图像稳定器的制造方法

专利名称：图像稳定器的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种图像稳定器的制造方法，所述图像稳定器能够在发生相机振动时，通过在与透镜系统光轴垂直的方向上移动校正透镜从而使得校正透镜的光轴与透镜系统的光轴重合，以使因相机振动等原因造成模糊的图像稳定。更具体地讲，本发明涉及一种图像稳定器的制造方法，其中可适当地设置并固定构成移动校正透镜的驱动器的一部分的线圈或磁体。
背景技术：
近年，诸如数码相机和摄像机的成像设备的性能已经得到了巨大的改善，并且任何人都可能容易地拍摄高图像品质和高效率的静态照片和活动图像。这样的成像设备改进的效率归功于透镜、CCD(电荷-耦合器件)、即固态图像摄取设备和图像处理电路的良好性能。
然而，即使可使透镜、CCD等性能更好，但是如果拍摄者持相机(成像设备)的手发生抖动，则高分辨率图像也会发生模糊，导致拍摄图像将不可避免地模糊。为解决这一问题，一部分相对昂贵些的相机配置有能够校正相机振动和拍摄中类似情况引起的模糊的图像稳定器。然而，需要这类图像稳定器的相机并不是专业水平的相机，而且可以理解图像稳定器对许多具有较少拍摄经验的业余拍摄者的消费型相机是必要的。
一般地，对更小更轻相机的需求是强烈的并且多数拍摄者喜欢重量轻、易于携带的相机。然而，由于现有技术的图像稳定器体积相对较大，当这样的大图像稳定器嵌在相机体上时，整个相机将不可避免地变得体积巨大，这一点与使相机更小更轻的要求相悖。此外，现有技术的图像稳定器需要大量部件，并造成相机的成本随部件数量的增多而提高的问题。
例如，引用的专利参考1描述了这种现有技术的图像稳定器。所引用的专利参考1描述了如视频电影等光学设备使用的图像稳定器和使用这种图像稳定器的透镜的透镜筒。在该引用专利参考1(下文称为“第一现有技术例”)中描述的图像稳定器特征如下。在能够通过在垂直平面内相对于光轴移动拍摄透镜的一部分而校正模糊图像的图像稳定器中，该图像稳定器包括用于支撑校正透镜的透镜支撑架、用于引导所述透镜支撑架在垂直平面内相对于光轴朝第一方向移动的第一引导机构和用于引导所述透镜支撑架朝与所述第一方向垂直的第二方向移动的第二引导机构。所述图像稳定器包括用于使所述透镜支撑架朝所述第一方向移动的第一驱动器、用于使所述透镜支撑架朝所述第二方向移动的第二驱动器和用于检测校正透镜位置的位置检测器。所述第一引导机构和第二驱动器的一部分或者所述第二引导机构和第一驱动器的一部分设置在从光轴方向看相互重叠的位置。
根据具有在所引用专利参考1中描述的上述构造的图像稳定器，由于用于移动所述校正透镜的引导轴和所述用于驱动所述引导轴的线圈或磁体设置在，当从所述光轴方向观察俯仰移动装置(pitch shifter)和偏转驱动器(yawdriver)或偏转移动装置和俯仰驱动器时，相互重叠的位置，可以获得例如减少图像稳定器的宽度和高度的效果。
引用专利参考2，例如，描述了现有技术图像稳定器的第二实施例。所述引用专利参考2描述了如视频电影等光学设备使用的图像稳定器和使用这种图像稳定器的透镜的透镜筒。在该引用专利参考2(下文称为“第二现有技术例”)中描述的所述图像稳定器特征如下。在能够通过在垂直平面内相对于光轴移动拍摄透镜的一部分而校正模糊图像的图像稳定器中，该图像稳定器包括用于支撑校正透镜的透镜支撑架，并且包括用于限制校正透镜移动范围的第一限制部分、用于引导所述透镜支撑架在垂直平面内相对于光轴朝第一方向移动的第一引导机构和用于引导所述透镜支撑架朝与所述第一方向垂直的第二方向移动的第二引导机构。所述图像稳定器还包括用于使所述透镜支撑架朝所述第一方向移动的第一驱动器、用于使所述透镜支撑架朝所述第二方向移动的第二驱动器、用于检测校正透镜位置的位置检测器和具有与所述第一限制部分接合的第二限制部分以限制校正透镜移动范围的固定机构。所述第一和第二限制部分设置在所述第一和第二驱动器中并且大致同心。
根据具有在引用专利参考2中描述的上述构造的图像稳定器，由于可动限制单元设置校正透镜和驱动器之间、相对于所述光轴的几乎同心的圆上，且与所述限制单元接合的非接合单元设置在固定架上以限制所述校正透镜的移动范围，因此所述校正透镜的可动范围可被限制在可动部分内。这样，可实现例如构造小巧图像稳定器的效果。
而且，例如，所引用的专利参考3描述了现有技术图像稳定器的第三实施例。所引用的专利参考3描述了装配在相机等上的振动隔离器，所述振动隔离器用于检测相对低频率的振动和通过把检测到的振动用作模糊图像阻止信息而阻止模糊图像。在该引用的专利参考3(下文称为“第三现有技术例”)中描述的振动隔离器包括设置在用于支撑透镜组的透镜筒中并偏离所述透镜组的光轴的校正光学机构、用于检测施加在所述透镜筒上的振动的振动检测器和用于基于来自所述振动检测器的信号驱动所述校正光学机构而隔离振动的振动隔离控制器。所述校正光学机构包括校正透镜；用于固定所述校正透镜的固定架；用于固定所述固定架从而使所述固定架可在不同于所述透镜组的光轴方向的第一方向移动的第一支撑架；和用于支撑所述第一支撑架从而使所述第一支撑架可在不同于所述透镜组的光轴方向和所述第一方向的第二方向移动并固定到所述透镜的透镜筒的第二支撑架。所述校正光学机构进一步包括用于在所述第一和第二方向移动所述第一和第二支撑架的第一和第二线圈、由与所述第一和第二线圈相对设置的第一和第二磁场产生单元形成的第一和第二驱动器、以及用于检测其中固定架和所述第一支撑架在第一和第二方向上的移动量的第一和第二位置检测器。至少一个所述的第一和第二磁场产生单元和所述的第一和第二位置检测器设置在固定到所述透镜的透镜筒上并包括所述第二支撑架的固定单元上。
根据具有在所引用专利参考3中描述的上述配置的振动隔离器，可实现这样的效果，即所述振动隔离器可响应高至高频振动的振动而不增加成本也不需要大空间。
日本未审查专利，公开号2000-258813[引用的专利文献2]日本未审查专利，公开号2003-270695[引用的专利文献3]日本未审查专利，公开号H3-186823然而，所述第一到第三现有技术例包括用于检测所述校正透镜位置的位置传感器，上述情形的任何一种的位置检测器包括由发光二极管(LED)组成的发光器件和由位置敏感二极管(PSD)组成的光吸收器件。在所述第三个现有技术例的情况中，发光器件连接在一个定子上，并且光吸收器件连接在第二支撑架上，可依据发光器件和所述光吸收器件关联地检测固定架在第一倾斜方向上相对于第一支撑架的位置。
这种情况下，所述发光器件和所述光吸收器件将在它们连接到所述定子和所述第二支撑架之后被适当地定位。由于发光器件和光吸收器件的中心部分不能可见地确认，所以难以将所述发光器件和光吸收器件适当地定位，并且产生了制造所需的工作效率不高的问题。而且，由于所述位置检测器需要例如LED和PSD等两种电子器件，所以部件数量增加，不经济。另外，还存在除位置检测以外，整个设备的控制复杂化的问题。

发明内容
在根据现有技术的图像稳定器的制造方法中，由于位置传感器由所述LED(发光二极管)和PSD(位置敏感二极管)构成，并且难以适当定位所述LED和PSD，制造过程所需要的工作效率不高。
根据本发明的制造图像稳定器的方法是一种制造包括具有可相对移动的线圈和磁体的驱动器的图像稳定器的方法。在所述驱动器中，所述线圈和所述磁体的一个固定到移动架上，另一个固定到可移动地支撑所述移动架的支撑架上，支撑在所述移动架上的校正透镜可通过驱动器在与所述透镜系统光轴垂直的第一方向以及在与所述第一方向垂直并且也与所述光轴垂直的第二方向上移动，所述校正透镜的光轴与所述透镜系统的光轴匹配，从而模糊图像可被校正。根据本发明，一种制造图像稳定器的方法包括通过利用固定到支撑线圈的线圈支撑元件的第一霍尔元件来检测磁体的磁力、从而检测得到与校正透镜的第一方向相关的位置信息的步骤，以及通过利用固定到所述线圈支撑元件的第二霍尔元件来检测磁体的磁力、从而检测得到与所述校正透镜的第二方向相关的位置信息的步骤。
该方法进一步包括以下各步骤将所述磁体和所述线圈支撑元件之一固定到所述移动架上；并且将所述磁体和所述线圈的另一个固定到支撑架上，该步骤在如下状态下进行，即在所述第一和第二霍尔元件沿所述第一和第二方向移动，从而使所述第一和第二霍尔元件适当地定位在所述两个霍尔元件从所述磁体接收到的磁力作为参考值的位置处之后，使所述校正透镜的光轴与所述透镜系统的光轴匹配。
根据本发明的制造图像稳定器的方法，由于所述霍尔元件用作位置检测器，所以所述驱动器的磁体也可用作用于给所述霍尔元件提供必要信息的部件。因此，所述位置检测器需要的部件数量可减少。而且，由于所述霍尔元件输出的变化较大并且所述磁体和所述霍尔元件之间的位置关系可调整到大致线性变化的位置，能够容易并且有效地对模糊图像校正执行高精度的控制。
而且，按照制造图像稳定器的方法，由于在凸起部分附近的磁通量密度在平行于所述磁体等边缘的方向上可保持近似均匀，所以当所述移动架朝第一方向移动时，所述第二霍尔元件的磁通量密度的变化可明显地下降。同样地，当所述移动架朝所述第二方向移动时，所述第一霍尔元件的磁通量密度的变化可明显地下降。因此，所述第一和第二霍尔元件之间的相互干扰可明显下降，并且可高精度地检测所述位置。
用于检测在所述第一方向上移动的校正透镜的第一霍尔元件、用于检测在所述第二方向上移动的校正透镜的第二霍尔元件、以及驱动器的线圈固定到所述移动架和所述支撑架之一上，并且所述磁体固定到所述移动架和所述支撑架的另一个上，从而所述移动架和所述支撑架相对定位。之后，所述两个霍尔元件和所述磁体相对移动，从而所述两个霍尔元件和所述磁体适当地定位在所述两个霍尔元件接收到的磁体的磁力作为参考值的位置上。然后，在那样的状态下，将所述两个霍尔元件或所述磁体固定到所述移动架或所述支撑架上。因此，可容易而准确地进行所述两个霍尔元件相对于所述磁体的定位，并且也可实现容易和准确地制造这类图像稳定器的制造方法。
而且，由于在凸起部分附近的磁通量密度可在与所述磁体的边缘平行的方向上保持近似均匀，所以当所述移动架沿所述第一方向移动时，第二霍尔元件的磁通量密度的变化可大大降低。进一步，当所述移动架在第二方向上移动时，第一霍尔元件磁通量的变化可大大降低。因此，第一和第二霍尔元件之间的相互干扰可明显降低，并且可高精度地检测所述位置。


图1示出了透镜装置的第一实施例的透视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法，并从前侧示出所述透镜装置；图2为从后侧示出图1所示的所述透镜装置的透视图；图3为图1所示的透镜装置的正视图；图4为图1所示的透镜装置的后视图；图5为图1所示透镜装置的左视图；
图6为图1所示透镜装置的右视图；图7为图1所示透镜装置的平面图；图8为图1所示透镜装置的底视图；图9为沿图5所示透镜装置的M-M线的截面图；图10为沿图3所示透镜装置的N-N线的截面图；图11为图1所示透镜装置的分解透视图；图12为用于解释图1所示透镜装置的透镜系统的解释视图；图13为示出成像装置的第一实施例的分解透视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法，并且显示出将上述成像装置用于数码相机的情形；图14为示出成像装置的第一实施例的分解透视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法，并且从前侧显示处于物镜被镜头盖遮闭的状态下的数码相机；图15为示出成像装置的第一实施例的分解透视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法，并且从前侧显示处于因打开镜头盖而露出物镜的状态下的数码相机；图16为图14所示的数码相机的后视图；图17为图14所示的数码相机的平面图；图18为表示成像装置的第一实施例的分解透视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像模糊校正装置的方法，并且从前侧显示图像稳定器；图19为从后侧显示图18所示的图像稳定器的透视图；图20为图18所示的图像稳定器的平面图；图21为图18所示的图像稳定器的正视图；图22为图18所示的图像稳定器的后视图；图23为图18所示的图像稳定器的分解透视图；图24为图18所示的图像稳定器的第一移动架的透视图；图25为图18所示图像稳定器的线圈组合体、磁体和磁轭的分解透视图；图26为图18所示图像稳定器的线圈组合体、磁体和磁轭的放大平面图；图27为图18所示图像稳定器的线圈组合体、磁体和磁轭的放大正视图；图28为根据本发明制造的图像稳定器的线圈组合体、磁体和磁轭的第二实施例的平面图；
图29为根据本发明制造的图像稳定器的线圈组合体、磁体和磁轭的第三实施例的平面图；图30为图29所示的线圈组合体、磁体和磁轭的分解透视图；图31为用于解释成像设备的控制原理的方框图，其用于说明根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法；图32为示出成像设备的系统配置的第一实施例的方框图，其用于说明根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法；图33为示出成像设备的系统配置的第二实施例的方框图，其用于说明根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法；图34为示出移动磁体系统图像稳定器的透视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法；图35为示出图34所示的图像稳定器的分解透视图；图36A和36B为示出图34所示图像稳定器的视图，其中图36A为其平面图，图36B为其底视图；图37A、37B、37C和37D为示出图34所示图像稳定器的视图，其中图37A、图37B、图37C和图37D分别为其正视图、后视图、右视图和左视图；图38为显示移动霍尔元件系统图像稳定器的透视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法；图39为显示图38所示的图像稳定器的分解透视图；图40A和图40B为显示图38所示图像稳定器的视图，其中，图40A和40B分别是其平面图和底视图；图41A、41B、41C和41D为显示图38所示的图像稳定器的视图，其中图41A、图41B、图41C和图41D分别为正视图、后视图、右视图和左视图；图42A、42B、42C和42D为用于解释磁体、磁轭和霍尔元件之间关系的视图，其用于解释根据本发明一实施例制造图像稳定器的方法，其中图42A为磁轭和磁体的平面图，图42B为其纵向横截面图，图42C为示出磁轭、磁体、霍尔元件和线圈之间关系的解释视图，图42D为示出霍尔元件和线圈之间关系的解释视图；图43A和43B为表示当磁通量密度由图42C所示的霍尔元件检测时获取的结果的表格，其中图43A表示在磁轭具有突起部分的状态下，霍尔元件测量磁通量密度所获取的数据；图43B表示在磁轭没有突起部分的状态下，霍尔元件测量磁通量密度所获取的数据；图44A和44B为表示当由图43A和43B所示的霍尔元件检测磁通量密度时获取的结果的表格，其中图44A为表示在磁轭具有突起部分的状态下，霍尔元件测量磁通量密度所获取的数据；图44B为表示在磁轭没有突起部分的状态下，霍尔元件测量磁通量密度所获取的数据；图45为用于解释由图42C所示霍尔元件产生磁通量密度的状态的解释视图；以及图46A、46B和46C为解释由图45中所示霍尔元件检测磁通量密度的状态的视图，其中图46A为解释不具有突起部分的短边侧面的视图，图46B为解释具有突起部分的短边侧面的视图，图46C为解释长边侧的视图。
具体实施例方式
在下文将参照附图描述本发明的实施例。图1到图46A、46B和46C为用于解释本发明实施例的视图。
图1为从前侧显示包括根据本发明制造的图像稳定器的透镜装置的第一实施例的透视图。图2为从后侧显示透镜装置的透视图。图3为其正视图。图4为其后图。图5为其左视图。图6为其右视图。图7为其平面图。图8为其底视图。图9为沿图5中M-M线的截面图。图10为沿图3中N-N线的截面图。图11为其分解透视图。图12为用于解释透镜系统的视图。图13为数码相机的分解透视图，其表示装有包括根据本发明制造的图像稳定器的透镜装置的成像装置的第一实施例。图14为从前侧显示数码相机的透视图。图15为示出处于因打开镜头盖而露出物镜的状态的透视图。图16为其后视图，而图17为其平面图。
图18为从前侧显示根据本发明制造的图像稳定器的第一实施例的透视图。图19为从后侧显示该图像稳定器的透视图。图20为其平面图。图21为其正视图，图22为其后视图，而图23为其分解透视图。图24为表示第一移动架的透视图。图25为表示线圈组合体、磁体和磁轭的分解透视图。图26为表示线圈组合体等的平面图，图27为其正视图。图28为表示线圈组合体、磁体和磁轭的第二实施例的平面图。图29为表示线圈组合体等的第三实施例的透视图，图30为其分解透视图。图31为用于解释控制根据本发明制造的图像稳定器的原理的方框图。图32为表示配置有包括根据本发明制造的图像稳定器的透镜装置的成像装置的系统配置的第一实施例的方框图。图33为表示配置有包括根据本发明制造的图像稳定器的透镜装置的成像装置的系统配置的第二实施例的方框图。
图34到图46A、46B和46C分别为用于解释磁体的磁力与作为检测磁体磁力的位置检测器的霍尔元件之间关系的视图。在图34到图42A、42B、42C和42D中，为了便于理解，没有示出构成驱动器的一部分的线圈。
具体地讲，图34到图37A、37B、37C和37D显示了本发明被应用于包括移动磁体系统驱动器的图像稳定器的实施例，该移动磁体系统驱动器中，驱动器的线圈和两个霍尔元件固定，而磁体可动。图34为表示所述图像稳定器外观的透视图，图35为其分解透视图，图36A为其平面图，图36B为其底视图，图37A、图37B和图37D分别为其正视图、右视图和左视图。图38到图41A、41B、41C和41D表示了将本发明应用到配置有移动线圈(移动霍尔元件)系统驱动器的实施例，其中所述驱动器的磁体固定，而两个霍尔元件是可动的。图38为表示所述图像稳定器外观透视图，图39为其分解透视图，图40A和图40B分别是其平面图和底视图，图41A、图41B、图41C和图41D分别为其的正视图、后视图、右视图和左视图。
图42A、42B、42C和42D分别为用于说明磁体、磁轭和两个霍尔元件等之间位置关系的视图。图42A为磁体和磁轭的平面图，图42B为其纵向横截面图，图42C为解释磁体、磁轭、线圈和所述两个霍尔元件之间位置关系的解释视图，图42D为在略去磁体和磁轭情况下解释所述线圈和所述两个霍尔元件之间位置关系的解释视图。图43A和43B为表示所述霍尔元件在所述磁轭包括所述突起部分的情况下检测的磁通量密度值和在所述磁轭不包括所述突起部分的情况下检测的磁通量密度值之间差异的表格。图43A为表示当磁轭具有突起部分时获取的检测数据的表格，图43B为表示当磁轭没有具有突起部分时获取的检测数据的表格。图44A和44B为以曲线图形式表示由图43A和43B所示的检测数据的解释性图表。图45为表示所述霍尔元件相对于磁体的位置和所述磁通量密度之间关系的解释视图，图46A、46B和46C为表示将图45所示的关系用于所述具体位置的情况的解释视图。
如图1到11所示，表示包括根据本发明制造的图像稳定器的透镜装置的第一实施例的透镜装置1如下文所述进行构造。即，其中包括包括具有设置在同一光轴L上的多个透镜的5组透镜的透镜系统2、用于固定该透镜系统2的透镜或支撑该透镜系统2的透镜从而使其可移动的透镜筒3、表示固定到所述透镜筒3的成像装置的实例的CCD4((电荷耦合器件)，即，固态成像器件)、安装到所述透镜筒3并且可稳定所述透镜系统2等的图像的图像稳定器5。
所述透镜装置1的透镜系统2配置成由具有设置在同一光轴L上的五套透镜组的五个透镜组7到11组成的可伸缩透镜。对于五个透镜组7到11，其中，布置在顶端侧的第一透镜组7由作为与物体相对的物镜的第一透镜7A、设置在物镜7A的与物体相反侧的棱镜7B和与棱镜7B相对的第二透镜7C构成。棱镜7B为截面为直角等边三角形的三棱柱。物镜7A与成90度位置相邻的两个表面中的一个表面相对，并且第二透镜7C与另一表面相对。
在第一透镜组7中，经所述物镜7A而从一表面进入所述棱镜7B的光在相对光轴L倾斜45度的反射面上反射，因此其传播方向弯曲90度。然后，该光从另一表面射出，经过第二透镜7C并沿光轴L向第二透镜组8传播。第二透镜组8由第三透镜8A和第四透镜8B组合配置以便可在光轴L上移动。经第二透镜组8的光被引入第三透镜组9。
第三透镜组9由固定到透镜筒3的第五透镜组成。第四透镜组10由配置在第三透镜组9后面的第六透镜组成。可调整经过透镜系统2的光量的可变光阑机构12设置在第四透镜组10和第三透镜组9之间。第四透镜组10被构造成使光轴L能够移动。第五透镜组11设置在第四透镜10组之后，其由第七透镜11A和校正透镜15组成，将在后面描述。第五透镜组11中，第七透镜11A固定到所述透镜筒3并且校正透镜15设置在所述第七透镜11A之后从而其可移动。另外，CCD4设置在校正透镜15后。
第二透镜组8和第四透镜组10可分别并独立地沿光轴L朝光轴方向移动。使用者可通过在预定方向上移动第二透镜组8和第四透镜组10进行变焦和聚焦。更具体地说，变焦调节时，使用者能够通过将第二透镜组8和第四透镜组10从广角(wide-angle)位置向远摄(telephoto)位置移动来调整变焦比。调节聚焦时，使用者能够通过使第四透镜组10从广角位置向远摄位置移动来调整焦点位置。
CCD 4固定到CCD适配器上并且经该CCD适配器被连接到透镜筒3上。滤光器14设置在CCD 4前面并且包括所述校正透镜15的图像稳定器5设置在滤光器14和第七透镜11A之间。将在下文详细描述的图像稳定器5用于校正由于透镜系统2的振动等在拍摄图像上造成的模糊。在常规状态下，校正透镜15被以这样的方式连接，即，使其光轴与透镜系统2的光轴L匹配。当在CCD4的聚焦屏幕上由于相机机身的振动等原因而发生图像模糊时，图像稳定器5能够通过在与光轴L垂直的两个方向(第一X方向和第二Y方向)上移动校正透镜15来校正CCD 4的聚焦屏幕上的模糊图像。
支撑具有上述设置的透镜系统2的透镜筒3由可如图1到11所示地在上或下方向进行组装和连接的上透镜筒16、中透镜筒17和下透镜筒18组成。上透镜筒16由在前部的上部开口的开口窗19和具有在下表面开口的开口部分的壳体组成。第一透镜组7的物镜7A安装到开口窗19上，并且物镜7A通过固定到开口窗19前部的板21连接到上透镜筒18。棱镜7B和第二透镜7C固定在上透镜筒16中，棱镜7B经过挡光板22设置在物镜7A的后部，第二透镜7C设置在该棱镜7B下表面。
在上透镜筒16内，第一可动支撑架23以这样的方式支撑，即，能够在与沿透镜筒3的上下方向延伸的透镜系统2的光轴L平行的上下方向移动。第一可动支撑架23具有钻过上下方向的通孔，并且该第二透镜组8固定到通孔上。第一可动支撑架23这样配置，即，可在预定的范围内在透镜系统2的光轴L的方向上由连接在上透镜筒16的变焦驱动机构24前后移动。
变焦驱动机构24由变焦电机25、作为变焦电机25转轴的进给螺杆26和与该进给螺杆26啮合的进给螺母等部件构成。变焦电机25固定到U形第一托架28上，并且朝一端突出的进给螺杆26的两个端部由第一托架28支撑以便可自由地转动。第一托架28被表示为紧固装置的实例的多个固定螺栓29a(本实施例中有两个固定螺栓29a)连接到上透镜筒16上。
在第一托架28连接到上透镜筒16上的状态下，进给螺母27可滑动地与进给螺杆26啮合。进给螺母27由第一可动支撑架23支撑，从而可限制进给螺母27在螺纹槽延伸的方向上的移动。而且，第一可移动支撑架23具有穿其而过的两个导轴31a和31b，从而可在与光轴L平行的方向上滑动。两个导轴31a和31b的一端被上透镜筒16保持，其另一端则被中透镜筒17保持。
因此，当驱动变焦电机25时，进给螺杆26的旋转力经过进给螺母27传递到第一可动支撑架23上。同时，进给螺母27在相对于在预定位置旋转的进给螺杆26的轴向方向上移动。因此，第一可动支撑架23与进给螺母27联动，从而第二透镜组8可响应于变焦电机25的旋转方向选择地在靠近第一透镜组7的方向或者在靠近第三透镜组9的方向上移动。此时，由于支撑第二透镜组8的第一可动支撑架23由两个导轴31a和31b在与光轴L平行的方向上引导，所以第一可动支撑架23可在光轴L上高精度移动。
设置在固定到中透镜筒17的第三透镜组9下方的可调光阑机构12由开口区域可自由调节的光阑单元32、用于可动地支撑该光阑单元32的光阑支撑盘33、用于打开和关闭光阑单元32的步进电机34组成。步进电机34通过电机底座35固定到中透镜筒17上表面的侧部。中透镜筒17放置在下透镜筒18上，上透镜筒16则放置在中透镜筒17上。这三个透镜筒16、17和18在上下方向被穿孔通过透镜筒16、17和18的多个紧固螺钉29b(本实施例中为三个紧固螺钉29b、29b和29b)紧固并固定到一起，并由此整体组装为透镜筒3。
下透镜筒18由在上表面、侧表面和下表面开口的壳体形成。在下透镜筒18的壳体中，支撑可在与透镜系统2的光轴L平行的上下方向移动的第二可动支撑架36。第二可动支撑架36具有在上下方向上钻孔穿过的通孔，并且第四透镜组10固定到该通孔。第二可动支撑架36配置为，可由连接到下透镜筒18的聚焦驱动机构37驱动，沿透镜系统2的光轴L方向上在预定范围前后移动。
聚焦驱动装置37由聚焦电机38、用作该聚焦电机38旋转轴的进给螺杆39和与该进给螺杆39啮合的进给螺母41等组成。聚焦电机38固定到U形第二托架42上，且朝第二托架42的一端突伸的进给螺杆39的相应端部被第二托架42旋转地支撑。第二托架42被用作紧固机构的多个紧固螺钉29c(两个紧固螺钉29c)连接到下透镜筒18。
在第二托架42的连接状态中，进给螺母41可滑动地与进给螺杆39啮合。进给螺母41固定到第二可动支撑架36，从而其在螺纹槽延伸的方向上的移动受限。而且，两个导轴43(图11中仅示出了一根导轴42)沿与光轴L平行的方向可滑动地插入第二可动支撑架36。两个导轴43的一端固定到中透镜筒17，其另一端则固定到下透镜筒18上。
这样，当驱动聚焦电机38时，进给螺杆39的旋转力通过进给螺母41向第二可动支撑架36传递。此时，进给螺母41沿在预定位置旋转的进给螺杆39的轴向方向相对地移动。因此，第二可动支撑架36与进给螺母41联动，从而第四透镜组10可响应于聚焦电机38的旋转方向，选择性地在接近第三透镜组9的方向和在接近第五透镜组11的方向移动。此时，由于支撑第四透镜组10的第二可动移动架36由两个导轴43沿与光轴L平行的方向引导，所以其可高精度地在光轴L上移动。
CCD4通过CCD适配器44连接到下透镜筒18的下表面上。CCD适配器4由具有穿过其中心部分的正方形开口孔的盘体形成，并且CCD 4通过如介由方框状密封橡胶件45的粘接剂的紧固机构整体固定到CCD适配器44的一个表面。连接有滤光器14的挡光板46放置在CCD适配器44的另一表面上。CCD适配器44和挡光板46被过滤器按压板47按压并由此被固定。然后，在内部设置有滤光器14的状态下，CCD适配器44被如紧固螺钉等固定机构连接到下透镜筒18。
图像稳定器5可拆卸地连接到在该下透镜筒18的侧表面开口的开口部分48上。图像稳定器5具有如图18到图27所示的设置。该图像稳定器5包括上面提到的校正透镜15、用于支撑该校正透镜15的第一移动架51、和用于以第一移动架51可在与透镜系统2的光轴L垂直的第一方向X上移动的方式支撑第一移动架51的第二移动架52。还包括用于在与光轴L垂直同时与第一方向X垂直的第二方向Y上支撑第二移动架52的固定底板53；作为驱动器的一实例的致动机构54，其用于在第一方向X上移动第一移动架51和在第二方向Y上移动第二移动架52；用于检测校正透镜15位置的位置探测器94、95等。
当相机机身因在下文描述的手抖动而振动或摇摆时，校正透镜15响应相机机身颤动的量而沿第一方向X或第二方向Y移动其位置以借此稳定图像。如图23所示，校正透镜15在其外侧周沿形成有在圆周方向上的一个表面侧连续的一阶梯部分15。而且，在校正透镜15的外周沿上形成对应直径方向的两个切口，从而形成两个面宽部分(two-surface wide portions)15a和15b。该校正透镜15固定到作为移动架的第一实例的第一移动架51。
如图23和24所示，第一移动架51由其中装配有校正透镜15的环形透镜固定部分51a、连续形成于透镜固定部分51a一侧并且其上固定有磁轭66的曲柄状磁轭固定部分51b等构成。透镜固定部分51a具有对应校正透镜15形状的形状，并且与校正透镜15的阶梯部分15a接合的阶梯部分设置在其中装配有校正透镜15的装配孔58的周沿上。另外，透镜固定部分51a包括对应校正透镜15的两面宽部分15a和15b的两面宽部分51c和51d，并且磁轭固定部分51b延续到在与两面宽部分51c和51d正对方向(第二方向Y)垂直的方向(第一方向X)一侧。
第一主轴承部分61和第一副轴承部分62设置在透镜固定部分51a的两面宽部分51c和51d的外部。第一主轴承部分61a包括两个以预定间隔沿第一方向X设置的轴承件61a和61b。第一主导轴63沿第一方向X穿过两个轴承件61a和61b。第一主导轴63在压力的作用下被插入两个轴承件61a和61b并被固定在其中。第一主导轴63的各端部别从轴承件61a和61b朝外突伸。横向开口的轴承槽64穿过第一副轴承部分62。第一副导轴65滑动地与该轴承槽64接合。
构成一部分致动机构54的磁轭66被固定机构如粘接剂和紧固螺钉固定到第一移动架51的磁轭固定部分51b。如图25所示，磁轭66由彼此平行且相隔预定间距的上部件66a和下部件66b以及连接上部件66a和下部件66b的连接件66c构成。连接件66c设置在上部件66a和下部件66b的纵向一侧，凹槽66d形成在连接件66c的横向上，而第一移动架51的磁轭固定部分51b的一部分插入凹槽66d中。
磁轭66的凹槽66d使线圈组合体93(在下文详细描述)更加靠近校正透镜15。该凹槽66d可使致动机构54体积更小。尺寸与上部件66a和下部件66b基本相等的矩形扁平磁体67a和67b分别被如粘接剂的固定机构固定到磁轭66的上部件66a和下部件66b的两个内表面上。上下方向相对的两个磁体67a和67b以及磁轭66组成磁回路。具体地讲，一套由磁轭66和两个磁体67a和67b组成的磁回路单元用作第一驱动器的磁回路及第二驱动器的磁回路。
如图23所示，作为移动架的第二实例的第二移动架52由比第一移动架51稍宽的扁扁平板体形成。第二移动架52与第一移动架的下侧相对并与之组装。第二移动架52具有和第一装配孔58尺寸基本相同且位置与第一移动架51的装配孔58相对的通孔68。第二轴承部分设置在第二移动架52的上表面以支撑第一移动架51，以使得第一移动架51能在第一方向X上滑动。
第二轴承部分包括用于滑动地支撑固定到第一移动架51的第一主导轴63的第二主轴承部分71和用于固定支撑第一副导轴65的第二副轴承部分72。第二主轴承部分71设置在能够以第一移动架51放置在第二移动架52上方的状态支撑第一主导轴63的各端部的位置处。具体地，第二主轴承部分71包括用以支撑第一主导轴63的各端部的两个轴承件71a和71b，且被设置成在第二移动架52的上表面上朝上突伸。
第二主轴承部分71的两个轴承件71a和71b间隔开一距离，该距离是第一主轴承部分61沿第一方向X延伸的长度加上足以使第一移动架51在第一方向X上移动的长度。两个轴承件71a和71b上具有轴承孔，并且第一主导轴63的两个端部分别滑动地插入这些轴承孔中。
而且，第二副轴承部分72以第一移动架51放在第二移动架52上方的状态位于在与第一副轴承部分62对应的位置上。具体地，第二副轴承件72由用于支撑第一副导轴65的各端部的两个轴承件72a和72b组成。两个轴承件72a和72b具有轴承孔，并且第一副导轴65的两个端部在压力作用下装配在这些轴承孔中并固定。第一副导轴65滑动地插入形成在第一移动架51的第一副轴承部分62的轴承槽64中。第一副导轴65和第一主导轴63设置成其轴线相互平行。第一移动架51由第一副导轴65和第一主导轴63导引，从而可在第一方向X上移动。
第三轴承部分设置在第二移动架42的下表面上以支撑第二移动架52，从而使得第二移动架52能够在与第一方向X垂直的第二方向Y上滑动。第三轴承部分由第三主轴承部分75和第三副轴承部分76组成。第三副轴承部分75由设置在第二移动架52的第一方向X上的一端的两个轴承件75a和75b组成，并且它们在第二方向Y上具有一预定的间隔。两个轴承件75a和75b各自具有轴承孔，并且在第二方向Y上延伸的第二主导轴77的两个端部分别滑动地插入这些轴承孔中。
另外，第三副轴承部分76设置在第二移动架52的第一方向X上的另一端部的大致中心部分上。横向开口的轴承槽78设置在第三副轴承部分76上。在与第一方向X垂直的第二方向Y上延伸的第二副导轴79与该轴承槽78可滑动地接合。第二主导轴77和第二副导轴79分别固定到固定基板53上。固定基板53为支撑架的一实例，并且第二移动架53与该固定基板53相对并安装其上。
如图23所示，固定基板53由尺寸与第二移动架52相对应的移动架支撑部分53a、具有与该移动架支撑部分53a连续形成为一体的线圈固定部分53b等等构成。移动架支撑部分53a由尺寸基本与第二移动架52相同的扁扁平板体形成，而且线圈固定部分53b在第一方向X上接续到该移动支撑部分53a的一端。移动支撑部分53a在对应第二移动架52的通孔69位置处具有尺寸与第二移动支架52的通孔68大致相同的通孔81。第四轴承部分的第一方向X上的各端部设置在移动架支撑部分53a的上表面上，从而可通过第二导轴使第二移动架52在第二方向Y滑动。
第四轴承部分由设置在第一方向X上的一侧的第四主轴承部分82和设置在第一方向X上的另一侧的第四副轴承部分83组成。第四主轴承部分82由在第二方向Y上以适当间隔设置的两个轴承件82a和82b组成，并且它们在移动架支撑部分53a的上表面上方向上突伸。两个轴承件82a和82b分别具有轴承孔，并且第二主导轴77的两个轴向中部在压力作用下插入这些轴承孔并由此固定。因此，第二主导轴77的各端部别朝两个轴承件82a和82b的外部突伸。
设置在第二移动架52上的第三主轴承部分75的两个轴承件75a和75b可滑动地与第二主导轴77两端的突伸部分接合。两个轴承件75a和75b间隔一距离，该距离是两个轴承件82a和82b的长度加上足够第二移动架52在第二方向Y上移动的长度。因此，第二移动架52的第三主轴承部分75被支撑到固定在固定基板53的第四主轴承部分83上的第二主导轴77上，从而使其可在两个轴承件82a和82b的外部移动。
而且，第四副轴承部分83由两个在第二方向Y上以适当间隔设置的轴承件83a和83b组成，并且它们设置成以朝移动架支撑部分53a的上表面向上突伸。两个轴承件83a和83b具有轴承孔。第二副导轴79在压力作用下插入这些轴承孔并且沿轴向其各端部受到支撑。在两个轴承件83a和83b之间，设置在第二移动架52上的第三副轴承部分76的轴承槽78可滑动地与第二副导轴79接合。因此，第三副轴承部分76被位于两个轴承件83a和83b之间的第二副导轴79引导，从而可在第二方向Y上移动预定距离。
固定基板53的线圈固定部分53b由具有在向上方向上凸起的支撑壁48的大致方形的扁平部分形成，并且支撑壁84位于第二方向Y的一侧。线圈支撑架85固定到线圈固定部分53b，并且线圈组合体93连接到线圈支撑架85。如图25所示，线圈支撑架85被设置成使线圈组合体93保持在预定的高度并且形成为具有U形平面的支架组合体。该线圈支撑架85设置在线圈固定部分53b上以沿支撑壁84延伸，且整体上通过如粘接剂和紧固螺钉的固定机构固定到固定基板53上。用于固定固定基板53的连接凸起部分53c设置在固定基板53的下表面上。
线圈支撑架85的上表面为平的表面，且两个用于适当定位挠性加强板86的定位凸出部分85a和85a设置在线圈支撑架85的上表面上。两个定位凸出部分85a和85b在第二方向Y上以预定的间隔设置，由两个定位凸出部分85a和85a适当定位的挠性加强板86固定到线圈支撑架85的上表面上。柔性印刷电路板87由如粘接带的固定机构固定到挠性加强板86上，其中，柔性印刷电路板87的上下表面印制并模化有预定电路。
具有平面绕组的平线圈83安装在挠性加强板86的上表面上并与设置在柔性印刷电路板87上表面上的预定布线图电连接。如图25等所示，平线圈88具有使两个椭圆线圈部分88a和88b并置的形状。两个线圈部分88a和88b在宽度方向上长度大致相同而在长度方向上长度不同。两个线圈部分88a和88b在长度方向上长度不同的原因在于，磁轭66的连接件66c可设置在较短线圈部分88b的外部，从而其可靠近校正透镜15而保持平线圈88的平面侧具有较宽区域，从而使其可最小化整个致动机构54。
两个线圈部分88a和88b通过缠绕一根线圈线而形成并且一根线圈线的缠绕方向设定为电流在推力产生部分89a和88b中以相同方向流动的方式，当平线圈88通电时，推力产生部分89a和8b的宽度方向上相邻的长侧是直线延伸的。平线圈88由如粘接剂的固定机构以两个线圈部分88a和88b的纵向方向指向第二方向Y的状态固定到挠性板86。因此，当电流流经两个线圈部分88a和88b时，由于磁体67a和67b的磁力在与平线圈88垂直的方向上作用，根据弗莱明左手定则，指向第一方向X的力作用在磁体67a和67b侧部。
筒形线圈91连接到挠性加强板86的下表面上并且筒形线圈91的两端都电连接到设置在柔性印刷电路板87的下平面上的预定布线图上。如图25等所示，筒形线圈91包括设置在其中心部分的矩形空间部分以使整体成为矩形柱体，且通过缠绕预定量的线圈线而成方形柱体，从而在层叠方向上提供预定的厚度。该筒形线圈91具有由如粘接剂的固定机构固定到柔性印刷电路板87的推力产生部分92，此时线圈延伸的方向指向第一方向X。
磁轭66的下部66b和与下部66b固定成为一体的下部磁体67b可插入筒形线圈91的中心空间部分。因此，当电流流经筒形线圈91时，由于磁体67a和67b产生的磁力作用在与推力产生部分92垂直的方向上，故而，按照弗莱明左手定则，指向第二方向Y的力在磁体67a和67b的侧部发生作用。挠性加强板86、柔性印刷电路板87、平线圈88和筒形线圈91组成线圈组合体93。
图26和27表示由上述线圈组合体93、磁轭66和两个磁体67a和67b构成的致动机构54。致动机构54，磁轭66、两个磁体67a和67b和平线圈88组成一驱动器，该驱动器通过第一移动架51沿第一方向X移动校正透镜15。然后，第一移动架51的第一主轴承部分61和副轴承部分62、第一主导轴63和第一副导轴65、第二主轴承部分71和第二副轴承部分71组成一第一导向器，该第一导向器沿垂直于透镜装置1的光轴L的第一方向X通过第一移动架51移动校正透镜15。
进一步，磁轭66、两个磁体67a和67b以及筒形线圈91组成使校正透镜15通过第二移动架52沿第二方向Y移动的第二驱动装置。然后，第二移动架52的第三主轴承部分75、第三副轴承部分76、第二主导轴77、第二副导轴79、第四主轴承部分82和第四副轴承部分83组成使校正透镜15通过第二移动架52不仅沿与透镜装置1的光轴L垂直的方向而且沿与第一方向X垂直的第二方向Y移动的第二导向器。
如上所述，按照该实施例，由于由一个磁轭66和两个磁体67a和67b组成的一套磁回路单元用作第一驱动装置的磁回路以及第二驱动装置的磁回路。因此，不必在每个驱动装置上设置磁回路单元，所以组件的数量可减少且结构可简化，从而整个装置可最小化。
而且，如图25所示，作为第一位置探测器的实例的第一霍尔元件94、作为第二位置探测器的实例的第二霍尔元件以及作为温度探测器的实例的热敏电阻被分别连接到挠性加强板86的下平面上。第一霍尔元件94适用于检测经第一移动架51的校正透镜15相对于第一方向X的位置。而且，第二霍尔元件95适用于检测经第二移动架52的校正透镜15相对于第二方向Y的位置。第一霍尔元件94设置在筒形线圈91的一侧，第二霍尔元件95设置在筒形线圈91的另一侧。
第一和第二霍尔元件94和95适用于检测预定位置处的下部磁体67b的磁力并输出对应于磁力的检测信号。控制装置基于两个霍尔元件94和95的检测信号来估计和计算校正透镜15的位置。而且，热敏电阻96检测线圈组合体93周围的温度并当周围温度超过预定温度值时在对手振动和颤动造成的模糊图像的校正中添加温度校正。第一和第二霍尔元件94和95、磁体67a和67b以及磁轭66之间的位置关系、感测的磁通量密度等将在下文中详细描述。
具有上述设置的图像稳定器5例如如下进行组装。第一，如图25到27所示，平线圈88固定到柔性印刷电路板86的一个表面上，而筒形线圈91固定到连接有柔性印刷电路板86的表面的另一侧，从而构建将柔性印刷电路板86与两个线圈88和91一体形成的线圈组合体93。
下部件66b横向插入到线圈组合体93筒形线圈91的孔中，并且固定到下部件66内表面的下部磁体67b与筒形线圈91的推力产生部分92相对。同时，上部磁体67a与平线圈88的上表面相对。因此，上部和下部磁体67a和67b把平线圈88的推力产生部分89a和89b以及筒形线圈91的推力产生部分92夹在中间以构成致动机构54。致动机构54的挠性加强板86放置在线圈支撑架85的上表面，并由两个定位凸出部分85a和85b适当定位。然后，挠性加强板86由如粘接剂的固定机构固定到线圈支撑架85。
其次，第二移动架52面朝固定基板53的移动架支撑部分53a并且第四主轴承部分82的两个轴承件82a和82b设置在第三主轴承部分75的两个轴承件75a和75b之间。然后，第三副轴承部分76设置在第四副轴承部分83的两个轴承件83a和83b。之后，第二主导轴77插入第三主轴承部分75和第四主轴承部分82的四个轴承件75a、75b、82a和82b的相应轴承孔中。此时，尽管第二主导轴77通过压配合固定到第四主轴承部分82上，但其仍可相对第三主轴承部分75滑动。
再则，第二副导轴79插入第四副轴承部分83的两个轴承孔83a和83b以及第三副轴承部分76的轴承槽78中。此时，尽管第二副导轴79通过压配合固定到第四副轴承部分83，但其仍可相对第三副轴承部分76滑动。因此，第二移动架52可相对固定基板53沿第二方向Y移动一预定距离，该距离通过从第三主轴承部分75的两个轴承件75a和75b的内表面之间的距离中减去第四主轴承部分82的两个主轴承件82a和82b的外表面之间的距离而得到。
接着，第一移动架51的透镜固定部分51a面朝第二移动架52并且第一主轴承部分61的两个轴承件61a和61b设置在第二主轴承部分71的两个轴承件71a和71b之间。然后，第一副轴承部分61设置在第二副轴承部分72的两个轴承件72a和72b之间。其次，第一主导轴63插入第一主轴承部分61和第二主轴承部分71的四个轴承件61a、61b、71a和71b的相应轴承孔中。此时，尽管第一主导轴63通过压配合固定到第一主轴承部分61上，但其仍可相对第二主轴承部分71滑动。
进一步，第一副导轴65插入第二副轴承部分72的两个轴承件72a和72b的轴承孔以及第一副轴承部分62的轴承槽64中。此时，尽管第一副导轴65通过压配合固定到第二副轴承部分72上，但其仍可相对第一副轴承部分62滑动。因此，第一移动架51能够相对第二移动架52沿第一方向X移动一预定距离，该距离通过从第二主轴承部分71的两个轴承件71a和71b的内表面之间的距离中减去第一主轴承部分61的两个轴承件61a和61b的外表面之间的距离而得到。
接下来，将其上固定有两个磁体67a和67b的磁轭66连接到第一移动架51上。磁轭66可在第一移动架51连接到第二移动架52之前提前连接到第一移动架51。然后，将其上安装有线圈组合体93的线圈支撑架85连接到固定基板53的线圈固定部分53b上。线圈支撑架85优选例如按照如下方式连接到固定基板53的线圈固定部分53b上。
第一，第一移动架51和固定基板53适当定位到预定位置上，并且它们被临时固定。当第一移动架51和固定基板53临时固定时，例如如图23所示，定位轴被装配进大致在第一移动架51中心部分上钻出的定位孔311和大致在固定基板53的中心部分上钻出的定位孔312中。此时，在第二移动架52上钻出直径大于定位轴直径的排出孔313，以防止定位轴与排出孔313的内周表面接触。因此，可在预定位置适当定位第一移动架51和固定基板53之间的间隔，从而使校正透镜15的光轴可相对于固定基板53适当地定位在预定位置处。
此时，筒形线圈91横向装入孔中，并且磁轭66的下部件66b和下部磁体67b被插入孔中。此时，线圈支撑架85沿第一方向X和第二方向Y适当移动，并且测量在磁体67a和67b作用下获得且通过固定到柔性印刷电路板87的两个霍尔元件94和95检测到的磁通量密度。然后，第一移动架51和固定基板53在适当数值的位置适当定位，在该适当数值的位置上，由两个霍尔元件94和95从磁体67a和67b获得的磁力作为参考值。这些定位工作将在下文详细描述。
在第一移动架51和固定基板53适当定位在预定位置的状态下，线圈支撑架85被如粘接剂的固定机构固定到固定基板53上。这种方式中，图像稳定器5的装配工作完成，并且可获得具有图18到22所示的设置的图像稳定器5。可选择地，如下文将描述的，可将线圈和两个霍尔元件固定到第一移动架，磁体可相对线圈和两个霍尔元件相对移动以检测由两个霍尔元件94和95从磁体67a和67b收到的磁力，磁体可基于检测结果适当定位并且磁体可由粘接剂等固定到固定基板53上。
具有上述设置的图像稳定器5的动作如下。图像稳定器5的校正透镜15可通过选择性地或同步地经柔性印刷电路板87向致动机构54的平线圈88和筒形线圈91供给适当数值的驱动电流而移动。
图像稳定器5的平线圈88和筒形线圈91经过挠性加强板86固定到线圈支撑架85上并被进一步经线圈支撑架85固定到固定基板53上。此时，平线圈88的推力产生部分89a和89b沿第二方向Y延伸并且筒形线圈91的推力产生部分92沿第一方向X延伸。而且，由于固定到筒形线圈91两端的两个磁体67a和67b设置在两个线圈88和91的上下方向，由磁轭66和两个磁体67a和67b形成的磁回路的磁通量起作用，从而垂直经过平线圈88的推力产生部分89a和89b与筒形线圈91的推力产生部分92。
另一方面，磁轭66与两个磁体67a和67b固定到支撑校正透镜15的第一移动架51上。校正透镜15由具有第一移动架51的第一导向器以其可沿第一方向X相对第二移动架52移动的方式支撑。进一步，校正透镜15由具有第二移动架52的第二导向器以其可在第二方向Y上相对固定基板53移动的方式支撑。因此，由于第一导向器和第二导向器的作用，校正透镜15能够沿第一方向X和第二方向Y中的任何方向在预定的范围内自由移动。
现在，当电流流到平线圈88上时，由于平线圈88的推力产生部分89a和89b沿第二方向Y延伸，使得电流在推力产生部分89a和89b中流到第二方向Y上。此时，由于磁回路的磁通量作用在与推力产生部分89a和89b垂直的上下方向上，所以按照弗莱明定则，在第一方向X上取向的力作用在磁体67a和67b和磁轭66上。因此，其上固定有磁轭66等的第一移动架51沿第一方向X移动。因此，支撑在第一移动架51上的校正透镜15由第一导向器引导，并在第一方向Y上响应流经平线圈88的电流值移动。
另一方面，当电流流到筒形线圈91时，由于筒形线圈91的推力产生单元92沿第一方向X延伸，使得电流在推力产生单元92中流向第一方向X。此时，由于磁回路的磁通量作用在垂直于推力产生部分92的上下方向上，所以按照弗莱明定则，在第二方向Y上取向的力作用在磁体67a和67b以及磁轭66上。因此，第二移动架52通过其上固定有磁轭66等的第一移动架51而在第二方向Y上移动。因此，由于第二移动架52连同第一移动架51一起在第二方向Y上被导引和移动，所以校正透镜15响应流向筒形线圈91的电流值在第二方向Y上移动。
而且，当电流同时流向平线圈88和筒形线圈91时，上述平线圈88进行的移动操作和筒形线圈91进行的移动操作以复合模式进行。具体地讲，在校正透镜15由流向平线圈88电流的作用而在第一方向X上移动的同时，校正透镜15由流向平线圈88电流的作用而在第二方向Y上移动。因此，校正透镜15能够在倾斜方向上移动以稳定透镜系统2的图像。
具有上述设置和作用的图像稳定器5被连接到如图1到11所示的透镜装置。图像稳定器5横向插入和移出在透镜的透镜筒3的下透镜筒18上钻出的开口部分48，并被可拆卸地连接到下透镜筒18上。这种情况下，由于根据本发明实施例的图像稳定器配置成单一单元，所以其可从下透镜筒18上非常容易和快速地连接和卸下。图11中的参考标记98等表示覆盖图像稳定器5的覆盖单元。覆盖单元98由如紧固螺钉等固定机构可拆卸地连接到透镜的透镜筒3的下透镜筒18上。
其次，将参照图12描述其上连接有图像稳定器5的透镜装置1的透镜系统2的操作。如图12所示，当透镜装置1的物镜7A朝向物体时，来自物体的光从物镜7A进入透镜系统2中。此时，经过物镜7A的光被棱镜7B折转90度，而后沿透镜系统2的光轴L移向CCD4。具体地，在被棱镜7B反射后、经过第一透镜组7的第二透镜7C的光经过第二透镜组8、第三透镜组9、第四透镜组10、第五透镜组11的第七透镜11A和校正透镜15到达滤光器14，通过滤光器14，对应于物体的图像聚焦到CCD4的聚焦屏幕上。
这种情况下，当拍摄照片时，如果透镜装置1没有因相机振动而振动和颤动，那么来自物体的光经第一透镜组的中心部分以如图12中实线所示的光6A那样沿透镜装置1的光轴L到达第五透镜组，使得图像可以在CCD4聚焦屏幕的预定位置处聚焦，从而可能获得完好的图片而不会不稳定。
另一方面，当拍摄照片时，如果透镜装置1因相机振动而振动和颤动时，那么来自物体的光会以象如图12中虚线所示的光6C或点划线所示的光6B那样倾斜的状态进入第一透镜组。尽管这样的入射光6B和6C分别以偏离透镜装置1的光轴L的状态经过第一透镜组到达第透镜组，但可通过响应于相机振动等使校正透镜移动预定的量来稳定图像。因此，图像可聚焦在CCD4的聚焦屏幕的预定位置上，并由此可通过去除不稳定图像来获得完好的图像。
可通过检测器检测相机振动、颤动及透镜装置1的类似情况。例如，陀螺传感器可用作这样的检测器。该陀螺传感器和透镜装置1一起安装在相机机身上以检测由于拍摄者手振动、相机振动等原因产生作用在透镜装置1上的加速度、角速度、角加速度等。由陀螺传感器测量的如加速度和角速度的信息提供给控制装置，以在控制装置的控制下驱动致动机构54，从而使第一移动架51与第一方向X上的相机振动相关地在第一方向X上移动，以及第二移动架52与第二方向Y上的相机振动相关地在第二方向Y上移动，从而在CCD4聚焦屏幕的预定位置上形成图像。
图13到17为说明表示配置具有前述设置的透镜装置1的成像装置的第一实施例的数码相机100的图。该数据透镜相机100使用半导体记录介质用作信息记录介质，并且能够用CCD(固态成像装置)把物体的光学图像转化成电信号，并把这样的电信号记录在半导体记录介质上或者把这些电信号作为图像显示在如液晶显示屏的显示装置上。
该数码相机100包括如图13等所示，机身101、用于接受光形式的物体图像并把这样的光引入用作成像装置的CCD4、由液晶显示屏等形成以基于从CCD4输出的影像信号而显示图像的显示装置102、用于控制透镜装置1的操作以及液晶显示屏102等上的显示的控制装置103和电池供电装置(未图示)等等。
相机机身101由长方形扁平壳体形成，并包括各自设置在前后方向上的前部壳体105和后部壳体106、用于在前后方向上分开前部壳体105和后部壳体106形成的空间部分的主框架107、连接到前部壳体105的前部且在上下方向上可滑动的镜头盖108等。透镜装置1固定到主框架107前部的一侧，此时，设置CCD4使光轴L在上下方向取向。进一步，将通过在印刷电路板上安装预定的微处理器、电阻、电容和其它电子器件而形成的控制装置103、闪光灯装置110等等都连接到主框架107上。
并排放置控制装置103和透镜装置1，且将闪光灯装置110定位在控制装置103和透镜装置1上方。闪光灯装置110包括在前部壳体105前部露出的发光部分110a、用于驱动发光部分110a的驱动单元110b、用于向驱动单元110b提供预定电力的电容器110c等。在前部壳体105的相应位置钻出透镜装配孔111a和闪光灯装配孔111b，以露出闪光灯装置110的发光部分110a和透镜装置1的物镜7A。物镜7A和面板21一起被装进透镜装配孔111a，并且发光部分110a被装进闪光灯装配孔111b。
进一步，前部壳体105具有多个开孔111c，从而设置在镜头盖108上的多个支腿部件插入多个开孔111c中。可通过设置在多个支腿部件上的保持部分防止镜头盖108不小心从前部壳体105掉落。镜头盖108可通过多个开孔111c在上下方向上移动，且可由锁定机构(未图示)锁定上端部和下端部。如图14A所示，当镜头盖108被放置在上端部时，物镜7A完全关闭，从而可保护物镜7A。另一方面，如图15A所示，当镜头盖108移动到下端部时，物镜7A可完全敞开并且电源供给开关开启从而可进行拍摄。
如图13和16所示，后部壳体106包括方形开口窗112，以露出显示装置102的显示屏。设置开口窗112以大面积地敞开后部壳体106的后表面，并且显示装置102布置在开口窗112的内侧。显示装置102由尺寸和开口窗112对应的液晶显示装置与紧邻该液晶显示装置内表面上方放置的背光单元的组合构成。保护板114在液晶显示装置侧部通过密封框架113放置在显示装置102上，并且保护板114的周缘部分与开口窗112的内表面接触。
进一步，后部壳体106设置有多种操作开关。用于选择功能模式(照片、录像、回放、等等)的模式选择开关115、用于执行变焦操作的变焦按钮116、用于显示屏幕的屏幕显示按钮117、用于选取各种菜单的菜单按钮118、用于移动光标以选取菜单等的方向键119、用于改变屏幕尺寸并可删除的屏幕按钮121等作为操作切换开光放置在适当位置处。扬声器孔122设置在显示装置102一侧端部处的后部壳体106上，而且扬声器容纳在扬声器孔122之中，并且带状支撑金属配件123连接到后部壳体106另一侧端部上。
而且，如图17等所示，相机机身101在其上表面上设置有用于接通和切断电源的电源按钮125、用于开始和终止拍摄的拍摄按钮126、用于当相机机身振动等时通过操作图像稳定器5而执行图像稳定的相机振动设定按钮127。进一步，麦克风孔128设置在相机机身101上表面的大致中心的部分，并且麦克风容纳在麦克风孔128中。这些电源按钮125、拍摄按钮126和相机振动设定按钮127被连接到固定于相机机身101的开关支撑架124。进一步，麦克风孔128也设置在开关支撑架124上并且内置的麦克风固定到该开关支撑架124上。
图31用于解释控制前述图像稳定器5的原理的方框图。如图31所示，控制单元130包括图像稳定计算单元131、模拟伺服单元132、驱动电路单元133、四放大器(AMP)134A、134B、135A、135B等等。第一陀螺传感器135经过第一放大器(AMP)134A连接到图像稳定计算单元131上并且第二陀螺传感器136经第二放大器(AMP)134B连接到图像稳定计算单元135上。
第一陀螺传感器135适用于检测相机机身101在第一方向X上因相机振动等产生的移动量。第二陀螺传感器136适用于检测相机机身101在第二方向Y上因相机振动等产生的移动的量。尽管提供了两个陀螺传感器135和136以分开检测如上所述的本发明实施例中的相机机身101在第一方向X上移动的量和相机机身101在第二方向Y上移动的量，但本发明不限于这一点，并且显然可提供单个陀螺传感器以检测相机机身101在两个方向、即第一方向X和第二方向Y上移动的量。
模拟伺服单元132连接到图像稳定计算单元131上。模拟伺服单元132把由图像稳定计算单元131计算的数字值转化成模拟值，并输出对应于这样获得的模拟值的控制信号。驱动电路单元133连接到模拟伺服单元132。作为第一位置探测元件的第一霍尔元件94经第三放大器(AMP)135A连接到驱动电路单元133，并且作为第二位置探测元件的第二霍尔元件经第四放大器(AMP)135B连接到驱动电路单元133。进一步，作为第一方向驱动线圈的平线圈88连接到驱动单元133上，并且作为第二方向驱动线圈的筒形线圈91连接到驱动单元133上。
由第一霍尔元件94测得的第一移动架51在第一方向X上的位移量经第三放大器135A输入到驱动电路单元133上。而且，由第二霍尔元件95测得的第二移动架52在第二方向Y上的位移量经第四放大器135B输入到驱动电路单元133上。为了基于输入信号和来自模拟伺服单元132的控制信号移动校正透镜15以稳定图像，驱动电路单元133向平线圈88和筒形线圈91中任一个或者两个线圈输出预定控制信号。
图32为说明设置有具有前述设置和作用的图像稳定器5的数码相机100系统配置的第一实施例的方框图。如图32所示，该数码相机100包括具有图像稳定器5的透镜装置1、作为控制装置主要功能单元的控制单元140、包括驱动控制单元140的程序存储器和数据存储器的存储器装置141、其它RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等。还包括用于输入各种命令信号以开启和关闭电源、以选取拍摄模式或拍摄图像的操作单元120，用于显示拍摄图片等的显示装置102，用于扩充存储能力的外部存储器143等。
控制单元140由包括例如微处理器(CPU)等的运算电路组成。控制单元140与存储器装置141、操作单元142、模拟信号处理单元144、数字信号处理单元145、两个A/D(模拟到数字)转换器146、147、D/A(数字到模拟)转换器148和定时发生器(TG)149连接在一起。模拟信号处理单元144连接到附接于透镜装置1的CCD4上，并且基于与由CCD4输出的拍摄图像对应的模拟信号执行预定的信号处理。该模拟信号处理单元144连接到第一A/D转换器146上，并且模拟信号处理单元144的输出由A/D转换器146转换成数字信号。
数字信号处理单元145连接到第一A/D转换器146上并且数字信号处理单元145由第一A/D转换器146提供的数字信号执行预定的信号处理。显示装置102和外部存储器143连接到该数字信号处理单元145上，从而将对应物体的图像显示在显示装置102或者存储在外部存储器143上。作为模糊检测单元的实例的陀螺传感器151连接到第二A/D转换器147。该陀螺传感器151检测相机机身101的颤动、振动等，并且可对应检测结果稳定图像。
作为用于图像稳定的伺服计算单元的驱动控制单元152被连接到D/C转换器148上。驱动控制单元152可通过相应于校正透镜5的位置来驱动和控制图像稳定器5稳定图像。图像稳定器5、作为用于通过检测两个移动架51和52的位置来检测校正透镜15位置的位置探测器的第一位置检测器(第一霍尔元件)94和第二位置检测器(第二霍尔元件)95被连接到驱动控制单元152上。将定时发生器(TG)149连接到CCD4上。
因此，当物体的图像输入到透镜装置1的透镜系统2并被聚焦到CCD4的聚焦屏幕上时，图像信号输出为模拟信号并被提供给模拟信号处理单元144，在此以预定处理方式进行处理并且处理过的模拟信号被第一A/D转换器146转化成数字信号。第一A/D转换器146的输出以预定处理模式被数字信号处理单元145处理，并由此作为物体对应的图像显示在显示装置102上或者作为存储器信息被存储在外部存储器中。
在这样的拍摄状态下，如果图像稳定器5处于工作状态，则当相机机身101颤动或振动时，陀螺传感器151检测到颤动或振动并且向控制单元140输出检测信号。根据提供的检测信号，控制单元140执行预定的计算处理并输出控制信号到驱动控制单元152以控制图像稳定器5的操作。驱动控制单元152基于来自控制单元140的控制信号输出预定驱动信号到图像稳定器5，从而在第一方向X上移动第一移动架51预定量并在第二方向Y上移动第二移动架52预定量。因此，可通过校正透镜15的移动而去除不稳定图像，从而形成完好的图像。
图33为说明设置有具有前述配置和作用的图像稳定器5的数码相机系统配置的第二实施例的方框图。如图33所示，该数码相机100A包括具有图像稳定器5的透镜装置1、起控制装置主要功能单元的视频记录/再现电路单元160、包括程序存储器的内置存储器161和驱动视频记录/再现电路160的数据存储器和其它RAM和ROM。还包括将拍摄图像和等处理为预定信号的视频信号处理单元162、用于显示拍摄图像等的显示装置163、用于扩充存储容量的外部存储器164、用于驱动和控制图像稳定器5等的校正透镜控制单元165。
视频记录/再现电路单元160包括具有微处理器(CPU)等的计算单元。内置存储器161、视频信号处理单元162、校正透镜控制单元165、监视器驱动单元166、放大器167和三个接口(I/F)171、172和173被连接到该视频记录/再现电路单元160上。视频信号处理单元162经过放大器167被连接到连接于透镜装置1的CCD4上，从而作为预定视频信号经处理的信号被输入到视频记录/再现电路单元160中。
显示装置163经监视器驱动单元166连接到视频记录/再现电路单元160。而且，连接器168被连接到第一接口(I/F)171并且外部存储器164可自由拆卸地连接到该连接器168上。设置在相机机身101上的连接端子174被连接到第二接口(I/F)172上。
作为模糊检测单元的加速度检测器175经第三接口(I/F)173连接到校正透镜控制单元165上。该加速度检测器175适用于检测因颤动和相机振动而加到相机机身101上的加速度位移，而且陀螺传感器可应用于加速度检测器175。驱动和控制校正透镜15的图像稳定器5的透镜驱动单元被连接到校正透镜控制单元165，并且用于探测校正透镜15位置的两个位置探测器94和95被连接到校正透镜控制单元165上。
因此，当物体的图像输入到透镜装置1的透镜系统2上并且图像聚焦到CCD 4的聚焦屏上时，图像信号经放大器167输入到视频信号处理单元162上。作为预定视频信号由该视频信号处理单元162处理的信号被输入到视频记录/再现电路单元160中。因此，来自摄像记录/再现电路单元160的对应于物体的图像的信号被输出到监视器驱动单元166和内置存储器161或者外部存储器164上。因此，对应物体图像的图像经监视器驱动单元166显示在显示装置163上，或者如果必要则被作为信息信号记录在内置存储器161上或者外部存储器164上。
在该拍摄状态，如果图像稳定器5处于工作状态，则当相机机身101颤动或振动时，加速器检测器175检测颤动或振动，并经过校正透镜控制单元165输出检测信号到视频记录/再现电路单元160上。对应所提供的检测信号，视频记录/再现电路单元160执行预定计算处理，并输出控制信号到校正透镜控制单元165以控制图像稳定器5的操作。该校正透镜控制单元165基于来自视频记录/再现电路单元160的控制信号输出预定驱动信号到图像稳定器5，从而在第一方向X上移动第一移动架51预定的量并且在第二方向Y上移动第二移动架52预定的量。因此，可通过校正透镜15的移动而去除不稳定图像，并由此可获取完好的图像。
图28为描述前述致动机构54的其它实施例的视图。通过改变线圈组合体93的装配方向并且使其装配与上述实施例中的相似，形成该致动机构54A。该实施例中，线圈组合体93以平线圈88的纵向(推力产生部分延伸的方向)在第一方向X上取向的方式连接到固定基座53上。然后，在磁轭66的纵向(该关系也适用于磁体67a和67b)与平线圈88的纵向保持一致的状态下，其上固定有磁体67a和67b的磁轭66连接到第一移动架51上。因此，筒形线圈91的推力产生单元沿与第一方向X垂直的第二方向Y延伸。
在该实施例中，当电流流向平线圈88时，产生在第二方向Y上移动第二移动架52的力。而且，当电流流向筒形线圈91时，产生在第一方向X上移动第一移动架52的力。
图29和30为表示前述线圈组合体93其它实施例的视图。在该实施例中所示的线圈组合体181把平线圈182用作第一驱动器的线圈，并且把平线圈183用作第二驱动器方式的线圈。两个平线圈182和183形成为同样尺寸的椭圆形线圈。线圈组合体181如下配置，即上平线圈182安装在柔性印刷电路板184的一个表面上，下平线圈183被连接到其它表面。上平线圈182和下平线圈183设置成两者纵向垂直交叉。
进一步，在该实施例中，一个磁体186连接到U形磁轭185上并由此形成磁回路。磁体186的纵向设定成与上平线圈182推力产生部分垂直的方向。甚至具有上述配置的线圈组合体181可实现与上述实施例相似的效果。特别是，在该实施例中，由于线圈组合体181的厚度和前述线圈组合体93相比可以做得非常小，所以能够减少整个装置的厚度。
其次，通过检测磁体67a和67b的磁力来检测校正透镜15的位置的两个霍尔元件(位置检测器)94和95之间的关系以及磁体67a和67b将参照图34到45进行描述。在图34到45中，与图1到33中相同的元件和部分(或者类似的元件和部分)相同参考标记表示。
图34到37描述了将本发明用于包括移动型磁体系统驱动器的图像稳定器300的实施例。而且，图38到41描述了将本发明用于包括移动线圈(移动霍尔元件)系统驱动器的图像稳定器301。图42A到42D为用于解释磁体67a和67b、磁轭66和两个霍尔元件94和95等之间位置关系的视图。图43A、43B、图44A、44B、图45和46为用于解释当磁轭66具有凸起部分时或当磁轭66没有凸起部分时通过霍尔元件95获得的磁通量密度检测值的差异。
如图34到37所示，图像稳定器300由第一移动架51A、第二移动架52A和固定基座53A组成。第一移动架51A包括环形透镜固定部分51a和整体上与环形透镜固定部分51a成为一体的磁轭固定部分51b。校正透镜15装进并固定到透镜固定部分51a的中心部分所形成的装配孔58a中。第一主轴承部分61设置在透镜固定部分51a的一侧并且第一副轴承部分设置在与上面一侧正对的另一侧。
第一主导轴63在水平方向上插入第一主轴承部分61，并且第一主导轴63通过压配合固定到第一主轴承部分中部。进一步，定位孔311在第一主轴承部分61上形成，在第一副轴承部分62上形成横向开口的轴承槽64，且第一副导轴65可滑动地与轴承槽64接合。
U形磁轭66整体地固定到磁轭固定部分51b。在相对的两部件66a和66b在上下方向指向的状态下，磁轭66通过将固定连接两部件66a和66b的连接件66c连接到磁轭固定部分51b而连接到磁轭固定部分51b。磁轭66的上部件66a和下部件66b为矩形，并且平面形状大致相同的扁平方形磁体67a和67b被如粘接剂的固定机构整体上固定到相应部件66a和66b的内表面上。
使磁体67a和67b的磁力主动排开(escape)到磁轭66的侧面的凸起部分321、322和323、324设置在上部件66a和下部件66b顶端边缘和一侧边缘上。尽管这四个凸起部分321、322和323、324在本实施例中为半圆形，但本发明不限于此，且形状因此可为方形、矩形、椭圆形、三角形和其它形状。在磁体67a和67b相互垂直的方向上形成的两个平表面接触或者接近这些凸起部分321、322和323、324的内表面。
形成在上部件66a和下部件66b顶端侧的第一凸起部分321和323用于主动排开在磁体67a和67b顶端侧产生的磁力。而且，形成在上部件66a和下部件66b侧边缘侧的第二凸起部分322和324用于主动排开在磁体67a和67b侧边缘侧产生的磁力。检测第一方向X的位置的第一霍尔元件94以非接触状态设置在第一凸起部分321和322之间。然后，检测第二方向Y的位置的第二霍尔元件95以非接触状态设置在第二凸起部分322和324之间。
使第二移动架52A形成为平面形状为C形框架体的框架体。两个轴承件71a和71b形成的第二主轴承部分71设置在第二移动架52a的开口侧。固定到第一移动架51A上的第一主导轴63两端的凸起部分可滑动地插入两个轴承件71a和71b，并由此可旋转地支撑其上。而且，第一副导轴65支撑在第二移动架52A正对第二主轴承部分71一侧上。第一副导轴65延伸的方向在该实施例中设置在第二方向Y上，并且第三主轴承部分75沿与上述方向平行的方向设置在第二移动架52A的一侧。第三副轴承部分76设置在第二移动架52A的另一侧。
第二主导轴77被插入第三主轴承部分75，并且第二主导轴77通过压配合固定到第三主轴承部分75中部。横向开口的轴承槽78设置在第三副轴承部分76上，并且第二副导轴79可滑动地与轴承槽78接合。
固定基板53A形成为大致十字形的在环形中央部分四个部分设置的凸起部分的固定基板，并且包括移动架支撑部分53a和与移动架支撑部分53a设置在一起的线圈支撑部分53b。两个轴承件82a和82b形成的第四主轴承部分82设置在该固定基板53A的一侧边缘部分，而两个轴承件83a和83b形成的第四副主轴承部分83设置在与该固定基板53A的一侧边缘部分正对的另一侧边缘部分。第二移动架52A的第二主轴承导轴77两端的凸起部分可滑动地插入第四主轴承部分82的两个轴承件82a和82b中并从而可旋转地固定其中。而且，第二副导轴79的两个端部固定到第四副轴承部分83的两个轴承件83a和83b，并由此两端被支撑。进一步，在固定基板53A上形成可适当定位固定基板53A和第一移动架51A的定位孔312。
该实施例中，第四主轴承部分82和第四副轴承部分83相互正对的方向设定为第二方向Y。两个霍尔元件94和95与驱动线圈(未示出)设置在与第二方向Y垂直的方向的一侧上。上表面和横向开口的槽口部分330设置在线圈支撑部分53b上，其为布置两个霍尔元件94和95以及驱动线圈(未图示)的固定基板53A的一侧。柔性印刷电路板87固定地支撑在围绕该槽口部分330的右和左侧边缘部分，并且两个霍尔元件94和95以及驱动线圈(未示出)固定到柔性印刷电路板87的预定位置。
在第一移动架51A和固定基板53适当设置在预定位置的状态中，两个霍尔元件94和95如下设置，两个霍尔元件94和95的检测部分的中心可与形成磁体67a和67b参考位置的两个平面的边缘部分重叠。即，第一霍尔元件94如下设置，其中心部分穿过磁体67a和67b的顶端侧的边缘部分。然后，第二霍尔元件95以如下方式设置，即其中心部分可穿过磁体67a和67b一侧沿侧的边缘部分。
通过将参考销(未示出)插入定位孔311和312可容易而确切地定位第一移动架51A和固定基板53A，从而可使第一移动架51A和固定基板53A被暂时固定。
如图38到41所示，图像稳定器301与在上述实施例中说明的图像稳定器300不同，其不同在于图像稳定器300的磁体67a和67b以及两个霍尔元件94和95相互替代以提供移动霍尔元件(移动线圈)系统驱动器。在该图像稳定器301中，与图像稳定器300相同的元件和部分以相同的参考标记表示并由此不必在描述。
该图像稳定器301由第一移动架51B、第二移动架52A和固定基板53B组成。第一移动架51B包括环状透镜固定部分51a和整体上与透镜固定部分51a成为一体的线圈固定部分51c。两个霍尔元件94和95以及线圈(未示出)固定到线圈固定部分51C上。两个霍尔元件94和95以及线圈(未示出)被安装到柔性印刷电路板87上，并且它们经过柔性印刷电路板87固定到线圈固定部分51c上。第二移动架52A的设置与上述实施例中的相似。
尽管固定基板53B具有与上述固定基板53A大致相似的外形，但由于柔性印刷电路板87横向凸起，使得固定基板53B的槽口部分331在形状上稍微不同。具体地讲，固定基板53B的槽口部分331除了在上和前方向以外还在横向开口，并且磁轭66容纳在该槽口部分331中。磁轭66形状和结构上没有变化但不同之处在于其连接方向在横向上改变了90度。
磁轭66具有四个凸起部分321、322和323、324。设置在一侧沿的两个凸起部分321和323用于第一霍尔元件94以检测第一方向X，而设置在尖端的两个凸起部分322和324用于第二霍尔元件95以检测第二方向Y。其余设置与图34到37中所示的实施例相似。
图42A到42D为用于解释两个霍尔元件94、95和磁体67a、67b(或者磁轭66)之间关系的视图。具体地讲，图42A和42B为用于解释磁轭66的凸起部分322、324与霍尔元件95的移动方向之间关系的视图。磁轭66的上部件66a和下部件66b在其与上下方向相对的位置形成有凸起部分322和324。将作为每凸起部分322和324基部侧中心部分的上部件66a的边缘部分的中心部分(该关系也适用于下部件66b)设定作为参考点O2。通过调整位置而使第二霍尔元件95检测部分的中心部分与该参考点O2面对来适当地相对于磁体67a和67b定位第二霍尔元件95。
另一方面，在图42所示的实施例中，第一霍尔元件94具有凸起部分不是必要的设置，下文将详细描述。如图42C和42D所示，第一霍尔元件94以如下方式设置，即磁体67a和67b的与由第二霍尔元件95感测的边缘部分垂直的边缘部分可横跨第一霍尔元件94的中心部分。下面将说明以不同方式使用第一和第二霍尔元件94和95的原因。
图45为说明霍尔元件94和95收到的由磁体67a和67b发出的穿过磁体67a和67b的横截面方向的磁力的强度随着霍尔元件94和95的位置而变化的视图。霍尔元件94和95接收到的磁通量密度如图45中实线R所示地随着霍尔元件94和95的位置而变化。磁通量密度保持高数值且在磁体67a和67b的中心部分相对缓慢地变化，并从边缘部分稍前一点的位置到边缘部分稍后一点的位置的范围内大致呈线性(成比例的)地变化。然后，当霍尔元件94和95大大偏离磁体67a和67b时，磁通量密度的变化逐渐回复并降低到零。
如图45所示，当通过对实线R求导而计算斜角时，霍尔元件94和95收到的磁通量密度变成由实线R′表示的曲线，且其影响点(infection point)与磁体67a和67b的边缘大致相互重叠。因此，在由霍尔元件94和95测得实线R后，当通过对测量值求导而计算得到实线R′时，相对磁体67a和67b的边缘，第一霍尔元件94可在第一参考点O1处适当定位并且第二霍尔元件95可在第二参考点O2适当定位。
下面将描述霍尔元件94和95适当定位的实施例。首先，当第一移动架51和固定基板53适当定位时，通过将参考销(未图示)插入第一移动架51和固定基板53的定位孔311和312中而临时固定第一移动架51和固定基板53。其次，在校正透镜15的光轴与透镜装置2的光轴L重合的状态下，磁体67a和67b(或者第一霍尔元件94)以如下的方式移动，即第一霍尔元件94可在第一方向X上相对移动并且第一参考点O1可通过测量上述实线R而测得。类似地，在校正透镜15的光轴与透镜装置2的光轴L重合的状态下，磁体67a和67b(或者第二霍尔元件95)以如下的方式移动，即第二霍尔元件95可在第二方向Y上相对移动并且第二参考点O2可通过测量上述实线R而测得。
可通过相对于第一方向X和第二方向Y同时移动两个霍尔元件94和95来减少测量时间，即，通过以大约45度角的方向移动磁体67a和67b(或霍尔元件94和95)。
由于相对移动的霍尔元件94和95以及磁体67a和67b具有图45所示的关系，所以，如果霍尔元件94和95的移动距离(可动宽度)，例如，被认为是Q，则当从点P1到点P2的可移动宽度Q或者从点P3到点P4的可移动宽度Q用作检测宽度时，其磁通量的变化Δ较小，并由此难以检测磁通量密度的准确变化。另一方面，当采用从点P2到点P3的可动距离Q时，磁通量密度的变化Δ较大，并由此可检测磁通量密度的准确变化。
本发明可以使用这些特征。当磁体67a和67b的边缘部分被霍尔元件94和95检测时可进行对准，因此可高精度地测量位置。图46A到46C为说明如下的方式的视图，即霍尔元件94和95接收到的来自磁体67a和67b的平行经过磁轭66的上部件66a和下部件66b边缘附近的部分的磁力的强度根据霍尔元件94和95位置而变化。图46A表示当磁轭66不具有两个凸起部分322和324时第二霍尔元件95接收到的磁力的强度。图46B表示当磁轭66具有两个凸起部分322和324时第二霍尔元件95接收到的磁力的强度。图46C表示当第一霍尔元件94在磁轭66长边侧移动时第二霍尔元件95接收到的磁场67a和67b的磁力的强度。
具体来讲，磁轭66具有凸起部分321和322(321到324)的原因如下。如图42C所示，在第一霍尔元件94的情况下，由于磁体67a和67b的边缘部分相对于作为第一霍尔元件94的相对移动方向的第二方向Y足够长，所以，即使第一霍尔元件94相对地移动一定距离，第一霍尔元件94接收到的磁体67a和67b的磁力的强度变化也不大。
另一方面，在第二霍尔元件95的情况，如果磁体67a和67b的边缘部分相对于作为第二霍尔元件95的相对移动方向的第一方向X较短时，那么即使第二霍尔元件95非常轻微地移动，第二霍尔元件95也会不可避免地接近磁体67a和67b的边缘部分的端部。因此，如图46A所示，当第二霍尔元件95接近磁体67a和67b边缘部分的端部时，来自磁体67a和67b的磁力降低，使得第二霍尔元件95接收到的磁体67a和67b的磁力强度变化。因此，即使在第二霍尔元件95在第一方向X上相对移动时，就如同第二方向Y在移动，输出被改变，从而使得难于准确地检测位置。
为了解决上述问题，磁轭66具有凸起部分321、322(321到324)。由于磁轭66具有凸起部分321到324，所以可使磁通量主动避开凸起部分321、322(321到324)。因此，如图46B所示，磁体67a和67b中心附近的磁通量密度可减小并且在第一方向X的移动范围内检测第二方向Y上的位置的第二霍尔元件95的输出可基本保持均匀。因此，可大大减小第一和第二霍尔元件94和95之间的相互影响。
图43A、43B和图44A、44B为说明当霍尔元件的磁通量密度在磁轭66具有或者不具有凸起部分321、322(321到324)的状态下测量时获取的结果的视图，其产生图42C所示的第二霍尔元件95的检测结果。而且，图43B和44B为说明当霍尔元件的磁通量密度在磁轭66不具有凸起部分321、322(321到324)的状态下测量时获取的结果的视图，其产生图42C所示的第二霍尔元件95的检测结果。在相应的图中，点0表示参考位置，点02对应第二霍尔元件95中的参考点。然后，把在从相应参考位置起向第一方向X和第二方向Y每次移动0.2mm的位置感测的值标示在相应的表和图中。
每个值的单位为高斯(G＝10-4Wb/m2)。
而且，磁通量密度Δ的公式如下所示磁通量密度Δ＝霍尔元件输出/移动距离如上所述，根据本发明的图像稳定器的制造方法，由于通过移动霍尔元件或者磁体来检测霍尔元件的输出，所以基于感测的结果适当地定位霍尔元件和磁体并且通过粘接剂等将其固定，霍尔元件和磁体可高精度地相对容易地适当定位。因此，改善了这种图像稳定器的生产率。而且，根据本发明制造的图像稳定器，由于磁体和磁轭所形成的一套磁回路单元用作第一驱动器的磁回路也用作了第二驱动器的磁回路，所以可减少组件的个数，而且图像稳定器本身也可尺寸紧凑且重量轻。因此，其上固定有本发明的图像稳定器的透镜装置以及配置有该透镜装置的成像装置整体可尺寸紧凑且重量轻。
而且，由于用于构成磁回路单元的磁体用作第一位置探测器(第一霍尔元件94)的磁体以检测第一导向器(第一移动架51)的位置，也用作第二位置探测器(第二霍尔元件95)的磁体以检测第二导向器(第二移动架52)的位置，所以可以实现对组件数目的更大的减少。而且，由于第一和第二霍尔元件固定在基板上，所以用于定位第一和第二霍尔元件的空间可减小并且图像稳定器可在尺寸上更小。
进一步，由于包括两个线圈、用于对两个线圈供电的柔性印刷电路板等的线圈组合体固定到固定基板并且磁轭和磁体固定到第一移动架，所以通过对线圈提供电流而产生的推力可作用在磁轭和磁体的侧部，从而移动校正透镜。因此，连接到线圈组合体的柔性印刷电路板可固定到预定的位置并且不必维持移动柔性印刷电路板的空间，从而最小化图像稳定器。此外，由于校正透镜不和柔性印刷电路板联动，故而使得移动校正透镜的推力的数值不必足够大以弯折印刷电路板，并由此减少了图像稳定器的电力消耗。
而且，由于透镜装置可构造成可伸缩系统透镜，以使透过物镜的光被棱镜弯折90度并被引入图像稳定器的校正透镜(五个透镜组组)，因此当图像稳定器处于正确的状态时，校正透镜与地面平行，从而作为校正透镜的移动方向以及重量作用方向的第一和第二方向相互垂直。因此，由于用于支撑校正透镜从而使校正透镜可自由移动的第一和第二移动架从不受重量作用而沿第一和第二方向移动且也不需要在重量的相反方向被抬起然后被固定，所以不必经常向图像稳定器提供电力。因此，当成像装置处于正确位置时需要的电力消耗可大大降低，并由此延长成像装置可操作使用的时间。此外，由于移动校正透镜的推力可减小，所以第一和第二移动架重量，即大概1G的相机振动加速度变得可能，并由此能够克服如较大相机振动的相机振动。
上述实施例中说明的图像稳定器5的例采用固定了两套线圈88a、88b和线圈91的移动磁体型致动机构，且到目前为止已经解释可动的磁体67a、67b和磁轭66，但本发明不限于此。相反，不必说明的是上述移动磁体型致动机构可被构造成其中磁体67a和67b和磁轭66固定到固定基板53、两套线圈88a、88b、线圈91、霍尔元件94、95、柔性印刷电路板87和挠性加强板86固定到固定基板53，线圈等与校正透镜15一起可移动的移动线圈系统致动机构。
本发明不限于附图中所示的前述的实施例，可在不偏离本发明的要旨的情况下进行各种修改。例如，尽管已在上述实施例中描述了数码相机应用于图像稳定器的实施例，但本发明不限于此，可用于数码摄像机、具有内置相机的个人电脑、具有内置相机的移动电话和其它成像装置。进一步，尽管已在上述实施例中描述五个透镜组用于透镜装置1的实施例，但本发明也可适于小于四个透镜组的透镜或者多于六个透镜组的透镜。
本领域技术人员应当理解，在所附权利要求或者其等效内容范围内，根据设计要求和其它的因素进行各种修改、组合、子组合和变化。
本发明要求于2005年7月11日在日本专利局申请的日本专利申请JP2005-201825的优先权，其全部内容在此引作结合。
权利要求
1.一种用于制造图像稳定器的方法，所述图像稳定器中的校正透镜包括具有可相对移动的线圈和磁体的驱动器且通过所述驱动器固定到移动架，其中所述线圈和磁体中的一个固定到所述移动架而另一个固定到可移动地支撑所述移动架的支撑架，所述校正透镜可在与透镜系统的光轴垂直的第一方向上和与所述第一方向垂直且也与所述光轴垂直的第二方向上移动，控制所述校正透镜的光轴使其与所述透镜系统的所述光轴重合，所述方法包括如下步骤通过利用固定到支撑所述线圈的线圈支撑元件的第一霍尔元件检测所述磁体的磁力，检测与所述校正透镜的第一方向相关的位置信息；通过利用固定到所述线圈支撑元件的第二霍尔元件检测所述磁体的磁力，检测与所述校正透镜的第二方向相关的位置信息；通过使所述第一和第二霍尔元件向所述第一和第二方向移动，将所述第一和第二霍尔元件定位在所述第一和第二霍尔元件接收到的来自所述磁体的磁力作为参考值的位置处，其中，所述磁体和线圈中的一个固定到所述移动架上，所述磁体和所述线圈支撑元件中的另一个固定到所述支撑架上，并且所述校正透镜的光轴与所述透镜系统的光轴重合；以及将所述磁体和所述线圈支撑元件的另一个固定到所述支撑架上。
2.如权利要求1所述的图像稳定器的制造方法，其中，所述驱动器包括用于使所述校正透镜向所述第一方向移动的第一线圈，用于使所述校正透镜向所述第二方向移动的第二线圈和用于向所述第一和第二线圈提供磁力的所述磁体，一个磁体的磁力对两个线圈共同作用，从而使所述校正透镜可在所述第一和第二方向上移动。
3.如权利要求1所述的图像稳定器的制造方法，其中，所述磁体由具有至少彼此垂直交叉的两个平面部分的扁平板体形成，而且所述第一和第二霍尔元件在所述第一和第二霍尔元件检测部分的大致中心部分检测所述磁体的所述两个平面部分的边缘部分，或者检测其上固定有所述磁体的磁轭中对应于所述磁体的所述两个平面部分的边缘部分。
4.如权利要求3所述的图像稳定器的制造方法，其中，所述磁轭在其对应于所述磁体的所述两个平面部分的边缘部分包括凸起部分，以便引入由所述磁体产生的磁通量。
5.如权利要求3所述的图像稳定器的制造方法，其中，所述凸起部分由设置在所述边缘部分中的所述两个平面部分的一侧的大致中心部分的第一和第二凸起部分形成，并且设置在所述第一霍尔元件一侧的所述第一凸起部分设置在当所述第一霍尔元件相对地移向所述第二方向时磁通量密度最大位置附近，设置在所述第二霍尔元件一侧的所述第二凸起部分设置在当所述第二霍尔元件相对地移向所述第一方向时磁通量密度最大位置附近。
6.如权利要求1所述的图像稳定器的制造方法，进一步包括提供适当定位所述移动架和所述支撑架的定位装置的步骤和提供支撑座的步骤，该支撑座具有所述线圈和连接到其上的所述磁体中的一个，所述支撑座固定到所述支撑架，并且其中在所述支撑座适当定位之后，所述支撑座由粘接剂连接到所述支撑架上，且在所述校正透镜处于由所述定位机构适当定位在预定位置的状态下，通过经所述支撑座移动所述支撑架上的所述线圈或者所述磁体，对所述第一和第二霍尔元件的输出进行监控。
7.如权利要求2所述的图像稳定器的制造方法，其中，所述第一和第二线圈由具有平面绕组的平线圈或筒形线圈或层叠到适当高度的平线圈或者平线圈和筒形线圈的组合而形成，并且，所述第一线圈固定到所述线圈支撑元件的一个表面上，所述第二线圈固定到所述线圈支撑元件的另一个表面上，所述第一线圈的推力产生部分和所述第二线圈的推力产生部分设置成彼此垂直交叉，使得所述磁体的磁力对两个所述推力产生部分共同作用。
全文摘要
一种图像稳定器制造方法，提供一个可稳定由相机振动或颤动产生的模糊图像的图像稳定器。磁体和线圈支撑元件的一个固定到移动架上。在校正透镜的光轴与透镜系统的光轴匹配的状态下，在第一和第二霍尔元件被适当定位到通过将第一和第二霍尔元件移向第一和第二方向而使两个霍尔元件接收到的磁力作为参考值的位置之后，将磁体和线圈支撑元件的另一个固定到支撑架上。
文档编号H04N5/232GK1896804SQ200610106049
公开日2007年1月17日 申请日期2006年6月5日 优先权日2005年7月11日
发明者高桥立幸 申请人:索尼株式会社