透鏡驅(qū)動(dòng)裝置以及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種被用于數(shù)字照相機(jī)等的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置以及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)等為了聚焦和變焦，設(shè)置有透鏡驅(qū)動(dòng)裝置。作為該透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)，存在使用由磁鐵、磁軛、和線圈構(gòu)成的音圈電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)高速化的電動(dòng)機(jī)。在該音圈電動(dòng)機(jī)中，通過將電流流過線圈，將電磁力作為推力，使得線圈在磁軛上移動(dòng)。若將線圈與透鏡一體地安裝，則能夠?qū)⑼哥R與線圈一起移動(dòng)。作為透鏡，例如有聚焦透鏡和變倍透鏡等。聚焦透鏡通過移動(dòng)來調(diào)節(jié)被攝體像的焦點(diǎn)。變倍透鏡例如被設(shè)置在變焦透鏡，對被攝體像的遠(yuǎn)近倍率進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣，通過將音圈電動(dòng)機(jī)用于透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，從而也可謀求數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)等的小型化、透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的靜音化。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中，相對于保持透鏡的線圈，將具有磁鐵的2個(gè)磁軛配置在相對的位置，在這2個(gè)磁軛之間將磁傳感器配置為位置檢測單元。由此，減少漏磁通對磁傳感器的影響。此外，在專利文獻(xiàn)2中，拍攝元件的4個(gè)邊中，按照在光軸方向與至少相鄰的2邊平行的方式分別配置2個(gè)磁軛，構(gòu)成2個(gè)驅(qū)動(dòng)用磁電路。以光軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，向一個(gè)驅(qū)動(dòng)用磁電路所具有的線圈的通電方向與向另一個(gè)線圈的通電方向反轉(zhuǎn)，并且使一個(gè)磁鐵的拍攝元件側(cè)的極性與另一個(gè)磁鐵的拍攝元件側(cè)的極性相反，防止拍攝元件磁化。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-225083號公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-123432號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]-發(fā)明要解決的課題-
[0009]但是，已知磁鐵的磁通密度隨著周圍的溫度變化、經(jīng)年變化而變化。因此，在將一定驅(qū)動(dòng)電流流過線圈的情況下，產(chǎn)生的電磁力的大小可能由于周圍的溫度、時(shí)間的經(jīng)過而不同。若電磁力的大小產(chǎn)生偏差，則以電磁力為推力而移動(dòng)的透鏡的移動(dòng)速度也產(chǎn)生偏差，不能穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)透鏡。在如專利文獻(xiàn)I以及2的透鏡驅(qū)動(dòng)方法那樣，驅(qū)動(dòng)對象為聚焦透鏡或變倍透鏡的情況下，焦點(diǎn)、拍攝倍率的調(diào)整速度產(chǎn)生偏差，給拍攝者帶來不適感。
[0010]此外，已知為了透鏡驅(qū)動(dòng)，使線圈沿著在光軸方向延伸的磁鐵移動(dòng)時(shí)，光軸方向上的磁鐵的兩端附近的線圈從磁鐵受到的磁通密度比光軸方向上的磁鐵的中央附近的磁通密度小。因此，在一定驅(qū)動(dòng)電流流過線圈的情況下，在磁鐵的兩端附近產(chǎn)生的電磁力比在磁鐵的中央附近產(chǎn)生的電磁力小。其結(jié)果，與線圈一起沿著磁鐵移動(dòng)的透鏡的移動(dòng)速度是，相比于磁鐵的中央附近，兩端附近變慢。對于該問題，通過將線圈的移動(dòng)范圍僅限制在磁鐵的中央附近，能夠抑制透鏡的移動(dòng)速度的變動(dòng)。但是，為了數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)等的小型化，在僅使用磁鐵的中央附近的情況下是浪費(fèi)的，需要有效利用到兩端附近。由此，要求即使在線圈的移動(dòng)范圍不僅為磁鐵的中央附近，還擴(kuò)展到兩端附近的情況下，也使透鏡的移動(dòng)速度穩(wěn)定。
[0011]本發(fā)明的目的在于，提供一種對透鏡移動(dòng)時(shí)的速度變動(dòng)進(jìn)行抑制，不給拍攝者帶來不適感的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置以及方法。
[0012]-解決課題的手段-
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置具備:保持透鏡并能夠在光軸方向移動(dòng)的透鏡框、音圈電動(dòng)機(jī)、位置檢測部、第I存儲(chǔ)表、和控制部。音圈電動(dòng)機(jī)具有:在透鏡的光軸方向延伸的磁鐵、和配置在磁鐵的磁場內(nèi)并且安裝有透鏡框的線圈。若電流流過線圈，則通過產(chǎn)生的電磁力，線圈與透鏡框一體地在光軸方向移動(dòng)。位置檢測部檢測相對于磁鐵的線圈的光軸方向位置。第I存儲(chǔ)表按每個(gè)線圈位置來存儲(chǔ)對光軸方向上的磁鐵的磁通密度分布中的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡贗修正系數(shù)?？刂撇渴褂门c通過位置檢測部檢測出的線圈位置對應(yīng)地從第I存儲(chǔ)表讀取出的第I修正系數(shù)，對流過線圈的電流進(jìn)行控制。
[0014]另外，優(yōu)選具備溫度測定部和第2存儲(chǔ)表。溫度測定部對磁鐵的周邊的溫度進(jìn)行測定。第2存儲(chǔ)表按每個(gè)溫度來存儲(chǔ)第2修正系數(shù)。第2修正系數(shù)對根據(jù)溫度的變化而變化的磁通密度分布中的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償。控制部使用與通過溫度測定部測定出的溫度對應(yīng)地從第2存儲(chǔ)表讀取出的第2修正系數(shù)，控制電流。
[0015]此外，優(yōu)選具備經(jīng)過時(shí)間測量部和第3存儲(chǔ)表。經(jīng)過時(shí)間測定部測量經(jīng)過時(shí)間。第3存儲(chǔ)表按每個(gè)經(jīng)過時(shí)間來存儲(chǔ)第3修正系數(shù)。第3修正系數(shù)對根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而變化的磁通密度分布中的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償。控制部使用與通過經(jīng)過時(shí)間測量部測量出的經(jīng)過時(shí)間對應(yīng)地從第3存儲(chǔ)表讀取出的第3修正系數(shù)，控制電流。
[0016]優(yōu)選具備初始磁通密度存儲(chǔ)部、磁通密度測定部、磁通密度比率計(jì)算部、和系數(shù)修正部。初始磁通密度存儲(chǔ)部將磁鐵的基準(zhǔn)位置中的磁通密度存儲(chǔ)為初始磁通密度。磁通密度測定部對磁鐵的基準(zhǔn)位置處的磁通密度進(jìn)行測定。磁通密度比率計(jì)算部求出初始磁通密度與通過磁通密度測定部測定出的測定磁通密度的比率、即磁通密度比率。系數(shù)修正部使用磁通密度比率，按每個(gè)線圈位置來修正存儲(chǔ)在第I存儲(chǔ)表中的第I修正系數(shù)。磁通密度測定部優(yōu)選通過電源接通來測定測定磁通密度。
[0017]此外，優(yōu)選具備磁通密度測定部和第I更新部。磁通密度測定部每經(jīng)過一定時(shí)間，對測定磁通密度進(jìn)行測定。第I更新部使用通過磁通密度比率而被修正的新的第I修正系數(shù)，按每個(gè)線圈位置來更新第I存儲(chǔ)表。
[0018]優(yōu)選具備基準(zhǔn)速度存儲(chǔ)部、移動(dòng)時(shí)間測量部、移動(dòng)速度計(jì)算部、速度比率計(jì)算部、和第5存儲(chǔ)表。基準(zhǔn)速度存儲(chǔ)部按照將線圈的移動(dòng)范圍分割為多個(gè)的每個(gè)區(qū)間，對線圈中流過一定電流時(shí)的線圈的基準(zhǔn)移動(dòng)速度進(jìn)行存儲(chǔ)。移動(dòng)時(shí)間測量部將電流流過線圈從而使其在移動(dòng)范圍往復(fù)，按每個(gè)區(qū)間來測量線圈的移動(dòng)時(shí)間。移動(dòng)速度計(jì)算部根據(jù)區(qū)間的長度以及移動(dòng)時(shí)間，按每個(gè)區(qū)間來求出線圈的移動(dòng)速度。速度比率計(jì)算部按每個(gè)區(qū)間來求出基準(zhǔn)移動(dòng)速度與來自移動(dòng)速度計(jì)算部的移動(dòng)速度的比率、即速度比率。第5存儲(chǔ)表按每個(gè)區(qū)間來存儲(chǔ)速度比率?？刂撇炕谕ㄟ^位置檢測部檢測出的線圈位置來從第I存儲(chǔ)表讀取第I修正系數(shù)。接下來，基于包含線圈位置的區(qū)間來從第5存儲(chǔ)表讀取速度比率。然后，利用速度比率來修正第I修正系數(shù)，使用該被修正的第I修正系數(shù)來控制電流。此外，也可以取代第5存儲(chǔ)表，而具備第2更新部。第2更新部使用每經(jīng)過一定時(shí)間而求出的磁通密度比率，來求出修正后的第I修正系數(shù)。然后，通過利用修正后的第I修正系數(shù)來改寫被存儲(chǔ)在第I存儲(chǔ)表33中的第I修正系數(shù)，從而進(jìn)行更新。此外，移動(dòng)時(shí)間測量部優(yōu)選通過電源接通來使線圈往復(fù)并按每個(gè)區(qū)間來測量移動(dòng)時(shí)間。
[0019]優(yōu)選具備角度檢測部和第4存儲(chǔ)表。角度檢測部對收容透鏡框的透鏡鏡筒的仰俯角進(jìn)行檢測。第4存儲(chǔ)表按每個(gè)仰俯角來存儲(chǔ)對根據(jù)仰俯角而變化的電磁力的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?修正系數(shù)?？刂撇渴褂门c通過角度檢測部檢測出的仰俯角對應(yīng)地從第4存儲(chǔ)表讀取出的第4修正系數(shù)，控制電流。
[0020]本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)方法使用具有在透鏡的光軸方向延伸的磁鐵、配置在磁鐵的磁場內(nèi)并且安裝有保持透鏡的透鏡框的線圈的音圈電動(dòng)機(jī)，對流過線圈的電流進(jìn)行控制，將線圈與透鏡框一體地在光軸方向移動(dòng)，該透鏡驅(qū)動(dòng)方法包括:線圈位置檢測步驟、第I修正系數(shù)獲取步驟、和通過第I修正系數(shù)來修正流過線圈的電流的控制步驟。線圈位置檢測步驟檢測相對于磁鐵的光軸方向上的線圈位置。第I修正系數(shù)獲取步驟從按照每個(gè)線圈位置存儲(chǔ)對光軸方向上的磁鐵的磁通密度分布中的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡贗修正系數(shù)的第I存儲(chǔ)表中，取得與通過位置檢測步驟檢測出的線圈位置對應(yīng)的第I修正系數(shù)。
[0021]此外，優(yōu)選包括溫度測定步驟、和第2修正系數(shù)獲取步驟。溫度測定步驟對磁鐵的周邊的溫度進(jìn)行測定。第2修正系數(shù)獲取步驟從按照每個(gè)溫度存儲(chǔ)對根據(jù)溫度的變化而變化的磁通密度分布中的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?修正系數(shù)的第2存儲(chǔ)表中，取得與通過溫度測定步驟測定出的溫度對應(yīng)的第2修正系數(shù)?？刂撇襟E利用通過第2修正系數(shù)獲取步驟所取得的第2修正系數(shù)來修正流過線圈的電流。
[0022]此外，優(yōu)選包括經(jīng)過時(shí)間測量步驟和第3修正系數(shù)獲取步驟。經(jīng)過時(shí)間測量步驟測量經(jīng)過時(shí)間。第3修正系數(shù)獲取步驟從按照每個(gè)經(jīng)過時(shí)間來存儲(chǔ)對根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而變化的磁通密度分布中的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?修正系數(shù)的第3存儲(chǔ)表，取得與通過經(jīng)過時(shí)間測量步驟測量出的經(jīng)過時(shí)間對應(yīng)的第3修正系數(shù)?？刂撇襟E利用通過第3修正系數(shù)獲取步驟所取得的第3修正系數(shù)來修正流過線圈的電流。
[0023]此外，優(yōu)選包括磁通密度測定步驟、磁通密度比率獲取步驟、和系數(shù)修正步驟。磁通密度測定步驟測定磁鐵的磁通密度。磁通密度比獲取步驟取得預(yù)先存儲(chǔ)的磁鐵的初始磁通密度與通過磁通密度測定步驟來測定出的測定磁通密度的比率、即磁通密度比率。系數(shù)修正步驟利用磁通密度比率，按每個(gè)線圈位置來修正第I修正系數(shù)。
[0024]此外，優(yōu)選具備移動(dòng)速度計(jì)算步驟、速度比率計(jì)算步驟、和存儲(chǔ)步驟。移動(dòng)速度計(jì)算步驟將電流流過線圈從而使其在線圈的移動(dòng)范圍進(jìn)行往復(fù)，基于將移動(dòng)范圍分割為多個(gè)的每個(gè)區(qū)間的線圈的移動(dòng)時(shí)間以及區(qū)間的長度，按每個(gè)區(qū)間來求出線圈的移動(dòng)速度。速度比率計(jì)算步驟按每個(gè)區(qū)間來求出速度比率，該速度比率是按每個(gè)區(qū)間將一定電流流過線圈時(shí)的線圈的基準(zhǔn)移動(dòng)速度與來自移動(dòng)速度計(jì)算步驟的移動(dòng)速度的比率。存儲(chǔ)步驟按照每個(gè)區(qū)間存儲(chǔ)速度比率作為第5存儲(chǔ)表?？刂撇襟E利用與包含所述線圈位置的所述區(qū)間對應(yīng)地從所述第5存儲(chǔ)表讀取出的所述速度比率，修正與通過所述位置檢測步驟檢測出的所述線圈位置對應(yīng)地從所述第I存儲(chǔ)表讀取出的所述第I修正系數(shù)，來控制電流。
[0025]此外，優(yōu)選包含移動(dòng)速度計(jì)算步驟、速度比率計(jì)算步驟、和第2更新步驟。移動(dòng)速度計(jì)算步驟將電流流過線圈從而使其在線圈的移動(dòng)范圍往復(fù)，基于將移動(dòng)范圍分割為多個(gè)的每個(gè)區(qū)間的線圈的移動(dòng)時(shí)間以及區(qū)間的長度，按每個(gè)區(qū)間來求出線圈的移動(dòng)速度。速度比率計(jì)算步驟按每個(gè)區(qū)間來求出速度比率，該速度比率是按照每個(gè)區(qū)間來將一定電流流過線圈時(shí)的線圈的基準(zhǔn)移動(dòng)速度與來自移動(dòng)速度計(jì)算步驟的移動(dòng)速度的比率。第2更新步驟利用與包含通過位置檢測部來檢測出的線圈位置的區(qū)間對應(yīng)的速度比率，按照每個(gè)區(qū)間來更新被存儲(chǔ)在第I存儲(chǔ)表中的第I修正系數(shù)。
[0026]此外，優(yōu)選包含:角度檢測步驟和存儲(chǔ)步驟。角度檢測步驟對收容透鏡框的透鏡鏡筒的仰俯角進(jìn)行檢測。存儲(chǔ)步驟按照每個(gè)仰俯角來將對根據(jù)仰俯角而變化的電磁力的降低部分進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?修正系數(shù)存儲(chǔ)為第4存儲(chǔ)表?？刂撇襟E使用與通過角度檢測部來檢測出的仰俯角對應(yīng)地從第4存儲(chǔ)表讀取出的第4修正系數(shù)，控制電流。
[0027]-發(fā)明效果-
[0028]根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)磁鐵的磁通密度的偏差、溫度變化、經(jīng)年變化等來控制流向線圈的電流，從而能夠抑制透鏡移動(dòng)時(shí)的速度變動(dòng)。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的概況結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0030]圖2是相當(dāng)于圖1中的I1-1I線的截面圖。
[0031]圖3是表示透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖4是表示線圈位置與磁通密度的關(guān)系的圖表。
[0033]圖5是表示按照每個(gè)線圈位置來表示磁通密度與第I修正系數(shù)的關(guān)系的圖表。
[0034]圖6是表示透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的前半段的流程圖。
[0035]圖7是表示透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的后半段的流程圖。
[0036]圖8是表示第2實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0037]圖9是按照每個(gè)溫度來表示磁通密度與第2修正系數(shù)的關(guān)系的圖表。
[0038]圖10是表示第2實(shí)施方式中的透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的前半段的流程圖。
[0039]圖11是表示透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的后半段的流程圖。
[0040]圖12是表示第3實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0041]圖13是表示按照每個(gè)經(jīng)過時(shí)間來表示磁通密度與第3修正系數(shù)的關(guān)系的圖表。
[0042]圖14是表示第3實(shí)施方式中的透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的前半段的流程圖。
[0043]圖15是表示透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的后半段的流程圖。
[0044]圖16是表示第4實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0045]圖17是表示線圈位置與磁通密度的關(guān)系的圖表。
[0046]圖18是對基于磁通密度比率的第I修正系數(shù)的修正進(jìn)行說明的圖表。
[0047]圖19是表示第4實(shí)施方式中的透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的前半段的流程圖。
[0048]圖20是表示透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的后半段的流程圖。
[0049]圖21是表示第4實(shí)施方式的變形例的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0050]圖22是表示第5實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0051]圖23是表示仰俯角與第4修正系數(shù)的關(guān)系的圖表。
[0052]圖24是表示第5實(shí)施方式中的透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的前半段的流程圖。
[0053]圖25是表示透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的后半段的流程圖。
[0054]圖26是表示第6實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0055]圖27是按照每個(gè)區(qū)間來表示移動(dòng)時(shí)間與移動(dòng)速度的關(guān)系的圖表。
[0056]圖28是對速度比率進(jìn)行說明的說明圖。
[0057]圖29是對基于速度比率的第I修正系數(shù)的修正進(jìn)行說明的說明圖。
[0058]圖30是表示第6實(shí)施方式中的透鏡的驅(qū)動(dòng)順序的前半段的流程