專利名稱：照相機的抖動修正裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照相機的抖動修正裝置，特別涉及修正在拍攝靜止圖像時產(chǎn)生的抖動 (振動)，能夠拍攝到?jīng)]有圖像模糊的圖像的抖動修正裝置。
背景技術：
目前提出了多種抖動修正裝置(圖像模糊修正裝置)，在拍攝靜止圖像時即使有抖動(振動)也能夠防止成像面上的圖像模糊，進行清晰的拍攝。例如，特開2006-65352號公報(專利文獻1)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，其通過在對于光軸垂直面內(nèi)在互相正交的兩個方向上移動控制由多個透鏡組構(gòu)成的拍攝光學系統(tǒng)(成像光學系統(tǒng))中的特定的一個透鏡組(以下稱為“修正透鏡”)，由此來修正圖像模糊。在專利文獻1中公開的圖像模糊修正裝置中，經(jīng)由俯仰移動框以及橫搖移動框，對于固定框在上下方向(俯仰方向)以及左右方向(橫搖方向)上可自由移動地支承修正透
^Ml O特開2008-26634號公報(專利文獻2)公開了一種包含有修正光學部件的“抖動修正機構(gòu)”，該修正光學部件通過在與成像光學系統(tǒng)的光軸相交的方向上移動，來修正通過成像光學系統(tǒng)形成的圖像的模糊。在專利文獻2中公開的修正光學部件中，經(jīng)由俯仰滑塊以及橫搖滑塊，對于收容筒在俯仰方向以及橫搖方向上可自由移動地支承保持修正透鏡的透鏡保持框。特開2006-215095號公報(專利文獻3)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，其能夠通過小的驅(qū)動力移動修正透鏡，能夠迅速而且高精度地進行圖像模糊的修正。專利文獻3 公開的圖像模糊修正裝置，具有保持修正透鏡的保持框、在第一方向(俯仰方向)上自由滑動地支承該保持框的第一滑塊、在第二方向(橫搖方向)上自由滑動地支承保持框的第二滑塊、在第一方向上驅(qū)動第一滑塊的第一線圈電動機、以及在第二方向上驅(qū)動第二滑塊的第二線圈電動機。特開2008-15159號公報(專利文獻4)公開了一種具有可以在與光軸正交的方向上移動地設置的抖動修正光學系統(tǒng)的透鏡鏡筒。在專利文獻4中公開的抖動修正光學系統(tǒng)中，在VR本體機構(gòu)內(nèi)配置的可動VR機構(gòu)保持修正透鏡(第三透鏡組)，可以在與光軸正交的XY平面內(nèi)移動。特開2007-212876號公報(專利文獻5)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，使移動框保持的修正透鏡能夠在與透鏡系統(tǒng)的光軸互相正交的第一以及第二方向上移動，通過驅(qū)動單元進行控制使修正透鏡的光軸與透鏡系統(tǒng)的光軸一致，由此能夠修正圖像模糊。特開2007-17957號公報(專利文獻6)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，其通過透鏡驅(qū)動部的動作，向作為與透鏡系統(tǒng)的光軸正交的方向的、并且互相正交的第一以及第二方向，驅(qū)動用于對透鏡系統(tǒng)形成的圖像的模糊進行修正的修正透鏡，來修正圖像模糊。在專利文獻6中公開的圖像模糊修正裝置中，在與修正透鏡的光軸正交的方向的一側(cè)配置透鏡驅(qū)動部。特開2007-17874號公報(專利文獻7)公開了一種“圖像模糊修正裝置”，使移動框保持的修正透鏡能夠在作為與透鏡系統(tǒng)的光軸正交的方向的、并且互相正交的第一以及第二方向上移動，進行控制使修正透鏡的光軸與透鏡系統(tǒng)的光軸一致，由此能夠修正圖像模糊。該專利文獻7公開的圖像模糊修正裝置具有驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元具有能夠相對移動的線圈和磁鐵。線圈以及磁鐵中的一方固定在移動框上，另一方固定在可移動地支承移動框的支承框上。另外，該專利文獻7公開的圖像模糊修正裝置具有通過檢測磁鐵的磁力來檢測與修正透鏡的第一方向有關的位置信息的第一霍爾元件、以及通過檢測磁鐵的磁力來檢測與修正透鏡的第二方向有關的位置信息的第二霍爾元件。上述專利文獻1 7公開的圖像模糊修正裝置(抖動修正裝置)全部具有在與光軸垂直的平面內(nèi)移動調(diào)整修正透鏡的結(jié)構(gòu)。但是，這種結(jié)構(gòu)的圖像模糊修正裝置(抖動修正裝置)存在結(jié)構(gòu)復雜、不適宜小型化的問題。為了解決這樣的問題，提出了以下一種圖像模糊修正裝置(圖像抖動修正裝置)， 其通過使保持透鏡和拍攝元件(圖像傳感器)的透鏡模塊(照相機模塊)自身搖動，來修正抖動(圖像模糊)。例如，特開2007-41455號公報(專利文獻8)公開了一種“光學裝置的圖像抖動修正裝置”，其具有保持透鏡和拍攝元件的透鏡模塊、通過轉(zhuǎn)動軸可轉(zhuǎn)動地支承該透鏡模塊的框結(jié)構(gòu)、通過對轉(zhuǎn)動軸的被驅(qū)動部(轉(zhuǎn)子)施加驅(qū)動力使透鏡模塊對于框結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)動的驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))、使驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))對于轉(zhuǎn)動軸的被驅(qū)動部(轉(zhuǎn)子)施加作用力的作用力施加單元(板簧)。框結(jié)構(gòu)由內(nèi)框和外框組成。將驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))配置為從與光軸垂直的方向接觸轉(zhuǎn)動軸的被驅(qū)動部(轉(zhuǎn)子)。驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))由壓電元件和轉(zhuǎn)動軸一側(cè)的作用部組成。作用部通過壓電元件的俯仰振動以及彎曲振動驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸ο另外，特開2007-93953號公報(專利文獻9)公開了一種“照相機的抖動修正裝置”，其在機殼內(nèi)部收容了使拍攝透鏡以及圖像傳感器一體化的照相機模塊，同時使照相機模塊與拍攝光軸正交，而且把互相垂直交叉的第一軸和第二軸在中心可自由搖動地軸支承在機殼上，對應由抖動傳感器檢測到的機殼的抖動在機殼內(nèi)部控制整個照相機模塊的姿勢，來修正拍攝靜止圖像時的抖動。專利文獻9公開的照相機的抖動修正裝置，具有從固定了照相機模塊的內(nèi)框外側(cè)，使第一軸在中心可自由搖動地支承該固定了照相機模塊的內(nèi)框的中框；固定在機殼上的、從中框的外側(cè)使第二軸在中心可自由搖動地支承中框的外框； 安裝在中框中的、對應來自抖動傳感器(檢測俯仰方向的抖動的第一傳感器模塊)的抖動信號使內(nèi)框圍繞第一軸搖動的第一驅(qū)動單元；安裝在外框中的、對應來自抖動傳感器(檢測橫搖方向的抖動的第二傳感器模塊)的抖動信號使中框圍繞第二軸搖動的第二驅(qū)動單元。第一驅(qū)動單元由第一步進電動機、使其旋轉(zhuǎn)減速的第一減速齒輪組、以及與最終級的齒輪一體轉(zhuǎn)動，經(jīng)由在內(nèi)框上設置的第一凸輪隨動器使內(nèi)框擺動的第一凸輪組成。第二驅(qū)動單元由第二步進電動機、使其旋轉(zhuǎn)減速的第二減速齒輪組、以及與最終級的齒輪一體轉(zhuǎn)動， 通過在中框上設置的第二凸輪隨動器使中框搖動的第二凸輪組成。
特開2007-142938號公報(專利文獻10)公開了一種便攜信息終端，其具有使用陀螺儀等角速度傳感器修正拍攝時的抖動的功能。為了進行拍攝圖像的抖動的修正，需要在與照相機透鏡的光軸正交的面內(nèi)設定互相正交的、成為基準的俯仰軸和橫搖軸，檢測以俯仰軸為轉(zhuǎn)動中心軸的轉(zhuǎn)動、以及以橫搖軸作為轉(zhuǎn)動中心軸的轉(zhuǎn)動兩方的角速度。專利文獻10公開了在拍攝裝置的側(cè)面配置了檢測圍繞俯仰軸的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動角速度的第一陀螺儀、和檢測圍繞橫搖軸的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動角速度的第二陀螺儀。上述專利文獻1 7公開的圖像模糊修正裝置(抖動修正裝置)全部在與光軸垂直的平面內(nèi)移動調(diào)整修正透鏡，所以具有結(jié)構(gòu)復雜、不適宜小型化這樣的問題。另一方面，在專利文獻8公開的圖像抖動修正裝置中，作為驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))， 使用由壓電元件和轉(zhuǎn)動軸一側(cè)的作用部組成的執(zhí)行機構(gòu)。使作用部作橢圓運動，使轉(zhuǎn)子 (被驅(qū)動部)轉(zhuǎn)動。當在轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動部)和執(zhí)行機構(gòu)的作用部的作用點處產(chǎn)生磨損時， 有可能妨礙正確的接觸。因此，為了減低該磨損，作為轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動部)需要使用特別的材質(zhì)。并且，在由壓電元件和作用部組成的執(zhí)行機構(gòu)中，因為使作用部與轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動部)接觸，所以難以使透鏡模塊返回其中立位置(初始位置)。另外，在專利文獻9公開的抖動修正裝置中，作為驅(qū)動單元，使用步進電動機、減速齒輪組以及凸輪的組合。因此，需要通過扭簧的作用力使凸輪隨動器與凸輪的凸輪面接觸。因此，驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)復雜。另外，因為使凸輪隨動器與凸輪的凸輪面接觸，所以難以使照相機模塊返回其中立位置(初始位置)。作為抖動傳感器，專利文獻10公開的便攜信息終端只不過公開了使用陀螺儀等角速度傳感器。專利文獻1特開2006-65352號公報
專利文獻2特開2008-266 號公報
專利文獻3特開2006-215095號公報
專利文獻4特開2008-15159號公報
專利文獻5特開2007-212876號公報
專利文獻6特開2007-17957號公報
專利文獻7特開2007-17874號公報
專利文獻8特開2007-41455號公報
專利文獻9特開2007-93953號公報
專利文獻10特開2007-142938號公報(段落0005，段落0006，圖2)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡單的抖動修正
直ο本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠容易地使照相機模塊返回其中立位置(初始位置)的抖動修正裝置。本發(fā)明的其他目的將伴隨說明的進展而變得明確。根據(jù)本發(fā)明，得到以下的抖動修正裝置(30 ；30A)，通過使保持透鏡(L1，L2，L3)和拍攝元件08)的照相機模塊OO)圍繞與光軸(0)正交，而且互相交叉的第一軸(P)以及第二軸(Y)進行搖動來修正抖動，在該抖動修正裝置(30 ；30A)中具有在內(nèi)部固定照相機模塊00)的內(nèi)框(32)、從內(nèi)框外側(cè)圍繞第一軸(P)自由搖動地支承該內(nèi)框的中框(34)、從中框外側(cè)圍繞第二軸(Y)自由搖動地支承中框的外框(36)、以及在內(nèi)框的底部和外框的底部設置的、進行驅(qū)動分別使內(nèi)框(3 以及中框(34)圍繞第一軸(P)以及第二軸(Y)搖動的音圈電動機GO)。在上述本發(fā)明的抖動修正裝置(30 ；30A)中，優(yōu)選音圈電動機00)例如由4極充磁磁鐵(42)、線圈基板04)和中立保持板G6)構(gòu)成，所述4極充磁磁鐵02)安裝在外框 (36)的底部，圍繞外框的中心軸(C)旋轉(zhuǎn)對稱地設置4磁極；所述線圈基板04)與該4極充磁磁鐵相向地設置在內(nèi)框(3 的底部，跨越4極充磁磁鐵0 的相鄰的磁極之間地，配置以光軸(0)為中心對稱配置的4個線圈(44-1，44-2，44-3，44-4)；所述中立保持板(46) 在包夾在4個線圈之間的狀態(tài)下，與4極充磁磁鐵相向地安裝在線圈基板上。在上述本發(fā)明的抖動修正裝置(30)中，可以具有用于檢測內(nèi)框(32)相對于外框的位置的位置檢測單元(50)。位置檢測單元(50)可以由安裝在線圈基板G4)上的、 通過檢測4極充磁磁鐵0 的磁力檢測伴隨圍繞第一軸(P)的搖動的第一位置的第一霍爾元件(51)、以及安裝在線圈基板04)上的、通過檢測4極充磁磁鐵0 的磁力來檢測伴隨圍繞第二軸(Y)的搖動的第二位置的第二霍爾元件(5 構(gòu)成。在上述本發(fā)明的抖動修正裝置(30A)中，可以把外框(36)固定在機殼上，內(nèi)框 (32)具有外壁，該外壁具有分別與第一以及第二軸(P，Y)正交的第一以及第二側(cè)面(32-1， 32-2)。此時，優(yōu)選抖動修正裝置(30Α)還具有在內(nèi)框的外壁的第一側(cè)面(32-1)以及第二側(cè)面(32- 的一方上安裝的、檢測內(nèi)框(3 圍繞第一軸(P)的抖動的第一抖動傳感器 (61)、和在內(nèi)框的外壁的第一側(cè)面(32-1)以及第二側(cè)面(32- 的另一方上安裝的、檢測內(nèi)框(3 圍繞第二軸(Y)的抖動的第二抖動傳感器(6 。第一抖動傳感器可以由檢測圍繞第一軸(P)的轉(zhuǎn)動角速度的第一角速度傳感器(61)構(gòu)成，第二抖動傳感器可以由檢測圍繞第二軸(Y)的轉(zhuǎn)動角速度的第二角速度傳感器(6 構(gòu)成。第一角速度傳感器例如由第一陀螺儀傳感器(61)構(gòu)成，第二角速度傳感器例如由第二陀螺儀傳感器(62)構(gòu)成。上述括弧內(nèi)的參照符號是為了容易理解而附加的，只不過是一個例子，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中，作為驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))，因為使用在內(nèi)框的底部和外框的底部設置的音圈電動機，所以具有驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。


圖1是表示包含本發(fā)明第一實施方式的抖動修正裝置的照相機機構(gòu)的立體分解圖。圖2是圖1所示的照相機機構(gòu)的平面圖。圖3是圖1所示的照相機機構(gòu)的正面截面圖。圖4是表示在圖1所示的抖動修正裝置中使用的音圈電動機(VCM)的立體分解圖。圖5用于說明圖4所示的音圈電動機(VCM)的動作。圖6是表示帶有照相機的移動電話的結(jié)構(gòu)的方框圖，該照相機安裝了圖1至圖3所示的照相機機構(gòu)。圖7是表示對圖1至圖3所示的抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))進行控制的抖動修正執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是在取出了 4極充磁磁鐵和外框的狀態(tài)下，表示包含本發(fā)明第二實施方式的抖動修正裝置的照相機機構(gòu)的立體圖。圖9是表示對圖8所示的抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))進行控制的抖動修正執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的框圖。符號說明10U0A照相機機構(gòu)；20照相機模塊；觀拍攝元件；30、30A抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))；32內(nèi)框；3 俯仰支承軸；34中框；3 俯仰支承部(支承孔)；34b橫搖支承軸； 36外框；36a橫搖支承部(支承孔)；40音圈電動機(VCM) ；42 4極充磁磁鐵；44線圈基板；44-1 44-4線圈；44P第一方向執(zhí)行機構(gòu)；44Y第二方向執(zhí)行機構(gòu)；46中立保持板(磁軛)；50位置檢測單元(位置傳感器)；51、52霍爾元件；61第一陀螺儀傳感器(俯仰方向陀螺儀)；62第二陀螺儀傳感器(橫搖方向陀螺儀)；L1、L2、L3透鏡；100帶有照相機的移動電話機；112、112A抖動修正控制部；200、200A抖動修正執(zhí)行機構(gòu)；202俯仰方向陀螺儀； 204橫搖方向陀螺儀；212抖動檢測電；214順序控制電路；216抖動量檢測電路；218系數(shù)變換電路；220、220A控制電路；222驅(qū)動電路；0光軸；C外框的中心軸；P第一軸(俯仰軸，俯仰方向)；Y第二軸(橫搖軸，橫搖方向)
具體實施例方式下面參照

本發(fā)明的實施方式。參照圖1至圖3，說明包含本發(fā)明第一實施方式的抖動修正裝置30的照相機機構(gòu) 10。圖1是表示照相機機構(gòu)10的立體分解圖。圖2是圖1所示的照相機機構(gòu)10的平面圖。 圖3是圖1所示的照相機機構(gòu)10的正面截面圖。照相機機構(gòu)10由照相機模塊20和抖動修正裝置30構(gòu)成。照相機模塊20保持后述的透鏡和拍攝元件。圖示的照相機模塊20包含自動聚焦透鏡驅(qū)動單元。自動聚焦透鏡驅(qū)動單元由透鏡可動部和透鏡驅(qū)動部構(gòu)成。透鏡驅(qū)動部在光軸0方向上可滑動地支承透鏡可動部，同時驅(qū)動透鏡可動部。照相機模塊20具有模塊殼體22。模塊殼體22包含杯狀的上側(cè)蓋M和下側(cè)基座 26。上側(cè)蓋M的上表面，具有把透鏡的光軸0作為中心軸的圓筒部Ma。另一方面，在下側(cè)基座沈的中央部安裝配置在基板(未圖示)上的拍攝元件(后述)。該拍攝元件拍攝由透鏡(后述)成像的被拍攝圖像，然后轉(zhuǎn)換為電信號。拍攝元件例如由CXD(charge coupled device)型圖像傳感器、CMOS (complementary metal oxide semiconductor)型圖像傳感器等構(gòu)成。抖動修正裝置30用于通過使照相機模塊20圍繞與光軸0正交而且互相交叉的第一軸P和第二軸Y搖動，來修正抖動。在圖示的例子中，第一軸P是在俯仰方向延伸的俯仰軸，第二軸Y是在橫搖方向延伸的橫搖軸。抖動修正裝置30包含內(nèi)框32、中框34和外框36。內(nèi)框32用于在其內(nèi)部固定(保持)照相機模塊20。內(nèi)框32具有在第一軸(俯仰軸)P的方向(俯仰方向)上，朝向中框
734向外側(cè)突出的一對俯仰支承軸32a、32a(圖1中僅表示出一方)。中框34從內(nèi)框32的外側(cè)圍繞第一軸(俯仰軸)P自由搖動地支承內(nèi)框32。因此，中框34具有在第一軸(俯仰軸)P的方向(俯仰方向)上延伸的一對俯仰承受部(承受孔)3如、3如，在這一對俯仰承受部(承受孔)3如、3如內(nèi)插入上述一對俯仰支承軸32a、32a。中框34具有在第二軸(橫搖軸)Y的方向(橫搖方向)上朝向外框36向外側(cè)突出的一對橫搖支承軸34b、34b(圖1中僅表示出一方)。外框36從中框34的外側(cè)圍繞第二軸(橫搖軸)Y自由搖動地支承中框34。因此，外框36具有在第二軸(橫搖軸)Y的方向(橫搖方向)上延伸的一對橫搖承受部(承受孔)36a、36a，在這一對橫搖承受部(承受孔)36a、36a內(nèi)插入上述一對橫搖支承軸34b、34b。外框36固定在后述的帶有照相機的移動電話100 (圖6)的機殼上。在上述的實施方式中，用凹凸的圓柱形狀形成兩軸嵌合部。即一對俯仰支承軸3加、3加和一對橫搖支承軸34b、34b分別形成凸的圓柱形狀，一對俯仰承受部(承受孔)3如、3如和一對橫搖承受部(承受孔)36a、36a分別形成凹的圓柱形狀。因此，在兩軸嵌合部有可能產(chǎn)生一些間隙。作為這點的對策，也可以把支承軸做成圓錐形狀，把承受部(承受孔)做成缽的形狀。抖動修正裝置30還具有在內(nèi)框32的底部和外框36的底部設置的音圈電動機 (VCM)40(后述)。音圈電動機40進行驅(qū)動，以使內(nèi)框32以及中框34分別圍繞第一軸(俯仰軸)P以及第二軸(橫搖軸)Y搖動。圖4是表示在抖動修正裝置30中使用的音圈電動機(VCM)40的立體分解圖。下面除了圖3之外還參照圖4說明在抖動修正裝置30中使用的音圈電動機 (VCM)40。音圈電動機(VCM) 40由安裝在外框36的底部的4極充磁磁鐵42、與該4極充磁磁鐵42相向地設置在內(nèi)框32上的線圈基板44、以及中立保持板(磁軛)46構(gòu)成。4極充磁磁鐵42的4個磁極圍繞外框36的中心軸C對稱地設置。在線圈基板44 上，跨越4極充磁磁鐵42的磁極之間地配置了以光軸0作為中心對稱配置的第一至第四線圈44-1、44-2、44-3以及44_4。中立保持板(磁軛)46在包夾在第一至第四線圈44_1 44-4之間的狀態(tài)下，與4極充磁磁鐵42相向地安裝在線圈基板44上。圖示的線圈基板44由許多層的多層基板構(gòu)成。因此，在線圈基板(多層基板)44 的內(nèi)部形成了第一至第四線圈44-1 44-4。用一根線圈線在線圈基板44的多個層上形成第一線圈44-1和第三線圈44-3。即，第一線圈44-1和第三線圈44-3串聯(lián)連接。另一方面，用一根線圈線，在線圈基板44的與形成了第一線圈44-1和第三線圈44-3的層不同的其他多個層上形成了第二線圈44-2和第四線圈44-4。S卩，第二線圈44-2和第四線圈44_4 串聯(lián)連接。如圖4所示，從光軸0在俯仰方向P上互相離開地配置第一線圈44-1和第三線圈 44-3。從光軸0在橫搖方向Y上互相離開地配置第二線圈44-2和第四線圈44-4。第一線圈44-1和第三線圈44-3的組合用于圍繞第一軸(俯仰軸)P搖動照相機模塊20，所以也被稱為俯仰用線圈模式。第二線圈44-2和第四線圈44-4的組合用于圍繞第二軸(橫搖軸) Y搖動照相機模塊20，所以也被稱為橫搖用線圈模式。當在第一至第四線圈44-1 44-4中沒有流過電流的狀態(tài)(非通電時)下，以能夠把照相機模塊20保持在其中立位置(初始位置)上的方式，將中立保持板46 (磁軛)配置在4極充磁磁鐵42的相向面上。因此，在不通電時，根據(jù)圖2以及圖3可知，光軸0與外框36的中心軸C 一致。另外，以自動聚焦對應照相機模塊20不會受到磁場的影響的方式，將4極充磁磁鐵42配置在外框36的底面上。在圖示的例子中，作為磁鐵42，使用一個4極充磁磁鐵，但也可以配置4個平板的單極磁鐵。圖示的抖動修正裝置30還具有用于檢測內(nèi)框32相對于外框36的位置的位置檢測單元50。圖示的位置檢測單元50由安裝在線圈基板44上的第一以及第二霍爾元件51、 52構(gòu)成。將第一霍爾元件51安裝在線圈基板44上的在俯仰方向P上距離光軸0比第三線圈44-3遠的位置上。第二霍爾元件52安裝在線圈基板44上的在橫搖方向Y上距離光軸0比第四線圈44-4遠的位置上。第一霍爾元件51通過檢測4極充磁磁鐵42的磁力，檢測伴隨圍繞第一軸(俯仰軸)P的搖動的第一位置(俯仰位置)。第二霍爾元件52通過檢測4極充磁磁鐵42的磁力，檢測伴隨圍繞第二軸(橫搖軸)Y的搖動的第二位置(橫搖位置)。 下面參照圖5，說明音圈電動機(VCM) 40的動作。圖5㈧是抽出4極充磁磁鐵42和在線圈基板44上形成的第一至第四線圈 44-1 44-4以及第一以及第二霍爾元件51、52的圖。圖5 (A)表示在沒有對第一至第四線圈44-1 44-4通電時的配置。因此，光軸0與外框36的中心軸C 一致。即，照相機模塊 20置于中立位置(初始位置)。此時，第一以及第二霍爾元件51、52不產(chǎn)生輸出電壓。在該狀態(tài)下，如圖5(A)所示，假定在第一以及第二線圈(俯仰用線圈模式)44_1、 44-3中流過電流I。此時，由于4極充磁磁鐵42的磁場(磁通)與流過俯仰用線圈模式 44-1,44-3的電流I的互相作用，根據(jù)弗萊明的左手法則，在俯仰用線圈模式44-1、44-3中產(chǎn)生電磁力(推力)F。結(jié)果，內(nèi)框32(照相機模塊20)圍繞第一軸(俯仰軸)P搖動。圖5 (B)表示通過上述俯仰用線圈模式44-1、44-3的電磁力(推力)F，內(nèi)框32 (照相機模塊20)的位置發(fā)生了偏移的狀態(tài)，通過該位置偏移，在中立保持板(磁軛)46內(nèi)，產(chǎn)生圖5(B)的箭頭表示的反力。通過圖5㈧所示的線圈的推力F和在中立保持板(磁軛)46中產(chǎn)生的反力平衡， 相對于外框36保持內(nèi)框32 (照相機模塊20)。此時，第一霍爾元件51因為相對于4極充磁磁鐵42的第一位置(俯仰位置)偏移，所以產(chǎn)生與該第一位置(俯仰位置)對應的電壓。圖5說明了在第一以及第二線圈(俯仰用線圈模式)44-1、44_3中流過電流I時的動作，在第二以及第四線圈(橫搖用線圈模式)44-2、44-4中流過電流I時也同樣地動作。 即，通過4極充磁磁鐵42的磁場(磁通)與流過橫搖用線圈模式44-2、44-4的電流I的互相作用，根據(jù)弗萊明的左手法則，在橫搖用線圈模式44-2、44-4中產(chǎn)生電磁力(推力)F。結(jié)果，內(nèi)框32 (照相機模塊20)圍繞第二軸(橫搖軸)Y搖動。通過線圈的推力F和在中立保持板(磁軛)46中產(chǎn)生的反力平衡，相對于外框36保持內(nèi)框32(照相機模塊20)。第二霍爾元件52因為相對于4極充磁磁鐵42的第二位置(橫搖位置)偏移，所以產(chǎn)生與該第二位置(橫搖位置)對應的電壓。
圖6是表示帶有照相機的移動電話100的結(jié)構(gòu)的框圖，該照相機安裝了圖1至圖 3所示的照相機機構(gòu)10。照相機模塊20保持多個透鏡Li、L2、L2、和拍攝元件28。在圖示的例子中，透鏡 L2是自動聚焦透鏡。帶有照相機的移動電話100具有全體控制部110。全體控制部110內(nèi)置抖動修正控制部112。全體控制部110與定時生成器(TG) 122相連接。把拍攝元件觀拍攝到的信號提供給模擬處理部(AFE) 1M。定時生成器(TG) 122向拍攝元件觀和模擬處理部(AFE)IM 提供定時信號。模擬處理部(AFE) IM處理后的信號，在由圖像處理部1 進行圖像處理后， 記錄(保存)在圖像存儲器128中。圖像處理部1 和圖像存儲器128由全體控制部110 控制。在全體控制部110上連接有顯示部130和圖像記錄部132。另外，全體控制部110 向聚焦控制部134發(fā)送聚焦指令信號。響應該聚焦指令信號，聚焦控制部134使照相機模塊20內(nèi)的透鏡L2沿光軸移動。全體控制部110向快門驅(qū)動部136發(fā)送快門控制信號。響應該快門控制信號，快門驅(qū)動部136驅(qū)動照相機機構(gòu)10的快門(未圖示)。圖7是表示對抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))30進行控制的抖動修正執(zhí)行機構(gòu) 200的結(jié)構(gòu)的框圖。在帶有照相機的移動電話100的機殼(未圖示)上，設置有用于檢測俯仰方向的抖動(圍繞俯仰軸P的抖動)的俯仰方向陀螺儀202、和用于檢測橫搖方向的抖動(圍繞橫搖軸Y的抖動)的橫搖方向陀螺儀204。俯仰方向陀螺儀202檢測俯仰方向的角速度，輸出表示檢測到的俯仰方向的角速度的俯仰方向角速度信號(第一角速度信號)。橫搖方向陀螺儀204檢測橫搖方向的角速度，輸出表示檢測到的橫搖方向的角速度的橫搖方向角速度信號(第二角速度信號)。將第一以及第二角速度信號提供給抖動修正控制部112。從快門按鈕206向抖動修正控制部 112提供快門操作指令信號。抖動修正控制部112具有根據(jù)第一以及第二角速度檢測信號檢測帶有照相機的移動電話100的機殼的抖動的抖動檢測電路212、和接收快門操作指令信號的順序控制電路214。抖動檢測電路212包含濾波電路和放大電路。抖動檢測電路212向抖動量檢測電路216提供抖動檢測信號。抖動量檢測電路216根據(jù)抖動檢測信號檢測帶有照相機的移動電話100的機殼的抖動量，向系數(shù)變換電路218發(fā)送抖動量檢測信號。系數(shù)變換電路218對抖動量檢測信號進行系數(shù)變換，向控制電路220發(fā)送系數(shù)變換后的信號。向該控制電路220 提供來自在抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))30中設置的位置檢測單元(位置傳感器)50的位置檢測信號?？刂齐娐?20響應系數(shù)變換后的信號，根據(jù)位置檢測信號輸出控制信號，該控制信號抵消由抖動檢測電路212檢測到的抖動。順序控制電路214響應快門操作指令信號， 控制抖動量檢測電路216、系數(shù)變換電路218、以及控制電路220的定時。向驅(qū)動電路222 提供控制信號。如上所述，作為音圈電動機40，抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))30具有用于圍繞第一軸(俯仰軸)p搖動照相機模塊20的俯仰用線圈模式(44-1，44-3)、和用于圍繞第二軸 (橫搖軸)Y搖動照相機模塊20的橫搖用線圈模式04-2，44-4)。俯仰用線圈模式04_1，44-3)也被稱為第一方向執(zhí)行機構(gòu)44P，橫搖用線圈模式(44-2，44-4)也被稱為第二方向執(zhí)行機構(gòu)44Y?？傊秳有拚b置(抖動修正機構(gòu))30包含第一方向執(zhí)行機構(gòu)44P和第二方向執(zhí)行機構(gòu)44Y。驅(qū)動電路222響應控制信號，驅(qū)動第一方向執(zhí)行機構(gòu)44P以及第二方向執(zhí)行機構(gòu) 44Y。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠搖動照相機模塊20，來抵消帶有照相機的移動電話100的機殼的抖動。結(jié)果，能夠修正抖動。參照圖8，說明包含本發(fā)明第二實施方式的抖動修正裝置30A的照相機機構(gòu)IOA0 圖8是表示將4極充磁磁鐵42和外框36取下的狀態(tài)下的照相機機構(gòu)IOA的立體圖。圖示的抖動修正裝置30A除了還具有第一以及第二陀螺儀傳感器61以及62、同時去掉了第一以及第二霍爾元件51、52之外，具有與圖1至圖3表示的抖動修正裝置30相同的結(jié)構(gòu)。因此，對與圖1至圖3所示的構(gòu)成元件相同的元件賦予相同的參照符號，為了簡化說明，下面僅說明不同的地方。內(nèi)框32具有外壁，該外壁具有與第一軸(俯仰軸)P正交的第一側(cè)面32-1、以及與第二軸(橫搖軸)Y正交的第二側(cè)面32-2。第一陀螺儀傳感器61安裝在內(nèi)框32的外壁的第一側(cè)面32-1上，第二陀螺儀傳感器62安裝在內(nèi)框32的外壁的第二側(cè)面32-2上。第一陀螺儀傳感器61作為檢測圍繞第一軸(俯仰軸)P的轉(zhuǎn)動角速度的第一角速度傳感器進行動作，第二陀螺儀傳感器62作為檢測圍繞第二軸(橫搖軸)Υ的轉(zhuǎn)動角速度的第二角速度傳感器進行動作。換言之，第一陀螺儀傳感器61作為檢測內(nèi)框32圍繞第一軸(俯仰軸)P的抖動的第一抖動傳感器進行動作，第二陀螺儀傳感器62作為檢測內(nèi)框32圍繞第二軸(橫搖軸)Y的抖動的第二抖動傳感器進行動作。因此，第一陀螺儀傳感器61也被稱為俯仰方向陀螺儀，第二陀螺儀傳感器62也被稱為橫搖方向陀螺儀。在圖8所示的抖動修正電路30Α中，第一陀螺儀傳感器61安裝在內(nèi)框32的外壁的第一側(cè)面32-1上，第二陀螺儀傳感器62安裝在內(nèi)框32的外壁的第二側(cè)面32-2上，但是也可以相反地安裝。即，第一陀螺儀傳感器61可以安裝在內(nèi)框32的外壁的第二側(cè)面32-2 上，第二陀螺儀傳感器62可以安裝在內(nèi)框32的外壁的第一側(cè)面32-1上。圖9是表示對圖8所示的抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))30Α進行控制的抖動修正執(zhí)行機構(gòu)200Α的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖7所示的抖動修正執(zhí)行機構(gòu)200中，在帶有照相機的移動電話100的機殼上安裝俯仰方向陀螺儀202以及橫搖方向陀螺儀204，但是在圖9所示的抖動修正執(zhí)行機構(gòu) 200Α中，將第一陀螺儀傳感器(俯仰方向陀螺儀)61以及第二陀螺儀傳感器(橫搖方向陀螺儀)62直接安裝在抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))30Α上。另外，相對于圖7所示的抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))30具有位置傳感器(霍爾元件)50，圖9所示的抖動修正裝置(抖動修正機構(gòu))30Α不具有那樣的位置傳感器(霍爾元件)50。圖9所示的抖動修正執(zhí)行機構(gòu)200Α除了抖動修正控制部的結(jié)構(gòu)(動作)如下面敘述那樣不同之外，具有與圖7所示的抖動修正執(zhí)行機構(gòu)200相同的結(jié)構(gòu)。因此，對抖動修正控制部賦予112Α的參照符號。
抖動修正控制部112A除了控制電路的動作與圖7所示的不同之外，具有與圖7所示的抖動修正控制部112相同的結(jié)構(gòu)。因此，對控制電路賦予220A的參照符號?？刂齐娐?20A響應從系數(shù)變換電路218提供的系數(shù)變換后的信號，輸出使俯仰方向陀螺儀61以及橫搖方向陀螺儀62的輸出成為最小的反饋控制信號。響應該反饋控制信號，驅(qū)動電路222驅(qū)動第一方向執(zhí)行機構(gòu)44P以及第二方向執(zhí)行機構(gòu)44Y。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠搖動照相機模塊20，抵消帶有照相機的移動電話100的透鏡機構(gòu)IOA的內(nèi)框32的抖動。結(jié)果，能夠修正抖動。如上所述，在本發(fā)明的抖動修正裝置中，只要照相機模塊20是標準化的照相機模塊，則都能夠修正其抖動。以上通過優(yōu)選實施方式說明了本發(fā)明，但在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本領域的技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)各種變形。例如，在上述的實施方式中，音圈電動機由設置在外框的 4極充磁磁鐵和設置在內(nèi)框的線圈基板構(gòu)成，但本發(fā)明并不限于這樣結(jié)構(gòu)的音圈電動機。例如，音圈電動機也可以由在內(nèi)框上設置的4極充磁磁鐵和在外框上設置的線圈基板構(gòu)成。 另外，在上述第一實施方式中，作為位置檢測單元(位置傳感器)，使用了霍爾元件，但也可以使用其他位置檢測單元(位置傳感器)。并且，在上述第二實施方式中，作為抖動傳感器， 使用陀螺儀傳感器等角速度傳感器，但也可以使用其他的抖動傳感器。通過在照相機機構(gòu)的外側(cè)安裝導電屏蔽盒，也可以實現(xiàn)EMC對策。
權(quán)利要求
1.一種透鏡驅(qū)動裝置，其使透鏡向成為光軸方向的第一方向、與該第一方向不同的第二方向、與所述第二方向交叉的第三方向移動，其特征在于，具有向所述第一方向驅(qū)動所述透鏡的第一驅(qū)動部； 在內(nèi)部保持該第一驅(qū)動部的內(nèi)框；支撐該內(nèi)框使其在所述第二方向以及所述第三方向移動的至少具有底部的固定部； 向所述第二方向驅(qū)動所述內(nèi)框的第二驅(qū)動部； 向所述第三方向驅(qū)動所述內(nèi)框的第三驅(qū)動部；以及檢測所述固定部和所述內(nèi)框的相對位置的位置檢測單元，根據(jù)通過該位置檢測單元檢測出的結(jié)果，使所述內(nèi)框向所述第二方向以及/或所述第三方向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于，所述第二驅(qū)動部和所述第三驅(qū)動部由磁鐵、與該磁鐵對置地設置的線圈以及配置了該線圈的線圈基板構(gòu)成，在所述線圈基板側(cè)配置有所述位置檢測單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述位置檢測單元由霍爾元件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于，所述位置檢測單元由檢測伴隨所述第二方向的移動的第一位置的第一霍爾元件和檢測伴隨所述第三方向的移動的第二位置的第二霍爾元件構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中的任意一項所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述磁鐵設置在所述固定部側(cè)，所述線圈基板設置在所述內(nèi)框側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 4中的任意一項所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述磁鐵設置在所述內(nèi)框側(cè)，所述線圈基板設置在所述固定部側(cè)。
7.一種附帶攝像機的便攜設備，其特征在于，具有權(quán)利要求1 6中的任意一項所述的透鏡驅(qū)動裝置和攝像元件。
全文摘要
提供一種驅(qū)動單元(執(zhí)行機構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡單的照相機的抖動修正裝置。抖動修正裝置(30)通過使保持透鏡和拍攝元件的照相機模塊(20)圍繞與光軸(O)正交，而且互相交叉的第一軸(P)以及第二軸(Y)進行搖動來修正抖動，具有在內(nèi)部固定照相機模塊(20)的內(nèi)框(32)、從內(nèi)框外側(cè)圍繞第一軸(P)自由搖動地支承該內(nèi)框的中框(34)、從中框外側(cè)圍繞第二軸(Y)自由搖動地支承中框的外框(36)、以及在內(nèi)框的底部和外框的底部設置的音圈電動機(40)。音圈電動機(40)進行驅(qū)動，使內(nèi)框(32)以及中框(34)分別圍繞第一軸(P)以及第二軸(Y)搖動。
文檔編號G03B5/00GK102436118SQ201110437648
公開日2012年5月2日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者森谷昭弘, 菅原正吉 申請人:三美電機株式會社