专利名称：图像振动减少设备和配备有该设备的照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像振动减少设备，该图像振动减少设备用于减少可由照相机抖动而引起的在像平面上的图像振动。本发明还涉及配备有该图像振动减少设备的照相机。
背景技术：
用于减少可由照相机抖动而引起的在像平面上的图像振动的传统图像振动减少设备在X轴和Y轴上配备有X轴致动器和Y轴致动器，所述X轴和Y轴在与拍摄透镜的光轴垂直的平面内彼此正交，从而能够使校正透镜在该平面内移位(例如参见日本待决专利申请No.8-76165)。
然而，在这一传统图像振动减少设备中，因为用于移动校正透镜的X轴致动器与Y轴致动器设置在各个轴线上，所以难于使与校正透镜相关的结构紧凑。
发明内容
鉴于上述问题作出本发明，而且本发明的目的在于提供一种图像振动减少设备，在该图像振动减少设备中，能够使校正透镜相关结构的与X轴和Y轴中的一个轴有关的尺寸较小，本发明的目的还在于提供一种配备有该图像振动减少设备的照相机。
为了实现以上目的，根据本发明，提供有一种图像振动减少设备，该图像振动减少设备包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件具有保持所述校正透镜的透镜框架；第二移动件，该第二移动件具有开口部分，所述透镜框架可滑动地配合在该开口部分中；第一致动器，该第一致动器驱动所述第一移动件；第二致动器，该第二致动器驱动所述第二移动件；和保持件，该保持件支撑所述第一移动件和所述第二移动件；其中，所述第一致动器和所述第二致动器的驱动方向定向在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上，而且所述第二致动器通过所述第二移动件使所述透镜框架移位的第二方向与所述第一方向垂直。
在根据本发明的图像振动减少设备中，优选所述第二移动件具有变换件，该变换件将由所述第二致动器引起的在所述第一方向上的移位变换为透镜框架的在所述第二方向上的移位。
在根据本发明的图像振动减少设备中，优选所述变换件包括引导凹槽和引导销，该引导凹槽相对于所述第一方向倾斜成约45度角形成在所述第二移动件上，该引导销固定在所述保持件上，并可滑动地配合在所述引导凹槽内，而且当所述第二致动器使所述第二移动件在所述第一方向上移位时，所述引导凹槽与所述引导销使所述第二移动件在相对于所述第一方向倾斜成约45度角的方向上移动，从而可滑动地配合在所述开口中的所述透镜框架在所述第二方向上移位。
在根据本发明的图像振动减少设备中，优选所述第一致动器和所述第二致动器在它们之间设有支撑在所述保持件上的共用磁体。
在根据本发明的图像振动减少设备中，优选所述第一移动件和所述第二移动件设置成将所述保持件放置在它们之间。
根据本发明，还提供有一种配备有前面所述的图像振动减少设备的照相机。
根据本发明，能够提供一种图像振动减少设备，在该图像振动减少设备中，能够使校正透镜相关结构相对于X轴和Y轴中的任一轴紧凑。
图1示意性示出了配备有根据本发明实施例的图像振动减少设备的照相机。
图2A和2B示出了根据本发明的图像振动减少设备，图2A示出了第一移动件，而图2B示出了第二移动件。
图3A和3B为图2A和2B示出的图像振动减少设备的横截面图。图3A为沿线A-A的横截面图，而图3B为沿线B-B的横截面图。
图4A和4B示出了图2A和2B示出的图像振动减少设备，该设备处于第一移动件已经在+Y方向上移位的状态下。图4A示出了第一移动件的移位状态，而图4B示出了第二移动件的移位状态。
图5A和5B为图4A和4B示出的图像振动减少设备的横截面图。图5A为沿线A-A的横截面图，而图5B为沿线B-B的横截面图。
图6A和6B示出了图2A和2B示出的图像振动减少设备，该设备处于第二移动件已经在+Y方向上移位的状态下。图6A示出了第一移动件的移位状态，而图6B示出了第二移动件的移位状态。
图7A和7B为图6A和6B示出的图像振动减少设备的横截面图。图7A为沿线A-A的横截面图，而图7B为沿线B-B的横截面图。
具体实施例方式
以下将参考附图对本发明的实施例进行描述。
图1示意性示出了配备有根据本发明实施例的图像振动减少设备的照相机。图2A和2B示出了根据本发明的图像振动减少设备。具体地，图2A示出了第一移动件，而图2B示出了第二移动件。图3A和3B为图2A和2B示出的图像振动减少设备的横截面图。具体地，图3A为沿线A-A的横截面图，而图3B为沿线B-B的横截面图。图4A和4B示出了图2A和2B示出的图像振动减少设备，该设备处于第一移动件已经在+Y方向上移位的状态下。具体地，图4A示出了第一移动件的移位状态，而图4B示出了第二移动件的移位状态。图5A和5B为图4A和4B示出的图像振动减少设备的横截面图。具体地，图5A为沿线A-A的横截面图，而图5B为沿线B-B的横截面图。图6A和6B示出了图2A和2B示出的图像振动减少设备，该设备处于第二移动件已经在+Y方向上移位的状态下。具体地，图6A示出了第一移动件的移位状态，而图6B示出了第二移动件的移位状态。图7A和7B为图6A和6B示出的图像振动减少设备的横截面图。具体地，图7A为沿线A-A的横截面图，而图7B为沿线B-B的横截面图。
参考图1，来自待拍摄物体(未示出)的光由拍摄透镜101收集，并通过稍后将描述的校正透镜11而被聚焦在图像拾取元件102(例如CCD)上。在将快门开关按钮103按下一半时，图像振动探测装置(例如，角速度传感器或角加速度传感器)104对由拍摄者手的抖动引起的照相机200的振动或图像振动进行探测，并通过探测电路105向控制设备106传输信号。该控制设备106在来自探测电路105的信号的基础上计算图像振动校正量，并利用后述的图像振动减少设备100经由图像振动校正电路107使校正透镜11在与光轴垂直的X-Y平面内移动，从而校正或减少在CCD 102上的图像振动。控制设备106适于利用设置在图像振动减少设备100中的位置探测设备108对校正透镜11的偏移量进行探测，从而将该偏移量反馈至控制设备106。内置有图像振动减少设备100的照相机200具有上述结构。
下面，将对根据本发明实施例的图像振动减少设备100进行详细描述。在以下描述中，将采用在每个附图中示出的X、Y和Z轴。
参考图2A、2B和3A以及3B，在根据本发明实施例的图像振动减少设备100中，固定在照相机200上的固定件1被保持在第一移动件5和第二移动件7之间，且在这些移动件之间设置用于减少摩擦的钢球3，而且弹性件9a和9b设置在第一移动件5的上弹簧钩5aa及下弹簧钩5ab与第二移动件7的上弹簧钩7aa及下弹簧钩7ab之间，从而将这些移动件彼此相向地偏压。因此，第一移动件5和第二移动件7能相对于固定件1移动。
第一移动件5具有在Z轴方向(即拍摄透镜101的光轴的方向)上延伸的圆柱形透镜框架5c，而且校正透镜11固定在该透镜框架5c上。在第一移动件5上部的面对固定件1的表面上设置第一线圈13。在固定件1的与第一线圈13对置的位置处，磁体件15固定地安装在固定件1上。第一线圈13和该磁体件15构成第一致动器。第一移动件5具有引导凹槽17a和17b，用于在Y轴方向上对第一移动件5的运动进行引导。固定在第二移动件7上的引导销19a和19b以在Y轴方向上可滑动的方式与引导凹槽17a和17b接合。在第一移动件5的面对固定件1的表面上设置用于保持钢球3的凹部5b、5d及5e。
第二移动件7具有开口21，该开口允许透镜框架5c的外周部分在Y轴方向上的滑动运动，但该开口限制该外周部分在X轴方向上的运动。在第二移动件7上部上与第一线圈13对置的位置处，第二线圈23设置成面对磁体件15。第二线圈23和磁体件15构成第二致动器。第二移动件7具有相对于Y轴方向倾斜成约45度角的引导凹槽25a、25b和25c。固定在固定件1上的引导销27a、27b和27c以可滑动的方式与引导凹槽25a、25b和25c接合。在第二移动件7的面对固定件1的表面上设置用于保持钢球3的凹部7b、7c及7d。
图像振动减少设备100具有上述结构。
将参考图4A、4B至7A、7B对根据本发明实施例的图像振动减少设备100的操作进行描述。
首先，将描述校正透镜11是如何在Y轴方向上移位的。参考图4和5，当在第一方向(由图2A中的实线箭头所示)上流动的电流供应至构成第一致动器的第一线圈13时，按照弗莱明左手定则，根据第一线圈13中的电流方向和由磁体件15产生的磁场的方向，在第一线圈13中产生在+Y方向上的力，以使第一移动件5在+Y方向上移位。通过对供应至第一线圈13的电流和该电流的变化率进行控制能够调节第一移动件5的移位量和移位速度。通过使第一移动件5移位，能够使固定在第一移动件5的透镜框架5c上的校正透镜在+Y方向上以特定速度移位特定的量。
当在与第一方向相反的第二方向(由图2A中的虚线箭头所示)上流动的电流供应到第一线圈13时，按照弗莱明左手定则，以类似的方式产生在-Y方向上的力，从而使第一移动件5在-Y方向上移位。如上所述，通过对供应至第一线圈13的电流和该电流的变化率进行控制能够调节第一移动件5的移位量和移位速度。通过使第一移动件5移位，能够使固定在第一移动件5的透镜框架5c上的校正透镜在-Y方向上以特定速度移位特定的量。
按照以上的描述，通过向第一致动器的第一线圈13供应正的或负的电流，能使校正透镜11在±Y方向上移位。在该过程中，因为透镜框架5c的外周只与第二移动件7的开口部分21的与Y轴方向平行的端面21a、21a接触，所以第二移动件7不随着第一移动件5在±Y方向上的运动而移位。在图4A中，虚线示出了处于静止状态的第一移动件5，而实线示出了向第一线圈13供应在第一方向上流动的电流的情形下沿+Y方向的移位。
接下来将对校正透镜11在X轴方向上的移位进行描述。参考图6A、6B和7A、7B，当在第一方向(由图2B中的实线箭头所示)上流动的电流供应至构成第二致动器的第二线圈23时，按照弗莱明左手定则，根据第二线圈23中的电流方向和由磁体件15产生的磁场的方向，在第二线圈23中产生在+Y方向上的力，以使第二移动件7在+Y方向上移位。如在对Y轴方向上的移位所描述的那样，通过对供应至第二线圈23的电流和该电流的变化率进行控制能够调节第二移动件7的移位量和移位速度。
如图6B所示，相对于Y轴倾斜成约45度角的引导凹槽25a、25b和25c以及与引导凹槽25a、25b和25c接合的引导销27a、27b和27c限制第二移动件7的在+Y方向上的运动。因此，第二移动件7沿引导凹槽25a、25b和25c相对于Y轴成约45度角向上运动。这一成45度角的倾斜运动能够分解成在X轴方向上的运动和在Y轴方向上的运动。
第二移动件7的在X轴方向上(在本情形中，为在-X方向上)的运动通过引导销19a和19b传递至引导凹槽17a和17b，以使第一移动件5在-X方向上移位，从而透镜框架5c在-X方向上移位。同时，第二移动件7的在-X方向上的运动通过开口21的与Y轴平行的端面21a、21a传递至透镜框架5c，以使透镜框架5c在-X方向上移位。因此，校正透镜11在-X方向上以特定速度移位特定的量。
另一方面，第二移动件7的在Y轴方向上(在本情形中，为在+Y方向上)的运动仅使引导销19a和19b沿在Y轴方向上延伸的引导凹槽17a和17b在+Y方向上运动，这不引起第一移动件5的任何移位。类似地，第二移动件7的在+Y方向上的运动仅使开口21的与Y轴平行的端面21a、21a在与透镜框架5c接触的同时在+Y方向上运动，这不引起透镜框架5c的任何移位。
如上所述，由第二致动器引起的在+Y方向上的移位被引导凹槽25a、25b和25c以及引导销27a、27b和27c变换为在-X方向上的移位，从而通过第一移动件5和第二移动件7使校正透镜11在-X方向上移位。
当在与第一方向相反的第二方向(由图2B中的虚线箭头所示)上流动的电流供应到第二线圈23时，按照弗莱明左手定则，以类似的方式产生在-Y方向上的力，从而使第二移动件7在-Y方向上移位。如上所述，通过对供应至第二线圈23的电流和该电流的变化率进行控制能够调节第二移动件7的移位量和移位速度。
相对于Y轴倾斜成约45度角的引导凹槽25a、25b和25c以及与引导凹槽25a、25b和25c接合的引导销27a、27b和27c限制第二移动件7的在-Y方向上的移位。因此，第二移动件7沿引导凹槽25a、25b和25c相对于Y轴成约45度角向下运动。这一成45度角的倾斜运动能够分解成在X轴方向上的运动和在Y轴方向上的运动。
第二移动件7的在X轴方向上(在本情形中，为在+X方向上)的运动通过引导销19a和19b传递至引导凹槽17a和17b，以使第一移动件5在+X方向上移位，从而透镜框架5c在+X方向上移动。同时，第二移动件7的在+X方向上的运动通过开口21的与Y轴平行的端面21a、21a传递至透镜框架5c，以使透镜框架5c在+X方向上移位。因此，校正透镜11在+X方向上以特定速度移位特定的量。
另一方面，第二移动件7的在Y轴方向上(在本情形中，为在-Y方向上)的运动仅使引导销19a和19b沿在Y轴方向上形成的引导凹槽17a和17b在-Y方向上运动，这不引起第一移动件5的任何移位。类似地，第二移动件7的在-Y方向上的运动仅使开口21的与Y轴平行的端面21a、21a在与透镜框架5c接触的同时在+Y方向上运动，这不引起透镜框架5c的任何移位。
如上所述，由第二致动器引起的在-Y方向上的移位被引导凹槽25a、25b和25c以及引导销27a、27b和27c变换为在+X方向上的移位，从而通过第一移动件5和第二移动件7使校正透镜11在+X方向上移位。
按照以上的描述，通过向第二致动器的第二线圈23供应正的或负的电流，能使校正透镜11在±X方向上移位。
根据本发明实施例的图像振动减少设备100，尽管第一致动器和第二致动器设置在例如Y轴上的相同位置处，而且由这些致动器引起的移位限于±Y方向，但能使校正透镜11在X-Y平面内的所需方向上移位。因此，能实现校正或减少像平面上的图像振动。传统上因为需要将致动器设置在X轴和Y轴上的位置处，所以难于使图像振动减少设备紧凑。相比之下，在上述图像振动减少设备中，能将两个致动器设置在X轴或Y轴中一个轴上的相同位置处，而且相对于X和Y轴中的任一轴，能使与校正透镜相关的结构紧凑。
应理解的是，上述实施例只是实例。本发明并不限于上述结构或模式，而是能在本发明的范围内对其作出各种改进和变化。
权利要求
1.一种图像振动减少设备，包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件具有保持所述校正透镜的透镜框架；第二移动件，该第二移动件具有开口部分，所述透镜框架可滑动地配合在该开口部分中；第一致动器，该第一致动器驱动所述第一移动件；第二致动器，该第二致动器驱动所述第二移动件；和保持件，该保持件支撑所述第一移动件和所述第二移动件，其中，所述第一致动器和所述第二致动器的驱动方向定向在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上，而且所述第二致动器通过所述第二移动件使所述透镜框架移位的第二方向与所述第一方向垂直。
2.根据权利要求1所述的图像振动减少设备，其中所述第一致动器和所述第二致动器在它们之间形成有支撑在所述保持件上的共用磁体。
3.根据权利要求1所述的图像振动减少设备，其中所述第二移动件具有变换件，该变换件将所述第二致动器的所述第一方向变换为所述透镜框架的所述第二方向。
4.根据权利要求3所述的图像振动减少设备，其中所述变换件包括引导凹槽和引导销，该引导凹槽相对于所述第一方向倾斜成约45度角形成在所述第二移动件上，该引导销固定在所述保持件上，并可滑动地配合在所述引导凹槽内，而且当所述第二致动器使所述第二移动件在所述第一方向上移位时，所述引导凹槽与所述引导销使所述第二移动件在相对于所述第一方向倾斜成约45度角的方向上移动，而且可滑动地配合在所述开口部分内的所述透镜框架在所述第二方向上移位。
5.根据权利要求4所述的图像振动减少设备，其中所述第一致动器和所述第二致动器在它们之间形成有支撑在所述保持件上的共用磁体。
6.一种设有图像振动减少设备的照相机，该图像振动减少设备包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件具有保持所述校正透镜的透镜框架；第二移动件，该第二移动件具有开口部分，所述透镜框架可滑动地配合在该开口部分中；第一致动器，该第一致动器驱动所述第一移动件；第二致动器，该第二致动器驱动所述第二移动件；和保持件，该保持件支撑所述第一移动件和所述第二移动件，其中，所述第一致动器和所述第二致动器的驱动方向定向在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上，而且所述第二致动器通过所述第二移动件使所述透镜框架移位的第二方向与所述第一方向垂直。
7.根据权利要求6所述的照相机，其中所述第一致动器和所述第二致动器在它们之间形成有支撑在所述保持件上的共用磁体。
8.根据权利要求6所述的照相机，其中所述第二移动件具有变换件，该变换件将所述第二致动器的所述第一方向变换为所述透镜框架的所述第二方向。
9.一种图像振动减少设备，包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件保持所述校正透镜，并使所述校正透镜在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上移动；和第二移动件，该第二移动件通过所述第一移动件使所述校正透镜在与所述第一方向垂直的第二方向上移动。
10.根据权利要求9所述的图像振动减少设备，还包括第一致动器，该第一致动器驱动所述第一移动件；和第二致动器，该第二致动器部分地与所述第一致动器共用，并驱动所述第二移动件。
11.根据权利要求10所述的图像振动减少设备，其中所述第一致动器和所述第二致动器为包括共用磁体的磁致动器。
12.根据权利要求9所述的图像振动减少设备，其中当在所述光轴方向上观察时，所述第二移动件至少部分地与所述第一移动件重叠。
13.根据权利要求12所述的图像振动减少设备，还包括第一致动器，该第一致动器使所述第一移动件移动；和第二致动器，该第二致动器部分地与所述第一致动器共用，并使所述第二移动件移动。
14.根据权利要求13所述的图像振动减少设备，其中所述第一致动器和所述第二致动器为包括共用磁体的磁致动器。
15.根据权利要求13所述的图像振动减少设备，其中所述第一致动器向所述第一移动件施加在所述第一方向上的力，而且所述第二致动器向所述第二移动件施加在所述第一方向上的力；而且该图像振动减少设备还包括变换件，该变换件对由所述第二致动器施加的在所述第一方向上的力进行变换，从而使所述第二移动件在所述第二方向上移动。
16.根据权利要求9所述的图像振动减少设备，还包括第一致动器，该第一致动器向所述第一移动件施加在所述第一方向上的力；第二致动器，该第二致动器向所述第二移动件施加在所述第一方向上的力；和变换件，该变换件对由所述第二致动器施加的在所述第一方向上的力进行变换，从而使所述第一移动件在所述第二方向上移动。
17.根据权利要求16所述的图像振动减少设备，还包括连接件，该连接件连接所述第一移动件和所述第二移动件；保持件，该保持件支撑所述第一移动件和所述第二移动件；所述变换件包括引导凹槽和引导销，该引导凹槽相对于所述第一方向倾斜成约45度角形成在所述第二移动件上，该引导销固定在所述保持件上，并可滑动地配合在所述引导凹槽内，而且当所述第二致动器向所述第二移动件施加在所述第一方向上的力时，所述变换件使所述第二移动件在所述第一方向上和在所述第二方向上移动，而所述连接件使所述第一移动件在与所述第二移动件相同的方向上移动。
18.一种图像振动减少设备，包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件支撑所述校正透镜，并使所述校正透镜在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上移动；和第二移动件，当在所述光轴的方向上观察时，该第二移动件部分地与所述第一移动件重叠，而且该第二移动件使所述校正透镜在与所述校正透镜的光轴及所述第一方向垂直的第二方向上移动。
19.根据权利要求18所述的图像振动减少设备，还包括第一致动器，该第一致动器使所述第一移动件移动；第二致动器，该第二致动器部分地与所述第一致动器共用，并使所述第二移动件移动；和变换件，该变换件对由所述第二致动器施加的在所述第一方向上的力进行变换，从而使所述第一移动件在所述第二方向上移动。
20.一种配备有图像振动减少设备的照相机，该图像振动减少设备包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件支撑所述校正透镜，并使所述校正透镜在与所述校正透镜的光轴垂直的方向上移动；和第二移动件，该第二移动件通过所述第一移动件使所述校正透镜在与所述校正透镜的光轴及所述第一方向垂直的第二方向上移动。
21.根据权利要求20所述的照相机，其中所述振动减少设备还包括第一致动器，该第一致动器向所述第一移动件施加在所述第一方向上的力；第二致动器，该第二致动器向所述第二移动件施加在所述第一方向上的力；和变换件，该变换件对由所述第二致动器施加的在所述第一方向上的力进行变换，从而使所述第一移动件在所述第二方向上移动。
22.一种配备有图像振动减少设备的照相机，该图像振动减少设备包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件支撑所述校正透镜，并使所述校正透镜在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上移动；和第二移动件，当在所述光轴的方向上观察时，该第二移动件部分地与所述第一移动件重叠，而且该第二移动件使所述校正透镜在与所述校正透镜的光轴及所述第一方向垂直的第二方向上移动。
23.一种图像振动减少设备，包括校正透镜；移动件，该移动件具有保持所述校正透镜的透镜框架；第一致动器，该第一致动器使所述移动件在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上移动；第二致动器，该第二致动器使所述移动件在与所述第一方向垂直的第二方向上移动；磁体，该磁体为所述第一致动器与所述第二致动器所共用，而且位于所述第一致动器与所述第二致动器之间；和保持件，该保持件支撑所述磁体。
24.根据权利要求23所述的图像振动减少设备，其中当在所述光轴的方向上观察时，所述第二移动件至少部分地与所述第一移动件重叠。
25.一种配备有图像振动减少设备的照相机，该图像振动减少设备包括校正透镜；移动件，该移动件具有支撑所述校正透镜的透镜框架；第一致动器，该第一致动器使所述移动件在与所述校正透镜的光轴垂直的第一方向上移动；第二致动器，该第二致动器使所述移动件在与所述第一方向垂直的第二方向上移动；磁体，该磁体为所述第一致动器与所述第二致动器所共用，而且位于所述第一致动器与所述第二致动器之间；和保持件，该保持件支撑所述磁体。
全文摘要
一种图像振动减少设备包括校正透镜；第一移动件，该第一移动件具有保持该校正透镜的透镜框架；第二移动件，该第二移动件具有开口部分，该透镜框架可滑动地配合在该开口部分中；第一致动器，该第一致动器驱动第一移动件；第二致动器，该第二致动器驱动第二移动件；和保持件，该保持件支撑第一移动件和第二移动件。第一致动器和第二致动器的驱动方向定向在与校正透镜的光轴垂直的第一方向上，而且第二致动器通过第二移动件使透镜框架移位的第二方向与第一方向垂直。
文档编号H04N5/225GK1831622SQ20061005972
公开日2006年9月13日 申请日期2006年3月3日 优先权日2005年3月8日
发明者宫本英典 申请人:株式会社尼康