专利名称：照相机的抖动修正装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照相机的抖动修正装置，特别涉及修正在拍摄静止图像时产 生的抖动(振动)，能够拍摄到没有图像模糊的图像的抖动修正装置。
背景技术：
目前提出了多种抖动修正装置(图像模糊修正装置)，在拍摄静止图像时 即使有抖动(振动)也能够防止成像面上的图像模糊，进行清晰的拍摄。
例如，特开2006- 65352号公报(专利文献l)公开了一种"图像模糊修 正装置"，其通过在对于光轴垂直面内在互相正交的两个方向上移动控制由多 个透镜组构成的拍摄光学系统(成像光学系统)中的特定的一个透镜组(以下 称为"修正透镜")，由此来修正图像模糊。在专利文献l中公开的图像模糊修 正装置中，经由俯仰移动框以及横摇移动框，对于固定框在上下方向(俯仰方 向)以及左右方向(横摇方向)上可自由移动地支承修正透镜。
特开2008 - 26634号公报(专利文献2 )公开了 一种包含有修正光学部件 的"抖动修正机构"，该修正光学部件通过在与成像光学系统的光轴相交的方 向上移动，来修正通过成像光学系统形成的图像的模糊。在专利文献2中公开 的修正光学部件中，经由俯仰滑块以及橫摇滑块，对于收容筒在俯仰方向以及 横摇方向上可自由移动地支承保持修正透镜的透镜保持框。
特开2006 - 215095号公报(专利文献3 )公开了 一种"图像模糊修正装 置"，其能够通过小的驱动力移动修正透镜，能够迅速而且高精度地进行图像 模糊的修正。专利文献3公开的图像模糊修正装置，具有保持修正透镜的保持 框、在第一方向(俯仰方向)上自由滑动地支承该保持框的第一滑块、在第二 方向(横摇方向)上自由滑动地支承保持框的第二滑块、在第一方向上驱动第 一滑块的第一线圏电动机、以及在第二方向上驱动第二滑块的第二线圈电动 机。
特开2008 - 15159号公报(专利文献4 )公开了 一种具有可以在与光轴正交的方向上移动地设置的抖动修正光学系统的透镜镜筒。在专利文献4中公开 的抖动修正光学系统中，在VR本体机构内配置的可动VR机构保持修正透镜 (第三透镜组)，可以在与光轴正交的XY平面内移动。
特开2007 - 212876号公报(专利文献5 )公开了 一种"图像模糊修正装 置，，，使移动框保持的修正透镜能够在与透镜系统的光轴互相正交的第一以及 第二方向上移动，通过驱动单元进行控制使修正透镜的光轴与透镜系统的光轴 一致，由此能够修正图像模糊。
特开2007 - 17957号公报(专利文献6 )公开了 一种"图像模糊修正装置"， 其通过透^^区动部的动作，向作为与透镜系统的光轴正交的方向的、并且互相 正交的第 一以及第二方向，驱动用于对透镜系统形成的图像的模糊进行修正的 修正透镜，来修正图像模糊。在专利文献6中公开的图像模糊修正装置中，在 与修正透镜的光轴正交的方向的 一侧配置透#:驱动部。
特开2007 - 17874号公报(专利文献7 )公开了 一种"图像模糊修正装置"， 使移动框保持的修正透镜能够在作为与透镜系统的光轴正交的方向的、并且互 相正交的第一以及第二方向上移动，进行控制使修正透镜的光轴与透镜系统的 光轴一致，由此能够修正图像模糊。该专利文献7公开的图像模糊修正装置具 有驱动单元，该驱动单元具有能够相对移动的线圈和磁铁。线圈以及磁铁中的 一方固定在移动框上，另一方固定在可移动地支承移动框的支承框上。另外， 该专利文献7公开的图像模糊修正装置具有通过检测磁铁的磁力来检测与修 正透镜的第一方向有关的位置信息的第一霍尔元件、以及通过检测磁4失的磁力 来检测与修正透镜的第二方向有关的位置信息的第二霍尔元件。
上述专利文献1 ~ 7公开的图像模糊修正装置(抖动修正装置)全部具有 在与光轴垂直的平面内移动调整修正透镜的结构。但是，这种结构的图像模糊 修正装置(抖动修正装置)存在结构复杂、不适宜小型化的问题。
为了解决这样的问题，提出了以下一种图像模糊修正装置(图像抖动修 正装置)，其通过使保持透镜和拍摄元件(图像传感器)的透镜模块(照相机 模块)自身摇动，来修正抖动(图像模糊)。
例如，特开2007-41455号公报(专利文献8)公开了一种"光学装置的 图像抖动修正装置"，其具有保持透镜和拍摄元件的透镜模块、通过转动轴可转动地支承该透镜模块的框结构、通过对转动轴的被驱动部(转子)施加驱动 力使透镜模块对于框结构进行转动的驱动单元(执行机构)、使驱动单元(执 行机构)对于转动轴的被驱动部(转子)施加作用力的作用力施加单元(板簧)。 框结构由内框和外框组成。将驱动单元(执行机构)配置为从与光轴垂直的方 向接触转动轴的被驱动部(转子)。驱动单元(执行机构)由压电元件和转动轴。
另外，特开2007 - 93953号公报(专利文献9 )公开了 一种"照相机的抖 动修正装置"，其在机壳内部收容了使拍摄透镜以及图像传感器一体化的照相 机模块，同时使照相机模块与拍摄光轴正交，而且把互相垂直交叉的第一轴和 第二轴在中心可自由摇动地轴支承在机壳上，对应由抖动传感器检测到的机壳 的抖动在机壳内部控制整个照相机模块的姿势，来修正拍摄静止图像时的抖 动。专利文献9公开的照相机的抖动修正装置，具有从固定了照相机模块的 内框外侧，使第 一轴在中心可自由摇动地支承该固定了照相机;^莫块的内框的中 框；固定在机壳上的、从中框的外侧使第二轴在中心可自由摇动地支承中框的 外框；安装在中框中的、对应来自抖动传感器(检测俯仰方向的抖动的第一传 感器模块)的抖动信号使内框围绕第一轴摇动的第一驱动单元；安装在外框中 的、对应来自抖动传感器(检测横摇方向的抖动的第二传感器模块)的抖动信 号使中框围绕第二轴摇动的第二驱动单元。第一驱动单元由第一步进电动机、 使其旋转减速的第一减速齿轮组、以及与最终级的齿轮一体转动，经由在内框 上设置的第 一凸轮随动器使内框摆动的第 一凸轮组成。第二驱动单元由第二步 进电动机、使其旋转减速的第二减速齿轮组、以及与最终级的齿轮一体转动， 通过在中框上设置的第二凸轮随动器使中框摇动的第二凸轮组成。
特开2007 - 142938号公报(专利文献10 )公开了 一种便携信息终端，其 具有使用陀螺仪等角速度传感器修正拍摄时的抖动的功能。为了进行拍摄图像 的抖动的修正，需要在与照相机透镜的光轴正交的面内设定互相正交的、成为 基准的俯仰轴和横摇轴，检测以俯仰轴为转动中心轴的转动、以及以横摇轴作 为转动中心轴的转动两方的角速度。专利文献IO公开了在拍摄装置的侧面配 置了检测围绕俯仰轴的转动的转动角速度的第 一 陀螺仪、和检测围绕横摇轴的转动的转动角速度的第二陀螺仪。
上述专利文献1 ~ 7公开的图像模糊修正装置(抖动修正装置)全部在与
光轴垂直的平面内移动调整修正透镜，所以具有结构复杂、不适宜小型化这样 的问题。
另一方面，在专利文献8公开的图像抖动修正装置中，作为驱动单元(执 行机构)，使用由压电元件和转动轴一侧的作用部组成的执行机构。4吏作用部 作椭圆运动，使转子(被驱动部)转动。当在转子(被驱动部)和执行机构的 作用部的作用点处产生磨损时，有可能妨碍正确的接触。因此，为了减低该磨 损，作为转子(被驱动部)需要使用特别的材质。并且，在由压电元件和作用 部组成的执行机构中，因为使作用部与转子(被驱动部)接触，所以难以使透 镜模块返回其中立位置(初始位置)。
另外，在专利文献9公开的抖动修正装置中，作为驱动单元，使用步进 电动机、减速齿轮组以及凸轮的组合。因此，需要通过扭簧的作用力使凸轮随 动器与凸轮的凸轮面接触。因此，驱动单元的结构复杂。另外，因为使凸轮随 动器与凸轮的凸轮面接触，所以难以使照相机模块返回其中立位置(初始位 置)。
作为抖动传感器，专利文献IO公开的便携信息终端只不过公开了使用陀 螺仪等角速度传感器。
专利文献1特开2006-65352号公报专利文献2特开2008 - 26634号公报专利文献3特开2006-215095号公报专利文献4特开2008- 15159号公报专利文献5特开2007 - 212876号公报专利文献6特开2007- 17957号公报专利文献7特开2007 - 17874号公报专利文献8特开2007-41455号公报专利文献9特开2007 -93953号公报
专利文献10特开2007- 142938号公报(段落0005，段落0006,图
2)
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种驱动单元(执行机构)的结构简单的 抖动修正装置。
本发明的另 一 目的在于提供一种能够容易地使照相机模块返回其中立位 置(初始位置)的抖动修正装置。
本发明的其他目的将伴随说明的进展而变得明确。
根据本发明，得到以下的抖动修正装置(30; 30A),通过使保持透镜(L1， L2, L3)和拍摄元件(28)的照相机模块(20)围绕与光轴(O)正交，而且 互相交叉的第一轴(P)以及第二轴(Y)进行摇动来修正抖动，在该抖动修 正装置(30; 30A)中具有在内部固定照相机模块(20)的内框(32)、从 内框外侧围绕第一轴(P)自由摇动地支承该内框的中框(34)、从中框外侧围 绕第二轴(Y)自由摇动地支承中框的外框(36)、以及在内框的底部和外框 的底部设置的、进行驱动分别使内框(32)以及中框(34)围绕第一轴(P) 以及第二轴(Y)摇动的音圈电动机(40)。
在上述本发明的抖动修正装置(30; 30A)中，优选音圏电动机(40)例 如由4极充磁磁铁(42)、线圈基板(44)和中立保持板(46)构成，所述4 极充磁磁铁(42)安装在外框(36)的底部，围绕外框的中心轴(C)旋转对 称地设置4磁极；所述线圈基板(44 )与该4极充磁磁铁相向地设置在内框(32 ) 的底部，跨越4极充磁》兹铁(42)的相邻的磁极之间地，配置以光轴(0)为 中心对称配置的4个线圈(44-1， 44-2, 44-3, 44-4);所述中立保持板 (46)在包夹在4个线圈之间的状态下，与4极充磁磁铁相向地安装在线圈基 板上。
在上述本发明的抖动修正装置(30)中，可以具有用于检测内框(32) 相对于外框(36)的位置的位置检测单元(50)。位置检测单元(50)可以由 安装在线圈基板(44)上的、通过检测4极充磁磁铁(42 )的磁力检测伴随围 绕第 一轴(P )的摇动的第 一位置的第一霍尔元件(51 )、以及安装在线圈基板 (44)上的、通过检测4极充磁磁铁(42 )的磁力来检测伴随围绕第二轴(Y) 的摇动的第二位置的第二霍尔元件(52)构成。
在上述本发明的抖动》务正装置(30A)中，可以把外框(36)固定在机壳上，内框(32)具有外壁，该外壁具有分别与第一以及第二轴(P， Y)正交 的第一以及第二侧面(32- 1, 32-2)。此时，优选抖动修正装置(30A)还 具有在内框的外壁的第一侧面(32-1)以及第二侧面(32-2)的一方上安装 的、检测内框(32)围绕第一轴(P)的抖动的第一抖动传感器(61)、和在内 框的外壁的第一侧面(32-1)以及第二侧面(32-2)的另一方上安装的、检 测内框(32)围绕第二轴(Y)的抖动的第二抖动传感器(62)。第一抖动传 感器可以由检测围绕第一轴(P)的转动角速度的第一角速度传感器(61)构 成，第二抖动传感器可以由检测围绕第二轴(Y)的转动角速度的第二角速度 传感器(62)构成。第一角速度传感器例如由第一陀螺仪传感器(61)构成， 第二角速度传感器例如由第二陀螺仪传感器(62)构成。
上述括弧内的参照符号是为了容易理解而附加的，只不过是一个例子， 本发明并不限于此。
在本发明中，作为驱动单元(执行机构)，因为使用在内框的底部和外框 的底部设置的音圈电动机，所以具有驱动单元(执行机构)的结构简单的优点。
图1是表示包含本发明第一实施方式的抖动修正装置的照相机机构的立 体分解图。
图2是图1所示的照相机机构的平面图。
图3是图1所示的照相机机构的正面截面图。
图4是表示在图1所示的抖动修正装置中使用的音圈电动机(VCM)的 立体分解图。
图5用于说明图4所示的音圈电动机(VCM)的动作。
图6是表示带有照相机的移动电话的结构的方框图，该照相机安装了图1 至图3所示的照相扭4几构。
图7是表示对图1至图3所示的抖动修正装置(抖动修正机构)进行控 制的抖动修正执行机构的结构的框图。
图8是在取出了 4极充磁磁铁和外框的状态下，表示包含本发明第二实 施方式的抖动修正装置的照相机机构的立体图。
图9是表示对图8所示的抖动修正装置(抖动修正机构)进行控制的抖动修正执行机构的结构的框图。 符号说明
10、 10A照相机机构；20照相机模块；28拍摄元件；30、 30A抖动修 正装置(抖动修正机构)；32内框；32a俯仰支承轴；34中框；34a俯仰支 承部(支承孔)；34b横摇支承轴；36外框；36a横摇支承部(支承孔)；40音 圈电动才几(VCM); 42 4才及充f兹f兹4失；44线圈基羊反；44 一 1 ~ 44 — 4线圈；44P 第一方向执行机构；44Y第二方向执行机构；46中立保持板(磁轭)；50位 置检测单元(位置传感器)；51、 52霍尔元件；61第一陀螺仪传感器(俯仰 方向陀螺仪)；62第二陀螺仪传感器(横摇方向陀螺仪)；Ll、 L2、 L3透镜； 100带有照相机的移动电话机；112、 112A抖动修正控制部；200、 200A抖 动修正执行才几构；202俯仰方向陀螺仪；204横摇方向陀螺仪；212抖动检测 电；214顺序控制电路；216抖动量检测电路；218系数变换电路；220、 220A 控制电路；222驱动电路；O光轴；C外框的中心轴；P第一轴(俯仰轴， 俯仰方向)；Y第二轴(横摇轴，横摇方向)
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施方式。
参照图1至图3,说明包含本发明第一实施方式的抖动修正装置30的照 相机机构10。图1是表示照相机机构10的立体分解图。图2是图1所示的照 相机机构10的平面图。图3是图1所示的照相机才几构10的正面截面图。
照相机机构10由照相机模块20和抖动修正装置30构成。照相机模块20 保持后述的透镜和拍摄元件。图示的照相机模块20包含自动聚焦透镜驱动单 元。
自动聚焦透镜驱动单元由透镜可动部和透镜驱动部构成。透镜驱动部在 光轴O方向上可滑动地支承透镜可动部，同时驱动透镜可动部。
照相机模块20具有模块壳体22。模块壳体22包含杯状的上侧盖24和下 侧基座26。上侧盖24的上表面，具有把透镜的光轴O作为中心轴的圓筒部 24a。另一方面，在下侧基座26的中央部安装配置在基板(未图示)上的拍摄 元件(后述)。该拍摄元件拍摄由透镜(后述)成像的被拍摄图像，然后转换 为电信号。拍摄元件例如由CCD( charge coupled device )型图像传感器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型图《象传感器等构成。
抖动修正装置30用于通过使照相机模块20围绕与光轴O正交而且互相 交叉的第一轴P和第二轴Y摇动，来修正抖动。在图示的例子中，第一轴P 是在俯仰方向延伸的俯仰轴，第二轴Y是在横摇方向延伸的横摇轴。
"t牛动修正装置30包含内框32、中框34和外框36。内框32用于在其内 部固定(保持)照相机模块20。内框32具有在第 一轴(俯仰轴)P的方向(俯 仰方向)上，朝向中框34向外侧突出的一对俯仰支承轴32a、 32a (图1中仅 表示出一方)。中框34从内框32的外侧围绕第一轴(俯仰轴)P自由摇动地 支承内框32。因此，中框34具有在第一轴(俯仰轴)P的方向(俯仰方向) 上延伸的一对俯仰承受部(承受孔)34a、 34a,在这一对俯仰承受部(承受孔) 34a、 34a内插入上述一对俯仰支承轴32a、 32a。
中框34具有在第二轴(横摇轴)Y的方向(横摇方向)上朝向外框36 向外侧突出的一对横摇支承轴34b、 34b (图1中仅表示出一方)。外框36从 中框34的外侧围绕第二轴(横摇轴)Y自由摇动地支承中框34。因此，外框 36具有在第二轴(横摇轴)Y的方向(横摇方向)上延伸的一对横摇承受部 (承受孔)36a、 36a,在这一对横摇承受部(承受孔)36a、 36a内插入上述一 对横摇支承轴34b、 34b。
外框36固定在后述的带有照相机的移动电话100 (图6)的机壳上。
在上述的实施方式中，用凹凸的圆柱形状形成两轴嵌合部。即一对俯仰 支承轴32a、 32a和一对横摇支承轴34b、 34b分别形成凸的圆柱形状， 一对俯 仰承受部(承受孔)34a、 34a和一对横摇承受部(承受孔)36a、 36a分别形 成凹的圆柱形状。因此，在两轴嵌合部有可能产生一些间隙。作为这点的对策， 也可以把支承轴做成圆锥形状，把承受部(承受孔)做成钵的形状。
抖动修正装置30还具有在内框32的底部和外框36的底部设置的音圈电 动机(VCM) 40 (后述)。音圈电动机40进行驱动，以使内框32以及中框34 分別围绕第一轴(俯仰轴)P以及第二轴(横摇轴)Y摇动。
图4是表示在抖动修正装置30中使用的音圈电动机(VCM) 40的立体 分解图。
下面除了图3之外还参照图4说明在抖动修正装置30中使用的音圏电动机(VCM) 40。
音圈电动机(VCM) 40由安装在外框36的底部的4极充磁磁铁42、与 该4极充磁磁铁42相向地设置在内框32上的线圈基板44、以及中立保持板 (磁扼)46构成。
4极充磁磁4失42的4个磁极围绕外框36的中心轴C对称地设置。在线 圈基板44上，跨越4极充磁磁铁42的磁极之间地配置了以光轴O作为中心 对称配置的第一至第四线圈44-1、 44-2、 44-3以及44-4。中立保持板(磁 辄)46在包夹在第一至第四线圈44 - 1 ~ 44 - 4之间的状态下，与4极充磁磁 铁42相向地安装在线圏基板44上。
图示的线圈基板44由许多层的多层基板构成。因此，在线圈基板(多层 基板)44的内部形成了第一至第四线圈44- 1 -44-4。用一根线圈线在线圈 基板44的多个层上形成第一线圈44-1和第三线圈44-3。即，第一线圏44 -1和第三线圈44-3串联连接。另一方面，用一根线圈线，在线圈基板44 的与形成了第一线圏44 - l和第三线圈44-3的层不同的其他多个层上形成了 第二线圏44-2和第四线圈44-4。即，第二线圈44-2和第四线圈44-4串 联连接。
如图4所示，从光轴O在俯仰方向P上互相离开地配置第一线圏44- 1 和第三线圈44-3。从光轴O在横摇方向Y上互相离开地配置第二线圈44-2 和第四线圈44-4。第一线圈44-1和第三线圈44-3的组合用于围绕第一轴 (俯仰轴)P摇动照相机模块20，所以也被称为俯仰用线圈模式。第二线圏 44-2和第四线圈44-4的组合用于围绕第二轴(横摇轴)Y摇动照相机模块 20，所以也被称为横摇用线圈模式。
当在第一至第四线圈44- 1 -44-4中没有流过电流的状态(非通电时) 下，以能够把照相^l4莫块20保持在其中立位置(初始位置)上的方式，将中 立保持板46 (磁轭)配置在4极充磁磁铁42的相向面上。因此，在不通电时， 才艮据图2以及图3可知，光轴0与外框36的中心轴C 一致。
另外，以自动聚焦对应照相机模块20不会受到磁场的影响的方式，将4 极充磁磁铁42配置在外框36的底面上。
在图示的例子中，作为磁铁42,使用一个4极充磁石兹铁，但也可以配置4个平板的单核J兹铁。
图示的抖动修正装置30还具有用于检测内框32相对于外框36的位置的 位置4企测单元50。图示的位置^r测单元50由安装在线圈基板44上的第一以 及第二霍尔元件51、 52构成。将第一霍尔元件51安装在线圈基板44上的在 俯仰方向P上距离光轴O比第三线圈44-3远的位置上。第二霍尔元件52安 装在线圈基板44上的在横摇方向Y上距离光轴O比第四线圈44 - 4远的位置 上。第一霍尔元件51通过检测4极充磁磁铁42的磁力，检测伴随围绕第一轴 (俯仰轴)P的摇动的第一位置(俯仰位置)。第二霍尔元件52通过检测4极 充磁磁铁42的磁力，检测伴随围绕第二轴(横摇轴)Y的摇动的第二位置(横 摇位置)。
下面参照图5,说明音圈电动机(VCM) 40的动作。
图5 (A)是抽出4极充磁磁铁42和在线圈基板44上形成的第一至第四 线圈44- 1 -44-4以及第一以及第二霍尔元件51、 52的图。图5(A)表示 在没有对第一至第四线圈44-1 ~44-4通电时的配置。因此，光轴O与外框 36的中心轴C一致。即，照相机模块20置于中立位置(初始位置)。此时， 第一以及第二霍尔元件51、 52不产生输出电压。
在该状态下，如图5 (A)所示，假定在第一以及第二线圈(俯仰用线圈 模式)44 - 1 、 44 - 3中流过电流I。此时，由于4极充磁磁铁42的磁场(磁 通)与流过俯仰用线圈模式44-1、 44-3的电流I的互相作用，根据弗莱明 的左手法则，在俯仰用线圈模式44- 1、 44-3中产生电磁力(推力)F。结果， 内框32 (照相机模块20)围绕第一轴(俯仰轴)P摇动。
图5 (B)表示通过上述俯仰用线圈模式44-1、 44-3的电磁力(推力) F,内框32 (照相机模块20)的位置发生了偏移的状态，通过该位置偏移，在 中立保持板(磁扼)46内，产生图5 (B)的箭头表示的反力。
通过图5 (A)所示的线圈的推力F和在中立保持板(磁轭)46中产生的 反力平衡，相对于外框36保持内框32 (照相机模块20)。
此时，第一霍尔元件51因为相对于4极充磁磁铁42的第一位置(俯仰 位置)偏移，所以产生与该第一位置(俯仰位置)对应的电压。
图5说明了在第一以及第二线圈(俯仰用线圈模式)44-1、 44-3中流过电流I时的动作，在第二以及柴四线圈(横摇用线圈模式)44-2、 44-4 中流过电流I时也同样地动作。即，通过4极充磁磁铁42的磁场(磁通)与 流过横摇用线圏模式44-2、 44-4的电流I的互相作用，根据弗莱明的左手 法则，在横摇用线圈模式44-2、 44-4中产生电磁力(推力)F。结果，内框 32 (照相机;漠块20)围绕第二轴(横摇轴)Y摇动。通过线圈的推力F和在 中立保持板(磁轭)46中产生的反力平衡，相对于外框36保持内框32 (照相 机模块20 )。第二霍尔元件52因为相对于4极充磁磁铁42的第二位置(横摇 位置)偏移，所以产生与该第二位置(横摇位置)对应的电压。
图6是表示带有照相机的移动电话100的结构的框图，该照相机安装了 图1至图3所示的照相机机构10。
照相机才莫块20保持多个透镜L1、 L2、 L2、和拍摄元件28。在图示的例 子中，透镜L2是自动聚焦透镜。
带有照相机的移动电话100具有全体控制部110。全体控制部110内置抖 动修正控制部112。全体控制部IIO与定时生成器(TG) 122相连接。把拍才聂 元件28拍摄到的信号提供给模拟处理部(AFE) 124。定时生成器(TG) 122 向拍摄元件28和模拟处理部(AFE) 124提供定时信号。模拟处理部(AFE) 124处理后的信号，在由图像处理部126进行图像处理后，记录(保存)在图 像存储器128中。图像处理部126和图像存储器128由全体控制部.110控制。
在全体控制部IIO上连接有显示部130和图像记录部132。另外，全体控 制部IIO向聚焦控制部134发送聚焦指令信号。响应该聚焦指令信号，聚焦控 制部134使照相才/l4莫块20内的透镜L2沿光轴移动。全体控制部110向快门驱 动部136发送快门控制信号。响应该快门控制信号，快门驱动部136驱动照相 机机构IO的快门(未图示)。
图7是表示对抖动修正装置(抖动修正机构)30进行控制的抖动修正执 4亍机构200的结构的框图。
在带有照相机的移动电话100的机壳(未图示)上，设置有用于检测俯 仰方向的抖动(围绕俯仰轴P的抖动)的俯仰方向陀螺仪202、和用于检测横 摇方向的抖动(围绕横摇轴Y的抖动)的横摇方向陀螺仪204。
俯仰方向陀螺仪202检测俯仰方向的角速度，输出表示检测到的俯仰方向的角速度的俯仰方向角速度信号(第一角速度信号)。横摇方向陀螺仪204
检测横摇方向的角速度，输出表示检测到的横摇方向的角速度的横摇方向角速 度信号(第二角速度信号)。将第一以及第二角速度信号提供给抖动修正控制
部112。从快门按钮206向抖动修正控制部112提供快门操作指令信号。
抖动修正控制部112具有根据第一以及第二角速度检测信号检测带有照 相机的移动电话100的机壳的抖动的抖动检测电路212、和接收快门操作指令 信号的顺序控制电路214。抖动检测电路212包含滤波电路和放大电路。抖动 检测电路212向抖动量检测电路216提供抖动检测信号。抖动量检测电路216 根据抖动检测信号检测带有照相机的移动电话100的机壳的抖动量，向系数变 换电路218发送抖动量检测信号。系数变换电路218对抖动量检测信号进行系 数变换，向控制电路220发送系数变换后的信号。向该控制电路220提供来自 在抖动修正装置(抖动修正机构)30中设置的位置检测单元(位置传感器) 50的位置检测信号。
控制电路220响应系数变换后的信号，根据位置检测信号输出控制信号， 该控制信号抵消由抖动检测电路212检测到的抖动。顺序控制电路214响应快 门操作指令信号，控制抖动量检测电路216、系数变换电路218、以及控制电 路220的定时。向驱动电路222提供控制信号。
如上所述，作为音圈电动机40，抖动修正装置(抖动修正机构)30具有 用于围绕第一轴(俯仰轴)P摇动照相机模块20的俯仰用线圈模式(44-1, 44-3)、和用于围绕第二轴(橫摇轴)Y摇动照相机模块20的横摇用线圈模 式(44-2， 44-4)。俯仰用线圈模式(44-1， 44 - 3 )也被称为第一方向执 行机构44P,横摇用线圈模式(44 - 2， 44 - 4 )也被称为第二方向执行机构44Y。 总之，抖动修正装置(抖动修正机构)30包含第一方向执行机构44P和第二 方向执行机构44Y。
驱动电路222响应控制信号，驱动第一方向执行机构44P以及第二方向 执行机构44Y。
通过这样的结构，能够摇动照相机模块20，来抵消带有照相机的移动电 话100的机壳的抖动。结果，能够修正抖动。
参照图8,说明包含本发明第二实施方式的抖动修正装置30A的照相才几机构IOA。图8是表'示将4极充磁磁铁42和外框36取下的状态下的照相机机 构IOA的立体图。
图示的抖动修正装置30A除了还具有第 一以及第二陀螺仪传感器61以及 62、同时去掉了第一以及第二霍尔元件51、 52之外，具有与图1至图3表示 的抖动修正装置30相同的结构。因此，对与图1至图3所示的构成元件相同 的元件赋予相同的参照符号，为了简化说明，下面仅说明不同的地方。
内框32具有外壁，该外壁具有与第一轴(俯仰轴)P正交的第一侧面32 -l、以及与第二轴(横摇轴)Y正交的第二侧面32-2。第一陀螺仪传感器 61安装在内框32的外壁的第一侧面32 - 1上，第二陀螺仪传感器62安装在 内框32的外壁的第二侧面32-2上。第一陀螺仪传感器61作为检测围绕第一 轴(俯仰轴)P的转动角速度的第一角速度传感器进行动作，第二陀螺仪传感 器62作为检测围绕第二轴(横摇轴)Y的转动角速度的第二角速度传感器进 行动作。换言之，第一陀螺仪传感器61作为检测内框32围绕第一轴(俯仰轴) P的抖动的第一抖动传感器进行动作，第二陀螺仪传感器62作为检测内框32 围绕第二轴(横摇轴)Y的抖动的第二抖动传感器进行动作。
因此，第一陀螺仪传感器61也被称为俯仰方向陀螺仪，第二陀螺仪传感 器62也被称为横摇方向陀螺仪。
在图8所示的抖动修正电路30A中，第一陀螺仪传感器61安装在内框 32的外壁的第一侧面32 - 1上，第二陀螺仪传感器62安装在内框32的外壁 的第二侧面32-2上，但是也可以相反地安装。即，第一陀螺仪传感器61可 以安装在内框32的外壁的第二侧面32 - 2上，第二陀螺仪传感器62可以安装 在内框32的外壁的第一侧面32 - 1上。
图9是表示对图8所示的抖动修正装置(抖动修正机构)30A进行控制 的抖动修正执行机构200A的结构的框图。
在图7所示的抖动修正执行机构200中，在带有照相机的移动电话100 的机壳上安装俯仰方向陀螺仪202以及横摇方向陀螺仪204,但是在图9所示 的抖动修正4丸行机构200A中，将第一陀螺仪传感器(俯仰方向陀螺仪)61以 及第二陀螺仪传感器(横摇方向陀螺仪)62直接安装在抖动修正装置(抖动 修正机构)30A上。另外，相对于图7所示的抖动修正装置(抖动修正k构)30具有位置传 感器(霍尔元件)50,图9所示的抖动修正装置(抖动修正机构)30A不具有 那样的位置传感器(霍尔元件)50。
图9所示的抖动修正执行机构200A除了抖动修正控制部的结构(动作) 如下面叙述那样不同之外，具有与图7所示的抖动修正执行机构200相同的结 构。因此，对抖动修正控制部赋予112A的参照符号。
抖动修正控制部112A除了控制电路的动作与图7所示的不同之外，具有 与图7所示的抖动修正控制部U2相同的结构。因此，对控制电路赋予220A 的参照符号。
控制电路220A响应从系数变换电路218提供的系数变换后的信号，输出 使俯仰方向陀螺仪61以及横摇方向陀螺仪62的输出成为最小的反馈控制信 号。响应该反馈控制信号，驱动电路222驱动第一方向执行机构44P以及第二 方向执行机构44Y。
通过这样的结构，能够摇动照相机模块20，抵消带有照相机的移动电话 100的透镜机构10A的内框32的抖动。结果，能够-修正抖动。
如上所述，在本发明的抖动修正装置中，只要照相机模块20是标准化的 照相机模块，则都能够^畛正其抖动。
以上通过优选实施方式说明了本发明，但在不脱离本发明的精神的范围 内，本领域的技术人员能够实现各种变形。例如，在上述的实施方式中，音圈 电动机由设置在外框的4极充磁磁铁和设置在内框的线圈基板构成，但本发明 并不限于这样结构的音圈电动机。例如，音圈电动机也可以由在内框上设置的 4极充磁磁铁和在外框上设置的线圏基板构成。另外，在上述第一实施方式中， 作为位置检测单元(位置传感器)，使用了霍尔元件，但也可以使用其他位置 ^r测单元(位置传感器)。并且，在上述第二实施方式中，作为抖动传感器， 使用陀螺仪传感器等角速度传感器，但也可以使用其他的抖动传感器。通过在 照相机机构的外侧安装导电屏蔽盒，也可以实现EMC对策。
权利要求
1.一种抖动修正装置，其通过使保持透镜和拍摄元件的照相机模块围绕与光轴正交，而且互相交叉的第一轴以及第二轴进行摇动来修正抖动，其特征在于，具有在内部固定照相机模块的内框；从内框外侧围绕所述第一轴自由摇动地支承该内框的中框；从所述中框外侧围绕第二轴自由摇动地支承中框的外框；以及在所述内框的底部和所述外框的底部设置的、进行驱动分别使所述内框以及所述中框围绕所述第一轴以及所述第二轴摇动的音圈电动机。
2. 根据权利要求1所述的抖动修正装置，其特征在于， 所述音圈电动机具有4极充磁磁铁，其安装在所述外框的底部，围绕所述外框的中心轴旋转对称地设置4磁极；线圈基板，与所述4极充》兹磁铁相向地设置在所述内框的底部，跨越所 述4极充磁磁4失的相邻的》兹极之间地，配置以所述光轴为中心对称配置的4 个线圈；以及中立保持板，其在包夹在所述4个线圈之间的状态下，与所述4极充-兹 磁铁相向地安装在所述线圈基板上。
3. 根据权利要求2所述的抖动修正装置，其特征在于， 具有用于检测所述内框相对于所述外框的位置的位置检测单元。
4. 根据权利要求3所述的抖动修正装置，其特征在于， 所述位置检测单元具有安装在所述线圈基板上的、通过检测所述4极充磁磁铁的磁力检测伴随围绕所述第 一轴的摇动的第 一位置的第 一霍尔元件； 以及安装在所述线圈基板上的、通过检测所述4极充磁磁铁的磁力来检测伴 随围绕所述第二轴的摇动的第二位置的第二霍尔元件。
5. 根据权利要求1或者2所述的抖动修正装置，其特征在于， 把所述外框固定在机壳上，所述内框具有外壁，该外壁具有分别与所述第一以及第二轴正交的第一以及第二侧面，还具有在所述内框的外壁的所述第一侧面以及所述第二侧面的一方上安装的、检测所述内框围绕所述第一轴的抖动的第一抖动传感器；以及在所述内框的外壁的所述第一侧面以及所述第二侧面的另一方上安装 的、检测所述内框围绕所述第二轴的抖动的第二抖动传感器。
6. 根据权利要求5所述的抖动修正装置，其特征在于，所述第 一抖动传感器由检测围绕所述第 一轴的转动角速度的第 一角速度 传感器构成，所述第二抖动传感器由检测围绕所述第二轴的转动角速度的第二角速度 传感器构成。
7. 根据权利要求6所述的抖动修正装置，其特征在于， 所述第 一角速度传感器由第 一陀螺仪传感器构成， 所述第二角速度传感器由第二陀螺仪传感器构成。
全文摘要
本发明提供一种驱动单元(执行机构)的结构简单的照相机的抖动修正装置。抖动修正装置(30)通过使保持透镜和拍摄元件的照相机模块(20)围绕与光轴(O)正交，而且互相交叉的第一轴(P)以及第二轴(Y)进行摇动来修正抖动，具有在内部固定照相机模块(20)的内框(32)、从内框外侧围绕第一轴(P)自由摇动地支承该内框的中框(34)、从中框外侧围绕第二轴(Y)自由摇动地支承中框的外框(36)、以及在内框的底部和外框的底部设置的音圈电动机(40)。音圈电动机(40)进行驱动，使内框(32)以及中框(34)分别围绕第一轴(P)以及第二轴(Y)摇动。
文档编号H04N5/232GK101685235SQ200910177610
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月24日 优先权日2008年9月25日
发明者森谷昭弘, 菅原正吉 申请人:三美电机株式会社