(57)【要約】【課題】電流範囲を設定可能なＶＣＭの駆動回路を提供する。【解決手段】電流検出回路１０は、駆動電流をＩＤＲＶ、基準電圧をＶＲＥＦ、利得をｋとするとき、Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋ｋ×ＩＤＲＶで与えられる検出電圧Ｖｓを生成する。誤差増幅器２０は、ＶＣＭ２００の変位量を指示する制御電圧ＶＣＮＴと検出電圧Ｖｓとの誤差を増幅することにより誤差電圧ＶＥＲＲを生成する。第１ドライバ３０は、誤差電圧ＶＥＲＲに応じて、コイルＬ１の一端に駆動電流ＩＤＲＶをソースまたはシンクする。第２ドライバ４０は、誤差電圧ＶＥＲＲに応じて、コイルＬ１の他端に駆動電流ＩＤＲＶをシンクまたはソースする。駆動回路２は、基準電圧ＶＲＥＦのレベルが外部から設定可能に構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイスコイルモータに双方向の駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記駆動電流をＩＤＲＶ、基準電圧をＶＲＥＦ、利得をｋとするとき、Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋ｋ×ＩＤＲＶで与えられる検出電圧Ｖｓを生成する電流検出回路と、
前記ボイスコイルモータの変位量を指示する制御電圧と前記検出電圧Ｖｓとの誤差を増幅することにより誤差電圧を生成する誤差増幅器と、
前記ボイスコイルモータのコイルの一端と接続され、前記誤差電圧に応じて、前記駆動電流をソースまたはシンクする第１ドライバと、
前記ボイスコイルモータのコイルの他端と接続され、前記誤差電圧に応じて、前記駆動電流をシンクまたはソースする第２ドライバと、
を備え、
前記基準電圧ＶＲＥＦのレベルが外部から設定可能に構成されることを特徴とする駆動回路。
【請求項２】
前記電流検出回路は、
前記駆動電流の経路上に設けられた検出抵抗と、
第１演算増幅器と、
前記第１演算増幅器の第１入力端子と前記検出抵抗の第１端の間に設けられた第１抵抗と、
前記第１演算増幅器の第２入力端子と前記検出抵抗の第２端の間に設けられた第２抵抗と、
前記第１演算増幅器の出力端子と前記第１演算増幅器の前記第１入力端子の間に設けられた第３抵抗と、
その一端が前記第１演算増幅器の前記第２入力端子と接続され、その他端に前記基準電圧が印加された第４抵抗と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
外部プロセッサからの前記変位量を指示するデジタルの制御データをアナログの前記制御電圧に変換する第１Ｄ／Ａコンバータと、
前記外部プロセッサからの前記基準電圧を指示する補正データをアナログの前記基準電圧に変換する第２Ｄ／Ａコンバータと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路。
【請求項４】
前記検出抵抗は、前記コイルの前記第１端と前記第１ドライバの出力端の間、または前記コイルの前記第２端と前記第２ドライバの出力端の間に設けられることを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。
【請求項５】
前記検出抵抗として、前記第１ドライバの出力段を構成するトランジスタのオン抵抗および前記第２ドライバの出力段を構成するトランジスタのオン抵抗が利用されることを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。
【請求項６】
前記検出抵抗として、前記ボイスコイルモータの既知の直流抵抗成分が利用されることを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。
【請求項７】
前記誤差増幅器は、
その第１入力端子に前記制御電圧が入力された第２演算増幅器と、
前記第２演算増幅器の第２入力端子とその出力端子の間に設けられた第１キャパシタと、
その第１端が前記第２演算増幅器の第２入力端子と接続され、その第２端に前記検出電圧が印加される第５抵抗と、
を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の駆動回路。
【請求項８】
前記第１ドライバは、所定のコモン電圧を基準として前記誤差電圧を非反転増幅し、前記コイルの前記一端に第１駆動電圧を印加する非反転アンプを含み、
前記第２ドライバは、前記コモン電圧を基準として前記誤差電圧を反転増幅し、前記コイルの前記他端に第２駆動電圧を印加する反転アンプを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の駆動回路。
【請求項９】
前記第１ドライバは、
前記コイルの前記一端に生ずる第１出力電圧と所定のコモン電圧を所定の分圧比で分圧する第１分圧回路と、
ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを含む第１プッシュプル出力段を有し、前記第１分圧回路により分圧された電圧が前記誤差電圧と等しくなるように、前記プッシュプル出力段の前記ハイサイドトランジスタおよび前記ローサイドトランジスタを制御する第１アンプと、
を含み、
前記第２ドライバは、
前記コイルの前記他端に生ずる第２出力電圧と前記誤差電圧を所定の分圧比で分圧する第２分圧回路と、
ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを含む第２プッシュプル出力段を有し、前記第２分圧回路により分圧された電圧が前記コモン電圧と等しくなるように、前記プッシュプル出力段の前記ハイサイドトランジスタおよび前記ローサイドトランジスタを制御する第２アンプと、
を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の駆動回路。
【請求項１０】
ボイスコイルモータに双方向の駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記駆動電流に応じた検出電圧Ｖｓを生成する電流検出回路と、
前記ボイスコイルモータの変位量を指示する制御電圧と前記検出電圧Ｖｓとの誤差を増幅することにより誤差電圧を生成する誤差増幅器と、
前記ボイスコイルモータのコイルの一端と接続され、前記誤差電圧に応じて、前記駆動電流をソースまたはシンクする第１ドライバと、
前記ボイスコイルモータのコイルの他端と接続され、前記誤差電圧に応じて、前記駆動電流をシンクまたはソースする第２ドライバと、
を備え、
前記制御電圧と前記検出電圧の少なくとも一方に、外部から設定可能なシフト電圧を重畳可能に構成され、
前記誤差増幅器は、前記少なくとも一方に前記シフト電圧が重畳された前記制御電圧と前記検出電圧が等しくなるように、前記誤差電圧を生成することを特徴とする駆動回路。
【請求項１１】
前記電流検出回路は、駆動電流をＩＤＲＶ、基準電圧をＶＲＥＦ、利得をｋとするとき、Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋ｋ×ＩＤＲＶで与えられる検出電圧Ｖｓを生成するよう構成され、
前記基準電圧ＶＲＥＦのレベルが、外部プロセッサからの補正データに応じて設定可能に構成されることを特徴とする請求項１０に記載の駆動回路。
【請求項１２】
前記制御電圧は、外部プロセッサからの前記ボイスコイルモータの変位量を指示するデジタルの制御データに応じた電圧に、前記外部プロセッサからの補正データに応じたシフト電圧を加算した電圧であることを特徴とする請求項１０に記載の駆動回路。
【請求項１３】
前記制御電圧は、外部プロセッサからの前記ボイスコイルモータの変位量を指示するデジタルの制御データと、前記外部プロセッサからの補正データを加算または減算したデジタル値を、アナログ電圧に変換した電圧であることを特徴とする請求項１０に記載の駆動回路。
【請求項１４】
前記誤差増幅器の前段に設けられ、前記検出電圧に、外部プロセッサからの補正データに応じたシフト電圧を加算または減算する加算器をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の駆動回路。
【請求項１５】
外部プロセッサからの補正データに応じて、前記誤差増幅器のオフセット電圧が調節可能に構成されることを特徴とする請求項１０に記載の駆動回路。
【請求項１６】
一つの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の駆動回路。
【請求項１７】
フォーカシングレンズと、
その可動子が前記フォーカシングレンズに連結されたボイスコイルモータと、
前記ボイスコイルモータを駆動する請求項１から１６のいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とするレンズモジュール。
【請求項１８】
手ぶれ補正用レンズと、
その可動子が前記手ぶれ補正用レンズに連結されたボイスコイルモータと、
前記ボイスコイルモータを駆動する請求項１から１６のいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とするレンズモジュール。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載のレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを通った光を撮像する撮像素子と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイスコイルモータの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラあるいは撮像機能付きの電子機器（たとえば携帯電話）には、フォーカシングレンズを位置決めするためのアクチュエータが設けられる。アクチュエータとしてはステッピングモータ方式、ピエゾ方式、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）方式等が採用される。
【０００３】
ＶＣＭは、そのコイルに流れる電流の向きに応じた直線方向に推進力を発生させることができる。ＶＣＭの駆動方式としては、スプリングリターン方式と、双方向駆動方式が知られている。
【０００４】
スプリングリターン機構付きＶＣＭは、第１の方向への推進力をコイルに駆動電流を供給することで発生し、それと反対の第２の方向への推進力を可動子に取り付けられたばね（スプリング）の力を利用して発生させる構造となっている。つまり電気的な駆動と力学的な駆動が併用されている。スプリングリターン機構付きＶＣＭを駆動する場合、そのコイルの一方向にのみ駆動電流を供給すればよく、駆動回路が簡素化できる。
【０００５】
一方、双方向駆動方式では、Ｈブリッジ回路のように、ＶＣＭの両端それぞれから、駆動電流をソースおよびシンク可能な駆動回路が利用される。双方向駆動方式では、コイル電流の向きを切りかえることができ、正方向と負方向に推進力を得ることができる。
【０００６】
スプリングリターン方式では、ＶＣＭの変位量がゼロ（基準変位）の状態において、ＶＣＭに駆動電流を供給する必要がない。双方向駆動方式では、基準変位が任意の位置で、ＶＣＭの駆動電流を実質的にゼロとすることができ、低消費電力化の観点で有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２４９２号公報
【特許文献２】特開平９−２９８４３０号公報
【特許文献３】特開２００８−１１３５０６号公報
【特許文献４】特開２００８−０４３１７１号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１０／０２０１３０１Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の双方向駆動方式の駆動回路は、左右対称に構成される。今、ＶＣＭのコイルに第１の方向に流れる電流の向きを正ととると、駆動回路は、電流値ゼロを中心とした、−ＩＭＡＸ〜ＩＭＡＸの範囲で、駆動電流を生成可能に構成される。
【０００９】
しかしながら、駆動対象のＶＣＭのメーカ、モデルごとに、あるいは、ＶＣＭが搭載されるセットごとに、最適な駆動電流の範囲が異なる場合がある。
【００１０】
本発明は係る課題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、電流範囲を設定可能なＶＣＭの駆動回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある態様は、ボイスコイルモータに双方向の駆動電流を供給する駆動回路に関する。駆動回路は、駆動電流をＩＤＲＶ、基準電圧をＶＲＥＦ、利得をｋとするとき、Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋ｋ×ＩＤＲＶで与えられる検出電圧Ｖｓを生成する電流検出回路と、ボイスコイルモータの変位量を指示する制御電圧と検出電圧との誤差を増幅することにより誤差電圧を生成する誤差増幅器と、ボイスコイルモータのコイルの一端と接続され、誤差電圧に応じて、駆動電流をソースまたはシンクする第１ドライバと、ボイスコイルモータのコイルの他端と接続され、誤差電圧に応じて、駆動電流をシンクまたはソースする第２ドライバと、を備える。この駆動回路は、基準電圧ＶＲＥＦのレベルが外部から設定可能に構成される。
【００１２】
この態様によると、制御電圧と駆動電流ＩＤＲＶの相対的な関係を、基準電圧ＶＲＥＦに応じてシフトさせることができ、駆動電流の範囲を任意に設定できる。
【００１３】
電流検出回路は、駆動電流の経路上に設けられた検出抵抗と、第１演算増幅器と、第１演算増幅器の第１入力端子と検出抵抗の第１端の間に設けられた第１抵抗と、第１演算増幅器の第２入力端子と検出抵抗の第２端の間に設けられた第２抵抗と、第１演算増幅器の出力端子と第１演算増幅器の第１入力端子の間に設けられた第３抵抗と、その一端が第１演算増幅器の第２入力端子と接続され、その他端に基準電圧が印加された第４抵抗と、を含んでもよい。
【００１４】
ある態様の駆動回路は、外部プロセッサからの変位量を指示するデジタルの制御データをアナログの制御電圧に変換する第１Ｄ／Ａコンバータと、外部プロセッサからの基準電圧を指示する補正データをアナログの基準電圧に変換する第２Ｄ／Ａコンバータと、をさらに備えてもよい。
この構成によれば、デジタルの制御データの範囲に対応して生成される駆動電流の範囲を、補正データの値に応じて任意に設定することができる。
【００１５】
検出抵抗は、コイルの第１端と第１ドライバの出力端の間、またはコイルの第２端と第２ドライバの出力端の間に設けられてもよい。
【００１６】
検出抵抗として、第１ドライバの出力段を構成するトランジスタのオン抵抗および第２ドライバの出力段を構成するトランジスタのオン抵抗が利用されてもよい。
【００１７】
検出抵抗として、ボイスコイルモータの既知の直流抵抗成分が利用されてもよい。
【００１８】
誤差増幅器は、その第１入力端子に制御電圧が入力された第２演算増幅器と、第２演算増幅器の第２入力端子とその出力端子の間に設けられた第１キャパシタと、その第１端が第２演算増幅器の第２入力端子と接続され、その第２端に検出電圧が印加される第５抵抗と、を含んでもよい。
【００１９】
第１ドライバは、所定のコモン電圧を基準として誤差電圧を非反転増幅し、コイルの第１端に第１駆動電圧を印加する非反転アンプを含んでもよい。第２ドライバは、コモン電圧を基準として誤差電圧を反転増幅し、コイルの第２端子に第２駆動電圧を印加する反転アンプを含んでもよい。
【００２０】
第１ドライバは、コイルの第１端に生ずる第１出力電圧と所定のコモン電圧を所定の分圧比で分圧する第１分圧回路と、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを含むプッシュプル出力段を有し、第１分圧回路により分圧された電圧が誤差電圧と等しくなるように、プッシュプル出力段のハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタを制御する第１アンプと、を含んでもよい。第２ドライバは、コイルの第２端に生ずる第２出力電圧と誤差電圧を所定の分圧比で分圧する第２分圧回路と、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを含む第２プッシュプル出力段を有し、第２分圧回路により分圧された電圧がコモン電圧と等しくなるように、プッシュプル出力段のハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタを制御する第２アンプと、を含んでもよい。
【００２１】
本発明の別の態様もまた、ボイスコイルモータに双方向の駆動電流を供給する駆動回路に関する。この駆動回路は、駆動電流に応じた検出電圧Ｖｓを生成する電流検出回路と、ボイスコイルモータの変位量を指示する制御電圧と検出電圧との誤差を増幅することにより誤差電圧を生成する誤差増幅器と、ボイスコイルモータのコイルの一端と接続され、誤差電圧に応じて、駆動電流をソースまたはシンクする第１ドライバと、ボイスコイルモータのコイルの他端と接続され、誤差電圧に応じて、駆動電流をシンクまたはソースする第２ドライバと、を備える。この駆動回路は、制御電圧と検出電圧の少なくとも一方に、外部から設定可能なシフト電圧を重畳可能に構成され、誤差増幅器は、少なくとも一方にシフト電圧が重畳された制御電圧と検出電圧が等しくなるように、誤差電圧を生成する。
【００２２】
この態様によると、制御電圧と駆動電流ＩＤＲＶの相対的な関係を、シフト電圧に応じてシフトさせることができ、駆動電流の範囲を任意に設定できる。
【００２３】
電流検出回路は、駆動電流をＩＤＲＶ、基準電圧をＶＲＥＦ、利得をｋとするとき、Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋ｋ×ＩＤＲＶで与えられる検出電圧Ｖｓを生成するよう構成されてもよい。基準電圧ＶＲＥＦのレベルは、外部プロセッサからの補正データに応じて設定可能に構成されてもよい。
この場合、補正データに応じて検出電圧に重畳されるシフト電圧を制御できる。
【００２４】
制御電圧は、外部プロセッサからのボイスコイルモータの変位量を指示するデジタルの制御データに応じた電圧に、外部プロセッサからの補正データに応じたシフト電圧を加算した電圧であってもよい。
この場合、制御電圧に対して、補正データに応じたシフト電圧を重畳できる。
【００２５】
制御電圧は、外部プロセッサからのボイスコイルモータの変位量を指示するデジタルの制御データと外部プロセッサからの補正データを加算または減算したデジタル値を、アナログ電圧に変換した電圧であってもよい。
この場合、制御電圧に対して、補正データに応じたシフト電圧を重畳できる。
【００２６】
誤差増幅器の前段に設けられ、検出電圧に、外部プロセッサからの補正データに応じたシフト電圧を加算または減算する加算器をさらに備えてもよい。
この場合、制御電圧に対して、補正データに応じたシフト電圧を重畳できる。
【００２７】
外部プロセッサからの補正データに応じて、誤差増幅器のオフセット電圧が調節可能に構成されてもよい。
【００２８】
駆動回路は、一つの半導体基板上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半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体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半導体基板の外部に設けられていてもよい。
【００２９】
本発明の別の態様は、レンズモジュールに関する。レンズモジュールは、フォーカシングレンズと、その可動子がフォーカシングレンズに連結された双方向またはスプリングリターン機構付きボイスコイルモータと、ボイスコイルモータを駆動する上述のいずれかの態様の駆動回路と、を備える。
【００３０】
本発明の別の態様は、レンズモジュールに関する。レンズモジュールは、手ぶれ補正用レンズと、その可動子が手ぶれ補正用レンズに連結された双方向またはスプリングリターン機構付きボイスコイルモータと、ボイスコイルモータを駆動する上述のいずれかの態様の駆動回路と、を備える。
【００３１】
本発明の別の態様は電子機器に関する。電子機器は、上述のいずれかのレンズモジュールと、レンズモジュールを通った光を撮像する撮像素子と、を備える。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、駆動電流の範囲を設定可能することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に係る電子機器の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るレンズモジュールの構成を示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、図２の駆動回路の入出力特性を示す図である。
【図４】電子機器の一例である携帯電話端末を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
図１は、実施の形態に係る電子機器５００の全体構成を示すブロック図である。電子機器５００は、撮像機能付きの携帯電話、あるいはデジタルカメラ、ビデオカメラ、ＷＥＢカメラ、タブレットＰＣ（Personal Computer）などであり、レンズモジュール５０２、撮像素子５０４、画像処理プロセッサ５０６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０８、を備える。
【００３７】
レンズモジュール５０２は、いわゆるオートフォーカス機能を実現するために設けられ、フォーカシングレンズ５１２およびアクチュエータ５１０を含む。レンズ５１２は、光軸方向に移動可能に支持される。アクチュエータ５１０は、ＣＰＵ５０８からの指令値Ｓ１にもとづいて、レンズ５１２の位置を制御する。
【００３８】
撮像素子５０４には、レンズ５１２を通過した光（画像）が入射する。画像処理プロセッサ５０６は、撮像素子５０４から画像データを読み出す。
【００３９】
ＣＰＵ５０８は、画像処理プロセッサ５０６により読み出された画像にもとづき、フォーカシングレンズ５１２を通過した像が、撮像素子５０４上で結像するように、フォーカシングレンズ５１２の目標位置を決定し、その目標位置に応じた指令値Ｓ１をアクチュエータ５１０に出力する。
【００４０】
以上が電子機器５００の全体構成である。続いてレンズモジュール５０２の具体的な構成を説明する。
【００４１】
図２は、実施の形態に係るレンズモジュール５０２の構成を示すブロック図である。
レンズモジュール５０２は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２００および駆動回路２を備える。
【００４２】
ＶＣＭ２００は、フォーカシングレンズ（図１の５１２）を位置決めするアクチュエータであり、その可動子は、フォーカシングレンズと連結されている。
【００４３】
駆動回路２は、出力端子ＯＵＴ＋、ＯＵＴ−、電源端子ＰＶＤＤ、接地端子ＰＧＮＤ、インタフェース端子ＩＦを有する。
【００４４】
電源端子ＰＶＤＤには、電源電圧ＶＤＤが供給され、接地端子ＰＧＮＤには、接地電圧ＶＧＮＤが供給される。インタフェース端子ＩＦは、外部のＣＰＵ５０８とバスを介して接続されており、ＣＰＵ５０８から駆動回路２に対して、ＶＣＭ２００の可動子のストローク量（目標位置、変位量）を指示する制御データＤＣＮＴが供給される。
【００４５】
駆動対象のＶＣＭ２００のコイルＬ１は、出力端子ＯＵＴ＋とＯＵＴ−の間に接続される。駆動回路２は、制御データＤＣＮＴに応じて、ＶＣＭ２００のコイルＬ１に、双方向の駆動電流ＩＤＲＶを供給し、可動子の位置を制御する。コイルＬ１に流れる駆動電流ＩＤＲＶがゼロのとき、可動子は所定の基準位置で静止し、コイルＬ１に正方向の駆動電流ＩＤＲＶが流れるとき、可動子は、電流量に応じて第１の方向に変位し、コイルＬ１に負方向の駆動電流ＩＤＲＶが流れるとき、可動子は、電流量に応じて、第２の方向に変位する。本実施の形態において、駆動電流ＩＤＲＶは出力端子ＯＵＴ＋からＯＵＴ−に向かって流れる向きを正にとる。
【００４６】
駆動回路２は、電流検出回路１０、誤差増幅器２０、第１ドライバ３０、第２ドライバ４０、ロジック部５０、第１Ｄ／Ａコンバータ５２、第２Ｄ／Ａコンバータ５４、バッファ５６を備える。
【００４７】
ロジック部５０は、ＣＰＵ５０８との間で、データ、命令の送受信を行うインタフェース回路と、ＣＰＵ５０８から受信したデータを格納するレジスタ等を含む。
【００４８】
電流検出回路１０は、コイルＬ１に流れる駆動電流ＩＤＲＶを検出し、駆動電流ＩＤＲＶに応じた検出電圧Ｖｓを生成する。検出電圧Ｖｓは、利得ｋおよび基準電圧ＶＲＥＦを用いて、以下の式（２）で与えられる。
Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋ｋ×ＩＤＲＶ      …（２）
【００４９】
たとえば電流検出回路１０は、検出抵抗ＲＮＦ、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、第４抵抗Ｒ４、を備える。
検出抵抗ＲＮＦは、駆動電流ＩＤＲＶの経路上に設けられる。たとえば検出抵抗ＲＮＦは、コイルＬ１の第２端と第２ドライバ４０の出力端の間に設けられる。あるいは検出抵抗ＲＮＦは、コイルＬ１の第１端と第１ドライバ３０の出力端の間に設けてもよい。検出抵抗ＲＦＮには、駆動電流ＩＤＲＶに比例した電圧降下ＶＮＦが発生する。
【００５０】
第１抵抗Ｒ１は、第１演算増幅器１２の第１入力端子（反転入力端子）と検出抵抗ＲＮＦの第１端Ｅ１の間に設けられる。第２抵抗Ｒ２は、第１演算増幅器１２の第２入力端子（非反転入力端子）と検出抵抗ＲＮＦの第２端Ｅ２の間に設けられる。第３抵抗Ｒ３は、第１演算増幅器１２の出力端子と第１入力端子（反転入力端子）の間に設けられる。第４抵抗Ｒ４は、その一端が第１演算増幅器１２の第２入力端子（非反転入力端子）と接続され、その他端に基準電圧ＶＲＥＦが印加される。
【００５１】
検出抵抗ＲＮＦの第１端Ｅ１、第２端子Ｅ２それぞれの電位をＶ１、Ｖ２とする。Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒａ、Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒｂが成り立つとき、検出電圧Ｖｓは、式（３）で与えられる。
Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋Ｒｂ／Ｒａ×（Ｖ２−Ｖ１）    …（３）
式（３）に、式（４）を代入すると式（５）を得る。
ＶＮＦ＝Ｖ２−Ｖ１＝ＲＮＦ×ＩＤＲＶ      …（４）
Ｖｓ＝ＶＲＥＦ＋Ｒｂ／Ｒａ×ＲＮＦ×ＩＤＲＶ    …（５）
したがって、電流検出回路１０の利得ｋは、Ｒｂ／Ｒａ×ＲＮＦとなる。
【００５２】
なお、電流検出回路１０の構成は図２のそれには限定されず、その他の構成であってもよい。
【００５３】
第１Ｄ／Ａコンバータ５２は、ロジック部５０がＣＰＵ５０８から受信した制御データＤＣＮＴをアナログの制御電圧ＶＣＮＴに変換する。制御電圧ＶＣＮＴは、ＶＣＭ２００の可動子の目標ストローク量を示す。
【００５４】
本実施の形態に係る駆動回路２は、基準電圧ＶＲＥＦのレベルが外部から設定可能に構成される。具体的にはロジック部５０は、ＣＰＵ５０８から、基準電圧ＶＲＥＦを指示する補正データＤＲＥＦを受信可能に構成される。第２Ｄ／Ａコンバータ５４は、ロジック部５０が受信した補正データＤＲＥＦをアナログの基準電圧ＶＲＥＦに変換する。
【００５５】
誤差増幅器２０は、ボイスコイルモータの変位量を指示する制御電圧ＶＣＮＴと、検出電圧Ｖｓとの誤差を増幅することにより誤差電圧ＶＥＲＲを生成する。たとえば誤差増幅器２０は、積分器であってもよい。たとえば誤差増幅器２０は、第２演算増幅器２２、第１キャパシタＣ１、第５抵抗Ｒ５を含む。
【００５６】
第２演算増幅器２２の第１入力端子（非反転入力端子）には、制御電圧ＶＣＮＴが入力される。第１キャパシタＣ１は、第２演算増幅器２２の第２入力端子（反転入力端子）とその出力端子の間に設けられる。第５抵抗Ｒ５の第１端は、第２演算増幅器２２の第２入力端子（反転入力端子）と接続され、その第２端には検出電圧Ｖｓが印加される。
【００５７】
なお、誤差増幅器２０の構成も図２のそれには限定されない。
【００５８】
第１ドライバ３０は、ボイスコイルモータ２００のコイルＬ１の一端と接続され、誤差電圧ＶＥＲＲに応じて、駆動電流ＩＤＲＶをソースまたはシンクする。
第２ドライバ４０は、第１ドライバ３０とは逆相で動作し、ボイスコイルモータ２００のコイルＬ１の他端と接続され、誤差電圧ＶＥＲＲに応じて、駆動電流ＩＤＲＶをシンクまたはソースする。
【００５９】
バッファ５６は、所定のコモン電圧ＶＣＯＭを出力する。第１ドライバ３０は、コモン電圧ＶＣＯＭを基準として誤差電圧ＶＥＲＲを非反転増幅し、コイルＬ１の第１端に第１駆動電圧ＶＯ＋を印加する非反転アンプを含む。また第２ドライバ４０は、コモン電圧ＶＣＯＭを基準として誤差電圧ＶＥＲＲを反転増幅し、コイルＬ１の第２端子に、第１駆動電圧ＶＯ＋と逆相の第２駆動電圧ＶＯ−を印加する反転アンプを含む。
【００６０】
より具体的には、第１ドライバ３０は、第１分圧回路３２、第１アンプ３４を含む。第１分圧回路３２は、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を含み、コイルＬ１の第１端に生ずる第１出力電圧ＶＯ＋と所定のコモン電圧ＶＣＯＭを所定の分圧比で分圧する。第１アンプ３４は、ハイサイドトランジスタＭＨとローサイドトランジスタＭＬからなるプッシュプル出力段を有する。第１アンプ３４は、第１分圧回路３２により分圧された電圧ＶＦＢ＋が誤差電圧ＶＥＲＲと等しくなるように、そのプッシュプル出力段のハイサイドトランジスタＭＨおよびローサイドトランジスタＭＬを制御する。
【００６１】
第２ドライバ４０は、第２分圧回路４２、第２アンプ４４を含む。第２アンプ４４は、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２を含み、コイルＬ１の第２端に生ずる第２出力電圧ＶＯ−と誤差電圧ＶＥＲＲを所定の分圧比で分圧する。第２アンプ４４は、ハイサイドトランジスタＭＨとローサイドトランジスタＭＬからなるプッシュプル出力段を有する。第２アンプ４４は、第２分圧回路４２により分圧された電圧ＶＦＢ−がコモン電圧ＶＣＯＭと等しくなるように、そのプッシュプル出力段のハイサイドトランジスタＭＨおよびローサイドトランジスタＭＬを制御する。
【００６２】
以上が駆動回路２の構成である。続いてその動作を説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、図２の駆動回路２の入出力特性を示す図である。
【００６３】
ＣＰＵ５０８からの制御データＤＣＮＴは１０ビットであり、その値は、０ｘ０００（０）〜０ｘ３ＦＦ（１０２３）を取り得るものとする。図３（ａ）に示すように、制御データＤＣＮＴのコードが０ｘ０００（１０進数で０）のとき、制御電圧ＶＣＮＴは、第１Ｄ／Ａコンバータ５２の下側基準電圧ＶＬ（たとえば０Ｖ）となり、コードが０ｘ３ＦＦ（１０進数で１０２３）のとき、制御電圧ＶＣＮＴは、第１Ｄ／Ａコンバータ５２の上側基準電圧ＶＨとなる。ＶＬ＝０Ｖとし、制御データＤＣＮＴの１０進数表記の値をＸと書くとき、
ＶＣＮＴ＝ＶＨ×（Ｘ／１０２３）
となる。
【００６４】
この駆動回路２は、誤差増幅器２０を含むフィードバックループによって、検出電圧Ｖｓが、制御電圧ＶＣＮＴと一致するように、駆動電圧ＶＯ＋、ＶＯ−を生成する。
上述のように、検出電圧Ｖｓは式（３）で与えられるため、駆動電流ＩＤＲＶは、以下の式で与えられる目標値に近づくようにフィードバック制御される。
ＩＤＲＶ＝（ＶＣＮＴ−ＶＲＥＦ）／ｋ
【００６５】
制御電圧ＶＣＮＴの電圧範囲は０〜ＶＨであり、駆動電流ＩＤＲＶの最大値ＩＭＡＸは、ＩＤＲＶ＝（ＶＨ−ＶＲＥＦ）／ｋとなり、駆動電流ＩＤＲＶの最小値ＩＭＡＸは、ＩＤＲＶ＝−ＶＲＥＦ／ｋとなる。駆動電流ＩＤＲＶの変化幅ΔＩ＝ＩＭＡＸ−ＩＭＩＮは、ＶＨ／ｋとなり、基準電圧ＶＲＥＦの値によらずに一定である。
【００６６】
すなわち、図２の駆動回路２によれば、基準電圧ＶＲＥＦのレベルに応じて、駆動電流ＩＤＲＶの範囲を任意に設定することができる。たとえば、基準電圧ＶＲＥＦが制御電圧ＶＣＮＴの電圧範囲０〜ＶＨのセンター値ＶＨ／２であるとき、ＩＭＡＸ＝−ＩＭＩＮとなり、正負方向に流せる電流の最大値が等しくなる。基準電圧ＶＲＥＦが、センター値ＶＨ／２より高いとき、負方向に流せる電流量の方が大きくなり、反対に基準電圧ＶＲＥＦが、センター値ＶＨ／２より小さいとき、正方向に流せる電流量の方が大きくなる。
【００６７】
この駆動回路２は、電流検出回路１０に供給される基準電圧ＶＲＥＦが、外部のＣＰＵ５０８からの基準データＤＲＥＦに応じて設定可能に構成される。基準電圧ＶＲＥＦには、制御電圧ＶＣＮＴほどの分解能は必要とされないことから、第２Ｄ／Ａコンバータ５４のビット数は、８ビット程度でよく、基準データＤＲＥＦも８ビットで与えられる。
基準データＤＲＥＦの１０進数表記の値をＹと書くとき、
ＶＲＥＦ＝ＶＨ×Ｙ／２５５≒ＶＨ×（４×Ｙ）／１０２３
となる。つまり、制御データＤＣＮＴが、基準データＤＲＥＦを４倍した（２ビット上位側にシフトした）値と等しいとき、駆動電流ＩＤＲＶがゼロとなる。
【００６８】
図３（ｂ）には、基準電圧ＶＲＥＦをパラメータとして、制御電圧ＶＣＮＴと駆動電流ＩＤＲＶの関係が示され、図３（ｃ）には、基準電圧ＶＲＥＦを指示する基準データＤＲＥＦをパラメータとして、制御データＤＣＮＴと駆動電流ＩＤＲＶの関係が示される。
【００６９】
駆動電流ＩＤＲＶの最大値ＩＭＡＸ、最小値ＩＭＩＮは、それぞれ以下で与えられる。
ＩＭＡＸ＝ΔＩ／１０２３×（１０２３−（Ｙ×４））
ＩＭＩＮ＝ΔＩ／１０２３×（−Ｙ×４）
【００７０】
以上が駆動回路２の動作である。
この駆動回路２によれば、負の駆動電流ＩＭＩＮと正の駆動電流ＩＭＡＸの比率を任意に設定することができる。これにより、さまざまな種類のＶＣＭ２００を共通の駆動回路２によって駆動でき、あるいはさまざまなプラットフォームにおいて、共通の駆動回路２によってＶＣＭ２００を駆動できる。
【００７１】
この駆動回路２では、ＩＭＩＮ＝０ｍＡ、あるいはＩＭＡＸ＝０ｍＡとすることも可能である。すなわち、片方向の駆動電流ＩＤＲＶを生成することが可能であるため、スプリングリターン方式の駆動回路２にも使用することができる。つまり駆動回路２を選定したユーザは、あるプラットフォームでは、それを双方向駆動方式で使用し、別のプラットフォームでは、スプリングリターン方式で使用することが可能となり、設計時間を短縮できる。
【００７２】
続いて、電子機器５００の具体例を説明する。図４は、電子機器５００の一例である携帯電話端末を示す斜視図である。電子機器５００は、筐体５０１、レンズモジュール５０２、撮像素子５０４を備える。撮像素子５０４は、筐体５０１に内蔵される。筐体５０１には、撮像素子５０４とオーバーラップする箇所に開口部が設けられ、レンズモジュール５０２は開口部に設けられる。
【００７３】
上述の駆動回路２において、基準電圧ＶＲＥＦを変化させることは、検出電圧Ｖｓに、外部から設定可能なシフト電圧を重畳することと等価である。さらに言えば、検出電圧Ｖｓに代えて、あるいは制御電圧ＶＣＮＴに、外部から設定可能なシフト電圧を重畳しても、同じ効果を得ることができる。このアイデアを拡張すると、以下の技術的思想を導くことができる。
【００７４】
つまり駆動回路２は、制御電圧ＶＣＮＴと検出電圧Ｖｓの少なくとも一方に、外部から設定可能なシフト電圧を重畳可能に構成されればよい。そして誤差増幅器２０は、少なくとも一方にシフト電圧が重畳された制御電圧ＶＣＮＴと検出電圧Ｖｓが等しくなるように、誤差電圧ＶＥＲＲを生成すればよい。
【００７５】
これにより、シフト電圧の量を変化させることで、制御電圧ＶＣＮＴに対する、駆動電流ＩＤＲＶの範囲を任意に設定することができる。この技術的思想には、以下の具体的な態様が含まれる。
【００７６】
１．  検出電圧Ｖｓに、外部からの補正データに応じて設定可能なシフト電圧を重畳（加算、もしくは減算）する。この態様には、以下の技術が含まれる。
１．１  基準電圧ＶＲＥＦを可変とする。これは実施の形態で説明した。
１．２  誤差増幅器２０の前段に、検出電圧Ｖｓと、補正データＤＲＥＦに応じたシフト電圧を加算または減算するアナログ加減算手段を設ける。そして、アナログ加減算手段の出力電圧を、誤差増幅器２０に出力する。
【００７７】
２．  制御電圧ＶＣＮＴに、外部からの補正データに応じて設定可能なシフト電圧を重畳（加算もしくは減算）する。この態様には、以下の技術が含まれる。
２．１  誤差増幅器２０と第１Ｄ／Ａコンバータ５２の間に、制御電圧ＶＣＮＴと補正データＤＲＥＦに応じたシフト電圧を加算または減算するアナログ加減算手段を設ける。そして、アナログ加減算手段の出力電圧を、誤差増幅器２０に出力する。
２．２  デジタルの制御データＤＣＮＴと補正データＤＲＥＦをデジタル演算にて合成（加算もしくは減算）し、得られたデジタル値を第１Ｄ／Ａコンバータ５２によってＤ／Ａ変換し、誤差増幅器２０に供給する。
【００７８】
３．  誤差増幅器２０（第２演算増幅器２２）の入力オフセット電圧を可変とし、外部プロセッサからの補正データに応じて、誤差増幅器２０のオフセット電圧を調節可能とする。
【００７９】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００８０】
（変形例１）
実施の形態において、第１ドライバ３０および第２ドライバ４０は、ＶＣＭ２００をリニア駆動する場合を説明したが、ＰＷＭ駆動を行ってもよい。すなわち、第１ドライバ３０および第２ドライバ４０はそれぞれ、パルス状の駆動電圧ＶＯ＋、ＶＯ−を生成し、誤差電圧ＶＥＲＲに応じて、駆動電圧のデューティ比ＶＯ＋、ＶＯ−を変化させてもよい。
【００８１】
（変形例２）
実施の形態では、検出抵抗ＲＮＦを第２ドライバ４０（第１ドライバ３０）とコイルＬ１の間に設ける場合を説明したが、検出抵抗ＲＮＦの位置はそれには限定されない。検出抵抗ＲＮＦは、出力端子ＯＵＴ＋（ＯＵＴ−）と電源ラインの間にハイサイドトランジスタＭＨと直列に設けてもよいし、出力端子ＯＵＴ＋（ＯＵＴ−）と接地ラインの間にローサイドトランジスタＭＬと直列に設けてもよい。あるいは検出抵抗ＲＮＦとして、第１ドライバ３０の出力段を構成するトランジスタ（ＭＨ、ＭＬ）のオン抵抗、および／または、第２ドライバ４０の出力段を構成するトランジスタ（ＭＨ、ＭＬ）のオン抵抗を利用してもよい。
【００８２】
あるいは、ＶＣＭ２００の直流抵抗成分（寄生抵抗）が既知であるとき、その抵抗値を、検出抵抗ＲＮＦとして利用してもよい。ＶＣＭ２００の両端間の電圧は、抵抗成分に生ずる電圧降下と、インダクタンスＬ１に生ずる逆起電力の和となる。そこで電流検出回路１０は、ＶＣＭ２００の両端間の電圧から、コイルＬ１に生ずる逆起電力を除去し、抵抗成分の電圧降下を検出してもよい。このような電流検出回路は、公知技術を用いることができる。
【００８３】
（変形例３）
実施の形態では、ＣＰＵ５０８から、デジタルの制御データＤＣＮＴと基準データＤＲＥＦが与えられる場合を説明したが、本発明はそれには限定されない。たとえば駆動回路２に、基準電圧ＶＲＥＦを設定するための少なくともひとつのピンを設け、各ピンの状態（ハイレベル電圧、ローレベル電圧、あるいはハイインピーダンス）の組み合わせに応じて、基準電圧ＶＲＥＦを設定してもよい。あるいは駆動回路２は、外部からアナログの基準電圧ＶＲＥＦを受けてもよい。また駆動回路２は、外部からアナログの制御電圧ＶＣＮＴを受けてもよい。
【００８４】
（変形例４）
実施の形態では、フォーカシング用のレンズモジュールを説明したが、駆動回路２の用途はそれには限定されない。たとえばＶＣＭ２００は、手ぶれ補正用のレンズを駆動してもよい。
【００８５】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
５００…電子機器、５０１…筐体、５０２…レンズモジュール、５０４…撮像素子、５０６…画像処理プロセッサ、５０８…ＣＰＵ、５１０…アクチュエータ、５１２…レンズ、２…駆動回路、ＯＵＴ…出力端子、１０…電流検出回路、１２…第１演算増幅器、ＲＮＦ…検出抵抗、Ｒ１…第１抵抗、Ｒ２…第２抵抗、Ｒ３…第３抵抗、Ｒ４…第４抵抗、２０…誤差増幅器、２２…第２演算増幅器、Ｃ１…第１キャパシタ、Ｒ５…第５抵抗、３０…第１ドライバ、３２…第１分圧回路、３４…第１アンプ、４０…第２ドライバ、４２…第２分圧回路、４４…第２アンプ、５０…ロジック部、２００…ＶＣＭ、Ｌ１…コイル、５２…第１Ｄ／Ａコンバータ、５４…第２Ｄ／Ａコンバータ、５６…バッファ。
【図１】
2014217231.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014217231.tif 000005
【図４】
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