防震装置的制作方法

文档序号:2780607阅读:153来源:国知局
专利名称:防震装置的制作方法
技术领域
本发明涉及用于摄影器件(装置)的防震装置,具体涉及用于包括成像装置等和可以移动来校正手震影响的可移动单元的位置检测装置。
背景技术
提出用于摄影装置的防震装置。防震装置通过在垂直于光轴的平面上的移动手震校正透镜或成像装置、对应于在成像期间手震量,来校正手震影响。
日本未审专利申请(KOKAI)No.63-099680公开了用于摄影装置的防震装置。防震装置通过使用磁体和线圈,进行包括手震校正透镜的可移动单元的线性移动和旋转操作,和通过使用霍尔(hall)元件和磁体,进行可移动单元的位置检测操作。线性移动操作用于校正摄影装置的手震线性移动成分。旋转操作用于校正摄影装置的手震旋转移动成分。
但是,用于线性移动的移动装置和用于旋转的移动装置是分开的,从而防震装置增大了。

发明内容
因此,本发明的目的是提供一种装置,其中用于进行摄影装置防震操作的旋转移动成分的移动装置和用于进行摄影装置的防震线性移动成分的移动装置合为一体。
根据本发明,摄影装置的防震装置包括可移动单元和固定单元。
可移动单元具有成像器件和手震校正透镜之一,并能够在垂直于摄影装置照相镜头光轴的平面上移动和转动。
固定单元支持可移动单元在平面上处于可移动和可旋转状态。
可移动单元和固定单元具有这样的检测装置,其检测可移动单元在垂直于光轴的第一方向的第一位置信息,和检测可移动单元在垂直于光轴和第一方向的第二方向的第二位置信息。
可移动单元和固定单元之一具有光学传感器单元,光学传感器单元具有一个或多个用于检测第一位置信息的位置检测元件,和具有两个或更多用于检测第二位置信息的位置检测元件作为位置检测装置。
可移动单元和固定单元的另一个具有裂隙光源(slit light-source)单元,裂隙光源单元具有一个或多个用于检测第一位置信息的裂隙光源,和两个或更多用于检测第二位置信息的裂隙光源,作为位置检测装置。
用于检测第一位置信息的位置检测元件的数量与用于检测第一位置信息的裂隙光源的数量相同。
用于检测第二位置信息的位置检测元件的数量与用于检测第二位置信息的裂隙光源的数量相同。


参照附图,从下面的描述将更加理解本发明的目的和优点,其中图1是从摄影装置后侧看到的摄影装置实施例的透视图;图2是摄影装置的正视图;图3是摄影装置第一实施例的电路结构图;图4是表示在第一实施例中防震单元的结构示图;图5是沿图4的剖面线a-a的示图;图6是在第一实施例中,基于可移动单元的点A、点B和点C的位置信息计算点P的位置的实例。
图7是摄影装置第二实施例的电路结构图;图8是表示在第二实施例中防震单元的结构示图;图9是沿图8的剖面线b-b的示图;图10是在第二实施例中,基于可移动单元的点A′、点B′、点C′和点D′的位置信息计算点P的位置的实例。
具体实施例方式
下面参照附图所示的实施例描述本发明。在这些实施例中,摄影装置1是数字照相机。摄影装置1具有光轴LX。
为了解释这个实施例的方向,限定第一方向x、第二方向y、和第三方向z(参见图1)。第一方向x是垂直于光轴LX的水平方向。第二方向y是垂直于光轴LX和第一方向x的垂直方向。第三方向z是平行于光轴LX并垂直于第一方向x和第二方向y的水平方向。
下面利用图1-6来解释第一实施例。
在图4中,省略了第一传感器电路板66b。图5示出沿图4的剖面线a-a的结构图。
摄影装置1的成像部件包括Pon按钮11、Pon开关11a、光度开关12a、释放按钮13、和释放开关13a、显示单元17例如LCD显示器等、第一CPU 21、成像块22、AE(自动曝光)单元23、AF(自动聚焦)单元24、在第一防震单元30中的成像单元39a,和照相镜头67(参见图1,2,3)。
Pon开关11a是在开启状态还是在关闭状态,取决于Pon按钮11的状态,因此,摄影装置1的ON/OFF状态相应于Pon开关11a的ON/OFF状态变化。
通过照相镜头67用驱动成像单元39a的成像块22将摄影物体图像拍成光学图像,从而在显示单元17上显示拍摄的图像。摄影物体图像可以用光学取景器(没有描述)光学地观看。
当释放按钮13被操作者按下一半时,光度开关12a变到ON状态,从而进行光度操作、AF传感操作和聚焦操作。
当释放按钮13被操作者全部按下时,释放开关13a变到ON状态,从而进行成像操作,并存储拍摄的图像。
第一CUP 21是控制装置,其控制摄影装置1成像操作的每个部件,和控制摄影装置防震操作的每个部件。防震操作控制第一可移动单元30a的移动和控制检测第一可移动单元30a的位置。
成像块22驱动成像单元39a。AE单元23对摄影物体进行光度操作,计算光度值,对应于光度值计算成像所需的孔径值和曝光时间的时间长度。AF单元24进行AF传感操作,并对应于AF传感操作的结果进行成像所需的和聚焦操作。在聚焦操作中,照相镜头67的位置在光轴LX方向移动。
摄影装置1的防震部件包括防震按钮14、防震开关14a、第一CPU21、角度矢量检测单元25、第一驱动电路29、第一防震单元30、第一光学传感器信号处理单元45和照相镜头67。
当防震按钮14被操作者全部按下时,防震开关14a变为ON状态,因而进行防震操作,其中独立于包括光度操作等的其它操作、以每个预定时间间隔驱动角度矢量检测单元25和第一防震单元30。
对应于这些开关的输入信号的各种输出命令被第一CPU 21控制。
关于光度开关12a是在ON状态还是在OFF状态的信息输入到第一CPU 21的端口P12作为1比特数字信号。关于释放开关13a是在ON状态还是在OFF状态的信息输入到第一CPU 21的端口P13作为1比特数字信号。关于防震开关14a是在ON状态还是在OFF状态的信息输入到第一CPU 21的端口P14作为1比特数字信号。
成像块22连接用于输入和输出信号的第一CPU 21端口P3。AE单元23连接用于输入和输出信号的第一CPU 21端口P4。AF单元24连接用于输入和输出信号的第一CPU 21端口P5。
接下来,详细解释第一CPU 21与角度矢量单元25、第一驱动电路29、第一防震单元30和第一光学传感器信号处理单元45的输入和输出关系。
角度矢量单元25具有第一角度矢量传感器26a、第二角度矢量传感器26b和组合的放大器和高通滤光器电路28。第一角度矢量传感器26a以每个预定时间间隔(1ms)检测摄影装置1的角度矢量在第一方向x的矢量分量。第二角度矢量传感器26b以每个预定时间间隔(1ms)检测摄影装置1的角度矢量在第二方向y的矢量分量。
组合的放大器和高通滤光器电路28放大角度矢量第一方向x的信号(角度矢量在第一方向x的矢量分量),降低无效电压和第一角度矢量传感器26a的摇拍(panning),并输出模拟信号到第一CPU 21的A/D转换器A/D 0作为第一角度矢量vx。
组合的放大器和高通滤光器电路28放大角度矢量第二方向y的信号(角度矢量在第二方向y的矢量分量),降低无效电压和第二角度矢量传感器26b的摇拍,输出模拟信号到第一CPU 21的A/D转换器A/D 1作为第二角度矢量vy。
角度矢量单元25还具有第三角度矢量传感器26c。第三角度矢量传感器26c以每个预定时间间隔(1ms)检测摄影装置1的xy平面角度矢量的旋转矢量分量。xy平面是垂直于第三方向的平面。
组合的放大器和高通滤光器电路28放大角度矢量旋转速度的信号(角度矢量在xy平面的旋转矢量分量),降低无效电压和第三角度矢量传感器26c的摇拍,输出模拟信号到第一CPU 21的A/D转换器A/D2,作为第三角度矢量vθ。
第一CPU 21将输入到A/D转换器A/D 0的第一角度矢量vx、输入到A/D转换器A/D 1的第二角度矢量vy、和输入到A/D转换器A/D2的第三角度矢量vθ转换成数字信号(A/D转换操作),并且考虑焦距,基于转换的数字信号和转换系数计算在预定时间间隔(1ms)产生的手震量。该手震量包括在第一方向x的分量、在第二方向y的分量和在xy平面的旋转分量。因此,第一CPU 21和角度矢量检测单元25具有计算手震量的功能。
第一CPU 21对应于第一方向x、第二方向y和旋转角度计算出的手震量,计算成像单元39a(第一可移动单元30a)应该移动和旋转的位置S。
位置S在第一方向x的位置定义为sx,位置S在第二方向y的位置定义为sy,位置S在xy平面的旋转角定义为sθ。通过使用电磁力进行包括成像单元39a的第一可移动单元30a的移动,在后面会描述。驱动第一驱动电路29以将第一可移动单元30a移动和旋转到位置S的驱动力D,具有水平PWM负载dx作为在第一方向x的驱动力分力,和具有第一垂直PWM负载dy1作为在第二方向y的一个驱动力分力,和具有第二垂直PWM负载dy2作为在第二方向y的另一个驱动力分力。
第一防震单元30是通过将成像单元39a移动和旋转到位置S、通过消除摄影物体图像在成像器件39a1的成像表面上的滞后、通过稳定到达成像器件39a1的成像表面的摄影物体图像来校正手震影响的装置。滞后包括旋转分量。
第一防震单元30具有包括成像单元39a的第一可移动单元30a,和第一固定单元30b。或者,第一防震单元30是由通过电磁力将第一可移动单元30a移到位置S的驱动部件和检测第一可移动单元30a位置(检测位置P)的位置检测部件组成。
电磁力的大小和方向取决于流过线圈电流的大小和方向,和磁体磁场的大小和方向。
通过具有从第一CPU21的PWM 0输入的水平PWM负载dx,和具有从第一CPU21的PWM1输入的第一垂直PWM负载dy1,和具有从第一CPU21的PWM2输入的第二垂直PWM负载dy2的第一驱动电路29,进行第一防震单元30的第一可移动单元30a的驱动。
在移动和旋转前或在移动和旋转后,用第一位置检测单元44和第一光学传感器信号处理单元45,检测通过驱动第一驱动电路29移动和旋转的第一可移动单元30a的检测位置P。
检测位置P在第一方向x的信息,换言之,水平检测位置信号px输入到第一CPU 21的A/D转换器A/D 3。水平检测位置信号px是模拟信号,并通过A/D转换器A/D 3(A/D转换操作)转换成数字信号。
检测位置P在第二方向y的信息,换言之,第一和第二垂直检测位置信号py1和py2输入到第一CPU 21的A/D转换器A/D4和A/D5。第一垂直检测位置信号py1是模拟信号,并通过A/D转换器A/D 4(A/D转换操作)转换成数字信号。第二垂直检测位置py2是模拟信号,并通过A/D转换器A/D 5(A/D转换操作)转换成数字信号。
在A/D转换操作后,检测位置P在第一方向x的数据定义为pdx,对应于水平检测位置信号px。
在A/D转换操作后,检测位置P在第二方向y的第一数据定义为pdy1,对应于第一垂直检测位置信号py1。
在A/D转换操作后,检测位置P在第二方向y的第二数据定义为pdy2,对应于第二垂直检测位置信号py2。
在对数据pdx,pdy1,pdy2的计算操作后,检测位置P在第一方向x的第一位置定义为pxx。
在对数据pdx,pdy1,pdy2的计算操作后,检测位置P在第二方向y的第二位置定义为pyy。
在对数据pdx,pdy1,pdy2的计算操作后,检测位置P在xy平面的旋转角定义为pθ。
基于检测位置P(pxx,pyy,pθ)数据和应该移动和旋转的位置s(sx,sy,sθ)数据进行PID(比例积分微分)控制。
第一可移动单元30a具有第一垂直驱动线圈31a1、第二垂直驱动线圈31a2、水平驱动线圈32a、成像单元39a、第一位置检测单元44的第一裂隙光源单元、第一可移动电路板49a、第一移动球50a1、第二移动球50a2、第三移动球50a3、第一移动球轴承51a、第二移动球轴承52a、第三移动球轴承53a和片64a(参见图4和5)。
第一固定单元30b具有第一垂直驱动磁体33b1、第二垂直驱动磁体33b2、水平驱动磁体34b、第一垂直驱动磁轭35b1、第二垂直驱动磁轭35b2、水平驱动磁轭36b、第一位置检测单元44的第一光学传感器单元、第一基板65b、和第一传感器电路板66b。
第一可移动单元30a通过第一球50a1、第二球50a2和第三球50a3接触第一固定单元30b。第一移动球50a1能够在第一移动球轴承51a和第一基板65b之间滚动。第二移动球50a2能够在第二移动球轴承52a和第一基板65b之间滚动。第三移动球50a3能够在第三移动球轴承53a和第一基板65b之间滚动。
第一可移动单元30a和第一固定单元30b的接触状态通过第一球50a1、第二球50a2和第三球50a3来保持。
第一可移动单元30a通过固定在摄影装置1中的加荷件诸如弹簧等在第三方向z加负荷。因此,第一可移动单元30a在xy平面保持可移动和可旋转状态。或者,第一固定单元30b支持第一可移动单元30a处于可移动和可旋转状态。
当成像器件39a1的中心区域位于照相镜头67的光轴LX上时,第一可移动单元30a和第一固定单元30b之间的位置关系被建立,从而第一可移动单元30a位于其在第一方向x和第二方向y移动范围的中心,以便利用成像器件39a1成像范围的全部尺寸。
形成成像器件39a1的成像表面(有效像素区)的矩形具有两对角线。在第一实施例中,成像器件39a1的中心位于这两条对角线的交点。
在第一可移动单元30a旋转之前,矩形的四部分平行于第一方向x或第二方向y。
在第一实施例中,成像器件39a1的中心与矩形有效象素区的重心重合。因此,当第一可移动单元30a位于其移动范围的中心时,矩形有效像素区的重心位于照相镜头67的光轴LX上。
从照相镜头67这侧看,成像单元39a、片64a和第一可移动电路板49a沿光轴LX方向的顺序安装。成像单元39a具有成像器件39a1(例如CCD或CMOS等)、台架39a2、保持单元39a3、和光学低通滤光器39a4。台架39a2和片64a在光轴LX方向保持和加负荷给成像器件39a1、保持单元39a3、和光学低通滤光器39a4。
第一球轴承51a、第二球轴承52a和第三球轴承53a安装到台架39a2。成像器件39a1安装到片64a,从而进行成像器件39a1的定位,其中成像器件39a1垂直于照相镜头67的光轴LX。在片64a由金属材料制成的情况下,由于接触成像器件39a1,片64a具有从成像器件39a辐射热的作用。
第一垂直驱动线圈31a1、第二垂直驱动线圈31a2和水平驱动线圈32a安装到第一可移动电路板49a上。
第一垂直驱动线圈31a1形成座和螺旋形线圈图形。在第一可移动单元30a转动之前,第一垂直驱动线圈31a1的线圈图形具有平行于第一方向x的线段。包括第一垂直驱动线圈31a1的第一可移动单元30a通过第一电磁力Pw1在第二方向y移动。平行于第一方向x的线段用于在第二方向y移动第一可移动单元30a。平行于第一方向x的线段具有第一有效长度L1。
基于第一垂直驱动线圈31a1的电流方向以及第一垂直驱动磁体33b1的磁场方向产生第一电磁力Pw1。
第二垂直驱动线圈31a2形成座和螺旋形线圈图形。在第一可移动单元30a转动之前,第二垂直驱动线圈31a2的线圈图形具有平行于第一方向x的线段。包括第二垂直驱动线圈31a2的第一可移动单元30a通过第二电磁力Pw2在第二方向y移动。平行于第一方向x的线段用于在第二方向y移动第一可移动单元30a。平行于第一方向x的线段具有第二有效长度L2。
基于第二垂直驱动线圈31a2的电流方向以及第二垂直驱动磁体33b2的磁场方向产生第二电磁力Pw2。
在第一实施例中,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第一垂直驱动线圈31a1安装到第一可移动电路板49a的右边缘区(第一可移动电路板49a在第一方向x的一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第二垂直驱动线圈31a2安装到第一可移动电路板49a的左边缘区(第一可移动电路板49a在第一方向x的另一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,水平驱动线圈32a安装到第一可移动电路板49a的上部区(第一可移动电路板49a在第二方向y的一个边缘区)。
成像器件39a1安装到第一方向x的第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2之间的第一可移动电路板49a的中间区。
第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2,和水平驱动线圈32a,和成像器件39a1安装到第一可移动电路板49a的相同侧。
建立第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2之间的位置关系,从而在第一可移动单元30a转动之前,光轴LX在第一方向x位于第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2之间。换言之,第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2设置在以光轴为中心的对称位置。因此,通过第一电磁力Pw1和第二电磁力Pw2,第一可移动单元30a能够绕xy平面和光轴LX之间的相交区转动,换言之,成像器件39a1的中心区。另外,即使第一电磁力Pw1的方向与第二电磁力Pw2的方向相反或相同,当第一电磁力Pw1的量不同于第二电磁力Pw2的量时,第一可移动单元30a能够旋转。
第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2设置在第一可移动电路板49a上,成像器件39a1的中心和第一垂直驱动线圈31a1的中心区之间的距离与成像器件39a1的中心和第二垂直驱动线圈31a2的中心区之间的距离相同。
水平驱动线圈32a形成座和螺旋形线圈图形。在第一可移动单元30a转动之前,水平驱动线圈32a的线圈图形具有平行于第二方向y的线段。包括水平驱动线圈32a的第一可移动单元30a通过第三电磁力Pw3在第一方向x移动。平行于第二方向y的线段用于在第一方向x移动第一可移动单元30a。平行于第二方向y的线段具有第三有效长度L3。
基于水平驱动线圈32a的电流方向以及水平驱动磁体34b的磁场方向产生第三电磁力Pw3。
因为两个线圈(31a1和31a2)用于在第二方向y移动第一可移动单元30a,和因为第一可移动单元30a通过第一球50a1、第二球50a2和第三球50a3相对第一固定单元30b在xy平面可移动和可转动,第一可移动单元30a通过第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2,以及水平驱动线圈32a相对第一固定单元30b在xy平面移动和转动。
另外,因为水平驱动线圈32a以及第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2是座线圈,每个线圈在第三方向z的厚度可以很小。因此,即使水平驱动线圈32a以及第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2是由多个在第三方向z层叠、用于增加电磁力的座线圈组成,每个线圈在第三方向z的厚度几乎不增加。因此,通过限制第一可移动单元30a和第一固定单元30b之间的距离,能够减小第一防震装置30的尺寸。
第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2以及水平驱动线圈32a,通过柔性电路板(没有描述)连接驱动第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2以及水平驱动线圈32a的第一驱动电路29。水平PWM负载dx从第一CPU 21的PWM 0输入第一驱动电路29,第一垂直PWM负载dy1从第一CPU 21的PWM 1输入第一驱动电路29,和第二垂直PWM负载dy2从第一CPU 21的PWM 2输入第一驱动电路29。第一驱动电路29供电给对应于水平PWM负载dx值的水平驱动线圈32a,以及对应于第一垂直PWM负载dy1值的第一垂直驱动线圈31a1和对应于第二垂直PWM负载dy2值的第二垂直驱动线圈31a2,以驱动(移动和转动)第一可移动单元30a。
当第一可移动单元30a在第二方向y移动时,第一CPU 21控制第一垂直PWM负载dy1和第二垂直PWM负载dy2的值,其中第一电磁力Pw1的方向与第二电磁力Pw2的方向相同,并且第一电磁力Pw1的量与第二电磁力Pw2的量相同。
当第一可移动单元30a在xy平面转动时,第一CPU 21控制第一垂直PWM负载dy1和第二垂直PWM负载dy2的值,其中第一电磁力Pw1的方向与第二电磁力Pw2的方向相反,并且第一电磁力Pw1的量与第二电磁力Pw2的量相同。
当第一可移动单元30a在第二方向y移动和在xy平面转动时,第一CPU 21控制第一垂直PWM负载dy1和第二垂直PWM负载dy2的值,其中第一电磁力Pw1的方向与第二电磁力Pw2的方向相同,并且第一电磁力Pw1的量与第二电磁力Pw2的量不同。
第一垂直驱动磁体33b1安装到到第一固定单元30b的可移动单元侧,其中第一垂直驱动磁体33b1在第三方向z面对第一垂直驱动线圈31a1。
第二垂直驱动磁体33b2安装到第一固定单元30b的可移动单元侧,其中第二垂直驱动磁体33b2在第三方向z面对第二垂直驱动线圈31a2。
水平驱动磁体34b安装到第一固定单元30b的可移动单元侧,其中水平驱动磁体34b在第三方向z面对水平驱动线圈32a。
在N极和S极沿第二方向y设置的条件下,第一垂直驱动磁体33b1安装到第一驱动磁轭35b1。第一垂直驱动磁轭35b1沿第三方向z在第一可移动单元30a侧安装到第一固定单元30b的第一基板65b。
第一垂直驱动磁体33b1在第一方向x的长度长于第一垂直驱动线圈31a1的第一有效长度L1。在第一可移动单元30a沿第一方向x移动过程中,感应第一垂直驱动线圈31a1的磁场不改变。
在N极和S极沿第二方向y设置的条件下,第二垂直驱动磁体33b2安装到第二驱动磁轭35b2中。第二垂直驱动磁轭35b2沿第三方向z在第一可移动单元30a侧安装到第一固定单元30b的第一基板65b上。
第二垂直驱动磁体33b2在第一方向x的长度长于第二垂直驱动线圈31a2的第二有效长度L2。在第一可移动单元30a沿第一方向x移动过程中,感应第二垂直驱动线圈31a2的磁场不改变。
在N极和S极沿第一方向x设置的条件下,水平驱动磁体34b安装到水平驱动磁轭36b中。水平驱动磁轭36b沿第三方向z在第一可移动单元30a侧安装到第一固定单元30b的第一基板65b上。
水平驱动磁体34b在第二方向y的长度长于水平驱动线圈32a的第三有效长度L3。在第一可移动单元30a沿第二方向y移动过程中,感应水平驱动线圈32a的磁场不改变。
第一垂直驱动磁轭35b1由软磁材料制成,并且当从第一方向x观看时,形成方U形沟道。第一垂直驱动磁体33b1和第一垂直驱动线圈31a1在第一垂直驱动磁轭35b1的沟道内。
第一垂直驱动磁轭35b1接触第一垂直驱动磁体33b1这侧防止第一垂直驱动磁体33b1的磁场泄漏到周围。
第一垂直驱动磁轭35b1的另一侧(其面对第一垂直驱动磁体33b1、第一垂直驱动线圈31a1和第一可移动电路板49a)在第一垂直驱动磁体33b1和第一垂直驱动线圈31a1之间产生磁通量密度。
第二垂直驱动磁轭35b2由软磁材料制成,并且当从第一方向x观看时,形成方U形沟道。第二垂直驱动磁体33b2和第二垂直驱动线圈31a2在第二垂直驱动磁轭35b2的沟道内。
第二垂直驱动磁轭35b2接触第二垂直驱动磁体33b2这侧防止第二垂直驱动磁体33b2的磁场泄漏到周围。
第二垂直驱动磁轭35b2的另一侧(其面对第二垂直驱动磁体33b2、第二垂直驱动线圈31a1和第一可移动电路板49a)在第二垂直驱动磁体33b2和第二垂直驱动线圈31a2之间产生磁通量密度。
水平驱动磁轭36b由软磁材料制成,并且当从第一方向x观看时,形成方U形沟道。水平驱动磁体34b和水平驱动线圈32a在水平驱动磁轭36b的沟道内。
水平驱动磁轭36b接触水平驱动磁体34b这侧防止水平驱动磁体34b的磁场泄漏到周围。
水平驱动磁轭36b的另一侧(其面对水平驱动磁体34b、水平驱动线圈32a和第一可移动电路板49a)在水平驱动磁体34b和水平驱动线圈32a之间产生磁通量密度。
第一位置检测单元44具有第一裂隙光源单元和第一光学传感器单元。
第一裂隙光源单元是发射线形光的光源,诸如LED,并具有水平裂隙光源slh10、第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2。第一裂隙光源单元安装到第一可移动单元30a的第一可移动电路板49a上。
第一光学传感器单元是具有线形接收表面的半导体元件,诸如位置传感检测器(PSD)。第一光学传感器单元能够检测从第一裂隙光源单元接收光的点位置(A,B和C)。从第一裂隙光源接收的光是流过第一光学传感器单元终端的光脉冲,从而位置信息转换成电压(光电转换)。
第一光学传感器单元具有水平位置检测元件psh10、第一垂直位置检测元件psv1、和第二垂直位置检测元件psv2。第一光学传感器单元安装到第一固定单元30b的第一传感器电路板66b上。
在图3中,省略了第一裂隙光源单元的每个元件与电源之间的电缆。
水平位置检测元件psh10具有平行于第一方向x的线形接收表面。第一垂直位置检测元件psv1具有平行于第二方向y的线形接收表面。第二垂直位置检测元件psv2具有平行于第二方向y的线形接收表面。
水平裂隙光源slh10和水平驱动线圈32a设置在第二方向y。
第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直驱动线圈31a1设置在第一方向x。
第二垂直裂隙光源slv2和第二垂直驱动线圈31a2设置在第一方向x。
水平位置检测元件psh10在第三方向z面对水平裂隙光源slh10,并且从第三方向z看时,与水平裂隙光源slh10在点A处相交。
第一垂直位置检测元件phv1在第三方向z面对第一垂直裂隙光源slv1,并且从第三方向z看时,与第一垂直裂隙光源slv1在点B处相交。
第二垂直位置检测元件phv2在第三方向z面对第二垂直裂隙光源slv2,并且从第三方向z看时,与第二垂直裂隙光源slv2在点C处相交。
在第一实施例中,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第一垂直裂隙光源slv1安装到第一可移动电路板49a的右边缘区(第一可移动电路板49a在第一方向x的一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第二垂直裂隙光源slv2安装到第一可移动电路板49a的左边缘区(第一可移动电路板49a在第一方向x的另一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,水平裂隙光源slh10安装到第一可移动电路板49a的上部区(第一可移动电路板49a在第二方向y的一个边缘区)。
第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2、以及水平裂隙光源slh10安装在第一可移动电路板49a的相同侧。成像器件39a1和第一垂直裂隙光源slv1安装在第一可移动电路板49a的相反侧。
建立第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2之间的位置关系,以便在第一可移动单元30a转动之前,光轴LX在第一方向x位于第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2之间。换言之,第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2以光轴LX为中心设置在对称位置(或成像器件39a1的中心区)。
期望第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2设置在第一可移动电路板49a上,其中成像器件39a1的中心和第一垂直裂隙光源slv1的中心区之间的距离与成像器件39a1的中心和第二垂直裂隙光源slv2的中心区之间的距离相同,以便简化位置检测操作的计算。
当第一可移动单元30a在其移动范围的任何位置时,保持第一裂隙光源单元和第一光学传感器单元的上述位置关系。
水平裂隙光源slh10设置在第一可移动电路板49a上,从而在第一可移动单元30a转动之前,水平裂隙光源slh10在第二方向z发射线形光。
第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2设置在第一可移动电路板49a上,从而在第一可移动单元30a转动之前,第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2在第一方向x发射线形光。
水平位置检测元件psh10设置在第一传感器电路板66b上,从而在第一可移动单元30a转动之前,水平位置检测元件psh10平行于第一方向x,并且在第三方向z面对水平裂隙光源slh10。
第一垂直位置检测元件psv1设置在第一传感器电路板66b上,从而在第一可移动单元30a转动之前,第一垂直位置检测元件psv1平行于第二方向y,并且在第三方向z面对第一垂直裂隙光源slv1。
第二垂直位置检测元件psv2设置在第一传感器电路板66b上,从而在第一可移动单元30a转动之前,第二垂直位置检测元件psv2平行于第二方向y,并且在第三方向z面对第二垂直裂隙光源slv2。
期望在第一可移动单元30a之前(在初始状态),点A沿第一方向x在水平位置检测元件psh10的中间区,和沿第二方向y在水平裂隙光源slh10的中间区,换言之,在初始状态,水平裂隙光源slh10与水平位置检测元件psh10相交在沿第一方向x的水平位置检测元件psh10中间区,和沿第二方向y的水平裂隙光源slh10的中间区。即,在初始状态,水平位置检测元件psh10检测沿第一方向x水平位置检测元件psh10的中心区的位置。
类似地,期望在初始状态,点B沿第二方向y在第一垂直位置检测元件psv1的中间区,和沿第一方向x在第一垂直裂隙光源slv1的中间区,换言之,在初始状态,第一垂直裂隙光源slv1与第一垂直位置检测元件psv1相交在沿第二方向y的第一垂直位置检测元件psv1中间区,和沿第一方向x的第一垂直裂隙光源slv1的中间区。即,在初始状态,第一垂直位置检测元件psv1检测沿第二方向y第一垂直位置检测元件psv1的中心区的位置。
类似地,期望在初始状态,点C沿第二方向y在第二垂直位置检测元件psv2的中间区,和沿第一方向x在第二垂直裂隙光源slv2的中间区,换言之,在初始状态,第二垂直裂隙光源slv2与第二垂直位置检测元件psv2相交在沿第二方向y在第二垂直位置检测元件psv2中间区,和沿第一方向x在第二垂直裂隙光源slv2的中间区。即,在初始状态,第二垂直位置检测元件psv2检测沿第二方向y第二垂直位置检测元件psv2的中心区的位置。
第一基板65b和第一传感器电路板66b是片状件,其成为安装水平驱动磁轭36b等的基础,并设置成平行于成像器件39a1的成像表面。第一传感器电路板66b定位成在第三方向z第一光学传感器单元和第一裂隙光源单元在第一传感器电路板66b和成像器件39a1之间。
在第一实施例中,沿第三方向z,第一基板65b设置在比第一可移动电路板49a更靠近照相镜头67这侧。但是,第一可移动电路板49a可以设置在比第一基板65b更靠近照相镜头67这侧。
第一光学传感器信号处理单元45具有第一光学传感器信号处理电路451、第二光学传感器信号处理电路452和第三光学传感器信号处理电路453。
第一光学传感器信号处理电路451基于水平位置检测元件psh10的输出信号,检测水平位置检测元件psh10输出端之间的水平电位差(作为第一位置检测信息)。
第一光学传感器信号处理电路451基于水平电位差,将水平检测位置信号px输出到第一CPU 21的A/D转换器A/D3。水平检测位置信号px限定具有水平裂隙光源slh10的部分第一可移动单元30a的位置,和当从第三方向z看时水平裂隙光源slh10与水平位置检测元件psh10在第一方向x相交的点A的位置。
第一光学传感器信号处理电路451与水平位置检测元件psh10连接。
第二光学传感器信号处理电路452基于第一垂直位置检测元件psv1的输出信号,检测第一垂直位置检测元件psv1输出端之间的第一垂直电位差(作为第二位置信息的一部分)。
第二光学传感器信号处理电路452基于第一垂直电位差,将第一垂直检测位置信号py1输出到第一CPU 21的A/D转换器A/D4。第一垂直检测位置信号py1限定具有第一垂直裂隙光源slv1的部分第一可移动单元30a的位置,和当从第三方向z看时第一垂直裂隙光源slv1与第一垂直位置检测元件psv1在第二方向y相交的点B的位置。
第二光学传感器信号处理电路452与第一垂直位置检测元件psv1连接。
第三光学传感器信号处理电路453基于第二垂直位置检测元件psv2的输出信号,检测第二垂直位置检测元件psv2输出端之间的第二垂直电位差(作为第二位置信息的一部分)。
第三光学传感器信号处理电路453基于第二垂直电位差,将第二垂直检测位置信号py2输出到第一CPU 21的A/D转换器A/D5。第二垂直检测位置信号py2限定具有第二垂直裂隙光源slh2的部分第一可移动单元30a的位置,和第二垂直裂隙光源slv2与第二垂直位置检测元件psv2在第二方向y相交的点C的位置,当从第三方向z看时。
第三光学传感器信号处理电路453与第二垂直位置检测元件psv2连接。
在第一实施例中,三个位置检测元件(psh10,psv1和psv2)用于限定其中包括旋转角的第一可移动单元30a的位置。
通过使用三个位置检测元件中的两个(psv1和psv2),限定在第一可移动单元30a上的两点(点B和C)在第二方向y的位置。通过使用三个位置检测元件中的另一个(psh10),限定在第一可移动单元30a上的一点(点A)在第一方向x的位置。基于一点(A)在第一方向x的位置和两点(B和C)在第二方向y的位置信息,能够限定其中包括在xy平面的旋转角的第一可移动单元30a的位置。
利用图6解释一实例。基于在第一可移动单元30a上的点A、点B和点C的位置信息,计算点P(pxx,pyy,pθ)的位置。
从第三方向z看时,点A是水平裂隙光源slh10与水平位置检测元件psh10相交的点。从第三方向z看时,点B是第一垂直裂隙光源slv1与第一垂直位置检测元件psv1相交的点。从第三方向z看时,点C是第二垂直裂隙光源slv2与第二垂直位置检测元件psv2相交的点。
线段BC的长度对应于旋转角pθ的值来变化。
点P定义为线段BC和通过点A并垂直于线段BC的线的交点。
在初始状态,水平裂隙光源slh10、第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2、和成像器件39a1设置在第一可移动电路板上49a上,其中点P与成像器件39a1的中心在第三方向z上重合。在第一实施例的实例中,设定第一可移动单元30a和第一固定单元30b之间在初始状态的位置关系,使得成像器件39a1的中心点O和第一垂直位置检测元件psv1之间的长度、中心点O和第二垂直位置检测元件psv2之间的长度、和中心点O和水平位置检测元件psh10之间的长度具有相同值d,以便简化计算。
点A在第一方向x的位置用水平位置检测元件psh10来检测作为水平检测位置信号px。点B在第二方向y的位置用第一垂直位置检测元件psv1来检测作为第一垂直检测位置信号py1。点C在第二方向y的位置用第二垂直位置检测元件psv2来检测作为第二垂直检测位置信号py2。
基于从水平检测位置信号px在A/D转换操作中转换的数据pdx,从第一垂直检测位置信号py1在A/D转换操作中转换的数据pdy1,和从第二垂直检测位置信号py2在A/D转换操作中转换的数据pdy2,和长度d,计算位置P(pxx,pyy,pθ)的数据,其中pxx=[pdx+{d-tan(pθ)×(pdy1+pdy2)/2}]/{1+tan2(pθ)},pyy={(pdy1+pdy2)/2+pdx×tan(pθ)+d×tan2(pθ)}/{1+tan2(pθ)},和pθ=tan-1{(pdy1-pdy2)/2d}。旋转角pθ是第一垂直裂隙光源slv1和第一方向x之间的夹角或水平裂隙光源slh10和第二方向y之间的夹角。
在第一实施例中,第一光学传感器单元具有两个用于检测在第二方向y位置的位置检测元件,和一个用于检测在第一方向x位置的位置检测元件。但是,第一光学传感器单元可以具有一个用于检测在第二方向y位置的位置检测元件,和两个用于检测在第一方向x位置的位置检测元件。在这种情况下,第一裂隙光源单元具有一个面对用于检测在第二方向y位置的一个位置检测元件的裂隙光源,两个面对用于检测在第一方向x位置的两个位置检测元件的裂隙光源。
接下来,解释第二实施例。在第二实施例中,驱动线圈、驱动磁体、驱动磁轭、位置检测单元、和光学传感器信号处理单元的结构不同于第一实施例中的结构(参见图7-10)。
因此,第二实施例集中解释第二实施例中摄影装置1的结构与第一实施例中摄影装置1的结构的不同之处。在图8中省略了第二传感器电路板660b。图9示出沿图8的剖面线b-b截面的结构示意图。在第二实施例中,与第一实施例相同的部件具有相同的附图标记。
摄影装置1的成像部件包括Pon按钮11、Pon开关11a、光度开关12a、释放按钮13、和释放开关13a、显示单元17例如LCD显示器等、第二CPU 210、成像块22、AE(自动曝光)单元23、AF(自动聚焦)单元24、在第二防震单元300中的成像单元39a,和照相镜头67(参见图1,2和7)。
第二CUP 210是控制装置,其控制摄影装置1成像操作的每个部件,和控制摄影装置1防震操作的每个部件。防震操作控制第二可移动单元300a的移动和控制检测第二可移动单元300a的位置。
摄影装置1的防震部件包括防震按钮14、防震开关14a、第二CPU210、角度矢量检测单元25、第二驱动电路290、第二防震单元300、第二光学传感信号处理单元450和照相镜头67。
接下来,详细解释第二CPU 210与角度矢量单元25、第二驱动电路290、第二防震单元300和第二光学传感信号处理单元450的输入和输出关系。
角度矢量单元25将第一角度矢量vx、第二角度矢量xy和第三角度矢量vθ输出到第二CPU 210的A/D转换器A/D0、A/D1和A/D2,与第一实施例相似。第二CPU 210基于第一角度矢量vx、第二角度矢量xy和第三角度矢量vθ计算手震量。
第二CPU 210对应于第一方向x、第二方向y和旋转角计算出的手震量,计算成像单元39a(第二可移动单元300a)应该移动和旋转的位置S。
位置S在第一方向x的位置定义为sx,位置S在第二方向y的位置定义为sy,位置S在xy平面的旋转角定义为sθ。通过使用电磁力进行包括成像单元39a的第二可移动单元300a的移动,在后面会描述。驱动第二驱动电路290以将第二可移动单元300a移动和旋转到位置S的驱动力D,具有第一水平PWM负载dx1作为在第一方向x的一个驱动力分力,第二水平PWM负载dx2作为在第一方向x的另一个驱动力分力,第一垂直PWM负载dy1作为在第二方向y的一个驱动力分力,和第二垂直PWM负载dy2作为在第二方向y的另一个驱动力分力。
第二防震单元300是通过将成像单元39a移动和旋转到位置S、通过消除摄影物体图像在成像器件39a1的成像表面上的滞后、通过稳定到达成像器件39a1的成像表面的摄影物体图像来校正手震影响的装置。滞后包括旋转成分。
第二防震单元300具有包括成像单元39a的第二可移动单元300a,和第二固定单元300b。或者,第二防震单元300是由通过电磁力将第二可移动单元300a移到位置S的驱动部件和检测第二可移动单元300a位置(检测位置P)的位置检测部件组成。
电磁力的大小和方向取决于流过线圈电流的大小和方向,和磁体磁场的大小和方向。
通过具有从第二CPU210的PWM 0输入的第一水平PWM负载dx1,和具有从第二CPU210的PWM1输入的第二水平PWM负载dx2,具有从第二CPU 210的PWM2输入的第一垂直PWM负载dy1,和具有从第二CPU 210的PWM3输入的第二垂直PWM负载dy2的第二驱动电路290,进行第二防震单元300的第二可移动单元300a的驱动。
在移动和旋转前或在移动和旋转后,用第二位置检测单元440和第二光学传感信号处理单元450,检测通过驱动第二驱动电路290移动和旋转的第二可移动单元300a的检测位置P。
检测位置P在第一方向x的信息,换言之,第一水平检测位置信号px1和第二水平位置信号px2输入到第二CPU 210的A/D转换器A/D3和A/D4。第一水平检测位置信号px1是模拟信号,并通过A/D转换器A/D3(A/D转换操作)转换成数字信号。第二水平检测位置信号px2是模拟信号,并通过A/D转换器A/D4(A/D转换操作)转换成数字信号。
检测位置P在第二方向y的信息,换言之,第一垂直检测位置信号py1和第二垂直位置信号py2输入到第二CPU 210的A/D转换器A/D5和A/D6。第一垂直检测位置信号py1是模拟信号,并通过A/D转换器A/D5(A/D转换操作)转换成数字信号。第二垂直检测位置信号py2是模拟信号,并通过A/D转换器A/D6(A/D转换操作)转换成数字信号。
在A/D转换操作后,检测位置P在第一方向x的第一数据定义为pdx1,对应于第一水平检测位置信号px1。
在A/D转换操作后,检测位置P在第一方向x的第二数据定义为pdx2,对应于第二水平检测位置信号px2。
在A/D转换操作后,检测位置P在第二方向y的第一数据定义为pdy1,对应于第一垂直检测位置信号py1。
在A/D转换操作后,检测位置P在第二方向y的第二数据定义为pdy2,对应于第二垂直检测位置信号py2。
在对数据pdx1,pdx2,pdy1,pdy2计算操作后,检测位置P在第一方向x的第一位置定义为pxx。
在对数据pdx1,pdx2,pdy1,pdy2计算操作后,检测位置P在第二方向y的第二位置定义为pyy。
在对数据pdx1,pdx2,pdy1,pdy2计算操作后,检测位置P在xy平面的旋转角定义为pθ。
基于检测位置P(pxx,pyy,pθ)数据和应该移动和旋转的位置(sx,sy,sθ)数据进行PID(比例积分微分)控制。
第二可移动单元300a具有第一垂直驱动线圈31a1、第二垂直驱动线圈31a2、第一水平驱动线圈32a1、第二水平驱动线圈32a2、成像单元39a、位置检测单元440的第二裂隙光源单元、第二可移动电路板490a、第一移动球50a1、第二移动球50a2、第四移动球50a4、第五移动球50a5、第一移动球轴承51a、第二移动球轴承52a、第四移动球轴承54a、第五移动球轴承55a、和片64a(参见图8和9)。
第二固定单元300b具有第一垂直驱动磁体33b1、第二垂直驱动磁体33b2、第一水平驱动磁体34b1、第二水平驱动磁体34b2、第一垂直驱动磁轭35b1、第二垂直驱动磁轭35b2、第一水平驱动磁轭36b1、第二水平驱动磁轭36b2、第二位置检测单元440的第二光学传感器单元、第二基板650b和第二传感电路板66b。
第二可移动单元300a通过第一球50a1、第二球50a2、第四球50a4、第五球50a5接触第二固定单元30b。第一移动球50a1能够在第一移动球轴承51a和第二基板650b之间滚动。第二移动球50a2能够在第二移动球轴承52a和第二基板650b之间滚动。第四移动球50a4能够在第四移动球轴承54a和第二基板650b之间滚动。第五移动球50a5能够在第五移动球轴承55a和第二基板650b之间滚动。
第二可移动单元300a和第二固定单元300b的接触状态通过第一球50a1、第二球50a2、第四球50a4和第五球50a5来保持。
第二可移动单元300a通过固定在摄影装置1中的加荷件诸如弹簧等在第三方向z加负荷。因此,第二可移动单元300a在xy平面保持可移动和可旋转状态。或者,第二固定单元300b支持第二可移动单元300a处于可移动和可旋转状态。
在第二实施例中,第二可移动单元300a和第二固定单元300b之间的位置关系与第一实施例中第一可移动单元30a和第一固定单元30b之间的位置关系相同。
与第一实施例类似,从照相镜头67这侧看,成像单元39a、片64a和第二可移动电路板490a沿光轴LX方向的顺序安装。在第二实施例中,成像单元39a和片64a的结构与第一实施例中的相同。第一球轴承51a、第二球轴承52a、第四球轴承54a、第五球轴承55a安装到台架39a2。
第一垂直驱动线圈31a1、第二垂直驱动线圈31a2、第一水平驱动线圈32a1、第二水平驱动线圈32a2安装到第二可移动电路板490a。
第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2的线圈图形,和光轴LX与第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2之间的位置关系与第一实施例的相同。
第一水平驱动线圈32a1形成座和螺旋形线圈图形。在第二可移动单元300a转动之前,第一水平驱动线圈32a1的线圈图形具有平行于第二方向y的线段。包括第一水平驱动线圈32a1的第二可移动单元300a通过第三电磁力Pw3在第一方向x移动。平行于第二方向y的线段用于在第一方向x移动第二可移动单元300a。平行于第二方向y的线段具有第四有效长度L4。
基于第一水平驱动线圈32a1的电流方向以及第一水平驱动磁体34b1的磁场方向产生第三电磁力Pw3。
第二水平驱动线圈32a2形成座和螺旋形线圈图形。在第二可移动单元300a转动之前,第二水平驱动线圈32a2的线圈图形具有平行于第二方向y的线段。包括第二水平驱动线圈32a2的第二可移动单元300a通过第四电磁力Pw4在第一方向x移动。平行于第二方向y的线段用于在第一方向x移动第二可移动单元300a。平行于第二方向y的线段具有第五有效长度L5。
基于第二水平驱动线圈32a2的电流方向以及第二水平驱动磁体34b2的磁场方向产生第四电磁力Pw4。
在第二实施例中,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第一垂直驱动线圈31a1安装到第二可移动电路板490a的右边缘区(第二可移动电路板490a在第一方向x的一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第二垂直驱动线圈31a2安装到第二可移动电路板490a的左边缘区(第二可移动电路板490a在第一方向x的另一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第一水平驱动线圈32a1安装到第二可移动电路板490a的上部区(第二可移动电路板490a在第二方向y的一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第二水平驱动线圈32a2安装到第二可移动电路板490a的下部区(第二可移动电路板490a在第二方向y的一个边缘区)。
成像器件39a1安装到在第一方向x,在第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2之间,在第二方向y,在第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2之间的第二可移动电路板490a的中间区域。
第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2,以及第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2以及成像器件39a1安装到第二可移动电路板490a的相同侧。
建立第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2之间的位置关系,从而在第二可移动单元300a旋转之前,光轴LX在第二方向y位于第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2之间。换言之,第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2是以光轴LX为中心设置在对称位置。因此,通过第三电磁力Pw3和第四电磁力Pw4,第二可移动单元300a能够绕xy平面和光轴LX的相交点转动,换言之,成像器件39a1的中心区。而且,即使第三电磁力Pw3的方向与第四电磁力Pw4的方向相反或相同,如果第三电磁力Pw3的量不同于第四电磁力Pw4的量,第二可移动单元300a能够转动。
第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2设置在第二可移动电路板490a上,其中成像器件39a1的中心和第一水平驱动线圈32a1的中心区之间的距离与成像器件39a1的中心和第二水平驱动线圈32a2的中心区之间的距离相同。
通过第一球50a1、第二球50a2、第四球50a4、第五球50a5,因为两个线圈(39a1,39a2)用于在第二方向y移动第二可移动单元300a,和因为两个线圈(39a1,39a2)用于在第一方向x移动第二可移动单元300a,因为第二可移动单元300a相对第二固定单元300b在xy平面可移动和可转动,通过第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2以及第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2,第二可移动单元300a能够相对第二固定单元300b移动和转动。
另外,因为第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2、以及第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2是座线圈,每个线圈在第三方向z的厚度能够很小。因此,即使为了增加电磁力,第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2、以及第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2由在第三方向z层叠的座线圈组成,每个线圈在第三方向z的厚度几乎不增加。因此,第二防震装置300通过限制第二可移动单元300a和第二固定单元300b之间的距离,能够减小尺寸。
第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2、以及第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2通过柔性电路板(没有描述)连接第二驱动电路290,第二驱动电路290驱动第一垂直驱动线圈31a1和第二垂直驱动线圈31a2、以及第一水平驱动线圈32a1和第二水平驱动线圈32a2。第一水平PWM负荷dx1从第二CPU 210的PWM 0输入到第二驱动电路290,第二水平PWM负荷dx2从第二CPU 210的PWM 1输入到第二驱动电路290,第一垂直PWM负荷dy1从第二CPU210的PWM 2输入到第二驱动电路290,第二垂直PWM负荷dy2从第二CPU 210的PWM 3输入到第二驱动电路290。第二驱动电路290对应于第一水平PWM负荷dx1的值供电给第一水平驱动线圈32a1,对应于第二水平PWM负荷dx2的值供电给第二水平驱动线圈32a2,对应于第一垂直PWM负荷dy1的值供电给第一垂直驱动线圈31a1,对应于第二垂直PWM负荷dy2的值供电给第二垂直驱动线圈31a2,以驱动(移动和转动)第二可移动单元300a。
当第二可移动单元300a沿第二方向y移动时,第二CPU 210控制第一垂直PWM负荷dy1和第二垂直PWM负荷dy2的值,其中第一电磁力Pw1的方向与第二电磁力Pw2的方向相同,第一电磁力Pw1的量与第二电磁力Pw2的量相同。
当第二可移动单元300a沿第一方向x移动时,第二CPU 210控制第一水平PWM负荷dx1和第二水平PWM负荷dx2的值,其中第三电磁力Pw3的方向与第四电磁力Pw4的方向相同,第三电磁力Pw3的量与第四电磁力Pw4的量相同。
当第二可移动单元300a在平面xy转动时,第二CPU 210控制第一垂直PWM负荷dy1和第二垂直PWM负荷dy2的值,其中第一电磁力Pw1的方向与第二电磁力Pw2的方向相反,第一电磁力Pw1的量与第二电磁力Pw2的量相同。或者控制第一水平PWM负荷dx1和第二水平PWM负荷dx2的值,其中第三电磁力Pw3的方向与第四电磁力Pw4的方向相反,第三电磁力Pw3的量与第四电磁力Pw4的量相同。
当第二可移动单元300a沿第二方向y移动并在xy平面转动时,第二CPU 210控制第一垂直PWM负荷dy1和第二垂直PWM负荷dy2的值,其中第一电磁力Pw1的方向与第二电磁力Pw2的方向相同,第一电磁力Pw1的量不同于第二电磁力Pw2的量。
当第二可移动单元300a沿第一方向x移动并在xy平面转动时,第二CPU 210控制第一水平PWM负荷dx1和第二水平PWM负荷dx2的值,其中第三电磁力Pw3的方向与第四电磁力Pw4的方向相同,第三电磁力Pw3的量不同于第四电磁力Pw4的量。
第一垂直驱动磁体33b1和第二垂直驱动磁体33b2的结构与第一在N极和S极沿第一方向x设置的条件下,第一水平驱动磁体34b1安装到第一水平驱动磁轭36b1中。第一水平驱动磁轭36b1沿第三方向z在第二可移动单元300a侧安装到第二固定单元300b的第二基板650b。
第一水平驱动磁体34b1在第二方向y的长度长于第一水平驱动线圈32a1的第四有效长度L4。在第二可移动单元300a沿第二方向y移动过程中,感应第一水平驱动线圈32a1的磁场不改变。
在N极和S极沿第一方向x设置的条件下,第二水平驱动磁体34b2安装到第二水平驱动磁轭36b2中。第二水平驱动磁轭36b2沿第三方向z在第二可移动单元300a侧安装到第二固定单元300b的第二基板650b。
第二水平驱动磁体34b2在第二方向y的长度长于第二水平驱动线圈32a2的第五有效长度L5。在第二可移动单元300a沿第二方向y移动过程中,感应第二水平驱动线圈32a2的磁场不改变。
第一垂直驱动磁轭35b1和第二垂直驱动磁轭35b2的结构与第一实施例的相同。
第一水平驱动磁轭36b1由软磁材料制成,并且当从第一方向x观看时,形成方U形沟道。第一水平驱动磁体34b1和第一水平驱动线圈32a1在第一水平驱动磁轭36b1的沟道内。
第一水平驱动磁轭36b1接触第一水平驱动磁体34b1这侧防止第一水平驱动磁体34b1的磁场泄漏到周围。
第一水平驱动磁轭36b1的另一侧(其面对第一水平驱动磁体34b1、第一水平驱动线圈32a1和第二可移动电路板490a),在第一水平驱动磁体34b1和第一水平驱动线圈32a1之间产生磁通量密度。
第二水平驱动磁轭36b2由软磁材料制成,并且当从第一方向x观看时,形成方U形沟道。第二水平驱动磁体34b2和第二水平驱动线圈32a2在第二水平驱动磁轭36b2的沟道内。
第二水平驱动磁轭36b2接触第二水平驱动磁体34b2这侧防止第二水平驱动磁体34b2的磁场泄漏到周围。
第二水平驱动磁轭36b2的另一侧(其面对第二水平驱动磁体34b2、第二水平驱动线圈32a2和第二可移动电路板490a),在第二水平驱动磁体34b2和第二水平驱动线圈32a2之间产生磁通量密度。
第二位置检测单元440具有第二裂隙光源单元和第二光学传感器单元。
第二裂隙光源单元是发射线形光的光源,诸如LED,并具有第一水平裂隙光源slh1、第二水平裂隙光源slh2、第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2。第二裂隙光源单元安装到第二可移动单元300a的第二可移动电路板490a上。
第二光学传感器单元是具有线形接收表面的半导体元件,诸如位置传感检测器(PSD)。第二光学传感器单元能够检测从第二裂隙光源单元接收光的点位置(A′,B′、C′和D′)。从第二裂隙光源接收的光是流过第二光学传感器单元终端的光脉冲,从而位置信息转换成电压(光电转换)。
第二光学传感器单元具有第一水平位置检测元件psh1、第二水平位置检测元件psh2、第一垂直位置检测元件psv1、和第二垂直位置检测元件psv2。第二光学传感器单元安装到第二固定单元30的第二传感器电路板660b上。
在图7中,省略了第二裂隙光源单元的每个元件与电源之间的电缆。
第一水平位置检测元件psh1具有平行于第一方向x的线形接收表面。第二水平位置检测元件psh2具有平行于第一方向x的线形接收表面。第一垂直位置检测元件psv1具有平行于第二方向y的线形接收表面。第二垂直位置检测元件psv2具有平行于第二方向y的线形接收表面。
第一水平裂隙光源slh1和第二水平裂隙光源slh2设置在第二可移动电路板490a上,从而在第二可移动单元300a转动之前,第一水平裂隙光源slh1和第二水平裂隙光源slh2在第二方向y发射线形光。
第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2设置在第二可移动电路板490a上,从而在第二可移动单元300a转动之前,第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2在第一方向x发射线形光。
第一水平检测元件psh1设置在第二传感器电路板660b上,从而在第二可移动单元300a转动之前,第一水平位置检测元件psh1平行于第一方向x,并在第三方向z面对第一水平裂隙光源slh1。
第二水平检测元件psh2设置在第二传感器电路板660b上,从而在第二可移动单元300a转动之前,第二水平位置检测元件psh2平行于第一方向x,并在第三方向z面对第二水平裂隙光源slh2。
第一垂直检测元件psv1设置在第二传感器电路板660b上,从而在第二可移动单元300a转动之前,第一垂直位置检测元件psv1平行于第二方向y,并在第三方向z面对第一垂直裂隙光源slv1。
第二垂直检测元件psv2设置在第二传感器电路板660b上,从而在第二可移动单元300a转动之前,第二垂直位置检测元件psv2平行于第二方向y,并在第三方向z面对第二垂直裂隙光源slv2。
第一水平裂隙光源slh1和第一水平驱动线圈32a1设置在第二方向y。
第二水平裂隙光源slh2和第二水平驱动线圈32a2设置在第二方向y。
第一垂直裂隙光源slv1和第一垂直驱动线圈31a1设置在第一方向x,与第一实施例的类似。
第二垂直裂隙光源slv2和第二垂直驱动线圈31a2设置在第一方向x,与第一实施例的类似。
第一水平检测元件psh1在第三方向z面对第一水平裂隙光源slh1,并且从第三方向z看时,与第一水平裂隙光源slh1在点A′处相交。
第二水平检测元件psh2在第三方向z面对第二水平裂隙光源slh2,并且从第三方向z看时,与第二水平裂隙光源slh2在点B′处相交。
第一垂直位置检测元件psv1在第三方向z面对第一垂直裂隙光源slv1,并且从第三方向z看时,与第一垂直裂隙光源slv1在点C′处相交。
第二垂直位置检测元件psv2在第三方向z面对第二垂直裂隙光源slv2,并且从第三方向z看时,与第二垂直裂隙光源slv2在点D′处相交。
在第二实施例中,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第一垂直裂隙光源slv1安装到第二可移动电路板490a的右边缘区(第二可移动电路板490a在第一方向x的一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第二垂直裂隙光源slv2安装到第二可移动电路板490a的左边缘区(第二可移动电路板490a在第一方向x的另一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第一水平裂隙光源slh1安装到第二可移动电路板490a的上部区(第二可移动电路板490a在第二方向y的一个边缘区)。
类似地,从第三方向z和照相镜头67的相反侧看,第二水平裂隙光源slh2安装到第二可移动电路板490a的下部区(第二可移动电路板490a在第二方向y的一个边缘区)。
第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2、以及第一水平裂隙光源slh1和第二水平裂隙光源slh2安装在第二可移动电路板490a的相同侧。第一垂直裂隙光源slv1和成像器件39a1安装在第二可移动电路板490a的相反侧。
建立第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2之间的位置关系,以便在第二可移动单元300a转动之前,光轴LX在第一方向x位于第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2之间。换言之,第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2以光轴LX为中心设置在对称位置(或成像器件39a1的中心区)。
建立第一水平裂隙光源slh1和第二水平裂隙光源slh2之间的位置关系,以便在第二可移动单元300a转动之前,光轴LX在第二方向y位于第一水平裂隙光源slh1和第二水平裂隙光源slh2之间。换言之,第一水平裂隙光源slh1和第二水平裂隙光源slh2以光轴LX为中心设置在对称位置(或成像器件39a1的中心区)。
期望第一水平裂隙光源slh1和第二水平裂隙光源slh2设置在第二可移动电路板490a上,其中成像器件39a1的中心和第一水平裂隙光源slh1的中心区之间的距离与成像器件39a1的中心和第二水平裂隙光源slh2的中心区之间的距离相同,以便简化位置检测操作的计算。
期望第一垂直裂隙光源slv1和第二垂直裂隙光源slv2设置在第一可移动电路板49a上,其中成像器件39a1的中心和第一垂直裂隙光源slv1的中心区之间的距离与成像器件39a1的中心和第二垂直裂隙光源slv2的中心区之间的距离相同,以便简化位置检测操作的计算。
当第二可移动单元300a在其移动范围的任何位置时,保持第二裂隙光源单元和第二光学传感器单元的上述位置关系。
期望在第二可移动单元300a之前(在初始状态),点A′沿第一方向x在第一水平位置检测元件psh1的中间区,和沿第二方向y在第一水平裂隙光源slh1的中间区,换言之,在初始状态,第一水平裂隙光源slh1与第一水平位置检测元件psh1相交在沿第一方向x的第一水平位置检测元件psh1中间区,和沿第二方向y的第一水平裂隙光源slh1的中间区。即,在初始状态,第一水平位置检测元件psh1检测沿第一方向x的第一水平位置检测元件psh1的中心区位置。
类似地,期望在在初始状态,点B′沿第一方向x在第二水平位置检测元件psh2的中间区,和沿第二方向y在第二水平裂隙光源slh2的中间区,换言之,在初始状态,第二水平裂隙光源slh2与第二水平位置检测元件psh2相交在沿第一方向x的第二水平位置检测元件psh2中间区,和沿第二方向y的第二水平裂隙光源slh2的中间区。即,在初始状态,第二水平位置检测元件psh2检测沿第一方向x的第二水平位置检测元件psh2的中心区位置。
类似地,期望在初始状态,点C′沿第二方向y在第一垂直位置检测元件psv1的中间区,和沿第一方向x在第一垂直裂隙光源slv1的中间区,换言之,在初始状态,第一垂直裂隙光源slv1与第一垂直位置检测元件psv1相交在沿第二方向y的第一垂直位置检测元件psv1中间区,和沿第一方向x的第一垂直裂隙光源slv1的中间区。即,在初始状态,第一垂直位置检测元件psv1检测沿第二方向y的第一垂直位置检测元件psv1的中心区位置。
类似地,期望在初始状态,点D′沿第二方向y在第二垂直位置检测元件psv2的中间区,和沿第一方向x在第二垂直裂隙光源slv2的中间区,换言之,在初始状态,第二垂直裂隙光源slv2与第二垂直位置检测元件psv2相交在沿第二方向y的第二垂直位置检测元件psv2中间区,和沿第一方向x的第二垂直裂隙光源slv2的中间区。即,在初始状态,第二垂直位置检测元件psv2检测沿第二方向y的第二垂直位置检测元件psv2的中心区位置。
第二基板650b和第二传感器电路板660b是片状件,片状件成为安装第一水平驱动磁轭36b1等的基础,并设置成平行于成像器件39a1的成像表面。第二传感器电路板660b定位成在第三方向z第二光学传感器单元和第二裂隙光源单元在第二传感器电路板660b和成像器件39a1之间。
在第二实施例中,沿第三方向z,第二基板650b设置在比第二可移动电路板490a更靠近照相镜头67这侧。但是第二可移动电路板490a可以设置在比第二基板650b更靠近照相镜头67这侧。
第二光学传感器信号处理单元450具有第四光学传感器信号处理电路4501、第五光学传感器信号处理电路4502、第六光学传感器信号处理电路4503、和第七学传感器信号处理电路4504。
第四光学传感器信号处理电路4501基于第一水平位置检测元件psh1,检测第一水平位置检测元件psh1输出端之间第一水平电位差(作为第一位置信息的一部分)。
第四光学传感信号处理电路4501基于第一水平电位差,将第一水平检测位置信号px1输出到第二CPU 210的A/D转换器A/D 3。当从第三方向z上看时,第一水平检测位置信号px1限定具有第一水平裂隙光源slh1的部分第二可移动单元300a在第一方向x的位置,和限定第一水平裂隙光源slh1与第一水平位置检测元件psh1在第一方向x相交的点A′的位置。
第四光学传感信号处理电路4501连接第一水平位置检测元件psh1。
第五光学传感器信号处理电路4502基于第二水平位置检测元件psh2,检测第二水平位置检测元件psh2输出端之间第二水平电位差(作为第一位置信息的一部分)。
第五光学传感信号处理电路4502基于第二水平电位差,将第二水平检测位置信号px2输出到第二CPU 210的A/D转换器A/D 4。当从第三方向z上看时,第二水平检测位置信号px2限定具有第二水平裂隙光源slh2的部分第二可移动单元300a在第一方向x的位置,和限定第二水平裂隙光源slh2与第二水平位置检测元件psh2在第一方向x相交的点B′的位置。
第五光学传感信号处理电路4502连接第二水平位置检测元件psh2。
第六光学传感器信号处理电路4503基于第一垂直位置检测元件psv1,检测第一垂直位置检测元件psv1输出端之间第一垂直电位差(作为第二位置信息的一部分)。
第六光学传感信号处理电路4503基于第一垂直电位差,将第一垂直检测位置信号py1输出到第二CPU 210的A/D转换器A/D 5。当从第三方向z上看时,第一垂直检测位置信号py1限定具有第一垂直裂隙光源slv1的部分第二可移动单元300a在第二方向y的位置,和限定第一垂直裂隙光源slv1与第一垂直位置检测元件psv1在第二方向y相交的点C′的位置。
第六光学传感信号处理电路4503连接第一垂直位置检测元件psv1。
第七光学传感器信号处理电路4504基于第二垂直位置检测元件psv2,检测第二垂直位置检测元件psv2输出端之间第二垂直电位差(作为第二位置信息的一部分)。
第七光学传感信号处理电路4504基于第二垂直电位差,将第二垂直检测位置信号py2输出到第二CPU 210的A/D转换器A/D6。当从第三方向z上看时,第二垂直检测位置信号py2限定具有第二垂直裂隙光源slv2的部分第二可移动单元300a在第二方向y的位置,和限定第二垂直裂隙光源slv2与第二垂直位置检测元件psv2在第二方向y相交的点D′的位置。
第七光学传感信号处理电路4504连接第二垂直位置检测元件psv2。
在第二实施例中,四个位置检测元件(psh1,psh2,psv1和psv2)用于限定其中包括旋转角的第二可移动单元300a的位置。
通过使用四个位置检测元件中的两个(psv1,psv2),限定在第二可移动单元300a上的两点(点C′和D′)在第二方向y的位置。通过使用四个位置检测元件中的另外两个(psh1,psh2),限定在第二可移动单元300a上的两点(点A′和B′)在第一方向x的位置。基于两点(A′和B′)在第一方向x的位置和两点(C′和D′)在第二方向y的位置信息,能够限定其中包括在xy平面的旋转角的第二可移动单元300a的位置。
利用图10来解释一实例。基于在第二可移动单元300a上的点A′、点B′、点C′和点D′的位置信息,计算点P(pxx,pyy,pθ)的位置。
当从第三方向z上看时,点A′是第一水平裂隙光源slh1与第一水平位置检测单元psh1相交的点。。当从第三方向z上看时,B′是第二水平裂隙光源slh2与第二水平位置检测单元psh2相交的点。。当从第三方向z上看时,点C′是第一垂直裂隙光源slv1与第一垂直位置检测单元psv1相交的点。。当从第三方向z上看时,点D′是第二垂直裂隙光源sly2与第二垂直位置检测单元psv2相交的点。。
线段A′B′和线段C′D′的长度对应于旋转角pθ的值来变化。
点P定义为线段A′B′与线段C′D′之间的交点。线段A′B′垂直于线段C′D′。
第一水平光源slh1和第二水平光源slh2,第一垂直光源slv1和第二垂直光源slv2,成像器件39a1设置在第二可移动单元300a上,其中在初始状态,点P与成像器件39a1的中心在第三方向z重合。在第二实施例中,设定第二可移动元件300a和第二固定单元300b在初始状态的位置关系,以便成像器件39a1的中心点O和第一水平位置检测元件psh1之间的长度、中心点O和第二水平位置检测元件psh2之间的长度、中心点O和第一垂直位置检测元件psv1之间的长度、和中心点O和第二垂直位置检测元件psv2之间的长度为相同的值d,以便简化计算。
点A′在第一方向x的位置由第一水平位置检测元件psh1检测作为第一水平检测位置信号px1。点B′在第一方向x的位置由第二水平位置检测元件psh2作为第二水平检测位置信号px2。点C′在第二方向y的位置由第一垂直位置检测元件psv1检测作为第一垂直检测位置信号py1。点D′在第二方向y的位置由第二垂直位置检测元件psv2作为作为第二垂直检测位置信号py2。
基于从第一水平检测位置信号px1在A/D转换操作中转换的数据pdx1、从第二水平检测位置信号px2在A/D转换操作中转换的数据pdx2、从第一垂直检测位置信号py1在A/D转换操作中转换的数据pdy1、和从第二垂直检测位置信号py2在A/D转换操作中转换的数据pdy2,和长度d,计算位置P(pxx,pyy,pθ)的数据,其中pxx={pdx1+pdx2-(pdy1+pdy2)×tan(pθ)}/2/{1+tan2(pθ)},pyy={(pdx1+pdx2)×tan(pθ)+(pdy1+pdy2)}/2{1+tan2(pθ)}/,和pθ=tan-1{(pdy1-pdy2)/2d}。旋转角pθ是第一垂直裂隙光源slv1和第一方向x之间的夹角或第一水平裂隙光源slh1和第二方向y之间的夹角。
在第一和第二实施例中,通过用于在第一方向x或第二方向y移动可移动单元(30a和300a)的线圈、磁体和磁轭,可移动单元(30a和300a)能够在xy平面转动。因此,用于进行摄影装置防震操作的转动成分的移动装置,和用于进行摄影装置防震操作的线性移动成分的移动装置合为一体。因此,防震装置的尺寸能够减小。
另外,通过用于检测可移动单元(30a和300a)在第一方向x或在第二方向y的位置检测元件和裂隙光源,能够检测可移动单元(30a和300a)的旋转角。因此,用于检测进行摄影装置的防震操作的旋转角的位置检测装置,和用于检测进行摄影装置的防震操作的线性移动的位置检测装置合为一体。因此,防震装置的尺寸能够减小。
在第一实施例中,在第一可移动单元30a上接收电磁力的点数是3。在第二实施例中,在第二可移动单元300a上接收电磁力的点数是4。但是,在可移动单元上接收第一方向x和第二方向y之一的电磁力的点数等于或大于2、并且在可移动单元上接收第一方向x和第二方向y另一个的电磁力的点数等于或大于1的条件下,在第一可移动单元30a(或第二可移动单元300a)上接收电磁力的点数可以等于或大于3。
在第一实施例中,在第一可移动单元上用于位置检测操作的点数为3。在第二实施例中,在第二可移动单元300a上用于位置检测操作的点数为4。但是,在可移动单元上接收第一方向x和第二方向y之一的位置检测操作的点数等于或大于2、并且在可移动单元上接收第一方向x和第二方向y另一个的位置检测操作的点数等于或大于1的条件下,在第一可移动单元30a(或第二可移动单元300a)上用于位置检测操作的点数可以等于或大于3。
应该解释,第一可移动单元30a(第二可移动单元300a)具有成像器件39a1。但是,第一可移动单元30a(第二可移动单元300a)可以具有防震校正透镜以代替成像器件。
另外,应该解释,驱动线圈(第一垂直驱动线圈31a1等)安装到第一可移动单元30a(或第二可移动单元300a),和驱动磁体(第一垂直驱动磁体33b1等)安装到第一固定单元30b(或第二固定单元300b),但是,驱动线圈可以安装到第一固定单元,和驱动磁体可以安装到可移动单元。
另外,应该解释,裂隙光源单元安装到第一可移动单元30a(或第二可移动单元300a),和光学传感器单元安装到第一固定单元30b(或第二固定单元300b),但是,裂隙光源单元可以安装到固定单元,和光学传感器单元可以安装到可移动单元。
产生磁场的磁体可以是永源产生磁场的永久磁体,或是当需要时产生磁场的电磁体。
另外,第一可移动单元30a(或第二可移动单元300a)相对第一固定单元30b(或第二固定单元300b)在第一方向x和第二方向y可移动,和在xy平面可转动,从而通过检测可移动单元在第一方向x(第一位置信息)和在第二方向y(第二位置信息)的位置进行位置检测操作。但是,用于在垂直于第三方向z(光轴LX)的平面移动可移动单元30a、和用于检测平面上的可移动单元30a的任何其它方法(或装置)可接受。
例如,可移动单元的移动仅仅是一维的,从而可移动单元仅能够在第一方向x(不在第二方向y)移动,和在xy平面转动。在这种情况下,关于可移动单元在第二方向y的移动和关于可移动单元在第二方向y的位置检测操作的部件,诸如第一垂直位置检测元件psv1等可以省略(参见图3等)。
尽沟道在此参照附图描述了本发明的这些实施例,显而易见,本领域的技术人员不脱离本发明的范围可以作出多种变型和变化。
权利要求
1.一种摄影装置的防震装置,包括可移动单元,所述可移动单元具有成像器件和手震校正透镜之一并且能够移动和在垂直于所述摄影装置的照相镜头的光轴的平面上转动;和固定单元,所述固定单元支持所述可移动单元在所述平面处于可移动和可转动状态;所述可移动单元和所述固定单元具有位置检测装置,所述位置检测装置检测所述可移动单元在垂直于所述光轴的第一方向的第一位置信息,和检测所述可移动单元在垂直于所述光轴和所述第一方向的第二方向的第二位置信息;所述可移动单元和所述固定单元之一具有光学传感器单元,所述光学传感器单元具有一个或多个用于检测所述第一位置的位置检测元件作为所述位置检测装置,和具有两个或更多用于检测所述第二位置信息的位置检测元件作为所述位置检测装置;所述可移动单元和所述固定单元的另一个具有裂隙光源单元,所述裂隙光源单元具有一个或多个用于检测所述第一位置信息的裂隙光源作为所述位置检测装置,和具有两个或更多用于检测所述第二位置信息的裂隙光源作为所述位置检测装置;用于检测所述第一位置信息的所述位置检测元件的数量与用于检测所述第一位置信息的所述裂隙光源的数量相同;和用于检测所述第二位置信息的所述位置检测元件的数量与用于检测所述第二位置信息的所述裂隙光源的数量相同。
2.如权利要求1所述的防震装置,其中所述光学传感器单元具有用于检测所述第二位置信息的第一位置检测元件和第二位置检测元件,和具有用于检测所述第一位置信息的第三位置检测元件;和所述裂隙光源单元具有第一裂隙光源,所述第一裂隙光源在平行于所述光轴的第三方向面对所述第一位置检测元件,并且当从所述第三方向上看时,所述第一裂隙光源与所述第一位置检测元件交叉;第二裂隙光源,所述第二裂隙光源在所述第三方向面对所述第二位置检测元件,并且当从所述第三方向上看时,所述第二裂隙光源与所述第二位置检测元件交叉;和第三裂隙光源,所述第三裂隙光源在所述第三方向面对所述第三位置检测元件,并且当从所述第三方向上看时,所述第三裂隙光源所述第三位置检测元件交叉。
3.如权利要求2所述的防震装置,其中所述可移动单元具有所述裂隙光源单元;所述固定单元具有所述光学传感器单元;所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件具有平行于所述第二方向的线形接收表面;和所述第三位置检测元件具有平行于所述第一方向的线性接收表面。
4.如权利要求2所述的防震装置,其中所述第一裂隙光源和所述第二裂隙光源设置在以所述可移动单元中包括的所述成像器件和所述手震校正透镜之一为中心的对称位置。
5.如权利要求2所述的防震装置,其中所述光学传感器单元具有用于检测所述第一位置信息的第四位置检测元件;所述裂隙光源单元具有在所述第三方向面对所述第四位置检测元件的第四裂隙光源,并且当从所述第三方向上看时所述裂隙光源单元与所述第四位置检测元件交叉。
6.如权利要求5所述的防震装置,其中所述可移动单元具有所述裂隙光源单元;所述固定单元具有所述光学传感器单元;所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件具有平行于所述第二方向的线形接收表面;和所述第三位置检测元件和所述第四位置检测元件具有平行于所述第一方向的线形接收表面。
7.如权利要求6所述的防震装置,其中所述第一裂隙光源和所述第二裂隙光源设置在以所述可移动单元中包括的所述成像器件和所述手震校正透镜之一为中心的对称位置;所述第三裂隙光源和所述第四裂隙光源设置在以所述可移动单元中包括的所述成像器件和所述手震校正透镜之一为中心的对称位置。
8.如权利要求7所述的防震装置,还包括在平行于所述光轴的第三方向给可移动单元加负荷的加荷件,其中所述可移动单元可移动并在所述平面可转动;所述可移动单元具有三个或更多的球;所述固定单元具有与所述球接触的三个或更多的球轴承;和所述球的数量与所述球轴承的数量相同。
9.如权利要求1所述的防震装置,其中所述可移动单元和所述固定单元具有移动和转动所述可移动单元的移动装置;在所述可移动单元上,通过所述移动装置接收在所述第一方向和所述第二方向之一的第一力的点数等于或大于1;和在所述可移动单元上,通过所述移动装置接收在所述第一方向和所述第二方向中的另一个的第二力的点数等于或大于2。
10.如权利要求1所述的防震装置,其中所述可移动单元和所述固定单元之一具有线圈单元,所述线圈具有一个或多个用于在所述第一方向和所述第二方向之一移动所述可移动单元的线圈作为所述移动装置,和具有两个或更多在所述第一方向和所述第二方向中的另一方向移动所述可移动单元和用于转动所述可移动单元的线圈单元作为所述移动装置;和所述可移动单元和所述固定单元的另一个具有驱动磁体单元,所述驱动磁体单元具有一个或多个用于在所述第一方向和所述第二方向之一移动所述可移动单元的磁体作为所述移动装置,和具有两个或更多在所述第一方向和所述第二方向中的另一方向移动所述可移动单元和用于转动所述可移动单元的磁体作为所述移动装置;用于在所述第一方向和所述第二方向之一移动所述可移动单元的所述线圈数量,与所述用于在所述第一方向和所述第二方向之一移动所述可移动单元的所述驱动磁体数量相同;用于在所述第一方向和所述第二方向中的另一方向移动所述可移动单元和用于转动所述可移动单元的所述线圈数量,与用于在所述第一方向和所述第二方向中的另一方向移动所述可移动单元和用于转动所述可移动单元的所述驱动磁体数量相同。
11.如权利要求1所述的防震装置,其中基于一个或多个用于检测所述第一位置信息的位置检测元件的输出信号,和基于两个或更多用于检测所述第二位置信息的位置检测元件的输出信号,限定包括所述可移动单元的旋转角成分的所述可移动单元的位置。
12.如权利要求1所述的防震装置,其中所述光学传感器单元是位置传感检测器。
13.一种摄影装置的防震装置,包括可移动单元,所述可移动单元具有成像器件和手震校正透镜之一,并且所述可移动单元能够移动和在垂直于所述摄影装置的照相镜头的光轴的平面上转动;和固定单元,其支持所述可移动单元在所述平面处于可移动和可转动状态;所述可移动单元和所述固定单元具有位置检测装置,所述位置检测装置检测所述可移动单元在垂直于所述光轴的第一方向的位置信息;所述可移动单元和所述固定单元之一具有光学传感器单元,所述光学传感器单元具有两个或更过用于检测所述第一位置的位置检测元件作为所述位置检测装置;所述可移动单元和所述固定单元的另一个具有裂隙光源单元,所述裂隙光源单元具有两个或更多用于检测所述第一位置信息的裂隙光源作为所述位置检测装置;用于检测所述第一位置信息的所述位置检测元件的数量与用于检测所述第一位置信息的所述裂隙光源的数量相同。
全文摘要
一种摄影装置的防震装置,包括可移动单元和固定单元。可移动单元具有成像器件,并能在垂直于摄影装置的照相镜头光轴的平面内移动和转动。固定单元支持可移动单元在平面内处于可移动和可转动状态。可移动单元和固定单元具有检测可移动单元在垂直于光轴的第一方向位置信息的位置检测装置。固定单元具有光学传感器单元,其具有两个用于检测第一位置信息的位置检测元件,作为位置检测装置。可移动单元具有裂隙光源单元,其具有两个用于检测第一位置信息的裂隙光源,作为位置检测装置。
文档编号G03B17/00GK1707347SQ20051007535
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年6月10日
发明者濑尾修三 申请人:宾得株式会社
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