TWI493272B - 攝影用光學裝置、攝影用光學系統以及距離變化量檢測裝置 - Google Patents

Description

攝影用光學裝置、攝影用光學系統以及距離變化量檢測裝置

本發明是有關於一種具備對光學像的抖動進行修正的抖動修正功能的攝影用光學裝置，以及包括該攝影用光學裝置的攝影用光學系統。而且，本發明是有關於一種對被檢測物與反射型光學感測器的相對距離的變化進行檢測的距離變化量檢測裝置。

近年來，行動電話等的可攜式設備(portable device)中搭載著攝影用光學裝置。在可攜式設備的情況下，攝影時容易發生手抖動。對此，本案申請人提出了一種能夠修正攝影時的手抖動的攝影用光學裝置(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1中所記載的攝影用光學裝置包括：搭載著透鏡及攝像元件的可動模組，對可動模組進行支持的固定體，使可動模組在固定體上擺動以修正手抖動的手抖動修正機構，以及連接可動模組與固定體的環形彈簧(gimbal-spring)。而且，專利文獻1中所記載的攝影用光學裝置包括用於對可擺動的可動模組的位置進行檢測的光反射器(photo reflector)。該光反射器例如包括朝向可動模組射出光的發光二極體(light emitting diode，LED)、以及接收由可動模組反射的光的光電晶體，且該攝影用光學裝置固定在固定體上。光反射器中，一般而言，發光二極體根據所供給的電流而使發光量發生變化，而且，光電晶體 根據受光量而使輸出電流發生變化。

當利用光反射器來檢測可動模組的位置時，利用的是光電晶體的輸出電流(亦即，光反射器的輸出)，但即便可動模組與光反射器的距離為固定，將光反射器的輸出保持大致固定亦較為困難。其主要原因列舉如下：第一，發光二極體的發光效率存在個體差異，第二，光電晶體的感度存在個體差異，第三，可動模組的反射率的經年變化或周圍的溫度變化等的環境變化。

因此，先前提出了能夠將光反射器的輸出保持大致固定的光反射器控制裝置(例如，參照專利文獻2)。專利文獻2中，使用光反射器是為了對照片用膜的穿孔(perforation)進行檢測，且以如下方式來配置光反射器，即，若自發光二極體射出的光通過穿孔後被規定的反射面反射，則其反射光會被光電晶體所接收。而且，專利文獻2所記載的光反射器控制裝置是以光反射器的輸出處於規定的範圍內的方式來控制供給至發光二極體的電流。因此，若使用該光反射器控制裝置，則可抑制發光二極體以及光電晶體的個體差異(元件的個體差異)或環境變化的影響，從而可將光反射器的輸出保持大致固定。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-294393號公報

[專利文獻2]日本專利特開平10-197924號公報

若使用專利文獻2所記載的光反射器控制裝置，則在 反射面與光反射器的距離為固定的情況下，能夠抑制元件的個體差異以及環境變化的影響。然而，在如攝影用光學裝置般反射來自發光二極體的光的可動模組與光反射器的距離發生變動的情況下，因伴隨可動模組的擺動而使光反射器的輸出發生變動，故即便直接使用專利文獻2所記載的光反射器控制裝置，亦無法抑制元件的個體差異以及環境變化的影響。

對此，本發明的課題在於提供一種攝影用光學裝置以及包括該攝影用光學裝置的攝影用光學系統，該攝影用光學裝置即便在反射來自發光元件的光的相機模組與反射型光學感測器的距離發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。而且，本發明的課題在於提供一種距離變化量檢測裝置，其即便在反射來自發光元件的光的被檢測物與反射型光學感測器的距離發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。

為了解決上述的課題，本發明的攝影用光學裝置的特徵在於包括：反射型光學感測器，具有根據所供給的電流而使發光量發生變化的發光元件與根據受光量而使輸出電流發生變化的受光元件；支持體，固定著反射型光學感測器；相機模組，具有透鏡與攝像元件，可擺動地支持於支 持體，並且使來自發光元件的光朝向受光元件反射；抖動修正機構，以透鏡的光軸相對於支持體傾斜的方式使相機模組擺動而對抖動進行修正；電阻器，將受光元件的輸出電流轉換為輸出電壓；原點位置電壓生成機構，生成相機模組位於規定的原點位置或原點位置的附近時的受光元件的輸出電壓即原點位置電壓；比較器，對由原點位置電壓生成機構生成的原點位置電壓與規定的基準電壓進行比較；以及可變電流源，根據來自比較器的輸出信號而控制供給至發光元件的電流，且藉由反射型光學感測器來檢測相機模組相對於支持體的相對位置。

本發明的攝影用光學裝置中，由原點位置電壓生成機構生成相機模組位於原點位置或原點位置的附近時的受光元件的輸出電壓即原點位置電壓，由比較器來對由原點位置電壓生成機構生成的原點位置電壓與規定的基準電壓進行比較，且由可變電流源根據來自比較器的輸出信號而控制供給至發光元件的電流。因此，反射來自發光元件的光的相機模組與反射型光學感測器的距離會伴隨相機模組的擺動而發生變動，其結果，即便在伴隨相機模組的擺動而使反射型光學感測器的輸出發生變動的情況下，亦可將相機模組位於原點位置或原點位置的附近時的受光元件的輸出電壓(亦即，反射型光學感測器的輸出)保持大致固定。因此，本發明中，即便在伴隨相機模組的擺動而使相機模組與反射型光學感測器的距離發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的 影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。其結果，本發明中，即便有反射型光學感測器的元件的個體差異或環境變化，亦可藉由反射型光學感測器來對相機模組的位置適當地進行檢測，從而進行適當的抖動修正。

本發明中，可變電流源例如在原點位置電壓大於基準電壓時，根據所輸出的來自比較器的輸出信號而減小供給至發光元件的電流，並且在原點位置電壓小於基準電壓時，根據所輸出的來自比較器的輸出信號而增大供給至發光元件的電流，且在原點位置電壓與基準電壓大致相等而從比較器並未輸出該輸出信號時，維持供給至發光元件的電流。這樣，可將相機模組位於原點位置或原點位置的附近時的反射型光學感測器的輸出保持大致固定。

本發明中，較佳為抖動修正機構包括：用以使相機模組擺動的驅動用線圈及彈簧構件，該彈簧構件連接支持體與相機模組，並且在未對驅動用線圈供給電流時將相機模組保持在原點位置，原點位置電壓生成機構根據供給至驅動用線圈的電流來判斷相機模組是否位於原點位置或原點位置的附近，並且生成原點位置電壓。若以此方式構成，則未對驅動用線圈供給電流時的相機模組藉由彈簧構件而保持在原點位置，因此，根據供給至驅動用線圈的電流，原點位置電壓生成機構能夠高精度地判斷出相機模組是否位於原點位置或原點位置的附近。因此，原點位置電壓生成機構可根據供給至驅動用線圈的電流來生成精度高的原點位置電壓。

本發明中，較佳為原點位置電壓生成機構在供給至驅動用線圈的電流處於規定的基準範圍內時，判斷為相機模組位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓。若以此方式構成，則與僅在未對驅動用線圈供給電流時原點位置電壓生成機構生成原點位置電壓的情況相比，能夠提高原點位置電壓的更新的頻率。因此，可獲得溫度變化等的環境變化的影響得以適當受到抑制的反射型光學感測器的輸出。

本發明中，較佳為原點位置電壓生成機構生成受光元件的多個輸出電壓的平均值來作為原點位置電壓，上述受光元件的多個輸出電壓是供給至驅動用線圈的電流處於規定的基準範圍內時的受光元件的多個輸出電壓，且是在規定時間內抽出的受光元件的多個輸出電壓。因供給至驅動用線圈的電流處於規定的基準範圍內時的受光元件的輸出電壓容易不均勻，故若以此方式構成，則與將供給至驅動用線圈的電流處於規定的基準範圍內時的受光元件的輸出電壓直接設為原點位置電壓的情況相比，可提高所生成的原點位置電壓的精度。

本發明中，例如，原點位置電壓生成機構可為除去受光元件的輸出電壓的高頻成分的低通濾波器，除去高頻成分後的受光元件的輸出電壓可為原點位置電壓。而且，本發明中，例如，原點位置電壓生成機構可為對規定時間內所抽出的受光元件的多個輸出電壓的平均值進行計算的平均值計算器，由平均值計算器計算出的受光元件的多個輸 出電壓的平均值可為原點位置電壓。在該些情況下，原點位置電壓生成機構無需對供給至驅動用線圈的電流進行判斷，因此可使原點位置電壓生成機構的構成相對簡單。而且，即便在該些情況下，亦可抑制因相機模組的擺動而引起的輸出電壓的變動的影響，從而原點位置電壓生成機構可生成精度相對較高的原點位置電壓。

本發明的攝影用光學裝置可用於如下的攝影用光學系統中，其包括用以對支持體的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器，原點位置電壓生成機構根據來自角速度感測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值而判斷相機模組是否位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓。該攝影用光學系統中，即便在反射來自發光元件的光的相機模組與反射型光學感測器的距離伴隨相機模組的擺動而發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。而且，在無來自角速度感測器的輸出信號時、或來自角速度感測器的輸出信號小時，由於支持體無傾斜、或雖傾斜但頃斜度非常小，因而不會進行抖動修正動作，相機模組位於原點位置或原點位置的附近。因此，在該情況下，原點位置電壓生成機構可根據來自角速度感測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值而生成精度相對較高的原點位置電壓。

本發明的攝影用光學裝置可用於如下攝影用光學系統中，其包括對攝影用光學裝置的抖動修正功能的開啟關閉 進行控制的控制機構，原點位置電壓生成機構在抖動修正功能為關閉狀態時生成並儲存原點位置電壓，比較器在抖動修正功能為開啟狀態時，將原點位置電壓生成機構中在抖動修正功能為關閉狀態時所儲存的原點位置電壓與基準電壓進行比較。該攝影用光學系統中，即便在反射來自發光元件的光的相機模組與反射型光學感測器的距離伴隨相機模組的擺動而發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。而且，當抖動修正功能為關閉狀態時，未對驅動用線圈供給電流，相機模組位於原點位置，因此在該情況下，原點位置電壓生成機構可生成精度更高的原點位置電壓。

而且，為了解決上述的課題，本發明的距離變化量檢測裝置包括具有根據所供給的電流而使發光量發生變化的發光元件與根據受光量而使輸出電流發生變化的受光元件的反射型光學感測器，對將來自發光元件的光朝向受光元件反射的可移動的被檢測物與反射型光學感測器的相對距離的變化進行檢測，該距離變化量檢測裝置的特徵在於包括：電阻器，將受光元件的輸出電流轉換為輸出電壓；原點位置電壓生成機構，生成被檢測物位於規定的原點位置或原點位置的附近時的受光元件的輸出電壓即原點位置電壓；比較器，對由原點位置電壓生成機構生成的原點位置電壓與規定的基準電壓進行比較；以及可變電流源，根據來自比較器的輸出信號而控制供給至發光元件的電流。

本發明的距離變化量檢測裝置中，由原點位置電壓生成機構生成被檢測物位於原點位置或原點位置的附近時的受光元件的輸出電壓即原點位置電壓，由比較器對由原點位置電壓生成機構生成的原點位置電壓與規定的基準電壓進行比較，且由可變電流源根據來自比較器的輸出信號而控制供給至發光元件的電流。因此，即便伴隨被檢測物的移動而使被檢測物與反射型光學感測器的距離發生變動，反射型光學感測器的輸出發生變動的情況下，亦可將被檢測物位於原點位置或原點位置的附近時的受光元件的輸出電壓(亦即，反射型光學感測器的輸出)保持大致固定。因此，本發明中，即便在反射來自發光元件的光的被檢測物與反射型光學感測器的距離伴隨被檢測物的移動而發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。其結果，本發明中，即便有反射型光學感測器的元件的個體差異或環境變化，藉由反射型光學感測器亦可適當地檢測出被檢測物與反射型光學感測器的相對距離的變化。

如以上般，本發明的攝影用光學裝置以及攝影用光學系統中，即便在反射來自發光元件的光的相機模組與反射型光學感測器的距離發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。而且，本發明的距離 變化量檢測裝置中，即便在反射來自發光元件的光的被檢測物與反射型光學感測器的距離發生變動的情況下，亦可獲得該反射型光學感測器的元件的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的反射型光學感測器的輸出。

以下，一面參照圖式一面說明本發明的實施形態。

(攝影用光學裝置的概略構成)

圖1是本發明的實施形態的攝影用光學裝置1的立體圖。圖2是圖1的E-E剖面的剖面圖。圖3是表示圖1所示的攝影用光學裝置1的相機模組3與反射型光學感測器7的配置關係的概略圖。另外，以下的說明中，如圖1所示，將彼此正交的3個方向的各方向設為X方向、Y方向以及Z方向，將X方向設為左右方向，Y方向設為前後方向，Z方向設為上下方向。而且，將Z1方向側設為「上」側，Z2方向側設為「下」側。

本形態的攝影用光學裝置1為構成行動電話等的可攜式設備、行車記錄器(drive recorder)或監視相機系統等的一部分的攝影用光學系統中所使用的小型且薄型的相機，且具備抖動修正功能。使用攝影用光學裝置1的攝影用光學系統包括用以對攝影用光學裝置1的頃斜度的變化(更具體而言，後述的支持體4的頃斜度的變化)進行檢測的角速度感測器(陀螺儀(gyroscope))。具體而言，攝影用光學系統包括：用以對朝向前後方向的攝影用光學裝置1的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器，及用以對 朝向左右方向的攝影用光學裝置1的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器。而且，該攝影用光學系統包括對攝影用光學裝置1的抖動修正功能的開啟關閉進行控制的控制機構。角速度感測器以及控制機構配置於攝影用光學裝置1的外部。

攝影用光學裝置1形成為從攝影用的透鏡的光軸L的方向(光軸方向)觀察時的形狀為大致正方形狀的長方體狀，攝影用光學裝置1的四個側面是與左右方向或前後方向大致平行。如圖1、圖2所示，攝影用光學裝置1包括：具有透鏡以及攝像元件並且可擺動的相機模組3，將相機模組3可擺動地加以支持的支持體4，為了對手抖動等的抖動進行修正而使相機模組3相對於支持體4擺動的擺動驅動機構5，以及將相機模組3與支持體4連接的作為彈簧構件的板彈簧6。而且，攝影用光學裝置1如圖3所示，包括用以對相對於支持體4擺動的相機模組3的相對位置進行檢測的兩個反射型光學感測器7(以下，稱作「感測器7」)。

本形態中，上下方向與相機模組3未擺動時的相機模組3的光軸方向大致一致，相機模組3的光軸方向與上下方向一致時的相機模組3的位置為相機模組3的原點位置。而且，本形態中，相機模組3的下端安裝著攝像元件，以對配置於上側的被寫體進行攝影。

相機模組3形成為從光軸方向觀察時的形狀為大致正方形狀的長方體狀。在相機模組3的前後以及左右的側面 的各面，固定著構成擺動驅動機構5的後述的驅動用磁鐵19。而且，相機模組3除上述的透鏡以及攝像元件外，還包括用以沿光軸方向驅動透鏡的透鏡驅動機構。亦即，本形態的攝影用光學裝置1亦具備自動聚焦(auto focus)功能。透鏡驅動機構例如包含驅動用的線圈與驅動用的磁鐵。另外，透鏡驅動機構亦可包含壓電元件或形狀記憶合金(shape memory alloys)等。而且，相機模組3亦可不包括透鏡驅動機構。亦即，攝影用光學裝置1亦可不具備自動聚焦功能。

攝像元件安裝在基板9上。基板9安裝在相機模組3的下端側。基板9上連接著FPC(可撓性印刷基板)10，FPC10在攝影用光學裝置1的下端側迂迴，且自攝影用光學裝置1的側面引出。而且，在基板9的下表面固定著供後述的球狀構件15抵接的抵接板11。

支持體4包括構成攝影用光學裝置1的前後左右的四個側面(外周面)的殼體13、及構成攝影用光學裝置1的下表面側的下殼體14。殼體13形成為大致四角筒狀，將相機模組3以從外周側包圍的方式配置。下殼體14形成為具有底部14a與筒部14b的有底大致四角筒狀。

下殼體14的底部14a配置於下側。底部14a的中心形成著圓形狀的配置孔14c，該配置孔14c內配置著成為相機模組3的擺動的支點的球狀構件15的下端側。本形態中，藉由球狀構件15與配置孔14c而構成了成為相機模組3的擺動中心的支點部16。支點部16配置於相機模組3 的下側，球狀構件15的上端抵接於抵接板11的下表面。

擺動驅動機構5包括4個驅動用線圈18、及與4個驅動用線圈18的各線圈相向配置的4個驅動用磁鐵19。驅動用線圈18例如為捲繞成大致長方形狀而形成的空芯線圈。4個驅動用線圈18的各線圈固定在構成殼體13的內周面的4個內側面的各側面。驅動用磁鐵19例如形成為大致長方形的平板狀。4個驅動用磁鐵19的各磁鐵以在前後方向或左右方向與驅動用線圈18相向的方式，固定在相機模組3的前後以及左右的側面的各側面。

本形態中，由在左右方向上相向的驅動用線圈18與驅動用磁鐵19，來進行以前後方向為軸方向的朝左右方向的相機模組3的擺動動作。而且，由在前後方向上相向的驅動用線圈18與驅動用磁鐵19，來進行以左右方向為軸方向的朝前後方向的相機模組3的擺動動作。

板彈簧6包括：固定在相機模組3的可動側固定部，固定在支持體4的固定側固定部，及將可動側固定部與固定側固定部連接的多根彈簧部。本形態中，藉由將彈簧部相對於固定側固定部而彎曲，因而可進行相機模組3的擺動動作。而且，板彈簧6以使球狀構件15的上端與抵接板11確實抵接、並且使球狀構件15的下端側與下殼體14的配置孔14c的邊緣確實抵接的施壓發生的方式(亦即，以將相機模組3朝下方向施壓的施壓力發生的方式)，以彎曲的狀態而被固定。而且，板彈簧6在未對驅動用線圈18供給電流時，以相機模組3配置於原點位置的方式來保持 相機模組3。

感測器7如圖3所示安裝在基板17上。安裝著2個感測器7的其中一個感測器7的基板17被固定在支持體4的前後的側面的任一側面，安裝著2個感測器7的另一感測器7的基板17被固定在支持體4的左右的側面的任一側面。亦即，感測器7經由基板17而固定於支持體4。本形態中，藉由固定於支持體4的前後的側面的任一側面的感測器7，來檢測前後方向上的相機模組3的位置，並藉由固定於支持體4的左右的側面的任一側面的感測器7，來檢測左右方向上的相機模組3的位置。以下，說明感測器7的構成、以及感測器7的控制電路20的構成。

(反射型光學感測器以及控制電路的構成)

圖4是圖3所示的反射型光學感測器7以及反射型光學感測器7的控制電路20的概略電路圖。圖5是表示圖4所示的發光元件21的發光量的控制流程的流程圖。

感測器7為光反射器，且包括發光元件21與受光元件22。發光元件21例如為發光二極體，受光元件22例如為光電晶體。感測器7以從發光元件21射出的光被相機模組3的側面反射後入射至受光元件22的方式而相向配置在相機模組3的側面，當反射光入射至受光元件22時，射極電流(emitter current)作為受光元件22的輸出電流而流動。

發光元件21的發光量根據供給至發光元件21的電流IF而發生變化。具體而言，若電流IF增大，則發光元件21的發光量增加，若電流IF減小，則發光元件21的發光 量減少。

受光元件22的輸出電流根據受光元件22的受光量而發生變化。亦即，若反射來自發光元件21的光的相機模組3與感測器7的距離發生變化，且受光元件22的受光量發生變化，則受光元件22的輸出電流會發生變化。具體而言，若受光元件22的受光量增加，則受光元件22的輸出電流變大，若受光元件22的受光量減少，則受光元件22的輸出電流減小。本形態中，利用變動的受光元件22的輸出電流來檢測相機模組3與感測器7的相對距離的變化。

控制電路20安裝在基板17上，包括電阻器23、原點位置電壓生成機構24、比較器25、及可變電流源26。而且，控制電路20包括連接於發光元件21的陽極以及受光元件22的集極的電源(省略圖示)，以對發光元件21以及受光元件22施加電源電壓Vcc。

電阻器23連接於受光元件22的射極，將受光元件22的輸出電流轉換成輸出電壓Vout。本形態中，根據輸出電力Vout的大小(感測器7的輸出的大小)，來檢測相機模組3相對於支持體4的相對位置。

原點位置電壓生成機構24的輸入側連接於受光元件22的射極與電阻器23之間，原點位置電壓生成機構24的輸出側連接於比較器25的兩個輸入部中的一個。而且，原點位置電壓生成機構24上連接有對朝向驅動用線圈18供給的電流進行控制的電流控制電路(省略圖示)。原點位置電壓生成機構24生成相機模組3位於原點位置或原點位置 的附近時的輸出電壓Vout即原點位置電壓V。本形態中，原點位置電壓生成機構24根據供給至驅動用線圈18的電流，來判斷相機模組3是否位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓V。

具體而言，原點位置電壓生成機構24在供給至驅動用線圈18的電流處於規定的基準範圍內時(更具體而言，供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時)，判斷為相機模組3位於原點位置或原點位置的附近，利用此時的輸出電壓Vout而生成原點位置電壓V。更具體而言，本形態中，原點位置電壓生成機構24算出供給至驅動用線圈18的電流處於規定的基準範圍內時的(供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時的)多個輸出電壓Vout、即，規定時間內所抽出(取樣)的多個輸出電壓Vout的平均值，並將該平均值設為原點位置電壓V。

例如，本形態中，原點位置電壓生成機構24算出供給至驅動用線圈18的電流處於±1mA的範圍內時的多個輸出電壓Vout、即，規定時間內所抽出的多個輸出電壓Vout的平均值，並將該平均值設為原點位置電壓V。此時，原點位置電壓生成機構24例如藉由移動平均而算出平均值。因此，每當供給至驅動用線圈18的電流處於規定的基準範圍內時，原點位置電壓V得以更新。亦即，每當相機模組3位於原點位置或原點位置的附近時，原點位置電壓V得以更新。另外，例如，因供給至驅動用線圈18的電流處於±1mA的範圍內時的光軸L相對於上下方向的頃斜度 約為0.01°，故只要供給至驅動用線圈18的電流處於±1mA的範圍內，便可以說相機模組3位於原點位置或原點位置的附近。

而且，連接於固定在支持體4的前後的側面的任一側面的感測器7的受光元件22的原點位置電壓生成機構24，根據供給至固定在殼體13的前後的側面的驅動用線圈18的電流，來判斷相機模組3是否位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓V。而且，連接於固定在支持體4的左右的側面的任一側面的感測器7的受光元件22的原點位置電壓生成機構24，根據供給至固定在殼體13的左右的側面的驅動用線圈18的電流，來判斷相機模組3是否位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓V。

比較器25對由原點位置電壓生成機構24生成的原點位置電壓V與規定的基準電壓Vref進行比較，若原點位置電壓V與基準電壓Vref中存在差異，則輸出與該差異相應的輸出信號。

可變電流源26根據來自比較器25的輸出信號來控制供給至發光元件21的電流。具體而言，可變電流源26根據在原點位置電壓V大於基準電壓Vref時所輸出的來自比較器25的輸出信號而減小供給至發光元件21的電流IF，並根據在原點位置電壓V小於基準電壓Vref時所輸出的來自比較器25的輸出信號而增大供給至發光元件21的電流IF。而且，可變電流源26在原點位置電壓V與基準電壓 Vref大致相等而並未從比較器25輸出該輸出信號時，不改變供給至發光元件21的電流IF而是維持該電流IF。

本形態中，為了抑制發光元件21以及受光元件22相對於輸出電壓Vout的個體差異或溫度變化等的環境變化的影響，而如以下般控制發光元件21的發光量。亦即，如圖5所示的流程所示，當原點位置電壓生成機構24啟動時(步驟S1)，原點位置電壓生成機構24判斷供給至驅動用線圈18的電流是否處於規定的基準範圍內(步驟S2)。例如，原點位置電壓生成機構24判斷供給至驅動用線圈18的電流是否處於±1mA的範圍內。

步驟S2中，在供給至驅動用線圈18的電流處於規定的基準範圍內的情況下(亦即，供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0情況下)，原點位置電壓生成機構24生成原點位置電壓V，比較器25對該原點位置電壓V與基準電壓Vref進行比較(步驟S3)。

步驟S3中，在原點位置電壓V與基準電壓Vref大致相等的情況下，返回至步驟S2。另一方面，步驟S3中，在原點位置電壓V與基準電壓Vref中存在差異的情況下，比較器25對可變電流源26輸出與該差異相應的輸出信號，可變電流源26在原點位置電壓V小於基準電壓Vref時(步驟S4中為「Yes」的情況下)，增大供給至發光元件21的電流IF(步驟S5)，並返回至步驟S2。而且，可變電流源26在原點位置電壓V大於基準電壓Vref時(步驟S4中為「No」的情況下)，減小供給至發光元件21的電流IF (步驟S6)，並返回至步驟S2。

另外，在搭載著攝影用光學裝置1的行動電話等中，若構成行動電話等的一部分的攝影用光學系統為開啟狀態，則原點位置電壓生成機構24啟動(上述步驟1)。亦即，在搭載著攝影用光學裝置1的行動電話等中，若成為攝影模式，則原點位置電壓生成機構24啟動。而且，本形態中，如上述般，攝影用光學系統包括對攝影用光學裝置1的抖動修正功能的開啟(On)或關閉(Off)進行控制的控制機構，若攝影用光學系統成為開啟狀態，則無論攝影用光學裝置1的抖動修正功能是否為開啟狀態，原點位置電壓生成機構24均會啟動，從而執行圖5所示的控制流程。亦即，若攝影用光學系統成為開啟狀態，則無論攝影用光學裝置1的抖動修正功能是否成為開啟狀態，發光元件21的發光量均得以控制。

(攝影用光學裝置的概略動作)

如以上方式而構成的攝影用光學裝置1中，若抖動修正功能為開啟狀態，且藉由配置於攝影用光學裝置1的外部的角速度感測器檢測到支持體4的頃斜度的變化，則根據角速度感測器中的檢測結果，對驅動用線圈18供給電流。若對驅動用線圈18供給電流，則相機模組3以使光軸L以支點部16為中心，且將左右方向及/或前後方向作為軸方向而傾斜的方式進行擺動，來對抖動進行修正。在進行該抖動修正時，根據感測器7中的檢測結果，來控制相機模組3的擺動量(亦即，向驅動用線圈18供給的電流)。 另外，攝影用光學裝置1中，即便抖動修正功能為關閉狀態時，亦如上述般，原點位置電壓生成機構24啟動，從而對發光元件21的發光量進行控制。

本形態中，由板彈簧6、擺動驅動機構5以及支點部16等，來構成以使光軸L相對於支持體4傾斜的方式使相機模組3擺動並對抖動進行修正的抖動修正機構。

(本形態的主要效果)

如以上說明般，本形態的攝影用光學裝置1中，由原點位置電壓生成機構24生成相機模組3位於原點位置或原點位置的附近時的受光元件22的輸出電壓即原點位置電壓V，由比較器25來對由原點位置電壓生成機構24生成的原點位置電壓V與基準電壓Vref進行比較。而且，可變電流源26在原點位置電壓V大於基準電壓Vref時，減小供給至發光元件21的電流IF，在原點位置電壓V大於基準電壓Vref時，增大供給至發光元件21的電流IF，且在原點位置電壓V與基準電壓Vref大致相等時，不改變供給至發光元件21的電流IF而是維持該電流IF。

因此，伴隨相機模組3的擺動而使相機模組3與感測器7的距離發生變動，其結果，即便在輸出電壓Vout發生變動的情況下，亦可將相機模組3位於原點位置或原點位置的附近時的受光元件22的輸出電壓Vout保持大致固定。因此，本形態中，即便在伴隨相機模組3的擺動而使相機模組3與感測器7的距離發生變動的情況下，亦可獲得該發光元件21以及受光元件22的個體差異以及環境變 化的影響受到了抑制的感測器7的輸出。其結果，本形態中，即便有發光元件21以及受光元件22的個體差異以及環境變化，亦可藉由感測器7來對相機模組3的位置適當地進行檢測，從而可進行適當的抖動修正。尤其在本形態中，即便攝影用光學裝置1的抖動修正功能為關閉狀態，發光元件21的發光量亦得以控制，因此即便有發光元件21以及受光元件22的個體差異以及環境變化，只要抖動修正功能成為開啟狀態，則可藉由感測器7立即對相機模組3的位置適當地進行檢測，從而可進行適當的抖動修正。

本形態中，板彈簧6在未對驅動用線圈18供給電流時，以相機模組3配置於原點位置的方式來保持相機模組3。因此，當供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時，相機模組3位於原點位置或原點位置的附近。而且，本形態中，原點位置電壓生成機構24利用供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時的輸出電壓Vout而生成原點位置電壓V。因此，本形態中，原點位置電壓生成機構24可根據供給至驅動用線圈18的電流而生成精度高的原點位置電壓V。

而且，本形態中，原點位置電壓生成機構24不僅在供給至驅動用線圈18的電流為0時，而且即便在接近0時亦生成原點位置電壓V，因此，與僅在供給至驅動用線圈18的電流為0時原點位置電壓生成機構24生成原點位置電壓V的情況相比，可提高原點位置電壓V的更新的頻度。因此，可獲得溫度變化等的環境變化的影響得以適當抑制的 感測器7的輸出。

本形態中，原點位置電壓生成機構24算出供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時的多個輸出電壓Vout、即，規定時間內所抽出的多個輸出電壓Vout的平均值，並將該平均值設為原點位置電壓V。因此，與將供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時的輸出電壓Vout直接設為原點位置電壓V的情況相比，可抑制原點位置電壓V的變動，從而可提高所生成的原點位置電壓V的精度。

(原點位置電壓生成機構的變形例1)

上述形態中，原點位置電壓生成機構24算出供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時的多個輸出電壓Vout、即，規定時間內所抽出的多個輸出電壓Vout的平均值，並將該平均值設為原點位置電壓V。此外，例如，原點位置電壓生成機構24亦可將供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時的輸出電壓Vout直接設為原點位置電壓V。

上述形態中，原點位置電壓生成機構24利用供給至驅動用線圈18的電流為0或接近0時的輸出電壓Vout而生成原點位置電壓V。此外，例如，原點位置電壓生成機構24亦可僅在供給至驅動用線圈18的電流為0時生成原點位置電壓V。該情況下，因能夠利用相機模組3位於原點位置時的輸出電壓Vout來生成原點位置電壓V，故可進一步提高所生成的原點位置電壓V的精度。另外，該情況下，亦可不算出供給至驅動用線圈18的電流為0時的多個輸出電壓Vout的平均值，而將供給至驅動用線圈18的電流為 0時的輸出電壓Vout直接設為原點位置電壓V。

(原點位置電壓生成機構的變形例2)

上述形態中，若攝影用光學系統成為開啟狀態，則無論攝影用光學裝置1的抖動修正功能是否為開啟狀態，原點位置電壓生成機構24均會啟動，從而執行圖5所示的控制流程。此外，例如，亦可在攝影用光學裝置1的抖動修正功能成為開啟狀態時，原點位置電壓生成機構24啟動，從而執行圖5所示的控制流程。

而且，亦可僅在攝影用光學裝置1的抖動修正功能為關閉狀態時，來執行圖5所示的控制流程。該情況下，原點位置電壓生成機構24在抖動修正功能為關閉狀態時生成並儲存原點位置電壓V，並且，比較器25在抖動修正功能為開啟狀態時，對原點位置電壓生成機構24中在關閉狀態時所儲存的原點位置電壓V與基準電壓Vref進行比較。當抖動修正功能為關閉狀態時，未對驅動用線圈18供給電流，相機模組3位於原點位置，因此，在該情況下，原點位置電壓生成機構24能夠生成精度更高的原點位置電壓V。另外，因發生溫度變化等的環境變化要花費相對較長的時間，故即便僅在攝影用光學裝置1的抖動修正功能為關閉狀態時，亦執行圖5所示的控制流程，從而可獲得該發光元件21以及受光元件22的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的感測器7的輸出。

(原點位置電壓生成機構的變形例3)

上述形態中，原點位置電壓生成機構24根據供給至驅 動用線圈18的電流，來判斷相機模組3是否位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓V。此外，例如，原點位置電壓生成機構24亦可根據來自配置於攝影用光學裝置1的外部的角速度感測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值，而判斷相機模組3是否位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓V。具體而言，原點位置電壓生成機構24在來自角速度感測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值處於規定的基準範圍內時(更具體而言，來自角速度感測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值為0或接近0時)，判斷為相機模組3位於原點位置或原點位置的附近，利用此時的輸出電壓Vout以生成原點位置電壓V。更具體而言，例如，原點位置電壓生成機構24亦可算出來自角速度感測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值處於規定的基準範圍內時的(來自角速度感測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值為0或接近0時的)多個輸出電壓Vout、即，規定時間內所抽出的多個輸出電壓Vout的平均值，並將該平均值設為原點位置電壓V。

當無來自角速度感測器的輸出信號時，或來自角速度感測器的輸出信號小時，攝影用光學裝置1無傾斜、或雖傾斜但頃斜度非常小，因而不會進行抖動修正動作，相機模組3位於原點位置或原點位置的附近。因此，即便在該情況下，原點位置電壓生成機構24亦可根據來自角速度感 測器的輸出信號或來自角速度感測器的輸出信號的積分值而生成精度相對較高的原點位置電壓V。

另外，上述形態中，角速度感測器配置於攝影用光學裝置1的外部，但角速度感測器亦可配置於攝影用光學裝置1的內部。亦即，攝影用光學裝置1亦可包括用以對攝影用光學裝置1的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器。而且，上述形態中，將用以對朝向前後方向的攝影用光學裝置1的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器、及用以對朝向左右方向的攝影用光學裝置1的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器此兩個角速度感測器配置於攝影用光學裝置1的外部，但亦可將對朝向前後方向以及左右方向的攝影用光學裝置1的頃斜度的變化進行檢測的一個角速度感測器配置於攝影用光學裝置1的外部。亦即，可使用兩個用以對單軸方向的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器，亦可使用一個對雙軸方向的頃斜度的變化進行檢測的角速度感測器。

(原點位置電壓生成機構的變形例4)

上述形態中，原點位置電壓生成機構24根據供給至驅動用線圈18的電流，來判斷相機模組3是否位於原點位置或原點位置的附近，並生成原點位置電壓V。此外，例如，原點位置電壓生成機構24可為除去受光元件22的輸出電壓Vout的高頻成分的低通濾波器，除去高頻成分後的受光元件22的輸出電壓Vout可為原點位置電壓V。而且，原點位置電壓生成機構24可為對規定時間內所抽出的受光 元件22的多個輸出電壓Vout的平均值進行計算的平均值計算器，平均值計算器所計算出的受光元件22的多個輸出電壓Vout的平均值可為原點位置電壓V。在該些情況下，原點位置電壓生成機構24無需判斷供給至驅動用線圈18的電流，因此可使原點位置電壓生成機構24的構成相對簡化。而且，即便在該些情況下，亦可抑制因相機模組3的擺動而引起的輸出電壓Vout的變動的影響，從而原點位置電壓生成機構24可生成精度相對較高的原點位置電壓V。另外，在原點位置電壓生成機構24為平均值計算器的情況下，例如，藉由移動平均而算出平均值。

(其他實施形態)

上述形態為本發明的較佳形態的一例，但並不限定於此，且在不脫離本發明的主旨的範圍內可實施各種變形。

上述形態中，以包括相機模組3的攝影用光學裝置1為例對本發明的實施形態進行了說明，但上述感測器7以及控制電路20亦可適用於攝影用光學裝置1以外的裝置。例如，上述的感測器7以及控制電路20亦可適用於距離變化量檢測裝置，該距離變化量檢測裝置對將來自發光元件21的光朝向受光元件22反射的可移動的被檢測物與感測器7的相對距離的變化進行檢測。

該距離變化量檢測裝置中，亦由原點位置電壓生成機構24生成被檢測物位於原點位置或原點位置的附近時的受光元件22的輸出電壓Vout即原點位置電壓V，由比較器25對由原點位置電壓生成機構24生成的原點位置電壓 V與基準電壓Vref進行比較，且由可變電流源26根據來自比較器25的輸出信號而控制供給至發光元件21的電流IF。因此，即便於伴隨被檢測物的移動而使被檢測物與感測器7的距離發生變動、感測器7的輸出發生變動的情況下，亦可將被檢測物位於原點位置或原點位置的附近時的感測器7的輸出保持大致固定。因此，該距離變化量檢測裝置中，即便在反射來自發光元件21的光的被檢測物與感測器7的距離伴隨被檢測物的移動而發生變動的情況下，亦可獲得該發光元件21以及受光元件22的個體差異以及環境變化的影響受到了抑制的感測器7的輸出。其結果，該距離變化量檢測裝置中，即便有發光元件21以及受光元件22的個體差異或環境變化，亦可藉由感測器7來對被檢測物與感測器7的相對距離的變化適當地進行檢測。

1‧‧‧攝影用光學裝置

3‧‧‧相機模組

4‧‧‧支持體

5‧‧‧擺動驅動機構(抖動修正機構的一部分)

6‧‧‧板彈簧(彈簧構件、抖動修正機構的一部分)

7‧‧‧感測器(反射型光學感測器)

9、17‧‧‧基板

10‧‧‧FPC(可撓性印刷基板)

11‧‧‧抵接板

13‧‧‧殼體

14‧‧‧下殼體

14a‧‧‧底部

14b‧‧‧筒部

14c‧‧‧配置孔

15‧‧‧球狀構件

16‧‧‧支點部(抖動修正機構的一部分)

18‧‧‧驅動用線圈

19‧‧‧驅動用磁鐵

20‧‧‧控制電路

21‧‧‧發光元件

22‧‧‧受光元件

23‧‧‧電阻器

24‧‧‧原點位置電壓生成機構

25‧‧‧比較器

26‧‧‧可變電流源

E-E‧‧‧剖面

IF‧‧‧電流

L‧‧‧光軸

S1~S6‧‧‧步驟

V‧‧‧原點位置電壓

Vcc‧‧‧電源電壓

Vout‧‧‧輸出電壓/輸出電力

Vref‧‧‧基準電壓

X、Y、Z、Z1、Z2‧‧‧方向

圖1是表示本發明的實施形態的攝影用光學裝置的立體圖。

圖2是圖1的E-E剖面的剖面圖。

圖3是表示圖1所示的攝影用光學裝置的相機模組與反射型光學感測器的配置關係的概略圖。

圖4是圖3所示的反射型光學感測器以及反射型光學感測器的控制電路的概略電路圖。

圖5是表示圖4所示的發光元件的發光量的控制流程的流程圖。

3‧‧‧相機模組

7‧‧‧感測器(反射型光學感測器)

20‧‧‧控制電路

21‧‧‧發光元件

22‧‧‧受光元件

23‧‧‧電阻器

24‧‧‧原點位置電壓生成機構

25‧‧‧比較器

26‧‧‧可變電流源

IF‧‧‧電流

V‧‧‧原點位置電壓

Vcc‧‧‧電源電壓

Vout‧‧‧輸出電壓/輸出電力

Vref‧‧‧基準電壓

Claims (10)

1. 一種攝影用光學裝置，其特徵在於包括：反射型光學感測器，具有根據所供給的電流而使發光量發生變化的發光元件與根據受光量而使輸出電流發生變化的受光元件；支持體，固定著上述反射型光學感測器；相機模組，具有透鏡與攝像元件，可擺動地支持於上述支持體，並且將來自上述發光元件的光朝向上述受光元件反射；抖動修正機構，以上述透鏡的光軸相對於上述支持體傾斜的方式使上述相機模組擺動而對抖動進行修正；電阻器，將上述受光元件的輸出電流轉換為輸出電壓；原點位置電壓生成機構，生成上述相機模組位於規定的原點位置或上述原點位置的附近時的上述受光元件的輸出電壓即原點位置電壓；比較器，對由上述原點位置電壓生成機構生成的上述原點位置電壓與規定的基準電壓加以比較；以及可變電流源，根據來自上述比較器的輸出信號而控制供給至上述發光元件的電流，且藉由上述反射型光學感測器來檢測上述相機模組相對於上述支持體的相對位置，其中，上述抖動修正機構包括：用以使上述相機模組擺動的驅動用線圈、以及彈簧構件，該彈簧構件連接上述支持體與上述相機模組，並且在未對上述驅動用線圈供給 電流時將上述相機模組保持在上述原點位置，上述原點位置電壓生成機構根據供給至上述驅動用線圈的電流來判斷上述相機模組是否位於上述原點位置或上述原點位置的附近，並且生成上述原點位置電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之攝影用光學裝置，其中上述可變電流源在上述原點位置電壓大於上述基準電壓時，根據所輸出的來自上述比較器的輸出信號而減小供給至上述發光元件的電流，並且上述原點位置電壓小於上述基準電壓時，根據所輸出的來自上述比較器的輸出信號而增大供給至上述發光元件的電流，且在上述原點位置電壓與上述基準電壓大致相等而從上述比較器並未輸出該輸出信號時，維持供給至上述發光元件的電流。
3. 如申請專利範圍第1項所述之攝影用光學裝置，其中上述原點位置電壓生成機構在供給至上述驅動用線圈的電流處於規定的基準範圍內時，判斷為上述相機模組位於上述原點位置或上述原點位置的附近，並生成上述原點位置電壓。
4. 如申請專利範圍第3項所述之攝影用光學裝置，其中上述原點位置電壓生成機構生成上述受光元件的多個輸出電壓的平均值來作為上述原點位置電壓，上述受光元件的多個輸出電壓是供給至上述驅動用線圈的電流處於規 定的基準範圍內時的上述受光元件的多個輸出電壓，且是在規定時間內抽出的上述受光元件的多個輸出電壓。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之攝影用光學裝置，其中供給上述驅動用線圈的預定電流的基準範圍是±1mA。
6. 如申請專利範圍第4項所述之攝影用光學裝置，其中原點位置電壓生成機構，在供給上述驅動用線圈的電流在預定基準範圍時，藉由上述受光元件的多個輸出電壓的移動平均而計算平均值，而更新上述原點位置電壓。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之攝影用光學裝置，其中上述原點位置電壓生成機構為除去上述受光元件的輸出電壓的高頻成分的低通濾波器，上述受光元件的除去高頻成分後的輸出電壓為上述原點位置電壓。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之攝影用光學裝置，其中上述原點位置電壓生成機構為對規定時間內所抽出的上述受光元件的多個輸出電壓的平均值進行計算的平均值計算器，由上述平均值計算器計算出的上述受光元件的多個輸出電壓的平均值為上述原點位置電壓。
9. 一種攝影用光學系統，其特徵在於包括：如申請專利範圍第1項或第2項所述之攝影用光學裝 置；以及角速度感測器，用以對上述支持體的頃斜度的變化進行檢測，上述原點位置電壓生成機構根據來自上述角速度感測器的輸出信號或來自上述角速度感測器的輸出信號的積分值來判斷上述相機模組是否位於上述原點位置或上述原點位置的附近，並生成上述原點位置電壓。
10. 一種攝影用光學系統，其特徵在於包括：如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之攝影用光學裝置；以及控制機構，對上述攝影用光學裝置的抖動修正功能的開啟關閉進行控制，上述原點位置電壓生成機構在上述抖動修正功能為關閉狀態時生成並儲存上述原點位置電壓，上述比較器在上述抖動修正功能為開啟狀態時，將上述原點位置電壓生成機構中在上述抖動修正功能為關閉狀態時所儲存的上述原點位置電壓與上述基準電壓進行比較。