TWI414815B - Camera shake vibration correction device - Google Patents

Description

照相機抖手振動修正裝置

本發明有關一種照相機抖手振動修正裝置，特別有關於一種抖手振動修正裝置，用來修正於拍攝靜止圖像時所產生的抖手振動(振動)，能夠拍攝到沒有圖像模糊的圖像。

目前提出了多種抖手振動修正裝置(圖像模糊修正裝置)，在拍攝靜止圖像時即使有抖手振動(振動)也能夠防止成像面上的圖像模糊，進行清晰的拍攝。

例如，日本特開2006-65352號公報(專利文獻1)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，其藉由在對光軸之垂直面內而以互相正交的兩個方向上移動控制之由多個透鏡組構成的拍攝光學系統(成像光學系統)中特定的一透鏡組(以下稱為“修正透鏡”)，來修正圖像模糊。在專利文獻1中公開的圖像模糊修正裝置中，經由縱搖移動框以及橫搖移動框，對於固定框在上下方向(縱搖方向)以及左右方向(橫搖方向)上可自由移動地支承修正透鏡。

日本特開2008-26634號公報(專利文獻2)公開了一種包含有修正光學部件的“抖手振動修正機構”，該修正光學部件藉由在與成像光學系統的光軸相交的方向上移動，來修正由成像光學系統所形成的圖像的模糊。在專利文獻2中公開的修正光學部件中，經由縱搖滑塊以及橫搖滑塊，對於收容筒在縱搖方向以及橫搖方向上可自由移動地支承保持修正透鏡的透鏡保持框。

日本特開2006-215095號公報(專利文獻3)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，其能夠藉由小的驅動力移動修正透鏡，能夠迅速而且高精度地進行圖像模糊的修正。專利文獻3公開的圖像模糊修正裝置，具有保持修正透鏡的保持框、在第一方向(縱搖方向)上自由滑動地支承該保持框的第一滑塊、在第二方向(橫搖方向)上自由滑動地支承保持框的第二滑塊、在第一方向上驅動第一滑塊的第一線圈馬達、以及在第二方向上驅動第二滑塊的第二線圈馬達。

日本特開2008-15159號公報(專利文獻4)公開了一種具有可以在與光軸正交的方向上移動設置的抖手振動修正光學系統的透鏡鏡筒。在專利文獻4中公開的抖手振動修正光學系統中，在VR本體機構內配置的可動VR機構保持修正透鏡(第三透鏡組)，可以在與光軸正交的XY平面內移動。

日本特開2007-212876號公報(專利文獻5)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，使移動框保持的修正透鏡能夠在與透鏡系統的光軸互相正交的第一以及第二方向上移動，藉由驅動單元進行控制使修正透鏡的光軸與透鏡系統的光軸一致，由此能夠修正圖像模糊。

日本特開2007-17957號公報(專利文獻6)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，其藉由透鏡驅動部的動作，向作為與透鏡系統的光軸正交的方向、且互相正交的第一以及第二方向，驅動用於對透鏡系統形成的圖像的模糊進行修正的修正透鏡，來修正圖像模糊。在專利文獻6中公開的圖像模糊修正裝置中，在與修正透鏡的光軸正交的方向的一側配置透鏡驅動部。

日本特開2007-17874號公報(專利文獻7)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，使移動框保持的修正透鏡能夠在作為與透鏡系統的光軸正交的方向、且互相正交的第一以及第二方向上移動，進行控制使修正透鏡的光軸與透鏡系統的光軸一致，由此能夠修正圖像模糊。該專利文獻7公開的圖像模糊修正裝置具有驅動單元，該驅動單元具有能夠相對移動的線圈和磁鐵。線圈以及磁鐵中的一方固定在移動框上，另一方固定在可移動地支承移動框的支承框上。另外，該專利文獻7公開的圖像模糊修正裝置具有藉由檢測磁鐵的磁力來檢測與修正透鏡的第一方向有關的位置資訊的第一霍爾元件、以及藉由檢測磁鐵的磁力來檢測與修正透鏡的第二方向有關的位置資訊的第二霍爾元件。

上述專利文獻1～7公開的圖像模糊修正裝置(抖手振動修正裝置)之任一個皆具有在與光軸垂直的平面內移動調整修正透鏡的結構。但是，這種結構的圖像模糊修正裝置(抖手振動修正裝置)存在結構複雜、不適宜小型化的問題。

為了解決這樣的問題，提出了以下一種圖像模糊修正裝置(圖像抖手振動修正裝置)，其藉由使保持透鏡和拍攝元件(圖像感測器)的透鏡模組(照相機模組)之自身搖動，來修正抖手振動(圖像模糊)。

例如，日本特開2007-41455號公報(專利文獻8)公開了一種“光學裝置的圖像抖手振動修正裝置”，其具有保持透鏡和拍攝元件的透鏡模組、藉由轉動軸可轉動地支承該透鏡模組的框結構、藉由對轉動軸的被驅動部(轉子)施加驅動力使透鏡模組對於框結構進行轉動的驅動單元(致動機構)、使驅動單元(致動機構)對於轉動軸的被驅動部(轉子)施加作用力的作用力施加單元(板簧)。框結構由內框和外框組成。將驅動單元(致動機構)配置為從與光軸垂直的方向接觸轉動軸的被驅動部(轉子)。驅動單元(致動機構)由壓電元件和轉動軸一側的作用部組成。作用部藉由壓電元件的縱搖振動以及彎曲振動驅動轉動軸。

另外，日本特開2007-93953號公報(專利文獻9)公開了一種“照相機的抖手振動修正裝置”，其在機殼內部收容了使拍攝透鏡以及圖像感測器一體化的照相機模組，同時使照相機模組與拍攝光軸正交，且把互相垂直交叉的第一軸和第二軸在中心可自由搖動地軸支承在機殼上，對應於由抖手振動感測器所檢測到的機殼的抖手振動而可在機殼內部控制整個照相機模組的動態，來修正拍攝靜止圖像時的抖手振動。專利文獻9公開的照相機的抖手振動修正裝置，具有：從固定照相機模組的內框外側，使第一軸在中心可自由搖動地支承該固定照相機模組的內框的中框；固定在機殼上、從中框的外側使第二軸在中心可自由搖動地支承中框的外框；安裝在中框中、對應來自抖手振動感測器(檢測縱搖方向的抖手振動的第一感測器模組)的抖手振動信號使內框圍繞第一軸搖動的第一驅動單元；安裝在外框中、對應來自抖手振動感測器(檢測橫搖方向的抖手振動的第二感測器模組)的抖手振動信號使中框圍繞第二軸搖動的第二驅動單元。第一驅動單元由第一步進馬達、使其旋轉減速的第一減速齒輪組、以及與最終級的齒輪一體轉動，經由在內框上設置的第一凸輪從動器使內框擺動的第一凸輪來組成。第二驅動單元由第二步進馬達、使其旋轉減速的第二減速齒輪組、以及與最終級的齒輪一體轉動，而設置在中框上的第二凸輪從動器使中框搖動的第二凸輪來組成。

日本特開2007-142938號公報(專利文獻10)公開了一種便攜資訊終端機，其具有使用陀螺儀等角速度感測器來修正拍攝時的抖手振動的功能。在進行拍攝圖像的抖手振動的修正上，需要在與照相機透鏡的光軸正交的面內設定互相正交、而設定縱搖軸和橫搖軸成基準，來檢測以縱搖軸為轉動中心軸的轉動、以及檢測以橫搖軸作為轉動中心軸的轉動之兩者的角速度。專利文獻10公開了在拍攝裝置的側面配置了檢測圍繞縱搖軸的轉動的轉動角速度的第一陀螺儀、和檢測圍繞橫搖軸的轉動的轉動角速度的第二陀螺儀。

上述專利文獻1～7公開的圖像模糊修正裝置(抖手振動修正裝置)因為皆在與光軸垂直的平面內來移動調整修正透鏡，所以具有結構複雜、不適宜小型化這樣的問題。

另一方面，在專利文獻8公開的圖像抖手振動修正裝置中，作為驅動單元(致動機構)，使用由壓電元件和轉動軸一側的作用部所組成的致動機構。使作用部作橢圓運動，使轉子(被驅動部)轉動。當在轉子(被驅動部)和致動機構的作用部的作用點處產生磨損時，有可能妨礙正確的接觸。因此，為了減低該磨損，作為轉子(被驅動部)需要使用特別的材質。並且，在由壓電元件和作用部組成的致動機構中，因為使作用部與轉子(被驅動部)接觸，所以難以使透鏡模組返回其中立位置(初始位置)。

另外，在專利文獻9公開的抖手振動修正裝置中，作為驅動單元，使用步進馬達、減速齒輪組以及凸輪的組合。因此，需要藉由扭力彈簧的作用力使凸輪從動器與凸輪的凸輪面接觸。因此，驅動單元的結構複雜。另外，因為使凸輪從動器與凸輪的凸輪面抵接，所以難以使照相機模組返回其中立位置(初始位置)。

作為抖手振動感測器，專利文獻10公開的便攜資訊終端機僅公開使用陀螺儀等角速度感測器。

【專利文獻1】日本特開2006-65352號公報

【專利文獻2】日本特開2008-26634號公報

【專利文獻3】日本特開2006-215095號公報

【專利文獻4】日本特開2008-15159號公報

【專利文獻5】日本特開2007-212876號公報

【專利文獻6】日本特開2007-17957號公報

【專利文獻7】日本特開2007-17874號公報

【專利文獻8】日本特開2007-41455號公報

【專利文獻9】日本特開2007-93953號公報

【專利文獻10】日本特開2007-142938號公報

(段落0005、段落0006、圖2)

因此，本發明的目的在於提供一種結構簡單之驅動單元(致動機構)的抖手振動修正裝置。

本發明的另一目的在於提供一種能夠容易地使照相機模組返回其中立位置(初始位置)的抖手振動修正裝置。

本發明的其他目的將隨著說明的進展而變得明確。

根據本發明，可得到以下的抖手振動修正裝置(30、30A)，藉由使保持透鏡(L1、L2、L3)和拍攝元件(28)的照相機模組(20)與光軸(O)正交、且在互相交叉的第一軸(P)以及第二軸(Y)周圍進行搖動來修正抖手振動，在該抖手振動修正裝置(30、30A)具有：在內部固定照相機模組(20)的內框(32)、從內框外側圍繞第一軸(P)自由搖動地支承該內框的中框(34)、從中框外側圍繞第二軸(Y)自由搖動地支承該中框的外框(36)、以及設置在內框底部和外框底部的音圈馬達(40)，進行驅動使內框(32)以及中框(34)分別圍繞第一軸(P)以及第二軸(Y)搖動。

在上述本發明的抖手振動修正裝置(30、30A)中，較佳音圈馬達(40)例如由4極充磁磁鐵(42)、線圈基板(44)和中立保持板(46)構成，所述4極充磁磁鐵(42)安裝在外框(36)的底部，圍繞外框的中心軸(C)旋轉對稱地設置4磁極、所述線圈基板(44)與該4極充磁磁鐵相向地設置在內框(32)的底部，跨越4極充磁磁鐵(42)相鄰的磁極之間，配置以光軸(O)為中心對稱配置的4個線圈(44-1、44-2、44-3、44-4)、所述中立保持板(46)在包夾在4個線圈之間的狀態下，與4極充磁磁鐵相向地安裝在線圈基板上。

在上述本發明的抖手振動修正裝置(30)中，可以具有位置檢測單元(50)，用於檢測內框(32)相對於外框(36)的位置。位置檢測單元(50)可以由安裝在線圈基板(44)上、藉由檢測4極充磁磁鐵(42)的磁力來檢測隨著圍繞第一軸(P)的搖動的第一位置的第一霍爾元件(51)、以及安裝在線圈基板(44)上、藉由檢測4極充磁磁鐵(42)的磁力來檢測隨著圍繞第二軸(Y)的搖動的第二位置的第二霍爾元件(52)構成。

在上述本發明的抖手振動修正裝置(30A)中，可以把外框(36)固定在機殼上，內框(32)具有外壁，該外壁具有分別與第一以及第二軸(P，Y)正交的第一以及第二側面(32-1、32-2)。此時，較佳抖手振動修正裝置(30A)還具有安裝在內框外壁的第一側面(32-1)以及第二側面(32-2)的一方上的第一抖手振動感測器(61)，以檢測內框(32)圍繞第一軸(P)的抖手振動、和安裝在內框外壁的第一側面(32-1)以及第二側面(32-2)另一方上的第二抖手振動感測器(62)，以檢測內框(32)圍繞第二軸(Y)的抖手振動。第一抖手振動感測器可以由檢測圍繞第一軸(P)的轉動角速度的第一角速度感測器(61)來構成，第二抖手振動感測器可以由檢測圍繞第二軸(Y)的轉動角速度的第二角速度感測器(62)來構成。第一角速度感測器例如由第一陀螺儀感測器(61)來構成，第二角速度感測器例如由第二陀螺儀感測器(62)來構成。

上述括弧內的參照符號是為了容易理解而附加的，只不過是一個例子，本發明並不限於此。

在本發明中，作為驅動單元(致動機構)，因為使用在內框底部和外框底部設置的音圈馬達，所以具有驅動單元(致動機構)的結構簡單的優點。

下面參照附圖說明本發明的實施方式。

參照圖1至圖3，說明包含本發明第一實施方式的抖手振動修正裝置30的照相機機構10。圖1是表示照相機機構10的立體分解圖。圖2是圖1所示的照相機機構10的俯視圖。圖3是圖1所示的照相機機構10的前視截面圖。

照相機機構10由照相機模組20和抖手振動修正裝置30構成。照相機模組20保持後述的透鏡和拍攝元件。圖示的照相機模組20包含自動聚焦透鏡驅動單元。

自動聚焦透鏡驅動單元由透鏡可動部和透鏡驅動部構成。透鏡驅動部在光軸O方向上可滑動地支承透鏡可動部，同時驅動透鏡可動部。

照相機模組20具有模組殼體22。模組殼體22包含杯狀的上側蓋24和下側基座26。上側蓋24的上表面，具有把透鏡的光軸O作為中心軸的圓筒部24a。另一方面，在下側基座26的中央部安裝配置在基板(未圖示)上的拍攝元件(後述)。該拍攝元件拍攝由透鏡(後述)成像的被拍攝圖像，然後轉換為電信號。拍攝元件例如由CCD(charge coupled device)型圖像感測器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型圖像感測器等構成。

抖手振動修正裝置30用於藉由使照相機模組20在與光軸O正交、且在互相交叉的第一軸P和第二軸Y周圍搖動，來修正抖手振動。在圖示的例子中，第一軸P是在縱搖方向延伸的縱搖軸，第二軸Y是在橫搖方向延伸的橫搖軸。

抖手振動修正裝置30包含內框32、中框34和外框36。內框32用於在其內部固定(保持)照相機模組20。內框32具有在第一軸(縱搖軸)P的方向(縱搖方向)上朝中框34向外側突出的一對縱搖支承軸32a、32a(圖1中僅表示出其一)。中框34從內框32的外側圍繞第一軸(縱搖軸)P自由搖動地支承內框32。因此，中框34具有在第一軸(縱搖軸)P的方向(縱搖方向)上延伸的一對縱搖承受部(承受孔)34a、34a，在這一對縱搖承受部(承受孔)34a、34a內插入上述一對縱搖支承軸32a、32a。

中框34具有在第二軸(橫搖軸)Y的方向(橫搖方向)上朝外框36向外側突出的一對橫搖支承軸34b、34b(圖1中僅表示出其一)。外框36從中框34的外側圍繞第二軸(橫搖軸)Y自由搖動地支承中框34。因此，外框36具有在第二軸(橫搖軸)Y的方向(橫搖方向)上延伸的一對橫搖承受部(承受孔)36a、36a，在這一對橫搖承受部(承受孔)36a、36a內插入上述一對橫搖支承軸34b、34b。

外框36固定在後述附有照相機的行動電話100(圖6)的機殼上。

在上述的實施方式中，用凹凸的圓柱形狀形成兩軸嵌合部。即一對縱搖支承軸32a、32a和一對橫搖支承軸34b、34b分別形成凸的圓柱形狀，一對縱搖承受部(承受孔)34a、34a和一對橫搖承受部(承受孔)36a、36a分別形成凹的圓柱形狀。因此，在兩軸嵌合部有可能產生一些間隙。對於這點，也可以把支承軸做成圓錐形狀，把承受部(承受孔)做成缽的形狀。

抖手振動修正裝置30還具有設置在內框32底部和外框36底部的音圈馬達(VCM)40(後述)。音圈馬達40進行驅動，以使內框32以及中框34分別圍繞第一軸(縱搖軸)P以及第二軸(橫搖軸)Y搖動。

圖4是表示在抖手振動修正裝置30中使用的音圈馬達(VCM)40的立體分解圖。

下面除了圖3之外還參照圖4說明在抖手振動修正裝置30中使用的音圈馬達(VCM)40。

音圈馬達(VCM)40由安裝在外框36底部的4極充磁磁鐵42、與該4極充磁磁鐵42相向地設置在內框32上的線圈基板44、以及中立保持板(磁軛)46構成。

4極充磁磁鐵42的4個磁極圍繞外框36的中心軸C旋轉對稱地設置。在線圈基板44上，跨越4極充磁磁鐵42相鄰磁極之間地配置了以光軸O為中心對稱配置的第一至第四線圈44-1、44-2、44-3以及44-4。中立保持板(磁軛)46在包夾在第一至第四線圈44-1～44-4之間的狀態下，與4極充磁磁鐵42相向地安裝在線圈基板44上。

圖示的線圈基板44由許多層的多層基板構成。因此，在線圈基板(多層基板)44的內部形成了第一至第四線圈44-1～44-4。用一根線圈線在線圈基板44的多個層上形成第一線圈44-1和第三線圈44-3。即，第一線圈44-1和第三線圈44-3串聯連接。另一方面，用一根線圈線，在線圈基板44與形成了第一線圈44-1和第三線圈44-3的層不同的其他多個層上形成第二線圈44-2和第四線圈44-4。即，第二線圈44-2和第四線圈44-4串聯連接。

如圖4所示，從光軸O在縱搖方向P上互相離開地配置第一線圈44-1和第三線圈44-3。從光軸O在橫搖方向Y上互相離開地配置第二線圈44-2和第四線圈44-4。第一線圈44-1和第三線圈44-3的組合用於圍繞第一軸(縱搖軸)P搖動照相機模組20，所以也被稱為縱搖用線圈模式。第二線圈44-2和第四線圈44-4的組合用於圍繞第二軸(橫搖軸)Y搖動照相機模組20，所以也被稱為橫搖用線圈模式。

當在第一至第四線圈44-1~44-4中沒有流過電流的狀態(非通電時)下，以能夠把照相機模組20保持在其中立位置(初始位置)上的方式，將中立保持板46(磁軛)配置在4極充磁磁鐵42的相向面上。因此，在不通電時，根據圖2以及圖3可知，光軸O與外框36的中心軸C一致。

另外，以自動聚焦對應照相機模組20不會受到磁場影響的方式，將4極充磁磁鐵42配置在外框36的底面上。

在圖示的例子中，作為磁鐵42，使用一個4極充磁磁鐵，但也可以配置4個平板的單極磁鐵。

圖示的抖手振動修正裝置30還具有位置檢測單元50，用於檢測內框32相對於外框36的位置。圖示的位置檢測單元50由安裝在線圈基板44上的第一以及第二霍爾元件51、52構成。將第一霍爾元件51安裝在線圈基板44上之在縱搖方向P上距離光軸O比第三線圈44-3遠的位置上。第二霍爾元件52安裝在線圈基板44上之在橫搖方向Y上距離光軸O比第四線圈44-4遠的位置上。第一霍爾元件51藉由檢測4極充磁磁鐵42的磁力，檢測隨著圍繞第一軸(縱搖軸)P的搖動的第一位置(縱搖位置)。第二霍爾元件52藉由檢測4極充磁磁鐵42的磁力，檢測隨著圍繞第二軸(橫搖軸)Y的搖動的第二位置(橫搖位置)。

下面參照圖5，說明音圈馬達(VCM)40的動作。

圖5(A)是抽出形成在4極充磁磁鐵42和在線圈基板44上的第一至第四線圈44-1~44-4以及第一和第二霍爾元件51、52的圖。圖5(A)表示在沒有對第一至第四線圈44-1~44-4通電時的配置。因此，光軸O與外框36的中心軸C一致。即，照相機模組20置於中立位置(初始位置)。此時，第一以及第二霍爾元件51、52不產生輸出電壓。

在該狀態下，如圖5(A)所示，假定在第一以及第三線圈(縱搖用線圈模式)44-1、44-3中流過電流I。此時，由於4極充磁磁鐵42的磁場(磁通)與流過縱搖用線圈模式44-1、44-3的電流I的互相作用，根據弗萊明的左手法則，在縱搖用線圈模式44-1、44-3中產生電磁力(推力)F。結果，內框32(照相機模組20)圍繞第一軸(縱搖軸)P搖動。

圖5(B)表示藉由上述縱搖用線圈模式44-1、44-3的電磁力(推力)F，內框32(照相機模組20)的位置發生了偏移的狀態，藉由該位置偏移， 在中立保持板(磁軛)46內，產生圖5(B)的箭頭表示的反力。

藉由圖5(A)所示的線圈的推力F和在中立保持板(磁軛)46中產生的反力平衡，相對於外框36保持內框32(照相機模組20)。

此時，第一霍爾元件51因為相對於4極充磁磁鐵42的第一位置(縱搖位置)偏移，所以產生與該第一位置(縱搖位置)對應的電壓。

圖5說明了在第一以及第三線圈(縱搖用線圈模式)44-1、44-3中流過電流I時的動作，在第二以及第四線圈(橫搖用線圈模式)44-2、44-4中流過電流I時也同樣地動作。即，藉由4極充磁磁鐵42的磁場(磁通)與流過橫搖用線圈模式44-2、44-4的電流I的互相作用，根據弗萊明的左手法則，在橫搖用線圈模式44-2、44-4中產生電磁力(推力)F。結果，內框32(照相機模組20)圍繞第二軸(橫搖軸)Y搖動。藉由線圈的推力F和在中立保持板(磁軛)46中產生的反力平衡，相對於外框36保持內框32(照相機模組20)。第二霍爾元件52因為相對於4極充磁磁鐵42的第二位置(橫搖位置)偏移，所以產生與該第二位置(橫搖位置)對應的電壓。

圖6是表示附有照相機的行動電話100的結構的方塊圖，該照相機安裝了圖1至圖3所示的照相機機構10。

照相機模組20保持多個透鏡L1、L2、L2、和拍攝元件28。在圖示的例子中，透鏡L2是自動聚焦透鏡。

附有照相機的行動電話100具有全體控制部110。全體控制部110內置抖手振動修正控制部112。全體控制部110與定時生成器(TG)122相連接。把拍攝元件28拍攝到的信號提供給類比處理部(AFE)124。定時生成器(TG)122向拍攝元件28和類比處理部(AFE)124提供定時信號。類比處理部(AFE)124處理後的信號，在由圖像處理部126進行圖像處理後，記錄(保存)在圖像記憶體128中。圖像處理部126和圖像記憶體128由全體控制部110控制。

在全體控制部110上連接有顯示部130和圖像記錄部132。另外，全體控制部110向聚焦控制部134發送聚焦指令信號。回應該聚焦指令信號，聚焦控制部134使照相機模組20內的透鏡L2沿光軸移動。全體控制部110向快門驅動部136發送快門控制信號。回應該快門控制信號，快門驅動部136驅動照相機機構10的快門(未圖示)。

圖7是表示對抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30進行控制的抖手振動修正致動機構200的結構的方塊圖。

在附有照相機的行動電話100的機殼(未圖示)上，設置有用於檢測縱搖方向的抖手振動(圍繞縱搖軸P的抖手振動)的縱搖方向陀螺儀202、和用於檢測橫搖方向的抖手振動(圍繞橫搖軸Y的抖手振動)的橫搖方向陀螺儀204。

縱搖方向陀螺儀202檢測縱搖方向的角速度，輸出表示檢測到的縱搖方向之角速度的縱搖方向角速度信號(第一角速度信號)。橫搖方向陀螺儀204檢測橫搖方向的角速度，輸出表示檢測到的橫搖方向之角速度的橫搖方向角速度信號(第二角速度信號)。將第一以及第二角速度信號提供給抖手振動修正控制部112。從快門按鈕206向抖手振動修正控制部112提供快門操作指令信號。

抖手振動修正控制部112具有根據第一以及第二角速度檢測信號檢測附有照相機的行動電話100的機殼之抖手振動的抖手振動檢測電路212、和接收快門操作指令信號的順序控制電路214。抖手振動檢測電路212包含濾波電路和放大電路。抖手振動檢測電路212向抖手振動量檢測電路216提供抖手振動檢測信號。抖手振動量檢測電路216根據抖手振動檢測信號檢測附有照相機的行動電話100的機殼的抖手振動量，向係數變換電路218發送抖手振動量檢測信號。係數變換電路218對抖手振動量檢測信號進行係數變換，向控制電路220發送係數變換後的信號。向該控制電路220提供來自在抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30中設置的位置檢測單元(位置感測器)50的位置檢測信號。

控制電路220回應係數變換後的信號，根據位置檢測信號輸出控制信號，該控制信號抵消由抖手振動檢測電路212檢測到的抖手振動。順序控制電路214響應快門操作指令信號，控制抖手振動量檢測電路216、係數變換電路218、以及控制電路220的定時。向驅動電路222提供控制信號。

如上所述，作為音圈馬達40，抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30具有用於圍繞第一軸(縱搖軸)P搖動照相機模組20的縱搖用線圈模式(44-1、44-3)、和用於圍繞第二軸(橫搖軸)Y搖動照相機模組20的橫搖用線圈模式(44-2、44-4)。縱搖用線圈模式(44-1、44-3)也被稱為第一方向致動機構44P，橫搖用線圈模式(44-2、44-4)也被稱為第二方向致動機構44Y。總之，抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30包含第一方向致動機構44P和第二方向致動機構44Y。

驅動電路222回應控制信號，驅動第一方向致動機構44P以及第二方向致動機構44Y。

藉由這樣的結構，能夠搖動照相機模組20，來抵消附有照相機的行動電話100的機殼的抖手振動。結果，能夠修正抖手振動。

參照圖8，說明包含本發明第二實施方式的抖手振動修正裝置30A的照相機機構10A。圖8是表示將4極充磁磁鐵42和外框36取下的狀態下的照相機機構10A的立體圖。

圖示的抖手振動修正裝置30A除了還具有第一以及第二陀螺儀感測器61以及62、同時去掉了第一以及第二霍爾元件51、52之外，具有與圖1至圖3表示的抖手振動修正裝置30相同的結構。因此，對與圖1至圖3所示的構成元件相同的元件賦予相同的參照符號，為了簡化說明，下面僅說明不同的地方。

內框32具有外壁，該外壁具有與第一軸(縱搖軸)P正交的第一側面32-1、以及與第二軸(橫搖軸)Y正交的第二側面32-2。第一陀螺儀感測器61安裝在內框32外壁的第一側面32-1上，第二陀螺儀感測器62安裝在內框32外壁的第二側面32-2上。第一陀螺儀感測器61作為檢測圍繞第一軸(縱搖軸)P的轉動角速度的第一角速度感測器進行動作，第二陀螺儀感測器62作為檢測圍繞第二軸(橫搖軸)Y的轉動角速度的第二角速度感測器進行動作。換言之，第一陀螺儀感測器61作為檢測內框32圍繞第一軸(縱搖軸)P的抖手振動的第一抖手振動感測器進行動作，第二陀螺儀感測器62作為檢測內框32圍繞第二軸(橫搖軸)Y的抖手振動的第二抖手振動感測器進行動作。

因此，第一陀螺儀感測器61也被稱為縱搖方向陀螺儀，第二陀螺儀感測器62也被稱為橫搖方向陀螺儀。

在圖8所示的抖手振動修正裝置30A中，第一陀螺儀感測器61安裝在內框32外壁的第一側面32-1上，第二陀螺儀感測器62安裝在內框32外壁的第二側面32-2上，但是也可以相反地安裝。即，第一陀螺儀感測器61可以安裝在內框32外壁的第二側面32-2上，第二陀螺儀感測器62可以安裝在內框32外壁的第一側面32-1上。

圖9是表示對圖8所示的抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30A進行控制的抖手振動修正致動機構200A的結構的方塊圖。

在圖7所示的抖手振動修正致動機構200中，在附有照相機的行動電話100的機殼上安裝縱搖方向陀螺儀202以及橫搖方向陀螺儀204，但是在圖9所示的抖手振動修正致動機構200A中，將第一陀螺儀感測器(縱搖方向陀螺儀)61以及第二陀螺儀感測器(橫搖方向陀螺儀)62直接安裝在抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30A上。

另外，相對於圖7所示的抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30具有位置感測器(霍爾元件)50，圖9所示的抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)30A不具有那樣的位置感測器(霍爾元件)50。

圖9所示的抖手振動修正致動機構200A除了抖手振動修正控制部的結構(動作)如下面敍述那樣不同之外，具有與圖7所示的抖手振動修正致動機構200相同的結構。因此，對抖手振動修正控制部賦予112A的參照符號。

抖手振動修正控制部112A除了控制電路的動作與圖7所示的不同之外，具有與圖7所示的抖手振動修正控制部112相同的結構。因此，對控制電路賦予220A的參照符號。

控制電路220A回應從係數變換電路218所提供的係數變換的信號，使縱搖方向陀螺儀61以及橫搖方向陀螺儀62的輸出以成為最小的方式來輸出回饋控制信號。回應該回饋控制信號，驅動電路222驅動第一方向致動機構44P以及第二方向致動機構44Y。

藉由這樣的結構，能夠搖動照相機模組20，以抵消附有照相機的行動電話100的透鏡機構10A之內框32的抖手振動。結果，能夠修正抖手振動。

如上所述，在本發明的抖手振動修正裝置中，只要照相機模組20是規格化的照相機模組，則都能夠修正其抖手振動。

以上藉由較佳實施方式說明了本發明，但在不脫離本發明的精神的範圍內，本領域的技術人員能夠實現各種改變。例如，在上述的實施方式中，音圈馬達可由設置在外框的4極充磁磁鐵和設置在內框的線圈基板來構成，但本發明並不限於這樣結構的音圈馬達。例如，音圈馬達也可以由在內框上設置的4極充磁磁鐵和在外框上設置的線圈基板來構成。另外，在上述第一實施方式中，作為位置檢測單元(位置感測器)，使用了霍爾元件，但也可以使用其他位置檢測單元(位置感測器)。並且，在上述第二實施方式中，作為抖手振動感測器，使用陀螺儀感測器等角速度感測器，但也可以使用其他的抖手振動感測器。藉由在照相機機構的外側安裝導電遮罩盒，也可以實現EMC對策。

10、10A．．．照相機機構

20．．．照相機模組

22．．．模組殼體

24．．．上側蓋

24a．．．圓筒部

26．．．下側基座

28．．．拍攝元件

30、30A．．．抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)

32．．．內框

32a．．．縱搖支承軸

32-1．．．第一側面

32-2．．．第二側面

34．．．中框

34a．．．縱搖支承部(支承孔)

34b．．．橫搖支承軸

36．．．外框

36a．．．橫搖支承部(支承孔)

40．．．音圈馬達(VCM)

42．．．4極充磁磁鐵

44．．．線圈基板

44-1～44-4．．．線圈

44P．．．第一方向致動機構

44Y．．．第二方向致動機構

46．．．中立保持板(磁軛)

50．．．位置檢測單元(位置感測器)

51、52．．．霍爾元件

61．．．第一陀螺儀感測器(縱搖方向陀螺儀)

62．．．第二陀螺儀感測器(橫搖方向陀螺儀)

100．．．附有照相機的行動電話

110．．．全體控制部

112、112A．．．抖手振動修正控制部

122．．．定時生成器

124．．．類比處理部

126．．．圖像處理部

128．．．圖像記憶體

130．．．顯示部

132．．．圖像記錄部

134．．．聚焦控制部

136．．．快門驅動部

200、200A．．．抖手振動修正致動機構

202．．．縱搖方向陀螺儀

204．．．橫搖方向陀螺儀

206．．．快門按鈕

212．．．抖手振動檢測電路

214．．．順序控制電路

216．．．抖手振動量檢測電路

218．．．係數變換電路

220、220A．．．控制電路

222．．．驅動電路

L1、L2、L3．．．透鏡

O．．．光軸

C．．．外框的中心軸

P．．．第一軸(縱搖軸，縱搖方向)

Y．．．第二軸(橫搖軸，橫搖方向)

圖1是表示包含本發明第一實施方式的抖手振動修正裝置之照相機機構的立體分解圖；

圖2是圖1所示之照相機機構的俯視圖；

圖3是圖1所示之照相機機構的正面截面圖；

圖4是表示在圖1所示之抖手振動修正裝置中使用的音圈馬達(VCM)的立體分解圖；

圖5(A)、(B)用於說明圖4所示之音圈馬達(VCM)的動作；

圖6是表示附有照相機之行動電話的結構的方方塊圖，該照相機安裝了圖1至圖3所示的照相機機構；

圖7是表示對圖1至圖3所示之抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)進行控制的抖手振動修正致動機構的結構的方塊圖；

圖8是在取出了4極充磁磁鐵和外框的狀態下，表示包含本發明第二實施方式之抖手振動修正裝置的照相機機構的立體圖；以及

圖9是表示對圖8所示之抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)進行控制的抖手振動修正致動機構的結構的方塊圖。

10．．．照相機機構

20．．．照相機模組

22．．．模組殼體

24．．．上側蓋

24a．．．圓筒部

26．．．下側基座

30．．．抖手振動修正裝置(抖手振動修正機構)

32．．．內框

32a．．．縱搖支承軸

34．．．中框

34a．．．縱搖支承部(支承孔)

34b．．．橫搖支承軸

36．．．外框

36a．．．橫搖支承部(支承孔)

42．．．4極充磁磁鐵

44．．．線圈基板

O．．．光軸

C．．．外框的中心軸

P．．．第一軸(縱搖軸、縱搖方向)

Y．．．第二軸(橫搖軸、橫搖方向)

Claims (6)

1. 一種抖手振動修正裝置，其藉由使保持透鏡和拍攝元件的照相機模組與光軸正交、且在互相交叉的第一軸以及第二軸周圍進行搖動來修正抖手振動，其特徵在於，具有：在內部固定照相機模組的內框；從內框外側圍繞所述第一軸自由搖動地支承該內框的中框；從中框外側圍繞第二軸自由搖動地支承該中框的外框；以及設置在所述內框底部和所述外框底部的音圈馬達，以使所述內框和所述中框分別圍繞所述第一軸和所述第二軸來搖動的方式進行驅動；其中，所述音圈馬達具有：4極充磁磁鐵，其安裝在所述外框的底部，圍繞所述外框的中心軸旋轉對稱地設置4磁極；線圈基板，與所述4極充磁磁鐵相向地設置在所述內框的底部，以跨越所述4極充磁磁鐵相鄰的磁極之間的方式，配置以所述光軸為中心來對稱配置的4個線圈；以及中立保持板，其在包夾在所述4個線圈之間的狀態下，與所述4極充磁磁鐵相向地安裝在所述線圈基板上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的抖手振動修正裝置，其中，具有位置檢測單元，用於檢測所述內框相對於所述外框的位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述的抖手振動修正裝置，其中，所述位置檢測單元具有：第一霍爾元件，安裝在所述線圈基板上、藉由檢測所述4極充磁磁鐵的磁力來檢測隨著圍繞所述第一軸的搖動的第一位置；以及第二霍爾元件，安裝在所述線圈基板上、藉由檢測所述4極充磁磁鐵的磁力來檢測隨著圍繞所述第二軸的搖動的第二位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述的抖手振動修正裝置，其中，該裝置，將所述外框固定在一機殼上，所述內框具有外壁，該外壁具有分別與所述第一軸以及第二軸正交的第一側面以及第二側面，還具有安裝在所述內框外壁的所述第一側面以及所述第二側面的一方 上的第一抖手振動感測器，以檢測所述內框圍繞所述第一軸的抖手振動；以及安裝在所述內框外壁的所述第一側面和所述第二側面的另一方上的第二抖手振動感測器，以檢測所述內框圍繞所述第二軸的抖手振動。
5. 如申請專利範圍第4項所述的抖手振動修正裝置，其中，所述第一抖手振動感測器由檢測圍繞所述第一軸的轉動角速度的第一角速度感測器構成，所述第二抖手振動感測器由檢測圍繞所述第二軸的轉動角速度的第二角速度感測器構成。
6. 如申請專利範圍第5項所述的抖手振動修正裝置，其中，所述第一角速度感測器由第一陀螺儀感測器構成，所述第二角速度感測器由第二陀螺儀感測器構成。