JP4999142B2

JP4999142B2 - 駆動制御装置及び駆動制御方法

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Publication number: JP4999142B2
Application number: JP2005336207A
Authority: JP
Inventors: 眞秋葉; 秀夫吉田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2025-11-21
Also published as: JP2007143347A

Description

本発明は、電気機械変換素子を用いた駆動制御装置及び駆動制御方法に関する。

従来、圧電素子を用いたアクチュエータが種々提案されている。例えば、カメラのレンズのフォーカス駆動のための圧電素子を用いたアクチュエータも提案されている（下記の特許文献２参照）。かかるアクチュエータでは、所定方向に沿った圧電素子の伸び速度と縮み速度とを異ならせるよう該圧電素子への駆動パルスの供給を制御して該圧電素子を伸縮させることで、レンズ駆動用の軸部材を上記所定方向に沿って振動させ、該軸部材に摩擦係合したレンズを上記所定方向に沿って微小に移動させるのが一般的である。

ところが、上記のアクチュエータでは、所定方向に沿った圧電素子の伸び速度と縮み速度とを異ならせるよう該圧電素子を伸縮させることで、軸部材を上記所定方向に沿って振動させ、該軸部材に摩擦係合したレンズを微小に移動させていたため、駆動パルス数に比例した距離だけレンズを移動させることは困難であった。

かかる問題点を踏まえ、下記特許文献１には、レンズのフォーカス駆動の精度を向上させるべく、レンズの移動量を検出し該レンズの移動速度を求め、該レンズの移動速度が予め定められた目標速度となるよう、レンズの駆動のための駆動パルスの供給停止時間を制御する技術が開示されている。
特開平１１−３５６０７０号公報特許第２６３３０６６号公報

ところで、従来、レンズを所定方向に所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その都度、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（例えばコントラスト値）を測定し、該ＡＦ評価値が最大となる位置を求め、該位置にレンズを移動させることでレンズの焦点合わせを行う技術が知られている。かかる技術では、ＡＦ評価値の測定位置が所定間隔で離間しているため、より精度良く焦点合わせを行うべく、最大値の測定タイミングの直後１回の位置からレンズを逆方向へ戻す動作が行われている。当該戻す動作の戻しパルス数は、ＡＦ評価値の最大値とその隣接する前後の測定位置でのＡＦ評価値とから補間演算によって算出されている。

しかしながら、上記の戻す動作における精度向上策については上記特許文献１でも言及されておらず、戻す動作における精度は改善の余地があるといえる。

本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、レンズの焦点合わせ動作においてＡＦ評価値最大値の検出直後にレンズを戻しパルス数だけ戻す際の精度を向上させることができる駆動制御装置及び駆動制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る駆動制御装置は、所定方向に沿って伸縮する電気機械変換素子と、所定方向における電気機械変換素子の一端に固定された駆動部材と、電気機械変換素子への駆動パルスの供給を制御する駆動パルス制御部とを備え、駆動パルス制御部が、所定方向に沿った電気機械変換素子の伸び速度と縮み速度とを異ならせるよう駆動パルスの供給を制御して電気機械変換素子を伸縮させることで、駆動部材を所定方向に沿って振動させ、当該駆動部材に摩擦係合しレンズを含んで構成された被駆動部材を所定方向に沿って移動させる駆動制御装置であって、駆動パルス制御部は、レンズの焦点合わせ動作の開始前に、該焦点合わせ動作での被駆動部材の駆動方向とは逆方向について、規定の移動距離だけ被駆動部材を実際に移動させるに要した実駆動パルス数を測定する実駆動パルス数測定手段と、逆方向について、測定で得られた実駆動パルス数と予め定めた基準パルス数とに基づいて、駆動パルス数と被駆動部材の移動距離との関係を補正するための補正係数を算出する補正係数算出手段と、レンズの焦点合わせ動作のために、被駆動部材を駆動方向に所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その都度、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評価値を測定するＡＦ評価値測定手段と、測定で得られたＡＦ評価値の最大値と、該最大値が得られた位置の直前１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値と、該最大値が得られた位置の直後１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値とから、補間演算により、被駆動部材を直後１回の位置から逆方向へ戻すべき戻しパルス数を算出する戻しパルス数算出手段と、被駆動部材を逆方向へ戻す際の補正量に対応する予め調整された戻しオフセットパルス数に基づいて、算出された戻しパルス数を補正してオフセット済み戻しパルス数を得る第１補正手段と、補正係数算出手段により算出された補正係数に基づいて、第１補正手段による補正で得られたオフセット済み戻しパルス数を補正して補正後戻しパルス数を得る第２補正手段と、第２補正手段による補正で得られた補正後戻しパルス数に基づいて、被駆動部材を逆方向へ戻すよう駆動パルスの供給を制御する移動制御手段とを含んで構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動制御方法は、所定方向に沿って伸縮する電気機械変換素子と、所定方向における電気機械変換素子の一端に固定された駆動部材と、電気機械変換素子への駆動パルスの供給を制御する駆動パルス制御部とを備えた駆動制御装置にて、駆動パルス制御部によって、所定方向に沿った電気機械変換素子の伸び速度と縮み速度とを異ならせるよう駆動パルスの供給を制御して電気機械変換素子を伸縮させることで、駆動部材を所定方向に沿って振動させ、当該駆動部材に摩擦係合しレンズを含んで構成された被駆動部材を所定方向に沿って移動させる駆動制御方法であって、駆動パルス制御部が、レンズの焦点合わせ動作の開始前に、該焦点合わせ動作での被駆動部材の駆動方向とは逆方向について、規定の移動距離だけ被駆動部材を実際に移動させるに要した実駆動パルス数を測定する実駆動パルス数測定ステップと、駆動パルス制御部が、逆方向について、測定で得られた実駆動パルス数と予め定めた基準パルス数とに基づいて、駆動パルス数と被駆動部材の移動距離との関係を補正するための補正係数を算出する補正係数算出ステップと、駆動パルス制御部が、レンズの焦点合わせ動作のために、被駆動部材を駆動方向に所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その都度、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評価値を測定するＡＦ評価値測定ステップと、駆動パルス制御部が、測定で得られたＡＦ評価値の最大値と、該最大値が得られた位置の直前１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値と、該最大値が得られた位置の直後１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値とから、補間演算により、被駆動部材を直後１回の位置から逆方向へ戻すべき戻しパルス数を算出する戻しパルス数算出ステップと、駆動パルス制御部が、被駆動部材を逆方向へ戻す際の補正量に対応する予め調整された戻しオフセットパルス数に基づいて、算出された戻しパルス数を補正してオフセット済み戻しパルス数を得る第１補正ステップと、補正係数算出ステップにて算出された補正係数に基づいて、第１補正ステップでの補正で得られたオフセット済み戻しパルス数を補正して補正後戻しパルス数を得る第２補正ステップと、第２補正ステップでの補正で得られた補正後戻しパルス数に基づいて、被駆動部材を逆方向へ戻すよう駆動パルスの供給を制御する移動制御ステップとを有することを特徴とする。

なお、上記の「ＡＦ評価値」とは、例えば、レンズを介して撮像された画像より得られる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、該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。また、「被駆動部材」は、レンズそのものであってもよいし、レンズと該レンズの支持部材とを含んで構成されたものであってもよい。

上記の本発明に係る駆動制御装置又は駆動制御方法によれば、レンズの焦点合わせ動作の開始前に、駆動パルス制御部が、該焦点合わせ動作での被駆動部材の駆動方向とは逆方向について、規定の移動距離だけ被駆動部材を実際に移動させるに要した実駆動パルス数を測定し、該逆方向について、測定で得られた実駆動パルス数と予め定めた基準パルス数とに基づいて、駆動パルス数と被駆動部材の移動距離との関係を補正するための補正係数を算出する。そして、レンズの焦点合わせ動作のために、被駆動部材を駆動方向に所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その都度、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評価値を測定していく。ここで、測定で得られたＡＦ評価値の最大値と、該最大値が得られた位置の直前１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値と、該最大値が得られた位置の直後１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値とから、補間演算により、被駆動部材を直後１回の位置から逆方向へ戻すべき戻しパルス数を算出する。

本発明では、さらに、駆動パルス制御部が、被駆動部材を逆方向へ戻す際の補正量に対応する予め調整された戻しオフセットパルス数に基づいて、上記算出された戻しパルス数を補正してオフセット済み戻しパルス数を得て、前述した算出済みの補正係数に基づいて、オフセット済み戻しパルス数を補正して補正後戻しパルス数を得る。そして、かかる補正後戻しパルス数に基づいて、被駆動部材を逆方向へ戻すよう駆動パルスの供給を制御する。

このように、本発明によれば、戻しパルス数に対し、予め調整された戻しオフセットパルス数に基づく補正のみならず、測定で得られた実駆動パルス数と予め定めた基準パルス数とに基づき求めた補正係数に基づく補正をも実施するので、戻し動作の精度を向上させることができる。

本発明によれば、レンズの焦点合わせ動作においてＡＦ評価値最大値の検出直後にレンズを戻しパルス数だけ戻す際の精度を向上させることができる。

以下、図１乃至図５を参照して本発明に係る実施形態について説明する。

［駆動制御装置の概略構成］
図１には、本発明に係る駆動制御装置２０の一例の分解斜視図を示す。図１において、駆動制御装置２０は、レンズ２１（図２）を内蔵した鏡筒１と、鏡筒１を支持するとともにレンズ２１の光軸方向に沿って鏡筒１を案内するガイドバー３とを含んで構成される。鏡筒１の左側の突部１ａの孔１ｂと突部１ｃの孔１ｄには鏡筒１を支持するとともに鏡筒１を軸方向移動させる鏡筒支持部材兼駆動棒１７が挿入されており、該駆動棒１７（以下「駆動棒」と略記する）は駆動棒支持部材１３に形成された第１の直立部１３ａの孔１３ｂ及び第２の直立部１３ｃの孔１３ｄに軸方向移動可能に挿入されている。また、駆動棒１７は該駆動棒支持部材１３の第２の直立部１３ｃよりも更に後方に突出しており、該駆動棒の後端は該駆動棒支持部材１３の第３の直立部１３ｅに後端を固着された圧電素子１２の前端に固定されている。

鏡筒１の突部１ａ及び１ｃの下面には鉛直なネジ孔が形成され、それぞれのネジ孔の位置と一致するバカ孔１４ａ及び１４ｂを両端に有した長方形の板バネ１４がビス１５及び１６によって突部１ａ及び１ｃの下面に駆動棒１７と平行に取付けられている。板バネ１４の中央には上向きに突出した屈曲部１４ｃが形成され、この屈曲部１４ｃは突部１ａと１ｃとの中間位置において駆動棒１７の下面に圧接されている。このため突部１ａの孔１ｂ及び突部１ｃの孔１ｄのそれぞれの中で駆動棒１７が上の方へ片寄せされ、孔１ｂ及び１ｄのそれぞれの上側の内周面に駆動棒１７の上側の外周面が板バネ１４の弾発力により圧接されている。従って、孔１ｂ及び１ｄと駆動棒１７との摩擦力及び屈曲部１４ｃと駆動棒１７の摩擦力以下の軸方向力が駆動棒１７に加えられた時には鏡筒１と駆動棒１７とは一体となって動くが、該摩擦力以上の軸方向力が駆動棒１７に加わった時には駆動棒１７のみが軸方向に移動可能となる。なお、ｗ１及びｗ２は圧電素子１２に給電するためのリード線である。

次に、駆動棒１７と鏡筒１を摩擦係合する板バネ１４の作用について説明する。摩擦力を安定して発生させ、板バネ１４による弾性力が鏡筒１の変位方向に作用しないようにするために板バネ１４の弾性力は駆動棒１７に略垂直に加わるようになされている。更に圧電素子１２の伸縮により、板バネ１４が圧電素子１２の伸縮方向に弾性変形すると駆動棒１７と鏡筒１との摩擦力が変化し、更に鏡筒１の変位方向に弾性力が作用し、鏡筒１の変位が不安定になる。これを防ぐため、板バネ１４は圧電素子１２の伸縮方向と平行な平面部を有し、この方向には大きな剛性を有するようになされている。

［駆動制御装置の機能的構成］
図２には駆動制御装置２０に関する機能ブロック図を示す。図２に示すように、駆動制御装置２０は、図１の鏡筒１に内蔵されたレンズ２１と、レンズ２１を介して画像を撮像する撮像素子２２と、撮像素子２２による撮像で得られた画像データに対し所定の画像処理を行い当該画像処理後の画像データを後述のＡＦ評価値測定手段３４へ出力する画像処理手段２３と、レンズ２１の位置を光軸方向に沿って調整するための駆動棒１７と、駆動棒１７に連結され該駆動棒１７を光軸方向に沿って移動させる作用を持つ圧電素子１２と、圧電素子１２への駆動パルスの供給を制御する駆動パルス制御部３０とを備えている。このうち駆動パルス制御部３０は、光軸方向に沿った圧電素子１２の伸び速度と縮み速度とを異ならせるよう駆動パルスの供給を制御して圧電素子１２を伸縮させることで、駆動棒１７を光軸方向に沿って振動させ、駆動棒１７に摩擦係合した鏡筒１（及び内蔵されたレンズ２１）を、光軸方向に沿って被写体に近づく方向（以下「Ｎ方向」という）及び被写体から遠ざかる方向（以下「ＩＮＦ方向」という）に移動させる。

また、駆動パルス制御部３０は、従来より知られたフォトインタラプタ（不図示）を備え該フォトインタラプタからの出力信号（以下「ＰＩ出力」という。）に基づいてレンズ２１の位置を検出するポジションセンサ３２を備えている。ＰＩ出力は、一例として図３に示すようにＨ区間であるＡ領域、Ｄ領域と、Ｌ区間であるＢ領域、Ｃ領域とを含んだグラフで表される。ポジションセンサ３２は、レンズ２１の焦点合わせ動作の開始前に、Ｎ方向及びＩＮＦ方向のそれぞれについて、図３のＡ領域に相当するパルス数（規定の距離だけレンズ２１を実際に移動させるに要したパルス数、以下「実駆動パルス数」という）を測定する実駆動パルス数測定手段としての機能を有する。

その他、駆動パルス制御部３０は、駆動パルスを圧電素子１２へ供給する移動制御手段３１と、後述の補正係数算出のための基準パルス数などのさまざまな規定値を記憶したＥＥＰＲＯＭ３６と、Ｎ方向及びＩＮＦ方向のそれぞれについて、実駆動パルス数と予め定めた基準パルス数とに基づいて、駆動パルス数とレンズ２１の移動距離との関係を補正するための補正係数を算出する補正係数算出手段３３と、レンズ２１の焦点合わせ動作のために、レンズ２１を所定の駆動方向（ここでは図３のＮ方向）に所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その都度、レンズ２１を介して撮像された画像より得られる所定のＡＦ評価値（ここではコントラスト値）を測定するＡＦ評価値測定手段３４と、測定で得られたコントラスト値の最大値と、該最大値が得られた位置の直前１回の測定タイミングで得られたコントラスト値と、該最大値が得られた位置の直後１回の測定タイミングで得られたコントラスト値の計３つのコントラスト値から、周知の補間演算によって、レンズ２１の戻しパルス数（即ち、レンズ２１を、コントラスト値最大値が得られた位置の直後１回の位置から、駆動方向と逆方向（図３のＩＮＦ方向）へ戻すべき戻しパルス数）を算出する戻しパルス数算出手段３５と、戻しパルス数に関する補正量としての予め調整された戻しオフセットパルス数に基づいて、上記算出された戻しパルス数を補正してオフセット済み戻しパルス数を得る第１補正手段３７と、補正係数算出手段３３により算出された補正係数に基づいて、オフセット済み戻しパルス数を補正して補正後戻しパルス数を得る第２補正手段３８とをさらに備える。もちろん、移動制御手段３１は、第２補正手段３８による補正で得られた補正後戻しパルス数に基づいて、レンズ２１をＩＮＦ方向へ戻すよう駆動パルスの供給を制御する。

［駆動制御装置における処理動作］
次に、駆動制御装置２０における処理動作を説明する。図４には基本の処理動作を示す。この図４に示すように、まずはステップＳ１にて、ポジションセンサ３２が、レンズ２１の焦点合わせ動作の開始前に、Ｎ方向及びＩＮＦ方向のそれぞれについて、図３のＡ領域に相当する実駆動パルス数を測定する。つまり、ポジションセンサ３２が、図３のＡ領域について最初にＮ方向の実駆動パルス数を測定し、次にＡ領域についてＩＮＦ方向の実駆動パルス数を測定する。

具体的には、図３に示すように、当該時点のポジションセンサ３２の被測定位置がＰＩ出力におけるＡ領域内に相当する場合、駆動パルス制御部３０は、レンズ２１をＮ方向に移動させるよう圧電素子１２への駆動パルス供給を開始し、ポジションセンサ３２によりＰＩ出力におけるＨからＬへの立ち下がり（Ａ領域からＣ領域への切替り）を検出したら、その立ち下がり位置から所定パルス（例えば１０パルス）だけ駆動パルスを供給した時点で供給を停止する。その後、駆動パルス制御部３０は、レンズ２１をＩＮＦ方向に移動させるよう圧電素子１２への駆動パルス供給を開始し、ポジションセンサ３２によりＰＩ出力におけるＨからＬへの立ち下がり（Ａ領域からＢ領域への切替り）を検出したら、その立ち下がり位置から所定パルス（例えば１０パルス）だけ駆動パルスを供給した時点で供給を停止する。次に、駆動パルス制御部３０はレンズ２１をＮ方向に移動させるよう圧電素子１２への駆動パルス供給を開始し、ポジションセンサ３２は、ＰＩ出力におけるＬからＨへの立ち上がり（Ｂ領域からＡ領域への切替り）を検出した時点で実駆動パルス数のカウントを開始し、その後、ＰＩ出力におけるＨからＬへの立ち下がり（Ａ領域からＣ領域への切替り）を検出した時点で実駆動パルス数のカウントを終了する。このようにしてＮ方向の実駆動パルス数Ｐ１_Ｎが測定される。同様に、駆動パルス制御部３０がレンズ２１をＩＮＦ方向に移動させるよう圧電素子１２への駆動パルス供給を開始した後、ポジションセンサ３２は、ＰＩ出力におけるＬからＨへの立ち上がり（Ｃ領域からＡ領域への切替り）を検出した時点で実駆動パルス数のカウントを開始し、その後、ＰＩ出力におけるＨからＬへの立ち下がり（Ａ領域からＢ領域への切替り）を検出した時点で実駆動パルス数のカウントを終了する。このようにしてＩＮＦ方向の実駆動パルス数Ｐ１_ＩＮＦが測定される。

図４において次のステップＳ２では、補正係数算出手段３３が、常温正姿勢で予め求められたＮ方向基準パルス数Ｐ２_ＮとＩＮＦ方向基準パルス数Ｐ２_ＩＮＦとをＥＥＰＲＯＭ３６から読み出し、次のステップＳ３では、補正係数算出手段３３は、以下の式（１）、（２）に基づきＮ方向の駆動パルス数に関する補正係数Ｋ_ＮとＩＮＦ方向の駆動パルス数に関する補正係数Ｋ_ＩＮＦとを算出し、得られた補正係数Ｋ_Ｎ、Ｋ_ＩＮＦを図示しないＲＡＭに記憶する。
Ｋ_Ｎ＝Ｐ１_Ｎ／Ｐ２_Ｎ・・・（１）
Ｋ_ＩＮＦ＝Ｐ１_ＩＮＦ／Ｐ２_ＩＮＦ・・・（２）

次のステップＳ４では、図５に示す戻しパルス数算出処理が実行される。まず、図５のステップＳ４１にてＡＦ評価値測定手段３４は、レンズ２１の焦点合わせ動作の初期設定を行う。例えば、コントラスト値を「０」に初期設定する。そして、次のステップＳ４２では、ＡＦ評価値測定手段３４は、移動制御手段３１によって所定パルス数の駆動パルスを圧電素子１２に供給することでレンズ２１を駆動する。駆動後、ステップＳ４３においてＡＦ評価値測定手段３４は、レンズ２１を介して撮像された画像より得られるコントラスト値を測定し、そのコントラスト値をＲＡＭに一時記憶する。

次のステップＳ４４ではＡＦ評価値測定手段３４は、今回測定されたコントラスト値が直前のコントラスト値よりも大きいか否かを判定する。最初、コントラスト値は「０」に初期設定されているため、ステップＳ４４では肯定判定され、ステップＳ４２へ戻る。以後、ステップＳ４４でコントラスト値が直前のコントラスト値よりも大きくないと判定されるまで、ステップＳ４２の処理とステップＳ４３の処理とが繰り返される。

通常は、レンズ２１が焦点位置に近づくにつれて、測定されるコントラスト値は徐々に増加するので、レンズ２１が焦点位置を通過するまでは、ステップＳ４４では肯定判定されステップＳ４２の処理とステップＳ４３の処理とが繰り返される。その後、レンズ２１が焦点位置を通過すると、測定されるコントラスト値は直前のコントラスト値よりも低下するので、ステップＳ４４でコントラスト値が直前のコントラスト値よりも大きくないと判定され、ステップＳ４５へ進む。なお、この時点で、コントラスト値の最大値と、該最大値の直前１回のコントラスト値と、該最大値の直後１回のコントラスト値とが得られる。

次のステップＳ４５では、戻しパルス数算出手段３５は、上記得られたコントラスト値の最大値と、該最大値の直前１回のコントラスト値と、該最大値の直後１回のコントラスト値の計３つのコントラスト値から、周知の補間演算によって、レンズ２１の戻しパルス数Ｐ３を算出する。この戻しパルス数Ｐ３は、レンズ２１を、コントラスト値最大値が得られた位置の直後１回の位置から図３のＩＮＦ方向へ戻すべき戻しパルス数である。以上のような図５の処理によって、戻しパルス数Ｐ３が算出される。

図４に戻って次のステップＳ５では、第１補正手段３７は、戻しパルス数Ｐ３に関する補正量である予め調整された戻しオフセットパルス数ΔＰの情報をＥＥＰＲＯＭ３６から読み出し、次のステップＳ６で、以下の式（３）に基づき、戻しオフセットパルス数ΔＰによって戻しパルス数Ｐ３を補正してオフセット済み戻しパルス数Ｐ４を得る。
Ｐ４＝Ｐ３＋ΔＰ・・・（３）

次のステップＳ７では第２補正手段３８が、前述したステップＳ３でＲＡＭに一時記憶したＩＮＦ方向の駆動パルス数に関する補正係数Ｋ_ＩＮＦをＲＡＭから読み出し、次のステップＳ８で、以下の式（４）に基づき、補正係数Ｋ_ＩＮＦによってオフセット済み戻しパルス数Ｐ４を補正して補正後戻しパルス数Ｐ５を得る。
Ｐ５＝Ｐ４×Ｋ_ＩＮＦ・・・（４）

次のステップＳ９では移動制御手段３１は、上記得られた補正後戻しパルス数Ｐ５の駆動パルスを圧電素子１２に供給することでレンズ２１の戻し動作を行う。

このように駆動制御装置２０では、戻しパルス数に対し、予め調整された戻しオフセットパルス数に基づく補正のみならず、測定で得られた実駆動パルス数と予め定めた基準パルス数とに基づき求めた補正係数に基づく補正をも実施するので、戻し動作の精度をさらに向上させることができる。

なお、図４のステップＳ１が本発明に係る実駆動パルス数測定ステップに相当し、ステップＳ２〜Ｓ３が補正係数算出ステップに相当する。図５のステップＳ４２〜Ｓ４４がＡＦ評価値測定ステップに相当し、ステップＳ４５が戻しパルス数算出ステップに相当する。図４のステップＳ５〜Ｓ６が第１補正ステップに相当し、ステップＳ７〜Ｓ８が第２補正ステップに相当し、ステップＳ９が移動制御ステップに相当する。

本発明に係る駆動制御装置の一例を示す分解斜視図である。駆動制御装置に関する機能ブロック図である。ポジションセンサに含まれるフォトインタラプタからの出力信号を示すグラフである。駆動制御装置における基本の処理動作を示す流れ図である。戻しパルス数算出処理を示す流れ図である。

符号の説明

１…鏡筒、３…ガイドバー、１２…圧電素子、１３…駆動棒支持部材、１４…板バネ、１５…ビス、１７…駆動棒、２０…駆動制御装置、２１…レンズ、３０…駆動パルス制御部、３１…移動制御手段、３２…ポジションセンサ、３３…補正係数算出手段、３４…ＡＦ評価値測定手段、３５…戻しパルス数算出手段、３６…ＥＥＰＲＯＭ、３７…第１補正手段、３８…第２補正手段。

Claims

所定方向に沿って伸縮する圧電素子と、
前記所定方向における前記圧電素子の一端に固定された駆動部材と、
前記圧電素子への駆動パルスの供給を制御する駆動パルス制御部と、
を備え、
前記駆動パルス制御部が、前記所定方向に沿った前記圧電素子の伸び速度と縮み速度とを異ならせるよう前記駆動パルスの供給を制御して前記圧電素子を伸縮させることで、前記駆動部材を前記所定方向に沿って振動させ、当該駆動部材に摩擦係合しレンズを含んで構成された被駆動部材を前記所定方向に沿って移動させる駆動制御装置であって、
前記駆動パルス制御部は、
前記レンズの焦点合わせ動作の開始前に、該焦点合わせ動作での前記被駆動部材の駆動方向とは逆方向について、規定の移動距離だけ前記被駆動部材を実際に移動させるに要した実駆動パルス数を測定する実駆動パルス数測定手段と、
前記逆方向について、測定で得られた実駆動パルス数と常温正姿勢で予め求めた基準パルス数とに基づいて、前記駆動パルス数と前記被駆動部材の移動距離との関係を補正するための補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記レンズの焦点合わせ動作のために、前記被駆動部材を前記駆動方向に所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その都度、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評価値を測定するＡＦ評価値測定手段と、
測定で得られたＡＦ評価値の最大値と、該最大値が得られた位置の直前１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値と、該最大値が得られた位置の直後１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値とから、補間演算により、前記被駆動部材を前記直後１回の位置から前記逆方向へ戻すべき戻しパルス数を算出する戻しパルス数算出手段と、
前記被駆動部材を逆方向へ戻す際の補正量に対応する予め調整された戻しオフセットパルス数を、前記算出された戻しパルス数に加算してオフセット済み戻しパルス数を得る第１補正手段と、
前記補正係数算出手段により算出された補正係数を、前記第１補正手段による補正で得られたオフセット済み戻しパルス数に乗算して補正後戻しパルス数を得る第２補正手段と、
前記第２補正手段による補正で得られた補正後戻しパルス数に基づいて、前記被駆動部材を逆方向へ戻すよう前記駆動パルスの供給を制御する移動制御手段と、
を含んで構成される駆動制御装置。
所定方向に沿って伸縮する圧電素子と、
前記所定方向における前記圧電素子の一端に固定された駆動部材と、
前記圧電素子への駆動パルスの供給を制御する駆動パルス制御部と、
を備えた駆動制御装置にて、
前記駆動パルス制御部によって、前記所定方向に沿った前記圧電素子の伸び速度と縮み速度とを異ならせるよう前記駆動パルスの供給を制御して前記圧電素子を伸縮させることで、前記駆動部材を前記所定方向に沿って振動させ、当該駆動部材に摩擦係合しレンズを含んで構成された被駆動部材を前記所定方向に沿って移動させる駆動制御方法であって、
前記駆動パルス制御部が、前記レンズの焦点合わせ動作の開始前に、該焦点合わせ動作での前記被駆動部材の駆動方向とは逆方向について、規定の移動距離だけ前記被駆動部材を実際に移動させるに要した実駆動パルス数を測定する実駆動パルス数測定ステップと、
前記駆動パルス制御部が、前記逆方向について、測定で得られた実駆動パルス数と常温正姿勢で予め求めた基準パルス数とに基づいて、前記駆動パルス数と前記被駆動部材の移動距離との関係を補正するための補正係数を算出する補正係数算出ステップと
前記駆動パルス制御部が、前記レンズの焦点合わせ動作のために、前記被駆動部材を前記駆動方向に所定駆動パルス数ずつ移動させながら、その都度、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評価値を測定するＡＦ評価値測定ステップと、
前記駆動パルス制御部が、測定で得られたＡＦ評価値の最大値と、該最大値が得られた位置の直前１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値と、該最大値が得られた位置の直後１回の測定タイミングで得られたＡＦ評価値とから、補間演算により、前記被駆動部材を前記直後１回の位置から前記逆方向へ戻すべき戻しパルス数を算出する戻しパルス数算出ステップと、
前記駆動パルス制御部が、前記被駆動部材を逆方向へ戻す際の補正量に対応する予め調整された戻しオフセットパルス数を前記算出された戻しパルス数に加算してオフセット済み戻しパルス数を得る第１補正ステップと、
前記補正係数算出ステップにて算出された補正係数を前記第１補正ステップでの補正で得られたオフセット済み戻しパルス数に乗算して補正後戻しパルス数を得る第２補正ステップと、
前記第２補正ステップでの補正で得られた補正後戻しパルス数に基づいて、前記被駆動部材を逆方向へ戻すよう前記駆動パルスの供給を制御する移動制御ステップと、
を有する駆動制御方法。