JP6889378B2 - カメラモジュール、カメラ搭載装置及びカメラモジュールのキャリブレーション方法 - Google Patents
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Description
レンズ部が配置されるオートフォーカス可動部と、前記オートフォーカス可動部に対して離間して配置されるオートフォーカス固定部と、を有し、前記オートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス可動部を光軸方向に移動させるオートフォーカス用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部及び前記オートフォーカス固定部を含む振れ補正可動部と、前記振れ補正可動部に対して離間して配置される振れ補正固定部と、を有し、前記振れ補正固定部に対して前記振れ補正可動部を前記光軸方向に直交する光軸直交面内で揺動させる振れ補正用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部に配置される位置検出用マグネットと、前記光軸方向において前記位置検出用マグネットに対向するように前記振れ補正固定部に配置されるホール素子と、で構成され、前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向における位置を検出する第1の位置検出部と、
前記振れ補正可動部の前記光軸直交面内における位置を検出する第2の位置検出部と、
前記第1の位置検出部及び前記第2の位置検出部の検出結果に基づいて、前記オートフォーカス用駆動部の駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記第1の位置検出部の検出結果に基づいて算出される前記オートフォーカス可動部の光軸方向における位置を、予め設定された補正データに従って補正する補正部を有し、
前記補正部は、前記振れ補正可動部の揺動に伴う前記オートフォーカス可動部の光軸方向の変位を考慮して、前記第1の位置検出部の検出結果を補正する。
情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
上記のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える。
レンズ部が配置されるオートフォーカス可動部と、前記オートフォーカス可動部に対して離間して配置されるオートフォーカス固定部と、を有し、前記オートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス可動部を光軸方向に移動させるオートフォーカス用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部及び前記オートフォーカス固定部を含む振れ補正可動部と、前記振れ補正可動部に対して離間して配置される振れ補正固定部と、を有し、前記振れ補正固定部に対して前記振れ補正可動部を前記光軸方向に直交する光軸直交面内で揺動させる振れ補正用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部に配置される位置検出用マグネットと、前記光軸方向において前記位置検出用マグネットに対向するように前記振れ補正固定部に配置されるホール素子と、で構成され、前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向における位置を検出する第1の位置検出部と、
前記振れ補正可動部の前記光軸直交面内における位置を検出する第2の位置検出部と、
前記第1の位置検出部及び前記第2の位置検出部の検出結果に基づいて、前記オートフォーカス用駆動部の駆動制御を行う駆動制御部と、を備えるカメラモジュールのキャリブレーション方法であって、
前記振れ補正可動部を前記光軸直交面内で揺動させたときの前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向における位置を測定するとともに、当該測定の結果と前記第1の位置検出部の検出結果とを対応付ける第1工程と、
前記第1工程で得られた前記測定の結果と前記第1の位置検出部の検出結果の関係から、前記振れ補正可動部の揺動に伴う前記オートフォーカス可動部の光軸方向の変位を考慮して前記第1の位置検出部の検出結果を補正するための補正データを生成する第2工程と、を備える。
図7、図8に示すように、OIS可動部10は、AF可動部11、AF固定部12、及びAF用支持部13、14等を備える。
なお、駆動用マグネット122A、123とは別に、XY位置検出用のマグネットをOIS可動部10に配置するようにしてもよい。つまり、本実施の形態では、駆動用マグネット122A、123が、XY位置検出用のマグネットを兼用している。
AF可動部12は、Z位置検出用マグネット113(第1の位置検出用マグネット)を有し、OIS固定部20は、光軸方向においてZ位置検出用マグネット113に対向して設けられるAF用ホール素子24を有する。
図14に示すように、第1に、AF可動部11の光軸方向における可動範囲において、AFホール出力に基づいてアクチュエータの駆動距離に対するキャリブレーションを行う(ステップS111)。
具体的には、OIS可動部10を揺動させることなく、すなわちOIS可動部10のXY位置を基準位置に保持したまま、AF可動部11を光軸方向に移動させ、このときのAF可動部11の光軸方向の位置及びAFホール出力を測定する。そして、AFホール出力特性が直線性を有するように近似する(図15A参照)。なお、AF可動部11の光軸方向の位置は、例えば、レーザー変位計等の距離センサーを利用して測定することができる。
AF(Z)=AZ3+BZ2+CZ+D
で表される(図15B参照)。AF(Z)は、リニアリティ補正を行うための補正データであり、リニアリティ補正後のAF可動部11の光軸方向の位置を表す。
具体的には、AFコイル112A、112Bに通電しない状態で、OIS可動部10をX方向及びY方向に移動させ、このときのAF可動部11の光軸方向の位置を測定する。そして、X方向及びY方向について、OIS可動部10の揺動に伴うAF可動部11の変動量を関数化する。
すなわち、OIS可動部10をX方向に揺動させた場合のOISストロークをX、Y方向に揺動させた場合のOISストロークをYとすると、AF可動部11の変動量AF(X)、AF(Y)は、それぞれ、
AF(X)=FX2+GX+H
AF(Y)=JY2+KY+L
で表される。なお、X方向のOISストロークX及びY方向のOISストロークYは、OIS用ホール素子23A、23Bの検出結果に基づく値である。AF(X)、AF(Y)は、OIS可動部10の揺動に伴うAF可動部11の位置変動を補正するための補正データとなる。AFホール出力に基づいて算出されるAF可動部11の位置AF(Z)にAF(X)、AF(Y)を加算して補正することにより、OIS可動部10の揺動に伴う変動を反映させることができる。
具体的には、OIS可動部10のXY位置を所定位置(X,Y)に固定した状態で、AF可動部11を光軸方向に移動させたときのAF可動部11の光軸方向の位置を測定する。測定結果には、駆動制御部200よる制御精度の誤差が反映される(図18参照)。そして、制御精度誤差によるAF可動部11の変動量を関数化する。図18に示すように、例えば、制御精度誤差によるAF可動部11の変動量AF(R)は、OISストローク(基準位置を中心とする半径R(R2=X2+Y2))に依存する。AFホール出力に基づいて算出されるAF可動部11の位置AF(Z)にAF(R)を加算して補正することにより、制御誤差に伴うAF可動部11の変動を反映させることができる。
AFTTL=AF(Z)+AF(X)+AF(Y)
AF(Z)=AZ3+BZ2+CZ+D
AF(X)=FX2+GX+H
AF(Y)=JY2+KY+L
で表される。
駆動制御部200は、第1の位置検出部の検出結果に基づいて算出されるAF可動部11の光軸方向における位置を、予め設定された補正データに従って補正する補正部202を有し、補正部202は、OIS可動部10の揺動に伴うAF可動部11の光軸方向の変位を考慮して、第1の位置検出部の検出結果を補正する。
2 レンズ部
3 カバー
10 OIS可動部(AF用駆動部)
11 AF可動部
12 AF固定部
13 AF用支持部
13A、13B 上バネ
14 AF用支持部、下バネ
20 OIS固定部
21 ベース
22 コイル基板
23A、23B OIS用ホール素子(第2の位置検出部)
24 AF用ホール素子(第1の位置検出部)
30 OIS用支持部材、サスペンションワイヤー
111 レンズホルダー
112A、112B AF用コイル
113 Z位置検出用マグネット(第1の位置検出部)
121 マグネットホルダー
122A 駆動用マグネット(AF用マグネット兼OIS用マグネット、第2の位置検出部)
122B 駆動用マグネット(AF用マグネット兼OIS用マグネット)
123 駆動用マグネット(OIS用マグネット、第2の位置検出部)
124 カウンターウエイト
221A、221B、222 OIS用コイル
M スマートフォン
A カメラモジュール
Claims (9)
- レンズ部が配置されるオートフォーカス可動部と、前記オートフォーカス可動部に対して離間して配置されるオートフォーカス固定部と、を有し、前記オートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス可動部を光軸方向に移動させるオートフォーカス用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部及び前記オートフォーカス固定部を含む振れ補正可動部と、前記振れ補正可動部に対して離間して配置される振れ補正固定部と、を有し、前記振れ補正固定部に対して前記振れ補正可動部を前記光軸方向に直交する光軸直交面内で揺動させる振れ補正用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部に配置される位置検出用マグネットと、前記光軸方向において前記位置検出用マグネットに対向するように前記振れ補正固定部に配置されるホール素子と、で構成され、前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向における位置を検出する第1の位置検出部と、
前記振れ補正可動部の前記光軸直交面内における位置を検出する第2の位置検出部と、
前記第1の位置検出部及び前記第2の位置検出部の検出結果に基づいて、前記オートフォーカス用駆動部の駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記第1の位置検出部の検出結果に基づいて算出される前記オートフォーカス可動部の光軸方向における位置を、予め設定された補正データに従って補正する補正部を有し、
前記補正部は、前記振れ補正可動部の揺動に伴う前記オートフォーカス可動部の光軸方向の変位を考慮して、前記第1の位置検出部の検出結果を補正する、カメラモジュール。 - 前記補正部は、前記ホール素子の出力特性が直線性を有するように、前記第1の位置検出部の検出結果を補正する、請求項1に記載のカメラモジュール。
- 前記第1の位置検出部の検出結果をZ、前記第2の位置検出部の検出結果をX及びYとしたとき、
前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向の位置AF(Z)、前記振れ補正可動部を前記X方向に揺動させた場合の前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向の変動量AF(X)、前記振れ補正可動部を前記Y方向に揺動させた場合の前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向の変動量AF(Y)は、
AF(Z)=AZ3+BZ2+CZ+D
AF(X)=FX2+GX+H
AF(Y)=JY2+KY+L
で表され、
前記補正データによる補正後の前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向における位置AFTTLは、
AFTTL=AF(Z)+AF(X)+AF(Y)
で表される、請求項2に記載のカメラモジュール。 - 前記補正部は、前記駆動制御部による制御精度誤差を考慮して、前記第1の位置検出部の検出結果を補正する、請求項1から3のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
- 前記第1の位置検出用マグネットは、単極形のマグネットであり、着磁方向が前記光軸方向に一致するように配置されている、請求項1から4のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
- 前記第1の位置検出用マグネットは、円柱形状を有する、請求項5に記載のカメラモジュール。
- 前記振れ補正可動部と前記振れ補正固定部とを連結し、前記振れ補正可動部を揺動可能に支持する振れ補正支持部を備え、
前記振れ補正支持部は、サスペンションワイヤーで構成される、請求項1から6のいずれか一項に記載のカメラモジュール。 - 情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
請求項1から7のいずれか一項に記載のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える、カメラ搭載装置。 - レンズ部が配置されるオートフォーカス可動部と、前記オートフォーカス可動部に対して離間して配置されるオートフォーカス固定部と、を有し、前記オートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス可動部を光軸方向に移動させるオートフォーカス用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部及び前記オートフォーカス固定部を含む振れ補正可動部と、前記振れ補正可動部に対して離間して配置される振れ補正固定部と、を有し、前記振れ補正固定部に対して前記振れ補正可動部を前記光軸方向に直交する光軸直交面内で揺動させる振れ補正用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部に配置される位置検出用マグネットと、前記光軸方向において前記位置検出用マグネットに対向するように前記振れ補正固定部に配置されるホール素子と、で構成され、前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向における位置を検出する第1の位置検出部と、
前記振れ補正可動部の前記光軸直交面内における位置を検出する第2の位置検出部と、
前記第1の位置検出部及び前記第2の位置検出部の検出結果に基づいて、前記オートフォーカス用駆動部の駆動制御を行う駆動制御部と、を備えるカメラモジュールのキャリブレーション方法であって、
前記振れ補正可動部を前記光軸直交面内で揺動させたときの前記オートフォーカス可動部の前記光軸方向における位置を測定するとともに、当該測定の結果と前記第1の位置検出部の検出結果とを対応付ける第1工程と、
前記第1工程で得られた前記測定の結果と前記第1の位置検出部の検出結果の関係から、前記振れ補正可動部の揺動に伴う前記オートフォーカス可動部の光軸方向の変位を考慮して前記第1の位置検出部の検出結果を補正するための補正データを生成する第2工程と、を備える、カメラモジュールのキャリブレーション方法。
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