CN100492085C - 摄像装置、透镜驱动控制方法 - Google Patents

Abstract

控制器，控制驱动波形发生器来给压电元件施加预订电压，并使压电元件发生形变，从而移动透镜。该控制器基于霍尔器件所检测到的磁场强度来获得透镜的位置。振动检测电路，测量由外部振动引起的压电元件的形变产生的电压。该控制器判断振动检测电路测量到的电压是否大于预定阈值，并且检测透镜的位置偏移。当检测位置偏移时，控制器将透镜重新置于施加振动之前所获得的位置。

Description

摄像装置、透镜驱动控制方法

发明领域

本发明涉及一种摄像装置、透镜驱动控制方法。

背景技术

通常，用户对外部操作杆等的操作改变了安装在带摄像机的便携式电话上的和要求小型化以及扁平化(flattening)的照相机单元的图像放大率和焦距。有一种照相机单元，其具有一个小型的步进电机以及由该步进电机移动摄像透镜的AF(自动对焦)功能。

步进电机的使用限制了照相机单元的小型化。代替这种类型的照相机单元，当前的照相机单元具有一个用于移动透镜的压电元件(压电元件)。使用该压电元件使得可以进一步减轻和小型化照相机单元。压电元件具有取决于外加电压的形变特性。采用了具有该特性的压电元件的照相机单元提供了一个适当的电压给该压电元件以使得该元件发生形变，从而驱动摄像透镜。例如，在公开号为2004—294759的未审查的日本专利申请公开公报中公开了一种通过压电元件来驱动透镜的装置。

利用压电元件的摆动型致动器的摆动变为移动透镜的驱动力。由于在摆动方向上透镜是可移动的，如果在透镜移动到正确位置之后，一个外部振动或类似的振动施加在透镜和透镜驱动装置上，透镜将会移动到一个错误的位置。在这种状态下的拍摄产生就这样一种问题，使得变焦放大率与用户期望的不同以及失去对焦。可通过提供一些用于将透镜固定在正确位置的机构来克服这些问题，其将会增大透镜驱动装置并且使得透镜的锁住/释放控制变得复杂化。

这些问题不仅仅限定在带摄像机的便携式电话，并且还出现在使用摆动型(vibration type)致动器的光学系统中。

发明内容

本发明已考虑到前述的情况，并且本发明的一个目的是在拾取图像期间来改变很难被改变的外部振动等。

为了实现这一目的，根据本发明的第一方面的摄像装置包括透镜，

用于通过透镜摄像物体的摄像单元，

具有压电元件的调整单元，它利用外加电压使得压电元件发生形变，从而调整在透镜和摄像单元之间的距离，

第一检测器，用于检测在调整单元的调整之后由压电元件的形变产生的电信号，和

控制器，以当第一检测器检测到电信号时调整透镜和摄像单元之间的距离的方式来控制调整单元。

根据本发明的第二方面的一种透镜驱动控制方法是通过具有透镜、摄像单元、调整单元、检测器、和控制器的摄像装置执行的透镜驱动控制方法，并且包括

调整步骤，调整单元通过向压电元件施加电压使得位于透镜和摄像单元之间的压电元件发生形变，

检测步骤，检测器检测在调整单元的调整之后由压电元件的形变产生的电信号，和

控制步骤，控制器以当在检测步骤中检测到电信号时调整在透镜和摄像单元之间的距离的方式来控制调整单元。

根据本发明的第三方面，一种计算机可读取记录介质存储程序，其使得具有透镜和摄像单元的计算机来执行以下步骤：

调整步骤，通过向所述压电元件施加电压使得位于透镜和摄像单元之间的压电元件发生形变，并且调整在所述透镜和摄像单元之间的距离，

检测步骤，检测在上述调整步骤的调整之后由上述压电元件的形变产生的电信号，和

控制步骤，以当在检测步骤中检测到上述电信号时调整上述透镜和上述摄像单元之间的距离的方式来控制上述调整步骤。

根据本发明，检测由施加在压电元件上的外部振动引起的电压，并且当确定检测到的电压大于或者等于一个值时，可以将透镜再次设置在初始位置。这抑制了由透镜位置的未对准而引起的变焦操作和对焦的移动。通过对于透镜驱动和外部振动检测使用相同的压电元件，可以节省空间。

附图说明

通过阅读下面的详细描述以及附图，本发明的这些或者那些目的以及优点将会变得更为明了，其中：

附图1A和1B示出了根据本发明的第一实施例的便携式电话的结构的例子的外视图；

附图2A和2B示出了根据本发明的第一实施例的便携式电话的照相机单元的结构的示意图，附图2A示出了该照相机单元的正向视图，而附图2B示出了该照相机单元的侧向视图，并且清楚地指示了压电元件地延长或者缩短方向；

附图3A和3B是示出了根据本发明的第一实施例的便携式电话的驱动杆伸长的状态和缩短的状态的示意图，附图3A是压电元件伸长的整体情况的示意图，而附图3B是压电元件缩短的整体情况的示意图；

附图4是根据本发明的第一实施例的便携式电话的结构的例子，和电路结构的例子的示意图；

附图5A和5D是由根据本发明的第一实施例的便携式电话的驱动波形产生器产生的信号的电压波形和产生定时的时间图的例子，附图5A示出了提供给第一反相(inverter)电路的电压波形，附图5B是提供给第二反相电路的电压波形图，附图5C是提供给压电元件的电压随时间变化的示意图，而附图5D是示例出压电元件的位置的位移随时间变化的示意图；

附图6中的流程图示出了当驱动透镜以改变变焦放大率操作时由根据本发明的第一实施例的便携式电话中的控制器执行的处理；

附图7A示出了本发明的第一实施例的便携式电话的摄像处理的流程图，而附图7B示出了本发明的第一实施例的便携式电话的振动检测中断处理的流程图；

附图8示出了根据本发明的第二实施例驱动便携式电话的多个透镜的透镜驱动处理的流程图；

附图9示出了根据本发明的第三实施例的便携式移动电话的检测磁体的开/关和检测霍尔装置的开/关的偏移的例子的示意图；

附图10示出了本发明的第三实施例的便携式电话的结构的例子，和电路结构的示意图；

附图11是用于解释本发明的第三实施例的便携式电话的开/关检测处理的流程图；

附图12A到12D示出了具有两个旋转机构的便携式电话的结构的例子的示意图；以及

附图13A和13B示出了具有滑动机构的便携式电话的结构的例子的示意图。

发明详述

(第一实施例)

将会详细解释用于实现本发明的最佳模式。

附图1A和1B是示出根据本发明的第一实施例的装有具备透镜控制装置带照相机的便携电话200的外视图。附图1A示出了盖子205打开后的便携式电话200的正面外部形状，而附图1B示出了便携电话的盖子的205打开后的背面外部形状。

如附图中所示，该便携式电话200的结构是：铰链单元206把盖子205和主机207连接在一起，并且是可折叠的。

类似普通的便携式电话，该便携式电话200具有通信用扬声器201，主显示单元202，键输入单元203，用于通信的麦克风204，子显示单元209，照相机单元210，闪光用LED(发光二极管)211，立体声扬声器212，可充电电池213等等。

键输入单元203，例如，具有用于激活照相机的照相机键208A，用于快门操作的确定键208B，自动对焦锁定键208C，用于保持通过自动对焦而聚焦于被摄体上的状态，以及用于调整变焦放大率的光标键208D。用户可以通过操作这些按键向该便携式电话200发出期望的动作指令。

附图2A和2B示出了照相机单元210的结构。附图2A示出了照相机单元210的正面结构，而图2B示出了照相机单元210的侧面结构。如在附图2A、B中所示的，照相机单元210具有摄像电路307，将外部光线引入到摄像电路307的透镜系统304(下文中，简单地称为“透镜”)，和在其光学方向上移动透镜304的位置的驱动机构309。

摄像电路307由有规律地设置的光电元件的集合体构成，例如CCD(电荷耦合装置)和CMOS(互补型金属氧化物半导体)，并且将入射光线转换为点矩阵数据(数字图像数据)。

该透镜304装载在透镜支架303上，并且与透镜支架303一起运动。随着透镜304的运动，摄像电路307(目标被拍摄的视角)拍摄的目标的图像大小也改变。这就是，变焦放大率改变。

驱动机构309包括摆动型致动器，其具有压电元件(例如，压电元件)306，驱动杆302，FPCB(柔性印刷电路板)401，轴402，SUS(超用途(Super Use)不锈钢)片403，压片301，和压杆簧305。该驱动机构309在其光学方向上移动透镜304。

压电元件306根据所加电压延伸或者缩短。驱动杆302被固定并且连接到压电元件306的一个表面，并且被夹在透镜支架303和压片301之间从而被固定。该FPCB401是用于产生驱动压电元件306的驱动信号的驱动电路，并且被固定在压电元件306的另一表面。轴402被固定到FPCB401上，并且支撑驱动杆302。SUS片403包括金属板状构件，并且将轴402固定在照相机单元210上。

压片301和透镜支架303将驱动杆302夹住并且固定驱动杆302。压杆簧305将压片301拉向附图下面(透镜支架303的方向)，并且在透镜支架303和驱动杆302之间给出适当的摩擦。

如在附图3A和3B中所示的，该压电元件306通过来自于FPCB401的控制(驱动)信号来伸长或者缩短。驱动杆302的位置随着压电元件306的伸长和缩短来移动。

当压电元件306以低速伸长或者缩短而驱动杆302以低速移动时，由于在驱动杆302和透镜支架303之间的摩擦力使得透镜支架303在伸长或者缩短方向移动。但是，当压电元件306以高速伸长或者缩短时，由于惯性摩擦部分滑动，使得透镜支架303很难移动，而保持大致相同的位置。

具体的，通过重复进行从附图3A中示出的状态高速地变化为在附图3B中示出的状态的操作、和从附图3B中地状态低速变化为附图3A中的状态的操作，透镜304可以向附图2B中标记Y1指示的方向、即透镜304从摄像电路307离开的方向移动。同样地，通过重复进行从附图3B中示出的状态高速地变化为在附图3A中示出的状态的操作、和从附图3A中的状态低速变化为附图3B中的状态的操作，透镜304可以向附图2B中标记Y2指示的方向、即透镜304和摄像电路307相接近的方向移动。

该照相机单元210具有位置测量机构，用于测量透镜304的位置。该位置测量机构包括固定在透镜支架303上的磁体310(在附图2A上示出)，和位于照相机单元210的外框上的霍尔元件308。在该磁体310和霍尔元件308之间的距离根据透镜支架303的位置而改变，而由霍尔元件308检测到的磁场强度根据距离的改变而改变。因此，该位置测量机构可以基于由霍尔元件308检测到的磁场强度获得透镜支架303的位置。

下面，描述便携式电话200的电路结构。

如在附图4中所示，便携式电话200的内部电路具有，例如，控制器108，键输入单元203，摄像电路307，霍尔元件308，图像存储器121，振动检测电路110，驱动电路111。

该控制器108包括CPU(中央处理单元)，RAM(随机访问存储器)，ROM(只读存储器)等，运行存储在ROM中的操作程序，控制便携式电话200的每个单元。尤其是，在该实施例中，控制器108根据键输入单元203的指令执行用于拍摄目标的各种步骤。例如，该控制器108控制驱动电路111以响应于光标键208D的操作，并且使得压电元件306伸长和缩短来调整透镜304的位置。响应于来自于振动检测电路110的检测信号，8再调整透镜304的位置。此外，响应于来自于键输入单元203的指令，控制器108执行处理，例如，获得由摄像电路307摄像的图像并将该图像存储在图像存储器121中。下面将会详细描述这些处理。

键输入单元203将响应于使用者对照相机键208A的操作的照相机激活指令、响应于设置键208B的操作的快门指令(获取图像指令)、以及响应于光标键208D的操作的放大(增加变焦放大率指令)或缩小(降低变焦放大率指令)指令、提供给控制器108。

该摄像电路307在控制器108控制之下向图像存储器121提供通过对目标摄像而获得的图像数据。

霍尔元件308基于检测到的磁场强度给控制器108提供指示透镜304位置的信号。

该图像存储器121由闪存存储器等构成，并存储通过摄像电路307的摄像操作获得的图像数据。该图像存储器121可以是可移动的记录介质。

该驱动电路111被安装在FPCB 401上，根据来自控制器108的指令产生用于移动透镜304的驱动信号，并且提供给压电元件306。

该驱动电路111包括，例如，电源单元101，驱动波形发生器102，第一反相电路104，第二反相电路105，限流电阻器112，和用于稳定功率的电容113。

各反相电路104、105是CMOS(互补金属氧化物半导体)型反相电路，包括P-沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)104A、105A和N-沟道MOSFET 104B、105B。

该电源单元101提供电源电压Vcc给电路。该驱动波形发生器102响应来自控制器108的指令，并产生用于控制压电元件306的一对驱动信号。该电源单元101通过线路103A将驱动信号中的一个提供给第一反相电路104，并且通过线路103B将另一个驱动信号提供给第二反相电路105。如果提供给MOSFET 104A、104B的栅极电压的信号电压是高电平，只有N-沟道MOSFET 104B设置为导通，并且在压电元件306的图中左侧(第一反相电路104的旁边)电极的电压变为低电平。另一方面，如果提供给MOSFET 104A、104B的栅极电压的信号电压是低电平，只有P-沟道MOSFET 104A设置为导通，并且在压电元件306的图左侧(第一反相电路104侧)电压变为几乎等于电源电压Vcc。

同样地，如果提供给MOSFET 105A、105B的栅极电压的信号电压是高电平，只有N-沟道MOSFET 105B设置为导通，并且压电元件306的图中右侧电极(第二反相电路105侧)的电极电压变为低电平。另一方面，如果提供给MOSFET 105A、105B的栅极电压的信号电压是低电平，只有P-沟道MOSFET 105A变为导通，并且压电元件306的右侧电极(第二反相电路105侧)的电压变为几乎等于电源电压Vcc。

例如，当驱动波形产生器102从控制器108中接收到了放大(增加变焦放大率)的指令时，产生如在附图5A、5B中示出的两个独立的电压波形WA、WB。图的横轴表示时间，竖轴表示电压。该驱动波形发生器102通过线路103A给第一反相电路104提供在附图5A中示出的电压波形WA，并且通过线路103B给第二反相电路105提供在附图5B中的电压波形WB。由于两个电压波形WA、WB，在附图5C中示出的电压被施加在压电元件306的两个电极之间。在图5中，假设图4所示的压电元件306的右侧电极(第二反相电路105侧)的电压高于左侧电极(第一反相电路104侧)的电压的状态是正的状态。如果电压波形WA是低电平，并且电压波形WB是高电平，则提供给压电元件306的电压变为—Vp。如果电压波形WA是高电平，并且电压波形WB是低电平，提供给压电元件306的电压变为+Vp。

由于在附图5C中示出的电压提供给压电元件306，该压电元件306如附图5D所示出地重复进行以高速缩短的操作、和以低速伸长的操作。结果，透镜支架303和透镜304向前移动(附图2B左侧)，使得透镜304远离摄像电路307。

由于驱动波形发生器102从控制器108中接收到了缩小(减小变焦放大率)指令，该驱动波形发生器102通过线路103A将附图5A所示的电压波形WA提供给第一反相电路104，并且将附图5B所示的电压波形WB通过线路103B提供给第二反相电路105。因此，向压电元件306施加对附图5C中的电压波形的极性进行反相的电压，压电元件306的位移成为在上下方向上对附图5D所示的位移进行反转的形式。也就是，该压电元件306重复高速伸长和低速缩短的操作。因此，透镜支架303和透镜304向后移动(附图2B中的右侧)，并且透镜304逐渐接近于摄像电路307。

振动检测电路110被安装在FPCB401上，并且检测来自便携式电话200的外部的振动(外部力量)。如上所述，透镜304的位置通过在透镜支架303和驱动杆102之间的摩擦力来保持。因此，如果被施加了如同振动的外部力量，该透镜304很可能产生位置偏移。因此，振动检测电路110检测该振动并且通报给控制器108。

该压电元件306具有根据被施加的电压而变形的特性，和当受外力作用变形时产生电压的特性。该振动检测电路110利用压电元件306的该特性来检测外力。该振动检测电路110包括运算放大器106，其放大压电元件306的两个电极的电势差，还包括A/D转换器107，其对运算放大器106的输出电压进行模拟到数字的转换。该振动检测器110安装在FPCB401上。通过使用相同的压电元件306来驱动透镜304和检测振动，可以使该压电元件306的伸长和缩短方向与施加在压电元件306的来自外部冲击的冲击方向一致。因此，可以节省用于FPCB401的空间。

该运算放大器106放大在压电元件306产生的微小(minute)电压差，并且把放大的电压差提供给A/D转换器107。该A/D转换器107将提供的电压差(模拟值)转换为数字值，并且将数字值提供给控制器108。该控制器108根据从A/D转换器107供给的数字值来判断压电元件306的功率是否高于或者等于某个等级，从而判断是否有振动和外部力量施加在透镜304的可移动方向上。

下面，将参考流程图7描述采用上述结构的便携式电话200的操作。

例如，当用户想要通过便携式电话200的照相机拍摄照片时，用户按压照相机键208A。控制器108响应于该按键操作，设定为摄像模式(该模式允许对物体摄像)，并且激活照相机单元210。由于设置键208B被按下并且执行摄像，控制器108将由摄像电路307获得的图像数据存储在图像存储器121中，提供该数据给主显示单元202，并且显示该图像。当用户想要放大或者缩小地拍摄图像时，可以通过适当地操作光标键208D来改变放大率。下面将会详细解释。

(放大率改变过程)

例如，由于光标键208D被按下并且已经给出了改变摄像放大率的指令，该控制器108开始在附图6的流程图所示的处理过程。首先，控制器108将振动检测电路110变为断开(步骤S101)。变为断开的方案可以是任意的，类似于停止供电、和屏蔽给控制器108的输入信号。将振动检测电路110变为断开的原因是防止控制器108把由驱动波形产生器102产生的驱动信号错检为由于振动产生的电压。

下面，控制器108通过对应于被按下的光标键208D的驱动信号执行驱动压电元件306的处理(压电驱动处理)(步骤S102)。例如，当光标键208D的上部被按下时，控制器108确定收到了放大指令，并且以这样的方式控制驱动波形产生器102，将在附图5A、5B中示出的驱动波形WA、WB分别提供给各个反相电路104、105。由于光标键208D的底部被按下，控制器108判断为缩小的指令，并且以这样的方式控制驱动波形产生器102，将在附图5A、5B中示出的驱动波形WA、WB分别提供给各个反相电路105、104。在附图5C中示出的电压波形或者其反相的电压波形被提供给压电元件306。该驱动波形随着透镜移动的方向和移动的量(产生的脉冲的数量)而不同。以这种方式，压电元件306重复伸长或者缩短，使得控制器108控制透镜304的位置。

该控制器108确定移动透镜304的过程是否结束，也就是对光标键208D的按压是否结束，或者透镜304是否达到可运动区域的边界(封闭端)(步骤S103)。控制器108可以基于通过霍尔元件308检测的磁场强度的检测等级来确定透镜304是否到达封闭端。当判断为还没有结束时(步骤S103；否)，控制器108继续在步骤S102的处理。用户将透镜304移动到期望的位置，并且以适当的变焦放大率拍摄目标。

在本实施方式中，假设透镜304景深较深并且目标总能在透镜304的可移动范围内被聚焦。

在步骤S103中，当其判断处理结束时(步骤S103；是)，控制器108获得霍尔元件308的输出电压，并且将获得的值存储在RAM中(步骤S104)。这一值指示当移动透镜304的处理结束时的透镜304的位置。

随后，控制器108将振动检测电路110变为导通(步骤S105)状态，并且设置为能够测量压电元件306的电动(electromotive)电压的状态。

(摄像处理)

比如，当按下设置键208B，发出关于物体摄像的指令，控制器108开始如附图7A所示的处理。控制器108获取由摄像电路307摄像操作而得到的图像数据，并把该数据存入图像存储器121(步骤S201)。存入图像存储器121中的图像数据的格式是任意的。图像存储器121可以保存以独立电子文档形式的多个图像数据。

(振动检测中断处理)

下面，将会参考附图7B解释检测外部振动来调整透镜304位置的处理。在该实施例中，控制器接收到表示检测到振动的中断信号的时候，就开始这一处理。或者，该控制器108可以用周期性中断定时来执行这一处理。执行该处理的定时不仅限制于这些情况。

当用户使用便携式电话200的照相机并且对目标摄像时，若任何外部振动或者外部力量施加到便携式电话200上，则压电元件306变形，并且产生微小电压。运算放大器106放大该压电元件306产生的微小电压，并且将放大的电压提供给A/D转换器107。该A/D转换器107将提供的电压(模拟值)转换为数字值，并且将数字值提供给控制器108。下面将会详细解释。

首先，控制器108确定由外部振动产生的放大的电压的数字值是否大于预定阈值(步骤S301)。该阈值是预先设定的，并且设置为以摄像透镜304会移动的程度的最小值。

当已经确定从A/D转换器107提供的数字值大于阈值时(步骤S301；是)，控制器108根据由霍尔元件308检测到的磁场强度获得透镜304的当前位置和临时存储在RAM中的透镜304的位置之间的差值，来获得透镜304移动的方向和移动量，并且将获得的方向和量提供给驱动波形产生器102(步骤S302)。

该驱动波形发生器102基于透镜304移动的方向和移动量产生用于移动透镜304至原始位置的驱动电压波形，并移动透镜304(步骤S303)。控制器108监视由霍尔元件308检测到的磁场强度，并且控制驱动波形产生器102以提供驱动电压直到透镜304返回到合适的位置。

相反的，当已经确定从A/D转换器107提供的数字值小于阈值时(步骤S301；否)，该控制器108不校正透镜304的位置，并且终止振动检测中断处理。

如上所解释的，根据本实施例的便携式电话200的控制器108确定从振动检测电路110提供的值是否大于预定阈值，从而可以检测透镜304的位置偏差。当已经检测到位置偏差时，控制器108再次将透镜304设置在原始位置，并且这可以防止仍以偏移的变焦放大率进行拍摄的问题。

通过利用相同的压电元件306驱动透镜304和检测振动，可以使压电元件306的伸长和缩短方向与透镜304由于振动而可能移动的方向一致，从而可以节省空间。不必设置制动器等来固定透镜304的位置，并且这促进小型化以及重量的减轻。

(第二实施例)

第一实施例解释了以这种方式构成的照相机单元210，即透镜304的景深较深并且目标始终在透镜304的可移动区域内聚焦，但是本发明可以应用于更高性能照相机单元。例如，本发明可以应用到可以独立调整变焦和对焦的照相机单元。

在这一实施例中，多个能够调整其位置的透镜304被安装在附图2中所示的透镜304的位置。对应于每个透镜都安装振动致动器和驱动电路，并且检测每个透镜304的位置。通过对应于每个透镜304安装振动型致动器和驱动电路，能够独立地控制变焦放大率的改变和对焦调整。因此，由于透镜304的景深不够，该便携式电话200的照相机可以拍到更锐利的图像。该振动检测电路110可以检测任何一个压电元件306中的电动势。

下面将解释具有该结构的照相机单元的控制器108执行的过程。

当要使用便携式电话200的照相机拍摄照片时，用户按下照相机键208A。从而，便携式电话200被设置为对物体摄像的模式，照相机单元210被启动。当用户想要改变变焦放大率时，该用户按下光标键208D。控制器108执行先前所述的放大率变更处理，给每个压电元件306提供相应的驱动信号，例如，沿同样方向移动每个透镜并且改变变焦放大率(步骤S102)。每个透镜304的驱动方法与第一实施例相同。每个透镜304的移动结束时，控制器108存储每个透镜304的位置(步骤S104)。

由于在该实施例中透镜304的景深不会很深，改变了变焦放大率时，该照相机可能变为焦点偏移。因此，用户依照需要按下自动对焦锁定键208C。响应于用户的该操作，控制器108开始附图8中所示的自动对焦处理。

(自动对焦处理)

首先，控制器108将振动检测电路110变为断开(步骤S401)。接下来，控制器108通过驱动压电元件306中的任何一个来移动透镜304中的任何一个，对准摄像电路307摄像的图像的焦点(步骤S402)。如果照相机的焦点没有对准(步骤S403；否)，控制器108重复步骤S402的处理，并且如果目标被聚焦(步骤S403；是)，控制108将流程切换到下一个处理。聚焦的方案是任意的，例如，采用获得这样一种状态的方案，其中由摄像电路307拍摄的图像的每像素的亮度的分散(dispersion)最大的状态为聚焦状态等。其他的方案，类似于使用亮度的对比的方案，和检测光的相位差的方案可以被使用来对焦。

下面，当完成对焦时(步骤S403；是)，在该对焦状态的每个透镜304的位置被临时存储在RAM中(步骤S404)。

接下来，控制器108将振动检测电路110变为导通(步骤S405)并且终止该处理。

由于在控制器108执行自动对焦处理时，任何振动或者外部力量都作用到便携式电话200，所以振动检测电路110通知控制器108检测到振动。控制器108开始上述振动检测中断处理。也就是，控制器108确定由于振动。检测到的电压值是否大于预定阈值(步骤S301)。当已经检测到电压值大于阈值时(步骤S301；是)，控制器108使驱动波形发生器产生驱动信号来将每个透镜304的位置移动到存储在RAM中的每个透镜304的位置(最近测量到的每个透镜304的位置)(步骤S302)。压电元件306依照输入驱动信号伸长或者缩短，并且透镜304返回到原始位置(步骤S303)。

该结构的应用使得可以将每个透镜304的位置在变焦调整和对焦之后返回到合适的位置，即使给便携式电话200施加了外部振动。

(第三实施例)

下面，将解释本发明的另一个实施例。在该实施例中，便携式电话200可以检测由于打开/关上盖子205而引起的振动和冲击，并调整透镜304的位置。如附图9中示出的，开/关检测磁体501和开/关检测霍尔元件502被分别嵌入在便携式电话200的盖子205和主体207上。在开/关检测磁体501和开/关霍尔元件502之间的距离根据盖子205的打开/关闭变化。通过开/关检测霍尔元件502检测到的磁场强度根据距离的改变而改变。控制器108根据开/关检测霍尔元件502的输出电压来确定便携式电话200的盖子205的开/关状态。便携式电话200在盖子205打开或关闭的状态，都可通过照相机单元210来对目标摄像。

下面，将会解释本实施例的便携式电话200的电路结构。如附图10中所示，便携式电路200的内部电路除了控制器108、用于输入各种指令和信息的键输入单元203、摄像电路307、霍尔元件308、图像存储器121、和驱动电路111之外，还具有用于检测盖子205的打开/关闭状态的开/关检测电路500。

控制器108在RAM中存储指示照相机单元210是否处在能够摄像的状态下的标记。例如，如果给照相机单元210提供电源并且其是在能够摄像的状态下，该标记被设置为1。如果没有给该照相机单元210提供电源，该标记被设置为0。

开/关检测电路500具有开/关检测霍尔元件502，其将从开或关检测磁体501接收到的磁场强度转换为电压，并将转换后的电压提供给控制器108。当在照相机启动之后进行盖子205和主机207的开/关时，由于打开或者关闭的振动而透镜304的位置可能会偏移。因此，开/关检测电路500检测出盖子205的打开或者关闭，并且通知给控制器108。

假设该实施例的便携式电话200也具有振动检测电路110来进行说明。但是，该便携式电话200也可以不具有振动检测电路110。

(开/关检测处理)

控制器控制开/关检测电路500，并且开始附图11的流程所示的开/关检测处理。典型的，在步骤S105中振动检测电路110变为导通之前，在第一实施例的步骤S104中临时存储透镜304的位置之后，执行此处理。或者，控制器108以周期性的定时执行该处理。当用户使用相机的期间，便携式电话200的盖子205和主机207打开或者关闭时，透镜304的位置可能偏移。控制器108执行该处理来校正这一位置偏差。开/关检测电路500把开/关检测霍尔元件502检测到的磁场强度转换为电压，并且用A/D转换器107或者类似的元件把电压转换为数字信号，并且提供获得的电压值给控制器108。下面将会详细解释。

首先，控制器108确定便携式电话200是打开还是关闭(步骤S501)。具体的说，如果开/关检测电路500提供的电压值小于预定阈值，控制器108确定该盖子205是打开的。如果开/关检测电路500提供的电压值大于或者等于预定阈值，控制器108确定盖子205是关闭的。阈值是之前设定的值。

当已经确定便携式电话200是打开或者关闭时(步骤S501；是)，根据临时存储在RAM中的透镜的位置和由霍尔元件308检测到的磁场强度获得的当前透镜的位置之间的差值，控制器108获得透镜304的移动方向和移动的量，并将它们提供给驱动波形产生器102。也就是，控制器108使透镜304移动(返回)到临时存储在RAM中的原始位置(步骤S502)。控制器108监视由霍尔元件308检测到的磁场强度，控制驱动波形产生器102来伸长或者缩短压电元件306直到透镜304返回合适的位置。

然后，控制器108确定照相机是否在能够拍照的状态(步骤S503)。控制器108通过查阅前述指示照相机单元210是否处在能够摄像的状态下的标记来执行确定。

当已经确定便携式照相机200没有打开或者关闭(步骤S501；否)，控制器108确定照相机是否在能够照相而无需校正透镜304的位置的状态(步骤S503)。

当已经确定其在能够摄像的状态下(步骤S503；是)，控制器108将过程再次返回到步骤S301，并确定盖子205是打开还是关闭。当已经确定其在不能摄像的状态下(摄像模式已经终止)(步骤S503；否)，控制器108终止开/关检测过程。

本实施例的便携式电话200的控制器108根据开/关检测电路500提供的值确定盖子205是在打开还是关闭状态，并且能够抑制在打开盖子205时透镜304的位置偏移。

可以与前述的自动对焦过程一起执行开关检测处理。典型的，在步骤S405中振动检测电路110被置为导通之前，在步骤S404中每个透镜304的位置被临时存储之后，可以执行开/关检测过程。因此，通过由开/关检测电路500提供的值来确定盖子205是否打开或关闭，控制器108在执行自动对焦时可以抑制每个透镜304的位置偏移。即使施加和开/关引起的振动所不同的振动，也可以在当前变焦调整或者对焦之后将每个透镜304的位置返回到合适的位置。

上述各部分的外观、机械结构、电路结构、以及操作、波形、和流程图仅是举例而已，如果可以获得相同的操作和效果，上述部件可以作出任意修改，并且不限制于前述的实施例。

例如，附图12A到12D示出了具有不同于先前的铰链单元206的旋转机构的便携电话600。第一旋转单元2061和铰链单元206一样打开或者关闭盖子205。第二旋转单元2062由在第一旋转单元2061旋转盖子205之后在主显示单元202的显示面的水平方向上旋转盖子205。附图12A是盖子205由第一旋转单元2061旋转的打开状态的前视图。附图12B是示出了打开状态的侧视图。附图12C是示出了关闭状态的正视图，其中的盖子由第二旋转单元2062从附图12A的状态旋转并且覆盖在主机207上，此时主显示单元202的显示器表面朝向前面。附图12D是关闭状态的侧视图。每个实施例中相同的结构部件由相同的标号表示，且省略了描述。在这些附图中，便携式电话600具有快门键301，而用户可以在打开状态或和关闭状态通过按下该快门键301来拍摄目标。

当具有该旋转机构的便携式电话600从附图12A的打开状态通过第二旋转单元2062转换为附图12C的关闭状态，或者从附图12C的关闭状态变形为到附图12A的打开状态，振动可能作用到透镜304和压电元件306上。该便携式电话600可以通过检测该振动来构成为透镜位置的再设定。可以通过检测由第一旋转单元2061开/关而引起的振动来再次设置该透镜位置。

例如，附图13A和13B是具有滑动机构的便携式电话700。附图13A是示出了打开状态的透视图。附图13B是示出了关闭状态的透视图。每个实施例中相同的结构部件采用相同的标号表示，并且省略其说明。

在具有该滑动机构的便携式电话700中，当滑动单元2063从附图13A的打开状态滑动到附图13B的关闭状态，或从图13B所示的关闭状态滑动到图13A所示的打开状态时，滑动所引起的振动可能施加给透镜304和压电元件306。该便携式电话700被以这种方式构造，通过检测振动来再次设置透镜位置。

本发明在前述实施例中连续的改变变焦放大率，但是可以应用于这样一种情况，其中的变焦放大率以类似于两步、三步的步进形式来改变，例如在普通模式间(通常拍摄模式)和微距模式(特写拍摄模式)状态切换。

当变成通过照相机拍摄物体的模式时，控制器108可以存储透镜304的位置。

例如，通过驱动波形发生器102产生的驱动信号的波形可能不是矩形波，但是可以是锯齿形。压电元件306的驱动电路111由CMOS反相电路构成，但是也可以由H桥电路构成。

在前述的实施例中，控制器108基于霍尔元件308检测的磁场强度来获得透镜304的位置，并且把该透镜位置临时存入RAM中。如果施加有大于预定阈值的振动，控制器108控制透镜304返回到临时存储在RAM中的位置。然而，控制器108执行控制，可以使透镜304移动和返回到预定返回位置。在这种情况下，表示预定返回位置的数据存储在ROM中，闪存存储器中或者类似的元件中。具体的说，ROM或者闪存存储器与拍摄模式、变焦放大率等类似的信息相关联地存储预定返回位置。例如，预定第一返回位置，被存储为与正常拍摄模式相关，并且预定第二返回位置被存储为与特写拍摄模式相关。当振动检测电路110检测到大于阈值的振动，控制器108从ROM或者闪存存储器中获得与当前拍摄模式或变焦放大率相关的返回位置信息，并且以使透镜304移动到该返回位置的方式进行控制。这种方式在用户可以设置的拍摄模式的数量和变焦放大率的值受限制时很有效。这一方法可以通过控制器108实现，其运行程序存储有表示与拍摄模式或者变焦放大率有关的返回位置的数据。

上述的每个实施例描述了类似于安装了照相机的便携电话的移动通信终端。然而，本发明不限制于这种情况，它可以应用于通用电子照相机或者装有照相机的信息处理装置。

由控制器108执行的程序预先存入每个前述实施例中的ROM中。然而本发明不限制于这种情况，类似在上述实施例中的上述控制可以通过运行计算机程序来执行，该程序用于通过现有的照相机装置来执行上述过程。提供该程序的方法可以是任意的，例如，可以通过类似于因特网的通信介质提供该程序，并且可以被存储到如存储卡的记录介质中并且被分发。

可以在不背离本发明的精神和范围的情况下做出各种实施例和修改。上述的实施例打算示出本发明，而不是限制本发明的范围。本发明的范围在所附的权利要求而不是实施例中示出。各种在本发明的权利要求的等同物的概念中做出的修改和在权利要求中的修改被认为是在本发明的范围之内。

本申请是基于2005年7月22提交的日本专利申请号2005-213330的申请和在2005年11月4日申请的日本专利申请号2005-321005的申请，并且包括这些申请的说明书，权利要求，附图，和摘要。上述日本专利申请所公开的内容在此通过全部参考的方式并入本文。

Claims (11)

1、一种摄像装置包括：

透镜；

摄像单元，用于通过所述透镜拍摄物体；

调整单元，具有压电元件，位于所述透镜和摄像单元之间，通过对所述压电元件施加电压使其变形，从而进行第一调整，来调整所述透镜和所述摄像单元之间的距离；

第一检测器，检测由所述压电元件的形变产生的电信号，其中该形变由外力产生；和

控制器，当所述第一检测器检测到所述电信号时，所述控制器控制所述调整单元进行第二调整，以便调整所述透镜和所述摄像单元之间的距离。

2、根据权利要求1的摄像装置，还包括获取单元，用于获得所述透镜的位置；

当在所述调整单元进行的第一调整时所述获取单元获得的透镜的第一位置不同于由所述第一检测器检测时所述获取单元获得的透镜的第二位置的情况下，所述控制器控制所述调整单元进行第二调整，以便将所述透镜移动到所述第一位置。

3、根据权利要求2的摄像装置，还包括一对检测部件，该检测部件设置在第一支撑部件和第二支撑部件上，该第一支撑部件与所述透镜一起运动且支撑所述透镜，该第二支撑部件可移动地支撑所述第一支撑部件，所述检测部件利用磁场强度来检测所述第一支撑部件和所述第二支撑部件的位置关系；

所述获取单元根据通过所述检测部件检测到的所述磁场强度来获取所述透镜的位置。

4、根据权利要求2的摄像装置，还包括存储器单元，用于存储所述第一位置；

当存储在所述存储器单元中的所述第一位置不同于所述第二位置时，所述控制器控制所述调整单元，以便将所述透镜移动到所存储的第一位置。

5、根据权利要求2的摄像装置，还包括接收单元，用于接收预定指令信号的输入；

当所述指令信号输入到所述接收单元，并且所述第一位置不同于所述第二位置时，所述控制器控制所述调整单元，以便将所述透镜移动到所述第一位置。

6、根据权利要求5的摄像装置，其中当所述指令信号被输入到所述接收单元，所述控制器使得所述第一检测器无效。

7、根据权利要求1的摄像装置，还包括第一壳体、第二壳体、转换机构，该转换机构改变所述第一壳体和所述第二壳体之间的位置关系；

还包括第二检测器，用于检测被所述转换机构改变的所述第一壳体和所述第二壳体之间的位置关系；

所述透镜被设置在所述第一壳体中或所述第二壳体之一中；

当所述第二检测器检测到所述第一壳体和所述第二壳体之间的所述位置关系改变时，所述控制器进行控制，以便调整所述透镜和所述摄像单元之间的距离。

8、根据权利要求1的摄像装置，其中

所述透镜由多个透镜构成，所述压电元件使所述多个透镜的每一个移动。

9、根据权利要求7的摄像装置，其中

所述第一壳体和所述第二壳体通过具有旋转杆的所述转换机构来相互连接，并且

所述第一壳体以与所述第二壳体重叠的方式来以所述旋转杆为中心旋转。

10、根据权利要求7的摄像装置，其中

所述第一壳体和所述第二壳体通过所述转换机构相互连接，该转换机构使得所述第一壳体和第二壳体互相滑动，并且

所述第一壳体以与所述第二壳体重叠的方式滑动。

11、一种透镜驱动控制方法，通过具有透镜、摄像单元、调整单元、检测器、和控制器的摄像装置来执行，该方法包括：

调整步骤，上述调整单元对位于上述透镜和上述摄像单元之间的压电元件施加电压使其变形以进行第一调整，从而调整所述透镜和所述摄像单元之间的距离；

检测步骤，所述检测器检测由所述压电元件的形变产生的电信号，其中该形变由外力产生；和

控制步骤，其中当在所述检测步骤中检测到所述电信号时，控制所述调整单元进行第二调整，以便调整所述透镜和所述摄像单元之间的距离。

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