摄像装置的制作方法

专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摄像装置，特别涉及适用于照相机及带照相机功能的手机等的摄像装置。
背景技术：
在现有技术的摄像装置中，配置着旨在朝着光轴方向驱动透镜的透镜促动器。这 种摄像装置，例如被具有自动聚焦功能的照相机搭载。在透镜促动器中，存在着各种结构。 例如专利文献1公布了利用磁铁和线圈产生的电磁驱动力，使透镜位移的透镜促动器。在上述专利文献1公布的透镜促动器中，配置着旨在使保持透镜的透镜架圆滑地 移动的导向部件。赋予透镜架电磁驱动力后，透镜就和透镜架一起，在导向部件中滑动。专利文献1 特开2004-242094号公报这样，在透镜架在导向部件中滑动的结构中，由于各种原因，透镜架和导向部件之 间的滑动阻力有可能在透镜停止状态中变大。例如如果使照相机长期处于不使用的状态 后，由于灰尘、湿气等的影响，透镜架和导向部件的滑接部位就会粘合，或者滑动不畅。成为 这种状态后，即使赋予透镜部驱动力，也有不能够适当地驱动透镜的危险。这样，就有不能 够适当地进行自动聚焦控制等的危险。

发明内容
本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供能够适当地驱动透镜部、能够 适当地进行光学调整控制等的摄像装置。本发明涉及的摄像装置，具备透镜促动器(该透镜促动器在导向部件中滑动，使 透镜位移)和控制电路(该控制电路控制所述透镜促动器)。在这里，所述控制电路在使所 述透镜沿着所述导向部件向第1方向位移之前，向所述透镜促动器供给驱动信号，该驱动 信号旨在使所述透镜朝着所述第1方向和与它相反的第2方向振动。采用本发明涉及的摄像装置后，由于在使透镜位移之前使透镜振动，所以即使导 向部件和透镜侧的被驱动部位粘合，或者被驱动部位的滑动不畅，也能够利用透镜的振动 消除这些不良，能够使被驱动部位圆滑地滑动。这样，能够向规定的方向圆滑地驱动透镜。在本发明涉及的摄像装置中，所述控制电路可以采用下述结构在进行使用了所 述透镜的光学调整控制的同时，还在开始该光学调整控制之前，向所述透镜促动器供给驱 动信号，该驱动信号旨在使所述透镜振动。采用该结构后，由于在光学调整控制之前使透镜振动，所以能够在开始光学调整 控制时使被驱动部位圆滑地移动，从而能够适当地进行光学调整控制。另外，在本发明涉及的摄像装置中，所述控制电路可以采用下述结构在所述光学 调整不适当时，再次向所述透镜促动器供给旨在使所述透镜振动的驱动信号，使在开始光 学调整控制之前供给所述透镜促动器的所述驱动信号和在所述光学调整不适当时供给所 述透镜促动器的所述驱动信号的模式变化。
这样，能够通过再次振动提高可以消除透镜促动器的不良的可能性，能够提高可 以圆滑地进行光学调整的可能性。另外，在本发明涉及的摄像装置中，所述控制电路可以采用下述结构在进行使用 了所述透镜的光学调整控制的同时，还判定所述光学调整是否适当，在所述光学调整不适 当时，向所述透镜促动器供给旨在使所述透镜振动的驱动信号后，再次执行所述光学调整 控制。更详细地说，所述控制电路可以采用下述结构在进行所述光学调整控制之际，监 视所述透镜是否适当地位移，在该监视中，所述透镜没有适当地位移时，向所述透镜促动器 供给旨在使所述透镜振动的驱动信号后，再次执行所述光学调整控制。采用该结构后，由于按照检出没有适当地进行光学调整控制的情况使透镜振动， 然后重新进行光学调整控制，所以在透镜的驱动状态(例如透镜不动等)导致光学调整控 制不顺利时，重新进行光学调整控制后，就可以适当地进行光学调整控制。
本发明涉及的摄像装置，可以采用进而具备计测时间的计时器的结构。这时，所述 控制电路可以采用下述结构使所述透镜位移后，经过预先规定的时间时，在重新使所述透 镜位移之际，向所述透镜促动器供给旨在使所述透镜振动的驱动信号。采用该结构后，由于自从上次的透镜驱动后经过了很长的时间，所以在导向部件 和被驱动部位之际可能产生粘合等的时刻，进行透镜的振动，因此能够避免多余的透镜振 动，能够有效地消除透镜控制方面的问题。本发明涉及的摄像装置，可以采用进而具备检出电池的状态的电池检出电路的结 构。这时，所述控制电路可以采用下述结构利用所述电池检出电路检出了对所述电池充电 或更换所述电池后，在重新使所述透镜位移之际，向所述透镜促动器供给旨在使所述透镜 振动的驱动信号。采用该结构后，由于自从上次的透镜驱动后经过了很长的时间，所以在导向部件 和被驱动部位之际可能产生粘合等的时刻，进行透镜的振动，因此能够避免多余的透镜振 动，能够有效地消除透镜控制方面的问题。另外，在本发明涉及的摄像装置中，所述控制电路可以采用下述结构按照来自用 户的输入设定供给所述透镜促动器的所述驱动信号的模式。这样，能够将用户任意的各种 振动施加给透镜促动器，能够提高用户的便利性。综上所述，采用本发明后，能够提供可以适当地驱动透镜部、可以适当地进行光学 调整控制等的摄像装置。本发明的效果乃至意义，可以通过以下所述的实施方式得到进一步的阐述。但是， 以下的实施方式，归根结底只不过是实施本发明之际的一个例子而已，本发明并不局限于 以下的实施方式。


图1是表示实施方式涉及的透镜驱动装置的结构的分解立体图。图2是表示实施方式涉及的透镜驱动装置的结构的组装立体图。图3是讲述实施方式涉及的透镜驱动装置的驱动动作的图形。图4是表示实施方式涉及的旨在保持透镜架的结构的图形。
图5是表示实施方式涉及的磁性板的变形例的图形。图6是表示实施方式涉及的摄像装置的结构的图形。图7是旨在讲述实施方式涉及的自动聚焦动作的流程图。图8是表示在实施方式涉及的自动聚焦动作中驱动器输出的电流信号的波形的 图形。
图9是旨在讲述实施方式涉及的焦点探索处理及焦点牵引处理的流程图。图10是表示焦点探索时取得的对比度值的变化的图形。图11是旨在讲述变形例1涉及的自动聚焦动作的流程图。图12是示意性地表示焦点探索时取得的对比度值的变化的图形。图13是旨在讲述变形例2涉及的自动聚焦动作的流程图。图14是旨在讲述进一步变更变形例2涉及的自动聚焦动作的例子的流程图。图15是旨在讲述变形例3涉及的自动聚焦动作的流程图。图16是旨在讲述变形例4涉及的自动聚焦动作的流程图。图17旨在讲述透镜架的停止位置Ps和对比度值的峰值位置Pp的关系的图形。图18是旨在讲述变形例5涉及的自动聚焦动作的流程图。图19是表示实施方式涉及的摄像装置的变更例的结构的图形。图20是旨在讲述图19的摄像装置涉及的焦点探索处理及焦点牵引处理的流程 图。图21是表示实施方式涉及的透镜驱动装置的变更例的结构的分解立体图。图22是表示图21的透镜驱动装置的结构的组装立体图。图23是旨在讲述将本发明应用于微距切换功能的实施方式涉及的透镜驱动装置 的标准位置和微距位置的图形。图24是表示旨在使将本发明应用于微距切换功能的实施方式涉及的透镜架在标 准位置和微距位置之间位移的电流信号的波形的图形。图25是表示实施方式涉及的振动脉冲的变更例的图形。图26是表示实施方式涉及的振动脉冲的变更例的图形。但是，附图是专为讲述而绘制的，并不限定本发明的范围。
具体实施例方式下面，参照附图，讲述本发明涉及的实施方式。本实施方式的摄像装置，包含自动 聚焦用的透镜驱动装置。图1是透镜驱动装置的分解立体图。图2是表示装配后的透镜驱动装置的结构的 图形。该图(a)是装配完毕的图形，该图(b)是为了看清该图(a)所示的透镜驱动装置的 内部状态而拆下外壳70的状态的图形。10是透镜架。透镜架10在平面上具有八边形状。在透镜架10的中央位置，形成 旨在收纳透镜的圆形的开口 11。透镜架10的8个侧面，被对称于透镜(该透镜安装在开 口 11中)的光轴地配置。这8个侧面由4个较宽的侧面IOa和4个较窄的侧面IOb构成。 侧面IOa和侧面10b，在透镜架10中被交替配置。进而，在透镜架10上形成分别与两根轴60、61嵌合的圆孔12和长孔13(参照图4)。另外，在透镜架10的4个较宽的侧面IOa中的1个侧面IOa和垂直于该侧面IOa的另 一个侧面IOa上，分别安装着磁铁20。这两个磁铁20，成为单面磁化为N和S的两极配置 结构。另外，各磁铁20的尺寸及磁化强度彼此相等。 30是底座。底座30大致为正方形的板状。在底座30上形成旨在将透过透镜的光 引导到图形传感器组件中的开口 31，进而形成旨在插入轴60、61的两个孔32。此外，在图 1中，只绘出1个孔32。另外，还在底座30的开口 31的周围，突出设置4个导向体33。在这些导向体33 的前端部，分别形成凸部33a。此外，被4个导向体33围住的空间，成为透镜架10的收纳空 间S。40是线圈。线圈40被缠绕在4个导向体33的外周。线圈40由第1线圈41和第 2线圈42构成。第1线圈41和第2线圈42串联，其缠绕方向相反。因此，第1线圈41和 第2线圈42中的电流流过的方向相反。50是由磁性材料构成的两个磁性板。这些磁性板50在安装透镜驱动装置之际，分 别与配置在线圈40的外周和配置在线圈40的内周的两个磁铁20相对。60、61是轴。这些轴60、61分别具有断面为圆形、比透镜架10侧的圆孔12及长 孔13的内径稍小一点的直径。此外，轴60、61可以由磁性材料、非磁性材料中的任何一种 形成。70是外壳。外壳70由大致为正方形的上面板70a和从上面板70a的周边垂下的 4个侧面板70b构成。在上面板70a上，形成旨在使光射到透镜上的开口 71。另外，在上面 板70a上还形成插入轴60、61的两个孔72和插入导向体33的凸部33a的4个长孔73。在外壳70的4个侧面板70b上，形成缺口部74。该缺口部74是为了给底座30罩 上外壳70后使磁性板50露出来而形成的。此外，在4个侧面板70b上都形成缺口部74。 这是因为如后文所述，为了能够适应在透镜架10的4个侧面IOa上都配置磁铁20、与这4 个磁铁20对应地配置4个磁性板50时的情况。安装时，利用粘接剂等将磁性板50固定在线圈40的外周面上，在底座30上配置 固定了磁性板50的线圈40。接着，将两条轴60、61插入透镜架10的圆孔12及长孔13，将 插入轴60、61的透镜架10从上方收纳到底座的收纳空间S中。这时，贯通透镜架10的轴 60,61的下端，被插入底座30的孔中固定。在该状态下，两个磁铁20以具有规定的间隙的 状态与线圈40相对。另外，透镜架10的4个侧面10b，靠近导向体33的侧面。此外，虽然 图中没有绘出，但是透镜被预先安装到透镜架10的开口 11中。最后，将外壳70从上方安装到底座30上，以便使轴60、61的上端插入两个孔72 中、凸部33a插入4个长孔73中。这样，在透镜架10可以沿着轴60、61位移的状态下，安 装底座30和外壳70。至此，在图2(a)所示的状态下，安装完毕。在被安装的状态中，磁铁20的N极与上侧的第1线圈41相对，磁铁20的S极与 下侧的第2线圈42相对。所以，将电流信号施加给第1线圈41和第2线圈42后，电磁驱 动力就作用于磁铁20，透镜架10就沿着轴60、61滑动。图3是讲述透镜驱动装置的驱动动作的图形。此外，该图是图2(a)的A_A’剖面 图。该图(a)是表示透镜架10位于原来(静止)位置时的状态的图形。位于原来位置时，透镜架10的下端成为与底座30相接的状态。如上所述，第1线圈41和第2线圈42 分别与磁铁20的N和S的磁化区域相对。另外，第1线圈41和第2线圈42中的电流流动 的方向相反。在原来位置的状态下，图(a)所示的方向的电流流入第1线圈41及第2线圈42 后，上方向的推进力就作用于磁铁20，如该图(b)所示，透镜架10沿着轴60、61从原来位 置向上方向位移。另外，从该图(b)的状态，与该图(a)时相反的方向的电流流入第1线圈 41及第2线圈42后，下方向的推进力就作用于磁铁20，透镜架10沿着轴60、61向下方向 位移。此外，图中圆中带黑点的标记，表示朝着看图者而来的方向；圆中带巴叉的标记，表示 离开看图者而去的方向。这样，一边使透镜架10 朝着上方向和下方向位移，一边使透镜架10在焦点位置上 定位。如上所述，原来位置被设定成为透镜架10的下端(一端)与底座30相接的位置。 采用这种结构后，因为能够使透镜架10与底座30相接地将透镜架10定位于原来位置，所 以即使不检出透镜架10的位置，也能够很容易适度地将透镜架10定位于原来位置。在安装完毕的状态中，如图4 (a)所示，在两个磁铁20和与之相对的两个磁性板50 之间产生的磁力的作用下，透镜架10从互相正交的两个方向接受引力F。另外，这些引力 F将透镜架10向外周方向牵引后，轴60就被强力按压到孔12中的透镜架中心侧的内壁面 上，在它们之间产生比较大的摩擦力。因此，透镜架10位于焦点位置及原来位置时，即使不 给线圈40供电，也可以利用上述引力F和摩擦力，将透镜架10保持在那个位置。此外，也可以如图4(b)所示，在透镜架10中，在相对的两个侧面IOa上配置磁铁 20，与这些磁铁20相对地配置磁性板50。采用这种结构时，在磁铁20和磁性板50之间产生的磁力的作用下，透镜架10从 相反的两个方向接受引力F。在这两个引力F的作用下，透镜架10成为被从相反的两个方 向吊起来的状态。因此，使透镜架10向垂直方向移动时，也不会受到重力的影响，朝下驱动 时和朝上驱动时，不易出现两者之间的驱动差(动起来的速度及驱动灵敏度等)。因此，在 使透镜架10向垂直方向移动的状态下使用透镜驱动装置时，也能够圆滑地驱动透镜架10。 另外，透镜架10位于焦点位置及原来位置时，即使不给线圈40供电，也可以利用上述两个 引力F，将透镜架10保持在那个位置。进而，也可以如图4(c)所示，在4个侧面IOa上配置磁铁20，与这些磁铁20相对 地配置磁性板50。采用这种结构后，透镜架10成为被引力F从4个方向吊起来的状态，成 为更加稳定地吊起来的状态。因此，透镜架10更不会受到重力的影响，更不易出现上述驱动差。另外，如图3所示，使底座30和外壳70之间的距离相同，从而使磁性板50中的透 镜的光轴方向的长度Ll比磁铁20中的透镜的光轴方向的长度L2长。这样，能够在透镜架 10位移的范围内(调焦区域内)，稳定地将磁铁20和磁性板50产生的引力F赋予透镜架 10，能够稳定地保持透镜架10。可以将磁性板50变更成为图5(a)、(b)所示的结构。在该图(a)的结构中，磁性 板50中的底座30 —侧的端部，延伸到底座30的外底面为止。这样，在透镜架10位于原来 位置的状态下，磁性板50的中心Q就比磁铁20的中心P更加靠近底座30侧。
磁性板50的长度Ll，对于磁铁20的长度L2而言不太长时，磁铁20就被朝着磁性 板50的中心拉去。因此，这时磁铁20就被朝着磁性板50的中心Q拉去。这样，透镜架10 在被拉到磁性板50的一侧的同时，还被拉到底座30的一侧。透镜架10虽然往往通常位于 原来位置，但是采用这种结构后，就能够将透镜架10稳定地保持在原来位置上。在图(b)的结构中，在磁性板50中的底座30 —侧的端部延伸到底座30的外底面 为止的同时，外壳70侧的端部延伸到外壳70的外顶面为止。就是说，使磁性板50的长度 Ll尽量长于磁铁20的长度L2。这样地加大磁性板50的长度Ll和磁铁20的长度L2之差后，上述那种磁铁20被 朝着磁性板50的中心Q拉过去的力即作用于透镜的光轴方向(位移方向)的引力就变小。 这样，采用这种结构后，透镜架10位移之际不容易受到朝着位移方向的引力的影响，因此 能够圆滑地驱动透镜架10。图6是表示本实施方式的摄像装置的简要结构的图形。该摄像装置，例如被具有 自动聚焦功能的照相机搭载。
在透镜驱动装置100的底座30侧，配置着滤波器201和图形传感器组件202。由图形传感器组件202向CPU301输出对比度信号。在图形传感器组件202中，内 置ISPdmage Signal Processor)，被图形传感器组件202捕捉的图像中的每个像素的对比 度值，在该ISP内积分。这样，能够计算出图像的综合性的对比度值，将它作为对比度信号 输出。焦点与被拍摄物体越一致，图像就越清晰，对比度值就越高。除了图形传感器组件202以外，CPU301还与驱动器302、存储器303、计时器304、 操作按钮305、电压检出电路306电连接。操作按钮305及电压检出电路306，配置在搭载 摄像装置的照相机侧。存储器303具备R0M、RAM。在ROM中，存储旨在使CPU301动作的控制程序。另外， 在RAM中，暂时存储从图形传感器组件202中获得的对比度值等数据。按照需要，从RAM中 读出这些数据。计时器304计测时间后告知CPU301。操作按钮305例如是快门按钮，用户将快门 按钮按下一半后，就向CPU301输出指令调焦的信号。电压检出电路306，被电源回路307拥有，检出电池308的电压后向CPU301输出。 电源回路307将电池308的电压变换成为摄像装置及照相机的其它构成部件所需的大小的 电压，供给这些构成部件。CPU301从操作按钮305中接受指令信号后，就向驱动器302输出旨在进行自动聚 焦控制的控制信号。驱动器302按照来自CPU301的控制信号，向透镜驱动装置100的线圈 40施加电流信号。下面，讲述采用以上结构的自动聚焦动作。图7是旨在讲述自动聚焦动作的流程图。另外，图8是表示在自动聚焦动作中驱 动器302输出的电流信号的波形的图形。参照图7，CPU301如上所述地接受调焦的指令(S101 =YES)后，就驱动控制存储 器303，向线圈40施加电流信号，该电流信号是只交替地输出规定的数量的图8(a)所示的 那种脉冲状的细微的电流信号和极性与它相反的相同形状的电流信号(以下称作“振动脉 冲”)(S102)。振动脉冲的一个脉冲宽度，例如设定成为数百PS 数十ms左右的长度。在该振动脉冲的作用下，透镜架10始终位于原来位置，朝着透镜的光轴方向轻微振动。此外，在CPU301中，如图6所示，输入旨在生产电流信号的时钟信号。CPU301利用 内部的计数器计数时钟信号，按照计数结果，进行上述振动脉冲的0N/0FF控制。对于以下 讲述的探索脉冲、回归脉冲，也同样进行根据时钟信号的0N/0FF控制。CPU 301在这样地施加振动脉冲后，开始自动聚焦控制(光学调整控制)。CPU301 首先执行焦点探索处理(S103)。焦点探索处理是一边使透镜架10朝着光轴方向位移，一边 取得对比度值，根据取得的对比度值，检出聚焦位置的处理。图9(a)是旨在讲述焦点探索处理的流程图。CPU301首先向线圈40施加图8(a) 所示的那种脉冲状的正的电流信号(以下称作“探索脉冲”)(S201)。该探索脉冲的脉冲宽 度被设定成为数十mS 数百mS左右。用该探索脉冲产生的电磁驱动力，使透镜架10朝着 透镜的光轴方向一点一点地(例如每个探索脉冲为数十μS左右)位移。探索脉冲只被施 加预先规定的脉冲次数(例如数十次)。每逢施加探索脉冲时，CPU301就从图形传感器组 件202中取得对比度值(S202)，将取得的对比度值与当时的脉冲次数关联地存储到存储器 303 中(S203)。如上所述，焦点与被拍摄物体越一致，对比度值就越高。因此，使透镜架10位移 时，对比度值就如图10(a)所示，随着透镜架10靠近聚焦位置而变大，达到聚焦位置时就达 到峰值。然后，随着远离聚焦位置而变小。施加规定的脉冲次数的探索脉冲，使透镜架10位移到调焦区域的终端位置为止 时(S204 =YES)，CPU301从存储器303中取得对比度值成为峰值时的脉冲次数，将该脉冲次 数设定为将透镜牵引(引t込tr )到聚焦位置的牵引脉冲次数(S205)。返回图7，CPU301通过焦点探索处理检出聚焦位置，由此判断可以将透镜拉到聚 焦位置后(S104 :YES)，就执行焦点牵引处理(S105)。图9(b)是旨在讲述焦点牵引处理的流程图。CPU301首先向线圈40施加图8(b) 所示的那种由脉冲宽度较长的电流信号和多个脉冲宽度较短的电流信号构成的电流信号 (以下称作“回归脉冲”)(S301)。该回归脉冲旨在使透镜架10朝着与焦点探索时相反的方 向位移，其极性与探索脉冲相反。施加该回归脉冲后，透镜架10就从终端位置回归原来位 置(home position)。这时，透镜架10在回归脉冲的宽度较长的脉冲的作用下，位移到原来 位置的附近为止后，在多个脉冲宽度较短的脉冲的作用下，逐渐靠近原来位置，在与底座30 相接的原来位置定位。因为透镜架10缓慢地与底座30相接，所以能够防止反动导致的位 置偏移等。透镜架10返回原来位置后，CPU301再次向线圈40施加探索脉冲(S302)。而且， 该探索脉冲只施加上述牵引脉冲次数后(S303 :YES)，就结束处理。这样，透镜架10被从原 来位置牵引到聚焦位置。将照相机长期置于不使用的状态中时，由于灰尘、湿气等的影响，轴60、61和圆孔 12、长孔13的内壁有可能在滑接部位粘合。这时，因为对于透镜架10而言的滑动阻力变大， 所以即使施加探索脉冲，透镜架10也有可能不动。在本实施方式中，在利用探索脉冲使透镜架10位移之前，向线圈施加图8 (a)所示 的振动脉冲，使透镜架10振动。这样，即使在轴60、61和圆孔12、长孔13之间出现粘合等， 也能够利用该振动消除粘合。
所以，采用本实施方式后，能够在自动聚焦控制之际，使透镜架10 (透镜)圆滑地 动作，能够适当地进行自动聚焦控制。以上讲述了本发明的实施方式。但是本发明并不局限于此。另外，本发明的实施 方式除了上述以外，还可以有各种变更。<自动聚焦动作的变形例1>
图11是旨在讲述变形例1涉及的自动聚焦动作的流程图。参照图11，CPU301接 受调焦的指令后(S401 :YES)，就执行焦点探索处理(S402)。接着，CPU301检出该焦点探索 处理时的透镜架10的动态(S403)，判断透镜架10的动作是否正常(S404)。透镜架10的动作正常时，如图10(a)所示，取得的对比度值就像描绘途中有峰值 的山形的轨道似地变化。因此，对比度值的最高值和最低值的差分AC就一目了然。另一方面，如果由于上述粘合等的缘故，施加探索脉冲时，透镜架10在原来位置 上不动，就如图10(b)所示，对比度值大致平坦，几乎不出现差分Ac。于是，CPU301从存储器303中读出对比度值的最高值和最低值，计算出其差分 AC，将计算出的差分AC与规定的阈值加以比较。然后，如果该差分AC大于阈值，就判断 透镜架10的动作正常；如果该差分Δ C在阈值以下，就判断透镜架10停在原来位置等，没 有正常地动作。CPU301判断透镜架10的动作正常后(S404 :YES)，就判断能否牵引(检出了聚 焦位置吗)(S407)，如果能够牵引(S407 YES)，就和图7的S105同样，执行焦点牵引处理 (S408)。另一方面，判断透镜架10没有正常动作后(S404:N0)，就视为不能适当地进行自 动聚焦调整，向线圈40施加振动脉冲(S405)。这样，消除粘合等后，CPU301重新执行焦点 探索处理(S406)，重新进行自动聚焦控制。采用变更例1的结构后，如果检出透镜架10没有正常动作时就施加振动脉冲，所 以能够有效地进行消除粘合等的动作。此外，在变更例1中，还采用以下的检出方法(以下称作“第2检出方法”)，检出 透镜架10的动态，判断透镜架10是否进行了正常动作。图12是示意性地表示焦点探索时对比度值描绘的轨道的图形。该图中，横轴是探 索脉冲的施加次数。在这里，施加15次探索脉冲，取得15个对比度值(Pl P15)。在第2 检出方法中，计算出互相邻接的对比度值的差分Δη(在该图的例子中为Δ1 Δ14)。透镜架10正常动作时，如该图(a)所示，对比度值接近峰值后，差分Δ η就成为近 似于零的值。可是，差分Δη趋于零的情况，只局限于峰值附近的期间，并不是长期连续性 地使差分Δη成为近似于零的值。另一方面，透镜架10停在原来位置不动时，如该图(b)所示，差分Δη从最初开始 一直成为近似于零的值。就是说，透镜架10不能够正常动作时，差分Δη长期连续性地成 为近似于零的值。这时，CPU301能够通过检出差分Δη近似于零的期间，判定透镜架10是否进行了 正常移动。就是说，CPU301比较差分Δη和阈值，差分Δ η小于该阈值的状态连续超过规 定的次数(能够判断不是靠近峰值的次数)时，就判断透镜架10没有进行正常移动。<自动聚焦动作的变形例2>图13是旨在讲述变形例2涉及的自动聚焦动作的流程图。参照图13，CPU301接受调焦的指令后(S501 :YES)，就执行图9(a)的焦点探索处理(S502)。接着，CPU301检出 该焦点探索处理时的透镜架10的动态(S503)，判断透镜架10的动作是否正常(S504)。CPU301判断透镜架10的动作正常时(S504 :YES)，就判断能否牵引(S505)，如果 能够牵引(S505 YES)，就执行焦点牵引处理(S506)。另一方面，CPU301判断出透镜架10没有正常动作后(S504 :N0)，就进行判断，看判 断为没有正常动作的次数是否成为规定的NG次数(例如3次左右)(S507)。然后，如果判 断为不动的次数没有达到规定的NG次数(S507 :N0)，就向线圈40施加振动脉冲(S508)，进 而在施加旨在使透镜架10返回原来位置的回归脉冲后，重新执行焦点探索处理(S509)。再然后，CPU301重新检出透镜架10的动态(S503)，判断是否进行了正常动作 (S504)。通常由于解除了粘合等，所以判断为进行了正常动作，移行到步骤S505。
可是，由于粘合严重等，透镜架10仍然不能正常动作，在步骤S504中判断没有进 行正常动作后，就移行到步骤S507。这样，反复施加振动脉冲和进行焦点探索的动作，直到 在步骤S504中判断进行正常了动作，或者在步骤S507中判断为不动的次数达到规定的NG 次数为止(S508、S509)。因此，即使是粘合严重的那种状况，也能够将其消除。此外，CPU301在透镜架10 —直不能正常动作的情况下，如果在步骤S507中判断为 不动的次数达到规定的NG次数(S507 :YES)，就不执行焦点牵引处理地结束自动聚焦控制。采用变形例2的结构后，即使是用一次振动脉冲不能够彻底消除粘合等的状况， 也因为能够通过多次给予振动脉冲来消除它，所以能够更加圆滑地驱动透镜架10 (透镜)。进而，还可以将该变形例2的结构变更成为图14(a)、(b)所示的结构。就是说，在 图14(a)的结构中，在步骤S508中施加振动脉冲后，再施加回归脉冲(S510)。这是因为能 够设想在轴60、61的中途部位附着异物等时，透镜架10会在离开原来位置的位置不动的缘 故，在这种情况下能够使透镜架10暂且回归原来位置的缘故。此外，施加回归脉冲之际，即 使透镜架10位于原来位置，也只暂时性地成为被底座30按压的状态，不会产生什么不良。另外，在图14(b)的结构中，在步骤S508中施加振动脉冲后，判断透镜架10是否 在中途停下来(S511)，如果判断为在中途停下来(S511 :YES)，就施加回归脉冲(S512)。这 时，如果采用上述第2检出方法，就如图12 (c)所示的那样，透镜架10在中途停下来时，以 后的差分Δη就大致成为零，所以检出差分Δη最初大致成为零的那个点，就能够检出透镜 架10停在哪个位置。这样，就能够判断透镜架10是否停在离开原来位置的位置。这样，采用图14的结构后，能够在透镜架10中途不动时，使其从原来位置重新开 始自动聚焦控制，能够防止自动聚焦控制的精度的下降。此外，还可以将上述实施方式的自动聚焦动作编入上述变更例1及变更例2的自 动聚焦动作中。这时，在变更例1的步骤S402的动作及变更例2的步骤S502的动作之前， 附近施加振动脉冲的动作(上述实施方式的步骤S102的动作)。<自动聚焦动作的变形例3>图15是旨在讲述变形例3涉及的自动聚焦动作的流程图。参照图15，CPU301接 受调焦的指令后(S601 :YES)，就根据计时器304计测的时间，判断上次施加振动脉冲之后 是否经过了一定时间(S602)。如果没有经过一定时间，就判断是否需要对电池308进行充 电或更换(S603)。CPU301在用电压检出电路306检出的电池308的电压恢复到满充电时 的电压时，能够判断对电池308进行了充电或更换。
CPU301判断经过了上述一定时间吗(S602 :YES)，判断对电池308进行充电(更 换)后(S602 :YES)，就向线圈40施加振动脉冲(S604)。施加振动脉冲后，和上述实施方式 同样，执行焦点探索处理及焦点牵引处理(S605 S607)。另一方面，CPU301判断没有经过上述一定时间(S602 :N0)，也没有对电池308进 行充电(更换)后(S602 :N0)，就不施加振动脉冲地执行焦点探索处理及焦点牵引处理 (S605 S607)。 主要由灰尘等导致的透镜动作不畅，如果用振动脉冲带来的振动将灰尘等清除 掉，就可以认为以后暂时难以发生。因此，在变更例3的结构中，在容易重新受到灰尘等的 影响的时刻施加振动脉冲，所以与始终施加振动脉冲相比，能够削减施加振动脉冲所需的 时间和消耗的电力。<自动聚焦动作的变形例4>图16是旨在讲述变形例4涉及的自动聚焦动作的流程图。参照图16，CPU301接受调焦的指令后(S701 :YES)，就向线圈40施加振动脉冲 (S702)，然后执行焦点探索处理(S703)。接着，CPU301检出该焦点探索处理时的透镜架10 的动态(S704)，判断透镜架10的动作是否正常(S705)。CPU301判断透镜架10的动作正常后(S705 =YES)，就判断能否牵引(S706)，如果 能够牵引(S705 YES)，就执行焦点牵引处理(S707)。另一方面，CPU301判断透镜架10没有正常动作后(S705 :N0)，就通过探索处理，判 别是否检出了对比度值的峰值位置pp (牵引脉冲次数)(S708)。如图17(a)所示。如果检出了峰值位置Pp (S708 :YES)，就视为可以进行 焦点牵引，执行焦点牵引处理(S707)。另一方面，例如如图17(b)所示，如果没有检出峰值位置Pp(S708 :N0)，就执行和 图13的S507 S509同样的处理(S709 S711)。在变更例4的结构中，即使焦点探索时透镜架10在中途停下来，也能够尽量向聚 集位置牵引。〈自动聚焦动作的变形例5>图18是旨在讲述变形例5涉及的自动聚焦动作的流程图。如该图所示，在变形例 5中，在施加上述实施方式的焦点牵引处理中的回归脉冲(S301)及施加探索脉冲(S302)之 前，分别附加施加振动脉冲的动作(S304、S305)。其它的步骤，都和上述实施方式的焦点牵 引处理同样。除了上述那种轴60、61和圆孔12、长孔13的粘合以外，导致透镜架10不容易动作 的原因，还可以设想以下情况。就是说，由于在轴60、61和圆孔12、长孔13之间存在一些间 隙，透镜架10可能在间隙的范围内以稍微倾斜的状态位移后停止。在这种情况下，虽然能 够朝着以前的位移方向位移，却有可能被卡住难以朝着反方向移动。这时，即使施加电流信 号，透镜架10也有可能不动。在变更例5的结构中，使透镜架10向反方向位移之际、即使透镜架10暂时向原来 位置返回之际以及返回后向焦点位置牵引透镜之际，施加振动脉冲，然后向返回方向及牵 引方向驱动透镜架10。因此，向反方向驱动之际，即使如上所述产生被间隙卡住，也能够在 消除它后使透镜架10位移。所以能够使透镜架圆滑地位移。
在像本实施方式那样具有利用磁铁20和磁性板的引力F，按压轴60、61和圆孔 12、长孔13，从而抑制透镜架10的倾斜的保持结构(参照图4)的装置中，采用变更例5的 结构的必要性较小，但是在不具有这种结构的装置中却特别有用。此外，即使在透镜架10最初位于原来位置的状态下也有可能产生上述卡住。这 时，在进行焦点探索处理之前施加振动脉冲后，能够消除这种卡住。〈摄像装置的变形例〉 在上述实施方式中，摄像装置不具备直接检出透镜架10的位置的功能，但是可以 给摄像装置附加直接检出透镜架10的位置的传感器。图19是表示变形例涉及的摄像装置的简要结构的图形。在透镜驱动装置100中， 作为位置传感器，配置着霍尔元件309。伴随着透镜架10的位移，从磁铁20中接受的磁力 的大小变化后，霍尔元件309就向CPU301输出与它对应的位置信号。CPU301根据该位置信 号，检出透镜架10的位置。在该变形例的摄像装置中，也能够进行上述自动聚焦动作(包含变更例)。这时， 根据来自霍尔元件309的信号，检出透镜架10是否被适当驱动。此外，对于焦点探索处理 及焦点牵引处理，还可以进行如下变更。图20(a)是旨在讲述变形例涉及的焦点探索处理的流程图。参照该图，CPU301向 线圈40施加探索脉冲，使透镜架10位移(S801)。每逢施加探索脉冲时，CPU301就在从图 形传感器组件202中取得对比度值的同时(S802)，还根据来自霍尔元件309的位置信号，检 出透镜架10的位置(透镜位置)(S803)。然后，将取得的对比度值和这时的透镜位置关联 存储到存储器303中(S804)。CPU301通过施加规定脉冲次数的探索脉冲，使透镜架10位移到调焦区域的终端 位置为止后(S805 :YES)，就从存储器303中取得对比度值成为峰值时的透镜位置，将透镜 位置作为聚焦位置设定(S806)。图20(b)是旨在讲述变形例涉及的焦点牵引处理的流程图。参照该图，CPU301首 先施加振动脉冲(S901)。接着，根据霍尔元件309的检出位置，执行应该使透镜架10从终 端位置位移到聚焦位置为止的脉冲驱动控制(S902)。就是说，CPU301根据聚焦位置和现在 的透镜位置之差调整电流信号，以便该差越大就使脉冲宽度越大，将调整后的电流信号施 加给线圈40，从而将透镜架10牵引到聚焦位置。然后，如果透镜架10被牵引到聚焦位置 (S903 YES)，就结束处理。如上所述，在该变更例中，根据来自霍尔元件309的信号，检出透镜架10是否被适 当驱动。就是说，CPU301在焦点探索时监视来自霍尔元件309的信号，如果该信号从最初 开始就没有变化，或者从中途开始没有变化，便判断透镜架10没有进行正常移动。<透镜驱动装置的变形例>图21是变形例涉及的透镜驱动装置的分解立体图。图22是表示装配后的透镜驱 动装置的结构的图形。该图(a)是装配完毕的图形，该图(b)是为了看清该图(a)所示的 透镜驱动装置的内部状态而拆下外壳70的状态的图形。在该变更例中，使透镜架10移动之际的导向结构，不是由轴60、61和圆孔12、长 孔13构成，而是如下所述，由突条14和槽33b构成。图21及图22所示的其它的结构，和 上述实施方式同样。
就是说，在透镜架10中，在较窄的4个侧面IOb上，分别形成朝着上下延伸的断面 为三角形状的突条14。另一方面，在与这些侧面IOb相对的导向体33的侧面上，分别形成 与突条14嵌合的V字形的槽33b。如图22(b)所示，将透镜架10安装到底座30上后，突条14就嵌入槽33b内。在 这种状态下，透镜架10上下移动后，伴随着它的移动，突条14就在槽33b内滑动。采用这 种结构后，能够很容易地设计导向结构。在该变更例的结构中，也能够进行上述自动聚焦动作(包含变更例)。<在微距切换功能中的应用例>本发明的摄像装置，在搭载了微距切换用的透镜驱动装置的摄像装置中也能够应 用。在该微距切换用的透镜驱动装置中，透镜的位置被切换固定成为进行普通摄影时的位 置(标准位置)和进行微距摄影时的位置(微距位置)等两个位置。可以使微距切换用的透镜驱动装置采用和上述实施方式的透镜驱动装置100同 样的结构。该透镜驱动装置，如图23所示，原来位置(透镜架10与底座30相接的位置)位 于标准位置，透镜架10与外壳70相接的位置则位于微距位置。而且按照用户对于摄影模 式的切换操作(透镜位置的切换操作)等，透镜架10被在标准位置和微距位置之间驱动。图24是表示旨在使透镜架10在标准位置和微距位置之间位移的电流信号的波形 的图形。该图(a)是旨在使透镜架10从标准位置向微距位置位移的波形图，该图(b)是旨 在使透镜架10从微距位置向标准位置位移的波形图。如该图所示，旨在使透镜架10向微距位置位移的电流信号(以下称作“微距切换 脉冲”)和旨在使透镜架10向标准位置位移的电流信号(以下称作“标准切换脉冲”)，两 者的波形都和上述反馈波形同样，由一个脉冲宽度较长的电流信号和多个脉冲宽度较短的 电流信号构成。但是，因为使透镜架10位移的方向相反，所以微距切换脉冲和标准切换脉 冲的极性互相反转。在该变更例中，施加这种切换脉冲，和施加上述回归脉冲时同样，在使 透镜架10位于标准位置及微距位置之际，能够防止与这些位置错位。在该变更例中，进而如图24所示，在施加切换脉冲之前，施加振动脉冲。这样，就 和上述实施方式同样，即使导向机构部位出现粘合及卡住等，也能够利用振动消除。<振动脉冲的设定例>本实施方式涉及的摄像装置，被照相机及手机等搭载。这时，被摄像装置拍摄的图 像，在这些机器的取景画面中显示。在这里，不希望发生在取景画面显示的图像(以下称作 “取景图像”)中出现与用户的指令不同的变化。另一方面，在本实施方式涉及的摄像装置 中，由于施加振动脉冲后使透镜架10朝着光轴方向振动，所以在该振动的作用下，有可能 产生与用户的指令(例如自动聚焦)不同的变化。因此，在本实施方式中，需要调整振动脉 冲，以便使透镜架10振动时不影响取景图像。图25是讲述振动脉冲的调整方法的图形。如图所示，如果使振动脉冲的正的振幅、正的脉冲宽度、负的振幅、负的脉冲宽度 分别为A1、T1、A2、T2，那么其能率就被设定成50% (Al = A2且Tl = T2)。另外，正的脉冲 及负的脉冲被发送相同的次数，脉冲发送次数被设定成规定的次数。这样地将振动脉冲的能率设定成50%、正负脉冲发送相同的次数后，由于透镜架 10的位置不会随着施加振动脉冲而变化，所以在取景图像中不会出现变化。进而，如果将最小限度的脉冲发送次数设定成为消除透镜动作不畅的程度，就能够削减施加振动脉冲所需 的时间和消耗的电力。此外，正的脉冲宽度Tl和负的脉冲宽度T2，被设定成为不影响取景图像的时间宽 度。就是说，考虑透镜驱动装置的特性，预先在不影响取景图像的时间宽度的范围内，设定 正的脉冲宽度Tl和负的脉冲宽度T2。<动作不良时的控制的变更例>即使向透镜驱动装置施加上述振动脉冲，透镜架10也有可能出现不能适当地移 动的现象。这时，向透镜驱动装置施加与正常的模式不同的模式的振动脉冲，往往非常有 效。图26是表示透镜驱动装置出现动作不良时的振动脉冲的变更例的图形。该图(c)是正常时的振动脉冲的模式例(正常时模式)。这时，将周期IOys的脉 冲施加给透镜驱动装置Ims的期间。另外，该图(a)及(b)是与正常时不同的振动脉冲的 模式例(模式A及模式B)。在该图(a)所示的模式A中，将周期25 μ s的脉冲施加给透镜驱动装置IOms的期 间。另外，在该图(b)所示的模式B中，将周期10μ s的脉冲施加给透镜驱动装置IOms的 期间。此外，在图(a) (c)的任何一个的例子中，如参照图25讲述的那样，能率被设定成 50 %，正的脉冲及负的脉冲被发送相同的次数。给透镜驱动装置施加振动脉冲时，首先施加正常时模式，然后判断透镜架10的动 作是否正常(例如是否如上所述地适当地进行了自动聚焦)。这时，如果判断透镜架10没 有正常动作而重新施加振动脉冲，就接着作为振动脉冲施加模式A。进而，如果判断透镜架 10没有正常动作而施加振动脉冲，就作为振动脉冲施加模式B。以后，将模式A、B交替反复 施加规定的次数。这样，与只施加正常时模式时相比，因为交替施加不同的模式的振动脉冲，所以能 够更有效地消除透镜驱动装置的移动不良。进而，还可以使用户能够任意变更脉冲振动的时间。具体地说，使用户能够从摄像 装置的菜单画面等中，选择与上述模式A、B的振动时间相对的倍率。这样，没有消除透镜驱 动装置的动作不良时，由于用户能够延长脉冲振动的时间，所以更加迅速地消除透镜驱动 装置的动作不良的可能性得到提高。例如在菜单画面中，用户进行将振动时间作为2倍的选择操作后，图26所示的模 式A和模式B的施加时间就被分别设定成为20ms。然后，将模式A的振动脉冲施加给透镜 驱动装置20ms的期间，判断透镜架10的动作是否正常。在这里，如果透镜架10没有正常 地动作，就将模式B的振动脉冲施加给透镜驱动装置20ms的期间。这样，施加时间扩张成 为20ms的模式A和模式B的振动脉冲，就被反复交替施加给透镜驱动装置规定的次数。同样，在菜单画面中，用户进行将振动时间作为3倍、4倍、5倍、…的选择操作后， 图26所示的模式A和模式B的施加时间就被分别设定成为30ms、40ms、50ms、···。这样，振 动时间被扩张的模式A和模式B的振动脉冲，就被交替施加给透镜驱动装置。此外，可以不仅使用户能够选择模式A、B的对于振动时间而言的倍率，而且还能 够选择模式A、B的反复次数。另外，可以在菜单画面中，只选择模式A和模式B中的某一 个，选择性地设定该模式的振动时间(倍率)。
进而，可以不如上所述地反复施加模式A和模式B，只将其中的某一个施加一次， 或者反复施加规定的次数。这时，可以和上述同样，在菜单画面中，例如通过倍率设定选择 的模式的施加时间。此外，在本变更例中，可以按照模式A、B的顺序反复施加动作不良时的振动脉冲。 但是，也可以按照模式B、A的顺序反复施加动作不良时的振动脉冲。之所以交替施加模式 A、B，是因为认为能够消除动作不良的模式随着动作不良的原因的不同而不同的缘故。基于 这种想法，如图26所示，在模式B的脉冲和正常时模式的脉冲相同时，首先施加脉冲宽度和 正常时模式的脉冲宽度不同的模式A，可以说非常有效。模式B的脉冲宽度和正常时模式的 脉冲宽度不同时，也可以在施加模式A之前，先施加模式B。但是，模式A、B的脉冲宽度，如 参照图25讲述的那样，必须设定成不影响取景图像的时间宽度。动作不良时施加的振动脉冲的模式，并不仅限于图26所示的情况。在图26中，在 正常时模式以外，示出2个模式。但是动作不良时，既可以施加1个和正常时模式不同的模 式，也可以反复施加3个以上的模式。此外，本发明的实施方式在《权利要求书》所述的技术思想的范围内，可以有各种 适当的变更。
1权利要求
一种摄像装置，具备透镜促动器，该透镜促动器在导向部件中滑动，使透镜位移；和控制电路，该控制电路控制所述透镜促动器，所述控制电路，在使所述透镜沿着所述导向部件向第1方向位移之前，向所述透镜促动器供给驱动信号，使所述透镜朝着所述第1方向和与它相反的第2方向振动。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于所述控制电路，在进行使用了所述透镜 的光学调整控制的同时，还在开始该光学调整控制之前，向所述透镜促动器供给驱动信号，使所述透镜振动。
3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于所述控制电路，在所述光学调整不适当 时，再次向所述透镜促动器供给旨在使所述透镜振动的驱动信号，并使在开始光学调整控 制之前供给所述透镜促动器的所述驱动信号和在所述光学调整不适当时供给所述透镜促 动器的所述驱动信号的模式发生变化。
4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于所述控制电路，在进行使用了所述透镜 的光学调整控制的同时，还判定所述光学调整是否适当，在所述光学调整不适当时，向所述透镜促动器供给旨 在使所述透镜振动的驱动信号后，再次执行所述光学调整控制。
5.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于所述控制电路，在进行所述光学调整控 制之际，监视所述透镜是否适当地位移，在该监视中，当所述透镜没有适当地位移时，向所 述透镜促动器供给旨在使所述透镜振动的驱动信号后，再次执行所述光学调整控制。
6.如权利要求1 5任一项所述的摄像装置，其特征在于进而具备计测时间的计时器；所述控制电路，在使所述透镜位移后经过预先规定的时间后，在重新使所述透镜位移 之际，向所述透镜促动器供给旨在使所述透镜振动的驱动信号。
7.如权利要求1 5任一项所述的摄像装置，其特征在于进而具备检出电池的状态 的电池检出电路；所述控制电路，在利用所述电池检出电路检出了对所述电池充电或更换所述电池后， 在重新使所述透镜位移之际，向所述透镜促动器供给旨在使所述透镜振动的驱动信号。
8.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于所述控制电路，按照用户的输入来设定 供给所述透镜促动器的所述驱动信号的模式。
全文摘要
一种摄像装置，具备透镜促动器(透镜驱动装置100)，其在导向部件(轴60、61)中滑动，使透镜(透镜架10)位移；和控制电路(CPU301)，其控制透镜促动器。控制电路，向透镜促动器供给驱动信号，使透镜沿导向部件在光轴方向振动。控制电路，在进行自动聚焦控制之前向透镜促动器供给驱动信号使透镜振动。能够适当地驱动透镜部、能够适当地进行光学调整控制等。
文档编号H04N5/225GK101971071SQ200980108408
公开日2011年2月9日 申请日期2009年1月21日 优先权日2008年3月11日
发明者山下博司, 山中正刚 申请人:三洋电机株式会社