CN101918891B - 光学装置和设置有该光学装置的摄像设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种光学装置,其包括:两个磁体,其作为用于移动透镜保持件(21)的驱动构件的构成部件;三个球体(25);和两个施力构件(23),该两个施力构件以如下的方式施力:布置于两个施力构件中的每一个施力构件的一端和另一端的钩部分别与基部构件(28)和透镜保持件接合,并且三个球体被保持在基部构件和透镜保持件之间。两个磁体(22A和22B)、三个球体和两个施力构件被配置成使得基部构件、透镜以及两个磁体在平面内的重心位于由三个球体形成的三角形的内部,并且平面内的由两个施力构件形成的线段横跨三角形的两边。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于校正图像模糊(image blurring)的光学装置和设置有该光学装置的摄像设备。
背景技术
传统地,为了校正由手持摄像时容易产生的手抖动所造成的图像模糊,已知一种光学装置(光学图像稳定单元(opticalimage stabilizing unit)),该光学装置通过使包含在摄像透镜中的图像模糊校正透镜(image blur correcting lens)在与光轴垂直的平面内移动而消除图像模糊。
作为上述光学装置,已知一种无需使校正透镜绕光轴转动就能使校正透镜在第一方向或第二方向(与第一方向垂直的方向)上移动的装置。
日本特开平10-090744号公报公开了如下的构造:如图14所示,保持校正透镜101的透镜保持件102由三个球体103、104和105支撑并且经由配置在三个球体外侧的三个弹簧106、107和108被保持在基部构件109中,由此使透镜保持件102在与光轴正交的平面内移动。
如图15所示,透镜保持件102和驱动构件110被布置于基部构件109和基部构件111之间,保护透镜112和113被固定到这些基部构件109和111的两端的开口中的至少一个开口。因此,透镜保持件102和驱动构件110被构造成利用基部构件109和111以及保护透镜112和113形成壳体。结果,该构造防止了透镜保持件102和驱动构件110暴露到外侧,并且提高了将光学装置组合到镜筒的可操作性。
发明内容
考虑到上述问题而完成本发明,本发明的目的是提供能够减少部件的数量并且能够提高组装性能的光学装置以及设置有该光学装置的摄像设备。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,采用一种光学装置,该光学装置包括:
透镜保持架,其用于保持透镜;
基部构件;
透镜保持件,其用于保持图像模糊校正透镜,所述透镜保持件能在与由所述透镜保持架保持的所述透镜的光学系统的光轴正交的平面内相对于所述基部构件移动;
驱动单元,其用于使所述透镜保持件相对于所述基部构件移动;
三个球体,其被配置在所述基部构件和所述透镜保持件之间;以及
两个施力构件,其对所述透镜保持件施加朝向所述基部构件的力,从而在所述基部构件和所述透镜保持件之间保持所述三个球体,所述两个施力构件中的每一个施力构件均包括钩部,所述钩部分别被布置在该施力构件的两端并且分别与所述基部构件的钩接合部和所述透镜保持件的钩接合部接合,
其中,当所述图像模糊校正透镜的光轴处于与由所述透镜保持架保持的所述透镜的光轴一致的位置时,在所述平面内所述透镜保持件的重心位于由所述三个球体形成的三角形的内部,
所述透镜保持件的两个位置处的所述钩接合部以如下的方式被配置:当从所述图像模糊校正透镜的光轴的方向观察时,所述平面内的连接所述透镜保持件的所述钩接合部所形成的线段与所述三角形的两边相交。
通过阅读以下的说明书和附图,本发明的其它目的和特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的照相机的立体图。
图2是示出本发明的实施方式的照相机的整个镜筒的分解立体图。
图3是示出本发明的实施方式的照相机的第二组镜筒(two-unit lens barrel)的分解立体图。
图4是示出包括在本发明的实施方式的照相机中的光学装置的平面图。
图5是示出本发明的实施方式的照相机的快门和ND机构的分解立体图。
图6是示出(在X方向上)施加到本发明的实施方式的透镜保持件的力的图。
图7是示出施加到本发明的实施方式的透镜保持件的钩接合部的摩擦力的放大图。
图8是示出(在转动方向上)施加到本发明的实施方式的透镜保持件的力的图。
图9是示出(在Y方向上)施加到本发明的实施方式的透镜保持件的力的图。
图10是示出(在A方向上)施加到本发明的实施方式的透镜保持件的力的图。
图11是示出(在B方向上)施加到本发明的实施方式的透镜保持件的力的图。
图12是示出包括在传统照相机中的光学装置的透镜保持件和基部构件的平面图。
图13是示出(在X方向上)施加到传统透镜保持件的力的图。
图14是示出包括在传统照相机中的光学装置的平面图。
图15是示出包括在传统照相机中的光学装置的截面图。
具体实施方式
在以下的实施方式中将说明用于实现本发明的最佳方案。
实施方式
图1是示出作为摄像设备的照相机的立体图,该摄像设备包括根据本发明的实施方式的光学装置。
在图1中,照相机包括照相机主体1;镜筒2,其能够改变摄像透镜的焦距;取景器窗口5,其被布置在照相机主体1的前面;镜头防护器装置3,其根据照相机的电源ON/OFF来开/闭摄像透镜的光路(在图1中是打开状态),并被布置在镜筒2的前面。
在照相机主体1的顶部,布置有发光窗口部4,该发光窗口部4构成利用照明光来照射被摄体的闪光灯装置。此外,在照相机主体1的顶部,布置有释放按钮6,该释放按钮6用于开始摄影准备操作(调焦操作和测光操作)和摄影操作(胶片或CCD向摄像器件的曝光)。
图1是照相机的代表性示意图。本发明不限于上述构造。
图2是镜筒2的分解立体图。
在图2中,镜筒2包括:第一组镜筒(one-unit lens barrel)7,其包括镜头防护器装置3和用于保持第一组透镜的透镜保持架;第二组镜筒8,其包括用于保持第二组透镜的透镜保持架、后述的光学装置和快门-光圈机构(shutter and stopmechanism);移动凸轮环9,其包括驱动凸轮和齿轮部,该驱动凸轮被布置在移动凸轮环9的内周部以驱动第一组镜筒7和第二组镜筒8,驱动力被从镜筒驱动马达(未示出)传递到该齿轮部;直进筒(translatory guiding cylinder)10,其由移动凸轮环9可转动地保持以限制第一组镜筒7和第二组镜筒8的直进移动;固定筒11,其包括布置于该固定筒11的内周部的驱动凸轮,以驱动移动凸轮环9;第三组镜筒(three-unit lens barrel)12,其包括用于保持第三组透镜的透镜保持架;和基部构件13,其包括摄像器件。
只要能够满足本发明的特征,镜筒2的构造就不限于上述构造。
接着,将参考图3至图5说明包括光学装置和快门-光圈机构的第二组镜筒8的构造。图3是第二组镜筒8的分解立体图,图4是从被摄体侧观察时的第二组镜筒8的平面图(在不包括后述的传感器保持件、第二组FPC和第二组盖(two-unit cover)的状态下),图5是从图3的相反侧观察时的第二组镜筒8的分解立体图。
在图3至图5中,第二组镜筒8包括用作第二组镜筒8的基部的第二组基部构件28,该第二组基部构件28包括用于聚焦丝杆(focus feed screw)(未示出)的凹状部28a、用于聚焦引导杆(focus guide bar)(未示出)的凹状部28b以及后述的钩接合部28c。在缩回状态下通过缩短各组镜筒之间的间隔而使镜筒2小型化。然而,聚焦丝杆(未示出)和聚焦引导杆(未示出)在光轴方向上突出,使得在缩回状态下聚焦丝杆和聚焦引导杆贯穿第二组基部构件28。没有通过任何透镜的光线通过该贯穿部而进入摄像器件,也就是,可能发生光泄漏。因此,形成诸如凹状部28a和28b等的袋形状(参考图4),以尽可能地防止光线的泄漏。
第二组镜筒8还包括保持第二组透镜(下文称为校正透镜)26的第二组透镜保持件21,校正透镜26在第二组透镜保持件21中被弯边(swage)。第二组透镜保持件21一体地保持磁体22A和22B。附图标记的添标(sub script)A和B与图4所示的A方向和B方向相对应。第二组透镜保持件21在两个位置包括钩接合部21a(参见图3),作为用于施加张力的施力构件的两个弹簧23(卷簧)分别被悬挂于两个钩接合部21a。
第二组镜筒8还包括:用于截止有害光(maleficence light)的固定光圈(fixed stop)27,由钩接合部21a将该固定光圈27固定到第二组透镜保持件21;以及由线圈和绕线筒(bobbin)构成的线圈单元24A和24B,由粘合剂将该线圈单元24A和24B固定到第二组基部构件28的凹部。下述的第二组柔性印刷电路(FPC)经由被埋设在绕线筒中并且被电连接至线圈的金属销24A-a和24B-a(参见图3和图4)向线圈供电。
悬挂于第二组透镜保持件21的两个弹簧23的另一端分别被悬挂于第二组基部构件28的两个钩接合部28c(参见图3),三个非磁性球体25(参见图3和图4)被夹持在第二组基部构件28和第二组透镜保持件21之间。第二组透镜保持件21处于经由球体25而被压向第二组基部构件28的状态。然而,因为第二组透镜保持件21经由球体25被加压,所以第二组透镜保持件21能够在垂直于光轴的平面内自由地移动。换句话说,第二组透镜保持件21能够在垂直于第一透镜组或第三透镜组的光轴的平面内相对于第二组基部构件移动,其中,第一透镜组由作为透镜保持架的第一组镜筒保持,第三透镜组由也作为透镜保持架的第三组镜筒保持。在上述平面内移动第二组透镜保持件21,从而抑制和校正摄像设备中的图像模糊。
第二组镜筒8还包括驱动快门叶片的致动器18和驱动ND滤光器的致动器19。致动器18和19都是通过改变电流的方向来切换臂的停止位置的两点切换型致动器。第二组镜筒8还包括整体形状呈半圆形的第二组FPC 16(参见图3)。致动器18和致动器19被焊接至半圆形状的两端,凸部(land)16a被布置于半圆形状的中间以被焊接至线圈单元。在背面侧,安装有用于检测磁场的霍尔器件(hall device)17A和17B。
由第二组透镜保持件21保持的磁体22A和22B在图4所示的方向上被极化。通过霍尔器件17A和17B随磁场的变化来检测第二组透镜保持件21在A方向和B方向上的移动,并且基于该变化算出移动量。磁体22A和22B以及霍尔器件17A和17B的位置精度是重要的。因此,霍尔器件17A和17B被压入到传感器保持件20中以被精确地定位。
通过定位孔16b与传感器保持件20的定位突起20a(参见图3)之间的接合来固定如上所述的第二组FPC 16,传感器保持件20被安装至第二组基部构件28。然后,由螺钉14和外周钩部将第二组盖15固定至第二组基部构件28,由此,传感器保持件20以及致动器18和19被固定至第二组基部构件28。
在图5中,第二组镜筒8还包括:快门叶片29和30,其由致动器18的驱动臂驱动;分隔板31和ND滤光器32,其用于限制光量,并且由致动器19驱动以重复地进入光路和从光路退避;和快门盖33,其被钩部固定至第二组基部构件28以保护快门叶片29和30以及ND滤光器32。
接着,将参考图4说明保持校正透镜26的第二组透镜保持件21相对于第二组基部构件28的稳定性。
由模具构件(mold member)形成第二组透镜保持件21,该第二组透镜保持件21保持有如上所述的校正透镜26以及磁体22A和22B。因此,主要由校正透镜26以及磁体22A和22B的重量来确定第二组透镜保持件21的自重。换句话说,第二组透镜保持件21的驱动状态是磁体22A和22B被安装至第二组透镜保持件21并且校正透镜26被保持的状态。在开始用于图像模糊校正的驱动时,通过由磁体22A和22B以及线圈单元24A和24B的驱动力抵抗第二组透镜保持件21的自重来升高第二组透镜保持件21,使得校正透镜26的中心能够与另一摄影透镜光学系统的光轴一致,换句话说,校正透镜26能够处于中心位置。
图4示出了第二组透镜保持件21被升高使得校正透镜26的光轴与另一摄影透镜光学系统(第一透镜组或第三透镜组)的光轴一致的情况。在该情况下,安装有磁体22A和22B并且保持校正透镜26的第二组透镜保持件21的重心、即第二组透镜保持件21在其被驱动状态下的重心是图4所示的位置(由“×重心”表示的位置)。以如下的方式来配置三个球体25:由用于接收第二组透镜保持件21的三个球体25(因为三个球体处于背面侧,因此用虚线表示三个球体)形成的三角形包括上述重心,由此能够稳定地保持第二组透镜保持件21。例如,如果以三个球体25所形成的三角形不包括上述重心的方式来配置三个球体25,则第二组透镜保持件21向重心侧倾倒从而不能在与光轴正交的平面内移动。除了三个球体25以外,还可以设置辅助球体,可以由四个以上的球体来接收第二组透镜保持件21。
如上所述,作为施力构件的两个弹簧23以与光轴方向平行的方式被悬挂在第二组透镜保持件21和第二组基部构件28之间(参见图3和图4)。因此,通过悬挂弹簧23使得第二组透镜保持件21与第二组基部构件28相互推压,将三个球体25夹持在第二组透镜保持件21与第二组基部构件28之间。于是,两个钩接合部21a之间的线段横跨由三个球体25形成的三角形的两边(参见图3和图4中的虚线),其中,在该两个钩接合部21a处,两个弹簧23被悬挂至第二组透镜保持件21。简言之,当从光轴方向观察时,由两个钩接合部21a形成的线段只需要被配置成与由三个球体25形成的三角形的两边相交即可。
在本实施方式中,第二组透镜保持件21具有左右对称的形状,并且磁体22A和22B被配置成左右对称。因此,优选地,由两个钩接合部21a形成的线段横跨三角形的两边,并且两个钩接合部21a可以被定位成与对称轴线间隔相等的距离。换句话说,将两个弹簧的力的合成点设置在三角形的对称轴线上是能够保持最好的稳定性的条件。换句话说,在将悬挂于第二组透镜保持件21的两个弹簧23自由地悬挂于三角形的任意位置的状态下,两个弹簧23优选被配置成与对称轴线间隔相等的距离,从而保证光学装置的稳定性。
接着,将参考图6至图13说明与弹簧的传统悬挂方法相比能够防止滚动(rolling)的两个弹簧23的具体悬挂方法。
如图6所示,滚动意味着如下的现象:当用于图像模糊校正的驱动力作为合力F被施加时,力被施加到第二组透镜保持件21以使第二组透镜保持件21绕其重心转动。在该情况下,力F的分力F1使得第二组透镜保持件21绕重心逆时针转动。该滚动破坏了图像模糊校正性能。因此,传统地,如图12所示,三个弹簧37被悬挂在基部构件34和透镜保持件35之间。中央弹簧37不仅用于稳定施加到透镜保持件35的弹力也用于减少滚动。
在本实施方式中,没有与传统的中央弹簧等同的弹簧,弹簧23的数量仅为两个。结果,很可能受到滚动的影响。然而,为了图像模糊校正的目的,由分别作为两个弹簧23的一端的两个钩部23a分别形成的两个平面被设定成分别与驱动方向A的轴线方向和驱动方向B的轴线方向平行。具体地,在图4和下面说明的图6中,由右侧弹簧23的钩部23a形成的平面被设定成与A轴方向平行,由左侧弹簧23的钩部23a形成的平面被设定成与B轴方向平行。结果,消除了滚动的影响(以下将详细说明)。
图12示出了如上所述地悬挂三个弹簧37的传统示例。三个球体36被配置在基部构件34和透镜保持件35之间,并且三个弹簧37的钩部分别被悬挂于基部构件34和透镜保持件35的钩接合部37a,由此能够使透镜保持件35在与光轴正交的平面内平滑地移动。
以如下的方式悬挂弹簧37:以由左右两个弹簧37的钩部分别形成的平面与Y轴平行的方式来悬挂左右两个弹簧37,并且以由中央弹簧37的钩部形成的平面与X轴平行的方式来悬挂中央弹簧37。为了图像模糊校正的目的,所有弹簧均相对于方向A和方向B倾斜45°。图13示出了图像模糊校正驱动已经使得如此悬挂有三个弹簧37的透镜保持件35沿X轴少量移动的状态。沿X轴的驱动产生使透镜保持件35绕重心逆时针转动的滚动力。在图13中,f表示用于图像模糊校正的驱动力(合力),f1和f2表示它的分力。
在图13中,由三个弹簧37对透镜保持件35施加抵抗用于图像模糊校正的驱动力f的反作用力r。在左右两个弹簧37中,产生反作用力r的分力r1以使透镜保持件35绕重心逆时针转动。然而,中央弹簧37的反作用力r施加用于抵消分力r1的力,由此抑制滚动。
换句话说,在图12和图13所示的传统构造中,如果中央弹簧37被去除,由于球体36和除了中央弹簧以外的左右两个弹簧37的配置,透镜保持件35向两个弹簧37侧倾倒,从而不能建立图像稳定机构。即使不考虑该倾倒,左右两个弹簧的力也在增大滚动的方向上起作用,从而破坏稳定性能。
如图13所示的情况那样,图6示出了如下状态:图像模糊校正驱动使得本实施方式的第二组透镜保持件21沿X轴向图中的右侧少量移动。
当施加用于图像模糊校正的驱动力(合力)F时,第二组透镜保持件21受到来自两个弹簧23的反作用力R。因此,第二组透镜保持件21的钩接合部21a受到反作用力R。然而,反作用力R的大小根据弹簧23的钩部23a与钩接合部21a如何接合而极大地变化。
图7是图6所示的第二组透镜保持件21的右侧钩接合部21a的周围部分的放大图。
该钩接合部21a以如下的形状形成:由弹簧23的钩部23a形成的平面(包括弹簧的圆弧状端部的平面)能够被设定成与A轴方向平行,该A轴方向是用于图像模糊校正的驱动方向。相反地,虽然在图7中未示出,但是左侧钩接合部21a以如下的形状形成:由弹簧23的钩部23a形成的平面(包括弹簧的圆弧状端部的平面)能够被设定成与B轴方向平行,该B轴方向是用于图像模糊校正的驱动方向。结果,弹簧23的钩部23a相对于第二组透镜保持件21的钩接合部21a的摩擦力在方向R1和方向R2之间存在很大的不同。通过弹力将弹簧23的钩部23a定位于第二组透镜保持件21的钩接合部21a的槽部的最低点。因此,即使当第二组透镜保持件21在R1方向上移位时,钩部23a也能在最低点滚动以吸收位移。当第二组透镜保持件21在R2方向上移位时,钩部23a与钩接合部21a总是摩擦接触,并且该接触点在钩部23a是自由的圆内变化。当第二组透镜保持件21在R1方向上移位时,在钩接合部21a和钩部23a之间发生滚动摩擦(因为钩部23a相对于钩接合部21a滚动),并且该摩擦力很小。另一方面,在R2方向上,当第二组透镜保持件21在R2方向上移位时,钩接合部21a和钩部23a之间发生滑动摩擦(因为钩部23a相对于钩接合部21a滑动),因此产生极大的摩擦力。
因此,当图6所示的反作用力R被分解成力R1和力R2时,滑动摩擦的分力R2非常大,成为可以忽略分力R1的摩擦力。结果,用于使第二组透镜保持件21绕重心转动的力表现为图8所示的合力R3。
如上所述,在用于图像模糊校正的驱动期间所产生的滚动力是使第二组透镜保持件21绕重心逆时针转动的力F1。另一方面,来自弹簧23的反作用力的合力R3使第二组透镜保持件21绕重心顺时针转动。因此,可以理解,弹簧的这种悬挂方式施加用于抵消滚动的力。
已经说明了图像模糊校正驱动使第二组透镜保持件21在X方向上移动的情况。因为左右对称的形状,所以当第二组透镜保持件21在与X方向相反的方向上(向图8的左侧)移动时,结果是一样的。
图9示出了图像模糊校正驱动使第二组透镜保持件21沿Y轴向图9的上方少量移动的情况。
当施加作为图像模糊校正驱动的合力的力F时,第二组透镜保持件21受到来自两个弹簧23的反作用力R。在图像模糊校正驱动期间产生的力成为合力F的分力F3和F4,两个分力F3都被施加到使第二组透镜保持件21绕重心转动的方向上。然而,因为第二组透镜保持件21关于Y轴左右对称的形状,所以两个分力F3被施加到彼此抵消的方向上。结果,不产生滚动。产生反作用力R的分力R4和R5,两个分力R4都能够起作用使第二组透镜保持件21绕重心转动。然而,两个分力R4由于与上述原因相同的原因被施加到彼此抵消的方向上,因此不产生滚动。
事实上,与上述沿图6所示的X轴移动的情况相同,根据弹簧23的悬挂方式而改变分力R4的强弱。然而,分力R4仍然彼此抵消,因此可以省略其详细说明。
已经说明了图像模糊校正驱动使第二组透镜保持件21在Y方向上移动的情况。因为左右对称的形状,所以当第二组透镜保持件21在与Y方向相反的方向上(向图9的下侧)移动时,类似地,不会产生滚动。
图10示出了图像模糊校正驱动使第二组透镜保持件21沿A轴向图10的斜右上方少量移动的情况。
当施加作为图像模糊校正驱动的合力的力F时,第二组透镜保持件21受到来自两个弹簧23的反作用力R。在图像模糊校正驱动期间产生的力成为合力F的分力F5和F6,右侧的分力F5和左侧的分力F6是使第二组透镜保持件21绕重心转动的力。由于右侧的分力F5大于左侧的分力F6,它们之间的力差产生使第二组透镜保持件21绕重心逆时针转动的滚动。第二组透镜保持件21受到的来自弹簧23的作为反作用力的力根据如上所述的左右钩接合部21a的摩擦力而不同。在该情况下,作为滑动摩擦的右侧的反作用力R比作为滚动摩擦的左侧的反作用力R大得多。
因此,在图10中,分力的大小关系是左侧的分力R7大于右侧的分力R6。然而,当考虑摩擦力时,实际施加的力的大小关系是右侧的分力R6大于左侧的分力R7,并且力被施加到使得第二组透镜保持件21绕重心顺时针转动的方向上。在该情况下,相对于上述的使第二组透镜保持件21逆时针转动的滚动,使第二组透镜保持件21顺时针转动的反作用力的施加减小了该滚动。
已经说明了图像模糊校正驱动使第二组透镜保持件21在A轴方向上移动的情况。因为左右对称的形状,所以当第二组透镜保持件21在与A轴方向相反的方向(图10的斜左下方向)上移动时,类似地,导致滚动减小。
图11示出了图像模糊校正驱动使得第二组透镜保持件21沿B轴向图11的斜右下方少量移动的情况。
当施加作为图像模糊校正驱动的合力的力F时,第二组透镜保持件21受到来自两个弹簧23的反作用力R。在图像模糊校正驱动期间产生的力成为合力F的分力F7和F8,右侧的分力F7和左侧的分力F8是使第二组透镜保持件21绕重心转动的力。由于左侧的分力F8大于右侧的分力F7,它们之间的力差产生使第二组透镜保持件21绕重心逆时针转动的滚动。第二组透镜保持件21受到的来自弹簧23的作为反作用力的力根据如上所述的左右钩接合部21a的摩擦力而不同。在该情况下,作为滑动摩擦的左侧的反作用力R比作为滚动摩擦的右侧的反作用力R大得多。
因此,在图11中,分力的大小关系是右侧的分力R8大于左侧的分力R9。然而当考虑摩擦力时,实际施加的力的大小关系是左侧的分力R9大于右侧的分力R8,并且力被施加到使得第二组透镜保持件21绕重心顺时针转动的方向上。在该情况下,相对于上述的使第二组透镜保持件21逆时针转动的滚动,使第二组透镜保持件21顺时针转动的反作用力的施加也减小了该滚动。
已经说明了图像模糊校正驱动使第二组透镜保持件21在B轴方向上移动的情况。因为左右对称的形状,所以当第二组透镜保持件21在与B轴方向相反的方向(图11的斜左上方向)上移动时,类似地,导致滚动减小。
已经说明了在XY平面内在X方向和Y方向以及A轴方向和B轴方向上驱动第二组透镜保持件21的情况。在所有的情况中,可以理解,当将要发生滚动时,弹簧弹力被施加到用于抵消滚动的方向上。
即使当使第二组透镜保持件21在除了上述方向之外的驱动方向上移动时,该情况也是上述情况中的任意情况的驱动的组合。当将要发生滚动时,与上述情况类似地,弹簧弹力被施加到用于抵消滚动的方向上。
已经借助于如下的情况说明了本实施方式:在图像模糊校正驱动期间,力被施加到磁体22A和22B上。然而,即使其它情况(重力和外部惯性力)也可以被认为是类似的,因为能够通过将力施加到占据透镜保持件的重量的主要部分的磁体上来说明这些其它情况。
上述实施方式的光学装置包括第二组透镜保持件21,该第二组透镜保持件21用于保持能够在与光轴正交的平面内相对于第二组基部构件28移动的校正透镜26。该光学装置还包括用于使第二组透镜保持件21移动的两个磁体22A和22B以及线圈单元24A和24B中的一方、以及被保持在第二组基部构件28和第二组透镜保持件21之间的三个球体25。该光学装置还包括两个弹簧23,该弹簧23用于施加力,使得布置在弹簧23的一端和另一端的钩部23a能够分别与第二组基部构件28和第二组透镜保持件21接合,并且三个球体25能够被保持在第二组基部构件28和第二组透镜保持件21之间。
以如下的方式构造光学装置:安装有磁体22A和22B并且保持校正透镜26的第二组透镜保持件21的重心、即第二组透镜保持件21在其被驱动状态下的重心存在于由三个球体25形成的三角形的内部。该位置关系基于如下的状态:第二组透镜保持件21被升高,使得校正透镜26的中心能够与另一摄影透镜光学系统的光轴一致,换句话说,校正透镜26能够处于中心位置。磁体22A和22B或线圈单元24A和24B、球体25以及弹簧23被配置成使得上述平面内的由两个弹簧23形成的线段能够大致均等地横跨由球体25形成的三角形的两边(可以与由球体25形成的三角形的两边相交)。更具体地,由两个弹簧23形成的线段是由两个钩接合部21a形成的线段。
结果,能够减少部件的数量,并且能够提高组装性能。
包括两个磁体22A和22B以及线圈单元24A和24B中的一方的驱动单元用于使第二组透镜保持件21在A轴方向(第一方向)和与A轴方向正交的B轴方向(第二方向)上移动。以由两个弹簧中的一个弹簧的钩部23a形成的平面能够与A轴方向平行的方式为钩部23a布置第二组透镜保持件21的钩接合部21a。类似地,以由两个弹簧中的另一个弹簧的钩部23a形成的平面能够与B轴方向平行的方式为钩部23a布置第二组透镜保持件21的钩接合部21a。
由弹簧23的钩部23a形成的平面是包括弹簧23的圆弧状端部的平面。由位于使第二组透镜保持件21在A轴方向上移动的磁体22A和22B中的一方或线圈单元24A和24B中的一方的附近的弹簧23的钩部23a形成的平面与A轴方向正交。类似地,由位于使第二组透镜保持件21在B轴方向上移动的磁体22A和22B中的另一方或线圈单元24A和24B中的另一方的附近的弹簧23的钩部23a形成的平面与B轴方向正交。
因此,能够实现如下的光学装置:该光学装置能够仅由除了难以被悬挂在第二组基部构件28和第二组透镜保持件21之间的中央弹簧的两个弹簧来防止滚动。结果,本发明非常有利于部件数量的减少和组装性能的提高,在使照相机小型化方面也是有优势的。
已经借助于将磁体22A和22B安装到第二组透镜保持件21的构造说明了本实施方式。然而,将线圈单元24A和24B安装到第二组透镜保持件21的构造也能够实现本实施方式。在该情况下,磁体22A和22B被安装到第二组基部构件28。至于重心,也可以考虑安装有线圈单元24A和24B并且保持校正透镜26的第二组透镜保持件21的重心、即第二组透镜保持件21在其被驱动状态下的重心。
已经借助于应用到作为设置有该光学装置的摄像设备的照相机的示例说明了本实施方式。然而,本发明也可以适用于诸如便携式电话或双目镜等设置有能够校正图像模糊的摄像功能的光学装置。
本发明的效果
本发明可以提供一种能够减少部件的数量和提高组装性能的光学装置和摄像设备。
本申请要求2008年1月21日递交的日本专利申请No.2008-010445的优先权,该日本专利申请的全部内容通过引用包含于此。
Claims (6)
1.一种光学装置,所述光学装置包括:
透镜保持架,其用于保持透镜;
基部构件;
透镜保持件,其用于保持图像模糊校正透镜,所述透镜保持件能在与由所述透镜保持架保持的所述透镜的光学系统的光轴正交的平面内相对于所述基部构件移动;
驱动单元,其用于使所述透镜保持件相对于所述基部构件在第一方向和与所述第一方向正交的第二方向上移动;
三个球体,其被配置在所述基部构件和所述透镜保持件之间;以及
两个施力构件,其对所述透镜保持件施加朝向所述基部构件的力,从而在所述基部构件和所述透镜保持件之间保持所述三个球体,所述两个施力构件中的每一个施力构件均包括钩部,所述钩部分别被布置在该施力构件的两端并且分别与所述基部构件的钩接合部和所述透镜保持件的钩接合部接合,
其中,当所述图像模糊校正透镜的光轴处于与由所述透镜保持架保持的所述透镜的光轴一致的位置时,在所述平面内所述透镜保持件的重心位于由所述三个球体形成的三角形的内部,
所述透镜保持件的两个位置处的所述钩接合部以如下的方式被配置:当从由所述透镜保持架保持的所述透镜的光轴的方向观察时,所述平面内的连接所述透镜保持件的所述钩接合部所形成的线段与所述三角形的两边相交,并且由所述两个施力构件中的一个施力构件的所述钩部形成的平面与所述第一方向平行,由所述两个施力构件中的另一个施力构件的所述钩部形成的平面与所述第二方向平行。
2.根据权利要求1所述的光学装置,其特征在于,所述驱动单元包括磁体和线圈,并且所述驱动单元能使所述透镜保持件在所述第一方向和与所述第一方向正交的所述第二方向上相对于所述基部构件移动。
3.根据权利要求2所述的光学装置,其特征在于,所述磁体和所述线圈中的一方被固定到所述透镜保持件,所述磁体和所述线圈中的另一方被固定到所述基部构件。
4.根据权利要求3所述的光学装置,其特征在于,所述磁体和所述线圈中的所述一方被固定到如下所述透镜保持件:所述透镜保持件的重心是所述透镜保持件在安装有所述磁体和所述线圈中的被固定到所述透镜保持件的所述一方和所述图像模糊校正透镜的状态下的重心。
5.根据权利要求1所述的光学装置,其特征在于,由所述施力构件的所述钩部形成的平面均是包括该施力构件的圆弧状端部的平面,由所述两个施力构件中的位于能使所述透镜保持件在所述第一方向上移动的所述驱动单元附近的一个施力构件的所述钩部形成的平面与所述第一方向正交,并且由所述两个施力构件中的位于能使所述透镜保持件在所述第二方向上移动的所述驱动单元附近的另一个施力构件的所述钩部形成的平面与所述第二方向正交。
6.一种摄像设备,其包括权利要求1所述的光学装置。
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