摄像装置的制作方法

专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据来自抖动检测构件的信号来使摄影光学系统或摄像 元件移动从而进行抖动修正的数码照相机等摄像装置。
背景技术：
以往，作为具有抖动修正功能的摄像装置，例如有照相机。作为照 相机所具有的抖动修正功能，已知有这样的手抖修正功能使用角速度 传感器等抖动检测构件来检测照相机前后方向的抖动振动和照相机左右 方向的抖动振动，根据检测到的抖动信号，向抵消抖动的方向，使摄影 光学系统的一部分或摄像元件在与摄影光轴正交的平面内沿水平方向和 垂直方向分别独立地移位，从而修正摄像元件的摄像面上的像的抖动。在实现这样的手抖修正功能的手抖修正机构中，为了检测手抖，必 须将抖动检测器设置在摄像装置上。此外，使用了使摄像元件本身在与 摄影光轴正交的平面内沿水平方向和垂直方向移动的驱动构件。所述抖 动检测器及驱动构件与进行手抖修正控制的同一电路基板电连接。抖动 检测器的检测电信号是微弱的信号，其极易受到其它电路所产生的噪声 影响，要求有耐噪声性。另一方面，驱动构件容易产生电噪声，并且要 被供给很大的电力，所以要求电屏蔽和大的电力供给。同时，抖动检测 器需要在摄像时隔断从驱动机构或快门和反射镜等其它机构产生的振 动，而仅检测图像的抖动。对于这样的要求，在专利文献1中，在具有电屏蔽层的印刷基板上 安装有作为抖动检测器的振动陀螺的组件被安装在增强板上，并且在照 相机(胶片照相机)的胶片盒室的前表面侧通过橡胶衬套固定。在专利 文献2中，安装在传感器基板上的振动检测传感器从三个方向通过弹性 片保持在传感器盒中。专利文献l:日本特开2002—311487号公报 专利文献2:日本特开平7—270847号公报但是，在专利文献1所示的抖动检测器中，当要驱动摄像元件来修 正抖动时，在摄像元件的周围存在驱动机构，在将抖动修正控制电路配 置在驱动机构或抖动检测器中的任一方的附近的情况下，需要相对于另 一方将配线设置得较长，在主体上进行配线的构造变得复杂。例如，在 使抖动检测器的配线较长的情况下，需要进行屏蔽以使来自外部的电噪 声不会进入配线。此外，在使驱动机构的配线较长的情况下，为了防止 驱动机构所产生的噪声，仍然需要将配线屏蔽。无论怎么样，在较长的 距离范围内进行屏蔽都是困难的，且体积增大、重量也增加。特别是虽 然与抖动修正控制电路的电连接通过挠性印刷基板来进行，但挠性印刷 基板上的配线的屏蔽是困难的。再有，需要将抖动检测器的本征值写入 到抖动修正控制电路中，该写入作业需要在照相机的组装后的接近成品 的状态下进行，但在抖动检测器配置在从抖动修正控制电路离开的地方 的情况下，组装工序的自由度变小。另一方面，关于这样的构造的抖动检测器的防振，由于在抖动检测 器部分没有直接配置弹性片，所以会发生增强板自身共振的情况，难以 隔断振动。于是，在专利文献2中，公开了用弹性片从三个方向夹住抖 动检测器的内容，但对传感器基板侧的振动抑制没有进行任何考虑。发明内容本发明鉴于上述目的而完成，其目的是提供具有小型、结构简单、 且抗电噪声及由在摄像装置周围产生的机械振动所产生的噪声的抖动修 正机构的摄像装置。为了解决上述课题并实现目的，本发明的摄像装置具有手抖修正装 置，该手抖修正装置使摄像元件在与摄影光轴正交的第一方向、和与上 述摄影光轴及上述第一方向正交的第二方向上移位，其特征在于，上述 摄像装置具有固定部件；第一移动体，其可相对于上述固定部件在上 述第一方向上相对移动；第二移动体，其保持上述摄像元件，并且可相对于上述第一移动体在上述第二方向上相对移动；第一驱动源，其用于 驱动上述第一移动体；第二驱动源，其用于驱动上述第二移动体；以及 抖动检测构件，其用于检测抖动，上述抖动检测构件配置在上述第一驱 动源和第二驱动源的附近。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述摄像 装置具有驱动基板，该驱动基板安装在上述固定部件上，并且具有用于 驱动上述第一、第二驱动源的驱动电路，上述抖动检测构件与上述驱动 基板电连接。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述摄像 元件具有大致矩形的摄像范围，上述第一、第二驱动源沿着上述摄像范 围的彼此相交的边配置，上述抖动检测构件配置在上述第一、第二驱动 源所沿着配置的上述边相交的角部侧。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述驱动 基板以上述摄影光轴为中心，在与上述摄像元件的摄像面平行的面上靠 近配置有上述第一、第二驱动源的一侧配置。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述抖动 检测构件，在以上述摄影光轴为中心配置的上述摄像元件用的摄像基板 的、上述摄影光轴方向的投影范围外的位置处与上述驱动基板电连接。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述抖动 检测构件通过防振部件安装在上述固定部件上。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述抖动 检测构件是安装在挠性印刷基板上的角速度传感器或加速度传感器，上 述挠性印刷基板紧固在第一保持部件上，该第一保持部件通过上述防振 部件保持在第二保持部件上，该第二保持部件固定在上述固定部件上。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述摄像 装置具有第二防振部件，该第二防振部件配置在与上述角速度传感器或 加速度传感器的表面侧，并且通过被按压板按压而被夹住。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述抖动 检测构件通过防振部件而安装在该摄像装置的主体上。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述抖动 检测构件是安装在挠性印刷基板上的角速度传感器或加速度传感器，上 述挠性印刷基板紧固在第一保持部件上，该第一保持部件通过上述防振 部件保持在第二保持部件上，该第二保持部件固定在上述主体上。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述摄像 装置具有第二防振部件，该第二防振部件配置在上述角速度传感器或加 速度传感器的表面侧，并且通过被按压板按压而被夹住。此外，本发明的摄像装置，在上述发明中，其特征在于，上述第二 保持部件在通过该摄像装置的外装部件按压接触第三防振部件的状态下 固定在上述主体上。根据本发明的摄像装置，通过将抖动检测构件配置在第一驱动源和 第二驱动源的附近，具有这样的效果能够使对于具有抖动控制用驱动 电路的驱动基板的配线长度最短，能够形成小型且简单的结构，能够将 抖动检测构件所受到的电噪声的影响抑制到最小限度。


图1是概要地表示本实施方式的照相机的主要电气系统结构的方框图。图2是表示摄像单元的结构例的纵剖侧视图。图3是表示振子的动作原理的示意图。图4是表示本实施方式的防振单元的结构例的分解立体图。图5是简化表示图4所示的各部的形状的防振单元的概要仰视图。图6是提取出图5中的X轴驱动机构部进行表示的概要正视图。图7是沿图6中的A—A线的剖视图。图8是提取出图5中的X轴驱动机构部进行放大表示的概要仰视图。 图9是沿图8中的B—B线的剖视图。图10是提取出图5中的Y轴驱动机构部进行放大表示的概要仰视图。图11是沿图10中的c一c线的剖视图。图12是沿图10中的D—D线的剖视图。图13是表示照相机的内部构造的一部分的概要后视图。图14是表示照相机的内部构造的一部分的概要侧视图。图15是表示陀螺周围的结构部件的分解立体图。图16是表示由于对振子的按压力而产生挠曲的状态的说明图。图17是表示陀螺周围的变形例的结构部件的分解立体图。图18是将表示其它变形例的主要部分放大表示的概要侧视图。标号说明31: CCD; 36:主电路基板；301: X框；302:框架；320x: X轴 振子；320y: Y轴振子；350x: X轴陀螺；350y: Y轴陀螺；354:振子 驱动电路；400:摄像范围；402:驱动基板；410:挠性印刷基板；411: 保持台；412x、 412y:防振部件；413:台；414:防振部件；415:陀螺 按压体；420:主体；421:防振部件；422:外装部件。
具体实施方式
下面根据附图来说明用于实施本发明的驱动装置及摄像装置的最佳 方式。本实施方式的摄像装置安装有驱动装置，该驱动装置用于摄像单 元的手抖修正，所述摄像单元包含通过光电转换来获得图像信号的摄像 元件，这里，作为一个示例，说明在可更换镜头的单眼反射式电子照相 机(数码照相机)中的应用例。首先，参照图1来对本实施方式的照相机的系统结构例进行说明。 图1是概要地表示本实施方式的照相机的主要电气系统结构的方框图。 本实施方式的照相机通过作为照相机主体的主体单元100和作为附属装 置之一的更换镜头的镜头单元10来构成系统。镜头单元10通过设置在主体单元100的前表面的未图示的镜头支座 可自由装卸。镜头单元10的控制由自身所具有的镜头控制用微型计算机 (以下称为"Lucom") 5来进行。主体单元100的控制由主体控制用微 型计算机(以下称为"Bucom") 50来进行。这些Lucom5与Bucom 50 在镜头单元10安装于主体单元100的状态下通过通信连接器6可通信地电连接。而且，作为照相机系统，构成为Lucom5在从属于Bucom50地 协作的同时进行工作。镜头单元10具有摄影透镜1和光圈3。摄影透镜1由设置在透镜驱 动机构2内的未图示的DC电动机(直流电动机)来驱动。光圈3由设 置在光圈驱动机构4内的未图示的步进电动机来驱动。Lucom5根据 Bucom 50的指令来控制该各电动机。在主体单元100内，以下这样的结构部件如图所示那样配设。例如， 设置有作为光学系统的单眼反射式的结构部件(五棱镜12、快速复原 反射镜ll、目镜13、副反射镜lla);摄影光轴上的焦面式快门15;以及 用于接收来自副反射镜lla的反射光束从而检测散焦量的AF传感器(自 动对焦传感器)单元16。此外，设有驱动控制AF传感器单元16的AF传感器驱动电路17; 驱动控制快速复原反射镜11的反射镜驱动电路18;管理驱动快门15的前幕和后幕的弹簧的快门管理机构19;控制所述前幕和后幕的动作的快门控制电路20;以及基于检测来自五棱镜12的光束的测光传感器21a来 进行测光处理的测光电路21。在摄影光轴上，设有用于对通过了上述光学系统的被摄体像进行光 电转换的摄像单元30。摄像单元30将作为摄像元件的CCD 31和在其前 表面配置的光学低通滤光器(LPF) 32、防尘过滤器33作为单元一体化 而成。在防尘过滤器33的周缘部，安装有压电元件34。压电元件34构 成为具有两个电极，通过利用防尘过滤器控制电路48来使压电元件34 以预定频率振动，来使防尘过滤器33振动，由此能够除去在过滤器表面 上附着的灰尘。对于摄像单元30，添加了后述的手抖修正用的防振单元。此外，本实施方式的照相机系统构成为具有与CCD (Charge-CoupledDevice:电荷耦合器件)31连接的CCD接口电路23; 以及图像处理控制器28，其利用液晶监视器24、作为存储区域发挥作用 的SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory:同步动态随 机存储器)25、和利用Flash ROM (闪存)26等来进行图像处理，本实 施方式的照相机系统能够提供电子摄像功能及电子记录显示功能。这里，记录媒介27是各种存储卡或外挂的HDD (hard disk drive:硬盘驱动器) 等外部记录介质，记录媒介27通过通信连接器被安装成可与照相机主体 通信而且可更换。而且，通过摄影而得到的图像数据存储在该记录媒介 27中。作为其它存储区域，以可从Bucom 50访问的方式设有存储照相 机控制所需的预定控制参数的、例如由EEPROM (电可擦可编程只读存 储器)构成的非易失性存储器29。在Bucom50中，设有用于通过显示输出来向使用者告知该照相机的 动作状态的动作显示用LCD (液晶显示器)51及动作显示用LED (发光 二极管)51a以及照相机操作SW (开关)52。照相机操作SW52是包括 例如释放SW、模式变更SW及电源SW等操作该照相机所必需的操作键 的开关组。再有，设有作为电源的电池54;和将电池54的电压转换为 构成该照相机系统的各电路单元所必需的电压并进行供给的电源电路53， 还设有电压检测电路，该电压检测电路检测在从外部电源通过插口 (-^ '7夕)来供给电流时的电压变化。如上述那样构成的照相机系统的各部分概要地将如下述那样工作。 首先，图像处理控制器28根据Bucom 50的指令来控制CCD接口电路 23，从CCD31读取图像数据。该图像数据由图像处理控制器28转换为 视频信号，并通过液晶监视器24进行输出显示。使用者可从该液晶监视 器24的显示图像来识别所拍摄到的图像影像。SDRAM 25是图像数据的临时保管用存储器，其用作图像数据转换 时的工作区域等。此外，在将图像数据转换为JPEG (Joint Photographic Expert Group:联合图象专家组)数据后，保存在记录媒介27中。反射镜驱动机构18是用将快速复原反射镜11驱动到上升(up)位 置和下降(down)位置的机构，在该快速复原反射镜11处于下降位置时， 来自摄影透镜1的光束被分割并导向AF传感器单元16侧和五棱镜12 一侧。来自AF传感器单元16内的AF传感器的输出通过AF传感器驱动 电路17被发送到Bucom 50进行公知的测距处理。另一方面，通过了五 棱镜12的光束的一部分被导向测光电路21内的测光传感器21a，并在这 里根据检测到的光量来进行公知的测光处理。下面，参照图2来对包含CCD31的摄像单元30进行说明。图2是 表示摄像单元30的结构例的纵剖侧视图。摄像单元30具有作为摄像 元件的CCD31，其获得与透过摄影光学系统而照射到其自身的光电转换 面上的光对应的图像信号；光学低通滤光器(LPF) 32，其配置在CCD31 的光电转换面侧，从透过摄影光学系统照射的被摄体光束中除去高频分 量；防尘过滤器33，其在该光学LPF32的前表面侧隔开预定间隔地对置 配置；以及压电元件34，其配设在该防尘过滤器33的周缘部，用于对防 尘过滤器33施加预定的振动。这里，CCD 31的CCD芯片31a直接安装在挠性基板31b上，该挠 性基板31b配设在固定板35上,从挠性基板31b的两侧伸出的连接部31c、 31d通过设置在主电路基板(摄像基板)36上的连接器36a、 36b与主电 路基板36侧连接。此外，CCD 31所具有的保护玻璃31e通过衬垫31f 紧固在挠性基板31b上。此外，在CCD31和光学LPF32之间，配设有由弹性部件等构成的 过滤器支承部件37。该过滤器支承部件37构成为在CCD31的前表面 侧周缘部配置于避开光电转换面的有效范围的位置处，而且抵接于光学 LPF 32的背面侧周缘部的附近，从而在CCD 31和光学LPF 32之间大致 保持气密性。而且，配置了气密地覆盖CCD 31和光学LPF 32的支架38。 支架38在摄影光轴周围的大致中央部分具有矩形形状的开口 38a，在该 开口 38a的防尘过滤器33侧的内周缘部形成有截面为大致L字形状的台 阶部38b，相对于该开口 38a，从其后方侧配置有光学LPF32及CCD31。 这里，通过将光学LPF 32的前表面侧周缘部配置成与台阶部38b大致气 密地接触，光学LPF32由台阶部38b限制了在摄影光轴方向上的位置， 并且防止了从支架38的内部向前表面侧的拔出。另一方面，在支架38的前表面侧的周缘部，为了与光学LPF32的 前表面留有预定间隔地保持防尘过滤器33，在台阶部38b周围，在整周 范围内形成有比台阶部38b更向前表面恻突出的防尘过滤器支承部38c。 整体形成为圆形或多边形的板状的防尘过滤器33由板弹簧等弹性体形 成，并在被按压部件40按压的按压状态下支撑在防尘过滤器支承部38c上，上述按压部件40用螺钉39固定在防尘过滤器支承部38c上。这里， 在配置于防尘过滤器33的背面侧的外周缘部的压电元件34部分，在与 防尘过滤器支承部38c之间夹有环状的密封体41，从而确保了气密状态。 摄像单元30构成为如下的气密构造具有这样安装CCD 31并形成为希 望大小的支架38。接下来，对本实施方式的照相机的手抖修正功能进行说明。在本实 施方式中，在将摄影光轴的方向设定为Z轴方向的情况下，在与摄影光 轴正交的XY平面内，在正交的作为第一方向的X轴方向和作为第二方 向的Y轴方向上，使作为摄像元件的CCD 31移位移动以补偿抖动，包 含手抖修正用的驱动装置的防振单元构成为将通过施加预定的频率电 压而在驱动部产生椭圆振动的振子作为驱动源使用，并将摄像单元30中 的安装有CCD31的支架38作为移动对象物。首先，对在本实施方式的驱动装置中作为驱动源使用的振子的动作 原理进行说明。图3是表示振子的动作原理的示意图。振子200具有 以预定的大小形成为矩形形状的压电体201;靠近该压电体201的单面侧 中心对称地形成的一对驱动电极202、 203;以及在压电体201的与驱动 电极202、 203对应的表面位置上设置的作为驱动部的驱动件204、 205。 当向驱动电极202施加+电压时，如图3 (a)所示，驱动电极202部分 以伸长的方式变形，另一方面，其背面侧的压电体201部分没有以伸长 的方式变形，所以整体上变形为圆弧状。相反，当向驱动电极202施加 一电压时，如图3 (c)所示，驱动电极202部分以收縮的方式变形，另 一方面，其背面侧的压电体201部分不收縮，所以整体上变形为与图3 (a)相反的圆弧状。驱动电极203侧也是同样的。于是，为了使驱动件204、 205的表面产生椭圆振动，对压电体201 的极化的一个驱动电极202施加预定频率的正弦波的频率电压，并且对 另一驱动电极203施加与对驱动电极202施加的频率电压的频率相同的 频率的、相位错开的正弦波的频率电压。施加的频率电压的频率设定为 这样的预定数值压电体201的中央成为弯曲振动的节，驱动件204、 205 成为弯曲振动的腹，而且压电体201的纵向振动的节与弯曲振动的节一致。这样，随着所施加的频率电压的+ 、 一变化，振子200将图3 (b) 所示的复原状态包括在内，重复进行图3 (a) (c)所示的弯曲振动， 从而在驱动件204、 205的表面产生椭圆振动。因此，通过在振子200的 驱动件204、 205侧按压接触地配设成为驱动对象的移动体，移动体按照 驱动件204、 205的表面产生的椭圆振动的方向移动。此时，通过改变向驱动电极202、 203施加的频率电压的相位差，能 够改变在驱动件204、 205的表面产生的椭圆振动的形状，从而能够改变 由振子200驱动而移动的移动体的移动速度。例如，如果频率电压的相 位差为0° ，则速度为0，但当增加相位差时，速度逐渐升高，在相位差 为90°时达到最大速度，另外，当超过90°地使相位差增大时，速度反 而逐渐降低，在相位差为180。时速度再次为0。当使相位差为负值时， 在驱动件204、 205上产生的椭圆振动的转动方向反转，从而能够将移动 体向反方向驱动。该情况下，也是在相位差为一9(T时达到最大速度。接着，参照图4 图12来说明将这样的振子作为驱动源使用的本实 施方式的防振单元。图4是表示本实施方式的防振单元的结构例的分解 立体图，图5是简化表示图4所示的各部的形状的防振单元的概要仰视 图，图6是提取出图5中的X轴驱动机构部进行表示的概要正视图，图 7是沿图6中的A—A线的剖视图，图8是提取出图5中的X轴驱动机 构部进行放大表示的概要仰视图，图9是沿图8中的B—B线的剖视图， 图10是提取出图5中的Y轴驱动机构部进行表示的概要仰视图，图11 是沿图IO中的C一C线的剖视图，图12是沿图IO中的D—D线的剖视 图。首先，本实施方式的防振单元300将安装了光学LPF32、防尘过滤 器33等以及CCD 31的支架38作为在X轴方向及Y轴方向上移动的最 终移动对象物，防振单元300具有X框301，其为具有包围摄影光轴周 围的开口 301a的框部301b的框形状，并形成为希望的大小以便安装支 架38并使支架38能够在Y轴方向上移动；以及框架(固定部件)302， 其为具有包围摄影光轴周围的开口 302a的框部302b的框形状，并形成 为希望的大小以便安装X框301并使X框301能够在X轴方向上移动，该框架302固定在未图示的照相机主体上。而且，防振单元300具有使X框301相对于框架302在X轴方向 上移位移动的X轴移动机构部310x;和使支架38相对于X框301在Y 轴方向上移位移动的Y轴移动机构部310y，通过使支架38与X框301 一同相对于框架302在X轴方向上移位移动，并相对于X框301在Y轴 方向上移位移动，安装在支架38上的CCD31在XY平面内在X轴方向 及Y轴方向上移位移动以补偿抖动。这里，对X轴驱动机构部310x的结构进行说明。X轴驱动机构部 310x具有X轴振子(第一振子)320x;滑动体330x，其一体地固定在 X框301上，并与X框301—起构成成为驱动对象的移动体(第一移动 体)311x;以及按压机构340x，其对X轴振子320x向滑动体330x (移 动体311x)侧施力。X轴振子320x在矩形的压电体323x的单面具有驱动件(驱动部) 321x、 322x，驱动件(驱动部)321x、 322x按照在图3中说明过的振子 200的动作原理，通过施加预定的频率电压而产生椭圆振动。X轴振子 320x在与压电体323x的驱动件321x、 322x相反一侧的中央位置具有振 子支架324x,形成在振子支架324x上的凸起325x，如图4和图6所示 那样，与框架302的槽342x (保持部)配合，由此X轴振子320x以X 轴方向的移动被限制的方式定位并保持。通过这样的结构，驱动件321x、 322x上产生的椭圆振动所致的驱动力作用在X轴方向上。此外，滑动体330x通过将滑动板332x紧固在轴支承件33lx上而成。 在X轴振子320x的驱动件321x、 322x被按压而与滑动板332x接触的位 置处，轴支承件331x通过例如小螺钉等一体地固定在X框301的一部分 上。再有，滑动体330x相对于X框301的固定并不限于小螺钉固定，也 可以是粘接等，固定方式没有特别要求。这里，从图4可知，滑动体330x 与形成为希望大小的X框301相比，以较小的大小(与X轴振子320x 相当的大小)形成。此外，与X框301由刚性低的树脂材料或铝等形成 相对，滑动板332x由具有耐磨损性且刚性高的陶瓷等材质形成，轴支承 部331x是对铁素体系的不锈钢等可淬火的材质进行淬火以提高刚性而得的部件。此外，框架302具有轴支承件(导引部)304x，轴支承件(导引部) 304x配置在形成于框架302上的开口形状的安装部上，并且以与滑动体 330x的轴支承件33bc对置的方式用小螺钉303x固定。如图9所示，在 该轴支承件304x上，沿着X轴方向的V形槽305x通过将防磨损用的V 形槽板306x紧固而形成。如图9所示，在轴支承件331x上形成有与轴 支承件304x的V形槽305x (V形槽板306x)对置的V形槽334x (V形 槽板337x)。这里，通过将由保持器335x定位的两个球336x夹入到V 形槽305x、 334x之间，轴支承件304x、 331x成为具有沿X轴方向排成 一列的两个球336x的构造。如图6等所示，两个球336x定位在成为驱 动件321x、 322x正下方的位置附近，并且通过保持器335x限制了X轴 方向的移动。再有，作为滚动体，并不限于球，也可以是辊子。按压机构340x具有按压板341x，其通过衬垫343x—端由小螺钉 344x固定在框架302上，按压板341x用于保持X轴振子320x;和按压 弹簧347x，其通过衬垫346x配设在小螺钉345x周围，该小螺钉345x将 所述按压板341x的另一端侧固定在框架302上，并且该按压弹簧347x 对按压板341x施力以使X轴振子320x的驱动件321x、 322x按压接触滑 动板332x。按压机构340x所产生的按压力设定为15N (牛顿)左右的非 常大的力。再有，虽然轴支承件331x通过球336x的中心，且可绕与V形槽334x 平行的轴转动，但轴支承件331x与X框301 —体化，在从轴支承件331x 向与X轴方向不同的方向离开的位置(如图6 图8所示，从两个球336x 以等距离远离的位置)，在框架302和X框301之间配置有一个球307x (滚动体)。如图7所示，该球307x通过在球307x附近卡定在框架302 和X框301之间的弹簧308x所产生的作用力，维持在夹持在凹部内的状 态，并且定位成维持了X框301相对于框架302在摄影光轴(Z轴)方 向上的间隔。这里，弹簧308x的作用力只要能维持球307x的夹持状态 即可，其设定成比按压弹簧347x的作用力弱几级。由此，由X框301和 滑动体330x构成的移动体311x成为相对于框架302能够通过由两个球336x和一个球307x支撑的三点支撑移动的结构。此外，如图6 图8所 示，通过将球307x相对于球336x夹着摄影光轴和开口 301a地配置在相 反侧，可使球307x和球336x的距离远离，所以能够成为稳定的三点支 撑构造。这样根据本实施方式，可用三个球(滚动体)进行移动体311x 的移动方向的引导，并且还能够限定倾斜，能够进行稳定的驱动。另一方面，Y轴驱动机构部310y的基本构造也与X轴驱动机构部 310x相同，对相同或相对应的部分标以相同标号并加入字母y来进行表 示，并省略说明。再有，关于Y轴驱动机构部310y，其代替框架302而 将X框301作为固定部件，并代替X框301而将支架38作为移动对象， Y轴驱动机构部310y具有滑动体330y，滑动体330y —体地固定在支架 38上，并与支架38 —同构成成为驱动对象的移动体(第二移动体)311y。此外，本实施方式的防振单元300在框架302上配置有由检测主 体单元100的绕X轴的抖动(前后方向的抖动)的角速度传感器构成的 X轴陀螺(抖动检测构件)350x;和由检测主体单元IOO的绕Y轴的抖 动(左右方向的抖动)的角速度传感器所构成的Y轴陀螺(抖动检测构 件)350y。作为抖动检测构件，也可使用加速度传感器来代替角速度传 感器。此外，防振单元300具有位置检测传感器353，位置检测传感器 353由以下部件构成配设在框架302上的球元件351;和以与球元件351 对置的方式配置在支架38的一部分上的磁铁352。而且防振单元300具 有防振控制电路355，防振控制电路355根据来自这些X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y以及位置检测传感器353的信号，来控制针对X轴振子 320x、 Y轴振子320y的振子驱动电路354。防振控制电路355按照来自 Bucom 50的指示来执行控制动作。这里，参照图13 图15来说明X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y附 近的结构例。图13是表示照相机的内部构造的一部分的概要后视图，图 14是表示照相机的内部构造的一部分的概要侧视图，图15是表示陀螺周 围的结构部件的分解立体图。首先，CCD31具有以摄影光轴为中心的大 致矩形的摄像范围400， CCD 31与以摄影光轴为中心地配置的主电路基 板36电连接。此外，在主体单元100内，驱动基板402与主电路基板36平行地配置，驱动基板402具有用于驱动X轴振子320x、 Y轴振子320y 的振子驱动电路354。X轴振子320x、 Y轴振子320y配置成沿着摄像范围400的彼此相交 的边，例如沿着底侧边和左侧边，相对于驱动基板402，也是通过挠性印 刷基板403x、 403y而在驱动基板402的底侧边的端部附近和左侧边的端 部附近连接。这里，驱动基板402的中心与摄影光轴不一致，如图13中 所示，驱动基板402在以摄影光轴为中心并与CCD31的摄像面(主电路 基板36)平行的面上，靠近配置有X轴振子320x、 Y轴振子320y的一 侧(左下侧)配置。这里，将驱动基板402靠近X轴振子320x、 Y轴振子320y地配置， 是因为能够縮短用于将这些X轴振子320x、 Y轴振子320y与驱动基板 402连接起来的挠性印刷基板403x、 403y。此外，通过如此配置，可使X 轴振子320x、 Y轴振子320y与驱动基板402的连接部位于与主电路基板 36在摄影光轴方向上不重叠的位置，所以在X轴振子320x、 Y轴振子 320y的驱动时，能够有效地防止电噪声对主电路基板36产生影响。另一方面，如图13所示，X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y，在X轴 振子320x、 Y轴振子320y的附近，配置在摄像范围400的、这些X轴 振子320x、 Y轴振子320y所沿着配置的的底侧边和左侧边相交的左下的 角部侧，X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y通过挠性印刷基板410与驱动基 板402电连接。挠性印刷基板410在主电路基板36的摄影光轴方向的投 影范围外连接在成为尽量远离的位置的驱动基板402的左下端部附近。这里，安装有X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y的挠性印刷基板410， 通过双面胶带等粘接部件紧固在弯折成直角并形成为L字状的不锈钢等 金属制保持台(第一保持部件)411上，由此确保了X轴陀螺350x和Y 轴陀螺350y的抖动检测方向正交的配置。保持台411在与X轴陀螺350x 和Y轴陀螺350y分别对应的背面侧位置，通过板状的防振部件412x、 412y而用双面胶带等粘接部件保持在台(第二保持部件)413上。防振 部件412x、 412y由海绵状橡胶、或凝胶状硅橡胶这样的抗振性高的弹性 部件构成。台413通过安装孔413a利用小螺钉等固定在框架302上。在这样的结构中，X轴陀螺350x检测主体单元100绕X轴的抖动， Y轴陀螺350y检测主体单元100绕Y轴的抖动，并通过挠性印刷基板 410输出到驱动基板402上的振子驱动电路354中。在这样的检测动作中， X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y检测到的、并且在挠性印刷基板410上 传递的信号是微弱的，容易受到电噪声的影响，但在本实施方式中，由 于X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y配置于X轴振子320x和Y轴振子320y 的附近，所以能够使挠性印刷基板410对驱动基板402的配线长度为最 短。因此，可形成小型且简单的结构，将X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y 及挠性印刷基板410所受的电噪声的影响抑制为最小限度。特别是通过将X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y配置在摄像范围400 的、X轴振子320x、 Y轴振子320y所沿着配置的底侧边和左侧边相交的 左下的角部侧，也能够抑制伴随X轴振子320x、 Y轴振子320y的驱动 的电噪声的影响。再有，由于挠性印刷基板410相对驱动基板402的连 接部位设定在在主电路基板36的摄影光轴方向的投影范围外的成为尽量 远离的位置的驱动基板402的左下端部附近，所以也能够抑制来自进行 模拟信号的高速读取的主电路基板36的电噪声的影响。此外，由于X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y安装在框架302上，所 以可将抖动修正机构包括控制电路地作为防振单元300以单元方式构成， 能够在单元方式的状态下事前进行与必须用X轴陀螺350x和Y轴陀螺 350y实施的抖动对应地输出的电压信号的基准电压调整，组装性提高。下面，对X轴驱动机构310x的动作进行说明。在对X轴振子320x 施加预定频率电压使驱动件321x、 322x产生椭圆振动时，X轴振子320x 的驱动件321x、322x因按压机构340x所产生的强作用力而与滑动板332x 按压接触，所以滑动体330x被在驱动件321x、 322x的椭圆振动的转动 方向上驱动。此时，由于施加在X轴振子320x上的按压力强，所以当构成滑动体 330x的滑动板332x和轴支承件331x的刚性弱时，如图16中假设线戶万示 那样，由于所施加的按压力，滑动板332x和轴支承件331x挠曲，驱动 件321x、 322x和滑动板332x—端接触，动作变得不稳定，而不动作。这点，在本实施方式中，由于构成滑动体330x的滑动板332x及轴 支承件331x的刚性高，所以驱动件321x、 322x和滑动板332x的按压接 触状态稳定，与椭圆振动相伴的驱动力被可靠地传递到滑动板332x，能 够高效率地在椭圆振动的转动方向上进行驱动。此时，具有滑动板332x 的滑动体330x侧相对于框架302不是面接触，而是以轴支承件331x、304x 部分的球336x所形成的滚动方式接触，所以即使按压力强，滑动体330x 也是在相对于框架302摩擦小的状态下可靠地移动。而且，由于轴支承 件331x、 304x由沿着X轴方向的一列滚珠轴支承构造构成，所以滑动体 330x在受到X轴振子320x的驱动的情况下，仅在X轴方向上移动。这 样，当滑动体330x移动时，固定有滑动体330x的X框301也与滑动体 330x成为一体地在X轴方向上移动。即，X框301的移动方向也通过沿 着X轴方向的一列滚珠轴支承构造所构成的轴支承件331x、 304x之间的 卡合来引导。虽然在这样的动作中，轴支承件331x通过球336x的中心，且可绕 与V形槽334x平行的轴转动，但轴支承件331x与X框301被一体化， 在从轴支承件331x向与X轴方向不同的方向远离的位置处在框架302和 X框301之间配置有一个球307x，由X框301和滑动体330x构成的移 动体311x相对于框架302为在基于两个球336x和一个球307x的远离位 置处的三点支撑，所以不会产生绕与V形槽334x平行的轴的转动所导致 的冲击，而稳定地在框架302上沿X轴方向移动。因此，对X轴振子320x 较强的按压部分的引导支撑机构用轴支承件331x、 304x所形成的沿着X 轴方向的一列滚珠轴支承构造即可，可实现小型化和构造简化。Y轴驱动机构310y也与X轴驱动机构310x的情况一样地动作。 这样，当X轴振子320x和Y轴振子320y振动时，振动也传递到安 装在框架302上的X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y，可能作为抖动而误 检测。这点，在本实施方式中，将安装有X轴陀螺350x及Y轴陀螺350y 的挠性印刷基板410紧固在保持台411上，保持台411通过防振部件412x、 412y、台413而安装在框架302上，所以抑制了因X轴振子320x和Y 轴振子320y的驱动所产生的振动传递到X轴陀螺350x和Y轴陀螺350y的情况，能够进行正确的抖动检测动作。再有，也可以如图17所示，在作为与X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y 的安装面相反一侧的面的表面侧，也配置与防振部件412x、 412y同样的 防振部件(第二防振部件)414x、 414y，通过从外侧用陀螺按压体(按 压板)415按压，将防振部件(第二防振部件)414x、 414b夹入到与X 轴陀螺350x、 Y轴陀螺250y之间。通过将未图示的小螺钉螺合到台413 的螺纹孔413b中，陀螺按压体415通过孔415a而固定在台413上。413c 是通过与陀螺按压体415的切口 415v卡合而进行定位用的凸起。据此， 对X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y的防振效果提高。此外，虽然在本实施方式中将X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y通过 台413而安装在框架302上，但也可以如图18所示，通过台413安装在 主体单元100内的主体420上。这里，主体420由于没有安装X轴振子 320x、 Y轴振子320y等抖动修正用的驱动源，所以与安装在框架302上 的情况相比，伴随X轴振子320x和Y轴振子320y的驱动的振动难以传 递到X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y上，防振效果提高。这里，如图14所示，主体420上安装有快速复原反射镜11和快门 15，在摄影动作时等，机械振动可传递到主体420上。这样的机械振动 也与手抖无关，不希望其传递到X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y上。于 是，如图18所示，通过在用主体单元100内的外装部件422和台413夹 持的方式按压防振部件(第三防振部件)421的状态下，将台413固定在 主体420上，能够提高防振效果，隔断对于X轴陀螺350x、 Y轴陀螺350y 的多余振动。
权利要求
1.一种摄像装置，其具有手抖修正装置，该手抖修正装置使摄像元件在与摄影光轴正交的第一方向、和与上述摄影光轴及上述第一方向正交的第二方向上移位，其特征在于，上述摄像装置具有固定部件；第一移动体，其可相对于上述固定部件在上述第一方向上相对移动；第二移动体，其保持上述摄像元件，并且可相对于上述第一移动体在上述第二方向上相对移动；第一驱动源，其用于驱动上述第一移动体；第二驱动源，其用于驱动上述第二移动体；以及抖动检测构件，其设置在上述固定部件上，用于检测抖动。
2. 根据权利要求l所述的摄像装置，其特征在于， 上述摄像装置具有驱动基板，该驱动基板安装在上述固定部件上，并且具有用于驱动上述第一、第二驱动源的驱动电路，上述抖动检测构 件与上述驱动基板电连接。
3. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 上述摄像元件具有大致矩形的摄像范围，上述第一、第二驱动源沿着上述摄像范围的彼此相交的边配置，上述抖动检测构件配置在上述第 一、第二驱动源所沿着配置的上述边相交的角部侧。
4. 根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于， 上述驱动基板在与上述摄像元件的摄像面平行的面上靠近配置有上述第一、第二驱动源的一侧配置。
5. 根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于， 上述抖动检测构件在上述摄像元件用的摄像基板的上述摄影光轴方向的投影范围外的位置处与上述驱动基板电连接。
6. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 上述抖动检测构件通过防振部件安装在上述固定部件上。
7. 根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，上述抖动检测构件是安装在挠性印刷基板上的角速度传感器或加速 度传感器，上述挠性印刷基板紧固在第一保持部件上，该第一保持部件 通过上述防振部件保持在第二保持部件上，该第二保持部件固定在上述 固定部件上。
8. 根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于， 上述摄像装置具有第二防振部件，该第二防振部件配置在与上述角速度传感器或加速度传感器的安装面相反一侧的表面侧，并且通过被按 压板按压而被夹住。
9. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 上述抖动检测构件通过防振部件安装在该摄像装置的主体上。
10. 根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于， 上述抖动检测构件是安装在挠性印刷基板上的角速度传感器或加速度传感器，上述挠性印刷基板紧固在第一保持部件上，该第一保持部件 通过上述防振部件保持在第二保持部件上，该第二保持部件固定在上述 主体上。n.根据权利要求io所述的摄像装置，其特征在于， 上述摄像装置具有第二防振部件，该第二防振部件配置在与上述角速度传感器或加速度传感器的安装面相反一侧的表面侧，并且通过被按压板按压而被夹住。
11.根据权利要求10所述的摄像装置，其特征在于，上述第二保持部件在与外装部件夹住第三防振部件的状态下固定在 上述主体上。
全文摘要
本发明提供一种摄像装置，其具有小型、结构简单、且抗电噪声强的抖动修正机构。X轴陀螺(350x)、Y轴陀螺(350y)在摄像范围(400)的、X轴振子(320x)、Y轴振子(320y)的附近，配置在这些X轴振子(320x)、Y轴振子(320y)所沿着配置的底侧边和左侧边相交的左下的角部侧，并通过挠性印刷基板(410)与驱动基板(402)电连接，由此能够使挠性印刷基板(410)对于驱动基板(402)的配线长度为最短，能够形成为小型且简单的结构，能够将X轴陀螺(350x)和Y轴陀螺(350y)所受的电噪声的影响抑制为最小限度。
文档编号G01P3/42GK101256333SQ20081008094
公开日2008年9月3日 申请日期2008年2月29日 优先权日2007年3月2日
发明者川合澄夫, 觧良泰史 申请人:奥林巴斯映像株式会社