成像设备的制作方法

专利名称：成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有模糊校正功能以校正在拍摄时由于相机或者人手 抖动所致的模糊的成像设备，例如数码相机、数码摄像机(在此及后，称为 数码相机)。
背景技术：
数码相机根据来自图像传感器(CCD或者类似物)的图像信号产生对象 的数字图象，所述图像传感器通过光学拍摄系统接收来自对象图像的光。 近年来，具有模糊校正以校正在拍摄时由于相机抖动所致的模糊的相机已 经广泛普及。
例如，日本公开(laid-on)的专利申请公开说明书第2004-274242号公开 了数码相机中的模糊校正机构，其中图像传感器(CCD等)根据相机抖动所 致的对象图像的模糊量在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的平面(XY平面) 中移动。
这样的模糊校正机构具有在其上安置有图像传感器的框架件，并且在 彼此垂直并垂直于光轴方向的两个方向(X、 Y方向)上可移动地布置。它通 过根据对象图像的模糊量移动框架件以在垂直于光轴方向的平面内移动图 像传感器而校正图像中的模糊。
但是，该模糊校正机构具有如下的问题，因为框架件的移动通过提供 电力给连接到其上的驱动器(例如电机、压电元件)而受控，驱动器的断电释 放模糊校正功能并使得框架件可自由移动，从而导致在框架件上的图像传感器的中心位置由于干扰例如重力而从光轴偏移。
为了防止该问题，可以在模糊校正的释放期间供应电力给驱动器以为 了控制在框架件上的图像传感器的中心位置。但是，这导致额外的电力消 耗的另一问题。
考虑到解决上述问题，本申请的发明人提出一种成像设备，其包括强 制原始位置保持器单元，其在模糊校正关闭时机械地保持图像传感器的中 心位置(原始位置)在光轴上(公开在日本公开专利申请公开说明书第
2005-305841号的
段和图9， 12(a)中)。强制原始位置保持器单元包括 步进电机(STM1 )和强制保持板(26)，强制保持板(26)具有附着到其末端的保 持销(33)并且可以通过驱动步进电机而在光轴方向往复。在该成像设备中， 在模糊校正关闭期间通过接合图像传感器中的下凹部分(19a)和保持销而可 以机械地将图像传感器的中心位置保持在光轴上。这样，图像传感器能够 得以保持，使得即使在用于模糊校正的驱动器关闭期间其中心位置也能定 位在光轴上。

发明内容
本发明要解决的技术问题
但是，在日本公开专利申请公开说明书第2005-305841号的成像设备 中仍然存在问题，因为强制保持板以及用于它的驱动机构布置在图像传感 器的后侧(与对象侧相对)上，在解除对图像传感器的保持期间，保持板在光 轴方向移动。于是，必需存在一空间用于保持件在其后側上移动，其导致 增大镜头在光轴方向的厚度。
技术手段
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种具有模糊校正功能的成 像设备，其包括保持杆，该保持杆机械地保持图像传感器并需要最小的空 间来移动，从而使得能够降低镜头在光轴方向的厚度。
根据本发明的一方面，成像设备配置成包括图像传感器，其将对象 的图像光电转化为电信号；光学拍摄系统，其在图像传感器的成像平面上 形成对象的图像；镜头，其包含光学拍摄系统并在光学拍摄系统的光轴方 向上可延伸；框架件，其在垂直于光轴的平面内可移动地支承图像传感器； 模糊校正单元，其通过在垂直于光轴的平面内移动框架件来校正由于人手
6抖动所致的图像模糊；以及保持器单元，其在光轴方向和垂直于光轴的方 向中的 一 个方向上保持框架件。
优选地，成像设备配置成进一步包括布置在框架件周边的底座件，其 中框架件具有凹陷；且所述保持器单元包括安装在底座件上的保持杆，从 而延伸到框架件周边并且在其一端具有用于与凹陷接合的突起，以及驱动 器单元，其移动保持杆以接合凹陷和突起并释放它们之间的接合。
优选地，成像设备配置成所述凹陷在光学拍摄系统的光轴方向上设置 在框架件上。
优选地，成像设备配置为所述凹陷设置在框架件的对象侧上；并且当 镜头向对象侧弹出从而在镜头和框架件之间形成预定空间时，驱动器单元 驱动保持杆以在预定空间内在大致光轴方向移动所述一端以释放凹陷和突 起的接合。
优选地，成像设备配置为所述凹陷设置在框架件上在与对象侧相对的 一侧上。
优选地，成像设备配置为保持器单元进一步包括偏压保持杆的偏压件； 保持杆在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的方向上的中间部分具有支承 轴，并可围绕支承轴运动并通过偏压件在一端偏压向运动方向；驱动器单 元包括操作轴，其可移动地保持在光轴方向上并且与保持杆的另一端邻 接；凸轮件，其围绕操作轴设置以将其围绕光轴的旋转运动转换为在光轴 方向的直线运动，以及旋转凸轮件的旋转驱动器；所述驱动器单元通过旋 转驱动器的向前/向后旋转而向前和向后旋转凸轮件，从而在光轴方向伸长/
缩短操作轴以移动保持杆的所述另一端来移动所述一端。
优选地，成像设备配置为保持杆在所述另一端固定在底座件上；驱动 器单元包括通过电力在光轴方向伸长/缩短的可延伸的促动器，并允许促动 器延伸到保持杆的另一端，以便调节施加到其一端的压力以移动所述一端。 优选地，成像设备配置为保持杆包括在垂直于光学拍摄系统的光轴方 向的方向上在另一端的支承轴，并且其所述一端可围绕支承轴运动并通过 偏压件偏压向运动方向；驱动器单元包括通过电力在光轴方向伸长/缩短的 可延伸的促动器，并允许促动器延伸以移动保持杆的另一端，从而移动其 所述一端。
优选地，成像设备配置为保持杆在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的
7方向上的中间部分包括支承轴以及两个部分， 一个部分/人支承轴在光轴方
向延伸，另一个部分在垂直于光轴方向的方向从支承轴延伸；保持杆的所 述另一部分向光学拍摄系统的光轴方向弯曲并可以围绕支承轴运动，并且 其所述一个部分通过偏压件偏压向运动方向；驱动器单元包括通过电力在
垂直于光轴方向的方向伸长/缩短的可延伸促动器，并允许促动器延伸以移 动保持杆的另一部分，从而移动其所述一个部分。
优选地，成像设备配置为保持杆包括在运动方向的导引孔，并且底座 件包括可插入到导引孔中的导引销。
优选地，成像设备配置成进一步包括在垂直于运动方向的方向偏压保 持杆的偏压件。
根据本发明的另一方面，成像设备配置成包括图像传感器，其将对 象的图像光电转化为电信号；光学拍摄系统，其在图像传感器的成像平面 上形成对象的图像；'镜头，其包含光学拍摄系统并可以在光学拍摄系统的 光轴方向延伸；框架件，其在垂直于光轴的平面内可移动地支承图像传感 器；模糊校正单元，其通过在垂直于光轴的平面内移动框架件而校正由于 人手抖动所致的图像中的模糊；以及保持器单元，其在光轴方向和垂直于 光轴方向中的一个方向上保持框架件。
优选地，成像设备配置成进一步包括布置在框架件周边中的底座件， 其中框架件具有凹陷；保持器单元包括安装在底座件上的保持杆，该保持 杆延伸到框架件的周边并在其一端具有与凹陷接合的突起，以及驱动器单 元，其移动保持杆以接合凹陷和突起和释放它们之间的接合。
优选地，成像设备配置成所述凹陷在垂直于光学拍摄系统的光轴方向 的方向上设置在框架件上。
优选地，成像设备配置为框架件包括第一框架件，其在垂直于光学 拍摄系统的光轴方向的平面内的第一方向上移动，并且在垂直于光轴方向 的方向上具有凹陷；以及第二框架件，其在垂直于第一方向的第二方向移 动并在垂直于光轴方向的方向上具有凹陷；并且所述保持杆包括保持第一 框架件的第 一保持杆和保持第二框架件的第二保持杆。
优选地，成像设备配置成保持杆在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的 方向上的中间部分包括支承轴，并可围绕支承轴运动并在一端通过偏压件 偏压向运动方向；并且驱动器单元包括通过电力在垂直于光轴方向的方向伸长/缩短的可延伸促动器，并允许促动器延伸以移动保持杆的另一端，从
而移动其所述一端。
优选地，成像设备配置成从支承轴到保持杆的所述一端的长度长于从 支承轴到其所述另一端的长度。
优选地，成像设备配置成保持杆包括在运动方向的导引孔，并且底座 件包括可插入导引孔中的导引销。
优选地，成像设备配置成进一步包括在垂直于运动方向的方向上偏压 保持杆的偏压件。
根据本发明的另一方面，成像设备配置成包括图像传感器，其将对 象的图像光电转换为电信号；光学拍摄系统，其在图像传感器的成像平面 上形成对象的图像；镜头，其包含光学拍摄系统并可在光学拍摄系统的光 轴方向延伸；框架件，其在垂直于光轴方向的平面内可移动地支承图像传 感器；模糊校正单元，其通过在垂直于光轴的平面内移动框架件而校正由 于人手抖动所致的图像模糊；以及保持器单元，其在光轴方向和垂直于光 轴的方向中的一个方向上保持框架件。
优选地，成像设备配置成进一步包括布置在框架件周边中的底座件， 其中框架件具有凹陷；保持器单元包括安装在底座件上的保持杆，该保持 杆延伸到框架件的周边并在其一端具有与凹陷接合的突起，以及驱动器单 元，其移动保持杆以接合凹陷和突起以及释放它们之间的接合。
优选地，成像设备配置为所述凹陷形成为具有倾斜内壁以使得其从底 部向其开口加宽。
有益技术效果
根据本发明的一个优选实施例，成像设备配置成包括图像传感器，
其将对象的图像光电转换为电信号；光学拍摄系统，其在图像传感器的成
像平面上形成对象的图像；镜头，其包含光学拍摄系统并在光学拍摄系统 的光轴方向可伸长/缩短；框架件，其在垂直于光轴的平面内可移动地支承 图像传感器；模糊校正单元，其通过在垂直于光轴的平面内移动框架件而 校正由于人手抖动所致的图像中的模糊；以及保持器单元，其在光轴方向 和垂直于光轴的方向中的一个方向上保持框架件。
通过这样的结构，保持图像传感器的框架件可以得以正确保持。 优选地，成像设备配置成进一步包括布置在框架件周边中的底座件，
9其中框架具有凹陷；保持器单元包括安装在底座件上的保持杆，该保持杆 延伸到框架件的周边并在其一端具有与凹陷接合的突起，以及驱动器单元， 其移动保持杆以接合凹陷和突起以及释放它们之间的接合。
通过这样的结构，框架件通过保持杆机械地保持以使得框架件保持在 预定位置而无需电力消耗。
再者，优选地，成像设备配置为所述凹陷在光学拍摄系统的光轴方向 设置在框架件上。
优选地，成像设备配置为所述凹陷设置在框架件的对象侧上；并且当 镜头向对象侧弹出从而在镜头和框架件之间形成预定空间时，驱动器单元 驱动保持杆以在大致光轴方向在预定空间内移动所述一端以释^:凹陷和突 起的接合。
通过上面的结构，有可能消除对在对象側的相对侧上保持杆在框架件 中移动的空间的需求，从而实现在光轴方向镜头厚度减小。同样地，其使
得更易于保持框架件和释放其保持。
优选地，成像设备配置成凹陷在与对象侧相对的一侧上设置在框架件 上。这使得更易于保持框架件和释放其保持。
优选地，成像设备配置为保持器单元进一步包括偏压保持杆的偏压件； 保持杆在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的方向上的中间部分具有支承 轴，并可以围绕支承轴运动并在一端通过偏压件偏压向运动方向；驱动器 单元包括操作轴，其可移动地保持在光轴方向并与保持杆的另 一端邻接， 以及凸轮件，其围绕操作轴设置以将其围绕光轴的旋转运动转化为在光轴 方向的直线运动，以及旋转凸轮件的旋转驱动器；且驱动器单元通过旋转 驱动器的向前/向后旋转而向前和向后旋转凸轮件，从而在光轴方向伸长/缩 短支承轴以移动保持杆的另一端，从而移动其所述一端。
通过这样的结构，操作轴可以以筒单的结构伸长/缩短以保持框架件和 释放其保持。
优选地，成像设备配置为保持杆固定在底座件中在另一端上；驱动器 单元包括通过电力在光轴方向伸长/缩短的可延伸促动器，并允许促动器延 伸到保持杆的另一端以为了调节施加到其一端的压力以移动所述一端。
通过这样的构型，可能筒化驱动器单元的结构和减小其尺寸，其使得 便于其组装调节并进一步降低其在拍摄光轴方向的厚度。
10而且，因为如上配置的保持器单元不必消耗电力来将旋转运动转化为 直线运动，有可能实现比具有旋转驱动器和凸轮件的保持结构更多的能量 节省。同样地，它能够制造为简单结构，从而减小为其提供的空间。
而且，为了制造具有旋转驱动器和凸轮件的保持结构，必须执行用于 校正在将保持杆组装到凸轮件时已经发生的图像传感器在光轴方向的位移 的最终位置调节过程。通过如上配置的保持器单元，最终位置调节过程可 以通过适当设置可延伸促动器和保持杆的设计尺寸而简化。同样地，可能 提高成像设备由于不确定的因素例如干扰和设计误差的稳定性。
再者，借助由柔性材料制成的保持杆，可能进一步筒化保持器单元的 结构。
优选地，成像设备配置为保持杆包括在垂直于光学拍摄系统的光轴方 向的方向在另 一端的支承轴，并且其一端可以围绕该支承轴运动并通过偏 压件偏压到运动方向；驱动器单元包括可通过电力在光轴方向伸长/缩短的 可延伸促动器，并允许促动器延伸以移动保持杆的另一端，从而移动其所 述一端。
通过这样的结构，有可能简化驱动器单元的结构和减小其尺寸，其使 得便于其组装调节并进一步降低其在拍摄光轴方向的厚度。
而且，因为如上配置的保持器单元并不需要耗费电力来将旋转运动转 化为直线运动，有可能实现比具有旋转驱动器和凸轮件的保持结构更多的 能量节省。同样地，其可以以简单结构制造，从而减小为其提供的空间。
而且，为了制造具有旋转驱动器和凸轮件的保持结构，必须执行用于 校正在组装保持杆到凸轮件中是已经发生的图像传感器在光轴方向的位移 的最终位置调节过程。通过如上配置的保持器单元，最终位置调节过程可 以通过适当设置可延伸促动器和保持杆的设计尺寸而简化。同样地，有可 能提高成像设备由于不确定的因素例如干扰和设计误差所致的稳定性。
优选地，成像设备配置为保持杆在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的 方向的中间部分包括支承轴以及两个部分， 一个部分从支承轴在光轴方向
延伸，另一个部分从支承轴在垂直于光轴方向的方向延伸；保持杆的另一 部分弯曲向光学拍摄系统的光轴方向并可围绕支承轴运动，其一个部分通
过偏压件偏压到运动方向；驱动器单元包括通过电力在垂直于光轴方向的
方向伸长/缩短的可延伸促动器，并允许促动器延伸来移动保持杆的另 一部分，>^人而移动其所述一个部分。
通过这样的结构，可能简化驱动器单元的结构并减小其尺寸，其使得 有利于其组装调节并进一步降低其在拍摄光轴方向的厚度。
而且，因为如上配置的保持器单元并不需要耗费电力以将旋转运动转 化为直线运动，可能实现比具有旋转驱动器和凸轮件的保持结构更多的能 量节省。同样地，其能够制造为简单结构，从而减小为其提供的空间。
而且，为了制造具有旋转结构和凸轮件的保持结构，必须执行用于校 正在组装保持杆到凸轮件中时已经发生的图像传感器在光轴方向的位移的 最终位置调节过程。通过如上布置的保持器单元，最终位置调节过程可以 通过适当设置可延伸促动器和保持杆的设计尺寸而简化。同样地，其使得 可能提高成像设备由于不确定因素例如干扰和设计误差所致的稳定性。
而且，通过这样的结构，与在拍摄光学方向的伸长/缩短的长度相比， 可延伸促动器可布置为更长的整体长度。相应地，通过施加相对小的电压， 能够获得较大量的延伸。当保持杆的位移没有变化时这导致节省电力，当 施加的电压没有变化时这使得保持杆的位移变大。
优选地，成像设备配置为保持杆包括在运动方向的导引孔，并且底座 件包括可插入到导引孔中的导引销。
再者，优选地，成像设备配置成进一步包括在垂直于运动方向偏压保 持杆的偏压件。
通过这样的结构，可防止保持杆在垂直于其运动方向的方向的抖动。
根据本发明的另一方面，成像设备配置成包括图像传感器，其将对 象的图像光电转化为电信号；光学拍摄系统，其在图像传感器的成像平面 上形成对象的图像；镜头，其包含光学拍摄系统并可在光学拍摄系统的光 轴方向伸长/缩短；框架件，其在垂直于光轴的平面内可移动地支承图像传 感器；模糊校正单元，其通过在垂直于光轴的平面内移动框架件来校正由 于人手抖动所致的图像中的模糊；保持器单元，其在光轴方向和垂直于光 轴的方向中的 一个方向上保持框架件。
通过这样的结构，保持图像传感器的框架件可以得以正确保持。 优选地，成像设备可以配置成进一步包括布置在框架件周边的底座件， 其中框架具有凹陷；保持器单元包括安装在底座件上的保持杆，该保持杆 延伸到框架件的周边并且在其一端具有用于与凹陷接合的突起，以及驱动器单元，其移动保持杆以接合凹陷和突起以及释放它们之间的接合。
通过这样的结构，框架件通过保持杆机械地保持以使得框架件保持在
预定位置而没有电力消耗。
优选地，成像设备配置为凹陷在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的方
向设置在框架件中。
再者，优选地，成像设备配置为框架件包括第一框架件，其在垂直 于光学拍摄系统的光轴方向的平面内的第一方向移动并具有在垂直于光轴 方向的方向上的凹陷；和第二框架件，其在垂直于第一方向的第二方向移 动并具有在垂直于光轴方向的方向上的凹陷；保持杆包括保持第一框架件 的第 一保持杆和保持第二框架件的第二保持杆。
通过这样的结构，可能消除对用于将保持杆向着对象侧的相对侧移动 所需的空间，并减小镜头在光轴方向的厚度。同样地，其使得更易于保持 框架件和释放其保持。
而且，通过这样的结构，第一框架件通过第一保持杆在垂直于光学拍 摄系统的光轴方向的平面内的第 一方向上保持，而第二框架件通过第二保 持杆在垂直于第一方向的第二方向上保持。因此，图像传感器能够被防止 在拍4聂光轴方向位移。
优选地，成像设备配置为保持杆在垂直于光学拍摄系统的光轴方向的 方向的中间部分包括支承轴，并可以围绕支承轴运动并通过偏压件在一端 偏压向运动方向；驱动器单元包括通过电力在垂直于光轴方向的方向伸长/ 缩短的可延伸促动器，并允许促动器延伸以移动保持杆的另一部分，从而
移动其所述一个部分。
通过这样的结构，可能简化驱动器单元的结构并减小其尺寸，其使得 有利于其组装调节并进一步减小其在拍摄光轴方向的厚度。
而且，因为如上布置的保持器单元并不需要耗费电力来将旋转运动转 换为直线运动，可能实现比具有旋转驱动器和凸轮件更多的能量节省。同 样地，其能够以筒单结构制造，从而减小为其提供的空间。
而且，为了制造具有旋转驱动器和凸轮件的保持结构，必须执行用于 校正在组装保持杆到凸轮件中已经发生的图像传感器在光轴方向的位移的 最终位置调节过程。通过如上构造的保持器单元，最终位置调节过程可以 通过适当设置可延伸促动器和保持杆的设计尺寸而简化。同样地，其使得
13可能改善由于不确定因素例如干扰和设计误差所致的成像设备的稳定性。 还可能更高自由度地确定保持杆和可延伸促动器之间的位置关系。 而且，通过这样的结构，与在拍摄光轴方向的伸长/缩短长度的可延伸
促动器相比，可延伸促动器能够布置为具有更长的整体长度。相应地，通
过施加相对小的电压，能够获得大量的延伸。当保持杆的位移没有变化时，
这导致电力节省，而当外加电压没有变化时，这导致保持杆大的位移。
优选地，成像设备配置为从支承轴到保持杆一端的长度长于从支承轴
到其另一端的长度。
通过这样的结构，有可能通过少量的延伸获得保持杆大的位移。相应
地，即使使用具有小的延伸属性的压电元件用于可延伸促动器，保持杆也
能够大地位移。
更优选地，成像设备配置为保持杆包括在运动方向的导引孔，底座件 包括可插入导引孔中的导引销。
优选地，成像设备配置成进一步包括在垂直于其运动方向的方向偏压 保持杆的偏压件。
通过这样的结构，可能防止保持杆在垂直于运动方向的方向的抖动。
根据本发明的另一方面，成像设备配置成包括图像传感器，其将对 象的图像光电转换为电信号；光学拍摄系统，其在图像传感器的成像平面 上形成对象的图像；镜头，其包含光学拍摄系统并可以在光学拍摄系统的 光轴方向延伸/缩进；框架件，其在垂直于光轴的平面内可移动地支承图像 传感器；模糊校正单元，其通过在垂直于光轴的平面内移动框架件而校正 由于人手抖动所致的图像中的模糊；以及保持器单元，其在光轴方向和垂 直于光轴的方向中的一个方向上保持框架件。
通过这样的结构，保持图像传感器的框架件能够得以正确保持。 优选地，成像设备可以配置成进一步包括布置在框架件周边的底座件， 其中框架具有凹陷；保持器单元包括安装在底座件上的保持杆，该保持 杆延伸到框架件的周边并且在其一端具有用于与凹陷接合的突起；以及驱 动器单元，其移动保持杆以接合凹陷和突起以及释放其接合。
通过这样的结构，根据通过保持杆机械地保持以使得框架件保持在预 定位置而没有电力消耗。
优选地，成像设备配置为所述凹陷形成为具有倾斜内壁以使得其从底
14部到其开口加宽。
通过这样的结构，突起可以与凹陷顺利接合。


图1是根据本发明的第一实施例的作为成像设备的一个例子的数码相 才几的前4见图。
图2是根据本发明的第一实施例的处于数码相机的管状镜头容器中的 缩进位置的镜头的截面侧视图。
图3是才艮据本发明的第一实施例的数码相机的底板的前侧的示意性透 视图。
图4是底板沿着图3的A-A线的截面视图。
图5是根据本发明的第一实施例的数码相机中的集成有底板的镜头的 透视图。
图6是根据本发明的第一实施例的数码相机中的用于图像传感器的图 像传感器支承框架的透视图。
图7是根据本发明的第一实施例的数码相机中的用于图像传感器的另 一图像传感器支承框架的透视图。
图8是根据本发明的第 一实施例的数码相机的旋转传递齿轮的透视图。
图9A是根据本发明的第一实施例的数码相机的旋转传递齿轮的平面 图，图9B是其截面视图。
图10是根据本发明的第一实施例的从数码相机的镜头容器弹出的镜头 的截面视图。
图11是根据本发明的第一实施例的数码相机中的具有片簧件的底板的
前侧示意性透视图。
图12是根据本发明的第一实施例的数码相机中的片簧件的透视图。
图13是根据本发明的第二实施例的数码相机的底板的前视图。
图14是#>据本发明的第二实施例的处于数码相^L的管状镜头容器中的
缩进位置的镜头的截面视图。
图15是根据本发明的第二实施例的数码相机的保持器单元的透视图。 图16是根据本发明的第二实施例的数码相机的往复运动机构的透视图。图17是根据本发明的第二实施例的数码相机的往复运动机构的侧视图。
图18是根据本发明的第二实施例的从数码相机的镜头容器弹出的镜头 的截面3见图。
图19是根据本发明的第二实施例的作为成像设备的 一个例子的数码相 机的前视图。
图20是根据本发明的第二实施例的处于数码相机的镜头容器中的缩进 位置的镜头的截面视图。
图21A是根据本发明的第二实施例的通过保持杆保持的图像传感器的 周边的透视图；图21B是从成像平面侧观看的其平面图；以及图21C是保 持杆的截面视图。
图22A是根据本发明的第二实施例的从保持杆的保持释放的图像传感 器的周边的透视图，以及图22B是保持杆的截面视图。
图23是根据本发明的第二实施例的部分放大的突起和凹陷的截面视图。
图24示出根据本发明的第二实施例的成像透镜和保持杆之间的位置关系。
图25是根据本发明的第二实施例的变型的保持杆的截面视图。 图26是根据本发明的第二实施例的保持杆保持的图像传感器的周边的 透视图。
图27是根据本发明的第三实施例的图像传感器周边的平面图。
图2 8是根据本发明的第三实施例的图像传感器周边的后侧的透视图。
图29是根据本发明的第三实施例的处于保持释放状态的保持杆的示意图。
图30是根据本发明的第三实施例的处于保持状态的保持杆的示意图。 图31是根据本发明的第四实施例的图像传感器周边的平面图。 图32是根据本发明的第五实施例的由保持杆保持的图像传感器的周边 的透视图。
图33是根据本发明的第五实施例的由保持杆保持的图像传感器的周边 的平面图。
图34是根据本发明的第五实施例的从保持杆的保持释放的图像传感器的周边的透视图。
图3 5是根据本发明的第五实施例的从保持杆的保持释放的图像传感器 的周边的平面图。
图36是根据本发明的第五实施例的部分放大的突起和凹陷的截面视图。
具体实施例方式
在此及后，将参照附图描述本发明。 [第一实施例]
图1是根据本发明的第一实施例的成像设备的一个例子数码相机1的 前视图。数码相机具有模糊校正功能以通过在垂直于光轴的平面内移动图 像传感器而校正图像中的模糊。
如图1所示，数码相机1包括包含光学拍摄系统3(包括图2的拍摄透 镜105，在图1中未示出的成像透镜等)的镜头4，其位于相机机身2的前表 面上。镜头4可以沿着光学拍摄系统3的光轴(在此及后，称为光轴)在预定 的缩进位置和预定的拍摄待机位置之间移动。光学拍摄系统3包括未示出 的固定透镜、变焦透镜、聚焦透镜等。除了光学拍摄系统3之外，镜头4 包含快门单元和孔径光阑单元等。
图2是布置在管状镜头容器5内部的镜头4的截面视图。镜头容器5 与布置在相机机身2中的底板6的前表面集成。未示出的螺旋凸轮沟槽形 成在镜头容器5的内圆周上，并且未示出的螺旋凸轮随动件形成镜头4的 外圆周上。凸轮随动件与凸轮沟槽接合，从而允许镜头4在光轴(Z轴)方向 在预定缩进位置和预定拍摄待机位置之间通过未示出的镜头驱动单元的驱 动力移动。图2示出在镜头容器5中的缩进位置的镜头4。
图3是底板6的前表面的示意性透视图，图4是其沿着A-A线的截面 视图。图5是与底板6集成的镜头容器5的外部的透视图。注意，图3-5没 有示出在镜头容器5中的镜头4。
如图3所示，底板6布置在镜头容器5的中心。在底板上，布置的是 支承图像传感器7例如CCD的图像传感器支承框架8、通过在垂直于光轴 方向的平面内移动图像传感器支承框架8校正图像中的模糊的模糊校正单 元9以及机械地保持图像传感器支承框架8以限制其运动的保持器单元10。(模糊校正单元9的结构)
模糊校正单元9包括可移动地保持图像传感器支承框架8的滑动框架 11，该滑动框架11可移动地支承在镜头容器5的底板上的滑动框架支承框 架12中。图像传感器支承框架8插入通过一对设置在滑动框架11中的导 引杆13a, 13b以在X轴方向可移动地保持(图3中的竖直方向)。滑动框架 11插入通过设置在滑动框架支承框架12中的一对导引杆14a， 14b以在Y 轴方向可移动地保持(图3中的水平方向)。图像传感器支承框架8和滑动 框架ll相当于框架件。
与轭一体模制的磁体15a， 15b布置在滑动框架支承框架12上以与滑 动框架11分别在Y轴和X轴方向相邻。线圈16a， 16b布置在J兹体15a， 15b的后侧上，面向磁体。线圈16a固定在滑动框架11的未示出的突起上， 而线圈16b固定在图像传感器支承框架8的未示出的突起上。
通向线圈16a, 16b的电流流动在线圈16a和磁体15a之间以及线圈16b 和磁体15b之间产生相应的磁场和吸引/排斥。通过控制电流流动，图像传 感器支承框架8和滑动框架11能够分别在X轴和Y轴方向移动。注意，图 像传感器支承框架8和滑动框架ll设置有未示出的位置检测元件作为霍尔 元件以检测其位置。
模糊校正单元9基于通过相机机身2中的未示出的陀螺传感器等获得 的模糊检测信息控制施加到线圈16a, 16b的电流，从而由线圈16a和磁体 15a之间以及线圈16b和磁体15b之间的磁场产生吸引/推斥。模糊校正单 元9利用磁场所致的吸引/排斥通过在X轴方向移动图像传感器支承框架8 和在Y轴方向移动滑动框架11执行模糊校正以抵消模糊。
再者，如图6所示，具有正方形开口末端和正方形底部的凹陷19形成 在图像传感器支承框架8的前表面(图像传感器7的前表面)上，以可分离地 接合设置在后面描述的保持杆22的边缘上的突起23(在图2-4中)。凹陷19 具有倾斜内壁以使得从底部向着对象側上的开口末端加宽。
关于凹陷19的形状，其可以具有圆形底部和圆形开口末端以形成倾斜 内壁以使得从底部向着开口末端加宽，例如，如图7所示的。
(保持器单元IO的结构)
保持器单元io包括驱动电机20、将驱动电机20的旋转运动转换为直 线往复运动的往复运动机构21、随着往复运动机构21的往复运动而移动并
18且在一端具有突起23以可分离地接合凹陷19的薄板22的保持杆(相当于上 面的强制保持板)、偏压保持杆22的一端(突起23 —侧)向图像传感器支承 框架8的片簧件24(图3)。
驱动电机20例如步进电机通过与镜头容器5的外表面一体形成的电机 凸缘25支承(图3和4)。输出齿轮26固定到驱动电机20的电^L轴(输出轴) 并与往复运动^M勾21(图5)耦合。
往复运动机构21，如图2, 4， 5， 8所示，包括具有与输出齿轮26接 合的旋转传递齿轮27的齿轮部分28、插入通过齿轮部分28的轴孔并且可 以在光轴方向移动的操作轴29、设置在操作轴29的外表面上的偏压弹簧 30以及凸轮随动件31(图8)。操作轴29布置在光轴方向(图2中的Z方向)， 并且在光轴方向上的一端(驱动电机20 —侧)通过电机凸缘25可移动地支 承，在光轴方向上的另一端(保持杆22 —侧)通过与镜头容器5的外表面成 一体的轴支承板32支承。
在图9A， 9B中，旋转传递齿轮27具有凸轮平面33,其内部与附着到 电机凸缘25的凸轮随动件31抵靠。旋转传递齿轮27的运动由安装在操作 轴29的轴支承板32侧上的齿轮轴承34在光轴方向约束。同样地，旋转传 递齿轮27通过在轴支承板32和齿轮轴承34之间的偏压弹簧30偏压向电 机凸缘25。如上，旋转传递齿轮27的凸轮平面33与凸轮随动件31恒定抵 靠。
从光学拍摄系统3看，保持杆22线性形成并沿着底板6和滑动框架支 承框架12的表面布置通过形成在镜头容器5的底端上的开口 51。保持杆 22在中间部分周围通过由轴承件35支承在底板6上的移动轴36(图3)可移 动地支承。注意，图2、 4没有示出轴承件35、移动轴36和片簧件24。
保持杆22的一端经由台阶部22a延伸到图像传感器支承框架8的凹陷 19周围，并具有突起23，该突起23与凹陷19可分离地接合。突起23的 末梢形成为大致球形形状。保持杆22的另一端抵靠操作轴29的末端。
在比移动轴36稍微更靠近所述一端的位置，保持杆22的上表面通过 片簧件24向着底板6偏压。片簧件24的相对末端固定在底板6上。同样 地，保持杆22在位于比移动轴36稍微更靠近一端的位置具有导引孔22b， 底板6具有导引销37以可分离地与导引孔22b配合(图2、 3)。
接着，将描述保持器单元10的操作，其保持图像传感器支承框架8以限制其运动。
如图2所示，镜头4定位在镜头容器5中的缩进位置，而数码相机1 的未示出的电源开关(图l)关闭(用以促动模糊校正单元9的未示出的模糊才交 正开关同样关闭)。在该状态中，与输出齿轮26接合的旋转传递齿轮27通 过驱动电机20的顺时针方向旋转而逆时针方向旋转，从而控制凸轮随动件 31的边缘以接触凸轮平面33的底部33B(图9)。
在此，旋转传递齿轮27(齿轮部分28)和操作轴29通过偏压弹簧30的 偏压力向着电机凸缘25移动以使得操作轴29的末端并不挤压保持杆22的 底部末端的上表面。
相应地，保持杆的一端通过片簧件24向着底板6(图2的右侧)偏压， 从而允许突起23与图像传感器支承框架8上的凹陷接合。这使得可以机械 地固定图像传感器支承框架8以使得定位图像传感器7的中心在光轴上， 并限制图像传感器支承框架8也就是图像传感器7移动。
同时，如图IO所示，在打开数码相机1的电源开关时，驱动机构将镜 头4从镜头容器5中的缩进位置(图2中)向前移动到待机位置(图10中的左 侧)。此刻，在镜头容器5中、在镜头4的底部表面和图像传感器支承框架 8的对象侧(更靠近图像传感器7)之间形成预定空间SP。
然后，在模糊校正开关打开时，与输出齿轮26接合的旋转传递齿轮27 通过驱动电机20的反时针方向旋转而顺时针方向旋转，从而控制凸轮随动 件31的边缘以接触凸轮平面33的顶部33T(图9B)。在此，旋转传递齿轮 27(齿轮部分28)和操作轴29克服偏压弹簧30的偏压力向着轴支承板32移 动以使得操作轴29的末端挤压保持杆22的另 一端的上表面。
相应地，保持杆的一端以移动轴36(图3)作为支点克服片簧件24的偏 压力向着镜头4(图IO左側)移动，从而允许突起23从与图像传感器支承框 架8上的凹陷的接合释放。这使得有可能释放图像传感器支承框架8的机 械保持并使得模糊校正单元9可操作。
在数码相机1通电但是模糊校正开关关闭的情形下，突起23接合图像 传感器支承框架8(图2)上的凹陷19以机械地保持图像传感器支承框架8。
如上所述，根据本实施例的数码相机l(成像设备)，能够消除对移动保 持杆越过图像传感器7到对象的相对侧所需的空间，因为随着镜头4向对 象侧弹出，预定空间SP形成在镜头4和图像传感器支承框架8之间以通过往复运动机构21的操作大致在光轴方向移动保持杆22的一端。这相应地 使得可能减小镜头4在光轴方向的厚度。
而且，根据本实施例，通过这样的一种结构，其中在形成预定空间SP 时保持杆22的一端通过往复运动机构21的操作在大致光轴方向上移动， 可移动的保持杆能够得以安装在甚至小或者薄型的数码相机中，具有更高 的部件安装密度，而不会与周边的部件或者布线千涉。
再者，根据本实施例的数码相机1配置为当数码相机1给电但是^f莫糊 校正开关关闭时图像传感器支承框架8通过在保持杆22的末端的突起23 与在图像传感器支承框架8上的凹陷19的接合机械地保持。也就是，图像 传感器支承框架8能够保持在预定位置而不用为模糊校正单元9的线圈 16a， 16b通电，也就是，没有额外的电力消耗。
注意，在本实施例中，保持杆22的末端通过片簧件24仅向着底板6 偏压。但是，如图11、 12所示，片簧件24能够由第一片簧部分24a和第二 片簧部分24b构成。
第一片簧部分24配置成在比移动轴36稍微更靠近其末端的位置抵靠 保持杆22的上表面以向着底板6偏压所述末端。第二片簧部分24b邻接保 持杆22的台阶部22a的侧面以在相对于光轴的垂直方向偏压保持杆22。这 导致将导引销37偏压到导引孔22b的一侧(第二片簧部分24b的相对侧)。 相应地，即使导引孔22b和导引销37之间具有超过预定长度的间隙，也可 能防止保持杆在相对于光轴的垂直方向上的抖动。
(第二实施例)
图13是根据本发明的第二实施例的数码相机中的底板上的镜头容器的 前视图。图14是其沿着图13的线B-B的截面视图。注意到，具有与第一 实施例的那些部件功能相同的部件将给予相同的标号(有少数例外)。
类似于第一实施例，底板6定位在镜头容器5的中心。在底板6的表 面上安装的是支承图像传感器7如CCD等的图像传感器支承框架8、在垂 直于光轴方向的平面内移动图像传感器支承框架8用于模糊校正的模糊校 正单元9a和机械地保持图像传感器支承框架8以限制其移动的保持器单元 10a。
(模糊校正单元9a的结构)
模糊校正单元9a包括可移动地保持图像传感器支承框架8的滑动框架
2111，该滑动框架11可移动地支承在镜头容器5的底板6上的滑动框架支承 框架12中。图像传感器支承框架8的一侧插入通过设置在滑动框架11中 的导引杆13以可移动地支承在X轴方向(图13的垂直方向)。图像传感器支 承框架8的相对側也通过另一导引杆(未示出)可移动地支承。图像传感器支 承框架8和滑动框架11相当于框架件。
滑动框架11插入通过设置在滑动框架支承框架12中的导引杆14以在 Y轴方向(图13的水平方向)可移动地支承。滑动框架11的相对侧也通过另 一导引杆(未示出)可移动地支承。
与轭一体模制的磁体15a, 15b布置在滑动框架支承框架12上以分别 在X轴和Y轴方向上邻近滑动框架11。线圈16a， 16b布置在石兹体15a, 15b 的后侧上，面向磁体。线圈16a固定在滑动框架11上的未示出的突起上， 而线圈16b固定在图像传感器支承框架8的未示出的突起上。
通过线圈16a, 16b的电流流动在线圈16a和磁体15a之间以及在线圈 16b和磁体15b之间产生各自的磁场和吸引/排斥。通过控制电流的流动， 图像传感器支承框架8和滑动框架11分别可以在X轴和Y轴方向移动。注 意到，图像传感器支承框架8和滑动框架11设置有未示出的位置检测元件， 如霍尔元件以检测其位置。
模糊校正单元9a基于通过相机机身2中的未示出的陀螺传感器等获得 的模糊检测信息控制施加到线圈16a, 16b的电流，从而从线圈16a和磁体 15a之间以及线圈16b和磁体15b之间的磁场产生吸引/排斥。模糊校正单 元9a通过利用由于磁场所致的吸引/排斥执行模糊校正以抵消模糊，也就 是，在X轴方向移动图像传感器支承框架8和在Y轴方向移动滑动框架11。
再者，如图14所示，具有正方形开口末端和正方形底部的凹陷19形 成在图像传感器支承框架8的前表面(图像传感器7的前表面)上，以可分离 地接合设置在后面描述的保持杆221的边缘上的突起23。如图6所示的凹 陷19具有倾斜表面以使得从底部向着对象側上的开口端加宽。
关于凹陷19的形状，其可以配置为圆底和圆形开口末端以形成倾斜内 部以使得从底部向着开口端加宽，例如，如图7所示。
(保持器单元10a的构型)
在图15中，保持器单元10a包括驱动电机20、将驱动电机20的旋转 运动转换为直线往复运动的往复运动机构21以及随着往复运动才/L构21的往复运动而运动并在一端具有突起23以可分离地接合凹陷19的薄板221 的保持杆。
驱动电机20例如步进电机由固定到凸缘41的支承板40支承，凸缘41 与镜头容器5(图16和17)的外表面一体形成。未示出的输出齿轮固定到驱 动电机20的电机轴(输出轴)并与往复运动机构21耦合。
往复运动机构21，如图15、 17所示，包括与固定到驱动电机20的电 机轴(输出轴)的输出齿轮42接合的旋转传递齿轮43、与旋转传递齿轮43 同轴集成的传递齿轮44、具有凸轮平面45a并与传递齿轮44接合的凸轮齿 轮45、插入通过凸轮齿轮45的轴孔的操作轴46、与凸轮平面45a抵靠的凸 轮随动件47、在操作轴46的一端(图17的上端)的圆周上的第一螺旋弹簧 48以及在#:作轴46的另一端(图17的下端)的圆周上的第二螺旋弹簧49a。 操作轴46在光轴方向(图17中的垂直方向)设置，并在光轴方向的一端通过 凸缘41可移动地支承(图17中的上端)以及在光轴方向大约中间部分通过电 机支承板40支承，凸轮随动件47固定到电机支承板40上。
凸轮齿轮40的运动在光轴方向由安装在操作轴29的电机支承板40侧 上的齿轮轴承46a限制。同样地，凸轮齿轮45通过第一螺旋弹簧48向着电 机支承板40偏压，第一螺旋弹簧48的一端通过附着到操作轴46的扳机件 50固定。如上，凸轮随动件47与凸轮齿轮45的凸轮平面45a恒定抵靠。
螺紋凹槽46b形成在操作轴46的另一端(图17中的下端)的圆周上，以 可分离地接合设置在杆轴承51上的螺钉。杆轴承51通过第二螺旋弹簧49 向着操作轴46的另一端(图17中的下端)偏压，第二螺旋弹簧49的一端通 过电机支承板40固定。注意，第一螺旋弹簧48的偏压力设置为比第二螺 旋弹簧49的偏压力更大。
如图13、 15所示，保持杆221的一端沿着滑动框架支承框架12的表 面延伸，并在滑动框架11的边角处以直角弯曲，并延伸到图像传感器支承 框架8上的凹陷19(图14)周围。突起23附着到保持杆221的边缘以可分离 地接合凹陷19。在其另一侧上，具有圆形开口的连接部分22c设置成与杆 轴承51配合，杆轴承51与操作轴46(图17)螺紋配合。
在图15中，保持杆22在中间部分附近(靠近定位在滑动框架支承框架 12的侧面上的其另一端上的台阶部22a)通过由轴承件35支承的移动轴36 可移动地支承。而且，导引孔22b形成在保持杆22的直角边角上并可分离地与滑动框架支承框架12上的导引销37配合。
接着，将描述保持器单元10a保持支承框架8以限制其运动的操作。 如图14所示，镜头4定位在镜头容器5的缩进位置上，而数码相机l(图 l)的未示出的电源开关关闭(促动模糊校正单元9a的未示出的模糊校正开关 同样关闭)。在该状态下，与输出齿轮42接合的传递齿轮44和旋转传递齿 轮43通过驱动电机20的顺时针方向旋转而逆时针方向旋转以顺时针方向 旋转凸轮齿轮42，从而控制凸轮随动件47的边缘以接触凸轮平面45a的底 部45aB(图17)。
在此，凸轮齿轮45向着凸缘41移动。随着该移动，第一螺旋弹簧49 的偏压力使得操作轴46向着凸缘41移动。这使得与操作轴46的边缘螺紋 配合的杆轴承51向着电机支承板40移动。
相应地，如图14所示，保持杆221的边缘向着底板6(图14中的右侧) 移动，从而使得突起23接合图像传感器支承框架8上的凹陷。结果，图像 传感器支承框架8得以机械地保持以使得图像传感器7的中心定位在光轴 上，以限制图像传感器支承框架8或者图像传感器7的运动。
同时，如图18所示，在打开^t码相^L 1的电源开关时，驱动^M勾从4竟 头容器5中的缩进位置(图14中)向前移动镜头4到待机位置(图18中的左 侧)。此刻，预定空间SP形成在镜头4的底面和镜头容器5中的图像传感器 支承框架8的对象侧(更靠近图像传感器7)之间。
然后，在打开模糊校正开关时，与输出齿轮42接合的旋转传递齿轮43 和传递齿轮44通过驱动电机20的反时针方向旋转而顺时针方向旋转以逆 时针方向旋转凸轮齿轮45，从而控制凸轮随动件47的边缘以接触凸轮平面 45a的顶部45aT(图17)。在此，凸轮齿轮45向着电机支承板40移动，操作 轴46通过第一螺旋弹簧48的偏压力向着电机支承板40移动。这使得与操 作轴46的一端螺紋配合的杆轴承51向电机支承板40的相对侧移动。
相应地，保持杆221的边缘以移动轴36(图15)作为支点向着镜头4(图 18中的左侧)移动，从而允许突起23从与图像传感器支承框架8上的凹陷 的接合中释放。这释放了图像传感器支承框架8的机械保持并使得模糊校 正单元9a可操作。
在数码相机1通电但是模糊校正开关关闭的情形中，突起23接合图像 传感器支承框架8上的凹陷19以机械地保持图像传感器支承框架8,如图14所示。
如上所述，根据本实施例的数码相机l((成像设备)，有可能消除对移动 保持杆越过图像传感器7到对象的相对侧的空间的需要，因为通过镜头4 向对象側弹出，在镜头4和图像传感器支承框架8之间形成预定空间SP以 通过往复运动机构21的操作在空间SP内大致在光轴方向上移动保持杆221 的一端。这相应地使得可以减小镜头4在光轴方向的厚度。
而且，根据本实施例，通过这样的构型，其中在形成空间SP时保持杆 22的一端通过往复运动机构的操作大致在光轴方向在预定空间SP中移动， 可移动保持杆221能够安装在甚至小或者薄型的数码相机中，具有更高的 部件安装密度，而不会与周边部件或者配线干涉。
再者，根据本实施例的数码相机1配置为当数码相机1给电但是模糊 校正开关关闭时图像传感器支承框架8通过突起23和凹陷19的接合而机 械地保持。也就是，图像传感器支承框架8能够保持在预定位置，而无需 对模糊校正单元9a的线圈16a, 16b给电，换言之，不需要额外的电力消耗。
再者，在本实施例中，杆轴承51配置成接合搡作轴46。这使得即使当 保持杆的安装部分由于组装误差等而偏离时，可以通过调节杆轴承51与操 作轴46的接合以校正该偏离，从而精确移动保持杆221。
(第三实施例)
图19是根据第三实施例的数码相机101的前视图，其示出相机机身102 和镜头104。在图20中镜头104大致由底座件103和管状机身104H组成， 管状机身104例如由第一至第三管筒104a， 104b， 104c组成。在本实施例 中，第三管筒104c固定到相机机身102。镜头104包含快门单元以及孔径 光阑单元(未示出)等。
第一和第二管筒104a, 104b可沿着光学拍摄系统的光轴在预定缩进位 置和预定待机位置之间移动。镜头104的移动(弹出)机构可通过已知技术利 用螺旋凹槽进行。第一管筒104a包含例如拍摄透镜105，第二管筒104b包 含可移动成像透镜106。拍摄透镜105和成像透镜106在拍摄时从相机机身 101向前弹出并且在未拍摄期间包含在相机机身中。
底座件103经由第三管筒104c固定到相机机身102并由矩形框架体形 成，矩形框架体由第一对平行框架103a和在垂直于第一对平行框架的方向 延伸的第二对平行框架103b组成，如图21所示。底座件103包括由两对平行框架103a， 103b围绕的空间107，图像传 感器支承台108布置在其中。图像传感器支承台108由滑动框架109和图 像传感器支承框架IIO组成，如如21A-21C所示，其相当于框架件。
一对导引轴103c形成在第二对平行框架103b中并沿着第一对平行框 架103a延伸，并且在第二对框架103b的延伸方向具有一定距离。
滑动框架109由一对平行框架109a和在垂直于平行框架109a的方向 延伸以将其连接的连接框架109b构成。如图21C所示， 一对导引轴103c 插入通过一^"平4于^l架109a。
平行框架109a之一具有线圏部分109c，，在线圈部分109c，上布置有线 圈109c。线圈109c与固定在底座件103上的永久石兹铁103，(图3)—起，用 作驱动装置以沿着导引轴103c移动滑动框架109。其中布置图像传感器支 承框架110的空间111面对平行框架109a形成。
一对导引轴109d形成在一对平行框架109a中，在垂直于该对平行框 架109a的方向延伸，且在该平行框架109a的延伸方向具有一定距离。
图像传感器支承框架110是具有底部的矩形框架体，由第一对平行框 架110a和在垂直于第一对平行框架110a的方向延伸以将其连接的第二对平 行框架110b形成。如图21C所示， 一对导引轴109d插入通过所述第二对 平行框架110b。
图像传感器112固定在被第一和第二对平行框架110a, 110b围绕的图 像传感器支承框架110的区域中。图像传感器112在成像透镜侧面上包括成 像平面112a,对象图象形成在成像平面112a上。
平行框架110b之一具有线圈部分U0c，，线圈110c布置在线圈部分 110c，上。线圏110c，和固定在底座件103上的永久石兹铁103"(图21)—起用作 驱动装置以沿着导引轴109d移动支承框架110。
在线圏109c通电时，滑动框架109在垂直于拍才聂光轴O(Z轴方向)的 XY平面S内的Y轴方向移动。类似地，在线圈110c通电时，图像传感器 支承框架IIO在XY平面内在垂直于滑动框架109的运动方向的X方向移 动。于是，图像传感器112在一个方向上移动以抵消由于人手抖动所致的 图像中的模糊。模糊校正原理公开在日本公开专利申请公开说明书第 2005-294511号等中，因此，将省略操作以及控制电路等的详细描述。
竖直板形状的柔性保持杆113在其底端113a固定到底座件103中的其
26中一个平行框架103a上。保持杆113布置在成像平面112a侧上，在平行框 架103b所延伸的方向上延伸，并且其具有自由端113c，作为接合部分的突 起113d形成在该自由端113c上。
面对具有线圈部分110c，的平行框架的平行框架110b的另一个在对应 线圈部分110c，的位置具有接收部分110d，。作为接收装置的凹陷110d形成 在接收部分110d，上。
在保持杆113的底端113a之下的平行框架103上，布置有由电力可延 伸的可延伸部件制成的可延伸促动器114。在这种情形中，可延伸促动器114 由压电元件形成。可延伸促动器114在其一端直接与底端113a接触；但是， 其也可以与其间接接触。
可延伸促动器114在平行于拍摄光轴0的方向延伸以抵靠保持杆113 的底端113a。在本实施例中，作为压电元件的可延伸促动器114在电压施 加到其上时延伸。通过可延伸促动器114的延伸，保持杆113的突起113d 和接收部分110d，中的凹陷110d的接合能够被释放(图22、 23)。
注意，在本实施例中，保持杆113、突起113d、凹陷110d和促动器114 组成保持器单元。
根据本实施例，当第一和第二管筒104a， 104b弹出时， 一旦未示出的 模糊校正开关打开，可延伸促动器114被施加电压并延伸以允许保持杆113 在释放突起113d和凹陷110d(图22)的接合的方向上弓形弯曲。这使得滑动 框架109和图像传感器支承框架IIO能够在垂直于拍摄光轴O的XY平面S 内移动。
同时，在模糊校正开关关闭时，延伸的致动器114缩短，从而释放弓 形保持杆113以接合突起113d和凹陷110d。结果，图像传感器112保持在 底座件103中，以使得其定位在初始位置，在该初始位置，拍摄光轴O和 图像传感器112上的图形的中心彼此重合。
根据本实施例的数码相机101配置为当预定空间SP由镜头104弹出到 对象侧(图20)而形成时，可延伸促动器114的操作在预定框架SP的大致光 轴方向上移动保持杆113的一端。这消除对用于向着对象侧的相对側面移 动保持杆113越过图像传感器112的空间的需要，并使得可能减小镜头104 在光轴方向的厚度。
此外，根据本实施例，图像传感器支承台108仅通过可延伸促动器114和保持杆113锁定。与现有技术相比，这能够简化驱动机构的结构并减小 其尺寸。再者，这对便于组装调节和进一步减小数码相机在拍摄光轴方向 的厚度有帮助。
再者，根据本实施例，即使当成像透镜106包含在图像传感器112的 成像平面112a附近时，如图24所示，随着成像透镜106移动到包含位置， 保持杆113在保持图像传感器支承台108的方向上弓形弯曲，也就是，在 与成像透镜106的运动相同的方向。因此，即使当镜头104由于一些原因 而缩进时，成像透镜106和保持杆113能够被防止彼此接触，从而防止对 成像透镜106的损伤。换言之，即使在成像透镜106设定为靠近成像透镜 106容纳以为了减薄相机机身102时，也将可以防止成像透镜106被损坏。
根据本实施例，保持杆113设置在底座件103的对象侧上，而凹陷110d 设置在图像传感器支承框架110的对象侧上。但是，本发明并不限于此。 如图25所示，其可以配置为保持杆113设置在底座件103的相对侧上，而 凹陷110d设置在图像传感器支承框架110的相对侧上，因为保持杆113通 过可延伸促动器114移动并且其移动区域受限，这有利于保持杆113的驱动 器单元的结构，并因此无需大的空间。再者，其还能够配置为突起形成在 图像传感器支承框架110上，而凹陷形成在保持杆113上。
(第四实施例)
图26-30示出根据第四实施例的保持器单元的结构。注意，具有与第 三实施例中的部件相同功能的部件将给予相同的标号，并将省略其详细描述。
在第四实施例中，保持杆113具有L形状形式，其中长板件以直角弯 曲，如图26所示。在底座件103中的平行框架103a之一上形成轴承115。 支承轴113f形成在保持杆113的弯曲部分113e中并由轴承115可旋转地支 承。以支承轴113f作为轴心，保持杆113可移动地支承在底座件103中。
从支承轴113f观察，保持杆的一部分是长板部分113g,而另一部分是 短板部分113h。突起113d形成在长板部分113g的末端上。
下凹部分116形成在其中一个平行框架103b的后表面上，如图28所 示。可延伸促动器114布置在下凹部分116中。
可延伸促动器114配置成在平行框架103所延伸的方向延伸，并在其 端面114a上直接抵靠短板部分113h。但是，其还可以配置为在其端面114a上间接抵靠短板部分113h。
短板部分113h的一部分从可延伸促动器114的端面114a接收压力。保 持杆113配置为从支承轴113f到突起113d的长度长于从支承轴113f到压 力接收部分的长度。
弹簧117设置在平行框架103a和长板部分113g的底座部分113g，之间， 以在释放图像传感器支承框架110的保持的方向上旋转保持杆113。
在本实施例中，保持杆113、突起113d、凹陷110d、支承轴113f、促 动器1M、轴承115和弹簧117组成保持器单元。
根据本实施例，当第一和第二管筒104a, 104b弹出时一旦未示出的模 糊校正开关打开，可延伸促动器被施加电压并缩短，以通过弹簧117的偏 压力在这样的方向上旋转保持杆113以使得释放突起113d和凹陷U0d(图 29)的接合。这使得滑动框架109和图像传感器支承框架110能够在垂直于 拍摄光轴O的XY平面S中移动。
同时，在模糊校正开关关闭时，缩短的促动器114伸长以围绕作为支 点的支承轴113f旋转保持杆113以在接合在长板部分113g上的突起113d 和凹陷110d的方向上移动。结果 ，图像传感器112保持在底座件103上以 使得其定位在原始位置上，在该原始位置拍摄光轴0和图像传感器112上 的图像中心彼此重合，例如。在该点上，弹簧117累积释放突起U3d和凹 陷110d的冲妾合的偏压力。
类似于第三实施例，根据本实施例，其可以配置为保持杆113设置在 底座件103的相对侧上而凹陷110d设置在图像传感器支承框架110的相对 侧上，因为保持杆113通过可延伸促动器114移动并且其移动区域受P艮，这 有利于保持杆113的驱动器单元的结构并且因此不需要大的空间。
(第五实施例)
第五实施例涉及根据第四实施例的保持器单元的改进。图31示出根据 本实施例的保持器单元的结构。
在图31中，保持杆113是柔性垂直板，与图3中的相同。支承轴113f 形成在保持杆113的底端113a的边缘113e上并由轴承115可旋转地支承。
突起113d设置在保持杆113的自由端113c上。作为压电元件的可延伸 促动器形成在平行框架103a上底座件113a之下。底端113a的一部分接收 来自伸长的促动器114的压力。凹陷110d形成在图像传感器支承框架IIO(图31中未示出，参照图30) 中。弹簧118设置在平行框架103a和保持杆113之间，以在接合突起113d 和凹陷110d的方向上旋转保持杆113。
在本实施例中，保持杆113、突起113d、凹陷110d、支承轴113f、促 动器114、轴承115和弹簧118组成保持器单元。
根据本实施例，促动器114的延伸使得保持杆113在释放突起113d和 凹陷110d的接合的方向上旋转。同样地，促动器114的缩短使得保持杆113 在接合突起113d和凹陷110d的方向上旋转。
(第六实施例)
图32-35示出根据第六实施例的保持器单元的结构。在本实施例中， 滑动框架109和图像传感器支承框架110在垂直于拍摄光轴O的方向被支承。
本实施例采用作为压电元件的第二可延伸促动器114b和第一可延伸促 动器114a，以及第一保持杆113A和第二保持杆113B。
下凹部分116A在垂直于滑动框架109的运动方向的方向上在平行框架 103b之一的后表面中延伸。第一可延伸促动器114A布置在下凹部分116A 中以使得垂直于滑动框架109的运动方向并且在垂直于拍摄光轴O的平面 内伸长/缩短。再者，下凹部分116B在垂直于图像传感器支承框架UO的运 动方向的方向上在平行框架103a之一的后表面上延伸。第二可延伸促动器 116B布置在下凹部分116B上以使得垂直于图像传感器支承框架110的运 动方向并且在垂直于拍摄光轴O的平面内伸长/缩短。
第一支承轴113e，设置在平行框架103a附近的底座件103上，而第二 支承轴113e"设置在平行框架103b附近。第一保持杆113A平行于滑动框架 109的运动方向延伸并由第一支承轴113e，可旋转地支承。第二保持杆113B 平行于图像传感器支承框架110的运动方向延伸并由第二支承轴113e"可旋 转地支承。
从第一支承轴113e，观察，第一突起113Ad，形成在第一保持杆113A的 一端上，在其另一端形成第一压力接收部分113Ad"，以抵靠第一压力元件 114A并接收来自那里的压力。同样"地，从第二支承轴113e，，观察，在第二 保持杆113B的一端上形成第二突起113Bd',在其另一端上，形成第二压力 接收部分113Bd，，以抵靠第二压力元件114B并接收来自那里的压力。第一凹陷110Ad，形成在滑动框架109的平4亍框架109a的侧表面上以接 合第一保持杆113A的第一突起113Ad，，而第二凹陷110Bd，形成在图像传 感器支承框架110的侧表面上以接合第二保持杆113B的第二突起113Bd，。
在底座件103中的平行框架103的侧表面上，第一弹簧117，布置的以 在释放滑动框架109的保持的方向上偏压第一保持杆113A。同样地，第二 弹簧117，，布置在底座件103中的平行框架103b上以在释放图像传感器支承 框架110的保持的方向上偏压第二保持杆113B。
在本实施例中，第一和第二保持杆113A， 113B、第一和第二突起 113Ad，， 113Bd，、第一和第二凹陷110Ad，， 110Bd，、第一和第二弹簧117，， 117"、第一和第二支承轴113e,， 113e，，以及第一和第二促动器114A， 114B 组成保持器单元。
根据本实施例，当第一和第二管筒104a, 104b弹出时一旦未示出的模 糊校正开关打开，第一可延伸促动器114A被施加电压并缩短以通过弹簧 117，的偏压力在释放第一突起113Ad，和第一凹陷110Ad，(图35)的接合的方 向旋转第一保持杆113A。同样地，当第一和第二管筒104a， 104b弹出时一 旦未示出的模糊校正开关打开，第二可延伸促动器114B被施加电压并缩短 以通过弹簧117，，的偏压力在释放第二突起113Bd，和第二凹陷110Bd，(图35) 的接合的方向旋转第一保持杆113B。这使得滑动框架109和图像传感器支 承框架110能够在垂直于拍摄光轴0的XY平面S内移动。
同时，在模糊校正开关关闭时，缩短的第一促动器114A延伸来以支承 轴113e，为支点在接合第一突起113Ad，和第一凹陷110Ad，的方向旋转第一 保持杆113A(图33)。在这点上，弹簧117，累积释放第一突起113Ad，和第一 凹陷110Ad，的接合的偏压力。同样地，在模糊校正开关关闭时，缩短的第 一致动器114B延伸以围绕作为支点的支承轴113e"在接合第二突起113Bd， 和第二凹陷110Bd，的方向旋转第二保持杆113B(图33)。在这点上，弹簧117" 累积释放第二突起113Bd，和第二凹陷110Bd，的接合的偏压力。结果，例如， 图像传感器112保持在底座件103中以使得其定位在初始位置，在该初始 位置拍摄光轴0和图像传感器112上的图像的中心彼此重合。
根据本实施例，为了保持图像传感器支承框架110,滑动框架109在其 运动方向被推动。如图36所示，设定突起113Bd，和凹陷UOBd，其截面的接 触表面为45度或者更大的角度，这使得可以减小推动滑动框架109的推力
31F。这使得图像传感器支承框架110的保持能减弱用以释放滑动框架109的 保持的力，即使滑动框架109和图像传感器支承框架110单独地在垂直于 拍摄光轴O的方向被保持。
在本实施例中，滑动框架109和图像传感器支承框架110在垂直于光 轴O的方向上被单独地保持，这消除了对镜头104和底座件103之间的用 以移动第一和第二保持杆113A， 113B所需的空间，并使得能够进一步减小 模糊校正单元在拍摄光轴O的厚度。
再者，保持器单元配置为滑动框架109通过保持杆113A在垂直于拍摄 光轴O的方向固定，而图像传感器支承框架IIO通过第二保持杆113B在垂 直于拍摄光轴0的方向上固定。这能够防止图像传感器112在拍摄光轴方 向的位移。
再者，根据第三至第六实施例的保持器单元能够配置成包括垂直于其 运动方向偏压保持杆的偏压件以及导引孔和插入到导引孔中的导引销，导 引孔和导引销分别设置在保持杆和底座件上，如图11、 12所示。这能够防 止保持杆在垂直于其运动方向的方向的抖动，即使导51孔和导？ 1销之间的 间隙超过预定长度。
工业效用
上面的实施例已经描述成像装置，例如数码静物相机和数字摄像机， 其具有模糊校正功能以校正拍摄时图像中的模糊。但是，本发明并不限于
此。本发明能够适用于移动终端装置例如具有相机的移动电话。
尽管已经根据示例的实施例描述了本发明，但是本发明并不限于这些 实施例。应当认识到，在不脱离本发明的权利要求所限定的范围的前提下， 本领域技术人员可以对所述实施例进行变化。
权利要求
1.一种成像设备，包括图像传感器，该图像传感器将对象的图像光电转换为电信号；光学拍摄系统，该光学拍摄系统在所述图像传感器的成像平面上形成所述对象的所述图像；镜头，该镜头包含所述光学拍摄系统并能在所述光学拍摄系统的光轴方向延伸；框架件，该框架件在垂直于所述光轴的平面中可移动地支承所述图像传感器；模糊校正单元，该模糊校正单元通过在垂直于所述光轴的平面内移动所述框架件而校正由于人手抖动所致的所述图像中的模糊；以及保持器单元，该保持器单元在所述光轴方向和垂直于所述光轴的方向中的一个方向上保持所述框架件。
2. 如权利要求1所述的成像设备，进一步包括布置在所述框架件周边 中的底座件，其中所述框架件具有凹陷；以及所述保持器单元包括安装在所述底座件上的保持杆，延伸到所述框架 件周边，并在其一端具有用于接合所述凹陷的突起；以及移动所述保持杆 以接合所述凹陷和所述突起以及释放它们之间的接合的驱动器单元。
3. 如权利要求2所述的成像设备，其中所述凹陷在所述光学拍摄系 统的光轴方向设置在所述框架件上。
4. 如权利要求3所述的成像设备，其中 所述凹陷设置在所述框架件的对象侧上；以及 当所述镜头向对象侧弹出，在所述镜头和所述框架件之间形成预定空间时，所述驱动器单元驱动所述保持杆以在所述预定空间内在大致光轴方 向移动所述一端以释放所述凹陷和突起的接合。
5. 如权利要求3所述的成像设备，其中 所述凹陷设置在所述框架件上、所述对象侧的相对侧面上。
6. 如权利要求2所述的成像设备，其中所述凹陷在垂直于所述光学拍摄系统的光轴方向的方向设置在所述框 架件上。
7. 如权利要求6所述的成像设备，其中所述框架件包括在垂直于所 述光学拍摄系统的所述光轴方向的平面内的第一方向移动并在垂直于其光 轴方向的方向具有凹陷的第一框架件，以及在垂直于所述第一方向的第二 方向移动并且在垂直于所述光轴方向的方向具有凹陷的的第二框架件；以 及所述保持杆包括保持所述第 一框架件的第 一保持杆和保持所述第二保 持框架件的第二保持杆。
8. 如权利要求4或5所示的成像设备，其中 所述保持器单元进一步包括偏压所述保持杆的偏压件； 所述保持杆在垂直于所述光学拍摄系统的光轴方向的方向在中间部分具有支承轴，并可以围绕所述支承轴运动并通过所述偏压件在所述一端被 偏压向所述运动方向；所述驱动器单元包括可移动地保持在所述光轴方向并抵靠所述保持杆 的另 一端的操作轴、围绕所述操作轴设置以将其围绕所述光轴的旋转运动动器；以及所述驱动器单元通过所述旋转驱动器的向前/向后旋转而向前和向后旋 转所述凸轮件，由此在所述光轴方向伸长/缩短所述操作轴以移动所述保持 杆的所述另一端，从而移动其所述一端。
9. 如权利要求4或5所述的成像设备，其中 所述保持杆固定在所述底座件中的所述另一端上；以及 所述驱动器单元包括可通过电力在所述光轴方向伸长/缩短的可延伸促动器，并允许所述促动器延伸到所述保持杆的所述另一端，以便调节施加 到其所述一端的压力，从而移动所述一端。
10. 如权利要求4或5所述的成像设备，其中所述保持杆在垂直于所 述光学拍摄系统的所述光轴方向的方向在所述另一端包括支承轴，其所述 一端可围绕所述支承轴运动并通过所述偏压件被偏压向所述运动方向；以 及所述驱动器单元包括可通过电力在所述光轴方向伸长/缩短的可延伸促 动器，并允许所述促动器延伸以移动所述保持杆的所述另一端，以便移动 其所述一端。
11. 如权利要求4或5所述的成像设备，其中所述保持杆在垂直于所其中一个部分从所述支承轴在所述光学方向延伸，另一个部分从所述支承 轴在垂直于所述光轴方向的方向延伸；所述保持杆的所述另一个部分向所述光学拍摄系统的所述光轴方向延 伸并可围绕所述支承轴运动，所述一个部分通过所述偏压件被偏压向所述 运动方向；以及短的可延伸促动器，并允许所述促动器延伸以移动所述保持杆的所述另一 个部分，从而移动其所述一个部分。
12. 如权利要求7所述的成像设备，其中所述保持杆在垂直于所述光学拍摄系统的所述光轴方向的方向在中间 部分包括支承轴，并可围绕所述支承轴运动并通过所述偏压件在所述一端 -陂偏压向所述运动方向；以及短的可延伸促动器，并允许所述促动器延伸以移动所述保持杆的所述另一端,从而移动其所述一端e
13. 如权利要求12所述的成像设备，其中从所述支承轴到所述保持杆的所述一端的长度长于从所述支承轴到其 所述另一端的长度。
14. 如权利要求8-13中任一项所述的成像设备，其中所述保持杆包 括在所述运动方向的导引孔，所述底座件包括可插入所述导引孔的导引销。
15. 如权利要求14所述的成像设备，进一步包括 在垂直于所述运动方向的方向偏压所述保持杆的偏压件。
16. 如权利要求2所述的成像设备，其中所述凹陷形成为具有倾斜内 壁，以使得其从底部向其开口加宽。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种具有模糊校正功能的成像设备，其中机械地保持图像传感器的保持杆需要最小的移动空间，并且镜头的厚度能够在光轴方向减小。成像设备包括图像传感器(7)，其将对象图像光电转换为电信号；光学拍摄系统(3)，其在图像传感器(7)的成像平面上形成对象图像；镜头(4)，其包含光学拍摄系统(3)并可在光学拍摄系统(3)的光轴方向伸长/缩短；框架件(8，11)，其在垂直于光轴的平面内可移动地支承图像传感器(7)；模糊校正单元(9)，其通过在垂直于光轴的平面内移动框架件(8，11)校正由于人手抖动所致的图像中的模糊；以及保持器单元(10)，其在光轴方向和垂直于光轴的方向中的一个方向上保持框架件(8，11)。
文档编号G03B5/00GK101636693SQ20088000853
公开日2010年1月27日 申请日期2008年3月13日 优先权日2007年3月16日
发明者入泽茂, 铃木洋辅 申请人:株式会社理光