具体实施方式
以下,通过实施方式来详细描述本发明,但以下的实施方式并不限定权利要求书所述的本发明,而且,并不限定实施方式中所说明的所有特征组合是本发明解决手段所必需的。
图1是表示具有第一实施方式所述抖动校正装置101的带相机的移动电话100的立体图。以下,在本说明书中,将后述透镜105的光轴方向作为Z轴方向,将被摄体侧作为Z轴前方(+Z侧、Z轴前侧),将与Z轴正交且相互正交的两个轴分别作为X轴和Y轴。此外,在图1、图3以及图5中,为了使安装于框体106内部的各部件可视化,以可透视内部的状态示出。
在带相机的移动电话100的框体106内分别安装有:以Z轴方向作为光轴将+Z侧作为被摄体侧的透镜105;用于保持透镜105的透镜驱动装置104。
在透镜驱动装置104的-Z侧安装有未图示的图像传感器。由所述透镜105、透镜驱动装置104和图像传感器构成具有照相功能的相机组件103。另外,在框体106中安装有抖动传感器102和抖动校正装置101。
透镜驱动装置104形成为矩形状,其以包覆的方式将透镜105保持起来。透镜驱动装置104使透镜105沿着Z轴方向移动,使位于+Z侧的被摄体图像在安装于透镜驱动装置104的-Z侧的图像传感器上进行对焦和成像。另外,具有透镜驱动装置104的相机组件103利用移动到Z轴方向适当位置的透镜105,将已对焦的被摄体图像传到图像传感器中。
抖动传感器102配设在例如框体106的中心部附近,当使被摄体图像在图像传感器上进行对焦和成像时,其检测出施加于框体106上的X轴方向的直进性抖动(摇晃)大小以及Y轴方向的直进性抖动(摇晃)的大小,并将涉及摇晃方向的信息和涉及摇晃力度大小的信息向未图示的控制电路送出。
抖动校正装置101包括:用于校正X轴方向上产生的直进性抖动的X侧抖动校正装置101X;以及用于校正Y轴方向上产生的直进性抖动的Y侧抖动校正装置101Y。
此外,由于X侧抖动校正装置101X与Y侧抖动校正装置101Y是大致同一结构,因此,在以下的说明中不需要区别X侧抖动校正装置101X与Y侧抖动校正装置101Y的情况下,笼统地将X侧抖动校正装置101X和Y侧抖动校正装置101Y统称为“抖动校正装置101”。
X侧抖动校正装置101X由安装于框体106中的第一直进驱动机构101Ax构成。第一直进驱动机构101Ax通过向X轴方向驱动,能够产生位移。另外,Y侧抖动校正装置101Y由安装于框体106中的第二直进驱动机构101Ay构成。第二直进驱动机构101Ay通过向Y轴方向驱动,能够产生位移。
另外,分别以适当的强度同时驱动第一直进驱动机构101Ax和第二直进驱动机构101Ay,能够使上述两者作为抖动校正装置101而向与Z轴正交的任意方向驱动而位移。
作为构成抖动校正装置101的一个部分,X侧抖动校正装置101X(第一直进驱动机构101Ax)包括第一定子101ax和第一可动件101bx,第一定子101ax相对于框体106被固定。第一可动件101bx由沿X轴方向延伸的呈棒状的第一可动轴101dx以及设置于该第一定子101ax两端而用于增大质量的第一锤部101cx构成。
第一定子101ax形成为圆筒状。在第一定子101ax的X轴方向两端侧设置有未图示的轴承,以将第一可动件101bx(即,沿着X轴方向贯通了第一定子101ax中心的第一可动轴101dx,以及与该第一可动轴101dx两端相连接的大致矩形状的第一锤部101cx)支承为使其能够沿着X轴方向直进移动。
在第一定子101ax的圆筒内壁上,安装有绕着与X轴平行的轴卷绕的未图示的驱动用线圈。在第一可动件101bx中安装有未图示的驱动用磁铁,驱动用线圈与驱动用磁铁沿着X轴方向相互对置。此外,驱动用线圈和驱动用磁铁的安装位置并不局限于上述例子,也能够将驱动用磁铁安装在第一定子101ax侧,而将驱动用线圈卷绕在第一可动件101bx侧。
由此,在第一直进驱动机构101Ax中,通过对驱动用线圈通电,能够使驱动用线圈与驱动用磁铁相互产生朝向X轴方向的引力或斥力,并使第一定子101ax与第一可动件101bx之间产生朝向X轴方向的引力或斥力。
Y侧抖动校正装置101Y(第二直进驱动机构101Ay)相当于是使X侧抖动校正装置101X(第一直进驱动机构101Ax)绕着Z轴旋转90度的部分。Y侧抖动校正装置101Y包括第二定子101ay和第二可动件101by,第二定子101ay固定于框体106上。第二可动件101by包括:棒状的第二可动轴101dy,其沿着Y轴方向延伸,且贯通了第二定子101ay;以及第二锤部101cy,其设置于该第二定子101ay两端,用于增大质量。
图2是X侧抖动校正装置101X(第一直进驱动机构101Ax)的放大立体图。
如图2所示,作为抖动校正装置101一个部分的X侧抖动校正装置101X(第一直进驱动机构101Ax)由如上述那样的电磁性驱动机构(驱动用线圈和驱动用磁铁)驱动直进(直进性驱动)。
具体而言,通过对未图示的驱动用线圈通电,根据通电方向,对第一可动件101bx施加+X轴朝向或-X轴朝向的电磁驱动力Fw(此外,图2所示的电磁驱动力Fw为+X轴朝向)。另一方面,第一定子101ax将第一可动件101bx支承为使其能够向X轴方向移动,因此,第一定子101ax从第一可动件101bx受到与施加于第一可动件101bx上的+X轴朝向的电磁驱动力Fw相对应的-X轴朝向的反作用力Fm。
由此,将反作用力Fm传递到连接有第一定子101ax的框体106上,能够使框体106向与反作用力Fm相同的方向移动。也就是说,使框体106和第一定子101ax与第一可动件101bx,向相互相反方向进行直进驱动。
参照图1和图2,对基于抖动校正装置101的抖动校正方法进行说明。
当产生施加于框体106上的、朝向与Z轴正交的方向(X轴方向,Y轴方向)的直进性抖动(摇晃)时,由抖动传感器102检测出其抖动,将基于检测出的抖动信息的控制电流与抖动同步通过未图示的控制电路供给至抖动校正装置101。根据抖动在X轴方向的分量大小和Y轴方向的分量大小,将控制电流分配到 X侧抖动校正装置101X和Y侧抖动校正装置101Y中。
即,将抖动(摇晃)在X轴方向的分量大小对应的电流接入安装于X侧抖动校正装置101X(第一直进驱动机构101Ax)的驱动用线圈时,对第一可动件101bx施加了X轴方向的电磁驱动力Fw,第一定子101ax受到与此相对应的反作用力Fm。另外,当将与抖动(摇晃)在Y轴方向的分量大小对应的电流接入安装于Y侧抖动校正装置101Y(第二直进驱动机构101Ay)中的驱动用线圈时,对第二可动件101by施加了Y轴方向的电磁驱动力Fw,第二定子101ay受到与此相对应的反作用力Fm。
由此,由X侧抖动校正装置101X(第一直进驱动机构101Ax)的第一可动件101bx和Y侧抖动校正装置101Y(第二直进驱动机构101Ay)的第二可动件101by,将框体106向与抖动产生的摇晃方向相反的方向相应地推回。其结果为,将安装于框体106中的透镜驱动装置104向与抖动产生的摇晃方向相反的方向推回,从而减小了抖动产生的摇晃。
由此, X侧抖动校正装置101X能够校正施加于框体106上的X轴方向的抖动, Y侧抖动校正装置101Y能够校正施加于框体106上的Y轴方向的抖动。
如上所述,根据本发明,透镜驱动装置104不存在部件受损伤的隐患,能够低成本地制造出,并能够以简单的结构实现抖动校正。另外,无论透镜驱动装置104的大小和安装部位如何,都能够将抖动校正装置101配设到框体106内侧或外侧的任意部位上。
此外,在所述第一实施方式中,作为抖动校正装置101,具有用于校正X轴方向摇晃的X侧抖动校正装置101X,以及用于校正Y轴方向摇晃的Y侧抖动校正装置101Y;但其也可只具有X侧抖动校正装置101X或Y侧抖动校正装置101Y中任一者,以校正X轴方向的摇晃或Y轴方向的摇晃中的任一者。
图3是表示安装有本发明第二实施方式所述抖动校正装置101的带相机的移动电话100的立体图。在第二实施方式中,在安装旋转驱动的第一旋转驱动机构101Bx和第二旋转驱动机构101By这一点上,与所述第一实施方式不同。
在带相机的移动电话100的框体106中,分别安装有以+Z侧作为被摄体侧的透镜105以及用于保持透镜105的透镜驱动装置104。在透镜驱动装置104的-Z侧安装有未图示的图像传感器。相机组件103由透镜105、透镜驱动装置104和图像传感器构成,以作为相机来发挥作用。另外,在框体106中,安装有抖动传感器102和抖动校正装置101。
透镜驱动装置104使透镜105向Z轴方向移动,以使位于+Z侧的被摄体图像在配置于透镜驱动装置104的-Z侧的图像传感器上对焦和成像。即,相机组件103,通过在Z轴方向移动到的适当位置的透镜105而对好焦的被摄体图像传到图像传感器中。
在使被摄体图像在图像传感器上对焦和成像时,抖动传感器102分别检测出施加于框体106上绕X轴旋转的抖动(旋转性摇晃)大小,以及绕Y轴旋转的抖动(旋转性摇晃)大小后,将涉及摇晃方向的信息和涉及摇晃力度大小的信息向未图示的控制电路送出。
抖动校正装置101由校正发生于绕X轴方向的旋转性抖动的X侧抖动校正装置101X;以及校正发生于绕Y轴方向的旋转性抖动的Y侧抖动校正装置101Y构成。
X侧抖动校正装置101X由安装于框体106中的第一旋转驱动机构101Bx构成。通过使第一旋转驱动机构101Bx向X轴方向驱动,能够产生位移。Y侧抖动校正装置101Y由安装于框体106中的第二旋转驱动机构101By构成。通过使第二旋转驱动机构101By向Y轴方向驱动,能够产生位移。
另外,分别以适当的强度同时使第一旋转驱动机构101Bx和第二旋转驱动机构101By驱动,能够使其作为抖动校正装置101在沿着与Z轴正交的任意方向进行驱动和移动。
作为构成抖动校正装置101一个部分的X侧抖动校正装置101X(第一旋转驱动机构101Bx)包括第一定子101ax和第一可动件101bx;第一定子101ax相对于框体106被固定。第一可动件101bx由沿着X轴方向延伸的棒状的第一可动轴101dx以及设置于该第一定子101ax的一端上而用于增大质量的第一锤部101cx构成。
第一定子101ax形成为圆筒状。在第一定子101ax的X轴方向两端侧设置有未图示的轴承,以将第一可动件101bx(即,沿着X轴方向贯通了第一定子101ax的中心第一可动轴101dx,以及与该第一可动轴101dx相连接的大致呈圆柱状的第一锤部101cx)支承为使其能够绕X轴方向、即与X轴平行的轴进行旋转移动。
在第一定子101ax的圆筒内壁,安装有绕着与X轴呈直角的轴卷绕的未图示的驱动用线圈。在第一可动件101bx中安装有未图示的驱动用磁铁,驱动用线圈与驱动用磁铁沿着与X轴呈直角的方向相互对置。此外,驱动用线圈和驱动用磁铁的安装位置并不局限于上述例子,也可将驱动用磁铁安装于第一定子101ax侧,而将驱动用线圈卷绕于第一可动件101bx侧。
由此,在第一旋转驱动机构101Bx中,通过对驱动用线圈通电,使驱动用线圈和驱动用磁铁相互产生朝向X轴方向的右转或左转的旋转扭矩,能够使第一定子101ax与第一可动件101bx之间产生朝向X轴方向的右转或左转的旋转扭矩。
Y侧抖动校正装置101Y(第二旋转驱动机构101By)为第一旋转驱动机构101Bx绕Z轴旋转90度的物件。Y侧抖动校正装置101Y包括第二定子101ay和第二可动件101by,第二定子101ay固定于框体106上。第二可动件101by包括:沿Y轴方向延伸,且贯通了第二定子101ay的棒状的第二可动轴101dy;以及设置于该第二定子101ay的一端上的第二锤部101cy。
图4是X侧抖动校正装置101X(第一旋转驱动机构101Bx)的放大立体图。
如图4所示,构成抖动校正装置101一部分的X侧抖动校正装置101X(第一旋转驱动机构101Bx),利用如上所述的电磁驱动机构(驱动用线圈和驱动用磁铁)进行驱动旋转(旋转性驱动)。
具体而言,对第一可动件101bx通过对未图示的驱动用线圈通电,对应通电方向,+X轴朝向或-X轴朝向、即施加+X轴方向右转或+X轴方向左转的电磁驱动扭矩Tw。作为一实施例,图4所示的是在第一可动件101bx施加+X轴朝向的电磁驱动扭矩Tw,在从与旋转轴距离r的位置上施加绕+X轴右转的电磁驱动力fw。另一方面,第一可动件101bx由第一定子101ax支承为能够向X轴方向旋转,因此,第一定子101ax受到了与施加于第一可动件101bx上的+X轴朝向的电磁驱动扭矩Tw相对应的-X轴朝向的反作用力扭矩Tm,即,第一定子101ax在与X轴距离r的位置上还受到了大小与使第一定子101ax运转的电磁驱动力fw大小相同的绕着+X轴左转的反作用力fm。
由此,将反作用力扭矩Tm传递到与第一定子101ax相连接的框体106上,能够使框体106向反作用力扭矩Tm的方向旋转移动。也就是说,框体106和第一定子101ax与第一可动件101bx分别向相互相反的方向旋转。
因此,当对框体106施加绕着与Z轴方向正交的(X轴方向、Y轴方向)轴旋转的抖动(摇晃)时,由抖动传感器102检测随着旋转而产生的摇晃,并将与检测出的抖动信息相对应的控制电流与摇晃同步地从未图示的控制电路供给至抖动校正装置101。根据摇晃的绕X轴旋转分量大小和绕Y轴旋转分量大小,将控制电流分配至X侧抖动校正装置101X和Y侧抖动校正装置101Y中。
即,当给安装于X侧抖动校正装置101X(第一旋转驱动机构101Bx)中的驱动用线圈接入与绕X轴旋转的摇晃力度大小相对应的电流时,对第一可动件101bx施加朝向X轴旋转的电磁驱动扭矩Tw,第一定子101ax受到与电磁驱动扭矩Tw相对应的反作用力扭矩Tm。
另外,当给安装于Y侧抖动校正装置101Y(第二旋转驱动机构101By)中的驱动用线圈接入与绕Y轴旋转的摇晃力度大小相对应的电流时,对第二可动件101by施加Y轴旋转的电磁驱动扭矩Tw,第二定子101ay受到了与电磁驱动扭矩Tw相对应的反作用力扭矩Tm。
由此,由X侧抖动校正装置101X(第一旋转驱动机构101Bx)的第一可动件101bx或Y侧抖动校正装置101Y(第二旋转驱动机构101By)的第二可动件101by,将框体106向与伴随着抖动而产生的摇晃方向相反的方向相对应地推回。其结果为,将安装于框体106中的透镜驱动装置104向与基于抖动产生的摇晃方向相反的方向推回,由此减小了基于抖动产生的摇晃。
这样一来, X侧抖动校正装置101X能够校正施加于框体106上的绕X轴旋转的抖动,Y侧抖动校正装置101Y能够校正施加于框体106上的绕Y轴旋转的抖动。
如上所述,根据本发明,透镜驱动装置104不存在受损伤的隐患,不仅能够低成本地生产,并能够以简单的结构实现抖动校正。另外,无论透镜驱动装置104的大小和安装部位如何,都能够将抖动校正装置101配设到框体106的内侧或外侧的任意部位上。
此外,在所述第二实施方式中,作为抖动校正装置101,其也具有用于校正X轴方向的摇晃的X侧抖动校正装置101X,以及用于校正Y轴方向的摇晃的Y侧抖动校正装置101Y;但其也可仅仅具有X侧抖动校正装置101X或Y侧抖动校正装置101Y中的任一者,以仅仅校正X轴方向的摇晃或Y轴方向的摇晃。
图5是表示安装有本发明第二实施方式的变形例所述抖动校正装置101的带相机的移动电话100的立体图。本变形例所述的第一可动件101bx和第二可动件101by与所述第二实施方式不同点在于,第一锤部101cx和第二锤部101cy是与第一可动轴101dx和第二可动轴101dy各自的可动轴偏心的大致半圆形状。
在带相机的移动电话100的框体106中,分别安装有以+Z侧作为被摄体侧的透镜105;以及用于保持透镜105的透镜驱动装置104。在透镜驱动装置104的-Z侧安装有未图示的图像传感器。具有照相功能的相机组件103由透镜105、透镜驱动装置104和图像传感器构成。在框体106中,分别安装有抖动传感器102、作为抖动校正装置101中的第一旋转驱动机构101Bx和第二旋转驱动机构101By的振动马达101Cx、101Cy。
即,在本变形例中,将两个振动马达101Cx、101Cy对应各自的旋转轴分别与X轴方向和Y轴方向平行的方式安装于框体106中,以代替图3(第二实施方式)所示的第一旋转驱动机构101Bx和第二旋转驱动机构101By。
抖动校正装置101所包括的振动马达101Cx、101Cy,是用于在带相机的移动电话100接收到电话或电子邮件等时,由锤部101cx、101cy进行旋转以使框体106振动从而通知用户有来电来信的构件。
也就是说,本变形例的抖动校正装置101不仅能够作为如图3所示的第二实施方式所说明的抖动校正装置101来使用,而且可通过振动马达101Cx、101Cy在接到来电来信时产生的振动,以作为颤震器来使用。
由此,当对框体106施加绕着与Z轴正交的(X轴方向、Y轴方向)轴旋转的抖动(摇晃)时,由抖动传感器102检测摇晃,并基于该检测的抖动信息,与摇晃同步地将控制电流从未图示的控制电路供给至抖动校正装置101。根据摇晃绕X轴旋转分量大小和绕Y轴旋转分量大小,将控制电流分配到X侧抖动校正装置101X和Y侧抖动校正装置101Y中。
其结果为,如图3所示的例子相同,将透镜驱动装置104向与抖动的摇晃方向相反的方向推回,以减小抖动产生的摇晃。这样一来,作为X侧抖动校正装置101X(第一旋转驱动机构101Bx)的振动马达101Cx能够校正施加于框体106上的绕X轴旋转的抖动,作为Y侧抖动校正装置101Y(第二旋转驱动机构101By)的振动马达101Cy能够校正施加于框体106上的绕Y轴旋转的抖动。
如上所述,在本变形例中,抖动校正装置101包括有用于校正绕X轴旋转摇晃的X侧抖动校正装置101X,以及用于校正绕Y轴旋转摇晃的Y侧抖动校正装置101Y;但也可以只有X侧抖动校正装置101X或Y侧抖动校正装置101Y中任一者,以仅仅校正绕X轴旋转的摇晃或绕Y轴旋转的摇晃。
如上所述,根据本发明,透镜驱动装置104不存在受损伤的隐患从而而能够低成本地生产,并能够以简单的结构来实现抖动校正。另外,无论透镜驱动装置104的大小和安装部位如何,都能够将抖动校正装置101配设到框体106的内侧或外侧的任意部位上。
以上,使用实施方式对本发明进行了说明,但本发明的技术范围并不受限于所述实施方式记载的范围。对本领域的技术人员而言,对所述实施方式施加多种变更或改良是显而易见的。从权利要求书中可知,施加变更或改良的实施方式也包含于本发明的技术的范围内。
例如,在本说明书中,仅仅示出了将可直进驱动的第一、第二直进驱动机构101Ax、101Ay与可旋转驱动的第一、第二旋转驱动机构101Bx、101By分别分开独立地安装到框体106中的例子,但并不局限于此,也能够将第一、第二直进驱动机构101Ax、101Ay和第一、第二旋转驱动机构101Bx、101By两种类型一起安装到框体106中。由此,能够同时对直进性抖动和旋转性抖动两者实现高精度的抖动校正。