CN1755507B - 致动器、和具有该致动器的镜头单元及照相机 - Google Patents

Abstract

一种致动器和具有该致动器的镜头单元和照相机，以简单结构实现快速响应。该致动器包括固定部件；可移动部件；可移动部件支撑装置，支撑可移动部件，以允许可移动部件在平行于固定部件的平面上移动到任意位置；至少三个驱动线圈，安装在固定部件和可移动部件中的任一个；驱动磁体，安装在余下的一个固定部件和可移动部件中对应于驱动线圈的位置，当电流流入驱动线圈时，将磁力施加到对应的驱动线圈上以相互作用；位置检测装置，检测可移动部件对固定部件的相对位置；控制装置，基于指示可移动部件将移动到的位置的命令信号，产生线圈位置命令信号，控制流入每一驱动线圈的驱动电流，以响应该线圈位置命令信号和位置检测装置所检测的位置数据。

Description

致动器、和具有该致动器的镜头单元及照相机

技术领域

本发明涉及一种致动器、和具有该致动器的镜头单元及照相机，尤其涉及一种能够在预定平面内沿所期望的方向平移的致动器、和具有该致动器的镜头单元及照相机。

背景技术

日本特开平03-186823号公报公开了一种用于避免图像振动的防振装置。该防振装置检测镜筒的振动，分析检测到的振动以在平行于胶片的平面上驱动校正镜头，以使图像不振动。为了沿所期望的方向平移校正镜头，该防振装置采用：使校正镜头保持固定的固定架；沿垂直于光轴的第一方向可移动地支撑固定架的第一支架；以及固定于镜筒并沿垂直于光轴和第一方向的第二方向可移动地支撑第一支架的第二支架。组合沿相互垂直的第一和第二方向的移动，以允许校正镜头在平行于胶片的平面上沿所期望的方向相对于镜筒平移。此外，该防振装置具有专用的分别沿第一和第二方向驱动校正镜头的直线电动机(linear motor)，并获得利用该电动机的组合位移使校正镜头沿所期望的方向移动。

这样，任何具有防止图像振动特征的现有照相机使用相同的方法，即校正镜头的致动器具有沿两个垂直的方向分别提供的引导部件和驱动装置的组合，以使校正镜头沿所期望的方向移动，其中，引导部件沿一个方向引导校正镜头，而驱动装置沿相同的方向驱动校正镜头。

发明内容

然而如上所述，在垂直方向的每个方向上具有组合引导部件和驱动装置的致动器使得支撑和驱动机构不必要的复杂。这种复杂的支撑和驱动机构导致致动器的大量可移动单元，这将导致在致动器的高速时响应性差的不利影响。而且，在使用沿垂直方向的每个方向设置的引导装置的致动器中，其可移动单元可在预定平面沿所期望的方向平移，但不能转动。

因此，本发明的一个目的在于提供一种能够快速响应的致动器、和具有该致动器的镜头单元及照相机。

本发明的另一目的在于提供一种使其可移动部件可在预定的平面内沿所期望的方向平移和转动的致动器、和具有该致动器的镜头单元及照相机。

为了克服上述缺点，根据本发明的致动器对图像稳定镜头进行驱动，包括：固定部件；可移动部件，运载图像稳定镜头；可移动部件支撑装置，用来支撑可移动部件，以允许可移动部件在平行于固定部件的平面上移动到任意位置；至少三个驱动线圈，安装在固定部件和可移动部件中的任一个上；驱动磁体，分别安装在未安装所述驱动线圈的固定部件或可移动部件中对应于每一驱动线圈的位置，以当电流流入对应的驱动线圈时，将磁力施加到该驱动线圈上以相互作用；位置检测装置，用来检测可移动部件对固定部件的相对位置；以及控制装置，用来基于指示可移动部件将移动到的位置的命令信号，产生与每一驱动线圈相关的线圈位置命令信号，并响应于该线圈位置命令信号和位置检测装置所检测的位置数据，控制流入每一驱动线圈的驱动电流，从而利用所述驱动线圈以及所述驱动磁体平移和转动所述可移动部件。

在这样配置的本发明中，控制装置接收指示可移动部件将移动到的位置的命令信号，并基于该指示可移动部件的位置的命令信号，产生与驱动线圈相关的线圈位置命令信号。此外，控制装置控制流入驱动线圈的驱动电流，以响应线圈位置命令信号和位置检测装置所检测的位置数据。当作为电流流入驱动线圈的结果，在驱动线圈周围产生磁场时，在驱动线圈和对应的驱动磁体之间施加相互作用力。该相互作用力允许可移动部件在平行于固定部件的平面内移动。通过位置检测装置来检测可移动部件的位移，并将检测结果传送到控制装置。

在根据本发明以这种方式配置的致动器中，不再需要引导可移动部件至某预定方向的引导部件与沿相同方向驱动可移动部件的驱动装置的组合，因此，可减轻最终可移动部件的重量，从而以简单结构获得快速响应。

在该发明中，优选地，位置检测装置为检测磁性变化的磁性传感器，并位于对应于每一驱动磁体的位置，以检测每一驱动磁体的变化位置。

在根据本发明的这种配置下，位于每一驱动磁体相对位置的磁性传感器用作位置检测装置，并且磁性传感器检测对应驱动磁体的位置。

在这种配置下，驱动磁体发挥驱动元件和位置检测两者的作用。

在本发明中，优选地，磁性传感器位于每一驱动线圈的内部。

在这样配置的本发明中，从每一驱动线圈对每一驱动磁体所施加的力的作用点等于由磁性传感器检测为驱动磁体的位置的点。

在根据本发明的这种配置下，大大降低了由于所施加的力的作用点和检测为磁体位置的点之间的某些偏差所引起的机械失调而造成的位置判定的误差。

在本发明中，优选地，可移动部件支撑装置包括三个放在固定部件和可移动部件的相对面之间的球形部件。

在以这种方式配置的该发明中，固定部件和可移动部件之间的间隔由球形部件保持为常数，并且球形部件在固定和可移动部件之间的滚动允许可移动部件相对于固定部件移动。

在根据本发明的这种配置下，可移动部件可相对于固定部件移动，不受滑动摩擦力引起的阻力影响。

在本发明中，优选地，驱动磁体位于预定的圆上，并且至少配置驱动磁体其中之一使其磁中性轴近似指向圆的半径方向。

在以这种方式配置的该发明中，由于驱动磁体的磁中性轴近似指向预定圆的半径方向，因此由驱动线圈产生的磁场的驱动力作用于该圆的切线方向。

在根据本发明的这种配置下，由驱动线圈产生的磁场所引起的驱动力可有效驱动可移动部件。

在本发明中，优选地，有三个驱动线圈，并且这三个驱动线圈被布置在预定的圆上，每一驱动线圈按角度相互间隔范围从90度到180度的中心角。

在根据本发明的这种配置下，由驱动线圈产生的磁场所引起的驱动力可沿所期望的方向有效驱动可移动部件。

在本发明中，优选地，有三个驱动线圈，即第一、第二和第三驱动线圈，并且这三个驱动线圈被布置在以预定的中心点为中心的圆上，并使它们按角度在第一和第二驱动线圈之间相互间隔90度中心角、在第二和第三驱动线圈之间相互间隔(90+α)度中心角、以及在第三和第一驱动线圈之间相互间隔(180-α)度中心角，其中满足0≤α≤90。

在根据本发明的这种配置下，指示可移动部件将移动到的位置并与两个直交方向相关的命令信号的分量被分配给与第一和第二驱动线圈有关的线圈位置命令信号，从而使容易产生线圈位置命令信号。

在本发明中，优选地，每一驱动磁体分别设置在位于对应于每一驱动线圈的位置的预定圆上，以便驱动磁体的磁中性轴近似指向设置有所述驱动磁体的所述预定圆的半径方向，并且在接收用以转动可移动部件的信号时，控制装置对驱动线圈分别产生相同大小的线圈位置命令信号，以允许可移动部件沿其上安装每一驱动磁体的圆的中心转动。

在根据本发明的这种配置下，可容易地产生转动可移动部件的线圈位置命令信号。

在本发明中，优选地，每一驱动磁体布置在位于分别对应于第一、第二和第三驱动线圈的位置的预定圆上，使驱动磁体的磁中性轴近似指向圆的半径方向，并且在接收用以平移可移动部件的命令信号时，控制装置产生与第一驱动线圈相关的线圈位置命令信号r_X、与第二驱动线圈相关的线圈位置命令信号r_Y、以及与第三驱动线圈相关的线圈位置命令信号r_V＝r_Xcosα-r_Ysinα，以引起可移动部件的单一平移运动。

在根据本发明的这种配置下，可容易地产生平移可移动部件的线圈位置命令信号。

此外，根据本发明的一种镜头单元包括：镜筒；位于镜筒内的拍摄镜头；固定在镜筒上的固定部件；运载图像稳定镜头的可移动部件；可移动部件支撑装置，用来支撑可移动部件，以允许可移动部件在平行于固定部件的平面上移动到任意位置；至少三个驱动线圈，安装在固定部件和可移动部件中的任一个上；驱动磁体，分别安装在未安装所述驱动线圈的固定部件或可移动部件中对应于每一驱动线圈的位置上，以当电流流入驱动线圈时，将磁力施加到该驱动线圈上以相互作用；位置检测装置，用来检测可移动部件对固定部件的相对位置；振动检测装置，用来检测镜筒的振动；镜头位置命令信号生成装置，用来产生镜头位置命令信号以基于来自振动检测装置的检测信号指示图像稳定镜头将移动到的位置；以及控制装置，用来基于来自镜头位置命令信号生成装置的镜头位置命令信号，产生与每一驱动线圈相关的线圈位置命令信号，并响应于线圈位置命令信号和位置检测装置所检测的位置数据，控制流入每一驱动线圈的驱动电流，从而利用所述驱动线圈以及所述驱动磁体平移和转动所述可移动部件。

在根据本发明的这种配置下，振动检测装置检测镜筒的振动，并且镜头位置命令信号生成装置接收检测结果，并产生镜头位置命令信号。在接收镜头位置命令信号时，控制装置产生与驱动线圈相关的线圈位置命令信号，并控制流入驱动线圈的驱动电流，以响应线圈位置命令信号和位置检测装置所检测的位置数据。当流入驱动线圈的电流产生磁场时，在驱动线圈和对应的驱动磁体之间相互施加力。这些力允许可移动部件和安装在其上的图像稳定镜头在平行于固定部件的平面上移动。由位置检测装置来检测可移动部件的当前位置，并传送到控制装置。

在根据本发明配置的这种镜头单元中，不再需要组合引导可移动部件以使其沿指定方向移动的引导部件和沿该方向驱动可移动部件的驱动装置，这就使得能够实现可移动部件重量的降低。因此，可以简单结构获得具有高速响应特征的图像稳定机构。

而且，根据本发明的照相机具有根据本发明的镜头单元。

根据本发明，提供一种以简单结构实现快速响应的致动器，以及具有该致动器的镜头单元和照相机。

此外，根据本发明，提供一种能够在预定平面沿所期望的方向平移和转动可移动部件的致动器、以及具有该致动器的镜头单元和照相机。

附图说明

图1是根据本发明的照相机的实施例的剖视图；

图2是示出在根据本发明的照相机的实施例中使用的致动器的部分剖切的正面部分剖视图；

图3是沿图2中的A-A线的横截面图，示出在根据本发明的照相机的实施例中使用的致动器；

图4是示出在根据本发明的照相机的实施例中使用的致动器的上部的剖视图；

图5A和图5B是示出驱动线圈、驱动磁体、背面磁轭(backyokes)和吸引磁轭(attracting yokes)的相互关系的部分放大的俯视图和正视图；

图6和图7是示出驱动磁体的运动和由磁性传感器所产生的信号之间的关系的图；

图8是示出控制器上的信号处理的框图；

图9是示出安装在固定板上的驱动线圈和安装在可移动架上的三个驱动磁体的位置关系的图；

图10是示出在平移和转动可移动架时的线圈位置命令信号的图；

图11是示出控制电流以使其流入驱动线圈的电路的例子的电路图；

图12是根据本发明的致动器的实施例的变形例；以及

图13是根据本发明的致动器的实施例的另一变形例。

具体实施方式

参考附图来说明本发明的优选实施例。

首先，参考图1～11来详细说明根据本发明的照相机的实施例。图1是示出根据本发明的照相机的实施例的剖视图。

从图1可以看出，由附图标记1所表示的本发明的示例照相机包括镜头单元2和照相机体4。镜头单元2包括：镜筒6、多个安装在镜筒6内的拍摄镜头8、在预定平面内移动图像稳定镜头16的致动器10、以及分别用作振动感测装置以检测镜筒6的振动的陀螺仪(gyro)34a、34b(图1仅示出陀螺仪34a)。照相机1使用陀螺仪34a、34b来检测振动，并响应于检测结果，致动器10工作以移动图像稳定镜头16，从而获得聚焦在照相机体4内的胶片平面F上的稳定图像。在该实施例中，陀螺仪34a、34b分别使用压电振动陀螺仪。此外，在该实施例中，图像稳定镜头16由多个透镜构成，可选地，其可以是多于一个透镜的一组透镜。在本说明书中，术语“图像稳定镜头”包括用来稳定图像的一个透镜和一组透镜。

接着，参考图2～4来详细说明致动器10。图2是致动器10的正面部分剖视图，图3是沿图2中的A-A线的横截面图，图4是其上部的剖视图。图2是从图1中的胶片平面F侧看致动器10的图示，示出被部分剖切的固定板12，仅为了理解的方便，以下将该视图称为“正视图”。如图2～4所示，致动器10具有：固定在镜筒6内的固定板12或固定部件；相对于固定板被可移动地支撑的可移动架14或可移动部件；以及支撑可移动架14并用作可移动部件支撑装置的三个钢珠18。致动器10还具有：安装在固定板12上的三个驱动线圈20a、20b、20c；安装在可移动架14上、分别与驱动线圈20a、20b、20c对应的位置处的三个驱动磁体22；以及磁性传感器24a、24b、24c，即分别设在驱动线圈20a、20b、20c内的位置感测装置。致动器10还具有：安装在固定板12上、使驱动磁体的磁力将可移动架14吸引到固定板12的吸引磁轭26；以及安装在每个驱动磁体22的反面、使驱动磁体的磁力有效指向固定板12的背面磁轭28。致动器10还包括：将钢珠18拉到可移动架14上的吸引磁体30；以及安装在固定板12和可移动架14上、以便在固定板12和可移动架14之间光滑地滚动钢珠18的钢珠接触体(contact)32。驱动线圈20a、20b、20c和设在与其对应的位置处的驱动磁体22一起构成使可移动架14相对于固定板12平移和转动的驱动装置。

而且，如图1所示，致动器10具有控制装置或控制器36，其根据由陀螺仪34a、34b检测到的振动和由磁性传感器24a、24b、24c感测到的可移动架14的位置数据，来控制分别流入驱动线圈20a、20b、20c的电流。

镜头单元2安装在照相机体4上以聚焦入射光束，并在胶片平面F上形成图像。

近似为圆筒形的镜筒6在其内部保持多个拍摄镜头8，并允许部分拍摄镜头8移动，从而进行调焦。

致动器10使可移动架14在平行于胶片平面F的平面内相对于固定在镜筒6上的固定板12移动，从而使可移动架14上的图像稳定镜头16移动，以便即使当镜筒6振动时，也能避免在胶片平面F上形成的图像的振动。

固定板12的形状近似为圆环状，其上设有三个驱动线圈20a、20b、20c。从图2可以看出，驱动线圈20a、20b、20c设在圆心与镜头单元2的光轴相同的圆上。在该实施例中，驱动线圈20a位于光轴的垂直上方，驱动线圈20b位于沿光轴的水平位置，驱动线圈20c位于分别与驱动线圈20a和20b相距135度中心角的位置。因此，驱动线圈的相邻线圈20a和20b、20b和20c、以及20c和20a，相互之间分别以90度中心角、135度中心角、和135度中心角依次分开。驱动线圈20a、20b、20c分别具有圆角方形(rounded square)的绕组(winding)，将这些线圈设置为使其各自的圆角方形的中心线指向线圈所在的圆周的半径方向。

可移动架14的形状近似为圆环状，位于平行于固定板12且在其上方的位置。在可移动架14的中心孔中，安装图像稳定镜头16。矩形驱动磁体22嵌在可移动架14的圆周上，并分别设在对应于驱动线圈20a、20b、20c的位置。在本说明书中，“对应于驱动线圈的位置”是指由驱动线圈产生的磁场在实质上所影响的位置。每个驱动磁体22在其反面具有矩形背面磁轭28，以便将来自驱动磁体22的磁通量高效率地设置为朝向固定板12。

在固定板12上的每个驱动线圈的反面，即在可移动架14的相对侧，安装矩形吸引磁轭26。由于将来自每个驱动磁体22的磁力施加在对应的吸引磁轭26上，因而可移动架14被吸引在固定板12上。在该实施例中，因为固定板12由非磁性材料形成，因此来自驱动磁体22的磁力线高效率地到达吸引磁轭26。

图5A是示出驱动线圈20a、所对应的驱动磁体22、背面磁轭28、以及吸引磁轭26之间的位置关系的部分放大的俯视图，图5B是部分放大的正视图。从图2和图5A及5B可以看出，均为矩形的驱动磁体22、背面磁轭28和吸引磁轭26使其各自的长边相互沿长边延伸，而同样地使其各自的短边相互沿短边延伸。此外，驱动线圈20a以使其长边和短边平行于对应的矩形背面磁轭28的长边和短边的方式进行放置。驱动磁体22使其各磁中性轴C与安装驱动磁体22的圆周的半径一致。这样，当电流流入对应的驱动线圈时，驱动磁体22接收圆的切线方向的驱动力。其余的驱动线圈20b、20c以与其各自对应的驱动磁体22、背面磁轭28和吸引磁轭26具有类似的位置关系的方式进行布置。在本说明书中，术语“磁中性轴C”是指连接从定义为驱动磁体22相对端的、以S极和N极表示的一个极性到另一个极性的转变点的线。因此，在该实施例中，磁中性轴C经过矩形驱动磁体22的长边的中点。此外，如图5A所示，驱动磁体22也使其极性在深度方向上变化，假定图5A中的左下和右上部分为南极(S)，而右下和左上为北极(N)。

从图2～5中可以看出，驱动线圈20a、20b、20c分别围绕磁性传感器24a、24b、24c。当可移动架14在其中立位置时，每个磁性传感器使灵敏度中心S位于驱动磁体22的磁中性轴C。在该实施例中，霍尔元件用于磁性传感器。

图6和图7是示出驱动磁体22的位移和由磁性传感器24a所产生的信号之间的关系的图。如图6所示，当磁性传感器24a的灵敏度中心S位于驱动磁体22的磁中性轴C上时，来自磁性传感器24a的输出信号为零电平。随着可移动架14沿其上的驱动磁体22移动而导致磁性传感器24a的灵敏度中心S偏离磁中性轴时，来自磁性传感器24a的输出信号发生变化。如图6所示，当沿X轴方向即垂直于磁中性轴C的方向移动驱动磁体22时，磁性传感器24a产生正弦信号。因此，当位移小时，磁性传感器24a产生与驱动磁体22的位移大约成比例的信号。在该实施例中，当驱动磁体22的位移落在驱动磁体22的长边小于3％的范围内时，从磁性传感器24a输出的信号与从磁性传感器24a的灵敏度中心S到磁中性轴C的距离近似成比例。此外，在该实施例中，只要来自磁性传感器的输出与距离近似成比例，致动器10即可有效工作。

如图7A～7C所示，当驱动磁体22的磁中性轴C位于磁性传感器24a的灵敏度中心S时，在图7B驱动磁体22转动、或在图7C驱动磁体22沿磁中性轴C的方向移动的情况下，来自磁性传感器24a的输出信号为零电平。而且，如图7D～7F所示，当驱动磁体22的磁中性轴C偏离磁性传感器24a的灵敏度中心S时，从磁性传感器24a输出的信号与如下圆的半径r成比例：该圆的中心等于灵敏度中心S，并与驱动磁体22的磁中性轴C相切。因此，对于与驱动磁体22的磁中性轴C相切的圆的相同半径r，在如图7D驱动磁体22沿垂直于磁中性轴C的方向移动、如图7E驱动磁体22平移和转动、以及如图7F驱动磁体22沿任意方向平移的任何情况下，从磁性传感器24a产生相同电平的信号。

尽管在此根据磁性传感器24a说明了实施例，但其余磁性传感器24b、24c在与对应驱动磁体22的位置关系下，也产生相同的信号。因此，分析分别由磁性传感器24a、24b、24c所检测的信号，能够指定可移动架14在平移和转动运动后相对于固定板12的位置。

从图2可以看出，三个钢珠18被设置在设有固定板12的驱动线圈的圆的外圆上。钢珠18以120度中心角的间隔相互分开，其中一个钢珠18被设在驱动线圈20a和20b之间。如图3所示，通过在对应于钢珠18的位置上分别嵌入的吸引磁体30，将钢珠18吸引到可移动架14上。因此，通过吸引磁体30将钢珠18吸引到可移动架14上，同时通过驱动磁体22将可移动架14吸引到固定板12上，从而将钢珠18夹在固定板12和可移动架14之间。这使得可移动架14在平行于固定板12的平面中被支撑，保持在这两个部件之间的钢珠18的滚动允许可移动架14以任意方向相对于固定板12平移和转动。

钢珠接触体32沿各自的外周安装在固定板12和可移动架14上。当可移动架14通过夹在固定板12和可移动架14中间的钢珠18移动时，钢珠18在钢珠接触体32上滚动。因此，由于移动架14和固定板12任一部件相互滑动，因而可移动架14对于固定板12的相对运动将不产生摩擦力。优选地，钢珠接触体32加工成表面光滑，并由具有高表面硬度的材料制成，从而由于钢珠的滚动来降低钢珠18对钢珠接触体32的阻力。

而且，在该实施例中，钢珠接触体32由非磁性材料制成，以便来自吸引磁体30的磁力线高效率地到达钢珠18。此外，在该实施例中，尽管钢球被用于钢珠18，但其不必为球体。因此，它们可以用任何使其与钢珠接触体32的各接触表面通常为球面的替代物来代替。在本说明书中将这种形式称为球状部件。

然后，参考图8来说明致动器10的控制。图8是示出控制器36中的信号处理的系统结构的框图。从图8可以看出，由两个陀螺仪34a、34b时刻检测镜头单元2的振动，并将检测结果传送到内置在控制器36中的镜头位置命令信号生成装置或算术运算电路38a、38b。在该实施例中，陀螺仪34a适合于感测镜头单元2的偏转运动的角加速度，而陀螺仪34b适合于感测镜头单元的俯仰运动的角加速度。

在从陀螺仪34a、34b时刻接收角加速度时，算术运算电路38a、38b产生指示图像稳定镜头16移动到的随时间变化的位置的命令信号。具体地，算术运算电路38a在时间积分处理中对由陀螺仪34a检测的偏转运动的角加速度进行两次积分，并加上预定的校正信号以获得镜头位置命令信号的水平分量，同样地，算术运算电路38b通过对由陀螺仪34b检测的俯仰运动的角加速度进行算术运算，来产生镜头位置命令信号的垂直分量。由此获得的镜头位置命令信号用来随时间变化地移动图像稳定镜头16，以便即使当在拍摄照片的曝光期间镜头单元2振动时，也能使在照相机体4内的胶片平面F上聚焦的图像不振动而稳定。

内置在控制器36中的线圈位置命令信号产生装置适合于基于由算术运算电路38a、38b生成的镜头位置命令信号来产生与每个驱动线圈有关的线圈位置命令信号。线圈位置命令信号是在图像稳定镜头16移动到由镜头位置命令信号指示的位置的情况下，表示驱动线圈20a、20b、20c和其各自对应的驱动磁体22之间的位置关系的信号。具体地，当驱动磁体22和其各自的驱动线圈成对被移动到由线圈位置命令信号指示的位置时，图像稳定镜头16被移动到由镜头位置命令信号指示移动到的位置。在该实施例中，由于驱动线圈20a在光轴的垂直上方，因此与驱动线圈20a有关的线圈位置命令信号与从算术运算电路38a产生的镜头位置命令信号的水平分量相等。此外，由于驱动线圈20b位于光轴的侧面，因此与驱动线圈20b有关的线圈位置命令信号与从算术运算电路38b产生的镜头位置命令信号的垂直分量相等。而且，基于镜头位置命令信号的水平和垂直分量，从线圈位置命令信号产生装置或算术运算电路40产生与驱动线圈20c有关的线圈位置命令信号。

另一方面，由磁性传感器放大器42a以预定的放大倍数来放大由磁性传感器24a判定的驱动磁体22相对于驱动线圈20a的位移。差动电路44a允许电流以如下比率流入驱动线圈20a：该比率与来自算术运算电路38a的线圈位置命令信号的水平分量和来自磁性传感器放大器42a的与驱动线圈20a成对的驱动磁体22的位移之间的差成比例。因此，当线圈位置命令信号和来自磁性传感器放大器42a的输出之间的差为零时，没有电流流入驱动线圈20a，导致驱动驱动磁体22的力也为零。

同样地，由磁性传感器放大器42b以预定的放大倍数来放大由磁性传感器24b判定的驱动磁体22相对于驱动线圈20b的位移。差动电路44b允许电流以如下比率流入驱动线圈20b：该比率与来自算术运算电路38b的线圈位置命令信号的垂直分量和来自磁性传感器放大器42b的与驱动线圈20b成对的驱动磁体22的位移之间的差成比例。因此，当线圈位置命令信号和来自磁性传感器放大器42b的输出之间的差为零时，没有电流流入驱动线圈20b，导致驱动驱动磁体22的力也为零。

同样地，由磁性传感器放大器42c以预定的放大倍数来放大由磁性传感器24c判定的驱动磁体22相对于驱动线圈20c的位移。差动电路44c允许电流以如下比率流入驱动线圈20c：该比率与来自算术运算电路40的线圈位置命令信号和来自磁性传感器放大器42c的与驱动线圈20c成对的驱动磁体22的位移之间的差成比例。因此，当线圈位置命令信号和来自磁性传感器放大器42c的输出之间的差为零时，没有电流流入驱动线圈20c，导致驱动驱动磁体22的力也为零。

参考图9，现在将说明在平移可移动架14的情况下镜头位置命令信号和线圈位置命令信号的关系。图9是示出设在固定板12上的驱动线圈20a、20b、20c与配置在可移动架14上的三个驱动磁体22的位置关系的图。首先，三个驱动线圈20a、20b、20c分别位于半径为R、中心与坐标系的原点(或零点)Q一致的圆上的L、M、N点。磁性传感器24a、24b、24c也位于使其各自的灵敏度中心S分别与点L、M、N一致的位置。当可移动架14位于中性位置时，或者当图像稳定镜头16的中心在光轴上时，与驱动线圈成对的驱动磁体22的磁中性轴C的中点也分别与点L、M、N一致。假定具有共同的原点Q的水平轴X和垂直轴Y分别在原点以135度与另一轴V相交，驱动磁体使其各自的磁中性轴C分别与X轴、Y轴和V轴一致。

然后，当移动可移动架14以使图像稳定镜头16的中心移动到点Q₁，并进一步关于点Q₁沿逆时针方向移动角度θ时，驱动磁体22的磁中性轴C的中点被分别移动到点L₁、M₁、N₁。为了将可移动架14移动到该位置，需要与驱动线圈20a、20b、20c有关的线圈位置命令信号使其各自的信号电平分别与如下圆的半径成比例：这些圆使其各自的中心分别与点L、M、N一致，并且分别与直线Q₁L₁、Q₁M₁、Q₁N₁相切。该圆的这些半径分别由r_X、r_Y、r_V来表示。

如图9所示来判断线圈位置命令信号r_X、r_Y、r_V的正、负条件。具体地，将点L₁移动到第一象限的线圈位置命令信号r_X为正，而移动到第二象限则为负；同样地，将点M₁移动到第一象限的命令信号r_Y为正，而移动到第四象限则为负。此外，将点N₁移动到V轴以下的线圈位置命令r_V被判定为正，而移动到V轴以上则为负。对于角度的正、负条件，使顺时针方向为正号。因此，如果可移动架14从中性位置沿顺时针方向转动，则线圈位置命令信号r_X、r_Y、r_V分别假定为正、负、和负。

此外，现在假定点Q₁、L₁、N₁的坐标分别为(j，g)、(i，e)和(k，h)，并且V轴和Y轴在角度α处相交。而且假定有经过点M且平行于直线Q₁L₁的辅助线A与经过点L且平行于直线Q₁M₁的另一辅助线B的交点P。

现在对直角三角形LMP应用正弦定理，给出以下方程：

从以上方程得到以下公式：

$\stackrel{\‾}{\mathrm{LP}}=R(\cos \mathrm{\θ}+\sin \mathrm{\θ})---\left(2\right)$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{MP}}=R(\cos \mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ})---\left(3\right)$

使用项R、r_X、r_Y、r_V、θ、和α来分别表示坐标e、g、h、i、j、和k如下：

e＝-r_Xsinθ+R

$g=e-(\stackrel{\‾}{\mathrm{MP}}-r_Y)\cos \mathrm{\θ}=-r_X\sin \mathrm{\θ}+r_Y\cos \mathrm{\θ}-R\cos \mathrm{\θ}(\cos \mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ})+R$

h＝-Rcosα-r_Vsin(α+θ)

i＝r_Xcosθ    (4)

$j=i-(\stackrel{\‾}{\mathrm{MP}}-r_Y)\sin \mathrm{\θ}=r_X\cos \mathrm{\θ}+r_Y\sin \mathrm{\θ}-R\sin \mathrm{\θ}(\cos \mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ})$

k＝-Rsinα+r_Vcos(α+θ)

对于具有顶点坐标为(k，g)、(j，g)和(k，h)的直角三角形，可以用以下方程来表示所建立的关系：

$\frac{j-k}{g-h}=\tan (\mathrm{\α}+\mathrm{\θ})=\frac{\sin (\mathrm{\α}+\mathrm{\θ})}{\cos (\mathrm{\α}+\mathrm{\θ})}=\frac{\sin \mathrm{\α}\cos \mathrm{\θ}+\cos \mathrm{\α}\sin \mathrm{\θ}}{\cos \mathrm{\α}\cos \mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\α}\sin \mathrm{\θ}}$

$=\frac{r_X\cos \mathrm{\θ}+r_Y\sin \mathrm{\θ}-R\sin \mathrm{\θ}(\cos \mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ})+R\sin \mathrm{\α}-r_V\cos (\mathrm{\α}+\mathrm{\θ})}{-r_X\sin \mathrm{\θ}+r_Y\cos \mathrm{\θ}-R\cos \mathrm{\θ}(\cos \mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ})+R+R\cos \mathrm{\α}+R_V\sin (\mathrm{\α}+\mathrm{\θ})}---\left(5\right)$

以上方程(5)可以展开并重新整理为以下方程：

r_Xcosα-r_Ysinα-r_V＝R(sinα+cosα)sinθ+Rsinθ    (6)

此外，在平移可移动架14的情况下，满足θ＝0，并将以上方程(6)重新组织如下：

r_Xcosα-r_Ysinα-r_V＝0    (7)

在该实施例中，也满足α＝45°，则公式(7)可简化如下：

$r_V=\frac{(r_X-r_Y)}{\sqrt{2}}---\left(8\right)$

因此，在该实施例中，当图像稳定镜头16响应于镜头位置命令信号而使其中心平移到坐标(j，g)时，为驱动线圈20a和20b分别生成线圈位置命令信号r_X和r_Y，这些命令信号各自的信号电平与坐标j和g成比例，同时，通过应用公式(8)来计算驱动线圈20c的线圈位置命令信号r_V。

线圈位置命令信号r_X与来自图8中的算术运算电路38a的输出信号相同，而线圈位置命令信号r_Y与来自算术运算电路38b的输出信号相同。同样地，线圈位置命令信号r_V与来自算术运算电路40的输出信号相同，该算术运算电路40执行与公式(8)提供的处理相同的算术运算。

然后，参考图10，即在转动可移动架14的情况下，镜头位置命令信号和线圈位置命令信号的关系。图10是示出在平移和转动可移动架14的情况下，线圈位置命令信号的图。从图10可以看出，首先平移可移动架14以使安装在可移动架14上的图像稳定镜头16的中心从点Q移动到另一点Q₂，因此，安装在可移动架1 4上的驱动磁体22被分别从点L、M、N移动到点L₂、M₂、N₂。对于该平移运动，产生线圈位置命令信号r_X、r_Y、r_V。通过上述方程(8)可以获得线圈位置命令信号的信号电平。在可移动架14关于点Q₂沿逆时针方向转动角度η的情况下，将获得命令信号r_Xη、r_Yη、r_Vη。

与图9所示情况相同，首先假定点Q₂的坐标和直线Q₂N₂与半径为r_V、中心为N的圆的切点的坐标分别为(j，g)和(k，h)，并且用零来替换方程(4)中的项θ，导出以下关系：

g＝r_Y

j＝i＝r_X    (9)

$k=-R\sin \mathrm{\α}+r_V\cos (\mathrm{\α}+\mathrm{\θ})=-R\frac{1}{\sqrt{2}}+r_V\frac{1}{\sqrt{2}}$

当可移动架14关于点Q₂沿逆时针方向转动角度η时，点L₂、M₂、N₂分别移动到点L₃、M₃、N₃。还假定成对的线段Q₂L₂和Q₂L、Q₂M₂和Q₂M、以及Q₂N₂和Q₂N的夹角分别用β、δ、和γ来表示。此外，假定线段Q₂L、Q₂M、以及Q₂N各自的长度表示为U、W、和V。线圈位置命令信号r_Xη、r_Yη、r_Vη各自的信号电平分别等于各自的中心为点L、M、N且与直线Q₂L₃、Q₂M₃、以及Q₂N₃相切的圆的半径，因此，可建立如下表示的关系：

$r_{X^{\mathrm{\η}}}=U\sin (\mathrm{\β}+\mathrm{\η})=U(\sin \mathrm{\β}\cos \mathrm{\η}+\cos \mathrm{\β}\sin \mathrm{\η})$

$r_{V^{\mathrm{\η}}}=-V\sin (\mathrm{\γ}+\mathrm{\η})=-V(\sin \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\η}+\cos \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\η})---\left(10\right)$

$r_{Y^{\mathrm{\η}}}=-W\sin (\mathrm{\δ}+\mathrm{\η})=-W(\sin \mathrm{\δ}\cos \mathrm{\η}+\cos \mathrm{\δ}\sin \mathrm{\η})$

根据一些数学关系，可以用以下表达式来代替sinβ、cosβ和其它项。

$\sin \mathrm{\β}=\frac{i}{U}=\frac{r_X}{U}$

$\cos \mathrm{\β}=\frac{R-g}{U}=\frac{R-r_Y}{U}$

$\sin \mathrm{\γ}=-\frac{r_V}{V}---\left(11\right)$

$\cos \mathrm{\γ}=\frac{\sqrt{2}(i-k)}{V}=\frac{\sqrt{2}{r}_X+R-r_V}{V}$

$\sin \mathrm{\δ}=\frac{g}{W}=\frac{-r_Y}{W}$

$\cos \mathrm{\δ}=\frac{R-i}{W}=\frac{R-r_X}{W}$

此外，用公式(11)中的关系来替换公式(10)中各对应的项，以消除如β、γ、和δ的项，从而得到表示以下关系的公式：

$r_{X^{\mathrm{\η}}}=r_X\cos \mathrm{\η}+(R-r_Y)\sin \mathrm{\η}$

$r_{V^{\mathrm{\η}}}=r_V\cos \mathrm{\η}-(\sqrt{2}{r}_X+R-r_V)\sin \mathrm{\η}---\left(12\right)$

$r_{Y^{\mathrm{\η}}}=r_Y\cos \mathrm{\η}-(R-r_X)\sin \mathrm{\η}$

因此，为了将可移动架14移动到通过首先将图像稳定镜头16的中心平移到坐标(j，g)、然后关于所得到的点沿逆时针方向将其转动角度η而确定的点上，首先通过公式(8)和(9)获得线圈位置命令信号r_X、r_Y、r_V，然后用所获得的值代替公式(12)中的对应项，以获得对驱动线圈给出的线圈位置命令信号r_Xη、r_Yη、r_Vη。

在可移动架14没有平移运动，而关于点Q沿逆时针方向转动角度η的情况下，用零替换公式(12)中的r_X、r_Y、r_V项如下：

$r_{X^{\mathrm{\η}}}=R\sin \mathrm{\η}$

$r_{V^{\mathrm{\η}}}=R\sin \mathrm{\η}---\left(13\right)$

$r_{Y^{\mathrm{\η}}}=-R\sin \mathrm{\η}$

因此，可以通过算术运算获得线圈位置命令信号r_Xη、r_Yη、r_Vη。

接着，参考图11，说明控制器36的示例电路。图11示出控制流入驱动线圈20a的电流的电路的例子。在图11的电路中，省略启动运算放大器的辅助电路例如电源线。首先，从图11可以看出，电源电压+V_CC和地与电阻R7和R8串连连接在一起。运算放大器OP4的正输入端连接到电阻R7和R8之间。运算放大器OP4的负输入端连接到运算放大器OP4的输出端。这样，电阻R7和R8允许运算放大器OP4的输出端的电压达到电源电压V_CC和地电位GND之间的参考电压V_REF的电平，以便其可保持该电平。

另一方面，在磁性传感器24a的第一和第二端口之间施加电源电压+V_CC。磁性传感器24a的第三端口连接到参考电压V_REF。这样，由于影响磁性传感器24a的磁力发生变化，从而磁性传感器24a的第四端口相应地在+V_CC和GND之间变化。

磁性传感器24a的第四端口连接到运算放大器OP1的负输入端，其中间插入可变电阻VR2，并且可通过调节可变电阻VR2来调整从磁性传感器24a的输出增益。可变电阻VR1的相对固定端分别连接到+V_CC和GND的电压水平。可变电阻VR1的可变端连接到运算放大器OP1的负输入端，其中插入电阻R1。可通过调节可变电阻VR1来调整从运算放大器OP1输出的补偿电压。此外，运算放大器OP1的正输入端连接到参考电压V_REF。运算放大器OP1的输出端连接到运算放大器OP1的负输入端，其中插入电阻R2。

产生与驱动线圈20a相关的线圈位置命令信号的算术运算电路38a被连接到运算放大器OP3的正输入端。运算放大器OP3使其输出端连接到运算放大器OP3的负输入端。因此，运算放大器OP3用作线圈位置命令信号的缓冲放大器。

运算放大器OP1的输出端连接到运算放大器OP2的负输入端，其中插入电阻R3。此外，运算放大器OP3的输出端连接到运算放大器OP2的正输入端，其中插入电阻R4。这样，从运算放大器OP2的输出端产生来自磁性传感器24a的输出与线圈位置命令信号的差。运算放大器OP2使其正输入端连接到参考电压V_REF，其中插入电阻R5，并使其输出端连接到运算放大器OP2的负输入端，其中插入电阻R6。通过这些电阻R5和R6来定义运算放大器OP2的正/负输出增益。

运算放大器OP2使其输出端连接到驱动线圈20a的其中一个相对端，并且驱动线圈20a的另一端连接到参考电压V_REF。因此，与来自运算放大器OP2的输出和参考电压V_REF之间的电压差相等的电流流入驱动线圈20a。流入驱动线圈20a的电流产生磁场，并使磁力影响驱动磁体22，最终产生驱动磁体22的位移。该磁力被定向为驱动磁体22靠近线圈位置命令信号所指示的位置。一旦移动驱动磁体22，则从磁性传感器24a的第四端口输出的电压发生变化。当驱动磁体22到达线圈位置命令信号所指示的位置时，向运算放大器OP2的正、负输入端提供的电压彼此相等，并且不再有电流流入驱动线圈20a。

上述图11中的运算放大器OP1和OP2与图8中的磁性传感器放大器42a和差动电路44a相对应。尽管已说明控制电流流入驱动线圈22a的电路，流入驱动线圈20b的电流也由同样的电路来控制。此外，流入驱动线圈20c的电流可由同样的电路来控制，但在这种情况下，算术运算电路40使其输出连接到运算放大器OP3的正输入端。算术运算电路40包括功能与运算放大器OP2相同的差动放大器、产生预处理电平的(1/2)^1/2的分压的电阻等。

参考图1和8，将说明根据本发明的照相机1的优选实施例的操作。首先，打开用于照相机1的防振功能的启动开关(未示出)，允许镜头单元2中的致动器10开始工作。在镜头单元2中内设的陀螺仪34a和34b随时间变化地检测在预定频带的振动，并且陀螺仪34a对算术运算电路38a产生偏转方向的角加速度信号，同时陀螺仪34b产生俯仰方向的角加速度信号。算术运算电路38a以时间积分两次对接收到的角加速度信号求积分以计算偏转角度，并将计算结果进一步与预定的校正信号相加，以产生水平方向的镜头位置的命令信号。同样，算术运算电路38b以时间积分两次对接收到的角加速度信号求积分以计算俯仰角度，并将计算结果与预定的校正信号相加，以产生垂直方向的镜头位置的命令信号。在随时间变化的基础上，将图像稳定镜头16随时间变化地移动到从算术运算电路38a、38b所产生的镜头位置命令信号所指示的位置，从而可稳定聚焦在照相机体4内的胶片平面F上的图像。

将从算术运算电路38a所产生的水平方向的镜头位置的命令信号传送到差动电路44a，作为与驱动线圈20a相关的线圈位置命令信号r_X。同样，将从算术运算电路38b产生的垂直方向的镜头位置的命令信号传送到差动电路44b，作为与驱动线圈20b相关的线圈位置命令信号r_Y。来自算术运算电路38a、38b的输出被传送到算术运算电路40，并且公式(8)所表示的算术运算能够产生对驱动线圈20c的线圈位置命令信号r_V。

另一方面，分别位于驱动线圈20a、20b、和20c内部的磁性传感器24a、24b、和24c分别产生对磁性传感器放大器42a、42b、和42c的检测信号。由磁性传感器所检测的检测信号在磁性传感器放大器42a、42b、和42c中被分别放大以后，被分别传送到差动电路44a、44b、和44c。

差动电路44a、44b、和44c分别产生与来自磁性传感器的接收的检测信号和线圈位置命令信号r_X、r_Y、及r_V之间的差相等的电压，并允许与该电压成比例的电流分别流入驱动线圈20a、20b、和20c。当电流流入驱动线圈时，产生与该电流成比例的磁场。由于该磁场，使安装在驱动线圈对应位置的驱动磁体22分别向更靠近线圈位置命令信号r_X、r_Y、及r_V所指示的位置移动，从而移动可移动架14。驱动磁体22一旦到达由线圈位置命令信号所指示的位置，由于线圈位置命令信号等于检测信号，所以来自差动电路的输出变为零电平，并且移动驱动磁体的力也变为零。当外部干扰和/或线圈位置命令信号的变化使驱动磁体22偏离线圈位置命令信号所指定的位置时，恢复驱动线圈中的电流，使驱动磁体22返回所指定的位置。

随时间变化地重复上述步骤，允许安装在可移动架14上的图像稳定镜头16与驱动磁体22一起，随镜头位置命令信号到达所指定的位置。因此，稳定聚焦在照相机体4内的胶片平面F上的图像。

在根据本发明的照相机的实施例中，由于图像稳定致动器的可移动架可沿所期望的方向平移，而不使用在两个不同方向引导的垂直引导，因此致动器可具有简单的结构。此外，作为这种简单结构的结果，可减轻致动器的可移动架的重量，并使致动器能够快速反应。

在根据本发明的照相机的实施例中，图像稳定致动器的可移动架可在预定的平面内沿所期望的方向平移和转动。

在根据本发明的照相机的实施例中，磁性传感器用于检测来自驱动磁体的磁力，以判定可移动架的位置，因此，驱动磁体也通用作磁性传感器的磁体，而不用附加磁体。由于磁性传感器位于驱动线圈内，因此从每一驱动线圈对每一驱动磁体所施加的力的作用点与由磁性传感器检测为驱动磁体的位置的点近似相同，这使得能够准确检测可移动架的位置，而不受机械失调的影响。

在根据本发明的照相机的实施例中，固定板和可移动部件之间的间隔由钢珠保持为常数，并且钢珠在固定板和可移动架之间的滚动允许可移动部件相对于固定板移动，排除了固定板和相对固定板移位的可移动架之间的滑动摩擦阻力的影响。

尽管已说明了本发明的实施例，但是可对其进行各种改进。在上述实施例中本发明特别用于胶卷照相机，但是它可用于任何静态照相机或动画照相机例如数字照相机、视频照相机等。此外，本发明可适用于与任何上述照相机的照相机体一起使用的镜头单元。此外，本发明可用作移动照相机的图像稳定镜头的致动器，或者移动XY台等的致动器。

此外，在上述实施例中，驱动线圈被安装在固定部件，而驱动磁体被安装在可移动部件上，相反，驱动磁体可安装在固定部件，而驱动线圈可安装在可移动部件。此外，在上述实施例中，使用三对驱动线圈和驱动磁体，可选地，可使用四对或更多对的驱动线圈和驱动磁体。此外，在上述实施例中，永久磁体用作驱动磁体，但对其也可选电磁体。

在上述实施例中，磁性传感器用作位置检测装置以检测来自驱动磁体的磁力，并判定其各自的位置，可选地，除磁性传感器外，可替换为任何位置检测传感器来检测驱动磁体对驱动线圈的相对位置。

此外，在上述实施例中，三个钢珠18用作可移动部件支撑装置，而可选地，可用四个或更多个球形物体来代替该可移动部件支撑装置。另外，可使可移动部件和固定部件各自的接触表面为光滑状况，以使可移动部件和固定部件相互直接接触进行相同的滑动，而不使用任何球形物体，。

此外，在上述实施例中，驱动线圈被如下布置：使驱动线圈对24a和24b、24c和24a、及24b和24c分别以90度、135度、及135度中心角相交，而可选地，可确定驱动线圈24c的位置以使驱动线圈24b和驱动线圈24c的交点处的中心角为公式90+α(0≤α≤90)所表示的范围内。另外，驱动线圈24a和24b的交点处的中心角可以为除了90度以外的任意所期望的角度，并且三个驱动线圈相交的中心角范围可以为90度到180度，比如，由三个驱动线圈构成的所有三个中心角都为120度。

而且，在上述实施例中，驱动磁体的磁中性轴均沿径向延伸，可选地，其可以朝向任何所期望的方向。优选地，至少一个驱动磁体被布置为其磁中性轴沿径向延伸。

图12示出对本发明的上述实施例的改进，其中分别与驱动线圈24a和24b成对的驱动磁体22的磁中性轴延伸为中心为点Q的圆的切线，而与驱动线圈24c成对的余下的磁体22的磁中性线与该圆的半径一致地延伸。尽管在图中省略，驱动线圈24a、24b、24c分别位于点L、M、N。在该例中，产生与驱动线圈24a、24b、24c相关的线圈位置命令信号r_X、r_Y、及r_V以指示将这些磁体从其各自的当前位置L、M、N移动到的位置。由于线圈位置命令信号，在可移动架14位于其中性位置的情况下，点L、M、N处的驱动磁体22的磁中性轴的中点被分别移到L₄、M₄、N₄，同时，将图像稳定镜头16的中心从点Q移到点Q₃。

在该改进中，将线圈位置命令信号r_X，即镜头位置命令信号的水平分量在点M提供给驱动线圈24b，而线圈位置命令信号r_Y，即镜头位置命令信号的垂直分量在点L提供给驱动线圈24a。此外，在图12所示情况下，将线圈位置命令信号r_X和r_Y用公式(8)中的对应项来代替，给出因此获得的与驱动线圈24c有关的线圈位置命令信号r_V，结果，使点Q分别沿X轴和Y轴平移-r_X和+r_Y。

然后，参考图13，来说明根据本发明的实施例的另一改进。该实施例不同于上述实施例，因为当无需控制可移动架14时，致动器45具有将可移动架14紧固在固定板12上的锁定机构。

从图13可以看出，在该实施例中的致动器45在可移动架14的外周具有三个接合突起14a。固定板12也具有围绕可移动架14的环形部件46，并且该环形部件46在其内周有三个接合元件46a，以分别与接合突起14a相匹配。此外，可移动架14在其外周具有三个可移动部件保持磁体48。环形部件46在内周对应于可移动部件保持磁体48的位置上具有三个固定板保持磁体50，以便这两组磁体产生磁力并在一对一的基础上相互影响。而且，手动锁定元件52从环形部件46的外部沿半径方向向里延伸，并可沿环形部件46的圆周方向移动。手动锁定元件52将其顶端加工为U形凹槽52a。接合栓54位于可移动架14的外周，以便其容纳在U形凹槽52a中，并与手动锁定元件52接合。

将详细说明致动器45的操作。首先，在图13中，致动器45的可移动架沿逆时针方向转动，因而，可移动架14的外周的接合突起14a分别与环形部件46中的接合元件46a相接合，从而将可移动架14紧固在固定板12上。此外，在可移动架14上的可移动部件保持磁体48和环形部件46中的固定部件保持磁体50在图13所示的状况下几乎不相互影响。当可移动架14沿逆时针方向转动，并携带可移动部件保持磁体48更靠近固定部件保持磁体50时，固定部件保持磁体50对可移动架14施加磁力以使其沿顺时针方向转动。与磁力相斥，可移动架14进一步沿逆时针方向转动，直到可移动部件保持磁体48经过固定部件保持磁体50，因此，固定部件保持磁体50对可移动架14施加磁力以使其沿逆时针方向转动。该磁力迫使接合突起14a以使其贴紧接合元件46a，因此，接合突起14a和接合元件46a保持相互匹配。这样，在停止对致动器45的电源供应期间，保证接合突起14a和接合元件46a的稳定接合，可移动架14被紧固在固定板12上。

当图13中手动锁定元件52沿逆时针方向手动转动时，可移动架14上的接合栓54被钩在U形凹槽52a中，并且可移动架14也沿逆时针方向转动。这样，接合突起14a和接合元件46a可手动地相互连接。当手动锁定元件54反向，或沿顺时针方向手动转动时，可移动架14沿顺时针方向转动，这就使得接合突起14a和接合元件46a相互分开。

该实施例中的致动器能够转动可移动架，并如该改进那样，有助于锁定机构的实现。

Claims (11)

1.一种致动器，对图像稳定镜头进行驱动，包括：

固定部件；

可移动部件，运载图像稳定镜头；

可移动部件支撑装置，用来支撑可移动部件，以允许可移动部件在平行于固定部件的平面上移动到任意位置；

至少三个驱动线圈，安装在固定部件和可移动部件中的任一个上；

驱动磁体，分别安装在未安装所述驱动线圈的固定部件或可移动部件中对应于每一驱动线圈的位置，以当电流流入对应的驱动线圈时，将磁力施加到该驱动线圈上以相互作用；

位置检测装置，用来检测可移动部件对固定部件的相对位置；以及

控制装置，用来基于指示可移动部件将移动到的位置的命令信号，产生与每一驱动线圈相关的线圈位置命令信号，并响应于该线圈位置命令信号和位置检测装置所检测的位置数据，控制流入每一驱动线圈的驱动电流，从而利用所述驱动线圈以及所述驱动磁体平移和转动所述可移动部件。

2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，位置检测装置为检测磁性变化的磁性传感器，并位于对应于每一驱动磁体的位置，以检测每一驱动磁体的变化位置。

3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，磁性传感器位于每一驱动线圈的内部。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的致动器，其特征在于，可移动部件支撑装置包括三个放在固定部件和可移动部件的相对面之间的球形部件。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的致动器，其特征在于，每一驱动磁体分别位于预定的圆上，并且至少配置驱动磁体其中之一使其磁中性轴近似指向圆的半径方向。

6.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，有三个驱动线圈，并且这三个驱动线圈被布置在预定的圆上，每一驱动线圈按角度相互间隔范围从90度到180度的中心角。

7.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，有三个驱动线圈，即第一、第二和第三驱动线圈，并且这三个驱动线圈被布置在以预定的中心点为中心的圆上，并使它们按角度在第一和第二驱动线圈之间相互间隔90度中心角、在第二和第三驱动线圈之间相互间隔(90+α)度中心角、以及在第三和第一驱动线圈之间相互间隔(180-α)度中心角，其中满足0≤α≤90。

8.根据权利要求6或7所述的致动器，其特征在于，每一驱动磁体分别设置在位于分别对应于每一驱动线圈的位置的预定圆上，以便驱动磁体的磁中性轴近似指向设置有所述驱动磁体的所述预定圆的半径方向，并且在接收用以转动可移动部件的命令信号时，控制装置对驱动线圈分别产生相同电平的线圈位置命令信号，以允许可移动部件沿设置每一驱动磁体的圆的中心转动。

9.根据权利要求7所述的致动器，其特征在于，每一驱动磁体布置在位于分别对应于第一、第二和第三驱动线圈的位置的预定圆上，使驱动磁体的磁中性轴近似指向设置有所述驱动磁体的所述预定圆的半径方向，并且在接收用以平移可移动部件的命令信号时，控制装置产生与第一驱动线圈相关的线圈位置命令信号r_X、与第二驱动线圈相关的线圈位置命令信号r_Y、以及与第三驱动线圈相关的线圈位置命令信号r_V＝r_Xcosα-r_Ysinα，以引起可移动部件的单一平移运动。

10.一种镜头单元，包括：

镜筒；

位于镜筒内的拍摄镜头；

固定在镜筒上的固定部件；

运载图像稳定镜头的可移动部件；

可移动部件支撑装置，用来支撑可移动部件，以允许可移动部件在平行于固定部件的平面上移动到任意位置；

至少三个驱动线圈，安装在固定部件和可移动部件中的任一个上；

驱动磁体，分别安装在未安装所述驱动线圈的固定部件或可移动部件中对应于每一驱动线圈的位置上，以当电流流入对应的驱动线圈时，将磁力施加到该驱动线圈上以相互作用；

位置检测装置，用来检测可移动部件对固定部件的相对位置；

振动检测装置，用来检测镜筒的振动；

镜头位置命令信号生成装置，用来基于来自振动检测装置的检测信号产生镜头位置命令信号，以指示图像稳定镜头将移动到的位置；以及

控制装置，用来基于来自镜头位置命令信号生成装置的镜头位置命令信号，产生与每一驱动线圈相关的线圈位置命令信号，并响应于线圈位置命令信号和位置检测装置所检测的位置数据，控制流入每一驱动线圈的驱动电流，从而利用所述驱动线圈以及所述驱动磁体平移和转动所述可移动部件。

11.一种照相机，其具有权利要求10所定义的镜头单元。

Images