(57)【要約】  【課題】  アクチュエータを駆動する信号を適切に設定することにより、アクチュエータの共振振動を抑えることができるカメラモジュールを提供する。  【解決手段】  撮像素子２と、撮像素子の受光面に略垂直な光軸を有するレンズ１と、レンズおよび撮像素子の相対位置を変化させるアクチュエータ４と、アクチュエータの動作指令信号を作成する指令作成手段１２と、アクチュエータを動作指令信号に基づき駆動するアクチュエータ駆動手段５と、特定周波数成分を減衰させるノッチ特性を有し、動作指令信号の特定周波数成分を減衰させてアクチュエータ駆動部へ出力する制振フィルタ部１４とを備え、制振フィルタが減衰させる周波数成分がアクチュエータの共振周波数の近傍に設定されている。【選択図】  図１
2007017706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子の受光面に略垂直な光軸を有するレンズと、
前記レンズおよび前記撮像素子の相対位置を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作指令信号を作成する指令作成手段と、
前記アクチュエータを前記動作指令信号に基づき駆動するアクチュエータ駆動手段と、
特定周波数成分を減衰させるノッチ特性を有し、前記動作指令信号の前記特定周波数成分を減衰させて前記アクチュエータ駆動部へ出力する制振フィルタ部とを備え、
前記制振フィルタ部が減衰させる周波数成分が前記アクチュエータの共振周波数の近傍に設定されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記制振フィルタ部は、ローパスフィルタを含む請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記制振フィルタ部は、伝達関数に減衰項を有し、前記制振フィルタ部の伝達関数の零点と、前記レンズおよび前記アクチュエータの伝達関数の極とが一致する請求項１または２記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記制振フィルタ部は、所定のタイミングで、出力する指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点を、前記動作指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点に一致させる位置ずれ補償手段を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記制振フィルタ部は、前記アクチュエータの複数の共振周波数に対応して、異なるノッチ特性を有するフィルタを、複数直列接続して構成された請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記制振フィルタ部は、前記各フィルタに対して所定のタイミングで、出力する指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点を、前記動作指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点に一致させる位置ずれ補償手段を有する請求項５記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記制振フィルタ部は、前記アクチュエータの共振周波数を検知し、検知した前記共振周波数に基づき前記制振フィルタの特性を決定するパラメータ設定手段を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
撮像素子と、
前記撮像素子の受光面に略垂直な光軸を有するレンズと、
前記レンズおよび前記撮像素子の相対位置を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作指令信号を作成する指令作成手段と、
前記アクチュエータを前記動作指令信号に基づき駆動するアクチュエータ駆動手段とを備え、
前記動作指令信号は、前記アクチュエータの移動時に前記アクチュエータに加わる推力の継続時間が前記アクチュエータの共振振動の周期の整数倍となるように設定されたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項９】
前記指令作成手段がアクチュエータ駆動手段へ入力する動作指令信号は、前記アクチュエータが複数の異なる周波数の振動を発生する場合に、前記推力の継続時間が、抑制する全ての共振振動の周期に対して整数倍である信号である請求項８記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記アクチュエータの共振振動の周期を検知し、検知した前記共振振動の周期に基づき、前記継続時間を決定するパラメータ設定手段をさらに備えた請求項８または９記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部を備えたカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカス、光学ズーム、手ぶれ補正あるいは画素ずらし機能などを実現するために、可動部を有するカメラモジュールが多数提案されている。可動部を動かすアクチュエータとして、例えば、ステッピングモータを用いたもの（例えば特許文献１参照）あるいは、図２に示すように巻線部１４、板ばね１５および永久磁石１６で構成され、巻線部１４に電流を流し、変位量を制御する電磁アクチュエータがある。さらに、圧電式アクチュエータ、高分子アクチュエータ、静電アクチュエータあるいは形状記憶合金によるものがあり、近年では、これらのアクチュエータをＭＥＭＳ技術を用いて作成した小型アクチュエータもある。
【特許文献１】特開平６−１５３５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アクチュエータとして、ステッピングモータを用いる場合、モータの１ステップで駆動される送り量は、位置決め精度により決定される最小ピッチ以下に設定する必要があり、高精度な位置決めを行う場合、ステッピングモータが脱調しないようにパルスレートを設定すると、変位量が大きくなるに従い駆動時間が長くなり高速化が図れない。
【０００４】
一方、図２に示すような電磁アクチュエータ、圧電式アクチュエータ、高分子アクチュエータ、静電アクチュエータあるいは形状記憶合金アクチュエータなどを用いた場合では、電圧出力段の分解能により、もしくはフィードバック制御を行う際は更にアクチュエータの位置検出の分解能により位置決め精度が決まり、高精度位置決めが可能である。しかし、高速に動かした場合、図４に示すようにアクチュエータのばね要素による共振振動が発生するため、実質上は振動が許容レベル以下まで減衰するのに時間がかかり高速駆動することができない。なお、図４（ａ）はアクチュエータの変位ｘを示す波形、図４（ｂ）はこのときアクチュエータに印加したステップ状の電圧Ｖの波形である。
【０００５】
つまり、可動部を持つカメラモジュールのアクチュエータは、高速化と高精度化を両立させる位置決め制御を実現することができず、オートフォーカスや光学ズーム、手ぶれ補正、画素ずらし機能などの高速化ができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであり、アクチュエータを駆動する信号を適切に設定することにより、アクチュエータの共振振動を抑えることを可能にしたカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明の第１のカメラモジュールは、撮像素子と、前記撮像素子の受光面に略垂直な光軸を有するレンズと、前記レンズおよび前記撮像素子の相対位置を変化させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動作指令信号を作成する指令作成手段と、前記アクチュエータを前記動作指令信号に基づき駆動するアクチュエータ駆動手段と、特定周波数成分を減衰させるノッチ特性を有し、前記動作指令信号の前記特定周波数成分を減衰させて前記アクチュエータ駆動部へ出力する制振フィルタ部とを備え、前記制振フィルタ部が減衰させる周波数成分が前記アクチュエータの共振周波数の近傍に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第２のカメラモジュールは、前記撮像素子の受光面に略垂直な光軸を有するレンズと、前記レンズおよび前記撮像素子の相対位置を変化させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動作指令信号を作成する指令作成手段と、前記アクチュエータを前記動作指令信号に基づき駆動するアクチュエータ駆動手段とを備え、前記動作指令信号は、前記アクチュエータの移動時に前記アクチュエータに加わる推力の継続時間が前記アクチュエータの共振振動の周期の整数倍となるように設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アクチュエータを駆動する信号を適切に設定することにより、アクチュエータの共振振動を抑えることができるカメラモジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の第１、第２のカメラモジュールは、レンズと撮像素子の相対位置を変化させる場合に、共振振動を抑えることができ、アクチュエータの高速化および高精度化を実現することができる。つまり、オートフォーカス、光学ズーム、手ぶれ補正や画素ずらし機能などを高速化かつ高精度化することができる。
【００１１】
本発明の第１のカメラモジュールは、前記制振フィルタ部は、ローパスフィルタを含む構成にすることもできる。この構成により、制振フィルタ部から出力される指令信号の過渡応答時における信号の変動を小さくすることができる。そのため、アクチュエータの動作音などの制約に容易に対処することができる。
【００１２】
また、前記制振フィルタ部は、伝達関数に減衰項を有し、前記制振フィルタ部の伝達関数の零点と、前記レンズおよび前記アクチュエータの伝達関数の極とが一致する構成にすることもできる。この構成により、共振振動を抑えることができる。なお、制振フィルタ部の伝達関数零点とアクチュエータの伝達関数の極が完全に一致すると理論上、共振振動を完全に無くすことができるが、完全に一致する必要はなく、極の近傍に零点があれば、共振振動を抑制することができる。
【００１３】
また、前記制振フィルタ部は、所定のタイミングで、出力する指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点を、前記動作指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点に一致させる位置ずれ補償手段を有する構成にすることもできる。この構成により、制振フィルタ部の誤差による位置決め誤差を無くすことができる。
【００１４】
また、前記制振フィルタ部は、前記アクチュエータの複数の共振周波数に対応して、異なるノッチ特性を有するフィルタを、複数直列接続して構成されることもできる。この構成により、複数の共振周波数を有するアクチュエータに対して共振振動を抑制することができる。
【００１５】
また、前記制振フィルタ部は、前記各フィルタに対して所定のタイミングで、出力する指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点を、前記動作指令信号の前記撮像素子あるいは前記レンズの到達点に一致させる位置ずれ補償手段を有する構成にすることもできる。
【００１６】
また、前記制振フィルタ部は、前記アクチュエータの共振周波数を検知し、検知した前記共振周波数に基づき前記制振フィルタ部の特性を決定するパラメータ設定手段を有する構成にすることもできる。この構成により、量産時におけるアクチュエータの個体差により生じる共振周波数のずれに対応することができる。
【００１７】
また、本発明の第２のカメラモジュールは、前記指令作成手段がアクチュエータ駆動手段へ入力する動作指令信号は、前記アクチュエータが複数の異なる周波数の振動を発生する場合に、前記推力の継続時間が、抑制する全ての共振振動の周期に対して整数倍である信号である構成にすることもできる。
【００１８】
また、前記アクチュエータの共振振動の周期を検知し、検知した前記共振振動の周期に基づき、前記継続時間を決定するパラメータ設定手段をさらに備えた構成にすることもできる。
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールは、オートフォーカス（以下、ＡＦと略す）時に、レンズをアクチュエータで高速に動かした際に生じる機械共振振動を、アクチュエータの駆動信号から特定の周波数成分を低減する制振フィルタ部を用いることにより抑制するものである。
【００２１】
まず、本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールの全体構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るカメラモジュールの一構成例を示すブロック図である。１はレンズである。２は、レンズ１から投射される画像を取り込むＣＣＤあるいはＣＭＯＳイメージセンサで構成される撮像素子である。３は、演算回路６からの駆動信号を受け、撮像素子２を駆動する撮像素子駆動部である。４は、レンズ１と撮像素子２の相対位置を変化するアクチュエータであり、５は、演算回路６からの指令信号を受け、アクチュエータ４を駆動するアクチュエータ駆動部（アクチュエータ駆動手段）である。演算回路６は、ＤＳＰあるいはマイコンなどで構成され、撮像素子２からの画像データを受信し、撮像素子駆動部３に駆動信号、アクチュエータ駆動部５に指令信号を与え、カメラモジュール全体を制御する。
【００２２】
演算回路６は、外部との入出力制御を行う入出力部７と、演算回路６全体を制御するシステム制御回路８と、画像データの処理を行う画像処理部９と、撮像素子２からの入力制御を行う信号入力部１０と、レンズ１の位置を決定するＡＦ演算部１１と、レンズ１の位置を制御するための信号を発生するレンズ位置指令作成部１２（指令作成手段）と、その信号をフィルタリングする制振フィルタ部１３とで構成されている。
【００２３】
入出力部７は、システム制御部８と接続され、外部装置からのコマンド入力、カメラモジュール内部のアラーム出力、あるいは撮影した画像の表示、画像データの保存のための入出力の制御を行うインターフェースである。システム制御部８は、撮像素子３およびＡＦ演算部１１に信号を入力し、信号入力部１０からの信号を画像データに変換し、演算回路６全体を制御する。画像処理部９は、システム制御部８から処理する画像データを受け取り、画像データに例えば、エッジ強調処理などの加工を行う。信号入力部１０は、撮像素子２からの信号を演算回路６に取り込む入力装置である。
【００２４】
ＡＦ演算部１１は、撮像画像のフォーカス状態を最適にするレンズ１の位置を決定する。レンズ位置指令作成部１２は、ＡＦ演算部１１の演算結果に基づき、アクチュエータ４がレンズ１を現在の位置から移動させる移動行程を求め、移動行程に沿ってレンズ１を移動させる動作指令信号を作成して制振フィルタ部１３へ入力する。制振フィルタ部１３は、レンズ１がアクチュエータ４により移動する際に生じる振動を抑制するため、動作指令信号に対して、アクチュエータ４の共振周波数成分を除去した指令信号をアクチュエータ駆動部５に入力する。
【００２５】
次に、本実施の形態に係るカメラモジュールの全体的な動作について説明する。ＡＦ演算部１１は、フォーカス位置とレンズ１位置とのずれを求め、そのフォーカス調整信号をレンズ位置指令作成部１２に入力する。レンズ位置指令作成部１２は、フォーカス調整信号に基づいてレンズ１を移動させるための動作指令信号を作成し、制振フィルタ部１３に入力する。制振フィルタ部１３は、動作指令信号に対してフィルタリング処理を行い、アクチュエータ駆動部５に入力する。アクチュエータ駆動部５は、アクチュエータ４を駆動してレンズ１を移動させる。
【００２６】
次に、レンズ１、撮像素子２およびアクチュエータ４の具体的構成および動作特性について、図２〜４を参照しながら説明する。図２は、レンズ１、撮像素子２およびアクチュエータ４の一構成例を示す断面図である。巻線部１４は、電流を流す事ができる巻線および巻線ホルダ等で構成され、レンズ１に固定させる。永久磁石１６は、鏡筒１７に接続され、板ばね１５は、巻線部１４と永久磁石１６を接続する。板ばね１５が曲がることで、巻線部１４と永久磁石１６の相対位置を可変とすることができる。撮像素子固定基板１８は、鏡筒１７に固定され、撮像素子固定基板１８上に撮像素子２が固定されている。以上のとおり、レンズ１と撮像素子２の相対位置は、巻線部１４、板ばね１５、永久磁石１６で構成されるアクチュエータ４により可変である。
【００２７】
このアクチュエータ４は、巻線部１４に流れる電流が形成する磁界と、永久磁石１６が形成する磁界が作用して、推力を生じ、レンズ１および巻線部１４を図２の左右方向に移動させる。この時、板ばね１５が曲がることにより、推力と反対の向きに、巻線部１４と永久磁石１６の相対的位置に応じた力（反力）が発生する。アクチュエータ４は、推力と反力の合力が０となる位置で静止する（静特性）。そのため、レンズ１と撮像素子２の相対位置を、アクチュエータ４の巻線部１４に印加する電圧もしくは電流を制御することにより制御でき、ＡＦ機能を実現することができる。
【００２８】
このアクチュエータ４の動特性を求めるために、図２を単純化した数式モデルで示すと図３となる。この数式モデルは、質量ｍの物体１９をばね定数ｋのばね２０および粘性摩擦係数Ｄのダンパ２１で接合した構成であり、図３の右向きにｘ軸をとる。質量ｍは、レンズ１および巻線部１４の質量でほぼ求められる。ばね定数ｋは、板ばね１５のばね定数により求めることができる。粘性摩擦係数Ｄは、板ばね１５の特性などにより求めることができる。
【００２９】
この数式モデルに基づいたアクチュエータ４の伝達関数Ｇ１（ｓ）（レンズ１を含む。以下同じ。）は、
Ｇ１（ｓ）＝１／（（１／ωｎ２）・ｓ２＋２・（Ｄｎ／ωｎ）・ｓ＋１）  ・・・（式１）
と表わされる。ここで、ωｎはアクチュエータ４の固有角周波数であり、ωｎ＝（ｋ／ｍ）１／２であり、Ｄｎはアクチュエータ４の減衰係数であり、Ｄｎ＝１／２・（Ｄ／（ｍ・ｋ）１／２）である。
【００３０】
図４（ａ）は伝達関数Ｇ１（ｓ）のステップ応答を示す図であり、（ｂ）はその入力（巻線部１４に印加する電圧）を示す図である。アクチュエータ４は、巻線部１４の巻線に電圧Ｖ０をステップ状に与えると、基準位置ｘ０から移動し、平衡位置ｘ１を中心として板ばね１５の影響により残留振動（以下、共振振動と称す）が生じる特性を有する。つまり、アクチュエータ４の減衰係数Ｄｎは、１より小さい。従って、この共振振動の振幅が許容値以下に減衰するまで撮像素子２の画像取り込みを待つことになり、ＡＦ機能の高速化の妨げとなる。特に携帯機器で使用されるカメラモジュールでは、低消費電力化や薄型化の要求で図２の板ばね１５が薄型化され、ばね定数ｋが小さくなる事などに起因して、共振振動が低周波数になり、ますますアクチュエータ４の高速駆動が難しくなっている。
【００３１】
次に、制振フィルタ部１３について説明する。制振フィルタ部１３は、実際にはディジタルフィルタで構成されるが、説明の便宜上アナログフィルタとして説明する。図５は、制振フィルタ部１３の周波数特性を示す図であり、（ａ）は入出力ゲイン、（ｂ）は位相を示す。（ａ）に示すように制振フィルタ部１３は、特定周波数にノッチ特性を有する。ここで、ノッチ特性とは、特定周波数およびその近傍の周波数に対して、入出力ゲインを急峻にかつ大幅に減少する特性を言う。
【００３２】
このノッチ特性を示す特定周波数をアクチュエータ４の共振周波数もしくはその近傍の周波数に設定することにより、レンズ位置指令作成部１２で作成された動作指令信号から共振周波数成分を除去もしくは大幅に低減する。それにより、図６に示すように、アクチュエータ４を共振振動の小さい状態で、高速に目標位置まで移動させることができる。つまり、共振振動の振幅が許容値以下に減衰する時間が短くなり、ＡＦ機能の高速化を実現することができる。
【００３３】
次に、ノッチ特性をアクチュエータ４の共振周波数に合わせる具体的な実現方法を（式２）および（式３）用いて説明する。（式２）は、ラプラス演算子ｓを用いた制振フィルタ部１３の伝達関数Ｇ２（ｓ）を示す。
【００３４】
Ｇ２（ｓ）＝（（１／ωｒ２）・ｓ２＋１）／（（１／ωｆ２）・ｓ２＋２・（Ｄｆ／ωｆ）・ｓ＋１）  ・・・（式２）
【００３５】
ここで、ωｒは設定角周波数、ωｆはフィルタ角周波数、Ｄｆはフィルタ減衰定数である。この伝達関数Ｇ２（ｓ）は、周波数応答Ｇ２（ｊω）において、ωが設定角周波数ωｒの場合にゲイン０となり、分子が２次フィルタであるように設計されている。ここで、ｊは虚数単位である。つまり、伝達関数Ｇ２（ｓ）は、分子が設定角周波数ωｒ、言い換えると周波数ωｒ／（２π）の周波数成分を除去してアクチュエータ４の共振振動を抑制し、分母が制振フィルタ部１３の出力値の急峻な変動を抑えるように設計されている。
【００３６】
図７（ａ）は、レンズ位置指令作成部１２の出力である動作指令信号を示し、図７（ｂ）、（ｃ）は、この時の制振フィルタ部１３の出力である指令信号を示す。図７（ｂ）は伝達関数Ｇ２（ｓ）のωｆが高い場合、（ｃ）はωｆが低い場合を示す。フィルタ角周波数ωｆを低くすると制振フィルタ部１３の出力の最大値を小さくすることができる。従って、（式２）示すように、制振フィルタ部１３の伝達関数Ｇ２（ｓ）のωｆを低く設定することで、ローパスフィルタを含むこととなる。ωｆを変化させることにより、出力の電圧範囲の上限あるいはアクチュエータ４の移動時における動作音などの制約に応じて制振フィルタ部１３の出力の最大値を調整することが容易になる。
【００３７】
なお、フィルタ減衰定数Ｄｆは、伝達関数Ｇ２（ｓ）の分子を１とした時に、ゲインが全周波数領域で１以上とならないように、つまり共振振動が生じないように、１以上の値に設定することが望ましい。さらに、レンズ１を指定位置に速く移動させるためには、フィルタ減衰定数Ｄｆは、１に近いことがさらに望ましい。
【００３８】
次に、（式３）示すように（式２）の分子に減衰項（ラプラス演算子ｓの一次の項）を挿入した制振フィルタ部１３の伝達関数Ｇ３（ｓ）を示す。
【００３９】
Ｇ３（ｓ）＝（（１／ωｒ２）・ｓ２＋２・（Ｄｒ／ωｒ）・ｓ＋１）／（（１／ωｆ２）・ｓ２＋２・（Ｄｆ／ωｆ）・ｓ＋１）  ・・・（式３）
【００４０】
ここで、Ｄｒは設定減衰定数である。図８は、制振フィルタ部１３の伝達関数がＧ３（ｓ）の場合において、パラメータを適切に設定した際のステップ入力によるアクチュエータ４の変位ｘを示す図である。制振フィルタ部１３へ入力されるレンズ位置指令作成部１２の出力は、図７（ａ）と同一であり、伝達関数Ｇ３（ｓ）の分子に減衰項２・（Ｄｒ／ωｒ）・ｓを挿入することにより、共振振動を完全に除去することができることが判る。このとき、制振フィルタ部１３からの指令信号は、図７（ｃ）とほぼ同一である。なお、図８の縦軸、横軸の縮尺は、図４、図６の応答波形と同じである。また、図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）の各図の縦軸、横軸の縮尺は同じであり、制振フィルタ部１３の出力波形を見やすくするために、図８よりも拡大表示している。
【００４１】
次に、伝達関数Ｇ２（ｓ）に対して、伝達関数Ｇ３（ｓ）の分子に減衰項を挿入することにより、共振振動を完全に除去することができる原理について図９の極平面を用いて説明する。図９は、横軸が実軸、縦軸が虚軸である極平面であり、○は制振フィルタ部１３の伝達関数の零点、×はアクチュエータ４のモデルにおける伝達関数の極を示す。アクチュエータ４の伝達関数Ｇ１（ｓ）は、１＞Ｄｎより、
Ｇ１（ｓ）＝１／（（１／ωｎ２）・ｓ２＋２・（Ｄｎ／ωｎ）・ｓ＋１）
＝１／（ｓ＋（Ｄｎ・ωｎ＋（１−Ｄｎ２）−１／２ωｎｊ））・（ｓ＋（Ｄｎ・ωｎ−（１−Ｄｎ２）−１／２ωｎｊ）
となり、極は、−Ｄｎ・ωｎ＋（１−Ｄｎ２）１／２・ωｎｊ、−Ｄｎ・ωｎ−（１−Ｄｎ２）１／２・ωｎｊと求められる。したがって、図９に示すように、極（共振極）が極平面上の左半平面に実軸を対称に存在する。ここで、この極を実軸上に移動させるか、もしくは図９のように零点により極零相殺を行うことにより、共振振動を理論上完全に除去することができる。
【００４２】
本発明では、制振フィルタ部１３の伝達関数に零点を設け、アクチュエータ４の伝達関数の極と一致させることにより極零相殺を行い、共振振動を理論上完全に除去する。なお、零点は、極と完全に一致しなくても、その近傍に配置されれば大きな振動抑制効果を生じる。（式３）の分子に減衰項を設けない場合、つまり（式２）では伝達関数Ｇ２（ｓ）の零点は、設定角周波数ωｒを変化させると虚軸上を移動する。したがって、この零点の虚部と、アクチュエータ４の伝達関数における極の虚部とが同一の場合に、これら零点と極との距離が最も短くなり、この極による振動は大幅に低減される（図６の応答波形）。しかし、この極が虚軸上にない限り極零相殺はできず、共振振動を完全に除去することはできない。（式３）のように減衰項２・（Ｄｒ／ωｒ）・ｓを挿入し、Ｄｒ、ωｒを適切に設定することにより、制振フィルタ部１３は極平面上の任意の点に零点を配置できるようになる。そのため図９に示すように、零点を極と一致させることにより、図８に示す応答波形のように極零相殺による完全な振動の除去が可能となる。
【００４３】
次に、制振フィルタ部１３が有する位置ずれ補償機能について説明を行う。制振フィルタ部１３は、双一次変換などを行うことにより、（式２）や（式３）から求められる入出力の関係を有するディジタルフィルタである。ディジタルフィルタである制振フィルタ部１３の入出力の関係式は、（式３）を、双一次変換を用いることにより（式４）に示すように表わすことができる。
【００４４】
ｙ（ｎ）＝Ｋ１・ｚ（ｎ）＋Ｋ２・ｚ（ｎ−１）＋Ｋ３・ｚ（ｎ−２）＋Ｋ４・ｙ（ｎ−１）＋Ｋ５・ｙ（ｎ−２）・・・（式４）
ここで、ｚは制振フィルタ部１３の入力値、ｙは出力値である。添え字のｎは、時系列に並ぶ現在を示し、ｎ−１は時系列の現在から一つ前の時を示し、ｎ−２は時系列の現在から二つ前の時を示す。係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５は、（式４）の制振フィルタ部１３の特性を決めるパラメータであり、設定角周波数ωｒ、設定減衰定数Ｄｒ、フィルタ角周波数ωｆ、フィルタ減衰定数Ｄｆ、サンプリング周期Ｔｓを用いて、
Ｋ１＝（４／（ωｒ２・Ｔｓ２）＋４・Ｄｒ／（ωｒ・Ｔｓ）＋１）／Ｋ０
Ｋ２＝（−８／（ωｒ２・Ｔｓ２）＋２）／Ｋ０
Ｋ３＝（４／（ωｒ２・Ｔｓ２）−４・Ｄｒ／（ωｒ・Ｔｓ）＋１）／Ｋ０
Ｋ４＝（８／（ωｆ２・Ｔｓ２）−２）／Ｋ０
Ｋ５＝（−４／（ωｆ２・Ｔｓ２）＋４・Ｄｆ／（ωｆ・Ｔｓ）−１）／Ｋ０
Ｋ０＝４／（ωｆ２・Ｔｓ２）＋４・Ｄｆ／（ωｆ・Ｔｓ）＋１
と表わすことができる。
【００４５】
このようにして、制振フィルタ部１３のディジタルフィルタを作成した場合、ＩＩＲフィルタの原理上の問題や、丸め誤差等に起因して、制振フィルタ部１３へ入力される信号のアクチュエータ４が到達すべき位置と、出力される信号のそれがずれる場合が生じる。この位置ずれを回避するために、レンズ位置指令作成部１２（位置ずれ補償手段）は、図１０に示すように、制振フィルタ部１３に入力される動作指令信号の開始時点Ａ（もしくは動作指令信号の終了時点）から所定の時間Ｔ後の時点Ｂ１に、制振フィルタ部１３の出力信号の到達位置を入力信号の到達位置に合わせる。なお、図１０の点線は制振フィルタ部１３の入力波形、実線は出力波形を示している。
【００４６】
または、図１１に示すように制振フィルタ部１３の出力が点線の所定の範囲に入った時点Ｂ２で、制振フィルタ部１３の出力の到達位置を入力の到達位置に合わせる構成にしてもよい。このとき、時点Ｂ２で急激に入力と出力の値を一致させると振動が発生する場合があるので、段階的に一致させる方がよい。
【００４７】
次に、制振フィルタ部１３のパラメータ設定の説明を行う。アクチュエータ４の共振角周波数と制振フィルタ部１３の設定角周波数ωｒの差が大きい場合、アクチュエータ４の共振振動は大きくなる。カメラモジュールを量産する場合、個体差によりアクチュエータ４の共振周波数が異なる可能性があるため、個体ごとに共振周波数を測定し、その結果に基づき制振フィルタ部１３のパラメータをそれぞれ設定する必要が生じる場合がある。カメラモジュールごとに、パラメータを設定することにより、すべての個体で共振振動の無いもしくは小さい、高速で高精度なレンズ位置決めが可能となり、高速で高精度なＡＦ機能を実現することができる。
【００４８】
図１２は、制振フィルタ部１３のパラメータを設定するための構成を示すブロック図である。指令作成部２２は、ステップ指令などアクチュエータ４の共振振動を励起しやすい指令信号を出力する。指令作成部２２からアクチュエータ駆動部５に信号が入力され、アクチュエータ駆動部５は、アクチュエータ４を介してレンズ１を移動させる。検出部２３は、レンズ１もしくはアクチュエータ４もしくはその近傍の変位を観測する変位センサ、またはアクチュエータ４の巻線の電流もしくは電圧を観測するセンサなどで構成される。周波数演算部２４（パラメータ設定手段）は、検出部２３および制振フィルタ部１３と接続され、検出部２３からの信号に基づいて、共振周波数を算出する。
【００４９】
指令作成部２２で作成された信号により、アクチュエータ４およびレンズ１を振動させる。検出部２３は、レンズ１もしくはアクチュエータ４の振動を検出する。周波数演算部２４は、検出部２３からの信号をもとに共振周波数を算出する。
【００５０】
周波数演算部２４の共振周波数の算出方法としては、検出部２３から入力される振動成分を含む信号からバンドパスフィルタなどを用いて振動成分を抽出し、その波形の値がゼロクロスする間隔から共振周波数を求める方法、検出部２３から入力される振動成分を含む信号の振動のピーク値を検出し、そのピーク値の時間間隔から共振周波数を求める方法、検出部２３から入力される振動成分を含む信号にフーリエ変換を施し、その結果から共振周波数を求める方法などがある。
【００５１】
制振フィルタ部１３には、周波数演算部２４で算出された共振周波数に２πを乗じた設定角周波数ωｒを設定する。また、設定減衰定数Ｄｒも設定する場合は、検出部２３から検出される共振振動のピーク値の減衰度に応じて、または前述のフーリエ変換による共振周波数成分の算出値に応じて設定減衰定数Ｄｒを求め、設定する。また、フィルタ角波数ωｆも設定する場合は、前述の設定した設定角周波数ωｒに応じて、設定角周波数ωｒとフィルタ角周波数ωｆの対応関係を定義したテーブルあるいは、設定角周波数ωｒとフィルタ角周波数ωｆの関係式等を用いてフィルタ角周波数ωｆを求め、設定する。以上のように、制振フィルタ部１３のパラメータが設定される。
【００５２】
なお、検出部２３、周波数演算部２４はカメラモジュールに内蔵してもよいし、別装置として構成してもよい。
【００５３】
本実施の形態に係るカメラモジュールは、ＡＦ時にレンズ１をアクチュエータ４で高速に動かした際に生じる機械的な共振振動を、アクチュエータ駆動部５に入力される指令信号からアクチュエータ４の共振周波数成分を低減もしくは除去する制振フィルタ部１３を挿入することにより大幅に抑制もしくは除去する。したがって、高速で高精度なレンズ１の位置決めが可能となり、高速で高精度なＡＦ機能を実現することができる。また、個体ばらつきの発生する量産時においても、各個体に対して、共振周波数を測定し、パラメータ設定を行うことにより、すべての個体について高速で高精度なＡＦ機能を実現することができる。
【００５４】
なお、アクチュエータ駆動部５は、制振フィルタ部１３からの指令信号を受けアクチュエータ４を駆動する際に、オープンループ制御でも、クローズドループ制御でもよい。
【００５５】
また、アクチュエータ駆動部５をクローズドループ制御で構成した場合に、クローズドループの系の設計に起因する振動が発生する場合がある。しかし、本実施の形態によれば、この振動に関しても前述の共振振動と同様の原理、同様のパラメータ設定方法により、共振振動を抑制することが可能である。
【００５６】
また、撮像素子駆動部３及びアクチュエータ駆動部５は、演算回路６に含まれる構成であっても良い。
【００５７】
また、アクチュエータ４の共振周波数が複数ある場合は、制振フィルタ部１３が前述の（式２）もしくは（式３）を複数直列に組み合わせた伝達関数を有する構成とすることで同様の効果を得ることができる。この時の制振フィルタ部１３のブロック構成を図１３に示す。図１３のブロック１は、角周波数ωｒ１の共振振動を抑制し、ブロック２は角周波数ωｒ２の共振振動を抑制する。他のブロックについても、同様にブロックごとに抑制したい角周波数を設定する。
【００５８】
この際の位置ずれ補償は、前述同様に所定の時間Ｔの経過後、もしくは各ブロックの出力が所定の範囲に入った時点で行う。また、このとき制振フィルタ部１３の入力と出力でなく、図１３のブロックごとに位置ずれ補償を行う方が位置ずれ補償時点のずれ量を低減することができ、位置ずれ補償による急激な指令信号（電圧値）の変動に起因する振動の発生を回避することが容易になる。
【００５９】
図１４は、光学ズームを行うカメラモジュールのブロック図である。本実施の形態に係るカメラモジュールのＡＦ演算部１１を光学ズーム演算部２５に置換えた点が異なり、他の構成は同一である。光学ズーム演算部２５はユーザからの指令等に基づき最適なレンズ位置を決定する。
【００６０】
本実施の形態では、ＡＦ機能の高速、高精度化について述べたが、光学ズーム機能に関しても図１４の構成において、レンズ１と撮像素子２との相対位置を高速、高精度に位置決めすることにおいて同一である。したがって、本実施の形態に係るカメラモジュールのＡＦ演算部１１を光学ズーム演算部２５に置換えることにより、高速で高精度な光学ズーム機能を実現することができる。さらに、個体ばらつきの発生する量産時においても、ＡＦ機能同様に、共振周波数測定及びパラメータ設定により、すべての個体について高速で高精度な光学ズーム機能を実現することができる。
【００６１】
図１５は、光学式手ぶれ補正機能を有するカメラモジュールのブロック図である。本実施の形態に係るカメラモジュールのＡＦ演算部１１を手ぶれ補正演算部２６に置換えた点が異なり、他の構成は同一である。手ぶれ補正演算部２６は、ジャイロセンサ等からの加速度情報、もしくは時間を変えて撮影した撮影画像から算出した加速度情報等に基づき、最適なレンズ１位置を決定する。ＡＦ機能、光学ズーム機能では、レンズ１は撮像素子の撮像面に対して垂直方向に移動するが、手ぶれ補正の場合では、レンズ１は撮像素子の撮像面に対して平行方向に移動する。しかし、共振振動を抑制する点は、同一である。
【００６２】
手ぶれ補正演算部２６は、ジャイロセンサ等から手ぶれに関するの加速度情報を受信し、手ぶれ補正を行う信号を発生する。ＡＦ機能の場合と同様に、レンズ位置作成部１２がレンズ１の基準位置を示す信号を作成し、制振フィルタ部１３で共振角周波数を抑制し、アクチュエータ４によりレンズ１を動かし、手ぶれを補正する。
【００６３】
個体ばらつきの発生する量産時においても、ＡＦ機能同様に、共振周波数測定及びパラメータ設定により、すべての個体について高精度な光学式手ぶれ補正機能を実現することができる。
【００６４】
図１６は、画素ずらし機能を有するカメラモジュールのブロック図である。本実施の形態に係るカメラモジュールのＡＦ演算部１１を画素ずらし演算部２７に置換えた点が異なり、他の構成は同一である。画素ずらし演算部２７は、撮像素子２の画像取込みタイミング情報などに基づき最適なレンズ位置を決定する。レンズ１の位置を高速、高精度に位置決めすることにより、高速で高精度な画素ずらし機能を実現することができる。この場合もレンズ１は、撮像素子の撮像面と平行方向に移動する。また、個体ばらつきの発生する量産時においても、手ぶれ補正機能同様に、共振周波数測定及びパラメータ設定により、すべての個体について高速で高精度な画素ずらし機能を実現することができる。
【００６５】
また、アクチュエータ４の構成は、図２のようなボイスコイルモータのみでなく、それ以外の電磁式アクチュエータ、静電式アクチュエータ、圧電式アクチュエータ、高分子アクチュエータ、形状記憶合金などで機械共振振動が発生するものであれば、すべての種類のアクチュエータに適用することができる。
【００６６】
また、手ぶれ補正機能や画素ずらし機能などの機能では、アクチュエータ４が複数のアクチュエータで構成される。この場合においても、制振フィルタ部１３が各アクチュエータ４の共振周波数を除去する構成とすることで、共振振動を抑制することができる。
【００６７】
また、本実施の形態のカメラモジュールにおいて、レンズ１をアクチュエータ４で移動する構成であるが、レンズ１の代わりに撮像素子２を移動してレンズ１と撮像素子２の相対位置を変化させる構成にすることもできる。
【００６８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るカメラモジュールは、ＡＦ時に、レンズをアクチュエータで高速に動かした際に生じる機械共振振動を、移動時にアクチュエータにかかる推力の継続時間を共振振動の周期の整数倍にすることにより抑制するものである。
【００６９】
図１７は、本実施の形態に係るカメラモジュールの一構成例を示すブロック図である。２０６はＤＳＰやマイコンなどを有する演算回路、２１２はレンズ１の位置制御を行うための動作指令信号を作成するレンズ位置指令作成部（指令作成手段）である。本実施の形態に係るカメラモジュールのその他の構成は、制振フィルタ部１３が無い点を除き実施の形態１と同様であり、同一の番号を付して説明を省略する。レンズ位置指令作成部２１２は、ＡＦ演算部１１から入力されるアクチュエータ４の変位量に基づき、図１８に示すようにアクチュエータ４を移動させる動作指令信号をアクチュエータ駆動部５へ出力する。
【００７０】
本実施の形態において、実施の形態１と同様に、アクチュエータ４を図２に示した電磁アクチュエータにより実現した場合を例に説明を行う。特に携帯機器で使用されるカメラモジュールでは、低消費電力化や薄型化の要求により、板ばね１５が薄型化される事などに起因して、共振周波数が低くになり、ますますアクチュエータ４の高速駆動が難しくなっている。
【００７１】
図１８は、アクチュエータ４に入力される駆動信号を示す図である。横軸は時刻であり、縦軸はアクチュエータ４の位置あるいは位置に相当する電圧値である。レンズ位置指令作成部２１２は、アクチュエータ４が位置Ｃから位置Ｄまで変化する時間（アクチュエータ移動時の推力継続時間Ｔａ）をアクチュエータ４の共振振動の周期Ｔｖの整数倍に設定する。
【００７２】
図１９はアクチュエータ４の位置ｘを示す図であり、（ａ）はアクチュエータ４の移動時の推力継続時間Ｔａが振動周期Ｔｖの整数倍の時の応答、（ｂ）はアクチュエータ４の移動時の推力継続時間Ｔａが振動周期Ｔｖの整数倍でない場合の応答を示す。図１９（ａ）と図１９（ｂ）は横軸、縦軸とも同じ縮尺である。従って、アクチュエータ４の移動時の推力継続時間Ｔａが振動周期Ｔｖの整数倍であると、共振振動が大幅に低減されることが判る。
【００７３】
次に、アクチュエータ４の共振周波数が複数ある場合のＴａについてその設定方法を説明する。例えばアクチュエータ４が２つの共振周波数を持ち、その振動周期がそれぞれＴｖ１、Ｔｖ２である場合、アクチュエータ４の移動時の推力継続時間Ｔａを、振動周期Ｔｖ１と振動周期Ｔｖ２の両方の整数倍となるよう設定する。数値例を挙げると、振動周期Ｔｖ１が１０ｍｓ、振動周期Ｔｖ２が１５ｍｓである場合は、推力継続時間Ｔａを３０ｍｓとすれば、Ｔｖ１、Ｔｖ２の両方の整数倍となるから、振動周期Ｔｖ１、Ｔｖ２の両方の振動を抑制することができる。共振周波数が３つ以上の場合も、推力継続時間Ｔａを抑制したいすべての振動周期の整数倍とすることにより、すべての抑制したい共振振動を抑制することが可能となる。
【００７４】
次に、レンズ位置指令作成部２１２のパラメータ設定について説明する。振動周期Ｔｖとレンズ位置指令作成部２１２が作成するアクチュエータ４の推力継続時間Ｔａとのずれが大きい場合、アクチュエータ４の振動は大きくなる。カメラモジュールを量産する場合、個体差によりアクチュエータ４の共振周波数が異なる可能性がある。そのため、個体ごとに共振振動の周期を測定し、レンズ位置指令作成部２１２のパラメータである推力継続時間Ｔａをそれぞれ設定する。その結果、すべての個体について、共振振動の無いもしくは小さい、高速で高精度なレンズ位置決めが可能となり、高速で高精度なＡＦ機能を実現することができる。
【００７５】
図２０は、レンズ位置指令作成部２１２のパラメータを設定するための構成を示すブロック図である。実施の形態１の図１２で示したパラメータ設定方法に対して、周波数演算部２４と制振フィルタ部１３を、周期演算部２２４とレンズ位置指令作成部２１２に変更した構成である。その他の構成は、図１２と同様であるので同一の符号を付して説明を省略する。周期演算部２２４は、検出部２３からの信号に基づいて共振振動の周期を算出する。
【００７６】
周期演算部２２４における共振振動の周期算出方法としては、検出部２３から入力される振動成分を含む信号からバンドパスフィルタなどを用いて振動成分を抽出し、その波形の値がゼロクロスする間隔に基づき共振振動の周期を求める方法、検出部２３から入力される振動成分を含む信号の共振振動のピーク値を検出し、そのピーク値の時間間隔に基づき共振振動の周期を求める方法、検出部２３から入力される共振振動成分を含む信号にフーリエ変換を施し、その結果から共振振動の周期を求める方法などがある。レンズ位置指令作成部２１２は、周期演算部２２４で算出された共振振動の周期に基づき、アクチュエータ４の移動時の推力継続時間Ｔａの設定を行う。検出部２３、周期演算部２２４はカメラモジュールに内蔵してもよいし、別装置として構成してもよい。
【００７７】
パラメータの設定方法としては、まず指令作成部２２がアクチュエータ４に対して共振振動を励起しやすい指令信号を出力し、アクチュエータ４を共振振動させる。
【００７８】
次に、検出部２３は、その振動を検知し、検知した信号を周期演算部２２４へ送る。周期演算部２２４は、検知した信号から共振振動の周期を求める。レンズ位置指令作成部２１２は、周期演算部２２４で算出された共振振動の周期に基づき、アクチュエータ４の推力継続時間Ｔａを設定する。このようにしてレンズ位置指令作成部２１２のパラメータ設定を行う。
【００７９】
以上のような構成により、本発明の実施の形態２に係るカメラモジュールは、ＡＦ時にレンズ１をアクチュエータ４により高速に動かした際に生じる機械共振振動を、アクチュエータ４にかかる推力の継続時間を共振振動の周期の整数倍にすることにより抑制する。したがって、高速で高精度なレンズ位置決めが可能となり、高速で高精度なＡＦ機能を実現することができる。また、個体ばらつきが発生する量産時においても、共振振動の周期測定及びパラメータの設定により、すべての個体について高速で高精度なＡＦ機能を実現することができる。
【００８０】
なお、アクチュエータ駆動部５は、レンズ位置指令作成部２１２からの指令信号を受けアクチュエータ４を駆動する際に、オープンループ制御あるいはクローズドループ制御のどちらを用いてもよい。
【００８１】
また、撮像素子駆動部３及びアクチュエータ駆動部５は、演算回路２０６に含まれる場合もある。
【００８２】
また、本実施の形態では、ＡＦ機能の高速、高精度化及び量産時のパラメータの設定について述べたが、ＡＦ機能に限定されるものではない。
【００８３】
図２１は、光学ズーム機能を有するカメラモジュールのブロック図である。図１７におけるカメラモジュールに対して、ＡＦ演算部１１を光学ズーム演算部２５に変更した構成である。光学ズーム演算部２５はユーザからの指令等に基づき最適なレンズ位置を決定する。この構成により、レンズ１と撮像素子２との相対位置を高速、高精度に位置決めすることにより、高速で高精度な光学ズーム機能を実現することができる。また、個体ばらつきの発生する量産においても、ＡＦ機能同様に、共振周期測定及びパラメータの設定により、すべての個体について高速で高精度な光学ズーム機能を実現することができる。
【００８４】
また、図２２は、光学式手ぶれ補正機能を有するカメラモジュールのブロック図である。図１７におけるカメラモジュールに対して、ＡＦ演算部１１を手ぶれ補正演算部２６に変更した構成である。手ぶれ補正演算部２６はジャイロセンサ等からの加速度情報や、時間を変えて撮影した撮影画像から算出した加速度情報等に基づき最適なレンズ位置を決定する。ＡＦ機能、光学ズーム機能において、レンズ１は撮像素子２の撮像面に対して垂直方向に移動するが、この場合レンズ１は撮像素子２の撮像面と平行方向に移動する。しかし、垂直方向に動く場合と同様の制御を行うことにより同様の効果を得ることができる。個体ばらつきの発生する量産時においても、ＡＦ機能同様に、共振振動の周期測定及びパラメータの設定により、すべての個体について高精度な光学式手ぶれ補正機能を実現することができる。
【００８５】
また、図２３は、画素ずらし機能を有するカメラモジュールのブロック図である。図１７におけるカメラモジュールに対して、ＡＦ演算部１１を画素ずらし演算部２７に変更した構成である。画素ずらし演算部２７は撮像素子２の画像取込みタイミング情報などに基づき最適なレンズ１の位置決定を行う。この構成により、撮影画像の高画素化などを目的とした画素ずらし機能に関しても、レンズ１の位置を高速、高精度に位置決めを行うことにより、高速で高精度な画素ずらし機能を実現することができる。画素ずらし機能の場合においても、レンズ１は撮像素子の撮像面と平行方向に移動するが、光学式手ぶれ補正機能の場合と同様制御可能である。個体ばらつきが発生する量産時においても、ＡＦ機能同様に、共振振動の周期測定及びパラメータの設定により、すべての個体について高速で高精度な画素ずらし機能を実現することができる。
【００８６】
また、アクチュエータ４の構成は、図２のようなボイスコイルモータのみでなく、それ以外の電磁式アクチュエータ、静電式アクチュエータ、圧電式アクチュエータ、高分子アクチュエータ、形状記憶合金などで機械共振振動を発生するものであれば、すべての種類のアクチュエータに適用することができる。
【００８７】
また、アクチュエータ４は、機能により複数のアクチュエータで構成されてもよい。
【００８８】
ここで、図２と異なる種類の電磁アクチュエータによりアクチュエータ４を構成した場合の例を図２４に示す。図２と同一の構成は、同一の符号を付して、説明を省略する。２８はｘ軸を回転軸とした回転方向に回転トルクを発生するモータ、２９はみぞを有し、モータ２８の回転トルクをｘ方向の推力に変換するボールねじ、３０はガイドである。３１はレンズ１を固定しガイド３０をｘ方向にスライドするホルダ、３２はレンズ１を固定しボールねじ２９からｘ方向の推力を受けるホルダである。モータ２８の回転トルクがホルダ３２のｘ軸方向の推力に変換され、ホルダ３２に固定されたレンズ１がｘ軸方向に変位する構成である。ガイド３０、ホルダ３１は、レンズ１が変位しても光軸と撮像素子２の撮像面とが垂直を保つ目的で構成される。
【００８９】
図２５は、オートフォーカス時のレンズ１の変位を示す図であり、図２６は、その際のレンズ１に係るトルクを示す図である。この構成のアクチュエータでは、レンズ１がｘ軸方向に図２５のようにＥからＦに変位するとき、図２６のように加速推力と減速推力が必要となる。この場合は、図２６の推力継続時間（加速）Ｔａ１と推力継続時間（減速）Ｔａ２をそれぞれ振動周期Ｔｖの整数倍に設定すれば同様に、制振効果が得られる。
【００９０】
また、図１７、図２１、図２２、図２３ではレンズ１をアクチュエータ４で駆動しているが、レンズ１の代わりに撮像素子２を駆動してもよいことは言うまでも無い。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、アクチュエータの共振振動を抑制し、高速、高精度にレンズと受光素子の相対位置を変化させることができるカメラモジュールとして、カメラの分野特に可動部を有し、可動部の移動にアクチュエータを用いた高速位置決めが必要なカメラの分野などにおいて利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１及び２に係るカメラモジュールのアクチュエータとレンズの構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールのアクチュエータとレンズを簡略化したモデルを示す図
【図４】同上カメラモジュールのアクチュエータとレンズの数式モデルによる（ａ）ステップ応答、（ｂ）ステップ入力を示す図
【図５】同上カメラモジュールの制振フィルタ部の（ａ）周波数特性、（ｂ）位相特性例を示す図
【図６】同上カメラモジュールのアクチュエータの応答を示す図
【図７】同上カメラモジュールの（ａ）制振フィルタ部に入力される動作指令信号、（ｂ）（ｃ）制振フィルタ部から出力される指令信号を示す図
【図８】同上カメラモジュールのアクチュエータの応答を示す図
【図９】同上カメラモジュールの振動抑制原理を説明するための図
【図１０】同上カメラモジュールの位置ずれ補償機能の説明図
【図１１】同上カメラモジュールの位置ずれ補償機能の説明図
【図１２】同上カメラモジュールのパラメータ設定を行う構成を示すブロック図
【図１３】同上カメラモジュールの複数の共振周波数を抑制する制振フィルタ部を示すブロック図
【図１４】同上カメラモジュールの光学ズーム機能を有する構成を示すブロック図
【図１５】同上カメラモジュールの手ぶれ補正機能を有する構成を示すブロック図
【図１６】同上カメラモジュールの画素ずらし機能を有する構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施の形態２に係るカメラモジュールの構成を示すブロック図
【図１８】同上カメラモジュールのレンズ位置指令作成部が作成するアクチュエータの移動行程を示す図
【図１９】同上カメラモジュールの（ａ）推力継続時間をアクチュエータの共振周期の定数倍にした場合、（ｂ）定数倍でない場合のレンズの位置の応答示す図
【図２０】同上カメラモジュールのパラメータ設定を行う構成を示すブロック図
【図２１】同上カメラモジュールの光学ズーム機能の構成を示すブロック図
【図２２】同上カメラモジュールの手ぶれ補正機能の構成を示すブロック図
【図２３】同上カメラモジュールの画素ずらし機能の構成を示すブロック図
【図２４】同上カメラモジュールのアクチュエータとレンズの構成を示す構成図
【図２５】同上カメラモジュールのオートフォーカス時におけるレンズ１の変位を示す図
【図２６】同上カメラモジュールのオートフォーカス時のアクチュエータに対する推力を示す図
【符号の説明】
【００９３】
１  レンズ
２  撮像素子
３  撮像素子駆動部
４  アクチュエータ
５  アクチュエータ駆動部
６、２０６  演算回路
７  入出力部
８  システム制御部
９  画像処理部
１０  信号入力部
１１  ＡＦ演算部
１２、２１２  レンズ位置指令作成部
１３  制振フィルタ部
１４  巻線部
１５  板ばね
１６  永久磁石
１７  鏡筒
１８  撮像素子固定基板
１９  マス
２０  ばね
２１  ダンパ
２２  指令作成部
２３  検出部
２４  周波数演算部
２５  光学ズーム演算部
２６  手ぶれ補正演算部
２７  画素ずらし演算部
２８  モータ
２９  ボールねじ
３０  ガイド
３１、３２  ホルダ
２２４  周期演算部
【図１】
2007017706.tif 000003
【図２】
2007017706.tif 000004
【図３】
2007017706.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007017706.tif 000007
【図６】
2007017706.tif 000008
【図７】
2007017706.tif 000009
【図８】
2007017706.tif 000010
【図９】
2007017706.tif 000011
【図１０】
2007017706.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2007017706.tif 000015
【図１４】
2007017706.tif 000016
【図１５】
2007017706.tif 000017
【図１６】
2007017706.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2007017706.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2007017706.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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