驱动器件和摄像装置的制作方法

专利名称：驱动器件和摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及驱动器件和配备有该驱动器件的摄像装置。
背景技术：
一些具有例如CCD等摄像元件的摄像装置配备有图像稳定器单元，所述图像稳定 器单元在拍摄时响应于手部动作而使摄像元件的位置发生移动以修正手部动作。(见例如 日本专利特开No. 2006-259114)图像稳定器单元作为驱动器件而工作，使得通常情况下，设置在侧边部的压电致 动器生成驱动力以在与光轴垂直的平面内偏移摄像元件。具体说，图像稳定器单元包括具有响应于施加的电压而伸缩的压电元件和从所 述压电元件延伸的驱动轴的压电致动器；设置有所述压电致动器的固定构件；和设置有摄 像元件的移动体(也称作“滑动器)。另外，图像稳定器单元构造成具有使安装在滑动器上 的轴承部与固定构件中的压电致动器的驱动轴摩擦结合的机构。在具有这种机构的图像稳 定器单元中，滑动器通过利用如下原理而被驱动。如果驱动轴发生相对缓和的移动，则滑动 器在与驱动轴连动的同时通过摩擦接合力而发生移动。如果驱动轴发生相对迅速的移动， 则滑动器不发生移动，因为摩擦结合部发生了打滑。然而，具有上述构造的图像稳定器单元由多个构件组成。因此，在组装好的状态 (组装状态)下，用于接收物体光的摄像元件在一些情况下可能在包括摄像元件的受光面 的平面内倾斜。由于在组装好的状态下的图像稳定器单元的误差，安装有摄像元件的移动体在包 括摄像元件的受光面的平面内发生倾斜，所以发生上述摄像元件的倾斜现象。如果设置有 倾斜摄像元件的图像稳定器单元就如此安装至摄像装置，则摄像装置会生成用户不想要的 倾斜图像。

发明内容
因此，希望提供一种能够在用于驱动安装有摄像元件的移动体的驱动器件中修正 摄像元件的倾斜的技术。根据本发明一实施例，提供了一种驱动器件，其包括生成与物体图像有关的图像 信号的摄像元件；固定体；移动体，能够在所述摄像元件安装至所述移动体的情况下，相对 于所述固定体在包括所述摄像元件的受光面的预定平面内沿预定方向移动；以及第一引导 机构和第二引导机构，各自用于引导所述移动体沿所述预定方向的移动。所述第二引导机 构包括安装至所述固定体的引导器件(guide means)和安装至所述移动体并被所述引导器 件引导的被引导器件(guided means)。所述引导器件构造成在与所述预定平面平行的平面 内发生位置改变，并且当所述被引导器件响应于所述引导器件的位置改变而发生移动时， 所述移动体以所述第一引导机构作为支点而发生旋转移动。根据本发明的实施例，由于设置有摄像元件的移动体能够发生旋转移动，所以能够修正摄像元件的倾斜。


图1示出了本发明一实施例的摄像装置的外部构造；图2示出了本发明一实施例的摄像装置的外部构造；图3示出了摄像装置的纵截面图；图4是本发明一实施例的图像稳定器单元的外部透视图；图5是摄像装置的构造的示意性分解透视图；图6是摄像装置的构造的示意性分解透视图；图7示出了压电致动器；
图8是图像稳定器单元正视图；图9是引导机构在Y-Z平面中的截面图；图10是另一引导机构在Y-Z平面中的截面图；图11是图像稳定器单元的局部放大图；图12示出了从基板卸下构成引导机构的一部分的立弯构件后的状态；图13用于帮助说明组装状态下基板与移动体之间的位置关系；图14示出了修正摄像元件的转动误差的状态；图15示出了引导机构的设置例；图16用于帮助说明引导机构的移动方向；图17用于帮助说明引导机构的移动方向；图18是驱动力传送机构的分解透视图；图19是驱动力传送机构的外观放大图；图20是比较例的图像稳定器单元的正视图；图21是比较例的图像稳定器单元的后视图；图22示出了修正比较例的图像稳定器单元的转动误差的状态；图23示出了修正比较例的图像稳定器单元的转动误差的状态。
具体实施例方式下面将参考附图来描述本发明的优选实施例。<实施例>[摄像装置的外部构造]图1和2示出了本发明一实施例的摄像装置1的外部构造。图1是摄像装置1的 外部正视图，而图2是摄像装置1的外部后视图。摄像装置1构造为具有可换镜头的单镜 头反射相机。参考图1，摄像装置1包括相机本体(camera body) 2，该相机本体2可装拆地安装 有可换摄像透镜单元(可换镜头)3。摄像透镜单元3主要包括透镜镜筒101、安装在透镜镜筒101内部的透镜组37 (图 3)、和光圈(未示出)。透镜组37包括聚焦透镜，该聚焦透镜沿光轴方向移动以改变焦点位置。
相机本体2在正面的大致中心处设置有环形安装部Mt，该环形安装部Mt用于接收装摄像透镜单元3。另外，相机本体2在环形安装部Mt附近设置有用于安装/拆卸摄像透 镜单元3的装拆按钮89。相机本体2在其正面左上部设置有模式设置盘82，并在其正面右上部设置有控制 值设置盘86。操作模式设置盘82可实现对相机的各种模式的设置操作(切换操作)。所 述各种模式包括各种摄像模式(人物摄影模式、风景摄影模式、连续摄影模式等)、再现所 摄图像的再现模式、在相机本体2与外部装置之间进行通信的通信模式。操作控制值设置 盘可设置各种摄影模式中的控制值。相机本体2在正面左端部设置有供摄影者把持的把持部14。在把持部14的上表 面设置有用于指示曝光开始的释放按钮11。把持部14在内部设置有电池容纳室和卡容纳 室。电池容纳室容纳作为相机的电源的例如四个五号(size AA)电池。卡容纳室可装拆地 容纳有用于记录图像的图像数据的存储卡。释放按钮11是能够检测半按压状态(Si状态)和全按压状态(S2状态)这两个 状态的两步式检测按钮。如果半按压释放按钮11进入Sl状态，则进行用于获得与物体有 关的记录静止画面(实际图像)的准备操作(例如自动聚焦控制操作、自动曝光控制操作 等)。如果进一步按压释放按钮11进入S2状态，则作为一系列操作进行用于实际图像的拍 摄操作。具体说，使用摄像元件15对物体图像进行曝光操作，并使曝光操作所获得的图像 信号经受预定的图像处理。在图2中，相机本体2在后表面的大致中心处设置有背面监视器12。背面监视器 12构造为例如彩色液晶显示器(LCD)。背面监视器12可显示用于设置拍摄条件的菜单屏 幕，并在再现模式中再现显示记录在存储卡中的图像。相机本体2在后表面的大致上部中心处设置有取景器10。取景器10接收从摄像 透镜单元3引入的物体图像。通过观察取景器10，摄影者可从视觉上确认与摄像元件15所 获得的物体图像等同的图像。具体说，入射到摄像光学系统的物体图像被镜子机构103 (图3)向上反射，并通过 物镜106被视觉识别。这样，摄影者可通过观察取景器10来进行取景。注意，在拍摄实际 图像时，镜子机构103从形成物体图像的光的光路上避开。来自摄像透镜单元3的光(形 成物体图像的光)到达摄像元件15，从而能提供与物体有关的图像(图像数据)。背面监视器12的左上部安装有主开关81。主开关81由两点式滑动开关组成。如 果其触点设置在左侧的“OFF”位置，则电源关闭。如果触点设置在右侧的“ON”位置，则电 源接通。背面监视器12的右侧安装有方向选择键84。方向选择键84具有圆形操作按钮。 该圆形操作按钮设计成检测上下左右四个方向以及右上、左上、右下、左下这另外四个方向 的按压操作。另外，方向选择键84可检测对中心推动按钮的按压操作以及对上述八个方向 的按压操作。背面监视器12的左侧安装有设置按钮组83，该设置按钮组83由用于设置菜单屏 幕、删除图像等的多个按钮组成。下面描述摄像装置1的内部构造。图3是摄像装置1的纵截面图。图4是图像稳 定器单元(image stabilizer unit) 100的外部透视图。注意，在图4中，摄像元件15的受光面位于+Z侧。参考图3，摄像装置1内部包括摄像元件15、取景器部102 (取景器光学系统)、镜子机构103、焦点检测部107、图像稳定器单元(驱动单元)100和快门单元13。摄像元件(摄像传感器)15设置在与安装于摄像装置1的摄像透镜单元3的透镜 组37的光轴垂直的平面中，并生成与物体图像有关的图像信号。详情在后面描述。镜子机构103 (反射板)设置在上述光轴XL上使物体光向取景器部102反射的位 置处。穿过摄像透镜单元3的物体光被镜子机构103 (后述的主镜1031)向上反射，并聚焦 到焦点板104 (调焦屏)上。穿过摄像透镜单元3的物体光部分穿过镜子机构103。取景器部102包括五棱镜105、目镜106和取景器10。五棱镜105是截面呈五边 形并用于在内部对从其下表面入射的物体图像进行反射以将图像上下左右颠倒从而提供 正立图像的棱镜。目镜106将通过五棱镜105变成正立图像的物体图像引导向取景器10 的外侧。通过这种构造，取景器部102起到在拍摄等待时用于确认物体视场的光学取景器 的功能。镜子机构103由主镜1031和副镜1032组成。副镜1032可转动地设置在主镜1031 的背面，以倒向主镜1031的背面。穿过主镜1031的物体光被副镜1032部分地反射，并且 反射的物体光被引导至焦点检测部107。上述镜子机构103构造为所谓的快速返回镜(quick return mirror)。曝光时， 镜子机构103以枢转轴1033作为枢转支点朝箭头A所示的上侧运动，并停止在焦点板104 下方的位置。在该情况下，副镜1032以枢转轴1034作为支点沿箭头B所示的方向朝主镜 1031的背面转动。当镜子机构103停止在焦点板104下方的位置时，副镜1032折叠成大致 平行于主镜1031。这样，来自摄像透镜单元3的物体光在不被镜子机构103遮挡的情况下 到达并曝光摄像元件15。曝光后，镜子机构103返回原始位置(图3所示位置)。焦点检测部107构造为由检测物体的焦点信息的测距元件等组成的所谓自动聚 焦传感器。焦点检测部107设置在镜子机构103下方，并通过例如已知的相位差检测方法 来检测焦点位置。如图4所示，摄像元件15与第一滑动器40和作为驱动部的压电致动器(两者均 在后面描述)一起构成用于修正例如手部动作等抖动的图像稳定器单元100。图像稳定器 单元100的功能是基于与摄像装置1中的陀螺单元(未示出)所检测到的摄像装置1的抖 动有关的信息驱动压电致动器，并沿上下(Y轴)方向和左右(X轴)方向移动摄像元件15。 注意，图像稳定器单元100的操作和结构的详情将在后面描述。在物体视场侧，在摄像元件15的前方设置有低通滤波器108，以防止红外光的入 射和出现准色(quasi-color)和色彩摩尔纹(color moire)。此外，低通滤波器108的前方 设置有快门单元13。该快门单元13是帘幕沿上下方向移动以对沿光轴XL被引导至摄像元 件15的物体光的光路进行开闭的机械焦面快门。摄像装置1的上述组成部件通过由例如铁等金属材料制成的基架(chassis)彼此 相连接(固定)。例如，本实施例中的上述基架由前基架(未示出)、后基架183和底部基 架184组成。这些基架用作支承上述摄像装置1中的各组成部件的支承构件。注意，底部 基架184设置有三脚架安装部185。[图像稳定器单元的构造]
下面描述设置于摄像装置1中的图像稳定器单元100的构造。图5和6是示意性 地示出图像稳定器单元100的分解透视图。具体说，图5是从前侧观察时的图像稳定器单 元100的分解透视图，而图6是从后侧观察时的图像稳定器单元100的分解透视图。图7 示出了压电致动器23、33。参考图5和6，图像稳定器单元100包括基板20 (也称作“保持基部”)、相对于基板 20沿X轴方向移动的第一滑动器40、相对于第一滑动器沿Y方向移动的第二滑动器30 (也 称作“摄像元件夹持器”)、和保持构件50。在图像稳定器单元100中，作为移动体的第一和 第二滑动器40、30被作为固定体的基板20和作为固定体的保持构件50从士Z方向保持。 具有上述构造的图像稳定 器单元100作为用于使移动体相对于固定体移动的驱动器件而 工作。下面将进一步描述图像稳定器单元100的详情。注意，下面所使用的上下左右是基 于图5的取向而确定的。具体说，上方向是+Y方向，下方向是-Y方向，左方向+X方向，而 右方向是-X方向。基板20形成为使在大致中部具有矩形开口部21的矩形金属平板(金属框体)用 作基部构件。另外，基板20在安装于摄像装置1内部的状态下用作图像稳定器单元100的 固定基部。金属框22的右侧(-X侧)纵向框体24在其外缘设置有用于固定地安装第一保持 构件51(后述)的安装部25和用于安装立弯构件AM(后述)的安装部AT。纵向框体24也 称作右框体。金属框体22的上侧(+Y侧)横向框体26(图6)设置有立弯平板27。横向 框体26也称作上框体。立弯平板27具有用于与第一保持构件51接合的切口 CK和用于接 收第一滑动器40的一部分嵌入的开口 MPl。偏转方向(yaw-direction)致动器23在金属 框体22的下侧(-Y侧)横向框体28上设置成沿开口部21的横边部HLl (X轴方向)延伸。 横向框体28也称作下框体。金属框体22的左侧(+X侧)纵向框体29设置有用于固定地 设置第二保持构件52 (后述)的螺纹孔NP。左侧纵向框体也称作左框体。第二滑动器30是树脂制成的框体32，并在其大致中心处设置有能够容纳并固定 摄像元件15的矩形开口部31。框体32的右侧上端设置有刚性球接收部34，右侧下端设置 有刚性球接收部35。刚性球接收部34用于在与Z轴垂直的两个表面上接收刚性球GB1、GB2 的松动嵌入。刚性球接收部35用于在与Z轴垂直的两个表面上接收刚性球GB3、GB4的松 动嵌入。俯仰方向(pitch-direction)致动器33在框体32的左侧设置成沿开口部31的 纵边部VL2(Y轴方向)延伸。另外，框体32的左侧大致中心处设置有刚性球接收部36 (图 6)。刚性球接收部36用于在与Z轴垂直的一个表面上接收刚性球GB5的松动嵌入。具体 说，所述与Z轴垂直的一个表面是在与Z轴垂直的平面中用作正面的+Z方向的面。下面详细描述包括在图像稳定器单元100中的压电致动器23、33。如图7所示，偏 转方向致动器23和俯仰方向致动器33各自包括通过陶瓷重叠而形成的棒状层叠型压电元 件AK2、沿层叠方向连接至压电元件AK2 —端侧的矩形固定构件AK1、和沿层叠方向连接至 另一端的碳制驱动棒AK3(也称作“驱动轴”)。压电元件AK2具有响应于外加电压沿层叠 方向伸缩的性质。具有上述构造的压电致动器23、33设计成使得驱动轴AK3响应于压电元 件AK2的伸缩沿层叠方向(图7中箭头AK4所示方向)移动。返回图5和6继续描述。第一滑动器40形成为使得L形树脂制框体41用作基部 构件。L形树脂制框体41具有沿+Y方向延伸的框体42和沿-X方向延伸的框体44。框体42也称作“垂直框体”，而框体44也称作“水平框体”。垂直框体42在+Z方向侧的表面上 固定地设置有轴承部43 (图6)。轴承部43也称作“摩擦结合部”，并具有V形槽，该V形槽 用于接收俯仰方向致动器33的驱动轴AK3可滑动地嵌入。摩擦结合部43设置在与第二滑 动器30的俯仰方向致动器33的驱动轴AK3相对的位置处。垂直框体42在其延伸端设置 有嵌合至基板20的开口 MPl的嵌合部ND。另一方面，水平框体44在其大致中心处设置有 长度方向对应于X轴方向的矩形开口 MP2(图5)。在开口 MP2的-X侧端部设置有纵跨开 口 MP2的构件45。该构件45起到用于经受来自偏转方向致动器23的驱动力的驱动力受传 部的作用。驱动力受传部也可简称为“受传部”。水平框体44在其延伸端设置有刚性球接 收部46。刚性球接收部46用于在与Z轴垂直的两个表面上接收刚性球GB4、GB6的松动嵌 入。L形框体41在其下侧两端设置有沿+Z方向突出的突出部AD1、AD2。突出部ADl设 置有刚性球接收部48，刚性球接收部48用于在与Y轴垂直的两个表面上接收刚性球GB9、 GBlO的松动嵌入。突出部AD2设置有刚性球接收部47，刚性球接收部47用于在与Y轴垂 直的两个表面上接收刚性球GB7、GB8的松动嵌入。突出部AD1、AD2构成第一滑动器40的偏转方向(X轴方向)引导机构。具体说， 突出部AD1、AD2在基板20与第一滑动器40彼此组装的状态下，用作相对于设置在基板20 上的偏转方向引导构件的被引导器件。也就是说，在图像稳定器单元100组装好的状态下， 作为被引导器件的突出部AD1、AD2的可移动方向受到基板20的引导构件的限制。这样，第 一滑动器40能够响应于从偏转方向致动器23施加的驱动力经由驱动力受传部45沿X轴 方向可滑动地移动。注意，偏转方向弓丨导机构的详情将在后面描述。保持构件50包括第一保持构件51和第二保持构件52，并具有将移动体压靠在基 板20上的功能。具体说，如图6所示，第一保持构件51包括作为基部构件的第一构件53 ；螺旋弹 簧CV1、CV2 ；和具有两个刚性球接收平板HF1、HF2的金属体KF。第一构件53具有大致呈 矩形的保持部54、55，保持部54、55协同基板20保持相应的移动体(第一滑动器40和第 二滑动器30)。保持部54、55突出地设置有相应的弹簧安装部56、57。螺旋弹簧CV1、CV2 安装至相应的弹簧安装部56、57，使得弹簧安装部56、57的突出方向可为螺旋弹簧CV1、CV2 的延伸方向。金属体KF安置到第一构件53上，使得金属体KF的刚性球接收平板HF1、HF2 能从螺旋弹簧CV1、CV2的伸缩方向按压相应的螺旋弹簧CV1、CV2，也就是说，螺旋弹簧CV1、 CV2能被相应的刚性球接收平板HF1、HF2压缩。第二保持构件52由树脂制构件组成，并包括通过螺纹件NJ2固定至基板20的固 定平板58和从+Z方向按压移动体的保持平板59。在固定平板58固定至基板20的状态 下，在固定平板58与保持平板59之间存在有在第一滑动器40的弯曲部向外(这里为+X 方向)突出的角部49。另外，角部49在+Z方向上被保持平板59按压。当组装图像稳定器单元100时，摄像元件15嵌入并固定地设置到第二滑动器30 的开口部31中。另外，俯仰方向致动器33的驱动轴AK3与第一滑动器40的摩擦结合部43 摩擦结合在一起。由此，第二滑动器30被第一滑动器40保持(保持状态)。另外，第二滑 动器30能够响应于从俯仰方向致动器33施加的驱动力相对于第一滑动器40沿俯仰方向 (Y轴方向)可滑动地移动。在该保持状态下，设置在第一滑动器40的水平框体44的延伸端的刚性球接收部46与设置在第二滑动器30的框体32中的刚性球接收部35经由刚性球GB4彼此接触。由于第一滑动器40与第二滑动器30如上所述经由球轴承彼此接触，所以第 二滑动器30能够沿Y轴方向平稳地滑移。当移动体安装至基板20时，移动体的嵌合部ND嵌入基板20的开口 MPl。另外，在 移动体的角部49被夹持在第二保持构件52的固定平板58与保持平板59之间的状态下， 第二保持构件通过螺纹件NJ2固定地设置到基板20上。在设置于按压部54附近的钩状接 合部KG与切口 CK接合的状态下，第一保持构件51通过螺纹件NJl固定地设置到基板20 的安装部25上。在如上所述的组装好的状态(组装状态)下，移动体的右端在第一保持构件51与 基板20的右框体24之间的两个点处被保持。具体说，在组装状态下，在经由刚性球GB1、 GB2被夹持在右框体24与第一保持构件51的刚性球接收部平板HFl之间的同时，存在于移 动体(这里为第二滑动器30)的右端上部的刚性球接收部34被螺旋弹簧CVl的偏置力保 持。另外，在经由刚性球GB3、GB4被夹持在右框体24与第一保持构件51的刚性球接收平 板HF2之间的同时，存在于移动体的右端下部并经由刚性球GB4彼此接触的刚性球接收部 35和46被螺旋弹簧CV2的偏置力保持。在组装状态下，移动体的左端被夹持在第二保持构件52与基板20的左框体29之 间。具体说，在存在于移动体的左端上部的嵌合部ND嵌入基板20的开口 MPl的同时，存在 于移动体的左端下部的角部49通过经受从第二保持构件52的保持平板59施加的+Z方向 力而得到保持。另外，存在于移动体的左端中心的刚性球接收部36通过经由刚性球GB5受 到来自基板20的左框体29的-Z方向力而得到保持。注意，在图像稳定器单元100中，在嵌合部ND和角部49中分别设置有旋转辊RLl 和RL2。见图5。这能减小移动体沿X轴方向移动时在角部49与保持平板59之间以及嵌 合部ND与开口 MPl的边缘(唇部)MF之间发生的摩擦力。如上所述，移动体被夹持在基板20与保持构件50之间。移动体在+Z方向侧经由 三个刚性球(第二滑动器30的三个球轴承)与基板20发生接触。另外，移动体在-Z方向 侧经由位于第一滑动器40的角部49处的旋转辊RL2、第二滑动器30的球轴承和第一滑动 器40的球轴承与保持构件50发生接触。在具有上述移动体保持机构的图像稳定器单元 100中，移动体相对于作为固定基部的基板20在光轴方向上的位置由+Z方向侧的三个球轴 承限定。由于移动体与固定体经由球轴承和旋转辊而发生接触，所以移动体在偏转方向(X 轴方向)和俯仰方向(Y轴方向)上平滑移动。[偏转方向引导机构]下面描述图像稳定器单元100的偏转方向引导机构。图8是图像稳定器单元100 的正视图。图9是引导机构AGl在Y-Z平面中的截面图。图10是引导机构AG2在Y-Z平 面中的截面图。如图5所示，具有立弯部TM2的立弯构件AM通过螺纹件ANJ安装至设置于基板20 的安装部AT。在立弯构件AM如上所述安装至安装部AT的状态下，基板20具有位于下框体 28的下侧端并沿-Z方向延伸的两个立弯部TM1、TM2。在图像稳定器单元100组装好的状 态(图8)下，立弯部TMl和TM2与刚性球保持板GP (图9，后述)一起分别构成引导部ANl和AN2，引导部ANl和AN2用作引导第一滑动器40的偏转方向移动的引导器件。在图像稳定器单元100组装好的状态下，所述引导器件与设置于第一滑动器40的用作被引导器件的 突出部AD1、AD2 —起构成引导机构。下面将进一步详细描述引导机构AGl、AG2。参考图9，构成引导机构AGl的引导部Am包括从基板20沿-Z方向延伸的立弯部 TMl和设置成与立弯部TMl相对的刚性球保持板GP。刚性球保持板GP通过螺纹件NJ3安装至基板20以沿Y轴方向可滑动。另外，刚 性球保持板GP安装成以下状态能够沿Y轴方向伸缩的弹性构件(这里为螺旋弹簧)安放 在刚性球保持板GP与通过螺纹件NJ3固定至基板20的止动部SE之间。在具有这种构造 的引导部ANl中，弹性构件CV3用作将刚性球保持板GP压向立弯部TMl的按压器件。也就 是说，刚性球保持板GP通过受到从弹性构件CV3施加的弹力而沿-Y方向被按压。要将基板20与第一滑动器40组装在一起，则在沿+Y方向暂时抬升刚性球保持板 GP的情况下，将第一滑动器40的突出部ADl嵌入刚性球保持板GP与立弯部TMl之间。这 样，引导机构就构成了组装状态。第一滑动器40的突出部ADl在受到来自刚性球保持板GP 的-Y方向力的同时，经由刚性球GB9、GBlO被保持在刚性球保持板GP与立弯部TMl之间。参考图10，引导部AN2的构造几乎与引导部ANl的一样。引导机构AG2构造成使 得第一滑动器40的突出部AD2被保持在立弯部TM2与刚性球保持板GP之间。由于设置了上述引导机构AG1、AG2，所以第一滑动器40的突出部AD1、AD2的Y轴 移动被弹性构件CV3抑制。因此，第一滑动器40能够在沿Y轴方向不发生偏移的情况下沿 X轴方向滑移。注意，第二滑动器30没有设置用于引导俯仰方向的滑移的引导机构。这是由于采 用了以下构造。用于俯仰方向移动的俯仰方向致动器33的驱动轴AK3被设置在第一滑动 器40中的摩擦结合部把持。另外，俯仰方向致动器33的驱动轴AK3还用作用于引导第二 滑动器30的Y轴直线移动的引导器件。在图像稳定器单元100中，引导机构AG2构造成能够调节其位置。图11是图像稳 定器单元100中的圆RN所围绕的区域的放大图。图12示出了从基板20卸下构成引导机 构AG2的一部分的立弯构件AM的状态。图13是用于帮助说明组装状态下基板20与移动体 70之间的位置关系的视图。图14示出了修正摄像元件15的旋转误差的状态。图15示出 了引导机构AG2的设置例。图16和17是用于帮助说明引导机构AG2的移动方向的图。注 意，在图13 17中，基板20、引导部AN1、AN2、移动体70、和突出部AD1、AD2被简化示出。 另外，基板20侧的构件以实线示出，而移动体70侧的构件以虚线示出。 具体说，如图11所示，构成引导机构AG2的一部分的立弯构件AM通过螺纹件ANJ 安装至基板20。然而，如图12所示，立弯构件AM的螺纹孔ANP形成为沿Y轴方向伸长的椭 圆形状。因此，立弯构件AM安装后，螺纹件ANJ是松动的，立弯构件AM的位置沿Y轴方向 移动，以沿Y轴方向改变立弯部TM2的位置。刚性球保持板GP构造成在受到来自弹性构件CV3的弹力的同时沿Y轴方向可滑 动。因此，如果在突出部AD2被保持在立弯部TM2与刚性球保持板GP之间的情况下立弯部 的位置沿Y轴方向发生改变，则引导部AN2的位置沿Y轴方向移动。这样，图像稳定器单元100构造成使得通过调节立弯构件AM的位置，引导部AN2能够在与包括摄像元件15的受光面的平面平行的平面内，沿与移动体70的移动方向垂直的方向(Y轴方向)改变位置。包括受光面的平面也称作“摄像元件平面”。通过该构造，如 果突出部AD2响应于引导部AN2的位置改变而被移动，则具有突出部AD2的移动体70以引 导机构AGl作为支点，在与摄像元件平面平行的平面内可转动地移动。具体说，如图13所示，如果引导部AN2沿+Y方向移动，则移动体70的姿势变成箭 头AJl所示的状态。也就是说，如果引导部AN2沿+Y方向移动，则被引导部AN2把持的突 出部AD2根据引导部AN2的移动量沿+Y方向移动。因此，移动体70以突出部ADl作为支 点在X-Y平面内逆时针转动(倾斜)。另一方面，如果引导部AN2沿-Y方向移动，则移动体70的姿势变成箭头AJ2所示 的状态。也就是说，如果引导部AN2沿-Y方向移动，则被引导部Am保持的突出部ADl根 据引导部AN2的移动量沿-Y方向移动。因此，移动体70以突出部ADl作为支点在X-Y平 面内顺时针转动。如上所述，能够在X-Y平面内使移动体70转动的图像稳定器单元100能够修正组 装图像稳定器单元100时发生的摄像元件15的转动误差。具体说，图像稳定器单元100是通过多个构件构造而成的。因此，在组装状态下， 例如，在一些情况下，接收物体光的摄像元件15在包括摄像元件15的受光面的平面内与作 为基准的姿势相比被过度转动。如果图像稳定器单元100在具有这种转动误差的状态下安 装至摄像装置1，则会生成用户不想要的倾斜图像。为消除这种情况，在本实施例的图像稳定器单元100中，改变引导部AN2的位置， 使移动体70在与摄像元件平面平行的平面内转动。这能修正安装至移动体70的摄像元件 15的转动误差。例如，如图14所示，摄像元件15在组装状态下可能发生顺时针转动。这 时，沿+Y方向移动引导部AN2，以使移动体70逆时针转动。这样，安装至移动体70的摄像 元件15也逆时针转动，以修正摄像元件15的转动误差。在上述实施例的图像稳定器单元100中，在允许两个引导机构AGl、AG2中的一个 引导机构AGl作为支点的同时，调节另一个引导机构AG2的位置，从而能在与摄像元件平面 平行的平面内转动移动体70。因此，能够修正安装至移动体70的摄像元件15的转动误差。注意，在本实施例的图像稳定器单元中，两个引导机构AG1、AG2沿X轴方向即第一 滑动器40的移动方向安装。然而，本发明并不局限于此。两个引导机构AGl、AG2可安装在 任意位置。例如，如图15所示，两个引导机构AG1、AG2可沿Y轴安装。能够调节位置的引导机构AG2移动的方向(移动方向)是基于第一滑动器40的 驱动方向与作为支点的引导机构AGl之间的相对位置来确定的。具体说，能够调节位置的引导机构AG2在与包括摄像元件15的受光面的平面(也 称作“摄像元件平面”)平行的平面内，沿与第一滑动器40的移动方向不同的方向移动。也 就是说，引导机构AG2沿与引导器件的引导方向不同的方向移动。如果假定一条经过作为 支点的引导机构AGl和能够调节位置的引导机构AG2的直线LN，则引导机构AG2在与摄像 元件平面平行的平面内，沿与沿着直线LN的方向(也称作“直线方向”)不同的方向移动。例如，如图16所示，如果两个弓I导机构AGl、AG2沿Y轴安装，则引导机构AG2在与 摄像元件平面平行的平面内，沿与双箭头DGl所示的两个驱动方向不同的方向移动。另外， 引导机构AG2在与摄像元件平面平行的平面内，沿与双箭头DG2所示的直线方向不同的方向移动。例如，如图17所示，如果两个引导机构AG1、AG2沿X轴安装(即本实施例的图像稳定器单元100的情况)，则驱动方向和直线方向均为双箭头DG3所示的方向。因此，引导 机构AG2在与摄像元件平面平行的平面内，沿与箭头DG3所示的方向不同的方向移动。[移动体的偏转方向移动]下面描述图像稳定器单元100中的移动体70的偏转方向移动操作。图18是驱动 力传送机构的分解透视图。图19是驱动力传送机构的放大外观图。如上所述，偏转方向致动器23生成用于沿偏转方向偏移移动体70的驱动力(也 称作“偏转方向驱动力”)。偏转方向驱动力经由与偏转方向致动器23的驱动轴AK3摩擦 结合的偏移部61传送至第一滑动器40。具体说，如图18所示，图像稳定器单元100构造成包括偏移部61和偏置器件(这 里为螺旋弹簧)62。偏移部61具有与偏转方向致动器23的驱动轴AK3可滑动地嵌合的V形槽轴承部 (摩擦结合部)63。这样，偏移部61响应于压电元件AK2的伸缩运动，作为被驱动体在驱动 轴AK3上可滑动地移动。偏移部61在与存在摩擦结合部63的表面相反的表面上具有保持突起64和驱动 力传送部65。驱动力传送部65也简称为“传送部”，并用于将驱动力传送至第一滑动器40。 保持突起64位于一个位置，在该位置从驱动力传送部65走向保持突起64的矢量与X轴平 行。在第一滑动器40得到嵌入的组装状态(图8)下，保持突起64和驱动力传送部65嵌 入第一滑动器40的开口部MP2。参考图19，在如上所述的组装状态下，驱动力传送部65以第一滑动器40的驱动 力受传部45作为基准沿+X方向设置成与驱动力受传部45相邻。由此，响应于偏移部61 沿-X方向的移动，驱动力受传部45受到来自驱动力传送部65的-X方向力，以使第一滑动 器40沿-X方向滑移。要使偏移部61嵌入第一滑动器40的开口 MP2，通过偏置器件偏置偏移部61和驱 动力受传部45。具体说，如图19所示，螺旋弹簧62的一个弹簧端62a被偏移部61的保持 突起64保持，而另一弹簧端62b被第一滑动器40的驱动力受传部45保持。如上所述，螺 旋弹簧62跨设在保持突起64与驱动力受传部45之间。另外，偏移部61使得驱动力传送 部65与驱动力受传部45 (第一滑动器40)被螺旋弹簧62的偏置力沿使彼此接近的方向偏 置。因此，驱动力受传部45响应于偏移部61的+X方向移动经由螺旋弹簧62受到+X方向 力，以使第一滑动器40沿+X方向滑移。如上所述，偏移部61和第一滑动器40被偏置器件偏置，使得第一滑动器40能够 协同偏移部61而沿士X方向滑移。因此，实现了沿X轴方向的高精度移动。在如上所述的图像稳定器单元100中，由偏转方向致动器23所引起的驱动力经由 偏置器件和未固定至移动体70且形成为与移动体70独立的构件的偏移部61的驱动力传 送部65，传送至第一滑动器40。这能减小用于修正摄像元件15的转动误差的移动体70的 转动对偏转方向致动器23的驱动轴AK3与偏移部61的摩擦结合部63之间的影响。[与比较例的比较]下面，进行本实施例的图像稳定器单元100与下述比较例的图像稳定器单元200 之间的比较。图20是比较例的图像稳定器单元200的正视图。图21是比较例的图像稳定器单元200的后视图。图22和23示出了修正图像稳定器单元200的转动误差的状态。参考图20，比较例的图像稳定器单元200包括基板20A、第一滑动器40A、第二滑动 器30A、第一保持构件51A和第二保持构件52A。如图21所示，图像稳定器单元200经由安 装至基板20侧的固定框体90固定至摄像装置的内 部。图像稳定器单元200与本实施例的图像稳定器单元100的不同之处在于图像稳 定器单元200具有用于使图像稳定器单元在X-Y平面中转动的调节构件91 (图20)和在转 动期间用作中心的转动轴92 (图21)。因此，下面将主要描述不同之处，而省略对共同部分 的说明。在图像稳定器单元200中，如果组装状态下存在转动误差，则通过使图像稳定器 单元200相对于固定框体90转动来修正摄像元件的转动误差。具体说，在图像稳定器单元200中，通过对调节构件91的操作能够改变在调节构 件91的存在地点处的图像稳定器单元200与固定框体90之间的相对位置。如果通过调节 构件91改变了相对位置，则图像稳定器单元200以转动轴92作为支点相对于固定框体90 发生旋转移动。例如，图22示出了图像稳定器单元200围绕表示转动轴92的存在位置的 小圆CR沿箭头AJ3所示的逆时针方向转动的状态。图23示出了图像稳定器单元200围绕 小圆CR沿箭头AJ4所示的顺时针方向转动的状态。在具有上述构造的图像稳定器单元200的组装状态下，如果摄像元件发生转动误 差，则如上所述那样对调节构件91进行操作，使整个图像稳定器单元200转动以修正转动误差。然而，在比较例的图像稳定器单元200的校正方法中，是整个图像稳定器单元200 转动来修正转动误差。这增加了图像稳定器单元200干涉摄像装置中的其它构件的可能 性。因此，装有图像稳定器单元200的摄像装置需要确保相对较宽的空间来避免干扰。这 成了实现摄像装置小型化的瓶颈。另外，在图像稳定器单元200的转动误差校正机构中，用 于将图像稳定器单元100固定至固定框体90的转动锁定部93和转动轴92具有组装误差。 因此，难以高精度地修正转动误差。与此相比，在本实施例的图像稳定器单元100中，用于修正转动误差的转动调节 是通过使图像稳定器单元100中的移动体70转动来进行的。这能减小用于转动调节的空 间，从而实现摄像装置1的小型化。另外，图像稳定器单元100没有调节构件91和转动轴 92。也就是说，调节构件91的转动锁定部93和转动轴92没有组装误差。因此，能够高精 度地修正转动误差。如上所述，本实施例的图像稳定器单元100包括基板20 ；在安装了摄像元件15 的状态下能够相对于基板20在包括摄像元件15的受光面的摄像元件平面内沿Y轴方向移 动的移动体70 ；以及用于引导移动体70的Y轴方向移动的引导机构AGl和引导机构AG2。 引导机构AG2包括安装在基板20上的引导器件和安装在移动体70上并被引导器件引导的 被引导器件。引导器件构造成能够在与摄像元件平面平行的平面内改变其位置。如果被引 导器件根据引导器件的位置改变而发生移动，则移动体70以引导机构AG2作为支点可转动 地移动。这样，设置有摄像元件15的移动体70能被可转动地移动，以修正摄像元件15的 倾斜。
〈变型例〉上面描述了本发明的实施例。然而，本发明并不局限于上述内容。例如，在实施例中，摄像元件15是设置在移动体(具体为第二滑动器30)上。然 而，本发明并不局限于此。具体说，可构造成透镜偏移型图像稳定器单元，其中，在移动体上设置图像稳定器 透镜(校正透镜)，并移动校正透镜来修正光轴。本申请包含2009年3月2日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-048044所涉及的主题，其全部内容通过弓|用并入本文。本领域的技术人员应该了解的是，在权利要求或其等同方案的范围内，可根据设 计要求和其它因素做出各种修改、组合、子组合和变更。
权利要求
一种驱动器件，包括生成与物体图像有关的图像信号的摄像元件；固定体；移动体，能够在所述摄像元件安装至所述移动体的情况下，相对于所述固定体在包括所述摄像元件的受光面的预定平面内沿预定方向移动；和第一引导机构和第二引导机构，各自用于引导所述移动体沿所述预定方向的移动，其中，所述第二引导机构包括设置在所述固定体上的引导器件，和设置在所述移动体上并被所述引导器件引导的被引导器件，所述引导器件构造成能够在与所述预定平面平行的平面内改变位置，并且当所述被引导器件响应于所述引导器件的位置改变而发生移动时，所述移动体以所述第一引导机构作为支点发生旋转移动。
2.如权利要求1所述的驱动器件，其中，如果假定一条经过所述第一引导机构和所述 第二引导机构的直线，则所述引导器件沿与所述预定方向不同的方向和与沿着所述直线的 方向不同的方向发生位置改变。
3.如权利要求2所述的驱动器件，其中，所述第一引导机构和所述第二引导机构沿所述预定方向设置，并且 所述引导器件能够沿与所述预定方向垂直的方向发生位置改变。
4.如权利要求3所述的驱动器件，其中， 所述引导器件包括彼此相对的第一平板和第二平板，和将所述第二平板压向所述第一平板的按压装置，并且所述被引导器件是从所述移动体突出的突出部，所述突出部安放在所述第一平板与所述第二平板之间，并且所述第一平板构造成能够沿与所述预定方向垂直的方向发生位置改变。
5.如权利要求4所述的驱动器件，其中，还包括 安装于所述固定体的驱动部；和通过受到来自所述驱动部的驱动力而被移动的被驱动体，其中，所述被驱动体不固定至所述移动体，但会响应于所述驱动力而与所述移动体协 同移动。
6.一种摄像装置，包括生成与物体图像有关的图像信号的摄像元件；和 驱动单元，其中，所述驱动单元包括 固定体，移动体，能够在所述摄像元件安装至所述移动体的情况下，相对于所述固定体在包括 所述摄像元件的受光面的预定平面内沿预定方向移动，第一引导机构和第二引导机构，各自用于引导所述移动体沿所述预定方向的移动，并且所述第二引导机构包括 设置在所述固定体上的引导器件，和设置在所述移动体上并被所述引导器件引导的被引导器件， 所述弓I导器件构造成能够在与所述预定平面平行的平面内改变位置，并且 当所述被引导器件响应于所述引导器件的位置改变而发生移动时，所述移动体以所述 第一引导机构作为支点发生旋转移动。
全文摘要
本发明涉及驱动器件和包括该驱动器件的摄像装置。所述驱动器件包括生成与物体图像有关的图像信号的摄像元件；固定体；移动体，能够在所述摄像元件安装至所述移动体的情况下，相对于所述固定体在包括所述摄像元件的受光面的预定平面内沿预定方向移动；以及第一引导机构和第二引导机构，各自用于引导所述移动体沿所述预定方向的移动。所述第二引导机构包括引导器件和被引导器件。所述引导器件构造成能够在与所述预定平面平行的平面内发生位置改变。当所述被引导器件响应于所述引导器件的位置改变而发生移动时，所述移动体以所述第一引导机构作为支点发生旋转移动。
文档编号H02N2/10GK101826815SQ20101012343
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者佐藤修一, 长野耕太 申请人:索尼公司