CN101324709B - 成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种成像设备。根据本发明的成像设备包括：(a)成像装置子单元，其包括用于产生与影像主体关联的影像信号的成像装置以及安装在所述成像装置的光敏表面前方的透光构件；(b)第一驱动器电路，其用于驱动第一致动器，所述第一致动器使所述成像装置子单元在第一方向上运动；(c)第二驱动器电路，其用于驱动第二致动器，所述第二致动器使所述成像装置子单元在与所述第一方向大致垂直的第二方向上运动；以及(d)第一灰尘去除装置，其用于通过驱动给定致动器以使所述透光构件震动来抖落附着至所述透光构件的灰尘；其中，利用所述第一驱动器电路或者所述第二驱动器电路来驱动所述给定致动器。

Description

成像设备
有关申请的交叉引用
本发明包括与于2007年6月14日向日本专利局递交的日本专利申请JP 2007-157451有关的主题，其全部内容通过引用而包含于此。
技术领域
本发明涉及成像设备，其能够允许其中具有成像装置的成像装置子单元在给定方向上运动。
背景技术
一些设计为数字摄像机的成像设备配备有抖动校正机构，其改变其中具有成像装置及低通滤波器(光学滤波器)的成像装置子单元的位置以在照相期间实现防抖稳定(例如，参见JP-A-2006-78898(专利文献1))。
同时，在诸如数字单镜头反射摄像机的成像设备中，灰尘会在更换镜头期间进入摄像机体并附着至低通滤波器的表面。在此情况下，附着至低通滤波器的灰尘会不利地出现在最终的影像中，由此劣化影像品质。
为了应对上述灰尘的附着，一种公知的措施是在低通滤波器的表面上涂附导电涂料。另一种公知的应对措施是向上述表面涂附氟树脂。另一种公知的应对措施是驱动上述抖动校正机构使得成像装置子单元往复运动(震动)，由此抖落附着至低通滤波器的灰尘。
可用于去除灰尘的另一种方法是通过致动器(例如压电装置)在厚度方向(与主表面垂直)上使低通滤波器震动，由此抖落附着至低通滤波器的表面的灰尘。该方法使得能够比上述使用校正机构的方法更加有效地去除灰尘。
发明内容
但是，在通过致动器来使由透光构件制成的低通滤波器震动的去除灰尘的方法中，需要用于驱动致动器的驱动器电路。因此，驱动器电路提高了成本。
因此，希望提供一种成像设备，其能够以低成本有效地去除附着至安装在成像装置子单元的透光构件的灰尘。
本发明的一个实施例提供了一种成像设备，其包括(a)成像装置子单元，其包括用于产生与影像主体关联的影像信号的成像装置以及安装在所述成像装置的光敏表面前方的透光构件；(b)第一驱动器电路，其用于驱动第一致动器，所述第一致动器使所述成像装置子单元在第一方向上运动；(c)第二驱动器电路，其用于驱动第二致动器，所述第二致动器使所述成像装置子单元在与所述第一方向大致垂直的第二方向上运动；以及(d)第一灰尘去除装置，其用于通过驱动给定致动器以使所述透光构件震动来抖落附着至所述透光构件的灰尘。利用所述第一驱动器电路或者所述第二驱动器电路来驱动所述给定致动器。
根据本发明的实施例，当通过驱动给定致动器以使成像装置子单元的透光构件震动来抖落附着至透光构件的灰尘时，使用第一驱动器电路(其用于驱动第一致动器以在第一方向上使成像装置子单元运动)或第二驱动器电路(其用于驱动第二致动器以在大致垂直于第一方向的第二方向上使成像装置子单元运动)来驱动给定致动器。因此，能够以低成本有效地去除附着至透光构件的灰尘。
附图说明
图1是与本发明的第一实施例相关的成像设备10A的前视图，示出了设备的外形；
图2是成像设备10A的后视图，示出了设备的外形；
图3是成像设备10A的打开前视图；
图4是成像设备10A的剖面的侧视图；
图5是成像设备10A的剖面的俯视图；
图6是成像设备10A的打开视图，其中已经去除了侧机壳183；
图7是抖动校正单元200的示意性分解立体图，示出了其构造；
图8是示出驱动压电致动器9的原理的视图；
图9A至图9C示出了压电致动器9的工作情况；
图10A至10C示出了压电致动器9的工作情况；
图11A至11C示出了压电致动器9的工作情况；
图12是示出施加至压电致动器9的脉冲电压的占空比与可运动部分94的运动速度之间的关系的视图；
图13是示出成像设备10A的功能构造的框图；
图14A至14C示出了用于使低通滤波器108震动的致动器136；
图15是示出从成像装置衬底204伸出的柔性印刷电路板139的视图；
图16是示出低通滤波器108的谐振的视图；
图17是示出用于对使滤波器震动的致动器136进行驱动的电路的框图；
图18A至图18C示出了与本发明的第二实施例相关的成像设备10B的重力方向感测部分313B检测重力方向的原理；
图19是示出通过重力方向感测部分313B检测重力方向的原理的视图；而
图20是示出在去除灰尘时驱动俯仰方向致动器206及侧倾方向致动器205的方式的视图。
具体实施方式
第一实施例
<成像设备的外形>
图1及图2示出了与本发明的第一实施例相关的成像设备10A的外形。图1示出了成像设备10A的前侧的外形。图2示出了成像设备10A的后侧的外形。如图1所示，成像设备10A被构造为数字单反静态摄像机，其包括摄像机体1以及可拆卸地安装至摄像机体1的大致前方中心部分的拍摄镜头组件2(可更换镜头)。
在图1中，摄像机体1具有位于摄像机体的前方大致中心部分处的镜头安装体3、从摄像机体的左前侧伸出的握紧部4、安装在摄像机体的前、右及上部用于设定控制值的控制值设定拨盘5、安装在摄像机体的前、左及上部以允许使用者切换拍摄模式的模式设定拨盘6、以及安装在握紧部4的顶表面上用于发出启动或结束拍摄操作或曝光的命令的快门释放按钮7。拍摄镜头组件2安装在镜头安装体3中。握紧部4允许使用者利用一只手或双手稳定地紧握机摄像机体。
拍摄镜头组件2起用于接收来自拍摄主体的光(光学影像)的镜头窗的作用，并形成用于将光导引至成像装置101(以下描述)并导引至布置在摄像机体1内的取景器102的拍摄镜头系统。例如，拍摄镜头系统包括沿光轴串联布置的变焦透镜模块及固定透镜模块。构造拍摄镜头组件2以允许对聚焦的手动操作及调整，通过使各个透镜位置自动运动来进行上述调整。
允许对拍摄镜头组件2进行安装及拆卸的安装/拆卸按钮31安装在镜头安装体3附近。用于与安装的拍摄镜头组件2电接触的多个电端子(未示出)以及用于进行机械连接的多个连接器(未示出)也安装在镜头安装体3附近。电端子用于将拍摄镜头组件2固有的信息(例如关于全光圈F值及焦距的信息)从包括在拍摄镜头组件2中的镜头ROM(只读存储器)传输至位于摄像机体1内的总控制器100(参见图13)，并将关于拍摄镜头组件2内聚焦透镜的位置的信息以及关于变焦透镜的位置的信息传输至总控制器100。连接器用于将聚焦透镜驱动电动机的驱动力传递至拍摄镜头组件2内各个透镜，上述电动机安装在摄像机体1中。
模式设定拨盘6用于对包含自动曝光(AE)控制模式、自动聚焦(AF)控制模式、用于拍摄静止影像的静止影像拍摄模式、用于拍摄运动画面序列的运动画面拍摄模式(连续拍摄模式)、以及闪光模式的各种拍摄模式进行设定。
快门释放按钮7是允许半下压状态及完全下压状态两者的下压开关。在静止影像拍摄模式下，如果将快门释放按钮7半下压，则进行用于拍摄影像主体的静止影像的准备操作(例如，设定曝光控制值以及聚焦调整)。如果将快门释放按钮7完全下压，则进行拍摄操作(即，一系列操作，包括使成像装置曝光(以下描述)、使通过曝光获得的影像信号以给定方式得到处理、并在存储卡上记录获得的数据)。在运动画面拍摄模式下，如果将快门释放按钮7完全下压，则启动拍摄操作(即，一系列操作，包括与上述曝光类似使成像装置曝光、对通过曝光得到的影像信号进行处理，并在存储卡上记录处理后的影像数据)。如果再次将快门释放按钮7完全下压，则终止拍摄操作。
在图2中，取景窗11形成在摄像机体1的后表面的大致中心顶部处。来自影像主体的影像通过拍摄镜头组件2被导引至取景窗11。使用者(摄影师)能够通过从取景窗11进行窥视来视觉观测影像主体。由LCD制成的外部显示部分12安装在摄像机体1的后表面的中心周围。在本实施例中，外部显示部分12由例如具有400(X方向)×300(Y方向)＝120,000像素的彩色液晶显示器制成。上述运动画面序列显示在外部显示部分上。与AE控制及AF控制相关的模式以及与拍摄场景相关的模式显示在外部显示部分上。此外，用于设定拍摄状态的菜单屏幕可以显示在外部显示部分上。在回放模式下，记录在存储卡中的拍摄影像在外部显示部分上再现。
电源开关13安装在外部显示部分12的左上部上，并例如由两点滑动开关制成。当其端子切换至左侧“OFF”位置时，电源被关断。当其端子切换至右侧“ON”位置时，电源接通。方向键14及摄像机抖动校正开关15安装在外部显示部分12的右侧。方向键14具有圆形控制按钮。检测在控制按钮上的四方向(即，上、下、左、及右)下压操作以及在控制按钮上的其他四方向(即，右上、左上、右下、及左下)下压操作。方向键14具有多种功能，并起用于变更从菜单屏幕所选择的项目以对例如显示在外部显示部分12上的拍摄场景进行设定的控制开关的作用。此外，方向键14起用于变更从索引窗所选择的并将要被再现的影像的帧的控制开关的作用。多个极小的影像排列在索引窗内。此外，可以操作方向键14作为用于变更拍摄镜头组件2的变焦透镜的焦距的变焦开关。
摄像机抖动校正开关15用于对在远距离拍摄期间或者在长时间曝光拍摄黑暗部分时，在因手部运动产生的“抖动”在由手保持摄像机体进行拍摄期间出现的情况下允许可靠拍摄的抖动校正模式进行设定。摄像机抖动校正开关15可以是与电源开关13类似的两点滑动开关。
用于进行与设置在外部显示部分12上的显示及显示的内容相关的操作的开关安装在外部显示部分12的左侧。这些开关包括取消开关16、设定开关17、菜单显示开关18、以及外部显示选择器开关19。取消开关16用于取消从菜单屏幕选择的内容。设定开关17用于设定从菜单屏幕选择的内容。菜单显示开关18用于在外部显示部分12上显示菜单屏幕并用于切换菜单屏幕的内容(例如，拍摄场景设定窗或者与曝光控制相关的模式设定窗)。一旦下压菜单显示开关18，就切换菜单屏幕。外部显示选择器开关19用于接通或关断设置在外部显示部分12上的显示。一旦下压外部显示选择器开关19，就交替地激活并去激活外部显示部分12上的显示。可以将上述开关之外的诸如推动开关(例如，变焦开关、曝光校正开关、以及AE锁定开关)以及拨盘开关的其他各种开关安装在摄像机体1上的适当位置处。
以下将描述具有上述外形的成像设备10A的内部结构。
<成像设备10A的内部结构>
图3是成像设备10A的打开前视图。图4是成像设备10A的剖面侧视图。图5是成像设备10A的剖面俯视图。图3及图5分别是打开视图及剖面视图，示出了已经去除了拍摄镜头组件2的成像设备的状态。如图3及图5所示，拍摄镜头组件2具有透镜21，而成像装置101在拍摄镜头组件2已经安装在摄像机体1上时垂直于拍摄镜头组件2的透镜21的光轴L(见图4)布置。
成像装置101检测影像主体的亮度(即，对来自影像主体的光成像)。即，成像装置101将从影像主体生成并被拍摄镜头组件2聚焦的光学影像的光量转换为R、G、及B成份的电子影像信号，并将该信号输出至控制衬底140(影像处理电路141)(以下描述)。具体而言，成像装置101例如包括每个均具有光电二极管的多个像素。这些像素布置为二维矩阵。Bayer阵列的彩色区域传感器被用作上述成像装置。具有诸如红(R)、绿(G)、以及蓝(B)不同光谱特性的彩色滤波器以1∶2∶1的比率布置在彩色区域传感器的各个像素的光敏表面上。成像装置(成像传感器)101将由拍摄镜头组件2的透镜21聚焦的影像主体的光学影像转换为R、G、及B的电子模拟影像信号，并产生R、G、及B的影像信号。可以使用CCD影像传感器、CMOS影像传感器、VMIS影像传感器、以及其他传感器作为成像装置101。在本实施例中，使用了CCD影像传感器。
在图4所示的光轴L上，镜组件103布置在来自影像主体的光朝向取景器(取景光学器件)102反射的位置处。传输通过拍摄镜头组件2的影像主体的光被镜组件103(具体指主镜1031(以下描述))向上反射并聚焦在焦距玻璃104上。另一方面，传输通过拍摄镜头组件2的影像主体光的一部分传输通过镜组件103。
取景器102具有五棱镜105、目镜106、以及上述取景窗11。五棱镜105具有五边形剖面，并通过内反射纵向并横向颠倒影像来产生从下表面入射的影像主体的光学影像的正像。通过五棱镜105转换为正像的影像主体影像通过目镜106被导引至取景窗11的外部。因为上述结构，取景器102起在拍摄待命模式下用于检测影像主体的光学取景器的作用。
镜组件103由上述主镜1031以及副镜1032构成。在主镜1031的后侧，可旋转地安装副镜1032以朝向主镜1031的后表面倾斜。传输通过主镜1031的影像主体光的一部分被副镜1032反射进入聚焦检测部分107。聚焦检测部分107由用于检测与影像主体的焦距相关的信息的焦段查找装置构成并起所谓AF传感器的作用。
镜组件103由所谓快速返回镜构建。在曝光期间，镜组件绕其转轴1033旋转，并如箭头A所示向上弹起。然后，镜组件在位于焦距玻璃104下方的位置处停止。此时，副镜1032绕其转轴1034在如箭头B所示的方向上相对于主镜1031的后表面旋转。当镜组件103在位于焦距玻璃104下方的位置处停止时，副镜1032大致平行于主镜1031折回。随后，来自拍摄镜头组件2的影像主体光到达成像装置101而未被镜组件103阻挡，由此使成像装置101曝光。当上述曝光结束时，如图4所示，镜组件103返回其原始位置。
由光学滤波器构成用于防止彩色伪像及彩色波纹的低通滤波器108布置在成像装置101的曝光表面的前方。此外，快门部分109布置在低通滤波器108的前方。快门部分109受控以在曝光期间打开或关闭。例如，采用竖直运动焦面快门作为快门部分109。快门部分109的前侧与框体120(以下描述)的后端抵靠。快门部分109的后侧保持在快门保持板1091的部分之间，快门保持板1091通过螺丝1092被保持至框体120(见图6)。因此，快门部分109被支撑至框体120。外部显示部分12与成像装置101的表面成平行关系布置在成像装置101的后方，使得侧机壳183(以下描述)位于成像装置101的表面与外部显示部分12之间。
成像装置101与滑动体202及致动器(以下描述)协作以形成抖动校正单元200，用于根据由陀螺仪单元170(以下描述)检测的抖动信息，通过驱动致动器来使成像装置101上下并左右滑动以对摄像机抖动进行补偿。致动器包括侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206。以下将详述抖动校正单元200的结构及操作。
在图3中，框体(前框架)120于镜头安装体3的后方布置在摄像机体1的大致中心部分处(参见图4及图5的阴影部分)。框体120是矩形剖面的圆柱体。当从前方观察时框体120呈大致方形。框体120的前表面及后表面具有开口。此外，框体120与五棱镜105(焦距玻璃104)相对的顶表面具有开口。框体120由抵抗变形具有改进强度的金属刚性体构成。根据镜头安装体3的形状而制成圆柱形的安装体接收部分121形成在框体120的前表面上。镜头安装体3装配在安装体接收部分121中。在此情况下，如标号122的箭头(见图5)所示，从前侧利用多个螺丝123来保持框架体。镜组件103布置在框体120内侧，并也起到用于保持镜组件103的构件的作用。
电池舱131布置在框体120的左侧及握紧部4内部。电池舱131例如由树脂构成。给定数量的AA型电池容纳在电池舱内，并起用于驱动成像设备10A的电源的作用。卡接收部分132形成在电池舱131后方。用于记录拍摄影像的影像数据的诸如存储卡的记录介质可移除地安装在卡接收部分132中。安装在握紧部4一侧的卡槽盖体133打开，由此接收存储卡。电池舱131及卡接收部分132一同形成结构体，以下将其称为电池单元130。
控制衬底140布置在电池单元130的卡接收部分132的后表面上。包括用于对影像数据进行给定信号处理的影像处理电路141(例如用于影像处理的ASIC)以及用于对用于抖动校正的操作(以下描述)进行控制的抖动校正电路142(例如用于抖动校正的ASIC)的电子部件安装在控制衬底140上。该控制衬底140构成总控制器100(以下描述)。控制衬底140在大致同一平面内位于抖动校正单元200附近。电池单元130具有保持至侧机壳183(以下描述)的连接器部分143。利用螺丝144及145将控制衬底安装在电池单元130上。通过柔性印刷电路板146将控制衬底140与成像装置101电连接在一起。
用于驱动镜组件103及快门部分109的驱动单元150布置在前框体120右侧附近。驱动单元150包括用于打开并关闭快门部分109的快门驱动器部分151以及用于驱动镜组件103的镜驱动器部分152。用于驱动快门部分的快门驱动器部分部分地包含在镜驱动器部分152中。例如由树脂制成的连接器部分160在驱动单元150的右侧(外侧)布置的更远。连接器部分160是具有用于远程终端及USB终端的AC插座及保持器的结构体。
上述陀螺仪单元170安装在电池单元130位于电池舱131的前方的侧壁中。陀螺仪单元170包括陀螺仪部分171、陀螺仪衬底172、阻尼材料173、以及用于陀螺仪部分的柔性印刷电路板174。陀螺仪单元170用于检测抖动信息，例如与成像设备10A的抖动方向及程度相关的信息。由陀螺仪单元170检测得到的抖动信息用于在由抖动校正单元200进行用于摄像机抖动校正的操作时的控制。陀螺仪部分171包括用于根据成像设备10A在侧倾方向上的抖动角速度来检测抖动程度的侧倾方向陀螺仪171b，以及用于根据抖动的角速度来对俯仰方向上的抖动程度进行检测的俯仰方向陀螺仪171a。上述陀螺仪中的每一者均可构造为陀螺仪类型，其例如通过向压电装置施加电压以使其震动，并通过提取变形作为电信号来检测角速度，因旋转运动，由在角速度施加到压电装置时产生的Coriolis力引起上述变形。陀螺仪部分171安装在陀螺仪衬底172上。陀螺仪衬底172经由阻尼材料173安装至形成于电池单元130的侧壁上的陀螺仪安装部分134，陀螺仪安装部分134呈平板形式。
阻尼材料173防止因镜组件103的操作而产生的震动传递至陀螺仪部分171，否则陀螺仪部分171将引起误差检测。例如，可以使用具有橡胶材料(例如丁基橡胶)层以及位于橡胶材料层两侧的附着层的板构件。柔性印刷电路板174将陀螺仪部分171(包含侧倾方向陀螺仪171b及俯仰方向陀螺仪171a)与控制衬底140电连接。
用于检测成像设备10A的姿态的姿态传感器135安装在电池单元130的电池舱131的前方。例如，姿态传感器135由水银开关、重力传感器或者加速度传感器等构成。能够根据由姿态传感器135完成的检测结果来对成像设备10A是否处于横向姿态或处于竖直姿态进行检测。此外，重力方向感测部分313A(见图13)(以下描述)能够检测重力方向(竖直向下方向)。优选地，设计姿态传感器135使得能够至少判定成像设备10A的四个方向(上、下、左、及右)中哪一个方向是重力方向。
成像设备10A的各个部分通过由诸如铁的金属材料制成的机壳部分180连接在一起。在成像设备10A中，机壳部分180由前机壳部分181、182，侧机壳(后机壳部)183，以及形成底板的底机壳部分184构成。
<抖动校正单元200>
下面参考图6及图7以及图4及图5来详细描述抖动校正单元200。在图6中，已经去除了侧机壳183。图7是抖动校正单元200的示意性立体图，示出了其结构。
抖动校正单元200包括成像装置子单元Uc、保持成像装置子单元Uc的滑动体202、侧倾方向致动器205、俯仰方向致动器206、摆动底座207、以及位置传感器部分208。成像装置子单元Uc具有成像装置101、低通滤波器108、成像装置保持体201、布置在成像装置101的后表面上的散热板203、以及布置在散热板203的后表面上的成像装置衬底204。成像装置保持体201保持成像装置101及低通滤波器108。
成像装置衬底204为大致矩形基板，其上安装有成像装置101，同时散热板203夹置在成像装置101与成像装置衬底204之间。散热板203呈平板状，并由给定金属材料制成。散热板203用于将驱动成像装置101时光电地产生的热量扩散开。成像装置保持体201是具有其前后侧开通的大致矩形剖面的框架。低通滤波器108安装至框架的前侧。成像装置101布置在低通滤波器108后侧。利用螺丝2041将成像装置衬底204保持至成像装置保持体201，同时通过成像装置衬底204将成像装置101及散热板203压靠至成像装置保持体201。
俯仰方向致动器206安装至成像装置保持体201在左右方向上的一侧(在本示例中，为左侧)。成像装置保持体201经由俯仰方向致动器206安装至在俯仰方向上(图7的上下方向)可滑动的滑动体202。滑动体202是呈大致平板形式的框架，并大致对中设置有比成像装置衬底204更大的矩形开口2021。具有V形槽的支撑部分2022牢固地安装在滑动体202上与俯仰方向致动器206相对的位置处。俯仰方向致动器206(轴部2061(以下描述))可滑动地装配在V形槽中以允许滑动运动。与侧倾方向致动器205对应在结构上与支撑部分2022类似的支撑部分2023牢固地安装在滑动体202下方。由抵压构件2054及2064(例如弹簧)产生的抵压力如图6所示将轴部2051及2061保持在保持板(用于抑制侧倾的保持板或者用于抑制俯仰的保持板)与支撑部分(2022或2023)之间，使得如下所述轴部2051及2061摩擦装配在支撑部分2022及2023中。
摆动底座207形成抖动校正单元200的基体，用于在保持有成像装置保持体201时来保持滑动体202。摆动底座207是框架，其大致对中设置有与滑动体202中的开口2021大致相同尺寸的开口2071。事实上，滑动体202中的开口2021略大于开口2071。侧倾方向致动器205牢固地固定至摆动底座207的上或下侧(在本示例中，为下侧)。滑动体202安装至摆动底座207以允许滑动体在侧倾方向上滑动(在如图7的箭头D所示的左右方向上)，同时滑动体202的支撑部分2023可滑动地装配在侧倾方向致动器205(轴部2051(以下描述))中。
因为上述结构，形成了能够在成像设备10A的上下方向C(图7)以及大致垂直于上下方向的左右方向D(图7)上使成像装置子单元Uc运动的驱动机构Mv。形成第一致动器的侧倾方向致动器205以及形成第二致动器的俯仰方向致动器206允许成像装置子单元Uc在左右方向D并在上下方向C上运动。
滑动体202的角部2024被诸如弹簧的抵压构件朝向摆动底座207的右上角2072抵压，并被压靠连接至右上角2072，同时松散地装配在成像装置保持体201的角部的后表面2011中的球被保持在成像装置保持体201的角部的后表面2011与滑动体202的角部2024之间。由此允许成像装置子单元Uc的滑动体202在侧倾方向上滑动，并允许成像装置子单元Uc在俯仰方向上滑动。在此情况下，滑动体202与成像装置子单元Uc一起被压靠至摆动底座207。因此，确保了这些构件不会从摆动底座207脱离配合。如图5所示，摆动底座207经由压缩弹簧2073通过螺丝2074悬浮在图6所示的三个安装位置Pa、Pb、及Pc。在此情况下，摆动底座207被保持至快门保持板1091。可以通过调整螺丝2074的紧固程度来对成像装置101相对于摆动底座207在侧倾方向以及俯仰方向上的倾斜进行调整。
位置传感器部分208进行用于抖动校正的操作，或者检测摄像机的操作启动时成像装置101的位置。位置传感器部分208包括磁体2081以及二维霍耳传感器2082。磁体2081是产生磁力线的装置。中心位置的磁力较强。磁体2081安装至成像装置保持体201的角落(见图6)，并与成像装置子单元Uc一起运动。二维霍耳传感器2082包括给定数量的(例如，四个)布置为二维的霍耳器件，并产生与从磁体2081产生的磁力线的大小对应的输出信号。如图7所示，霍耳传感器2082安装并保持在摆动底座207上与磁体2081相对的位置处。位置传感器部分208利用二维霍耳传感器2082通过检测磁体2081的位置来检测成像装置101的位置，磁体2081随着成像装置保持体201相对于摆动底座207上下或左右运动而运动。位置传感器部分208通过第二柔性电路板209与侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206一起与控制衬底140电连接。
每个侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206均是被超声驱动的冲击型线性致动器(压电致动器)。侧倾方向致动器205具有轴部2051、压电装置部分2052、以及配重部分2053。类似的，俯仰方向致动器206包括轴部2061、压电装置部分2062、以及配重部分2063。每个轴部2051及2061均是具有给定横截面形状(例如，圆形)的棒状驱动轴，并被压电装置部分2052或2062震动地驱动。轴部2051及2061分别摩擦地连接至支撑部分2023及2022中的V形槽。
每个压电装置部分2052及2062均由陶瓷材料制成。每个压电装置部分均根据施加的电压而伸展并收缩。轴部2051及2061根据伸展及收缩而震动。在压电装置部分2052及2062中，高速伸展及低速收缩交替重复，或者低速伸展及高速收缩交替重复。或者，统一速度的伸展与统一速度的收缩以相同速度交替重复。每个压电装置部分2052及2062例如均由牢固地安装至轴部2051或2061一端的层叠压电装置制成，使得偏振方向与轴部2051或2061的轴向方向一致。
来自控制衬底140上抖动校正电路142的信号线分别与压电装置部分2052及2062的电极部分连接。通过根据来自控制衬底140的驱动信号来对压电装置部分2052及2062充电或放电来实现上述伸展及收缩。因为压电装置部分2052或2062以上述方式重复伸展并收缩，故在支撑部分2023或2022与轴部2051或2061之间产生相对偏移。因此，滑动体202相对于轴部2051前后滑动，并在上述位置停止。即，成像装置子单元Uc相对于滑动体202滑动。配重部分2053及2063在压电装置部分2052及2062的相对两侧牢固地保持至轴部2051及2061的端部，以允许由压电装置部分2052及2062产生的震动有效地传递至轴部2051及2061。
止挡件Sa及Sb安装在轴部2051的相对端部附近以允许对成像装置子单元Uc在左右方向D上的运动进行限制，由此界定其可运动范围。支撑部分2023的端面Ea及Eb分别抵靠止挡件Sa及Sb。由此防止支撑部分2023相对于轴部2051运动超过止挡件Sa及Sb。类似的，每个均为矩形板形式的止挡件Sc及Sd形成在轴部2061的相对端部附近，并限制成像装置子单元Uc在上下方向C上的运动，由此界定其可运动范围。支撑部分2022的端面Ec及Ed分别抵靠止挡件Sc及Sd。由此防止支撑部分2022相对于轴部2061运动超过止挡件Sc及Sd。
以下描述驱动与侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206对应的压电致动器9的原理。
图8是示出驱动压电致动器9的原理的视图。图9-11是示出压电致动器9的工作情况的视图。
压电致动器9在结构上与侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206类似。即，压电致动器9具有与轴部2051对应的驱动轴91、与压电装置部分2052对应的压电装置部分92、与配重部分2053对应的配重部分93、以及与支撑部分2023对应的可运动部分94。驱动轴91与可运动部分94摩擦地连接在一起。
在具有上述结构的压电致动器9中，当具有33％的占空比的脉冲波形的电压(图9A)施加至压电装置部分92时，在驱动轴91的延长方向上的偏移量U(图8)如图9B所示的波形所表示地改变。因此，可运动部分94朝向驱动轴91运动，并在由Da表示的方向上(图9C)接近压电装置部分92。
当具有50％的占空比的脉冲波形的电压(图10B)施加至压电装置部分92时，驱动轴91的偏移量U(图8)如图10B所示的波形所表示地改变。在此情况下，可运动部分94并未相对于驱动轴91运动(图10C)。
同时，当具有67％的占空比的脉冲波形的电压(图11A)施加至压电装置部分92时，驱动轴91的偏移量U(图8)如图11B所示的波形所表示地改变。因此，可运动部分94在方向Db上相对于驱动轴91远离压电装置部分92运动(图11C)。
如上所述，如果施加至压电致动器9的压电装置部分92的脉冲序列受到脉冲宽度调制以改变占空比，则可如图12所示使可运动部分94相对于驱动轴91的运动速度可变。在图12的纵轴上，假定在如图9C所示的方向上接近压电装置部分92的可运动部分94具有正速度。
因此，通过向侧倾方向致动器205的压电装置部分2052施加电压来驱动成像装置子单元Uc以在左右方向D上(图7)相对于摆动底座207滑动。由此校正成像装置101在侧倾方向上的抖动。通过向俯仰方向致动器206的压电装置部分2062施加电压以驱动成像装置子单元Uc使其在上下方向C上(图7)相对于滑动体202滑动来对成像装置101在俯仰方向上的抖动进行校正。
<成像设备10A的功能构造>
图13是示出成像设备10A的功能构造的框图。如图13所示，成像设备10A具有总控制器100、抖动检测部分301、抖动校正部分302、成像装置驱动器部分303、信号处理部分304、记录部分305、影像复制部分306、AF/AE计算部分307、透镜驱动器部分308、供电部分309、外部I/F部分310、镜驱动器部分311、快门驱动器部分312、重力方向感测部分313A、操控部分314、以及驱动器电路部分315。总控制器100包括用于存储控制程序的ROM(只读存储器)、用于临时存储与算法处理及控制处理相关的数据的RAM(随机访问存储器)、以及用于从ROM读取控制程序并执行该程序的CPU(中央处理单元)。总控制器从抖动检测部分301及操控部分314或驱动部分接收各种信号，并对成像设备10A的各个部分的操作进行控制。
抖动检测部分301由陀螺仪单元170制成，并用于检测因手部运动而造成的成像设备10A的抖动。抖动校正部分302由抖动校正单元200制成，其根据由抖动检测部分301检测得到的抖动信息，并根据与成像装置101相关的位置信息以及通过位置传感器部分208检测得到的位置信息，通过驱动侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206来进行抖动校正。
成像装置驱动器部分303控制成像装置101的光电转换，并放大或者模拟处理来自成像装置101的输出信号。具体而言，配备在成像装置驱动器部分303中的定时发生器向成像装置101输出驱动控制信号以在影像主体光下将成像装置曝光给定时间，由此将光学信号转换为影像信号。影像信号被放大，并被发送至信号处理部分304。
来自成像装置101的输出影像信号被信号处理部分304以给定方式模拟并数字处理。信号处理部分304包括模拟信号处理电路、用于将从模拟信号处理电路输出的影像信号转换为数字值的影像信号的模拟-数字转换电路、用于对来自模拟-数字转换电路的数字化像素数据进行像素插值处理的插值电路、用于将通过模拟-数字转换电路数字化的各个像素数据项目的黑色电平校正为基准黑色电平的黑色电平校正电路、用于调整影像的白平衡的白平衡(WB)电路、用于通过校正像素数据的加玛特性来对灰色电平进行校正的加玛(γ)校正电路、以及用于临时存储对其已经完成信号处理的影像数据的影像存储器。模拟信号处理电路包括用于降低影像信号中抽样噪音的CDS(相关二次抽样)电路，以及用于调整影像信号的电平并对从成像装置101输出的具有模拟值的影像信号进行预定信号处理的AGC(自动增益控制)电路。
记录部分305在可移除记录介质M(例如存储卡)上记录产生的影像数据，并读取在记录介质M上记录的影像数据。影像复制部分306对由信号处理部分304产生的影像数据或由记录部分305从记录介质M读取的影像数据进行处理，并产生适于在外部显示部分12上显示的影像数据。
AF/AE计算部分307进行用于自动聚焦控制(AF)及自动曝光控制(AE)的计算。透镜驱动器部分308对拍摄镜头组件2的透镜21的操作进行控制。拍摄镜头组件2包括聚焦透镜、变焦透镜、以及用于调整传输光量的光圈。拍摄镜头组件2还包括存储有透镜固有信息(例如与全F值及焦距相关的信息)的透镜ROM。该透镜ROM经由电端子与总控制器100连接。
供电部分309由电池单元130制成，并用于向成像设备10A的各个部分供应电力。外部I/F部分310由连接器部分160制成，并具有用于远程终端及USB终端的AC电力插座及保持器。外部I/F部分形成与外部装置的界面。
镜驱动器部分311驱动包括主镜1031及副镜1032的镜组件103。镜驱动器部分311根据从总控制器100输入的收回信号，将主镜1031与副镜1032一起从拍摄镜头组件2的光轴L旋转并收回。在来自快门释放按钮7的ON信号输入总控制器100时，由总控制器100产生收回信号。当完成拍摄时，镜驱动器部分311旋转收回的镜组件103后退至光轴L上的原始位置。快门驱动器部分312驱动快门部分109打开，或将其关闭。
重力方向感测部分313A根据由姿态传感器135(图5)完成的检测结果来检测重力方向(即，自由下落方向)。可以通过在上述方式使用姿态传感器135来通过重力方向感测部分313A方便地检测重力方向。
操控部分314包括诸如模式设定拨盘6、方向键14、以及摄像机抖动校正开关15的被操控构件。通过使用者的操控而发出的命令通过操控部分输入。
驱动器电路部分315具有用于分别超声驱动侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206的侧倾方向驱动器电路315a以及俯仰方向驱动器电路315b。例如，驱动器电路部分安装在控制衬底140(图6)上。即，通过侧倾方向驱动器电路315a来驱动侧倾方向致动器205。通过俯仰方向驱动器电路315b来驱动俯仰方向致动器206。由此使成像装置子单元Uc运动。由此对成像设备10A进行抖动校正。
<通过低通滤波器108去除灰尘>
成像设备10A能够完成用于去除灰尘的操作，即，通过使用抖动校正单元200的侧倾方向致动器205或者俯仰方向致动器206移动成像装置子单元Uc来将附着至成像装置子单元Uc的低通滤波器108的表面的灰尘抖落。
在去除灰尘操作期间，首先在与由重力方向感测部分313A(图13)检测得到的重力方向大致相同的方向上使成像装置子单元Uc运动来使支撑部分2022及2023碰撞止挡件Sa-Sd。通过上述碰撞，成像装置子单元Uc承受的冲击允许有效地去除灰尘。由此可促进去除灰尘。此外，可以改进驱动机构Mv的耐用性。
例如，在姿态传感器135能够检测成像设备10A相对于重力方向的四个方向(即，上、下、左、及右)的情况下，从侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206中选择用于在检测得到的重力方向上驱动成像装置子单元Uc的一个致动器。例如利用33％或67％的占空比来驱动选择的致动器以在重力方向上使成像装置子单元Uc以高速运动，以使一个支撑部分(支撑部分2022或2023)与四个止挡件Sa-Sd其中之一碰撞。
具体而言，相关于成像装置子单元Uc的运动，根据由姿态传感器135检测得到的重力方向来设定运动方向(包括上、下、左、及右四个方向其中一者)。从侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206中选择用于成像装置子单元Uc在设定运动方向上的运动的一个致动器。驱动所选择的致动器以在重力方向上使成像装置子单元Uc运动，使得支撑部分与任意止挡件碰撞。因此，可以有效并迅速地去除附着至成像装置子单元Uc的低通滤波器108的灰尘。
在成像装置子单元Uc于重力方向上运动并且支撑部分与止挡件碰撞之后，优选地驱动所选择的致动器以使成像装置保持体201沿竖直方向震动给定时间。因为与止挡件碰撞使得附着至低通滤波器108的几乎全部灰尘均被抖落，故可以使该震动时间短于上述时间。在成像装置保持体201以此方式震动的情况下，当其在重力方向上被驱动时，最好使支撑部分与止挡件碰撞。如果以此方式发生多次碰撞，则可以更加确定地抖落灰尘。
在上述去除灰尘的操作中，使支撑部分2022及2023与止挡件发生碰撞并不十分重要。成像装置保持体201可以竖直往复运动(震动)而不使保持器与任何止挡件碰撞。此外，在此情况下，可以比上述情况更有效地抖落灰尘。
另一方面，成像设备10A能够通过超声驱动致动器而使低通滤波器108震动来执行用于去除灰尘的操作，以有效地抖落附着至作为透光构件的低通滤波器108的灰尘。以下将详述上述操作。
图14A-14C示出了用于使低通滤波器108震动的致动器136。图15是位于图5所示虚线ER周围的部分的放大视图。图14A是低通滤波器108的平面图。图14B是图14A所示低通滤波器108的右侧视图。图14C是沿图14A的线Q-Q所取的剖视图。
如图14C所示，低通滤波器108是每一个都呈矩形平板状的四个构件108a-108d的层叠。在最下层的构件108d在面积方面比处于其他三层的构件108a-108c更大。用于使低通滤波器108超声震动的致动器136(以下也称为用于滤波器的震动的致动器或者滤波器震动致动器)布置在构件108d上方。
致动器136具有压电装置部分137以及用于将压电装置部分137的相对端部保持至低通滤波器108的两个保持构件138。
压电装置部分137具有正电极137p及负电极137m。当在电极之间施加脉冲电压时，压电装置部分137纵向伸展并收缩。因此，可以使低通滤波器108震动。如图15及图6所示，经由从成像装置衬底204伸出的柔性印刷电路板139将电力施加至压电装置部分137。
在如上构造的致动器316中，当在低通滤波器108自身谐振的超声区域中将脉冲电压施加至压电装置部分137时，例如如图16所示，低通滤波器108垂直于压电装置部分137的伸展及收缩方向(纵向方向)(换言之，在低通滤波器108的厚度方向上)弯曲。出现具有两个震动节点Ka及Kb的震动模式。因为以上述方式驱动致动器316，故低通滤波器108以其谐振频率超声震动。因此，能够有效地抖落附着至低通滤波器108的灰尘。
以下描述用于驱动致动器316的电路。
图17是示出用于对使滤波器震动的致动器136进行驱动的驱动器电路的框图。
驱动器电路部分315(图13)具有切换部分315c、以及上述侧倾方向驱动器电路315a及俯仰方向驱动器电路315b。切换部分315c具有两个开关315d及315e。
切换部分315c的开关315d根据来自总控制器100的命令在侧倾方向致动器205与滤波器震动致动器136之间切换侧倾方向驱动器电路315a的电连接。在侧倾方向驱动器电路315a用于通过低通滤波器108的超声震动来去除灰尘时，开关315d能够将侧倾方向驱动器电路315a与滤波器震动致动器136相连接。
切换部分315c的开关315e根据来自总控制器100的命令在俯仰方向致动器206与滤波器震动致动器136之间切换俯仰方向驱动器电路315b的电连接。在侧倾方向驱动器电路315b用于通过低通滤波器108的超声震动来去除灰尘时，开关315e能够将俯仰方向驱动器电路315b与滤波器震动致动器136相连接。
配备有如上构造的切换部分315c的成像设备10A能够进行利用抖动校正单元200采用侧倾方向驱动器电路315a及俯仰方向驱动器电路315b其中一者的致动器来去除灰尘的操作，同时能够进行利用采用另一者的滤波器震动致动器136来去除灰尘的操作。
具体而言，在根据由重力方向感测部分313A检测得到的重力方向所选择的一个致动器是侧倾方向致动器205时，侧倾方向致动器205被侧倾方向驱动器电路315a超声驱动以使成像装置子单元Uc在基于重力方向的运动方向上运动，由此使子单元与止挡件Sa-Sd碰撞。由此进行用于去除灰尘的操作。通过施加来自俯仰方向驱动器电路315b的电压来超声驱动滤波器震动致动器136。因此，使低通滤波器108皆振，由此去除灰尘。
另一方面，在根据由重力方向感测部分313A检测得到的重力方向所选择的一个致动器是俯仰方向致动器206时，该致动器206被俯仰方向驱动器电路315b超声驱动以使成像装置保持体201在基于重力方向的运动方向上运动，由此使保持体与止挡件Sa-Sd碰撞。由此去除灰尘。此外，滤波器震动致动器136被侧倾方向驱动器电路315a超声驱动以使低通滤波器108谐振。由此去除灰尘。
当通过低通滤波器108的超声震动去除灰尘时，通过切换部分315c来将侧倾方向驱动器电路315a与侧倾方向致动器205的连接或者俯仰方向驱动器电路315b与俯仰方向致动器206的连接切换为与滤波器震动致动器136的连接。因此，可以利用驱动器电路的良好定时来进行上述切换。当以上述方式切换连接时，由驱动器电路产生的驱动信号(例如，脉冲电压的信号)的频率被切换至低通滤波器108的谐振频率。
在上述成像设备10A中，当附着至低通滤波器108的灰尘被抖落以去除灰尘时，利用侧倾方向驱动器电路315a或者俯仰方向驱动器电路315b，通过驱动滤波器震动致动器136使低通滤波器108超声震动。因此，可以省去用于驱动滤波器震动致动器136的专用驱动器电路。可以低成本有效地去除附着至低通滤波器108的灰尘。
在成像设备10A中，利用两个驱动器电路(即，侧倾方向驱动器电路315a及俯仰方向驱动器电路315b)来同时进行使用抖动校正单元200的灰尘去除以及使用滤波器震动致动器136的灰尘去除。因此，用于去除灰尘的两个操作产生综合效应，由此允许更有效地去除灰尘。因此，可以促进去除灰尘。
<第二实施例>
除了重力检测感测部分的结构之外，与本发明的第二实施例相关的成像设备10B在其他结构方面与以上根据图1-6描述的根据第一实施例的成像设备10A类似。
具体而言，构造成像设备10B的重力方向感测部分313B以根据与成像装置子单元Uc运动的速度相关的信息来检测重力的方向。以下描述通过重力方向感测部分313B进行的对重力方向的检测。
<通过重力方向感测部分313B对重力方向的检测>
图18A-18C及图19示出了由重力方向感测部分313B检测重力方向的原理。在图18A-18C的每一个中，压电致动器9在结构方面与图8所示的致动器类似。驱动轴91处于轴在竖直方向延伸的姿态。由图19中的虚线表示的特性曲线Ho与图12中占空比及速度关联的特性相关。
当压电致动器9处于图18A所示的姿态时，具有33％的占空比的脉冲序列的电压(见图9A)施加至压电装置部分92以在与重力方向相对的方向上使可运动部分94运动。在此情况下，可运动部分94承受在重力方向上作用的吸引力，由此相较于当驱动轴91水平布置并水平运动时，驱动轴91以低速Va运动。
当压电致动器9处于图18B所示的姿态时，具有50％的占空比的脉冲序列的电压(见图10A)施加至压电装置部分92。在此情况下，因动态摩擦力而引起驱动轴91与可运动部分94之间的摩擦连接。因此，可运动部分94通过吸引力以速度Vb在重力方向上运动。
同时，当压电致动器9处于图18C所示的姿态时，具有67％的占空比的脉冲序列的电压(见图11A)施加至压电装置部分92以在重力方向上使可运动部分94运动。在此情况下，可运动部分94承受作用在重力方向上的吸引力。因此，相较于当可运动部分94水平运动时，可运动部分94以更高的速度Vc运动。
在压电致动器9的驱动轴91布置在竖直方向上的情况下，如上所述可运动部分94以速度Va-Vc(图18A-18C)运动。速度Va-Vc标绘在图19的视图中，由此获得由实线表示的速度特性曲线Hp。在竖直方向上的速度特性曲线Hp已经相对于在水平方向上的速度特性曲线Ho发生偏移。
这意味着如果在驱动压电致动器9时观测可运动部分94的速度，则可以检测到重力方向。通过对由位置传感器部分208检测得到的位置进行时间微分，即，通过测量在极短时间(例如，50ms)内行进的极小距离，可以检测到成像装置子单元Uc与可运动部分94对应的运动速度。
利用上述原理通过重力方向感测部分313B来检测重力方向。以下描述其具体示例性方法(i)及(ii)。
(i)利用小行程操作检测重力方向
在驱动轴91水平布置的情况下，具有可运动部分94的速度在其前进及返回路径之间大致一致的占空比(互补占空比)的脉冲电压被施加至压电装置部分92以使可运动部分94往复运动极小行程(例如，约0.3至0.5mm)。分别检测可运动部分94在前进及返回路径上的速度。在前进与返回路径上速度不同的情况下，将产生更大的速度绝对值的方向判定为重力方向。
例如，在前进路径上驱动可运动部分时，假定可运动部分94通过施加具有33％的占空比的脉冲电压以速度v+运动，并且在返回路径上驱动可运动部分时，假定可运动部分94通过施加具有67％的占空比的脉冲电压以速度v-运动。在|v+|＞|v-|的情况下，在前进路径上的运动方向是重力方向。在|v+|＜|v-|的情况下，在返回路径上的运动方向是重力方向。
对本实施例配备有侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206(具有与驱动轴91对应并彼此垂直的轴部2051及2061)的成像设备10B应用上述检测重力方向的方法。在此情况下，成像设备如下工作。
对于支撑部分2023相对于在侧倾方向致动器205中沿X方向布置的轴部2051的运动速度，例如当以33％的占空比来驱动可运动部分时，使vX+成为在+X方向上的速度。例如当以67％的占空比来驱动可运动部分时，使vX-成为在-X方向上的速度。以下给出其绝对值之间的差异：
ΔvX＝|vX+|-|vX-|(1)
同时，对于支撑部分2022相对于在俯仰方向致动器206中沿Y方向布置的轴部2061的运动速度，例如当以33％的占空比来驱动可运动部分时，使vY+成为在+Y方向上的速度。例如当以67％的占空比来驱动可运动部分时，使vY-成为在-Y方向上的速度。以下给出其绝对值之间的差异：
ΔvY＝|vY+|-|vY-|(2)
然后利用以下公式(3)根据由公式(1)及(2)获得的ΔvX及ΔvY来计算重力方向与成像设备10B的X轴(见图1)形成的角度θ。
&theta; = tan - 1 &Delta;v Y &Delta;v X - - - ( 3 )
通过利用侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206其中至少一者，在从公式(3)获得的角度θ的方向上(即，在与重力方向对应的运动方向上)使成像装置子单元Uc运动，可有效地去除灰尘。
即，假定表示重力方向的矢量分解为平行于成像设备10B的X方向(图7中左右方向D)的第一矢量分量以及平行于Y方向(图7中上下方向C)的第二矢量分量。例如分别具有33％及67％的占空比的电压(其在成像装置子单元Uc水平往复运动时所沿的前进与返回路径之间实现大致一致的运动速度)分别施加至俯仰方向致动器206及侧倾方向致动器205以驱动两者。对成像装置子单元Uc在左右方向D及上下方向C上于前进及返回路径上的运动速度进行检测。在于左右方向D上的运动速度在前进路径上比在返回路径上更大时，判定第一矢量分量在前进路径上取向。另一方面，在运动速度于返回路径比前进路径更大时，判定第一矢量分量在返回路径上取向。在于上下方向C上的运动速度在前进路径上比在返回路径上更大时，判定第二矢量分量在前进路径上取向。另一方面，在运动速度于返回路径比前进路径更大时，判定第二矢量分量在返回路径上取向。
上述检测方法允许方便地检测适当的重力方向。以下将描述从上述公式(3)获得的角度θ，即，根据检测得到的重力方向来驱动俯仰方向致动器206及侧倾方向致动器205以去除灰尘的方法。
图20是示出当去除灰尘时驱动俯仰方向致动器206及侧倾方向致动器205的方法的视图。在图20的视图中，横轴表示成像设备10B的X轴方向(见图1)。纵轴表示成像设备10B的Y轴方向(见图1)。
侧倾方向致动器205被选择并在+X方向上驱动。在角度θ落入范围G3(135°＜θ≤225°)的情况下，也选择侧倾方向致动器205并在-X方向上被驱动。
同时，在利用上述公式(3)计算得到的角度θ落入范围G2(45°＜θ≤135°)时，俯仰方向致动器206被选择并在+Y方向上被驱动。此外，当角度θ落入范围G4(225°＜θ≤315°)时，俯仰方向致动器206被选择并在-X方向上被驱动。
因为通过以上述方式驱动侧倾方向致动器205或者俯仰方向致动器206能够在与重力方向大致相同的方向上使成像装置子单元Uc运动，故能够利用抖动校正单元200有效地去除灰尘。
(ii)利用具有50％的占空比的操作来检测重力方向
具有可运动部分94并未水平运动的50％的占空比的脉冲电压被施加至压电致动器9，并且检测可运动部分94的速度。在检测到可运动部分94的速度的情况下，判定速度的方向为重力方向。如下所述，将上述检测重力方向的方法应用于本实施例的成像设备10B。
使vX成为支撑部分2023相对于侧倾方向致动器205的轴部2051的速度。使vY成为支撑部分2022相对于俯仰方向致动器206的轴部2061的速度。利用以下公式(4)来计算重力方向与成像设备10B的X轴(见图1)形成的角度θ。
&theta; = tan - 1 v Y v X - - - ( 4 )
与(i)的方式相同，根据使用公式(4)得到的角度θ的方向(即，根据重力方向)来选择要使用的致动器，并将其驱动。由此能够有效地去除灰尘。
即，如果表示重力方向的矢量分解为平行于成像设备10B的X方向(图7中左右方向D)的第一矢量分量以及平行于Y方向(图7中上下方向C)的第二矢量分量，则向侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206施加例如上述具有50％的占空比的特定脉冲序列(其不会在水平方向上使成像装置子单元Uc运动)，并且对成像装置子单元Uc在左右方向D及上下方向C上的速度进行检测。在于左右方向D上检测到成像装置子单元Uc的运动速度的情况下，判定第一矢量分量位于运动速度的方向上。在于上下方向C上检测到成像装置子单元Uc的运动速度的情况下，判定第二矢量分量位于运动速度的方向上。
上述检测方法允许方便地检测适当的重力方向。通过在与检测得到的重力方向对应的运动方向上使成像装置子单元Uc运动，能够利用抖动校正单元200有效地去除灰尘。
上述成像设备10B用于去除灰尘的操作可产生与成像设备10A的操作相同的优点。此外，成像设备10B通过重力方向感测部分313B利用侧倾方向致动器205及俯仰方向致动器206的特性来检测重力方向，因此，省去了用于检测重力方向的姿态传感器135。
<改变实施例>
在上述实施例中，在灰尘去除期间使低通滤波器108超声震动并非十分重要。可以使与在成像装置子单元Uc中的低通滤波器108一起或者替代其的由透光构件制成的专用玻璃构件超声震动。
本领域的技术人员应该理解到，可以想到各种修改、组合、子组合和替换，这取决于设计要求和其它因素，只要这些修改、组合、子组合和替换落在权利要求的范围和其等同范围内即可。

Claims (5)

1.一种成像设备，包括：
(a)成像装置子单元，其包括用于产生与影像主体关联的影像信号的成像装置以及安装在所述成像装置的光敏表面前方的透光构件；
(b)第一驱动器电路，其用于驱动第一致动器，所述第一致动器使所述成像装置子单元在第一方向上运动；
(c)第二驱动器电路，其用于驱动第二致动器，所述第二致动器使所述成像装置子单元在与所述第一方向大致垂直的第二方向上运动；以及
(d)第一灰尘去除装置，其用于通过驱动给定致动器以使所述透光构件震动来抖落附着至所述透光构件的灰尘；
其中，利用所述第一驱动器电路或者所述第二驱动器电路来驱动所述给定致动器；
(e)第二灰尘去除装置，其用于通过利用所述第一致动器或者所述第二致动器使所述成像装置子单元运动来抖落附着至所述透光构件的灰尘；
(f)控制装置，其用于使通过所述第一灰尘去除装置的灰尘去除以及通过所述第二灰尘去除装置的灰尘去除同时执行；并且其中，所述控制装置具有：
(f-1)第一控制装置，其用于从所述第一及第二致动器中选择一个致动器，并驱动选择的所述一个致动器以使所述第二灰尘去除装置去除灰尘；以及
(f-2)第二控制装置，其在选择的所述一个致动器是所述第一致动器时，利用所述第二驱动器电路来驱动所述给定致动器，使得所述第一灰尘去除装置去除灰尘，并且，其在选择的所述一个致动器是所述第二致动器时，利用所述第一驱动器电路来驱动所述给定致动器，使得所述第一灰尘去除装置去除灰尘。
2.如权利要求1所述的成像设备，其中
当通过所述第一灰尘去除装置来去除灰尘时，通过将所述第一驱动器电路与所述第一致动器的连接或者所述第二驱动器电路与所述第二致动器的连接切换至与所述给定致动器的连接来驱动所述给定致动器。
3.如权利要求1所述的成像设备，其中
通过分别利用所述第一及第二驱动器电路来驱动所述第一及第二致动器使所述成像装置子单元运动来进行与所述成像设备关联的抖动校正。
4.如权利要求1所述的成像设备，其中
还设置有(g)检测装置，其用于对重力方向进行检测，并且其中，所述第一控制装置通过根据检测得到的所述重力方向来选择所述一个致动器并且驱动选择的所述致动器、以在基于所述重力方向的运动方向上使所述成像装置子单元运动、来使所述第二灰尘去除装置去除灰尘。
5.如权利要求4所述的成像设备，其中
所述成像装置子单元在所述第一及第二方向其中至少一者上的运动受到给定止挡件的限制，并且其中，所述第一控制装置通过驱动选择的所述一个致动器以在所述运动方向上使所述成像装置子单元运动并使所述子单元与所述给定止挡件碰撞、来使所述第二灰尘去除装置去除灰尘。
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