CN104219441B - 模糊校正装置 - Google Patents

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Abstract

模糊校正装置。本发明提供了模糊校正装置。该模糊校正装置包括第一固定件、可动件和第二固定件。用于产生磁通的线圈被布置在第一固定件上。所述可动件包括(1)面对所述线圈的第一磁体，(2)第二磁体，其被布置得邻近所述第一磁体，使得所述第一磁体被布置在所述第二磁体与布置在所述第一固定件中的所述线圈之间，以及(3)光学件。所述可动件能够在与所述光学件的光轴垂直的方向上相对于所述第一固定件移动。第二固定件包括被布置得邻近所述可动件中的所述第二磁体的霍尔元件。

Description

模糊校正装置
技术领域
这里描述的实施方式总体上涉及在诸如数字像机的摄影装置中搭载的模糊校正装置。
背景技术
近年来，设置有用于对因拍者的手部的移动而造成的图像模糊进行校正的模糊校正装置的数字像机已经流行开来。已知两种类型的模糊校正技术。在第一类模糊校正装置中，沿着与光轴垂直的平面来驱动图像传感器从而消除模糊。在第二类模糊校正装置中，沿着与光轴垂直的平面来驱动透镜从而消除模糊。VCM(音圈电机)通常被用作这种模糊校正装置的驱动机构。
VCM包括磁体和线圈。磁体和线圈中的一方被附接到支承待驱动光学元件(例如图像传感器或透镜)的可动框，而磁体和线圈中的另一方被附接到支承可动框的固定框，使得可动框能够沿着与光轴垂直的平面移动。如上所述，磁体和线圈可以被附接到可动框或固定框，其中磁体和线圈中的一方被附接到可动框，而磁体和线圈中的另一方被附接到固定框。
另外，霍尔元件被附接到可动框或固定框中的任意一方上，使得能够检测可动框相对于固定框的位置，并且在可动框或固定框中的另一方上附接了位置检测用磁体。霍尔元件和位置检测用磁体基本上可以附接到可动框或固定框中的任意一方上。用于驱动VCM的磁体也可以用于位置检测。
日本特开No.2008-26882公开了这样一种结构，即，驱动用磁体被附接到固定框，驱动用线圈被附接到与驱动用磁体相对的可动框，位置检测用磁体被附接到偏离驱动用线圈的可动框，并且霍尔元件被附接到与驱动用磁体相对的固定框。
发明内容
本发明的示范实施方式的模糊校正装置包括：第一固定件，线圈设置在该第一固定件上；可动元件，其包括：(1)面对所述线圈的第一磁体；(2)第二磁体，其与所述第一磁体相邻设置使得所述第一磁体布置在所述第二磁体与所述线圈之间；以及(3)光学元件，其中所述可动元件能够在与所述光学元件的光轴垂直的方向上相对于所述第一固定件移动；以及第二固定件，其包括与所述第二磁体相邻设置的霍尔元件。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的数字像机的立体图。
图2是示出图1的数字像机中包括的镜头单元的立体图。
图3是通过沿着光轴切割图2的镜头单元所获得的截面图。
图4是示出根据实施方式的包括在图2的镜头单元中的模糊校正单元的立体图。
图5是图4的模糊校正单元的分解立体图。
图6是通过沿着线F6-F6切割图4的模糊校正单元所获得的截面图。
图7是通过沿着线F7-F7切割图4的模糊校正单元所获得的截面图。
图8是从物侧示出图5的可动体的图示。
图9是从图像传感器侧示出图8的可动体的图示。
图10中的(a)是从物侧示出组件的图示，其中图8的可动体连接到固定筒。
图10中的(b)是(a)的主要部分的局部放大图。
图11是通过沿着线F11-F11切割图10的组件所获得的截面图。
图12是示出对图4的模糊校正单元进行控制的控制系统的框图。
图13是表明沿着光轴包含在图4中的模糊校正单元中的各个部件的关系的布置图。
图14是示出当图13的距离“A”发生改变时驱动力和磁通量的曲线。
图15是示出不包括第二磁体的模糊校正单元的霍尔元件输出的驱动频率特性的曲线。
图16是示出实施方式的包括第二磁体的模糊校正单元的霍尔元件输出的驱动频率特性的曲线。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的示范实施方式。在用于以下描述的每个附图中，各个部件都以符合各个部件的不同比例来绘制，以便各个部件能够在图中被识别。因此，本发明并不仅限于在这些图中例示的部件数量和个数、部件形状、部件大小比例以及各个部件的相对位置关系。
在以下描述中，从像机机身200到被摄体(未示出)的方向被称为“向前”，而与之相反的方向被称为“向后”。与构成光学单元100的光学系统的光轴O一致的轴被定义为“Z轴”，而在与Z轴垂直的平面内彼此垂直的两个轴被分别定义为“X轴”(水平方向的轴)和“Y轴”(垂直方向的轴)。附图中示出了X轴、Y轴和Z轴。
图1是示出本发明的示范实施方式的数字像机10的立体图。图2是示出图1的数字像机10中包括的镜头单元100的立体图。图3是通过沿着光轴O切割图2的镜头单元所获得的截面图。
如图所示，数字像机10设置有像机机身200和镜头单元100，镜头单元100可以从像机机身200伸出和缩回到像机机身200中。
镜头单元100被内置于像机机身200中，这样镜头单元100的第二镜筒102和第三镜筒103可从像机机身200的前端面伸出。即，镜头单元100的第1镜筒101设置在像机机身200内。当镜头单元100处于缩回状态时，第二镜筒102和第三镜筒103最大程度地容纳在由第一镜筒101限定的设置在像机机身200内的中央空隙内。因此，在缩回状态下，第二镜筒102和第三镜筒103不从像机机身的前面突出。图2和图3示出了镜头单元100的展开状态。
像机机身200设置有大致矩形箱状的壳体201。壳体201设置有控制面板202、变焦杆203、闪光灯204、自拍定时器信号205、遥控接收窗口206、释放开关207、电源开关208和取景器209。像机机身200的背面(未示出)设置有用于显示通过拍摄被摄体而获得的图像、拍摄信息和/或在实时取景动作中捕获的图像的面板。
当主电源被接通时，每个镜筒(稍后描述)都移动到拍照就绪位置。在拍照就绪位置，焦点匹配到广角端或广角端附近。如果在该状态下用户操作了变焦杆203，则镜头单元100的变焦马达104(图2)被驱动。结果，第四镜筒105经由变焦齿轮(未示出)而旋转。第四镜筒105与形成在第一镜筒101上的螺旋面接合并在相对于第一镜筒101旋转的同时从第一镜筒101伸出。与此同时，第二镜筒102沿直线移动并且与第四镜筒105的伸出一起伸出。通过凸轮机构耦接到第三镜筒103的凸轮槽(未示出)形成在第四镜筒105的外侧。第三镜筒103由于第四镜筒105的旋转而沿直线移动并且比第二镜筒102更加向被摄体伸出。图3示出了镜头单元100延伸到长焦端的状态。在缩回状态下，第二镜筒102和第三镜筒103被容纳在第一镜筒101中。
如图3所示，镜头单元100设置有第一透镜组111、第二透镜组112、第三透镜组113、第四透镜组114和第五透镜组115，它们沿光轴O彼此分开地移动。每个透镜组都被固定到透镜框上并以透镜框为单位被驱动。第三透镜组113被布置在与第四镜筒105的转动一起沿着光轴O直线移动的透镜框(未图示)中。第一透镜组111和第二透镜组112被布置在与上述第四镜筒105的转动一起移动的透镜框(未编号)中。也就是说，它们与第四镜筒105沿直线的移动和旋转一起沿光轴O直线移动。第四透镜组114和第五透镜组115可由另一个马达(未示出)驱动而沿光轴O移动。第三透镜组113被驱动以校正模糊。第四透镜组114被基于被摄体信息而驱动，以通过自动对焦进行聚焦。
在拍照时，物光(未示出)穿过第一至第五透镜组(111～115)并形成在图像传感器120上。此时，基于变焦杆203的操作量和通过自动对焦的被摄体焦距，每个透镜组111～115都被布置在沿光轴方向的指定位置。然后，以期望的放大倍率将被摄体的像形成在图像传感器120上。图像传感器120被固定设置在第一镜筒的后端。本发明的另选实施方式具有可动镜头单元，图像传感器设置在像机机身中。在这样的另选实施方式中，模糊校正单元可以设置在镜头单元中(例如，用于移动透镜组从而提供模糊校正)，或设置在像机中(例如，用于移动成像单元从而提供模糊校正)。
图4是示出图2的透镜单元100中包括的模糊校正单元1的立体图。图5是图4的模糊校正单元1的分解立体图。模糊校正单元1包括上述第三透镜组113，并且可以通过沿垂直于光轴O的“XY”平面移动第三透镜组113来对图像模糊进行校正。
如图5所示，模糊校正单元1包括固定筒2、支承第三透镜组113(光学元件)的可动体4和快门单元6。第三透镜组113被固定在可动体4上，使得其移动对应于可动体的移动。更具体地说，如图6所示，第三透镜组113固定在可动体4的框41上。快门单元6充当第一固定件。固定筒2充当第二固定件。可动体4充当可动件。也就是说，固定筒2被固定在镜头单元100的第一镜筒101上，快门单元6被固定在固定筒2的前面。
两个霍尔元件13和14被固定地附接到固定筒2的框21上(参见图6和图7)。霍尔元件13是用于检测可动体4在X轴方向上的移动的检测装置。霍尔元件14是用于检测可动体4在Y轴方向上的移动的检测装置。两个线圈15和16固定设置在快门单元6上，在光轴方向上分别与霍尔元件13和14相对。在图4中所示的模糊校正单元1的组装状态下，两个霍尔元件13和14被布置得在光轴方向上分别足够远离线圈15和16，以便不受到来自两个线圈15和16的相应磁场的影响。更具体地说，要提供给线圈15和16的电流的大小和方向频繁改变以使可动体4频繁移动，以消除或减少模糊。结果，所产生的磁场的幅度也频繁改变。两个霍尔元件13和14被用来检测各自的位置发生改变的第二磁体17和18的磁场。如果线圈15和16此时与霍尔元件13和14之间的距离分别是短的，则磁场(其频繁改变)泄漏，并且被霍尔元件13和14检测到。也就是说，如果间距过小，则线圈15和16的磁场对各自的霍尔元件13和14的影响可能会变得很大。因此，霍尔元件13和14被布置得在光轴方向上分别足够远离线圈15和16。虽然存在第一磁体11和12和第二磁体17和18的轻微影响，但这不是问题，因为在第一磁体11和12被布置得足够远离线圈15和16，从而不对霍尔元件产生影响(参见图13和图14)，并且第二磁体17和18的磁力较弱。
图6是通过沿经过光轴O的“XZ”平面切割图4的模糊校正单元1所得到的截面图。图7是通过沿经过光轴O的“YZ”平面切割图4的模糊校正单元1所得到的截面图。参照图6，驱动用磁体11(下文中称为“第一磁体11”)和位置检测用磁体17(下文中称为“第二磁体17”)被设置在线圈15和霍尔元件13之间，但彼此并不接触(处于非接触状态)。类似地，参考图7，驱动用磁体12(下文中称为“第一磁体12”)和位置检测用磁体18(下文中称为“第二磁体18”)被设置在线圈16和霍尔元件14之间，但彼此并不接触(处于非接触状态)。第一磁体11和12附接到可动体4的框41的更靠近被拍摄被摄体的一侧上，第二磁体17和18被附接到可动体4的框41的更靠近图像传感器120的一侧上。根据所例示的示范实施方式，第一磁体11和12以及第二磁体17和18被设置成它们之间存在间隔(参见图6和图7)。
使可动体4在X轴方向上移动的驱动机构(图6)具有基本上与使可动体4在Y轴方向上移动的驱动机构(图7)相同的构造。因此，下面仅说明其中一个驱动机构(更具体地说，对图6中所示的在X轴方向上移动的机构进行说明，而省略对图7的说明)。
线圈15被固定设置在快门单元6的面对图像传感器120的一侧。快门单元6包括用于定位线圈15的定位轴筒(boss)6a，并且线圈15与之附接。因此，定位轴筒6a将线圈15定位在“XY”平面上。
霍尔元件13设置在沿光轴方向上相对于线圈15的远端位置。霍尔元件13安装在基板22上并附接到固定筒2的框21上。基板22被布置在框21的面向图像传感器120的一侧上并接触框21(作为基板，可以使用柔性基板)。
第一磁体11(驱动用)被固定设置在可动体4的框41中，靠近并面对线圈15的面对图像传感器120的一侧。优选将线圈15尽可能地靠近第一磁体11布置。根据所例示的示范实施方式，在磁体11与框41之间(远离线圈15一侧(面向图像传感器120)上)设置有磁轭11a。磁轭部11a不是必要的，不需要被包括在另选实施方式中。
第二磁体17(位置检测用)被固定设置在可动体4的框41上，与第一磁体11(和磁轭11a)分开并在霍尔元件13的面向被摄体的一侧。第二磁体17施加可以由霍尔元件13感测到的磁场。因此，霍尔元件13可以基于检测到的磁场强度或磁场的检测强度的改变，检测出可动体4沿X轴的位置。此外，第二磁体17磁耦合到第一磁体11并辅助第二磁体17驱动可动体4沿X轴方向移动。因此，第二磁体17沿光轴方向的位置被选择为，既满足位置检测(与霍尔元件13合作)又满足对可动体4(与第一磁体11合作)的驱动。第二磁体17被布置成使得第二磁体17的磁力补足(即，增强)第一磁体11的磁力。即，第二磁体17与第一磁体11磁耦合。因此，第二磁体17的磁力增强了第一磁体11的磁力。
如上所述，线圈15、第一磁体11、第二磁体17和霍尔元件13被顺序地布置在光轴方向(Z轴方向)上，从而使霍尔元件13可以被布置得最接近图像传感器120。线圈15、第一磁体11、第二磁体17和霍尔元件13不彼此接触而是彼此分离开。这四个部件被布置成，使得每个部件的中心都落在平行于光轴O的线(未示出)上。
从图6至图8可以看到，第一磁体11和12以及第二磁体17和18都是由在光轴方向上粘合的两个磁体构成的。每个磁体(第一磁体11、12和第二磁体17、18)都有假想边界线A(例如参见图8的虚线)和假想边界线B(例如参见图6和图7的虚线)。参照图6和图8来说明磁体11的假想边界线A和假想边界线B1。在图8中，磁体11的假想边界线A假想地位于N极和S极之间，并且被定向在与光轴垂直的方向(Y方向)上。参照图6，磁体11的假想边界线B1被定向在与光轴平行的方向(Z方向)上。因此，假想边界线A和B1定义了与光轴平行的YZ平面。如先前参照图6描述的，两个磁体被粘结，使得磁极颠倒。也就是说，假想线B1定义了(1)磁体11上部的N极和S极；和(2)磁体11下部的N极和S极之间的边界线。现在参照图7，注意到磁体12被布置相对于磁体11旋转了90度的方向。应该注意，磁体12也具有如图8所示的假想边界线A和如图7所示的假想边界线B3。这些假想边界线A和B3一同定义了平行于光轴的XZ平面。参照两个图6和7，虽然磁体17在尺寸和磁力方面不同于磁体11，磁体12在尺寸和磁力方面不同于磁体18，但是磁体17和18具有(1)分别与磁体11和12的假想边界线A相对应的假想边界线A(未示出)，和(2)分别与假想边界线B1和B3相对应的假想边界线B2和B4。因此，第一磁体11的假想边界线A和第二磁体线17的假想边界线A(未示出)都被定位成平行于光轴方向(Z轴方向)，并位于同一YZ平面中。类似地，第一磁体12的假想边界线A和第二磁体线18的假想边界线A(未示出)都被定位成平行于光轴方向(Z轴方向)，并位于同一XZ平面中。此外，如图6所示，磁体11和17的假想边界线B1和B2分别位于光轴方向(Z轴方向)的同一直线上(或者至少在YZ平面上是平行的)。同样，如图7所示，磁体12和18的假想边界线B3和B4分别位于光轴方向(Z轴方向)的同一直线上(或者至少在XZ平面上是平行的)。最后，B1和B2以及B3和B4在光轴方向上是彼此平行的。
下面参照图8至11来描述用于将可动体4保持在沿“XY”平面的可动条件下的结构。图8是从物侧示出可动体4的图示。图9是从图像传感器120侧示出可动体4的图示。图10(a)是从物侧示出组件20的图示，其中可动体4被附接至固定筒2上。图10(b)是图10(a)的组件20的主要部分的局部放大图。图11是通过沿线F11-F11切割图2的组件20所得到的截面图。
如图11所示，设置了弹簧31b，它通过球32b将固定筒2的框21连接到可动体4的框41。弹簧31b的一端连接到可动体4的框41，弹簧31b的另一端连接到位于弹簧31b的面对图像传感器120的一侧(未示出，在图中的下侧)的钩23b。在图11中，弹簧31b被代表性地示出，但实际上在固定筒2的框21上设置有三个弹簧31a、31b和31c和这些弹簧所连接到的三个钩23a、23b和23c。同样，在固定框2的框21与可动体4的框41之间设置了三个球32a、32b和32c，并且设置了分别用于接纳这三个球32a、32b和32c的三个凹陷25a、25b和25c(在图11中，仅示出了凹陷25b)。
如图10(a)和图10(b)所示，设置了8个止动部26a、26b、26c、26d、26e、26f、26g和26h，并且它们在面对被摄体一侧从固定筒2的框21伸出。这8个止动部26a到26h能够与可动体4的框41的边缘相接触从而限制其移动，并限定了可动体4沿“XY”平面的可动范围。
可动体4包括框41，第三透镜组113被安装在其中心。如图8所示，两个第一磁体11和12被设置在框41中面向被摄体的一侧。返回参照图6和7，这两个第一磁体11和12分别面对设置在快门单元6中的线圈15和16。如图9所示，两个第二磁体17和18设置在框41中面对图像传感器120的一侧。返回参照图6和8，这两个第二磁体17和18分别面对固定附接到固定筒2的框21的两个霍尔元件13和14。第二磁体17和18比第一磁体11和12小且弱。
如图6和图7所示，第一磁体11和12都被布置在框41的相应凹陷(更靠近面向被摄体侧)中。参照图8，第一磁体11和12都通过设置在三个周侧的粘接剂42而固定在相应凹陷中。参照图7和9，第二磁体17和18都固定到(例如，通过粘合剂)相应突出部41a的朝向图像传感器120突出的端部。可动体4基本上被布置成使得镜头单元100的光轴O穿过第三透镜组113的中心。
此外，框41设置有用于附接各自的上述弹簧31a、31b和31c的端部的三个钩43a、43b和43c，和用于接触上述相应三个凹陷25a、25b和25c中的相应三个球32a、32b和32c的表面的三个垫44a、44b和44c。如图9所示，三个垫44a、44b和44c被设置在框41的面向图像传感器120的一侧上。
也就是说，这三个钩43a、43b和43c被设置为在光轴方向上分别与固定筒2的三个钩23a、23b和23c相对，并且这三个垫44a、44b和44c被设置为在光轴方向上分别与固定筒2的三个凹陷25a、25b和25c相对。
如图10(a)所示，可动体4被设置在固定筒2内，并且可动体4的框41的周缘部被设置在固定筒2内，与从固定筒2的框21突出的8个止动部26a、26b、26c、26d、26e、26f、26g和26h分离开。8个止动部包括用于限制可动体4沿X轴(在图10(a)中为向左/向右)移动的4个止动部26a、26b、26e和26f，和用于限制可动体4沿Y轴(在图10(a)中为垂直方向)移动的4个止动部26c、26d、26g和26h。这8个止动部限制了可动体4在XY平面内的移动，从而限定了可动体4在“XY”平面内的可动范围。
更具体地，作为图10中代表性示出的围绕两个止动部26g和26h的结构，可动体4的框41在其外围设置有朝向每个对面的止动件突出的小突起部41b。框4的突起部41b与对面的止动部26g(或26h)之间存在的微小的空间。利用周缘部与各止动部(26a至26h)之间的空间，可动体4能够沿着Y轴沿着“XY”平面移动。
如图11所示，代表性弹簧31b被布置在设置于可动体4的框41中的钩43b与设置于固定筒2的框21中的钩23b之间，并与之附接。在图11中，弹簧31b处于轻微拉伸状态。球32b布置在设置于固定筒2的框21中的凹陷25b的内部。球32b的表面接触设置在可动体4的框41上的垫44b。也就是说，球32b被夹在凹陷25b与垫44b之间，由于弹簧31b的弹性，球32b从两侧被挤压。
虽然未示出，但是类似地，球32a被布置在设置于固定筒2的框中的凹陷25a内部，弹簧31a被布置在设置于可动体4的框41中的钩43a与设置于固定筒2的框21中的钩23a之间，并与之附接。另外，球32c布置在设置于固定筒2的框中的凹陷25c的内部，弹簧31c被布置在设置于可动体4的框41中的钩43c与设置于固定筒2的框21中的钩23c之间，并与之附接。
虽然固定筒2和可动体4经由三个弹簧31a、31b和31c以及三个球32a、32b和32c间接地连接，但是它们并不彼此接触。因此，可动体4由固定筒2的框21以悬浮方式支承。即，可动体4能够相对于固定筒2沿“XY”平面移动。
返回参照图6和7，在分别附接到固定筒2的框21的霍尔元件13和14与第二磁体17和18之间设置了微小的空间。同样，在分别附接到快门单元6的线圈15和16与第一磁体11和12之间设置了微小的空间。结果，可动体4能够在这些部件不彼此接触的情况下移动。即，通过使电流流过驱动用线圈15和16，每个线圈根据各自电流的方向和大小产生了磁场。因此，可动体4能够沿着“XY”平面移动。
图12是示出对上述模糊校正单元1的移动进行控制的控制系统的框图。两个霍尔元件13和14共同来检测可动体4沿“XY”平面的位置，它们的输出为控制模糊校正单元1的操作的控制器300(控制单元)提供了信号。更具体地说，图6中所示的霍尔元件13检测指示可动体4沿X轴方向的位置的磁场并输出相应的信号，而图7中所示的霍尔元件14检测指示可动体4沿Y轴方向的位置的磁场并输出相应的信号。
此外，两个陀螺仪传感器302和304(检测单元)检测数字像机10由于摇晃造成的模糊，向控制器300提供信号。当数字像机10的光轴沿“XZ”面摇晃并且在左右(yaw)方向上发生了模糊时，陀螺仪传感器302检测左右方向上的加速度，并输出相应的信号。当数字像机10的光轴沿“YZ”平面摇晃并且在上下(pitch)方向上发生了模糊时，陀螺仪传感器304检测上下方向上的加速度，并输出相应的信号。
此外，上述产生磁场来驱动可动体4的线圈15和16被连接到控制器300。控制器300基于来自两个霍尔元件13和14以及两个陀螺仪传感器302和304的相应信号来控制流向线圈15和16的电流的大小和方向，使得可以对数字像机10的模糊进行校正。包括该控制系统的这种结构的模糊校正单元1是本发明的模糊校正装置的示例性实施方式中的一个。
下面来描述上述结构的模糊校正装置的模糊校正操作。控制器300设置流向线圈15和16的电流的量和方向，从而通过在控制开始的时候同时向两个线圈15和16提供电流而将第三透镜组113与镜头单元100的光轴O定位成同轴结构。因此，可动体4可以保持在中立位置(即，第三透镜组113的光轴O与镜头单元100的光轴同轴的位置)。
当拍摄开始时，例如，在该状态下，控制器300基于来自两个陀螺仪传感器302和304的输出来检测模糊量，并基于来自两个霍尔元件13和14的输出来检测可动体4的位置信息。然后，基于检测结果计算校正量。基于计算出的校正量，控制器300控制流向线圈15和16的电流的量和方向来移动支承第三透镜组113的可动框4，使得模糊被校正。
下面侧重于用于在X轴方向上驱动可动体4的驱动机构(图6)来说明上述实施方式的效果。如果电流穿过线圈，则取决于线圈的匝数和电流量产生磁通。如上所述，如果霍尔元件13和线圈15之间的距离小于预定量，或者如果霍尔元件13被设置在霍尔元件13受到线圈15的影响的位置，则线圈15的磁通变成漏磁通，结果，霍尔元件13检测到作为噪声的漏磁通。
另一方面，根据图6的示例实施方式，驱动用第一磁体11和位置检测用第二磁体17被布置成沿与光轴O平行的Z轴相互重叠，并且垂直于可动体4的驱动方向。因此，可以向线圈15施加驱动所需的足够大的磁通。另外，相比于线圈15产生的磁通所造成的噪声，霍尔元件检测到的由于第二磁体17的位置所导致的磁通足够大。因此，驱动力和相对于可动体4的加速度可以增加。这种增加改善了模糊校正的效果。此外，可以增大可动体4的位置检测的S/N(信噪)比。因此，位置控制的精度可显著提高。
特别是，根据该示例性实施方式，位置检测用第二磁体17(1)与霍尔元件13协作来检测可动体4沿X轴的位置，(2)磁耦合到磁体11，这改善了可动体4沿X轴的驱动。因此，相比没有设置第二磁体的情况，驱动力可以增加。在设置了第二磁体的情况下，最好将第一和第二磁体布置得彼此接近以增大加速度。
然而，当第二磁体17太靠近第一磁体11时，位置检测的精度会降低。更具体地，在这样的状态下，当可动件4被驱动从而在很大范围上移动时，霍尔元件13可以检测到第二磁体17的磁力，因为第二磁体17的磁力非常小且输出小，但输出值的范围变大。然而，在可动件4以振荡的方式被驱动从而移动的情况下，霍尔元件13的输出值不会改变。因此，在这样的情况下，霍尔元件13不能检测出第二磁体17的磁力变化。也就是说，有必要适当调整第二磁体17沿着光轴方向的位置使得(1)辅助可动体4驱动和(2)利用霍尔元件13精确地检测出可动体4的位置。
例如，考虑不设置第二磁体17的情况。第一磁体11需要被放置得接近线圈15以产生足够的驱动力来驱动可动体4。另外，第一磁体11需要被放置得接近霍尔元件13以向霍尔元件13施加足够的磁场，从而能够检测位置。另外，霍尔元件13需要被放置得远离线圈15，否则位置检测的精度会由于从线圈15产生的磁场的影响(即，由于噪声)而降低。也就是说，如果不设置第二磁体17，就有必要增加第一磁体11在光轴方向上的厚度，以满足上述条件。在这种情况下，第一磁体11的尺寸将变大且可动体4会变重。重量的增大增加了惯性，因此，无法获得足够的加速度来驱动控制可动体4。
为了解决上述问题，根据该示例性实施方式，位置检测用第二磁体17被设置在第一磁体11和霍尔元件13之间。下面参照图13和14来描述第二磁体17沿光轴方向的适当定位。
图13示意性示出了线圈15、第一磁体11、第二磁体17和霍尔元件13之间沿光轴方向的位置关系。图14示出了施加在可动体4上的驱动力与在线圈处产生并在改变距离“A”时由霍尔元件13检测到的磁通量之间的关系。当线圈15和第一磁体11之间以及霍尔元件13和第二线圈17之间的距离恒定时，距离A是线圈15的下表面(面向设置在图的下部的图像传感器120(未示出)的一侧)与第二线圈17的上侧(面向物体并与图像传感器120(未示出)相对的一侧)之间的距离。
首先来说明驱动力的变化。如图14所示，当距离“A”最小(即，当第二磁体17接触第一磁铁11)时，驱动力是最大的。如果第二磁体17和第一磁体11之间的距离逐渐减小，则驱动力减小，如平缓曲线所示。当距离“A”的值达到“A2”(这里，来自第二磁体17的磁力并不施加给线圈15)时，驱动力仅由第一磁体11生成并保持恒定。在第一磁体11和第二磁体17之间的距离达到“A2”的位置，用于驱动可动件4的驱动力仅取决于来自第一磁体11的磁力。在第一磁体11和第二磁体17之间的距离达到“A1”的位置，灵敏度(dB)是恒定的。在本实施方式中，如图16所示，当频率超过1kHz时，(分贝)保持在约“-60”。值得注意的是，该值不必是“-60”。如从图15看到的，即使增益大大提高，灵敏度也应足够低不为“0”。
现在说明由线圈15产生并穿过霍尔元件13的磁通的变化。线圈15的磁通是与霍尔元件13的位置检测不相关的噪声，它随着距离“A”的增加逐渐减小。为了高精度的位置检测，线圈15的较小的磁通(噪声)穿过霍尔元件13可以是可接受的，如果它对位置检测没有不正当的影响。优选的是，距离“A”不小于“A1”，使得磁通(噪声)等于或低于可接受水平。从上面的说明应当理解，将距离“A”设置在距离“A2”与距离“A1”之间使VCM的驱动力能够增大且不会对位置检测的精度产生不利影响，其中在距离“A2”处，第二磁体17可以对VCM的驱动力产生影响，而在距离“A1”处，霍尔元件13的位置检测的精度没有受到太大影响。
图15是示出不包括第二磁体17的示例性模糊校正单元的霍尔元件输出的驱动频率特性的曲线。图16是示出包括磁体17的示例性实施方式的模糊校正单元的霍尔元件输出的驱动频率特性的曲线。
如图所示，无论是否设置了第二磁体17，都可以看到由于线圈15产生的磁通已经被霍尔元件13检测到而造成的灵敏度“M”的增加。更具体地，线圈15所引起的漏磁通是霍尔元件13进行位置检测所不希望出现的。即，线圈15引起的漏磁通对于霍尔元件11来说是噪声。第二磁体17被放置在如下位置：(1)霍尔元件13不会受到这种噪声的影响且(2)它对驱动力有贡献。然而，根据设置了第二磁体17的实施方式，灵敏度“M”的增大小于不设置第二磁体17的情况。灵敏度增大得越多，灵敏度频率带宽就越窄。结果，例如降低了停止精度(即，将可动体4停止在期望位置的精度)。也就是说，像该实施方式那样提供第二磁体17来控制VCM也是有利的。
本发明并不限于上述实施方式，并且在范围内不脱离本发明的主旨当然可以进行各种修改和应用。在上述示例性实施方式中，例如，每个磁体都被设置成使得驱动用第一磁体11(12)和位置检测用第二磁体17(18)的磁极的假想边界(线A)可以沿着可动体4的驱动方向重合。但是，磁极的假想边界(线A)在光轴方向不必总是重合。
另外，在上述示例性实施方式中，第三透镜组被描述为光学元件的例子，作为要被驱动来进行模糊校正的对象，但本发明并不限于此。例如，在另选的示例性实施方式中，图像传感器120可以被用作沿着“XY”平面进行驱动来模糊校正的光学件。
另外，在上述示例性实施方式中，驱动用第一磁体11和12与相应的位置检测用第二磁铁17和18之间存在空间。然而，在另选实施方式中，第一磁体可接触第二磁体，而磁体之间并无空间。
如上所述，根据示例性实施方式，支承透镜组113的可动体4、设置在可动体上的驱动用第一磁体11,12、在垂直于所述透镜组的光轴O的方向上以可动状态支承可动体4的固定筒2、被设置得接近并面向第一磁体的面向被摄体的一侧的线圈15,16、被设置得面向第一磁体11,12并与线圈15,16间隔一定距离的霍尔元件13,14、以及被设置得面对可动体4中第一磁体11,12与霍尔元件13,14之间的霍尔元件13,14的位置检测用第二磁体17,18被包括进来，使模糊校正装置可以减少由于磁通的影响所产生的噪声对霍尔元件13,14的影响并在校正模糊时增加驱动力和加速度，而无需使用较大的磁体。
本发明并不限于上述实施方式，并且在范围内不脱离本发明的主旨当然可以进行各种修改和应用。此外，上述实施方式包括本发明的各个阶段，并且各种发明可以通过组合被提取，这对于本领域技术人员而言是从多个公开的构成特征中显而易见的。例如，即使几个构成特征从上述相应示例性实施方式中所示的所有构成要件中去除，去除了这些组成要件的结构也可以作为本发明的前提，只要所得到的实施方式可以解决一个或多个以上所解决的问题。本发明并不由具体的示例性实施方式来限制。
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年6月4日在日本提交的日本专利申请2013-118172号的优先权，在此通过引用将其整体内容并入。

Claims (19)

1.一种模糊校正装置，该模糊校正装置包括：
a)第一固定件，用于产生磁通的线圈布置在所述第一固定件上；
b)可动件，其包括
1)面对所述线圈的第一磁体，
2)第二磁体，其隔着所述第一磁体被布置在与所述线圈的相反侧，以及
3)光学件，
其中，所述可动件能够在与所述光学件的光轴垂直的方向上相对于所述第一固定件移动；以及
c)第二固定件，其包括霍尔元件，所述霍尔元件在光轴方向上隔着所述第二磁体被布置在与所述第一磁体的相反侧，
其中，所述第二磁体比所述第一磁体小，所述线圈、所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述霍尔元件被布置得按照所述线圈、所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述霍尔元件的顺序沿着所述光学件的光轴方向排列。
2.根据权利要求1所述的模糊校正装置，其中，所述第一磁体和所述第二磁体被定位在所述可动件上，使得所述第一磁体和所述第二磁体相互增强磁力。
3.根据权利要求1所述的模糊校正装置，其中，将所述第一磁体的磁极分开的假想边界线和将所述第二磁体的磁极分开的假想边界线与所述光学件的光轴方向平行。
4.根据权利要求1所述的模糊校正装置，其中，所述第二磁体的磁力弱于所述第一磁体的磁力。
5.根据权利要求3所述的模糊校正装置，其中，所述霍尔元件的中心和磁极的边界在没有电流经过所述线圈的状态下是共面的。
6.根据权利要求1所述的模糊校正装置，其中，所述第一磁体与所述第二磁体被间隔开如下的距离：(1)所述第二磁体对由于从所述线圈提供的磁通而产生的驱动力有贡献，并且(2)所述霍尔元件的位置检测的精度不受所述磁通的影响。
7.根据权利要求1所述的模糊校正装置，其中，所述第一固定件是快门单元。
8.根据权利要求7所述的模糊校正装置，其中，所述第二固定件是镜筒。
9.根据权利要求1所述的模糊校正装置，其中，所述光学件是镜筒的透镜组。
10.根据权利要求1所述的模糊校正装置，其中，所述光学件是图像传感器。
11.一种模糊校正装置，该装置包括：
a)第一构件，其包括用于产生磁通的线圈；
b)第二构件，其包括用于检测磁通的霍尔元件；
c)第三构件，其能够相对于所述第一构件和所述第二构件移动，所述第三构件包括
1)光学件，
2)面对所述线圈的第一磁体，以及
3)第二磁体，其隔着所述第一磁体被布置在与所述线圈的相反侧，并且使得所述第二磁体被布置在所述第一磁体与所述霍尔元件之间，所述霍尔元件在光轴方向上隔着所述第二磁体被布置在与所述第一磁体的相反侧；以及
d)模糊校正控制器，其被设置为：
1)接收第一输入，该第一输入表示由于抖动造成的模糊，
2)接收第二输入，该第二输入表示由所述霍尔元件检测到的磁通，
3)基于接收到的第一输入和第二输入来确定模糊校正值，以及
4)基于所确定的模糊校正值来提供输出，以通过所述线圈来提供受控电流，
其中，所述第二磁体比所述第一磁体小，所述线圈、所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述霍尔元件被布置得按照所述线圈、所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述霍尔元件的顺序沿着所述光学件的光轴方向排列，
响应于流经所述线圈的电流，所述第一磁体和所述第二磁体使所述第三构件在与所述光学件的光轴垂直的方向上相对于所述第一构件移动。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述光学件是图像传感器。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述光学件是透镜组。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述霍尔元件与所述线圈间隔开，使得所述霍尔元件检测到的由来自所述线圈的磁通所导致的噪声低于预定值。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一构件、所述第二构件和所述第三构件均是可缩回镜筒的一部分。
16.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第二磁体小于且弱于所述第一磁体。
17.一种模糊校正装置，该装置包括：
a)第一构件，其包括两个线圈，每一个线圈用于产生磁通；
b)第二构件，其包括两个霍尔元件，每一个霍尔元件用于检测磁通；
c)第三构件，其能够相对于所述第一构件和所述第二构件移动，所述第三构件包括
1)光学件，
2)两个第一磁体，每一个面对所述两个线圈中的相应线圈，以及
3)两个第二磁体，每一个隔着所述两个第一磁体中的相应第一磁体被布置在与所述两个线圈中的相应线圈的相反侧，并且使得所述两个第二磁体中的每一个被布置在所述两个第一磁体中的相应第一磁体与所述两个霍尔元件中的相应霍尔元件之间，所述两个霍尔元件中的相应霍尔元件在光轴方向上隔着所述两个第二磁体中的每一个被布置在与所述两个第一磁体中的相应第一磁体的相反侧；以及
d)模糊校正控制器，其被设置为：
1)接收第一输入，该第一输入表示由于抖动造成的模糊，
2)接收第二输入，该第二输入表示由所述两个霍尔元件中的第一霍尔元件检测到的磁通，
3)接收第三输入，该第三输入表示由所述两个霍尔元件中的第二霍尔元件检测到的磁通，
4)基于接收到的第一输入、第二输入和第三输入来确定两个模糊校正值，
5)基于所确定的两个模糊校正值中的第一模糊校正值来提供第一输出，以通过所述两个线圈中的第一线圈来提供第一受控电流，以及
6)基于所确定的两个模糊校正值中的第二模糊校正值来提供第二输出，以通过所述两个线圈中的第二线圈来提供第二受控电流，
其中，所述第二磁体比所述第一磁体小，所述两个线圈、所述两个第一磁体、所述两个第二磁体、以及所述两个霍尔元件被布置得分别按照所述线圈、所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述霍尔元件的顺序沿着所述光学件的光轴方向排列，
响应于流经所述两个线圈的所述第一受控电流和所述第二受控电流，所述两个第一磁体和所述两个第二磁体使所述第三构件在与所述光学件的光轴垂直的方向上相对于所述第一构件移动。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述光学件是图像传感器。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述光学件是透镜组。
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