光学系统驱动装置、具备光学系统驱动装置的摄像装置、及搭载有摄像装置的便携设备的制作方法

专利名称：光学系统驱动装置、具备光学系统驱动装置的摄像装置、及搭载有摄像装置的便携设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学系统驱动装置、具备光学系统驱动装置的摄像装置、及搭载有摄像装置的数码相机或带相机功能的手机或便携信息终端(PDA)等便携设备。
背景技术：
以往，作为摄像装置，已知有一种具备能够沿着光轴方向移动的透镜和经由透镜进行受光的摄像元件的摄像装置。在这些摄像装置中，为了对聚焦区域的每个视场取得摄像数据，而能够执行对透镜的位置阶段性进行地控制的自动聚焦控制。伴随着透镜的移动， 确认聚焦评价值、例如对比度检测值下降的情况，由此识别以开始下降的聚焦评价值中的透镜的位置为目标的透镜的位置。在这些摄像装置中，为了使具备透镜的被驱动部移动而使用促动器，该促动器使用了形状记忆合金(例如，参照专利文献1 专利文献3)。使用于该促动器的形状记忆合金例如呈线形状，能够沿着长度方向变形。形状记忆合金在加热时，温度上升，沿着长度方向收缩。另一方面，形状记忆合金在冷却时，温度下降，沿着长度方向伸长。使用包括具有此种特性的形状记忆合金在内的促动器及施力(付勢)构件，来控制被驱动部的位置。例如，未被通电而保持常温且未被加热的状态下的形状记忆合金克服施力构件的施力并维持被驱动部位置的位置(归零位置)设定在比最无限远位置靠摄像元件侧的位置。通过对形状记忆合金进行通电等来将其加热，而使促动器的形状记忆合金沿着长度方向收缩，从而使被驱动部移动至距归零位置最大、最接近点位置。接下来，在使被驱动部再次返回归零位置时，促动器切断对形状记忆合金的通电等而停止加热，进行自然散热等而使形状记忆合金冷却，由此，形状记忆合金沿着长度方向伸长，克服施力构件的施力并使被驱动部移动到归零位置。然而，在以往的摄像装置中，在使被驱动部移动到规定的位置后，再使被驱动部向其他的位置移动时，通过对形状记忆合金进行冷却来使被驱动部移动到归零位置，然后对形状记忆合金进行加热，而使被驱动部移动到其他的位置。因此，在以往的摄像装置中，在使被驱动部从规定的位置向其他的位置移动时，由于经由归零位置，因此从规定的位置至归零位置是依赖于形状记忆合金的自然冷却的被驱动部的移动，响应性差且需要长时间。另外，形状记忆合金基于自然冷却来进行被驱动部的移动，因此由于形状记忆合金的个体差或周围温度的不同，存在不仅移动花费时间而且需要额外的时间这样的问题。在先技术文献专利文献专利文献1国际公开第2008/099156号专利文献2日本特开2008-280879号公报专利文献3日本特表2009-531729号公报

发明内容
本发明的光学系统驱动装置具备在移动区域上移动的光学系统；对光学系统沿着光轴方向施力的施力构件；使光学系统沿着光轴方向移动的形状记忆合金的促动器；对促动器通电的通电部；对促动器的特性值进行测量的测量部。还具备基于通过测量部测量到的特性值来控制对通电部的通电的驱动控制部；在光学系统移动到目标位置时，至少向促动器即形状记忆合金伸长的方向变化，且在测量部测量到的促动器的特性值成为与目标位置对应的值时，向驱动控制部输出规定的信号的信号输出部。根据上述结构，在光学系统移动到目标位置时，通过驱动控制部以形状记忆合金的热量减小的方式调整通电电流，由此使形状记忆合金降温并沿所伸长的方向变化，从而使光学系统朝向规定的方向移动。并且，当通过测量部测量到的形状记忆合金的特性值成为与目标位置对应的值时，通过利用信号输出部对驱动控制部输出规定信号，而能够使光学系统移动到目标位置。其结果是，在使光学系统移动到目标位置时，实际上依赖于形状记忆合金的自然冷却，在现有技术中，由于经由归零位置使光学系统移动到目标位置，因此光学系统到达目标位置的移动时间变长，相对于此，在本发明中，能够不经由归零位置而使光学系统移动到目标位置，因此能够缩短使光学系统到达目标位置的移动时间。


图IA是本发明的一实施方式的便携设备的整体的立体图。图IB是本发明的一实施方式的便携设备的整体的从不同方向的立体图。图2A是本发明的一实施方式的摄像装置的整体的俯视图。图2B是本发明的一实施方式的摄像装置的整体的简要剖视图。图3是表示本发明的一实施方式的摄像装置的系统结构的方框图。图4A是示意性地表示以往的摄像装置的伴随着控制时间经过的被驱动部的位置的变化的图。图4B是示意性地表示本发明的一实施方式的摄像装置的伴随着控制时间经过的被驱动部的位置的变化的图。
具体实施例方式以下，参照图1A、1B 图4A、4B说明本发明的便携设备的一实施方式。首先，参照图1A、1B对本实施方式的便携设备的简要结构进行说明。图1A、1B是本实施方式的便携设备的整体图。本实施方式的便携设备是所谓翻盖式手机1。图IA是该翻盖式手机1处于打开的状态，且从能够视觉辨认主画面(后述的第一显示屏10)的方向的立体图。图IB是图 IA所示的手机1的从背面侧(嵌入主画面的面的相反面侧)的立体图。本实施方式的便携设备是搭载有数码相机功能即具备摄像装置2的手机1。手机 1具备第一主体3和经由铰链机构4而与第一主体3折叠自如的第二主体5。在第一主体3上的折叠手机1时的内面侧设有由数字键等构成且进行手机1的操作的输入的操作键部6和输入送话声音的扩音器7。而且，在第一主体3上的折叠手机1时的外面侧设有通知来信状态等的发声器8。在第二主体5上的折叠手机1时的内面侧设有输出受话声音的扬声器9和显示文字或图像的第一显示屏10。而且，在第二主体5上的折叠手机1时的外周面设有与第一显示屏10同样地显示文字或图像的第二显示屏11、发射光的发光元件12、对被拍体所反射出的光(发光元件12的光或太阳光等的光)进行聚光的光学系统13。接下来，参照图2A、2B及图3，说明摄像装置2的结构及系统结构。图2A、2B是摄像装置2的整体图。图2A是该摄像装置2的俯视图。图2B是该摄像装置2的纵向剖视图。 图3是表示摄像装置2的系统结构的方框图。摄像装置2具备摄像元件14、光学系统13、被驱动部16、施力弹簧(施力机构)17、促动器19、外支架20、基板22、驱动部23、第一显示屏 10、第二显示屏11、控制部M。光学系统13由在摄像元件14成像出被拍体的光学图像的一个以上(在本实施方式中为三个)透镜构成。被驱动部16具备光学系统13及保持光学系统13的透镜支架15。施力弹簧17对被驱动部16朝向规定方向施力。促动器19通过被通电升温，而使被驱动部16向与施力弹簧17施力的规定方向相反的方向移动。而且，促动器19使用能够变更电阻值的形状记忆合金(shape memory alloy，以下，简称为“SMA”) 18， 以便于以减小通电时的热量的方式调整通电电流进行降温而使被驱动部16沿着上述规定方向移动。外支架20收纳沿着光学系统13的光轴方向能够变位的被驱动部16。基板22 是在外支架20的基端侧配置的环状的基体21b及在该外支架20的基端侧配置且搭载摄像元件14的平板状的基板。驱动部23对被驱动部16进行控制。第一显示屏10、第二显示屏 11是显示拍摄到的图像等的显示画面。控制部M与摄像元件14、驱动部23及第一显示屏 10、第二显示屏11等连接，对摄像处理整体进行控制。摄像元件14将通过光学系统13成像的光学图像转换成电信号而输出。摄像元件 14例如是CMOS图像传感器或CCD图像传感器。另外，也存在将控制部M内置于摄像元件 14的情况。透镜支架15收容多个(在图2A、2B中为三个)透镜。在透镜支架15的上部设有起到透镜的光阑的功能的开口部，而且，在透镜支架15的外周面形成有外螺纹。外支架20构成为外形大致圆筒状，并且在其内面形成有内螺纹。将透镜支架15的外螺纹与该内螺纹螺合，从而将透镜、透镜支架15、外支架20、框架21a配置成同心状。并且，在外支架20的上表面(被拍体侧的面)上设有在俯视观察时其中央部具有开口孔的施力弹簧17。另外，施力弹簧17是外形呈大致长方体形状，并将透镜支架15和框架21a连结的板簧。即，施力弹簧17的一端固定于框架21a，另一端固定于透镜支架15，对SMA18向拉伸的方向(图2B中的-Z方向)施力。由此，施力弹簧17对透镜支架15向靠近摄像元件14 侧的方向施力，对透镜支架15所收纳的光学系统13也向光轴方向的摄像元件14侧施力。 另外，图2B表示SMA18处于被拉伸的状态且通过施力弹簧17向摄像元件14侧施力的状态。SMA18优选直径为10 100 μ m的线形状。而且，从自动聚焦的响应性的观点出发， SMA18的直径优选为27 40μπι左右。SMA18将透镜支架15和外支架20连结。当SMA18 升温而沿着长度方向收缩时，光学系统13向被拍体侧(图2Β中的+Z方向)移动。另一方面，当SMA18降温而沿着长度方向伸长时，光学系统13在施力弹簧17的作用下向摄像元件 14侧(图2Β中的-Z方向)移动。SMA18被设计/加工成在比使用摄像装置2的环境温度范围高的温度下显现记忆的形状。更详细而言，结晶结构从马氏体向奥氏体变化的相变温度区域位于比使用摄像装置2的环境温度范围高的温度区域。另外，施力弹簧17和SMA18的安装位置只要能够变更被驱动部16的位置即可，并未限定为图2B所示的例子。驱动部23具备通电部25、测量部沈、信息处理部(CPU) 27、第一存储部(RAM08、 第二存储部(ROM09。第二存储部(ROM09内置有驱动控制部30和信号输出部31。通电部25对使用了 SMA18的促动器19通电。测量部沈对促动器19的特性值进行测量，例如对利用通电部25通电时的SMA18的电阻值进行测量。驱动控制部30为了使具备光学系统13 的被驱动部16向规定的位置移动，而基于由测量部沈测量到的SMA18的电阻值(促动器 19的特性值)来控制对通电部25的通电。在与SMA18降温而延伸的方向对应地使SMA18 的电阻值从低电阻值向高电阻值变化时，信号输出部31基于由测量部沈测量的SMA18的电阻值，将规定的信号向驱动控制部30输出。驱动控制部30根据该规定的信号，将SMA18 的电阻值变更到与用于使被驱动部16的位置向规定的位置移动的位置相对应的值。信息处理部(CPU) 27配置在第一存储部(RAM)观及第二存储部(ROM09的周边，根据输入的信号来执行规定的处理。第一存储部(RAM)观能够存储信息处理部27的处理结果。第二存储部(ROM09存储由信息处理部27处理的程序。另外，本实施方式的光学系统驱动装置具备光学系统13、施力构件17、促动器19、 通电部25、测量部沈、驱动控制部30、信号输出部31。而且，通过形状记忆合金的电阻值说明了促动器19的特性值，但并不局限于此，也可以是基于该电阻值的电流值或电压值等。在以下的说明中，以通电部25、测量部沈、信息处理部27、驱动控制部30及信号输出部31与控制部M不同的部分为例进行了说明，但并不局限于该说明，通电部25、测量部 26、信息处理部27、驱动控制部30及信号输出部31也可以作为一个功能而具备控制部24。通电部25具备与SMA18、信息处理部27、第一存储部28及第二存储部四连接，且为了对SMA18进行加热及降温而调整供给通电电流的电源回路。并且，通过从驱动控制部 30输入应开始对SMA18加热或降温的内容的通电开始信号，通电部25向SMA18调整供给通电电流。具体而言，利用从驱动控制部30输入应开始对SMA18降温的内容的通电开始信号，通电部25调整向SMA18供给的通电电流以减小热量，而且，通过输入应开始对SMAlSW 热的内容的通电开始信号，通电部25调整向SMA18供给的通电电流以增大热量的方式。测量部沈具备与SMA18和驱动控制部30连接，且对SMA18的电阻值进行测量的电阻值测量回路。并且，测量部沈将测量到的SMA18的电阻值向驱动控制部30发送。驱动控制部30及信号输出部31与进行自动聚焦的控制的控制部24、调整向 SMA18供给的通电电流的通电部25、及测量SMA18的电阻值的测量部沈连接。信息处理部27进行写入第二存储部四的程序的处理。第二存储部四为了执行校准控制、光学系统的位置移动及光学系统的位置保持，而存储对通电部25及测量部沈进行控制的驱动控制程序(以下，利用与驱动控制部同样的符号30来标注驱动控制程序)、及用于对通电部25输出应开始向SMA18的通电的内容的通电开始信号的信号输出程序(以下，利用与信号输出部同样的符号31来标注信号输出程序)。另外，信号输出部31并不局限于程序，也可以存储在第二存储部四的外部。而且，信号输出也可以直接向控制部对进行。在进行校准控制、光学系统的位置移动及光学系统的位置保持时，基于来自控制部M的指令，将驱动控制程序30和信号输出程序31读入信息处理部27。控制部M进行包含相机起动、自动聚焦的控制等在内的摄像装置2整体的控制，例如，进行将拍摄到的照片数据在第一显示屏10等上显示等处理。接下来，参照图3、图4A、4B，详细地说明本实施方式的摄像装置2的自动聚焦动作。图4A、4B是示意性地表示摄像装置的伴随着控制时间经过的被驱动部中的光学系统的位置的变化的图。图4A是使用了以往的摄像装置时的图，图4B是使用了本实施方式的摄像装置时的图。从控制部M将自动聚焦前执行校准控制的指令向驱动控制部30提供时，驱动控制部30为了进行校准控制，而向通电部25提供应开始对SMA18加热的内容的通电开始信号的指令。接下来，通电部25接受该信号，开始对应对SMA18加热的通电电流进行调整供给，同时，测量部沈测量SMA18的电阻值，向驱动控制部30输出。在该校准控制中，测量从SMA18的电阻值成为最大的最大电阻值到成为最小的最小电阻值的电阻值范围。即，驱动控制部30为了使被驱动部16的光学系统的位置从归零位置P·(归零位置Pz■是从无限位置更靠无限方向(超无限)的位置。无限位置设定在有效动作区域。)朝向被拍体侧移动(沿着SMA18的长度缩短的方向变化)，而在通电部25调整供给应对SMA18进行加热的通电电流。测量部沈测量在此期间的SMA18的电阻值范围， 并从该测量结果导出SMA18的最大电阻值和最小电阻值。该最大电阻值与最小电阻值之间的SMA18的电阻值范围对应于被驱动部16的光学系统的移动范围，即，对应于光学系统13 的光轴方向上的从摄像元件14侧到被拍体侧的聚焦距离。例如，最小电阻值对应于离摄像元件14最远的被拍体侧的光学系统的极限位置，最大电阻值对应于最接近摄像元件14的摄像元件14侧的光学系统的极限位置。另外，在此所说的电阻值范围不是物理方面的与被驱动部16的光学系统的可移动的位置对应的电阻值的极限范围，而是能够沿着光轴方向对被驱动部16的光学系统进行控制的极限范围。在被驱动部16的光学系统的校准控制后，在取得各视场的摄影数据的自动聚焦控制之前，从控制部M向驱动控制部30提供移动到保持被驱动部16的光学系统的初始位置AFP(O)的指令时，从通电部25调整供给用于对SMA18降温的通电电流。由此，为了移动到对被驱动部16的光学系统进行保持的初始位置AFP(O)，而使SMA18的电阻值从最小电阻值向最大电阻值变化(向SMA18的长度伸长的方向变化)。并且，在测量部沈所测量到的 SMA18的电阻值成为与初始位置AFP(O)对应的值时，从信号输出部31输出第一停止信号， 以使SMA18的电阻值变更为初始位置AFP(O)的方式移动并保持被驱动部16的光学系统。接下来，在SMA18的电阻值为初始位置AFP(0)且保持了被驱动部16的光学系统后，为了从控制部对执行自动聚焦控制，而将移动到对被驱动部16的光学系统进行保持的最初的光学系统的位置AFP(I)的指令向驱动控制部30提供时，从通电部25调整供给用于对SMA18降温的通电电流。由此，为了移动到对被驱动部16的光学系统进行保持的自动聚焦控制的最初的光学系统的位置AFP(I)，而使SMA18的电阻值以增大的方式变化(向 SMA18的长度伸长的方向变化)。并且，在由测量部沈测量到的SMA18的电阻值成为与最初的光学系统的位置AFP(I)对应的值时，从驱动控制部30输出第二停止信号。通过该控制信号，以将SMA18的电阻值变更为最初的光学系统的位置AFP(I)的方式对被驱动部16 的光学系统进行移动保持。接下来，在自动聚焦控制中，为了从控制部M执行自动聚焦控制而向驱动控制部 30提供指令时，从通电部25供给应对SMA18加热的通电电流。由此，控制促动器19的变形量，具体而言，向SMA18的长度缩短的方向变化，使被驱动部16的光学系统从摄像元件14 侧向朝着被拍体侧的方向移动。在本实施方式中，在聚焦区域具有η处视场，即被驱动部16 所停止的被驱动部16的位置具有η处。并且，被驱动部16的光学系统使与摄像装置2的聚焦区域对应的移动区域从与摄像元件14侧的视场对应的最初的光学系统的位置AFP(I)依次移动。即，被驱动部16的光学系统在聚焦区域中的与各视场对应的各被驱动部16的位置AFP(X) (χ = 1、2、3、…、η) 处停止规定的时间，并逐级移动。此时，控制部M基于聚焦区域中的按照视场(按照各透镜位置AFP(X) (x = 1、2、 3、…、η))取得的摄像数据，记录聚焦评价值。并且，如图4Α、4Β所示，由于控制部M确认了降低聚焦评价值的透镜位置(在本实施方式中为AFP (6))，而将聚焦评价值将要开始下降之前的透镜的位置AFP (5)决定为目标位置，使透镜移动而停止在目标位置AFP (5)。然而，校准控制后，在使被驱动部16移动到初始位置AFP(O)时，若为以往的摄像装置，则如图4Α所示，使被驱动部16的光学系统从被拍体侧朝向摄像元件14侧来控制促动器19，暂时移动到归零位置Pzeto后，向初始位置AFP(O)移动。即，驱动控制部30为了使电阻值从校准控制后的最小电阻值朝向高的电阻值上升，而向通电部25提供切断对SMA18 的通电的指令。并且，利用测量部26使透镜位置上升到与归零位置Pzem相当的SMA18的电阻值。驱动控制部30再次向通电部25提供对SMA18通电的指令，在测定部沈测量到与初始位置AFP(O)相当的SMA18的初始电阻值之前，对SMA18通电。另一方面，如图4Β所示，本实施方式的摄像装置2使被驱动部16的光学系统从被拍体侧朝向摄像元件14侧而控制促动器19，不移动到归零位置Pzeto，而能够向初始位置 AFP(O)移动。即，驱动控制部30在校准控制后为了使SMA18的电阻值上升，而向通电部25 提供对向SMA18的通电电流进行调整供给的指令。具体而言，信号输出部31输出第一停止信号，以便使，在使SMA18的电阻值从最小电阻值朝向最大电阻值变更时，基于由测量部沈测量到的SMA18的电阻值，使SMA18的电阻值至少超过了一次初始电阻值后，再次调整供给对SMA18的通电电流并使电阻值下降，由此使SMA18的特性值即电阻值变更为与初始位置 AFP(O)对应的初始电阻值。另外，该第一停止信号可以考虑以I2C为依据的ACK(AcknowIedge)、取得的电阻值的值、或变化为取得的电阻值的值等。另外，虽然说明了驱动控制部30是信号输出部31以初始电阻值(或比初始电阻值低出规定的电阻值量的电阻值)来输出第一停止信号的情况，但并不局限于此，驱动控制部30可以在接收到第一停止信号的时间的规定期间后，向通电部25输出应调整供给通电电流的内容的信号。而且，也可以是信号输出部31以比初始电阻值高出规定的电阻值量的电阻值来输出第一停止信号，控制部M在接收到第一停止信号时，向驱动控制部30输出应对通电部25通电的内容的信号。而且，驱动控制部30还可以接受来自信号控制部28 的第一停止信号，向通电部25提供对SMA18通电的指令，在测定部沈测量到初始电阻值之前，向SMA18调整供给通电电流。接下来，说明在自动聚焦控制前，使被驱动部16的光学系统移动到与自动聚焦控制中的最初的被驱动部16的光学系统的位置相当的、聚焦区域中的最初的视场位置 AFP(I)的情况。若为以往的摄像装置，则如图4Α所示，使被驱动部16的光学系统从被拍体侧朝向摄像元件14侧而控制促动器19，在暂时移动到归零位置I5zeto后，移动到最初的视场位置AFP(I)。即，驱动控制部30为了使电阻值从自动聚焦控制前的初始电阻值朝向高的电阻值上升，而向通电部25提供切断向SMA18的通电的指令。然后，利用测定部沈使上升至透镜位置与归零位置Pzekq相当的电阻值。驱动控制部30再次向通电部25提供对SMA18 通电的指令，在测定部26测量到与最初的视场位置AFP(I)相当的SMA18的第一电阻值之前，对SMA18通电。另一方面，如图4B所示，本实施方式的摄像装置2使被驱动部16的光学系统从被拍体侧朝向摄像元件14侧而控制促动器19，不移动到归零位置PZETO，而能够向最初的视场位置AFP(I)移动。即，驱动控制部30为了使电阻值从自动聚焦控制前的初始电阻值上升， 而向通电部25提供对向SMA18的通电电流进行调整供给的指令。具体而言，信号控制部观在使SMA18的电阻值从初始电阻值朝向比初始电阻值高的电阻值变更时，基于测量部沈所测量到的SMA18的电阻值，使SMA18的电阻值至少超过一次第一电阻值。然后，输出第二停止信号，以便使，再次调整供给向SMA18的通电电流并使电阻值下降，由此使SMA18的特性值即电阻值变更为与最初的光学系统的位置AFP (1)对应的第一电阻值。另外，虽然说明了驱动控制部30是信号输出部31以第一电阻值(或比第一电阻值低出规定的电阻值量的电阻值)输出第二停止信号的情况，但并不局限于此，驱动控制部30可以在接收到第二停止信号的时间的规定期间后，向通电部25输出应调整供给通电电流的内容的信号。而且，也可以是信号输出部31以比第一电阻值高出规定的电阻值量的电阻值输出第二停止信号，驱动控制部30接收到第二停止信号时，向驱动控制部30输出应调整供给通电电流的内容的信号。而且，驱动控制部30还可以接受来自信号控制部观的第二停止信号，向通电部25提供对SMA18通电的指令，在测定部沈测量到第一电阻值之前， 向SMA18调整供给通电电流。接下来，说明在自动聚焦控制后，使被驱动部16的光学系统移动到与由自动聚焦控制所测量到的被驱动部16的光学系统的最佳位置相当的、聚焦区域中的最佳的视场位置AFP(5)的情况。若为以往的摄像装置，则如图4A所示，使被驱动部16的光学系统从被拍体侧朝向摄像元件14侧而控制促动器19，在暂时移动到归零位置I5zeto后，移动到最佳的视场位置AFP ( 。S卩，驱动控制部30为了使电阻值从自动聚焦控制后的、与自动聚焦控制的最后的被驱动部16的光学系统的位置对应的SMA18的最终电阻值朝向高的电阻值上升， 而向通电部25提供切断对SMA18的通电的指令。并且，利用测定部沈使上升至光学系统的位置与归零位置Pzekq相当的电阻值。驱动控制部30再次向通电部25提供对SMA18通电的指令，在电阻值测量部26测量与最佳的视场位置AFP 相当的SMA18的最佳电阻值之前，对SMA18通电。另一方面，如图4B所示，本实施方式的摄像装置2使被驱动部16的光学系统从被拍体侧朝向摄像元件14侧而控制促动器19，能够在不移动到归零位置Pzeto的情况下向最佳的视场位置AFP 移动。即，驱动控制部30为了使电阻值从自动聚焦控制前的最终电阻值上升，而向通电部25提供调整供给对SMA18的通电电流的指令。具体而言，信号输出部31输出第三停止信号，以便使，在使SMA18的电阻值从最终电阻值朝向比最终电阻值高的电阻值变更时，基于由测量部沈测量到的SMA18的电阻值，在至少超过了一次最佳电阻值后，再次向SMA18调整供给通电电流并使电阻值下降，由此使最佳电阻值变更。
另外，虽然说明了驱动控制部30中信号输出部31以最佳电阻值(或比最佳电阻值低出规定的电阻值量的电阻值)输出第三停止信号的情况，但并不局限于此，驱动控制部30可以在接收到第三停止信号的时间的规定期间后，向通电部25输出应调整供给通电电流的内容的信号。而且，也可以是信号输出部31以比最佳电阻值高出规定的电阻值量的电阻值输出第三停止信号，然后，在接收到第三停止信号时，向通电部25输出应调整供给通电电流的内容的信号。而且，驱动控制部30还可以接受来自信号输出部31的第三停止信号，将向SMA18调整供给通电电流的指令提供给通电部25，在测定部沈测量到最佳电阻值之前，向SMA18调整供给通电电流。如此，在将被驱动部16的光学系统变更成规定的位置的情况下，通过对SMA18通电而使被驱动部16的光学系统位于比规定的位置靠被拍体侧时，驱动控制部30为了使 SMA18的电阻值上升，而对向该SMA18的通电电流进行调整供给，即SMA18降温且沿着长度方向伸长，因此也可以通过促动器19以被驱动部16的光学系统向摄像元件14侧移动的方式进行控制。而且，也可以是，在通过测量部沈测量到的SMA18的电阻值成为与旨在移动到规定位置的位置相对应的电阻值时，信号输出部31向驱动控制部30输出规定的信号，即驱动控制部30基于该规定的信号，以使被驱动部16的光学系统向规定的位置移动的方式进行控制等。在以往的摄像装置中，通过对SMA18进行降温，而使被驱动部16的光学系统向摄像元件14侧移动到归零位置Pzeto,然后通过再次对SMA18通电，而移动到被拍体侧的规定的位置。即，以往的摄像装置未像本发明的摄像装置2那样，使用通过测量部沈测量到的 SMA18的电阻值，输出规定的信号，进行直接移动到规定的位置那样的位置控制。因此，以往的摄像装置经由归零位置Pzekq而花费多余的时间。本发明的摄像装置2与以往的摄像装置相比，通过缩短此种时间，从而能够缩短使被驱动部16的光学系统移动到规定的位置的整体的时间。另外，通过从信号输出部31接收规定的信号，而SMA18的电阻值下降而一度超过与规定的位置对应的SMA18的电阻值后，再次朝向与规定的位置对应的SMA18的电阻值上升，从而能够以变更成与规定的位置对应的SMA18的电阻值的方式进行控制。通过如此控制，能够减少SMA18存在的滞后的影响。另外，能够通过上述结构的驱动控制部30来变更光学系统13的位置，能够控制摄像元件14和光学系统13的位置。另外，更具体而言，信号输出部31在通过电阻值测量部沈测量到的SMA18的电阻值成为初始电阻值时，向驱动控制部30输出第一停止信号。驱动控制部30基于该第一停止信号，以将被驱动部16的光学系统向初始位置AFP(O)移动的方式进行控制。在以往的摄像装置中，在校准控制之后，通过对SMA18降温，而使被驱动部16的光学系统向摄像元件14侧移动到归零位置PZEro，然后通过再次对SMA18通电，而移动到被拍体侧的初始位置AFP(O)。S卩，以往的摄像装置未像本发明的摄像装置2那样，使用通过测量部沈测量到的SMA18的电阻值，输出第一停止信号，进行直接移动到初始位置AFP (0)那样的位置控制。由此，以往的摄像装置经由归零位置Pzekq会花费多余的时间。本发明的摄像装置2与以往的摄像装置相比，通过缩短此种时间(缩短时间I)，从而能够缩短使被驱动部 16的光学系统移动到初始位置AFP(O)的时间。
另外，信号输出部31在通过测量部沈测量到的SMA18的电阻值成为第一电阻值时，向驱动控制部30输出第二停止信号。驱动控制部30基于该第二停止信号，以使被驱动部16的光学系统移动到自动聚焦控制的光学系统的位置的方式进行控制。在以往的摄像装置中，在自动聚焦控制之前，通过对SMA18降温，而使被驱动部16 的光学系统向摄像元件14侧移动到归零位置Pzeto,然后通过对SMA18再次通电，而移动到被拍体侧的最初的光学系统的位置。即，以往的摄像装置不像本发明的摄像装置2那样使用由测量部沈测量到的SMA18的电阻值输出第二停止信号，进行直接移动到最初的光学系统的位置那样的位置控制。因此，以往的摄像装置经由归零位置Pz■会花费多余的时间。 本发明的摄像装置2与以往的摄像装置相比，通过缩短此种时间(缩短时间II)，而能够缩短使被驱动部16的光学系统移动到最初的光学系统的位置的时间。另外，在通过测量部沈测量到的SMA18的电阻值成为最佳电阻值时，信号输出部 31输出第三停止信号，以便使，将上述SMA18的特性值即电阻值变更为与最佳的光学系统的位置相对应的最佳电阻值。驱动控制部30基于该第三停止信号，以使被驱动部16的光学系统移动到最佳的光学系统的位置的方式进行控制。在以往的摄像装置中，在自动聚焦控制之后，通过对SMA18降温，而使被驱动部16 的光学系统向摄像元件14侧移动到归零位置Pzeto,然后通过对SMA18再次通电，而移动到被拍体侧的最佳的光学系统的位置。即，以往的摄像装置不像本发明的摄像装置2那样，使用通过电阻值测量部沈测量到的SMA18的电阻值，输出第三停止信号，进行直接移动到最佳的光学系统的位置那样的位置控制。因此，以往的摄像装置经由归零位置I3zeto会花费多余的时间。本发明的摄像装置2与以往的摄像装置相比，通过缩短此种时间(缩短时间3)， 而能够缩短使被驱动部16的光学系统移动到最佳的光学系统的位置的时间。SMA18由于为直径10 100 μ m的线形状，因此能够容易使SMA18散热，能够加快 SMA18的冷却速度。其结果是，使自动聚焦的响应性变得良好。另外，本发明的摄像装置并未限定为上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够进行各种变更。说明了上述实施方式的摄像装置2如下控制的例子，即，通过从信号输出部31接收规定的信号，而使SMA18的电阻值下降超过与规定的位置对应的SMA18的电阻值一次之后，再次朝向与规定的位置对应的SMA18的电阻值上升，变更为与规定的位置对应的SMA18 的电阻值，但上述实施方式的摄像装置2并不限定于此。在未考虑形状记忆合金存在的滞后的影响时，也可以通过从信号输出部接收规定的信号，以形状记忆合金的电阻值变更成与规定的位置对应的形状记忆合金的电阻值的方式进行控制。说明了上述实施方式的摄像装置2适用于如下情况的例子，即，为了取得聚焦区域中的各视场的摄影数据，而从使被驱动部16的光学系统的位置逐级移动的自动聚焦控制前的初始位置AFP(O)向最初的视场位置AFP(I)移动的情况，及从自动聚焦控制后的最后的视场位置AFP(η)向最佳的视场位置AFP(4)移动的情况，但上述实施方式的摄像装置2 并不限定于此。例如，也可以适用于如下的情况，即，在为了取得聚焦区域中的各视场的摄影数据，而使被驱动部16的透镜位置阶段性地移动的第一自动聚焦控制后，在该第一自动聚焦控制中的最佳的视场位置上更细微地使被驱动部16的光学系统的位置逐级移动的第二自动聚焦控制这两阶段进行的自动聚焦控制时，从第一自动聚焦控制的最终的视场位置移动到第一自动聚焦控制中的最佳的视场位置。说明了上述实施方式的摄像装置2通过自然散热而对SMA18冷却的例子，但并未限定于此。摄像装置可以还设置对形状记忆合金进行冷却的冷却机构，而进行强制冷却。例如，冷却机构既可以是空冷或水冷，也可以是珀耳帖元件。如此，通过使用冷却机构对形状记忆合金进行强制冷却，而能够加快形状记忆合金的冷却速度。以上说明所述的本发明的光学系统驱动装置具备在移动区域上移动的光学系统；对光学系统沿着光轴方向施力的施力构件；使光学系统沿着光轴方向移动的形状记忆合金的促动器；对促动器通电的通电部；对促动器的特性值进行测量的测量部；基于通过测量部测量到的特性值来控制对通电部的通电的驱动控制部；在光学系统移动到目标位置时，至少向促动器即形状记忆合金伸长的方向变化，且在测量部测量到的促动器的特性值成为与目标位置对应的值时，向驱动控制部输出规定的信号的信号输出部。根据上述结构，在光学系统移动到目标位置时，通过驱动控制部以形状记忆合金的热量减小的方式调整通电电流，由此使形状记忆合金降温并向伸长的方向变化，从而使光学系统朝向规定的方向移动。并且，当通过测量部测量到的形状记忆合金的特性值成为与目标位置对应的值时，通过利用信号输出部对驱动控制部输出规定信号，而能够使光学系统移动到目标位置。其结果是，在使光学系统移动到目标位置时，实际上依赖于形状记忆合金的自然冷却，在现有技术中，由于经由归零位置使光学系统移动到目标位置，因此光学系统到达目标位置的移动时间变长，相对于此，在本发明中，能够不经由归零位置而使光学系统移动到目标位置，因此能够缩短使光学系统到达目标位置的移动时间。另外，在本发明的光学系统驱动装置中，可以是，在光学系统移动到目标位置时， 信号输出部基于测量部测量到的促动器的特性值，在至少超过了与目标位置对应的促动器的特性值一次之后，以变更为与目标位置对应的促动器的特性值的方式输出规定的信号。根据上述结构，驱动控制部通过从信号输出部接收规定的信号，而使促动器的特性值、例如形状记忆合金的电阻值一度下降超过与光学系统的目标位置对应的形状记忆合金的电阻值之后，再次朝向与规定的位置对应的形状记忆合金的电阻值上升，以变更为与光学系统的目标位置对应的形状记忆合金的电阻值的方式进行控制。通过如此进行控制， 能够减少形状记忆合金存在的滞后的影响。本发明的摄像装置具备上述光学系统驱动装置；以及通过上述光学系统驱动装置的光学系统进行成像的摄像元件。根据上述结构，能够通过上述结构的驱动控制部来变更光学系统的位置，能够控制摄像元件和光学系统的位置。另外，在本发明的摄像装置中，可以是信号输出部对促动器的特性值进行测量，在进行了光学系统的光轴方向上的最小位置至最大位置的移动范围的对应的校准控制后，在向形状记忆合金伸长的方向变化时，基于通过测量部测量的促动器的特性值，在使光学系统的位置逐级移动的自动聚焦控制之前，当特性值成为与保持光学系统的初始位置对应的值时，将第一停止信号向驱动控制部输出。根据上述结构，在通过测量部测量到的促动器的特性值、例如形状记忆合金的电阻值成为与用于使光学系统的位置移动到初始位置的位置或初始位置对应的值时，信号输出部向驱动控制部输出第一停止信号。驱动控制部基于该第一停止信号，以使光学系统的位置移动到初始位置的方式进行控制。在以往的摄像装置中，在校准控制之后，通过对形状记忆合金降温，而使光学系统向规定的方向移动到归零位置，然后通过对形状记忆合金再次通电，而移动到规定的方向的相反方向的初始位置。即，以往的摄像装置不像本发明的摄像装置那样，使用通过测量部测量到的形状记忆合金的电阻值，输出第一停止信号，进行直接移动到初始位置那样的位置控制。因此，以往的摄像装置经由归零位置会花费多余的时间。本发明的摄像装置与以往的摄像装置相比，通过缩短此种时间，而能够缩短用于使被驱动部移动到初始位置的时间。另外，在本发明的摄像装置中，可以是信号输出部在光学系统移动到初始位置后， 在向形状记忆合金伸长的方向变化时，基于通过测量部测量的促动器的特性值，当特性值成为光学系统的位置与自动聚焦控制的最初的光学系统的位置对应的值时，将第二停止信号向驱动控制部输出。根据上述结构，在通过测量部测量到的促动器的特性值、例如形状记忆合金的电阻值成为与用于使光学系统的位置移动到自动聚焦控制的最初的光学系统位置的位置或自动聚焦控制的最初的光学系统位置对应的形状记忆合金的电阻值时，信号输出部向驱动控制部输出第二停止信号。驱动控制部基于该第二停止信号，以使光学系统移动到自动聚焦控制的最初的被驱动部的位置的方式进行控制。在以往的摄像装置中，在自动聚焦控制之前，通过对形状记忆合金降温，而使光学系统向规定的方向移动到归零位置，然后通过对形状记忆合金再次通电，而移动到与规定的方向相反的方向的自动聚焦控制的最初的光学系统的位置。即，以往的摄像装置不像本发明的摄像装置那样，使用通过测量部测量到的形状记忆合金的电阻值，输出第二停止信号，进行直接移动到自动聚焦控制的最初的光学系统的位置那样的位置控制。因此，以往的摄像装置经由归零位置会花费多余的时间。本发明的摄像装置与以往的摄像装置相比，通过缩短此种时间，而能够缩短用于使光学系统移动到自动聚焦控制的最初的光学系统的位置的时间。另外，在本发明的摄像装置中，可以是信号输出部在自动聚焦控制后，在向形状记忆合金伸长的方向变化时，基于通过测量部测量的促动器的特性值，当特性值成为光学系统的位置与自动聚焦控制的最佳的光学系统的位置对应的值时，将第三停止信号向驱动控制部输出。根据上述结构，在通过测量部测量到的促动器的特性值、例如形状记忆合金的电阻值成为与用于使光学系统的位置移动到最佳的光学系统位置的位置或最佳的光学系统位置对应的形状记忆合金的电阻值时，信号输出部向驱动控制部输出第三停止信号。驱动控制部基于该第三停止信号，以使光学系统移动到最佳的光学系统位置的方式进行控制。在以往的摄像装置中，在自动聚焦控制之后，通过对形状记忆合金降温，而使光学系统向规定的方向移动到归零位置，然后通过对形状记忆合金再次通电，而移动到与规定的方向相反的方向的最佳的光学系统位置。即，以往的摄像装置不像本发明的摄像装置那样，使用通过测量部测量到的形状记忆合金的电阻值，输出第三停止信号，进行直接移动到最佳的光学系统位置那样的位置控制。因此，以往的摄像装置经由归零位置会花费多余的时间。本发明的摄像装置与以往的摄像装置相比，通过缩短此种时间，而能够缩短用于使光学系统移动到最佳的光学系统位置的时间。
另外，在本发明的摄像装置中，还可以具备对形状记忆合金进行冷却的冷却机构。根据上述结构，能够使用冷却机构对形状记忆合金进行强制冷却，能够加快形状记忆合金的冷却速度。另外，在本发明的摄像装置中，形状记忆合金可以为直径10 100 μ m的线形状。根据上述结构，能够容易使形状记忆合金散热，能够加快形状记忆合金的冷却速度。本发明的便携设备搭载有上述摄像装置。根据上述结构，在便携设备中也能够得到上述同样的效果。产业上的可利用性本发明的光学系统驱动装置、具备上述光学系统驱动装置的摄像装置、及搭载了上述摄像装置的便携设备与以往的摄像装置相比，能够适用于需要缩短使被驱动部的光学系统移动到规定的位置的时间的光学系统驱动装置、具备上述光学系统驱动装置的摄像装置、及搭载了上述摄像装置的数码相机或带相机功能的手机或便携信息终端(PDA)等便携设备等的用途。符号说明1 手机2摄像装置3第一主体4铰链机构5第二主体6操作键部7扩音器8发声器9扬声器10第一显示屏11第二显示屏12发光元件13光学系统14摄像元件15透镜支架16被驱动部17施力弹簧(施力机构)18 SMA (形状记忆合金)19促动器20外支架21a 框架21b 基体22 基板23驱动部
M控制部25通电部26电阻值测量部(测量部)27信息处理部(CPU)28第一存储部(RAM)(信号控制部)四第二存储部(ROM)30驱动控制部31信号输出部
权利要求
1.一种光学系统驱动装置，其特征在于，具备在移动区域上移动的光学系统；对所述光学系统沿着光轴方向施力的施力构件；使所述光学系统沿着光轴方向移动的形状记忆合金的促动器；对所述促动器通电的通电部；对所述促动器的特性值进行测量的测量部；基于通过所述测量部测量到的特性值来控制对所述通电部的通电的驱动控制部；以及信号输出部，其在所述光学系统移动到目标位置时，至少向所述促动器即形状记忆合金伸长的方向变化，且在所述测量部测量到的所述促动器的特性值成为与所述目标位置对应的值时，向所述驱动控制部输出规定的信号。
2.根据权利要求1所述的光学系统驱动装置，其特征在于，所述信号输出部在所述光学系统移动到目标位置时，基于所述测量部测量到的所述促动器的特性值，在至少超过了与所述目标位置对应的所述促动器的特性值一次之后，以变更为与该目标位置对应的所述促动器的特性值的方式输出规定的信号。
3.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1或2所述的光学系统驱动装置；以及通过所述光学系统驱动装置的所述光学系统进行成像的摄像元件。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，所述信号输出部对所述促动器的特性值进行测量，在进行了对所述光学系统的光轴方向上的从最小位置至最大位置的移动范围附加对应的校准控制后，在向所述形状记忆合金伸长的方向变化时，基于由所述测量部测量的所述促动器的特性值，在使所述光学系统的位置逐级移动的自动聚焦控制之前，当所述特性值成为与保持所述光学系统的初始位置相对应的值时，将第一停止信号向所述驱动控制部输出。
5.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，在所述光学系统移动到所述初始位置后，在向所述形状记忆合金伸长的方向变化时， 所述信号输出部基于通过所述测量部所测量的所述促动器的特性值，当所述特性值成为所述光学系统的位置与所述自动聚焦控制的最初的光学系统的位置相对应的值时，将第二停止信号向所述驱动控制部输出。
6.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，所述信号输出部在所述自动聚焦控制后，在向所述形状记忆合金伸长的方向变化时， 基于通过所述测量部测量的所述促动器的特性值，当所述特性值成为所述光学系统的位置与所述自动聚焦控制的最佳的光学系统的位置对应的值时，将第三停止信号向所述驱动控制部输出。
7.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，还具备对所述形状记忆合金进行冷却的冷却机构。
8.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，所述形状记忆合金为直径10 100 μ m的线形状。
9.一种便携设备，其特征在于，搭载有权利要求3所述的摄像装置。
全文摘要
本发明的光学系统驱动装置、摄像装置及便携设备具备光学系统；施力构件；形状记忆合金的促动器；对促动器通电的通电部；对促动器的特性值进行测量的测量部；基于通过测量部测量到的特性值来控制对通电部的通电的驱动控制部；在光学系统移动到目标位置时，至少向促动器即形状记忆合金伸长的方向变化，且在测量部测量到的特性值成为与目标位置对应的值时，向驱动控制部输出规定的信号的信号输出部。
文档编号G02B7/04GK102472880SQ20118000243
公开日2012年5月23日 申请日期2011年1月13日 优先权日2010年3月15日
发明者畑和宏 申请人:松下电器产业株式会社