[发明专利]用于光学元件的位置控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光学元件的位置控制器，所述光学元件能够被移动以校正图像抖动，并且还能够移动到光学系统的光轴上以及从光学系统的光轴上移出。

背景技术

已经有越来越多的光学装置(例如照相机)配备有防抖机构(图像抖动校正机构/图像稳定机构)，其在与光学系统的光轴垂直的平面内移动诸如透镜元件的特定光学元件或图像传感器(图像拾取装置)以减小(校正)图像抖动。在日本未审专利公布2007-163961中，为了使透镜镜筒的尺寸紧凑，提出了一种用于当结合有防抖机构的光学装置从操作状态移动到不拍摄照片的透镜镜筒容纳状态(完全缩回状态/非操作状态)时将图像稳定光学元件移出(径向回缩)到防抖驱动范围之外的位置(到离开光学系统的光轴的位置)的技术。

日本未审专利公布2007-163961中所公开的透镜镜筒在能够在光轴方向上移动的移动环(具有透镜组)内部设置有固定框架，振动框架被固定框架支撑以能够在垂直于光轴的平面内移动，在振荡框架和固定框架之间保持有钢珠(滚子)。保持图像稳定透镜组的图像稳定透镜组保持框架枢轴安装在振动框架上，以能够围绕平行于光轴的轴转动。当执行图像稳定操作时，通过使用钢珠的支撑物，致动器使振动框架相对于固定框架平滑移动。当透镜镜筒被容纳(完全缩回)时，移动环朝向像平面(在光轴方向上向后)移动以接近CCD座。随即，图像稳定透镜组保持框架的接触部分与设置在CCD座上的驱动部分的凸轮表面相接触。移动环的进一步回缩运动导致图像稳定透镜组保持框架的接触部分在凸轮表面上滑动，从而围绕上述转动轴转动图像稳定透镜组保持框架。图像稳定透镜组保持框架的该转动导致图像稳定透镜组从光轴上的位置移出。根据这种结构，在透镜镜筒通过其完全缩回的透镜镜筒回缩操作过程中，由于凸轮表面和接触部分彼此接触，光轴方向上的负载被施加到图像稳定透镜组保持框架上，该负载还被传递到振动框架。由于如上文所述，钢珠被保持在振动框架和固定框架之间，因此当过大的负载(例如剧烈的冲击)在光轴方向上被施加到透镜镜筒上时，振动框架和固定框架的钢珠保持表面上有可能形成凹陷。这种凹陷使振动框架的操作精确度变差。在日本未审专利公布2007-163961中，作为这种问题的对策，将振动框架放置在固定框架的物侧(光轴方向上的前侧)，并且被偏置弹簧在对钢珠施加压强的方向上(在接近固定框架的方向上)偏置。CCD座的凸轮表面在光轴方向上对图像稳定透镜组保持框架施加负载导致振动框架克服偏置弹簧的偏置力朝向物侧移动，这就防止了过大的负载施加到钢珠上。

但是，在日本未审专利公布2007-163961所教导的该结构中，如果振动框架相对于固定框架朝向物侧运动的自由度过高，那么作为钢珠保持状态不被维持的结果，钢珠有可能脱落，因此，偏置弹簧必须能够提供高于预定量值的偏置力。另一方面，如果偏置弹簧的偏置力过大，则固定框架上的振动框架的移动负载变得过大。因此，为了满足这样两种自相矛盾的需要：即在图像稳定操作的过程中在抑制振动框架的运动的阻力的同时，即使在通过CCD座的凸轮表面所产生的压力被传递到振动框架从而导致振动框架离开固定框架的条件下也能确保保持钢珠，调节偏置弹簧的弹簧力变得非常困难。

因此，在日本未审专利公布2007-163961所教导的该结构中，由于图像稳定透镜组保持框架被CCD座的凸轮表面压迫，在光轴方向上施加到图像稳定透镜组保持框架上的负载是不可避免的。图像稳定透镜组保持框架是用于保持透镜组的部件，图像稳定透镜组保持框架的位置精度直接影响到光学性能，因此理想的是尽可能不在图像稳定透镜组保持框架上施加负载。另外，由于图像稳定透镜组保持框架被振动框架保持在其上，图像稳定透镜组保持框架的接触部分和CCD座的凸轮表面之间的相对位置根据振动框架的运动的位置来变化，从而难以精确确定相互接触点。由于这个原因，可能会牺牲图像稳定透镜组保持框架的平滑回缩操作。

发明内容

考虑到上述缺点设计了本发明，其提供一种用于光学元件的位置控制器，所述光学元件能够被移动以校正图像抖动，并且还能够被移动到光轴上以及从光轴上移出，其中所述位置控制器尽管结构简单，但被配置为实现轻型高精度驱动。