驱动装置和包括该驱动装置的图像设备的制作方法
【专利摘要】驱动装置和包括该驱动装置的图像设备。一种驱动装置（120）使可移动镜头（103）沿着以直角与光轴（O）交叉的平面方向移动，以校正抖动。所述驱动装置（120）包括：可移动框架（111），其保持可移动镜头（103）；固定框架（112），其面对可移动框架（111）；三个球（113a、113b和113c），它们保持在可移动框架（111）和固定框架（112）之间；单个拉伸弹簧（114），其将可移动框架（111）拉向固定框架（112），以挤压所述三个球（113）；以及VCM（115和116），它们使可移动框架（111）相对于固定框架（112）移动。拉伸弹簧（114）位于连接三个球（113a、113b和113c）的中心的三角形之内并且在可移动框架（111）保持可移动镜头（103）的保持区域之外。
【专利说明】驱动装直和包括该驱动装直的图像设备
【技术领域】
[0001]本文所述的实施方式总体上涉及驱动装置以及包括该驱动装置的诸如相机的图像设备，所述驱动装置沿着以直角与光轴交叉的方向驱动镜头和摄像元件，以校正模糊图像。
【背景技术】
[0002]近来，市场上出现了不仅能够获得静止图像而且能够获得运动图像的数码相机。这种数码相机中的一些具有所谓的抖动校正功能，以沿着以直角与摄像镜头的光轴交叉的方向驱动用于保持构成摄像镜头的一些镜头的可移动框架和摄像元件，并且因此校正由手造成的相机抖动。
[0003]优选的是，用于精确和稳定地驱动可移动框架的驱动装置驱动可移动框架以准确地校正抖动。另一方面，优选的是，驱动装置消耗少量的电，这是因为在相机工作的同时抖动校正一直工作。还优选的是，驱动装置小且轻，从而相机小且轻。
[0004]已知作为一个这种示例的驱动装置包括介于可移动框架和固定框架之间的三个球、朝着固定框架拉动可移动框架以挤压所述三个球的多个拉伸弹簧(tension spring)以及相对于固定框架沿着以直角与光轴交叉的方向驱动可移动框架的一组音圈电机(VCM)。
[0005]然而，在上述的常规驱动装置中，多个拉伸弹簧位于连接三个球的中心的三角形之外。因此，尤其当拉伸弹簧的弹性由于制造变差和组装变差而不同时，通过可移动框架和固定框架施加至三个球的挤压力平衡被打破，并且可移动框架的保持往往会不稳定。在最差的情况下，如果拉伸弹簧的变差很大，则可移动框架的一部分可升高并且精密驱动控制可变得困难。
[0006]此外，上面描述的常规驱动装置需要空间以将多个拉伸弹簧布置在连接三个球的中心的三角形之外，并因此具有较大的装置构造。自然，可移动框架的质量随着装置尺寸的增大而增大，并且消耗较大量的电力来驱动所述可移动框架。
[0007]鉴于以上问题提出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种驱动装置和装备有该驱动装置的图像设备，其允许稳定和精确地驱动可移动框架、较小的装置构造和较低的功耗。
【发明内容】
[0008]一种驱动装置(120)，其使可移动镜头(103)沿着以直角与光轴(O)交叉的平面方向移动以校正抖动。所述驱动装置(120)包括:可移动框架(111)，其保持可移动镜头
(103);固定框架(112)，其面对可移动框架(111);三个球(113a、113b和113c)，其保持在可移动框架(111)和固定框架(112)之间；单个拉伸弹簧(114)，其将可移动框架(111)拉向固定框架(112)以挤压所述三个球(113);以及VCM (115和116)，其使可移动框架(111)相对于固定框架(112)移动。拉伸弹簧(114)被布置在连接三个球(113a、113b和113c)的中心的三角形之内并且在可移动框架(111)保持可移动镜头(103 )的保持区域之外。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是根据一个实施方式的相机系统的框图；
[0010]图2是根据第一实施方式的驱动装置的正视图，该驱动装置沿着以直角与光轴交叉的平面方向驱动图1中的相机系统的可交换镜头中包含的可移动镜头；
[0011]图3是沿着线F3-F3截取的图2中的驱动装置的截面图；
[0012]图4是沿着图2中的线F4-F4截取的驱动装置的截面图；
[0013]图5是沿着图2中的线F5-F5截取的驱动装置的截面图；
[0014]图6A和图6B是示出图2中的驱动装置的操作原理的示图；
[0015]图7是示出图1中的相机系统的操作的流程图；
[0016]图8是示出抖动校正功能的流程图；
[0017]图9是示出施加至图2中的驱动装置的力的平衡的示图；
[0018]图10是根据第二实施方式的驱动装置的正视图；
[0019]图11是沿着线Fll-Fll截取的图10中的驱动装置的截面图；以及
[0020]图12是沿着线F12-F12截取的图10中的驱动装置的截面图。
【具体实施方式】
[0021 ] 下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。
[0022]在用于以下说明的附图中，部件的比例可不同，使得各个部件在附图上具有可识另IJ的尺寸。本发明可不限于附图中示出的部件的数量、部件的形状、部件的尺寸比例以及部件的相对位置。
[0023]在以下附图中，从相机主体200朝着被摄体(未示出)的方向(图1中的从右至左)被称作前向，并且相反的方向被称作后向。此外，对应于由可交换镜头100构成的光学系统的光轴O的轴线是Z轴，并且沿着与Z轴交叉的平面的彼此以直角交叉的两个轴线是X轴和Y轴。
[0024](第一实施方式)
[0025]以下参照附图描述本发明的第一实施方式。
[0026]图1是根据第一实施方式的相机系统10的框图。在这里所述的情况下，本发明以图像设备为示例应用于数码相机。如图1所示，该相机系统10具有相机主体200以及可从相机主体200移动的可交换镜头100。可交换镜头100连接至相机主体200，从而当附接至相机主体200 (图1中的情况)时能够经由接口(I/F) 219与相机主体200通信。
[0027]可交换镜头100具有用于形成未示出的被摄体的像的摄像镜头110。摄像镜头110具有沿着光轴O的同轴的聚焦镜头101、可变放大率镜头102和可移动镜头103(光学构件、光学镜头)。可交换镜头100还具有光阑104，并具有三个驱动器105、106和107、镜头控制微计算机108 (下文中称为Ly coml08)和闪速存储器109。
[0028]驱动器105沿着光轴O的方向驱动和控制焦距调节聚焦镜头101。驱动器106驱动和控制光阑104的光阑叶片。驱动器107沿着光轴O的方向驱动和控制可变放大率镜头102。Lycoml08通过I/F219与设置在相机主体200中的主体控制微计算机214 (下文中称为By com214)通信，以控制可交换镜头100中的各种控制电路。闪速存储器109存储对于控制电路的控制所必需的信息。
[0029]可移动镜头103的周边部分由可移动框架111 (第一构件)保持。固定框架112(第二构件)位于沿着光轴O邻接并面对可移动框架111的背侧的位置。用作间隔件的三个球113a、113b和113c (滚动元件)(可统称为球113)位于可移动框架111和固定框架112之间。朝着固定框架112推动可移动框架111以挤压所述三个球113的单个拉伸弹簧114(推动构件)附接在可移动框架111和固定框架112之间。
[0030]一组音圈电机(VCM) 115和116附接至可移动框架111和固定框架112。VCMl 15和116用作使可移动框架111沿着以直角与光轴O交叉的平面(XY平面)相对于固定框架112移动的驱动单元。一个VCMl 15是使可移动框架111沿着X轴方向相对于固定框架112移动的X轴致动器115。另一 VCM116是使可移动框架111沿着Y轴方向相对于固定框架112移动的Y轴致动器116。
[0031]也就是说，可移动框架111、固定框架112、三个球113、拉伸弹簧114、X轴致动器115和Y轴致动器116用作使可移动镜头103沿着以直角与光轴O交叉的平面方向移动的驱动装置120。
[0032]此外，可交换镜头100包括抖动校正器130，其致动驱动装置120以校正手抖动。抖动校正器130具有:X轴陀螺仪121和Y轴陀螺仪122，它们检测相机系统10中的抖动量；位置传感器123，其检测可移动镜头103沿着XY平面的位置；防振控制电路124，其从所检测到的抖动量、沿着所述平面方向的位置和关于摄像镜头110的光学信息计算抖动校正量；以及致动器驱动电路125，其根据所计算出的抖动校正量将驱动信号输出至X轴致动器115和Y轴致动器116。
[0033]另一方面，相机主体200包括快门201、防尘过滤器221、光学低通滤波器223、摄像元件202 (光学构件、摄像单元)、模拟处理部203、模/数转换部(下文中称为“A/D转换部”)204、AE处理部205、图像处理部206、AF处理部207、图像压缩/解压缩部208、LCD驱动器209、存储器接口(下文中称为“存储器I/F”)211、SDRAM213、By com214、闪速存储器215、操作单元216、电池224和电源电路218。快门201通过快门驱动机构220在摄像时驱动和控制光阑叶片以控制曝光。防尘过滤器221通过防尘过滤器控制电路222超声振动以去除在图像中呈现的灰尘。光学低通滤波器223在通过摄像镜头生成的光学图像中去除具有高空间频率的成分。摄像元件202将通过摄像镜头生成的光学图像转换为电信号。模拟处理部203执行模拟处理，诸如摄像元件202的电信号的噪声消除。A/D转换部204将模拟处理部203的模拟输出转换为数字图像信号。AE处理部205测量来自被摄体的光，以在摄像时输出用于控制图像曝光的信息。图像处理部206处理获得的图像，以输出要最终输出的图像信息。AF处理部207检测通过摄像镜头生成的光学图像的焦点位置，以输出用于焦点控制的信息。图像压缩/解压缩部208压缩所获得的图像信息，并对压缩的信息进行解压缩。IXD驱动器209控制显示所获得的图像和关于拍摄的信息的液晶显示器(IXD) 210。存储器I/F211将所获得的图像和关于拍摄的信息记录在记录介质212中，或调出所获得的图像和关于拍摄的信息。SDRAM213临时存储所获得的图像信息。By com214通过总线217控制相机系统中的电路。闪速存储器215存储控制信息。操作单元216用于操作相机主体200，例如释放键(release)、拨盘和按钮。
[0034]内部闪光灯225和闪光灯控制电路226设置在相机主体200中。闪光灯控制电路226在来自Βμ com214的指示下控制闪光灯225的操作。然而，本文并未详述该闪光灯。
[0035]下面详细描述图1中的相机系统10的各个部件的功能。
[0036]聚焦镜头101沿着光轴方向移动，并因此将被摄体的光学图像聚焦在摄像元件202的光接收表面上。可变放大率镜头102改变摄像镜头110的焦距，并因此改变被摄体的光学图像的放大率。当光学图像的放大率变化时可致动聚焦镜头101。在当前实施方式中，光学构件(其运动以移动以直角与光学图像的光轴交叉的摄像镜头110的平面内位置)不一定是可移动镜头103，并且可为聚焦镜头101或可变放大率镜头102，或者，为构成聚焦镜头101和可变放大率镜头102的镜头之一。聚焦镜头101、可变放大率镜头102和可移动镜头103分别示为单个镜头。然而，这些镜头中的每一个可被构造为具有多个镜头，并可包括诸如滤光片的光学兀件。
[0037]Lu coml08连接至驱动器105、106和107、I/F219、闪速存储器109和防振控制电路124。Lycoml08对存储在闪速存储器109中的信息进行读和写，并控制驱动器105、106和107以及防振控制电路124。Lycoml08可通过I/F219与Bycom214通信。Lu coml08将各种类型的信息发送至B μ com214,并从B μ com214接收各种类型的信息。
[0038]例如，Ly coml08将对应于镜头操作构件(未示出)的状态、位置传感器123的输出信号(检测信号)、聚焦镜头101、可变放大率镜头102和光阑104的位置的信息以及对应于状态信号的信息发送至Βμ com214。例如,Ly coml08从Βμ com214接收用于防振控制电路124的控制信息。此外，Ly coml08根据从Βμ com214接收到的控制信息控制防振控制电路124。
[0039]驱动器105响应于来自L μ comlOS的指示驱动聚焦镜头101以改变焦点位置。驱动器106响应于来自Ly comlOS的指示驱动所述可变放大率镜头102以改变焦距。驱动器107根据来自Ly comlOS的指示驱动光阑104以调节被摄体的光的量。更具体地说，聚焦镜头101通过设置在驱动器105中的未示出的致动器(诸如步进电机、VCM或超声电机)驱动。可变放大率镜头102通过设置在驱动器106中的未示出的致动器(诸如步进电机、VCM或超声电机)驱动。光阑104通过驱动器107中的未示出的步进电机驱动。
[0040]防振控制电路124在L μ coml08的控制下控制致动器驱动电路125。X轴致动器115和Y轴致动器116驱动保持可移动镜头103的可移动框架111，并且当从致动器驱动电路125接收到控制信号时以对应于来自防振控制电路124的抖动校正量的致动器的驱动量来校正抖动。这里，X轴致动器115和Y轴致动器116包括VCM，稍后详细描述。然而，这些驱动单元可包括步进电机、超声电机或压电元件。
[0041]位置传感器123沿着以直角与光轴O交叉的平面方向检测可移动镜头103的二维位置，并将检测信号输出至防振控制电路124。位置传感器123具有可移动镜头103所要求的检测范围和精度。如稍后将详细描述的，位置传感器123包括设置在可移动框架111中的例如霍尔元件123x和123y(见图2和图3)，以面对设置在固定框架112中的磁体22x和22y。应该理解，可针对可移动镜头103的位置的方向使用巨磁阻元件(GMR)或光学或静电元件。虽然未示出，但是在聚焦镜头101、可变放大率镜头102和光阑104中使用可移动机构，并且它们分别具有用于检测可移动构件的位置的位置检测机构。
[0042]快门201响应于来自B μ com214的指示而被驱动，并控制将被摄体的像暴露于摄像元件202的时间。例如，快门201具有前后两个快门帘幕，并且通过所述两个帘幕形成的狭缝在摄像元件202的短边或长边上延伸从而执行曝光。快门201可位于可交换镜头100的光阑104的前方或后方，并可为具有光阑功能和快门功能的光阑快门。
[0043]摄像元件202具有这样的结构，其中例如拜耳排列的滤色器设置在构成各个像素的光电二极管的前方。拜耳排列具有R像素和G(Gr)像素沿着水平方向交替排列的线以及G (Gb)像素和B像素沿着水平方向交替排列的线。这两条线还沿着竖直方向交替排列，从而构成拜耳排列。通过构成像素的光电二极管接收通过聚焦镜头101、可变放大率镜头102和可移动镜头103收集的光并对其进行光电转换。因此，摄像元件202将光的量作为电荷量输出至模拟处理部203。摄像元件202可为CMOS型或CXD型。
[0044]模拟处理部203在减少、复位噪声之后使从摄像元件202读取的电信号(模拟图像信号)的波形成形，并进一步增加增益以获得期望的亮度。A/D转换部204将从模拟处理部203输出的模拟图像信号转换为数字图像信号(下文中称为图像数据)。
[0045]总线217是用于将在数码相机中生成的各种数据传输至数码相机内的各种部件的传输信道。总线217连接AE处理部205、图像处理部206、AF处理部207、图像压缩/解压缩部 208、LCD 驱动器 209、存储器 I/F211、SDRAM213 和 B μ com214。
[0046]从A/D转换部204输出的图像数据通过总线217被临时存储在SDRAM213中。SDRAM213是用于临时存储各种数据(诸如在A/D转换部204中获得的图像数据以及在图像处理部206和图像压缩/解压缩部208中处理的图像数据)的存储单元。
[0047]图像处理部206对从SDRAM213读取的图像数据执行各种类型的图像处理。由图像处理部206执行各种类型的处理之后的图像数据被存储在SDRAM213中。
[0048]AE处理部205从图像数据中计算被摄体的亮度。用于计算被摄体的亮度的数据可为专用光度传感器的输出。
[0049]AF处理部207从图像数据中清除具有高频成分的信号，并通过自动对焦(AF)—体化处理获得对焦评估值。同时，构成摄像镜头110的镜头中的一些受驱动以沿着光轴方向振动。通过使用在焦点位置靠近被摄体的位置和焦点位置远离被摄体的位置附近获得的图像来执行该AF处理。结果，通过比较对焦评估值可确定焦点位置所在的方向。识别焦点位置所在的方向允许更高速的AF驱动。
[0050]图像压缩/解压缩部208通过预定的压缩方案压缩图像数据，并且对通过预定压缩方案压缩的图像数据进行解压缩(展开)。例如，当要处理的图像数据是静止图像时，图像压缩/解压缩部208遵照JPEG方案对所述图像数据进行压缩和解压缩。当要处理的图像数据是运动图像时，图像压缩/解压缩部208遵照运动JPEG方案或H.264方案对所述图像数据进行压缩和解压缩。当记录关于静止图像的图像数据时，图像压缩/解压缩部208从SDRAM213中读取图像数据，并且根据例如JPEG压缩方案压缩所读取的图像数据，并随后将压缩的JPEG图像数据临时存储在SDRAM213中。
[0051]B μ com214将构成JPEG文件所需的JPEG头添加至存储在SDRAM213中的JPEG图像数据以创建JPEG文件，并通过存储器I/F211将所创建的JPEG文件记录在记录介质212中。记录介质212是(但不限于)诸如可从相机主体200拆卸的存储卡的记录介质。
[0052]IXD驱动器209在LCD210上显示图像。图像显示包括用于仅在紧接在拍摄之后的短时间内显示图像数据的记录浏览显示、记录在记录介质212中的JPEG文件的再现显示以及诸如实时取景显示的运动图像显示。当再现记录在记录介质212中的JPEG文件时，图像压缩/解压缩部208读取和展开(解压缩)记录在记录介质212中的所述JPEG文件，并随后在SDRAM213中临时存储所展开的图像数据。IXD驱动器209从SDRAM213中读取所展开的图像数据，并将所读取的图像数据转换为视频信号，并随后将视频信号输出至LCD210以显示图像。
[0053]B μ com214对相机主体200的各种序列具有整体控制。操作单元216和闪速存储器215连接至Bycom214。
[0054]操作单元216包括诸如电源按钮、释放按钮、再现按钮、菜单按钮、运动图像按钮和各种输入键的操作元件。如果用户操作操作单元216的任何操作元件,则B μ com214执行对应于用户的操作的各种序列。
[0055]电源按钮是用于开关数码相机的操作元件。当按压电源按钮时，Bucom214打开或关闭数码相机。
[0056]释放按钮包括具有第一释放开关和第二释放开关的双开关。当通过半按释放按钮将第一释放开关接通时，B μ com214执行包括例如AE处理和AF处理的拍摄预备序列。当通过全按释放按钮接通第二释放开关时，B μ com214执行拍摄序列以进行拍摄。
[0057]再现按钮是用于指示再现记录在记录介质212中的文件的操作元件。当按压再现按钮时，Βμ com214执行再现序列以进行再现。
[0058]菜单按钮是用于指示显示使得能够改变相机设置的菜单的操作元件。当按压菜单按钮时，Βμ com214执行相机设置序列以进行例如菜单显示。
[0059]运动图像按钮是用于发出运动图像拍摄指示的操作元件。当按压运动图像按钮时，B μ com214执行运动图像拍摄序列以进行运动图像拍摄。
[0060]闪速存储器215存储操作数码相机所需的各种参数(诸如对应于白平衡模式的白平衡增益和低通滤波器系数)、关于通过银盐颗粒获得的类似于粒状感觉的粒状图案的图像数据以及用于识别数字静物相机的序列号。闪速存储器215还存储要在Βμ com214中执行的各种程序。根据存储在闪速存储器215中的程序，Bycom214从闪速存储器215中读取针对各种序列所需的参数，并执行各种类型的处理。
[0061]现在，参照图2至图5详细描述根据第一实施方式的驱动装置120，该驱动装置120沿着以直角与光轴O交叉的平面方向驱动保持包括在可交换镜头100中的可移动镜头103的可移动框架111。
[0062]图2是从正面(未示出的被摄体的那一侧)观看驱动装置120的正视图。图3是沿着通过Y轴致动器116的中心的图2中的线F3-F3截取的驱动装置120的截面图。图4是沿着通过稍后描述的退避机构140的旋转轴30的图2中的线F4-F4截取的驱动装置120的截面图。图5是沿着通过拉伸弹簧114的图2中的线F5-F5截取的驱动装置120的截面图。
[0063]如上所述，驱动装置120具有可移动框架111、固定框架112、三个球(113a、113b和113c)、拉伸弹簧114、X轴致动器115和Y轴致动器116。也就是说，驱动装置120是使电通过X轴致动器115和/或Y轴致动器116以使可移动框架111相对于固定框架112移动并因此沿着以直角与光轴O交叉的平面方向移动可移动镜头103的装置。这里，以举例的方式描述Y轴致动器116，并且未详细描述X轴致动器115。然而，应该理解，X轴致动器115在结构和功能上与Y轴致动器116相似。[0064]如图2所示，可移动框架111和固定框架112是在它们的中心具有大致圆形开口Illa和112a的大致环形板材料。可移动框架111和固定框架112沿着光轴O的方向彼此略微分开布置，并平行于以直角与光轴O交叉的XY平面，使得开口 Illa和112a的中心与可交换镜头100的光轴O交叠。如图3至图5所示，在当前实施方式中，可移动框架111位于固定框架112前方。而且，在当前实施方式中，可移动框架111的开口 Illa和固定框架112的开口 112a具有相同的开口直径。
[0065]如图3至图5所示，用于保持可移动镜头103的周边部分的大致环形板状的镜头框架141设置在在可移动框架111前方与开口 Illa交叠的位置。镜头框架141的外径略小于可移动框架111的开口 Illa的直径。也就是说，当从前方观看时，在镜头框架141的外周边缘和开口 Illa的周边缘之间形成环形间隙(见图2)。
[0066]镜头框架141附接至可移动框架111，使得可移动镜头103可沿着所述平面方向移动，并因此退避至不与光轴O对齐的位置。当布置在与可移动框架111的开口 Illa交叠的位置(图2中的实线指示的位置)时，镜头框架141与可移动框架111结合，并可与可移动框架111 一起移动。也就是说，在当前实施方式中，可移动镜头103不由可移动框架111直接保持，而是由可移动框架111通过镜头框架141保持。镜头框架141通过稍后描述的退避机构140沿着平面方向移动，并因此退避至不与光轴O对齐的位置(图2中的虚线指示的位置)。
[0067]具有相等直径的三个球113a、113b和113c布置在可移动框架111和固定框架112之间。随着可移动框架111的开口 Illa成为布置可移动镜头103的空间(保持区域)，三个球113a、113b和113c自然地布置在所述开口 Illa外。三个球113a、113b和113c用于在可移动框架111和固定框架112之间形成间隙并沿着光轴O的方向相对于固定框架112稳定可移动框架111的位置。
[0068]也就是说，用于容纳并设置三个球113a、113b和113c的三个矩形凹槽lla、llb、llc、12a、12b和12c分别设置在内表面Illb和112b (可移动框架111和固定框架112在其上彼此面对)上。可移动框架111的三个凹槽IlaUlb和Ilc设置在面对固定框架112的三个凹槽12a、12b和12c的位置上。
[0069]将从可移动框架111的内表面Illb至凹槽IlaUlb和Ilc中的每一个的底部的深度以及从固定框架112的内表面112b至凹槽12a、12b和12c中的每一个的深度设计为具有相同的值。因此，如果可移动框架111和固定框架112布置为彼此面对以挤压容纳在相应凹槽中的球113a、113b和113c，则内表面Illb和112b彼此平行。在这种情况下，可移动框架111的内表面Illb和固定框架112的内表面112b之间的间隙的尺寸等于两倍的凹槽深度减去球的直径。
[0070]球113a、113b和113c分别被容纳和以可移动的方式设置在可移动框架111的凹槽IlaUlb和Ilc和固定框架112的凹槽12a、12b和12c中。因此，可移动框架111可沿着平面方向相对于固定框架112移动，并且球113a、113b和113c也可沿着平面方向在凹槽中移动。也就是说，设置在凹槽中的球113a、113b和113c的中心位置沿着XY平面移动，但是布置在以直角与光轴O交叉的平面中的三角形的顶点处，使得可移动框架111的内表面Illb和固定框架112的内表面112b稳定地保持平行。
[0071]如图5所示，单个拉伸弹簧114附接在可移动框架111和固定框架112之间。如图2所示，该拉伸弹簧114布置在连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形内。换句话说，通过拉伸弹簧114的力的作用点位于连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形内。
[0072]应该理解，拉伸弹簧114附接于可移动框架111的开口 Illa外(并在固定框架112的开口 112a外)。因此，实际上，拉伸弹簧114布置在上述三角形的一个角的内侧，如图2所示。三个球113a、113b和113c可在所述凹槽内沿着所述平面方向滚动，如上所述。然而，即使三个球已经移动至任何位置，拉伸弹簧114也位于上述三角形内。
[0073]更具体地说，如图2和图5所示，在可移动框架111的开口 Illa的边缘设置用于钩住拉伸弹簧114的一端的钩13，使得钩13与可移动框架111 一起向前突出。另一方面，与位于可移动框架111的所述侧部上的钩13面对的钩14也被设置为在固定框架112的开口 112a的边缘向后突出。这两个钩13和14沿着平面方向的位置对应于拉伸弹簧114的位置。因此，这两个钩13和14设置在形成上述三角形的一角的球113a的附近。
[0074]将所述两个钩13和14中的每一个沿着相反的方向的突出高度设计为使得略微拉伸的拉伸弹簧114能够附于其上。拉伸弹簧114的弹性用作拉动可移动框架111使其靠近固定框架112的力。换句话说，在两端拉伸的拉伸弹簧114可钩住和附接至钩13和14。
[0075]在当前实施方式中，所述两个钩13和14朝着开口的中心向内突出以有利于拉伸弹簧114的附接。因此，如图2所示，附接至所述两个钩13和14的顶端的拉伸弹簧114不位于可移动框架111的开口 Illa之外，并且严格地说，部分地与可移动框架111的开口 Illa的边缘以及固定框架112的开口 112a的边缘交叠。为了减小交叠，可移动框架111的开口Illa的边缘以及固定框架112的开口 112a的边缘具有在钩13和14的附接位置略微向外拉出的形状。
[0076]另一方面，保持可移动镜头103的镜头框架141的外周边缘在其面对拉伸弹簧114的部分也环形地向内切除，从而避免干涉拉伸弹簧114。因此，假设可移动镜头103的保持区域被规定在镜头框架141的外周边缘，则拉伸弹簧114位于可移动镜头103的保持区域外侧。
[0077]在任何情况下，在当前实施方式中，拉伸弹簧114附接于连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形内。因此，由单个拉伸弹簧114导致的张力(tensile force)可消散并因此施加于三个球113a、113b和113c，并且拉伸弹簧114的力与由拉伸弹簧114的力导致的力矩成比例。因此，与多个弹簧位于三角形之外的情况相比，可抑制施加于三个球113a、113b和113c的挤压力变化，并相对于固定框架112稳定地保持可移动框架111。
[0078]然而，在具有相对大的区域的可移动镜头103位于可移动框架111的中心的布局中，如当前实施方式中，难以将拉伸弹簧114设置在可移动框架111的中心附近。另一方面，已知如果拉伸弹簧114位于可移动框架111的重心(准确地说，稍后描述的可移动体70的重心G)附近，则可更稳定地保持可移动框架111。因此，在当前实施方式中，如将描述的那样，拉伸弹簧114布置为尽可能地靠近可移动框架111的中心。
[0079]此外，当单个拉伸弹簧114如在当前实施方式中那样位于三角形内时，多个拉伸弹簧不需要位于三角形外，并且可减少拉伸弹簧的数量。由于拉伸弹簧没有位于三角形外，因此可减小可移动框架111和固定框架112沿着平面方向的直径。也就是说，根据当前实施方式，可更稳定地保持可移动框架111，并且驱动装置120可更小和更轻，从而可相应地降低功耗。
[0080]如图2和图3所示，Y轴致动器116包括线圈21y、磁体22y和两个轭23y和24y。线圈21y是不止一圈地缠绕为椭圆形的绝缘细导线，并例如通过粘合剂固定至可移动框架
111。磁体22y具有矩形板状结构，并例如通过粘合剂固定至固定框架112。所述两个轭23y和24y是位于通过线圈21y和磁体22y生成的磁力线的通道上的磁体，并因此形成磁场电路。一个轭23y附接至与线圈21y的前面隔开的可移动框架111的正面。另一轭24y附接至与磁体22y的背面接触的固定框架112的背侧。
[0081]这里，参照图6描述了 VCM的操作原理。图6 (a)示出了用作Y轴致动器116的VCM的正视图。图6 (b)示出了图6 (a)中的沿着线E-E的VCM的侧截面图。磁体22y沿着Y轴方向磁化，使得北极位于图的下侧，并且南极位于上侧。
[0082]如果电流穿过位于磁体22y所生成的磁场中的线圈21y，则根据磁力线的方向和电流的方向沿着通过夫来明定律(Fleming’ s law)确定的方向作用力，并且用于保持线圈21y的可移动框架111相对于固定框架112运动。如上所述，Y轴致动器116的磁体22y沿着Y轴方向极化，并且线圈21y展开以穿过各个磁极。因此，如果电流穿过线圈21y，则可移动框架111响应于沿着Y轴方向的力移动。如果电流方向改变，则可移动框架111的移动方向改变。如果电流强度改变，则施加至可移动框架111的力的大小可改变。
[0083]X轴致动器115的结构和功能与Y轴致动器116类似，不同之处在于，在XY平面中，X轴致动器115布置为与Y轴致动器116在相位上相差90度。也就是说，如果电流穿过X轴致动器115的线圈21x (图2)，则沿着X轴方向将力施加至可移动框架111。
[0084]另外，上述抖动校正器130的位置传感器123附接至可移动框架111。虽然图1所示的位置传感器123与可移动框架111分离，但是用作位置传感器123的霍尔元件123x和123y实际上附接至驱动装置120的可移动框架111。
[0085]霍尔元件123x和123y布置在线圈21x和21y的中心，以分别面对固定地设置在固定框架112中的所述两个致动器115和116的磁体22x和22y。也就是说，驱动装置120的VCM的磁体22x和22y兼作为用于位置检测的磁体。虽然在当前实施方式中使用了两组磁体22x和22y和霍尔元件123x和123y，但可仅提供一组。另选地，当不需要高检测精度时，可在不使用这种霍尔元件的情况下执行开环控制。虽然在当前实施方式中VCM的磁体具有两种功能，但是可设置用于位置检测的独立磁体。
[0086]这里，参照图2和图4详细描述镜头框架141的上述退避机构140。
[0087]响应于可交换镜头100的缩进操作，退避机构140使保持可移动镜头103的镜头框架141沿着以直角与光轴O交叉的平面方向相对于可移动框架111移动，因此镜头框架141退避至不与光轴O对齐的位置。结果，位于可移动框架111前方的另一未示出的镜头可容纳在可移动框架111和固定框架112的开口 Illa和112a (镜头框架141已从所述开口退避)中。因此，可交换镜头100沿着光轴O的方向的尺寸可减小。
[0088]如当前实施方式中那样，当附接至相机主体200的可交换镜头100缩进和缩回时，相机当被携带时可为紧凑的，这可提高便携性和便利性。当从相机主体200拆卸下来的可交换镜头100缩进和缩回时，用于可交换镜头100的存放空间可缩小，可交换镜头100可被容易地携带。
[0089]退避机构140具有一体设置的臂142，所述臂142从镜头框架141的外周部分突出并随后远离光轴O延伸。具有用于容纳旋转轴30的孔143的大致圆柱形的轴承144 一体地设置在布置为远离镜头框架141的臂142的端部。该孔143沿着Z轴方向延伸。杠杆145 (见图2)在轴承144的与臂142相对的一侧上延伸。也就是说，镜头框架141、臂142、轴承144和杠杆145 —体地形成。
[0090]用于将镜头框架141附接至可移动框架111的旋转轴30 —体地具有插入穿过轴承144的孔143的轴31，头部32设置在轴31的近端，并且螺纹部分33设置在轴31的远端。旋转轴30从镜头框架141的前方插入穿过轴承144的孔143，并且所述螺纹部分33旋入并固定在可移动框架111的螺纹孔35中。在这种情况下，头部32调节镜头框架141的正面的运动，并且轴承144的孔143可相对于轴31旋转。也就是说，在这种情况下，镜头框架141可在图2中实线指示的位置和虚线指示的位置之间旋转。
[0091]在轴承144的正面的外周部分中设置有直径与旋转轴30的头部32的直径大致相同的凸缘146。臂142和杠杆145从凸缘146 —体地延伸。换句话说，除凸缘146之外的轴承144的外周部分的直径小于凸缘146的直径。抗拉线圈弹簧40以环状附接至凸缘146和可移动框架111的正面之间的轴承144的小直径外周部分。也就是说，当镜头框架141通过使用旋转轴30附接至可移动框架111时，该抗拉线圈弹簧40预先附接至轴承144。
[0092]如图2所示，抗拉线圈弹簧40的一端41钩住设置在可移动框架111的外周部分中的突起51，并且另一端42沿着臂142的表面弯曲并随后钩住臂142的中点。在图2中的情况下，在抗拉线圈弹簧40中生成在图2中顺时针地推动臂142的弹力。在这种条件下，在抗拉线圈弹簧40中生成沿着朝着可移动框架111挤压轴承144的方向(Z轴方向)的弹力。
[0093]也就是说，在这种情况下，沿着在图2中逆时针地挤压突起51的方向的弹力被施加至抗拉线圈弹簧40的一端41，并且沿着在图2中顺时针地挤压臂142的方向的弹力被施加至抗拉线圈弹簧40的另一端42。同时，沿着朝前挤压突起51的方向的弹力被施加至抗拉线圈弹簧40的一端41，并且沿着朝着可移动框架111朝后挤压臂142的方向的弹力被施加至抗拉线圈弹簧40的另一端42。
[0094]因此，总是通过臂142和抗拉线圈弹簧40施加图2中的顺时针旋转力。然而，通过与从可移动框架111朝前突出的止动件52的接触抑制臂142的旋转，并且镜头框架141布置在图2中的实线指示的位置。而且，通过抗拉线圈弹簧40，臂142总是受到沿着Z轴方向朝着可移动框架111的挤压力。然而，臂142的两个滑动突起53和54接触可移动框架111的弯曲轨道55的表面，从而调节沿着Z轴方向的运动，并且沿着Z轴方向布置镜头框架141。
[0095]可移动框架111的轨道55是具有大致半圆形截面的突出部分，如图4所示，并且其形状类似半圆环。另一方面，臂142的所述两个滑动突起53和54是具有沿着臂142的旋转方向延伸的柱的椭圆形截面的突起。因此，滑动突起53和54与轨道55点接触。轨道55沿着滑动突起53和54的运动路径环状地弯曲，并且所述两个滑动突起53和54被设置为沿着臂142的运动方向彼此分离。
[0096]因此，当镜头框架141在图2中的实线指示的位置和虚线指示的位置之间以旋转方式运动时，臂142的所述两个滑动突起53和54与可移动框架111的轨道55滑动接触，并引导镜头框架141的退避操作。在这种情况下，沿着臂142的运动方向分开布置的所述两个滑动突起53和54用于防止臂142扭转。因此，在当前实施方式中，这两个滑动突起53和54优选地布置为尽可能地彼此远离，并且布置为沿着臂142的全宽度方向彼此分离。
[0097]轨道55的截面是半圆形的，从而即使臂142在镜头框架141的运动过程中弯曲(即，镜头框架141沿着Z轴方向移动)，也可保持所述两个突起53和54之间的接触，并且稳定的退避操作是可能的。
[0098]此外，在当前实施方式中，抗拉线圈弹簧40的另一端42在轨道55与所述两个突起53和54的接触点与轴承144与可移动框架111的接触部分之间钩住臂142。因此，将臂142拉向可移动框架111的力作用在轴承144与所述两个突起53和54之间。结果，由抗拉线圈弹簧40导致的沿着Z轴方向的张力在面对轴承144的位置和在所述两个突起53和54彼此接触的位置分散并因此施加至可移动框架111。因此，镜头框架141沿着Z轴方向的定位精度可较高。
[0099]通过可交换镜头100的缩进操作来提供用于使镜头框架141退避的驱动力。也就是说，退避机构140的驱动源是在可交换镜头100的缩进操作期间旋转的旋转框架60。如图2所示，旋转框架60具有在旋转过程中作用在退避机构140的杠杆145上的接合部分61。
[0100]也就是说，如果在可交换镜头100的缩进操作期间，旋转框架60逆时针(图2)旋转，则接合部分61与杠杆145在预定旋转位置接触。如果旋转框架60进一步旋转，则杠杆145克服抗拉线圈弹簧40的推动力逆时针旋转。因此，臂142绕着轴承144逆时针(图2)旋转，并且镜头框架141离开光轴O (沿着图2中的右下方向)而退避。如果镜头框架141退避至图2中的虚线指示的退避位置，则Ly comlOS通过未示出的位置检测传感器判断出镜头框架141位于退避位置，并使位于驱动可变放大率镜头的驱动器107内的用于缩进的致动器(未示出)停止。
[0101]为了使镜头框架141从图2中的虚线指示的退避位置恢复到实线指示的位置，将已经通过缩进操作逆时针(图2)旋转的旋转框架60顺时针(图2)旋转，并且杠杆145与接合部分61分离。结果，臂142通过抗拉线圈弹簧40的弹力顺时针(图2)旋转，并且镜头框架141位于图2中的实线指示的位置。
[0102]这里，描述了驱动装置120的各部件的合适布局。根据当前实施方式的驱动装置120是这样的装置，其用于使保持可移动镜头103 (在中心具有相对大的布置区域)的可移动框架111沿着平面方向移动。因此，难以将诸如布置在可移动框架111和固定框架112之间的三个球113a、113b和113c、拉伸弹簧114、VCM115和116以及附接至可移动框架111的退避机构140的部件布置在可移动框架111的中心附近。另一方面，已知的是，为了稳定可移动框架111的操作，优选地相对于可移动框架111沿着平面方向均等地布置上述部件。
[0103]具体地说，在当前实施方式中附有仅一个拉伸弹簧114。因此，优选的是，在考虑到三个球113a、113b和113c上的挤压力平衡的情况下将单个拉伸弹簧114布置在可移动框架111的中心。尤其优选的是，拉伸弹簧114位于与可移动框架111 一起运动的可移动体70 (稍后描述)的重心G处。
[0104]因此，在当前实施方式中，首先将拉伸弹簧114设置在可移动框架111的开口 Illa的边缘，并且用于保持可移动镜头103的镜头框架141的外周部分部分地向内切除，使得拉伸弹簧114尽可能地靠近可移动框架111的中心。[0105]同时，鉴于三个球113a、113b和113c的布局，优选的是，拉伸弹簧114布置在三个角当中角度最大的角内侧，以确保布置拉伸弹簧114的空间。因此，当前实施方式使用这样的布局，其中球113的中心布置在顶角略小于90度的等腰三角形的三个角处。拉伸弹簧114布置在位于最大角度的顶角的球113a的内侧。
[0106]因此，退避机构140使用这样的布局，所述布局具有穿过面对上述顶角的边的运动路径，使得在镜头框架141的运动期间镜头框架141不干涉拉伸弹簧114。换句话说，镜头框架141通过退避机构140移动的路径穿过连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形的三条边当中的最长边。
[0107]这里提及的“角度最大的角”和“最长边”应用于具有任何形状的三角形。例如，当连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形是等边三角形时，“角度最大的角”指所有三个角，并且“最长边”指所有三条边。就顶角小于两个底角的等腰三角形而言，“角度最大的角”指所述两个底角之一，并且“最长边”指两条斜边之一。
[0108]此外，如果使用退避机构140的上述布局，则两个VCMl 15和116布置在镜头框架141未通过退避机构140在其上移动的其余两条边之外。换句话说，所述两个VCMl 15和116分别布置在在布置有拉伸弹簧114的角(顶角)处交叉的两条边之外。
[0109]在第一位置，所述两个VCMl 15和116布置在可移动框架111可沿着X轴和Y轴移动的位置处，如上所述。这自然确定了三个球113a、113b和113c和退避机构140的布局，如图所示。
[0110]从不同的视角，当所述两个VCM115和116布置在在顶角交叉的两条边之外(如当前实施方式中)时，不需要将VCM布置在最长边之外，并且镜头框架141可通过退避机构140退避至最长边之外。
[0111]对于可移动框架111的稳定移动，优选的是，将部件(诸如可移动镜头103、拉伸弹簧114、退避机构140、VCM115和116的线圈21x和21y及轭23x和32y、以及霍尔元件123x和123y)附接至可移动框架111的可移动体70的重心G尽可能地靠近光轴O。
[0112]在当前实施方式中，明显的是，重心G略微移动至图2中的左上部(所述两个VCMl 15和116的相对重的线圈21x和21y附接于此)，但是重心G几乎靠近光轴O。在根据当前实施方式的布局中，可移动体70的重心G布置在连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形内侧。
[0113]如上所述，使用了图2所示的布局，使得通过拉伸弹簧114的挤压力可分散并因此施加至所述三个球113a、113b和113c，并且可稳定和精确地驱动可移动框架111。由于该布局，没有必要在连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形之外确保用于布置拉伸弹簧114的空间。可相对减小可移动框架111的直径。装置构造可更小和更轻。驱动装置120消耗的电量可减少。
[0114]拉伸弹簧114设置在可移动框架111的开口 Illa的边缘，使得镜头框架141通过退避机构140远离拉伸弹簧114而退避。该构造的使用可有利于拉伸弹簧114的附接，即使拉伸弹簧114布置在连接三个球113a、113b和113c的中心的三角形内侧时亦如此。也就是说，当拉伸弹簧114附接时，镜头框架141可通过退避机构140而退避，并且镜头框架141可容易地附接至在开口 Illa的边缘处暴露的钩。
[0115]现在，参照图7所示的流程图描述根据当前实施方式的相机系统10的操作。[0116]当通过操作电源按钮施加功率时，Βμ com214开始图7所示的主要流程的操作。
[0117]—旦开始操作,B μ com214首先在系统启动时执行初始化,其中将记录标记初始化为关(步骤SI)。该记录标记是指示运动图像是否被记录的标记。状态为开的记录标记指示运动图像正被记录。状态为关的记录标记指示运动图像未被记录。
[0118]在系统启动时的初始化结束之后，Βμ com214检测诸如连接至相机主体200的可交换镜头100的附件(步骤S2)，并检测诸如再现按钮的操作开关的状态(步骤S3)。
[0119]同时，Βμ com214使摄像镜头110的各个缩进的驱动镜头沿着光轴O的方向向前运动和伸出(步骤S4)。在这种情况下，旋转框架60响应于伸出操作顺时针(图2)旋转，并且镜头框架141布置为覆盖可移动框架111的开口 Illa并布置在图2所示的位置。
[0120]Bucom214随后确定抖动校正模式开关是否为开(步骤S5)。如果确定相机系统10的操作模式为抖动校正模式(步骤S5 ;是)，则By com214通过Ly coml08控制抖动校正器130以致动驱动装置120，并开始抖动校正操作(步骤S6)。
[0121]当在步骤S5中判断相机系统10的操作模式不是抖动校正模式时，在步骤S6中的抖动校正操作开始之后，B μ com214显示实时取景(步骤S7)。这里,通过摄像元件202获得图像信号，针对实时取景显示处理图像，并且通过IXD210显示实时取景。
[0122]在这种情况下，Bucom214确定再现按钮是否被按压(步骤S8)。当确定再现按钮被按压时(步骤S8 ;是)，B μ com214再现图像(步骤S14)。这里,从记录介质212读取图像数据，并显示在IXD210上。在这种情况下，即使在抖动校正模式下也不需要抖动校正操作。
[0123]在步骤S14中的再现之后或当再现按钮在步骤S8中未被按压时(步骤S8 ;否)，Βμ com214随后确定运动图像按钮是否被按压(步骤S9)。在步骤S9中，操作单元216检测并因此确定运动图像按钮的操作状态。
[0124]当确定运动图像按钮被按压时(步骤S9 ;是)，Βμ com214切换记录标记(步骤S15)。如上所述，运动图像按钮每当被按压时在运动图像拍摄的开始和结束之间交替。因此，在该步骤中，打开状态为关的记录标记，并关闭状态为开的记录标记。
[0125]在步骤S15中切换记录标记之后或者当在步骤S9中确定运动图像按钮未被按压时(步骤S9 ;否),134 com214随后确定运动图像是否被记录(步骤S10)。如果记录标记为开，则运动图像正被记录。因此，这里通过记录标记是否为开来确定运动图像是否被记录。
[0126]当在步骤SlO中确定运动图像未被记录(步骤SlO ;否)时,B μ com214确定第一释放开关是否被按压，即，第一释放开关是否从断开状态接通(步骤S11)。操作单元216检测与释放按钮联动的第一释放开关的状态，并且基于检测的结果进行以上确定。在步骤Sll中，第一释放开关是否从断开状态接通，并且如果第一释放开关保持接通，则确定结果为否。
[0127]当在步骤Sll中确定第一释放开关被按压(步骤SI I ;是)时，Bycom214在按压第一释放开关时执行图像拍摄，并且B μ com214执行自动曝光(步骤S12)。这里，图像拍摄包括:通过摄像元件202获得图像信号；执行图像处理；以及获得用于自动曝光的图像数据，并且不包括将图像数据记录在记录介质212中。
[0128]在该自动曝光中，AE处理部205测量被摄体的亮度，并且确定诸如光圈值和快门速度的曝光控制值。AE处理部205还针对通过校正曝光要显示在IXD210上的实时取景确定控制值。[0129]在自动曝光之后进行自动聚焦(步骤S13)。这里，摄像镜头110的一些镜头颤动(沿着光轴方向轻微振动)。因此，评价通过摄像元件202获得的图像数据的对比度，并随后检测焦点位置的方向。同时，聚焦镜头101沿着所检测到的方向移动，并且控制聚焦镜头101，使得图像将具有最大对比度。
[0130]当在步骤Sll中确定释放按钮未被按压并且第一释放开关未从断开状态接通(步骤Sll ;否)时，Βμ com214随后确定第二释放开关是否被按压，即，释放按钮是否被完全按压并且第二释放开关是否从断开状态接通(步骤S16)。在步骤S16中，操作单元216检测并因此确定与释放按钮联动的第二释放开关的状态。
[0131]当在步骤S16中确定第二释放开关被按压(步骤S16 ;是)时，Bycom214执行静止图像拍摄(步骤S17)。这里，摄像元件202执行曝光并获得对应于被摄体图像的图像信号，并将所述图像信号临时存储在SDRAM213中。在该静止图像拍摄之后，图像处理部206随后从SDRAM213读取图像信号，基于图像信号执行关于静止图像数据的图像处理(步骤S18)，并在压缩之后将图像数据记录在记录介质212中(步骤S19)。
[0132]当在步骤SlO中确定运动图像正被记录(步骤SlO ;是)时，Βμ com214随后如在步骤S12中那样执行自动曝光(步骤S20)。此外，按照相同方式执行自动聚焦(步骤S21)，并且随后执行运动图像拍摄(步骤S22)。这里，摄像元件202获得运动图像信号，并且图像处理部206执行图像数据的图像处理(步骤S23)。在图像压缩/解压缩部208中对运动图像进行图像压缩之后，将运动图像数据记录在记录介质212中(步骤S24)。
[0133]当在步骤S13中完成AF操作时，当在步骤S19中完成图像记录时，当在步骤S16中确定释放按钮被完全按压时(步骤S16 ;否)，或者当在步骤S24中运动图像数据已被记录在记录介质212中时，B μ com214确定操作单元216的电源开关是否断开(步骤S25)。
[0134]当确定电源未断开(步骤S25 ;否)时，Bycom214返回到步骤S8中的处理。在另一方面，当确定电源断开(步骤S25 ;是)时，Βμ com214开始可交换镜头100的缩进操作(步骤 S26)。
[0135]响应于步骤S26中的缩进操作，旋转框架60逆时针(图2)旋转，并且镜头框架141退避至图2中的虚线指示的退避位置。随后，在主要流程完成操作之后，Βμ com214完成主要流程。
[0136]现在，参照图8所示的流程图描述图7中的步骤S6中的抖动校正操作。
[0137]当开始抖动校正操作时，L μ coml08通过X位置传感器123x和Y位置传感器123y沿着平面方向检测可移动框架111的位置，并同时致动两个VCM115和116以驱动和控制可移动框架111到达中立部分，使得可移动镜头103的中心与光轴O交叠(步骤S101)。
[0138]随后，L μ coml08通过X轴陀螺仪121和Y轴陀螺仪122检测通过抖动生成的角速度(步骤S102)。Ly coml08通过X位置传感器123x和Y位置传感器123y沿着平面方向检测可移动镜头103的位置(步骤S103)。防振控制电路124将角速度和位置信息转换为数字信号。Lu coml08随后将诸如其它摄像镜头110的焦点位置和焦距的状态信息组合，以计算可移动镜头103的位置校正量(步骤S104)。
[0139]位置校正量被输入防振控制电路124，并作为致动器驱动指示值从防振控制电路124输出至致动器驱动电路125。随后根据驱动指示值通过致动器驱动电路125驱动VCMl 15和VCM116，并且将可移动镜头103布置为校正抖动(步骤S105)。[0140]重复并继续从步骤S102至步骤S105的操作(步骤S106)。在继续抖动校正操作的同时，操作返回至图7中的相机系统10的操作流程。当模式改变为不需要抖动校正的不带抖动校正的模式(诸如步骤S14中的再现)时，以及当电源断开时，抖动校正操作停止。
[0141]现在，参照图9描述施加至驱动装置120的力的平衡。
[0142]图9是在以直角与光轴交叉的平面上示出沿着光轴方向施加的力以及当驱动装置120按照光轴O调节至重力方向的姿态设置时的位置的概念图。这里，可移动镜头103的重量通过三个球113a、113b和113c接受。球113a、113b和113c的中心是A、B和C。按照下式(I)考虑力的平衡:
[0143]Fg+Fs=Fa+Fb+Fc (I)
[0144]其中，Fg是施加至可移动镜头103的重力，来自球113a、113b和113c的反作用力是Fa、Fb和Fe，并且Fs是通过拉伸弹簧114的张力。
[0145]上述可移动体70的重心是G。通过拉伸弹簧114的力的作用点为S。将穿过球113a的中心和重心G的轴线LI上生成的力矩的平衡纳入考虑。随着线BC以直角与轴线LI交叉，满足下式(2):
[0146]BDXFb=CDXFc (2)。
[0147]此外，在以直角与轴线LI交叉并穿过重心G的轴线L2上生成的力矩的平衡示于下式(3)中:
[0148]AGXFa-SGXFs=DGX (Fb+Fc) (3)。
[0149]只要拉伸弹簧114的施加点S在三角形ABC内，式(3)中的平衡就得到满足，这表示可稳定地保持可移动镜头103。仅在当Fg为负并且Fg+Fs〈0时的情况下失去平衡。在这些情况下，可不保持可移动镜头103。然而，拉伸弹簧114的弹簧力自然被设置为使得Fg+Fs>0o
[0150]此外，还需要沿着Z轴方向考虑力和力矩的平衡。在当前实施方式中，通过VCM115和116的力的施加点沿着Z轴方向相对于可移动体70的重心G移动，如图3所示。这两个点之间沿着光轴方向的距离Zv使得力矩取决于臂142的长度。因此，需要在将该力矩纳入考虑的情况下设置通过拉伸弹簧114的张力。
[0151](第二实施方式)
[0152]现在，参照图10至图12描述根据本发明的第二实施方式的驱动装置300。该驱动装置300包括与根据图2至图6所示的第一实施方式的驱动装置120中的那些部件相似的部件。因此，这里描述与第一实施方式中的那些部件不同的部件。功能上与第一实施方式中的那些部件相似的部件由相同的标号指示，并且不在此详细描述。
[0153]图10是沿着光轴O从前方观看的驱动装置300的正视图。图11是沿着图10中的线Fll-Fll截取的驱动装置300的截面图。图12是沿着图10中的线F12-F12截取的驱动装置300的截面图。
[0154]如图10所示，该驱动装置300具有两个致动器115和116相对于Y轴线对称地布置的结构。图10中的左致动器115沿着沿XY平面与X轴形成135度的角的方向驱动可移动框架111’。图10中的右致动器116沿着沿XY平面与X轴形成45度的角的方向驱动可移动框架111’。也就是说，所述两个致动器115和116布置为彼此相差90度角。可移动框架111’可通过所述两个致动器115和116的操作的组合沿着XY平面移动至期望的方向。[0155]与第一实施方式相比，在根据当前实施方式的布局中，如图11和图12所示，可移动镜头103布直在后方，并且可移动镜头103设直在可移动框架111’的开口 Illa和固定框架112’的开口 112a中。换句话说，可移动镜头103沿着光轴方向设置在后方，使得可移动体70的重心G、三个球113a、113b和113c的中心以及施加至VCM115和116中的每一个的力的施加点布置在以直角与光轴O交叉的同一平面内。因此，在可移动体70的重心G周围沿着光轴方向生成的力不导致力矩，并且可更加稳定地保持和驱动可移动镜头103。另夕卜，可移动镜头103设置在可移动框架111’的开口 Illa和固定框架112’的开口 112a中。这使得能够沿着光轴O的紧凑的装置构造。
[0156]此外，如图10所示，在当前实施方式中，可移动镜头103的上部被部分切割，使得可移动体70的重心G对应于光轴O。也就是说，在相对重的VCM115和116的线圈21所在的那一侧上切除可移动镜头103的一部分，使得整个可移动体70的重心G在图10中向下移动。结果，穿过通过所述两个VCM115和116的力的施加点的中心线在光轴O上彼此交叉，并且可移动框架111’的施加可更加稳定。
[0157]另一方面，当可移动镜头103设置在可移动框架111’的开口 Illa和固定框架112’的开口 112a中时，可移动框架111’的一部分和固定框架112’的一部分阻挡镜头框架141的退避路径。因此，在当前实施方式中，切除布置在镜头框架141的退避路径上的可移动框架111’的一部分和固定框架112’的一部分。
[0158]在退避机构150中，当镜头框架141布置在图10中的实线指示的位置处时，镜头框架141的一部分与可移动框架111’的前部交叠。在该交叠部分内，设置了两个支承突起81和82。与可移动框架111’的轨道55滑动接触的一个滑动突起84设置在与镜头框架141 一体地延伸的臂142内侧。
[0159]如图所示，臂142的滑动突起84和镜头框架141的支承突起81和82彼此分开布置。因此，镜头框架141可更稳定地支承在可移动框架111’上。而且，镜头框架141的所述两个支承突起81和82如图所示彼此分开布置。这进一步确保了可防止臂142的扭转。也就是说，根据当前实施方式，通过确保稳定支承的突起81、82和84可在三个点处支承镜头框架141。
[0160]本发明不限于上述实施方式，并且可在不脱离可从权利要求、说明书和附图中读取的本发明的精神和概念的情况下进行合适的修改。包括这些修改形式的镜头、相机和相机系统也落入本发明的技术范围内。
[0161]例如，以上在实施方式中描述的驱动机构120使保持可移动镜头103 (凸透镜)的镜头框架141沿着以直角与光轴O交叉的平面方向移动。然而，如果通过可交换镜头100的摄像镜头110形成的光学图像可沿着XY平面运动，则可使用使一些其它光学构件沿着平面方向移动的机构。一种所述可移动光学构件可为例如凹透镜或衍射光栅。还可使用沿着以直角与光轴O交叉的平面方向移动相机主体200处的摄像元件202而非移动摄像镜头110处的光学构件的机构。
[0162]在上述实施方式中，使用了可使保持可移动镜头103的镜头框架141相对于可移动框架111 (111’)退避的结构。然而，镜头框架141和退避机构140 (150)并非总是必要的。可移动镜头103可结构化为直接保持在可移动框架111 (111’)上。虽然实施方式中的上述相机在相机主体200中使用可交换镜头100，但是本发明可应用于带有不可交换镜头的一体式相机。
【权利要求】
1.一种驱动装置，该驱动装置的特征在于包括: 第一构件，其保持光学系统中包含的至少一个光学构件，该光学系统被构造为在摄像单元上形成被摄体的像； 第二构件，其沿着所述光学系统的光轴与所述第一构件邻接而面对； 三个滚动元件，它们在所述第一构件保持所述至少一个光学构件的保持区域之外，位于所述第一构件和所述第二构件之间； 单个推动构件，其位于所述保持区域之外并且在连接所述三个滚动元件的中心的三角形的一个角之内，所述推动构件推动所述第一构件和所述第二构件彼此靠近，以挤压所述三个滚动元件；以及 驱动单元，其使所述第一构件沿着以直角与所述光轴交叉的平面方向相对于所述第二构件移动。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，该驱动装置的特征在于， 所述推动构件位于所述三角形的三个角当中的角度最大的角之内。
3.根据权利要求1所述的驱动装置，该驱动装置的特征在于， 所述驱动单元位于所述三角形的在所述推动构件所在的角处交叉的两条边之外。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，该驱动装置的特征在于， 可移动体的重心位于所述·三角形之内，所述可移动体将所述驱动单元的部件附接至保持所述光学构件的所述第一构件。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，该驱动装置的特征在于， 所述可移动体的重心位于所述光轴上。
6.根据权利要求2所述的驱动装置，该驱动装置的特征在于还包括: 退避机构，其使所述至少一个光学构件退避至所述保持区域之外的位置。
7.根据权利要求6所述的驱动装置，该驱动装置的特征在于， 所述退避机构使所述光学构件沿着所述平面方向移动，以使所述光学构件穿过所述三角形的三条边当中的最长边而退避。
8.一种图像设备，该图像设备的特征在于包括: 摄像元件，其将被摄体的像转换为电信号； 光学镜头，其在所述摄像元件上形成所述被摄体的像； 第一构件，其保持所述光学镜头； 第二构件，其沿着所述光学镜头的光轴与所述第一构件邻接而面对； 三个滚动元件，它们在所述第一构件保持所述光学镜头的保持区域之外，位于所述第一构件和所述第二构件之间； 单个推动构件，其位于所述保持区域之外并且在连接所述三个滚动元件的中心的三角形的一个角之内，所述推动构件推动所述第一构件和所述第二构件彼此靠近，以挤压所述三个滚动元件；以及 驱动单元，其使所述第一构件沿着以直角与所述光轴交叉的平面方向相对于所述第二构件移动。
9.根据权利要求8所述的图像设备，该图像设备的特征在于， 所述推动构件位于所述三角形的三个角当中的角度最大的角之内。
10.根据权利要求8所述的图像设备，该图像设备的特征在于， 所述驱动单元位于所述三角形的在所述推动构件所在的角处交叉的两条边之外。
11.根据权利要求8所述的图像设备，该图像设备的特征在于， 可移动体的重心位于所述三角形之内，所述可移动体将所述驱动单元的部件附接至保持所述光学镜头的所述第一构件。
12.根据权利要求11所述的图像设备，该图像设备的特征在于， 所述可移动体的重心位于所述光轴上。
13.根据权利要求9所述的图像设备，该图像设备的特征在于还包括: 退避机构，其使所述光学镜头退避至所述保持区域之外的位置。
14.根据权利要求13所述的图像设备，该图像设备的特征在于， 所述退避机构使所述光学镜头沿着所述平面方向移动，以使所述光学镜头穿过所述三角形的三条边当中的 最长边而退避。
【文档编号】H04N5/232GK103826051SQ201310579012
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2012年11月19日
【发明者】川合澄夫 申请人:奥林巴斯映像株式会社