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TWI395467B - 成像裝置的可撓式印刷線路板配置 - Google Patents

成像裝置的可撓式印刷線路板配置 Download PDF

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TWI395467B
TWI395467B TW095123851A TW95123851A TWI395467B TW I395467 B TWI395467 B TW I395467B TW 095123851 A TW095123851 A TW 095123851A TW 95123851 A TW95123851 A TW 95123851A TW I395467 B TWI395467 B TW I395467B
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TW
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image pickup
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TW095123851A
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English (en)
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Hiroshi Nomura
Shinya Suzuka
Ken Endo
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Hoya Corp
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Priority claimed from JP2006023217A external-priority patent/JP4684903B2/ja
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Description

成像裝置的可撓式印刷線路板配置
本發明係關於成像裝置的可撓式印刷線路板配置。
一種成像裝置(例如,數位照相機),在正交於光軸的平面內驅動影像拾取裝置(例如,CCD或CMOS影像感測器)、以抵消在聚焦在影像拾取裝置上的物體影像的影像抖動,因振動(諸如手抖動)所造成的影像抖動施加到成像裝置在習知技術中是已知的。為了提供這種可移動影像拾取裝置的平滑移動,較佳是藉由可撓式PWB(flexible printed wiring board,可撓式印刷線路板)建立在影像拾取裝置和影像處理電路之間的電連接。然而,若可撓式PWB與相鄰元件(例如靜止元件)接觸,當驅動影像拾取裝置時,造成可撓式PWB的移動產生阻力,對於影像拾取裝置的驅動機構上的負載增加,其對影像拾取裝置的驅動精度有不良影響。為了防止出現這個問題,在可撓式PWB的支撐結構中,可撓式PWB必須在離影像拾取裝置足夠遠的一個或複數個點藉由靜止元件或元件支撐,這樣妨礙成像裝置的小型化。
本發明提供一種成像裝置的可撓式印刷線路板配置,其中成像裝置裝設可移動影像拾取裝置,影像拾取裝置在正交於光軸的平面內被驅動,且其中可撓式印刷線路板配置防止產生對由影像拾取裝置延伸的可撓式PWB的上述移動阻力,如此影像拾取裝置能夠高精度穩定地被驅動,儘管可撓式印刷線路板配置為小尺寸。
根據本發明的一實施態樣,提供一種成像裝置的可撓式印刷線路板配置,包括影像拾取裝置,其在正交於光軸的平面內可移動;可撓式印刷線路板,其由影像拾取裝置延伸;及可移動支撐元件,其在光軸方向位於影像拾取裝置後面,以支撐可撓式印刷線路板,其中當影像拾取裝置移動時,可移動支撐元件在正交於光軸方向與影像拾取裝置一起移動,可撓式印刷線路板的一部分沿可移動支撐元件的前表面設置在影像拾取裝置後面。
較佳地,可移動支撐元件包括一平板,平板配置於基本上平行於影像拾取裝置可在其中移動的平面,且可撓式印刷線路板與可移動支撐元件的前表面表面接觸。
較佳地,可撓式印刷線路板配置包括後保護元件,後保護元件在光軸方向位於可移動支撐元件後面,以覆蓋影像拾取裝置的背面。
較佳地,可撓式印刷線路板的一部分固定到後保護元件上。
較佳地,後保護元件包括一平板,平板基本上平行於影像拾取裝置可在其中可移動的平面。可撓式印刷線路板的該部分固定到後保護元件的後表面,且可移動支撐元件防止可撓式印刷線路板接觸後保護元件,除了固定到後保護元件的可撓式印刷線路板的該部分之外。
較佳地,後保護元件固定到成像裝置的主體上,以致於相對於成像裝置的主體固定不動。
較佳地,可撓式印刷線路板配置,包括外部顯示裝置,其位於後保護元件後面,以暴露到成像裝置外面;及第二可撓式印刷線路板,其從外部顯示裝置延伸,並且與由影像拾取裝置延伸的可撓式印刷線路板分開設置。第二可撓式印刷線路板位於外部顯示裝置與後保護元件之間的間隔中。
較佳地,可撓式印刷線路板配置,包括影像拾取裝置固定元件,影像拾取裝置被固定至影像拾取裝置固定元件;支持元件,其固定影像拾取裝置固定元件並且被支撐,以沿正交於光軸的平面可移動;及傾斜角調整機構,用於改變影像拾取裝置固定元件相對於支持元件的傾斜角。可移動支撐元件固定到支持元件上。
較佳地,傾斜角調整機構包括複數個螺孔,設置在支持元件上;複數個調整螺絲,其分別通過在影像拾取裝置固定元件中形成的複數個通孔,以旋入對應的螺孔中;及複數個壓縮螺旋彈簧,其在壓縮狀態下位於支持元件和影像拾取裝置固定元件之間。
較佳地,可撓式印刷線路板配置,包括在光軸方向位於可移動支撐元件後面的後保護元件,以覆蓋影像拾取裝置的背面,其中複數個通孔形成在後保護元件中,如此調整螺絲可分別通過通孔由後保護元件後方可進入。
較佳地,成像裝置是數位照相機。
在一實施例中,提供一種成像裝置的可撓式印刷線路板配置,包括影像拾取裝置,其在正交於光軸的平面內可移動;可撓式印刷線路板,其由影像拾取裝置延伸;及抗彎曲裝置,其在光軸方向位於影像拾取裝置後面,以致於為可撓式印刷線路板提供抗彎曲特性,其中當影像拾取裝置移動時,抗彎曲裝置在正交於光軸的方向與影像拾取裝置一起移動。
較佳地,抗彎曲裝置包括一平板,在一平面內平板位於基本上平行於與光軸正交的平面。
在一實施例中,提供一種可撓式印刷線路板配置,包括在正交於光軸的平面內可移動的影像拾取裝置、固定電路板及可撓式印刷線路板,可撓式印刷線路板電線連接影像拾取裝置至固定電路板,可撓式印刷線路板配置包括:後保護元件,其在光軸方向位於影像拾取裝置後面,以保護影像拾取裝置的背面,可撓式印刷線路板的一部分固定到後保護元件上;及可移動支撐元件,其在光軸方向位於後保護元件與影像拾取裝置之間,以支撐可撓式印刷線路板,其中當影像拾取裝置移動時,可移動支撐元件在正交於光軸的方向與影像拾取裝置一起移動,可撓式印刷線路板的一部分沿可移動支撐元件的前表面設置在影像拾取裝置後面。
較佳地,可移動支撐元件包括一平板,平板基本上平行於與光軸正交的平面,及後保護元件包括一平板,平板基本上平行於與光軸正交的平面。
根據本發明,小尺寸的成像裝置的可撓式印刷線路板配置能夠防止當驅動影像拾取裝置時對可撓式PWB的移動阻力,從而能夠高精度穩定地驅動影像拾取裝置。
第一圖表示安裝根據本發明的可撓式印刷線路板配置裝設於數位照相機200的外觀。數位照相機200在其照相機主體202前面設置變焦鏡頭(變焦鏡筒)201、光學取景器203和閃光燈204,在照相機主體202的頂部設有快門按鈕205。
在第二圖和第三圖中示出了數位照相機200的縱向截面圖,如第二圖所示,在攝影操作期間,數位照相機200的變焦鏡頭201被驅動從照相機主體202向前朝物體側驅動(在第二圖和第三圖中向左看)。當不進行攝影時,數位照相機200從第二圖所示的準備攝影狀態轉換為第三圖所示的完全縮回狀態,在完全縮回狀態,變焦鏡頭201容置(完全縮回)在照相機主體202中,如第三圖所示。在第二圖中,變焦鏡頭201從攝影光軸Z1的上半部和下半部分別表示變焦鏡頭201在廣角極端(extremity)和在遠攝極端的準備攝影狀態。如第五圖和第六圖所示,變焦鏡頭201設有複數個環形件(中空圓筒件):第二線性引導環10、凸輪環11、第三可移動筒12、第二可移動筒13、第一線性引導環14、第一可移動筒15,螺旋環18和固定筒22,它們基本上繞第二圖和第三圖中的鏡筒軸Z0所表示的公共軸同心設置。
變焦鏡頭201設有攝影光學系統,該系統包括第一透鏡組LG1、快門S、可調光圈A、第二透鏡組LG2、第三透鏡組LG3、低通濾光片25和作為影像拾取裝置的CCD影像感測器60。當變焦鏡頭201處於準備攝影狀態時,從第一透鏡組LG1到CCD影像感測器60的光學元件位於攝影光軸(公共光軸)Z1上。攝影光軸Z1平行於鏡頭軸Z0並且位於鏡筒軸Z0的下方。第一透鏡組LG1和第二透鏡組LG2沿攝影光軸Z1方向以預定的移動方式移動,以進行變焦操作,而第三透鏡組LG3沿攝影光軸Z1移動,以進行聚焦操作。在下列描述中,術語“光軸方向”是指平行於攝影光軸Z1的方向,而術語“物體側”和“影像側”分別是指數位照相機200的前方和後方。因此,在下列描述中,數位照相機200在正交於攝影光軸Z1的平面中的垂直方向和水平方向分別定義為Y軸方向和X軸方向。
固定筒22位於照相機主體202中並且固定在照相機主體202中,而靜止的固定器23固定在固定筒22的後面。CCD影像感測器60和低通濾光片25經由Y軸方向移動平台71和X軸方向移動平台21被靜止的固定器23支撐,以便可沿X軸方向和Y軸方向移動。數位照相機200在靜止的固定器23後面設有用於指示可視影像和各種攝影資訊的LCD面板(外部顯示裝置)20。
變焦鏡頭201在固定筒22上設有第三透鏡框架51,第三透鏡框架51支撐和固定第三透鏡組LG3。變焦鏡頭201在靜止的固定器23和固定筒22之間設有一對引導軸52和53,引導軸52和53平行於攝影光軸Z1延伸,以便沿光軸方向引導第三透鏡框架51,而不需繞鏡筒軸Z0旋轉第三透鏡框架51。第三透鏡框架51被第三透鏡框架偏置彈簧(延伸螺旋彈簧)55向前偏置。數位照相機200設有聚焦馬達160,聚焦馬達160具有被加工螺紋以作為饋送螺桿的旋轉驅動軸,且旋轉驅動軸旋入在AF螺帽54上形成的螺孔。若AF螺帽54藉由聚焦馬達160的旋轉驅動軸的旋轉向後移動,則第三透鏡框架51被AF螺帽54壓住向後移動。反之,若AF螺帽54向前移動,則在第三透鏡框架偏置彈簧55的偏置力作用下,第三透鏡框架51跟隨AF螺帽54向前移動。由於這種結構,第三透鏡框架51能夠沿光軸方向向前和向後移動。
如第四圖所示,數位照相機200在固定筒22上設有變焦馬達150,變焦馬達150被固定筒22支撐。變焦馬達150的驅動力經由減速齒輪鏈(圖未示)傳遞到變焦齒輪28(參見第五圖)。變焦齒輪28旋轉地安裝在平行於攝影光軸Z1延伸的變焦齒輪軸29上。變焦齒輪29的前端和後端分別安裝在固定筒22和靜止的固定器23上。
螺旋環18位於固定筒22的內部並且由固定筒22支撐。螺旋環18藉由變焦齒輪28的旋轉而旋轉。在沿光軸方向的預定範圍內,在第三圖所示的變焦鏡頭201的完全縮回狀態的位置與變焦透鏡201所處的在第二圖中變焦鏡頭201的上半部所示的廣角極端的準備攝影狀態之前的變焦鏡頭201的狀態位置之間,螺旋環18沿光軸方向向前和向後移動,同時經由螺旋結構(設置在螺旋環18和固定筒22之間)繞鏡筒軸Z0旋轉。在第二圖所示的變焦鏡頭201的準備攝影狀態(在廣角極端和遠攝極端之間),螺旋環18在固定位置旋轉,而不沿光軸方向移動。第一可移動筒15耦合螺旋環18,以與螺旋環18一起繞鏡筒軸Z0旋轉並且與螺旋環18一起沿光軸方向移動。
第一線性引導環14位於第一可移動筒15和螺旋環18內部並且被它們支撐。第一線性引導環14經由在固定筒22上形成的線性引導槽沿光軸方向被線性引導,並且與第一可移動筒15和螺旋環18接合,以相對於第一可移動筒15和螺旋環18繞鏡筒軸Z0旋轉,並與第一可移動筒15和螺旋環18一起沿光軸方向移動。
如第五圖所示,第一線性引導環14設有一組徑向穿過第一線性引導環14的三個通槽14a(在第五圖中僅出現兩個)。每個通槽14a包括圓周槽部和傾斜導槽部,傾斜導槽部從圓周槽部的一端向後傾斜延伸。當圓周槽部繞鏡頭軸Z0圓周方向延伸,傾斜導槽部相對於光軸方向傾斜。一組從凸輪環11的外圓周面徑向向外突起的三個從動件11a(在第六圖中僅出現兩個)分別與該組三個通槽14a接合。該組三個從動件11a還與一組在第一可移動筒15內圓周面上形成並且平行於攝影光軸Z1延伸的三個旋轉傳輸槽15a接合,使得凸輪環11隨第一可移動筒15旋轉。當該組三個從動件11a分別與該組三個通槽14a的導槽部分接合時,凸輪環11沿光軸方向向前和向後移動,同時繞鏡筒軸Z0旋轉並且被該組三個通槽14a引導。另一方面,當該組三個從動件11a分別與該組三個通槽14a的圓周槽部接合時,凸輪環11在固定位置旋轉,而不沿光軸方向移動。與螺旋環18相似,在沿光軸方向的預定範圍內,在第三圖所示的變焦鏡頭201的完全縮回狀態的位置與變焦透鏡201馬上進入其(第二圖的變焦鏡頭201的上半部所示的)廣角極端的準備攝影狀態之前的變焦鏡頭201的狀態位置之間,凸輪環11沿光軸方向向前和向後移動,同時繞鏡筒軸Z0旋轉,在第二圖所示的變焦鏡頭210(在廣角極端和遠攝極端之間)的準備攝影狀態,凸輪環11在固定位置旋轉,而不沿光軸方向移動。
第一線性引導環14藉由線性引導槽沿光軸方向線性地引導第二線性引導環10和第二可移動筒13,線性引導槽在第一線性引導環14的內圓周面上形成並且平行於攝影光軸Z1延伸。第二線性引導環10沿光軸方向線性地引導第二透鏡組移動框架8,第二透鏡組移動框架8間接地支撐第二透鏡組LG2,同時第二可移動筒13沿光軸方向線性地引導第三可移動筒12,第三可移動筒12間接地支撐第一透鏡組LG1。第二線性引導環10和第二可移動筒13都被凸輪環11支撐,以相對於凸輪環11繞鏡筒軸Z0旋轉,並且與凸輪環11一起沿光軸方向移動。
凸輪環11在其內圓周面上設有複數個用於移動第二透鏡組LG2的內凸輪槽11b,第二透鏡組移動框架8在其外圓周面上設有複數個凸輪從動件8a,這些從動件8a分別與複數個內凸輪槽11b接合。因為第二透鏡組移動框架8經由第二線性引導環10沿光軸方向被線性引導而不旋轉,凸輪環11的旋轉使得第二透鏡組移動框架8依據複數個內凸輪槽11b的形狀以預定移動方式沿光軸方向移動。
如第六圖所示,變焦鏡頭201在第二透鏡組移動框架8的內部設有第二透鏡框架6,第二透鏡框架6支撐和固定第二透鏡組LG2。第二透鏡框架6被第二透鏡組移動框架8支撐,以繞樞軸33可旋轉(可回轉)。樞軸33平行於攝影光軸Z1延伸。第二透鏡框架6在第二透鏡組LG2位於攝影光軸Z1的攝影位置(如第二圖所示)與第二透鏡組LG2的光軸從攝影光軸Z1縮回的徑向縮回位置(如第三圖所示)之間繞樞軸33回轉,以便位於上述攝影光軸Z1的位置。第二透鏡框架6被偏置,藉由扭轉彈簧39朝上述第二透鏡框架6的攝影位置的方向旋轉。靜止的固定器23設有位置控制凸輪條(第二透鏡框架移除裝置)23a(參見第五圖),位置控制凸輪條23a從靜止的固定器23朝前突起,以與第二透鏡框架6可接合,從而當第二透鏡組移動框架8沿縮回方向向後移動以靠近靜止的固定器23時,使得位置控制凸輪條23a與第二透鏡框架6壓力接觸,以抵抗扭轉彈簧39的偏置力將第二透鏡框架6旋轉到其徑向縮回位置。
第二可移動筒13被第二線性引導環10沿光軸方向線性引導而不旋轉,第二可移動筒13沿光軸方向線性引導第三可移動筒12。第三可移動筒12在其內圓周面上設有一組徑向向內突起的三個凸輪從動件31(參見第六圖),且凸輪環11在其外圓周面設有一組三個外凸輪槽11c(用於移動第一透鏡組LG1的凸輪槽;在第六圖中僅出現兩個),該組三個外凸輪槽11c分別與該組三個凸輪從動件31可滑動地接合。變焦鏡頭201在第三可移動筒12內部設有第一透鏡框架1,第一透鏡框架1經由第一透鏡組調整環2被第三可移動筒12支撐。
變焦鏡頭201在第一和第二透鏡組LG1和LG2之間設有快門單元100,快門單元100包括快門S和可調光圈A。快門單元100位於第二透鏡組移動框架8內部並固定到第二透鏡組移動框架8上。
在下文中描述具有上述結構的變焦鏡頭201的操作。在第三圖所示的狀態中,變焦鏡頭201處於完全縮回狀態,變焦鏡頭201完全容置在照相機主體202中。在第三圖所示的變焦鏡頭201的完全縮回狀態,設置在照相機主體202外表面的主開關101(參見第二十五圖)被開啟時,變焦馬達150被驅動,以便藉由設置在照相機主體202中的控制電路102(參見第二十五圖)的控制沿鏡筒前進方向旋轉。變焦馬達150的旋轉帶動變焦齒輪28旋轉。變焦齒輪28的旋轉使得第一可移動筒15和螺旋環18的組合向前移動,同時由於上述螺旋結構繞鏡筒軸Z0旋轉,進一步使第一線性引導環14與第一可移動筒15和螺旋環18一起線性向前移動。同時,藉由第一可移動筒15的旋轉而旋轉的凸輪環11,藉由第一線性引導環14和凸輪環11之間的引導結構(即,藉由該組三個通槽14a的傾斜導槽部)分別與凸輪環11的該組三個從動件11a接合,沿光軸方向向前移動,移動量對應於第一線性引導環14的向前移動量與凸輪環11的向前移動量的總和。一旦螺旋環18和凸輪環11前進到各自的預定點,在螺旋環18與固定筒22之間的旋轉/前進機構(上述螺旋結構)和在凸輪環11與第一線性引導環14之間的另一旋轉/前進機構(上述引導結構)的功能被消除,如此螺旋環18和凸輪環11的每一個都繞鏡筒軸Z0旋轉,而不沿光軸方向移動。
第二透鏡組移動框架8位於凸輪環11內部並經由第二線性引導環10沿光軸方向被線性引導,由於該組三個凸輪從動件8a分別與該組三個內凸輪槽11b接合,凸輪環11的旋轉使得第二透鏡組移動框架8以預定移動方式、相對於凸輪環11沿光軸方向移動。在第三圖所示的狀態中,其中變焦鏡頭201處於完全縮回狀態,藉由從靜止的固定器23向外突起的位置控制凸輪條23a的動作,位於第二透鏡組移動框架8內部的第二透鏡框架6固定在偏離攝影光軸Z1的徑向縮回位置。在第二透鏡組移動框架8從縮回位置到變焦範圍位置的移動過程中,第二透鏡框架6與位置控制凸輪條23a脫開,以便繞樞軸33從徑向縮回位置旋轉到第二圖所示的攝影位置,其中藉由扭轉彈簧39的彈簧力,第二透鏡組LG2的光軸與攝影光軸Z1重合。此後,第二透鏡框架6維持固定在攝影位置,直到變焦鏡頭201縮進照相機主體202。
此外,第三可移動筒12位於凸輪環11周圍並且經由第二可移動筒13沿光軸方向被線性引導,由於該組三個凸輪從動件31分別與凸輪環11的該組三個外凸輪槽11c接合,凸輪環11的旋轉使得第三可移動筒12以預定移動方式、相對於凸輪環11沿光軸方向移動。
因此,當第一透鏡組LG1從完全縮回位置向前移動時,第一透鏡組LG1相對於顯像面(CCD影像感測器60的成像表面/光接收表面)的軸向位置取決於凸輪環11相對於固定筒22的向前移動量與第三可移動筒12相對於凸輪環11的移動量的總和,而當第二透鏡組LG2從完全縮回位置向前移動時,第二透鏡組LG2相對於顯像面的軸向位置取決於凸輪環11相對於固定筒22的向前移動量與第二透鏡組移動框架8相對於凸輪環11的移動量的總和。藉由在攝影光軸Z1上移動第一和第二透鏡組LG1和LG2進行變焦操作,同時改變其中的空間距離(air distance)。當變焦鏡頭201被驅動、以從第三圖所示的完全縮回位置前進時,首先,變焦鏡頭201移到第二圖所示的攝影透鏡軸Z1上面的位置,其中變焦鏡頭在廣角極端。隨後,藉由變焦馬達150沿其鏡筒前進方向進一步旋轉,變焦鏡頭201移到第二圖所示的攝影透鏡軸Z1下面的位置,其中變焦鏡頭201在遠攝極端。從第二圖可以看出,當變焦鏡頭201在廣角極端時,第一和第二透鏡組LG1和LG2之間的間隔大於當變焦鏡頭201在遠攝極端時的間隔。當變焦鏡頭201在遠攝極端時,如第二圖所示在攝影透鏡軸Z1的下面,第一和第二透鏡組LG1和LG2移到彼此附近,它們之間的間隔小於變焦鏡頭201在廣角極端的間隔。對於變焦操作,在第一和第二透鏡組LG1和LG2之間的空間距離變化,藉由複數個內凸輪槽11b(用於移動第二透鏡組LG2)和凸輪環11的該組三個外凸輪槽11C(用於移動第一透鏡組LG1)的形狀來實現。在廣角極端和遠攝極端之間的變焦範圍內,凸輪環11、第一可移動筒15和螺旋環18以它們各自的軸向固定位置旋轉,即,不沿光軸方向移動。
當變焦鏡頭201在廣角極端和遠攝極端之間的準備攝影狀態,根據數位照相機200的測距裝置所獲得的物體側距離資訊,藉由驅動AF馬達160沿攝影光軸Z1移動第三透鏡組LG3(第三透鏡框架51)來進行聚焦操作。
在主開關101被關閉時,變焦馬達150被驅動,以沿鏡筒縮回方向旋轉,如此變焦鏡頭201以與上述前進操作相反的方式操作,將變焦鏡頭201完全縮進照相機主體202,如第三圖所示。在變焦鏡頭201的這種縮回移動過程中,第二透鏡框架6藉由位置控制凸輪條23a繞樞軸33旋轉到徑向縮回位置,同時與第二透鏡組移動框架8一起向後移動。當變焦鏡頭201完全縮進照相機主體202時,第二透鏡組LG2縮回空間的徑向外面的空間,其中第三透鏡組LG3、低通濾光片LG4和CCD影像感測器60被縮回,如第三圖所示,即,第二透鏡組LG2徑向地縮進基本上與光軸方向的軸向範圍相同的軸向範圍,其中第三透鏡組LG3、低通濾光片LG4和CCD影像感測器60被定位。當變焦鏡頭201被完全縮回時,用於以這種方式縮回第二透鏡組LG2的數位照相機200的這種結構減小變焦鏡頭201的長度,從而有可能減小照相機主體202沿光軸方向(即,從第三圖水平方向看)的厚度。
數位照相機200設有影像穩定器(光學影像穩定器)。這種影像穩定器根據施加給數位照相機200的振動(手抖動)的方向和大小,在正交於攝影光軸Z1的平面內移動CCD影像感測器60,以抵消藉由CCD影像感測器60拍攝的物件影像的影像抖動。這種控制藉由控制電路102(第二十五圖)來進行。第七圖至第九圖表示包括CCD影像感測器60的影像穩定單元IS。第十圖是整個影像穩定單元IS的分解立體圖,第十一圖至第二十三圖是影像穩定單元IS的各個部分的立體圖或分解立體圖。
靜止的固定器23設有一對Y軸方向引導桿73和79,該對Y軸方向引導桿73和79沿Y軸方向(數位照相機200的垂直方向)延伸。Y軸方向移動平台71設有引導孔71a和引導槽71b(參見第十六圖),它們分別接合該對Y軸方向引導桿73和79,如此Y軸方向移動平台71分別被該對Y軸方向引導桿73和79支撐,以在其上自由地滑動。一對X軸方向引導桿72和74固定到Y軸方向移動平台71上,以沿垂直於Y軸方向的X軸方向(數位照相機200的水平方向)延伸。X軸方向平台21分別設有引導孔21a和引導槽21b(參見第十二圖和第十三圖),它們分別接合該對X軸方向引導桿72和74,如此X軸方向移動平台21在其上自由地滑動。因此,CCD影像感測器60經由Y軸方向移動平台71和X軸方向移動平台21被靜止的固定器23支撐,以在正交於攝影光軸Z1的平面內沿相互正交的兩個軸向可移動。X軸方向平台21的移動範圍被Y軸方向移動平台71的內周面限定,同時Y軸方向移動平台71的移動範圍被靜止的固定器23的內周面限定。
影像穩定單元IS設有X軸方向平台偏置彈簧87x,X軸方向平台偏置彈簧87x在X軸方向移動平台21上形成的彈簧鈎21v與在靜止的固定器23上形成的彈簧鈎23vx之間延伸,並且安裝在它們之間。X軸方向平台偏置彈簧87x是拉伸螺旋彈簧,當從變焦鏡頭201的正面看時,朝右偏置X軸方向平台21(當從變焦鏡頭201後面看時朝左)。影像穩定單元IS設有Y軸方向平台偏置彈簧87y,Y軸方向平台偏置彈簧87y在Y軸方向平台71上形成的彈簧鈎71v與在靜止的固定器23上形成的彈簧鈎23vy之間延伸,並且安裝在它們之間。Y軸方向平台偏置彈簧87y是拉伸螺旋彈簧,並且朝下偏置Y軸方向平台71。
如第十六圖和第十七圖所示,影像穩定單元IS在Y軸方向平台71的一邊設有Y軸方向移動元件80,Y軸方向移動元件80被Y軸方向平台71支撐。Y軸方向移動元件80沿Y軸方向延長,並且在Y軸方向移動元件80的上端和下端附近分別設有移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b。Y軸方向移動元件80在其下端設有引導銷80c,引導銷80c從移動限制凸塊80a向下延伸。移動限制凸塊80b設有一對引導孔80d。Y軸方向移動元件80在該對引導孔80d附近進一步設有螺帽接觸部80e和線性凹槽80f(參見第十六圖)。在移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b之間的Y軸方向移動元件80的垂直直連部分還設有彈簧鈎80g(參見第十七圖)。線性凹槽80f沿Y軸方向延長。
Y軸方向平台71設有移動限制凸塊71c和移動限制凸塊71d,它們分別面對Y軸方向移動元件80的移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b。移動限制凸塊71c設有引導孔71e,其滑動地接合引導銷80c,移動限制凸塊71d設有一對引導銷71f,引導銷71f分別向上延伸以滑動地接合在該對引導孔80d中。Y軸方向平台71在移動限制凸塊71c和移動限制凸塊71d之間的垂直直連部分設有彈簧鈎71g。
藉由引導孔71e與引導銷80c的接合以及該對引導銷71f與該對引導孔80d的接合,Y軸方向平台71和Y軸方向移動元件80被引導,以便沿Y軸方向彼此相對可移動。影像穩定單元IS設有拉伸連接彈簧81y,其在Y軸方向移動平台71的彈簧鈎71g和Y軸方向移動元件80的彈簧鈎80g之間延伸,並且安裝在它們之間。拉伸連接彈簧81y沿移動限制凸塊80a與移動限制凸塊71c相互接觸以及移動限制凸塊80b與移動限制凸塊71d相互接觸的相反方向,即,分別向上和向下移動Y軸方向平台71和Y軸方向移動元件80的相反方向,偏置Y軸方向平台71和Y軸方向移動元件80。
與該對X軸方向引導桿72和74不同的另一對X軸方向引導桿77和78固定到靜止的固定器23上,以沿X軸方向延伸。影像穩定單元IS設有第一X軸方向移動元件75,其經由該對X軸方向引導桿77和78被靜止的固定器23支撐,以在其上自由地滑動。如第十四圖和第十五圖所示,第一X軸方向移動元件75沿X軸方向延長,在第一X軸方向移動元件75沿X軸方向的相反兩端附近,分別設有移動限制凸塊75a和移動限制凸塊75b。分別在移動限制凸塊75a和75b上形成一對引導孔75c以在X軸方向排列,X軸方向引導桿77插入該對引導孔75c中。在移動限制凸塊75a上形成引導孔75d,X軸方向引導桿78插入引導孔75d中。在移動限制凸塊75b上沒有形成對應於引導孔75d的引導孔。移動限制凸塊75a在相關的引導孔75c和引導孔75d之間設有一對引導孔75e。移動限制凸塊75b在相關的引導孔75c上面沿Y軸方向(參見第十五圖)設有引導銷75f,引導銷75f在遠離移動限制凸塊75a的方向上沿X軸方向延伸。第一X軸方向移動元件75在移動限制凸塊底部進一步設有連接突起75g,並且在移動限制凸塊75a與移動限制凸塊75b之間的第一X軸方向移動元件75的水平直邊部分進一步設有彈簧鈎75h。
影像穩定單元IS在第一X軸方向移動元件75上設有第二X軸方向移動元件76。第二X軸方向移動元件76設有沿X軸方向彼此分開的移動限制凸塊76a和移動限制凸塊76b。移動限制凸塊76a設有一對引導銷76c,其沿X軸方向延伸,以分別滑動地接合在第一X軸方向移動元件75的該對引導孔75e中,移動限制凸塊76b設有引導孔76d,第一X軸方向移動元件75的引導銷75f滑動地接合在其中。第二X軸方向移動元件76在移動限制凸塊76a的附近進一步設有螺帽接觸部76e和線性凹槽76f(參見第十五圖),在移動限制凸塊76a和移動限制凸塊76b之間的第二X軸方向移動元件76的水平直邊部分進一步設有彈簧鈎76g。線性凹槽76f沿X軸方向延長。
藉由該對引導銷76c與該對引導孔75e的接合以及引導銷75f與引導孔76d的接合,第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76被引導,以沿X軸方向彼此相對可移動。影像穩定單元IS設有拉伸連接彈簧81x,拉伸連接彈簧81x在第一X軸方向移動元件75的彈簧鈎75h與第二X軸方向移動元件76的彈簧鈎76g之間延伸,並且安裝在它們之間。拉伸連接彈簧81x沿移動限制凸塊75a與移動限制凸塊76a相互接觸以及移動限制凸塊75b與移動限制凸塊76b相互接觸的相反方向,偏置第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76。
第一X軸方向移動元件75的連接突起75g與固接到X軸方向平台21的傳輸滾輪21c(參見第十二圖、第十三圖和第二十四圖)接觸,如此沿X軸方向的移動力經由連接突起75g和傳輸滾輪21c之間的接觸接合、從第一X軸方向移動元件75傳遞到X軸方向平台21。傳輸滾輪21c被平行於攝影光軸Z1的旋轉銷支撐,以便在旋轉銷上可自由旋轉。當X軸方向平台21與Y軸方向移動架71一同沿Y軸方向移動時,傳輸滾輪21c在連接突起75g的接觸面上滾動。連接突起75g的該接觸面是沿Y軸方向延長的平面,因此,允許傳輸滾輪21c在連接突起75g的接觸面上滾動,使得有可能沿Y軸方向移動X軸方向平台21而不需給第一X軸方向移動元件75施加沿Y軸方向的驅動力。
如第十一圖所示,影像穩定單元IS設有作為沿X軸方向驅動CCD影像感測器60的驅動源的X軸驅動馬達170x,和作為沿Y軸方向驅動CCD影像感測器60的驅動源的Y軸驅動馬達170y。X軸驅動馬達170x和Y軸驅動馬達170y分別固定到馬達托架23bx和馬達托架23by上,托架23bx和23by整體地形成於靜止的固定器23上。X軸驅動馬達170x和Y軸驅動馬達170y的每一個都是步進馬達。X軸驅動馬達170x的驅動軸(旋轉軸)被螺紋加工,以用作饋送螺桿171x,Y軸驅動馬達170y的驅動軸(旋轉軸)被螺紋加工,以用作饋送螺桿171y。饋送螺桿171x被旋入X軸方向從動螺帽元件85x的螺孔中,饋送螺桿171y被旋入Y軸方向從動螺帽元件85y的螺孔中。X軸方向從動螺帽元件85x被線性凹槽76f沿X軸方向線性地引導,並且與螺帽接觸部76e接觸。Y軸方向從動螺帽元件85y被線性凹槽80f沿Y軸方向線性地引導,並且與螺帽接觸部80e接觸。X軸方向從動螺帽元件85x能夠從饋送螺桿171x的任一端螺紋脫離,Y軸方向從動螺帽元件85y能夠從饋送螺桿171y的任一端螺紋脫離。
螺帽元件偏置彈簧89x位於X軸方向從動螺帽元件85x和X軸驅動馬達170x之間,螺帽元件偏置彈簧89y位於Y軸方向從動螺帽元件85y和Y軸驅動馬達170y之間。螺帽元件偏置彈簧89x和89y的每一個都是壓縮螺旋彈簧,其分別鬆弛地安裝在相關的饋送螺桿171x和171y上,並處於壓縮狀態。在X軸方向從動螺帽元件85x朝向X軸驅動馬達170x側與X軸驅動馬達170x脫離的情況下,螺帽元件偏置彈簧89x沿X軸方向從動螺帽元件85x與X軸驅動馬達170x螺紋接合的方向偏置X軸方向從動螺帽元件85x。同樣地,在Y軸方向從動螺帽元件85y朝向Y軸驅動馬達170y側與Y軸驅動馬達170y脫離的情況下,螺帽元件偏置彈簧89y沿Y軸方向從動螺帽元件85y與Y軸驅動馬達170y螺紋接合的方向偏置Y軸方向從動螺帽元件85y。
第二十四圖示意性地表示從數位照相機200後面看到的影像穩定單元IS的結構。應該注意,出於圖示的目的,在X軸方向引導桿78與該對引導銷76c等的相對位置不同於第七圖至第二十三圖所示的相對位置。從這個示意圖中可以理解,在用於沿X軸方向驅動CCD影像感測器60的驅動機構中,第一X方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76藉由拉伸彈簧81x的偏置力相互彈性地耦合,移動限制凸塊75a和移動限制凸塊75b分別與移動限制凸塊76a和移動限制凸塊76b接觸。X軸方向平台偏置彈簧87x的偏置力經由傳輸滾輪21c施加在第一X軸方向移動元件75上,傳輸滾輪21c與連接突起75g接觸。儘管X軸方向平台偏置彈簧87x的偏置力朝左施加在第一X軸方向移動元件75上,如第二十四圖所示,即,沿移動限制凸塊75a和75b分別與移動限制凸塊76a和76b脫離的方向,預定拉伸連接彈簧81x的偏置力(彈簧力)大於X軸方向平台偏置彈簧87x的偏置力。因此,第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76共同朝左偏置,如第二十四圖所示,同時維持移動限制凸塊75a和75b分別與移動限制凸塊76a和76b彈性接觸。因為第二X軸方向移動元件76的朝左移動藉由螺帽接觸部76e與X軸方向從動螺帽元件85x的接合來限制,X軸方向從動螺帽元件85x的位置用作第一X軸方向移動元件75與第二X軸方向移動元件76的每一個沿X軸方向的參考位置。在第二十四圖中能夠看出,饋送螺桿171x的末端延伸穿過在螺帽接觸部76e上形成的通孔(參見第十四圖和第十五圖),以致於不相互干擾。
驅動X軸驅動馬達170x以旋轉其驅動軸(饋送螺桿171x),使得與饋送螺桿171x螺紋接合的X軸方向從動螺帽元件85x沿X軸方向線性移動,從而第一X軸方向移動元件75與第二X軸方向移動元件76之間的相對位置沿X軸方向改變。例如,若相對於第二十四圖所示的視圖向右移動,X軸方向從動螺帽元件85x沿相同的方向壓緊螺帽接觸部76e,從而抵抗X軸方向平台偏置彈簧87x的彈簧力,向右整體地移動第一X軸方向移動元件75與第二X軸方向移動元件76,如第二十四圖所示。若第一X軸方向移動元件75相對於第二十四圖所示的視圖向右移動,連接突起75g沿相同的方向壓緊傳輸滾輪21c,從而向右移動X軸方向平台21,如第二十四圖所示。反之,若X軸方向從動螺帽元件85x向左移動,如第二十四圖所示,藉由X軸方向平台偏置彈簧87x的偏置力,第一X軸方向移動元件75與第二X軸方向移動元件76跟隨X軸方向從動螺帽元件85x整體地向左移動,如第二十四圖所示。同時,藉由X軸方向平台偏置彈簧87x的偏置力,X軸方向平台21跟隨第一X軸方向移動元件75向左移動,如第二十四圖所示。藉由X軸方向平台偏置彈簧87x的偏置力,連接突起75g和傳輸滾輪21c始終保持相互接觸。
在沿Y軸方向驅動CCD影像感測器60的驅動機構中,Y軸方向移動平台71和Y軸方向移動元件80經由拉伸連接彈簧81y相互彈性地連接,移動限制凸塊71c和移動限制凸塊71d分別與移動限制凸塊80a和移動限制凸塊80b接觸。儘管Y軸方向移動平台71藉由Y軸方向平台偏置彈簧87y的彈簧力向下偏置,如第二十四圖所示,即,沿移動限制凸塊71c和71d分別與移動限制凸塊80a和80b脫離的方向,預定拉伸連接彈簧81y的偏置力(彈簧力)大於Y軸方向平台偏置彈簧87y的偏置力。因此,Y軸方向移動平台71和Y軸方向移動元件80整體地向下偏置,同時維持移動限制凸塊71c和71d分別與移動限制凸塊80a和80b彈性接觸。因為Y軸方向移動元件80的向下移動藉由螺帽接觸部80e與Y軸方向從動螺帽元件85y的接合來限制,Y軸方向從動螺帽元件85y的位置作為Y軸方向移動平台71和Y軸方向移動元件80的每一個沿Y方向的參考位置。在第二十四圖中可以看出,饋送螺桿171y的末端延伸穿過在螺帽接觸部80e上形成的通孔(參見第十六圖和第十七圖),以致於不相互干擾。
驅動Y軸方向驅動馬達170y以旋轉其驅動軸(饋送螺桿171y),使得與饋送螺桿171y螺紋接合的Y軸方向從動螺帽元件85y沿Y軸方向線性移動,因此造成Y軸方向移動平台71與Y軸方向移動元件80之間的相對位置沿Y軸方向改變。例如,若Y軸方向從動螺帽元件85y向上移動,如第二十四圖所示,Y軸方向從動螺帽元件85y沿相同的方向壓緊螺帽接觸部80e,從而抵抗Y軸方向平台偏置彈簧87y的彈簧力,相對於第二十四圖所示的視圖整體地向上移動Y軸方向移動平台71與Y軸方向移動元件80。反之,若Y軸方向從動螺帽元件85y相對於第二十四圖所示的視圖向下移動,藉由Y軸方向平台偏置彈簧87y的偏置力,Y軸方向移動平台71與Y軸方向移動元件80跟隨Y軸方向從動螺帽元件85y整體地向下移動。
當Y軸方向移動平台7l沿Y軸方向移動時,被Y軸方向移動平台71支撐在其上的X軸方向平台21與Y軸方向移動平台71一起移動。另一方面,當X軸方向平台21與Y軸方向移動平台71一起沿Y軸方向垂直移動時,因為與傳輸滾輪21c接觸的第一X軸方向移動元件75沿Y軸方向不移動,傳輸滾輪21c和連接突起75g的接觸面之間的接觸點改變。同時,傳輸滾輪21c在連接突起75g的接觸面上滾動,如此X軸方向平台21能夠沿Y軸方向移動,沿Y軸方向不施加驅動力給第一X軸方向移動元件75。
根據影像穩定單元IS的上述結構,藉由分別向前和向後驅動X軸驅動馬達170x,X軸方向平台21能夠沿X軸方向向前和向後移動;藉由分別向前和向後驅動Y軸方向驅動馬達170y,Y軸方向移動平台71與被Y軸方向移動平台71支撐的X軸方向平台21一起,能夠沿Y軸方向向前和向後移動。
如第十四圖和第十五圖所示,第一X軸方向移動元件75在移動限制凸塊75a附近設有小薄片形狀的位置偵測凸塊75i。如第十六圖所示,Y軸方向移動平台71在移動限制凸塊71c附近設有小薄片形狀的位置偵測凸塊71h。如第十八圖和第十九圖所示,影像穩定單元IS設有第一遮光器103和第二遮光器104。當光束被位置偵測凸塊75i遮擋時,第一遮光器103偵測第一X軸方向移動元件75的位置偵測凸塊75i的存在,位置偵測凸塊75i通過相互面對的發射器/接收器元件之間。同樣地,當光束被位置偵測凸塊71h遮擋時,第二遮光器104偵測Y軸方向移動平台71的位置偵測凸塊71h的存在,位置偵測凸塊71h通過相互面對的發射器/接收器元件之間。藉由第一遮光器103偵測位置偵測凸塊75i的存在,能夠偵測第一X軸方向移動元件75(X軸方向平台21)在X軸方向的初始位置,同時藉由第二遮光器104偵測位置偵測凸塊71h的存在,能夠偵測Y軸方向移動平台71在Y軸方向的初始位置。
如第二十五圖的方塊圖所示,數位照相機200設有X軸方向陀螺儀感測器(角速度感測器)105和Y軸方向陀螺儀感測器(角速度感測器)106,它們偵測相互正交的兩軸(X軸和Y軸)的角速率(角速度)。藉由這兩個陀螺儀感測器105和106偵測施加給數位照相機200的照相機抖動(振動)的大小和方向。隨後,控制電路102藉由將用兩個陀螺儀感測器105和106偵測的兩個軸向的照相機抖動的角速率進行時間積分來確定移動角度。隨後,控制電路102由移動角度計算在焦平面(CCD影像感測器60的成像表面)上的影像沿X軸方向和沿Y軸方向的移動量。控制電路102進一步計算X軸方向平台21(第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76)、和Y軸方向移動平台71(Y軸方向移動元件80)對於各個軸向的驅動量和驅動方向(對於X軸驅動馬達170x和Y軸驅動馬達170y的驅動脈衝),以便抵消照相機抖動。因此,X軸驅動馬達170x和Y軸驅動馬達170y被致動,根據計算值控制其操作,該計算值抵消由CCD影像感測器60拍攝的物件影像的影像抖動。數位照相機200藉由開啟攝影模式選擇開關107(參見第二十五圖)能夠進入該影像穩定模式。若攝影模式選擇開關107在關閉狀態,影像穩定性能失效,如此進行正常攝影操作。
此外,藉由操作攝影模式選擇開關107,在影像穩定模式中可以選擇第一跟蹤模式或第二跟蹤模式。在第一跟蹤模式中,影像穩定性能藉由驅動X軸驅動馬達170x和Y軸驅動馬達170y啟動,而在第二跟蹤模式中,只有在開啟設置在數位照相機200上的測光開關108或釋放開關109(參見第二十五圖)時,影像穩定性能才藉由X軸驅動馬達170x和Y軸驅動馬達170y啟動。壓下快門按鈕205一半將開啟測光開關108,完全壓下快門按鈕205將開啟釋放開關109。
數位照相機200的上述影像穩定器設有損傷保護結構,其從X軸驅動馬達170X和Y軸驅動馬達170y的每一個到CCD影像感測器60(X軸方向平台21)吸收驅動力傳輸機構的負載和碰撞,以防止損傷饋送螺桿171x和171y以及其他元件。該損傷保護結構由兩個主要部件組成:由在驅動機構中用於沿X軸方向驅動CCD影像感測器60的第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76(它們藉由拉伸連接彈簧81x彈性耦合)組成的第一部件,以及在驅動機構中用於沿Y軸方向驅動CCD影像感測器60的Y軸方向平台71和Y軸方向移動元件80(它們藉由拉伸連接彈簧81y彈性耦合)組成的第二部件。
用於沿X軸方向驅動CCD影像感測器60的驅動機構具有保護它自己不受損傷的性能。該性能將在下文中描述。
舉例說明,當X軸方向從動螺帽元件85x相對於第二十四圖所示的視圖藉由X軸驅動馬達170x向右移動時,第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76沿X軸方向彼此相對移動,它們在正常狀態整體移動,若X軸方向平台21鄰接Y軸方向平台71,由於達到X軸方向平台21的移動機械極限或干擾X軸方向平台21的其他原因,移動限制凸塊75a和移動限制凸塊76a(還有移動限制凸塊75b和移動限制凸塊76b)抵抗拉伸連接彈簧81x的偏置力相互脫離。尤其是,在第一X軸方向移動元件75與X軸方向平台21一起的移動由於某種原因被阻止的情況下,第二X軸方向移動元件76能夠相對於第一X軸方向移動元件75沿X軸方向獨立向右移動。即使X方向平台21固定不動,該結構使得X軸方向從動螺帽元件85x沿饋送螺桿171x移動成為可能。這樣防止在上述驅動力傳輸機構上的過度負載,因此防止饋送螺桿171x與X軸方向從動螺帽元件85x之間的螺紋卡死,進一步防止損傷驅動力傳輸機構的其他相關部件。當X軸方向從動螺帽元件85x藉由X軸驅動馬達170x相對於第二十四圖所示的視圖向左移動時,X軸方向從動螺帽元件85x沿遠離螺帽接觸部76e的方向移動,因此,X軸驅動馬達170x的驅動力既不作用在第一X軸方向移動元件75上,也不作用在第二X軸方向移動元件76上;因此,即使由於某種原因X方向平台21的移動被阻止,也沒有不適當的負載施加到驅動力傳輸機構上。
與用於沿X軸方向驅動CCD影像感測器60的驅動機構相似,用於沿Y軸方向驅動CCD影像感測器60的驅動機構具有保護它自己不受損傷的性能。這種性能將在下文中描述。
舉例說明,當Y軸方向從動螺帽元件85y相對於第二十四圖所示的視圖藉由Y軸驅動馬達170y向上移動時,Y軸方向移動元件80和Y軸方向移動平台71沿Y軸方向彼此相對移動,它們在正常狀態整體移動,若Y軸方向平台71鄰接靜止的固定器23,由於達到Y軸方向平台71的移動機械極限或干涉Y軸方向平台71(或X軸方向平台21)的其他原因,移動限制凸塊71c和移動限制凸塊80a(還有移動限制凸塊71d和移動限制凸塊80b)抵抗拉伸連接彈簧81y的偏置力相互脫離。尤其是,在Y軸方向平台71的移動由於某種原因被阻止的情況下,Y軸方向移動元件80能夠相對於Y軸方向移動平台71沿Y軸方向獨立向上移動。即使Y軸方向平台71固定不動,該結構使得Y軸方向從動螺帽元件85y沿饋送螺桿171y移動成為可能。這樣防止在上述驅動力傳輸機構上的過度負載,因此防止饋送螺桿171y與Y軸方向從動螺帽元件85y之間的螺紋卡死,還防止損傷驅動力傳輸機構的其他相關部件。當Y軸方向從動螺帽元件85y藉由Y軸驅動馬達170y相對於第二十四圖所示的視圖向下移動時,Y軸方向從動螺帽元件85y沿遠離螺帽接觸部80e的方向移動,因此,Y軸驅動馬達170y的驅動力既不作用在Y軸方向移動元件80上,也不作用在Y軸方向移動平台71上;因此,即使由於某種原因Y軸方向平台71的移動被阻止,也沒有不適當的負載施加到驅動力傳輸機構上。
如上述,X軸方向平台21的移動範圍被Y軸方向移動平台71的內周面限定,而Y軸方向移動平台71的移動範圍被靜止的固定器23的內周面限定。即,X軸方向平台21沿X軸方向的移動機械極限被Y軸方向移動平台71的內周面限定,同時Y軸方向移動平台71沿Y軸方向的移動機械極限被靜止的固定器23的內周面限定。較佳地,在X軸方向平台21到達其左和右移動極限的任一個時,X軸驅動馬達170x的驅動力被停止從饋送螺桿171x傳遞到X軸方向從動螺帽元件85x,在Y軸方向平台71到達其上和下移動極限的任一個時,Y軸驅動馬達170y的驅動力被停止從饋送螺桿171y傳遞到Y軸方向從動螺帽元件85y。然而,考慮相關部件的製造公差,不能總是達到這種理想的相關性。例如,在X軸方向平台21(或Y軸方向平台71)到達其移動的機械極限的狀態,若X軸方向從動螺帽元件85x和饋送螺桿171x(或Y軸方向從動螺帽元件85y和饋送螺桿171y)由於足夠的軸向長度,仍然相互螺紋接合,若數位照相機200的影像穩定器沒有裝入例如上述損傷保護結構的損傷保護結構,由於藉由X軸驅動馬達170x(或Y軸驅動馬達170y)的進一步旋轉、在X軸方向從動螺帽元件85x和饋送螺桿171x(或Y軸方向從動螺帽元件85y和饋送螺桿171y)的每一個上設置有負載,存在在饋送螺桿171x和X軸方向從動螺帽元件85x(或饋送螺桿171y和Y軸方向從動螺帽元件85y)之間出現卡死的可能性。
為了防止這種問題出現,影像穩定機構可以考慮這樣構成,X軸方向從動螺帽元件85x(Y軸方向從動螺帽元件85y)與饋送螺桿171x(171y)脫離,在饋送螺桿171x(171y)足夠的移動範圍上給出X軸方向從動螺帽元件85x(Y軸方向從動螺帽元件85y)後,當到達饋送螺桿171x(171y)的任一端時,使得X軸方向從動螺帽元件85x(Y軸方向從動螺帽元件85y)與饋送螺桿171x(171y)脫離,如此X軸方向平台21(或Y軸方向平台71)不容易達到其移動機械極限。然而,根據這種結構,要求X軸方向平台21和Y軸方向平台71的每一個的移動範圍增加得比需要的多,這樣會不期望地增加整個影像穩定器的尺寸。此外,若X軸方向平台21或Y軸方向平台71偶爾在其移動範圍的某個中間點(即,不在移動範圍的任一端)被卡死,不考慮X軸方向平台21或Y軸方向平台71的移動範圍,重負載施加在X軸方向從動螺帽元件85x(或Y軸方向從動螺帽元件85y)與饋送螺桿171x(或171y)之間的螺紋接合部分。
反之,根據影像穩定器的上述實施例,在X軸方向從動螺帽元件85x和X軸方向平台21之間沿X軸方向的移動量的差異量被中間件(即,第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76)吸收,同時在Y軸方向從動螺帽元件85y和X軸方向平台21之間沿Y軸方向的移動量的差異量被中間件(即,Y軸方向平台71和Y軸方向移動元件80)吸收,因此,X軸方向平台21和Y軸方向平台71的每一個的移動範圍不必增加得比需要的多。此外,即使X軸方向平台21或Y軸方向平台71意外地在其移動範圍的某個中間點(即,不在移動範圍的任一端)被卡死,因為在X軸方向從動螺帽元件85x和X軸方向平台21之間沿X軸方向的移動量的差異量(或在Y軸方向從動螺帽元件85y和X軸方向平台21之間沿Y軸方向的移動量的差異量)被上述中間件(第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76,或Y軸方向平台71和Y軸方向移動元件80)吸收,就沒有重負載施加在X軸方向從動螺帽元件85x(或Y軸方向從動螺帽元件85y)與饋送螺桿171x(或171y)之間的螺紋接合部分。
在影像穩定器的本實施例中,預定第一X軸方向移動元件75和第二X軸方向移動元件76之間的最大相對移動量,以便能夠吸收X軸方向從動螺帽元件85x和X軸方向平台21之間移動量的差異量,無論在什麽情況下,X軸方向從動螺帽元件85x和X軸方向平台21的每一個位於其移動範圍內。同樣地,預定Y軸方向平台71和Y軸方向移動元件80之間的最大相對移動量,以便能夠吸收Y軸方向從動螺帽元件85y和Y軸方向平台71之間移動量的差異量,無論在什麽情況下,Y軸方向從動螺帽元件85y和Y軸方向平台71的每一個位於其移動範圍內。
對X軸方向平台21或Y軸方向平台71的移動限制不是在驅動力傳輸機構強加負載的唯一原因。因為用作抵消影像抖動的光學元件的CCD影像感測器60被支撐以沿X軸方向和Y軸方向自由地可移動,存在這樣的可能性,在數位照相機200例如跌落到地上、抖動或突然碰撞施加到數位照相機200的情況下,即使沒有分別藉由X軸驅動馬達170x或Y軸方向驅動馬達170y施加驅動力到其上,X軸方向平台21(其固定CCD影像感測器60)或Y軸方向平台71(其固定X軸方向平台21)承受迫使X軸方向平台21或Y軸方向平台71移動的力。即使在這種情況下,例如負載、抖動或突然碰撞能夠被本實施例的影像穩定器牢固地吸收。
例如,若X軸方向平台21藉由除了X軸驅動馬達170x的驅動力之外的外力相對於第二十四圖所示的視圖向左移動,第一X軸方向移動元件75經由傳輸滾輪21c沿相同方向被壓緊。因為壓緊第一X軸方向移動元件75的這個方向是移動限制凸塊75a和75b分別與移動限制凸塊76a和76b脫離的方向,第一X軸方向移動元件75能夠抵抗拉伸連接彈簧81x的偏置力、相對於第二X軸方向移動元件76單獨地向左移動。同時,第一X軸方向移動元件75不機械地壓緊第二X軸方向移動元件76,如此拉伸連接彈簧81x僅彈性拉伸作用在第二X軸方向移動元件76上,因此,沒有額外的力從第二X軸方向移動元件76施加到X軸方向從動螺帽元件85x。若X軸方向平台21藉由除了X軸驅動馬達170x的驅動力之外的外力相對於第二十四圖所示的視圖向右移動,X軸方向平台21在傳輸滾輪21c與連接突起75g脫離的方向移動,第一X軸方向移動元件75或第二X軸方向移動元件76承受X軸方向平台21的移動力。也就是說,當X軸驅動馬達170x不操作時,即使X軸方向平台21被外力等迫使沿X軸方向向前或向後移動,也沒有不適當的負載施加在X軸方向從動螺帽元件85x與饋送螺桿171x之間的螺紋接合部分。
另一方面,若Y軸方向平台71藉由除了Y軸驅動馬達170y的驅動力之外的外力相對於第二十四圖所示的視圖向下移動,Y軸方向平台71的這個方向是移動限制凸塊80a和80b分別與移動限制凸塊71c和71d脫離的方向,因此,Y軸方向平台71能夠抵抗拉伸連接彈簧81y的偏置力、相對於Y軸方向移動元件80單獨地向下移動。同時,Y軸方向平台71不機械地壓緊Y軸方向移動元件80,如此拉伸連接彈簧81y僅彈性拉伸作用在第二X軸方向移動元件80上,因此沒有額外的力從Y軸方向移動元件80施加到Y軸方向從動螺帽元件85y。若Y軸方向平台71藉由除了Y軸驅動馬達170y的驅動力之外的外力相對於第二十四圖所示的視圖向上移動,Y軸方向移動元件80經由移動限制凸塊80a和移動限制凸塊71c之間的接合、以及移動限制凸塊80b和移動限制凸塊71d之間的接合向上壓緊。同時,Y軸方向移動元件80的移動力不作用在Y軸方向從動螺帽元件85y上,因為Y軸方向移動元件80的這個移動方向是螺帽接觸部80e與Y軸方向從動螺帽元件85y脫離的方向。也就是說,當Y軸驅動馬達170y不操作時,即使Y軸方向平台71被外力等迫使沿Y軸方向向上或向下移動,沒有不適當的負載施加在Y軸方向從動螺帽元件85y與饋送螺桿171y之間的螺紋接合部分。
從上述描述能夠理解,根據上述實施例的影像穩定器,在下列兩種情況的任一種之下,即,在X軸方向平台21及/或Y軸方向平台71被X軸驅動馬達170x或Y軸驅動馬達170y驅動時、X軸方向平台21及/或Y軸方向平台71的移動操作出現故障的情況;和在X軸方向平台21及/或Y軸方向平台71被外力等強迫以不期望地移動的情況,這種意外的運動能夠被吸收,從而防止用於影像穩定光學元件的驅動機構受損。尤其是,影像穩定器被設計成沒有重負載施加在X軸方向從動螺帽元件85x與饋送螺桿171x之間、以及Y軸方向從動螺帽元件85y與饋送螺桿171y之間的兩個螺紋接合部分的任一個上,從而產生高度效能防止這兩個螺紋接合部分的每一個受到損傷。儘管有可能分別藉由窄化饋送螺桿171x和171y的導角、以高精度驅動X軸方向平台21和Y軸方向平台71,窄化任一個饋送螺桿的導角不利地降低饋送螺桿機構的強度。然而,根據上述實施例的影像穩定器,因為沒有重負載施加在上述兩個螺紋接合部分的任一個上,所以能夠窄化每個饋送螺桿的導角。
第二十六圖至第二十八圖表示影像穩定單元IS的另一實施例(第二實施例)。在該實施例中,對應於影像穩定器IS前面的實施例(第一實施例)中元件的元件用相同的附圖標記表示。除了X軸方向平台偏置彈簧87x的一端(第二十八圖中所示的左端)被鈎在Y軸方向平台71上而不鈎在靜止的固定器23上之外,影像穩定單元的第二實施例與影像穩定單元的第一實施例相同。更具體地說,X軸方向平台偏置彈簧87x在Y軸方向平台71上形成的彈簧鈎71w與X軸方向平台21的彈簧鈎21v之間延伸,並且安裝在它們之間。在影像穩定單元的第二實施例中能夠獲得與影像穩定單元的第一實施例相同的效果。
在上述實施例中,CCD影像感測器60、低通濾光片25和其他相關元件成為一體,且當抵消影像抖動時,驅動此單元(CCD單元)。參照第二十九圖至第四十一圖詳細描述該CCD單元的結構。
如第二十九圖至第三十四圖所示,低通濾光片25和CCD影像感測器60固定在X軸方向移動平台21和CCD保持板61之間。更具體地說,低通濾光片25在其前開口與X軸方向移動平台21的內表面接觸,CCD影像感測器60的成像表面位於低通濾光片25後面,環形密封元件26固定在低通濾光片25與CCD影像感測器60之間。密封元件26有彈性材料製成。CCD影像感測器60與CCD基板62一起固定到CCD保持板61的前表面上。CCD基板62延伸到CCD保持板61的背面,以連接到用於影像信號傳輸的可撓式印刷線路板(在下文中稱為可撓式PWB)90的一端。可撓式PWB 90的另一端連接到固接控制電路102的固定電路板102a(如第二十九圖所示)上。CCD基板62和可撓式PWB 90相互整體形成。
CCD保持板61設有前平板部61a和三個支撐凸塊61b。前平板部61a配置成支撐CCD影像感測器60和CCD基板62。三個支撐凸塊61b的兩個在相反方向水平突出,同時保持支撐凸塊61b向下突出。X軸方向移動平台21設有三個凹部21d,其形成的形狀分別允許三個支撐凸塊61b安裝在其中。三個支撐凸塊61b設有三個圓形通孔(傾斜角調整機構的元件)61c,其分別在向前/向後方向延伸穿過三個支撐凸塊61b。三個螺帽(傾斜角調整機構的元件)63分別固定到X軸方向移動平台21上,在三個凹部21d內部面對通孔61c。X軸方向移動平台21在三個螺帽63附近設有三個彈簧容置凹部21e,其中三個壓縮螺旋彈簧(傾斜角調整機構的元件)64分別被容置。前平板部61a的兩個側支撐凸塊61b分別用兩個定位孔61d設置在相關的兩個通孔61c下面。X軸方向移動平台21在三個凹部21d的兩個中設有兩個定位突起21f,其能夠分別接合在兩個定位孔61d中。
三個螺帽63由與X軸方向移動平台21不同材料的金屬製成。每個螺帽63設有中空的圓筒部63a,並且進一步在圓筒部(圓筒形軸部)63a的一端設有凸緣部63b。三個螺帽63用三個凸緣部63b分別接合在X軸方向移動平台21前面形成的三個大直徑孔21g中被固定到X軸方向移動平台21上。每個螺帽63的圓筒部63a延伸穿過相關的大直徑部21g的底部,以在光軸方向向後突出。如第三十五圖和第三十六圖所示,每個螺帽63的圓筒部63a的外徑預定為稍小於CCD保持板61的相關通孔61c的內徑(開口直徑)。每個螺帽63沿其圓筒形部63a的軸設有內螺孔63c,如此三個CCD調整螺絲(傾斜角調整機構的元件)65分別由其端部(在光軸方向從其後端)旋入三個內螺孔63c中。每個CCD調整螺絲65在其上設有包括外螺紋部的軸部(螺絲軸部)65a和直徑大於軸部65a的頭部65b,軸部65a與相關的內螺孔63c螺紋接合。不像圓筒部63a,頭部65b的外徑預定為大於相關通孔61c的內徑(開口直徑)。
當組裝CCD單元時,使CCD保持板61和X軸方向移動平台21相互靠近,如此三個支撐凸塊61b分別進入相應的三個凹部21d,三個壓縮螺旋彈簧64在壓縮狀態分別插入三個彈簧容置凹部21e中。因此,兩個定位突起21f分別接合在兩個定位孔61d中,這樣確定X軸方向移動平台21與CCD影像感測器60之間的相對位置。此外,使CCD保持板61和X軸方向移動平台21相互更靠近一些,使得三個螺帽63的中空圓筒部63a的端部別進入三個圓形通孔61c,如上述,因為每個螺帽63的圓筒部63a的外徑小於相關通孔61c的內徑(開口直徑)。
隨後,三個CCD調整螺絲65的軸部65a分別被旋入三個螺帽63的內螺孔63c中。使CCD保持板61和X軸方向移動平台21相互更靠近,造成插入三個凹部21d中的壓縮螺旋彈簧64被壓縮在X軸方向移動平台21和三個支撐凸塊61b中。由於三個支撐凸塊61b被壓縮的彈力,CCD保持板61在遠離X軸方向移動平台21的方向被偏置(在光軸方向向後)(參見第三十七圖)。然而,三個CCD調整螺絲65的頭部65b的背表面防止CCD保持板61向後移動,從而限定CCD保持板61在光軸方向的位置。因此,X軸方向移動平台21和CCD保持板61與CCD影像感測器60和固定在其中的低通濾光片25連接在一起。
在CCD單元中,其中X軸方向移動平台21和CCD保持板61連接在一起,三個CCD調整螺絲65分散地設置在CCD影像感測器60的成像表面的中心周圍的三個不同點上,因此,CCD保持板61相對於攝影光軸Z1的角度(傾斜角/安置角),即,CCD影像感測器60的成像表面相對於攝影光軸Z1的角度(傾斜角/安置角)能夠藉由調整每個CCD調整螺絲65的緊固量來調整。例如,若一個CCD調整螺絲65的緊固量增加,限定CCD保持板61在光軸方向的位置的相關頭部65b在光軸方向向前移動。頭部65b的這種向前移動造成與一個CCD調整螺絲65接觸的相關支撐凸塊61b被向前推。反之,若CCD調整螺絲65的緊固量減小,相關的頭部65b在光軸方向向後移動。頭部65b的這種向後移動造成與一個CCD調整螺絲65接觸的相關支撐凸塊61b被相關壓縮螺旋彈簧64的偏置力向後推。藉由改變三個CCD調整螺絲65的緊固量之間的平衡,能夠調整CCD影像感測器60相對於攝影光軸Z1的傾斜角。
第三十三圖和第三十四圖是影像穩定單元IS的截面圖,分別表示在調整位於前平板部61a的水平相反兩側的三個調整螺絲65的特定兩個之前和之後的兩種不同狀態。在第三十三圖所示的狀態,這兩個CCD調整螺絲65(右和左的CCD調整螺絲65)的緊固量基本上相同,並且相對於相關兩個螺帽63的內螺紋孔63c沒有緊固到最大(極限)。第三十五圖是CCD調整螺絲65的右邊和左邊之一(在第三十四圖中示出的CCD調整螺絲65的左邊)和其相鄰元件在第三十三圖所示的狀態的放大圖。從第三十五圖中可以看出,相關的支撐凸塊61b藉由相關的壓縮螺旋彈簧64的偏置力,抵接CCD調整螺絲65的頭部65b的背表面;然而,藉由進一步緊固CCD調整螺絲65,用於頭部65b和支撐凸塊61b存在向前(在第三十五圖中示出向下)移動的空間,因為在圓筒部63a的末端和頭部65b之間仍然存在間隔。
第三十四圖表示左邊的CCD調整螺絲65已經緊固到最大的狀態。從第三十六圖的左邊CCD調整螺絲65和其相鄰元件的放大圖中可以看出,與左邊的CCD調整螺絲65接觸的支撐凸塊61b抵抗壓縮螺旋彈簧64的偏置力已經從第三十五圖所示的位置向前推,從而造成CCD保持板61和CCD影像感測器60相對於X軸方向移動平台21(相對於光軸方向)傾斜。在這種狀態,藉由CCD影像感測器60的傾斜,X軸方向移動平台21不傾斜,然而,藉由CCD影像感測器60的傾斜,固定在低通濾光片25和CCD影像感測器60之間的彈性密封元件26彈性變形(參見第三十四圖)。
如第三十六圖所示,因為三個螺帽63的圓筒部63a分別插入三個圓形通孔61c中,每個CCD調整螺絲65能夠緊固到頭部65b與相關螺帽63的圓筒部63a的末端接觸。在這種狀態,支撐凸塊61b沒有被固定,以致於被連接在相關的CCD調整螺絲65的頭部65b和X軸方向移動平台21相關的凹部21d之間,但不使得與凹部21d的底部接觸而不是被固定。因為支撐凸塊61b沒有被固定,以致於被連接在相關的CCD調整螺絲65的頭部65b和相關的凹部21d的底部之間,當保持兩個CCD調整螺絲65的任一個的緊固量變化時,即使CCD調整螺絲65緊固到最大,CCD保持板61也不會阻礙傾斜。因此,每個CCD調整螺絲65的軸部65a相對於相關螺帽63(其內螺紋孔63c)的軸向移動的整個範圍能夠用於CCD保持板61相對於攝影光軸Z1的角度的調整(傾斜角調整)。
在X軸方向移動平台(支持元件)21和CCD保持板(影像拾取裝置固定元件)連接在一起(參見第三十一圖和第三十二圖)之後,CCD單元藉由可移動板(支撐可撓式印刷線路板90的可移動支撐元件/彎曲彈性裝置)91固定到X軸方向移動平台21的背面。可移動板91是位於基本上平行於驅動CCD影像感測器(影像拾取裝置)60的平面的平面內的平板元件,即,基本上平行於藉由X軸方向和Y軸方向兩者限定的X軸和Y軸平面。X軸方向移動平台21設有一對接合孔21h、螺孔21i和定位突起21k。可移動板91設有一對鎖緊凸塊91a、通孔91b和定位孔91c,它們分別與X軸方向移動平台21的一對接合孔21h、螺孔21i和定位突起21k接合。在該對鎖緊凸塊91a的末端已經接合在該對接合孔21h以及定位突起21k已經接合在定位孔91c的狀態(參見第三十二圖),藉由一組螺絲92旋入X軸方向移動平台21的螺孔21i中,可移動板91被固接到X軸方向移動平台21上。
CCD單元藉由驅動機構支撐,驅動機構用於在上述在構成影像穩定單元IS的X軸方向和Y軸方向驅動CCD影像感測器60。影像穩定單元IS設有覆蓋影像穩定單元IS背部的用於保護它的固定蓋(後保護蓋)93。固定蓋93是位於基本上平行於驅動CCD影像感測器(影像拾取裝置)60的平面的平面內的平板元件,即,基本上平行於由X軸方向和Y軸方向兩者限定的X軸和Y軸平面,因此,固定蓋93基本上平行於可移動板91。如第二十九圖所示,固定蓋93設有四個通孔93a,其分散地設置在固定蓋93的外邊緣附近,在四個通孔93a周圍還分別設有四個環形抵接表面93b。四個環形鄰接表面93b基本上位於共同平面內。固定蓋93進一步設有三個凹孔(通孔)93c和兩個定位孔(通孔)93d。
第八圖和第九圖表示影像穩定單元IS,可移動板91和固定蓋93由影像穩定單元IS被移除。從第八圖和第九圖可以理解,靜止的固定器23在其背面、在對應於固定蓋93的四個通孔93a的四個位置分別設有四個螺孔23c,在四個螺孔23c的周圍進一步分別設有與固定蓋93的四個抵接表面93b接觸的四個抵接表面23c。靜止的固定器23設有分別與兩個定位孔93d可接合的兩個定位突起23e。
當將固定蓋93固接到靜止的固定器23上時,兩個定位突起23e分別與兩個定位孔93d接合。於是,固定蓋93的四個鄰接表面93b分別與對應的固定固定器23的四個抵接表面23d接觸,如此四個通孔93a和四個螺孔23c對準。此後,如第三十八圖所示,利用四個螺絲94通過固定蓋93的通孔93a旋入靜止的固定器23的螺孔23c中,固定蓋93被緊固到靜止的固定器23上。如第三十八圖所示,在固接可移動板91和固定蓋93的狀態,三個CCD調整螺絲65的頭部65b通過固定蓋93的三個凹孔93c暴露出來,因此,不解除固接可移動板91或固定蓋93,能夠進行用於調整CCD影像感測器60相對於攝影光軸Z1的角度的上述傾斜角調整操作。
控制電路102固接在固定電路板102a上,固定電路板102a設置在照相機主體202中,固定電路板102a和CCD基板62經由上述的可撓式PWB 90相互電連接。如第二圖、第三圖、第十二圖和第四十圖所示,可撓式PWB90設有固定CCD連接部90a、U形折疊部90v1、第一垂直平板部90b、彎曲部90v2、第一水平平板部90c、U形折疊部90v3、第二水平平板部90d、彎曲部90v4、第二垂直平板部90e、橫向延長部90f和連接器部90g。固定CCD連接部90a在CCD保持板61的背面與CCD基板62整體形成。固定CCD連接部90a的底端部向上延伸折疊回來,形成U形折疊部90v1。第一垂直平板部90b在Y軸方向從U形折疊部90v1向上延長。第一垂直平板部90b的上端基本上直角向前彎曲,形成彎曲部90v2。第一水平平板部90c從變焦馬達150上面的彎曲部90v2向前延長。第一水平平板部90c的前端在它本身上面折疊基本上180度向後延伸,形成U形折疊部90v3。第二水平平板部90d從U形折疊部90v3向後延長。第二水平平板部90d的後端部基本上直角向下彎曲,形成彎曲部90v4。第二垂直平板部90e沿Y軸方向從彎曲部90v4向下延長。橫向延長部90f在X軸方向從第二垂直平板部90e的下端橫向延長。連接器部90g在橫向延長部90f的一端(在第三十八中圖示為右端)形成,連接到固接控制電路102的固定電路板102a上。第一垂直平板部90b和第二垂直平板部90e基本上相互平行,並且第一垂直平板部90b和第二垂直平板部90e的每一個長度方向基本上平行於Y軸方向。第一水平平板部90c和第二水平平板部90d基本上相互平行,並且第一水平平板部90c和第二水平平板部90d的每一個長度方向基本上平行於攝影光軸Z1。應該注意,為了暴露前平板部61a,可撓式PWB 90和CCD基板62在第八圖、第九圖、第十九圖、第二十一圖和第二十三圖中沒有示出。
如第四十圖所示,可移動板91固定到X軸方向移動平台21上,在光軸方向與CCD保持板61的前平板部61a隔開,以在CCD保持板61和可移動板91之間形成可撓式印刷板插入間隔S1。此外,在固定蓋93和位於固定蓋93後面的LCD面板20之間形成另一可撓式PWB插入間隔S2。橫截面為U形的可撓式PWB 90的U形折疊部90v1位於可撓式PWB插入間隔S1中,如此固定CCD連接部90a和第一垂直平板部90b分別位於可撓式PWB插入間隔S1的前和後。固定CCD連接部90a固定到CCD保持板61的背面。另一方面,第一垂直平板部90b與可移動板91的前表面接觸(表面接觸),並且被可移動板91在從U形折疊部90v1延伸到彎曲部90v2的方向引導。經由第一水平平板部90c和第二水平平板部90d在第一垂直平板部90b後面延伸的第二垂直平板部90e和橫向延長部90f,在可撓式PWB插入間隔S2中延伸,並且被固定蓋93的背表面支撐。第二垂直平板部90e和橫向延長部90f的每一個利用固定裝置、例如雙面膠帶被部分地固定到固定蓋93的背面。
在這種可撓式印刷線路板配置中,可移動板91在光軸方向設置在支撐可撓式PWB90(CCD基板62)一端的CCD保持板61和作為固定支撐部分的固定蓋93之間。如第四十圖所示,包括第二垂直平板部90e、橫向延長部90f和連接器部90g的可撓式PWB 90的一部分(固定部分)在光軸方向被固定蓋93的背面固定和支撐,可移動板91被定位成覆蓋可撓式PWB 90的另一部分(可移動部分),可移動板91在固定蓋23的前面垂直延伸,從而防止可撓式印刷PWB 90的其他部分和固定蓋93相互接觸。因此,可移動板91作為防止可撓式PWB 90(除了其位於固定蓋93後面的的上述固定部分之外)接觸相鄰固定元件、例如固定蓋93和靜止的固定器23的保護元件。通常,當可移動元件的下列移動時,若可撓式PWB 90與任何相鄰固定元件接觸而發生彈性變形,在可撓式PWB 90這些相鄰元件之間產生摩擦力,該摩擦力造成可移動元件移動的阻力。然而,根據可撓式印刷線路板配置的本實施例,提供具有可移動板91的影像穩定單元IS使它能夠防止可撓式PWB 90的上述移動部分接觸相鄰固定元件,從而防止這種摩擦力產生。
此外,可撓式PWB 90的第一垂直平板部90b的一部分與可移動板91的前表面表面接觸。因為可移動板91是在X軸方向和Y軸方向與CCD影像感測器60整體驅動的可移動元件,當驅動CCD影像感測器60來抵消影像抖動時,在該表面接觸範圍內、在第一垂直平板部90b與可移動板91之間不產生過量的摩擦力。以此方式,可移動板91作為保護元件,其防止可撓式PWB 90的上述可移動部分接觸相鄰固定元件,可移動板91也作為可移動支撐元件,其提供抗彎曲性能給可撓式PWB 90,同時防止過量的摩擦力產生。因此,可撓式PWB 90的穩定性提高,有可能在很小負載的情況下用較高的精度驅動CCD影像感測器60。
在用於調整CCD影像感測器60的角度的上述傾斜角調整操作中,CCD保持板61相對於X軸方向移動平台21和可移動板91傾斜。CCD保持板61的支持角度的變化產生一扭力,該扭力經由固定到CCD保持板61的可撓式PWB 90的部份扭轉可撓式PWB 90。因為可撓式PWB 90本身具有彈性,可撓式PWB 90藉由彈性變形能夠保持這種扭力。然而,在可撓式PWB 90的該彈性變形部分接觸相鄰固定元件的情況下,當可撓式PWB 90在影像穩定操作中跟隨CCD影像感測器60的移動時,存在在CCD影像感測器60移動時產生過量的負載的可能性。
在可撓式印刷線路板配置的本實施例中,當調整CCD影像感測器60相對於攝影光軸Z1的角度時,如第三十四圖所示,儘管位於CCD保持板61和可移動板91之間的可撓式PWB插入間隔S1的U形折疊部90v1扭轉以彈性變形,但是因為跟隨折疊部90v1的第一垂直平板部90b與可移動板91的前表面表面接觸、以被支撐,所以從第一垂直平板部90b向下延伸的可撓式PWB 90的扭轉部分被限制。換言之,在X軸方向移動平台21和可移動板91之間的間隔(可撓式PWB插入間隔S1),調整CCD保持板61相對於攝影光軸Z1的角度,同時從CCD影像感測器60延伸的可撓式PWB 90藉由面對CCD保持板61的可移動板91的表面支撐。因此,由於對CCD影像感測器60進行的傾斜角調整產生的可撓式PWB 90的扭轉在CCD單元(在折疊部90v1)內被吸收,CCD單元被固定在X軸方向移動平台21和可移動板91之間,如此在從CCD單元向外延伸的可撓式PWB 90的部分沒有保留可撓式PWB 90的變形,PWB 90的變形也許會造成在CCD影像感測器60移動時負載的增加。也就是說,對CCD影像感測器60相對於攝影光軸Z1的角度的調整對CCD單元的驅動精度沒有不利影響。
固定蓋93也保護從可移動影像穩定單元IS的LCD面板20延伸的可撓式PWB 20a。獨立於可撓式PWB 90提供可撓式PWB 20a。如第四十圖所示,從LCD面板20底部延伸的可撓式PWB 20a向上延伸彎曲,以位於固定蓋93和LCD面板20之間的可撓式PWB插入間隔S2中。如第四十一圖所示,可撓式PWB 20a設置成沿固定蓋93的背面、沿橫向延伸,如此可撓式PWB 20a的該橫向延伸部分的末端連接到控制電路102(該連接部的結構在附圖中沒有示出)。當影像穩定單元IS在影像穩定操作中沿X軸方向和Y軸方向驅動時,這種配置能夠防止可撓式PWB 20a與影像穩定單元IS的移動部分干涉。
第四十二圖和第四十三圖表示根據本發明的可撓式印刷線路板配置的另一實施例(第二實施例)。利用可撓式PWB 190(其對應於可撓式PWB 90)的可撓式印刷線路板配置的這個實施例與可撓式印刷線路板配置的之前的實施例(第一實施例)部分不同。因此,在可撓式印刷線路板配置的第二實施例中,元件和部分相似於可撓式印刷線路板配置的之前實施例的元件,藉由相同的標號設計,且這些相似元件及部份在下列描述中被省略。
如第四十二圖所示,可撓式PWB 190設有固定CCD連接部190a、U形折疊部190v1、第一垂直平板部190b、彎曲部190v2、第一水平平板部190c、U形折疊部190v3、和第二水平平板部190d。固定CCD連接部190a與CCD基板62在CCD保持板61後面整體形成。固定CCD連接部190a的末端底部本身向上延伸折疊回來,形成U形折疊部l90v1。第一垂直平板部190b在Y軸方向從U形折疊部190v1向上延長。第一垂直平板部190b的上端基本上直角向前彎曲,形成彎曲部190v2。第一水平平板部190c從彎曲部190v2在變焦馬達150上面向前延長。第一水平平板部190c的前端在它本身上面折疊基本上180度向後延伸,形成U形折疊部190v3。第二水平平板部190d從U形折疊部190v3向後延長。儘管從固定CCD連接部190a到第二水平平板部190d的可撓式PWB 190的部分與從固定CCD連接部90a到第二水平平板部90d的可撓式PWB 90的部分相同,但是從第二水平平板部190d向下延伸的可撓式PWB 190的部分與從第二水平平板部90d向下延伸的可撓式PWB 90的可撓式PWB 90的部分不同。可撓式PWB 190進一步設有彎曲部190v4、頂部支撐部190e、橫向延長部190f和連接器部190g。影像穩定單元IS在變焦馬達150上面設有固定支撐板193,第二水平平板部190g的後端部在支撐板193的後端周圍基本上180度折疊回來,沿支撐板193的頂面延伸,形成彎曲部190v4。頂部支撐部190e從彎曲部190v4向前延伸形成,並且被支撐板193的頂面支撐。如第四十三圖所示,橫向延長部190f從頂部支撐部190e在X軸方向橫向延長。連接器部在橫向延長部190f的一端(在第四十三圖中示出左端)形成,以連接到固接控制電路102的固定電路板102b上。至少頂部支撐部190e的一部分和至少橫向延長部190f的一部份利用固定裝置、例如雙面膠帶固定到支撐板193上。
可撓式PWB 190與可撓式PWB 90的不同點在於,可撓式PWB 190延伸到支撐板193的側邊,而不固定到對應於位於影像穩定單元IS背面的固定蓋93的固定元件上。然而,可撓式印刷線路板配置的第二實施例與可撓式印刷線路板配置的第一實施例相同點在於,可移動板91用作保護元件,其防止沒有被支撐板193支撐的可撓式PWB 190的可移動部分接觸相鄰的固定元件、例如靜止的固定器23。因此,設有可移動板91的影像穩定單元IS有可能防止可撓式PWB 190的上述可移動部分接觸相鄰的固定元件,從而防止在可撓式PWB和相鄰的固定元件之間產生不利的摩擦力。
儘管基於上述實施例已經描述本發明,但本發明不僅限於這些具體實施例。例如,儘管可撓式PWB 90和可撓式PWB 190包括由第一水平平板部(90c或190c)、U形折疊部90v3和第二水平平板部(90d或190d)組成的向前延伸部分,如此向前延伸部分有助於在驅動CCD影像感測器60時減小可撓式PWB的移動阻力,根據本發明的可撓式印刷線路板配置有可能省略該向前延伸部分。
儘管在可撓式印刷線路板配置的上述實施例中,與可撓式PWB 90或190分開設置的可移動板91支撐可撓式PWB 90或190,若藉由背板等提高可撓式PWB對應部分的硬度(抗彎曲特性),則沒有可移動板91也能夠獲得相似的效果。
顯而易見,對本發明在此描述的具體實施例可以做出變化,這種變型在本發明權利要求的精神和範圍內。應該指出,在此包含的所有內容是解釋性的,不限制本發明的範圍。
8...第二透鏡組移動框架
10...第二線性引導環
11...凸輪環
12...第三可移動筒
13...第二可移動筒
14...第一線性引導環
15...第一可移動筒
18...螺旋環
20...LCD面板
20a...可撓式印刷線路板
21...X軸方向移動平台
21a...引導孔
21b...引導槽
21c...傳輸滾輪
21d...凹部
21e...凹部
21f...定位突起
21g...大直徑孔
21h...接合孔
21i...螺孔
21k...定位突起
21v...彈簧鈎
22...固定筒
23...固定器
23a...位置控制凸輪條
23bx...馬達托架
23by...馬達托架
23c...螺孔
23d...抵接表面
23e...定位突起
23vx...彈簧鈎
23vy...彈簧鈎
25...低通濾光片
26...環形密封元件
28...變焦齒輪
60...CCD影像感測器
61...CCD保持板
61a...前平板部
61b...支撐凸塊
61c...通孔
61d...定位孔
62...CCD基板
63...螺帽
63a...圓筒部
63b...凸緣部
63c...螺孔
64...壓縮螺旋彈簧
65...CCD調整螺絲
65a...軸部
65b...頭部
71...Y軸方向移動平台
71a...引導孔
71b...引導槽
71c...移動限制凸塊
71d...移動限制凸塊
71e...引導孔
71f...引導銷
71g...彈簧鈎
71h...位置偵測凸塊
71v...彈簧鈎
71w...彈簧鈎
72...X軸方向引導桿
73...Y軸方向引導桿
74...X軸方向引導桿
75...第一X軸方向移動元件
75a...移動限制凸塊
75b...移動限制凸塊
75c...引導孔
75d...引導孔
75e...引導孔
75f...引導銷
75g...連接突起
75h...彈簧鈎
75i...位置偵測凸塊
76...第二X軸方向移動元件
76a...移動限制凸塊
76b...移動限制凸塊
76c...引導銷
76d...引導孔
76e...螺帽接觸部
76f...線性凹槽
76g...彈簧鈎
77...X軸方向引導桿
78...X軸方向引導桿
79...Y軸方向引導桿
80...Y軸方向移動元件
80a...移動限制凸塊
80b...移動限制凸塊
80c...引導銷
80d...引導孔
80e...螺帽接觸部
80f...線性凹槽
80g...彈簧鈎
81x...拉伸連接彈簧
81y...拉伸連接彈簧
85x...X軸方向從動螺帽元件
85y...Y軸方向從動螺帽元件
87x...X軸方向平台偏置彈簧
87y...Y軸方向平台偏置彈簧
89x...螺帽元件偏置彈簧
89y...螺帽元件偏置彈簧
90...可撓式印刷線路板
90a...固定CCD連接部
90b...第一垂直平板部
90c...第一水平平板部
90d...第二水平平板部
90e...第二垂直平板部
90f...橫向延長部
90g...連接器部
90v1...U形折疊部
90v2...彎曲部
90v3...U形折疊部
90v4...彎曲部
91...可移動板
91a...鎖緊凸塊
91b...通孔
91c...定位孔
92...螺絲
93...固定蓋
93a...通孔
93b...抵接表面
93c...凹孔
93d...定位孔
94...螺絲
100...快門單元
101...主開關
102...控制電路
103...第一遮光器
104...第二遮光器
105...X軸方向陀螺儀感測器
106...Y軸方向陀螺儀感測器
107...攝影模式選擇開關
170x...X軸驅動馬達
170y...Y軸驅動馬達
171x...饋送螺桿
171y...饋送螺桿
190...可撓式印刷線路板
190a...固定CCD連接部
190b...第一垂直平板部
190c...第一水平平板部
190d...第二水平平板部
190e...頂部支撐部
190f...橫向延長部
190g...連接器部
190v1...U形折疊部
190v2...彎曲部
190v3...U形折疊部
190v4...彎曲部
200...數位照相機
201...變焦鏡頭
202...照相機主體
IS...影像穩定單元
LG1...第一透鏡組
LG2...第二透鏡組
LG3...第三透鏡組
S1...間隔
S2...間隔
Z0...鏡筒軸
Z1...攝影光軸
下面參照附圖詳細描述本發明,其中:第一圖是根據本發明具有可撓式印刷線路板配置的數位照相機的實施例的前視圖;第二圖是第一圖所示的數位照相機在變焦鏡頭準備攝影狀態的縱向截面圖;第三圖是第一圖所示的數位照相機在變焦鏡頭完全縮回狀態的縱向截面圖;第四圖是第一圖所示的數位照相機在變焦鏡頭完全縮回狀態的變焦鏡頭的立體圖;第五圖是第四圖所示的變焦鏡頭的一部分的分解立體圖;第六圖是第四圖所示的變焦鏡頭的另一部分的分解立體圖;第七圖是第五圖所示的影像穩定單元(影像穩定機構)的前視立體圖;第八圖是第五圖所示的影像穩定單元的後視立體圖,可移動板及固定蓋由影像穩定單元移除;第九圖是第五圖所示的影像穩定單元的後視立體圖,該圖是從與第八圖角度的不同角度看到的;第十圖是影像穩定單元的分解立體圖;第十一圖是在影像穩定單元的靜止的固定器附近的影像穩定單元的一部分的分解立體圖;第十二圖是與第十圖所示的X軸方向移動平台、CCD影像感測器、CCD保持板和相關元件的前視分解立體圖;第十三圖是第十二圖所示的X軸方向移動平台的後視立體圖,於第十圖顯示之可撓式印刷線路板及可移動板由X軸方向移動平台移除;第十四圖是影像穩定單元的第一X軸方向移動元件、第二X軸方向移動元件和相關拉伸連接彈簧的前視立體圖,表示影像穩定單元的分解狀態;第十五圖是第十四圖所示的第一X軸方向移動元件、第二X軸方向移動元件和相關拉伸連接彈簧的後視立體圖,表示其分解狀態和組裝狀態;第十六圖是影像穩定單元的Y軸方向移動元件、Y軸方向移動平台和相關拉伸連接彈簧的分解立體圖;第十七圖是第十六圖所示的Y軸方向移動元件、Y軸方向移動平台和相關拉伸連接彈簧的後視立體圖,表示其分解狀態和組裝狀態;第十八圖是移除靜止的固定器的影像穩定單元的前視立體圖;第十九圖是第十八圖所示的影像穩定單元的元件的後視立體圖;第二十圖是進一步移除驅動馬達、遮光器和偏置彈簧的第十八圖和第十九圖所示的影像穩定單元的元件的前視立體圖;第二十一圖是第二十圖所示的影像穩定單元的元件的後視立體圖;第二十二圖是進一步移除第二X軸方向移動元件和Y方向移動元件的第二十圖和第二十一圖所示的影像穩定單元的元件的前視立體圖;第二十三圖是第二十二圖所示的影像穩定單元的元件的後視立體圖;第二十四圖是表示影像穩定單元的結構示意圖;第二十五圖是示出第一圖至第三圖所示的數位照相機的電路結構的方塊圖;第二十六圖是與第十八圖相似的視圖,示出了移除靜止的固定器的影像穩定單元的另一實施例(第二實施例);第二十七圖是第二十六圖所示的影像穩定單元的元件的後視立體圖;第二十八圖是表示影像穩定單元第二實施例的結構示意圖。第二十九圖是第十圖所示的CCD單元和固定蓋的分解前視立體圖;第三十圖是CCD單元的分解後視立體圖;第三十一圖是CCD單元的分解後視立體圖,表示CCD保持板被固定到X軸方向移動平台的狀態;第三十二圖是在組裝狀態的CCD單元的後視立體圖;第三十三圖是對CCD影像感測器進行傾斜角調整之前的狀態,影像穩定單元截面圖;第三十四圖是對CCD影像感測器進行傾斜角調整之後的狀態,影像穩定單元截面圖;第三十五圖是在第三十三圖所示的兩個調整螺絲之一附近的影像穩定單元的局部放大截面圖;第三十六圖是在第三十四圖所示的兩個調整螺絲之一附近的影像穩定單元的局部放大截面圖;第三十七圖是沿定位CCD單元的兩個壓縮螺旋彈簧的平面得到的影像穩定單元的截面圖;第三十八圖是影像穩定單元在安裝可移動板和固定蓋的狀態的後視立體圖;第三十九圖是為了清楚起見,固定蓋被部分切除的影像穩定單元的後視立體圖;第四十圖是部分影像穩定單元的縱向截面圖,表示可撓式印刷線路板的配置由CCD影像感測器延伸;第四十一圖是LCD面板的立體圖,固定蓋和可撓式印刷線路板由LCD面板延伸;第四十二圖是第一圖所示的數位照相機在變焦鏡頭的完全縮回狀態的縱向截面圖,表示根據本發明的可撓式印刷線路板配置的另一實施例;和第四十三圖是第四十二圖所示的數位照相機的變焦鏡頭和LCD單元的立體圖。
20...LCD面板
20a...可撓式印刷線路板
21...X軸方向移動平台
21a...引導孔
21b...引導槽
21c...傳輸滾輪
22...固定筒
23...固定器
25...低通濾光片
26...環形密封元件
60...CCD影像感測器
61...CCD保持板
61a...前平板部
61b...支撐凸塊
62...CCD基板
71...Y軸方向移動平台
72...X軸方向引導桿
74...X軸方向引導桿
77...X軸方向引導桿
90...可撓式印刷線路板
90a...固定CCD連接部
90b...第一垂直平板部
90c...第一水平平板部
90d...第二水平平板部
90e...第二垂直平板部
90f...橫向延長部
90v1...U形折疊部
90v2...彎曲部
90v3...U形折疊部
90v4...彎曲部
91...可移動板
93...固定蓋
S1...間隔
S2...間隔

Claims (15)

  1. 一種成像裝置的可撓式印刷線路板配置之構造,包括:影像拾取裝置,其在正交於光軸的平面內可移動;可撓式印刷線路板,其由前述影像拾取裝置延伸;及可移動支撐元件,其在前述光軸方向位於前述影像拾取裝置後面,以支撐前述可撓式印刷線路板,其中當前述影像拾取裝置移動時,前述可移動支撐元件在正交於前述光軸方向與前述影像拾取裝置一起移動,前述可撓式印刷線路板的一部分沿前述可移動支撐元件的前表面設置在前述影像拾取裝置後面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述可移動支撐元件包括一平板,前述平板配置於基本上平行於前述影像拾取裝置可在其中移動的平面,且其中前述可撓式印刷線路板與前述可移動支撐元件的前述前表面表面接觸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,進一步包括後保護元件,前述後保護元件在前述光軸方向位於前述可移動支撐元件後面,以覆蓋前述影像拾取裝置的背面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述可撓式印刷線路板的一部分固定到前述後保護元件上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述後保護元件包括一平板,前述平板基本上平行於前述影像拾取裝置可在其中可移動的前述平面, 其中前述可撓式印刷線路板的前述部分固定到前述後保護元件的後表面,且其中前述可移動支撐元件防止前述可撓式印刷線路板接觸前述後保護元件,除了固定到前述後保護元件的前述可撓式印刷線路板的前述部分之外。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述後保護元件固定到前述成像裝置的主體上,以致於相對於成像裝置的主體固定不動。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,進一步包括:外部顯示裝置,其位於前述後保護元件後面,以暴露到前述成像裝置外面;及第二可撓式印刷線路板,其從前述外部顯示裝置延伸,並且與由前述影像拾取裝置延伸的前述可撓式印刷線路板分開設置;其中前述第二可撓式印刷線路板位於前述外部顯示裝置與前述後保護元件之間的間隔中。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,進一步包括:影像拾取裝置固定元件,前述影像拾取裝置被固定至前述影像拾取裝置固定元件;支持元件,其固定前述影像拾取裝置固定元件並且被支撐,以沿正交於前述光軸的前述平面可移動;及傾斜角調整機構,用於改變前述影像拾取裝置固定元件相對於前述支持元件的傾斜角, 其中前述可移動支撐元件固定到前述支持元件上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述傾斜角調整機構包括:複數個螺孔,設置在前述支持元件上;複數個調整螺絲,其分別通過在前述影像拾取裝置固定元件中形成的複數個通孔,以旋入對應的前述螺孔中;及複數個壓縮螺旋彈簧,其在壓縮狀態下位於前述支持元件和前述影像拾取裝置固定元件之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,進一步包括在前述光軸方向位於前述可移動支撐元件後面的後保護元件,以覆蓋前述影像拾取裝置的背面,其中複數個通孔形成在前述後保護元件中,如此前述調整螺絲可分別通過前述通孔由前述後保護元件後方可進入。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述成像裝置包括數位照相機。
  12. 一種成像裝置的可撓式印刷線路板配置之構造,包括:影像拾取裝置,其在正交於光軸的平面內可移動;可撓式印刷線路板,其由前述影像拾取裝置延伸;及抗彎曲裝置,其在前述光軸方向位於前述影像拾取裝置後面,以致於為前述可撓式印刷線路板提供抗彎曲特性,其中當前述影像拾取裝置移動時,前述抗彎曲裝置在正交於前述光軸的方向與前述影像拾取裝置一起移動。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述抗彎曲裝置包括一平板,在一平面內前述平板位於基本上平行於與前述光軸正交的前述平面。
  14. 一種可撓式印刷線路板配置之構造,包括在正交於光軸的平面內可移動的影像拾取裝置、固定電路板及可撓式印刷線路板,前述可撓式印刷線路板電線連接前述影像拾取裝置至前述固定電路板,前述可撓式印刷線路板配置之構造包括:後保護元件,其在前述光軸方向位於前述影像拾取裝置後面,以保護前述影像拾取裝置的背面,前述可撓式印刷線路板的一部分固定到前述後保護元件上;及可移動支撐元件,其在前述光軸方向位於前述後保護元件與前述影像拾取裝置之間,以支撐前述可撓式印刷線路板,其中當前述影像拾取裝置移動時,前述可移動支撐元件在正交於前述光軸的方向與前述影像拾取裝置一起移動,前述可撓式印刷線路板的一部分沿前述可移動支撐元件的前表面設置在前述影像拾取裝置後面。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之可撓式印刷線路板配置之構造,其中前述可移動支撐元件包括一平板,前述平板基本上平行於與前述光軸正交的前述平面,及其中前述後保護元件包括一平板,前述平板基本上平行於與前述光軸正交的前述平面。
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