CN101943836A - 图像抖动校正设备及摄像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种图像抖动校正设备及摄像设备,实现了减小图像模糊校正设备的尺寸并提高抗振动性能。在移动部件30在音圈电动机31的驱动下移动的情况下,当轴承30d沿着主导轴33移动,以及当止转导轴34在轴承39b内部移动时,移动部件30在y方向上移动。在滑块39在音圈电动机35的驱动下移动的情况下,当轴承39d沿着主导轴37移动,以及当轴承39f沿着止转导轴38移动时,滑块39在x方向上移动。音圈电动机布置在止转导轴的延长线上。因此,与现有技术形式相比,移动部件30和滑块39能够在尺寸上减小对应于止转导轴的量,其中在现有技术中音圈电动机和止转导轴并排布置在x方向和y方向上。
Description
技术领域
本发明涉及图像抖动校正设备及摄像设备,更具体地涉及使用音圈电动机的图像抖动校正设备和摄像设备。
背景技术
作为对相机振动(如相机抖动)所导致的图像抖动进行校正的技术,日本专利申请公开第2005-333181号描述了一种使用冲击致动器的图像抖动校正设备。另外,在日本已审查申请公开第2720955号中描述了一种使用音圈电动机的图像抖动校正设备。
然而,如日本专利申请公开第2005-333181号所述的使用冲击致动器的图像抖动校正设备无法得到足够的振动隔离性能。
另一方面,如日本已审查申请公开第2720955号所述的使用音圈电动机的图像抖动校正设备具有足够的抗振动性能,但是存在设备整体增大的问题。
图16是示出了如日本已审查申请公开第2720955号所述的使用音圈电动机的图像抖动校正设备100的示意构造的视图。在驱动音圈电动机202时,同校正镜头201整体形成的轴承205在沿着轴204的x方向上移动,于是校正镜头201在x方向上移动。在驱动音圈电动机203时,同校正镜头201整体形成的轴承207在沿着轴206的y方向上移动,于是校正镜头201在y方向上移动。
在图16中,由于音圈电动机203和轴204在y方向上并排布置,并且由于音圈电动机202与轴206在x方向上并排布置,使得设备的整体增大。当设备整体增大时,设备的重量增加,因此需要使用大功率的较大音圈电动机。这导致了设备成本提高并且抗振动性能减弱的问题。
图17是示出了作为另一传统实施例的图像抖动校正设备110的示意构造的视图。在驱动音圈电动机212时,摄像元件211在沿着轴214的x方向上移动。在驱动音圈电动机213时,摄像元件211在y方向上移动。在图17中,音圈电动机212布置在轴215的外侧,音圈电动机213布置在轴214的外侧。这样,设备整体增大了与音圈电动机212和213相对应的量。除了这个问题,在图17所示的实施例中,沉重的音圈电动机212和213布置在轴214和215的外侧。因此,还存在设备的稳定性不足并且因此抗振动性能减弱的问题。
发明内容
在考虑上述背景的情况下做出本发明。本发明的一个目的是提供图像抖动校正设备和摄像设备,其能够具有减小的尺寸和提高的抗振动性能。
根据本发明第一方面的图像抖动校正设备,其特征在于包括:校正光学***,其校正相机抖动;移动部件,用于在其中提供所述校正光学***;两个第一导轴,用于支撑所述移动部件以使得所述移动部件能够平行于第一方向移动,所述第一方向垂直于光轴;第一音圈电动机,其提供在所述移动部件处并且在第一方向上移动所述移动部件;滑块(slider),所述两个第一导轴固定至所述滑块;两个第二导轴,用于支撑所述滑块以使得所述滑块能够平行于第二方向移动,所述第二方向垂直于光轴和所述第一方向;以及第二音圈电动机,其提供在所述移动部件处并且在第二方向上移动所述滑块;其特征在于所述第二音圈电动机实质上提供在所述两个第一导轴中的至少一个的延长线上。
在根据本发明第一方面的图像抖动校正设备中,在第二方向上移动所述滑块的第二音圈电动机实质上提供在所述两个第一导轴中的至少一个的延长线上,由所述两个第一导轴来支撑所述移动部件,使得所述移动部件能够平行于第一方向移动,所述第一方向垂直于光轴。因此,该设备在尺寸上能够减少对应于第一导轴的量。此外,由于该设备的尺寸、摩擦力等得以减小,其抗振动性能得到提升。
根据本发明第二方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第一方面的图像抖动校正设备中,第一音圈电动机实质上提供在两个第二导轴中的至少一个的延长线上。
在根据第二方面的图像抖动校正设备中,两个第一导轴固定至滑块,其中由所述两个第一导轴来支撑具有校正光学***的移动部件,使得所述移动部件能够平行于第一方向移动,所述第一方向垂直于光轴。此外,在第一方向上移动所述移动部件的第一音圈电动机实质上提供在所述两个第二导轴中的至少一个的延长线上,由所述两个第二导轴来支撑所述滑块,使得所述滑块能够平行于第二方向移动,所述第二方向垂直于光轴和第一方向。因此,该设备在尺寸上能够减少对应于第二导轴的量。
根据本发明第三方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第一方面和第二方面之一的图像抖动校正设备中,所述移动部件实质上是由实质为矩形的主体部分和分别形成在主体部分的两个相邻侧的两个突出部分所构成的L形部件,并且所述校正光学***提供在主体部分处,第一音圈电动机提供在两个突出部分之一处,第二音圈电动机提供在未提供第一音圈电动机的突出部分处。
在根据第三方面的图像抖动校正设备中,移动部件实质上是由实质为矩形的主体部分和分别形成在主体部分的两个相邻侧的两个突出部分所构成的L形部件,在两个突出部分分别提供有所述第一和第二音圈电动机,并且所述主体部分具有校正光学***。通过这种构造,第一音圈电动机实质上提供在两个第二导轴中至少一个的延长线上,第二音圈电动机实质上提供在两个第一导轴中至少一个的延长线上。因此,第一导轴和第二导轴能够布置为不与所述突出部分重叠。因此所述突出部分的尺寸得以减小,并且移动部件的尺寸可以减小。
根据本发明第四方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第三方面的图像抖动校正设备中,所述轴承形成在所述移动部件处并面对所述突出部分,其中在所述突出部分处提供第二音圈电动机,并且所述两个第一导轴之一***所述轴承。
在根据第四方面的图像抖动校正设备中,两个第一导轴之一***所述轴承,所述轴承形成为面对所述突出部分,其中在所述突出部分处提供第二音圈电动机,并且另一个第一导轴布置为使得第二音圈电动机位于所述另一个第一导轴的延长线上。因此,第一导轴分别提供在主体部分的两侧上。因此,第二音圈电动机位于轴承之一的延长线上,其中所述第一导轴***所述轴承,并且另外两个导轴位于移动部件处。这样,通过连接三个轴承所形成的三角形的尺寸能够增大。从而使得移动部件能够稳定地支撑和移动。
根据本发明第五方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第一至第四方面之一的图像抖动校正设备中,所述滑块形成为实质上方形并且布置为在光轴方向上与移动部件重叠。
在根据第五方面的图像抖动校正设备中,所述实质上方形的滑块被布置为在光轴方向上与移动部件重叠。从而保持了滑块的机械强度。
根据本发明第六方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第五方面的图像抖动校正设备中,第一轴承形成为朝向滑块的一个期望侧的外侧,其中所述第二导轴***所述第一轴承以允许第一音圈电动机实质上提供在第二导轴的延长线上。
在根据第六方面的图像抖动校正设备中,第一轴承形成为朝向滑块的一个期望侧的外侧,其中所述第二导轴***所述第一轴承以允许第一音圈电动机实质上提供在第二导轴的延长线上。因此能够将第二导轴布置在滑块的外侧上。因此滑块能够稳定地被支撑和移动。
根据本发明第七方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第一至第四方面之一的图像抖动校正设备中,滑块形成为实质上L形并且布置为面对所述第一音圈电动机和第二音圈电动机。
在根据第七方面的图像抖动校正设备中,所述实质上L形的滑块被提供为面对所述第一音圈电动机和第二音圈电动机。因此,该设备在尺寸上能够减小对应于滑块的量。
根据本发明第八方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第七方面的图像抖动校正设备中,第二轴承形成为在所述滑块一个期望侧的顶端朝向外侧,其中所述第二导轴***所述第二轴承以允许第一音圈电动机实质上提供在第二导轴的延长线上。
在根据第八方面的图像抖动校正设备中,第二轴承形成为在所述滑块一个期望侧的顶端朝向外侧,其中所述第二导轴***所述第二轴承以允许第一音圈电动机实质上提供在第二导轴的延长线上。因此,第二导轴能够布置在滑块的外侧。因此滑块能够稳定地被支撑和移动。
根据本发明第九方面的图像抖动校正设备的特征在于,在根据第一至第八方面之一的图像抖动校正设备中,所述校正光学***是摄像元件。
根据本发明第十方面的图像抖动校正设备的特征在于,包括根据第九方面的图像抖动校正设备以及成像光学***,所述成像光学***在摄像元件上形成物体(subject)图像。
根据本发明,图像抖动校正设备的尺寸能够减小,并且设备的振动隔离性能能够提升。
附图说明
图1A和图1B是根据本发明第一实施例的数码相机1的示意图,其中图1A是数码相机1的主视图,图1B是数码相机1的后视图;
图2是图像抖动校正设备25的示意图;
图3是图像抖动校正设备25的A-A截面图;
图4是图像抖动校正设备25的B-B截面图;
图5是图像抖动校正设备25的示意图;
图6是示出了数码相机1的电路构造的框图;
图7是根据本发明第二实施例的数码相机2的图像抖动校正设备26的示意图;
图8是图像抖动校正设备26的C-C截面图;
图9是图像抖动校正设备26的D-D截面图;
图10是图像抖动校正设备26的示意图;
图11是根据本发明第三实施例的数码相机2的图像抖动校正设备27的示意图;
图12是图像抖动校正设备27的E-E截面图;
图13是图像抖动校正设备27的F-F截面图;
图14是图像抖动校正设备27的示意图;
图15是根据本发明的图像抖动校正设备的示意图,其中使用了两个音圈电动机;
图16是一种传统图像抖动校正设备的示意图;和
图17是一种传统图像抖动校正设备的示意图。
具体实施方式
<第一实施例>
下面参照附图对根据本发明的图像抖动校正设备的优选实施例进行详细说明。
图1A和图1B是根据本发明第一实施例的包括图像抖动校正设备的数码相机1的示意图。图1A是数码相机1的主视图,图1B是数码相机1的后视图。数码相机1能够记录和再现静止图像以及移动图像、音频内容等。
数码相机1的相机主体11形成为水平方向较长的矩形盒形,如图1所示。在相机主体11的正面表面,布置有光学***12A和闪光仪14等。此外,在相机主体11的上表面布置有快门按钮15、电源按钮16、模式拨盘17等。另一方面,在相机主体11的后表面,布置有监视器18、缩放按钮19、十字按钮20、菜单/确认按钮21、显示/返回按钮22、和再现按钮23等。
注意,在相机主体11的下表面(未示出),提供有三脚架螺孔,另外还提供有电池***部分和存储卡插槽,所述电池***部分和存储卡插槽具有能够自由打开和关闭的盖。电池和存储卡分别装入电池***部分和存储卡插槽。
光学***12A由可拆卸安装型变焦镜头构成。当通过电源按钮16将相机的模式设置为成像模式时,镜头盖13打开,光学***12A从相机主体11向外伸出。注意,光学***12A的变焦机构和拆卸机构是已知技术,在此省略对其详细构造的描述。下面将对光学***12A的细节进行说明。
闪光仪14构造为其中的发光部分能够水平和竖直移动以将闪光照射到主要目标上。
快门按钮15由所谓二级触发开关构成,其能够设置在“半按”和“全按”状态。在拍摄静止图像的情况下(例如,在通过模式拨盘选择了静止图像成像模式,或者通过菜单选择了静止图像成像模式的情况下),当快门按钮被半按时,数码相机1执行成像准备处理,即AE(自动曝光)处理、AF(自动对焦)处理、和AWB(自动白平衡)处理中的每一个,而当快门按钮15被全按时,数码相机1对图像执行成像/记录处理。此外,在对移动图像进行成像的情况下(例如在通过模式拨盘选择了移动图像成像模式,或者通过菜单选择了移动图像成像模式的情况下),当快门按钮15被长按时,数码相机1开始对移动图像进行成像,而当快门按钮15再次被长按时,数码相机1结束对移动图像的成像。注意,还可以设置为当全按快门按钮15时对移动图像进行成像,以及在快门按钮15的全按状态被释放时,结束对移动图像的成像。
电源按钮16是打开/关闭数码相机1的电源的按钮。
模式拨盘17用于切换各种模式(如成像模式、再现模式、擦除模式、编辑模式),以及用于设置成像模式为诸如自动成像模式和手动成像模式。
监视器18具有普通的4∶3长宽比,由液晶显示器构成,能够执行全彩显示。监视器18在再现模式下用作显示成像图像的图像显示面板,还在执行各种设置操作时用作用户界面显示面板。此外,在成像模式下,按需要在监视器18中显示过程图像(through image),于是监视器18被用作电子取景器。
缩放按钮19用于光学***12A的缩放操作,其由指示缩放操作进行到望远侧的调远按钮、以及指示缩放操作进行到广角侧的调宽按钮构成。
十字按钮20是用于执行各种菜单设置和选择或者用于执行缩放操作的按钮,其构造为能够在四个方向(上、下、左、右方向)上进行按压操作,并且构造为将对应于相机设置状态的功能分配给每个方向的按钮。例如,在成像时,将宏功能开/关功能分配给左按钮,将闪光模式切换功能分配给右按钮。此外,将切换监视器18的亮度的功能分配给上按钮,将打开/关闭自动拍照器的功能分配给下按钮。另外,在再现时,将帧前进功能分配给右按钮,将帧后退功能分配给左按钮。此外,将改变监视器18的亮度的功能分配给上按钮,将在再现时删除图像的功能分配给下按钮。在执行各种设置时,将在各个方向上移动监视器18上所显示的光标的功能分配给十字按钮20。
菜单/确认按钮21用于调用菜单屏幕(菜单功能),并用于指示确认所选择的内容以及执行所选择内容的处理。根据数码相机1的设置状态来切换分配给菜单/确认按钮21的功能。菜单屏幕用于执行数码相机1所具有的全部调整项的设置,所述调整项例如包括:图像质量调整项(如曝光值、色调、ISO感光度、记录像素的数量)、自动拍照器的设置、测光***的切换、是否使用数字变焦等。根据菜单屏幕上设置的状态来操作数码相机1。
显示/返回按钮22用于输入切换监视器18的显示内容的指令、取消输入操作的指令等。
再现按钮23用于指示切换至再现模式。
接下来对光学***12A进行详细说明。光学***12A主要由光圈、聚焦镜头、变焦镜头(未示出)、摄像元件24、和图像抖动校正设备25。
摄像元件24是布置在镜头光轴上的CCD型或CMOS型图像传感器,其以电子方式捕获通过变焦镜头、聚焦镜头等形成的物体图像。
图像抖动校正设备25通过用陀螺传感器71和74(见图6)检测数码相机1的抖动、并且通过在与数码相机1的抖动相反的方向上移动摄像元件24,来校正在摄像元件24上形成的图像的抖动。
图2是图像抖动校正设备25的示意图。如图2所示,图像抖动校正设备25主要由移动部件30、音圈电动机31、位置检测元件32、主导轴33、止转导轴34、音圈电动机35、位置检测元件36、主导轴37、止转导轴38、滑块39、和固定部件40构成。
移动部件30是实质上L形的部件,其由实质上矩形的主体部分30a、形成在主体部分30a的下侧(-y方向)上的突出部分30b、形成在主体部分30a的右侧(+x方向)上的突出部分30c构成,并且在垂直于光轴(图1中垂直于纸面的z方向)的方向(图1中的x方向和y方向)上移动摄像元件24。摄像元件24实质上提供在主体部分30a的中间部分。音圈电动机31和位置检测元件32提供在靠近突出部分30b的顶端,而音圈电动机35和位置检测元件36提供在靠近突出部分30c的顶端。音圈电动机31和35是噪声源,因此分别布置在最远离摄像元件24的位置处,即布置在靠近突出部分30b和30c的顶端处。
止转导轴34固定至突出部分30c的顶端附近,从突出部分30c的上端表面突出。止转导轴34被提供为使得音圈电动机35定位在止转导轴34的延长线上。轴承30d形成在主体部分30a左侧(-x方向)上的两个位置处,并且贯穿轴承30d形成通孔30e。
根据从电动机驱动器77输出的信号来驱动音圈电动机31和35中的每一个(见图6)。音圈电动机31在y方向上移动移动部件30,音圈电动机35在x方向上移动移动部件30和滑块39。音圈电动机31和35具有相同的构造,因此仅对音圈电动机35进行说明。
图3是图2中沿线A-A的截面图。音圈电动机35由磁轭35a、磁体35b和线圈35c构成。
提供磁轭35a-35a来通过减少从磁体35b泄漏的磁通以增加磁轭35a-35a之间的磁场。磁轭35a-35a之一布置在靠近磁体35b处,另一个布置为使得磁体35b和线圈35c被所述磁轭35a-35a夹在中间。
磁体35b是固定至移动部件30的双面多极磁体,并且磁化为使得图3中的磁体35b的左上、左下、右上、右下部分别是N极、S极、S极、和N极。在图3中,磁轭35a之一布置在靠近线圈35c的底部。在磁体35b的左侧产生指向上(+z方向)的磁场,在磁体35b的右侧产生指向下(-z方向)的磁场(见图3中的箭头)。另外在图3中,磁轭35a之一布置在靠近磁体35b的顶部。从而能够增强磁体35b在线圈35c一侧的磁场。
线圈35c是具有实质上矩形截面的圆柱体空心线圈,其形成为在逆时针旋绕方向(从z方向看去)上旋绕,从而在光轴方向(z方向)上堆叠。尽管图4未示出,线圈35c固定至移动部件30。
线圈35c布置在由磁体35b产生的磁场内。因此,当电流流经线圈35c时,根据弗莱明左手定则,在垂直于磁场和电流的方向上产生力。由于线圈35c固定至移动部件30,所述力在垂直于磁场和电流的方向(即x方向)上移动磁体35b。随着磁体35b的移动,移动部件30也在x方向上移动。因此,摄像元件24能够通过音圈电动机35在x方向上移动。类似地,摄像元件24能够通过音圈电动机31在y方向上移动。
位置检测元件32和36是例如霍尔元件,其检测移动部件30的位置。位置检测元件32检测y方向上的位置,位置检测元件36检测x方向上的位置。位置检测元件32每当滑块39在y方向上移动时执行位置检测,而位置检测元件36每当滑块39在x方向上移动时执行位置检测。
如图4所示,主导轴33是用于在y方向上移动移动部件30的轴,其***贯穿轴承30d所形成的通孔30e中并且固定至滑块39。当轴承30d沿着主导轴33移动时,移动部件30在y方向上移动。
止转导轴34防止移动部件30绕着主导轴33和通孔30e的中心轴旋转,并且止转导轴34***通孔39b从而固定至移动部件30。随着移动部件30沿着主导轴33移动,止转导轴34在通孔39b内在y方向上移动。主导轴33和止转导轴34分别布置在摄像元件24的两侧并且彼此平行。
如图5中虚线所示,移动部件30由通过将两个通孔30e以及通孔30b彼此连接所形成的三角形来支撑。主导轴33和通孔30e之间的间隙以及止转导轴34与通孔39b之间的间隙处在约0.1微米的范围内。这样,随着将通孔30e和通孔39b彼此连接所形成的三角形变得更大,移动部件30在光轴方向(z方向)上的倾斜将缩小。在本实施例中,止转导轴34布置在移动部件30的右侧突出部分的顶端处。即,止转导轴34布置为使得音圈电动机35位于止转导轴34的延长线上。因此,与现有技术形式(见图17)相比所述三角形可以更大,其中在现有技术中止转导轴布置在音圈电动机和摄像元件之间。因此能够减小移动部件30的倾斜,从而能够稳定地支撑和移动所述移动部件30,即使得***稳定。注意,为了增大所述三角形的尺寸,优选尽可能地增大两个轴承30d之间的距离。
此外,由于音圈电动机35布置在止转导轴34的延长线上,从而与现有技术形式(见图17)相比,能够减小移动部件30的尺寸,即使得图像抖动校正设备25的尺寸减小对应于止转导轴的量,其中在现有技术中音圈电动机35和止转导轴34并排布置在x方向上。
滑块39是实质上方形的部件,其与移动部件30一起在x方向上移动摄像元件24。在靠近滑块39的右侧(+x侧)上端(+y侧)形成有轴承39a,并且贯穿轴承39a形成通孔39b。在靠近滑块39的上侧(+y方向)两端形成有两个轴承39c,并且贯穿每个轴承39c形成通孔39d。在靠近滑块39的下侧(-y方向)左端(-x方向)形成有轴承39e,并且贯穿轴承39e形成通孔39f。当滑块39形成实质上方形形状时,能够保持滑块39的机械强度。
主导轴37是用于在x方向上移动滑块39的轴,其***分别贯穿轴承39c所形成的通孔39d中并且固定至固定部件40。当通孔39d沿着主导轴37移动时,滑块39在x方向上移动。
止转导轴38防止滑块39绕着主导轴37和通孔39d的中心轴旋转,并且止转导轴38***贯穿轴承39e而形成的通孔39f,并固定至固定部件40。主导轴37和止转导轴38分别布置在摄像元件24的两侧并且彼此平行。
如图5中的双点划线所示,滑块39由通过将两个通孔39d以及通孔39f彼此连接所形成的三角形来支撑。主导轴37和通孔39d之间的间隙以及止转导轴38与通孔39f之间的间隙处在约0.1微米的范围内。这样,随着将通孔39d和通孔39f彼此连接所形成的三角形变得更大,滑块39在光轴方向(z方向)上的倾斜将缩小。在本实施例中,轴承39c和轴承39e形成在实质上方形的滑块39的三个角部分附近,并且止转导轴38布置为使得音圈电动机31位于止转导轴38的延长线上。因此,与现有技术形式(见图17)相比所述三角形可以更大,其中在现有技术中止转导轴38布置在音圈电动机的内侧。因此能够减小滑块39的倾斜,从而能够稳定地支撑和移动所述滑块39,即使得***稳定。同时,滑块的尺寸,也即图像抖动校正设备25的尺寸能够减小对应于止转导轴的量。
此外,由于音圈电动机35和31分别布置在止转导轴34和38的延长线上,因此与音圈电动机31和35布置在止转导轴外侧的情形相比,力均匀地施加到主导轴33和37以及止转导轴34和38上。从而能够稳定地支撑和移动所述移动部件30和滑块39。
在位置检测元件32和36检测位置的情况下,当位置的z方向位置改变时,位置检测元件32和36可能错误地检测出x和y方向上的位置发生改变。然而,当通过连接三个点所形成的三角形变大以减小移动部件30和滑块39的倾斜时,位置检测元件32和36的错误判定能够减少,从而能够提高精度,其中移动部件30和滑块39中的每一个均通过所述三角形来定位。
此外,图像抖动校正设备25的尺寸得以减小,同时图像抖动校正设备25的重量得以降低。因此能够减小驱动所需的推力。磁体35b和线圈35c的尺寸能够减小,并且磁场强度也能够降低。因此,即使音圈电动机31和35与摄像元件24之间的距离被减小以使得摄像元件24和磁体35b彼此靠近,由于磁力所导致的噪声的影响也能够降为很小。
固定部件40是将主导轴37和止转导轴38固定至相机主体11内侧的部件。
接下来对数码相机1的电路构造进行说明。如图6所示,数码相机1主要由CPU 50、操作装置(快门按钮15、电源按钮16、模式拨盘17、缩放按钮19、十字按钮20、菜单/确认按钮21、显示/返回按钮22、再现按钮23等)51、SDRAM 52、VRAM 53、EEPROM 54、定时发生器(TG)55、模拟信号处理装置56、A/D转换器57、图像输入控制器58、图像信号处理装置59、压缩/扩展处理装置60、AF检测装置61、AE/AWB检测装置62、视频编码器63、介质控制器64、陀螺传感器71和74、放大器72和75、A/D转换器73和76、电动机驱动器77构成。
CPU 50作为控制装置整体控制数码相机1的全部操作。CPU 50还用作算术运算装置,来执行各种算术处理,并根据预定的控制程序、基于来自操作装置51的输入控制数码相机1的各个部分。
SDRAM 52用作CPU 50的工作区域。
VRAM 53用作图像数据等的暂存。
EEPROM 54是非易失性存储器,其存储各种控制程序、设置信息等。主CPU 50基于所述程序和设置信息来执行各种处理。
TG 55控制摄像元件24和光电荷累积,并改变摄像元件24的操作。此外,通过从TG 55输入的定时信号(时钟脉冲)来确定电子快门速度(光电荷累积时间)。在成像模式下,摄像元件24针对每个预定周期获取一个屏幕的图像信号。从摄像元件24输出的摄像信号分别输入模拟信号处理装置56。
模拟信号处理装置56对从摄像元件24输出的每个图像信号执行相关的双采样处理(用于通过取得摄像元件的每个像素的输出信号中所包含的馈通分量和像素信号分量之间的电平差,来获得精确的像素数据,并且用于降低包含在摄像元件的输出信号中的噪声(特别是热噪声)等),以放大并输出处理后的图像信号。
A/D转换器57将所输入的模拟图像数据转换成数字图像数据。从光学***12A的摄像元件24输出的摄像信号输出为数字图像数据。
其中并有预定容量的线缓冲器的图像输入控制器58根据来自CPU 50的指令来累积从A/D转换器57输出的图像的图像信号,并使得所累积的图像信号记录在VRAM 53中。
图像信号处理装置59包括同步电路(通过对由于单板CCD的颜色滤光器设置所导致的颜色信号的空间偏差进行内插来同步转换颜色信号的处理电路)、白平衡校正电路、伽马校正电路、轮廓(contour)校正电路、亮度和色差信号生成电路等。根据来自CPU 50的指令,图像信号处理装置59对从A/D转换器57输入的右眼、左眼图像数据执行所需的信号处理,以生成由亮度数据(Y数据)和色差数据(Cr、Cb数据)构成的图像数据(YUV数据),并将所生成的图像数据输出至视频编码器63以进行显示。当监视器18在成像模式下用作电子取景器时,通过视频编码器63在监视器18中将所生成的图像数据显示为实时观察图像(过程图像)。此外,图像信号处理装置59将摄像元件24所捕获的右眼、左眼图像数据的YC信号转换成预定***的视频信号(例如NTSC***的颜色合成视频信号),并将所转换的视频信号组成三维图像数据,所述三维图像数据用于在外部三维图像显示装置等上执行三维显示。
根据来自CPU 50的指令,压缩/扩展处理装置60对所输入的图像数据应用预定***的压缩处理以产生压缩图像数据。此外,压缩/扩展处理装置60基于预定的压缩格式对存储在VRAM 53中的右眼和左眼图像数据执行压缩处理,例如对静止图像应用JPEG***,对移动图像应用MPEG2、MPEG4、或H.264***。压缩/扩展处理装置60将二维静止图像数据转换成预定格式的图像文件(如Exif文件),并将该图像文件存储在记录介质65中。Exif文件具有用于存储主图像数据的区域以及用于存储缩小图像(缩略图)的区域。根据通过成像操作所获得的主图像数据,通过像素缩减(thinning)处理和其它必要的数据处理来生成预定尺寸(例如160×120像素或者80×60像素)的缩略图。通过这种方式生成的缩略图同主图像一起写入Exif文件中。此外,包括成像日期、成像状态、面部检测信息等的标记信息也附入Exif文件中。
当在成像等待状态下半按释放开关时,AE/AWB检测装置62根据来自CPU 50的指令,对所输入的图像数据计算AE控制及AWB控制所需的物理量。例如,AE/AWB检测装置62对通过将屏幕划分成多个区域(例如16×16)所得的每个分区域中的R、G、B图像信号的积分值进行计算,来作为AE控制所需的物理量。CPU 50基于从AE/AWB检测装置62得到的积分值来检测物体亮度(物体亮度),并计算适于成像的曝光值(成像EV值)。然后,CPU 50根据计算得到的成像EV值和预定的程序图来确定曝光值和快门速度。
另外,AE/AWB检测装置62对通过将屏幕划分成多个区域(例如16×16)所得的每个分区域中的R、G、B颜色图像信号的平均积分值进行计算,来作为AWB控制所需的物理量。CPU 50根据所得的积分值R、G、B来针对每个分区域计算R/G和B/G的比值,并基于所得R/G和B/G值在颜色空间的R/G和B/G轴坐标上的分布等来确定光源的种类。然后,根据适用于所确定的光源种类的白平衡调整值,CPU 50为R、G、和B信号确定白平衡调整电路的增益值(白平衡调整值)以使得R/G和B/G的比值均约为1(即,将一个屏幕上的RGB积分比值设置为R∶G∶B≈1∶1∶1)。
当在成像等待状态下半按释放开关时,AF检测装置61根据来自CPU 50的指令,对所输入的图像数据计算AF控制所需的物理量。在根据本实施例的数码相机1中,基于从摄像元件24得到的图像的对比度来执行AF控制(称为对比度AF),并且AF检测装置61根据所输入的图像信号计算指示了图像清晰度的聚焦评估值。CPU 50检测使得由AF检测装置61计算得到的焦点评估值成为局部最大值的位置,并将聚焦镜头组移动到该位置。也即,CPU 50按照预定的步幅将聚焦镜头组从近距离位置移动至无限远位置,来获取每个位置处的焦点评估值。CPU 50将能够获得最大焦点评估值的位置设置为聚焦位置。然后,CPU 50将聚焦镜头组移动至该位置。
视频编码器63将从图像信号处理装置59输出的RGB信号输出至监视器18。
介质控制器64在通过介质控制器64连接的记录介质65或者其它记录介质中,记录经过压缩/扩展处理装置60的压缩处理的图像数据。
可以将包括半导体存储卡(可拆卸地连接至数码相机1,并由xD图像卡(注册商标)和Smart Media(注册商标)代表)、可移动型小硬盘、磁盘、光盘、磁光盘等各种记录介质用作所述记录介质65。
在数码相机1中提供可拆卸的供电电池。所述供电电池由可充电的蓄电池构成,例如镍镉电池、镍氢电池、和锂离子电池。供电电池还可以由可换的一次性电池构成,例如锂电池和碱电池。供电电池通过被装入电池盒(未示出)来电连接至数码相机1的每个装置。
陀螺传感器71和74是用于检测数码相机1的角速度的传感器,并检测数码相机1由于相机抖动所带来的震动。陀螺传感器71检测x方向上的加速度(见图2),陀螺传感器74检测y方向上的加速度(见图2)。
放大器72和75分别对陀螺传感器71和74所检测到的信号进行放大,并分别将放大后的信号输出至A/D转换器73和76。
A/D转换器73和76分别将放大器72、75放大后的信号转换成数字信号,并分别将转换后的信号输入CPU 50。CPU 50将从陀螺传感器71和74输入的信号放大,并将放大后的信号输出至电动机驱动器77。
电动机驱动器77基于从CPU 50输入的信号驱动音圈电动机31和35。
下面对具有上述构造的数码相机1的成像、记录、再现、和编辑操作的每一个进行说明。下述处理主要通过CPU 50执行。
当按下电源按钮以打开数码相机1的电源时,数码相机1以成像模式开始,于是CPU 50通过使用摄像元件24来开始过程图像成像操作。也即,通过摄像元件24连续捕获图像,并对所得的图像信号进行连续处理,以产生所述过程图像数据。所产生的图像数据连续添加至视频编码器63,并分别转换成显示信号格式,从而输出至监视器18。
在开始过程图像成像操作之后,CPU 50对摄像元件24所捕获的物体图像中产生的图像抖动进行校正,所述抖动是由于振动(相机抖动等)施加到数码相机1上。
当通过陀螺传感器71和74检测到x方向和y方向上的振动时,检测到的信号经过放大器72、75和A/D转换器73、76输入至CPU 50。CPU 50基于从陀螺传感器71输入的信号通过电动机驱动器77来驱动音圈电动机35。此外,CPU 50基于从陀螺传感器74输入的信号通过电动机驱动器77来驱动音圈电动机31。当音圈电动机31和35被驱动时,位置检测元件32和36分别检测y方向和x方向上的位置,并将检测结果输出至CPU 50。CPU 50控制音圈电动机31和35使得从位置检测元件32、36输入的位置成为目标位置。从而能够执行适当的抗振动操作。
CPU 50确定快门按钮15是否半按,即确定S1ON信号是否输入至CPU 50。当输入了S1ON信号时,CPU 50响应于所述S1ON信号来执行成像准备处理,即AE处理、AF处理、和AWB处理中的每一个。
首先,将从摄像元件24获取的图像信号输入至AF检测装置61和AE/AWB检测装置62。
由AF检测装置61得到的积分值数据被通知给CPU 50。
在移动光学***12A的聚焦镜头组时,CPU 50对多个AF检测点中的每个点计算焦点评估值(AF评估值),并将使得评估值为局部最大值的镜头位置确定为聚焦位置。然后,CPU 50将聚焦镜头组移动至所得到的聚焦位置。
CPU 50基于来自AE/AWB检测装置62的积分值来检测物体亮度(物体亮度),以计算适于成像的曝光值(成像EV值)。CPU 50根据所得的成像EV值和预定的程序图来确定光圈值和快门速度。根据该快门速度和光圈值,CPU 50通过控制用于摄像元件24的电子快门和光圈来得到适当的曝光量。同时,CPU 50基于检测到的物体亮度来确定是否需要闪光仪14发光。
此外,AE/AWB检测装置62在自动白平衡调整时计算每个分区域中R、G、B颜色信号的平均积分值,并将计算结果提供至CPU 50。CPU 50根据所得的R、G、和B积分值来针对每个分区域得到R/G和B/G比值,并基于所得R/G和B/G值在颜色空间的R/G和B/G轴坐标上的分布等来确定光源的种类。然后,根据适用于所确定的光源种类的白平衡调整值,CPU 50针对R、G、和B信号通过控制白平衡调整电路的增益值(白平衡调整值)以例如使得R/G和B/G的比值均约为1(即,将一个屏幕上的RGB积分比值设置为R∶G∶B≈1∶1∶1),来校正每个颜色通道信号。
如上所述,在快门按钮15被半按时执行AE/AF处理。注意,用户按需通过操作缩放按钮19来缩放镜头并调整场角。
CPU 50确定快门按钮15是否被全按,即S2ON信号是否输入至CPU 50。当输入S2ON信号时,CPU 50响应于S2ON信号来执行成像处理和记录处理,如下文所述。
首先,CPU 50通过以上述AE处理中得到的光圈值和快门速度对摄像元件24进行曝光来捕获图像以用于记录。
从摄像元件24输出的图像信号经过模拟信号处理装置56、A/D转换器57、图像输入控制器58以便存储在VRAM 53中。存储在VRAM53中的图像信号在CPU 50的控制下输入至图像信号处理装置59。图像信号处理装置59对所输入的图像信号应用预定的信号处理以生成由亮度数据和色差数据构成的图像数据(YUV数据)。
由图像信号处理装置59生成的图像数据首先存储在VRAM 53中,然后输入至介质控制器64。介质控制器64对所输入的图像数据应用预定的压缩处理以生成压缩图像数据。
压缩图像数据存储在VRAM 53中,并通过介质控制器64在记录介质65中记录为预定格式的静止图像文件(例如Exif文件)。
当按下再现按钮23时,CPU 50将数码相机1切换至再现模式。CPU 50读取最后记录图像文件的压缩图像数据。当在记录介质65中记录了最后记录图像文件时,CPU 50通过介质控制器64读取最后记录在记录介质65中的图像文件的压缩图像数据。
从记录介质65读取的压缩图像数据添加至压缩/扩展处理装置60,从而转换成非压缩图像数据并输入VRAM 53。然后,该非压缩图像数据从VRAM 53经视频编码器63输出至监视器18。从而在监视器18上对记录在记录介质65中的图像进行再现和显示。
通过十字按钮20的左、右按钮的键操作来执行图像帧前进。当操作了右键时,从记录介质65读取下一图像文件,从而在监视器18上进行再现和显示。当操作了十字按钮20的左键时,紧挨当前显示图像文件之前的图像文件被从记录介质65读取,从而在监视器18上再现和显示。
根据本实施例,由于音圈电动机布置在止转导轴的延长线上,能够使图像抖动校正设备的尺寸相比现有技术形式得到减小,其中在现有技术中止转导轴和轴承布置在滑块的内侧。
此外,根据本实施例,主导轴、止转导轴、和三个轴承布置为使得通过将支撑移动部件和滑块的三个点(三个轴承)彼此连接而形成的三角形增大。因此能够减小移动部件和滑块的倾斜,并使得***稳定。结果,移动部件和滑块能够被稳定地移动,从而提升了抗振动性能。
此外,根据本实施例,图像抖动校正设备能够在尺寸和重量上减小。这样能够降低在移动时所需的推力和移动时的摩擦力,从而提高了图像抖动校正设备的能量效率。
注意,在本实施例中,如图3所示,滑块39和音圈电动机31、35在x方向或y方向上并排布置,但还可以构造为使得滑块39与音圈电动机31、35在光轴方向(z方向)上重叠。不过在这种情况下光轴方向上的厚度增大。因此,优选如图3所示,滑块39和音圈电动机31、35在x方向或y方向上并排布置。
<第二实施例>
在根据本发明的第一实施例中,图像抖动校正设备通过使用实质上方形的滑块并且将音圈电动机布置在止转导轴延长线上的方式来减小尺寸。然而,能够减小图像抖动校正设备尺寸的形式不限于此。
第二实施例是这样一种形式,其中图像抖动校正设备通过使用实质上L形的滑块并且将音圈电动机布置在止转导轴延长线上的方式来减小尺寸。下面对根据第二实施例的数码相机2进行说明。注意,与第一实施例中相同的元件由相同的参考标号和字符指示,并且省略对其的说明。数码相机2的效果与数码相机1的效果相同,因此省略对效果的说明。
数码相机2的相机主体11形成为水平方向较长的矩形盒形。在相机主体11的正面表面,布置有光学***12B和闪光仪14等。此外,在相机主体11的上表面布置有快门按钮15、电源按钮16、模式拨盘17等。另一方面,在相机主体11的后表面,布置有监视器18、缩放按钮19、十字按钮20、菜单/确认按钮21、显示/返回按钮22、和再现按钮23等。
下面对光学***12B的细节进行说明。光学***12B主要由光圈、聚焦镜头组、变焦镜头组(未示出)、摄像元件24、和图像抖动校正设备26构成。
图7是图像抖动校正设备26的示意图。如图7所示,图像抖动校正设备26主要由移动部件41、音圈电动机31、位置检测元件32、主导轴33、止转导轴34、音圈电动机35、位置检测元件36、主导轴37、止转导轴38、滑块42、和固定部件40构成。
移动部件41是实质上L形的部件,其由实质上矩形的主体部分41a、形成在主体部分41a的下侧(-y方向)上的突出部分41b、形成在主体部分41a的右侧(+x方向)上的突出部分41c构成,并且在垂直于光轴(图7中垂直于纸面的z方向)的方向(图7中的x方向和y方向)上移动摄像元件24。摄像元件24实质上提供在主体部分41a的中间部分。音圈电动机31和位置检测元件32提供在靠近突出部分41b的顶端。音圈电动机35和位置检测元件36提供在靠近突出部分41c的顶端。音圈电动机31和35是噪声源,因此分别布置在最远离摄像元件24的位置处,即布置在靠近突出部分41b和41c的顶端处。
止转导轴34固定至突出部分41c的顶端附近,从突出部分41c的上端表面突出。止转导轴34被提供为使得音圈电动机35定位在止转导轴34的延长线上。轴承41d形成在移动部件41左侧(-x方向)两个位置中的每一个处,并且贯穿轴承41d形成通孔41e。
主导轴33是用于在y方向上移动移动部件41的轴。如图8和图9所示,主导轴33***贯穿轴承41d所形成的通孔41e中并且固定至滑块42。当轴承41d沿着主导轴33移动时,移动部件41在y方向上移动。
止转导轴34防止移动部件41绕着主导轴33和通孔41e的中心轴旋转,并且止转导轴34***通孔42b从而固定至移动部件41。随着移动部件41沿着主导轴33在y方向上移动,止转导轴34在通孔42b内在y方向上移动。主导轴33和止转导轴34分别布置在摄像元件24的两侧并且彼此平行。
如图10中虚线所示,移动部件41由通过将两个通孔41e以及通孔42b彼此连接所形成的三角形来支撑。主导轴33和通孔41e之间的间隙以及止转导轴34与通孔42b之间的间隙处在约0.1微米的范围内。这样,随着将通孔41e和通孔42b彼此连接所形成的三角形变得更大,移动部件41在光轴方向(z方向)上的倾斜将缩小。在本实施例中,止转导轴34布置为使得音圈电动机35位于突出部分41c的顶端处,也即位于止转导轴34的延长线上。因此,与现有技术形式(见图17)相比所述三角形可以更大,其中在现有技术中全部轴承布置在滑块内侧。因此能够减小移动部件41的倾斜,从而能够稳定地支撑和移动所述移动部件41,即使得***稳定。注意,为了增大所述三角形的尺寸,优选尽可能地增大两个轴承41d之间的距离。
此外,如图9所示,滑块42并未提供在音圈电动机35和移动部件41之间。从而与音圈电动机35和滑块42彼此相邻布置在x方向上的情形相比,能够减小移动部件41的尺寸,即减小图像抖动校正设备26的尺寸。
滑块42是实质上L形的部件,其布置为面对音圈电动机31和音圈电动机35,从而用音圈电动机31和音圈电动机35将摄像元件24夹在中间。滑块42通过在x方向上移动所述移动部件41来在x方向上移动摄像元件24。轴承42a形成在滑块42的右端附近,贯穿轴承42a形成有通孔42b。在滑块42的两个上端附近(+y方向)形成有两个轴承42c,在每个轴承42c中形成有通孔42d。轴承42e形成在滑块42的下端附近,贯穿轴承42e形成有通孔42f。
滑块42具有实质上L形并布置为面对音圈电动机31和音圈电动机35。于是,音圈电动机35和滑块42在x方向上彼此不相邻,并且音圈电动机35和滑块42在y方向上彼此不相邻。因此,与滑块具有实质上方形的情形相比,音圈电动机和摄像元件之间的距离能够减小对应于滑块的量,于是突出部分41b和41c的尺寸能够减小,即图像抖动校正设备26的尺寸能够减小。
主导轴37是用于在x方向上移动滑块42的轴,其***分别贯穿轴承42c所形成的通孔42d中并且固定至固定部件40。当通孔42d沿着主导轴37移动时,滑块42在x方向上移动。
止转导轴38防止滑块42绕着主导轴37和通孔42d的中心轴旋转,并且止转导轴38***贯穿轴承42e的通孔42f中并固定至固定部件40。主导轴37和止转导轴38分别布置在摄像元件24的两侧并且彼此平行。
如图10中的细虚线所示,滑块42由通过将两个通孔42d和通孔42f彼此连接所形成的三角形来支撑。主导轴37和通孔42d之间的间隙以及止转导轴38与通孔42f之间的间隙处在约0.1微米的范围内。这样,随着将通孔42d和通孔42f彼此连接所形成的三角形变得更大,滑块42在光轴方向(z方向)上的倾斜将缩小。在本实施例中,轴承42c和轴承42e形成在实质上L形的滑块42的三个角部分附近,并且止转导轴38布置为使得音圈电动机31位于止转导轴38的延长线上。因此,与现有技术形式(见图17)相比所述三角形可以更大,其中在现有技术中止转导轴38布置在音圈电动机的内侧。因此能够减小滑块42的尺寸,也即图像抖动校正设备26的尺寸。另外能够减小滑块42的倾斜,从而能够稳定地支撑和移动所述滑块42,即使得***稳定。
此外,音圈电动机35和31分别布置在止转导轴34和38的延长线上。因此与音圈电动机31和35布置在止转导轴外侧的情形相比,力均匀地施加到主导轴33和37以及止转导轴34和38上。从而能够稳定地移动所述移动部件30和滑块42。
此外,由于滑块42并未提供在音圈电动机31和摄像元件24之间,因此与音圈电动机31和滑块39在y方向上彼此相邻的情况相比,音圈电动机和摄像元件之间的距离能够减小。从而能够减小移动部件41和滑块42的尺寸,即减小图像抖动校正设备26的尺寸。
此外,图像抖动校正设备26的尺寸得以减小,同时图像抖动校正设备26的重量得以降低。因此能够减小驱动所需的推力。磁体35b和线圈35c的尺寸能够减小,并且磁场强度也能够降低。因此,即使音圈电动机31和35与摄像元件24之间的距离被减小以使得摄像元件24和磁体35b彼此靠近,由于磁力所导致的噪声的影响也能够降为很小。
根据本实施例,通过将滑块形成为实质上L形,能够进一步减小图像抖动校正设备的尺寸。
此外,根据本实施例,主导轴、止转导轴、和三个轴承布置为使得通过将支撑移动部件和滑块的三个点(三个轴承)彼此连接而形成的三角形增大。因此能够减小移动部件和滑块的倾斜,并使得***稳定。结果,移动部件和滑块能够被稳定地移动,从而提升了抗振动性能。
此外,根据本实施例,图像抖动校正设备能够进一步在尺寸上减小,从而在重量上减小。因此能够降低在移动时所需的推力和移动时的摩擦力,从而提高了图像抖动校正设备的能量效率。
<第三实施例>
在根据本发明的第一实施例中,通过将音圈电动机布置在止转导轴的延长线上来减小图像抖动校正设备的尺寸。然而,能够减小图像抖动校正设备尺寸的形式不限于此。
第三实施例是这样一种形式,其中通过将音圈电动机布置在主导轴的延长线上来减小图像抖动校正设备的尺寸。下面对根据第三实施例的数码相机3进行说明。注意,与第一实施例中相同的元件由相同的参考标号和字符指示,并且省略对其的说明。数码相机3的效果与数码相机1的效果相同,因此省略对效果的说明。
数码相机3的相机主体11形成为水平方向较长的矩形盒形。在相机主体11的正面表面,布置有光学***12C和闪光仪14等。此外,在相机主体11的上表面布置有快门按钮15、电源按钮16、模式拨盘17等。另一方面,在相机主体11的后表面,布置有监视器18、缩放按钮19、十字按钮20、菜单/确认按钮21、显示/返回按钮22、和再现按钮23等。
下面对光学***12C的细节进行说明。光学***12C主要由光圈、聚焦镜头组、变焦镜头组(未示出)、摄像元件24、和图像抖动校正设备27构成。
图11是图像抖动校正设备27的示意图。如图11所示,图像抖动校正设备27主要由移动部件43、音圈电动机31、位置检测元件32、主导轴45、止转导轴46、音圈电动机35、位置检测元件36、主导轴47、止转导轴48、滑块44、和固定部件40构成。
移动部件43是实质上L形的部件,其由实质上矩形的主体部分43a、形成在主体部分43a的下侧(-y方向)上的突出部分43b、形成在主体部分43a的右侧(+x方向)上的突出部分43c构成,并且在垂直于光轴(图11中垂直于纸面的z方向)的方向(图11中的x方向和y方向)上移动摄像元件24。摄像元件24实质上提供在主体部分43a的中间部分。音圈电动机31和位置检测元件32提供在突出部分43b处。音圈电动机35和位置检测元件36提供在突出部分43c处。音圈电动机31和35是噪声源,因此分别布置在最远离摄像元件24的位置处,即布置在靠近突出部分43b和43c的顶端处。
主导轴45在突出部分43c的顶端附近与突出部分43c整体形成,从突出部分43c的上端表面和下端表面突出。主导轴45被提供为使得音圈电动机35定位在主导轴45的延长线上。轴承43d形成在移动部件43左侧(-x方向)上,并且贯穿轴承43d形成通孔43e。
主导轴45是用于在y方向上移动移动部件43的轴,***贯穿轴承44a所形成的每个通孔44b中,从而布置在靠近突出部分43c顶端的向上方向(+y方向)和向下方向(-y方向)上。两个主导轴45布置在同一轴上。主导轴45随着移动部件43的移动在通孔44b内侧移动。
止转导轴46防止移动部件43绕着主导轴45和通孔44b的中心轴旋转,并且止转导轴46***贯穿轴承43d形成的通孔43e从而固定至滑块44。当移动部件43在y方向上移动时,通孔43e沿着止转导轴46移动。主导轴45和止转导轴46分别布置在摄像元件24的两侧并且彼此平行。
如图14中虚线所示,移动部件43由通过将两个通孔43e以及通孔44b彼此连接所形成的三角形来支撑。主导轴45和通孔44b之间的间隙以及止转导轴46与通孔43e之间的间隙处在约0.1微米的范围内。这样,随着将通孔43e和两个通孔44b彼此连接所形成的三角形变得更大,移动部件43在光轴方向(z方向)上的倾斜将缩小。在本实施例中,主导轴45布置为使得音圈电动机35位于移动部件43的突出部分43c的顶端处,也即位于主导轴45的延长线上。因此,与现有技术形式(见图17)相比所述三角形可以更大,其中在现有技术中止转导轴布置在音圈电动机和摄像元件之间。因此能够减小移动部件43的倾斜,从而能够稳定地支撑和移动所述移动部件43,即使得***稳定。注意,为了尽可能地增大所述三角形的尺寸,分别将两个主导轴45布置在靠近移动部件43的突出部分43c顶端附近的上端表面和下端表面上。
此外,由于音圈电动机35布置在主导轴45的延长线上,从而与现有技术形式(见图17)相比,移动部件43即图像抖动校正设备27能够在尺寸上减小对应于止转导轴的量,其中在现有技术中音圈电动机35和止转导轴46并排布置在x方向上。
滑块44是实质上方形的部件,其与移动部件43一起在x方向上移动摄像元件24。在靠近滑块44的右侧(+x侧)两个端部布置有轴承44a以将突出部分43c的两侧夹在中间,并且贯穿轴承44a形成通孔44b。在靠近滑块44的下侧(-y侧)两端形成有轴承44c,轴承44c分别形成在两个位置处以将突出部分43b的两侧夹在中间,并且贯穿每个轴承44c形成通孔44d。在滑块44的上侧(+y方向)的基本中间部分形成由轴承44e,并且贯穿轴承44e形成有通孔44f。
每个主导轴47都是用于在x方向上移动滑块44的轴,其***贯穿轴承44c所形成的通孔44d中,从而在低于摄像元件24(-y方向)的位置处固定至固定部件40。两个主导轴47布置在同一轴上。当轴承44c沿着主导轴47移动时,滑块44在x方向上移动。
止转导轴48防止滑块44绕着主导轴47和通孔44d的中心轴旋转,并且止转导轴48***贯穿轴承44e的通孔44f,并固定至固定部件40。当滑块44在x方向上移动时,轴承44e沿着止转导轴48移动。主导轴45和止转导轴46分别布置在摄像元件24的两侧并且彼此平行。
如图14中的双点划线所示,滑块44由通过将两个通孔44d以及通孔44f彼此连接所形成的三角形来支撑。主导轴47和通孔44d之间的间隙以及止转导轴48与通孔44f之间的间隙处在约0.1微米的范围内。这样,随着将通孔44d和通孔44f彼此连接所形成的三角形变得更大,滑块44在光轴方向(z方向)上的倾斜将缩小。在本实施例中,轴承44c布置在移动部件43的两侧,并且音圈电动机31布置在主导轴47的延长线上。因此,与现有技术形式(见图17)相比所述三角形可以更大,其中在现有技术中止转导轴48布置在音圈电动机的内侧。因此能够使滑块44的尺寸也即图像抖动校正设备27的尺寸减小对应于止转导轴的量。另外能够减小滑块44的倾斜,从而能够稳定地支撑和移动所述滑块42,即使得***稳定。
此外,音圈电动机35和31分别布置在主导轴45和47的延长线上,因此与音圈电动机31和35布置在止转导轴外侧的情形相比,力均匀地施加到主导轴45和47以及止转导轴46和48上。从而能够稳定地移动所述移动部件43和滑块44。
根据本实施例,不仅当音圈电动机布置在止转导轴延长线上,而且当音圈电动机布置在主导轴的延长线上,图像抖动校正设备的尺寸都能够相比现有技术形式减小。
此外,根据本实施例,主导轴、止转导轴、和三个轴承布置为使得通过将支撑移动部件和滑块的三个点(三个轴承)彼此连接而形成的三角形增大。因此能够减小移动部件和滑块的倾斜,并使得***稳定。结果,移动部件和滑块能够被稳定地移动,从而提升了抗振动性能。
此外,根据本实施例,图像抖动校正设备能够进一步在尺寸上减小,从而在重量上减小。因此能够降低在移动时所需的推力和移动时的摩擦力,从而提高了图像抖动校正设备的能量效率。
在本发明中,通过移动摄像元件24来校正图像抖动。然而,要移动的部分不限于摄像元件24,还可以移动校正镜头等。
另外在本发明中,一个音圈电动机31用于移动所述移动部件,另一个音圈电动机35用于移动滑块。然而,用于移动移动部件和滑块中每一个的音圈电动机的数量不限于一个。例如,两个音圈电动机可以用于移动所述移动部件,两个音圈电动机可以用于移动滑块。在此情况下,如图15所示,可以构造为分别使得突出部分43f形成在主体部分43a的上侧(+y方向),并且将用于在y方向上移动所述移动部件43的音圈电动机31’分别提供在突出部分43b和43f上。通过使用两个音圈电动机31’来移动所述移动部件43,并且每个音圈电动机31’的尺寸可以小于音圈电动机31。因此即使在使用两个音圈电动机31’的情况下,整个设备的尺寸也不会增大。
本发明不仅适用于数码相机还适用于所有通过手持执行成像的摄像设备,如视频摄像机。此外,本发明不仅适用于拍摄静止图像的数码相机,还适用于能够拍摄移动图像和现场可视图像的摄像设备。
Claims (10)
1.一种图像抖动校正设备,包括:
校正光学***,其校正相机抖动;
移动部件,用于在其中提供所述校正光学***;
两个第一导轴,用于支撑所述移动部件以使得所述移动部件能够平行于第一方向移动,所述第一方向垂直于光轴;
第一音圈电动机,其提供在所述移动部件处并且在第一方向上移动所述移动部件;
滑块,所述两个第一导轴固定至所述滑块;
两个第二导轴,用于支撑所述滑块以使得所述滑块能够平行于第二方向移动,所述第二方向垂直于光轴和所述第一方向;以及
第二音圈电动机,其提供在所述移动部件处并且在第二方向上移动所述滑块;
其中所述第二音圈电动机实质上提供在所述两个第一导轴中的至少一个的延长线上。
2.根据权利要求1的图像抖动校正设备,其中第一音圈电动机实质上提供在两个第二导轴中的至少一个的延长线上。
3.根据权利要求1或2的图像抖动校正设备,
其中所述移动部件是由实质为矩形的主体部分和分别形成在主体部分的两个相邻侧的两个突出部分所构成的实质为L形的部件,
其中所述校正光学***提供在主体部分处,
其中第一音圈电动机提供在两个突出部分之一处,并且
其中第二音圈电动机提供在未提供第一音圈电动机的突出部分处。
4.根据权利要求1或2的图像抖动校正设备,
其中轴承形成在所述移动部件处并面对提供有第二音圈电动机的突出部分,并且
其中所述两个第一导轴之一***所述轴承。
5.根据权利要求1或2的图像抖动校正设备,其中滑块形成为实质上方形并且布置为在光轴方向上与移动部件重叠。
6.根据权利要求5的图像抖动校正设备,其中第一轴承形成为朝向滑块的一个期望侧的外侧,其中所述第二导轴***所述第一轴承以允许第一音圈电动机实质上提供在第二导轴的延长线上。
7.根据权利要求1或2的图像抖动校正设备,其中滑块形成为实质上L形并且布置为面对所述第一音圈电动机和第二音圈电动机。
8.根据权利要求7的图像抖动校正设备,其中第二轴承形成为在所述滑块一个期望侧的顶端朝向外侧,其中所述第二导轴***所述第二轴承以允许第一音圈电动机实质上提供在第二导轴的延长线上。
9.根据权利要求1或2的图像抖动校正设备,其中所述校正光学***是摄像元件。
10.一种摄像设备,包括:
根据权利要求9的图像抖动校正设备;和
成像光学***,其在摄像元件上形成物体图像。
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