專利名稱：照相機(jī)的抖動修正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照相機(jī)的抖動修正裝置，特別涉及修正在拍攝靜止圖像時產(chǎn) 生的抖動(振動)，能夠拍攝到?jīng)]有圖像模糊的圖像的抖動修正裝置。
背景技術(shù)：
目前提出了多種抖動修正裝置(圖像模糊修正裝置)，在拍攝靜止圖像時 即使有抖動(振動)也能夠防止成像面上的圖像模糊，進(jìn)行清晰的拍攝。
例如，特開2006- 65352號公報(專利文獻(xiàn)l)公開了一種"圖像模糊修 正裝置"，其通過在對于光軸垂直面內(nèi)在互相正交的兩個方向上移動控制由多 個透鏡組構(gòu)成的拍攝光學(xué)系統(tǒng)(成像光學(xué)系統(tǒng))中的特定的一個透鏡組(以下 稱為"修正透鏡")，由此來修正圖像模糊。在專利文獻(xiàn)l中公開的圖像模糊修 正裝置中，經(jīng)由俯仰移動框以及橫搖移動框，對于固定框在上下方向(俯仰方 向)以及左右方向(橫搖方向)上可自由移動地支承修正透鏡。
特開2008 - 26634號公報(專利文獻(xiàn)2 )公開了 一種包含有修正光學(xué)部件 的"抖動修正機(jī)構(gòu)"，該修正光學(xué)部件通過在與成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸相交的方 向上移動，來修正通過成像光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的模糊。在專利文獻(xiàn)2中公開 的修正光學(xué)部件中，經(jīng)由俯仰滑塊以及橫搖滑塊，對于收容筒在俯仰方向以及 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。
特開2006 - 215095號公報(專利文獻(xiàn)3 )公開了 一種"圖像模糊修正裝 置"，其能夠通過小的驅(qū)動力移動修正透鏡，能夠迅速而且高精度地進(jìn)行圖像 模糊的修正。專利文獻(xiàn)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(俯仰方向)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(qū)動第 一滑塊的第一線圏電動機(jī)、以及在第二方向上驅(qū)動第二滑塊的第二線圈電動 機(jī)。
特開2008 - 15159號公報(專利文獻(xiàn)4 )公開了 一種具有可以在與光軸正交的方向上移動地設(shè)置的抖動修正光學(xué)系統(tǒng)的透鏡鏡筒。在專利文獻(xiàn)4中公開 的抖動修正光學(xué)系統(tǒng)中，在VR本體機(jī)構(gòu)內(nèi)配置的可動VR機(jī)構(gòu)保持修正透鏡 (第三透鏡組)，可以在與光軸正交的XY平面內(nèi)移動。
特開2007 - 212876號公報(專利文獻(xiàn)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(tǒng)的光軸互相正交的第一以及 第二方向上移動，通過驅(qū)動單元進(jìn)行控制使修正透鏡的光軸與透鏡系統(tǒng)的光軸 一致，由此能夠修正圖像模糊。
特開2007 - 17957號公報(專利文獻(xiàn)6 )公開了 一種"圖像模糊修正裝置"， 其通過透^^區(qū)動部的動作，向作為與透鏡系統(tǒng)的光軸正交的方向的、并且互相 正交的第 一以及第二方向，驅(qū)動用于對透鏡系統(tǒng)形成的圖像的模糊進(jìn)行修正的 修正透鏡，來修正圖像模糊。在專利文獻(xiàn)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(cè)配置透#:驅(qū)動部。
特開2007 - 17874號公報(專利文獻(xiàn)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(tǒng)的光軸正交的方向的、并且互 相正交的第一以及第二方向上移動，進(jìn)行控制使修正透鏡的光軸與透鏡系統(tǒng)的 光軸一致，由此能夠修正圖像模糊。該專利文獻(xiàn)7公開的圖像模糊修正裝置具 有驅(qū)動單元，該驅(qū)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(xiàn)7公開的圖像模糊修正裝置具有通過檢測磁鐵的磁力來檢測與修 正透鏡的第一方向有關(guān)的位置信息的第一霍爾元件、以及通過檢測磁4失的磁力 來檢測與修正透鏡的第二方向有關(guān)的位置信息的第二霍爾元件。
上述專利文獻(xiàn)1 ~ 7公開的圖像模糊修正裝置(抖動修正裝置)全部具有 在與光軸垂直的平面內(nèi)移動調(diào)整修正透鏡的結(jié)構(gòu)。但是，這種結(jié)構(gòu)的圖像模糊 修正裝置(抖動修正裝置)存在結(jié)構(gòu)復(fù)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(圖像抖動修 正裝置)，其通過使保持透鏡和拍攝元件(圖像傳感器)的透鏡模塊(照相機(jī) 模塊)自身搖動，來修正抖動(圖像模糊)。
例如，特開2007-41455號公報(專利文獻(xiàn)8)公開了一種"光學(xué)裝置的 圖像抖動修正裝置"，其具有保持透鏡和拍攝元件的透鏡模塊、通過轉(zhuǎn)動軸可轉(zhuǎn)動地支承該透鏡模塊的框結(jié)構(gòu)、通過對轉(zhuǎn)動軸的被驅(qū)動部(轉(zhuǎn)子)施加驅(qū)動 力使透鏡模塊對于框結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)動的驅(qū)動單元(執(zhí)行機(jī)構(gòu))、使驅(qū)動單元(執(zhí) 行機(jī)構(gòu))對于轉(zhuǎn)動軸的被驅(qū)動部(轉(zhuǎn)子)施加作用力的作用力施加單元(板簧)。 框結(jié)構(gòu)由內(nèi)框和外框組成。將驅(qū)動單元(執(zhí)行機(jī)構(gòu))配置為從與光軸垂直的方 向接觸轉(zhuǎn)動軸的被驅(qū)動部(轉(zhuǎn)子)。驅(qū)動單元(執(zhí)行機(jī)構(gòu))由壓電元件和轉(zhuǎn)動軸。
另外，特開2007 - 93953號公報(專利文獻(xiàn)9 )公開了 一種"照相機(jī)的抖 動修正裝置"，其在機(jī)殼內(nèi)部收容了使拍攝透鏡以及圖像傳感器一體化的照相 機(jī)模塊，同時使照相機(jī)模塊與拍攝光軸正交，而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(jī)殼上，對應(yīng)由抖動傳感器檢測到的機(jī)殼 的抖動在機(jī)殼內(nèi)部控制整個照相機(jī)模塊的姿勢，來修正拍攝靜止圖像時的抖 動。專利文獻(xiàn)9公開的照相機(jī)的抖動修正裝置，具有從固定了照相機(jī)模塊的 內(nèi)框外側(cè)，使第 一軸在中心可自由搖動地支承該固定了照相機(jī);^莫塊的內(nèi)框的中 框；固定在機(jī)殼上的、從中框的外側(cè)使第二軸在中心可自由搖動地支承中框的 外框；安裝在中框中的、對應(yīng)來自抖動傳感器(檢測俯仰方向的抖動的第一傳 感器模塊)的抖動信號使內(nèi)框圍繞第一軸搖動的第一驅(qū)動單元；安裝在外框中 的、對應(yīng)來自抖動傳感器(檢測橫搖方向的抖動的第二傳感器模塊)的抖動信 號使中框圍繞第二軸搖動的第二驅(qū)動單元。第一驅(qū)動單元由第一步進(jìn)電動機(jī)、 使其旋轉(zhuǎn)減速的第一減速齒輪組、以及與最終級的齒輪一體轉(zhuǎn)動，經(jīng)由在內(nèi)框 上設(shè)置的第 一凸輪隨動器使內(nèi)框擺動的第 一凸輪組成。第二驅(qū)動單元由第二步 進(jìn)電動機(jī)、使其旋轉(zhuǎn)減速的第二減速齒輪組、以及與最終級的齒輪一體轉(zhuǎn)動， 通過在中框上設(shè)置的第二凸輪隨動器使中框搖動的第二凸輪組成。
特開2007 - 142938號公報(專利文獻(xiàn)10 )公開了 一種便攜信息終端，其 具有使用陀螺儀等角速度傳感器修正拍攝時的抖動的功能。為了進(jìn)行拍攝圖像 的抖動的修正，需要在與照相機(jī)透鏡的光軸正交的面內(nèi)設(shè)定互相正交的、成為 基準(zhǔn)的俯仰軸和橫搖軸，檢測以俯仰軸為轉(zhuǎn)動中心軸的轉(zhuǎn)動、以及以橫搖軸作 為轉(zhuǎn)動中心軸的轉(zhuǎn)動兩方的角速度。專利文獻(xiàn)IO公開了在拍攝裝置的側(cè)面配 置了檢測圍繞俯仰軸的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動角速度的第 一 陀螺儀、和檢測圍繞橫搖軸的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動角速度的第二陀螺儀。
上述專利文獻(xiàn)1 ~ 7公開的圖像模糊修正裝置(抖動修正裝置)全部在與
光軸垂直的平面內(nèi)移動調(diào)整修正透鏡，所以具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不適宜小型化這樣 的問題。
另一方面，在專利文獻(xiàn)8公開的圖像抖動修正裝置中，作為驅(qū)動單元(執(zhí) 行機(jī)構(gòu))，使用由壓電元件和轉(zhuǎn)動軸一側(cè)的作用部組成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4吏作用部 作橢圓運(yùn)動，使轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動部)轉(zhuǎn)動。當(dāng)在轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動部)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 作用部的作用點(diǎn)處產(chǎn)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(zhuǎn)子(被驅(qū)動部)需要使用特別的材質(zhì)。并且，在由壓電元件和作用 部組成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，因?yàn)槭棺饔貌颗c轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動部)接觸，所以難以使透 鏡模塊返回其中立位置(初始位置)。
另外，在專利文獻(xiàn)9公開的抖動修正裝置中，作為驅(qū)動單元，使用步進(jìn) 電動機(jī)、減速齒輪組以及凸輪的組合。因此，需要通過扭簧的作用力使凸輪隨 動器與凸輪的凸輪面接觸。因此，驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，因?yàn)槭雇馆嗠S 動器與凸輪的凸輪面接觸，所以難以使照相機(jī)模塊返回其中立位置(初始位 置)。
作為抖動傳感器，專利文獻(xiàn)IO公開的便攜信息終端只不過公開了使用陀 螺儀等角速度傳感器。
專利文獻(xiàn)1特開2006-65352號公報專利文獻(xiàn)2特開2008 - 26634號公報專利文獻(xiàn)3特開2006-215095號公報專利文獻(xiàn)4特開2008- 15159號公報專利文獻(xiàn)5特開2007 - 212876號公報專利文獻(xiàn)6特開2007- 17957號公報專利文獻(xiàn)7特開2007 - 17874號公報專利文獻(xiàn)8特開2007-41455號公報專利文獻(xiàn)9特開2007 -93953號公報
專利文獻(xiàn)10特開2007- 142938號公報(段落0005，段落0006,圖
2)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動單元(執(zhí)行機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡單的 抖動修正裝置。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種能夠容易地使照相機(jī)模塊返回其中立位 置(初始位置)的抖動修正裝置。
本發(fā)明的其他目的將伴隨說明的進(jìn)展而變得明確。
根據(jù)本發(fā)明，得到以下的抖動修正裝置(30; 30A),通過使保持透鏡(L1， L2, L3)和拍攝元件(28)的照相機(jī)模塊(20)圍繞與光軸(O)正交，而且 互相交叉的第一軸(P)以及第二軸(Y)進(jìn)行搖動來修正抖動，在該抖動修 正裝置(30; 30A)中具有在內(nèi)部固定照相機(jī)模塊(20)的內(nèi)框(32)、從 內(nèi)框外側(cè)圍繞第一軸(P)自由搖動地支承該內(nèi)框的中框(34)、從中框外側(cè)圍 繞第二軸(Y)自由搖動地支承中框的外框(36)、以及在內(nèi)框的底部和外框 的底部設(shè)置的、進(jìn)行驅(qū)動分別使內(nèi)框(32)以及中框(34)圍繞第一軸(P) 以及第二軸(Y)搖動的音圈電動機(jī)(40)。
在上述本發(fā)明的抖動修正裝置(30; 30A)中，優(yōu)選音圏電動機(jī)(40)例 如由4極充磁磁鐵(42)、線圈基板(44)和中立保持板(46)構(gòu)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(zhuǎn)對 稱地設(shè)置4磁極；所述線圈基板(44 )與該4極充磁磁鐵相向地設(shè)置在內(nèi)框(32 ) 的底部，跨越4極充磁》茲鐵(42)的相鄰的磁極之間地，配置以光軸(0)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(tài)下，與4極充磁磁鐵相向地安裝在線圈基 板上。
在上述本發(fā)明的抖動修正裝置(30)中，可以具有用于檢測內(nèi)框(32) 相對于外框(36)的位置的位置檢測單元(50)。位置檢測單元(50)可以由 安裝在線圈基板(44)上的、通過檢測4極充磁磁鐵(42 )的磁力檢測伴隨圍 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)上的、通過檢測4極充磁磁鐵(42 )的磁力來檢測伴隨圍繞第二軸(Y) 的搖動的第二位置的第二霍爾元件(52)構(gòu)成。
在上述本發(fā)明的抖動》務(wù)正裝置(30A)中，可以把外框(36)固定在機(jī)殼上，內(nèi)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(cè)面(32- 1, 32-2)。此時，優(yōu)選抖動修正裝置(30A)還 具有在內(nèi)框的外壁的第一側(cè)面(32-1)以及第二側(cè)面(32-2)的一方上安裝 的、檢測內(nèi)框(32)圍繞第一軸(P)的抖動的第一抖動傳感器(61)、和在內(nèi) 框的外壁的第一側(cè)面(32-1)以及第二側(cè)面(32-2)的另一方上安裝的、檢 測內(nèi)框(32)圍繞第二軸(Y)的抖動的第二抖動傳感器(62)。第一抖動傳 感器可以由檢測圍繞第一軸(P)的轉(zhuǎn)動角速度的第一角速度傳感器(61)構(gòu) 成，第二抖動傳感器可以由檢測圍繞第二軸(Y)的轉(zhuǎn)動角速度的第二角速度 傳感器(62)構(gòu)成。第一角速度傳感器例如由第一陀螺儀傳感器(61)構(gòu)成， 第二角速度傳感器例如由第二陀螺儀傳感器(62)構(gòu)成。
上述括弧內(nèi)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(fā)明并不限于此。
在本發(fā)明中，作為驅(qū)動單元(執(zhí)行機(jī)構(gòu))，因?yàn)槭褂迷趦?nèi)框的底部和外框 的底部設(shè)置的音圈電動機(jī)，所以具有驅(qū)動單元(執(zhí)行機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是表示包含本發(fā)明第一實(shí)施方式的抖動修正裝置的照相機(jī)機(jī)構(gòu)的立 體分解圖。
圖2是圖1所示的照相機(jī)機(jī)構(gòu)的平面圖。
圖3是圖1所示的照相機(jī)機(jī)構(gòu)的正面截面圖。
圖4是表示在圖1所示的抖動修正裝置中使用的音圈電動機(jī)(VCM)的 立體分解圖。
圖5用于說明圖4所示的音圈電動機(jī)(VCM)的動作。
圖6是表示帶有照相機(jī)的移動電話的結(jié)構(gòu)的方框圖，該照相機(jī)安裝了圖1 至圖3所示的照相扭4幾構(gòu)。
圖7是表示對圖1至圖3所示的抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))進(jìn)行控 制的抖動修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是在取出了 4極充磁磁鐵和外框的狀態(tài)下，表示包含本發(fā)明第二實(shí) 施方式的抖動修正裝置的照相機(jī)機(jī)構(gòu)的立體圖。
圖9是表示對圖8所示的抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))進(jìn)行控制的抖動修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的框圖。 符號說明
10、 10A照相機(jī)機(jī)構(gòu)；20照相機(jī)模塊；28拍攝元件；30、 30A抖動修 正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))；32內(nèi)框；32a俯仰支承軸；34中框；34a俯仰支 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 圈電動才幾(VCM); 42 4才及充f茲f茲4失；44線圈基羊反；44 一 1 ~ 44 — 4線圈；44P 第一方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)；44Y第二方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)；46中立保持板(磁軛)；50位 置檢測單元(位置傳感器)；51、 52霍爾元件；61第一陀螺儀傳感器(俯仰 方向陀螺儀)；62第二陀螺儀傳感器(橫搖方向陀螺儀)；Ll、 L2、 L3透鏡； 100帶有照相機(jī)的移動電話機(jī)；112、 112A抖動修正控制部；200、 200A抖 動修正執(zhí)行才幾構(gòu)；202俯仰方向陀螺儀；204橫搖方向陀螺儀；212抖動檢測 電；214順序控制電路；216抖動量檢測電路；218系數(shù)變換電路；220、 220A 控制電路；222驅(qū)動電路；O光軸；C外框的中心軸；P第一軸(俯仰軸， 俯仰方向)；Y第二軸(橫搖軸，橫搖方向)
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
參照圖1至圖3,說明包含本發(fā)明第一實(shí)施方式的抖動修正裝置30的照 相機(jī)機(jī)構(gòu)10。圖1是表示照相機(jī)機(jī)構(gòu)10的立體分解圖。圖2是圖1所示的照 相機(jī)機(jī)構(gòu)10的平面圖。圖3是圖1所示的照相機(jī)才幾構(gòu)10的正面截面圖。
照相機(jī)機(jī)構(gòu)10由照相機(jī)模塊20和抖動修正裝置30構(gòu)成。照相機(jī)模塊20 保持后述的透鏡和拍攝元件。圖示的照相機(jī)模塊20包含自動聚焦透鏡驅(qū)動單 元。
自動聚焦透鏡驅(qū)動單元由透鏡可動部和透鏡驅(qū)動部構(gòu)成。透鏡驅(qū)動部在 光軸O方向上可滑動地支承透鏡可動部，同時驅(qū)動透鏡可動部。
照相機(jī)模塊20具有模塊殼體22。模塊殼體22包含杯狀的上側(cè)蓋24和下 側(cè)基座26。上側(cè)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(cè)基座26的中央部安裝配置在基板(未圖示)上的拍攝 元件(后述)。該拍攝元件拍攝由透鏡(后述)成像的被拍攝圖像，然后轉(zhuǎn)換 為電信號。拍攝元件例如由CCD( charge coupled device )型圖像傳感器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型圖《象傳感器等構(gòu)成。
抖動修正裝置30用于通過使照相機(jī)模塊20圍繞與光軸O正交而且互相 交叉的第一軸P和第二軸Y搖動，來修正抖動。在圖示的例子中，第一軸P 是在俯仰方向延伸的俯仰軸，第二軸Y是在橫搖方向延伸的橫搖軸。
"t牛動修正裝置30包含內(nèi)框32、中框34和外框36。內(nèi)框32用于在其內(nèi) 部固定(保持)照相機(jī)模塊20。內(nèi)框32具有在第 一軸(俯仰軸)P的方向(俯 仰方向)上，朝向中框34向外側(cè)突出的一對俯仰支承軸32a、 32a (圖1中僅 表示出一方)。中框34從內(nèi)框32的外側(cè)圍繞第一軸(俯仰軸)P自由搖動地 支承內(nèi)框32。因此，中框34具有在第一軸(俯仰軸)P的方向(俯仰方向) 上延伸的一對俯仰承受部(承受孔)34a、 34a,在這一對俯仰承受部(承受孔) 34a、 34a內(nèi)插入上述一對俯仰支承軸32a、 32a。
中框34具有在第二軸(橫搖軸)Y的方向(橫搖方向)上朝向外框36 向外側(cè)突出的一對橫搖支承軸34b、 34b (圖1中僅表示出一方)。外框36從 中框34的外側(cè)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(nèi)插入上述一 對橫搖支承軸34b、 34b。
外框36固定在后述的帶有照相機(jī)的移動電話100 (圖6)的機(jī)殼上。
在上述的實(shí)施方式中，用凹凸的圓柱形狀形成兩軸嵌合部。即一對俯仰 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， 一對俯 仰承受部(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(chǎn)生一些間隙。作為這點(diǎn)的對策， 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。
抖動修正裝置30還具有在內(nèi)框32的底部和外框36的底部設(shè)置的音圈電 動機(jī)(VCM) 40 (后述)。音圈電動機(jī)40進(jìn)行驅(qū)動，以使內(nèi)框32以及中框34 分別圍繞第一軸(俯仰軸)P以及第二軸(橫搖軸)Y搖動。
圖4是表示在抖動修正裝置30中使用的音圈電動機(jī)(VCM) 40的立體 分解圖。
下面除了圖3之外還參照圖4說明在抖動修正裝置30中使用的音圏電動機(jī)(VCM) 40。
音圈電動機(jī)(VCM) 40由安裝在外框36的底部的4極充磁磁鐵42、與 該4極充磁磁鐵42相向地設(shè)置在內(nèi)框32上的線圈基板44、以及中立保持板 (磁扼)46構(gòu)成。
4極充磁磁4失42的4個磁極圍繞外框36的中心軸C對稱地設(shè)置。在線 圈基板44上，跨越4極充磁磁鐵42的磁極之間地配置了以光軸O作為中心 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 輒)46在包夾在第一至第四線圈44 - 1 ~ 44 - 4之間的狀態(tài)下，與4極充磁磁 鐵42相向地安裝在線圏基板44上。
圖示的線圈基板44由許多層的多層基板構(gòu)成。因此，在線圈基板(多層 基板)44的內(nèi)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，第一線圏44 -1和第三線圈44-3串聯(lián)連接。另一方面，用一根線圈線，在線圈基板44 的與形成了第一線圏44 - l和第三線圈44-3的層不同的其他多個層上形成了 第二線圏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(lián)連接。
如圖4所示，從光軸O在俯仰方向P上互相離開地配置第一線圏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的組合用于圍繞第一軸 (俯仰軸)P搖動照相機(jī)模塊20，所以也被稱為俯仰用線圈模式。第二線圏 44-2和第四線圈44-4的組合用于圍繞第二軸(橫搖軸)Y搖動照相機(jī)模塊 20，所以也被稱為橫搖用線圈模式。
當(dāng)在第一至第四線圈44- 1 -44-4中沒有流過電流的狀態(tài)(非通電時) 下，以能夠把照相^l4莫塊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， 才艮據(jù)圖2以及圖3可知，光軸0與外框36的中心軸C 一致。
另外，以自動聚焦對應(yīng)照相機(jī)模塊20不會受到磁場的影響的方式，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極充磁石茲鐵，但也可以配置4個平板的單核J茲鐵。
圖示的抖動修正裝置30還具有用于檢測內(nèi)框32相對于外框36的位置的 位置4企測單元50。圖示的位置^r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(gòu)成。將第一霍爾元件51安裝在線圈基板44上的在 俯仰方向P上距離光軸O比第三線圈44-3遠(yuǎn)的位置上。第二霍爾元件52安 裝在線圈基板44上的在橫搖方向Y上距離光軸O比第四線圈44 - 4遠(yuǎn)的位置 上。第一霍爾元件51通過檢測4極充磁磁鐵42的磁力，檢測伴隨圍繞第一軸 (俯仰軸)P的搖動的第一位置(俯仰位置)。第二霍爾元件52通過檢測4極 充磁磁鐵42的磁力，檢測伴隨圍繞第二軸(橫搖軸)Y的搖動的第二位置(橫 搖位置)。
下面參照圖5,說明音圈電動機(jī)(VCM) 40的動作。
圖5 (A)是抽出4極充磁磁鐵42和在線圈基板44上形成的第一至第四 線圈44- 1 -44-4以及第一以及第二霍爾元件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(jī)模塊20置于中立位置(初始位置)。此時， 第一以及第二霍爾元件51、 52不產(chǎn)生輸出電壓。
在該狀態(tài)下，如圖5 (A)所示，假定在第一以及第二線圈(俯仰用線圈 模式)44 - 1 、 44 - 3中流過電流I。此時，由于4極充磁磁鐵42的磁場(磁 通)與流過俯仰用線圈模式44-1、 44-3的電流I的互相作用，根據(jù)弗萊明 的左手法則，在俯仰用線圈模式44- 1、 44-3中產(chǎn)生電磁力(推力)F。結(jié)果， 內(nèi)框32 (照相機(jī)模塊20)圍繞第一軸(俯仰軸)P搖動。
圖5 (B)表示通過上述俯仰用線圈模式44-1、 44-3的電磁力(推力) F,內(nèi)框32 (照相機(jī)模塊20)的位置發(fā)生了偏移的狀態(tài)，通過該位置偏移，在 中立保持板(磁扼)46內(nèi)，產(chǎn)生圖5 (B)的箭頭表示的反力。
通過圖5 (A)所示的線圈的推力F和在中立保持板(磁軛)46中產(chǎn)生的 反力平衡，相對于外框36保持內(nèi)框32 (照相機(jī)模塊20)。
此時，第一霍爾元件51因?yàn)橄鄬τ?極充磁磁鐵42的第一位置(俯仰 位置)偏移，所以產(chǎn)生與該第一位置(俯仰位置)對應(yīng)的電壓。
圖5說明了在第一以及第二線圈(俯仰用線圈模式)44-1、 44-3中流過電流I時的動作，在第二以及柴四線圈(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，通過4極充磁磁鐵42的磁場(磁通)與 流過橫搖用線圏模式44-2、 44-4的電流I的互相作用，根據(jù)弗萊明的左手 法則，在橫搖用線圈模式44-2、 44-4中產(chǎn)生電磁力(推力)F。結(jié)果，內(nèi)框 32 (照相機(jī);漠塊20)圍繞第二軸(橫搖軸)Y搖動。通過線圈的推力F和在 中立保持板(磁軛)46中產(chǎn)生的反力平衡，相對于外框36保持內(nèi)框32 (照相 機(jī)模塊20 )。第二霍爾元件52因?yàn)橄鄬τ?極充磁磁鐵42的第二位置(橫搖 位置)偏移，所以產(chǎn)生與該第二位置(橫搖位置)對應(yīng)的電壓。
圖6是表示帶有照相機(jī)的移動電話100的結(jié)構(gòu)的框圖，該照相機(jī)安裝了 圖1至圖3所示的照相機(jī)機(jī)構(gòu)10。
照相機(jī)才莫塊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。
帶有照相機(jī)的移動電話100具有全體控制部110。全體控制部110內(nèi)置抖 動修正控制部112。全體控制部IIO與定時生成器(TG) 122相連接。把拍才聶 元件28拍攝到的信號提供給模擬處理部(AFE) 124。定時生成器(TG) 122 向拍攝元件28和模擬處理部(AFE) 124提供定時信號。模擬處理部(AFE) 124處理后的信號，在由圖像處理部126進(jìn)行圖像處理后，記錄(保存)在圖 像存儲器128中。圖像處理部126和圖像存儲器128由全體控制部.110控制。
在全體控制部IIO上連接有顯示部130和圖像記錄部132。另外，全體控 制部IIO向聚焦控制部134發(fā)送聚焦指令信號。響應(yīng)該聚焦指令信號，聚焦控 制部134使照相才/l4莫塊20內(nèi)的透鏡L2沿光軸移動。全體控制部110向快門驅(qū) 動部136發(fā)送快門控制信號。響應(yīng)該快門控制信號，快門驅(qū)動部136驅(qū)動照相 機(jī)機(jī)構(gòu)IO的快門(未圖示)。
圖7是表示對抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))30進(jìn)行控制的抖動修正執(zhí) 4亍機(jī)構(gòu)200的結(jié)構(gòu)的框圖。
在帶有照相機(jī)的移動電話100的機(jī)殼(未圖示)上，設(shè)置有用于檢測俯 仰方向的抖動(圍繞俯仰軸P的抖動)的俯仰方向陀螺儀202、和用于檢測橫 搖方向的抖動(圍繞橫搖軸Y的抖動)的橫搖方向陀螺儀204。
俯仰方向陀螺儀202檢測俯仰方向的角速度，輸出表示檢測到的俯仰方向的角速度的俯仰方向角速度信號(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的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動修正控制
部112。從快門按鈕206向抖動修正控制部112提供快門操作指令信號。
抖動修正控制部112具有根據(jù)第一以及第二角速度檢測信號檢測帶有照 相機(jī)的移動電話100的機(jī)殼的抖動的抖動檢測電路212、和接收快門操作指令 信號的順序控制電路214。抖動檢測電路212包含濾波電路和放大電路。抖動 檢測電路212向抖動量檢測電路216提供抖動檢測信號。抖動量檢測電路216 根據(jù)抖動檢測信號檢測帶有照相機(jī)的移動電話100的機(jī)殼的抖動量，向系數(shù)變 換電路218發(fā)送抖動量檢測信號。系數(shù)變換電路218對抖動量檢測信號進(jìn)行系 數(shù)變換，向控制電路220發(fā)送系數(shù)變換后的信號。向該控制電路220提供來自 在抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))30中設(shè)置的位置檢測單元(位置傳感器) 50的位置檢測信號。
控制電路220響應(yīng)系數(shù)變換后的信號，根據(jù)位置檢測信號輸出控制信號， 該控制信號抵消由抖動檢測電路212檢測到的抖動。順序控制電路214響應(yīng)快 門操作指令信號，控制抖動量檢測電路216、系數(shù)變換電路218、以及控制電 路220的定時。向驅(qū)動電路222提供控制信號。
如上所述，作為音圈電動機(jī)40，抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))30具有 用于圍繞第一軸(俯仰軸)P搖動照相機(jī)模塊20的俯仰用線圈模式(44-1, 44-3)、和用于圍繞第二軸(橫搖軸)Y搖動照相機(jī)模塊20的橫搖用線圈模 式(44-2， 44-4)。俯仰用線圈模式(44-1， 44 - 3 )也被稱為第一方向執(zhí) 行機(jī)構(gòu)44P,橫搖用線圈模式(44 - 2， 44 - 4 )也被稱為第二方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)44Y。 總之，抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))30包含第一方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)44P和第二 方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)44Y。
驅(qū)動電路222響應(yīng)控制信號，驅(qū)動第一方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)44P以及第二方向 執(zhí)行機(jī)構(gòu)44Y。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠搖動照相機(jī)模塊20，來抵消帶有照相機(jī)的移動電 話100的機(jī)殼的抖動。結(jié)果，能夠修正抖動。
參照圖8,說明包含本發(fā)明第二實(shí)施方式的抖動修正裝置30A的照相才幾機(jī)構(gòu)IOA。圖8是表'示將4極充磁磁鐵42和外框36取下的狀態(tài)下的照相機(jī)機(jī) 構(gòu)IOA的立體圖。
圖示的抖動修正裝置30A除了還具有第 一以及第二陀螺儀傳感器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 的抖動修正裝置30相同的結(jié)構(gòu)。因此，對與圖1至圖3所示的構(gòu)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(nèi)框32具有外壁，該外壁具有與第一軸(俯仰軸)P正交的第一側(cè)面32 -l、以及與第二軸(橫搖軸)Y正交的第二側(cè)面32-2。第一陀螺儀傳感器 61安裝在內(nèi)框32的外壁的第一側(cè)面32 - 1上，第二陀螺儀傳感器62安裝在 內(nèi)框32的外壁的第二側(cè)面32-2上。第一陀螺儀傳感器61作為檢測圍繞第一 軸(俯仰軸)P的轉(zhuǎn)動角速度的第一角速度傳感器進(jìn)行動作，第二陀螺儀傳感 器62作為檢測圍繞第二軸(橫搖軸)Y的轉(zhuǎn)動角速度的第二角速度傳感器進(jìn) 行動作。換言之，第一陀螺儀傳感器61作為檢測內(nèi)框32圍繞第一軸(俯仰軸) P的抖動的第一抖動傳感器進(jìn)行動作，第二陀螺儀傳感器62作為檢測內(nèi)框32 圍繞第二軸(橫搖軸)Y的抖動的第二抖動傳感器進(jìn)行動作。
因此，第一陀螺儀傳感器61也被稱為俯仰方向陀螺儀，第二陀螺儀傳感 器62也被稱為橫搖方向陀螺儀。
在圖8所示的抖動修正電路30A中，第一陀螺儀傳感器61安裝在內(nèi)框 32的外壁的第一側(cè)面32 - 1上，第二陀螺儀傳感器62安裝在內(nèi)框32的外壁 的第二側(cè)面32-2上，但是也可以相反地安裝。即，第一陀螺儀傳感器61可 以安裝在內(nèi)框32的外壁的第二側(cè)面32 - 2上，第二陀螺儀傳感器62可以安裝 在內(nèi)框32的外壁的第一側(cè)面32 - 1上。
圖9是表示對圖8所示的抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))30A進(jìn)行控制 的抖動修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)200A的結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖7所示的抖動修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)200中，在帶有照相機(jī)的移動電話100 的機(jī)殼上安裝俯仰方向陀螺儀202以及橫搖方向陀螺儀204,但是在圖9所示 的抖動修正4丸行機(jī)構(gòu)200A中，將第一陀螺儀傳感器(俯仰方向陀螺儀)61以 及第二陀螺儀傳感器(橫搖方向陀螺儀)62直接安裝在抖動修正裝置(抖動 修正機(jī)構(gòu))30A上。另外，相對于圖7所示的抖動修正裝置(抖動修正k構(gòu))30具有位置傳 感器(霍爾元件)50,圖9所示的抖動修正裝置(抖動修正機(jī)構(gòu))30A不具有 那樣的位置傳感器(霍爾元件)50。
圖9所示的抖動修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)200A除了抖動修正控制部的結(jié)構(gòu)(動作) 如下面敘述那樣不同之外，具有與圖7所示的抖動修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)200相同的結(jié) 構(gòu)。因此，對抖動修正控制部賦予112A的參照符號。
抖動修正控制部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所示的抖動修正控制部U2相同的結(jié)構(gòu)。因此，對控制電路賦予220A 的參照符號。
控制電路220A響應(yīng)從系數(shù)變換電路218提供的系數(shù)變換后的信號，輸出 使俯仰方向陀螺儀61以及橫搖方向陀螺儀62的輸出成為最小的反饋控制信 號。響應(yīng)該反饋控制信號，驅(qū)動電路222驅(qū)動第一方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)44P以及第二 方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)44Y。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠搖動照相機(jī)模塊20，抵消帶有照相機(jī)的移動電話 100的透鏡機(jī)構(gòu)10A的內(nèi)框32的抖動。結(jié)果，能夠-修正抖動。
如上所述，在本發(fā)明的抖動修正裝置中，只要照相機(jī)模塊20是標(biāo)準(zhǔn)化的 照相機(jī)模塊，則都能夠^畛正其抖動。
以上通過優(yōu)選實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但在不脫離本發(fā)明的精神的范圍 內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)各種變形。例如，在上述的實(shí)施方式中，音圈 電動機(jī)由設(shè)置在外框的4極充磁磁鐵和設(shè)置在內(nèi)框的線圈基板構(gòu)成，但本發(fā)明 并不限于這樣結(jié)構(gòu)的音圈電動機(jī)。例如，音圈電動機(jī)也可以由在內(nèi)框上設(shè)置的 4極充磁磁鐵和在外框上設(shè)置的線圏基板構(gòu)成。另外，在上述第一實(shí)施方式中， 作為位置檢測單元(位置傳感器)，使用了霍爾元件，但也可以使用其他位置 ^r測單元(位置傳感器)。并且，在上述第二實(shí)施方式中，作為抖動傳感器， 使用陀螺儀傳感器等角速度傳感器，但也可以使用其他的抖動傳感器。通過在 照相機(jī)機(jī)構(gòu)的外側(cè)安裝導(dǎo)電屏蔽盒，也可以實(shí)現(xiàn)EMC對策。
權(quán)利要求
1.一種抖動修正裝置，其通過使保持透鏡和拍攝元件的照相機(jī)模塊圍繞與光軸正交，而且互相交叉的第一軸以及第二軸進(jìn)行搖動來修正抖動，其特征在于，具有在內(nèi)部固定照相機(jī)模塊的內(nèi)框；從內(nèi)框外側(cè)圍繞所述第一軸自由搖動地支承該內(nèi)框的中框；從所述中框外側(cè)圍繞第二軸自由搖動地支承中框的外框；以及在所述內(nèi)框的底部和所述外框的底部設(shè)置的、進(jìn)行驅(qū)動分別使所述內(nèi)框以及所述中框圍繞所述第一軸以及所述第二軸搖動的音圈電動機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抖動修正裝置，其特征在于， 所述音圈電動機(jī)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(zhuǎn)對稱地設(shè)置4磁極；線圈基板，與所述4極充》茲磁鐵相向地設(shè)置在所述內(nèi)框的底部，跨越所 述4極充磁磁4失的相鄰的》茲極之間地，配置以所述光軸為中心對稱配置的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(tài)下，與所述4極充-茲 磁鐵相向地安裝在所述線圈基板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抖動修正裝置，其特征在于， 具有用于檢測所述內(nèi)框相對于所述外框的位置的位置檢測單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的抖動修正裝置，其特征在于， 所述位置檢測單元具有安裝在所述線圈基板上的、通過檢測所述4極充磁磁鐵的磁力檢測伴隨圍繞所述第 一軸的搖動的第 一位置的第 一霍爾元件； 以及安裝在所述線圈基板上的、通過檢測所述4極充磁磁鐵的磁力來檢測伴 隨圍繞所述第二軸的搖動的第二位置的第二霍爾元件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的抖動修正裝置，其特征在于， 把所述外框固定在機(jī)殼上，所述內(nèi)框具有外壁，該外壁具有分別與所述第一以及第二軸正交的第一以及第二側(cè)面，還具有在所述內(nèi)框的外壁的所述第一側(cè)面以及所述第二側(cè)面的一方上安裝的、檢測所述內(nèi)框圍繞所述第一軸的抖動的第一抖動傳感器；以及在所述內(nèi)框的外壁的所述第一側(cè)面以及所述第二側(cè)面的另一方上安裝 的、檢測所述內(nèi)框圍繞所述第二軸的抖動的第二抖動傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的抖動修正裝置，其特征在于，所述第 一抖動傳感器由檢測圍繞所述第 一軸的轉(zhuǎn)動角速度的第 一角速度 傳感器構(gòu)成，所述第二抖動傳感器由檢測圍繞所述第二軸的轉(zhuǎn)動角速度的第二角速度 傳感器構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的抖動修正裝置，其特征在于， 所述第 一角速度傳感器由第 一陀螺儀傳感器構(gòu)成， 所述第二角速度傳感器由第二陀螺儀傳感器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種驅(qū)動單元(執(zhí)行機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡單的照相機(jī)的抖動修正裝置。抖動修正裝置(30)通過使保持透鏡和拍攝元件的照相機(jī)模塊(20)圍繞與光軸(O)正交，而且互相交叉的第一軸(P)以及第二軸(Y)進(jìn)行搖動來修正抖動，具有在內(nèi)部固定照相機(jī)模塊(20)的內(nèi)框(32)、從內(nèi)框外側(cè)圍繞第一軸(P)自由搖動地支承該內(nèi)框的中框(34)、從中框外側(cè)圍繞第二軸(Y)自由搖動地支承中框的外框(36)、以及在內(nèi)框的底部和外框的底部設(shè)置的音圈電動機(jī)(40)。音圈電動機(jī)(40)進(jìn)行驅(qū)動，使內(nèi)框(32)以及中框(34)分別圍繞第一軸(P)以及第二軸(Y)搖動。
文檔編號H04N5/232GK101685235SQ200910177610
公開日2010年3月31日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者森谷昭弘, 菅原正吉 申請人:三美電機(jī)株式會社