第二滾珠1071和1072中心的沿上下偏移方向的截 圖6B示出了通過本實施例中第一滾珠1051和1052中心的沿左右偏移方向的截 在本實施例中，只有設置在可移動透鏡筒203上的第二滾珠放置槽的形狀和設置在固定基板202上的第一滾珠放置槽的截面形狀和第一實施例不同，其它方面和第一實施例是相同的。
如圖6A所示，設置在可移動透鏡筒203上的第二滾珠放置槽具有梯形截面，該槽頂部的寬度(接觸第二滾動保持件的一側)大于第二滾珠的直徑cpd，并且該槽底部的寬度 (引導構件一側)小于直徑d。換句話說，梯形頂部的寬度比第二滾珠的寬度d要寬，但是比寬度2d要窄。當梯形頂部的寬度比寬度d窄時，第二滾珠不能進入。當梯形頂部的寬度比寬度2d要寬時，第二滾珠的裝配將變得困難。此外，梯形底部的寬度比第二滾珠的寬度 d要窄但是比寬度2/3d要寬。當梯形底部的寬度比寬度d寬時，第二滾珠自由地移動并且裝配變得困難。當梯形底部的寬度比寬度2/3d窄時，第二滾珠接觸第二滾珠放置槽的側壁并且滾珠不能滾動。因此，第二滾珠1071和1072能夠從一個平面進入并絕不會從另外一個平面掉出。因此，通過使第二滾珠1071和1072進入可移動透鏡筒203并且將第二滾動保持件108和可移動透鏡筒203固定，第二滾珠1071和1072能夠和透鏡筒單元成為一體。結果是，在振動和沖擊時，能夠防止第二滾珠1071和1072掉出。此外，提高了裝配加工特性并降低了裝配成本。如圖6B所示，設置在固定基板202上的第一滾珠放置槽具有梯形截面，該槽頂部的寬度(引導構件一側)小于第一滾珠的直徑cpd，并且該槽底部的寬度(接觸第二滾動保持件的一側)大于直徑d。換句話說，梯形頂部的寬度比第一滾珠的寬度d要窄但是比寬度 2/3d要寬。當梯形頂部的寬度比寬度d寬時，第一滾珠自由地移動并且裝配變得困難。當梯形頂部的寬度比寬度2/3d窄時，第一滾珠接觸第一滾珠放置槽的側壁并且滾珠不能滾動。此外，梯形底部的寬度比第一滾珠的寬度d要寬并且比寬度2d要窄。當梯形底部的寬度比寬度d要窄時，第一滾珠不能進入。當梯形底部的寬度比寬度2d寬時，裝配將變得困難。因此，第一滾珠1051和1052能夠從一個平面進入并絕不會從另外一個平面掉出。因此，通過使第一滾珠1051和1052進入固定基板202并且將第一滾動保持件106和固定基板202固定，第一滾珠1051和1052能夠和固定部分單元成為一體。結果是，在振動和沖擊時，能夠防止第一滾珠1051和1052掉落。此外，提高了裝配加工特性并降低了裝配成本。雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應當理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。以下權利要求的范圍將被給予最寬泛的解釋，以便包括所有改進、等同結構和功能。
權利要求
1.一種圖像穩(wěn)定裝置，所述圖像穩(wěn)定裝置用于通過在垂直于光軸的平面中移動布置在透鏡筒中的光學元件來修正圖像抖動，所述圖像穩(wěn)定裝置包括第一滾動保持件，該第一滾動保持件構造用于支撐第一滾動構件，以便使所述第一滾動構件能夠沿垂直于光軸的第一方向滾動，所述第一滾動構件沿所述第一方向移動所述光學元件；以及固定構件，該固定構件被附接至所述第一滾動保持件的表面上，并且為透鏡筒提供支撐，所述第一滾動構件設置在所述第一滾動保持件的所述表面上。
2.如權利要求1所述的圖像穩(wěn)定裝置，還包括第二滾動保持件，該第二滾動保持件構造用于支撐第二滾動構件以便使所述第二滾動構件能夠沿垂直于光軸并且與所述第一方向不同的第二方向滾動，所述第二滾動構件沿所述第二方向移動所述光學元件；以及能移動構件，該能移動構件被附接至所述第二滾動保持件的表面上，并且保持所述光學元件，所述第二滾動構件設置在所述第二滾動保持件的所述表面上。
3.如權利要求1所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中所述固定構件包括用于裝納所述第一滾動構件的第一開口。
4.如權利要求2所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中所述能移動構件包括用于裝納所述第二滾動構件的第二開口。
5.如權利要求1所述的圖像穩(wěn)定裝置，還包括構造用于從電源供給電力的饋電電纜，其中所述饋電電纜的至少一部分置于所述固定構件和所述第一滾動保持件之間。
6.如權利要求2所述的圖像穩(wěn)定裝置，還包括構造用于從電源供給電力的饋電電纜，其中所述饋電電纜的至少一部分置于所述能移動構件和所述第二滾動保持件之間。
7.如權利要求1所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中所述第一滾動保持件具有比所述固定構件的硬度更大的硬度。
8.如權利要求2所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中所述第二滾動保持件具有比所述能移動構件的硬度更大的硬度。
9.如權利要求3所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中所述第一開口具有在接觸所述第一滾動保持件的第一側的開口以及在與所述第一側相對的第二側的開口，在所述第一側的開口的寬度比所述第一滾動構件的直徑大，并且在所述第二側的開口的寬度比所述第一滾動構件的直徑小。
10.如權利要求4所述的圖像穩(wěn)定裝置，其中所述第二開口具有在接觸所述第二滾動保持件的第三側的開口以及在與所述第三側相對的第四側的開口，在所述第三側的開口的寬度比所述第二滾動構件的直徑大，并且在所述第四側的開口的寬度比所述第二滾動構件的直徑小。
11.一種包括如權利要求1至10中任意一項所述的圖像穩(wěn)定裝置的光學裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像穩(wěn)定裝置和具有該圖像穩(wěn)定裝置的光學裝置。所述圖像穩(wěn)定裝置用于通過在垂直于光軸的平面中移動布置在透鏡筒中的光學元件來修正圖像抖動，所述圖像穩(wěn)定裝置包括第一滾動保持件，該第一滾動保持件構造用于支撐第一滾動構件，以便使所述第一滾動構件能夠沿垂直于光軸的第一方向滾動，所述第一滾動構件沿所述第一方向移動所述光學元件；以及固定構件，該固定構件被附接至所述第一滾動保持件的表面上，并且為透鏡筒提供支撐，所述第一滾動構件設置在所述第一滾動保持件的所述表面上。
文檔編號H04N5/225GK102262329SQ20111013497
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權日2010年5月27日
發(fā)明者安田悠 申請人:佳能株式會社