专利名称：抗抖动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于摄影装置的抗抖动装置，具体涉及用于包括成像装置等和可以移动来校正手抖动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抗抖动装置。抗抖动装置通过在垂直于光轴的平面上、对应于在成像期间手抖动量移动手抖动校正镜头或成像装置来校正手抖动影响。
日本未审查的专利申请(KOKAI)No.2002-229020公开了用于摄影装置的抗抖动装置。抗抖动装置通过使用永久磁体和线圈，执行包括手抖动校正镜头的可移动单元的移动操作，通过使用霍尔(hall)元件和永久磁体，执行可移动单元的位置检测操作。
但是，在可移动单元的位置检测操作期间和在除了位置检测操作时，对霍尔元件的输入端施加电压。这种在除了位置检测操作时对霍尔元件的输入端施加电压是电能的不必要消耗。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在抗抖动装置中用低电能消耗执行位置检测操作的装置。
根据本发明，摄影装置的抗抖动装置包括可移动单元和固定单元。
可移动单元具有成像装置和手抖动校正镜头其中之一，并能够在第一和第二方向移动。第一方向垂直于摄影装置照相镜头的光轴，第二方向垂直于光轴和第一方向。
固定单元在第一和第二方向滑动地支撑可移动单元。
可移动单元和固定单元之一具有磁场变化检测单元。
磁场变化检测单元具有用于检测可移动单元在第一方向的位置作为第一位置的水平磁场变化检测元件，和用于检测可移动单元在第二方向的位置作为第二位置的垂直磁场变化检测元件。
在可移动单元的位置检测操作期间，对水平磁场变化检测元件和垂直磁场变化检测元件的输入端施加电压，在位置检测操作之外的时间，停止对水平磁场变化检测元件和垂直磁场变化检测元件的输入端的施加电压。
参照附图，从下列描述将更加理解本发明的目的和优点。
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是摄影装置的前视图；图3是摄影装置的电路结构图；图4是表示抗抖动单元结构的示图；图5是沿图4的A-A线的示图；图6是霍尔元件单元和霍尔元件信号处理单元电路的电路结构图；图7是以每个预定时间间隔作为中断程序执行抗抖动操作的流程图。
具体实施例方式
参照附图所示的实施例描述本发明。在本实施例中，摄影装置1是数码相机。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。
图5示出沿图4的A-A线的示图。
摄影装置1的成像部件包括Pon按钮11、Pon开关11a、测光开关12a、释放按钮13、释放开关13a、显示单元17例如LCD显示器等、CPU 21、成像块22、AE(自动曝光)单元23、AF(自动聚焦)单元24、在抗抖动单元30中的成像单元39a和照相镜头67(参见图1，2，3)。
由Pon按钮11的状态确定Pon开关11a是在ON或OFF状态，因此，摄影装置1的ON/OFF状态对应于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，测光开关12a变到ON状态，从而执行测光操作、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，从而执行成像操作，并存储拍摄的图像。
CUP 21是控制装置，其控制摄影装置1成像操作的每个部分，并控制摄影装置抗抖动操作的每个部分。抗抖动操作控制可移动单元30a的移动并控制检测可移动单元30a的位置。
成像块22驱动成像单元39a。AE单元23对摄影物体执行测光操作，计算测光值，并对应于测光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执行AF传感操作，并对应于AF传感操作的结果执行成像所需的聚焦操作。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的抗抖动部件包括抗抖动开关14、抗抖动开关14a、CPU 21、角速度检测单元25、驱动电路29、抗抖动单元30、霍尔元件信号处理单元45、照相镜头67和存储单元72。
当抗抖动按钮14被操作者全部按下时，抗抖动开关14a变为ON状态，因而执行抗抖动操作，其中角速度检测单元25和抗抖动单元30独立于包括测光操作等的其它操作、以每个预定时间间隔被驱动。当抗抖动开关14a在ON状态时，换言之，在抗抖动模式下，参数IS设定为1(IS＝1)。当抗抖动开关14a不在ON状态时，换言之，在非抗抖动模式下，参诸IS设定为0(IS＝0)。在这个实施例中，预定时间间隔是1ms。
对应于这些开关的输入信号的各种输出命令被CPU 21控制。
关于测光开关12a是在ON状态还是在OFF状态的信息被输入到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状态的信息被输入到CPU 21的端口P13，作为1比特数字信号。关于抗抖动开关14a是在ON状态还是在OFF状态的信息被输入到CPU 21的端口P14，作为1比特数字信号。
成像块22连接到用于输入和输出信号的CPU 21的端口P3。AE单元23连接到用于输入和输出信号的CPU 21的端口P4。AF单元24连接到用于输入和输出信号的CPU 21的端口P5。
存储单元72是非易失性存储器，例如EEPROM等，其存储施加给水平霍尔元件hh10输入端的第一电压XVf的值，和施加给垂直霍尔元件hv10输入端的第二电压YVf的值。存储单元72是可电重写的，因而即使存储单元72设定为OFF状态，不会删除存储在存储单元72中的内容。存储单元72连接到用于输入和输出信号的CPU 21的端口P6。
接下来，详细解释CPU 21对于角速度单元25、驱动电路29、抗抖动单元30和霍尔元件信号处理单元45的输入和输出关系。
角速度单元25具有第一角速度传感器26、第二角速度传感器27和组合放大器和高通滤波器电路28。第一角速度传感器26以每个预定时间间隔(1ms)检测摄影装置1的角速度在第一方向x的速度分量。第二角速度传感器27以每个预定时间间隔(1ms)检测摄影装置1的角速度在第二方向y的速度分量。
组合放大器和高通滤波器电路28放大第一方向x的角速度的信号(角速度在第一方向x的速度分量)，降低零位电压和第一角速度传感器26的扫描，将模拟信号输出到CPU 21的A/D转换器A/D 0，作为第一角速度vx。
组合放大器和高通滤波器电路28放大第二方向y的角速度的信号(角速度在第二方向y的速度分量)，降低零位电压和第二角速度传感器27的扫描，将模拟信号输出到CPU 21的A/D转换器A/D 1，作为第二角速度vy。
CPU 21将输入到A/D转换器A/D 0的第一角速度vx和输入到A/D转换器A/D 1的第二角速度vy转换成数字信号(A/D转换操作)，考虑焦距，根据转换的数字信号和转换系数计算在预定时间间隔(1ms)产生的手抖动量。因此，CPU 21和角速度检测单元25具有计算手抖动量的功能。
CPU 21对应于第一方向x第二方向y计算出的手抖动量，计算成像单元39a(可移动单元30a)应该被移动到的位置S。
位置S在第一方向x的位置被定义为sx，位置S在第二方向y的位置被定义为sy。通过使用电磁力执行包括成像单元39a的可移动单元30a的移动，在后面会描述。驱动驱动电路29以将可移动单元30a移动到位置S的驱动力D，具有第一PWM负载dx作为在第一方向x的驱动力分量，以及具有第二PWM负载sy作为在第二方向y的驱动力分量。
抗抖动单元30是通过将成像单元39a移动到位置S、通过消除摄影物体图像在成像装置39a1的成像表面上的滞后、通过稳定到达成像装置39a1的成像表面的摄影物体图像来校正手抖动影响的装置。
抗抖动单元30具有包括成像单元39a的可移动单元30a，和固定单元30b。或者，抗抖动单元30是由通过电磁力将可移动单元30a移到位置S的驱动部件和检测可移动单元30a的位置(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CPU 21的PWM 0输入的第一PWM负载dx并具有从CPU 21的PWM 1输入的第二PWM负载dy的驱动电路，执行抗抖动单元30的可移动单元30a的驱动。在通过驱动驱动电路29移动的移动之前或移动之后，用霍尔元件单元44a和霍尔元件信号处理单元45检测可移动单元30a的检测位置P。
检测位置P在第一方向x的第一位置的信息，换言之，第一检测位置信号px，被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 2。第一检测位置信号px是模拟信号，并通过A/D转换器A/D 2(A/D转换操作)转换成数字信号。检测位置P在第一方向x的第一位置在A/D转换操作后被定义为pdx，对应于第一检测位置信号px。
检测位置P在第二方向y的第二位置的信息，换言之，第二检测位置信号py，被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 3。第二检测位置信号py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的第二位置在A/D转换操作后被定义为pdy，对应于第二检测位置信号py。
根据检测位置P(pdx，pdy)的数据和应该被移动到的位置S(sx，sy)的数据执行PID(比例积分微分)控制。
可移动单元30a具有第一驱动线圈31a、第二驱动线圈32a、成像单元39a、霍尔元件单元44a、可移动电路板49a、移动轴50a、第一水平移动轴承单元51a、第二水平移动轴承单元52a、第三水平移动轴承单元53a和片64a(参见图4和5)。
固定单元30b具有位置检测磁体单元、第一位置检测和驱动磁轭431b、第二位置检测和驱动磁轭432b、第一垂直移动轴承单元54b、第二垂直移动轴承单元55b、第三垂直移动轴承单元56b、第四垂直移动轴承单元57b和基板65b。位置检测磁体单元具有第一位置检测和驱动磁体411b和第二位置检测和驱动磁体412b。
当从第三方向z看时，可移动单元30a的移动轴50a具有管形状。第一、第二、第三和第四垂直轴承单元54b，55b，56b，57b安装到固定单元30b的基板65b上。移动轴50a被第一、第二、第三和第四垂直轴承单元54b，55b，56b，57b滑动地支撑在垂直方向(第二方向y)。
第一和第二垂直轴承单元54b和55b具有沿第二方向y延伸的细长孔。
因此，可移动单元30a可以相对固定单元30b沿垂直方向(第二方向y)移动。
移动轴50a被可移动单元30a的第一、第二和第三水平移动轴承单元51a，52a，53a可滑动地支撑在水平方向(第一方向x)。因此，可移动单元30a(除了移动轴50a)可以相对固定单元30b和移动轴50a沿水平方向(第一方向x)移动。
当成像装置39a1的中心区域位于照相镜头67的光轴LX时，建立可移动单元30a和固定单元30b之间的位置关系，使得可移动单元30a位于它的第一方向x和第二方向y移动范围的中心，以便利用成像装置39a1成像范围的全部尺寸。
形成成像装置39a1的成像表面的矩形具有两条对角线。在这个实施例中，成像装置39a1的中心是这两对角线的交叉点。
从照相镜头67这侧看，成像单元39a、片64a和可移动电路板49a沿光轴LX方向按这个顺序安装。成像单元39a具有成像装置39a1(例如CCD或CMOS等)、台架39a2、保持单元39a3、和光学低通滤波器39a4。台架39a2和片64a在光轴LX方向保持和压紧成像装置39a1、保持单元39a3、和光学低通滤波器39a4。
第一、第二和第三水平移动轴承单元51a，52a，53a安装到台架39a2上。成像装置39a1安装到片64a上，因而执行成像装置39a1的定位，其中成像装置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，通过接触成像装置39a1，片64a具有从成像装置39a1辐射热的作用。
第一驱动线圈31a、第二驱动线圈32a和霍尔元件单元44a安装到可移动电路板49a上。
第一驱动线圈31a形成座和螺旋形线圈图形。第一驱动线圈31a的线圈图形是平行于第一方向x或第二方向y的线，其中包括第一驱动线圈31a的可移动单元30a通过第一电磁力在第一方向x移动。平行于第二方向y的线用于在第一方向x移动可移动单元30a。平行于第二方向y的线具有第一有效长度L1。
基于第一驱动线圈31a的电流方向和第一位置检测和驱动磁体411b的磁场方向产生第一电磁力。
第二驱动线圈32a形成座和螺旋形线圈图形。第二驱动线圈32a的线圈图形是平行于第一方向x或第二方向y的线，其中包括第二驱动线圈32a的可移动单元30a通过第二电磁力在第二方向y移动。平行于第一方向x的线用于在第二方向y移动可移动单元30a。平行于第一方向x的线具有第二有效长度L2。
基于第二驱动线圈32a的电流方向和第二位置检测和驱动磁体412b的磁场方向产生第二电磁力。
第一和第二驱动线圈31a和32a通过柔性电路板(没有描述)连接驱动第一和第二驱动线圈31a和32a的驱动电路29。第一PWM负载dx从CPU 21的PWM 0输入驱动电路29，第二PWM负载dy从CPU 21的PWM 1输入驱动电路29。驱动电路29供电给对应于第一PWM负载dx值的第一驱动线圈31a和对应于第二PWM负载dy值的第二驱动线圈32a，以驱动可移动单元30a。
第一位置检测和驱动磁体411b安装到固定单元30b的可移动单元侧，其中第一位置检测和驱动磁体411b在第三方向z面对第一驱动线圈31a和水平霍尔元件hh10。
第二位置检测和驱动磁体412b安装到固定单元30b的可移动单元侧，其中第二位置检测和驱动磁体412b在第三方向z面对第二驱动线圈32a和垂直霍尔元件hv10。
在N极和S极沿第一方向x设置的情况下，第一位置检测和驱动磁体411b安装到第一位置检测和驱动磁轭431b。第一位置检测和驱动磁轭431b沿第三方向z、在可移动单元30a这侧安装到固定单元30b的基板65b上。
第一位置检测和驱动磁体411b在第二方向y的长度比第一驱动线圈31a的第一有效长度L1长。在第二方向y移动可移动单元30a的过程中，不改变影响第一驱动线圈31a和水平霍尔元件hh10的磁场。
在N极和S极沿第二方向y设置的情况下，第二位置检测和驱动磁体412b安装到第二位置检测和驱动磁轭432b。第二位置检测和驱动磁轭432b沿第三方向z、在可移动单元30a这侧安装到固定单元30b的基板65b上。
第二位置检测和驱动磁体412b在第一方向x的长度比第二驱动线圈32a的第二有效长度L2长。在第一方向x移动可移动单元30a的过程中，不改变影响第二驱动线圈32a和垂直霍尔元件hv10的磁场。
第一位置检测和驱动磁轭431b由软磁材料制成，当从第二方向y看时，形成方U形管。第一位置检测和驱动磁体411b、第一驱动线圈31a和水平霍尔元件hh10在第一位置检测和驱动磁轭43 1b的管内。
第一位置检测和驱动磁轭431b接触第一位置检测和驱动磁体411b的这一侧防止了第一位置检测和驱动磁体411b的磁场泄漏到周围。
第一位置检测和驱动磁轭431b的另一侧(其面对第一位置检测和驱动磁体411b、第一驱动线圈31a和可移动电路板49a)在第一位置检测和驱动磁体411b与第一驱动线圈31a之间，以及提高在第一位置检测和驱动磁体411b与水平霍尔元件hh10之间的磁通量密度。
第二位置检测和驱动磁轭432b由软磁材料制成，当从第一方向x看时，形成方U形管。第二位置检测和驱动磁体412b、第二驱动线圈32a和垂直霍尔元件hv10在第二位置检测和驱动磁轭432b的管内。
第二位置检测和驱动磁轭432b接触第二位置检测和驱动磁体412b的这一侧防止了第二位置检测和驱动磁体412b的磁场泄漏到周围。
第二位置检测和驱动磁轭432b的另一侧(其面对第二位置检测和驱动磁体412b、第二驱动线圈32a和可移动电路板49a)在第二位置检测和驱动磁体412b与第二驱动线圈32a之间，以及提高在第二位置检测和驱动磁体412b与垂直霍尔元件hv10之间的磁通量密度。
霍尔元件单元44a是单轴霍尔元件，其具有两个利用霍尔效应的磁电转换元件(磁场变化检测元件)的霍尔元件。霍尔元件单元44a检测第一检测位置信号px和第二检测位置信号py，第一检测位置信号px用于表示可移动单元30a的当前位置P在第一方向x的第一位置，第二检测位置信号py用于表示可移动单元30a的当前位置P在第二方向y的第二位置。
两个霍尔元件之一是用于检测可移动单元30a在第一方向x的第一位置的水平霍尔元件hh10，另一个是用于检测可移动单元30a在第二方向y的第二位置的垂直霍尔元件hv10(参见图4)。
在水平霍尔元件hh10沿第三方向z面对固定单元30b的第一位置检测和驱动磁体411b的这种情况下，水平霍尔元件hh10安装到可移动单元30a的可移动电路板49a。
在垂直霍尔元件hv10沿第三方向z面对固定单元30b的第二位置检测和驱动磁体412b的这种情况下，在垂直霍尔元件hv10安装到可移动单元30a的可移动电路板49a。
当成像装置39a1的中心通过光轴LX时，从第三方向Z看，期望水平霍尔元件hh10位于霍尔元件单元44a上，其面对第一位置检测和驱动磁体411b在第一方向x的N极和S极之间的中间区域，利用基于单轴霍尔元件的线性输出变化(线性)执行精确位置检测操作的范围全尺寸，执行位置检测操作。
同样，当成像装置39a1的中心通过光轴LX时，从第三方向Z看，期望垂直霍尔元件hv10位于霍尔元件单元44a上，其面对第二置检测和驱动磁体412b在第二方向y的N极和S极之间的中间区域。
基板65b是片状部件，其成为安装第一位置检测和驱动磁轭431b等的基础，并平行于成像装置39a1的成像表面。
在这个实施例中，基板65b沿第三方向z设置在比可移动电路板49a更靠近照相镜头67这一侧。但是，可移动电路板49a可以设置在比基板65b更靠近照相镜头67这一侧。在这种情况下，第一和第二驱动线圈31a和32a、霍尔元件单元44a设置在可移动电路板49a与照相镜头67的相对侧，从而第一和第二位置检测和驱动磁体411b和412b设置在与照相镜头67的相同侧。
霍尔元件信号处理单元45具有第一霍尔元件信号处理电路450和第二霍尔元件信号处理电路460。
第一霍尔元件信号处理电路450基于水平霍尔元件hh10的输出信号，检测水平霍尔元件hh10输出端之间的水平电位差x10。
第一霍尔元件信号处理电路450基于水平电位差x10，将表示可移动单元30a在第一方向x第一位置的第一检测位置信号px输出到CPU21的A/D转换器A/D 2。
第二霍尔元件信号处理电路460基于垂直霍尔元件hv10的输出信号，检测垂直霍尔元件hv10输出端之间的垂直电位差y10。
第二霍尔元件信号处理电路460基于垂直电位差y10，将表示可移动单元30a在第二方向y的第二位置的第二检测位置信号py输出到CPU 21的A/D转换器A/D 3。
在位置检测期间，第一电压XVf通过第一霍尔元件信号处理电路450的电路456从CPU 21的D/A转换器D/A 0(被CPU 21控制)施加到水平霍尔元件hh10的输入端。
在位置检测期间，第二电压YVf通过第二霍尔元件信号处理电路460的电路466从CPU 21的D/A转换器D/A 1(被CPU 21控制)施加到垂直霍尔元件hv10的输入端。
在位置检测期间之外的时间，的D/A转换器D/A 0和D/A 1不输出信号，换言之，电压没有施加到水平霍尔元件hh10和垂直霍尔元件hv10的输入端。
用图6来解释在霍尔元件信号处理单元45的第一霍尔元件信号处理电路450中，水平霍尔元件hh10的输入/输出信号的电路结构，以及在霍尔元件信号处理单元45的第二霍尔元件信号处理电路460中，垂直霍尔元件hv10的输入/输出信号的电路结构。
第一霍尔元件信号处理电路450具有用于控制水平霍尔元件hh10输出的电路451和电路453，以及具有用于控制水平霍尔元件hh10输入的电路456。
第二霍尔元件信号处理电路460具有用于控制垂直霍尔元件hv10输出的电路461和电路463，以及具有用于控制垂直霍尔元件hv10输入的电路466。
水平霍尔元件hh10的两个输出端连接电路451，电路451连接电路453。
电路451是放大水平霍尔元件hh10的输出端之间信号差的微分放大电路。
电路453是基于电路451放大的信号差和参考电压Vref之间的差，计算水平电位差x10(霍尔输出电压)的减法放大电路，其用预定放大率乘以水平电位差x10计算第一检测位置信号px。
电路451具有电阻R1、电阻R2、电阻R3、运算放大器A1、和运算放大器A2。运算放大器A1具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。运算放大器A2具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。
水平霍尔元件hh10的一个输出端连接运算放大器A1的非倒相输入端，水平霍尔元件hh10的另一输出端连接运算放大器A2的非倒相输入端。
运算放大器A1的倒相输入端连接电阻R1和R2，运算放大器A2的倒相输入端连接电阻R1和R3。
运算放大器A1的输出端连接电路453中的电阻R2和电阻R7。运算放大器A2的输出端连接电路453中的电阻R3和电阻R9。
电路453具有电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10，和运算放大器A5。运算放大器A5具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。
运算放大器A5的倒相输入端连接电阻R7和R8。运算放大器A5的非倒相输入端连接电阻R9和R10。运算放大器A5的输出端连接电阻R8。用预定放大率乘以水平电位差x10得到的第一检测位置信号px，从运算放大器A5的输出端被输出。电阻R10的一端连接到电压是参考电压Vref的电源。
电阻R2和R3的值相同。电阻R7和R9的值相同。电阻R8和R10的值相同。
预定放大率基于电阻R7-R10的值(电阻R7值与电阻R8值的比率)。
运算放大器A1和运算放大器A2是相同类型的放大器。
电路456具有电阻R19和运算放大器A8。运算放大器A8具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。
运算放大器A8的倒相输入端连接电阻R19和水平霍尔元件hh10的一个输入端。运算放大器A8的非倒相输入端的电势设定为第一电压XVf，其对应于流过水平霍尔元件hh10输入端的电流值。运算放大器A8的输出端连接水平霍尔元件hh10的另一端。电阻R19的一端接地。
垂直霍尔元件hv10的两个输出端连接电路461，电路461连接电路463。
电路461是放大垂直霍尔元件hv10的输出端之间信号差的微分放大电路。
电路463是基于电路461放大的信号差和参考电压Vref之间的差，计算垂直电位差y10(霍尔输出电压)的减法放大电路，其用预定放大率乘以垂直电位差y10计算第二检测位置信号py。
电路461具有电阻R21、电阻R22、电阻R23、运算放大器A21、和运算放大器A22。运算放大器A21具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。运算放大器A22具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。
垂直霍尔元件hv10的一个输出端连接运算放大器A21的非倒相输入端，垂直霍尔元件hv10的另一输出端连接运算放大器A22的非倒相输入端。
运算放大器A21的倒相输入端连接电阻R21和R22，运算放大器A22的倒相输入端连接电阻R21和R23。
运算放大器A21的输出端连接电路463中的电阻R22和电阻R27。运算放大器A22的输出端连接电路463中的电阻R23和电阻R129。
电路463具有电阻R127、电阻R128、电阻R29、电阻R30，和运算放大器A25。运算放大器A25具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。
运算放大器A25的倒相输入端连接电阻R27和R28。运算放大器A25的非倒相输入端连接电阻R29和R30。运算放大器A25的输出端连接电阻R28。用预定放大率乘以垂直电位差y10得到的第二检测位置信号py，从运算放大器A25的输出端被输出。电阻R30的一端连接到电压是参考电压Vref的电源。
电阻R22和R23的值相同。电阻R27和R29的值相同。电阻R28和R30的值相同。
预定放大率基于电阻R27-R30的值(电阻R27值与电阻R28值的比率)。
运算放大器A21和运算放大器A22是相同类型的放大器。
电路466具有电阻R39和运算放大器A28。运算放大器A28具有倒相输入端、非倒相输入端和输出端。
运算放大器A28的倒相输入端连接电阻R39和垂直霍尔元件hv10的一个输入端。运算放大器A28的非倒相输入端的电势设定为第一电压YVf，其对应于流过垂直霍尔元件hv10输入端的电流值。运算放大器A28的输出端连接垂直霍尔元件hv10的另一端。电阻R39的一端接地。
在位置检测过程中，电压从CPU 21的D/A转换器D/A0施加到第一和第二霍尔元件信号处理电路450和460中的所有运算放大器。在位置检测操作之外的时间，电压不从CPU 21的D/A转换器D/A 1施加到第一和第二霍尔元件信号处理电路450和460中的所有运算放大器，即，被停止。
为了保持每个运算放大器的稳定等待时间，当位置检测操作开始时，在将第一电压XVf施加至水平霍尔元件hh10的输入端并将第二电压YVf施加至垂直霍尔元件hv10的输入端之前，对第一和第二霍尔元件信号处理电路450和460中的所有运算放大器施加电压。
另外，当位置检测操作结束时，同时停止对第一和第二霍尔元件信号处理电路450和460中的所有运算放大器施加电压、对水平霍尔元件hh10输入端施加第一电压XVf和对垂直霍尔元件hv10输入端施加第二电压YVf。
在从电源等(不通过CPU 21)直接执行对水平霍尔元件hh10和垂直霍尔元件hv10输入端施加电压的情况下，既使不执行位置检测操作，也总是执行电压施加，同时Pon按钮11设定为ON状态(摄影装置1的带电状态)。
在位置检测操作之外的时间，对水平霍尔元件hh10和垂直霍尔元件hv10的输入端施加电压是不必要的供电。
在这个实施例中，仅仅在位置检测操作期间由CPU 21控制执行对水平霍尔元件hh10和垂直霍尔元件hv10的输入端施加电压。因此，可以限制电能的消耗。
同样，在这个实施例中，仅仅在位置检测操作期间对运算放大器施加电压。因此，与摄影装置1在ON状态总是对运算放大器执行电压施加相比，进一步限制电能的消耗。
接下来，用图7的流程图来解释独立于其它操作、以每个预定时间间隔(1ms)作为中断程序执行抗抖动操作的流程。
在步骤S11中，开始抗抖动操作的中断程序。在步骤S12中，将角度时量检测单元25输出的第一角度时量vx输入到CPU 21的A/D转换器A/D 0中，并转换成数字信号。将角度时量检测单元25输出的第二角度时量vy输入到CPU 21的A/D转换器A/D1中，并转换成数字信号。
在步骤S13中，对第一和第二霍尔元件信号处理电路450和460中的所有运算放大器施加电压。在步骤S14中，通过第一霍尔元件信号处理电路450，对水平霍尔元件hh10的输入端施加第一电压XVf，通过第二霍尔元件信号处理电路460，对垂直霍尔元件hv10的输入端施加第二电压YVf。第一电压XVf和第二电压YVf存储在存储单元72中。当摄影装置1设定在ON状态时，通过CUP 21从存储单元72中读取第一电压XVf和第二电压YVf。
在步骤S15中通过霍尔元件单元44a检测可移动单元30a的位置，因而通过霍尔元件信号处理单元45计算的第一检测位置信号px输入到CPU 21的A/D转换器A/D 2中，并转换成数字信号(pdx)，通过霍尔元件信号处理单元45计算的第二检测位置信号py输入到CPU 21的A/D转换器A/D 3中，并转换成数字信号(pdy)。因此，确定可移动单元30a的当前位置P(pdx，pdy)。
在步骤S16中，从D/A转换器D/A 0和D/A 1输出信号的值设定为0。或者，停止给水平霍尔元件hh10和垂直霍尔元件hv10的输入端施加电压。同时，停止给第一和第二霍尔元件信号处理电路450和460中的所有运算放大器施加电压。
在步骤S17中，判断IS的值是否为0。当判断IS的值为0(IS＝0)时，换言之，在非抗抖动模式下，在步骤S18中，可移动单元30a(成像单元39a)应该被移动到的位置S(sx，sy)设定在可移动单元30a的移动范围中心。当判断IS的值不为0(IS＝1)时，换言之，在抗抖动模式下，在步骤S19中，根据第一和第二角速度vx和vy计算可移动单元30a(成像单元39a)应该被移动到的位置S(sx，sy)。
在步骤S20中，根据在步骤S18或步骤S19中确定的位置S(sx，sy)和当前位置P(pdx，pdy)，计算驱动驱动电路29的驱动力D，换言之，第一PWM负载dx和第二PWM负载dy，以便将可移动单元30a移到位置S。
在步骤S21中，用第一PWM负载dx通过驱动电路29驱动第一驱动线圈31a，并用第二PWM负载dy通过驱动电路29驱动第二驱动线圈32a，从而移动可移动单元30a。
步骤S20和S21的程序是用于执行正常比例、积分和微分计算的PID自动控制的自动控制计算。
在这个实施例中，第一位置检测和驱动磁体411b为一体，以便检测可移动单元30a在第一方向x的第一位置，并在第一方向x驱动可移动单元30a。但是，用于检测第一位置的磁体和用于在第一方向x驱动可移动单元30a的磁体可以分离。
同样，第二位置检测和驱动磁体412b为一体，以便检测可移动单元30a在第二方向y的第二位置，并在第二方向y驱动可移动单元30a。但是，用于检测第二位置的磁体和用于在第二方向y驱动可移动单元30a的磁体可以分离。
另外，尽管解释了霍尔元件单元44a安装到可移动单元30a以及位置检测磁体(第一和第二位置检测和驱动磁体411b和412b)安装到固定单元30b，但是，霍尔元件单元可以安装到固定单元，位置检测磁体可以安装到可移动单元。
产生磁场的磁体可以是永远产生磁场的永久磁体或在需要时产生磁场的电磁体。
另外，尽管解释了可移动单元30a具有成像装置39a1。但是，可移动单元30a可以具有代替成像装置的手抖动校正镜头。
另外，尽管解释了霍尔元件作为磁场变化检测元件用于位置检测，但是，其它检测元件也可以用于位置检测。具体地说，检测元件可以是MI(磁抗)传感器，换言之，高频载波型磁场传感器，或磁共振型磁场检测元件，或MR(磁抗效应)元件。当使用MI传感器、磁共振型磁场检测元件和MR元件之一时，与使用霍尔元件一样，通过检测磁场变化获得可移动单元的位置信息。
另外，在这个实施例中，可移动单元30a相对固定单元30b在第一方向x和第二方向y可移动，因而通过检测可移动单元在第一方向x的位置(第一位置)和在第二方向y的位置(第二位置)执行位置检测操作。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以及用于在该平面上检测可移动单元30a的任何其它方法也是可接受的。
例如，可移动单元的移动可以仅在一维，因而可移动单元可以仅在第一方向x(不在第二方向y)移动。在这种情况下，可以省略可移动单元在第二方向y的移动和可移动单元在第二方向y的位置检测操作部件，诸如垂直霍尔元件hv10等(参见图3等)。
另外，在这个实施例中，尽管解释了通过检测磁场的变化执行位置检测操作。但是，通过检测其它变化执行位置检测操作也可以接受。
尽管参照附图描述了本发明的实施例，很显然，本领域的技术人员不脱离本发明的范围可以做出许多变型和变化。
权利要求
1.一种摄影装置的抗抖动装置，包括可移动单元，其具有成像装置和手抖动校正镜头之一，可移动单元可以在第一和第二方向移动，所述第一方向垂直于所述摄影装置照相镜头的光轴，所述第二方向垂直于所述光轴和所述第一方向；固定单元，其在所述第一和第二方向滑动地支撑所述可移动单元；所述可移动单元和所述固定单元之一具有磁场变化检测单元；所述磁场变化检测单元具有用于检测所述可移动单元在所述第一方向的位置作为第一位置的水平磁场变化检测元件，和用于检测所述可移动单元在所述第二方向的位置作为第二位置的垂直磁场变化检测元件；和在所述可移动单元的位置检测操作期间，对所述水平磁场变化检测元件和所述垂直磁场变化检测元件的输入端施加电压，在上述位置检测操作之外的时间，停止对所述水平磁场变化检测元件和所述垂直磁场变化检测元件的输入端施加电压。
2.如权利要求1所述的抗抖动装置，还包括信号处理单元；和控制单元，其控制所述可移动单元、所述固定单元、所述信号处理单元，并具有第一和第二A/D转换器；所述信号处理单元将第一检测位置信号输出到所述第一A/D转换器，并将第二检测位置信号输出到所述第二A/D转换器，所述第一检测位置信号基于所述水平磁场变化检测元件的输出信号表示所述第一位置，所述第二检测位置信号基于所述垂直磁场变化检测元件的输出信号表示所述第二位置；所述控制单元基于所述第一A/D转换器的A/D转换操作计算所述第一位置，用于所述第一检测位置信号，和基于所述第二A/D转换器的A/D转换操作计算所述第二位置，用于所述第二检测位置信号；和用所述控制单元，通过所述信号处理单元来执行和停止对所述水平磁场变化检测元件施加第一电压，和对所述垂直磁场变化检测元件施加第二电压。
3.如权利要求2所述的抗抖动装置，其中所述信号处理单元具有用于输出所述第一和第二检测位置信号的运算放大器；在所述可移动单元的位置检测操作期间，执行对所述运算放大器的电压施加，在所述位置检测操作之外的时间，停止对所述运算放大器的电压施加。
4.如权利要求3所述的抗抖动装置，其中当所述位置检测操作开始时，在对所述水平磁场变化检测元件的输入端施加所述第一电压的和对所述垂直磁场变化检测元件的输入端施加所述第二电压之前，对所有所述运算放大器施加电压；当位置检测操作结束时，同时停止对所有所述运算放大器施加电压、对所述水平磁场变化检测元件的输入端施加所述第一电压、和对所述垂直磁场变化检测元件的输入端施加所述第二电压。
5.如权利要求2所述的抗抖动装置，还包括与所述控制单元链接的存储单元，其存储所述第一电压值和所述第二电压值；所述存储单元设定为OFF状态时，不删除存储在所述存储单元的内容。
6.如权利要求1所述的抗抖动装置，其中所述可移动单元具有所述磁场变化检测单元；所述水平磁场变化检测元件具有一个磁场变化检测元件；和所述垂直磁场变化检测元件具有一个磁场变化检测元件。
7.如权利要求6所述的抗抖动装置，其中磁场变化检测单元是单轴霍尔元件；和所述水平磁场变化检测元件和所述垂直磁场变化检测元件是霍尔元件。
8.如权利要求6所述的抗抖动装置，其中所述固定单元具有用于检测所述第一位置并面对所述水平磁场变化元件的第一位置检测磁体，以及具有用于检测所述第二位置并面对所述垂直磁场变化检测元件的第二位置检测磁体。
9.如权利要求8所述的抗抖动装置，其中所述第一位置检测磁体用于在所述第一方向移动所述可移动单元；和所述第二位置检测磁体用于在所述第二方向移动所述可移动单元。
10.一种摄影装置的抗抖动装置，包括可移动单元，其具有成像装置和手抖动校正镜头之一，在垂直于所述摄影装置的照相镜头的光轴的平面上移动；固定单元，其支撑所述可移动单元在所述平面可移动；所述可移动单元和所述固定单元之一具有用于检测所述可移动单元在所述平面的位置的检测单元；在所述可移动单元的位置检测操作期间，所述检测单元设定在ON状态，在所述位置检测操作之外的时间，所述检测单元设定在OFF状态。
全文摘要
一种摄影装置的抗抖动装置，包括可移动单元和固定单元。可移动单元具有成像装置并在第一和第二方向可移动。固定单元在第一和第二方向可滑动地支撑可移动单元。磁场变化检测单元具有用于检测可移动单元在第一方向的位置作为第一位置的水平霍尔元件，和具有用于检测可移动单元在第二方向的位置作为第二位置的垂直霍尔元件。在可移动单元的位置检测操作期间，对所述运算放大器施加电压，在所述位置检测操作之外的时间，停止对所述运算放大器施加电压。
文档编号G03B5/00GK1667483SQ20051005357
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月8日 优先权日2004年3月8日
发明者上中行夫 申请人:宾得株式会社