[發明專利]帶有抖動修正功能的光學單元及其抖動修正控制方法

有效

• 申請號: 200910208052.7
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN101726852A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 石原久寬;唐沢敏行;南澤伸司;武居勇一;武田正;柳澤克重;長田章弘;宮崎清史
• 申請（專利權）人: 日本電產三協株式會社
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G03B5/00;H02K33/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馬淑香

技術領域

本發明涉及一種使裝設有透鏡的模塊擺動來修正手抖動等抖動的帶有 抖動修正功能的光學單元及其抖動修正控制方法。

背景技術

裝設在移動電話機和數碼照相機等上的拍攝用光學裝置、激光筆、攜 帶用和車載用的投影顯示裝置等光學設備中，當傳遞來手抖動和外部振動 時，光軸容易產生抖動。

因此，針對攜帶用的拍攝用光學裝置等所使用的拍攝用光學單元，提 出了這樣的技術：在可動模塊的各側面上構成致動器，根據手抖動檢測傳 感器的檢測結果使可動模塊繞與致動器光軸方向(Z軸方向)正交的X軸和Y 軸擺動，從而修正手抖動(參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本專利特開2007-129295號公報

然而，以往的光學單元中，由于利用作為抖動檢測傳感器使用的陀螺 儀對與手抖動對應的角速度信號進行積分來求解角變位，使可動模塊進行 與該角變位相當的變位，因此存在修正的響應慢的問題。另外，進行手抖 動修正時，利用其它傳感器等來檢測可動模塊的角度，進行控制，以使變 位與指令值之差成為零。因此，還存在控制系統變得復雜、傳感器等的零 件數增加的問題。

發明內容

鑒于上面的問題，本發明的目的在于提供一種能以簡單的控制方式來 迅速修正手抖動的帶有抖動修正功能的光學單元和抖動修正控制方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種帶有抖動修正功能的光學單 元，其具有：裝設有光學元件的可動模塊；支撐該可動模塊的固定體；對 上述可動模塊的抖動進行檢測的抖動檢測傳感器；根據該抖動檢測傳感器 的檢測結果使上述可動模塊在上述固定體上擺動、從而修正該可動模塊的 抖動的抖動修正用驅動機構；以及根據上述抖動檢測傳感器的檢測結果來 控制上述抖動修正用驅動機構的控制部，其特征是，上述抖動檢測傳感器 是裝設于上述可動模塊的陀螺儀，上述控制部對上述抖動修正用驅動機構 進行控制，以抵消由上述陀螺儀檢測出的抖動。

另外，本發明提供一種帶有抖動修正功能的光學單元的抖動修正控制 方法，上述帶有抖動修正功能的光學單元具有：裝設有光學元件的可動模 塊；支撐該可動模塊的固定體；對上述可動模塊的抖動進行檢測的抖動檢 測傳感器；根據該抖動檢測傳感器的檢測結果使上述可動模塊在上述固定 體上擺動、從而修正該可動模塊的抖動的抖動修正用驅動機構，上述抖動 修正控制方法的特征是，上述抖動檢測傳感器是裝設于上述可動模塊的陀 螺儀，是輸出與上述可動模塊的抖動對應的角速度信號的陀螺儀，對上述 抖動修正用驅動機構進行控制，以抵消由上述陀螺儀檢測出的抖動。

本發明中，利用作為抖動檢測傳感器使用的陀螺儀來檢測抖動，并對 抖動修正用驅動機構進行控制來抵消該抖動。因此，不必對角速度信號進 行積分來求解角變位量，修正的響應性優良。另外，由于對抖動修正用驅 動機構進行控制來抵消由陀螺儀檢測出的抖動，因此能直接進行閉環控制。 因此，不必利用其它傳感器等來檢測可動模塊的角度并進行控制以使變位 與指令值之差成為零，因而能簡化控制系統的結構。因此，零件數可減少， 能實現帶有抖動修正功能的光學單元的低成本化。另外，陀螺儀裝設在可 動模塊上，因此，能以簡單的結構可靠且迅速地檢測出可動模塊的抖動。

在本發明中，較為理想的是，上述可動模塊與上述固定體通過彈簧部 件連接，將上述控制部控制上述抖動修正用驅動機構時的控制信號的頻率 設為f1、將上述彈簧部件的諧振頻率設為f2、將上述陀螺儀的失調頻率 (detuned?frequency)設為f3時，上述控制信號的頻率f1、上述彈簧部件 的諧振頻率f2和上述陀螺儀的失調頻率f3滿足這樣的條件：f1＜f2＜f3。

在本發明中，較為理想的是，上述控制信號的頻率f3被數字低通濾波 器抑制，該數字低通濾波器是針對將從上述陀螺儀輸出的角速度信號數字 信號化后得到的數字信號設置的。

在本發明中，較為理想的是，控制上述抖動修正用驅動機構時的伺服 增益的開環頻率特性中，增益交點滿足這樣的條件：f2＜增益交點＜f3。

在本發明中，也可采用這樣的結構：控制上述抖動修正用驅動機構時 的伺服增益的開環頻率特性中，增益交點滿足這樣的條件：f1＜增益交點 ＜f2。