CN101533203B - 图像模糊修正装置 - Google Patents

Abstract

一种图像模糊修正装置和包括该图像模糊修正装置的透镜镜筒，其中没有专用机构或驱动单元来调节修正透镜绕光轴的旋转。当沿上下和左右偏移方向移动第三透镜单元时，通过洛仑兹力在各自的方向产生驱动变位底座的力Bp、By，以产生通过吸引力将磁体返回初始位置的力Cp、Cy、Dp、Dy。By、Cy和Bp、Dp分别作用在相同的轴上，而Cp、Dy并不如Bp、By那样分别作用在相同的轴上，使得产生用于变位底座的旋转力矩，并且该变位底座被稳定在第一角度。由于第一角度小于通过变位移动回的限制部分调节的第二角度，所以变位底座并不接触变位移动架而使图像稳定劣化。

Description

图像模糊修正装置

技术领域

本发明涉及用于在透镜镜筒等中进行图像模糊修正的图像模糊修正装置。

背景技术

通常，作为用于防止在手持摄影等时有可能出现的因手的抖动等而引起图像模糊的装置，已知一种图像模糊修正装置，其通过抖动检测器检测相机的抖动状态，并根据其检测结果沿着垂直于的光轴的方向变位修正透镜。

在设有图像模糊修正装置的相机中，构成摄影透镜系统至少一部分的修正透镜被可动地支撑。

通过在垂直于主光学系统的光轴的平面内移动该修正透镜来补偿抖动，修正了因抖动引起的成像位置的偏差，从而消除了图像模糊。

这种图像模糊修正装置的问题在于，因可动部件在垂直于该可动部件的光轴的平面内的旋转而带来的不利影响，所述可动部件可动地支撑防止图像模糊的修正透镜。

通常来讲，所述可动部件的重心在偏离驱动单元产生的驱动力方向的轴线的位置上，所述驱动单元用于驱动该可动部件。因此，在修正图像模糊时，通过所述驱动力产生使所述可动部件在垂直于所述光轴的平面内旋转的旋转力矩。

另外，除了上述驱动力之外，还会通过例如振动和摩擦的现象产生使所述可动部件旋转的力。

因此，在没有抑制所述可动部件在垂直于光轴的平面内的旋转的单元的情况下，在图像修正操作期间，所述可动部件会被允许自由地旋转，从而与固定部件接触。因此，具有改变其驱动特性或干扰图像的风险。

图像模糊修正装置的位置检测传感器由磁体和磁性传感器的组合、发光器和光接收元件的组合等等形成。

在这种位置检测传感器中，假设修正透镜在垂直于光轴的平面内沿一个方向移动：在相机等正在使用的形态下，在垂直于其光轴的平面内为水平方向的左右偏移方向，或者在相机等正在使用的形态下，在垂直于其光轴的平面内为垂直方向的上下偏移方向。

因此，当大角度旋转修正透镜时，位置检测传感器的输出特性会发生变化，使得无法执行精确的位置检测，产生所谓的串扰(cross talk)。

另外，当位置检测因为旋转而改变时，还会在反馈位置控制中产生振荡，进一步导致在手抖修正时光学性能的劣化。

作为抑制所述可动部件绕着光轴的旋转的措施，提出了一种图像模糊修正装置，其沿着左右偏移方向或上下偏移方向移动由所述可动部件保持的修正透镜，而不绕着光轴旋转。

例如，日本专利No.3229899公开了一种设有用于调节旋转的导向轴的图像模糊修正装置，日本专利申请特开No.H06-242485公开了一种图像模糊修正装置，其中为调节旋转而进一步设置用于抑制旋转的驱动单元。

在日本专利No.3229899的结构中，为了允许修正透镜沿着左右偏移方向和上下偏移方向移动，采用了通过两个导向轴导向并保持该修正透镜的平衡架(gimbal)结构，其中所述左右偏移方向和上下偏移方向为在相同平面内彼此垂直的两个轴向方向。

为了修正图像模糊，有必要响应于达到几十Hz的频带，并且必须高度精确地控制其位置精度，从而相对地没有摩擦和反冲(backlash)的保持力是必要的。

因此，在日本专利No.3229899的结构中，所述两个导向轴需要双重配合(double fitting)，以在同一平面内精确地移动修正透镜。

但是难以保持这种双重配合具有高的精度而不含有任何反冲。实际上，需要调整等等，导致相当高的成本。

另外，在这种结构中，允许保持使所述可动部件旋转的旋转力矩，所以当所述可动部件移动时，在导向轴和设在移动架中的轴承之间产生扭转力，由于该扭矩力引起的摩擦影响，会产生瞬间振幅特性(minute amplitude cbaracteristics)的劣化。

在日本专利申请特开No.H06-242485的结构中，除了用来沿左右和上下偏移方向驱动透镜的驱动单元之外，还设置了用于抑制绕着光轴的旋转的驱动单元。

这样，在瞬间振幅特性因如同日本专利No.3229899一样的结构中的摩擦引起劣化的方面能够获得改进。但是，设置另一驱动单元导致控制复杂化，增加了功率消耗、零件数量、组装工时和成本。

由于近年来在半导体微处理技术方面的进步，在通过摄影光学系统将形成在焦平面内的物像转换为电子信号的图像拾取元件如CCD或CMOS中，已经变得能够制造像素间距更小的图像拾取元件。

结果，产生了下面两种趋势：通过在更小的面积内准备与现有技术一样多的像素来进一步缩小光学系统的尺寸，和通过增加相同面积内的像素数量或通过增加面积来进一步提高光学系统的分辨率。

在前者中，变位透镜单元用于修正等量手抖动的移动量与图像拾取面积基本成比例，因此仍需要更加细微的移动，并且仍需要更加高精度的移动。

发明内容

本发明提供了一种图像模糊修正装置，其解决了相关领域内的上述问题，能够调节图像稳定光学元件或图像拾取元件绕着光轴的旋转，而不用新设置专用的机构或驱动单元。

根据本发明的一方面，一种图像模糊修正装置，包括：可动部件，其保持可沿垂直于光轴的方向移动的图像稳定光学元件和可沿垂直于光轴的方向移动的图像拾取元件中的一个；球，其沿着光轴方向定位所述可动部件；固定部件，其沿着所述光轴方向定位所述球；以及驱动单元，其设有用于驱动的磁体，并设有线圈和磁性部件，所述用于驱动的磁体设在所述可动部件和所述固定部件中的一个之上，所述线圈和所述磁性部件设在所述可动部件和所述固定部件中的另一个之上，其中所述可动部件通过所述用于驱动的磁体的吸引力保持在中心，并且在其移动时，通过所述用于驱动的磁体的吸引力将在垂直于所述光轴的平面内的旋转调节至等于或小于第一旋转角的旋转角，其中通过设在所述固定部件上的旋转方向限制部分将在垂直于所述光轴的平面内的旋转调节至小于第二旋转角的旋转角，并且其中所述第一旋转角小于所述第二旋转角。

根据本发明的另一方面，在前述图像修正装置中，所述旋转方向限制部分构造成相对于所述可动部件沿所述第一旋转角的第一方向具有可允许误差量，并且相对于所述可动部件沿与所述第一方向相反的第二方向也具有可允许误差量，其中所述第一旋转角由所述用于驱动的磁体的吸引力引起，沿所述第二方向的可允许误差量小于沿所述第一方向的可允许误差量。

根据本发明的一方面，透镜镜筒包括如前所述的图像模糊修正装置。

在根据本发明的图像修正装置中，能够通过由所述用于驱动的磁体产生的吸引力而形成的回复力抑制所述可动部件绕着所述光轴的旋转，而不用新设置专用的机构或驱动单元。

附图说明

图1为根据第一实施例的透镜镜筒的截面图；

图2为透镜镜筒的分解透视图；

图3为变位单元的驱动单元的放大截面图；

图4为变位单元的驱动单元的分解透视图；

图5为驱动单元的结构图；

图6A、6B和6C为示出图像模糊修正透镜与驱动单元之间的关系的示意图；

图7为示出霍尔效应元件、磁体和图像模糊修正透镜的布局的视图；

图8为示出变位移动架旋转时的位置检测的示意图；

图9A、9B、9C和9D为示出设在变位移动架和变位底座中的旋转方向限制部分的示意图；

图10为示出普通图像模糊修正时变位移动架中的力关系的示意图；

图11为根据允许图像模糊修正的第二实施例的相机的线路结构图。

具体实施方式

下面参考附图，详细描述本发明的实施例。

第一实施例

图1为设有根据本发明第一实施例的图像模糊修正装置的透镜镜筒的截面图，图2为其分解透视图。

该透镜镜筒安装在摄影设备(例如摄影机或电子静态照相机)上或者一体地固定在其上以被使用。

该透镜镜筒具有变焦光学系统，该系统包括由四个凸/凹/凸/凸透镜单元构成的透镜单元。

也就是说，沿光轴方向布置有固定的第一透镜单元L1、用来放大的第二透镜单元L2、用于防止图像模糊的第三透镜单元L3和用于对焦的第四透镜单元L4。

第二透镜单元L2沿着光轴方向移动以执行放大操作，第三透镜单元L3沿着垂直于光轴的方向(即，沿下述的纵向方向和横向方向)移动以用作实施模糊修正的可动图像稳定光学元件，第四透镜单元L4沿着光轴方向移动以执行对焦操作。

第一透镜L1通过静止的透镜镜筒1保持，第二透镜单元L2通过第二单元移动架2保持，第三透镜单元L3通过变位单元3保持，第四透镜单元L4通过第四单元移动架4保持。

在第四单元移动架4的后面设有CCD保持件5，由CCD等构成的图像拾取元件被固定在该CCD保持件5上。

通过螺钉紧固在前固定圆筒6上的静止的透镜镜筒1，以及CCD保持件5和前固定圆筒6通过螺钉固定在后固定圆筒7上。

通过前固定圆筒6和后固定圆筒7固定在适当位置的第二单元移动架2由导向杆8和9支撑，以可沿着光轴方向移动。另外，第四单元移动架4由导向杆10和11支撑，以可沿着光轴方向移动。

变位单元3被固定在相对于后固定圆筒7的适当位置上，并通过两个螺钉固定。

布置在第三透镜单元L3内的光阑装置12是所谓的闸刀式的，其通过两个光阑光圈沿相反方向的移动改变光学系统的孔径。

第四透镜单元L4被音圈马达13沿着光轴的方向驱动，所述音圈马达13包括磁体13a、轭体13b和13c、以及线圈13d。

在音圈马达13中，轭体13b被压入后固定圆筒7中并固定在其上，磁体13a和轭体13c通过磁力固定在轭体13b上。

通过使电流穿过线圈13d，在线圈13d中产生洛伦兹力，使得能够沿着光轴方向驱动线圈13d。

通过驱动线圈13c，线圈13d被固定到第四单元移动架4上，第四单元移动架4被沿着光轴方向驱动。

变焦马达14通过两个螺钉固定在后固定圆筒7上，第二透镜单元L2通过变焦马达14被沿着光轴方向驱动以执行放大操作。

变焦马达14具有可旋转的转子和与其同轴的导螺杆14a，导螺杆14a与设在第二移动架2上的齿条2a啮合，第二透镜单元L2通过转子的旋转而被沿着光轴方向驱动。

在第二单元移动架2、导向杆8和9、齿条2a、以及导螺杆14a的每一个中，通过扭转螺旋弹簧2b来抵销反冲，防止接合或啮合中的反冲。

光断路器15光学地检测形成在第二单元移动架2上的挡光部分2c沿光学方向的移动，并用作用来检测第二透镜单元L2位于基准位置的变焦复位开关。

安装在后固定圆筒7上的光学传感器16包括发光部分和光接收部分。光学传感器16使用从发光部分发射的光照射在粘附于第四单元移动架4的刻度上，以读取被光接收部分反射的光，从而检测第四透镜单元L4的绝对位置。

图3为变位单元3的上下偏移方向驱动单元的放大截面图，图4为其分解透视图。

上下偏移方向驱动装置与位置传感器布置成相对于彼此成90度，另外，左右偏移方向驱动装置与位置传感器布置成相对于彼此成90度。它们具有相同的结构，因此下面的描述集中于上下偏移方向驱动装置和位置传感器。附在元件附图标记上的下标p和y分别表示上下偏移方向和左右偏移方向。

在变位单元3中，布置有为可动部件的变位移动架21、为静止部件的变位底座22、金属板23和磁体底座24。

变位移动架21保持在第三透镜单元L3中，另外，其沿着垂直于光轴的方向设置，以修正图像模糊。

磁体底座24通过螺钉一体地固定在变位移动架21上，金属板23被保持在其间。

例如，不锈钢可适用作为金属板23的材料。

磁体25p被压入磁体底座24并保持在其中，用于驱动和位置检测。

由于磁体25p通过压入而结合进磁体底座24中，所以磁体底座24与磁体25p之间的位置关系在结合之后不会偏离。因此，也具有位置检测功能的磁体25p的位置相对于变位移动架21固定在合适的位置中，能够通过磁体25p精确地检测第三透镜单元13的位置。

在变位底座22与磁体底座24之间，绕着光轴在垂直于光轴的平面内布置有三个球26。

球26被可旋转地保持在形成于变位底座22中的球保持部分22a内。

对于球26的材料，可适当地采用不锈钢等，使得球26不会被布置在其附近的磁体25吸引。

由于球26与磁体底座24之间具有金属板23，所以当透镜镜筒接收冲击时，能够防止球26使得模制的磁体底座24凹陷，从而引起变位移动架21的驱动特性的劣化。

可靠地保持球26与变位底座26和金属板23接触的力为施加在磁体25p与轭体27p之间的吸引力，所述轭体27p由磁性部件形成。

由于该吸引力，磁体底座24被推向变位底座22，从而三个球26沿三个球保持部分22a和金属板23的光轴方向与端表面的三个部分保持压力接触。

与三个球26保持接触的表面沿着垂直于摄影光学系统的光轴的方向上扩张。

所述三个球26具有相同的公称直径，从而三个球保持部分22a沿着光轴方向的端表面之间在光轴方向上的位置的差别保持在低水平。

结果，通过变位底座22保持的第三透镜单元L3相对于光轴并不倾斜，并可在垂直于光轴的平面内移动。

图5为该实施例的驱动单元的示意图。在驱动单元中，磁体25p、前轭体28p、线圈29p和后轭体27p相对于驱动单元的中心对称地布置，使得驱动单元的驱动力的方向可为上下偏移方向和左右偏移方向之一。

如上所述，固定到磁体底座24的磁体25p从光轴径向地分开，如图5中所示，前轭体28p被吸引和固定在磁体25p上，前轭体28p将磁通量汇聚在磁体25p沿光轴方向的前侧上。

线圈29p被粘附和固定在另一变位移动架21上，后轭体27p将磁通量汇聚在磁体25p沿光轴方向的后侧上。

后轭体27p布置在磁体25p的相反侧上，线圈29p保持在其间，并且后轭体27p通过变位底座22保持，磁路由磁体25p、轭体28p和27p以及线圈29p形成。

当电流通过线圈29p时，由于磁体25p与线圈29p内产生的磁力线之间的排斥，在基本垂直于磁体25p的磁化边界的方向上产生洛伦兹力。

结果，磁体底座24沿着垂直于光轴的方向移动，形成所谓的移动磁体式驱动装置。

沿每个纵向方向和横向方向都布置这种结构的驱动装置，从而能够沿着垂直于光轴方向的两个方向驱动磁体底座24和变位移动架21，所述两个方向基本上彼此垂直。

通过这些沿着纵向方向和横向方向的驱动力的组合，能够在垂直于光轴的平面的预定范围内自由地移动磁体底座24和变位移动架24。

只要球26不与球保持部分22a的壁接触，那么在磁体底座24沿着垂直于光轴方向作用时的摩擦就仅仅是球26与金属板23之间以及球26与球保持部分22a之间的滚动摩擦。

因此，不管施加的吸引力，可在垂直于光轴的平面内非常平顺地移动磁体底座24，即保持第三透镜单元L3的变位移动架21，并且还允许微移动量控制。

通过对球26应用润滑，还可减小摩擦力。

霍尔效应元件30p将磁通量密度转换为电信号，并被焊接至FPC(柔性印刷线)31，FPC 31被固定在相对于变位移动架21的位置上。

另外，FPC保持部件32通过螺钉33固定到变位移动架21上，从而防止FPC 31升高，并防止霍尔效应元件30p的位置偏离。

由于这种结构，形成了用于检测磁体底座24和第三透镜单元L3的位置的位置传感器。

当通过磁体底座24和变位移动架21纵向地或横向地驱动第三透镜单元L3时，通过霍尔效应元件30p检测磁体25p的磁通量密度的变化，并输出表示该磁通量变化的电子信号。

基于霍尔效应元件30p的输出，能够检测磁体底座24和第三透镜单元L3的位置。

磁体25p不只用作驱动磁体，还用作位置检测磁体。

在该实施例中，假定以两个驱动单元的每个驱动单元中的磁体和线圈的中心都彼此重合的情形为基准，那么通过由于吸引力导致的回复力，第三透镜单元L3相对于所述基准在垂直于第三透镜单元L3的光轴的平面内的任何旋转运动被抑制到不超过第一旋转角的水平。

第一旋转角小于第二旋转角，该第二旋转角通过沿旋转方向设在变位底座22上的限制部分来调节。

图6A至6C为示出第三透镜单元L3与驱动单元之间的关系的示意图。图6A示出了在由变位底座22和磁体25支撑的第三透镜单元L3处在中心位置的状态下的静止侧线圈29和后轭体27的布置，其中第三透镜单元L3的中心O在光轴上。

如库仑定律所教导，磁体25与后轭体27之间施加的吸引力与两个目标的磁性负载的强度以及两个目标之间距离的平方的倒数成比例。

因此，如果磁体25和后轭体27为相对于驱动单元中心的对称结构，那么当磁体25处在驱动单元的中心位置时，沿上下偏移方向和左右偏移方向的吸引力在其各自的方向处在平衡状态。

当磁体25从驱动单元的中心移动时，与移动方向相反一侧的磁力增大，从而产生使磁体25返回驱动单元中心的吸引力。

图6B示出了当变位移动架21沿着左右偏移方向y从如图6A所示的位置移动时的驱动力与吸引力之间的关系。

如果在沿着左右偏移方向移动变位移动架21时有电流通过线圈29y，那么会通过由线圈29y产生的洛仑兹力产生沿左右偏移方向y驱动变位移动架21的驱动力A。

当变位移动架21被驱动力A移动距离d时，布置在变位移动架21中的磁体25也从驱动单元的中心位置移动距离d，通过吸引力产生使磁体25返回初始位置的回复力Ap、Ay。

此时，驱动力A和回复力Ay沿着与驱动力方向上的轴线相同的轴线作用。但是，沿上下方向p作用在驱动单元上的回复力Ap的轴线与驱动力A的轴线并不相同，因此产生使变位移动架21被驱动力A和回复力Ap旋转的旋转力矩M。

图6C示出了因图6B的驱动力A和回复力Ap引起的旋转力矩平衡的情形。

第三透镜单元L3的中心点O从光轴沿着左右偏移方向y移动距离d，并且获得变位移动架21在垂直于光轴的平面内旋转第一旋转角θ1的状态。

此时，在垂直于光轴的平面内的旋转方向处在驱动力A与回复力Ap平衡的稳定状态，从而如果沿旋转方向再施加力，那么就会产生回复至第一旋转角θ1的位置的力。

这样，在该实施例中，由于在变位移动架21移动时作用在磁体25和轭体27上的力，所以产生朝向驱动单元中心的回复力，从而能够将沿旋转方向的移动抑制到不超过第一旋转角θ1的水平。

期望的是，第一旋转角θ1为3度或更小。

这里，为了将第三透镜单元L3移至任意位置而不管如图6A至6C中所示的变位移动架21的旋转，即使变位移动架21旋转，也必须精确地检测第三透镜单元L3的位置。

图7示出了当驱动单元处在中间位置时，第三透镜单元L3、磁体25和用作位置检测装置的霍尔效应元件30的布置。

霍尔效应元件30p和30y沿上下偏移方向和左右偏移方向布置成使得其检测方向轴的交点与光轴重合。

霍尔效应元件30p和30y检测磁体25p和25y沿光轴方向的磁通量密度分量，使得在沿驱动方向移动时能够从磁通量密度的变化中找到磁体25的位置。

图8为示出当变位移动架21绕着垂直于光轴的平面内的任意点旋转第一旋转角θ1时，霍尔效应元件30p和30y的输出值的变化。

假定沿上下偏移方向和左右偏移方向的位置检测点分别为A和B，并且第三透镜单元L3的中心点为O，那么当变位移动架21绕着点R旋转时，如果第一旋转角θ1不是那么大的话，点A、B和O就会沿着垂直于将它们连接至点R的直线的方向移动。

假定标记Va、Vb和Vo表示点A、B和O的移动，标记Vap、Vay、Vbp、Vby、Vop和Voy表示所述移动在检测方向轴线y沿左右偏移方向和检测方向轴线p沿上下偏移方向的分量。

霍尔效应元件30p和30y几乎展现了有关垂直于检测方向的磁通量的任何灵敏度，因此分量Vap和Vby没有分别被霍尔效应元件30p和30y检测。

另外，两个检测方向轴p和y的交点与光轴O重合，因此对于光轴O的移动的上下偏移方向分量和左右偏移分量，下面的关系保持为真：Vop＝VapVoy＝Vby

这表明能够检测第三透镜单元L3的中心的移动量而不受旋转的影响。通过位置控制，能够将第三透镜单元L3移动至正确位置。

如上所述，可以看到，如果旋转角度不是过大，那么即使变位移动架21旋转也能够精确地检测第三透镜单元L3的位置。

通常，变位移动架21具有两个驱动单元，用于在垂直于光轴的平面内产生沿两个独立方向的驱动力，以在该平面内移动第三透镜单元L3。

驱动单元仅是大到足以实施图像模糊修正，因此，当变位移动架21转动很大时，驱动单元的磁体25远离线圈29，结果驱动力非常小或者无法产生。

另外，在变位移动架21周围，布置有其它单元的移动架和杆、光阑装置以及固定圆筒，因此，如果具有不同于驱动单元的驱动力方向的旋转运动，那么为了避免接触就必须具有富余的外围空间。

因此，变位移动架21相对于变位底座22无法旋转360度，其必须通过变位底座22来调节旋转角度。

图9A至9D为从图像拾取元件一侧观看的该实施例的旋转方向限制部分的示意图，所述旋转方向限制部分设在变位移动架21的变位底座22上。

图9A和9B示出了如下的状态，当包括变位移动架21的变位底座22沿着左右偏移方向移动距离d时，变位移动架21顺时针和逆时针旋转第二旋转角θ2，变位移动架21与变位底座22互相接触。

图9C和9D示出了当变位移动架21和变位底座22沿与图9A和9B相反的方向移动距离d时的它们的状态。

在各个位置，变位移动架21的旋转角都被变位底座22的旋转方向限制部分22b、22c和22d以及限制部分(未示出)恒定地调节在不超过第二旋转角θ2的范围内。

期望的是，第二旋转角θ2为例如约5度，这给了第一旋转角θ1一些可允许的误差(leeway)。

图10为示出该实施例中由磁体25的吸引力引起的第一旋转角θ1、通过变位底座22的旋转方向限制部分调节的第二旋转角θ2与第三透镜单元L3之间的关系的示意图。

当第三透镜单元L3沿着上下偏移方向和左右偏移方向分别移动dp和dy时，由于线圈29产生的洛仑兹力而产生沿着上下偏移方向和左右偏移方向驱动变位移动架21的驱动力Bp和By。

由于驱动力Bp和By，产生因吸引力而使磁体25返回其原始位置的回复力Cp、Cy、Dp和Dy。

此时，驱动力By和回复力Cy施加在相同的驱动力方向轴线上，驱动力Bp和回复力Dp施加在相同的驱动力方向轴线上，而沿上下偏移方向作用在驱动单元上的回复力Cp和沿左右偏移方向作用的回复力Dy并不分别作用在与驱动单元驱动力Bp和By相同的轴线上。

结果，产生了由驱动力Bp和By以及回复力Cp和Cy旋转变位移动架21的旋转力矩M，变位移动架21被稳定在第一旋转角θ1的位置处。

这里，第一旋转角θ1小于通过变位底座22的旋转方向限制部分22b至22d等调节的第二旋转角θ2，因此不存在变位移动架21靠近变位底座22而不利地影响图像稳定的风险。

结果，在该实施例中，能够将变位移动架21的旋转抑制在第一旋转角θ1内，而不必新设置用来抑制旋转的专用机构或驱动单元。

注意到，第一旋转角θ1小于通过设在变位底座22上的旋转方向限制部分22b至22d等调节的第二旋转角θ2，因此不存在变位移动架21接触变位底座22而不利地影响图像稳定的风险。

在该实施例中，不依赖于其旋转方向，设在变位底座22上限制部分相对于变位移动架21具有第二旋转角θ2的可允许误差量，所述限制部分分别用来限制在垂直于变位移动架21的光轴的平面内的旋转运动。

但是，实际上，由于因吸引力产生的回复力引起的第一旋转角θ1，与第一旋转角θ1的旋转方向相反一侧上的可允许误差量可以小。

在上述实施例中，使用移动磁体式驱动装置来驱动变位移动架21。

但是，该实施例还可应用于使用移动线圈式驱动装置的情况，在这种情况下，线圈设在磁体底座24一侧上，磁体25设在另一变位底座22一侧上。

另外，尽管在上述实施例中，第三透镜单元L3是图像稳定光学元件，但是它也可类似地移动图像拾取元件而不包括任何透镜移动。

第二实施例

图11为示出根据本发明第二实施例的相机的电子结构的视图，其中安装第一实施例的透镜镜筒。与第一实施例相同的组件由相同的附图标记来标识。

通过第一透镜单元L1、第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4的物像经历了成像在图像拾取元件41的成像表面上，图像拾取元件41的输出连接至相机信号处理电路42。

相机信号处理电路42的信号并联至AE门43和AF门44，AE门43的输出直接连接至用于控制相机的控制单元46，AF门44的输出通过AF信号处理电路45连接至控制单元46。

控制单元46的输出连接至用于第二透镜单元L2的第二透镜单元驱动源47、用于第四透镜单元L4的第四透镜单元驱动源48和用于光阑装置12的光阑装置驱动源49。

另外，第二透镜单元位置检测器50、光阑编码器51、第四透镜单元位置检测器52、上下偏移方向抖动传感器53及左右偏移方向抖动传感器54的输出也连接至控制单元46。

另外，变焦开关55和变焦跟踪存储器56也连接至控制单元46。

第二透镜单元驱动源47为包括步进马达的上述变焦马达14，第四透镜单元驱动源48为音圈马达13。第二透镜单元位置检测器50为光断路器15，第四透镜单元位置检测器52为光学传感器16。

使用步进马达等作为光阑装置驱动源49。

如上所述，通过每个都包括磁体25、轭体27和28以及线圈29的驱动装置而在垂直于光轴的平面内沿上下偏移方向和左右偏移方向驱动第三透镜单元L3。

如图9中所示，光学装置如相机设有抖动传感器53和54，所述抖动传感器包括振动陀螺仪等，用于检测沿上下偏移方向和左右偏移方向的角度变化，如图9所示。

包括CPU等的控制单元46基于抖动传感器53和54的输出以及位置传感器的信号来控制驱动装置，所述位置传感器包括霍尔效应元件30，用于检测第三透镜单元L3在垂直于光轴的平面内的位置。

所述驱动装置沿上下偏移方向和左右偏移方向是被分别独立驱动控制的。

如上所述，第二透镜单元位置传感器50为变焦复位开关，用于检测第二单元移动架2沿光轴方向是否位于基准位置。

在检测到第二单元移动架2位于基准位置之后，连续地计数输入至变焦马达14的脉冲信号的数量，从而能够检测第二单元移动架2沿光学方向的移动量，即，其相对于基准位置的位置。

使用的光阑编码器51为如下类型，其中霍尔效应元件布置在光阑装置驱动源49中，并且其中检测转子与定子之间的旋转位置关系。

第四透镜单元位置检测器52检测第四单元移动架4沿光轴方向的绝对位置。

控制单元46包括用于管理相机信号的CPU等。相机信号处理电路42执行信号处理，例如图像拾取元件41输出上的预定的放大或伽马修正。

经过上述处理的视频信号的对比信号被送至AE门43和AF门44。

AE门43和AF门44分别从整个画面的图像信号中设定用于曝光控制和对焦的最佳信号的抽取范围。

门的大小是可变的，在某些情形下设置多个门。AF信号处理电路45处理用于自动对焦的AF信号，产生涉及图像信号的高频分量的一个或多个输出。

在放大倍数操作时，变焦跟踪存储器56根据目标距离和第二单元移动架2的距离存储第四单元移动架4的位置信息。

控制单元46中的存储器可用作变焦跟踪存储器56。

例如，当摄影者操作变焦开关55时，控制单元46控制保持第二单元移动架2与第四单元移动架4之间的预定位置关系，该预定位置关系基于变焦跟踪存储器56的信息计算。

即，实施控制，使得表明当前第二单元移动架2沿光轴方向的绝对值的计数值和第二单元移动架2所在的计算位置被设定成彼此相符，并且使表明当前第四单元移动架4沿光轴方向的绝对值的计数值和第四透镜单元L4所在的计算位置被设定成彼此相符。

结果，第二透镜单元驱动源47和第四透镜单元驱动源48的驱动被控制。

在自动对焦操作中，控制单元46控制第四透镜单元驱动源48的驱动，使得AF信号处理电路45的输出显示出其峰值。

另外，为了获得适当的曝光，控制单元46控制光阑装置驱动源49的驱动，使得光阑编码器51的输出等于基准值，从而执行光量控制，所述基准值为已经通过AE门43的Y信号输出的平均值。

如上所述，抖动传感器53和54为沿上下偏移方向和左右偏移方向的传感器。

基于抖动传感器53和54的输出以及霍尔效应元件30y和30p的信号，控制单元46控制供应给线圈29y和28p的电流，并通过第三透镜单元L3的驱动来实施图像模糊修正。

尽管上述实施例是应用至透镜镜筒一体地设在相机主体上的图像装置上，但是本发明的透镜镜筒还可应用到相对于相机主体、银膜相机、电子静态照相机、摄影机等可拆装的置换透镜装置上。另外，它还可应用到光学设备上，例如具有图像稳定功能的观察设备如双筒望远镜。

Claims (3)

1.一种图像模糊修正装置，包括：

可动部件，其保持可沿与光轴垂直的方向移动的图像稳定光学元件和可沿与光轴垂直的方向移动的图像拾取元件中的一个；

球，其沿着光轴方向定位所述可动部件；

固定部件，其沿着所述光轴方向定位所述球；

驱动单元，其设有用于驱动的磁体，并设有线圈和磁性部件，所述用于驱动的磁体设在所述可动部件和所述固定部件中的一个上，所述线圈和所述磁性部件设在所述可动部件和所述固定部件中的另一个上；以及

设在所述固定部件上的旋转方向限制部分，

其中所述可动部件通过所述用于驱动的磁体的吸引力而保持在中心，并且在其移动时，通过所述用于驱动的磁体的吸引力将在与所述光轴垂直的平面内的旋转调节至等于或小于第一旋转角的旋转角，

其中所述可动部件在与所述光轴垂直的平面内的旋转通过所述旋转方向限制部分而被调节至小于第二旋转角的旋转角，并且

其中所述第一旋转角小于所述第二旋转角。

2.如权利要求1所述的图像模糊修正装置，其中所述旋转方向限制部分构造成相对于所述可动部件沿所述第一旋转角的第一方向具有可允许误差量，并且相对于所述可动部件沿与所述第一方向相反的第二方向也具有可允许误差量，其中所述第一旋转角由所述用于驱动的磁体的吸引力引起，沿所述第二方向的可允许误差量小于沿所述第一方向的可允许误差量。

3.一种透镜镜筒，其包括如权利要求1所述的图像模糊修正装置。

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