JP5784241B2 - レンズ駆動装置及び方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本発明の第1実施形態のレンズ駆動装置11は、被写体を撮影するデジタルカメラ等に設けられる。レンズ駆動装置11は、レンズ鏡筒12(図2参照)と、ボイスコイルモータ(以下、VCM(voice coil motor)という)13,14とを有する。図2に示すように、レンズ鏡筒12は、ガイド15,16と、レンズ17と、レンズ枠18とを有する。図1に示すように、ガイド15,16は、例えば、光軸OPを中心とした180°の回転対称位置で、光軸OPに平行に配置される。
図8に示すように、第2実施形態のレンズ駆動装置41は第1補正係数C1に加えて、温度センサ42及び第2補正係数C2を用いて電流を更に補正する。温度センサ42は、磁石23,24の周囲の温度Tを検出する。そして、検出した温度Tに対応する第2補正係数C2を用いて電流を補正する。この場合には、システムコントローラ29に代えて、例えば、システムコントローラ43が用いられる。レンズ駆動装置41は、温度センサ42を有し、これに対応してシステムコントローラ43が異なっていること以外は、レンズ駆動装置11と同様の構成を備える。したがって、以下においては、温度センサ42及びシステムコントローラ43の構成と、それに関連する部分を説明し、重複する構成の説明を省略している。
図12に示すように、第3実施形態のレンズ駆動装置51は、時計回路52を用いて経過時間を計測し、その経過時間に対応した第3補正係数C3を用いて電流を更に補正する。この場合、例えば、システムコントローラ53が使用される。このレンズ駆動装置51は、時計回路52及びシステムコントローラ53が異なっていること以外は、レンズ駆動装置11と同様の構成を備える。したがって、以下においては、時計回路52及びシステムコントローラ53の構成とそれに関連する部分を説明し、重複構成の説明は省略している。
図16〜図18に示すように、第4実施形態のレンズ駆動装置61は、基準位置Pbにおいて磁気センサ62で測定した測定磁束密度BPbm と、同じく基準位置Pbで予め測定しておいた基準となる初期磁束密度BPbとの比率である磁束密度比率rBを用いて第1補正係数C1を修正する。この場合、例えば、システムコントローラ63が使用される。レンズ駆動装置61は、磁気センサ62及びシステムコントローラ63が異なっていること以外は、レンズ駆動装置11と同様の構成を備える。したがって、磁気センサ62及びシステムコントローラ63の構成とそれに関連する部分を説明し、重複構成の説明は省略している。
図22に示すように、第5実施形態のレンズ駆動装置71は、姿勢センサ72を用いてレンズ鏡筒12の仰俯角θを検出し、検出した仰俯角θに対応した第4補正係数C4を用いて電流を更に補正する。この場合、例えば、システムコントローラ73が使用される。このレンズ駆動装置71は、姿勢センサ72及びシステムコントローラ73が異なっていること以外は、レンズ駆動装置11と同様の構成を備える。したがって、以下においては、姿勢センサ72及びシステムコントローラ73の構成と、それに関連する部分を説明し、重複構成の説明は省略している。
図23は、第4補正係数C4の一例を示している。レンズ鏡筒12を有するデジタルカメラを水平に維持した水平状態を0°として、レンズを真上に向けた状態の仰俯角θは+90°となり、真下に向けた状態の仰俯角θは−90°となる。第4補正係数の分布C4Dは、水平状態における第4補正係数C40が最小となり、仰俯角θが+90°及び−90°の時の第4補正係数C4+90及びC4−90が最大となる。最小の第4補正係数は例えば「1」であり、水平状態を基準にしている。
図26に示すように、第6実施形態のレンズ駆動装置81は、コイル25,26の移動範囲を複数に分割した区間Sごとに求めた移動速度と、予め区間Sごとに測定して記憶しておいた基準となる移動速度との比率を用いて第1補正係数C1を補正する。この場合、例えば、システムコントローラ83が使用される。このレンズ駆動装置81は、システムコントローラ83が異なっていること以外は、レンズ駆動装置11と同様の構成を備える。システムコントローラ83は、基準速度記憶部84と、移動時間計測部85と、移動速度算出部86と、速度比率算出部87と、第5記憶テーブル88と、電流演算部89とを備える。以下、システムコントローラ83の構成と、それに関連する部分を説明し、重複構成の説明は省略している。
第6実施形態のレンズ駆動装置81では、コイル位置Pを検出するたびに、第1記憶テーブル33から読み出した第1補正係数C1を、第5記憶テーブル88から読み出した速度比率rvで補正している。これに代えて、図32に示すように、第7実施形態のレンズ駆動装置91は、第1記憶テーブル33に記憶された第1補正係数C1を速度比率rvで補正し、この第1補正係数C1dを用いて、第1記憶テーブル33を更新する。この場合、例えば、システムコントローラ93が使用される。このシステムコントローラ93は第2更新部94を備えている。第2更新部94は第1記憶テーブル33の更新を行う。このシステムコントローラ93は、第2更新部94が異なっていること以外は、システムコントローラ29及びシステムコントローラ83と構成が重複する。したがって、以下においては、第2更新部94に関連する部分を説明し、重複構成の説明は省略している。
17 レンズ
13,14 ボイスコイルモータ
29,43,53,63,73,83,93 システムコントローラ
33 第1記憶テーブル
35,45,55,67,75,89 電流演算部
36 電流制御部
44 第2記憶テーブル
54 第3記憶テーブル
65 磁束密度比率算出部
69 第1更新部
74 第4記憶テーブル
87 速度比率算出部
88 第5記憶テーブル
94 第2更新部
Claims (4)
- レンズを保持して光軸方向に移動可能なレンズ枠と、
前記光軸方向に延びた磁石、前記磁石の磁界内に配されかつ前記レンズ枠に取付けられたコイルを有し、前記コイルに流された電流と前記磁石の磁束密度とに基づき発生した電磁力によって、前記コイルが前記レンズ枠と一体に前記光軸方向に移動するボイスコイルモータと、
前記光軸方向における、前記磁石に対する前記コイルのコイル位置を検出する位置検出部と、
前記光軸方向への前記磁石の磁束密度分布における低下部分による前記電磁力の低下を補って一定とするように前記電流を補正する第1補正係数を前記コイル位置ごとに記憶した第1記憶テーブルと、
初期磁束密度として、前記コイル位置のうちの1つである基準位置における磁束密度を記憶した初期磁束密度記憶部と、
前記基準位置における磁束密度を測定して測定磁束密度を得る磁束密度測定部と、
前記初期磁束密度と前記測定磁束密度との比率である磁束密度比率を求める磁束密度比率算出部と、
前記磁束密度比率に基づいて、前記第1記憶テーブルに記憶された前記各第1補正係数を、前記磁石の磁束密度が前記初期磁束密度の場合に発生する前記電磁力が得られるように補正する係数補正部と、
前記位置検出部で検出された前記コイル位置に対応して前記第1記憶テーブルから読み出した前記第1補正係数により、前記コイルに流す前記電流を制御する制御部と、
を備えるレンズ駆動装置。 - 前記磁束密度測定部は、電源投入によって前記測定磁束密度を測定する請求項1に記載のレンズ駆動装置。
- 前記磁束密度測定部は、一定の時間が経過するたびに前記測定磁束密度を測定し、
前記磁束密度比率に基づいて補正された新しい前記第1補正係数により、前記第1記憶テーブルを前記コイル位置ごとに更新する第1更新部を備える請求項1に記載のレンズ駆動装置。 - レンズの光軸方向に延びた磁石、前記磁石の磁界内に配されかつ前記レンズを保持するレンズ枠が取付けられたコイルを有するボイスコイルモータを用いて、前記コイルに流す電流を制御し、前記電流と前記磁石の磁束密度とに基づき発生した電磁力によって、前記コイルを前記レンズ枠と一体に前記光軸方向に移動するレンズ駆動方法において、
前記磁石に対して前記光軸方向における前記コイルのコイル位置を検出するコイル位置検出ステップと、
前記光軸方向への前記磁石の磁束密度分布における低下部分による前記電磁力の低下を補って一定とするように前記電流を補正する第1補正係数を前記コイル位置ごとに記憶した第1記憶テーブルから、前記コイル位置検出ステップで検出された前記コイル位置に対応する前記第1補正係数を得る第1補正係数取得ステップと、
前記コイル位置のうちの1つである基準位置における磁束密度を測定して測定磁束密度を得る磁束密度測定ステップと、
予め記憶した前記基準位置における前記磁石の初期磁束密度と、前記磁束密度測定ステップで測定した前記測定磁束密度との比率である磁束密度比率を得る磁束密度比率取得ステップと、
前記磁束密度比率に基づいて、前記各第1補正係数を、前記磁石の磁束密度が前記初期磁束密度の場合に発生する前記電磁力が得られるように補正する係数補正ステップと、
前記コイルに流す前記電流を、前記係数補正ステップで補正した前記第1補正係数で補正する制御ステップと
を含むレンズ駆動方法。
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