CN104160330A - 图像稳定设备、光学设备和摄像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像稳定设备，其包括：固定背板(101)；可动筒(103)，其保持校正透镜(102)并且以可在与光轴垂直的方向上移动的方式由固定背板(101)支撑；第一转动体(104)，其由固定背板(101)可转动地支撑并且使可动筒(103)根据第一转动体的转动在第一方向上移动；和第一驱动马达(106)，其驱动第一转动体(104)。第一转动体(104)的中心轴线配置在摄像光学系统的光路内。

Description

图像稳定设备、光学设备和摄像设备

技术领域

本发明涉及一种图像稳定设备、光学设备和摄像设备。

背景技术

已经提出了安装有图像稳定设备的诸如数字式照相机等的摄像设备。该图像稳定设备通过使用于保持透镜或摄像元件的可动构件根据需要在从光轴方向观察时的水平方向(横摆方向(yaw direction))和上下方向(俯仰方向(pitch direction))上移动而在与光轴垂直的平面内驱动控制可动构件。

专利文献1公开了使一对扁平型音圈马达在横摆方向和俯仰方向上驱动可动筒的图像稳定设备。专利文献2公开了通过使转动中心位于可动筒外侧的一对转动体转动而在横摆方向和俯仰方向上校正可动筒的光学设备。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2008-58445号公报

专利文献2：日本特开平11-109435号公报

然而，在如专利文献1所公开的使用一对扁平型音圈马达的图像稳定设备中，如果试图确保用作图像稳定单元的校正透镜所需的移动量，则设备中的可动区域增加，这导致整个设备的尺寸增大。

图11是使用扁平型音圈马达的图像稳定设备的示例性截面图。透镜保持件302支撑校正透镜301。安装到透镜保持件302的驱动线圈304和磁体(由N极磁体305N和S极磁体305S构成)是用于驱动透镜保持件302的致动器。如图11所示，在透镜保持件302和固定构件303之间需要校正透镜所需的移动量(称为“L”)的间隙。

由于不管校正透镜301的位置如何驱动线圈304和磁体305都需要彼此相对，因此，磁体305N和305S的宽度均需要至少等于或大于L，在N极和S极之间也需要大于或等于L的宽度。此外，在驱动线圈外侧需要用于线圈的移动空间的L量。换句话说，在使用扁平型音圈马达的图像稳定设备中，如果校正透镜所需的移动量增加L，则整个设备所需的空间增加5L。由此，整个设备的尺寸无法减小。

另一方面，专利文献2所公开的图像稳定设备借助于具有凸轮的两个转动体驱动透镜保持件。在该图像稳定设备中，当校正透镜所需的移动量增加L时，凸轮的变化量增加L，并且透镜保持件和固定构件之间的间隙也增加L。由此，整个设备的增加量为2L，该结构对于减小设备的尺寸是有利的。此时，必须确保预定的减速比以实现所需的精度和输出。为此，必须增加转动体的半径。然而，当转动体的半径增加时，整个设备的尺寸不期望地增加。

发明内容

本发明的图像稳定设备在确保图像稳定单元的移动空间的同时抑制了整个设备的尺寸增加。

根据本发明的方面，提供一种图像稳定设备，其包括：固定构件；可动构件，其保持用于校正图像模糊的图像稳定单元并且能在不与摄像光学系统的光轴平行的方向上移动；第一转动构件，其在被所述固定构件支撑的状态下转动并且使所述可动构件在第一方向上移动；第二转动构件，其在被所述固定构件支撑的状态下转动并且使所述可动构件在与所述第一方向不同的第二方向上移动；其中，所述第一转动构件和所述第二转动构件中的至少一方的转动轴线配置在所述摄像光学系统的光路内；第一驱动单元，其驱动所述第一转动构件；和第二驱动单元，其驱动所述第二转动构件。

本发明的图像稳定设备包括围绕图像稳定单元的周边设置的中空转动体。用于保持图像稳定单元的可动构件由转动体驱动。由此，根据本发明的图像稳定设备，可以在确保图像稳定单元的移动空间的同时抑制整个设备的尺寸增加。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的图像稳定设备的部件的构造的分解立体图。

图2是示出组装后的图像稳定设备的主视图。

图3是示出图像稳定设备的截面图。

图4是示出可动筒的定位和操作的图。

图5是示出点L的移动的图。

图6是示出使用图像稳定设备的图像稳定系统的构造示例的图。

图7A是示出用于计算待输入到驱动源的目标信号的处理的概念图。

图7B是示出用于计算待输入到驱动源的目标信号的处理的概念图。

图8A是示出传统的图像稳定设备的效果的图。

图8B是示出根据第一实施方式的图像稳定设备的效果的图。

图9是示出根据第二实施方式的图像稳定设备的部件的构造的分解立体图。

图10是示出组装后的图像稳定设备的主视图。

图11是示出使用扁平型音圈马达的图像稳定设备的示例性截面图。

具体实施方式

下面参照图1至图8说明根据本发明的第一实施方式的图像稳定设备。首先，将参照图1至图3说明构成本实施方式的图像稳定设备的部件。

图1是示出本实施方式的图像稳定设备的部件的构造的分解立体图。图像稳定设备100是本实施方式的图像稳定设备。本实施方式的光学设备包括图像稳定设备100。光学设备的示例包括望远镜、双目镜(binocular)和摄像设备。图2是示出组装后的图像稳定设备的主视图。图3是示出当沿着与光轴平行的平面切割图2所示的图像稳定设备时图像稳定设备的截面图。

图像稳定设备100包括固定背板101、校正透镜102、可动筒103、第一转动体104、第二转动体105、第一马达106、第二马达107、施力弹簧108、第一减速齿轮109、第二减速齿轮110和盖111。

固定背板101构成形成为大致圆盘形状的固定构件。固定背板101在其中央形成有比可动筒的外形大的开口部。可动筒103能够配置在开口部中。可动筒103的可动范围由开口部限制。

此外，固定背板101具有设置于其外周面的三个安装孔1011。利用安装孔1011将固定背板101固定至用于固定其他透镜组(例如，图像形成光学系统)的镜筒。

如图3所示，固定背板101具有形成在开口部周围的筒状的第二轴承部1012。第二轴承部1012能够在其外周部枢转地支撑第二转动体105。在第二轴承部1012的更外周设置有第一轴承部1013。第一轴承部1013能够在其内周部枢转地支撑第一转动体104。此外，固定背板101具有能够枢转地支撑第一减速齿轮109和第二减速齿轮110的齿轮垫圈。

校正透镜102是构成摄像光学系统(未示出)的一部分并且能以使得光轴偏心地移位的方式在与光轴正交的方向上移动的透镜。例如，校正透镜102以使得由摄像光学系统形成的图像能够移动的方式在与光轴垂直的方向上移动。这样，当设备检测到手的无意移动时，设备使校正透镜102移动，以减少由于手的无意移动导致的图像移动，由此能够确保像面的稳定。换句话说，校正透镜102用作校正图像模糊的图像稳定单元。虽然在本实施方式中透镜用作图像稳定单元，但是也可以使用诸如CCD或CMOS传感器等的摄像元件。

可动筒(可动构件)103能够在其中央开口部保持校正透镜102。此外，可动筒103在透镜保持部周围具有垂直于光轴地放射状延伸的滑动面1033。滑动面1033由固定构件保持，由此，在与光轴垂直的平面内的给定范围内可动地支撑可动筒103。

可动筒103包括驱动销(第一驱动销)1031和长孔1032。驱动销1031与设置于盖111的固定引导部1111和设置于第一转动构件的凸轮槽1041装配。此外，长孔1032是与设置于第二转动体105的第二接合部1051装配的直线槽。长孔1032被设定成当长孔1032沿长度方向延伸时贯通校正透镜102的中央和驱动销1031的中央。驱动销1031是用作第一轴部的筒状轴。

第一转动体104具有中空圆筒形状，校正透镜102配置于第一转动体104的中央开口部。由此，第一转动体104的中心轴线与当校正透镜102位于可动区域的中央时获得的光轴同轴。第一转动体104的中心轴线配置在由校正透镜102形成的光路内。

第一转动体104的外周由第一轴承部1013枢转地支撑，使得第一转动体104由固定背板101可转动地支撑。此外，第一转动体104具有引导可动筒103的驱动销1031的凸轮槽1041。在本实施方式中，当第一转动体104的转动角度为α并且从第一转动体104的转动轴线到凸轮槽1041的中心的距离为Ra时，满足与所谓的阿基米德螺旋对应的下式：

Ra＝kα(这里，k是常数)。

这里，凸轮槽1041对应于第三引导部。凸轮槽1041与用作第一轴部的驱动销1031装配，凸轮槽1041与第一轴部的交点根据第一转动体104的转动而变化。换句话说，第一转动体104使可动筒103根据第一转动体104的转动而在第一方向上移动。

此外，第一转动体104具有设置于其外周的一部分并且能够传递第一马达106的转动的齿轮1042。第二转动体105具有中空圆筒形状并且校正透镜102配置在第二转动体105的中央开口部处。由此，第二转动体105的中心轴线与当校正透镜102位于可动区域的中央时获得的光轴同轴。第二转动体105的中心轴线配置在由校正透镜102形成的光路内。可以第一转动体104和第二转动体105中的至少一方的中心轴线配置在由校正透镜102形成的光路内，或者可以第一转动体104和第二转动体105二者的中心轴线配置在由校正透镜102形成的光路内。第二转动体105的内周由第二轴承部1012枢转地支撑，使得第二转动体105由固定背板101可转动地支撑。第二转动体105包括驱动销1051，驱动销1051用作第二轴部并且隔着校正透镜102设置于驱动销1031所在侧的相反侧。驱动销1051是筒状轴或球状轴。驱动销1051与设置于可动筒103的长孔1032装配并且在长孔1032中被引导。换句话说，第二转动体105由固定背板101可转动地支撑，并且使可动筒103根据第二转动体105的转动在与第一方向不同的第二方向上移动。此外，第二转动体105具有设置于其外周的一部分的齿轮1052。

第一马达106是用于使第一转动体104转动地移动的马达并且安装到固定背板101。在本实施方式中，也可以利用步进马达作为驱动单元来进行开环控制。小齿轮(pinion gear)安装至第一马达106的转子部分，使得转动能够被传递至第一转动体104的齿轮1042。在本实施方式中，通过利用第一减速齿轮109减小第一马达106的转速来获得预定的转动精度和驱动力。

第二马达107是用于使第二转动体105转动地移动的驱动单元并且安装到固定背板101。在本实施方式中，也可以利用步进马达作为驱动单元来进行开环控制。小齿轮安装至第二马达107的转子部分，使得转动能够被传递至第二转动体105的齿轮1052。在本实施方式中，通过利用第二减速齿轮110减小第二马达107的转速来获得预定的转动精度和驱动力。

施力弹簧108设置在可动筒103和固定背板101之间并且用作沿与光轴垂直的方向对可动筒103施力的施力单元。例如，施力弹簧108是拉伸弹簧。在本实施方式中，存在某些因素使得产生诸如第一转动体与第二转动体的装配松动、第一驱动销与第二驱动销的装配松动等的松动(backlash)。施力弹簧108能够使这些松动偏向一侧。虽然在本实施方式中使用了两个施力弹簧，但是施力弹簧的数量可以是任意的，只要能够使松动偏向任意位置即可。

第一减速齿轮109包括彼此同轴并且具有不同齿数的大齿轮和小齿轮。第一减速齿轮109由固定背板101可转动地支撑。第一减速齿轮109减小第一驱动单元106的转速并且将该转速传递至第一转动体104。

第二减速齿轮110包括彼此同轴并且具有不同齿数的大齿轮和小齿轮。第二减速齿轮110由固定背板101可转动地支撑。第二减速齿轮110减小第二驱动单元107的转速并且将该转速传递至第二转动体105。

盖111具有固定引导部1111。固定引导部1111是通过转动体的中心轴线向径向外侧延伸的直线槽，驱动销1031能够装配到固定引导部1111。固定引导部1111是第一引导部。注意，设置于上述可动筒103的长孔1032是第二引导部。

盖111被连接到固定背板101并且与固定背板101一起构成固定构件。盖111以使得可动筒103在可动筒的滑动面1033夹在盖111和固定背板101之间的状态下在与光轴垂直的平面内移动的方式支撑可动筒103。

图4是示出可动筒的定位和操作的图。如上所述，通过将可动筒103的滑动面1033夹在固定背板101和盖111之间来确定可动筒103在光轴方向上的位置。此外，将可动筒的驱动销1031引导至固定引导部1111和凸轮槽1041，由此，实现了可动筒上的一点的定位。然后，将长孔1032装配到设置于第二转动体105的第二驱动销1051，从而确定可动筒103的角度方向。这样，可动筒103的位置被唯一确定。在该状态下，通过将第一转动体104和第二转动体105移动至预定位置可将校正透镜102移动到与光轴垂直的平面上的任意位置。

当第一转动体104在第二转动体105静止的状态下转动时，驱动销1031被推到凸轮槽1041中，由此使驱动销1031沿着固定引导部1111移动。可动筒103在长孔1033被驱动销1051引导的状态下移动。

固定引导部1111和长孔1033之间的角度是180度或接近180度的角度。由此，如图4中的虚线箭头所示使校正透镜102的中心沿大致直线方向移动。更准确地，可动筒103的移动包括取决于驱动销1051的位置的微小转动移动。如上所述，当第一转动体104在第二转动体105静止的状态下转动时可动筒103的移动方向是本实施方式中的第一方向。

另一方面，当第二转动体105在第一转动体104静止的状态下转动时，可动筒103进行绕驱动销1031的转动移动。由此，可动筒103能够使校正透镜102的中心以形成圆弧移动轨迹的方式移动。换句话说，使校正透镜102的中心在沿着图4所示的虚线箭头的方向上移动。如上所述，当第二转动体105在第一转动体104静止的状态下转动时可动筒103的移动方向是本实施方式中的第二方向。

通过将可动筒103在第一方向上的移动与可动筒103在第二方向上的移动组合能够使校正透镜102在平面内的任意位置移动。注意，本实施方式所使用的校正透镜102是能绕光轴转动的转动体。由此，只要校正透镜102的中心位置被正确定位，可动筒103的转动移动就不会引起问题。注意，当诸如摄像元件等的非转动对称体用作图像稳定单元时，可以在转动影响能够被忽略的范围内使用这种非转动对称体，或者可以在可动筒与图像稳定单元之间使用其它转动机构。

将对校正透镜102的移动进行进一步详细的说明。首先，如图4所示，第一和第二转动体的转动轴线的中心被定义为原点O，Y轴与从原点开始在与固定引导部1111的引导方向平行的方向对准，X轴与垂直于Y轴方向对准。驱动销1031的中心点是点A，驱动销1051的中心点是点B，校正透镜102的中心点是点L。

点O与点A之间的距离为Ra，点O与点B之间的距离为Rb，点A与点L之间的距离为d，在从点A到点L的AB方向上的分量为d₁，在与AB垂直的方向上的分量为d₂，第二转动体的转动量为β。在本实施方式中，固定引导部1111的延长线通过第二转动体105的转动中心。此外，长孔1032的延长线通过驱动销1031和校正透镜102的中心。由此，由以下的式(1)和式(2)来表示点A和点B：

[数学表达1]

$\stackrel{\→}{\mathrm{OA}}=(0,R_a)$ ……式(1)

$\stackrel{\→}{\mathrm{OB}}=(R_b\cos \mathrm{\β},R_b\sin \mathrm{\β})$ ……式(2)

在本实施方式中，点L配置在线AB上，由此，满足下式(3)：

[数学表达2]

$\begin{array}{c}\stackrel{\→}{\mathrm{OL}}=(L_x,L_y)=\stackrel{\→}{\mathrm{OA}}+\frac{d_1}{\left|\stackrel{\→}{\mathrm{AB}}\right|}\stackrel{\→}{\mathrm{AB}}+\frac{d_2}{\left|\stackrel{\→}{p}\right|}\stackrel{\→}{p}\\ =(0,R_a)+\frac{d_1(R_b\cos \mathrm{\β},R_b\sin \mathrm{\β}-R_a)+d_2(R_b\sin \mathrm{\β}-R_a,-R_b\cos \mathrm{\β})}{\sqrt{{R_a}^2+{R_b}^2-2R_a\sin \mathrm{\β}}}\end{array}$ ……式(3)

图5是示出当Ra＝15，Rb＝11.5且d＝15时点L的移动的图。在图5中，示出了当Ra的值一定时由β的角度变化引起的点L的轨迹。图5中的虚线所示的圆是校正透镜102的可动圆。点L可移动到可动圆内的任意位置。

接着，将参照图6和图7A至图7B说明使用本实施方式的图像稳定设备的图像稳定系统。图6是使用本实施方式的图像稳定设备的图像稳定系统的构造示例的图。图6所示的图像稳定系统抑制了由箭头461所示的方向中的照相机俯仰振动461p和照相机横摆振动461y引起的图像模糊。镜筒462具有摄像光学系统。角度位移检测装置463p检测照相机俯仰振动角度位移。角度位移检测装置463y检测照相机横摆振动角度位移。

角度位移检测装置463p的角度位移检测方向是箭头464p所示的方向。此外，角度位移检测装置463y的角度位移检测方向是箭头464y所示的方向。附图标记465p和465y分别表示计算来自角度位移检测装置463p和463y的信号并且将信号转换成图像稳定设备400的驱动目标信号的计算回路。接着，图像稳定设备400被该信号驱动，由此确保了像面469的稳定。

在图像稳定设备400的驱动源467p和467y中，第一驱动源467p与例如图1所示的第一马达106对应。此外，第二驱动源467y与例如图1所示的第二马达107对应。校正透镜102的偏移位置检测传感器468p和468y可以进行使偏移位置检测传感器468p和468y的信号与驱动目标信号之差变为0的闭环控制，或者也可以在不安装偏移检测传感器的状态下进行开环控制。

如图5所示，在本实施方式中，当第一转动体104和第二转动体105彼此独立地转动时，校正透镜102沿着近似于直线的曲线移动路径移动。当满足移动能够近似为直线的条件时，通过第一转动体104的转动进行俯仰方向的控制，并且通过第二转动体105的转动进行横摆方向的控制。

如果Ra和Rb与透镜可动范围相比足够大并且第一转动体104和第二转动体105的可动范围窄，则满足上述条件。此时，固定引导部1111的引导方向与俯仰方向对准，然后，第二转动体105的中心和驱动销1051配置在固定引导部1111的引导方向上。利用该配置，校正透镜102通过第一转动体104的移动而基本上沿俯仰方向移动，并且校正透镜102通过第二转动体105的移动而基本上沿横摆方向移动。当与校正透镜102所需的位置精度相比移动轨迹可以近似于直线时，通过使俯仰方向上的目标信号乘以预定系数来设定第一转动体104的目标位置。此外，通过使横摆方向上的目标信号乘以预定系数来设定第二转动体105的目标位置。

图7A是示出用于计算在与透镜所需的位置精度相比校正透镜的移动轨迹可以近似为直线时待输入到第一驱动源467p和第二驱动源467y的目标信号的处理的概念图。

另一方面，当校正透镜102所需的位置精度高时或者当校正透镜102的移动由于图像稳定设备的机械条件不能近似于直线时，第一转动体104和第二转动体105都转动，以实现横摆方向上的移动。此外，第一转动体104和第二转动体105都转动，以实现俯仰方向上的移动。图7B示出了用于计算在该情况下待输入到第一驱动源467p和第二驱动源467y的目标信号的处理的概念图。转换回路466利用下面的式(4)和式(5)对来自计算回路465p和465y的目标信号进行坐标变换处理，然后将通过坐标变换处理得到的目标信号输入到第一驱动单元和第二驱动单元，其中式(4)和(5)是式(3)的反函数。

[数学表达3]

$\begin{array}{c}{D}^2={d_1}^2+{d_2}^2\\ R_a=L_y+\sqrt{D^2-{L_x}^2}\end{array}$ ……式(4)

$\begin{array}{c}\mathrm{\β}={\cos }^{-1}\left(\frac{1}{D^2}\sqrt{D^4-{(d_1{L}_x-d_2\sqrt{D^2-{L_x}^2})}^2}\right)\\ -{\cos }^{-1}\frac{1}{R_b}\frac{d_1{L}_x-d_2\sqrt{D^2-L_x}}{D^2}(L_y+\frac{d_2}{D^2}(d_2\sqrt{D^2-{L_x}^2}-d_1{L}_x)+\frac{d_1}{D^2}\sqrt{D^4-{(d_1{L}_x-d_2\sqrt{D^2-{L_x}^2})}^2})\end{array}$

……式(5)

这样，可以利用由横摆方向和俯仰方向上的角度位移计算出的目标(L_x，L_y)来演算驱动销1031的目标位置Ra和第二转动体105的目标位置β。由于驱动销1031定位于凸轮槽1041和固定引导部1111的交点，所以可以从凸轮槽1041的形状反算出第一转动体104的目标位置α。在本实施方式中，凸轮槽1041的中心轴线的形状由式Ra＝kα表示，由此，通过下式算出α：

[数学表达4]

$\mathrm{\α}=\frac{L_r+\sqrt{d^2-{L_x}^2}}{k}$ ……式(6)

此外，预先准备包括α和目标(L_x，L_y)之间的对应关系的对应关系表，可以参照该对应关系表来确定α。

例如，当d₂＝0时，也可以利用作为坐标变换式的下式(7)算出目标信号。

[数学表达5]

$R_a=L_y+\sqrt{d^2-{L_x}^2}$

$\mathrm{\β}={\cos }^{-1}\frac{\sqrt{d^2-{L_x}^2}}{d}-{\cos }^{-1}\frac{L_x}{R_{b}d}(L_y+\sqrt{d^2-{L_x}^2})$ ……式(7)

接着，将说明本实施方式的效果。在本实施方式的图像稳定设备中，第一转动体和第二转动体是同轴配置的中空结构，并且可动镜筒配置在第一转动体和第二转动体内，导致较高的空间效率。

图8A和图8B是示出本实施方式的图像稳定设备的效果的概念图。图8A示出了传统的图像稳定设备。图8B示出了本实施方式的图像稳定设备。在传统的图像稳定设备中，用于驱动可动筒的转动体500和501配置在可动筒的可动范围的外侧。另一方面，镜筒通常为圆筒形状，由此，优选图像稳定设备也为圆筒形状。然而，在如图8A所示的传统的图像稳定设备中产生大的死区DS。

另一方面，在本实施方式的图像稳定设备中，第一转动体104、第二转动体105和可动筒均构造成圆筒形状并且配置成在同一轴线上重叠。由此，如图8B所示几乎不产生死区。第一转动体104的开口部和第二转动体105的开口部可以用作校正透镜102的光路。换句话说，根据本发明的图像稳定设备，可以在确保校正透镜102的移动空间的状态下抑制整个设备的大型化。

虽然在本实施方式中第二转动体105配置在第一转动体104的内侧，但是本发明不限于该构造。通过使第一转动体104的直径与第二转动体105的直径相等可以使第一转动体104和第二转动体105在转动轴线方向上串联配置。这样，虽然整个设备在转动轴线方向上变厚，但是整个设备的直径可以减小第一转动体104的厚度。

在本实施方式中，转动体的半径大于可动筒的半径与校正透镜102所需的移动量之和。由此，在本实施方式的图像稳定设备中，与转动体的转动轴线形成在校正透镜102的外侧的传统结构相比，能够在避免整个设备的大型化的状态下增大转动体的半径。换句话说，根据本实施方式的图像稳定设备，能够容易地增加驱动单元与可动筒的传递机构之间的减速比。这样，能够减小驱动单元所需的输出，由此能应用较小的马达。

此外，根据本实施方式的图像稳定设备，诸如齿槽转矩(cogging torque)等的马达停止时的转矩也增大，使得即使电流未流到驱动单元时也能保持校正透镜102的位置。由此，消除了准备用于保持校正透镜102的位置的其它锁定机构的必要性，由此能够避免部件数量的增加。这样，能够实现尺寸的减小和成本的节约。

在本实施方式中，通过将圆孔和长孔装配到两个输出销来进行可动筒的定位。为此，可动筒仅在与驱动销(第一轴部)作为中心轴线的转动运动和朝向固定引导部(第一引导部)的平移运动对应的两个方向上具有自由度。由此，当第一转动体104和第二转动体105的角度位置被确定时，可动筒的位置被唯一地确定。因此，即使出现干扰也能在不包含滚动运动的情况下准确地确定校正透镜102的位置。此外，消除了为可动筒单独设置转动防止机构的必要性，由此能够避免部件数量的增加。

适用于本发明的驱动源的类型和配置不限于上述情况。在本实施方式中，步进马达用作驱动源。也可以利用诸如音圈马达、使用压电元件的超声波马达、超磁致伸缩致动器等的已知驱动源使第一转动体和第二转动体转动。

虽然在本实施方式中，在转动体和驱动源之间使用齿轮型传递机构，但是也可以利用转动体直接连接到驱动源的转子的直接驱动方法。这样，可以省略传递部，这有利于减少部件的数量和消除传递部中产生的松动。

图9是示出根据第二实施方式的图像稳定设备的部件的构造的分解立体图。图10是示出组装之后的图像稳定设备的主视图。在图像稳定设备200所设置的部件中，与图1所示的图像稳定设备100所设置的部件对应的部件用相同的附图标记表示，因此，将省略其说明。

图像稳定设备200包括固定背板201、校正透镜102、可动筒203、第一转动体204、第二转动体205、第一马达106和第二马达107。固定背板201形成为大致圆盘形状。固定背板201在其中央形成有比可动筒的外形大的开口部。可动筒203配置于该开口部。可动筒203的可动范围由开口部限制。此外，固定背板201具有围绕开口部形成为筒状的第一轴承部2011。第一轴承部2011能够在其内周部枢转地支撑第一转动体204。此外，固定背板201具有能够枢转地支撑第二转动体205的第二轴承部2012。第一马达106和第二马达107能够固定至固定背板201。

可动筒(可动构件)203能够在其中央开口部保持校正透镜102。此外，可动筒203包括长孔201和接合部2032。第一转动体204具有中空圆筒形状，校正透镜102配置于第一转动体204的中央开口部。由此，第一转动体204的中心轴线与当校正透镜102位于可动范围的中央时获得的光轴基本上同轴。第一转动体204的中心轴线配置在由校正透镜102形成的光路内。

第一转动体204的外周由第一轴承部2011枢转地支撑，使得第一转动体204由固定背板201可转动地支撑。此外，第一转动体204具有装配在长孔2031中的驱动销2041。驱动销2041是第二实施方式中的第一驱动销。此外，第一转动体204具有设置于其外周的一部分的齿轮，并且能够通过用作第一驱动单元的第一马达106的转动来转动地驱动齿轮。

第二转动体205是具有驱动销2051和转动中心轴2052的连杆。驱动销2051是第二实施方式中的第二驱动销。转动中心轴2052由第二轴承部2012可转动地支撑。驱动销2051与第一接合部2032装配。此外，第二转动体205具有设置于其外周的一部分的齿轮，并且能够通过用作第二驱动单元的第二马达107的转动来转动地驱动齿轮。

下面，将说明第二实施方式的图像稳定设备所进行的操作。在可动筒203中，将接合部2032装配于驱动销2051，由此，实现了可动筒203上的一点的定位。然后，将长孔1032装配于驱动销2041，从而确定了可动筒203的角度方向。这样，可动筒203的位置被唯一地确定。在该状态下，通过使第一转动体和第二转动体移动至预定位置能使校正透镜102移动到与光轴垂直的平面上的任意位置。

当第一转动体204在第二转动体205静止的状态下转动时，可动筒202进行绕驱动销2051的转动移动。由此，校正透镜102的中心在圆弧线上移动。该情况下的可动筒203的移动方向是第二实施方式中的第一方向。

另一方面，当第二转动体205在第一转动体204静止的状态下转动时，驱动销2051沿围绕中心轴2052的圆弧移动。由此，校正透镜102的中心在大致圆弧线上移动。由于校正透镜102的中心在设置于保持校正透镜102用的可动筒203的长孔2031由驱动销2041引导的状态下移动，所以校正透镜102的中心描绘出与驱动销2051的轨迹不同的轨迹。该情况下的可动筒203的移动方向是第二实施方式中的第二方向。通过将可动筒103在第一方向上的移动和可动筒103在第二方向上的移动组合能使校正透镜102移动到平面内的任意位置。

在第二实施方式的图像稳定设备中，仅第一转动体204具有中空形状，并且第一转动体204配置成使得其转动轴线通过校正透镜102。这样，第一转动体204能够配置成包围校正透镜102的外周。由此，根据第二实施方式的图像稳定设备，与图8A所示的传统的图像稳定设备相比，能够减小死区。由于第二转动体是突出部，所以本实施方式适用于图像稳定设备在一个位置具有突出部的情况。

也可以利用第二实施方式的图像稳定设备来构造与参照图6和图7说明的图像稳定系统相同的图像稳定系统。本发明的构造不限于上述实施方式所示出的构造，而是可以在不背离本发明的范围的情况下对构造中的材料、形状、尺寸、类型、数量和位置进行适当地变型。

在第一实施方式和第二实施方式中，说明了本发明适用于图像稳定设备的情况。然而，适用本发明的示例不限于图像稳定设备。本发明也可以适用于能够沿两个不同的方向独立地控制驱动对象的舞台设备。此外，本发明的图像稳定设备可安装到诸如摄像机、数字式照相机或银盐静态照相机等的摄像设备或者包括诸如双目镜、望远镜、场镜等的观察装置的光学设备。由此，具有本发明的图像稳定设备的光学设备也构成本发明的一个方面。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有这种变型、等同结构和功能。

本申请要求2012年3月8日提交的日本专利申请No.2012-051457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 (11)

1.一种图像稳定设备，其包括：

固定构件；

可动构件，其保持用于校正图像模糊的图像稳定单元并且能在不与摄像光学系统的光轴平行的方向上移动；

第一转动构件，其在被所述固定构件支撑的状态下转动并且使所述可动构件在第一方向上移动；

第二转动构件，其在被所述固定构件支撑的状态下转动并且使所述可动构件在与所述第一方向不同的第二方向上移动；

其中，所述第一转动构件和所述第二转动构件中的至少一方的转动轴线配置在所述摄像光学系统的光路内；

第一驱动单元，其驱动所述第一转动构件；和

第二驱动单元，其驱动所述第二转动构件。

2.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，所述第一转动构件和所述第二转动构件均是圆形的中空构件，所述第一转动构件和所述第二转动构件中的至少一方的转动轴线被定位于所述图像稳定单元的可动范围的中央。

3.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，所述第一转动构件和所述第二转动构件二者的转动轴线配置在所述摄像光学系统的光路内。

4.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，所述固定构件具有第一引导部，所述可动构件具有第一轴部和第二引导部，所述第二转动构件具有第二轴部，所述第一轴部由设置于所述第一转动构件的第三引导部引导，所述第二轴部由所述第二引导部引导。

5.根据权利要求4所述的图像稳定设备，其中，所述第一引导部在所述第一转动构件的周向上引导所述第一轴部，使得所述第一转动构件的径向上的距离变化，所述第二引导部朝向所述第二转动构件的转动中心延伸。

6.根据权利要求4所述的图像稳定设备，其中，所述第一轴部和所述第一引导部围绕所述图像稳定单元点对称地配置。

7.根据权利要求4所述的图像稳定设备，其中，所述第一轴部是筒状轴，所述第二轴部是筒状轴或球状轴，所述第一引导部是与所述第一轴部装配的直线槽，所述第二引导部是与所述第二轴部装配的直线槽，所述第三引导部与所述第一轴部装配，所述第三引导部与所述第一轴部的交点根据所述第一转动构件的转动而变化。

8.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，在所述可动构件与所述固定构件之间设置用于沿与所述光轴垂直的方向对所述可动构件施力的施力单元。

9.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，所述图像稳定单元是校正透镜。

10.一种光学设备，其包括根据权利要求1所述的图像稳定设备。

11.一种摄像设备，其包括根据权利要求1所述的图像稳定设备。