CN101067709A - 图像抖动校正设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种图像抖动校正设备和方法，用于通过减少从图像拾取装置台架的中心至连接驱动力发生器施加驱动力到其上的部分和引导部分的一条虚线的距离来减少构件振动或滑动时的摩擦损耗。CCD图像传感器将照射在摄像表面上的光转换成电信号，滑动器和CCD基底支撑CCD图像传感器，并且使所述CCD图像传感器相对于摄像表面移动，压电致动器组件驱动所述滑动器和所述CCD基底，使得连接所述驱动力发生器的驱动力所施加在其上的部分和所述引导部分的所述虚线沿着所述CCD图像传感器的所述摄像表面上延伸。
Description
本申请要求2006年5月2日向日本知识产权局提交的日本专利申请No.2006-128621的优先权，该专利申请的公开内容全部以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于相机中的图像抖动校正设备和方法。更具体地说，本发明涉及一种用于在相机中减少由于振动或抖动所导致的摩擦损耗的图像抖动校正设备和方法。
背景技术
在摄像设备中提供相关的图像抖动校正设备，以对拍摄照片时抖动而产生的图像进行校正。在摄像设备的主体上安装该图像抖动校正设备，使得图像聚焦在其上的图像拾取装置可以在单个平面的两个垂直方向上移动。为了防止被该图像拾取装置所聚焦的图像抖动，该图像抖动校正设备检测摄像设备的振动，并且，根据检测值来改变图像拾取装置的位置。
参照图1，一种相关的图像抖动校正设备通常包括：第一图像拾取装置台架90，包括图像拾取装置的图像拾取装置组件10安装在第一图像拾取装置台架90上；第二图像拾取装置台架20，其与第一图像拾取装置台架90耦合；致动器40和42，其分别使第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20移动。图像抖动校正设备安装在基板80上。第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20分别通过连接部分92和22分别连接轴94和24，并且被引导在预定的方向上。第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20与轴94和24的轴向方向平行地移动。当用于校正图像抖动的信号输入到致动器40和42时，致动器40和42就在校正图像抖动的方向上移动第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20。
参照图2，另一种相关的图像抖动校正设备包括线圈45和48以及磁体44和46，用作操作第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20的致动器。在图2的图像抖动校正设备中，线圈45和48相互电连接，使得由磁体44和46所产生的电磁力驱动第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20。因此，当关掉电时，第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20就自由地移动。为了防止第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20自由地移动，第一图像拾取装置台架90和第二图像拾取装置台架20需要锁定工具。相关的装置通过在致动器和图像拾取装置台架的接合部分上安装插入部分来防止图像拾取装置台架与致动器的驱动方向垂直地移动。另外，另一种相关的装置提供包括致动器，其包括音圈致动器、以及包括偏转线圈(yaw coil)和螺距线圈(pitch coil)的线圈部分。
同时，在图1所示的相关的图像抖动校正设备中，引导图像拾取装置台架20的轴24和引导图像拾取装置台架90的轴94被设置在图像拾取装置台架20和90的外部上。然而，图像拾取装置台架20的中心和轴24的中心轴线彼此间隔ΔX距离，图像拾取装置台架90的中心和轴94的中心轴线彼此间隔ΔY距离，因此，当图像拾取装置台架20和90移动时就会产生力矩，因为图像拾取装置台架20和90相对于轴24和94的中心轴旋转。当ΔX距离和ΔY距离越大，该力矩就越大。
因此，由于图像拾取装置台架20和90旋转而产生的力矩起到抵制致动器40和42运动的作用，其中致动器40和42移动图像拾取装置台架20和90。另外，当图像抖动校正设备被驱动时，可能会产生摩擦损耗，或者图像拾取装置可能会振动。此外，引导图像拾取装置台架20和90的轴24和94是在预定方向上具有长度的轴向构件，从而轴24和94必须设置在图像拾取装置台架20和90的外部。因此，引导图像拾取装置台架20和90的轴24和94仍与图像拾取装置台架20和90的中心分隔开。
发明内容
本发明的实施例提供一种图像抖动校正设备，该图像抖动校正设备包括：图像拾取装置，其将照射在摄像表面上的光变为电信号；图像拾取装置台架，其支撑所述图像拾取装置，并且在与所述摄像表面平行的表面上移动所述图像拾取装置；驱动力发生器，其驱动所述图像拾取装置台架；以及引导部分，其引导所述图像拾取装置台架的移动方向，其中连接所述驱动力发生器可以施加驱动力到其上的部分和所述引导部分的虚线，在所述图像拾取装置的所述摄像表面上延伸。
根据本发明实施例的一方面，所述图像拾取装置将照射在摄像表面上的光转换成电信号，所述图像拾取装置台架保持所述图像拾取装置并使所述图像拾取装置在与所述摄像表面平行的表面上移动，所述驱动力发生器驱动所述图像拾取装置台架，并且所述引导部分引导所述图像拾取装置台架的移动方向。另外，连接所述驱动力发生器可以施加驱动力到其上的部分和所述引导部分的虚线，在所述图像拾取装置的所述摄像表面上延伸。
所述图像抖动校正设备还可以包括：弹性偏压部分，其弹性地偏压所述驱动力发生器，以压挤所述驱动力发生器使其与所述图像拾取装置台架的工作部分接触。因此，使用摩擦力，所述驱动力发生器的所述驱动力可以转移到所述图像拾取装置台架的工作部分上，从而使所述图像拾取装置台架在与所述摄像表面平行的平面上移动。
所述驱动力发生器可以设置成这样：所述驱动力发生器的长度基本上与所述图像拾取装置台架的所述移动方向垂直、并与所述图像拾取装置的所述摄像表面平行。
所述图像抖动校正设备还可以包括：固定构件，其固定在所述设备的主体上，所述弹性偏压力通过所述图像拾取装置台架的所述工作部分从所述弹性偏压部分施加到该固定构件上；第一滚珠轴承，其夹于所述固定构件和所述图像拾取装置台架之间。另外，可以在所述固定构件和所述图像拾取装置台架的两个相对表面上分别形成具有V形横截面的凹槽，使得凹槽彼此面对，并且所述第一滚珠轴承夹于所述凹槽之间。
一对驱动力发生器可以设置在所述图像拾取装置的两侧上，以在所述移动方向上驱动所述图像拾取装置。第二滚珠轴承可以夹于基板和所述图像拾取装置台架之间，其中所述基板固定在所述设备的所述主体上。所述台架保持部分可以保持所述图像拾取装置台架不动，以使所述图像拾取装置台架在与所述摄像表面平行的平面上移动。通过连接所述一对驱动力发生器的所述工作部分和所述第二滚珠轴承而形成的虚三角形可以设置在所述摄像表面的至少一部分的上方。
所述图像拾取装置台架可以包括在第一方向上移动所述图像拾取装置的第一台架以及在第二方向上移动所述图像拾取装置的第二台架，其中所述第二方向与所述第一方向垂直。
所述驱动力发生器可以包括在第一方向上驱动所述第一台架的第一驱动力发生器以及在第二方向上移动所述第二台架的第二驱动力发生器，其中所述第二驱动力发生器与所述第一台架一体地安装。
当假设所述第一台架的所述移动方向和所述第二台架的所述移动方向是在所述图像拾取装置的所述摄像表面上彼此垂直的坐标轴时，所述第一驱动力发生器和所述第二驱动力发生器可以设置在同一象限中。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的范例实施例，本发明的上述和其它的特点和优点将更显而易见，其中：
图1是一种相关的图像抖动校正设备的平面图；
图2是另一种相关的图像抖动校正设备的平面图；
图3是根据本发明的实施例的图像抖动校正设备的透视图；
图4是图3的图像抖动校正设备的平面图；
图5是从图4所示的设备的相反侧所观看的图3的图像抖动校正设备的平面图；
图6是在柔性印刷电路(FPC)和图像拾取装置盖板与图4的设备分隔开的状态下图3的图像抖动校正设备的平面图；
图7是在滑动器和压电致动器组件与图6的设备分隔开的状态下图3的图像抖动校正设备的平面图；
图8是沿图6和7的线III-III所截取的图像抖动校正设备的剖视图；
图9是图3的压电致动器组件的平面图；
图10是沿图4的线I-I所截取的图像抖动校正设备的剖视图；
图11是示出图10的图像抖动校正设备的示意图；
图12A是示出图3的图像抖动校正设备的引导部分周围的区域的平面图；
图12B是沿图12A的线II-II所截取的图像抖动校正设备的剖视图；
图12C是图3的图像抖动校正设备的引导部分的平面图；
图13是图3的图像抖动校正设备的侧视图；
图14是图3的图像抖动校正设备的示意图；
图15是根据本发明的另一个实施例的图像抖动校正设备的示意图；
图16是图3的图像抖动校正设备的一种修改实例的示意图；
图17是图3的图像抖动校正设备的另一种修改实例的示意图；
图18是图3的图像抖动校正设备的又一种修改实例的示意图；
图19是图3的图像抖动校正设备的再一种修改实例的示意图；
具体实施方式
现在参照附图更全面地描述本发明的实施例，在这些附图中示出了本发明的范例实施例。附图中的相同标记表示相同的构件。
根据本发明的实施例的图像抖动校正设备100设置在摄像设备例如相机中。电荷耦合装置(CCD)图像传感器112可以在CCD基底190和滑动器120上按双轴向方向移动。图像抖动校正设备100检测摄像设备的振动，并且根据检测值改变CCD图像传感器112的位置，从而防止聚焦在CCD图像传感器112上的图像抖动。
将参照图3至图8描述图像抖动校正设备100的结构。图3是根据本发明的范例实施例的图像抖动校正设备100的透视图，图4是根据该范例实施例的图像抖动校正设备100的平面图，图5是从相反侧观看的根据该范例实施例的图像抖动校正设备100的平面图。图6是在柔性印刷线路(FPC)114和图像拾取装置盖板分隔开的状态下图像抖动校正设备100的平面图。图7是在滑动器120和压电致动器组件142进一步分隔开的状态下图6的图像抖动校正设备100的平面图，图8是沿图6和7的线III-III所截取的图像抖动校正设备100的剖视图。
图像抖动校正设备100包括：基板180，其与透镜板102耦合；CCD基底190，其设置在基板180上；以及滑动器120，其设置在CCD基底190上。图像拾取装置例(如CCD图像传感器112)安装在CCD基底190上。参照图6和图7，滑动器120可以相对于基板180在X轴方向上移动。另外，CCD基底190可以相对于滑动器120在Y轴方向上移动。
如图5所示，透镜板102与基板180耦合，作为图像拾取装置的CCD图像传感器112安装在透镜板102上，使得CCD图像传感器112面对摄像设备的一系列透镜。透镜板102是圆形平板，并且包括曝光CCD图像传感器102的开孔104，因为通过透镜的入射光通过开孔104到达CCD图像传感器112。
如图4、6和7所示，基板180是矩形平板，基板180的一个表面与透镜板102耦合。基板180的另一表面上设置CCD基底190、传感器支架150、滚珠支架160、压电致动器组件140(驱动力发生器)和金属板182，如图7所示。参照图5，基板180包括曝光CCD图像传感器112的开孔183，如同透镜板102的开孔104一样。
参照图7，CCD基底190包括曝光CCD图像传感器112的开孔195。另外，如图7和图8所示，在与基板180面对的CCD基底190的表面上形成矩形的凹形部分197和198，并且在凹形部分197和198中设置滚珠轴承184和186，其中滚珠轴承184和186的直径比凹形部分197和198的侧边长度短。CCD基底190可以通过滚珠轴承184和186在基板180上移动。
另外，如图6至8所示，在与滑动器120面对的CCD基底190的表面上形成矩形的凹形部分126和128，在凹形部分126和128中设置滚珠轴承191和193。CCD基底190可以通过滚珠轴承191和193相对于滑动器120移动。如图6所示，在CCD基底190上安装CCD图像传感器112、滑动器120和压电致动器组件142(驱动力发生器)。
参照图6，滑动器120是包括开孔125的正方形构件。突出部分132和134、磁体支架121以及滚珠支架导向器123从滑动器120的外部突出。滑动器120可以通过安装在滑动器120的下表面上的滚珠轴承191和193在CCD基底190上移动。
参照图4、6和7，压电致动器组件140和142分别与滑动器120的突出部分132和134相邻地安装。压电致动器组件140设置在基板180上，使得其长度与Y轴方向平行，在CCD基底190上设置压电致动器组件142，使得其长度与X轴方向平行。
在下文中更详细地描述压电致动器组件140和142。压电致动器组件140和142安装在基板180的两个相背对的表面上并且具有相同的功能，因此，将只描述压电致动器组件140。
图9是根据范例实施例的压电致动器组件140的平面图。参照图9，压电致动器组件140包括压电装置144、压缩弹簧圈145和146、SP接触器147和FPC 148。
压电致动器组件140的压电装置144包括：滑动部分143，该滑动部分143在其前边缘部分上接触滑动器120的突出部分132和134；以及输入部分(未图示)，通过脉冲宽度调制(PWM)调制方波而产生的正弦波被输入到该输入部分。另外，压缩弹簧圈145和146通过SP接触器147弹性地偏压压电装置144。SP接触器147是接触压电装置144与压缩弹簧圈145和146的L形构件。FPC 148连接压电装置144到安装在摄像设备上的电路(未图示)。FPC 148是用于施加驱动电压给压电装置144的电路，其中压电装置144的驱动电压由安装在摄像设备上的电源(未图示)供应。
图10是沿图4的线I-I所截取的压电致动器组件140的剖视图。如图10所示，压电致动器组件140包括上盖部分141和基底部分149。压电装置144、压缩弹簧圈145和146、以及SP接触器147设置在上盖部分141和基底部分149之间。
将参照图10和图11详细地描述压电致动器组件140、滑动器120的突出部分132和传感器支架150的支撑部分156。图11是图10的示意图。在固定于基板180上的传感器支架150上，形成压电致动器组件140附近的支撑部分156，该支撑部分156在与图6所示的X和Y轴方向垂直的Z方向上突出。
如图10所示，支撑部分156安装在压电致动器组件140的相反侧上，与突出部分132相对。突出部分132和支撑部分156分别包含凹槽部分133和151，所述凹槽部分133和151具有与图6的X轴方向平行地延伸的V形横截面，凹槽部分133和凹槽部分151互相面对。另外，滚珠轴承136设置在凹槽部分133和凹槽部分151之间。
压电装置144被压缩弹簧圈146弹性地偏压至右边，并且，例如，通过摩擦的方式与突出部分132耦合。因此，突出部分132也被压缩弹簧圈146弹性地偏压至右边，并且滚珠轴承136设置在突出部分132和支撑部分156之间。
当施加使用PWM调制方波而产生的正弦波时，压电装置144以延伸模式和曲线模式工作。当延伸模式和曲线模式组合时，压电装置144的滑动部分143按椭圆的方式移动。压电装置144的滑动部分143通过压缩弹簧圈146接触滑动器120的突出部分132和134，因此，滑动器120通过与滑动部分143摩擦在与压电致动器组件140的长度垂直的方向(图6中的X轴方向)上移动。
当压电致动器组件140驱动滑动器120在图6中的X轴方向上移动时，置于突出部分132和支撑部分156之间的滚珠轴承136旋转。通过滚珠轴承136的旋转，可以减少在滑动器120移动期间的摩擦损耗。另外，因为突出部分132的凹槽部分133和支撑部分156的凹槽部分151具有V形的横截面，并且在凹槽部分133和凹槽部分151之间设置滚珠轴承136，所以滑动器120无法在Z方向上移动，如图11所示。因此，可以防止滑动器120在Z方向上抖动。另外，通过滚珠轴承191和193、以及置于滑动器120的突出部分132和传感器支架150的支撑部分156之间的滚珠轴承136，滑动器120保持在Z方向上不动。
接下来，将描述用于在图6的X轴方向上移动CCD基底190的结构。如图6所示，压电致动器组件140安装在CCD基底190上。在与图6的X-Y轴方向垂直的方向上突出的支撑部分156设置在压电致动器组件140附近。滑动器120的突出部分132设置在CCD基底190上的压电致动器组件140和穿过滚珠轴承136的支撑部分156之间。这里，参照图10，在突出部分132和支撑部分156的两个相对表面上形成在X轴方向延伸的V形凹槽部分。
因此，当滑动器120在图6的X轴方向上移动时，CCD基底190与滑动器120一起在X轴方向上移动。即，使滑动器120在X轴方向上移动的驱动源是压电致动器组件140。因为压电致动器组件140的滑动部分143接触滑动器120的突出部分132，所以CCD基底190和滑动器120在X轴方向上移动。滑动器120的突出部分132被压电致动器组件140压向Y轴的负方向，但是，该突出部分132通过滚珠轴承136被传感器支架150的支撑部分156支撑，因此，突出部分132不会在Y轴的负方向上移动。
如上所述，在滑动器120的突出部分132中，滚珠轴承136设置在基板180上的压电致动器组件140和传感器支架150的支撑部分156之间。因此，即使滑动器120被外力偏压在Y轴方向上，它也不会在Y轴方向上移动。
接着，将描述用于使安装在基板180上的CCD基底190向图6的Y轴方向移动的结构。CCD基底190在Y轴方向上的移动不受其它构件的约束。因此，当设置在CCD基底190上的压电致动器组件140被驱动时，与滑动器120的突出部分134接触的压电致动器组件142在Y轴方向上移动。另外，因为压电致动器组件142固定在CCD基底190上，当压电致动器组件142在Y轴方向上移动时，CCD基底190也在Y轴方向上移动。滑动器120的突出部分134被压电致动器组件142压向图6的X轴的负方向，但是，突出部分134被置于CCD基底190上的支撑部分192支撑，其中滚珠轴承138设置其间，因此，突出部分134不会在X轴的负方向上移动。
接下来，详细地描述滑动器120的突出部分134和CCD基底190的支撑部分192。与参照图10和图11描述的突出部分132和支撑部分156一样，在突出部分134和支撑部分192上形成凹槽部分(未图示)，使得滚珠轴承138可以设置在凹槽部分之间。凹槽部分形成在突出部分134和支撑部分192的彼此相对的两个表面上，并且具有在Y轴方向上延伸的V形横截面。
突出部分134和支撑部分192通过被固定在CCD基底190上的压电致动器组件142压缩而在X轴的负方向上相互接近。通过该结构，当压电致动器组件142驱动CCD基底190在图6的Y轴方向上移动时，置于突出部分134和支撑部分192之间的滚珠轴承138旋转。由于滚珠轴承138的旋转，可以减少CCD基底190移动时所产生的摩擦损耗。另外，因为在突出部分134和支撑部分192中形成的凹槽部分具有V形横截面，并且在凹槽部分之间设置滚珠轴承138，所以CCD基底190无法在图11的Z方向上移动。因此，可以防止CCD基底190在Z方向上抖动。另外，CCD基底190可以被滚珠轴承184和186、以及置于滑动器120的突出部分134和CCD基底190的支撑部分192之间的滚珠轴承138保持在Z方向上不动。
如上所述，滑动器120被压电致动器组件140相对于基板180在X轴方向上驱动，CCD基底190被压电致动器组件142相对于滑动器120在Y轴方向上驱动。因为CCD图像传感器112固定在CCD基底190上，所以CCD图像传感器112可以在X和Y轴方向上被驱动。
接着，下面参照图6、7、12A至12C描述包括滑动器120的滚珠支架160和滚珠支架导向器123的引导部分。图12A是在根据范例实施例的图像抖动校正设备中的引导部分周围的外围部分的平面图，图12B是沿图12A的线II-II所截取的图像抖动校正设备的剖视图，图12C是根据范例实施例的图像抖动校正设备中的引导部分的平面图。
引导部分包括滚珠支架160的细长凹槽162(参见图7)、滚珠支架导向器123的细长凹槽122(参见图6)、以及滚珠轴承164。参照图7，滚珠支架160设置在基板180上，并且在Y轴方向上延伸。另外，在滚珠支架160的中心部分上形成在X轴方向上延伸的细长凹槽162。同时，如图6和图12A所示，滚珠支架导向器123从滑动器120突出，并且，在与基板180面对的滑动器120的表面上形成在X轴方向上延伸的细长凹槽122。另外，如图12B所示，在这两个细长凹槽162和122之间设置滚珠轴承164。
因此，当滑动器120被压电致动器组件140驱动在图12C的X轴方向上移动时，滑动器120沿虚引导线P移动，该虚引导线P连接压电致动器组件140的驱动力所施加在其上的部分到所述引导部分。同时，如图12C所示，细长的凹槽162和122在Y轴方向上的宽度比滚珠轴承164的直径稍长。因此，滑动器120可以在X轴方向上移动，并且可以在Y轴方向上与细长的凹槽162及122的宽度和滚珠轴承164的直径之差一样多地移动。也就是说，滑动器120可以沿虚引导线P’以及图12C的引导线P移动。
当滚珠轴承164接触细长的凹槽162和122的内表面时，滑动器120沿着引导线P’移动。此时，当滑动器120在Y轴方向和在X轴方向上移动时，滚珠轴承164接触细长的凹槽162和122，并且滚珠轴承164按照图12C中的箭头所表示的顺时针方向旋转。根据上述操作，当滑动器120在Y轴方向上移动时所产生的力可以变为用于使滑动器120在X轴方向上移动的驱动力。另外，滚珠轴承164的直径比细长的凹槽162和122的彼此面对的两个底表面之间的距离短。因此，滚珠轴承164和滑动器120不会在与X和Y轴方向垂直的Z方向上相互接触，并且只有当滑动器120在X轴方向或在Y轴方向上移动时滚珠轴承164才旋转。
将参照图6和7描述在Y轴方向上的引导部分。引导部分包括：在CCD基底190上形成的细长的凹槽194(参见图7)；在滑动器120上形成的细长的凹槽124(参见图6)；以及滚珠轴承196。如图7所示，在与滑动器120面对的CCD基底190的表面上形成在Y轴方向上延伸的细长的凹槽194。同时，在与CCD基底190面对的滑动器120的表面上形成在图6的Y轴方向上延伸的细长的凹槽124。另外，在两个细长的凹槽194和124之间设置滚珠轴承196。因此，当CCD基底190被压电致动器组件142在Y轴方向上驱动时，CCD基底190基本上在虚引导线Q移动，该虚引导线Q连接压电致动器组件142的驱动力所施加在其上的部分到沿着细长的凹槽194和124的引导部分。
另外，细长的凹槽194和124及滚珠轴承196具有与图12C所示的细长的凹槽162和122及滚珠轴承164相同的结构，并且具有相同的功能。也就是说，细长的凹槽194和124在X轴方向上的宽度比滚珠轴承196的直径长。因此，CCD基底190可以在Y轴方向上移动，此外，当CCD基底190在X轴方向上移动时所产生的力可以通过使滚珠轴承196接触细长的凹槽194和124的内侧表面来变为用于在Y轴方向上驱动CCD基底190的驱动力。另外，滚珠轴承196的直径比细长的凹槽194和细长的凹槽124的彼此面对的底表面之间的距离短，如同细长凹槽162和122一样。另外，滚珠轴承196和CCD基底190或者滑动器120不会在与X和Y轴方向垂直的方向上相互接触，并且只有当CCD基底190在X轴方向或Y轴方向上移动时滚珠轴承196才旋转。如上所述，滑动器120和CCD基底190可以沿引导线P和Q在X和Y轴方向上移动。
以下将参照图7描述安装在CCD基底190上的传感器支架150和磁体154。传感器支架150包括：如上所述的与图7的X-Y轴方向垂直的支撑部分156；以及在该传感器支架150中的位置检测传感器(未图示，例如霍耳型)。传感器支架150设置在基板180上。另外，磁体154设置在定位于传感器支架150的上部分上的CCD基底190上。位置检测传感器通过FPC(未图示)连接到安装在摄像设备上的电路。通过在传感器支架150中的位置检测传感器和磁体154来检测在X和Y轴方向上的移动位置，从而在抖动校正过程中进行伺服控制。
将参照图6、7和13描述安装在滑动器120上的金属板182和磁体152。图13是根据范例实施例的图像抖动校正设备100的侧视图。如图7所示，金属板192是在X轴方向上延伸的金属板构件，并且，使用例如压缩材料108固定在基板180上。另外，如图6所示，磁体152是安装在滑动器120的磁体支架121上的矩形的板型磁体。磁体152和磁体支架121设置在金属板182的上部分上。当磁体152和金属板182相互组装在一起时，滑动器120不可能与基板180分开。
另外，即使磁体152被在X轴方向上移动的滑动器120移动时，金属板182也在X轴方向上延伸，从而金属板182始终设置在磁体152的下方。因此，始终在与图13A和图13B所示的X-Y轴方向垂直的方向(Z方向)上施加磁力。同时，与范例实施例不同，如果滑动器和基板被弹性构件拉住，则当滑动器在X轴方向或Y轴方向上移动时，在X和Y轴方向以及在Z轴方向上施加一个张力给滑动器。因此，在滑动器的驱动力的相反方向上的力由弹性构件产生。如果使用范例实施例的金属板182和磁体152时，则不会出现上述问题。
将参照图3描述根据范例实施例的作为控制单元的上升部分181和滚珠轴承(未图示)。如图3所示，上升部分181设置在基板180上。上升部分181设置在滑动器120的一部分的上方。另外，滚珠轴承所接合到其中的接合孔185设置在上升部分181中。滚珠轴承设置在形成于滑动器上的凹形部分187和上升部分181的接合孔185之间。
上升部分181的接合孔185和凹形部分187彼此间隔预定的距离，使得滚珠轴承不会接触上升部分181和滑动器120二者。因此，当滑动器在图4的X轴方向上被驱动时，滚珠轴承不会妨碍滑动器120运动。如果在与X和Y轴方向垂直的Z轴方向上施加外冲击，使得在与磁体152和金属板182的吸收力相反的方向上施加力，则可以通过上升部分181和滚珠轴承来防止滑动器120和CCD基底190在Z方向上移动。因此，可以防止滑动器120和CCD基底190与基板180分开。
另外，将参照图14描述用于防止滑动器120和CCD基底190在与X和Y轴方向垂直的Z轴方向上抖动的结构。图14是根据范例实施例的图像抖动校正设备的剖视图。另外，在图14的图像抖动校正设备100中，滑动器120安装在基板180上，并且CCD基底190安装在滑动器120上，与图3至13所示的图像抖动校正设备不同；但是，它们基本上具有相同的功能，因此，省略对该结构的详细描述。
在图14的图像抖动校正设备100中，滚珠轴承191安装在CCD基底190和滑动器120之间，并且滚珠轴承184安装在滑动器120和基板180之间。另外，滚珠轴承193安装在CCD基底190和滑动器120之间，并且滚珠轴承186安装在滑动器120和基板180之间。CCD基底190被磁体252拉向基板180。
如图14所示，滚珠轴承191和滚珠轴承184之间的点(a)被假设为一个表示点，并且，滚珠轴承193和滚珠轴承186之间的点(b)被假设为一个表示点。另外，夹于形成在突出部分132和支撑部分156上的V形凹槽部分133和151之间的滚珠轴承136是点(c)，插入在形成于突出部分134和支撑部分192上的凹槽部分之间的滚珠轴承138是点(d)，将CCD基底190拉向基板180的磁体252是点(e)。
滚珠轴承191、184、193和186被布置成这样，即，连接点(a)、(b)和(c)的三角形和连接(a)、(b)和(d)的三角形与图像拾取装置组件110重叠。此外，磁体252设置成这样，即，连接点(c)和(e)的线可以经过三角形(abc)，连接点(d)和(e)的线可以经过三角形(abd)。
使用上述结构，可以通过仅在点(e)上安装一个牵引单元(例如磁体252和金属板182)来防止滑动器120和CCD基底190在点(a)和(b)上抖动。另外，该牵引单元的吸引力被球形滚珠轴承191、184、193和186支撑，因此，由于吸引力所产生的摩擦力被转移到滚珠轴承上，并且压电致动器组件140和142的驱动力可以变为用于移动滑动器120和CCD基底190的力。
下面将描述根据本发明的范例实施例的图像抖动校正设备100的操作。当图像抖动校正设备检测来自外面的振动时，图8的压电装置144产生延伸模式和曲线模式，并且，由于来自这两个模式的共振，滑动部分143开始椭圆运动。此外，滑动部分143的椭圆运动被转移到滑动器120的突出部分132和134上。当滑动部分143的椭圆运动转移到突出部分132时，滑动器120在图4的X轴方向上驱动。另外，当滑动部分143的椭圆运动转移到突出部分134时，CCD基底190在图4的Y轴方向上驱动。
当滑动器120在X轴方向上驱动时，滑动器120和CCD基底190一起在X轴方向上移动。另外，包括安装在CCD基底190上的CCD图像传感器112的图像拾取装置组件110和压电致动器组件142与滑动器120一起在X轴方向上移动。同时，当CCD基底190在Y轴方向上驱动时，CCD基底190仅在Y轴方向上移动。
当滑动器120在X轴方向上移动时，滑动器120沿引导线P移动，并且，当CCD基底190在Y轴方向上移动时，CCD基底190沿引导线Q移动。根据范例实施例，引导线P和Q相邻于滑动器120和CCD基底190的中心。因此，可以减少滑动器120和CCD基底190的旋转运动。因此，当图像抖动校正设备100工作时，可以防止这些构件的摩擦损耗或者振动。
通过磁体152、金属板182、在滑动器120上的突出部分132和134的V形凹槽、以及滚珠轴承191、184、193和186，防止滑动器120和CCD基底190在与X和Y轴方向垂直的Z方向上移动。另外，可以通过滚珠轴承191、184、193和186改变驱动力，使得滑动器120和CCD基底190可以在X和Y轴方向上有效地移动。
通过安装在传感器支架150上的位置检测传感器，检测CCD基底190在X和Y轴方向上的移动，并且，当控制抖动校正时，将检测信号传输给摄像设备的电路以执行伺服控制。根据范例实施例的图像抖动校正设备100的结构，可以减少或防止由于不必要的旋转运动所导致的扰动，因此，可以改善对抖动校正的伺服控制的性质。
接下来，将描述根据本发明的另一范例实施例的图像抖动校正设备。图15是根据范例实施例的图像抖动校正设备200的平面图。与上述实施例一样，相同的标号表示相同的构件。
范例实施例的图像抖动校正设备200包括：置于基板180上的滑动器220、在滑动器220上形成的CCD基底290、以及安装在CCD基底290上的压电致动器组件142和242。突出部分132和232从滑动器220上突出，并且突出部分134和234从与CCD基底290面对的滑动器220的表面上突出。
另外，突出部分132和232被安装成这样，即，将突出部分132和232相互连接的虚引导线P可以与X轴方向平行，并且延伸穿过图像拾取装置组件110。此外，突出部分134和234被安装成这样，即，将突出部分134和234相互连接的虚引导线Q可以与Y轴方向平行，并且延伸穿过图像拾取装置组件110。
该范例实施例的图像抖动校正设备200不包括在上述实施例的图像抖动校正设备100中的引导部分，例如细长的凹槽122，但是包括压电致动器组件240和242。两个压电致动器组件140和240相对于引导线P安装，两个压电致动器组件142和242相对于引导线Q安装。根据上述结构，即使图像拾取装置组件110的面积和重量很大，它也可以被四个压电致动器组件140、240、142和242驱动。
另外，突出部分232和234以及支撑部分256和292也包括彼此面对的V形凹槽，如同突出部分132和134以及支撑部分156和192一样。此外，滚珠轴承236和238位于所述凹槽之间。因此，图像抖动校正设备200不会在与附图的X和Y轴方向垂直的Z方向上移动，可以减少压电致动器组件140、240、142和242的驱动力的损耗，并且可以精确地检测CCD图像传感器112的悬置位置。
另外，因为压电致动器组件140、240、142和242安装在引导线P和Q的两端上，所以，可以通过在基板180和滑动器120之间设置滚珠轴承191并在滑动器220和CCD基底290之间设置滚珠轴承184来防止该设备在Z方向上移动。另外，滚珠轴承191和184可以设置成这样，即，滚珠轴承191和184之间的点可以是将连接滚珠轴承136和236的线作为侧边的三角形的顶点，滚珠轴承191和184之间的点可以是将连接滚珠轴承138和238的线作为侧边的三角形的顶点，并且，这两个三角形可以与图像拾取装置组件110重叠。根据该范例实施例，构件的数目可以小于上述实施例中的构件的数目。
虽然已经就本发明的范例实施例具体地示出和描述本发明，但是，本领域的普通技术人员将会这样理解，在不脱离由下述权利要求所限定的本发明的实质和范围的情况下，可以就本发明的形式和细节进行各种改变。
例如，在前述范例实施例中，引导部分包括细长的凹槽和滚珠轴承，但是，可以形成突出部分322和324以及把突出部分322和324夹在其间的突出保持单元364a、364b、396a和396b来代替它们，如图16所示。另外，突出保持单元364a、364b、396a和396b可以是圆形的固定构件，或者可以是根据滑动器120或CCD基底190的移动而旋转的旋转构件。
另外，在范例实施例中，支撑部分156和192抵抗由于压电致动器组件140和142的弹性偏压部分所导致的弹性偏压力，并且阻止滑动器120或CCD基底190向弹性偏压方向移动，并且滚珠轴承136和128设置在滑动器120或CCD基底190与支撑部分156和192之间，但是，如图16所示，支承部分336和338可以抵抗弹簧偏压力，并且防止滑动器120或CCD基底190在弹性偏压方向上移动。
另外，在前述范例实施例中，压电致动器组件140和142在长度方向上的两个端部彼此分开，但是，如图16所示，驱动力发生器在其长度方向上的两个端部可以彼此相邻。通过此结构，可以减少图像抖动校正设备的整个尺寸，并且，可以一起校正两个压电致动器组件140和142的电线。
另外，在前述范例实施例中，包括压电装置的压电致动器组件140和142被用作驱动力发生器，但是，如图17所示，可以使用能够将致动器的移动力改变为用于移动滑动器120或CCD基底190的驱动力的驱动力发生器440和442。
另外，如图18所示，驱动力发生器540和542可以包括接触部分543和弹性偏压部分545。驱动力发生器540和542的运动被变为滑动器120或CCD基底190的驱动力，因此，通过弹性偏压部分545压焊驱动力发生器540和542。此外，通过该压焊操作，当关掉电时，驱动力发生器540和542通过接触部分543始终接触滑动器120或CCD基底190，因此，可以暂停滑动器120或CCD基底190的运动。
此外，根据前述范例实施例，压电致动器组件140和142是驱动力发生器，并且压电致动器组件140和142在与压电致动器组件140和142的长度方向垂直的方向上传输驱动力，但是，本发明并不局限于此。驱动力发生器640和642可以包括接触部分643、弹簧偏压部分645和滑动部分647，如图19所示。驱动力发生器640和642的滑动部分647在驱动力发生器640和642的长度方向上移动。另外，滑动部分647通过接触部分643被弹性偏压部分645偏压至突出部分132，从而，驱动力传输到滑动器120或CCD基底190。这里，驱动力发生器640和642的长度与驱动力的传输方向平行。
另外，尽管安装在图像抖动校正设备的图像拾取装置台架上的图像拾取装置被描述为CCD图像传感器，但是本发明并不局限于此，可以使用其它的图像拾取装置，例如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
Claims (12)
1.一种图像抖动校正设备，包括：
图像拾取装置，用于将照射在摄像表面上的光变为电信号；
图像拾取装置台架，用于支撑所述图像拾取装置，并使所述图像拾取装置在与所述摄像表面平行的表面上移动；
驱动力发生器，用于驱动所述图像拾取装置台架，以及
引导部分，用于引导所述图像拾取装置台架的移动方向；
其中，连接所述驱动力发生器可在其上施加驱动力的部分到所述引导部分的一条虚线在所述图像拾取装置的所述摄像表面上延伸。
2.权利要求1所述的设备，该设备还包括台架保持部分，具有第二滚珠轴承，其被夹于固定在所述设备的主体上的基板和所述图像拾取装置台架之间，并且保持所述图像拾取装置台架不动以使所述图像拾取装置台架在与所述摄像表面平行的表面上移动，其中一对驱动力发生器设置在所述图像拾取装置的两侧，以在所述移动方向上驱动所述图像拾取装置，以及通过连接所述一对驱动力发生器的工作部分和所述第二滚珠轴承而形成的一个虚三角形覆盖所述摄像表面的至少一部分。
3.权利要求1所述的设备，其中所述图像拾取装置台架包括使所述图像拾取装置在第一方向上移动的第一台架和使所述图像拾取装置在第二方向上移动的第二台架，所述第二方向与所述第一方向垂直，
所述驱动力发生器包括第一驱动力发生器和第二驱动力发生器，所述第一驱动力发生器用于在所述第一方向上驱动所述第一台架，所述第二驱动力发生器与所述第一台架一体地安装并且用于使所述第二台架在所述第二方向上移动，
其中，当假设所述第一台架的所述移动方向和所述第二台架的所述移动方向是在所述图像拾取装置的所述摄像表面上相互垂直的坐标轴时，所述第一驱动力发生器和所述第二驱动力发生器被设置在同一象限中。
4.权利要求1所述的设备，该设备还包括：
弹性偏压部分，其弹性地偏压所述驱动力发生器，以压挤所述驱动力发生器使其与所述图像拾取装置台架的工作部分相接触，
其中，所述驱动力发生器的所述驱动力通过摩擦力被转移到所述图像拾取装置台架的所述工作部分，以使所述图像拾取装置台架在与所述摄像表面平行的表面上移动。
5.权利要求4所述的设备，该设备还包括台架保持部分，具有第二滚珠轴承，其被夹于固定在所述设备的主体上的基板和所述图像拾取装置台架之间，并且保持所述图像拾取装置台架不动以使所述图像拾取装置台架在与所述摄像表面平行的表面上移动，其中一对驱动力发生器设置在所述图像拾取装置的两侧，以在所述移动方向上驱动所述图像拾取装置，以及通过连接所述一对驱动力发生器的工作部分和所述第二滚珠轴承而形成的一个虚三角形覆盖所述摄像表面的至少一部分。
6.权利要求4所述的设备，其中所述图像拾取装置台架包括使所述图像拾取装置在第一方向上移动的第一台架和使所述图像拾取装置在第二方向上移动的第二台架，所述第二方向与所述第一方向垂直，
所述驱动力发生器包括第一驱动力发生器和第二驱动力发生器，所述第一驱动力发生器用于在所述第一方向上驱动所述第一台架，所述第二驱动力发生器与所述第一台架一体地安装并且用于使所述第二台架在所述第二方向上移动，
其中，当假设所述第一台架的所述移动方向和所述第二台架的所述移动方向是在所述图像拾取装置的所述摄像表面上相互垂直的坐标轴时，所述第一驱动力发生器和所述第二驱动力发生器被设置在同一象限中。
7.权利要求4所述的设备，其中所述驱动力发生器设置成所述驱动力发生器的长度基本上与所述图像拾取装置台架的所述移动方向垂直、并与所述图像拾取装置的所述摄像表面平行。
8.权利要求7所述的设备，该设备还包括台架保持部分，具有第二滚珠轴承，其被夹于固定在所述设备的主体上的基板和所述图像拾取装置台架之间，并且保持所述图像拾取装置台架不动以使所述图像拾取装置台架在与所述摄像表面平行的表面上移动，其中一对驱动力发生器设置在所述图像拾取装置的两侧，以在所述移动方向上驱动所述图像拾取装置，以及通过连接所述一对驱动力发生器的工作部分和所述第二滚珠轴承而形成的一个虚三角形覆盖所述摄像表面的至少一部分。
9.权利要求7所述的设备，所述图像拾取装置台架包括使所述图像拾取装置在第一方向上移动的第一台架和使所述图像拾取装置在第二方向上移动的第二台架，所述第二方向与所述第一方向垂直，
所述驱动力发生器包括第一驱动力发生器和第二驱动力发生器，所述第一驱动力发生器用于在所述第一方向上驱动所述第一台架，所述第二驱动力发生器与所述第一台架一体地安装并且用于使所述第二台架在所述第二方向上移动，
其中，当假设所述第一台架的所述移动方向和所述第二台架的所述移动方向是在所述图像拾取装置的所述摄像表面上相互垂直的坐标轴时，所述第一驱动力发生器和所述第二驱动力发生器被设置在同一象限中。
10.权利要求4所述的设备，该设备还包括：
固定构件，其固定在所述设备的主体上，所述弹性偏压力通过所述图像拾取装置台架的所述工作部分从所述弹性偏压部分施加到该固定构件上；
第一滚珠轴承，其设置在所述固定构件和所述图像拾取装置台架之间；
其中在所述固定构件和所述图像拾取装置台架的两个相对表面上分别形成具有V形横截面的凹槽，从而所述凹槽互相面对并且所述第一滚珠轴承被设置在所述凹槽之间。
11.权利要求10所述的设备，该设备还包括台架保持部分，具有第二滚珠轴承，其被夹于固定在所述设备的主体上的基板和所述图像拾取装置台架之间，并且保持所述图像拾取装置台架不动以使所述图像拾取装置台架在与所述摄像表面平行的表面上移动，其中一对驱动力发生器设置在所述图像拾取装置的两侧，以在所述移动方向上驱动所述图像拾取装置，以及通过连接所述一对驱动力发生器的工作部分和所述第二滚珠轴承而形成的一个虚三角形覆盖所述摄像表面的至少一部分。
12.权利要求10所述的设备，其中所述图像拾取装置台架包括使所述图像拾取装置在第一方向上移动的第一台架和使所述图像拾取装置在第二方向上移动的第二台架，所述第二方向与所述第一方向垂直，
所述驱动力发生器包括第一驱动力发生器和第二驱动力发生器，所述第一驱动力发生器用于在所述第一方向上驱动所述第一台架，所述第二驱动力发生器与所述第一台架一体地安装并且用于使所述第二台架在所述第二方向上移动，
其中，当假设所述第一台架的所述移动方向和所述第二台架的所述移动方向是在所述图像拾取装置的所述摄像表面上相互垂直的坐标轴时，所述第一驱动力发生器和所述第二驱动力发生器被设置在同一象限中。
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