CN101183203B - 图像抖动校正单元、图像抖动校正装置、摄影装置及便携设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种图像抖动校正单元,在第一驱动点(D1)、第二驱动点(D2)分别设置有对保持模块的透镜光轴方向的移动范围进行限制的第一移动限制构件(2021A)、第二移动限制构件(2031A)。通过第一移动限制构件(2021A)、第二移动限制构件(2031A)所具有的切缺,将保持模块(20A)的光轴方向的移动范围,限制在可以对第一驱动点(D1)及第二驱动点(D2)分别具备的各凸部、与接收该凸部的各凹部的之间的配合进行确保的范围内。从而,可提供即便因摔落等被施加冲击之后,也可以正确进行抖动校正的图像抖动校正单元、具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置、具备该图像抖动校正装置的摄影装置、和具备该摄影装置的便携设备。
Description
技术领域
本发明涉及例如在数码相机或带照相机的移动电话等摄影装置中可作为手抖动校正机构而使用的图像抖动校正单元、具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置、具备该图像抖动校正装置的摄影装置及具备该摄影装置的便携设备。
背景技术
以往,在数码相机等中,为了抑制因用户的手抖动等引起的摄影图像紊乱,采用了各种手抖动校正机构(参照专利文献1、2、3)。
作为这种手抖动校正机构,如保持模块在俯仰方向(pitching)和偏转(yawing)方向转动自如那样,采用了被称作所谓万向接头(gimbal)机构的方式。
但是,在上述专利文献1所公开的万向接头结构的情况下,由于需要在保持模块的上下左右4处配置自如旋转的旋转接头等,所以,无论如何手抖动校正机构都具有大型化的倾向,而且,如果执意要实现小型化,则将产生上述旋转接头的轴承部等脆弱的不良情况。
因此,为了消除上述的不良情况,考虑一种按照对保持透镜的保持模块进行包围的方式设置外框,并摇动自如地对作为该外框外周沿的一点的轴点进行支承,并且,分别通过该外框的外周沿的、从上述轴点以相互不同的第一方向及第二方向分别离开的第一驱动点及第二驱动点,对上述外框进行驱动的驱动构造(参照特愿2006-169871号)。
图17是表示采用了该驱动构造的图像抖动校正单元的图。
图17表示了从正面观察图像抖动校正单元2的图。在该图17中表示了:作为该图像抖动校正单元2的构成要素的、对摄影透镜10进行保持的保持模块20;被设置成对该保持模块20的周围进行包围的外框21;为 了在保持模块20的偏转方向转动自如,而设置在保持模块20左侧面的第一驱动部23;为了在保持模块20的俯仰方向转动自如,而设置在保持模块20上面的第二驱动部24;按照使保持模块20相对外框21在俯仰方向和偏转方向自如摇动的方式进行支承的支点22;设置于保持模块20的一部分,用于经由后述的第一球体230与第一驱动部23配合的第一球体配合部201;和同样用于经由后述的第二球体240与第二驱动部24配合的第二球体配合部202。
第一驱动部23由第一线圈234、第一磁体233;支承第一线圈234并且相对于外框21被转动自如地支承的第一支承构件231;被固定在该第一支承构件231的端部,通过将在落入到固定部分的槽中的第一弹簧235上载置的第一球体230向保持模块20的上述第一球体配合部201按压,对保持模块20进行支承的第一槽部232构成。
而且,第二驱动部24由第二线圈244;第二磁体243;支承第二线圈244并且相对于外框21被转动自如地支承的第二支承构件241;被固定在该第二支承构件241的端部,通过将在落入到固定部分的槽中的第二弹簧245上载置的第二球体240向保持模块20的上述第二球体配合部201按压,对保持模块20进行支承的第二槽部242构成。
在保持模块20的右侧,在第一支承构件230上固定将线缠绕为平板状的绕组线圈即第一线圈234,而且,在外框21右侧面的内壁的、与该第一线圈234相面对的位置处固定有第一磁体233,其按照沿着摄像透镜10的光轴方向前后2分割时的两个区域成为相互不同极性的方式被磁化。通过该第一线圈234和第一磁体233之间的电磁力的相互作用,保持模块20与第一线圈234及固定于该第一线圈234的支承构件一同沿偏转方向转动。
而且,在保持模块20的上侧,将线缠绕为平板状的绕组线圈的第二线圈244被固定于第二支承构件241,而且,在外框21上侧面的内壁的、与该第二线圈244相面对的位置处固定有第二磁体243,其按照沿着摄像透镜10的光轴方向前后2分割时的两个区域成为相互不同极性的方式被磁化。通过该第二线圈244和第二磁体243之间的电磁力的相互作用,保持模块20与第二线圈244及固定于该第二线圈244的支承构件一同沿俯 仰方向转动。
根据图17的图像抖动校正单元,即使不像以往那样在上下左右4处设置旋转轴而驱动保持模块,第一驱动部23也会以设置在外框外周沿的一点的轴点22为中心,沿着偏转方向按每个外框21使保持模块20转动,同时,第二驱动部24以支点22为中心沿着俯仰方向按每个外框21使保持模块20转动,从而可以使保持模块20摇动,将摄影透镜10的光轴朝向任意的方向。
这里,对上述图像抖动校正单元的作用进行说明。
图18是用于对图17的图像抖动校正单元的作用进行说明的图。
图18(a)、图18(b)中表示了当发生抖动时在透镜与传感器的位置关系中发生了怎样的不良情况,图18(c)表示了通过图17的图像抖动校正单元是怎样校正抖动的。
如图18(a)所示,在没有发生手抖动的情况下,即使没有搭载上述图像抖动校正单元,也可以是透镜的光轴与传感器的受光面(传感器面)的光轴相互一致,从而被摄体光在正确的位置进行成像。与之相对,如果发生了手抖动,则透镜与传感器面相互沿箭头的方向旋转,导致透镜的光轴与传感器面的光轴错离,不会在正确的位置成像被摄体光。
因此,在将上述图像抖动校正单元搭载于便携设备、并当摄影时发生了手抖动的时候,如图18(c)所示,通过对保持透镜和传感器的图像抖动校正单元进行如陀螺那样的动作,可以使被摄体光总在传感器面的正确位置成像。这样,如果将图像抖动校正单元搭载到带照相机的移动电话机等便携设备中,则即使便携设备因摄影操作而旋转,图像抖动校正单元的姿势也会总是保持摄影操作之前的姿势,可以进行良好的摄影。
然而,当在图17所示的构造中摔落了图17的搭载有图像抖动校正单元的便携设备时,第一球体配合部201的、与保持模块20和支承构件231的配合,或第二球体配合部202的、与保持模块20和支承构件241的配合会脱落,导致以后不能进行正常的动作。
【专利文献1】特开平7-274056号公报
【专利文献2】特开2005-326807号公报
【专利文献3】日本专利第2612371号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况而提出,其目的在于,提供即使因摔落等被施加冲击之后,也能够可靠进行抖动校正的图像抖动校正单元、具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置、具备该图像抖动校正装置的摄影装置、及具备该摄影装置的便携设备。
为了实现上述目的,本发明的图像抖动校正单元,具备:保持模块,其对透镜进行保持;
支承构件,其通过作为所述保持模块的外周沿的一点的轴点,朝向自如摇动自如地支承该保持模块;以及第一驱动机构和第二驱动机构这两个驱动机构,它们分别通过所述保持模块的外周沿的、在相互不同的第一方向及第二方向上离开所述轴点的第一驱动点及第二驱动点对该保持模块进行驱动,所述第一驱动机构通过所述第一驱动点使所述保持模块绕着连接所述轴点和所述第二驱动点的第一轴转动,所述第二驱动机构通过所述第二驱动点使所述保持模块绕着连接所述轴点和所述第一驱动点的第二轴转动,
并且,还具备对所述保持模块的、所述透镜的光轴方向的移动范围进行限制的移动限制部,所述保持模块在所述第一驱动点及所述第二驱动点分别具有球状凸部,所述第一驱动机构及所述第二驱动机构具有对该第一驱动点及该第二驱动点所具备的各凸部进行承受的球状的各凹部,该第一驱动机构及该第二驱动机构通过该各凹部对该各凸部施加驱动力,所述移动限制部,将所述保持模块的所述光轴方向的移动范围,限制在可以对所述第一驱动点和所述第二驱动点分别具备的各凸部,与承受该各凸部的所述各凹部的之间的配合进行确保的范围内。
根据上述本发明的图像抖动校正单元,由于上述保持模块的、上述透镜的光轴方向的移动范围被上述移动限制部限制,所以,即使被施加摔落等冲击,上述保持模块与上述支承构件的配合部的配合也不会脱落,而是保持原样。
这里,上述移动限制部可以由安装自如地固定于上述支承构件的移动限制构件构成,也可以固定设置于上述支承构件。
而且,优选上述移动限制构件由对所述保持模块的、所述第一驱动点附近的移动范围进行限制的第一移动限制部;和对所述保持模块的、所述第二驱动点附近的移动范围进行限制的第二移动限制部构成。
这样,上述保持模块在被上述第一驱动点驱动而绕着上述第二轴转动时的保持模块的移动范围被第二移动限制构件限制,在被上述第二驱动点驱动而绕上述第一轴转动时的保持模块的移动范围被第一移动限制构件限制。即,通过双方驱动点附近的保持模块的移动范围分别被上述第一移动限制构件和上述第二移动限制构件限制,可防止上述保持模块从上述支承构件的脱落。
而且,优选为,所述保持模块在所述第一驱动点及所述第二驱动点分别具有球状凸部,所述第一驱动机构及所述第二驱动机构具有对该第一驱动点及该第二驱动点所具备的各凸部进行承受的球状的各凹部,该第一驱动机构及该第二驱动机构通过该各凹部对该各凸部施加驱动力,
所述移动限制构件,将所述保持模块的所述光轴方向的移动范围,限制在可以对所述第一驱动点和所述第二驱动点分别具备的各凸部,与承受该各凸部的所述各凹部的之间的配合进行确保的范围内。
于是,构成第一驱动机构及上述第二驱动机构和保持模块之间的配合部的轴承结构被简单化、小型化,可实现图像抖动校正单元整体的小型化。而且,保持模块的动作被上述移动限制构件限制在可以对构成该简化轴承的凹部和凸部的配合进行确保的范围内,可防止上述保持模块从上述第一及第二驱动机构脱落。
并且,上述第一驱动机构具备:
第一臂部,其转动自如地支承所述第一驱动点;
第一线圈,其被保持于所述第一臂部,并因受到磁力的作用和通电而产生光轴方向的驱动力,使该第一臂部沿光轴方向驱动所述第一驱动点;
第一磁体,其被保持于所述支承构件,对所述第一线圈作用磁力,并相对于光轴水平扩展;
第一导向构件,其被固定于所述支承构件,并按照所述第一臂部的对所述第一驱动点施加驱动力的第一作用点沿光轴方向移动的方式,对该第一臂部进行导向;和
第一臂部移动限制部,其位于所述第一导向构件的两端,对被该第一导向构件导向的所述第一臂部的移动范围进行限制,所述第二驱动机构具备:
第二臂部,其转动自如地支承所述第二驱动点;第二线圈,其被保持于所述第二臂部,接受磁力的作用和通电而产生光轴方向的驱动力,使该第二臂部沿光轴方向驱动所述第二驱动点;
第二磁体,其被保持于所述支承构件,对所述第二线圈作用磁力并相对于光轴水平扩展;
第二导向构件,其被固定于所述支承构件,按照所述第二臂部的对所述第二驱动点赋予驱动力的第二作用点沿光轴方向移动的方式,对该第二臂部进行导向;和
第二臂部移动限制部,其位于所述第二导向构件的两端,对被该第二导向构件导向的所述第二臂部的移动范围进行限制。
这样,通过上述移动限制构件可以防止上述保持模块从上述第一、第二各驱动机构脱落,并且,通过上述第一臂部移动限制部、上述第二臂部移动限制部可以防止上述第一驱动机构、上述第二驱动机构所具备的各臂部从被固定于支承构件的各导向构件脱落。换言之,通过上述移动限制部可防止上述保持模块自身从上述第一、第二驱动机构脱落,并且,通过上述第一臂部移动限制部和上述第二臂部移动限制部双方,可以防止各驱动机构所具备的隔壁部从上述支承构件所具备的各导向构件脱落,还可防止因各臂部的脱落可能引起的保持模块的脱落。
这里,优选为,具备:
封罩,其对所述保持模块、所述支承构件及2个驱动机构进行覆盖,并且对所述第一导向构件及所述第二导向构件的、与被固定于所述支承构件的一端相反一侧的另一端进行支承。
优选为,所述第一臂部移动限制部及所述第二臂部移动限制部,由位于所述第一导向构件及所述第二导向构件两端的所述支承构件和所述封罩而构成。
这样,即使没有特意设置上述第一臂部移动限制部和上述第二臂部限制部,也可以使上述支承构件和上述罩兼具这些移动限制部的功能。
而且,优选为,还具备:还具备:第一传感器,其被所述第一臂部支承,对该第一臂部因驱动所述第一驱动点时该第一臂部在光轴方向的移动而引起的从所述第一磁体受到的磁力的变化,进行检测;和
第二传感器,其被所述第二臂部支承,对该第二臂部因驱动所述第二驱动点时该第二臂部在光轴方向的移动而引起的从所述第二磁体受到的磁力的变化,进行检测。
这样,可以通过上述第一、第二传感器正确地检测出防止脱落的第一、第二各臂部的光轴方向的移动状态,从而能够良好地进行图像抖动的校正。
并且,优选为,优选所述保持模块对透镜进行保持,并且,对捕捉被摄体光来生成图像信号的图像传感器进行保持。
如果上述保持模块只保持透镜,则需要在保持模块的后方端部另外设置保持图像传感器的构造,但如果上述保持模块不仅保持透镜,还对图像传感器进行保持,则可以省略图像传感器的保持部,实现进一步的小型化。
另外,优选为,所述第一驱动点及所述第二驱动点形成在,连接该第一驱动点和所述轴点的线段、及连接该第二驱动点和所述轴点的线段相互以近似90度的角度交叉的各位置。优选为,所述保持模块在所述轴点具有球状凸部,所述支承构件在所述支承部具有对所述凸部进行承受的凹面。
这样,通过将连接上述第一驱动点和上述轴点的线段、即第二轴,及连接第二驱动点和上述轴点的线段、即第一轴分别作为独立的驱动轴,以上述轴点为中心驱动上述保持模块,可以使上述保持模块成为各种姿势。因此,在组合上述图像抖动校正单元和上述手抖动检测传感器构成图像抖动校正装置的情况下,可以根据由上述手抖动检测部检测到的抖动,按照消除该抖动的方式将保持模块的姿势调整成任意的姿势。
即,实现上述课题的本发明的图像抖动校正装置的特征在于,具备上述图像抖动校正单元,并且,
还具备检测抖动的抖动检测部;
和控制部,其根据所述抖动检测部的检测结果,使所述两个驱动机构对所述保持模块进行旋转驱动。
另外,为了解决上述课题的本发明的摄影装置的特征在于具备上述图像抖动校正装置,并且,上述保持模块保持上述透镜,并对捕捉被摄体来生成图像信号的图像传感器进行保持,通过图像抖动校正装置的动作可以生成降低了抖动的图像信号。
并且,解决上述课题的便携设备的特征在于具备上述摄影装置。
如上所述,可实现即便因摔落等被施加冲击之后,也可以正确地进行 抖动校正的图像抖动校正单元、具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置、具备该图像抖动校正装置的摄影装置、和具备该摄影装置的便携设备。
附图说明
图1是采用了本发明的图像抖动校正单元的一个实施方式的数码相机的、从斜上方观察的外观立体图。
图2是图1所示的数码相机的后视图。
图3是图1、图2所示的数码相机的功能框图。
图4是表示本发明的图像抖动校正单元的一个实施方式的图。
图5是对线圈234A、244A的支承构造进行说明的图。
图6是将图4的图像抖动校正单元分解后的分解图。
图7(a)~图7(c)是对从保持模块20A如何抽出柔性基板200A的情况进行说明的图。
图8是从正面斜上方对图7的构成的图像抖动校正单元2A所具备的支承构件21A被固定于便携设备内的支承部BASE时的状态进行观察的立体图。
图9(a)~图9(d)是对图像抖动校正单元的动作进行说明的图。
图10(a)~图10(b)是说明第二实施方式的图。
图11是说明第二实施方式的图。
图12是说明第二实施方式的图。
图13是说明第二实施方式的图。
图14是说明第二实施方式的图。
图15(a)是说明第二实施方式的图。
图15(b)是说明第二实施方式的图。
图15(c)是说明第二实施方式的图。
图16(a)~图16(b)是说明第二实施方式的图。
图17是表示现有的图像抖动校正单元的一个例子的图。
图18(a)~图18(c)是对图17的图像抖动校正单元的作用进行说明的图。
图中:1-数码相机,10-摄像透镜,2A-图像抖动校正单元,20A-保持模块,200A-柔性基板,2000A-传感器基板,2021A、2031A-移动限制构件,21A-支承构件,211A、212A-翼部,22A-轴点,23A-第一驱动部,231A-臂部(arm),233A-磁体,234A-线圈,24A-第二驱动部,241A-臂部,243A-磁体,244A-线圈,D1-第一驱动点,D2-第二驱动点,311-第一角速度传感器,312-第二角速度传感器,321-第一控制部,322-第二控制部,400-移动电话机,401-液晶面板,402-送话口,403a-第一天线,404-选择按钮,405-按压按钮(pushbutton),406-受话口,407-确定按钮,408-电源按钮,409a-第二天线,412-CCD,413-A、D转换部,420-接口部,421-麦克风,422-扬声器,430-输入控制器,440-图像信号处理部,450-视频编码器,460-图像显示装置,470-存储器,480-CPU,481-各种开关,500-图像抖动校正单元,500a-透镜,501-罩,502-保持模块,503A、503B-基板,504A、504B-轭体(yoke),5051、5052、5053-导向构件,FR1、FR2-柔性基板,ARM1、ARM2-臂部,22A、PB-轴点(球状凸部),D1、D11-第一驱动点(球状凸部),D2、D12-第二驱动点(球状凸部)。
具体实施方式
下面,参照图1~图9,对本发明的图像抖动校正单元及具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置的优选实施方式进行详细说明。其中,由于下面所述的实施方式是本发明的图像抖动校正单元及具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置的具体例子,所以,被附加了技术上优选的各种限定,但在下面的说明中只要没有特别限定本发明的记载内容,则本发明的范围不限定于这些方式。
图1是采用了本发明的图像抖动校正单元及具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置的一个实施方式的数码相机的、从斜上方观察的外观立体图。
图1所述的数码相机1,是搭载有本发明中所谓的图像抖动校正单元及备有该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置的一例的小型自聚焦相 机,在图1所示的数码相机1的前面设置有摄像透镜10及取景窗11,在上面设置有释放(release)开关12。而且,图1中还表示了在照相机下面用于进行将电池或记录介质等取出放入的盖体13。
图2是图1所示的数码相机的后视图。
在图2所示的数码相机1的背面设置有:取景器14、液晶显示画面15、对盖体数码相机1的模式进行切换时执行操作的模式切换构件16、及电源开关17。另外,该数码相机1具有:被摄体摄影用的模式,即摄影模式;和将记录在非遗失性RAM305(参照图3)中的图像显示到液晶显示画面15的模式,即再生模式。
而且,图2中表示了“OK/取消”按钮18,其在摄影之后对是否将显示于液晶显示画面15的摄影图像记录到RAM305进行决定之际,被操作。
图3是数码相机的功能框图。
在图3所示的ROM302中,存储有数码相机1的控制程序,通过电源开关17(参照图1)被接通,使得该程序起动。
而且,当在该数码相机1中电源开关17被接通时,在模式切换构件16被转动到在数码相机1的背面描绘的“表示相机的标记”侧,即摄影模式侧的情况下,透过摄像透镜10而成像在图像传感器30上的被摄体图像显示于液晶显示画面15。下面,针对被摄体光入射到数码相机1的内部之后到直通图像显示于液晶显示画面(下面将该液晶显示画面称作LCD)15为止的数码相机1的动作、和数码相机1的各构成要素一同进行说明。
图3的左上所示的保持模块20将摄像透镜10、图像传感器30保持为一体,被摄体光通过了摄影透镜10之后,在图像传感器30上成像。通过接收了来自CPU300的指示的定时脉冲发生器301对图像传感器30进行驱动,与在图像传感器30上成像的被摄体像对应的模拟图像信号从图像传感器30输出。从图像传感器30输出的模拟图像信号在放大器303中被放大之后,被A/D转换器304变换成数字图像数据,该数字图像数据被暂时存储在RAM305中。暂时存储于RAM305的数字图像数据被图像信号处理电路306从RAM305中读出,通过该图像信号处理电路306被实施信号处理。处理后的数字图像数据被视频编码器307变换成模拟图像信号,通过LCD驱动器308在LCD15中被图像显示。另外,在该数码相机1中, 由于模式切换旋钮(つまみ)16转动到再生模式侧的情况与本发明没有直接关系,所以省略该说明。
接着,对数码相机1中的摄影动作进行说明。这里,针对模式切换旋钮16被转动到摄影模式侧、在LCD15中显示直通图像的情况进行说明。
如果在摄影者通过取景器14或LCD15得到了所期望的构图时,轻轻按下释放(release)开关12(以后,将轻轻按下的该状态称作半按),则对应该操作将进行根据来自CPU300的指示沿着摄影透镜10的光轴方向移动的聚焦。然后,如果摄影者将释放开关13从半按状态进一步按下(以后,将从半按状态进一步按下的该状态称为完全按下),则基于以下将要说明的动作实施摄影。
首先,在全部按下的时刻执行图像传感器30内的各像素的放电等初始动作,然后,一边进行摄像透镜10的光轴的抖动校正,一边以预先设定的时间进行被摄体光向图像传感器30的曝光。然后,如果经过了该曝光时间,则如上所述,模拟图像信号从图像传感器30输出,被发送到放大器303中而被放大。之后,由放大器303放大后的图像信号被A/D部303转换成数字图像信号,转换后的图像信号暂时存储于RAM305。存储于该RAM305的图像数据被读出、提供给LCD驱动器308。在LSD15上替代直通图像而显示摄影图像。在处于该状态时,如果“OK/取消”按钮18被操作,并且选择了OK,则该摄影图像经由媒体控制器309被记录到记录介质310中,如果选择了取消,则RAM305内的图像数据被擦除。在这些处理结束之后,再次于LCD15上显示直通图像。
这里,对数码相机1中具备的手抖动校正装置进行详细叙述。
如图3所示,在该数码相机1中具备:用于对所谓俯仰方向的角速度进行检测的第一角速度传感器311;和用于对与之垂直的所谓偏转方向的角速度进行检测的第二角速度传感器312,从第一角速度传感器311及第二角速度传感器312输出与各个传感器检测到的角速度对应的信号。
该数码相机1中,在从释放开关12被全部按下的时刻到规定时间内,根据从第一角速度传感器311及第二角速度传感器312分别输出的信号,CPU300对俯仰方向及偏转方向各自的抖动量进行决定。其中,由于利用角速度传感器的抖动量决定方法是公知技术,所以对其省略说明。
CPU300分别对图3所示的第一控制部321及第二控制部322发送基于检测到的抖动量的信号。
通过使被保持模块20保持的摄像透镜10的光轴、即保持模块20的方向朝向对检测到的抖动进行消除的方向,来进行基于与该抖动量对应的信号的手抖动校正。
借助于第一控制部321及第二控制部322对图3左上表示的第一线圈234及与该第一线圈234相同种类的第二线圈244通电的电流的朝向和大小,对保持模块20的朝向进行控制。
这里,对本发明所言及的图像抖动校正单元2A的构造的一个实施方式进行说明。
在图10所示的构造的保持模块中,由于按照包围保持模块20的方式设置了外框21,所以,外框21的外形受到限制,无法进行进一步的小型化,但在本实施方式中,通过取消该外框、使支承构件21A具有以往外框的功能和以往支承构件的功能双方,从而实现了进一步的小型化。
图4是表示图1、2所示的数码相机1所具备的图像抖动校正单元2A的一个实施方式的图。其中,图4中的各构件与图1的现有图像抖动校正单元2相比,对与图1的图像抖动校正单元2具有相同功能的部分赋予了尽可能相同的编号,并在该编号之后附带了表示为改良版的符号A。
图4表示了从正面对本实施方式的图像抖动校正单元2A进行观察的图。在该图4中,表示了:作为该图像抖动校正单元2A的构成要素的、为了使保持模块20A的有关偏转方向的旋动自如地进行而在保持模块20A右侧面备置的第一驱动部23A;为了使保持模块20A的有关俯仰方向的旋动自如地进行而在保持模块20A上面备置的第二驱动部24A;对保持模块20A进行支承,使其相对于支承构件21A在俯仰方向和偏转方向摇动自如的轴点22A;设置于保持模块20A的一部分,通过球状凸部201A与第一驱动部23A所具备的第一臂部231A的凹部2311A配合的第一驱动点D1;以及同样通过球状凸部202与第二驱动部24A所具备的第二臂部241A的凹部2411A配合的第二驱动点D2。另外,如上所述,在本实施方式的保持模块20A上保持着透镜10,并且对捕捉被摄体光来生成图像信号的图像传感器进行保持。
参照图4,对图像抖动校正单元2A的构造进行简单说明。
首先,具备支承构件21A,其具有借助于作为保持模块20A外周沿的一点的轴点22A,按照在各方向摇动自如的方式对图4所示的保持模块20A进行支承的支承部210A。在该支承构件21A的支承部210A中设置有球状凹面,形成在保持模块20A的轴点22A的凸部与该凹面配合。
并且,上述支承构件21A将上述支承部22A放置在中间,并朝向第一方向及第二方向分别延伸,具有分别对第一驱动机构23A及第二驱动机构24A进行保持的第一翼部211A及第二翼部212A。在该实例中,由图4可知,关于上述第一驱动点D1和上述第二驱动点D2,对上述第一方向进行确定的连接第一驱动点D1和轴点22A的第二轴、与对上述第二方向进行确定的连接第二驱动点D2和轴点22A的第一轴,形成在相互以近似90度的角度交叉的各位置。另外,由于在图4所示的构成各驱动点D1、D2的凸部201A和凹部2311A接触的部分,当经由这些驱动点D1、D2驱动保持模块20A时必须抑制(支ぇる)保持模块20A的摇动,所以,采用了利用压缩弹簧SP1、SP2向凹部2311A弹性按压凸部201A的构造。
这里,参照图4对2个驱动机构23A、24A各自的构成进行说明。
在2个驱动机构23A、24A中具备:形成磁场并被支承构件21A支承的磁体233A、243A;和配置在磁场内,通过通电来产生对保持模块20A进行旋转驱动的力的线圈234A、244A。构成上述第一驱动机构23A及第二驱动机构24A的各磁体233A、243A分别被支承构件21A固定支承,并且,构成第一驱动机构23A及第二驱动机构24A的各线圈234A、244A分别沿着透镜10A的光轴方向(与纸面垂直的方向)移动自如地被支承构件21A支承,各线圈224A、234A接受通电,产生光轴方向的力。这里,如上所述,在构成支承部21A的第一翼部211A及第二翼部212A上配置的2个臂部211A、212A各自中安装有各线圈234A、244A,通过与这些线圈234A、244A相面对的方式配置磁体233A、243A,可以使得各线圈234A、244A分别被支承构件21A移动自如地支承。
这里,为了使线圈234A、244A发挥最大限度的力量,对实施方式的驱动机构所采用的线圈234A、244A的支承机构进行说明。由于2个驱动机构是同样的构成,所以,只对一方驱动机构23A的构成进行说明。
图5是对线圈234A的支承构造进行说明的图。
如图5所示,设置有对线圈234A进行支承,并在一方固定磁体233A的一对轭体236A、237A。由于该一对轭体体积小,所以没有设置安装部而通过粘结剂粘结于支承构件21A,组装到内部。
一方的轭体236A、237A整体具有:在之间夹持磁体233A和线圈234A并相互平行扩展的一对平行板、和对该一对平行板的对应一边之间进行连接的连接板CON,整体上由收容磁体233A和线圈234A且截面形成为近似日语“コ”字状的构件构成。在该实例中,该一对轭体236A、237A在连接板CON附近被二分割成相互嵌合的形状。
通过采用被如此分割的形状的一对轭体236A、237A,可以先利用粘结剂来组装一对轭体236A、237A中的一方237A,对磁体233A和线圈234A进行组装之后,按照嵌合于一对轭体的方式组装另一方轭体236A,从而能够简单地组建驱动机构。
并且,如果是图5的构成,则在驱动机构被组建之后,即使由磁体233A和线圈234A双方形成的磁场所产生的磁力,超过轭体237A与支承构件21A的连接部的粘结强度,一对平行板的每一个也会被连接板CON支承,因此,不会发生轭体倾斜。
返回到图4,对轭体236A、237A以外的驱动机构的构成要素进行说明。
由于将线圈234A、244A移动自如地支承于支承构件21A,支承构件21A并未直接支撑线圈234A、244A,所以,如上所述,在第一、第二翼部211A、212A中分别配置2个臂部231A、241A,在这些臂部231A、241A中分别安装各线圈234A、244A,可以沿光轴方向移动自如地支承2个臂部231A、241A。
而且,通过沿光轴方向移动自如地配置2个臂部231A、241A,在支承构件21A的上述支承部210A附近设置在透镜10的光轴方向延伸的连接棒EN0,并且,在上述第一翼部211A的端部及第二翼部212A的端部设置沿透镜10的光轴方向延伸的连接板EN1、EN2,利用三个连接棒EN0、EN1、EN2中支承部附近的连接棒EN0公共支撑2个臂部231A、241A,并且,利用剩余的连接棒EN1、EN2分别支承2个臂部231A、241A的端 部,由此,可将各臂部231A、241A与设置在各臂部231A、241A的线圈234A、244A一同支承为沿光轴方向移动自如。
因此,2个驱动机构23A、24A可以分别使保持模块20经由第一驱动点D1,绕着连接轴点22A和第二驱动点D2的第一轴转动,并且,经由第二驱动点D2,绕着连接轴点22A和第一驱动点D1的第二轴转动。
而且,如果像本实施方式所述那样构成各驱动机构,则由于第一驱动部23和第二驱动部24分别成为被集结支承于支承构件21A的翼部211A、212A的形状,所以整体上处于紧凑状态。
这里,参照分解图对构成图6的图像抖动校正单元2A的各构件的构造进行详细说明。
图6是对图4的图像抖动校正单元进行了分解的分解图。
具备透镜和图像传感器的保持模块20A表示在图6的左下方。在该保持模块20A的外周沿的一点即轴点22A处形成有球状凸部,在保持模块20A的外周沿的、从轴点22A开始向相互不同的第一方向及第二方向分别远离的第一驱动点D1及第二驱动点D2处分别设置有球状凸部201A、202A。另外,图6中为了易于理解构成构件的形状,示出了各个凸部201A、202A从保持模块20A分离的状态,但凸部201A、202A分别都如图6所示被组装于保持模块20A中。而且,在构成第一驱动点D1、第二驱动点D2的部分,为了能够阻止保持模块20A的摇动,并自如地接收来自第一驱动机构23A及第二驱动机构24A的驱动力,使保持模块20A摇动,在压缩弹簧SP1、SP2的中空部插入了在前端部具有凸部201A的轴,组装到保持模块20A中。
对该保持模块20A进行支承的支承构件21A具备第一翼部211A及第二翼部212A,所述第一翼部211A及第二翼部212A具有支承部210A,并且将该支承部210A放置在中间,在第一方向及第二方向分别延伸,来分别保持第一驱动机构23A及第二驱动机构24A,在该支承部210A处设置有对上述保持模块20A的轴点22A即凸部进行接收的凹面。
如果使该保持模块的凸部22A与支承构件21A的凹面配合,并且在上述第一驱动机构23A及第二驱动机构24A分别具备的2个臂部231A、241A的一方端部设置的孔231H1、241H1共同插入连接棒EN0,并使在2 个臂部231A、241A相反侧的端部处的孔231H2、241H2分别插入连接棒EN1、EN2,则如图4所示,保持模块20相对支承构件21A被摇动自如地支承。由于在上述2个臂部231A、241A相反侧的端部,除了被上述连接棒EN1、EN2插通的孔231H2、241H2之外,还分别设置有与上述保持模块20A的驱动点D1、D2的凸部连接的凹部2311A、2411A,所以,如果通过将保持模块的凸部201A、202A分别与这些凹部2311A、2411A配合而构成驱动点D1、D2,并经由这些驱动点D1、D2分别独立驱动保持模块20,则能够以轴点22A为中心使保持模块20摇动。
即,在上述2个臂部231A、241A上分别安装线圈234A、244A,且这2个臂部231A、241A的凹部2311A、2411A分别与保持模块20A所具备的凸部201A、202A连接的状态下,借助于2个臂部231A、241A分别基于线圈234A、244A的通电而沿光轴方向移动,可以使保持模块20A以轴点22A为中心摇动。
另外,在该实例中,当通过图像抖动校正单元2A所具备的线圈基板234A被通电而形成的磁场和由磁体233A形成的磁场之间的相互作用,使得臂部231A与线圈基板234A一同沿光轴方向移动时,如果不知道线圈基板234A的位置,则由于即使将该校正单元2A组装到图1、2所示的数码相机等中,数码相机侧的控制部也不会使用该图像抖动校正单元2A而良好地进行手抖动的控制,所以,在线圈基板234A中配置位置检测用的霍耳元件2341A,可以正确地控制保持模块20A的姿势。
另外,在图4所示的图像抖动校正单元2A中,当图1、图2所示的数码相机摔落时等,需要使得不会发生驱动点D1、D2的凸部和凹部之间的配合脱离而使保持模块20A从支承构件21A脱离。若非如此,图像抖动校正单元将不动作,从而无法进行手抖动校正。
并且,还需要根据从保持模块20A所具备的传感器基板2000A引出(引き出す)柔性基板200A的方式,使得柔性基板不会因保持模块20A的摇动对柔性基板200A施加压力而从传感器基板2000A脱落。若非如此,即使从控制部侧向校正单元供给电信号,电信号也无法到达图像抖动校正单元,使得图像抖动校正单元陷入不能工作的状态。
因此,在图4所示的图像抖动校正单元2A中,采用了不仅针对柔性 基板200A的引出方式想尽方法,而且,为了使保持模块20A不从支承构件21A脱落,而附加了移动限制构件2021A、2031A(参照图8)的构造。
图7是对从保持模块20A如何引出柔性基板200A进行说明的图。另外,图8是从正面斜上方对图7的构成的图像抖动校正单元2A所具备的支承构件21A被固定于便携设备内的支承部BASE后的状态,进行观察的立体图。
图7(a)是表示从正面上方观察图像抖动校正单元2A的图,图7(b)是表示从侧方观察图像抖动校正单元2A的图。而且,图7(c)表示了保持模块20A被组装于支承构件21A之前的状态。
首先,对抽出柔性基板200A的方法采取的措施进行说明。
如果使在图7(c)所示的保持模块20A的轴点22A上形成的球状凸部,与形成于支承构件21A的支承部的凹面接触、配合,则成为图7(a)的形态。
在图7(a)所示的保持模块20A中如上所述配备有传感器基板2000A,可以从该传感器基板2000A引出柔性基板200A。图7(b)中表示了在位于保持模块20A的背面侧的传感器基板2000A的连接部连接柔性基板200A之前的状态。
如图7(c)所示,该柔性基板200A的一端与传感器基板2000A连接,从该传感器基板2000A开始,至少最初延伸的部分从保持模块20A朝向外侧,沿相对第一方向和第二方向的双方而倾斜方向延伸。
这里,第一驱动点D1及第二驱动点D2形成在如下位置:即连接该第一驱动点D1和上述轴点的第二轴、和连接该第二驱动点D2和上述轴点22A的第一轴相互以近似90度的角度相交的各位置,柔性基板200A的、从上述传感器基板开始最初延伸的部分从保持模块20A开始朝向外侧,相对第一方向和第二方向双方沿着近似45度的方向延伸。
如此,由于可以从摇动最少的轴点22A附近倾斜引出柔性基板200A,所以,即使保持模块20A摇动,也可以降低对柔性基板200A施加的压力,而不易发生与传感器基板2000A的连接部脱落的异常。而且,与组装了该图像抖动校正单元的便携设备侧的控制部的连接部也难以脱落。
并且,当图7(a)所示的图像抖动校正单元2A被组装于图1、图2 所示的数码相机的内部,如图8所示,支承构件21A被固定在数码相机等便携设备内部的支承部BASE时,为了使得在数码相机摔落时该图像抖动校正单元1A也不从支承构件21A及支承部BASE脱落,通过螺栓将具备图8所示的切缺部20211、20311的移动限制构件2021A、2031A联接在支承构件21A及支承部BASE的侧面。
在该实例中,如图8所示,移动限制构件2021A、2031A的切缺20211、20311将保持模块20A的光轴方向的移动范围,限制在可以保持第一驱动点D1及第二驱动点D2各自具备的各凸部和承受各凸部的凹部之间的配合的范围内。
例如,在保持模块20A要向图8的下方侧脱落时,由于保持模块20A的移动被移动限制构件2021A、2031A的切缺部20211、20311的下面侧20211A、20311A限制,所以,可防止保持模块20从支承构件21A及支承部BASE脱落。相反,在保持模块要向图8的上方侧脱落时,由于保持模块20A的移动被移动限制构件2021A、2031A的切缺部20211、20311的上面侧20211B、20311B限制,所以,可防止保持模块20从支承构件21A及支承部BASE脱落。
即,即使图1、图2所示的、内置有图8的图像抖动校正单元的数码相机摔落,驱动点D1、D2的凸部和凹部的配合也会被移动限制构件2021A、2031A的切缺20211、20311保持,由于在该状态下可防止保持模块20A从支承构件21A和支承部BASE脱落,所以,在捡起摔落的数码相机后,能够在该数码相机中立即进行手抖动校正的同时,进行摄影。
最后,对该图像抖动校正单元的偏转方向、俯仰方向的转动动作进行说明。
图9是对图像抖动校正单元的动作进行说明的图。
图9(a)是表示从正面斜上方观察图像抖动校正单元的立体图。图9(b)是表示从图9(a)所示的立体图的左侧方对在偏转方向被第二驱动机构24A驱动的保持模块20A进行观察的图。图9(c)是表示从图9(a)所示的立体图的左侧方对在俯仰方向被第一驱动机构23A驱动的保持模块20A进行观察的图。图9(d)是表示从图9(a)所示的立体图的左侧方对在偏转方向、俯仰方向被第一驱动机构23A和第二驱动机构24A双 方进行驱动的保持模块20A的图。
如图9(a)所示,通过被支承构件21A支承的第一驱动机构23A及第二驱动机构24A,保持模块20A被摇动自如地支承。
例如,在第一驱动机构23A和第二驱动机构双方没有驱动保持模块时,对保持模块20A进行支承的支承构件21A的边A与传感器基板2000A的边B近似平行。
这里,如果保持模块20A被第一驱动机构23A驱动,则如图9(c)所示,保持模块20A在俯仰方向转动倾斜。如果从图9(a)的左侧方观察此时的状态,则在保持模块20A的边A与支承构件21A的边B之间产生倾斜。
另外,如果保持模块20A被第二驱动机构24A驱动,则保持模块20A向偏转方向倾斜。若从图9(a)的左侧方观察此时的状态,则如图9(b)所示,保持模块20A的边C(与上述边A垂直的边)与支承构件21A的边D(与上述边B垂直的边)之间的间隔保持近似平行的状态扩展。
并且,如果保持模块20A同时被驱动机构23A、24A双方驱动,则如图9(d)所示,保持模块20A绕第一轴转动,并且绕第二轴转动,相对图9(a)所示的第一轴和第二轴双方倾斜。在图9(d)中,由于无法良好地表示该状态,所以,与在俯仰方向倾斜了的状态相同的状态表示在支承构件的边E与保持模块的边F之间产生了倾斜。
即,根据上述图像抖动校正单元20A,通过利用第一驱动机构23A和第二驱动机构24A分别驱动保持模块20A,可以使保持模块20A成为任意的姿势。
如果将这样的图像抖动校正单元例如配备到摄影装置等中,则无论手怎样抖动,都可以按照消除该手抖动的方式驱动保持模块,从而校正手抖动,得到没有抖动的鲜明图像。
接着,对将本实施方式的图像抖动校正单元应用于带照相机的移动电话机时的第二实施方式进行说明。
图10~图17是说明第二实施方式的图。
图10是表示本发明便携设备的一个实施方式,即移动电话机的外观立体图。
图10(A)表示了移动电话机400的前视图。在移动电话机400的前面具备:显示菜单画面、摄影图像等的液晶面板401;在内部配备扬声器(参照图11),用于使从扬声器发出的声音在空间传播的受话口402;作为进行各种功能的选择、摄影时的快门按钮而使用的选择按钮404;用于输入电话号码的按压按钮405;在内部配置有麦克风(参照图11),用于将声音传递给麦克风的送话口406;对用户所输入的电话号码等进行确定的确定按钮407;电源按钮408;及用于不通过电话局而基于近距离无线通信来收发图像、地址信息等的第二天线409a。
图10(B)是移动电话机400的后视图。在移动电话机400的背面配置有:用于通过电话局对声音、邮件等的数据进行收发的第一天线403a和摄影透镜400a。该摄影透镜400a被保持于后述的图像抖动校正单元。
另外,图11是表示图10的移动电话机400的内部构成的框图。
在移动电话机400的内部具备:图像抖动校正单元500、A/D(Analog/Degital)转换部413、麦克风421、扬声器422、接口部420、第一天线403a、第一发送接收部403、输入控制器430、图像信号处理部440、视频编码器450、图像显示装置460、第二天线409a、第二发送接收部409、存储器470、CPU480、媒体控制器490、及如图10所示的选择按钮404、按压按钮405等各种开关481,并且,连接着记录介质490a。在本实施方式中,由图像抖动校正单元500、CPU480、陀螺(ジャイロ)传感器482、驱动器DR1、DR2构成本发明所言及的图像抖动校正装置的一个例子,该图像抖动校正装置与控制器430、图像信号处理部440、视频编码器450、图像显示装置460、液晶面板401、媒体控制器490、记录介质490a构成本发明摄影装置的一个例子。
CPU480通过向图10所示的移动电话机400的各种要素传递处理的指示,来控制各种要素。例如,在设定了进行摄影的摄影模式状态下,如果按下图10的选择按钮404,则从CPU480向图像抖动校正单元500所具备的CCD412赋予指示,并且,按照在将由陀螺传感器482检测到的手抖动消除的方向使图像抖动校正单元500所具备的保持模块(后述)摇动的方式,对驱动器DR1、DR2赋予指示,一边校正手抖动,一边进行摄影。对于该图像抖动校正单元500的构成将在后面详述。
CPU480对图10(A)的选择按钮404被按下的信息进行受理,并对图像抖动校正单元500内的CCD412设定电子快门,开始摄影处理。
此时,由回旋传感器482检测出选择按钮404被按下时的手抖动方向,并通知给CPU480。CPU480接收该回旋传感器482的检测结果,向驱动器DR1、DR2通知校正方向,使接到该通知的驱动器DR1、DR2对图像抖动校正单元500内的线圈(后述)进行驱动,一边根据抖动使图像抖动校正单元500内的保持模块(后述)摇动,一边实施摄影。这样,选择按钮404被按下时的手抖动被校正,在CCD412中没有抖动地成像被摄体光。
然后,CCD412在电子快门打开的瞬间(シャツタ秒)过程中对通过摄影透镜400a而到来的被摄体光进行受光,将基于被摄体光的被摄体像作为模拟信号即被摄体信号而读取。由该CCD412生成的被摄体信号被A/D转换部413转换成数字摄影图像数据,转换后的摄影图像数据通过输入控制器430被输送到图像信号处理部440。
在图像信号处理部440中,对图像数据实施RGB电平的调节、伽玛(ガンマ)调整等图像处理,进而,对图像处理后的图像数据实施压缩处理。压缩后的图像数据被暂时发送到存储器470。
存储器470中包括:存储有在该移动电话机400内执行的程序,作为中间缓冲器而使用且记录速度为高速的SDRAM;存储有各种菜单画面用的数据、用户的设定内容等的数据保存用存储器,即SRAM;存储压缩后的图像数据的VRAM。VRAM被分割成多个区域,在多个区域中依次存储图像数据,所存储的图像数据被视频编码器150或媒体控制器490顺次读出。
视频编码器450根据来自CPU480的指示,从存储器470取得压缩后的图像数据,将压缩后的图像数据转换成能够由液晶面板401显示的数据形式。转换后的图像数据被发送给图像显示装置460,通过图像显示装置460将图像数据所表示的图像显示于液晶面板401。媒体控制器490将记录在用于存储器470中的压缩后的图像数据向记录介质490a记录,或将记录介质490a中记录的图像数据读出。
而且,在利用图10(A)所示的按压按钮405输入电话号码,并按下确定按钮407时,电话号码被设定,开始与对象装置的通信。此时,移动 电话机400的电话号码与输入的电话号码等通信信息从CPU480传递给第一发送接收部403,使得通信信息被转换成电波传递给天线403a,并从天线403a发出电波。从第一天线403a发出的电波通过在建筑物或电线杆等各处设置的公共天线(未图示)传递到电话局,由电话局确立与被分配了所指定的电话号码的对象装置连接。
如果确立了与对象装置的连接,则用户向移动电话机400发出的声音会被麦克风421集音,集音后的声音被接口部420转换成表示音频数据的电波,通过第一发送接收部403的第一天线403a发送给对象装置。而且,经由第一天线403a接收到的声音用电波被接口部420转换成音频数据,作为声音从扬声器422发出。在第一发送接收部403、第一天线403a中,不仅收发音频数据,而且还对取代电话号码而使用邮件地址表示邮件的邮件数据进行发送接收。由第一天线403a接收、被第一发送接收部403数字化的邮件数据通过输入控制器430存储到存储器470中。
并且,在该移动电话机400中,与用于通过电话局与其他移动电话机等对象装置进行通信的通信接口(第一发送接收部403、第一天线403a)不同,还具备用于不通过电话局而基于近距离无线通信进行通信的无线通信接口(第二发送接收部409、第二天线409a)。作为近距离无线通信用的通信接口,可以采用红外线通信或蓝牙(Blue tooth)等。在本实施方式中,采用红外线通信作为通信接口,如果由第二天线109a接收到从其他移动电话机等直接发送而来的红外线,则基于该接收到的红外线的电信号被第二发送接收部409拾取,转换成数字数据。相反,当向外部装置发送数据时,向第二发送接收部409传递数据,该数据被第二发送接收部409转换为电波,从第二天线409a发出。
如果由该第二天线409a接收表示图像的红外线,则由第二发送接收部409将基于红外线的电信号转换成图像数据。转换后的图像数据与摄影图像数据同样,被发送给图像显示装置460,使得图像数据所表示的图像显示于液晶面板401,或经由媒体控制器490被记录到记录介质490a中。
移动电话机400基本如上所述构成。
接着,对移动电话机400所具备的构成摄影装置的一部分的图像抖动校正单元500的构成进行详细说明。
图12是表示在图10的移动电话机的框体内部搭载的图像抖动校正单元的分解立体图,图13是表示被组装了图12的分解立体图所示的各构件后的图像抖动校正单元500。
在图12、图13中,设左下为被摄体侧。
图12中,从左下的被摄体侧开始以分解的状态按顺序分别表示了:封罩501;保持模块502;图像信号传送用的柔性基板FR1;由于使在图12的第一方向延伸的基板503A和在图12的第二方向延伸的基板503B双方中形成的各线圈通电的柔性基板FR2;分别保持各基板503A、503B的一对臂部ARM1、ARM2;对按照与形成在各基板503A、503B上的线圈相面对的方式排列有N极和S极的磁体MAG1、MAG2进行保持的日语“コ”字型轭体504A、504B;支承构件505,其分别移动自如地支承2个臂部,并被固定在2个轭体504A、504B分别沿第一方向和第二方向延伸的面上。如果将它们组合,则成为图13所示的形态。
首先,参照图12对构成进行说明。
在图12的最右侧表示了对用于使保持模块502摇动的2个驱动机构进行支承的日语“く”字型的支承构件505。用于使保持模块摇动的2个驱动机构被该支承构件505所支承,并且,保持模块被摇动自如地支承。
在该支承构件505中,分别插通在上述2个臂部ARM1、ARM2的两端部设置的孔部H1、H2、H3、H4的导向构件5051、5052、5053,设置在3个位置处。这些导向构件5051~5053分别设置在具有日语“く”字型形状的支承构件505的各顶点部,并且对于中央的导向构件5051,其被共同插通在双方臂部ARM1、ARM2的两端部的孔中的孔H1和孔H3中。
即,2个中的一个臂部ARM1被位于支承构件505的日语“く”字型中心的顶点的导向构件5051和位于日语“く”字型一方端部侧的顶点的导向构件5052所插通,另一个臂部ARM2被位于日语“く”字型中心顶点的导向构件5051和位于另一方端部侧顶点的导向构件5053所插通。另外,虽然没有图示,但在这些臂部ARM1、ARM2的一方端部侧(孔H2、H4所位于的地方)的保持模块侧,分别设置有与保持模块侧的球状凸部配合的凹部。
而且,在以支承构件505的日语“く”字型顶点为中心沿图的第一方 向延伸的面、和沿第二方向延伸的面中,分别粘结固定有日语“コ”字型的轭体504A、504B。由于这些日语“コ”字型轭体504A、504B被配置为,开口朝向形成有线圈的基板503A、503B所在一侧,所以,从各自的开口侧开始按照与磁体MAG1、MAG2平行的方式,分别收容基板503A、503B。该各基板503A、503B与用于对基板上的线圈进行通电的柔性基板FR2连接。另外,在形成了该线圈的基板503A、503B中具备霍耳元件,用于对根据臂部ARM1、ARM2的动作而摇动的保持模块502的位置进行检测。
如上所述,由于在日语“く”字型支承构件505的顶点部的保持模块502侧,设置有保持模块502的球状凸部所配合的凹部,所以,如果按照如下方式组装各构件,则如图13所示,保持模块被支承构件摇动自如地支承:即保持模块的凸部与该凹部配合,并且分别设置于被支承构件移动自如地支承的2个臂部上的球状凹部与保持模块的第一驱动点D11的凸部、第二驱动点D12的凸部配合。
在该实例中,由支承构件505、臂部ARM1、形成有线圈的基板503A和粘贴有磁体MAG1的轭体504A构成本发明的第一驱动机构的一个例子,由支承构件505、臂部ARM2、形成有线圈的基板503B和粘贴有磁体MAG2的轭体504B,构成本发明的第二驱动机构的一个例子。
另外,在图12中为了表示第一驱动点D1和第二驱动点D2,分别表示了具有球状凸部的棒状构件5021A、5021B和被这些棒状构件5021插通的弹簧5022A、5022B。各个弹簧5022A、5022B是具有在线圈未被通电时使2个臂部ARM1、ARM2不动作的功能的构件,并具有在线圈未被通电时,通过利用弹簧弹力将凸部(第一驱动点D11、第二驱动点D12)压向臂部侧的凹部,在切断线圈的通电后使臂部静止在切断该通电时所位于的位置的功能。
而且,在该实例中,由于示出了除了透镜之外CCD412也被保持模块502保持的构成,所以,图像信号传送用的柔性基板FR1与摇动的保持模块502连接。对于该柔性基板FR1而言,一端与安装有CCD412的传感器基板PCB连接,从该传感器基板PCB开始,至少最初延伸的部分从保持模块402朝向外侧,并以沿着相对于连接轴点PB和第一驱动点D11的第 一方向及连接轴点PB和第二驱动点D12的第二方向这双方而倾斜的方向延伸的方式而连接。从而,摇动几乎不会向柔性基板传递。
并且,在本实施方式的移动电话机中,通过在靠近图10的移动电话机侧壁的位置配置图像抖动校正单元,可提高移动电话机框体内部的空间效率,可以巧妙地将图像抖动校正单元组装到小型薄型构造的框体中微小的空间。
图14表示将要把图像抖动校正单元500组装到靠近移动电话机400的框体侧壁的位置时的状态。
如图14所示,图像抖动校正单元500的保持模块被配置在移动电话机400的靠近框体内部的一个侧壁的位置,并按照从柔性基板FR1的传感器基板,至少最初延伸的部分从远离侧壁的一侧,沿相对于进一步远离该侧壁的第一方向和第二方向双方而倾斜的方向延伸的方式,有条不紊地组装了图像抖动校正单元500。这样,如果图像抖动校正单元500被有条不紊地组装于框体的角部,则可以在框体角部的微小空余空间中有效组装图像抖动校正单元。
优选在这种由小型、薄型的框体构成的移动电话机等中应用本发明的图像抖动校正单元。
而且,由于有时会不小心跌落移动电话机,所以,在本实施方式中和第一实施方式同样,按照摔落时保持模块及2个臂部分别不脱落的方式设置了2个移动限制部。
图15、图16中分别表示了本实施方式的图像抖动校正单元所具备的2个移动限制构件。
图15(a)表示了与图13同样地组装了图像抖动校正单元500后的状态,图15(b)是表示从A方向对取下了图15(a)左下侧的封罩501和臂部ARM2后的内部状态进行观察的图,图15(c)是对进一步取下了图15(b)所示的导向构件5053后的内部状态进行观察的图。另外,图16(a)是表示对图15(b)添加臂部ARM2的状态时从符号A侧进行观察的侧视图,图16(b)是从图15(c)的符号A侧观察的侧视图。另外,在上述第一实施方式中,举例说明了安装自如地将移动限制构件2021A、203A(参照图8)固定于支承构件21A(参照图8)的结构,但在本方式 中,举例说明了在支承构件505自身设置切缺,将该切缺作为移动限制部而发挥功能的结构。
在本实施方式中,如图15(b)、图16(b)所示,通过封罩501(在符号501A处限制臂部ARM2的动作)和支承构件505(在符号501C处限制臂部ARM的动作)保持对臂部ARM2移动自如地进行保持的导向构件5053的两端,使得臂部RAM2不从导向构件5053脱落,并且如图15(b)、图16(c)所示,支撑构件505中设置由支承构件505的部分片505A和部分片505B包围的切缺(作为移动限制部发挥功能),通过使保持模块502的一部分配合在该切缺内,来限制保持模块的动作,使得保持模块502不从支承构件505脱落。另外,虽然图15、图16中表示了一方的臂部ARM1的构成,但在另一方的臂部ARM1侧也设置有同样构成的移动限制部。
根据图15、图16的构成,即使不小心摔落图10所示的移动电话机100,也不会使保持模块502、臂部ARM1、ARM2从支承构件505脱落,即便摔落之后立即开始摄影,图像抖动校正单元也会正确地动作,从而可以一边进行图像抖动校正,一边进行良好的摄影。
最后,对图像抖动校正单元的效果进行说明。
如上所述,可实现即便因摔落等被施加冲击之后,也可以正确地进行抖动校正的图像抖动校正单元、具备该图像抖动校正单元的图像抖动校正装置、具备该图像抖动校正装置的摄影装置、和具备该摄影装置的便携设备。
Claims (13)
1.一种图像抖动校正单元,具备:
保持模块,其对透镜进行保持;
支承构件,其通过作为所述保持模块的外周沿的一点的轴点,按照在各方向摇动自如的方式支承该保持模块;以及
第一驱动机构和第二驱动机构这两个驱动机构,它们分别通过所述保持模块的外周沿的、在相互不同的第一方向及第二方向上离开所述轴点的第一驱动点及第二驱动点对该保持模块进行驱动,所述第一驱动机构通过所述第一驱动点使所述保持模块绕着连接所述轴点和所述第二驱动点的第一轴转动,所述第二驱动机构通过所述第二驱动点使所述保持模块绕着连接所述轴点和所述第一驱动点的第二轴转动,
并且,还具备对所述保持模块的、所述透镜的光轴方向的移动范围进行限制的移动限制部,
所述保持模块在所述第一驱动点及所述第二驱动点分别具有球状凸部,所述第一驱动机构及所述第二驱动机构具有对该第一驱动点及该第二驱动点所具备的各凸部进行承受的球状的各凹部,该第一驱动机构及该第二驱动机构通过该各凹部对该各凸部施加驱动力,
所述移动限制部,将所述保持模块的所述光轴方向的移动范围,限制在可以对所述第一驱动点和所述第二驱动点分别具备的各凸部,与承受该各凸部的所述各凹部之间的配合进行确保的范围内。
2.根据权利要求1所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
所述移动限制部由固定于所述支承构件的移动限制构件构成。
3.根据权利要求1所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
所述移动限制部设置于所述支承构件。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
所述移动限制部由对所述保持模块的、所述第一驱动点附近的移动范围进行限制的第一移动限制部;和对所述保持模块的、所述第二驱动点附近的移动范围进行限制的第二移动限制部构成。
5.根据权利要求1所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
所述第一驱动机构具备:
第一臂部,其转动自如地支承所述第一驱动点;
第一线圈,其被保持于所述第一臂部,并因受到磁力的作用和通电而产生光轴方向的驱动力,使该第一臂部沿光轴方向驱动所述第一驱动点;
第一磁体,其被保持于所述支承构件,对所述第一线圈作用磁力,并相对于光轴水平扩展;
第一导向构件,其被固定于所述支承构件,并按照所述第一臂部的对所述第一驱动点施加驱动力的第一作用点沿光轴方向移动的方式,对该第一臂部进行导向;和
第一臂部移动限制部,其位于所述第一导向构件的两端,对被该第一导向构件导向的所述第一臂部的移动范围进行限制;
所述第二驱动机构具备:
第二臂部,其转动自如地支承所述第二驱动点;
第二线圈,其被保持于所述第二臂部,接受磁力的作用和通电而产生光轴方向的驱动力,使该第二臂部沿光轴方向驱动所述第二驱动点;
第二磁体,其被保持于所述支承构件,对所述第二线圈作用磁力并相对于光轴水平扩展;
第二导向构件,其被固定于所述支承构件,按照所述第二臂部的对所述第二驱动点赋予驱动力的第二作用点沿光轴方向移动的方式,对该第二臂部进行导向;
第二导向构件,其被固定于所述支承构件,按照所述第二臂部的对所述第二驱动点赋予驱动力的第二作用点沿光轴方向移动的方式,对该第二臂部进行导向;和
第二臂部移动限制部,其位于所述第二导向构件的两端,对被该第二导向构件导向的所述第二臂部的移动范围进行限制。
6.根据权利要求5所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
具备:
封罩,其对所述保持模块、所述支承构件及两个驱动机构进行覆盖,并且对所述第一导向构件及所述第二导向构件的、与被固定于所述支承构件的一端相反一侧的另一端进行支承;
所述第一臂部移动限制部及所述第二臂部移动限制部,由位于所述第一导向构件及所述第二导向构件两端的所述支承构件和所述封罩而构成。
7.根据权利要求5或6所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
还具备:
第一传感器,其被所述第一臂部支承,对该第一臂部因驱动所述第一驱动点时该第一臂部在光轴方向的移动而引起的从所述第一磁体受到的磁力的变化,进行检测;和
第二传感器,其被所述第二臂部支承,对该第二臂部因驱动所述第二驱动点时该第二臂部在光轴方向的移动而引起的从所述第二磁体受到的磁力的变化,进行检测。
8.根据权利要求1~3、5、6中任意一项所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
所述保持模块对透镜进行保持,并且,对捕捉被摄体光来生成图像信号的图像传感器进行保持。
9.根据权利要求1~3、5、6中任意一项所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
所述第一驱动点及所述第二驱动点形成在,连接该第一驱动点和所述轴点的线段、及连接该第二驱动点和所述轴点的线段相互以近似90度的角度交叉的各位置。
10.根据权利要求1~3、5、6中任意一项所述的图像抖动校正单元,其特征在于,
所述保持模块在所述轴点具有球状凸部,所述支承构件在其支承部具有对所述凸部进行承受的球状的凹面。
11.一种图像抖动校正装置,其特征在于,具备权利要求1~3、5、6中任意一项所述的图像抖动校正单元,
还具备:检测抖动的抖动检测部;和
控制部,其根据所述抖动检测部的检测结果,使所述两个驱动机构对所述保持模块进行旋转驱动。
12.一种摄影装置,其特征在于,
具备权利要求11所述的图像抖动校正装置,
所述保持模块保持所述透镜,并对捕捉被摄体来生成图像信号的图像传感器进行保持,并通过图像抖动校正装置的动作生成降低了抖动的图像信号。
13.一种便携设备,具备权利要求12所述的摄影装置。
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