图像稳定装置及图像稳定装置的控制方法_3

文档序号:9618940阅读:来源:国知局
单元,并由滚动球124可滚动地支持,该滚动球124允许在与光轴正交的平面上移动。另外,可移动透镜镜筒122包括各自保持偏置弹簧127的一端的三个弹簧钩单元(spring peg unit)。
[0051]固定接地板123形成为圆柱形。固定接地板123包括位于外周部上的三个位置处的从动件(follower) 1231,并且可移动透镜镜筒122配置在中央开口部。因此,能够控制可移动透镜镜筒122的可移动量。另外,固定接地板123在面向第一磁铁1251的磁化表面的位置处保持第一线圈1252和第一轭1253。另外,固定接地板123在面向第二磁铁1261的磁化表面的位置处保持第二线圈1262和第二轭1263。此外,固定接地板123包括三个滚动球接收单元,并且可移动透镜镜筒122经由滚动球124而被支持,该滚动球124允许在与光轴正交的平面上移动。另外,固定接地板123包括各自保持偏置弹簧127的一端的三个弹簧钩单元。
[0052]在该示例中,第一驱动单元207是广为人知的音圈马达,该音圈马达包括第一磁铁1251、第一线圈1252以及第一轭1253。通过对附装到固定接地板123上的第一线圈1252施加电流,在固定到可移动透镜镜筒122的第一磁铁1251和第一线圈1252之间产生洛伦兹力,从而能够驱动可移动透镜镜筒122。第二驱动单元208包括第二磁铁1261、第二线圈1262以及第二轭1263,并将与第一驱动单元207类似的音圈马达配置为旋转90度。
[0053]各个偏置弹簧127是一种拉力弹簧,其生成与变形量成比例的偏置力。偏置弹簧127的一端被固定到可移动透镜镜筒122,另外一端被固定到固定接地板123,并且在两端之间产生偏置力。滚动球124被该产生的力夹在中间,并且滚动球124能够将固定接地板123保持在与可移动透镜镜筒122接触的状态。
[0054]第一霍尔设备209和第二霍尔设备210是利用两个磁性传感器来读取第一磁铁1251和第二磁铁1261的磁通量的位置传感器,并且能够从输出改变中检测可移动透镜镜筒122的平面上的移动。
[0055]传感器保持器129被配置为近似圆盘,并固定到固定接地板123上,并能够将第一霍尔设备209和第二霍尔设备210保持在面向第一磁铁1251和第二磁铁1261的位置。另夕卜,传感器保持器129能够将可移动透镜镜筒122容纳在与固定接地板123 —起形成的内部空间中。因此,当对图像稳定装置有影响时,或者即使是在姿势差有变化时,仍能防止内部单元的脱落。根据上述结构,相机抖动校正透镜驱动单元104能够将第一相机抖动校正透镜103移动到与光轴正交的平面上的任何位置。
[0056]图6是示出相机抖动校正透镜驱动单元104中的第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113的位置关系的图。在图6中,为了描述的目的以分解图示出相机抖动校正透镜驱动单元104的部分。在图6中,可移动透镜镜筒132将第二相机抖动校正透镜113保持在中央开口部。可移动透镜镜筒132被配置在固定接地板133的中央开口部。除了透镜的形状和保持透镜的可移动透镜镜筒132的形状之外,包括第二相机抖动校正透镜113的相机抖动校正透镜驱动单元104的结构与包括第一相机抖动校正透镜103的相机抖动校正透镜驱动单元104的结构类似,因此将省略详细的描述。
[0057]图10A和图10B是第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113的屈折力的极性关系的图。
[0058]图10A是利用具有正屈折力的第一相机抖动校正透镜103和具有负屈折力的第二相机抖动校正透镜113的结构的情况。在该结构中,通过相对于光轴移动第一相机抖动校正透镜103来执行图像稳定,并且通过在光轴上旋转第二相机抖动校正透镜113或者围绕位于光轴附近的点中心地旋转,能够抑制与第一相机抖动校正透镜的驱动一起出现的偏心像差。注意,由于第一相机抖动校正透镜103具有正屈折力而第二相机抖动校正透镜113具有负屈折力,因此通过将此时各透镜相对于光轴的驱动方向设置为相同方向,从而获得针对伴随相机抖动校正的偏心像差的校正效果。
[0059]另外,在本结构中,当第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113的驱动方向被设置为相对于光轴相互相对的方向时,伴随相机抖动校正透镜的驱动的、所拍摄图像的视角的变化的方向变为相同的方向。基于该原因,可以如仅驱动相机抖动校正透镜中的一个的情况那样减少用于获得相同的相机抖动校正角度的相机抖动校正透镜的驱动量。因此,即使是在出现大的抖动的情况下,也抑制了相机抖动校正透镜超过可驱动范围,并且能够获得良好的校正性能。
[0060]图10B示出了利用具有正屈折力的第一相机抖动校正透镜103和具有正屈折力的第二相机抖动校正透镜113的结构的情况。在该结构中,屈折力的极性关系与图10A所示的相反,因此两个相机抖动校正透镜的驱动方向在执行偏心像差稳定时彼此相反,而在要增大抖动校正角度的情况下处于相同的方向,从而能够获得与图10A中类似的效果。
[0061]注意,在图10A所示的示例中,第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113的屈折力关系是正和负,而在图10B所示的示例中,描述了正和正的情况,但本发明并不限于此。例如,即使是在负和负或者是负和正关系的结构中也能达到相同的效果。另夕卜,已描述了第一相机抖动校正透镜103针对光轴而移动且第二相机抖动校正透镜113针对光轴或光轴附近的点而旋转地倾斜的情况,但是本发明并不限于此。即使是在移动类型为倾斜和移动或者是倾斜和倾斜的结构中,仍能够获得相同的效果。
[0062]如上文所述,第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113受到第一相机抖动校正控制单元203和第二相机抖动校正控制单元204的驱动控制。因此,执行使已通过摄像光学系统的光学图像进行移动的相机抖动校正操作,且能够确保摄像表面上的图像的稳定性。
[0063]在本实施例中,通过两种类型的控制模式(即第一控制模式和第二控制模式)选择性地驱动具有上述结构的图像稳定装置。
[0064]第一控制模式同步驱动第一相机抖动校正透镜103与第二相机抖动校正透镜113。图7A中示出了这种驱动的示例。在图7A中,实线示出第一相机抖动校正透镜103的位置,虚线示出第二相机抖动校正透镜113的位置。在第一控制模式中,以相同频率和相同相位驱动第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113。注意,驱动振幅不必需要匹配。
[0065]在第一控制模式中,为了像这样以相同频率和相同相位驱动第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113,将LPF 503和HPF 504的截止频率设置为相同的极低频(例如0.01Hz)。因此,驱动第二相机抖动校正透镜113以便遵从第一相机抖动校正透镜103的位置信号,并且以相同相位同步驱动两个透镜。
[0066]另一方面,在第二控制模式中,第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113彼此不同步地被驱动。图7B示出了这种驱动的示例。同样地,在图7B中,实线示出第一相机抖动校正透镜103的位置,虚线示出第二相机抖动校正透镜113的位置。在第二控制模式中,独立地控制第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113的频率和相位,以便独立地驱动第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113.
[0067]在第二控制模式中,为了像这样独立地驱动第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113,将LPF 503和HPF 504的截止频率设置为相同的高频率。例如,将频率设置为等于或高于1Hz到20Hz (一般的手抖动频带)就足够。因此,驱动第二相机抖动校正透镜113以便遵从LPF 503获得的相机抖动信号而不是用于第一相机抖动校正透镜103的位置信号。因此,能够独立地驱动第二相机抖动校正透镜113,而与第一相机抖动校正透镜103的位置没有关系(换言之,非同步地被驱动)。
[0068]根据上述控制,第一控制模式是抑制光学性能(主要是像散、场曲等)劣化的驱动控制,而第二控制模式是优先考虑相机抖动校正性能的驱动控制。
[0069]注意,在如图3B中所示的不包括LPF 503和HPF 504的结构中,为了实现第一驱动模式的驱动控制,第二驱动增益处理单元505被设置为0之外的值。这样,能够在相同相位同步地驱动第二相机抖动校正透镜113,以便遵从第一相机抖动校正透镜103的位置信号。另一方面,通过将第二驱动增益处理单元505的增益值设置为0,第二相机抖动校正透镜113不再从第二驱动增益处理单元505接收关于目标信号的指令。这样,通过不驱动第二相机抖动校正透镜113 (两个相机抖动校正透镜未被同步),能够实现第二控制模式的驱动控制。
[0070]接下来,参照图8A和图8B的流程图描述具有上述结构的图像稳定装置中的两个相机抖动校正透镜(即第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113)的目标位置计算处理。
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