CN206788527U - 成像装置 - Google Patents
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Abstract
一种成像装置,包括:可移动构件,其支撑成像设备;静止构件,其支撑可移动构件从而允许可移动构件围绕成像设备的光学轴线上的点进行球形摆动;第一和第二致动器,其在不同的倾斜方向上向可移动构件施加两个驱动力从而改变光学轴线的倾斜度;和第三致动器,其在围绕光学轴线的旋转方向上向可移动构件施加驱动力。在可移动构件相对于静止构件在球形摆动操作中的初始状态下,第一、第二和第三致动器被设置成在周向方向上围绕光学轴线以一定间隔安装的三个分离的致动器。在初始状态下,第一、第二和第三致动器的每一者的一部分位于中心处于光学轴线上的圆柱形表面上。在该成像装置中能够达到致动器的紧凑性及其驱动性能之间的平衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及成像装置,所述成像装置装配有防抖(图像抖动修正/图像稳定化/抗抖)系统。
背景技术
近年来的成像装置通常合并防抖(图像抖动修正/图像稳定化/抗抖)系统从而减少由于振动(例如手抖)造成的图像抖动。典型的防抖系统检测施加至成像装置的振动和/或其方向变化,并且使防抖光学元件例如成像光学系统的至少一部分(例如透镜组)或图像传感器相对于光学轴线移位(例如使防抖光学元件在与光学轴线正交的平面中移动)或者使防抖光学元件相对于光学轴线倾斜从而抵消振动和方向变化的影响。
响应能力出色的音圈马达等在防抖光学元件的防抖驱动操作中用作致动器(防抖驱动致动器)。用于成像装置的防抖驱动操作的音圈马达包括:磁体,所述磁体安装至可移动构件和可移动地支撑可移动构件的静止构件的一者;和线圈,所述线圈安装至可移动构件和静止构件的另一者从而位于磁体的磁场内。可移动构件保持在防抖(图像稳定化)操作中移动的防抖光学元件,并且通过电流通过线圈产生的电磁力驱动可移动构件从而减少图像抖动。
防抖驱动致动器需要安装在不妨碍成像光学系统的光学路径的位置处;为了满足该要求,已经提出了防抖驱动致动器在从成像光学系统的光学轴线的不同径向方向上设置在光学路径外部的结构(公开于日本未审专利公开号2012-177755(专利文献1)、日本专利公开号5,096,496(专利文献2)和日本未审专利公开号2008-70770(专利文献3))和防抖驱动致动器设置在光学路径的延长线上的结构(公开于日本未审专利公开号2013-246414(专利文献4))。
近年来,由于成像装置的用途越来越多样化,需要改进防抖光学元件的操作规格(驱动量,驱动速度和驱动方向的灵活性)。例如,在专利文献1中公开的防抖系统中,防抖光学元件在与光学轴线正交的平面中移位(移动),而在专利文献3中,防抖光学元件进行滚动操作,其中驱动防抖光学元件使其滚动(围绕其光学轴线旋转)。此外,在专利文献2和4中,防抖光学元件的运动复杂;即已经提出了三轴驱动型防抖系统,除了倾斜操作之外,所述三轴驱动型防抖系统还使防抖光学元件进行上述滚动操作,其中驱动防抖光学元件从而产生包括俯仰方向和偏航方向上的分量的运动。在该三轴驱动型防抖系统中,难以实现紧凑和强劲的致动器或在操作过程中具有优越重量平衡和小负载的致动器。
在音圈马达用作防抖驱动致动器的情况下,如果在防抖驱动操作的过程中每个磁体和相关线圈之间的间隙(距离)大幅变化,难以获得稳定的推力,使得防抖驱动操作难以控制。此外,如果检测防抖驱动操作的状态(磁场的变化)的每个磁性传感器和相关磁体之间的间隙大幅变化,对磁性传感器的灵敏度产生极大影响。因此,可能需要使用强劲和大尺寸的磁体和线圈,和/或控制防抖驱动操作的困难程度可能增加。因此,在防抖系统的防抖驱动致动器为音圈马达的情况下,通常在尽可能减少所述间隙变化方面存在挑战。
实用新型内容
本实用新型致力于上述问题并且提供成像装置,所述成像装置能够使用紧凑致动器(防抖驱动致动器)使防抖光学元件进行倾斜操作和滚动操作,所述致动器的驱动性能优异。
根据本实用新型的一个方面,提供一种成像装置,所述成像装置包括:可移动构件,所述可移动构件被构造成支撑用于获得物体图像的成像设备的至少一部分;静止构件,所述静止构件被构造成以一定方式支撑可移动构件从而允许可移动构件围绕成像设备的光学系统的光学轴线上的预定点进行球形摆动;第一致动器和第二致动器,所述第一致动器和第二致动器在不同的倾斜方向上向可移动构件施加两个驱动力从而改变光学轴线的倾斜度;和第三致动器,所述第三致动器在围绕光学轴线的旋转方向上向可移动构件施加驱动力。在可移动构件相对于静止构件设置在球形摆动操作中的初始位置的初始状态下,第一致动器、第二致动器和第三致动器被设置成在周向方向上围绕光学轴线以一定间隔安装的三个分离的致动器。在初始状态下,第一致动器、第二致动器和第三致动器的每一者的一部分位于中心处于光学轴线上的圆柱形表面上。
在初始状态下,合意的是第三致动器在周向方向上的中心相对于第一致动器和第二致动器在周向方向上的每个中心围绕光学轴线设置在60至180度的角范围内。
更合意地,第一致动器、第二致动器和第三致动器的中心在周向方向上以等角间隔(即120度的间隔)设置在重量平衡和空间效率方面是特别有利的。
本实用新型合适地应用于使用音圈马达作为致动器的成像装置类型。
合意地,第一致动器包括第一磁体和第一线圈,在初始状态下所述第一磁体和第一线圈在从光学轴线的第一径向方向上对齐并且面向彼此。第二致动器包括第二磁体和第二线圈,在初始状态下所述第二磁体和第二线圈在从光学轴线的第二径向方向上对齐并且面向彼此。第三致动器包括第三磁体和第三线圈,在初始状态下所述第三磁体和第三线圈在从光学轴线的第三径向方向上对齐并且面向彼此。第一磁体、第二磁体和第三磁体被可移动构件和静止构件的一者支撑。第一线圈、第二线圈和第三线圈被可移动构件和静止构件的另一者支撑。第一、第二和第三致动器以如下布置(1)和(2)的至少其中之一设置:
(1)第一、第二和第三磁体的每一者以圆弧形状形成,在初始状态下所述圆弧形状的中心位于光学轴线上,和
(2)第一、第二和第三线圈的每一者以圆弧形状形成,在初始状态下所述圆弧形状的中心位于光学轴线上。
更特别地,合意地,第一磁体、第二磁体和第三磁体分别包括在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上分别面向第一线圈、第二线圈和第三线圈的线圈面向表面。第一磁体、第二磁体和第三磁体的线圈面向表面为第一圆柱形表面的一部分,在初始状态下所述第一圆柱形表面的中心处于光学轴线上。第一线圈、第二线圈和第三线圈分别包括在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上分别面向第一磁体、第二磁体和第三磁体的磁体面向表面。第一线圈、第二线圈和第三线圈的磁体面向表面为第二圆柱形表面的一部分,在初始状态下所述第二圆柱形表面的中心处于光学轴线上并且所述第二圆柱形表面的半径不同于第一圆柱形表面。
当可移动构件相对于静止构件进行球形摆动时,这使得有可能减少每个磁体和相关线圈之间的间隙的波动。
合意地,第一磁体、第二磁体和第三磁体分别包括在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上分别设置在第一磁体、第二磁体和第三磁体的与三个线圈面向表面相反侧的非面向表面。第一磁体、第二磁体和第三磁体的非面向表面为第三圆柱形表面的一部分,在初始状态下所述第三圆柱形表面的中心处于光学轴线上并且所述第三圆柱形表面的半径不同于第一圆柱形表面和第二圆柱形表面的每一者。
在该情况下合意地,成像装置包括分别安装至第一磁体、第二磁体和第三磁体的第一轭状物、第二轭状物和第三轭状物。第一轭状物包括:支撑部分,所述支撑部分支撑第一磁体的非面向表面;和突出部分,所述突出部分在接近第一线圈的磁体面向表面的方向上从第一轭状物的支撑部分突出。第二轭状物包括:支撑部分,所述支撑部分支撑第二磁体的非面向表面;和突出部分,所述突出部分在接近第二线圈的磁体面向表面的方向上从第二轭状物的支撑部分突出。第三轭状物包括:支撑部分,所述支撑部分支撑第三磁体的非面向表面;和突出部分,所述突出部分在接近第三线圈的磁体面向表面的方向上从第三轭状物的支撑部分突出。第一轭状物、第二轭状物和第三轭状物的支撑部分为弯曲的并且位于第四圆柱形表面上,在初始状态下所述第四圆柱形表面的中心处于光学轴线上。
这使得有可能在径向方向上除了每个磁体之外还以空间效率设置每个轭状物。
合意地,第一轭状物的突出部分包括两个突出部分,所述两个突出部分相对于周向方向从第一轭状物的支撑部分的各个相反端部突出并且在其间保持第一磁体。第二轭状物的突出部分包括两个突出部分,所述两个突出部分相对于周向方向从第二轭状物的支撑部分的相反端部突出并且在其间保持第二磁体。第三轭状物的突出部分包括两个突出部分,所述两个突出部分相对于周向方向从第三轭状物的支撑部分的相反端部突出并且在其间保持第三磁体。
合意地,第一线圈、第二线圈和第三线圈分别包括在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上分别设置在第一线圈、第二线圈和第三线圈的与三个磁体面向表面相反侧的非面向表面。第一线圈、第二线圈和第三线圈的非面向表面为第五圆柱形表面的一部分,在初始状态下所述第五圆柱形表面的中心处于光学轴线上并且所述第五圆柱形表面的半径不同于第一圆柱形表面和第二圆柱形表面的每一者。
合意地,第一磁体的形状使得其长边方向和短边方向基本上分别与周向方向和光学轴线方向对齐。第二磁体的形状使得其长边方向和短边方向基本上分别与周向方向和光学轴线方向对齐。
第一磁体、第二磁体和第三磁体的每一者可以由单个磁体或两个或更多磁体的组合构成。作为构造示例,可移动构件和静止构件的一者可以包括第一夹心部分、第二夹心部分和第三夹心部分。第一磁体包括两个分离磁体,所述两个分离磁体在光学轴线方向上并排平行设置并且将第一夹心部分夹在其间,第一磁体的磁极沿径向沿着第一径向方向取向。第二磁体包括两个分离磁体,所述两个分离磁体在光学轴线方向上并排平行设置并且将第二夹心部分夹在其间,第二磁体的磁极沿径向沿着第二径向方向取向。第三磁体包括两个分离磁体,所述两个分离磁体在周向方向上并排平行设置并且将第三夹心部分夹在其间,第三磁体的磁极沿径向沿着第三径向方向取向。
在该构造示例中,合意地,具有夹在第一磁体的两个分离磁体之间的第一夹心部分的第一磁体、具有夹在第二磁体的两个分离磁体之间的第二夹心部分的第二磁体以及具有夹在第三磁体的两个分离磁体之间的第三夹心部分的第三磁体在周向方向和光学轴线方向上的尺寸基本上相同。
这令人满意地改进了三个致动器之间的重量平衡和空间效率。
合意地,第一夹心部分平坦、在周向方向上延长并且相对于光学轴线方向夹在第一磁体的两个分离磁体之间;第二夹心部分平坦、在周向方向上延长并且相对于光学轴线方向夹在第二磁体的两个分离磁体之间;并且第三夹心部分平坦、在光学轴线方向上延长并且相对于周向方向夹在第三磁体的两个分离磁体之间。
合意地,第一、第二和第三磁体的每一者的两个分离磁体被设置成使得两个分离磁体的一者的北极和南极相对于两个分离磁体的另一者的北极和南极以相反径向方向取向。
第一线圈和第二线圈的每一者包括空心线圈,所述空心线圈包括:一对长边部分,所述一对长边部分基本上彼此平行;和一对短边部分,所述一对短边部分连接所述一对长边部分。第一线圈的一对长边部分和第二线圈的一对长边部分在周向方向上延长。因此,每个致动器有可能有效产生驱动力(推力)。
合意地,成像装置包括第一磁性传感器、第二磁性传感器和第三磁性传感器,这些传感器被构造成分别检测第一磁体、第二磁体和第三磁体的磁场的变化,并且被可移动构件和静止构件的支撑第一线圈、第二线圈和第三线圈的另一者支撑。在所述初始状态下第一磁性传感器、第二磁性传感器和第三磁性传感器位于中心处于光学轴线上的圆柱形表面上。
当每个致动器被驱动时,这使得有可能减少每个磁体和相关磁性传感器之间的间隙的波动。
第一线圈、第二线圈和第三线圈的每一者包括空心线圈,所述空心线圈包括:一对沿周向延伸的部分,所述一对沿周向延伸的部分在周向方向上延伸;一对沿轴向延伸的部分,所述一对沿轴向延伸的部分在光学轴线方向上延伸并且连接一对沿周向延伸的部分;和空心部分,所述空心部分被一对沿周向延伸的部分和一对沿轴向延伸的部分围绕。成像装置进一步包括第一磁性传感器、第二磁性传感器和第三磁性传感器,这些传感器被构造成分别检测第一磁体、第二磁体和第三磁体的磁场的变化,并且被可移动构件和静止构件的支撑第一线圈、第二线圈和第三线圈的另一者支撑。第一磁性传感器、第二磁性传感器和第三磁性传感器分别设置在第一线圈的空心部分、第二线圈的空心部分和第三线圈的空心部分内,并且位于在初始状态下中心处于光学轴线上的圆柱形表面上。因此,改进了空间效率并且在每个磁性传感器的传感器检测灵敏度方面也是有利的。
合意地,第一线圈的一对沿周向延伸的部分的长度大于第一线圈的一对沿轴向延伸的部分,并且合意地,第二线圈的一对沿周向延伸的部分的长度大于第二线圈的一对沿轴向延伸的部分。
合意地,第一磁体、第二磁体和第三磁体被可移动构件支撑。第一线圈、第二线圈和第三线圈被静止构件支撑。第一磁体、第二磁体和第三磁体分别被设置成在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上比第一线圈、第二线圈和第三线圈更接近光学轴线。
合意地,成像装置包括支撑件,所述支撑件以允许可移动构件围绕预定点球形摆动的方式支撑可移动构件。支撑件设置于在第一致动器、第二致动器和第三致动器之间在周向方向上形成的三个周向空间中。
合意地,成像设备包括图像传感器,所述图像传感器被构造成接收通过光学系统形成的物体图像的光线。可移动构件支撑光学系统和图像传感器的整体。
根据本实用新型的另一个方面,提供一种成像装置,所述成像装置包括:可移动构件,所述可移动构件被构造成支撑用于获得物体图像的成像设备的至少一部分;静止构件,所述静止构件被构造成以一定方式支撑可移动构件从而允许可移动构件围绕成像设备的光学系统的光学轴线上的预定点进行球形摆动;第一致动器,所述第一致动器包括第一磁体和第一线圈,在可移动构件相对于静止构件设置在球形摆动操作中的初始位置的初始状态下,所述第一磁体和第一线圈在从光学轴线的第一径向方向上对齐并且面向彼此,第一致动器被构造成通过使电流通过第一线圈而在第一倾斜方向上向可移动构件施加驱动力从而在第一倾斜方向上改变光学轴线的倾斜度;第二致动器,所述第二致动器包括第二磁体和第二线圈,在初始状态下,所述第二磁体和第二线圈在从光学轴线的第二径向方向上对齐并且面向彼此,第二致动器被构造成通过使电流通过第二线圈而在第二倾斜方向上向可移动构件施加驱动力从而在第二倾斜方向上改变光学轴线的倾斜度;第三致动器,所述第三致动器包括第三磁体和第三线圈,在初始状态下,所述第三磁体和第三线圈在从光学轴线的第三径向方向上对齐并且面向彼此,第三致动器被构造成通过使电流通过第三线圈而在围绕光学轴线的旋转方向上向可移动构件施加驱动力。在所述初始状态下,第一磁体、第二磁体和第三磁体的每一者的一部分位于中心处于光学轴线上的圆柱形表面上。在初始状态下,第一磁体、第二磁体和第三磁体在围绕光学轴线的周向方向上以一定间隔被可移动构件和静止构件的一者支撑。在初始状态下,第一线圈、第二线圈和第三线圈的每一者的一部分位于中心处于光学轴线上但是直径不同于所述圆柱形表面的另一个圆柱形表面上。在初始状态下,第一线圈、第二线圈和第三线圈在围绕光学轴线的周向方向上以一定间隔被可移动构件和静止构件的另一者支撑。
合意地,第一磁体、第二磁体和第三磁体分别在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上沿径向面向内部的内周表面限定第一弯曲表面,在初始状态下所述第一弯曲表面的中心位于光学轴线上。第一磁体、第二磁体和第三磁体分别在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上沿径向面向外部的外周表面限定第二弯曲表面,在初始状态下所述第二弯曲表面的中心位于光学轴线上。在所述初始状态下第一弯曲表面和第二弯曲表面相对于光学轴线同中心地设置。第一线圈、第二线圈和第三线圈分别在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上沿径向面向内部的内周表面限定第三弯曲表面,在初始状态下所述第三弯曲表面的中心位于光学轴线上。第一线圈、第二线圈和第三线圈分别在第一径向方向、第二径向方向和第三径向方向上沿径向面向外部的外周表面限定第四弯曲表面,在初始状态下所述第四弯曲表面的中心位于光学轴线上。在初始状态下第三弯曲表面和第四弯曲表面相对于光学轴线同中心地设置。
在根据本实用新型的成像装置中,使防抖光学元件(成像设备的至少一部分)进行倾斜操作(所述倾斜操作使光学系统的光学轴线相对于防抖光学元件倾斜)和滚动操作(所述滚动操作使防抖光学元件围绕光学系统的光学轴线滚动)的三个致动器的节省空间和良好平衡的布置使得有可能达到致动器的紧凑性及其驱动性能之间的平衡。特别地,当每个致动器由包括磁体和线圈的音圈马达组成时,通过使每个致动器的每个磁体和线圈以圆环形状(所述圆环形状弯曲并且曲率中心位于光学轴线上)形成,有可能实现具有大驱动力同时相对于从光学轴线的径向方向尺寸较小的理想防抖系统。
附图说明
下文参考附图具体描述本实用新型,在附图中:
图1为根据本实用新型的成像装置的实施方案的显示其外观的前方立体图;
图2为成像装置的后方立体图;
图3为成像装置的前方立面图;
图4为成像装置的后方立面图;
图5为成像装置的后方立面图,为了清楚起见从成像装置中除去了滚珠保持架;
图6为在图3中显示的箭头VI的方向上呈现的平面图;
图7为在图3中显示的箭头VII的方向上呈现的平面图;
图8为在图3中显示的箭头VIII的方向上呈现的平面图;
图9为沿着图3中显示的线IX-IX呈现的截面图;
图10为成像装置的分解前方立体图;
图11为成像装置的分解后方立体图;
图12为图9、10和11中主要显示的可移动单元的分解前方立体图;
图13为可移动单元的分解前方立面图;
图14为可移动单元的分解后方立体图;
图15为可移动单元的分解后方立面图;
图16为可移动单元的前方立面图;
图17为可移动单元的后方立面图;
图18为在图16中显示的箭头XVIII的方向上呈现的平面图;
图19为在图16中显示的箭头XIX的方向上呈现的平面图;
图20为在图16中显示的箭头XX的方向上呈现的平面图;
图21为在图16中显示的箭头XXI的方向上呈现的平面图;
图22为沿着图16中显示的线XXII-XXII呈现的截面图;
图23为可移动单元、透镜镜筒和图像传感器单元的组合的前方立体图;
图24为可移动单元、透镜镜筒和图像传感器单元的组合的后方立体图;
图25为图9、10和11中主要显示的静止单元的分解前方立体图;
图26为静止单元的分解前方立面图;
图27为静止单元的分解后方立体图;
图28为静止单元的分解后方立面图;
图29为在图26中显示的箭头XXIX的方向上呈现的平面图;
图30为沿着图26中显示的线XXX-XXX呈现的截面图;
图31为静止单元的前方立体图;
图32为静止单元的后方立体图;
图33为与图7相似的图,为了清楚起见除去了透镜镜筒、图像传感器单元和线圈支撑板;
图34为沿着图33中显示的线XXXIV-XXXIV呈现的截面图;
图35为可移动单元和线圈的前方立面图,显示了它们之间的位置关系;
图36为可移动单元和线圈的后方立面图,显示了它们之间的位置关系;
图37为在图35中显示的箭头XXXVII的方向上呈现的平面图;
图38为在图35中显示的箭头XXXVIII的方向上呈现的平面图;
图39为在图35中显示的箭头XXXIX的方向上呈现的平面图;
图40为可移动单元和霍尔传感器的前方立面图,显示了它们之间的位置关系;
图41为可移动单元、线圈和线圈支撑板的前方立面图,显示了它们之间的位置关系;和
图42为与图41相似的图,其中加入多个假想圆柱形表面(通过点划线显示)从而显示并入成像装置的三个致动器的元件之间的位置关系。
具体实施方式
下文将参考附图讨论根据本实用新型的成像装置10的实施方案。成像装置10设置有成像光学系统L和图像传感器单元19作为用于获得物体图像的成像设备的组件。图中显示的字母“O”表示设置在成像装置10中的成像光学系统L的光学轴线。在如下说明中,光学轴线方向表示沿着或平行于光学轴线O的方向(光学轴线O及其延伸线延伸的方向,或平行于光学轴线O的直线延伸的方向),并且“前方”表示相对于光学轴线方向的物体侧而“后方”表示图像侧。此外,径向方向表示从光学轴线O的径向方向(与光学轴线O正交并且交叉的直线延伸的方向),并且向内径向方向和向外径向方向分别表示朝向光学轴线O的径向方向和远离光学轴线O的径向方向。此外,周向方向表示围绕光学轴线O的周向方向。光学轴线O表示成像装置10的设计初始状态下(在球形摆动操作中的初始位置下)的光学轴线O,除非另有声明,在所述初始状态下不进行可移动单元17和透镜镜筒11(所述透镜镜筒11被可移动单元17固定地支撑)相对于静止单元18的倾斜操作(即不进行防抖驱动操作)。透镜镜筒11、可移动单元17和静止单元18为成像装置10的组件并且将在下文详细讨论。
图1至4和6至8显示了从不同角度观察的成像装置10的外观。如图9至11所示,成像装置10设置有上述透镜镜筒(可移动构件)11和镜筒保持架(可移动构件)12,透镜镜筒11插入所述镜筒保持架12并且被其支撑,并且成像装置10具有如下基本结构:透镜镜筒11和镜筒保持架12的组合体可移动地支撑在壳体中,所述壳体包括线圈保持架(静止构件)13和滚珠保持架14。
如图9、12至17、22、34至36、40和41所示,镜筒保持架12设置有圆柱形部分12a和轴向通透部分12b,所述圆柱形部分12a围绕光学轴线O,所述轴向通透部分12b以在光学轴线方向上延伸通过圆柱形部分12a的通孔的形式形成。镜筒保持架12设置在轴向通透部分12b的具有插入限制凸缘12c的后端附近,所述插入限制凸缘12c具有环形形状并且沿径向向内突出从而减小轴向通透部分12b的内径(孔口尺寸)。
如图5、9、12至18、20、22至24、35、36、38、40和41所示,镜筒保持架12在其圆柱形部分12a的外周上设置有三个摆动引导表面(支撑件)20。三个摆动引导表面在周向方向上的不同位置处形成并且通过附图标记20A、20B和20C表示。三个摆动引导表面20A、20B和20C的每一者构成以光学轴线O上的预定点为中心的球体的表面的一部分,并且该球体的中心被称为球形摆动中心Q(图9和22)。三个摆动引导表面20A、20B和20C在周向方向上具有基本上相同的宽度并且在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)设置。
如图9、11、14、15、17至22、24和36至39所示,镜筒保持架12在其后端表面处设置有多个倾斜限制突出部30,所述倾斜限制突出部30在光学轴线方向上向后突出。设置总共6个倾斜限制突出部30,特别是如下三对倾斜限制突出部30:在周向方向上设置在摆动引导表面20A的两侧的位置处的一对倾斜限制突出部30A和30B,在周向方向上设置在摆动引导表面20B的两侧的位置处的一对倾斜限制突出部30C和30D,和在周向方向上设置在摆动引导表面20C的两侧的位置处的一对倾斜限制突出部30E和30F。每个倾斜限制突出部30的端部(即其在光学轴线方向上的后端)为半圆形状,并且所有6个倾斜限制突出部30从镜筒保持架12的后端表面突出的量基本上相同(参见图18至22和37至39)。
如图10至18、21至24、34至36、40和41所示,镜筒保持架12在摆动引导表面20A上设置有一对滚动范围限制突出部31,所述一对滚动范围限制突出部31在周向方向上彼此隔开。相对于从摆动引导表面20A的两端(前端/后端)朝向其中心的方向(在光学轴线方向上),作为以球形摆动中心Q为中心的球体的表面的一部分形成的摆动引导表面20A变得越来越远离光学轴线O。相对于光学轴线方向,一对滚动范围限制突出部31在摆动引导表面20A上在其离光学轴线O距离最远的大致中心处形成(即形成为位于基本上与光学轴线O正交并且穿过球形摆动中心Q的平面上)。换言之,一对滚动范围限制突出部31设置在摆动引导表面20A的沿径向向外突出最大量的区域上。
如图12至17、34至36、40和41所示,镜筒保持架12在周向方向上在三个摆动引导表面20A、20B和20C之间的位置处设置有三个支撑座21、22和23。特别地,支撑座21设置在两个摆动引导表面20A和20C之间,支撑座22设置在两个摆动引导表面20A和20B之间,并且支撑座23设置在两个摆动引导表面20B和20C之间。支撑座21设置有一对支撑表面21a和磁体支撑突出部21b,每个支撑表面21a以曲率中心处于光学轴线O上的圆柱形表面的形式形成,所述磁体支撑突出部21b沿径向向外突出的突出量大于每个支撑表面21a的突出量。支撑座22设置有一对支撑表面22a和磁体支撑突出部22b,每个支撑表面22a以曲率中心处于光学轴线O上的圆柱形表面的形式形成,所述磁体支撑突出部22b沿径向向外突出的突出量大于每个支撑表面22a的突出量。支撑座23设置有一对支撑表面23a和磁体支撑突出部23b,每个支撑表面23a以曲率中心处于光学轴线O上的圆柱形表面的形式形成,所述磁体支撑突出部23b沿径向向外突出的突出量大于每个支撑表面23a的突出量。一对支撑表面21a、一对支撑表面22a和一对支撑表面23a为相同圆柱形表面的部分。一对支撑表面21a设置在支撑座21的在周向方向上的两端处,并且支撑座21的在周向方向上设置在一对支撑表面21a之间并且在光学轴线方向上设置在磁体支撑突出部21b的对立侧上的部分以沿径向向内凹陷的凹陷部分的形式形成。同样地,一对支撑表面22a设置在支撑座22的在周向方向上的两端处,并且支撑座22的在周向方向上设置在一对支撑表面22a之间并且在光学轴线方向上设置在磁体支撑突出部22b的对立侧上的部分以沿径向向内凹陷的凹陷部分的形式形成。然而,一对支撑表面23a设置在支撑座23的在周向方向上的两端处,并且支撑座23的在周向方向上设置在一对支撑表面23a之间并且在周向方向上设置在磁体支撑突出部23b的对立侧上的部分以沿径向向内凹陷的凹陷部分的形式形成。
如图10至15、18、20、21、23、24、34、38和39所示,磁体支撑突出部(第一夹心部分)21b和磁体支撑突出部(第二夹心部分)22b为在光学轴线方向上的厚度较小的板状突出部,其纵向方向基本上与周向方向对齐并且形状基本上相同。两个磁体支撑突出部21b和22b的每一者在光学轴线方向上的前表面和后表面为基本上彼此平行的平坦表面并且各自形成位于基本上与光学轴线O正交的平面中的平坦表面。磁体支撑突出部21b设置在支撑座21的在光学轴线方向上的大致中心处。同样地,磁体支撑突出部22b设置在支撑座22的在光学轴线方向上的大致中心处。如图5、9、12至17、19、22、33至37、40和41所示,磁体支撑突出部(第三夹心部分)23b为在周向方向上的厚度较小的板状突出部,其纵向方向基本上与光学轴线方向对齐。磁体支撑突出部23b(相对于周向方向)的两个表面为基本上彼此平行并且在光学轴线方向上延长的平坦表面。磁体支撑突出部23b设置在支撑座23的在周向方向上的大致中心处。
三个支撑座21、22和23的除了磁体支撑突出部21b、22b和23b之外的底座(即三个支撑座21、22和23的三对支撑表面21a、22a和23a)基本上形状相同,并且在周向方向上以基本上等角间隔(120度的间隔)设置。如图12至24、34至36、40和41所示,成像装置10设置有三个轭状物:轭状物(第一轭状物)24、轭状物(第二轭状物)25和轭状物(第三轭状物)26,这些轭状物分别安装在三个支撑座21、22和23上并且被镜筒保持架12支撑。轭状物24、25和26由磁性金属材料制成。轭状物24设置有弯曲底壁(支撑部分)24a和一对立壁(突出部分)24b,所述底壁24a沿着支撑表面21a延伸,所述立壁24b在周向方向上从底壁24a的两端沿径向向外突出。同样地,轭状物25设置有弯曲底壁(支撑部分)25a和一对立壁(突出部分)25b,所述底壁25a沿着支撑表面22a延伸,所述立壁25b在周向方向上从底壁25a的两端沿径向向外突出,并且轭状物26设置有弯曲底壁(支撑部分)26a和一对立壁(突出部分)26b,所述底壁26a沿着支撑表面23a延伸,所述立壁26b在周向方向上从底壁26a的两端沿径向向外突出。轭状物24在底壁24a中设置有狭槽24c,所述狭槽24c以在周向方向上延长的通孔的形式形成,并且轭状物25在底壁25a中设置有狭槽25c,所述狭槽25c以在周向方向上延长的通孔的形式形成,而轭状物26在底壁26a中设置有狭槽26c,所述狭槽26c以在光学轴线方向上延长的通孔的形式形成。狭槽24c和25c的形状允许磁体支撑突出部21b和磁体支撑突出部22b分别插入其中,而狭槽26c的形状允许磁体支撑突出部23b插入其中。磁体支撑突出部21b、22b和23c的每一者的横截面的形状能够插入相关狭槽24c、25c或26c而无脆响。在该插入状态下,每个轭状物24、25和26在光学轴线方向和周向方向上相对于镜筒保持架12的位置固定。三个轭状物24、25和26被形成为使得底壁24a、25a和26a基本上形状相同,成对立壁24b、25b和26b基本上形状相同,并且只有狭槽26c的形状不同于狭槽24c和25c。
如图16、17、34至36、40和41所示,三个轭状物24、25和26支撑在三个支撑座21、22和23上,其中弯曲底壁24a、25a和26a的内周表面分别安装在成对支撑表面21a、22a和23a上。在该状态下,磁体支撑突出部21b、22b和23b分别通过轭状物24、25和26的狭槽24c、25c和26c沿径向向外突出。通过使轭状物24、25和26支撑在支撑座21、22和23上,轭状物24、25和26的底壁24a、25a和26a设置在中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面(第四圆柱形表面)R1上(参见图42)。如图18至24和37至39所示,轭状物24、25和26与镜筒保持架12在光学轴线方向上的长度基本上相同。此外,在通过将磁体支撑突出部21b、22b和23b分别接合在狭槽24c、25c和26c中从而使轭状物24、25和26相对于镜筒保持架12的位置固定的状态下,在光学轴线方向上轭状物24、25和26的前边缘和镜筒保持架12的前端表面相对于光学轴线方向设置在相同的位置处,并且在光学轴线方向上轭状物24、25和26的后边缘和镜筒保持架12的后端表面相对于光学轴线方向设置在相同的位置处。
如图10至18、20、21、23、24、34至36和38至41所示,成像装置10设置有第一磁体单元(第一磁体)27和第二磁体单元(第二磁体)28,这些磁体单元分别支撑在轭状物24和轭状物25上。第一磁体单元27由一组(一对)在周向方向上延长的圆弧形状的永磁体(分离磁体)27-1和27-2构成。同样地,第二磁体单元28由一组(一对)在周向方向上延长的圆弧形状的永磁体(分离磁体)28-1和28-2构成。永磁体27-1和27-2的形状和尺寸彼此相同并且各自设置有内周表面(非面向表面)27a和外周表面(线圈面向表面)27b。内周表面27a为中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面(第三圆柱形表面)R2(参见图42)的一部分,而外周表面27b为中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面(第一圆柱形表面)R3(参见图42)的一部分,所述圆柱形表面R3与包括内周表面27a的圆柱形表面R2同中心并且直径更大。此外,永磁体27-1和27-2的每一者设置有一对纵端表面27c和一对侧表面27d和27e,所述一对纵端表面27c相对于永磁体的纵向方向(即周向方向)设置在两端处并且沿径向连接内周表面27a和外周表面27b,所述一对侧表面27d和27e在永磁体的纵向方向(即周向方向)上在一对纵端表面27c之间延伸并且沿径向连接内周表面27a和外周表面27b。永磁体28-1和28-2为形状和尺寸与永磁体27-1和27-2相同的磁体,因此各自设置有内周表面(非面向表面)28a、外周表面(线圈面向表面)28b、一对纵端表面28c和一对侧表面28d和28e,它们分别对应于每个永磁体27-1和27-2的内周表面27a、外周表面27b、一对纵端表面27c和一对侧表面27d和27e。
第一磁体单元27安装在轭状物24上使得永磁体27-1和永磁体27-2分别在光学轴线方向(永磁体27-1和永磁体27-2的短边方向)上并排平行设置在轭状物24的前方和后方。如图16至18、21、23、24、34至36、40和41所示,永磁体27-1和永磁体27-2的内周表面27a安装在底壁24a上,使一对纵端表面27c面向一对立壁24b。由于永磁体27-1和永磁体27-2的内周表面27a为沿着底壁24a的弯曲表面,永磁体27-1和永磁体27-2通过底壁24a和内周表面27a之间的接合沿径向受到稳固支撑。此外,永磁体27-1和永磁体27-2在周向方向上的位置由一对立壁24b决定,所述一对立壁24b从相对于周向方向的两侧保持永磁体27-1和永磁体27-2(即通过每个永磁体27-1和27-2的一对纵端表面27c和一对立壁24b之间的接合)。此外,永磁体27-1和永磁体27-2以在光学轴线方向上的预定距离彼此平行设置,使通过狭槽24c沿径向向外突出的磁体支撑突出部21b夹在(插在)永磁体27-1的侧表面27e和永磁体27-2的侧表面27d之间。磁体支撑突出部21b在周向方向上的长度小于永磁体27-1和永磁体27-2,并且在永磁体27-1的侧表面27e和永磁体27-2的侧表面27d之间通过在其纵向方向上夹在永磁体27-1和永磁体27-2的中心部分之间的磁体支撑突出部21b形成粘合剂注入空间M1(参见图18、21和39)。在永磁体单元27通过轭状物24和磁体支撑突出部21b支撑的上述状态下,永磁体27-1的侧表面27d在光学轴线方向上基本上位于与镜筒保持架12的前端表面(轭状物24的前边缘)相同的位置处,并且永磁体27-2的侧表面27e在光学轴线方向上基本上位于与镜筒保持架12的后端表面(轭状物24的后边缘)相同的位置处(参见图18、21、23、24和39)。因此,永磁体27-1、磁体支撑突出部21b和永磁体27-2在光学轴线方向上的宽度的总和基本上对应于(基本上等于)镜筒保持架12和轭状物24的每一者在光学轴线方向上的长度,因此第一磁体单元27被镜筒保持架12支撑而不会从镜筒保持架12中向前或向后伸出。
第二磁体单元28安装在轭状物25上使得永磁体28-1和永磁体28-2分别在光学轴线方向(永磁体28-1和永磁体28-2的短边方向)上并排平行设置在轭状物25的前方和后方。如图16至18、20、23、24、34至36、40和41所示,永磁体28-1和永磁体28-2的内周表面28a安装在底壁25a上,使一对纵端表面28c面向一对立壁25b。由于永磁体28-1和永磁体28-2的内周表面28a为沿着底壁25a的弯曲表面,永磁体28-1和永磁体28-2通过底壁25a和内周表面28a之间的接合沿径向受到稳固支撑。此外,永磁体28-1和永磁体28-2在周向方向上的位置由一对立壁25b决定,所述一对立壁25b从相对于周向方向的两侧保持永磁体28-1和永磁体28-2(即通过一对纵端表面28c和一对立壁25b之间的接合)。此外,永磁体28-1和永磁体28-2以在光学轴线方向上的预定距离彼此平行设置,使通过狭槽25c沿径向向外突出的磁体支撑突出部22b夹在(插在)永磁体28-1的侧表面28e和永磁体28-2的侧表面28d之间。磁体支撑突出部22b在周向方向上的长度小于永磁体28-1和永磁体28-2,并且在永磁体28-1的侧表面28e和永磁体28-2的侧表面28d之间通过在其纵向方向上夹在永磁体28-1和永磁体28-2的中心部分之间的磁体支撑突出部22b形成粘合剂注入空间M2(参见图18、20、23、24和38)。在永磁体单元28通过轭状物25和磁体支撑突出部22b支撑的上述状态下,永磁体28-1的侧表面28d在光学轴线方向上基本上位于与镜筒保持架12的前端表面(轭状物25的前边缘)相同的位置处,并且永磁体28-2的侧表面28e在光学轴线方向上基本上位于与镜筒保持架12的后端表面(轭状物25的后边缘)相同的位置处(参见图18、20、23、24和38)。因此,永磁体28-1、磁体支撑突出部22b和永磁体28-2在光学轴线方向上的宽度的总和基本上对应于(基本上等于)镜筒保持架12和轭状物25的每一者在光学轴线方向上的长度,因此第二磁体单元28被镜筒保持架12支撑而不会从镜筒保持架12中向前或向后伸出。
如图9至17、19、20、22至24、34至37、40和41所示,成像装置10设置有支撑在轭状物26上的第三磁体单元(第三磁体)29。第三磁体单元29由一组(一对)在光学轴线方向上延长的圆弧形状的永磁体(分离磁体)29-1和29-2构成。永磁体29-1和29-2的形状和尺寸彼此相同并且各自设置有内周表面(非面向表面)29a和外周表面(线圈面向表面)29b。内周表面29a为中心处于光学轴线O上的圆柱形表面R2(参见图42)的一部分,而外周表面29b为中心处于光学轴线O上的圆柱形表面R3(参见图42)的一部分,所述圆柱形表面R3与包括内周表面29a的圆柱形表面R2同中心并且直径更大。此外,永磁体29-1和29-2的每一者设置有一对纵端表面29c和一对侧表面29d和29e,所述一对纵端表面29c相对于永磁体的纵向方向(即光学轴线方向)设置在两端处并且沿径向连接内周表面29a和外周表面29b,所述一对侧表面29d和29e在永磁体的纵向方向(即光学轴线方向)上在一对纵端表面29c之间延伸并且沿径向连接内周表面29a和外周表面29b。
不同于第一磁体单元27和第二磁体单元28,第三磁体单元29安装在轭状物26上使得永磁体29-1和永磁体29-2分别相对于周向方向(永磁体29-1和永磁体29-2的短边方向)并排平行设置。如图9、16、17、19、22至24、34至36、40和41所示,永磁体29-1和永磁体29-2的内周表面29a安装在底壁26a上,使永磁体29-1的侧表面29d面向一对立壁26b之一(相对于图13的右侧立壁26b),并使永磁体29-2的侧表面29e面向另一个立壁26b(相对于图13的左侧立壁26b)。由于永磁体29-1和永磁体29-2的内周表面29a为沿着底壁26a的弯曲表面,永磁体29-1和永磁体29-2通过底壁26a和内周表面29a之间的接合沿径向受到稳固支撑。永磁体29-1和永磁体29-2以在周向方向上的预定距离彼此平行设置,使通过狭槽26c沿径向向外突出的磁体支撑突出部23b夹在永磁体29-1的侧表面29e和永磁体29-2的侧表面29d之间。磁体支撑突出部23b在光学轴线方向上的长度小于永磁体29-1和永磁体29-2,并且在永磁体29-1的侧表面29e和永磁体29-2的侧表面29d之间通过在其纵向方向上夹在永磁体29-1和永磁体29-2的中心部分之间的磁体支撑突出部23b形成粘合剂注入空间M3(参见图19、22和37)。第三磁体单元29在周向方向上的位置由一对立壁26b决定,所述一对立壁26b通过从周向方向的两侧保持永磁体29-1和永磁体29-2,使磁体支撑突出部23b夹在永磁体29-1和永磁体29-2之间。换言之,永磁体29-1、磁体支撑突出部23b和永磁体29-2在周向方向上的宽度的总和基本上对应于一对立壁26b之间在周向方向上的距离。此外,每个永磁体29-1和29-2在光学轴线方向上的长度(每个永磁体29-1和29-2的一对纵端表面29c之间的距离)基本上对应于镜筒保持架12和轭状物26每一者在光学轴线方向上的长度。此外,永磁体29-1的前纵端表面29c和永磁体29-2的前纵端表面29c在光学轴线方向上基本上位于与镜筒保持架12的前端表面(轭状物26的前边缘)相同的位置处,并且永磁体29-1的后纵端表面29c和永磁体29-2的后纵端表面29c在光学轴线方向上基本上位于与镜筒保持架12的后端表面(轭状物26的后边缘)相同的位置处,使得第三磁体单元29被镜筒保持架12支撑而不会从镜筒保持架12中向前或向后伸出(参见图19和22)。
将粘合剂注入第一、第二和第三粘合剂注入空间M1、M2和M3的每一者中。轭状物24和第一磁体单元27通过注入第一粘合剂注入空间M1的粘合剂固定至镜筒保持架12(磁体支撑突出部21b)。轭状物25和第二磁体单元28通过注入第二粘合剂注入空间M2的粘合剂固定至镜筒保持架12(磁体支撑突出部22b)。轭状物26和第三磁体单元29通过注入第三粘合剂注入空间M3的粘合剂固定至镜筒保持架12(磁体支撑突出部23b)。因此,在粘合剂注入空间M1中形成第一磁体单元27的每个永磁体27-1和27-2通过粘合剂固定至磁体支撑突出部21b和轭状物24的粘合剂固定部分,在粘合剂注入空间M2中形成第二磁体单元28的每个永磁体28-1和28-2通过粘合剂固定至磁体支撑突出部22b和轭状物25的粘合剂固定部分,并且在粘合剂注入空间M3中形成第三磁体单元29的每个永磁体29-1和29-2通过粘合剂固定至磁体支撑突出部23b和轭状物26的粘合剂固定部分。
通过如上所述将轭状物24、25和26和第一、第二和第三磁体单元27、28和29安装至镜筒保持架12从而完成(组装)如图16至22和35至41所示的组装件形式的可移动单元17。在可移动单元17中,轭状物24和第一磁体单元27(包括磁体支撑突出部21b)的组合、轭状物25和第二磁体单元28(包括磁体支撑突出部22b)的组合和轭状物26和第三磁体单元29(包括磁体支撑突出部23b)的组合在周向方向和光学轴线方向上的尺寸基本上相同,并且在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)设置。
如图5、16、17、34至36、40、41和42所示,可移动单元17的第一、第二和第三磁性单元27、28和29的外周表面27b、28b和29b位于中心处于光学轴线O上的圆柱形表面R3(仅如图42所示)上,并且第一、第二和第三磁性单元27、28和29的内周表面27a、28a和29a位于中心处于光学轴线O上的圆柱形表面R2(仅如图42所示)上,所述圆柱形表面R2不同于包括外周表面27b、28b和29b的圆柱形表面R3并且直径更小。
在图13、15至17、35、36、40、41和42中,可移动单元17中的第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29的每个永磁体27-1、27-2、28-1、28-2、29-1和29-2的北极和南极分别通过附图标记“N”和“S”概念性地显示。每个永磁体27-1、27-2、28-1、28-2、29-1和29-2被磁化使得北极和南极沿径向对齐。此外,每个永磁体27-1、28-2和29-1被设置成其南极和北极分别设置在径向内侧和径向外侧,而每个永磁体27-2、28-1和29-2被设置成其北极和南极分别设置在径向内侧和径向外侧。第一、第二和第三磁性单元27、28和29的每一者分成两块的上述结构(在其短边方向上平行设置的两个永磁体)有助于磁体的磁化并且有利于重量的减轻。
如图9、25至28和30至32所示,线圈保持架13在其围绕光学轴线O的圆柱形部分13a内设置有轴向通透部分13b,所述轴向通透部分13b在光学轴线方向上延伸通过线圈保持架13。线圈保持架13在其前端处设置有前壁13c,所述前壁13c沿径向向内突出使得前壁13c的径向内边缘形成圆形中心孔口13d。中心孔口13d的直径小于轴向通透部分13b。
如图5、9至11、25至28、30至32和34所示,线圈保持架13在轴向通透部分13b中设置有三个支撑座(支撑件)40,所述支撑座40从圆柱形部分13a的内周表面沿径向向内突出。三个支撑座40在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)设置并且通过附图标记40A、40B和40C表示。每个支撑座40(40A、40B和40C)的横截面为楔形物的形状,所述楔形物在周向方向上的宽度相对于径向向内方向变窄,并且在每个支撑座40的径向内端处形成滚珠保持凹槽41。每个支撑座40的滚珠保持凹槽41以在光学轴线方向上延长的有底槽的形式形成。每个支撑座40的滚珠保持凹槽41在径向外端处具有其底部并且沿径向向内打开。每个支撑座40的滚珠保持凹槽41在光学轴线方向上的后端打开,而其前端通过前方限制壁41a关闭,所述前方限制壁41a在相关支撑座40上形成并且邻近线圈保持架13的前壁13c设置。如图9和30所示,每个支撑座40的在相关滚珠保持凹槽41的前端(在所述前端处形成相关前方限制壁41a)附近的前部具有比同一个支撑座40的在光学轴线方向上设置在上述前部后方的部分(后部)更大的沿径向向内突出的量,并且滚珠保持凹槽41在每个支撑座40的前部的深度大于在其后部的深度。在每个支撑座40的后端表面中形成具有内螺纹的螺钉孔42。每个支撑座40在其后端表面中形成的螺钉孔42的周围设置有环形邻接表面43。每个邻接表面43为平坦表面,所述平坦表面面向后方并且基本上与光学轴线O正交。
如图9、11、25、27、28、30、32和34所示,线圈保持架13的圆柱形部分13a设置有三个通孔45、46和47,所述通孔45、46和47沿径向通过圆柱形部分13a形成。三个通孔45、46和47在周向方向上在三个支撑座40之间的位置处形成。特别地,通孔45在周向方向上在支撑座40A和40C之间形成,通孔46在周向方向上在支撑座40A和40B之间形成,并且通孔47在周向方向上在支撑座40B和40C之间形成。三个通孔45、46和47的每一者为在周向方向上延长的孔并且当将圆柱形部分13a展开成平坦表面时在展开图中为基本上矩形形状。通孔45和通孔46在周向方向上的长度和在光学轴线方向上的宽度基本上相同。当将圆柱形部分13a展开成平坦表面时通孔47在展开图中也具有基本上矩形形状,然而通孔47在周向方向上的长度和在光学轴线方向上的宽度之间的比例不同于通孔45和46。特别地,通孔47在周向方向上的长度小于通孔45和46并且在光学轴线方向上的长度大于通孔45和46。当通孔45、46和47在周向方向上的中心被称为通孔45、46和47在周向方向上的参考位置时,这些参考位置在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)设置。
线圈保持架13围绕圆柱形部分13a的外周表面上的三个通孔45、46和47分别设置有三个支撑凹部(空心有底部分)48、49和50。支撑凹部48和49为在周向方向上延长的凹部并且在周向方向上的长度和在光学轴线方向上的宽度基本上相同。支撑凹部50为在周向方向上的长度小于支撑凹部48和49并且在光学轴线方向上的长度大于支撑凹部48和49的凹部(参见图33)。
如图1、2、6至11、25至29、31和32所示,成像装置10在支撑凹部48、49和50中分别设置有三个线圈支撑板51、52和53。线圈支撑板51、52和53为沿着圆柱形部分13a的外周表面延伸的板状构件。当装配入支撑凹部48、49和50时,线圈支撑板51、52和53的外表面与圆柱形部分13a的外周表面基本上齐平。即,线圈支撑板51、52和53位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R7(参见图42)上。图41和42显示了在该状态下线圈支撑板51、52和53之间的位置关系。线圈支撑板51和52的形状和尺寸基本上相同。线圈支撑板51在其相对于周向方向和光学轴线方向的中心的附近设置有沿径向向内突出的线圈支撑突出部51a,并且线圈支撑板52在其相对于周向方向和光学轴线方向的中心的附近设置有沿径向向内突出的线圈支撑突出部52a。分别在线圈支撑突出部51a和线圈支撑突出部52a中形成传感器支撑凹部(有底孔)51b和传感器支撑凹部(有底孔)52b。每个传感器支撑凹部51b和52b沿径向向外打开。线圈支撑板53在周向方向上的长度小于线圈支撑板51和52并且在光学轴线方向上的宽度大于线圈支撑板51和52。线圈支撑板53在其相对于周向方向和光学轴线方向的中心的附近设置有线圈支撑突出部53a,所述线圈支撑突出部53a沿径向向内突出,并且在线圈支撑突出部53a中形成传感器支撑凹部(有底孔)53b。传感器支撑凹部53b沿径向向外打开。线圈支撑板51、52和53进一步设置有三个通孔51c、52c和53c,所述通孔51c、52c和53c分别沿径向延伸通过所述线圈支撑板51、52和53。
第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56分别通过第一支撑板51、第二支撑板52和第三支撑板53支撑。第一线圈54为空心线圈,所述空心线圈包括一对长边部分(沿周向延伸的部分)54a和一对短边部分(沿轴向延伸的部分)54b。一对长边部分54a的长度大于一对短边部分54b。一对长边部分54a在光学轴线方向上彼此隔开并且在周向方向上延长,并且在光学轴线方向上延长的一对短边部分54b在其各个端部处连接一对长边部分54a。同样地,第二线圈55为空心线圈,所述空心线圈包括一对长边部分(沿周向延伸的部分)55a和一对短边部分(沿轴向延伸的部分)55b。一对长边部分55a的长度大于一对短边部分55b。一对长边部分55a在光学轴线方向上彼此隔开并且在周向方向上延长,并且在光学轴线方向上延长的一对短边部分55b在其各个端部处连接一对长边部分55a。第三线圈56为空心线圈,所述空心线圈包括一对沿轴向延伸的部分56a和一对沿周向延伸的部分56b。一对沿轴向延伸的部分56a和沿周向延伸的部分56b的长度基本上相同。一对沿轴向延伸的部分56a在周向方向上彼此隔开并且在光学轴线方向上延长,并且在周向方向上延长的一对沿周向延伸的部分56b在其各个端部处连接一对沿轴向延伸的部分56a。
第一线圈54和第二线圈55的形状和尺寸基本上相同。一对长边部分54a和一对长边部分55a在周向方向上的长度基本上相同,并且一对短边部分54b和一对短边部分55b在光学轴线方向上的长度基本上相同。第三线圈56的一对沿轴向延伸的部分56a在光学轴线方向上的长度大于一对短边部分54b和一对短边部分55b,并且第三线圈56的一对沿周向延伸的部分56b在周向方向上的长度小于一对长边部分54a和一对长边部分55a。
第一线圈54设置有弯曲外周表面(非面向表面)54c和弯曲内周表面(磁体面向表面)54d,第二线圈55设置有弯曲外周表面(非面向表面)55c和弯曲内周表面(磁体面向表面)55d,并且第三线圈56设置有弯曲外周表面(非面向表面)56c和弯曲内周表面(磁体面向表面)56d。外周表面54c、55c和56c的每一者为中心处于光学轴线O上并且包括线圈支撑板51、52和53的内周表面(即线圈支撑板51、52和53的内周表面位于其中)的假想圆柱形表面(第五圆柱形表面)R6(参见图42)的一部分,而内周表面54d、55d和56d的每一者位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面(第二圆柱形表面)R4(参见图42)中,所述假想圆柱形表面R4的直径小于包括外周表面54c、55c和56c的假想圆柱形表面R6。
第一线圈54具有被一对长边部分54a和一对短边部分54b围绕的空心部分并且通过将线圈支撑突出部51a插入第一线圈54的空心部分并且使外周表面54c与线圈支撑板51的内周表面接触从而安装至线圈支撑板51。线圈支撑板51和第一线圈54通过粘合剂等彼此固定。通过以这种方式使第一线圈54固定至线圈支撑板51,将线圈支撑板51装配入支撑凹部48从而支撑在线圈保持架13的圆柱形部分13a上造成第一线圈54插入通孔45,因此造成第一线圈54的内周表面54d面对线圈保持架13的径向内侧(参见图5、32、34至36和41)。
第二线圈55具有被一对长边部分55a和一对短边部分55b围绕的空心部分并且通过将线圈支撑突出部52a插入第二线圈55的空心部分并且使外周表面55c与线圈支撑板52的内周表面接触从而安装至线圈支撑板52。线圈支撑板52和第二线圈55通过粘合剂等彼此固定。通过以这种方式使第二线圈55固定至线圈支撑板52,将线圈支撑板52装配入支撑凹部49从而支撑在线圈保持架13的圆柱形部分13a上造成第二线圈55插入通孔46,因此造成第二线圈55的内周表面55d面对线圈保持架13的径向内侧(参见图5、34至36和41)。
第三线圈56具有被一对沿轴向延伸的部分56a和一对沿周向延伸的部分56b围绕的空心部分并且通过将线圈支撑突出部53a插入第三线圈56的空心部分并且使外周表面56c与线圈支撑板53的内周表面接触从而安装至线圈支撑板53。线圈支撑板53和第三线圈56通过粘合剂等彼此固定。通过以这种方式使第三线圈56固定至线圈支撑板53,将线圈支撑板53装配入支撑凹部50从而支撑在线圈保持架13的圆柱形部分13a上造成第三线圈56插入通孔47,因此造成第三线圈56的内周表面56d面对线圈保持架13的径向内侧(参见图5、9、32、34至36和41)。
图34至39、41和42显示了经由线圈支撑板51、52和53安装至线圈保持架13的第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56之间的位置关系。如这些图中可见,第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56被设置成外周表面54c、55c和56c位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R6(仅如图42所示)上,并且内周表面54d、55d和56d位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R4(仅如图42所示)上,所述圆柱形表面R4的直径小于包括外周表面54c、55c和56c的圆柱形表面R6。
如图1、2、6至11、25至29、31和32所示,霍尔传感器(第一磁性传感器)57设置在线圈支撑板51的传感器支撑凹部51b内,霍尔传感器(第二磁性传感器)58设置在线圈支撑板52的传感器支撑凹部52b内,并且霍尔传感器(第三磁性传感器)59设置在线圈支撑板53的传感器支撑凹部53b内。霍尔传感器57、58和59分别固定至传感器支撑凹部51b、52b和53b的底部。传感器支撑凹部51b、52b和53b为沿径向向外打开并且使用沿径向向内突出的线圈支撑突出部51a、52a和53a的内部空间凹陷的凹部。因此,安装在传感器支撑凹部51b、52b和53b内的霍尔传感器57、58和59分别以容纳在线圈54、55和56的空心空间中的状态被支撑(参见图9、34和37至39)。如图34和40所示,霍尔传感器57、58和59在该支撑状态下在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)设置并且位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R5(参见图42)上(霍尔传感器57、58和59与光学轴线O的径向距离基本上相同)。
经由三个线圈支撑板51、52和53将第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56和三个霍尔传感器57、58和59安装至线圈保持架13完成了如图29、31和32所示的组装件形式的静止单元18。
可移动单元17(镜筒保持架12)设置在静止单元18(其线圈保持架13)的轴向通透部分13b中从而经由三个固定位置的滚珠(支撑件)61和三个偏置滚珠(支撑件)62得以支撑在其上(参见图5和9至11)。三个固定位置的滚珠61和三个偏置滚珠62全部为直径基本上相同的相同金属滚珠。一个固定位置的滚珠61和一个偏置滚珠62插入在线圈保持架13的三个支撑座40(40A、40B和40C)中形成的三个滚珠保持凹槽41的每一者,使得镜筒保持架12经由如下总共六个滚珠被静止单元18支撑:三个固定位置的滚珠61和三个偏置滚珠62。每个固定位置的滚珠61保持在相关滚珠保持凹槽41中的前端处(在所述前端处形成前方限制壁41a),而每个偏置滚珠62保持在相关滚珠保持凹槽41中的后端附近。每个固定位置的滚珠61和每个偏置滚珠62的直径基本上与每个滚珠保持凹槽41的宽度相同,这避免了每个固定位置的滚珠61和每个偏置滚珠62在周向方向上相对于相关滚珠保持凹槽41移动。
通过使三个摆动引导表面20A、20B和20C的位置分别与三个支撑座40A、40B和40C相对于周向方向的位置一致(即,使三个摆动引导表面20A、20B和20C分别沿径向面向三个支撑座40A、40B和40C)从而将可移动单元17插入线圈保持架13的轴向通透部分13b。因此,摆动引导表面20A与支撑在支撑座40A的滚珠保持凹槽41中的固定位置的滚珠61和偏置滚珠62接触,摆动引导表面20B与支撑在支撑座40B的滚珠保持凹槽41中的固定位置的滚珠61和偏置滚珠62接触,并且摆动引导表面20C与支撑在支撑座40C的滚珠保持凹槽41中的固定位置的滚珠61和偏置滚珠62接触。
在该状态下,三个固定位置的滚珠61分别夹在三个摆动引导表面20A、20B和20C和三个支撑座40A、40B和40C的滚珠保持凹槽41的底表面之间,并且三个固定位置的滚珠61与相应滚珠保持凹槽41的前方限制壁41a接合。因此,避免了三个固定位置的滚珠61在光学轴线方向和径向方向上移动(即三个固定位置的滚珠61的位置在光学轴线方向和径向方向上确定)。更具体地,如图9中可见,通过三个支撑座40A、40B和40C的滚珠保持凹槽41的底表面避免了三个固定位置的滚珠61沿径向向外移动,并且通过三个支撑座40A、40B和40C的滚珠保持凹槽41的前方限制壁41a避免了三个固定位置的滚珠61在光学轴线方向上向前移动。每个摆动引导表面20A、20B和20C的面向相关支撑座40A、40B或40C的滚珠保持凹槽41在光学轴线方向上的前一半的区域在光学轴线方向上从前至后的方向上沿径向向外倾斜(参见图9和22)。因此,通过摆动引导表面20A、20B和20C避免了固定位置的滚珠61沿径向向内移动和在光学轴线方向上向后移动。换言之,通过摆动引导表面20A、20B和20C、三个支撑座40A、40B和40C的滚珠保持凹槽41的前方限制壁41a和底表面限定三个楔形空间,所述楔形空间的径向宽度相对于在光学轴线方向上从前至后的方向减小,并且三个固定位置的滚珠61在限制三个固定位置的滚珠61的运动的状态下插入三个楔形空间。如上所述,每个固定位置的滚珠61保持于固定位置,在所述固定位置下避免每个固定位置的滚珠61在光学轴线方向、周向方向和径向方向的任何方向上移动。然而,允许每个固定位置的滚珠61在该固定位置下滚动(以其球心旋转并且该球心维持于该固定位置)。
每个摆动引导表面20A、20B和20C的面向相关支撑座40A、40B或40C的滚珠保持凹槽41在光学轴线方向上的后一半的区域在光学轴线方向上从后至前的方向上沿径向向外倾斜(参见图9和22)。因此,每个摆动引导表面20A、20B和20C被形成为使得其与一个固定位置的滚珠61和一个偏置滚珠62接触的前部和后部的倾斜方向彼此相反。因此,在三个偏置滚珠62分别夹在三个摆动引导表面20A、20B和20C和三个支撑座40A、40B和40C的滚珠保持凹槽41的底表面之间的状态下,通过相应滚珠保持凹槽41的底表面避免了三个偏置滚珠62沿径向向外移动并且通过三个摆动引导表面20A、20B和20C进一步避免了三个偏置滚珠62沿径向向内移动和在光学轴线方向上向前移动。然而,由于每个偏置滚珠62设置在相关滚珠保持凹槽41的后方开口的附近,每个偏置滚珠62的后部暴露,因此在滚珠保持架14尚未安装至静止单元18(特别是其线圈保持架13)的阶段不能避免每个偏置滚珠62在光学轴线方向上向后移动(参见图5)。
滚珠保持架14装配入轴向通孔13b从而安装至线圈保持架13。如图9至11所示,滚珠保持架14为圆盘形状,所述圆盘的直径允许滚珠保持架14装配入轴向通透部分13b的内周部分。滚珠保持架14设置有中心开口14a、板状盖部14b和环形外周凸缘14c。中心开口14a为在滚珠保持架14的径向方向上的中心处形成的圆形开口,盖部14b被形成为围绕中心开口14a的径向外侧,并且外周凸缘14c为在光学轴线方向上从盖部14b的外边缘向前突出的环形凸缘。滚珠保持架14在其前方在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)设置有三个向前突出部65。螺钉插孔66在每个向前突出部65中形成从而在光学上轴线方向上延伸通过所述向前突出部65,并且每个向前突出部65在其前方在比相关螺钉插孔66更接近径向内侧(在所述径向内侧处形成中心开口14a)的位置处设置有面向前方的滚珠固位表面67。滚珠保持架14在围绕中心开口14a的盖部14b前方的环形区域中进一步设置有倾斜限制表面68。每个滚珠固位表面67和倾斜限制表面68为基本上与光学轴线O正交的平坦表面。如图9所示,每个螺钉插孔66的内径以三个阶梯变化;更特别地,在每个螺钉插孔66中形成大直径部分66a、小直径部分66b和位于大直径部分66a和小直径部分66b之间的中间直径部分66c。大直径部分66a具有最大内径,小直径部分66b具有最小内径,并且中间直径部分66c的内径大于小直径部分66b并且内径小于大直径部分66a。大直径部分66a和小直径部分66b分别相对于光学轴线方向在最后位置和最前位置处形成,并且中间直径部分66c在光学轴线方向上在最后位置和最前位置之间的位置处形成。
滚珠保持架14在光学轴线方向上从后方插入轴向通透部分13b,并且三个前方突出部65分别面向(对齐)线圈保持架13的三个支撑座40A、40B和40C在光学轴线方向上的后表面。在光学轴线方向上面向三个支撑座40A、40B和40C的三个向前突出部65也分别被称为向前突出部65A、65B和65C。插入轴向通透部分13b的滚珠保持架14通过三个固定螺钉69固定至线圈保持架13。
如图9至11所示,三个固定螺钉69各自在一端设置有螺纹部分(有螺纹部分)69a并且在另一端设置有头部69b,连接螺纹部分69a和头部69b的杆部(无螺纹部分)69c设置在螺纹部分69a和头部69b之间。螺纹部分69a在其圆周表面上具有外螺纹。头部69b的直径大于在滚珠保持架14的螺钉插孔66中形成的中间部分66c的内径并且小于大直径部分66a的内径。杆部69c的直径基本上等于小直径部分66b的内径。三个固定螺钉69在光学轴线方向上从后方插入三个螺钉插孔66并且螺纹部分69a向前指向从而使螺纹部分69a与相关螺钉孔42中形成的螺纹实现螺纹接合。如图9所示,三个圆柱形螺旋弹簧70装配入三个螺钉插孔66的中间部分66c从而分别围绕三个固定螺钉69的杆部69c,使得每个螺旋弹簧70的前端与在相关螺钉插孔66的小直径部分66b和中间部分66c之间形成的阶梯部分接触并且每个螺旋弹簧70的后端与相关固定螺钉69的头部69b接触。每个固定螺钉69的螺纹部分69a与相关螺钉孔42中形成的螺纹接合的量越大,相关螺旋弹簧70被紧贴相关螺旋弹簧70的头部69b的压力压缩地越多,这造成滚珠保持架14受到由因此压缩的螺旋弹簧70造成的倾向于使滚珠保持架14在光学轴线方向上向前移动的偏置力的作用。
图9中显示的固定螺钉69的位置(在所述位置处杆部69c的前端邻接线圈保持架13的相关邻接表面43)为固定螺钉69在相关螺钉孔42中的拧紧限制位置。在图9中显示的状态下,滚珠保持架14的每个前方突出部65A、65B和65C的滚珠固位表面67从后方与相关偏置滚珠62接触,使得三个偏置滚珠62受到从螺旋弹簧70作用于滚珠保持架14的光学轴线方向上的向前偏置力。如图9所示,在三个偏置滚珠62所插入的滚珠保持凹槽41的后端的附近,形成三个楔形空间,所述楔形空间的在滚珠保持凹槽41的底部和摆动引导表面20A、20B和20C之间的径向宽度相对于光学轴线方向上从后至前的方向减小;受到来自相关滚珠固位表面67的偏置力的作用的每个偏置滚珠62朝向相关楔形空间的狭窄端部受到挤压,因此在光学轴线方向和径向方向的每个方向上得以稳固支撑。此外,通过相关滚珠固位表面67避免了每个偏置滚珠62从相关滚珠保持凹槽41中向后脱离。为了保证每个偏置滚珠62和相关滚珠固位表面67之间的接合,在光学轴线方向上在每个向前突出部65A、65B和65C的前表面和相关邻接表面43之间保障轻微间隙。此外,在光学轴线方向上在每个固定螺钉69的头部69b和在相关螺钉插孔66的大直径部分66a和中间部分66c之间形成的阶梯部分之间设置轻微间隙。因此,允许滚珠保持架14在光学轴线方向上的位置和滚珠保持架14相对于光学轴线O的倾斜度在通过邻接表面43和头部69b限定的向前/向后范围内轻微变化,使得有可能吸收三个偏置滚珠62的位置变化,因此有可能稳固支撑三个偏置滚珠62。
如上所述经由三个固定位置的滚珠61和三个偏置滚珠62支撑在静止单元18(线圈保持架13)的轴向通透部分13b中的可移动单元17(镜筒保持架12)可以进行万向旋转操作,其中可移动单元17(连同透镜镜筒11)在任何旋转方向上围绕球形摆动中心Q旋转(球形摆动),所述球形摆动中心Q为摆动引导表面20A、20B或20C位于其中的球形表面的中心,同时三个摆动引导表面20A、20B或20C与三个固定位置的滚珠61和三个偏置滚珠62的接触点变化。在可移动单元17(镜筒保持架12)的该旋转操作中,每个固定位置的滚珠61和每个偏置滚珠62可以根据摆动引导表面20A、20B和20C的位置变化滚动,或者摆动引导表面20A、20B和20C可以滑动而不造成每个固定位置的滚珠61和每个偏置滚珠62滚动。在任一情况下,可移动单元17可以以低阻力平稳操作,因为每个摆动引导表面20A、20B和20C和相关固定位置的滚珠61和偏置滚珠62彼此点接触。
透镜镜筒11装配入构成可移动单元17的元件的镜筒保持架12从而被镜筒保持架12固定支撑。透镜镜筒11为圆柱体,所述圆柱体将包括多个透镜元件的成像光学系统L保持在其中(参见图9)。如图9至11所示,透镜镜筒11的直径相对于光学轴线方向以阶梯方式改变。透镜镜筒11在透镜镜筒11的最前端设置有直径最大的大直径部分11a;在大直径部分11a后方设置有直径小于大直径部分11a的中间直径部分11b;并且在透镜镜筒11的最后端设置有直径最小的小直径部分11c。
透镜镜筒11从前方插入镜筒保持架12的轴向通透部分12b并且小直径部分11c面向后方,并且通过设置在中间部分11b和小直径部分11c之间的与镜筒保持架12的插入限制凸缘12c的前方接合的阶梯部分避免透镜镜筒11在轴向通透部分12b中进一步插入(参见图9)。在该状态下,如图1、2、6至9、23和24所示,小直径部分11c通过插入限制凸缘12c的内部从镜筒保持架12向后突出,而大直径部分11a在光学轴线方向上设置在镜筒保持架12的前方而不插入轴向通透部分12b。透镜镜筒11在从镜筒保持架12向后突出的小直径部分11c的外周表面上设置有周向螺纹(外螺纹部分)11d(参见图9至11),并且固位环15旋拧至周向螺纹11d。固位环15为内周表面设置有内螺纹的环形体,所述内螺纹与周向螺纹11d螺纹接合,并且通过拧紧固位环15直至其邻接插入限制凸缘12c的后表面从而将透镜镜筒11固定至镜筒保持架12。如图9所示,滚珠保持架14的中心开口14a的直径大于固位环15,使得在将滚珠保持架14安装至线圈保持架13之后,允许固位环15通过中心开口14a附接至小直径部分11c以及与小直径部分11c脱离。
透镜镜筒11的大直径部分11a和镜筒保持架12在径向方向上大于线圈保持架13的前壁13c的中心开口13d(即,大直径部分11a和镜筒保持架12不能在光学轴线方向上穿过中心开口13d)。因此,允许透镜镜筒11在光学轴线方向上从前方插入线圈保持架13的轴向通透部分13b,并且允许镜筒保持架12在光学轴线方向上从后方插入线圈保持架13的轴向通透部分13b。作为组装成像装置10的程序,进行如下步骤:首先在将包括镜筒保持架12的可移动单元17从后方插入线圈保持架13的轴向通透部分13b之后将滚珠保持架14安装至线圈保持架13;然后将透镜镜筒11从前方插入镜筒保持架12的轴向通透部分12b;然后通过滚珠保持架14的中心开口14a将固位环15旋拧至周向螺纹11d从而将透镜镜筒11固定至镜筒保持架12。当可移动单元17安装至静止单元18(线圈保持架13)时,可移动单元17相对于线圈保持架13的周向位置被设定成使得支撑座40A设置在一对滚动范围限制突出部31之间。此外,在可移动单元17插入线圈保持架13的轴向通透部分13b之前三个固定位置的滚珠61插入三个滚珠保持凹槽41,并且在可移动单元17插入线圈保持架13的轴向通透部分13b之后,三个偏置滚珠62插入三个滚珠保持凹槽41的后端,并且滚珠保持架14安装至线圈保持架13。
在透镜镜筒11插入镜筒保持架12的轴向通透部分12b的状态下,大直径部分11a从线圈保持架13的前方向前突出,并且小直径部分11c的后端从线圈保持架13的后方向后突出。在该状态下,环形平衡器16安装至大直径部分11a的外周,并且图像传感器单元19安装至小直径部分11c的后端。透镜镜筒11和可移动单元17整体进行上述万向旋转操作,其中透镜镜筒11和可移动单元17在任何旋转方向上围绕球形摆动中心Q整体旋转。将平衡器16设置在透镜镜筒11的前端处实现相对于安装在透镜镜筒11的后端处的图像传感器单元19的最佳的重量平衡,因此由透镜镜筒11和可移动单元17组成的可移动部分的重心基本上与球形摆动中心Q一致。
图像传感器单元19设置有图像传感器(图像拾取设备)19a(参见图9)。图像传感器19a的光线接收表面设置在光学轴线O上并且与光学轴线O正交。通过成像光学系统L获得的物体图像通过图像传感器19a转化成电信号,并且因此获得的图像信号经由柔性线路板19b传递至控制电路71(图9中概念性地显示),所述控制电路71控制成像装置10的整体操作。控制电路71进行图像信号处理操作从而在显示屏(未显示)上显示物体图像并且在存储器中储存图像数据。此外,来自装置姿态检测传感器72(参见图9)的信号输入控制电路71,所述装置姿态检测传感器72检测成像装置10的姿态。
可以在将可移动单元17和透镜镜筒11安装至线圈保持架13之前或之后的任意阶段进行每个线圈54、55和56和每个霍尔传感器57、58和59至线圈保持架13的安装。如上所述,通过使用粘合剂等将线圈支撑板51、52和53(线圈54、55和56安装至所述线圈支撑板51、52和53)分别固定地装配入支撑凹部48、49和50从而将线圈54、55和56插入通孔45、46和47。第一线圈54的通过通孔45暴露于线圈保持架13的轴向通孔13b的内侧的内周表面54d被设置成面向构成可移动单元17的组件的第一磁性单元27的永磁体27-1和27-2的外周表面27b。同样地,第二线圈55的通过通孔46暴露于线圈保持架13的轴向通孔13b的内侧的内周表面55d被设置成面向构成可移动单元17的组件的第二磁性单元28的永磁体28-1和28-2的外周表面28b,并且第三线圈56的通过通孔47暴露于线圈保持架13的轴向通孔13b的内侧的内周表面56d被设置成面向构成可移动单元17的组件的第三磁性单元29的永磁体29-1和29-2的外周表面29b。图35至41显示了成像装置10中在其初始状态下(在所述初始状态下不进行防抖驱动操作)每个磁体单元27、28和29、每个线圈54、55和56和每个霍尔传感器57、58和59之间的位置关系。如图35至41中可见,沿径向面向彼此的第一线圈54和第一磁体单元27组成第一致动器V1,沿径向面向彼此的第二线圈55和第二磁体单元28组成第二致动器V2,并且沿径向面向彼此的第三线圈56和第三磁体单元29组成第三致动器V3。
图35至40显示了致动器V1、V2和V3的中心线C1、C2和C3,其显示了致动器V1、V2和V3之间的位置关系。第一致动器V1的中心线C1为从光学轴线O沿径向向外延伸并且穿过轭状物24、第一磁体单元27和第一线圈54的中心(相对于周向方向和光学轴线方向的中心)的直线,并且霍尔传感器57的中心设置在中心线C1上。第二致动器V2的中心线C2为从光学轴线O沿径向向外延伸并且穿过轭状物25、第二磁体单元28和第二线圈55的中心(周向方向和光学轴线方向上的中心)的直线,并且霍尔传感器58的中心设置在中心线C2上。第三致动器V3的中心线C3为从光学轴线O沿径向向外延伸并且穿过轭状物26、第三磁体单元29和第三线圈56的中心(周向方向和光学轴线方向上的中心)的直线,并且霍尔传感器59的中心设置在中心线C3上。中心线C1和C2之间的中心角、中心线C2和C3之间的中心角和中心线C3和C1之间的中心角均为120度。
轭状物24和第一磁体单元27共同形成第一致动器V1中的磁路,轭状物25和第二磁体单元28共同形成第二致动器中V2的磁路,并且轭状物26和第三磁体单元29共同形成第三致动器V3中的磁路。轭状物24通过底壁24a和一对立壁24b围绕第一磁体单元27,并且一对立壁24b的端部指向沿径向设置在轭状物24外部的线圈54,从而将第一磁性单元27的磁力线聚集在线圈54侧(外周表面27b和一对立壁24b的端部之间的区域),因此放大作用在线圈54上的磁力。同样地,轭状物25通过底壁25a和一对立壁25b围绕第二磁体单元28,并且一对立壁25b的端部指向沿径向设置在轭状物25外部的线圈55,从而将第二磁性单元28的磁力线聚集在线圈55侧(外周表面28b和一对立壁25b的端部之间的区域),因此放大作用在线圈55上的磁力,并且轭状物26通过底壁26a和一对立壁26b围绕第三磁体单元29,并且一对立壁26b的端部指向沿径向设置在轭状物26外部的线圈56,从而将第三磁性单元29的磁力线聚集在线圈56侧(外周表面29b和一对立壁26b的端部之间的区域),因此放大作用在线圈56上的磁力。如上所述,轭状物24、25和26具有分别保持磁性单元27、28和29的额外能力。
通过将线圈支撑板51、52和53分别安装至传感器支撑凹部51b、52b和53b,霍尔传感器57、58和59在径向方向上(特别是在中心线C1、C2和C3的径向方向上)离第一、第二和第三磁性单元27、28和29的外周表面27b、28b和29b设置有轻微间隙(参见图9、34和40)。如图33、34和37至40所示,每个霍尔传感器57、58和59基本上设置在相关线圈54、55或56在长边方向和短边方向上的中心(当沿着径向延伸的直线观察时,相关线圈54、55或56在平面图中的外部形状的中心)处。第一致动器V1(第一磁体单元27)中的磁场的变化由霍尔传感器57检测,第二致动器V2(第二磁体单元28)中的磁场的变化由霍尔传感器58检测,并且第三致动器V3(第三磁体单元29)中的磁场的变化由霍尔传感器59检测。由于传感器支撑凹部51b、52b和53b使用沿径向向内突出的线圈支撑突出部51a、52a和53a的内部空间凹陷,霍尔传感器57、58和59可以以超节省空间的方式设置。此外,有可能通过使霍尔传感器57、58和59分别接近第一、第二和第三磁体单元27、28和29设置从而提高检测精确度。
成像装置10在线圈支撑板51、52和53的外周表面上设置有柔性线路板(未显示)。该柔性线路板设置有连接至霍尔传感器57、58和59的传感器连接部分和分别通过通孔51c、52c和53c连接至第一、第二和第三线圈54、55和56的线圈连接部分。该柔性线路板连接至控制电路71(参见图9)使得从霍尔传感器57、58和59获得的磁场信息经由该柔性线路板传递至控制电路71,并且基于从霍尔传感器57、58和59获得的上述磁场信息检测被可移动单元17保持的透镜镜筒11的姿态。此外,通过控制电路71控制第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56的功率分配。尽管图9中仅显示了第三线圈56和霍尔传感器59与控制电路71的电连接,第一线圈54和第二线圈55和霍尔传感器57和58也以相同方式电连接至控制电路71。
在第一致动器V1中,第一线圈54的每个长边部分54a的纵向方向和第一磁体单元27的永磁体27-1和27-2的纵向方向与周向方向一致,前方长边部分54a和永磁体27-1沿径向面向彼此,并且后方长边部分54a和永磁体27-2沿径向面向彼此。由于永磁体27-1和27-2的每一者如图13、15至17、35、36、40和41所示磁化,向第一线圈54通电造成根据弗莱明左手定则在基本上与电流通过第一线圈54的一对长边部分54a的通过方向和一对长边部分54a周围的永磁体27-1和27-2的磁场方向都正交的任一相反方向上产生驱动力。通过第一致动器V1产生的该驱动力在图6、18、21、29和39中通过箭头F11和F12概念性地显示。根据电流通过第一线圈54的通过方向,驱动力的作用方向在箭头F11和F12的方向之间切换。在第一致动器V1中,第一磁体单元27(永磁体27-1和27-2)的纵向方向和第一线圈54的一对长边部分54a在周向方向上延伸,使得有可能有效地产生驱动力F11和F12。
在第二致动器V2中,第二线圈55的每个长边部分55a的纵向方向和第二磁体单元28的永磁体28-1和28-2的纵向方向基本上与周向方向对齐,前方长边部分55a和永磁体28-1沿径向面向彼此,并且后方长边部分55a和永磁体28-2沿径向面向彼此。由于永磁体28-1和28-2的每一者如图13、15至17、35、36、40和41所示磁化,向第二线圈55通电造成根据弗莱明左手定则在基本上与电流通过第二线圈55的一对长边部分55a的通过方向和一对长边部分55a周围的永磁体28-1和28-2的磁场方向都正交的任一相反方向上产生驱动力。通过第二致动器V2产生的该驱动力在图6、8、18、20和38中通过箭头F21和F22概念性地显示。根据电流通过第二线圈55的通过方向,驱动力的作用方向在箭头F21和F22的方向之间切换。在第二致动器V2中,第二磁体单元28(永磁体28-1和28-2)的纵向方向和第二线圈55的一对长边部分55a在周向方向上延伸,使得有可能有效地产生驱动力F21和F22。
在第三致动器V3中,第三永磁体56的每个沿轴向延伸的部分56a的纵向方向和第三磁体单元29的每个永磁体29-1和29-2的纵向方向基本上与光学轴线方向对齐,一个沿轴向延伸的部分56a和永磁体29-1沿径向面向彼此,并且另一个沿轴向延伸的部分56a和永磁体29-2沿径向面向彼此。由于永磁体29-1和29-2的每一者如图13、15至17、35、36、40、41和42所示磁化,向第三线圈56通电造成根据弗莱明左手定则在基本上与电流通过第三线圈56的一对沿轴向延伸的部分56a的通过方向和一对沿轴向延伸的部分56a周围的永磁体29-1和29-2的磁场方向都正交的任一相反方向上产生驱动力。通过第三致动器V3产生的该驱动力在图7、8、19、20、33、37和38中通过箭头F31和F32概念性地显示。根据电流通过第三线圈56的通过方向,驱动力的作用方向在箭头F31和F32的方向之间切换。在第三致动器V3中,第三磁体单元29的永磁体29-1和29-2的纵向方向和第三线圈56的一对沿轴向延伸的部分56a在光学轴线方向而非周向方向上延伸,使得有可能在滚动方向上有效产生驱动力F31和F32。
由于每个线圈54、55和56被线圈保持架13固定地支撑,每个致动器V1、V2和V3的驱动力充当使包括第一、第二和第三磁性单元27、28和29的可移动单元17移动的力。可移动单元17被支撑从而可以围绕如上所述的球形摆动中心Q自由旋转,因此可移动单元17和透镜镜筒11通过第一致动器V1的驱动力F11和F12和第二致动器V2的驱动力F21和F22进行倾斜操作,所述倾斜操作使光学轴线O围绕球形摆动中心Q倾斜。例如,限定假想平面P1(如图3和35所示)和假想平面P2(如图3和35所示),所述假想平面P1穿过第一致动器V1和第二致动器V2之间在周向方向上的中点(在周向方向上中心线C1和中心线C2之间的等距点)并且在倾斜之前包括光学轴线O,所述假想平面P2与假想平面P1正交并且在倾斜之前包括光学轴线O,通过将可移动单元17和透镜镜筒11沿着假想平面P1的倾斜限定为可移动单元17和透镜镜筒11在俯仰方向上的运动并且将可移动单元17和透镜镜筒11沿着假想平面P2的倾斜限定为可移动单元17和透镜镜筒11在偏航方向上的运动,可以通过第一致动器V1的驱动力F11和F12和第二致动器V2的驱动力F21和F22使可移动单元17和透镜镜筒11在包括俯仰方向和偏航方向的所有方向上进行倾斜操作。
此外,可以通过第三致动器V3的驱动力F31和F32使可移动单元17和透镜镜筒11进行滚动操作,特别是围绕光学轴线O在滚动方向上的旋转操作(即在周向方向上围绕光学轴线O改变角度)。当可移动单元17和透镜镜筒11由于第一致动器V1和第二致动器V2的操作从其初始状态到达倾斜状态时,通过第三致动器V3的驱动力F31和F32在围绕光学轴线(所述光学轴线相对于线圈保持架13倾斜)的旋转方向上的驱动力分量进行可移动单元17和透镜镜筒11的旋转操作。
在可移动单元17的包括俯仰方向和偏航方向上的分量的倾斜操作到达预定量时,设置在镜筒保持架12上的总共六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F的一者或两者与滚珠保持架14的倾斜限制表面68接触从而机械地避免可移动单元17进一步倾斜。六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F离光学轴线O的径向距离基本上相同,并且六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F在光学轴线方向上的位置也相同。此外,六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F之间在周向方向上的距离基本上相同(即六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F在周向方向上基本上以等角间隔设置)。换言之,当如图15、17和36所示沿着光学轴线O观察时,通过直线连接所有相邻对的六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F之间的中点形成正六边形。六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F的这种布置使得有可能限制可移动单元17的倾斜量使其基本上均匀,而不会使可移动单元17的倾斜量偏置至特定方向。特别地,当可移动单元17沿着包括光学轴线O并且穿过六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F的相邻两者之间的等距点的平面倾斜时,这两个相邻的倾斜限制突出部30均与倾斜限制表面68接触。例如,当可移动单元17沿着包括中心线C1和光学轴线O的平面倾斜时,一对倾斜限制突出部30A和30F或一对倾斜限制突出部30C和30D与倾斜限制表面68接触。当可移动单元17沿着包括中心线C2和光学轴线O的平面倾斜时,一对倾斜限制突出部30B和30C或一对倾斜限制突出部30E和30F与倾斜限制表面68接触。当可移动单元17沿着包括中心线C3和光学轴线O的平面(假想平面P1)倾斜时,一对倾斜限制突出部30A和30B或一对倾斜限制突出部30D和30E与倾斜限制表面68接触。在六个倾斜限制突出部30的两者与倾斜限制表面68接触的任何这些状态下,相比于仅一个倾斜限制突出部30与倾斜限制表面68接触的情况实现了可移动单元17的更高的稳定性和精确度,并且例如在成像装置10被致动时或者从失能状态启动防抖能力时,参考可移动单元17的上述倾斜的机械移动末端(极限)初始化使用霍尔传感器57、58和59(特别是霍尔传感器57和58)的倾斜操作的检测。特别当可移动单元17沿着包括中心线C1和光学轴线O的平面倾斜时(当一对倾斜限制突出部30A和30F或一对倾斜限制突出部30C和30D与倾斜限制表面68接触时)并且当可移动单元17沿着包括中心线C2和光学轴线O的平面倾斜时(当一对倾斜限制突出部30B和30C或一对倾斜限制突出部30E和30F与倾斜限制表面68接触时),由于使用霍尔传感器57和58检测的磁通量密度的变化较大,可以沿着这两个平面在倾斜方向上有效地进行初始化。
六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F在光学轴线方向上相等的突出量产生的优点在于,有助于可移动单元17(透镜镜筒11)的运动量的计算并且有助于部件管理。然而,有可能使六个倾斜限制突出部30A、30B、30C、30D、30E和30F在光学轴线方向上的突出量彼此不同。
当可移动单元17在滚动方向上旋转时,通过一对滚动范围限制突出部31(设置在镜筒保持架12的摆动引导表面20A上)之一与支撑座40A在周向方向上的相反侧面之一的接触或者通过另一个滚动范围限制突出部31与支撑座40A在周向方向上的另一侧面的接触限制该旋转范围。如图5和34所示,一对滚动范围限制突出部31之间在周向方向上的距离大于支撑座40A在周向方向上的宽度,并且每个滚动范围限制突出部31和支撑座40A之间在周向方向上的距离对应于可移动单元17(镜筒保持架12)在滚动方向上的可移动量。例如在成像装置10被致动时或者从失能状态启动防抖能力时,参考一对滚动范围限制突出部31的一者和另一者分别与支撑座40A接触的机械移动末端进行霍尔传感器57、58和59(特别是霍尔传感器59)对滚动操作的检测的初始化操作。
如上所述,可以使用如下三个致动器使可移动单元17和透镜镜筒11产生在任何旋转方向上灵活的包括滚动运动、俯仰运动和偏航运动(围绕球形摆动中心Q旋转)的运动:第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3。可移动单元17和透镜镜筒11的该操作使得有可能改变光学轴线O的方向(图像传感器19a的光线接收表面的倾斜度)和图像传感器19a在围绕光学轴线O的旋转方向上的位置。例如,当由手抖造成的振动施加至成像装置10时,可以进行防抖(图像抖动修正/图像稳定化/抗抖)控制,其中可移动单元17和透镜镜筒11以减少图像传感器19a上的由成像装置10的姿态变化造成的图像抖动的量和方向移动,从而因此减少拍摄图像品质的劣化。通过控制电路71进行防抖控制,所述控制电路71根据使用装置姿态检测传感器72(参见图9)获得的成像装置10的姿态信息和经由霍尔传感器57、58和59获得的可移动单元17和透镜镜筒11的位置信息控制电流在第一、第二和第三线圈54、55和56中的流动。特别地,在本实施方案的成像装置10中,由于支撑成像光学系统L和图像传感器单元19的透镜镜筒11被支撑成能够以任何旋转方向旋转,相比于光学系统沿着与对应于光学轴线O的光学轴线正交的平面移动的成像装置的类型,即使成像装置10的结构紧凑,仍然有可能增加图像稳定化操作可适应的最大振动角度。因此,不仅对于旨在用于手持摄影的摄影机而且对于在倾向于发生大量图像抖动的条件下使用的成像装置(例如可安装至身体部分的可穿戴摄影机或安装至运输机器例如机动车辆的摄影机),本实施方案的成像装置10都可以获得优异的抗抖(图像抖动修正)效果。
此外,由于包括透镜镜筒11和可移动单元17的可移动部分的重心基本上与球形摆动中心Q一致,当可移动单元17和透镜镜筒11被驱动时造成的负载波动较小,并且可以通过小型轻质的第一、第二和第三致动器V1、V2和V3以良好响应能力和高精确度控制可移动单元17和透镜镜筒11的操作。
如上所述,在成像装置10中,可以通过在三个不同方向、特别是三轴方向(两个倾斜方向和一个滚动方向)上通过第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3施加驱动力从而以高灵活度驱动包括成像设备(成像光学系统L和图像传感器单元19)的可移动部分。第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3在周向方向上以预定间隔设置使得第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3在沿径向向外的方向上从光学轴线O突出的量相等,因此以高空间效率沿径向容纳在成像装置10的光学路径的外部。
更特别地,如图42所示,作为各自以音圈马达(VCM)的形式构造的第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3的元件的第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29被设置成使得内周表面27a、28a和29a位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R2上,并且外周表面27b、28b和29b位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R3上(参见图5、16、17、34至36、40和41以及图42)。第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56被设置成使得内周表面54d、55d和56d位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R4上,并且外周表面54c、55c和56c位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R6上(参见图5、34至36、41和42)。此外,与第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29形成磁路的三个轭状物24、25和26被设置成使得底壁24a、25a和26a位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R1上,并且支撑三个线圈54、55和56的三个线圈支撑板51、52和53被设置成位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R7上(参见图5、16、17、34至36、40、41和42)。此外,三个霍尔传感器57、58和59位于中心处于光学轴线O上的假想圆柱形表面R5上(参见图34、40和42)。所有这些假想圆柱形表面:圆柱形表面R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自的中心处于光学轴线O上的半径彼此不同并且从径向内侧从最接近光学轴线O的位置以所述顺序设置。在不进行防抖驱动操作的初始状态下的成像装置10中,所有圆柱形表面R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7围绕光学轴线O同中心地设置。
如图42所示,作为用于产生驱动力的三个致动器V1、V2和V3的主要部件的三个磁性单元27、28和29和三个线圈54、55和56和用于检测防抖驱动操作的状态的三个霍尔传感器57、58和59全部装配入假想圆柱形表面R2和假想圆柱形表面R6之间的环形空间(环形安装空间)。即使向这些元件中进一步加入三个轭状物24、25和26也仅将环形安装空间放大至假想圆柱形表面R1的位置,所述假想圆柱形表面R1在径向内部方向上以每个底壁24a、25a和26a的壁厚的量略微凸起,这不会对三个致动器V1、V2和V3的布置的空间利用造成实质影响。此外,即使进一步加入三个线圈支撑板51、52和53也仅将环形安装空间放大至假想圆柱形表面R7的位置,所述假想圆柱形表面R7在径向外部方向上以每个线圈支撑板51、52和53的壁厚的量略微凸起,这不会对三个致动器V1、V2和V3的布置的空间利用造成实质影响。
如上所述,三个致动器V1、V2和V3的组件具有基本上同中心设置的圆弧形状(圆柱体)的成像装置10的构造能够向可移动单元17施加强驱动力同时允许第一、第二和第三磁性单元27、28和29和第一、第二和第三线圈54、55和56以节省空间的方式装配在成像光学系统L的光学路径外部的位置。不同于本实施方案的成像装置10,如果三个致动器之一被构造成具有与其它致动器基本上不同的径向位置或者在光学轴线方向上设置在光学路径的延伸线上或者如果使用过量致动器(即多于三个致动器)在三轴方向上驱动光学系统,成像装置的尺寸会不可避免地大大增加并且可移动单元17(透镜镜筒11)的驱动机构会具有复杂结构。
即使三个致动器被设置成如同上述实施方案的成像装置的三个致动器V1、V2和V3那样在周向方向上围绕光学路径对齐,在三个致动器为使用平坦(非弯曲)磁体和线圈的类型的情况下,为了获得与第一、第二和第三致动器V1、V2和V3的驱动力等同的驱动力(换言之,为了使用表面积和径向厚度与上述实施方案的成像装置的磁体单元27、28和29和线圈54、55和56等同的磁体和线圈),每个致动器会不可避免地沿径向向外突出超过圆柱形表面R7(如图42所示)或沿径向向内突出超过圆柱形表面R1(如图42所示),因此使空间效率劣化。另一方面,为了将上述类型的致动器(使用平坦(非弯曲)磁体和线圈)装配入与本实施方案的成像装置10等同的安装空间,需要使用表面积和径向厚度比磁体单元27、28和29和线圈54、55和56更小的磁体和线圈,这对驱动力造成限制。因此,如果三个致动器为使用平坦(非弯曲)磁体和线圈的类型,需要牺牲空间效率或致动器的驱动规格。然而,根据本实施方案的成像装置的构造,可以实现各自能够产生大驱动力的第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3,同时在径向方向上节省空间。
此外,磁体单元27、28和29和线圈54、55和56以基本上同中心设置的圆弧形状(圆柱体)形成,减少了当进行防抖驱动操作时造成的第一磁体单元27(外周表面27b)和第一线圈54(内周表面54d)之间、第二磁体单元28(外周表面28b)和第二线圈55(内周表面55d)之间以及第三磁体单元29(外周表面29b)和第三线圈56(内周表面56d)之间的间隙(径向距离)的波动。由于每个磁体单元27、28和29和相关线圈54、55或56彼此面向的表面(即每个外周表面27b、28b和29b和相关内周表面54d、55d或56d)为中心处于光学轴线O上的圆柱形表面的一部分,当通过第三致动器V3使可移动单元17和透镜镜筒11围绕光学轴线O进行滚动操作时,每个外周表面27b、28b和29b和相关内周表面54d、55d或56d之间的间隙几乎不波动。第一磁体单元27和第一线圈54之间、第二磁体单元28和第二线圈55之间以及第三磁体单元29和第三线圈56之间的上述间隙的较少波动抑制了在预定电流值通过每个线圈54、55和56时产生的第一、第二和第三致动器V1、V2和V3的驱动力的不希望的波动,使得有可能通过磁力的有效使用增加每个致动器V1、V2和V3的有效输出。换言之,可以通过使用结构紧凑的致动器实现需要的驱动性能,而无需使用大尺寸高输出的致动器来应对由上述间隙的变化造成的驱动力的大波动。
上述磁体单元27、28和29以基本上同中心设置的圆弧形状(圆柱体)形成还减少了当进行防抖驱动操作时造成的第一磁体单元27(外周表面27b)和霍尔传感器57之间、第二磁体单元28(外周表面28b)和霍尔传感器58之间以及第三磁体单元29(外周表面29b)和霍尔传感器59之间的间隙(径向距离)的波动。第一磁体单元27和霍尔传感器57之间、第二磁体单元28和霍尔传感器58之间以及第三磁体单元29和霍尔传感器59之间的上述间隙的较少波动可以使对每个霍尔传感器57、58和59的检测灵敏度的影响达到最小化,使得有可能减少控制防抖驱动操作时的负载并且改进防抖驱动操作的精确度。
在第一致动器V1中,第一磁体单元27被设置成使得每个永磁体27-1和27-2的连接一对纵端表面27c的纵向方向(长边方向)在周向方向上延伸,并且每个永磁体27-1和27-2的连接一对侧表面27d和27e的短边方向在光学轴线方向上延伸。相似地,在第二致动器V2中,第二磁体单元28被设置成使得每个永磁体28-1和28-2的连接一对纵端表面28c的纵向方向(长边方向)在周向方向上延伸,并且每个永磁体28-1和28-2的连接一对侧表面28d和28e的短边方向在光学轴线方向上延伸。此外,第一线圈54和第二线圈55被设置成使得每个长边部分54a和每个长边部分55a在周向方向上延伸,并且每个短边部分54b和每个短边部分55b在光学轴线方向上延伸。这些布置能够使第一致动器V1和第二致动器V2有效产生用于进行倾斜操作的驱动力F11、F12、F21和F22。
相反,在第三致动器V3中,第三磁体单元29被设置成使得每个永磁体29-1和29-2的连接一对纵端表面29c的纵向方向(长边方向)在光学轴线方向上延伸,并且每个永磁体29-1和29-2的连接一对侧表面29d和29e的短边方向在周向方向上延伸。第三线圈56被设置成使得一对沿轴向延伸的部分56a在光学轴线方向上延伸,并且一对沿周向延伸的部分56b在周向方向上延伸。这些布置能够使第三致动器V3有效产生用于进行滚动操作的驱动力F31和F32。
因此,如图34至36和41所示,当沿着光学轴线O和中心线C1、C2和C3观察时,第三致动器V3具有与第一致动器V1和第二致动器V2不同的构造。特别地,第一线圈54和第二线圈55(一对长边部分54a和一对长边部分55a)在周向方向上的长度大于第三线圈56(一对沿周向延伸的部分56b)。此外,如图25、27、33和37至39所示,第三线圈56(一对沿轴向延伸的部分56a)在光学轴线方向上的长度大于第一线圈54(一对短边部分54b)和第二线圈55(一对短边部分55b)。
然而,第一致动器V1的除了第一线圈54之外的部分、第二致动器V2的除了第二线圈55之外的部分以及第三致动器V3的除了第三线圈56之外的部分的尺寸和重量基本上相同。如图5、12至17、34至36、40和41所示,轭状物24的一对立壁24b之间在周向方向上的距离、轭状物25的一对立壁25b之间在周向方向上的距离以及轭状物26的一对立壁26b之间在周向方向上的距离基本上相同,使得由第一磁体单元27和轭状物24的组合在周向方向上占据的空间、由第二磁体单元28和轭状物25的组合在周向方向上占据的空间以及由第三磁体单元29(磁体支撑突出部23b夹在永磁体29-1和29-2之间)和轭状物26的组合在周向方向上占据的空间基本上相同。此外,如图18至21、23、24和37至39所示,第一磁性单元27(磁体支撑突出部21b夹在永磁体27-1和27-2之间)的前端、第二磁性单元28(磁体支撑突出部22b夹在永磁体28-1和28-2之间)的前端以及第三磁性单元29的前端相对于光学轴线方向基本上位于与镜筒保持架12的前端相同的位置处。此外,第一磁性单元27(磁体支撑突出部21b夹在永磁体27-1和27-2之间)的后端、第二磁性单元28(磁体支撑突出部22b夹在永磁体28-1和28-2之间)的后端以及第三磁性单元29的后端相对于光学轴线方向基本上位于与镜筒保持架12的后端相同的位置处。因此,由第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29相对于光学轴线方向占据的空间基本上相同。此外,三个磁体单元27、28和29和支撑三个磁体单元27、28和29的三个轭状物24、25和26在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)设置。因此,包括三个轭状物24、25和26的三个磁体单元27、28和29相对于球形摆动中心Q基本上相等地重量平衡。重量平衡的三个致动器V1、V2和V3的移动部分(三个磁体单元27、28和29和三个轭状物24、25和26)的这种构造和布置有可能使当进行防抖驱动操作时造成的负载波动达到最小化。因此,致动器V1、V2和V3上的负载减轻(减少),并且致动器V1、V2和V3的可控性优异。
第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3被设置成使得中心线C1、C2和C3(参见图35和40)在周向方向上基本上以等角间隔(120度的角间隔)设置,并且第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3之间在周向方向上的空间被用作三个支撑座40A、40B和40C、三个摆动引导表面20A、20B和20C、三个固定位置的滚珠61和三个偏置滚珠62(均为经由静止单元18合作性地可移动支撑可移动单元17的支撑件)的安装空间。如图5、34至36、41和42所示,成像装置10(在三个致动器V1、V2和V3之间的周向方向上的位置处)设置有三个扇形空间,每个扇形空间的周向宽度在径向方向上从径向内侧朝向径向外侧逐渐增加,并且三个支撑座40A、40B和40C为楔形(梯形)并且在周向方向上以预定间隔分别容纳在三个扇形空间中(参见图5和34)。此外,三个支撑座40A、40B和40C在周向方向上基本上以等角间隔(120度的间隔)支撑可移动单元17(镜筒保持架12),所述间隔对应于三个致动器V1、V2和V3在周向方向上的间隔,这保证了可移动单元17(镜筒保持架12)的支撑稳定性。这些因素(包括上述可移动支撑可移动单元17的支撑件以及三个致动器V1、V2和V3)实现了空间效率、支撑精确度和重量平衡优异的成像装置10的结构。
成像装置10的防抖系统为所谓的移动磁体类型,其中第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29和轭状物24、25和26被在防抖驱动操作的过程中移动的可移动构件(镜筒保持架12)支撑,而第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56被在防抖驱动操作的过程中不移动的静止构件(线圈保持架13)支撑。因此,致动器V1、V2和V3被构造成使得随着镜筒保持架12移动的第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29设置在径向内侧(镜筒保持架12设置在所述径向内侧),并且第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56设置在径向外侧(围绕镜筒保持架12的线圈保持架13设置在所述径向外侧)。由于如图32至42所示第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56的尺寸大于第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29(第一线圈54和第二线圈55在周向方向上的长度特别大),将第一线圈54、第二线圈55和第三线圈56设置在径向外侧(在径向外侧可以保证比径向内侧更宽的空间)在空间利用方面也是优异的。
尽管已经基于上述实施方案描述本实用新型,本实用新型不仅限于这些实施方案;上述实施方案的不偏离本实用新型的范围的各种修改是可能的。如上所述,在致动器V1、V2和V3的磁性单元27、28和29和线圈54、55和56全部容纳在圆柱形底盘中的情况下,致动器V1、V2和V3的每个磁性单元27、28和29和每个线圈54、55和56具有中心处于光学轴线O上的圆弧形状在各个方面(例如空间效率、驱动效率和驱动精确度)是最佳的;然而,每个磁体单元的每个磁体和每个线圈的形状可以改变。例如,在所示实施方案的成像装置10中的径向外侧存在足够空间的情况下,可以使用平坦(非弯曲)线圈代替弯曲线圈。在该修改的结构中,通过满足三个致动器(用于进行倾斜操作和滚动操作)的每一者的一部分位于中心处于光学轴线上的假想圆柱形表面上的需要,相比于现有三轴驱动型防抖系统,并入成像装置10的三轴驱动型防抖系统还可以实现小型化并且改进驱动性能。
尽管如上所述三个致动器V1、V2和V3相对于光学轴线方向设置在相同位置处能够在光学轴线方向上节省空间并且在光学轴线方向上获得重量平衡的出色效果,本实用新型还可应用于三个致动器在光学轴线方向上的位置彼此略微不同的情况。
为了获得可移动支撑可移动单元17的上述支撑件的安装空间并且在周向方向上实现合适的重量平衡,合意的是三个致动器V1、V2和V3如同上述实施方案那样在周向方向上基本上以等角间隔设置。然而,有可能实现在三轴方向上施加驱动力的防抖系统同时实现根据本实用新型的效果,前提是第三致动器V3(用于进行滚动操作)相对于周向方向的中心(中心线C3)相对于第一致动器V1和第二致动器V2(用于进行倾斜操作)的中心(中心线C1和C2)的每一者围绕光学轴线O设置在60至180度的角范围内。
尽管在上述实施方案的成像装置中一对永磁体27-1和27-2、一对永磁体28-1和28-2和一对永磁体29-1和29-2分别构成第一磁体单元27、第二磁体单元28和第三磁体单元29,第一致动器V1、第二致动器V2和第三致动器V3也有可能分别由单个磁体和单个线圈构成。
在所示实施方案中,第三线圈56的沿轴向延伸的部分56a和沿周向延伸的部分56b相对于如图33和37所示的平面图具有基本上相同的长度。然而,不同于所示实施方案,本实用新型有可能应用于沿轴向延伸的部分56a比沿周向延伸的部分56b更长的构造,或应用于沿周向延伸的部分56b比沿轴向延伸的部分56a更长的构造。
如上所讨论的,上述实施方案的成像装置并入根据本实用新型的移动磁体类型的防抖系统,其中磁体和轭状物被在防抖驱动操作的过程中移动的可移动构件(镜筒保持架12)支撑,而线圈被在防抖驱动操作的过程中不移动的静止构件(线圈保持架13)支撑。由于在移动磁体类型的防抖系统中线圈54、55和56和霍尔传感器57、58和59(全部需要经由柔性线路板等电连接至控制器)不可移动,这种防抖系统的优点在于由电连接件(例如柔性线路板)造成的负载不会对可移动构件(例如可移动构件12)的运动产生影响。然而,本实用新型还可以应用于移动线圈类型的防抖系统。在修改实施方案的并入根据本实用新型的移动线圈类型的防抖系统的成像装置10的情况下,防抖系统需要以一定方式构造使得被线圈保持架13支撑的磁体单元27、28和29设置在径向外侧从而面向被镜筒保持架12支撑的线圈54、55和56,并且轭状物24、25和26被线圈保持架13支撑同时一对立壁24b、25b和26b沿径向向内突出。在该情况下,霍尔传感器57、58和59被镜筒保持架12支撑。
在本文描述的本实用新型的具体实施方案中可以进行明显改变,这种修改落入本实用新型要求保护的精神和范围内。指明本文包含的所有事项为说明性的并且不限制本实用新型的范围。
Claims (22)
1.一种成像装置,其特征在于,所述成像装置包括:
可移动构件,所述可移动构件被构造成支撑用于获得物体图像的成像设备的至少一部分;
静止构件,所述静止构件被构造成以一定方式支撑所述可移动构件从而允许所述可移动构件围绕所述成像设备的光学系统的光学轴线上的预定点进行球形摆动;
第一致动器和第二致动器,所述第一致动器和第二致动器在不同的倾斜方向上向所述可移动构件施加两个驱动力从而改变所述光学轴线的倾斜度;和
第三致动器,所述第三致动器在围绕所述光学轴线的旋转方向上向所述可移动构件施加驱动力,
其中在所述可移动构件相对于所述静止构件设置在球形摆动操作中的初始位置的初始状态下,所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器被设置成在周向方向上围绕所述光学轴线以一定间隔安装的三个分离的致动器,并且
其中在所述初始状态下,所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器的每一者的一部分位于中心处于所述光学轴线上的圆柱形表面上。
2.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,在所述初始状态下,所述第三致动器在所述周向方向上的中心相对于所述第一致动器和所述第二致动器在所述周向方向上的每个中心围绕所述光学轴线设置在60至180度的角范围内。
3.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,所述第一致动器包括第一磁体和第一线圈,在所述初始状态下所述第一磁体和第一线圈在从所述光学轴线的第一径向方向上对齐并且面向彼此,
其中所述第二致动器包括第二磁体和第二线圈,在所述初始状态下所述第二磁体和第二线圈在从所述光学轴线的第二径向方向上对齐并且面向彼此,
其中所述第三致动器包括第三磁体和第三线圈,在所述初始状态下所述第三磁体和第三线圈在从所述光学轴线的第三径向方向上对齐并且面向彼此,
其中所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体被所述可移动构件和所述静止构件的一者支撑,
其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈被所述可移动构件和所述静止构件的另一者支撑,并且
其中所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器以如下布置1)和2)的至少其中之一设置:
1)所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的每一者以圆弧形状形成,在所述初始状态下所述圆弧形状的中心位于所述光学轴线上,和
2)所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的每一者以圆弧形状形成,在所述初始状态下所述圆弧形状的中心位于所述光学轴线上。
4.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体分别包括在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上分别面向所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的线圈面向表面,
其中所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的所述线圈面向表面为第一圆柱形表面的一部分,在所述初始状态下所述第一圆柱形表面的中心处于所述光学轴线上,
其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈分别包括在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上分别面向所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的磁体面向表面,并且
其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的所述磁体面向表面为第二圆柱形表面的一部分,在所述初始状态下所述第二圆柱形表面的中心处于所述光学轴线上并且所述第二圆柱形表面的半径不同于所述第一圆柱形表面。
5.根据权利要求4所述的成像装置,其特征在于,所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体分别包括在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上分别设置在所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的与三个线圈面向表面相反侧的非面向表面,并且
其中所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的所述非面向表面为第三圆柱形表面的一部分,在所述初始状态下所述第三圆柱形表面的中心处于所述光学轴线上并且所述第三圆柱形表面的半径不同于所述第一圆柱形表面和所述第二圆柱形表面的每一者。
6.根据权利要求5所述的成像装置,其特征在于,成像装置进一步包括分别安装至所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的第一轭状物、第二轭状物和第三轭状物,
其中所述第一轭状物包括:
支撑部分,所述支撑部分支撑所述第一磁体的所述非面向表面;和
突出部分,所述突出部分在接近所述第一线圈的所述磁体面向表面的方向上从所述第一轭状物的所述支撑部分突出,
其中所述第二轭状物包括:
支撑部分,所述支撑部分支撑所述第二磁体的非面向表面;和
突出部分,所述突出部分在接近所述第二线圈的所述磁体面向表面的方向上从所述第二轭状物的所述支撑部分突出,
其中所述第三轭状物包括:
支撑部分,所述支撑部分支撑所述第三磁体的非面向表面;和
突出部分,所述突出部分在接近所述第三线圈的所述磁体面向表面的方向上从所述第三轭状物的所述支撑部分突出,并且
其中所述第一轭状物、所述第二轭状物和所述第三轭状物的所述支撑部分为弯曲的并且位于第四圆柱形表面上,在所述初始状态下所述第四圆柱形表面的中心处于所述光学轴线上。
7.根据权利要求6所述的成像装置,其特征在于,所述第一轭状物的所述突出部分包括两个突出部分,所述两个突出部分相对于所述周向方向从所述第一轭状物的所述支撑部分的各个相反端部突出并且在其间保持所述第一磁体,
其中所述第二轭状物的所述突出部分包括两个突出部分,所述两个突出部分相对于所述周向方向从所述第二轭状物的所述支撑部分的相反端部突出并且在其间保持所述第二磁体,并且
其中所述第三轭状物的所述突出部分包括两个突出部分,所述两个突出部分相对于所述周向方向从所述第三轭状物的所述支撑部分的相反端部突出并且在其间保持所述第三磁体。
8.根据权利要求4所述的成像装置,其特征在于,所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈分别包括在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上分别设置在所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的与三个磁体面向表面相反侧的非面向表面,并且
其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的所述非面向表面为第五圆柱形表面的一部分,在所述初始状态下所述第五圆柱形表面的中心处于所述光学轴线上并且所述第五圆柱形表面的半径不同于所述第一圆柱形表面和所述第二圆柱形表面的每一者。
9.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,所述第一磁体的形状使得其长边方向和短边方向基本上分别与所述周向方向和所述光学轴线方向对齐,并且
其中所述第二磁体的形状使得其长边方向和短边方向基本上分别与所述周向方向和所述光学轴线方向对齐。
10.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,所述可移动构件和所述静止构件的一者包括第一夹心部分、第二夹心部分和第三夹心部分,
其中所述第一磁体包括两个分离磁体,所述两个分离磁体在所述光学轴线方向上并排平行设置并且将所述第一夹心部分夹在其间,所述第一磁体的磁极沿径向沿着所述第一径向方向取向,
其中所述第二磁体包括两个分离磁体,所述两个分离磁体在所述光学轴线方向上并排平行设置并且将所述第二夹心部分夹在其间,所述第二磁体的磁极沿径向沿着所述第二径向方向取向,并且
其中所述第三磁体包括两个分离磁体,所述两个分离磁体在所述周向方向上并排平行设置并且将所述第三夹心部分夹在其间,所述第三磁体的磁极沿径向沿着所述第三径向方向取向。
11.根据权利要求10所述的成像装置,其特征在于,具有夹在所述第一磁体的所述两个分离磁体之间的所述第一夹心部分的所述第一磁体、具有夹在所述第二磁体的所述两个分离磁体之间的所述第二夹心部分的所述第二磁体以及具有夹在所述第三磁体的所述两个分离磁体之间的所述第三夹心部分的所述第三磁体在所述周向方向和所述光学轴线方向上的尺寸基本上相同。
12.根据权利要求10所述的成像装置,其特征在于,所述第一夹心部分平坦、在所述周向方向上延长并且相对于所述光学轴线方向夹在所述第一磁体的所述两个分离磁体之间,
其中所述第二夹心部分平坦、在所述周向方向上延长并且相对于所述光学轴线方向夹在所述第二磁体的所述两个分离磁体之间,并且
其中所述第三夹心部分平坦、在所述光学轴线方向上延长并且相对于所述周向方向夹在所述第三磁体的所述两个分离磁体之间。
13.根据权利要求10所述的成像装置,其特征在于,所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的每一者的两个分离磁体被设置成使得两个分离磁体的一者的北极和南极相对于两个分离磁体的另一者的北极和南极以相反径向方向取向。
14.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,所述第一线圈和所述第二线圈的每一者包括空心线圈,所述空心线圈包括:
一对长边部分,所述一对长边部分基本上彼此平行;和
一对短边部分,所述一对短边部分连接所述一对长边部分,并且
其中所述第一线圈的所述一对长边部分和所述第二线圈的所述一对长边部分在所述周向方向上延长。
15.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,所述成像装置进一步包括第一磁性传感器、第二磁性传感器和第三磁性传感器,所述第一磁性传感器、所述第二磁性传感器和所述第三磁性传感器被构造成分别检测所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的磁场的变化,并且被所述可移动构件和所述静止构件的支撑所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的所述另一者支撑,并且
其中在所述初始状态下,所述第一磁性传感器、所述第二磁性传感器和所述第三磁性传感器位于中心处于所述光学轴线上的圆柱形表面上。
16.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的每一者包括空心线圈,所述空心线圈包括:
一对沿周向延伸的部分,所述一对沿周向延伸的部分在所述周向方向上延伸;
一对沿轴向延伸的部分,所述一对沿轴向延伸的部分在所述光学轴线方向上延伸并且连接所述一对沿周向延伸的部分;和
空心部分,所述空心部分被所述一对沿周向延伸的部分和所述一对沿轴向延伸的部分围绕,
其中所述成像装置进一步包括第一磁性传感器、第二磁性传感器和第三磁性传感器,所述第一磁性传感器、所述第二磁性传感器和所述第三磁性传感器被构造成分别检测所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的磁场的变化,并且被所述可移动构件和所述静止构件的支撑所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的所述另一者支撑,
其中所述第一磁性传感器、所述第二磁性传感器和所述第三磁性传感器分别设置在所述第一线圈的所述空心部分、所述第二线圈的所述空心部分和所述第三线圈的所述空心部分内,并且在所述初始状态下位于中心处于所述光学轴线上的圆柱形表面上。
17.根据权利要求16所述的成像装置,其特征在于,所述第一线圈的所述一对沿周向延伸的部分的长度大于所述第一线圈的所述一对沿轴向延伸的部分,并且
其中所述第二线圈的所述一对沿周向延伸的部分的长度大于所述第二线圈的所述一对沿轴向延伸的部分。
18.根据权利要求3所述的成像装置,其特征在于,所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体被所述可移动构件支撑,
其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈被所述静止构件支撑,并且
其中所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体分别被设置成在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上比所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈更接近所述光学轴线。
19.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,所述成像装置进一步包括支撑件,所述支撑件以允许所述可移动构件围绕所述预定点球形摆动的方式支撑所述可移动构件,
其中所述支撑件设置于在所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器之间在所述周向方向上形成的三个周向空间中。
20.根据权利要求1所述的成像装置,其特征在于,所述成像设备包括图像传感器,所述图像传感器被构造成接收通过所述光学系统形成的物体图像的光线,并且
其中所述可移动构件支撑所述光学系统和所述图像传感器的整体。
21.一种成像装置,其特征在于,所述成像装置包括:
可移动构件,所述可移动构件被构造成支撑用于获得物体图像的成像设备的至少一部分;
静止构件,所述静止构件被构造成以一定方式支撑所述可移动构件从而允许所述可移动构件围绕所述成像设备的光学系统的光学轴线上的预定点进行球形摆动;
第一致动器,所述第一致动器包括第一磁体和第一线圈,在所述可移动构件相对于所述静止构件设置在球形摆动操作中的初始位置的初始状态下,所述第一磁体和第一线圈在从所述光学轴线的第一径向方向上对齐并且面向彼此,所述第一致动器被构造成通过使电流通过所述第一线圈而在第一倾斜方向上向所述可移动构件施加驱动力从而在所述第一倾斜方向上改变所述光学轴线的倾斜度;
第二致动器,所述第二致动器包括第二磁体和第二线圈,在所述初始状态下,所述第二磁体和第二线圈在从所述光学轴线的第二径向方向上对齐并且面向彼此,所述第二致动器被构造成通过使电流通过所述第二线圈而在第二倾斜方向上向所述可移动构件施加驱动力从而在所述第二倾斜方向上改变所述光学轴线的所述倾斜度;
第三致动器,所述第三致动器包括第三磁体和第三线圈,在所述初始状态下,所述第三磁体和第三线圈在从所述光学轴线的第三径向方向上对齐并且面向彼此,所述第三致动器被构造成通过使电流通过所述第三线圈而在围绕所述光学轴线的旋转方向上向所述可移动构件施加驱动力,
其中在所述初始状态下,所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的每一者的一部分位于中心处于所述光学轴线上的圆柱形表面上,
其中在所述初始状态下,所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体在围绕所述光学轴线的周向方向上以一定间隔被所述可移动构件和所述静止构件的一者支撑,
其中在所述初始状态下,所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的每一者的一部分位于中心处于所述光学轴线上但是直径不同于所述圆柱形表面的另一个圆柱形表面上,并且
其中在所述初始状态下,所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈在围绕所述光学轴线的所述周向方向上以一定间隔被所述可移动构件和所述静止构件的另一者支撑。
22.根据权利要求21所述的成像装置,其特征在于,所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体分别在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上沿径向面向内部的内周表面限定第一弯曲表面,在所述初始状态下所述第一弯曲表面的中心位于所述光学轴线上,
其中所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体分别在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上沿径向面向外部的外周表面限定第二弯曲表面,在所述初始状态下所述第二弯曲表面的中心位于所述光学轴线上,
其中在所述初始状态下所述第一弯曲表面和所述第二弯曲表面相对于所述光学轴线同中心地设置,
其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈分别在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上沿径向面向内部的内周表面限定第三弯曲表面,在所述初始状态下所述第三弯曲表面的中心位于所述光学轴线上,
其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈分别在所述第一径向方向、所述第二径向方向和所述第三径向方向上沿径向面向外部的外周表面限定第四弯曲表面,在所述初始状态下所述第四弯曲表面的中心位于所述光学轴线上,并且
其中在所述初始状态下所述第三弯曲表面和所述第四弯曲表面相对于所述光学轴线同中心地设置。
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