CN101071250B - 致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机，该致动器不用设置特别的固定单元就能将影像抖动校正用透镜定位在可以校准的位置上。本发明是一种使影像抖动校正用透镜平移移动，防止影像抖动的致动器，其特征在于具有：固定部；安装有影像抖动校正用透镜的可动部；支撑该可动部的可动部支撑单元；检测可动部的位置的位置检测单元；使可动部进行平移移动及旋转移动的驱动单元；被设置在固定部上的多个定位承受部；多个定位抵接面，其被设置在可动部上，通过可动部的旋转移动分别与各定位承受部抵接，从而将可动部定位在规定的校准位置上；以及校准单元，其根据可动部位于校准位置上时的位置检测单元的检测值来校准位置检测单元。

Description

致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机 

技术领域

本发明涉及一种致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机，尤其涉及用来使构成摄像光学系统的一部分的影像抖动校正用透镜单元在与其光轴垂直的平面内平移移动而防止影像抖动的致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机。 

背景技术

在日本特许第2754872号公报(专利文献1)中，记载了“影像抖动防止装置”。该影像抖动防止装置具备用于卡定防止影像抖动的可动部的固定单元，根据由该固定单元卡定可动部时检测到的可动部的位置来校准位置检测单元。 

另外，在日本特开平9-80537号公报(专利文献2)中，记载了“抖动校正装置”。该抖动校正装置使抖动校正光学系统平移移动到与驱动范围限制部件抵接为止，根据在抖动校正光学系统与驱动范围限制部件抵接的状态下检测出的位置来进行位置检测部的校准。 

专利文献1：日本特许第2754872号公报 

专利文献2：日本特开平9-80537号公报 

发明内容

发明要解决的问题

但是，在日本特许第2754872号公报所述的影像抖动防止装置中，为了在校准位置检测单元时将可动部卡定于规定的位置上，需要设置特别的固定单元。因此，存在影像抖动防止装置大型化、成本提高的问题。 

另一方面，在日本特开平9-80537号公报所述的抖动校正装置中，在进行位置检测部的校准时，使抖动校正光学系统平移移动直到与驱动范围限制部件抵接，因此，例如在将抖动校正装置应用于单镜头反光照相机中的情况下，存在形成在取景器中的图象在校准时发生较大移动、操作感恶化的问题。 

因此，本发明的目的在于，提供一种不用设置特别的固定单元，就能够将影像抖动校正用透镜定位于可以校准的位置上的致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机。 

另外，本发明的目的在于，提供一种能够不使操作感恶化而执行校准的致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机。 

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明是一种致动器，该致动器用于使构成摄像光学系统的一部分的影像抖动校正用透镜在与其光轴正交的平面内平移移动而防止影像抖动，其特征在于，具有：固定部；可动部，其安装有影像抖动校正用透镜；可动部支撑单元，其支撑该可动部，使得该可动部能够在相对固定部平行的平面上移动；位置检测单元，其检测可动部的位置；共用的驱动单元，其能够将可动部相对于固定部进行平移移动以防止影像抖动，并且能够将可动部旋转移动到规定的校准位置上；多个定位承受部，其固定地设于固定部上；多个定位抵接面，其与这些定位承受部分别对应而固定地设于可动部上，并且在可动部旋转移动到规定的校准位置上时分别与各定位承受部抵接，从而可动部被定位在规定的校准位置上；以及校准单元，其根据将可动部定位于校准位置上时的位置检测单元的检测值，校准位置检测单元。 

在如上构成的本发明中，驱动单元使由可动部支撑单元支撑的可动部相对于固定部进行平移移动，从而使校正用透镜平移移动而防止影像抖动。另外，驱动单元使可动部相对于固定部进行旋转移动，由此使可动部定位于规定的校准位置上，该规定的校准位置是使设置在固定部上的多个定位承受部分别与设置在可动部上的多个定位抵接面抵接的位置。校准单元根据可动部被定位于校准位置时的位置检测单元的检测值来校准位置检测单元。 

根据这样构成的本发明，通过驱动单元对可动部进行旋转驱动，从而将可动部正确地定位于规定的校准位置，因此不用设定特别的固定单元也能够将可动部定位于可校准的位置。 

在本发明中，优选校准位置为摄像光学系统的光轴和影像抖动校正用透镜的光轴一致的位置。 

根据这样构成的本发明，影像抖动校正用透镜处于校准位置时，不会由影像抖动校正用透镜导致光轴发生弯曲，因此在校准时不会使操作感恶化。 

在本发明中优选为，还具有通过向驱动单元发送信号来控制影像抖动校正用透镜的位置的控制单元，该控制单元以将可动部从校准位置旋转规定角度后的动作中心位置为中心，使可动部平移移动来执行影像抖动防止控制。 

根据这样构成的本发明，在可动部处于校准位置及可动部处于动作中心位置的情况下，形成于取景器等中的影像相同，因此不会在校准时使操作感恶化。 

在本发明中优选为，在使可动部从校准位置向动作中心位置移动而开始影像抖动防止控制时，控制单元一边维持摄像光学系统的光轴与影像抖动校正用透镜的光轴一致的状态，一边使可动部进行旋转移动。 

根据这样构成的本发明，从可动部位于校准位置的状态转移到可动部位于动作中心位置的状态时，由于形成在取景器等中的影像不变，因此不会在从校准转移到影像抖动防止控制时使操作感恶化。 

在本发明中优选为，具备两组定位承受部及定位抵接面，其 中第一组在使可动部向右旋转后分别抵接，将可动部定位在第一校准位置上；第二组在使可动部向左旋转后分别抵接，将可动部定位在第二校准位置上。 

根据这样构成的本发明，可以根据两个不同的校准位置执行校准，因此能够更正确地执行校准。 

在本发明中优选为，校准单元根据可动部位于第一校准位置时的位置检测单元的检测值、和可动部位于第二校准位置时的位置检测单元的检测值，校准位置检测单元的灵敏度。 

根据这样构成的本发明，可以根据两个不同的校准位置来校准位置检测单元的灵敏度。 

在本发明中优选为，控制单元将第一校准位置和第二校准位置的中间的旋转位置作为动作中心位置来执行影像抖动防止控制。 

根据这样构成的本发明，可以确保两个不同的校准位置，并且在影像抖动防止控制中使影像抖动校正用透镜在较宽移动区域内移动。 

在本发明中优选为，驱动单元由至少三个驱动用线圈和驱动用磁铁构成，其中该至少三个驱动用线圈安装在固定部或可动部中的任一方，该驱动用磁铁分别安装在固定部或可动部中的另一方的、与各驱动用线圈对应的位置上。 

在这样构成的本发明中，电流流向各驱动用线圈从而在对应的各驱动用磁铁之间产生驱动力，通过该驱动力将可动部相对固定部进行移动。 

根据这样构成的本发明，可以用简单的构造实现能够使可动部相对固定部进行平移移动及旋转移动的驱动单元。 

另外，本发明的镜头单元的特征在于，具有：镜头镜筒；摄像光学系统，其配置在该镜头镜筒中；振动检测单元，其检测镜 头镜筒的振动；以及本发明的致动器，其将固定部安装在镜头镜筒中，根据由振动检测单元检测出的信号使影像抖动校正用镜头移动而防止影像抖动。 

另外，本发明的照相机的特征在于，具有本发明的镜头单元。 

发明的效果

根据本发明的致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机，不用设置特别的固定单元，也可以将影像抖动校正用透镜定位在可以校准的位置上。 

另外，根据本发明的致动器及具备该致动器的镜头单元及照相机，可以不使操作感恶化而执行校准。 

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的照相机的截面图。 

图2是在卸下了传感器基板的状态下，表示本发明的第一实施方式的照相机中使用的致动器的主视图。 

图3是图2的III-III线侧视截面图。 

图4是说明致动器的驱动机构及位置检测机构的局部放大截面图。 

图5的(a)是表示由驱动用磁铁、背轭及吸附用轭构成的磁路的磁力线的图，(b)是表示驱动用磁铁的着磁状态的立体图。 

图6是用于说明通过反射图案及反射传感器进行移动框的位置检测的图。 

图7是表示控制器内的信号处理的框图。 

图8是表示配置于固定框上的驱动用线圈、及配置于移动框上的三个驱动用磁铁的位置关系的图。 

图9是表示将移动框移动到用于执行校准的校准位置后的状态的图。 

图10是去掉传感器基板来表示本发明的第二实施方式涉及的照相机中使用的致动器的主视图。 

图11是表示在本发明的第二实施方式中，将移动框移动到用于执行校准的校准位置后的状态的图。 

附图标记说明

C：着磁边界线；1：照相机；2：镜头单元；4：照相机主体；6：镜头镜筒；8：摄像用透镜；10：致动器；12：固定框；13：传感器基板；14：移动框；15：定位用臂；15a：定位用承受部；16：影像抖动校正用透镜；17：定位凸起；17a：定位抵接面；17b：定位抵接面；18：钢珠；20a：驱动用线圈；20b：驱动用线圈；20c：驱动用线圈；22：驱动用磁铁；24a：反射图案；24b：反射图案；24c：反射图案；25a：反射传感器；25b：反射传感器；25c：反射传感器；26：吸附用轭；28：背轭；30：吸附用磁铁；31：钢珠承受件；32：钢珠承受件；34a：陀螺仪；34b：陀螺仪；36：控制器；37：校准单元；38a：运算电路；38b：运算电路；40a：运算电路；40b：运算电路；40c：运算电路；42a：反射传感器放大器；42b：反射传感器放大器；42c：反射传感器放大器；44a：驱动电路；44b：驱动电路；44c：驱动电路；45：切换开关；110：致动器；112：固定框；115：定位用臂；116：定位用臂；115a：定位用承受部；116a：定位用承受部。 

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。 

首先，参照图1至图9来说明本发明的第一实施方式涉及的照相机。图1是本发明的第一实施方式涉及的照相机的截面图。 

如图1所示，本发明的实施方式的照相机1具有镜头单元2和照 相机主体4。镜头单元2具有：镜头镜筒6；作为摄像光学系统的多个摄像用透镜8，其被配置在该镜头镜筒中；致动器10，其使影像抖动校正用透镜16在规定的平面内移动；以及作为振动检测单元的陀螺仪34a、34b(在图1中仅示出了34a)，其检测镜头镜筒6的振动。 

镜头单元2被安装在照相机主体4上，构成为使入射的光在胶卷面F上成像。 

大体呈圆筒形的镜头镜筒6在内部保持有多个摄像用透镜8，可以通过使一部分摄像用透镜8移动来进行焦距调整。 

本发明的实施方式的照相机1通过陀螺仪34a、34b检测振动，根据检测出的振动使致动器10工作，使影像振动校正用透镜16移动，使在照相机主体4内的胶卷面F上聚焦的影像稳定化。在本实施方式中，使用压电振动陀螺仪作为陀螺仪34a、34b。此外，在本实施方式中，影像抖动校正用透镜16由一片透镜构成，但是用于使影像稳定的透镜也可以是多片的透镜组。在本说明书中，所谓影像抖动校正用透镜包括用于使影像稳定的一片透镜及透镜组。 

下面，参照图2至图6来说明致动器10的结构。图2是表示致动器10的卸下传感器基板后的状态的主视图，图3是图2的III-III线侧视截面图，图4是说明致动器10的驱动机构及位置检测机构的局部放大截面图。 

如图2至图4所示，致动器10具有：作为固定部的固定框12，其被固定在镜头镜筒6内；作为可动部的移动框14，其被支撑为可相对该固定框12移动；以及作为可动部支撑单元的三个钢珠18(图3)，其支撑该移动框14。进而，致动器10还具有：三个驱动用线圈20a、20b、20c，其被安装在固定框12上；以及三个驱动用磁铁22，其被安装在移动框14的分别与驱动用线圈20a、20b、20c 对应的位置上。 

另外，致动器10具有：吸附用轭26，其为了通过驱动用磁铁22的磁力将移动框14吸附在固定框12上而被安装在固定框12上；以及背轭28，其被安装在驱动用磁铁22的背面侧上，使得驱动用磁铁22的磁力有效地对准固定框12的方向。进而，致动器10还具有：吸附用磁铁30，将钢珠18吸附在移动框14上；以及钢珠承受件31、32，分别安装在固定框12及移动框14上，以使钢珠18在固定框12和移动框14之间平滑地滚动。此外，驱动用线圈20a、20b、20c，以及安装在与它们对应的位置上的三个驱动用磁铁22构成驱动单元，该驱动单元可以使移动框14相对固定框12进行平移运动和旋转运动。 

进而，致动器10还具有：传感器基板13，其覆盖移动框14地被安装在固定框12上；三块反射图案24a、24b、24c，其被安装在移动框14的各驱动用磁铁22的背面侧上；以及三个反射传感器25a、25b、25c，其与上述各反射图案相向而被安装在传感器基板13上。这些反射传感器25a、25b、25c及反射图案24a、24b、24c构成位置检测单元单元。 

另外，如图1所示，致动器10具有作为控制单元的控制器36，该控制器36根据由陀螺仪34a、34b检测出的振动和由反射传感器25a、25b、25c检测出的移动框14的位置信息来控制流向各驱动用线圈20a、20b、20c的电流。进而，在控制器36中还内置有校准单元37，该校准单元37用于校准反射传感器25a、25b、25c的偏移误差。 

驱动致动器10使移动框14在平行于胶卷面F的平面内相对于固定在镜头镜筒6中的固定框12移动，从而使安装在移动框14中的影像抖动校正用透镜16移动，使得即使镜头镜筒6发生振动、在胶卷面F上成像的影像也不会发生模糊。 

固定框12具有在外周设有边缘的大体呈环形板状的形状，其上配置有三个驱动用线圈20a、20b、20c。如图2所示，这三个驱动用线圈20a、20b、20c的中心被分别配置在以镜头单元2的光轴为中心的圆周上。在本实施方式中，驱动用线圈20a配置在光轴的竖直上方，驱动用线圈20b、20c被配置为相对于驱动用线圈20a分别间隔中心角120°。即，驱动用线圈20a、20b、20c在以光轴为中心的圆周上等间隔配置。另外，将驱动用线圈20a、20b、20c配置成其线圈分别被卷绕在圆角的矩形上，该矩形的中心线与圆周的半径方向一致。 

移动框14具有大体呈环形板状的形状，以被固定框12的边缘包围的状态被配置在固定框12中。在移动框14的中央开口中安装有影像抖动校正用透镜16。在移动框14的圆周上、与各驱动用线圈20a、20b、20c对应的位置上，分别嵌入了长方形的驱动用磁铁22。此外，在本说明书中，所谓与驱动用线圈对应的位置是指由驱动用线圈形成的磁场所实质影响的位置。另外，在驱动用磁铁22的背面侧，即各驱动用线圈的相反侧，分别安装了长方形的背轭28，以使各驱动用磁铁22的磁通量高效地指向固定框12的方向。 

另外，在固定框12的各驱动用线圈的背面侧、即移动框14的相反侧，分别安装有长方形的吸附用轭26。通过各驱动用磁铁22对分别与之对应而安装的吸附用轭26产生的磁力，将移动框14吸附在固定框12上。在本实施方式中用非磁性材料构成固定框12，以使驱动用磁铁22的磁力线高效地到达吸附用轭26。 

下面，参照图5来说明驱动用磁铁22产生的磁力。图5(a)是表示由驱动用磁铁22、背轭28及吸附用轭26构成的磁路的磁力线的图，(b)是表示驱动用磁铁22的着磁状态的立体图。驱动用磁铁22、背轭28及吸附用轭26分别具有长方形的形状，被配置成各长边、 短边分别重合。另外，驱动用线圈20a被配置为其各边分别与长方形的背轭28的各长边、短边相平行。进而，驱动用磁铁22的朝向被配置成使作为其磁极的边界线的着磁边界线C与配置各驱动用磁铁22的圆周半径方向一致。从而，形成图5(a)中箭头所示的方向的磁力线，  当电流流向对应的驱动用线圈时，驱动用磁铁22就受到圆周的切线方向的驱动力。对于其它的驱动用线圈20b、20c，也以同样的位置关系配置有对应的驱动用磁铁22、背轭28及吸附用轭26。 

此外，在本说明书中，所谓着磁边界线C是指当进行着磁使得驱动用磁铁22的两端分别呈S极、N极时、其着磁了的磁极的边界线。因此，在本实施方式中，着磁边界线C处于通过长方形的驱动用磁铁22的各长边的中点的位置。另外，如图5(b)所示，驱动用磁铁22在其厚度方向上也发生极性变化，在图5(b)中，左下角为S极，右下角为N极，左上角为N极，右上角为S极。 

下面，参照图6来说明移动框14的位置检测。图6是用于说明利用反射图案24a及反射传感器25a进行移动框14的位置检测的图。 

如图6所示，反射图案24a为长方形状，被配置为横穿其长边的中心线与驱动用磁铁22的着磁边界线C重合。另外，在反射图案24a上画有锯齿状的图案，其图示为白色的反射部反射光，图示为黑色的非反射部不反射光。另一方面，如图4所示，反射传感器25a构成为向反射图案24a照射光，并接收从反射图案24a反射的光。反射传感器25a构成为向控制器36发送与所接收的光的强度对应的输出信号。 

此处，当反射图案24a相对反射传感器25a向图6中的左方向移动时，从反射传感器25a照射的大部分光将照在反射图案24a的非反射部上，从反射图案24a反射的光将变弱。相反，当反射图案 24a右方向移动时，照射的光中照在反射图案24a的反射部上的比例将增加，从反射图案24a反射的光将变强。如上所述，根据反射传感器25a接收到的光的强弱，可以检测出反射图案24a相对于反射传感器25a的位置。 

另一方面，在反射图案24a相对于反射传感器25a沿图6的上下方向移动的情况下，由于从反射传感器25a照射的光所照到的区域内的反射部和非反射部的比例基本不发生变化，因此，从反射图案24a反射的光的强度不发生变化。因此，通过反射传感器25a检测反射图案24a的X轴方向的移动，而不检测Y轴方向的移动。 

另外，其它的反射图案24b、24c(图2)及反射传感器25b、25c(未图示)也同样地构成、同样地配置。从而，分别由反射传感器25b、25c检测反射图案24b、24c的长度方向的移动，而不检测短边的方向(移动框14的半径方向)的移动。根据这些反射传感器25a、25b、25c的检测信号，可以检测出移动框14的平移移动及旋转移动。 

另一方面，如图2所示，在固定框12中设有从其外周向半径方向内侧延伸的三根定位用臂15。各定位用臂15被各间隔120°设置在固定框12的圆周方向上。另外，在移动框14上形成有三个定位凸起17，在移动框14的圆周方向上各间隔120°，以与各定位用臂15抵接。各定位凸起17构成为与各定位用臂15的定位承受部15a相抵接。如图2所示，该定位承受部15a形成大体呈圆弧状的曲面。另一方面，与各定位用臂15抵接的各定位凸起17的定位抵接面17a形成为平面。 

通过这种结构，各定位抵接面17a和定位承受部15a在与图2的纸面垂直的方向的直线状区域内抵接。另外，这三组定位抵接面17a和定位承受部15a形成为：在移动框14以影像抖动校正用透镜16的光轴和摄像用透镜8的光轴相一致的状态进行旋转后，同时 抵接。即，移动移动框14使得三组定位抵接面17a和定位承受部15a分别同时抵接，由此在机械上将移动框14定位在规定的校准位置上。唯一地规定该校准位置，在校准位置上，影像抖动校正用透镜16的光轴和摄像用透镜8的光轴一致。 

另外，如图2所示，三个钢珠18被分别配置在比配置了固定框12的各驱动用线圈的圆周更外侧的圆周上。三个钢珠18分别间隔中心角120°配置，并配置成各钢珠18位于各驱动用线圈之间。如图3所示，通过埋设在移动框14的与各钢珠18对应的位置的吸附用磁铁30，各钢珠18被吸附在移动框14上。各钢珠18通过吸附用磁铁30吸附在移动框14上，移动框14通过驱动用磁铁22吸附在固定框12上，因此各钢珠18就被夹持在固定框12和移动框14之间。从而，移动框14被支撑在平行于固定框12的平面上，各钢珠18被夹持并滚动，由此，允许移动框14相对于固定框12在任意方向上进行平移运动及旋转运动。 

另外，在固定框12及移动框1 4的外周部上，分别安装有与钢珠18相抵接的环状的钢珠承受件31、32。在钢珠18被夹持在固定框12和移动框14之间的状态下，当移动框14移动时，各钢珠18在钢珠承受件31、32上滚动。因此，在移动框14相对于固定框12移动的情况下，它们之间也不会产生滑动摩擦。为了使钢珠18和钢承受件32之间的滚动阻力减小，优选钢珠承受件32形成光滑的表面，并用表面硬度高的材料构成钢珠承受件32。 

此外，在本实施方式中，为了使吸附用磁铁30的磁力线高效地到达钢珠18，用非磁性材料来构成钢珠承受件32。另外，在本实施方式中，虽然使用了钢制的球体作为钢珠18，但钢珠18也可以不一定是球体。即，在致动器10工作时，只要与钢珠承受件32抵接的部分具有大体呈球面形状的形态，就可以作为钢珠18使用。此外，在本说明书中，将这样的形态称为球状体。 

下面，参照图7说明致动器10的影像抖动防止控制。图7是表示控制器36内的信号处理的框图。如图7所示，由两个陀螺仪34a、34b时时刻刻地检测镜头单元2的振动，并输入到作为内置于控制器36中的透镜位置指令信号生成单元的运算电路38a、38b中。在本实施方式中构成并配置为，陀螺仪34a检测镜头单元2的摇摆运动的角速度，陀螺仪34b检测俯仰运动的角速度。 

运算电路38a、38b根据从陀螺仪34a、34b时时刻刻输入的角速度，生成按时间顺序指示影像抖动校正用透镜16应该移动的位置的透镜位置指令信号。即，运算电路38a构成为将由陀螺仪34a检测出的摇摆运动的角速度进行时间积分，通过进行规定的光学特性校正来生成透镜位置指令信号的水平方向分量Dx，同样地，运算电路38b根据由陀螺仪34b检测出的俯仰运动的角速度，生成透镜位置指令信号的竖直方向分量Dy。根据这样得到的透镜位置指令信号使影像抖动校正用透镜16时时刻刻发生移动，由此，即使在照片摄影曝光时镜头单元2发生振动的情况下，也可以使在照相机主体4内的胶卷面F上聚焦的影像不模糊而稳定化。 

内置于控制器36中的线圈位置指令信号生成单元根据由运算电路38a、38b生成的透镜位置指令信号，生成对各驱动用线圈的线圈位置指令信号。线圈位置指令信号是表示将影像振动校正用透镜16向由透镜位置指令信号指定的位置移动时的、各驱动用线圈20a、20b、20c和与之对应的驱动用磁铁22的位置关系的信号。即，当与各驱动用线圈对应的驱动用磁铁22移动到由对各驱动用线圈的线圈位置指令信号指定的位置时，其结果是影像抖动校正用透镜16向由透镜位置指令信号指定的位置移动。在本实施方式中，驱动用线圈20a被设置在光轴的竖直上方，因此对于驱动用线圈20a的线圈位置指令信号r_a，与由运算电路38a输出的透镜位置指令信号的水平分量Dx相等。因此，作为生成对于驱动用线圈20a 的线圈位置指令信号的线圈位置指令信号生成单元的运算电路40a，其从运算电路38a将输出原样地输出。另一方面，对于驱动用线圈20b、20c的线圈位置指令信号r_b、r_c，根据透镜位置指令信号的水平方向成分Dx及竖直方向成分Dy，由作为线圈位置指令信号生成单元的运算电路40b、40c生成。 

另一方面，由反射传感器25a、25b、25c测定的、驱动用磁铁2 2相对于各驱动用线圈的移动量，由反射传感器放大器42a、42b、42c以规定倍率进行放大。驱动电路44a、44b、44c，使与从运算电路40a、40b、40c输出的各线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c、和从各反射传感器放大器42a、42b、42c输出的信号的差成比例的电流流向各驱动用线圈20a、20b、20c。因此，当由线圈位置指令信号和各反射传感器放大器的输出之间没有差时，即当各驱动用磁铁到达由线圈位置指令信号指定的位置时，在各驱动用线圈中不流通电流，作用在驱动用磁铁上的驱动力变为0。此外，在影像抖动防止控制模式中，配置于运算电路40a、40b、40c与驱动电路44a、44b、44c之间的切换开关45常置于使运算电路与驱动电路直接连接的位置上。 

下面，参照图8来说明在使移动框14进行平移运动的情况下的、透镜位置指令信号和线圈位置指令信号之间的关系。图8是表示配置于固定框12上的驱动用线圈20a、20b、20c及配置于移动框14上的三个驱动用磁铁22间的位置关系的图。首先，三个驱动用线圈20a、20b、20c的中心点分别配置于以点Q为原点、半径为R的圆周上的点Sa、Sb、Sc上。另外，分别配置各反射传感器24a、24b、24c使得它们的中心点也位于点Sa、Sb、Sc上。进而，在移动框14处于动作中心位置的情况下，影像抖动校正用透镜16的中心与摄像用透镜8的光轴一致，与各驱动用线圈对应的各驱动用磁铁22的着磁边界线C的中心点也分别位于点Sa、Sb、Sc上，各着 磁边界线C朝向以点Q为中心的圆的半径方向。移动框14以该动作中心位置为中心进行平移移动，执行影像振动防止控制。 

下面，将以点Q为原点的水平轴线设为X轴，竖直轴线设为Y轴，如图8的实线所示，考虑使图像稳定化用透镜16的中心点Q1，沿Y轴方向平移移动Dy，沿X轴方向平移移动-Dx后的情况。  当使移动框14进行上述移动时，各驱动用磁铁22的着磁边界线C移动到图8的点划线所示的位置。在此，将与驱动用线圈20a对应的驱动用磁铁22的着磁边界线C与点Sa之间的距离设为r_a，将与驱动用线圈20b对应的驱动用磁铁22的着磁边界线C与点Sb之间的距离设为r_b，将与驱动用线圈20c对应的驱动用磁铁22的着磁边界线C与点Sc之间的距离设为r_c。该距离r_a、r_b、r_c是在将图像稳定化用透镜16沿Y轴方向移动Dy，沿X轴方向移动-Dx时、由各反射传感器25a、25b、25c检测出的移动距离。这些距离r_a、r_b、r_c对于X轴方向、Y轴方向的移动距离Dx、Dy被唯一地决定。因此，为了使图像稳定化用透镜16分别在X轴方向、Y轴方向上移动Dx、Dy，可以给出与其对应的距离r_a、r_b、r_c作为线圈位置指令信号。 

此处，当将各距离r_a、r_b、r_c的正方向如图8的箭头a、b、c所示进行定义时，r_a、r_b、r_c和Dx、Dy的关系如下(式1)给出。 

[式1] 

r_a＝D_x

$r_b=-\frac{1}{2}{D}_x+\frac{\sqrt{3}}{2}{D}_y$ (式1) 

$r_c=-\frac{1}{2}{D}_x-\frac{\sqrt{3}}{2}{D}_y$

在图7中说明的各运算电路40a、40b、40c执行分别与上述式1对应的运算，生成各线圈位置指令信号。 

下面，说明使移动框14进行旋转运动的情况下的线圈位置指令信号。为了使移动框14进行旋转运动，可以给出相同值作为各 个线圈位置指令信号。即，用于将移动框14顺时针方向仅转动角度θ[rad]的各线圈位置指令信号，由 

[式2] 

r_a＝Rθ 

r_b＝Rθ    (式2) 

r_c＝Rθ 

来给出。这样一来，通过将各驱动用磁铁22相对于各驱动用线圈沿切线方向移动相同距离，使移动框14在保持影像抖动校正用透镜16的光轴与摄像用透镜8的光轴一致的同时，以光轴为中心进行转动。 

下面，参照图1及图8来说明本发明的实施方式涉及的照相机1的作用。首先，通过将照相机1的手抖防止功能的启动开关(未图示)置为ON(接通)，使镜头单元2所具备的致动器10工作。安装在镜头单元2中的陀螺仪34a、34b时时刻刻检测规定频带的振动，并输出给内置于控制器36中的运算电路38a、38b。陀螺仪34a将镜头单元2的摇摆方向的角速度的信号输出给运算电路38a，陀螺仪34b将俯仰方向的角速度的信号输出给运算电路38b。运算电路38a对输入的角速度信号进行时间积分，算出摇摆角度，对其施加规定的光学特性校正，生成水平方向的透镜位置指令信号Dx。同样地，运算电路38b对输入的角速度信号进行时间积分，算出俯仰角度，对其施加规定的光学特性校正，生成竖直方向的透镜位置指令信号Dy。通过使影像抖动校正用透镜16时时刻刻向由运算电路38a、38b按时间顺序输出的透镜位置指令信号所指定的位置移动，从而使在照相机主体4的胶卷面上聚焦的影像稳定化。 

由运算电路38a输出的水平方向的透镜位置指令信号Dx经过运算电路40a，作为对驱动用线圈20a的线圈位置指令信号r_a输出。另外，水平方向的透镜位置指令信号Dx和竖直方向的透镜运算位 置指令信号Dy被输入运算电路40b，根据式1中部的算式，生成对驱动用线圈20b的线圈位置指令信号r_b。同样地，将透镜位置指令信号Dx、Dy输入运算电路40c，根据式1下部的算式，生成对驱动用线圈20c的线圈位置指令信号r_c。 

另一方面，与驱动用线圈20a对应的反射传感器25a向反射传感器放大器42a输出检测信号。从对驱动用线圈20a的线圈位置指令信号r_a中，减去由反射传感器放大器42a放大的检测信号，并将与它们的差成比例的电流通过驱动电路44a输出给驱动用线圈20a。同样地，将与反射传感器25b的检测信号和线圈位置指令信号r_b的差成比例的电流通过驱动电路44b输出给驱动用线圈20b，将与反射传感器25c的检测信号和线圈位置指令信号r_c的差成比例的电流通过驱动电路44c输出给驱动用线圈20c。 

电流流向各驱动用线圈，由此产生与电流成比例的磁场。通过该磁场，与各驱动用线圈对应配置的各驱动用磁铁22分别受到向由线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c指定的位置接近的方向的驱动力，使移动框14移动。在驱动用磁铁22由该驱动力到达由线圈位置指令信号所指定的位置时，线圈位置指令信号与反射传感器的检测信号一致，因此驱动电路的输出变为0，驱动力也变为0。另外，在由于外界干扰、或线圈位置指令信号的变化等，各驱动用磁铁22偏离由线圈位置指令信号指定的位置时，在各驱动用线圈中再次流通电流，使各驱动用磁铁22返回由线圈位置指令信号所指定的位置。 

通过时时刻刻反复以上的作用，安装在具有各驱动用磁铁22的移动框14上的影像抖动校正用透镜16会跟踪透镜位置指令信号而进行移动。由此，使在照相机主体4的胶卷面F上聚焦的影像稳定化。 

下面，参照图2、图7及图9来说明内置于控制器36中的校准单 元37的作用。图9是表示将移动框14移动到用于执行校准的校准位置后的状态的图。校准单元37在照相机1启动时及按照规定的条件而启动，校准反射传感器25a、25b、25c的偏移误差。 

首先，当启动校准单元37时，将控制器36的切换开关45(图7)切换为连接校准单元37与各驱动电路的状态。接下来，校准单元37输出0作为线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c。通过给出0作为线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c，将移动框14移动到图2所示的动作中心位置。进而，为了使移动框14旋转，校准单元37输出相同值作为线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c。从而，维持影像抖动校正用透镜16的中心和摄像用透镜8的光轴一致的状态不变，将移动框14顺时针旋转。如图9所示，移动框14按顺时针旋转移动规定角度，由此各定位用臂15的定位承受部15a分别与形成在移动框14上的各定位凸起17的定位抵接面17a相抵接。 

在此，在控制器36进行的移动框14的位置控制没有误差的情况下，通过移动框14的旋转移动，三组定位承受部15a同时与定位抵接面17a抵接。但是，实际上在位置控制中存在误差，因此会有某个定位承受部15a与定位抵接面17a最先抵接。从该状态起移动框14继续受到进一步沿顺时针转动的驱动力，移动框14最终被推挤移动至三组定位承受部15a和定位抵接面17a分别抵接的校准位置上。如上所述，该校准位置是在机械上规定的位置，所以不受年限变化等的影响，能以高精度定位移动框14。 

在移动框14移动至校准位置之后，校准单元37读取各反射传感器25a、25b、25c的输出信号。将该输出信号的值与预先存储的规定的输出值进行比较，校正各反射传感器输出的偏移误差。该校正值保存在控制器36的存储器(未图示)中，用于以后的影像抖动防止控制。 

接下来，校准单元37使移动框14逆时针旋转，使移动框14回 归至工作中心位置。其后，切换开关45切换到连接各运算电路与各驱动电路的位置，切换至影像抖动防止控制模式。 

根据本发明的第一实施方式的照相机，通过使移动框旋转移动将移动框正确定位于规定的校准位置，因此，不设置特别的固定单元也可以将移动框定位于可校准的位置上。 

另外，根据本实施方式的照相机，在影像抖动校正透镜的光轴与摄像用镜头的光轴一致的状态下执行校准，因此在校准时不会由影像抖动校正用透镜导致光轴弯曲，在校准的执行时不会带给使用者不协调感。 

进而，根据本实施方式的照相机，即使在移动框从校准位置向动作中心位置移动时，仍然维持着影像抖动校正用透镜的光轴和摄像用镜头的光轴一致的状态，因此在从校准影像抖动防止控制转移时，形成在取景器中的影像不会变化，不会带给使用者不协调感。 

此外，在上述实施方式中，由反射图案及反射传感器检测出移动框的位置，但也可以用其它的任意传感器检测出移动框的位置。例如，也可以构成为，在与各驱动用磁铁对应的位置上设置霍尔元件等磁传感器，由该磁传感器检测出各驱动用磁铁的位置。在这种情况下，校准单元构成为校准磁传感器的偏移误差。 

另外，在上述的实施方式中，控制器通过比例控制来控制移动框，该比例控制输出与位置检测单元所检测出的位置和各线圈位置指令信号之差成比例的操作量，但也可以采用其它控制方式。例如，也可以将控制器构成为除了比例控制之外还执行微分控制、积分控制等。 

进而，在上述实施方式中设置了三对定位承受部与定位抵接面，但也可以将其设为四对以上。 

另外，在上述实施方式中，将校准位置设定于影像抖动校正 用透镜的光轴与摄像用镜头的光轴一致的位置上，但也可以将校准位置设定在这些光轴不一致的任意位置上。 

进而，在上述实施方式中，移动框由钢珠进行支撑，但也可以由其它的任意机构来构成可动部支撑单元。 

另外，在上述实施方式中，移动框由驱动用线圈和驱动用磁铁进行驱动，但是也可以将其它任意的驱动单元应用于本发明。 

下面，参照图10及图11来说明本发明的第二实施方式涉及的照相机。本实施方式涉及的照相机的致动器的定位用臂的结构与第一实施方式不同。因此，此处仅说明第二实施方式与第一实施方式不同的部分，对于相同的部分赋予相同符号，省略说明。图10是表示本发明的第二实施方式涉及的照相机中使用的致动器的取下了传感器基板的主视图。另外，图11是表示在本实施方式中，将移动框移动到用于执行校准的校准位置后的状态的图。 

如图10所示，本实施方式的照相机中使用的致动器110具有作为固定部的固定框112。在该固定框112中设有构成第一组的三根定位用臂115和构成第二组的三根定位用臂116。如图10所示，组成第一组的各定位用臂115在固定框112的圆周方向上各间隔120°而配置。同样地，组成第二组的各定位用臂116在固定框112的圆周方向上各间隔120°而配置。 

另外，在各定位用臂115、116上形成有定位承受部115a、116a，该定位承受部115a、116a抵接于作为可动部的移动框14的定位凸起17上。各定位承受部115a、116a形成大体呈圆弧状的曲面，相向配置。进而，形成在移动框14上的三个定位凸起17，分别配置在相向的定位承受部115a、116a之间。另外，与各定位承受部115a、116a抵接的各定位凸起17的定位抵接面17a、17b形成为平面。 

通过该结构，各定位抵接面17a、17b和各定位承受部115a、 116a在与图10的纸面垂直的方向的直线状的区域内抵接。另外，通过该结构，当使移动框14以影像抖动校正用透镜16的光轴和摄像用透镜8的光轴一致的状态进行顺时针旋转时，各定位凸起17抵接在第一组的各定位用臂115上；使移动框14逆时针旋转时，抵接在第二组的各定位用臂116上。 

即，通过使移动框14顺时针旋转，组成第一组的三根定位用臂115的各定位承受部115a与三个定位凸起17的各定位抵接面17a分别抵接，将移动框14唯一地定位在第一校准位置上。反之，通过使移动框14逆时针旋转，组成第二组的三根定位用臂116的各定位承受部116a与三个定位凸起17的各定位抵接面17b分别抵接，将移动框14唯一地定位在第二校准位置上。另外，如上所述，在第一校准位置及第二校准位置上，影像抖动校正用透镜16的光轴和摄像用透镜8的光轴相一致。 

下面，说明本发明的第二实施方式涉及的照相机的作用。 

本实施方式涉及的影像抖动防止控制中的作用与第一实施方式相同，因此省略说明。此外，在影像抖动防止控制中，移动框14被控制为其定位凸起17在由图10的假想线所示的区域内移动。 

下面，说明本实施方式涉及的照相机的传感器在校准中的作用。 

首先，在本实施方式涉及的校准单元启动时，控制器36的切换开关45(图7)被切换为连接校准单元37与各驱动电路的状态。接下来，校准单元37输出0作为线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c。由此，如图10所示，移动框14被移动到动作中心位置上，成为影像抖动校正用透镜16的中心与摄像用透镜8的光轴一致、与对应驱动用线圈20a对应的驱动用磁铁22的着磁边界线C朝向Y轴方向的状态。进而，为了使移动框14从动作中心位置顺时针旋转，校准单元37输出相同值作为线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c。 

由此，移动框14维持着影像抖动校正用透镜16的中心和摄像用透镜8的光轴一致的状态不变，进行顺时针旋转。如图11所示，移动框14按顺时针旋转移动规定角度，由此各定位用臂115的定位承受部115a与形成在移动框14上的各定位凸起17的定位抵接面17a分别抵接。通过受到使移动框14顺时针旋转的驱动力，移动框14被推挤、移动到三组定位承受部115a与定位抵接面17a分别抵接的第一校准位置上。该第一校准位置是在机械上规定的位置，因此不受年限变化等的影响而高精度地定位移动框14。 

在移动框14移动至第一校准位置之后，校准单元37读取各反射传感器25a、25b、25c的输出信号。该输出信号的值被存储到控制器36的存储器(未图示)中。 

接下来，为了使移动框14从第一校准位置逆时针旋转，校准单元37输出相同负值作为线圈位置指令信号r_a、r_b、r_c。由此，移动框14维持着影像抖动校正用透镜16的中心和摄像用透镜8的光轴一致的状态不变，进行逆时针旋转。如图11的假想线所示，移动框14按逆时针旋转移动规定角度，由此各定位用臂116的定位承受部116a与各定位凸起17的定位抵接面17b分别抵接。通过受到使移动框14逆时针旋转的驱动力，移动框14被推挤、移动至三组定位承受部116a与定位抵接面17b分别抵接的第二校准位置上。该第二校准位置也与第一校准位置相同，是在机械上规定的位置，因此不受年限变化等的影响，将移动框14高精度地定位在第二校准位置上。 

在移动框14移动至第二校准位置之后，校准单元37读取各反射传感器25a、25b、25c的输出信号。该输出信号的值，被存储在控制器36的存储器(未图示)中。从在第一校准位置上存储在存储器中的输出信号的值中减去在第二校准位置上的输出信号的值。校准单元37根据该输出信号的差和预先存储的第一校正位置和第 二校准位置之间的旋转角，来校准各反射传感器25a、25b、25c的灵敏度，即校准增益误差。另外，校准单元37以各反射传感器25a、25b、25c在第一校准位置上的输出值和在第二校正位置上的输出值的中间值作为零点(动作中心点)来校准偏移误差。这些校准值被存储在控制器36的存储器(未图示)中，在以后的影像抖动防止控制中使用。 

根据本发明的第二实施方式的照相机，可以将移动框定位在两个不同的校准位置上，因此可以执行更正确的校准。进而，根据本实施方式的照相机，基于两个校准位置，可以校准反射传感器的灵敏度误差、即增益误差。 

另外，根据本发明的第二实施方式的照相机，以第一校准位置和第二校准位置的中间的旋转位置作为动作中心来执行影像抖动防止控制，因此可以确保两个不同的校准位置，并且在影像抖动防止控制中，可以使影像抖动校正用透镜在宽阔的移动区域内移动。 

进而，在上述的本发明的第二实施方式的照相机中，虽然将第一校准位置、第二校准位置都设定在影像抖动校正用透镜的光轴与摄像用镜头的光轴一致的位置上，但也可以将它们中的一方或双方设定在影像抖动校正用透镜和摄像用镜头的光轴不一致的位置上。 

以上，说明了本发明的优选实施方式，但是也可以对上述的实施方式施加各种变化。特别地，在上述实施方式中，将本发明应用在了胶卷照相机中，但本发明也可以应用在数码照相机、摄像机等、用于拍摄静止图像或运动图像的任意的照相机中。另外，本发明也可以应用在与这些照相机的照相机主体一起使用的镜头单元中。 

Claims (10)

1.一种致动器，用于使构成摄像光学系统的一部分的影像抖动校正用透镜在与其光轴正交的平面内平移移动而防止影像抖动，其特征在于，具有：

固定部；

可动部，其安装有上述影像抖动校正用透镜；

可动部支撑单元，其支撑该可动部，使得该可动部能够在相对于上述固定部平行的平面上移动；

位置检测单元，其检测上述可动部的位置；

共用的驱动单元，其能够将上述可动部相对于上述固定部进行平移移动以防止影像抖动，并且能够将上述可动部旋转移动到规定的校准位置上；

多个定位承受部，其固定地设于上述固定部上；

多个定位抵接面，其与这些定位承受部分别对应而固定地设于上述可动部上，并且在上述可动部旋转移动到规定的上述校准位置上时分别与上述各定位承受部抵接，从而上述可动部被定位在规定的上述校准位置上；以及

校准单元，其根据将上述可动部定位在上述校准位置上时的上述位置检测单元的检测值来校准上述位置检测单元。

2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

上述校准位置是使上述摄像光学系统的光轴与上述影像抖动校正用透镜的光轴一致的位置。

3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，

还具有通过向上述驱动单元发送信号来控制上述影像抖动校正用透镜的位置的控制单元，该控制单元以将上述可动部从上述校准位置旋转规定角度后的动作中心位置为中心，使上述可动部平移移动来执行影像抖动防止控制。

4.根据权利要求3所述的致动器，其特征在于，

在使上述可动部从上述校准位置向上述动作中心位置移动、开始影像抖动防止控制时，上述控制单元一边维持上述摄像光学系统的光轴与上述影像抖动校正用透镜的光轴一致的状态，一边使上述可动部进行旋转移动。

5.根据权利要求3或4所述的致动器，其特征在于，

具备两组上述定位承受部及上述定位抵接面，其中第一组在使上述可动部向右旋转后分别抵接，将上述可动部定位在第一校准位置上；第二组在使上述可动部向左旋转后分别抵接，将上述可动部定位在第二校准位置上。

6.根据权利要求5所述的致动器，其特征在于，

上述校准单元根据上述可动部位于上述第一校准位置时的上述位置检测单元的检测值和上述可动部位于上述第二校准位置时的上述位置检测单元的检测值，校准上述位置检测单元的灵敏度。

7.根据权利要求5所述的致动器，其特征在于，

上述控制单元将上述第一校准位置和上述第二校准位置的中间的旋转位置作为动作中心位置来执行影像抖动防止控制。

8.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

上述驱动单元由至少三个驱动用线圈和驱动用磁铁构成，其中该至少三个驱动用线圈安装在上述固定部和上述可动部中的任意一方，该驱动用磁铁分别安装在上述固定部和上述可动部的另一方的、与各驱动用线圈对应的位置上。

9.一种镜头单元，其特征在于，具有：

镜头镜筒；

摄像光学系统，其配置在该镜头镜筒中；

振动检测单元，其检测上述镜头镜筒的振动；以及

根据权利要求1所述的致动器，其将上述固定部安装在上述镜头镜筒中，根据由上述振动检测单元检测出的信号使影像抖动校正用透镜移动而防止影像抖动。

10.一种照相机，其特征在于，

具有根据权利要求9所述的镜头单元。

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