(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅変調された駆動パルスにより、ボイスコイルモータ（３１）に供給する駆動電流を制御する駆動電流制御部（３４）と、
前記駆動パルスを制御する駆動パルス制御部（３２）とを備え、
前記ボイスコイルモータ（３１）を駆動する駆動期間が、
前記ボイスコイルモータ（３１）が移動する期間であり、前記駆動期間の前部に設けられる移動期間と、
前記ボイスコイルモータ（３１）が所定の位置に保持される期間であり、前記移動期間の後に設けられる保持期間と
を含み、
前記駆動パルス制御部（３２）は、
前記保持期間では、前記駆動パルスのデューティ比を、前記ボイスコイルモータ（３１）の移動距離に応じて決まるデューティ設定値に固定し、
前記移動期間では、後続の前記保持期間で用いられる前記デューティ設定値を所定の基準に基づいて変化させて前記駆動パルスの前記デューティ比に設定することを特徴とするボイスコイルモータ制御装置（３０）。
【請求項２】
前記移動期間における前記駆動パルスのデューティ比の変化量を、前記デューティ設定値に基づく所定の規則から生成し、当該変化量を前記駆動パルス制御部（３２）に供給するデューティ比保持部（３３）を備える請求項１に記載のボイスコイルモータ制御装置（３０）。
【請求項３】
前記デューティ比保持部（３３）は、前記デューティ設定値に基づき、複数の期間に分けられた前記移動期間の各期間に対する前記駆動パルスのデューティ比を定めた所定のルックアップテーブルから前記駆動パルスのデューティ比の変化量を読み込み、前記駆動パルス制御部（３２）に供給することを特徴とする請求項２に記載のボイスコイルモータ制御装置（３０）。
【請求項４】
前記保持期間は、撮像素子のフレーム期間の蓄積期間を１つ含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のボイスコイルモータ制御装置（３０）。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載のボイスコイルモータ制御装置（３０）と、
被写体の合焦状態を検出する合焦条件検出部（２５）とを備え、
前記ボイスコイルモータ制御装置（３０）の前記デューティ設定値を変化させて、前記合焦条件検出部（２５）の検出結果が最大となるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載のボイスコイルモータ制御装置（３０）を備え、
オートフォーカスを実現するために設定される前記デューティ設定値は、撮像装置の姿勢による評価値のばらつきを考慮して決定されることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
オートフォーカスを実現するために設定される前記デューティ設定値は、撮像装置の姿勢による評価値のばらつきを考慮して決定されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
ボイスコイルモータ（３１）を駆動する駆動期間を、
前記ボイスコイルモータ（３１）が移動する期間であり、前記駆動期間の前部に設けられる移動期間と、
前記ボイスコイルモータ（３１）が所定の位置に保持される期間であり、前記移動期間の後に設けられる保持期間と
に分け、
前記保持期間では、前記駆動パルスのデューティ比を、前記ボイスコイルモータ（３１）の移動距離に応じて決まるデューティ設定値に固定し、
前記移動期間では、後続の前記保持期間で用いられる前記デューティ設定値を所定の基準に基づいて変化させて前記駆動パルスの前記デューティ比に設定することを特徴とするボイスコイルモータ制御装置の駆動方法。
【請求項９】
ボイスコイルモータを駆動する駆動期間が、前記ボイスコイルモータが移動する期間である移動期間と、前記移動期間の後に設けられ前記ボイスコイルモータが所定の位置に保持される保持期間とを含むボイスコイルモータ制御装置の駆動方法であって、
前記保持期間で用いられ前記ボイスコイルモータの移動距離に応じて決まる所定のデューティ設定値を読み込むステップと、
前記保持期間で用いられるデューティ設定値に基づき所定のルックアップテーブルから、前記移動期間を分けた所定の期間におけるデューティ比の変化量を読み込むステップと、
前記所定の期間のそれぞれに前記デューティ比の変化量を設定するステップと、
前記移動期間では、設定された前記デューティ比の変化量に基づいて前記保持期間で用いられる前記デューティ設定値を変化させたデューティ比で駆動パルスを生成するステップと
を備えることを特徴とするボイスコイルモータ制御装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系部品と撮像素子との光学長等を制御する装置に係る発明であって、特にボイスコイルモータを用いた制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置には、フォーカスレンズを駆動するためにステッピングモータやボイスコイルモータ等が用いられ、これらを制御する制御装置を備えていた。このステッピングモータ等を用いてフォーカスレンズを駆動する場合、制御装置は駆動する方向によってフォーカスレンズの位置が異なるというヒステリシス特性を有する問題があった。そこで、特許文献１では、ヒステリシス特性によるピントのズレを補正するために、焦点評価値の最大値を検出した駆動方向と、フォーカスレンズを合焦位置に移動させるときの駆動方向とを一致するようにフォーカスレンズをＵターンさせて駆動し、再度、焦点評価値の最大値を検出している。これにより、特許文献１では、制御装置のヒステリシス特性の影響を避けることができていた。【０００３】
さらに、特許文献２に係る撮像装置の制御装置では、ボイスコイルモータの可動部を定常的に微振動させる信号を発生させる微振動発生手段と、可動部の振幅を検出する振幅検出手段とを備えている。そして、特許文献２に係る制御装置では、この振幅検出手段からの出力に基づいて上記微振動波形発生手段から出力される信号の振幅を調整し、可動部の振幅を一定にするように制御することで、負荷変動が発生した場合でも焦点検出の精度を向上させることができていた。【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８６７５２号公報（第１１頁、第１２図）
【特許文献２】特開平８−９８５７５号公報（第６頁、第１図）
【０００５】
しかし、特許文献１に示すボイスコイルモータ等の制御装置では、ヒステリシス特性の影響を回避するために焦点評価値の最大値を検出した駆動方向と常に一致させ、再度、焦点評価値が最大値となることを確認して、最大値検出位置で停止させ合焦に至るため、合焦までに時間がかかる問題があった。【０００６】
また、特許文献２のようなボイスコイルモータの可動部を微振動させる制御装置では、微振動動周期の振幅を信号から検出する手段を用いて振幅が一定となるように制御する必要があり、制御系が複雑になるという問題があった。
【発明の開示】
【０００７】
本発明では、上述のような課題を解消するためになされたもので、制御装置の構成を複雑にすることなく、ボイスコイルモータのヒステリシス特性を改善し、好適なレンズ位置制御を行うことができる制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明では、ボイスコイルモータのヒステリシス特性の改善を行った場合であっても、移動に要する期間を短くすることができ、合焦までにかかる時間を短縮することが可能な制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明に係る解決手段は、ボイスコイルモータの駆動を制御するボイスコイルモータ制御装置であって、パルス幅変調された駆動パルスにより、ボイスコイルモータに供給する駆動電流を制御する駆動電流制御部と、駆動パルスを制御する駆動パルス制御部とを備え、ボイスコイルモータを駆動する駆動期間が、ボイスコイルモータが移動する期間であり、駆動期間の前部に設けられる移動期間と、ボイスコイルモータが所定の位置に保持される期間であり、移動期間の後に設けられる保持期間とを含み、駆動パルス制御部は、保持期間では、駆動パルスのデューティ比を、ボイスコイルモータの移動距離に応じて決まるデューティ設定値に固定し、移動期間では、後続の保持期間で用いられるデューティ設定値を所定の基準に基づいて変化させて駆動パルスのデューティ比に設定する。
【００１０】
本発明に記載のボイスコイルモータ制御装置は、駆動期間を移動期間と保持期間とに分け、移動期間の駆動パルスのデューティ比をデューティ設定値より変化させるので、制御系を複雑にすることなく、ボイスコイルモータのヒステリシス特性を改善し、撮像素子のレンズ制御装置として好適なレンズ位置制御を実現することができる効果がある。また、本発明に記載のボイスコイルモータ制御装置は、フォーカスレンズをＵターンさせ、再度評価値を検出する処理を行わないので合焦時間を短縮することができる。さらに、本発明に記載のボイスコイルモータ制御装置を用いた撮像装置では、撮像装置の姿勢ごとに異なるヒステリシス特性を改善することができる。また、本発明に記載のボイスコイルモータ制御装置を用いることで、原点等の位置を検出するためのセンサを用いずに、オープンループ系のオートフォーカス制御を搭載した撮像装置を実現できる。
【００１１】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置を用いた撮像装置のフォーカス制御部分を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置の時間とデューティ比等との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置のデューティ比と評価値との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るボイスコイル駆動信号の時間とデューティ比等との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置のルックアップテーブルを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置のデューティ比設定のフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るボイスコイル駆動信号の時間とデューティ比との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置のデューティ比と評価値との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るボイスコイル駆動信号の時間とデューティ比との関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るボイスコイル駆動信号の時間とデューティ比との関係を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係るボイスコイル駆動信号の時間とデューティ比との関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係るボイスコイル駆動信号の時間とデューティ比との関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係るボイスコイル駆動信号のデューティ比と振幅量との関係を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係るボイスコイルモータ制御装置を用いた撮像装置のブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係るボイスコイルモータ制御装置を用いたオートフォーカスのメインフロー図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係るボイスコイルモータ制御装置を用いたオートフォーカスの最大値検出のフロー図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る撮像素子及びボイスコイルモータ制御装置のタイミングチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る撮像素子及びボイスコイルモータ制御装置の別のタイミングチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態２に係るボイスコイルモータ制御装置を用いた手ぶれ制御システムのブロック図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係るボイスコイルモータ制御装置を用いた撮像装置のブロック図である。
【図２２】本発明の実施の形態３に係る撮像装置の姿勢が上向き方向に配した図である。
【図２３】本発明の実施の形態３に係る撮像装置の姿勢が下向き方向に配した図である。
【図２４】本発明の実施の形態３に係る撮像装置の姿勢が横向き方向に配した図である。
【図２５】本発明の実施の形態３に係わる撮像装置の配置に対するデューティ比と移動距離の関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置を用いた撮像装置のフォーカス制御部分のブロック図である。図１に示すフォーカス制御部分は、光線軸１３１上に配されたレンズ１、撮像素子３、ボイスコイルモータ３１を備えている。そして、ボイスコイルモータ３１は、ボイスコイルモータ制御装置３０と接続され、レンズ１を光線軸１３１方向に移動させる。なお、レンズ１の移動は、撮像素子３より遠ざかる方向を順方向、撮像素子３より近づく方向を逆方向とし、原点位置から移動後のレンズ１までの距離を移動距離ｘとしている。なお、原点位置の撮像素子３に対するレンズ１は、無限遠方に合焦した状態や、パーンフォーカスを満たす合焦した状態である。【００１４】
次に、ボイスコイルモータ３１の駆動において一般的に行われているパルス幅変調駆動について説明する。なお、本発明に係るボイスコイルモータ制御装置はパルス幅変調駆動に限られず、他の駆動であってもよい。このパルス幅変調駆動とは、ボイスコイルモータ３１に供給する駆動電流を、駆動パルスのデューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ比）を変化させることで制御する駆動である。図２に、当該駆動を行った場合の時間とデューティ比、移動距離ｘ及び評価値の関係を示したグラフを示す。但し、評価値は、被写体の合焦状態を検出した検出結果である。【００１５】
図２の下段は、横軸を時間（ｍｓｅｃ）とし、縦軸をパルス幅変調駆動のデューティ比（％）としたグラフであり、図２の中段は、横軸を時間（ｍｓｅｃ）とし、縦軸をパルス幅変調駆動による移動距離ｘ（μｍ）としたグラフである。なお、移動距離ｘ（μｍ）は、パルス幅変調駆動の条件とボイスコイルモータ３１の負荷条件とにより平均化された駆動電流によって決まる距離である。さらに、図２の上段は、横軸を時間（ｍｓｅｃ）とし、縦軸を撮像素子３の撮像信号より得られる評価値（ｄｉｇｉｔｓ）としたグラフである。【００１６】
図２に基づいてパルス幅変調駆動を説明すると、まず、時間ゼロｍｓｅｃではボイスコイルモータ制御装置３０が駆動されていないため、ボイスコイルモータ３１は原点位置（ｘ＝０）にある。次に、時間５０ｍｓｅｃではボイスコイルモータ制御装置３０がデューティ比＝５％で駆動されるので、レンズ１の移動距離ｘ＝５０μｍとなる。以降、同様に５０ｍｓｅｃを１つの駆動期間とし、１つの駆動期間毎にデューティ比を５％ずつ増加させる。デューティ比が５％増加する毎に、ボイスコイルモータ３１の移動距離も５０μｍ増加することになる。【００１７】
ここで、図２では、時間の刻みとして１つの駆動期間を５０ｍｓｅｃとしている。これは、本実施の形態に係る撮像装置のフレームレートが２０ｆｐｓであり、１つの駆動期間が１フレームレートに対応するように調整しているためである。なお、ボイスコイルモータ３１の静摩擦係数や動摩擦係数、ボイスコイルモータ３１の初期状態等を考慮した場合、図２で示した、ボイスコイルモータ３１の移動距離の刻み幅や移動を開始する時間等が異なることになる。【００１８】
次に、時間が２００ｍｓｅｃになるとデューティ比が２０％となり、レンズ１の移動距離が２００μｍとなる。この移動距離２００μｍの地点が、本実施の形態に係る撮像装置においてフォーカスが合焦する地点である。そのため、当該地点での評価値は、最大値（Ｖ３）となる。さらに、時間が２５０ｍｓｅｃから４５０ｍｓｅｃに至ると、デューティ比は２５％から４０％へと増え、それに連れてレンズ１の移動距離も２５０μｍから４５０μｍへと増加する。レンズ１の移動距離が増加すると、合焦位置からレンズ１の位置が外れるため、評価値はＶ３からＶ１へと低下することになる。なお、時間ゼロｍｓｅｃでは、無限遠方を満たす原点にレンズ１を配置しているため、評価値は比較的高いＶ２となっている。【００１９】
図２では、時間が４５０ｍｓｅｃに至るとレンズ１が原点位置ｘ＝０に戻る駆動例を示している。なお、時間軸のかっこ書きは、４５０ｍｓｅｃで０ｍｓｅｃにリセットした値を示している。そのため、時間５００ｍｓｅｃではボイスコイルモータ制御装置３０がデューティ比＝５％で駆動され、レンズ１の移動距離ｘ＝５０μｍとなる。以降、同様に１つの駆動期間毎にデューティ比が５％増加する。デューティ比が５％増加する毎に、ボイスコイルモータ３１の移動距離も５０μｍずつ増加する。【００２０】
このように、パルス幅変調駆動では、デューティ比を調整することでボイスコイルモータ３１を制御してレンズ１を移動している。そして、撮像装置では、評価値を検出することにより、フォーカスの制御が可能である。【００２１】
次に、図２で示した評価値とデューティ比との関係を図３に示す。図３では、横軸をデューティ比（％）、縦軸を評価値としている。まず、レンズ１は、原点(デューティ比がゼロ％，移動距離がゼロμｍ)から順方向に移動し、終点(デューティ比が４５％、移動距離が４５０μｍ)にて静止する。なお、終点は、システムの仕様を決める際に決定した値であり、任意の値がありえる。この順方向にレンズ１を移動した場合、評価値とデューティ比との関係は、図３に示すようにデューティ比が２０％〜２５％の間で最大値Ｖ３となる。【００２２】
一方、終点から原点に戻る場合については図２では示していないが、評価値とデューティ比との関係は、図３の破線で示すようにデューティ比が１０％〜１５％の間で最大値Ｖ３となる。つまり、ボイスコイルモータ３１を駆動してレンズ１を移動させる場合、図３に示すように順方向と逆方向とで合焦位置が異なるヒステリシス特性を有している。【００２３】
本実施の形態に係るボイスコイルモータ制御装置３０では、上記で述べたヒステリシス特性の改善を行うために以下のような構成を取っている。まず、図４に、本実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置３０の構成を示す。このボイスコイルモータ制御装置３０では、撮像装置の１フレーム周期を示す垂直同期信号１１５と、所望の移動距離を得るために設定するデューティ比であるデューティ設定値１２２とが入力される。さらに、ボイスコイルモータ制御装置３０のそれぞれの駆動期間は、ボイスコイルモータ３１が移動する移動期間と、ボイスコイルモータ３１が所定の位置に保持される保持期間とに分けられる。【００２４】
ボイスコイルモータ制御装置３０は、移動期間においてデューティ設定値１２２のデューティ比を変化させた駆動パルスを出力する駆動パルス制御部３２と、移動期間でのデューティ比の変化量１３３を生成し、駆動パルス制御部３２に変化量１３３を供給するデューティ比保持部３３とを備えている。また、ボイスコイルモータ制御装置３０は、駆動パルス制御部３２が出力した駆動パルスにより、ボイスコイルモータ３１に供給する駆動電流を制御する駆動電流制御部３４と、駆動パルス制御部３２及び駆動電流制御部３４のタイミングを制御するためにタイミング信号１３２を供給するタイマー部３５とを備えている。なお、駆動電流制御部３４の出力は、ドライバ３６を経てボイスコイル駆動信号１３０としてボイスコイルモータ３１に供給される。
【００２５】
次に、本実施の形態に係るボイスコイル駆動信号１３０のデューティ比と時間の関係を図５の波形に示す。図５では、横軸を時間（ｍｓｅｃ）とし、縦軸をデューティ比（％）としている。なお、図５では、垂直同期信号１１５及びデューティ設定値１２２も合わせて図示してある。垂直同期信号１１５に対するデューティ設定値１２２を示しており、垂直同期信号１１５に同期して調整する。【００２６】
また、デューティ比保持部３３内のデータ構成を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を図６に示す。図６では、デューティ設定値１２２毎に、移動期間をｎ個の期間に分け第１期間から第ｎ期間までのデューティ比の変化量１３３を振幅ΔＤ（％）と時間δＴ（ｍｓｅｃ）とで示している。デューティ比保持部３３は、デューティ設定値１２２に基づくＬＵＴの規則から変化量１３３を生成するので、特別なハードウェアや特別なソフトウェアが不要である。なお、上記のデューティ比保持部３３では、ＬＵＴを用いる構成について説明したが、ハードウェアにてロジックを組む構成や、ソフトウェアで組む構成などを用いても同様にデューティ比の変化量１３３を構成することが可能である。振幅ΔＤ、時間δＴ、回数（期間）ｎは、制御系の負荷条件、ヒステリシス特性、共振特性を考慮したうえで、調整を行う。【００２７】
さらに、ボイスコイルモータ制御装置３０において、図５に示すボイスコイル駆動信号１３０を生成するためのフローチャートの一例を図７に示す。なお、図７に示す”ｎ”は、移動期間をｎ個の期間に分けるところで説明した”ｎ”と同じであり、この値は駆動パルス制御部３２に定数として持つ構成、デューティ比保持部３３に定数として持つ構成や、ＣＰＵ部２４にて設定する構成などとすることが可能である。【００２８】
次に、図５乃至図７に基づいて、本実施の形態に係るボイスコイルモータ制御装置３０の駆動を具体的に説明する。まず、駆動パルス制御部３２は、図７のＳｔｅｐ１においてＣＰＵ部２４から供給されたデューティ設定値１２２を読み込む。具体的に図５では、まずデューティ比ゼロ％のデューティ設定値１２２を駆動パルス制御部３２が読み込む。【００２９】
Ｓｔｅｐ２において、駆動パルス制御部３２はデューティ設定値１２２に応じてデューティ比保持部３３より、移動期間の第１期間（ｉ＝１）から第ｎ期間（ｉ＝ｎ）までのデューティ比の変化量１３３を読み込む（Ｓｔｅｐ２）。具体的に図５で示した例ではｎ＝５であり、移動期間が第１期間から第５期間までで構成されている。そして、デューティ設定値１２２のデューティ比がまずはゼロ％に設定されているので、駆動パルス制御部３２は、図６に示したＬＵＴのデューティ設定値の欄がゼロ％である行において第１期間の振幅：ΔＤ１＝１０％と時間：δＴ１＝２ｍｓｅｃ、第２期間の振幅：ΔＤ２＝ゼロ％と時間：δＴ２＝２ｍｓｅｃ、第３期間の振幅：ΔＤ３＝１０％と時間：δＴ３＝２ｍｓｅｃ、第４期間の振幅：ΔＤ４＝ゼロ％と時間：δＴ４＝２ｍｓｅｃ、第５期間の振幅：ΔＤ５＝１０％と時間：δＴ５＝２ｍｓｅｃを読み込む。【００３０】
次に、駆動パルス制御部３２は、読み込んだデューティ比の変化量１３３に基づいて、移動期間の第１期間の振幅、時間を設定する（Ｓｔｅｐ３）。そして、駆動パルス制御部３２は、垂直同期信号１１５の立上りエッジを検出し、タイマー部３５からのゼロｍｓｅｃから１ｍｓｅｃ刻みのタイミング信号１３２に基づいて、第１期間（ゼロｍｓｅｃから２ｍｓｅｃまでの期間）をデューティ比＝１０％で駆動パルスを生成する（Ｓｔｅｐ４）。さらに、第１期間（ｉ＝１）は、ｎ（例えば、ｎ＝５）以下であるのでＳｔｅｐ６に進み、駆動パルス制御部３２は、読み込んだデューティ比の変化量１３３に基づいて、第１期間に１を加えた（ｉ＝ｉ＋１）第２期間（ｉ＝２）の振幅、時間を設定する（Ｓｔｅｐ６）。【００３１】
Ｓｔｅｐ６後はＳｔｅｐ４に進み、駆動パルス制御部３２は、垂直同期信号１１５の立上りエッジを検出し、タイマー部３５からのゼロｍｓｅｃから１ｍｓｅｃ刻みのタイミング信号１３２に基づいて、第２期間（２ｍｓｅｃから４ｍｓｅｃの期間）をデューティ比＝ゼロ％で駆動パルスを生成する（Ｓｔｅｐ４）。以降、第ｉ期間がｎより大きくなるまでＳｔｅｐ４からＳｔｅｐ６までの処理を繰り返す。【００３２】
具体的に上述の例では、駆動パルス制御部３２が、第３期間（４ｍｓｅｃから６ｍｓｅｃの期間）をデューティ比＝１０％、第４期間（６ｍｓｅｃから８ｍｓｅｃの期間）をデューティ比＝ゼロ％、第５期間（８ｍｓｅｃから１０ｍｓｅｃの期間）をデューティ比＝１０％で駆動パルスを生成することになる。なお、第ｉ期間がｎより大きくなると、ボイスコイル制御処理が終了する。【００３３】
駆動パルス制御部３２は、第５期間までの移動期間が終了した後の保持期間（１フレームの残りの時間（１０ｍｓｅｃから５０ｍｓｅｃ））をデューティ設定値１２２であるデューティ比＝ゼロ％でパルス幅変調駆動する。【００３４】
次のフレームでは、ＣＰＵ部２４からデューティ比１０％のデューティ設定値１２２が供給され、駆動パルス制御部３２は、図６のデューティ設定値の欄が１０％である行において第１期間の振幅：ΔＤ１＝１０％と時間：δＴ１＝２ｍｓｅｃ、第２期間の振幅：ΔＤ２＝−１０％と時間：δＴ２＝２ｍｓｅｃ、第３期間の振幅：ΔＤ３＝１０％と時間：δＴ３＝２ｍｓｅｃ、第４期間の振幅：ΔＤ４＝−１０％と時間：δＴ４＝２ｍｓｅｃ、第５期間の振幅：ΔＤ５＝１０％と時間：δＴ５＝２ｍｓｅｃの変化量１３３を読み込む。そして、駆動パルス制御部３２は、読み込んだ変化量１３３に基づいて移動期間の第１期間から第５期間までのデューティ比を設定し、同様にパルス幅変調駆動を行う。【００３５】
以下に、ボイスコイル駆動信号１３０のデューティ比と時間の関係を示した波形をさらに詳しく説明する。まず、図８に、図２の波形に本実施の形態の駆動方法を施した、２００ｍｓｅｃから２９０ｍｓｅｃまでの期間の波形を示す。２００ｍｓｅｃから２５０ｍｓｅｃの５０ｍｓｅｃは、１フレーム分に相当する垂直同期期間（１フレーム期間）であり、１フレーム期間内に移動期間と保持期間を設ける。なお、図８に示す波形では、２００ｍｓｅｃから２２０ｍｓｅｃまでの期間が移動期間、２２０ｍｓｅｃから２５０ｍｓｅｃまでの期間が保持期間であり、駆動パルス制御部３２に供給されたデューティ設定値１２２のデューティ比は２０％である。【００３６】
なお、図８に示す波形では、図６に示したＬＵＴを用いておらず第１期間の振幅：ΔＤ１＝α１と時間：δＴ１＝５ｍｓｅｃ、第２期間の振幅：ΔＤ２＝ゼロ％と時間：δＴ２＝５ｍｓｅｃ、第３期間の振幅：ΔＤ３＝α１と時間：δＴ３＝５ｍｓｅｃ、第４期間の振幅：ΔＤ４＝ゼロ％と時間：δＴ４＝５ｍｓｅｃとなる変化量１３３でパルス幅変調駆動されている。つまり、図８に示す波形は、２００ｍｓｅｃから２０５ｍｓｅｃまでの期間と２１０ｍｓｅｃから２１５ｍｓｅｃまでの期間とのデューティ比が振幅α１となるようにステップ振動処理を行っている。【００３７】
但し、図８に示す波形においても、デューティ設定値１２２を調整することは、移動距離を調整することと等価である。そのため、２２０ｍｓｅｃから２５０ｍｓｅｃまでの保持期間におけるデューティ設定値１２２のデューティ比が２０％の場合、レンズ１は移動距離２００μｍの位置に保持されることになる。ここで、移動期間は、各期間の時間δＴｎの総和（ΣδＴｎ）で決まる。【００３８】
続く、２５０ｍｓｅｃからの期間はデューティ設定値１２２のデューティ比が２５％であり、移動期間の２５０ｍｓｅｃから２５５ｍｓｅｃまでの期間と２６０ｍｓｅｃから２６５ｍｓｅｃまでの期間とのデューティ比が振幅α２となるようにステップ振動処理を行っている。なお、２５０ｍｓｅｃから２７０ｍｓｅｃまでの期間が移動期間、２７０ｍｓｅｃから３００ｍｓｅｃまでの期間が保持期間であり、両者の期間を合わせて１つの駆動期間を構成する。【００３９】
図８に示した振幅α２は、振幅α１と同等の大きさで構成することも可能であるし、異なる構成とすることも可能である。なお、図８で説明した波形は、デューティ設定値１２２のデューティ比が２０％ならびに２５％の場合であったが、他のデューティ比であっても同等の振幅を与えて処理を行う。図８に示す波形のように、移動期間にデューティ設定値１２２のデューティ比に振幅を与えることにより、ボイスコイルモータ３１が静摩擦状態から動摩擦状態へ移行が迅速になされるのでヒステリシス特性の軽減を図ることができる。【００４０】
なお、図８に示す波形では、２００ｍｓｅｃから２０５ｍｓｅｃまでの期間、２１０ｍｓｅｃから２１５ｍｓｅｃまでの期間の２回振幅を与えている。しかし、振幅の回数は、ボイスコイルモータの負荷状況や、移動期間に割り当てられる時間をもとに任意の回数を設定することが可能である。さらに、振幅α１、α２は、正負任意の値をとる。図８に示すようなステップ振動処理されたボイスコイル駆動信号１３０がボイスコイルモータ３１に与えられると、図９に示すような評価値とデューティ比との関係となる。図９は、図３と異なり順方向と逆方向とが同じプロファイルになり、ヒステリシス特性が改善されたことを示している。【００４１】
次に、図１０に示す波形は、２０５ｍｓｅｃから２１０ｍｓｅｃまでの期間と２１５ｍｓｅｃから２２０ｍｓｅｃまでの期間とのデューティ比が振幅β１、２５５ｍｓｅｃから２６０ｍｓｅｃまでの期間と２６５ｍｓｅｃから２７０ｍｓｅｃまでの期間とのデューティ比が振幅β２となるようにそれぞれステップ振動処理を行っている点以外は、図８に示した波形と同じである。図１０に示す波形では、振幅をα１＋β１の加算量で行うことが可能となるので、振幅のダイナミックレンジを図８の波形の場合に比べて振幅を小さくすることができる。また、これにより、ボイスコイルモータ制御装置３０の省電力化も図れる。【００４２】
次に、図１１に示す波形では、２００ｍｓｅｃから２０５ｍｓｅｃまでの期間の振幅をα１１、２０５ｍｓｅｃから２１０ｍｓｅｃまでの期間の振幅をβ１１、２１０ｍｓｅｃから２１５ｍｓｅｃまでの期間の振幅をα１２、２１５ｍｓｅｃから２２０ｍｓｅｃまでの期間の振幅をゼロとなるように同一移動期間内において振幅を変調する点に特徴があり、図８に示す波形と異なる点である。図１１に示す波形では、同一移動期間内において振幅を変調することにより、保持期間のデューティ比をデューティ設定値１２２で設定されたデューティ比に収束させる時間を短くすることができる。【００４３】
次に、図１２に示す波形は、図１１に示す波形とは異なり同一移動期間内において時間間隔をさらに変調する構成である。具体的に図１２に示す波形では、２００ｍｓｅｃから２０６ｍｓｅｃまでの期間（Δｔ１）の振幅をα１１、２０６ｍｓｅｃから２１１ｍｓｅｃ（Δｔ２）までの期間の振幅をβ１１、２１１ｍｓｅｃから２１５ｍｓｅｃまでの期間（Δｔ３）の振幅をα１２、２１５ｍｓｅｃから２１８ｍｓｅｃまでの期間（Δｔ４）の振幅をβ１２となっている。つまり、図１２に示す波形では、初動時の静摩擦状態の際に大きい振幅を長く与え、保持期間に至る前に小さい振幅を短く与えるように構成することを示している。図１２に示す波形でボイスコイルモータ３１を駆動することにより、移動期間を短縮することが可能となる。【００４４】
図１３に示す波形は、デューティ設定値１２２のデューティ比が増えていく場合と減っていく場合とでデューティ比の振幅が異なる構成を示している。まず、デューティ設定値１２２のデューティ比が増加する場合（例えば、２０％から２５％へ増加する場合）、レンズ１の位置を原点より離す方向（順方向）であるので、移動期間における第１期間の振幅がデューティ設定値１２２のデューティ比より大きくなる方向に与えられる。具体的に図１３に示す波形では、２００ｍｓｅｃから２０５ｍｓｅｃまでの期間において振幅α１１（α１１が正）を与えている。【００４５】
一方、デューティ設定値１２２のデューティ比が減少する場合（例えば、２５％から２０％へ減少する場合）、レンズ１の位置を原点に近づける方向（逆方向）であるので、移動期間における第１期間の振幅がデューティ設定値１２２のデューティ比より小さくなる方向で与えられる。具体的に図１３に示す波形では、３００ｍｓｅｃから３０５ｍｓｅｃまでの期間において振幅β３１（β３１が負）を与えている。つまり、図１３に示す波形は、デューティ設定値１２２の調整方向に、移動期間における第１期間の振幅方向を調整している。また、図１３に示す波形において、保持期間の直前の振幅であるβ１２，β２２，α３２≠０とすることにより、レンズの進行方向の振幅であるα１２，α２２，β３２を小さくすることができる。【００４６】
次に、レンズを順方向に動かす場合のデューティ設定値１２２のデューティ比に応じて、振幅を変化させる場合について説明する。図１４に、デューティ比と振幅との関係を示す。図１４では、デューティ設定値１２２のデューティ比が１０％〜２０％までは、振幅を２０％とし、デューティ設定値１２２のデューティ比が２０％〜３０％までは、振幅を４０％とし、デューティ比３０％から６０％までは、振幅２０％とし、デューティ比６０％から７０％までは、振幅１０％とするように、デューティに応じて振幅を調整する。また、デューティ比が中央値（図では、２０％から６０％程度）の振幅を大きくし、デューティ比が大きい（図では６０％以上）場合は、小さくすることで、終点付近の過剰移動を防ぐことが出来る。またこのとき、デューティ比１０％から２０％においては、比較的大きい振幅（図では振幅２０％）を用いることで、静摩擦抵抗の影響を軽減できる。
【００４７】
なお、レンズが逆方向に移動する場合や、原点へレンズが戻る場合などデューティ比が小さい（図では１０％）場合においては、振幅を小さく（例えば振幅０％や１０％など）することで、駆動パルスによる原点位置での過剰移動、またレンズの原点位置の構造上の衝突音防止などが実現できる。【００４８】
以上に説明したボイスコイルモータ制御装置３０について駆動方法の面からとらえると、当該駆動方法は、ボイスコイルモータ３１を駆動する駆動期間を移動期間と保持期間とに分け、移動期間において、駆動電流を制御する駆動パルスのデューティ比を所定の基準（例えば、図６のＬＵＴ）に基づいて変化させる駆動方法である。当該駆動方法により、ボイスコイルモータ３１のヒステリシス特性を改善し、撮像素子３のレンズ制御装置として好適なレンズ位置制御を実現することができる効果がある。また、当該駆動方法は、ヒステリス特性の改善を行えるため、レンズ１をＵターンさせる処理を行わないので合焦時間を短縮することができる。【００４９】
なお、本実施の形態に係るボイスコイルモータ制御装置３０では、移動期間のデューティ比をステップ状に変化させていたが、本発明はこれに限られず、移動期間のデューティ比を漸次的に変化させてもよい。さらに、本実施の形態に係るボイスコイルモータ制御装置３０では、パルス変調駆動を行うことで駆動電流を制御していたが、本発明はこれに限られない。【００５０】
（実施の形態２）
図１５に、実施の形態１で説明したボイスコイル制御装置３０を用いた撮像装置の構成を示す。図１５に示す撮像装置は、オートフォーカス機能を有しており、レンズ１、絞り２、撮像素子３、ＡＦＥＴＧ部１０、ＤＳＰ部２０、ボイスコイルモータ制御装置３０、ボイスコイルモータ３１及び外部機器部４０により構成されている。【００５１】
撮像素子３は、被写体から入射され、レンズ１、絞り２と至った光を光電変換して撮像信号４として出力する。撮像素子３から出力された撮像信号は、ＡＦＥＴＧ部１０においてデジタル信号であるＲＡＷ信号１１８へ変換される。なお、ＡＦＥＴＧ部１０は、ＣＤＳ部１１、ＡＧＣ部１２、Ａ／Ｄ部１３、ＴＧ部１４及びＩ／Ｆ部１５により構成されている。【００５２】
ＣＤＳ部１１は、撮像素子３で得られた撮像信号４をＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理し、撮像信号成分を取り出している。ＡＧＣ部１２は、ＣＤＳ部１１から出力された撮像信号成分に対してアナログゲイン調整を実施する。Ａ／Ｄ変換部１３は、ＡＧＣ部１２でアナログゲイン調整された信号をデジタル変換し、ＲＡＷ信号１１８を出力する。ＴＧ（Timing Generator）部１４は、撮像素子３を駆動する駆動クロック１１２と、ＣＤＳ部１１のサンプルホールドパルス１１３と、Ａ／Ｄ部１３のＡ／Ｄ変換クロック１１４とを生成し供給している。さらに、ＴＧ部１４は、水平同期信号１１６と、Ａ／Ｄ変換クロック１１４と同等のクロックであるＡＦＥＴＧクロック１１７と、垂直同期信号１１５とを生成しＤＳＰ部２０に供給し、垂直同期信号１１５をボイスコイル制御部３０に供給している。Ｉ／Ｆ部１５は、ＤＳＰ部２０にあるＣＰＵ部２４からの制御信号１２０を受信し、当該信号に基づいてＡＧＣ部１２のアナログゲインを設定する設定信号１１０やＴＧ部１４の各種クロックを設定する設定信号１１１を供給する。【００５３】
ＡＦＥＴＧ部１０のＡ／Ｄ部１３から出力されたＲＡＷ信号１１８は、ＤＳＰ部２０に入力される。ＤＳＰ部２０では、ＲＡＷ信号１１８を、ＹＣｂＣｒ／ＲＧＢ信号に変換している。なお、ＤＳＰ部２０は、ＡＷＢ部２１、補間部２２、画質処理部２３、ＣＰＵ部２４、合焦条件検出部２５により構成されている。【００５４】
ＡＷＢ部２１は、ＲＡＷ信号１１８のホワイトバランスを調整する。補間部２２は、ホワイトバランス調整されたＲＡＷ信号１１８に対して必要な補間処理を行い、ＲＧＢ信号を出力する。画質処理部２３は、ＲＡＷ信号１１８から出力されたＲＧＢ信号に対して、マトリクス処理やＹＣｂＣｒ変換処理、コアリング処理等を行う。なお、コアリング処理は、信号のノイズレベルを低減する画質補正処理の１つである。【００５５】
ＣＰＵ部２４は、ＤＳＰ部２０のシステムを制御する機能や、撮像装置全体を制御する機能などを備えている。合焦条件検出部２５は、オートフォーカス機能を使用する場合に用いられる。なお、ＣＰＵ部２４は、合焦条件検出部２５の評価値１２３に基づいてボイスコイルモータ制御装置３０に供給するデューティ設定値１２２を制御する機能を備えている。また、合焦条件検出部２５は、入力された補間部２２にて補間処理される前の信号１２５と補間処理及び画像処理された後の信号１２６とを、特定周波数をカットオフするＨＰＦ（High Pass Filter）に通し、その結果を１フレーム期間などの決められた期間の総和を評価値１２３として出力する。但し、システムの構成により、ＨＰＦのカットオフ特性を複数持ってもよく、複数のカットオフ周波数を持つことにより、合焦条件検出部２５は、最適化する合焦条件を検出する機能を有することができる。【００５６】
ボイスコイルモータ３１は、ボイスコイル制御装置３０から供給されるパルス幅変調（例えば、周波数２０ＫＨｚのパルス幅変調パルス）されたボイスコイル駆動信号１３０により駆動される。ボイスコイル駆動信号１３０のデューティ比を調整することにより駆動電流値を調整することが可能であり、ボイスコイルモータ３１は、当該駆動電流値に応じてレンズ１と撮像装置３の光線軸１３１上の距離を制御することができる。これにより、被写体の撮影を遠方からマクロへ調整するなどの撮像距離制御や、焦点の合焦位置制御が可能となる。【００５７】
ボイスコイルモータ３１を駆動することにより、レンズ１と撮像装置３の光線軸１３１上の距離が制御される。光線軸１３１上の距離が変化することにより合焦の程度も変化し、その変化に連れて評価値１２３も変化する。ＣＰＵ部２４は、ボイスコイルモータ制御装置３０のデューティ設定値１２２を制御しながら合焦条件検出部２５の出力である評価値１２３を検出し、当該評価値１２３が最大となるデューティ設定値１２２を判別している。これにより、撮像装置は、オートフォーカスを実現することが可能となる。【００５８】
画質処理部２３は、ＹＣｂＣｒ／ＲＧＢ信号を外部機器４０に出力する。外部機器４０は、ＹＣｂＣｒ／ＲＧＢ信号を表示部（図示せず）に表示したり、記憶部（図示せず）に蓄積したりする。また、外部機器４０は、必要な制御信号１２４をＣＰＵ部２４に供給する。さらに、ＣＰＵ部２４は、絞り２を制御する信号１２１も供給している。【００５９】
図１６及び図１７を用いてボイスコイル制御装置３０を用いた撮像装置のオートフォーカスの処理フローについて説明する。ここで、図１６は、オートフォーカスの処理フローチャートにおけるメインフローの一例を示す。ま、た図１７は、オートフォーカスの処理フローにおいて用いる最大値検出処理のフローを示す。【００６０】
まず、図１６に示すフローでは、撮像装置に電源が供給されると、撮像要求を待つ処理が行われる（Ｓｔｅｐ１１）。本発明に係る撮像装置を搭載した携帯電話やデジタルカメラなどの外部機器には、ユーザが撮影を行うための撮影ボタンが配置されている。そして、ユーザが撮影ボタンを押すことで撮影を行うための撮像要求が発生し、ＤＳＰ部２０はデューティ設定値１２２を設定する（Ｓｔｅｐ１２）。続いて、ボイスコイル制御装置３０において、ボイスコイル制御処理が開始される（Ｓｔｅｐ１３）。【００６１】
次に、合焦条件検出部２５において、評価値１２３の最大値検出処理が行われる（Ｓｔｅｐ１４）。Ｓｔｅｐ１５において、評価値１２３の最大値が得られない場合は、Ｓｔｅｐ１６に進み、最大値が得られた場合にはＳｔｅｐ１７に進む。Ｓｔｅｐ１７に進んだ場合は、ＣＰＵ２４にて新たなデューティ設定値１２２を設定し、Ｓｔｅｐ１３に戻る。Ｓｔｅｐ１７に進んだ場合は、合焦条件検出部２５で評価値１２３が最大値となるデューティ比により合焦位置の設定が行われ（Ｓｔｅｐ１８）、その後オートフォーカス制御処理を終了する。【００６２】
次に、図１７を用いて、Ｓｔｅｐ１４の最大値検出処理について説明する。まず、最大値検出処理は、あらかじめＣＰＵ２４内で設定されたオートフォーカスのデューティ比設定の最大値（図２の場合では、デューティ比４０％）まで実施され、そのときの評価値１２３が読み込まれる（Ｓｔｅｐ２１）。そして、Ｓｔｅｐ２１で読み込んだ評価値１２３を最大評価値と比較し（Ｓｔｅｐ２２）、その結果、読み込んだ評価値１２３が大きい場合に、読み込んだ評価値１２３を最大評価値に置き換える処理を行う（Ｓｔｅｐ２３）。読み込んだ評価値１２３が小さい場合は、そのままの最大評価値を維持する。以上の最大値検出処理により、常に最大の評価値１２３を検出することが可能となる。なお、最大の評価値１２３の初期値は、ゼロに設定しておく。【００６３】
最大評価値の検出が終了すると、上述したように合焦位置に相当するデューティ比の設定を行う（図２では、デューティ比２０％で評価値がＶ３と最大値になるので、デューティ比は２０％に設定される）。以上の処理を行うことで、本発明に係る撮像装置は、オートフォーカス機能を実現することが可能となる。【００６４】
図１８は、撮像素子３の駆動タイミングとボイスコイルモータ３１の駆動タイミングとを示した図である。図１８に示す撮像素子３の駆動タイミングは、１フレーム期間（例えば、１／２０ｆｐｓ＝５０ｍｓｅｃ）を撮像素子内に蓄積された電荷をＶＣＣＤに読み出す読出し期間と、撮像素子３内に蓄積された電荷を電子シャッターにて吐き出す期間と、撮像素子３内に電荷を蓄積させる蓄積期間とに分けられる。【００６５】
本実施の形態に係るボイスコイルモータ制御装置３０では、実施の形態１で説明したように駆動タイミングを移動期間と保持期間とに分けている。さらに、本実施の形態では、この移動期間を撮像素子３の駆動タイミングにおける蓄積期間以外に合わせている。これにより、本実施の形態では、移動期間におけるステップ振動処理がレンズ位置に変化を与えたとしても、蓄積期間での電荷蓄積に対して影響を及ぼすことがない。撮像に対する影響を考慮して、移動期間は、撮像素子の電子シャッター機能を実現するための電荷吐き出し期間内に完結させる。また、保持期間内に、撮像素子の電荷蓄積期間が含まれる動作させる。以上が基本動作であるが、本発明に係る撮像装置は、撮像状態に応じて、移動期間、保持期間、１フレーム期間、電荷吐き出し期間（シャッタースピード）等の最適化を図ることが可能である。【００６６】
また、図１９は、撮像素子３の駆動タイミングとボイスコイルモータ３１の駆動タイミングとを示した別の図である。図１９に示すタイミングチャートでは、図１８に示すタイミングチャートと異なり、２フレーム期間が１つの駆動期間（移動期間＋保持期間）と対応する場合を示している。撮像素子の感度向上のため長時間露光が実施された場合においてもボイスコイルの制御が実現できる。この場合においても、移動期間を２フレーム目の蓄積期間以外に合わせている。これにより、移動期間におけるステップ振動処理がレンズ位置に変化を与えたとしても、蓄積期間での電荷蓄積に対して影響を及ぼすことがない。【００６７】
以上のように、図１５に示す撮像装置では、レンズ１を駆動するボイスコイルモータ３１の駆動期間を移動期間と保持期間とに分け、移動期間においてステップ振動処理を行うように構成することで、ボイスコイルモータ３１のヒステリシス特性を改善できるので、レンズ１をＵターンさせる処理を行わないで済むので合焦時間を短縮することができる。【００６８】
次に、実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置３０を手ぶれ補正システムのボイスコイルモータに適用した場合について説明する。図２０は、手ぶれ補正システムの構成図である。図２０に示す手ぶれ補正システムは、レンズ１を垂直方向に制御するための垂直ボイスコイルモータ６０、レンズ１を水平方向に制御するための水平ボイスコイルモータ６１、垂直方向の角速度を検出するための角速度センサ６２、水平方向の角速度を検出するための角速度センサ６３、垂直方向及び水平方向ボイスコイルモータ６０，６１を駆動するためのボイスコイルモータ制御装置３０及び角速度センサ６２，６３の出力に基づいてぶれ補正の移動量を判別する移動量判別部６４で構成されている。【００６９】
図２０に示す手ぶれ補正システムでは、レンズ１が手ぶれで所定の位置からずれると、角速度センサ６２，６３でそのズレを検知する。移動量判別部６４は、角速度センサ６２，６３の出力１６１，１６０に基づいてぶれ補正の移動量を判別し、当該移動量を含む制御信号１６２をボイスコイルモータ制御装置３０に伝える。ボイスコイルモータ制御装置３０は、当該移動量に基づいて垂直ボイスコイルモータ６０ならびに水平ボイスコイルモータ６１に駆動電流１３５，１３４を供給する。なお、垂直ボイスコイルモータ６０ならびに水平ボイスコイルモータ６１の駆動は、実施の形態１で説明したように駆動期間を移動期間と保持期間とに分け、移動期間においてステップ振動処理を行う。これにより、図２０に示す手ぶれ補正システムでは、垂直方向及び水平方向のボイスコイルモータ６０，６１のヒステリシス特性を改善することが可能となり、正確な手ぶれ補正が可能となる。【００７０】
また、実施の形態１に係るボイスコイルモータ制御装置３０をズーム対応の撮像装置に適用した場合について説明する。図２１に示す撮像装置は、基本的には図１５に示した撮像装置と同じ構成であるが、ズーム対応のレンズ構成としているために固定レンズ５が追加されている。図２１に示す撮像装置では、撮像素子３と、固定レンズ５と、移動可能なレンズ１とが光線軸１３１上に配され、レンズ１にはボイスコイルモータ３１が設けられている構成である。これにより、図２１に示す撮像装置では、レンズ１と固定レンズ５との距離を調整することが可能となりズーム機能を実現できる。【００７１】
図２１に示す撮像装置では、ズーム対応のレンズ１を駆動するボイスコイルモータ３１の駆動期間を移動期間と保持期間とに分け、移動期間においてステップ振動処理を行うように構成することで、光線軸１３１上を前後に移動させた場合にボイスコイルモータ３１のヒステリシス特性を改善でき、ズーム位置ズレを防ぐことが可能となる。【００７２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明に係るボイスコイルモータ制御装置３０を用いた撮像装置の姿勢を変化させた場合におけるボイスコイルモータ制御装置３０の制御について説明する。まず、図２２〜図２４に、ボイスコイルモータ制御装置３０を用いた撮像装置の異なる姿勢の概略図を示す。図２２に示す撮像装置７２では、ボイスコイルモータ３１に駆動されるレンズ１が矢印７０の方向に移動するのが順方向の移動である。一方、図２２に示す撮像装置７２にかかる重力の方向は、矢印７１に示される。つまり、図２２では、重力の矢印７１とレンズ１の移動方向の矢印７０とが反対であるので、撮像装置７２が上向き方向の姿勢に配置されている。なお、ボイスコイルモータ３１は、本発明に係るボイスコイルモータ制御装置３０により制御されている。【００７３】
図２３に示す撮像装置７３では、ボイスコイルモータ３１に駆動されるレンズ１が矢印７０の方向に移動するのが順方向の移動である。一方、図２３に示す撮像装置７３にかかる重力の方向は、矢印７１に示される。つまり、図２３では、重力の矢印７１とレンズ１の移動方向の矢印７０とが同じであるので、撮像装置７３が下向き方向の姿勢に配置されている。なお、ボイスコイルモータ３１は、本発明に係るボイスコイルモータ制御装置３０により制御されている。【００７４】
図２４に示す撮像装置７４では、ボイスコイルモータ３１に駆動されるレンズ１が矢印７０の方向に移動するのが順方向の移動である。一方、図２４に示す撮像装置７４にかかる重力の方向は、矢印７１に示される。つまり、図２４では、重力の矢印７１とレンズ１の移動方向の矢印７０とが直交するので、撮像装置７４が横向き方向の姿勢に配置されている。なお、ボイスコイルモータ３１は、本発明に係るボイスコイルモータ制御装置３０により制御されている。【００７５】
図２２〜図２４に示した撮像装置７２，７３，７４については、本発明に係るボイスコイルモータ制御装置３０でボイスコイルモータ３１を制御するので、ボイスコイルモータ３１のヒステリシス特性を改善することができる。そのため、図２５に、図２２〜図２４に示した撮像装置７２，７３，７４について、ヒステリシス特性を改善した後のデューティ比に対する移動距離の関係を示す。図２５では、特性７５が下向き方向の姿勢に配置された撮像装置７３の特性を示し、特性７６が横向き方向の姿勢に配置された撮像装置７４の特性を示し、特性７７が上向き方向の姿勢に配置された撮像装置７３の特性を示す。【００７６】
なお、図２５の横軸に示すデューティ比ＤＲ０からＤＲ９は、撮像装置の姿勢の影響を受けず、オートフォーカスを実現するために設定されたデューティ比のステップである。そのため、撮像装置７２，７３，７４は、デューティ比の１ステップ刻みに評価値を検出し、合焦を判断する。デューティ比のステップ間隔（例えば、ＤＲ１−ＤＲ０）とステップ数（図２５では、１０ステップ）は、撮像装置の姿勢による評価値のばらつきと、被写体深度を考慮して決められる。また、図２５の縦軸に示す移動距離ＭＤ０からＭＤ５は、ボイスコイルモータ３１の駆動により移動するレンズの移動距離を表している。【００７７】
以上のように、本実施の形態では、ボイスコイルモータ制御装置３０を用いた撮像装置７２，７３，７４の姿勢ごとに異なるヒステリシス特性の改善を行うことが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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