光学设备、图像稳定装置、镜筒和摄像设备

技术领域

本发明涉及光学设备、图像稳定装置、镜筒和摄像设备。

背景技术

近年来，要求诸如数字相机、摄像机和可更换镜头(镜筒)的光学设备提高非使用时的便携性。作为在非使用时使光学设备小型化的技术之一，已知缩短光轴方向上的透镜之间的距离的缩回机构。另外，作为其它技术，已知由于透镜组的一部分在与光轴垂直相交的方向(径向)上退避而缩短总长度的透镜退避机构。

例如，日本特开第2004-233919号公报(JP 2004-233919A)公开了一种摄像设备，其精确地驱动可退避透镜组，该可退避透镜组可围绕平行于光轴的轴线在光轴上的摄像位置和光轴外的退避位置之间旋转，并且能够容易地进行位置调节。日本特开第2015-021993号公报(JP2015-021993A)公开了一种摄像设备，其提供了引导构件，该引导构件在与光轴垂直相交的方向上移动可动构件。通过在非使用时使可动构件从光轴缩回并且通过在使用时将另一构件收纳到由可动构件占据的空间中，该摄像设备小型化。

日本特开第2007-033961号公报(JP 2007-033961A)公开了一种透镜驱动设备，该透镜驱动设备在缩回时利用弯曲退避机构将至少一个透镜框架从光轴上的摄像位置移动到光轴外的退避位置。日本特开第2006-171079号公报(JP 2006-171079A)公开了一种可更换镜头，其中保持光学系统的一部分的可退避镜筒以可退避到光轴外的退避位置的方式配置并且光量调节单元以沿光轴方向可移动的方式配置在光轴上。

由于上述JP 2004-233919A中公开的技术使用三种偏心销来调节可退避透镜组的驱动单元，因此需要较长的调节时间并且镜筒被扩大，因为退避机构变得复杂。上述JP2015-021993A中公开的技术没有在退避位置沿光轴方向调控可动构件。因此，当处于退避位置的重的大透镜受到来自外部的冲击时，例如，返回使用位置之后的透镜位置精度可能会降低，这可能会降低光学性能。如JP 2007-033961A和JP 2006-171079A中所公开的，当透镜围绕与光轴垂直相交的轴线从光轴上的位置旋转到退避位置时，当旨在防止不必要的光在摄像时入射到图像传感器时，镜筒的外径倾向于增大，这扩大了镜筒。

发明内容

本发明提供一种光学设备，其能够以使得能够实现小型化而不劣化光学性能的简单构造来调节预定透镜的位置。

因此，本发明的第一方面提供了一种光学设备，其包括：透镜组，其以能沿着光轴移动的方式配置在所述光轴上；第一轴，其平行于所述光轴地配置，并且具有第一固定部和嵌合在所述透镜组中的预定透镜组中的嵌合部；以及支撑构件，其通过保持所述第一固定部而能旋转地支撑所述第一轴，其中，所述第一固定部的中心轴线与所述嵌合部的中心轴线偏心，其中，所述第一轴以能围绕所述第一固定部的中心轴线旋转的方式由所述支撑构件支撑，并且其中，所述预定透镜组能通过围绕所述第一轴旋转而在所述光轴上的摄像位置和离开所述光轴的退避位置之间移动。

根据本发明，可以提供能够以使得能够实现小型化而不劣化光学性能的简单构造来调节预定透镜的位置的光学设备。

通过参照附图对示例性实施方式的以下说明，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1A和图1B是分别示出根据第一实施方式的数字相机及其镜筒的外观立体图。

图2是示出根据第一实施方式的镜筒的伸出状态的截面图。

图3是示出根据第一实施方式的镜筒的缩回状态的截面图。

图4A和图4B是示出设置于根据第一实施方式的镜筒的图像稳定装置的立体图。

图5A和图5B是示出第一实施方式中的图像稳定装置的构造的正面图。

图6是示出第一实施方式中的图像稳定装置的构造的背面图。

图7A和图7B是示出构成第一实施方式中的图像稳定装置的第三组保持件分别处于摄像位置和退避位置的状态的立体图。

图8是示出构成第一实施方式中的图像稳定装置的第三组基板与第三组杠杆之间的关系的立体图。

图9是沿着图6所示的线C-C截取的示出图像稳定装置的截面图。

图10是沿着图5A所示的线A-A截取的示出图像稳定装置的截面图。

图11是沿着图6所示的线B-B截取的示出图像稳定装置的截面图。

图12是示出构成第一实施方式中的图像稳定装置的第三透镜组、保持件轴和接触轴之间的关系的示意图。

图13A和图13B是示出根据第二实施方式的数字相机的外观立体图。

图14是示意性地示出根据第二实施方式的数字相机的构造的框图。

图15是示出第二实施方式中的镜筒的广角端的状态的截面图。

图16是示出第二实施方式中的镜筒的远摄端的状态的截面图。

图17是示出第二实施方式中的镜筒的缩回状态的截面图。

图18是示出第二实施方式中的图像稳定装置的构造的分解立体图。

图19是示出第一实施方式中的图像稳定装置的摄像状态的正面图。

图20是示出根据第二实施方式的图像稳定装置的非摄像状态的正面图。

图21是沿着图20所示的线D-D截取的示出图像稳定装置的第一截面图。

图22是沿着图20所示的线D-D截取的示出图像稳定装置的第二截面图。

图23是示出根据第三实施方式的图像稳定装置的构造的分解立体图。

图24是示出第三实施方式中的图像稳定装置的摄像状态的正面图。

图25是示出根据第三实施方式的图像稳定装置的非摄像状态的正面图。

图26是沿着图25所示的线E-E截取的示出图像稳定装置的截面图。

图27是示意性地示出根据第四实施方式的数字相机的构造的框图。

图28是示出第四实施方式中的镜筒的广角端的状态的截面图。

图29是示出第四实施方式中的镜筒的远摄端的状态的截面图。

图30是示出第四实施方式中的镜筒的缩回状态的截面图。

图31A和图31B是示出第四实施方式中的镜筒的摄像状态(远摄端的状态)的截面图和立体图。

图32A和图32B是示出第四实施方式中的镜筒从摄像状态转变为非摄像状态的第一阶段的截面图和立体图。

图33A和图33B是示出第四实施方式中的镜筒从摄像状态转变为非摄像状态的第二阶段的截面图和立体图。

图34A和图34B是示出第四实施方式中的镜筒的非摄像状态(缩回状态)的截面图和立体图。

图35是示出第四实施方式中的镜筒从摄像状态转变到非摄像状态期间的透镜组和光圈单元的移动的时序图。

具体实施方式

下文中，将通过参照附图详细说明根据本发明的实施方式。在以下各实施方式中，采用诸如数字相机或数字摄像机的摄像设备作为根据本发明的光学设备。特别地，将主要说明摄像设备的镜筒。应当注意，镜筒可以是可从摄像设备的主体拆卸的可更换镜头或可以是不可拆卸的(即，可以与摄像设备的主体一体地构成)。

图1A是示意性地示出根据第一实施方式的数字相机100的外观立体图。数字相机100设置有相机主体101和配置在相机主体101的正面侧的可缩回变焦镜筒102(下文中称为“镜筒102”)。图1B是示出镜筒102的外观立体图。镜筒102设置有执行伸出动作和缩回动作的变焦驱动器(变焦致动器)31。

当相机主体101的电源接通时，执行镜筒102的伸出动作，并且镜筒102从缩回状态(坍缩状态)变化到伸出状态。在伸出状态下，镜筒102所包含的各种透镜组配置在摄像光轴(下文中，称为“光轴”)上。因此，数字相机100的摄像操作变得可用。另外，镜筒102被构成为使得在伸出状态下通过控制透镜组在光轴方向上的位置来改变摄像倍率。当相机主体101的电源关闭时，镜筒102执行缩回动作并且从伸出状态变为缩回状态。

图2是示出处于伸出状态的镜筒102的包括光轴的截面图。图3是示出处于缩回状态的镜筒102的包括光轴的截面图。在图2和图3中，左侧是被摄体(未示出)侧，右侧是相机主体101侧。

镜筒102设置有第一透镜组23、保持第一透镜组23的第一组保持件24a、保持第一组保持件24a的第一组筒24b、第二透镜组25和保持第二透镜组25的第二组保持件26。另外，镜筒102设置有第三透镜组2、保持第三透镜组2的第三组保持件3、第四透镜组27、保持第四透镜组27的第四组保持件28、第五透镜组29和保持第五透镜组29的传感器保持件30。

第一透镜组23、第一组保持件24a和第一组筒24b构成第一组单元。第二透镜组25和第二组保持件26构成第二组单元。第三透镜组2和第三组保持件3构成第三组单元。第四透镜组27和第四组保持件28构成第四组单元。第五透镜组29和传感器保持件30构成第五组单元。镜筒102中的摄像光学系统由第一透镜组23、第二透镜组25、第三透镜组2、第四透镜组27和第五透镜组29构成。

快门单元32配置在第二组单元和第三组单元之间。快门单元32通过在与光轴垂直相交的平面中使一对快门叶片(未示出)在叶片阻挡光路的位置和叶片从光路退避的位置之间移动来调节成像到图像传感器36上的被摄体光束。应当注意，在摄像设备是镜头可更换的数字单反相机的情况下，快门单元设置在相机主体中。

传感器保持件30支撑聚焦驱动器(未示出)和变焦驱动器31。通过利用聚焦驱动器使保持第四透镜组27的第四组保持件28在光轴方向上移动来执行聚焦操作。另外，通过利用变焦致动器31在光轴方向上移动第一、第二和第三组单元来执行变焦操作。

在下文中，将说明变焦机构。固定筒22配置在镜筒102的最外周。三个凸轮槽22a沿圆周方向以几乎相等的间隔形成在固定筒22的内周中。并且，三个直进键槽22b沿圆周方向以几乎相等的间隔形成在固定筒22的内周中。另外，在固定筒22的内侧配置有外侧凸轮筒34。在外侧凸轮筒34的外周，沿圆周方向以几乎相等的间隔形成有三个从动件(未示出)。外侧凸轮筒34的三个从动件以能滑动的方式分别嵌合到固定筒22的三个凸轮槽22a中。变焦驱动器31使外侧凸轮筒34旋转。当外侧凸轮筒34通过变焦驱动器31旋转时，外侧凸轮筒34在相对于固定筒22旋转的同时沿着凸轮槽22a的升程在光轴方向上移动。

外侧直进筒35配置在外侧凸轮筒34的内侧。直进键槽35a形成在外侧直进筒35的内周中，圆周槽35b形成在外侧直进筒35的外周中。在外侧凸轮筒34的内周沿圆周方向和光轴方向以预定间隔形成有分别与形成在外侧直进筒35的外周中的圆周槽35b接合的卡口爪(未示出)。另外，分别与固定筒22的直进键槽22b接合的直进键(未示出)形成在外侧直进筒35的外周。因此，在外侧凸轮筒34旋转的情况下，外侧直进筒35沿着固定筒22的直进键槽22b在光轴方向上直线移动。

内侧凸轮罩33配置在外侧直进筒35内侧，内侧凸轮筒20配置在内侧凸轮罩33内侧。三个凸轮槽20a、三个快门凸轮槽20b和三个第二组凸轮槽20c沿圆周方向分别以几乎相等的间隔形成在内侧凸轮筒20的内周。三个第一组凸轮槽20d沿圆周方向以几乎相等的间隔形成在内侧凸轮筒20的外周中。

三个从动件、三个内侧凸轮罩接合部和三个驱动键(未示出)沿圆周方向分别以几乎相等的间隔形成在内侧凸轮筒20的外周中。分别与内侧凸轮筒20的内侧凸轮罩接合部接合的三个接合爪(未示出)以及与内侧凸轮筒20的驱动键接合的三个棘爪部(未示出)形成在内侧凸轮罩33中。另外，设置在内侧凸轮筒20的外周的驱动键分别与设置在外侧凸轮筒34的内周的三个键槽(未示出)接合。因此，内侧凸轮筒20以与外侧凸轮筒34相同的相位围绕光轴旋转。随着内侧凸轮筒20旋转，内侧凸轮罩33在与内侧凸轮筒20一体地围绕光轴旋转的同时沿光轴方向移动。

内侧凸轮筒20以能够相对于内侧凸轮筒20相对旋转的方式将直进筒21保持在内周。直进板19一体地附接到直进筒21。与设置在外侧直进筒35的内周的直进键槽35a接合的直进键(未示出)分别形成在直进板19中。另外，第一组引导键21b、第二组引导槽(未示出)和第三组引导槽21d形成于直进筒21。此外，能够与第三组杠杆6(参见图4A和图4B)接触的退避引导面(未示出)、能够与第三组杠杆6接触的退避完成面(未示出)以及凸缘(未示出)形成于直进筒21。直进筒21由凸缘和直进筒21的直进板19以可旋转并且能够与内侧凸轮筒20一起一体地沿光轴方向移动的方式保持。

第一组从动件(未示出)沿圆周方向以几乎相等的间隔设置在第一组筒24b的内周的六个位置处。第一组保持件24a和第一组筒24b通过分别使六个位置处的第一组从动件以可滑动的方式与形成在内侧凸轮筒20的外周的六个位置处的第一组凸轮槽20d接合并且通过由直进筒21的第一组引导键21b引导而沿光轴方向一体地移动。

第二组从动件(未示出)在圆周方向上以几乎相等的间隔设置在第二组保持件26的外周的三个位置处。通过分别使三个位置处的第二组从动件以可滑动的方式与设置在内侧凸轮筒20的内周的三个位置处的第二组凸轮槽20c接合并且通过由直进筒21的第二组引导槽(未示出)引导，第二组保持件26以可沿光轴方向移动的方式被支撑。

快门从动件32a在圆周方向上以几乎相等的间隔设置在快门单元32的外周的三个位置处。通过分别使三个位置处的快门从动件32a以可滑动的方式与设置在内侧凸轮筒20的内周的三个位置处的快门凸轮槽20b接合并且通过由直进筒21的第三组引导槽21d引导，快门单元32以可沿光轴方向移动的方式被支撑。

接下来，将说明内置在镜筒102中的图像稳定装置。图4A是示出了设置在镜筒102中的图像稳定装置的从正面侧(被摄体侧)观察的立体图。图4B是示出了图像稳定装置的从背面侧(图像传感器36侧)观察的立体图。图像稳定装置具有第三透镜组2、第三组保持件3、保持件扭簧4、保持件轴50、接触轴80、第三组杠杆6、第三组框架8和第三组基板9。

第三组柔性基板11由霍尔传感器保持件12保持，并且霍尔传感器保持件12被固定到第三组基板9。在第三组柔性基板11中实施了一对霍尔元件(未示出)。该对霍尔元件配置在沿光轴方向面对一对磁体8d(参见图7A和图7B)的位置以检测该对磁体8d的磁力的方向和大小的变化。设置在相机主体101中的相机控制器232(图14)基于由霍尔元件检测到的磁力的方向和大小，求出第三组框架8相对于霍尔传感器保持件12的位置。

图5A是示出镜筒102处于伸出状态的情况下的图像稳定装置的正面图(从被摄体侧观察)。图5B是示出镜筒102处于缩回状态的情况下的图像稳定装置的正面图。图6是示出镜筒102处于伸出状态的情况下的图像稳定装置的背面图。

第三组保持件3保持第三透镜组2。第三透镜组2是可退避透镜组，第三透镜组2在镜筒102处于伸出状态时位于光轴上的位置(以下称为“摄像位置”)并且在镜筒102处于缩回状态时位于远离光轴的位置(以下称为“退避位置”)。如图3所示，当镜筒102缩回时，因为通过将第三透镜组2移动到退避位置可以缩短第二透镜组25和第四透镜组27之间的光轴方向上的距离，因此可以缩短处于缩回状态下的镜筒102的全长。

在关于本实施方式的说明中，为方便起见，当第三透镜组2处于摄像位置时，第三组保持件3被表示为处于摄像位置，当第三透镜组2处于退避位置时，第三组保持件3被表示为处于退避位置。

第三组保持件3在被摄体侧设置有第三组遮罩(mask)17a，在像面侧设置有第三组遮罩17b(参见图7B)。在第三组框架8的三个位置形成有用于钩住推力弹簧14(参见图7A和图7B)的一侧端的弹簧钩8c。另外，支撑保持件轴50(第一轴)的轴承8a设置在第三组框架8中。第三组框架8是可旋转地支撑第三组保持件3的支撑构件，具体而言，第三组保持件3以能围绕保持件轴50旋转的方式由设置在第三组框架8中的轴承8a支撑。第三组保持件3配置成能与第三透镜组2一体地围绕保持件轴50在摄像位置和退避位置之间在与光轴垂直相交的平面内移动。

图7A是示出第三组保持件3处于摄像位置的状态下的第三组保持件3、第三组框架8和第三组杠杆6之间的位置关系的从背面侧观察的立体图。图7B是示出第三组保持件3处于退避位置的状态下的第三组保持件3、第三组框架8和第三组杠杆6之间的位置关系的从背面侧观察的立体图。

推力弹簧14的一侧端分别钩在形成于第三组框架8的三个位置的弹簧钩8c上。分别接触三个滚珠13(参见图8)的三个滚珠接收面8b形成于第三组框架8。另外，在与光轴垂直相交的平面内沿圆周方向相互隔开大约90度的位置中，该对磁体8d附接到第三组框架8。

图8是示出第三组基板9和第三组杠杆6之间的位置关系的从正面侧观察的立体图。第三组保持件3(未示出)处于退避位置。图9是沿着图6中的线C-C截取的示出第三组框架8的截面图。在第三组基板9的三个位置中形成有滚珠孔9a，在各个滚珠孔9a中配置有滚珠13(滚动构件)。在第三组基板9的三个位置中设置有分别钩住三个推力弹簧14的另一端的弹簧钩9b。通过推力弹簧14的作用力，在滚珠13a被夹在第三组框架8的滚珠接收面8b和第三组基板9的滚珠孔9a之间的状态下，三个滚珠13可以在与光轴垂直相交的平面内在滚珠孔9a中滚动。

在第三组基板9中，设置有第三组杠杆轴7、支撑第三组杠杆轴7的轴承9d、与内侧凸轮筒20的凸轮槽20a(参见图2和图3)可滑动地接合的从动件9e。另外，在第三组基板9中，与该对磁体8d同相位地配置有一对线圈9c。当对该对线圈9c供应电流时，将在线圈9c和磁体8d的磁性之间产生洛伦兹力。洛伦兹力使第三组框架8相对于第三组基板9在与光轴垂直相交的平面中移动。此时，由于第三组保持件3由第三组框架8可旋转地支撑，所以第三组保持件3与第三组框架8一体地移动。也就是说，由第三组保持件3保持的第三透镜组2能与第三组框架8一体地移动。

与直进筒21的退避引导面(未示出)接触的退避倾斜面6c以及与直进筒21的退避完成面(未示出)接触的退避完成部6d设置在第三组杠杆6中。第三组杠杆6以能围绕第三组杠杆轴7旋转的方式由第三组基板9的轴承9d支撑。第三组杠杆6被附接在第三组杠杆轴7周围的杠杆扭簧18施力从而在朝向摄像位置的方向上接触设置于第三组基板9的摄像位置接触面(未示出)。

图10是沿着图5A所示的线A-A截取的示出第三组框架8的截面图。在第三组保持件3中设置有调控第三组保持件3在光轴方向上的位置的止动件部3a，止动件部3a与接触轴80(第二轴线)接触。

图11是沿着图6所示的线B-B截取的示出第三组框架8的截面图。保持件扭簧4由扭簧部和压簧部构成，并且压簧部被外推到第三组保持件3的套筒3b。保持件扭簧4的扭簧部朝向第三组框架8对第三组保持件3施力，使得第三组保持件3的止动件部3a将与设置在第三组框架8中的接触轴80接触。也就是说，保持件扭簧4在从退避位置到摄像位置的移动方向上对第三透镜组2(第三组保持件3)施力。另外，保持件扭簧4的压簧部在光轴方向上朝向被摄体侧对第三组保持件3施力，使得第三组保持件3的套筒3b在被摄体侧的末端将接触第三组框架8在被摄体侧的轴承8a。

如上所述构成的图像稳定装置由设置在相机主体101中的相机控制器232(图14)控制。相机控制器232基于从配置在相机主体101中的俯仰抖动检测器239和平摇抖动检测器240(图14)输出的抖动量来控制施加到该对线圈9c的电压以便使第三组框架8在与光轴垂直相交的平面中移动。以这种方式，由于通过使保持第三透镜组2的第三组保持件3在校正图像抖动的方向上与第三组框架8一体地移动来校正通过摄像光学系统形成在图像传感器36上的被摄体像的图像抖动，因此可以获得图像抖动减小的静止图像或视频图像。

接下来，将说明第三透镜组2的位置调节机构。如图11所示，保持件轴50与光轴平行地嵌合在第三组保持件3的套筒3b中。保持件轴50具有第一固定部50a、嵌合部50b以及第一调节部50c，第一固定部50a由第三组框架8保持，嵌合部50b与第三组保持件3可滑动地接合并且当第三组保持件3退避时成为旋转中心，当调节第三透镜组2的位置时调节工具插入第一调节部50c。在此期间，如图10所示，接触轴80具有第二固定部80a、接触部80b以及第二调节部80c，第二固定部80a由第三组框架8保持，在第三组保持件3处于摄像位置的状态下接触部80b接触止动件部3a，当调节透镜时调节工具插入第二调节部80c。

图12是示出图像稳定装置中的第三透镜组2、保持件轴50和接触轴80之间的关系的示意图。如图11所示，保持件轴50的第一固定部50a的中心轴线和嵌合部50b的中心轴线偏心距离E。因此，当第一调节部50c旋转时，第三组保持件3偏心地移动，并且第三透镜组2的中心绘制图12所示的椭圆S1的轨迹地移动。

另外，如图10所示，接触轴80的第二固定部80a的中心轴线和接触部80b的中心轴线偏心距离F。因此，当第二调节部80c旋转时，第三组保持件3在绘制圆弧S2的同时围绕保持件轴50偏心地移动，圆弧S2的半径是保持件轴50和接触轴80之间的直线，圆弧S2的中心是保持件轴50。

作为接触轴80的偏心量的距离F大于作为保持件轴50的偏心量的距离E的一半(F≥E/2)。因此，接触轴80的旋转使得第三透镜组2的中心轴线能够移动到椭圆S1的任意位置，该椭圆S1是通过使保持件轴50旋转而绘制的第三透镜组2的中心轴线的移动轨迹。也就是说，通过组合由保持件轴50的旋转引起的椭圆移动和由接触轴80的旋转引起的圆弧移动，第三组保持件3在与光轴垂直相交的平面内自由地移动。

另外，第二固定部80a设置在接触部80b和第二调节部80c之间，并且相比于接触部80b，第二固定部80a更靠近第二调节部80c。因此，即使在调节期间对第二调节部80c施加负荷，也能够在将接触轴80保持在稳定状态的同时进行调节。因此，由于实现了仅具有两个调节位置的简单构造，因此能够实现小型化和成本降低，并且实现了能够容易地进行调节的镜筒102而不损害光学性能。

如图12所示，连接接触轴80的中心和保持件轴50的中心的直线被定义为直线H。当直线H被线H的通过第三透镜组2的中心轴线的法线G(参见图6)划分时，划分的长度H1和H2满足关系“H1≥H2”。以这种方式，当通过保持件轴50的旋转引起的第三透镜组2的椭圆移动的椭圆率变大时，由于第三透镜组2的椭圆移动近似为近似平行于直线H的直线移动，因此调节变得更容易。

此外，第一调节部50c和第二调节部80c沿着光轴设置在图像传感器36的摄像面侧而非被摄体侧。也就是说，第一调节部50c和第二调节部80c设置在同一方向上。因此，在镜筒102的制造过程中，调节工具与第一调节部50c及第二调节部80c的接合变得容易，由于制造成本的降低，这样能降低成本。

保持保持件轴50和接触轴80的第三组框架8被推力弹簧14(参见图7A)相对于第三组基板9在光轴方向上朝向图像传感器36侧施力。因此，即使在镜筒102的制造过程中通过调节工具的接合对第一调节部50c或第二调节部80c施加了较大的力，也会在与推力弹簧14的施力方向相反的方向上施加该较大的力。因此，由于这种较大的力不会引起滚珠接收面8b和滚珠孔9a等中产生的诸如凹痕的损伤，因此滚珠13可以平滑地滚动，这能够保持高的光学性能(图像稳定性能)。

接下来，将说明第二实施方式。图13A是从正面侧示出根据第二实施方式的数字相机200的外观立体图。图13B是从背面侧示出数字相机200的外观立体图。数字相机200具有相机主体210和能从相机主体210拆卸的镜筒201(可更换镜头)。

如图13A所示，为了便于说明，将相互垂直相交的XYZ轴定义到数字相机200。内置在镜筒201中的摄像光学系统的光轴(下文中简称为“光轴”)延长的方向(光轴方向)应为Z轴方向。当Z轴与水平方向平行时，X轴与Z轴在水平面中垂直地相交，并且Y轴与水平面垂直地相交。应注意，X轴方向是相机主体210的宽度方向，Y轴方向是相机主体210的高度方向，并且Z轴方向是相机主体210的前后方向。另外，在以下说明中，围绕X轴(X轴是旋转中心)的旋转方向应为俯仰方向，并且围绕Y轴的旋转方向应为平摇方向。

当用户用手抓住相机主体210时所用的握持部212设置在相机主体210的从正面侧观察的左侧(从背面侧观察的右侧)的一部分中。电源操作构件213配置在相机主体210的上表面。当相机主体210处于断电状态并且用户执行电源操作构件213的开启操作时，数字相机200内部开始通电并且相机主体210转换到通电状态。当相机主体210处于通电状态时，相机控制器232(参见图14)运行预定的计算机程序并且数字相机200转换到摄像准备状态。相反，当相机主体210处于通电状态并且用户执行电源操作构件213的关闭操作时，相机主体210转换到断电状态。

模式拨盘214、释放钮215和配件插座216也设置在相机主体210的上表面中。当用户旋转地操作模式拨盘214时，可以切换摄像模式。摄像模式包括用于拍摄视频图像的视频摄像模式、自动获得适当曝光量的自动静态图像拍摄模式以及用户可以任意设定诸如快门速度和孔径值的摄像条件的手动静态图像拍摄模式。相机控制器232响应于释放钮215的半按压操作执行摄像准备操作，诸如自动聚焦操作和自动曝光控制，并且响应于全按压操作执行摄像操作。配件插座216可以配备配件，诸如外接闪光灯装置。

镜筒201通过镜头接口202机械连接并且电连接到设置在相机主体210中的相机接口217。通过来自被摄体的成像光在图像传感器236(参见图14)上形成被摄体像的摄像光学系统包含在镜筒201的内部。可通过用户的操作围绕光轴旋转的变焦操作环203设置在镜筒201的外周。当旋转地操作变焦操作环203时，构成摄像光学系统的变焦透镜组移动到与变焦操作环203的角度对应的预定位置。因此，用户可以以期望的视场角度拍摄图像。

背面操作构件218和显示单元219设置在相机主体210的背面。背面操作构件218包括多个钮和分配有各种功能的拨盘。当相机主体210处于通电状态时，并且当设定了静态图像拍摄模式或视频图像拍摄模式时，由图像传感器236当前拍摄的被摄体像的直通图像(through image)显示在显示单元219上。另外，示出诸如快门速度和孔径值的摄像条件的摄像参数显示在显示单元219上。用户可以在注视显示器的同时通过操作背面操作构件218而将摄像参数改变为期望的设定值。背面操作构件218包括用于指定再现所记录的拍摄图像的播放钮。当操作播放钮时，记录在存储单元233(参见图14)中的拍摄图像被再现并显示在显示单元219上。

图14是示出数字相机200的电气构造和光学构造的框图。相机主体210设置有对相机主体210和镜筒201供应电力的电源230。另外，相机主体210具有包括电源操作构件213、模式拨盘214、释放钮215、背面操作构件218以及显示单元219的触摸面板功能的操作单元231。通过相机主体210中设置的相机控制器232和镜筒201中设置的镜头控制器204的协作来执行数字相机200的整个系统控制。

相机控制器232读取并运行存储在存储单元233中的计算机程序。此时，相机控制器232通过设置在镜头接口202中的电触点205的通信端子与镜头控制器204通信各种控制信号、数据等。电触点205包括将来自电源230的电力供应到镜筒201的电力供应端子。

设置在镜筒201中的摄像光学系统具有与变焦操作环203连接并通过在光轴方向上移动来改变视场角度的变焦透镜组220以及包括作为图像稳定元件的移位透镜222的图像稳定装置600。图像稳定装置600通过在与光轴垂直相交的XY平面中的任意方向上使移位透镜222移位(移动(变位))来减少图像抖动。稍后提及图像稳定装置600的构造的细节。

另外，摄像光学系统具有调节光量的光圈单元301和包括沿光轴方向移动以调节焦点的聚焦透镜的聚焦透镜组224。此外，镜筒201具有驱动图像稳定装置600的图像稳定驱动器251、驱动光圈单元301的光圈驱动器302以及移动聚焦透镜组224的聚焦驱动器401。

相机主体210具有快门单元234、快门驱动器235、图像传感器236、图像处理器237和相机控制器232。快门单元234控制通过镜筒201中的摄像光学系统并且在图像传感器236上形成像的被摄体光的量。图像传感器236对形成在摄像面上的被摄体的光学像(被摄体像)进行光电转换并且输出摄像信号。图像处理器237对摄像信号施加各种图像处理并且生成图像信号。由于已经参照图13B说明了显示单元219，所以省略其说明。

相机控制器232响应于对操作单元231的摄像准备操作(释放钮215的半按压操作等)来控制聚焦驱动器401。例如，当指定了自动聚焦操作时，焦点检测单元238使用由图像处理器237生成的图像信号确定形成到图像传感器236的被摄体像的焦点状态、生成焦点信号并将其传送到相机控制器232。与此同时，聚焦驱动器401将关于聚焦透镜组224的当前位置的信息传送到相机控制器232。然后，相机控制器232通过将被摄体像的焦点状态与聚焦透镜组224的当前位置进行比较来求出散焦量、根据散焦量算出聚焦驱动量并且将聚焦驱动量传送到镜头控制器204。镜头控制器204使用所获得的聚焦驱动量通过聚焦驱动器401将聚焦透镜组224移动到光轴方向上的目标位置。因此，校正了被摄体像的散焦并且获得聚焦在被摄体上的状态。

聚焦驱动器401设置有聚焦马达(未示出)和检测聚焦透镜组224的初始位置的光断续器(未示出)。作为聚焦马达，可以使用步进马达。然而，可以使用具有编码器的直流马达或超声波马达(振动致动器)。另外，可以使用与导电图案接触并电气地检测信号的光反射器或电刷来代替光断续器。

相机控制器232基于从操作单元231接收的孔径值和快门速度的设定值通过光圈驱动器302和快门驱动器235控制光圈单元301和快门单元234的驱动。例如，当指定了自动曝光控制操作时，相机控制器232通过接收由图像处理器237生成的亮度信号来执行测光计算。相机控制器232响应于对操作单元231的摄像指令操作(释放钮215的全按压操作等)基于所获得的测光计算结果来控制光圈驱动器302。与此同时，相机控制器232通过快门驱动器235控制快门单元234的驱动以对图像传感器236执行曝光处理。

作为能够检测由于用户引起的相机抖动导致的角度抖动的检测单元，相机主体210具有俯仰抖动检测器239和平摇抖动检测器240。俯仰抖动检测器239使用角速度传感器(振动陀螺仪)或角加速度传感器检测俯仰方向上的相机抖动并输出抖动信号。类似地，平摇抖动检测器240检测平摇方向上的相机抖动并输出抖动信号。相机控制器232使用从俯仰抖动检测器239获得的抖动信号来计算抵消俯仰抖动的移位透镜222在Y轴方向上的移位位置。另外，相机控制器232使用从平摇抖动检测器240获得的抖动信号来计算抵消平摇抖动的移位透镜222在X轴方向上的移位位置。相机控制器232依据计算出的俯仰方向和平摇方向上的移位位置通过图像稳定驱动器251来驱动图像稳定装置600，以将移位透镜222移动到X轴方向和Y轴方向上的目标位置。因此，减少了曝光期间和直通图像的显示期间的图像抖动。

镜筒201具有改变摄像光学系统的视场角度的变焦操作环203和检测变焦操作环203的角度的变焦检测器206。例如使用电阻线性电位计构成变焦检测器206，并检测由用户操作的变焦操作环203的角度作为绝对值。由变焦检测器206检测到的视场角度信息在被传送到镜头控制器204之后反映到相机控制器232的各种控制。应注意，上述信息的一部分连同拍摄的图像(图像数据)被记录在存储单元233或记录介质(未示出)中。

接下来，将参照图15至图17说明镜筒201的主要部件之间的位置关系。图15到图17是示出数字相机200的YZ截面图(与X轴垂直相交的截面图)，并且由包括光轴的截面示出。图15示出了镜筒201被设定到短焦距侧的广角端的状态。图16示出了镜筒201被设定到长焦距侧的远摄端的状态。图17示出了镜筒201的总长度变为最短的缩回状态。

镜筒201采用六组构造作为摄取入射光并在图像传感器236上形成像的摄像光学系统的示例。摄像光学系统包括第一透镜组221、移位透镜222(第二透镜组)、光圈单元301、第三透镜组223、聚焦透镜组224(第四透镜组)、第五透镜组225和第六透镜组226。第一透镜组221至第五透镜组225相当于图14中的变焦透镜组220，并且通过在广角端和远摄端之间沿光轴方向移动来改变摄像倍率。应注意，透镜组的构造并不限制镜筒201的摄像光学系统的构造。例如，移位透镜222和聚焦透镜组224也可以被赋予其它功能。另外，第一透镜组221至第五透镜组225的一些透镜组可以在变焦期间固定不动。

镜筒201具有直进引导筒207和凸轮筒208。凸轮从动件(未示出)形成在凸轮筒208的内周。另外，凸轮筒208通过键(未示出)连接到变焦操作环203。当旋转操作变焦操作环203时，凸轮筒208通过凸轮槽和凸轮从动件的可滑动接合在围绕光轴旋转的同时沿光轴方向移动。

直进引导筒207配置在凸轮筒208的内侧并且通过固定筒(未示出)被固定到镜头接口202。在直进引导筒207的外周中等分的位置形成凸轮槽(未示出)。另外，调控第一透镜组221至第五透镜组225的旋转并引导它们在光轴方向上的直进运动的直进引导槽形成在直进引导筒207的内周中等分的位置。同时，在与第一透镜组221至第五透镜组225相对应的凸轮筒208中在等分的位置形成在旋转方向上具有不同角度的轨迹的凸轮槽。

第一透镜组221至第五透镜组225设置有多个凸轮从动件，所述凸轮从动件可滑动地与直进引导筒207的直进引导槽和凸轮筒208的凸轮槽接合。当旋转操作变焦操作环203时，凸轮筒208旋转。与此相关，第一透镜组221至第五透镜组225在围绕光轴的旋转受到调控的状态下沿光轴方向移动。

镜筒201具有缩回机构(未示出)和移位透镜222的退避机构。在镜筒201(数字相机200)的非使用时，缩回机构进一步使第一透镜组221、第三透镜组223、第四透镜组224和第五透镜组225向背面侧(相机主体210侧)缩回，并且退避机构将移位透镜222移动到光轴外的退避位置。因此，通过缩短镜筒201的全长来提高便携性。在将镜筒201设定到广角端的图15所示的状态中，第一透镜组221和移位透镜222之间的距离较大。在将镜筒201设定到远摄端的图16所示的状态中，第五透镜组225和第六透镜组226之间的距离较大。缩回机构通过将在使用时以预定距离配置的透镜组移动到相互靠近的收容位置来缩短镜筒201在非使用时沿光轴方向的总长度。

如图17所示，当镜筒201处于缩回状态时，第一透镜组221、第三透镜组223、第四透镜组224和第五透镜组225移动到相互靠近的收容位置。当在缩回状态下将变焦操作环203旋转操作到广角端时，第一透镜组221、第三透镜组223、第四透镜组224和第五透镜组225向正面侧(被摄体侧)伸出并移动到预定的使用位置，并且移位透镜222返回到光轴上的摄像位置。因此，镜筒201转换到图15所示的使用时的状态。

如图15和图16所示，在镜筒201使用时(数字相机200摄像时)，第一透镜组221至第六透镜组226配置在光轴上的预定位置。当变焦操作环203从镜筒201被设定到广角端的状态(图15)旋转操作到缩回状态时，第一透镜组221、第三透镜组223、第四透镜组224和第五透镜组225开始向背面侧缩回。同时，移位透镜222从光轴退避。也就是说，当镜筒201从使用时的状态变化到非使用时的缩回状态时，移位透镜222从使用时的预定摄像位置移动到预定退避位置，预定退避位置在与光轴垂直相交的方向(径向)上离开光轴预定距离。移位透镜222以与第一实施方式中的第三组保持件3(第三透镜组2)的退避类似的方式从摄像位置移动到退避位置。当第一透镜组221移动到由移位透镜222的退避而产生的空间中并在不相互干涉的情况下被收纳时，镜筒201达到图17所示的全长最短的状态。

图18是示出包括移位透镜222的图像稳定装置600的从正面侧观察的分解立体图。图19是示出移位透镜222处于摄像位置的状态下的图像稳定装置600的正面图。图20是示出移位透镜222处于退避位置的状态下的图像稳定装置600的正面图。

图像稳定装置600具有移位透镜222、透镜框架602、基座构件603、移位构件604、扭簧605、退避杠杆606、三个滚珠607(滚动构件)和三个弹簧608。透镜框架602是保持移位透镜222的保持构件。透镜框架602经由旋转轴603e由移位构件604的轴承可旋转地支撑，旋转轴603e与光轴平行地压配合到基座构件603。另外，在图像稳定期间，移位透镜222和透镜框架602在与光轴垂直相交的平面中与移位构件604一体地移动。

扭簧605是外推到基座构件603的施力构件，并且在相对于移位构件604从退避位置移动到摄像位置的方向上对透镜框架602施力。移位构件604设置有分别与三个滚珠607接触的三个滚珠接收面604c(参见图21)和分别钩住三个弹簧608的一侧端的三个弹簧钩604b。另外，一对磁体609在与光轴垂直相交的平面中在沿圆周方向隔开90度的位置处配置在移位构件604上。

基座构件603设置有分别钩住三个弹簧608的另一侧端的三个弹簧钩603b。通过三个弹簧608的作用力，在滚珠607被夹在移位构件604的滚珠接收面604c和基座构件603的滚珠接收面603c(参见图21)之间的状态下，三个滚珠607可以在与光轴垂直相交的平面中滚动。

一对线圈610与一对磁体609同相位地配置在基座构件603上。当向该对线圈610供应电流时，将在线圈610和磁体609的磁性之间产生洛伦兹力。产生的洛伦兹力使移位构件604在与光轴垂直相交的平面中相对于基座构件603移动。

应注意，由于移位构件604的外周可以接触基座构件603的内周，因此移位构件604在与光轴垂直相交的平面中的可动范围受限。例如，可以构造基座构件603的接近部603a(参见图18和图19)，使得基座构件603的侧面的一些部分可以用于限制移位构件604的移动。

退避杠杆606在靠近形成于凸轮筒208的槽(未示出)的位置附接到基座构件603的外周。当凸轮筒208朝向缩回位置旋转时，根据凸轮筒208相对于直进引导筒207的直进运动，退避杠杆606的一部分与凸轮筒208的槽接合。因此，退避杠杆606根据凸轮筒208的移动而围绕旋转轴603e在与光轴垂直相交的平面中旋转，并且退避杠杆606的末端部分606a推动透镜框架602。结果，透镜框架602抵抗扭簧605的弹簧力而旋转，并且移位透镜222移动到退避位置。

图21是示出移位透镜222位于退避位置的状态下的透镜框架602与基座构件603之间的关系的沿着图20所示的线D-D截取的第一截面图。当在光轴方向上观察移位透镜222处于退避位置的状态时，移位透镜222的一部分从基座构件603的外周向外突出。透镜框架602具有向基座构件603侧突出的突出部602a。基座构件603的接近部603a(参见图18和图19)在移位透镜222处于退避位置的状态下接近透镜框架602的突出部602a。换言之，在移位透镜222处于退避位置的状态下，透镜框架602的突出部602a和基座构件603的接近部603a设置在相互接近的位置。

因此，在移位透镜222处于退避位置的状态下施加诸如落下冲击的外力时，透镜形心附近的突出部602a与接近部603a发生碰撞并受到外力。这减小了作用于滚珠607以及滚珠接收面603c和604c的外力，降低了滚珠607以及滚珠接收面603c和604c中产生诸如凹痕的损伤的风险。结果，降低了滚珠607的滚动性能的劣化并且降低了图像稳定性能的劣化。

顺便提及，尽管说明了设置在透镜框架602中的突出部602a和设置在基座构件603中的接近部603a在移位透镜222处于退避位置的状态下相互接近的构造，但是这些也可以在光轴方向上部分地接触。

当采用突出部602a和接近部603a接触的构造时，优选将接近部603a形成为具有倾斜面，所述倾斜面如图21所示随着其向外圆周远离光轴而在光学方向上变得靠近透镜框架602。因此，当透镜框架602从图19中的摄像位置朝向图20中的退避位置移动时，突出部602a能够通过骑在接近部603a的倾斜面上而平滑地移动。

图22是示出如下状态的沿着图20所示的线D-D截取的第二截面图：由于突出部602a通过骑在接近部603a上而移动，保持透镜框架602的移位构件604相对于与光轴垂直相交的平面倾斜角度θ。应注意，在图21中，移位构件604平行于与光轴垂直相交的平面。

在图22的移位透镜222处于退避位置的状态下，突出部602a和接近部603a确实地受到外力(冲击)。另外，三个滚珠607中的至少一个滚珠在移位构件604的滚珠接收面604c和基座构件603的滚珠接收面603c之间具有间隙。因此，即使透镜框架602受到冲击，也由于突出部602a和接近部603a受到冲击而降低了在滚珠607以及滚珠接收面603c和604c中产生诸如凹痕的损伤的风险。该效果显著地出现在处于退避位置的移位透镜222的形心附近离突出部602a最近的滚珠607及其滚珠接收面中。

在第二实施方式中，如上所述，即使当图像稳定装置600在移位透镜222处于退避位置的状态下受到诸如冲击的外力时，也可以降低在滚珠607以及滚珠接收面603c和604c中产生诸如凹痕的损伤的风险。因此，可以减少摄像操作期间图像稳定的性能下降。另外，在第二实施方式中，仅通过改变通用图像稳定装置的一部分部件的形状就可以避免对滚珠607以及滚珠接收面603c和604c的损伤，并且不需要设置新构件等。因此，避免了图像稳定装置600的大型化，并且还避免了镜筒801的大型化。

接下来，将说明第三实施方式。在第三实施方式中，将说明其构造与第二实施方式中说明的图像稳定装置600不同的图像稳定装置。图23是示出根据第三实施方式的图像稳定装置700的从正面侧观察的分解立体图。图24是示出在移位透镜222处于摄像位置的状态下的图像稳定装置700的正面图。图25是示出在移位透镜222处于退避位置的状态下的图像稳定装置700的正面图。图26是沿着图25所示的线C-C截取的示出图像稳定装置700的截面图。

图像稳定装置700具有移位透镜222、透镜框架602、基座构件703、移位构件704、扭簧605、退避杠杆606、三个滚珠707(滚动构件)和三个弹簧608。由于移位透镜222、透镜框架602、扭簧605、退避杠杆606、一对磁体609和一对线圈610与构成根据第二实施方式的图像稳定装置600的构件相同，因此省略对它们的说明。另外，弹簧钩703b和704b分别相当于图像稳定装置600的弹簧钩603b和604b。

图像稳定装置700与第二实施方式中说明的图像稳定装置600的不同之处在于在移位透镜222的退避位置附近配置滚动支撑构件720。在下文中，将主要说明这一点。

在移位透镜222处于退避位置的状态下，三个滚珠707之间的形心平衡被破坏。因此，当受到诸如冲击的外力时，在离移位透镜222的退避位置最近的滚珠707及其滚珠接收面703c和704c中可能会产生凹痕。为了解决这个问题，将滚动支撑构件720配置在移位透镜222的退避位置附近。滚动支撑构件720是配置在设置于基座构件703的支撑滚珠接收面703f和设置于移位构件704的支撑滚珠接收面704f之间的滚珠(球体)。

滚动支撑构件720可以以接触状态夹在支撑滚珠接收面703f和704f之间。可替代地，在滚动支撑构件720与支撑滚珠接收面703f和704f之间可以存在微小间隙。也就是说，支撑滚珠接收面703f和704f之间在光轴方向上的距离可以长于滚珠接收面703c和704c之间的距离。这是因为优选在摄像状态下由三个滚珠707确定平面。当在光轴方向上观察移位透镜222处于退避位置的状态时，移位透镜222的一部分比滚动支撑构件720远离光轴。

当在移位透镜222处于退避位置的状态下受到诸如冲击的外力时，因为配置了滚动支撑构件720，所以滚动支撑构件720以及支撑滚珠接收面703f和704f受到外力。结果，减小了作用于滚珠707以及滚珠接收面703c和704c的外力，这降低了在滚珠707以及滚珠接收面703c和704c中产生诸如凹痕的损伤的风险。结果，降低了滚珠707的滚动性能的劣化并且降低了图像稳定性能的劣化。

应注意，支撑滚珠接收面703f可以使用诸如嵌入成型和粘接的公知技术由与基座构件703不同的材料形成。支撑滚珠接收面704f也可以由与移位构件704不同的材料形成。在这种情况下，当支撑滚珠接收面703f和704f由比滚珠接收面703c和704c的材料硬的高硬度材料(例如，金属、陶瓷等)形成时，可以进一步降低滚珠707以及滚珠接收面703c和704c损伤的风险。

在第三实施方式中，如上所述，即使当图像稳定装置在移位透镜222处于退避位置的状态下受到诸如冲击的外力时，也可以与第二实施方式一样降低在滚珠707以及滚珠接收面703c和704c中产生诸如凹痕的损伤的风险。

接下来，将说明第四实施方式。图27是示出根据第四实施方式的数字相机800的电气构造和光学构造的框图。由于数字相机800的外观与根据第二实施方式的数字相机200的外观(参见图13A和图13B)大致相同，因此省略了外观的图示。另外，数字相机800与第二实施方式中的配备有镜筒201的数字相机200的不同之处在于设置有镜筒801。另外，与第二实施方式中的镜筒201相比，镜筒801具有图像稳定装置900和光圈单元350的特征。另外，使用移位透镜822a代替第二实施方式中的移位透镜222。其它部件与镜筒201等同。因此，在下文中，与数字相机200的部件大致相同的数字相机800的部件用相同的附图标记表示，并且省略它们的说明。主要说明图像稳定装置900和光圈单元350。

图28至图30是示出数字相机800的YZ截面图(与X轴垂直相交的截面图)，并且由包括光轴的截面示出。图28示出了镜筒801被设定到短焦距侧的广角端的状态。图29示出了镜筒801被设定到长焦距侧的远摄端的状态。图30示出了镜筒801的全长变为最短的缩回状态。

如图28和图29所示，当数字相机800处于启用摄像操作的状态时，所有透镜组211、822a、223至226都配置在与图像传感器236的摄像面垂直相交的光轴上。然后，当变焦操作环103从图28所示的状态旋转操作到缩回端时，第一透镜组221、第三透镜组223、第四透镜组224和第五透镜组225开始向背面侧(相机主体210侧)缩回，同时移位透镜822a从光轴退避。当第一透镜组221移动到由移位透镜822a的退避而产生的空间中并在不相互干涉的情况下被收纳时，镜筒801达到图30所示的全长最短的状态。将变焦操作环103与凸轮筒108连接的键209示于图28中。在第二实施方式(图14至图16)中未示出键209。

图像稳定装置900包括作为图像稳定元件的移位透镜822a。移位透镜822a用作第二透镜组。然后，图像稳定装置900通过在与光轴垂直相交的平面中使移位透镜822a移位来起到减少图像抖动的作用。在第四实施方式的说明中，将移位透镜822a处于光轴上的摄像位置的状态表述为“图像稳定装置处于摄像状态”。另外，将移位透镜822a从光轴退避到退避位置的状态表述为“图像稳定装置处于非摄像状态”。

图像稳定装置900具有移位透镜822a、透镜框架822f、退避基板822b、图像稳定基板822c、多个线圈822d和多个磁体822e。通过向线圈822d供应电流，移位透镜822e可以通过在线圈822d和磁体822e之间产生的洛伦兹力而在与光轴垂直相交的平面中沿任意方向移动。

第二实施方式的图像稳定装置600被构造为通过使保持移位透镜222的透镜框架602围绕与光轴平行的轴线(Z轴)旋转而将移位透镜222移动到退避位置。对此，图像稳定装置900被构造为通过使保持移位透镜822a的透镜框架822f围绕与X轴平行的轴线旋转而将移位透镜822a移动到退避位置。下面将详细说明。

接下来，将参照图31A至图35说明镜筒801中的图像稳定装置900和光圈单元350在摄像状态和非摄像状态之间的转变。图31A至图34B是示出镜筒801的截面图以及当镜筒801从摄像状态变化到非摄像状态时分阶段地示出图像稳定装置900和光圈单元350的立体图。图35是示出当镜筒801从摄像状态变化到非摄像状态时的第一透镜组221、第二透镜组(移位透镜)822a和光圈单元350的位置变化的时序图。

图31A是示出在图像稳定装置900处于摄像状态的情况下的镜筒801的截面图。图31B是示出与图31A的状态对应的图像稳定装置900和光圈单元350的立体图。图31A和图31B的状态对应于图35中的时间点t0和t1之间的时段中的摄像状态。

如图31B所示，光圈单元350具有光圈单元框架351、光圈驱动器302、驱动环320和多个光圈叶片330。光圈驱动器302附接到光圈单元框架351，并且驱动环320和光圈叶片330由光圈单元框架351可动地支撑。当光圈驱动器302被驱动时，驱动环320被驱动以驱动光圈叶片330形成预期的孔形状。结果，调节了入射到图像传感器236的光量。缺口部351a以切除最外周的一部分的方式设置在光圈单元框架351的最外周。

当图像稳定装置900处于摄像状态时，移位透镜822a与其它透镜组一样配置在光轴上。另外，光圈叶片330以调节入射到图像传感器236的光量的方式被光圈驱动器302和驱动环320驱动至任意孔径。此外，作为驱动环320的一部分的遮光部320a和光圈叶片330的一部分从缺口部351a突出并且遮蔽杂散光。在图31B中，光圈叶片330的从缺口部351a突出的部分由于位于遮光部320a的+Z侧而用虚线表示。

图32A是示出变焦操作环103从广角端的位置朝向缩回端的位置旋转操作的状态的截面图。图32A示出了图像稳定装置900从摄像状态到非摄像状态的转变的第一阶段。图32B是示出与图32A的状态对应的图像稳定装置900和光圈单元350的立体图。图32A和图32B对应于图35中的时间点t2的状态。

当变焦操作环103从广角端的位置朝向缩回端的位置旋转操作时，光圈单元350、第三透镜组223、聚焦透镜组224和第五透镜组225由于直进引导筒107和凸轮筒108的功能从前面的位置移动到背面侧。因此，镜筒801转换到非摄像状态。

当光圈单元350向背面侧移动时，驱动环320由于相邻的其它组或直进引导筒107和凸轮筒108的功能而被机械地旋转驱动，并且光圈叶片330被驱动至孔径较小的小孔状态。此时，从缺口部351a突出的驱动环320的遮光部320a和光圈叶片330的一部分被收纳到光圈单元框架351中。

当变焦操作环103从第一阶段的位置(图32A和图32B)进一步朝向缩回端旋转操作时，第一透镜组221由于直进引导筒107和凸轮筒108的功能而移动到移位透镜822a侧。由于此时第三透镜组223至第五透镜组225移动到背面侧，所以在移位透镜822a的背面侧产生空间。因此，图像稳定装置900的透镜框架822f利用该空间围绕与X轴平行的轴线机械地旋转。因此，移位透镜822a移动到在+Y方向侧从光轴离开预定距离的退避位置，并且图像稳定装置900转换到非摄像状态。

图33A是示出变焦操作环103从第一阶段朝向缩回端位置进一步旋转操作的状态的截面图。图33A示出了图像稳定装置900从摄像状态向非摄像状态的转变的第二阶段。在此阶段，移位透镜822a移动到退避位置，并且第一透镜组221移动到由移位透镜822a占据的空间。图33B是示出与图33A的状态对应的图像稳定装置900和光圈单元350的立体图。图33A和图33B的状态对应于图35中的时间点t3的状态。

当变焦操作环103从第二阶段的位置(图33A和图33B)进一步朝向缩回端旋转操作时，相互接近的第一透镜组221和图像稳定装置900在保持它们之间的距离的同时由于直进引导筒107和凸轮筒108的功能而向背面侧移动。此时，光圈单元350已经向背面侧移动，并且驱动环320的遮光部320a和光圈叶片330的一部分已经被收纳在光圈单元框架351中。因此，透镜框架822f(移位透镜822a)的一部分被插入缺口部351a中，并且图像稳定装置900在光轴方向上变得最靠近光圈单元350。

应注意，第三透镜组223向非摄像状态的转变已经在光圈单元350的背面侧完成。因此，移位透镜822a的一部分以与第三透镜组223在与光轴垂直相交的平面中重叠的方式(当从+Y侧观察时，移位透镜822a的一部分与第三透镜组重叠)被收纳。

图34A是示出变焦操作环103从第二阶段进一步朝向缩回端的位置旋转操作的状态的截面图。图34A示出了图像稳定装置900转换到非摄像状态的状态。图34B是示出与图34A的状态对应的图像稳定装置900和光圈单元350的立体图。图34A和图34B对应于图35中的时间点t4的状态。

由于镜筒801从非摄像状态到摄像状态的转变操作(从图35中的时间点t4到时间点t1)是从摄像状态到非摄像状态的逆操作，所以省略其说明。

如上所述，在第四实施方式中，由于光圈叶片330在非摄像状态下被控制为小孔，因此减少了入射到图像传感器236的光量，这避免了图像传感器236的烧毁。另外，在非摄像状态下，构成图像稳定装置900的移位透镜822a移动到光轴外的退避位置，并且透镜框架822f的一部分被插入到光圈单元框架351的缺口部351a中。因此，可以缩短处于缩回状态的镜筒108的全长，而无需扩大镜筒801的外径。

在第四实施方式中，通过将保持图像稳定装置900的移位透镜822a的透镜框架822f的邻近光圈单元350的部分插入设置在光圈单元350中的缺口部351a中，在非摄像状态下缩短了镜筒801的全长。然而，只要可以缩短镜筒801的全长，要插入缺口部351a的构件就不局限于保持移位透镜822a的透镜保持件822f。例如，作为聚焦透镜组224的驱动源的致动器(步进马达、振动致动器(超声波马达)等)或直线地引导聚焦透镜组224的引导杆可以插入缺口部351a中。另外，在非摄像状态下将光圈叶片330控制为小孔状态的操作也适用于像第二实施方式中的镜筒201那样使透镜框架602围绕平行于光轴的轴线旋转的构造。这减少了供镜筒201附接的相机主体210的图像传感器236的烧毁。

尽管已经基于合适的实施方式详细说明了本发明，但是本发明不局限于这些具体实施方式，并且不偏离本发明范围的各种构造也包括在本发明中。此外，上述各实施方式示出了本发明的一个实施方式，并且可以适当地组合多个实施方式。

尽管本发明的光学设备被说明为摄像设备的镜筒，但是本发明的光学设备不限于此。例如，本发明可应用于诸如双筒望远镜、望远镜和视场镜的观察设备。

其它实施方式

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。所附权利要求的范围应符合最广泛的解释，以便涵盖所有此类变型、等效结构和功能。

本申请要求2021年8月23日提交的日本专利申请No.2021-135594的优先权，在此通过引用将其全部内容并入本文。