專利名稱：抗抖動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗抖動(dòng)裝置，根據(jù)其位置可對(duì)施加的進(jìn)行線性及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的力的方向進(jìn)行控制。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，出現(xiàn)了一種用于照相裝置的抗抖動(dòng)裝置。該抗抖動(dòng)裝置通過(guò)移動(dòng)垂直于光軸的平面上的手抖動(dòng)(hand-shake)校正透鏡或者平面成像裝置，使其與成像過(guò)程中產(chǎn)生的手抖動(dòng)的量相對(duì)應(yīng)，從而校正手抖動(dòng)的影響。帶有手抖動(dòng)校正鏡頭或成像裝置的可移動(dòng)單元(組件)可在重力作用下發(fā)生移位(shift)。
公開(kāi)號(hào)為2003-091028的日本未經(jīng)審查的專利公開(kāi)說(shuō)明書(shū)(KOKAI)公開(kāi)了一種帶有抗抖動(dòng)裝置的相機(jī)。該抗抖動(dòng)裝置包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，分別在不同的方向提供驅(qū)動(dòng)力(driving force)。而且，該抗震裝置包括一個(gè)檢測(cè)器，用于檢測(cè)作用于該抗抖動(dòng)裝置上的重力的方向。通過(guò)根據(jù)測(cè)得的重力方向而選擇用于補(bǔ)償重力移位的驅(qū)動(dòng)單元，并使選擇的驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生除了抗抖動(dòng)操作所需的驅(qū)動(dòng)力以外的力，該抗抖動(dòng)裝置可校正重力移位。
然而，在手抖動(dòng)行為(effect)中還存在圍繞光軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，重力也影響手抖動(dòng)的校正操作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的校正。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種抗抖動(dòng)裝置，無(wú)論重力作用于抗抖動(dòng)裝置的方向如何，其均可精確地校正由手抖動(dòng)行為所引起的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種抗抖動(dòng)裝置，包括可移動(dòng)單元、固定單元、第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、第三驅(qū)動(dòng)單元、第四驅(qū)動(dòng)單元、第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器，以及控制單元?？梢苿?dòng)單元可沿著第一方向及與第一方向不同的第二方向移動(dòng)并可在與第一及第二方向都平行的可移動(dòng)平面上旋轉(zhuǎn)。固定單元支撐可移動(dòng)單元。第一及第二驅(qū)動(dòng)單元分別在第一方向上為可移動(dòng)單元提供第一及第二驅(qū)動(dòng)力。第三及第四驅(qū)動(dòng)單元分別在第二方向上為可移動(dòng)單元提供第三及第四驅(qū)動(dòng)力。第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元與可移動(dòng)單元及固定單元中的一個(gè)連接。第一檢測(cè)器檢測(cè)作用于可移動(dòng)單元上的重力方向。第二檢測(cè)器檢測(cè)圍繞與可移動(dòng)平面垂直的直線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？刂茊卧刂频谝弧⒌诙?、第三及第四驅(qū)動(dòng)力?？刂茊卧刂频谌暗谒尿?qū)動(dòng)力，以校正當(dāng)重力方向與第一方向平行時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？刂茊卧刂频谝患暗诙?qū)動(dòng)力，以校正當(dāng)重力方向與第二方向平行時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。


通過(guò)下列描述并參照附圖，本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)將更容易理解，其中圖1是顯示第一及第二實(shí)施例中的帶有抗抖動(dòng)裝置的相機(jī)的立體圖；圖2是顯示第一及第二實(shí)施例中的抗抖動(dòng)裝置的電學(xué)結(jié)構(gòu)的電路圖；圖3是在第一實(shí)施例中的成像裝置的支撐部分的前視圖，其包括可移動(dòng)單元和固定單元；圖4例示了沿著圖3中的線a-a的剖面構(gòu)造圖；圖5是可移動(dòng)平面的圖示，解釋了如何基于在第一方向上的兩個(gè)位置和第二方向上的兩個(gè)位置來(lái)計(jì)算位置P；圖6是相機(jī)的透視圖，解釋了當(dāng)相機(jī)處于水平位置時(shí)，在第一實(shí)施例中對(duì)可移動(dòng)單元的控制；圖7是相機(jī)的透視圖，解釋了當(dāng)相機(jī)處于垂直位置時(shí)，在第一實(shí)施例中對(duì)可移動(dòng)單元的控制；圖8例示了第一方向x、第二方向y及重力方向之間的關(guān)系，解釋了根據(jù)相機(jī)的傾斜用于旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)單元的變化；圖9例示了第一方向x、第二方向y及重力方向之間的關(guān)系，解釋了根據(jù)相機(jī)的傾斜用于旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)單元的變化；
圖10例示了第一方向x、第二方向y及重力方向之間的關(guān)系，解釋了根據(jù)相機(jī)的傾斜用于旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)單元的變化；圖11例示了當(dāng)相機(jī)的光軸相對(duì)于地面傾斜時(shí)，第一方向、第二方向、重力方向及重力投影方向之間的關(guān)系；圖12例示了第一方向、第二方向、重力方向及重力投影的標(biāo)準(zhǔn)方向之間的關(guān)系；圖13例示了當(dāng)可移動(dòng)單元在水平位置被第三及第四驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，第三及第四驅(qū)動(dòng)單元的電磁力的分解(breakdown)；圖14例示了當(dāng)可移動(dòng)單元在水平位置被來(lái)自的第一及第二驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一及第二驅(qū)動(dòng)單元的電磁力的分解；圖15是在第二實(shí)施例中的成像裝置的支撐部分的前視圖，其包括可移動(dòng)單元和固定單元；圖16例示了沿著圖15中的線b-b的剖面構(gòu)造圖；圖17是可移動(dòng)平面的圖示，解釋了如何基于在第一方向上的兩個(gè)位置和第二方向上的兩個(gè)位置來(lái)計(jì)算位置P；圖18是相機(jī)的透視圖，解釋了當(dāng)相機(jī)處于水平位置時(shí)，在第二實(shí)施例中對(duì)可移動(dòng)單元的控制；圖19是相機(jī)的透視圖，解釋了當(dāng)相機(jī)處于垂直位置時(shí)，在第二實(shí)施例中對(duì)可移動(dòng)單元的控制。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖中顯示的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
為了解釋在該實(shí)施例中的方向，設(shè)定了相機(jī)的第一方向x、第二方向y以及第三方向z(見(jiàn)圖1)。第一方向x為水平方向，其與光軸LX及地面垂直。第二方向y為垂直方向，其與光軸LX及第一方向x垂直。第三方向z為水平方向，其與光軸LX平行，但與第一方向x及第二方向y都垂直。
下面參照?qǐng)D1-圖5對(duì)第一實(shí)施例進(jìn)行解釋。
圖4顯示了沿著圖3中的線a-a的剖面結(jié)構(gòu)圖。
相機(jī)60包括電源開(kāi)關(guān)按鈕61、快門(mén)按鈕(release button)62、LCD顯示屏63、CPU40、成像模塊44、AE(自動(dòng)曝光)單元45、AF(自動(dòng)調(diào)焦)單元46、成像單元64以及相機(jī)鏡頭68(見(jiàn)圖1及圖2)。
通過(guò)按下電源開(kāi)關(guān)按鈕61，電源開(kāi)關(guān)47的狀態(tài)由打開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成關(guān)閉狀態(tài)，或者從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成打開(kāi)狀態(tài)。
成像裝置48位于成像單元64中(見(jiàn)圖4)。例如，成像裝置48為CCD、CMOS等等。成像裝置48通過(guò)相機(jī)鏡頭68接收包含了拍照物體圖像的光，拍照物體的圖像顯示在LCD顯示屏63。
當(dāng)操作人員將快門(mén)按鈕62按下一半時(shí)，光度測(cè)定開(kāi)關(guān)41轉(zhuǎn)換至開(kāi)啟狀態(tài)，從而進(jìn)行光度測(cè)定操作、AF感光(sensing)操作以及聚焦操作。
當(dāng)操作人員將快門(mén)按鈕62完全按下時(shí)，快門(mén)開(kāi)關(guān)42轉(zhuǎn)換至開(kāi)啟狀態(tài)，從而進(jìn)行成像操作。
CPU40控制相機(jī)60的每個(gè)單元，關(guān)于相機(jī)的一些操作，包括抗抖動(dòng)操作，其將在后面進(jìn)行解釋。
成像模塊44驅(qū)動(dòng)成像單元64。AE單元45對(duì)拍照物體進(jìn)行光度測(cè)定操作并計(jì)算曝光值。與曝光值相對(duì)應(yīng)，AE單元45計(jì)算光圈值以及曝光時(shí)間的長(zhǎng)短，這些值對(duì)成像來(lái)說(shuō)是必須的。AF單元執(zhí)行AF感光操作。與感光操作的結(jié)果相對(duì)應(yīng)，AF單元進(jìn)行成像所必須的聚焦操作。在聚焦操作中，相機(jī)鏡頭68的位置沿著光軸LX的方向移動(dòng)。
相機(jī)60的抗抖動(dòng)部分包括CPU 40、角速度檢測(cè)單元49、驅(qū)動(dòng)電路52、成像裝置支撐裝置(supporting-apparatus)10以及位置檢測(cè)器55(見(jiàn)圖1及圖2)。
當(dāng)操作人員按下抗抖動(dòng)按鈕69時(shí)，抗抖動(dòng)開(kāi)關(guān)43轉(zhuǎn)換至開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)抗抖動(dòng)開(kāi)關(guān)43處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，通過(guò)在每個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔驅(qū)動(dòng)角速度檢測(cè)單元49及成像裝置支撐裝置10來(lái)進(jìn)行抗抖動(dòng)操作?？苟秳?dòng)操作獨(dú)立于其它操作而進(jìn)行，包括上面提到的光度測(cè)定操作等。
與開(kāi)關(guān)41-43的輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的各種輸出命令由CPU40控制。
將與光度測(cè)定開(kāi)關(guān)41是處于開(kāi)啟還是關(guān)閉狀態(tài)有關(guān)的信息輸入到CPU40的端口P41，作為1位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。
將與快門(mén)開(kāi)關(guān)42是處于開(kāi)啟還是關(guān)閉狀態(tài)有關(guān)的信息輸入到CPU40的端口P42，作為1位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。
將與抗抖動(dòng)開(kāi)關(guān)43是處于開(kāi)啟還是關(guān)閉狀態(tài)有關(guān)的信息輸入到CPU40的端口P43，作為1位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。
接著，對(duì)于角速度單元49、位置檢測(cè)器55、驅(qū)動(dòng)電路52、成像裝置支撐裝置10以及霍爾元件信號(hào)處理單元53與CPU40的輸入及輸出有關(guān)的細(xì)節(jié)進(jìn)行解釋。
角速度單元49包括第一角速度傳感器50a、第二速度傳感器50b、第三速度傳感器50c以及組合放大器與高通濾波電路51。第一角速度傳感器50a在每個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔(1ms)檢測(cè)相機(jī)60的角速度的第一方向x的速度分量；第二角速度傳感器50b在每個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔(1ms)檢測(cè)相機(jī)60的角速度的第二方向y的速度分量；第三角速度傳感器50c在每個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔(1ms)檢測(cè)在與第三方向z垂直的平面上的角速度的旋轉(zhuǎn)速度分量，即后面提到的可移動(dòng)平面。
組合放大器與高通濾波電路51將與角速度的第一方向x有關(guān)的信號(hào)放大，即將角速度的第一方向x上的速度分量放大。然后組合放大器與高通濾波電路51由與角速度的第一方向x有關(guān)的放大信號(hào)，來(lái)降低零位電壓，并減少和第一角速度傳感器50a的全景拍攝(spanning)。然后，組合放大器與高通濾波電路51向CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D0輸出模擬信號(hào)作為第一角速度vx。
組合放大器與高通濾波電路51將與角速度的第二方向y有關(guān)的信號(hào)放大，即將角速度的第二方向y上的速度分量放大。然后組合放大器與濾波電路51由與角速度的第二方向y有關(guān)的放大信號(hào)，來(lái)降低零位電壓，并減少第二角速度傳感器50b的全景拍攝。然后，組合放大器與高通濾波電路51向CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D1輸出模擬信號(hào)作為第二角速度vy。
組合放大器與高通濾波電路51將與角速度的旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)的信號(hào)放大，即將在角速度的可移動(dòng)平面上的旋轉(zhuǎn)速度分量放大。然后組合放大器與濾波電路51由與角速度的旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)的放大信號(hào)，來(lái)降低零位電壓，并減少第三角速度傳感器50c的全景拍攝。然后，組合放大器與高通濾波電路51向CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D2輸出模擬信號(hào)作為第三角速度vθ。
CPU40將第一、第二及第三角速度vx、vy、vθ分別輸入到A/D轉(zhuǎn)換器A/D0、A/D1和A/D2中，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。然后CPU40基于轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)及轉(zhuǎn)換系數(shù)，并考慮焦距因素，計(jì)算出在預(yù)定時(shí)間(1ms)所產(chǎn)生的手抖動(dòng)量。該手抖動(dòng)量包括第一方向x的分量，第二方向y的分量以及可移動(dòng)平面的旋轉(zhuǎn)分量。
CPU40計(jì)算與第一方向x、第二方向y以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算的手抖動(dòng)的量相對(duì)應(yīng)而應(yīng)當(dāng)移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)到的成像單元64的位置S。
位置S在第一方向x的定位設(shè)定為sx，位置S在第二方向y的定位設(shè)定為sy，位置S在可移動(dòng)平面上的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定為sθ。
通過(guò)使用在后面描述的電磁力，來(lái)實(shí)現(xiàn)包括成像單元64的可移動(dòng)單元20的運(yùn)動(dòng)。將可移動(dòng)單元20移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)到位置S的驅(qū)力D具有第一水平PWM負(fù)載(duty)dx1作為第一方向x的驅(qū)動(dòng)力分量，第二水平PWM負(fù)載dx2作為另一第一方向x的驅(qū)動(dòng)力分量，第一垂直P(pán)WM負(fù)載dy1作為第二方向y的驅(qū)動(dòng)力分量，以及第二垂直P(pán)WM負(fù)載dy2作為另一第二方向y的驅(qū)動(dòng)力分量。將來(lái)自CPU40的PWM0及PWM1的第一及第二水平PWM負(fù)載dx1、dx2以及來(lái)自CPU40的PWM2及PWM3的第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載dy1、dy2輸入到驅(qū)動(dòng)電路52中。
成像裝置支撐裝置10包括可移動(dòng)單元20和固定單元30(見(jiàn)圖2及圖3)。可移動(dòng)單元20具有成像單元64，成像裝置支撐裝置10使成像單元64移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)到位置S。由于移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)到位置S，在成像過(guò)程中成像裝置48的成像表面上的拍攝的圖像的移動(dòng)被抵消，從而使到達(dá)成像裝置48的成像表面上的待攝物體的圖像得到穩(wěn)定。因而，手的抖動(dòng)影響得到校正。
通過(guò)第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元(未顯示)來(lái)驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)單元20。基于第一及第二水平PWM負(fù)載dx1、dx2和第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載dy1、dy2，驅(qū)動(dòng)電路52對(duì)第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行控制。
通過(guò)第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)到的可移動(dòng)單元20的測(cè)定位置(detected-position)P是由第一、第二、第三及第四霍爾元件23a、23b、23c、23d以及霍爾元件信號(hào)處理單元53(位置檢測(cè)操作)來(lái)檢測(cè)。
將與第一方向x的位置分量相對(duì)應(yīng)的第一及第二水平位置測(cè)定信號(hào)px1、px2分別輸入到CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D3、A/D4。將與第二方向y的位置分量相對(duì)應(yīng)的第一及第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py1、py2分別輸入到CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D5、A/D6。模擬信號(hào)即第一及第二水平位置測(cè)定信號(hào)px1、px2分別通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器A/D3、A/D4轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。模擬信號(hào)即第一及第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py1、py2分別通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器A/D5、A/D6轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。
在A/D轉(zhuǎn)換操作之后，將測(cè)定位置P的第一方向x的第一數(shù)據(jù)設(shè)為pdx1，其對(duì)應(yīng)于第一水平位置測(cè)定信號(hào)px1。在A/D轉(zhuǎn)換操作之后，將測(cè)定位置P的第一方向x的第二數(shù)據(jù)設(shè)為pdx2，其對(duì)應(yīng)于第二水平位置測(cè)定信號(hào)px2。在A/D轉(zhuǎn)換操作之后，將測(cè)定位置P的第二方向y的第一數(shù)據(jù)設(shè)為pdy1，其對(duì)應(yīng)于垂直位置測(cè)定信號(hào)py1。在A/D轉(zhuǎn)換操作之后，將測(cè)定位置P的第二方向y的第二數(shù)據(jù)設(shè)為pdy2，其對(duì)應(yīng)于垂直位置測(cè)定信號(hào)py2。
基于數(shù)據(jù)pdx1、pdx2、pdy1、pdy2，CPU40計(jì)算出測(cè)定位置P的第一方向x的第一位置pxx。基于數(shù)據(jù)pdx1、pdx2、pdy1、pdy2，CPU40計(jì)算出測(cè)定位置P的第二方向y的第二位置pyy。基于數(shù)據(jù)pdx1、pdx2、pdy1、pdy2，CPU40計(jì)算出測(cè)定位置P在xy平面上的旋轉(zhuǎn)角度pθ。
位置檢測(cè)器55是一種加速度傳感器。位置檢測(cè)器(detector)55檢測(cè)重力投影方向。從第三方向z觀察，將投影于可移動(dòng)平面上的重力方向設(shè)為重力投影方向?；谥亓Ψ较騺?lái)檢測(cè)第三傾斜角tθ(-180°＜＝tθ＜＝180°)，重力方向與第二方向y的反方向之間的角度設(shè)定為第三傾斜角tθ。第三傾斜角tθ輸入到CPU的A/D轉(zhuǎn)換器A/D7。模擬信號(hào)即第三傾斜角tθ通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器A/D7轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。
基于以下來(lái)控制第一、第二及第三驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)可移動(dòng)單元10的測(cè)定位置P的數(shù)據(jù)(pxx、pyy、pθ)、應(yīng)當(dāng)移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)到的位置S的數(shù)據(jù)(sx、sy、sθ)以及第三傾斜角tθ的數(shù)據(jù)。
第一驅(qū)動(dòng)單元包括用于在第一方向x上移動(dòng)的第一線圈21a及第一磁鐵31a。第二驅(qū)動(dòng)單元包括用于在第一方向x上移動(dòng)的第二線圈21b及第二磁鐵31b。第三驅(qū)動(dòng)單元包括用于在第二方向y上移動(dòng)的第三線圈21c及第三磁鐵31c。第四驅(qū)動(dòng)單元包括用于在第二方向y上移動(dòng)的第四線圈21d及第四磁鐵31d。
可移動(dòng)單元20包括可移動(dòng)電路板22，第一、第二、第三及第四線圈21a、21b、21c、21d，成像單元64，第一、第二、第三及第四霍爾元件23a、23b、23c、23d，球測(cè)板(球接板)24以及平板25(見(jiàn)圖3及圖4)。
固定單元30包括第一、第二、第三及第四磁鐵31a、31b、31c、31d，第一、第二、第三及第四磁軛32a、32b、32c、32d以及基板33(見(jiàn)圖3及圖4)。
可移動(dòng)單元20及固定單元30之間留有第一、第二、第三及第四球珠(ball)11a、11b、11c、11d。第一、第二、第三及第四球珠11a、11b、11c、11d定位于與第三方向z垂直的單一平面上。第一、第二、第三及第四球珠11a、11b、11c、11d可在球測(cè)板24及基板33之間滾動(dòng)?？梢苿?dòng)單元20與固定單元30通過(guò)第一、第二、第三及第四球珠11a、11b、11c、11d保持接觸。因此，在可移動(dòng)單元20可在第一方向x及第二方向y上移動(dòng)并可圍繞與光軸LX平行的線旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定單元30為可移動(dòng)單元20提供了支撐。
可移動(dòng)單元20由固定單元30通過(guò)固定于固定單元30或者相機(jī)60中的推動(dòng)(urging)元件，如彈簧等沿著第三方向z上推動(dòng)(urge)，保持了可移動(dòng)單元20在可移動(dòng)平面上的移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
成像裝置48的成像表面設(shè)置為類似矩形的形狀，成像表面具有兩條對(duì)角線，這兩條對(duì)角線的交點(diǎn)設(shè)定為成像裝置48的中心。
當(dāng)成像裝置48的中心定位于相機(jī)鏡頭68的光軸LX上時(shí)，設(shè)定可移動(dòng)單元20與固定單元30之間的位置關(guān)系，使可移動(dòng)單元20在第一方向x及第二方向y都定位于其可移動(dòng)范圍的中心，以充分利用成像裝置48的成像范圍的全部大小。而且，在可移動(dòng)單元20移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)之前的初始狀態(tài)，設(shè)定可移動(dòng)單元20與固定單元30的位置關(guān)系，使可移動(dòng)單元20位于可移動(dòng)范圍的中心。此外，在初始狀態(tài)下，設(shè)定可移動(dòng)單元20與固定單元30的位置關(guān)系，使成像裝置48的成像表面的四個(gè)邊分別與第一方向x或第二方向y平行。
從相機(jī)鏡頭68一側(cè)觀察，成像單元64及平板25沿著光軸LX方向與可移動(dòng)單元20的可移動(dòng)電路板22依次連接。成像單元64包括成像裝置48、載物臺(tái)(stage)65、壓縮(pressing)元件66以及光低通濾波器67。載物臺(tái)65及平板25沿光軸LX方向支撐成像裝置48、壓縮元件66以及光低通濾波器67。球測(cè)板24與載物臺(tái)65連接。
成像裝置48通過(guò)平板25與可移動(dòng)電路板22相連。平板25由金屬材料制成。平板25具有散熱作用，其通過(guò)與成像裝置48接觸而將成像裝置48產(chǎn)生的熱量散去。成像裝置被定位使得成像裝置48的成像表面與相機(jī)鏡頭68的光軸LX平行。
可移動(dòng)電路板22的形狀設(shè)置為近似于十字形，可移動(dòng)電路板22包括中心(central)元件22e，第一、第二、第三及第四側(cè)面元件22a、22b、22c、22d。第一及第二側(cè)面元件22a、22b從中心元件22e沿著第二方向y伸出，第三及第四側(cè)面元件22c、22d從中心元件22e沿著第一方向x伸出。
成像單元64與中心元件22e相連，第一線圈21a與第一側(cè)面元件22a相連，第二線圈21b與第二側(cè)面元件22b相連，第三線圈21c與第三側(cè)面元件22c相連，第四線圈21d與第四側(cè)面元件22d相連。第一、第二、第三及第四線圈21a、21b、21c及21d形成薄片(sheet)螺旋狀線圈模式。
在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，第一線圈21a的線圈模式具有與第二方向y平行的線段(line segment)。該與第二方向y平行的線段用于產(chǎn)生第一電磁力Pw1，其方向與第一方向x相同。可移動(dòng)單元20借助第一電磁力Pw1沿著第一方向x移動(dòng)。
在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，第二線圈21b的線圈模式具有與第二方向y平行的線段。該與第二方向y平行的線段用于產(chǎn)生第二電磁力Pw2，其方向與第一方向x相同?？梢苿?dòng)單元20借助第二電磁力Pw2沿著第一方向x移動(dòng)。
在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，第三線圈21c的線圈模式具有與第一方向x平行的線段。該與第一方向x平行的線段用于產(chǎn)生第三電磁力Pw3，其方向與第二方向y相同?？梢苿?dòng)單元20借助第三電磁力Pw3沿著第二方向y移動(dòng)。
在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，第四線圈21d的線圈模式具有與第一方向x平行的線段。該與第一方向x平行的線段用于產(chǎn)生第四電磁力Pw4，其方向與第二方向y相同?？梢苿?dòng)單元20借助第四電磁力Pw3沿著第二方向y移動(dòng)。
基于與第二方向y平行的第一線圈21a的線段上流過(guò)的電流和第一磁鐵31a的磁場(chǎng)，產(chǎn)生沿著第一方向x的第一電磁力Pw1。
基于與第二方向y平行的第二線圈21b的線段上流過(guò)的電流和第二磁鐵31b的磁場(chǎng)，產(chǎn)生沿著第一方向x的第二電磁力Pw2。
基于與第一方向x平行的第三線圈21c的線段上流過(guò)的電流和第三磁鐵31c的磁場(chǎng)，產(chǎn)生沿著第二方向y的第三電磁力Pw3。
基于與第一方向x平行的第四線圈21d的線段上流過(guò)的電流和第四磁鐵31d的磁場(chǎng)，產(chǎn)生沿著第二方向y的第四電磁力Pw4。
第一電磁力Pw1是一種合力，其包括第一線圈21a中所有與第二方向y平行的線段中產(chǎn)生的全部的力。將用于接收第一電磁力Pw1的單個(gè)位點(diǎn)設(shè)為第一驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26a。第一線圈21a的線圈模式設(shè)置為使第一驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26a定位于第一線圈21a的中心的方式。
第二電磁力Pw2是一種合力，其包括第二線圈21b中所有與第二方向y平行的線段中產(chǎn)生的全部的力。將用于接收第二電磁力Pw2的單個(gè)位點(diǎn)設(shè)為第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26b。第二線圈21b的線圈模式設(shè)置為使第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26b定位于第二線圈21b的中心的方式。
第三電磁力Pw3是一種合力，其包括第三線圈21c中所有與第一方向x平行的線段中產(chǎn)生的全部的力。將用于接收第三電磁力Pw3的單個(gè)位點(diǎn)設(shè)為第三驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26c。第三線圈21c的線圈模式設(shè)置為使第三驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26c定位于第三線圈21c的中心的方式。
第四電磁力Pw4是一種合力，其包括第四線圈21d中所有與第一方向x平行的線段中產(chǎn)生的全部的力。將用于接收第四電磁力Pw4的單個(gè)位點(diǎn)設(shè)為第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26d。第四線圈21d的線圈模式設(shè)置為使第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26d定位于第四線圈21d的中心的方式。
第一及第二線圈21a、21b分別與第一及第二側(cè)面元件22a、22b相連，以滿足下列條件一個(gè)條件是成像裝置48的中心與第一及第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26a、26b的連線中心相一致；另一個(gè)條件是在可移動(dòng)單元20移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)之前的初始狀態(tài)下，第一及第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26a、26b的連線(line segment connecting)與第一方向x平行的線相交。換言之，在可移動(dòng)單元20移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)之前的初始狀態(tài)下，第一及第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26a、26b的連線與第一方向x不平行。
第三及第四線圈21c、21d分別與第三及第四側(cè)面元件22c、22d相連，以滿足下列條件一個(gè)條件是成像裝置48的中心與第三及第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26c、26d的連線中心相一致；另一個(gè)條件是第三及第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26c、26d的連線與第二方向y平行的線相交。換言之，第三及第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26c、26d的連線與第二方向y不平行。
因此，通過(guò)控制第一、第二、第三及第四電磁力Pw1、Pw2、Pw3及Pw4的方向及大小，可移動(dòng)單元20可在與可移動(dòng)平面平行的平面上移動(dòng)，并圍繞穿過(guò)成像裝置48的中心并與可移動(dòng)平面垂直的線旋轉(zhuǎn)。
第一、第二、第三及第四線圈21a、21b、21c及21d通過(guò)撓性電路板(未顯示)與驅(qū)動(dòng)電路52相連，驅(qū)動(dòng)電路52驅(qū)動(dòng)第一、第二、第三及第四線圈21a、21b、21c及21d。如上所述，分別通過(guò)CPU 40的PWM0及PWM1將第一及第二水平PWM負(fù)載dx1、dx2輸入驅(qū)動(dòng)電路52，分別通過(guò)CPU40的PWM2及PWM3將第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載dy1、dy2輸入驅(qū)動(dòng)電路52。
驅(qū)動(dòng)電路52為分別與第一及第二水平PWM負(fù)載dx1、dx2相對(duì)應(yīng)的第一及第二線圈21a、21b提供電力。通過(guò)為第一及第二線圈21a、21b提供電力所產(chǎn)生的第一及第二電磁力Pw1、Pw2，可移動(dòng)單元20沿著第一方向x移動(dòng)并在可移動(dòng)平面上旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電路52為分別與第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載dy1、dy2相對(duì)應(yīng)的第三及第四線圈21c、21d提供電力。通過(guò)為第三及第四線圈21c、21d提供電力所產(chǎn)生的第三及第四電磁力Pw3、Pw4，可移動(dòng)單元20沿著第二方向y移動(dòng)并在可移動(dòng)平面上旋轉(zhuǎn)。
第一霍爾元件23a與第一側(cè)面元件22a相連，使第一霍爾元件23a定位于兩條線的交點(diǎn)，其中一條線穿過(guò)成像裝置48的中心并與第一方向x平行，而另一條線穿過(guò)第一驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26a并與第二方向y平行。第二霍爾元件23b與第二側(cè)面元件22b相連，使第二霍爾元件23b定位于兩條線的交點(diǎn)，其中一條線穿過(guò)成像裝置48的中心并與第一方向x平行，而另一條線穿過(guò)第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26b并與第二方向y平行。
第三霍爾元件23c與第三側(cè)面元件22c相連，使第三霍爾元件23c定位于兩條線的交點(diǎn)，其中一條線穿過(guò)成像裝置48的中心并與第二方向y平行，而另一條線穿過(guò)第三驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26c并與第一方向x平行。第四霍爾元件23d與第四側(cè)面元件22d相連，使第四霍爾元件23d定位于兩條線的交點(diǎn)，其中一條線穿過(guò)成像裝置48的中心并與第二方向y平行，而另一條線穿過(guò)第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)26d并與第一方向x平行。
第一、第二、第三及第四磁軛32a、32b、32c及32d以及第一、第二、第三及第四磁鐵31a、31b、31c及31d與固定單元30的基板33相連。基板33設(shè)置于可移動(dòng)電路板22與相機(jī)鏡頭68之間，使得基板33與成像裝置48的成像表面保持平行?？梢苿?dòng)電路板22可設(shè)置于基板33及相機(jī)鏡頭68之間。
第一磁鐵31a通過(guò)第一磁軛32a與位于固定單元30一側(cè)的可移動(dòng)單元20相連。第一磁鐵31a設(shè)置在固定單元30上，使第一磁鐵31a沿第三方向z朝向第一線圈21a以及第一霍爾元件23a。
同樣地，第二磁鐵31b通過(guò)第二磁軛32b與位于固定單元30一側(cè)的可移動(dòng)單元20相連。第二磁鐵31b設(shè)置在固定單元30上，使第二磁鐵31b沿第三方向z朝向第二線圈21b以及第二霍爾元件23b。
同樣地，第三磁鐵31c通過(guò)第三磁軛32c與位于固定單元30一側(cè)的可移動(dòng)單元20相連。第三磁鐵31c設(shè)置在固定單元30上，使第三磁鐵31c沿第三方向z朝向第三線圈21c以及第三霍爾元件23c。
同樣地，第四磁鐵31d通過(guò)第四磁軛32d與位于固定單元30一側(cè)的可移動(dòng)單元20相連。第四磁鐵31d設(shè)置在固定單元30上，使第四磁鐵31c沿第三方向z朝向第四線圈21d以及第四霍爾元件23d。
第一及第二磁鐵31a、31b的N極與S極設(shè)置于第一方向x上，第三及第四磁鐵31c、31d的N極與S極設(shè)置于第二方向y上。
第一磁軛32a由軟磁材料制成。第一磁軛32a從第二方向y觀察時(shí)呈方U形溝槽。第一磁軛32a固定于位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)單元20上。第一磁鐵31a、第一線圈21a以及第一霍爾元件23a沿第三方向z設(shè)置于第一磁軛32a的溝槽內(nèi)。
第一磁軛32a與第一磁鐵31a接觸的一側(cè)防止了第一磁鐵31a的磁場(chǎng)泄露到周圍環(huán)境中去。第一磁軛32a的另一側(cè)增加了第一磁鐵31a與第一線圈21a之間以及第一磁鐵31a與第一霍爾元件23a之間的磁感應(yīng)密度。
第二磁軛32b由軟磁材料制成。第二磁軛32b從第二方向y觀察時(shí)呈方U形溝槽。第二磁軛32b固定于位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)單元20上。第二磁鐵31b、第二線圈21b以及第二霍爾元件23b沿第三方向z設(shè)置于第二磁軛32b的溝槽內(nèi)。
第二磁軛32b與第二磁鐵31b接觸的一側(cè)防止了第二磁鐵31b的磁場(chǎng)泄露到周圍環(huán)境中去。第二磁軛32b的另一側(cè)增加了第二磁鐵31b與第二線圈21b之間以及第二磁鐵31b與第二霍爾元件23b之間的磁感應(yīng)密度。
第三磁軛32c由軟磁材料制成。第三磁軛32c從第一方向x觀察時(shí)呈方U形溝槽。第三磁軛32c固定于位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)單元20上。第三磁鐵31c、第三線圈21c以及第三霍爾元件23c沿第三方向z設(shè)置于第三磁軛32c的溝槽內(nèi)。
第三磁軛32c與第三磁鐵31c接觸的一側(cè)防止了第三磁鐵31c的磁場(chǎng)泄露到周圍環(huán)境中去。第三磁軛32c的另一側(cè)增加了第三磁鐵31c與第三線圈21c之間以及第三磁鐵31c與第三霍爾元件23c之間的磁感應(yīng)密度。
第四磁軛32d由軟磁材料制成。第四磁軛32d從第一方向x觀察時(shí)呈正方U形溝槽。第四磁軛32d固定于位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)單元20上。第四磁鐵31d、第四線圈21d以及第四霍爾元件23d沿第三方向z設(shè)置于第四磁軛32d的溝槽內(nèi)。
第四磁軛32d與第四磁鐵31d接觸的一側(cè)防止了第四磁鐵31d的磁場(chǎng)泄露到周圍環(huán)境中去。第四磁軛32d的另一側(cè)增加了第四磁鐵31d與第四線圈21d之間以及第四磁鐵31d與第四霍爾元件23d之間的磁感應(yīng)密度。
第一、第二、第三及第四霍爾元件23a、23b、23c及23d是利用霍爾效應(yīng)進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)換的元件，而且是單軸霍爾元件。第一霍爾元件23a檢測(cè)第一水平位置測(cè)定信號(hào)px1，第二霍爾元件23b檢測(cè)第二水平位置測(cè)定信號(hào)px2，第三霍爾元件23c檢測(cè)第一垂直位置測(cè)定信號(hào)py1，第四霍爾元件23d檢測(cè)第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py2。
在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，當(dāng)成像裝置48的中心穿過(guò)光軸LX時(shí)，從第三方向z觀察時(shí)，第一霍爾元件23a定位于朝向第一磁鐵31a的N極與S極的中間區(qū)域的位置。因此，可利用能夠基于單軸霍爾元件的線性輸出變化進(jìn)行精確的位置檢測(cè)(position-detecting)操作的全部大小的范圍，來(lái)進(jìn)行位置檢測(cè)操作。
同樣地，在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，當(dāng)成像裝置48的中心穿過(guò)光軸LX時(shí)，從第三方向z觀察時(shí)，位于第一方向X的第二霍爾元件23b的位置朝向第二磁鐵31b的N極與S極的中間區(qū)域。在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，當(dāng)成像裝置48的中心穿過(guò)光軸LX時(shí)，從第三方向z觀察時(shí)，位于第二方向Y的第三霍爾元件23c的位置朝向第三磁鐵31c的N極與S極的中間區(qū)域。在可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)之前，當(dāng)成像裝置48的中心穿過(guò)光軸LX時(shí)，從第三方向z觀察時(shí)，位于第二方向Y的第四霍爾元件23d朝向第四磁鐵31d的N極與S極的中間區(qū)域。
霍爾元件信號(hào)處理單元53包括第一、第二、第三及第四霍爾元件信號(hào)處理電路54a、54b、54c、54d。第一、第二、第三及第四霍爾元件信號(hào)處理電路54a、54b、54c、54d分別通過(guò)撓性電路板(未顯示)與第一、第二、第三及第四霍爾元件23a、23b、23c、23d相連。
第一霍爾元件信號(hào)處理電路54a基于第一霍爾元件23a的輸出信號(hào)檢測(cè)第一霍爾元件23a的輸出終端之間的第一水平電勢(shì)差。第一霍爾元件信號(hào)處理電路54a基于垂直電勢(shì)差(見(jiàn)圖2)向CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D3輸出第一水平位置測(cè)定信號(hào)px1。第一水平位置測(cè)定信號(hào)px1沿第一方向x確定(specify)包括有第一霍爾元件23a的可移動(dòng)單元20部分的位置(圖5中的點(diǎn)A)。
第二霍爾元件信號(hào)處理電路54b基于第二霍爾元件23b的輸出信號(hào)檢測(cè)第二霍爾元件23b的輸出終端之間的第二水平電勢(shì)差。第二霍爾元件信號(hào)處理電路54b基于第二水平電勢(shì)差(見(jiàn)圖2)向CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D4輸出第一水平位置測(cè)定信號(hào)px2。第二水平位置測(cè)定信號(hào)px2沿第一方向x確定包括有第二霍爾元件23b的可移動(dòng)單元20部分的位置(圖5中的點(diǎn)B)。
第三霍爾元件信號(hào)處理電路54c基于第三霍爾元件23c的輸出信號(hào)檢測(cè)第三霍爾元件23c的輸出終端之間的第一垂直電勢(shì)差。第三霍爾元件信號(hào)處理電路54c基于第一垂直電勢(shì)差(見(jiàn)圖2)向CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D5輸出第一垂直位置測(cè)定信號(hào)py1。第一垂直位置測(cè)定信號(hào)py1沿第二方向y確定包括第三霍爾元件23c的可移動(dòng)單元20部分的位置(圖5中的點(diǎn)C)。
第四霍爾元件信號(hào)處理電路54d基于第四霍爾元件23d的輸出信號(hào)檢測(cè)第四霍爾元件23d的輸出終端之間的第二垂直電勢(shì)差。第四霍爾元件信號(hào)處理電路54d基于第二垂直電勢(shì)差(見(jiàn)圖2)向CPU40的A/D轉(zhuǎn)換器A/D6輸出第二水平位置測(cè)定信號(hào)py2。第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py2沿第二方向y確定包括第四霍爾元件23d的可移動(dòng)單元20部分的位置(圖5中的點(diǎn)D)。
四個(gè)霍爾元件23a、23b、23c、23d用于確定可移動(dòng)單元20的位置及旋轉(zhuǎn)角度。第一及第二霍爾元件23a、23b確定了可移動(dòng)單元20上沿著第一方向x的兩個(gè)點(diǎn)(點(diǎn)A與點(diǎn)B)的位置。第三及第四霍爾元件23c、23d確定了可移動(dòng)單元20上沿著第二方向y的兩個(gè)點(diǎn)(點(diǎn)C與點(diǎn)D)的位置?？梢苿?dòng)單元20的位置及其在可移動(dòng)平面上的旋轉(zhuǎn)角度可基于與在第一方向x上的點(diǎn)A與點(diǎn)B有關(guān)的信息以及在與第二方向y上的點(diǎn)C與點(diǎn)D有關(guān)的信息來(lái)確定。
利用圖5解釋如何確定可移動(dòng)單元20的位置及旋轉(zhuǎn)角度。點(diǎn)A、點(diǎn)B、點(diǎn)C及點(diǎn)D分別是第一、第二、第三及第四霍爾元件23a、23b、23c及23d在可移動(dòng)單元20上定位的位置。線段AB與線段CD的交點(diǎn)設(shè)定為點(diǎn)P。
點(diǎn)P的位置及旋轉(zhuǎn)角度(pxx、pyy、pθ)基于與點(diǎn)A與B在第一方向x上的位置和點(diǎn)C與D在第二方向y上的位置有關(guān)的信息來(lái)計(jì)算。
第一、第二、第三及第四霍爾元件23a、23b、23c、23d以及成像裝置48設(shè)置于可移動(dòng)單元20上，使線段AB與線段CD都在其線段的中點(diǎn)相交，從而使點(diǎn)P成為線段AB與線段CD的交點(diǎn)，使在第三方向上，成像裝置48的中心與點(diǎn)P相一致。
點(diǎn)A在第一方向x上的位置由第一霍爾元件23a測(cè)定，作為第一水平位置測(cè)定信號(hào)px1。點(diǎn)B在第一方向x上的位置由第二霍爾元件23b測(cè)定，作為第二水平位置測(cè)定信號(hào)px2。點(diǎn)C在第二方向y上的位置由第三霍爾元件23c測(cè)定，作為第一垂直位置測(cè)定信號(hào)py1。點(diǎn)D在第二方向y上的位置由第四霍爾元件23d測(cè)定，作為第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py2。
如上所述，第一及第二水平位置測(cè)定信號(hào)px1、px2以及第一及第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py1、py2分別被轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)pdx1、pdx2、pdy1、pdy2?；跀?shù)據(jù)pdx1、pdx2、pdy1、pdy2以及線段AP、BP、CP、DP的長(zhǎng)度d，按下列公式來(lái)計(jì)算位置P(pxx、pyy、pθ)的數(shù)據(jù)pxx＝(pdx1+pdx2)÷2；pyy＝(pdy1+pdy2)÷2；pθ＝cos-1{(pdx1-pdx2)/(2×d)}＝cos-1{(pdy1-pdy2)/(2×d)}。旋轉(zhuǎn)角pθ為線段AP與第一方向x之間的夾角，或者線段CP與第二方向y之間的夾角(見(jiàn)圖5)。
下面將解釋如何控制可移動(dòng)單元20的移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)可移動(dòng)單元20沿著第一方向x移動(dòng)時(shí)，CPU40控制第一及第二水平PWM負(fù)載dx1、dx2的值，使第一及第二電磁力Pw1、Pw2的方向和大小相同。
當(dāng)可移動(dòng)單元20沿著第二方向y移動(dòng)時(shí)，CPU40控制第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載dy1、dy2的值，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4的方向和大小相同。
當(dāng)可移動(dòng)單元20在可移動(dòng)平面20上旋轉(zhuǎn)，而且既不朝第一方向x移動(dòng)，也不朝第二方向y移動(dòng)時(shí)，CPU40按照下列三種控制模式中的一種來(lái)執(zhí)行對(duì)PWM負(fù)載的控制在第一種模式中，CPU40控制第一及第二水平負(fù)載dx1、dx2的值，使第一及第二電磁力Pw1、Pw2方向相反，并使第一及第二電磁力Pw1、Pw2大小相同。在第二種模式中，CPU40控制第一及第二垂直負(fù)載dy1、dy2的值，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4方向相反，并使第三及第四電磁力Pw3、Pw4大小相同。在第三種模式中，CPU40控制第一及第二水平負(fù)載dx1、dx2及的第一及第二垂直負(fù)載dy1、dy2值，使第一及第二電磁力Pw1、Pw2方向相反，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4方向也相反，并使第一及第二電磁力Pw1、Pw2大小相同，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4大小也相同。
可移動(dòng)單元20在可移動(dòng)平面上的旋轉(zhuǎn)控制模式由上述三種模式基于由位置檢測(cè)器55測(cè)得的第三傾斜角tθ來(lái)決定。
當(dāng)?shù)谝环较騲與地面平行，并且第二方向y與地面垂直時(shí)，將相機(jī)60的位置設(shè)為水平位置(見(jiàn)圖6)。當(dāng)在水平位置使用相機(jī)時(shí)，根據(jù)上述第一種控制模式，CPU40控制使可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)的第一及第二水平負(fù)載dx1、dx2。
在從水平位置圍繞光軸LX旋轉(zhuǎn)90度之后，相機(jī)60的位置設(shè)為垂直位置(見(jiàn)圖7)。當(dāng)在垂直位置使用相機(jī)時(shí)，根據(jù)上述第二種控制模式，CPU40控制使可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)的第一及第二垂直負(fù)載dy1、dy2。
下面將結(jié)合圖8到圖12詳細(xì)描述基于第三傾斜角的控制模式。
圖8-10表示了第三傾斜角、第一方向x、第二方向y以及重力方向之間的關(guān)系，其中相機(jī)鏡頭68的光軸LX與地面平行或者重力方向與可移動(dòng)平面平行。圖11、圖12表示了第三傾斜角、第一方向x、第二方向y以及重力方向之間的關(guān)系，其中相機(jī)60圍繞第一方向x旋轉(zhuǎn)，或者相機(jī)鏡頭68的光軸與地面不平行。
重力方向與第一方向x之間的夾角設(shè)為第一角度(0°＜＝第一角度＜＝180°)，第一角度的正弦值設(shè)為第一正弦值。重力方向與第二方向y之間的夾角設(shè)為第二角度(0°＜＝第二角度＜＝180°)，第二角度的正弦值設(shè)為第二正弦值。
當(dāng)?shù)谌齼A斜角為0°時(shí)，第一及第二角度分別為90°及180°，并且第一及第二正弦值分別為1及0(見(jiàn)圖8)。當(dāng)?shù)谌齼A斜角為10°時(shí)，第一及第二角度分別為100°及170°，并且第一及第二正弦值分別大約為0.98及0.17(見(jiàn)圖9)。在第一正弦值大于第二正弦值的情況下，例如當(dāng)?shù)谌齼A斜角tθ為0°或10°時(shí)，第一及第二水平PWM負(fù)載值pdx1、pdx2被控制以旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20。當(dāng)?shù)谌齼A斜角tθ的大小處于下列范圍時(shí)，第一正弦值大于第二正弦值-180°＜tθ＜-135°、-45°＜tθ＜45°、135°＜tθ＜180°。
相反，當(dāng)?shù)谌齼A斜角為90°時(shí)，第一及第二角度分別為180°及0°，并且第一及第二正弦值分別為1及0(見(jiàn)圖10)。在第二正弦值大于第一正弦值的情況下，第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載值pdy1、pdy2被控制以旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20，即當(dāng)?shù)谌齼A斜角tθ的大小處于下列范圍時(shí)-135°＜tθ＜-45°、45°＜tθ＜135°。
即使相機(jī)鏡頭68的光軸LX與地面不平行(見(jiàn)圖11)，在第一正弦值大于第二正弦值的情況下，第一及第二水平PWM負(fù)載值pdx1、pdx2也被控制以旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20。同樣地，即使相機(jī)鏡頭68的光軸LX與地面不平行，在第二正弦值大于第一正弦值的情況下，第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載值pdy1、pdy2也被控制以旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20。
如下所述，即使在第一角度及第二角度不能被檢測(cè)，可基于第三傾斜角來(lái)判斷第一正弦值是否大于第二正弦值。因此，即使在本實(shí)施例的檢測(cè)器55不能檢測(cè)到第一及第二角度，也可以判斷出光軸LX是否不與地面平行。
水平位置的重力方向設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)方向SD(見(jiàn)圖12)。在圖11及圖12中，重力投影方向畫(huà)作PD。標(biāo)準(zhǔn)方向SD與第二方向y相反，因此標(biāo)準(zhǔn)方向y與重力投影方向PD之間的夾角為第三傾斜角tθ。
重力投影方向PD與第一方向x之間的夾角設(shè)為第1′角(見(jiàn)圖12)，第1′角的正弦值設(shè)為第1′正弦值。重力投影方向PD與第二方向x之間的夾角設(shè)為第2′角(見(jiàn)圖12)，第2′角的正弦值設(shè)為第2′正弦值。當(dāng)?shù)?′正弦值大于第2′正弦值時(shí)，第一正弦值大于第二正弦值。當(dāng)?shù)?′正弦值大于第1′正弦值時(shí)，第二正弦值大于第一正弦值。
因此，當(dāng)?shù)谌齼A斜角tθ取下列范圍內(nèi)的值時(shí)，第一正弦值大于第二正弦值-180°＜tθ＜-135°、-45°＜tθ＜45°、135°＜tθ＜180°。相反，當(dāng)?shù)谌齼A斜角取下列范圍內(nèi)的值時(shí)，第二正弦值大于第一正弦值-135°＜tθ＜-45°、45°＜tθ＜135°。
上述控制得到的效果在下面參照附圖13及圖14進(jìn)行解釋。在下列說(shuō)明中，相機(jī)60進(jìn)行設(shè)置以使第三方向與地面平行，并使第三傾斜角θ為0°。圖13表示了當(dāng)?shù)诙较騳上的驅(qū)動(dòng)力用于旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20時(shí)的狀態(tài)。圖14表示了當(dāng)?shù)谝环较騲上的驅(qū)動(dòng)力用于旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20時(shí)的狀態(tài)。
由于重力對(duì)可移動(dòng)單元20的作用，光軸從成像裝置48的中心偏移。即使沒(méi)有進(jìn)行抗抖動(dòng)操作，與重力方向相反的驅(qū)動(dòng)力也被施加到可移動(dòng)單元20上，以抵消重力的影響。因此，第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元將為可移動(dòng)單元20提供包括抵消重力影響的力的合力F，后面以Fk表示，在抗抖動(dòng)操作中使可移動(dòng)單元20線性運(yùn)動(dòng)的力，后面以Fs表示，以及在抗抖動(dòng)操作中使可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的力，后面以Fr表示。
當(dāng)?shù)谌较騴與地面平行，并且第三傾斜角tθ為0°時(shí)，重力方向平行與第二方向y。因此，力Fk由沿著第二方向y輸出驅(qū)動(dòng)力的第三及第四單元輸出。
由于力Fr與合力F的比率的絕對(duì)值|Fr/F|很小，很難準(zhǔn)確地按比例控制可移動(dòng)單元20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力由第一及第二驅(qū)動(dòng)單元供給時(shí)，力Fr與合力F的比率的絕對(duì)值|Fr/F|用圖13進(jìn)行解釋。當(dāng)可移動(dòng)單元20旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力由第三及第四驅(qū)動(dòng)單元供給時(shí)，力Fr與合力F的比率的絕對(duì)值|Fr/F|用圖14進(jìn)行解釋。在下面的解釋中，假定在抗抖動(dòng)操作中只存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)由第一及第二單元為可移動(dòng)單元20提供力Fr時(shí)，合力F與力Fr相等。因此，力Fr與合力F的比率的絕對(duì)值|Fr/F|為1(見(jiàn)圖14)。另一方面，合力F為力Fk與Fr之和。因此，當(dāng)由第三及第四單元為可移動(dòng)單元20提供力Fr時(shí)，力Fr與合力F的比率的絕對(duì)值|Fr/F|為|Fr/(Fk+Fr)|。通常，力Fk大于力Fr，因此，該比率的絕對(duì)值小于1(見(jiàn)圖13)。
為了使可移動(dòng)單元20精確地旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選力Fr與合力F的比率的絕對(duì)值|Fr/F|較大，或者力Fk較小。而且，為了準(zhǔn)確地進(jìn)行抗抖動(dòng)操作，優(yōu)選力Fk較小，這是因?yàn)橛闪k減第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元的最大驅(qū)動(dòng)力后剩余的力分量可用于抗抖動(dòng)操作。
當(dāng)?shù)谝徽抑荡笥诘诙抑禃r(shí)，力Fk較小。當(dāng)?shù)诙抑荡笥诘谝徽抑禃r(shí)，力Fk較大。因此，為了準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20，當(dāng)?shù)谝徽抑荡笥诘诙抑禃r(shí)，優(yōu)選采用第一及第二水平負(fù)載px1、px2來(lái)控制旋轉(zhuǎn)?；蛘?，為了準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)單元20，當(dāng)?shù)诙抑荡笥诘谝徽抑禃r(shí)，優(yōu)選采用第一及第二垂直負(fù)載py1、py2來(lái)控制旋轉(zhuǎn)。
在上述說(shuō)明以及在圖13及圖14中，第三方向z與地面平行。但是，即使第三方向與地面不平行，在第一實(shí)施例中通過(guò)控制得到的效果也是相同的。
下面將對(duì)第二實(shí)施例進(jìn)行解釋。在第二實(shí)施例中，第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元以及第一、第二、第三及第四霍爾元件的設(shè)置與在第一實(shí)施例中不同。
因此，采用圖15到圖19，在第二實(shí)施例中將主要解釋有關(guān)該實(shí)施例中與第一實(shí)施例中不同的結(jié)構(gòu)。圖16是沿著圖15中的線b-b的剖面結(jié)構(gòu)圖。在第二實(shí)施例中，那些與在第一實(shí)施例中功能相同的部件采用與在第一實(shí)施例中相同的標(biāo)記。
使可移動(dòng)電路板220沿著第一方向x移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元與第三側(cè)面元件220c相連。換言之，第一線圈210a與第三側(cè)面元件220c相連，第一磁鐵310a通過(guò)第三磁軛32c與位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)元件200相連，從而使第一磁鐵310a朝向第三方向z上的第一線圈210a以及第一霍爾元件230a。
使可移動(dòng)電路板220沿著第一方向x移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)單元與第四側(cè)面元件220d相連。換言之，第二線圈210b與第四側(cè)面元件220d相連，第二磁鐵310b通過(guò)第四磁軛32d與位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)元件200相連，從而使第二磁鐵310b朝向第三方向z上的第二線圈210b以及第二霍爾元件230b。
使可移動(dòng)電路板220沿著第二方向y移動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)單元與第一側(cè)面元件220a相連。換言之，第三線圈210c與第一側(cè)面元件220a相連，第三磁鐵310c通過(guò)第一磁軛32a與位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)元件200相連，從而使第三磁鐵310c朝向第三方向z上的第三線圈210c以及第三霍爾元件230c。
使可移動(dòng)電路板220沿著第二方向y移動(dòng)的第四驅(qū)動(dòng)單元與第二側(cè)面元件220b相連。換言之，第四線圈210d與第二側(cè)面元件220b相連，第四磁鐵310d通過(guò)第二磁軛32b與位于基板33一側(cè)的可移動(dòng)元件200相連，從而使第四磁鐵310d朝向第三方向z上的第四線圈210d以及第四霍爾元件230d。
與在第一實(shí)施例中的方式相同，在可移動(dòng)單元200被旋轉(zhuǎn)之前，第一及第二線圈210a、210b的線圈模式具有與第二方向y平行的線段。與在第一實(shí)施例中的方式相同，在可移動(dòng)單元200被旋轉(zhuǎn)之前，第三及第四線圈210c、210d的線圈模式具有與第一方向x平行的線段。
與第一實(shí)施例中的方式相同，第一線圈210a的線圈模式以使第一驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260a定位于第一線圈210a中心的方式設(shè)置。與第一實(shí)施例中的方式相同，第二線圈210b的線圈模式以使第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260b定位于第二線圈210b中心的方式設(shè)置。與第一實(shí)施例中的方式相同，第一線圈210c的線圈模式以使第三驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260c定位于第三線圈210c中心的方式設(shè)置。與第一實(shí)施例中的方式相同，第四線圈210d的線圈模式以使第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260d定位于第四線圈210d中心的方式設(shè)置。
第一及第二線圈210a、210b設(shè)置于可移動(dòng)電路板220上，使第一及第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260a、260b的連線的中點(diǎn)與成像裝置48的中心相一致，并使在可移動(dòng)單元200移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)之前的初始狀態(tài)下，第一及第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260a、260b的連線與第二方向y平行。因此，在可移動(dòng)單元200移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)之前的初始狀態(tài)下，第一及第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260a、260b的連線與第一方向x垂直。
第三及第四線圈210c、210d設(shè)置于可移動(dòng)電路板220上，使第三及第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260c、260d的連線的中點(diǎn)與成像裝置48的中心相一致，并在可移動(dòng)單元200移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)之前的初始狀態(tài)下，使第三及第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260c、260d的連線與第一方向x平行。因此，在可移動(dòng)單元200移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)之前的初始狀態(tài)下，第三及第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260c、260d的連線與第二方向y垂直。
第一霍爾元件230a設(shè)置為使第一霍爾元件230a與第一驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260a相一致。第二霍爾元件230b設(shè)置為使第二霍爾元件230a與第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260b相一致。第三霍爾元件230c設(shè)置為使第三霍爾元件230c與第三驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260c相一致。第四霍爾元件230d設(shè)置為使第四霍爾元件230d與第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)260d相一致。
與第一實(shí)施例中的方式相同，第一及第二磁鐵310a、310b的N極與S極沿著第一方向x設(shè)置。與第一實(shí)施例中的方式相同，第三及第四磁鐵310c、310d的N極與S極沿著第二方向y設(shè)置。
第一、第二、第三及第四磁軛的設(shè)置與第一實(shí)施例相同。
第一霍爾元件230a檢測(cè)第一水平位置測(cè)定信號(hào)px1，第二霍爾元件230b檢測(cè)第二水平位置測(cè)定信號(hào)px2，第三霍爾元件230c檢測(cè)第一垂直位置測(cè)定信號(hào)py1，第四霍爾元件230d檢測(cè)第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py2。
上述方式將在下面進(jìn)行更為詳細(xì)地解釋。點(diǎn)A′在第一方向x上的位置由第一霍爾元件230a測(cè)定，作為第一水平位置測(cè)定信號(hào)px1。點(diǎn)B′在第一方向x上的位置由第二霍爾元件230b測(cè)定，作為第二水平位置測(cè)定信號(hào)px2。點(diǎn)C′在第二方向y上的位置由第三霍爾元件230c測(cè)定，作為第一垂直位置測(cè)定信號(hào)py1。點(diǎn)D′在第二方向y上的位置由第四霍爾元件230d測(cè)定，作為第二垂直位置測(cè)定信號(hào)py2。
第一及第二水平位置測(cè)定信號(hào)px1、px2輸入CPU40中。第一及第二水垂直置測(cè)定信號(hào)py1、py2輸入CPU40中。第一及第二水平位置測(cè)定信號(hào)px1、px2以及第一及第二水垂直置測(cè)定信號(hào)py1、py2在CPU40中分別被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)pdx1、pdx2、pdy1、pdy2。
以與第一實(shí)施例相同的方式，基于數(shù)據(jù)pdx1、pdx2、pdy1、pdy2以及線段AP、BP、CP、DP的長(zhǎng)度d，按下列公式來(lái)計(jì)算位置P(pxx、pyy、pθ)的數(shù)據(jù)pxx＝(pdx1+pdx2)÷2；pyy＝(pdy1+pdy2)÷2；pθ＝cos-1{(pdx1-pdx2)/(2×d)}＝cos-1{(pdy1-pdy2)/(2×d)}。
可移動(dòng)單元200的運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)的控制方式與第一實(shí)施例中相同。
當(dāng)可移動(dòng)單元200沿著第一方向x移動(dòng)時(shí)，CPU40控制第一及第二水平負(fù)載dx1、dx2的值，使第一及第二電磁力Pw1、Pw2的大小及方向相同。
當(dāng)可移動(dòng)單元200沿著第二方向y移動(dòng)時(shí)，CPU40控制第一及第二垂直負(fù)載dy1、dy2的值，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4的大小及方向相同。
當(dāng)可移動(dòng)單元200在可移動(dòng)平面上旋轉(zhuǎn)而既不沿著第一方向x又不沿著第二方向y移動(dòng)時(shí)，CPU40根據(jù)下列三種控制模式中的一種對(duì)PWM負(fù)載進(jìn)行控制在第一種模式中，CPU40控制第一及第二水平負(fù)載dx1、dx2的值，使第一及第二電磁力Pw1、Pw2方向相反，并使第一及第二電磁力Pw1、Pw2大小相同。在第二種模式中，CPU40控制第一及第二垂直負(fù)載dy1、dy2的值，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4方向相反，并使第三及第四電磁力Pw3、Pw4大小相同。在第三種模式中，CPU40控制第一及第二水平負(fù)載dx1、dx2值以及第一及第二垂直負(fù)載dy1、dy2值，使第一及第二電磁力Pw1、Pw2方向相反，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4方向也相反，并使第一及第二電磁力Pw1、Pw2大小相同，使第三及第四電磁力Pw3、Pw4大小也相同。
與在第一實(shí)施例中的方式相同，可移動(dòng)單元200在可移動(dòng)平面上的旋轉(zhuǎn)控制模式由上述三種模式基于由位置檢測(cè)器55測(cè)得的第三傾斜角tθ來(lái)決定。
當(dāng)在水平位置操作相機(jī)時(shí)，根據(jù)上述第一種模式，CPU40控制使可移動(dòng)單元200旋轉(zhuǎn)的第一及第二水平負(fù)載dx1、dx2(見(jiàn)圖18)。
當(dāng)在垂直位置操作相機(jī)時(shí)，根據(jù)上述第二種模式，CPU40控制使可移動(dòng)單元200旋轉(zhuǎn)的第一及第二垂直負(fù)載dy1、dy2(見(jiàn)圖19)。
基于第三傾斜角對(duì)第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行控制的詳細(xì)過(guò)程與在第一實(shí)施例中相同。在第三傾斜角tθ的大小處于下列范圍的情況下，控制第一及第二水平PWM負(fù)載值pdx1、pdx2以控制可移動(dòng)單元200的旋轉(zhuǎn)-180°＜tθ＜-135°、-45°＜tθ＜45°、135°＜tθ＜180°。在第三傾斜角tθ的大小處于下列范圍的情況下，控制第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載值pdy1、pdy2以控制可移動(dòng)單元200的旋轉(zhuǎn)-135°＜tθ＜-45°、45°＜tθ＜135°。
在第一及第二實(shí)施例中，在第一正弦值大于第二正弦值的情況下，CPU40控制第一及第二水平PWM負(fù)載值pdx1、pdx2，以控制可移動(dòng)單元20、200的旋轉(zhuǎn)；在第二正弦值大于第一正弦值的情況下，CPU40控制第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載值pdy1、pdy2，以控制可移動(dòng)單元20、200的旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)?shù)谝患暗诙抑抵钚∮陬A(yù)定閾值時(shí)，CPU40可對(duì)第一及第二水平PWM負(fù)載值pdx1、pdx2及第一及第二垂直P(pán)WM負(fù)載值pdy1、pdy2進(jìn)行控制。當(dāng)相機(jī)60繞著光軸LX傾斜時(shí)，力Fk具有沿第一方向x的力分量和沿第二方向y的力分量。因此，優(yōu)選第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)力都用于可移動(dòng)單元20、200的旋轉(zhuǎn)。
在第一及第二實(shí)施例中，采用了檢測(cè)重力投影的方向的位置檢測(cè)器。然而，也可使用可直接檢測(cè)重力方向的位置檢測(cè)器。重力方向就意味著重力作用于物體的方向。而且，在該實(shí)施例中，重力方向意味著物體由于重力的作用而發(fā)生移動(dòng)的方向?？梢苿?dòng)單元可在重力作用下發(fā)生移動(dòng)的方向，即為重力投影的方向，因?yàn)榭梢苿?dòng)單元20被支撐使得在可移動(dòng)平面上移動(dòng)。因此，重力投影的方向包含了重力方向。
在第一及第二實(shí)施例中，通過(guò)判斷第一正弦值及第二正弦值哪一個(gè)大的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)為可移動(dòng)單元20、200提供旋轉(zhuǎn)力的驅(qū)動(dòng)單元的改變。然而，當(dāng)重力方向與第一方向x平行時(shí)，沿第二方向y產(chǎn)生力的驅(qū)動(dòng)單元可使可移動(dòng)單元20、200旋轉(zhuǎn)。當(dāng)重力方向與第一方向x不平行時(shí)，沿第一方向x產(chǎn)生力的驅(qū)動(dòng)單元也可使可移動(dòng)單元20、200旋轉(zhuǎn)。相反地，當(dāng)重力方向與第二方向y平行時(shí)，沿第一方向x產(chǎn)生力的驅(qū)動(dòng)單元可使可移動(dòng)單元20、200旋轉(zhuǎn)。當(dāng)重力方向與第二方向y不平行時(shí)，沿第二方向y產(chǎn)生力的驅(qū)動(dòng)單元也可使可移動(dòng)單元20、200旋轉(zhuǎn)。
通常在垂直位置或者水平位置進(jìn)行照片成像。因此，即使在選擇為可移動(dòng)單元20、200的旋轉(zhuǎn)提供力的驅(qū)動(dòng)單元的控制如同上述結(jié)構(gòu)那樣簡(jiǎn)單的情況下，也可使可移動(dòng)單元20、200精確地旋轉(zhuǎn)。因此，可采用更為簡(jiǎn)單的位置檢測(cè)器。例如，這種位置檢測(cè)器可以是能夠判斷預(yù)定方向是否與重力方向水平的位置檢測(cè)器。
在第一及第二實(shí)施例中，位置檢測(cè)器是一種加速度傳感器。然而，位置檢測(cè)器也可以是一種水銀開(kāi)關(guān)(mercury switch)，或者是一種帶有鋼珠(steel-ball)的非接觸式開(kāi)關(guān)。
在第一及第二實(shí)施例中，可移動(dòng)單元20、200接收電磁力的位點(diǎn)數(shù)量為4個(gè)。然而，在下列四種情況下，可移動(dòng)單元20、200接收電磁力的位點(diǎn)數(shù)量可大于或等于3一種情況是，可移動(dòng)單元20、200接收沿著第一方向x的電磁力時(shí)，位點(diǎn)數(shù)量大于或等于2。另一種情況是，兩點(diǎn)之間的連線與第一方向x不平行，其為可移動(dòng)單元20、200接收來(lái)自第一方向x的電磁力的兩點(diǎn)。換言之，該連線與第一方向x相交。第三種情況是，可移動(dòng)單元20、200接收沿著第二方向y的電磁力時(shí)，位點(diǎn)數(shù)量大于或等于2。最后一種情況是，兩點(diǎn)之間的連線與第二方向y不平行，其為可移動(dòng)單元20、200接收來(lái)自第二方向y的電磁力的兩點(diǎn)。換言之，該連線與第二方向y相交。
盡管這里參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，顯而易見(jiàn)地，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行各種改變和變化。
權(quán)利要求
1.一種抗抖動(dòng)裝置，包括可移動(dòng)單元；固定單元，當(dāng)所述可移動(dòng)單元沿著彼此并不相同的第一及第二方向移動(dòng)時(shí)，以及當(dāng)所述可移動(dòng)單元在與所述第一及第二方向都平行的可移動(dòng)平面上旋轉(zhuǎn)時(shí)，其為可移動(dòng)單元提供支撐；第一驅(qū)動(dòng)單元，其在所述第一方向上為所述可移動(dòng)單元提供第一驅(qū)動(dòng)力，并與所述可移動(dòng)單元及所述固定單元中的一個(gè)相連；第二驅(qū)動(dòng)單元，其在所述第二方向上為所述可移動(dòng)單元提供第二驅(qū)動(dòng)力，并與所述可移動(dòng)單元及所述固定單元中的一個(gè)相連；第三驅(qū)動(dòng)單元，其在所述第三方向上為所述可移動(dòng)單元提供第三驅(qū)動(dòng)力，并與所述可移動(dòng)單元及所述固定單元中的一個(gè)相連；第四驅(qū)動(dòng)單元，其在所述第四方向上為所述可移動(dòng)單元提供第四驅(qū)動(dòng)力，并與所述可移動(dòng)單元及所述固定單元中的一個(gè)相連；第一檢測(cè)器，檢測(cè)作用于所述可移動(dòng)單元上的重力方向；第二檢測(cè)器，檢測(cè)圍繞與所述可移動(dòng)平面垂直的直線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及控制單元，其控制所述第一、第二、第三及第四驅(qū)動(dòng)力；并且當(dāng)重力方向與所述第一方向平行時(shí)，所述控制器控制所述第三及第四驅(qū)動(dòng)力，以校正所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；并且當(dāng)重力方向與所述第二方向平行時(shí)，所述控制器控制所述第一及第二驅(qū)動(dòng)力，以校正所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗抖動(dòng)裝置，其中當(dāng)所述第一方向與所述重力方向之間的夾角的第一正弦值大于所述第二方向與所述重力方向之間的夾角的第二正弦值時(shí)，所述控制器控制所述第一及第二驅(qū)動(dòng)力，以校正由所述第二檢測(cè)器測(cè)得的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及當(dāng)所述第二正弦值大于所述第一正弦值時(shí)，所述控制器控制所述第三及第四驅(qū)動(dòng)力，以校正由所述第二檢測(cè)器測(cè)得的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗抖動(dòng)裝置，其中，當(dāng)所述第一及第二正弦值的差值小于預(yù)定閾值時(shí)，所述控制器控制所述第一、第二、第三、第四驅(qū)動(dòng)力，以校正由所述第二檢測(cè)器測(cè)得的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗抖動(dòng)裝置，其中所述第一驅(qū)動(dòng)單元在所述可移動(dòng)單元上的第一驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)輸出所述第一驅(qū)動(dòng)力，所述第二驅(qū)動(dòng)單元在所述可移動(dòng)單元上的第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)輸出所述第二驅(qū)動(dòng)力，所述第三驅(qū)動(dòng)單元在所述可移動(dòng)單元上的第三驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)輸出所述第三驅(qū)動(dòng)力，所述第四驅(qū)動(dòng)單元在所述可移動(dòng)單元上的第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)輸出所述第四驅(qū)動(dòng)力，連接所述第一及第二驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)之間的第一線段與所述第一方向不平行，并且連接所述第三及第四驅(qū)動(dòng)位點(diǎn)之間的第二線段與所述第二方向也不平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗抖動(dòng)裝置，其中所述第一線段與所述第一方向垂直，所述第二線段與所述第二方向垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗抖動(dòng)裝置，其中所述相機(jī)包括所述抗抖動(dòng)裝置，所述可移動(dòng)平面與所述相機(jī)的相機(jī)鏡頭的光軸垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗抖動(dòng)裝置，其中成像裝置及手抖動(dòng)校正鏡頭中的一個(gè)與所述可移動(dòng)單元相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗抖動(dòng)裝置，其中所述第一方向與所述第二方向垂直。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗抖動(dòng)裝置，其中所述第一檢測(cè)器是加速度傳感器、水銀開(kāi)關(guān)以及帶有鋼珠的非接觸式開(kāi)關(guān)中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種抗抖動(dòng)裝置，其包括可移動(dòng)單元、固定單元、第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、第三驅(qū)動(dòng)單元、第四驅(qū)動(dòng)單元、第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器以及一個(gè)控制單元?？梢苿?dòng)單元可沿著第一方向及第二方向移動(dòng)并可在可移動(dòng)平面上旋轉(zhuǎn)。固定單元支撐可移動(dòng)單元。第一及第二驅(qū)動(dòng)單元在第一方向上為可移動(dòng)單元提供驅(qū)動(dòng)力。第三及第四驅(qū)動(dòng)單元在第二方向上為可移動(dòng)單元提供驅(qū)動(dòng)力。第一檢測(cè)器檢測(cè)作用于可移動(dòng)單元上的重力方向。第二檢測(cè)器檢測(cè)圍繞與可移動(dòng)平面垂直的直線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？刂茊卧刂频谌暗谒尿?qū)動(dòng)力，以校正當(dāng)重力方向與第一方向平行時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。控制單元控制第一及第二驅(qū)動(dòng)力，以校正當(dāng)重力方向與第二方向平行時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1752837SQ200510105088
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者瀬尾修三 申請(qǐng)人:賓得株式會(huì)社