本發(fā)明涉及抖動(dòng)校正裝置。
背景技術(shù):
抖動(dòng)校正裝置是通過使搭載有鏡頭或攝像元件的可動(dòng)部移動(dòng)來校正攝像裝置中的抖動(dòng)等的影響的裝置。關(guān)于該抖動(dòng)校正裝置的結(jié)構(gòu),在日本特開2010-197519號(hào)公報(bào)中提出有抖動(dòng)校正裝置(光學(xué)校正單元),其具有3個(gè)驅(qū)動(dòng)部,該3個(gè)驅(qū)動(dòng)部由具有配置在鏡頭周圍的3個(gè)磁鐵的可動(dòng)部、和具有與各個(gè)磁鐵對(duì)應(yīng)的3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈的固定部形成。在日本特開2010-197519號(hào)公報(bào)中的抖動(dòng)校正裝置中,3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈分別以長(zhǎng)邊朝向以光軸為中心的圓周的切線方向的方式,按照120°間隔配置。并且,在日本特開2010-197519號(hào)公報(bào)中的抖動(dòng)校正裝置中,為了檢測(cè)可動(dòng)部的位置,將3個(gè)霍爾元件配置在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)線圈的繞組的內(nèi)側(cè)。此外,在日本特開2006-174588號(hào)公報(bào)中提出有抖動(dòng)校正裝置,其具有3個(gè)驅(qū)動(dòng)部,該3個(gè)驅(qū)動(dòng)部由具有配置在鏡頭周圍的3個(gè)磁鐵的可動(dòng)部、和具有與各個(gè)磁鐵對(duì)應(yīng)的3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈的固定部形成。在日本特開2006-174588號(hào)公報(bào)中的抖動(dòng)校正裝置中,也為了檢測(cè)可動(dòng)部的位置,將3個(gè)霍爾元件配置在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)線圈的繞組的內(nèi)側(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在將3個(gè)驅(qū)動(dòng)部配置于抖動(dòng)校正裝置的情況下,在與其他部件的關(guān)系上,有時(shí)最好分別將3個(gè)霍爾元件配置在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)線圈的繞組的外側(cè)。在將霍爾元件配置在繞組的外側(cè)的情況下,通過設(shè)置與該霍爾元件對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè)用的磁鐵,能夠檢測(cè)可動(dòng)部的位置。但是,在該情況下,由于驅(qū)動(dòng)線圈對(duì)驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)和霍爾元件對(duì)位置的測(cè)量點(diǎn)分離,所以霍爾元件的輸出與可動(dòng)部的實(shí)際位置未必一致。此外,霍爾元件由于受到來自位置檢測(cè)用的磁鐵的磁場(chǎng)和從驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)雙方的作用,有時(shí)還產(chǎn)生假信號(hào)。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供即使在將霍爾元件配置在驅(qū)動(dòng)線圈繞組的外側(cè)的情況下,也能夠高精度地控制可動(dòng)部的位置的抖動(dòng)校正裝置。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的一個(gè)方式的抖動(dòng)校正裝置具有:固定部,其配置有3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈和3個(gè)磁鐵中的一方,所述3個(gè)磁鐵與所述3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈對(duì)向配置;可動(dòng)部,其配置有光學(xué)元件和攝像元件中的一方、以及所述3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈和所述3個(gè)磁鐵中的另一方,相對(duì)于所述固定部進(jìn)行移動(dòng);至少3個(gè)檢測(cè)部,它們配置在所述固定部和所述可動(dòng)部中的配置有所述3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈的一方上,并配置在分別構(gòu)成所述3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈的繞組的外側(cè)位置;移動(dòng)量運(yùn)算部,其根據(jù)來自所述3個(gè)檢測(cè)部的輸出,計(jì)算所述3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈的作用點(diǎn)的移動(dòng)量和移動(dòng)方向;以及驅(qū)動(dòng)控制部,其根據(jù)來自所述移動(dòng)量運(yùn)算部的輸出,控制在所述3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈中流過的電流而使所述可動(dòng)部移動(dòng)。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出鏡頭抖動(dòng)校正單元的一例的機(jī)械結(jié)構(gòu)的圖。
圖3A是示出機(jī)身抖動(dòng)校正單元的一例的固定部的機(jī)械結(jié)構(gòu)的圖。
圖3B是示出機(jī)身抖動(dòng)校正單元的一例的可動(dòng)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是攝像裝置中的可動(dòng)部的位置控制的框圖。
圖5是示出驅(qū)動(dòng)線圈和霍爾元件的配置的一例的圖。
圖6是示出圖5中的AA=210°、AB=330°、AC=90°、lA=lB=lC=l、αa=30°、αb=150°、αc=270°、ra=rb=rc=r的配置關(guān)系的例子的圖。
圖7是示出圖6中2r=l的配置關(guān)系的例子的圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的攝像裝置1具有鏡頭單元10和照相機(jī)主體20。鏡頭單元10經(jīng)由設(shè)置于照相機(jī)機(jī)身20的未圖示的安裝部而安裝于照相機(jī)機(jī)身20。通過將鏡頭單元10安裝于照相機(jī)機(jī)身20,將鏡頭單元10和照相機(jī)機(jī)身20通信自如地連接。由此,鏡頭單元10和照相機(jī)機(jī)身20協(xié)作進(jìn)行動(dòng)作。另外,攝像裝置1不是必須為鏡頭更換式的攝像裝置。例如,攝像裝置1也可以是鏡頭一體型的攝像裝置。
鏡頭單元10具有:攝影光學(xué)系統(tǒng)12、控制電路16和抖動(dòng)檢測(cè)部18。攝影光學(xué)系統(tǒng)12例如包含多個(gè)鏡頭和光圈,使來自未圖示的被攝體的光束入射到照相機(jī)機(jī)身20的機(jī)身抖動(dòng)校正單元22的攝像元件2211。圖1的攝影光學(xué)系統(tǒng)12由多個(gè)鏡頭構(gòu)成,但是攝影光學(xué)系統(tǒng)12也可以由1個(gè)鏡頭構(gòu)成。此外,攝影光學(xué)系統(tǒng)12也可以具有對(duì)焦鏡頭,還可以構(gòu)成為變焦鏡頭。在這些情況下,攝影光學(xué)系統(tǒng)12的至少一部分的鏡頭構(gòu)成為能夠沿著光軸O的方向即Z方向自由移動(dòng)。
此外,本實(shí)施方式的攝影光學(xué)系統(tǒng)12具有鏡頭抖動(dòng)校正單元14。鏡頭抖動(dòng)校正單元14具有:可動(dòng)部141,其具有作為構(gòu)成攝影光學(xué)系統(tǒng)12的光學(xué)元件的鏡頭1411;以及固定部142,其固定于鏡頭單元10的主體。該鏡頭抖動(dòng)校正單元14通過由可動(dòng)部141和固定部142形成的VCM(音圈電機(jī)),使可動(dòng)部141移動(dòng)。之后將詳細(xì)說明鏡頭抖動(dòng)校正單元14的結(jié)構(gòu)。
控制電路16例如由CPU或ASIC構(gòu)成,依照控制電路24的控制,控制鏡頭單元10的各種動(dòng)作。例如,控制電路16進(jìn)行鏡頭抖動(dòng)校正單元14的控制。
抖動(dòng)檢測(cè)部18例如是陀螺儀傳感器,檢測(cè)在鏡頭單元10中產(chǎn)生的抖動(dòng)。
照相機(jī)機(jī)身20具有:機(jī)身抖動(dòng)校正單元22、控制電路24和抖動(dòng)檢測(cè)部26。
機(jī)身抖動(dòng)校正單元22具有:可動(dòng)部221,其具有攝像元件2211;以及固定部222,其被固定于照相機(jī)機(jī)身20的主體上。攝像元件2211通過拍攝未圖示的被攝體,生成關(guān)于被攝體的拍攝圖像。此外,機(jī)身抖動(dòng)校正單元22通過由可動(dòng)部221和固定部222形成的VCM(音圈電機(jī)),使可動(dòng)部221移動(dòng)。之后將詳細(xì)說明機(jī)身抖動(dòng)校正單元22的結(jié)構(gòu)。
控制電路24例如由CPU或ASIC構(gòu)成,控制照相機(jī)機(jī)身20的各種動(dòng)作。例如,控制電路24進(jìn)行機(jī)身抖動(dòng)校正單元22的控制。
抖動(dòng)檢測(cè)部26例如是陀螺儀傳感器,檢測(cè)在照相機(jī)機(jī)身20中產(chǎn)生的抖動(dòng)。
之后將詳細(xì)說明鏡頭抖動(dòng)校正單元14的結(jié)構(gòu)。圖2是示出鏡頭抖動(dòng)校正單元14的一例的機(jī)械結(jié)構(gòu)的圖。此處,圖2(a)示出可動(dòng)部141的結(jié)構(gòu),圖2(b)示出固定部142的結(jié)構(gòu)。
如圖2(a)所示,可動(dòng)部141是大致環(huán)形的部件,在其內(nèi)周部保持鏡頭1411。在該可動(dòng)部141的外周部配置有3個(gè)作為驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c。例如,這3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c由大致長(zhǎng)方形的繞組構(gòu)成,以長(zhǎng)邊方向朝向鏡頭1411的中心OA的方式,且以鏡頭1411的中心OA為中心配置于每隔120度的等間隔的位置。
這時(shí),3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c中的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)(例如,驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c各自的重心位置)A、B、C排列在同一圓周上。此外,通過驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的作用點(diǎn)A、B、C且與驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的長(zhǎng)邊平行的3條假想線LA、LB、LC在鏡頭1411的中心OA處交叉。
此外,在可動(dòng)部141的外周部配置有3個(gè)作為檢測(cè)部的霍爾元件1413a、1413b、1413c。例如,這3個(gè)霍爾元件1413a、1413b、1413c配置在由假想圓C1、假想圓C2、3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c各自的長(zhǎng)邊形成的區(qū)域內(nèi),其中假想圓C1與驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的短邊中的可動(dòng)部141的內(nèi)周側(cè)的短邊(設(shè)為驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的前端部)相切,假想圓C2與驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的短邊中的可動(dòng)部141的外周側(cè)的短邊(設(shè)為驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的后端部)相切。
這時(shí),3個(gè)霍爾元件1413a、1413b、1413c分別配置在通過驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的作用點(diǎn)A、B、C且與驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c各自的長(zhǎng)邊垂直的垂直假想線LAA、LBB、LCC上。在圖2(a)中,垂直假想線LAA、LBB、LCC是假想線LA、LB、LC的垂直2等分線。
在本實(shí)施方式中,霍爾元件1413a、1413b、1413c未配置在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的繞組的內(nèi)側(cè),而是配置在外側(cè)。這是為了盡量不受從驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c產(chǎn)生的磁通的影響,并且為了防止由于采用將霍爾元件1413a、1413b、1413c配置于驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的空芯部的結(jié)構(gòu)而引起的驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c的大型化。
如圖2(b)所示,固定部142是與可動(dòng)部141對(duì)應(yīng)的大致環(huán)形的部件,在其內(nèi)周部具有與鏡頭1411相同的直徑的開口1421。在該固定部142的與驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412cc對(duì)應(yīng)的位置配置有3個(gè)永磁1422a、1422b、1422c。此外,在固定部142的與霍爾元件1413a、1413b、1413cc對(duì)應(yīng)的位置配置有3個(gè)位置檢測(cè)用的永磁1423a、1423b、1423c。
通過在可動(dòng)部141的驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c中流過電流,借助與在永磁1422a、1422b、1422c中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用,在作用點(diǎn)A、B、C產(chǎn)生如由圖的箭頭a、b、c所示的方向的驅(qū)動(dòng)力,可動(dòng)部141在與鏡頭1411的光軸O垂直的平面內(nèi)平滑地移動(dòng)。這樣,在本實(shí)施方式中,通過驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c和永磁1422a、1422b、1422c的組合,形成3個(gè)作為驅(qū)動(dòng)部的音圈電機(jī)(VCM)。此外,在依照在驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力使可動(dòng)部141移動(dòng)時(shí),霍爾元件1413a、1413b、1413c接收的磁場(chǎng)的大小發(fā)生變化。根據(jù)該磁場(chǎng)的變化,檢測(cè)可動(dòng)部141相對(duì)于固定部142的相對(duì)位置。通過依照該位置來控制在驅(qū)動(dòng)線圈1412a、1412b、1412c中流過的電流的大小,控制可動(dòng)部141的位置。
此外,在可動(dòng)部141中安裝有例如3個(gè)彈簧1414a、1414b、1414c,利用這些彈簧1414a、1414b、1414c將可動(dòng)部141向固定部142加壓。而且,在可動(dòng)部141和固定部142之間介于著球1415a、1415b、1415c。借助這些球1415a、1415b、1415c的作用,可動(dòng)部141被彈簧1414a、1414b、1414c加壓,并且在與鏡頭1411的光軸O垂直的平面內(nèi)平滑地移動(dòng)。
之后將詳細(xì)說明機(jī)身抖動(dòng)校正單元22的結(jié)構(gòu)。圖3是示出機(jī)身抖動(dòng)校正單元22的一例的機(jī)械結(jié)構(gòu)的圖。此處,圖3A示出固定部222的結(jié)構(gòu),圖3B示出可動(dòng)部221的結(jié)構(gòu)。其中,圖3B是示出未搭載有攝像元件2211的面的可動(dòng)部221的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖3A所示,固定部222是大致矩形的部件。在該固定部222配置有3個(gè)作為驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c。例如,這3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c由大致長(zhǎng)方形的繞組構(gòu)成,以長(zhǎng)邊方向朝向中心OB的方式且以中心OB為中心配置在每隔120度的等間隔的位置。中心OB是光軸O附近的固定部222上的位置。
這時(shí),3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c中的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)(例如,驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的各自的重心位置)A、B、C排列在同一圓周上。此外,通過驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的作用點(diǎn)A、B、C且與驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的長(zhǎng)邊平行的3根假想線LA、LB、LC在中心OB處交叉。
此外,在固定部222配置有3個(gè)作為檢測(cè)部的霍爾元件2223a、2223b、2223c。例如,這3個(gè)霍爾元件2223a、2223b、2223c配置在由假想圓C1、假想圓C2和3個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c各自的長(zhǎng)邊形成的區(qū)域內(nèi),其中假想圓C1與驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的短邊中的固定部222的內(nèi)周側(cè)的短邊(設(shè)為驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的前端部)相切,假想圓C2與驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的短邊中的固定部222的外周側(cè)的短邊(設(shè)為驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的后端部)相切。
這時(shí),3個(gè)霍爾元件2223a、2223b、2223c分別配置在通過驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的作用點(diǎn)A、B、C且與驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c各自的長(zhǎng)邊垂直的垂直假想線LAA、LBB、LCC上。
在本實(shí)施方式中,霍爾元件2223a、2223b、2223c未配置在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的繞組的內(nèi)側(cè),而是配置在外側(cè)。這是為了盡量不受從驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c產(chǎn)生的磁通的影響,并且為了防止由于采用將霍爾元件2223a、2223b、2223c配置于驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的空芯部的結(jié)構(gòu)而引起的驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c的大型化。
如圖3B所示,可動(dòng)部221是與固定部222對(duì)應(yīng)的大致矩形的部件,具有攝像元件2211。在該可動(dòng)部221的與驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c對(duì)應(yīng)的位置配置有3個(gè)永磁2212a、2212b、2212c。此外,在可動(dòng)部221的與霍爾元件2223a、2223b、2223cc對(duì)應(yīng)的位置配置有3個(gè)位置檢測(cè)用的永磁2213a、2213b、2213c。通過在固定部222的驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c中流過電流,借助與在永磁2212a、2212b、2212c中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用,在作用點(diǎn)A、B、C產(chǎn)生如由圖的箭頭a、b、c所示的方向的驅(qū)動(dòng)力,可動(dòng)部221在與鏡頭1411的光軸O垂直的平面內(nèi)平滑地移動(dòng)。這樣,在本實(shí)施方式中,通過驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c和永磁2212a、2212b、2212c的組合,形成3個(gè)作為驅(qū)動(dòng)部的音圈電機(jī)(VCM)。此外,在依照在驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力使可動(dòng)部221移動(dòng)時(shí),霍爾元件2223a、2223b、2223c接收的磁場(chǎng)的大小發(fā)生變化。根據(jù)該磁場(chǎng)的變化,檢測(cè)可動(dòng)部221相對(duì)于固定部222的相對(duì)位置。通過依照該位置,控制在驅(qū)動(dòng)線圈2222a、2222b、2222c中流過的電流的大小,控制可動(dòng)部221的位置。
此外,在可動(dòng)部221中安裝有例如3個(gè)彈簧2214a、2214b、2214c,利用這些彈簧2214a、2214b、2214c將可動(dòng)部221向固定部222加壓。而且,在可動(dòng)部221和固定部222之間介有球2215a、2215b、2215c。借助這些球2215a、2215b、2215c的作用,可動(dòng)部221被彈簧2214a、2214b、2214c加壓,并且在與鏡頭1411的光軸O垂直的平面內(nèi)平滑地移動(dòng)。
圖4是本實(shí)施方式的攝像裝置1中的可動(dòng)部的位置控制的框圖。圖4的結(jié)構(gòu)分別設(shè)置于控制電路16和控制電路24各個(gè)中。此處,在鏡頭抖動(dòng)校正單元14和機(jī)身抖動(dòng)校正單元22中,在可動(dòng)部的位置控制涉及的框圖上沒有差別。因此,下面,以不特別區(qū)分兩者的方式進(jìn)行說明。
此外,為了進(jìn)行下面的說明,將驅(qū)動(dòng)線圈1412a和驅(qū)動(dòng)線圈2222a匯總作為驅(qū)動(dòng)線圈31a,將驅(qū)動(dòng)線圈1412b和驅(qū)動(dòng)線圈2222b匯總作為驅(qū)動(dòng)線圈31b,將驅(qū)動(dòng)線圈1412c和驅(qū)動(dòng)線圈2222c匯總作為驅(qū)動(dòng)線圈31c。此外,將霍爾元件1413a和霍爾元件2223a匯總作為霍爾元件32a,將霍爾元件1413b和霍爾元件2223b匯總作為霍爾元件32b,將霍爾元件1413c和霍爾元件2223c匯總作為霍爾元件32c。此外,將位置檢測(cè)用的永磁1423a和永磁2213a匯總作為永磁33a,將位置檢測(cè)用的永磁1423b和永磁2213b匯總作為永磁33b,將位置檢測(cè)用的永磁1423c和永磁2213c匯總作為永磁33c。
而且,以從驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c的作用點(diǎn)A、B、C延伸的假想線LA、LB、LC的交點(diǎn)OC為原點(diǎn),如圖5所示地定義XY坐標(biāo)系。此處,設(shè)X軸和Y軸的旋轉(zhuǎn)量為θ。此外,分別設(shè)驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c的驅(qū)動(dòng)力作用的方向?yàn)锳坐標(biāo)方向、B坐標(biāo)方向、C坐標(biāo)方向,分別設(shè)霍爾元件32a、32b、32c的檢測(cè)方向?yàn)閍坐標(biāo)方向、b坐標(biāo)方向、c坐標(biāo)方向。這時(shí),驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c的作用點(diǎn)A、B、C的位置PA、PB、PC和霍爾元件32a、32b、32c的中心的位置pa、pb、pc在極坐標(biāo)顯示中分別如下地表示。
PA:(IAcosAA,IAsinAA)
PB:(IBcosAB,IBsinAB)
PC:(ICcosAC,ICsinAC)
pa:(racosαa,rasinαa)
pb:(rbcosαb,rbsinαb)
pc:(rccosαc,rcsinαc)
此處,1A是位置PA和原點(diǎn)OC之間的距離,1B是位置PB和原點(diǎn)OC之間的距離,1C是位置PC和原點(diǎn)OC之間的距離。此外,AA是X軸和假想線LA構(gòu)成的角,AB是X軸和假想線LB構(gòu)成的角,AC是X軸和假想線LC構(gòu)成的角。此外,ra是位置pa和原點(diǎn)OC之間的距離,rb是位置pb和原點(diǎn)OC之間的距離,rc是位置pc和原點(diǎn)OC之間的距離。此外,αa是X軸與連結(jié)位置pa和原點(diǎn)OC的假想線La構(gòu)成的角,αb是X軸與連結(jié)位置pb和原點(diǎn)OC的假想線Lb構(gòu)成的角,αc是X軸與連結(jié)位置pc和原點(diǎn)OC的假想線Lc構(gòu)成的角。
如圖4所示,控制電路具有3個(gè)反饋電路30a、30b、30c。反饋電路30a是用于驅(qū)動(dòng)線圈31a的電流控制的反饋電路。此外,反饋電路30b是用于驅(qū)動(dòng)線圈31b的電流控制的反饋電路。而且,反饋電路30c是用于驅(qū)動(dòng)線圈31c的電流控制的反饋電路。從驅(qū)動(dòng)指示輸入部34向這些反饋電路30a、30b、30c輸入可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的信息。驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的信息包含:作為目標(biāo)的X方向的移動(dòng)量Δx、作為目標(biāo)的Y方向的移動(dòng)量Δy和旋轉(zhuǎn)量Δθ。這些驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的信息根據(jù)由例如抖動(dòng)檢測(cè)部18或26檢測(cè)的抖動(dòng)量來進(jìn)行設(shè)定。
反饋電路30a具有:驅(qū)動(dòng)指示生成部301a、驅(qū)動(dòng)控制部302a、驅(qū)動(dòng)電路303a、放大器304a、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換部305a和移動(dòng)量運(yùn)算部306a。反饋電路30b具有:驅(qū)動(dòng)指示生成部301b、驅(qū)動(dòng)控制部302b、驅(qū)動(dòng)電路303b、放大器304b、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換部305b和移動(dòng)量運(yùn)算部306b。反饋電路30c具有:驅(qū)動(dòng)指示生成部301c、驅(qū)動(dòng)控制部302c、驅(qū)動(dòng)電路303c、放大器304c、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換部305c和移動(dòng)量運(yùn)算部306c。
驅(qū)動(dòng)指示生成部301a將從驅(qū)動(dòng)指示輸入部34輸入的可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)轉(zhuǎn)換為以A坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPAt。驅(qū)動(dòng)指示生成部301b將從驅(qū)動(dòng)指示輸入部34輸入的可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)轉(zhuǎn)換為以B坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPBt。驅(qū)動(dòng)指示生成部301c將從驅(qū)動(dòng)指示輸入部34輸入的可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)轉(zhuǎn)換為以C坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPCt。這些轉(zhuǎn)換依照以下的(式1)進(jìn)行。
式1
驅(qū)動(dòng)控制部302a具有由多個(gè)IIR(Infinite Impulse Response:無限脈沖響應(yīng))濾波器的組合而構(gòu)成的數(shù)字濾波器,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路303a輸出驅(qū)動(dòng)電流值,所述驅(qū)動(dòng)電流值是基于以從驅(qū)動(dòng)指示生成部301a輸出的A坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)與從移動(dòng)量運(yùn)算部306a輸出的當(dāng)前位置之間的偏差而生成的。驅(qū)動(dòng)控制部302b具有由多個(gè)IIR濾波器的組合而構(gòu)成的數(shù)字濾波器,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路303b輸出驅(qū)動(dòng)電流值,所述驅(qū)動(dòng)電流值是基于以從驅(qū)動(dòng)指示生成部301b輸出的B坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)與從移動(dòng)量運(yùn)算部306b輸出的當(dāng)前位置之間的偏差而生成的。驅(qū)動(dòng)控制部302c具有由多個(gè)IIR濾波器的組合而構(gòu)成的數(shù)字濾波器,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路303c輸出驅(qū)動(dòng)電流值,所述驅(qū)動(dòng)電流值是基于以從驅(qū)動(dòng)指示生成部301c輸出的C坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)與從移動(dòng)量運(yùn)算部306c輸出的當(dāng)前位置之間的偏差而生成的。這些驅(qū)動(dòng)電流值表示為了將可動(dòng)部驅(qū)動(dòng)至目標(biāo)位置而需要在驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c中流過的電流值,例如通過對(duì)偏差應(yīng)用數(shù)字濾波器而生成。
驅(qū)動(dòng)電路303a根據(jù)從驅(qū)動(dòng)控制部302a輸出的驅(qū)動(dòng)電流值,向驅(qū)動(dòng)線圈31a供給電流。驅(qū)動(dòng)電路303b根據(jù)從驅(qū)動(dòng)控制部302b輸出的驅(qū)動(dòng)電流值,向驅(qū)動(dòng)線圈31b供給電流。驅(qū)動(dòng)電路303c根據(jù)從驅(qū)動(dòng)控制部302c輸出的驅(qū)動(dòng)電流值,向驅(qū)動(dòng)線圈31c供給電流。
放大器304a放大從霍爾元件32a輸出的第1磁通信息信號(hào)。放大器304b放大從霍爾元件32b輸出的第1磁通信息信號(hào)。放大器304c放大從霍爾元件32c輸出的第1磁通信息信號(hào)。放大器的303a、303b、303c的放大率根據(jù)可動(dòng)部的位置檢測(cè)分辨率來進(jìn)行設(shè)定。例如,在需要高分辨率的情況下,設(shè)定較大的放大率。
此處,從霍爾元件32a輸出的第1磁通信息信號(hào)包含基于來自位置檢測(cè)用的永磁33a的磁通的磁通信息信號(hào)。而且,從霍爾元件32a輸出的第1磁通信息信號(hào)包含基于通過在驅(qū)動(dòng)線圈31a中流過電流而產(chǎn)生的第2磁通的信號(hào)。在圖4中,將第2磁通示出為由與驅(qū)動(dòng)線圈31a對(duì)應(yīng)的假想的磁通產(chǎn)生部307a產(chǎn)生。并且,將霍爾元件32a示出為輸出在來自永磁32a的磁通中疊加了由磁通產(chǎn)生部307a產(chǎn)生的第2磁通的狀態(tài)下的第1磁通信息信號(hào)。同樣,將霍爾元件32b示出為輸出在來自永磁33b的磁通上疊加了由磁通產(chǎn)生部307b產(chǎn)生的第2磁通的狀態(tài)下的第1磁通信息信號(hào),將霍爾元件32c示出為輸出在來自永磁33c的磁通上疊加了由磁通產(chǎn)生部307c產(chǎn)生的第2磁通的狀態(tài)下的第1磁通信息信號(hào)。
A/D轉(zhuǎn)換部305a將由放大器304a放大后的第1磁通信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。A/D轉(zhuǎn)換部305b將由放大器304b放大后的第1磁通信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。A/D轉(zhuǎn)換部305c將由放大器304c放大后的第1磁通信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
移動(dòng)量運(yùn)算部306a根據(jù)來自A/D轉(zhuǎn)換部305a、305b、305c的第1磁通信息信號(hào),計(jì)算可動(dòng)部的當(dāng)前位置。移動(dòng)量運(yùn)算部306b根據(jù)來自A/D轉(zhuǎn)換部305a、305b、305c的第1磁通信息信號(hào),計(jì)算可動(dòng)部的當(dāng)前位置。移動(dòng)量運(yùn)算部306c根據(jù)來自A/D轉(zhuǎn)換部305a、305b、305c的第1磁通信息信號(hào),計(jì)算可動(dòng)部的當(dāng)前位置。驅(qū)動(dòng)控制部302a、302b、302c根據(jù)這些計(jì)算出的當(dāng)前位置,對(duì)驅(qū)動(dòng)電流值進(jìn)行更新。
以下,說明圖4中示出的拍攝裝置1的動(dòng)作。例如,在產(chǎn)生了手抖時(shí),驅(qū)動(dòng)指示輸入部34輸出驅(qū)動(dòng)目標(biāo)。即,驅(qū)動(dòng)指示輸入部34生成驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)以將可動(dòng)部驅(qū)動(dòng)至消除由于手抖等引起的圖像抖動(dòng)的位置處。
驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)是以XY坐標(biāo)為基準(zhǔn)的可動(dòng)部整體的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)。為了之后的運(yùn)算,驅(qū)動(dòng)指示生成部301a將從驅(qū)動(dòng)指示輸入部34輸入的可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)轉(zhuǎn)換為以A坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPAt。驅(qū)動(dòng)指示生成部301b將從驅(qū)動(dòng)指示輸入部34輸入的可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)轉(zhuǎn)換為以B坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPBt。驅(qū)動(dòng)指示生成部301c將從驅(qū)動(dòng)指示輸入部34輸入的可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)(Δx,Δy,Δθ)轉(zhuǎn)換為以C坐標(biāo)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPCt。
驅(qū)動(dòng)控制部302a根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)指示生成部301a的目標(biāo)位置和來自移動(dòng)量運(yùn)算部306a的當(dāng)前位置之間的偏差,生成驅(qū)動(dòng)電流值,針對(duì)驅(qū)動(dòng)電路303a設(shè)定所生成的驅(qū)動(dòng)電流值。驅(qū)動(dòng)電路303a向驅(qū)動(dòng)線圈31a輸出與驅(qū)動(dòng)電流值對(duì)應(yīng)的電流。驅(qū)動(dòng)控制部302b根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)指示生成部301b的目標(biāo)位置與來自移動(dòng)量運(yùn)算部306b的當(dāng)前位置之間的偏差,生成驅(qū)動(dòng)電流值,針對(duì)驅(qū)動(dòng)電路303b設(shè)定所生成的驅(qū)動(dòng)電流值。驅(qū)動(dòng)電路303b向驅(qū)動(dòng)線圈31b輸出與驅(qū)動(dòng)電流值對(duì)應(yīng)的電流。驅(qū)動(dòng)控制部302c根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)指示生成部301c的目標(biāo)位置與來自移動(dòng)量運(yùn)算部306c的當(dāng)前位置之間的偏差,生成驅(qū)動(dòng)電流值,針對(duì)驅(qū)動(dòng)電路303c設(shè)定所生成的驅(qū)動(dòng)電流值。驅(qū)動(dòng)電路303c向驅(qū)動(dòng)線圈31c輸出與驅(qū)動(dòng)電流值對(duì)應(yīng)的電流。可動(dòng)部依照分別在這些驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的合力,進(jìn)行移動(dòng)。
當(dāng)可動(dòng)部進(jìn)行移動(dòng)時(shí),霍爾元件32a檢測(cè)第1磁通,該第1磁通包含來自永磁33a的磁通和伴隨向驅(qū)動(dòng)線圈31a的電流供給而產(chǎn)生的第2磁通。此外,霍爾元件32b檢測(cè)第1磁通,該第1磁通包含來自永磁33b的磁通和伴隨向驅(qū)動(dòng)線圈31b的電流供給而產(chǎn)生的第2磁通。此外,霍爾元件32c檢測(cè)第1磁通,該第1磁通包含來自永磁33c的磁通和伴隨向驅(qū)動(dòng)線圈31c的電流供給而產(chǎn)生的第2磁通。在基于如這些這樣的第1磁通進(jìn)行了可動(dòng)部的位置控制時(shí),導(dǎo)致進(jìn)行了第2磁通部分的錯(cuò)誤的位置控制。雖然在本實(shí)施方式中,將霍爾元件配置在線圈的外側(cè)并縮小第2磁通的影響,但是也可以進(jìn)行檢測(cè)該第2磁通并去除該影響的校正處理。
在從霍爾元件32a輸出第1磁通信息信號(hào)后,放大器304a以規(guī)定的放大率對(duì)第1磁通信息信號(hào)進(jìn)行放大。然后,A/D轉(zhuǎn)換部305a對(duì)由放大器304a放大后的第1磁通信息信號(hào)進(jìn)行采樣而將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。同樣,放大器304b以規(guī)定的放大率對(duì)第1磁通信息信號(hào)進(jìn)行放大。然后,A/D轉(zhuǎn)換部305b對(duì)由放大器304b放大后的第1磁通信息信號(hào)進(jìn)行采樣而將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。此外,放大器304c以規(guī)定的放大率對(duì)第1磁通信息信號(hào)進(jìn)行放大。然后,A/D轉(zhuǎn)換部305c對(duì)由放大器304c放大后的第1磁通信息信號(hào)進(jìn)行采樣而將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
在A/D轉(zhuǎn)換部305a、305b、305c取入了第1磁通信息信號(hào)后,移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c計(jì)算驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c的作用點(diǎn)A、B、C的移動(dòng)量和移動(dòng)方向。以下說明該運(yùn)算。
首先,移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c根據(jù)第1磁通信息信號(hào),計(jì)算各個(gè)霍爾元件32a、32b、32c的當(dāng)前位置Δpa、Δpb、Δpc。例如,在移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c中存儲(chǔ)有將磁通和位置對(duì)應(yīng)起來的表。移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c根據(jù)被輸入的第1磁通信息信號(hào),參照表來計(jì)算霍爾元件32a、32b、32c的中心位置Δpa、Δpb、Δpc。
接著,移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c將以霍爾元件32a、32b、32c的位置為基準(zhǔn)獲得的當(dāng)前位置Δpa、Δpb、Δpc轉(zhuǎn)換為以驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c的作用點(diǎn)A、B、C的位置為基準(zhǔn)的當(dāng)前位置ΔPA、ΔPB、ΔPC。該轉(zhuǎn)換依照以下的(式2)進(jìn)行。
式2
其中,A-1是矩陣A的逆矩陣。
此外,
根據(jù)驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPAt和當(dāng)前位置ΔPA之間的偏差,控制向驅(qū)動(dòng)線圈31a輸出的電流,根據(jù)驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPBt和當(dāng)前位置ΔPB之間的偏差,控制向驅(qū)動(dòng)線圈31b輸出的電流,根據(jù)驅(qū)動(dòng)目標(biāo)ΔPCt和當(dāng)前位置ΔPC之間的偏差,控制向驅(qū)動(dòng)線圈31c輸出的電流。
如以上所說明那樣,根據(jù)本實(shí)施方式,移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c分別使用3個(gè)霍爾元件32a、32b、32c的輸出,計(jì)算對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)的移動(dòng)量和移動(dòng)方向。由此,即使驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)與霍爾元件的位置不一致,通過根據(jù)霍爾元件輸出來計(jì)算驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)的移動(dòng)量,也能檢測(cè)正確的可動(dòng)部的位置。
[變形例]
以下,說明本實(shí)施方式的變形例。上述的驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c和霍爾元件32a、32b、32c的配置只要不在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c的繞組的內(nèi)側(cè)配置霍爾元件32a、32b、32c,就沒有特別限定。但是,在圖5中,在以AA=210°、AB=330°、AC=90°、且lA=lB=lC=l的方式配置驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c,以αa=30°、αb=150°、αc=270°且ra=rb=rc=r的方式配置霍爾元件32a、32b、32c時(shí),即在如圖6這樣的配置關(guān)系(與圖2的配置關(guān)系相同)時(shí),(式2)被簡(jiǎn)化為以下的(式3)。
式3
通過(式3)的運(yùn)算求出當(dāng)前位置,從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c中的計(jì)算量的減輕。由此,可實(shí)現(xiàn)計(jì)算處理時(shí)間、存儲(chǔ)器資源、消耗電力的削減。
而且,在圖6中,在以成為2r=l的方式在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)線圈31a、31b、31c的繞組的內(nèi)側(cè)配置有霍爾元件32a、32b、32c時(shí),即在為如由圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)且如圖7這樣的配置關(guān)系(與圖3的配置關(guān)系相同)時(shí),(式3)被簡(jiǎn)化為以下的(式4)。
式4
通過(式4)的運(yùn)算求出當(dāng)前位置,從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)量運(yùn)算部306a、306b、306c中的計(jì)算量的進(jìn)一步減輕。由此,可實(shí)現(xiàn)計(jì)算處理時(shí)間、存儲(chǔ)器資源、消耗電力的進(jìn)一步削減。
基于以上實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式,能夠在本發(fā)明的的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。例如,雖然在上述實(shí)施方式中,在鏡頭抖動(dòng)校正單元中,在可動(dòng)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)線圈和霍爾元件,在固定部設(shè)置有永磁,但是作為鏡頭抖動(dòng)校正單元14的結(jié)構(gòu),也可以采用在可動(dòng)部設(shè)置有永磁且在固定部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)線圈和霍爾元件的結(jié)構(gòu)。此外,雖然在機(jī)身抖動(dòng)校正單元中,在可動(dòng)部設(shè)置有永磁,在固定部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)線圈和霍爾元件,但是作為機(jī)身抖動(dòng)校正單元的結(jié)構(gòu),也可以采用在可動(dòng)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)線圈和霍爾元件且在固定部設(shè)置有永磁的結(jié)構(gòu)。
此外,雖然在本實(shí)施方式中,攝像裝置具有鏡頭抖動(dòng)校正單元和機(jī)身抖動(dòng)校正單元的雙方,但是也可以僅具有任意一方。
此外,雖然在本實(shí)施方式中,霍爾元件的數(shù)量為3個(gè),但是霍爾元件的數(shù)量也可以為4個(gè)以上。