專利名稱:防震裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及用于攝影器件(裝置)的防震裝置,具體涉及用于包括成像裝置等和可以移動來校正手震感應(hand-shake effect)的可移動單元的位置檢測裝置。
背景技術:
提出用于攝影裝置的防震裝置。防震裝置通過在垂直于光軸的平面上、對應于在成像期間手震量,移動手震校正透鏡或成像裝置來校正手震感應。
日本未審專利申請公開號為(KOKAI)No.2002-229020公開了用于攝影裝置的防震裝置。防震裝置通過使用磁體和線圈,進行包括手震校正透鏡的可移動單元的線性移動和旋轉操作,和通過使用霍爾(hall)元件和磁體,進行可移動單元的位置檢測操作。線性移動操作用于校正攝影裝置的手震線性移動成分。旋轉操作用于校正攝影裝置的手震旋轉移動成分。
但是,用于線性移動的移動裝置和用于旋轉的移動裝置是分開的,從而防震裝置增大了。
發明內容
因此,本發明的目的是提供一種裝置,其中用于進行攝影裝置防震操作的旋轉移動成分的移動裝置和用于進行攝影裝置的防震線性移動成分的移動裝置合為一體。
根據本發明,攝影裝置的防震裝置包括可移動單元和固定單元。
可移動單元具有成像器件和手震校正透鏡之一,并能夠在垂直于攝影裝置照相鏡頭光軸的平面上移動和轉動。
固定單元支持可移動單元在平面上處于可移動和可旋轉狀態。
可移動單元和固定單元具有移動和旋轉可移動單元的移動裝置。
在可移動單元上通過移動裝置接收第一方向第一力的點數等于或大于1。第一方向垂直于光軸。
在可移動單元上通過移動裝置接收第二方向第二力的點數等于或大于2。第二方向垂直于光軸和第一方向。
在可移動單元上接收第一方向第一力的點是在平行第二方向或第二方向延長線的第一線上。
在可移動單元上接收第二方向第二力的點是在平行于第一方向或第一方向延長線的第二線上。
參照附圖,從下面的描述將更加理解本發明的目的和優點,其中圖1是從攝影裝置后側看到的攝影裝置實施例的透視圖;圖2是攝影裝置的正視圖;圖3是攝影裝置第一實施例的電路結構圖;圖4是表示在第一實施例中防震裝置的結構示圖;圖5是沿圖4的剖面線a-a的示圖;圖6是在第一實施例中,基于可移動單元的點A、點B和點C的位置信息計算點P的位置的實例。
圖7是攝影裝置第二實施例的電路結構圖;圖8是表示在第二實施例中防震裝置的結構示圖;圖9是沿圖8的剖面線b-b的示圖;圖10是在第二實施例中,基于可移動單元的點A′、點B′、點C′和點D′的位置信息計算點P的位置的實例。
具體實施例方式
下面參照附圖所示的實施例描述本發明。在這些實施例中,攝影裝置1是數字照相機。攝影裝置1具有光軸LX。
為了解釋這個實施例的方向,限定第一方向x、第二方向y、和第三方向z(參見圖1)。第一方向x是垂直于光軸LX的水平方向。第二方向y是垂直于光軸LX和第一方向x的垂直方向。第三方向z是平行于光軸LX的水平方向并垂直于第一方向x和第二方向y。
下面利用圖1-6來解釋第一實施例。
圖5示出沿圖4的剖面線a-a的結構圖。
攝影裝置1的成像部件包括Pon按鈕11、Pon開關11a、光度開關12a、釋放按鈕13、和釋放開關13a、顯示單元17例如LCD顯示器等、第一CPU 21、成像塊22、AE(自動曝光)單元23、AF(自動聚焦)單元24、在第一防震裝置30中的成像單元39a,和照相鏡頭67(參見圖1,2,3)。
Pon開關11a是在開啟狀態還是在關閉狀態,取決于Pon按鈕11的狀態,因此,攝影裝置1的ON/OFF狀態相應于Pon開關11a的ON/OFF狀態變化。
通過照相鏡頭67用驅動成像單元39a的成像塊22將攝影物體圖像拍成光學圖像,從而在顯示單元17上顯示拍攝的圖像。攝影物體圖像可以用光學取景器(沒有描述)光學地觀看。
當釋放按鈕13被操作者按下一半時,光度開關12a變到ON狀態,從而進行光度操作、AF傳感操作和聚焦操作。
當釋放按鈕13被操作者全部按下時,釋放開關13a變到ON狀態,從而進行成像操作,并存儲拍攝的圖像。
第一CUP 21是控制裝置,其控制攝影裝置1成像操作的每個部件,和控制攝影裝置防震操作的每個部件。防震操作控制第一可移動單元30a的移動和控制檢測第一可移動單元30a的位置。
成像塊22驅動成像單元39a。AE單元23對攝影物體進行光度操作,計算光度值,對應于光度值計算成像所需的孔徑值和曝光時間的時間長度。AF單元24進行AF傳感操作,并對應于AF傳感操作的結果進行成像所需的聚焦操作。在聚焦操作中,照相鏡頭67的位置在光軸LX方向移動。
攝影裝置1的防震部件包括防震按鈕14、防震開關14a、第一CPU21、角度矢量檢測單元25、第一驅動電路29、第一防震裝置30、第一霍爾元件信號處理單元45和照相鏡頭67。
當防震按鈕14被操作者全部按下時,防震開關14a變為ON狀態,因而進行防震操作,其中獨立于包括光度操作等的其它操作、以每個預定時間間隔驅動角度矢量檢測單元25和第一防震裝置30。
對應于這些開關的輸入信號的各種輸出命令由第一CPU 21控制。
關于光度開關12a是在ON狀態還是在OFF狀態的信息輸入到第一CPU 21的端口P12,作為1比特數字信號。關于釋放開關13a是在ON狀態還是在OFF狀態的信息輸入到第一CPU 21的端口P13,作為1比特數字信號。關于防震開關14a是在ON狀態還是在OFF狀態的信息輸入到第一CPU 21的端口P14,作為1比特數字信號。
成像塊22連接用于輸入和輸出信號的第一CPU 21端口P3。AE單元23連接用于輸入和輸出信號的第一CPU 21端口P4。AF單元24連接用于輸入和輸出信號的第一CPU 21端口P5。
接下來,詳細解釋第一CPU 21與角度矢量單元25、第一驅動電路29、第一防震裝置30和第一霍爾元件信號處理單元45的輸入和輸出關系。
角度矢量單元25具有第一角度矢量傳感器26a、第二角度矢量傳感器26b和組合的放大器和高通濾光器電路28。第一角度矢量傳感器26a以每個預定時間間隔(1ms)檢測攝影裝置1的角度矢量在第一方向x的矢量分量。第二角度矢量傳感器26b以每個預定時間間隔(1ms)檢測攝影裝置1的角度矢量在第二方向y的矢量分量。
組合的放大器和高通濾光器電路28放大角度矢量的第一方向x的信號(角度矢量在第一方向x的矢量分量),降低無效電壓和第一角度矢量傳感器26a的(搖拍(panning)),并輸出模擬信號到第一CPU21的A/D轉換器A/D0,作為第一角度矢量vx。
組合的放大器和高通濾光器電路28放大角度矢量第二方向y的信號(角度矢量在第二方向y的矢量分量),降低無效電壓和第二角度矢量傳感器26b的搖拍,輸出模擬信號到第一CPU 21的A/D轉換器A/D1,作為第二角度矢量Vy。
角度矢量單元25還具有第三角度矢量傳感器26c。第三角度矢量傳感器26c以每個預定時間間隔(1ms)檢測攝影裝置1的xy平面角度矢量的旋轉矢量分量。xy平面是垂直于第三方向的平面。
組合的放大器和高通濾光器電路28放大角度矢量旋轉速度的信號(角度矢量在xy平面的旋轉矢量分量),降低無效電壓和第三角度矢量傳感器26c的搖拍,輸出模擬信號到第一CPU 21的A/D轉換器A/D2,作為第三角度矢量vθ。
第一CPU 21將輸入到A/D轉換器A/D0的第一角度矢量vx、輸入到A/D轉換器A/D1的第二角度矢量vy、和輸入到A/D轉換器A/D2的第三角度矢量vθ轉換成數字信號(A/D轉換操作),并且基于轉換的數字信號和轉換系數計算在預定時間間隔(1ms)產生的手震量,其中考慮焦距。該手震量包括在第一方向x的分量、在第二方向y的分量和在xy平面的旋轉分量。因此,第一CPU 21和角度矢量檢測單元25具有計算手震量的功能。
第一CPU 21對應于第一方向x、第二方向y和旋轉平面計算出的手震量,計算成像單元39a(第一可移動單元30a)應該移動和旋轉的位置S。
位置S在第一方向x的位置定義為sx,位置S在第二方向y的位置定義為sy,位置S在xy平面的旋轉角定義為sθ。通過使用電磁力進行包括成像單元39a的第一可移動單元30a的移動,在后面會描述。驅動第一驅動電路29以將第一可移動單元30a移動和旋轉到位置S的驅動力D,具有水平PWM負載dx作為在第一方向x的驅動力分力,和具有第一垂直PWM負載dy1作為在第二方向y的一個驅動力分力,和具有第二垂直PWM負載dy2作為在第二方向y的另一個驅動力分力。
第一防震裝置30是通過將成像單元39a移動和旋轉到位置S、通過消除攝影物體圖像在成像器件39a1的成像表面上的滯后(lag)、并且通過穩定到達成像器件39a1的成像表面的攝影物體圖像來校正手震感應的裝置。滯后包括旋轉成分。
第一防震裝置30具有包括成像單元39a的第一可移動單元30a,和第一固定單元30b。或者,第一防震裝置30是由通過電磁力將第一可移動單元30a移到位置S的驅動部件和檢測第一可移動單元30a位置(檢測位置P)的位置檢測部件組成。
電磁力的大小和方向取決于流過線圈電流的大小和方向,和磁體磁場的大小和方向。
通過具有從第一CPU21的PWM 0輸入的水平PWM負載dx,和具有從第一CPU21的PWM1輸入的第一垂直PWM負載dy1,和具有從第一CPU21的PWM2輸入的第二垂直PWM負載dy2的第一驅動電路29,進行第一防震裝置30的第一可移動單元30a的驅動。
在移動和旋轉前或在移動和旋轉后,用第一霍爾元件單元44a和第一霍爾元件信號處理單元45,檢測通過驅動第一驅動電路29移動和旋轉的第一可移動單元30a的檢測位置P。
檢測位置P在第一方向x的信息,換言之,水平檢測位置信號px輸入到第一CPU 21的A/D轉換器A/D 3。水平檢測位置信號px是模擬信號,并通過A/D轉換器A/D 3(A/D轉換操作)轉換成數字信號。
檢測位置P在第二方向y的信息,換言之,第一和第二垂直檢測位置信號py1和py2輸入到第一CPU 21的A/D轉換器A/D4和A/D5。第一垂直檢測位置信號py1是模擬信號,并通過A/D轉換器A/D 4(A/D轉換操作)轉換成數字信號。第二垂直檢測位置py2是模擬信號,并通過A/D轉換器A/D 5(A/D轉換操作)轉換成數字信號。
在MD轉換操作后,檢測位置P在第一方向x的數據定義為pdx,對應于水平檢測位置信號px。
在A/D轉換操作后,檢測位置P在第二方向y的第一數據定義為pdy1,對應于第一垂直檢測位置信號py1。
在A/D轉換操作后,檢測位置P在第二方向y的第二數據定義為pdy2,對應于第二垂直檢測位置信號py2。
在對數據pdx,pdy1,pdy2的計算操作后,檢測位置P在第一方向x的第一位置定義為pxx。
在對數據pdx,pdy1,pdy2的計算操作后,檢測位置P在第二方向y的第二位置定義為pyy。
在對數據pdx,pdy1,pdy2的計算操作后,檢測位置P在xy平面的旋轉角定義為pθ。
基于檢測位置P(pxx,pyy,pθ)數據和應該移動和旋轉的位置S(sx,sy,sθ)數據進行PID(比例積分微分)控制。
第一可移動單元30a具有第一垂直驅動線圈31a1、第二垂直驅動線圈31a2、水平驅動線圈32a、成像單元39a、第一霍爾元件單元44a、第一可移動電路板49a、第一移動球50a1、第二移動球50a2、第三移動球50a3、第一移動球軸承51a、第二移動球軸承52a、第三移動球軸承53a和片64a(參見圖4和5)。
第一固定單元30b具有第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1、第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2、水平位置檢測和驅動磁體34b、第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1、第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2、水平位置檢測和驅動磁軛36b、第一霍爾元件單元44a和第一基板65b。
第一可移動單元30a通過第一球50a1、第二球50a2和第三球50a3接觸第一固定單元30b。第一移動球50a1能夠在第一移動球軸承51a和第一基板65b之間滾動。第二移動球50a2能夠在第二移動球軸承52a和第一基板65b之間滾動。第三移動球50a3能夠在第三移動球軸承53a和第一基板65b之間滾動。
第一可移動單元30a和第一固定單元30b的接觸狀態通過第一球50a1、第二球50a2和第三球50a3來保持。
第一可移動單元30a通過固定在攝影裝置1中的加荷件諸如彈簧等在第三方向z加負荷。因此,第一可移動單元30a在xy平面保持可移動和可旋轉狀態。或者,第一固定單元30b支持第一可移動單元30a處于可移動和可旋轉狀態。
當成像器件39a1的中心區域位于照相鏡頭67的光軸LX上時,第一可移動單元30a和第一固定單元30b之間的位置關系被建立,從而第一可移動單元30a位于其在第一方向x和第二方向y移動范圍的中心,以便利用成像器件39a1成像范圍的全部尺寸。
形成成像器件39a1的成像表面(有限像素區)的矩形具有兩對角線。在第一實施例中,成像器件39a1的中心位于這兩條對角線的交點。
在第一可移動單元30a旋轉之前,矩形的四部分平行于第一方向x或第二方向y。
在第一實施例中,成像器件39a1的中心與矩形有效象素區的重心重合。因此,當第一可移動單元30a位于其移動范圍的中心時,矩形有效像素區的重心位于照相鏡頭67的光軸LX上。
從照相鏡頭67這側看,成像單元39a、片64a和第一可移動電路板49a沿光軸LX方向的順序安裝。成像單元39a具有成像器件39a1(例如CCD或CMOS等)、臺架39a2、保持單元39a3、和光學低通濾光器39a4。臺架39a2和片64a在光軸LX方向保持和加負荷(urge)給成像器件39a1、保持單元39a3、和光學低通濾光器39a4。
第一球軸承51a、第二球軸承52a和第三球軸承53a安裝到臺架39a2。成像器件39a1安裝到片64a,從而進行成像器件39a1的定位,其中成像器件39a1垂直于照相鏡頭67的光軸LX。在片64a由金屬材料制成的情況下,由于接觸成像器件39a1,片64a具有從成像器件39a輻射熱的作用。
第一垂直驅動線圈31a1、第二垂直驅動線圈31a2和水平驅動線圈32a安裝到第一可移動電路板49a上。
第一垂直驅動線圈31a1形成座和螺旋形線圈圖形。在第一可移動單元30a轉動之前,第一垂直驅動線圈31a1的線圈圖形具有平行于第一方向x的線段。包括第一垂直驅動線圈31a1的第一可移動單元30a通過第一電磁力Pw1在第一方向x移動。平行于第一方向x的線段用于在第二方向y移動第一可移動單元30a。平行于第一方向x的線段具有第一有效長度L1。
基于第一垂直驅動線圈31a1的電流方向以及第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1的磁場方向產生第一電磁力Pw1。
第二垂直驅動線圈31a2形成座和螺旋形線圈圖形。在第一可移動單元30a轉動之前,第二垂直驅動線圈31a2的線圈圖形具有平行于第一方向x的線段。包括第二垂直驅動線圈31a2的第一可移動單元30a通過第二電磁力Pw2在第二方向y移動。平行于第一方向x的線段用于在第二方向y移動第一可移動單元30a。平行于第一方向x的線段具有第二有效長度L2。
基于第二垂直驅動線圈31a2的電流方向以及第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2的磁場方向產生第二電磁力Pw2。
在第一實施例中,從第三方向z和照相鏡頭67的相反側看,第一垂直驅動線圈31a1安裝到第一可移動電路板49a的右邊緣區(第一可移動電路板49a在第一方向x的一個邊緣區)。
類似地,從第三方向z和照相鏡頭67的相反側看,第二垂直驅動線圈31a2安裝到第一可移動電路板49a的左邊緣區(第一可移動電路板49a在第一方向x的另一個邊緣區)。
類似地,從第三方向z和照相鏡頭67的相反側看,水平驅動線圈32a安裝到第一可移動電路板49a的上部區(第一可移動電路板49a在第二方向y的一個邊緣區)。
成像器件39a1安裝到第一方向x的第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2之間的第一可移動電路板49a的中間區。
第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2,和水平驅動線圈32a,和成像器件39a1安裝到第一可移動電路板49a的相同側。
建立第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2之間的位置關系,從而在第一可移動單元30a轉動之前,光軸LX在第一方向x位于第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2之間。換言之,第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2設置在以光軸為中心的對稱位置。接收第一電磁力Pw1的點和接收第二電磁力Pw2的點在平行于第一方向x的線上。
因此,通過第一電磁力Pw1和第二電磁力Pw2,第一可移動單元30a能夠繞xy平面和光軸LX之間的相交區轉動,換言之,成像器件39a1的中心區。另外,即使第一電磁力Pw1的方向與第二電磁力Pw2的方向相反或相同,當第一電磁力Pw1的量不同于第二電磁力Pw2的量時,第一可移動單元30a能夠旋轉。
第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2設置在第一可移動電路板49a上,成像器件39a1的中心和第一垂直驅動線圈31a1的中心區之間的距離與成像器件39a1的中心和第二垂直驅動線圈31a2的中心區之間的距離相同。
水平驅動線圈32a形成座和螺旋形線圈圖形。在第一可移動單元30a轉動之前,水平驅動線圈32a的線圈圖形具有平行于第二方向y的線段。包括水平驅動線圈32a的第一可移動單元30a通過第三電磁力Pw1在第一方向x移動。平行于第二方向y的線段用于在第一方向x移動第一可移動單元30a。平行于第二方向y的線段具有第三有效長度L3。
基于水平驅動線圈32a的電流方向以及水平位置檢測和驅動磁體34b的磁場方向產生第三電磁力Pw3。
因為兩個線圈(31a1和31a2)用于在第二方向y移動第一可移動單元30a,和因為第一可移動單元30a通過第一球50a1、第二球50a2和第三球50a3相對第一固定單元30b在xy平面可移動和可轉動,第一可移動單元30a通過第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2,以及水平驅動線圈32a相對第一固定單元30b在xy平面移動和轉動。
另外,因為水平驅動線圈32a以及第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2是座線圈,每個線圈在第三方向z的厚度可以很小。因此,即使水平驅動線圈32a以及第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2是由多個在第三方向z層疊、用于增加電磁力的座線圈組成,每個線圈在第三方向z的厚度幾乎不增加。因此,通過限制第一可移動單元30a和第一固定單元30b之間的距離,可以減小第一防震裝置30的尺寸。
第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2以及水平驅動線圈32a,通過柔性電路板(沒有描述)連接驅動第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2以及水平驅動線圈32a的第一驅動電路29。水平PWM負載dx從第一CPU 21的PWM 0輸入第一驅動電路29,第一垂直PWM負載dy1從第一CPU 21的PWM 1輸入第一驅動電路29,和第二垂直PWM負載dy2從第一CPU 21的PWM 2輸入第一驅動電路29。第一驅動電路29供電給對應于水平PWM負載dx值的水平驅動線圈32a,以及對應于第一垂直PWM負載dy1值的第一垂直驅動線圈31a1和對應于第二垂直PWM負載dy2值的第二垂直驅動線圈31a2,以驅動(移動和轉動)第一可移動單元30a。
當第一可移動單元30a在第二方向y移動時,第一CPU 21控制第一垂直PWM負載dy1和第二垂直PWM負載dy2的值,其中第一電磁力Pw1的方向與第二電磁力Pw2的方向相同,并且第一電磁力Pw1的量與第二電磁力Pw2的量相同。
當第一可移動單元30a在xy平面轉動時,第一CPU 21控制第一垂直PWM負載dy1和第二垂直PWM負載dy2的值,其中第一電磁力Pw1的方向與第二電磁力Pw2的方向相反,并且第一電磁力Pw1的量與第二電磁力Pw2的量相同。
當第一可移動單元30a在第二方向y移動和在xy平面轉動時,第一CPU 21控制第一垂直PWM負載dy1和第二垂直PWM負載dy2的值,其中第一電磁力Pw1的方向與第二電磁力Pw2的方向相同,并且第一電磁力Pw1的量與第二電磁力Pw2的量不同。
第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1安裝到到第一固定單元30b的可移動單元側,其中第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1在第三方向z面對第一垂直驅動線圈31a1和第一垂直霍爾元件hv1。
第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2安裝到第一固定單元30b的可移動單元側,其中第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2在第三方向z面對第二垂直驅動線圈31a2和第二垂直霍爾元件hv2。
水平位置檢測和驅動磁體34b安裝到第一固定單元30b的可移動單元側,其中水平位置檢測和驅動磁體34b在第三方向z面對水平驅動線圈32a和水平霍爾元件hh10。
在N極和S極沿第二方向y設置的條件下,第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1安裝到第一位置檢測和驅動磁軛35b1中。第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1沿第三方向z在第一可移動單元30a側安裝到第一固定單元30b的第一基板65b。
第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1在第一方向x的長度長于第一垂直驅動線圈31a1的第一有效長度L1。在第一可移動單元30a沿第一方向x移動過程中,感應第一垂直驅動線圈31a1和第一垂直霍爾元件hv1的磁場不改變。
在N極和S極沿第二方向y設置的條件下,第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2安裝到第二位置檢測和驅動磁軛35b2。第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2沿第三方向z在第一可移動單元30a側安裝到第一固定單元30b的第一基板65b上。
第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2在第一方向x的長度長于第二垂直驅動線圈31a2的第二有效長度L2。在第一可移動單元30a沿第一方向x移動過程中,感應第二垂直驅動線圈31a2和第二垂直霍爾元件hv2的磁場不改變。
在N極和S極沿第一方向x設置的條件下,水平位置檢測和驅動磁體34b安裝到水平檢測和驅動磁軛36b中。水平位置檢測和驅動磁軛36b沿第三方向z在第一可移動單元30a側安裝到第一固定單元30b的第一基板65b上。
水平位置檢測和驅動磁體34b在第二方向y的長度長于水平驅動線圈32a的第三有效長度L3。在第一可移動單元30a沿第二方向y移動過程中,感應水平驅動線圈32a和水平霍爾元件hh10的磁場不改變。
第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1由軟磁材料制成,并且當從第一方向x觀看時,形成方U形管。第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1、第一垂直驅動線圈31a1、和第一垂直霍爾元件hv1在第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1的溝道內。
第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1接觸第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1的一側防止第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1的磁場泄漏到周圍。
第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1的另一側(其面對第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1、第一垂直驅動線圈31a1和第一可移動電路板49a)提高在第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1和第一垂直驅動線圈31a1之間,和在第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1和第一垂直霍爾元件hv1之間的磁通量密度。
第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2由軟磁材料制成,并且當從第一方向x觀看時,形成方U形管。第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2、第二垂直驅動線圈31a2、和第二垂直霍爾元件hv2在第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2的溝道內。
第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2接觸第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2的一側防止第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2的磁場泄漏到周圍。
第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2的另一側(其面對第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2、第二垂直驅動線圈31a1和第一可移動電路板49a)提高在第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2和第二垂直驅動線圈31a2之間,和在第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2和第二垂直霍爾元件hv2之間的磁通量密度。
水平位置檢測和驅動磁軛36b由軟磁材料制成,并且當從第一方向x觀看時,形成方U形管。水平位置檢測和驅動磁體34b、水平驅動線圈32a、和水平霍爾元件hh10在水平位置檢測和驅動磁軛36b的溝道內。
水平位置檢測和驅動磁軛36b接觸水平位置檢測和驅動磁體34b的一側防止水平位置檢測和驅動磁體34b的磁場泄漏到周圍。
水平位置檢測和驅動磁軛36b的另一側(其面對水平位置檢測和驅動磁體34b、水平驅動線圈32a和第一可移動電路板49a)提高在水平位置檢測和驅動磁體34b和水平驅動線圈32a之間,和在水平位置檢測和驅動磁體34b和水平霍爾元件hh10之間的磁通量密度。
第一霍爾元件單元44a是單軸霍爾元件,其具有三個利用霍爾效應的磁電轉換元件(磁場變化檢測元件)的霍爾元件。第一霍爾元件單元44a檢測水平檢測位置信號px,第一垂直檢測位置信號py1和第二垂直檢測位置信號py2。
三個霍爾元件之一是用于檢測水平檢測位置信號px的水平霍爾元件hh10,三個霍爾元件之一是用于檢測第一垂直檢測位置信號py1的第一垂直霍爾元件hv1,這樣另一個是用于檢測第二垂直檢測位置信號py2的第二垂直霍爾元件hv2(參見圖4)。
水平霍爾元件hh10在第二方向y可以設置在水平驅動線圈32a螺旋形繞組的外面。但是,期望水平霍爾元件hh10設置在水平驅動線圈32a螺旋形繞組的里面,并在第一方向x設置在水平驅動線圈32a螺旋形繞組的外周中間。
水平霍爾元件hh10在第三方向z層疊在水平驅動線圈32a上。因此,產生用于位置檢測操作的磁場區域與產生用于驅動第一可移動單元30a的磁場區域共享。因此,水平位置檢測和驅動磁體34b的長度和水平位置檢測和驅動磁軛36b的長度能夠縮短。
第一垂直霍爾元件hv1在第一方向x可以設置在第一垂直驅動線圈31a1螺旋形繞組的外面。但是,期望第一垂直霍爾元件hv1設置在第一垂直驅動線圈31a1螺旋形繞組的里面,并在第二方向y設置在第一垂直驅動線圈31a1螺旋形繞組的外周中間。
第一垂直霍爾元件hv1在第三方向z層疊在第一垂直驅動線圈31a1上。因此,產生用于位置檢測操作的磁場區域與產生用于驅動第一可移動單元30a的磁場區域共享。因此,第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1的長度和第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1的長度能夠縮短。
第二垂直霍爾元件hv2在第一方向x可以設置在第二驅動線圈31a2螺旋形繞組的外面。但是,期望第二垂直霍爾元件hv2設置在第二垂直驅動線圈31a2螺旋形繞組的里面,并在第二方向y設置在第二垂直驅動線圈31a2螺旋形繞組的外周中間。
第二垂直霍爾元件hv2在第三方向z層疊在第二垂直驅動線圈31a2上。因此,產生用于位置檢測操作的磁場區域與產生用于驅動第一可移動單元30a的磁場區域共享。因此,第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2的長度和第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2的長度能夠縮短。
在第一可移動單元30a轉動前,當成像器件39a1的中心通過光軸LX,期望水平霍爾元件hh10位于第一霍爾元件單元44a面對水平位置檢測和驅動磁體34b的N極和S極在第一方向x的中間區域的位置(從第三方向z看),以基于單軸霍爾元件線性輸出變化(線性),利用能進行精確位置檢測操作范圍的全部尺寸進行位置檢測操作。
類似地,在第一可移動單元30a轉動前,如果成像器件39a1的中心通過光軸LX,從第三方向z看,期望第一垂直霍爾元件hv1位于第一霍爾元件單元44a面對第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1的N極和S極在第二方向y的中間區域的位置。
類似地,在第一可移動單元30a轉動前,如果成像器件39a1的中心通過光軸LX,從第三方向z看,期望第二垂直霍爾元件hv2位于第一霍爾元件單元44a面對第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2的N極和S極在第二方向y的中間區域的位置。
第一基板65b是片狀件,其成為安裝水平位置檢測和驅動磁軛36b等的基礎,并平行于成像器件39a1的成像面設置。
在第一實施例中,在第三方向z上,第一基板65b設置在比第一可移動電路板49a更靠近照相鏡頭67這側。但是,第一可移動電路板49a可以設置在比第一基板65b更靠近照相鏡頭67這側。在這種情況下,第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2以及水平驅動線圈32a設置在第一可移動電路板49a與照相鏡頭67的相對側,從而第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1和第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2和水平位置檢測和驅動磁體34b設置在第一可移動電路板49a與照相鏡頭67的相同側。
第一霍爾元件信號處理單元45具有第一霍爾元件信號處理電路451、第二霍爾元件信號處理電路452和第三霍爾元件信號處理電路453。
第一霍爾元件信號處理電路451基于水平霍爾元件hh10的輸出信號,檢測水平霍爾元件hh10輸出端之間的水平電位差(作為第一位置檢測信息)。
第一霍爾元件信號處理電路451基于水平電位差,將水平檢測位置信號px輸出到第一CPU 21的A/D轉換器A/D3。水平檢測位置信號px限定具有水平霍爾元件hh10(圖6的點A)的第一可移動單元30a在第一方向x的部分位置。
第一霍爾元件信號處理電路451通過柔性電路板(沒有描述)連接水平霍爾元件hh10。
第二霍爾元件信號處理電路452基于第一垂直霍爾元件hv1的輸出信號,檢測第一垂直霍爾元件hv1輸出端之間的第一垂直電位差(作為第二位置檢測信息的一部分)。
第二霍爾元件信號處理電路452基于第一垂直電位差,將第一垂直檢測位置信號py1輸出到第一CPU 21的A/D轉換器A/D4。第一垂直檢測位置信號py1限定具有第一垂直霍爾元件hv1(圖6的點B)的部分第一可移動單元30a在第二方向y的位置。
第二霍爾元件信號處理電路452通過柔性電路板(沒有描述)連接第一垂直霍爾元件hv1。
第三霍爾元件信號處理電路453基于第二垂直霍爾元件hv2的輸出信號,檢測第二垂直霍爾元件hv2輸出端之間的第二垂直電位差(作為第二位置檢測信息的一部分)。
第三霍爾元件信號處理電路453基于第二垂直電位差,將第二垂直檢測位置信號py2輸出到第一CPU 21的A/D轉換器A/D5。第二垂直檢測位置信號py2限定具有第二垂直霍爾元件hv2(圖6的點C)的部分第一可移動單元30a在第二方向y的位置。
第三霍爾元件信號處理電路453通過柔性電路板(沒有描述)連接第二垂直霍爾元件hv2。
在第一實施例中,三個霍爾元件(hh10,hv1,hv2)用于限定其中包括旋轉角的第一可移動單元30a的位置。
通過使用三個霍爾元件中的兩個(hv1,hv2),限定在第一可移動單元30a上的兩點(點B和C)在第二方向y的位置。通過使用三個霍爾元件中的另一個(hh10),限定在第一可移動單元30a上的一點(點A)在第一方向x的位置。基于一點(A)在第一方向x的位置和兩點(B和C)在第二方向y的位置信息,能夠限定其中包括在xy平面的旋轉角的第一可移動單元30a的位置。
利用圖6解釋一實例。基于在第一可移動單元30a上的點A、點B和點C的位置信息,計算點P(pxx,pyy,pθ)的位置。
點A是水平霍爾元件hh10設置在第一可移動單元30a上的點。點B是第一垂直霍爾元件hv1設置在第一可移動單元30a上的點。點C是第二垂直霍爾元件hv2設置在第一可移動單元30a上的點。
點P定義為線段BC與通過點A并垂直于線段BC的線的交點。
水平霍爾元件hh10、第一垂直霍爾元件hv1、第二垂直霍爾元件hv2、和成像器件39a1設置在第一可移動單元30a上,其中點P與成像器件39a1的中心在第三方向z上重合。在第一實施例中,設定第一可移動單元30a和第一固定單元30b的每個部件的位置關系,其中點P與線段BC的中點重合,并且其中線段AP、線段BP和線段CP的長度相同。
點A在第一方向x的位置用水平霍爾元件hh10來檢測,作為水平檢測位置信號px。點B在第二方向y的位置用第一垂直霍爾元件hv1來檢測,作為第一垂直檢測位置信號py1。點C在第二方向y的位置用第二垂直霍爾元件hv2來檢測,作為第二垂直檢測位置信號py2。
基于從水平檢測位置信號px在A/D轉換操作中轉換的數據pdx,從第一垂直檢測位置信號py1在A/D轉換操作中轉換的數據pdy1,和從第二垂直檢測位置信號py2在A/D轉換操作中轉換的數據pdy2,線段AP長度為d,線段BP長度為d,線段CP長度為d,計算位置P(pxx,pyy,pθ)的數據,其中pxx=pdx+d×sin(pθ),pyy=(pdy1+pdy2)÷2,和pθ=sin-1{(pdy1-pdy2)÷2d}。旋轉角pθ是線段BP和第一方向x之間的夾角或線段AP和第二方向y之間的夾角。
在第一實施例中,第一霍爾元件單元44a具有兩個用于檢測在第二方向y位置的霍爾元件,和一個用于檢測在第一方向x位置的霍爾元件。但是,第一霍爾元件單元44a可以具有一個用于檢測在第二方向y位置的霍爾元件,和兩個用于檢測在第一方向x位置的霍爾元件。
接下來,解釋第二實施例。在第二實施例中,驅動線圈、位置檢測和驅動磁體、位置檢測和驅動磁軛、霍爾元件單元、和霍爾元件信號處理單元的結構不同于第一實施例中的結構(參見圖7-10)。
因此,第二實施例集中解釋第二實施例中攝影裝置1的結構與第一實施例中攝影裝置1的結構的不同之處。圖9示出沿圖8的剖面線b-b截面的結構示意圖。在第二實施例中,與第一實施例相同的部件具有相同的附圖標記。
攝影裝置1的成像部件包括Pon按鈕11、Pon開關11a、光度開關12a、釋放按鈕13、和釋放開關13a、顯示單元17例如LCD顯示器等、第二CPU 210、成像塊22、AE(自動曝光)單元23、AF(自動聚焦)單元24、在第二防震裝置300中的成像單元39a,和照相鏡頭67(參見圖1,2和7)。
第二CUP 210是控制裝置,其控制攝影裝置1成像操作的每個部件,和控制攝影裝置防震操作的每個部件。防震操作控制第二可移動單元300a的移動和控制檢測第二可移動單元300a的位置。
攝影裝置1的防震部件包括防震按鈕14、防震開關14a、第二CPU210、角度矢量檢測單元25、第二驅動電路290、第二防震裝置300、第二霍爾元件信號處理單元450和照相鏡頭67。
接下來,詳細解釋第二CPU 210與角度矢量單元25、第二驅動電路290、第二防震裝置300和第二霍爾元件信號處理單元450的輸入和輸出關系。
角度矢量單元25將第一角度矢量vx、第二角度矢量xy和第三角度矢量vθ輸出到第二CPU 210的A/D轉換器A/D 0、A/D 1和A/D 2,與第一實施例相似。第二CPU 210基于第一角度矢量vx、第二角度矢量xy和第三角度矢量vθ計算手震量。
第二CPU 210對應于第一方向x、第二方向y和旋轉角計算出的手震量,計算成像單元39a(第二可移動單元300a)應該移動和旋轉的位置S。
位置S在第一方向x的位置定義為sx,位置S在第二方向y的位置定義為sy,位置S在xy平面的旋轉角定義為sθ。通過使用電磁力進行包括成像單元39a的第二可移動單元300a的移動,在后面會描述。驅動第二驅動電路290以將第二可移動單元300a移動和旋轉到位置S的驅動力D,具有第一水平PWM負載dx1,作為在第一方向x的一個驅動力分力,第二水平PWM負載dx2作為在第一方向x的另一個驅動力分力,第一垂直PWM負載dy1作為在第二方向y的一個驅動力分力,和第二垂直PWM負載dy2作為在第二方向y的另一個驅動力分力。
第二防震裝置300是通過將成像單元39a移動和旋轉到位置S、通過消除攝影物體圖像在成像器件39a1的成像表面上的滯后、以及通過穩定到達成像器件39a1的成像表面的攝影物體圖像來校正手震感應的裝置。滯后包括旋轉成分。
第二防震裝置300具有包括成像單元39a的第二可移動單元300a,和第二固定單元300b。或者,第二防震裝置300是由通過電磁力將第二可移動單元300a移到位置S的驅動部件和檢測第二可移動單元300a位置(檢測位置P)的位置檢測部件組成。
電磁力的大小和方向取決于流過線圈電流的大小和方向,和磁體磁場的大小和方向。
通過具有從第二CPU210的PWM 0輸入的第一水平PWM負載dx1,和具有從第二CPU210的PWM1輸入的第二水平PWM負載dx2,具有從第二CPU 210的PWM2輸入的第一垂直PWM負載dy1,和具有從第二CPU 210的PWM3輸入的第二垂直PWM負載dy2的第二驅動電路290,進行第二防震裝置300的第二可移動單元300a的驅動。
在移動和旋轉前或在移動和旋轉后,用第二霍爾電源440a和第二霍爾元件信號處理單元450,檢測通過驅動第二驅動電路290移動和旋轉的第二可移動單元300a的檢測位置P。
檢測位置P在第一方向x的信息,換言之,第一水平檢測位置信號px1和第二水平位置信號px2輸入到第二CPU 210的A/D轉換器A/D 3和A/D 4。第一水平檢測位置信號px1是模擬信號,并通過A/D轉換器A/D 3(A/D轉換操作)轉換成數字信號。第二水平檢測位置信號px2是模擬信號,并通過A/D轉換器A/D 4(A/D轉換操作)轉換成數字信號。
檢測位置P在第二方向y的信息,換言之,第一垂直檢測位置信號py1和第二垂直位置信號py2輸入到第二CPU 210的A/D轉換器A/D 5和A/D 6。第一垂直檢測位置信號py1是模擬信號,并通過A/D轉換器A/D 5(A/D轉換操作)轉換成數字信號。第二垂直檢測位置信號py2是模擬信號,并通過A/D轉換器A/D 6(A/D轉換操作)轉換成數字信號。
在A/D轉換操作后,檢測位置P在第一方向x的第一數據定義為pdx1,對應于第一水平檢測位置信號px1。
在A/D轉換操作后,檢測位置P在第一方向x的第二數據定義為pdx2,對應于第二水平檢測位置信號px2。
在A/D轉換操作后,檢測位置P在第二方向y的第一數據定義為pdy1,對應于第一垂直檢測位置信號py1。
在A/D轉換操作后,檢測位置P在第二方向y的第二數據定義為pdy2,對應于第二垂直檢測位置信號py2。
在對數據pdx1,pdx2,pdy1,pdy2計算操作后,檢測位置P在第一方向x的第一位置定義為pxx。
在對數據pdx1,pdx2,pdy1,pdy2計算操作后,檢測位置P在第二方向y的第二位置定義為pyy。
在對數據pdx1,pdx2,pdy1,pdy2計算操作后,檢測位置P在xy平面的旋轉角定義為pθ。
基于檢測位置P(pxx,pyy,pθ)數據和應該移動和旋轉的位置(sx,sy,sθ)數據進行PID(比例積分微分)控制。
第二可移動單元300a具有第一垂直驅動線圈31a1、第二垂直驅動線圈31a2、第一水平驅動線圈32a1、第二水平驅動線圈32a2、成像單元39a、第二霍爾元件單元440a、第二可移動電路板490a、第一移動球50a1、第二移動球50a2、第四移動球50a4、第五移動球50a5、第一移動球軸承51a、第二移動球軸承52a、第四移動球軸承54a、第五移動球軸承55a、和片64a(參見圖8和9)。
第二固定單元300b具有第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1、第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2、第一水平位置檢測和驅動磁體34b1、第二水平位置檢測和驅動磁體34b2、第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1、第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2、第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1、第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2、第二霍爾元件單元44a和第二基板650b。
第二可移動單元300a通過第一球50a1、第二球50a2、第四球50a4、第五球50a5接觸第二固定單元30b。第一移動球50a1能夠在第一移動球軸承51a和第二基板650b之間滾動。第二移動球50a2能夠在第二移動球軸承52a和第二基板650b之間滾動。第四移動球50a4能夠在第四移動球軸承54a和第二基板650b之間滾動。第五移動球50a5能夠在第五移動球軸承55a和第二基板650b之間滾動。
第二可移動單元300a和第二固定單元300b的接觸狀態通過第一球50a1、第二球50a2、第四球50a4和第五球50a5來保持。
第二可移動單元300a通過固定在攝影裝置1中的加荷件諸如彈簧等在第三方向z加負荷。因此,第二可移動單元300a在xy平面保持可移動和可旋轉狀態。或者,第二固定單元300b支持第二可移動單元300a處于可移動和可旋轉狀態。
在第二實施例中,第二可移動單元300a和第二固定單元300b之間的位置關系與第一實施例中第一可移動單元30a和第一固定單元30b之間的位置關系相同。
與第一實施例類似,從照相鏡頭67這側看,成像單元39a、片64a和第二可移動電路板490a沿光軸LX方向的順序安裝。在第二實施例中,成像單元39a和片64a的結構與第一實施例中的相同。第一球軸承51a、第二球軸承52a、第四球軸承54a、第五球軸承55a安裝到臺架39a2。
第一垂直驅動線圈31a1、第二垂直驅動線圈31a2、第一水平驅動線圈32a1、第二水平驅動線圈32a2安裝到第二可移動電路板490a。
第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2的線圈圖形,和光軸LX與第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2之間的位置關系與第一實施例的相同。
第一水平驅動線圈32a1形成座和螺旋形線圈圖形。在第二可移動單元300a轉動之前,第一水平驅動線圈32a1的線圈圖形具有平行于第二方向y的線段。包括第一水平驅動線圈32a1的第二可移動單元300a通過第三電磁力Pw3在第一方向x移動。平行于第二方向y的線段用于在第一方向x移動第二可移動單元300a。平行于第二方向y的線段具有第四有效長度L4。
基于第一水平驅動線圈32a1的電流方向以及第一水平位置檢測和驅動磁體34b1的磁場方向產生第三電磁力Pw3。
第二水平驅動線圈32a2形成座和螺旋形線圈圖形。在第二可移動單元300a轉動之前,第二水平驅動線圈32a2的線圈圖形具有平行于第二方向y的線段。包括第二水平驅動線圈32a2的第二可移動單元300a通過第四電磁力Pw4在第一方向x移動。平行于第二方向y的線段用于在第一方向x移動第二可移動單元300a。平行于第二方向y的線段具有第五有效長度L5。
基于第二水平驅動線圈32a2的電流方向以及第二水平位置檢測和驅動磁體34b2的磁場方向產生第四電磁力Pw4。
在第二實施例中,從第三方向z和照相鏡頭67的相反側看,第一垂直驅動線圈31a1安裝到第二可移動電路板490a的右邊緣區(第二可移動電路板490a在第一方向x的一個邊緣區)。
類似地,從第三方向z和照相鏡頭67的相反側看,第二垂直驅動線圈31a2安裝到第二可移動電路板490a的左邊緣區(第二可移動電路板490a在第一方向x的另一個邊緣區)。
類似地,從第三方向z和照相鏡頭67的相反側看,第一水平驅動線圈32a1安裝到第二可移動電路板490a的上部區(第二可移動電路板490a在第二方向y的一個邊緣區)。
類似地,從第三方向z和照相鏡頭67的相反側看,第二水平驅動線圈32a2安裝到第二可移動電路板490a的下部區(第二可移動電路板490a在第二方向y的一個邊緣區)。
成像器件39a1安裝到在第一方向x第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2之間的在第二方向y第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2之間的第二可移動電路板490a的中間區域。
第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2,以及第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2以及成像器件39a1安裝到第二可移動電路板490a的相同側。
建立第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2之間的位置關系,從而在第二可移動單元300a旋轉之前,光軸LX在第二方向y位于第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2之間。換言之,第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2是以光軸LX為中心設置在對稱位置。接收第三電磁力Pw3的點和接收第四電磁力Pw4的點是在平行于第二方向y的線上。
因此,通過第三電磁力Pw3和第四電磁力Pw4,第二可移動單元300a能夠繞xy平面和光軸LX的相交區域,換言之,成像器件39a1的中心區轉動。而且,即使第三電磁力Pw3的方向與第四電磁力Pw4的方向相反或相同,如果第三電磁力Pw3的量不同于第四電磁力Pw4的量,第二可移動單元300a能夠轉動。
第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2設置在第二可移動電路板490a上,其中成像器件39a1的中心和第一水平驅動線圈32a1的中心區之間的距離與成像器件39a1的中心和第二水平驅動線圈32a2的中心區之間的距離相同。
通過第一球50a1、第二球50a2、第四球50a4、第五球50a5,因為兩個線圈(39a1,39a2)用于在第二方向y移動第二可移動單元300a,和因為兩個線圈(39a1,39a2)用于在第一方向x移動第二可移動單元300a,并且因為第二可移動單元300a相對第二固定單元300b在xy平面可移動和可轉動,通過第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2以及第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2,第二可移動單元300a能夠相對第二固定單元300b移動和轉動。
另外,因為第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2、以及第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2是座線圈,每個線圈在第三方向z的厚度能夠很小。因此,即使為了增加電磁力,第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2、以及第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2由在第三方向z層疊的座線圈組成,每個線圈在第三方向z的厚度幾乎不增加。因此,第二防震裝置300通過限制第二可移動單元300a和第二固定單元300b之間的距離,能夠減小尺寸。
第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2、以及第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2通過柔性電路板(沒有描述)連接第二驅動電路290,第二驅動電路290驅動第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2、以及第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2。第一水平PWM負荷dx1從第二CPU 210的PWM 0輸入到第二驅動電路290,第二水平PWM負荷dx2從第二CPU 210的PWM 1輸入到第二驅動電路290,第一垂直PWM負荷dy1從第二CPU210的PWM 2輸入到第二驅動電路290,第二垂直PWM負荷dy2從第二CPU 210的PWM 3輸入到第二驅動電路290。第二驅動電路290對應于第一水平PWM負荷dx1的值,供電給第一水平驅動線圈32a1,對應于第二水平PWM負荷dx2的值供電給第二水平驅動線圈32a2,對應于第一垂直PWM負荷dy1的值供電給第一垂直驅動線圈31a1,對應于第二垂直PWM負荷dy2的值供電給第二垂直驅動線圈31a2,以驅動(移動和轉動)第二可移動單元300a。
當第二可移動單元300a沿第二方向y移動時,第二CPU 210控制第一垂直PWM負荷dy1和第二垂直PWM負荷dy2的值,其中第一電磁力Pw1的方向與第二電磁力Pw2的方向相同,并且第一電磁力Pw1的量與第二電磁力Pw2的量相同。
當第二可移動單元300a沿第一方向x移動時,第二CPU 210控制第一水平PWM負荷dx1和第二水平PWM負荷dx2的值,其中第三電磁力Pw3的方向與第四電磁力Pw4的方向相同,第三電磁力Pw3的量與第四電磁力Pw4的量相同。
當第二可移動單元300a在平面xy轉動時,第二CPU 210控制第一垂直PWM負荷dy1和第二垂直PWM負荷dy2的值,其中第一電磁力Pw1的方向與第二電磁力Pw2的方向相反,第一電磁力Pw1的量與第二電磁力Pw2的量相同。或者控制第一水平PWM負荷dx1和第二水平PWM負荷dx2的值,其中第三電磁力Pw3的方向與第四電磁力Pw4的方向相反,第三電磁力Pw3的量與第四電磁力Pw4的量相同。
當第二可移動單元300a沿第二方向y移動并在xy平面轉動時,第二CPU 210控制第一垂直PWM負荷dy1和第二垂直PWM負荷dy2的值,其中第一電磁力Pw1的方向與第二電磁力Pw2的方向相同,第一電磁力Pw1的量不同于第二電磁力Pw2的量。
當第二可移動單元300a沿第一方向x移動并在xy平面轉動時,第二CPU 210控制第一水平PWM負荷dx1和第二水平PWM負荷dx2的值,其中第三電磁力Pw3的方向與第四電磁力Pw4的方向相同,第三電磁力Pw3的量不同于第四電磁力Pw4的量。
第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1和第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2的結構與第一實施例的相同。
在N極和S極沿第一方向x設置的條件下,第一水平位置檢測和驅動磁體34b1安裝到第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1中。第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1沿第三方向z在第二可移動單元300a側安裝到第二固定單元300b的第二基板650b。
第一水平位置檢測和驅動磁體34b1在第二方向y的長度長于第一水平驅動線圈32a1的第四有效長度L4。在第二可移動單元300a沿第二方向y移動過程中,感應第一水平驅動線圈32a1和第一水平霍爾元件hh1的磁場不改變。
在N極和S極沿第一方向x設置的條件下,第二水平位置檢測和驅動磁體34b2安裝到第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2中。第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2沿第三方向z在第二可移動單元300a側安裝到第二固定單元300b的第二基板650b。
第二水平位置檢測和驅動磁體34b2在第二方向y的長度長于第二水平驅動線圈32a2的第五有效長度L5。在第二可移動單元300a沿第二方向y移動過程中,感應第二水平驅動線圈32a2和第二水平霍爾元件hh2的磁場不改變。
第一垂直位置檢測和驅動磁軛35b1和第二垂直位置檢測和驅動磁軛35b2的結構與第一實施例的相同。
第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1由軟磁材料制成,并且當從第一方向x觀看時,形成方U形管。第一水平位置檢測和驅動磁體34b1、第一水平驅動線圈32a1、和第一水平霍爾元件hh1在第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1的溝道內。
第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1接觸第一水平位置檢測和驅動磁體34b1的一側防止第一水平位置檢測和驅動磁體34b1的磁場泄漏到周圍。
第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1的另一側(其面對第一水平位置檢測和驅動磁體34b1、第一水平驅動線圈32a1和第二可移動電路板490a)提高在第一水平位置檢測和驅動磁體34b1和第一水平驅動線圈32a1之間,并在第一水平位置檢測和驅動磁體34b1和第一水平霍爾元件hh1之間的磁通量密度。
第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2由軟磁材料制成,并且當從第一方向x觀看時,形成方U形管。第二水平位置檢測和驅動磁體34b2、第二水平驅動線圈32a2、和第二水平霍爾元件hh2在第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2的溝道內。
第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2接觸第二水平位置檢測和驅動磁體34b2的一側防止第二水平位置檢測和驅動磁體34b2的磁場泄漏到周圍。
第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2的另一側(其面對第二水平位置檢測和驅動磁體34b2、第二水平驅動線圈32a2和第二可移動電路板490a)提高在第二水平位置檢測和驅動磁體34b2和第二水平驅動線圈32a2之間,并在第二水平位置檢測和驅動磁體34b2和第二水平霍爾元件hh2之間的磁通量密度。
第二霍爾元件單元440a是是單軸霍爾元件,其具有四個利用霍爾效應的磁電轉換元件(磁場變化檢測元件)的霍爾元件。第二霍爾元件單元440a檢測第一水平檢測位置信號px1,第二水平檢測位置信號px2,第一垂直檢測位置信號py1和第二垂直檢測位置信號py2。
四個霍爾元件之一是用于檢測第一水平檢測位置信號px1的第一水平霍爾元件hh1,四個霍爾元件之一是用于檢測第二水平檢測位置信號px2的第二水平霍爾元件hh2,四個霍爾元件之一是用于檢測第一垂直檢測位置信號py1的第一垂直霍爾元件hv1,另一個是用于檢測第二垂直檢測位置信號py2的第二垂直霍爾元件hv2(參見圖8)。
第一水平霍爾元件hh1在第二方向y可以設置在第一水平驅動線圈32a1螺旋形繞組的外面。但是,期望第一水平霍爾元件hh1設置在第一水平驅動線圈32a1螺旋形繞組的里面,并在第一方向x設置在第一水平驅動線圈32a1螺旋形繞組的外周中間。
第一水平霍爾元件hh1在第三方向z層疊在第一水平驅動線圈32a1上。因此,產生磁場用于位置檢測操作的區域與產生磁場用于驅動第二可移動單元300a的區域共享。因此,第一水平位置檢測和驅動磁體34b1的長度和第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1的長度能夠縮短。
第二水平霍爾元件hh2在第二方向y可以設置在第二水平驅動線圈32a2螺旋形繞組的外面。但是,期望第二水平霍爾元件hh2設置在第二水平驅動線圈32a2螺旋形繞組的里面,并在第一方向x設置在第二水平驅動線圈32a2螺旋形繞組的外周中間。
第二水平霍爾元件hh2在第三方向z層疊在第一水平驅動線圈32a2上。因此,產生用于位置檢測操作的磁場區域與產生用于驅動第二可移動單元300a的磁場區域共享。因此,第二水平位置檢測和驅動磁體34b2的長度和第二水平位置檢測和驅動磁軛36b2的長度能夠縮短。
第一垂直霍爾元件hv1和第二垂直霍爾元件hv2的布置與第一實施例的相同。
在第二可移動單元300a轉動前,如果成像器件39a1的中心通過光軸LX,期望第一水平霍爾元件hh1位于第二霍爾元件單元440a面對第一水平位置檢測和驅動磁體34b1的N極和S極、在第一方向x的中間區域的位置(從第三方向z看),以基于單軸霍爾元件線性輸出變化(線性),利用能進行精確位置檢測操作范圍的全部尺寸進行位置檢測操作。
類似地,在第二可移動單元300a轉動前,如果成像器件39a1的中心通過光軸LX,期望從第三方向z看第二水平霍爾元件hh2位于第二霍爾元件單元440a面對第二水平位置檢測和驅動磁體34b2的N極和S極、在第一方向x的中間區域的位置。
類似地,在第二可移動單元300a轉動前,如果成像器件39a1的中心通過光軸LX,期望從第三方向z看第一垂直霍爾元件hv1位于第二霍爾元件單元440a面對第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1的N極和S極在第二方向y的中間區域的位置。
類似地,在第二可移動單元300a轉動前,如果成像器件39a1的中心通過光軸LX,期望從第三方向z看第二垂直霍爾元件hv2位于第二霍爾元件單元440a面對第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2的N極和S極在第二方向y的中間區域的位置。
第二基板650b是片狀件,其成為安裝第一水平位置檢測和驅動磁軛36b1等的基礎,并平行于成像器件39a1的成像面設置。
在第二實施例中,在第三方向z上,第二基板650b設置在比第二可移動電路板490a更靠近照相鏡頭67這側。但是,第二可移動電路板490a可以設置在比第二基板65b更靠近照相鏡頭67這側。在這種情況下,第一垂直驅動線圈31a1和第二垂直驅動線圈31a2、以及第一水平驅動線圈32a1和第二水平驅動線圈32a2設置在第二可移動電路板490a與照相鏡頭67的相對側,從而第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1和第二垂直位置檢測和驅動磁體33b2、以及第一水平位置檢測和驅動磁體34b1和第二水平位置檢測和驅動磁體34b2設置在第二可移動電路板490a與照相鏡頭67的相同側。
第二霍爾元件信號處理單元450具有第四霍爾元件信號處理電路4501、第五霍爾元件信號處理電路4502、第六霍爾元件信號處理電路4503和第七霍爾元件信號處理電路4504。
第四霍爾元件信號處理電路4501基于第一水平霍爾元件hh1的輸出信號,檢測第一水平霍爾元件hh1輸出端之間的第一水平電位差(作為第一位置檢測信息的一部分)。
第四霍爾元件信號處理電路4501基于第一水平電位差,將第一水平檢測位置信號px1輸出到第二CPU 210的A/D轉換器A/D 3。第一水平檢測位置信號px1限定具有第一水平霍爾元件hh1(圖10的點A′)的部分第二可移動單元300a在第一方向x的位置。
第四霍爾元件信號處理單路4501通過柔性電路板(沒有描述)連接第一水平霍爾元件hh1。
第五霍爾元件信號處理電路4502基于第二水平霍爾元件hh2的輸出信號,檢測在第二水平霍爾元件hh2的輸出端之間的第二水平電位差(作為第一位置檢測信息的一部分)。
第五霍爾元件信號處理電路4502基于第二水平電位差,將第二水平檢測位置信號px2輸出到第二CPU 210的A/D轉換器A/D 4。第二水平檢測位置信號px2限定具有第二水平霍爾元件hh2(圖10的點B′)的部分第二可移動單元300a在第一方向x的位置。
第五霍爾元件信號處理電路4502通過柔性電路板(沒有描述)連接第二水平霍爾元件hh2。
第六霍爾元件信號處理電路4503基于第一垂直霍爾元件hv1的輸出信號,檢測在第一垂直霍爾元件hv1的輸出端之間的第一垂直電位差(作為第二位置檢測信息的一部分)。
第六霍爾元件信號處理電路4503基于第一垂直電位差,將第一垂直檢測位置信號py1輸出到第二CPU 210的A/D轉換器A/D5。第一垂直檢測位置信號py1限定具有第一垂直霍爾元件hv1(圖10的點C′)的部分第二可移動單元300a在第二方向y的位置。
第六霍爾元件信號處理電路4503通過柔性電路板(沒有描述)連接第一垂直霍爾元件hv1。
第七霍爾元件信號處理電路4504基于第二垂直霍爾元件hv2的輸出信號,檢測在第二垂直霍爾元件hv2的輸出端之間的第二垂直電位差(作為第二位置檢測信息的一部分)。
第七霍爾元件信號處理電路4504基于第二垂直電位差,將第二垂直檢測位置信號py2輸出到第二CPU 210的A/D轉換器A/D6。第二垂直檢測位置信號py2限定具有第二垂直霍爾元件hv2(圖10的點D′)的部分第二可移動單元300a在第二方向y的位置。
第七霍爾元件信號處理電路4504通過柔性電路板(沒有描述)連接第二垂直霍爾元件hv2。
在第二實施例中,四個霍爾元件(hh1,hh2,hv1和hv2)用于限定其中包括旋轉角的第二可移動單元300a的位置。
通過使用四個霍爾元件中的兩個(hv1,hv2),限定在第二可移動單元300a上的兩點(點C′和D′)在第二方向y的位置。通過使用四個霍爾元件中的另外兩個(hh1,hh2),限定在第二可移動單元300a上的兩點(點A′和B′)在第一方向x的位置。基于兩點在第一方向x的位置和兩點在第二方向y的位置信息,能夠限定其中包括在xy平面的旋轉角的第二可移動單元300a的位置。
利用圖10來解釋一實例。基于在第二可移動單元300a上的點A′、點B′、點C′和點D′的位置信息,計算點P(pxx,pyy,pθ)的位置。
點A′是第一水平霍爾元件hh1設置在第二可移動單元300a上的點。B′是第二水平霍爾元件hh2設置在第二可移動單元300a上的點。點C′是第一垂直霍爾元件hv1設置在第二可移動單元300a上的點。點D′是第二垂直霍爾元件hv2設置在第二可移動單元300a上的點。
點P定義為線段A′B′與線段B′C′之間的交點。線段A′B′垂直于線段B′C′。
第一水平霍爾元件hh1和第二水平霍爾元件hh2,第一垂直霍爾元件hv1和第二霍爾元件按hv2,成像器件39a1設置在第二可移動單元300a上,其中點P與成像器件39a1的中心在第三方向z重合。在第二實施例中,設定第二可移動元件300a和第二固定單元300b的每個部件的位置關系,其中點P與線段A′B′的中間點和線段B′C′的的中間點重合,線段P′A′、線段B′P′、線段C′P′和線段D′P′的長度相同。
點A′在第一方向x的位置由第一水平霍爾元件hh1檢測作為第一水平檢測位置信號px1。點B′在第一方向x的位置由第二水平霍爾元件hh2檢測作為第二水平檢測位置信號px2。點C′在第二方向y的位置由第一垂直霍爾元件hv1檢測作為第一垂直檢測位置信號py1。點D′在第二方向y的位置由第二垂直霍爾元件hv2檢測作為第二垂直檢測位置信號py2。
基于從第一水平檢測位置信號px1在A/D轉換操作中轉換的數據pdx1、從第二水平檢測位置信號px2在A/D轉換操作中轉換的數據pdx2、從第一垂直檢測位置信號py1在A/D轉換操作中轉換的數據pdy1、和從第二垂直檢測位置信號py2在A/D轉換操作中轉換的數據pdy2,線段A′P長度為d、線段B′P長度為d、線段C′P長度為d、和線段D′P長度為d,計算位置P(pxx,pyy,pθ)的數據,其中pxx=(pdx1+pdx2)÷2,pyy=(pdy1+pdy2)÷2,和pθ=sin-1{(pdx1-pdx2÷2d}=sin-1{(pdy1-pdy2)÷2d}。旋轉角pθ是線段C′P和第一方向x之間的夾角或線段A′P和第二方向y之間的夾角。
在第一和第二實施例中,通過用于在第一方向x或第二方向y移動可移動單元(30a和300a)的線圈、磁體和磁軛,可移動單元(30a和300a)能夠在xy平面轉動。因此,用于進行攝影裝置防震操作的轉動成分的移動裝置,和用于進行攝影裝置防震操作的線性移動成分的移動裝置合為一體。因此,防震裝置的尺寸能夠減小。
另外,通過用于檢測可移動單元(30a和300a)在第一方向x或在第二方向y的霍爾元件、磁體和磁軛,能夠檢測可移動單元(30a和300a)的旋轉角。因此,用于檢測進行攝影裝置的防震操作的旋轉角的位置檢測裝置,和用于檢測進行攝影裝置的防震操作的線性移動的位置檢測裝置合為一體。因此,防震裝置的尺寸能夠減小。
用于移動(驅動)可移動單元的磁體和磁軛可以與用于檢測可移動單元位置的磁體和磁軛可以分開。但是,磁體(或磁軛)合為一體以檢測位置和驅動可移動單元,與磁體(或磁軛)為分體來檢測位置和驅動可移動單元相比較,防震裝置的尺寸被減小。
在第一實施例中,在第一可移動單元30a上接收電磁力的點數是3。在第二實施例中,在第二可移動單元300a上接收電磁力的點數是4。但是,在可移動單元上接收第一方向x和第二方向y之一的電磁力的點數等于或大于2、并且在可移動單元上接收第一方向x和第二方向y另一個的電磁力的點數等于或大于1的條件下,在第一可移動單元30a(或第二可移動單元300a)上接收電磁力的點數可以等于或大于3。
應該解釋,在可移動單元上接收第一方向x電磁力的點在平行于第二方向y的線上,但是,它不限于在平行于第二方向y的線上。類似地,在可移動單元上接收第二方向y電磁力的點不限于在平行于第一方向x的線上。
例如,在可移動單元上接收第一方向x電磁力的點可以在沿第二方向y延伸的第一線上,和在可移動單元上接受第二方向y電磁力的點可以在沿第一方向x延伸的第二線上。第一線幾乎不可能傾斜第二方向,以及第二線幾乎不可能傾斜第一方向x。
在第一實施例中,在第一可移動單元上用于位置檢測操作的點數為3。在第二實施例中,在第二可移動單元300a上用于位置檢測操作的點數為4。但是,在可移動單元上接收第一方向x和第二方向y之一的位置檢測操作的點數等于或大于2、并且在可移動單元上接收第一方向x和第二方向y另一個的位置檢測操作的點數等于或大于1的條件下,在第一可移動單元30a(或第二可移動單元300a)上用于位置檢測操作的點數可以等于或大于3。
應該解釋,第一可移動單元30a(第二可移動單元300a)具有成像器件39a1。但是,第一可移動單元30a(第二可移動單元300a)可以具有防震校正透鏡,代替成像器件。
另外,應該解釋,驅動線圈(第一垂直驅動線圈31a1等)安裝到第一可移動單元30a(或第二可移動單元300a),和驅動磁體(第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1等)安裝到第一固定單元30b(或第二固定單元300b),但是,驅動線圈可以安裝到第一固定單元,和驅動磁體可以安裝到可移動單元。
另外,應該解釋,霍爾元件(第一垂直霍爾元件hv1等)安裝到第一可移動單元30a(或第二可移動單元300a),和位置檢測磁體(第一垂直位置檢測和驅動磁體33b1等)安裝到第一固定單元30b(或第二固定單元300b),但是,霍爾元件可以安裝到固定單元,和位置檢測磁體可以安裝到可移動單元。
產生磁場的磁體可以是一直產生磁場的永久磁體,或是當需要時產生磁場的電磁體。
另外,應該解釋,霍爾元件用于位置檢測作為磁場變化檢測元件,但是,其它的檢測元件可以用于位置檢測。具體而言,檢測元件可以是MI(磁抗)傳感器,換言之,高頻載波型磁場傳感器,或磁共振型磁場檢測元件,或MR(磁抗效應)元件。當使用MI傳感器,磁共振型磁場檢測元件,和MR元件之一時,與使用霍爾元件類似,通過檢測磁場變化能夠獲得可移動單元的位置信息。
另外,第一可移動單元30a(或第二可移動單元300a)相對第一固定單元30b(或第二固定單元300b),在第一方向x和第二方向y上可移動,并且在xy平面可以轉動。但是,用于在垂直于第三方向z(光軸LX)的平面移動可移動單元30a、和用于檢測平面上的可移動單元30a的任何其它方法(或裝置)可接受。
例如,可移動單元的移動僅僅是一維的,從而可移動單元僅能夠在第一方向x(不是第二方向y)移動,并且在xy平面轉動。在這種情況下,關于可移動單元在第二方向y的移動和關于可移動單元在第二方向y的位置檢測操作的部件,諸如第一垂直位置檢測元件psv1等可以省略(參見圖3等)。
盡管在此參照附圖描述了本發明的這些實施例,顯而易見,本領域的技術人員不脫離本發明的范圍可以作出多種變型和變化。
權利要求
1.一種攝影裝置的防震裝置,包括可移動單元,其具有一個成像器件和手震校正透鏡,所述可移動單元能夠移動并且在垂直于所述攝影裝置的照相鏡頭的光軸的平面上轉動;和固定單元,其支持所述可移動單元在所述平面處于可移動和可轉動狀態;所述可移動單元和所述固定單元具有移動和轉動所述可移動單元的移動裝置;在所述可移動單元上通過所述移動裝置接收第一方向第一力的點數等于或大于1,并且所述第一方向垂直于所述光軸;在所述可移動單元上通過所述移動裝置接收第二方向第二力的點數等于或大于2,并且所述第二方向垂直于所述光軸和所述第一方向;在所述可移動單元上接收所述第一方向第一力的所述點是在平行于所述第二方向或所述第二方向延伸的第一線上;和在所述可移動單元上接收所述第二方向第二力的所述點是在平行于所述第一方向或所述第一方向延伸的第二線上。
2.如權利要求1所述的防震裝置,其中所述可移動單元和所述固定單元之一具有線圈單元,所述線圈單元具有作為所述移動裝置的用于在所述第一方向移動所述可移動單元的一個或多個線圈,和作為所述移動裝置的具有用于在所述第二方向移動所述可移動單元的兩個或多個線圈;和所述可移動單元和固定單元的另一個具有驅動磁體單元,所述驅動磁體單元具有作為所述移動裝置的用于在所述第一方向移動所述可移動單元的所述一個或多個磁體,和具有作為所述移動裝置的用于在所述第二方向移動所述可移動單元的所述兩個或多個磁體。
3.如權利要求2所述的防震裝置,其中在所述可移動單元轉動之前,用于在所述第一方向移動所述可移動單元的所述線圈的線圈圖形具有平行于所述第二方向的線段,和在所述可移動單元轉動之前,用于在所述第二方向移動所述可移動單元的所述線圈的線圈圖形具有平行于所述第一方向的線段;和用于在所述第一方向移動所述可移動單元的所述磁體的N極和S極,和用于在所述第二方向移動所述可移動單元的磁體的N極和S極設置在所述第二方向。
4.如權利要求2所述的防震裝置,其中所述線圈單元具有用于在所述第二方向移動所述可移動單元的第一和第二線圈,和用于在所述第一方向移動所述可移動單元的第三線圈;和所述驅動磁體單元具有面對所述第一線圈的第一驅動磁體,面對所述第二線圈的第二驅動磁體,和面對所述第三線圈的第三驅動磁體。
5.如權利要求4所述的防震裝置,其中所述光軸在所述第一方向位于所述第一和第二線圈之間;和所述成像器件和包括在所述可移動單元中的所述手震校正透鏡之一的中心和所述第一線圈的中心區域之間的距離,與所述成像器件和包括在所述可移動單元中的所述手震校正透鏡中之一的所述中心和所述第二線圈的中心區域之間的距離相同。
6.如權利要求5所述的防震裝置,其中所述第二力是這樣的電磁力,該電磁力具有基于所述第一線圈的電流和所述第一驅動磁體的磁場產生的第一電磁力和具有基于所述第二線圈的電流和所述第二驅動磁體的磁場產生的第二電磁力;當所述可移動單元在所述第二方向移動時,所述第一電磁力的方向與所述第二電磁力的方向相同,所述第一電磁力的量與所述第二電磁力的量相同。當所述可移動單元在所述平面轉動時,所述第一電磁力的所述方向與所述第二電磁力的所述方向相反,并且所述第一電磁力的所述量與所述第二電磁力的所述量相同;和當所述可移動單元在所述第二方向移動和在所述平面轉動時,所述第一電磁力的所述方向與所述第二電磁力的所述方向相同,并且所述第一電磁力的所述量與所述第二電磁力的所述量不同。
7.如權利要求4所述的防震裝置,其中所述線圈單元具有用于在所述第一方向移動所述可移動單元的第四線圈;和所述驅動磁體單元具有面對第四線圈的第四驅動磁體。
8.如權利要求7所述的防震裝置,其中所述光軸在所述第一方向位于所述第一和第二線圈之間,并且在所述第二方向位于所述第三和第四線圈之間;所述成像器件和包括在所述可移動單元中的所述手震校正透鏡之一的中心與所述第一線圈的中心區域之間的距離,同所述成像器件和包括在所述可移動單元中的所述手震校正透鏡之一的所述中心與和所述第二線圈的中心區域之間的距離相同。所述成像器件和包括在所述可移動單元中的所述手震校正透鏡之一的所述中心與和所述第三線圈的中心區域之間的距離,同所述成像器件和包括在所述可移動單元中的所述手震校正透鏡之一的所述中心與所述第四線圈的中心區域之間的距離相同。
9.如權利要求8所述的防震裝置,其中所述第二力是這樣的電磁力,該電磁力具有基于所述第一線圈的電流和所述第一驅動磁體的磁場產生的第一電磁力,和具有基于所述第二線圈的電流和所述第二驅動磁體的磁場產生的第二電磁力;第一力是這樣的電磁力,其具有基于所述第三線圈的電流和所述第三驅動磁體的磁場產生的第三電磁力,和具有基于所述第四線圈的電流和所述第四驅動磁體的磁場產生的第四電磁力;當所述可移動單元在所述第二方向移動時,所述第一電磁力的方向與所述第二電磁力的方向相同,所述第一電磁力的量與所述第二電磁力的量相同。當所述可移動單元在所述第一方向移動時,所述第三電磁力的方向與所述第四電磁力的方向相同,所述第三電磁力的量與所述第四電磁力的量相同。當所述可移動單元在所述平面轉動時,所述第一電磁力的所述方向與所述第二電磁力的所述方向相反,所述第一電磁力的所述量與所述第二電磁力的所述量相同,或者所述第三電磁力的所述方向與所述第四電磁力的所述方向相反,所述第三電磁力的所述量與所述第四電磁力的所述量相同;當所述可移動單元在所述第二方向移動和在所述平面轉動時,所述第一電磁力的所述方向與所述第二電磁力的所述方向相同,所述第一電磁力的所述量與所述第二電磁力的所述量不同;和當所述可移動單元在所述第一方向移動和在所述平面轉動時,所述第三電磁力的所述方向與所述第四電磁力的所述方向相同,所述第三電磁力的所述量與所述第四電磁力的所述量不同。
10.如權利要求1所述的防震裝置,還包括在平行于所述光軸的第三方向給可移動單元加負荷的加荷件,其中所述可移動單元可移動并在所述平面可轉動;所述可移動單元具有三個或更多的球;所述固定單元具有與所述球接觸的三個或更多的球軸承;和所述球的數量與所述球軸承的數量相同。
11.如權利要求1所述的防震裝置,其中所述可移動單元和所述固定單元具有檢測所述可移動單元在所述第一方向的第一位置檢測裝置和所述可移動單元在所述第二方向的第二位置信息的位置檢測裝置;在所述可移動單元上通過所述位置檢測裝置檢測的所述第一位置信息和所述第二位置信息之一的點數等于或大于2,;和通過所述位置檢測裝置檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息的另一個在所述可移動單元上的點數等于或大于1。
12.如權利要求11所述的防震裝置,其中所述可移動單元和所述固定單元之一具有磁場變化檢測單元,所述磁場變化檢測單元具有作為所述檢測裝置的兩個或更多用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息之一的磁場變化檢測元件,和具有作為所述檢測裝置的一個或更多用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息的另一個的磁場變化檢測元件;所述可移動單元和所述固定單元的另一個具有位置檢測磁體單元,所述置檢測磁體單元具有作為所述位置檢測裝置的兩個或更多用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息之一的位置檢測磁體,和具有作為所述位置檢測裝置的一個或更多用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息的另一個的位置檢測磁體。用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息之一的所述磁場變化檢測元件的數量,與用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息之一的所述位置檢測磁體的數量相同;和用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息的另一個的所述磁場變化檢測元件的數量,與用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息的另一個的所述位置檢測磁體的數量相同。
13.如權利要求12所述的防震裝置,其中所述磁場變換檢測元件是霍爾元件。
14.如權利要求12所述的防震裝置,其中基于用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息之一的所述兩個或更多磁場變化檢測元件的輸出信號,和基于用于檢測所述第一位置信息和所述第二位置信息的另一個的所述一個或更多磁場變化檢測元件的輸出信號,限定包括所述可移動單元在所述平面的旋轉角的所述可移動單元的位置。
15.一種攝影裝置的防震裝置,包括可移動單元,所述可移動單元具有防震裝置,并能夠在垂直于所述攝影裝置的照相鏡頭光軸的第一方向移動,并且能夠在垂直于所述光軸的平面轉動;和固定單元,其支持所述可移動單元在所述第一方向處于可移動狀態和在所述平面處于可轉動狀態;所述可移動單元和所述固定單元具有在所述第一放線移動所述可移動單元和在所述平面轉動所述可移動單元的多個移動裝置;和在所述可移動單元上通過所述多個移動裝置在所述第一方向接收力的點數等于或大于2;所述可移動單元在所述第一方向接收所述力的所述點在平行于第二方向的線上或在第二方向的延長線上;和所述第二方向垂直于所述第一方向和所述光軸。
16.如權利要求15所述的防震裝置,其中所述點數為2;和在所述可移動單元轉動前,所述兩個移動裝置設置在以所述光軸為中心的對稱位置,并設置在所述第二方向。
全文摘要
一種攝影裝置的防震裝置,包括可移動單元和固定單元。可移動單元具有成像器件,并能在垂直于攝影裝置的照相鏡頭光軸的平面內移動和轉動。固定單元支持可移動單元在平面內處于可移動和可轉動狀態。可移動單元和固定單元具有移動和轉動可移動單元的移動裝置。通過移動裝置在第一方向接收第一力的點數等于或大于1。第一方向垂直于光軸。通過移動裝置在第二方向接收第二力的點數等于或大于2。第二方向垂直于光軸和第一方向。
文檔編號H04N5/228GK1707346SQ200510075138
公開日2005年12月14日 申請日期2005年6月8日 優先權日2004年6月8日
發明者瀨尾修三 申請人:賓得株式會社