CN111479038B - 驱动装置、图像模糊校正装置和包括图像模糊校正装置的摄像设备 - Google Patents

Abstract

提供驱动装置、图像模糊校正装置和包括图像模糊校正装置的摄像设备。图像模糊校正装置包括：从动构件，其被构造成保持校正对象构件；多个致动器，其被构造成使所述从动构件在平面内移动；第一可动构件，其被构造成引导所述从动构件在第一方向上的移动；第二可动构件，其被构造成引导所述从动构件在与所述第一方向不同的第二方向上的移动；和固定构件，其构造成可移动地保持所述从动构件、所述第一可动构件和所述第二可动构件，其中，所述固定构件至少被夹在所述从动构件与所述第一可动构件之间或在所述从动构件与所述第二可动构件之间。

Description

驱动装置、图像模糊校正装置和包括图像模糊校正装置的摄 像设备

技术领域

本发明涉及驱动装置、图像模糊校正装置和包括图像模糊校正装置的摄像设备。

背景技术

迄今为止，已知具有以下构造的图像模糊校正装置。具体地，为了防止由抖动引起的图像模糊，图像模糊校正装置被构造为通过使用抖动检测部件来检测光学装置的抖动状况，并且根据检测结果使诸如透镜和摄像元件的光学元件在与光轴正交的方向上移动。在包括图像模糊校正装置的替换镜头或光学装置中，光学元件在与光轴正交的平面内沿吸收抖动的方向移动，以校正由于抖动引起的成像位置的偏移，从而消除图像模糊。

通常，例如，使用VCM或超声波马达作为用于移动光学元件的驱动源。无论如何，在要移动的光学元件周围设置其它机构。但是，为了减小外形尺寸，需要在与光轴正交的方向上小型化。在日本特开2010-204276号公报中，提出了不仅在沿着与光轴正交的方向的平面内的两个正交方向上使摄像元件移动而且使摄像元件旋转移动的方法。此外，在与光轴正交的方向上在摄像元件周围设置驱动源。

发明内容

然而，当驱动源设置在光学元件周围时，尺寸能够在光轴方向上减小但在与光轴正交的方向上增大。

本公开的目的在于提供小型化的驱动装置和图像模糊校正装置。

根据本公开的一个实施方式，提供了一种图像模糊校正装置，其包括：从动构件，其被构造成保持校正对象构件；多个致动器，其被构造成使所述从动构件在平面内移动；第一可动构件，其被构造成引导所述从动构件在第一方向上的移动；第二可动构件，其被构造成引导所述从动构件在与所述第一方向不同的第二方向上的移动；和固定构件，其被构造成可移动地保持所述从动构件、所述第一可动构件和所述第二可动构件，其中，所述固定构件至少被夹在所述从动构件与所述第一可动构件之间或所述从动构件与所述第二可动构件之间。

根据本公开，能够提供小型化的驱动装置和图像模糊校正装置。

从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本公开的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是用于示出本实施方式中的镜筒1和相机主体3的截面的示意图。

图2A和图2B均是用于示出根据本实施方式的图像模糊校正装置8的立体图。

图3A和图3B均是用于示出根据本实施方式的图像模糊校正装置8的分解立体图。

图4是用于示出根据本实施方式的图像模糊校正装置8的后视图。

图5A是用于示出根据本实施方式的图像模糊校正装置8的后视图。

图5B是用于示出根据本实施方式的图像模糊校正装置8的分解立体图。

图6是用于示出本实施方式的第一振动波马达10a的截面图。

具体实施方式

现在将根据附图详细说明实施方式。

图1是示出根据本公开的实施方式的包括图像模糊校正装置8的摄像设备9的概略构造的截面的示意图。摄像设备9的具体例包括数字相机和数字摄像机。摄像设备9主要包括镜筒1和相机主体3。镜筒1和相机主体3在如紧凑型数字相机的情况下可以一体化，或者在如数字单镜头反光相机的情况下可以分离。此外，摄像设备9可以是不包括稍后说明的镜单元4和棱镜6的无镜相机，或者可以具有无快门单元5的构造。尽管以下说明中描述了图像模糊校正装置8，但是实施方式的使用不限于图像模糊校正，而可以是被构造成通过使用多个致动器在平面内移动待驱动的构件的任意驱动装置。

为了便于说明，如图1所示，镜筒1的光轴O的方向被定义为“Z方向”，并且在与Z方向正交的平面内彼此正交的两个方向被定义为“X方向”(第一方向)和“Y方向”(第二方向)。另外，在Z方向与水平方向一致的状态下，Y方向与竖直方向平行，进而X方向与水平方向平行。

在以下说明中，说明了权利要求中记载的校正对象构件是摄像元件7的情况。然而，当然，校正对象构件可以是设置在镜筒1内部的透镜2，要说明的情况不限制本公开。在镜筒1和相机主体3的内部设置有用于图像模糊校正的角速度传感器和加速度传感器。此外，镜筒1包括变焦透镜组和聚焦透镜组(未示出)。镜单元4、快门单元5、棱镜6、摄像元件7和图像模糊校正装置8设置在相机主体3的内部。

在摄像设备9准备好拍摄的状态下，在镜单元4上反射的光束通过棱镜6被引导到操作者的眼睛。在拍摄时，使镜单元4进入镜上升状态，并且快门单元5以预定速度执行快门操作(曝光操作)。以这种方式，从被摄体传递并穿过镜筒1的光束被引导到摄像元件7，并且在摄像元件7的成像面上成像为光学像。结果，形成图像。摄像元件7是诸如CCD传感器或CMOS传感器等的光电转换装置，并且被构造成通过光电转换将光学像转换成电信号。

在拍摄时，当诸如振动的外力施加于摄像设备9时，或者操作者移动时，在要成像在摄像元件7的成像面上的像中发生模糊，这可能导致图像品质下降。为了校正(减少)图像模糊，基于设置在镜筒1或相机主体3中的角速度传感器和加速度传感器的检测信号来驱动图像模糊校正装置8，以使作为校正对象构件的摄像元件7在与光轴O正交的平面内移动。

考虑到镜筒1和相机主体3的各个部件的尺寸精度和组装精度，能够将与光轴O正交的平面视为与光轴O实质正交，并且不需要该平面在非常严格的意义上与光轴O物理正交。

接下来，参考附图，说明图像模糊校正装置8的构造。图2A和图2B是用于示出从不同方向观察的包括摄像元件7的图像模糊校正装置8的立体图。图3A和图3B是用于示出从不同方向观察的包括摄像元件7的图像模糊校正装置8的分解立体图。图4是用于示出图像模糊校正装置8的后视图。图5A是用于示出从图4的构造中移除了后述的第二振动波马达10b、第三振动波马达10c、第二驱动引导构件12、从动构件16和弹性联接构件17的图像模糊校正装置8的后视图。图5B是图5A的构造的分解立体图。图6是用于示出用作设置于图像模糊校正装置8的致动器的第一振动波马达10a的截面图，并且是从Y方向观察的沿着图5A的截面线VI-VI截取的截面图。权利要求中记载的可动构件和后述的驱动引导构件彼此对应。此外，权利要求中记载的第一致动器、第二致动器和第三致动器对应于第一振动波马达10a、第二振动波马达10b和第三振动波马达10c。

如图2B、图3B和图4所示，用作多个致动器的第一振动波马达10a、第二振动波马达10b和第三振动波马达10c被用于图像模糊校正装置8。此外，为了便于下面的说明，第一振动波马达10a、第二振动波马达10b和第三振动波马达10c的构造都相同。此外，当代表性地说明多个致动器时，使用术语“振动波马达10”(超声波马达)。然而，致动器可以是具有不同构造的多个致动器，或者是以其它原理操作的诸如VCM的致动器，并且振动波马达10不限制本公开。以下，使用第一振动波马达10a作为示例，参照图6说明第一振动波马达10a的构造。

振子100包括作为弹性体的振动板101和压电元件102。振动板101和压电元件102通过使用例如公知的粘接剂而彼此固定，并且通过向压电元件102施加电压，压电元件102激发具有在超声波范围内的频率的振动(超声波振动)。振子100与振子保持构件103通过使用例如公知的粘接剂而彼此固定。

加压机构保持构件104例如利用螺钉(未示出)固定至后述的固定构件15。加压机构保持构件104经由成对配置的两个辊106联接到振子保持构件103。经由两个辊106，加压机构保持构件104和振子保持构件103在驱动方向上彼此联接，并且在后述的加压弹簧107的加压方向上可自由移动。结果，不管振子100的姿势如何，都能够高效地获得振子100的驱动力。

振子100通过加压弹簧107的加压力而与第一摩擦构件108a接触。弹性构件105设置在加压弹簧107和振子100之间。弹性构件105防止加压弹簧107和压电元件102之间的直接接触，从而防止对压电元件102的损坏。

第一摩擦构件108a例如利用螺钉(未图示)固定到第一驱动引导构件11(第一可动构件)。振动波马达10、第一驱动引导构件11和第二驱动引导构件12之间关系的细节将稍后说明。当驱动电压施加到处于被加压弹簧107的加压力加压的加压状态下的压电元件102时，在振子100中产生的椭圆运动被有效地传递到第一摩擦构件108a。结果，保持第一摩擦构件108a的第一驱动引导构件11可以沿预定方向移动。

接下来，详细说明图像模糊校正装置8的构造。形成图像模糊校正装置8的固定构件15例如利用螺钉(未示出)固定到相机主体3。如图3B和图5B所示，第一振动波马达10a例如利用螺钉(未图示)固定到固定构件15的固定部15a。在图6中示出了第一振动波马达10a的内部构造。在本实施方式的说明中，第一振动波马达10a在X方向(第一方向)上产生驱动力。

三个滚珠19X配置在第一驱动引导构件11和固定构件15之间。三个滚珠19X松配合(夹持)在固定构件15的三个滚动槽15x和第一驱动引导构件11的三个滚动槽11x之间。这些滚动槽15x和滚动槽11x形成为在与第一振动波马达10a的驱动方向相同的方向上延伸，并用于限制驱动方向。

第一驱动引导构件11通过由第一振动波马达10a和第一摩擦构件108a产生的驱动力与第一摩擦构件108a一体地移动。如上所述，三个滚珠19X在固定构件15和第一驱动引导构件11之间滚动，因此第一驱动引导构件11能够高效地移动。

如图3B和图4所示，第二振动波马达10b和第三振动波马达10c实质上彼此平行地配置，并且两者都被保持在第一驱动引导构件11上。而且，第二振动波马达10b和第三振动波马达10c的驱动方向是与第一振动波马达10a的驱动方向实质上正交的方向。

分别对应于第二振动波马达10b和第三振动波马达10c的第二摩擦构件108b和第三摩擦构件108c两者都固定到第二驱动引导构件12(第二可动构件)。另外，在第一驱动引导构件11与第二驱动引导构件12之间配置三个滚珠19Y。三个滚珠19Y松配合(夹持)在第一驱动引导构件11的三个滚动槽11y与第二驱动引导构件12的三个滚动槽12y之间。滚动槽11y和滚动槽12y形成为在与滚动槽15x和滚动槽11x实质上正交的方向上延伸。

利用这样的构造，当第二振动波马达10b和第三振动波马达10c被同时驱动时，第二驱动引导构件12在Y方向上移动。当第三振动波马达10c被驱动时，可以想到第二振动波马达10b的驱动相对于第三振动波马达10c被延迟或被停止。在这种情况下，第二驱动引导构件12移动以绕第二振动波马达10b的振子100与第二摩擦构件108b之间的接触位置旋转。

如图3A和图3B所示，四个弹性联接构件17例如利用螺钉(未示出)联接到第二驱动引导构件12的固定部12f。四个弹性联接构件17例如利用螺钉(未示出)还联接到从动构件16的固定部16f。弹性联接构件17均由例如金属薄板形成。弹性联接构件17均在X方向和Y方向上具有高强度，并且在Z方向上具有作为弹性体的功能。

如图2A和图3A所示，从动构件16保持用作校正对象构件的摄像元件7。从动构件16经由三个滚珠19XY与固定构件15接触。固定构件15包括三个滚动面15s，三个滚珠19XY在所述滚动面上滚动。从动构件16包括供三个滚珠19XY滚动的滚动部(未示出)。滚动面15s和滚动部均为平坦表面，并且均不具有限制驱动方向的功能。

如上所述，弹性联接构件17均具有在Z方向上作为弹性体的功能。然而，考虑从动部件16和第二驱动引导构件12利用具有不易弹性变形的特性的构件彼此联接的情况。在这种情况下，由于第一驱动引导构件11、第二驱动引导构件12和固定构件15的尺寸误差，担心从动构件16移位或掉落。然而，通过与均具有弹性体功能的弹性联接构件17联接，能够通过弹性联接构件17的弹性变形吸收上述尺寸误差。结果，从动构件16在Z方向上的位置能够仅利用固定构件15和三个滚珠19XY的尺寸误差来确定。

利用这样的构造，当驱动第一振动波马达10a时，第一驱动引导构件11、第二振动波马达10b和第三振动波马达10c一体地移动。此外，当驱动第二振动波马达10b和第三振动波马达10c时，第二驱动引导构件12移动。第二驱动引导构件12经由弹性联接构件17联接到从动构件16。因此，第二驱动引导构件12和从动构件16一体地移动。结果，从动构件16和摄像元件7能够相对于固定构件15在X方向和Y方向上进行相对运动，并且还能够在XY平面内进行相对旋转运动。

当如在现有技术的构造中那样以相对于校正对象构件在XY平面方向上延伸的方式设置致动器和驱动引导构件时，设备在XY平面方向上尺寸增大。快门单元5和电池配置在相机主体3内部的摄像元件7旁边，因此需要减小图像模糊校正装置8在XY方向上的尺寸。

本公开的特征在于，固定构件15被保持摄像元件7的从动构件16、振动波马达10、第一驱动引导构件11以及第二驱动引导构件12的一部分夹持。利用这种构造，能够减小图像模糊校正装置8在与光轴O正交的方向即X方向和Y方向上的尺寸。

如上所述，从动构件16经由弹性联接构件17联接到第二驱动引导构件12，并且弹性联接构件17具有在Z方向上作为弹性体的功能。因此，产生了用于在Z方向上对从动构件16施力的弹性力。此外，由于第一驱动引导构件11、第二驱动引导构件12、固定构件15和从动构件16的尺寸误差，存在在从动构件16与固定构件15分离的方向上作用有施力的情况。然而，从动构件16还包括两个弹簧保持部16p，并且经由施力弹簧18(施力构件)联接到第二驱动引导构件12的两个弹簧保持部12p。此外，当将施力弹簧18的施力设定为大于弹性联接构件17的弹性力时，从动构件16能够可靠地对固定构件15施力。

也能够通过从动构件16和固定构件15的通过弹簧的彼此联接，使从动构件16对固定构件15施力。然而，由于从动构件16相对于固定构件15的相对移动，由弹簧在X方向和Y方向上的相对伸缩产生的恢复力会起作用。在这种情况下，损失了振动波马达10的驱动力。

同时，第二驱动引导构件12和从动构件16在X方向和Y方向上彼此一体地移动，因此，由施力弹簧18的相对伸缩产生的恢复力不起作用。即，振动波马达10不会由于弹簧18的恢复力而损失驱动力。

此外，第一驱动引导构件11和从动构件16能够利用施力弹簧18彼此联接。然而，存在这样的情况：由于第一驱动引导构件11和第二驱动引导构件12的相对移动，上述的恢复力可能起作用。在这种情况下，损失了第二振动波马达10b的驱动力和第三振动波马达10c的驱动力。因此，最优选的是第二驱动引导构件12和从动构件16利用施力弹簧18彼此联接。

在以上说明中，说明了将第二振动波马达10b和第三振动波马达10c设置到第一驱动引导构件11的模式。然而，该构造不限制本公开。例如，可以仅将第二振动波马达10b设置到第一驱动引导构件11，使得第二驱动引导构件12利用驱动力移动。在这种情况下，设置有保持在第二驱动引导构件12上的第三振动波马达10c和由第三振动波马达10c驱动的第三驱动引导构件13(第三可动构件)。因此，即使通过第三驱动引导构件13和从动构件16的经由弹性联接构件17的联接，也能够获得类似的效果。在这种情况下，通过施力弹簧18对第三驱动引导构件13和从动构件16施力。因此，任何振动波马达10的驱动力都不会损失，并由此能够获得良好的构造。上述实施方式仅是代表性示例，并且在实施本公开时能够对实施方式进行各种变型和改变。

尽管已经参考示例性实施方式说明了本公开，但是应当理解本公开不限于所公开的示例性实施方式。权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以涵盖所有这样的变型、等同结构和功能。

Claims (16)

1.一种图像模糊校正装置，其包括：

从动构件，其被构造成保持校正对象构件；

多个致动器，其被构造成使所述从动构件移动；

第一可动构件，其被构造成引导所述从动构件在第一方向上的移动；

第二可动构件，其被构造成引导所述从动构件在与所述第一方向不同的第二方向上的移动；和

固定构件，其被防止随所述从动构件、所述第一可动构件或所述第二可动构件的移动而移动，

其特征在于，所述固定构件在与所述第一方向和所述第二方向正交的方向上与所述从动构件相邻，并且设置在处于所述从动构件与所述第一可动构件之间的位置或处于所述从动构件与所述第二可动构件之间的位置，并且

所述第一可动构件在与所述第一方向和所述第二方向正交的方向上与所述第二可动构件的一部分重叠。

2.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，所述从动构件以及待联接到所述从动构件的所述第一可动构件或所述第二可动构件在与所述第一方向和所述第二方向正交的方向上被施力构件施力。

3.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述从动构件以及待联接到所述从动构件的所述第一可动构件或所述第二可动构件以能够在所述第一方向或所述第二方向上一体地移动的方式彼此联接。

4.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述多个致动器中的第一致动器被保持于所述固定构件。

5.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述多个致动器中的第一致动器被构造为驱动所述第一可动构件。

6.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述多个致动器中的第二致动器和第三致动器中的至少一者被保持于所述第一可动构件。

7.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述多个致动器中的第二致动器和第三致动器中的至少一者被构造成驱动所述第二可动构件。

8.根据权利要求7所述的图像模糊校正装置，其中，所述固定构件被构造成以使得所述第一可动构件能够在所述第一方向上移动的方式支撑所述第一可动构件。

9.根据权利要求8所述的图像模糊校正装置，其中，所述第一可动构件被构造成以使得所述第二可动构件能够在所述第二方向上移动的方式支撑所述第二可动构件。

10.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述固定构件被构造成以使得所述从动构件能够与所述第一可动构件和所述第二可动构件一起移动的方式支撑所述从动构件。

11.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述多个致动器中的至少一者位于与所述第一方向和所述第二方向正交的方向上的与所述校正对象构件重叠的位置。

12.根据权利要求1或2所述的图像模糊校正装置，其中，所述多个致动器中的至少一者是包括振动板和压电元件的振动波马达。

13.根据权利要求12所述的图像模糊校正装置，其中，所述振动波马达包括被构造成以超声波范围内的频率振动的超声波马达。

14.一种摄像设备，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的图像模糊校正装置。

15.根据权利要求14所述的摄像设备，其中，所述校正对象构件是摄像元件或设置在镜筒内部的透镜。

16.一种驱动装置，其包括：

从动构件；

多个致动器，其被构造成使所述从动构件移动；

第一可动构件，其被构造成引导所述从动构件在第一方向上的移动；

第二可动构件，其被构造成引导所述从动构件在与所述第一方向不同的第二方向上的移动；和

固定构件，其被防止随所述从动构件、所述第一可动构件或所述第二可动构件的移动而移动，

其特征在于，所述固定构件在与所述第一方向和所述第二方向正交的方向上与所述从动构件相邻，并且设置在处于所述从动构件与所述第一可动构件之间的位置或处于所述从动构件与所述第二可动构件之间的位置，并且

所述第一可动构件在与所述第一方向和所述第二方向正交的方向上与所述第二可动构件的一部分重叠。

Images