專利名稱：圖像模糊校正設(shè)備及具有該設(shè)備的攝像設(shè)備或光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進行圖像模糊(image blur)校正(圖像 穩(wěn)定)的圖像模糊校正設(shè)備(圖像穩(wěn)定設(shè)備)，此外，本發(fā)明涉 及 一 種包括該圖像模糊校正設(shè)備的攝像設(shè)備或光學(xué)設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來的照相機(camera)可以自動進行重要的圖像拍攝 處理(例如，曝光決定和焦點調(diào)整)，從而即使使用者對照相機 操作不熟悉，也能防止使用者的攝影操作失敗。此外，攝像系 統(tǒng)被構(gòu)造成校正可能由添加到照相機的照相機晃動引起的圖像 模糊。從而，幾乎沒有任何因素可能導(dǎo)致使用者的攝影操作失 誤。
下面簡單說明能夠校正由照相機晃動引起的圖像模糊的實 例系統(tǒng)。在攝影操作中添加到照相機的照相機晃動是頻率范圍 為lHz 10Hz的振動。為了即使當(dāng)在按下快門釋放按鈕時產(chǎn)生 該照相機晃動也能拍攝無圖像模糊的圖像，必需檢測由手晃動 引起的照相機晃動并且根據(jù)該檢測值使用于圖像模糊校正的透 鏡(下文中被稱為"校正透鏡")移動。因此，為了即使當(dāng)發(fā)生 照相機晃動時也能拍攝無圖像模糊的圖像，必需精確地檢測照 相機晃動(振動)并且校正由該照相4幾晃動引起的光軸的變化。
可以由安裝在照相4幾上的晃動4企測單元來實現(xiàn)照相4幾晃動 的檢測。原則上，晃動4全測單元斥企測出加速度、角加速度、角 速度或角位移并且進行用于算出圖像模糊校正用輸出的處理。 照相機系統(tǒng)基于晃動檢測單元的輸出進行圖像模糊校正。
如日本特開平2-162320號公報或日本特開平11-167074號
7公報所論述的那樣，傳統(tǒng)的照相機晃動校正設(shè)備使用具有相反
的光焦度(power)的一對透4竟并且〗吏這些透4竟平4軒。
然而，根據(jù)日本特開平2-162320號公報，連結(jié)機構(gòu)(梁結(jié) 構(gòu))沿光軸方向延伸以將具有相反的光焦度的透鏡保持在平衡 狀態(tài)。因此，照相機晃動校正設(shè)備的主體尺寸較大。由于由梁 構(gòu)件支撐的校正透鏡可相對于梁構(gòu)件轉(zhuǎn)動，因此，照相機晃動 校正可能引起光軸方向的位置偏移以及可能使聚焦方向的精度 劣化。
根據(jù)日本特開平11-167074號公報，要求圖像模糊校正設(shè) 備校正兩個軸的圖像模糊，因此，不能使設(shè)備主體小型化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的典型實施方式涉及一種緊湊并且省電的圖像模糊 校正設(shè)備，該圖像模糊校正設(shè)備能夠減小形成在像面上的圖像 的位置偏移，該位置偏移可由第一和第二校正透鏡的重量引起， 并且本發(fā)明的典型實施方式提供包括該圖像模糊校正設(shè)備的攝 像設(shè)備或光學(xué)設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種圖像模糊校正設(shè)備，其包括 第一透鏡單元，其包括第一校正透鏡；第二透鏡單元，其包括 第二校正透鏡，該第二校正透鏡具有與第 一校正透鏡的光焦度 相反的光焦度；支撐單元，其被構(gòu)造成使第一透鏡單元和第二 透鏡單元沿光軸的方向并列支撐，使得第一透鏡單元和第二透 鏡單元能夠沿與光軸垂直的方向獨立地移動；驅(qū)動單元，其被 構(gòu)造成沿與光軸垂直的方向驅(qū)動第 一透鏡單元和第二透鏡單 元；相對位置4企測單元，其纟皮構(gòu)造成才企測第一透4竟單元和第二 透鏡單元之間的相對位置；晃動檢測單元，其一皮構(gòu)造成檢測添 加到圖像模糊校正設(shè)備的晃動量；以及控制單元，其被構(gòu)造成基于晃動檢測單元的輸出來控制驅(qū)動單元，其中，控制單元被 構(gòu)造成基于相對位置檢測單元的輸出來進行閉環(huán)控制，使得第 二透鏡單元沿與第 一透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種圖像模糊校正設(shè)備，其包括 第一透鏡單元，其包括第一校正透鏡；第二透鏡單元，其包括 第二校正透鏡，該第二校正透鏡具有與第一校正透鏡的光焦度 相反的光焦度；支撐單元，其被構(gòu)造成使第一透鏡單元和第二 透鏡單元沿光軸的方向并列支撐，使得第 一 透鏡單元和第二透 鏡單元能夠沿與光軸垂直的方向獨立地移動；驅(qū)動單元，其被 構(gòu)造成驅(qū)動第一透鏡單元和第二透鏡單元；第一位置檢測單元， 其被構(gòu)造成檢測第一透鏡單元相對于固定構(gòu)件的位置；第二位 置檢測單元，其被構(gòu)造成檢測第二透鏡單元相對于第一透鏡單 元的位置；晃動檢測單元，其被構(gòu)造成檢測添加到圖像模糊校 正設(shè)備的晃動量；以及控制單元，其被構(gòu)造成基于晃動檢測單 元的輸出來控制驅(qū)動單元，其中，控制單元被構(gòu)造成進行閉環(huán) 控制，使得第 一透鏡單元基于第 一位置檢測單元的輸出移動， 并且使得第二透鏡單元基于第二位置檢測單元的輸出沿與第一 透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面， 一種圖像模糊校正設(shè)備，其包括 第一透鏡單元，其包括第一校正透鏡；第二透鏡單元，其包括 第二校正透鏡，該第二校正透鏡具有與第一校正透鏡的光焦度 相反的光焦度；支撐單元，其被安裝到固定構(gòu)件并且被構(gòu)造成 支撐第一透鏡單元和第二透鏡單元，使得第一透鏡單元和第二 透鏡單元能沿著與光軸垂直的面相對于固定構(gòu)件移動；驅(qū)動單 元，其被構(gòu)造成驅(qū)動第一透鏡單元和第二透鏡單元；第一位置 檢測單元，其被構(gòu)造成檢測第 一 透鏡單元相對于固定構(gòu)件的位 置；第二位置4企測單元，其被構(gòu)造成檢測第二透鏡單元相對于第一透鏡單元的位置；晃動檢測單元，其被構(gòu)造成檢測添加到 圖像模糊校正設(shè)備的晃動量；以及控制單元，其被構(gòu)造成基于 晃動檢測單元的輸出來控制驅(qū)動單元，其中，控制單元被構(gòu)造 成進行閉環(huán)控制，使得第 一 透鏡單元基于第 一 位置檢測單元的 輸出移動，并且控制單元進行閉環(huán)控制，使得第二透鏡單元基 于第二位置檢測單元的輸出沿與第 一透鏡單元的移動方向相反 的方向移動。
通過下面參照附圖對典型實施方式的詳細說明，本發(fā)明的 其它特征和方面將變得明顯。
包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的 一部分的附圖與說明書 一起示出了本發(fā)明的典型實施方式和特征，用于解釋本發(fā)明的 至少某些原理。
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施方式的裝配在攝像 設(shè)備中的圖像模糊校正設(shè)備的分解立體圖。
圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施方式的圖像模糊 校正設(shè)備的主視圖。
圖2B示出了沿圖2A的線B-B截取的根據(jù)本發(fā)明的第一典 型實施方式的圖像模糊校正設(shè)備的剖視圖。
圖3A示出了沿圖2A的線C-C截取的根據(jù)本發(fā)明的第一典 型實施方式的圖像模糊校正設(shè)備的剖視圖。
圖3B示出了沿圖2A的線D-D截取的根據(jù)本發(fā)明的第一典 型實施方式的圖像模糊校正設(shè)備的剖視圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施方式的圖像模糊校 正設(shè)備用的驅(qū)動控制系統(tǒng)的方框圖。
圖5是示出由根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施方式的圖像模糊校正設(shè)備進行的圖像模糊校正操作的剖視圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施方式的圖像模糊校
正設(shè)備中的由重力引起的位置偏移的剖視圖。
圖7是示出用于控制裝配在根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施方 式的圖像模糊校正設(shè)備中的兩個校正透鏡的頻率特性的圖。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第二典型實施方式的圖像模糊校 正設(shè)備的分解立體圖。
圖9A示出了根據(jù)本發(fā)明的第二典型實施方式的圖像模糊 校正設(shè)備的主4見圖。
圖9B示出了沿圖9A的線B-B截取的根據(jù)本發(fā)明的第二典 型實施方式的圖像模糊校正設(shè)備的剖視圖。
圖IO是示出根據(jù)本發(fā)明的第二典型實施方式的圖像模糊 校正設(shè)備用的驅(qū)動控制系統(tǒng)的方框圖。
圖ll示出了根據(jù)本發(fā)明的攝像設(shè)備的外觀。
圖12示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的攝像設(shè)備的圖像模糊校 正設(shè)備的立體圖。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的裝配在攝像設(shè)備中的圖像模糊 校正系統(tǒng)的電路配置的方框圖。
具體實施例方式
下面說明的典型實施方式實質(zhì)上是示例性的，絕不是想要 限制本發(fā)明、本發(fā)明的應(yīng)用或4吏用。應(yīng)該注意，貫穿整個說明 書，在下面的圖中，相同的附圖標記和字母表示相同的部件， 從而，當(dāng)在一副圖中說明了一個部件時，在下面的圖中可能不 再論述該部件。下面將參照附圖詳細說明典型實施方式。
圖ll示出了根據(jù)本發(fā)明的具有圖像模糊校正功能的攝像 設(shè)備(數(shù)字式照相機)的外觀。當(dāng)攝像設(shè)備(數(shù)字式照相機)相對于光軸41受到箭頭42p和42y所示的縱向晃動和橫向晃動 時，攝像設(shè)備(數(shù)字式照相機)進行圖像模糊校正。照相機主 體43包括釋放按鈕43a、模式撥盤43b (包括主開關(guān))和可縮回 的閃光單元43c。
圖12是示出根據(jù)本典型實施方式的裝配在數(shù)字式照相機 中的圖像模糊校正設(shè)備的實例機構(gòu)的立體圖。圖像傳感器44將 被攝體像轉(zhuǎn)換成電信號。
圖像模糊校正設(shè)備53沿箭頭58p和58y所示的兩個方向驅(qū) 動校正透鏡52并且進行分別由圖ll中的箭頭42p和42y所示的 兩個方向的圖像模糊校正。
晃動檢測單元(例如，角速度傳感器或角加速度傳感器) 45p檢測箭頭46p所示的晃動量。另 一晃動檢測單元45y檢測箭 頭46y所示的晃動量。計算單元47p將晃動才企測單元45p的輸出 轉(zhuǎn)換成將被供給到校正透鏡52的驅(qū)動目標值。另 一計算單元 47y將晃動檢測單元45y的輸出轉(zhuǎn)換成將被供給到校正透鏡52 的驅(qū)動目標值。可以通過將轉(zhuǎn)換后的驅(qū)動目標值供給到圖像模 糊校正設(shè)備5 3中的線圈來實現(xiàn)圖像模糊校正。
圖13是示出圖12所示的計算單元47p和47y的細節(jié)的方框 圖。由于計算單元47p和47t彼此類似，因此，圖13僅示出了計 算單元47p的實例電路配置。
計算單元47p包括由圖13所示的點劃線包圍的作為構(gòu)成元 件的放大單元48p、放大單元49p、才莫數(shù)轉(zhuǎn)換單元(下文中被稱 為"A/D轉(zhuǎn)換單元，，)410p、照相機微型計算機411和驅(qū)動單元 420p。
照相機微型計算機411包括存儲單元412p 、差分單元 413p 、 DC截止濾波器414p、 積分單元415p、 感光度 (sensitivity)調(diào)整單元416、存儲單元417p、差分單元418p和PWM(脈沖寬度調(diào)制)占空比轉(zhuǎn)換單元419p。
在本發(fā)明中，晃動檢測單元45p是可以4企測照相機晃動角 速度的振動陀螺儀。振動陀螺儀與照相機的主開關(guān)的接通(on ) 同步地開始其操作并且開始檢測施加到照相機上的晃動角速 度。
放大單元48p從自晃動檢測單元45p接收的晃動信號中去 除DC偏置(bias)成分，并且放大該接收到的晃動信號。放大 單元48p具有能夠截止小于等于0.1Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成 分，同時保留可施加到照相機的1 ~ 10Hz的照相機晃動頻率范 圍內(nèi)的信號成分的頻率特性。
然而，當(dāng)使用能夠截止小于等于0.1Hz的信號成分的特性 時，在接通照相才幾的主開關(guān)并且開始^人晃動4企測單元45p輸入 晃動信號之后完全截止DC成分需花費大約10秒。因此，放大 單元48p的時間常數(shù)被設(shè)定為在接通照相機的主開關(guān)之后持續(xù) 大約0.1秒的較小值。例如，放大單元48p的特性被設(shè)定成能夠 截止小于等于10Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成分。
這樣，放大單元48p具有如下特性能夠在大約0.1秒的短 時間段內(nèi)截止DC成分，然后，增大時間常數(shù)以截止小于等于 0.1Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成分。結(jié)果，放大單元48p可以防止 晃動角速度信號劣化。
放大單元49p根據(jù)A/D分辨率適當(dāng)?shù)胤糯蠓糯髥卧?8p的 輸出信號以截止包括在晃動角速度信號中的高頻噪音。因此， 在晃動角速度信號的取樣操作中，A/D轉(zhuǎn)換單元410p可以減少 可能由包括在晃動角速度信號中的噪音引起的讀取失誤。
A/D轉(zhuǎn)換單元410p對放大單元49p的輸出信號進行取樣。 照相機微型計算機411接收A/ D轉(zhuǎn)換單元410 p的輸出信號。放 大單元48p截止DC偏置成分。然而，由放大單元49p放大的晃
13動角速度信號可能包括DC偏置成分。因此，照相機微型計算機
411截止包括在A/D轉(zhuǎn)換單元410p的輸出信號中的DC偏置成分。
例如，當(dāng)在接通照相機主開關(guān)之后0.2秒時，存儲單元412p 存儲晃動角速度信號的取樣值。差分單元413p獲得存儲在存儲 單元412p中的值與當(dāng)前晃動角速度信號之間的差，以截止DC 成分。
然而，用于截止DC成分的上述操作是粗略的(因為當(dāng)在接 通照相機主開關(guān)之后0.2秒時取樣的晃動角速度信號不僅包括 DC成分，而且包括實際的照相機晃動成分)。因此，照相機電 子微型計算機411中的DC截止濾波器414p利用數(shù)字式濾波器 完全截止DC成分。
與放大單元48p類似，當(dāng)在接通照相機主開關(guān)之后0.4秒 (=0.2秒+0.2秒)時，DC截止濾波器414p可以改變其時間常 數(shù)并且逐漸增大時間常數(shù)。
更具體地，DC截止濾波器414p具有當(dāng)在接通主開關(guān)之后 0.2秒時，能夠截止小于等于10Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成分的 濾波特性。DC截止濾波器414p以50毫秒(msec)的時間間隔 將濾波器截止頻率減小到5Hz — 1Hz—0.5Hz—0.2Hz。
然而，在上述操作過程中，如果攝影者將快門釋放按鈕按 下一半深度(即，接通開關(guān)SW1)用于測光/測距操作，則攝影 者可立即開始攝影操作并且不期望花費長時間來改變時間常 數(shù)。
因此，在該情況下，DC截止濾波器414p中斷用于根據(jù)攝 影條件改變時間常數(shù)的操作。例如，如果測光結(jié)果顯示快門速 度變?yōu)?/60并且攝影焦距是150mm,則圖像穩(wěn)定不需要較高的 精度，因此，當(dāng)DC截止濾波器414p獲得能夠截止小于等于0.5Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成分的特性時，DC截止濾波器414p 就完成了時間常數(shù)改變操作。
更具體地，D C截止濾波器414 p基于快門速度和攝影焦距 的乘積來控制時間常數(shù)的變化量。從而，可以縮短用于改變時 間常數(shù)的時間并且可以使快門定時優(yōu)先。不必說，如果快門速 度較高或者當(dāng)焦距較短時，當(dāng)DC截止濾波器414p獲得能夠截 止小于等于lHz的頻率范圍內(nèi)的信號成分的特性時，DC截止濾 波器414p就完成了時間常數(shù)改變操作。如果快門速度較低且焦 距較長，則照相機微型計算機411禁止攝影操作，直到DC截止 濾波器414 p完成用于將時間常數(shù)改變?yōu)樽罱K值的操作為止。
積分單元415p開始對DC截止濾波器414p的輸出信號進行 積分，以將角速度信號轉(zhuǎn)換成角度信號。感光度調(diào)整單元416p 根據(jù)當(dāng)前的照相機焦距和被攝體距離信息來適當(dāng)?shù)胤糯蠓e分后 的角度信號。感光度調(diào)整單元416p對放大信號進行轉(zhuǎn)換，使得 可以根據(jù)照相才幾晃動角度驅(qū)動照相機晃動校正設(shè)備的被驅(qū)動部 適當(dāng)?shù)牧俊Ｔ谧兘?聚焦操作過程中，當(dāng)根據(jù)攝影光學(xué)系統(tǒng)的變 化改變相對于被驅(qū)動部的移動量的光軸偏心量時，通常需要上 述校正。
當(dāng)半按下快門釋放按鈕時，照相機微型計算機411開始驅(qū) 動圖像模糊校正設(shè)備的機構(gòu)部分(下文中被簡稱為"圖像模糊 校正設(shè)備，，)。此時，期望防止圖像模糊校正設(shè)備急劇地開始其 圖像模糊校正操作。
存儲單元417p和差分單元418p可以防止圖像模糊校正操 作的這種急劇開始。在半按下快門釋放按鈕時，存儲單元417p 存儲從積分單元415p經(jīng)由感光度調(diào)整單元416p輸出的照相機 晃動角度信號。差分單元418p獲得從積分單元415p經(jīng)由感光度 調(diào)整單元416p輸出的輸出信號與存儲單元417p的輸出信號之間的差。
首先，在半按下快門釋放按鈕時，進入差分單元418p的兩 個信號彼此相等。從而，由差分單元418p產(chǎn)生的輸出信號(驅(qū) 動目標值)變?yōu)榱?。然后，從零開始連續(xù)輸出信號。存儲單元 417p具有將半按下快門釋放按鈕時的積分信號設(shè)定為原點的 功能。因此，存儲單元417p和差分單元418p可以防止圖像模糊 校正設(shè)備急劇地開始其操作。
PWM占空比轉(zhuǎn)換單元419p接收來自差分單元418p的目標 值信號。當(dāng)施加到圖像模糊校正設(shè)備的線圏的電壓或電流是與 照相機晃動角度對應(yīng)的值時，根據(jù)該照相機晃動角度驅(qū)動校正 透鏡52。 PWM驅(qū)動可優(yōu)選用于減少圖像模糊校正設(shè)備所消耗 的電力的量，并且用于節(jié)省將被供給到驅(qū)動線圏的晶體管的電 力。
因此，PWM占空比轉(zhuǎn)換單元419p根據(jù)目標值改變線圏驅(qū) 動占空比。例如，當(dāng)PWM具有20KHz的頻率時，如果從差分 單元418p接收到的目標值是"2048",則PWM占空比轉(zhuǎn)換單元 419p將占空比設(shè)定為零，如果從差分單元418p接收到的目標值 是"4096",則PWM占空比轉(zhuǎn)換單元419p將占空比設(shè)定為100。 如果目標值大于"2048"且小于"4096"，則PWM占空比轉(zhuǎn)換 單元419p將占空比設(shè)定為根據(jù)目標值適當(dāng)確定的中間值。為了 精細地確定占空比以精確地進行圖像模糊校正，期望不僅考慮 目標值，而且考慮當(dāng)前照相機攝影條件(例如，溫度、照相機 姿勢、剩余電池電量)。
驅(qū)動單元420p (例如，傳統(tǒng)的PWM驅(qū)動器)接收PWM占 空比轉(zhuǎn)換單元419p的輸出并且輸出將被施加到圖像模糊校正 設(shè)備的線圏的驅(qū)動信號，用于圖像模糊校正。當(dāng)在半按下快門 釋放按鈕之后0.2秒時(即，在接通開關(guān)swl之后0.2秒時)，致動驅(qū)動單元420p。
雖然圖13的方框圖中未示出，但是，如果攝影者完全按下 快門釋放按鈕(當(dāng)接通開關(guān)SW2時)以使照相機開始曝光處理 時，連續(xù)進行圖像模糊校正。因此，本典型實施方式可以防止 照相機晃動使拍攝的圖像的品質(zhì)劣化。
只要攝影者將快門釋放按鈕保持在半按下狀態(tài)，就可以繼 續(xù)圖像模糊校正設(shè)備的圖像模糊校正。如果攝影者從半按下狀 態(tài)釋放按鈕，則存儲單元417p停止存儲感光度調(diào)整單元416p 的輸出信號(即，進入取樣狀態(tài))。因此，差分單元418p接收 來自感光度調(diào)整單元416p和存儲單元417p的相同的信號。由差 分單元418p產(chǎn)生的輸出信號變?yōu)榱?。因此，圖像模糊校正設(shè)備 不接收驅(qū)動目標值并且不進行任何圖像模糊校正。
只要不斷開(off)照相機的主開關(guān)，積分單元415p就繼續(xù) 其積分操作。如果再次半按下快門釋放按鈕，則存儲單元417p 重新存儲積分輸出(保持信號)。如果攝影者斷開主開關(guān)，則晃 動檢測單元4 5 p停止其操作并且結(jié)束圖像穩(wěn)定程序。
如果積分單元415 p的信號變得比預(yù)定值大，則照相機微型 計算機411確定為已經(jīng)進行照相機的搖拍(panning)操作，并 且改變DC截止濾波器414p的時間常數(shù)。例如，照相機微型計 算機411放棄能夠截止小于等于0.2Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成 分的特性并且重新設(shè)定能夠截止小于等于lHz的頻率范圍內(nèi)的 信號成分的特性。因此，時間常凝J直在預(yù)定時間內(nèi)返回到初始 值。
在該情況下，根據(jù)積分單元415 p的輸出控制時間常數(shù)變化 量。更具體地，如果輸出超過第一閾值，則為DC截止濾波器 414p設(shè)定能夠截止小于等于0.5Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成分的 特性。如果輸出超過第二閾值，則為DC截止濾波器414p設(shè)定能夠截止小于等于lHz的頻率范圍內(nèi)的信號成分的特性。如果 輸出超過第三閾值，則為DC截止濾波器414p設(shè)定能夠截止小 于等于5Hz的頻率范圍內(nèi)的信號成分的特性。
當(dāng)積分單元415p的輸出是非常大的值時(例如，當(dāng)照相機 搖拍時)，照相機微型計算機411重新設(shè)定積分單元415p的操 作，以防止計算上的飽和(溢出)。根據(jù)圖13所示的電路配置， 在計算單元47p中設(shè)置放大單元48p和放大單元49p。然而，可 以在晃動檢測單元45p中設(shè)置放大單元48p和放大單元49p。
圖1至圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施方式的裝配 在攝像設(shè)備(數(shù)字式照相機)中的實例圖像模糊校正設(shè)備。更 具體地，圖l是圖像模糊校正設(shè)備的分解立體圖。圖2A示出了 圖l所示的圖像模糊校正設(shè)備的主視圖。圖2B示出了沿圖2的線 B-B截取的圖l所示的圖像模糊校正設(shè)備的剖視圖。圖3A示出 了沿圖2A的線C-C截取的圖l所示的圖像模糊校正設(shè)備的剖視 圖。圖3B示出了沿圖2A的線D-D截取的圖1所示的圖像模糊校 正設(shè)備的剖S見圖。
在圖l、圖2A、圖2B、圖3A和圖3B中，校正透鏡lla具有 正光焦度，校正透鏡llb具有負光焦度。保持架12保持校正透 鏡lla。保持架17保持校正透鏡llb。
保持架12包括以120度的角度間隔布置的銷12a、 12b和 12c(參見圖2A)。繞銷12a、 12b和12c鉤住拉伸彈簧15a、 15b 和15c的一端部。接地板13包括以120度的角度間隔布置的銷 13a、 13b和13c(參見圖2A )以及布置在接地板13的面對銷13a 的相反側(cè)的銷13d (參見圖3A)。繞銷13a、 13b、 13c和13d鉤 住拉伸彈簧15a、 15b、 15c和15d的另 一端部。也就是說，如圖 2A所示，在銷12a至12c和銷13a至13c之間拉拉伸彈簧15a、 15b 和15c。類似地，在銷13d和17d之間拉拉伸彈簧15d (參見圖如圖l所示，在保持架12的背面的預(yù)定部位設(shè)置三個球狀 物14a、 14b和14c。如圖3A所示地傾斜地懸掛的拉伸彈簧15a 至15c(即，彈性部件)對保持架12施加朝向接地板13的彈性 力。由于在保持架12和接地板13之間設(shè)置球狀物14a至14c,因 此，保持架12可以相對于接地板13沿箭頭19p、 19y和19r所示 的方向(參見圖2A)移動。然而，球狀物14a至14c限制了保持 架12沿光軸57 (參見圖l)的方向移位。
三個拉伸彈簧15a至15c沿放射方向拉保持架12。由于彈性 力被設(shè)定為足夠大的值，因此，拉伸彈簧15a至15c可以防止保 持架12沿箭頭19r所示的方向轉(zhuǎn)動。拉伸彈簧15a至15c的彈性 力沿箭頭19p和19y所示的方向彼此抵消。因此，當(dāng)對保持架12 施加較弱的力時，保持架12可沿箭頭19p和19y所示的方向移 動。
線圏16a被接合到保持架12的兩個突出部12f和12g。另一 線圏16b被接合到保持架12的兩個突出部12d和12e。如圖2B所 示，在接地^反13上設(shè)置從接地板13的相對兩面突出的兩個永f茲 體110a和110b (例J(口， 4女》茲體)。沿7Jc》茲體110a禾口110b的厚度 方向磁化永磁體110a和110b。永磁體110a和110b的磁通分另'J 沿光軸方向貫穿線圈16a和16b。
雖然圖l、圖2A和圖2B未示出，但是，在磁輒與永磁體110a 和110b之間夾著線圈16a和16b。線圈16a^皮布置在一個磁軛和 永磁體110a之間的間隙中。線圏16b^皮布置在另 一磁軛和永》茲 體110b之間的間隙中。從而，可以對貫穿線圈16a和16b的^茲通 進行整流，并且可以提高驅(qū)動效率。
如圖2A和圖2B所示，傳感器llla被接合到保持架12的耳 部12h,傳感器lllb被接合到保持架12的耳部12i。當(dāng)傳感器llla和lllb由霍爾器件制成時，永^茲體110a和110b(將^皮用于 驅(qū)動)可以用作位置^r測裝置。更具體地，傳感器llla和lllb 以及永磁體110a和110b構(gòu)成第 一位置檢測單元。第 一位置檢測 單元可以測量第一^皮驅(qū)動部(下面說明)相對于接地板13 (固 定構(gòu)件)的偏心量。
校正透鏡lla、保持架12、線圈16a和16b、傳感器llla和 111b以及傳感器112a和112b (下面說明)共同構(gòu)成第一被驅(qū)動 部。線圏16a和16b(即，第一被驅(qū)動部的一部分)以及被安裝 到接地板13的永磁體110 a和110 b共同構(gòu)成第 一 驅(qū)動部。
如上所述，永》茲體110a的》茲通垂直地貫穿線圈16a。因此， 當(dāng)電流流過線圈16a時，保持架12沿箭頭18p所示的方向(參見 圖2A)高效地移動。類似地，當(dāng)電流流過線圈16b時，保持架 12沿箭頭18y所示的方向(參見圖2A)移動。
基于沿各自方向作用的拉伸彈簧15a至15c的彈簧常數(shù)以 及由線圏16a和16b與永磁體110a和110b之間的相互作用產(chǎn)生 的推力基本上確定保持架12的移動量。換句話說，可以基于流 過各自線圏16a和16b的電流的量來控制校正透鏡lla的偏心 量。
在接地板13的后側(cè)設(shè)置具有負光焦度的校正透鏡llb (與 校正透鏡lla的光焦度不同)。保持架17保持校正透鏡llb。在 該配置中，包括校正透鏡llb的部分與包括校正透鏡lla的第一 被驅(qū)動部類似。
更具體地，校正透鏡llb、保持架17以及線圈16c和16d構(gòu) 成第二被驅(qū)動部。雖然圖3A中僅示出了拉伸彈簧15d和球狀物 14d,但是，三個拉伸彈簧15d至15f經(jīng)由球狀物14d至14f對第 二被驅(qū)動部施加朝向接地板13的彈性力。
因此，雖然圖2B中僅示出了線圈16d，但是，當(dāng)電流流過線圈16c和16d時，校正透鏡llb沿箭頭19p和19y所示的方向 (參見圖2A)移動。線圈16c和16d(即，第二被驅(qū)動部的一部 分)以及被安裝到接地板13的永磁體110a和110b共同構(gòu)成第二 驅(qū)動部。用作第 一驅(qū)動部的 一部分的永磁體110a和110b可以用 作將被用于驅(qū)動的共用永磁體。與第一被驅(qū)動部類似，拉伸彈 簧15d至15f可以防止第二被驅(qū)動部沿箭頭19r所示的方向轉(zhuǎn) 動。
如可從圖2A、圖2B、圖3A和圖3B理解的那樣，設(shè)置在接 地板13上的永磁體110a和110b的磁通不僅貫穿線圈16a和 16b,而且貫穿線圈16c和16d。更具體地，永/磁體110a是線圈 16a和16c的共用磁體，7Jc磁體110b是線圈16b和16d的共用磁 體。因此， 一對磁體(永磁體110a和110b )可以使第 一被驅(qū)動 部和第二 #皮驅(qū)動部移動。
如圖3B所示，傳感器112b ( 112a )被接合到保持架12的 耳部12k ( 12j )。用于位置檢測的磁體113b ( 113a)被接合到 保持架17的耳部17k ( 17j )。傳感器112a和112b以及用于位置 檢測的磁體113 a和113 b共同構(gòu)成第二位置檢測單元。第二位置 檢測單元可以測量第一 #皮驅(qū)動部相對于第二 #皮驅(qū)動部的偏心 量。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第 一 典型實施方式的控制驅(qū)動部 的驅(qū)動控制系統(tǒng)的方框圖。由于俯仰(pitch )控制和橫擺(yaw ) 控制;f皮此類似，因此，下面:^兌明作為實例的俯仰方向的控制。
在圖4中，俯仰傳感器31是用于檢測照相機的晃動量的傳 感器(陀螺儀傳感器)。運算單元32基于俯仰傳感器31的輸出 信號的積分/濾波的結(jié)果產(chǎn)生俯仰方向的目標值。由運算單元32 產(chǎn)生的目標值是第一被驅(qū)動部和第二^皮驅(qū)動部之間的相對偏心 量。如下所述，在適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)中，可以通過控制第一被驅(qū) 動部和第二被驅(qū)動部之間的相對偏心量來進行圖像模糊校正。 在本典型實施方式中，當(dāng)所產(chǎn)生的目標值是正值時，第一被驅(qū) 動部沿負方向移動，第二^皮驅(qū)動部沿正方向移動。
兩個增益控制器33a和33b分別產(chǎn)生用于線圈16d和16b的 目標值。增益控制器33a和33b基于各自傳感器112b和lllb的 輸出信號進行用于線圈16d和16b的反饋控制?？梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)?設(shè)計相位補償單元34a和34b以及增益35a、 35b、 38a和38b來 適當(dāng)?shù)乜刂频?一被驅(qū)動部相對于固定構(gòu)件的位置和第二被驅(qū)動
部相對于第 一 被驅(qū)動部的位置。
下面說明當(dāng)使用上述驅(qū)動控制系統(tǒng)并且俯仰傳感器31不 產(chǎn)生輸出時進行的實例操作。當(dāng)俯仰傳感器31不產(chǎn)生輸出時， 運算單元32接收不到輸入。增益控制器33a和33b接收不到輸 入。傳感器lllb測量第 一被驅(qū)動部相對于接地板13的偏心量并 且控制線圈16b的位置。因此，第一被驅(qū)動部被控制成將傳感 器lllb的輸出減少為零。
結(jié)果，第一被驅(qū)動部被保持在光軸的中心。傳感器112b測 量第 一被驅(qū)動部相對于第二被驅(qū)動部的偏心量并且控制線圏 16d的位置。由于第一^皮驅(qū)動部-波保持在光軸的中心，因此， 第二被驅(qū)動部也被保持在光軸的中心。
當(dāng)俯仰傳感器31的輸出不為0時，增益控制器33b產(chǎn)生與運 算單元32的輸出的一半相等的用于驅(qū)動第一被驅(qū)動部的目標 量?；趥鞲衅鱨llb的輸出進行反饋控制。結(jié)果，第一被驅(qū)動 部從光軸偏移了與用于驅(qū)動第一被驅(qū)動部的目標量對應(yīng)的量。
另 一 方面，增益控制器3 3 a產(chǎn)生用于驅(qū)動第二被驅(qū)動部的 目標量，該目標量的方向與用于驅(qū)動第一^:驅(qū)動部的目標量的 方向相反，且該目標量的大小是用于驅(qū)動第一^:驅(qū)動部的目標量的大小的兩倍。傳感器112b檢測第 一被驅(qū)動部相對于第二被 驅(qū)動部的偏心量。因此，第一被驅(qū)動部和第二一皮驅(qū)動部沿相反 方向^C驅(qū)動了相同的量。
圖5示意性示出了由根據(jù)本典型實施方式的圖像模糊校正 設(shè)備進行的圖像模糊校正的實例狀態(tài)。圖5示出了當(dāng)圖像模糊 校正設(shè)備的整個主體沿紙面的逆時針方向轉(zhuǎn)動時的圖像模糊校 正設(shè)備的運動。根據(jù)上述條件，通過使光軸41向圖5的紙面的 上方偏轉(zhuǎn)從而抑制像的移動來進行圖像模糊校正。
在圖5中，沿箭頭61p所示的方向驅(qū)動4交正透鏡lla,沿箭 頭62p所示的方向驅(qū)動校正透鏡llb。校正透鏡lla (凸透鏡) 的偏心使光軸41向圖5中的上方偏轉(zhuǎn)。另一方面，校正透鏡llb (凹透鏡)的偏心使光軸41向圖5中的上方偏轉(zhuǎn)。也就是說， 由兩個校正透鏡lla和llb彼此加強光軸41的偏轉(zhuǎn)。因此，攝影 光學(xué)系統(tǒng)的光軸41如圖5所示極大地偏轉(zhuǎn)。換句話說，小的驅(qū) 動量可以獲得大的偏轉(zhuǎn)。
另外，當(dāng)光學(xué)設(shè)計適當(dāng)時，也可以使由校正透鏡lla的偏 心引起的光軸41的偏轉(zhuǎn)方向與由校正透鏡llb的偏心引起的光 軸41的偏轉(zhuǎn)方向相反，并且使由校正透鏡lla的偏心引起的光 軸41的偏轉(zhuǎn)量與由校正透鏡llb的偏心引起的光軸41的偏轉(zhuǎn)量 相等。在該情況下，可以通過控制校正透鏡lla和校正透鏡llb 之間的相對位置來控制光軸的偏轉(zhuǎn)量。
然而，校正透鏡lla和llb的位置受到重力的影響?？梢酝?過將包括校正透鏡lla的第一被驅(qū)動部的質(zhì)量和包括校正透鏡 llb的第二被驅(qū)動部的質(zhì)量設(shè)定為彼此類似而將由拉伸彈簧 15a至15c的合成彈簧常數(shù)確定的固有頻率值以及拉伸彈簧15 的位置偏移設(shè)定成在校正透鏡lla和llb之間是類似的。
圖6示意性示出了在不使用圖像模糊校正功能的情況下位置受到重力影響的校正透鏡lla和llb的實例狀態(tài)。
在該情況下，兩個校正透鏡lla和llb具有相反的光焦度。 因此，沿箭頭62p所示的方向驅(qū)動校正透鏡lla和llb。因此， 校正透鏡lla可以改變攝影光學(xué)系統(tǒng)的光軸41的方向。然而， 由于由才交正透4竟llb才交正光軸41的方向，因此，雖然光軸41可 能稍微移位，但是光軸41不會改變其方向。因此，攝像面上的 成像位置不會纟及大地改變。
這樣，本典型實施方式可以通過沿;f皮此相反的方向驅(qū)動具 有相反的光焦度的校正透鏡lla和llb來增大光軸41的偏轉(zhuǎn)。此 外，本典型實施方式可以消除由于重力引起成像位置相對于攝 像面的位置偏移。
參照圖7說明根據(jù)第一典型實施方式的圖像模糊校正設(shè)備 的效果。
如參照圖5和圖6說明的那樣，在根據(jù)第 一 典型實施方式的 使用具有不同的光焦度的兩個校正透鏡lla和llb的圖像模糊 校正設(shè)備中，兩個校正透鏡lla和llb之間的相對位置影響光軸 的偏轉(zhuǎn)。
圖7是示出第一被驅(qū)動部和第二被驅(qū)動部相對于接地板13 的位置控制中的頻率特性(增益)的圖。
在圖7中，col表示第一被驅(qū)動部的共振頻率，co2表示第二 被驅(qū)動部的共振頻率。各被驅(qū)動部的質(zhì)量以及各拉伸彈簧的彈 簧常數(shù)和阻尼比決定共振頻率。然而，第一典型實施方式使用 光焦度彼此不同的兩個透鏡(換句話說，存在兩個透鏡的質(zhì)量 不同的可能性)。因此，不容易使第一被驅(qū)動部的共振頻率Q)l 與第二被驅(qū)動部的共振頻率co2相等。
如從圖7明顯看出的那樣，難以精確地控制分別具有共振 頻率col和共振頻率co2的第 一被驅(qū)動部和第二^皮驅(qū)動部之間的相對運動。因此，如果從外部加入的振動位于共振頻率①1和共
振頻率co2之間的頻率范圍中，則可能進行不正確的控制。因此， 難以精確地使光軸41偏轉(zhuǎn)。結(jié)果，可能形成圖像模糊校正不充 分的圖像。
因此，第一典型實施方式通過控制第一被驅(qū)動部相對于接 地板13 (固定構(gòu)件)的位置來控制第一被驅(qū)動部和第二被驅(qū)動 部之間的相對位置。利用上述機構(gòu)和驅(qū)動控制系統(tǒng)，第一典型 實施方式可以確保第一 #皮驅(qū)動部和第二驅(qū)動部的控制精度， 并且可以適當(dāng)?shù)剡M行圖像模糊校正。
利用上述配置，第一典型實施方式可以實現(xiàn)緊湊的圖像模 糊校正設(shè)備，該圖像模糊校正設(shè)備可以在圖像模糊校正時實現(xiàn) 大行程，并且可以減小由重力引起的光軸方向的偏心量。結(jié)果， 第一典型實施方式可以使攝像設(shè)備或光學(xué)設(shè)備(例如，觀察設(shè) 備)小型化。第一典型實施方式還可以抑制可能由攝像設(shè)備或 光學(xué)設(shè)備的姿勢引起的攝像面的位置偏移。此外，第一典型實 施方式可以通過適當(dāng)?shù)乜刂凭哂胁煌墓饨苟鹊膬蓚€校正透鏡 來獲得不包括圖像模糊影響的圖像。
圖8、圖9A和圖9B示出了根據(jù)本發(fā)明的第二典型實施方式 的裝配在數(shù)字式照相機中的圖像模糊校正設(shè)備。圖8示出了圖 像模糊校正設(shè)備的分解立體圖。圖9A示出了圖8所示的圖像模 糊校正設(shè)備的主視圖。圖9B示出了沿圖9A的線B-B截取的圖像
模糊校正設(shè)備的剖視圖。
用相同的附圖標記表示與圖1至圖3所示的第一典型實施 方式的構(gòu)成部件功能類似的構(gòu)成部件，并且下面不再對這些構(gòu) 成部件進行說明。根據(jù)第二典型實施方式的包括圖像模糊校正 功能的數(shù)字式照相機具有與圖ll至圖13所示的第一典型實施 方式的數(shù)字式照相機類似的配置。第二典型實施方式與第一典型實施方式的不同之處在于驅(qū) 動部的配置和用于控制驅(qū)動部的方法。根據(jù)第一典型實施方式，
在保持架12上設(shè)置線圈16a和16b,在保持架17上設(shè)置線圏16c 和16d。在接地板13上設(shè)置永磁體110a和110b。由線圈16a至 16d與永萬茲體110a和l 1 Ob之間產(chǎn)生的,茲力的相互作用來驅(qū)動寸呆 持架12和17。
另一方面，在本發(fā)明的第二典型實施方式中，在保持架12 上設(shè)置線圏16a和16b (雖然圖9B中僅示出了線圈16b)，在保 持架17上設(shè)置永磁體110a和110b (雖然在圖9B中僅示出了永 磁體110b )。當(dāng)電流流過線圏16a和16b時驅(qū)動4呆持架12和17。
由于由,茲輒114b吸引永》茲體110b并JU茲輒114l^皮固定到 保持架17，因此，永石茲體110b被牢固地安裝到保持架17。此外， 永磁體110b實質(zhì)上增大了磁軛114b的厚度并且可以增強矯頑 力。it匕夕卜，由于由,茲4厄114ap及引7Jc》茲體110a并且》茲專厄114a4皮固 定到保持架17,因此，可以獲得類似的結(jié)果。
在圖9B中，如上所述，當(dāng)電流流過線圈16b時，在作用在 永磁體110b和線圈16b之間的相互作用力下沿箭頭61p所示的 方向驅(qū)動線圈16b。在該情況下，永,茲體110b受到來自線圏16b 的反作用力，因此，沿箭頭62p所示的方向驅(qū)動永磁體110b。
在該情況下，如果線圈、永磁體、電流值和彈簧常數(shù)與第 一典型實施方式中說明的類似，則保持架12和保持架17之間的 相對移動量變?yōu)榈谝坏湫蛯嵤┓绞街械囊话?。然而，第二典?實施方式不需要使用線圏(例如，圖2B中的線圏16d)來驅(qū)動 第二被驅(qū)動部(保持架17),因此，可以減小尺寸。
傳感器llla和lllb分別被接合到被包括在第 一被驅(qū)動部 中的保持架12的耳部12h和12i。傳感器llla和lllb以及永磁體 110a和110b共同構(gòu)成位置檢測單元。由于永磁體110a和110b被固定到保持架17,因此，位置檢測單元可以測量第一^皮驅(qū)動 部相對于第二一皮驅(qū)動部的偏心量。第二典型實施方式在該方面 與第一典型實施方式不同。
第二典型實施方式可以通過基于來自位置檢測單元的信號
輸出控制流過線圈16a和16b的電流來控制兩個4交正透鏡lla和 llb之間的相對位置。在該情況下，與第一典型實施方式類似， 當(dāng)質(zhì)量與彈簧常數(shù)之比在第一^皮驅(qū)動部和第二^皮驅(qū)動部之間相 類似時，可以抑制由重力引起的光軸偏心(由于校正透鏡lla 和llb沿相同方向偏移了相同的量)。
雖然未詳細說明， <旦是，第二典型實施方式對第一被驅(qū)動 部相對于接地板13的位置控制進行開放控制(open control )。
如上所述，第二典型實施方式可以減少圖像模糊校正設(shè)備 的構(gòu)成部件的It量并且可以將第 一纟皮驅(qū)動部和第二纟皮驅(qū)動部配 置成可相對移動。第二典型實施方式可以減小驅(qū)動部的厚度并 且可以實現(xiàn)緊湊的圖像模糊校正設(shè)備。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明的第二典型實施方式的驅(qū)動控制系統(tǒng) 的方框圖。由于俯仰控制方法和橫擺控制方法彼此類似，因此， 下面詳細i兌明作為實例的俯仰控制方法。
在圖10中，俯仰傳感器31是能夠檢測照晃動量的傳感器 (陀螺儀傳感器)。運算單元32通過對俯仰傳感器31的輸出信 號進行積分/濾波來產(chǎn)生俯仰方向的目標值。由運算單元32產(chǎn)生 的目標值是第 一被驅(qū)動部和第二被驅(qū)動部之間的相對偏心量。 當(dāng)所產(chǎn)生的目標值是正值時，第一被驅(qū)動部沿負方向移動，第 二;f皮驅(qū)動部沿正方向移動。
兩個增益控制器39a和39b分另'J產(chǎn)生用于線圏16a和16b的 目標值。增益控制器39a和39b基于傳感器111 a和11 lb的輸出來 進行用于線圏16a和16b的反饋控制。當(dāng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計相位補償單元34a以及兩個增益35a和38a時，可以適當(dāng)?shù)乜刂频诙或?qū)動 部相對于第 一 纟皮驅(qū)動部的位置。
如果俯仰傳感器31不產(chǎn)生輸出，則進入運算單元32的信號 為零。根據(jù)圖IO所示的方框圖，如果俯仰傳感器31不產(chǎn)生輸出， 則傳感器lllb的輸出處于零位置是穩(wěn)定的的位置。由于傳感器 lllb測量第 一纟皮驅(qū)動部相對于第二纟皮驅(qū)動部的偏心量，因此， 進行控制以減小第一^皮驅(qū)動部和第二#:驅(qū)動部之間的相對偏 心。結(jié)果，即Y吏當(dāng)兩個4交正透lti沿相同方向偏移時，它們的偏 心量也彼此類似。這是與第一典型實施方式中說明的由于重力 引起的狀態(tài)類似的狀態(tài)。因此，不發(fā)生光軸的偏心。
如果俯仰傳感器31產(chǎn)生輸出，則輸出由運算單元32適當(dāng)處 理的值作為目標值。由增益38a處理傳感器lllb的輸出，并且 將該輸出控制為上述目標值。如果從傳感器lllb輸出的并且已 被增益38a處理的值與目標值不同，則將通過相位補償單元34a 和增益35a的適當(dāng)值供給到線圏作為驅(qū)動量。
從增益控制器39a和39b供給到線圏16a和16b的值的大小 相類似且方向相反。結(jié)果，第一4皮驅(qū)動部和第二^皮驅(qū)動部從在 俯仰傳感器31不產(chǎn)生輸出的狀態(tài)下的第 一被驅(qū)動部和第二被 驅(qū)動部的位置沿相反方向偏移了相類似的量。傳感器lllb檢測 得到的偏心量。第 一被驅(qū)動部和第二被驅(qū)動部被順次更新以將 它們移動和設(shè)定在平衡的位置關(guān)系。
當(dāng)進行上述驅(qū)動控制時，第一4皮驅(qū)動部和第二^皮驅(qū)動部可 以根據(jù)俯仰傳感器31的輸出沿彼此相反的方向被驅(qū)動相同的 量。根據(jù)第二典型實施方式的驅(qū)動部包括設(shè)置在第一被驅(qū)動部 上的線圏16a和16b以及設(shè)置在第二被驅(qū)動部上的磁體110a和 110b。由電流流過線圏16a和16b時產(chǎn)生的相互作用力使第一被 驅(qū)動部和第二被驅(qū)動部沿彼此相反的方向被驅(qū)動。因此，可以使圖像模糊校正設(shè)備小型化。
上述典型實施方式所說明的實例是裝配在數(shù)字式照相機中 的圖像模糊校正設(shè)備。然而，本發(fā)明的另一典型實施方式可具 體體現(xiàn)為緊湊且穩(wěn)定的單元。因此，本發(fā)明不限于數(shù)字式照相
機并且可以適用于如數(shù)字式攝影機、監(jiān)視照相機或Web照相機
等任何其它攝像設(shè)備。本發(fā)明還可適用于如雙目鏡或便攜式電 話等便攜式終端，并且還可用于包含在半導(dǎo)體元件制造裝置中
的縮小投影型曝光裝置(stepper )或其它光學(xué)設(shè)備中的偏光設(shè) 備或光軸轉(zhuǎn)動設(shè)備中的像差校正。
雖然已經(jīng)參照典型實施方式說明了本發(fā)明，但是，應(yīng)該理 解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施方式。所附權(quán)利要求書的 范圍符合最寬的解釋，以包含所有變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像模糊校正設(shè)備，其包括第一透鏡單元，其包括第一校正透鏡；第二透鏡單元，其包括第二校正透鏡，該第二校正透鏡具有與所述第一校正透鏡的光焦度相反的光焦度；支撐單元，其被構(gòu)造成使所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元沿光軸的方向并列支撐，使得所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元能夠沿與所述光軸垂直的方向獨立地移動；驅(qū)動單元，其被構(gòu)造成驅(qū)動所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元；相對位置檢測單元，其被構(gòu)造成檢測所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元之間的相對位置；晃動檢測單元，其被構(gòu)造成檢測添加到所述圖像模糊校正設(shè)備的晃動量；以及控制單元，其被構(gòu)造成基于所述晃動檢測單元的輸出來控制所述驅(qū)動單元，其中，所述控制單元被構(gòu)造成基于所述相對位置檢測單元的輸出來進行閉環(huán)控制，使得所述第二透鏡單元沿與所述第一透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像模糊校正設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括被安裝到所述第一透鏡單元的線圏和被安裝到所述第二透鏡單元并且與所述線圏相對著設(shè)置的磁體，所述驅(qū)動單元被構(gòu)造成利用電流流過所述線圈時產(chǎn)生的相互作用力而沿彼此相反的方向驅(qū)動所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像模糊校正設(shè)備，其特征在于，所述控制單元被構(gòu)造成基于所述晃動檢測單元的輸出進行反饋控制，使得所述第二透鏡單元根據(jù)所述相對位置檢測單元的輸出沿與所述第 一 透4竟的移動方向相反的方向移動。
4. 一種攝像設(shè)備，其包括權(quán)利要求l所述的圖像模糊校正設(shè)備。
5. —種光學(xué)設(shè)備，其包括權(quán)利要求l所述的圖像模糊校正設(shè)備。
6. —種圖像模糊校正設(shè)備，其包括第一透鏡單元，其包括第一校正透鏡；第二透鏡單元，其包括第二校正透鏡，該第二校正透鏡具有與所述第一校正透鏡的光焦度相反的光焦度；支撐單元，其被構(gòu)造成使所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元沿光軸的方向并列支撐，使得所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元能夠沿與所述光軸垂直的方向獨立地移動；驅(qū)動單元，其被構(gòu)造成驅(qū)動所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元；第一位置4全測單元，其纟皮構(gòu)造成4全測所述第一透鏡單元相對于所述支撐單元的位置；第二位置4企測單元，其被構(gòu)造成4企測所述第二透鏡單元相對于所述第一透鏡單元的位置；晃動檢測單元，其被構(gòu)造成檢測添加到所述圖像模糊校正設(shè)備的晃動量；以及控制單元，其被構(gòu)造成基于所述晃動檢測單元的輸出來控制所述驅(qū)動單元，其中，所述控制單元被構(gòu)造成進行閉環(huán)控制，使得所述第一透鏡單元基于所述第 一 位置檢測單元的輸出移動，并且使得所述第二透鏡單元基于所述第二位置檢測單元的輸出沿與所述第一透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像模糊校正設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括被安裝到所述支撐單元的磁體、被安裝到所述第一透鏡單元并且與所述磁體相對著設(shè)置的第一線圈以及被安裝到所述第二透鏡單元并且與所述磁體相對著設(shè)置的第二線圏，所述驅(qū)動單元^皮構(gòu)造成利用電流沿相反方向流過所述第一線圏和所述第二線圈時產(chǎn)生的相互作用力而沿;f皮此相反的方向驅(qū)動所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像模糊校正設(shè)備，其特征在于，所述控制單元被構(gòu)造成基于所述晃動檢測單元的輸出進行反饋控制，使得所述第一透鏡單元基于所述第一位置檢測單元的輸出移動，并且所述控制單元進行反饋控制，使得所述第二透鏡單元基于所述第二位置檢測單元的輸出沿與所述第一透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
9. 一種攝像設(shè)備，其包括權(quán)利要求6所述的圖像模糊校正設(shè)備。
10. —種光學(xué)設(shè)備，其包括權(quán)利要求6所述的圖像模糊校正設(shè)備。
11. 一種圖像模糊校正設(shè)備，其包括第一透鏡單元，其包括第一校正透鏡；第二透鏡單元，其包括第二校正透鏡，該第二校正透鏡具有與所述第一校正透鏡的光焦度相反的光焦度；支撐單元，其被安裝到固定構(gòu)件并且被構(gòu)造成支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元，使得所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元能沿著與光軸垂直的面相對于所述固定構(gòu)件移動；驅(qū)動單元，其被構(gòu)造成驅(qū)動所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元；第一位置4企測單元，其被構(gòu)造成4全測所述第一透鏡單元相對于所述固定構(gòu)件的位置；第二位置檢測單元，其被構(gòu)造成檢測所述第二透鏡單元相對于所述第一透鏡單元的位置；晃動檢測單元，其被構(gòu)造成檢測添加到所述圖像模糊校正設(shè)備的晃動量；以及控制單元，其被構(gòu)造成基于所述晃動檢測單元的輸出來控制所述驅(qū)動單元，其中，所述控制單元被構(gòu)造成進行閉環(huán)控制，使得所述第一透鏡單元基于所述第一位置檢測單元的輸出移動，并且所述控制單元進行閉環(huán)控制，使得所述第二透鏡單元基于所述第二位置檢測單元的輸出沿與所述第一透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的圖像模糊校正設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括被安裝到所述固定構(gòu)件的磁體、被安裝到所述第一透鏡單元并且與所述磁體相對著設(shè)置的第一線圈以及被安裝到所述第二透鏡單元并且與所述磁體相對著設(shè)置的第二線圈，所述驅(qū)動單元被構(gòu)造成利用電流沿相反方向流過所述第一線圈和所述第二線圈時產(chǎn)生的相互作用力而沿彼此相反的方向驅(qū)動所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的圖像模糊校正設(shè)備，其特征在于，所述控制單元被構(gòu)造成基于所述晃動檢測單元的輸出進行反饋控制，使得所述第一透鏡單元基于所述第一位置檢測單元的輸出移動，并且使得所述第二透鏡單元基于所述第二位置檢測單元的輸出沿與所述第 一 透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
14. 一種攝像設(shè)備，其包括權(quán)利要求ll所述的圖像模糊校正設(shè)備。
15. —種光學(xué)設(shè)備，其包括權(quán)利要求ll所述的圖像模糊校正設(shè)備。
全文摘要
一種圖像模糊校正設(shè)備及具有該設(shè)備的攝像設(shè)備或光學(xué)設(shè)備。該圖像模糊校正設(shè)備包括第一和第二透鏡單元；支撐單元，其使所述第一和第二透鏡單元沿光軸方向并列支撐，使得第一和第二透鏡單元能夠沿與光軸垂直的方向獨立地移動；驅(qū)動單元，其沿與光軸垂直的方向驅(qū)動第一和第二透鏡單元；相對位置檢測單元，其檢測第一和第二透鏡單元之間的相對位置；晃動檢測單元，其檢測添加到圖像模糊校正設(shè)備的晃動量；以及控制單元，其基于晃動檢測單元的輸出來控制驅(qū)動單元?？刂茊卧谙鄬ξ恢脵z測單元的輸出來進行閉環(huán)控制，使得第二透鏡單元沿與第一透鏡單元的移動方向相反的方向移動。
文檔編號G03B5/00GK101561616SQ20091013521
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者木村正史 申請人:佳能株式會社