CN101986192A - 图像抖动防止装置、透镜装置、摄像装置及补偿光学装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够不伴随电力的消耗而通过简单的结构容易将防抖补偿用的透镜保持在机构上的中立位置上的图像抖动防止装置、透镜装置及摄像装置。通过具备卡止用腕部的两枚卡止部件构成固定机构,所述卡止用腕部配置为将防抖补偿可动透镜置于中间并能够沿插拔方向滑动,该固定机构将防抖补偿可动透镜固定在与光学系统的光轴大体一致的中立位置,该防抖补偿可动透镜构成光学系统的一部分且能够沿与光轴方向正交的方向移动,在卡止用腕部之间夹持防抖补偿可动透镜的状态下,通过使两枚卡止部件沿相互接触分离的方向移动,来切换固定机构的锁定状态与解锁状态。
Description
技术领域
本发明涉及能够实现防抖补偿功能而使用于防抖补偿控制的图像抖动防止装置、具备该图像抖动防止装置的透镜装置、具备该透镜装置的摄像装置、及补偿光学装置。
背景技术
以往,存在检测由于摄影者的手抖等而施加给透镜镜筒的抖动,基于检测到的抖动使相应的防抖补偿用的透镜移动,由此消除该抖动引起的图像抖动的进行所谓防抖补偿控制的透镜装置和搭载有该透镜装置的摄像装置等光学装置。此种防抖补偿控制通过使防抖补偿用的透镜在与光轴正交的面内移动来进行防抖补偿控制。
在进行此种防抖补偿控制的光学装置中,在使用前进行防抖补偿用的透镜的光学性能的确认。防抖补偿用的透镜的光学性能的确认是对装入有防抖补偿用透镜的状态的光学装置通电,在将该防抖补偿用的透镜保持在中立位置的状态下进行。
具体来说,在进行防抖补偿控制的光学装置中,以往存在例如如下的技术,即,具有:可动补偿光学机构,其构成用于补偿图像的抖动的光学系统的一部分;固定机构,其通过旋转该光学系统的光轴的周围而将可动补偿光学机构固定在与光学系统的光轴一致的可动中心位置;工作机构,其响应电源关闭,使固定机构旋转,并固定可动补偿光学机构,所述技术能够防止可动补偿光学机构在关闭电源的随身携带时等与可动端相碰撞而破损的情况,并且能够适当地重新开始图像抖动防止动作(例如,参照下述专利文献1)。
另外,具体来说,在进行防抖补偿控制的光学装置中,以往存在例如如下的技术,即,具有:补偿机构,其使光轴偏心;卡止机构,其为了在卡止位置卡止补偿机构而具有与补偿机构抵接的凸轮部,通过以光轴为中心旋转,进行补偿机构的卡止和卡止的解除;弹性机构,其对该卡止机构沿补偿机构的卡止方向施力,所述技术通过构成为凸轮形状而能够稳定地卡止补偿机构,该凸轮形状为,通过弹性机构使卡止机构的凸轮部沿卡止方向旋转时,在卡止方向旋转初期的规定的旋转范围内不进行卡止动作,而在超过该旋转范围后进行卡止动作的凸轮形状(例如,参照下述专利文献2)。
另外,具体来说,在进行防抖补偿控制的光学装置中,以往存在例如如下的技术,即,构成为包含锁定机构,该锁定机构具有透镜保持架、支承机构、检测部、促动器、促动器驱动部、卡止部件、施力部件,进行锁定状态与解除状态的切换,该锁定状态是通过将卡止部件卡止在透镜保持架而使透镜保持架成为无法移动的状态,该解锁状态是通过使卡止部件从透镜保持架脱落而解除锁定的状态,该技术不受抖动或冲击的影响,实现摄像装置的耐久性的提高(例如,参照下述专利文献3)。
另外,以往,存在检测由于摄影者的手抖等而施加给透镜镜筒的抖动,基于检测到的抖动使相应的防抖补偿用透镜移动,由此消除该抖动引起的图像抖动的进行所谓防抖补偿控制的透镜装置和搭载有该透镜装置的摄像装置等光学装置。此种的防抖补偿控制通过使防抖补偿用透镜在与光轴正交的面内移动来进行防抖补偿控制。
在进行此种防抖补偿控制的光学装置中,以往存在例如如下的技术,即,在成为配置在透镜装置与相机之间的防抖适配器的外包装体的主体壳体内,收纳有可动透镜,该可动透镜以补偿由于施加在相机上的抖动而产生的图像抖动的方式进行移动,为了使经由透镜装置入射的来自被拍照对象的光通过,在面向透镜装置侧的主体壳体的后表面及面向相机侧的主体壳体的后表面,在可动透镜的光轴上分别形成开口,在形成在前表面的开口安装第一透镜,在形成在后表面的开口安装第二透镜,由此使主体壳体的内部成为密闭结构(例如,参照下述专利文献4)。
另外,在进行防抖补偿控制的光学装置中,以往存在例如如下的技术,即,在安装在相机与透镜装置之间的防抖适配器中,在连接有透镜装置的防抖适配器的前表面上形成有与形成在相机上的透镜连接结构相同的透镜连接部,在连接有相机的防抖适配器的后表面上形成有与形成在透镜装置上的相机连接结构相同的相机连接部(例如,参照下述专利文献5)。
专利文献1:日本专利第3192414号公报
专利文献2:日本专利第3397536号公报
专利文献3:日本特开2008-185677号公报
专利文献4:日本特开2002-107785号公报
专利文献5:日本特开2002-156695号公报
但是,上述的专利文献1、2所记载的现有的技术由于都是使以光轴为中心的环状的部件(固定机构、卡止机构)旋转而将防抖补偿用的透镜保持在中立位置的结构,因此用于将防抖补偿用的透镜保持在中立位置的环状的部件是必需的结构。因此,存在部件个数增加,光学装置大型化或制造花费的成本增加的问题。
另外,在上述现有的技术中,在确认防抖补偿用的透镜的光学性能时,为了成为将该防抖补偿用的透镜保持在中立位置的锁定状态或解除保持的解锁状态,例如相对于装入有防抖补偿用的透镜的光学装置通电,进行基于电动的切换。因此,在上述的现有技术中,存在下述问题,即,确认防抖补偿用的透镜的光学性能时必须通电,为了通电,必须将防抖补偿用的透镜装入光学装置,或者使用用于使防抖补偿用的透镜移动到中立位置的回路等,烦琐。
另外,上述专利文献3所记载的现有的技术存在无法将防抖补偿用的透镜保持在中立位置,无法确认防抖补偿用的透镜的光学性能的问题。
另外,上述专利文献4、5所记载的现有的技术都是通过外包装体覆盖防抖适配器的内部的结构,为了实现这样的结构,存在妨碍防抖适配器的小型化的问题。并且,由于妨碍防抖适配器的小型化,存在妨碍具备该防抖适配器的透镜装置等光学装置的小型化的问题。
发明内容
本发明为了消除上述现有技术产生的问题点,其目的在于提供一种不伴随电力的消耗而通过简单的结构能够容易将防抖补偿用的透镜保持在机构上的中立位置上的图像抖动防止装置、透镜装置及摄像装置。
另外,本发明为了消除上述现有技术产生的问题点,其目的在于提供一种能够实现防抖补偿功能及小型化的透镜装置及摄像装置。
为了解决上述课题,实现目的,本发明的图像抖动防止装置的特征在于,具备:防抖补偿可动透镜,其构成光学系统的一部分,能够沿与光轴方向正交的方向移动;固定机构,其将所述防抖补偿可动透镜固定在与所述光学系统的光轴大体一致的中立位置;工作机构,其切换锁定状态与解锁状态,该锁定状态是利用所述固定机构固定所述防抖补偿可动透镜的状态,该解锁状态是解除所述固定机构对所述防抖补偿可动透镜的固定的状态,所述固定机构是具备卡止部的两枚卡止部件,该卡止部配置为将所述防抖补偿可动透镜置于中间并能够沿所述正交方向滑动,所述工作机构在所述卡止部之间夹持所述防抖补偿可动透镜,通过使所述两枚卡止部件沿相互接触分离的方向移动,来切换所述锁定状态与所述解锁状态。
另外,本发明的图像抖动防止装置的特征在于,在上述发明中,所述卡止部具备切口部,该切口部在与所述防抖补偿可动透镜相对的一侧向背离该防抖补偿可动透镜的方向凹陷,并具有倾斜部,该倾斜部以越靠近所述防抖补偿可动透镜侧越扩开的方式相对于所述正交方向倾斜,并在此状态下与所述防抖补偿可动透镜抵接。
另外,本发明的图像抖动防止装置的特征在于,在上述发明中,所述卡止部具备筐体,该筐体收容所述防抖补偿可动透镜、所述固定机构、所述工作机构。
另外,本发明的图像抖动防止装置的特征在于,在上述发明中,所述工作机构具备操作承受部,该操作承受部设置为向具备有所述光学系统的透镜镜筒的外部突出,通过手动操作能够切换所述锁定状态与所述解锁状态。
另外,本发明的透镜装置的特征在于,具备:透镜镜筒,其具备光学系统;上述的图像抖动防止装置,其相对于所述透镜镜筒能够沿与光轴方向的正交的方向插拔。
另外,本发明的透镜装置的特征在于,具备:透镜镜筒,其具备构成光学系统的光学部件;防抖单元,其具有能够沿与光轴方向正交的方向移动并构成所述光学系统的一部分的防抖补偿可动透镜、和收容该防抖补偿可动透镜的筐体,所述防抖单元通过相对于所述透镜镜筒沿与所述光轴方向正交的方向滑动,能够相对于所述透镜镜筒进行装卸;收容部,其设置在所述筐体内,能够收容与所述防抖单元相邻的光学部件的至少一部分,以使构成所述光学系统的一部分并且在所述光轴方向上与所述防抖单元相邻的光学部件、或保持该光学部件的保持部件的至少一部分与所述防抖单元在所述光轴方向上重叠。
另外,本发明的透镜装置的特征在于,在上述发明中,与所述防抖单元相邻的光学部件是在摄影状态下能够沿所述光轴方向移动的透镜。
另外,本发明的摄像装置的特征在于,具备:上述的透镜装置;通过所述透镜装置的光入射的摄像元件。
另外,本发明的补偿光学装置的特征在于,具备可动透镜单元和固定机构,该可动透镜单元具有:筐体,其形成为前后方向的厚度薄的扁平状;可动透镜,其收容在所述筐体内,能够沿所述筐体的扁平的面方向移动;驱动机构,其收容在所述筐体内,沿所述筐体的扁平的面进行配置,使所述可动透镜进行所述移动,该固定机构设置为从所述筐体的外侧能够操作,能够将收容在所述可动透镜单元的所述筐体内的所述可动透镜相对于所述筐体固定在规定位置。
另外,本发明的补偿光学装置的特征在于,在上述发明中,在所述筐体内,在与所述可动透镜相对的位置上形成有开口部,所述固定机构是相对于所述筐体安装为能够取下的卡止部件,通过将所述卡止部件嵌入形成在所述开口部与所述可动透镜之间的间隙部来构成固定所述可动透镜的锁定状态。
另外,本发明的补偿光学装置的特征在于,在上述发明中,具备切换锁定状态与解锁状态的工作机构,该锁定状态是利用所述固定机构固定所述可动透镜的状态,该解锁状态是解除所述固定机构对所述可动透镜的固定的状态,所述固定机构设置在所述筐体内并包含具备卡止部的两枚卡止部件,该卡止部配置为将所述补偿透镜置于中间并能够沿所述基板滑动,所述工作机构构成为,在所述卡止部之间夹持所述可动透镜,通过使所述两枚卡止部件沿相互接触分离方向移动而能够切换所述锁定状态与所述解锁状态。
另外,本发明的补偿光学装置的特征在于,在上述发明中,所述可动透镜单元具备数据存储部,该数据存储部存储通过所述固定机构将所述可动透镜固定在所述规定位置时的所述可动透镜单元中固有的各种数据。
根据本发明的图像抖动装置、透镜装置及摄像装置,起到不伴随电力的消耗而通过简单的结构能够容易将防抖补偿用可动透镜(防抖补偿用的透镜)保持在机构上的中立位置上的效果。
另外,根据本发明的透镜装置及摄像装置,起到能够实现防抖补偿功能及小型化的效果。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的透镜单元的结构的说明图(其一)。
图2是示出本发明的实施方式的透镜单元的结构的说明图(其二)。
图3是示出本发明的实施方式的防抖单元的说明图(其一)。
图4是示出本发明的实施方式的防抖单元的说明图(其二)。
图5是示出本发明的实施方式的防抖单元的说明图(其三)。
图6是示出本发明的实施方式的防抖单元的说明图(其四)。
图7是示出本发明的实施方式的防抖单元的说明图(其五)。
图8是示出本发明的实施方式的防抖单元的说明图(其六)。
图9是示出本发明的透镜单元中的可动透镜架的配置方向的说明图。
图10是示出本发明的实施方式的透镜单元所具备的驱动控制回路的框图。
图11是示出位置检测放大器的一个例子的框图。
图12是示出防抖补偿可动透镜的有效量与防抖补偿可动透镜的驱动特性的关系的说明图(其一)。
图13是示出防抖补偿可动透镜的有效量与防抖补偿可动透镜的驱动特性的关系的说明图(其二)。
图14是示出防抖补偿可动透镜的固定机构的一个例子的说明图(其一)。
图15是示出防抖补偿可动透镜的固定机构的一个例子的说明图(其二)。
图16是示出防抖补偿可动透镜的固定机构的一个例子的说明图(其三)。
图17是示出防抖补偿可动透镜的固定机构的一个例子的说明图(其四)。
图18是示出防抖补偿可动透镜的固定机构的另一个例子的说明图(其一)。
图19是示出防抖补偿可动透镜的固定机构的另一个例子的说明图(其二)。
图20是示出防抖补偿可动透镜的固定机构的另一个例子的说明图(其三)。
标号说明:
100 透镜单元
101 透镜镜筒
102 摄像用透镜
102a 防抖补偿可动透镜
102b 摄像用透镜
103 防抖单元
104 筐体
104a 退避用开口部
1400 固定机构
1401a、1402a卡止用腕部
1401b、1402b切口部
1401c、1402c倾斜部
1401、1402卡止部件
1403 卡止部件
1403a 操作承受部
具体实施方式
以下参照附图,详细说明本发明的图像抖动装置、透镜装置、摄像装置及补偿光学装置的优选的实施方式。
(透镜单元的结构)
首先,说明本发明的实施方式的透镜单元的结构。图1及图2是示出本发明的实施方式的透镜单元的结构的说明图。在图1中,示出本发明的实施方式的从倾斜方向观察透镜单元的状态。在图2中,示出本发明的实施方式的利用使光轴通过并与该光轴平行的平面切割透镜单元的截面。
在图1及图2中,本发明的实施方式的透镜单元(透镜装置)100与省略图示的摄像装置主体连结,构成省略图示的摄像装置。摄像装置主体具备摄像元件。摄像元件将入射的光转换为电,输出与入射光的强度对应的电信号。
具体来说,摄像元件可以通过例如CCD图像传感器(Charge CoupledDevice Image Sensor)或CMOS图像传感器(Complementary Metal OxideSemiconductor Image Sensor)等周知的各种固体摄像元件实现。摄像装置主体也可以是代替摄像元件而将经由透镜单元100入射的光在胶卷上成像的结构。
透镜单元100具备:透镜镜筒101;配置在该透镜镜筒101内侧的多个摄像用透镜(光学系统)102;防抖单元(图像抖动防止装置)103。防抖单元103具备防抖补偿可动透镜102a。防抖补偿可动透镜102a可以由例如一枚透镜构成。而且,防抖补偿可动透镜102a并不局限于由一枚透镜构成,也可以由多枚透镜的透镜组构成。
防抖补偿可动透镜102a包含在多个摄像用透镜102中,用于使图像稳定。具体来说,防抖补偿可动透镜102a设置为能够在与光轴正交的平面内移动,通过在与光轴正交的平面内移动来补偿由透镜镜筒101抖动引起的图像模糊,使图像稳定。
防抖单元103设置为能够相对于透镜镜筒101插拔。在透镜镜筒101设置有容许防抖单元103相对于透镜镜筒101插拔的开口101a。该开口101a形成为防抖单元103的宽度大体一致的尺寸,所述防抖单元103的宽度是与防抖单元103相对于透镜镜筒101插拔的方向交叉的方向(以下称为“防抖单元的宽度方向”)的宽度。开口101a接受防抖单元103的插入,在将防抖单元103安装在透镜镜筒101时,由防抖单元103的筐体104堵塞。
在筐体104中的物镜侧设置有退避用开口部104a。在防抖单元103中,退避用开口部104a与防抖补偿可动透镜102a一起从在筐体104中的物镜侧的端面向目镜侧形成凹陷的凹状。在比防抖单元103靠物镜侧并与防抖单元103相邻配置的摄像用透镜102b在最靠近目镜侧的状态下,在光轴方向上与防抖单元103一部分重叠。
或者也可以设置如下的结构,即,根据摄像用透镜102b或保持该摄像用透镜102b的透镜架的光轴方向上的位置,能够从外部视觉上确认摄像用透镜102b或相应的透镜架从退避用开口部104a退避或进入的情况。
如此,通过使与防抖单元103相邻配置的摄像用透镜102b或保持摄像用透镜102b的透镜架与防抖单元103的筐体104在光轴方向上一部分重叠,与不重叠的情况相比,能够缩短透镜单元100的光轴方向的尺寸。并且,通过这样的重叠结构,能够减少防抖补偿可动透镜102a与摄像用透镜102b的光轴方向上的间隔的制约,能够缩短透镜单元100中的光学系统的透镜的全长。即,能够实现透镜单元100及具备有该透镜单元100的摄像装置的光轴方向的尺寸的小型化(薄型化)。
退避用开口部104a设置在光轴方向上比筐体104靠聚焦透镜侧。而且,优选,在光轴方向上,用于焦距(焦点)调整的聚焦透镜或保持聚焦透镜的透镜架的至少一部分进入退避用开口部104a。
防抖单元103相对于透镜镜筒101的插拔能够在摄像用透镜102b或保持该摄像用透镜102b的透镜架(省略标号)从退避用开口部104a退避的情况下进行。换言之,摄像用透镜102b或保持该摄像用透镜102b的透镜架的至少一部分进入退避用开口部104a时,防抖单元103相对于透镜镜筒101无法插拔。
在透镜单元100中,也可以设置省略图示的锁定机构,该锁定机构仅在摄像用透镜102b或保持该摄像用透镜102b的透镜架在光轴方向上从退避用开口部104a退避时,容许防抖单元103相对于透镜镜筒101的插拔。
具体来说,该锁定机构能够通过例如下述的机械式结构来实现,即,根据摄像用透镜102b或保持该摄像用透镜102b的透镜架的光轴方向的位置,仅在摄像用透镜102b或相应的透镜架从退避用开口部104a退避的情况下成为解锁状态。
或者,具体来说,该锁定机构能够通过例如下述的伴随控制的机械式结构来实现,即,设置在防抖单元103的插拔时进行操作的省略图示的操作按钮,操作该操作按钮时,使摄像用透镜102b或相应的透镜架以从退避用开口部104a退避的方式沿光轴方向移动。
图1中的标号110表示用于进行防抖单元103相对于透镜镜筒101的定位的定位用突起。在透镜镜筒101内设置有接受该突起110插入的省略图示的突起承受部。通过突起110及突起承受部,能够将防抖单元103相对于透镜镜筒101定位在规定的位置。
(防抖单元103的结构)
接下来,说明防抖单元103的结构。图3、图4、图5、图6、图7及图8是示出本发明的实施方式的防抖单元103的说明图。在图3、图4、图5、图6、图7及图8中,防抖单元103具备上述的防抖补偿可动透镜102a、可动透镜架301、防抖单元外架(基板)302、防抖单元罩303。
可动透镜架301设置为,保持防抖补偿可动透镜102a,并能够相对于防抖单元外架302移动。该防抖单元罩303与防抖单元外架302一起构成筐体104。可动透镜架301夹持在防抖单元罩303与防抖单元外架302之间,能够在筐体104内移动。
在可动透镜架301设置有驱动用磁铁801。驱动用磁铁801分别呈长方形状,并在长度方向与以光轴为中心的圆的切线方向一致的状态下安装在可动透镜架301上。而且,驱动用磁铁801在防抖补偿可动透镜102a的以光轴为中心的同心圆上,以等间隔设置三个。即,驱动用磁铁801在相对于可动透镜架301所保持的防抖补偿可动透镜102a的光轴为中心的圆的中心使中心角成为120度的方式隔开间隔的状态下进行设置。
在该实施方式中,说明了通过三个驱动用磁铁801驱动防抖补偿可动透镜102a的防抖透镜单元100,但是驱动用磁铁801的数量并不局限于三个。驱动用磁铁801的数量也可以是例如在与光轴正交的面内在通过光轴相互正交的两个轴上分别设置一个总共为两个、或者总共设置四个。
在防抖单元外架302中,在与驱动用磁铁801相对的位置上分别设置有驱动用线圈802及吸附用轭铁401。驱动用线圈802在防抖单元外架302中设置在与可动透镜架301相对的一侧。吸附用轭铁401呈与驱动用磁铁801大体一致的尺寸的长方形状,在防抖单元外架302中设置在可动透镜架301的相反侧。上述的退避用开口部104a设置在防抖单元外架302上。
在驱动用磁铁801与吸附用轭铁401之间作用有吸附防抖单元外架302与可动透镜架301的磁力。由于该磁力,向相互吸附的方向的作用力作用于防抖单元外架302及可动透镜架301。
通过利用非磁性材料形成防抖单元外架302,能够使驱动用磁铁801的磁力高效地作用于吸附用轭铁401。驱动用线圈802在防抖补偿可动透镜102a的以光轴为中心的同心圆上,以等间隔设置三个。而且,驱动用线圈802在光轴方向上以与驱动用磁铁801之间隔开规定的间隔的状态进行设置。
具体来说,防抖单元外架302与可动透镜架301在光轴方向上在将球状体803夹设于中间的状态下相对配置。在本实施方式中,球状体803为球体形状,直径尺寸比光轴方向上的驱动用线圈802的尺寸大。球状体803在防抖补偿可动透镜102a的以光轴为中心的同心圆上,以等间隔设置三个。
在防抖单元外架302与可动透镜架301之间作用有由于作用在驱动用磁铁801与吸附用轭铁401之间的磁力而向相互吸附防抖单元外架302及可动透镜架301的方向的作用力。因此,各球状体803成为被夹持在防抖单元外架302与可动透镜架301之间的状态。
由此,防抖单元外架302与可动透镜架301在光轴方向上隔开与球状体803的直径尺寸相等的空间而相对。而且,由此,可动透镜架301中的驱动用磁铁801与驱动用线圈802在光轴方向上隔开与球状体803的直径尺寸和光轴方向上的驱动用线圈802的尺寸的差量相等的空间而相对。
球状体803可以使用例如称为塑料等高分子材料形成。而且,球状体803也可以通过例如钢或铝等的钢制的球体实现。球状体803并不局限于完整的球体形状。具体来说,在球状体803中,例如与防抖单元外架302和可动透镜架301接触的部分大体为球面形状即可。
各球状体803分别由设置在防抖单元外架302及可动透镜架301上的各个球状体承受部804定位。球状体承受部804在防抖单元外架302及可动透镜架301中,通过朝向可动透镜架301或防抖单元外架302侧突出的环状的弯梁实现。
各驱动用线圈802及安装在驱动用线圈802对应的位置上的各驱动用磁铁801构成线性电动机。通过使各球状体803在夹持在防抖单元外架302与可动透镜架301之间的状态下在球状体承受部804内滚动,可动透镜架301在与光轴正交的面内相对于防抖单元外架302沿任意方向移动(平移运动或旋转运动)。可动透镜架301相对于防抖单元外架302的平移运动及旋转运动由驱动用线圈802及驱动用磁铁801构成的线性电动机控制。
在防抖单元外架302中,在各驱动用线圈802的成为内周侧的位置分别设置有霍尔元件805。各霍尔元件805检测在光轴方向上与各霍尔元件805相对的驱动用磁铁801的磁力。来自各霍尔元件805的输出根据检测出的磁力的强度进行变化。来自各霍尔元件805的输出被输入位置检测放大器(参照图10)。位置检测放大器构成透镜单元100中的驱动控制回路的一部分。
在防抖单元外架302上设置有挠性印制配线基板304,该挠性印制配线基板304用于相对于驱动用线圈802供给电流或将来自霍尔元件805的输出信号输入透镜单元100中的驱动控制回路。挠性印制配线基板304在形成在薄膜状的绝缘体(带基薄膜)上的粘结层上以规定的配线图案形成导体箔,成为通过绝缘体覆盖该导体箔的结构。关于挠性印制配线基板304,由于是周知的技术,因此省略说明。
筐体104在筐体104内移动(平移运动及旋转运动)的可动透镜架301的移动范围内具备设置在重叠的位置的开口402。通过设置该开口402,能够使防抖单元103的筐体104中的宽度方向的尺寸与防抖单元103的宽度方向上的可动透镜架301的移动量相等。由此,能够确保可动透镜架301的移动量的同时,实现防抖单元103的宽度方向的尺寸的小型化。
通过实现防抖单元103的宽度方向的尺寸的小型化,能够缩小透镜镜筒101中的开口101a。并且,通过缩小开口101a,能够防止废物或尘埃等异物从该开口101a进入透镜镜筒101内,从而能够防止由于异物附着于摄像用透镜102而引起的摄像画质的下降。
另外,筐体104具备使入射到透镜镜筒101内的外部光线从物镜侧通过到目镜侧(摄像元件侧)的开口305。该开口305通过沿光轴方向贯通防抖单元外架302的开口305a和沿光轴方向贯通防抖单元罩303的开口305b来实现。开口305a定位在退避用开口部104a成为凹状的底面部分。防抖补偿可动透镜102a在光轴方向上定位在开口305a与开口305b之间。
透镜单元100具备陀螺仪(参照图10中的标号1001)。具体来说,透镜单元100具备检测偏转运动的角速度的陀螺仪和检测俯仰运动的角速度的陀螺仪、这两个陀螺仪。在透镜单元100中,基于两个陀螺仪检测出的各角速度检测透镜镜筒101的抖动。
具体来说,透镜单元100具备的陀螺仪可以通过例如压电抖动陀螺仪实现。透镜单元100中的驱动控制回路基于由陀螺仪检测出的抖动而使防抖单元103中的防抖补偿可动透镜102a移动。由此,使在摄像元件上成像的图像稳定。
(可动透镜架301的配置方向)
接下来,说明可动透镜架301的配置方向。图9是示出本发明的透镜单元100中的可动透镜架301的配置方向的说明图。在图9中,可动透镜架301配置为,三个驱动用磁铁801(801a、801b、801c)中的一个驱动用磁铁801(801a)的长度方向与防抖单元103相对于透镜镜筒101的插拔方向平行。
通过将三个驱动用磁铁801(801a、801b、801c)配置在上述的方向,与配置在上述以外的方向的情况相比,能够将防抖单元103的宽度方向的尺寸(图9中的标号L1)缩到最小。具体来说,例如,以一个驱动用磁铁801(801a)的长度方向与防抖单元103的宽度方向平行的方式配置三个驱动用磁铁801(801a、801b、801c)时的防抖单元103的宽度方向的尺寸(图9中的标号L2)比尺寸L1大。
(驱动控制回路)
接下来,说明本发明的实施方式的透镜单元100具备的驱动控制回路。图10是示出本发明的实施方式的透镜单元100具备的驱动控制回路的框图。在图10中,本发明的实施方式的透镜单元100具备的驱动控制回路1000通过两个陀螺仪1001(1001a、1001b)检测透镜单元100的抖动。
驱动控制回路1000基于各陀螺仪1001输出的角速度,产生透镜位置指令信号。透镜位置指令信号是表示使防抖补偿可动透镜102a应该移动到的位置的信号,以时间序列指示该位置。
具体来说,驱动控制回路1000对例如由陀螺仪1001a检测的偏转运动的角速度进行时间积分,通过进行规定的光学特性补偿而产生透镜位置指令信号的水平方向分量Bx。而且,具体来说,驱动控制回路1000基于例如由陀螺仪1001b检测的俯仰运动的角速度而产生位置指令信号的铅直方向分量By。然后,基于产生的水平方向(X轴方向)分量Bx及铅直方向(Y轴方向)分量By,产生透镜位置指令信号。
透镜位置指令信号可以基于X轴方向的移动距离Bx及Y轴方向的移动距离By,利用以下的运算来求出。在下述的数学式中,Ba、Bb及Bc分别表示在以光轴为中心的圆的切线方向上,相对于各霍尔元件805的灵敏度中心,与各霍尔元件805相对的驱动用磁铁801中的磁化边界线的位置偏移多大程度。
[数学式1]
Ba=By
接下来,基于产生的透镜位置指令信号,产生与各驱动用线圈802相对的线圈位置指令信号。线圈位置指令信号表示使防抖补偿可动透镜102a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802和与该各驱动用线圈802对应的驱动用磁铁801的位置关系。产生的线圈位置指令信号在驱动控制回路1000中向设置在每个驱动用线圈802上的线圈驱动回路1002输出。
从各霍尔元件805输出并由位置检测放大器1003放大的信号输入线圈驱动回路1002。从各霍尔元件805输出并由位置检测放大器1003放大的信号表示驱动用磁铁801相对于各驱动用线圈802的移动量(驱动量)。
或者从各霍尔元件805输出并由位置检测放大器1003放大的信号也可以表示驱动用磁铁801的位置。线圈驱动回路1002将与各线圈位置指令信号和从各位置检测放大器1003输出的信号的差成比例的电流向各驱动用线圈802流动。
通过向各驱动用线圈802流动电流,产生与电流成比例的磁场。通过该磁场,与各驱动用线圈802对应配置的各驱动用磁铁801分别接受驱动力,该驱动力是接近由线圈位置指令信号Ba、Bb、Bc指定的位置的方向的驱动力。由此,能够使可动透镜架301移动。
若驱动用磁铁801利用该驱动力到达由线圈位置指令信号指定的位置,则由于线圈位置指令信号与来自霍尔元件805的输出信号一致,因此驱动回路的输出为零,驱动力也为零。而且,若由于干扰或线圈位置指令信号的变化等使各驱动用磁铁801从由线圈位置指令信号指定的位置脱落,则电流再次向各驱动用线圈802流动,各驱动用磁铁801返回由线圈位置指令信号指定的位置。
若各驱动用磁铁801到达由线圈位置指令信号指定的位置,则线圈位置指令信号与来自位置检测放大器1003的输出的差消失。在线圈位置指令信号与来自位置检测放大器1003的输出的差消失时,在各驱动用线圈802中,电流不再流动,作用于驱动用磁铁801的驱动力变为零。
如此,驱动控制回路1000通过使各驱动磁铁801移动到由与各驱动用线圈802相对的线圈位置指令信号指定的位置,而使防抖补偿可动透镜102a向由透镜位置指令信号指定的位置移动。由此,根据透镜位置指令信号,能够使防抖补偿可动透镜102a时时刻刻移动。由此,即使透镜单元1000在摄像时的曝光中抖动,也能够防止在摄像元件上成像的图像的紊乱,使其稳定。
使可动透镜架301旋转运动时,分配相同的值作为各线圈位置指令信号。具体来说,例如用于使可动透镜架顺时针旋转角度θ[rad]的各线圈位置指令信号Ba、Bb及Bc分别由下述的数学式表示。在下式中,R表示以光轴为中心的圆的半径即从光轴到各霍尔元件805的灵敏度中心的距离。
[数学式2]
Ba=Rθ
Bb=Rθ
Bc=Rθ
通过上述的控制,使各驱动用磁铁801与各驱动用线圈802以相同距离沿切线方向移动,由此,可动透镜架301将防抖补偿可动透镜102a的光轴与摄像用透镜102的光轴保持为一致的状态的同时,以光轴为中心旋转。通过时时刻刻反复进行以上的作用,安装在具有各驱动用磁铁801的可动透镜架301上的防抖补偿可动透镜102a跟随透镜位置指令信号进行移动。由此,使成像在摄像元件上的像稳定。
在图10中,数据存储部1004存储各个防抖单元103中固有的各种数据(防抖补偿用的数据)。各种数据(防抖补偿用的数据)在根据透镜单元100的抖动而使防抖补偿可动透镜102a移动的防抖补偿控制时使用。数据存储部1004存储与例如移动量的检测灵敏度、有效分辨率、中心位置数据、最大移动量、应答性、偏移量、放大率、补偿有效量等相关的数据作为各种数据(防抖补偿用的数据)。
数据存储部1004即使在切断电源的状态下也继续存储数据,即可以通过不挥发性的存储介质实现。具体来说,数据存储部1004可以使用例如EPROM、EEPROM、闪存等周知的各种存储介质。
存储在数据存储部1004的各种数据(防抖补偿用的数据)例如可以通过实际测量每个防抖单元103来取得。而且,存储在数据存储部1004的各种数据(防抖补偿用的数据)例如可以通过实际测量防抖单元103的每制造批量来取得。
在进行根据透镜单元100的抖动而使防抖补偿可动透镜102a移动的防抖补偿控制时,数据读取部1005读取存储在数据存储部1004的各种数据(防抖补偿用的数据)。数据读取部1005读取的各种数据(防抖补偿用的数据)输入位置检测放大器1003,供给于与各驱动用线圈802相对的驱动用磁铁801的移动量(驱动量)或各驱动用磁铁801的位置的算出。
(位置检测放大器1003的一个例子)
图11示出位置检测放大器1003的一个例子。在图11中,位置检测放大器1003将来自霍尔元件805的输出信号进行A/D变换,基于数据读取部1005读取的各种数据(防抖补偿用的数据),算出与各驱动用线圈802相对的驱动用磁铁801的移动量(驱动量)或各驱动用磁铁801的位置。
具体来说,位置检测放大器1003基于例如数据读取部1005从数据存储部1004读取的偏移量,算出各驱动用磁铁801的偏移位置。关于各驱动用磁铁801的偏移位置的算出,由于使用周知的技术能够容易实现,因此省略说明。
另外,具体来说,位置检测放大器1003基于例如数据读取部1005从数据存储部1004读取的放大率,算出补偿霍尔元件805的特性的补偿值。关于补偿霍尔元件805的特性的补偿值的算出,由于使用周知的技术能够容易实现,因此省略说明。
具体来说,驱动控制回路1000中的位置检测放大器1003等可以通过例如CPU来实现。此外,关于包含位置检测放大器1003的在驱动控制回路1000中执行的各种运算处理,由于是周知的技术,因此省略说明。
图12及图13是示出防抖补偿可动透镜102a的有效量与防抖补偿可动透镜102a的驱动特性的关系的说明图。在图12及图13中,防抖补偿可动透镜102a(及进行摄影图像的补偿的补偿透镜)的有效量小的情况下,以使防抖补偿可动透镜102a稍微移动的方式驱动控制该防抖补偿可动透镜102a。另一方面,在图12及图13中,防抖补偿可动透镜102a(及进行摄影图像的补偿的补偿透镜)的有效量大的情况下,以使防抖补偿可动透镜102a快速移动的方式驱动控制该防抖补偿可动透镜102a。
此种根据透镜单元100的抖动来驱动控制防抖补偿可动透镜102a的防抖补偿控制如上所述地基于存储在数据存储部1004的各种数据(防抖补偿用的数据)进行。在该实施方式中,各种数据(防抖补偿用的数据)在防抖单元103装入透镜单元100前、即防抖单元103为单体的状态下存储在数据存储部1004。
在取得存储在数据存储部1004的各种数据(防抖补偿用的数据)时,使防抖补偿可动透镜102a的位置相对于防抖单元103中的筐体104成为固定的状态。防抖补偿可动透镜102a使用规定的固定机构固定在防抖单元103中的中立位置。以下,将防抖补偿可动透镜102a固定在防抖单元103中的中立位置的状态作为“锁定状态”、解除该固定的状态作为“解锁状态”进行说明。
(防抖补偿可动透镜102a的固定机构的一个例子)
接下来,说明本发明的实施方式的透镜单元100所具备的防抖单元103中的防抖补偿可动透镜102a的固定机构的一个例子。图14、图15、图16及图17是示出防抖补偿可动透镜102a的固定机构的一个例子的说明图。
在图14、图15、图16及图17中,防抖补偿可动透镜102a的固定机构1400设置在防抖单元103的筐体104内。固定机构1400通过嵌入防抖单元103的防抖单元罩303与可动透镜架301之间的卡止部件1401、1402、1403来实现。
卡止部件1401及卡止部件1402设置为,沿防抖单元103相对于透镜镜筒101的插拔方向,以相对于防抖补偿可动透镜102a接触分离的方式能够在筐体104内滑动。
在该实施方式中,说明了沿防抖单元103相对于透镜镜筒101的插拔方向使卡止部件1401及卡止部件1402滑动的固定机构1400,但是卡止部件1401及卡止部件1402的滑动方向并不局限于此。例如,卡止部件1401及卡止部件1402也可以是能够沿防抖单元103的宽度方向滑动的结构。
卡止部件1401及卡止部件1402分别具备在上述的插拔方向上将防抖补偿可动透镜102a置于中间而相对的卡止用腕部(卡止部)1401a、1402a。在各卡止用腕部1401a、1402a中,在与防抖补偿可动透镜102a相对的位置上设置有沿防抖补偿可动透镜102a的外周缘的大致凹状的切口部1401b、1402b。
分别设置在卡止用腕部1401a、1402a的切口部1401b、1402b分别具备倾斜部1401c、1402c,所述倾斜部1401c、1402c以越背离卡止用腕部1401a及卡止用腕部1402a而宽度越窄的方式倾斜,所述卡止用腕部1401a及卡止用腕部1402a将防抖补偿可动透镜102a置于中间而相对。即,在切口部1401b、1402b中,与防抖补偿可动透镜102a相对的一侧具备朝向切口部1401b、1402b的底边而宽度变窄的倾斜部1401c、1402c。
在固定机构1400中,若卡止用腕部1401a、1402a使卡止部件1401、1402沿接近防抖补偿可动透镜102a的方向滑动,则卡止用腕部1401a、1402a以夹持防抖补偿可动透镜102a的方式移动,卡止用腕部1401a、1402a中的倾斜部1401c、1402c从防抖补偿可动透镜102a的外周侧抵接。
在固定机构1400中,使卡止部件1401、1402沿图17中箭头1700A所示的方向滑动,通过卡止用腕部1401a、1402a夹持防抖补偿可动透镜102a,由此形成为将防抖补偿可动透镜102a保持在防抖单元103的机构上的中立位置上的状态、即锁定状态。
在卡止部件1401及卡止部件1402中,倾斜部1401c、1402c设置为,在夹持防抖补偿可动透镜102a的状态下,使防抖补偿可动透镜102a移动到防抖单元103的机构上的中立位置。由此,若以将防抖补偿可动透镜102a夹持在卡止用腕部1401a、1402a之间的方式使卡止部件1401、1402滑动,则与倾斜部1401c、1402c抵接的防抖补偿可动透镜102a被倾斜部1401c、1402c施力的同时,沿倾斜部1401c、1402c移动。
由此,通过以在卡止用腕部1401a、1402a之间夹持防抖补偿可动透镜102a的方式使卡止部件1401、1402滑动,即使防抖补偿可动透镜102a处于偏离中立位置的情况下,也能够在将防抖补偿可动透镜102a保持在防抖单元103的机构上的中立位置上的状态下进行固定。
固定机构1400处于锁定状态的情况下,各倾斜部1401c、1402c相对于防抖补偿可动透镜102a的外周缘在图17中标号1701所示的四处圆圈记号的位置抵接。通过从四个方向按压防抖补偿可动透镜102a的外周缘,能够稳定地固定防抖补偿可动透镜102a的位置。
在固定机构1400中,使卡止部件1401、1402沿图16中箭头1600A所示的方向滑动,通过使卡止用腕部1401a、1402a离开由卡止用腕部1401a、1402a夹持的状态的防抖补偿可动透镜102a,使防抖补偿可动透镜102a成为能够在防抖单元103的筐体104内移动的状态、即解锁状态。
在解锁状态下,在各倾斜部1401c、1402c与防抖补偿可动透镜102a的外周缘之间形成有规定的间隙1601。可动透镜架301能够在间隙1601的范围内移动。卡止部件1401、1402的滑动距离及切口部1401b、1402b的形状设计为,能够确保解锁状态中的可动透镜架301在上述的防抖补偿控制时能够充分移动的尺寸的间隙1601。
另外,在固定机构1400中,由于卡止部件1401、1402沿防抖单元103的插拔方向滑动,因此无需为了确保卡止部件1401、1402滑动的空间而扩大防抖单元103的宽度方向的尺寸。由此,能够实现防抖单元103的宽度方向的尺寸的小型化(细长化)。
通过实现防抖单元103的宽度方向的尺寸的小型化(细长化),能够缩小透镜镜筒101的开口101a。并且,通过缩小开口101a,能够防止废物或尘埃等异物从该开口101a进入透镜镜筒101内,从而能够防止由于异物附着于摄像用透镜102而引起的摄像画质的下降。
在固定机构1400中,将卡止部件1401、1402构成为能够沿防抖单元103的宽度方向移动的情况下,无需为了确保卡止部件1401、1402滑动的空间而扩大防抖单元103的插拔方向的尺寸。由此,能够实现防抖单元103的插拔方向的尺寸的小型化。
固定机构1400的卡止部件(工作机构)1403与卡止部件1401及卡止部件1402连结,并使卡止部件1401与卡止部件1402联动。卡止部件1403设置为能够以支点1403b为中心转动。卡止部件1403以支点1403b为中心,从锁定状态向解锁状态变化时,沿图16中箭头1600B所示的方向转动。而且,卡止部件1403以支点1403b为中心,从解锁状态向锁定状态变化时,沿图17中箭头1700B所示的方向转动。卡止部件1401及卡止部件1402伴随着以支点1403b为中心的卡止部件1403的转动而沿防抖单元103的插拔方向滑动。
卡止部件1403具备向筐体104的外部突出的操作承受部1403a。通过设置操作承受部1403a,能够使卡止部件1403从筐体104的外侧转动,使卡止部件1401与卡止部件1402联动,能够容易切换防抖补偿可动透镜102a的锁定状态与解锁状态(自由状态)。
为了使操作承受部1403a转动而将防抖补偿可动透镜102a可靠地维持在锁定状态或解锁状态,以在成为锁定状态或解锁状态的卡止部件1403的能够转动范围的两端附近保持卡止部件1403的旋转位置的方式,虽然未图示,但是例如,在操作承受部1403a贯通筐体104的外部的形成在302与303之间的贯通口,形成向配置有操作承受部1403a侧突出的突出部,在卡止部件1403的能够转动范围的两端附近,使操作承受部1403a与突起部卡合而嵌合并卡止在贯通口内即可。但是,这是一个例子,只要能够将防抖补偿可动透镜102a可靠地维持在锁定状态或解锁状态即可,并不局限于此。
在将防抖单元103安装在透镜镜筒101内的状态下,操作承受部1403a向筐体104及透镜镜筒101的外部突出。由此,卡止部件1403不使用驱动回路等而通过手动操作,在防抖单元103为单独的状态及将防抖单元103安装在透镜镜筒101内的状态的任一状态下,都能够使卡止部件1403转动,并使卡止部件1401与卡止部件1402联动。
取得各种数据(防抖补偿用的数据)时,进行例如各种数据(防抖补偿用的数据)的取得作业的操作者在用手把持操作承受部1403a的状态下,使卡止部件1403转动,从而使防抖补偿可动透镜102a成为锁定状态。然后,固定防抖补偿可动透镜102a的位置,稳定防抖单元103的性能,在此状态下,进行关于各种数据(防抖补偿用的数据)的取得的各种测量。
如此,在固定机构1400中,能够不消耗电力而切换防抖补偿可动透镜102a的锁定状态与解锁状态。由此,无需为了将防抖补偿可动透镜102a定位在中立位置而将防抖单元103安装在透镜镜筒101内或使用用于对防抖单元103通电的回路,就能够取得防抖单元103的各种数据(防抖补偿用的数据)。
另外,在构成为将防抖补偿可动透镜102a收容在相对于透镜镜筒101能够插拔的防抖单元103内时,即使在该防抖单元103未被插入透镜镜筒101内的单体的状态下,也能够不使用驱动回路等而通过手动操作将防抖补偿可动透镜102a以保持在防抖单元103的机构上的中立位置上的状态进行固定。
在固定机构1400中,通过将用于使卡止部件1403转动的规定的促动器与操作承受部1403a连结,能够将防抖补偿可动透镜102a的锁定状态与解锁状态的切换形成为电动化。
(防抖补偿可动透镜102a的固定机构的另一个例子)
接下来,说明本发明的实施方式的透镜单元100所具备的防抖单元103的防抖补偿可动透镜102a的固定机构的另一个例子。图18、图19及图20是示出防抖补偿可动透镜102a的固定机构的另一个例子的说明图。
在图18、图19及图20中,防抖补偿可动透镜102a的固定机构可以通过相对于防抖单元103的筐体104安装为能够卸下的卡止部件1801实现。卡止部件1801由内径尺寸与防抖补偿可动透镜102a的外形尺寸相等而外形尺寸与设置在防抖单元罩303上的开口305b的内径尺寸相等的环形状构成。
防抖单元103在防抖补偿可动透镜102a的外周缘与开口305b的内周之间嵌入卡止部件1801的状态下成为锁定状态。而且,防抖单元103在从防抖补偿可动透镜102a的外周缘与开口305b的内周之间取下卡止部件1801的状态下成为解锁状态。
在开口305b设置有用于取下卡止部件1801的卡止部件取下用切口1802。卡止部件取下用切口1802设置为,与开口305b连接,将开口305b置于中间而沿防抖单元103的插拔方向相对。
使通过卡止部件1801成为锁定状态的防抖单元103成为解锁状态时,可以将小镊子等插入卡止部件取下用切口1802内,夹住卡止部件1801而取出。或者使通过卡止部件1801成为锁定状态的防抖单元103成为解锁状态时,可以将前端细的棒状部件插入卡止部件取下用切口1802,扒出卡止部件1801而取下。由此,能够容易切换使用了卡止部件1801的防抖单元103的锁定状态与解锁状态。
如以上说明所示,该实施方式的作为图像抖动防止装置的一个例子的防抖单元103的特征在于,具备:防抖补偿可动透镜102a,其构成作为光学系统的一个例子的多个摄像用透镜102的一部分,能够沿与光轴方向正交的方向(插拔方向)移动;固定机构1400,其作为将防抖补偿可动透镜102a固定在与光学系统的光轴大体一致的中立位置的固定机构的一个例子;卡止部件1403,其作为切换通过固定机构1400固定防抖补偿可动透镜102a的锁定状态与解除该固定的解锁状态的工作机构的一个例子,固定机构1400是具备卡止用腕部1401a、1402a的两枚卡止部件1401、1402,其中所述卡止用腕部1401a、1402a是配置为将防抖补偿可动透镜102a置于中间并能够沿插拔方向滑动的卡止部的一个例子,卡止部件1403在卡止用腕部1401a、1402a之间夹持防抖补偿可动透镜102a,通过使两枚卡止部件1401、1402沿相互接触分离的方向移动,来切换锁定状态与解锁状态。
根据该实施方式,能够不伴随由通电产生的电力消耗而通过简易的结构容易将防抖补偿可动透镜102a保持在防抖单元103的机构上的中立位置。而且,根据该实施方式,能够从防抖单元103的外部将防抖补偿可动透镜102a保持在防抖单元103的机构上的中立位置。
另外,根据该实施方式,由于在防抖单元103的筐体104上设置有退避用开口部104a,因此能够使摄像用透镜102b或保持摄像用透镜102b的透镜架的至少一部分进入退避用开口部104a内,从而能够在光轴方向上使摄像用透镜102b与防抖单元103一部分重叠。由此,能够实现透镜单元100的小型化。
另外,该实施方式的防抖单元103的特征在于,卡止用腕部1401a、1402a具备切口部1401b、1402b,所述切口部1401b、1402b在与防抖补偿可动透镜102a相对的一侧向背离该防抖补偿可动透镜102a的方向凹陷,并具有倾斜部1401c、1402c,所述倾斜部1401c、1402c以越靠近防抖补偿可动透镜102a侧越扩开的方式相对于插拔方向倾斜,并在此状态下与防抖补偿可动透镜102a抵接。
根据该实施方式,即使防抖补偿可动透镜102a处于偏离中立位置的情况下,通过以将防抖补偿可动透镜102a夹持在卡止用腕部1401a、1402a之间的方式使卡止部件1401、1402滑动,能够将防抖补偿可动透镜102a保持在防抖单元103的机构上的中立位置。
另外,该实施方式的防抖单元103的特征在于,卡止用腕部1401a、1402a具备筐体104,该筐体104收容防抖补偿可动透镜102a、防抖单元外框302、卡止部件1401、1402、卡止部件1403。
根据该实施方式,通过使卡止用腕部1401a、1402a成为将防抖补偿可动透镜102a、防抖单元外框302、卡止部件1401、1402、卡止部件1403收容在筐体104内的单元结构,能够实现提高防抖单元103的操作性,能够使防抖单元103相对于透镜镜筒101容易插拔。
另外,该实施方式的防抖单元103的特征在于,卡止部件1403具备操作承受部1403a,该操作承受部1403a设置为向具备多个摄像用透镜102的透镜镜筒101的外部突出,通过手动操作能够切换锁定状态与解锁状态。根据该实施方式,通过从筐体104及透镜镜筒101的外部对操作承受部1403a进行手动操作,能够不使用驱动回路等而使卡止部件1403转动,并使卡止部件1401与卡止部件1402联动。
另外,该实施方式的作为透镜装置的一个例子的透镜单元100的特征在于,具备:透镜镜筒101,其具备光学系统;防抖单元103,其相对于透镜镜筒101能够沿与光轴方向正交的方向插拔。
根据该实施方式,通过使防抖单元103相对于透镜镜筒101能够插拔,可以仅更换透镜单元100中的防抖单元103。由此,即使产生相对于透镜单元100所要求的特性(性能)下降或由劣化引起的防抖单元103的性能下降等时,通过适当地更换防抖单元103,能够容易维持相对于透镜单元100要求的性能。
由此,由于使透镜单元100中的防抖单元103以外的部件通用化的同时,能够满足相对于各个透镜单元100要求的性能,因此能够实现透镜单元100的品质确保及制造成本的降低。
另外,该实施方式的摄像装置的特征在于,具备:透镜单元100;通过该透镜单元100的光入射的摄像元件。根据该实施方式,可以根据摄像装置不同而使用不同的确保所要求的性能和品质且实现了降低制造成本的透镜单元100。由此,能够提供一种确保所要求的性能和品质且实现了降低制造成本的摄像装置。
如以上说明所示,该实施方式的作为透镜装置的一个例子的透镜单元100的特征在于,具备:透镜镜筒101,其具备作为构成光学系统的光学部件的一个例子的摄像用透镜102;防抖单元103,其具有能够沿与光轴方向正交的方向移动且构成光学系统的一部分的防抖补偿可动透镜102a和收容该防抖补偿可动透镜102a的筐体104,通过相对于透镜镜筒101沿与光轴方向正交的方向(插拔方向)滑动,而相对于透镜镜筒101能够装卸;退避用开口部104a,其作为以摄像用透镜102b的至少一部分与防抖单元103在光轴方向上重叠的方式能够收容摄像用透镜102b的至少一部分的收容部的一个例子,该摄像用透镜102b作为构成光学系统的一部分并且在光轴方向上与防抖单元103相邻的光学部件的一个例子。
根据该实施方式的透镜单元100,能够实现透镜单元100的小型化,尤其是光轴方向的小型化(薄型化),该透镜单元100实现防抖补偿功能。并且,通过实现透镜单元100的小型化(薄型化),能够实现具备该透镜单元100的摄像装置的小型化(薄型化)。
在透镜单元100中,退避用开口部104a并不局限于使摄像用透镜102b的至少一部分与防抖单元103在光轴方向上重叠的形状。具体来说,退避用开口部104a也可以成为能够收容摄像用透镜102b的至少一部分的形状,以使作为保持摄像用透镜102b的保持部件的一个例子的透镜架的至少一部分与防抖单元103在光轴方向上重叠。
另外,在该实施方式的透镜单元100中,将摄像用透镜102b形成为在摄影状态下能够沿光轴方向移动的透镜,具体来说,形成为在能够摄影的状态下沿光轴方向能够移动,并通过沿该光轴方向移动来调整光学系统的焦点位置的聚焦透镜,由此,无需为了使摄像用透镜102b与防抖单元103在光轴方向上重叠而新追加使摄像用透镜102b沿光轴方向能够移动的结构,利用原有构成为能够移动的聚焦透镜,就能够使摄像用透镜102b与防抖单元103在光轴方向上局部重叠。此外,摄像用透镜102b并不局限于聚焦透镜,例如为了得到不同的焦点距离,也可以是能够沿光轴方向移动的可变聚焦透镜。
由此,能够抑制结构的复杂化,有效利用原有的结构的同时,实现透镜单元100的小型化、尤其是光轴方向的小型化(薄型化),该透镜单元100实现防抖补偿功能。并且,通过实现透镜单元100的小型化(薄型化),能够实现具备该透镜单元100的摄像装置的小型化(薄型化)。
另外,该实施方式的透镜单元100具备:透镜镜筒101,其具备光学系统;防抖单元103,其相对于透镜镜筒101能够沿与光轴方向正交的方向插拔,通过使防抖单元103相对于透镜镜筒101能够插拔,可以仅更换透镜单元100中的防抖单元103。
由此,即使产生相对于透镜单元100所要求的特性(性能)下降或由劣化引起的防抖单元103的性能下降等时,通过适当地更换防抖单元103,能够容易维持相对于透镜单元100的要求性能。
并且,由此,能够使透镜单元100的防抖单元103以外的部件通用化的同时,容易满足相对于各个透镜单元100的要求性能,因此能够实现透镜单元100的品质确保及降低制造成本。
另外,本发明的摄像装置的特征在于,具备上述的透镜装置和通过所述透镜装置的光入射的摄像元件。根据该实施方式的摄像装置,由于能够使用实现了小型化(薄型化)的透镜单元100构成摄像装置,因此能够实现摄像装置的小型化(薄型化)。
如上所述,本发明的补偿光学装置的特征在于,具备可动透镜单元和固定机构,该可动透镜单元具有:筐体,其形成为前后方向的厚度薄的扁平状;可动透镜,其收容在筐体内,能够沿筐体的扁平的面方向移动;驱动机构,其收容在所述筐体内,沿所述筐体的扁平的面进行设置,使所述可动透镜进行所述移动,该固定机构设置为从所述筐体的外侧能够操作,能够将收容在所述可动透镜单元的所述筐体内的所述可动透镜相对于所述筐体固定在规定位置。
这样的补偿光学装置包含例如图14~图17或图18~图20所示的固定机构。通过形成为这样的结构,无需电连接等,即使是可动透镜单体,也能够简易地相对于筐体固定可动透镜。
另外,本发明的补偿光学装置的特征在于,在上述的补偿光学装置中,在筐体内,在与可动透镜相对的位置上形成有开口部,所述固定机构是相对于所述筐体安装为能够取下的卡止部件,通过将卡止部件嵌入形成在开口部与可动透镜之间的间隙部来构成固定可动透镜的锁定状态。
这样的补偿光学装置的固定机构可以通过例如图18~图20所示作为一个例子的固定机构来实现。通过形成为这样的结构,即使是可动透镜单体,也能够通过简易的结构,相对于筐体固定可动透镜。
另外,本发明的补偿光学装置的特征在于,在上述的补偿光学装置中,具备切换锁定状态与解锁状态的工作机构,该锁定状态是利用固定机构固定可动透镜的状态,该解锁状态是解除固定机构对可动透镜的固定的状态,固定机构设置在筐体内并包含具备卡止部的两枚卡止部件,该卡止部配置为将补偿透镜置于中间并能够沿基板滑动,工作机构构成为,在卡止部之间夹持可动透镜,通过使两枚卡止部件沿相互接触分离的方向移动而能够切换锁定状态与解锁状态。
这样的补偿光学装置的固定机构可以通过例如图14~图17所示作为一个例子的固定机构来实现。通过形成为这样的结构,即使是可动透镜单体,也能够通过简易的结构,相对于筐体固定可动透镜。
另外,本发明的补偿光学装置的特征在于,在上述的补偿光学装置中,可动透镜单元具备数据存储部,该数据存储部存储通过固定机构将可动透镜固定在规定位置时的可动透镜单元中固有的各种数据。
这样的补偿光学装置的固定机构可以通过例如图10所示作为一个例子的结构来实现。通过形成为这样的结构,即使是可动透镜单体,也能够容易取得相对于筐体固定在规定位置上的可动透镜的固有数据。
产业上的可利用性
如上所述,本发明的图像抖动防止装置、透镜装置及摄像装置能够实现防抖补偿功能,在防抖补偿控制中使用的图像抖动防止装置、具备该图像抖动防止装置的透镜装置、及具备该透镜装置的摄像装置中有用,尤其适合于在监控相机等的防抖补偿控制中使用的图像抖动防止装置、具备该图像抖动防止装置的透镜装置、具备该透镜装置的摄像装置、及补偿光学装置。
Claims (12)
1.一种图像抖动防止装置,其特征在于,具备:
防抖补偿可动透镜,其构成光学系统的一部分,能够沿与光轴方向正交的方向移动;
固定机构,其将所述防抖补偿可动透镜固定在与所述光学系统的光轴大体一致的中立位置;
工作机构,其切换锁定状态与解锁状态,该锁定状态是利用所述固定机构固定所述防抖补偿可动透镜的状态,该解锁状态是解除所述固定机构对所述防抖补偿可动透镜的固定的状态,
所述固定机构是具备卡止部的两枚卡止部件,该卡止部配置为将所述防抖补偿可动透镜置于中间并能够沿所述正交方向滑动,
所述工作机构在所述卡止部之间夹持所述防抖补偿可动透镜,通过使所述两枚卡止部件沿相互接触分离的方向移动,来切换所述锁定状态与所述解锁状态。
2.根据权利要求1所述的图像抖动防止装置,其特征在于,
所述卡止部具备切口部,该切口部在与所述防抖补偿可动透镜相对的一侧向背离该防抖补偿可动透镜的方向凹陷,并具有倾斜部,该倾斜部以越靠近所述防抖补偿可动透镜侧越扩开的方式相对于所述正交方向倾斜,并在该状态下与所述防抖补偿可动透镜抵接。
3.根据权利要求1或2所述的图像抖动防止装置,其特征在于,
具备筐体,该筐体收容所述防抖补偿可动透镜、所述固定机构、所述工作机构。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的图像抖动防止装置,其特征在于,
所述工作机构具备操作承受部,该操作承受部设置为向具备有所述光学系统的透镜镜筒的外部突出,通过手动操作能够切换所述锁定状态与所述解锁状态。
5.一种透镜装置,其特征在于,具备:
透镜镜筒,其具备光学系统;
权利要求1~4中任一项所述的图像抖动防止装置,其相对于所述透镜镜筒能够沿与光轴方向的正交的方向插拔。
6.一种透镜装置,其特征在于,具备:
透镜镜筒,其具备构成光学系统的光学部件;
防抖单元,其具有能够沿与光轴方向正交的方向移动并构成所述光学系统的一部分的防抖补偿可动透镜、和收容该防抖补偿可动透镜的筐体,所述防抖单元通过相对于所述透镜镜筒沿与所述光轴方向正交的方向滑动,能够相对于所述透镜镜筒进行装卸;
收容部,其设置在所述筐体内,能够收容与所述防抖单元相邻的光学部件的至少一部分,以使构成所述光学系统的一部分并且在所述光轴方向上与所述防抖单元相邻的光学部件、或保持该光学部件的保持部件的至少一部分与所述防抖单元在所述光轴方向上重叠。
7.根据权利要求6所述的透镜装置,其特征在于,
与所述防抖单元相邻的光学部件是在摄影状态下能够沿所述光轴方向移动的透镜。
8.一种摄像装置,其特征在于,具备:
权利要求5~7中任一项所述的透镜装置;
透过所述透镜装置的光入射的摄像元件。
9.一种补偿光学装置,其特征在于,
具备可动透镜单元和固定机构,
该可动透镜单元具有:筐体,其形成为前后方向的厚度薄的扁平状;可动透镜,其收容在所述筐体内,能够沿所述筐体的扁平的面方向移动;驱动机构,其收容在所述筐体内,沿所述筐体的扁平的面进行配置,使所述可动透镜进行所述移动,
该固定机构设置为从所述筐体的外侧能够操作,能够将收容在所述可动透镜单元的所述筐体内的所述可动透镜相对于所述筐体固定在规定位置。
10.根据权利要求9所述的补偿光学装置,其特征在于,
在所述筐体内,在与所述可动透镜相对的位置上形成有开口部,
所述固定机构是相对于所述筐体安装为能够取下的卡止部件,
通过将所述卡止部件嵌入形成在所述开口部与所述可动透镜之间的间隙部来构成固定所述可动透镜的锁定状态。
11.根据权利要求9所述的补偿光学装置,其特征在于,
具备切换锁定状态与解锁状态的工作机构,该锁定状态是利用所述固定机构固定所述可动透镜的状态,该解锁状态是解除所述固定机构对所述可动透镜的固定的状态,
所述固定机构设置在所述筐体内并包含具备卡止部的两枚卡止部件,该卡止部配置为将所述补偿透镜置于中间并能够沿所述基板滑动,
所述工作机构构成为,在所述卡止部之间夹持所述可动透镜,通过使所述两枚卡止部件沿相互接触分离方向移动而能够切换所述锁定状态与所述解锁状态。
12.根据权利要求9所述的补偿光学装置,其特征在于,
所述可动透镜单元具备数据存储部,该数据存储部存储通过所述固定机构将所述可动透镜固定在所述规定位置时的所述可动透镜单元中固有的各种数据。
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