特許 7488274 クロストーク補正方法およびアクチュエータドライバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】クロストーク補正方法およびアクチュエータドライバ

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20240514BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20240514BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240514BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G02B7/04 E

G03B30/00

H04N23/57

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021551162

(86)(22)【出願日】2020-09-24

(86)【国際出願番号】 JP2020036086

(87)【国際公開番号】W WO2021065679

(87)【国際公開日】2021-04-08

【審査請求日】2023-03-31

(31)【優先権主張番号】P 2019183508

(32)【優先日】2019-10-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】塚本 拓人

(72)【発明者】

【氏名】吉田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】関本 芳宏

【審査官】三宅 克馬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１２０７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１４１２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｇ０２Ｂ ７／０４

Ｇ０３Ｂ ３０／００

Ｈ０４Ｎ ２３／５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カメラモジュールの補正方法であって、
前記カメラモジュールは、
撮像レンズおよび磁石を有する可動部と、
前記磁石が発生する磁気を検出する磁気検出素子を有し、前記可動部のＺ軸方向の位置を示す位置検出信号を生成するオートフォーカス用位置検出手段と、
前記可動部を、光軸に沿ったＺ軸方向に位置決めするオートフォーカス用アクチュエータと、
前記可動部を、前記撮像レンズの光軸方向と垂直な平面内において、直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めする手振れ補正用アクチュエータと、
を備え、
前記補正方法は、
前記手振れ補正用アクチュエータを用いて、前記可動部を第１方向に変位させ、前記位置検出信号がピーク値をとるときの前記第１方向の位置を検出するステップと、
前記手振れ補正用アクチュエータを用いて、前記可動部を第２方向に変位させ、前記位置検出信号がピーク値をとるときの前記第２方向の位置を検出するステップと、
前記第１方向の位置および前記第２方向の位置にもとづく基準位置を保存するステップと、
前記手振れ補正用アクチュエータによる前記可動部の前記基準位置からの変位量と、前記位置検出信号の補正量との関係を示す補正情報を記憶するステップと、
手ブレ補正およびオートフォーカス動作中に、前記補正情報にもとづいて、前記可動部の前記基準位置からの変位量を取得し、当該変位量に対応する前記補正量を生成するステップと、
前記補正量を利用して前記位置検出信号を補正するステップと、
を備えることを特徴とする補正方法。

【請求項2】

前記基準位置からの前記第１方向、前記第２方向の変位量をそれぞれΔＵ、ΔＶとしたとき、前記補正情報は、Ｒ＝√（ΔＵ^２＋ΔＶ^２）である半径Ｒと、前記補正量の関係を示すことを特徴とする請求項１に記載の補正方法。

【請求項3】

前記基準位置からの前記第１方向、前記第２方向の変位量をそれぞれΔＵ、ΔＶとし、ＡＵ，ＡＶを定数としたとき、前記補正情報は、Ｒ＝√（Ａ_ＵΔＵ^２＋Ａ_ＶΔＶ^２）である半径Ｒと、前記補正量の関係を示すことを特徴とする請求項１に記載の補正方法。

【請求項4】

前記可動部を前記第１方向に変位させるステップおよび前記可動部を前記第２方向に変位させるステップにおいて、オートフォーカスのためのフィードバック制御は行わないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の補正方法。

【請求項5】

前記補正するステップよりも前の段階で、前記位置検出信号の線形補正を行うステップをさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の補正方法。

【請求項6】

カメラモジュール用のアクチュエータドライバであって、
前記カメラモジュールは、
撮像レンズおよび磁石を有する可動部と、
前記可動部を、光軸に沿ったＺ軸方向に位置決めするオートフォーカス用アクチュエータと、
前記磁石が発生する磁気を検出する磁気検出素子を有し、前記可動部のＺ軸方向の位置を示す位置検出信号を生成するオートフォーカス用位置検出手段と、
前記可動部を、前記撮像レンズの光軸方向と垂直な平面内において、直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めする手振れ補正用アクチュエータと、
を備え、
前記アクチュエータドライバは、
前記オートフォーカス用アクチュエータを制御するオートフォーカス用駆動部と、
前記手振れ補正用アクチュエータを制御する手振れ補正用駆動部と、
基準位置を保存する第１メモリと、
補正情報を保存する第２メモリと、
プロセッサと、
を備え、
キャリブレーション工程において、前記可動部を第１方向に変位させ、前記位置検出信号がピーク値をとるときの前記第１方向の位置が検出され、
前記キャリブレーション工程において、前記可動部を第２方向に変位させ、前記位置検出信号がピーク値をとるときの前記第２方向の位置が検出され、
前記キャリブレーション工程において、前記第１メモリに、前記第１方向の位置および前記第２方向の位置にもとづく基準位置が保存され、
前記キャリブレーション工程において、前記第２メモリに、前記手振れ補正用アクチュエータによる前記可動部の前記基準位置からの変位量と、前記位置検出信号の補正量との関係を示す補正情報が保存され、
前記プロセッサは、手ブレ補正およびオートフォーカス動作中に、前記補正情報にもとづいて、前記可動部の前記基準位置からの変位量に対応する前記補正量を生成し、前記補正量を利用して前記位置検出信号を補正することを特徴とするアクチュエータドライバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、カメラモジュールにおける位置検出のクロストークの補正方法、およびクロストーク補正機能を備えたアクチュエータドライバに関する。

【背景技術】

【0002】

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においては、撮像レンズとイメージセンサの相対位置（変位量）を検出して、この位置情報をフィードバックすることで、撮像レンズあるいはイメージセンサの位置を高精度かつ高速に制御する機能を取り入れるものが増加してきている。たとえば、光学手ブレ補正（ＯＩＳ）としてフィードバック制御を取り入れることにより、高精度の手ブレ補正が可能となる。また、オートフォーカス（ＡＦ）機能においてフィードバック制御を取り入れることで、高速のフォーカス引き込みや焦点位置維持の高精度化を実現することができる。

【0003】

ＯＩＳ機能とＡＦ機能の両方にフィードバック制御を取り入れたカメラモジュールとして、さまざまな例が開示されている。たとえば、特許文献１には、撮像レンズをＡＦのために駆動し、ＡＦアクチュエータ全体をＯＩＳのために駆動する例が開示されている。ここでは、ＡＦの位置検出のための検出磁石がＡＦ可動部に、磁気の変化を検出するホール素子が固定部に配置されている。

【0004】

特許文献１に記載のカメラモジュールでは、ＡＦの位置検出のための検出磁石がＡＦ可動部に、ホール素子が固定部に配置されているため、ＯＩＳにともなう可動部の変位によって、ＡＦの検出磁石も変位してしまうため、ＯＩＳ変位によってＡＦ位置検出信号が変化する、いわゆるクロストークが発生してしまう。このクロストークの対策として、ＡＦ位置検出磁石を円柱形状とし、手ぶれ補正が行われていないときの基準位置に対するＸ方向、Ｙ方向の変位を半径換算して表し、この半径に応じたＡＦ位置検出信号の誤差を相殺するようにクロストーク補正することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－１２０７４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、半径に応じたＡＦの位置検出信号の誤差を定式化できるのは、基準位置において位置検出磁石の中心がホール素子の感磁部の直上にある場合に限られる。しかしながら、実際のカメラモジュールでは、各部品の寸法公差、組み立てばらつきなどの影響によって、位置検出磁石の中心が、ホール素子の感磁部の直上にある保証はない。

【0007】

磁石中心とホール素子の感磁部がずれていると、検出される磁束密度は半径依存ではなく、方向性をもつことになるので、ＸＹ平面内の２次元分布にしたがって補正する必要が生じ、クロストーク補正が非常に複雑になってしまう。

【0008】

本開示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、組立ばらつき等の影響を抑えたクロストークの補正方法と、このようなクロストーク補正機能を備えたアクチュエータドライバを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示のある態様の補正方法は、カメラモジュールの補正方法に関する。カメラモジュールは、撮像レンズおよび磁石を有する可動部と、可動部を、光軸に沿ったＺ軸方向に位置決めするオートフォーカス用アクチュエータと、磁石が発生する磁気を検出する磁気検出素子を有し、可動部のＺ軸方向の位置を示す位置検出信号を生成するオートフォーカス用位置検出手段と、可動部を、撮像レンズの光軸方向と垂直な平面内において、直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めする手振れ補正用アクチュエータと、を備える。補正方法は、手振れ補正用アクチュエータを用いて、可動部を第１方向に変位させ、位置検出信号がピーク値をとるときの第１方向の位置を検出するステップと、手振れ補正用アクチュエータを用いて、可動部を第２方向に変位させ、位置検出信号がピーク値をとるときの第２方向の位置を検出するステップと、第１方向の位置および第２方向の位置にもとづく基準位置を保存するステップと、手振れ補正用アクチュエータによる可動部の基準位置からの変位量と、位置検出信号の補正量との関係を示す補正情報を記憶するステップと、手ブレ補正およびオートフォーカス動作中に、可動部の基準位置からの変位量を取得し、補正情報にもとづいて、当該変位量に対応する補正量を生成するステップと、補正量を利用して位置検出信号を補正するステップと、を備える。

【0010】

本開示の別の態様は、カメラモジュール用のアクチュエータドライバに関する。カメラモジュールは、撮像レンズおよび磁石を有する可動部と、可動部を、光軸に沿ったＺ軸方向に位置決めするオートフォーカス用アクチュエータと、磁石が発生する磁気を検出する磁気検出素子を有し、可動部のＺ軸方向の位置を示す位置検出信号を生成するオートフォーカス用位置検出手段と、可動部を、撮像レンズの光軸方向と垂直な平面内において、直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めする手振れ補正用アクチュエータと、を備える。アクチュエータドライバは、オートフォーカス用アクチュエータを制御するオートフォーカス用駆動部と、手振れ補正用アクチュエータを制御する手振れ補正用駆動部と、基準位置を保存する第１メモリと、補正情報を保存する第２メモリと、プロセッサと、を備える。キャリブレーション工程において、可動部を第１方向に変位させ、位置検出信号がピーク値をとるときの第１方向の位置が検出され、キャリブレーション工程において、可動部を第２方向に変位させ、位置検出信号がピーク値をとるときの第２方向の位置が検出され、キャリブレーション工程において、第１メモリに、第１方向の位置および第２方向の位置にもとづく基準位置が保存され、キャリブレーション工程において、第２メモリに、手振れ補正用アクチュエータによる可動部の基準位置からの変位量と、位置検出信号の補正量との関係を示す補正情報が保存され、プロセッサは、手ブレ補正およびオートフォーカス動作中に、可動部の基準位置からの変位量を取得し、補正情報にもとづいて、当該変位量に対応する補正量を生成し、補正量を利用して位置検出信号を補正する。

【0011】

本開示のある態様は、クロストーク補正方法に関する。クロストーク補正方法は、撮像レンズを変位させることによるオートフォーカス機能と手ぶれ補正機能を備え、オートフォーカスのための可動部の位置検出手段と手ぶれ補正のための可動部の位置検出手段を有し、オートフォーカスのための位置検出手段が、可動部に配置された位置検出磁石と、固定部に配置された磁気検出素子とから構成されたカメラモジュールにおける、位置検出信号のクロストーク補正方法であって、撮像レンズの光軸に垂直な２軸方向に可動部をそれぞれ変位させるプロセスと、前記変位によるオートフォーカスのための位置検出信号のピークを検出するプロセスと、前記ピークを検出したときの手ぶれ補正のための位置検出信号値を２軸方向それぞれで記憶するプロセスと、前記記憶された位置検出信号値を示す位置を基準位置として、前記基準位置からの変位量と、オートフォーカスのための位置検出信号の変化との関係をあらかじめ設定して記憶するプロセスを有し、手ぶれ補正動作中の前記基準位置からの変位量を検出し、記憶された関係に基づいて、前記変位量に応じてオートフォーカスのための位置検出信号の変化分を算出し、前記変化分をオートフォーカスのための位置検出信号から差し引くことでクロストーク補正を行うことを特徴としている。

【0012】

この態様によると、初期状態において位置検出磁石中心とホール素子の感磁部の位置がずれていた場合でも、位置検出磁石中心の延長線上にホール素子の感磁部が存在する条件を探索し、これを基準位置として、ＯＩＳ動作中の基準位置からのずれ量を半径換算して、半径に応じた位置検出信号の誤差を補正できるので、容易にクロストーク補正が実現できるようになる。

【0013】

また、基準位置からの変位量をそれぞれΔＸ、ΔＹとしたとき、Ｒ＝√（ΔＸ^２＋ΔＹ^２）によって半径換算し、Ｒの値に応じてオートフォーカスのための位置検出信号を補正してもよい。

【0014】

また、基準位置からの第１方向、前記第２方向の変位量をそれぞれΔＸ、ΔＹとし、Ａ_ｕ，Ａ_ｖを定数としたとき、補正情報は、Ｒ＝√（Ａ_ＵΔＸ^２＋Ａ_ｖΔＹ^２）である半径Ｒと、補正量の関係を示してもよい。これにより、Ｘ方向とＹ方向で異なるクロストークが発生する場合に、正しく補正することができる。

【0015】

これにより、位置ずれと位置検出信号の補正量との関係を２次元から１次元に変換できるので、クロストーク補正のための補正係数の算出や補正の演算が容易になる。

【0016】

また、前記撮像レンズの光軸に垂直な２軸方向に可動部をそれぞれ変位させるプロセスにおいて、オートフォーカスのためのフィードバック制御は行わなくてもよい。

【0017】

これによると、オートフォーカスのためのフィードバック制御は行わないので、光軸方向での可動部の位置は基本的に一定であり、光軸に垂直な方向に可動部を変位させたときのＡＦの位置検出信号の変化をとらえることができる。

【0018】

また、前記変化分をオートフォーカスのための位置検出信号から差し引く処理を行うよりも前の段階で、オートフォーカスのための位置検出信号の線形補正を済ませておいてもよい。

【0019】

これによると、異なる曲線間のずれを補正するよりも、直線の状態にしてから補正した方が、補正が容易になる。

【0020】

本開示の別の態様は、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、上記のクロストーク補正を実現するための機能を有するアクチュエータドライバであって、撮像レンズの光軸に垂直な２軸方向に可動部を変位させたときに、オートフォーカスのための位置検出信号がピークを示す手ぶれ補正のための位置検出信号値を記憶するためのメモリと、基準位置からの変位量と、オートフォーカスのための位置検出信号の変化との関係を記憶するためのメモリと、手ぶれ補正動作中の基準位置からの変位量に応じて、オートフォーカスのための位置検出信号の変化分を算出するとともに、その変化分をオートフォーカスのための位置検出信号から差し引く処理を実施するためのプロセッサを有することを特徴としている。

【0021】

この態様によると、クロストーク補正を実現するためのメモリやプロセッサを有しており、初期状態において位置検出磁石中心とホール素子の感磁部の位置がずれていた場合でも、位置検出磁石中心の延長線上にホール素子の感磁部が存在する条件を探索し、これを基準位置として、ＯＩＳ動作中の基準位置からのずれ量を半径換算して、半径に応じた位置検出信号の誤差を補正できるので、容易にクロストーク補正が実現できるアクチュエータドライバを提供できる。

【0022】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本開示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、本開示の態様として有効である。

【0023】

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、本開示たり得る。

【発明の効果】

【0024】

本開示によれば、組立ばらつき等によって、初期状態（手ぶれ補正が行われず、電流印加が無い状態）において位置検出磁石中心とホール素子の感磁部の位置がずれていた場合でも、基準位置からのずれ量を半径換算して、半径に応じた位置検出信号の誤差を補正することが可能なクロストーク補正方法と、このようなクロストーク補正機能を備えたアクチュエータドライバを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施の形態に係るカメラモジュールを示す図である。

【図2】実施の形態に係るクロストーク補正のキャリブレーション工程のフローチャートである。

【図3】実施の形態に係るクロストーク補正の実動作工程のフローチャートである。

【図4】実施の形態に係るクロストーク補正を実現するカメラモジュールの概略構成を示す中央断面図である。

【図5】図４のカメラモジュールにおいて、ＡＦ位置検出磁石とホール素子との関係を示す斜視図である。

【図6】図４のカメラモジュールにおいて、ＡＦ位置検出磁石とホール素子との位置関係およびホール素子位置での磁束密度分布の例を示す側面図である。

【図7】ＸＹ平面内で可動部を走査したときの磁束密度分布の変化の様子を示す図である。

【図8】実施の形態に係るクロストーク補正の手順を示すフローチャートである。

【図9】実施の形態に係るクロストーク補正を実現するアクチュエータドライバの構成例を示すブロック図である。

【図10】図１０（ａ）～（ｃ）は、線形補正とクロストーク補正を実施したときの位置検出信号の変化を示す図である。

【図11】線形補正の手順を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本開示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、開示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、必ずしも開示の本質的なものであるとは限らない。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

図１は、実施の形態に係るカメラモジュール１００を示す図である。カメラモジュール１００は、イメージセンサ１０２、コントローラ１０４、可動部１１０、ＡＦ位置検出手段１２０、ＡＦアクチュエータ１３０、ＯＩＳ位置検出手段１４０、ＯＩＳアクチュエータ１５０を備える。

【0030】

イメージセンサ１０２は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）である。

【0031】

可動部１１０は、撮像レンズ１１２および位置検出用の磁石１１４を備える。撮像レンズ１１２は、イメージセンサ１０２より被写体側に設けられる。撮像レンズ１１２の光軸方向をＺ軸、それと直交する平面に、Ｘ軸およびＹ軸をとるものとする。可動部１１０を、Ｚ軸方向に変位させることにより、撮像レンズ１１２とイメージセンサ１０２の距離が制御され、イメージセンサ１０２上に、被写体の像を結像させることができる（ＡＦ動作）。また可動部１１０を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に変位させることにより、手ブレを補正することができる（ＯＩＳ動作）。

【0032】

磁石１１４は、光軸を高さ方向とする円柱形状を有し、高さ方向に磁化された永久磁石である。ＡＦ位置検出手段１２０は、ホール素子などの磁気センサーを含み、磁石１１４が発生する磁界Ｈ（あるいは磁束密度Ｂ）を検出し、磁界Ｈに応じた位置検出信号Ｓｚを生成する。位置検出信号Ｓｚは、磁石１１４とＡＦ位置検出手段１２０の距離、すなわち可動部１１０のＺ軸方向の位置に応じて変化する。

【0033】

コントローラ１０４は、ピントが合うように、可動部１１０（撮像レンズ１１２）のＺ方向の位置を制御する。ＡＦアクチュエータ１３０は、コイルと永久磁石を含むボイスコイルモータである。ＡＦアクチュエータ１３０は、コントローラ１０４からの位置指令Ｓｚ_{（ＲＥＦ）}を受け、位置検出信号Ｓｚが示す位置ｚが、位置指令Ｓｚ_{（ＲＥＦ）}が示す目標位置ｚ_ＲＥＦに近づくように、コイルに流れる電流を調節し、フィードバック制御により可動部１１０をＺ軸方向に位置決めする。

【0034】

ＯＩＳ位置検出手段１４０は、ホール素子などの磁気センサーを含み、可動部１１０のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置に応じた位置検出信号Ｓｘ，Ｓｙを生成する。

【0035】

ＯＩＳアクチュエータ１５０は、手ブレが抑制されるように、可動部１１０を、撮像レンズ１１２の光軸方向と垂直な平面内において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に位置決めする。たとえばコントローラ１０４は、カメラモジュール１００のピッチ軸まわりおよびヨー軸周りの回転を検出するジャイロセンサを含む。ジャイロセンサの出力を積分し、角度情報に変換することにより、Ｘ軸およびＹ軸の位置指令Ｓｘ_{（ＲＥＦ）}およびＳｙ_{（ＲＥＦ）}を生成することができる。

【0036】

ＯＩＳアクチュエータ１５０は、ＡＦアクチュエータ１３０と同様に、コイルと永久磁石を含むボイスコイルモータである。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、位置検出信号Ｓｘ，Ｓｙが示す現在の可動部１１０の位置ｘ，ｙが、位置指令Ｓｘ_{（ＲＥＦ）}，Ｓｙ_{（ＲＥＦ）}が示す目標位置ｘ_ＲＥＦ，ｙ_ＲＥＦ近づくようにコイルに流れる電流を調節し、フィードバック制御により可動部１１０をＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めする。

【0037】

以上がカメラモジュール１００の基本構成である。このカメラモジュール１００において、ＡＦ位置検出手段１２０が生成する位置検出信号Ｓｚは、理想的には、可動部１１０のＺ方向の位置のみに依存し、Ｘ方向およびＹ方向の位置には依存すべきではないが、実際には、可動部１１０がＸ－Ｙ平面内で移動すると、ＡＦ位置検出手段１２０に入射する磁界Ｈが変化する。これをクロストークと称する。

【0038】

続いて、クロストーク補正について説明する。クロストーク補正は、キャリブレーション工程と、キャリブレーション工程で得られた補正情報にもとづいて位置情報を補正する実動作工程を含む。

【0039】

図２は、実施の形態に係るクロストーク補正のキャリブレーション工程のフローチャートである。はじめに、手振れ補正用アクチュエータを用いて、可動部１１０を第１方向（Ｕ軸方向）に変位させ（Ｓ１００）、位置検出信号Ｓｚがピーク値をとるときの第１方向の位置ｕ_０を検出する（Ｓ１０２）。

【0040】

同様にして手振れ補正用アクチュエータを用いて、可動部１１０を第２方向（Ｖ軸方向）に変位させ（Ｓ１０４）、位置検出信号Ｓｚがピーク値をとるときの第２方向の位置ｖ_０を検出する（Ｓ１０６）。Ｕ軸およびＶ軸は、Ｘ軸およびＹ軸と一致してもよいし、一致していなくてもよい。

【0041】

そして、第１方向の位置ｕ_０および第２方向の位置ｖ_０にもとづく基準位置Ｐ_０を保存する（Ｓ１０８）。

【0042】

そして、手振れ補正用アクチュエータ１５０による可動部１１０の基準位置Ｐ_０からの変位量ΔＰと、位置検出信号Ｓｚの補正量ΔＳｚとの関係を示す補正情報を記憶する（Ｓ１１０）。変位量ΔＰは、第１方向の変位量ΔＵと第２方向の変位量ΔＶの組み合わせである。

【0043】

図３は、実施の形態に係るクロストーク補正の実動作工程のフローチャートである。手ブレ補正およびオートフォーカス動作中においては、可動部１１０の基準位置Ｐ_０からの変位量ΔＰが取得される（Ｓ１２０）。そして、補正情報にもとづいて、当該変位量ΔＰに対応する補正量ΔＳｚを生成する（Ｓ１２２）。そして補正量ΔＳｚを利用して位置検出信号Ｓｚを補正する（Ｓ１２４）。

【0044】

以上がカメラモジュール１００におけるクロストーク補正である。本開示は、図１のブロック図や図２，図３のフローチャートとして把握される、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、方法に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本開示の範囲を狭めるためではなく、開示の本質や動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例や実施例を説明する。

【0045】

図４は、実施の形態に係るクロストーク補正を実現するカメラモジュールの概略構成を示す中央断面図である。

【0046】

カメラモジュール１は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ、スマートフォンやタブレット端末に内蔵され、写真やビデオ撮影に利用される。カメラモジュール１は、ＡＦ機能とＯＩＳ機能を有し、それぞれ可動部の位置検出手段を備え、フィードバック制御が可能となっている。位置検出手段は磁石とホール素子とから構成される。ホール素子の代わりに、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子のような磁気抵抗素子を用いてもよい。ＯＩＳ用の位置検出用磁石は、駆動用の磁石を兼用しているが、ＡＦ用については、駆動用とは別に位置検出用の磁石を設けている。

【0047】

図４に示すように、カメラモジュール１は、撮像レンズ２を光軸方向に位置決めするためのＡＦアクチュエータ３と、ＡＦアクチュエータ全体を光軸に垂直な面内で位置決めするためのＯＩＳアクチュエータ４を含む。

【0048】

撮像レンズ２は、レンズバレル５内に収納される。撮像レンズ２は、図中では３個で表示しているが、４個以上であってもかまわないし、２個以下であってもかまわない。レンズバレル５は、レンズホルダー６内に位置決めして搭載される。レンズホルダー６は、上下２枚のＡＦバネ７ａ、７ｂによって、マグネットホルダー８に対して光軸方向可動に支持されている。マグネットホルダー８は、４本のサスペンションワイヤー９により、固定部であるベース１０に対して光軸に垂直な方向（図のＸ軸方向およびＹ軸方向）に可動に支持されている。また、ＡＦアクチュエータ３、ＯＩＳアクチュエータ４全体を覆うように、カバー１１がベース１０上に設けられている。

【0049】

ＯＩＳ駆動磁石１２がマグネットホルダー８に搭載され、これに対向してベース１０上にＯＩＳコイル１３が固定されている。同じく、ＯＩＳ駆動磁石１２に対向して、ベース１０にはＯＩＳホール素子１４が固定されている。すなわち、ＯＩＳ駆動磁石１２は、ＯＩＳ位置検出の目的も兼ねている。図示しているＯＩＳ駆動磁石１２、ＯＩＳコイル１３、ＯＩＳホール素子１４は図のＹ軸用であり、９０度回転した辺には、図示しないＸ軸用のＯＩＳ駆動磁石、ＯＩＳコイル、ＯＩＳホール素子が存在する。一方、図示しているＯＩＳ駆動磁石１２等に対して反対側の辺には、ＡＦ位置検出手段が設けられる。具体的にはＡＦ位置検出磁石１５がレンズホルダー６に搭載され、これに対向してベース１０にはＡＦホール素子１６が固定されている。図示しているＡＦ位置検出磁石１５は、位置検出用途専用であり、駆動には使用されない。ＡＦの駆動用磁石とコイル、すなわちＡＦアクチュエータ３は、９０度回転した図示しない辺に存在する。ＡＦの駆動用磁石はＯＩＳのＸ軸用の駆動用磁石と兼ねていてもよい。ＯＩＳホール素子１４は、マグネットホルダー８の光軸に垂直な方向（図ではＹ軸方向）の変位を検出し、ＡＦホール素子１６は、レンズホルダー６の光軸方向（図ではＺ軸方向）の変位を検出する。

【0050】

以上のように、ＡＦ用の位置検出磁石はＡＦ可動部に搭載され、ＡＦ用のホール素子は固定部であるベースに搭載されている。ＡＦ可動部はＡＦ動作のため光軸方向に可動であるとともに、ＯＩＳ動作時には光軸に垂直な方向にも変位する。そのため、ＡＦの位置検出信号はＯＩＳ動作によって影響を受け、いわゆるクロストークが発生する。クロストークがあると、偽の位置検出信号を生成することになるため、クロストークの影響は極力除去することが望ましい。

【0051】

イメージセンサ１７は、モジュール基板１８に実装されるとともに、センサーカバー１９によってカバーされている。ベース１０は、センサーカバー１９上に搭載されている。センサーカバー１９の中央部には開口があり、ＩＲカットガラス２０によって開口が蓋をされている。ＡＦアクチュエータ３、ＯＩＳアクチュエータ４のコイルやホール素子の通電経路としてフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）２１が設けられ、モジュール基板１８に接続されている。モジュール基板１８には、ＡＦアクチュエータ３、ＯＩＳアクチュエータ４の位置検出信号を処理し、クロストークを補正して、コイルに適正な駆動電流を供給するアクチュエータドライバ２２が実装されている。

【0052】

次に、ＡＦ位置検出磁石１５とＡＦホール素子１６の関係について、図５、図６を用いて詳しく説明する。図５は、図４のカメラモジュールにおいて、ＡＦ位置検出磁石１５とホール素子１６との関係を示す斜視図である。図６は、図４のカメラモジュールにおいて、ＡＦ位置検出磁石１５とホール素子１６との位置関係およびホール素子位置での磁束密度分布の例を示す側面図である。

【0053】

図５に示すように、ＡＦ位置検出磁石１５は、円柱形状を有する。円柱の中心軸の延長線上に、ＡＦホール素子１６の感磁部１６ａが存在すると仮定すると、この位置関係を基準位置Ｐ_０として、基準位置Ｐ_０からの変位ΔＰ（ＡＦ位置検出磁石１５がＸ軸、Ｙ軸方向に動く）を半径Ｒに換算して、半径Ｒと磁束密度Ｂの関係のグラフ２３を図６のように導くことができる。ここでは、ＡＦ位置検出磁石１５の磁極をＮ極が下向きになるように設定しているため、磁束密度Ｂの座標軸は下向きに設定している。グラフ２３は、ＡＦホール素子１６に対して、ＡＦ位置検出磁石１５が光軸に垂直な方向に変位したとき、変位量Ｒと磁束密度Ｂとの関係を示している。グラフ２３はＲ＝０の原点（すなわち基準位置）に対して回転対称形状となり、Ｒが大きくなるにつれて磁束密度は小さくなる。これは、ＡＦ位置検出磁石１５による磁束密度分布がそのようになっているせいで、中心軸上で磁束密度が最大となる。この関係を示すグラフ２３は、ほぼ２次関数を示すので、ＢをＲの２次関数として関数近似しておくとよい。

【0054】

ところが、初期状態（たとえば、ＯＩＳによる振れ補正が行われておらず、電流印加が０のとき）において、図５に破線で示すように中心軸が偏芯した円柱磁石１５ａの場合、この状態を基準位置としてしまうと、基準位置からの変位を半径換算したとしても、半径Ｒでは磁束密度の変化を一義的に表すことができず、非常に複雑なクロストーク補正が必要になってしまう。そのため、クロストーク補正の前段階で、まずは円柱磁石の中心軸がホール素子の感磁部上に来るような位置を見つけ出し、この位置を基準位置とし、基準位置からの変位量を半径換算し、半径Ｒとホール素子の感磁部での磁束密度との関係をつかんでおく必要がある。

【0055】

なお、磁石１５ａは、回転対称の磁束密度分布を生成できればよく、その形状は円柱に限定されない。たとえば直方体の磁石であっても、そこからの距離が遠い領域の磁束密度分布は、実質的に回転対称とみなすことができる。あるいは非円柱の磁石を用い、その周囲に、磁束密度分布を回転対称とするような工夫をこらしてもよい。たとえば直方体の磁石に、円柱型の磁性体（バックヨーク）を接続し、磁束密度分布を回転対称としてもよい。

【0056】

次に、理想的な基準位置Ｐ_０を見つける方法について、図７を用いて説明する。図７は、ＸＹ平面内で可動部を走査したときの磁束密度分布の変化の様子を示す図である。このプロセスは、工場出荷時やカメラ起動時のキャリブレーションにおいて実行し、基準位置Ｐ_０を示すＯＩＳホール信号値を記憶しておくとよい。

【0057】

まず、ＯＩＳアクチュエータ４によって、可動部を第１方向に走査する。ここでは第１方向をＸ軸方向にとるものとしＸ軸方向に走査する。たとえば、Ｙ軸方向駆動の電流を０とし、Ｘ軸方向駆動の電流を変化させればよい。このとき、ＡＦ位置検出磁石１５のＹ軸上のどの位置の延長線上にＡＦホール素子１６の感磁部１６ａが存在するかはわからない。磁束密度の変化のグラフ２３ａから２３ｅのように、感磁部１６ａの位置によって磁束密度の変化の大きさは変わるが、ピークを示す位置はＸ＝０の位置となる。つまり、Ｙ座標のどの位置を走査していたとしても、磁束密度のピークを示す位置がＸ＝０であり、そのときのＯＩＳ位置検出信号値Ｈｘが基準位置のＸ座標となるので、その値Ｈ_０Ｘを記憶しておく。続いて、第２方向についても同様の処理を行う。ここでは第２方向をＹ軸方向に取るものとし、可動部をＹ軸方向に走査して、磁束密度のピークを示す位置をＹ＝０とし、そのときのＹ軸のＯＩＳ位置検出信号値Ｈｙの値Ｈ_０Ｙを基準位置として記憶しておく。なお、Ｘ軸とＹ軸の走査の順番は逆でもかまわない。このように、基準位置Ｐ_０を示すＯＩＳ位置検出信号値Ｈ_０Ｘ，Ｈ_０Ｙとなるためには、ＯＩＳアクチュエータに一定の電流を印加することになる。

【0058】

以上のようにして、基準位置Ｐ_０のＯＩＳ位置検出信号値Ｈ_０Ｘ，Ｈ_０Ｙがみつかれば、それがＸ軸、Ｙ軸の座標値となる。基準位置Ｐ_０からの変位量Ｒ（＝ΔＰ）と磁束密度の変化との関係を前もって把握しておき、その関係式にしたがって、Ｘ軸、Ｙ軸方向に変位しても磁束密度の検出結果、すなわちＡＦ位置検出信号値が変化しないように補正してやれば、ＡＦ位置検出信号はＡＦの変位のみによって変化することになり、クロストークが補正される。基準位置からの変位量は、ＯＩＳの位置検出信号Ｈｘ，Ｈｙをもとに、
ΔＨｘ＝Ｈｘ－Ｈ_０Ｘ
ΔＨｙ＝Ｈｙ－Ｈ_０Ｙ
にしたがって算出されるので、Ｘ軸、Ｙ軸の２次元の値ΔＸ、ΔＹになるが、基準位置が円柱磁石の中心線上なので、
Ｒ＝√（ΔＸ^２＋ΔＹ^２）
にしたがって半径換算でき、変位量はＲという１次元の値で示すことができる。なお、実際には、変位量を距離の次元で示す必要はなく、すべての換算をホール素子による位置検出値（あるいはそのデジタルコード値）の中で実行すればよい。
Ｒ＝√（ΔＨｘ^２＋ΔＨｙ^２）

【0059】

次に、クロストーク補正の全体の流れを、図８のフローチャートにしたがって説明する。図８は、実施の形態に係るクロストーク補正の手順を示すフローチャートである。なお、フローチャートにおけるプロセス３１から３６は、工場出荷時やカメラ起動時のキャリブレーションにおいて、事前に実行しておくべきもので、プロセス３７から３９は、オートフォーカス動作や手ぶれ補正動作中に実行すべきものである。

【0060】

まずは、図７でも説明したように、可動部をＸ軸方向に走査する（プロセス３１）。このとき、ＡＦのホール信号がピークを示すＸ方向の位置のホール信号Ｈ_０Ｘを記憶する（プロセス３２）。同様に、可動部をＹ軸方向に走査する（プロセス３３）。このとき、ＡＦのホール信号がピークを示すＹ方向の位置のホール信号Ｈ_０Ｙを記憶する（プロセス３４）。これにより、基準位置Ｐ_０の座標値（ホール信号値Ｈ_０Ｘ，Ｈ_０Ｙ）が記憶されるので、次には基準位置Ｐ_０からの変位量とＡＦホール信号値Ｓｚの変化との関係を把握する。Ｘ方向、Ｙ方向の基準位置からの変位をＯＩＳホール信号で表し、これをそれぞれΔＨ_Ｘ、ΔＨ_Ｙとして、
Ｒ＝√（ΔＨ_Ｘ ^２＋ΔＨ_Ｙ ^２）
により半径換算する（プロセス３５）。そして、Ｒを変化させながら、そのときのＡＦホール信号値Ｓｚの変化との関係を測定し、両者の関係を関数化しておく（プロセス３６）。なお、ＡＦホール信号の変化を測定する際には、ＡＦのフィードバック制御は行わない。フィードバック制御を行うと、ＡＦの位置検出信号が一定になるようにＡＦ可動部が光軸方向に変位してしまい、ＯＩＳ変位してもＡＦの位置検出信号が変化せず、関係式が導けない。ＡＦホール信号の変化を測定する際には、ＡＦアクチュエータには電流を印加しないか、あるいは一定の電流を印加しておくとよい。

【0061】

プロセス３６では、磁束密度Ｂが、基準位置Ｐ_０について完全な回転対称である場合、ΔＨ_Ｘ、ΔＨ_Ｙの一方をゼロに固定し、他方を変化させることで、Ｒを変化させ、ＲとＡＦホール信号値Ｓｚの関係を測定してもよい。

【0062】

次に、実際のＡＦ、ＯＩＳ動作中の処理について説明する。手ぶれ補正動作によってＯＩＳ可動部は変位し、それによりＯＩＳ位置検出信号も変化する。基準位置の位置検出信号からの変化量ΔＨ_Ｘ、ΔＨ_Ｙを求め、半径換算して変位量をＲとして算出する(プロセス３７)。ついで、プロセス３６で設定した関数にしたがって、求めたＲに対するＡＦの位置検出信号の補正値（クロストーク補正値）を算出する（プロセス３８）。最後に、クロストーク補正値にしたがって、ＡＦのホール信号値を補正する（プロセス３９）。以上のプロセスにより、ＯＩＳ変位によるＡＦ位置検出信号へのクロストークが補正できる。

【0063】

続いて、上述のクロストーク補正機能を有するアクチュエータドライバについて説明する。図９は、実施の形態に係るクロストーク補正を実現するアクチュエータドライバ４０（２２）の構成例を示すブロック図である。アクチュエータドライバ４０は、ＡＦ用（Ｚ軸）駆動部と、ＯＩＳ用のＸ軸、Ｙ軸用の駆動部４２，４４，４６を集積化したＩＣである。

【0064】

駆動部４２，４４，４６はそれぞれ、対応するアクチュエータ６０，６２，６４をフィードバック制御可能に構成される。駆動部４２，４４，４６は同様に構成される。

【0065】

位置検出素子５１ｘ、５１ｙ、５１ｚはホール素子（図４では１４、１６に相当）であり、アクチュエータの可動部の変位に応じたホール電圧Ｖ_＋，Ｖ_－を発生し、アクチュエータドライバ４０のホール検出ピン（ＨＰ，ＨＮ）に供給する。制御のためのターゲット情報は、アクチュエータドライバの外部から供給される。ＡＦの場合は、イメージセンサによる焦点ずれ情報がコントラスト法にもとづいて検出され、ＣＰＵ５２によりターゲット情報としてアクチュエータドライバにもたらされる。ＯＩＳの場合は、ジャイロセンサ５３からの信号が手ぶれ信号としてアクチュエータドライバにもたらされる。ジャイロセンサ５３で検出されるのは、手ぶれの角速度なので、アクチュエータドライバ内でこれを積分し、角度情報に変換するとよい。

【0066】

位置検出部５１０は、ホール電圧Ｖ_＋，Ｖ_－にもとづいて、アクチュエータの可動部の位置（変位）を示すデジタルの位置検出値Ｐ_ＦＢを生成する。位置検出部５１０は、ホール電圧を増幅するホールアンプ５１２と、ホールアンプ５１２の出力をデジタル値の位置検出値Ｐ_ＦＢに変換するＡ／Ｄコンバータ５１４を含む。

【0067】

温度補正が必要な場合は、温度検出部５２０を利用する。温度検出部５２０は、温度を示す温度検出値Ｔを生成する。温度は、位置検出素子５１の温度を示すことが望ましいため、位置検出素子５１であるホール素子を温度検出用としても利用する。これは、ホール素子の内部抵抗ｒが温度依存性を有することを利用したものである。温度検出部５２０は、ホール素子の内部抵抗ｒを測定し、温度を示す情報として利用する。温度検出部５２０は、定電流回路５２２とＡ／Ｄコンバータ５２４を含む。定電流回路５２２は、ホール素子に所定のバイアス電流Ｉ_ＢＩＡＳを供給する。このバイアス電流Ｉ_ＢＩＡＳは、ホール素子を動作させるために必要な電源信号でもあり、したがって定電流回路５２２は、ホールバイアス回路として把握することができる。

【0068】

ホール素子の両端間には、電圧降下Ｉ_ＢＩＡＳ×ｒが発生する。この電圧降下は、ホールバイアスピン（ＨＢ）に入力される。Ａ／Ｄコンバータ５２４は、ＨＢピンの電圧Ｖ_ＨＢ（＝Ｉ_ＢＩＡＳ×ｒ）をデジタル値Ｔに変換する。バイアス電流Ｉ_ＢＩＡＳは既知で一定であるから、デジタル値Ｔは内部抵抗ｒに比例する信号であり、したがって、ホール素子の温度の情報を含んでいる。内部抵抗ｒと温度の関係は事前に測定し、関数化し、またはテーブル化されており、後段の補正部５３０において、デジタル値Ｔが温度情報に変換される。

【0069】

ＡＦのインタフェース回路５４０は、ＣＰＵ５２から、アクチュエータの可動部の目標位置を示すターゲットコードＴＣを受信する。ＯＩＳのインタフェース回路５４１は、ブレ検出手段５３であるジャイロセンサからピッチ角速度ω_Ｐ、ヨー角速度ω_Ｙを受信する。たとえばインタフェース回路５４０、５４１が、Ｉ^２Ｃ（Inter IC）などのシリアルインタフェースであってもよい。ＡＦ用フィルタ５５０はインタフェース回路５４０が受信したターゲットコードＴＣをフィルタリングし、位置指令値Ｐ_ＲＥＦを生成する。位置指令値Ｐ_ＲＥＦが急激に変化すると、可動部の位置がリンギングするおそれがある。フィルタ５５０により、このリンギングが抑制される。ＯＩＳ用フィルタ５５１は、ジャイロＤＳＰであってもよい。ジャイロＤＳＰ５５１はインタフェース回路５４１が受信した角速度信号ω_Ｐ，ω_Ｙを積分し、位置指令値Ｐ_ＲＥＦを生成する。

【0070】

補正部５３０は、位置検出部５１０からの位置検出値Ｐ_ＦＢを補正する。具体的には、補正部５３０は、線形補償部５３２、温度補償部５３４、メモリ５３６を含む。線形補償部５３２は、位置検出値Ｐ_ＦＢと実際の変位の関係の直線性を補正する。メモリ５３６には、補正のための関数や各種パラメータなどが格納される。メモリ５３６は、ＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであってもよいし、回路の起動のたびに外部のＲＯＭから供給されるデータを一時的に保持する揮発性メモリであってもよい。

【0071】

温度補償部５３４は、位置検出値Ｐ_ＦＢと実際の変位との関係に対して、温度変化によって関係が変化するのを補正する。

【0072】

コントローラ５６０は、位置指令値Ｐ_ＲＥＦと、補正部５３０による補正後の位置検出値Ｐ_{ＦＢ＿ＣＭＰ}を受ける。ただし、ＡＦについては、補正部５３０による補正後、さらにクロストーク補正も実施した後の位置検出値Ｐ_{ＦＢ＿ＣＭＰ}を受ける。クロストーク補正については後述する。コントローラ５６０は、位置検出値Ｐ_{ＦＢ＿ＣＭＰ}が位置指令値Ｐ_ＲＥＦと一致するように、制御指令値Ｓ_ＲＥＦを生成する。コントローラ５６０は、たとえば誤差検出器５６２とＰＩＤ制御器５６４を含む。誤差検出器５６２は、位置検出値Ｐ_{ＦＢ＿ＣＭＰ}と位置指令値Ｐ_ＲＥＦの差分（誤差）ΔＰを生成する。ＰＩＤ制御器５６４は、ＰＩＤ（比例・積分・微分）演算によって、制御指令値Ｓ_ＲＥＦを生成する。ＰＩＤ制御器５６４に換えて、ＰＩ制御器を用いてもよいし、非線形制御を採用してもよい。

【0073】

ドライバ部５７０は、制御指令値Ｓ_ＲＥＦに応じた駆動電流をアクチュエータ６０に供給する。

【0074】

次に、クロストーク補正について説明する。ＡＦの補正部５３０の後段には、クロストーク補正ＤＳＰ５８０が設けられる。クロストーク補正ＤＳＰ５８０は、第１メモリ５８２、第２メモリ５８４、プロセッサ５８６を備える。
第１メモリ５８２は、基準位置Ｐ_０の位置情報としてのＯＩＳのホール信号値（補正部５３０の出力）を記憶する。第２メモリ５８４は、基準位置Ｐ_０からの変位量ΔＰ（＝Ｒ）と、オートフォーカスのための位置検出信号の補正量との関係を示す補正情報を記憶する。プロセッサ５８６は、手ぶれ補正動作中の基準位置Ｐ_０からの変位量ΔＰ（＝Ｒ）に応じて、オートフォーカスのための位置検出信号Ｐ_ＦＢ’の補正量を算出するとともに、その補正量をオートフォーカスのための位置検出信号から減算する。メモリ５８２，５８４内には、工場出荷時やカメラ起動時のキャリブレーションにおいて、予め必要な情報が記憶されている。

【0075】

ＡＦおよびＯＩＳの動作中において、補正部５３０による補正後のＯＩＳのＸ軸、Ｙ軸の位置検出値が分岐されて、それぞれクロストーク補正ＤＳＰ５８０内に取り込まれる。クロストーク補正ＤＳＰ５８０のプロセッサ５８６は、現在の位置検出値と、予め記憶された基準位置Ｐ_０に相当する位置検出値との差分を演算し、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれの差分情報ΔＸ、ΔＹに基づいて、
Ｒ＝√（ΔＸ^２＋ΔＹ^２）
により半径換算し、予め記憶されたＲとＡＦの位置検出値の変化との関係から現在のＲに対するクロストーク補正値を演算し、ＡＦの位置検出値のクロストークを補正して、位置検出値Ｐ_{ＦＢ＿ＣＭＰ}を出力する。以上により、ＯＩＳ変位によるＡＦ位置検出信号へのクロストークが補正される。

【0076】

次に、図１０（ａ）～（ｃ）を用いて、実際のＡＦ位置検出信号の補正例について説明する。図１０（ａ）は、補正する前のＡＦのストローク位置と位置検出信号との関係を示している。グラフの縦軸は磁束密度として示しているが、磁束密度に比例した位置検出信号が得られるので、位置検出信号としても同等である。図６と同様、磁石のＮ極が下向きであることを想定しているので、グラフの縦軸の磁束密度の座標軸は下向きに設定している。磁束密度の絶対値としては、上にあるほど小さいことになる。ＡＦストローク位置によってＡＦ位置検出信号は変化しており、逆に言うとＡＦ位置検出信号からＡＦストローク位置を特定することができる。ＡＦストローク位置とＡＦ位置検出信号との関係はリニアではなく、若干上に凸のカーブを描いている。また、基準位置からの変位量（半径換算してＲで示す）によって、グラフは全体にオフセットしており、クロストーク成分を含むことがわかる。

【0077】

図１０（ａ）では、Ｒの値に応じた位置検出値の変化量が、ＡＦストローク位置によって変化しており、グラフの右側ほどＲによる差が小さくなっている。したがって、この状態でＲの値ごとにオフセット補正値を与えたとしても、ＡＦストローク位置によって適正補正値が異なるため、ストロークの全領域で正しいクロストーク補正をすることができない。そこで、クロストーク補正をする前に、まず線形補正を実行する。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の結果に対して線形補正を実施した後の結果を示している。線形補正の方法については、図１１を用いて後述する。

【0078】

図１０（ｂ）の結果によると、Ｒの値ごとのＡＦストローク位置とＡＦ位置検出値との関係は直線を示しており、それぞれがほぼ平行になっている。したがって、Ｒの値ごとにクロストーク補正のためのオフセットを与えると、図１０（ｃ）のように、複数の条件の結果がほぼ１本の直線に補正される。すなわち、線形補正とクロストーク補正の両方が実行されたことになる。

【0079】

次に、図１１を用いて、線形補正について、若干補足説明をする。図１１は、線形補正の手順を説明するための図である。グラフの横軸はＡＦストロークで、無限遠（Ｉｎｆ）側のメカ端位置から、マクロ（Ｍａｃｒｏ）側のメカ端位置までの磁束密度（ＡＦ位置検出信号）の変化を実線で示している。Ｉｎｆ側メカ端でＡＦ位置検出磁石とＡＦホール素子の距離は最接近し、そのため磁束密度の絶対値は最大値Ｂｉを示す。Ｍａｃｒｏ側メカ端では距離が最も離れるので、磁束密度の絶対値は最小値Ｂｍを示す。実線のグラフは、距離の関数となるため２次曲線を示し、上に凸となっている。このような関係を線形補正する。

【0080】

線形補正後の直線が、曲線グラフの両端を結んだ直線になるように補正する。この直線の関数になるように、ＡＦストローク位置ごとのＡＦのホール信号を補正する。実線のグラフを高次の関数でフィットさせ、この関数の逆関数を求め、検出されたホール信号を逆関数に当てはめてストローク位置情報に変換し、ストローク位置で想定された直線に乗るようにホール信号を補正することで、線形補正が実現できる。

【0081】

以上のようなカメラモジュールは、スマートフォンなどの携帯機器などに用いられる。特に、本開示のカメラモジュールの好適な応用のひとつは、光学手ぶれ補正（ＯＩＳ）機能とオートフォーカス（ＡＦ）機能の両方を備えたカメラモジュールであり、それぞれに位置検出手段を備えて、ＡＦの位置検出信号がＯＩＳ動作によって影響を受ける、いわゆるクロストークが存在する場合に適用することが有効である。本開示を利用することで、組立ばらつき等によって、初期状態（手ぶれ補正が行われず、電流印加が無い状態）において位置検出磁石中心とホール素子の感磁部の位置がずれていた場合でも、基準位置からのずれ量を半径換算して、半径に応じた位置検出信号の誤差を補正することが可能なクロストーク補正方法と、このようなクロストーク補正機能を備えたアクチュエータドライバを提供することができる。

【0082】

（変形例１）
実施形態では、磁束密度Ｂが、基準位置Ｐ_０について完全な回転対称である場合を仮定したが、実際には、磁束密度Ｂの分布が楕円状に扁平している場合もあり得る。すなわち、図８のプロセス３５において、基準位置から第１方向（ｕ軸方向）にある距離だけ変位させたときのＡＦホール信号値Ｓｚと、基準位置から第２方向（ｙ軸方向）に同じ距離だけ変位させたときのＡＦホール信号値Ｓｚの値が異なる場合もあり得る。この場合、２つの定数Ａ_Ｕ、Ａ_Ｖを導入し、Ｒ’＝√（Ａ_ＵΔＵ^２＋Ａ_ＶΔＶ^２）にもとづいて、半径換算し、Ｒ’とＡＦホール信号値Ｓｚの関係を補正情報として保持すればよい。

【0083】

第１方向および第２方向は、楕円の短軸方向および長軸方向（またはその逆）にとればよい。Ｘ軸方向が短軸、Ｙ軸方向が長軸となる場合、Ｒ’＝√（Ａ_ＸΔＨ_Ｘ ^２＋Ａ_ＹΔＨ_Ｙ ^２）により半径換算すればよい。そして、実動作中には、Ｒ’＝√（Ａ_ＸΔＨ_Ｘ ^２＋Ａ_ＹΔＨ_Ｙ ^２）にもとづいて変位量Ｒ’を計算し、変位量Ｒ’に対応する補正量にもとづいて、ＡＦホール信号値Ｓｚを補正すればよい。

【0084】

（変形例２）
図８のプロセス３６において、換算半径Ｒと、ＡＦホール信号値Ｓｚにもとづく補正量の関係を関数化して保存したがその限りでない。たとえば換算半径Ｒと補正量の関係をテーブルで保持しておき、プロセス３８において、テーブル参照により、換算半径Ｒに対応する補正値を取得してもよい。テーブルは、すべての換算半径Ｒの値について保持しておくと、メモリ容量が大きくなる。そこで離散的な複数の換算半径Ｒ_０，Ｒ_１，Ｒ_２…Ｒ_ｎと、補正値Ｃ_０，Ｃ_１，Ｃ_２…Ｃ_ｎの関係をテーブルに保持しておき、中間的な値Ｒについては、線形補間によって補正値Ｃを算出するようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本開示は、カメラモジュールにおける位置検出のクロストークの補正方法、およびクロストーク補正機能を備えたアクチュエータドライバに関する。

【符号の説明】

【0086】

１…カメラモジュール
２…撮像レンズ
３…ＡＦアクチュエータ
４…ＯＩＳアクチュエータ
５…レンズバレル
６…レンズホルダー
７ａ、７ｂ…ＡＦバネ
８…マグネットホルダー
９…サスペンションワイヤー
１０…ベース
１１…カバー
１２…ＯＩＳ駆動磁石
１３…ＯＩＳコイル
１４…ＯＩＳホール素子
１５…ＡＦ位置検出磁石
１６…ＡＦホール素子
１７…イメージセンサ
１８…モジュール基板
１９…センサーカバー
２０…ＩＲカットガラス
２１…ＦＰＣ
２２…アクチュエータドライバ
４０…アクチュエータドライバ
４２…ＡＦ駆動部
４４…ＯＩＳ駆動部
４６…ＯＩＳ駆動部
５１…位置検出素子（ホール素子）
５２…ＣＰＵ
５３…ジャイロセンサ
６０，６２，６４…アクチュエータ
１００…カメラモジュール
１０２…イメージセンサ
１１０…可動部
１１２…撮像レンズ
１１４…磁石
１２０…ＡＦ位置検出手段
１３０…ＡＦアクチュエータ
１４０…ＯＩＳ位置検出手段
１５０…ＯＩＳアクチュエータ
５１０…位置検出部
５１２…ホールアンプ
５１４…Ａ／Ｄコンバータ
５２０…温度検出部
５２２…定電流回路
５２４…Ａ／Ｄコンバータ
５３０…補正部
５３２…線形補償部
５３４…温度補償部
５３６…メモリ
５４０、５４１…インタフェース回路
５５０、５５１…フィルタ
５６０…コントローラ
５６２…誤差検出器
５６４…ＰＩＤ制御器
５７０…ドライバ部
５８０…クロストーク補正ＤＳＰ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】