CN1782851A - 具有图像传感器角度调节装置的成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成像装置，其包括位于拍摄光学系统成像位置的图像传感器；在该图像传感器的前方至少有一个光学元件；密封并一体地容纳图像传感器和光学元件的密封容纳部件；支撑密封容纳部件的支撑部件，不允许该部件相对于拍摄光学系统的光轴倾斜；及角度调节装置，允许密封容纳部件相对于支撑部件倾斜，从而改变图像传感器和光学元件相对于装配上拍摄光学系统光轴的倾斜角度。

Description

具有图像传感器角度调节装置的成像装置

发明领域

本发明涉及一种成像装置，更具体地涉及一种成像装置，其具有图像传感器和用于调节图像传感器光轴角度的装置。

背景技术

在通过图像传感器(例如，CCD图像传感器或CMOS图像传感器)捕捉电子图像的传统成像装置(例如数码相机)中，图像传感器的周围密封，以防止灰尘粘到图像传感器的感光表面上。

在调节密封图像传感器光轴角度(倾斜角度)的情况中，如果同时形成以密封的方式容纳图像传感器的密封容纳装置和调节图像传感器光轴角度的装置，则这种机构具有大而且笨重的缺点。

发明内容

本发明提供一种结构紧凑的成像装置，使得能在容纳图像传感器的同时密封图像传感器的周围，并使图像传感器的光轴角度能够调节。

根据本发明的一个方面，提供一种成像装置，其包括位于拍摄光学系统成像位置的图像传感器；在该图像传感器的前方至少有一个光学元件；密封并一体地容纳图像传感器和光学元件的密封容纳部件；支撑密封容纳部件的支撑部件，不允许该部件相对于拍摄光学系统的光轴倾斜；以及角度调节装置，其允许密封容纳部件相对于支撑部件倾斜，从而改变图像传感器和光学元件相对于装配上的拍摄光学系统的光轴的倾斜角度。

期望角度调节装置至少包括一个位于密封容纳部件和支撑部件之间的弹性部件；以及多个在垂直于拍摄光学系统光轴的平面上，围绕图像传感器分离布置的调节螺丝，以使密封容纳部件和支撑部件彼此相连。这些调节螺丝倾斜量的变化造成弹性部件弹性变形，因此调节密封容纳部件相对于支撑部件的角度。

期望弹性部件包括多个在垂直于拍摄光学系统光轴的平面上，围绕图像传感器分离布置的压缩螺旋弹簧，以使密封容纳部件和支撑部件沿着拍摄光学系统光轴，向彼此分离的方向偏置。这些调节螺丝克服那些压缩螺旋弹簧的偏置力，向彼此靠近的方向连接容纳部件和支撑部件。

期望这些调节螺丝中的每一个都分别包括轴线平行于拍摄光学系统光轴的外螺纹，这些外螺纹的螺纹轴部分分别穿过那些压缩螺旋弹簧。

期望成像装置包括多个将成像装置固定到密封容纳部件上的固定螺丝。这些固定螺丝和那些调节螺丝在围绕拍摄光学系统光轴的圆周方向上交替排列。

期望这些固定螺丝包括三个固定螺丝，而那些调节螺丝包括三个调节螺丝。

期望成像装置包括柔性印制板，以使图像传感器与图像处理电路电连接，其中柔性印制板的一部分与图像传感器一起通过那些固定螺丝固定到密封容纳部件上。

期望位于图像传感器前方的光学元件包括滤光器。

期望成像装置包括引导装置，其支撑支撑部件并在垂直于光学系统光轴的方向引导支撑部件。

期望成像装置包括图像抖动检测传感器，其用于检测向拍摄光学系统施加的振动幅度和方向，其中根据振动的幅度和方向，使支撑部件运动以消除振动。

期望密封容纳部件将拍摄光学系统最后面的镜头组保持在位于图像传感器前方的光学元件前方。

在实施例中，提供一种成像装置，其包括拍摄光学系统，该拍摄光学系统包括多个镜头组、光学元件和图像传感器，并按照这样的顺序置于拍摄光学系统从前到后的方向上；密封容纳图像传感器和光学元件的密封容纳部件；支撑密封容纳部件的支撑部件，不允许该部件相对于拍摄光学系统的光轴倾斜；及角度调节装置，以调节密封容纳部件相对于支撑部件的角度。

期望角度调节装置包括三个调节螺丝，通过这些螺丝将容纳部件和支撑部件彼此相连，并包括三个松弛地装在三个调节螺丝上的压缩螺旋弹簧，以位于容纳部件和支撑部件之间。

根据本发明，实现一种结构紧凑的图像装置，使得能在容纳图像传感器的同时，密封图像传感器的周围，并使图像传感器的光轴角度能够调节。

附图说明

下面将参考附图对本发明做详细说明，其中：

图1是本发明用于一个可伸缩变焦镜头实施例，变焦镜头筒处于缩回状态时的剖视图；

图2是图1中所示的变焦镜头处于拍摄状态时的剖视图；

图3是变焦镜头的一部分在其广角极限位置时的放大剖视图；

图4是变焦镜头的一部分在其长焦极限位置时的放大剖视图；

图5是一个结构图，表示具有如图1和2中所示变焦镜头的相机电路结构；

图6是一个概念图，表示螺纹环和凸轮环的运动轨迹，以及第一镜头组和第二镜头组由于凸轮环的运动而产生的运动轨迹；

图7是一个概念图，表示第一镜头组和第二镜头组中每一镜头组的组合运动轨迹，其中包括了螺纹环和凸轮环的运动轨迹；

图8是图1和2中所示变焦镜头的分解透视图；

图9是一个图像稳定机构的部件和图8中所示径向伸缩机构的分解透视图；

图10是图像稳定机构和径向伸缩机构的前视透视图，表示CCD支架在图1所示变焦镜头处于缩回状态时的缩回状态；

图11是图像稳定机构和径向伸缩机构的前视透视图，表示CCD支架在变焦镜头处于拍摄状态时的光轴前伸状态；

图12是当从图10和11后侧看去时，图像稳定机构一部分的后视透视图；

图13是图像稳定机构和径向伸缩机构处于图10所示的状态中，从光轴方向的前方看去时的前视图；

图14是图像稳定机构和径向伸缩机构处于图11所示的状态中，从光轴方向的前方看去时的前视图；

图15是变焦镜头在图1所示变焦镜头缩回状态中的后视图；

图16是支撑CCD支架的水平运动框架和垂直运动框架，以及附加部件的前视透视图；

图17是图16中所示水平运动框架和垂直运动框架，以及附加部件的前视透视图；

图18是图16和17中所示水平运动框架和垂直运动框架，以及附加部件的后视透视图；

图19是沿着图17中所示D1-D1线所作的，CCD支架、水平运动框架、垂直运动框架和其它部件的剖视图；

图20是图16至17中所示部件和其它附加部件的前视图，表示在水平驱动杆作用下在水平方向中的图像稳定作用；

图21是图20中所示部件的前视图，表示在垂直驱动杆作用下在垂直方向中的图像稳定作用；

图22是图像稳定机构和径向伸缩机构部件的前视图，表示CCD支架、水平运动框架和垂直运动框架在伸缩杆作用下的缩回状态；

图23是图22中所示部件的前视图，表示CCD支架、水平运动框架和垂直运动框架处于返回其相对拍摄位置的状态中，在该位置中当伸缩杆从垂直运动框架上脱离从而停止支持垂直运动框架时，CCD支架位于拍摄光轴上；

图24是图8所示部件的前视图，表示水平驱动杆与CCD支架、水平运动框架和垂直运动框架的垂直运动之间的关系；

图25是本发明用于第二个可伸缩变焦镜头实施例的分解透视图；

图26是变焦镜头第二实施例中图像稳定机构和径向伸缩机构的分解透视图；

图27是变焦镜头第二实施例中图像稳定机构和径向伸缩机构的前视透视图，表示CCD支架在变焦镜头处于径向缩回状态时的缩回状态；

图28是变焦镜头第二实施例中图像稳定机构和径向伸缩机构的前视透视图，表示CCD支架在变焦镜头处于拍摄状态时的光轴前伸状态；

图29是从图27和28后侧看去时，x方向图像稳定机构的一部分的后视透视图；

图30是图像稳定机构和径向伸缩机构处于图27中所示状态时，从光轴方向的前方看过去的前视图；

图31是图像稳定机构和径向伸缩机构处于图28中所示状态时，从光轴方向的前方看过去的前视图；

图32是变焦镜头第二实施例中支撑CCD支架的水平运动框架和垂直运动框架，以及附加部件的前视透视图。

具体实施方式

图1和2表示结合在变焦镜头相机中的变焦镜头10的横截面。变焦镜头10具有一个盒形的壳体11和一个可伸缩地支撑在壳体11中的可伸缩筒部分12。壳体11被相机的外部部件覆盖，外部部件在图中未表示。变焦镜头10的拍摄光学系统包括第一镜头组13a，快门13b，光圈13c，第二镜头组13d，第三镜头组13e，低通滤波器13f，和CCD图像传感器13g(下文中称为CCD)，从物体侧(图1和2中所示的左侧)看去具有上述顺序。如图5中所示，CCD13g与具有图像处理电路的控制电路14a相连。这样，电子图像可以在相机外表面上带的LCD监视器14b上显示，且电子图像数据可以存储在内存14c中。在图2所示变焦镜头10的拍摄状态(准备拍摄的状态)中，构成拍摄光学系统的全部光学元件排列在相同的拍摄光轴Z1上。另一方面，在图1所示变焦镜头10的容纳(径向缩回)状态中，第三镜头组13e，低通滤波器13f和CCD13g从拍摄光轴Z1移至在壳体11中向上径向缩回，且第二镜头组13d直线缩回到由于第三镜头组13e，低通滤波器13f和CCD13g向上径向缩回运动而产生的空间中，这减小了变焦镜头10在其缩回状态中的长度。下文中将对包括径向缩回机构的变焦镜头10的全部结构作详细说明，该径向缩回机构用于向上径向缩回光学元件。在下面的说明中，装有变焦镜头10的变焦镜头相机体的垂直方向和水平方向从其前方看去时分别表示为y轴和x轴。

壳体11具有一个中空盒形部分15和一个中空固定环部分16，该中空固定环部分16在中空盒形部分15的前壁15a上形成，从而围绕拍摄光轴Z1封闭拍摄光学系统。作为固定环部分16中心的旋转中心轴Z0平行于拍摄光轴Z1，并偏移地位于拍摄光轴Z1下方。缩回空间(预留空间)SP(图1和2)在盒形部分15中形成并位于固定环部分16上方。

变焦齿轮17(图8，10和11)支撑在固定环部分16的内圆周表面侧上，围绕一个平行于旋转中心轴Z0的轴旋转。变焦齿轮17通过一个由壳体11支撑的变焦电机MZ(图5，10，和11)来回旋转。此外，固定环部分16在其内圆周表面上具有内螺纹16a，圆周槽16b和多个直线导槽16c(图8中只表示了其中一个)。圆周槽16b是一个环形槽，其中心位于旋转中心轴Z0上，而多个直线导槽16c平行于旋转中心轴Z0(见图3，4和8)。

螺纹环18支撑在固定环部分16内侧，以围绕旋转中心轴Z0旋转。螺纹环18具有与固定环部分16内螺纹16a啮合的外螺纹18a，从而由于内螺纹16a与外螺纹18a的啮合，螺纹环18可以在旋转的同时，在光轴方向前伸或缩回。螺纹环18在其外圆周面上，在外螺纹18a的前方，还具有多个旋转引导突起18b(图8中只表示了其中两个)。在图2至4表示的状态中，螺纹环18相对于固定环部分16，前伸到其最前端的位置，内螺纹16a与外螺纹18a彼此分离，同时多个旋转引导突起18b可滑动地装在圆周槽16b中，从而防止螺纹环18继续在光轴方向运动且只允许螺纹环18在光轴方向的一个固定位置上旋转。螺纹环18在外螺纹18a的螺纹上还具有与变焦齿轮17啮合的环形正齿轮18c。正齿轮18c的齿平行于拍摄光轴Z1排列。变焦齿轮17在其轴向延长，从而在螺纹环18从图1中所示螺纹环18缩回状态至图2和11中所示螺纹环18展开状态的整个运动范围内始终与正齿轮18c啮合。螺纹环18由两个在光轴方向上可分离的组合环部件构成。在图10和11中，只表示了螺纹环18的后部环部件。

直线引导环20支撑在螺纹环18的内侧。如图4中所示，直线引导环20在靠近其后端处具有一个直线引导突起20a，并通过直线引导突起20a与固定环部分16直线引导槽16c的可滑动结合，沿着旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)直线引导。在螺纹环18的内圆周面和直线引导环20的外圆周面之间，具有旋转引导部分21。螺纹环18由直线引导环20支撑成可以相对于直线引导环20旋转，并可以通过旋转引导部分21与直线引导环20一起在光轴方向运动。旋转引导部分21由一些在轴向不同位置上具有的圆周槽和一些径向突起组成，其中的每个突起都可滑动地结合在相应的圆周槽中(见图3和4)。

直线引导环20在其内圆周面上具有多个平行于旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)延伸的直线引导槽20b(图1至4中的每幅图都仅表示了其中一个槽)。多个从第一镜头组直线引导环22径向向外突出的直线引导突起22a(图1至4中的每幅图都仅表示了其中一个槽)和多个从第二镜头组直线引导环23径向向外突出的直线引导突起23a(图1至4中的每幅图都仅表示了其中一个槽)分别与多个直线引导槽20b可滑动地结合。第一镜头组直线引导环22通过在第一镜头组直线引导环22内圆周面上形成的多个直线引导槽22b(图2和3中的每幅图都仅表示了其中一个槽)，在平行于旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)的方向引导第一镜头组支撑框架24。第二镜头组直线引导环23通过多个直线引导键23b(图1至4中的每幅图都仅表示了其中一个键)，在平行于旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)的方向直线地引导第一镜头组支撑框架25。第一镜头组支撑框架24通过调焦框架29支撑第一镜头组13a，而第二镜头组支撑框架25支撑第二镜头组13d。

在直线引导环20内侧具有可以围绕旋转中心轴Z0旋转的凸轮环26。凸轮环26由第一镜头组直线引导环22和第二镜头组直线引导环23支撑，并可以相对于第一镜头组直线引导环22和第二镜头组直线引导环23中的每一个旋转，并可以通过旋转引导部分27和28(见图4)与上述两环一起在光轴方向运动。如图3和4所示，旋转引导部分27由一个在凸轮环26外圆周面上形成的不连续圆周槽27a(图3中未表示)，和一个从第一镜头组直线引导环22径向向内突出的内法兰27b组成，该内法兰27b可滑动地结合在不连续圆周槽27a中。如图3和4所示，旋转引导部分28由一个在凸轮环26内圆周面上形成的不连续圆周槽28a(图3中未表示)，和一个从第二镜头组直线引导环23径向向外突出的外法兰28b组成，该外法兰28b可滑动地结合在不连续圆周槽28a中。

如图4所示，在凸轮环26上具有多个径向向外突出的随动突起26a(图4中只表示了其中之一)。这些随动突起26a穿过多个在直线引导环20中形成的随动引导槽20c(图4中只表示了其中之一)，结合在多个在螺纹环18内圆周面上形成的旋转传递槽18d(图4中只表示了其中之一)中。每一旋转传递槽18d都平行于旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)，且每一随动突起26a可滑动地结合在相应旋转传递槽18d中，以防止相对于相应旋转传递槽18d在圆周方向上运动。从而，螺纹环18的旋转通过多个旋转传递槽18d和多个随动突起26a之间的结合被传递给凸轮环26。尽管每一随动引导槽20c的渐变形状没有在图中表示，但每一随动引导槽20c都包括一个中心在旋转中心轴Z0上的圆周槽部分和一个平行于内螺纹16a的倾斜导向槽部分。因此，当由于螺纹环18的旋转而旋转时，凸轮环26旋转，同时如果每一随动突起26a都结合在相应随动引导槽20c的导向槽部分中时，凸轮环26沿着旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)前后运动，而如果每一随动突起26a都结合在相应随动引导槽20c的圆周槽部分中时，则凸轮环26在光轴方向的一个固定位置上旋转，而不前后运动。

凸轮环26是一个在其外部和内部圆周面上分别具有多个外凸轮槽26b(图3中只表示了其中之一)和多个内凸轮槽26c(图3和4中只表示了其中之一)的双侧凸轮环。这些外凸轮槽26b分别可滑动地与多个从第一镜头组支撑框架24径向向内突出的凸轮从动件24a(图3中只表示了其中之一)结合，而内凸轮槽26c分别可滑动地与多个从第二镜头组支撑框架25径向向外突出的凸轮从动件25a(图3和4中的每幅图都只表示了其中之一)结合。从而，当凸轮环26旋转时，由第一镜头组直线引导环22在光轴方向直线引导的第一镜头组支撑框架24根据这些外凸轮槽26b的轮廓，沿着旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)以预定的动作前后运动。同样，当凸轮环26旋转时，由第二镜头组直线引导环23在光轴方向直线引导的第二镜头组支撑框架25根据这些内凸轮槽26c的轮廓，沿着旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)以预定的动作前后运动。

第二镜头组支撑框架25具有一个容纳第二镜头组13d的柱形部分25b(见图1和2)，并在柱形部分25b的前方支撑快门13b和光圈13c以允许快门13b和光圈13c中的每一个开启和关闭。快门13b和光圈13c可以分别通过快门致动器MS和光圈致动器MA开启和关闭，其由第二镜头组支撑框架25支撑(见图5和15)。

容纳第一镜头组13a的调焦框架29由第一镜头组支撑框架24支撑，能沿着旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)运动。调焦框架29可以通过调焦电机MF前后运动(见图5)。

变焦电机MZ、快门致动器MS、光圈致动器MA和调焦电机MF中的每一个都由控制电路14a控制。开启相机主开关14d(见图5)时，驱动变焦电机MZ将变焦镜头10带动到图2所示的拍摄状态。关闭相机主开关14d(见图5)时，变焦镜头10从拍摄状态移动到图1所示的缩回状态。

上述变焦镜头10的操作总结如下。当在图1所示变焦镜头10的缩回状态中开启主开关14d时，驱动变焦齿轮17向镜筒前伸位置旋转。从而，螺纹环18在旋转的同时在光轴方向向前运动，同时，直线引导环20与螺纹环18一起直线向前运动。此外，螺纹环18的旋转导致凸轮环26相对于直线引导环20在旋转的同时在光轴方向前运动。第一镜头组直线引导环22和第二镜头组直线引导环23与凸轮环26一起在光轴方向直线向前运动。第一镜头组支撑框架24和第二镜头组支撑框架25中的每一个都相对于凸轮环26以预定的动作在光轴方向上运动。因此，当变焦镜头10从其缩回状态伸展开时，第一镜头组13a在光轴方向上的运动量由凸轮环26相对于固定环部分16的运动量与第一镜头组支撑框架24相对于凸轮环26的运动量(第一镜头组支撑框架24通过凸轮槽26b的前伸/缩回量)的和决定。而且，当变焦镜头10从其缩回状态伸展开时，第二镜头组13d在光轴方向上的运动量由凸轮环26相对于固定环部分16的运动量与第二镜头组支撑框架25相对于凸轮环26的运动量(第二镜头组支撑框架25通过凸轮槽26c的前伸/缩回量)的和决定。

图6表示螺纹环18和凸轮环26的运动轨迹及第一镜头组13a和第二镜头组13b相对于凸轮环16的运动轨迹(凸轮槽26b和凸轮槽26c的凸轮图)。垂直轴表示镜筒从变焦镜头10的缩回状态到其长焦极限位置的旋转量(角度位置)，而水平轴表示镜筒在光轴方向上的运动量。如图6所示，螺纹环18在光轴方向上向前运动，同时旋转到一个旋转角度θ1，该角度大致位于变焦镜头10从缩回位置(图1所示)至广角极限位置(如图2中所示，从拍摄光轴Z1上，由变焦镜头10的上半部分表示)的延伸范围中点，而螺纹环18如上所述在变焦镜头10从旋转角度θ1至长焦极限位置(如图4中所示，从拍摄光轴Z1上，由变焦镜头10的下半部分表示)的延伸范围内，在光轴方向一个固定位置中旋转。另一方面，凸轮环26在光轴上向前运动，同时旋转到一个旋转角度θ2，该角度在变焦镜头10从缩回位置延伸至广角极限位置的范围内，紧接在变焦镜头10广角极限位置后，而凸轮环26类似于螺纹环18，如上所述在变焦镜头10从旋转角度θ2至长焦极限位置的延伸范围内，在光轴方向一个固定位置中旋转。在从广角极限位置到长焦极限位置的变焦范围内，第一镜头组13a在光轴方向上的运动量由第一镜头组支撑框架24相对于凸轮环26的运动量(第一镜头组支撑框架24通过凸轮槽26b的前伸/缩回量)决定，其中凸轮环26在光轴方向中的一个固定位置上旋转，而第二镜头组13d光轴方向上的运动量由第二镜头组支撑框架25对于凸轮环26的运动量(第二镜头组支撑框架25通过凸轮槽26c的前伸/缩回量)决定，其中凸轮环26在光轴方向中的一个固定位置上旋转。变焦镜头10的焦距根据光轴方向上第一镜头组13a和第二镜头组13d之间的相对运动而变化。图7表示第一镜头组13a的实际运动路径，其通过结合螺纹环18和凸轮环26的运动量与第一镜头组13a通过凸轮槽26b的运动量而获得。图7还表示了第二镜头组13d的实际运动路径，其通过结合螺纹环18和凸轮环26的运动量与第二镜头组13d通过凸轮槽26c的运动量而获得。

在从广角极限位置到长焦极限位置的变焦范围内，使用调焦电机MF独立于其他光学元件，通过在光轴方向移动第一镜头组13a而执行调焦操作。

第一镜头组13a和第二镜头组13d的操作已经在上文中进行了说明。在本发明的变焦镜头10中，变焦镜头10从第三镜头组到CCD13g的光学元件可以从拍摄光轴Z1上的拍摄位置缩回到位于上述拍摄位置上方的偏离光轴的缩回位置(径向缩回位置)Z2。此外，通过在垂直于拍摄光轴Z1的平面上将光学元件从第三镜头组移动到CCD13g，也可以消除图像抖动。下文中将说明缩回机构和图像稳定机构。

如图8和19所示，由CCD支架(密封支撑构件)30容纳的第三镜头组13e、低通滤波器13f和CCD13g可以作为一个单元。CCD支架30具有支架体30a、密封部件30b和压板30c。第三镜头组13e由支架体30a支撑在其前端的孔中。低通滤波器13f支撑在一个支架体30a内表面上形成的法兰和密封部件30b之间，而CCD13g支撑在密封部件30b和压板30c之间。支架体30a和压板30c通过三个固定螺丝(传感器固定螺丝)30d(见图15和18)彼此分离地围绕CCD支架30的中心轴(变焦镜头10拍摄状态中的拍摄光轴Z1)排列固定。三个固定螺丝30d还将固定图像传递柔性印制板31的一个端部固定到压板30c的后表面上，使得CCD13g的感光层与图像传递柔性印制板31电连接。

图像传递柔性印制板31从其在CCD13g上的连接端延伸到壳体11中的缩回空间SP。图像传递柔性印制板31具有第一直线部分31a，U形部分31b，第二直线部分31c，和第三直线部分31d(见图1和2)。第一直线部分31a与拍摄光轴Z1基本上成直角并向上延伸。U形部分31b从第一直线部分31a向前弯曲。第二直线部分31c从U形部分31b向下延伸。第三直线部分31d从第二直线部分31c向上折叠。第三直线部分31d固定到壳体11前臂15a的内表面。第一直线部分31a，U形部分31b和第二直线部分31c(除第三直线部分31d外)用作一个自由变形部分，其可以根据CCD支架30的动作自由弹性变形。

CCD支架30通过围绕CCD支架30中心轴(在变焦镜头10准备拍摄状态中的拍摄光轴Z1)分离排列的三个调节螺丝(角度调节装置的构件)33(见图15和18)由水平运动框架(支撑构架)32支撑。三个压缩螺旋弹簧(角度调节装置的构件/弹性构件)34安装在CCD支架30和水平运动框架32之间。三个调节螺丝33的轴部分分别插入三个压缩螺旋弹簧34中。当改变调节螺丝33的拧紧量时，每一螺旋弹簧34的压缩量也分别改变。调节螺丝33和压缩螺旋弹簧34位于围绕第三镜头组13e光轴的三个不同位置上，从而，CCD支架30相对于水平运动框架32的倾斜，或第三镜头组13e光轴相对于拍摄光轴Z1的倾斜，可以通过改变三个调节螺33的拧紧量调节。

如图16所示，水平运动框架32由垂直运动框架36支撑，以通过在x轴方向上延伸的水平引导轴(引导装置)35相对运动。特别地，水平运动框架32具有一个矩形框架部分32a，其封闭CCD支架30和从框架部分32a水平延伸的臂部分32b。一个弹簧支撑突起32c在框架部分32a的上表面上形成，而一个倾斜面32d和一个位置限制面32e在臂部分32b的一个端部上形成。位置限制面32e是一个平行于y轴的平面。另一方面，垂直运动框架36具有一对运动限制框架36a和36b，一个弹簧支撑部分36c，一个上部支撑部分36d，和一个下部支撑部分36e。该对运动限制框架36a和36b在x轴方向上间隔分离地布置。弹簧支撑部分36c位于运动限制框架36a和36b之间。上部支撑部分36d位于从弹簧支撑部分36c在x轴方向延伸的直线上。下部支撑部分36e位于上部支撑部分36d的下方。如图17所示，水平运动框架32由垂直运动框架36在一种状态中支撑，在该状态中，框架部分32a位于运动限制框架36a和36b之间，而倾斜面32d和臂部分32b的位置限制面32e位于运动限制框架36b和上部支撑部分36d之间。

水平引导轴35的一端固定到垂直运动框架36的运动限制框架36a上，而水平引导轴35的另一端固定到垂直运动框架36的上部支撑部分36d上。分别在运动限制框架36b和弹簧支撑部分36c上形成的两个通孔彼此水平排列，以允许水平引导轴35穿过运动限制框架36b和弹簧支撑部分36c。水平引导轴35插入的水平通孔32x1和32x2(见图17)分别在水平运动框架32的臂部分32b和弹簧支撑突起32c上形成。水平运动框架32的水平通孔32x1和32x2及上述两个分别在运动限制框架36b和弹簧支撑部分36c上形成的通孔彼此水平排列。由于水平引导轴35可滑动地装在水平通孔32x1和32x2中，因此水平运动框架32由垂直运动框架36支撑，以在x轴方向上可相对于垂直运动框架36运动。水平运动框架偏置弹簧37安装在水平引导轴上弹簧支撑突起32c和弹簧支撑部分36c之间。水平运动框架偏置弹簧37是一个压缩螺旋弹簧并使水平运动框架32向一个方向(图17中向左)偏置，以使弹簧支撑突起32c靠近运动限制框架36a。

垂直通孔36y1和36y2(见图16)进一步分别在垂直运动框架36的上部支撑部分36d和下部支撑部分36e中形成，这两个孔在沿着垂直于拍摄光轴Z1的y轴方向的一条直线上延伸。垂直通孔36y1和垂直通孔36y2垂直排列，而垂直引导轴38(见图8和9)穿过垂直通孔36y1和垂直通孔36y2。垂直引导轴38的两端都固定到壳体11上，从而，垂直运动框架36可以在相机内部沿着垂直引导轴38在y轴方向上运动。更具体地，垂直运动框架36可以在图1中所示拍摄位置和图2中示缩回位置之间运动。当垂直运动框架36位于如图2中所示拍摄位置中时，CCD支架30中的第三镜头组13e的中心、低通滤波器13f和CCD13g位于拍摄光轴Z1上。当垂直运动框架36位于如图1中所示径向缩回位置中时，CCD支架30中的第三镜头组13e的中心、低通滤波器13f和CCD13g位于偏离光轴的缩回位置Z2上，该缩回位置Z2位于固定环部分16上方。

垂直运动框架36具有从垂直运动框架36侧面在离开垂直通孔36y1的方向水平突出的弹簧钩部分36f，和在弹簧钩部分36f和固定到壳体11中的弹簧钩部分11a(见图8和15)之间延伸的垂直运动框架偏置弹簧39。垂直运动框架偏置弹簧39是一个拉伸螺旋弹簧并使垂直运动框架36向下偏置(即，如图2中所示向其拍摄位置偏置)。

如上所述，支持CCD支架30的水平运动框架32由垂直运动框架36支撑，以能在x轴方向相对于垂直运动框架36运动，而垂直运动框架36通过垂直引导轴38由壳体11支撑，以能在y轴方向相对于壳体11运动。图像抖动可以通过在x轴方向和y轴方向移动CCD支架30消除。为了达到这一点，水平驱动杆40和垂直驱动杆41作为实现CCD支架30这种运动的操作机构元件。水平驱动杆40和垂直驱动杆41在杆转轴42上枢转，能够彼此独立旋转(摆动)。杆转轴42位于壳体11中，并平行于拍摄光轴Z1固定。

如图9和20所示，水平驱动杆40的下端枢转于杆转轴42上，而水平驱动杆40的上端具有一个施力端40a。水平驱动杆40在施力端40a附近具有一个在光轴方向上向后突出的操作销40b，和一个在光轴方向上向前突出的弹簧钩部分40c。如图12所示，水平驱动杆40的施力端40a紧靠着第一运动部件43的凸出部43b。第一运动部件43由一对平行的导杆44(44a和44b)支撑，以在x轴方向滑动，而传动螺母部件45紧靠着第一运动部件43。传动螺母部件45具有一个内螺纹孔45b和一个滑动安装在导杆44b上的旋转限制槽45a(见图9)，第一步进电机46的传动轴(丝杠)46a拧入内螺纹孔45b中。如图13和14中所示，传动螺母部件45从左侧紧靠着第一运动部件43。拉伸螺旋弹簧47的一端钩在水平驱动杆40的弹簧钩部分40c上，而弹簧47的另一端钩在从壳体11内表面突起的弹簧钩部分11b上(见图12)。拉伸螺旋弹簧47将水平驱动杆40向一个方向偏置，以使第一运动部件43紧靠着传动螺母部分45，即，图13、14和20中所示的逆时针位置。由于这种结构，操作第一步进电机46导致传动螺母部件45沿着导杆44移动，同时导致第一运动部件43与传动螺母部件一起运动，从而造成水平驱动杆40围绕杆转轴42摆动。特别地，如图13和14所示，向右移动传动螺母部件45导致传动螺母部件45克服拉伸弹簧47的偏置力，向相同方向压第一运动部件43，从而导致水平驱动杆40如图13和14中所示顺时针旋转。相反，如图13和14所示，向左移动传动螺母部件45导致第一运动部件43向相同方向移动，同时由于拉伸弹簧47的偏置力，接着使传动螺母部件45向左移动，从而导致水平驱动杆40如图13和14中所示逆时针旋转。

如图20所示，紧靠着位置限制面32e的水平驱动杆40的操作销40b位于水平运动框架32臂部分32b的末端。由于水平运动框架32如图20所示被水平运动框架偏置弹簧37向左偏置，因此操作销40b与位置限制面32e保持接触。当水平驱动杆40摆动时，操作销40b的位置沿着x轴方向变化，从而水平运动框架32沿着水平引导轴35运动。特别地，如图20所示顺时针旋转水平驱动杆40，导致操作销40b压位置限制面32e，这使得水平运动框架32如图20所示，克服水平运动框架拉伸弹簧37的偏置力向右移动。相反，如图20所示逆时针旋转水平驱动杆40，导致操作销40b向远离位置限制面32e的方向运动(图20中向左)，这使得水平运动框架32向相同方向移动，同时由于水平运动框架拉伸弹簧37的偏置力，接着使操作销40b向左移动。

如图9和21所示，和水平驱动杆40的情况一样，垂直驱动杆41的下端枢转于杆转轴42上，而垂直驱动杆41的上端具有一个施力端41a。垂直驱动杆41比水平驱动杆40长，且施力端41a向上突出到一个位置，该位置高于施力端40a的位置。垂直驱动杆41在杆转轴42和施力端41a之间具有一个向右突出的受压倾斜面41b，如图21中所示。垂直驱动杆41在受压倾斜面41b上方具有一个弹簧钩部分41c。如图12中所示，施力端41a紧靠着第二运动部件50的凸出部50b。第二运动部件50由一对平行的导杆51(51a和51b)支撑，以在x轴方向滑动，而传动螺母部件52紧靠着第二运动部件50。传动螺母部件52具有一个内螺纹孔52b和一个滑动安装在导杆51b上的旋转限制槽52a。第二步进电机53的传动轴(丝杠)53a拧入内螺纹孔52b中。如图13和14中所示，从相机前方看过去时，传动螺母部件52从左侧紧靠着第二运动部件50。拉伸螺旋弹簧54的一端钩在垂直驱动杆41的弹簧钩部分41c上，而弹簧54的另一端钩在壳体11内表面上形成的弹簧钩部分上(图中未表示)。拉伸螺旋弹簧54将垂直驱动杆41向一个方向偏置，以使第二运动部件50紧靠着传动螺母部分52，即，图13、14和21中所示的逆时针位置。由于这种结构，操作第二步进电机53导致传动螺母部件52沿着导杆51移动，同时导致第二移动部件50与传动螺母部件52一起运动，从而造成垂直驱动杆41围绕杆转轴42摆动。特别地，如图13和14所示，向右移动传动螺母部件52导致传动螺母部件52克服拉伸弹簧54的偏置力，向相同方向压第二移动部件50，从而导致垂直驱动杆41如图13和14中所示顺时针旋转。相反，如图13和14所示，向左移动传动螺母部件52导致第二移动部件50向相同方向移动，同时由于拉伸弹簧54的偏置力，接着使传动螺母部件52向左移动，从而导致垂直驱动杆41如图13和14中所示逆时针旋转。

如图21所示，紧靠着垂直驱动杆41的受压倾斜面41b与从垂直运动框架36上部支撑部分36d向前突出的压销36g接触。由于垂直运动框架36如图21所示被垂直运动框架偏置弹簧39向下偏置，因此压销36g与受压倾斜面41b保持接触。当垂直驱动杆41摆动时，受压倾斜面41b相对于压销36g的夹角改变，从而垂直运动框架36沿着垂直引导轴38运动。特别地，如图21所示顺时针旋转垂直驱动杆41，导致受压倾斜面41b向下压压销36g，这使得垂直运动框架36克服垂直运动框架拉伸弹簧39的偏置力向上移动。相反，如图21所示逆时针旋转垂直驱动杆41，导致受压倾斜面41b上的对接点相对于压销36g下降，这使得垂直运动框架36在垂直运动框架拉伸弹簧39的偏置力作用下向下移动。

在上述结构中，通过操作第一步进电机46前进或后退，能使水平运动框架32在x轴方向上向左或向右运动。此外，通过操作第二步进电机53前进或后退，能使垂直运动框架36在y轴方向上向上或向下运动。

第一运动部件43具有一个板部分43a，而第二运动部件50具有一个板部分50a。水平运动框架32的初始位置可以通过光传感器55检测，该光传感器55具有一个光发射器和一个光接收器，如图8、10和11中所示，当板部分43a穿过光传感器55的光发射器和光接收器之间时，光发射器和光接收器彼此分离布置。板部分43a和光传感器55构成一个光电遮断器。同样，垂直运动框架36的初始位置可以通过光传感器56检测，该光传感器56具有一个光发射器和一个光接收器，如图8、10和11中所示，当板部分50a穿过光传感器56的光发射器和光接收器之间时，光发射器和光接收器彼此分离布置。板部分50a和光传感器56构成一个光电遮断器。两个光传感器55和56固定在两个在壳体11前壁上形成的固定孔15a1和15a2(见图8)中，并支撑在这两个孔中。

该变焦镜头相机实施例具有一个图像抖动检测传感器57(见图5)，该传感器检测围绕两个轴(相机的垂直和水平轴)的角速度，这两个轴在垂直于光轴Z1的平面中互相垂直。相机抖动(振动)的幅度和方向通过图像抖动检测传感器57检测。控制电路14a通过图像抖动检测传感器57对两个轴向的相机抖动角速度定时积分，而检测运动角。然后，控制电路14a从移动角计算焦面(CCD13g的成像表面/光接收表面)上的图像在x轴方向和y轴方向上的运动量。为了消除相机抖动，控制电路14还计算水平运动框架32和垂直运动框架36在各自轴向上的驱动量和驱动方向(第一步进电机46和第二步进电机53的驱动脉冲)。于是，第一步进电机46和第二步进电机53致动且其操作根据计算值而控制。以这种方式，水平运动框架32和垂直运动框架36中的每一个向驱动计算方向驱动计算量，以消除拍摄光轴Z1的抖动，从而稳定焦面上的图像。相机可以通过开启拍摄模式选择开关14e(见图5)而进入该图像稳定模式。如果开关14e处于关闭状态，则图像稳定功能不起作用，从而执行正常的拍摄操作。

当变焦镜头10从拍摄状态缩回时，该变焦镜头相机实施例使用部分上述图像稳定机构执行第三镜头组13e，低通滤波器13f和CCD13g向偏离光轴缩回位置Z2进入缩回空间SF的缩回操作。如图22和23所示，缩回杆60位于垂直运动框架36下方。缩回杆60装在转轴60a上以围绕该轴旋转(摆动)。同轴齿轮61装在缩回杆60旁边，并同轴地位于转轴60a上，以在转轴60a上转动。转动力通过两个继动齿轮62和63，从中间齿轮64传向共轴齿轮61。作为缩回杆60和共轴齿轮61旋转轴线的转轴60a、继动齿轮62和63的旋转轴线，和中间齿轮64的旋转轴线都平行于旋转中心轴Z0(和拍摄光轴Z1)。

如图9，22，和23所示，缩回杆60在转轴60a附近具有一个旋转传递突起60b，该突起60b的横截面为扇形并在光轴方向上向前突出。共轴齿轮61在其后端具有一个旋转传递突起61a，该突起61a在光轴方向上向后突出，具有与旋转传递突起60b相同的直径，且与转轴60a同轴。也就是，旋转传递突起60b和旋转传递突起61a具有相同的直径并位于转轴60a上彼此周向啮合。通过旋转传递突起61a与缩回杆60的旋转传递突起60b啮合，共轴齿轮61将其旋转传递给缩回杆60。当共轴齿轮61旋转到一个方向，使旋转传递突起61a与旋转传递突起60b分离时，共轴齿轮61的旋转力不传递给缩回杆60。如图22和23所示，缩回杆60在扭转弹簧60c的作用下偏置成向逆时针旋转，而壳体11在其内部具有一个止动突起65(见图13、14、22和23)，其在扭转弹簧60c的偏置方向上形成缩回杆60的旋转限制。即，当如图22和23所示，充分逆时针旋转后，如图23所示，缩回杆60与止动突起65接触。

垂直运动框架36在其底面上具有一个由弧形表面66a和引导面66b组成的相接面66。弧形表面66a具有一个拱形，其与一个在缩回杆60的转轴60a上转动的弧形相对应，而引导面66b形成为一个倾斜平面。引导面66b的最低点位于该平面与弧形表面66a相连的部分上，且引导面66b在远离弧形表面66a的方向上(如图22和23所示，在靠近垂直运动框架36左侧表面的方向上)逐渐升高。

中间齿轮64在其轴向不同位置上具有一个齿轮部分64a和一个旋转缩回部分64b。旋转缩回部分64b具有一个非圆形(D形)横截面形状并包括一个大直径柱形部分64b1和一个扁平部分64b2。大直径柱形部分64b1具有一个不完全的柱形形状，其直径大于齿轮部分64a的直径。扁平部分64b2以下述方式在旋转限制部分64b上形成，即，使得大直径柱形部分64b1的一部分看起来被切成几乎成扁平形。在扁平部分64b2形成的区域，齿轮部分64a的齿尖从旋转限制部分64b径向向外突出。扁平部分64b2形成为一个平面，该平面包括一条平行于中间齿轮64旋转轴的直线。

中间齿轮64位于与螺纹环18外表面相对的位置。根据螺纹环18在光轴方向上的轴向位置(和动作类型)，正齿轮面18c对着中间齿轮64的齿轮部分64a(在图11和14所示的状态中)或者旋转限制部分64b(在图10和13所示的状态中)。当螺纹环18在如上所述的一个固定位置上旋转时，正齿轮18c与齿轮部分64a啮合。当螺纹环18从固定位置旋转状态在缩回方向上运动时，正齿轮18c从中间齿轮64脱离，对着旋转限制部分64b，从而螺纹环18向中间齿轮64的旋转传递停止。

下面将详细讨论缩回杆60的操作。图23表示在变焦镜头10位于广角极限位置时，图像稳定机构和缩回机构的部件。在该状态中，第三镜头组13e，低通滤波器13f和CCD13位于拍摄光轴Z1上(见图2中所示变焦镜头10的上半部分)，且螺纹环18在该状态中只允许在光轴方向的一个固定位置上旋转(见图6)，同时中间齿轮64的齿轮部分64a与螺纹环18的正齿轮18c啮合。当螺纹环18从广角极限位置在缩回方向上旋转时，在图23中从中间齿轮64及继动齿轮62和63看去，共轴齿轮61顺时针旋转。如图23所示，由于当变焦镜头10位于广角极限位置时，旋转传递突起61a和旋转传递突起60b彼此略微分离，因此在共轴齿轮61开始旋转后一段很短的时间内，没有转动力从共轴齿轮61向缩回杆60传递。因此，缩回杆60保持在图23所示的位置中，其中由于扭转弹簧60c的偏置力，缩回杆60与止动突起65接触。然后，一旦旋转传递突起61a与旋转传递突起60b接触并对旋转传递突起60b施压，则缩回杆60相对于图23，开始克服扭转弹簧60c的偏置力顺时针旋转。在该实施例中，缩回杆60开始旋转的时间大致与凸轮26开始从固定位置旋转状态(见图6)在光轴方向上缩回的角度位置θ2相对应。

当缩回杆60从图23所示的角度位置顺时针旋转时，在缩回杆60的自由端上形成的施力端60d与垂直运动框架36相接面66的引导面66b接触。缩回杆60的进一步顺时针旋转导致缩回杆60根据引导66b的倾斜形状升高垂直运动框架36，从而使垂直运动框架36在壳体11中沿着垂直引导轴38向上运动。

在图6所示的角度位置θ1及角度位置超过θ1后，当螺纹环18在缩回方向上旋转时，螺纹环在光轴方向固定位置上的旋转操作，以及随后螺纹环18在旋转的同时，开始在光轴方向上向后运动。因此，螺纹环18的正齿轮18c从中间齿轮64的齿轮部分64a上分离，其反过来对着旋转限制部分64b的扁平部分64b2。由于正齿轮18c和齿轮部分64a中的每一个在光轴方向上都具有预定的长度，因此正齿轮18c和齿轮部分64a之间的啮合不是在螺纹环18的固定位置旋转状态变成其在角度位置θ1的旋转及缩回状态后立即脱离，而是在角度位置θ3中脱离，在该位置中螺纹环18在缩回方向上进一步缩回很小的运动量。由于正齿轮18c从齿轮部分64a上的这种脱离，因此螺纹环18的旋转力不再传递给中间齿轮64，从而缩回杆60向上的转动停止。图15和22表示缩回杆60在其向上转动停止的位置中。如图22中所示，在穿过弧形表面66a和引导面66b的界线后，缩回杆60的施力端60d与弧形表面66a接触。在这种状态中，由缩回杆60提升的垂直运动框架36已经移动到如图1中所示壳体11中的缩回空间SP中。

变焦镜头10的缩回操作不在角度位置θ3结束，在该位置中垂直运动框架36的缩回运动结束。螺纹环18和凸轮环26在旋转的同时继续在光轴方向上向后运动。然后，当螺纹环18和凸轮环26如图1所示到达其相对缩回位置时，支撑第二镜头组13d的第二镜头组支撑框架25柱形部分25b缩回壳体11中的空间，当变焦镜头10处于拍摄状态中，该空间被垂直运动框架36占据。按照这种方式，拍摄光学系统在光轴方向上的厚度可以在变焦镜头10的缩回状态中缩小，这使得有可能减小变焦镜头10的厚度，反过来能够减小相机包括变焦镜头10的厚度。

在上述变焦镜头的缩回操作中，在变焦镜头10缩回到角度位置θ3后，正齿轮18c面对旋转缩回部分64b的扁平部分64b2，在角度位θ3中，中间齿轮64的齿轮部分64a和螺纹环18的正齿轮18c之间的啮合脱离。在这种正齿轮18c对着扁平部分64b2的状态中，扁平部分64b2位于正齿轮18c的齿尖(最外侧的圆周/齿顶圆)附近。因此，即使中间齿轮64开始旋转，扁平部分64b2位于正齿轮18c的外圆周附近，以防止中间齿轮64旋转(见图10和13)。按照这种方式，防止中间齿轮64在变焦镜头10的缩回状态中意外旋转，从而缩回杆60可以稳固地锁止在上部旋转位置。换句话说，在图22中所示的缩回状态中，尽管缩回杆60在扭转弹簧60c作用下逆时针偏置，通过由共轴齿轮61、一对继动齿轮62和63及中间齿轮64组成的齿轮系，防止缩回杆60逆时针旋转。中间齿轮64扁平部分64b2和正齿轮18c之间相邻的关系用作限制缩回杆60旋转的旋转限制装置。因此，无需任何复杂的锁止机构，缩回杆60可以稳固地固定在停止状态。

在垂直运动框架36径向向上完全缩回出第一和第二镜头组13e和13d直线缩回路径的状态中，缩回杆60的施力端60d邻接弧形表面66a，该表面的中心位于缩回杆60转轴60a的轴线上。因此，即使缩回杆60的角度改变，垂直运动框架36的垂直位置也不改变，且只要施力端60d邻接弧形表面66a，其位置就能保持固定。

上面已经说明了缩回机构从广角极限位置到缩回位置的操作。另一方面，在从广角极限位置到长焦极限位置的变焦范围内，在一个固定位置上旋转的螺纹环18正齿轮18c保持与中间齿轮64的齿轮部分64a啮合，从而根据螺纹环18的旋转使中间齿轮64旋转。但是，从图23所示的广角极限位置向长焦极限旋转螺纹环18使得共轴齿轮61如图23中逆时针旋转，即，在一个使旋转传递突起61a离开旋转传递突起60b的方向移动。因此，在从广角极限位置到长焦极限位置的调焦范围内，没有旋转力向缩回杆60传递，且缩回杆60固定在图23所示的角度位置。按照这种方式，缩回杆60的旋转范围可以最小化，从而防止变焦镜筒尺寸增大。

当垂直运动框架36如图24所示向上缩回到偏离光轴的缩回位置Z2时，位于水平运动框架32臂部分32b上的位置限制面32e与位于水平驱动杆40上的操作销40b分离。位置限制面32e与操作销40b的这种分离使得水平运动框架32如图24所示，在水平运动框架偏置弹簧37的偏置力作用下，向左运动到使水平运动框架32的框架部分32a紧对着垂直运动框架36的运动限制框架36a的位置。从该状态开始，一旦垂直运动框架36向下运动到拍摄光轴Z1上，则水平运动框架32的倾斜面32d如图24中的双点划线所示，与操作销40b接触。倾斜面32d倾斜成根据垂直运动框架36的向下运动，将操作销40b引导到位置限制面32e侧。因此，一旦垂直运动框架36向下运动到拍摄位置，则操作销40b如图20所示再次与位置限制面32e结合，而水平运动框架32的框架部分32a返回到其位于运动限制框架36a和运动限制框架36b之间的中间位置。

图25至32表示变焦镜头10的第二实施例。尽管变焦镜头10的第一实施例具有垂直驱动杆41和第二步进电机52作为驱动垂直运动框架36的驱动装置，且具有缩回杆60作为另一个用于缩回的驱动装置，但变焦镜头10的第二实施例具有一个第二步进电机70，其也可以用作这些驱动装置。因此，变焦镜头10的第二实施例没有对应于垂直驱动杆41，第二运动部件50，一对导杆51，传动螺母部件52，第二步进电机53和拉伸螺旋弹簧54(见图29)的部件。在图25至32中，那些与变焦镜头第一实施例中相似的部件和部分用相同的附图标记表示，且在下面的说明中省略这些部件的详细说明。

如图27，28，30和31中所示，第二步进电机70装在垂直引导轴38附近，并具有一个平行于垂直引导轴38延伸的传动轴(丝杠)70a。传动螺母部件71与传动轴70a螺纹啮合。特别地，如图26所示，传动螺母部件71具有一个可滑动地装在垂直引导轴38上的旋转限制槽71a，和一个与传动轴70a螺纹啮合的内螺纹孔71b。通过驱动第二步进电机70前后旋转传动轴70a使传动螺母部件71在y轴方向沿着垂直引导轴38上下运动。如图27，28，30和31中所示，传动螺母部件71与垂直运动框架136(其对应于变焦镜头第一实施例中的垂直运动框架36)从其底部接触。由于这种结构，驱动第二步进电机70使传动螺母部件71沿着垂直引导轴38运动，从而使垂直运动框架136沿着垂直引导轴38运动。特别地，向上移动传动螺母部件71使传动螺母部件71向上推动垂直运动框架136的下部轴承部分136e，从而垂直运动框架136克服垂直运动框架偏置弹簧39的偏置力向上运动。相反，向下移动传动螺母部件71使垂直运动框架136与传动螺母部件71一起，在垂直运动框架偏置弹簧39的偏置力作用下向下运动。

CCD支架30由水平运动框架(支撑构件)132支撑，该水平运动框架132对应于变焦镜头第一实施例中的水平运动框架32。水平运动框架132具有一个板部分32f，其形成臂部分32b的一部分，从臂部分32b向下延伸。板部分32f从相机前方看时大致成倒L形，并在y轴方向上延伸，从而板部分32f的下端向下到达下部支撑部分136e的附近。此外，垂直运动框架136在下部支撑部分端部具有一个板部分36s。如图27和28所示，两个光传感器155和156，每一个都具有彼此分离间隔布置，并装在壳体11中的光发射器和光接收器。当板部分32f穿过光传感器155的光发射器和光接收器之间时，水平运动框架132的初始位置可由光传感器155检测。板部分32f和光传感器155组成一个光电遮断器。同样，当板部分32s穿过光传感器156的光发射器和光接收器之间时，垂直运动框架136的初始位置可由光传感器156检测。板部分32s和光传感器156组成一个光电遮断器。

第二步进电机70使垂直运动框架136在y轴方向上在预定运动范围内(消除相机抖动的运动范围)运动，其中在变焦镜头10位于广角极限位置和长焦极限位置之间的拍摄状态中，第三镜头组13e，低通滤波13f和CCD13g不偏离拍摄光轴Z1。在这种拍摄状态中，传动螺母部件71位于传动轴70a下端附近(见图28和31)。然后，当主开关14d关闭，变焦镜头10缩回时，第二步进电机70使传动螺母部件71向上运动到传动轴70a的上端附近，以使垂直运动框架136缩回到偏离光轴缩回位置Z2(见图27和30)。用作丝杠的传动轴70a平行于垂直引导轴38延伸，使得垂直运动框架136从拍摄光轴Z1运动到偏离光轴缩回位置(径向缩回位置)Z2。传动轴70a的长度大于拍摄光轴Z1与偏离光轴缩回位置Z2之间在y轴方向上的距离。

垂直运动框架136在y轴方向上的缩回运动量可以通过从垂直运动框架136的初始位置计算第二步进电机70的传动脉冲而决定，其中垂直运动框架136的初始位置由光电遮断器探测，而光电遮断器由板部分36s和光传感器156构成。一旦第二步进电机70的传动脉冲达到一个预定的脉冲数，则第二步进电机70停止。按照这种方式，垂直运动框架136径向缩回到壳体11中的缩回空间SP(见图1和2)。垂直运动框架136径向缩回操作的开始时间和其停止时间可以自由设定。例如，与变焦镜头第一实施例相似，第二步进电机70的操作可以控制，从而变焦镜头10的缩回操作在角度位置θ2开始，而在角度位置θ3结束。

在上述变焦镜头第一和第二实施例中的每一个中，CCD支架30(图像传感器光轴的角度)相对于水平运动框架32的角度(倾斜角度)可以通过适当调节调节螺33的拧紧量而调节。特别地，如图19所示，CCD支架30和水平运动框架32在三个安装在CCD支架30和水平运动框架32之间的压缩螺旋弹簧34作用下，向彼此分离的方向偏置，同时分别穿过三个压缩螺旋弹簧34的三个调节螺丝33克服三个压缩螺旋弹簧34的偏置力，向彼此靠近的方向连接CCD支架30和水平运动框架32。改变三个调节螺丝33的拧紧量使得CCD支架30相对于水平运动框架32倾斜(即，改变CCD支架30相对于水平运动框架32的角度)，同时分别改变三个压缩螺旋弹簧34的压缩量。由于三个调节螺丝33如图15和18所示，围绕CCD支架30的轴线(当CCD支架30处于拍摄状态时，其对应于拍摄光轴Z1)在轴向上彼此分离排列，因此CCD支架30相对于拍摄光轴Z1的倾斜方向和倾斜程度(倾斜角度)可以通过改变每一调节螺丝33的拧紧量而自由调节。

根据上述结构，CCD13g光轴的角度可以通过简单紧凑的角度调节装置调节，而不会消弱围绕CCD13g或其容纳结构周围的密封能力。首先，第三镜头组13e、低通滤波器13f和CCD13g由CCD支架30集中容纳，且CCD13g感光表面暴露的CCD支架30内部空间由密封部件30b和低通滤波器13f密封。因此，CCD13g周围的密封结构在组合CCD支架30内部完成。另外，以密封方式组合的CCD支架30被容纳，使得CCD支架30相对于水平运动框架32的角度可调，因此，可以为CCD13g构造独立于密封结构的简单角度调节装置。CCD13g的角度调节装置包括：三个安装在CCD支架30和水平运动框架32之间的压缩螺旋弹簧34和分别插入三个压缩螺旋弹簧34的三个调节螺丝33。由于这种结构，因此角度调节装置可以按照节省空间的方式安装。

此外，按照使CCD支架30相对于水平运动框架32的角度可调的方式支撑CCD支架30的水平运动框架32，还用作运动框架，该运动框架作为x方向图像稳定机构的元件。水平运动框架32在角度调节装置和图像稳定机构之间的这种共用使得能够减少变焦镜头10的元件数量。

此外，三个固定螺丝30d，其用于以密封的方式将CCD13g固定到其容纳体30a中；以及三个调节螺丝33，其用于调节CCD支架30的角度，围绕CCD支架30的轴线(当CCD支架30处于拍摄状态时，其对应于拍摄光轴Z1)在圆周方向上交替排列。更具体地，调节螺丝33、固定螺丝30d和调节螺丝33按照这样的顺序在CCD支架30轴线的相对端之一上(如图15和18中所示CCD支架30轴线的左侧)，在y轴方向上排列，同时固定螺丝30d、调节螺丝33和固定螺丝30d按照这样的顺序在CCD支架30轴线的另一端上(如图15和18中所示CCD支架30轴线的右侧)，在y轴方向上排列。这种布置使得六个固定螺丝30d和33有效地排列，从而需要更小的空间，并提高CCD支架支撑的稳定性。

尽管本发明已经基于上述图示第一和第二实施例进行了说明，但本发明并不仅局限于这些特定的实施例。例如，尽管上述实施例应用到变焦镜头相机中，但本发明也可以应用到除变焦镜头相机以外的成像装置中。

而且，因为根据本发明的图像传感器容纳结构紧凑且重量轻，因此本发明可以适于应用在一种类型的成像装置中，在这种成像装置中，图像传感器在垂直于拍摄光学系统光轴的方向上运动，以消除图像抖动或如上述实施例中所示，使图像传感器缩离光轴。但是，本发明也可以用于其它类型的成像装置中，在这些成像装置中，图像传感器在不垂直于拍摄光学系统光轴的方向上运动。

可以对本文说明的本发明特定实施例作显而易见的修改，这种修改处于本发明要求保护的精神和范围内。应该指出的是，本文包括的所有内容都只是示例性的，并不限定本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种成像装置，其包括：

位于拍摄光学系统成像位置的图像传感器(13g)；

至少一个位于所述图像传感器前方的光学元件(13e，13f)；

密封并一体地容纳所述图像传感器和所述光学元件的密封容纳部件(30)；

支撑所述密封容纳部件的支撑部件(32或132)，且不允许该部件相对于所述拍摄光学系统的光轴(Z1)倾斜；以及

角度调节装置(33和34)，允许所述密封容纳部件相对于所述支撑部件倾斜，从而改变所述图像传感器和所述光学元件相对于装配上所述拍摄光学系统的所述光轴的倾斜角度。

2.如权利要求1所述的成像装置，其中所述角度调节装置包括：

至少一个位于所述密封容纳部件和所述支撑部件之间的弹性部件；以及

多个在垂直于所述拍摄光学系统所述光轴的平面上，围绕所述图像传感器分离布置的调节螺丝(33)，以使所述密封容纳部件和所述支撑部件彼此相连；

其中所述多个调节螺丝倾斜量的变化使得所述弹性部件弹性变形，因此调节所述密封容纳部件相对于所述支撑部件的角度。

3.如权利要求2所述的成像装置，其中所述弹性部件包括多个在垂直于所述拍摄光学系统所述光轴的平面上，围绕所述图像传感器分离布置的压缩螺旋弹簧(34)，以使所述密封容纳部件和所述支撑部件沿着所述拍摄光学系统的所述光轴，向彼此分离的方向偏置，并且

其中所述调节螺丝克服所述多个压缩螺旋弹簧的偏置力，向彼此靠近的方向连接所述密封容纳部件和所述支撑部件。

4.如权利要求3所述的成像装置，其中所述多个调节螺丝中的每一个都分别包括轴线平行于所述拍摄光学系统光轴的外螺纹，所述多个外螺纹的螺纹轴部分分别穿过所述多个压缩螺旋弹簧。

5.如权利要求4所述的成像装置，还包括多个将所述图像传感器固定到所述密封容纳部件上的固定螺丝(30d)，

其中所述多个固定螺丝和所述多个调节螺丝在围绕所述拍摄光学系统所述光轴的圆周方向上交替排列。

6.如权利要求5所述的成像装置，其中所述多个固定螺丝包括三个固定螺丝，并且

其中所述多个调节螺丝包括三个调节螺丝。

7.如权利要求5所述的成像装置，进一步包括柔性印制板(31)，以使所述图像传感器与图像处理电路电连接，

其中所述柔性印制板的一部分与所述图像传感器一起通过所述多个固定螺丝固定到所述密封容纳部件上。

8.如权利要求1所述的成像装置，其中所述位于所述图像传感器前方的光学元件包括滤光器。

9.如权利要求1所述的成像装置，进一步包括引导装置(35)，其支撑所述支撑部件并在垂直于所述拍摄光学系统的所述光轴的方向引导所述支撑部件。

10.如权利要求9所述的成像装置，进一步包括图像抖动检测传感器(57)，其用于检测向所述拍摄光学系统施加的振动幅度和方向，

其中根据所述振动的所述幅度和所述方向，使所述支撑部件运动以消除所述振动。

11.如权利要求1所述的成像装置，其中所述密封容纳部件将所述拍摄光学系统最后面的镜头组(13e)保持在位于所述图像传感器前方的所述光学元件前方。

12.一种成像装置，其包括：

拍摄光学系统，其包括多个镜头组、光学元件(13f)和图像传感器(13g)，并按照这样的顺序置于所述拍摄光学系统从前到后的方向上；

密封容纳所述图像传感器和所述光学元件的密封容纳部件(30)；

支撑所述密封容纳部件的支撑部件(32或132)，且防止该支撑部件相对于所述拍摄光学系统的光轴(Z1)倾斜；以及

角度调节装置(33和34)，其用于调节所述密封容纳部件相对于所述支撑部件的角度。

13.如权利要求12所述的成像装置，其中所述角度调节装置包括：

三个调节螺丝(33)，通过这些螺丝，将所述密封容纳部件和所述支撑部件彼此相连，以及

三个松弛地装在所述三个调节螺丝上的压缩螺旋弹簧(34)，以位于所述密封容纳部件和所述支撑部件之间。

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