TW201250329A - Position controller for image-stabilizing insertable/removable optical element - Google Patents

Description

201250329 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種用於光學元件的位置控制器，所述光 學元件能夠被移動以校正圖像震動並且能夠被移出到所述 光學元件的防震驅動範圍之外的位置。 【先前技術】 已經有越來越多的光學裝置（例如照相機）配備有防 震機構（圖像震動校正機構/圖像穩定機構），其在與光學系 統的光轴垂直的平面内移動諸如透鏡元件的特定光學元件 或圖像感測器（圖像拾取裝置）以減小（校正）圖像震動。 在日本未審公開專利2007-101993中，為了使透鏡鏡筒的尺 寸薄型化，提出了一種用於當結合有防震機構的光學裝置 從操作狀態移動到不拍攝照片的透鏡鏡筒容納狀態（完全 縮回狀態/非操作狀態）時將圖像穩定光學元件移出（徑向 回縮）到防震驅動範圍之外的位置（到離開光學系統的光 軸的位置）的技術。 為了使這種光學裝置小型化，用於將圖像穩定光學元 件移出到遠離光軸的移出位置的機構同樣需要小型化。在 上述日本未審公開專利所公開的透鏡鏡筒中，在基本與光 軸垂直的平面内被驅動以校正圖像震動的被動部件在其上 設置有保持透鏡元件（圖像穩定光學元件）的可轉動框架， 當透鏡鏡筒進入透鏡鏡筒容納狀態（完全縮回狀態）時， 可轉動框架被轉動以將透鏡元件移動到遠離光軸的移出位 201250329 置，而被動元件則固定在其防震驅動範圍的中心處（即位 於其中心）。根據該結構，可轉動框架的轉動量對應於透鏡 元件的移出量；但是，如果可轉動框架的轉動量很大，則 保持可轉動框架的被動部件的尺寸變得很大，或者被動部 件的形狀變得複雜。因此，理想的是，盡可能減小可轉動 框架的轉動量，以便實現圖像穩定光學元件移出機構的小 型化，尤其是在從光軸的徑向方向上。 【發明内容】 考慮到上述缺點，設計了本發明，其提供一種用於控 制光學元件的位置的小型（薄型）位置控制器，所述光學 元件能夠在防震驅動範圍内被驅動以在準備照相狀態下減 小圖像震動，並且能夠從防震驅動範圍移出。 根據本發明的一個方面，提供一種用於圖像穩定光學 元件的位置控制器，所述圖像穩定光學元件設置於在準備 照相狀態和不拍攝照片的容納狀態之間移動的照相光學系 統中，所述位置控制器包括：前進/回縮部件，其能夠在所 述照相光學系統的光軸方向上移動，其中所述前進/回縮部 件在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置，所 述照相光學系統處於所述準備照相狀態，在所述第二位 置，所述照相光學系統處於所述容納狀態；防震框架，所 述防震框架被所述前進/回縮部件支撐，從而能夠沿垂直於 所述光軸的平面移動；可插入/可移出框架，所述可插入/可 移出框架保持所述光學元件並且被所述防震框架支撐，從 而能夠在插入位置和移出位置之間移動，在所述插入位 201250329 置，所述光學元件位於所述 述光學元件從所述光軸移出.，在所述移出位置，所 動機構根據施加到所述昭相朵風震驅動機構，所述防震驅 防震框架以執行圖像穩定的震動來驅動所述 ΪΠΐ移在所述光 疋弟—位置時，所述移出驅動機構從 部件的移動力產生使所述可插入/可移出ί ;述移出位置的方向上與所述可插==== 6理想的是，所述位置控制器包括：防震導向部件，直 3裂在所述前進/回縮部件和所述防震框架之間，所述防/雷 ^部件允許所述防震框架在所述平面_被保持在所^ =進/回縮部件和所述防震框架之間的狀態移動；第一偏置 :，所八述第—偏置器在沿著所述光軸的方向上偏置 回縮部件和所述防震框架以接近彼此，從而使所述 =部件維持被雜在所述前進/_部件和所述防震 a，第二偏置器，所述第二偏置器朝向所述插入位低 移動所述可插入/可移出框架；以及運動限制写，= 動範L艮制11至少朝向所述移出位置限制所述防震框架的移 架所述第二偏置器所弓丨起的對所述可插入 :j °所述移出位置的運動的阻力大於所述第一时无 弓丨起的對所述防震框架相對於所述防震導向部件的運^所 201250329

則進/回縮部件和 所述防震框架中的另一個上 所述孔中。 以使所述凸起鬆弛地配合到 理想的是，所述位置控制器包括位置檢測感測器， 述位置檢測感測器檢測被所述防震驅動機構驅動的所述防 震框架的位置，其中所述位置控制器使用所述凸起也所述 孔的内壁相接觸的位置作為參考位置來校準所述位置檢測 感測器。 理想的是，所述可插入/可移出框架被所述防震框架支 樓以能夠圍繞平行於所述光袖的第一轉動軸轉動。所述移 出驅動機構包括：轉動中繼部件，所述轉動中繼部件被所 述前進/回縮部件支撐以能夠圍繞平行於所述第一轉動軸的 第二轉動袖轉動，藉由朝向所述移出位置轉動，所述轉動 中繼部件與所述可插入/可移出框架相接觸；以及壓迫部 件，當所述前進/回縮部件從所述第一位置移動到所述第二 位置時，所述壓迫部件接觸並壓迫所述轉動中繼部件，以 朝向所述移出位置轉動所述轉動中繼部件。 理想的是’在所述轉動中繼部件和所述可插入/可移出 201250329 成Γ ’以當所述防震框架在所述準備照相狀 震驅動機構驅動時防止所述轉動中繼部件和 所达可插入/可移出框架彼此接觸。 理想的是’所述防震驅動 電磁致動器包括至少—個磁二機:'包括電，所述 體和至少一個線圈。 所述第，所述第—偏置器包括至少—個拉伸彈菩， 所迷第二偏置器包括扭力圈狀彈筹。 作耳， 未二=光=r件的第-位置和第二位置都 其定位置’每-個均包括 況。例如，在本發明應用者在容納狀態下變化的情 縮部件來勃^ :;曰由在光軸方向上移動前進/回 以於々.隹交…、的受焦透鏡系統的情況下，第一位置可 内下變焦過程中沿光軸方 光軸方:的予=:二第二位置可以指在容納狀態下沿 旳預疋犯圍内則進/回縮部件的任意位置。 動在明’藉由可插人/可移出框架到移出位置的運 動）防可移出框架的移出位置的方向上移動（驅 軸）展框架，從而可插入/可移出光學元件的從光路（光 上的位置移出可插入/可移出光學元件的運 ΐ移二出;架和防震框架之間分享，因此，與上= 产 光學tl件的運動量僅由可插入/可移出框架來承擔的 争士 ；^比用於可插入/可移出光學元件的位置控制器能夠 更大程度地小型化。 實施方式】 201250329 第一圖至第三圖所顯示的防震透鏡單元l 〇支撐構成照 相機的透鏡鏡筒的照相光學系統的一部分的可插入/可移出 圖像穩定透鏡（可插入/可移出圖像穩定光學元件）12。如 第—圖所示，防震透鏡單元10設置有直線移動環（前進./ 回縮部件）.14’並且在直線移動環14中設置有快門單元（前 縮部件）16、防震框架18、可插入/可移出框架20、 件保持器22、移出驅動杆（移出驅動機構/轉動中繼部 4和防震驅動致動器（防震驅動機構）26。 儘答> 筒的整^ 中沒有顯示結合了防震透鏡單元10的透鏡鏡 系統的昭、。構，但是直線移動環14以能夠在沿著照相光學 鏡錄锊二相光軸〇的方向上直線移動的方式被其支撐在透 納狀i ，當透鏡鏡筒從準備照相狀態進入透鏡鏡筒容 位詈Τα元全縮回狀態）時，直線移動環14從物側（第一 光車由方二1象平面（第二位置）移動。在接下來的描述中， 後#1的是沿著或者平行於照相光軸0的方向，前和 已二：相對於光軸方向的前（物側）和後（像平面側）。 直後^輪機構料可以適合作為用於在絲方向上移動 罝線移動環14的機構。 線t動環14設置有圍繞照相光軸0的圓筒形部分 16执罢門單元16固疋在圓筒形部分14a的内部。快門單元 過有包括快門（未顯示）的快門殼體16a並且具有通 、喊體16a的中心在光軸方向上延伸的照相光圈脱 述快門一圖）。設置在快門單元16中的快門致動器驅動上 殼體1以打開和關閉照相光圈16b°快門殼體16a在快門 ~ 6a的外周上的三個不同的圓周位置處分別設置有三

S 10 201250329 個彈簧鉤凸起16c (第一圖和第二圖中只顯示了其中之 一），並且在其後表面上設置有兩個運動限制凸起（運動限 制器）16d和三個滾珠支撐孔16e。滚珠支撐孔16e是朝向 後方開口的底孔（見第十三圖）。 防震框架18被支撐在快門單元16的後部。如第十三 圖所示’在面向快門單元16的防震框架18的前部形成三 個滾珠接觸面18a，三個導向滾珠（防震導向部件）28分別 被保持在三個滾珠接觸面l8a與三個滾珠支撐孔16e的底部 之間。如上文所述，快門單元16設置有三個滾珠支撐孔 16e’設置三個滾珠接觸面1如和三個導向滾珠28以對應於 二個滾珠支撐孔16e。三個滾珠接觸面18a是位於與照相光 軸0基本垂直的平面内的平坦表面。三個導向滚珠28分別 鬆弛地配合在三個滾珠支樓孔16e中，從而每個導向滾珠 28和相關聯的滾珠支撐孔i6e内壁之間在基本垂直於照相 光軸〇的方向上存在間隙。當位於相關聯的支撐孔16e的 中心附近時，每個導向滾珠28不與相關聯的滾珠支撐孔16e 的内壁相接觸。 防震框架18在其外周上的三個不同圓周位置處分別設 置有三個彈簧鉤凸起18b，三個拉伸彈f (防震框架偏置部 件/第-偏置器）30分別被拉伸並且安t在三個彈筹釣凸起 18b和三個彈簧鉤凸起16e之間。防震框架18被三個 =簧30的偏置力在接近快門單元16的方向上偏 ^偏置），以使三個滾珠接觸面18a分別壓靠三個導向滾 珠28，從而防止防震框架18向前移動。在這種狀能 個滾珠接觸面18a分別與三個導向滾珠28 == 201250329 二個滾珠接觸面18a滑動接觸三個導向滚珠28 (或者當三 個導向滾珠28不與三個滾珠支撐孔16e的内壁相接觸時， 分別使三個導向滾珠28滾動），防震框架18可以在垂直於 照相光轴〇的方向上自由移動。 防震框架18進一步設置有兩個運動限制孔（運動限制 器）18c’快門單元16的兩個運動限制凸起16d分別插入兩 個運動限制孔18c。如第六圖至第十二圖所示，每個運動限 制孔18c的内壁是矩形的，在與照相光軸〇基本垂直的平 面内通常是正方形的。在接下來的描述中，在垂直於照相 光軸0的平面内穿過每個運動限制孔18c的内壁的兩4固對 角線其中之一的方向指的是X軸方向，另—對角線的方向 指的是Y軸方向。在直到運動限制凸起16d分別與兩個運 動限制孔18c的内壁相接觸為止的範圍内，防震' 以相對於㈣單元16 (直線移動環⑷在 Ο的平面内自由移動。 藉由防震驅動致動器26來驅動防震框架18。防震驅動 致動器26設置有被快門單元16支撐的兩個線圈31和32， 還設置有被防震框架18支撐的兩個永久磁體34和36。兩 個永久磁體34和36分別固定在兩個磁體保持部分18d和 18e上，兩個磁體保持部分18d和18e設置在防震框架18 上。永久磁體34和36在形狀和尺寸上基本上是彼此相同 的。每個永久磁體34和36是窄薄矩形板的形狀的。永久 磁體34和36關於位於照相光軸〇上的虛平面p (見第六 圖至第十一圖）對稱排列並且在γ軸方向上延伸。更具體 而言，永久磁體34的在其縱向方向上延伸並且藉由永久磁 201250329 體々34關於其寬度的近似中心的磁極邊界線Ml (見第八圖 和第十一圖）的相反側分別被磁化為北極和南極，而永久 磁，36的在其縱向方向上延伸並且藉由永久磁體36關於 其寬度的近似中心的磁極邊界線M2(見第八圖和第十一圖） 的相反側分別被磁化為北極和南極。換言之，磁極邊界線 Ml和M2的每一個分別限定了永久磁體34和％的每一個 的北極和南極之間的界限。永久磁體34的磁極邊界線M1 和永久磁體36的磁極邊界線M2相互傾斜，從而它們之間 的距離（即距離虛平面P的距離）從γ軸方向的底端（從 稍後將要討論的可插入/可移出框架2〇的插入位置側）沿越 來越向上的方向（朝向稍後將要討論的可插入/可移出框架 20的移出位置）增加。每個磁極邊界線M1和M2關於虛平 面P的傾斜角被設定為大約45度。也就是說，永久磁體料 和36的縱向方向（磁極邊界線M1和M2)基本互相垂直。 如第一圖、第八圖和第十—圖所示，線圈31和&的 每-個均為空心線圈，該空心線圈包括基本互相平行的一 對細長部分和在其各個端部連接該對細長部分的一對 (U开i)部分。、線圈31和32在形狀和尺寸上基本上是 相同的。快門殼體16a在其後部設置有一對定位凸起 和-狀位城16g (見第1 )。_ 31被支撐在 元16上，使一對定位凸起l6f接合到線目31的空八 中’線圈32被支樓在快門單丨16上，使一對定位凸起2 接合到線圈32的空心部分中。在該支撐狀態下，線 的縱向方向基本平行於磁極邊界線M1，線圈32的 向基本平行於磁極邊界線M2。線圈31和32連接到從快門 13 201250329 單元16延伸的軟性PWB (印刷線路板（未顯示）），並且 由設置在透鏡鏡筒内部的另—軟性pwB (未顯示 ^ 結10的本實施例的照相機的控‘ 魂圖31夺1述控制電路板上的控制電路來執行施加到 線圈31和32上的功率控制。 、在具有上述結構的防震驅動致動器26中，線圈31和 ，久磁體34在光轴方向上面對彼此，當線圈31通電時， 、县^於光軸0的平面内在基本垂直於永久磁體34的磁極 邊界線Ml (即垂直於線圈31的縱向方向）的方向 ，動力。在第人圖、第十—圖和第十二圖中用雙頭箭頭Η 來顯示該驅動力的作用方向。另外，如第十四圖所示線 圈32和永久磁體36在光軸方向上面對彼此，當線圈^通 垂直於絲0的平面内在基本垂直於永久磁體36 的磁極邊界線M2 (即垂直於線圈32的縱向方向）的方向 亡產生驅動力。在第八圖、第十一圖和第十二圖中用雙頭 f頭F2來顯示該驅動力的作用方向。兩個上述驅動力的每 上個的作用方向與X軸方向和γ軸方向都以大約衫度角相 交，從而藉由控制線圈31和32的每一個的電流的通過， I以將防震框架18在與照相光軸〇垂直的平面内移動到任 位置。如上文所述，防震框架18的移動範圍分別被兩個 運動限制孔18 C的内壁與兩個運動限制凸起丨6 d的接合 制。 ，測器保持器22固定在防震框架18的後部。感測器 保持器22具有覆蓋兩個磁體保持部分18d和18e的後側的 形狀，並且支撐分別位於兩個永久磁體34和36後方的兩 201250329 個位置檢測感測器38和40。位置檢測感測器38和4〇連接 到從快門單元16延伸的上述軟性PWB (未顯示），並且藉 由設置在透鏡鏡筒内部的上述另一軟性PWB (未顯示）進 一步連接到上述結合有防震透鏡單元10的本實施例的照相 機的控制電路板。藉由位置檢測感測器38和40可以檢測 被防震驅動致動器26驅動的防震框架18的驅動位置。 防震透鏡單元10設置有可插入/可移出框架2〇，可插 入/可移出框架20被防震框架18支撐在其上，從而能夠圍 繞平行於照相光軸〇延伸的轉動軸42轉動（擺動）。轉動 軸42的前端固定配合到形成在防震框架18中的軸支撐孔 18f中，轉動軸42的後端固定到固定在防震框架18上的保 持部件44上。可插入/可移出框架20設置有圓筒形透鏡保 持器部分20a、軸承部分20b和臂部20c。圓筒形透鏡保持 器部分20a保持可插入/可移出圖像穩定透鏡12,轉動軸42 被插入到軸承部分2〇b中，圓筒形透鏡保持器部分20a和軸 承部分20b藉由臂部20c連接。可插入/可移出框架20能夠 圍繞轉動軸42在第二圖至第八圖和第十二圖中所顯示的插 入位置和第九圖至第十一圖中所顯示的移出位置之間擺動 (轉動）’插入位置是由形成在圓筒形透鏡保持器部分20a 上的止動器接觸部分20d與形成在防震框架18上的止動器 18g的接合所限定的。可插入/可移出框架2〇被可插入/可移 =框架偏置彈簣（可插入/可移出框架偏置部件/第二偏置 46朝向插入位置偏置。可插入/可移出框架偏置彈簧46 疋由扭力圈狀彈簧配置而成的，其端部分別鉤在防震框架 18和可插入/可移出框架2〇上。另外，由壓縮彈簧配置而 15 201250329 成的光軸方向傯晉彈箬48娈奘太&，.

44之間， 前偏置， 置。 當可插入/可移出框架20處於插入位置時，可插入/可 ^出圖像穩定透鏡η位於照相光轴〇上。t可插入/可移 出框架20轉動到防震框架18處於其在γ車由方向上的運動 ^制的狀態下的移出位置（在下文中被稱為移出輔助位置） 時，其中防震框架18的運動限制孔18c的内壁在插入位置 側的端部（對於第六圖至第十二圖而言是每個運動限制孔 18C的内壁的下端）與相關聯的運動限制凸起16d相接觸， =插入/可移出圖像穩定透鏡12的中心沿Y軸方向從照相 ，轴移開。穿透防震框架18形成間隙孔18h，其形狀與圓 靖$透鏡保持器部分2〇a的由繞轉動軸42的弧形路徑所限 定的運動路徑相對應，當可插入/可移出框架20處於移出位 置時’圓筒形透鏡保持器部分20a的前端位於間隙孔1肋 中。間隙孔18h在防震框架18的外周的一部分處開口（穿 ，）’防震框架18在該開口部分上方設置有加固橋I8i。如 第—圖和第二圖所示，加固橋18i向後偏移，以防止當可插 入/可移出框架20轉動到移出位置時與圓筒形透鏡保持器 部分20a干涉。 移出驅動杆24位於直線移動環14中並且被其支撐， 從而能夠圍繞平行於照相光軸〇的轉動軸50轉動（擺動）。 轉動軸50是與直線移動環μ 一體形成的，從而位於轉動 轴42的附近。轉動軸50插入到穿過移出驅動杆24的軸承 201250329 部分24a形成的軸孔中。保持板52固定在直線移動環14 的後部，以防止移出驅動杆24向後移動。移出驅動杆24 設置有從軸承部分24a徑向延伸的臂部24b，並且在臂部24b 的自由端附近進一步設置有能夠與形成在可插入/可移出框 架20的臂部2〇c上的壓力接收部分2〇e相接觸的移出壓迫 部分24c。 可插入/可移出框架偏置彈簧46的偏置力迫使可插入/ 可移出框架20從移出位置朝向插入位置（對於第六圖至第 十二圖而言的逆時針方向）轉動，移出驅動杆24也被移出 驅動杆偏置彈簧54偏置以在相同方向（對於第六圖至第十 二圖而言的逆時針方向）上轉動。在直線移動環14的内部 形成確定移出驅動杆24在移出驅動杆偏置彈簧54的偏置 方向上的轉動限制的止動器（未顯示）。另一方面，可插入 /可移出框架20在可插入/可移出框架偏置彈簧46的偏置方 向上的轉動被止動器接觸部分20d與止動器18g之間的接 合所限制。第六圖顯示了可插入/可移出框架2〇和移出驅動 杆24分別與止動器i8g和直線移動環14的上述止動器（未 顯示）相接觸的狀態’在該階段，壓力接收部分2〇e和移出 壓迫部分24c彼此間隔開來（見第四圖和第五圖）。壓力接 收部分20e與移出壓迫部分24c之間的間隙被確定為如下程 度：防止壓力接收部分20e與移出壓迫部分24c在防震框架 18相對於快門單元16的移動範圍（即上述直到運動限制^ 起16d分別與兩個運動限制孔Ik的内壁相接觸為止的範 圍）内接觸。換言之，防震透鏡單元10被配置為移出驅^ 杆24不與防震驅動致動器26所執行的防震框架18和可插 201250329 入/可移出框架20的防震

維持第六圖至第八圖中所顯示的 可插入/可移出框架偏置彈蔷 的狀態。 > 動操作中的任一個干涉。如果可 驅動杆24上沒有施加外力，則 〖示的可插入/可移出框架20被 46的偏置力保持在插入位置

當透鏡鏡筒從準備照相狀態移動 到透鏡鏡筒容錄態時直線移動環i4的向後運動導致插入 /移出控制凸起58接觸並壓迫壓力接收部分施，以從可插 入/可移出框架20的插人位置在朝向可插人/可移出框架2〇 的移出位置的方向上轉動移出驅動杆24。更具體而言，插 入/移出控制凸起58在其前端設置有端面凸輪58a，直線移 動環14朝向插入/移出控制凸起58的回縮運動導致壓力接 收部分24d與端面凸輪58a相接觸。隨後，在壓力接收部分 與端面凸輪58a保持接觸的情況下直線移動環14的進 一步回縮運動導致由直線移動環14在光軸方向上的向後移 動力所產生的使移出驅動杆24在克服移出驅動杆偏置彈簧 54的偏置力的方向上（在朝向可插入/可移出框架20的移 出位置方向上）轉動的分力，從而移出驅動杆24僅轉動與 上述間隙相對應的轉動量，這導致移出壓迫部分24c與可插 入/可移出框架20的壓力接收部分20e相接觸。於是’在朝 向可插入/可移出框架20的移出位置的方向上的壓力藉由 移出壓迫部分24c和壓力接收部分20e被傳遞到可插入/可 18 201250329 餘仏廷導致移出驅動杆24克服可插入/可移出樞 == 早頁46和移出驅動杆偏置彈簧54兩者的偏置力朝 壓迫並轉動可插入/可移出框架20°在可插人/ L 58的匡· 2〇到達移出位置之後’形成在插入/移出控制凸 =8的-側上以基本平行於光㈣延伸的移出透鏡保持表 屮扩^ 力接收部分24d的—侧接合，從而可插入/可移 王架20被保持在移出位置（見第九圖）。 。下面將討論具有上文所描述的結構的防震透鏡單元10 的#作。在第六圖至第人圖所顯示的準備照相狀態下，可 插入/可移出框架2〇被可插入/可移出框架偏置彈簧牝的偏 置力保持在插入位置，可插入/可移出圖像穩定透鏡12的中 〜（光軸）與照相光軸〇重合。在該準備照相狀態下，藉 由由防震驅動致動器26根據施加到透鏡鏡筒上（即照相光 學系統上）的震動的方向和大小在垂直於照相光軸〇的方 向上驅動可插入/可移出圖像穩定透鏡12，可以降低聚焦在 像平面上的物體圖像的偏差（圖像震動）。更具體而言”，藉 由陀螺儀感測器來檢測透鏡鏡筒的角速度，並且對其進行 時間積分以確定移動角度，隨後，從該移動角度計算焦平 ，上的圖像在X軸方向上和γ軸方向上的移動量，同時計 算可插入/可移出圖像穩定透鏡12 (防震框架18)的用於各 個軸向的驅動量和驅動方向，以便抵消圖像震動。隨後， 根據這些計算值來控制藉由線圈31和32的每—個的電流 的通過。隨即，防震框架18在三個滚珠接觸面l8a處被三 個導向滾珠28支撐的同時進行移動。當防震框架18被驅 動以執行防震驅動操作時，可插入/可移出框架2〇被保持在 201250329 位置*„亥位置止動器 施 接觸’從而防震棍“和可插入/可移出框架t18g相 可移出圖像穩定透鏡12)整體移動。 （可插入/ 位窨:、n’利用關於防震框架18的運動pp 4 動PP#°二以校準位置檢測感測器38和40，复：制的 動限制處’兩個運動限制凸起16d的每一個世、中在運 的相關聯的運動限制幻 .=震樞架18 磁體34的組合以及線圈32與永久:圈31與永久 在X軸方向上相對於相關聯的運動 ^限制孔18c 制（由與相關聯的運動限 制凸起16d的運動限 制孔18c的每個橫向料, d相接觸的每個運動限 動器26在X軸方向上定竿)=作防震驅動致 運動限制孔18c在γ軸方向上目厂18的參考位置，每個 起16d的運動限制（由伽/ a目對於相關聯的運動限制凸 觸的每個勒_孔_相接 用作防震驅動致動器26在γ =：向斜角（端）限定）可以 參考位置。準備照相狀態下防震框=驅動，震框架18的 範圍被限定在每個運動限制凸 6、8的實際的防震驅動 制孔18c的内壁相接觸的範圍内。d不與相關聯的運動限 當透鏡鏡筒從準備照相狀筚 時，防震透鏡單元10 (直線移；環U透鏡鏡筒容納狀態 驅動整個透鏡鏡筒的馬達 ）被用於向前和向後 動’與直線移動環14 —同缩:在光軸方向上向後移 細的移t賴杆24的壓力接 20 201250329 收部分24d與插入/移出控制凸起58的端面凸輪58a相接 觸。直線移動環14的進一步向後運動導致壓力接收部分2 4 d 被端面凸輪58a壓迫。隨即從直線移動環14的回縮力產生 分力，從而克服移出驅動杆偏置彈簧54的偏置力轉動移出 驅動杆24’因此導致移出壓迫部分24c與壓力接收部分2〇e 相接觸。如上文所述，可插入/可移出框架偏置彈簧46的偏 置力朝向插入位置作用於可插入/可移出框架2〇，具有與壓 力接收部分20e相接觸的移出壓迫部分24c的移出驅動杆 24克服可插入/可移出框架偏置彈簧46的偏置力從插入位 置朝向移出位置壓迫可插入/可移出框架2〇。另外，三個拉 伸彈簧30的偏置力在將三個滾珠接觸面18a壓靠到三個導 向滾珠28上的方向上作用於支樓可插入/可移出框架2〇的 防震框架18。也就是說，可插入/可移出框架偏置彈簧46 和拉伸彈簧30分別對可插入/可移出框架20和防震框架18 的運動施加彈簧阻力。此處，可插入/可移出框架偏置彈簣 46所引起的可插入/可移出框架20的轉動阻力被預定為大 於拉伸彈簧30所引起的對防震框架18的運動的阻力。因 此’作用在可插入/可移出框架20上的壓力被傳遞到防震框 架W ’因此導致防震框架18在可插入/可移出框架20開始 朝向移出位置轉動之前隨著可插入/可移出框架20朝向移 出位置移動。隨後，防震框架18被移動到移出輔助位置（如 第九圖至第十一圖所示），在該位置防震框架18的兩個運 動限制孔18c的每一個的内壁在γ軸方向上位於插入位置 側的端部與相關聯的運動限制凸起16d相接觸。由於如上 文所述’在準備照相狀態下防震框架18的上述實際的防震 201250329 驅動範圍不包括每個運動限制孔18c的内壁與相關聯的運 動限制凸& 16d相接觸的點，因此移出輔助位置位於防震 驅純圍之外。-旦阻止防震框架18在到達移出輔助位置. 之後超過移出輔助位置移動，可插人/可移出框架2G就僅從 插入位置轉動到移出位置。因此，作為防震框架18在丫軸 方向上到移出輔助位置的運動與可插人/可移出框架到 ^出位置的轉動合成的結果’執行可插入河移出圖像穩定 透鏡12到其移出位置(如第九圖至第十一圖所示）的運動。 由於防震框架18到移出輔助位置的運動和可插入/可 出框架2 0到移出位置的轉動，將可插入/可移出圖像穩定 透鏡12從如第九圖至第十一圖所示的光學路徑（照相光軸 〇)上的位置移出。直線移動環14的進—步向後運動導致 插入/移出控制凸起58的移出透鏡保持表面挪與移出驅動 杆24㈣力接收部分24d相接觸（見第九圖），從而可插 入/可移出_ 20與移出驅動杆24 一同被插入/移出控制凸 ，58保持在移出位£ ’並且被阻止幸月向插入位置轉動。儘 官圖中沒有顯示，但是當透鏡鏡筒達到透鏡鏡筒容納狀竑 時，位於可插入/可移出圖像穩定透鏡12後方的部件（例 在準備照相狀態下位於可插入/可移出圖像穩定透鏡12後 方的除可插入/可移出圖像穩定透鏡12以外的光學元件）進 入可插人/可移出®像穩定透鏡12 (圓筒形透鏡保持器部分 2〇a)的移出所產生的開放空間中。該結構可以將透鏡鏡筒 在透鏡鏡筒的透鏡鏡筒容納狀態下沿光轴方向的長度縮短 到比夕個光學元件/α其光軸成一直線地回縮和容納的類型 的透鏡鏡筒更小的程度。 '

S 22 201250329 相妝能ί ’當透鏡鏡筒從透鏡鏡筒容納狀態移動到準備照 抑，直線移動環14被向前移動，從而釋放插入/移出 :24 ί %對移出驅動杆24的壓力，這就導致移出驅動 到於可插入/可移出框架偏置彈簧46的偏置力而返回 •笼圖中所顯示的位置。隨即，可插入/可移出框架偏置 ” 46的偏置力導致可插入/可移出框架從移出位置轉 到插入位置。與該轉動相關聯的是，防震框架18在移出 助位置上的保持也被釋放，這使得防震框架18進入4以 震驅動致動器26驅動的狀態。之後，當透鏡鏡筒移動 到準備照相狀態時，執行用於位置檢測感測器 38和40的 上述校準操作。 ^ 在上述防震透鏡單元10中’當可插入/可移出框架20 乂杨入位置被轉動到移出位置時，支撐可插入/可移出框架 20的防震框架18也被移動到移出輔助位置，因此，可插入 了移出圖像穩定透鏡12在γ軸方向上從照相光軸0上的 位置到移出位置的運動量等於可插入/可移出框架20的轉 動與防震框架18的運動的組合，與只有可插入/可移出框架 20轉動的情況相比，這能夠使可插入/可移出圖像穩定透鏡 12到移出位置移出更大的量。換言之，可以使可插入/可移 出樞架20的擺動半徑與可插入/可移出圖像穩定透鏡12從 照相光軸0上的位置到移出位置的運動量相比是非常小 的’這樣就可以實現移出驅動機構的小型化。 另外，在透鏡鏡筒的透鏡鏡筒容納狀態下，由於可插 入/可移出框架20 (移出驅動杆24)在防震框架18上施加 墨力時，防震框架18的每個運動限制孔18c的内壁在Y軸 23 201250329 方向上的一端與相關聯的運動限制凸起16d相接觸，因此 可以防止防震框架18發出嘎嘎聲。 另外，由於移出輔助位置被設定在防震框架18在準備 照相狀態下的實際防震驅動範圍之外，因此即使在透鏡鏡 筒容納狀態下對透鏡鏡筒施加劇烈的衝擊，從而導致導向 滾珠28使三個滾珠接觸面18a凹陷，也可以防止凹陷的影 響被施加到透鏡鏡筒的準備照相狀態下的防震驅動性能 上。 儘管已經參考上述實施例討論了本發明，但是本發明 不限於該特殊實施例。例如，當在透鏡鏡筒被容納時從移 出驅動杆24接收壓力時，首先防震框架18移動到移出輔 助位置，隨後可插入/可移出框架20單獨轉動到移出位置； 但是，可以以相反的次序來執行這種操作順序。例如，拉 伸彈簀30所引起的對防震框架18的運動的阻力可以被設 定為大於可插入/可移出框架偏置彈簧46所引起的可插入/ 可移出框架20的轉動阻力，同時可以在防震框架18上設 置確定可插入/可移出框架20在其朝向移出位置的轉動方 向上的轉動限制的止動器。根據該配置，當在透鏡鏡筒被 容納時從移出驅動杆24接收壓力時，首先可插入/可移出框 架20轉動到移出位置，隨即被上述止動器阻止進一步轉 動，之後防震框架18可以與防震框架20 —同移動到移出 輔助位置。 儘管在上述實施例中，以能夠在垂直於光軸方向的方 向上移動的方式來支撐防震框架18的是快門單元16,但是 用於防震框架的支撐部件可以是任意其他部件。例如，防

S 24 201250329 震框藥j β 了 、 可以被與直線移動環14的内部一體形成的凸緣 J栘動地支撐。 移出ί二藉由移出驅動杆24朝向移出位置壓迫可插入/可* 〔采20的上述結構有利於可插入/可移出框架2〇的小 Λ I- ， /_j g U 4 "疋可插入/可移出框架2〇被與插入/移出控制凸起 目對應的元件直接壓迫的實施例也是可能的。 儘管在上述實施例中可插入/可移出框架20藉由轉動 由=2被防震框架18樞軸支撐在其上，但是可插入/可移出 f架20可以被替換成能夠相對於防震框架18沿γ軸方向 直線移動的直線可移動部件。 可以對本文所描述的本發明的特定實施例進行顯而易 的改麦，這種修改在本發明所要求保護的實質和範圍以 内應指出的是，本文所包含的所有内容都是例證性的， 並不限制本發明的範圍。 【圖式簡單說明】 下面將參考附圖描述本發明，其中： 第一圖是根據本發明的為了具有可伸縮照相透鏡的透 鏡快門照相機（lens shutter camera )而設計的防震透鏡單元 的實施例的後視分解透視圖； 兄 第二圖是拆下感測器保持器和直線移動環的防震透鏡 單元的分解後視透視圖； 第三圖是在透鏡鏡筒的透鏡鏡筒回縮操作中防震透鏡 單元和插入/移出控制凸起的後視透視圖； 第四圖是可插入/可移出框架和移出驅動杵的後視透視 25 201250329 圖，顯示了在透鏡鏡筒的準備照相狀態下可插入/可移出框 架和移出驅動杆之間的位置關係； 第五圖是從不同的角度觀察的在透鏡鏡筒的準備照相 狀態下的可插入/可移出框架和移出驅動杆的後視透視圖； 第六圖是從像平面側觀察的在透鏡鏡筒的準備照相狀 態下的防震透鏡單元的一部分的後視圖； 第七圖是顯示第六圖中所顯示的防震透鏡單元在圖像 穩定操作過程中被驅動的元件和第六圖中所顯示的線圈的 後視圖； 第八圖是第七圖所顯示的防震驅動致動器的元件以強 調這些元件的方式顯不的圖不， 第九圖是在透鏡鏡筒的透鏡鏡筒容納狀態（完全縮回 狀態）下第六圖中所顯示的防震透鏡單元的部分的後視圖； 第十圖是第九圖中所顯示的防震透鏡單元在圖像穩定 操作過程中被驅動的元件和第九圖所顯示的線圈的後視 圖； 第十一圖是第十圖所顯示的防震驅動致動器的元件以 強調這些元件的方式顯不的圖不， 第十二圖是從像平面侧觀察的在準備照相狀態下的防 震透鏡單元的後視圖，其中直線移動環和感測器保持器被 取下； 第十三圖是沿第十二圖中所顯示的線A-A剖開的剖視 圖；以及 第十四圖是沿第十二圖中所顯示的線B-B剖開的剖視 圖。

S 26 201250329 【主要元件符號說明】 10 防震透鏡單元 12 可插入/可移出圖像穩定透鏡 14 直線移動環 14a 圓筒形部分 16 快門單元 16a 快門殼體 16b 照相光圈 16c 彈簧鉤凸起 16d 運動限制凸起 16e 滾珠支撐孔 16f 定位凸起 16g 定位凸起 18 防震框架 18a 滾珠接觸面 18b 彈簣鉤凸起 18c 運動限制孔 18d 磁體保持部分 18e 磁體保持部分 18f 軸支撐孔 18g 止動器 18h 間隙孔 18i 加固橋 20 可插入/可移出框架 27 201250329 20a 圓筒形透鏡保持器部分 20b 轴承部分 20c 臂部 20d 止動器接觸部分 20e 壓力接收部分 22 感測器保持器 24 移出驅動杆 24a 軸承部分 24b 臂部 24c 移出壓迫部分 24d 壓力接收部分 26 防震驅動致動器 28 導向滾珠 30 拉伸彈簀 31 線圈 32 線圈 34 永久磁體 36 永久磁體 38 位置檢測感測器 40 位置檢測感測器 42 轉動軸 44 保持部件 46 可插入/可移出框架偏置彈簧 48 光軸方向偏置彈簣 50 轉動軸

S 28 201250329 52 保持板 54 移出驅動杆偏置彈簧 58 插入/移出控制凸起 58a 端面凸輪 58b 移出透鏡保持表面 Ml 磁極邊界線 M2 磁極邊界線 0 照相光轴 P 虚平面 a 29

Claims (1)

1. 201250329 七、申凊專利範圍： 1, 一種用於圖像穩定光學元件的位置控制器，所述 圖像穩定光學元件設置於在一準備照相狀態和不拍攝照片 的一容納狀態之間移動的一照相光學系統中，所述位置控 制器包括： 一前進/回縮部件，所述前進/回縮鄯件能夠在所述照相 光學系統的一光軸方向上移動，其中所述前進/回縮部件在 一第一位置和—第二位置之間移動，在所述第一位置，所 述照相光學系統處於所述準備照相狀態’在所述第二位 置’所述照相光學系統處於所述容納狀態； 一防震框架，所述防震框架被所述前進/回縮部件支 樓’從而能夠沿垂直於所述光軸的一爭面移動； 一可插入/可移出框架’所述可插入/可移出框架保持所 述光學元件並且被所述防震框架支撐，從而能夠在一插入 位置和一移出位置之間移動，在所述插入位置，所述光學 元件位於所述光軸上，在所述移出位置，所述光學元件從 所述光軸移出； 一防震驅動機構，所述防震驅動機構根據施加到所述 照相光學系統上的震動來驅動所述防震框架以執行_ g^象 穩定操作；以及 一移出驅動機構’在所述準備照相狀態下，所述移出 驅動機構不對所述防震驅動機構所引起的所述防’震框架和 所述可插入/可移出框架的運動加以限制，當所述前進 部件在所述光轴方向上從所述第一位置移動到所述第一 置時’所述移出驅動機構彳足所述刖進/回縮部件的一贫 其7刀 201250329 所述可插入/可移出框架聯合移動。出4置的—方向上與 2.如申請專利範圍第1頌％、+、 元件的位置控制i，進—步包括、：34之料圖像穩定光學 -防震導向料，所妨震導向 回縮部件和所述防震框架之間，所在所述前進/ 述防震框架在所述平面内以被 卢 11 σ卩件允許戶$ 所述防震框架之間的-狀態^持在所述前進/回縮部件^ 一第一偏置器，所述第— 向上偏置所述前進/回縮部件和 j /σ者所述光軸的 從而使所述防震導向部件二 和所述防震框架之間； 保持在所“進/回端部件 —第二偏置器，所述第二偟罢口口 a & 置和移動所述可插入/可移出框：=向所述插入位置偏 置限制架:^.:器至少朝向所述移出位 架朝=====所述可插"可移*框 所引起的對所述防震』;且=述第-偏置器 的一阻力，以及 、斤述防震導向部件的運動 架移構==述可插入 器随止移動為止，隨後僅將震框架被所述運動限制 俊僅將所24可插人/可移出框_動到 201250329 所述移出位置。 3. 如申請專利範圍第2項所述之用於圖像穩定光學 元件的位置控制器，其中所述運動限制器包括： 一凸起’所述凸起在所述光軸方向上從所述前進/回縮 部件和所述防震框架的其中之一凸出；以及 一孔’所述孔形成在所述前進/回縮部件和所述防震框 架中的另一個上，以使所述凸起鬆弛地配合到所述孔中。 4. 如申請專利範圍第3項所述之用於圖像穩定光學 疋件的位置控制器，進一步包括一位置檢測感測器，所述 位置檢測感測器檢測被所述防震驅動機構驅動的所述防震 框架的一位置， 器 八甲所迷位置控制器使用所述凸起與所述孔的一内 相接觸的一位置作為一參考位置來校準所述位置檢測感 _ 5.如申請專利範圍第1項所述之用於圖像穩定夫 =件的位置控制器’其中所述可插人/可移出框架被所站 ^框架支撐以能夠圍繞平行於所述光軸的1-轉_ 其中所述移出驅動機構包括： ί動巾繼部件，所述轉動巾繼部件被所述前進 = 繞平行於所述第-轉動軸的-第二轉 斑=可C述移出位置轉動，所述轉動中繼部 一、厅这y插入/可移出框架相接觸；以及 動到所ΪΓ::置:所：二’回縮部件從所述第-位置 、 ’ I迫部件接觸姐壓迫所述轉 32 201250329 中繼部件，以朝向所述移出位置轉動所述轉動中繼部件。 6. 如申請專利範圍第5項所述之用於圖像穩定光學 元件的位置控制器，其中在所述轉動中繼部件和所述可插 入/可移出框架之間形成一間隙，以當所述防震框架在所述 準備照相狀態下被所述防震驅動機構驅動時防止所述轉動 中繼部件和所述可插入/可移出框架彼此接觸。 7. 如申請專利範圍第1項所述之用於圖像穩定光學 元件的位置控制器，其中所述防震驅動機構包括一電磁致 動器，所述電磁致動器包括至少一個磁體和至少一個線圈。 8. 如申請專利範圍第2項所述之用於圖像穩定光學 元件的位置控制器，其中所述第一偏置器包括至少一個拉 伸彈簧，以及 其中所述第二偏置器包括一扭力圈狀彈簀。 33