專利名稱：照相裝置的除塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照相裝置的除塵裝置，特別涉及防止由除塵操作引起的機(jī)構(gòu)損壞。

背景技術(shù)：
本發(fā)明提出一種照相裝置的除塵裝置，其去除成像器件和諸如低通濾波器的蓋上的灰塵。
日本未審查專利公開(KOKAI)No.2005-340988公開了一種除塵裝置，其使具有成像器件的可移動(dòng)單元撞擊在可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界，從而碰撞導(dǎo)致的振動(dòng)將除去成像器件和蓋子等上的灰塵。
然而，可移動(dòng)單元30a等可能需要忍受由可移動(dòng)單元和可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界之間的持續(xù)碰撞帶來的熱量和振動(dòng)所引起的損壞。


發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供在除塵操作中可以降低機(jī)構(gòu)損壞并且能更有效地除塵的除塵裝置。
根據(jù)本發(fā)明，照相裝置的除塵裝置包括可移動(dòng)單元和控制器?？梢苿?dòng)單元具有成像器件且可以移動(dòng)?？刂破魇箍梢苿?dòng)單元撞擊可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界，作為除塵操作?？刂破鲗?duì)除塵操作的次數(shù)計(jì)數(shù)，從除塵操作計(jì)數(shù)開始時(shí)刻測(cè)量逝去時(shí)間。當(dāng)逝去時(shí)間小于或者等于一時(shí)間段，且除塵操作的次數(shù)等于或者大于預(yù)定的次數(shù)，則控制器暫停除塵操作，直到預(yù)定時(shí)間段逝去。



參考附圖，通過下面的描述將更好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中 圖1是從后側(cè)看照相裝置的實(shí)施例的后透視圖； 圖2是照相裝置的前視圖； 圖3是照相裝置的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖4是顯示照相裝置的主操作的流程圖； 圖5是顯示計(jì)時(shí)器第一中斷過程細(xì)節(jié)的流程圖； 圖6是顯示防抖操作計(jì)算的視圖； 圖7是顯示除塵操作的流程圖； 圖8是在除塵操作中顯示逝去時(shí)間和可移動(dòng)單元在第二方向上的位置之間關(guān)系的圖表； 圖9是在除塵操作中顯示逝去時(shí)間和可移動(dòng)單元在第一方向上的位置之間關(guān)系的圖表；以及 圖10是顯示計(jì)時(shí)器第二中斷過程細(xì)節(jié)的流程圖。

具體實(shí)施例方式 下面參考附圖中的實(shí)施例描述本發(fā)明。在實(shí)施例中，照相裝置1是數(shù)碼相機(jī)。例如相機(jī)鏡頭67等的、在照相裝置1的成像器件的照相表面拍攝(成像)光學(xué)圖像的照相光學(xué)系統(tǒng)具有光軸LX。
為了解釋實(shí)施例的方向，定義第一方向x，第二方向y和第三方向z(見圖1)。第一方向x垂直光軸LX。第二方向y垂直光軸LX和第一方向x。第三方向z平行于光軸LX，并垂直于第一方向x和第二方向z兩者。
照相裝置1的成像和除塵部件(除塵裝置)包括PON按鈕11，PON開關(guān)11a，測(cè)光開關(guān)12a，釋放按鈕13，釋放開關(guān)13a，防抖按鈕14，防抖開關(guān)14a，除塵按鈕15，除塵開關(guān)15a，諸如LCD監(jiān)視器等的指示單元17，反光鏡光圈快門單元18，DSP 19，CPU 21，AE(自動(dòng)曝光)單元23，AF(自動(dòng)對(duì)焦)單元24，防抖單元30，以及相機(jī)鏡頭67(見圖1、2和3)。
由PON按鈕11的狀態(tài)確定PON開關(guān)11a在ON狀態(tài)或是OFF狀態(tài)，從而照相裝置1的ON/OFF狀態(tài)對(duì)應(yīng)于PON開關(guān)11a的ON/OFF狀態(tài)。
成像單元39a經(jīng)過相機(jī)鏡頭67拍攝拍照對(duì)象圖像作為光學(xué)圖像，且被拍攝的圖像顯示在指示單元17上。通過光學(xué)取景器可以光學(xué)地觀測(cè)拍照對(duì)象圖像(未示出)。
此外，PON按鈕被按下后照相裝置1設(shè)置在ON狀態(tài)，在第一時(shí)間段(220ms)執(zhí)行除塵操作。
從除塵操作計(jì)數(shù)開始的時(shí)刻(第一除塵操作開始的時(shí)刻)，到第三時(shí)間段(10000ms)逝去的時(shí)刻，除塵操作的次數(shù)被限制在小于或者等于預(yù)定次數(shù)，從而防止由于可移動(dòng)單元30a和可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界之間的持續(xù)碰撞帶來的熱量和振動(dòng)所造成的可移動(dòng)單元30a等的損壞。稍后解釋除塵操作次數(shù)限制的控制。
當(dāng)操作者部分按下釋放按鈕13，測(cè)光開關(guān)12a切換到ON狀態(tài)，從而執(zhí)行測(cè)光操作、AF感應(yīng)操作和對(duì)焦操作。
當(dāng)操作者全部按下釋放按鈕13，釋放開關(guān)13a切換到ON狀態(tài)，從而成像單元39a(成像器件)執(zhí)行成像操作，以及存儲(chǔ)所拍攝的圖像。
由除塵按鈕15的狀態(tài)確定除塵開關(guān)15a在ON狀態(tài)還是在OFF狀態(tài)。
反光鏡光圈快門單元18連接到CPU 21的端口P7，并根據(jù)釋放開關(guān)13a的ON狀態(tài)，執(zhí)行反光鏡抬起/放下操作(反光鏡抬起操作和反光鏡放下操作)，光圈打開/關(guān)閉操作，以及快門的打開/關(guān)閉操作。
DSP 19連接到CPU 21的端口P9，并連接到成像單元39a。根據(jù)CPU 21的命令，DSP 19在成像單元39a的成像操作得到的圖像信號(hào)上執(zhí)行諸如圖像處理操作等的計(jì)算操作。
CPU 21是控制照相裝置1的關(guān)于成像操作、除塵操作、防抖操作(即圖像穩(wěn)定操作)的每一部分的控制裝置。防抖操作包括可移動(dòng)單元30a的移動(dòng)和位置檢測(cè)操作兩者。
此外，CPU 21存儲(chǔ)確定照相裝置1是否處于防抖狀態(tài)的防抖參數(shù)IS的值，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值，除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值，除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值，計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值，計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值，以及計(jì)次參數(shù)NUG的值。
根據(jù)釋放順序操作改變釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值。當(dāng)執(zhí)行釋放順序操作時(shí)，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為1(見圖4的步驟S33至S40)；當(dāng)釋放順序操作結(jié)束，釋放狀態(tài)RP的值被設(shè)置(重置)為0(見圖4的步驟S13和S41)。
除塵狀態(tài)參數(shù)GP是指出除塵操作是否結(jié)束的參數(shù)。
在從除塵操作開始時(shí)刻到除塵操作結(jié)束時(shí)刻的第一條件下，以及在第二條件下，當(dāng)除塵操作在進(jìn)行中，除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值被設(shè)置為1(見圖4的步驟S22)。
在除塵操作完成后除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值被設(shè)置為0；換言之，當(dāng)隨著除塵操作開始而開始的第一時(shí)間段逝去(見圖4的步驟S24)。
當(dāng)除塵開關(guān)15a設(shè)置在ON狀態(tài)，且以下兩條件滿足其一，即隨除塵操作開始而開始的第三時(shí)間段(10000ms)逝去，或者隨除塵操作開始而開始的第三時(shí)間段還未結(jié)束且除塵操作次數(shù)還未大于或者等于預(yù)定次數(shù)(10次)，則第二條件發(fā)生。
除塵時(shí)間參數(shù)CNT用于測(cè)量執(zhí)行一次除塵操作的所需時(shí)間。除塵時(shí)間參數(shù)CNT初始值設(shè)置為0。當(dāng)除塵操作開始執(zhí)行，除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值每過一個(gè)1ms的預(yù)定時(shí)間間隔就增加1(見圖7的步驟S71)。
計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN用于測(cè)量除塵操作執(zhí)行的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度(從除塵操作開始計(jì)數(shù)一刻的逝去時(shí)間)。在第一和第二條件下，計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值設(shè)置為1。否則，計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN被設(shè)置為0。
計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT用以測(cè)量除塵操作執(zhí)行的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度(從除塵操作開始計(jì)數(shù)一刻的逝去時(shí)間)。當(dāng)計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN設(shè)置為1，計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值每過一個(gè)1ms的預(yù)定時(shí)間間隔就增加1(見圖10的步驟S62)。
當(dāng)計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值超過10000(當(dāng)從除塵操作開始計(jì)數(shù)一刻的逝去時(shí)間超過10000ms)，計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值設(shè)置為0(重置，見圖4的步驟S17和S20)。
計(jì)次參數(shù)NUG用來對(duì)除塵操作計(jì)數(shù)。計(jì)次參數(shù)NUG的初始值設(shè)置為0。每執(zhí)行一次除塵操作，計(jì)次參數(shù)NUG的值增加1(見圖4的步驟S25)。當(dāng)計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值超過10000，則計(jì)次參數(shù)NUG的值設(shè)為0(重置，見圖4的步驟S20)。
在防抖操作之前，CPU 21在防抖操作中將可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到預(yù)定位置(居中操作，見圖7的步驟S84)。在實(shí)施例中，預(yù)定位置為運(yùn)動(dòng)范圍的中央(其中第一方向x的坐標(biāo)值和第二方向y的坐標(biāo)值都為0)。
然后，在可移動(dòng)單元30a的第一方向x的坐標(biāo)值在中央保持不變的情況下，CPU 21在第二方向y移動(dòng)可移動(dòng)單元，以使其撞擊可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的一側(cè)(見圖7的步驟S83，首碰撞)。接下來，在可移動(dòng)單元30a的第一方向x的坐標(biāo)值在中央保持不變的情況下，CPU 21在相反方向移動(dòng)可移動(dòng)單元30a，以使其撞擊可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的另一側(cè)(見圖7的步驟S82，次碰撞)。最后，在可移動(dòng)單元30a的第一方向x的坐標(biāo)值在中央保持不變的情況下，CPU 21在第二方向y再次移動(dòng)可移動(dòng)單元，以使其撞擊可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的一側(cè)(見圖7的步驟S78，終碰撞)。即，在一次除塵操作中，可移動(dòng)單元30a總共撞擊可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界三次(撞擊固定單元30b)。
通過可移動(dòng)單元30a對(duì)可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的碰撞的振動(dòng)而去除在可移動(dòng)單元30a的成像單元39a(成像器件和低通濾波器)上的灰塵。
在除塵操作完成后，開始防抖操作。
明確的說，除塵操作的首碰撞中，可移動(dòng)單元30a在第二方向y上從預(yù)定的位置(運(yùn)動(dòng)范圍的中央)，移動(dòng)到可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的一(第一)側(cè)。
除塵操作的次碰撞中，可移動(dòng)單元30a在第二方向y上從可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的一側(cè)移動(dòng)到可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的另一側(cè)。
除塵操作的終碰撞中，可移動(dòng)單元30a在第二方向y上從可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的另一側(cè)移動(dòng)到可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的第一側(cè)。
這樣，首碰撞的沖擊力小于次(以及終)碰撞的沖擊力。
在首碰撞的較小沖擊力的作用下，可移動(dòng)單元30a準(zhǔn)備好(最初的)處于有利于除塵的條件下。接下來，通過次(或終)碰撞的較大沖擊力，該沖擊力大于首碰撞的沖擊力，可移動(dòng)單元30a的成像單元39a上的灰塵被除去。
這樣，比較起可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍邊界但沒有居中操作的情況，成像單元39a的成像器件的損壞可以被抑制，且灰塵去除更有效。
CPU 21執(zhí)行測(cè)量除塵操作連續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)度(從除塵操作開始計(jì)數(shù)一刻的逝去時(shí)間)，且通過使用計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN、計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT、和計(jì)次參數(shù)NUG對(duì)逝去時(shí)間中的測(cè)量除塵操作執(zhí)行的次數(shù)計(jì)數(shù)。
當(dāng)逝去時(shí)間小于或者等于第三時(shí)間段(10000ms)，并且除塵操作次數(shù)(周期)大于或者等于預(yù)定次數(shù)(10次)，CPU 21暫停(停止)除塵操作，直到從除塵操作計(jì)數(shù)開始一刻開始的第三時(shí)間段結(jié)束。換言之，第三時(shí)間段逝去后，CPU 21繼續(xù)除塵操作(即便除塵操作次數(shù)超過預(yù)定次數(shù))。
當(dāng)逝去時(shí)間小于或者等于第三時(shí)間段(10000ms)，除塵操作次數(shù)被限制于小于或者等于預(yù)定次數(shù)(10次)。
此外，CPU 21存儲(chǔ)了第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn的值、第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn的值、第一數(shù)字角速度VVxn的值、第二數(shù)字角速度VVyn的值、第一數(shù)字位移角Bxn的值、第二數(shù)字位移角Byn的值、位置Sn在第一方向x中的坐標(biāo)Sxn、位置Sn在第二方向y中的坐標(biāo)Syn、第一驅(qū)動(dòng)力Dxn、第二驅(qū)動(dòng)力Dyn、A/D轉(zhuǎn)換后的位置Pn在第一方向x中的坐標(biāo)pdxn、A/D轉(zhuǎn)換后的位置Pn在第二方向y中的坐標(biāo)pdyn、第一減少值exn、第二減少值eyn、第一比例系數(shù)Kx、第二比例系數(shù)Ky、防抖操作的采樣周期

、第一積分系數(shù)Tix、第二積分系數(shù)Tiy、第一微分系數(shù)Tdx，和第二微分系數(shù)Tdy。
AE單元(曝光計(jì)算單元)23根據(jù)正在被拍照的對(duì)象，執(zhí)行測(cè)光操作并計(jì)算測(cè)光值。AE單元23還根據(jù)測(cè)光值計(jì)算光圈值和曝光時(shí)間長(zhǎng)度，二者都是成像所需的。AF單元24執(zhí)行AF感應(yīng)操作及相應(yīng)的對(duì)焦操作，二者都是成像所需的。在對(duì)焦操作中，將相機(jī)鏡頭67在LX方向沿光軸重新定位。
照相裝置1的防抖部件(防抖裝置)包括防抖按鈕14、防抖開關(guān)14a、指示單元17、CPU 21、角速度檢測(cè)單元25、驅(qū)動(dòng)器電路29、防抖單元30、霍爾元件信號(hào)處理單元45(磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件)、以及相機(jī)鏡頭67。
當(dāng)使用者按下防抖按鈕14時(shí)，防抖開關(guān)14a變?yōu)镺N狀態(tài)以在預(yù)定時(shí)間間隔1ms內(nèi)執(zhí)行防抖操作，其中與包括測(cè)光操作等其它操作相獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)角速度檢測(cè)單元25和防抖單元30。當(dāng)防抖開關(guān)14a處于ON狀態(tài)，也就是處于防抖模式時(shí)，防抖參數(shù)IS被設(shè)置為1(IS＝1)。當(dāng)防抖開關(guān)14a未處于ON狀態(tài)，也就是處于非防抖模式時(shí)，防抖參數(shù)IS被設(shè)置為0(IS＝0)。
通過CPU 21來控制對(duì)應(yīng)這些開關(guān)的輸入信號(hào)的各種輸出命令。
測(cè)光開關(guān)12a是處于ON狀態(tài)或OFF狀態(tài)的信息以1位的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU 21的端口P12。釋放開關(guān)13a是處于ON狀態(tài)或OFF狀態(tài)的信息以1位的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU 21的端口P13。防抖開關(guān)14a是處于ON狀態(tài)或OFF狀態(tài)的信息以1位的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU 21的端口P14。除塵開關(guān)15a是處于ON狀態(tài)或OFF狀態(tài)的信息以1位的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU 21的端口P15。
AE單元23與CPU 21的端口P4相連接用于輸入和輸出信號(hào)。AF單元24與CPU 21的端口P5相連接用于輸入和輸出信號(hào)。指示單元17與CPU 21的端口P6相連接用于輸入和輸出信號(hào)。
接下來，詳細(xì)解釋在CPU 21和角速度檢測(cè)單元25、驅(qū)動(dòng)器電路29、防抖單元30、以及霍爾元件信號(hào)處理單元45間的輸入和輸出關(guān)系。
角速度檢測(cè)單元25具有第一角速度傳感器26a、第二角速度傳感器26b、第一高通濾波電路27a、第二高通濾波電路27b、第一放大器28a和第二放大器28b。
第一角速度傳感器26a檢測(cè)照相裝置1相對(duì)于第二方向y的軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(偏航，yawing)的角速度(照相裝置1的角速度在第一方向x的速度分量)。第一角速度傳感器26a是檢測(cè)偏航角速度的陀螺(gyro)傳感器。
第二角速度傳感器26b檢測(cè)照相裝置1相對(duì)于第一方向x的軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(俯仰，pitching)的角速度(檢測(cè)照相裝置1的角速度在第二方向y的速度分量)。第二角速度傳感器26b是檢測(cè)俯仰角速度的陀螺傳感器。
第一高通濾波電路27a去掉第一角速度傳感器26a輸出的信號(hào)的低頻分量，因?yàn)榈谝唤撬俣葌鞲衅?6a輸出的信號(hào)的低頻分量包含基于零電壓和搖攝移動(dòng)(panning-motion)的信號(hào)成分，二者都與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)。
第二高通濾波電路27b去掉第二角速度傳感器26b輸出的信號(hào)的低頻分量，因?yàn)榈诙撬俣葌鞲衅?6b輸出的信號(hào)的低頻分量包含基于零電壓和搖攝移動(dòng)的信號(hào)成分，二者都與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)。
第一放大器28a放大低頻分量已被去掉的偏航角速度的信號(hào)，并把模擬信號(hào)輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 0作為第一角速度vx。
第二放大器28b放大低頻分量已被去掉的俯仰角速度的信號(hào)，并把模擬信號(hào)輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1作為第二角速度vy。
去掉低頻信號(hào)分量為兩步驟的過程；首先通過第一和第二高通濾波電路27a和27b執(zhí)行模擬高通濾波處理操作的主要部分，隨后通過CPU 21執(zhí)行數(shù)字高通濾波處理操作的次要部分。
數(shù)字高通濾波處理操作的次要部分的截止頻率，高于模擬高通濾波處理操作的主要部分的截止頻率。
在數(shù)字高通濾波處理操作中，可以容易地改變時(shí)間常數(shù)值(第一高通濾波器時(shí)間常數(shù)hx和第二高通濾波器常數(shù)hy)。
在PON開關(guān)11a被設(shè)置為ON狀態(tài)(主供電電源被設(shè)置為ON狀態(tài))后，對(duì)CPU 21和角速度檢測(cè)單元25的每部分開始電源供電。在PON開關(guān)11a被設(shè)置為ON狀態(tài)后，開始手抖動(dòng)量的計(jì)算。
CPU 21將輸入到A/D轉(zhuǎn)換器A/D 0的第一角速度vx轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn(A/D轉(zhuǎn)換操作)；由于第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn的低頻分量包含基于零電壓和搖攝移動(dòng)的信號(hào)成分，二者都與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)，所以通過去掉第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn的低頻分量(數(shù)字高通濾波處理操作)來計(jì)算第一數(shù)字角速度VVxn；并通過對(duì)第一數(shù)字角速度VVxn積分(積分處理操作)來計(jì)算手抖動(dòng)量(手抖動(dòng)位移角第一數(shù)字位移角Bxn)。
類似地，CPU 21將輸入到A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1的第二角速度vy轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn(A/D轉(zhuǎn)換操作)；由于第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn的低頻分量包含基于零電壓和搖攝移動(dòng)的信號(hào)成分，二者都與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)，所以通過減少第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn的低頻分量(數(shù)字高通濾波處理操作)來計(jì)算第二數(shù)字角速度VVyn；并通過對(duì)第二數(shù)字角速度VVyn積分(積分處理操作)來計(jì)算手抖動(dòng)量(手抖動(dòng)位移角第二數(shù)字位移角Byn)。
從而，CPU 21和角速度檢測(cè)單元25使用函數(shù)來計(jì)算手抖動(dòng)量。
“n”是大于0的整數(shù)，并指示從計(jì)時(shí)器的第一和第二中斷過程開始，(t＝0，見圖4中步驟S12)到執(zhí)行最近的防抖操作(執(zhí)行計(jì)時(shí)器的第一和第二中斷過程)(t＝n)的時(shí)間長(zhǎng)度(ms)。
在第一方向x的數(shù)字高通濾波處理操作中，通過將1ms的預(yù)定時(shí)間間隔前(最近的防抖操作執(zhí)行之前)通過計(jì)時(shí)器的第一中斷過程計(jì)算出的第一數(shù)字角速度VVx0至VVxn-1的總和除以第一高通濾波器時(shí)間常數(shù)hx，再由第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn減去上述結(jié)果商，計(jì)算出第一數(shù)字角速度VVxn(VVxn＝Vxn-(∑VVxn-1)÷hx，見圖6中(1))。
在第二方向y的數(shù)字高通濾波處理操作中，通過將1ms的預(yù)定時(shí)間間隔前(最近的防抖操作執(zhí)行之前)通過計(jì)時(shí)器的第一中斷過程計(jì)算出的第二數(shù)字角速度VVy0至VVyn-1的總和除以第二高通濾波器時(shí)間常數(shù)hy，再由第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn減去上述結(jié)果商，計(jì)算出第二數(shù)字角速度VVyn(VVyn＝Vyn-(∑VVyn-1)÷hy)。
在實(shí)施例中，計(jì)時(shí)器的(部分)第一中斷過程中的角速度檢測(cè)操作包含角速度檢測(cè)單元25中的過程和將第一和第二角速度vx和vy從角速度檢測(cè)單元25輸入到CPU 21的過程。
在第一方向x的積分處理操作中，通過從計(jì)時(shí)器的第一中斷過程開始時(shí)(t＝0)的第一數(shù)字角速度VVx0(見圖4中步驟S12)到執(zhí)行最近的防抖操作時(shí)(t＝n)的第一數(shù)字角速度VVxn的總和來計(jì)算第一數(shù)字位移角Bxn(Bxn＝∑VVxn，見圖6中(3))。
類似地，在第二方向y的積分處理操作中，通過從計(jì)時(shí)器的第一中斷過程開始的第二數(shù)字角速度VVy0到執(zhí)行最近的防抖操作時(shí)的第二數(shù)字角速度VVyn的總和來計(jì)算第二數(shù)字位移角Byn(Byn＝∑VVyn)。
CPU 21計(jì)算成像單元39a(可移動(dòng)單元30a)應(yīng)該移動(dòng)的位置Sn，對(duì)應(yīng)于基于位置轉(zhuǎn)換系數(shù)zz(在第一方向x的第一位置轉(zhuǎn)換系數(shù)zx、在第二方向y的第二位置轉(zhuǎn)換系數(shù)zy)、關(guān)于第一方向x和第二方向y計(jì)算的手抖動(dòng)量(第一和第二數(shù)字位移角Bxn和Byn)。
位置Sn在第一方向x中的坐標(biāo)定義為Sxn，位置Sn在第二方向y中的坐標(biāo)定義為Syn。包含成像單元39a的可移動(dòng)單元30a的移動(dòng)是通過使用電磁力來執(zhí)行，并將在后面進(jìn)行描述。
為了將可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到位置Sn，驅(qū)動(dòng)力Dn驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器電路29。將驅(qū)動(dòng)力Dn在第一方向x的坐標(biāo)定義為第一驅(qū)動(dòng)力Dxn(在D/A轉(zhuǎn)換后第一PWM負(fù)荷dx)。將驅(qū)動(dòng)力Dn在第二方向y的坐標(biāo)定義為第二驅(qū)動(dòng)力Dyn(在D/A轉(zhuǎn)換后第二PWM負(fù)荷dy)。
第一PWM負(fù)荷dx是對(duì)應(yīng)第一驅(qū)動(dòng)力Dxn的驅(qū)動(dòng)脈沖的負(fù)荷比。第二PWM負(fù)荷dy是對(duì)應(yīng)第二驅(qū)動(dòng)力Dyn的驅(qū)動(dòng)脈沖的負(fù)荷比。
但是在執(zhí)行防抖操作前，為了除塵操作在第一時(shí)間段(220ms)內(nèi)成像單元39a(可移動(dòng)單元30a)應(yīng)被移動(dòng)的位置Sn被設(shè)置為不對(duì)應(yīng)于手抖動(dòng)量的值(見圖7中步驟S79)。
在關(guān)于第一方向x的定位操作中，位置Sn在第一方向x中的坐標(biāo)定義為Sxn，并且是最近的第一數(shù)字位移角Bxn和第一位置轉(zhuǎn)換系數(shù)zx的乘積(Sxn＝zx×Bxn，見圖6中(3))。
在關(guān)于第二方向y的定位操作中，將位置Sn在第二方向y的坐標(biāo)定義為Syn，并且其是最近的第二數(shù)字位移角Byn和第二位置轉(zhuǎn)換系數(shù)zy的乘積(Syn＝zy×Byn)。
防抖單元30是通過將成像單元39a移動(dòng)到位置Sn、通過取消成像單元39a的成像器件的成像表面上的拍照對(duì)象圖像的滯后、以及通過在執(zhí)行防抖操作(IS＝1)的曝光時(shí)間中穩(wěn)定顯示在成像器件的成像表面上的拍照對(duì)象圖像，來校正手抖動(dòng)影響的裝置。
防抖單元30具有形成可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍邊界的固定單元30b，和包含成像單元39a并可關(guān)于平行于第一方向x和第二方向y的xy平面移動(dòng)的可移動(dòng)單元30a。
在不執(zhí)行防抖操作(IS＝0)的曝光時(shí)間中，將可移動(dòng)單元30a固定在(保持在)預(yù)定位置(處于運(yùn)動(dòng)范圍的中央)。
在照相裝置1被設(shè)置為ON狀態(tài)后的第一時(shí)間段(220ms)內(nèi)，可移動(dòng)單元30a被驅(qū)動(dòng)處于運(yùn)動(dòng)范圍中央的預(yù)定位置。然后，可移動(dòng)單元30a被驅(qū)動(dòng)到(碰撞到)第二方向y中的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界。
否則(除了第一時(shí)間段和曝光時(shí)間)，不驅(qū)動(dòng)(移動(dòng))可移動(dòng)單元30a。
防抖單元30不具有固定定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在不驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)單元30a時(shí)(驅(qū)動(dòng)OFF狀態(tài))保持可移動(dòng)單元30a處于固定位置。
通過具有從CPU 21的PWM 0輸入的第一PWM負(fù)荷dx以及從CPU 21的PWM 1輸入的第二PWM負(fù)荷dy的驅(qū)動(dòng)器電路29，由用于驅(qū)動(dòng)的線圈單元和用于驅(qū)動(dòng)的磁體單元的電磁力來執(zhí)行防抖裝置30的可移動(dòng)單元30a的驅(qū)動(dòng)，包括移動(dòng)到預(yù)定的固定(保持的)位置(見圖6中(5))。
在驅(qū)動(dòng)器電路29引起移動(dòng)之前或之后，通過霍爾元件單元44a和霍爾元件信號(hào)處理單元45來檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的檢測(cè)位置Pn。
將在第一方向x上的檢測(cè)位置Pn的第一坐標(biāo)的信息，也就是第一檢測(cè)位置信號(hào)px，輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2中(見圖6中(2))。第一位置檢測(cè)信號(hào)px是通過A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模擬信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。在A/D轉(zhuǎn)換操作后，第一方向x上的檢測(cè)位置Pn的第一坐標(biāo)被定義為pdxn，并且其對(duì)應(yīng)于第一檢測(cè)位置信號(hào)px。
將在第二方向y上的檢測(cè)位置Pn的第二坐標(biāo)的信息，也就是第二檢測(cè)位置信號(hào)py，輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3中。第二位置檢測(cè)信號(hào)py是通過A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模擬信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。在A/D轉(zhuǎn)換操作后，第二方向y上的檢測(cè)位置Pn的第二坐標(biāo)被定義為pdyn，并且其對(duì)應(yīng)于第二檢測(cè)位置信號(hào)py。
PID(比例、積分、微分)控制根據(jù)移動(dòng)后用于檢測(cè)位置Pn(pdxn，pdyn)和位置Sn(Sxn，Syn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來計(jì)算第一和第二驅(qū)動(dòng)力Dxn和Dyn。
第一驅(qū)動(dòng)力Dxn的計(jì)算是根據(jù)第一減少值exn、第一比例系數(shù)Kx、采樣周期θ、第一積分系數(shù)Tix、以及第一微分系數(shù)Tdx(Dxn＝Kx×{exn+θ÷Tix×∑exn+Tdx÷θ×(exn-exn-1)}，見圖6中(4))。第一減少值exn是通過將位置Sn在第一方向x的坐標(biāo)Sxn減去A/D轉(zhuǎn)換操作后檢測(cè)位置Pn在第一方向x的坐標(biāo)pdxn計(jì)算得出(exn＝Sxn-pdxn)。
第二驅(qū)動(dòng)力Dyn的計(jì)算是根據(jù)第二減少值eyn、第二比例系數(shù)Ky、采樣周期θ、第二積分系數(shù)Tiy、以及第二微分系數(shù)Tdy(Dyn＝Ky×{eyn+θ÷Tiy×∑eyn+Tdy÷θ×(eyn-eyn-1)})。第二減少值eyn是通過將位置Sn在第二方向y的坐標(biāo)Syn減去A/D轉(zhuǎn)換操作后檢測(cè)位置Pn在第二方向y的坐標(biāo)pdyn計(jì)算得出(eyn＝Syn-pdyn)。
將采樣周期θ的值設(shè)置為預(yù)定時(shí)間間隔1ms。
當(dāng)照相裝置1處于防抖開關(guān)14a被設(shè)置為ON狀態(tài)的防抖模式時(shí)(IS＝1)，將可移動(dòng)單元30a驅(qū)動(dòng)到對(duì)應(yīng)于PID控制防抖操作的位置Sn(Sxn，Syn)。
當(dāng)防抖參數(shù)IS為0時(shí)，執(zhí)行不對(duì)應(yīng)于防抖操作的PID控制，從而可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到運(yùn)動(dòng)范圍的中央(預(yù)定位置)。
在除塵操作中，從照相裝置1被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)刻直到防抖操作開始，可移動(dòng)單元30a首先被移動(dòng)到運(yùn)動(dòng)范圍的中央，然后移動(dòng)到第二方向y中的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界一側(cè)(首碰撞)，接著移動(dòng)到第二方向y中的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的另一側(cè)(次碰撞)，最后再次移動(dòng)到第二方向y中的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的初始一側(cè)(終碰撞)。在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，可移動(dòng)單元30a在第一方向x的坐標(biāo)保持恒定處于中央。
可移動(dòng)單元30a具有由第一驅(qū)動(dòng)線圈31a和第二驅(qū)動(dòng)線圈32a組成的用于驅(qū)動(dòng)的線圈單元、具有成像器件的成像單元39a、以及作為磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件單元的霍爾元件單元44a。在實(shí)施例中，成像器件是CCD；然而，該成像器件可以是諸如CMOS等的其它成像器件。
在未執(zhí)行可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)控制的條件下，成像器件的成像表面的矩形形狀具有兩條平行于第一方向x的邊，和兩條比兩條平行于第一方向x的邊短的平行于第二方向y的邊。
相應(yīng)地，可移動(dòng)單元30a在第一方向x的運(yùn)動(dòng)范圍比其在第二方向y上的長(zhǎng)(寬)。
固定單元30b具有由第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b和第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b構(gòu)成的用于驅(qū)動(dòng)的磁體單元、第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛(driving yoke)431b、以及第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛432b。
在第一方向x和第二方向y中，固定單元30b可移動(dòng)地支撐可移動(dòng)單元30a。
固定單元30b具有在可移動(dòng)單元30a的接觸點(diǎn)處(位于運(yùn)動(dòng)范圍的邊界)吸收振動(dòng)的緩沖部件。
設(shè)置緩沖部件的硬度以使形成接觸的部件，例如可移動(dòng)單元30a等，不會(huì)被碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)損壞，并且當(dāng)可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界，并通過緩沖部件與固定單元30b碰撞時(shí)，可移動(dòng)單元30a上的灰塵通過碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)被除去。
在實(shí)施例中，緩沖部件連接于固定單元30b；但是，緩沖部件也可連接于可移動(dòng)單元30a。
當(dāng)成像器件的中心區(qū)與相機(jī)鏡頭67的光軸LX交叉時(shí)，設(shè)置可移動(dòng)單元30a的位置和固定單元30b的位置之間的關(guān)系，使得可移動(dòng)單元30a定位于第一方向x和第二方向y中的運(yùn)動(dòng)范圍的中央，以利用成像器件的成像范圍的全部尺寸。
成像器件的成像表面的矩形具有兩條對(duì)角線。在實(shí)施例中，成像器件的中心是這兩條對(duì)角線的交點(diǎn)。
第一驅(qū)動(dòng)線圈31a、第二驅(qū)動(dòng)線圈32a、以及霍爾元件單元44a連接于可移動(dòng)單元30a。
第一驅(qū)動(dòng)線圈31a形成底座(seat)及螺旋形的線圈模式。第一驅(qū)動(dòng)線圈31a的線圈模式具有平行于第二方向y的導(dǎo)線，這樣產(chǎn)生在第一方向x中迫使包含第一驅(qū)動(dòng)線圈31a的可移動(dòng)單元30a移動(dòng)的第一電磁力。
第一電磁力是根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)線圈31a的電流方向和第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b的磁場(chǎng)方向而產(chǎn)生。
第二驅(qū)動(dòng)線圈32a形成底座及螺旋形的線圈模式。第二驅(qū)動(dòng)線圈32a的線圈模式具有平行于第一方向x的導(dǎo)線，這樣產(chǎn)生在第二方向y中迫使包含第二驅(qū)動(dòng)線圈32a的可移動(dòng)單元30a移動(dòng)的第二電磁力。
第二電磁力是根據(jù)第二驅(qū)動(dòng)線圈32a的電流方向和第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b的磁場(chǎng)方向而產(chǎn)生。
第一和第二驅(qū)動(dòng)線圈31a和32a連接至驅(qū)動(dòng)器電路29，驅(qū)動(dòng)器電路29通過柔性電路板(未示出)來驅(qū)動(dòng)第一和第二驅(qū)動(dòng)線圈31a和32a。第一PWM負(fù)荷dx從CPU 21的PWM 0輸入到驅(qū)動(dòng)器電路29，第二PWM負(fù)荷dy從CPU 21的PWM 1輸入到驅(qū)動(dòng)器電路29。對(duì)應(yīng)于第一PWM負(fù)荷dx的值，驅(qū)動(dòng)器電路29為第一驅(qū)動(dòng)線圈31a供電，并對(duì)應(yīng)第二PWM負(fù)荷dy的值，為第二驅(qū)動(dòng)線圈32a供電，以驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)單元30a。
第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元一側(cè)，其中第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b面對(duì)第一驅(qū)動(dòng)線圈31a和處于第三方向z中的水平霍爾元件hh10。
第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元一側(cè)，其中第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b面對(duì)第二驅(qū)動(dòng)線圈32a和處于第三方向z中的垂直霍爾元件hv10。
在N磁極和S磁極排列在第一方向x中的情況下，第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b連接于第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛431b。第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛431b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元30a一側(cè)，在第三方向z中。
在N磁極和S磁極排列在第二方向y中的情況下，第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b連接于第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛432b。第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛432b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元30a一側(cè)，在第三方向z中。
第一和第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛431b、432b是由軟磁材料制成。
第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛431b防止第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b的磁場(chǎng)耗散到周圍，并且提高第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b和第一驅(qū)動(dòng)線圈31a之間的、以及第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b和水平霍爾元件hh10之間的磁通密度。
第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛432b防止第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b的磁場(chǎng)耗散到周圍，并且提高第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b和第二驅(qū)動(dòng)線圈32a之間的、以及第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b和垂直霍爾元件hv10之間的磁通密度。
霍爾元件單元44a是單軸單元，包含兩個(gè)電磁轉(zhuǎn)換元件(磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件)，分別利用霍爾效應(yīng)檢測(cè)指定可移動(dòng)單元30a的當(dāng)前位置Pn的第一方向x中的第一坐標(biāo)和在第二方向y中的第二坐標(biāo)的第一檢測(cè)位置信號(hào)px和第二檢測(cè)位置信號(hào)py。
兩個(gè)霍爾元件之一是用于檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的位置Pn在第一方向x中的第一坐標(biāo)的水平霍爾元件hh10，另一個(gè)是用于檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的位置Pn在第二方向y中的第二坐標(biāo)的垂直霍爾元件hv10。
水平霍爾元件hh10連接于可移動(dòng)單元30a，在第三方向z中面對(duì)固定單元30b的第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b。
垂直霍爾元件hv10連接于可移動(dòng)單元30a，在第三方向z中面對(duì)固定單元30b的第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b。
當(dāng)成像器件的中心與光軸LX相交時(shí)，當(dāng)從第三方向z看，需要將水平霍爾元件hh10放置在霍爾元件單元44a上并面對(duì)在第一方向x中第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b的N磁極和S磁極之間的中間區(qū)域。在這個(gè)位置，水平霍爾元件hh10利用最大范圍，其中可基于單軸霍爾元件的線性輸出改變(線性)執(zhí)行準(zhǔn)確的位置檢測(cè)操作。
類似地，當(dāng)成像器件的中心與光軸LX相交時(shí)，當(dāng)從第三方向z看，需要將垂直霍爾元件hv10放置在霍爾元件單元44a上并面對(duì)在第二方向y中第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b的N磁極和S磁極之間的中間區(qū)域。
霍爾元件信號(hào)處理單元45具有第一霍爾元件信號(hào)處理電路450和第二霍爾元件信號(hào)處理電路460。
第一霍爾元件信號(hào)處理電路450基于水平霍爾元件hh10的輸出信號(hào)，在水平霍爾元件hh10的輸出端之間檢測(cè)水平電勢(shì)差值x10。
第一霍爾元件信號(hào)處理電路450將第一檢測(cè)位置信號(hào)px輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2，該信號(hào)以水平電勢(shì)差值x10為基礎(chǔ)，指定可移動(dòng)單元30a的位置Pn在第一方向x中的第一坐標(biāo)。
第二霍爾元件信號(hào)處理電路460基于垂直霍爾元件hv10的輸出信號(hào)，在垂直霍爾元件hv10的輸出端之間檢測(cè)垂直電勢(shì)差值y10。
第二霍爾元件信號(hào)處理電路460將第二檢測(cè)位置信號(hào)py輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3，該信號(hào)以垂直電勢(shì)差值y10為基礎(chǔ)，指定可移動(dòng)單元30a的位置Pn在第二方向y中的第二坐標(biāo)。
接下來，將通過使用圖4的流程圖來解釋實(shí)施例中的照相裝置1的主要操作。
當(dāng)照相裝置1被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，向角速度檢測(cè)單元25供電，使得角速度檢測(cè)單元25在步驟S11中被設(shè)置為ON狀態(tài)。
在步驟S12，以預(yù)定時(shí)間間隔(1ms)開始計(jì)時(shí)器的第一和第二中斷過程。在步驟S13中，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為0。后面將通過使用圖5的流程圖來解釋第一中斷過程的細(xì)節(jié)。后面將通過使用圖10的流程圖來解釋第二中斷過程的細(xì)節(jié)。
在步驟S14中，計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值，計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值，計(jì)次參數(shù)NUG的值，除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值被設(shè)置為0。
在步驟S15中，確定除塵開關(guān)15a的值是否設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確定除塵開關(guān)15a的值設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，操作直接進(jìn)行到步驟S18；否則操作繼續(xù)到步驟S16。
在步驟S16中，確定計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT是否超過10000。當(dāng)確定計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT超過10000，操作繼續(xù)到步驟S17；否則操作直接進(jìn)行到步驟S26。
在步驟S17中，計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值，計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值，計(jì)次參數(shù)NUG的值被設(shè)置為0。
在步驟S18中，確定計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT是否超過10000。當(dāng)確定計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT超過10000，操作直接進(jìn)行到步驟S20；否則操作繼續(xù)到步驟S19。
在步驟S19中，確定計(jì)次參數(shù)NUG的值是否大于10。當(dāng)確定計(jì)次參數(shù)NUG的值大于10，操作直接進(jìn)行到步驟S26；否則操作繼續(xù)到步驟S21。
換言之，當(dāng)?shù)谌龝r(shí)間段(10000ms)逝去之前，計(jì)次參數(shù)NUG的值大于10(除塵操作次數(shù)(周期)大于或者等于預(yù)定次數(shù)(10次))，操作直接進(jìn)行到步驟S26(而不經(jīng)過步驟S21和S22)。這種情況下，因?yàn)橛?jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值，除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值都為0，即便計(jì)時(shí)器的第一或第二中斷過程開始，也不執(zhí)行除塵操作(操作不繼續(xù)進(jìn)行到圖5中的步驟S51)。因此，除塵操作暫停，直到從除塵操作計(jì)數(shù)開始一刻開始的第三時(shí)間段結(jié)束。
在步驟S20中，計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT的值，計(jì)次參數(shù)NUG的值被設(shè)置為0。在步驟S21中，計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值被設(shè)置為1。
在步驟S22中，除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值被設(shè)置為1，除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值被設(shè)置為0。
在步驟S23中，確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值是否大于220。當(dāng)確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值大于220時(shí)，操作繼續(xù)到步驟S24；否則重復(fù)步驟S23中的操作。
在步驟S24中，除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值被設(shè)置為0。
在步驟S25中，計(jì)次參數(shù)NUG的值增加1，操作繼續(xù)到步驟S26。
在步驟S26中，確定測(cè)光開關(guān)12a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確定測(cè)光開關(guān)12a被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，操作繼續(xù)到步驟S27；否則操作回到步驟S15。
在步驟S27中，確定防抖開關(guān)14a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確定防抖開關(guān)14a沒有設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，在步驟S28中將防抖參數(shù)IS的值設(shè)置為0；否則，在步驟S29中將防抖參數(shù)IS的值設(shè)置為1。
在步驟S30中，驅(qū)動(dòng)AE單元23的AE傳感器，執(zhí)行測(cè)光操作，并計(jì)算光圈值和曝光時(shí)間。
在步驟S31中，驅(qū)動(dòng)AF單元24的AF傳感器和鏡頭控制電路來分別執(zhí)行AF感應(yīng)和對(duì)焦操作。
在步驟S32中，確定釋放開關(guān)13a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確定釋放開關(guān)13a沒有設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，操作返回到步驟S15并且重復(fù)從步驟S15到步驟S31的過程；否則，操作繼續(xù)到步驟S33并開始釋放順序操作。
在步驟S33中，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為1。在步驟S34中，通過反光鏡光圈快門單元18來執(zhí)行對(duì)應(yīng)于預(yù)設(shè)的或計(jì)算出的光圈值的反光鏡抬起操作和光圈關(guān)閉操作。
在反光鏡抬起操作完成后，在步驟S35中開始快門的打開操作(移動(dòng)快門的前簾)。
在步驟S36中，執(zhí)行曝光操作，或換言之，執(zhí)行成像器件(CCD等)的電荷聚集。在曝光時(shí)間過去后，在步驟S37中通過反光鏡光圈快門單元18來執(zhí)行反光鏡放下操作和光圈打開操作。
在步驟S38中，讀取在曝光時(shí)間中成像器件積累的電荷。在步驟S39中，CPU 21與DSP 19通信，以基于從成像器件讀取的電荷來執(zhí)行圖像處理操作。將執(zhí)行了圖像處理操作的圖像存儲(chǔ)在照相裝置1的存儲(chǔ)器中。在步驟S40中，該存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的圖像被顯示在指示單元17上。在步驟S41中，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為0，從而完成該釋放順序操作，并且該操作返回到步驟S15。換言之，拍照設(shè)備1被設(shè)置為可執(zhí)行下一次成像操作的狀態(tài)。
接下來，通過使用圖5的流程圖來解釋在圖4的步驟S12中開始的、并在每個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔(1ms)獨(dú)立于其它操作執(zhí)行的、計(jì)時(shí)器的第一中斷過程。
當(dāng)計(jì)時(shí)器的第一中斷過程開始時(shí)，在步驟S50中確定除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值是否被設(shè)置為1。當(dāng)確定除塵狀態(tài)參數(shù)GP的值被設(shè)置為1時(shí)，操作繼續(xù)到步驟S51；否則操作直接前進(jìn)到步驟S52。
在步驟S51中執(zhí)行除塵操作。后面將利用圖7中的流程圖解釋除塵操作的細(xì)節(jié)。
在步驟S52中，由角速度檢測(cè)單元25輸出的第一角速度vx被輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 0中，并被轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn。同樣由角速度檢測(cè)單元25輸出的第二角速度vy被輸入到CPU21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1中，并被轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn(角速度檢測(cè)操作)。
在數(shù)字高通濾波處理操作中減少第一和第二數(shù)字角速度信號(hào)Vxn和Vyn的低頻分量(第一和第二數(shù)字角速度VVxn和VVyn)。
在步驟S53中，確定釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值是否被設(shè)置為1。當(dāng)確定釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值沒有被設(shè)置為1時(shí)，在步驟S54中可移動(dòng)單元30a的驅(qū)動(dòng)控制被設(shè)置為OFF狀態(tài)，換言之，防抖單元30被設(shè)置為不執(zhí)行可移動(dòng)單元30a的驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)；否則，操作直接地進(jìn)行到步驟S55。
在步驟S55中，霍爾元件單元44a檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的位置，并且通過霍爾元件信號(hào)處理單元45計(jì)算第一和第二檢測(cè)位置信號(hào)px和py。然后第一檢測(cè)位置信號(hào)px被輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D2中并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdxn，而第二檢測(cè)位置信號(hào)py被輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3中并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdyn，從而二者確定可移動(dòng)單元30a的當(dāng)前位置Pn(pdxn，pdyn)。
在步驟S56中，確定防抖參數(shù)IS的值是否是0。當(dāng)確定防抖參數(shù)IS的值是0(IS＝0)時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置未處于防抖模式時(shí)，在步驟S57中，可移動(dòng)單元30a(成像單元39a)應(yīng)被移動(dòng)的位置Sn(Sxn，Syn)被設(shè)置在可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的中央。當(dāng)確定防抖參數(shù)IS的值不是0(IS＝1)時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置處于防抖模式時(shí)，在步驟S58中，根據(jù)第一和第二角速度vx和vy計(jì)算可移動(dòng)單元30a(成像單元39a)應(yīng)被移動(dòng)的位置Sn(Sxn，Syn)。
在步驟S59中，根據(jù)步驟S57或步驟S58中確定的位置Sn(Sxn，Syn)以及當(dāng)前位置Pn(pdxn，pdyn)，計(jì)算將可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到位置Sn的驅(qū)動(dòng)力Dn的第一驅(qū)動(dòng)力Dxn(第一PWM負(fù)荷dx)及第二驅(qū)動(dòng)力Dyn(第二PWM負(fù)荷dy)。
在步驟S60中，通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施加第一PWM負(fù)荷dx來驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)線圈單元31a，并通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施加第二PWM負(fù)荷dy來驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)線圈單元32a，從而可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到位置Sn(Sxn，Syn)。
步驟S59和S60的過程為自動(dòng)控制計(jì)算，PID自動(dòng)控制使用該計(jì)算用于執(zhí)行一般的(普通的)比例、積分和微分計(jì)算。
下面參考圖7中的流程圖解釋在圖5中的步驟S51開始的除塵操作。
除塵操作開始時(shí)，在步驟S71中，除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值增加1。
在步驟S72中，霍爾元件單元44a檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的位置，并且通過霍爾元件信號(hào)處理單元45計(jì)算第一和第二檢測(cè)位置信號(hào)px和py。將第一檢測(cè)位置信號(hào)px輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2中并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdxn，而將第二檢測(cè)位置信號(hào)py輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3中也轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdyn，從而二者確定可移動(dòng)單元30a的當(dāng)前位置Pn(pdxn，pdyn)。
在步驟S73中，確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值是否小于或等于65。當(dāng)確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值小于或等于65時(shí)，操作直接進(jìn)行到步驟S84；否則操作繼續(xù)到步驟S74。
在步驟S74中，確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值是否小于或等于115。當(dāng)確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值小于或等于115時(shí)，操作直接進(jìn)行到步驟S83；否則操作繼續(xù)到步驟S75。
在步驟S75中，確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值是否小于或等于165。當(dāng)確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值小于或等于165時(shí)，操作直接前進(jìn)到步驟S82；否則操作繼續(xù)到步驟S76。
在步驟S76中，確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值是否小于或等于215。當(dāng)確定除塵時(shí)間參數(shù)CNT的值小于或等于215時(shí)，操作直接前進(jìn)到步驟S78；否則操作繼續(xù)到步驟S77。
在步驟S77中，可移動(dòng)單元30a的驅(qū)動(dòng)控制被設(shè)置為OFF狀態(tài)，換言之，防抖單元30被設(shè)置為不執(zhí)行可移動(dòng)單元30a的驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)。
在步驟S78和S83中，第二PWM負(fù)荷dy的值被設(shè)置為-DD。在步驟S82中，第二PWM負(fù)荷dy的值被設(shè)置為+DD。
設(shè)置絕對(duì)值|DD|(除塵負(fù)荷比DD的絕對(duì)值)，使得當(dāng)可移動(dòng)單元30a移動(dòng)并撞擊到可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界時(shí)，可移動(dòng)單元30a在此點(diǎn)的加速度被提高到可移動(dòng)單元30a上的灰塵可以通過撞擊產(chǎn)生的振動(dòng)而除掉的程度。
在步驟S79中，位置Sn在第一方向x的坐標(biāo)Sxn，即可移動(dòng)單元30a(成像器件39a)在第一方向x應(yīng)被移動(dòng)的位置，被設(shè)置為可移動(dòng)單元30a在第一方向x的運(yùn)動(dòng)范圍的中央。
在步驟S80中，根據(jù)在步驟S79中確定的位置Sn在第一方向x的坐標(biāo)Sxn和A/D轉(zhuǎn)換后當(dāng)前位置Pn在第一方向x的坐標(biāo)pdxn計(jì)算將可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到(保持在)第一方向x中的位置Sn(第一方向x的中央)的驅(qū)動(dòng)力Dn的第一驅(qū)動(dòng)力Dxn(第一PWM負(fù)荷dx)。
在步驟S81中，通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施加在步驟S80中計(jì)算出的第一PWM負(fù)荷dx來驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)線圈單元31a，并通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施加在步驟S78、S82或S83中計(jì)算出的第二PWM負(fù)荷dy來驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)線圈單元32a，從而可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到位置Sn(Sxn，Syn)。
在步驟S84中，可移動(dòng)單元30a(成像器件39a)應(yīng)被移動(dòng)的位置Sn被設(shè)置為可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的中央。
在步驟S85中，根據(jù)步驟S84中確定的位置Sn(Sxn，Syn)以及當(dāng)前位置Pn(pdxn，pdyn)，計(jì)算將可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到位置Sn的驅(qū)動(dòng)力Dn的第一驅(qū)動(dòng)力Dxn(第一PWM負(fù)荷dx)及第二驅(qū)動(dòng)力Dyn(第二PWM負(fù)荷dy)。
在步驟S86中，通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施加在步驟S85中計(jì)算得到的第一PWM負(fù)荷dx來驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)線圈單元31a，并通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施加在步驟S85中計(jì)算得到的第二PWM負(fù)荷dy來驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)線圈單元32a，從而可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到位置Sn(Sxn，Syn)。
接下來，通過使用圖10的流程圖來解釋在圖4的步驟S12中開始的、并在每個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔(1ms)獨(dú)立于其它操作執(zhí)行的、計(jì)時(shí)器的第二中斷過程。
當(dāng)計(jì)時(shí)器的第二中斷過程開始時(shí)，確定計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值是否被設(shè)置為1。當(dāng)確定計(jì)數(shù)開始參數(shù)GEN的值被設(shè)置為1時(shí)，計(jì)時(shí)參數(shù)GCNT在步驟S62中增加1，然后計(jì)時(shí)器第二中斷結(jié)束；否則無(wú)其他操作計(jì)時(shí)器第二中斷結(jié)束。
在實(shí)施例中，在第一時(shí)間段內(nèi)，從照相裝置1被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)刻開始到防抖操作開始時(shí)刻，在可移動(dòng)單元30a在第一方向x中的坐標(biāo)值保持恒定處于中央的條件下，包含成像器件的可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到中央，然后被移動(dòng)、并撞擊可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的一側(cè)，隨后是另一側(cè)(見圖8和9)。
可移動(dòng)單元30a的成像單元39a(成像器件和低通濾波器)上的灰塵可通過可移動(dòng)單元30a與可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)去除。
在除塵操作中，可移動(dòng)單元30a在第一方向x中的位置保持恒定，處于第一方向x中的運(yùn)動(dòng)范圍的中央。從而，當(dāng)可移動(dòng)單元30a在第二方向y中移動(dòng)時(shí)，其在第一方向x中不與第一方向x中的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界接觸。因此，可移動(dòng)單元30a和固定單元30b不損壞。
除塵操作可以在作為另一個(gè)實(shí)施例的預(yù)定時(shí)間段暫停(例如10秒鐘)；然而，在實(shí)施例中，測(cè)量執(zhí)行除塵操作的連續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度(從除塵操作次數(shù)計(jì)數(shù)開始一刻的逝去時(shí)間)，以及在逝去時(shí)間對(duì)除塵操作次數(shù)計(jì)數(shù)，從而在逝去時(shí)間小于等于第三時(shí)間段(10000ms)時(shí)以及除塵操作次數(shù)等于或者超過預(yù)定次數(shù)(10次)時(shí)暫停。
這樣，在除塵操作中，在短期(第三時(shí)間段)之內(nèi)可移動(dòng)單元30a碰撞可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界的次數(shù)可以受到限制，從而防止可移動(dòng)單元30a等的損壞，該損壞由于可移動(dòng)單元30a和可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界之間的持續(xù)碰撞帶來的熱量和振動(dòng)造成。
此外，如果除塵操作暫停一次，從除塵操作計(jì)數(shù)開始的第三時(shí)間段(10000ms)之后，除塵操作可以繼續(xù)。這樣，即使除塵操作暫時(shí)停止，照相裝置1的操作者感到的不適可以得到緩解。
在實(shí)施例中，作為除塵操作，在可移動(dòng)單元30a在第一方向x上的運(yùn)動(dòng)范圍長(zhǎng)于其在第二方向y上的運(yùn)動(dòng)范圍的情況下，可移動(dòng)單元30a在第一方向x(長(zhǎng)方向)上恒定保持在中央，在第二方向y(短方向)上移動(dòng)。在這種情況下，與可移動(dòng)單元30a在第二方向y中保持恒定處于中央而在第一方向x中移動(dòng)相比，可以降低已被除去的灰塵重新附著的可能性。
但是，可移動(dòng)單元30a可以在第二方向y中保持恒定處于中央而在第一方向x中移動(dòng)。
此外，除塵操作開始時(shí)可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到的位置不限于可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的中央。該位置可以是可移動(dòng)單元30a不與其運(yùn)動(dòng)范圍的邊界接觸的任何位置。
此外，說明了作為磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件用于位置檢測(cè)的霍爾元件。然而，其他檢測(cè)元件，諸如高頻載波型磁場(chǎng)傳感器的MI(磁阻抗)傳感器，磁共振型磁場(chǎng)檢測(cè)元件，或MR(磁致電阻作用)元件可用于位置檢測(cè)的目的。當(dāng)使用MI傳感器、磁共振型磁場(chǎng)檢測(cè)元件或MR元件之一時(shí)，與使用霍爾元件類似，可通過檢測(cè)磁場(chǎng)變化來獲得可移動(dòng)單元位置的相關(guān)信息。
盡管這里通過參考所附的附圖來描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但顯然所述領(lǐng)域的技術(shù)人員可做出不背離本發(fā)明范圍的更改和改變。
權(quán)利要求
1.一種照相裝置的除塵裝置，包括
可移動(dòng)單元，其具有成像器件并可以移動(dòng)；以及
控制器，其使可移動(dòng)單元撞擊在可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界作為除塵操作，所述控制器對(duì)所述除塵操作的次數(shù)計(jì)數(shù)，從除塵操作計(jì)數(shù)開始時(shí)刻測(cè)量逝去時(shí)間；
當(dāng)逝去時(shí)間小于或者等于一時(shí)間段，以及除塵操作的次數(shù)等于或者大于預(yù)定的次數(shù)，所述控制器暫停除塵操作，直到預(yù)定時(shí)間段逝去。
2.如權(quán)利要求1所述的除塵裝置，進(jìn)一步包括在是否執(zhí)行所述除塵之間切換的除塵開關(guān)；
其中當(dāng)所述除塵開關(guān)設(shè)置在ON狀態(tài)、且所述逝去時(shí)間超過所述時(shí)間段時(shí)，或當(dāng)所述除塵開關(guān)設(shè)置在ON狀態(tài)、且所述逝去時(shí)間小于或者等于所述時(shí)間段、且所述除塵操作次數(shù)未超過所述預(yù)定次數(shù)時(shí)，所述控制器執(zhí)行除塵操作。
3.如權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其中所述可移動(dòng)單元在平行于第一方向和第二方向的平面上可以移動(dòng)，所述第一方向垂直于在所述成像器件的照相表面拍攝光學(xué)圖像的照相光學(xué)系統(tǒng)的光軸，所述第二方向垂直于所述第一方向和所述光軸；以及
所述控制器使所述可移動(dòng)單元移動(dòng)到不與所述可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界接觸的預(yù)定位置，并在所述可移動(dòng)單元的所述第一方向的坐標(biāo)值保持恒定的條件下，使所述可移動(dòng)單元撞擊在所述第二方向中的所述運(yùn)動(dòng)范圍的邊界，以此作為所述除塵操作。
4.如權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其中執(zhí)行作為所述除塵操作的所述可移動(dòng)單元與所述第二方向中的所述邊界的重復(fù)碰撞，使得所述控制器移動(dòng)所述可移動(dòng)單元以依次撞擊所述第二方向中的所述邊界的一側(cè)、撞擊所述第二方向中的所述邊界的另一側(cè)、并撞擊所述第二方向中的所述邊界的所述一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其中所述控制器在所述運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)所述可移動(dòng)單元，以用于為了達(dá)到圖像穩(wěn)定的防抖操作；以及
在所述防抖操作開始前執(zhí)行所述除塵操作。
6.如權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其中當(dāng)所述逝去時(shí)間超過所述時(shí)間段，預(yù)定時(shí)間段結(jié)束。
7.如權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其中當(dāng)所述逝去時(shí)間超過所述時(shí)間段，所述逝去時(shí)間重置為零，從而重新測(cè)量所述逝去時(shí)間。
8.一種照相裝置的除塵裝置，包括
可移動(dòng)單元，其具有成像器件并可以移動(dòng)；
控制器，其使可移動(dòng)單元撞擊在可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界作為除塵操作，并控制所述除塵操作的次數(shù)；以及
當(dāng)從除塵操作計(jì)數(shù)開始時(shí)刻起的逝去時(shí)間小于或者等于一時(shí)間段，所述除塵操作的次數(shù)被限制為小于或者等于預(yù)定的次數(shù)。
全文摘要
一種照相裝置的除塵裝置，包括可移動(dòng)單元和控制器。所述可移動(dòng)單元具有成像器件并可以移動(dòng)。所述控制器使可移動(dòng)單元撞擊可移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)范圍的邊界作為除塵操作。所述控制器對(duì)除塵操作的次數(shù)計(jì)數(shù)，從除塵操作計(jì)數(shù)開始時(shí)刻測(cè)量逝去時(shí)間。當(dāng)逝去時(shí)間小于或者等于一時(shí)間段，以及除塵操作的次數(shù)等于或者大于預(yù)定的次數(shù)，則控制器暫停除塵操作，直到預(yù)定時(shí)間段逝去。
文檔編號(hào)G03B17/02GK101162351SQ20071018099
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日
發(fā)明者上中行夫, 巖本茂 申請(qǐng)人:賓得株式會(huì)社