JP2015194660A - Camera module and position control method of optical elements of the same, and portable equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラモジュール及びその光学要素の位置制御方法並びに携帯機器に関し、より詳細には、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易である構成を備えたカメラモジュール及びその光学要素の位置制御方法並びに携帯機器に関する。 The present invention relates to a camera module, a position control method for an optical element thereof, and a portable device. The present invention relates to an element position control method and a portable device.
近年、携帯電話用の小型カメラを用いて静止画像を撮影する機会が増えている。これに伴い、静止画像の撮影時に手ブレ(振動)があったとしても、結像面上での像ブレを防いで鮮明な撮影ができるようにした光学式手ブレ補正(OIS;Optical Image Stabilizer/以下、「手ブレ補正」という)装置が、従来から種々提案されている。
この種の手ブレ補正方式としては、センサーシフト方式やレンズシフト方式などの光学式や、ソフトウェアによる画像処理で手ブレ補正するソフトウェア方式が知られている。
In recent years, opportunities for taking still images using a small camera for a mobile phone have increased. Accordingly, even if there is a camera shake (vibration) when shooting a still image, an optical camera shake correction (OIS; Optical Image Stabilizer) that prevents a camera shake on the imaging surface and enables clear shooting. Various devices have been proposed in the past.
As this type of camera shake correction system, an optical system such as a sensor shift system or a lens shift system, or a software system that performs camera shake correction by image processing by software is known.
センサーシフト方式は、アクチュエータによって規準位置を中心に撮像素子(CCDやCMOSセンサ)が移動可能な構成になっている。また、レンズシフト方式は、補正レンズを光軸と垂直な平面内で移動調整する構造を有している。さらに、ソフトウェア方式は、例えば、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ブレによる画像のブレの補正に必要な特定情報を算出することによって、撮像装置が静止して手ブレのない状態で撮像画像も静止するようにしている。また、レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュール(又はカメラモジュール)それ自体を揺動させることにより、手ブレを補正するようにした手ブレ補正装置も提案されている。 The sensor shift method has a configuration in which an image sensor (CCD or CMOS sensor) can be moved around a reference position by an actuator. The lens shift method has a structure in which the correction lens is moved and adjusted in a plane perpendicular to the optical axis. Furthermore, the software method, for example, removes noise components from the detection results of the detection means, and calculates specific information necessary for correcting image blur due to camera shake from the detection signal from which the noise components have been removed. The captured image is also stationary when the imaging device is stationary and there is no camera shake. There has also been proposed a camera shake correction device that corrects camera shake by swinging a lens module (or camera module) itself that holds a lens and an image sensor.
例えば、特許文献1に記載のものは、携帯電話用の小型カメラで静止画像の撮影時に生じた手ブレを補正して像ブレのない画像を撮影できるようにした手ブレ補正装置で、オートフォーカス(AF;Auto Focus)用カメラ駆動装置に手ブレ補正装置を設け、永久磁石を共通で使用して、部品点数を削減し、その結果、手ブレ補正装置のサイズ(主に高さ)を小さく(低く)するようにしたものである。
つまり、オートフォーカス(AF)用レンズ駆動装置と、AF用レンズ駆動装置全体を、レンズの光軸に直交する方向に移動させることにより、手ブレを補正するようにした手ブレ補正装置が開示されている。
For example, a device described in
That is, an autofocus (AF) lens driving device and a camera shake correction device that corrects camera shake by moving the entire AF lens driving device in a direction perpendicular to the optical axis of the lens are disclosed. ing.
また、例えば、特許文献2には、レンズを保持したレンズバレルの各辺に沿って、磁石と磁気センサとが配置されていることが開示されている。
図1は、上述した特許文献2に記載されたレンズユニットの取り付けられるアクチュエータを説明するための構成図である。この種のアクチュエータには、駆動用磁石と磁気センサを備えた位置検出装置が設けられている。このアクチュエータ40は、実装基板41上に移動可能に配置されたレンズ46を保持したレンズバレル45と、このレンズバレル45に取り付けられたX軸駆動用磁石42Xと、実装基板41上に設けられ、X軸駆動用磁石42Xのほぼ真下に配置されたX軸駆動用コイル44X及びX軸駆動用磁気センサ43Xとを備えている。また、レンズバレル45に取り付けられたY軸駆動用磁石42Yと、実装基板41上に設けられ、Y軸駆動用磁石42Yの真下に配置されたY軸駆動用コイル44Y及びY軸駆動用磁気センサ43Yとを備えている。
また、例えば、特許文献3には、検出対象の物体に取り付けられた磁石と、磁石から発生する磁界を検知して、検出対象の位置を検出する磁気センサとから構成されるオートフォーカス機構が開示されている。
For example,
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an actuator to which the lens unit described in
Further, for example,
しかしながら、上述した特許文献1のものは、オートフォーカス(AF)用レンズ駆動装置と、AF用レンズ駆動装置全体を、レンズの光軸に直交する方向に移動させることにより、手ブレを補正するようにした手ブレ補正装置が開示されているものの、本発明のように、オートフォーカス用磁気センサと手ブレ補正用磁気センサがオートフォーカス用モジュールや筐体といった移動する部材の外側に配置され、固定部材に固定されているため、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易であるという構成については何ら開示されていない。
However, the above-mentioned
また、上述した特許文献2には、レンズを保持したレンズバレルの各辺に沿って、磁石と磁気センサとが配置されていることが開示されているものの、特許文献1と同様に、オートフォーカス用磁気センサと手ブレ補正用磁気センサがオートフォーカス用モジュールや筐体といった移動する部材の外側に配置され、固定部材に固定されているため、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易であるという構成については何ら開示されていない。
また、近年、AF機構において、レンズをフォーカス位置に出来るだけ正確に移動させることが求められている。このような事情から、AF機構において、特許文献3に記載されているようなレンズに固定されたAF用磁石と、AF用磁石から発生する磁界を検知して、レンズの光軸方向におけるレンズの位置を検出するAF用磁気センサとから構成されるAF機構が望まれている。
Further, although
In recent years, it has been required to move the lens to the focus position as accurately as possible in the AF mechanism. Under such circumstances, in the AF mechanism, the AF magnet fixed to the lens as described in
AF機構と手ブレ補正機構の両方を備えるカメラモジュールにおいて、AF機構にAF用磁石とAF用磁気センサを適用すると以下のような問題が生じる。つまり、AF用磁気センサを移動する構造の中に配置すると、AF用磁気センサへの配線が難しくなり、AF用磁気センサへの給電やAF用磁気センサの出力信号の取り出しが困難になる。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易である構成を備えたカメラモジュール及びその光学要素の位置制御方法並びに携帯機器を提供することにある。
In a camera module having both an AF mechanism and a camera shake correction mechanism, the following problems occur when an AF magnet and an AF magnetic sensor are applied to the AF mechanism. In other words, if the AF magnetic sensor is arranged in a moving structure, wiring to the AF magnetic sensor becomes difficult, and it becomes difficult to supply power to the AF magnetic sensor and to extract an output signal of the AF magnetic sensor.
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a camera module having a configuration in which energization of a magnetic sensor and extraction of a signal from the magnetic sensor are easy and an optical element thereof A position control method and a portable device are provided.
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、オートフォーカス機能と手ブレ補正機能とを有するカメラモジュールにおいて、光軸方向(a)に対して垂直方向又は平行方向に移動可能なレンズ(21)と、該レンズ(21)を保持するレンズホルダ(21a)と、該レンズホルダ(21a)に取り付けられたオートフォーカス用磁石(32)とを備え、前記レンズ(21)の光軸方向(a)に移動可能なオートフォーカス用モジュール(31;21,21a,32)と、該オートフォーカス用モジュール(31)を格納し、前記レンズ(21)の光軸方向(a)に対して垂直方向に移動可能な筐体(35)と、該筐体(35)に取り付けられた手ブレ補正用磁石(22;22X,22Y)と、前記筐体(35)の外側に離れて設けられた移動しない固定部材(30)と、前記オートフォーカス用磁石(32)から発生する磁界を検知して、前記レンズ(21)の光軸方向(a)における前記オートフォーカス用モジュール(31)の位置を検出するオートフォーカス用磁気センサ(34)と、前記固定部材(30)に固定され、前記手ブレ補正用磁石(22)から発生する磁界を検知して、前記レンズ(21)の光軸方向(a)と垂直な方向における前記筐体(35)の位置を検出する手ブレ補正用磁気センサ(24;24X,24Y)とを備えていることを特徴とする。(実施形態;図2,図4)
The present invention has been made to achieve such an object, and the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記オートフォーカス用モジュール(31)を前記レンズ(21)の光軸方向(a)に移動させるためのオートフォーカス用コイル(33)と、前記固定部材(30)に固定され、前記筐体(35)を前記レンズ(21)の光軸方向(a)に対して垂直方向に移動させるための手ブレ補正用コイル(23;23X,23Y)とを備えていることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記手ブレ補正用磁気センサ(24)の出力信号に基づいて、前記レンズ(21)のオートフォーカスの位置を補正することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the autofocusing coil for moving the autofocus module (31) in the optical axis direction (a) of the lens (21). (33) and a camera-shake correction coil (33) that is fixed to the fixing member (30) and moves the casing (35) in a direction perpendicular to the optical axis direction (a) of the lens (21). 23; 23X, 23Y).
According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the position of the autofocus of the lens (21) is determined based on the output signal of the camera shake correction magnetic sensor (24). It is characterized by correcting.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1,2又は3に記載の発明において、前記手ブレ補正用磁気センサ(24;24X,24Y)は、前記レンズ(21)の光軸方向(a)に垂直なX軸方向における前記筐体(35)の位置を検出するX軸手ブレ補正用磁気センサ(24X)と、前記レンズ(21)の光軸方向(a)と前記X軸方向に垂直なY軸方向における前記筐体(35)の位置を検出するY軸手ブレ補正用磁気センサ(24Y)とを備え、前記手ブレ補正用コイル(23;23X,23Y)は、前記筐体(35)を前記X軸方向に移動させるためのX軸手ブレ補正用コイル(23X)と、前記筐体(35)を前記Y軸方向に移動させるためのY軸手ブレ補正用コイル(23Y)とを備えていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the first, second, or third aspect, the camera shake correction magnetic sensor (24; 24X, 24Y) includes an optical axis direction of the lens (21) ( an X-axis camera shake correction magnetic sensor (24X) for detecting the position of the casing (35) in the X-axis direction perpendicular to a), the optical axis direction (a) of the lens (21), and the X-axis direction And a Y-axis camera shake correction magnetic sensor (24Y) for detecting the position of the housing (35) in the Y-axis direction perpendicular to the camera, and the camera shake correction coils (23; 23X, 23Y) An X-axis image stabilization coil (23X) for moving the body (35) in the X-axis direction, and a Y-axis image stabilization coil (23X) for moving the housing (35) in the Y-
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記オートフォーカス用磁気センサ(34)の出力と前記手ブレ補正用磁気センサ(24)の出力に基づいて前記オートフォーカス用モジュール(31)の位置を検出し、該検出した位置を示す位置信号に基づいて前記オートフォーカス用コイル(33)に流す電流を制御して、前記レンズの光軸方向における前記オートフォーカス用モジュール(31)の位置を制御するオートフォーカス制御部(131)と、前記手ブレ補正用磁気センサ(24)により検出された前記筐体(35)の位置信号に基づいて、前記手ブレ補正用コイル(23)に流す電流を制御して、前記レンズ(21)の光軸方向(a)に対して垂直方向における前記筐体(35)の位置を制御する手ブレ補正制御部(132)とを備えていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the output of the autofocus magnetic sensor (34) and the output of the camera shake correction magnetic sensor (24) are the same. The position of the autofocus module (31) is detected based on this, and the current flowing through the autofocus coil (33) is controlled based on the position signal indicating the detected position, so that the optical axis direction of the lens in the optical axis direction is controlled. Based on the position signal of the housing (35) detected by the autofocus controller (131) for controlling the position of the autofocus module (31) and the camera shake correction magnetic sensor (24), The position of the casing (35) in the direction perpendicular to the optical axis direction (a) of the lens (21) by controlling the current flowing through the camera shake correction coil (23) Characterized in that it includes a shake correction control unit (132) for controlling.
また、請求項6に記載の発明は、オートフォーカス機能と手ブレ補正機能とを有するカメラモジュールにおいて、光軸方向(a)に対して垂直方向又は平行方向に移動可能なレンズ(1)と、該レンズ(1)を保持するレンズホルダ(1a)と、該レンズホルダ(1a)に取り付けられたオートフォーカス用磁石(12)とを備え、前記レンズ(1)の光軸方向(a)に移動可能なオートフォーカス用モジュール(11;1,1a,12)と、該オートフォーカス用モジュール(11)を格納し、前記レンズ(1)の光軸方向(a)に対して垂直方向に移動可能な筐体(15)と、該筐体(15)に取り付けられた手ブレ補正用磁石(2;2X,2Y)と、前記筐体(15)の外側に離れて設けられた移動しない固定部材(10)と、前記筐体(15)に固定され、前記オートフォーカス用磁石(12)から発生する磁界を検知して、前記レンズ(1)の光軸方向(a)における前記オートフォーカス用モジュール(11)の位置を検出するオートフォーカス用磁気センサ(14)と、前記筐体(15)に固定され、前記オートフォーカス用磁気センサ(14)の近傍に設けられたオートフォーカス用コイル(13)と、前記固定部材(10)に固定され、前記手ブレ補正用磁石(2)から発生する磁界を検知して、前記レンズ(1)の光軸方向(a)と垂直な方向における前記筐体(15)の位置を検出する手ブレ補正用磁気センサ(4;4X,4Y)と、前記筐体(15)に取り付けられ、前記オートフォーカス用コイル(13)及び/又は前記オートフォーカス用磁気センサ(14)と接続可能な通電用部材(16)とを備えていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the camera module having an autofocus function and a camera shake correction function, a lens (1) movable in a direction perpendicular to or parallel to the optical axis direction (a), A lens holder (1a) that holds the lens (1) and an autofocus magnet (12) attached to the lens holder (1a), and moves in the optical axis direction (a) of the lens (1) A possible autofocus module (11; 1, 1a, 12) and the autofocus module (11) are housed and movable in a direction perpendicular to the optical axis direction (a) of the lens (1). A case (15), a camera shake correction magnet (2; 2X, 2Y) attached to the case (15), and a non-moving fixing member (4) provided outside the case (15). 10) and the housing The position of the autofocus module (11) in the optical axis direction (a) of the lens (1) is detected by detecting the magnetic field generated from the autofocus magnet (12). An autofocus magnetic sensor (14), an autofocus coil (13) fixed to the housing (15) and provided in the vicinity of the autofocus magnetic sensor (14), and the fixing member (10) The position of the housing (15) in the direction perpendicular to the optical axis direction (a) of the lens (1) is detected by detecting a magnetic field generated from the camera shake correction magnet (2). Camera shake correction magnetic sensor (4; 4X, 4Y) and the autofocus coil (13) and / or the autofocus magnetic sensor attached to the casing (15) Characterized in that it includes a 14) and connectable to the current-carrying member (16).
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記筐体(15)に固定され、前記オートフォーカス用モジュール(11)を前記レンズ(1)の光軸方向(a)に移動させるためのオートフォーカス用コイル(13)と、前記固定部材(10)に固定され、前記筐体(15)を前記レンズ(1)の光軸方向(a)に対して垂直方向に移動させるための手ブレ補正用コイル(3;3X,3Y)とを備えていることを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、請求項6又は7に記載の発明において、前記手ブレ補正用磁気センサ(4;4X,4Y)は、前記レンズ(1)の光軸方向(a)に垂直なX軸方向における前記筐体(15)の位置を検出するX軸手ブレ補正用磁気センサ(4X)と、前記レンズ(1)の光軸方向(a)と前記X軸方向に垂直なY軸方向における前記筐体(15)の位置を検出するY軸手ブレ補正用磁気センサ(4Y)とを備え、前記手ブレ補正用コイル(3;3X,3Y)は、前記筐体(15)を前記X軸方向に移動させるためのX軸手ブレ補正用コイル(3X)と、前記筐体(15)を前記Y軸方向に移動させるためのY軸手ブレ補正用コイル(3Y)とを備えていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention of the sixth aspect, the autofocus module (11) is fixed to the casing (15) and the optical focus direction (a ) And the fixing member (10), and the casing (15) is perpendicular to the optical axis direction (a) of the lens (1). And a camera shake correction coil (3; 3X, 3Y) for movement.
According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to the sixth or seventh aspect, the magnetic sensor for camera shake correction (4; 4X, 4Y) is an optical axis direction (a) of the lens (1). An X-axis camera shake correction magnetic sensor (4X) for detecting the position of the housing (15) in the X-axis direction perpendicular to the optical axis direction (a) of the lens (1) and the X-axis direction A Y-axis camera shake correction magnetic sensor (4Y) for detecting the position of the housing (15) in the Y-axis direction, and the camera shake correction coil (3; 3X, 3Y) 15) an X-axis camera shake correction coil (3X) for moving the X-axis direction, and a Y-axis camera shake correction coil (3Y) for moving the housing (15) in the Y-axis direction. It is characterized by having.
また、請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の発明において、前記オートフォーカス用磁気センサ(14,34)及び前記手ブレ補正用磁気センサ(4,24)は、磁気抵抗素子又はホール素子を用いた磁気センサであることを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の発明において、前記筐体(15,35)は、前記レンズ(1,21)の光軸方向(a)には移動せず、前記オートフォーカス用モジュール(11,31)と前記筐体(15,35)は、互いに独立に移動することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of
The invention according to
また、請求項11に記載の発明は、請求項1乃至10のいずれかに記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とする携帯機器である。
また、請求項12に記載の発明は、オートフォーカス機能と手ブレ補正機能を有するカメラモジュールにおける光学要素の位置制御方法おいて、オートフォーカス用モジュール(31)の位置を制御するステップと、該オートフォーカス用モジュールを格納し、前記レンズの光軸方向に対して垂直方向に移動可能な筐体の位置を制御するステップとを有し、前記オートフォーカス用モジュール(31)の位置を制御するステップが、オートフォーカス用磁気センサ(34)によりオートフォーカス用モジュール(31)の位置を検出し、さらに手振れ補正用磁気センサの信号から位置を補正する位置検出ステップと、該位置検出ステップで検出された検出信号に基づいてオートフォーカス用コイル(33)に流す電流を制御するステップと、レンズ(21)の光軸方向(a)における前記オートフォーカス用モジュール(31)の位置を制御するステップとを有し、前記筐体(35)の位置を制御するステップが、手ブレ補正用磁気センサ(24)により前記筐体(35)の位置を検出する位置検出ステップと、該位置検出ステップで検出された検出信号に基づいて手ブレ補正用コイル(23)に流す電流を制御するステップと、前記レンズ(21)の光軸方向(a)に対して垂直方向における前記筐体(35)の位置を制御するステップとを有していることを特徴とする。
An eleventh aspect of the present invention is a portable device comprising the camera module according to any one of the first to tenth aspects.
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an optical element position control method for a camera module having an autofocus function and a camera shake correction function, the step of controlling the position of the autofocus module (31); Storing a focusing module, and controlling a position of a casing movable in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens, and controlling the position of the autofocus module (31). , A position detection step of detecting the position of the autofocus module (31) by the autofocus magnetic sensor (34) and correcting the position from the signal of the camera shake correction magnetic sensor, and the detection detected in the position detection step Controlling the current flowing through the autofocus coil (33) based on the signal; Controlling the position of the autofocus module (31) in the optical axis direction (a) of the lens (21), and the step of controlling the position of the housing (35) A position detecting step of detecting the position of the casing (35) by the sensor (24), and a step of controlling a current flowing in the camera shake correction coil (23) based on the detection signal detected in the position detecting step; And a step of controlling the position of the casing (35) in the direction perpendicular to the optical axis direction (a) of the lens (21).
本発明によれば、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易である構成を備えたカメラモジュール及びその光学要素の位置制御方法並びに携帯機器を実現することができる。
また、オートフォーカス用磁気センサの出力に対して、手ブレ補正用磁気センサの出力を用いてAF方向の位置を補正しているので位置検出精度が高い。
According to the present invention, it is possible to realize a camera module, a position control method for the optical element, and a portable device having a configuration in which energization to the magnetic sensor and extraction of a signal from the magnetic sensor are easy.
Further, the position detection accuracy is high because the position of the AF direction is corrected using the output of the camera shake correction magnetic sensor with respect to the output of the autofocus magnetic sensor.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
[実施形態]
本発明の実施形態におけるカメラモジュールは、図2及び図4に示されたオートフォーカス(AF)機能と手ブレ補正(OIS)機能とを備えたカメラモジュールで、オートフォーカス用モジュール11,31と、筐体15,35と、オートフォーカス用磁気センサ14,34と、オートフォーカス用コイル13,33と、固定部材(実装基板)10,30と、手ブレ補正用磁石2,22と、手ブレ補正用コイル3,23と、手ブレ補正用磁気センサ4(4X,4Y)とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment]
The camera module according to the embodiment of the present invention is a camera module having the autofocus (AF) function and the camera shake correction (OIS) function shown in FIGS. 2 and 4.
オートフォーカス用モジュール11,31は、光軸方向aに対して垂直方向又は平行方向に移動可能なレンズ1,21と、このレンズ1,21を保持するレンズホルダ1a,21aと、このレンズホルダ1a,21aに取り付けられたオートフォーカス用磁石12,32とを備え、レンズ1、21の光軸方向aに移動可能になっている。
筐体15,35は、オートフォーカス用モジュール11,31を格納し、レンズ1,21の光軸方向aに対して垂直方向に移動可能になっている。
オートフォーカス用磁気センサ14,34は、筐体15,35の近傍に設けられ、オートフォーカス用磁石12,32から発生する磁界を検知して、レンズ1,21の光軸方向aにおけるオートフォーカス用モジュール11,31の位置を検出する。
The
The
The autofocus
オートフォーカス用コイル13,33は、オートフォーカス用磁石12,32及び筐体15,35の近傍に設けられている。固定部材10,30は、筐体15,35の外側に離れて設けられ移動しないようになっている。
手ブレ補正用磁石2,22は、筐体15,35に取り付けられている。手ブレ補正用コイル3,23は、手ブレ補正用磁石2,22の近傍で、かつ固定部材10,30に取り付けられている。
手ブレ補正用磁気センサ4(4X,4Y),24(24X,24Y)は、固定部材10,30に固定され、手ブレ補正用磁石2,22から発生する磁界を検知して、レンズ1,21の光軸方向aと垂直な方向における筐体15,35の位置を検出する。
The autofocus coils 13 and 33 are provided in the vicinity of the
The camera
The camera shake correction magnetic sensors 4 (4X, 4Y) and 24 (24X, 24Y) are fixed to the fixing
また、手ブレ補正用磁気センサ4(4X,4Y),24(24X,24Y)は、レンズ1,21の光軸方向aに垂直なX軸方向における筐体15,35の位置を検出するX軸手ブレ補正用磁気センサ2X,24Xと、レンズ1,21の光軸方向aとX軸方向に垂直なY軸方向における筐体15,35の位置を検出するY軸手ブレ補正用磁気センサ4Y,24Yとを備え、手ブレ補正用コイル3(3X,3Y),23(23X,23Y)は、筐体15,35をX軸方向に移動させるためのX軸手ブレ補正用コイル3X,23Xと、筐体15,35をY軸方向に移動させるためのY軸手ブレ補正用コイル3Y,23Yとを備えている。
このような構成により、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易である構成を備えたカメラモジュールを実現することができる。
The camera shake correction magnetic sensors 4 (4X, 4Y) and 24 (24X and 24Y) detect the positions of the
With such a configuration, it is possible to realize a camera module having a configuration in which energization to the magnetic sensor and extraction of a signal from the magnetic sensor are easy.
図2は、本発明に係るカメラモジュールの実施例1を説明するための構成図で、図3(a),(b)は、それぞれ上面図及び正面図を示している。図中符号1はレンズ、1aはレンズホルダ、2はOIS用磁石、2XはX軸OIS用磁石、2YはY軸OIS用磁石、3はOIS用コイル、3XはX軸OIS用コイル、3YはY軸OIS用コイル、4はOIS用磁気センサ、4XはX軸OIS用磁気センサ、4YはY軸OIS用磁気センサ、10は実装基板(固定部材)、11はAF用モジュール、12はAF用磁石、13はAF用コイル、14はAF用磁気センサ、15は筐体、16は通電用バネを示している。
FIG. 2 is a block diagram for explaining
本実施例1のカメラモジュールは、AF用コイル13とAF用磁気センサ14が、筐体15の内側に固定され、この筐体15に信号線として通電用バネ16を取り付けたものである。
従来から現状のスマートフォンのクローズドループ用AFとOISが搭載されているものがある。筐体15の中に、レンズ1とAF用コイル13とAF用磁石12とAF用磁気センサ14が搭載されている。AF用磁石12は、レンズホルダ1aに固定しており、このレンズホルダ1aと共に光軸方向に移動する。AF用コイル13とAF用磁気センサ14は、筐体15の内側に固定されている。
In the camera module of the first embodiment, an
Some smartphones are equipped with the current closed-loop AF and OIS for smartphones. In the
OIS時に筐体15がX軸及びY軸に移動する。筐体15にOIS用磁石2(2X,2Y)が固定しており、筐体15と共にX軸及びY軸に移動する。OIS用コイル3(3X,3Y)とOIS磁気センサ(4(4X,4Y))は、実装基板10に固定されている。この場合、AF用コイル13とAF用磁気センサ14が、OIS時にX軸とY軸に移動するため、信号線として通電用バネ(バネでなくてもワイヤでも可能)16で吊ってあり、この通電用バネ16を介して信号のやり取りを行っている。
つまり、本実施例1のカメラモジュールは、オートフォーカス機能と手ブレ補正機能とを有するカメラモジュールで、オートフォーカス用モジュール11(1,1a,12)と、筐体15と、手ブレ補正用磁石2(2X,2Y)と、固定部材10と、オートフォーカス用磁気センサ14と、オートフォーカス用コイル13と、手ブレ補正用磁気センサ4(4X,4Y)と、OIS用コイル3(3X,3Y)と、通電用部材16とを備えている。
The
That is, the camera module of the first embodiment is a camera module having an autofocus function and a camera shake correction function, and includes an autofocus module 11 (1, 1a, 12), a
オートフォーカス用モジュール11(11a,12)は、光軸方向aに対して垂直方向又は平行方向に移動可能なレンズ1と、このレンズ1を保持するレンズホルダ1aと、このレンズホルダ1aに取り付けられたオートフォーカス用磁石12とを備え、レンズ1の光軸方向aに移動可能になっている。
また、筐体15は、オートフォーカス用モジュール11を格納し、レンズ1の光軸方向aに対して垂直方向に移動可能になっている。
また、手ブレ補正用磁石2(2X,2Y)は、筐体15に取り付けられている。また、固定部材10は、筐体15の外側に離れて設けられて移動しないようになっている。
The autofocus module 11 (11a, 12) is attached to the
The
The camera shake correction magnet 2 (2X, 2Y) is attached to the
また、オートフォーカス用磁気センサ14は、筐体15に固定され、オートフォーカス用磁石12から発生する磁界を検知して、レンズ1の光軸方向aにおけるオートフォーカス用モジュール11の位置を検出する。
また、オートフォーカス用コイル13は、筐体15に固定され、オートフォーカス用磁気センサ14の近傍に設けられている。
また、手ブレ補正用磁気センサ4(4X,4Y)は、固定部材10に固定され、手ブレ補正用磁石2から発生する磁界を検知して、レンズ1の光軸方向aと垂直な方向における筐体15の位置を検出する。
また、通電用部材16は、筐体15に取り付けられ、オートフォーカス用コイル13及び/又は前記オートフォーカス用磁気センサ14と接続可能になっている。
また、オートフォーカス用コイル13は、筐体15に固定され、オートフォーカス用モジュール11をレンズ1の光軸方向aに移動させるためのものである。また、手ブレ補正用コイル3(3X,3Y)は、固定部材10に固定され、筐体15をレンズ1の光軸方向aに対して垂直方向に移動させるためのものである。
The autofocus
The
Further, the camera shake correction magnetic sensor 4 (4X, 4Y) is fixed to the fixing
The
The
また、手ブレ補正用磁気センサ4(4X,4Y)は、レンズ1の光軸方向aに垂直なX軸方向における筐体15の位置を検出するX軸手ブレ補正用磁気センサ2Xと、レンズ1の光軸方向aとX軸方向に垂直なY軸方向における筐体15の位置を検出するY軸手ブレ補正用磁気センサ4Yとを備えている。
また、手ブレ補正用コイル3(3X,3Y)は、筐体15をX軸方向に移動させるためのX軸手ブレ補正用コイル3Xと、筐体15をY軸方向に移動させるためのY軸手ブレ補正用コイル3Yとを備えている。
このような構成により、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易である構成を備えたカメラモジュールを実現することができる。
The camera shake correction magnetic sensor 4 (4X, 4Y) includes an X-axis camera shake correction
Further, the camera shake correction coil 3 (3X, 3Y) includes an X-axis camera
With such a configuration, it is possible to realize a camera module having a configuration in which energization to the magnetic sensor and extraction of a signal from the magnetic sensor are easy.
図4は、本発明に係るカメラモジュールの実施例2を説明するための構成図で、図5(a),(b)は、それぞれ上面図及び正面図を示している。図中符号21はレンズ、21aはレンズホルダ、22はOIS用磁石、22XはX軸OIS用磁石、22YはY軸OIS用磁石、23はOIS用コイル、23XはX軸OIS用コイル、23YはY軸OIS用コイル、24はOIS用磁気センサ、24XはX軸OIS用磁気センサ、24YはY軸OIS用磁気センサ、30は実装基板、31はAF用モジュール、32はAF用磁石、33はAF用コイル、34はAF用磁気センサ、35は筐体を示している。 4 is a block diagram for explaining a camera module according to a second embodiment of the present invention. FIGS. 5A and 5B are a top view and a front view, respectively. In the figure, 21 is a lens, 21a is a lens holder, 22 is an OIS magnet, 22X is an X-axis OIS magnet, 22Y is a Y-axis OIS magnet, 23 is an OIS coil, 23X is an X-axis OIS coil, and 23Y is Y-axis OIS coil, 24 OIS magnetic sensor, 24X X-axis OIS magnetic sensor, 24Y Y-axis OIS magnetic sensor, 30 mounting board, 31 AF module, 32 AF magnet, 33 An AF coil, 34 is an AF magnetic sensor, and 35 is a housing.
上述した実施例1では、通電用バネ16があるため、目標位置に収束するまでの時間がかかったり、消費電流が必要以上に大きくなったりする可能性がある。
これらの問題を解決するために、本実施例2は、AF用コイルと磁気センサをAFモジュールの外側に出して通電用バネを無くした構成としたものである。
AF用コイルと磁気センサがAFモジュールの外側にあるため、OIS時にX軸及びY軸に移動するのは、AFモジュールに搭載されたレンズとAF用磁石及びAFモジュールに固定しているOIS用磁石のみである。
In the first embodiment described above, since the
In order to solve these problems, the second embodiment has a configuration in which the AF coil and the magnetic sensor are placed outside the AF module to eliminate the energizing spring.
Since the AF coil and magnetic sensor are outside the AF module, the OIS moves to the X-axis and Y-axis during OIS. The lens mounted on the AF module, the AF magnet, and the OIS magnet fixed to the AF module Only.
AF時は、筐体35は上下せず、筐体35内のレンズとAF用磁石のみ光軸方向に移動する。OIS時は、筐体35がX軸及びY軸に移動する。このままでは、OIS時に、AF用磁石と磁気センサのGAPが常に変動してしまい、位置検出はできない。
したがって、本発明では、OIS用センサの出力からAF用磁石とセンサとのGAPを判断し、AF用センサの出力もしくは磁気センサの処理回路にフィードバックするというものである。
つまり、本実施例2のカメラモジュールは、オートフォーカス機能と手ブレ補正機能とを有するカメラモジュールにおいて、オートフォーカス用モジュール31(21,21a,32)と、筐体35と、手ブレ補正用磁石22(22X,22Y)と、固定部材30と、オートフォーカス用磁気センサ34と、オートフォーカス用コイル33と、手ブレ補正用磁気センサ24(24X,24Y)と、手振れ補正用コイル23(23X,23Y)とを備えている。
During AF, the
Therefore, according to the present invention, the GAP between the AF magnet and the sensor is determined from the output of the OIS sensor and fed back to the output of the AF sensor or the processing circuit of the magnetic sensor.
That is, the camera module according to the second embodiment is a camera module having an autofocus function and a camera shake correction function, and includes an autofocus module 31 (21, 21a, 32), a
オートフォーカス用モジュール31(21,21a,32)は、光軸方向aに対して垂直方向又は平行方向に移動可能なレンズ21と、このレンズ21を保持するレンズホルダ21aと、このレンズホルダ21aに取り付けられたオートフォーカス用磁石32とを備え、レンズ21の光軸方向aに移動可能になっている。
また、筐体35は、オートフォーカス用モジュール31を格納し、レンズ21の光軸方向aに対して垂直方向に移動可能になっている。
また、手ブレ補正用磁石22(22X,22Y)は、筐体35に取り付けられている。また、固定部材30は、筐体35の外側に離れて設けられて移動しないようになっている。
The autofocus module 31 (21, 21a, 32) includes a
The
The camera shake correction magnet 22 (22X, 22Y) is attached to the
また、オートフォーカス用磁気センサ34は、オートフォーカス用磁石32から発生する磁界を検知して、レンズ21の光軸方向aにおけるオートフォーカス用モジュール31の位置を検出する。
また、手ブレ補正用磁気センサ24(24X,24Y)は、固定部材30に固定され、手ブレ補正用磁石22から発生する磁界を検知して、レンズ21の光軸方向aと垂直な方向における筐体35の位置を検出する。
また、オートフォーカス用コイル33は、固定部材30と相対的に移動しない箇所(例えば、カメラモジュールの最外壁(図示せず))に固定されていて、オートフォーカス用モジュール31をレンズ21の光軸方向aに移動させるためのものである。また、手ブレ補正用コイル23(23X,23Y)は、固定部材30に固定され、筐体35をレンズ21の光軸方向aに対して垂直方向に移動させるためのものである。
The autofocus
Further, the camera shake correction magnetic sensor 24 (24X, 24Y) is fixed to the fixing
The
このような構成により、AF用コイルとOIS用コイルが、AF用モジュールや筐体といった移動する部材の外側に配置され、固定部材に固定されているため、コイルへの通電が容易である。
また、オートフォーカス用磁気センサ34は、固定部材30と相対的に移動しない箇所(例えば、カメラモジュールの最外壁(図示せず))に固定されていて、手ブレ補正用磁気センサ24の出力信号に基づいて、レンズ21の位置を補正する。
このような構成により、AF用磁気センサの出力に対して、OIS用磁気センサの出力を用いてAF方向の位置を補正しているので、位置検出精度が高いという効果を奏する。
With such a configuration, since the AF coil and the OIS coil are arranged outside the moving member such as the AF module and the casing and are fixed to the fixed member, it is easy to energize the coil.
The autofocus
With such a configuration, since the position in the AF direction is corrected using the output of the OIS magnetic sensor with respect to the output of the AF magnetic sensor, there is an effect that the position detection accuracy is high.
また、手ブレ補正用磁気センサ24(24X,24Y)は、レンズ21の光軸方向aに垂直なX軸方向における筐体35の位置を検出するX軸手ブレ補正用磁気センサ24Xと、レンズ21の光軸方向aとX軸方向に垂直なY軸方向における筐体35の位置を検出するY軸手ブレ補正用磁気センサ24Yとを備えている。
また、手ブレ補正用コイル23(23X,23Y)は、筐体35をX軸方向に移動させるためのX軸手ブレ補正用コイル23Xと、筐体35を前記Y軸方向に移動させるためのY軸手ブレ補正用コイル23Yとを備えている。
Further, the camera shake correction magnetic sensor 24 (24X, 24Y) includes an X-axis camera shake correction
Further, the camera shake correction coil 23 (23X, 23Y) includes an X-axis camera
また、上述した各実施例に共通することとして、オートフォーカス用磁気センサ14,34により検出されたオートフォーカス用モジュール11,31の位置信号に基づいてオートフォーカス用コイル13,33に流す電流を制御し、レンズ1,21の光軸方向aにおけるオートフォーカス用モジュール11,31の位置を制御するオートフォーカス制御部131を備えている。
また、オートフォーカス用磁気センサ14,34及び手ブレ補正用磁気センサ4,24は、磁気抵抗素子又はホール素子を用いた磁気センサであることが好ましい。
また、筐体15,35は、レンズ1,21の光軸方向aには移動せず、オートフォーカス用モジュール11,31と筐体15,35は、互いに独立に移動する。
また、上述した各実施例のカメラモジュールを携帯機器に搭載することも可能である。
Further, as common to the above-described embodiments, the current to be supplied to the autofocus coils 13 and 33 is controlled based on the position signals of the
The autofocus
The
It is also possible to mount the camera module of each embodiment described above on a portable device.
図6は、実施例2において、カメラモジュールにおけるレンズのAF方向の移動距離に対するAF用磁気センサの出力をグラフに示した図で、OIS時により筐体がX軸方向とY軸方向に移動したときのレンズのAF方向の移動距離とAF用磁気センサの出力との関係を示している。 FIG. 6 is a graph showing the output of the AF magnetic sensor with respect to the movement distance in the AF direction of the lens in the camera module in Example 2, and the casing moved in the X axis direction and the Y axis direction during OIS. The relationship between the movement distance of the lens in the AF direction and the output of the AF magnetic sensor is shown.
図6から分かるように、1)実線がレンズのOISX軸方向の移動距離が0mm、OISY軸方向の移動距離が0mmで移動なしの場合、2)一点鎖線太線がレンズのOISX軸方向の移動距離が0mm、OISY軸方向の移動距離が−0.3mmの移動の場合、3)二点鎖線太線がレンズのOISX軸方向の移動距離が0mm、OISY軸方向の移動距離が+0.3mmの移動の場合、4)二点鎖線細線がレンズのOISX軸方向の移動距離が−0.3mm、OISY軸方向の移動距離が0mmの移動の場合、5)一点鎖線細線がレンズのOISX軸方向の移動距離が+0.3mm、OISY軸方向の移動距離が0mmの移動の場合、6)点線太線がレンズのOISX軸方向の移動距離が+0.3mm、OISY軸方向の移動距離が−0.3mmの移動の場合、7)点線細線がレンズのOISX軸方向の移動距離が−0.3mm、OISY軸方向の移動距離が+0.3mmの移動の場合をそれぞれ示している。
つまり、AF時のレンズの移動距離とAF用磁気センサの出力の関係は、レンズの移動距離が長くなるにしたがって、AF用磁気センサの出力は単調増加し、X軸方向の移動距離とY軸方向の移動距離の組が、<+0.3mm/−0.3mm>(点線太線)から<−0.3mm/+0.3mm>(点線細線)に変化するにしたがって単調増加の勾配がゆるくなってくる。そこで、このバラツキの特性を後述するゲイン調整回路により調整する必要がある。
As can be seen from FIG. 6, 1) the solid line is the movement distance of the lens in the OISX axis direction is 0 mm, the movement distance in the OISY axis direction is 0 mm, and there is no movement. Is 0 mm and the movement distance in the OISY axis direction is -0.3 mm. 3) The two-dot chain line indicates that the movement distance of the lens in the OISX axis direction is 0 mm and the movement distance in the OISY axis direction is +0.3 mm. Case 4) When the two-dot chain line is the movement distance of the lens in the OISX axis direction is -0.3 mm and the movement distance in the OISY axis direction is 0 mm 5) The one-dot chain line is the movement distance of the lens in the OISX axis direction Is 0.3 mm and the movement distance in the OISY axis direction is 0 mm. 6) The thick dotted line indicates the movement distance of the lens in the OISX axis direction is +0.3 mm, and the movement distance in the OISY axis direction is −0. For mm movement, 7) moving distance of OISX axis direction of dotted thin line lens -0.3 mm, the moving distance of OISY axis direction are respectively the case of a movement of + 0.3 mm.
In other words, the relationship between the movement distance of the lens and the output of the AF magnetic sensor during AF is such that the output of the AF magnetic sensor monotonously increases as the movement distance of the lens increases, and the movement distance in the X-axis direction and the Y-axis The monotonically increasing gradient becomes gentler as the set of moving distances in the direction changes from <+0.3 mm / −0.3 mm> (dashed thick line) to <−0.3 mm / + 0.3 mm> (dashed thin line). come. Therefore, it is necessary to adjust this variation characteristic by a gain adjustment circuit described later.
図7は、本発明に係るカメラモジュールの制御装置を説明するための構成図で、カメラモジュールのレンズの位置調整を行う制御装置120に適用した場合について説明する。
オートフォーカス(AF)制御部131は、AF用磁気センサ34により検出されたAF用モジュール31の位置信号に基づいてAF用コイル33に流す電流を制御し、レンズ21の光軸方向aにおけるAF用モジュール31の位置を制御する。
図7においては、この制御装置(位置制御回路)120は、例えば、IC回路として構成されている。なお、カメラモジュールは、線形運動デバイス141と、レンズ143を移動させる駆動コイル130とで構成されている。したがって、駆動コイル130に電流を流すことにより、磁石142が移動され、その磁石142に固定されているレンズ143の位置調整が可能となる。
FIG. 7 is a block diagram for explaining a camera module control apparatus according to the present invention, and a case where the present invention is applied to a
The autofocus (AF) control unit 131 controls the current flowing through the
In FIG. 7, the control device (position control circuit) 120 is configured as an IC circuit, for example. The camera module includes a
つまり、線形運動デバイス141の制御装置120は、レンズ(移動体)143に取り付けられた磁石142を有する線形運動デバイス141と、この線形運動デバイス141の磁石142の近傍に配置された駆動コイル130とを備え、この駆動コイル130にコイル電流が流れることによって発生する力により磁石142を移動させるように構成されている。
磁場センサ121は、磁石142が発生する磁場を検出し、検出された磁場の値に対応する検出位置信号値VPROCを出力する。つまり、磁場センサ121は、カメラモジュールの磁石142が発する磁場を電気信号に変換し、検出位置信号を増幅器123に出力する。増幅器123は、磁場センサ121から入力される検出位置信号を、オフセット補償回路122を介して増幅する。なお、この磁場センサ121はホール素子であることが望ましい。
That is, the
The
また、A/D変換回路124は、磁場センサ121からの検出位置信号を増幅器123により増幅してA/D変換するもので、A/D変換された検出位置信号値VPROCを得るものである。
なお、増幅器123により増幅後、A/D変換回路124の前段に、ゲイン調整回路124aにおいて、X軸OIS用磁気センサ24X、及びY軸OIS用磁気センサ24Yの出力から求めた調整ゲインで信号を補正する。調整ゲインの求め方は、X軸OIS用磁気センサ24X、及びY軸OIS用磁気センサ24Yの出力により、筐体35のX方向及びY方向の位置がわかるので、筐体35とAF用磁気センサ34とのGAPもわかる。GAP変動による、AF用磁気センサ34の出力の変化分をゲイン調整回路124aにて調整するものである。つまり、GAPが狭くなり出力が仮に2倍になった場合には、ゲイン調整回路124aにて1/2倍としGAPが広くなり、出力が仮に1/2倍になった場合には、ゲイン調整回路124aにて2倍にする。
The A /
After amplification by the
また、コントローラ部126はデバイス(レンズ)位置を制御し、目標位置信号値VTARGを出力するもので、PID制御回路128に接続されている。
また、PID制御回路128は、A/D変換回路124とコントローラ部126とに接続され、A/D変換回路124からの出力信号である検出位置信号値VPROCと、コントローラ部126からの出力信号である目標位置信号値VTARGを入力として、PID制御を行うものである。つまり、PID制御回路128は、A/D変換回路124からの検出位置信号値VPROCとデバイス(レンズ)位置コントローラ部126で生成されたレンズ位置の目標位置信号値VTARGとを入力し、レンズ143の現在位置と、目標位置信号値VTARGにより指示されるレンズ143の目標位置とから、レンズ43を目標位置に移動させるための制御信号を出力する。
The
The
なお、ゲイン調整回路124aにて、磁場センサ121の出力の変化分を調整する場合を述べたが、目標位置信号値VTARGを調整しても良い。
ここでPID制御とは、フィードバック制御の一種で、入力値の制御を出力値と目標値との偏差とその積分及び微分の3つの要素によって行う方法のことである。基本的なフィードバック制御として比例制御(P制御)がある。これは入力値を出力値と目標値の偏差の一次関数として制御するものである。PID制御では、この偏差に比例して入力値を変化させる動作を比例動作あるいはP動作(PはPROPORTIONALの略)という。つまり、偏差のある状態が長い時間続けばそれだけ入力値の変化を大きくして目標値に近づけようとする役目を果たす。この偏差の積分に比例して入力値を変化させる動作を積分動作あるいはI動作(IはINTEGRALの略)という。このように比例動作と積分動作を組み合わせた制御方法をPI制御という。この偏差の微分に比例して入力値を変化させる動作を微分動作あるいはD動作(DはDERIVATIVE又はDIFFERENTIALの略)という。比例動作と積分動作と微分動作を組み合わせた制御方法をPID制御という。
Although the case where the
Here, the PID control is a kind of feedback control, and is a method of performing control of an input value by three elements of a deviation between an output value and a target value, its integration and differentiation. There is proportional control (P control) as basic feedback control. This controls the input value as a linear function of the deviation between the output value and the target value. In PID control, an operation for changing an input value in proportion to this deviation is referred to as a proportional operation or a P operation (P is an abbreviation for PROPORIONAL). In other words, if a state with a deviation continues for a long time, the change of the input value is increased and the role of trying to approach the target value is achieved. The operation of changing the input value in proportion to the integration of the deviation is referred to as an integration operation or an I operation (I is an abbreviation for INTERGRAL). A control method combining the proportional action and the integral action in this way is called PI control. The operation of changing the input value in proportion to the differential of the deviation is referred to as differential operation or D operation (D is an abbreviation for DERIVATIVE or DIFFERENTIAL). A control method combining a proportional action, an integral action, and a derivative action is called PID control.
PID制御回路128からの出力信号は、D/A変換回路(図示せず)によりD/A変換され、ドライバ回路29により、検出位置演算信号値VPROCと目標位置信号値VTARGに基づいて、駆動コイル130に駆動電流が供給される。つまり、ドライバ回路129は、PID制御回路128からの制御信号に基づき、出力信号Vout1,Vout2を生成する。この出力信号Vout1,Vout2は、カメラモジュールのAF駆動コイル130の両端に供給される。
なお、以上の説明では、線形運動デバイスが、レンズ(移動体)143と、このレンズ(移動体)143に取り付けられた磁石142とからなるものとしているが、駆動コイルを含めて線形運動デバイスとすることもできる。
An output signal from the
In the above description, the linear motion device is composed of a lens (moving body) 143 and a
このようにして、レンズの稼動範囲を変更した場合にも、線形運動デバイスの応答特性を変化させることなく、正確な位置制御を可能とすることができる。
つまり、線形運動デバイス141のホーム位置に対応する第1の位置信号値NEGCALと、線形運動デバイス141のフル位置に対応する第2の位置信号値POSCALに対応する検出位置演算信号値(VPROC)を得るキャリブレーション時のレンズの位置とそれに対応するコード値はメモリ127に保存される。
In this way, even when the operating range of the lens is changed, accurate position control can be performed without changing the response characteristic of the linear motion device.
That is, the first position signal value NEGCAL corresponding to the home position of the
図8は、本発明のカメラモジュールにおける光学要素(レンズ)の位置制御方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
本発明のカメラモジュールにおける光学要素(レンズ)の位置制御方法は、AF機能とOIS機能を有するカメラモジュールにおける光学要素(レンズ)の位置制御方法で、AF用モジュール31の位置を制御するステップ(S11)と、筐体35の位置を制御するステップ(S21)とを有している。
AF用モジュール31の位置を制御するステップ(S11)は、AF用磁気センサ34によりAF用モジュール31の位置を検出し、さらにOIS用磁気センサ24の信号から位置を補正する位置検出ステップ(S12)と、この位置検出ステップ(S12)で検出された検出信号に基づいてAF用コイル33に流す電流を制御するステップ(S13)と、レンズ21の光軸方向aにおけるAF用モジュール31の位置を制御するステップ(S14)とを有している。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for controlling the position of the optical element (lens) in the camera module of the present invention.
The position control method of the optical element (lens) in the camera module of the present invention is a method of controlling the position of the
In the step of controlling the position of the AF module 31 (S11), the position of the
また、筐体35の位置を制御するステップ(S21)は、OIS用磁気センサ24により筐体35の位置を検出する位置検出ステップ(S22)と、この位置検出ステップ(S22)で検出された検出信号に基づいてOIS用コイル23に流す電流を制御するステップ(S23)と、レンズ21の光軸方向aに対して垂直方向における筐体35の位置を制御するステップ(S24)とを有している。
このようにして、AF機能とOIS機能を有するカメラモジュールにおける光学要素(レンズ)の位置が制御される(S15,S25)。
このようにして、磁気センサへの通電や磁気センサからの信号の取り出しが容易である構成を備えたカメラモジュールの光学要素の位置制御方法を実現することができる。
The step (S21) of controlling the position of the
In this way, the position of the optical element (lens) in the camera module having the AF function and the OIS function is controlled (S15, S25).
In this way, it is possible to realize a position control method of the optical element of the camera module having a configuration in which energization to the magnetic sensor and extraction of a signal from the magnetic sensor are easy.
1,21 レンズ
1a,21a レンズホルダ
2、22 OIS用磁石
2X,22X X軸OIS用磁石
2Y,22Y Y軸OIS用磁石
3,23 OIS用コイル
3X,23X X軸OIS用コイル
3Y,23Y Y軸OIS用コイル
4,24 OIS用磁気センサ
4X,24X X軸OIS用磁気センサ
4Y,24Y Y軸OIS用磁気センサ
10,30 実装基板
11,31 AF用モジュール
12,32 AF用磁石
13,33 AF用コイル
14,34 AF用磁気センサ
15,35 筐体
16 通電用バネ
40 アクチュエータ
41 実装基板(固定部材)
42X X軸駆動用磁石
42Y Y軸駆動用磁石
43X X軸駆動用磁気センサ
43Y Y軸駆動用磁気センサ
44X X軸駆動用コイル
44Y Y軸駆動用コイル
45 レンズバレル
46 レンズ
120 制御装置
121 磁場センサ(ホール素子)
122 オフセット補償回路
123 増幅器
124 A/D変換回路
124a ゲイン調整回路
125 I2CIF(インターフェース)
126 コントローラ部
126a コード設定部
127 メモリ
128 PID制御回路(制御部)
129 ドライバ回路
130 駆動コイル
131 AF制御部
132 OIS制御部
141 線形運動デバイス
142 磁石
143 レンズ
144 撮像素子
1, 21
42X
122 Offset
126
129
Claims (12)
レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダに取り付けられたオートフォーカス用磁石とを備え、前記レンズの光軸方向に移動可能なオートフォーカス用モジュールと、
該オートフォーカス用モジュールを格納し、前記レンズの光軸方向に対して垂直方向に移動可能な筐体と、
該筐体に取り付けられた手ブレ補正用磁石と、
前記筐体の外側に離れて設けられた移動しない固定部材と、
前記オートフォーカス用磁石から発生する磁界を検知して、前記レンズの光軸方向における前記オートフォーカス用モジュールの位置を検出するオートフォーカス用磁気センサと、
前記固定部材に固定され、前記手ブレ補正用磁石から発生する磁界を検知して、前記レンズの光軸方向と垂直な方向における前記筐体の位置を検出する手ブレ補正用磁気センサと
を備えていることを特徴とするカメラモジュール。 In a camera module that has an autofocus function and a camera shake correction function,
An autofocus module comprising a lens, a lens holder for holding the lens, and an autofocus magnet attached to the lens holder; and movable in the optical axis direction of the lens;
A housing that houses the autofocus module and is movable in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens;
A camera shake correction magnet attached to the housing;
A non-moving fixing member provided outside the housing; and
An autofocus magnetic sensor that detects a magnetic field generated from the autofocus magnet and detects the position of the autofocus module in the optical axis direction of the lens;
A camera shake correction magnetic sensor that is fixed to the fixing member and detects a magnetic field generated from the camera shake correction magnet and detects a position of the housing in a direction perpendicular to an optical axis direction of the lens. A camera module characterized by that.
前記固定部材に固定され、前記筐体を前記レンズの光軸方向に対して垂直方向に移動させるための手ブレ補正用コイルと
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のカメラモジュール。 An autofocus coil for moving the autofocus module in the optical axis direction of the lens;
The camera module according to claim 1, further comprising: a camera shake correction coil that is fixed to the fixing member and moves the casing in a direction perpendicular to an optical axis direction of the lens. .
前記レンズの光軸方向に垂直なX軸方向における前記筐体の位置を検出するX軸手ブレ補正用磁気センサと、前記レンズの光軸方向と前記X軸方向に垂直なY軸方向における前記筐体の位置を検出するY軸手ブレ補正用磁気センサとを備え、
前記手ブレ補正用コイルは、
前記筐体を前記X軸方向に移動させるためのX軸手ブレ補正用コイルと、前記筐体を前記Y軸方向に移動させるためのY軸手ブレ補正用コイルと
を備えていることを特徴とする請求項1,2又は3に記載のカメラモジュール。 The camera shake correction magnetic sensor is:
An X-axis image stabilization magnetic sensor for detecting the position of the housing in the X-axis direction perpendicular to the optical axis direction of the lens; and the Y-axis direction perpendicular to the optical axis direction of the lens and the X-axis direction. A Y-axis image stabilization magnetic sensor for detecting the position of the housing,
The camera shake correction coil is
An X-axis camera shake correction coil for moving the casing in the X-axis direction and a Y-axis camera shake correction coil for moving the casing in the Y-axis direction are provided. The camera module according to claim 1, 2, or 3.
前記手ブレ補正用磁気センサにより検出された前記筐体の位置信号に基づいて、前記手ブレ補正用コイルに流す電流を制御して、前記レンズの光軸方向に対して垂直方向における前記筐体の位置を制御する手ブレ補正制御部と
を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のカメラモジュール。 The position of the autofocus module is detected based on the output of the autofocus magnetic sensor and the output of the camera shake correction magnetic sensor, and is sent to the autofocus coil based on the position signal indicating the detected position. An autofocus control unit for controlling the current to control the position of the autofocus module in the optical axis direction of the lens;
The housing in the direction perpendicular to the optical axis direction of the lens is controlled by controlling a current flowing through the camera shake correcting coil based on a position signal of the housing detected by the camera shake correcting magnetic sensor. The camera module according to claim 1, further comprising a camera shake correction control unit that controls the position of the camera.
レンズと、該レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダに取り付けられたオートフォーカス用磁石とを備え、前記レンズの光軸方向に移動可能なオートフォーカス用モジュールと、
該オートフォーカス用モジュールを格納し、前記レンズの光軸方向に対して垂直方向に移動可能な筐体と、
該筐体に取り付けられた手ブレ補正用磁石と、
前記筐体の外側に離れて設けられた移動しない固定部材と、
前記筐体に固定され、前記オートフォーカス用磁石から発生する磁界を検知して、前記レンズの光軸方向における前記オートフォーカス用モジュールの位置を検出するオートフォーカス用磁気センサと、
前記筐体に固定され、前記オートフォーカス用磁気センサの近傍に設けられたオートフォーカス用コイルと、
前記固定部材に固定され、前記手ブレ補正用磁石から発生する磁界を検知して、前記レンズの光軸方向と垂直な方向における前記筐体の位置を検出する手ブレ補正用磁気センサと、
前記筐体に取り付けられ、前記オートフォーカス用コイル及び/又は前記オートフォーカス用磁気センサと接続可能な通電用部材と
を備えていることを特徴とするカメラモジュール。 In a camera module that has an autofocus function and a camera shake correction function,
An autofocus module comprising a lens, a lens holder for holding the lens, and an autofocus magnet attached to the lens holder; and movable in the optical axis direction of the lens;
A housing that houses the autofocus module and is movable in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens;
A camera shake correction magnet attached to the housing;
A non-moving fixing member provided outside the housing; and
An autofocus magnetic sensor fixed to the housing and detecting a magnetic field generated from the autofocus magnet to detect the position of the autofocus module in the optical axis direction of the lens;
An autofocus coil fixed to the housing and provided in the vicinity of the autofocus magnetic sensor;
A magnetic sensor for camera shake correction that is fixed to the fixing member, detects a magnetic field generated from the camera shake correction magnet, and detects the position of the housing in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens;
A camera module comprising: an energization member attached to the housing and connectable to the autofocus coil and / or the autofocus magnetic sensor.
前記固定部材に固定され、前記筐体を前記レンズの光軸方向に対して垂直方向に移動させるための手ブレ補正用コイルと
を備えていることを特徴とする請求項6に記載のカメラモジュール。 An autofocus coil fixed to the housing for moving the autofocus module in the optical axis direction of the lens;
The camera module according to claim 6, further comprising: a camera shake correction coil that is fixed to the fixing member and moves the casing in a direction perpendicular to an optical axis direction of the lens. .
前記レンズの光軸方向に垂直なX軸方向における前記筐体の位置を検出するX軸手ブレ補正用磁気センサと、前記レンズの光軸方向と前記X軸方向に垂直なY軸方向における前記筐体の位置を検出するY軸手ブレ補正用磁気センサとを備え、
前記手ブレ補正用コイルは、
前記筐体を前記X軸方向に移動させるためのX軸手ブレ補正用コイルと、前記筐体を前記Y軸方向に移動させるためのY軸手ブレ補正用コイルと
を備えていることを特徴とする請求項6又は7に記載のカメラモジュール。 The camera shake correction magnetic sensor is:
An X-axis image stabilization magnetic sensor for detecting the position of the housing in the X-axis direction perpendicular to the optical axis direction of the lens; and the Y-axis direction perpendicular to the optical axis direction of the lens and the X-axis direction. A Y-axis image stabilization magnetic sensor for detecting the position of the housing,
The camera shake correction coil is
An X-axis camera shake correction coil for moving the casing in the X-axis direction and a Y-axis camera shake correction coil for moving the casing in the Y-axis direction are provided. The camera module according to claim 6 or 7.
オートフォーカス用モジュールの位置を制御するステップと、該オートフォーカス用モジュールを格納し、前記レンズの光軸方向に対して垂直方向に移動可能な筐体の位置を制御するステップとを有し、
前記オートフォーカス用モジュールの位置を制御するステップが、
オートフォーカス用磁気センサによりオートフォーカス用モジュールの位置を検出し、さらに手振れ補正用磁気センサの信号から位置を補正する位置検出ステップと、
該位置検出ステップで検出された検出信号に基づいてオートフォーカス用コイルに流す電流を制御するステップと、
レンズの光軸方向における前記オートフォーカス用モジュールの位置を制御するステップとを有し、
前記筐体の位置を制御するステップが、
手ブレ補正用磁気センサにより前記筐体の位置を検出する位置検出ステップと、
該位置検出ステップで検出された検出信号に基づいて手ブレ補正用コイルに流す電流を制御するステップと、
前記レンズの光軸方向に対して垂直方向における前記筐体の位置を制御するステップと
を有していることを特徴とするカメラモジュールにおける光学要素の位置制御方法。 In a method for controlling the position of an optical element in a camera module having an autofocus function and a camera shake correction function,
The step of controlling the position of the autofocus module; and the step of storing the autofocus module and controlling the position of the housing movable in the direction perpendicular to the optical axis direction of the lens,
Controlling the position of the autofocus module;
A position detection step of detecting the position of the autofocus module by the autofocus magnetic sensor and correcting the position from the signal of the camera shake correction magnetic sensor;
Controlling the current passed through the autofocus coil based on the detection signal detected in the position detection step;
Controlling the position of the autofocus module in the optical axis direction of the lens,
Controlling the position of the housing comprises:
A position detection step of detecting the position of the casing by a camera shake correction magnetic sensor;
Controlling a current flowing in the camera shake correction coil based on the detection signal detected in the position detection step;
Controlling the position of the housing in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens. A method for controlling the position of the optical element in the camera module.
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