[go: up one dir, main page]

JP2018146791A - アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器 - Google Patents

アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2018146791A
JP2018146791A JP2017041911A JP2017041911A JP2018146791A JP 2018146791 A JP2018146791 A JP 2018146791A JP 2017041911 A JP2017041911 A JP 2017041911A JP 2017041911 A JP2017041911 A JP 2017041911A JP 2018146791 A JP2018146791 A JP 2018146791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
code
lens
actuator
actuator driver
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017041911A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6823503B2 (ja
Inventor
清水 立郎
Tatsuo Shimizu
立郎 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2017041911A priority Critical patent/JP6823503B2/ja
Priority to KR1020180024585A priority patent/KR20180102013A/ko
Priority to US15/911,988 priority patent/US20180255230A1/en
Publication of JP2018146791A publication Critical patent/JP2018146791A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6823503B2 publication Critical patent/JP6823503B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
    • G03B13/34Power focusing
    • G03B13/36Autofocus systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/02Lateral adjustment of lens
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0015Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing one or more optical elements normal to the optical axis
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0046Movement of one or more optical elements for zooming
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

【課題】ターゲットコードに対してレンズを線形に制御する。【解決手段】補正回路206は、位置検出素子110からの位置検出信号S2に応じた第1検出コードD2を、レンズ104の実際の変位と線形な関係を有する第2検出コードD3に変換する。制御回路208は、第2検出コードD3が、レンズ104の目標電流値を示すターゲットコードD1に近づくようにアクチュエータ106を制御する。【選択図】図3

Description

本発明は、撮像装置に関する。
近年、スマートフォンなどに搭載されるカメラモジュールは、AF(オートフォーカス)機能を備える。AF機能付きのカメラモジュールは、撮像素子と被写体の間に設けられたレンズを、被写体の像が撮像素子の表面(撮像面)に結像するように光軸方向(Z軸)に変位させる。
図1は、AF機能を備えるカメラモジュールのブロック図である。カメラモジュール100は、撮像素子102、レンズ104、アクチュエータ106、アクチュエータドライバ108、位置検出素子110、CPU(Central Processing Unit)114を備える。
撮像素子102は、レンズ104を透過した像を撮影する。CPU114は、レンズ104の変位の目標値を示すターゲットコードDを生成する。アクチュエータドライバ108は、ターゲットコードDにもとづいて、アクチュエータ106に対する駆動信号Sを生成する。アクチュエータ106は、駆動信号Sに応じてレンズ104を位置決めする。
AF機能付きのカメラモジュールでは、レンズ104を正確に位置決めする必要があるため、フィードバック制御(クローズドループ制御)が採用される。位置検出素子110は、レンズ104の変位を示す位置検出信号Sを生成する。アクチュエータドライバ108は、位置検出信号Sの示すレンズ104の位置が、ターゲットコードDが示す目標位置と一致するように、駆動信号Sをフィードバック制御する。
特開2013−205550号公報
図2(a)は、レンズ104の実際の変位と、位置検出信号Sの関係を示す図である。図2(b)は、ターゲットコードDとレンズ104の変位の関係を示す図である。
スマートフォンやタブレットに搭載されるカメラモジュール100は小型化、薄型化が要求されるため、その内部の構成部品のサイズやレイアウトの制約が多い。かかる事情から、図2(a)に示すように、位置検出素子110が生成する位置検出信号Sは、実際のレンズ104の変位に対して非線形である。
上述のように、アクチュエータドライバ108はターゲットコードDと位置検出信号Sの値が一致するように、アクチュエータ106を駆動する。その結果、図2(b)に示すように、ターゲットコードDに対して、レンズ104を線形に制御することができなくなる。
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ターゲットコードに対してレンズを線形に制御可能なアクチュエータドライバの提供にある。
本発明のある態様は、撮像装置に使用されるアクチュエータドライバに関する。撮像装置は、撮像素子と、撮像素子への入射光路上に設けられたレンズと、レンズを変位させるアクチュエータと、レンズの変位を示す位置検出信号を生成する位置検出素子と、レンズの目標変位を示すターゲットコードと位置検出信号にもとづいてアクチュエータをフィードバック制御するアクチュエータドライバと、を備える。アクチュエータドライバは、位置検出信号に応じた第1検出コードを、レンズの実際の変位と線形な関係を有する第2検出コードに変換する補正回路と、第2検出コードがターゲットコードに近づくようにアクチュエータを制御する制御回路と、を備える。
この態様によると、ターゲットコードに対してレンズを線形に変位させることができる。
ターゲットコードの値xとレンズの変位の値yの理想特性がy=f(x)であり、第1検出コードの値zとレンズの変位の値yの関係がy=g(z)であるとき、補正回路は、x=f−1(g(z))で表される変換特性にしたがって、第2検出コードの値xを生成してもよい。
補正回路は、第1検出コードと、第1検出コードと第2検出コードの差分との対応関係を保持するルックアップテーブルを含んでもよい。これによりルックアップテーブルの容量を削減できる。
ルックアップテーブルは、第1検出コードの複数の代表値について、対応する差分の値を保持してもよい。これによりルックアップテーブルの容量を削減できる。
補正回路は、第1検出コードと、第2検出コードとの対応関係を保持するルックアップテーブルを含んでもよい。ルックアップテーブルは、第1検出コードの複数の代表値について、対応する第2検出コードの値を保持してもよい。
本発明の別の態様もまた、撮像装置に使用されるアクチュエータドライバに関する。撮像装置は、撮像素子と、撮像素子への入射光路上に設けられたレンズと、レンズを変位させるアクチュエータと、レンズの変位を示す位置検出信号を生成する位置検出素子と、レンズの目標変位を示す第1ターゲットコードと位置検出信号にもとづいてアクチュエータをフィードバック制御するアクチュエータドライバと、を備える。アクチュエータドライバは、第1ターゲットコードを第2ターゲットコードに変換する補正回路と、位置検出信号に応じた検出コードが第2ターゲットコードに近づくようにアクチュエータを制御する制御回路と、を備える。第1ターゲットコードから第2ターゲットコードへの変換特性は、第1ターゲットコードに対してアクチュエータが線形に変位するように規定される。
検出コードの値zとレンズの変位の値yの関係がy=g(z)であるとき、補正回路は、その逆関数を用いて、
x’=g−1(x)
で表される変換特性にしたがって、第2ターゲットコードの値x’を生成してもよい。
補正回路は、第2ターゲットコードと、第2ターゲットコードと第1ターゲットコードの差分との対応関係を保持するルックアップテーブルを含んでもよい。
アクチュエータドライバは、ひとつの基板に一体集積化されてもよい。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが基板の外部に設けられていてもよい。回路を1つのチップ上に集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。
本発明の別の態様は撮像装置に関する。撮像装置は、撮像素子と、撮像素子への入射光路上に設けられたレンズと、レンズを変位させるアクチュエータと、レンズの変位を示す位置検出信号を生成する位置検出素子と、レンズの目標変位を示すターゲットコードと位置検出信号にもとづいてアクチュエータをフィードバック制御する上述のいずれかのアクチュエータドライバと、を備える。
本発明の別の態様は電子機器に関する。電子機器は、上述の撮像装置を備える。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。さらに、この課題を解決するための手段の記載は、すべての欠くべからざる特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
本発明によれば、ターゲットコードに対してレンズを線形に変位させることができる。
AF機能を備えるカメラモジュールのブロック図である。 図2(a)は、レンズの実際の変位と位置検出信号の関係を示す図であり、図2(b)は、ターゲットコードとレンズの変位の関係を示す図である。 第1の実施の形態に係るカメラモジュールのブロック図である。 図4(a)〜(c)は、補正処理を説明する図である。 カメラモジュールのキャリブレーションを説明する図である。 補正回路の構成例を示す図である。 図7(a)、(b)は、ルックアップテーブルの容量削減を説明する図である。 補正回路の別の構成例を示す図である。 第2の実施の形態に係るカメラモジュールのブロック図である。 カメラモジュールを備える電子機器を示す図である。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
また図面に記載される各部材の寸法(厚み、長さ、幅など)は、理解の容易化のために適宜、拡大縮小されている場合がある。さらには複数の部材の寸法は、必ずしもそれらの大小関係を表しているとは限らず、図面上で、ある部材Aが、別の部材Bよりも厚く描かれていても、部材Aが部材Bよりも薄いこともあり得る。
本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Aと部材Bが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
(第1の実施の形態)
図3は、第1の実施の形態に係るカメラモジュール100のブロック図である。図3のカメラモジュール100の基本構成は、図1のそれと同様である。レンズ104は、撮像素子102への入射光路上に設けられる。アクチュエータ106は、レンズ104を光軸方向に変位させる。位置検出素子110は、ホールセンサなどの磁気センサであり、レンズ104の変位を示す位置検出信号(ホール信号)Sを生成する。AFセンサ112は、位相差検出方式あるいはコントラスト検出方式にもとづいて、合焦に必要な情報を検出する。
CPU114は、AFセンサ112の出力にもとづいて、レンズ104の変位の目標値を示すターゲットコードDを含むシリアルデータSを生成する。アクチュエータドライバ200は、ターゲットコードDにもとづいて、アクチュエータ106に対する駆動信号Sを生成する。アクチュエータ106の可動子にはレンズ104が取り付けられており、レンズ104は、ターゲットコードDに応じた位置に移動する。
より詳しくは、アクチュエータドライバ200は、レンズ104の目標変位を示すターゲットコードDと位置検出信号Sにもとづいてアクチュエータ106をフィードバック制御する。
アクチュエータドライバ200は、インタフェース回路202、A/Dコンバータ204、補正回路206、制御回路208を備える。インタフェース回路202は、CPU114からターゲットコードDを含むシリアルデータSを受信する。A/Dコンバータ204は、位置検出素子110からの位置検出信号Sをデジタルの第1検出コードDに変換する。A/Dコンバータ204の前段には、アンプが設けられてもよい。位置検出信号Sがデジタル信号である場合、A/Dコンバータ204は省略可能である。
補正回路206は、第1検出コードDを、レンズ104の実際の変位と線形な関係を有する第2検出コードDに変換する。制御回路208は、第2検出コードDがターゲットコードDに近づくようにアクチュエータ106を制御する。制御回路208は、コントローラ210およびドライバ部212を含む。コントローラ210は、第2検出コードDとターゲットコードDの誤差がゼロに近づくように制御指令値Sを生成する。ドライバ部212は制御指令値Sに応じた駆動信号Sをアクチュエータ106に供給する。
以上がカメラモジュール100の全体の構成である。続いて補正回路206における補正処理を説明する。図4(a)〜(d)は、補正処理を説明する図である。
図4(a)は、レンズ104の実際の変位と第1検出コードDを示す図である。CPU114から見たときに、ターゲットコードDとレンズ104の実際の変位の間に成り立つべき関係を、理想特性として、
y=f(x) …(1)
と規定する。yが変位を、xはコードを表す。
サーボがかかっているときに、ターゲットコードDと第2検出コードDが一致するようにフィードバックがかかる。したがって、第2検出コードD(x)とレンズ104の実際の変位(y)の間にも、式(1)が成り立てばよい。言い換えれば、第2検出コードDを実際の変位の関数として表すと、
x=f−1(y) …(2)
となる。
CPU114から見たときに、ターゲットコードDとレンズ104の実際の変位の間に成り立つべき理想特性は、線形であることが好ましく、したがって式(3)、(4)を得る。
y=f(x)=ax+b …(3)
x=(y−b)/a …(4)
図4(a)には式(3)が、図4(b)には式(4)が示されている。
図4(b)には、レンズの実際の位置と、それに対応する第1検出コードDの関係が示される。位置検出素子110の検出誤差の影響によって、第1検出コードDは、レンズの実際の位置に対して非線形である。第1検出コードDの値zとレンズの実際の位置yの関係が式(5)で表されるとする。
y=g(z) …(5)
式(5)の関係式は、後述のように測定することができる。
式(5)を(2)に代入すると、
x=f−1(y)=f−1(g(z)) …(6)
を得る。式(6)が、第1検出コードDと第2検出コードDとの対応関係となる。図4(c)には、第1検出コードDと第2検出コードDの対応関係(以下、補正特性という)が示される。
図5は、カメラモジュール100のキャリブレーションを説明する図である。セットアップ時において補正回路206は無効化されており、第1検出コードDがそのままコントローラ210に入力される(D=D)。この状態でCPU114は、ターゲットコードDをスイープし、レンズ104を変位させる。このときのレンズ104の変位は、レーザ測距計などの測定器300によって測定される。測定器300の出力Sは、変位を示す値yである。
ターゲットコードDの値ごとに、変位を示すyと、A/Dコンバータ204の出力(第1検出コードDの値z)が取得される。この測定によって取得される第1検出コードDの値zと実際の変位yの関係は、式(5)に対応するものである。
なお、補正回路206を無効化した状態では、ターゲットコードDとDが等しくなるようにサーボがかかるから、D=D=zとみなすことができる。したがって、ターゲットコードDと測定器300の出力yの対応関係を取得してもよい。
式(1)の理想特性と、測定から得られた対応関係y=g(z)とから、式(6)の変換特性を導くことができる。この変換特性を生成および利用方法には、いくつかのバリエーションが存在する。ひとつはルックアップテーブルを用いる方式であり、もうひとつは、近似式を利用する方法である。
図6は、補正回路206の構成例を示す図である。図6の補正回路206はテーブル参照によって、第1検出コードDから第2検出コードDに変換する。ルックアップテーブル207aには、入力コードDの値ごとに、対応する出力コードDが格納されている。演算部207bは、入力コードDに対応する出力コードDをルックアップテーブル207aから読み出し、出力する。
入力コードDのすべての値に対して、対応する出力コードDの値をそのまま格納すると、大きい容量のメモリが必要となる。たとえば、D,Dの値z,xがそれぞれ、−16384〜16384の32769階調で表されるとすると、D,Dはそれぞれ、15ビット(≒2バイト)のバイナリデータとなる。ルックアップテーブル207aの容量は、2バイト×32769=65538バイト≒64kバイトとなる。
図7(a)、(b)は、ルックアップテーブル207aの容量削減を説明する図である。メモリの容量に制約がある場合、メモリに、Dと、D−Dの対応関係を保持してもよい。D−Dは、15ビットより少ないビット数で表すことができる。D−Dが4ビットで表すことができる場合、ルックアップテーブル207aの容量は、1バイト×32769=16kバイトとなり、1/4に圧縮できる。
補正回路206は、入力コードDに対応する差分コードΔxを読出し、以下の演算によって出力コードDを生成できる。
=D+Δx
さらなるメモリ容量の節約のために、入力コードDのすべての値ではなく、いくつか(たとえば16個)の代表値(図7(b)で白丸で示す)についてのみ、差分コードΔxをルックアップテーブル207aに格納し、代表値と代表値の間の差分コードΔxについては、補間によって生成するようにするとよい。この場合、メモリの容量は、
2バイト×16=32バイト
にまで圧縮できる。
図8は、補正回路206の別の構成例を示す図である。図8の補正回路206は、近似式を利用して、入力コードDを出力コードDに変換する。メモリ207cには、近似式を規定するパラメータが保持される。近似には、多項式近似などを用いることができるがその限りではない。
たとえば図7(a)および式(6)で表されるDとDの関係式(変換特性)を多項式近似してもよい。
x=a+az+a+a+…+a …(7)
〜aは係数でありメモリ207cに保持される。近似の次数は特に限定されない。
演算部207bは、式(7)にもとづいて入力コードDの値zから、出力コードDの値xを計算する。
図7(b)に表される差分コードΔxを多項式近似してもよい。
Δx=b+bz+b+b+…+b …(8)
この場合、演算部207bは、式(9)にもとづいて入力コードDの値zから、出力コードDの値xを計算する。
x=z+Δx=z+b+bz+b+b+…+b
近似の精度を高めるために、入力コードDを複数の範囲に分割し、範囲毎に異なる近似式を規定してもよい。
(第2の実施の形態)
図9は、第2の実施の形態に係るカメラモジュール100のブロック図である。以下では第1の実施の形態との相違点を説明する。
CPU114は、AFセンサ112の出力にもとづいて、レンズ104の変位の目標値を示す第1ターゲットコードDを含むシリアルデータSを生成する。アクチュエータドライバ400は、第1ターゲットコードDにもとづいて、アクチュエータ106に対する駆動信号Sを生成する。アクチュエータ106の可動子にはレンズ104が取り付けられており、レンズ104は、第1ターゲットコードDに応じた位置に移動する。
より詳しくは、アクチュエータドライバ400は、レンズ104の目標変位を示す第1ターゲットコードDと位置検出信号Sにもとづいてアクチュエータ106をフィードバック制御する。
アクチュエータドライバ400は、インタフェース回路402、A/Dコンバータ404、補正回路406、制御回路408を備える。インタフェース回路402は、CPU114から第1ターゲットコードDを含むシリアルデータSを受信する。A/Dコンバータ404は、位置検出素子110からの位置検出信号Sをデジタルの検出コードDに変換する。位置検出信号Sがデジタル信号である場合、A/Dコンバータ404は省略可能である。
補正回路406は、第1ターゲットコードDを第2ターゲットコードDに変換する。制御回路408は、検出コードDが第2ターゲットコードDに近づくように、アクチュエータ106をフィードバック制御する。補正回路406は、コントローラ410およびドライバ部412を含む。コントローラ410は、検出コードDと第2ターゲットコードDの誤差がゼロに近づくように制御指令値Sを生成する。ドライバ部412は制御指令値Sに応じた駆動信号Sをアクチュエータ106に供給する。
補正回路406における第1ターゲットコードDから第2ターゲットコードDへの変換特性は、第1ターゲットコードDに対してアクチュエータ106が線形に変位するように規定される。
第1ターゲットコードDから第2ターゲットコードDへの変換特性は、以下のように定めればよい。検出コードDの値zとレンズ104の実際の変位Dの値yの関係がy=g(z)であるとする。関数gの逆関数をg−1とするとき、第1ターゲットコードDの値xから、第2ターゲットコードDの値x’への変換式は、
x’=g−1(x)
とすればよい。つまり、位置検出素子110によって与えられる歪みと同じ歪みを、第1ターゲットコードDに与えることにより、第1ターゲットコードDとレンズ104の実際の変位の線形性を改善することができる。
(用途)
最後にカメラモジュール100の用途を説明する。図10は、カメラモジュール100を備える電子機器500を示す図である。図10の電子機器500は、スマートフォンであり、上述のカメラモジュール100およびメインCPU502を備える。メインCPU502は、電子機器500全体を制御するプロセッサである。メインCPU502は、電子機器500に対するユーザの操作入力を監視し、AF動作、シャッター動作などをカメラモジュール100に指示する。電子機器500は、タブレット端末、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ポータブルオーディオプレイヤなどであってもよい。
100…カメラモジュール、102…撮像素子、104…レンズ、106…アクチュエータ、108…アクチュエータドライバ、110…位置検出素子、112…AFセンサ、114…CPU、200…アクチュエータドライバ、202…インタフェース回路、204…A/Dコンバータ、206…補正回路、208…制御回路、210…コントローラ、212…ドライバ部、300…測定器、400…アクチュエータドライバ、402…インタフェース回路、404…A/Dコンバータ、406…補正回路、408…制御回路、410…コントローラ、412…ドライバ部、D…ターゲットコード、S…位置検出信号、D…第1検出コード、D…第2検出コード、D…第1ターゲットコード、D…第2ターゲットコード、D…検出コード。

Claims (12)

  1. 撮像装置に使用されるアクチュエータドライバであって、
    前記撮像装置は、
    撮像素子と、
    前記撮像素子への入射光路上に設けられたレンズと、
    前記レンズを変位させるアクチュエータと、
    前記レンズの変位を示す位置検出信号を生成する位置検出素子と、
    前記レンズの目標変位を示すターゲットコードと前記位置検出信号にもとづいて前記アクチュエータをフィードバック制御する前記アクチュエータドライバと、
    を備え、
    前記アクチュエータドライバは、
    前記位置検出信号に応じた第1検出コードを、前記レンズの実際の変位と線形な関係を有する第2検出コードに変換する補正回路と、
    前記第2検出コードが前記ターゲットコードに近づくように前記アクチュエータを制御する制御回路と、
    を備えることを特徴とするアクチュエータドライバ。
  2. 前記ターゲットコードの値xと前記レンズの変位の値yの理想特性がy=f(x)であり、前記第1検出コードの値zと前記レンズの変位の値yの関係がy=g(z)であるとき、前記補正回路は、
    x=f−1(g(z))
    で表される変換特性にしたがって、前記第2検出コードの値xを生成することを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータドライバ。
  3. 前記補正回路は、前記第1検出コードと、前記第1検出コードと前記第2検出コードの差分との対応関係を保持するルックアップテーブルを含むことを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータドライバ。
  4. 前記ルックアップテーブルは、前記第1検出コードの複数の代表値について、対応する差分の値を保持することを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータドライバ。
  5. 前記補正回路は、前記第1検出コードと、前記第2検出コードとの対応関係を保持するルックアップテーブルを含むことを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータドライバ。
  6. 前記ルックアップテーブルは、前記第1検出コードの複数の代表値について、対応する第2検出コードの値を保持することを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータドライバ。
  7. 撮像装置に使用されるアクチュエータドライバであって、
    前記撮像装置は、
    撮像素子と、
    前記撮像素子への入射光路上に設けられたレンズと、
    前記レンズを変位させるアクチュエータと、
    前記レンズの変位を示す位置検出信号を生成する位置検出素子と、
    前記レンズの目標変位を示す第1ターゲットコードと前記位置検出信号にもとづいて前記アクチュエータをフィードバック制御する前記アクチュエータドライバと、
    を備え、
    前記アクチュエータドライバは、
    前記第1ターゲットコードを第2ターゲットコードに変換する補正回路と、
    前記位置検出信号に応じた検出コードが前記第2ターゲットコードに近づくように前記アクチュエータを制御する制御回路と、
    を備え、
    前記第1ターゲットコードから前記第2ターゲットコードへの変換特性は、前記第1ターゲットコードに対して前記アクチュエータが線形に変位するように規定されることを特徴とするアクチュエータドライバ。
  8. 前記検出コードの値zと前記レンズの変位yの関係がy=g(z)であるとき、前記補正回路は、その逆関数を用いて、
    x’=g−1(x)
    で表される変換特性にしたがって、前記第2ターゲットコードの値x’を生成することを特徴とする請求項7に記載のアクチュエータドライバ。
  9. 前記補正回路は、前記第2ターゲットコードと、前記第2ターゲットコードと前記第1ターゲットコードの差分との対応関係を保持するルックアップテーブルを含むことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータドライバ。
  10. ひとつの基板に一体集積化されることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
  11. 撮像素子と、
    前記撮像素子への入射光路上に設けられたレンズと、
    前記レンズを変位させるアクチュエータと、
    前記レンズの変位を示す位置検出信号を生成する位置検出素子と、
    前記レンズの目標変位を示すターゲットコードと前記位置検出信号にもとづいて前記アクチュエータをフィードバック制御する請求項1から10のいずれかに記載のアクチュエータドライバと、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  12. 請求項11に記載の撮像装置を備えることを特徴とする電子機器。
JP2017041911A 2017-03-06 2017-03-06 アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器 Expired - Fee Related JP6823503B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017041911A JP6823503B2 (ja) 2017-03-06 2017-03-06 アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器
KR1020180024585A KR20180102013A (ko) 2017-03-06 2018-02-28 액추에이터 드라이버, 촬상 장치, 및 전자 기기
US15/911,988 US20180255230A1 (en) 2017-03-06 2018-03-05 Actuator driver, image pickup apparatus, and electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017041911A JP6823503B2 (ja) 2017-03-06 2017-03-06 アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018146791A true JP2018146791A (ja) 2018-09-20
JP6823503B2 JP6823503B2 (ja) 2021-02-03

Family

ID=63356970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017041911A Expired - Fee Related JP6823503B2 (ja) 2017-03-06 2017-03-06 アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180255230A1 (ja)
JP (1) JP6823503B2 (ja)
KR (1) KR20180102013A (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008191282A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Nidec Copal Corp 手ぶれ補正装置
JP2013205550A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Olympus Corp 位置検出装置及び位置制御装置
JP2013238821A (ja) * 2012-05-17 2013-11-28 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法
JP2014085629A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0950937A3 (en) * 1998-04-13 2001-10-24 Smc Kabushiki Kaisha Compensating method and compensating apparatus for positioner
US10154189B2 (en) * 2013-12-04 2018-12-11 Asahi Kasei Microdevices Corporation Adjusting method of camera module, lens position control device, control device of linear movement device, and controlling method of the same
US9995904B2 (en) * 2015-08-14 2018-06-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Actuator driving device and camera module including the same
US11067767B2 (en) * 2016-10-07 2021-07-20 Rohm Co., Ltd. Actuator driver

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008191282A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Nidec Copal Corp 手ぶれ補正装置
JP2013205550A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Olympus Corp 位置検出装置及び位置制御装置
JP2013238821A (ja) * 2012-05-17 2013-11-28 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法
JP2014085629A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 線形運動デバイスの制御装置及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180255230A1 (en) 2018-09-06
KR20180102013A (ko) 2018-09-14
JP6823503B2 (ja) 2021-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6869049B2 (ja) アクチュエータドライバ、撮像装置、キャリブレーション方法
CN101960714B (zh) 具有集成位置传感器的小电机驱动器ic中的自校准算法
KR101920130B1 (ko) 카메라 모듈의 조정 방법과 렌즈 위치 제어 장치 및 선형 운동 디바이스의 제어 장치와 그 제어 방법
JP5089999B2 (ja) 位置検出回路及びその応用装置
JP4510930B2 (ja) 撮像装置及び半導体回路素子
US8754951B2 (en) Control circuit for image-capturing device
JP4422988B2 (ja) 位置検出装置、光学装置、撮像システムおよびプログラム
JP6535524B2 (ja) 撮像装置
CN110581689B (zh) 用于驱动器校准的方法和装置
JPWO2015015877A1 (ja) 撮像装置
US10469778B2 (en) Methods and apparatus for actuator control
CN108535833B (zh) 用于执行自动对焦的方法
JP2004354878A (ja) 撮像装置
KR102176284B1 (ko) 디지털 촬영시스템 및 그 제어방법
JP2021177245A (ja) 撮像装置およびアクチュエータドライバ
JP2018063416A (ja) アクチュエータドライバ、レンズ制御装置及びこれを用いた撮像装置
JP6917799B2 (ja) 撮像装置
JP2018146791A (ja) アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器
KR20160126669A (ko) 디지털 촬영시스템 및 그 제어방법
JP6823496B2 (ja) アクチュエータドライバおよび撮像装置
JP2019114920A (ja) アクチュエータドライバ、及びこれを用いた撮像装置、及びキャリブレーション方法
JP2010078731A (ja) アクチュエータ装置
JP2006227274A (ja) 撮像装置
WO2020059152A1 (ja) 制御装置、撮像装置、情報処理装置、および制御方法
JP6118291B2 (ja) 位置制御装置及び位置制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200818

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6823503

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees