JP2008256800A - Camera module - Google Patents

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Toshihisa Matsuo
順向 松尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera module which can correctly displace a moving body and can be miniaturized. <P>SOLUTION: In the camera module, the image of an object is formed on an image sensor 2 through an optical system 1 including a lens 1A. In the camera module, the optical system 1 is connected to the moving body 20 through a connection member 21. An actuator 6 is electrically controlled to be displaced. Thus, the moving body 20 is moved in the direction of an arrow R2 and the relative distance between the optical system 1 and the image sensor 2 is changed according to the movement of the moving body. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、カメラモジュールに関し、特に、圧電素子を利用したアクチュエータを含むカメラモジュールに関する。   The present invention relates to a camera module, and more particularly to a camera module including an actuator using a piezoelectric element.

近年、携帯電話機等の機器にカメラ機能が取り入られた製品が少なくない。これらの製品には、通常カメラモジュールと云われる部品が搭載されている。カメラモジュールは、画像撮像用のCCD(Charge Coupled Devices)等の撮像素子、画像を撮像素子に結像する為のレンズ等を含む光学系、これらを支持しかつ保護するための筐体等から成る。   In recent years, there are many products in which camera functions are incorporated in devices such as mobile phones. These products are usually equipped with parts called camera modules. The camera module includes an image pickup device such as a CCD (Charge Coupled Devices) for image pickup, an optical system including a lens for forming an image on the image pickup device, a housing for supporting and protecting these, and the like. .

従来の製品は、撮像画像のフォーカス制御が不要なパンフォーカス式のカメラモジュールが採用されていた。しかしながら、最近では、撮像素子の画素数が増え、撮像性能が向上してきたことを受けて、カメラモジュールにおいて撮像画像のフォーカス制御が必要となって来た。フォーカス制御が行なわれる際には、カメラモジュール内の光学系の一部または全部を変位可能に構成する必要がある。   Conventional products employ a pan-focus camera module that does not require focus control of captured images. However, recently, in response to the increase in the number of pixels of the image sensor and the improvement of the imaging performance, it has become necessary to perform focus control of the captured image in the camera module. When focus control is performed, a part or all of the optical system in the camera module needs to be configured to be displaceable.

レンズを変位させるためには、駆動源(アクチュエータ)が必要である。カメラのフォーカス制御においては、既にフィルムカメラ或いはデジタルスチルカメラ等に搭載されているアクチュエータに関する技術が多数存在する。なお、携帯電話機向けとなると、カメラモジュールに要求されるサイズは、通常のカメラとは比較にならないほど小さくなる。つまり、携帯電話機には、サイズの大きいアクチュエータの搭載は不可能であり、特殊な小型アクチュエータが必要となる。   In order to displace the lens, a drive source (actuator) is required. In camera focus control, there are many technologies related to actuators already installed in film cameras, digital still cameras, and the like. For mobile phones, the size required for the camera module is so small that it cannot be compared with a normal camera. That is, a large-sized actuator cannot be mounted on a mobile phone, and a special small actuator is required.

小型という点で利用されるアクチュエータとして、圧電素子を利用したアクチュエータが挙げられる。なお、圧電素子を利用したアクチュエータについての従来技術としては、例えば特許文献1(特開2006−189648号公報)に開示されるものがある。当該公報では、圧電素子の伸縮性を利用して移動体を変位させる技術が開示されている。より具体的には、圧電素子に駆動電圧を与えて電気的に伸縮させて当該圧電素子に固定された駆動部材を振動させ、これにより、駆動部材と摩擦係合された移動体との間の摩擦関係を利用して、移動体を変位させようとする技術が開示されている。
特開2006−189648号公報
As an actuator used in terms of small size, an actuator using a piezoelectric element can be cited. In addition, as a prior art about the actuator using a piezoelectric element, there exist some which are disclosed by patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-189648), for example. The gazette discloses a technique for displacing a moving body using the stretchability of a piezoelectric element. More specifically, a driving voltage is applied to the piezoelectric element to electrically expand and contract to vibrate the driving member fixed to the piezoelectric element, and thereby, between the driving member and the moving body frictionally engaged. A technique for displacing a moving body using a frictional relationship is disclosed.
JP 2006-189648 A

上記したようなカメラモジュールが搭載される機器の一つである携帯電話機は、このところ多機能化が進み、携帯電話機内に占める各部品のスペース確保が厳しくなってきている。また、ユーザからは携帯電話機の更なる小型化および薄型化の要求が強く、使用部品の小型化に拍車が掛かっている。そして、この様な状況はカメラモジュールに於いても例外ではない。   Mobile phones, which are one of the devices on which the above-described camera modules are mounted, have recently become multifunctional, and it is becoming increasingly difficult to secure the space for each component in the mobile phone. In addition, there is a strong demand from users for further miniaturization and thinning of mobile phones, which has spurred downsizing of components used. Such a situation is no exception in the camera module.

一方、上述したカメラモジュールを構成する部品である撮像素子・光学系・レンズ駆動用アクチュエータ・筐体は必須の部品であり、工夫により小型化は可能であっても、省略は不可能である。   On the other hand, the image sensor, the optical system, the lens driving actuator, and the housing, which are components constituting the above-described camera module, are essential components, and can be omitted even if they can be miniaturized by contrivance.

なお、特許文献1では、上述のように、圧電素子を利用した駆動システムが記載されているが、このシステムでは、移動体の位置を知る為に位置センサが配設されている。これは、摩擦係合された移動体(および当該移動体に固定された光学系)を摩擦力で動かす場合は、摩擦部材の経年変化等により摩擦力が変動するため、圧電素子への入力に対する移動体の変位量にバラつきが生じる。特許文献1に開示された技術において、目的の位置に移動体を変位させるために、カメラモジュールに移動体の変位量を検出する位置センサが必要とされるのは、このような理由からである。位置センサが備えられた場合、摩擦部材の経年変化等によって移動体の変位量が低下した場合でも、圧電素子への入力に対する変位量が把握出来るので、圧電素子への電力の入力量を制御することで移動体の駆動速度の低下を低減できる。つまり、正確に、移動体を変位させることができる。   In Patent Document 1, as described above, a drive system using a piezoelectric element is described. However, in this system, a position sensor is provided to know the position of a moving body. This is because, when a frictionally engaged moving body (and an optical system fixed to the moving body) is moved with a frictional force, the frictional force fluctuates due to a secular change of the friction member, etc. Variations occur in the amount of displacement of the moving body. In the technique disclosed in Patent Document 1, in order to displace the moving body to a target position, the camera module requires a position sensor that detects the amount of displacement of the moving body for this reason. . When the position sensor is provided, the displacement amount relative to the input to the piezoelectric element can be grasped even when the displacement amount of the moving body decreases due to the secular change of the friction member, etc., so the input amount of electric power to the piezoelectric element is controlled. As a result, a decrease in the driving speed of the moving body can be reduced. That is, the moving body can be accurately displaced.

しかしながら、上記システムでは、位置センサ、当該センサに通電する為の基板やコネクタ類、これらを支持する為の支持部材等が必要とされる。そして、このことが、カメラモジュールのサイズの小型化を阻んでいた。   However, the above system requires a position sensor, a board and connectors for energizing the sensor, a support member for supporting these, and the like. This has hindered miniaturization of the camera module.

本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、正確に移動体を変位できかつ小型化が可能なカメラモジュールを提供することである。   The present invention has been conceived in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a camera module capable of accurately displacing a moving body and miniaturizing.

本発明に従ったカメラモジュールは、レンズを介して入力される画像を撮像素子で結像させるカメラモジュールにおいて、電気的に制御されることにより変位する駆動部と、前記駆動部に摩擦係合された移動部と、前記レンズまたは前記撮像素子と前記移動部を連結させる連結部と、前記撮像素子で結像された画像のフォーカスを評価するフォーカス評価手段と、前記駆動部を電気的に制御することにより前記レンズと前記撮像素子の相対的な距離を変更させながら前記フォーカス評価手段にフォーカスの評価をさせ、これにより、前記撮像素子で結像される画像のフォーカスが合う前記レンズと前記撮像素子の相対的な位置を決定する、フォーカス制御を実行するフォーカス制御手段と、前記フォーカス制御に関わる履歴情報を記憶する履歴記憶手段と、前記履歴情報と前記駆動部に対する制御態様との関係を記憶する制御態様関係記憶手段とを備え、前記フォーカス制御手段は、前記制御態様関係記憶手段に記憶された制御態様の中から、前記履歴記憶手段に記憶された履歴情報に対応する制御態様に従って、前記駆動部を電気的に制御することを特徴とする。   A camera module according to the present invention is a camera module that forms an image input through a lens with an imaging device, and is frictionally engaged with a drive unit that is displaced by electrical control and the drive unit. Electrically controlling the moving unit, a connecting unit that connects the lens or the image sensor and the moving unit, a focus evaluation unit that evaluates a focus of an image formed by the image sensor, and the drive unit. Accordingly, the focus evaluation unit evaluates the focus while changing the relative distance between the lens and the image sensor, and thereby the image focused on the image formed by the image sensor and the image sensor A focus control means for executing focus control for determining a relative position of the camera and a history information for storing the history information related to the focus control. Storage means, and control mode relation storage means for storing the relationship between the history information and the control mode for the drive unit, wherein the focus control unit is selected from the control modes stored in the control mode relation storage unit. The drive unit is electrically controlled according to a control mode corresponding to history information stored in the history storage means.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記履歴情報は、前記移動部と前記駆動部の摩擦係合部分の磨耗の指標となる情報であることが好ましい。   In the camera module according to the aspect of the invention, it is preferable that the history information is information serving as an index of wear of the friction engagement portion of the moving unit and the driving unit.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記履歴情報は、1回の前記フォーカス制御に要した時間の情報であることが好ましい。   In the camera module of the present invention, it is preferable that the history information is information on a time required for one focus control.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記履歴情報は、前記フォーカス制御に費やした累積時間の情報であることが好ましい。   In the camera module according to the aspect of the invention, it is preferable that the history information is information on an accumulated time spent for the focus control.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記履歴情報は、前記フォーカス制御を実施した累積回数の情報であることが好ましい。   In the camera module according to the aspect of the invention, it is preferable that the history information is information on a cumulative number of times the focus control is performed.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記履歴情報は、前記駆動部に対して電気的に制御を実行した累積時間の情報であることが好ましい。   In the camera module according to the aspect of the invention, it is preferable that the history information is information on an accumulated time during which the drive unit is electrically controlled.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記履歴情報は、前記駆動部に対して電気的に制御を実行した累積回数の情報であることが好ましい。   In the camera module according to the aspect of the invention, it is preferable that the history information is information on a cumulative number of times that the drive unit is electrically controlled.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記制御態様は、前記駆動部に入力する電圧の値を特定することが好ましい。   In the camera module of the present invention, it is preferable that the control mode specifies a value of a voltage input to the driving unit.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記制御態様は、前記駆動部に入力する電圧の値を変化させる速度を特定することが好ましい。   In the camera module of the present invention, it is preferable that the control mode specifies a speed at which a value of a voltage input to the driving unit is changed.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記制御態様は、前記駆動部に入力する電圧の周波数を特定することが好ましい。   In the camera module of the present invention, it is preferable that the control mode specifies a frequency of a voltage input to the driving unit.

また、本発明のカメラモジュールでは、前記制御態様は、前記駆動部と前記移動部の摩擦係合部分の摩擦力を調整する態様であることが好ましい。   In the camera module of the present invention, it is preferable that the control mode is a mode of adjusting a frictional force of a friction engagement portion between the driving unit and the moving unit.

フォーカス制御手段が、制御態様関係記憶手段に記憶された制御態様の中から、履歴記憶手段に記憶された履歴情報に対応する制御態様に従って駆動部を電気的に制御するため、移動部の位置を検出するセンサが設けられなくとも、当該移動部の位置を、履歴に基づいて正確に変位することができる。   The focus control unit electrically controls the drive unit according to the control mode corresponding to the history information stored in the history storage unit from among the control modes stored in the control mode relationship storage unit. Even if a sensor for detection is not provided, the position of the moving unit can be accurately displaced based on the history.

したがって、カメラモジュールにおいて、正確に移動体を変位でき、かつ、移動体の位置を検知するセンサを省略できるので、小型化が可能となる。   Therefore, in the camera module, the moving body can be accurately displaced, and the sensor for detecting the position of the moving body can be omitted, so that the size can be reduced.

図1は、本発明の一実施の形態であるカメラモジュールの概略構成を模式的に示す図であり、図2は、当該カメラモジュールの制御ブロック図を示す。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a camera module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a control block diagram of the camera module.

図1および図2を参照して、カメラモジュール10は、主に、光学系1、撮像素子2、移動体20、および、当該移動体20を駆動するアクチュエータ6からなる。光学系1は、被写体像を撮像素子2に結像するための要素であり、レンズ1A、ミラー(図示せず)、およびこれらを支持する部材等の、一般的な光学系において備えられる要素を含む。撮像素子2は、光学系1によって結像された像を受光する要素であり、たとえば、CCDまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を利用したイメージセンサによって構成される。光学系1と撮像素子2は、筐体7に収容されている。   1 and 2, the camera module 10 mainly includes an optical system 1, an image sensor 2, a moving body 20, and an actuator 6 that drives the moving body 20. The optical system 1 is an element for forming a subject image on the image sensor 2, and includes elements provided in a general optical system, such as a lens 1A, a mirror (not shown), and members that support these. Including. The imaging device 2 is an element that receives an image formed by the optical system 1 and is configured by an image sensor using a CCD or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), for example. The optical system 1 and the image sensor 2 are accommodated in a housing 7.

本実施の形態のカメラモジュール10では、被写体像を撮像素子2に結像させるために、アクチュエータ6により、撮像素子2に対する光学系1の相対位置が変更される。アクチュエータ6は、たとえば、圧電素子を利用した小型のアクチュエータによって構成される。なお、アクチュエータ6と光学系1は、連結部材21によって連結されている。   In the camera module 10 of the present embodiment, the relative position of the optical system 1 with respect to the image sensor 2 is changed by the actuator 6 in order to form a subject image on the image sensor 2. The actuator 6 is constituted by a small actuator using a piezoelectric element, for example. The actuator 6 and the optical system 1 are connected by a connecting member 21.

撮像素子2で得られた画像は、被写体に対してフォーカスが得られているかどうか(合焦しているか否か)を判断する必要がある。なお、撮影者が、カメラモジュール10の、フォーカスを調整する部分を操作することが出来る場合には、撮影者自身が合焦の判断をしつつ調整すればよい。しかしながら、カメラモジュール10側で判断がなされる場合には、当該カメラモジュール10側で、合焦しているか否かを評価する何らかの手段が必要となる。   It is necessary to determine whether the image obtained by the image sensor 2 is focused on the subject (whether it is in focus). If the photographer can operate the focus adjustment portion of the camera module 10, the photographer may adjust the focus while determining the in-focus state. However, when the determination is made on the camera module 10 side, some means for evaluating whether or not the camera module 10 is in focus is required.

本実施の形態では、フォーカス評価部3によって、合焦しているか否かが評価される。なお、フォーカス評価部3がどのように合焦しているか否かを評価するかについては、後述する。   In the present embodiment, the focus evaluation unit 3 evaluates whether or not the subject is in focus. Note that how the focus evaluation unit 3 evaluates whether or not it is in focus will be described later.

アクチュエータ制御部4は、フォーカス評価部3による合焦しているか否かの評価に関する情報に基づいて、(光学系1を駆動する)アクチュエータ6の動きを制御する。   The actuator control unit 4 controls the movement of the actuator 6 (which drives the optical system 1) based on information regarding whether or not the focus evaluation unit 3 has focused.

駆動部5は、アクチュエータ制御部4からの情報に基づいて、アクチュエータ6を電気的に駆動する部分である。   The drive unit 5 is a part that electrically drives the actuator 6 based on information from the actuator control unit 4.

履歴記憶部8には、過去のフォーカス制御時における、フォーカス制御に関する結果が格納される。また、制御態様関係記憶部9には、後述するような、フォーカス制御に関わる履歴情報(たとえば、平均フォーカス制御時間)とアクチュエータ6に対する制御態様(たとえば、アクチュエータ6に入力する電圧の振幅)の関係を特定する情報が格納される。   The history storage unit 8 stores a result related to the focus control in the past focus control. Further, in the control mode relation storage unit 9, a relationship between history information (for example, average focus control time) related to focus control and a control mode for the actuator 6 (for example, amplitude of voltage input to the actuator 6) as described later. Information for identifying is stored.

図3に、カメラモジュール10のハードウェア構成を模式的に示す。
カメラモジュール10は、上記した当該カメラモジュール10の動作を全体的に制御するCPU(Central Processing Unit)91、半導体メモリからなる主記憶装置92、CPU91のワークエリアとして機能するRAM(Random Access Memory)94、アクチュエータ6への電圧の入力を後述するように制御するアクチュエータ駆動部95、および、カメラモジュール10が搭載される機器本体等とのインターフェースである外部I/F(外部インターフェース)96を含む。なお、外部I/F96は、SDメモリカード(Secure Digital memory card)等の外部メディアに対する情報の読み込みおよび書き込みも行なう。CPU91は、主記憶装置92(および/または外部メディア)に記憶されたプログラムを実行することにより、カメラモジュール10の動作を制御する。図22中のフォーカス評価部3およびアクチュエータ制御部4はCPU91によって構成され、駆動部5はアクチュエータ駆動部95によって構成され、履歴記憶部8は主記憶装置92によって構成される。また、カメラモジュール10では、撮像素子2上で結像された画像データがファインダ画像として連続的にCPU91に入力され、さらに、たとえば外部I/F96を介して入力される、シャッタボタンが操作された旨の情報の応じて、当該画像データが主記憶装置92(および/または外部メディア)に撮影画像として格納される。
FIG. 3 schematically shows a hardware configuration of the camera module 10.
The camera module 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 91 that controls the overall operation of the camera module 10 described above, a main storage device 92 including a semiconductor memory, and a RAM (Random Access Memory) 94 that functions as a work area for the CPU 91. In addition, an actuator driving unit 95 that controls input of a voltage to the actuator 6 as will be described later, and an external I / F (external interface) 96 that is an interface with a device main body on which the camera module 10 is mounted. The external I / F 96 also reads and writes information to and from external media such as an SD memory card (Secure Digital memory card). The CPU 91 controls the operation of the camera module 10 by executing a program stored in the main storage device 92 (and / or an external medium). In FIG. 22, the focus evaluation unit 3 and the actuator control unit 4 are configured by a CPU 91, the drive unit 5 is configured by an actuator drive unit 95, and the history storage unit 8 is configured by a main storage device 92. In the camera module 10, image data imaged on the image sensor 2 is continuously input to the CPU 91 as a finder image, and further, for example, a shutter button input via the external I / F 96 is operated. In response to the information to that effect, the image data is stored as a captured image in the main storage device 92 (and / or an external medium).

アクチュエータ6は、バイモルフ圧電素子を利用したものである。ここで、図4〜図8を参照して、アクチュエータ6の構成について詳細に説明する。   The actuator 6 uses a bimorph piezoelectric element. Here, the configuration of the actuator 6 will be described in detail with reference to FIGS.

図4および図5には、バイモルフ圧電素子の構成の一例が示されている。板状の圧電素子12の主面およびその裏面のそれぞれに、電極11と電極13が設けられている。圧電素子12は、電圧+Vを印加されると、図4中の矢印で示されるように、収縮するように分極処理が施されている。このことから、当該圧電素子12は、図5に示されるように、図4で印加されたのとは逆の電圧(−V)を印加されると、当該図5中の矢印で示されるように伸張する。   4 and 5 show an example of the configuration of the bimorph piezoelectric element. An electrode 11 and an electrode 13 are provided on each of the main surface and the back surface of the plate-like piezoelectric element 12. When the voltage + V is applied, the piezoelectric element 12 is subjected to polarization treatment so as to contract as indicated by an arrow in FIG. Therefore, as shown in FIG. 5, when a voltage (−V) opposite to that applied in FIG. 4 is applied to the piezoelectric element 12 as shown in FIG. Stretch to.

図6には、図4または図5で示したような圧電素子が、芯材17を介して2つ重ねられつつ、静止物14に固定された状態が示されている。なお、図6では、上側の圧電素子12に設けられた電極11と下側の圧電素子12に設けられた電極13とに、同じ電位の電圧が印加され、また、上側の圧電素子12に設けられた電極13と下側の圧電素子12に設けられた電極11とに、同じ電位の電圧が印加される状態が示されている。そして、このような状態で、電源から交流電圧が加えられると、(上側または下側の)一方の圧電素子12が収縮したとき、もう一方の圧電素子12が伸張する。これにより、図中の両矢印R12のように、交流電圧の半周期毎に、芯材17の一端(図6の右端)が上下に、つまり、図7(A)に示された状態と図7(B)に示された状態とを交互にとるように、変位する。   FIG. 6 shows a state in which two piezoelectric elements as shown in FIG. 4 or 5 are fixed to the stationary object 14 while being overlapped via the core member 17. In FIG. 6, the same voltage is applied to the electrode 11 provided on the upper piezoelectric element 12 and the electrode 13 provided on the lower piezoelectric element 12, and the voltage is provided on the upper piezoelectric element 12. The state where the voltage of the same potential is applied to the electrode 13 provided and the electrode 11 provided on the lower piezoelectric element 12 is shown. In this state, when an AC voltage is applied from the power supply, when one piezoelectric element 12 (upper or lower) contracts, the other piezoelectric element 12 expands. As a result, as indicated by a double-headed arrow R12 in the figure, one end of the core member 17 (the right end in FIG. 6) is moved up and down, that is, in the state shown in FIG. 7 (B) is displaced so as to alternate with the state shown in FIG.

このような、圧電素子12の電極11,13に電圧が印加された際の挙動を利用したアクチュエータ6の構成の一例を図8に示す。   FIG. 8 shows an example of the configuration of the actuator 6 using such behavior when a voltage is applied to the electrodes 11 and 13 of the piezoelectric element 12.

図8に示されたアクチュエータ6では、リンク材16の両端に2組のバイモルフアクチュエータ100,200が配設されている。リンク材16は弾性体であり、その両端を静止物14に固定されていると共に、その中央には駆動部15が取り付けられている。なお、図8に示されたアクチュエータ6では、2つのバイモルフアクチュエータ100,200の芯材として、リンク材16が共通に使用されているが、必ずしもその必要は無い。   In the actuator 6 shown in FIG. 8, two sets of bimorph actuators 100 and 200 are disposed at both ends of the link member 16. The link member 16 is an elastic body, and both ends thereof are fixed to the stationary object 14, and a drive unit 15 is attached to the center thereof. In the actuator 6 shown in FIG. 8, the link material 16 is commonly used as the core material of the two bimorph actuators 100 and 200, but this is not always necessary.

各圧電素子12の電極11および電極13は、図8に示されるように結線されている。バイモルフアクチュエータ100に対する入力電圧を電圧V1とし、バイモルフアクチュエータ200に対する入力電圧を入力V2とする。そして、この電圧V1,V2を、それぞれ図9に示すように時間に対して変化させると、図8のバイモルフアクチュエータ100,200は、互いに逆位相に変位する。図10に、バイモルフアクチュエータ100とバイモルフアクチュエータ200が互いに逆位相に変位する状態を示す。   The electrodes 11 and 13 of each piezoelectric element 12 are connected as shown in FIG. An input voltage to the bimorph actuator 100 is a voltage V1, and an input voltage to the bimorph actuator 200 is an input V2. When the voltages V1 and V2 are changed with respect to time as shown in FIG. 9, the bimorph actuators 100 and 200 in FIG. 8 are displaced in opposite phases. FIG. 10 shows a state where the bimorph actuator 100 and the bimorph actuator 200 are displaced in opposite phases.

図10を参照して、この状態では、アクチュエータ6において、リンク材16は、バイモルフアクチュエータ100とバイモルフアクチュエータ200が異なる位相に変位しているために、N字状に変形している。なお、図10では、バイモルフアクチュエータ100、バイモルフアクチュエータ200、駆動部15、移動体20のそれぞれの変位を示す、実線の矢印と破線の矢印が示されている。図9において、「往時」と記された期間では、アクチュエータ6の各部は図10中の実線で示した方向に変位をする。また、図9において「復時」と記された期間では、アクチュエータ6の各部は図10中の破線で示した方向に変位をする。つまり、アクチュエータ6に対して、図9中の「往時」と「復時」で示される態様で一回ずつ電圧が入力されることにより、当該アクチュエータ6において、図10の実線で示される変位と破線で示される変位が実現される。図9では、「往時」と「復時」の1セットが「1ステップ」として示されている。そして、アクチュエータ6に対して、図9の「往時」と「復時」の電圧の入力態様が繰り返されることにより、アクチュエータ6は、図10中の実線方向の変位と破線方向の変位を繰り返し、これにより、駆動部15は、実線方向の変位と破線方向の変位を繰り返すように往復運動をする。   With reference to FIG. 10, in this state, in the actuator 6, the link member 16 is deformed into an N shape because the bimorph actuator 100 and the bimorph actuator 200 are displaced in different phases. In FIG. 10, solid arrows and broken arrows indicating the displacement of the bimorph actuator 100, the bimorph actuator 200, the driving unit 15, and the moving body 20 are shown. 9, each part of the actuator 6 is displaced in the direction indicated by the solid line in FIG. Further, in the period indicated as “recovery” in FIG. 9, each part of the actuator 6 is displaced in the direction indicated by the broken line in FIG. 10. That is, when a voltage is input to the actuator 6 once in a manner shown by “outgoing” and “returning” in FIG. 9, the displacement shown by the solid line in FIG. The displacement indicated by the broken line is realized. In FIG. 9, one set of “when going” and “when returning” is shown as “1 step”. The actuator 6 repeats the displacement in the solid line direction and the displacement in the broken line direction in FIG. 10 by repeating the input mode of the “forward” and “return” voltages in FIG. Thereby, the drive part 15 reciprocates so that the displacement of a continuous line direction and the displacement of a broken line direction may be repeated.

なお、図10は、アクチュエータ6が、図8に示された状態から「往時」の期間で変位した状態を示す図である。一方、図11に、アクチュエータ6が、「復時」の期間で変位した状態を示す。   FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the actuator 6 has been displaced from the state illustrated in FIG. On the other hand, FIG. 11 shows a state in which the actuator 6 is displaced during the “return time” period.

そして、図10に矢印R1として示すように、移動体20は、アクチュエータ6の駆動部15に摩擦係合するように与圧をかけられて配置されることにより、駆動部15の変位に伴って、左右方向に(図10中の移動体20の矢印R21,R22で示される方向に)移動する。   Then, as shown by an arrow R <b> 1 in FIG. 10, the moving body 20 is arranged so as to be frictionally engaged with the drive unit 15 of the actuator 6, and accordingly, with the displacement of the drive unit 15. , Move in the left-right direction (in the direction indicated by arrows R21, R22 of the moving body 20 in FIG. 10).

なお、図10中の矢印R21と矢印R22の長さが異なるのは、図9に示された態様でアクチュエータ6に電圧が入力されることによって、移動体20の各方向の変位量が異なることを意味している。ここで、矢印R21は、図9の往時の移動体20の変位に対応し、矢印R22は、図9の復時の移動体20の変位に対応しているとする。そして、以下に、往時と復時で、(駆動部15の変位量は同じであるのに対し)移動体20の変位量が異なる理由を説明する。   Note that the lengths of the arrow R21 and the arrow R22 in FIG. 10 are different because the displacement amount in each direction of the moving body 20 differs when a voltage is input to the actuator 6 in the manner shown in FIG. Means. Here, it is assumed that the arrow R21 corresponds to the displacement of the moving body 20 at the time of going in FIG. 9, and the arrow R22 corresponds to the displacement of the moving body 20 at the time of returning in FIG. In the following, the reason why the displacement amount of the moving body 20 is different between the forward time and the backward time (while the displacement amount of the drive unit 15 is the same) will be described.

駆動部15の上部には移動体20が配置されており、駆動部15と摩擦係合するように移動体20が与圧されている。図9に示すように、往時の期間と復時の期間とを異ならせることにより、移動体20を左右方向に移動させることが可能となる。   A moving body 20 is disposed above the drive unit 15, and the moving body 20 is pressurized so as to be frictionally engaged with the drive unit 15. As shown in FIG. 9, the moving body 20 can be moved in the left-right direction by making the forward period and the backward period different.

すなわち、往時と復時とでは駆動部15の変位量は同じであるが、変位に要する時間が異なっているため、往時と復時とでは駆動部15の速度が異なっている。図9の様に電圧を加えると、往時の方が復時よりも速度が遅くなっている。そのため、往時の期間の方が復時の期間よりも駆動部15の加速度が小さくなり、駆動部15にかかる力も弱くなる。この往復時の駆動部15の駆動力と、移動体20と駆動部15との間の摩擦力との関係から移動体20を変位させることが可能である。   That is, the amount of displacement of the drive unit 15 is the same between the forward time and the backward time, but the time required for the displacement is different, so the speed of the drive unit 15 is different between the forward time and the backward time. When a voltage is applied as shown in FIG. 9, the speed in the forward direction is slower than that in the reverse direction. Therefore, the acceleration of the drive unit 15 is smaller in the forward period than in the reverse period, and the force applied to the drive unit 15 is also weakened. The moving body 20 can be displaced from the relationship between the driving force of the driving unit 15 during the reciprocation and the frictional force between the moving body 20 and the driving unit 15.

往時において、駆動部15の駆動力が、移動体20と駆動部15との間の摩擦力よりも小さい場合、移動体20は駆動部15の動きに同期して右方向に移動する。   When the driving force of the driving unit 15 is smaller than the frictional force between the moving body 20 and the driving unit 15 at the time of traveling, the moving body 20 moves rightward in synchronization with the movement of the driving unit 15.

また、復時において、駆動部15の駆動力が、移動体20と駆動部15との間の静止摩擦力よりも大きい場合、移動体20は駆動部15の動きに対して滑るような格好でやや左方向に移動するが、このときの変位量は往時の変位量よりも小さい。   Further, when the driving force of the driving unit 15 is larger than the static frictional force between the moving body 20 and the driving unit 15 at the time of recovery, the moving body 20 looks like sliding with respect to the movement of the driving unit 15. Although it moves slightly to the left, the amount of displacement at this time is smaller than the amount of displacement in the past.

図12は、図9に示す交流電圧を繰返しアクチュエータ6に与えたときの移動体20の変位を示す図である。移動体20は、往時における変位と復時における変位とを繰り返しながら、右方向に移動していく。往時と復時とを合わせて1ステップとすると、1ステップで移動体20が移動する移動量は、往時における変位量と復時における変位量との差である。   FIG. 12 is a diagram showing displacement of the moving body 20 when the AC voltage shown in FIG. 9 is repeatedly applied to the actuator 6. The moving body 20 moves to the right while repeating the forward displacement and the backward displacement. If the forward and return times are combined into one step, the movement amount that the moving body 20 moves in one step is the difference between the displacement amount in the forward time and the displacement amount in the backward time.

本実施の形態では、移動体20と光学系1が、連結部材21で結合されていることにより、アクチュエータ6に電圧が入力すれば、光学系1を駆動することができる。なお、移動体20を図9および図10を参照して説明した「往時の移動方向」とは逆の方向に移動させる場合は、図9を参照して説明した、入力する電圧を変化させる時間を、「往時」の期間と「復時」の期間で逆転すれば良い。   In the present embodiment, since the moving body 20 and the optical system 1 are coupled by the connecting member 21, the optical system 1 can be driven if a voltage is input to the actuator 6. In addition, when moving the mobile body 20 in the direction opposite to the “moving direction in the past” described with reference to FIGS. 9 and 10, the time for changing the input voltage described with reference to FIG. May be reversed between the “outgoing” period and the “returning” period.

次に、本実施の形態のカメラモジュール10における、撮像素子2において結像される画像に対するフォーカスの評価について説明する。   Next, focus evaluation on an image formed on the image sensor 2 in the camera module 10 of the present embodiment will be described.

図13に示されるように、カメラモジュール10を搭載された撮像装置500によって、当該撮像装置500の視野A1内の存在する被写体Sの撮影が行なわれると、被写体Fの画像が撮像素子2上で結像される。カメラモジュール10では、撮像素子2において結像される画像に対するフォーカスの評価は、当該画像の明度ヒストグラムに基づいて行なわれる。   As illustrated in FIG. 13, when the imaging device 500 in which the camera module 10 is mounted captures a subject S that exists in the field of view A <b> 1 of the imaging device 500, an image of the subject F is captured on the imaging device 2. Imaged. In the camera module 10, focus evaluation on an image formed on the image sensor 2 is performed based on a brightness histogram of the image.

図14(A)および図14(B)は、それぞれ、撮像素子2からCPU91に入力される画像データの明度ヒストグラムである。図14(A)は、フォーカスが合った状態での明度ヒストグラムの一例であり、図14(B)は、フォーカスが合っていない状態での明度ヒストグラムの一例である。図14(A)および図14(B)に示される明度ヒストグラムでは、横軸に画素の明るさが、縦軸に画素の度数が、それぞれ定義されている。   14A and 14B are brightness histograms of image data input from the image sensor 2 to the CPU 91, respectively. FIG. 14A is an example of a brightness histogram in a focused state, and FIG. 14B is an example of a brightness histogram in a out of focus state. In the brightness histograms shown in FIGS. 14A and 14B, the horizontal axis defines the pixel brightness and the vertical axis defines the pixel frequency.

カメラモジュール10では、明度ヒストグラムに対して、フォーカス評価の判断とする為の度数Moが予め設定されている。なお、当該度数Moの値は、フォーカス評価における一般的な技術や撮像素子2の特定に基づいて適宜設定され、また、たとえば主記憶装置92に記憶されている。   In the camera module 10, the frequency Mo for determining the focus evaluation is set in advance for the brightness histogram. Note that the value Mo is appropriately set based on a general technique in focus evaluation and identification of the image sensor 2 and is stored in the main storage device 92, for example.

図14(A)および図14(B)に示された明度ヒストグラムカーブでは、Mo以上の度数を持つ明るさ(画像の明度)の範囲の最大値をフォーカス評価値Cとする。ここでは、フォーカスが合っている画像の明度ヒストグラムである図14(A)に基づいて得られた評価値CをCoとし、フォーカスが合っていない画像の明度ヒストグラムである図14(B)に基づいて得られた評価値CをCoとする。   In the brightness histogram curves shown in FIGS. 14A and 14B, the maximum value in the range of brightness (image brightness) having a frequency equal to or higher than Mo is set as the focus evaluation value C. Here, Co is set as the evaluation value C obtained based on the brightness histogram of the focused image in FIG. 14A, and based on FIG. 14B, which is the brightness histogram of the focused image. The evaluation value C obtained in this way is defined as Co.

一般に、フォーカスの合った画像はコントラストが高く、同じ画像でフォーカスが合っていない画像はコントラストが低い。フォーカスが合っていない画像では、明度が全体的に中程度の値となるためである。つまり、Co>Cxとなる。   In general, an in-focus image has a high contrast, and an image that is out of focus in the same image has a low contrast. This is because the lightness of the image that is not in focus is a medium value overall. That is, Co> Cx.

図15に、光学系−撮像素子間距離(光学系1と撮像素子2との間の距離)とフォーカス評価値Cの関係を示す。光学系−撮像素子間距離Foで撮像画像のフォーカスが合ったとすると、その点でのフォーカス評価値が最大になり、その値がCoになると考えられる。なお、図14(A)および図15を参照した説明では、撮像画像全体の画素について明度ヒストグラムを作ったが、撮像画像の一部で同様の処理を行なっても同様の結果が得られる。   FIG. 15 shows the relationship between the optical system-image sensor distance (the distance between the optical system 1 and the image sensor 2) and the focus evaluation value C. If the captured image is focused at the optical system-imaging element distance Fo, the focus evaluation value at that point is maximized, and the value is considered to be Co. In the description with reference to FIG. 14A and FIG. 15, the brightness histogram is created for the pixels of the entire captured image, but the same result can be obtained by performing similar processing on a part of the captured image.

ここで、カメラモジュール10においてフォーカスを合わせるために実行されるフォーカス制御処理のフローチャートである図16を参照して説明する。   Here, a description will be given with reference to FIG. 16 which is a flowchart of a focus control process executed to adjust the focus in the camera module 10.

撮影時には、最初に光学系の位置を基準位置に移動しておく必要がある。そこで、フォーカス制御処理では、まずステップS1において、CPU91は、光学系1を予め定められた基準となる位置(初期位置)に移動させる。この移動は、たとえば、光学系1が最大移動位置であるMAX位置(筐体7において光学系1が移動体20によって移動され得る初期位置から最も離れた位置)にあると想定して、当該MAX位置から初期位置に移動させるのに必要な駆動量(電力)をアクチュエータ6に与えることにより実現される。   When photographing, it is necessary to first move the position of the optical system to the reference position. Therefore, in the focus control process, first, in step S1, the CPU 91 moves the optical system 1 to a predetermined reference position (initial position). This movement is assumed, for example, in the MAX position where the optical system 1 is the maximum movement position (a position farthest from the initial position where the optical system 1 can be moved by the moving body 20 in the housing 7). This is realized by giving the actuator 6 a drive amount (electric power) necessary for moving from the position to the initial position.

もし、ステップS1が実行される時点で光学系1が上記MAX位置以外の位置に存在している場合には、アクチュエータ6は、光学系1が初期位置に戻った後も駆動される(電圧を入力される)ことになる。ただし、アクチュエータ6は、駆動部15と移動体20の間の摩擦力に移動体20(即ちこれに結合する光学系1)を駆動する。また、カメラモジュール10では、光学系1が上記初期位置に戻った後さらに移動体20が駆動されても、当該初期位置からそれ以上移動しないように光学系1を支持する機構が備えられている。これにより、上記のようにアクチュエータ6に対して(光学系1が上記初期位置に戻った後も)過剰に電圧が入力されても、単に駆動部15が移動体20に対して滑るだけであり、カメラモジュール10(のたとえば光学系1)が破損するようなことにはならない。   If the optical system 1 is present at a position other than the MAX position at the time when step S1 is executed, the actuator 6 is driven even after the optical system 1 returns to the initial position (the voltage is changed). Will be input). However, the actuator 6 drives the moving body 20 (that is, the optical system 1 coupled thereto) by the frictional force between the driving unit 15 and the moving body 20. Further, the camera module 10 is provided with a mechanism for supporting the optical system 1 so that it does not move further from the initial position even if the movable body 20 is further driven after the optical system 1 returns to the initial position. . Thus, as described above, even if an excessive voltage is input to the actuator 6 (even after the optical system 1 returns to the initial position), the drive unit 15 simply slides on the moving body 20. The camera module 10 (for example, the optical system 1) is not damaged.

上記したように、カメラモジュール10において、光学系1は、上記初期位置から、移動体20が駆動されることにより、設計上設定される最大移動位置である上記MAX位置まで移動可能に構成されている。図17に示されるように、横軸を光学系1を移動させるアクチュエータ6の駆動量(=ステップ数)とし、縦軸を光学系1の位置とした場合の、駆動数に応じた光学系1の位置の変化は、初期位置Fから、位置F、位置Fを経て、MAX位置まで変化する。図17では、フォーカスが合っているときの光学系1の位置がフォーカス位置Ffとして示されている。光学系1がフォーカス位置Fで特定される場合、光学系1と撮像素子2の間の距離は、図16中の光学系−撮像素子間距離Fo(またはそれに近い値)となる。 As described above, in the camera module 10, the optical system 1 is configured to be movable from the initial position to the MAX position, which is the maximum movement position set by design, when the moving body 20 is driven. Yes. As shown in FIG. 17, the horizontal axis is the driving amount (= step number) of the actuator 6 that moves the optical system 1 and the vertical axis is the position of the optical system 1. The position changes from the initial position F 1 to the MAX position via the positions F 2 and F 3 . In FIG. 17, the position of the optical system 1 when in focus is shown as a focus position Ff. When the optical system 1 is specified by the focus position Ff , the distance between the optical system 1 and the image sensor 2 is the optical system-image sensor distance Fo (or a value close thereto) in FIG.

本実施の形態では、徐々に光学系1を移動させてゆき、移動する毎にフォーカス評価を行なうものとする。なお、移動させる前に、まず、CPU91は、ステップS2で、その時点で撮像素子2から入力されている画像に基づいて、初期位置F1に於ける評価値C1を算出し、図16に示したようなグラフを生成するために当該評価値CをRAM94に格納する。 In the present embodiment, the optical system 1 is gradually moved, and focus evaluation is performed each time the optical system 1 is moved. Prior to the movement, first, in step S2, the CPU 91 calculates the evaluation value C1 at the initial position F1 based on the image input from the image pickup device 2 at that time, as shown in FIG. In order to generate such a graph, the evaluation value C 1 is stored in the RAM 94.

次に、CPU91は、アクチュエータ6に適宜電圧を入力することにより光学系1を所定変位量Lだけ移動させ(ステップS3)、そして、その位置Fでの評価値Cを算出するとともに当該評価値をRAM94に格納する(ステップS4)。 Next, the CPU 91 inputs an appropriate voltage to the actuator 6 to move the optical system 1 by a predetermined displacement amount L (step S3), and calculates an evaluation value C n at the position F n and the evaluation. The value is stored in the RAM 94 (step S4).

次に、CPU91は、ステップS5で、直前のステップS4でRAM94に格納した評価値(C)とその前の回に格納した評価値(Cn−1)とを比較する。たとえば、直前のステップS4で上記初期位置F1からLだけ移動された位置F2に移動されてCがRAM94に格納された場合、ステップS5では、CとCが比較される。そして、比較の結果、CPU91は、Cn−1≦Cであると判断すればステップS3に処理を戻し、Cn−1>Cであると判断すればステップS6に処理を進める。 Next, in step S5, the CPU 91 compares the evaluation value (C n ) stored in the RAM 94 in the previous step S4 with the evaluation value (C n−1 ) stored in the previous round. For example, if you are moved in the previous step S4 from the initial position F1 only in the moving position F2 L C 2 is stored in the RAM 94, in step S5, the C 1 and C 2 are compared. As a result of the comparison, if the CPU 91 determines that C n−1 ≦ C n , the CPU 91 returns the process to step S3, and if it determines that C n−1 > C n , the CPU 91 advances the process to step S6.

なお、図15から理解されるように、Cn−1≦Cである間は、Cは未だフォーカス点に達していないと考えられ、そして、Cn−1>Cとなれば、フォーカス点に達した(フォーカス点を通過した)と考えられる。ステップS5の処理は、このような考えに基づいて行なわれる処理である。 As can be understood from FIG. 15, while C n−1 ≦ C n, it is considered that C n has not yet reached the focus point, and if C n−1 > C n , It is considered that the focus point has been reached (passed through the focus point). The process of step S5 is a process performed based on such an idea.

ステップS6では、CPU91は、Cn−1を格納したときの位置Fn−1に光学系1を移動させて、フォーカス制御処理を終了させる。 In step S6, the CPU 91 moves the optical system 1 to the position F n-1 when C n-1 is stored, and ends the focus control process.

光学系1を移動させる単位である所定変位量Lについては、光学系1の大きさ等に基づいて、任意の値が設定されれば良い。   For the predetermined displacement amount L, which is a unit for moving the optical system 1, an arbitrary value may be set based on the size of the optical system 1 or the like.

次に、フォーカス制御される際の、光学系1の移動について説明する。
カメラモジュール10では、図1を参照して説明したように、光学系1は、アクチュエータ6に摩擦係合された移動体20と連結部材21により連結されている。これにより、移動体20の移動に伴って、光学系1が、撮像素子2との距離を変化させるように、移動することができる。
Next, the movement of the optical system 1 when focus control is performed will be described.
In the camera module 10, as described with reference to FIG. 1, the optical system 1 is connected to the moving body 20 frictionally engaged with the actuator 6 by the connecting member 21. Thereby, the optical system 1 can move so as to change the distance from the image sensor 2 as the moving body 20 moves.

フォーカス制御が行なわれる場合、上記したように、光学系1の位置を上記初期位置から徐々に(たとえば、撮像素子2に近づけるように)移動させてゆき、光学系1が所定変位量Lだけ移動するためにアクチュエータ6に電圧が入力される毎に、フォーカスの評価が行なわれる。   When focus control is performed, as described above, the position of the optical system 1 is gradually moved from the initial position (for example, closer to the image sensor 2), and the optical system 1 is moved by a predetermined displacement amount L. Therefore, every time a voltage is input to the actuator 6, the focus is evaluated.

ただし、アクチュエータ6に光学系1が所定変位量Lだけ移動するように電圧が入力されても、実際に光学系1が所定変位量Lだけ移動するとは限らない。その理由は、アクチュエータ6は、摩擦係合された移動体20を摩擦力で動かすので、摩擦部材(両者の摩擦係合する部位)の経年変化等により摩擦力が変動する為、アクチュエータ6への電圧の入力に対する移動体20の移動量がバラつくことによる。なお、経年変化としては、摩擦部材の劣化或いは磨耗による摩擦力の低下が挙げられる。   However, even if a voltage is input to the actuator 6 so that the optical system 1 moves by the predetermined displacement amount L, the optical system 1 does not necessarily move by the predetermined displacement amount L actually. The reason is that the actuator 6 moves the frictionally engaged moving body 20 with a frictional force, so that the frictional force fluctuates due to the secular change of the frictional member (the part where both frictional engagements are performed). This is because the moving amount of the moving body 20 with respect to voltage input varies. In addition, as a secular change, the fall of the frictional force by degradation or wear of a friction member is mentioned.

本実施の形態では、上記係合部位においてどの程度摩擦力の低下が起こっているかを検出するために、たとえば1回のフォーカス制御に要する時間が検出される。これは、摩擦力が低下すると、アクチュエータに同じ時間だけ同じパターンで電圧が入力されても、アクチュエータ6による移動体20の移動量が小さくなり、これにより、制御終了まで(フォーカス位置に光学系1が到達するまで)に要する時間が長くなると考えられることに起因している。   In the present embodiment, in order to detect how much the friction force is reduced at the engagement site, for example, the time required for one focus control is detected. This is because when the frictional force is reduced, even if a voltage is input to the actuator in the same pattern for the same time, the amount of movement of the moving body 20 by the actuator 6 decreases, and thus, until the control ends (the optical system 1 at the focus position). This is due to the fact that it takes a long time to reach.

しかしながら、フォーカス制御において光学系1が移動することを必要とされる距離は、カメラモジュール10が搭載される撮像装置と被写体との距離(位置関係)等の(上記摩擦力の低下以外の)他の要因によっても異なるため、上記摩擦力に変化がなくとも、アクチュエータ駆動時間(即ち、フォーカス制御に要する時間。以下、フォーカス制御時間とも言う。)は変化するものである。   However, the distance that the optical system 1 needs to move in the focus control is the distance (positional relationship) between the imaging device on which the camera module 10 is mounted and the subject (other than the decrease in the frictional force) and the like. Therefore, even if there is no change in the frictional force, the actuator drive time (that is, the time required for focus control; hereinafter also referred to as focus control time) changes.

このことから、1回のフォーカス制御時間を以って上記摩擦力の低下を判断する事は出来ない。この不具合を避ける為に、例えば、過去のフォーカス制御時間の何回かの平均値を以って平均フォーカス制御時間としてアクチュエータの摩擦力の低下を判断する。この様にすれば、使用者が撮影する被写体までの距離が撮影毎に違っていても判断を誤る可能性が低くなる。   For this reason, it is impossible to determine the decrease in the frictional force with one focus control time. In order to avoid this problem, for example, a decrease in the frictional force of the actuator is determined as an average focus control time using an average value of several times of past focus control times. In this way, there is a low possibility that the user will make a judgment error even if the distance to the subject to be photographed is different for each photographing.

フォーカス制御時間のカウントは、例えば、フォーカス制御処理の開始時から終了時までのCPU91のクロック数をカウントすることで実現できる。このカウント数をフォーカス制御時間として履歴記憶部8に格納すればよい。平均フォーカス制御時間を得るのに、例えば、過去10回のフォーカス制御時間の平均を得るには、履歴記憶部8に10件分の記憶領域を用意しておき、最新の10件分のフォーカス制御時間を格納しておく。そして、次にフォーカス制御が行なわれる際には、その回のフォーカス制御処理に要した時間と履歴記憶部8に格納された最新の10件分のフォーカス制御時間の平均値とに基づいて、上記係合部位の摩擦力の低下量が判断される。   The focus control time can be counted, for example, by counting the number of clocks of the CPU 91 from the start to the end of the focus control process. This count number may be stored in the history storage unit 8 as the focus control time. To obtain the average focus control time, for example, to obtain the average of the past 10 focus control times, 10 history storage areas are prepared in the history storage unit 8, and the latest 10 focus control times are prepared. Store time. Then, when the focus control is performed next time, based on the time required for the current focus control process and the average value of the latest ten focus control times stored in the history storage unit 8, A reduction amount of the frictional force at the engagement portion is determined.

摩擦力の低下による移動体20の移動量低下を低減する方法として、アクチュエータ6に与える入力電圧の振幅を増やすという方法がある。バイモルフ型アクチュエータの変位は入力電圧に比例するという事実から、入力電圧の振幅を増やすことで、駆動部15の(図10中の実線または破線の矢印で示す方向の)変位量を増やすことが出来る。駆動部15の変位量を増やすことが出来れば、移動体20に対して摩擦駆動できる距離が増え、1ステップ当たりの移動体20の移動量を増やすことが出来る。これにより、摩擦力の低下による移動量の低下を低減出来る。   As a method of reducing a decrease in the amount of movement of the moving body 20 due to a decrease in frictional force, there is a method of increasing the amplitude of the input voltage applied to the actuator 6. From the fact that the displacement of the bimorph actuator is proportional to the input voltage, the amount of displacement of the drive unit 15 (in the direction indicated by the solid line or broken line arrow in FIG. 10) can be increased by increasing the amplitude of the input voltage. . If the displacement amount of the drive unit 15 can be increased, the distance that can be frictionally driven with respect to the moving body 20 is increased, and the moving amount of the moving body 20 per step can be increased. Thereby, the fall of the movement amount by the fall of frictional force can be reduced.

なお、アクチュエータ6に入力する電圧の振幅を制御する場合、平均フォーカス制御時間に対する摩擦力の関係が図18のようであったとすると、摩擦力低減による移動体20の移動量低下を低減させるのには、平均フォーカス制御時間に対する、入力電圧振幅(アクチュエータ6に入力される電圧の振幅)の関係が、図19に示されるように設定されれば良い。   When the amplitude of the voltage input to the actuator 6 is controlled, if the relationship of the friction force with respect to the average focus control time is as shown in FIG. 18, it is possible to reduce the decrease in the moving amount of the moving body 20 due to the friction force reduction. The relationship of the input voltage amplitude (the amplitude of the voltage input to the actuator 6) with respect to the average focus control time may be set as shown in FIG.

また、アクチュエータに与える入力電圧の振幅を制御する場合、平均フォーカス制御時間に対する摩擦力の関係が図18のようである場合、摩擦力低減による移動体20の移動量低下を低減させるために、図20に示すように、一定の平均フォーカス制御時間範囲に対して、入力電圧振幅を段階的に変化させても良い。   Further, in the case of controlling the amplitude of the input voltage applied to the actuator, when the relationship of the friction force with respect to the average focus control time is as shown in FIG. 18, in order to reduce the decrease in the moving amount of the moving body 20 due to the friction force reduction, FIG. As shown in FIG. 20, the input voltage amplitude may be changed stepwise for a certain average focus control time range.

なお、図18は、平均フォーカス制御時間と摩擦力との関係を模式的に示す図であって、具体的な摩擦力の計測結果ではない。ただし、予めカメラモジュールにおいて、図18に示されるような関係を履歴記憶部8等に格納しておき、これにより、平均フォーカス制御時間を算出することによって、CPU91が算出値と格納された関係とを参照することにより、上記係合部位の摩擦力がどの程度低下しているかを予測することができる。   FIG. 18 is a diagram schematically showing the relationship between the average focus control time and the friction force, and is not a specific measurement result of the friction force. However, in the camera module, the relationship as shown in FIG. 18 is stored in the history storage unit 8 or the like in advance, and by calculating the average focus control time, the CPU 91 stores the calculated value and the relationship stored. It is possible to predict how much the frictional force of the engagement portion is reduced by referring to FIG.

また、摩擦力の低下による移動体20の移動量低下を低減する他の方法として、アクチュエータ6に与える、図9に示す入力電圧の1周期内(1ステップ内)の復時期間を減らすという方法がある。これは上記で説明したように、圧電素子12の伸縮の速度を制御することになる。すなわち、駆動部15の往時と復時の速度を制御することになる。   In addition, as another method for reducing a decrease in the amount of movement of the moving body 20 due to a decrease in frictional force, a method of reducing the recovery period within one cycle (in one step) of the input voltage shown in FIG. There is. As described above, this controls the expansion / contraction speed of the piezoelectric element 12. That is, the speed of the drive unit 15 when going and returning is controlled.

具体的には、復時期間を減らすことにより、復時の駆動部15の移動速度が大きくなり、これにより、駆動部15に与えられる加速度が大きくなるため、駆動部15が移動体20を滑りながら復時方向へ移動させる力が働く時間が小さくなる。この為、1ステップ内で移動体20が復時方向へ移動する距離が小さくなる。したがって、1ステップ内での移動体20の往時方向への移動量が増えることになる。これにより、摩擦力の低下による移動量の低下を低減出来る。アクチュエータ6に与える往復時期間を制御する場合、復時期間に対する往時期間の割合を「往時期間率」とすると、平均フォーカス制御時間に対する摩擦力の関係が図18のようであったとすると、摩擦力低減による移動体の移動量の低下を低減するのには、平均フォーカス制御時間に対する往時期間率の関係を図19のように設定すれば良く、または、図20のように一定の平均フォーカス制御時間範囲に対して往時期間率をステップ的に変化させても良い。   Specifically, by reducing the recovery period, the moving speed of the drive unit 15 at the time of recovery increases, and thereby the acceleration applied to the drive unit 15 increases, so that the drive unit 15 slides the moving body 20. However, the time for the force to move in the reverse direction is reduced. For this reason, the distance that the moving body 20 moves in the backward direction within one step is reduced. Accordingly, the moving amount of the moving body 20 in the forward direction within one step increases. Thereby, the fall of the movement amount by the fall of frictional force can be reduced. When controlling the period of reciprocation given to the actuator 6, assuming that the ratio between the forward times with respect to the return period is “outgoing period rate”, if the relationship of the friction force to the average focus control time is as shown in FIG. In order to reduce the decrease in the moving amount of the moving body due to the reduction, the relationship of the forward period rate with respect to the average focus control time may be set as shown in FIG. 19, or a constant average focus control time as shown in FIG. The forward period rate may be changed stepwise with respect to the range.

また、本実施の形態では、上記係合部位の摩擦力の低下による移動体20の移動量低下を低減する他の方法として、アクチュエータ6に与える入力電圧の周波数を増やすという方法も考えられる。入力電圧の周波数を増やすことで、単位時間当たりの駆動部15の駆動量(アクチュエータ6に入力する電力量)を増やし、これにより、移動体20の移動量を増やすことが出来る。したがって、摩擦力の低下による移動量の低下を低減できる。アクチュエータ6に入力する電圧の周波数を制御する場合、平均フォーカス制御時間に対する摩擦力の関係が図18のようであったとすると、摩擦力低減による移動体20の移動量低下を低減するのには、平均フォーカス制御時間に対する入力電圧周波数の関係を図19のように設定すれば良い。或いは、図20のように一定の平均フォーカス制御時間範囲に対して入力電圧周波数をステップ的に変化させても良い。   Further, in the present embodiment, as another method for reducing a decrease in the amount of movement of the moving body 20 due to a decrease in the frictional force at the engagement site, a method of increasing the frequency of the input voltage applied to the actuator 6 is also conceivable. By increasing the frequency of the input voltage, the driving amount of the driving unit 15 per unit time (the amount of electric power input to the actuator 6) can be increased, whereby the moving amount of the moving body 20 can be increased. Accordingly, it is possible to reduce a decrease in the amount of movement due to a decrease in frictional force. When controlling the frequency of the voltage input to the actuator 6, assuming that the relationship of the frictional force with respect to the average focus control time is as shown in FIG. 18, in order to reduce the decrease in the moving amount of the moving body 20 due to the reduction of the frictional force, The relationship between the input voltage frequency and the average focus control time may be set as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 20, the input voltage frequency may be changed stepwise within a certain average focus control time range.

また、本実施の形態における上記係合部位の摩擦力の低下による移動体20の移動量低下を低減する他の方法として、アクチュエータ6の駆動部15と移動体20との間の摩擦力を増やすという方法がある。図21に、摩擦力を増やすためのカメラモジュール10の変形例の一例を示す。   In addition, as another method for reducing a decrease in the amount of movement of the moving body 20 due to a decrease in the frictional force at the engagement portion in the present embodiment, the frictional force between the drive unit 15 of the actuator 6 and the moving body 20 is increased. There is a method. FIG. 21 shows an example of a modification of the camera module 10 for increasing the frictional force.

図21に示された変形例では、図1に示したカメラモジュールに対して、当該アクチュエータ6を移動体20に向けて押し付ける機構が追加されている。具体的には、与圧用圧電素子22を与圧用圧電素子固定部材23に取り付けたものが、アクチュエータ6の、移動体20と対向する側とは反対側に取り付けられている。与圧用圧電素子固定部材23は、移動体20を支持しているものと連結されていることが望ましい。与圧用圧電素子22は、図示しない電源(電源90)から電圧の供給を受けて、アクチュエータ6が移動体20に向かう方向(両矢印R4が示す方向)に伸縮するように配設されている。与圧用圧電素子22に、両矢印R4方向に伸張するように電圧が加えられると、アクチュエータ6は、移動体20に押し付けられるようになる。実際にはアクチュエータ6の駆動部15が移動体20に押し付けられる。すなわち、与圧用圧電素子22が移動体15の方向に伸張するように電圧を加えると駆動部15と移動体20との間の摩擦力が増加する。これにより、摩擦力の低下による移動量の低下を低減出来る。CPU91が与圧用圧電素子22に与える入力電圧を制御する場合、与圧用圧電素子22の伸縮量は印加する電圧の値に比例するので、平均フォーカス制御時間に対する摩擦力の関係が図18の様であったとすると、摩擦力低減による移動体20の移動量低下を低減するためには、平均フォーカス制御時間に対する与圧用圧電素子22に与える入力電圧の値の関係を、図19のように設定すれば良く(ただし、与圧用圧電素子22が伸張する方向に与える入力電圧を正とする)、または、図20のように一定の平均フォーカス制御時間範囲に対して与圧用圧電素子22に与える入力電圧を段階的に変化させても良い。   In the modification shown in FIG. 21, a mechanism for pressing the actuator 6 toward the moving body 20 is added to the camera module shown in FIG. Specifically, the pressurizing piezoelectric element 22 attached to the pressurizing piezoelectric element fixing member 23 is attached to the actuator 6 on the side opposite to the side facing the moving body 20. It is desirable that the pressurizing piezoelectric element fixing member 23 is connected to a member supporting the moving body 20. The pressurizing piezoelectric element 22 is arranged so that the actuator 6 expands and contracts in a direction toward the moving body 20 (a direction indicated by a double-headed arrow R4) when a voltage is supplied from a power source (power source 90) (not shown). When a voltage is applied to the pressurizing piezoelectric element 22 so as to extend in the direction of the double arrow R4, the actuator 6 is pressed against the moving body 20. Actually, the drive unit 15 of the actuator 6 is pressed against the moving body 20. That is, when a voltage is applied so that the pressurizing piezoelectric element 22 extends in the direction of the moving body 15, the frictional force between the driving unit 15 and the moving body 20 increases. Thereby, the fall of the movement amount by the fall of frictional force can be reduced. When the CPU 91 controls the input voltage applied to the pressurizing piezoelectric element 22, the amount of expansion / contraction of the pressurizing piezoelectric element 22 is proportional to the value of the applied voltage, so the relationship of the friction force with respect to the average focus control time is as shown in FIG. Assuming that there is a reduction in the amount of movement of the moving body 20 due to the reduction in frictional force, the relationship between the value of the input voltage applied to the pressurizing piezoelectric element 22 with respect to the average focus control time is set as shown in FIG. Good (however, the input voltage applied in the direction in which the pressurizing piezoelectric element 22 extends is positive), or the input voltage applied to the pressurizing piezoelectric element 22 over a certain average focus control time range as shown in FIG. It may be changed in stages.

以上説明したカメラモジュール10において、図19〜図20を参照して説明したような関係を特定する情報は、制御態様関係記憶部9に格納されている。   In the camera module 10 described above, information for specifying the relationship as described with reference to FIGS. 19 to 20 is stored in the control mode relationship storage unit 9.

[他の変形例]
カメラモジュール10では、CPU91は、アクチュエータ6と移動体20との間で、どの程度摩擦力の低下が起こっているかを検出するために、たとえば、累積フォーカス制御回数(フォーカス制御処理が実行された累積回数)、あるいは、累積フォーカス制御時間(フォーカス制御処理が実行された時間を累積した時間)をカウントし、当該カウントした値に基づいてどの程度摩擦力が低下しているかを判断することができる。これは、フォーカス制御するということは、アクチュエータ6の動作を伴うということから関連付けられ、フォーカス制御回数または制御時間が増えると、駆動部15および移動体20の係合部位が摩擦する時間が増え、これにより、磨耗が進み、摩擦力が低下すると考えられるからである。
[Other variations]
In the camera module 10, the CPU 91 detects, for example, how much the friction force is reduced between the actuator 6 and the moving body 20. Count) or accumulated focus control time (time when the focus control process is executed) is counted, and it is possible to determine how much the friction force is reduced based on the counted value. This is related to the fact that the focus control is accompanied by the operation of the actuator 6, and when the number of times of focus control or the control time increases, the time for the engagement portion of the drive unit 15 and the moving body 20 to friction increases. This is because it is considered that the wear progresses and the frictional force decreases.

摩擦力の低下による駆動力低下を低減する方法として、図18〜図20を用いて説明したのと同様の方法を適用すれば良い。即ち、図18〜図20の各横軸を、フォーカス制御累積回数または累積制御時間に置換することにより、同様の効果を得ることが出来る。   A method similar to that described with reference to FIGS. 18 to 20 may be applied as a method for reducing a decrease in driving force due to a decrease in frictional force. That is, the same effect can be obtained by replacing each horizontal axis in FIGS. 18 to 20 with the cumulative number of times of focus control or the cumulative control time.

つまり、CPU91は、フォーカス制御処理において、入力電圧振幅、往時期間率、(入力電圧の)周波数、または、与圧用圧電素子22への入力電圧が、横軸を置換後の図19または図20の関係に基づいて、その時点でのフォーカス制御累積回数(または累積制御時間)に対応する値へと変更される。   That is, in the focus control process, the CPU 91 changes the input voltage amplitude, the forward period rate, the frequency (of the input voltage), or the input voltage to the pressurizing piezoelectric element 22 in FIG. 19 or FIG. Based on the relationship, the value is changed to a value corresponding to the current focus control cumulative number (or cumulative control time).

累積フォーカス制御回数をカウントするには、CPU91は、フォーカス制御を行なう度に、履歴記憶部8に記憶するカウント値に対して「+1」を足し込んでゆく。   In order to count the cumulative focus control count, the CPU 91 adds “+1” to the count value stored in the history storage unit 8 every time focus control is performed.

また、累積フォーカス制御時間をカウントするには、CPU91は、フォーカス制御処理を実行する際に、当該処理が開始されてから終了するまでの時間を履歴記憶部8に足し込んでゆく。時間は、たとえば当該CPU91のクロック数とすることができる。そして、次にアクチュエータを駆動する際に履歴記憶部8の値を参照し、その結果に基づいてアクチュエータ6への入力電圧等を制御を実行すればよい。   In order to count the cumulative focus control time, the CPU 91 adds the time from the start to the end of the process to the history storage unit 8 when executing the focus control process. The time can be the number of clocks of the CPU 91, for example. Then, when the actuator is driven next, the value in the history storage unit 8 is referred to, and the input voltage to the actuator 6 is controlled based on the result.

[さらに他の変形例について]
また、CPU91は、カメラモジュール10のアクチュエータ6と移動体20の係合部位においてどの程度摩擦力の低下が起こっているかを検出するために、例えばアクチュエータ6の駆動部15の累積駆動回数または累積駆動時間をカウントすることで推し量る事ができる。これは、駆動部駆動回数または駆動時間が増えると、駆動部15および移動体20の接触部が磨耗することで摩擦力が低下するからである。
[About other modifications]
In addition, the CPU 91 detects, for example, how many times the frictional force is reduced in the engagement portion between the actuator 6 of the camera module 10 and the moving body 20, for example, the cumulative number of driving or the cumulative driving of the driving unit 15 of the actuator 6. You can guess by counting time. This is because when the number of times of driving of the driving unit or the driving time increases, the frictional force decreases due to wear of the contact portion of the driving unit 15 and the moving body 20.

摩擦力の低下による駆動力低下を低減する方法として、図18〜図20を用いて説明したのと同様の方法を適用すれば良い。即ち、図18〜図20の各横軸を、駆動部累積駆動回数或いは累積駆動時間に置換することにより、同様の効果を得ることが出来る。   A method similar to that described with reference to FIGS. 18 to 20 may be applied as a method for reducing a decrease in driving force due to a decrease in frictional force. That is, the same effect can be obtained by replacing each horizontal axis in FIGS. 18 to 20 with the drive unit cumulative drive count or the cumulative drive time.

駆動部累積駆動回数或いは累積駆動時間をカウントするには、アクチュエータ6に与えた駆動量(=ステップ数)或いは駆動時間を累積的にカウントすれば良く、アクチュエータ6を駆動する度にその時駆動したステップ数或いは駆動時間を履歴記憶部に足し込んでゆく。そして、次にアクチュエータを駆動する際に履歴記憶部の値を参照し、その結果に基づいてアクチュエータへの入力電圧を制御すればよい。   In order to count the drive unit cumulative drive count or cumulative drive time, the drive amount (= number of steps) or drive time given to the actuator 6 may be counted cumulatively, and each time the actuator 6 is driven, the step driven at that time The number or driving time is added to the history storage unit. Then, when the actuator is driven next, the value in the history storage unit is referred to, and the input voltage to the actuator may be controlled based on the result.

以上、本説明したカメラモジュール10では、光学系1を撮像素子2に対して変位させることでフォーカスを合わせていたが、図22に示すように、撮像素子2を光学系1に対して変位させても良い。この場合、光学系1の代わりに撮像素子2が、移動体20と連結部材21で連結される。なお、具体的な制御内容は、上記説明の「光学系1」を「撮像素子2」と適宜読み換えることで対応出来る。   As described above, in the camera module 10 described above, the focus is adjusted by displacing the optical system 1 with respect to the image sensor 2. However, as shown in FIG. 22, the image sensor 2 is displaced with respect to the optical system 1. May be. In this case, instead of the optical system 1, the imaging element 2 is connected to the moving body 20 and the connecting member 21. Specific control contents can be dealt with by appropriately replacing “optical system 1” in the above description with “imaging device 2”.

また、上記した実施の形態は、アクチュエータ6として圧電素子を用いた例が採用されて、説明がなされたが、駆動部15を電気的に同様に変位制御させることができれば、圧電素子以外のデバイスを用いても同様のことを行なえる。   In the above-described embodiment, an example in which a piezoelectric element is used as the actuator 6 has been described and described. However, if the displacement of the driving unit 15 can be electrically controlled similarly, a device other than the piezoelectric element is used. You can do the same thing with.

また、摩擦力の低下による駆動力低下を低減する方法として、アクチュエータ6への入力電圧振幅を増加する、アクチュエータ6の駆動部15の変位の速度を制御する、アクチュエータ6を駆動する信号周波数を増加する、または、アクチュエータ6の駆動部15と移動体20の間の摩擦力を制御する、という各方法を上記に述べたが、これらの手法を摩擦力の低下が推測されないで実行された場合には、問題が生じる。その理由は、これらの手法が実行されることによって、フォーカス制御の最小分解能が大きくなってしまい、フォーカス精度の低下を招くからである。なお、アクチュエータ6の駆動1ステップ分で移動体20が変位する量は、フォーカス制御処理の最小分解能となる。したがって、本実施の形態では、各方法は、上記係合部位の摩擦力の低下が検出された場合にのみ、実行されることが好ましい。   Further, as a method of reducing the driving force decrease due to the decrease in the frictional force, the input voltage amplitude to the actuator 6 is increased, the displacement speed of the driving unit 15 of the actuator 6 is controlled, and the signal frequency for driving the actuator 6 is increased. Each method of controlling the frictional force between the driving unit 15 of the actuator 6 and the moving body 20 has been described above. However, when these methods are executed without a decrease in the frictional force being estimated, Will cause problems. The reason is that the execution of these methods increases the minimum resolution of the focus control and causes a decrease in focus accuracy. The amount by which the moving body 20 is displaced in one step of driving the actuator 6 is the minimum resolution of the focus control process. Therefore, in the present embodiment, it is preferable that each method is executed only when a decrease in the frictional force of the engagement portion is detected.

また、以上説明した本実施の形態では、カメラモジュール10は、他の機器に組み込まれるものとして説明されたが、当該カメラモジュール10は、撮像装置500のように、単体で撮像装置として機能するように構成されても良い。つまり、カメラモジュール10は、たとえば図23に示されるように、外部からの操作内容を受け付ける入力部97をさらに含むことにより、他の機器に組み込まれるのではなく、単体で、撮像装置として機能するように構成されてもよい。   Further, in the present embodiment described above, the camera module 10 has been described as being incorporated in another device. However, the camera module 10 functions as a single imaging device like the imaging device 500. It may be configured. That is, for example, as shown in FIG. 23, the camera module 10 further includes an input unit 97 that accepts external operation content, so that the camera module 10 functions alone as an imaging device rather than being incorporated into another device. It may be configured as follows.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の一実施の形態であるカメラモジュールの概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of the camera module which is one embodiment of this invention. 図1のカメラモジュールの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールのハードウェア構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the hardware constitutions of the camera module of FIG. バイモルフ圧電素子の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a bimorph piezoelectric element. バイモルフ圧電素子の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a bimorph piezoelectric element. 図4または図5の圧電素子が静止物に固定された状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the piezoelectric element of FIG. 4 or FIG. 5 was fixed to the stationary object. 図6の圧電素子に電圧が印加された場合の挙動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the behavior when a voltage is applied to the piezoelectric element of FIG. 本実施の形態のカメラモジュールで利用されるアクチュエータの一例の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of an example of the actuator utilized with the camera module of this Embodiment. 図8に示された2つのバイモルフアクチュエータに入力される電圧の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the voltage input into two bimorph actuators shown by FIG. 図8に示されたアクチュエータの、図9の往時の電圧が入力された状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the forward voltage of FIG. 9 is input to the actuator illustrated in FIG. 8. 図8に示されたアクチュエータの、図9の復時の電圧が入力された状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the voltage at the time of return in FIG. 9 of the actuator illustrated in FIG. 8 is input. 図9に示されたようにアクチュエータに電圧が入力された場合の、駆動部と移動体の変位量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the displacement amount of a drive part and a moving body when a voltage is input into an actuator as FIG. 9 showed. 図1のカメラモジュールを搭載した撮像装置によって被写体を撮影する状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state which image | photographs a to-be-photographed object with the imaging device carrying the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールの撮像素子において結像される画像についての明度ヒストグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the brightness histogram about the image imaged in the image pick-up element of the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールにおける、光学系−撮像素子間距離とフォーカス評価値の関係を示す。The relationship between the optical system-image sensor distance and the focus evaluation value in the camera module of FIG. 1 is shown. 図1のカメラモジュールにおいて実行されるフォーカス制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the focus control process performed in the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールにおける、アクチュエータを駆動するステップ数と、光学系の位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the step number which drives an actuator, and the position of an optical system in the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールにおける、平均フォーカス制御時間に対する摩擦力の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship of the frictional force with respect to the average focus control time in the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールにおける、平均フォーカス制御時間に対する、入力電圧振幅等の種々の値の関係の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a relationship between various values such as an input voltage amplitude with respect to an average focus control time in the camera module of FIG. 1. 図1のカメラモジュールにおける、平均フォーカス制御時間に対する、入力電圧振幅等の種々の値の関係の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the relationship between various values such as input voltage amplitude with respect to the average focus control time in the camera module of FIG. 1. 図1のカメラモジュールの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the camera module of FIG. 図2の制御ブロック図の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the control block diagram of FIG. 本発明の撮像装置の一実施の形態のハードウェア構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the hardware constitutions of one Embodiment of the imaging device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光学系、1A レンズ、2 撮像素子、3 フォーカス評価部、4 アクチュエータ制御部、5 駆動部、6 アクチュエータ、7 筐体、9 制御態様関係記憶部、10 カメラモジュール、11,13 電極、12 圧電素子、14 静止物、15 駆動部、16 リンク部材、17 芯材、20 移動体、21 連結部材、22 与圧用圧電素子、23 与圧用圧電素子固定部材、91 CPU、92 主記憶装置、94 RAM、95 アクチュエータ駆動部、96 外部I/F、97 入力部、100,200 バイモルフアクチュエータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical system, 1A lens, 2 Image pick-up element, 3 Focus evaluation part, 4 Actuator control part, 5 Drive part, 6 Actuator, 7 Case, 9 Control aspect relationship memory | storage part, 10 Camera module, 11, 13 Electrode, 12 Piezoelectric Element, 14 Stationary object, 15 Drive unit, 16 Link member, 17 Core material, 20 Moving body, 21 Connecting member, 22 Pressurizing piezoelectric element, 23 Pressurizing piezoelectric element fixing member, 91 CPU, 92 Main memory, 94 RAM , 95 Actuator drive unit, 96 External I / F, 97 Input unit, 100, 200 Bimorph actuator.

Claims (11)

レンズを介して入力される画像を撮像素子で結像させるカメラモジュールにおいて、
電気的に制御されることにより変位する駆動部と、
前記駆動部に摩擦係合された移動部と、
前記レンズまたは前記撮像素子と前記移動部を連結させる連結部と、
前記撮像素子で結像された画像のフォーカスを評価するフォーカス評価手段と、
前記駆動部を電気的に制御することにより前記レンズと前記撮像素子の相対的な距離を変更させながら前記フォーカス評価手段にフォーカスの評価をさせ、これにより、前記撮像素子で結像される画像のフォーカスが合う前記レンズと前記撮像素子の相対的な位置を決定する、フォーカス制御を実行するフォーカス制御手段と、
前記フォーカス制御に関わる履歴情報を記憶する履歴記憶手段と、
前記履歴情報と前記駆動部に対する制御態様との関係を記憶する制御態様関係記憶手段とを備え、
前記フォーカス制御手段は、前記制御態様関係記憶手段に記憶された制御態様の中から、前記履歴記憶手段に記憶された履歴情報に対応する制御態様に従って、前記駆動部を電気的に制御する、カメラモジュール。
In a camera module that forms an image input through a lens with an image sensor,
A drive unit that is displaced by being electrically controlled; and
A moving part frictionally engaged with the driving part;
A connecting part for connecting the lens or the image sensor and the moving part;
Focus evaluation means for evaluating the focus of an image formed by the image sensor;
The focus evaluation means evaluates the focus while changing the relative distance between the lens and the image sensor by electrically controlling the drive unit, and thereby the image formed on the image sensor is changed. A focus control means for performing focus control for determining a relative position between the lens and the image sensor in focus;
History storage means for storing history information related to the focus control;
Control mode relationship storage means for storing a relationship between the history information and a control mode for the drive unit;
The focus control unit electrically controls the drive unit according to a control mode corresponding to history information stored in the history storage unit from among control modes stored in the control mode relationship storage unit. module.
前記履歴情報は、前記移動部と前記駆動部の摩擦係合部分の磨耗の指標となる情報である、請求項1に記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the history information is information serving as an index of wear of a friction engagement portion between the moving unit and the driving unit. 前記履歴情報は、1回の前記フォーカス制御に要した時間の情報である、請求項1または請求項2に記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the history information is information of a time required for one focus control. 前記履歴情報は、前記フォーカス制御に費やした累積時間の情報である、請求項1または請求項2に記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the history information is information on an accumulated time spent for the focus control. 前記履歴情報は、前記フォーカス制御を実施した累積回数の情報である、請求項1または請求項2に記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the history information is information on a cumulative number of times the focus control has been performed. 前記履歴情報は、前記駆動部に対して電気的に制御を実行した累積時間の情報である、請求項1のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the history information is information of an accumulated time during which the drive unit is electrically controlled. 前記履歴情報は、前記駆動部に対して電気的に制御を実行した累積回数の情報である、請求項1のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the history information is information on a cumulative number of times that the drive unit is electrically controlled. 前記制御態様は、前記駆動部に入力する電圧の値を特定する、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the control mode specifies a value of a voltage input to the drive unit. 前記制御態様は、前記駆動部に入力する電圧の値を変化させる速度を特定する、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the control mode specifies a speed at which a value of a voltage input to the driving unit is changed. 前記制御態様は、前記駆動部に入力する電圧の周波数を特定する、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 1, wherein the control mode specifies a frequency of a voltage input to the drive unit. 前記制御態様は、前記駆動部と前記移動部の摩擦係合部分の摩擦力を調整する態様である、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のカメラモジュール。   The camera module according to any one of claims 1 to 7, wherein the control mode is a mode of adjusting a frictional force of a friction engagement portion between the driving unit and the moving unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012098509A (en) * 2010-11-02 2012-05-24 Sony Corp Imaging device, control method of imaging device, and program

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