TWI383242B

TWI383242B - 光學影像穩定器

Info

Publication number: TWI383242B
Application number: TW095123855A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Nomura; Shinya Suzuka; Ken Endo
Original assignee: Hoya Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2013-01-21
Also published as: GB2427932B; US7580621B2; DE102006030250A1; GB0613126D0; KR101086843B1; TW200710554A; KR20070003678A; US20070002147A1; GB2427932A

Description

光學影像穩定器

本發明係關於結合到例如照相機或雙筒望遠鏡的光學設備中、用於抵消由於振動(例如手抖動)所造成的影像抖動的光學影像穩定器。

用於光學設備的影像穩定器(光學影像穩定器)根據施加到光學設備的振動(例如手抖動)的方向和大小，藉由相對於光學系統的光軸驅動光學系統的部件(影像穩定光學元件)，防止在焦平面上出現的影像抖動。

這種影像穩定器可分為兩種類型：第一類型影像穩定器繞設置得偏離光學系統的光軸的軸搖擺影像穩定光學元件，第二類型影像穩定器(一種利用X軸方向移動平台和Y軸方向移動平台的影像穩定器)沿相互正交(二正交方向)的方向來回移動影像穩定光學元件。

第二類型影像穩定器的優點是影像穩定光學元件可以適當地在一方向中移動以抵消影像抖動；然而，為了適當地以微米級移動影像穩定光學元件，須將不預期出現的力矩(例如彎曲和扭轉)和摩擦力降低到最小。

本發明提供一種使用影像穩定器類型的光學影像穩定器，該影像穩定器利用X軸方向移動平台和Y軸方向移動平台的光學影像穩定器，兩個移動平台分別在兩個正交方向(X軸方向和Y方向)被驅動，其中將不預期出現的力矩(例如彎曲和扭轉)和摩擦力可降低到最小，並且其中影像穩定光學元件可高精確度進行驅動。本發明進一步提供一種高度可靠的光學影像穩定器，其可穩定地以高速移動影像穩定光學元件。

根據本發明的一實施態樣，提供一種影像穩定器，包括一對第一平行引導桿，其被固接到靜止元件並在第一方向中延伸；第一移動平台，其藉由一對第一平行引導桿支撐，以在第一方向中自由地可移動；一對第二平行引導桿，其被固接到第一移動平台以在與第一方向正交的第二方向中延伸；第二移動平台，其固定影像穩定光學元件並藉由一對第二平行引導桿支撐以在第二方向中自由地可移動；第一偏置裝置，其在第一方向中來回方向之一偏置第一移動平台；第二偏置裝置，其在第二方向中來回方向之一偏置前述第二移動平台；第一驅動裝置，其抵抗第一偏置裝置的偏置力在第一方向中驅動第一移動平台；以及第二驅動裝置，其抵抗第二偏置裝置的偏置力在第二方向中驅動第二移動平台。一對第一平行引導桿和一對第二平行引導桿位於正交於光軸的共同平面內。

較佳地，第一偏置裝置和第二偏置裝置的中心軸位於共同平面內。

較佳地，第一偏置裝置和第二偏置裝置分別包括第一螺旋彈簧和第二螺旋彈簧，其中第一和第二螺旋彈簧的軸位於前述共同平面內。

較佳地，第一驅動裝置包括第一饋送螺桿，影像穩定器包括第一從動螺帽，第一從動螺帽與第一饋送螺桿螺紋接合，以防止相對於靜止元件旋轉。第一饋送螺桿和第一從動螺帽的軸平行於共同平面。

較佳地，第二驅動裝置包括第二饋送螺桿，影像穩定器進一步包括第二從動螺帽，第二從動螺帽與第二饋送螺桿螺紋接合，以防止相對於靜止元件旋轉。第二饋送螺桿和第二從動螺帽的軸平行於共同平面。

較佳地，第一驅動裝置和第二驅動裝置固接到靜止元件並被支撐。

較佳地，第一驅動裝置包括第一饋送螺桿；第二驅動裝置包括第二饋送螺桿；並且影像穩定器包括：第一從動螺帽，其與第一饋送螺桿螺紋接合，以防止相對於靜止元件旋轉；第二從動螺帽，其與第二饋送螺桿螺紋接合，以防止相對於靜止元件旋轉；第一連接部，其將第一從動螺帽和第一移動平台彼此直接連接；以及第二連接部，其將第二從動螺帽和第二移動平台以允許第二從動螺帽和第二移動平台在第一方向中彼此相對移動的方式彼此連接。

較佳地，第一驅動裝置和第二驅動裝置中的每一個都包括馬達。

較佳地，第一驅動裝置包括具有在第一方向中延伸的第一饋送螺桿的第一馬達；第二驅動裝置包括具有在第二方向中延伸的第二饋送螺桿的第二馬達，並且第一饋送螺桿和第二饋送螺桿的軸位於平行於共同平面的第二共同平面。

較佳地，影像穩定器裝設到成像裝置中，影像穩定光學元件包括影像拾取裝置。

在一實施例中，提供一種影像穩定器，包括第一移動平台，第一移動平台與第一平行桿滑動地接合，以在第一方向中在其上自由地可滑動，第一平行桿固接到靜止元件；第二移動平台，第二移動平台與第二平行桿滑動地接合，以在正交於第一方向的第二方向中在其上自由地可滑動，第二平行桿固接到第一移動平台；影像穩定光學元件，其被固定到第二移動平台；第一偏置裝置，其在第一方向中來回方向之一偏置第一移動平台；第二偏置裝置，其在第二方向中來回方向之一偏置第二移動平台；第一馬達，其具有用於抵抗第一偏置裝置的偏置力在第一方向中來回驅動第一移動平台的第一驅動軸，第一驅動軸在第一方向中延伸；以及第二馬達，其具有用於抵抗第二偏置裝置的偏置力在第二方向中來回驅動第二移動平台的第二驅動軸，第二驅動軸在第二方向中延伸。第一平行桿和第二平行桿位於正交於光軸的共同平面內。

第一圖表示安裝根據本發明的影像穩定器的數位照相機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包括圓周槽部分和傾斜導槽部分，傾斜導槽部分從圓周槽部分的一端向後傾斜延伸。當圓周槽部分繞鏡頭軸Z0圓周方向延伸，傾斜導槽部分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的圓周槽部分接合時，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)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。X軸方向平台偏置彈簧87x位於包含有該對X軸方向引導桿72和74的軸的平面內，該對X軸方向引導桿72和74作為引導裝置，該引導裝置在X軸方向引導X軸平台21。

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分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的垂直直邊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之間的垂直直邊部分設有彈簧鈎71g。

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***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***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的方向中沿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分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的接觸表面上滾動。連接突起75g的該接觸表面是沿Y軸方向延長的平面，因此，允許傳輸滾輪21c在連接突起75g的接觸表面上滾動，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，並且與螺帽接觸部分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，並且與螺帽接觸部分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分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分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分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7ld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分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分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分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71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的接觸表面之間的接觸點改變。同時，傳輸滾輪21c在連接突起75g的接觸表面上滾動，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沿遠離螺帽接觸部分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沿遠離螺帽接觸部分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，這樣會不預期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分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被外力等強迫以不預期地移動的情況，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。

在上述影像穩定器的實施例中，該對彼此平行並在Y軸方向延伸的該對Y軸方向引導桿73和79，被固接到靜止的固定器(靜止元件)23，同時Y軸方向移動平台(第一移動平台)71藉由該對Y軸方向引導桿73和79支撐，以在其上自由地線性可滑動。該對彼此平行且在X軸方向延伸的X軸方向引導桿72和74，被固接到Y軸方向移動平台71，X軸方向移動平台(第二移動平台)21藉由該對X軸方向引導桿72和74支撐，以在其上自由地線性可移動，並且CCD影像感測器(影像穩定光學元件)60被固接到X軸方向移動平台21。Y軸方向移動平台71藉由Y軸方向平台偏置彈簧(第一偏置裝置/Y軸方向偏置裝置)87y，在Y軸方向來回方向之一被偏置(特別地在第二十四圖和第二十八圖中所示為向下)，同時Y軸驅動馬達(第一驅動裝置/Y軸方向驅動裝置)170y抵抗Y軸驅動馬達170y的偏置力，在Y軸方向來回驅動Y軸方向移動平台71。同樣地，X軸方向移動平台21藉由X軸方向平台偏置彈簧(第二偏置裝置/X軸方向偏置裝置)87X，在X軸方向來回方向之一被偏置(特別地在第二十四圖和第二十八圖中所示為向左)，同時X軸驅動馬達(第二驅動裝置/X軸方向驅動裝置)170x抵抗X軸驅動馬達170x的偏置力，在X軸方向來回驅動X軸方向移動平台21。

此外，在影像穩定器的上述實施例中，所有以下六軸：該對Y軸方向引導桿(引導裝置)73和79的軸，該對X軸方向引導桿(引導裝置)72和74的軸，Y軸方向平台偏置彈簧(第一螺旋彈簧/Y軸螺旋彈簧)87y的軸(中心)，以及X軸方向平台偏置彈簧(第二螺旋彈簧/X軸螺旋彈簧)87x的軸(中心)，位於正交於攝影光軸Z1的一平面(共同平面)內。定位兩個引導裝置(分別在兩個相互正交的方向，X軸方向和Y軸方向，引導影像穩定光學元件(60))的軸、X軸方向平台偏置彈簧87x的軸和Y軸方向平台偏置彈簧87y的軸，在一個平面中，以這樣的方式使得可以驅動Y軸方向移動平台71和X軸方向移動平台21(即驅動CCD影像感測器(影像穩定光學元件)60)，而不會引入不預期的力矩，例如彎曲和扭轉。

此外，Y軸驅動馬達170y(作為在Y軸方向驅動CCD影像感測器60的Y軸方向驅動裝置(第一驅動裝置)的元件)的饋送螺桿(第一饋送螺桿)171y的軸，以及Y軸方向從動螺帽元件(第一從動螺帽/Y軸方向移動元件)85y的軸，Y軸方向從動螺帽元件85y與饋送螺桿171y螺紋接合，被設置得平行於上述六軸位於其上的上述共同平面。這種配置有利地防止不預期的力矩的產生，例如彎曲和扭轉。同樣地，X軸驅動馬達170x(作為在X軸方向驅動CCD影像感測器60的X軸方向驅動裝置的元件)的饋送螺桿(第二饋送螺桿)171x的軸，以及X軸方向從動螺帽元件(第二從動螺帽/X軸方向移動元件)85x的軸，X軸方向從動螺帽元件85x與饋送螺桿171x螺紋接合，被設置得平行於上述六軸位於其上的上述共同平面。這種配置有利地防止不預期的力矩的產生，例如彎曲和扭轉。

較佳地，Y軸驅動馬達170y和X軸驅動馬達170x的饋送螺桿171y和171x的軸，以及Y軸方向從動螺帽元件85y和X方向從動螺帽元件85x的軸位於平行於上述共同平面的第二共同平面。

此外，Y軸驅動馬達170y和X軸驅動馬達170x都被固定到靜止的固定器(靜止元件)23上，同時Y軸方向從動螺帽元件(第一從動螺帽/Y軸方向移動元件)85y和Y軸方向移動元件80(藉由Y軸驅動馬達170y驅動)通過直接機械連接部(第一連接部)被直接彼此連接，該直接機械連接部包括移動限制凸塊(接觸表面沿X軸方向延伸)80a和80b，移動限制凸塊(接觸表面沿X軸方向延伸)71c和71d，以及拉伸連接彈簧81y，拉伸連接彈簧81y以相反方向偏置Y軸方向移動平台71和Y軸方向移動元件80，使得移動限制凸塊80a和移動限制凸塊71c彼此接觸，並使得移動限制凸塊80b和移動限制凸塊71d彼此接觸。構成直接機械連接部的移動限制凸塊80a和80b，移動限制凸塊71c和71d，以及拉伸連接彈簧81y，被定位在上述正交於攝影光軸Z1的共同平面中。這種配置有利地防止不預期的力矩的產生，例如彎曲和扭轉。以這樣的方式由兩組移動限制凸塊(接觸表面沿X軸方向延伸)71c、71d、80a和80b，以及拉伸連接彈簧81y構成直接機械連接部，使得實現一種脫離(吸收/釋放)，用於在施加過載到Y軸方向移動平台71時釋放機械應變。然而，Y軸方向從動螺帽元件85y，Y軸方向移動元件80和Y軸方向移動平台71可形成一整體元件，而省略直接機械連接部。

X軸方向從動螺帽元件(第二從動螺帽/X軸方向移動元件)85x，第二X軸方向移動元件76，和第一X軸方向移動元件75以被允許相對於X軸方向移動平台21、經由X軸方向連接部(第二連接部)在Y軸方向移動的方式被連接到X軸方向移動平台21，該X軸方向連接部包括連接突起(Y軸方向表面)75g，傳輸滾輪(可移動接觸元件)21c和X軸方向平台偏置彈簧(X軸方向偏置彈簧)87x，X軸方向平台偏置彈簧87x使得連接突起75g和傳輸滾輪21c彼此接觸。構成X軸方向連接部的連接突起75g，傳輸滾輪21c和X軸方向平台偏置彈簧(X軸方向偏置彈簧)87x，位於上述正交於攝影光軸Z1的共同平面內。這種結構有利地防止不預期的力矩的產生，例如彎曲和扭轉。此外，以這樣的方式由Y軸方向表面(連接突起75g)、可移動接觸元件(傳輸滾輪21c)和X軸方向平台偏置彈簧(87x)構建X軸方向連接部，使得可以藉由X軸方向驅動裝置(X軸驅動馬達170x)在X軸方向平滑地驅動X軸方向移動平台21，該X軸方向驅動裝置藉由靜止元件(靜止的固定器23)在其上支撐。然而，X軸方向從動螺帽元件(第二從動螺帽/X軸方向移動元件)85x，第二X軸方向移動元件76和第一X軸方向移動元件75可以形成為一整體元件。替代分別具有連接突起75g、傳輸滾輪21c、X軸方向移動平台偏置彈簧87x(在Y軸方向表面)、可移動接觸元件和X軸方向偏置彈簧的影像穩定單元IS，可提供具有在第一方向(Y軸方向)伸長的接合孔的X方向移動元件(例如第一X軸方向移動元件75)，且使的滾輪或其類似物藉由X軸方向移動平台21支撐，並在伸長的接合孔中接合，以在伸長的接合孔的伸長方向自由地可移動。傳輸滾輪21c可以被設置為低摩擦材料製成的固定元件。

對影像穩定單元IS的上述實施例進行替換，X軸方向平台偏置彈簧87x和Y軸方向平台偏置彈簧87y中的每一個可以藉由改變相關元件的結構和形狀，製成壓縮彈簧。

雖然X軸方向驅動裝置和Y軸方向驅動裝置分別由可以向前和向後旋轉的具有饋送螺桿171x的X軸驅動馬達170x，和具有饋送螺桿171y的Y軸驅動馬達170y組成，並且X軸方向移動元件和Y軸方向移動元件分別由與影像穩定器的上述實施例中的饋送螺桿171x和171y螺紋接合的X軸方向從動螺帽元件85x和Y軸方向從動螺帽元件85y組成，任何其他的致動器(驅動裝置)可替換使用。

儘管基於上述實施例已經描述本發明，本發明不僅限於這些具體實施例。例如，儘管根據本發明的影像穩定器的上述實施例的每一個是裝入數位照相機的光學影像穩定器，本發明還能夠應用於裝入其他任何類型的光學設備(例如雙筒望遠鏡)的光學影像穩定器。

儘管CCD影像感測器60被驅動，以抵消影像穩定單元的上述實施例中的影像抖動，被驅動來抵消影像抖動的影像穩定光學元件可以是任何其他光學元件，例如透鏡組。

雖然在上述數位照相機的實施例中，X軸方向和Y軸方向分別對應水平方向和垂直方向，但是X軸方向移動平台和Y軸方向移動平台的移動方向不單獨地受限於這些持定方向。例如，在申請專利範圍中元件所稱“第一移動平台(Y軸方向移動平台)”，及元件所稱“第二移動平台(X軸方向移動平台)”能分別以水平方向和垂直方向進行驅動。又，在申請專利範圍中元件所稱“第一移動平台(Y軸方向移動平台)”，及元件所稱“第二移動平台(X軸方向移動平台)”能分別在與攝影光軸正交的平面內以偏斜的方向而不是垂直方向和水平方向被驅動。

顯而易見，對本發明在此描述的具體實施例可以作出變化，這些變化均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，並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

21．．．X軸方向移動平台

21a．．．引導孔

21b．．．引導槽

21c．．．傳輸滾輪

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

23vx．．．彈簧鈎

23vy．．．彈簧鈎

25．．．低通濾光片

28．．．變焦齒輪

60．．．CCD影像感測器

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．．．螺帽接觸部分

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．．．螺帽接觸部分

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

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

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

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安裝影像穩定器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；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軸方向移動平台和相關元件的前視立體圖；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；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。