CN105527779B - 自动对焦照相机及附带照相机的移动终端 - Google Patents
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Abstract
一种小型简易的构成且在透镜支撑体中能够高精度地检测出与光轴相正交的X‑Y方向位置的自动对焦照相机和附带照相机的移动终端装置,其中自动对焦照相机中,从画像传感器处接收到的现有比对比与过去接收到的比对比进行比较,为比对比处于最大聚合焦点位置,透镜支撑体就会向Z方向移动。具有从画像传感器处接收到的比对比和透镜支撑体位置之间关系进行测定的比对‑位置数据。透镜支撑体处于初期位置时,从画像传感器接收到的比对比处,依据比对‑位置数据,演算出比对比最大时的聚合焦点位置,演算透镜支撑体的Z方向移动量,对X方向磁气检测元件及Y方向磁气检测元件所接收到的磁气检测信号相应于透镜支撑体的Z方向移动量进行校正。
Description
本申请是申请号为“201210182908.X”、申请日为“2012年6月4日”、发明名称为“自动对焦照相机及附带照相机的移动终端”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种相关自动对焦照相机及附带照相机的移动终端装置。
背景技术
在专利文件1(JP特开2010-85448号公报)中揭示有:一种自动对焦照相机中,透镜支撑体向光轴方向即Z方向移动的同时,应答于晃动传感器后,透镜支撑体向与光轴方向呈正交的X-Y方向(X方向及Y方向)移动。此专利文件1的技术中揭示了,在可动保持部材上设置有位置检测磁石;在透镜支撑体上设置有磁气检测传感器;通过磁气传感器对X方向及Y方向中的透镜支撑体位置进行检测的这一情况。
但是,在专利文件1的技术中,透镜支撑体向Z方向移动时,设置了位置检测磁石的可动保持部材和设置了磁气检测传感器的透镜支撑体的这2个部材一起向Z方向移动,所以向Z方向移动的驱动力就会变大,同时装置有大型化的问题。
另一方面,相对可动保持部材,仅透镜支撑体向Z方向移动之时,根据透镜支撑体的移动,位置检测磁石和磁气传感器之间的距离就会变化。特别是在磁气传感器检测位置检测磁石的磁场强度时,X-Y方向的位置检测精度就会有低下的问题。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种小型简易的构成且在透镜支撑体中能够高精度地检测出与光轴相正交的X-Y方向位置的自动对焦照相机和附带照相机的移动终端装置。
一种自动对焦照相机具有:支撑透镜的透镜支撑体;设置透镜支撑体能向光轴方向及与光轴方向正交的X方向及Y方向移动的固定体;将透镜支撑体向透镜的光轴方向移动的Z方向驱动部;将透镜支撑体向X方向及Y方向移动的X-Y驱动部;设置在透镜支撑体或固定体其中一个上的X方向位置检测磁石及Y方向位置检测磁石;设置在另一个上面的与X方向位置检测磁石相对向的X方向磁气检测元件及与Y方向位置检测磁石相对向的Y方向位置磁气检测元件;设置在透镜支撑体光轴上的画像传感器;从画像传感器处接收到比对信号后,为使透镜支撑体向聚合焦点位置移动而向Z方向驱动部发出驱动信号的聚合焦点控制部;基于X方向磁气检测元件及Y方向位置检测元件的检测信号,检测出透镜支撑体的X方向位置及Y方向位置,晃动传感器为消除检测到的X方向及Y方向的晃动量而向X-Y驱动部发出驱动信号的X-Y控制部。聚合焦点控制部具有从画像传感器接收到的比对比及测定透镜支撑体的Z方向位置之间关系的比对位置数据。透镜支撑体处于初期位置时,从画像传感器接收到的比对比中,基于比对位置数据,演算出比对比在最大时的聚合焦点位置,且从透镜支撑体的初期位置和聚合焦点位置之间的差来演算透镜支撑体的Z方向移动量。X-Y控制部对X方向磁气检测元件及Y方向磁气检测元件处接收到的磁气检测信号,与通过聚合焦点控制部演算得到的透镜支撑体的Z方向移动量相适应进行校正。
在前述的自动对焦照相机中,Z驱动部被连接到接收从画像传感器处传来的比对信号的聚合焦点控制部上,从聚合焦点控制部处接收到驱动信号,在聚合焦点控制部上设置有比对比较部、数据存储部及移动位置算出部,数据存储部上,透镜支撑体在各位置上的比对比关系的实测数据和比对-位置数据被储存起来;X-Y控制部具有检测透镜支撑体在X方向位置及Y方向位置的X-Y位置检测部、检测透镜支撑体在Z方向位置的Z位置检测部、以及X-Y位置校正部;Z位置检测部通过聚合焦点控制部的移动位置算出部算出的算出信号来检测透镜支撑体在Z方向的位置,X-Y位置校正部通过接收从X-Y位置检测部检测到的透镜支撑体在X-Y方向的位置检测信号来检测X-Y位置,X-Y位置校正部根据Z位置检测部的透镜支撑体在Z方向位置信息对X-Y位置的位置检测信号的输出进行校正。
一种自动对焦照相机的特征为,具有:支撑透镜的透镜支撑体;设置透镜支撑体能向光轴方向及与光轴方向正交的X方向及Y方向移动的固定体;通过流通电流将透镜支撑体向透镜的光轴方向移动的Z方向驱动部;将透镜支撑体向X方向及Y方向移动的X-Y驱动部;设置在透镜支撑体或固定体其中一个上的X方向位置检测磁石及Y方向位置检测磁石;设置在另一个上面的与X方向位置检测磁石相对向的X方向磁气检测元件及与Y方向位置检测磁石相对向的Y方向位置磁气检测元件;设置在透镜支撑体光轴上的画像传感器;从画像传感器处接收到比对信号后,为使透镜支撑体向聚合焦点位置移动而向Z方向驱动部发出驱动信号的聚合焦点控制部;基于X方向磁气检测元件及Y方向位置检测元件的检测信号,检测出透镜支撑体的X方向位置及Y方向位置,晃动传感器为消除检测到的X方向及Y方向的晃动量而向X-Y驱动部发出驱动信号的X-Y控制部。聚合焦点控制部从画像传感器处接收到的现有比对比与过去接收到的比对比进行比较后,为比对比向最大的聚合焦点位置靠拢,则会向Z方向驱动部发出驱动信号,透镜支撑体向Z方向移动。Z方向驱动部具有在透镜支撑体处于聚合焦点位置时,测定Z方向驱动部上流通的电流和移动位置之间关系的电流-位置数据。基于从聚合焦点位置流通电流的电流-位置数据,演算出透镜支撑体的Z方向位置,X-Y控制部将X方向磁气检测元件及Y方向磁气检测元件接收到的磁气检测信号,与通过聚合焦点控制部演算得到的透镜支撑体的Z方向移动量相适应进行校正。
在前述的自动对焦照相机中,在Z方向驱动部上设置移动位置算出部,移动位置算出部测定Z方向驱动部上流通的电流和移动位置之间关系的电流-位置数据,基于从聚合焦点位置流通电流的电流-位置数据,演算出透镜支撑体的Z方向位置;X-Y控制部具有检测透镜支撑体在X方向位置及Y方向位置的X-Y位置检测部、检测透镜支撑体在Z方向位置的Z位置检测部、以及X-Y位置校正部;Z位置检测部接收此移动位置算出部算出的透镜支撑体的Z方向位置,通过X-Y位置校正部,根据X方向磁气检测元件及Y方向磁气元件对检测到的检测位置进行校正。
附带照相机的移动终端装置特征为,搭载有权利要求前述的自动对焦照相机。
移动终端装置是指手机、便携式信息终端(PDA)、笔记本电脑等。
透镜支撑体在初期位置时,画像传感器由接收到的比对比处,依据过去实测或模拟到的比对位置数据对聚合焦点位置进行演算,就能算出透镜支撑体在Z方向上的移动量。比对比,例如聚合焦点位置时相对比对强度的比。通过比对比强弱,演算出从比对位置数据相关开始到聚合焦点位置为止的距离。
因此,根据透镜支撑体向Z方向的移动,因为X方向位置检测磁石和X方向磁气检测元件之间的距离会产生变化,X方向磁气检测元件即便检测到的磁场强度产生了变化,依据相应于演算到的Z方向移动量对此强度进行校正后,就能高精度检测出X方向位置。同样,关于Y方向,依据透镜支撑体向Z方向移动,由于Y方向位置检测磁石和Y方向磁气检测元件之间的距离会产生变化,Y方向磁气检测元件检测到的磁场强度即便产生变化,相应于演算到的Z方向移动量对此强度进行校正,就能高精度地检测出Y方向位置。
像这样,依据高精度地检测出透镜支撑体X-Y方向的位置,为对照相机的晃动进行校正,在透镜支撑体移动向X-Y方向时,能够进行高精度的晃动校正。
依据本发明,为检测透镜支撑体Z方向的移动,因为不要Z方向位置检测磁石和Z方向磁气检测元件,所以结构简单同时,成本也能廉价。
因为仅使设置了X方向位置检测磁石及Y方向位置检测磁石的透镜支撑体移动向Z方向,所以,如专利文件1中的技术那样,设置了X方向磁气检测元件及Y方向磁气检测元件的固定体也就无需向Z方向驱动了。所以,相比较于专利文件1,Z方向驱动部的负荷就能减小,能做到小型和结构简单。
透镜支撑体向Z方向移动后,从聚合焦点位置时的电流值处,依据Z方移动量演算部电流-位置数据就能演算出透镜支撑体的Z方向位置。
因此,根据透镜支撑体向Z方向移动,因为X方向位置检测磁石和X方向磁气检测元件之间的距离会产生变化,X方向磁气检测元件即便检测到的磁场强度产生了变化,依据相应于Z方向位置对检测到的强度进行校正,就能高精度检测出X方向位置。即使关于Y方向,依据透镜支撑体向Z方向移动,由于Y方向位置检测磁石和Y方向磁气检测元件之间的距离会产生变化,Y方向磁气检测元件检测到的磁场强度即便产生变化,相应于Z方向移动量对磁场强度进行校正,就能高精度地检测出Y方向位置。
据此,为对照相机的晃动进行校正,即使透镜支撑体向X-Y方向移动场合,能高精度地进行晃动校正。
根据本发明,为检测透镜支撑体向Z方向的移动,已无需Z方向位置检测磁石和Z方向磁气检测元件,所以构成简单同时,成本廉价。
因为仅使设置了X方向位置检测磁石及Y方向位置检测磁石的透镜支撑体移动向Z方向,所以,如专利文件1中的技术那样,设置了X方向磁气检测元件及Y方向磁气检测元件的固定体也就无需向Z方向驱动了。所以,相比较于专利文件1,Z方向驱动部的负荷就能降低,能做到小型和结构简单。
附图说明
【图1】为在第1实施形态相关的自动对焦照相机中的驱动控制模块图。
【图2】(a)是当被摄体与照相机到处于一定距离的场合下,显示画像传感器接收到的比对比和与聚合焦点位置为止之间距离关系的示意图。(b)透镜支撑体在初期位置中的比对比和到聚合焦点位置为止之间距离关系的比对-位置数据图。
【图3】是相关第1实施形态的透镜驱动装置的水平截面图。
【图4】是第1实施形态中的自动对焦照相机从90度的角度切开的纵截面图。
【图5】是第1实施形态中的各磁气检测元件和位置检测磁石之间关系的平面图。
【图6】是相关第1实施形态透镜驱动装置的分解斜视图。
【图7】是相关第1实施形态的透镜驱动装置外观斜视图。
【图8】是相关第2实施形态的自动对焦照相机中的驱动控制模块。
【图9】是为第1线圈上的流通电流值和透镜支撑体的Z方向位置之间关系的电流-位置数据图。
【图10】是X方向磁石向X方向的移动量和X方向磁气检测元件的输出同X方向磁石向Z方向移动距离之间关系的显示图。
【附图标记的说明】
1 透镜驱动装置
2 自动对焦照相机
3 环口
5 透镜支撑体
32 Z驱动部
33 X一Y驱动部
34 聚合焦点控制部
38 X一Y控制部
38a X一Y位置检测部
38b Z位置检测部
38c X一Y位置校正部
39 晃动传感器
43 X方向位置检测磁石
45 Y方向位置检测磁石
49 X方向磁气检测元件
51 Y方向磁气检测元件
具体实施方式
以下,参考附图1至图7,对本发明的第1实施形态加以详细说明。第1实施形态中的自动对焦照相机2为组装进手机中的自动对焦照相机。如图1所示,此自动对焦照相机2具备设置于透镜驱动装置1及透镜结像侧上的画像传感器31和控制部30。
透镜驱动装置1如图4及图6所示,具有在内周支撑透镜(无图示)的透镜支撑体5;将透镜支撑体5移动自在地配置于内周侧上的环口3;配置于环口3的光轴方向前侧上的框架7及前侧弹簧9;配置于环口3后侧上的底座8及后侧弹簧11。在后侧弹簧11和环口3之间配置有垫片(绝缘材)15。另外,线圈4被固定于透镜支撑体5的外周。在本实施的形态中,框架7、环口3、后侧垫片15、底座8构成了固定体。
环口3的外周侧壁3a从前侧看略呈四角形。四角的角部3b呈倒角形状。在环口3的中心部设置有配置透镜支撑体5的开口部。
如图6及图3所示,环口3的外周侧壁3a的各角部3b上,设置有延伸至驱动用磁石17的内周侧上的内周侧壁3c。内周侧壁3c被配置在线圈体4的内周侧上。另外,图3中,省略了环口3的内周侧壁3c。
如图3所示,各驱动用磁石17从前侧看其平面沿着环口3的倒角角部3b略呈梯形形状。其内周侧呈沿着后述第1线圈19外周面的圆弧状。另外,驱动用磁石17的内周侧和外周侧的磁极不同,例如,内周侧为N极、外周侧为S极。
如图6所示,透镜支撑体5略呈圆筒形状,其内周侧上设置有固定透镜(无图示)的开口部。固定于透镜支撑体5的外周上的线圈4是由第1线圈19、第2线圈16a、16b、16c、16d所构成。
第1线圈19围绕于透镜支撑体5的周方向的整个周面呈圆环状的同时,呈现带状。
进一步,如图6及图3所示,在第1线圈19的外周上,4个第2线圈16a~16d在周方向上以等间隔(90度的间隔)合计配置成4个。如图6所示,各第2线圈16a~16d分别从透镜支撑体半径方向外侧看其侧面呈环状,在构成环的方向上,卷绕形成线圈。
各第2线圈16a~16d重叠配置于第1线圈19的外周面上。前侧边部22、后侧边部25及左右侧边部24、26重叠于第1线圈19。
另外,各驱动用磁石17在介入对面的第2线圈16a~16d后,与第1线圈19对向。
如图3所示,第2线圈16a、16c上,根据驱动用磁石17的磁力和第2线圈16a、16c上流通的电流,在透镜支撑体5的半径方向上推力E就会作用,第2线圈16b、16d也同样,在透镜支撑体5的半径方向上推力F就会作用。推力E和推力F相互正交。
另外,在本实施形态中,第2线圈16a及16c在推力E的方向上,通过第2线圈16b及16d向推力F方向驱动。
如图6所示,前侧弹簧9在组装前的自然状态下为平板状。它是由平面呈矩形环状的外周侧部9a、配置于外周侧部9a内周上的平面呈圆弧形状的内周侧部9b、连接外周侧部9a和内周侧部9b的4各腕部9c所构成。在Z方向及X-Y方向上可自在变形。
后侧弹簧15在组装前的自然状态下为平板状。它是由平面呈矩形环状的外周侧部11a、配置于外周侧部11a内周上的平面呈圆弧形状的内周侧部11b、连接外周侧部11a和内周侧部11b的4各腕部11c所构成。
前侧弹簧9的外周侧9a被夹持在框架7和环口3之间,内周侧部9b被固定在透镜支撑体5的前端。后侧弹簧11的外周侧部11a被夹持在底座8和后侧垫片15之间。内周侧部11b被固定在透镜支撑体5的后端。据此,透镜支撑体5根据前侧弹簧9和后侧弹簧11,能在光轴方向(Z方向)及X-Y方向进行自由移动地支撑。
根据第1线圈19上的通电电流,透镜支撑体5一旦向光轴方向前方进行移动,透镜支撑体5就会在前侧弹簧9及后侧弹簧11的前后方向的预压力的合力和第1线圈19及磁石17之间产生的电磁力相均衡位置时停止不动。
透镜支撑体5向X-Y方向移动时,向所定的第2线圈16a~16d通以一定值的电流,前侧弹簧9及后侧弹簧11的X-Y方向的弹簧合力与第2线圈16a~16d相对应的磁石17之间所产生的电磁力相均衡位置时停止不动。
接下来,对相对透镜支撑体5的固定体的X方向、Y方向及Z方向的位置进行检测的位置检测组件41进行说明。如图4~图6所示,位置检测组件41具有设置在透镜支撑体5上的X方向位置检测磁石43及Y方向位置检测磁石45、固定在底座8上的X方向磁气检测元件49和Y方向磁气检测元件51。
如图4所示,各位置检测磁石43、45固定在透镜支撑体5的后端部,且X方向位置检测磁石43设置在透镜支撑体5的Y方向端部。Y方向位置检测磁石45设置在透镜支撑体5的X方向端部。X方向位置检测磁石43和Y方向位置检测磁石45相互在周方向90度间隔配置。
X方向位置检测磁石43是2极磁石。在X方向上充磁有互为不同磁极的S极和N极。同样,Y方向位置检测磁石43在Y方向上充磁有互为不同磁极。各磁石43、45采用为略相同尺寸、相同重量的同类物。
各磁气检测元件49、51为霍尔元件。设置于各电路基板55上,同时,各磁气检测元件49、51设置在与所对应磁石43、45相对向位置上。电路基板55其平面略呈L字形,与透镜支撑体5的后端对向配置后固定于底座8上。另外,如图7所示,电路基板55的输出端部57延伸安装于底座8的外周侧上。
如图6所示,在透镜支撑体5上,为使与2个位置检测磁石43、45的重量相平衡,固定有2个重锤59。在本实施形态中,重锤59采用与位置检测磁石43、45相同类的磁石。
另外,如图5所示,X方向位置检测磁石43及Y方向位置检测磁石45针对所各自对应的磁气检测元件49、51的实际传感器部分具有足够大的面积。例如,透镜支撑体5即使向X方向移动,Y方向磁气检测元件51能检测到Y方向位置检测磁石45的Y方向位置。
各位置检测磁石43、45及重锤59被配置于与环口3的空间部13相对应的位置上。
接下来,参考图1及图2,对透镜支撑体5的控制部30进行说明。
如图1模式所示那样,第1线圈19被连接在Z驱动部32上,各第2各线圈16a~16d被连接在X-Y驱动部33上,从对应于各线圈19、16a~16d的驱动部32、33上通入一定值的电流。
Z驱动部32被连接到接收从画像传感器31处传来的比对信号的聚合焦点控制部34上,从聚合焦点控制部34处接收到驱动信号后,向第1线圈19通入一定值的电流。在聚合焦点控制部34上,设置有比对比较部35、数据存储部36及移动位置算出部37。数据存储部36上,如图2(a)所示,被摄体即便处于远离照相机镜头的各种位置(K1、K2、---)上,透镜支撑体5在各位置上的比对比关系的实测数据和如图2(b)所示比对-位置数据被储存起来。在如图2(a)的图中,例如,在初期位置中的比对比为0.2场合,透镜支撑体5在聚合焦点位置为L1。因此,从初期位置时的比对比中就可以推算出聚合焦点位置时的透镜支撑体5在Z方向的位置(移动距离)。
如此图2(a)透镜支撑体位于初期位置时,从比对比求得聚合焦点时透镜支撑体5向Z方向位置(移动距离)的是图2(b)所示的比对-位置数据。
移动位置算出部37如图2(b)所示,透镜支撑体5处于初期位置时,从画像传感器31接收到的比对比A1处,根据比对-位置数据,能够演算出到聚合焦点位置B1为止的距离,即从初期位置到聚合焦点位置B1为止的移动距离。
另一方面,X-Y驱动部33被连接于X-Y控制部38上。螺仪传感器等的晃动传感器39被连接于X-Y控制部38上。X-Y控制部38接收从晃动传感器39处传来的晃动信号后,根据晃动信号,向X-Y位置移动透镜支撑体5,为消除晃动量,向X-Y驱动部33发出驱动信号。
X-Y控制部38具有检测透镜支撑体5在X方向位置及Y方向位置的X-Y位置检测部38a、检测透镜支撑体5在Z方向位置的Z位置检测部38b、以及X-Y位置校正部38c。Z位置检测部38b通过聚合焦点控制部34的移动位置算出部37算出的算出信号来检测透镜支撑体在Z方向的位置(相对初期位置的移动量)。然后,X-Y位置校正部38c通过接收从X-Y位置检测部38a检测到的透镜支撑体5在X-Y方向的位置检测信号来检测X-Y位置。根据Z位置检测部38b的透镜支撑体在Z方向位置信息对X-Y位置的位置检测信号的输出进行校正。
进一步,在Z驱动部32上的聚合焦点控制部34上,对画像传感器31处接收到的高频成分(比对)进行逐一比较,从聚合焦点控制部34接收驱动信号后向第1线圈通电,透镜支撑体5向处于比对高峰位置进行移动。
另外,X-Y控制部38在接收晃动传感器39的检测信号后,算出X方向及Y方向的晃动量,根据算出结果向X-Y驱动部33发出驱动信号。
在X-Y驱动部33上,向第2线圈16a及16c通上电流E,是透镜支撑体5向E方向移动;向第2线圈16b及16d通入电流F,使透镜支撑体5移动向F方向。据此,透镜支撑体5向E-F方向移动进行校正。
另外,如图3所示,符号E、F表示的是根据流通的电流所产生的推力方向和大小。在本实施形态中,X方向为从前侧看呈四角形状的环口3的一边方向。Y方向为从前侧看呈四角形状的环口3的相邻边的方向。关于环口3的对角线方向上所产生的推力E、F,X方向的分力EX和FX的和作为X方向的推力,Y方向的分力EY和FY作为Y方向的推力而起作用。在X-Y驱动部33为使各X方向的分力之和EX+FX成为X方向推力、各Y方向的分力之和EY_FY成为Y方向推力而进行控制。
通入电流使透镜支撑体5向X方向及Y方向移动,要通入比目标值更大移动量的电流。X方向磁气检测元件49及Y方向磁气检测元件51检测是否抵达目标位置,通入维持此位置的电流值,透镜支撑体在X方向及Y方向的移动停止。
接下来,对相关本发明实施形态的自动对焦照相机1的作用及效果进行说明。
本实施形态相关的自动对焦照相机2为,在聚合焦点控制部34中,从画像传感器31处接收到的高频成分(比对)进行逐一比较,向Z驱动部32发出驱动信号,透镜支撑体5向聚合焦点位置Z方向进行直线移动。
透镜支撑体5向Z方向作直线移动之际,根据向第1线圈19通入电流值Z,同磁石17之间产生的电磁力与前侧弹簧9及后侧弹簧11的预压力的合力处于均衡位置时停止。
在此,对X-Y方向的位置和Z方向的位置之间的关系进行说明。例如,X方向磁气检测元件49的X方向磁气检测磁石43一旦向X方向移动,其检测输出因为低下,所以根据其输出值,会检测出向X方向移动时的位置。X方向磁气检测元件49的位置(移动量)和检测输出的关系为,X方向磁气磁石43移动向Z方向,检测输出也会低下。即,如图10所示,相对于X方向磁气检测元件49的X方向磁气磁石43在Z方向上距离E1远离的场合,输出为1时,X方向上就移动了1mm。X方向磁气磁石43相对X方向磁气检测元件49,在Z方向上处于比E1更远的E2位置时,输出为0.5的场合,变为处于1mm远离的位置。E3的场合,输出为0.3的场合,变为处于1mm远离的位置。据此,X方向磁气检测元件49的输出相应于透镜支撑体5的Z方向位置有必要进行校正。关于Y方向也是同样。
如此,相应于透镜支撑体5的Z方向移动量,X方向磁气检测元件49对所接收的磁气检测信号进行校正,能够正确把握X方向位置。换言之,透镜支撑体5从画像传感器1处远离时向Z方向移动,相对X方向磁气检测元件49,为使X方向位置检测磁石43远离而透镜支撑体就会移动,所以,X方向磁气检测元件49的检测感应度就会低下。因此,相应透镜支撑体5的Z方向的位置,根据对X方向磁气检测元件49的输出进行校正,就能正确检测出X方向位置。
同样,透镜支撑体5即使在Y方向上移动,根据Y方向磁气检测元件51检测到的Y方向位置检测磁石45的磁场强度,在对透镜支撑体5的Y方向感位置进行检测后,向X-Y控制部38进行输出。X-Y控制部中,X-Y位置检测部38a根据检测感应度演算出Y方向位置,即使在Y方向磁气检测元件51中,和X方向磁气检测元件49同样,Z位置检测部38b相对应于检测到的透镜支撑体5的Z方向位置,根据对Y方向磁气检测元件51检测到的输出值通过X-Y位置校正部38c的校正,就能正确检测出Y方向位置。
因此,聚合焦点控制部34中,移动位置算出部37基于存储于数据存储部36中的比对-位置数据(图2(b)),演算出透镜支撑体5在初期位置时的从比对信号A1开始至透镜支撑体5移动至聚合焦点位置B1为止的距离,作为Z方向移动距离。移动位置算出部37演算出的Z方向移动距离信号被输送到X-Y控制部38的X-Y位置校正部38c。
透镜支撑体5的X-Y控制部38接收晃动传感器37处的X-Y方向的晃动量信号,对X方向及Y方向的晃动校正量(消除晃动量的校正量)进行演算,分别确定出透镜支撑体5应移动的目标位置E、F(X、Y),从X-Y驱动部33向第2线圈16a、16c和第2线圈16b、16d进行通电。
然后,根据X方向磁气检测元件49对X方向位置磁石43的磁通量进行检测,检测出透镜支撑体5的X方向位置,向X-Y控制部38的X-Y位置检测部38a进行输出。
另外,在X-Y控制部38中,从聚合焦点控制部34的移动位置算出部37所算出的透镜支撑体5的Z方向移动量,对X-Y位置校正部38c的X-Y位置检测部检测到的位置信息进行校正。
透镜支撑体5上设置有X方向位置检测磁石43及Y方向位置检测磁石45,分别对应于这些而设置的磁气检测元件49、51检测出各位置检测磁石43、45的磁场,晃动传感器37检测到的晃动量进行消除的目标位置E、F(X、Y)上,检测透镜支撑体5是否移动了。据此,透镜支撑体5的晃动校正能正确且迅速进行。
透镜支撑体5的X-Y方向位置通过设置于透镜支撑体5上的位置检测磁石43、45和设置于底座8上的磁气检测元件49、51就能进行检测,所以结构小型且简单。
另外,透镜支撑体5的Z方向位置检测不采用Z方向位置检测用的磁石和磁气检测元件,根据预先实测的比对-位置数据,算出Z方向的移动位置。所以,能提供部品点数少、构成简单且廉价的自动对焦照相机。
对透镜支撑体5的Z方向位置进行演算后,基于演算得到的透镜支撑体5的移动量,对X方向磁气检测元件49及Y方向磁气检测元件51的检测值进行校正,所以,透镜支撑体5的晃动校正能正确进行。
透镜支撑体5根据向第1线圈19及第2线圈16a~16d流通电流后的电磁力,光轴方向及X-Y方向移动就能够进行,用紧凑的构成实现了透镜支撑体5的驱动。
各位置检测磁石43、45及重锤59、59被配置于环口3空间部13所对应的位置,所以各位置检测磁石43、45及重锤59、59在透镜驱动装置1组装时,在动作时能防止被吸附于环口3上。
X方向磁气检测元件49及Y方向磁气检测元件51因为设置在1个电路基板55上,将1个电路基板55仅固定于构成固定体一部分的底座8上就可以了,所以组装较容易。
在透镜支撑体5上,设置有重锤59、59,X方向位置检测磁石43及Y方向位置检测磁石45之间,重量达到均衡,透镜支撑体5的移动能很顺畅进行。
磁石17及作为晃动校正机能的第2线圈16a~16d被配置于从前侧看其平面呈四角形的环口3的进深的某个角部3b上,具有晃动校正机能同时,其构成与不搭配有晃动校正机能的透镜驱动装置相同的尺寸,所以其构成紧凑。
被存储于数据存储部36中的比对-位置数据,可以利用预先储存在个别自动对焦照相机中的存储数据,进行个体差的晃动校正。
以下对本发明的其它实施形态进行说明,在以下说明的实施形态中,如起到与上述第1实施形态相同作用效果的部分则用相同符号加以说明,省略其部分的说明。以下,主要说明的是与第1实施形态不同之处。
参考图8及图9,对第2实施形态的自动对焦照相机2进行说明。在此第2实施形态中,透镜支撑体5的Z方向中的移动位置算出部37不设置在聚合焦点控制部34上,设置在Z方向驱动部32上,这一点于第1实施形态不同。移动位置算出部中,如图9所示那样,向第1线圈19通电,预先实测出透镜支撑体5的移动距离之间的关系数据,根据向检测到的第1线圈19通电的电流值I1,演算出行程(移动距离)B3。X-Y控制部38的Z位置检测部38b接收此移动位置算出部算出的透镜支撑体5的位置,通过X-Y控制部38的X-Y位置校正部38c,根据X方向磁气检测元件49及Y方向磁气元件51对检测到的检测位置进行校正。
根据此第2实施形态,能起到与第1实施形态相同的作用效果。
本发明不限于上述实施形态,只要不脱离本发明的主旨可在允许范围内作种种变形。比如,在第1及第2实施形态中,透镜支撑体5的Z方向、X方向及Y方向的驱动不限于向第1线圈19及第2线圈16a~16d通电,可以在各方向上设置上移动透镜支撑体5的马达,根据各马达,可以向X方向、Y方向及Z方向进行驱动。
在第1及第2实施形态中,第2线圈16a~16d及磁石17不限制在环口3的各角部3b上,也可以在相互周方向上空出90度的间隔。
第2线圈16a~16d相互以90度间隔空出,仅设置成相邻的2个。
第2线圈16a~16d也可以配置在第1线圈19的内周侧。
在上述的实施形态中,透镜支撑体5在保持变焦透镜后,相应于变焦倍率可以向Z方向移动。
存储于聚合焦点控制部34上的比对-位置数据(图2(b)和电流-位置数据(参考图9)不限制于预先对每一台实测的数据,也可以对每个所定单位(比如批号)实测的数据进行存储,也可以是模拟的数据。这些数据,每团体的偏差较小,所以没有必要一定要对每个团体进行实测,制造也较容易。
位置检测元件的X、Y方向磁气检测元件49、51及被位置检测元件的X、Y方向位置检测磁石的2组可以是点对称位置配置。
位置检测元件X、Y方向磁气检测元件49、51作为霍尔元件,被位置检测元件X、Y方向位置检测磁石43、45作为2极磁石。比如,可以是MR元件和多极磁石。
另外,X、Y方向磁气检测元件49、51可以固定在透镜支撑体5上,X、Y方向位置检测磁石43、45可以固定在底座8上。
Claims (5)
1.自动对焦照相机,包括
支撑透镜的透镜支撑体;
用于设置透镜支撑体能向光轴方向的Z方向及与该Z方向正交的X方向及Y方向移动的固定体;
为使透镜支撑体向Z方向的聚合焦点位置移动而向Z方向驱动部发出驱动信号的聚合焦点控制部;
为了消除晃动量为使透镜支撑体向X方向及Y方向移动而向X-Y驱动部发出驱动信号的X-Y控制部;
设置在透镜支撑体或固定体其中一个上的X方向位置检测磁石及Y方向位置检测磁石;
设置在透镜支撑体或固定体中另一个上面的与X方向位置检测磁石在Z方向相对向的X方向磁气检测元件及与Y方向位置检测磁石在Z方向相对向的Y方向磁气检测元件;
其特征在于,
X-Y控制部对X方向磁气检测元件及Y方向磁气检测元件处接收到的磁气检测信号,与透镜支撑体在Z方向的相对初期位置的移动量相适应进行校正。
2.如权利要求1所述的自动对焦照相机,其特征在于,透镜支撑体在Z方向的相对初期位置的移动量用聚合焦点控制部或Z方向驱动部被演算。
3.如权利要求2所述的自动对焦照相机,其特征在于,
聚合焦点控制部存储透镜支撑体在初期位置中的比对比和到聚合焦点位置为止之间距离关系的在初期位置中的比对-位置数据,该比对-位置数据根据实测或者模拟预先得到;
聚合焦点控制部让Z方向驱动部将透镜支撑体向处于比对高峰聚合焦点位置进行移动,从在初期位置中的比对比,根据在初期位置中的比对-位置数据演算透镜支撑体在Z方向的相对初期位置的移动量。
4.如权利要求2所述的自动对焦照相机,其特征在于,
包括固定于透镜支撑体的外周上的第1线圈,向第1线圈通电,预先实测出透镜支撑体的移动距离之间的关系数据;
Z方向驱动部基于从聚合焦点位置流通电流的电流-位置数据,演算出透镜支撑体在Z方向的相对初期位置的移动量。
5.一种附带照相机的移动终端装置,其特征在于:搭载有权利要求1至4中任一项记载的自动对焦照相机。
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