專利名稱：相機抖動補償單元、圖像拍攝設(shè)備、圖像拍攝系統(tǒng)、和補償圖像形成位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有補償相機抖動的機構(gòu)的相機抖動補償單元、一種用于拍攝由從被攝物入射的光所形成的圖像的圖像拍攝設(shè)備、一種圖像拍攝系統(tǒng)、和一種通過補償圖像形成位置的位移來補償圖像形成位置的方法。
背景技術(shù)：
近年來，諸如數(shù)碼相機之類的圖像拍攝設(shè)備已經(jīng)變得普及，并且很多人喜愛拍攝照片。
當(dāng)他們通過使用圖像拍攝設(shè)備拍攝照片時，按下快門按鈕可能導(dǎo)致相機抖動。而且，在圖像拍攝設(shè)備的制造過程中，把光學(xué)裝置和圖像拍攝裝置安裝在彼此相對移位的位置上可能會導(dǎo)致所謂光學(xué)裝置的偏心。這樣的相機抖動和光學(xué)裝置的偏心致使圖像形成位置的位移，導(dǎo)致拍攝所形成圖像的位移。
為了補償相機抖動，某些圖像拍攝設(shè)備具有這樣一種機構(gòu)，即，通過改變光學(xué)裝置或圖像拍攝裝置沿光軸的位置，來在按下快門按鈕時補償這些圖像拍攝設(shè)備抖動的影響(例如，日本專利公開S50-80854和日本專利公開S62-47013)。另一方面，針對光學(xué)裝置的偏心，提出了一種補償方法來補償光學(xué)裝置偏心的影響，該方法利用一個機構(gòu)來改變安裝在光學(xué)系統(tǒng)中的鏡子的結(jié)構(gòu)(例如，日本專利公開2003-287612和日本專利公開2005-49598)。
小型電機產(chǎn)生的驅(qū)動力通常被用作用于改變光學(xué)裝置或圖像拍攝裝置的位置的驅(qū)動力源。然而，由于技術(shù)上的困難，小型電機方式并不適合顯著減小圖像拍攝設(shè)備的尺寸。因此，小型電機方式不能滿足圖像拍攝設(shè)備領(lǐng)域中對于小型圖像拍攝設(shè)備的最新需求。另一方面，從縮減尺寸和制造成本的角度出發(fā)，為了補償光學(xué)裝置偏心的影響而改變要被安裝在圖像拍攝設(shè)備中的鏡子的形狀是不利的，這是因為在調(diào)整好偏心之后就不再需要安裝機構(gòu)了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明從上述情況出發(fā)而進(jìn)行，并且提供了適合小型化的相機抖動補償單元、圖像拍攝設(shè)備、補償圖像形成位置的圖像拍攝系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明提供了一種相機抖動補償單元，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第一相機抖動補償單元可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上移動所述移動光學(xué)裝置，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第一相機抖動補償單元很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
本發(fā)明還提供了一種相機抖動補償單元，包括
(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其每一個均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且在所述聚合物薄膜的一邊被固定在所述移動光學(xué)裝置上時其每一個都沿著從被攝物入射的光的方向延伸；以及(ii)多個電極，其每一個均布置在所述多個聚合物薄膜的每一個上以將電壓施加到所述多個聚合物薄膜的每一個上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第二相機抖動補償單元可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上使所述移動光學(xué)裝置傾斜，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第二相機抖動補償單元也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
本發(fā)明還提供一種相機抖動補償單元，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且其在從被攝物入射的光的方向上分開布置并將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第三相機抖動補償單元可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上使所述移動光學(xué)裝置傾斜，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第三相機抖動補償單元也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第一、第二和第三相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述移動光學(xué)裝置是透鏡。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而驅(qū)動透鏡來容易地補償相機抖動。
而且，根據(jù)本發(fā)明的第一和第三相機抖動補償單元，優(yōu)選地包括光學(xué)薄膜，其是由透光的透明材料制成的薄膜，所述光學(xué)薄膜被構(gòu)成為(1)被附在從被攝物入射的光穿過的移動光學(xué)裝置的表面上；并且(2)至少具有一部分光學(xué)薄膜不附在所述移動光學(xué)裝置上并且與所述聚合物薄膜形成一個整體。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式不需要保持部件和保持所述移動光學(xué)裝置的類似物。因此，相機抖動補償單元的這些優(yōu)選形式的結(jié)構(gòu)被簡化。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第一和第三相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述移動光學(xué)裝置是光楔。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而驅(qū)動所述光楔從而來容易地對相機抖動進(jìn)行補償。
本發(fā)明還提供了一種相機抖動補償單元，包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上移動所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第四相機抖動補償單元可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上移動所述圖像拍攝裝置，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第四相機抖動補償單元也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第一和第四相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述相機抖動補償部分施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的值的電壓。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的適當(dāng)電壓來對相機抖動進(jìn)行補償。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第一和第四相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述相機抖動補償部分提供與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖電壓。
很多聚合物致動器缺乏快速響應(yīng)所施加電壓的能力?？梢允褂闷涿}沖寬度比這些聚合物致動器的響應(yīng)時間短的多的脈沖電壓作為施加到這些聚合物致動器上的電壓，這是因為這些聚合物致動器經(jīng)過響應(yīng)時間感覺到脈沖電壓的有效平均電壓。而且，還可通過控制脈沖寬度來改變平均電壓。因此，相機抖動補償單元的上述優(yōu)選形式可通過施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的有效適當(dāng)電壓來對相機抖動進(jìn)行補償。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第一和第四相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
即使所施加的電壓隨時間推移而變化，所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式也可通過施加適當(dāng)電壓來容易地對相機抖動進(jìn)行補償，其中所述適當(dāng)電壓是通過把所施加的與相機抖動相對應(yīng)的電壓取平均來獲得的。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第一和第四相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述聚合物薄膜響應(yīng)于所施加的電壓的釋放來伸展和收縮，并且所述相機抖動補償部分將提供給電極的電壓釋放，而不是提供電壓，從而來補償相機抖動。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過釋放與相機抖動相對應(yīng)的適當(dāng)電壓來容易地對相機抖動進(jìn)行補償。
本發(fā)明還提供了一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第一圖像拍攝設(shè)備可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上移動所述移動光學(xué)裝置，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第一圖像拍攝設(shè)備很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
本發(fā)明還提供了一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變通過所述移動光學(xué)裝置的光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其每一個均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且且其每一個在從被攝物入射的光的方向上伸展，同時保持其一部分邊被固定在所述移動光學(xué)裝置上；以及(ii)多個電極，其每一個均布置在所述多個聚合物薄膜的每一個上以將電壓施加到所述多個聚合物薄膜的每一個上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第二圖像拍攝設(shè)備可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而使所述移動光學(xué)裝置在與沿著從被攝物入射的光的方向相交平面上傾斜，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第二圖像拍攝設(shè)備也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
本發(fā)明還提供一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括
(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變通過所述移動光學(xué)裝置的光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且其在從被攝物入射的光的方向上分開布置并將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第三圖像拍攝設(shè)備可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上使所述移動光學(xué)裝置傾斜，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第三圖像拍攝設(shè)備也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
本發(fā)明還提供了一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上移動所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第四圖像拍攝設(shè)備可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上移動所述圖像拍攝裝置，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第四圖像拍攝設(shè)備也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
本發(fā)明還提供了一種圖像拍攝系統(tǒng)，具有(1)圖像拍攝設(shè)備，其基于從被攝物入射的光形成圖像并且產(chǎn)生代表被攝物圖像的圖像信號；以及(2)圖像形成位置補償單元，其可移動地安裝在所述圖像拍攝設(shè)備上并且控制所述圖像拍攝設(shè)備來對所述光的圖像形成位置的位移進(jìn)行補償，所述圖像拍攝系統(tǒng)包括(A)圖像拍攝設(shè)備，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變通過所述移動光學(xué)裝置的光的方向；(2)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及
(3)連接部分，所述圖像形成位置補償單元可移動地安裝在其上；以及(B)圖像形成位置補償單元包括位移補償部分，所述位移補償部分識別從被攝物入射的光的圖像形成位置的位移量，并且通過把與所述位移量相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置，來補償所述光的圖像形成位置的位移。
根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上移動所述移動光學(xué)裝置，從而來對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償。用于補償圖像形成位置的位移的機構(gòu)十分簡單并且所述聚合物致動器很便宜，從而根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)很適于實現(xiàn)較小的尺寸和較低的成本。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，所述移動光學(xué)裝置是透鏡。
所述圖像拍攝系統(tǒng)的優(yōu)選形式可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器以驅(qū)動透鏡從而來容易地對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償。
而且，根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)和具有作為移動光學(xué)裝置的透鏡的圖像拍攝系統(tǒng)，優(yōu)選地包括光學(xué)薄膜，其是由透光的透明材料制成的薄膜，所述光學(xué)薄膜構(gòu)成為(1)被附在從被攝物入射的光所穿過的移動光學(xué)裝置的表面上；并且(2)至少具有一部分光學(xué)薄膜不附在所述移動光學(xué)裝置上并且與所述聚合物薄膜形成一個整體。
所述圖像拍攝系統(tǒng)的優(yōu)選形式不需要保持部件和保持所述移動光學(xué)裝置的類似物。因此，圖像拍攝系統(tǒng)的這些優(yōu)選形式的結(jié)構(gòu)被簡化。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，所述圖像拍攝設(shè)備包括圖像信號產(chǎn)生部分，其通過接收從被攝物入射的通過所述移動光學(xué)裝置的光來產(chǎn)生圖像信號；所述圖像拍攝系統(tǒng)還包括位移計算部分，其根據(jù)所述圖像信號計算從被攝物入射的光的圖像形成位置的位移量；以及所述位移補償部分通過獲得所述位移計算部分計算出的圖像形成位置的位移量來識別圖像形成位置的位移量。
所述圖像拍攝系統(tǒng)的優(yōu)選形式可通過根據(jù)圖像信號計算從被攝物入射的光的圖像形成位置的位移量來容易地對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，所述位移補償部分施加與圖像形成位置的位移量相對應(yīng)的值的電壓。
所述圖像拍攝系統(tǒng)的優(yōu)選形式可通過施加與圖像形成位置的位移量相對應(yīng)的適當(dāng)電壓來補償圖像形成位置的位移。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，所述位移補償部分提供與圖像形成位置的位移量相對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖電壓。
很多聚合物致動器缺乏快速響應(yīng)所施加電壓的能力?？梢允褂闷涿}沖寬度比這些聚合物致動器的響應(yīng)時間短的多的脈沖電壓作為施加到這些聚合物致動器上的電壓，這是因為這些聚合物致動器經(jīng)過響應(yīng)時間感覺到脈沖電壓的有效平均電壓。
而且，還可通過控制脈沖寬度來改變平均電壓。因此，圖像拍攝系統(tǒng)的上述優(yōu)選形式可通過施加與圖像形成位置的位移量相對應(yīng)的有效適當(dāng)電壓來對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，所述圖像拍攝設(shè)備包括位置固定部分，所述位置固定部分把所述移動光學(xué)裝置固定在對所述圖像形成位置的位移進(jìn)行了補償?shù)奈恢蒙稀?br> 在圖像拍攝系統(tǒng)的優(yōu)選形式中，即使在停止把電壓施加到所述聚合物致動器之后，也可把所述移動光學(xué)裝置固定在適當(dāng)位置上以補償圖像形成位置的位移。另外，其另一優(yōu)點在于，即使在固定所述移動光學(xué)裝置之后已經(jīng)完成了所述聚合物致動器的功能，當(dāng)使用所述圖像拍攝系統(tǒng)時，所述聚合物致動器也可由于其對于由外部對所述圖像拍攝系統(tǒng)的碰撞的彈性而被用作減震器。因此，所述聚合物致動器產(chǎn)生了降低由于碰撞而導(dǎo)致的對所述移動光學(xué)裝置的損傷的效果。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)和根據(jù)本發(fā)明施加脈沖電壓的圖像拍攝系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
即使所施加的電壓隨時間推移而變化，所述圖像拍攝系統(tǒng)的優(yōu)選形式也可通過施加適當(dāng)電壓來容易地對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償，其中所述適當(dāng)電壓是通過把所施加的與圖像形成位置的位移相對應(yīng)的電壓取平均來獲得的。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，所述聚合物薄膜響應(yīng)于所施加的電壓的釋放來伸展和收縮，并且所述位移補償部分將提供給電極的電壓釋放來補償圖像形成位置的位移。
圖像拍攝系統(tǒng)的優(yōu)選形式可通過釋放與圖像形成位置的位移相對應(yīng)的適當(dāng)電壓來容易地對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償。
本發(fā)明還提供了一種在圖像拍攝設(shè)備中對從被攝物入射的光的圖像形成位置的補償方法，所述圖像拍攝設(shè)備根據(jù)從被攝物入射的光形成圖像并且產(chǎn)生代表被攝物圖像的圖像信號，所述圖像形成位置的補償方法包括(1)識別從被攝物入射的光的圖像形成位置的位移量；(2)使用聚合物致動器補償所述光的圖像形成位置的位移，所述聚合物致動器具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；通過把與在識別過程中識別到的位移量相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置；(3)把所述移動光學(xué)裝置固定在對所述圖像形成位置的位移進(jìn)行了補償?shù)奈恢蒙稀?br> 根據(jù)本發(fā)明的圖像形成位置的補償方法可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上移動所述移動光學(xué)裝置，從而來對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償。其后，所述移動光學(xué)裝置被固定在適當(dāng)位置上以對圖像形成位置的位移進(jìn)行補償。用于補償圖像形成位置的位移的機構(gòu)十分簡單并且所述聚合物致動器很便宜，從而根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)很適于實現(xiàn)較小的尺寸和較低的成本。另外，其另一優(yōu)點在于，即使在固定所述移動光學(xué)裝置之后已經(jīng)完成了所述聚合物致動器的功能，當(dāng)使用所述圖像拍攝系統(tǒng)時，所述聚合物致動器也可由于其對于由外部對所述圖像拍攝系統(tǒng)的碰撞的彈性而被用作減震器。因此，所述聚合物致動器產(chǎn)生了降低由于碰撞而導(dǎo)致的對所述移動光學(xué)裝置的損傷的效果。
本發(fā)明提供了一種相機抖動補償單元，其包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上旋轉(zhuǎn)來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，從而來對引起被攝物圖像旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上移動和旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過僅僅對所述聚合物致動器施加電壓來對引起所述被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)和移位的相機抖動進(jìn)行補償。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述相機抖動補償部分施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的值的電壓。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的適當(dāng)電壓來對相機抖動進(jìn)行補償。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述相機抖動補償部分提供脈沖電壓，其脈沖寬度與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)。
很多聚合物致動器缺乏快速響應(yīng)所施加電壓的能力?？梢允褂闷涿}沖寬度比這些聚合物致動器的響應(yīng)時間短的多的脈沖電壓作為施加到這些聚合物致動器上的電壓，這是因為這些聚合物致動器經(jīng)過響應(yīng)時間感覺到脈沖電壓的有效平均電壓。而且，還可通過控制脈沖寬度來改變平均電壓。因此，相機抖動補償單元的上述優(yōu)選形式可通過施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的有效適當(dāng)電壓來補償相機抖動。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
即使所施加的電壓隨時間推移而變化，所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過施加適當(dāng)電壓來容易地對相機抖動進(jìn)行補償，其中所述適當(dāng)電壓是通過把所施加的與相機抖動相對應(yīng)的電壓取平均來獲得的。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元中，優(yōu)選地是，所述聚合物薄膜響應(yīng)于所施加的電壓的釋放來伸展和收縮，并且所述相機抖動補償部分將提供給電極的電壓釋放，而不是提供電壓，從而來補償相機抖動。
所述相機抖動補償單元的優(yōu)選形式可通過釋放與相機抖動相對應(yīng)的適當(dāng)電壓來容易地對相機抖動進(jìn)行補償。
本發(fā)明還提供了一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上旋轉(zhuǎn)來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極以在所述二維平面上旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第五圖像拍攝設(shè)備可通過僅僅將電壓施加到所述聚合物致動器而在與沿著從被攝物入射的光的方向相交的平面上旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，從而來對導(dǎo)致被攝物圖像旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行補償。用于補償相機抖動的機構(gòu)十分簡單，從而根據(jù)本發(fā)明的第五圖像拍攝設(shè)備也很適于實現(xiàn)較小的尺寸。
如上所述，本發(fā)明提供了適于小型化的一種相機抖動補償單元、一種圖像拍攝設(shè)備、一種圖像拍攝系統(tǒng)和一種補償圖像形成位置的方法。


以下將參照附圖來描述本發(fā)明圖1是應(yīng)用了本發(fā)明第一實施例的數(shù)碼相機的外部透視圖；圖2是示出了如圖1所示的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3示出了如圖2所示的補償透鏡和用于移動該補償透鏡的機構(gòu)；圖4示出了用于把電壓提供給如圖3所示的聚合物致動器的四對電極的結(jié)構(gòu)；圖5示出了如圖3所示的補償透鏡和聚合物致動器的剖視圖；圖6示出了當(dāng)把電壓提供給如圖5所示左側(cè)的兩個電極時的補償透鏡和聚合物致動器的剖視圖；圖7示出了如圖5和圖6所示的外框的結(jié)構(gòu)；圖8是與聚合物致動器直接相連接的補償透鏡的剖視圖；圖9是與聚合物致動器相連接的組合透鏡的剖視圖；圖10示出了由橫截面為圓形的外框固定的聚合物致動器和補償透鏡；圖11示出了用于把通(On)和斷(Off)兩級電壓施加到四對電極的機構(gòu)；圖12示出了通過保持部件與聚合物致動器相連接的光楔的剖視圖；圖13示出了用于旋轉(zhuǎn)補償透鏡的機構(gòu)；圖14示出了用于使補償透鏡既沿水平方向又沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)；圖15示出了通過四個聚合物致動器和四根彈簧使補償透鏡既沿水平方向又沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)；圖16是示出通過驅(qū)動CCD來補償相機抖動的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖17示出了CCD和用于驅(qū)動CCD的機構(gòu)；圖18示出了如圖17所示的CCD和聚合物致動器的剖視圖；圖19示出了在實施例中與從被攝物入射的光垂直的橫截面為圓形的外框，在所述實施例中通過驅(qū)動CCD來補償相機抖動；圖20是示出在圖像拍攝系統(tǒng)的實施例中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、和與數(shù)碼相機相連接的偏心補償設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21是示出偏心補償操作的流程的流程圖；圖22示出了用于固定補償透鏡的機構(gòu)；圖23示出了CCD和用于移動該CCD的機構(gòu)；圖24是聚合物致動器的剖視圖，其示出了用于把電壓施加到夾在上部陽極和下部陽極之間電介質(zhì)彈性體的一部分上的機構(gòu)；圖25是聚合物致動器2500的剖視圖，示出了向夾在上部兩電極的左側(cè)電極與下部電極之間的如圖24所示的電解質(zhì)彈性體的一部分施加電壓的狀態(tài)；圖26是關(guān)于從被攝物入射的光在未施加電壓的狀態(tài)下的進(jìn)入方向的聚合物致動器和CCD的外部透視圖；圖27示出了當(dāng)通過使用位于CCD左下方和右上方的電極來把電壓施加到電解質(zhì)彈性體的兩部分時的聚合物致動器和CCD的狀態(tài)；圖28示出了當(dāng)提供給CCD左下方的電極的電壓大于提供給CCD右上方電極的電壓時的聚合物致動器和CCD的狀態(tài)；圖29是示出實施例中用于施加電壓的機構(gòu)的聚合物致動器的剖視圖，在所述實施例中，僅對導(dǎo)致被攝物圖像旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行補償；圖30示出了用于把通和斷兩級電壓施加到四對電極的機構(gòu)；圖31示出了由橫截面為圓形的外框固定的聚合物致動器和CCD。
具體實施例方式
第一實施例下面將描述本發(fā)明第一實施例。
圖1是應(yīng)用了本發(fā)明第一實施例的數(shù)碼相機1的外部透視圖。
在如圖1所示的數(shù)碼相機1的正面上部有用于對從被攝物入射的光進(jìn)行聚光的圖像拍攝透鏡10、用于閃光的閃光發(fā)射部分12、取景器物鏡孔13。在數(shù)碼相機1的頂面有快門按鈕14。
諸如變焦控制開關(guān)和橫向鍵盤之類的各種開關(guān)以及用于顯示圖像和菜單屏幕的LCD(液晶顯示器)安裝在所述數(shù)字相機的背面(未示出)。
圖2是示出了如圖1所示的數(shù)碼相機1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
數(shù)碼相機1由CPU 120控制其全部處理。為CPU 120提供來自數(shù)碼相機1的各種開關(guān)(包括圖1所示的快門按鈕14、變焦控制開關(guān)、和橫向鍵盤，并且以下被總體上稱作開關(guān)組101)的操作信號。CPU 120具有ROM 110a，ROM 110a包含了在數(shù)碼相機1上運行各種處理所需的各種程序。當(dāng)打開開關(guān)組101中的電源開關(guān)(未示出)時，將電力從電源102提供給數(shù)碼相機1的各個部件，并且CPU 120根據(jù)包含在ROM 110a中的程序進(jìn)程總地控制數(shù)碼相機1的整體操作。
以下將通過說明圖像信號的流程來描述數(shù)碼相機1的結(jié)構(gòu)。
在該圖中以虛線表示的從被攝物入射的光通過了由多個透鏡和光圈單元30所構(gòu)成的圖像拍攝透鏡10，其后在CCD 40上形成了圖像，隨后CCD 40產(chǎn)生了表示被攝物圖像的圖像信號。
補償透鏡20包括在構(gòu)成圖像拍攝透鏡10的多個透鏡中。如稍后所述，通過使用靠近補償透鏡20安裝的聚合物致動器而在與沿被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動補償透鏡20，從而來對相機抖動進(jìn)行補償。
所產(chǎn)生的圖像信號由A/D部分131粗略讀取，其后A/D部分131把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以產(chǎn)生低分辨率實況數(shù)據(jù)。通過白平衡和γ處理部分133來對所產(chǎn)生的實況數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如白平衡補償和γ補償之類的圖像處理。
CCD 40與從時鐘發(fā)生器132提供的定時信號同步地以預(yù)定間隔產(chǎn)生圖像信號。時鐘發(fā)生器132基于從CPU 120發(fā)送的指令輸出定時信號。除CCD 40之外，還把定時信號依次提供給A/D部分131和白平衡和γ處理部分133。因此，CCD 40、A/D部分131、白平衡和γ處理部分133與從時鐘發(fā)生器132提供的定時信號同步地以順序的方式處理圖像信號。
在通過白平衡和γ處理部分133進(jìn)行圖像處理之后，圖像數(shù)據(jù)被臨時存儲在緩沖存儲器134中。存儲在緩沖存儲器134中的低分辨率實況數(shù)據(jù)按它們存儲的次序經(jīng)由總線140被提供到Y(jié)C/RGB轉(zhuǎn)換部分138。實況數(shù)據(jù)被提供為RGB信號，并且因此它們不被YC/RGB轉(zhuǎn)換部分138處理。替代地是，它們經(jīng)驅(qū)動器139被直接發(fā)送到圖像顯示器LCD 160，并且來自實況數(shù)據(jù)的實況被顯示在圖像顯示器LCD160上。CCD 40讀取從被攝物入射的光，并且以預(yù)定間隔產(chǎn)生圖像信號，因此，從圖像拍攝透鏡所朝向的方向進(jìn)入的從被攝物入射的光被不斷地顯示在圖像顯示器LCD 160上。
存儲在緩沖存儲器134中的實況數(shù)據(jù)也被提供給CPU 120。根據(jù)所述實況數(shù)據(jù)，CPU 120進(jìn)行自動聚焦處理和自動曝光調(diào)整。
當(dāng)用戶通過檢查顯示在圖像顯示器LCD 160上的實況來按下如圖1所示的快門按鈕14時，快門按鈕14的按下被發(fā)送到CPU 120。如果被攝物周圍的照明情況很暗，則CPU 120把閃光指令給到閃光發(fā)射部分12，并且所述閃光發(fā)射部分12與快門按鈕14的按下同步地閃光。
數(shù)碼相機1具有通過測量角頻來檢測相機抖動的相機抖動檢測部分450、用于調(diào)整施加到聚合物致動器500的電壓的電壓調(diào)整部分503、用于控制電壓調(diào)整部分503的控制器505。如果在按下快門按鈕14時發(fā)生相機抖動，則相機抖動檢測部分450檢測相機抖動，并且關(guān)于相機抖動的信息被發(fā)送到控制器505。通過使用稍后所述的機構(gòu)，控制器505通過在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動補償透鏡20來補償相機抖動。
當(dāng)根據(jù)來自CPU 120的指令按下快門按鈕14來進(jìn)行圖像拍攝時，CCD 40產(chǎn)生的圖像信號被A/D部分131精細(xì)地讀出以產(chǎn)生高分辨率拍攝圖像數(shù)據(jù)。由白平衡和γ處理部分133對所產(chǎn)生的拍攝圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，并且將其存儲在緩沖存儲器134中。
存儲在緩沖存儲器134中的拍攝圖像數(shù)據(jù)被提供給YC處理部分137，在其中它們被從RGB信號轉(zhuǎn)換為YC信號。在轉(zhuǎn)換為YC信號之后，由壓縮/解壓縮部分135對拍攝圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。壓縮的拍攝圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由接口136存儲在存儲卡170中。
存儲在存儲卡170中的拍攝圖像數(shù)據(jù)被壓縮/解壓縮部分135進(jìn)行解壓縮處理，由YC/RGB轉(zhuǎn)換部分138轉(zhuǎn)換為RGB信號，并且經(jīng)由驅(qū)動器139被傳送到圖像顯示器LCD 160。圖像顯示器LCD 160顯示由拍攝圖像數(shù)據(jù)表示的拍攝圖像。
如上所述構(gòu)造數(shù)碼相機1。
如上所述，數(shù)碼相機1具有這樣的機構(gòu)如果在按下快門按鈕14時檢測到相機抖動，則所述機構(gòu)通過在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動已經(jīng)被提及的補償透鏡20來補償相機抖動。下面將描述用于補償相機抖動的機構(gòu)的細(xì)節(jié)。
圖3示出了如圖2所示的補償透鏡20和用于移動該補償透鏡的機構(gòu)。
數(shù)碼相機1具有聚合物致動器500以移動如圖2所示的補償透鏡20。聚合物致動器500為方形，在其中心形成有圓孔，該圓孔環(huán)繞著圓形保持部件506。而且，外框507圍繞所述聚合物致動器500放置，并且把聚合物致動器500的外端固定在其上。補償透鏡20和保持部件506的結(jié)合是根據(jù)本發(fā)明的移動光學(xué)裝置的一個示例，并且外框507是根據(jù)本發(fā)明的保持部件的一個示例。
聚合物致動器500包括電極502a、502b、502c、502d、和作為一種聚合體材料的電解質(zhì)彈性體501，所述聚合體材料具有響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮的特性。電極502a、502b、502c、502d的電極每一個由具有高導(dǎo)電性的碳纖維制成。聚合物致動器500的上部和下部分別有四個電極。上部的四個電極是陽極并且下部的四個電極是陰極，即，它們構(gòu)成了其中由一個陽極和一個陰極組成一對的四對電極。在該圖中，四對電極502a、502b、502c、502d中的四個陽極以對角線的形式顯示在上部。電解質(zhì)彈性體501為方形，其中心具有圓孔，該圓孔環(huán)繞著圓形保持部件506。在圖3中，電解質(zhì)彈性體501的一部分出現(xiàn)在四個電極502a、502b、502c、502d中各個相鄰的兩個電極之間。
聚合物致動器500的上述結(jié)構(gòu)使得能夠把不同值的電壓分別施加到夾在上部四個電極和下部四個電極之間的電解質(zhì)彈性體501的四個部分。其后，以下將描述用于把具有不同值的電壓施加到四個部分的機構(gòu)。
圖4示出了用于把電壓提供給如圖3所示的聚合物致動器500的四對電極的結(jié)構(gòu)。
在該結(jié)構(gòu)中，存在有四個組，所述四個組是由四對電極502a、502b、502c、502d和四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d組成的，其中一組是由一對電極組成，一組中包含一個電壓調(diào)整部分，并且所述四組如圖4所示與電源102并聯(lián)。順帶提一下，圖2所示的電壓調(diào)整部分503是為了表述方便而以整體形式代表上述四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d的，并且實際上存在四個電壓調(diào)整部分，而非存在一個電壓調(diào)整部分。這四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d分別用于調(diào)整施加到四對電極502a、502b、502c、502d中相對應(yīng)的電極對，并且由控制器505獨立控制。上述結(jié)構(gòu)使得能夠把不同值的電壓提供給四對電極502a、502b、502c、502d。
順帶提一下，在該實施例中由電源102提供電壓。然而，還可能使用提供給閃光發(fā)射部分12的高電壓。
圖5示出了如圖3所示的補償透鏡20和聚合物致動器500的剖視圖。
圖5中左側(cè)的兩個電極502c把電壓施加到夾在圖5所示的這些電極502c之間的電介質(zhì)彈性體501的一部分。以相同的方式，圖5中右側(cè)的兩個電極502a把電壓施加到夾在圖5所示的這些電極502a之間的電介質(zhì)彈性體501的一部分。圖5示出了聚合物致動器500的狀態(tài)，其中電解質(zhì)彈性體501的任一部分在不施加電壓的情況下不伸展。
接下來，將對如何通過把電壓施加到聚合物致動器500來移動補償透鏡20和保持部件506以補償相機抖動來進(jìn)行描述。
當(dāng)出現(xiàn)相機抖動并且圖2中的相機抖動檢測部分450檢測所述相機抖動時，控制器505計算用于補償透鏡20的距離和方向以補償相機抖動。而且，控制器505確定應(yīng)該把電壓提供給哪一對電極和所提供的電壓的值。其后，控制器505分別給四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d指令以把所確定的值的電壓提供給相應(yīng)對的電極。控制器505和四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d的結(jié)合是根據(jù)本發(fā)明的相機抖動補償部分的一個示例。
以下將對一個假定作為示例來進(jìn)行描述，該假定為因為需要把補償透鏡20從其在圖5所示的位置移動到右側(cè)以補償相機抖動，所以確定把電壓提供給圖5左側(cè)所示的兩個電極。
圖6示出了當(dāng)把電壓提供給如圖5所示左側(cè)的兩個電極時的補償透鏡20和聚合物致動器500的剖視圖。
通常，電解質(zhì)彈性體具有沿把電壓施加到所述電解質(zhì)彈性體的電極的方向伸展的特性。伸展的長度隨施加的電壓的增加而變長。另一方面，當(dāng)施加電壓時，該實施例的四對電極502a、502b、502c、502d可根據(jù)這些對電極所在的電解質(zhì)彈性體501的部分的伸展和收縮而伸展和收縮。
由于電解質(zhì)彈性體的以上特性，所以當(dāng)對圖5左側(cè)的兩個電極提供電壓時，兩個電極之間的電解質(zhì)彈性體501的一部分從圖5左側(cè)所示的狀態(tài)向著在該圖中圖6中箭頭A的方向伸展。此時，電解質(zhì)彈性體501的伸展產(chǎn)生驅(qū)動力以把補償透鏡20和保持部件506推向圖5的右側(cè)。被推向右側(cè)的補償透鏡20和保持部件506作為一個整體從圖5所示的位置向著右側(cè)移動，同時在圖6所示的箭頭B的方向?qū)A在圖6所示的兩個電極502a之間的電解質(zhì)彈性體501的一部分施壓。補償透鏡20和保持部件506的這種移動補償了相機抖動。在補償相機抖動之后，通過停止施加電壓使聚合物致動器500的狀態(tài)回到圖5所示的狀態(tài)。
對夾在上部的電極和下部的電極之間的電解質(zhì)彈性體501的每一部分這樣進(jìn)行施加電壓。因此，補償透鏡20和保持部件506在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動，并且相機抖動通過該移動而被補償。
如上所述，與使用小型電機的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，使用數(shù)碼相機1的機構(gòu)能夠以較簡單的結(jié)構(gòu)來驅(qū)動補償透鏡20以對相機抖動進(jìn)行補償，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)較小的圖像拍攝設(shè)備。
圖5和圖6所示的外框507被構(gòu)造來固定聚合物致動器500的外端，從而聚合物致動器500可伸展和收縮以補償相機抖動。以下將對用來固定的外框507的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
圖7示出了如圖5和圖6所示的外框的結(jié)構(gòu)。
如圖7所示，圖5和圖6所示的外框507包括由第一壓板507a和第二壓板507b構(gòu)成的一對板，這一對板把聚合物致動器500的末端(更精確的說，電解質(zhì)彈性體501的末端部分)夾在中間。外框507還包括螺栓507c，其使第一和第二壓板507a、507b固定在圖7所示的聚合物致動器500的末端部分。在與聚合物致動器500相接觸的第二壓板507b的表面上有一突出部分507d。這樣，第一壓板507a具有一表面結(jié)構(gòu)，在與聚合物致動器500相接觸的表面上該表面結(jié)構(gòu)與突出部分507d相嚙合。第一和第二壓板507a、507b把聚合物致動器500的末端部分夾在中間，使得聚合物致動器500被突出部分507d鉤住。螺栓507c通過把第一和第二壓板507a、507b壓在聚合物致動器500的末端部分來維持該狀態(tài)。
因此，雖然用于固定的結(jié)構(gòu)非常簡單，但是聚合物致動器500的末端部分被緊密地固定。
以上完成了對本發(fā)明的第一實施例的描述。
第二實施例在第一實施例中，補償透鏡20經(jīng)由保持部件506與聚合物致動器500相連接。然而，本發(fā)明不限于該方法，并且上述實施例可采用另一種方法，在該方法中，不使用保持部件506而使用光容易穿過的透明電解質(zhì)彈性體來把補償透鏡20與聚合物致動器500直接連接。以下將對這樣的實施例作為第二實施例進(jìn)行描述。以下的第二實施例不同于第一實施例的不同點在于不使用保持部件506，補償透鏡20與聚合物致動器500直接連接。除了這一點以外，用于補償?shù)诙嵤├袌D像拍攝設(shè)備的相機抖動的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第一實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，以下將針對一點進(jìn)行描述，即，補償透鏡20與聚合物致動器500直接連接，而不再重復(fù)已經(jīng)做過的相同描述。
圖8是與聚合物致動器直接相連接的補償透鏡的剖視圖。
該實施例中使用的電解質(zhì)彈性體501’有極佳的透明度并且電解質(zhì)彈性體501’的一部分附在圖8所示的補償透鏡20的表面上。固定在補償透鏡20之上并且保持補償透鏡20的電解質(zhì)彈性體501’是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)薄膜的一個示例。在具有上述結(jié)構(gòu)的第二實施例中，通過電解質(zhì)彈性體501’的伸展和收縮來移動補償透鏡20。當(dāng)相機抖動時通過移動補償透鏡20來補償相機抖動的機構(gòu)與第一實施例中的機構(gòu)相同。因此，以下將省略前述實施例中的相同描述。
第三實施例在第一和第二實施例中，補償透鏡20是單獨的透鏡。然而，本發(fā)明不限于該類型，并且上述實施例可采用補償相機抖動的組合透鏡。以下將對這樣的實施例作為第三實施例進(jìn)行描述。以下的第三實施例不同于第二實施例的不同點在于第三實施例中的補償透鏡是組合透鏡，并且除電解質(zhì)彈性體之外還提供另一結(jié)構(gòu)來保持所述組合透鏡以支撐補償透鏡增加的重量。除了這些點以外，用于補償?shù)谌龑嵤├袌D像拍攝設(shè)備的相機抖動的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第二實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，以下將針對不同點進(jìn)行描述，而不再重復(fù)已經(jīng)做過的相同描述。
圖9是與聚合物致動器相連接的組合透鏡的剖視圖。
如圖9所示，在該圖中，由兩塊透鏡20、20’構(gòu)成的用于補償相機抖動的組合透鏡具有在圖中固定在上部透鏡20的表面的電解質(zhì)彈性體501’。而且，在上部透鏡20周圍安裝邊沿506A，并且把邊沿506A插在從外框507向著透鏡20延伸的導(dǎo)向槽506B和聚合物致動器500的下部電極502a、502c之間。在該圖中，該結(jié)構(gòu)防止兩塊透鏡20、20’的位置下降，并且支撐由于用于補償透鏡的透鏡數(shù)量的增加而增加的重量。
第四實施例在上述第一至第三實施例中，用于固定聚合物致動器的外框507具有針對與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面的方形截面。然而，本發(fā)明不限于該形狀，并且上述實施例可以采用橫截面為圓形的外框。以下對這樣的實施例作為第四實施例來描述。
圖10示出了由橫截面為圓形的外框固定的聚合物致動器和補償透鏡。
其每一對由陽極和陰極構(gòu)成的四對電極以與圖3中所示的情況相同的方式安裝在第四實施例中，在圖3中使用橫截面為方形的外框。而且，以與圖3所示的情況相同的方式來把電壓施加到這些對電極之間的電解質(zhì)彈性體501。除了外框507’的形狀不同這一點之外，用于補償?shù)谒膶嵤├袌D像拍攝設(shè)備的相機抖動的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第一實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已在第一實施例中進(jìn)行了的相同描述。
第五實施例在上述第一至第四實施例中，通過調(diào)整電壓值來調(diào)整提供給四對電極以驅(qū)動聚合物致動器的電壓。然而，本發(fā)明不限于該調(diào)整方法，并且上述實施例可采用另一調(diào)整方法，例如，所謂PWM控制方法，在該方法中，雖然電壓施加僅具有通和斷兩級，但是當(dāng)施加電壓時執(zhí)行時間間隔的調(diào)整，以控制用于補償相機抖動的移動光學(xué)裝置的驅(qū)動。以下將這樣的實施例作為第五實施例來描述。
圖11示出了用于把通和斷兩級電壓施加到四對電極的機構(gòu)。
如圖11所示，這里安裝有四個開關(guān)503a’、503b’、503c’、503d’，而非圖4中的四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d。這四個開關(guān)確定圖11中的電源102或地中哪一個被電連接，由此來進(jìn)行把電壓提供給相應(yīng)對的電極的接通和斷開?？刂破?05控制切換。盡管只有兩種值，即，所施加的為0的電壓的值和電源電壓的值，控制器505也可通過切換通過控制開關(guān)而施加的兩種電壓值來產(chǎn)生周期系列的電壓方波脈沖?？刂破?05產(chǎn)生的電壓的周期與電解質(zhì)彈性體501的響應(yīng)時間相比太短，從而電解質(zhì)彈性體501有效地感到低于電源電壓的恒定電壓，所述電源電壓是從按響應(yīng)時間取平均的所施加電壓獲得的。所施加電壓的脈沖寬度(施加電壓時的時間間隔)決定了有效電壓的值。因此，控制器505可通過控制構(gòu)成一系列方波脈沖電壓的所施加電壓的脈沖寬度來控制有效電壓。
順帶提一下，采用控制構(gòu)成一系列方波脈沖電壓的所施加電壓的脈沖寬度的方法以控制第五實施例中的有效電壓。然而，本發(fā)明不限于該方法，并且上述實施例可采用通過控制構(gòu)成一系列方波脈沖電壓的所施加電壓的周期來控制電壓的另一方法。
在第五實施例中由四個開關(guān)來使施加到聚合物致動器的電壓接通和斷開。然而，本發(fā)明不限于此，并且上述實施例可采用諸如使電流接通和斷開的晶閘管和MOS型FES之類的電路元件以控制施加到聚合物致動器500的電壓的接通和斷開。
順帶提一下，在第五實施例中由電源102提供電壓。然而，可以使用提供給閃光發(fā)射部分12的高電壓。
除了在由通和斷兩級電壓施加產(chǎn)生的一系列方波脈沖電壓的脈沖寬度的控制下驅(qū)動CCD這一點以外，用于補償?shù)谖鍖嵤├械膱D像拍攝設(shè)備的相機抖動的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第一實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。
第六實施例在上述第一至第五實施例中，通過改變在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動補償透鏡而改變從被攝物入射的光的方向來補償相機抖動。然而，本發(fā)明不限于補償相機抖動的透鏡，并且上述實施例可采用能夠改變從被攝物入射的光的方向的另一類光學(xué)裝置。而且，為了補償相機抖動，還可采用另一方式改變從被攝物入射的光的方向，該方式不同于在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動光學(xué)裝置的方式。例如，除了透鏡之外，還可采用諸如光楔之類的光學(xué)裝置來改變從被攝物入射到圖像拍攝設(shè)備的光的方向，并且通過使光學(xué)裝置傾斜來補償相機抖動。以下將一實施例作為第六實施例進(jìn)行描述，在該實施例中，把在第一至第五實施例中描述的用于驅(qū)動補償透鏡的機構(gòu)應(yīng)用于對使光學(xué)裝置傾斜以補償相機抖動進(jìn)行控制的機構(gòu)。
圖12示出了通過保持部件與聚合物致動器相連接的光楔的剖視圖。
如圖12所示，由保持部件506固定用于改變光進(jìn)入圖像拍攝設(shè)備的方向的光楔201。平行于光楔201，有兩個聚合物致動器500(圖12中的上部聚合物致動器500和下部聚合物致動器500)，它們以圍繞光楔201的方式布置。
當(dāng)出現(xiàn)相機抖動并且光楔201被驅(qū)動以補償相機抖動時，通過使用圖4中電源電壓的結(jié)構(gòu)來把電壓施加到每一聚合物致動器500。在該實施例中，相同值的電壓被同時施加到圖12中的上部聚合物致動器500的電極之一和下部聚合物致動器500的電極之一。更具體地講，例如，當(dāng)把電壓施加到上部聚合物致動器500的左側(cè)電極502c時，把相同值的電壓施加到下部聚合物致動器500的右側(cè)電極502a。因此，上部聚合物致動器500的左側(cè)電極502c的邊界在圖12所示的箭頭A的方向伸展，并且下部聚合物致動器500的右側(cè)電極502a的邊界在圖12所示的箭頭B的方向伸展。由于在光楔201的兩側(cè)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以光楔201在圖12所示的箭頭C的方向上旋轉(zhuǎn)。以相同的方式，把相同值的電壓施加到下部聚合物致動器500的左側(cè)電極502c和上部聚合物致動器500的右側(cè)電極502a的每一個。在此情況下，下部聚合物致動器500的左側(cè)電極502c和上部聚合物致動器500的右側(cè)電極502a的邊界分別在圖12所示的箭頭D和箭頭E的方向伸展。此時，由于在光楔201的兩側(cè)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以光楔201在圖12所示的箭頭F的方向上旋轉(zhuǎn)。在驅(qū)動光楔201旋轉(zhuǎn)以補償相機抖動這一點上，第六實施例不同于第一實施例，而不是第一實施例中的補償透鏡。除了該點以外，第六實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)與圖1至圖4中所述的前面的實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的描述。
順帶提一下，驅(qū)動光楔201旋轉(zhuǎn)以補償相機抖動作為第六實施例的例子。然而，如果上述實施例采用被驅(qū)動來旋轉(zhuǎn)的透鏡，則可以與上述相同的方式來補償相機抖動。
第七實施例以下將一實施例作為第七實施例來描述，在該實施例中，使用不同于第六實施例的使光學(xué)裝置傾斜的機構(gòu)來補償相機抖動。在此實施例中，通過旋轉(zhuǎn)補償透鏡20來補償相機抖動被描述為示例。
圖13示出了用于旋轉(zhuǎn)補償透鏡的機構(gòu)。
在圖13中安裝有四個聚合物致動器500a、500b、500c、500d，其中在透鏡框512的兩端分別兩兩安裝有其中兩個，透鏡框512在圖13中的上部和下部方向上延伸。由透鏡框512保持補償透鏡20。四個聚合物致動器500a、500b、500c、500d每一個都是邊被固定在透鏡框512一端的方形薄膜。而且，面對透鏡框512的端上的固定邊的方形薄膜的該邊還由圖13中未示出的結(jié)構(gòu)固定。四個聚合物致動器的每一個均具有夾在兩個電極中間的電解質(zhì)彈性體501，并且一側(cè)上的所述兩個電極之一由圖13中的斜紋線示出。四個聚合物致動器的每一個均響應(yīng)于在其電極延伸的方向上施加的電壓而伸展。每一聚合物致動器的伸展均推動其上固定了每一聚合物致動器的透鏡框512的端。為了使透鏡框512圍繞圖13中穿過透鏡框512的中心延伸的Z0軸旋轉(zhuǎn)，把相同值的電壓施加到兩個聚合物致動器的每一個上，所述兩個聚合物致動器針對它們之間的Z0軸彼此相對的布置。更具體地講，例如，當(dāng)把電壓施加到圖13中的遠(yuǎn)端上的左側(cè)聚合物致動器500a時，把與該電壓相同值的電壓施加到針對夾在這兩個聚合物致動器之間的Z0軸面對聚合物致動器500a布置的右側(cè)聚合物致動器500d。以相同的方式，當(dāng)把電壓施加到圖13中近側(cè)上的左側(cè)聚合物致動器500c時，把與該電壓相同值的電壓施加到針對夾在這兩個聚合物致動器之間的Z0軸面對聚合物致動器500c布置的右側(cè)聚合物致動器500b。用于把電壓提供給四個聚合物致動器的每一對電極的結(jié)構(gòu)與圖4的結(jié)構(gòu)相同。因此，將省略已在之前的實施例中進(jìn)行的相同描述。
當(dāng)出現(xiàn)相機抖動并且圖2中的相機抖動檢測部分450檢測到相機抖動時，控制器505計算補償透鏡20應(yīng)當(dāng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度和其旋轉(zhuǎn)方向以補償相機抖動。而且，控制器505確定應(yīng)該把電壓施加到哪對電極和所施加的電壓的值。其后，控制器505向圖4中的四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d給出指令以把確定值的電壓提供給相應(yīng)對的電極。
以下將對一個假設(shè)進(jìn)行描述作為示例，該假設(shè)為確定把電壓提供給遠(yuǎn)側(cè)上的左側(cè)聚合物致動器500a的那對電極和這一側(cè)上的右側(cè)聚合物致動器500d的那對電極。圖13中遠(yuǎn)側(cè)上的左側(cè)聚合物致動器500a在該圖中所示的箭頭A的方向上伸展，并且近側(cè)上的右側(cè)聚合物致動器500d在該圖中所示的箭頭C的方向上伸展。這兩種伸展產(chǎn)生使得透鏡框512在箭頭E的方向上圍繞圖13中所示的Z0軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。由于該轉(zhuǎn)矩，使得圖13中的遠(yuǎn)側(cè)上的右側(cè)聚合物致動器500b和該圖中近側(cè)上的左側(cè)聚合物致動器500c壓縮，透鏡框512在箭頭E的方向上圍繞該圖中所示的Z0軸使透鏡框512旋轉(zhuǎn)。在補償相機抖動之后，通過停止將電壓施加到聚合物致動器500a和聚合物致動器500d，使得透鏡框512的狀態(tài)從旋轉(zhuǎn)狀態(tài)回到圖13中所示的原始狀態(tài)。
以相同的方式，當(dāng)在圖13中把相同值的電壓施加到近側(cè)上的左側(cè)聚合物致動器500c的那對電極和遠(yuǎn)側(cè)上的右側(cè)聚合物致動器500b的那對電極時，該圖中近側(cè)上的左側(cè)聚合物致動器500c在該圖中所示的箭頭B的方向上伸展，并且遠(yuǎn)側(cè)上的右側(cè)聚合物致動器500b在該圖中所示的箭頭D的方向上伸展。因此，透鏡框512在箭頭F的方向上圍繞圖13中所示的Z0軸旋轉(zhuǎn)。
在該實施例中，通過使用上述機構(gòu)補償關(guān)于沿著被攝物圖像的水平方向(在圖13中的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)之間延伸的線的方向)的相機抖動，其中所述機構(gòu)使用施加到四個聚合物致動器500a、500b、500c、500d的四對電極的電壓來使透鏡框512圍繞Z0軸旋轉(zhuǎn)。
除了通過使透鏡框512旋轉(zhuǎn)來補償相機抖動這一點以外，第七實施例中圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)與圖1至圖4中所述的前面的實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)相同。因此，將省略已經(jīng)做過的描述。
順帶提一下，驅(qū)動補償透鏡20旋轉(zhuǎn)以補償相機抖動作為第七實施例的例子。然而，如果上述實施例采用被驅(qū)動來旋轉(zhuǎn)的光楔，則可以與上述相同的方式來補償相機抖動。
而且，在通過旋轉(zhuǎn)透鏡框512來補償相機抖動的第七實施例中，可采用在圖11中所述的控制所施加電壓的脈沖寬度的方法。但是，將省略已在圖11中作出的描述。
第八實施例在第七實施例中，對關(guān)于沿著被攝物圖像的水平方向(在圖13中的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)之間延伸的線的方向)的相機抖動進(jìn)行補償。然而，還可通過安裝除了第七實施例的四個聚合物致動器以外的另外四個聚合物致動器，來對關(guān)于沿著被攝物圖像的垂直方向(在圖13中的上部和下部之間延伸的線的方向)的相機抖動進(jìn)行補償。以下將描述這樣的實施例作為第八實施例。
圖14示出了用于使補償透鏡既沿水平方向又沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。
除了圖13中所示的四個聚合物致動器500a、500b、500c、500d之外，還安裝了附加的四個聚合物致動器500e、500f、500g、500h。這些附加的四個聚合物致動器500e、500f、500g、500h每一個均具有垂直于圖13中所述的四個聚合物致動器500a、500b、500c、500d的表面的表面。在圖14中，省略對與四個聚合物致動器500a、500b、500c、500d相連接的圖13中所示的電線的描述。
通過驅(qū)動附加的四個聚合物致動器500e、500f、500g、500h以使透鏡框512圍繞通過透鏡框512的中心延伸的Y0軸旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，從而來對關(guān)于沿著被攝物圖像的垂直方向(在圖14中的上部和下部之間延伸的線的方向)的相機抖動進(jìn)行補償。驅(qū)動附加的四個聚合物致動器的機構(gòu)與第七實施例的機構(gòu)相同，并且安裝了與圖4的機構(gòu)相同的電路以把電壓施加到附加的四個聚合物致動器500e、500f、500g、500h。
除了通過圍繞兩個軸使透鏡框512進(jìn)行兩種旋轉(zhuǎn)以補償相機抖動這一點以外，第八實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)與圖1至圖4中所述的前面的實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)相同。因此，將省略上面已經(jīng)做過的描述。
順帶提一下，驅(qū)動補償透鏡20旋轉(zhuǎn)以補償相機抖動作為第七實施例的例子。然而，如果上述實施例采用被驅(qū)動來旋轉(zhuǎn)的第四實施例中所述的光楔，則可以與上述相同的方式來補償相機抖動。
而且，在通過旋轉(zhuǎn)透鏡框512來補償相機抖動的第八實施例中，可采用在圖11中所述的控制所施加電壓的脈沖寬度的方法。但是，將省略已在圖11中作出的描述。
第九實施例在上述第八實施例中，通過八個聚合物致動器來對關(guān)于沿著被攝物圖像的水平和垂直方向的相機抖動進(jìn)行補償。然而，本發(fā)明不限于使用八個聚合物致動器，并且上述實施例還可采用四個聚合物致動器和四根彈簧來對關(guān)于沿著被攝物圖像的水平和垂直方向的相機抖動進(jìn)行補償。以下將描述這樣的實施例作為第九實施例。
圖15示出了通過四個聚合物致動器和四根彈簧使補償透鏡既沿水平方向又沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。
在第九實施例中，如圖15所示采用圖14中所示的八個聚合物致動器中的右側(cè)的四個聚合物致動器被四根彈簧600a、600c、600e、600f替代的結(jié)構(gòu)。在不對左側(cè)的四個聚合物致動器施加電壓的情況下，四根彈簧每一根的長度均為無負(fù)荷狀態(tài)，并且四根彈簧600a、600c、600e、600f具有減震器的作用以在施加電壓時使補償透鏡20的突然旋轉(zhuǎn)變得柔和。由與圖4相同的電路來對這四個聚合物致動器施加電壓。在圖15中，省略對與所述聚合物致動器的各對電極連接的電線的描述。不同于第七和第八實施例，在第九實施例中所述四個聚合物致動器被安裝在透鏡框512的一側(cè)(在圖15中的左側(cè))。僅把電壓施加到圖15中的遠(yuǎn)側(cè)的聚合物致動器500a和近側(cè)的聚合物致動器500c之一，以補償關(guān)于水平方向的相機抖動。以此方式，僅把電壓施加到圖15中的上部的聚合物致動器500e和下部的聚合物致動器500f之一，以補償關(guān)于垂直方向的相機抖動。在僅把電壓施加到圖15上部的聚合物致動器500e的一對電極的情況下，將描述施加電壓作為示例。
當(dāng)僅把電壓施加到圖15中上部的聚合物致動器500e的那對電極時，聚合物致動器500e在該圖中箭頭C的方向上伸展?？紤]到力的平衡，透鏡框512在圖15中箭頭C的方向上繞該圖中Y2軸旋轉(zhuǎn)，Y2軸沿著透鏡框512的下表面延伸。此時，通過使彈簧600e比在無負(fù)荷的狀態(tài)下的長度縮短而產(chǎn)生的在與聚合物致動器500e的伸展相反的方向上的彈力，面對聚合物致動器500e放置的彈簧600e(透鏡框512位于它們之間)使得圖15中箭頭C的方向上透鏡框512的突然旋轉(zhuǎn)變得柔和。
以相同方式，通過使透鏡框512在聚合物致動器分別伸展的方向上圍繞Y1軸、Z1軸、和Z2軸旋轉(zhuǎn)來補償相機抖動，其中，所述Y1軸沿著透鏡框512的上表面延伸，所述Z1軸沿著透鏡框512的遠(yuǎn)側(cè)的表面延伸，所述Z2軸沿著透鏡框512的近側(cè)的表面延伸。
除了以四個聚合物致動器和四根彈簧來補償相機抖動這一點之外，補償?shù)诰艑嵤├械膱D像拍攝設(shè)備的相機抖動的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第一實施例中的圖像拍攝設(shè)備的相機抖動的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。
順帶提一下，驅(qū)動補償透鏡20旋轉(zhuǎn)以補償相機抖動作為第九實施例中的示例。然而，如果上述實施例采用被驅(qū)動來旋轉(zhuǎn)的第四實施例所述的光楔，則可以與上述相同的方式來補償相機抖動。
而且，在通過旋轉(zhuǎn)透鏡框512來補償相機抖動的第九實施例中，可采用圖11中所述的控制所施加的電壓的脈沖寬度的方法。但是，將省略已在圖11中做過的描述。
第十實施例在前述實施例中，通過驅(qū)動諸如補償透鏡和光楔之類的光學(xué)裝置來補償相機抖動。以下將對通過驅(qū)動圖像拍攝裝置(更具體地講，CCD)來補償相機抖動的實施例進(jìn)行描述。
圖16是示出通過驅(qū)動CCD來補償相機抖動的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
在以下描述中，將用與圖2中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相應(yīng)標(biāo)號相同的標(biāo)號來表示與圖2中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的那些部件相同的部件。以下將省略已經(jīng)對它們作出的描述。
在圖16中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，把聚合物致動器500安裝在CCD 40上，而非安裝在圖2所示的補償透鏡20上，并且驅(qū)動CCD40。除了這一點以外，圖16中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖2中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。
圖17示出了CCD和用于驅(qū)動CCD的機構(gòu)。
圖17中用于驅(qū)動CCD的機構(gòu)與圖3中的機構(gòu)的不同點在于保持部件506’保持CCD 40，而非補償透鏡20。除了這一點以外，聚合物致動器500的結(jié)構(gòu)和功能與圖3中的聚合物致動器500的結(jié)構(gòu)和功能相同，并且以下將省略已經(jīng)對它們作出的描述。通過圖4中的施加電壓的結(jié)構(gòu)來把電壓提供給圖17中的聚合物致動器的四對電極502a、502b、502c、502d(僅描述了陽極)。順帶提一下，圖16所示的電壓調(diào)整部分503以方便描述的整體形式代表四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d，而非代表一個電壓調(diào)整部分。
圖18示出了如圖17所示的CCD和聚合物致動器的剖視圖。
保持部件506’保持CCD 40，而非圖2中的補償透鏡20，并且安裝了從后面保持CCD 40的CCD保持片511。CCD保持片511是絕緣體，其防止CCD 40受到周圍電場影響。CCD保持片511具有圖18中輕微上彎的形狀，其能夠使得CCD保持片511不會防礙聚合物致動器的伸展。而且，在與CCD保持片511相接觸的CCD 40的表面上布置有柔性板513。柔性板513與CCD 40電連接。另外，柔性板513還通過連接器514與數(shù)碼相機主體的主板515電連接。柔性板513足夠長但是不會由于其存在而妨礙CCD 40的驅(qū)動。除了這些點以外，當(dāng)?shù)谑畬嵤├谐霈F(xiàn)相機抖動時通過驅(qū)動CCD 40來補償相機抖動的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與圖4至7中所述的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同的描述。
而且，在通過驅(qū)動CCD來補償相機抖動的第十實施例中，可采用控制圖11中描述的所施加電壓的脈沖寬度的方法。但是，將省略已經(jīng)在圖11做過的描述。
第十一實施例而且，在通過驅(qū)動CCD來補償相機抖動的第十實施例中，可采用垂直于從被攝物入射的光的橫截面為圓形的外框，如在通過驅(qū)動補償透鏡來補償相機抖動的圖10中的情況那樣。以下將描述這樣的實施例作為第十一實施例。
圖19示出了在實施例中垂直于從被攝物入射的光的橫截面為圓形的外框，在所述實施例中通過驅(qū)動CCD來補償相機抖動。
保持部件506’保持圖19中的CCD 40而非圖2中的補償透鏡20這一點不同于圖10中外框橫截面為圓形的情況。除了這一點以外，當(dāng)?shù)谑畬嵤├谐霈F(xiàn)相機抖動時通過驅(qū)動CCD 40來補償相機抖動的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第一實施例中所述的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同的描述。
第十二實施例在前述實施例中，通過施加與檢測到的相機抖動相對應(yīng)的值的電壓來補償相機抖動?？刹捎猛ㄟ^釋放與檢測到的相機抖動相對應(yīng)的值的電壓來補償相機抖動的另一種方法。以下將描述這樣的實施例作為第十二實施例。
第十二實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)與第一實施例中的圖像拍攝設(shè)備的外部示圖和結(jié)構(gòu)相同。因此，將省略上面已經(jīng)做過的相同描述。在第十二實施例中，在檢測到相機抖動之前把電壓施加到聚合物致動器。當(dāng)檢測到相機抖動時，與檢測到的相機抖動相對應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾姌O對被選擇，并且釋放提供給該對電極的電壓。通過該釋放使得在釋放電壓之前伸展的電解質(zhì)彈性體收縮。通過聚合物致動器的收縮來驅(qū)動補償透鏡，并且補償相機抖動。
順帶提一下，通過釋放電壓來驅(qū)動補償透鏡20作為第十二實施例中的示例。然而，上述實施例可采用在第十實施例中被驅(qū)動的CCD。除了驅(qū)動對象是CCD而非補償透鏡以外，這樣的實施例與第十二實施例相同。因此，將省略已經(jīng)做過的描述。
第十三實施例接下來，以下將描述根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)和圖像形成位置的補償方法的實施例。
在以下描述中，采用數(shù)碼相機作為根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)中的圖像拍攝設(shè)備的示例。數(shù)碼相機的外部示圖與圖1中的數(shù)碼相機的外部示圖相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。
圖20是示出在圖像拍攝系統(tǒng)的實施例中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、和與數(shù)碼相機相連接的偏心補償設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
一個要點是在于，把補償透鏡20安裝在圖像拍攝透鏡10的后部、并且安裝了通過使偏心補償設(shè)備520與數(shù)碼相機相連接來驅(qū)動補償透鏡20的機構(gòu)，本實施例中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖1中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。除了這一點以外，本實施例中的數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖1中的數(shù)碼相機1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。因此，在以下描述中，將用與圖2上的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相應(yīng)標(biāo)號相同的標(biāo)號來表示與圖2上的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的那些部件相同的部件。以下將省略圖2中已經(jīng)對它們作出的描述，并且將針對不同點進(jìn)行描述。
在圖像拍攝設(shè)備的再現(xiàn)處理中，通過把透鏡和CCD安裝在彼此相對移位的位置上來使得有時出現(xiàn)所謂透鏡的偏心。本實施例中的圖像拍攝透鏡10包含用于補償透鏡偏心的影響的補償透鏡。通過使用靠近補償透鏡20安裝的聚合物致動器而在與沿從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動補償透鏡20，從而來對偏心進(jìn)行補償。而且，在該數(shù)碼相機中安裝有相機側(cè)連接器510a，其與偏心補償設(shè)備520的設(shè)備側(cè)連接器510b相連接。通過使設(shè)備側(cè)連接器510b與相機側(cè)連接器510a相連接而進(jìn)行偏心補償操作。偏心補償設(shè)備520具有計算部分504、電壓調(diào)整部分503和控制器505。計算部分504計算偏心度，偏心度代表從圖像數(shù)據(jù)的圖像形成位置的位移量。電壓調(diào)整部分503調(diào)整施加到聚合物致動器500的電壓?？刂破?05根據(jù)計算部分504的計算獲得驅(qū)動聚合物致動器500所需的電壓，并且控制電壓調(diào)整部分503。緩沖存儲器134中存儲的拍攝圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由設(shè)備側(cè)連接器510b與相機側(cè)連接器510a提供給計算部分504，用于計算偏心度?？刂破?05通過在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動補償透鏡20來補償偏心。偏心補償設(shè)備520是根據(jù)本發(fā)明的圖像形成位置補償單元的示例，并且相機側(cè)連接器510a是根據(jù)本發(fā)明的連接部分的示例。用于驅(qū)動補償透鏡20的機構(gòu)和結(jié)構(gòu)與圖3至圖5和圖7中所述的機構(gòu)和結(jié)構(gòu)相同。因此，將省略已對之前的實施例所作的相同描述。
接下來，將對通過使用上述結(jié)構(gòu)的偏心補償操作的流程進(jìn)行描述。
圖21是示出偏心補償操作的流程的流程圖。
首先，圖20中偏心補償設(shè)備520的設(shè)備側(cè)連接器510b與數(shù)碼相機的相機側(cè)連接器510a相連接以檢查偏心。其后，通過使用數(shù)碼相機來執(zhí)行拍攝，從而亮度分布幾乎均勻的光發(fā)射表面可以僅僅是被攝物。通過圖像拍攝，拍攝圖像數(shù)據(jù)形成，并且暫時被存儲在圖20中的緩沖存儲器134中。其后，拍攝圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由設(shè)備側(cè)連接器510b和相機側(cè)連接器510a被輸入到偏心補償設(shè)備520中的計算部分504(步驟S1)。
通常，隨著接收光的位置變得遠(yuǎn)離從被攝物入射的光的CCD 40的受光面的光軸，接收到的光量下降。因此，在圖像拍攝透鏡10的光軸由于偏心而從受光面的中心移位的情況下，CCD 40的受光面的邊緣(例如，受光面的四角)上接收到的光量不平衡。使用這一現(xiàn)象，可通過分析代表在CCD 40的受光面的邊緣接收到的從被攝物入射的光的圖像數(shù)據(jù)的部分來評估偏心的尺度及其方向。計算部分504從根據(jù)在CCD 40的受光面的四角上接收到的光而形成的輸入拍攝圖像數(shù)據(jù)中選擇拍攝圖像數(shù)據(jù)的部分。其后，計算部分504根據(jù)亮度的相對差來計算代表偏心尺度及其方向的偏心度(步驟S2)。更具體地講，在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面(x-y平面)上，偏心度以x、y坐標(biāo)代表圖像形成位置的位移量。如果偏心很小，則代表偏心的x、y坐標(biāo)的值接近0。根據(jù)計算出的偏心度(x-y平面的長度)是否大于預(yù)定值，把計算出的偏心度的數(shù)據(jù)輸入到控制器505，并且判斷補償偏心的需要(步驟S3)。
如上所述，偏心補償設(shè)備520中的計算部分504根據(jù)存儲在本實施例中的緩沖存儲器134中的拍攝圖像數(shù)據(jù)來計算偏心度。然而，本發(fā)明不限于該形式，并且上述實施例可采用另一形式，在該形式中，諸如通過白平衡和γ處理部分133進(jìn)行的白平衡補償和γ補償之類的圖像數(shù)據(jù)處理部分起到用于計算偏心度的上述計算部分504的作用，并且計算出的偏心度被輸入到偏心補償設(shè)備520中的控制器505。而且，上述實施例可采用根據(jù)拍攝圖像數(shù)據(jù)計算偏心度的計算部分，所述拍攝圖像數(shù)據(jù)是緊接在從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號之后并且在被存儲在緩沖存儲器134之前的拍攝圖像數(shù)據(jù)，而非存儲在緩沖存儲器134中的拍攝圖像數(shù)據(jù)。而且，上述實施例可采用根據(jù)壓縮處理之后的拍攝圖像數(shù)據(jù)或替代拍攝圖像數(shù)據(jù)的實況數(shù)據(jù)計算偏心度的計算部分。
在判斷出不必補償偏心的情況下(步驟S3，否)，完成對數(shù)碼相機的透鏡的偏心的檢查。在判斷出需要補償偏心的情況下(步驟S3，是)，確定圖3和圖4的聚合物致動器500的四對電極中的哪對電極應(yīng)該被施加電壓和所施加的電壓的值(步驟S4)。其后，根據(jù)控制器505的指令，圖20中的電壓調(diào)整部分503把確定值的電壓提供給步驟S4中確定的那對電極，并且驅(qū)動聚合物致動器500(步驟S5)?？刂破?05和四個電壓調(diào)整部分503a、503b、503c、503d的組合是根據(jù)本發(fā)明的位移補償部分的示例。通過把電壓施加到聚合物致動器500而在與沿從被攝物入射的光的方向垂直的平面上移動補償透鏡20，從而來對偏心進(jìn)行補償。補償透鏡20和保持部件506的移動與圖6中的補償透鏡20和保持部件506的移動相同。因此，將省略已經(jīng)作出的描述。
必須把補償透鏡20固定在進(jìn)行偏心補償?shù)奈恢蒙?，以在停止把電壓施加到聚合物致動?00之后使補償透鏡20保持在該位置。為此目的，安裝了把補償透鏡20固定在該位置的固定部分。在補償透鏡20移動到用于補償偏心的位置之后，執(zhí)行通過使用固定部分來把補償透鏡20固定在該位置上的操作(步驟S6)。
圖22示出了用于固定補償透鏡的機構(gòu)。
在圖22中，示出了把保持部件506夾在保持部件上部和下部之間的四個固定部分515。這四個固定部分515是在圖22中的水平方向上來固定保持部件506的固定部分。存在在垂直于圖22的方向上固定保持部件506的附加的四個固定部分515(未示出)，它們具有與圖22中的四個固定部分515相同的結(jié)構(gòu)。圖22中的固定部分515包括在沿補償透鏡20(圖22中的水平方向)伸展和收縮的臂515a、和根據(jù)臂515a的伸展和收縮容納臂515a的臂容納部分515b。這些固定部分515可在圖22中上下移動。在保持部件506的固定操作中，通過把保持部件506夾在保持部件506的上部的固定部分515的臂515a的轉(zhuǎn)向末端和保持部件506的下部的固定部分515的臂515a的轉(zhuǎn)向末端之間，來固定保持部件506。因為保持部件506的位置可由于水平方向上臂515a的伸展和收縮而被靈活地改變，所以可把補償透鏡20的水平位置移動到任一所需的位置來補償偏心。
在完成固定之后，停止施加電壓。之后，不再需要聚合物致動器作為致動器，但是當(dāng)使用圖像拍攝系統(tǒng)時，由于其彈力(如同橡膠作用于從外部對數(shù)碼相機的碰撞)而被用作減震器。因此，聚合物致動器產(chǎn)生減小碰撞導(dǎo)致的補償透鏡的損傷的效果。
以上完成了對本發(fā)明第十三實施例的描述。
如上所述，通過驅(qū)動具有比傳統(tǒng)小型相機的機構(gòu)簡單的機構(gòu)的補償透鏡20來補償該數(shù)碼相機的偏心。而且，聚合物致動器很便宜從而可以實現(xiàn)補償偏心的機構(gòu)的成本降低。
在第十三實施例中，補償偏心的對象是數(shù)碼相機。然而，本發(fā)明不限于此，上述實施例可采用諸如與便攜式電話一起安裝的拍攝單元之類的拍攝單元作為補償偏心的對象。在此情況下，可使用安裝在拍攝單元上的USB終端作為圖20中所示的用于補償偏心的相機側(cè)連接器510a的替代。
第十四實施例

在第十三實施例中，補償透鏡20通過保持部件506與聚合物致動器500相連接。然而，本發(fā)明不限于該方法，并且上述實施例可采用另一方法，在該方法中，在不使用保持部件506的情況下，光容易穿透的透明電解質(zhì)彈性體用于把補償透鏡20直接與聚合物致動器500相連接。除了該點以外，在這樣實施例中補償圖像拍攝設(shè)備的偏心的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第十三實施例中的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，將省略已經(jīng)作出的相同描述。在第十三實施例中，通過固定補償透鏡20的兩端來把補償透鏡20固定在用于補償偏心的位置。但是，可采用另一固定方法，在該固定方法中，使用在紫外線輻射下固化的UV固化材料。在該固定方法中，UV固化材料與圖6中所示的電解質(zhì)彈性體501’相混合。在把補償透鏡20移動到用于補償偏心的位置之后，在紫外線輻射下固化UV固化材料，并且把補償透鏡20固定在該位置上。
第十五實施例在第十三和第十四實施例中，補償透鏡20是單一透鏡。然而，本發(fā)明不限于該類型，并且上述實施例可采用圖9中所述的組合透鏡來補償偏心。除了這一點以外，在這一實施例中補償圖像拍攝設(shè)備的偏心的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第十三和第十四實施例中的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，將省略已經(jīng)作出的相同描述。
第十六實施例在上述第十三至第十五實施例中，在與沿從被攝物入射的光的方向垂直的平面上，用于固定聚合物致動器的外框507具有方形橫截面。然而，本發(fā)明不限于該形狀，并且上述實施例可采用圖10中所述的橫截面為圓形的外框。除了這一點以外，在這樣的實施例中的用于補償圖像拍攝設(shè)備的偏心的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第十三實施例中的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，將省略已經(jīng)做過的相同描述。
第十七實施例在上述第十三至第十六實施例中，通過調(diào)整電壓值來調(diào)整提供給四對電極的電壓。然而，本發(fā)明不限于該調(diào)整方法，并且上述實施例可采用圖11中所述的另一調(diào)整方法，例如，所謂PWM控制方法，在該方法中，雖然電壓施加僅具有通和斷兩級，但是當(dāng)施加電壓時調(diào)整時間間隔以控制用于補償偏心的移動光學(xué)裝置的驅(qū)動。除了這一點以外，在這樣的實施例中的用于補償圖像拍攝設(shè)備的偏心的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第十三實施例中的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，將省略已經(jīng)做過的相同描述。
第十八實施例在上述第十三至第十七實施例中，通過施加與偏心對應(yīng)的值的電壓來補償偏心。可采用通過釋放與偏心相對應(yīng)的值的電壓來補償偏心的另一方法。
第十八實施例中的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第十三實施例中的圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。在第十八實施例中，在補償偏心之前把電壓施加到聚合物致動器。當(dāng)識別到必須補償偏心時，選擇與偏心度相對應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾姌O對，并且釋放提供給該對電極的電壓。在通過該釋放來使在釋放電壓之前伸展的電解質(zhì)彈性體收縮。通過使聚合物致動器收縮來驅(qū)動補償透鏡，并且補償偏心。
第十九實施例接下來，以下將描述根據(jù)本發(fā)明的第五相機抖動補償單元和第五圖像拍攝設(shè)備的實施例。
在以下描述中，采用數(shù)碼相機作為根據(jù)本發(fā)明的第五圖像拍攝設(shè)備的示例。數(shù)碼相機的外部示圖與圖1中的數(shù)碼相機的外部示圖相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。除了第十九實施例采用結(jié)構(gòu)不同于圖16中的聚合物致動器500和電壓調(diào)整部分503的結(jié)構(gòu)的聚合物致動器和電壓調(diào)整部分這一點以外，該數(shù)碼相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖16中的數(shù)碼相機1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。在該數(shù)碼相機中，當(dāng)檢測到相機抖動時，通過使得CCD 40在與沿著從被攝物入射的光的方向交叉的平面上旋轉(zhuǎn)和移動來補償相機抖動。以下將描述用于補償相機抖動的該數(shù)碼相機的機構(gòu)。
圖23示出了CCD和用于移動該CCD的機構(gòu)。
數(shù)碼相機具有用于移動CCD 40的聚合物致動器2500。聚合物致動器2500為方形，在其中心具有方形孔，該方形孔環(huán)繞著方形保持部件2506。而且，在聚合物致動器2500周圍，外框2507固定了聚合物致動器2500的外端。CCD 40和保持部件2506的組合是根據(jù)本發(fā)明的圖像拍攝裝置的示例，并且外框2507是保持構(gòu)件的示例。
除了與第一實施例相同的電解質(zhì)彈性體501之外，聚合物致動器2500包括上部的八個電極2502a、2502b、2502c、2502d、2502a’、2502b’、2502c’、2502d’和下部的四個電極(僅示出兩個電極502_1、502_2)。上部的八個電極2502a、2502b、2502c、2502d、2502a’、2502b’、2502c’、2502d’和下部的四個電極的每一個均由具有高導(dǎo)電性的碳纖維制成，并且被放到電解質(zhì)彈性體501上。上部的八個電極2502a、2502b、2502c、2502d、2502a’、2502b’、2502c’、2502d’是陽極并且下部的四個電極是陰極。上部的八個陽極中的兩個面對下部的四個陰極每一個放置，并且它們之間是電解質(zhì)彈性體501。即，它們構(gòu)成了四對電極，其中在一對中由上部的兩個陽極和下部的陰極構(gòu)成。這四對電極分別與圖23中未示出的電源的陽極和陰極連接，構(gòu)成了四個閉合電路。例如，近側(cè)的兩個電極2502a、2502b和它們之下的電極502_1在圖23中構(gòu)成一對。該對與該圖中未示出的電源相連接，并且構(gòu)成了閉合的閉合電路。聚合物致動器2500具有諸如與四對電極相對應(yīng)的諸如該電路的四個閉合電路。
電解質(zhì)彈性體501為方形，在其中心具有方形孔，該方形孔環(huán)繞著方形保持部件2506。未以八個電極2502a、2502b、2502c、2502d、2502a’、2502b’、2502c’、2502d’覆蓋的電解質(zhì)彈性體501的一部分在圖23中出現(xiàn)。
聚合物致動器2500的上述結(jié)構(gòu)使得能夠把不同值的電壓施加到夾在上部的八個電極和下部的四個電極之間的電解質(zhì)彈性體501的八個部分。其后，以下將描述把不同值的電壓施加到八個部分的機構(gòu)。以下將把夾在近側(cè)的上部電極2502a、2502b和它們之下的下部電極502_1之間的電解質(zhì)彈性體501的一部分作為一個實施例來描述。
圖24是聚合物致動器的剖視圖，其示出了用于把電壓施加到夾在上部兩個陽極和下部一個陽極之間電介質(zhì)彈性體的一部分的機構(gòu)。
如圖24所示，聚合物致動器2500上部的兩個電極2502a、2502b經(jīng)由電壓調(diào)整部分2503a、2503b與電源102的陽極相連接。為聚合物致動器2500的每一陽極電極安裝作為電壓調(diào)整部分2503a、2503b的這樣的電壓調(diào)整部分。即，在數(shù)碼相機中有八個電壓調(diào)整部分。兩個電壓調(diào)整部分2503a、2503b分別具有電阻器5031a、5031b，并且在電阻器5031a、5031b上分別安裝了移動端子5032a、5032b。這些移動端子5032a、5032b可改變其在電阻器5031a、5031b上的位置。上部的上述兩個電極2502a、2502b分別與移動端子5032a、5032b相連接。另一方面，下部的電極502_1與電源的陰極相連接。而且，電源分別與兩個電阻5031a、5031b并行連接，構(gòu)成了兩個電路。電流流過所述兩個電路，這導(dǎo)致其值與電源102的電源電壓的值相同的電阻器5031a、5031b每一個的兩端之間的電位差。下部的電極502_1與上部的電極2502a、2502b之間的電位差分別根據(jù)電阻器5031a、5031b上的移動端子5032a、5032b的位置而改變。圖24示出了在電阻器5031a、5031b上移動端子5032a、5032b處在該圖中最下方位置的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，下部的電極502_1的電位與上部的電極2502a、2502b的電位相同，這意味著沒有電壓施加到夾在上部的電極2502a、2502b和下部的電極502_1之間的電解質(zhì)彈性體501的部分。控制器505具有控制移動端子5032a、5032b的位置的功能，并且根據(jù)由圖2中的相機抖動檢測部分檢測到的相機抖動來確定施加到電解質(zhì)彈性體501的電壓的值。
順帶提一下，在該實施例中由電源102來提供電壓。然而，可使用提供給閃光發(fā)射部分12的高電壓。
接下來，以下將描述把電壓施加到電解質(zhì)彈性體501的狀態(tài)。在以下描述中，將描述這樣的情況作為示例，即，把電壓施加到夾在上部的兩個電極2502a、2502b的左側(cè)電極2502a和下部的電極502_1之間的電解質(zhì)彈性體501的一部分的情況。
圖25是示出了一個狀態(tài)的聚合物致動器2500的剖視圖，在該狀態(tài)下，把電壓施加到夾在上部的兩個電極的左側(cè)電極和下部的電極之間的圖24中的電解質(zhì)彈性體的一部分。
當(dāng)移動端子5032a移動到較圖24中的移動端子5032a上部的位置時，即，當(dāng)在左側(cè)電極2502a和下部的電極502_1之間產(chǎn)生電位差時，如圖25所示，夾在這些電極之間的電解質(zhì)彈性體501的一部分在該圖中的箭頭A和箭頭B的方向上伸展。以相同的方式，雖然省略了描述，但是電解質(zhì)彈性體501的一部分在垂直于圖25的方向上伸展。
為圖23中所述的四對電極的每一對安裝與上面相同的機構(gòu)，并且把電壓施加到陽極和陰極之間的電解質(zhì)彈性體501的部分。
將對如何補償導(dǎo)致被攝物圖像移位和旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行描述。為了補償這樣的相機抖動，使用上述機構(gòu)以在與沿從被攝物入射的光的方向垂直的平面上使CCD 40旋轉(zhuǎn)和移位。
圖26是關(guān)于從被攝物入射的光在未施加電壓的狀態(tài)下進(jìn)入的方向的聚合物致動器和CCD的外部透視圖。
當(dāng)沒有在八個陽極電極2502a、2502b、2502c、2502d、2502a’、2502b’、2502c’、2502d’和四個陰極電極(未示出)之間施加電壓時，令圖26所示的狀態(tài)實現(xiàn)為最穩(wěn)定狀態(tài)，在所述狀態(tài)下，保持部件2506以保持部件2506與外框2507的末端部分別平行的方式布置。
當(dāng)出現(xiàn)相機抖動并且圖16中的相機抖動檢測部分450檢測到相機抖動時，控制器505計算CCD 40應(yīng)該旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度及其旋轉(zhuǎn)方向、和CCD 40應(yīng)該移位的距離及其方向，以補償相機抖動。而且，控制器505確定電壓應(yīng)該提供給哪個電極、和所提供的電壓的值。其后，控制器505控制與所確定的電極相連接的電壓調(diào)整部分。其后，把確定的值的電壓提供給聚合物致動器2500。控制器505和兩兩安裝在四個閉合電路中的八個電壓調(diào)整部分的組合是根據(jù)本發(fā)明的相機抖動補償部分的示例。
以下將詳細(xì)描述如何驅(qū)動CCD 40。在以下描述中，將首先描述對引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)而非被攝物圖像的移位的相機抖動進(jìn)行的補償。其后，將描述對既導(dǎo)致被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)又導(dǎo)致被攝物圖像的移位的相機抖動進(jìn)行的補償。
首先，將描述對引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行的補償。
作為示例，以下將對假設(shè)作出描述，所述假設(shè)為，CCD 40需要從圖26所示的位置開始在從被攝物入射的光的方向上順時針旋轉(zhuǎn)，從而補償相機抖動。為了實現(xiàn)CCD 40的旋轉(zhuǎn)，控制器505確定把電壓提供給CCD 40的左下方的陽極電極2502a和圖25中的陰極電極502_1(圖26中未示出)，所述陰極電極502_1連同陽極電極2502a一起夾住電解質(zhì)彈性體501。而且，為了避免CCD 40的移位，控制器505還可確定把與上述電壓相同的值的電壓提供給CCD 40的右上方的陽極電極2502b’和圖25中的陰極電極(圖26中未示出)，所述陰極電極連同陽極電極2502b’一起夾住電解質(zhì)彈性體501。
圖27示出了當(dāng)通過使用位于CCD左下方和右上方的電極來把電壓施加到電解質(zhì)彈性體的兩部分時的聚合物致動器和CCD的狀態(tài)。
如圖25所示，因為電解質(zhì)彈性體501具有沿著把電壓施加到電解質(zhì)彈性體501的電極伸展的特性，所以靠近位于CCD 40左下方的電極2502a的電解質(zhì)彈性體501的一部分在圖27中箭頭A1、A2、A3的方向上伸展。以相同的方式，靠近位于CCD 40右上方的電極2502b’的電解質(zhì)彈性體501的另一部分在圖27中箭頭B1、B2、B3的方向上伸展。在以箭頭A1、A2、A3、B1、B2、B3代表的四個方向上的伸展力中，僅由上箭頭A2和下箭頭B2代表的伸展力給出使CCD移動的效果。因為提供給CCD 40左下方的電極2502a的電壓和提供給CCD 40右上方的電極2502b’的電壓值相同，所以兩種力的強度相同。因此，兩種力在不移動CCD 40的中心的情況下產(chǎn)生使CCD40順時針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。
以上完成了對補償導(dǎo)致被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)的相機抖動的描述。
接下來，將對既引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)又引起被攝物圖像的移位的相機抖動進(jìn)行的補償作出描述?？赏ㄟ^使CCD 40在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上旋轉(zhuǎn)和移位來補償這樣的相機抖動。在以下描述中，將描述一種情況作為示例，即，通過使用CCD 40左下方的電極2502a和CCD 40右上方的電極2502b’，來使CCD 40在從被攝物入射的光的方向上順時針旋轉(zhuǎn)并向上移位。
為了實現(xiàn)CCD 40的移位，必須使用兩種伸展力以對向上的伸展力大于向下的伸展力的CCD 40起作用。因此，控制所施加的電壓，從而提供給CCD 40左下方的電極2502a的電壓大于提供給CCD 40右上方的電極2502b’的電壓。
圖28示出了當(dāng)提供給CCD左下方的電極的電壓大于提供給CCD右上方電極的電壓時的聚合物致動器和CCD的狀態(tài)。
靠近位于CCD 40左下方的電極2502a的電解質(zhì)彈性體501的該部分在圖28中的箭頭A1’、A2’、A3’的方向上伸展，并且靠近位于CCD 40右上方的電極2502b’的電解質(zhì)彈性體501的另一部分在圖28中的箭頭B1、B2、B3的方向上伸展。因為提供給CCD 40左下方的電極2502a的電壓大于提供給CCD 40右上方的電極2502b’的電壓，所以在箭頭A2’的方向上向上的伸展力大于在箭頭B2的方向上向下的伸展力。CCD 40的中心由于兩種伸展力之間的差而向上移位。除此之外，CCD 40由于這兩種力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而在箭頭C’的方向上旋轉(zhuǎn)。因此，通過上述CCD 40的旋轉(zhuǎn)和移位來對既引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)又引起被攝物圖像的移位的相機抖動進(jìn)行補償。
以上完成了對既引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)又引起被攝物圖像的移位的相機抖動進(jìn)行補償?shù)拿枋觥?br> 在以上描述中，描述了至少引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)的相機抖動。然而，還通過使用以上結(jié)構(gòu)來使CCD 40在不旋轉(zhuǎn)的情況下移位來對僅引起被攝物圖像的移位的相機抖動進(jìn)行補償。通過把相同值的電壓提供給屬于同一對電極的兩個陽極電極來實現(xiàn)CCD 40的移位。例如，通過把相同值的電壓提供給圖23的近側(cè)的兩個電極中的左側(cè)電極2502a和右側(cè)電極2502b來在不旋轉(zhuǎn)的情況下使CCD 40向上移位。
以上完成了第十九實施例的描述。
如上所述，通過驅(qū)動具有比傳統(tǒng)機構(gòu)簡單的機構(gòu)的CCD 40來補償數(shù)碼相機的相機抖動。而且，用于驅(qū)動CCD 40的聚合物致動器十分便宜從而該機構(gòu)適合于實現(xiàn)數(shù)碼相機的尺寸和成本的下降。
第二十實施例在第十九實施例中對既引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)又引起被攝物圖像的移位的相機抖動進(jìn)行補償。然而，當(dāng)在相機抖動主要引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)而非被攝物圖像的移位的情況下進(jìn)行圖像拍攝時，可僅對引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行補償?shù)臋C構(gòu)是足夠用的。以下將描述這樣的實施例作為第二十實施例。在第二十實施例中，使用與圖24中的閉合電路不同類型的電路。除了這一點以外，第二十實施例中的圖像拍攝設(shè)備和用于對引起被攝物圖像的旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行補償?shù)臋C構(gòu)的外部示圖與第十九實施例中的外部示圖相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述，并且針對不同點進(jìn)行描述。
圖29是示出實施例中用于施加電壓的機構(gòu)的聚合物致動器的剖視圖，在所述實施例中，僅對引起被攝物圖像旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行補償。
在第二十實施例中，僅安裝了與閉合電路相對應(yīng)的一個電壓調(diào)整部分2503A，所述閉合電路具有聚合物致動器2500上部的兩個電極2502a、2502b和下部的電極502_1。通過該結(jié)構(gòu)，在用于控制的兩個電壓之間存在差，即，在左側(cè)陽極電極2502a和陰極電極502_1之間施加的電壓、和在右側(cè)陽極電極2502b和陰極電極502_1之間施加的電壓之間存在差。這兩個電壓的和總是恒定的(與電源102的電源電壓相同)。
存在針對圖23中所述的四對電極每一對的這樣的結(jié)構(gòu)，其中一對是由上部的兩個陽極和下部的一個陰極構(gòu)成。在四對的每一對中兩種電壓的和相同(電源102的電源電壓)。因此，由這四對產(chǎn)生的四種伸展力彼此抵消，并且不使CCD 40的中心移位。然而，可通過控制在一對電極中施加的兩種電壓之間的相對差來使得CCD 40旋轉(zhuǎn)。例如，這可以通過使用兩對電極來實現(xiàn)，使得由兩對電極中的陽極電極施加的電壓的每一個高于每一對中另一陽極電極施加的電壓，所述兩對電極位于彼此相對的對角線上，CCD 40夾在它們之間。更具體地講，例如，圖27中CCD 40左下方的電極2502a和CCD 40右上方的電極2502b’可以是位于彼此相對的對角線上的這樣的兩對陽極電極，CCD 40夾在它們之間。通過施加電壓的上述機構(gòu)，以與圖27和圖28中所述的機構(gòu)相同的方式來對引起被攝物圖像旋轉(zhuǎn)的相機抖動進(jìn)行補償。
第二十一實施例在上述第十九實施例中，通過電壓值的調(diào)整來調(diào)整驅(qū)動聚合物致動器的電壓。然而，本發(fā)明不限于該調(diào)整方法，并且上述實施例可采用另一調(diào)整方法，例如，所謂PWM控制方法，在該方法中，雖然電壓施加僅具有通和斷兩級，但是當(dāng)施加電壓時調(diào)整時間間隔以控制CCD的驅(qū)動。以下將描述這樣的實施例作為第二十一實施例。
圖30示出了用于把通和斷兩級電壓施加到四對電極的機構(gòu)。
如圖30所示，在第二十一實施例中，安裝了在電源102的陽極和地(其電位為0)之間切換的兩個開關(guān)2503a’、2503b’。這兩個開關(guān)決定圖30中的電源102或地的哪一個被電連接，通過這兩個開關(guān)分別接通和斷開在左側(cè)陽極電極2502a和陰極電極502_1之間的電壓施加、和右側(cè)陽極電極2502b和陰極電極502_1之間的電壓施加。由控制器505來控制開關(guān)。雖然只有諸如0和電源電壓值這樣兩種所施加電壓的值，但是控制器505可通過控制開關(guān)而切換兩種所施加電壓的值，從而產(chǎn)生方波電壓脈沖的周期系列。由控制器505產(chǎn)生的電壓的周期與電解質(zhì)彈性體501的響應(yīng)時間相比較來說很短，從而電解質(zhì)彈性體501有效感到低于電源電壓的恒定電壓，所述恒定電壓是從以響應(yīng)時間來使所施加電壓取平均而獲得的。所施加電壓的脈沖寬度(施加電壓時的時間間隔)決定了有效電壓的值。因此，控制器505可通過控制由一系列脈沖電壓構(gòu)成的所施加電壓的脈沖寬度來控制有效電壓。
順帶提一下，在第二十一實施例中，采用控制構(gòu)成一系列方波脈沖電壓的所施加電壓的脈沖寬度的方法以控制有效電壓。然而，本發(fā)明不限于該方法，并且上述實施例可采用另一種方法，在該方法中，通過控制構(gòu)成一系列方波脈沖電壓的所施加電壓的周期來控制電壓。
在第二十一實施例中，由安裝在四對電極每一對中的兩個開關(guān)來接通和斷開施加到聚合物致動器的電壓。然而，本發(fā)明不限于此，并且該實施例可采用用于接通和斷開電流的諸如晶閘管和MOS型FES之類的電路元件，以控制施加到聚合物致動器2500的電壓的接通和斷開。
順帶提一下，在第二十一實施例中，由電源102提供電壓。然而，可使用提供給閃光發(fā)射部分12的高電壓。
除了在通過由通和斷兩級電壓施加而產(chǎn)生的一系列方波脈沖電壓的脈沖寬度的控制下驅(qū)動CCD這一點以外，第二十一實施例中的圖像拍攝設(shè)備中的用于補償相機抖動的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與第十九實施例中的圖像拍攝設(shè)備中的用于補償相機抖動的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。
第二十二實施例在上述第十九至第二十一實施例中，用于固定聚合物致動器的外框2507在與沿著從被攝物入射的光的方向垂直的平面上具有方形橫截面。然而，本發(fā)明不限于該形狀，并且上述實施例可采用橫截面為圓形的外框。以下描述這樣的實施例作為第二十二實施例。
圖31示出了由橫截面為圓形的外殼固定的聚合物致動器和CCD。
以與圖23中所示的情況相同的方式來在第二十二實施例中安裝由兩個陽極和一個陰極構(gòu)成一對的四對電極，在圖23中使用橫截面為圓形的外框。而且，以和圖23所示的情況相同的方式把電壓施加到這些對電極之間的電解質(zhì)彈性體501。圖31示出了八個陽極電極2502a”、2502b”、2502c”、2502d”、2502e”、2502f”、2502g”、2502h”。在這八個陽極電極中，圖31中右側(cè)遠(yuǎn)端的兩個電極2502a”、2502b”屬于一對。以相同的方式，八個電極中的每兩個電極，即近側(cè)的右側(cè)兩個電極2502c”、2502d”，近側(cè)的左側(cè)兩個電極2502e”、2502f”，和遠(yuǎn)側(cè)的左側(cè)兩個電極2502g”、2502h”分別屬于一對。除了外框2507’的形狀不同這一點以外，在第二十二實施例的圖像拍攝設(shè)備中用于補償相機抖動的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)與在第十九實施例的圖像拍攝設(shè)備中用于補償相機抖動的外部示圖、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)相同。因此，省略已在第十九實施例中作出的相同描述。
第二十三實施例在第十九實施例中，通過施加與檢測到的相機抖動相對應(yīng)的值的電壓來補償相機抖動?？刹捎昧硪环N方法，在該方法中，通過釋放與檢測到的相機抖動相對應(yīng)的值的電壓來補償相機抖動。以下將描述這樣的實施例作為第二十三實施例。
在第二十三實施例的圖像拍攝設(shè)備中的外部示圖和結(jié)構(gòu)與在第十九實施例的圖像拍攝設(shè)備中的外部示圖和結(jié)構(gòu)相同。因此，省略已經(jīng)做過的相同描述。在第二十三實施例中，在檢測到相機抖動之前，把電壓施加到聚合物致動器。當(dāng)檢測到相機抖動時，選擇與檢測到的相機抖動相對應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾姌O對，并且釋放提供給該對電極的電壓。通過該釋放來使釋放電壓之前伸展的電解質(zhì)彈性體收縮。通過使聚合物致動器收縮來驅(qū)動CCD，并且補償相機抖動。
以上完成了對本發(fā)明實施例的描述。
權(quán)利要求
1.一種相機抖動補償單元，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
2.一種相機抖動補償單元，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其每一個均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且在所述聚合物薄膜的一邊被固定在所述移動光學(xué)裝置上時其每一個都沿著從被攝物入射的光的方向延伸；以及(ii)多個電極，其每一個均布置在所述多個聚合物薄膜的每一個上并將電壓施加到所述多個聚合物薄膜的每一個上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
3.一種相機抖動補償單元，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且其在從被攝物入射的光的方向上分開布置并將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
4.如權(quán)利要求1所述的相機抖動補償單元，其中，所述移動光學(xué)裝置是透鏡。
5.如權(quán)利要求2所述的相機抖動補償單元，其中，所述移動光學(xué)裝置是透鏡。
6.如權(quán)利要求3所述的相機抖動補償單元，其中，所述移動光學(xué)裝置是透鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的相機抖動補償單元，還包括光學(xué)薄膜，其是由透光的透明材料制成的薄膜，所述光學(xué)薄膜構(gòu)成為(1)被附在從被攝物入射的光所穿過的移動光學(xué)裝置的表面上；并且(2)至少具有一部分光學(xué)薄膜不附在所述移動光學(xué)裝置上并且與所述聚合物薄膜形成一個整體。
8.如權(quán)利要求3所述的相機抖動補償單元，還包括光學(xué)薄膜，其是由透光的透明材料制成的薄膜，所述光學(xué)薄膜構(gòu)成為(1)被附在從被攝物入射的光所穿過的移動光學(xué)裝置的表面上；并且(2)至少具有一部分光學(xué)薄膜不附在所述移動光學(xué)裝置上并且與所述聚合物薄膜形成一個整體。
9.如權(quán)利要求1所述的相機抖動補償單元，其中，所述移動光學(xué)裝置是光楔。
10.如權(quán)利要求3所述的相機抖動補償單元，其中，所述移動光學(xué)裝置是光楔。
11.一種相機抖動補償單元，包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上移動所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
12.如權(quán)利要求1所述的相機抖動補償單元，其中，所述相機抖動補償部分施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的值的電壓。
13.如權(quán)利要求11所述的相機抖動補償單元，其中，所述相機抖動補償部分施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的值的電壓。
14.如權(quán)利要求1所述的相機抖動補償單元，其中，所述相機抖動補償部分提供與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖電壓。
15.如權(quán)利要求11所述的相機抖動補償單元，其中，所述相機抖動補償部分提供與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖電壓。
16.如權(quán)利要求1所述的相機抖動補償單元，其中，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
17.如權(quán)利要求11所述的相機抖動補償單元，其中，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
18.如權(quán)利要求1所述的相機抖動補償單元，其中，所述聚合物薄膜響應(yīng)于所施加的電壓的釋放來伸展和收縮，并且所述相機抖動補償部分將提供給電極的電壓釋放，而不是提供電壓，從而來補償相機抖動。
19.如權(quán)利要求11所述的相機抖動補償單元，其中，所述聚合物薄膜響應(yīng)于所施加的電壓的釋放來伸展和收縮，并且所述相機抖動補償部分將提供給電極的電壓釋放，而不是提供電壓，從而來補償相機抖動。
20.一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
21.一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變通過所述移動光學(xué)裝置的光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其每一個均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且其每一個在從被攝物入射的光的方向上延伸，同時保持其一邊被固定在所述移動光學(xué)裝置上；以及(ii)多個電極，其每一個均布置在所述多個聚合物薄膜的每一個上以將電壓施加到所述多個聚合物薄膜的每一個上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
22.一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過向沿著所述光的方向傾斜來改變通過所述移動光學(xué)裝置的光的方向；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)多個聚合物薄膜，其均響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且其在從被攝物入射的光的方向上分開布置并將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；以及(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而使所述移動光學(xué)裝置傾斜，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
23.一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上移動所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
24.一種圖像拍攝系統(tǒng)，具有(1)圖像拍攝設(shè)備，其基于從被攝物入射的光形成圖像并且產(chǎn)生代表被攝物圖像的圖像信號；以及(2)圖像形成位置補償單元，其可移動地安裝在所述圖像拍攝設(shè)備上并且控制所述圖像拍攝設(shè)備來對所述光的圖像形成位置的位移進(jìn)行補償，所述圖像拍攝系統(tǒng)包括(A)圖像拍攝設(shè)備，包括(1)移動光學(xué)裝置，其允許從被攝物入射的光通過該移動光學(xué)裝置，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上移動來改變所述光的方向；(2)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(3)連接部分，所述圖像形成位置補償單元可移動地安裝在其上；以及(B)圖像形成位置補償單元包括位移補償部分，所述位移補償部分識別從被攝物入射的光的圖像形成位置的位移量，并且通過把與所述位移量相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置，來補償所述光的圖像形成位置的位移。
25.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，所述移動光學(xué)裝置是透鏡。
26.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，還包括光學(xué)薄膜，其是由透光的透明材料制成，所述光學(xué)薄膜構(gòu)成為(1)被附在從被攝物入射的光所穿過的移動光學(xué)裝置的表面上；并且(2)至少具有一部分光學(xué)薄膜不附在所述移動光學(xué)裝置上并且與所述聚合物薄膜形成一個整體。
27.如權(quán)利要求25所述的圖像拍攝系統(tǒng)，還包括光學(xué)薄膜，其是由透光的透明材料制成，所述光學(xué)薄膜構(gòu)成為(1)被附在從被攝物入射的光所穿過的移動光學(xué)裝置的表面上；并且(2)至少具有一部分光學(xué)薄膜不附在所述移動光學(xué)裝置上并且與所述聚合物薄膜形成一個整體。
28.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，所述圖像拍攝設(shè)備包括圖像信號產(chǎn)生部分，其通過接收從被攝物入射的通過所述移動光學(xué)裝置的光來產(chǎn)生圖像信號，所述圖像拍攝系統(tǒng)還包括位移計算部分，其根據(jù)所述圖像信號計算從被攝物入射的光的圖像形成位置的位移量，以及所述位移補償部分通過獲得所述位移計算部分計算出的圖像形成位置的位移量來識別圖像形成位置的位移量。
29.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，所述位移補償部分施加與圖像形成位置的位移量相對應(yīng)的值的電壓。
30.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，所述位移補償部分提供與圖像形成位置的位移量相對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖電壓。
31.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，所述圖像拍攝設(shè)備包括位置固定部分，所述位置固定部分把所述移動光學(xué)裝置固定在對所述圖像形成位置的位移進(jìn)行了補償?shù)奈恢蒙稀?br> 32.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
33.如權(quán)利要求30所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
34.如權(quán)利要求24所述的圖像拍攝系統(tǒng)，其中，所述聚合物薄膜響應(yīng)于所施加的電壓的釋放來伸展和收縮，并且所述位移補償部分將提供給電極的電壓釋放來補償圖像形成位置的位移。
35.一種在圖像拍攝設(shè)備中對從被攝物入射的光的圖像形成位置的補償方法，所述圖像拍攝設(shè)備根據(jù)從被攝物入射的光形成圖像并且產(chǎn)生代表被攝物圖像的圖像信號，所述圖像形成位置的補償方法包括(1)識別從被攝物入射的光的圖像形成位置的位移量；(2)使用聚合物致動器補償所述光的圖像形成位置的位移，所述聚合物致動器具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一遠(yuǎn)離所述移動光學(xué)裝置而布置的用于保持所述移動光學(xué)裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；通過把與在識別圖像的位移量過程中識別到的位移量相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上移動所述移動光學(xué)裝置；(3)把所述移動光學(xué)裝置固定在對所述圖像形成位置的位移進(jìn)行了補償?shù)奈恢蒙稀?br> 36.一種相機抖動補償單元，其包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上旋轉(zhuǎn)來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述電極從而在所述二維平面上旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
37.如權(quán)利要求36所述的相機抖動補償單元，其中，通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上移動和旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
38.如權(quán)利要求36所述的相機抖動補償單元，其中，所述相機抖動補償部分施加與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的值的電壓。
39.如權(quán)利要求36所述的相機抖動補償單元，其中，所述相機抖動補償部分提供與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖電壓。
40.如權(quán)利要求36所述的相機抖動補償單元，其中，在所施加的電壓隨時間推移而變化的情況下，該聚合物薄膜伸展和收縮的量與所施加的電壓的均值相對應(yīng)。
41.如權(quán)利要求36所述的相機抖動補償單元，其中，所述聚合物薄膜響應(yīng)于所施加的電壓的釋放來伸展和收縮，并且所述相機抖動補償部分將提供給電極的電壓釋放，而不是提供電壓，從而來補償相機抖動。
42.一種用于拍攝被攝物的圖像拍攝設(shè)備，包括(1)圖像拍攝裝置，其接收從被攝物入射的光并產(chǎn)生圖像信號，并且其通過在與沿著所述光的方向相交的二維平面上旋轉(zhuǎn)來改變接收所述光的位置；(2)相機抖動檢測部分，其檢測相機抖動；(3)聚合物致動器，其具有(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述圖像拍攝裝置與一遠(yuǎn)離所述圖像拍攝裝置而布置的用于保持所述圖像拍攝裝置的保持部分相連接；以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分，所述多個電極在與所述聚合物薄膜保持接觸的情況下分開布置在所述聚合物薄膜上；(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極從而在所述二維平面上旋轉(zhuǎn)所述圖像拍攝裝置，來補償由相機抖動導(dǎo)致的從被攝物入射的光的位移。
全文摘要
一種相機抖動補償單元包括(1)移動光學(xué)裝置，其通過在與沿著光的方向相交的二維平面上移動來改變通過該移動光學(xué)裝置的所述光的方向；(2)相機抖動檢測部分；(3)聚合物致動器；和(4)相機抖動補償部分，其通過把與所述相機抖動檢測部分的檢測結(jié)果相對應(yīng)的電壓提供給所述多個電極來補償所述光的位移。所述聚合物致動器包括(i)聚合物薄膜，其響應(yīng)于電壓的施加而伸展和收縮，并且將所述移動光學(xué)裝置與一保持部分相連接，以及(ii)多個電極，用于將電壓施加到所述聚合物薄膜的各部分。
文檔編號G02B27/64GK1967314SQ20061014971
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者三澤岳志, 荻原龍彥, 西川尚之, 恩田和彥 申請人:富士膠片株式會社