防抖装置的制作方法

专利名称：防抖装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于防抖设备的防抖装置，特别涉及防抖设备防抖操 作不能正确执行的时间段过后对可移动单元的控制防抖。
背景技术：
提出了一种用于防抖设备(图像固定装置)的防抖装置。防抖装 置通过使手震动校正镜头或者成像装置在与光轴垂直的平面上运动在 成像过程中所发生的手震动的量来校正手震动影响。
日本未审专利公开(K0KAI) No. H07-261233公开了一种防抖装置， 其在恒定采样周期中执行用于防抖操作的中断过程。
但是，在该防抖装置中，存在这样一种情况由控制器(诸如CPU 等)控制的防抖操作不能在连续采样周期中被执行，换言之，对于部 分或者一个以上采样周期来说防抖操作不能被执行，例如，当在控制 器与图像处理单元(诸如DSP等)之间通讯被执行等时。
当对于部分或者一个以上采样周期来说防抖操作不能被执行时， 可能存在一种情况，其中可移动单元不能被运动到正确位置以在下一 循环中继续防抖操作(换言之，可移动单元30a运动到远离正确位置 的位置)。
在发生这种情况时，当控制器和图像处理单元之间的通信已经完 成时，可移动单元运动到正确位置以继续防抖操作，以便防抖操作在 下一预定时间间隔(采样周期)可被执行。
但是，如果将可移动单元运动到正确位置所需的距离很远，可移 动单元突然被运输到正确位置并且当向正确位置运动结束时，来自制
动的震动变得很大，可能会产生摆动。如果来自制动的震动很大，防 抖设备的操作者可能会由于运动单元的摆动或者震动而感觉到不适。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种防抖装置(成像稳定装置)，其 限制在防抖操作不能被执行的时间段结束之后可能发生的可移动单元 的突然运动。
根据本发明，用于防抖设备成像稳定的防抖装置包括可移动单元 和控制器。控制器控制用于防抖操作的可移动单元的运动。控制器控 制可移动单元的运动，以使得在指定时间段内将可移动单元保持在不 执行防抖操作的位置，所述指定时间段为从当防抖设备的曝光时间结 束的点到当防抖设备被设置为下一成像操作可被执行的点的时间段部 分。该位置是当指定时间段开始时可运动运动被定位的初始位置。


通过下列说明并参照附图本发明的目的和优点将更好理解，其中
图1是从后侧观察的防抖设备的实施方式的后透视图2是防抖设备的主视图3是防抖设备的电路构造原理图4是显示防抖设备的主要操作的流程图5是显示定时器的中断过程的细节的流程图；和
图6是显示防抖操作中的计算的图示。
具体实施例方式
下面参照附图中显示的实施方式对本发明进行描述。在实施方式
中，防抖设备1是数码相机。防抖设备1的照相机镜头67具有光轴LX。 为了解释实施方式中的方向，第一方向x、第二方向y和第三方向 z被定义(见图l)。第一方向x是与光轴LX垂直的方向。第二方向y 是与光轴LX和第一方向x垂直的方向。第三方向z是与光轴LX平行 并与第一方向x和第二方向y都垂直的方向。
防抖设备1的成像部分包括P0N按钮11、 P0N开关lla、测光开关 12a、释放按钮13、释放开关13a、防抖按钮14、防抖开关14a、指示 器17诸如LCD监测器等、反射镜光圈快门单元18、 DSP 19、 CPU 21、 AE (自动曝光)单元23、 AF (自动聚焦)单元24、防抖单元30中的 成像单元39a和照相机镜头67 (见图1、 2和3)。
无论PON开关lla处于ON状态还是处于OFF状态，通过PON按钮 11的状态被测定，使防抖设备1的ON/OFF状态对应于PON开关lla 的ON/OFF状态。
摄影对象的图像通过照相机镜头67由成像单元39a采集作为光学 图像，采集的图像被显示在指示器17上。摄影对象的图像可由光学取 景器(未示出)光学观察。
当释放按钮13被操作者部分压縮时，测光开关12a变成ON状态， 使光度测定操作、AF感知操作和对焦操作被执行。
当释放按钮13由操作者完全压縮时，释放开关13a变成ON状态， 使成像单元39a(成像装置)进行成像操作，并且采集的图像被存储。
反射镜光圈快门单元18与CPU 21的端口 P7连接并执行反射镜的 UP/DO丽操作(反光镜抬起操作和反光镜放下操作)，光圈的OPEN/CLOSE 操作和与释放开关13a的ON状态对应的快门的OPEN/CLOSE操作。
DSP 19与CPU 21的端口 P9连接并且其与成像单元39a连接。基 于来自CPU 21的指令，DSP 19在由成像单元39a的成像操作所采集的 图像信号的基础上执行计算操作，诸如成像处理操作等。
在曝光时间结束后，DSP 19与CPU 21通讯。在通讯过程中，释放 信息诸如快门速度等从CPU 21被传输到DSP 19。
CPU 21是控制装置，控制与成像操作和防抖操作(即图像固定操 作)有关的防抖设备1的每个部件。防抖操作包括可移动单元30a和 位置检测作用两种运动。
此外，CPU 21存储确定防抖设备1是否处于防抖模式下的防抖参 数IS的值、释放状态参数RP、 DSP通讯状态参数DSP-COM的值和DSP 通讯开始参数DSPACS的值。
释放状态参数RP的值相对于释放顺序操作而变化。当迸行释放顺 序操作时，释放状态参数RP的值被设定为1 (见图4中的步骤S21到 S32)，当释放顺序操作结束时，释放状态参数RP的值被设定(重新设 定)为0 (见图4中的步骤S13和S32)。
当CPU 21和DSP 19之间通讯以传输释放信息被执行时，DSP通讯 状态参数DSP-COM的值被设定为1 (见图4中的步骤S25)。否则，DSP 通讯状态参数DSP-COM的值被设定为0 (见图4中的步骤S27)。
当CPU 21和DSP 19之间的通讯以传输释放信息开始时，DSP通讯 开始参数DSPACS的值被设定为0 (见图4中的步骤S25)。否则，DSP 通讯开始参数DSPACS的值被设定为1 (见图5中的步骤S58)。
当CPU 21和DSP 19之间的通讯被执行时，可移动单元30a保持 在(固定到)当通讯开始时其被定位的位置(初始位置)。
在释放开关13a被设定为ON状态之后CPU 21执行释放顺序操作。 当释放顺序操作被执行时，但对于CPU 21和DSP 19之间的通讯正在 被执行时除外，CPU 21控制可移动单元30a用于防抖操作(对于操作 而言被设定为ON状态)。
此外，CPU21存储第一数字角速度信号Vxn，第二数字角速度信号 Vyn，第一数字角速度VVxn，第二数字角速度VVy。，数字位移角Bx"第 二数字位移角Byn，位置Sn在第一方向x中的坐标Sxn，位置Sn在第 二方向y中的坐标Syn，第一驱动力Dxn，第二驱动力Dy。，位置h在 A/D转换后在第一方向x中的坐标pdx ，位置P。在A/D转换后在第二 方向y中的坐标pdyn，第一减去值ex ，第二减去值eyn，第一比例系 数Kx，第二比例系数Ky，防抖操作的采样周期e，第一积分系数Tix， 第二积分系数Tiy，第一微分系数Tdx和第二微分系数Tdy。
AE单元(曝光计算单元)23执行光度测定操作并基于被摄影对象 计算光度测定值。AE单元23还计算相对于光度测定值的光圈值和曝光 的时间长度，二者对于成像来说都是需要的。AF单元24执行AF感知 操作和相应的聚焦操作，二者对于成像来说都是需要的。在聚焦操作 中，照相机镜头67在LX方向沿光轴重新定位。
防抖设备1的防抖部件(防抖装置)包括防抖按钮14，防抖开关 14a、指示器17、 CPU 21、角速度检测单元25、驱动电路29、防抖单 元30、霍尔元件信号处理单元45 (磁场变化检测元件)和照相机镜头 67。
当防抖按钮14被操作者压下时，防抖开关14a改变成ON状态， 使防抖操作被执行预定的时间间隔，在该防抖操作中角速度检测单元 25和防抖单元30独立于其它操作包括光度测定操作等被驱动防抖。当 防抖开关14a处于ON状态时，换言之处于防抖模式下，防抖参数IS 被设定为l (IS=1)。当防抖开关14a没有处于0N状态时，换言之处于
非防抖模式下，防抖参数is被设定为o (IS=0)。在该实施方式中，预
定时间间隔值被设定为lms。
当CPU 21和DSP 19之间的通讯被执行时，存在一种情况，因为 较大负载被施加到CPU21上，其中对于部分或者一个以上预定时间间 隔(在预定的时间检测)而言防抖操作不能被执行。
在防抖操作在预定时间间隔内(lms)不能被执行的情况下，还存 在另一种情况，其中可移动单元30a不能运动到正确位置以便在预定 时间间隔内(lms)继续防抖操作(换言之，可移动单元30a被运输到 远离预期位置的位置以继续防抖操作)。因此，在当防抖操作可被执行 时的时间点之后，需要将可移动单元30a运输到正确位置以便在下一 预定时间间隔继续防抖操作。如果该距离很远，可移动单元30a必须 突然运动，来自当其到达正确位置时的制动的震动变得很大，可能会 产生摆动。
在该实施方式中，当CPU 21和DSP 19之间的通讯被执行时，可 移动单元30a被保持在当通讯开始时其被定位的位置。因此，可移动 单元30a的该位置不远离当通讯结束时防抖操作将重新开始的位置， 即其在指定时间段可以到达的位置。
因此，当通讯结束时将可移动单元30a运输到用于防抖操作的适 当位置使下一预定时间检测可被继续所需的距离足够短，使来自当其 到达正确位置时的制动的震动小到令人满意(被缓冲)。
与这些开关的输入信号对应的各种输出指令由CPU 21控制。
有关测光开关12a是否处于ON状态或者OFF状态的信息被输入到 CPU 21的端口 P12中作为1-位数字信号。有关释放开关13a是否处于 ON状态或者OFF状态的信息被输入到CPU 21的端口 P13中作为l-位 数字信号。有关防抖开关14a是否处于ON状态或者OFF状态的信息被 输入到CPU 21的端口 P14中作为l-位数字信号。
AE单元23与CPU 21的端口 P4连接用于输入和输出信号。AF单 元24与CPU 21的端口 P5连接用于输入和输出信号。指示器17与CPU 21的端口 P6连接用于输入和输出信号。
接着，解释CPU 21和角速度检测单元25、驱动电路29、防抖单 元30和霍尔元件信号处理单元45之间的输入和输出关系的细节。
角速度检测单元25具有第一角速度传感器26a、第二角速度传感 器26b、第一高通滤波电路27a、第二高通滤波电路27b，第一放大器 28a和第二放大器28b。
第一角速度传感器26a检测防抖设备1围绕第二方向y的旋转(偏 转)运动的角速度(沿着防抖设备1的角速度的第一方向x的速度分 量)。第一角速度传感器26a是回转传感器，检测偏转角速度。
第二角速度传感器26b检测防抖设备1围绕第一方向x的旋转(倾 斜)运动的角速度(沿着防抖设备1的角速度的第二方向y的速度分 量)。第二角速度传感器26b是回转传感器，检测倾斜角速度。
第一高通滤波电路27a减少了来自第一角速度传感器26a的信号 输出的低频部分，因为来自第一角速度传感器26a的信号输出的低频 部分包括基于零电压为基础的信号部分，它们都与手震动无关。
第二高通滤波电路27b减少了来自第二角速度传感器26b的信号 输出的低频部分，因为来自第二角速度传感器26b的信号输出的低频 部分包括基于零电压为基础的信号部分，它们都与手震动无关。
第一放大器28a将与其低频部分已经被减少的俯仰角速度有关的 信号放大，并将模拟信号输出到CPU 21的A/D转换器A/D 0作为第一 肖速度vx0
第二放大器28b将与其低频部分已经被减少的偏转角速度有关的 信号放大，并将模拟信号输出到CPU 21的A/D转换器A/D 1作为第二 角速度vy。
低频信号部分的减少是两步过程；模拟高通滤波处理操作的基本 部分首先由第一和第二高通滤波电路27a和27b执行，接着数字高通 滤波处理操作的次级部分由CPU 21执行。
数字高通滤波处理操作的次级部分临界频率比模拟高通滤波处理 操作的基本部分的临界频率高。
在数字高通滤波处理操作中，时间常数值(第一高通滤波时间常 数hx和第二高通滤波时间常数hy)可以很容易被改变。
到CPU 21和角速度检测单元25的每个部分的电力供应在PON开 关lla被设定为ON状态(主电源被设定为0N状态)之后开始。手震 动量的计算在PON开关lla被设定为ON状态后开始。
CPU 21将输入A/D转换器A/D 0的第一角速度vx转换成第一数字 角速度信号Vxn (A/D转换操作)；通过减少第一数字角速度信号Vxn (数 字高通滤波处理操作)的低频部分来计算第一数字角速度VVxn，因为 第一数字角速度信号Vxn的低频部分包括以零电压和摇摄运动为基础 的信号部分，它们都与手震动无关；并通过积分第一数字角速度VVxn (积分处理操作)计算手震动的量(手震动位移角第一数字位移角 Bx丄
类似地，CPU 21将输入A/D转换器A/D 1的第二角速度vy转换成 第二数字角速度信号Vyn (A/D转换操作)；通过减少第二数字角速度信 号Vy (数字高通滤波处理操作)的低频部分来计算第二数字角速度 VVxn，因为第二数字角速度信号Vyn的低频部分包括以零电压和摇摄运 动为基础的信号部分，它们都与手震动无关；并通过积分第二数字角 速度VVyn (积分处理操作)计算手震动的量(手震动位移角第二数 字位移角Byn)。
因此，CPU 21和角速度检测单元25使用函数来计算手震动的量。 "n"是大于1的整数，并表示从防抖操作开始(定时器的中断 过程开始，t二l，见图4中的步骤S12)的点到进行最近防抖操作的点 (t=n)的时间长度(ms)。由于防抖操作在预定时间间隔(1ms)可以 或者不可以被执行，诸如当CPU 21与DSP 19之间的通讯被执行时， 存在"n"值与防抖操作被执行的次数不一致的情况。
在与第一方向x有关的数字高通滤波处理操作中，第一数字角速 度VVxn通过将第一数字角速度VVxl的到由在1ms的预定时间间隔之前 的定时中断过程(在执行最近防抖操作之前)计算的Wxn—J勺总和除以 第一高通滤波时间常数hx，然后从第一数字角速度信号VL中减去该 商值(Wxn=Vxn- (2VVxn-J +hx，见图6中的(l))来计算。
在与第二方向y有关的数字高通滤波处理操作中，第二数字角速 度Wy。通过将第二数字角速度VVyi的到由在1ms的预定时间间隔之前 的定时中断过程(在执行最近防抖操作之前)计算的VVy^的总和除以 第一高通滤波时间常数hy，然后由第一数字角速度信号Vy。中减去该 商(VVyn=Vyn- (SVVy^) +hy)来计算。
在该实施方式中，定时的中断操作(的一部分)中角速度检测操
作包括将第一和第二角速度vx和vy的处理从第一角速度检测单元25 输入到CPU 21的过程。
在与第一方向x有关的积分处理操作中，第一数字位移角Bx。通过 将从定时中断过程开始的t二l (见图4中的步骤S12)时的点处的第一 数字角速度VVxl到进行最近防抖操作时的点(t=n)处的第一数字角 速度VVxn加和来计算(Bxn=i:VVxn，见图6中的(3))。
类似地，在与第二方向y有关的积分处理操作中，第二数字位移 角By。通过将从定时中断过程开始的时的点处的第二数字角速度Vvyl 到进行最近防抖操作时的点处的第二数字角速度VVy。加和来计算(By^ 2VVy丄
CPU 21计算成像单元39a(可移动单元30a)应当被运动到的位置， 其与基于位置转换系数zz (用于第一方向x的第一位置转换系数zx 和用于第二方向y的第二位置转换系数zy)计算的用于第一方向x和 第二方向y的手震动的量(第一和第二数字位移角Bx。和ByJ对应。
位置Sn在第一方向x中的坐标被定义为Sxn，位置Sn在第二方向y 中的坐标被定义为Syn。包括成像单元39a的可移动单元30a的运动通 过使用电磁力来执行并在后面描述。
驱动力D。驱动驱动电路29以便将可移动单元30a运动到位置Sn。 驱动力a在第一方向x中的坐标被定位为第一驱动力Dxn (在D/A转换 之后第一 P丽功率dx)。驱动力Dn在第二方向y中的坐标被定位为 第二驱动力Dy。(在D/A转换之后第二P丽功率dy)。
但是，在CPU 21和DSP 19之间通讯阶段过程中成像单元39a (可 移动单元)应当被保持在该处的位置Sn不被设定为与手震动的量对应 的值，而是相反被设定为与当通讯开始时可移动单元30a被定位的位 置对应的值(见图5中的步骤S57)。
在有关第一方向x的定位操作中，位置&在第一方向x中的坐标 被定义为Sxn，并且是最近第一数字位移角Bxn和第一位置转换系数zx (Sxn=zxXBxn，见图6中的(3))乘积的结果。
在有关第二方向y的定位操作中，位置Sn在第二方向y中的坐标 被定义为Sy ，并且是最近第二数字位移角Byn和第二位置转换系数zy (Syn=zyXByn)乘积的结果。
防抖单元30是通过使成像单元39a运动到位置Sn，通过在曝光时 间期间和当防抖操作被执行时(IS=1)消除成像单元39a的成像装置 的成像表面上的摄影对象图像的滞后以及通过稳定现实在成像装置的 成像表面上的摄影对象图像来校正手震动效果的装置。
防抖单元30具有固定单元30b和包括成像单元39a并可围绕xy 平面运动的可移动单元30a。
在当防抖操作没有被执行(IS=0)的曝光时间过程中，可移动单 元30a被固定到(保持在)预定位置。在该实施方式中，预定位置是 运动范围的中心。
在从当释放开关13a被设置为ON状态(在释放状态参数RP的值 被设定为1之后)的点到当释放顺序操作结束(直到释放状态参数RP 的值被设定为0)时的点的时间段期间，可移动单元30a不运动。
防抖单元30不具有当可移动单元30a没有被驱动(驱动OFF状态) 时将可移动单元30a保持在固定位置中的固定定位机构。
防抖单元30的可移动单元30a，包括运动到预定的固定位置，由 用于驱动线圈单元和用于驱动的磁单元的电磁力通过具有从CPU 21的 P丽0输入的第一 P丽功率dx和从CPU 21的P丽1输入的第一 P丽 功率dy的驱动电路29进行(见图6中的(5))。
可移动单元30a的检测位置P ，在由驱动电路29影响的运动之前 或之后，由霍尔元件单元44a和霍尔元件信号处理电路45检测。
与检测位置h在第一方向x中的第一坐标有关的信息，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中(见图6 中的(2))。第一检测位置信号px是模拟信号，其由A/D转换器A/D2 (A/D转换操作)转换成数字信号。检测位置h在第一方向x中的第 一坐标在A/D转换操作之后被定义为pdxn并对应于第一检测位置信号
与检测位置h在第二方向y中的第二坐标有关的信息，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中。第二检 测位置信号py是模拟信号，其由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h在第二方向y中的第二坐标在A/D转换 操作之后被定义为pdy。并对应于第二检测位置信号py。
PID (比例积分微分)控制器在运动之后在用于检测位置Pn (pdxn，
pdyn)和位置S。 (sx ， syn)的坐标数据的基础上计算第一和第二驱动 力Di和Dyn。
第一驱动力Dxn的计算基于第一减去值eXn，第一比例系数Kx、采 样周期e ，第一积分系数Tix和第一微分系数Tdx (Dx =KxX {eXn+ e + TixX 2exn+Tdx+ 9 X (exn-ex『J }，见图6中的(4))。第一减去值 exn通过在A/D转换操作pdi之后从位置Sn在第一方向x中的坐标Sx 中减去检测位置Pn在第一方向x中的第一坐标来计算(exn=Sxn-pdxn)。
第二驱动力Dy。的计算基于第二减去值ey。，第二比例系数Ky、采 样周期e ，第二积分系数Tiy和第二微分系数Tdy (Dyn=Ky X {eyn+ 6 + TiyX 2eyn+Tdy+ 6 X (eyn-eyj })。第二减去值ey。通过在A/D转 换操作pdy。之后从位置Sn在第二方向y中的坐标S^中减去检测位置 Pn在第二方向y中的第二坐标来计算(eyn=Syn-pdyn)。
采样周期e的值被设定为防抖操作被执行的预定时间间隔。
时间间隔值被设定为1ms的预定时间间隔，但当在CPU 21和DSP 19 之间的通讯被执行时的时间段除外。
当CPU 21和DSP 19之间的通讯被执行时，防抖操作在1ms的预 定时间间隔不被执行。但是，由于在该时间段可移动单元30a被保持 在当通讯开始时其被定位的位置，并且用于计算第一和第二驱动力Dxn 和Dy。的计算直到通讯完成时才被执行，这没有造成问题。
当防抖设备1处于防抖模式(IS=1)下，在该模式下防抖开关被 设置为ON状态，将可移动单元30a驱动到与PID控制器的防抖操作对 应的位置Sn (Sxn, Syn)被执行防抖。
当防抖参数IS为0时，不与防抖操作对应的PID控制器被执行， 使可移动单元30a运动到运动范围的中心(预定位置)。
可移动单元30a具有用于驱动包括第一驱动线圈31a和第二驱动 线圈32a的线圈单元，具有成像装置的成像单元39a，和作为磁场变化 检测元件单元的霍尔元件44a。在该实施方式中，成像装置是CCD;但 是，成像装置可以是另一种成像装置，诸如CMOS等。
固定单元30b具有用于驱动的磁单元，包括第一位置检测和驱动 磁体411b，第二位置检测和驱动磁体412b，第一位置检测和驱动轭
431b，和第二位置检测和驱动轭432b。
固定单元30b沿第一方向x和第二方向y可运动支撑可移动单元
30a。
当成像装置的中心区域与照相机镜头67的光轴LX相交时，可移 动单元30a的位置和固定单元30b的位置之间的关系被布置成使可移 动单元30a沿着第一方向x和第二方向y都定位在其运动范围的中心， 以便利用成像装置的成像范围的全部大小。
作为成像装置的成像表面的形式的矩形形状具有两条对角线。在 该实施方式中，成像装置的中心位于这两条对角线的交点处。
第一驱动线圈31a、第二驱动线圈32a和霍尔元件单元44a与可移 动单元30a连接。
第一驱动线圈31a形成座位和螺旋状线圈模式。第一驱动线圈31a 的线圈模式具有与第二方向y平行的线，因而形成第一电磁力使包括 第一驱动线圈31a的可移动单元30a沿着第一方向x运动。
第一电磁力在第一驱动线圈31a的电流方向和第一位置检测和驱 动磁体411b的磁场方向的基础上产生。
第二驱动线圈32a形成座位和螺旋状线圈模式。第二驱动线圈32a 的线圈模式具有与第一方向x平行的线，因而形成第二电磁力使包括 第二驱动线圈32a的可移动单元30a沿着第二方向y运动。
第二电磁力在第二驱动线圈32a的电流方向和第二位置检测和驱 动磁体412b的磁场方向的基础上产生。
第一和第二驱动线圈31a和32b与驱动电路29连接，该驱动电路 通过柔性电路板(未示出)驱动第一和第二驱动线圈31a和32b。第一 PWM功率dx从CPU 21的P丽0输入到驱动电路29，第二 P丽功率dy 从CPU 21的P麵1输入到驱动电路29。驱动电路29为对应于第一 P丽 功率dx值的第一驱动线圈31a供电，并为对应于第二 P丽功率dy值 的第二驱动线圈32a供电，以驱动可移动单元30a。
第一位置检测和驱动磁体411b与固定单元30b的可移动单元侧连 接，其中第一位置检测和驱动磁体411b在第三方向z朝向第一驱动线 圈31a和水平霍尔元件hhlO。
第二位置检测和驱动磁体412b与固定单元30b的可移动单元侧连
接，其中第二位置检测和驱动磁体412b沿第三方向z朝向第二驱动线 圈32a和垂直霍尔元件hv10。
在N极和S极沿着第一方向x设置的情况下，第一位置检测和驱 动磁体411b与第一位置检测和驱动轭431b连接。第一位置检测和驱 动轭431b与可移动单元30a的侧面上的固定单元30b沿着第三方向z 连接。
在N极和S极沿着第二方向y设置的情况下，第二位置检测和驱 动磁体412b与第二位置检测和驱动轭432b连接。第二位置检测和驱 动轭432b与可移动单元30a的侧面上的固定单元30b沿着第三方向z 连接。
第一和第二位置检测和驱动轭431b、 432b由软磁材料制成。
第一位置检测和驱动轭431b防止第一位置检测和驱动磁体411b 的磁场消散到周围，并增加第一位置检测和驱动磁体411b和第一驱动 线圈31a之间以及第一位置检测和驱动磁体411b和水平霍尔元件hhlO 之间的磁通密度。
第二位置检测和驱动轭432b防止第二位置检测和驱动磁体412b 的磁场消散到周围，并增加第二位置检测和驱动磁体412b和第二驱动 线圈32a之间以及第二位置检测和驱动磁体412b和垂直霍尔元件hvlO 之间的磁通密度。
霍尔元件单元44a是单轴元件，包括两个利用霍尔效应来检测分 别指定可移动单元30a的所述位置Pn的在第一方向x中的第一坐标和 在第二方向y中的第二坐标的第一检测位置信号px和第二检测位置信 号py的磁电转换元件(磁场变化检测元件)。
一个霍尔元件是水平霍尔元件hhlO，用于检测可移动单元30a在 第一方向x中的位置Pn的第一坐标，另一个是垂直霍尔元件hv10，用 于检测可移动单元30a在第二方向y中的位置h的第二坐标。
水平霍尔元件hhlO与可移动单元30a连接，其中水平霍尔元件 hhlO沿第三方向z朝向固定单元30b的第一位置检测和驱动磁体41 lb。
垂直霍尔元件hvlO与可移动单元30a连接，其中垂直霍尔元件 hvlO沿第三方向z朝向固定单元30b的第二位置检测和驱动磁体412b。
当成像装置的中心与光轴LX相交时，理想的是当从第三方向z观
察时，水平霍尔元件hhl0沿第一方向X定位在朝向第一位置检测和驱
动磁体411b的N极和S极之间的中间区域的霍尔单元44a上。在该位 置，水平霍尔元件hhl0利用其中可基于单轴霍尔元件的线性输出变化 (线性)来进行精确位置检测操作的最大范围。
类似地，当成像装置的中心与光轴LX相交时，理想的是当从第三 方向z观察时，垂直霍尔元件hvl0沿第二方向y定位在朝向第二位置 检测和驱动磁体412b的N极和S极之间的中间区域的霍尔单元44a上。
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hhl0的输出信 号检测水平霍尔元件hhl0的输出端子之间的水平电势差x10。
第一霍尔元件信号处理电路450基于水平电势差xlO将第一检测 位置信号px输出到CPU 21的A/D转换器A/D 2，所述第一检测位置信 号px指向可移动单元30a的位置K在第一方向x的第一坐标。
第二霍尔元件信号处理电路460基于垂直霍尔元件hvl0的输出信 号检测垂直霍尔元件hvl0的输出端子之间的垂直电势差y10。
第二霍尔元件信号处理电路460基于垂直电势差y10将第二检测 位置信号py输出到CPU 21的A/D转换器A/D 3，所述第二检测位置信 号py指向可移动单元30a的位置h在第二方向y的第二坐标。
接着，使用图4中的流程图来解释在实施方式中的防抖设备1的 主要操作。
当防抖设备1被设定为0N状态时，电力被供应到角速度检测单元 25，使角速度检测单元25在步骤Sll中被设定为ON状态。
在步骤S12中，定时器在预定时间间隔(1ms)的中断过程开始。 在步骤S13，释放状态参数RP的值被设定为0。在该实施方式中定时 器的中断过程的细节在后面使用图5中的流程图来解释。
在步骤S14，确定测光开关12a是否被设置为0N状态。当确定测 光开关12a没有被设置成ON状态时，操作返回到步骤S14并且重复步 骤S14中的过程。否则，操作继续到步骤S15。
在步骤S15，确定防抖开关14a是否被设置为0N状态。当防抖开 关14a没有被设置为ON状态时，防抖参数IS的值在步骤S16中被设
定为0。否则，防抖参数IS的值在步骤S17中被设定为1。
在步骤S18， AE传感器单元23被驱动，光度测定操作被执行，光 圈值和曝光时间被计算。
在步骤S19， AF传感器和AF单元24的镜头控制电路被驱动以分 别执行AF感知和聚焦操作。
在步骤S20，确定释放开关13a是否被设置为0N状态。当释放开 关13a没有被设置为ON状态时，操作返回到步骤S14并重复步骤S14 到S19中的过程。否则，操作继续步骤S21使释放顺序操作开始。
在步骤S21，释放状态参数RP的值被设定为1。
在步骤S22，反光镜抬起操作和与预设或者计算的光圈值对应的光 圈关闭操作由反射镜光圈快门单元18执行。
在完成反光镜抬起操作之后，快门的打开操作(快门前帘的运动) 在步骤S23中开始。
在步骤S24，曝光操作或者换言之成像装置(CCD等)的电荷聚积 被执行。在曝光时间过去之后，DSP通讯状态参数DSP-COM的值被设定 为1并且DSP通讯开始参数DSPACS的值被设定为0。如步骤S25。艮卩， CPU 21和DSP 19之间的通讯开始。
在步骤S26， CPU 21和DSP 19之间的通讯被执行，使释放信息从 CPU 21传输到DSP 19。
在步骤S27， DSP通讯状态参数DSP-COM的值被设定为O。 g卩，CPU 21和DSP 19之间的通讯结束。
在步骤S28中，快门的关闭操作(快门后帘的运动)、反光镜放下 操作和光圈的打开操作由反射镜光圈快门单元18执行。
在步骤S29，在曝光时间过程中已经聚积在成像装置中的电荷被读 取。在步骤S30，成像处理操作基于从成像装置读取的电荷被执行。图 像处理操作上执行的图像被存储在防抖设备1中的存储器中。在步骤 S31，存储在存储器中的图像被显示在指示器17上。在步骤S32,释放 状态参数RP的值被设定为0，使释放顺序操作完成，然后操作返回到 步骤S14，换言之防抖设备1被设定为可进行下一个成像操作的状态。
在步骤S32的操作之后，防抖操作完成，用于防抖操作的可移动 单元30a的运动被延迟，直到释放开关13a再次被设定为0N状态。换
言之，图5中的中断过程被执行，从步骤S32的操作之后到下一次释 放开关13a被设定为ON状态不执行步骤S59到S61的动作。
接着，在该实施方式中定时器的中断操作，其在图4中的步骤S12 开始并在每个预定时间间隔(lms)独立于其它操作被执行，使用图5 中的流程图来解释。
当定时器的中断操作开始时，在步骤S51中，从角速度检测单元 25输出的第一角速度vx被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 0并被转 换成第一数字角速度信号Vxn。同样从角速度检测单元25输出的第二 角速度vx被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 1并被转换成第二数字 角速度信号V^ (角速度检测操作)。
第一和第二数字角速度信号Vi和Vyn的低频率在数字高通滤波处 理操作中被减少(第一和第二数字角速度VVl和VVyJ。
在步骤S52，确定释放状态参数RP的值是否被设置为1。当确定 释放状态参数RP的值被设置为1时，驱动可移动单元30a被设置为OFF 状态，或者防抖单元30被设置为可移动单元30a的驱动控制在步骤S53 中没有被执行的状态。否则，操作直接进行到步骤S54。
在步骤S54，霍尔元件单元44a检测可移动单元30a的位置，并且 第一和第二检测位置信号pv和py由霍尔元件处理单元45计算。第一 检测位置信号px然后输入到CPU 21的A/D转换器A/D 2并被转换成 数字信号pdXn，而第二检测位置信号py然后输入到CPU 21的A/D转 换器A/D 3并被转换成数字信号pdyn， 二者都由此确定可移动单元30a 的所述位置Pn (pdxn， pdy丄
在步骤S55，确定DSP通讯状态参数DSP-COM的值是否被设定为1 。 当确定DSP通讯状态参数DSP-COM的值被设定为1时，操作直接继续 到步骤S59。否则，操作继续步骤S56。
在步骤S56，确定DSP通讯开始参数DSPACS的值是否被设定为0。 当确定DSP通讯开始参数DSPACS的值被设定为0时，操作继续到步骤 S57。
当确定DSP通讯开始参数DSPACS的值没有被设定为0时，与前面 的中断过程中的驱动状态相同的驱动状态被保持，并且中断过程结束。 驱动状态是在前面的中断过程中设定的第一和第二 P丽功率dx和dy
被输出的状态，使第一和第二驱动线圈31a和32a被驱动。
因此，可移动单元30a被保持在当CPU 21和DSP 19之间的通讯 开始时可移动单元30a被定位的位置。
在步骤S57，可移动单元30a (成像单元39a)应当运动到的位置 Sn (Sxn， Syn)被设置在可移动单元30a的位置Pn (pdxn， pdyj，其为 当CPU 21和DSP 19之间的通讯开始时可移动单元30a被定位的位置。
在步骤S58， DSP通讯开始参数DSPACS的值被设定为1，然后操作 直接进行到步骤S62。在这种情况下，可移动单元30a的运动控制使可 移动单元30a在步骤S57之后在步骤S62中由PID自动控制器保持在 其位置处。注意在每个释放顺序操作中DSP通讯开始参数DSPACS的值 被设定为O (见图4中的步骤S25)。
在步骤S59，确定防抖参数IS的值是否为0。当确定防抖参数IS 的值为O (IS=0)时，换言之当防抖设备没有处于防抖模式下时，其中 可移动单元30a (成像单元39a)应当被运动的位置Sn (Sxn， Sy )在 步骤S60中被设置在可移动单元30a的运动范围的中心。当确定防抖 参数IS的值不为0 (IS=1)时，换言之当防抖设备处于防抖模式下时， 其中可移动单元30a (成像单元39a)应当被运动的位置S。 (Sxn， Syn) 在步骤S61中在第一和第二角速度vx和vy的基础上被计算。
在步骤S62中，使可移动单元30a运动到位置SJ勺驱动力Dj勺第 一驱动力Dxn (第一 P丽功率dx)和第二驱动力Dyn (第二 PWM功率dy) 在步骤S57、 S60或者S61中确定的位置Sn(Sx ， SyJ和该位置Pn(pdxn， pdyn)的基础上被计算。
在步骤S63中，第一驱动线圈单元31a通过将第一 PWM功率dx施 加到驱动电路29来驱动，第二驱动线圈单元32a通过将第二 P丽功率 dy施加到驱动电路29来驱动，使可移动单元30a运动到Sn (Sxn， Syn)。
步骤S62和S63的过程是使用用于执行一般(正常)比例、积分 和微分计算的PID自动控制的自控控制计算。
可能存在对于部分或者一个以上的采样周期来说即当CPU 21和 DSP 19之间的通讯被执行的情况下由控制器(诸如CPU 21等)控制的 防抖操作不能被执行的情况。
当对于部分或者一个以上的采样周期来说防抖操作不能被执行
时，可能存在可移动单元30a不能运动到正确位置以再下一个时间间 隔还是之前继续防抖操作的情况(换言之，可移动单元30a运动到远 离正确位置的位置以继续防抖操作)。
在这种情况下，在当CPU 21和DSP 19之间的通讯完成时的时间 点之后，可移动单元30a运动到正确位置以继续防抖操作，以便使防 抖操作在下一预定时间间隔被执行。
但是，如果需要将可移动单元30a运动到正确位置的距离很远， 可移动单元30a突然被运送到正确位置，并且当运动到正确位置结束 时制动所产生的震动变得大到足以使摆动的可能性存在。如果来自制 动的震动很大，防抖设备1的操作者可能由于可移动单元30a的摆动 或震动而感觉不适。
在该实施方式中，当CPU 21和DSP 19之间的通讯被执行时，CPU 21 (控制器)当通讯开始时以将可移动单元30a保持在其被定位的位 置处来控制它可移动单元的运动。因此，可移动单元30a的位置远离 当通讯结束时防抖操作应当被重新开始的位置，即在指定时间段内应 当己经到达。
因此，将可移动单元30a运动到当通讯结束时用于防抖操作的合 适位置使防抖操作在下一预定时间间隔可被继续所需的距离足够短到 使可移动单元30a的突然运动(或者单位时间的运动量)可被限制， 并且来自当其到达正确位置时制动的震动很小(被缓冲)。
在该实施方式中，防抖操作在释放顺序操作期间被执行，但CPU 21 和DSP 19之间的通讯期间除外。但是，在可指示整个图像(具有生动 的视图功能)的防抖设备的非释放顺序操作期间防抖操作可被执行。 在这种情况下，当CPU 21和DSP 19之间的通讯被执行时，防抖操作 不能被执行，并且可移动单元30a的运动将其保持在当通讯开始时可 移动单元30a被定位的位置处。
此外，由于在CPU 21和DSP 19之间的通讯过程中较大负载被施 加到CPU21上，CPU21控制可移动单元30a的运动，诸如将其保持在 该位置而不执行防抖操作。但是，在当较大负载被施加到CPU 21上时 的另一个指定时间段内，除了通讯期间，CPU21可控制可移动单元30a 的运动诸如将其保持在该位置而不执行防抖操作。指定时间段可以是
从当防抖设备1的曝光时间结束时的点到当防抖设备1被设定为其中 下一成像操作可被执行(例如AF感知操作、聚焦操作和将图像存储到 存储器的存储操作)的状态时的点的时间段的一部分。
此外，解释了可移动单元30a具有的成像装置；但是，可移动单 元30a也可具有手震动校正镜头来代替成像装置。
此外，解释了霍尔元件作为磁场变化检测元件被用于位置检测。 但是，另一种检测元件，MI (磁阻抗)传感器诸如高频载波型磁场传 感器、磁共振型磁场检测元件或者MR (磁阻抗效应)元件也可被用于 位置检测目的。当使用MI传感器诸、磁共振型磁场检测元件或者MR 元件中的一个时，有关可移动单元的位置信息可通过检测磁场变化来 采集，这与使用霍尔元件类似。
虽然在本文中已经参照附图描述了本发明的实施方式，显而易见 的是，许多修改和变化可由本领域技术人员在不偏离本发明的范围的 情况下来进行。
权利要求
1、一种用于防抖设备的使成像稳定的防抖装置，包括可移动单元；和控制器，其控制用于防抖操作的所述可移动单元的运动，所述控制器控制所述可移动单元的运动，以使得在指定时间段将所述可移动单元保持在不执行所述防抖操作的位置，所述指定时间段为从当所述防抖设备的曝光时间结束的点到当所述防抖设备被设置为下一成像操作可被执行的点的时间段部分；所述位置是在所述指定时间段开始时所述可运动运动被定位的初始位置。
2、 根据权利要求1所述的防抖装置，还包括执行图像处理操作的 图像处理单元；其中所述指定时间段是所述控制器和所述图像处理单元之间通讯 的时间段。
3、 根据权利要求1所述的防抖装置，还包括一个释放开关； 其中所述防抖操作从当所述释放开关被设置为ON状态时的点到当所述防抖设备被设置为下一成像操作可被执行的状态时的点被执行， 但所述指定时间段除外。
4、 一种用于防抖设备的使成像稳定的防抖装置，包括 可移动单元；执行图像处理操作的图像处理单元；和控制器，其控制用于防抖操作的所述可移动单元的运动；所述控 制器控制所述可移动单元的运动，以使得在所述控制器和所述图像处 理单元之间通讯期间将其保持在不执行所述防抖操作的位置；所述位置是在所述指定时间段开始时所述可运动运动被定位的初 始位置。
全文摘要
用于防抖设备成像稳定的防抖装置包括可移动单元和控制器。控制器控制用于防抖操作的可移动单元的运动。控制器控制可移动单元的运动，诸如对于指定时间段将可移动单元保持在不执行防抖操作的位置，所述指定时间段为从当防抖设备的曝光时间结束的点到当防抖设备被设置为下一成像操作可被执行的点的时间段的一部分。该位置是当指定时间段开始时可运动运动被定位在其中的初始位置。
文档编号G03B5/00GK101106652SQ20071013605
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月13日 优先权日2006年7月13日
发明者上中行夫 申请人:宾得株式会社