JP2012163964A - レンズ振動を減衰させるための方法および装置 - Google Patents

レンズ振動を減衰させるための方法および装置 Download PDF

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Abstract

【課題】撮像装置内のレンズ振動を減少させる方法を提供する。
【解決手段】レンズ移動要求がN個のより小さいレンズ移動ステップS720に分割され、そのレンズはN個のより小さいステップS720のうちの第1ステップで移動させられる。N個のより小さいステップS720のうちの第1ステップ完了後に待ち時間が挿入されて(S745)、次いで、N個のより小さい移動ステップS720の残りが完了するまで、移動させるステップS740と挿入するステップとが繰り返される。レンズ移動要求に従ってコントローラの制御下でレンズを移動させるためのボイスコイルモータを含み、ボイスコイルモータは、決定されたレンズ位置を反映する。
【選択図】図7

Description

実施形態は、概して、レンズ移動の間に撮像装置のレンズに伝えられた振動を減衰させるための方法および装置に関し、より詳細には、撮像装置内のレンズを移動させるように設計されたボイスコイルモータのスプリングにおける振動を減衰させることに関する。
関連出願
本出願は、本明細書の譲受人に譲渡され、これによって明白に参照により本明細書に組み込まれる、2007年9月7日に出願された米国仮出願第60/970765号の利益を主張する。
撮像装置は、撮像装置において焦点を調整するためにレンズアセンブリを移動させるアクチュエータを制御するレンズ駆動装置を有することができる。その一例は、ボイスコイルモータ(VCM)である。スプリング復帰を有するVCMは小さく、自動焦点調節(AF)のための低コストの解法であり、最も簡単に実装できるものの1つである。VCMを使用する移動は、モータとスプリング力とのバランスをとることによって固定されるレンズ位置を有する、反復可能でギアを介さないものである。スプリングがレンズを無限焦点位置に戻し、焦点調節が求められない限り電力は損失されない。VCMは機械的に堅牢(robust)で、衝撃に強く、低コストの機械的構造を有している。VCMは、移動電話のための振動モータなどの電子装置内の短距離アクチュエータ、磁気ヘッドまたは光ピックアップの鉛直変位アクチュエータ、カメラの自動焦点調節アクチュエータなどとして使用されることができる。
図1は、自動焦点調節(AF)のために撮像装置内で使用される、従来のボイスコイルモータ(VCM)の分解斜視図である。図示したように、VCMは、上カバー100と、下カバー105と、それぞれに磁石115が付いている4つの内壁面、レンズ125を螺入するために内部に螺旋が切られたレンズ鏡筒120、レンズ鏡筒120の外側に巻回されたコイル130、上スプリング135および下スプリング135を有する外枠110と、を含む。レンズ鏡筒120は、外枠110内で動けるように位置するように、および4つの磁石115によって囲まれるように、上下のスプリング135によって支持されている。
動作においては、磁場を生成するためにコイル130に電流が供給されると、レンズ鏡筒120と4つの磁石115は相互に反発し、または引き寄せ合い、それによってレンズ鏡筒120に対して押力を生成する。レンズ鏡筒120はスプリング135によって支持されているので、レンズ鏡筒120は押力によって外枠110内で順方向または逆方向に変位される。したがって、レンズ125の位置は、モータとスプリング力とのバランスをとることによって固定される。スプリング135はレンズ125を無限焦点位置に戻す。
しかし、VCM作動中、レンズ125のどのような移動も、スプリング135内に「リング(ring)」として知られる振動を引き起こすことになる。このリングは、レンズ鏡筒120がVCMによって作動されると発生する。それぞれのスプリング135はVCM作動中のレンズ125のどのような移動に対してもスプリングを振動させる固有振動周波数を有するので、このリングが存在する。
図2は、リングのレンズ変位への影響を示すための、時間の関数としてのレンズ変位のグラフである。図2における正弦波は、実際の撮像装置からオシロスコープによって測定された、経時的なレンズ変位の単位の関数のとして実際の測定値を示している。図2に見られるように、レンズ125の移動後の、(スプリング135が原因の)VCM内の連続する振動すなわちリングが、VCM作動終了後しばらくの間レンズ125を引き続きわずかに揺動または振動させている(図2のx軸上の約1200μsを参照)。経時的に振幅が少なくなるレンズ変位を示すこの正弦波は、いかなる減衰もない撮像装置でのリングの代表である。
この振動すなわちリングは、約50ミリ秒(ms)から約200msまでのどこでも持続することができ、自動焦点(AF)速度および精度に悪影響を及ぼし得る。したがって、レンズ移動およびその移動のために生成された何らかの振動すなわちリングが、撮像前に終了または停止できるための十分な待ち時間がなかった場合には、リングは所望の撮像設定に、したがって画質に悪影響を及ぼし得る。
本発明のある実施形態は、撮像装置内のレンズ振動を減少させるための方法を対象とする。この方法において、レンズ移動要求はN個のより小さいレンズ移動ステップに分割され、そのレンズはN個のより小さいステップのうちの第1ステップで移動させられる。N個のより小さいステップのうちの第1ステップ完了後に待ち時間が挿入されて、次いで、N個のより小さい移動ステップの残りが完了するまで、移動させるステップと挿入するステップとが繰り返される。
本発明の他の実施形態は、コントローラと、レンズと、コントローラに送信されるレンズのためのレンズ位置を決定するためにAF処理を繰り返すための自動焦点(AF)部と、決定されたレンズ位置に従ってコントローラの制御下でレンズを移動させるためのボイスコイルモータとを含む撮像装置を対象とする。ボイスコイルモータは、レンズ移動の間にレンズに振動を伝えるスプリングを含む。スプリングによってレンズに伝えられた振動は、決定されたレンズ位置へのレンズ移動の間に能動的に減衰される。
本発明の他の実施形態は、撮像装置内のボイスコイルモータがレンズを移動させるときに、ボイスコイルモータのスプリングによって引き起こされたレンズへの振動を減衰させるための方法を対象とする。スプリングは装置内のレンズを支持する。この方法において、レンズのためのレンズ移動要求はN個のより小さいレンズ移動ステップに分けられ、スプリング内の振動を減衰させるために、N個のより小さいステップのうちの少なくとも1つで、ボイスコイルモータを介してレンズが移動させられる。
本発明の他の実施形態は、撮像装置のレンズのためのレンズ移動要求をプロセッサに決定させる命令を備えるコンピュータ可読の媒体を対象とし、レンズは装置のボイスコイルモータによって作動され、ボイスコイルモータは、レンズ移動の間にレンズに振動を伝えるスプリングを含む。さらなる命令が、スプリングによってレンズに伝えられた振動を減衰させるために、プロセッサに、決定されたレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けさせ、およびN個のより小さいステップのうちの少なくとも1つでレンズを移動させるための信号を送信させる。
本発明の他の実施形態は、撮像装置内のレンズ振動を減少させるための装置を対象とする。この装置は、レンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けるための手段と、N個のより小さいステップのうちの第1ステップでレンズを移動させるための手段と、N個のより小さいステップのうちの第1ステップ完了後に待ち時間を挿入するための手段とを含む。この装置は、N個のより小さい移動ステップの残りが完了するまで、移動させるステップと挿入するステップとを繰り返すための手段をさらに含む。
添付の図面は、本発明の実施形態の説明において助けるために示され、実施形態の例示のためだけに提供されるのであって、それに限定されるものではない。
図1は、自動焦点調節(AF)のために撮像装置内で使用される、従来のボイスコイルモータ(VCM)分解斜視図である。 図2は、リングのレンズ変位への影響を示すための、時間の関数としてのレンズ変位のグラフである。 図3は、シーンから画像情報を取得するための例示的な撮像装置を示すブロック図である。 図4は、正確な間隔で減衰するリング減少を示すための変位対時間のグラフである。 図5は、不正確な間隔で減衰するリング減少を示すための変位対時間のグラフである。 図6は、一般的なAF制御アルゴリズムを示すブロック図である。 図7は、撮像装置内のレンズ移動の間にレンズに伝えられた振動を減少させる方法を示すブロック図である。 図8は、減衰のない1ステップレンズ移動を示すオシロスコープ画面の一場面である。 図9は、例示的な実施形態による減衰がある1ステップレンズ移動を示すオシロスコープ画面の一場面である。 図10は、フレームごとに減衰のないレンズ移動が行われた撮像装置内のAFトラッキングランからの結果を示すオシロスコープ画面の一場面である。 図11は、例示的な実施形態による減衰がある、フレームごとにレンズ移動が行われた撮像装置内のAFトラッキングランからの結果を示すオシロスコープ画面の一場面である。
本発明の特定の実施形態を対象とする以下の説明および関連する図面において、本発明の諸態様が開示される。本発明の範囲から逸脱することなしに、代替実施形態が考案されてよい。さらに、本発明の関連する詳細を不明瞭にしないために、本発明のよく知られた諸エレメントは詳細に説明されないか、省略される。
「例示的な(exemplary)」という言葉は、本明細書では「例示、事例、または実例の役割を果たすこと(serving as an example, instance, or illustration)」を意味するために使用される。「例示的な(exemplary)」または「例示(example)」として本明細書で説明されるどのような実施形態も、必ずしも他の実施形態よりも好ましいまたは有利とは見なされるべきではない。同様に、「実施形態(embodiments)」または「本発明の実施形態(embodiments of the invention)」という用語は、本発明のすべての実施形態が、説明された特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態だけを説明するためのものであって、本発明の実施形態を制限するものではない。本明細書では、単数形「a」、「an」および「the」は、その文脈が明らかにそうではないと示さない限り、複数形も含むことを意図する。本明細書で使用される場合「備える(comprises)」、「備えている(comprising)」、「含む(includes)」、および/または「含んでいる(including)」という用語は、述べられた諸特徴、諸整数(integers)、諸ステップ、諸操作、諸エレメント、および/または諸コンポーネントの存在を指定するが、1つまたは複数の他の諸特徴、諸整数、諸ステップ、諸操作、諸エレメント、諸コンポーネント、および/またはそのグループの存在または追加を排除しないことがさらに理解されよう。
さらに、たとえばコンピューティング装置の諸エレメントによって実行されるべき動作のシーケンスに関して、多くの実施形態が説明される。本明細書で説明される様々な動作は、特定の回路(たとえば、特定用途向け集積回路(ASICs))によって、1つまたは複数のプロセッサによって実行されているプログラム命令によって、または両方の組合せによって実行され得ることが認識されよう。さらに、本明細書で説明されるこれらの動作のシーケンスは、実行時に関連プロセッサに本明細書で説明した機能を実行させることになる、対応するコンピュータ命令のセットを内部に格納した、何らかの形式のコンピュータ可読の記憶媒体内でのみ実施されるべきと考えられ得る。したがって、本発明の様々な諸態様は異なる多くの形式で実施することができ、それらはすべて主張された内容の範囲内であると考えられている。さらに、本明細書で説明されるそれぞれの実施形態のために、このようなどの実施形態の対応する形式も、たとえば説明された動作を実行する「ように構成された論理(logic configured to)」として本明細書で説明され得る。
一般的に、例示的実施形態は、たとえばVCMによって生成された、あるいは、カメラの他のどのようなレンズ移動システム、またはリングを発生させるカメラのレンズのためのモータ制御システムによって生成されたリングを減衰させるために、所与の、決定されたレンズ移動をより小さいステップに分割できる方法および撮像装置を対象とする。リングを減衰させることによって、レンズ移動後、レンズはより早く安定した状態に戻ることができる。これは、AF速度および全体的な精度における潜在的な改善になり、その結果撮像装置における画質を改善する。したがって例示的実施形態は、レンズを移動させるための撮像装置のAF部内におけるVCM操作中の、VCMのスプリングにおけるリングすなわち振動の量を制限または減衰させるためのソフトウェアソリューションを導入する。
一例では、レンズのそれぞれの小さな移動は、ソフトウェアによって等しいタイミングで制御され得る。他の例では、レンズのそれぞれの小さな移動は、ソフトウェアによって異なるタイミングで制御され得る。したがって、設定した時刻に行われるレンズ移動は、レンズへの影響を減少させるようにリングを減衰させるためには、正確であることも不正確であることもある。
図3は、シーンから画像情報を取得するための例示的な撮像装置を示すブロック図である。図3に示されるように、撮像装置200は、センサアレイ212、撮像コントローラ214、画像プロセッサ216、自動焦点部218、画像記憶部220、および焦点値記憶部222を含む。図示していないが、撮像装置200は、たとえば図1に示したような、レンズを移動させるためのボイスコイルモータを含んでよい。撮像装置200の様々なコンポーネントは、ハードウェアおよび/またはソフトウェアのどのような適切な組合せによっても実現され得る。図示した実施形態では、諸コンポーネントは別々のユニットとして示されている。しかし、他の実施形態では、諸コンポーネントのいずれも、共通のハードウェアおよび/またはソフトウェア内の結合されたユニットに統合されてよい。したがって、諸コンポーネントまたはモジュールとしての諸特徴の表現は、特定の機能的特徴を強調することを企図し、必ずしも別々のハードウェアまたはソフトウェアによってこのような諸特徴を実現することが必要というわけではない。
撮像装置200は、ディジタルビデオカメラ、ディジタルスチルカメラ、または両方の組合せなどの、ディジタルカメラであることができる。さらに、撮像装置200は、独立型カメラなどの独立型装置でもよく、無線通信装置などの別の装置に統合されてもよい。一例を挙げると、撮像装置200は、いわゆるカメラ電話またはビデオ電話を形成するために、移動電話に統合されてよい。
撮像装置200は、カラー画像、白黒画像、または両方を取得するよう装備され得る。「画像(image)」、「画像(imagery)」、「画像情報(image information)」、などの用語、または類似の用語は、区別なくビデオまたは静止画像を指してよい。同様に、「フレーム(frame)」という用語は、撮像装置200によって取得されたビデオフレームを指してもよく、静止画像フレームを指してもよい。
センサアレイ212は、シーンの画像フレームを取得する前に、そのシーンについての画像情報を得る。センサアレイ212は、たとえば行と列で配置された、個々の画像センサの2次元アレイを含む。センサアレイ212は、たとえば、相補形金属酸化膜半導体(CMOS)センサ、または電荷結合素子(CCD)センサなどの、固体センサのアレイを備えてよい。センサアレイ212内の画像センサは、シーンについての画像情報を取得するために、およびそのシーンの画像フレームを取得するために、シーンに対し露出される。
センサアレイ212は、画像記憶部220内に記憶するために画像プロセッサ216に、1つまたは複数のフレームの画像情報を提供する。センサアレイ212は画像情報を撮像コントローラ214にも提供する。撮像コントローラ214は、自動焦点(AF)および自動露出などの事前ビジュアルフロントエンド(VEF)処理のために画像情報を利用する。たとえば、撮像コントローラ214は、センサアレイ212からの画像情報に基づいて、AF部218でAF処理を開始する。AF部218内で繰り返されるAF処理は、いくつかのサンプルレンズ位置で焦点値を計算して、その焦点値に基づいてシーンのためのレンズの位置を選択する。選択されたレンズ位置は、そのシーンについての最大焦点値(MAX FV)に関連付けられる。
AF部218は、独立したハードウェアコンポーネントとして実装されてもよく、マイクロプロセッサ、DSP、または同様のものなどの論理装置のプログラム可能な特徴として実装されてもよい。ある実施形態では、AF部218は、画像プロセッサ216を実装する論理装置の、プログラム可能な特徴でもよく、統合された特徴でもよい。特に、AF218は、このような論理装置によって実行される1つまたは複数のソフトウェア処理として実装されてよい。
画像プロセッサ216は、センサアレイ212から取得された画像フレームを受信して、画像フレーム上で必要などのような処理も実行する。画像プロセッサ216は、センサアレイ212によって取り込まれたイメージフレームの、たとえばフィルタリング、トリミング、モザイク解除、圧縮、画像処理、または他の処理を実行してよい。画像プロセッサ216は、マイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、書替え可能ゲートアレイ(FPGA)によって実現されてもよく、他のどのような同等の個別のまたは統合された論理回路によって実現されてもよい。ある実施形態では、画像プロセッサ216は、MPEG−2、MPEG−4、ITU H.263、ITU H.264、JPEG、または同等のものなどの、特定の符号化技法またはフォーマットに従って画像フレームを符号化する符号復号器(CODEC)の一部を形成してよい。
画像プロセッサ216は、画像フレームを画像記憶部220内に格納する。画像プロセッサ216は、未処理の画像フレーム、処理済みの画像フレーム、または符号化された画像フレームを、画像記憶部220内に格納してよい。画像が音声情報を伴う場合、音声も単独でまたは画像フレームとともに画像記憶部220内に格納されてよい。画像記憶部220内は、読出し専用メモリ(ROM)、電気的消去可能書込み可能ROM(EEPROM)、またはフラッシュメモリ、あるいは磁気データ記憶装置または光データ記憶装置などの、どのような揮発性または不揮発性メモリまたは記憶装置を備えてもよい。
上述のように、撮像コントローラ214は、センサアレイ212からの画像情報に基づいてAF部218でAF処理を開始することなどによって、自動焦点(AF)処理のために画像情報を利用する。AF部218内で繰り返されるAF処理は、いくつかのサンプルレンズ位置で焦点値を計算して、その焦点値に基づいてシーンのためのレンズの位置を選択する。選択されたレンズ位置は、そのシーンについての最大焦点値(MAX FV)に関連付けられる。次いで、選択されたレンズ位置は撮像コントローラ214に送信され、次に撮像コントローラ214が送信する。図3には図示しないが、次いで撮像コントローラ214は、駆動信号をVCMに送信することによって、シーンのために選択されたレンズ位置を設定してよく、VCMがレンズ125を移動させる。レンズ125の移動の間にスプリング135はレンズを支持し、次いで、選択されたレンズ位置のためのレンズ移動完了後にレンズ125を無限焦点位置に戻す。
VCMによるレンズ125の移動の間、スプリング135は固有振動周波数(f)を有し得るため、スプリング135内で生成されたリングすなわち振動が存在する。したがって、レンズ125が移動するにつれて、スプリング135からの振動がレンズ鏡筒120を介してレンズ125に伝わる。しかし、レンズ125とレンズ鏡続120のカバー100/105との間の摩擦は振動の減衰メカニズムをもたらし、また、図2で経時的に減少するレンズ変位の振幅によって示したように、小さな摩擦はレンズ移動の間の振動の大きさを徐々に減少させる。
したがって、リングすなわち振動を以下の式によって理論的にモデル化することができ、時間の関数としてのレンズの変位、すなわちx(t)が以下のように決定され得る。
x(t)=A・(1−e−τt・cos(2πft−φ))
上式で、Aはレンズ変位の振幅であり、τはリングの減衰係数であって摩擦に関連し、fはスプリングの振動周波数であり、φは時間原点t(すなわち、t=0)に関連する位相角である。φは時間tの関数なので、レンズ移動ごとに変化する。この理論式は、τおよびfに応じて生成されたリング現象の説明に役立つ。
例示的方法のための1つの仮定は、(AF部218によって指令されたより大きなレンズ移動からの)より小さいレンズ移動のうちのいずれも、すべて1つのフレーム内で終了しなければならないということである。たとえば、1秒当たり30フレームのフレームレートを有する撮像装置においては、どのようなレンズ移動も33ミリ秒内に終了しなければならない。他の仮定は、正確な時間間隔制御は必要ないということである。一例では、移動の間の時間間隔(すなわちタイミング制御)が少なくとも4ミリ秒の場合、1つのフレーム、すなわち33ミリ秒時間周期内に、最大6つまでのより小さいレンズ移動が行われ得る。したがって、例示的方法は、VCMのスプリングによって生成されたリングの減衰を実行するために正確な時間制御を必要としない。
図4および図5は、正確な間隔の減衰と不正確な間隔の減衰との間のリングの減衰におけるわずかな違いを説明するための変位対時間のグラフを示している。図4および図5はそれぞれ、減衰のないレンズ変位を第1の実線正弦波で、次いで減衰があると結果がどのようになるかを破線波で示している。図4および図5それぞれにおいて、レンズ変位x(t)は減衰係数τ=0.05、およびf=60ヘルツで生成される。図4および図5はそれぞれ、25ミリ秒(ms)にわたって4ステップの減衰を示している。言い換えれば、撮像コントローラ14によって開始された、およびAF部218でAF処理によって実行されるべきより大きなレンズ移動が、25msにわたって4つのより小さなレンズ移動ステップに分割される。
図4は、4つのより小さいレンズ移動が直線的に、すなわち正確な時間間隔で実行される、25ミリ秒にわたるリングの線形減衰を示している。図5は、同じ4つのステップであるが、不正確な間隔の減衰を示している。したがって、図4および図5は、リングはレンズ移動をいくつかのより小さい移動に分割することによって減衰され得るということを示している。
図4および図5の両方において、25ms後、τとfの両方が同じなのでリングはほぼ同じ振幅に減衰されている。唯一の違いは、より小さな移動の間の時間間隔内にある。したがって、図5は、リングの類似の減衰は、追加のハードウェアおよび費用を必要とし得る正確な時間制御なしに実行され得ることを示している。しかし、例示的方法は、正確な時間制御を使用して実装され得る。
図6は、撮像コントローラ214の制御下でAF部218によって実行される「AFトラッキングラン」としても知られる、一般的なAF制御アルゴリズムを示すブロック図である。一般的に、いくつかのサンプルレンズ位置において焦点値を計算するために、およびその焦点値に基づいてシーンのためのレンズの位置を選択するために、AFトラッキングランはAF部218においてフレームバイフレームベースで繰り返されることができる。選択されたレンズ位置は、シーンのための最大焦点値(MAX FV)に関連付けられて、AF部218から撮像コントローラ214に送信される。選択されたレンズ位置によるレンズ移動は、撮像コントローラ214から受信された駆動信号に基づいてVCMによって行われる。
図6を参照すると、撮像コントローラ214が、AF部218によって決定された、選択されたレンズ位置に基づいて、所与の現在のフレームのためのレンズ125の位置を変えるようにレンズ移動を開始するために、駆動信号をVCMに送信する(S610)。レンズ移動に基づいて、現在のフレームの焦点値(FV)が、レンズ位置に応じて決定され(S620)、MAX FVをアップデートできるように、シーンのための最大FVに対して評価するために、焦点値記憶部222内に格納される(S630)。アップデートされたMAX FVは、次いでレンズ125がスキャンを終了したかどうかを決定する際に利用される。最大FVに到達した場合、レンズ125はスキャンを終了し(S640のアウトプットは「YES」)、レンズ125は最大位置に戻され、AFトラッキングランが完了する。
レンズ125がスキャンを終了していない場合(S640のアウトプットは「NO」)、S645に示されるように、レンズ移動は次のフレームに継続される(すなわち、レンズ125がスキャンを終了してMAX位置に戻され、したがってAFトラッキングランが完了するまで(S650)、処理機能S610、S620、S630、およびS640が繰り返されるにつれて、選択されたレンズ位置がコントローラ214に送信される。
図7は、撮像装置内のレンズ移動の間にレンズに伝えられた振動を減少させる方法を示すブロック図である。減衰制御を提供する例示的方法は、AF部218内で実行されているAF制御またはトラッキングアルゴリズムから受信されたレンズ移動要求ごとに実行され得る。例示的方法は、たとえば、画像プロセッサ216内の論理装置によって実行された1つまたは複数のソフトウェア処理などの、撮像装置200内の他の場所に実装され得るが、例示的方法はAF部218によってソフトウェアとして実装され得る。
AFトラッキングランなどの自動焦点処理においてフレームのために決定された選択されたレンズ位置(要求されたレンズ移動)に基づいて(S710)、決定されたレンズ移動の変位(一例では、100μmレンズ移動)が、いくつかのより小さい変位ステップ(一例では、5つの20μm移動)に、なるべく均等に分割または分けられる(S720)。AF部218内に例示的方法が実装される場合、AF部218はレンズ125のための決定されたレンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分ける。
したがって例示的方法は、選択されたレンズ位置にレンズを移動させるためのいくつかのより小さいステップを指定して、計算されたより大きいレンズ移動をいくつかのより小さい移動に分割する。したがって例示的方法は、所与のフレームのためにAF部218においてAFトラッキングランによって計算された所与のレンズ変位ごとに行われるべきより小さいステップの数Nを設定する。Nのための値は、たとえばあらかじめ設定された値でよい。
所与のフレームのために移動しているレンズ125内で実行するべきより小さい移動ステップの数は、コントローラ214の時定数またはタイミング制御に部分的に基づき(すなわち、撮像装置200内のタイミング制御の分解能に基づき)、ならびに撮像装置200内の画像フレーム処理の処理速度に基づく。AF部218におけるAFトラッキングランまたはアルゴリズムは、フレームごとのレンズ変位を事前計算する。たとえば、AF部218が、1秒当たり30フレームの速度でフレームを処理する場合、N個のより小さいレンズ移動のすべては33ミリ秒、すなわち単一のフレームを処理するためにかかる時間量の内に実行されるべきである。
この方法では、レンズ125はVCMによって(コントローラ214の制御下で)より小さいステップのうちの少なくとも1つに従って移動させられ(S730)、次いで、すべてのステップが完了した(S740)かどうかを問い合わせられる(S740)。この点において、例示的方法論は、より小さいレンズ移動の記録をとるためにカウンタをインクリメントできる。N個のステップのすべてが完了していない場合、レンズ移動の次のより小さいステップ(S730)が実行される前に、時間待ちが挿入される(S745)。待ち時間によって、レンズ125は次のレンズ移動の前に安定できるようになる。N個のより小さいレンズ移動ごとに、レンズ125を移動させるために、コントローラ214によって駆動信号がボイスコイルモータに送信される。
一例における待ち時間は、スプリングのリングの周波数fvに応じて決定され得る。正確なfvが所与の撮像装置に知られている必要はないが、約40ヘルツから70ヘルツの間のfvを有するリングを減衰させるために待ち時間が選択されてよく、それはレンズ制御システムの知られた周波数レスポンスから経験的に決定されたリングの予期された周波数範囲である。上述のように、待ち時間によってレンズ125は移動の間に安定できるようになる。言い換えれば、待ち時間の選択は、次のより小さいレンズ移動を行う前にリングを減衰させるように2つの移動の間の位相角φが実質的に相殺すること(すなわち、φnとφn+1との間の約180度の位相ずれ)を確実にするために選択され得る。
一例では、スプリング135の、したがってレンズ125のソフトウェア減衰制御を提供するために正確なタイミング制御は必要ではないので、待ち時間はレンズ移動の間で異なる、すなわち可変であることがある。他の例では、移動の間の待ち時間は最大約5msに設定されてよいが、他の時間間隔が使用されてもよい。たとえば、待ち時間を2ms以下などのより短い時間フレームに設定することによって、より小さいレンズ移動をいくつか多く実行できるようになるのに対して、移動の間の3、4または5ms以上などのより大きな待ち時間は実行され得るより小さなレンズ移動の数を制限してしまう。
したがって、より小さいレンズ移動の数Nを決定する際、設計者はコントローラ214の時定数またはタイミング制御のうちの1つまたは複数、撮像装置内200内の画像フレーム処理の処理速度、および、次のより小さいレンズ移動を行う前にリングを減衰させるように2つの移動の間の位相角が実質的に相殺することを確実にするために必要な待ち時間の量を評価する。移動の間の待ち時間を含めたより小さいレンズ移動は、単一のフレームの処理時間内にすべて完了されるべきである。
一旦N個のより小さいステップのすべてが完了すると(S740のアウトプットが「YES」)、処理が完了する。より大きい要求されたレンズ移動をより小さいステップに分割することにより、スプリング135内のリングが減衰され得る。
図8および図9は、減衰のない1ステップレンズ移動と、減衰がある1ステップレンズ移動との間の違いを示すオシロスコープ画面の一場面であるである。図8における応答のために、実際のカメラモジュールのソフトウェアドライバ制御は、1ステップレンズ移動を行うように構成され、リングを調査するための周波数応答(X軸20ms上のそれぞれの分割)は、時間T(1つのレンズ移動が行われた時)から評価された。図8に見られるように、リングの振幅は160msにわたって緩やかに減衰されており、これは画質および精密度に悪影響を及ぼしかねない重大なリングを表す。
図9における応答のために、指令された1ステップレンズ移動は4つのより小さいレンズ移動ステップに分割された(すなわち、4つのステップが20ms内に実行されるように5msの待ち時間が使用された)。すべての移動が20ms内に完了した。特に、図9における振幅は著しく減少しており、図9においてレンズ移動の完了後40ms以内に、図8における120ms後の振幅とほとんど同じ振幅にリングは明らかに減衰された。したがって、この比較は、より大きい要求されたレンズ移動をより小さいステップに分割することによって、減衰制御なしに比べて数倍早くリングが減衰され得ることを示している。レンズ振動がより少ないと、AF速度および制御が改善できる。
図10および図11は、フレームごとにレンズ移動が行われた撮像装置内のAFトラッキングラン後のレンズ変位の結果を示している。図10および図11それぞれのために、それぞれのフレーム内のレンズ移動ステップを計算して生成するために、実際の撮像装置のAFトラッキングアルゴリズムがシミュレートされた。図10においては、AFランがフレームごとにレンズ移動を要求するので、それぞれのレンズ移動内にリングがあるため、レンズ125のレンズ鏡筒120に対して共振または振動するVCMのスプリング135に基づいて、移動を互いに分離することは困難である。
図11における応答のために、AFトラッキングランによって計算されたフレームごとのそれぞれのレンズ移動は4つのより小さいレンズ移動ステップに分割された(すなわち、4つのステップが20ms内に実行されるように5msの待ち時間が使用された)。すべての移動が20ms内に完了した。図11に見られるように、ソフトウェア減衰制御を使用すると、リングの影響は実質的に減少されて、ほとんど伝播しないので、スプリング135内の振動によるレンズ移動の振幅はかなり小さい。これは、レンズ振動がより少なくなり、したがってAF速度および制御が改善されたことを示している。
情報および信号は、種々の異なる技術および技法うちのいずれかを使用して表現してよいことが理解されよう。たとえば、上記の説明を通して参照され得るデータ、命令、指令、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光粒子、あるいはそれらのどのような組合せによって表現されてもよい。
さらに、本明細書で開示された実施形態に関連して説明された、様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装されてよいことが理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明示するために、様々な例示的コンポーネント、ブロック、モジュール、回路、および諸ステップを、概してそれらの機能に関して上記で説明してきた。このような機能がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課された設計制約による。当業者は、説明した機能を、特定のアプリケーションごとに様々な方法で実装してよいが、このような実装決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきではない。
本明細書で開示された実施形態に関連して説明された方法、シーケンス、および/またはアルゴリズムは、ハードウェア内、プロセッサによって実行されたソフトウェアモジュール内、またはその2つの組合せ内で直接実施されてよい。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、着脱可能ディスク、CD−ROM、または当分野で知られた他のどのような形式の記憶媒体内にあってもよい。例示的記憶媒体はプロセッサに結合されて、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み取り、およびその記憶媒体に情報を書き込むことができるようにする。別法では、記憶媒体はプロセッサに不可欠でよい。
したがって、本発明の実施形態は、撮像装置内のレンズ移動中にレンズに伝えられた振動を減少させる方法を実施する、または撮像装置のボイスコイルモータのスプリング内の振動を減衰させる方法を実施する、コンピュータ可読の媒体を含むことができる。たとえば、コンピュータ可読の媒体は、プログラム可能プロセッサに、撮像装置200のレンズ125のためのレンズ移動要求を決定させ、決定されたレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動ステップに分割させ、および、レンズ125に伝えられたリングを減衰させるために、N個のより小さいステップのうちの少なくとも1つでレンズを移動させるための信号を送信させる命令を含むことができる。さらなる命令は、プロセッサに、少なくとも1つのより小さいレンズ移動の後に待ち時間を挿入させ、N個のレンズ移動ステップの残りごとに、送信するステップと挿入ステップとを繰り返させることができる。したがって、本発明は示された例示に限定されず、および本明細書で説明された機能を実行するためのどのような手段も本発明の実施形態の中に含まれる。
上記の開示は本発明の例示的実施形態を示しているが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲から逸脱することなしに、本明細書に様々な変更および修正が行える点に留意されるべきである。本明細書で説明された本発明の実施形態に従って主張する本方法の諸機能、諸ステップ、および/または諸動作は、どのような特定の順番で実行されなくてもよい。さらに、本発明の諸エレメントは単数形で説明または主張されているかもしれないが、単数形への限定が明記されていない限り複数形が企図される。
本発明の他の実施形態は、撮像装置内のレンズ振動を減少させるための装置を対象とする。この装置は、レンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けるための手段と、N個のより小さいステップのうちの第1ステップでレンズを移動させるための手段と、N個のより小さいステップのうちの第1ステップ完了後に待ち時間を挿入するための手段とを含む。この装置は、N個のより小さい移動ステップの残りが完了するまで、移動させるための手段の動作と挿入するための手段の動作とを繰り返すための手段をさらに含む。
図4および図5は、正確な間隔の減衰と不正確な間隔の減衰との間のリングの減衰におけるわずかな違いを説明するための変位対時間のグラフを示している。図4および図5はそれぞれ、減衰のないレンズ変位を第1の実線正弦波で、次いで減衰があると結果がどのようになるかを破線波で示している。図4および図5それぞれにおいて、レンズ変位x(t)は減衰係数τ=0.05、およびf=60ヘルツで生成される。図4および図5はそれぞれ、25ミリ秒(ms)にわたって4ステップの減衰を示している。言い換えれば、撮像コントローラ214によって開始された、およびAF部218でAF処理によって実行されるべきより大きなレンズ移動が、25msにわたって4つのより小さなレンズ移動ステップに分割される。
レンズ125がスキャンを終了していない場合(S640のアウトプットは「NO」)、S645に示されるように、レンズ移動は次のフレームに継続される(すなわち、レンズ125がスキャンを終了してMAX位置に戻され、したがってAFトラッキングランが完了するまで(S650)、処理機能S610、S620、S630、およびS640が繰り返されるにつれて、選択されたレンズ位置がコントローラ214に送信される
この方法では、レンズ125はVCMによって(コントローラ214の制御下で)より小さいステップのうちの少なくとも1つに従って移動させられ(S730)、次いで、すべてのステップが完了したかどうかを問い合わせられる(S740)。この点において、例示的方法論は、より小さいレンズ移動の記録をとるためにカウンタをインクリメントできる。N個のステップのすべてが完了していない場合、レンズ移動の次のより小さいステップ(S730)が実行される前に、待ち時間が挿入される(S745)。待ち時間によって、レンズ125は次のレンズ移動の前に安定できるようになる。N個のより小さいレンズ移動ごとに、レンズ125を移動させるために、コントローラ214によって駆動信号がボイスコイルモータに送信される。
上記の開示は本発明の例示的実施形態を示しているが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲から逸脱することなしに、本明細書に様々な変更および修正が行える点に留意されるべきである。本明細書で説明された本発明の実施形態に従って主張する本方法の諸機能、諸ステップ、および/または諸動作は、どのような特定の順番で実行されなくてもよい。さらに、本発明の諸エレメントは単数形で説明または主張されているかもしれないが、単数形への限定が明記されていない限り複数形が企図される。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(1) 撮像装置内のレンズ振動を減少させる方法であって、
レンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けることと、
前記N個のより小さいステップのうちの第1ステップで前記レンズを移動させることと、
前記N個のより小さいステップのうちの前記第1ステップ完了後に待ち時間を挿入することと、
前記N個のより小さい移動ステップの残りが完了するまで、前記移動させるステップと挿入するステップとを繰り返すことと、
を備える、方法。
(2) 前記撮像装置によって実装された自動焦点(AF)処理内で前記レンズ移動要求を決定すること、
をさらに備える、(1)に記載の方法。
(3) 前記N個のより小さいステップのための結合されたレンズ変位は、前記レンズ移動要求と等しい、(1)に記載の方法。
(4) それぞれのより小さいレンズ移動の間の前記待ち時間は、可変である、(1)に記載の方法。
(5) それぞれのより小さいレンズ移動の間の前記待ち時間は、固定である、(1)に記載の方法。
(6) 前記待ち時間およびNをあらかじめ設定することをさらに備える、(1)に記載の方法。
(7) 前記待ち時間は、次のより小さいステップで前記レンズを移動させる前に、それぞれのより小さいレンズ移動の後、前記レンズが安定するように設定される、(6)に記載の方法。
(8) Nは、前記撮像装置が画像を処理するフレームレートに基づいて、および前記撮像装置内のタイミング制御の分解能に基づいて、設定される、(6)に記載の方法。
(9) 前記移動させること、挿入すること、および繰り返すことは、1つの画像フレーム内で完了する、(1)に記載の方法。
(10) レンズ位置を決定するためにAF処理を繰り返すように構成された自動焦点(AF)部と、
レンズ移動の間レンズに振動を伝えるスプリングを含むボイスコイルモータを使用して、前記決定されたレンズ位置に従って前記レンズを移動させるように構成されたコントローラであって、前記決定されたレンズ位置へのレンズ移動の間に前記スプリングによって前記レンズに伝えられた振動を積極的に減衰させるように構成されたコントローラと、
を備える、撮像装置。
(11) 前記AF処理によって決定されたレンズ移動は、N個のより小さいレンズ移動に分割され、前記コントローラが、前記スプリングを介して前記レンズに伝えられた振動の振幅を減少させるように、前記N個のより小さい移動のうちの少なくとも1つを実行するために駆動信号を生成するように構成される、(10)に記載の装置。
(12) 前記AF部は、前記決定されたレンズ位置のために必要な前記レンズ移動を、N個のより小さいレンズ移動に分けるように構成され、Nが前記撮像装置のフレームレートおよびタイミング制御に基づいて設定される、(10)に記載の装置。
(13) 前記AF部は、決定されたレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動ステップに減少させるように構成され、
前記コントローラは、前記スプリングによって伝えられた振動を減衰させるために、それぞれの前記N個のより小さいレンズ移動ステップで前記レンズを移動させるように構成される、(10)に記載の装置。
(14) 前記AF部は、前記決定されたレンズ位置へのレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動に分けるように構成され、前記AF部は、それぞれのより小さいレンズ移動の間に待ち時間を挿入するように構成される、(10)に記載の装置。
(15) それぞれのより小さいレンズ移動の間の前記待ち時間は、可変または固定である、(14)に記載の装置。
(16) 前記待ち時間は、次のレンズ移動を行う前に、それぞれのより小さいレンズ移動の後、前記レンズが安定するように設定される、(14)に記載の装置。
(17) 撮像装置内のボイスコイルモータがレンズを移動させるときに、前記装置内の前記レンズを支持する前記ボイスコイルモータのスプリングによって引き起こされた前記レンズへの振動を減衰させる方法であって、
前記レンズのためのレンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けることと、
前記スプリング内の振動を減衰させるために、前記N個のより小さいステップのうちの少なくとも1つで、前記ボイスコイルモータを介して前記レンズを移動させることと、
を備える、方法。
(18) 前記少なくとも1つのより小さいレンズ移動後に待ち時間を挿入することをさらに備える、(17)に記載の方法。
(19) それぞれの前記より小さいレンズ移動の間に待ち時間を挿入することと、
前記N個のレンズ移動のすべてが1つの画像フレーム内で完了するように、前記N個のステップの残りのそれぞれで前記移動させるステップと挿入するステップとを繰り返すことと、
を備える、(17)に記載の方法。
(20) プロセッサに、
撮像装置のレンズのためのレンズ移動要求を決定することであって、前記レンズが前記装置のボイスコイルモータによって作動され、前記ボイスコイルモータが、レンズ移動の間に前記レンズに振動を伝えるスプリングを含む、レンズ移動要求を決定することと、
前記決定されたレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けることと、
前記スプリングによって前記レンズに伝えられた振動を減衰させるために、前記N個のより小さいステップのうちの少なくとも1つで前記レンズを移動させるための信号を送信することと、
を行わせる命令を備える、コンピュータ可読の媒体。
(21) プロセッサに、
少なくとも1つのより小さいレンズ移動の後に待ち時間を挿入することと、
前記N個のレンズ移動ステップの残りのそれぞれで、前記送信するステップと挿入するステップとを繰り返すことと、
を行わせる命令をさらに備える、(20)に記載のコンピュータ可読の媒体。
(22) 撮像装置内のレンズ振動を減少させるための装置であって、
レンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けるための手段と、
前記N個のより小さいステップのうちの第1ステップで前記レンズを移動させるための手段と、
前記N個のより小さいステップのうちの前記第1ステップ完了後に待ち時間を挿入するための手段と、
前記N個のより小さい移動ステップの残りが完了するまで、前記移動させるステップと挿入するステップとを繰り返すための手段と、
を備える、装置。
(23) 前記撮像装置によって実装された自動焦点(AF)処理内で前記レンズ移動要求を決定するための手段をさらに備える、(22)に記載の装置。
(24) 前記N個のより小さいステップのための前記結合されたレンズ変位が前記レンズ移動要求と等しい、(22)に記載の装置。

Claims (24)

  1. 撮像装置内のレンズ振動を減少させる方法であって、
    レンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けることと、
    前記N個のより小さいステップのうちの第1ステップで前記レンズを移動させることと、
    前記N個のより小さいステップのうちの前記第1ステップ完了後に待ち時間を挿入することと、
    前記N個のより小さい移動ステップの残りが完了するまで、前記移動させるステップと挿入するステップとを繰り返すことと、
    を備える、方法。
  2. 前記撮像装置によって実装された自動焦点(AF)処理内で前記レンズ移動要求を決定すること、
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記N個のより小さいステップのための結合されたレンズ変位は、前記レンズ移動要求と等しい、請求項1に記載の方法。
  4. それぞれのより小さいレンズ移動の間の前記待ち時間は、可変である、請求項1に記載の方法。
  5. それぞれのより小さいレンズ移動の間の前記待ち時間は、固定である、請求項1に記載の方法。
  6. 前記待ち時間およびNをあらかじめ設定することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
  7. 前記待ち時間は、次のより小さいステップで前記レンズを移動させる前に、それぞれのより小さいレンズ移動の後、前記レンズが安定するように設定される、請求項6に記載の方法。
  8. Nは、前記撮像装置が画像を処理するフレームレートに基づいて、および前記撮像装置内のタイミング制御の分解能に基づいて、設定される、請求項6に記載の方法。
  9. 前記移動させること、挿入すること、および繰り返すことは、1つの画像フレーム内で完了する、請求項1に記載の方法。
  10. レンズ位置を決定するためにAF処理を繰り返すように構成された自動焦点(AF)部と、
    レンズ移動の間レンズに振動を伝えるスプリングを含むボイスコイルモータを使用して、前記決定されたレンズ位置に従って前記レンズを移動させるように構成されたコントローラであって、前記決定されたレンズ位置へのレンズ移動の間に前記スプリングによって前記レンズに伝えられた振動を積極的に減衰させるように構成されたコントローラと、 を備える、撮像装置。
  11. 前記AF処理によって決定されたレンズ移動は、N個のより小さいレンズ移動に分割され、前記コントローラが、前記スプリングを介して前記レンズに伝えられた振動の振幅を減少させるように、前記N個のより小さい移動のうちの少なくとも1つを実行するために駆動信号を生成するように構成される、請求項10に記載の装置。
  12. 前記AF部は、前記決定されたレンズ位置のために必要な前記レンズ移動を、N個のより小さいレンズ移動に分けるように構成され、Nが前記撮像装置のフレームレートおよびタイミング制御に基づいて設定される、請求項10に記載の装置。
  13. 前記AF部は、決定されたレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動ステップに減少させるように構成され、
    前記コントローラは、前記スプリングによって伝えられた振動を減衰させるために、それぞれの前記N個のより小さいレンズ移動ステップで前記レンズを移動させるように構成される、請求項10に記載の装置。
  14. 前記AF部は、前記決定されたレンズ位置へのレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動に分けるように構成され、前記AF部は、それぞれのより小さいレンズ移動の間に待ち時間を挿入するように構成される、請求項10に記載の装置。
  15. それぞれのより小さいレンズ移動の間の前記待ち時間は、可変または固定である、請求項14に記載の装置。
  16. 前記待ち時間は、次のレンズ移動を行う前に、それぞれのより小さいレンズ移動の後、前記レンズが安定するように設定される、請求項14に記載の装置。
  17. 撮像装置内のボイスコイルモータがレンズを移動させるときに、前記装置内の前記レンズを支持する前記ボイスコイルモータのスプリングによって引き起こされた前記レンズへの振動を減衰させる方法であって、
    前記レンズのためのレンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けることと、
    前記スプリング内の振動を減衰させるために、前記N個のより小さいステップのうちの少なくとも1つで、前記ボイスコイルモータを介して前記レンズを移動させることと、 を備える、方法。
  18. 前記少なくとも1つのより小さいレンズ移動後に待ち時間を挿入することをさらに備える、請求項17に記載の方法。
  19. それぞれの前記より小さいレンズ移動の間に待ち時間を挿入することと、
    前記N個のレンズ移動のすべてが1つの画像フレーム内で完了するように、前記N個のステップの残りのそれぞれで前記移動させるステップと挿入するステップとを繰り返すことと、
    を備える、請求項17に記載の方法。
  20. プロセッサに、
    撮像装置のレンズのためのレンズ移動要求を決定することであって、前記レンズが前記装置のボイスコイルモータによって作動され、前記ボイスコイルモータが、レンズ移動の間に前記レンズに振動を伝えるスプリングを含む、レンズ移動要求を決定することと、 前記決定されたレンズ移動をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けることと、 前記スプリングによって前記レンズに伝えられた振動を減衰させるために、前記N個のより小さいステップのうちの少なくとも1つで前記レンズを移動させるための信号を送信することと、
    を行わせる命令を備える、コンピュータ可読の媒体。
  21. プロセッサに、
    少なくとも1つのより小さいレンズ移動の後に待ち時間を挿入することと、
    前記N個のレンズ移動ステップの残りのそれぞれで、前記送信するステップと挿入するステップとを繰り返すことと、
    を行わせる命令をさらに備える、請求項20に記載のコンピュータ可読の媒体。
  22. 撮像装置内のレンズ振動を減少させるための装置であって、
    レンズ移動要求をN個のより小さいレンズ移動ステップに分けるための手段と、
    前記N個のより小さいステップのうちの第1ステップで前記レンズを移動させるための手段と、
    前記N個のより小さいステップのうちの前記第1ステップ完了後に待ち時間を挿入するための手段と、
    前記N個のより小さい移動ステップの残りが完了するまで、前記移動させるステップと挿入するステップとを繰り返すための手段と、
    を備える、装置。
  23. 前記撮像装置によって実装された自動焦点(AF)処理内で前記レンズ移動要求を決定するための手段をさらに備える、請求項22に記載の装置。
  24. 前記N個のより小さいステップのための前記結合されたレンズ変位が前記レンズ移動要求と等しい、請求項22に記載の装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8190015B2 (en) * 2007-09-07 2012-05-29 Qualcomm Incorporated Method and device for damping lens vibration
US8248777B2 (en) 2008-05-23 2012-08-21 Apple Inc. Viscoelastic material for shock protection in an electronic device
JP5964542B2 (ja) * 2009-07-15 2016-08-03 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー フォーカス制御回路
CN102116922B (zh) * 2009-12-31 2014-06-25 意法半导体研发(上海)有限公司 用于驱动改善欠阻尼系统的电路和方法
TWI421613B (zh) * 2010-05-14 2014-01-01 Ability Entpr Co Ltd 行動通訊裝置之自動對焦裝置
US8305744B2 (en) 2010-05-14 2012-11-06 Apple Inc. Shock mounting cover glass in consumer electronics devices
KR101710631B1 (ko) * 2010-12-23 2017-03-08 삼성전자주식회사 손 떨림 보정 모듈을 구비하는 디지털 영상 촬영 장치 및 이의 제어 방법
JP5812706B2 (ja) * 2011-06-14 2015-11-17 キヤノン株式会社 光学装置およびその制御方法
US9342108B2 (en) 2011-09-16 2016-05-17 Apple Inc. Protecting an electronic device
US9129659B2 (en) 2011-10-25 2015-09-08 Apple Inc. Buckling shock mounting
US8988787B2 (en) 2012-04-27 2015-03-24 Qualcomm Incorporated System and method to deploy active dampening for lens ringing and vibration
TWI544249B (zh) * 2012-06-19 2016-08-01 鴻海精密工業股份有限公司 對焦位置搜尋方法
EP2847636A4 (en) 2012-06-27 2015-12-16 Nokia Technologies Oy IMAGING AND DETECTION DURING AUTOMATIC FOCUSING PROCEDURE
US8862182B2 (en) 2012-08-31 2014-10-14 Apple Inc. Coupling reduction for electromechanical actuator
US9432492B2 (en) 2013-03-11 2016-08-30 Apple Inc. Drop countermeasures for electronic device
US9505032B2 (en) 2013-03-14 2016-11-29 Apple Inc. Dynamic mass reconfiguration
US9049366B2 (en) * 2013-10-25 2015-06-02 Giantec Semiconductor Ltd. Inc. Apparatus and method for driving a voice coil motor of a camera lens
US9715257B2 (en) 2014-04-18 2017-07-25 Apple Inc. Active screen protection for electronic device
US9612622B2 (en) 2014-05-13 2017-04-04 Apple Inc. Electronic device housing
US9571150B2 (en) 2014-05-21 2017-02-14 Apple Inc. Screen protection using actuated bumpers
US9513456B2 (en) * 2014-06-20 2016-12-06 Texas Instruments Incorporated Lens driver circuit with ringing compensation
US10310602B2 (en) 2014-07-11 2019-06-04 Apple Inc. Controlled gyroscopic torque for an electronic device
US9716833B2 (en) * 2014-09-02 2017-07-25 Qualcomm Incorporated Actuator ring characteristic measurement method
CN109981869B (zh) * 2017-12-27 2020-10-02 宁波舜宇光电信息有限公司 基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备
CN112204956B (zh) * 2019-10-10 2023-01-10 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄装置及其控制方法、可移动平台
WO2024072866A1 (en) * 2022-09-28 2024-04-04 Illumina, Inc. Method for reducing vibration using segmented acceleration

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08234088A (ja) * 1996-02-13 1996-09-13 Nikon Corp 撮影レンズの位置制御装置
WO2006049039A1 (ja) * 2004-11-01 2006-05-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha ボイスコイルモータ制御装置及びその駆動方法、撮像装置
JP2006227101A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Sony Corp レンズ駆動制御装置及びレンズ駆動制御方法、撮像装置
JP2008064937A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Sanyo Electric Co Ltd レンズ駆動制御装置

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1034371B (it) * 1974-05-02 1979-09-10 Ibm Sistema di controllo per un motore a passi
US4303321A (en) * 1979-12-12 1981-12-01 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Photographic camera of automatic focussing type
JPS62293526A (ja) 1986-06-13 1987-12-21 Nec Corp レンズ振れ防止装置
JP2699340B2 (ja) 1987-01-19 1998-01-19 キヤノン株式会社 自動合焦装置
US4908645A (en) 1988-02-05 1990-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Automatic focus adjusting device
JP2772080B2 (ja) 1989-03-03 1998-07-02 オリンパス光学工業株式会社 自動合焦装置および合焦位置検出方法
US5083150A (en) 1989-03-03 1992-01-21 Olympus Optical Co., Ltd. Automatic focusing apparatus
US5179407A (en) 1989-06-19 1993-01-12 Nikon Corporation Automatic focusing device
JP3175175B2 (ja) 1991-03-01 2001-06-11 ミノルタ株式会社 合焦検出装置
JP3183902B2 (ja) 1991-04-02 2001-07-09 オリンパス光学工業株式会社 自動焦点装置
JP3020707B2 (ja) 1992-01-28 2000-03-15 ダイハツ工業株式会社 自動車ボデーの水漏れ検査装置
KR0167891B1 (ko) 1992-04-06 1999-03-20 강진구 디스크 시스템의 조기 브레이크 구동방법
JPH06186470A (ja) * 1992-12-15 1994-07-08 Nikon Corp 自動焦点調節装置および自動焦点調節装置用交換レンズ構体
JP3547015B2 (ja) * 1993-01-07 2004-07-28 ソニー株式会社 画像表示装置および画像表示装置の解像度改善方法
US5594311A (en) * 1993-06-15 1997-01-14 Canon Kabushiki Kaisha Lens controlling apparatus
JP3590846B2 (ja) 1994-09-07 2004-11-17 株式会社ニコン 自動焦点カメラ
US5696999A (en) * 1995-09-12 1997-12-09 Nikon Corporation Image vibration reduction device
US6963366B2 (en) * 1996-06-19 2005-11-08 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US5873006A (en) 1996-06-26 1999-02-16 Nikon Corporation Focusing device
JPH11258484A (ja) 1998-03-09 1999-09-24 Sanyo Electric Co Ltd オートフォーカスカメラ
JP2001242369A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd レンズ駆動装置
US6510121B2 (en) * 2000-03-29 2003-01-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Objective lens driving device including a damping member which has an opening on a main surface to allow an optical axis of a lens to pass through, and optical pickup using the object lens driving device
JP4261752B2 (ja) * 2000-09-07 2009-04-30 キヤノン株式会社 駆動装置
US7184090B2 (en) 2001-09-28 2007-02-27 Nikon Corporation Camera
US7158182B2 (en) 2001-09-28 2007-01-02 Nikon Corporation Camera that engages in a focusing operation through a contrast method
JP3555607B2 (ja) 2001-11-29 2004-08-18 ミノルタ株式会社 オートフォーカス装置
JP4265233B2 (ja) 2003-02-13 2009-05-20 株式会社ニコン カメラ
US7574126B2 (en) * 2003-12-09 2009-08-11 Panasonic Corporation Lens driving apparatus, imaging apparatus, and lens barrel and camera main body used for this
KR100562404B1 (ko) 2003-12-19 2006-03-17 삼성테크윈 주식회사 추가 스캐닝이 수행되는 카메라의 자동 포커싱 방법
KR100555556B1 (ko) * 2004-02-10 2006-03-03 삼성전자주식회사 스테핑 모터 제어 방법
JP4551708B2 (ja) 2004-07-21 2010-09-29 キヤノン株式会社 撮像装置
US7526192B2 (en) * 2004-10-07 2009-04-28 Hoya Corporation Focus detection method and focus detection apparatus
JP4395052B2 (ja) * 2004-11-10 2010-01-06 太陽誘電株式会社 駆動装置
JP4528138B2 (ja) * 2005-01-13 2010-08-18 富士フイルム株式会社 撮影装置
US7428378B1 (en) 2005-07-29 2008-09-23 Pure Digital Technologies, Inc. Controlling an exposure time for digital cameras
US20070147817A1 (en) 2005-09-29 2007-06-28 Jingqiang Li Camera feature with divided autofocus search range
US20070108847A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Wen-Chia Chang Cylinder-like electromagnetic motor
JP2007148045A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Olympus Imaging Corp 手振れ補正機能付きカメラシステム
US7474846B2 (en) 2006-02-15 2009-01-06 Micron Technology, Inc. Method and apparatus of determining the best focus position of a lens
JP2006243745A (ja) 2006-04-10 2006-09-14 Olympus Corp 自動焦点検出装置
KR100691245B1 (ko) 2006-05-11 2007-03-12 삼성전자주식회사 휴대단말의 렌즈 위치오차 보정방법
US7623774B2 (en) * 2006-08-01 2009-11-24 Motorola, Inc. Devices and methods for determining orientation of a camera
US7835637B2 (en) 2006-09-20 2010-11-16 Qualcomm Incorporated Predictive focus value calculation for image capture devices
US20080164771A1 (en) * 2007-01-08 2008-07-10 David Huang High performance voice coil motor
JP2008225690A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Sony Corp 振動体、触覚機能付きの入力装置及び電子機器
US8190015B2 (en) * 2007-09-07 2012-05-29 Qualcomm Incorporated Method and device for damping lens vibration
JP5964542B2 (ja) * 2009-07-15 2016-08-03 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー フォーカス制御回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08234088A (ja) * 1996-02-13 1996-09-13 Nikon Corp 撮影レンズの位置制御装置
WO2006049039A1 (ja) * 2004-11-01 2006-05-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha ボイスコイルモータ制御装置及びその駆動方法、撮像装置
JP2006227101A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Sony Corp レンズ駆動制御装置及びレンズ駆動制御方法、撮像装置
JP2008064937A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Sanyo Electric Co Ltd レンズ駆動制御装置

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