CN101526717B - 光学图像稳定器及光学装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学图像稳定器及光学装置。光学图像稳定器相对于光学系统的光轴移动图像稳定元件以减少图像抖动。该光学图像稳定器包括：锁定环，该锁定环能旋转到锁定位置以限制图像稳定元件的移动，并能旋转到锁定释放位置以允许图像稳定元件的移动；驱动装置，该驱动装置能将锁定环旋转到锁定位置和锁定释放位置；以及偏压机构，该偏压机构能向着锁定位置机械偏压旋转到锁定位置的锁定环，并能向着锁定释放位置偏压旋转到锁定释放位置的锁定环。

Description

光学图像稳定器及光学装置

技术领域

本发明涉及一种光学装置，如数字静物照相机、摄像机和可互换式透镜，还涉及一种具有光学图像稳定器的光学装置，该光学图像稳定器移动图像稳定元件，如透镜，以执行光学图像的稳定(图像抖动校正) 

背景技术

许多光学装置都包括光学图像稳定器，该光学图像稳定器相对于光学系统的光轴移动透镜，以便减少由抖动如手晃动造成的图像抖动。 

这种光学图像稳定器具有检测光学装置在上下偏移方向和左右偏移方向上的抖动的抖动传感器，以及基于抖动传感器的输出相对于光轴移动透镜的驱动装置。而且，许多光学图像稳定器还包括限制(锁定)透镜移动的锁定机构，以便防止当未执行图像稳定操作时，透镜相对于光学系统的光轴出乎意料地移动。 

日本专利No.3618798公开了一种锁定机构的例子。在该锁定机构中，可旋转的锁定元件通过弹簧力始终向着锁定位置偏压。当执行图像稳定操作时，锁定元件通过驱动装置(马达)旋转到锁定释放位置，并且通过电磁体的吸引而保持在锁定释放位置。 

另外，日本专利公开No.10-142647公开了一种锁定机构，可旋转的锁定元件其中通过步进马达驱动。 

然而，在日本专利No.3618798中公开的锁定机构中，在图像稳定操作期间，必须通过使电磁体通电而将锁定元件保持在锁定释放位置。因此，在图像稳定操作期间，必须使电磁体连续通电，这会增加电力消耗。 

另一方面，在日本专利公开No.10-142647中公开的锁定机 构中，可以通过利用在非通电状态下步进马达中产生的齿槽效应(cogging)力(自保持力)将锁定元件保持在锁定释放位置，这会导致电力消耗的减少。然而，当超出了齿槽效应力并且是由外力如撞击造成的旋转力作用于锁定元件时，锁定元件从锁定释放位置旋转，这会引起图像稳定操作的中断。 

发明内容

本发明提供一种能够将锁定元件稳定地保持在锁定位置和锁定释放位置同时减少电力消耗的光学图像稳定器，以及一种具有该光学图像稳定器的光学装置。 

本发明一方面提供一种光学图像稳定器，其相对于光学系统的光轴移动图像稳定元件以减少图像抖动。该光学图像稳定器包括：锁定环，该锁定环可旋转到锁定位置以限制图像稳定元件的移动，以及旋转到锁定释放位置以允许图像稳定元件的移动；驱动装置，该驱动装置将锁定环旋转到锁定位置和锁定释放位置；以及偏压机构，该偏压机构向着锁定位置机械偏压旋转到锁定位置的锁定环，以及向着锁定释放位置偏压旋转到锁定释放位置的锁定环。 

本发明另一方面提供一种光学装置，其包括光学图像稳定器，该光学图像稳定器相对于光学系统的光轴移动图像稳定元件以减少图像抖动。该光学图像稳定器包括：锁定环，该锁定环可旋转到锁定位置以限制图像稳定元件的移动，以及旋转到锁定释放位置以允许图像稳定元件的移动；驱动装置，该驱动装置将锁定环旋转到锁定位置和锁定释放位置；以及偏压机构，该偏压机构向着锁定位置偏压旋转到锁定位置的锁定环，以及向着锁定释放位置偏压旋转到锁定释放位置的锁定环。 

通过下面参照附图的描述的实施例，本发明的其它方面也是显而易见的。 

附图说明

附图1是说明本发明实施例的透镜装置的截面图； 

附图2是要安装在附图1的透镜装置中的图像稳定单元的分 解透视图； 

附图3是从附图2的相反侧看的图像稳定单元的分解透视图； 

附图4是该实施例中的图像稳定单元的后视图； 

附图5是沿附图4的线A-A的、该实施例中的图像稳定单元的截面图； 

附图6是沿附图4的线B-B的、该实施例中的图像稳定单元的截面图； 

附图7是沿附图4的线C-C的、该实施例中的图像稳定单元的截面图； 

附图8是示出在该实施例中将锁定环构造到图像稳定单元中的组装状态的后视图； 

附图9是示出该实施例中图像稳定单元中的锁定状态的后视图； 

附图10是示出该实施例中图像稳定单元中的解锁状态的后视图。 

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示范性实施例。 

附图1示出透镜装置的配置，该透镜装置用作本发明实施例的光学装置。透镜装置是用于单透镜反射相机的可互换式透镜(变焦透镜)，在该图中，中心线之上的上部示出广角端的配置，中心线之下的下部示出摄远端的配置。下面的描述限定物侧作为前侧，像侧作为后侧。 

附图标记L1至L6分别表示构成图像拾取光学系统的第一至第六透镜单元。附图标记1表示变焦操作环。变焦操作环1的旋转操作在图像拾取光学系统的光轴方向(在下文中称作光轴方向)上移动第一至第六透镜单元，以改变图像拾取光学系统的焦距。橡胶环1a附装在变焦操作环1的外圆周上，以便促进其操作。另外，变焦操作环1的前端具有棘爪1b，在该棘爪上附装有遮光罩。 

在透镜装置的后端设有聚焦操作环2和变焦操作调节环3。 聚焦操作环2的旋转操作在光轴方向上移动第二透镜单元L2，用于聚焦。而且，变焦操作调节环3的旋转操作改变了变焦操作调节环3和在其内部提供的固定镜筒4之间的摩擦强度，这能够调节变焦操作环1的操作负载。 

附图标记5表示可直线移动的镜筒，其与保持变焦操作环1和第一透镜单元L1的第一透镜镜筒13一起在光轴方向上移动。可直线移动的镜筒5设有凸轮5a。附图标记6表示变焦凸轮环。变焦凸轮环6设有与可直线移动的镜筒5中的凸轮5a接合的凸轮随动件(未示出)。变焦凸轮环6的旋转在光轴方向上移动第一透镜单元L1和第一透镜镜筒13。变焦凸轮环6借助旋转在光轴方向上移动。 

在光轴方向上，变焦凸轮环6的移动量与图像稳定单元(光学图像稳定器)12的移动量相同，图像稳定单元将在随后描述并且包括第五透镜单元L5。 

图像稳定单元12固定到第五可移动的镜筒11。设置于第五可移动的镜筒11的随动件(未示出)与在变焦凸轮环6中形成以便沿周向延伸的凹槽部分(未示出)接合。因此，图像稳定单元12(第五透镜单元L5)与变焦凸轮环6一起在没有旋转的情况下在光轴方向上移动。 

附图标记7表示构成透镜装置的固定部件的一部分的引导镜筒，其后部保持聚焦单元8，该聚焦单元包括振动式马达和传动机构，该传动机构将马达的旋转和聚焦操作环2的旋转传递到对焦键16。此外，固定镜筒4和安装件9通过螺钉固定到引导镜筒7的后端。 

附图标记10表示防滴橡胶，该防滴橡胶防止液滴流入安装件9和设置于相机的安装件(未示出)的连接部分。 

附图标记14表示保持第二透镜单元L2的第二透镜镜筒。附图标记15表示设置在第二透镜镜筒14的外圆周上的聚焦凸轮环。聚焦凸轮环15设有凸轮随动件(未示出)，该凸轮随动件与在变焦凸轮环6中形成为在光轴方向上延伸的引导凹槽部分(未示出)以及在第五可移动的镜筒11中形成的凸轮凹槽部分11a接合。当变焦凸轮环6 旋转时，聚焦凸轮环15旋转和在光轴方向上移动，第二透镜镜筒14(第二透镜单元L2)在光轴方向上移动而不旋转。 

上述对焦键16的旋转传递到第二透镜镜筒14。当第二透镜镜筒14相对于聚焦凸轮环15旋转时，在聚焦凸轮环15的内圆周上形成的聚焦凸轮15a为了聚焦而在光轴方向上移动第二透镜镜筒14。本实施例中的图像拾取光学系统是这样的光学系统，即，其中第二透镜单元L2(第二透镜镜筒14)用于聚焦的移动量根据焦距而变化。聚焦凸轮环15根据焦距的变化而旋转，以改变聚焦凸轮15a的使用区域，由此改变第二透镜镜筒14在光轴方向上的移动量。 

附图标记18表示保持第三透镜单元L3的第三透镜镜筒。孔径光阑单元17固定到第三透镜镜筒18的前部，这意味着孔径光阑单元17布置得比第三透镜单元L3更向前。第三透镜镜筒18设有凸轮随动件(未示出)，该凸轮随动件与在变焦凸轮环6中形成的凸轮凹槽部分6a以及在第五可移动的镜筒11中形成的直线凹槽部分(未示出)接合。因此，变焦凸轮环6的旋转在光轴方向上移动第三透镜镜筒18(第三透镜单元L3)和孔径光阑单元17。 

附图标记19表示保持第四透镜单元L4的第四透镜镜筒。第四透镜镜筒19设有凸轮随动件(未示出)，该凸轮随动件与在变焦凸轮环6中形成的凸轮凹槽部分6b以及在第五可移动的镜筒11中形成的直线凹槽部分(未示出)接合。变焦凸轮环6的旋转在光轴方向上移动第四透镜镜筒19(第四透镜单元L4)。 

附图标记20表示保持第六透镜单元L6的第六透镜镜筒。第六透镜镜筒20设有凸轮随动件(未示出)，该凸轮随动件与在变焦凸轮环6中形成的凸轮凹槽部分6c以及在引导镜筒7中形成的直线凹槽部分(未示出)接合。变焦凸轮环6的旋转在光轴方向上移动第六透镜镜筒20(第六透镜单元L6)。 

附图标记21表示三脚架安装件，其具有用于将透镜装置固定到三脚架的螺纹部件21a。 

附图标记23表示透镜装置的控制电路，该控制电路布置成围 绕引导镜筒7的外圆周。检测透镜装置的抖动的抖动传感器(角速度传感器)如振动陀螺仪焊接到控制电路23以经由橡胶固定到引导镜筒7。 

此外，附图标记22表示用于将控制电路23、聚焦单元8、图像稳定单元12和孔径光阑单元17与相机电气相连的触点。 

接下来，参照附图2至7描述图像稳定单元12的构造。附图2是从前侧斜对观看的图像稳定单元12的分解图，附图3是从后侧斜对观看的图像稳定单元12的分解图。附图4是图像稳定单元12的后视图，附图5、附图6和附图7分别是沿图4中的线A-A、B-B和C-C的图像稳定单元12的截面图。 

在这些附图中，附图标记30表示用作基座元件的基板，并且如图2和3所示，在基板30的外圆周上形成辊部分30a(实际上提供三个辊部分30a，但是在附图中仅示出其中一个)。辊子(未示出)通过螺钉固定到辊部分30a。辊子与在第五可移动的镜筒11中形成的孔接合，由此通过第五可移动的镜筒11保持图像稳定单元12。 

附图标记32表示由磁性元件形成的第一轭，通过四个螺钉34将其固定到在基板30中形成的孔部30b，该四个螺钉通过在第一轭32中的四个位置形成的孔32a插入。此外，由四个铷磁体等形成的两对永久磁体(移动磁体)磁性地附装在第一轭32的前表面上以固定在其上。 

第五透镜单元L5是用作图像稳定元件的图像稳定透镜。第五透镜单元L5由移动框架31保持。两个移动线圈35粘结以固定到移动框架31的前表面，以便面向所述两对移动磁体33a。移动框架31可以相对于基板30在与第五透镜单元L5的光轴即图像拾取光学系统的光轴(换句话说，相对于图像拾取光学系统的光轴)垂直的上下偏移方向和左右偏移方向上移动。 

此外，两个投光元件36如iRED粘结以固定到移动框架31的后表面。从相应的投光元件36投射的光束通过在移动框架31中形成的狭缝31a进入固定于移动基座40的受光元件(在下文中称作移动 位置检测元件)40b如PSD。为两个投光元件36提供两个移动位置检测元件40b。这能够实现移动框架31在上下偏移方向和左右偏移方向上的位置检测。 

相应的移动线圈35的线圈导线的端部和投光元件36焊接到移动FPC(柔性印刷板)35a。 

在移动框架31的外圆周上的三个位置形成突起部31b。此外，在与基板30上形成的三个突起部31b对应的三个位置形成突起部30c。如图7所示，移动弹簧37的端部37a钩在每个突起部31b和每个突起部30c上。由此，移动框架31始终被向着基板30偏压。 

在第一轭32和移动框架31之间布置三个球38，该球可以通过移动框架31相对于基板30的移动而滚动。三个球38可以以与三个移动弹簧37相同的相位位置布置，这减少了移动框架31的移动负载。 

附图标记44表示由非磁性不锈材料形成的L形引导轴。移动框架31保持引导轴44的一个端部，在基板30中形成的轴接收部分(未示出)保持引导轴44的另一个端部。这允许了移动框架31相对于基板30在垂直于光轴的平面内的运动，但是阻止了移动框架31绕光轴的旋转。 

附图标记39表示第二轭。移动基座40接触第二轭39的前表面，在该移动基座上安装移动位置检测元件40b、输出放大器IC(未示出)和连接器40c。在两个位置将在基板30上形成的定位销30d插入定位孔40a定位了移动基座40，以通过两个螺钉41a将移动基座40固定到第二轭39。此外，通过两个螺钉41b将移动基座40连接到基板30上。 

附图标记42表示绝缘板，其阻止了移动基座40和第二轭39之间不必要的电传导。 

两对移动磁体33b磁性附装在第二轭39的后表面上以固定在其上，该两对磁体具有与固定在第一轭32上的两对移动磁体33a相同的形状。 

第一轭32、移动磁体33a和33b以及第二轭39形成闭合磁 回路。使闭合磁回路中的移动线圈35通电可以驱动移动框架31在上下偏移方向和左右偏移方向上移动。 

第一轭32、移动磁体33a和33b、第二轭39以及移动线圈35构成驱动装置，该驱动装置在上下偏移方向和左右偏移方向上移动移动框架31。 

在本实施例中，将描述所谓的动圈图像稳定单元，其中移动框架31具有移动线圈35，基板30(第一和第二轭32和39)具有移动磁体33a和33b。然而，在可替代的实施例中，可以使用所谓的动磁体图像稳定单元，其中移动框架31具有移动磁体，基板30具有移动线圈。也就是说，可以在移动框架31和基板30之一上设置线圈，而在另一个上设置磁体。 

通过控制电路23积分来自上述抖动传感器的角速度信号，由此产生角位移信号。控制电路23基于角位移信号设置移动框架31的目标移动位置，其中物像移动与该物像由于角位移而在像平面上最初位移相同的量，并且物像在与物像由于角位移引起的最初位移的方向相反的方向上移动。控制电路23确定移动线圈35的通电方向和通电量，以便减少由移动位置检测元件40b检测的移动框架31的实际移动位置和目标移动位置之间的差异，然后使移动线圈35通电。这样，执行移动框架31(第五透镜单元L5)的反馈位置控制，这会减少图像抖动。 

移动FPC 35a的连接部件35c连接到安装在移动基座40上的连接器40c。这能够实现从移动基座40到焊接到移动FPC 35a的投光元件36和移动线圈35的通电。在连接部件35c和焊接到移动FPC35a中的投光元件36的部分之间形成多个折叠部分，每个折叠部分的弹性即使在移动框架31移动时也可以防止移动FPC 35a变形。 

第一锁定轭(未示出)通过螺钉固定到基板30，并且锁定磁体48a磁性附装在第一锁定轭上以固定在其上。 

附图标记45表示用作锁定元件的锁定环，其保持为可通过基板30的内圆周部分绕光轴旋转。在锁定环45的内圆周部分中的四个 位置形成锁定凸轮部分45a。在保持形成在移动框架31中的第五透镜单元L5的圆柱部件的外圆周表面上，在锁定环45旋转到解锁位置的状态下，在与锁定凸轮部分45a相同相位的四个位置形成突起部31c，这将在下文描述。 

在锁定环45的锁定凸轮部分45a的相位从移动框架31的突起部31c的相位移动的状态下，每个突起部31c接触(接合)或接近锁定环45的内圆周表面45f。这种状态限制了移动框架31在左右偏移和上下偏移方向上的移动。这种状态称作锁定状态，这种状态下的锁定环45的旋转位置称作锁定位置。 

在锁定环45的锁定凸轮部分45a的相位与移动框架31的突起部31c的相位一致的状态下，每个突起部31c以距其预定的间隙定位在每个锁定凸轮部分45a内。这种状态允许移动框架31在左右偏移和上下偏移方向上移动。这种状态称作解锁状态，这种状态下的锁定环45的旋转位置称作解锁位置(锁定释放位置)。 

锁定线圈49粘结到锁定环45的平面部分45c的后表面以固定在其上。锁定线圈49的线圈导线的端部焊接到附着于锁定环45的外圆周的锁定FPC 46的暴露部分46b。 

用作用于检测锁定环45的旋转位置的检测器的光断路器46a安装在锁定FPC 46上。当在锁定环45上形成的遮光部45b在光断路器46a的投光部件和受光部件之间穿过时，光断路器46a通过从遮光状态切换到受光状态检测锁定环45的旋转位置(锁定位置和解锁位置)。 

在本实施例中，在锁定位置和解锁位置从光断路器46a输出的信号都是受光信号(当受光部件接收从投光部件投射的光时的信号)。因此，控制电路23参照来自检测移动框架31的移动位置的移动位置检测元件40b的信号确定锁定环45是否处于锁定位置和解锁位置。例如，当在从光断路器输出受光信号的状态下，移动框架31的移动位置接近图像拾取光学系统的光轴时，控制电路23确定锁定环45处于锁定位置。当在同样的状态下，移动框架31的移动位置远离图像 拾取光学系统的光轴时，控制电路23确定锁定环45处于解锁位置。 

在锁定FPC 46中形成U形折转部件46d，该U形折转部件可以通过锁定环45的旋转而变形，这防止了锁定FPC 46的变形。 

附图标记51表示锁定橡胶(弹性元件)，其阻止了锁定环45超出锁定位置的旋转以及其超出解锁位置的旋转。随后描述将锁定橡胶51附着于基板30的方法。 

锁定磁体48b磁性附装在第二锁定轭47的前表面上以固定在其上。第一锁定轭、锁定磁体48a、第二锁定轭47以及锁定磁体48b形成闭合磁回路。使闭合磁回路中的锁定线圈49通电能够实现锁定环45在锁定位置和解锁位置之间的旋转。 

第一锁定轭、锁定磁体48a、第二锁定轭47、锁定磁体48b以及锁定线圈49构成旋转锁定环45的驱动装置。 

如图4所示，由具有滑动性的树脂形成的锁定滑块53被保持成可以在基板30的圆周上的三个位置形成的凹部中在基板30的径向方向上移动(在附图4中仅示出三个锁定滑块53中的两个)。在基板30的径向方向上，通过锁定弹簧52向内(即向着锁定环45的旋转中心)偏压相应的锁定滑块53，该锁定弹簧用作在凹部中提供的偏压元件。另一方面，在锁定环45的外圆周表面上的三个位置中的每个处，凸轮表面45h和45g用作锁定滑块53接触的斜表面。凸轮表面45h和45g是彼此不同的表面，其相对于锁定环45的径向方向倾斜，并且彼此邻近布置，以便在径向方向上形成向外突出的凸形。 

如图4和9所示，在锁定环45在锁定位置或接近锁定位置的位置旋转的状态下，每个锁定滑块53接触锁定环45的每个凸轮表面45g。凸轮表面45g将从锁定滑块53接收的、在径向方向上向内(即向着锁定环45的旋转中心)作用在锁定环45上的偏压力转变成向着锁定位置(即在附图中的逆时针方向上)作用在其上的旋转力。由此，在锁定线圈49的未通电状态下，锁定环45稳定地保持在锁定位置。也就是说，在锁定状态下，即使锁定环45由于施加到透镜装置的外力如撞击而向着解锁位置轻微地旋转，锁定环45也可以通过向着锁定位 置的偏压力返回锁定位置。 

如图10所示，在锁定环45在解锁位置或接近解锁位置的位置旋转的状态下，每个锁定滑块53接触每个凸轮表面45h。凸轮表面45h将从锁定滑块53接收的、在径向方向上向内作用在锁定环45上的偏压力转变成向着解锁位置(即附图中的顺时针方向)作用在其上的旋转力。由此，即使在锁定线圈49未通电的状态下，锁定环45也可以稳定地保持在解锁位置。也就是说，在解锁状态下，即使锁定环45由于施加到透镜装置的外力如撞击而向着锁定位置轻微地旋转，锁定环45也可以通过向着解锁位置的偏压力返回解锁位置。 

因此，在图像稳定单元12的图像稳定操作期间(在移动框架31的移动操作期间)，防止锁定环45通过外力停止在向着锁定位置旋转的位置，这使得能够继续适当的图像稳定操作。 

这种构造实现了：通过使用同一锁定弹簧52使锁定环45向着锁定位置和解锁位置被偏压。锁定滑块53、锁定弹簧52以及凸轮表面45h和45g构成偏压机构。 

虽然锁定环45和基板30在其间具有一定的间隙，但是偏压机构在圆周的三个位置偏压锁定环45防止了锁定环45在其圆周方向上的位移。 

接下来，参照附图8至10描述将锁定环45、锁定弹簧52、锁定滑块53和锁定橡胶51附装到基板30上的工序。 

首先，在基板30中形成的凹部中布置锁定弹簧52和锁定滑块53。其次，在锁定环45的外圆周上的五个位置形成的凹部45d的相位调节到在基板30的内圆周上的五个位置形成的突起部30h的相位，然后锁定环45压入基板30中。虽然在该工序中，锁定滑块53的尖端接触锁定环45的外圆周表面，但是锁定滑块53的尖端形成为半球形，并且与锁定滑块53接触的锁定环45的部分形成为曲面，以便锁定环45可以平稳地装配到基板30中。 

其后，锁定环45向着解锁位置(在附图8的顺时针方向上)旋转，以卡口连接到基板30。由此，在防止锁定环45在光轴方向上 相对于基板30的位移的状态下，保持锁定环45可绕光轴旋转。 

然后，如图9所示，锁定橡胶51的一端插入在基板30中形成的孔30e中。当锁定环45在逆时针方向上旋转时，可以防止锁定环45通过卡口连接的脱离而从基板30掉落，以便凹部45d的相位与突起部30h的相位一致。 

锁定橡胶51粘结到壁部，该壁部形成为围绕基板30中孔30e的近似半圆的部分。这防止了锁定橡胶51相对于基板30倾斜。然后，当第二锁定轭47通过两个螺钉50固定到基板30时，锁定橡胶51的另一端位于在第二锁定轭47中形成的凹部47a的内部，并且将锁定橡胶51夹在中间，以便其在基板30和第二锁定轭47之间的光轴方向上轻微充电。这防止了锁定橡胶51从基板30掉落。 

这样，在如图9所示的锁定位置，在锁定环45上形成的突起部45i接触附装于基板30的锁定橡胶51，以便防止锁定环45旋转超出锁定位置。此外，在附图10所示的解锁位置，在锁定环45上形成的突起部45j接触锁定橡胶51，以便防止锁定环45旋转超出解锁位置。 

即使在通过使锁定线圈49通电而旋转驱动的锁定环上形成的突起部45i和45j碰撞锁定橡胶51，也会因为锁定橡胶51是由弹性元件(橡胶)形成的，所以几乎不产生碰撞声音。 

此外，在锁定环45在锁定位置和解锁位置之间旋转期间(在下文中称作中间旋转状态)，锁定环45的遮光部45b位于光断路器46a的投光部件和受光部件之间，以便阻止光从投光部件进入受光部件。当控制电路23通过光断路器46a检测到锁定环45由于外力等已经停止在中间旋转状态时，控制电路23使锁定线圈49通电，以便在与在紧接着停止前的旋转相同的方向上再次旋转锁定环45。可以在控制电路23中提供的存储器中存储紧接着停止前的旋转方向。 

此外，从防止麻烦的观点来看，当锁定环45已经停止在中间旋转状态时，锁定环45可以再次旋转到锁定位置，而不考虑紧接着停止前的旋转方向。 

如上所述，根据本实施例，由于提供向着锁定位置和解锁位置机械偏压用作锁定元件的锁定环45的偏压机构，因而锁定环45可以稳定地保持在锁定位置和解锁位置，同时减少了电力消耗。这可以节省透镜装置的功率，并且实现了即使在当对其施加外力如撞击时具有少量的图像抖动的情况下，也能够连续进行图像拾取的透镜装置。 

此外，由于本实施例中的偏压机构使用同一锁定弹簧52和同一锁定滑块53向着锁定位置和解锁位置偏压锁定环45，因而偏压机构可以由少量的部件构成，这导致了简单而紧凑的构造。这能够减少图像稳定单元12和具有该图像稳定单元的透镜装置的尺寸。 

此外，构成偏压机构的一部分的锁定滑块53由具有滑动性的树脂形成，而阻止锁定环45超出锁定位置和解锁位置的旋转的锁定橡胶51由橡胶(弹性元件)形成。这可以实现图像稳定单元12和具有该图像稳定单元的透镜装置产生较少的异常噪声。 

此外，偏压机构通过在锁定环45上形成的凸轮表面45h和45g将向着锁定环45的旋转中心作用的锁定弹簧52的偏压力转变成在旋转方向上作用的偏压力。这可以得到更紧凑的偏压机构的构造。这还可以减少锁定环45相对于基板30不必要的位移，在其旋转方向上平稳地偏压锁定环45。 

此外，在锁定环45停止在中间旋转状态的情况下，控制电路23检测到该停止，然后控制驱动装置(使锁定线圈49通电)，以便使锁定环45再次旋转。因此，即使锁定环45由于外力如撞击停止在中间旋转状态，锁定环45也可以立即旋转到锁定位置或解锁位置。 

虽然已经参照示范性的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于公开的示范性实施例。下面的权利要求的范围依照最宽泛的解释，以便包括所有的修改、等效结构和功能。 

例如，上面的实施例描述了下面的情况：在锁定环45的圆周方向的三个位置提供偏压机构。然而，可以在圆周方向的至少一个位置上提供偏压机构。此外，代替锁定弹簧52，可以使用其它偏压元件如橡胶元件或弹簧。 

而且，上面的实施例描述了安装在可互换式透镜上的图像稳定单元。然而，本发明可以应用于安装在图像拾取装置(光学装置)如集成透镜的数字静物照相机和摄像机。 

此外，上面的实施例描述了透镜用作图像稳定元件的情况。然而，本发明可以应用于下面的情况，其中图像拾取元件如CCD传感器和CMOS传感器用作图像稳定元件，并且图像稳定元件相对于图像拾取光学系统的光轴移动以减少图像抖动。 

Claims (9)

1.一种光学图像稳定器，所述光学图像稳定器相对于光学系统的光轴移动图像稳定元件以减少图像抖动，其特征在于包括：

锁定环，所述锁定环能旋转到锁定位置以限制所述图像稳定元件的移动，并能旋转到锁定释放位置以允许所述图像稳定元件的移动；

驱动装置，所述驱动装置能将所述锁定环旋转到所述锁定位置和锁定释放位置；

偏压机构，所述偏压机构能向着锁定位置机械偏压旋转到所述锁定位置的锁定环，并能向着锁定释放位置偏压旋转到所述锁定释放位置的锁定环，

其中，所述偏压机构使用同一偏压元件向着锁定位置偏压锁定环和向着锁定释放位置偏压锁定环；并且

其中，所述偏压元件向着所述锁定环的旋转中心产生偏压力，以及其中所述锁定环具有凸轮，所述凸轮将来自所述偏压元件的偏压力转变成向着锁定位置的偏压力和向着锁定释放位置的偏压力。

2.根据权利要求1所述的光学图像稳定器，其中所述驱动装置包括设置于所述锁定环和可旋转地保持所述锁定环的基座元件中的一个的线圈，以及设置于所述锁定环和基座元件中的另一个的磁体。

3.根据权利要求1所述的光学图像稳定器，还包括弹性元件，所述弹性元件在锁定位置和锁定释放位置停止所述锁定环的旋转。

4.根据权利要求1所述的光学图像稳定器，其中所述偏压机构包括向着所述锁定环的外圆周表面被偏压的锁定滑块。

5.根据权利要求4所述的光学图像稳定器，其中所述锁定滑块被保持成接触所述锁定环，并且向着所述锁定环的旋转中心被偏压。

6.根据权利要求4所述的光学图像稳定器，其中所述锁定环具有第一斜表面和第二斜表面，所述第一斜表面和第二斜表面是所述锁定滑块接触的表面，

其中所述偏压机构构造成通过向着所述第一斜表面偏压所述锁定滑块而向着锁定位置偏压所述锁定环，以及通过向着所述第二斜表面偏压所述锁定滑块而向着所述锁定释放位置偏压所述锁定环，以及

其中所述锁定滑块向着所述锁定环的旋转中心被偏压。

7.根据权利要求6所述的光学图像稳定器，其中所述第一斜表面和第二斜表面是彼此不同的表面，并且相对于所述锁定环的径向方向倾斜，以及

其中所述第一和第二斜表面布置成相互邻近，以便形成在径向方向上向外突出的凸形。

8.根据权利要求1所述的光学图像稳定器，还包括检测所述锁定环的旋转位置的检测器，

其中，当所述检测器检测到所述锁定环停止在锁定位置和锁定释放位置之间时，所述驱动装置再次旋转所述锁定环。

9.一种光学装置，包括：

光学图像稳定器，所述光学图像稳定器相对于光学系统的光轴移动图像稳定元件以减少图像抖动，

其特征在于所述光学图像稳定器包括：

锁定环，所述锁定环能旋转到锁定位置以限制所述图像稳定元件的移动，并能旋转到锁定释放位置以允许所述图像稳定元件的移动；

驱动装置，所述驱动装置能将所述锁定环旋转到锁定位置和锁定释放位置；以及

偏压机构，所述偏压机构能向着锁定位置机械偏压旋转到所述锁定位置的锁定环，并能向着锁定释放位置偏压旋转到所述锁定释放位置的锁定环，

其中，所述偏压机构使用同一偏压元件向着锁定位置偏压锁定环和向着锁定释放位置偏压锁定环；并且

其中，所述偏压元件向着所述锁定环的旋转中心产生偏压力，以及其中所述锁定环具有凸轮，所述凸轮将来自所述偏压元件的偏压力转变成向着锁定位置的偏压力和向着锁定释放位置的偏压力。

Images