JP2014102278A - 駆動制御装置および駆動制御方法ならびに駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、位置センサの不要な駆動制御装置および駆動制御方法ならびに駆動システムを提供する。
【解決する手段】本発明の駆動制御装置は、構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材１４と、所定の摩擦力で移動部材１４と摩擦係合する駆動部材１１と、移動部材１４を動かす駆動力を生成する電気機械変換素子１２とを備える駆動装置の駆動を制御する駆動制御装置であって、音を検出する音検出部９と、音検出部９で検出した、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材１４の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で生じる音に基づいて、移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断する判断部３２と、判断部３２の判断結果に基づいて、駆動装置を制御する駆動制御部３１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置の駆動を制御する駆動制御装置および駆動制御方法に関する。そして、本発明は、駆動装置とこの駆動制御装置を備える駆動システムに関する。

可動部分を含む機械装置には、通常、前記可動部分を動かすためにアクチュエータ（駆動装置）が組み込まれている。このアクチュエータは、入力エネルギーを機械的な運動に変換する装置である。このアクチュエータには、さまざまな態様の装置が知られているが、その一つに、移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える駆動装置がある。この駆動装置の典型例として、ＳＩＤＭ（Ｓｍｏｏｔｈ Ｉｍｐａｃｔ Ｄｒｉｖｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ、「ＳＩＤＭ」は登録商標）と称される、例えば圧電素子等の電気機械変換素子を用いた装置が知られている。

このＳＩＤＭの駆動装置は、通常、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子、前記電気機械変換素子の一方端部に固定され前記機械エネルギーが伝達される駆動部材、および、前記駆動部材に所定の摩擦力で係合される移動部材等を備えている。このようなＳＩＤＭの駆動装置では、駆動部材を往路と復路とでその移動速度が非対称となるように電気機械変換素子を繰り返し伸縮させると、この駆動部材の非対称な往復運動により、移動部材が長手方向に沿って移動する。すなわち、駆動部材をゆっくり移動させると駆動部材の移動に伴って移動部材が移動し、駆動部材を速く移動させると移動部材の慣性によって移動部材が留まる。このような移動開始と移動終了とを繰り返すことによって移動部材が長手方向に沿って移動する。摩擦係合している移動部材は、このようなメカニズムによって移動するので、ＳＩＤＭの駆動装置では、電気機械変換素子の伸縮の回数（駆動部材の往復の回数）と移動部材の移動量とが必ずしも比例しない。このため、例えば特許文献１等に開示されているように、移動部材を制御するために、移動部材の位置を検出する位置センサが必要であった。

しかしながら、位置センサを用いる場合には、位置センサの組み付け工数や、位置センサの組み付けスペースが必要となり、また位置センサのコストがかかってしまう。このため、位置センサを用いることなく駆動装置の移動部材を制御することが望まれる。このため、撮像装置の撮像光学系における合焦のための光学系を光軸方向に沿って移動させるために駆動装置が用いられる場合では、前記光学系を駆動装置によって移動させながら、合焦の良否を判定することによって駆動装置が制御される。これによって合焦の際には、位置センサが不要となる。

より詳しくは、例えば特許文献２に開示の駆動制御装置では、レンズの焦点合わせ動作で、レンズを含んで構成される被駆動部材の駆動方向に該被駆動部材を所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その移動の都度、該レンズを介して撮像された画像より得られる所定のＡＦ評価値が測定される。次に、この測定で得られたＡＦ評価値の測定最大値に基づいて、ＡＦ評価値の最大値が得られると推測される最大値推測位置が算出され、当該最大値推測位置へ前記被駆動部材を戻すべき戻しパルス数が算出され、この算出された戻しパルス数に基づいて、逆方向へ戻すように前記被駆動部材が制御される。そして、前記被駆動部材を前記逆方向に移動させながらＡＦ評価値が再測定され、この再測定で得られたＡＦ評価値の最大値で前記レンズの焦点合わせが行われる。なお、ＡＦ（オートフォーカス）評価値は、例えば、レンズを介して撮像された画像より得られたコントラスト値のように、レンズの焦点合わせ動作にて用いられる評価値を意味し、ＡＦ評価値が高いほど、ピントの合った度合いが高いと評価される。

特開２０００−７８８６１号公報 特許第４７６９６１６号公報

ところで、前記特許文献２に開示の駆動制御装置では、合焦の際には位置センサが不要とされているが、例えば特許文献２の［００２４］段落や図３に記載されているように、先端側メカ端やセンサ側メカ端を検知するためのポジションセンサを備えている。このため、特許文献２に開示の駆動制御装置は、完全に位置センサが不要な構成ではない。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、位置センサの不要な駆動制御装置および駆動制御方法を提供することである。そして、本発明の目的は、この駆動制御装置を備える駆動システムを提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる駆動制御装置は、構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える駆動装置の駆動を制御する駆動制御装置であって、音を検出する音検出部と、前記音検出部で検出した、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で前記移動部材の移動に起因して生じる音に基づいて、前記移動部材が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断する判断部と、前記判断部の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御する駆動制御部とを備えることを特徴とする。上述の駆動制御装置において、移動部材の移動開始および移動終了を１回として、好ましくは、判断部は、上述における移動部材の移動開始および移動終了の１回ごとに、前記判断を行ってもよく、また好ましくは、判断部は、上述における移動部材の移動開始および移動終了の複数回ごとに、前記判断を行ってもよい。

係合部材と所定の摩擦力で係合している移動部材を移動させる駆動装置では、上述したように、摩擦係合しているために、移動部材は、目標位置に到達するまで、移動開始と移動終了とを１回としてこれを複数回繰り返す一連の移動を行っている。この際に、移動部材が１回の移動を始める移動開始の際および移動部材が留まる移動終了の際に、所定の周波数特性を持つ音が発生している。このため、移動部材が移動している間は、移動開始の際の音および移動終了の際の音が所定の間隔で生じることになる。一方、移動部材が移動範囲の端に到達して移動することができなくなると、移動開始の際の音あるいは移動終了の際の音が生じなくなる。したがって、上記構成の駆動制御装置は、音検出部で検出した前記音に基づいて、移動部材が移動範囲の端に到達したか否かを判断することができる。このため、上記構成の駆動制御装置は、位置センサを用いなくてよい。

また、他の一態様では、上述の駆動制御装置において、前記判断部は、前記目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で前記移動部材の移動に起因して生じる音の周波数特性に基づいて、前記移動部材が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断することを特徴とする。

このような駆動制御装置は、周波数特性を用いるので、移動開始の際の音とノイズとを区別することができ、移動終了の際の音とノイズとを区別することができる。このため、このような駆動制御装置は、より精度よく、前記音を検出することができるから、より適切に駆動装置の駆動を制御することができる。

また、他の一態様では、これら上述の駆動制御装置において、前記駆動制御部は、前記移動部材の初期位置を決定する初期処理において、前記判断部の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御することを特徴とする。

位置センサを用いることなく、移動部材の初期位置を決定するために、位置が予め既知な基準位置が利用される。この基準位置として、例えば、移動範囲の端の位置が用いられる。この移動範囲の端に、位置センサを用いることなく移動部材を確実に到達させるためには、移動部材が移動範囲を越えるように駆動力生成部を制御することが考えられる。この方法では、移動中に移動範囲の端に到達しても、駆動制御が続行され、駆動力生成部に駆動信号が与え続けられることになる。上記構成の駆動制御装置は、移動部材の初期位置（基準位置）として移動範囲の端を用いる場合に、音で移動部材が移動範囲の端に到達したか否かを判断するので、過剰に駆動装置を駆動する必要がない。

また、他の一態様では、これら上述の駆動制御装置において、前記駆動装置は、合焦のための光学系を前記移動部材によって光軸方向に沿って移動させる装置であり、前記駆動制御部は、前記光学系を合焦させるオートフォーカス処理において、前記判断部の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御することを特徴とする。

オートフォーカス処理において、合焦位置の探索中に、移動部材が移動範囲の端に到達してしまうことがある。このような場合、位置センサを備えない駆動制御装置では、オートフォーカス処理における合焦位置の探索中に移動範囲の端に到達しても、駆動制御が続行され、駆動力生成部に駆動信号が与え続けられることになる。上記構成の駆動制御装置は、音で移動部材が移動範囲の端に到達したか否かを判断するので、オートフォーカス処理中に、過剰に駆動装置を駆動することを防止することが可能となる。

また、他の一態様では、これら上述の駆動制御装置において、前記駆動装置の駆動力生成部は、伸縮する機械エネルギーに電気エネルギーを変換する電気機械変換素子であり、前記駆動装置の前記係合部材は、前記電気機械変換素子における伸縮方向の一方端に固定され、前記機械エネルギーが伝達される駆動部材であることを特徴とする。

この構成によれば、上記構成の駆動制御装置を用いたいわゆるＳＩＤＭの提供が可能となる。

そして、他の一態様にかかる駆動制御方法は、構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える駆動装置の駆動を制御する駆動制御方法であって、音を検出する音検出工程と、前記音検出工程で検出した、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で前記移動部材の移動に起因して生じる音に基づいて、前記移動部材が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断する判断工程と、前記判断工程の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御する駆動制御工程とを備えることを特徴とする。

このような駆動制御方法は、音検出工程で検出した前記音に基づいて、移動部材が移動範囲の端に到達したか否かを判断することができる。このため、このような駆動制御方法は、位置センサを用いなくてよい。

そして、他の一態様にかかる駆動システムは、構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える駆動装置と、前記駆動装置の駆動を制御する駆動制御装置とを備える駆動システムであって、前記駆動制御装置は、上述のいずれかに記載の駆動制御装置であることを特徴とする。

このような駆動システムは、上述のいずれかに記載の駆動制御装置を用いるので、位置センサを用いなくてよい。

本発明にかかる駆動制御装置および駆動制御方法ならびに駆動システムは、位置センサを用いることなく駆動装置を制御することができる。

実施形態における駆動システムを備えたカメラ機能付き携帯電話機の構成を示すブロック図である。 前記カメラ機能付き携帯電話に用いられるカメラモジュールの構成を示す断面図である。 前記カメラ機能付き携帯電話機の外観構成を示す図である。 前記駆動システムにおける駆動装置で発生する音の周波数特性を示す図である。 前記カメラ機能付き携帯電話機のカメラ機能における初期処理を示すフローチャートである。 前記初期処理を説明するための図である。 前記カメラ機能付き携帯電話機のカメラ機能におけるＡＦ処理の粗探索処理を示すフローチャートである。 前記カメラ機能付き携帯電話機のカメラ機能におけるＡＦ処理の詳細探索処理を示すフローチャートである。 前記ＡＦ処理中におけるＡＦ評価値を示す図である。 前記ＡＦ処理を説明するための図である。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

図１は、実施形態における駆動システムを備えたカメラ機能付き携帯電話機の構成を示すブロック図である。図２は、前記カメラ機能付き携帯電話に用いられるカメラモジュールの構成を示す断面図である。図３は、前記カメラ機能付き携帯電話機の外観構成を示す図である。図３（Ａ）は、正面図を示し、図３（Ｂ）は、背面図を示す。

実施形態における駆動システムは、駆動力を出力する駆動装置と、前記駆動装置の駆動を制御する駆動制御装置とを備える。駆動装置は、構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える装置である。そして、本実施形態では、駆動装置は、合焦のための光学系を前記移動部材によって光軸方向に沿って移動させるオートフォーカス機能（ＡＦ機能）を実現するために用いられている。このため、ここでは、この駆動システムがカメラ機能付き携帯電話機に用いられている場合について説明するが、これに限定されるものではなく、駆動システムが搭載される装置は、駆動装置の使用用途に応じて適宜に選択される。

本実施形態におけるカメラ機能付き携帯電話機ＳＰは、図１ないし図３に示すように、カメラモジュール１と、画像処理部２と、制御部３と、音出力部４と、入力部５と、タッチパネル６と、表示部７と、通信部８と、音検出部９と、これら各部１〜９を収納する薄い板状の筐体ＨＳとを備えている。

カメラモジュール１は、物体（被写体）の光学像を撮像光学系によって撮像素子１７の受光面上に結像させ、この受光面上に結像させた光学像を撮像素子１７によって電気的な信号に変換し、光学像の電気信号（ＲＡＷ信号）を生成するものである。カメラモジュール１は、例えば、前記撮像光学系と、駆動装置と、赤外線カットフィルタ１６と、撮像素子１７と、これら前記撮像光学系、駆動装置、赤外線カットフィルタ１６および撮像素子１７を収容する筐体ＣＳとを備える。

前記撮像光学系は、撮像素子１７の受光面上に、物体（被写体）の光学像を結像させて形成するものであり、例えば、１または複数の例えばレンズやプリズム等の光学素子を備えている。前記撮像光学系には、合焦を行うために光軸方向に沿って移動する光学系（フォーカスレンズ）１５を含む。この合焦のための光学系１５は、一枚のレンズから構成された単レンズであってもよく、また複数のレンズから構成されたレンズ群であってもよい。なお、図１および図２には、前記撮像光学系のうちの光学系１５が図示されており、他の光学素子は、省略されている。

撮像素子１７は、前記撮像光学系によって結像された被写体の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して後述の画像処理部２へ出力する素子である。撮像素子１７は、例えば、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子である。

赤外線カットフィルタ１６は、赤外線波長領域の光をカットするフィルタであり、一般に、固体撮像素子が赤外線波長領域に受光感度を有するために用いられている。また、赤外線カットフィルタ１６は、撮像素子１７の受光面に例えば塵やゴミ等の侵入を防止する防塵機能も兼ねている。

筐体ＣＳは、有底有蓋短高の中空柱状体である。筐体ＣＳは、例えば円柱状体であってもよく、多角柱状体であってもよく、適宜な柱状体であってよいが、本実施形態は、四角柱状体、すなわち、直方体（箱形形状体）である。筐体ＣＳの蓋部ＣＳａには、略中央部分に円形の第１貫通開口ＡＰ１が形成されている。筐体ＣＳの側壁部ＣＳｃには、軸方向における、蓋部ＣＳａの内面（天井面）の位置から底部ＣＳｂの内面（底面）の位置までの途中位置であって底部ＣＳｂの内面に寄った前記途中位置に、側壁部ＣＳｃの内面から、径方向中央へ延びる板状のフランジ部ＣＳｄが立設されている。フランジ部ＣＳｄには、蓋部ＣＳａの第１貫通開口ＡＰ１と同心で略同直径の第２貫通開口ＡＰ２が形成されている。前記軸方向は、蓋部ＣＳａ（底部ＣＳｂ）から底部ＣＳｂ（蓋部ＣＳａ）へ向かう方向であり、光軸方向である。また、筐体ＣＳの側壁部ＣＳｃには、軸方向における、蓋部ＣＳａの内面の位置からフランジ部ＣＳｄにおける蓋部ＣＳａに対向する面の位置までの途中位置に、互いに所定の間隔を空けて凸片状の一対の支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２が、側壁部ＣＳｃの内面から径方向中央へ延びるように、立設されている。この支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２は、貫通開口をそれぞれ備え、各貫通開口に駆動装置の駆動部材１１を挿通することで、駆動部材１１を支持し、そして、駆動部材１１に摩擦係合する移動部材１４の移動範囲を規定する構造部材である。そして、赤外線カットフィルタ１６は、フランジ部ＣＳｄの第２貫通開口ＡＰ２を閉塞するように、底部ＣＳｂの内側面に対向するフランジ部ＣＳｄの面に配設されている。撮像素子１７は、フランジ部ＣＳｄの第２貫通開口ＡＰ２に臨むように、すなわち、第２貫通開口ＡＰ２を通過した光を、赤外線カットフィルタ１６を介して受光することができるように、底部ＣＳｂの内側面上に配設されている。なお、蓋部ＣＳａの第１貫通開口ＡＰ１には、例えば防塵のために、カバーガラスが配設されてもよい。

前記駆動装置は、駆動部材１１と、電気機械変換素子１２と、錘１３と、移動部材１４とを備えている。

電気機械変換素子１２は、入力の電気エネルギーを、伸縮する機械エネルギー、すなわち、機械的な運動に変換する素子である。電気機械変換素子１２は、例えば、入力の電気エネルギーを圧電効果によって機械的な伸縮運動に変換する圧電素子等である。このような圧電素子は、例えば、積層体と、一対の外部電極とを備えている。積層体は、圧電材料から成る薄膜状（層状）の圧電層と導電性を有する薄膜状（層状）の内部電極層とを交互に複数積層して成るものである。積層体は、本実施形態では、四角柱形状となっているが、これに限定されるものではなく、例えば、多角柱状や円柱形状等であってよい。複数の内部電極層は、その一部が互いに対向する一対の外周側面で外部に臨むようにそれぞれ構成されている。一対の外部電極は、積層体における前記一対の外周側面上に積層方向に沿って形成されている。この一対の外部電極は、前記電気エネルギーを積層体に供給するものであり、前記複数の内部電極と順次交互に接続されている。圧電材料は、例えば、いわゆるＰＺＴ、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、ニオブ酸タンタル酸カリウム（Ｋ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）等の無機圧電材料である。

駆動部材１１は、電気機械変換素子（本実施形態では圧電素子）１２における伸縮方向の一方端の端面に例えば接着剤によって固定され、この電気機械変換素子１２で電気エネルギーから変換された機械エネルギーが伝達される部材である。より具体的には、駆動部材１１は、本実施形態では、圧電素子における前記積層体の一方端の端面に固定された柱状（軸状）の部材である。駆動部材１１は、筐体ＣＳから延長された前記一対の支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２によって軸方向に平行に移動自在に支持されている。これら一対の支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２は、所定の間隔を空けて配置されており、これら一対の支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２の間で駆動部材１１に摩擦係合する移動部材１４の移動範囲を規定している。駆動部材１１の材料は、例えば、金属、樹脂およびカーボン等の任意の材料を用いることができる。駆動部材１１の長手方向に直交する断面は、例えば、矩形、多角形、楕円および円形等の任意の形状でよいが、本実施形態では、前記移動部材１４が駆動部材１１の長手方向に沿って容易に相対移動可能となるように、この断面は、円形となっている。なお、この断面が矩形または多角形である場合には、前記観点から、面取りされていることが好ましい。

錘１３は、電気機械変換素子１２における伸縮方向の他方端の端面に固定される部材である。より具体的には、錘１３は、電気機械変換素子１２の外形形状に合わせた直径を持つ円柱形状となっており、電気機械変換素子１２に例えば接着剤で固定されることによって電気機械変換素子１２を支持している。錘１３は、その電気機械変換素子１２が固定されていない面で前記筐体ＣＳのフランジ部ＣＳｄに例えば接着剤によって固定される。このように錘１３は、前記筐体ＣＳのフランジ部ＣＳｄに固定されることによって、電気機械変換素子１２の伸縮運動に対して静止しており、電気機械変換素子１２の伸縮運動は、主に、駆動部材１１に伝達されることになる。なお、前記筐体ＣＳのフランジ部ＣＳｄ自体が錘１３であってもよく、この場合では、電気機械変換素子１２は、その伸縮方向の他方端の端面で、直接、前記筐体ＣＳのフランジ部ＣＳｄに固定される。要は、電気機械変換素子１２は、その伸縮運動を主に駆動部材１１に伝達するために、駆動部材１１の慣性質量よりも大きな部材に固定されていればよい。

移動部材１４は、駆動部材１１に所定の摩擦力で係合される部材であり、駆動部材１１に対して摺動するものである。本実施形態では、移動部材１４は、光学素子の一例であるフォーカスレンズ１５を支持して保持するレンズ保持枠とされている。

このようなカメラモジュール１では、起動の際に前記駆動装置の移動部材１４は、初期位置に移動される。また、撮像の際には、前記駆動装置によってフォーカスレンズ１５が合焦され、物体側の被写体の光学像が、前記撮像光学系によってその光軸に沿って所定の倍率で、赤外線カットフィルタ１６を介して撮像素子１７の受光面まで導かれて前記受光面で結像される。そして、撮像素子１７によって前記被写体の光学像が撮像される。なお、前記駆動装置における初期処理およびＡＦ処理の各処理は、後述する。

画像処理部２は、撮像素子１７に接続され、撮像素子１７で得られたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に対し、所定の画像処理を行って画像データを生成する回路であり、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）およびその周辺回路を備えている。前記所定の画像処理は、例えば、撮像素子１７からのアナログ出力信号に対して行う増幅処理およびデジタル変換処理、画像全体に対して適正な黒レベルの決定処理、γ補正処理、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）処理、輪郭補正処理および色ムラ補正処理等の周知の画像処理である。そして、画像処理部２は、ＡＦ処理を行うために、ＡＦ評価値を求めるＡＦ検波処理も行う。ＡＦ評価値は、ＡＦ処理においてどの程度ピントが合っているかを表す指標である。ＡＦ評価値は、例えば、画像データから得られるコントラスト値である。コントラスト値は、画像全体の一部にＡＦ用として設定された領域内の画像データから生成される。ＡＦ評価値が高いほど、すなわち、コントラスト値が大きいほど、ピントの合った度合いが高いと評価される。

音出力部４は、音を出力する装置であり、例えば、スピーカ等である。表示部７は、その表示面に所定の情報を表示する装置であり、例えば液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等である。入力部５は、音の入力および所定の指示を受け付ける装置であり、例えばマイクロフォン、および、電源ボタンや決定ボタン等の操作スイッチ等である。タッチパネル６は、表示部７の表示面に設けられ、前記表示面に指先あるいはペンで触れることによって入力を受け付ける装置である。入力部５で入力することができない指示の入力が、タッチパネル６と表示部７に表示される情報と合わせることによって実現されている。例えば、表示部７には、画像撮影モードの起動ボタン、静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタンおよびシャッタボタン等が表示され、表示されたボタンの位置の表示面を触れることで、当該ボタンの示す指示が携帯電話機ＳＰに入力される。なお、タッチパネル６は、いわゆる静電容量方式等の公知の方式のものであってよい。通信部８は、携帯電話網を用いて通信を行って電話機能を実現する装置である。音検出部９は、音を検出する装置であり、例えばマイクロフォンである。

制御部３は、これらカメラモジュール１における前記駆動装置の電気機械変換素子１２、画像処理部２、音出力部４、入力部５、タッチパネル６、表示部７、通信部８および音検出部９のそれぞれに接続される。制御部３は、これらカメラモジュール１における前記駆動装置の電気機械変換素子１２、画像処理部２、音出力部４、入力部５、タッチパネル６、表示部７、通信部８および音検出部９の各部の動作をその機能に従って制御し、カメラ付き携帯電話機ＳＰの全体の制御を司る装置であり、例えばマイクロプロセッサ、メモリおよびその周辺回路などを備えて構成される。

そして、制御部３は、カメラモジュール１における前記駆動装置の駆動を制御するために、駆動制御部３１と、判断部３２とを機能的に備えている。

判断部３２は、音検出部９で検出した、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材１４の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で移動部材１４の移動に起因して生じる音に基づいて、移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断するものである。なお、判断部３２は、音検出部９で検出した音に加えて、入力部５で検出した音も用いてもよい。なお、判断部３２は、移動部材１４の移動によって移動部材１４から生じた音で前記判断を行ってもよく、また、判断部３２は、移動部材１４の移動によって移動部材１４から生じ、移動部材１４から前記駆動装置や筐体等に伝播した音で前記判断を行ってもよい。

駆動制御部３１は、判断部３２の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御するものである。駆動制御部３１は、前記駆動装置を制御する一局面では、前記駆動装置における移動部材の初期位置を決定する初期処理において、判断部３２の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御するものである。また、駆動制御部３１は、前記駆動装置を制御する他の局面では、カメラモジュール１のフォーカスレンズ１５を合焦させるオートフォーカス処理（ＡＦ処理）において、判断部３２の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御するものである。

そして、これら各部１〜９を収納する筐体ＨＳにおいて、筐体ＨＳの一方主面（表面）には、図３（Ａ）に示すように、表示部７における長方形の表示面が臨み、前記表示面上にはタッチパネル６が配置され、前記表示面の一方端側（上側）には、音出力部４が外部に臨み、前記表示面の他方端側（下側）には、入力部５が配設されている。そして、筐体ＨＳの他方主面（裏面）には、図３（Ｂ）に示すように、カメラモジュール１が外部に臨み、カメラモジュール１の近傍（近い位置）には、音検出部９が配置されている。

なお、このようなカメラ付き携帯電話機ＳＰにおいて、一例としての駆動装置は、移動部材１４と、駆動部材１１とを備えており、本実施形態では、さらに、電気機械変換素子１２および錘１３を備えている。一例としての駆動制御装置は、音検出部９と、判断部３２と、駆動制御部３１とを備えている。一例としての駆動システムは、移動部材１４と、駆動部材１１と、音検出部９と、判断部３２と、駆動制御部３１とを備えており、本実施形態では、さらに、電気機械変換素子１２および錘１３を備えている。

次に、カメラ付き携帯電話機ＳＰの各処理について説明する。このカメラ付き携帯電話機ＳＰの各処理には、前記駆動制御装置の処理が含まれる。まず、駆動装置で発生する音について説明し、次に、初期処理について説明し、そして、ＡＦ処理について説明する。

図４は、前記駆動システムにおける駆動装置で発生する音の周波数特性を示す図である。図４の横軸は、Ｈｚ単位で表す周波数であり、その縦軸は、音の強度である。図４において、実線は、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際の音および移動終了の際の音の周波数特性を示し、破線は、移動部材が移動範囲の端で構造部材にぶつかった際に生じる音の周波数特性を示す。

上述した電気機械変換素子１２、駆動部材１１および移動部材１４を含む前記駆動装置では、電気機械変換素子１２が例えば圧電素子１２である場合、圧電素子１２に鋸歯状または矩形状の駆動電圧（駆動パルス）が印加されると、圧電素子１２が積層方向に伸縮する。そして、この圧電素子１２の伸縮に従い駆動部材１１がその長手方向に往復動する。ここで、駆動部材１１を往路と復路とでその移動速度が非対称となるように電気機械変換素子１２（ここでは圧電素子１２）を繰り返し伸縮させると、この駆動部材１１の非対称な往復運動により、移動部材１４が長手方向に沿って移動し、電気エネルギーが移動部材１４の運動に変換される。より具体的には、時間経過に伴って相対的にゆっくりとピークまで昇圧しピークを過ぎると相対的に急激に降圧する鋸波状の駆動パルス、または、デューティ比７：３の矩形状の駆動パルスを圧電素子１２が印加されると、駆動部材１１は、ゆっくりと移動し、この駆動部材１１の移動に伴って移動部材１４も移動し、その後、駆動部材１１が速く移動すると移動部材１４の慣性によって移動部材１４は、留まる。このような移動開始と移動終了とを１回としてこれを複数回繰り返すことによって、移動部材１４は、目標位置へ向い始める最初の位置（目標位置移動開始位置）から長手方向に沿って目標位置（目標位置移動終了位置）まで一連の移動を行う。なお、移動部材１４を上記と逆方向に移動させる場合には、逆形状の鋸波状の駆動パルス、または、デューティ比３：７の矩形状の駆動パルスが用いられる。

この移動部材１４の一連の移動中における圧電素子１２の１回の伸縮で、駆動部材１１と移動部材１４とは、上述のように動作するが、駆動部材１１と移動部材１４とは、所定の摩擦力で係合しているので、圧電素子１２の１回の伸縮における移動部材１４が移動を始める移動開始の際および移動部材１４が留まる移動終了の際に、所定の周波数特性を持つ音（駆動音）が発生する。したがって、移動部材１４の一連の移動中では、前記移動開始の際の駆動音および前記移動終了の際の駆動音が所定の時間間隔でパルス状に生じることになる。この移動開始の際の駆動音および移動終了の際の駆動音における周波数特性の一例が図４に実線で示されている。この図４に示す例では、移動開始の際における駆動音の周波数特性と移動終了の際における駆動音の周波数特性とは、同じであるが、異なる場合もある。なお、図４には、移動部材１４が移動範囲の端に到達した場合に、移動部材が支持部材ＣＳｅ１（または支持部材ＣＳｅ２）に衝突した際に生じる音（衝突音）の周波数特性も破線で示されている。

一方、移動部材１４は、上述したように、所定の間隔を空けて配設された一対の支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２によって移動範囲が規定されている。駆動部材１１は、上述したように、これら一対の支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２によって軸方向に平行に移動自在に支持されているので、圧電素子１２の伸縮に伴って往復動することができる。このため、移動部材１４が移動範囲の端に到達していると、圧電素子１２に駆動パルスが印加されているにもかかわらず移動部材１４が移動しない場合が生じ得る。このような場合、移動部材１４における前記移動開始の際の駆動音および前記移動終了の際の駆動音は、生じない。

したがって、音検出部９で検出した、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材１４の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で生じる駆動音に基づいて、移動部材１４が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断することが可能となる。より具体的には、移動部材１４の移動開始の際の駆動音および移動終了の際の駆動音のうちの少なくとも一方の駆動音が用いられる。移動部材１４の一連の移動中において、前記駆動音が音検出部９で検出されている場合、移動部材１４は、移動範囲の端に到達せずに、移動範囲内に在ると判断される。一方、移動部材１４の一連の移動中において、前記駆動音が音検出部９で検出されない場合、移動部材１４は、移動範囲の端に到達したと判断される。

このように本実施形態のカメラ付き携帯電話機ＳＰに搭載された前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、音検出部９で検出した駆動音に基づいて、移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断することができ、このため、位置センサを用いなくてよい。

また、本実施形態では、前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、カメラ付き携帯電話機ＳＰに搭載されている。このため、本実施形態では、携帯電話機用に入力部５を備えたが、前記駆動システムおよび前記駆動制御装置のための音検出部９が、携帯電話機用と兼用されてもよい。

次に、初期処理について説明する。図５は、前記カメラ機能付き携帯電話機のカメラ機能における初期処理を示すフローチャートである。図６は、前記初期処理を説明するための図である。図６（Ａ）は、経過時間に対する、フォーカスレンズ１５、すなわち、移動部材１４の変位を示し、図６（Ａ）の横軸は、経過時間であり、その縦軸は、変位である。図６（Ｂ）は、電気機械変換素子１２に供給される駆動パルスのタイムチャートであり、そして、図６（Ｃ）は、駆動音のタイムチャートである。

カメラにおいて、起動されるとフォーカスレンズ１５を所定の位置（ホームポジション）ＨＰに移動させる初期処理が一般に行われる。本実施形態の駆動部材１１と移動部材１４とを摩擦係合させた前記駆動装置では、起動時には、フォーカスレンズ１５、すなわち、移動部材１４の位置が通常不明である。このため、位置センサレスでフォーカスレンズ１５（移動部材１４）の位置を知る必要がある。そこで、移動範囲の端の位置は、既知であるため、移動範囲の端の位置が基準位置とされ、初期処理では、フォーカスレンズ１５（移動部材１４）をこの基準位置（初期位置）まで移動させる処理が行われる。

本実施形態では、上述したように、一対の支持部材ＣＳｅ１、ＣＳｅ２の構造部材によって移動部材１４の移動範囲が規定されている。そして、例えば、物体側に位置する支持部材ＣＳｅ１は、近接（ＭＡＣＲＯ）側であり、第１規制端（物体側メカ端）とされ、像側に位置する支持部材ＣＳｅ２は、無限遠（ＩＮＦ）側であり、第２規制端（像側メカ端）とされる。第１規制端は、撮像光学系１の仕様によって規定された最近接距離の合焦位置に、物体側へ所定のマージンを加えた位置である。第２規制端は、撮像光学系１の仕様によって規定された無限遠距離の合焦位置に、像側へ所定のマージンを加えた位置である。

この初期処理において、図５に示すように、まず、無限遠端の方向、すなわち、支持部材ＣＳｅ２へ向かう方向へ、予め設定されたＡパルス数分だけ移動部材１４を移動させるために、駆動制御部３１は、移動部材１４の移動を開始する（Ｓ１１）。ここで、Ａパルス数は、Ａ個のパルス数を意味し、移動部材１４の移動範囲全体における一部の移動距離だけ移動部材１４を移動させる駆動パルス数である。例えば、Ａパルス数は、移動範囲の１／３や１／４や１／５や１／１０等に適宜に設定される。

次に、判断部３２は、この移動部材１４の移動において、音検出部９によって駆動音を検出したか否かを判断する（Ｓ１２）。ここでは、移動開始の際の駆動音および移動終了の際の駆動音は、略同一であり、判断部３２は、移動開始の際の駆動音および移動終了の際の駆動音を区別することなく、検出するものとする。この処理Ｓ１２の判断において、駆動音を検出した場合（Ｙｅｓ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端に到達していないと判断し、次の処理Ｓ１３が行われる。一方、処理Ｓ１２の判断において、駆動音を検出しない場合（Ｎｏ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端（この例ではＩＮＦ端）に到達した判断し、この旨を駆動制御部３１に通知する。この通知を受けた駆動制御部３１は、移動部材１４、すなわち、フォーカスレンズ１５が基準位置であるＩＮＦ端に到達したと判断し、初期処理を終了する。

処理Ｓ１３において、駆動制御部３１は、前記駆動装置１１〜１４にＡパルス分の移動を行わせる。例えば、駆動制御装置３１は、前記駆動装置における図略のドライブ回路に、Ａパルス分の移動を行う命令を送り、駆動制御装置３１は、前記駆動装置のドライブ回路からＡパルス分の移動の終了を表す信号の受信を待機する。次に、駆動制御部３１は、Ａパルス数分の移動を完了したか否かを判断する（Ｓ１４）。この処理Ｓ１４の判断の結果、Ａパルス数分の移動を完了していない場合には、駆動制御部３１は、処理を処理Ｓ１４に戻す。一方、処理Ｓ１３の判断の結果、Ａパルス数分の移動を完了している場合には、駆動制御部３１は、次の処理Ｓ１５を実行する。

処理Ｓ１５において、判断部３２は、Ａパルス数分の移動完了の後において、音検出部９によって駆動音を検出したか否かを判断する。この処理Ｓ１５の判断において、駆動音を検出した場合（Ｙｅｓ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端に到達していなと判断し、次の処理Ｓ１６が行われる。一方、処理Ｓ１５の判断において、駆動音を検出しない場合（Ｎｏ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端（この例では第２規制端）に到達した判断し、この旨を駆動制御部３１に通知する。この通知を受けた駆動制御部３１は、移動部材１４、すなわち、フォーカスレンズ１５が基準位置である第２規制端に到達したと判断し、初期処理を終了する。

処理Ｓ１６において、駆動制御部３１は、駆動パルスの合計数が予め設定されたＢパルス数を越えたか否かを判断する。ここで、Ｂパルス数は、Ｂ個のパルス数を意味し、移動部材１４が移動範囲の一方端（例えば第１規制端）から他方端（例えば第２規制端）まで移動するために必要な数値以上の数値に設定される。このＢパルス数の設定には、前記駆動装置の製品バラツキ等が考慮される。なお、Ａパルス数は、Ｂパルス数より小さい（Ａパルス数＜Ｂパルス数）。この処理Ｓ１６の判断の結果、駆動パルスの合計数がＢパルス数を越えていない場合（Ｎｏ）には、駆動制御部３１は、処理を処理Ｓ１１に戻す。一方、処理Ｓ１６の判断の結果、駆動パルスの合計数がＢパルス数を越えている場合（Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、初期処理を終了する。

このような初期処理を、一例を挙げて説明すると、例えば、図６（Ａ）に示すように、フォーカスレンズ１５（移動部材１４）が起動時に移動範囲の途中に在る場合、図５に示す初期処理が開始されると、１回目の処理Ｓ１１で移動部材１４は、移動するので、時刻ｔ１で実行される処理Ｓ１２では、図６（Ｃ）に示すように、駆動音が検出される。このため、処理Ｓ１３が実行され、Ａパルス数分の駆動を行うまで、図６（Ｂ）に示すように、処理Ｓ１４が繰り返される。このＡパルス数分の駆動中には、移動部材１４は、移動範囲内に在り、第２規制端に到達していない。このため、Ａパルス分の駆動が終了した時刻ｔ２で実行される処理Ｓ１５では、図６（Ｃ）に示すように、駆動音が検出される。このため、処理Ｓ１６が実行され、ここでは、Ｂパルス数分の駆動を行っていないので、処理が処理Ｓ１１に戻され、２回目の処理Ｓ１１が実行される。

この２回目の処理Ｓ１１が実行されると、時刻ｔ３では時刻ｔ１と同様に処理が行われ、時刻ｔ４では時刻ｔ２と同様に処理が行われる。このため、処理が処理Ｓ１１に戻され、３回目の処理Ｓ１１が実行される。この３回目の処理Ｓ１１が実行されると、時刻ｔ５では時刻ｔ１と同様に処理が行われ、時刻ｔ６では時刻ｔ２と同様に処理が行われる。このため、処理が処理Ｓ１１に戻され、４回目の処理Ｓ１１が実行される。

４回目の処理Ｓ１１が実行された場合に、移動部材１４が移動範囲の端（ここでは第２規制端）に当たっており、移動できなかったので、時刻ｔ７で実行される処理Ｓ１２では、図６（Ｃ）に示すように、駆動音が検出されない（ＮＧ１）。したがって、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端（この例では第２規制端）に到達した判断し、この旨を駆動制御部３１に通知する。この通知を受けた駆動制御部３１は、移動部材１４、すなわち、フォーカスレンズ１５が基準位置である第２規制端に到達したと判断し、初期処理を終了する。なお、図９（Ｂ）には、このような初期処理におけるレンズ位置の一例が示されている。

このように初期処理において、本実施形態のカメラ付き携帯電話機ＳＰに搭載された前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、音検出部９で検出した駆動音に基づいて、移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断することができ、このため、位置センサを用いなくてよい。

また、位置センサを用いることなく、さらに、本実施形態のように音検出部９、駆動制御部３１および判断部３２を備えることなく初期処理を実行する場合、移動部材を確実に移動範囲の端に到達させるために、移動部材が移動範囲を越えるように移動部材を移動させることが考えられる。例えば、Ｂパルス数分の駆動を必ず行う初期処理が考えられる。このような初期処理では、移動部材の移動中に、移動部材が移動範囲の端に到達したとしても、電気機械変換素子１２の駆動は、続行され、駆動パルスが電気機械変換素子１２に与え続けられる。このため、初期処理の時間を短縮することができず、駆動パルスのエネルギーが無駄に消費されてしまう。一方、本実施形態のカメラ付き携帯電話機ＳＰに搭載された前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、音で移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断するので、過剰に電気機械変換素子１２を駆動する必要がない。このため、初期処理の時間を短縮することが可能な場合があり、駆動パルスのエネルギーを節約することができる。

次に、ＡＦ処理について説明する。図７は、前記カメラ機能付き携帯電話機のカメラ機能におけるＡＦ処理の粗探索処理を示すフローチャートである。図８は、前記カメラ機能付き携帯電話機のカメラ機能におけるＡＦ処理の詳細探索処理を示すフローチャートである。図９は、前記ＡＦ処理中におけるＡＦ評価値を示す図である。図９の横軸は、経過時間であり、その縦軸は、ＡＦ評価値（ＦＶ、ｆｏｃｕｓ ｖａｌｕｅ）である。図１０は、前記ＡＦ処理を説明するための図である。図１０（Ａ）は、経過時間に対する、フォーカスレンズ１５、すなわち、移動部材１４の変位を示し、図１０（Ａ）の横軸は、経過時間であり、その縦軸は、変位である。図１０（Ｂ）は、電気機械変換素子１２に供給される駆動パルスのタイムチャートであり、そして、図１０（Ｃ）は、駆動音のタイムチャートである。

本実施形態では、カメラモジュール１で撮像した動画を表示部７に表示する場合におけるＡＦ処理について、説明する。本ＡＦ処理は、動画撮影の場合だけでなく、静止画撮影の場合にも同様に用いることができる。本実施形態のＡＦ処理は、まず、相対的に大きな間隔で合焦位置を大まかに探索する粗探索処理（図７）が実行され、次に、相対的に小さな間隔で合焦位置を細かく探索する詳細探索処理（図８）が実行される。

この粗探索処理では、図７において、まず、駆動制御部３１は、制御部３が行う動画撮影処理および動画表示処理におけるフレーム同期信号を制御部３から受領したか否かを判断する（Ｓ２１）。処理Ｓ２１の判断の結果、フレーム同期信号を受領していない場合（Ｎｏ）には、駆動制御部３１は、処理を処理Ｓ２１に戻す。一方、処理Ｓ２１の判断の結果、フレーム同期信号を受領した場合（Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、処理Ｓ２２を実行する。

処理Ｓ２２において、第１規制端へ向かう方向、すなわち、支持部材ＣＳｅ１へ向かう方向へ、予め設定されたＣパルス数分だけ移動部材１４を移動させるために、駆動制御部３１は、移動部材１４の移動を開始する。ここで、Ｃパルス数は、Ｃ個のパルス数を意味し、合焦位置を大まかに探索するために、合焦位置を探索する間隔（粗探索間隔）を設定する数値であり、前記粗探索間隔だけ移動部材１４を移動させる駆動パルス数である。また、後述のＤパルス数は、Ｄ個のパルス数を意味し、合焦位置を細かく探索するために、合焦位置を探索する間隔（詳細探索間隔）を設定する数値であり、前記詳細探索間隔だけ移動部材１４を移動させる駆動パルス数である。Ｃパルス数およびＤパルス数は、例えばＡＦ処理の処理時間と合焦精度等に応じて適宜に設定されるが、Ｃパルス数は、少なくとも、Ｄパルス数よりも大きい（Ｃパルス数＞Ｄパルス数、粗探索間隔＞詳細探索間隔）。また、Ｄパルスは、焦点深度以下の値、好ましくは、焦点深度よりも小さい値に設定される。

次に、判断部３２は、この移動部材１４の移動において、音検出部９によって駆動音を検出したか否かを判断する（Ｓ２３）。この処理Ｓ２３の判断において、駆動音を検出した場合（Ｙｅｓ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端に到達していないと判断し、次の処理Ｓ２４が行われる。一方、処理Ｓ２３の判断において、駆動音を検出しない場合（Ｎｏ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端（この例では第１規制端）に到達した判断し、この旨を駆動制御部３１に通知し、処理Ｓ３０が行われる。

処理Ｓ２４において、駆動制御部３１は、前記駆動装置１１〜１４にＣパルス分の移動を行わせる。例えば、上述したように、駆動制御装置３１は、前記駆動装置における図略のドライブ回路に、Ｃパルス分の移動を行う命令を送り、駆動制御装置３１は、前記駆動装置のドライブ回路からＣパルス分の移動の終了を表す信号の受信を待機する。次に、駆動制御部３１は、Ｃパルス数分の移動を完了したか否かを判断する（Ｓ２５）。この処理Ｓ２５の判断の結果、Ｃパルス数分の移動を完了していない場合には、駆動制御部３１は、処理を処理Ｓ２５に戻す。一方、処理Ｓ２５の判断の結果、Ｃパルス数分の移動を完了している場合には、駆動制御部３１は、次の処理Ｓ２６を実行する。

処理Ｓ２６において、判断部３２は、Ｃパルス数分の移動完了の後において、音検出部９によって駆動音を検出したか否かを判断する。この処理Ｓ２６の判断において、駆動音を検出した場合（Ｙｅｓ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端に到達していなと判断し、次の処理Ｓ２７が行われる。一方、処理Ｓ２６の判断において、駆動音を検出しない場合（Ｎｏ）には、判断部３２は、移動部材１４が移動範囲の端（この例では第１規制端）に到達した判断し、この旨を駆動制御部３１に通知し、処理Ｓ３０が行われる。

処理Ｓ２７において、駆動制御部３１は、画像処理部２にＡＦ検波処理を行わせる。このＡＦ検波処理では、合焦の度合い（ピントの合っている程度）を評価するために、画像処理部２は、ＡＦ評価値ＦＶを求め、この求めたＡＦ評価値ＦＶを駆動制御部３１に通知する。例えば、本実施形態では、画像処理部２は、ＡＦ処理を行うために予め設定された画像データの一部におけるコントラスト値（前記一部中における最大輝度値と最小輝度値との差）を求める。

次に、駆動制御部３１は、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘと、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐとを比較する。この比較の結果、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘより、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐの方が大きい場合（ＦＶｔｅｍｐ＞ＦＶｍａｘ）には、駆動制御部３１は、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐで最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘを置き換えて記憶し、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐを最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘとする（ＦＶｔｅｍｐ→ＦＶｍａｘ）。なお、ＡＦ処理を始めた際に、駆動制御部３１は、最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘを０にリセットし、初期化しておく（０→ＦＶｍａｘ）。一方、この比較の結果、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐが先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘ以下である場合（ＦＶｔｅｍｐ≦ＦＶｍａｘ）には、駆動制御部３１は、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐが、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘから、予め設定された第１閾値ＦＶｔｈ１を減算した値以下であるか否かを判断する（ＦＶｔｅｍｐ≦（ＦＶｍａｘ−ＦＶｔｈ１）？、Ｓ２８）。この判断の結果、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐが、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘより、第１閾値ＦＶｔｈ１以下に減少している場合（ＦＶｔｅｍｐ≦（ＦＶｍａｘ−ＦＶｔｈ１）、Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、処理Ｓ３４を実行し、一方、この判断の結果、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐが、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘより、第１閾値ＦＶｔｈ１以下に減少していない場合（ＦＶｔｅｍｐ＞ＦＶｍａｘ−ＦＶｔｈ１、Ｎｏ）には、駆動制御部３１は、処理Ｓ２９を実行する。このような処理Ｓ２８を実行することによって、ローカルマキシマムを避けることができ、この結果、より真の最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘを見つけることができる。

前記処理Ｓ３４において、駆動制御部３１は、最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘの方へ移動部材１４を予め設定された所定距離だけ移動させる。より具体的には、駆動制御部３１は、前記所定距離に対応するＥパルス数の駆動パルスであって、逆方向（第２規制端へ向かう方向）に移動する駆動パルスを前記駆動装置の圧電素子１２へ出力し、移動部材１４を移動させる。そして、駆動制御部３１は、後述する詳細探索処理を実行する（Ｓ３５）。

一方、前記処理Ｓ２９において、駆動制御部３１は、駆動パルスの合計数が予め設定されたＢパルス数を越えたか否かを判断する。この処理Ｓ２９の判断の結果、駆動パルスの合計数がＢパルス数を越えていない場合（Ｎｏ）には、駆動制御部３１は、処理を処理Ｓ２１に戻す。一方、処理Ｓ２９の判断の結果、駆動パルスの合計数がＢパルス数を越えている場合（Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、処理Ｓ３０を実行する。

この処理Ｓ３０において、駆動制御部３１は、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘが、予め設定された第２閾値ＦＶｔｈ２以上であるか否かを判断する（ＦＶｍａｘ≧ＦＶｔｈ２？）。この判断の結果、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘが、第２閾値ＦＶｔｈ２以上である場合（ＦＶｍａｘ≧ＦＶｔｈ２、Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、処理Ｓ３１を実行する。一方、この判断の結果、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘが、第２閾値ＦＶｔｈ２以上ではない場合（ＦＶｍａｘ＜ＦＶｔｈ２、Ｎｏ）には、最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘが小さすぎるため、駆動制御部３１は、移動部材１４をいわゆる過焦点位置へ移動させ（Ｓ３６）、ＡＦ処理を終了する。この処理Ｓ３６を実行することによって、撮像画像のコントラストが小さすぎるか、あるいは、ノイズによる、偽の最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘ（真ではない最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘ）に合焦することを防ぐことができる。

前記処理Ｓ３１において、駆動制御部３１は、ＡＦ評価値ＦＶが連続的に降下しているか否かを判断する。例えば、駆動制御部３１は、最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘを求めた後の各ＡＦ評価値ＦＶｎを時系列で記憶しておき、各ＡＦ評価値ＦＶｎを時系列順に比較することによって、ＡＦ評価値ＦＶが連続的に降下しているか否かを判断する。ＡＦ評価値ＦＶが第２閾値ＦＶｔｈ２に達していないが連続降下中である場合では、合焦位置が粗探索処理の最終位置における近傍にあると推定される。このため、前記判断の結果、ＡＦ評価値ＦＶが連続的に降下している場合（Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、現在位置から第２規制端へ向かう方向へ、最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘが得られる位置を再探索するために、前記処理Ｓ３４のような所定距離だけ戻す処理を行うことなく、詳細探索処理を実行する（Ｓ３２）。このため、最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘが得られた位置が移動範囲の端付近にあった場合でも、移動部材１４が、最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘが得られた位置を越えて戻されることを防止することができ、処理Ｓ３１の後に実行される詳細探索処理によって、移動部材１４を合焦位置に移動させることができる。

一方、この処理Ｓ３１の判断の結果、ＡＦ評価値ＦＶが連続的に降下していない場合（Ｎｏ）には、駆動制御部３１は、合焦位置が見つからなかったとして、ＡＦ処理を終了する。

このような各処理を実行することによって、駆動制御部３１は、粗探索処理を実行する。

次に、詳細探索処理では、図８において、ＩＮＦ端へ向かう方向、すなわち、支持部材ＣＳｅ２へ向かう方向へ、予め設定されたＤパルス数分だけ移動部材１４を移動させるために、駆動制御部３１は、移動部材１４の移動を開始する（Ｓ４１）。

次に、駆動制御部３１は、前記駆動装置１１〜１４にＤパルス分の移動を行わせる（Ｓ４２）。次に、駆動制御部３１は、Ｄパルス数分の移動を完了したか否かを判断する（Ｓ４３）。この判断の結果、Ｄパルス数分の移動を完了していない場合には、駆動制御部３１は、処理を処理Ｓ４３に戻す。一方、この判断の結果、Ｄパルス数分の移動を完了している場合には、駆動制御部３１は、次の処理Ｓ４４を実行する。

処理Ｓ４４において、駆動制御部３１は、前述の処理Ｓ２７と同様に、画像処理部２にＡＦ検波処理を行わせ、画像処理部２からＡＦ評価値ＦＶの通知を受ける。

次に、駆動制御部３１は、ＡＦ評価値ＦＶが降下したか否かを判断する（Ｓ４５）。より具体的には、駆動制御部３１は、前回求めたＡＦ評価値ＦＶｌａｓｔを記憶しておき、前回求めたＡＦ評価値ＦＶｌａｓｔと今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐとを比較することによって、ＡＦ評価値ＦＶが降下したか否かを判断する。この判断の結果、ＡＦ評価値ＦＶが降下していない場合（Ｎｏ）には、駆動制御部３１は、処理Ｓ４６を実行する。一方、この判断の結果、ＡＦ評価値ＦＶが降下している場合（Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、移動部材１４を合焦位置に戻すために、逆方向、すなわち、第１規制端へ向かう方向へ、Ｄパルス数分だけ移動部材１４を移動させ（Ｓ４８）、ＡＦ処理を終了する。

処理Ｓ４６において、駆動制御部３１は、駆動パルスの合計数が予め設定されたＢパルス数を越えたか否かを判断する。この処理Ｓ４６の判断の結果、駆動パルスの合計数がＢパルス数を越えていない場合（Ｎｏ）には、駆動制御部３１は、処理を処理Ｓ４１に戻す。一方、処理Ｓ４６の判断の結果、駆動パルスの合計数がＢパルス数を越えている場合（Ｙｅｓ）には、駆動制御部３１は、移動部材１４を前記過焦点位置へ移動させ（Ｓ４７）、ＡＦ処理を終了する。

このような各処理を実行することによって、駆動制御部３１は、詳細探索処理を実行する。

このようなＡＦ処理を、一例を挙げて説明する。この例では、フォーカスレンズ１５（移動部材１４）がＡＦ処理を始めた時点で移動範囲の途中に在って、図９（Ａ）に示すように、ＡＦ評価値ＦＶが最大値ではない場合に、図７に示す粗探索処理が実行される。この図９（Ａ）に示す例では、１回目の粗探索処理では、移動部材１４は、ＭＡＣＲＯ端に到達せず、そして、ＡＦ評価値ＦＶが最大値とならない。このため、１回目の粗探索処理における処理Ｓ２３および処理Ｓ２６では音が検出され、処理Ｓ２９では、駆動パルスの合計数がＢパルス数を越えていないので、図９（Ｃ）に示すように、２回目の粗探索処理が実行される。

２回目の粗探索処理では、この図９（Ａ）に示す例では、１回目と同様に、移動部材１４は、第１規制端に到達せず、そして、ＡＦ評価値ＦＶが最大値とならない。このため、図９（Ｃ）に示すように、３回目の粗探索処理が実行される。

３回目の粗探索処理では、この図９（Ａ）に示す例では、移動部材１４は、第１規制端に到達せずに、そして、ＡＦ評価値ＦＶが最大値を越えている。しかしながら、この例では、３回目の粗探索処理における処理Ｓ２８において、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐが、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘより、第１閾値ＦＶｔｈ１以下に減少していないと判断され、図９（Ｃ）に示すように、４回目の粗探索処理が実行される。

４回目の粗探索処理では、この図９（Ａ）に示す例では、移動部材１４は、第１規制端に到達せずに、そして、ＡＦ評価値ＦＶが最大値を越え、さらに、４回目の粗探索処理における処理Ｓ２８において、今回求めたＡＦ評価値ＦＶｔｅｍｐが、先に求めた最大ＡＦ評価値ＦＶｍａｘより、第１閾値ＦＶｔｈ１以下に減少していると判断される。このため、４回目の粗探索処理において、処理Ｓ３４が実行され、図９（Ｄ）に示すように、移動部材１４が所定距離だけ逆方向の第２規制端へ向かい方向へ移動され、図９（Ｅ）に示すように、図８に示す詳細探索処理が実行される。

１回目の詳細探索処理では、この図９（Ａ）に示す例では、処理Ｓ４５において、ＡＦ評価値ＦＶが降下していないと判断され、図９（Ｅ）に示すように、２回目の詳細探索処理が実行される。２回目の詳細探索処理でも、この図９（Ａ）に示す例では、処理Ｓ４５において、ＡＦ評価値ＦＶが降下していないと判断され、図９（Ｅ）に示すように、３回目の詳細探索処理が実行される。

この３回目の詳細探索処理では、この図９（Ａ）に示す例では、処理Ｓ４５において、ＡＦ評価値ＦＶが降下していると判断され、３回目の詳細探索処理における処理Ｓ４８で、移動部材１４が３回目の詳細探索処理を始めた時点の位置（すなわち、２回目の詳細探索処理を終了した時点の位置）に戻され、ＡＦ処理が終了する。

図９に示す例では、移動部材１４の移動範囲内で合焦位置が探索されたが、移動部材１４の移動範囲内で合焦位置が探索されない場合には、図７に示す粗探索処理における処理Ｓ２１から処理Ｓ２９が繰り返され、例えば、図１０に示すようにフォーカスレンズ１５および移動部材１４が移動する。そして、この各処理の繰り返しの途中において、移動部材１４が移動範囲の端（ここでは第１規制端）に当たり、移動できない場合には、この各処理の繰り返しの途中における処理Ｓ２３および処理Ｓ２６の少なくとも一方で、駆動音が検出されない（ＮＧ２）。したがって、この場合では、処理Ｓ３２以降の各処理が実行されることになる。

このようにＡＦ処理において、本実施形態のカメラ付き携帯電話機ＳＰに搭載された前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、音検出部９で検出した駆動音に基づいて、移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断することができ、このため、位置センサを用いなくてよい。

また、オートフォーカス処理において、合焦位置の探索中に、上述したように、移動部材１４が移動範囲の端に到達してしまうことがある。このような場合、位置センサを備えない駆動制御装置では、オートフォーカス処理における合焦位置の探索中に移動範囲の端に到達しても、駆動制御が続行され、駆動力生成部に駆動信号が与え続けられることになる。本実施形態の前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、音検出部９で検出した駆動音に基づいて、移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断するので、オートフォーカス処理中に、過剰に前記駆動装置を駆動することを防止することが可能となる。

なお、上述の実施形態において、判断部３２は、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材１４の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で移動部材１４の移動に起因して生じる音の周波数特性に基づいて、移動部材１４が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断するように、構成されてもよい。このような前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、周波数特性を用いるので、移動開始の際の音とノイズとを区別することができ、移動終了の際の音とノイズとを区別することができる。このため、このような前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、より精度よく、前記音を検出することができるから、より適切に前記駆動装置の駆動を制御することができる。

例えば、上述の実施形態において、カメラ付き携帯電話機ＳＰに搭載された前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、音検出部９で検出した検出結果から、移動部材１４の一連の移動における移動部材１４の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で移動部材１４の移動に起因して生じる音における最大音量を生じる周波数を含む所定の周波数範囲を取り出すバンドパスフィルタをさらに備えるように構成される。バンドパスフィルタは、例えばＬＣフィルタ回路等のバンドパスフィルタを行うハードウェアによって構成されてもよく、また例えば、情報処理でバンドパスフィルタを行うソフトウェアによって構成されてもよい。このような構成では、ノイズを除去した、前記所定の周波数範囲の音で判断部３２は、前記判断を行うことができる。

また例えば、上述の実施形態において、カメラ付き携帯電話機ＳＰに搭載された前記駆動システムおよび前記駆動制御装置は、移動部材１４の一連の移動における移動部材１４の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で移動部材１４の移動に起因して生じる音の周波数特性を周波数特性情報として予め記憶した周波数特性記憶部と、前記周波数特性記憶部に記憶された周波数特性情報と前記音検出部で検出した音との相関を求める相関部とをさらに備えるように構成される。このような構成では、相関処理によってノイズを除去することができ、判断部３２は、前記相関部で得られた相関値の高低によって前記判断を行うことができる。例えば、判断部３２は、前記相関部で得られた相関値が予め設定された第３閾値より大きい場合に、移動部材１４の一連の移動における開始の際および終了の際の少なくとも一方で生じる音を検出したと判断することができる。

例えば、上述の実施形態において、判断部３２は、移動部材１４の一連の移動において、移動部材１４の移動に起因して、所定の間隔で生じる移動部材１４の移動開始の際の音の有無によって、あるいは、移動部材１４の一連の移動において、移動部材１４の移動に起因して、所定の間隔で生じる移動部材１４の移動終了の際の音の有無によって、あるいは、移動部材１４の一連の移動において、移動部材１４の移動に起因して、所定の間隔で生じる移動部材１４の移動開始の際および移動終了の際の各音の有無によって、移動部材１４が移動範囲の端に到達したか否かを判断するように構成されてもよい。このような構成では、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で生じる音の周期性を利用することによって、ノイズを除去することができる。

また、上述の実施形態では、前記駆動制御装置および前記駆動システムは、いわゆるＳＩＤＭの駆動装置に適用されたが、これに限定されるものではない。前記駆動制御装置および前記駆動システムは、移動部材が所定の摩擦力によって係合（保持）される駆動装置に適用することができ、例えば、いわゆるＳＳＡ（Ｓｈａｆｔ Ｓｌｉｄｅ Ａｃｔｕａｔｏｒ）の駆動装置に適用することができる。このＳＳＡの駆動装置は、移動部材と、前記移動部材に形成された一対の貫通開口にそれぞれ挿通され、所定の摩擦力で前記移動部材とそれぞれ摩擦係合する一対のガイドシャフトと、前記移動部材を動かす駆動力を精製するバイアス部とを備える。前記移動部材には、前記ガイドシャフトの軸方向に沿って順にＳ極（Ｎ極）およびＮ極（Ｓ極）となるように側面（周面）に配置された磁石を備え、前記バイアス部は、前記移動部材を囲周するように、そして、前記ガイドシャフトの軸方向に重ねられるように、巻回されたコイルを備える。すなわち、前記移動部材は、前記バイアス部におけるコイルの芯部内に配置される。そして、前記移動部材は、いわゆるフレミングの左手の法則による電磁力で、摩擦係合する前記ガイドシャフトで案内されながら駆動される。

また、上述の実施形態では、判断部３２は、移動部材１４における一連の移動の前後で１回ずつ移動部材１４に起因する音の有無を判断したが、これに限定されるものではない。例えば、判断部３２は、移動部材１４における一連の移動の前後のうちの一方で前記判断を行ってもよく、また例えば、より確実に前記判断を行うために、判断部３２は、前記判断の際に、音検出部９の出力を複数回参照して前記判断を複数回行ってもよい。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

ＳＰ 携帯電話機
ＣＳｅ１、ＣＳｅ１ 支持部材
１ カメラモジュール
１１ 駆動部材
１２ 電気機械変換素子
１３ 錘
１４ 移動部材
１５ フォーカスレンズ
３１ 駆動制御部
３２ 判断部

Claims (7)

1. 構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える駆動装置の駆動を制御する駆動制御装置であって、
   音を検出する音検出部と、
   前記音検出部で検出した、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で前記移動部材の移動に起因して生じる音に基づいて、前記移動部材が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断する判断部と、
   前記判断部の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御する駆動制御部とを備えること
   を特徴とする駆動制御装置。
2. 前記判断部は、前記目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で前記移動部材の移動に起因して生じる音の周波数特性に基づいて、前記移動部材が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断すること
   を特徴とする請求項１に駆動制御装置。
3. 前記駆動制御部は、前記移動部材の初期位置を決定する初期処理において、前記判断部の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動制御装置。
4. 前記駆動装置は、合焦のための光学系を前記移動部材によって光軸方向に沿って移動させる装置であり、
   前記駆動制御部は、前記光学系を合焦させるオートフォーカス処理において、前記判断部の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の駆動制御装置。
5. 前記駆動装置の駆動力生成部は、伸縮する機械エネルギーに電気エネルギーを変換する電気機械変換素子であり、前記駆動装置の前記係合部材は、前記電気機械変換素子における伸縮方向の一方端に固定され、前記機械エネルギーが伝達される駆動部材であること
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の駆動制御装置。
6. 構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える駆動装置の駆動を制御する駆動制御方法であって、
   音を検出する音検出工程と、
   前記音検出工程で検出した、目標位置に到達するまでの一連の移動における移動部材の移動開始の際および移動終了の際の少なくとも一方で前記移動部材の移動に起因して生じる音に基づいて、前記移動部材が前記移動範囲の端に到達したか否かを判断する判断工程と、
   前記判断工程の判断結果に基づいて、前記駆動装置を制御する駆動制御工程とを備えること
   を特徴とする駆動制御方法。
7. 構造部材によって規制された移動範囲内を移動する移動部材と、所定の摩擦力で前記移動部材と摩擦係合する係合部材と、前記移動部材を動かす駆動力を生成する駆動力生成部とを備える駆動装置と、
   前記駆動装置の駆動を制御する駆動制御装置とを備える駆動システムであって、
   前記駆動制御装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の駆動制御装置であること
   を特徴とする駆動システム。

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