TWI426778B - 照相設備之除塵設備 - Google Patents
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Description
本發明係關於照相設備之除塵設備,尤其係關於限制由於除塵操作所導致機構之損壞。
在此提供照相設備之除塵設備,用於去除成像裝置與蓋子,像是低通濾光器上的灰塵。
日本未請求審查的專利公開案(KOKAI)第2005-340988號公佈一種除塵設備,其將包含成像裝置的可移動單元碰撞可移動單元的移動範圍邊界,讓碰撞的震動去除成像裝置與蓋子等等上的灰塵。
不過,包含可移動單元的機構可能會因為碰撞的震動而受損。
因此,本發明目的在於提供一除塵設備,其可在除塵操作期間減少機構受損並更有效率地去除灰塵。
根據本發明,照相設備之除塵設備包含一可移動單元及一控制器。該可移動單元具有一成像裝置並且可移動。該控制器在與第一方向和第二方向平行的平面上移動該可移動單元。該第一方向垂直於照相光學系統的光學軸,該照相光學系統擷取成像裝置照相表面上的光學影像。該第二方向垂直於第一方向及光學軸。該控制器將該可移動單元移動至不會與該可移動單元移動範圍邊界接觸的預定位置,然後以該可移動單元第一方向內座標值維持不變的情況下,將該可移動單元撞擊該第二方向內移動範圍之邊界,當成除塵操作。
此後將參考圖式中顯示的第一和第二具體實施例來說明本發明。在第一和第二具體實施例中,照相設備1為數位相機。像是相機鏡頭67等等的照相光學系統,具有光學軸LX,該照相光學系統在照相設備1的成像裝置之照相表面上擷取(顯示)光學影像。
為了解釋第一和第二具體實施例中的方向,因此定義第一方向為x、第二方向為y及第三方向為z(請參閱第一圖)。該第一方向x垂直於該光學軸LX。第二方向y與光學軸LX和第一方向x垂直。第三方向z與光學軸LX平行並且與第一方向x和第二方向y垂直。
第一具體實施例解釋如下:照相設備1的成像與除塵部分(除塵設備)包含一PON按鈕11、一PON開關11a、一測光開關12a、一快門按鈕13、一快門開關13a、一防震按鈕14、一防震開關14a、一顯示單元17,像是LCD監視器等等、一反射鏡光圈快門單元18、一DSP 19、一CPU 21、一AE(自動曝光)單元23、一AF(自動聚焦)單元24、一防震單元30及一相機鏡頭67(請參閱第一圖、第二圖與第三圖)。
PON開關11a是處於開啟狀態或關閉狀態,這取決於PON按鈕11的狀態,如此照相設備1的開啟/關閉狀態可對應於PON開關11a的開啟/關閉狀態。
照相物體影像為通過相機鏡頭67由成像單元39a所擷取的光學影像,並且所擷取的影像會顯示在顯示單元17上。從光學觀景窗(未顯示)可觀看到該照相物體影像。
進一步,在按下PON按鈕11之後,如此照相設備1設定為開啟狀態,在第一時間週期(220ms)內執行除塵操作。
當操作者將快門按鈕13按一半,測光開關12a會改變成開啟狀態,如此會執行測光操作、AF感光操作及聚焦操作。
當操作者完全按下快門按鈕13,快門開關13a會改變成開啟狀態,如此由成像單元39a(成像裝置)執行成像操作,並且儲存所擷取的影像。
反射鏡光圈快門單元18連接至CPU 21的連接埠P7,並且執行反射鏡的上/下操作(反射鏡上升操作與反射鏡下降操作)、光圈的開/關操作及對應至快門開關13a開啟狀態的快門開/關操作。
DSP 19連接至CPU 21的連接埠P9,並且其連接至成像單元39a。根據來自CPU 21的指令,DSP 19在由成像單元39a成像操作所獲得的影像信號上執行計算操作,像是成像處理操作。
CPU 21為一控制設備,控制照相設備1中有關成像操作、除塵操作和防震操作(即是成像穩定操作)的每個部分。防震操作包含可移動單元30a的移動及位置偵測效果。
進一步,CPU 21儲存決定照相設備1是否位於防震模式內的防震參數IS之值、快門狀態參數RP之值、除塵狀態參數GP之值及除塵時間參數CNT之值。
快門狀態參數RP之值會隨著快門順序操作來改變。當執行快門順序操作時,快門狀態參數RP之值設定為1(請參閱第四圖的步驟S24至S31),並且當完成快門順序操作時,快門狀態參數RP之值設定為(重設)為0(請參閱第四圖的步驟S13和S32)。
除塵狀態參數GP為指出除塵操作是否完成的參數。
當除塵操作正在進行時,從照相設備1設定為開啟狀態之後直到經過第一時間週期(220ms)的點,除塵狀態參數GP之值設定為1(請參閱第四圖的步驟S14)。
當除塵操作完成,從照相設備1設定為開啟狀態之後經過第一時間週期(220ms)的點,除塵狀態參數GP之值設定為0(請參閱第四圖的步驟S16)。
除塵時間參數CNT用於測量除塵操作進行時間的長度。除塵時間參數CNT的初始值設定為0。當已經執行除塵操作,在每個預定時間間隔1ms上除塵時間參數CNT之值加1(請參閱第七圖的步驟S71)。
CPU 21在防震操作之前的除塵操作內將可移動單元30a移動至預定位置(置中操作,請參閱第七圖的步驟S84)。在第一具體實施例中,預定位置為移動範圍的中央(在此第一方向x內及第二方向y內的座標值都為0)。
然後,在可移動單元30a於第一方向x內的座標值維持在中央不變時之情況下,CPU 21往第二方向y移動可移動單元30a撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的一側(主要碰撞,請參閱第七圖的步驟S83)。接下來,在可移動單元30a於第一方向x內的座標值維持在中央不變時之情況下,CPU 21往相反方向移動可移動單元30a撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的另一側(次要碰撞,請參閱第七圖的步驟S82)。最後,在可移動單元30a於第一方向x內的座標值維持在中央不變時之情況下,CPU 21再度往第二方向y移動可移動單元30a撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的一側(最終碰撞,請參閱第七圖的步驟S78)。換言之,在除塵操作期間,可移動單元30a總共撞擊可移動單元30a移動範圍邊界(扺著固定單元30b)三次。
利用可移動單元30a撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的震動,來去除可移動單元30a(成像裝置與低通濾光器)的成像單元39a上之灰塵。
在完成除塵操作之後,則開始防震操作。
尤其是,在除塵操作的主要碰撞當中,可移動單元30a從預定位置(移動範圍中央)往第二方向y移動至可移動單元30a移動範圍邊界的一(第一)側。
在除塵操作的次要碰撞當中,可移動單元30a從可移動單元30a移動範圍邊界的一側往第二方向y移動至可移動單元30a移動範圍邊界的另一側。
在除塵操作的最終碰撞當中,可移動單元30a從可移動單元30a移動範圍邊界的另一側往第二方向y移動回到可移動單元30a移動範圍邊界的第一側。
因此,主要碰撞內的衝擊力比次要(和最終)碰撞內的衝擊力來得小。
在主要碰撞中衝擊力比較小時,這讓可移動單元30a準備(基本上)在幫助容易去除灰塵的情況下。接下來,利用在次要(或最終)碰撞中較大的衝擊力,其衝擊力大於主要碰撞的衝擊力,可去除可移動單元30a的成像單元39a上之灰塵。
因此,相較於在無置中操作之下將可移動單元30a移動至可移動單元30a移動範圍邊界之情況下,如此限制成像單元39a的成像裝置受損程度,並且可有效去除灰塵。
進一步,CPU 21儲存第一數位角速度信號Vxn
之值、第二數位角速度信號Vyn
、第一數位角速度VVxn
、第二數位角速度VVyn
、數位置換角度Bxn
、第二數位置換角度Byn
、第一方向x內位置Sn
的座標:Sxn
、第二方向y內位置Sn
的座標:Syn
、第一驅動力量Dxn
、第二驅動力量Dyn
、在第一方向x內A/D轉換後之位置Pn
的座標:pdxn
、第二方向y內A/D轉換後之位置Pn
的座標:pdyn
、第一減法值exn
、第二減法值eyn
、第一比例係數Kx、第二比例係數Ky、防震操作的取樣循環θ、第一整數係數Tix、第二整數係數Tiy、第一差異係數Tdx及第二差異係數Tdy之值。
AE單元(曝光計算單元)23根據要照相的物體來執行測光操作,然後計算測光值。AE單元23也計算光圈值及對應至測光值的曝光時間長度,這些都是成像所需。AF單元24執行AF感光操作及對應的聚焦操作,這些都為成像所需。在聚焦操作中,相機鏡頭67沿著光學軸在LX方向內重新定位。
照相設備1的防震部分(防震設備)包含一防震按鈕14、一防震開關14a、一顯示單元17、一CPU 21、一角速度偵測單元25、一驅動器電路29、一防震單元30、一霍爾元件信號處理單元45(一磁場改變偵測元件)及該相機鏡頭67。
當操作者按下防震按鈕14,防震開關14a會改變成開啟狀態,如此執行防震操作,其中以預定時間間隔驅動角速度偵測單元25及防震單元30,此獨立於包含測光操作等等的其他操作之外。當防震開關14a位於開啟狀態,換言之在防震模式內,防震參數IS設定為1(IS=1)。當防震開關14a位於關閉狀態,換言之在非防震模式內,防震參數IS設定為0(IS=0)。在第一具體實施例中,預定時間間隔之值設定為1ms。
對應於這些開關輸入信號的許多輸出指令都受到CPU 21的控制。
有關測光開關12a位於開啟或關閉狀態的資訊會輸入到CPU 21的連接埠P12,當成1位元數位信號。有關快門開關13a位於開啟或關閉狀態的資訊會輸入到CPU 21的連接埠P13,當成1位元數位信號。有關防震開關14a位於開啟或關閉狀態的資訊會輸入到CPU 21的連接埠P14,當成1位元數位信號。
AE單元23連接至CPU 21的連接埠P4,用於輸入與輸出信號。AF單元24連接至CPU 21的連接埠P5,用於輸入與輸出信號。顯示單元17連接至CPU 21的連接埠P6,用於輸入與輸出信號。
接下來,將說明CPU 21與角速度偵測單元25、驅動器電路29、防震單元30及霍爾元件信號處理單元45之間的輸入與輸出關係細節。
角速度偵測單元25具有第一角速度感應器26a、第二角速度感應器26b、第一高通濾光器電路27a、第二高通濾光器電路27b、第一放大器28a及第二放大器28b。
第一角速度感應器26a偵測照相設備1繞著第二方向y軸旋轉的旋轉動作(搖擺)角速度(照相設備1角速度的第一方向x內之速度分量)。第一角速度感應器26a為偵測搖擺角速度的陀螺感應器。
第二角速度感應器26b偵測照相設備1繞著第一方向x軸旋轉的旋轉動作(上下)角速度(偵測照相設備1角速度的第二方向y內之速度分量)。第二角速度感應器26b為偵測上下角速度的陀螺感應器。
第一高通濾光器電路27a減少從第一角速度感應器26a輸出的信號之低頻分量,因為從第一角速度感應器26a輸出的信號之低頻分量包含根據空電壓及搖擺動作的信號元件,這些都與手震有關。
第二高通濾光器電路27b減少從第二角速度感應器26b輸出的信號之低頻分量,因為從第二角速度感應器26b輸出的信號之低頻分量包含根據空電壓及搖擺動作的信號元件,這些都與手震有關。
第一放大器28a放大有關擺動角速度的信號,該信號的低頻分量已經減少,並且將類比信號輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 0當成第一角速度vx。
第二放大器28b放大有關上下角速度的信號,該信號的低頻分量已經減少,並且將類比信號輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 1當成第二角速度vy。低頻信號組件的減少為兩步驟處理:類比高通濾光器處理操作這個主要部分首先由第一和第二高通濾光器電路27a和27b執行,接著數位高通濾光器處理操作這個次要部分由CPU 21執行。
數位高通濾光器處理操作這次要部分的停止頻率高於類比高通濾光器處理操作這主要部分的停止頻率。
在數位高通濾光器處理操作當中,時間常數值(第一高通濾光器時間常數hx及第二高通濾光器時間常數hy)可輕易變更。
在將PON開關11a設定至開啟狀態之後(主電源供應設定至開啟狀態),開始供電給CPU 21及角速度偵測單元25的每個部分。在PON開關11a設定至開啟狀態並且除塵操作完成之後開始計算手震量。
CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 0的第一角速度vx轉換成第一數位角速度信號Vxn
(A/D轉換操作);藉由降低第一數位角速度信號Vxn
的低頻分量(數位高通濾光器處理操作)來計算第一數位角速度VVxn
,因為第一數位角速度信號Vxn
的低頻分量包含根據空電壓與搖擺動作的信號元件,而且也都與手震有關;及利用整合第一數位角速度VVxn
(整合處理操作)來計算手震量(手震置換角度:第一數位置換角度Bxn
)。
類似地,CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 1的第二角速度vy轉換成第二數位角速度信號Vyn
(A/D轉換操作);藉由降低第二數位角速度信號Vyn
的低頻分量(數位高通濾光器處理操作)來計算第二數位角速度VVyn
,因為第二數位角速度信號Vyn
的低頻分量包含根據空電壓與搖擺動作的信號元件,而且也都與手震有關;及利用整合第二數位角速度VVyn
(整合處理操作)來計算手震量(手震置換角度:第二數位置換角度Byn
)。
因此,CPU 21與角速度偵測單元25具有計算手震量的功能。
"n"為大於0的整數,代表當計時器的中斷處理開始(t=0,並且請參閱第四圖的步驟S12)至執行最後一次防震操作時的點(t=n)之時間長度(ms)。
在有關第一方向x的數位高通濾光器處理操作內,利用將在1ms預定時間間隔之前(執行最新防震操作之前)利用計時器中斷處理所計算的第一數位角速度VVx0
至VVxn-1
之總合除以第一高通濾光器時間常數hx,然後用第一數位角速度信號Vxn
減去商,來計算出第一數位角速度VVxn
(VVxn
=Vxn
-(Σ VVxn-1
)÷hx,請參閱第六圖的(1))。
在有關第二方向y的數位高通濾光器處理操作內,利用將在1ms預定時間間隔之前(執行最新防震操作之前)利用計時器中斷處理所計算的第二數位角速度VVy0
至VVyn-1
之總合除以第二高通濾光器時間常數hy,然後用第二數位角速度信號Vyn
減去商,來計算出第二數位角速度VVyn
(VVyn
=Vyn
-(Σ VVyn-1
)÷hy)。
在第一具體實施例中,計時器中斷處理內(部分)的角速度偵測操作包含角速度偵測單元25內的處理,及將來自角速度偵測單元25的第一和第二角速度vx和vy輸入至CPU 21的處理。
在有關第一方向x的整合處理操作內,利用加總從計時器中斷處理開始點t=0,(請參閱第四圖的步驟S12)上的第一數位角速度VVx0
到執行最新防震操作(t=n),(Bxn
=ΣVVxn
,請參閱第六圖的(3))上的第一數位角速度VVxn
來計算出第一數位置換角度Bxn
。
類似地,在有關第二方向y的整合處理操作內,利用加總從計時器中斷處理開始點上的第二數位角速度VVy0
到執行最新防震操作上的第二數位角速度VVyn
來計算出第二數位置換角度Byn
(Byn
=ΣVVyn
)。
CPU 21根據位置轉換係數zz(第一方向x的第一位置轉換係數zx及第二方向y的第二位置轉換係數zy),計算出成像單元39a(可移動單元30a)應該移動的位置Sn
,對應至從第一方向x和第二方向y計算出來的手震量(第一和第二數位置換角度Bxn
和Byn
)。
位置Sn
在第一方向x內的座標定義為Sxn
,並且位置Sn
在第二方向y內的座標定義為Syn
。利用電磁力執行包含成像單元39a的可移動單元30a之移動,稍後將做說明。
驅動力量Dn
驅動驅動器電路29,以便將可移動單元30a移動至位置Sn
。驅動力量Dn
在第一方向x內的座標定義成第一驅動力量Dxn
(D/A轉換之後:第一PWM責任dx)。驅動力量Dn
在第二方向y內的座標定義成第二驅動力量Dyn
(D/A轉換之後:第二PWM責任dy)。
第一PWM責任dx為對應至第一驅動力Dxn
的驅動脈衝之責任率。第二PWM責任dy為對應至第二驅動力Dyn
的驅動脈衝之責任率。
不過,在防震操作執行之前,成像單元39a(可移動單元30a)在第一時間週期(220ms)內為除塵操作所應該移動到的位置Sn
設定為沒有對應至手震量之值(請參閱第七圖的步驟S79)。
在有關第一方向x的定位操作當中,位置Sn
在第一方向x內的座標定義成Sxn
,並且為最新的第一數位置換角度Bxn
與第一位置轉換係數zx的乘積(Sxn
=zx×Bxn
,請參閱第六圖的(3))。
在有關第二方向y的定位操作當中,位置Sn
在第二方向y內的座標定義成Syn
,並且為最新第二數位置換角度Byn
及第二位置轉換係數zy的乘積(Syn
=zy×Byn
)。
防震單元30為在曝光期間及當執行防震操作時(IS=1),利用將成像單元39a移動至位置Sn
、利用取消成像單元39a的成像裝置之成像表面上照相物體影像的遲滯,及利用將照相物體影像穩定顯示在成像裝置的成像表面,來修正手震影響之設備。
防震單元30具有形成可移動單元30a移動範圍邊界的固定單元30b,及包含成像單元39a並且可在與第一方向x和第二方向y平行的xy平面上移動之可移動單元30a。
在不執行防震操作(IS=0)的曝光期間,可將移動單元30a固定至(維持在)預定位置(在移動範圍中央)。
在第一時間週期(220ms)內,在照相設備1設定為開啟狀態之後,將可移動單元30a驅動至在移動範圍中央的預定位置。接下來,將可移動單元30a往第二方向y驅動至(撞擊)移動範圍邊界。
否則(除了第一時間週期及曝光時間除外),不會驅動(移動)可移動單元30a。
防震單元30並不具有固定式定位機構來在未驅動可移動單元30a時(驅動關閉狀態)將可移動單元30a維持在固定位置。
防震單元30的可移動單元30a之驅動(包含移動至預定的固定(靜止)位置)透過驅動器電路29利用線圈單元用於驅動及磁鐵單元用於驅動的電磁力來執行,其中該驅動器電路具有來自CPU 21的PWM 0輸入之第一PWM責任dx,並且具有來自CPU 21的PWM 1輸入之第二PWM責任dy(請參閱第六圖的(5))。
霍爾元件單元44a與霍爾元件信號處理單元45可偵測到由驅動器電路29所導致的移動之前與之後可移動單元30a的偵測位置Pn
。
有關偵測位置Pn
在第一方向x內第一座標之資訊,換言之就是第一偵測位置信號px,會輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 2(請參閱第六圖的(2))。第一偵測位置信號px為類比信號,其利用A/D轉換器A/D 2轉換成數位信號(A/D轉換操作)。在A/D轉換操作之後,偵測位置Pn
在第一方向x內的第一座標定義為pdxn
,對應於第一偵測位置信號px。
有關偵測位置Pn
在第二方向y內第二座標之資訊,換言之就是第二偵測位置信號py,會輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 3。第二偵測位置信號py為類比信號,透過A/D轉換器A/D3轉換成數位信號(A/D轉換操作)。在A/D轉換操作之後,偵測位置Pn
在第二方向y內的第二座標定義為pdyn
,對應於第二偵測位置信號py。
PID(比例整合差異)控制根據偵測位置Pn
(pdxn
,pdyn
)及移動之後的位置Sn
(Sxn
,Syn
)之座標資料,來計算第一和第二驅動力量Dxn
和Dyn
。
第一驅動力量Dxn
係根據第一減法值exn
、第一比例係數Kx、取樣循環θ、第一整數係數Tix及第一差異係數Tdx來計算得出(Dxn
=Kx×{exn
+θ÷Tix×Σ exn
+Tdx÷θ×(exn
-exn-1
)},請參閱第六圖的(4))。第一減法值exn
利用將A/D轉換操作後第一方向x內偵測位置Pn
的第一座標pdxn
減去第一方向x內位置Sn
的座標Sxn
計算得出(exn
=Sxn
-pdxn
)。
第二驅動力量Dyn
係根據第二減法值eyn
、第二比例係數Ky、取樣循環θ、第二整數係數Tiy及第二差異係數Tdy來計算得出(Dyn
=Ky×{eyn
+θ÷Tiy×Σ eyn
+Tdy÷θ×(eyn
-eyn-1
)})。第二減法值eyn
利用將A/D轉換操作後第二方向y內偵測位置Pn
的第二座標pdyn
減去第二方向y內位置Sn
的座標Syn
計算得出(eyn
=Syn
-pdyn
)。
取樣循環θ之值設定為1ms的預定時間間隔。
當照相設備1在防震模式內(IS=1)而防震開關14a設定至開啟狀態時,會執行將可移動單元30a驅動到對應至PID控制的防震操作之位置Sn
,(SXn
,Syn
)。
當防震參數IS為0,會執行不對應至防震操作的PID控制,如此可移動單元30a移動至移動範圍的中央(預定位置)。
在除塵操作當中,從當照相設備1設定為開啟狀態的點到防震操作開始,可移動單元30a依序首先移動至移動範圍中央,然後往第二方向y移動至移動範圍邊界之一側(主要碰撞),然後在第二方向y內移動至移動範圍邊界另一側(次要碰撞),然後在第二方向y內再度移動至移動範圍邊界原來那一側(最終碰撞)。在此期間,可移動單元30a在第一方向x內的座標都維持在中央。
可移動單元30a具有一個用於驅動的線圈單元(由第一驅動線圈31a和第二驅動線圈32a所構成)、具有成像裝置的成像單元39a及當成磁場改變偵測元件單元的霍爾元件單元44a。在第一具體實施例中,成像裝置為CCD;不過,成像裝置可為其他成像裝置,像是CMOS等等。
矩形為成像裝置的成像表面形狀,在可移動單元30a的移動控制未執行之情況下,具有與第一方向x平行的兩個側邊及與第二方向y平行並且比與第一方向x平行的兩個側邊短之兩個側邊。
因此,可移動單元30a在第一方向x內的移動範圍比在第二方向y內長(寬)。
固定單元30b具有用於驅動的磁鐵單元,該單元由第一位置偵測與驅動磁鐵411b、第二位置偵測與驅動磁鐵412b、第一位置偵測與驅動軛431b及第二位置偵測與驅動軛432b所構成。
固定單元30b可在第一方向x與第二方向y內移動支撐可移動單元30a。
固定單元30b具有緩衝構件,可吸收與可移動單元30a接觸點上的震動(在移動範圍的邊界上)。
緩衝構件的硬度設定為進行接觸的零件,像是可移動單元30a等等,不會因為衝撞震動而受損,並且當可移動單元30a移動至可移動單元30a移動範圍邊界,並透過緩衝構件撞擊固定單元30b時,可移動單元30a上的灰塵可因衝擊震動而去除。
在第一具體實施例中,緩衝構件固定至固定單元30b;不過,緩衝構件也可固定至可移動單元30a。
當成像裝置的中心區域與相機鏡頭67的光學軸LX交叉,將排列出可移動單元30a位置與固定單元30b位置之間的關係,如此可移動單元30a位於第一方向x與第二方向y內其移動範圍的中心,以便利用到完整的成像裝置之成像範圍大小。
屬於成像裝置的成像表面形狀的矩形具有兩條對角線。在第一具體實施例中,成像裝置的中心為兩條對角線的交叉點。
第一驅動線圈31a、第二驅動線圈32a及霍爾元件單元44a都附加至可移動單元30a。
第一驅動線圈31a形成一基座及螺旋形狀線圈圖樣。第一驅動線圈31a的線圈圖樣具有與第二方向y平行的直線,如此建立第一電磁力來在第一方向x內移動其中包含第一驅動線圈31a的可移動單元30a。
根據第一驅動線圈31a的電流方向,及第一位置偵測與驅動磁鐵411b的磁場方向,而產生第一電磁力。
第二驅動線圈32a形成一基座及螺旋形狀線圈圖樣。第二驅動線圈32b的線圈圖樣具有與第一方向x平行的直線,如此建立第二電磁力來在第二方向y內移動其中包含第二驅動線圈32a的可移動單元30a。
根據第二驅動線圈32a的電流方向,及第二位置偵測與驅動磁鐵412b的磁場方向,而產生第二電磁力。
第一與第二驅動線圈31a與32a與驅動器電路29連接,該電路將第一與第二驅動線圈31a與32a驅動過彈性電路板(未說明)。第一PWM責任dx從CPU 21的PWM 0輸入至驅動器電路29,並且第二PWM責任dy從CPU 21的PWM 1輸入至驅動器電路29。驅動器電路29將對應至第一PWM責任dx值的電源供應給第一驅動線圈31a,並且對應至第二PWM責任dy值的電源供應給第二驅動線圈32a來驅動可移動單元30a。
第一位置偵測與驅動磁鐵411b附加至固定單元30b的可移動單元側,其中該第一位置偵測與驅動磁鐵411b面對第三方向z內的第一驅動線圈31a及水平霍爾元件hh10。
第二位置偵測與驅動磁鐵412b附加至固定單元30b的可移動單元側,其中該第二位置偵測與驅動磁鐵412b面對第三方向z內的第二驅動線圈32a及垂直霍爾元件hv10。
第一位置偵測與驅動磁鐵411b在N極與S極安排在第一方向x內的情況下,附加至第一位置偵測與驅動軛431b。第一位置偵測與驅動軛431b附加至第三方向z內,可移動單元30a側邊上的固定單元30b。
第二位置偵測與驅動磁鐵412b在N極與S極安排在第二方向y內的情況下,附加至第二位置偵測與驅動軛432b。第二位置偵測與驅動軛432b附加至第三方向z內,可移動單元30a側邊上的固定單元30b。
第一與第二位置偵測與驅動軛431b、432b由軟磁性材料製成。
第一位置偵測與驅動軛431b避免第一位置偵測與驅動磁鐵411b的磁場逸散至四周,並提升第一位置偵測與驅動磁鐵411b與第一驅動線圈31a之間,及第一位置偵測與驅動磁鐵411b與水平霍爾元件hh10之間的磁通量密度。
第二位置偵測與驅動軛432b避免第二位置偵測與驅動磁鐵412b的磁場逸散至四周,並提升第二位置偵測與驅動磁鐵412b與第二驅動線圈32a之間,及第二位置偵測與驅動磁鐵412b與垂直霍爾元件hv10之間的磁通量密度。
霍爾元件單元44a為包含兩電磁轉換元件(磁場改變偵測元件)的單軸單元,其利用霍爾效應偵測分別指定可移動單元30a目前位置Pn
,在第一方向x之第一座標及第二方向y之第二座標的第一偵測位置信號px和第二偵測位置信號py。
兩霍爾元件其中之一為水平霍爾元件hh10,用於偵測可移動單元30a在第一方向x內的位置Pn
之第一座標,並且另一個為垂直霍爾元件hv10,用於偵測可移動單元30a在第二方向y內的位置Pn
之第二座標。
在水平霍爾元件hh10面對第三方向z內固定單元30b的第一位置偵測與驅動磁鐵411b之情況下,水平霍爾元件hh10會附加至可移動單元30a。
在垂直霍爾元件hv10面對第三方向z內固定單元30b的第二位置偵測與驅動磁鐵412b之情況下,垂直霍爾元件hv10會附加至可移動單元30a。
當成像裝置的中心與光學軸LX交叉,則要讓水平霍爾元件hh10位於霍爾元件單元44a的位置上,從第三方向z看起來,面對第一方向x內第一位置偵測與驅動磁鐵411b的N極與S極間之中間區域。在此位置內,水平霍爾元件hh10利用全部範圍,其中可根據該單軸霍爾元件的直線輸出變更(線性)來執行精確位置偵測操作。
類似地,當成像裝置的中心與光學軸LX交叉,則要讓垂直霍爾元件hv10位於霍爾元件單元44a的位置上,從第三方向z看起來,面對第二方向y內第二位置偵測與驅動磁鐵412b的N極與S極間之中間區域。
霍爾元件信號處理單元45具有第一霍爾元件信號處理電路450及第二霍爾元件信號處理電路460。
該第一霍爾元件信號處理電路450根據水平霍爾元件hh10的輸出信號,偵測水平霍爾元件hh10輸出端之間的水平電位差x10。
第一霍爾元件信號處理電路450根據水平電位差x10,將第一偵測位置信號px(用於指定可移動單元30a在第一方向x內位置Pn
的第一座標)輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 2。
該第二霍爾元件信號處理電路460根據垂直霍爾元件hv10的輸出信號,偵測垂直霍爾元件hv10輸出端之間的垂直電位差y10。
第二霍爾元件信號處理電路460根據垂直電位差y10,將第二偵測位置信號py(用於指定可移動單元30a在第二方向y內位置Pn
的第二座標)輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 3。
接下來,將使用第四圖的流程圖來解釋第一具體實施例中照相設備1的主要操作。
當照相設備1設定至開啟狀態,電源會供應至角速度偵測單元25,如此角速度偵測單元25會在步驟S11內設定至開啟狀態。
在步驟S12內,開始預定時間間隔(1ms)上計時器的中斷處理。在步驟S13內,快門狀態參數RP的值設定為0。稍後將使用第五圖的流程圖來解釋一計時器的中斷處理細節。
在步驟內S14內,除塵狀態參數GP之值設定為1,並且將除塵時間參數CNT之值設定為0。
在步驟S15內,判斷出除塵時間參數CNT之值是否大於220。當判斷除塵時間參數CNT之值大於220,則操作繼續步驟S16;否則操作重複步驟S15。
在步驟S16內,除塵狀態參數GP的值設定為0。
在步驟S17內,判斷測光開關12a是否設定在開啟狀態。當判斷測光開關12a設定在開啟狀態,則操作繼續步驟S18;否則操作重複步驟S17。
在步驟S18內,判斷防震開關14a是否設定在開啟狀態。當判斷防震開關14a未設定至開啟狀態,則在步驟S19內將防震參數IS之值設定為0;否則在步驟S20內將防震參數IS之值設定為1。
在步驟S21內,驅動AE單元23的AE感應器、執行測光操作,並且計算出光圈值及曝光時間。
在步驟S22內,分別驅動AF單元24的AF感應器與鏡頭控制電路來執行AF感應及聚焦操作。
在步驟S23內,判斷快門開關13a是否設定在開啟狀態。當快門開關13a並未設定在開啟狀態,則操作回到步驟S17並重複處理步驟S17至S22;否則操作繼續步驟S24並且開始進行快門順序操作。
在步驟S24內,快門狀態參數RP的值設定為1。在步驟S25內,由反射鏡光圈快門單元18執行對應至預設或計算出的光圈值之反射鏡上升操作與光圈關閉操作。
在反射鏡上升操作完成之後,在步驟S26上開始快門的開啟操作(快門內的前捲簾移動)。
在步驟S27內,執行曝光操作,換言之就是成像裝置(CCD等等)的電子電荷累積。在經過曝光時間之後,在步驟S28內,由反射鏡光圈快門單元18執行快門的關閉操作(快門內後捲簾移動)、反射鏡下降操作及光圈開啟操作。
在步驟S29內,讀取曝光期間累積在成像裝置內的電荷。在步驟S30內,CPU 21與DSP 19通訊,如此根據從成像裝置讀取到的電荷執行成像處理操作。其上執行成像處理操作的影像儲存在照相設備1的記憶體內。在步驟S31內,儲存在記憶體內的影像會顯示在顯示單元17上。在步驟S32內,快門狀態參數RP之值設定為0,如此完成快門順序操作,並且操作回到步驟S17。換言之,照相設備1設定為可執行下個成像操作之狀態。
接下來,使用第五圖的流程圖解釋計時器的中斷處理,其開始於第四圖的步驟S12,並且獨立於其他操作之外在每個預定時間間隔(1ms)上執行。
當開始計時器中斷處理時,在步驟S50內會判斷除塵狀態參數GP之值是否設定為1。當判斷除塵狀態參數GP之值設定為1,則操作繼續步驟S51;否則操作直接前往步驟S52。
在步驟S51內,開始執行除塵操作。稍後將使用第七圖的流程圖來解釋除塵操作的細節。
在步驟S52內,由角速度偵測單元25輸出的第一角速度vx輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 0,並且轉換為第一數位角速度信號Vxn
。也由角速度偵測單元25輸出的第二角速度vy輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 1,並且轉換為第二數位角速度信號Vyn
(角速度偵測操作)。
第一和第二數位角速度信號Vxn
和Vyn
的低頻會在數位高通濾光器處理操作當中減少(第一和第二數位角速度VVxn
和VVyn
)。
在步驟S53內,判斷出快門狀態參數RP之值是否設定為1。當判斷出快門狀態參數RP之值未設定為1,則將可移動單元30a的驅動控制設定為關閉狀態,換言之,步驟S54內防震單元30設定為不執行可移動單元30a的驅動控制之狀態;否則,操作直接前往步驟S55。
在步驟S55內,霍爾元件單元44a偵測可移動單元30a的位置,並且利用霍爾元件信號處理單元45計算第一與第二偵測位置信號px和py。然後將第一偵測位置信號px輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 2並轉換成數位信號pdxn
,在此第二偵測位置信號py輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 3並也轉換成數位信號pdyn
,然後這兩者決定可移動單元30a的目前位置Pn
(pdxn
,pdyn
)。
在步驟S56內,判斷防震參數IS的值是否為0。當判斷防震參數IS的值為0(IS=0),換言之照相設備在非防震模式中,則在步驟S57內會將可移動單元30a(成像單元39a)應該移動至的位置Sn
(Sxn
,Syn
)設定為可移動單元30a的移動範圍中心。當判斷防震參數IS的值不為0(IS=1),換言之照相設備在防震模式中,則在步驟S58內會根據第一與第二角速度vx和vy計算出可移動單元30a(成像單元39a)應該移動至的位置Sn
(Sxn
,Syn
)。
在步驟S59內,根據步驟S57或步驟S58內決定的位置Sn
(Sxn
,Syn
)及預設位置Pn
(pdxn
,pdyn
),計算出將可移動單元30a移動至位置Sn
的驅動力Dn
之第一驅動力量Dxn
(第一PWM責任dx)及第二驅動力量Dyn
(第二PWM責任dy)。
在步驟S60內,將第一PWM責任dx施加於驅動器電路29上來驅動第一驅動線圈單元31a,並且將第二PWM責任dy施加於驅動器電路29上來驅動第二驅動線圈單元32a,如此可移動單元30a就會移動至位置Sn
(Sxn
,Syn
)。
步驟S59與S60內的處理為自動控制計算,運用PID自動控制來執行普通(正常)比例、積分與微分計算。
接下來,將使用第七圖的流程圖來解釋在第五圖的步驟S51內開始之除塵操作。
當除塵操作開始時,在步驟S71內將除塵時間參數CNT之值加1。
在步驟S72內,霍爾元件單元44a偵測可移動單元30a的位置,並且利用霍爾元件信號處理單元45計算第一與第二偵測位置信號px和py。然後將第一偵測位置信號px輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 2並轉換成數位信號pdxn
,在此第二偵測位置信號py輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 3並也轉換成數位信號pdyn
,然後這兩者決定可移動單元30a的目前位置Pn
(pdxn
,pdyn
)。
在步驟S73內,判斷除塵時間參數CNT之值是否小於或等於65。當判斷除塵時間參數CNT之值小於或等於65,則操作直接前往步驟S84;否則操作繼續步驟S74。
在步驟S74內,判斷除塵時間參數CNT之值是否小於或等於115。當判斷除塵時間參數CNT之值小於或等於115,則操作直接前往步驟S83;否則操作繼續步驟S75。
在步驟S75內,判斷除塵時間參數CNT之值是否小於或等於165。當判斷除塵時間參數CNT之值小於或等於165,則操作直接前往步驟S82;否則操作繼續步驟S76。
在步驟S76內,判斷除塵時間參數CNT之值是否小於或等於215。當判斷除塵時間參數CNT之值小於或等於215,則操作直接前往步驟S78;否則操作繼續步驟S77。
在步驟S77內,可移動單元30a的驅動控制設定為關閉狀態,換言之,防震單元30設定為不執行可移動單元30a的驅動控制之狀態。
在步驟S78和S83內,第二PWM責任dy之值設定為-DD。在步驟S82內,第二PWM責任dy之值設定為+DD。
絕對值|DD|(除塵責任率DD之絕對值)設定成,可移動單元30a的加速度在可移動單元30a移動至並撞擊可移動單元30a移動範圍邊界之點上,增加至可利用衝撞震動去除可移動單元30a上灰塵之程度。
在步驟S79內,位置Sn
在第一方向x內的座標Sxn
,其中可移動單元30a(成像單元39a)應該在第一方向x內移動,設定在第一方向x內可移動單元30a移動範圍的中央。
在步驟S80內,根據在步驟S79內所決定第一方向x內的位置Sn
之座標Sxn
,及在第一方向x內A/D轉換之後預設位置Pn
之座標pdxn
,來計算驅動力Dn
(將可移動單元30a移動(固定)至第一方向x內的位置Sn
(第一方向x內的中央))的第一驅動力Dxn
(第一PWM責任dx)。
在步驟S81內,將步驟S80內計算的第一PWM責任dx施加於驅動器電路29上來驅動第一驅動線圈單元31a,並且將步驟S78、S82或S83內計算的第二PWM責任dy施加於驅動器電路29上來驅動第二驅動線圈單元32a,如此可移動單元30a就會移動至位置Sn
(Sxn
,Syn
)。
在步驟S84內,可移動單元30a(成像單元39a)應該移動到的位置Sn
(Sxn
,Syn
)設定在可移動單元30a移動範圍的中央。
在步驟S85內,根據步驟S84內決定的位置Sn
(Sxn
,Syn
)及預設位置Pn
(pdxn
,pdyn
),計算出將可移動單元30a移動至位置Sn
的驅動力Dn
之第一驅動力量Dxn
(第一PWM責任dx)及第二驅動力量Dyn
(第二PWM責任dy)。
在步驟S86內,將步驟S85內計算的第一PWM責任dx施加於驅動器電路29上來驅動第一驅動線圈單元31a,並且將步驟S85內計算的第二PWM責任dy施加於驅動器電路29上來驅動第二驅動線圈單元32a,如此可移動單元30a就會移動至位置Sn
(Sxn
,Syn
)。
在第一具體實施例中,從照相設備1設定為開啟狀態的點到防震操作開始的點之第一時間週期內,包含成像裝置的可移動單元30a移動至中央,然後在可移動單元30a位於第一方向x內的座標值保持在中央之情況下,移動至並撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的一邊及另一側(請參閱第八圖與第九圖)。
利用可移動單元30a撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的震動,來去除可移動單元30a(成像裝置與低通濾光器)的成像單元39a上之灰塵。
在除塵操作當中,可移動單元30a在第一方向x內的座標都維持在第一方向x內移動範圍的中央。因此,當可移動單元30a在第二方向y內移動時,可移動單元30a在第一方向x內並不會與第一方向x內移動範圍的邊界接觸。結果,可移動單元30a和固定單元30b都不會受損。
接下來,將說明第二具體實施例。在第二具體實施例中,第一驅動力Dxn
(第一PWM責任dx)和第二驅動力Dyn
(第二PWM責任dy)都對應於照相設備1的預定部分之溫度來調整。與第一具體實施例的差異點解釋如下:照相設備1的成像與除塵部分(除塵設備)包含一PON按鈕11、一PON開關11a、一測光開關12a、一快門按鈕13、一快門開關13a、一防震按鈕14、一防震開關14a、一溫度感應器16、一顯示單元17,像是LCD監視器等等、一反射鏡光圈快門單元18、一DSP 19、一CPU 21、一AE(自動曝光)單元23、一AF(自動聚焦)單元24、一防震單元30及一相機鏡頭67(請參閱第一圖、第二圖與第十圖)。
進一步,在按下PON按鈕11之後,如此照相設備1設定為開啟狀態,利用溫度感應器16測量照相設備1的預定部分之溫度,並且在第一時間週期(220ms)內執行除塵操作。
溫度感應器16連接至CPU 21的連接埠P8,並且配置在照相設備1的預定部分上,像是可移動單元30a移動範圍邊界上的固定單元30b一部份,來偵測可移動單元30a移動範圍邊界四周的溫度,並輸出溫度資訊至CPU 21。
CPU 21根據溫度資訊計算驅動力(對應至驅動力的驅動脈衝之責任率)。為了維持一致的撞擊力,驅動力隨偵測的溫度而變,這是因為由橡膠材料組成的緩衝構件50b之硬度隨溫度而變。
溫度感應器16所偵測的照相設備1預定部分之溫度會暫時儲存在CPU 21內,當成溫度參數TEMP。
有關由溫度感應器16所偵測的照相設備1預定部分之溫度資訊用於調整驅動力(對應至驅動力的驅動脈衝之責任率),並且可用於其他操作,像是AF單元24的聚焦操作之修正等等。
在照相設備1設定為開啟狀態之後並且在除塵操作開始之前,由溫度感應器16執行溫度偵測(請參閱第十一圖的步驟S113)。
照相設備1的防震部分(防震設備)包含一防震按鈕14、一防震開關14a、一顯示單元17、一CPU 21、一角速度偵測單元25、一驅動器電路29、一防震單元30、一霍爾元件信號處理單元45(一磁場改變偵測元件)及該相機鏡頭67。
在將PON開關11a設定至開啟狀態之後(主電源供應設定至開啟狀態),開始供電給CPU 21及角速度偵測單元25的每個部分。在PON開關11a設定至開啟狀態、完成溫度感應器16執行的溫度偵測及完成除塵操作之後,開始手震量的計算。
CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 0的第一角速度vx轉換成第一數位角速度信號Vxn
(A/D轉換操作);藉由降低第一數位角速度信號Vxn
的低頻分量(數位高通濾光器處理操作)來計算第一數位角速度VVxn
,因為第一數位角速度信號Vxn
的低頻分量包含根據空電壓與搖擺動作的信號元件,而且也都與手震有關;及利用整合第一數位角速度VVxn
(整合處理操作)來計算手震量(手震置換角度:第一數位置換角度Bxn
)。
類似地,CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 1的第二角速度vy轉換成第二數位角速度信號Vyn
(A/D轉換操作);藉由降低第二數位角速度信號Vyn
的低頻分量(數位高通濾光器處理操作)來計算第二數位角速度VVyn
,因為第二數位角速度信號Vyn
的低頻分量包含根據空電壓與搖擺動作的信號元件,而且也都與手震有關;及利用整合第二數位角速度VVyn
(整合處理操作)來計算手震量(手震置換角度:第二數位置換角度Byn
)。
因此,CPU 21與角速度偵測單元25具有計算手震量的功能。
“n”為大於0的整數,代表當計時器的中斷處理開始(t=0,並且請參閱第十一圖的步驟S111)至執行最新防震操作時的點(t=n)之時間長度(ms)。
在有關第一方向x的整合處理操作內,利用加總從計時器中斷處理開始點t=0,(請參閱第十一圖的步驟S111)上的第一數位角速度VVx0
到執行最新防震操作(t=n),(Bxn
=ΣVVxn
,請參閱第六圖的(3))上的第一數位角速度VVxn
來計算出第一數位置換角度Bxn
。
類似地,在有關第二方向y的整合處理操作內,利用加總從計時器中斷處理開始點上的第二數位角速度VVy0
到執行最新防震操作上的第二數位角速度VVyn
來計算出第二數位置換角度Byn
(Byn
=ΣVVyn
)。
防震單元30為在曝光期間及當執行防震操作時(IS=1),利用將成像單元39a移動至位置Sn
、利用取消成像單元39a的成像裝置之成像表面上照相物體影像的遲滯,及利用將照相物體影像穩定顯示在成像裝置的成像表面,來修正手震影響之設備。
防震單元30具有形成可移動單元30a移動範圍邊界的固定單元30b,及包含成像單元39a並且可在與第一方向x和第二方向y平行的xy平面上移動之可移動單元30a。
在不執行防震操作(IS=0)的曝光時期,可移動單元30a固定至(維持在)預定位置(在移動範圍中央)。
在第一時間週期(220ms)內,在照相設備1設定為開啟狀態之後,將可移動單元30a首先驅動至移動範圍中央的預定位置。然後在第二方向y內將可移動單元30a驅動至移動範圍邊界並撞擊緩衝構件50b。
否則(除了第一時間週期及曝光時間除外),不會驅動(移動)可移動單元30a。
如第十三圖所示,固定單元30b具有緩衝構件50b,可吸收與可移動單元30a接觸點上的震動(在移動範圍的邊界上)。
緩衝構件50b的硬度設定為進行接觸的零件,像是可移動單元30a等等,不會因為衝撞震動而受損,並且當可移動單元30a移動至可移動單元30a移動範圍邊界,並透過緩衝構件50b撞擊固定單元30b時,可移動單元30a上的灰塵可因衝擊震動而去除。
緩衝構件50b由橡膠材料製成,所以緩衝構件50b具有緩衝構件50b在低溫會硬化的特性(緩衝構件50b的硬度隨溫度改變)。因此,可移動單元30a的驅動力(對應至驅動力的驅動脈衝之責任率)要對應溫度來控制,如此可在不讓可移動單元30a和固定單元30b受損的情況下執行除塵操作。換言之,可移動單元30a的驅動力要隨溫度變化而調整。
在第二具體實施例中,緩衝構件50b固定至固定單元30b;不過,緩衝構件50b也可固定至可移動單元30a。
CPU 21根據溫度感應器16所偵測的溫度資訊來控制驅動力(對應至驅動力的驅動脈衝之責任率),如此撞擊緩衝構件50b所引起的撞擊力會維持恆定。
接下來,將使用第十一圖的流程圖來解釋第二具體實施例中照相設備1的主要操作。
當照相設備1設定至開啟狀態,電源會供應至角速度偵測單元25,如此角速度偵測單元25會在步驟S110內設定至開啟狀態。
在步驟S111內,開始預定時間間隔(1ms)上計時器的中斷處理。在步驟S112內,快門狀態參數RP的值設定為0。稍後將解釋計時器的中斷處理細節。
在步驟S113內,由溫度感應器16偵測照相設備1的預定部分之溫度。CPU 21根據偵測的溫度計算可移動單元30a透過緩衝構件50b撞擊可移動單元30a移動範圍邊界之驅動力(對應至驅動力的驅動脈衝之責任率)。
在步驟S114內,除塵狀態參數GP之值設定為1,並且將除塵時間參數CNT之值設定為0。
在步驟S115內,判斷出除塵時間參數CNT之值是否大於220。當判斷除塵時間參數CNT之值大於220,則操作繼續步驟S116;否則操作重複步驟S115。
在步驟S116內,除塵狀態參數GP的值設定為0。
在步驟S117內,判斷測光開關12a是否設定在開啟狀態。當判斷測光開關12a設定在開啟狀態,則操作繼續步驟S118;否則操作重複步驟S117。
在步驟S118內,判斷防震開關14a是否設定在開啟狀態。當判斷防震開關14a未設定至開啟狀態,則在步驟S119內將防震參數IS之值設定為0;否則在步驟S120內將防震參數IS之值設定為1。
在步驟S121內,驅動AE單元23的AE感應器、執行測光操作,並且計算出光圈值及曝光時間。
在步驟S122內,分別驅動AF單元24的AF感應器與鏡頭控制電路來執行AF感應及聚焦操作。
在步驟S123內,判斷快門開關13a是否設定在開啟狀態。當快門開關13a並未設定在開啟狀態,則操作回到步驟S117並重複處理步驟S117至S122;否則操作繼續步驟S124並且開始進行快門順序操作。
在步驟S124內,快門狀態參數RP的值設定為1。在步驟S125內,由反射鏡光圈快門單元18執行對應至預設或計算出的光圈值之反射鏡上升操作與光圈關閉操作。
在反射鏡上升操作完成之後,在步驟S126上開始快門的開啟操作(快門內的前捲簾移動)。
在步驟S127內,執行曝光操作,換言之就是成像裝置(CCD等等)的電子電荷累積。在經過曝光時間之後,在步驟S128內,由反射鏡光圈快門單元18執行快門的關閉操作(快門內後捲簾移動)、反射鏡下降操作及光圈開啟操作。
在步驟S129內,讀取曝光期間累積在成像裝置內的電荷。在步驟S130內,CPU 21與DSP 19通訊,如此根據從成像裝置讀取到的電荷執行成像處理操作。其上執行成像處理操作的影像儲存在照相設備1的記憶體內。在步驟S131內,儲存在記憶體內的影像會顯示在顯示單元17上。在步驟S132內,快門狀態參數RP之值設定為0,如此完成快門順序操作,並且操作回到步驟S117。換言之,照相設備1設定為可執行下個成像操作之狀態。
在第二具體實施例中在第十一圖步驟S111內開始的計時器中斷處理與第一具體實施例中在第四圖步驟S12內開始的計時器中斷處理相同,並且包含第四圖步驟S51的除塵操作及第七圖的流程。
不過在第二具體實施例中,絕對值|DD|(除塵責任率DD的絕對值)對應至溫度感應器16所偵測的溫度來做進一步修改。尤其是,當偵測溫度高時,絕對值|DD|設為高。類似地,當偵測溫度低時,絕對值|DD|設為低。
利用第十二圖的流程解釋絕對值|DD|對應至溫度的計算細節,此溫度用於在第七圖的步驟S78、S82和S83內設定第二PWM責任dy之值。
當開始除塵責任率DD的計算,在步驟S91內,溫度參數TEMP之值設定為由溫度感應器16偵測的預定部分之目前溫度。
在步驟S92內,判斷溫度參數TEMP之值是否小於或等於0℃。當判斷溫度參數TEMP之值小於或等於0℃,則操作直接前往步驟S98;否則操作繼續步驟S93。
在步驟S93內,判斷溫度參數TEMP之值是否小於或等於20℃。當判斷溫度參數TEMP之值小於或等於20℃,則操作直接前往步驟S97;否則操作繼續步驟S94。
在步驟S94內,判斷溫度參數TEMP之值是否小於或等於40℃。當判斷溫度參數TEMP之值小於或等於40℃,則操作直接前往步驟S96;否則操作繼續步驟S95。
在步驟S95內,除塵責任率DD的絕對值設定為80%。在步驟S96內,除塵責任率DD的絕對值設定為70%。在步驟S97內,除塵責任率DD的絕對值設定為60%。在步驟S98內,除塵責任率DD的絕對值設定為50%。
在第二具體實施例中,在從照相設備1設定為開啟狀態到防震操作開始的第一時間週期內,包含成像裝置的可移動單元30a移動至中央,然後在可移動單元30a位於第一方向x內的座標值保持在中央之情況下,移動並透過緩衝構件50b撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的一邊然後另一側(請參閱第八圖與第九圖)。
利用可移動單元30a透過緩衝構件50b撞擊可移動單元30a移動範圍邊界的震動,來去除可移動單元30a(成像裝置與低通濾光器)的成像單元39a上之灰塵。
在除塵操作當中,可移動單元30a在第一方向x內的位置都維持在第一方向x內移動範圍的中央。因此,當可移動單元30a在第二方向y內移動時,可移動單元30a在第一方向x內並不會與第一方向x內移動範圍的邊界接觸(透過緩衝構件50b)。結果,可移動單元30a和固定單元30b都不會受損。
進一步,對應至緩衝構件50b的溫度(照相設備1的溫度),來調整撞擊的驅動力(第二PWM責任率)。因此,可維持緩衝構件50b撞擊所引起的撞擊力。
尤其是,當緩衝構件50b的溫度升高時,緩衝構件50b變軟,如此衝擊力量降低,並且除塵操作的效果變差。在此情況下,將驅動力設高。
類似地,當緩衝構件50b的溫度下降時,緩衝構件50b變硬,如此衝擊力量提高,並且除塵操作的效果增加(可移動單元30a等等可能受損)。在此情況下,將驅動力設低。
進一步,在第二具體實施例中,其解釋對應於緩衝構件50b的溫度來改變撞擊動作之下的驅動力。不過,當溫度下降,第一和第二驅動線圈31a和32a的阻抗會下降,並且第一和第二位置偵測與驅動磁鐵411b和412b的磁力提高,如此即使驅動力維持不變,電磁力還是會增加。因此,驅動力可對應於緩衝構件50b的溫度來調整,以補償線圈的阻抗與磁鐵的磁力之溫度相關變化。
在此情況下,當照相設備1的預定部分之溫度下降,就要調整來降低驅動力(降低責任率)。
類似地,當照相設備1的預定部分之溫度上升,就要調整來提高驅動力(增加責任率)。
在第一和第二具體實施例中,在除塵操作中,於可移動單元30a在第一方向x內的移動範圍比第二方向y內移動範圍長時,可移動單元30a在第一方向x(較長方向)內維持在中央,並且在第二方向y(較短方向)內移動。在此情況下,相較於可移動單元30a在第二方向y內維持在中央,而在第一方向x內移動之情況下,去除的灰塵重新黏附之可能性降低。
不過,可移動單元30a可在第二方向y內維持在中央,並且在第一方向x內移動。
進一步,在除塵操作開始時可移動單元30a移動到的位置並不受限於可移動單元30a移動範圍的中央。此位置可為可移動單元30a不會與可移動單元30a移動範圍邊界接觸的任何位置。
進一步,解釋用於位置偵測的霍爾元件當成磁場改變偵測元件。不過,可使用其他偵測元件、MI(磁性阻抗)感應器,像是高頻載波型磁場感應器、磁性共振型磁場偵測元件或MR(磁阻效果)元件。當使用MI感應器、磁性共振型磁場偵測元件或MR元件,利用偵測磁場變化,類似於使用霍爾元件,可獲得有關可移動單元位置的資訊。
雖然已藉由參考附圖來說明本發明具體實施例,精通此技術的人士還是可在不悖離本發明領域的前提下進行許多修改與改變。
1...照相設備
11...PON按鈕
12a...測光開關
13...快門按鈕
13a...快門開關
14...防震按鈕
14a...防震開關
16...溫度感應器
17...顯示單元
18...反射鏡光圈快門單元
19...DSP
21...CPU
23...AE(自動曝光)單元
24...AF(自動聚焦)單元
25...角速度偵測單元
26a...第一角速度感應器
26b...第二角速度感應器
27a...第一高通濾波器電路
27b...第二高通濾波器電路
28a...第一放大器
28b...第二放大器
29...驅動器電路
30...防震單元
30a...可移動單元
30b...固定單元
31a...第一驅動線圈
32a...第二驅動線圈
39a...成像單元
44a...霍爾元件單元
45...霍爾元件信號處理單元
50b...緩衝構件
67...相機鏡頭
411b...第一位置偵測與驅動磁鐵
412b...第二位置偵測與驅動磁鐵
431b...第一位置偵測與驅動軛
432b...第二位置偵測與驅動軛
Bxn
...第一數位置換角度
Byn
...第二數位置換角度
CNT...除塵時間參數
dx...第一PWM責任
dy...第二PWM責任
Dxn
...第一驅動力量
Dyn
...第二驅動力量
exn
...第一減法值
eyn
...第二減法值
GP...除塵狀態參數
hh10...水平霍爾元件
hv10...垂直霍爾元件
hx...第一高通濾光器時間常數
hy...第二高通濾光器時間常數
Kx...第一比例係數
Ky...第二比例係數
LX...光學軸
pdxn
...第一方向x內A/D轉換後之位置Pn
之座標
pdyn
...第二方向y內A/D轉換後之位置Pn
的座標
px...第一偵測位置信號
py...第二偵測位置信號
RP...快門狀態參數
Sxn
...第一方向x內位置Sn
的座標
Syn
...第二方向y內位置Sn
的座標
Tdx...第一差異係數
Tdy...第二差異係數
Tix...第一整數係數
Tiy...第二整數係數
vx...第一角速度
vy...第二角速度
Vxn
...第一數位角速度信號
Vyn
...第二數位角速度信號
VVxn
...第一數位角速度
VVyn
...第二數位角速度
θ...防震操作的取樣循環
從下面的說明並參考附圖,便可更加了解本發明的目的與優點,其中:第一圖為從背面觀看的照相設備第一和第二具體實施例立體圖;第二圖為照相設備的前視圖;第三圖為在第一具體實施例中照相設備的電路構造圖;第四圖為顯示在第一具體實施例中照相設備主要操作的流程圖;第五圖為顯示在第一和第二具體實施例中計時器中斷處理細節的流程圖;第六圖為顯示在第一和第二具體實施例中防震操作內計算的圖式;第七圖為顯示第一和第二具體實施例中除塵操作的流程圖;第八圖為顯示在除塵操作內經過時間與可移動單元在第二方向內位置間之關係圖;第九圖為顯示在除塵操作內經過時間與可移動單元在第一方向內位置間之關係圖;第十圖為在第二具體實施例中照相設備的電路構造圖;第十一圖為顯示在第二具體實施例中照相設備主要操作的流程圖;第十二圖為顯示對應至第二具體實施例中溫度的絕對值| DD |之計算流程;及第十三圖為可移動單元、固定單元及緩衝構件的結構圖。
Claims (9)
- 一種照相設備之除塵設備,包含:一可移動單元,其具有一成像裝置並且可移動;一固定單元,其形成該移動單元移動範圍的一邊界;一溫度感應器,其偵測該照相設備的一預定部分之溫度;及一控制器,其在與第一方向和第二方向平行的一平面上移動該可移動單元,該第一方向與一照相光學系統的一光學軸垂直,其中該照相光學系統顯示出該成像裝置的一照相表面上之光學影像,該第二方向與該第一方向和該光學軸垂直;該控制器讓該可移動單元在該第二方向內撞擊該邊界,並且根據該預定部分的該溫度控制該可移動單元撞擊該邊界之一驅動力,當成一除塵操作。
- 如申請專利範圍第1項之除塵設備,進一步包含一緩衝構件,其附加至該可移動單元與該固定單元至少其中之一;其中該控制器讓該可移動單元在該第二方向內透過該緩衝構件撞擊該邊界,當成該除塵操作。
- 如申請專利範圍第1項之除塵設備,其中當該預定部分的該溫度下降時減少該驅動力。
- 如申請專利範圍第1項之除塵設備,其中該控制器將該可移動單元移動至不會與該邊界接觸的一預定位置,然後在該可移動單元的該第一方向內一座標值維持不變的情況下,將該可移動單元撞擊該第二方向內該邊界,當成該除塵操作。
- 如申請專利範圍第4項之除塵設備,其中該預定位置位於該移動範圍的中央。
- 如申請專利範圍第1項之除塵設備,其中執行在該第二方向內讓該可移動單元撞擊該邊界當成該除塵操作,如此該控制器依序移動該可移動單元撞擊該第二方向內該邊界的一側、撞擊該第二方向內該邊界的另一側,並且撞擊該第二方向內該邊界的該一側。
- 如申請專利範圍第1項之除塵設備,其中該控制器在該移動範圍內移動該可移動單元,執行用於影像穩定的一防震操作;及在該防震操作開始之前執行該除塵操作。
- 一種照相設備之除塵設備,包含:一可移動單元,其具有一成像裝置並且可移動;及一控制器,其在垂直於一照相光學系統光學軸的一平面上移動該可移動單元,該照相光學系統擷取該成像裝置一照相表面上的一光學影像;該控制器讓該可移動單元在與該光學軸垂直的一方向內撞擊該可移動單元移動範圍的一邊界至少兩次,當成一除塵操作;該除塵操作的一主要碰撞內之撞擊力小於該主要碰撞之後該除塵操作的一碰撞內之撞擊力。
- 如申請專利範圍第8項之除塵設備,其中該控制器將該可移動單元移動至不會與該可移動單元該移動範圍的該邊界接觸之一預定位置;在該主要碰撞內,該可移動單元在該方向內移動至該預定位置之後,從該預定位置移動至該可移動單 元該移動範圍的該邊界之一側;及在該主要碰撞之後的該除塵操作之一次要碰撞當中,該可移動單元從該可移動單元該移動範圍的該邊界之該一側往該方向內移動至該可移動單元該移動範圍的該邊界之該另一側。
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