專利名稱：光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諸如數(shù)字式靜態(tài)照相機、攝像機、可互換鏡頭和雙目鏡等的光學(xué) 設(shè)備，更具體地涉及一種包括光學(xué)圖像穩(wěn)定(圖像模糊校正)功能的光學(xué)設(shè)備。
背景技術(shù)：
上述光學(xué)設(shè)備經(jīng)常裝配有光學(xué)圖像穩(wěn)定單元，該光學(xué)圖像穩(wěn)定單元降低(校正) 由于手抖動等產(chǎn)生的光學(xué)系統(tǒng)的振動所造成的圖像模糊。如日本特開2007-219338號公 報所公開的那樣，光學(xué)圖像穩(wěn)定單元使構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)或觀察光學(xué)系統(tǒng)的一部分的透鏡 (圖像穩(wěn)定透鏡)與光學(xué)設(shè)備的振動同步地在與光軸方向正交的方向上移位。然而，在日本特開2007-219338號公報所公開的光學(xué)設(shè)備中，因為彈簧對圖像穩(wěn) 定透鏡施加朝向基座構(gòu)件的力，所以施加到光學(xué)設(shè)備的沖擊可能使圖像穩(wěn)定透鏡隨著彈簧 的變形而朝向與基座構(gòu)件相反的一側(cè)(例如，前側(cè))移位。移位后的圖像穩(wěn)定透鏡可能撞 擊布置在圖像穩(wěn)定透鏡的移位方向上的另一透鏡。在很多傳統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備中，保持圖像穩(wěn)定透鏡的透鏡保持構(gòu)件設(shè)置有突起部，當(dāng) 圖像穩(wěn)定透鏡(透鏡保持構(gòu)件)由于沖擊被向前移位時，該突起部與比圖像穩(wěn)定透鏡靠前 的另一透鏡接觸。該構(gòu)造可以阻止圖像穩(wěn)定透鏡與另一透鏡直接撞擊，從而避免對這些透 鏡的損壞。然而，在將光圈單元(aperture stop unit)配置成比圖像穩(wěn)定透鏡靠前并且與圖 像穩(wěn)定透鏡相鄰的光學(xué)設(shè)備中，因為保持圖像穩(wěn)定透鏡的透鏡保持構(gòu)件面對光圈單元的光 圈葉片，所以很難在透鏡保持構(gòu)件上設(shè)置上述突起部。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備能夠阻止由沖擊或外力造成的圖像穩(wěn)定透 鏡在光軸方向上的移位。作為本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種光學(xué)設(shè)備，其包括基座構(gòu)件；移位構(gòu) 件，其保持圖像穩(wěn)定透鏡并且能在與所述光學(xué)設(shè)備的光軸方向正交的方向上相對于所述基 座構(gòu)件移動；施力構(gòu)件，其在光軸方向上對所述移位構(gòu)件施加朝向所述基座構(gòu)件的力；以 及光圈單元，其被布置在相對于所述移位構(gòu)件與所述基座構(gòu)件所在側(cè)相反的一側(cè)，并且調(diào) 節(jié)光量。所述光圈單元包括移位阻止部，所述移位阻止部與所述移位構(gòu)件接觸，以阻止所述 移位構(gòu)件朝向所述光圈單元移位。通過下面的說明和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得明顯。
圖1是作為本發(fā)明的實施方式的照相機(非使用狀態(tài)下)的鏡筒的剖視圖。圖2是本實施方式的照相機(使用狀態(tài)下)的鏡筒的剖視圖。圖3是安裝在本實施方式的照相機中的光圈單元和圖像穩(wěn)定單元的立體圖。
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圖4是本實施方式的照相機(非使用狀態(tài)下)的立體圖。圖5是本實施方式的照相機(使用狀態(tài)下)的立體圖。圖6是示出本實施方式的照相機的電構(gòu)造的方框圖。
具體實施例方式下面將參照
本發(fā)明的典型實施方式。圖4和圖5示出了作為本發(fā)明的實施方式的光學(xué)設(shè)備的數(shù)字式靜態(tài)照相機(下文 簡稱為“照相機”)。圖4示出了與電源OFF狀態(tài)相對應(yīng)的非使用狀態(tài)(透鏡縮回狀態(tài))下 的照相機。圖5示出了與電源ON狀態(tài)相對應(yīng)的使用狀態(tài)(可拍攝狀態(tài))下的照相機。在照相機18的前表面，設(shè)置有取景器物鏡孔(viewfinder objective window) 16、 測光/測距用輔助發(fā)光窗口 15、閃光燈(閃光裝置)17和鏡筒19。鏡筒19可以如圖4所 示縮回到照相機主體中，也可以如圖5所示從照相機主體中伸出。從照相機主體中伸出的 鏡筒伸縮以進行變焦操作。在照相機18的上表面，設(shè)置有釋放開關(guān)12、電源開關(guān)14和變焦開關(guān)13。在照相 機18的內(nèi)部，收納有攝像元件、電源(電池)、諸如半導(dǎo)體存儲器等記錄介質(zhì)，這些部件未在 圖中示出。此外，在照相機18的背面，設(shè)置有多種操作開關(guān)以及用于顯示電子取景器圖像 和拍攝圖像的顯示單元，這些部件未在圖中示出。圖6示出了照相機18的電構(gòu)造。CPU 46、ROM 45和RAM 47構(gòu)成控制部(控制器)。 CPU 46,ROM 45和RAM 47經(jīng)由總線44與照相機18中的例如以下的多個部件相連釋放開 關(guān)12、變焦開關(guān)13、電源開關(guān)14、上述多種操作開關(guān)22、上述顯示單元21、存儲器40、壓縮 /擴展電路41、記錄介質(zhì)驅(qū)動器42和驅(qū)動電路43。驅(qū)動電路43基于來自CPU 46的指令來致動變焦馬達驅(qū)動電路30、聚焦馬達驅(qū)動 電路31、圖像穩(wěn)定驅(qū)動電路32、光圈驅(qū)動電路34、上述攝像元件36和上述閃光燈17。變焦 馬達驅(qū)動電路30驅(qū)動變焦馬達MZ從而使鏡筒19伸縮，由此改變收納在鏡筒19中的攝像 光學(xué)系統(tǒng)的焦距。聚焦馬達驅(qū)動電路31驅(qū)動聚焦馬達MF以使包含在攝像光學(xué)系統(tǒng)中的聚 焦透鏡48在光軸方向上移動，由此使聚焦透鏡48進行聚焦。圖像穩(wěn)定驅(qū)動電路32驅(qū)動圖像穩(wěn)定單元20以降低(校正)由于手抖動等產(chǎn)生的 照相機18的振動(下文稱為“照相機振動”)所造成的圖像模糊。光圈驅(qū)動電路34在開閉 方向上驅(qū)動光圈單元5的光圈葉片從而改變由光圈葉片形成的開口的直徑(下文稱為“光 圈開口”)，由此調(diào)節(jié)通過光圈開口的光量。攝像元件36由CXD傳感器或CMOS傳感器構(gòu)成，并且攝像元件36對由收納于鏡筒 19中的攝像光學(xué)系統(tǒng)所形成的被攝體像進行光電轉(zhuǎn)換以輸出攝像信號。經(jīng)由模擬信號處理 電路37將作為模擬信號的攝像信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換器38以將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信 號處理電路39對該數(shù)字信號進行多種圖像處理以生成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)(電子取景器圖像或 拍攝圖像)。數(shù)字圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由存儲器40被顯示在顯示單元21上，或者被壓縮/擴展電路 41壓縮以經(jīng)由記錄介質(zhì)驅(qū)動器42被記錄在記錄介質(zhì)中。接著，將參考圖1、圖2和圖3說明鏡筒19的構(gòu)造。圖1示出了處于圖4所示的非 使用狀態(tài)的鏡筒19，圖2示出了處于圖5所示的使用狀態(tài)的鏡筒19。圖3示出了布置在鏡 筒19中的光圈單元5和圖像穩(wěn)定單元20。
圖像穩(wěn)定單元20包括移位基座3，其用作基座構(gòu)件；圖像穩(wěn)定透鏡1，其構(gòu)成攝 像光學(xué)系統(tǒng)的一部分；移位架2，其用作移位構(gòu)件并且保持圖像穩(wěn)定透鏡1。移位架2可在 與攝像光學(xué)系統(tǒng)(即，照相機18)的光軸方向正交的移位方向上相對于移位基座3移位(移 動)°本實施方式示出了移位方向是與光軸方向正交的方向的情況。然而，移位方向不 必是嚴(yán)格地與光軸方向正交的方向。換句話說，移位方向可以是包括與光軸方向正交的方 向分量的方向，例如相對于與光軸方向正交的方向略微傾斜的方向和具有曲率的方向等。作為與光軸方向正交的方向的移位方向包括與垂直方向或上下方向相對應(yīng) 的俯仰方向(Pitch direction)以及與水平方向或左右方向相對應(yīng)的橫擺方向(yaw direction)0在移位架2和移位基座3之間布置多個球體4。由用作施力構(gòu)件的彈簧11對移位 架2施加朝向移位基座3 (S卩，朝向基座構(gòu)件側(cè))的力。因此，移位架2經(jīng)由球體4壓靠移 位基座3，并且通過球體4的滾動在移位方向(俯仰方向和橫擺方向)上引導(dǎo)移位架2。在移位架2上的繞光軸的相位彼此相差90°的兩個位置，固定兩個磁體(未示 出)。此外，在移位基座3的面對兩個磁體的兩個位置，固定兩個線圈(未示出)。兩個磁 體中的一個磁體和兩個線圈中的一個線圈構(gòu)成使移位架2相對于移位基座3在俯仰方向上 移位的俯仰移位致動器，其中所述一個磁體和所述一個線圈彼此面對。兩個磁體中的另一 個磁體和兩個線圈中的另一個線圈構(gòu)成使移位架2相對于移位基座3在橫擺方向上移位的 橫擺移位致動器，其中所述另一個磁體和所述另一個線圈彼此面對。如圖6所示的振動檢測傳感器25由角速度傳感器等構(gòu)成，并且檢測在俯仰方向和 橫擺方向上的照相機振動。CPU 46基于來自振動檢測傳感器25的輸出來控制俯仰移位致 動器的線圈的通電和橫擺移位致動器的線圈的通電。因此，移位架2和圖像穩(wěn)定透鏡1一 起在俯仰方向和橫擺方向上移位從而校正圖像模糊。在圖1和圖2中，第一透鏡6被布置成比圖像穩(wěn)定透鏡1靠近被攝體側(cè)(前側(cè))。 由第一透鏡保持筒7保持第一透鏡6。 第一透鏡保持筒7和移位基座3分別與以在光軸方向上延伸的方式形成于引導(dǎo)筒 8的直進槽部(未示出)接合。凸輪筒9被布置于第一透鏡保持筒7的外周面，凸輪筒9可 繞光軸轉(zhuǎn)動。凸輪槽部9a形成于凸輪筒9的內(nèi)周面。設(shè)置于第一透鏡保持筒7的外周部 的凸輪從動件(未示出)和設(shè)置于移位基座3的外周部的凸輪從動件(未示出)分別與凸 輪槽部9a接合。因此，凸輪筒9的轉(zhuǎn)動使得第一透鏡保持筒7和移位基座3 (換句話說，第 一透鏡6和圖像穩(wěn)定單元20)在光軸方向上移動。凸輪筒9相對于布置在凸輪筒9的外周的固定筒10轉(zhuǎn)動，從而通過形成于固定筒 10的內(nèi)周面的凸輪槽部(未示出)使凸輪筒9在光軸方向上移動。因此，第一透鏡6和圖 像穩(wěn)定單元20中的每一方均在光軸方向上移動如下兩個移動量的合成移動量由凸輪筒9 的凸輪槽部獲得的移動量；和由固定筒10的凸輪槽部使凸輪筒9移動的移動量。因此，鏡 筒19在圖1所示的非使用狀態(tài)和圖2所示的使用狀態(tài)(廣角狀態(tài))之間伸縮，并且在使用 狀態(tài)中的廣角狀態(tài)和遠攝狀態(tài)之間伸縮以進行變焦操作。此外，在鏡筒19中，光圈單元5被布置在相對于移位架2與移位基座3所在側(cè)相 反的一側(cè)(也就是，與彈簧11對移位架2施力的方向相反的一側(cè))。換句話說，光圈單元5在光軸方向上被布置在第一透鏡6和圖像穩(wěn)定單元20之間。如上所述，由彈簧11的施加力使保持圖像穩(wěn)定透鏡1的移位架2壓靠移位基座3。 然而，當(dāng)向照相機18施加沖擊或大的外力時，移位架2可能抵抗彈簧11的施加力向前移位 而與移位基座3分離。在該情況下，當(dāng)鏡筒19處于圖1所示的非使用狀態(tài)時，移位架2可 能撞擊光圈單元5的光圈葉片5b，或者與移位架2 —起向前移位的圖像穩(wěn)定透鏡1可能撞 擊第一透鏡6。因此，本實施方式采用如下的構(gòu)造來盡可能地阻止在非使用狀態(tài)下移位架2的這 種向前移位，同時縮短在非使用狀態(tài)下鏡筒19在光軸方向上的長度。首先，在非使用狀態(tài)下，使由光圈單元5的光圈葉片5b形成的光圈開口的直徑比 光圈開口的光學(xué)最大直徑大，并且使圖像穩(wěn)定透鏡1的前部插入到直徑比光學(xué)最大直徑大 的光圈開口中，該光學(xué)最大直徑是光學(xué)地用于圖像拍攝的最大直徑。換句話說，在能夠在透 鏡縮回狀態(tài)和可拍攝狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換的照相機18中，在透鏡縮回狀態(tài)下，圖像穩(wěn)定透鏡 1和光圈單元5在光軸方向上至少部分地互相重疊。在該構(gòu)造中，當(dāng)向照相機18施加沖擊或大的外力時，很可能發(fā)生如下的情況向 前移位的移位架2撞擊光圈葉片5b或者圖像穩(wěn)定透鏡1撞擊第一透鏡6。因此，在本實施方式中，如圖3所示，在光圈單元5上的圓周方向的三個位置(繞 光軸的三個位置)設(shè)置突起部5a。使作為移位阻止部的突起部5a與移位架2接觸，從而阻 止移位架2朝向光圈單元5移位。此外，供突起部5a插入的槽部2a形成于移位架2上的 繞圖像穩(wěn)定透鏡1的三個位置。槽部2a的內(nèi)表面中的光軸方向端面與突起部5a的接觸阻 止了移位架2向前移位。此外，突起部5a與槽部2a的在圓周方向上的接合阻止了移位架 2繞光軸移位。該構(gòu)造能夠阻止移位架2和圖像穩(wěn)定透鏡1在非使用狀態(tài)下由于沖擊或大的外力 而向前移位，這能夠避免移位架2撞擊光圈葉片5b以及圖像穩(wěn)定透鏡1撞擊第一透鏡6。 因此，本實施方式能夠?qū)崿F(xiàn)耐沖擊性高的照相機。形成于移位架2的槽部2a也被用作如下的部分當(dāng)將圖像穩(wěn)定透鏡1安裝到移位 架2時，用于校正(調(diào)整)圖像穩(wěn)定透鏡1相對于移位架2的偏心的工具被插入到該部分 中。該槽部2a也被用作供突起部5a插入的部分使得能夠在不使移位架2的形狀復(fù)雜化的 情況下阻止移位架2向前移位和繞光軸移位。此外，接合部2b被設(shè)置在移位架2上的圓周方向的三個位置，其中，在校正圖像穩(wěn) 定透鏡1的偏心之后圖像穩(wěn)定透鏡1被接合和固定到該接合部2b。此外，在圖2所示的使用狀態(tài)下，光圈單元5和圖像穩(wěn)定單元20在光軸方向上彼 此分開，因此，圖像穩(wěn)定透鏡1向光圈開口的外側(cè)(后側(cè))移動。因此，可以使光圈葉片5b變窄。如上所述，本實施方式能夠阻止移位架2和圖像穩(wěn)定透鏡1在非使用狀態(tài)下由于 沖擊和外力而在光軸方向上朝向光圈單元5移位。因此，即使在圖像穩(wěn)定透鏡1在非使用 狀態(tài)下被插入到光圈開口中的照相機中，也能夠阻止移位架2和圖像穩(wěn)定透鏡1撞擊光圈 葉片5b和其它透鏡(第一透鏡6)，這能夠?qū)崿F(xiàn)耐沖擊性高的照相機。雖然在上述實施方式中說明了數(shù)字式靜態(tài)照相機，但是本發(fā)明的替代實施方式包 括例如攝像機、可互換鏡頭和雙目鏡等其它光學(xué)設(shè)備。
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雖然已經(jīng)參照典型實施方式說明了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的典 型實施方式。所附的權(quán)利要求書的范圍符合最寬泛的解釋，以包含所有這些變型、等同結(jié)構(gòu) 和功能。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)設(shè)備，其包括基座構(gòu)件⑶；移位構(gòu)件(2)，其被構(gòu)造成保持圖像穩(wěn)定透鏡(1)并且被構(gòu)造成能在與所述光學(xué)設(shè)備 的光軸方向正交的方向上相對于所述基座構(gòu)件移動；施力構(gòu)件(11)，其被構(gòu)造成在光軸方向上對所述移位構(gòu)件施加朝向所述基座構(gòu)件的 力；以及光圈單元(5)，其被布置在相對于所述移位構(gòu)件與所述基座構(gòu)件所在側(cè)相反的一側(cè)，并 且被構(gòu)造成調(diào)節(jié)光量，所述光學(xué)設(shè)備的特征在于，所述光圈單元被構(gòu)造成包括移位阻止部(5a)，所述移位阻 止部與所述移位構(gòu)件接觸，以阻止所述移位構(gòu)件朝向所述光圈單元移位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述光學(xué)設(shè)備能在縮回狀態(tài)和可拍攝狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換，以及在所述縮回狀態(tài)下，所述圖像穩(wěn)定透鏡(1)被插入到所述光圈單元(5)的開口中，并且 在所述縮回狀態(tài)下，所述移位阻止部(5a)與所述移位構(gòu)件(2)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述移位構(gòu)件(2)設(shè)置有用于調(diào)整所述圖像穩(wěn)定透鏡(1)相對于所述移位構(gòu)件的偏心 的槽部(2a)，以及所述移位阻止部(5a)被插入到所述槽部中。
全文摘要
一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備包括基座構(gòu)件；移位構(gòu)件，其保持圖像穩(wěn)定透鏡并且能在與光學(xué)設(shè)備的光軸方向正交的方向上相對于基座構(gòu)件移動；施力構(gòu)件，其在光軸方向上對移位構(gòu)件施加朝向基座構(gòu)件的力；光圈單元，其被布置在相對于移位構(gòu)件與基座構(gòu)件所在側(cè)相反的一側(cè)，并且調(diào)節(jié)光量。光圈單元包括移位阻止部，該移位阻止部與移位構(gòu)件接觸，以阻止移位構(gòu)件朝向光圈單元移位。
文檔編號G03B5/00GK101995729SQ201010250169
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者工藤智幸 申請人:佳能株式會社