JP2023162907A - アクチュエータドライバおよびこれを用いたカメラモジュール、電子機器、アクチュエータの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影中に、エフェクト処理をかけることが可能なアクチュエータドライバおよびカメラモジュールを提供する。【解決手段】アクチュエータドライバ２００は、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータを駆動する。位置指令生成部２１２は、カメラの視野が、動画エフェクトにもとづく所定方向に沿って往復するように、位置指令ＸＲＥＦ，ＹＲＥＦ生成する。制御部２１０は、位置指令ＸＲＥＦ，ＹＲＥＦに応じた駆動信号をアクチュエータに供給する。【選択図】図２

Description

本開示は、アクチュエータドライバおよびこれを用いたカメラモジュールに関する。

近年、スマートフォンなどの電子機器に搭載されるカメラモジュールに、光学手ぶれ補正（ＯＩＳ：Optical Image Stabilizer）の採用が進められている。光学手ぶれ補正付きのカメラモジュールは、イメージセンサ、イメージセンサの撮像面と平行なＸＹ平面内で移動可能なレンズ（手ブレ補正用レンズと称する）、レンズを位置決めするアクチュエータ、アクチュエータを制御するアクチュエータドライバを備える。ジャイロセンサなどのブレ検出手段によってブレが検出されると、アクチュエータドライバは、ブレが相殺されるようにアクチュエータを駆動し、レンズをシフトさせる。

特開２０２１－１７９６１７号公報

カメラで撮影した動画に、何らかのエフェクト処理をかけたい場合、撮影後に、動画編集ソフトウェアを利用する必要がある。もし、動画撮影中にエフェクト処理をリアルタイムでかけることができれば、撮影後の編集作業を省略あるいは簡素化できる。また、撮影後の編集では、動画が長い場合に、エフェクトを付与すべきシーンを探す作業が必要となるが、動画撮影中にリアルタイムにエフェクト処理をかける場合、そのような作業は不要となる。

本開示は係る状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、撮影中に、エフェクト処理をかけることが可能なアクチュエータドライバおよびカメラモジュールの提供にある。

本開示のある態様のアクチュエータドライバは、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータを駆動する。アクチュエータドライバは、動画エフェクトの指令に応答して、カメラの視野が、所定方向に沿って往復するように、所定波形を有する位置指令を生成する位置指令生成部と、位置指令に応じた駆動信号をアクチュエータに供給する制御部と、を備える。

本開示の別の態様もまた、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータを駆動する。アクチュエータドライバは、複数の波形を生成可能であり、入力データに応じたひとつの波形を有する位置指令を出力する位置指令生成部と、位置指令に応じた駆動信号をアクチュエータに供給する制御部と、を備える。

本開示のさらに別の態様は、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータの駆動方法である。駆動方法は、カメラの視野が所定方向に沿って往復するように、所定波形を有する位置指令を生成するステップと、位置指令に応じた駆動信号を、アクチュエータに供給するステップと、を備える。

本発明のさらに別の態様もまた、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータの駆動方法である。駆動方法は、入力データに応じて、複数の所定波形のうちのひとつを選択し、選択した所定波形を有する位置指令を生成するステップと、位置指令に応じた駆動信号を、アクチュエータに供給するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。

本開示によれば、撮影中に、エフェクト処理をかけることができる。

図１は、手振れ補正機能を備えるカメラモジュールのブロック図である。 図２は、アクチュエータドライバのブロック図である。 図３は、第１エフェクトを説明する図である。 図４は、第１エフェクトに対応する画像フレームを示す図である。 図５は、第１エフェクトに対応する位置指令を説明する図である。 図６は、第２エフェクトを説明する図である。 図７は、第２エフェクトに対応する画像フレームを示す図である。 図８は、第２エフェクトに対応する位置指令を説明する図である。 図９は、エフェクトに利用な波形の別の例を説明する図である。 図１０は、第３エフェクトを説明する図である。 図１１は、第３エフェクトに対応する位置指令を説明する図である。 図１２は、第５エフェクトを説明する図である。 図１３は、第６エフェクトを説明する図である。 図１４は、位置指令生成部の構成例を示す図である。

（実施形態の概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。

一実施形態に係るアクチュエータドライバは、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータを駆動する。アクチュエータドライバは、動画エフェクトの指令に応答して、カメラの視野が所定方向に沿って往復するように、所定波形を有する位置指令を生成する位置指令生成部と、位置指令に応じた駆動信号をアクチュエータに供給する制御部と、を備える。

この構成によれば、手ブレ補正機構を利用して、撮影中にカメラの視野を往復運動させることにより、撮影者や被写体の意思、感情、情景を想起させる動画エフェクトをかけることができる。

一実施形態において、所定方向は、カメラの視野における垂直方向であってもよい。この場合、動画において、視野が上下方向に往復するため、頷き運動を表現できる。言い換えれば、撮影者の同意や賛同と言った心的状態を、表現することができる。また、１軸のアクチュエータのみを駆動すればよいため、制御が簡素化できる。

一実施形態において、所定方向は、重力方向であってもよい。この場合も、動画において、視野が上下方向に往復するため、頷き運動を表現できる。

一実施形態において、所定方向は、カメラの視野における水平方向であってもよい。この場合、動画において、視野が左右方向に往復するため、横方向の首振り運動を表現できる。言い換えれば、撮影者の否定、否同意と言った心的状態を、表現することができる。また、１軸のアクチュエータのみを駆動すればよいため、制御が簡素化できる。

一実施形態において、所定方向は、重力方向と垂直な方向であってもよい。この場合、動画において、視野が左右方向に往復するため、横方向の首振り運動を表現できる。

一実施形態において、所定方向は、カメラの視野における斜め方向であってもよい。これは水平方向と垂直方向の２軸について、同じ位相で往復運動を行うことで実現できる。

一実施形態において所定方向は、円周方向であってもよい。これは水平方向と垂直方向の２軸について、位相差９０°で、三角関数を利用した往復運動を行うことで実現できる。

一実施形態において、制御部は、可動部の位置を示すフィードバック信号が、位置指令にもとづく目標値に近づくように、制御信号を生成するサーボコントローラと、制御信号に応じた駆動信号をアクチュエータに供給する駆動部と、を含んでもよい。

一実施形態において、所定波形は、三角波にもとづいてもよい。

一実施形態において、所定波形は、三角関数にもとづいてもよい。

一実施形態に係るアクチュエータドライバは、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータを駆動する。アクチュエータドライバは、複数の波形を生成可能であり、入力データに応じたひとつの波形を有する位置指令を出力する位置指令生成部と、位置指令に応じた駆動信号を制御部と、を備える。

一実施形態において、複数の波形のひとつは、カメラの視野を、当該視野における垂直方向に往復させるものであってもよい。

一実施形態において、複数の波形のひとつは、カメラの視野を、重力方向に往復させるものであってもよい。

一実施形態において、複数の波形のひとつは、カメラの視野を、当該カメラの視野における水平方向に往復させるものであってもよい。

一実施形態において、複数の波形のひとつは、カメラの視野を、重力方向と垂直方向に往復させるものであってもよい。

一実施形態において、コントローラは、可動部の位置を示すフィードバック信号が、位置指令にもとづく目標値に近づくように、制御信号を生成するサーボコントローラであってもよい。

一実施形態において、複数の波形のひとつは、三角波であってもよい。

一実施形態において、複数の波形のひとつは、三角関数であってもよい。

一実施形態において、アクチュエータドライバは、ひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。

一実施形態に係るカメラモジュールは、イメージセンサと、イメージセンサへの入射光路上に設けられた手ブレ補正機構と、手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータと、アクチュエータドライバと、を備えてもよい。

（実施形態）
以下、好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

図１は、手振れ補正機能を備えるカメラモジュールのブロック図である。カメラモジュール１００は、イメージセンサ１０２、手ブレ補正レンズ１０４、第１アクチュエータ１０６＿１、第２アクチュエータ１０６＿２、アクチュエータドライバ２００、位置検出素子１１０＿１，１１０＿２、ブレ検出手段１１２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１４を備える。カメラモジュール１００はその他、オートフォーカス用のレンズ、アクチュエータなどを備えるが、図１では省略している。

理解の容易化のため、手ブレ補正レンズ１０４の光軸方向をＺ軸にとるものとする。また、カメラモジュール１００が、図１の姿勢にあるときの、左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸にとるものとする。Ｘ軸を第１軸、Ｙ軸を第２軸とも表記する。

手ブレ補正レンズ１０４は、イメージセンサ１０２に入射する光の光路上に配置される。イメージセンサ１０２は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤであり、手ブレ補正レンズ１０４を透過した像を撮影する。

手ブレ補正レンズ１０４は、イメージセンサ１０２の撮像面と平行な面内（ＸＹ平面）において、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能な状態で支持されている。第１アクチュエータ１０６＿１は、手ブレ補正レンズ１０４を含む可動部１０５を第１軸（Ｘ軸）方向に位置決めし、第２アクチュエータ１０６＿２は、可動部１０５を第２軸（Ｙ軸）方向に位置決めする。第１アクチュエータ１０６＿１および第２アクチュエータ１０６＿２は、リニアアクチュエータであり、たとえばボイスコイルモータが用いられる。手ブレ補正レンズ１０４を含む可動部１０５は、第１軸方向、第２軸方向それぞれについて、可動範囲が機械的に制約されている。可動範囲の端部を、メカ端と称する。第１軸方向について、正方向と負方向それぞれに、メカ端が存在し、第２軸方向についても正方向と負方向それぞれに、メカ端が存在する。

ブレ検出手段１１２は、カメラモジュール１００のブレを検出し、ブレを示すブレ検出信号Ｓ１を生成する。ブレ検出手段１１２はたとえばジャイロセンサであり、カメラモジュール１００のＸ軸周りの角速度ω_Ｘ、Ｙ軸周りの角速度ω_Ｙ、Ｚ軸周りの角速度ω_Ｚを検出する。手ブレ補正レンズ１０４のＸ軸方向の位置が制御することにより、Ｙ軸周りの回転（ブレ）を補正することができ、手ブレ補正レンズ１０４のＹ軸方向の位置が制御することにより、Ｘ軸周りの回転（ブレ）を補正することができる。ブレ検出信号Ｓ１は、少なくとも２軸の角速度ω_Ｘ，ω_Ｙを含む。

アクチュエータドライバ２００は、ブレ検出手段１１２が検出したブレ検出信号Ｓ１にもとづいて、ブレが相殺されるように、手ブレ補正レンズ１０４の変位の目標値を示すターゲットコード（位置指令）を生成する。アクチュエータドライバ２００は、内部で生成したターゲットコードにもとづいて、第１アクチュエータ１０６＿１および第２アクチュエータ１０６＿２それぞれに対する駆動信号Ｓ２＿１，Ｓ２＿２を生成する。アクチュエータ１０６＿ｉ（ｉ＝１，２）は、対応する駆動信号Ｓ２＿ｉに応じて手ブレ補正レンズ１０４を位置決めする。

手振れ補正では、手ブレ補正レンズ１０４を正確に位置決めする必要があるため、フィードバック制御（クローズドループ制御）が採用される。位置検出素子１１０＿１，１１０＿２はそれぞれ、手ブレ補正レンズ１０４の第１軸方向の位置（変位量）Ｐ_Ｘおよび第２軸方向の位置（変位量）Ｐ_Ｙを示す位置検出信号Ｓ３＿１，Ｓ３＿２を生成する。位置検出素子１１０はたとえばホールセンサなどを用いることができる。

アクチュエータドライバ２００は、手ブレが補正されるように、第１アクチュエータ１０６＿１および第２アクチュエータ１０６＿２を駆動する。具体的には第１モードにおいて、アクチュエータドライバ２００は、第１位置検出信号Ｓ３＿１の示す手ブレ補正レンズ１０４の位置Ｐ_Ｘが、ターゲットコードが示す目標位置Ｐ_{Ｘ（ＲＥＦ）}と一致するように、駆動信号Ｓ２＿１をフィードバック制御する。同様に、アクチュエータドライバ２００は、第２位置検出信号Ｓ３＿２の示す手ブレ補正レンズ１０４の位置Ｐ_Ｙが、ターゲットコードが示す目標位置Ｐ_{Ｙ（ＲＥＦ）}と一致するように、駆動信号Ｓ２＿２をフィードバック制御する。

以上がカメラモジュール１００全体の基本構成である。ここで説明した手ブレ補正に加えて、アクチュエータドライバ２００は、動画撮影中に、手ブレ補正機構を利用した動画エフェクトを付与する機能を有する。

具体的には、アクチュエータドライバ２００は、ＣＰＵ１１４あるいはその他のプロセッサ（上位コントローラという）から、エフェクト付与の指示を受けると、手ブレ補正機構を利用して、カメラの視野を、所定方向に沿って往復させ、または円周方向に移動させる。所定方向は、垂直方向であってもよいし、水平方向であってもよいし、斜め方向であってもよい。また円周方向の運動も、広義の往復運動に含まれる。

以上がカメラモジュール１００の全体の構成である。続いて、アクチュエータドライバ２００について説明する。

図２は、アクチュエータドライバ２００のブロック図である。アクチュエータドライバ２００は、制御部２１０および位置指令生成部２１２を含む。ジャイロセンサ１１２Ａは、図１のブレ検出手段１１２であり、カメラモジュール１００の角速度を検出する。上位コントローラ１１６は、図１のＣＰＵ１１４あるいは別のコントローラである。

アクチュエータドライバ２００は、２つのモードで動作する。第１モードは、通常の手ブレ補正を行うモードである。第２モードは、手ブレ補正機構を利用したエフェクト処理をかけるモードである。なお、第２モードにおいて、通常の手ブレ補正動作は行ってもよいし、行わなくてもよい。

位置指令生成部２１２は、第１モードにおいて、ジャイロセンサ１１２Ａが生成するブレ検出信号Ｓ１を受け、Ｘ軸およびＹ軸それぞれについて、ブレを相殺することができる手ブレ補正レンズ１０４の位置を示す位置指令Ｘ_ＲＥＦ，Ｙ_ＲＥＦを生成する。たとえば位置指令生成部２１２は、Ｘ軸周りの角速度ω_Ｘを積分して所定のゲインを乗算することにより、位置指令Ｘ_ＲＥＦを生成する。同様に、位置指令生成部２１２は、Ｙ軸周りの角速度ω_Ｙを積分して所定のゲインを乗算することにより、位置指令Ｙ_ＲＥＦを生成する。

位置指令生成部２１２には、上位コントローラ１１６から、動画エフェクトの指令である入力データＳ５が入力される。位置指令生成部２１２は、入力データＳ５に応答して第２モードとなる。位置指令生成部２１２は、第２モードにおいて、カメラの視野が所定方向に沿って往復するように、位置指令Ｘ_ＲＥＦ，Ｙ_ＲＥＦを生成する。入力データＳ５は、視野の移動方向を示すデータを含むことができる。

制御部２１０は、第１サーボコントローラ２３０＿１、第２サーボコントローラ２３０＿２、第１位置検出部２４０＿１、第２位置検出部２４０＿２、第１駆動部２２０＿１、第２駆動部２２０＿２を備える。

位置検出素子１１０＿１が生成する位置検出信号Ｓ３＿１は、第１位置検出部２４０＿１に入力される。第１位置検出部２４０＿１は、位置検出信号Ｓ３＿１にもとづいて、アクチュエータ１０６＿１の可動子の位置を示すフィードバック信号Ｘ_ＦＢを生成する。

同様に、位置検出素子１１０＿２が生成する位置検出信号Ｓ３＿２は、第２位置検出部２４０＿２に入力される。第２位置検出部２４０＿２は、位置検出信号Ｓ３＿２にもとづいて、アクチュエータ１０６＿２の可動子の位置を示すフィードバック信号Ｙ_ＦＢを生成する。フィードバック信号Ｘ_ＦＢ，Ｙ_ＦＢはそれぞれ、可動部１０５のＸ方向、Ｙ方向の位置（Ｘ座標，Ｙ座標）を示す。

第１サーボコントローラ２３０＿１は、フィードバック信号Ｘ_ＦＢと位置指令Ｘ_ＲＥＦの誤差がゼロに近づくように、制御信号Ｓ４＿１を生成する。第１駆動部２２０＿１は、制御信号Ｓ４＿１に応じた駆動信号Ｓ２＿１を生成する。制御信号Ｓ４＿１はたとえば電流指令であり、第１駆動部２２０＿１は、制御信号Ｓ４＿１に応じた電流量の駆動電流を、第１アクチュエータ１０６＿１に供給する。あるいは制御信号Ｓ４＿１は電圧指令であり、第１駆動部２２０＿１は、制御信号Ｓ４＿１に応じた電圧レベルの駆動電圧を、第１アクチュエータ１０６＿１に供給する。サーボコントローラ２３０は、フィードバック信号Ｘ_ＦＢと位置指令Ｘ_ＲＥＦの誤差を生成する誤差検出器と、誤差を入力とするＰＩ（比例・積分）補償器と、を含む。補償器の種類は特に限定されず、Ｐ制御やＰＩＤ（比例・積分・微分）制御を利用してもよい。

同様に、第２サーボコントローラ２３０＿２は、位置検出素子１１０＿２が生成する位置検出信号Ｓ３＿２を、可動部１０５のＹ座標を示すフィードバック信号Ｙ_ＦＢとして受ける。第２サーボコントローラ２３０＿２は、フィードバック信号Ｙ_ＦＢと位置指令Ｙ_ＲＥＦの誤差がゼロに近づくように、制御信号Ｓ４＿２を生成する。第２駆動部２２０＿２は、制御信号Ｓ４＿２に応じた駆動信号Ｓ２＿２を生成する。

図２において、アクチュエータ１０６＿１に対応するアクチュエータドライバ２００の構成（２２０＿１，２３０＿１，２４０＿１）と、アクチュエータ１０６＿２に対応するアクチュエータドライバ２００の構成（２２０＿２，２３０＿２，２４０＿２）は同様である。

以上がアクチュエータドライバ２００の構成である。続いてアクチュエータドライバ２００の第２モードで実現可能ないくつかのエフェクトを説明する。

（第１エフェクト）
図３は、第１エフェクトを説明する図である。図３には、カメラモジュール１００および被写体２を横から見た様子が示される。Ｄ１，Ｄ２は、カメラの視線位置を示しており、ＦＯＶ１，ＦＯＶ２は、視線位置Ｄ１，Ｄ２に対応する視野を表す。

第１エフェクトでは、カメラの視野が、下方向に往復するように、アクチュエータドライバ２００が動作する。エフェクト開始時の時刻ｔ_０に、視線位置はＤ１であり、時刻ｔ_１に、視線位置Ｄ２まで移動し、エフェクト終了時の時刻ｔ_２に、視線位置Ｄ１に戻る。その結果、視野は、時刻ｔ_０にＦＯＶ１であり、ｔ_０～ｔ_１の間、ＦＯＶ１からＦＯＶ２に向かって移動し、ｔ_１～ｔ_２の間に、ＦＯＶ２からＦＯＶ１に向かって戻る。

図４は、第１エフェクトに対応する画像フレームを示す図である。画像フレーム内の被写体２の位置は、ｔ_０～ｔ_１の間、上方向に移動し、ｔ_１～ｔ_２の間、元の位置に向かって下方向に移動する。

図５は、第１エフェクトに対応する位置指令を説明する図である。時刻ｔ_０に、第１エフェクトのトリガとなる入力データＳ５が発生する。これに応答して、位置指令生成部２１２は、垂直方向の位置指令Ｙ_ＲＥＦを、所定の波形にしたがって変化させる。Ｘ方向の位置指令Ｘ_ＲＥＦは変化しない。この例では、波形は三角波であるが、後述するように、他の波形を利用してもよい。

第１エフェクトによれば、あたかも撮影者が頷いているかのように、動画中の被写体２の位置を変化させることができる。これにより、同意や賛同、相づちといった感情や意思を表現できる。こうした感情や意思の程度は、視線移動の振幅によって制御できる。

（第２エフェクト）
図６は、第２エフェクトを説明する図である。図６には、被写体２と、カメラモジュール１００の視野ＦＯＶが示される。第２エフェクトでは、カメラの視野ＦＯＶが、左右方向に往復するように、アクチュエータドライバ２００が動作する。時刻ｔ_０において、視野ＦＯＶ１で撮影されており、ｔ_０～ｔ_１の間、ＦＯＶ１からＦＯＶ２に向かって視野が右方向に移動し、ｔ_１～ｔ_２の間、ＦＯＶ２からＦＯＶ１に向かって左方向に視野が移動し、ｔ_２～ｔ_３の間、ＦＯＶ１からＦＯＶ３に向かって左方向に視野が移動し、ｔ_３～ｔ_４の間、ＦＯＶ３からＦＯＶ１に向かって右方向に視野が移動する。

図７は、第２エフェクトに対応する画像フレームを示す図である。画像フレーム内の被写体２の位置は、ｔ_０～ｔ_１の間、左に向かって移動し、ｔ_１～ｔ_３の間、右方向に向かって移動する。ｔ_３～ｔ_４の間、被写体２の位置は元の位置に向かって左方向に移動する。

図８は、第２エフェクトに対応する位置指令を説明する図である。時刻ｔ_０に、第２エフェクトのトリガとなる入力データＳ５が発生する。これに応答して、位置指令生成部２１２は、水平方向の位置指令Ｘ_ＲＥＦを、所定の波形にしたがって変化させる。Ｙ方向の位置指令Ｘ_ＲＥＦは変化しない。

第２エフェクトによれば、あたかも撮影者が、首を横に振っているかのように、動画中の被写体２の位置を変化させることができる。これにより、否定や拒否といった感情や意思を表現できる。こうした感情や意思の程度は、視線移動の振幅によって制御できる。

図９は、エフェクトに利用な波形の別の例を説明する図である。Ｐ_ＲＥＦは、Ｘ_ＲＥＦまたはＹ_ＲＥＦを示す。波形ＷＡＶ１は、ガウス関数にもとづいている。波形ＷＡＶ２は、三角関数（ｓｉｎ，ｃｏｓ）にもとづいている。波形ＷＡＶ３は、台形波にもとづいている。波形ＷＡＶ４は、のこぎり波にもとづいている。周期の個数は増減が可能であり、また波形の極性も適宜反転させることができる。

（第３エフェクト）
図１０は、第３エフェクトを説明する図である。第３エフェクトでは、視野ＦＯＶが円運動する。

図１１は、第３エフェクトに対応する位置指令を説明する図である。２軸の位置指令Ｘ_ＲＥＦとＹ_ＲＥＦが、位相差９０°の三角関数で規定される。具体的には、Ｘ_ＲＥＦはｓｉｎ関数であり、Ｙ_ＲＥＦはｃｏｓ関数である。

第３エフェクトによれば、水平方向と垂直方向の２軸について、位相差９０°で、三角関数を利用した往復運動を行うことで、視線を円に沿って移動することができる。Ｘ方向のＹ方向の振幅が異なる場合、楕円運動とすることができる。

（第５エフェクト）
第５エフェクトでは、往復運動の角度を規定するパラメータφが導入され、Ｘ_ＲＥＦ＝ｓｉｎφ・Ｐ_ＲＥＦであり、Ｙ_ＲＥＦ＝ｃｏｓφ・Ｐ_ＲＥＦとされる。これにより、パラメータφに応じた任意の方向に、往復運動を行うことができる。

（第５エフェクト）
図１２は、第５エフェクトを説明する図である。これまでの例では、視野ＦＯＶがロールしていないことを前提としていたが、実際には、カメラが傾いて視野ＦＯＶがロールし、画像の垂直方向と、重力方向ｇが一致しない可能性がある。第５エフェクトでは、カメラの視野が重力方向に往復するように、アクチュエータドライバ２００が動作する。

カメラの垂直軸と、重力方向ｇのなす角をθとする。重力方向の視野の目標移動量をΔＶとするとき、視野ＦＯＶを、カメラの水平方向にΔＸ＝ΔＶ×ｓｉｎθ、カメラの垂直方向にΔＹ＝ΔＶ×ｃｏｓθ、動かせばよい。

複数のエフェクトをサポートする場合、位置指令生成部２１２は、複数のエフェクトに対応する複数の波形を生成可能に構成される。そして位置指令生成部２１２には、エフェクトを指定する入力データＳ５が入力される。位置指令生成部２１２は、入力データＳ５に応じたひとつの波形を有する位置指令値Ｘ_ＲＥＦ，Ｙ_ＲＥＦを生成する。

これにより、カメラの姿勢がロールしている場合であっても、重力方向に往復する動きを実現できるため、第１エフェクトと同様の効果を得ることができる。

（第６エフェクト）
図１３は、第６エフェクトを説明する図である。第６エフェクトでは、カメラの視野が、重力と垂直方向に往復するように、アクチュエータドライバ２００が動作する。重力と垂直な方向の視野の目標移動量をΔＨとするとき、視野ＦＯＶを、カメラの水平方向にΔＸ＝ΔＨ×ｃｏｓθ、カメラの垂直方向にΔＹ＝ΔＨ×ｓｉｎθ、動かせばよい。

これにより、カメラの姿勢がロールしている場合であっても、横方向に往復する動きを実現できるため、第２エフェクトと同様の効果を得ることができる。

第５エフェクトおよび６は、第５エフェクトにおけるパラメータφを、重力方向θにもとづいて決定したものと理解できる。

図１４は、位置指令生成部２１２の構成例を示す図である。位置指令生成部２１２は、波形発生器２５０、重力検出部２５２、ゲイン回路２５４，２５６を含む。波形発生器２５０は、入力データＳ５に応答して、指示されたエフェクトに対応する波形ＷＡＶを有する位置指令値Ｐ_ＲＥＦを生成する。重力検出部２５２は、加速度センサからの情報にもとづいて、重力方向θを検出する。

ゲイン回路２５４は、位置指令値Ｐ_ＲＥＦに、ゲインαを乗算し、Ｘ方向の位置指令値Ｘ_ＲＥＦを生成する。ゲイン回路２５６は、位置指令値Ｐ_ＲＥＦに、ゲインβを乗算し、Ｙ方向の位置指令値Ｙ_ＲＥＦを生成する。

たとえば、α＝０，β≠０とすれば、第１エフェクトを実現できる。また、α≠０，β＝０とすれば、第２エフェクトを実現できる。

またα＝ｓｉｎφ、β＝ｃｏｓφとすれば、第５エフェクトを実現できる。

第５エフェクトの場合、α＝ｓｉｎθ、β＝ｃｏｓθとすればよい。第６エフェクトの場合、α＝ｃｏｓθ、β＝ｓｉｎθとすればよい。

（変形例）
上述した実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なことが当業者に理解される。以下、こうした変形例について説明する。

（変形例１）
実施形態では、手ブレ補正レンズ１０４による手ブレ補正機構を有するカメラモジュール１００について説明したが、手ブレ補正機構はレンズシフトによるものに限定されない。たとえばペリスコープレンズを備えるカメラモジュールの場合、プリズムの制御によって手ブレ補正を実現してもよい。あるいは、センサシフト方式のカメラモジュールの場合、イメージセンサを位置決めすればよい。

（変形例２）
手ブレ補正機構を利用したエフェクトを付与する際に、エフェクトに対応する効果音を、同時に録音してもよい。視覚的なエフェクトと効果音の組み合わせによって、さまざまな心理的な状態を表現できるようになる。

（変形例３）
実施形態では、クローズドループ型の手ブレ補正機構を説明したが、オープンループ型の手ブレ補正機構にも本開示は適用できる。

本開示に係る実施形態について、具体的な用語を用いて説明したが、この説明は、理解を助けるための例示に過ぎず、本開示あるいは請求の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって規定されるものであり、したがって、ここでは説明しない実施形態、実施例、変形例も、本発明の範囲に含まれる。

１００ カメラモジュール
１０２ イメージセンサ
１０４ 手ブレ補正レンズ
１０５ 可動部
１０６ アクチュエータ
１１０ 位置検出素子
１１２ ブレ検出手段
１１２Ａ ジャイロセンサ
１１４ ＣＰＵ
１１６ 上位コントローラ
２００ アクチュエータドライバ
２１０ 制御部
２１２ 位置指令生成部
２３０＿１ 第１サーボコントローラ
２３０＿２ 第２サーボコントローラ
２２０ 駆動部
２２０＿１ 第１駆動部
２２０＿２ 第２駆動部
２３０ サーボコントローラ
２４０ 位置検出部
２５０ 波形発生器
２５２ 重力検出部
２５４，２５６ ゲイン回路

Claims (21)

1. 手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバであって、
   動画エフェクトの指令に応答して、カメラの視野が所定方向に沿って往復するように、所定波形を有する位置指令を生成する位置指令生成部と、
   前記位置指令に応じた駆動信号を前記アクチュエータに供給する制御部と、
   を備える、アクチュエータドライバ。
2. 前記所定方向は、前記カメラの視野における垂直方向である、請求項１に記載のアクチュエータドライバ。
3. 前記所定方向は、重力方向である、請求項１に記載のアクチュエータドライバ。
4. 前記所定方向は、前記カメラの視野における水平方向である、請求項１に記載のアクチュエータドライバ。
5. 前記所定方向は、重力方向と垂直な方向である、請求項１に記載のアクチュエータドライバ。
6. 前記制御部は、
   前記可動部の位置を示すフィードバック信号が、前記位置指令にもとづく目標値に近づくように制御信号を生成するサーボコントローラと、
   前記制御信号に応じた前記駆動信号を、前記アクチュエータに供給する駆動部と、
   を含む、請求項１から５のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
7. 前記所定波形は、三角波にもとづく、請求項１から５のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
8. 前記所定波形は、三角関数にもとづく、請求項１から５のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
9. 手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータを駆動するアクチュエータドライバであって、
   複数の波形を生成可能であり、入力データに応じたひとつの波形を有する位置指令を出力する位置指令生成部と、
   前記位置指令に応じた駆動信号を前記アクチュエータに供給する制御部と、
   を備える、アクチュエータドライバ。
10. 前記複数の波形のひとつは、カメラの視野を、当該視野における垂直方向に往復させるものである、請求項９に記載のアクチュエータドライバ。
11. 前記複数の波形のひとつは、カメラの視野を、重力方向に往復させるものである、請求項９に記載のアクチュエータドライバ。
12. 前記複数の波形のひとつは、カメラの視野を、当該カメラの視野における水平方向に往復させるものである、請求項９に記載のアクチュエータドライバ。
13. 前記複数の波形のひとつは、カメラの視野を、重力方向と垂直方向に往復させるものである、請求項９に記載のアクチュエータドライバ。
14. 前記制御部は、
    前記可動部の位置を示すフィードバック信号が、前記位置指令にもとづく目標値に近づくように、制御信号を生成するサーボコントローラと、
    前記制御信号に応じた前記駆動信号を、前記アクチュエータに供給する駆動部と、
    を含む、請求項９から１３のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
15. 前記複数の波形のひとつは、三角波である、請求項９から１３のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
16. 前記複数の波形のひとつは、三角関数である、請求項９から１３のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
17. ひとつの半導体基板に一体集積化される、請求項１から５、９から１３のいずれかに記載のアクチュエータドライバ。
18. イメージセンサと、
    前記イメージセンサへの入射光路上に設けられた手ブレ補正機構と、
    前記手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータと、
    請求項１から５、９から１３のいずれかに記載のアクチュエータドライバと、
    を備える、カメラモジュール。
19. 請求項１８に記載のカメラモジュールを備える、電子機器。
20. 手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータの駆動方法であって、
    動画エフェクトの指令に応答して、カメラの視野が所定方向に沿って往復するように、位置指令を生成するステップと、
    前記位置指令に応じた駆動信号を、前記アクチュエータに供給するステップと、
    を備える、駆動方法。
21. 手ブレ補正機構の可動部を位置決めするアクチュエータの駆動方法であって、
    入力データに応じて、複数の所定波形のうちのひとつを選択し、選択した所定波形を有する位置指令を生成するステップと、
    前記位置指令に応じた駆動信号を、前記アクチュエータに供給するステップと、
    を備える、駆動方法。

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