特開 2023-178805 アクチュエータドライバおよびその制御方法、それを用いたカメラモジュール、電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178805

(43)【公開日】2023-12-18

(54)【発明の名称】アクチュエータドライバおよびその制御方法、それを用いたカメラモジュール、電子機器

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20231211BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20231211BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20231211BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G03B30/00

H04N5/225 100

H04N5/225 700

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091718

(22)【出願日】2022-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】前出 淳

【テーマコード（参考）】

2K005

5C122

【Ｆターム（参考）】

2K005AA20

2K005BA47

2K005BA52

2K005CA02

2K005CA14

2K005CA23

2K005CA40

2K005CA53

2K005CA60

5C122EA06

5C122GA01

5C122GA23

5C122GE05

5C122GE11

5C122HA82

5C122HB01

(57)【要約】

【課題】可動範囲内に障害物が存在する状況において、消費電力を削減し、または、信頼性の低下を抑制可能なアクチュエータドライバを提供する。
【解決手段】誤差検出器２３２は、位置指令Ｐ_ＲＥＦと、可動部の位置を示すフィードバック信号Ｐ_ＦＢとの誤差信号ｅｒｒを生成する。補償器２３４は、誤差にｅｒｒ応じて、制御信号ｃｔｒｌを生成する。クランプ回路２３６は、制御信号ｃｔｒｌを、許容範囲に収まるようにクランプして、クランプ制御信号ｃｔｒｌ’を生成する。駆動部２２０は、クランプ制御信号ｃｔｒｌ’に応じた駆動信号をボイスコイルモータに印加する。保護回路２３８Ａは、クランプ回路２３６に入力される制御信号ｃｔｒｌを監視し、制御信号ｃｔｒｌが所定範囲を逸脱した状態が、所定時間にわたり持続するとき、クランプ回路２３６の許容範囲を狭める。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動部を位置決めするアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバであって、
位置指令と、前記可動部の位置を示すフィードバック信号との誤差信号を生成する誤差検出器と、
前記誤差信号に応じて、制御信号を生成する補償器と、
前記制御信号に応じた駆動信号をボイスコイルモータに印加する駆動部と、
前記アクチュエータの発振の有無を監視し、前記発振が検出されると、前記補償器のゲインを低下させ、発振が収まったら、前記ゲインを元に戻す発振抑制部と、
を備える、アクチュエータドライバ。

【請求項2】

前記発振抑制部は、前記ゲインを低下させた後に、前記発振が収まらない場合、前記ゲインをさらに低下させる動作を繰り返す、請求項１に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項3】

前記発振抑制部は、前記発振が収まったときの前記ゲインの値を保存するメモリを含む、請求項１または２に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項4】

前記発振抑制部は、前記発振を検出した後、前記発振が収まると、インクリメントされるカウンタを含む、請求項１または２に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項5】

前記カウンタの値が所定値に達すると、外部に通知を出力する、請求項４に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項6】

前記発振抑制部は、前記発振を検出した後、前記発振が収まると、インクリメントされるカウンタを含み、
前記発振抑制部は、発振が収まったときの前記ゲインの値を保存するメモリを含み、
前記カウンタの値が所定値に達すると、前記メモリに保存した前記ゲインに固定する、請求項１または２に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項7】

前記発振抑制部は、前記誤差信号にもとづいて、前記発振の有無を監視する、請求項１に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項8】

前記発振抑制部は、前記誤差信号の振幅が所定のしきい値を越えると、前記発振していると判定する、請求項７に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項9】

前記発振抑制部は、
前記誤差信号の絶対値を生成する絶対値回路と、
前記誤差信号の前記絶対値を受けるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力を前記しきい値と比較する比較器と、
を含む、請求項８に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項10】

前記発振抑制部は、
前記誤差信号を受けるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力を受けるピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路の出力を前記しきい値と比較する比較器と、
を含む、請求項８に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項11】

前記補償器は、比例積分制御器を含む、請求項１または２に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項12】

ひとつの半導体基板に一体集積化される、請求項１または２に記載のアクチュエータドライバ。

【請求項13】

イメージセンサと、
前記イメージセンサへの入射光路上に設けられた手ブレ補正レンズと、
前記手ブレ補正レンズを含む可動部を位置決めするアクチュエータと、
請求項１または２に記載のアクチュエータドライバと、
を備える、カメラモジュール。

【請求項14】

請求項１３に記載のカメラモジュールを備える、電子機器。

【請求項15】

可動部を位置決めするアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバの制御方法であって、
位置指令と、前記可動部の位置を示すフィードバック信号との誤差信号を生成するステップと、
補償器によって、前記誤差信号に応じて制御信号を生成するステップと、
前記制御信号に応じた駆動信号をボイスコイルモータに印加するステップと、
前記アクチュエータの発振の有無を監視し、前記発振が検出されると、前記補償器のゲインを低下させ、発振が収まったら、前記ゲインを元に戻す発振抑制部と、
を備える、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アクチュエータドライバおよびそれを用いたカメラモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォンなどの電子機器に搭載されるカメラモジュールに、光学手ぶれ補正（ＯＩＳ：Optical Image Stabilizer）の採用が進められている。光学手ぶれ補正付きのカメラモジュールは、イメージセンサ、イメージセンサの撮像面と平行なＸＹ平面内で移動可能なレンズ（手ブレ補正用レンズと称する）、レンズを位置決めするアクチュエータ、アクチュエータを制御するアクチュエータドライバを備える。ジャイロセンサなどのブレ検出手段によってブレが検出されると、アクチュエータドライバは、ブレが相殺されるようにアクチュエータを駆動し、レンズをシフトさせる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１３８９８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

アクチュエータドライバは、フィードバックによる位置制御を行う。具体的には、ホールセンサなどによって可動部の位置を示す位置検出信号を生成し、位置検出信号と、可動部の目標位置を指示する指令値の誤差がゼロに近づくように、アクチュエータに供給する電力をフィードバック制御する。

【0005】

本発明者は、サーボ中に可動部に対して外力、衝撃が加わった場合や、可動部に不具合が発生した場合に、フィードバック系が発振状態に陥ることを認識した。

【0006】

本開示は係る状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、発振を抑制可能なアクチュエータドライバの提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のある態様は、可動部を位置決めするアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバに関する。アクチュエータドライバは、位置指令と、可動部の位置を示すフィードバック信号との誤差信号を生成する誤差検出器と、誤差信号に応じて、制御信号を生成する補償器と、制御信号に応じた駆動信号をボイスコイルモータに印加する駆動部と、アクチュエータの発振の有無を監視し、発振が検出されると、補償器のゲインを低下させ、発振が収まったら、ゲインを元に戻す発振抑制部と、を備える。

【0008】

本開示の別の態様は、可動部を位置決めするアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバの制御方法に関する。制御方法は、位置指令と、可動部の位置を示すフィードバック信号との誤差信号を生成するステップと、補償器によって、誤差信号に応じて制御信号を生成するステップと、制御信号に応じた駆動信号をボイスコイルモータに印加するステップと、アクチュエータの発振の有無を監視し、発振が検出されると、補償器のゲインを低下させ、発振が収まったら、ゲインを元に戻す発振抑制部と、を備える。

【0009】

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、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、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての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。

【発明の効果】

【0010】

本開示のある態様によれば、発振を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、手振れ補正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】図２は、アクチュエータドライバのブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係るサーボコントローラを備えるアクチュエータドライバのブロック図である。

【図4】図４は、アクチュエータドライバにおけるゲイン抑制のフローチャートである。

【図5】図５は、発振抑制部の構成例を示すブロック図である。

【図6】図６は、第１構成例に係る発振検出部のブロック図である。

【図7】図７は、第２構成例に係る発振検出部のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施形態の概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。

【0013】

一実施形態に係るアクチュエータドライバは、可動部を位置決めするアクチュエータを駆動する。アクチュエータドライバは、位置指令と、可動部の位置を示すフィードバック信号との誤差信号を生成する誤差検出器と、誤差信号に応じて、制御信号を生成する補償器と、制御信号に応じた駆動信号をボイスコイルモータに印加する駆動部と、アクチュエータの発振の有無を監視し、発振が検出されると、補償器のゲインを低下させ、発振が収まったら、ゲインを元に戻す発振抑制部と、を備える。

【0014】

この構成によると、発振を検出すると、補償器のゲインを低下させることにより、発振を抑制できる。そして発振が収まると、ゲインを元に戻すことで、通常のゲインでアクチュエータを制御できる。

【0015】

一実施形態において、発振抑制部は、ゲインを低下させた後に、発振が収まらない場合、ゲインをさらに低下させる動作を繰り返してもよい。

【0016】

一実施形態において、発振抑制部は、発振が収まったときのゲインの値を保存するメモリを含んでもよい。

【0017】

一実施形態において、発振抑制部は、発振を検出した後、ゲイン制御の結果、発振が収まると、インクリメントされるカウンタを含んでもよい。発振が起こった回数をカウントすることにより、アクチュエータの不具合などを検出できる。

【0018】

一実施形態においてアクチュエータドライバは、カウンタの値が所定値に達すると、外部に通知を出力してもよい。これにより、カメラモジュールを備える電子機器は、ユーザに対して、故障している可能性を通知し、部品の修理、交換を促すことができる。

【0019】

一実施形態において、発振抑制部は、発振を検出した後、発振が収まると、インクリメントされるカウンタを含んでもよい。発振抑制部は、発振が収まったときのゲインの値を保存するメモリを含んでもよい。カウンタの値が所定値に達すると、メモリに保存したゲインに固定してもよい。

【0020】

アクチュエータに、恒久的な不具合が発生している場合、ゲインを元に戻す度に発振する状況に陥る可能性がある。この場合、補償器のゲインを発振しないゲインに固定することで、性能を犠牲にして、確実に動作させることが可能となる。

【0021】

一実施形態において、発振抑制部は、誤差信号にもとづいて、発振の有無を監視してもよい。フィードバック信号にもとづいて発振を検出することも可能であるが、その場合、フィードバック信号が振動している場合に、位置指令の変化による振動であるのか、発振による振動であるのかを区別するための処理が必要となる。誤差信号を監視する場合、位置指令とは無関係に、発振の有無を判定できる。

【0022】

一実施形態において、発振抑制部は、誤差信号の振幅が所定のしきい値を越えると、発振していると判定してもよい。

【0023】

一実施形態において、発振抑制部は、誤差信号の絶対値を生成する絶対値回路と、誤差信号の絶対値を受けるローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力をしきい値と比較する比較器と、を含んでもよい。

【0024】

一実施形態において、発振抑制部は、誤差信号を受けるローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力を受けるピークホールド回路と、ピークホールド回路の出力をしきい値と比較する比較器と、を含んでもよい。

【0025】

一実施形態において、補償器は、比例積分制御器を含んでもよい。

【0026】

一実施形態において、アクチュエータドライバは、ひとつの半導体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。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。

【0027】

一実施形態に係るカメラモジュールは、イメージセンサと、イメージセンサへの入射光路上に設けられた手ブレ補正レンズと、手ブレ補正レンズを含む可動部を位置決めするアクチュエータと、上述のいずれかのアクチュエータドライバと、を備える。

【0028】

（実施形態）
以下、好適な実施形態について、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、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

図１は、手振れ補正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、イメージセンサ１０２、手ブレ補正レンズ１０４、第１アクチュエータ１０６＿１、第２アクチュエータ１０６＿２、アクチュエータドライバ２００、位置検出素子１１０＿１，１１０＿２、ブレ検出手段１１２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１４を備える。カメラモジュール１００はその他、オートフォーカス用のレンズ、アクチュエータなどを備えるが、図１では省略している。

【0032】

理解の容易化のため、手ブレ補正レンズ１０４の光軸方向をＺ軸にとるものとする。また、カメラモジュール１００が、図１の姿勢にあるときの、左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸にとるものとする。Ｘ軸を第１軸、Ｙ軸を第２軸とも表記する。

【0033】

手ブレ補正レンズ１０４は、イメージセンサ１０２に入射する光の光路上に配置される。イメージセンサ１０２は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤであり、手ブレ補正レンズ１０４を透過した像を撮影する。

【0034】

手ブレ補正レンズ１０４は、イメージセンサ１０２の撮像面と平行な面内（ＸＹ平面）において、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能な状態で支持されている。第１アクチュエータ１０６＿１は、手ブレ補正レンズ１０４を含む可動部１０５を第１軸（Ｘ軸）方向に位置決めし、第２アクチュエータ１０６＿２は、可動部１０５を第２軸（Ｙ軸）方向に位置決めする。第１アクチュエータ１０６＿１および第２アクチュエータ１０６＿２は、リニアアクチュエータであり、たとえばボイスコイルモータが用いられる。手ブレ補正レンズ１０４を含む可動部１０５は、第１軸方向、第２軸方向それぞれについて、可動範囲が機械的に制約されている。可動範囲の端部を、メカ端と称する。第１軸方向について、正方向と負方向それぞれに、メカ端が存在し、第２軸方向についても正方向と負方向それぞれに、メカ端が存在する。

【0035】

ブレ検出手段１１２は、カメラモジュール１００のブレを検出し、ブレを示すブレ検出信号Ｓ１を生成する。ブレ検出手段１１２はたとえばジャイロセンサであり、カメラモジュール１００のＸ軸周りの角速度ω_Ｘ、Ｙ軸周りの角速度ω_Ｙ、Ｚ軸周りの角速度ω_Ｚを検出する。手ブレ補正レンズ１０４のＸ軸方向の位置が制御することにより、Ｙ軸周りの回転（ブレ）を補正することができ、手ブレ補正レンズ１０４のＹ軸方向の位置が制御することにより、Ｘ軸周りの回転（ブレ）を補正することができる。ブレ検出信号Ｓ１は、少なくとも２軸の角速度ω_Ｘ，ω_Ｙを含む。

【0036】

アクチュエータドライバ２００は、ブレ検出手段１１２が検出したブレ検出信号Ｓ１にもとづいて、ブレが相殺されるように、手ブレ補正レンズ１０４の変位の目標値を示すターゲットコード（位置指令）を生成する。アクチュエータドライバ２００は、内部で生成したターゲットコードにもとづいて、第１アクチュエータ１０６＿１および第２アクチュエータ１０６＿２それぞれに対する駆動信号Ｓ２＿１，Ｓ２＿２を生成する。アクチュエータ１０６＿ｉ（ｉ＝１，２）は、対応する駆動信号Ｓ２＿ｉに応じて手ブレ補正レンズ１０４を位置決めする。

【0037】

手振れ補正では、手ブレ補正レンズ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＿１，１１０＿２はそれぞれ、手ブレ補正レンズ１０４の第１軸方向の位置（変位量）Ｐ_Ｘおよび第２軸方向の位置（変位量）Ｐ_Ｙを示す位置検出信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２を生成する。位置検出素子１１０はたとえばホールセンサなどを用いることができる。

【0038】

アクチュエータドライバ２００は、手ブレが補正されるように、第１アクチュエータ１０６＿１および第２アクチュエータ１０６＿２を駆動する。具体的には第１モードにおいて、アクチュエータドライバ２００は、第１位置検出信号Ｓ３＿１の示す手ブレ補正レンズ１０４の位置Ｐ_Ｘが、ターゲットコードが示す目標位置Ｐ_{Ｘ（ＲＥＦ）}と一致するように、駆動信号Ｓ２＿１をフィードバック制御する。同様に、アクチュエータドライバ２００は、第２位置検出信号Ｓ３＿２の示す手ブレ補正レンズ１０４の位置Ｐ_Ｙが、ターゲットコードが示す目標位置Ｐ_{Ｙ（ＲＥＦ）}と一致するように、駆動信号Ｓ２＿２をフィードバック制御する。

【0039】

以上がカメラモジュール１００の全体の構成である。続いて、アクチュエータドライバ２００について説明する。

【0040】

図２は、アクチュエータドライバ２００のブロック図である。アクチュエータドライバ２００は、制御部２１０、第１駆動部２２０＿１および第２駆動部２２０＿２を備える。ジャイロセンサ１１２Ａは、図１のブレ検出手段１１２であり、カメラモジュール１００の角速度を検出する。

【0041】

制御部２１０は、位置指令生成部２１２、第１サーボコントローラ２３０＿１、第２サーボコントローラ２３０＿２、第１位置検出部２４０＿１、第２位置検出部２４０＿２を備える。

【0042】

位置指令生成部２１２は、第１モードにおいて、ジャイロセンサ１１２Ａが生成するブレ検出信号Ｓ１を受け、Ｘ軸およびＹ軸それぞれについて、ブレを相殺することができる手ブレ補正レンズ１０４の位置を示す位置指令Ｘ_ＲＥＦ，Ｙ_ＲＥＦを生成する。たとえば位置指令生成部２１２は、Ｘ軸周りの角速度ω_Ｘを積分して所定のゲインを乗算することにより、位置指令Ｘ_ＲＥＦを生成する。同様に、位置指令生成部２１２は、Ｙ軸周りの角速度ω_Ｙを積分して所定のゲインを乗算することにより、位置指令Ｙ_ＲＥＦを生成する。

【0043】

位置検出素子１１０＿１が生成する位置検出信号Ｓ３＿１は、第１位置検出部２４０＿１に入力される。第１位置検出部２４０＿１は、位置検出信号Ｓ３＿１にもとづいて、アクチュエータ１０６＿１の可動子の位置を示すフィードバック信号Ｘ_ＦＢを生成する。

【0044】

同様に、位置検出素子１１０＿２が生成する位置検出信号Ｓ３＿２は、第２位置検出部２４０＿２に入力される。第２位置検出部２４０＿２は、位置検出信号Ｓ３＿２にもとづいて、アクチュエータ１０６＿２の可動子の位置を示すフィードバック信号Ｙ_ＦＢを生成する。フィードバック信号Ｘ_ＦＢ，Ｙ_ＦＢはそれぞれ、可動部１０５のＸ方向、Ｙ方向の位置（Ｘ座標，Ｙ座標）を示す。

【0045】

第１サーボコントローラ２３０＿１は、フィードバック信号Ｘ_ＦＢと位置指令Ｘ_ＲＥＦの誤差がゼロに近づくように、制御信号Ｓ４＿１を生成する。第１駆動部２２０＿１は、制御信号Ｓ４＿１に応じた駆動信号Ｓ２＿１を生成する。制御信号Ｓ４＿１はたとえば電流指令であり、第１駆動部２２０＿１は、制御信号Ｓ４＿１に応じた電流量の駆動電流を、第１アクチュエータ１０６＿１に供給する。あるいは制御信号Ｓ４＿１は電圧指令であり、第１駆動部２２０＿１は、制御信号Ｓ４＿１に応じた電圧レベルの駆動電圧を、第１アクチュエータ１０６＿１に供給する。

【0046】

同様に、第２サーボコントローラ２３０＿２は、位置検出素子１１０＿２が生成する位置検出信号Ｓ３＿２を、可動部１０５のＹ座標を示すフィードバック信号Ｙ_ＦＢとして受ける。第２サーボコントローラ２３０＿２は、フィードバック信号Ｙ_ＦＢと位置指令Ｙ_ＲＥＦの誤差がゼロに近づくように、制御信号Ｓ４＿２を生成する。第２駆動部２２０＿２は、制御信号Ｓ４＿２に応じた駆動信号Ｓ２＿２を生成する。

【0047】

図２において、アクチュエータ１０６＿１に対応するアクチュエータドライバ２００の構成（２２０＿１，２３０＿１，２４０＿１）と、アクチュエータ１０６＿２に対応するアクチュエータドライバ２００の構成（２２０＿２，２３０＿２，２４０＿２）は同様である。

【0048】

図３は、実施形態に係るサーボコントローラ２３０を備えるアクチュエータドライバ２００のブロック図である。サーボコントローラ２３０は、図２の第１サーボコントローラ２３０＿１または第２サーボコントローラ２３０＿２に対応する。図３におけるＰは、図２のＸまたはＹである。

【0049】

位置検出部２４０は、位置検出素子１１０からの位置検出信号（例えばホール信号）を、デジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ２４２を含む。位置検出部２４０はさらに、Ａ／Ｄコンバータ２４２の出力を温度に応じて補正したり、線形補償する構成を備えてもよい。

【0050】

サーボコントローラ２３０は、誤差検出器２３２、補償器２３４、発振抑制部２５０を備える。誤差検出器２３２は、位置指令Ｐ_ＲＥＦと、可動部１０５の位置を示すフィードバック信号Ｐ_ＦＢとの誤差信号ｅｒｒを生成する。誤差検出器２３２は、減算器で構成できる。

【0051】

補償器２３４は、誤差ｅｒｒに応じて、制御信号ｃｔｒｌを生成する。補償器２３４をサーボフィルタとも称する。

【0052】

補償器２３４は、たとえばＰＩ（比例・積分）制御器２３４ａと、ゲイン回路２３４ｂを含む。ＰＩ制御器２３４ａは、誤差信号ｅｒｒに比例ゲインｋｐを乗算した値と、誤差信号ｅｒｒの積分値に積分ゲインｋｉを乗算した値と、を加算する。ＰＩ補償器に代えて、ＰＩＤ（比例・積分・微分制御器）補償器を用いてもよい。

【0053】

補償器２３４はさらにゲイン回路２３４ｂを含む。ゲイン回路２３４ｂはＰＩ補償器２３４ａの出力に、ゲインｇを乗算し、制御信号ｃｔｒｌを生成する。ゲイン回路２３４ｂは、ゲインｇが制御可能に構成される。発振抑制部２５０は、発振を検出すると、ゲイン回路２３４ｂのゲインｇを低下させる。

【0054】

駆動部２２０は、制御信号Ｓ４（ｃｔｒｌ）に応じた駆動信号Ｓ２を、アクチュエータ１０６のボイスコイルに印加する。

【0055】

発振抑制部２５０は、アクチュエータ１０６の発振の有無を監視する。そして発振抑制部２５０は、発振が検出されると、補償器２３４のゲインを低下させる。具体的には、発振抑制部２５０は、発振を検出すると、ゲイン回路２３４ｂのゲインｇを低下させる。

【0056】

たとえば発振抑制部２５０は、発振を検出すると、ゲイン回路２３４ｂのゲインを１ステップ低下させる。そして発振の有無を監視し、発振が収まっていれば、ゲインを初期値に戻し、発振が収まっていなければ、ゲインをさらに１ステップ低下させる。発振抑制部２５０は、発振が収まるまでこの動作を繰り返す。ゲインを、可変範囲の最小値まで低下させても、発振が収まらない場合は、アクチュエータドライバ２００の動作を停止してもよい。

【0057】

一実施例において、発振抑制部２５０は、誤差信号ｅｒｒにもとづいて、アクチュエータ１０６の発振状態を検出することができる。たとえば発振抑制部２５０は、誤差信号ｅｒｒの振幅が、所定のしきい値を越えると、発振状態と判定してもよい。

【0058】

以上がアクチュエータドライバ２００の構成である。このアクチュエータドライバ２００によれば、発振を検出すると、サーボコントローラ２３０のゲインを低下させることにより、発振を抑制できる。

【0059】

図４は、アクチュエータドライバ２００におけるゲイン抑制のフローチャートである。発振の有無が監視される（Ｓ１００）。そして発振が検出されなければ（Ｓ１００のＮ）、監視が継続する（Ｓ１００）。発振が検出されると（Ｓ１００のＹ）、ゲインが低下する（Ｓ１０２）。ゲインを下げた結果、引き続き発振が検出される場合（Ｓ１０４のＹ）、処理Ｓ１０２にもどり、さらにゲインが下げられる。

【0060】

ゲインを下げた結果、発振が停止した場合（Ｓ１０４のＮ）、そのときのゲインを保存する（Ｓ１０６）。発振抑制部２５０は、発振が発生した回数をカウントするカウンタを有しており、カウント値をインクリメントする（Ｓ１０８）。カウント値が所定値Ｃｔｈ以下であるとき（Ｓ１１０のＹ）、ゲインの値がリセットされ、初期値に戻される（Ｓ１１２）、処理Ｓ１００に戻る。

【0061】

カウント値が所定値Ｃｔｈを超えると（Ｓ１１０のＮ）、ゲインをリセットせずに、処理Ｓ１００に戻る。

【0062】

図４のフローチャートによれば、発振が繰り返し起こるような状況において、ゲインを、発振が起こらない値に固定することができる。

【0063】

図５は、発振抑制部２５０の構成例を示すブロック図である。発振抑制部２５０は、発振検出部２５２、ゲインコントローラ２５４、カウンタ２５６、メモリ２５８を含む。発振検出部２５２は、誤差信号ｅｒｒにもとづいて、発振の有無を監視する。発振検出部２５２は、発振を検出すると、検出信号ＯＳＣ＿ＤＥＴをアサート（たとえばハイ）する。

【0064】

ゲインコントローラ２５４は、検出信号ＯＳＣ＿ＤＥＴのアサートに応答して補償器２３４のゲインを低下させる。また低下したゲインを、メモリ２５８に保持する。ゲインコントローラ２５４は、ゲインを下げた結果、ゲインが収まって、検出信号ＯＳＣ＿ＤＥＴがネゲートされると、カウンタ２５６をインクリメントする。カウンタ２５６の値は、発振した回数を示す。

【0065】

ゲインコントローラ２５４は、カウンタ２５６の値、すなわち発振した回数が所定値Ｃｔｈを超えると、補償器２３４のゲインを、メモリ２５８に保持している値に固定する。

【0066】

発振抑制部２５０は、カウンタ２５６の値が所定値Ｃｔｈに達すると、アクチュエータドライバ２００の外部に通知を出力してもよい。通知先は、カメラモジュール１００が搭載される電子機器のアプリケーションプロセッサであってもよい。通知を受けたアプリケーションプロセッサは、ユーザに、カメラモジュールが故障していることを通知し、さらには部品の修理、交換を促してもよい。

【0067】

続いて発振検出部２５２の構成例を説明する。発振検出部２５２は、誤差信号ｅｒｒの振幅が所定のしきい値を越えると、発振していると判定する。

【0068】

図６は、第１構成例に係る発振検出部２５２ａのブロック図である。発振検出部２５２ａは、絶対値回路２６０、ローパスフィルタ２６２、比較器２６４を含む。絶対値回路２６０は、誤差信号ｅｒｒの絶対値ａｂｓを算出する。たとえば絶対値回路２６０は、誤差信号ｅｒｒを２乗して、絶対値ａｂｓを生成してもよい。ローパスフィルタ２６２は、絶対値ａｂｓを平滑化する。これにより誤差信号の検波値ｄｅｔが生成される。比較器２６４は、検波値ｄｅｔを閾値ＴＨと比較し、ｄｅｔ≧ＴＨとなると、検出信号ＯＳＣ＿ＤＥＴをアサートする。

【0069】

図７は、第２構成例に係る発振検出部２５２ｂのブロック図である。発振検出部２５２ｂは、ローパスフィルタ２６６、ピークホールド回路２６８、比較器２７０を含む。ローパスフィルタ２６６は、誤差信号ｅｒｒの高周波成分を除去する。ピークホールド回路２６８は、ローパスフィルタ２６６の出力を受け、そのピーク値ｐｅａｋをホールドする。比較器２７０は、ピーク値ｐｅａｋをしきい値ＴＨと比較し、ｐｅａｋ≧ＴＨとなると、検出信号ＯＳＣ＿ＤＥＴをアサートする。

【0070】

（変形例）
上述した実施形態は例示であり、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が当業者に理解される。以下、こうした変形例について説明する。

【0071】

（変形例１）
発振検出部２５２による発振の検出は、誤差信号ｅｒｒにもとづくものに限定されない。たとえば発振検出部２５２は、フィードバック信号Ｐ_ＦＢにもとづいて、発振を検出してもよい。

【0072】

（変形例２）
実施形態では、手ブレ補正レンズ１０４による手ブレ補正機構を有するカメラモジュール１００について説明したが、手ブレ補正機構はレンズシフトによるものに限定されず、プリズムを用いた手ブレ補正機構にも本開示は適用可能である。

【0073】

（変形例３）
実施形態では、手ブレ補正機構の位置制御システムを説明したが、本開示はそれに限定されず、オートフォーカス用の位置制御システムにも適用可能である。

【0074】

（変形例４）
実施形態では、ゲイン回路２３４ｂのゲインを変化させることにより補償器２３４のゲインを変化させたがその限りでない。たとえばゲイン回路２３４ｂを省略して、ＰＩ補償器２３４ａのゲインを可変とし、発振を検出した場合に、ＰＩ補償器２３４ａのゲインを低下させてもよい。

【0075】

（変形例５）
実施形態では、補償器２３４のゲインを段階的に低下させたが、それに代えて、確実に発振が収まるようなゲインまで一気に低下させてもよい。

【0076】

本開示に係る実施形態について、具体的な用語を用いて説明したが、この説明は、理解を助けるための例示に過ぎず、本開示あるいは請求の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって規定されるものであり、したがって、ここでは説明しない実施形態、実施例、変形例も、本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0077】

１００ カメラモジュール
１０２ イメージセンサ
１０４ 手ブレ補正レンズ
１０５ 可動部
１０６ アクチュエータ
１１０ 位置検出素子
１１２ ブレ検出手段
１１２Ａ ジャイロセンサ
１１４ ＣＰＵ
２００ アクチュエータドライバ
２１０ 制御部
２１２ 位置指令生成部
２３０＿１ 第１サーボコントローラ
２３０＿２ 第２サーボコントローラ
２２０ 駆動部
２３０ サーボコントローラ
２３２ 誤差検出器
２３４ 補償器
２３４ａ ＰＩ補償器
２３４ｂ ゲイン回路
２４０ 位置検出部
２５０ 発振抑制部
２５２ 発振検出部
２５４ ゲインコントローラ
２５６ カウンタ
２５８ メモリ
２６０ 絶対値回路
２６２ ローパスフィルタ
２６４ 比較器
２６６ ローパスフィルタ
２６８ ピークホールド回路
２７０ 比較器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】