CN101369086A - 位置检测装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种位置检测装置，其具有能够相对于轴在轴的轴线方向移动的可动部和、经由所述轴使所述可动部能够移动地支撑所述可动部的支撑部，位置检测装置的特征在于：所述可动部具有被配置在含所述轴的轴线的、从所述支撑部向着所述轴略成垂直的假设面上的位置基准部；所述支撑部具有检测所述位置基准部位置变化的位置检测部；根据所述位置检测部检测到的所述位置基准部的位置变化，检测所述可动部相对所述支撑部的位置。

Description

位置检测装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及位置检测装置以及具有该位置检测装置的电子设备。

背景技术

以往摄像装置中利用的手抖修正装置，是通过使摄像元件和光学部件相对移动来进行手抖修正，其中，光学部件将物光导向摄像元件使被摄物体成像于摄像元件。

日本专利特开2005-333181号公报中公开了一种技术，它是在手抖修正装置中，通过由磁铁和磁传感器构成的位置检测机构，检测摄像元件和光学部件间相对移动的变位量。

发明内容

发明欲解决的课题

但是上述专利文献中，用来检测摄像元件和光学部件间变位量的传感，被装配在摄像元件和光学部件作相对移动的方向的垂直方向上的、离开摄像元件和光学部件接合位置的位置，所以，检测的变位量容易产生误差而存在问题。

具体的说，是在摄像元件和光学部件作相对移动的方向的垂直方向上的、离开摄像元件和光学部件接合位置的位置上，检测摄像元件和光学部件之间的变位量，此时，接合位置与传感单元之间的部件出现晃动和歪斜，这样，检测的变位量出现误差，所以存在一个问题，即摄像元件和光学部件的接合位置与传感单元离得越开，检测的变位量越容易产生误差。

本发明的目的在于提供一种位置检测装置以及电子设备，其中能够更正确地进行所定对象物的位置检测。

用来解决课题的手段

为了解决以上课题，本发明是一种位置检测装置，其具有可动部和支撑部，其中，可动部能够相对于轴在轴的轴线方向移动，支撑部经由所述轴使所述可动部能够移动地支撑所述可动部，位置检测装置的特征在于，

所述可动部具有被配置在含所述轴的轴线的、从所述支撑部向着所述轴成略垂直的假设面上的位置基准部；

所述支撑部具有检测所述位置基准部的位置变化的位置检测部；

根据所述位置检测部检测到的所述位置基准部的位置变化，检测所述可动部相对所述支撑部的位置。

附图说明

图1：便携式电话的正面示意图(a)和背面示意图(b)。

图2：照相单元的立体示意图。

图3：(a)是图2的a-a线截得的照相单元的截面图，(b)是图3(a)中的b-b线截得的截面图。

图4：本发明中的照相单元的变形例截面示意图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明涉及的位置检测装置以及具有该位置检测装置的电子设备的实施方式作详细说明。本实施方式中，例举便携式电话作为电子设备进行说明。发明的范围不局限于图示举例。

便携式电话100如图1(a)(b)所示，设备本体内具有为摄像单元的照相单元200，是具备对被摄物体进行摄像功能的便携式电话。

照相单元200被设置在便携式电话100的背面一侧，将便携式电话背面一侧对着被摄物体，用照相单元200进行摄影，得到的被摄物体像能够显示设在便携式电话正面的液晶画面101，通过确认液晶画面101中显示的被摄物体像，能够对想拍摄的物体进行摄像。

如图2、图3(a)(b)所示，照相单元200略呈筐体形状，筐体包括略为箱状的框1和盖住框1上面开口的略平板状的盖板2。筐体内部为中空，其中收纳为光学部件的镜头5和使镜头5移动的移动机构等。

在框1底面的中央，配备了CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等摄像元件6，镜头5摄影的被摄物体成像于摄像元件6，盖子2的略中央形成了与镜头5和摄像元件6的位置对应的开口2h。

如图3(a)(b)所示，照相单元200包括:作为支撑部的框1；装在框1上的盖子2；经由框1和第一驱动装置10而被连接的移动框3；经由移动框3和第二驱动装置20而被连接的镜框4；装在镜框4上的镜头5等。

框1是树脂成形的盒体，其底面上具有摄像元件6，摄像元件6的上方是装盖子2的上部开口。

另外，框1具有轴支撑部1a、1a，分别从框1的内面侧壁伸出，与框1的底面略平行。这一对轴支撑部1a、1a被略垂直地竖立设置在框1的一个侧面，与框体1形成一体。并且在这一对轴支撑部1a、1a上形成了贯通孔，后述驱动轴13贯穿于其中。

盖子2是树脂成形的盖体，是盖住框1上部开口的盖子部件。

第一驱动装置10具有SIDM(注册商标)和第一滑动部3b，其中，SIDM由没有图示的电机变换元件(压电元件)和驱动轴13等构成；第一滑动部3b为接合部，与驱动轴13接合。电机变换元件是相应于施加的电压发生变位的元件，例如压电元件。

SIDM(Smooth Impact Drive Mechanism)是传动装置，它使固定在压电元件上的驱动轴13作往复移动，其中，压电元件相应于被施加的电压而伸缩。SIDM(注册商标)的结构与以往公开的技术相同，故在此省略详细说明。

驱动轴13由例如碳树脂或环氧树脂构成，是与SIDM的压电元件的伸缩动作联动在轴方向作往复移动的轴，其贯穿一对轴支撑部1a、1a的贯通孔横架着。

第一滑动部3b与移动框3形成一体，被突出地设在移动框3的外侧。

该第一滑动部3b靠摩擦力接合在驱动轴13，并由于SIDM的压电元件的伸缩动作而能够相对驱动轴13在其轴线方向移动。

该第一驱动装置10中，若缓慢地伸长、缩短SIDM的压电元件，则驱动轴13作缓慢移动(往复移动)，所以，以适当的摩擦力接合在驱动轴13上的第一滑动部3b因摩擦而与驱动轴13一起在轴方向移动。

反之，若迅速伸长、缩短SIDM的压电元件，则驱动轴13作快速移动(往复移动)，所以，以适当的摩擦力接合在驱动轴13上的第一滑动部3b因惯性而滑动，几乎停留在其原来的位置。

至于SIDM的动作，因为与以往公开的技术相同，故在此省略详细说明。

移动框3是略呈“口”字形的框体，有4个面，移动框3上具有第一滑动部3b、突片3c以及一对轴支撑部3a、3a，其中，第一滑动部3b被形成为从移动框3的一个面向外侧突出；突片3c向第一滑动部3b的相同方向突出；一对轴支撑部3a、3a被形成为从设有第一滑动部3b的面的邻接面向内侧伸出。这一对轴支撑部3a、3a上形成了贯通孔，后述驱动轴23贯穿于其中。移动框3的突片3c的下面一侧设有磁铁51。而框1对着磁铁51的底面上具有磁传感器61。

该移动框3是可动部，通过第一驱动装置10能够在驱动轴13的轴方向(X轴方向)移动。

镜框4是框体，其内侧形成了中央孔4h，镜头5嵌合于中央孔4h中。

镜框4具有第二滑动部4b和突片4c，其中，第二滑动部4b被形成为从镜框4的外面向移动框3的一对轴支撑部3a、3a侧突出；突片4c向第二滑动部4b的相同方向突出。镜框4的突片4c的下面一侧设有磁铁52。而框1对着磁铁52的底面上具有磁传感器62。

该镜框4是可动部，通过第二驱动装置20能够在后述驱动轴23的轴方向(Y轴方向)移动。

第二驱动装置20具有SIDM(注册商标)和第二滑动部4b，其中，SIDM由没有图示的电机变换元件(压电元件)和驱动轴23等构成；第二滑动部4b为接合部，与驱动轴23接合。电机变换元件是施加电压便发生变位的元件，例如压电元件。

SIDM(Smooth Impact Drive Mechanism)是传动装置，使固定在压电元件上的驱动轴13作往复移动，其中压电元件相应于被施加的电压而伸缩。SIDM(注册商标)的结构与以往公开的技术相同，故在此省略详细说明。

驱动轴23是由例如碳树脂或环氧树脂构成的轴部，与SIDM的压电元件的伸缩动作联动，在轴方向作往复移动，贯穿在一对轴支撑部3a、3a的贯通孔中横架着。

第二滑动部4b与镜框4形成一体，被突出地设在镜框4的外侧。

该第二滑动部4b以摩擦力接合在驱动轴23，同时通过SIDM压电元件的伸缩动作，能够相对于驱动轴23在其轴线方向移动。

该第一驱动装置20中，若缓慢地伸长、缩短SIDM的压电元件，则驱动轴23作缓慢移动(往复移动)，所以，以适当的摩擦力接合在驱动轴23上的第二滑动部4b因摩擦而与驱动轴23一起在轴的方向移动。

反之，若迅速伸长、缩短SIDM的压电元件，则驱动轴23作快速移动(往复移动)，所以，以适当的摩擦力接合在驱动轴23上的第二滑动部4b因惯性而滑动，几乎停留在其原来的位置。

有关SIDM的动作，因为与以往公开的技术相同，故在此省略详细说明。

上述结构的照相单元200中，装在框1上的第一驱动装置10使第一滑动部3b能够在X轴方向滑动，通过使第一滑动部3b在X轴方向滑动，经由移动框3使镜框4在X轴方向移动，由此，能够使镜头5在X轴方向移动，调整其位置。

另外，装在移动框3上的第二驱动装置20使第二滑动部4b能够在与X轴垂直的Y轴方向滑动，通过使第二滑动部4b在Y轴方向滑动，使镜框4相对在Y轴方向移动，由此，能够使镜头5在Y轴方向移动，调整其位置。

也就是说，第一驱动装置10能够使镜头5在驱动轴13所延伸的X轴方向移动，第二驱动装置20能够使镜头5在驱动轴23所延伸的Y轴方向移动，

然而，第一驱动装置10、移动框3、第二驱动装置20、镜框4构成移动机构，该移动机构能够使镜头5沿着框1的底面移动。

接下去，对照相单元200中具有的镜头5的位置检测装置进行说明。

如图3(a)(b)所示，在移动框3的突片3c的下面一侧设置着磁铁51，其为位置基准部。该磁铁51被设在一个假设面上，该假设面是移动框3的突片3c上的面，该面含驱动轴13轴线，并从框1向着驱动轴13略成垂直。优选该磁铁51被设置在驱动轴13的轴线上，但是，只要使至少掠过含驱动轴13轴线的假设面地、使磁铁51的仅仅一部分设置在假设面上即可。

框1的底面设置着磁传感器61，其对着磁铁51，该磁传感器61作为位置检测部，通过检测磁铁51的磁性，检测磁铁51的位置的变化。

另外，如图3(a)(b)所示，镜框4的突片4c的下面一侧设置着磁铁52。该磁铁52被设在一个假设面上，该假设面是镜框4的突片4c上的面，其含驱动轴23轴线，并从框1向着驱动轴23略成垂直。优选该磁铁52被设置在驱动轴23的轴线上，但是，只要使至少掠过含驱动轴23轴线的假设面地、使磁铁52的仅稍微一部分设置在假设面上即可。

框1的底面设置着磁传感器62，其对着磁铁52，该磁传感器62作为位置检测部，通过检测磁铁52的磁性，检测磁铁52的位置的变化。

磁传感器61、62具有例如霍尔元件，是检测磁铁51、52的磁性或磁场的传感，能够将检测到的磁铁的磁量变换成电量，将检测到的磁铁的磁场作为电信号输出。

然后，伴随第一驱动装置10使移动框3在图3(a)的左右方向、即X轴方向移动，磁传感器61检测与移动框3一起在X轴方向移动的磁铁51的位置变化，与此相应，检测移动框3相对框1的移动方向和移动量，位置检测装置30能够检测移动框3的位置。

另外，伴随第二驱动装置20使镜框4在图中的上下方向、即Y轴方向移动，磁传感器62检测与镜框4一起在Y轴方向移动的磁铁52的位置变化，与此相应，检测镜框4相对于框1的移动方向和移动量，位置检测装置40能够检测镜框4的位置。

与磁传感器61、62检测磁铁51、52的位置相应地检测装有磁铁的移动框3和镜框4的位置，该技术以往有所公开，在此不作详细叙述。

也就是说，相对于框1在驱动轴13轴线方向移动的移动框3和、设在移动框3上的磁铁51和、检测磁铁51磁性的磁传感器61构成位置检测装置30，该位置检测装置30能够检测移动框3相对框1的位置，检测镜头5相对框1的摄像元件6的相对位置。

另外，相对框1在驱动轴23轴线方向移动的镜框4和、设在镜框4上的磁铁52和、检测磁铁52磁性的磁传感器62构成位置检测装置40，该位置检测装置40能够检测镜框4相对框1的位置，检测镜头5相对框1的摄像元件6的相对位置。

尤其是位置检测装置30中的磁铁51，因为被设置在沿着驱动轴13的轴线移动的移动框3上的、含驱动轴13轴线的、从框1向着驱动轴13略成垂直的假设面上，所以，位置检测装置30能够正确地检测沿着驱动轴13在X轴方向移动的移动框3的移动和其移动的位置。

具体的是，因为设置在相当于含驱动轴13的假设面上的、与驱动轴13的直线距离比较近的突片3c上的磁铁51，其移动轨迹与沿着驱动轴13滑动的移动框3的移动轨迹几乎相同，所以，能够通过检测磁铁51的移动和位置检测移动框3的移动和位置。另外，因为驱动轴13与突片3c(磁铁51)之间的直线距离较近，所以，与它们之间的距离分开较长的情况相比，其间的移动框3部分不易产生歪斜，这样能够正确地检测移动框3的移动和位置。

也就是说，位置检测装置30通过检测磁铁51的位置，能够更正确地检测镜头5相对框1的摄像元件6的位置。

同样，位置检测装置40中的磁铁52，因为被设置在沿着驱动轴23的轴线移动的镜框4上的、含驱动轴23轴线的、从框1向着驱动轴23成略垂直的假设面上，所以，位置检测装置40能够正确地检测沿着驱动轴23在Y轴方向移动的镜框4的移动和其移动的位置。

具体的是，因为设置在相当于含驱动轴23的假设面上的、与驱动轴23的直线距离比较近地配置的突片4c上的磁铁52，其移动轨迹与沿着驱动轴23滑动的镜框4的移动轨迹几乎相同，所以，通过检测磁铁52的移动和位置，能够检测镜框4的移动和位置。另外，因为驱动轴23与突片4c(磁铁52)之间的直线距离较近，所以，与它们之间的距离分开较长的情况相比，其间的镜框4部分不易产生歪斜，因此能够正确地检测镜框4的移动和位置。

也就是说，位置检测装置40通过检测磁铁52的位置，能够更正确地检测镜头5相对框1的摄像元件6的位置。

这样，通过备在照相单元200中的第一驱动装置10和第二驱动装置20，能够使照相单元200中的镜头5在垂直的2个方向移动。该照相单元200中，通过第一驱动装置10和第二驱动装置20的协动，能够使镜头5向任意方向移动，使被摄物体成像于摄像元件6，因此，通过使镜头5移动来抵消用户手持的便携式电话100(照相机)的抖动，能够进行对被摄物体摄像时的手抖修正。

尤其是因为具有位置检测装置30和位置检测装置40，它们能够正确地检测镜头5相对框1(摄像元件6)的相对位置，所以，能够进一步正确地进行手抖修正。

通过使镜头5移动的第一驱动装置10、第二驱动装置20和检测镜头5位置的位置检测装置30、位置检测装置40之间的协动，进行手抖修正的有关动作和处理，因为与以往周知的技术相同，故在此不详细叙述。

如上所述，该照相单元200通过具有本发明涉及的位置检测装置30和位置检测装置40，能够更正确地检测为对象物的镜头5的位置，所以，能够进行更适当的手抖修正。

然后，相应于能够更正确地检测对象物镜头5的位置和能够进行更适当手抖修正的照相单元200的功能，使用具有该照相单元200的便携式电话100进行摄像之际，能够更正确地检测镜头5的位置，进行更适当的手抖修正。

并且，本发明不局限于上述实施方式。

例如，如图4中所示的照相单元300，即使是具有去掉了照相单元200中的移动框3的突片3c后的移动框33和、去掉了镜框4的突片4c后的镜框44的照相单元300，也能够得到同样的效果。

该照相单元300中，在移动框33的第一滑动部3b的下面一侧设置了磁铁51，在框1的底面设置了磁铁61，与磁铁51对应。

然后，在与驱动轴13接合的接合部、即第一滑动部3b上设置磁铁51，而在框1上设置检测磁铁51磁性的磁传感器61，由此构成本发明的位置检测装置50。

也就是说，通过在驱动轴13的轴线方向相对框1移动的移动框33和设置在移动框33上的磁铁51和检测磁铁51磁性的磁传感器61，检测移动框33相对框1的位置，构成能够检测镜头5相对框1摄像元件6的相对位置的位置检测装置50。

另外，照相单元300中，在镜框44的第二滑动部4b的下面一侧设置着磁铁52，在框1的底面设置着磁传感器62，与磁铁52对应。

然后，在与驱动轴23接合的接合部、即第二滑动部4b上设置磁铁52，而在框1上设置检测磁铁52磁性的磁传感器62，由此构成本发明的位置检测装置60。

也就是说，通过在驱动轴23的轴线方向相对框1移动的镜框44和设置在镜框44上的磁铁52和检测磁铁52磁性的磁传感器62，检测镜框44相对框1的位置，构成能够检测镜头5相对框1摄像元件6的相对位置的位置检测装置60。

尤其是位置检测装置50中的磁铁51，因为被设置在是含驱动轴13轴线的假设面上的第一滑动部3b上，所以，驱动轴13与磁铁51的间隔和其直线距离变得更短，之间不易产生歪斜，因此，位置检测装置50能够进一步正确地进行沿着驱动轴13在X轴方向移动的移动框3的移动和其移动位置的检测。

同样，位置检测装置60中的磁铁52，因为被设置在是含驱动轴23轴线的假设面上的第二滑动部4b上，所以，驱动轴23与磁铁52的间隔和其直线距离变得更短，之间不易产生歪斜，因此，位置检测装置60能够进一步正确地进行沿着驱动轴23在X轴方向移动的镜框4的移动和其移动位置的检测。

另外，在位置检测装置50中，通过去掉照相单元200中的移动框3的突片3c(参照图3)实现移动框33的小型化，或去掉镜框4的突片4c(参照图3)实现镜框44的小型化，能够确保框1内空间，可以设置其他结构或部件，或提高已有结构或部件的设置自由度。

且上述实施方式中，作为具有照相单元200、300的电子设备，例举便携式电话100进行了说明，但本发明不局限于此，也可以应用于例如PDA等的移动设备等任何电子设备

另外，上述实施方式中，以压电元件作为电机变换元件进行了说明，但本发明不局限于此，作为电机变换元件，也可以使用例如电致伸缩元件等通过施加电压而伸缩的元件等。

另外，有关具体的细部结构等，当然可以适宜地进行变更。

根据本发明，能够沿着一定轴的轴线方向移动的可动部，在检测可动部相对于使其移动可能地支撑着它的支撑部的位置时，通过在含轴的轴线的同时、从支撑部向着轴成略垂直的假设面上相应的可动部处具有位置基准部，且在支撑部中具有检测该位置基准部位置变化的位置检测部，由此，位置检测装置能够更正确地检测可动部相对于支撑部的位置、或设置在可动部上的附属物的位置。

也就是说，通过将位置检测装置中的位置基准部设在含轴的轴线的假设面上，轴与位置基准部的间隔和其直线距离变短，其间的部分和部件不易产生歪斜，所以，位置检测装置能够更正确地检测沿着轴在轴线方向移动的可动部的位置、或设置在可动部上的附属物等一定对象物的位置。

另外，有关具有该位置检测装置的电子设备，也能够更正确地进行一定对象物的位置检测。

Claims (5)

1.一种位置检测装置，其具有能够相对于轴在轴的轴线方向移动的可动部和、经由所述轴使所述可动部能够移动地支撑所述可动部的支撑部，位置检测装置的特征在于：

所述可动部具有被配置在含所述轴的轴线的、从所述支撑部向着所述轴略成垂直的假设面上的位置基准部；

所述支撑部具有检测所述位置基准部位置变化的位置检测部；

根据所述位置检测部检测到的所述位置基准部的位置变化，检测所述可动部相对于所述支撑部的位置。

2.权利要求1中记载的位置检测装置，其特征在于：

所述可动部具有与所述轴接合的接合部；

所述位置基准部被设置在所述接合部中的含所述轴的轴线的所述假设面上。

3.权利要求1或2中记载的位置检测装置，其特征在于：

所述支撑部上具有被摄物体成像的摄像元件；

所述可动部上具有使被摄物体成像于所述摄像元件的光学部件。

4.权利要求1至3的任何一项中记载的位置检测装置，其特征在于：

所述位置基准部是磁铁；

所述位置检测部是检测所述磁铁的磁性的磁传感器。

5.一种电子设备，其特征在于：

设备本体内具有权利要求1至4的任何一项中记载的位置检测装置。

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