JP5357480B2 - 半導体装置および撮像装置 - Google Patents

Description

手振れなどに起因する振動を制御するための半導体装置、特に防振制御のための信号を処理するロジックチップに関する。

ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像機器では、手振れに代表される振動等により被写体像にぶれが発生し、撮影映像が見づらくなることを防止する要求があり、防振機能が設けられている。この防振機能は、被写体に対する撮像機器の振動を検出し、その振動に応じて、光学系（レンズ）などをモータによってシフト補正することが知られている（引用文献１，２，３等参照）。
特開平７−２３２７７号公報 特開平１０−２１３８３２号公報 特開平１１−１８７３０８号公報 特開２００２−５７２７０号公報

上記特許文献１〜３では、振動に応じた補正量を算出するための信号処理にマイクロコンピュータを利用することが示されている。信号処理にマイクロコンピュータを用いることで、単一のマイクロコンピュータで多様な処理に対応することができる。一方で、信号処理量が増大すると処理速度が低下するため、防振機能の搭載される機器の高機能化が進むほどマイクロコンピュータによる処理が難しくなる。

このため、処理速度向上のためには、専用の信号処理回路（専用回路）を集積化することが有効である。しかしながら、専用回路を集積化すると、設計変更の都度、専用回路を変更する必要があるため、製造コストの上昇につながる。

そこで、適応範囲が広く高速処理の可能な防振機能を備えた半導体装置の開発が望まれる。

本発明は、アナログ回路を有するドライバチップと、デジタル回路を有するロジックチップとが、同一のパッケージ内に封止された半導体装置であって、前記ドライバチップは、前記半導体装置の搭載される機器における防振機能のための振動補正制御部を有し、前記ロジックチップは、振動検出素子から供給される振動検出信号に基づいて機器の振動量を求めて補正信号を生成する補正信号処理部と、振動に応じた光学部品の振動補正制御を実行する振動補正制御部に対し、前記補正信号に応じた振動制御信号を出力する制御信号出力部と、を有し、前記制御信号出力部は、前記ドライバチップへ前記振動制御信号を出力するドライバ出力端子と、前記ドライバチップを除く他の外部回路に制御信号を出力する外部出力端子と、前記光学部品を駆動する駆動部に対応した前記振動制御信号を出力するため複数種類の信号出力部の中から一の信号出力部を前記ドライバ出力端子に接続し、前記外部回路に対応した前記制御信号を出力するため前記複数種類の信号出力部の中から他の信号出力部を前記外部出力端子に接続する出力切替部と、を備える。

本発明の他の態様では、上記半導体装置において、前記複数種類の信号出力部は、ボイスコイルモータ制御用の信号出力部、ステッピングモータ制御用の信号出力部、ピエゾ素子制御用の信号出力部のうちの少なくとも２種類を含む。

本発明の他の態様では、上記半導体装置において、前記複数種類の信号出力部は、ボイスコイルモータ制御用の信号出力部を含み、前記ボイスコイルモータ制御用の信号出力部は、前記補正信号処理部から供給されるデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換回路と、前記補正信号処理部から供給されるデジタル信号からパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調部と、を備え、前記出力切替部は、前記デジタルアナログ変換回路と前記パルス幅変調部との一方を前記ドライバ出力端子に接続し、前記デジタルアナログ変換回路と前記パルス幅変調部との他方又は前記複数種類の信号出力部に含まれる前記ボイスコイルモータ制御用の信号出力部を除く他の信号出力部のいずれかを前記外部出力端子に接続する。

本発明の他の態様は、撮像装置にかかる発明であって、撮像装置は、レンズと、撮像素子と、前記レンズ又は前記撮像素子を駆動する前記駆動部と、前記機器の振動を検出する前記振動検出素子と、上記の半導体装置と、を備える。

ロジックチップとマルチチップパッケージされているドライバチップに対する出力端子の他に、外部出力端子を設ける。ドライバチップに対する出力端子と外部出力端子の両方から、それぞれ対応した制御信号を出力できる。したがって、パッケージングされていない他の振動補正制御部等に対しても振動制御信号を供給でき、チップの適用範囲を拡大することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る防振機能を備えた半導体装置１０の概略構成を示している。この半導体装置１０は、マルチチップパッケージ（ＭＣＰ）構成の半導体装置である。すなわち、アナログ回路を有するドライバチップ２０と、デジタル回路を有するロジックチップ３０とが共通の基板に実装され、同じパッケージ内に封止されている。

半導体装置１０は、例えばビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの撮像装置に採用される防振機能、いわゆる手振れ等の補正機能を実現するための処理を実行するために用いられる。なお、本発明にかかる防振機能は撮像装置用途に限定されるものではないが、以下、撮像装置の防振機能を実現するための半導体装置を例に説明する。

撮像装置においては、手振れに代表される振動等により被写体像にぶれが発生すると、撮影映像が見づらくなるために、防振機能が採用されることが多い。この防振機能は、被写体に対する撮像機器の振動を検出し、その振動に応じて、光学部品をモータによってシフト補正する方法や、撮像データを補正する方法などによって実現できる。本実施形態では、シフト補正による防振機能を実現する半導体装置について説明する。なお、光学部品には、レンズなどの光学系やＣＣＤなどの撮像素子等が含まれる。

振動検出素子により振動の検出を行なう場合や、検出された振動から求めた振動制御信号による機械的な補正を行なう場合には、アナログ信号を取り扱う必要性が有る。このため、アナログ回路を有するドライバチップ２０によってアナログ信号を処理することが好適である。

一方、検出された振動に基づいて振動を補正するための振動制御信号を生成するには、振動検出信号をデジタル信号として論理演算することが好適である。このような振動制御信号の生成は、デジタル回路を有するロジックチップ３０によって実行することが好適で
ある。

図１に示す例において、半導体装置１０に外付けされた振動検出素子５１０により、振動が検出される。検出された振動は、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）３１０により増幅される。増幅された信号は、振動検出信号として、補正量の演算に用いられる。なお、振動検出素子５１０としては、例えば、ジャイロセンサなどの角速度センサが用いられる。

ドライバチップ２０の振動補正用の振動補正制御部２２０には、ロジックチップ３０で生成される振動制御信号が供給される。なお、振動補正制御部２２０は、採用される駆動部（振動補正用素子）５２０に対応する機能を有する。

図１の例では、半導体装置１０に外付けされた駆動部５２０などを用いて、振動による被写体に対する撮像装置のずれをキャンセルするように、光学部品の位置を調整する。なお、駆動部５２０としては、例えば、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を用いることができる。駆動部５２０としてＶＣＭを用いる場合、ＶＣＭは、ピッチ方向５２０ｐとヨー方向５２０ｙに設けられる。そして、レンズ位置をピッチ方向、ヨー方向にそれぞれにシフトすることにより振動補正を可能としている。振動補正制御部２２０は、駆動部５２０を駆動するために用いられる。また、ＶＣＭのコイルをＢＴＬ（Ｂｒｉｄｇｅｄ Ｔｒａｎｓｌｅｓｓ）駆動する回路が振動補正制御部２２０に設けられる。振動制御信号は、振動補正制御部２２０に含まれるレベルシフトにより所望レベルにシフトされ、レベルシフトされた信号がＢＴＬアンプで増幅され、ＶＣＭのコイルに供給され、そして、ＶＣＭが駆動される。

レンズの位置は、半導体装置１０に外付けされた位置検出素子５３０を駆動して検出している。位置検出素子５３０としては、例えばホール素子が用いられる。位置検出素子５３０は、ｘ軸用、ｙ軸用で２つ設けられている。そして、位置検出素子５３０により検出される位置検出信号は、ロジックチップ３０に供給され、駆動部５２０によるレンズ駆動のフィードバックに用いられる。

位置検出素子用回路２３０は、ドライバチップ２０内に設けられる。位置検出素子用回路２３０は、位置検出素子５３０にバイアス電圧を印加するホールバイアス回路２３２と、位置検出素子５３０から得られる信号を増幅して位置検出信号を生成するホールアンプ２３４を有する。

ロジックチップ３０は、ＡＤＣ３１０、位置検出信号から補正信号を生成する補正信号処理部３００、補正信号に応じた振動制御信号を出力する制御信号出力部３５０を有する。

ＡＤＣ３１０は、振動検出素子５１０から得られる振動検出信号、ホールアンプ２３４から得られる位置検出信号等のアナログ信号をデジタル信号に変換する。

補正信号処理部３００は、振動演算部３２０及び位置演算部３３０を備える。振動演算部３２０は、ＡＤＣ３１０より出力される振動検出信号から移動量信号（振動量）を求める。位置演算部３３０は、位置検出信号と移動量信号とから光学部品の位置補正用の補正信号を求める。また、振動演算部３２０および位置演算部３３０の動作を制御し、或いは後述するように振動演算部３２０および位置演算部３３０にて処理される振動演算および位置演算の一部又は全てを実行可能な中央演算処理部（ＣＰＵ）３４０を備える。

制御信号出力部３５０は、後述するように複数種類の信号出力部を備える。各信号出力
部は、補正信号処理部３００において得られた補正信号を、対応する振動補正制御部に出力する。なお、光学部品の振動補正制御を実行する振動補正制御部は、複数種類あり、各信号出力部は、各振動補正制御部に対応する。

ロジックチップ３０内には、演算時に必要なデータなどを記憶するＲＯＭやＳＲＡＭなどのメモリ部３６０、外部入出力端子回路（Ｉ／Ｏポート）３７０等も集積されている。

ここで、ロジックチップ３０において、Ｉ／Ｏポート３７０については外部の装置電源回路より供給される３．３Ｖ電源の供給を受けて動作する。一方、補正信号処理部３００は、本実施形態において、１．２Ｖ電源の供給を受けて動作する低電圧型回路を採用している。本実施形態では、補正信号処理部３００に供給される電源（１．２Ｖ電源）は、ロジックチップ用電源回路４０にて生成される。ロジックチップ用電源回路４０は、ロジックチップ３０と同じパッケージに封止されるドライバチップ２０内に形成される。ドライバチップ２０は、ロジックチップ用電源回路４０のほかに、振動補正制御部２２０や位置検出素子用回路２３０等のアナログ回路を含んで構成される。ドライバチップ２０に含まれる回路は、同一の半導体基板上に、バイポーラトランジスタ等を含んで形成できる。ロジックチップ用電源回路４０についても、バイポーラトランジスタ等を含んで構成されるバンドギャップ定電圧回路などにより形成できる。

図２には、ドライバチップ２０とロジックチップ３０とが、共通の基板１００に実装され、樹脂などのモールド材５０によって同一のパッケージに封止される様子が示されている。図２の例では、この２つのチップは、基板１００に実装したロジックチップ３０の上にドライバチップ２０を積み重ね、これら全体を覆ってモールド材５０を配している。なお、チップは、積み重ねる方式には限定されず、水平方向に並べて配置しても良い。また、基板１００は、コア基板を採用しても良いが、より高密度、薄型実装をするために配線パターンフィルムの上に直接チップを実装したパッケージ方法を採用することもできる。さらに、パッケージするチップは２つに限定される訳ではなく、他にも必要に応じて別のチップを一緒に実装してもよい。

次に、図３を参照して本実施形態に係るロジックチップ３０のより具体的な構成について説明する。

振動検出素子（例えば、ジャイロセンサ）５１０からＡＤＣ３１０に供給され、デジタル信号に変換された振動検出信号は、振動演算部（例えばジャイロイコライザ）３２０に供給される。振動演算部３２０は、演算のための各処理を実行する専用回路を備えている。

ＡＤＣ３１０から出力される振動検出信号は、ハイパスフィルタ回路（ＨＰＦ）３８０に供給される。ＨＰＦ３８０は、振動検出信号から、手振れによる振動の周波数成分よりも低い周波数成分を除去する。

パンチルト判定回路３８２は、ＨＰＦ３８０から出力される手振れ成分が抽出された振動信号（角速度信号）に基づいて、撮像装置のパン動作、チルト動作を判定する。なお、パン動作とは、被写体の移動に応じて撮像装置を水平方向に動かす動作であり、チルト動作とは撮像装置を垂直方向に移動させる動作である。撮影時において、被写体の移動に応じて撮像装置を移動させると、振動検出素子５１０は、その移動に応じた振動検出信号を出力する。しかし、パン動作、チルト動作による角速度信号の変動は、手振れによるものではなく、レンズ等の光学部品の位置を補正する必要がないことがある。パンチルト判定回路３８２は、このようなパン動作、チルト動作の場合には、位置補正制御をしないようにするために設けられている。

ゲイン調整回路３８４は、パンチルト判定回路３８２からの判定結果に応じて、ＨＰＦ３８０から得られた手振れ成分についての振動信号（角速度信号）の強度を維持するようにゲイン調整する。

ローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）３８６は、積分回路として機能する。すなわち、ＬＰＦ３８６は、デジタルフィルタを用いたフィルタ処理を行うことによって、ゲインの調整された振動信号を積分し、撮像装置の移動量（振動量）を表す移動量信号（角度信号）を生成する。

センタリング処理回路３８８は、ＬＰＦ３８６から出力される移動量信号に対し、所定値を減算する。撮像装置において手振れ補正処理を行う場合、補正処理を継続して実行しているうちに、レンズ位置が基準位置から徐々に離れていき、レンズの可動範囲の限界点付近に達する場合がある。このとき手振れ補正処理を継続すると、レンズは一方向には移動できるが他方には移動できなくなる。つまり、レンズの基準位置方向には移動できるが、可動範囲を超える方向には移動できなくなる。そこで、センタリング処理回路３８８は、このような補正の限界に到達しにくくするために設けられている。すなわち、センタリング処理回路３８８は、移動量信号から所定値を減算することによってレンズの可動範囲の限界に近づきにくく制御する。

センタリング処理回路３８８によりセンタリング処理された移動量信号は、スイッチＳＷ１を介して位置演算部（例えば、ホールイコライザ）３３０に供給される。位置演算部３３０は、加算回路３３２とサーボ回路３３４を有している。

加算回路３３２には、撮像装置のレンズ位置を検出するための位置検出素子５３０から位置検出素子用回路２３０を経てＡＤＣ３１０に供給され、ＡＤＣ３１０でデジタル変換された位置検出信号が供給される。加算回路３３２は、現在のレンズ位置に応じた位置検出信号に対し、センタリング処理回路３８８から供給される移動量信号を加算する。

サーボ回路３３４は、加算回路３３２から供給される信号に基づいて駆動部５２０の駆動を制御するための補正信号を生成する。なお、このサーボ回路３３４では、デジタルフィルタを用いたフィルタ処理が行われる。

サーボ回路３３４から出力される補正信号は、制御信号出力部３５０に供給される。制御信号出力部３５０は、サーボ回路３３４から出力される補正信号を、光学部品の手振れ補正機構として採用されうる振動補正制御部２２０に対応した振動制御信号として出力する。

ここで、図３の例では、制御信号出力部３５０として、ＶＣＭ制御用の信号出力部３５２、ステッピングモータ制御用の信号出力部３５４、ピエゾ素子制御用の信号出力部３５６を備える。各信号出力部は、対応するスイッチＳＷ５２，ＳＷ５４，ＳＷ５６を介してサーボ回路３３４に接続される。これらのスイッチＳＷ５２，ＳＷ５４，ＳＷ５６によって選択されたいずれかの信号出力部３５２，３５４，３５６に補正信号が供給され、選択された信号出力部にて振動制御信号が生成される。例えば、駆動部５２０としてＶＣＭを採用する場合には、ＶＣＭ用の振動補正制御部２２０に対応した振動制御信号の出力が可能なＶＣＭ制御用の信号出力部３５２が選択される。すなわち、ＳＷ５２によりＶＣＭ制御用の信号出力部３５２が選択される。なお、このＶＣＭ制御用の信号出力部３５２としては、デジタルアナログ変換（ＤＡＣ）回路が採用可能である。ＶＣＭ制御用の信号出力部３５２でアナログ信号に変換された振動制御信号は、ＶＣＭを駆動するための振動補正制御部２２０に出力される。

駆動部５２０として、ＶＣＭではなく、ステッピングモータが採用される場合には、スイッチＳＷ５４によりステッピングモータ制御用の信号出力部３５４が選択され、ピエゾ素子を採用する場合にはスイッチＳＷ５６によりピエゾ素子制御用の信号出力部３５６が選択される。

ここで、ステッピングモータは、モータの現在位置に対して何パルス分の駆動信号を出力するかどうかで駆動が決まるため、サーボ回路による制御が不要である。よって、駆動部５２０としてステッピングモータを採用する場合には、サーボ回路３３４を介してステッピングモータ制御用の信号出力部３５４に補正信号を出力する場合、サーボ回路３３４での機能が実質的にキャンセルされるように、信号出力部３５４は制御される。また、図３において点線で示しているように、ステッピングモータ制御用の信号出力部３５４に対しては、専用回路ではなく、ＣＰＵ３４０において補正信号の演算を行っても良い。この場合、スイッチＳＷ２を介してＣＰＵ３４０からステッピングモータ制御用の信号出力部３５４に補正信号を供給することになる。このように、ＣＰＵ３４０から供給される補正信号に基づいて、信号出力部３５４で対応する振動制御信号を生成してもよい。

また、ステッピングモータ用に限らず、図３において専用回路で構成される振動演算部３２０の演算は、ＣＰＵ３４０によって実行することも可能である。ＣＰＵ３４０の演算結果（移動量信号）を用いて振動補正を実行する場合には、スイッチＳＷ１をＣＰＵ３４０に切り替え、ＣＰＵ３４０の演算結果を加算回路３３２に出力する。また、上記のようにサーボ機能が不要の場合には、スイッチＳＷ２を介してＣＰＵ３４０の演算結果（補正信号）を制御信号出力部３５０に直接出力する。

また、振動演算部３２０の各回路ブロックでの演算処理は、ＣＰＵ３４０による演算処理に置換することができる。スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２，ＳＷ３４，ＳＷ３６，ＳＷ３８により、ＣＰＵ３４０が置換した演算結果は、次段の対応する演算を実行する専用回路に供給される。例えば、ＨＰＦ回路３８０でのフィルタリング処理をＣＰＵ３４０で実行する場合には、スイッチＳＷ３０を制御してＨＰＦ回路３８０による演算処理をスキップする。その代わりに、ＡＤＣ３１０からＣＰＵ３４０に供給される振動検出信号から、ＣＰＵ３４０が手振れ成分を抽出して振動信号を演算処理で算出し、この演算処理結果をＣＰＵ３４０からパンチルト判定回路３８２やゲイン調整回路３８４に出力する。同様に、対応するスイッチＳＷ３２，ＳＷ３４，ＳＷ３６，ＳＷ３８を切り替えることにより、パンチルト判定やゲイン調整やＬＰＦ及びセンタリング処理についても、それぞれ個別にＣＰＵ３４０による演算結果を採用することができる。このようにして、演算部（３２０、３３０）での演算処理について、特にここでは振動演算部３２０での演算処理について、その一部または複数または全ての演算処理をＣＰＵ３４０での演算で代用できる。このため、例えば、駆動部（振動補正用素子）５２０における要求精度の変更などに対し、専用の回路ブロックでの処理による対応が困難な場合には、その処理をＣＰＵ３４０にて置換することができる。したがって、ロジックチップ３０を採用する機器の変更に柔軟に対応することができる。

なお、制御信号出力部３５０に含まれる信号出力部は、ＶＣＭ制御用の信号出力部３５２とステッピングモータ制御用の信号出力部３５４とピエゾ素子制御用の信号出力部３５６に限定されるものではない。これらのうちいずれか２種のみを信号出力部として採用することもでき、また、これら以外の信号出力部を採用することもできる。例えば、振動補正制御部２２０として超音波モータが採用される場合には、制御信号出力部３５０には超音波モータ用の信号出力部が設けられる。

また、振動補正制御部２２０が集積されたドライバチップ２０は、図１、図２のように
、ロジックチップ３０と同一のパッケージに封止される場合には限られない。すなわち、振動補正制御部２２０が集積されたドライバチップ２０は、ロジックチップ３０とは別々のパッケージにしてもよい。この場合、駆動部５２０の種別に応じて信号出力部３５２，３５４，３５６のいずれかより、ドライバチップ２０に対し、ロジックチップ３０から振動制御信号を出力する。

以上のように、ＭＣＰ構成としたドライバチップ２０とロジックチップ３０とにより、あるいは別々のパッケージとしたドライバチップ２０とロジックチップ３０との組み合わせにより、振動補正機能を実行することが可能である。以下、この振動補正機能について概説する。

手振れなどの振動がない場合、振動検出素子５１０による検出信号を処理する振動演算部３２０から出力される移動量信号は［０］となる。この場合、駆動部５２０によって駆動される撮像装置のレンズ位置は、その光軸と撮像装置に設けられた撮像素子の中心とが一致する。このため、ロジックチップ３０のＡＤＣ３１０から位置演算部３３０に出力される位置検出信号は、位置［０］を示す。サーボ回路３３４は、位置検出信号の値が［０］の時、現在のレンズ位置を維持するように、駆動部５２０を制御する補正信号を出力する。

レンズの光軸と撮像素子の中心が一致しない場合、加算回路３３２には、［０］と異なる値を示す位置検出信号がＡＤＣ３１０から供給される。したがって、サーボ回路３３４からは、［０］でない位置検出信号に対し、この位置検出信号が［０］になるように振動部５２０を駆動する補正信号が出力される。

このような動作処理を繰り返すことにより、手振れなどの振動の非発生時には、レンズの光軸と撮像素子の中心とが一致するようにレンズ位置が制御される。

手振れが発生した場合には、撮像装置が移動するため、振動演算部３２０からは、振動検出素子５１０で検出された振動検出信号に基づいて求められた撮像装置の移動量（振動量）を示す移動量信号が出力される。このとき、駆動部５２０としてＶＣＭが用いられる場合には、ＶＣＭによって駆動されているレンズ光軸は、撮像素子の中心と一致しているため、ＡＤＣ３１０から供給される位置検出信号は［０］を示している。したがって、サーボ回路３３４には、この［０］を示す位置検出信号と、振動演算部３２０から出力される［０］でない移動量信号との加算信号が供給され、サーボ回路３３４は［０］でない移動量信号分をキャンセルできるようにレンズを移動させる補正信号を出力する。この補正信号がＶＣＭ制御用の信号出力部３５２でアナログ信号に変換されて振動補正制御部２２０に出力され、ＶＣＭが駆動されてレンズ位置が移動する。よって、撮像装置の撮像素子にはこのレンズから手振れによる被写体のぶれが抑制されたイメージが供給される。このような制御を繰り返すことにより、手振れなどによる振動の補正制御が行われる。

次に、図４〜図６を参照して、ロジックチップ３０のより具体的な構成例、変形例について説明する。なお、図３と共通する構成には同一符号を付して説明を省略する。

図４に示すロジックチップ３０の例では、図１、図２に示すようなＭＣＰ構成とされるドライバチップ２０に対して制御信号出力部３５０からの振動制御信号を出力するドライバ出力端子とは別に、外部出力端子を備える。ドライバ出力端子と外部出力端子との切り替えは、各信号出力部３５２，３５４，３５６とドライバ出力端子及び外部出力端子との間に設けたスイッチＳＷ５１，ＳＷ５３，ＳＷ５５等の切り替え部によって制御することができる。このような構成により、駆動部５２０を駆動する回路を備えるドライバチップ２０と図４に示すようなロジックチップ３０とが、同じパッケージに封止された場合であ
っても、外部出力端子より任意の信号出力部からの制御信号を出力することができる。すなわち、例えば、駆動部５２０としてＶＣＭ以外のステッピングモータやピエゾ素子を用いた機器に対しても、ＶＣＭ用ドライバチップ２０と同一のパッケージに封止されたロジックチップ３０の外部出力端子から、ステッピングモータ用やピエゾ素子用に振動制御信号を供給できる。このため、駆動部５２０の機構と振動補正用回路２２０の機構とが対応していなくとも、パッケージングを変更することなく、共通のＭＣＰを利用することができる。

また、駆動部５２０の機構と振動補正用回路２２０の機構との対応が取れていないレンズ駆動機構の場合に限らず、図５に示すように、例えばＭＣＰ構成とされたドライバチップ２０と、外部出力端子の両方に対してＶＣＭ制御用の信号出力部３５２からの出力を供給するという態様を採用することもできる。例えば、ドライバチップ２０に供給するＶＣＭ振動制御信号は、ＤＡＣ回路３５２ｄからの出力を用いているが、外部出力端子からはＶＣＭ制御信号をパルス幅変調して出力するＰＷＭ回路３５２ｐからのＰＷＭ信号を選択して振動制御信号として出力することができる。もちろん、その逆の場合でもよい。ＤＡＣ回路３５２ｄの対応するビット数よりも、より高精度の振動制御信号が要求される場合、アナログ変換せず、ＰＷＭ変換回路３５２ｐからの出力を用い、これを外部に設けられたＬＰＦを介して別の外部ＶＣＭ駆動回路に供給することもできる。ＰＷＭ変換回路３５２ｐは、デジタル回路で構成することができ、ＤＡＣ回路３５２ｄよりも簡易にビット数の増大に対応できる。このため、ＰＷＭ変換回路３５２ｐを採用することでビット精度を上げやすい。

また、図５に示されるように、外部出力端子は１つである構成には限定されず、各信号出力部からそれぞれ外部又はマルチチップパッケージされるドライバチップ２０に対して出力可能な構成としても良い。例えば、サーボ回路３３４の制御を必要としない外部ステッピングモータと、外部ＶＣＭの両方に制御信号を出力する用途等では、外部ＶＣＭへは、専用回路を用いた振動演算部３２０及び位置演算部３３０からの補正信号に基づく振動制御信号がＰＷＭ回路３５２ｐから出力される。一方、外部ステッピングモータ用の制御信号はＶＣＭ用と並列してＣＰＵ３４０が演算して求めた信号がスイッチＳＷ２を介してステッピングモータ制御用の信号出力部３５４に入力される。そして、ＣＰＵ３４０が演算して求めた信号に基づく制御信号がステッピングモータ制御用の信号出力部３５４から出力される。

図６に示す構成例では、位置演算部３３０からの出力と、ＣＰＵ３４０からの出力とが、各信号出力部３５２，３５４，３５６に対し、スイッチＳＷ５２ｓ，ＳＷ５２ｃ，ＳＷ５４ｓ，ＳＷ５４ｃ，ＳＷ５６ｓ，ＳＷ５６ｃによって選択的に供給可能とされている。また、各信号出力部３５２，３５４，３５６からは図４と同様にスイッチＳＷ５１，ＳＷ５３，ＳＷ５５によってＭＣＰドライバチップへの出力か外部出力端子への出力かが切り替え可能に構成されている。

このような切り替え構成により、最終的に本実施形態に係るロジックチップ３０が採用される撮像装置で用いる振動補正機構の種類、要求精度などに応じ、専用回路によって全部又は一部が生成された補正信号、もしくは、ＣＰＵ３４０によって生成された補正信号のいずれかを選択できる。また、いずれの信号出力部３５２，３５４，３５６から振動制御信号を出力するかどうかを選択することができる。このように切り替え可能な構成とすることで、本実施形態に係るロジックチップ３０は、極めて広範な用途に採用することが容易となる。また、制御信号出力部３５０への信号供給路として上記のように位置演算部３３０からの供給路とＣＰＵからの供給路とが併存することから、例えば、手振れ補正用には振動演算部３２０および位置演算部３３０で求めた信号から制御信号を生成してドライバチップ２０に供給し、外部出力端子からは手振れ補正以外の駆動、一例としてオート
フォーカスやズームなどのためのレンズ駆動等のためにＣＰＵ３４０が演算して得られた制御信号を、対応する信号出力部から出力することもできる。図６の一点鎖線に示す例では、ピエゾ素子制御用の信号出力部３５６からの制御信号を外部出力端子へ出力することができる。この場合、ピエゾ素子制御用の信号出力部３５６には、ＣＰＵ３４０が演算して求めた信号が供給される。

本発明の実施形態に係るマルチチップパッケージの概略回路構成例を示す図である。 マルチチップパッケージの半導体装置１０の概要を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るロジックチップの構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係るロジックチップの他の構成例を示す図である。 図４に示すロジックチップのより詳細な部分構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係るロジックチップの他の構成例を示す図である。

符号の説明

１０ マルチチップパッケージ（ＭＣＰ）の半導体装置、２０ ドライバチップ、 ロジックチップ、４０ ロジックチップ用電源回路、５０ モールド材、１００ 基板、２２０ 振動補正制御部、３００ 補正信号処理部、３１０ アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）、３２０ 振動演算部、３３０ 位置演算部、３４０ 中央演算処理部、３５０
制御信号出力部、３５２ｄ ＤＡＣ回路、３５２ｐ ＰＷＭ変換回路。

Claims (4)

1. アナログ回路を有するドライバチップと、デジタル回路を有するロジックチップとが、同一のパッケージ内に封止された半導体装置であって、
   前記ドライバチップは、前記半導体装置の搭載される機器における防振機能のための振動補正制御部を有し、
   前記ロジックチップは、
   振動検出素子から供給される振動検出信号に基づいて機器の振動量を求め、サーボ回路を用いて補正信号を生成する専用回路と、
   前記ドライバチップを除く他の外部回路の制御信号を生成するとともに、光学部品を駆動する駆動部の種類に応じて、前記専用回路の代わりに、前記振動検出信号に基づいて前記機器の振動量を求めて前記補正信号を生成する演算部と、
   振動に応じた前記光学部品の振動補正制御を実行する前記振動補正制御部に対し、前記専用回路又は前記演算部のいずれかによって生成された前記補正信号に応じた振動制御信号を出力する制御信号出力部と、
   前記ドライバチップへ前記振動制御信号を出力するドライバ出力端子と、
   前記他の外部回路に前記制御信号を出力する外部出力端子と、を有し、
   前記制御信号出力部は、
   複数種類の信号出力部と、
   前記駆動部に対応した前記振動制御信号を出力するため前記複数種類の信号出力部の中から一の信号出力部を前記ドライバ出力端子に接続し、前記専用回路が前記補正信号を生成し前記駆動部がサーボ回路による制御を必要とする場合、前記専用回路によって生成された前記補正信号に応じた前記振動制御信号を前記ドライバ出力端子に出力し、前記専用回路が前記補正信号を生成し前記駆動部がサーボ回路による制御を必要としないステッピングモータの場合、前記サーボ回路による機能がキャンセルされるように前記一の信号出力部を制御し、前記専用回路によって生成された前記補正信号に応じた前記振動制御信号を前記ドライバ出力端子に出力し、前記演算部が前記補正信号を生成した場合、前記演算部によって生成された前記補正信号に応じた前記振動制御信号を前記ドライバ出力端子に出力し、前記外部回路に対応した前記制御信号を出力するため前記複数種類の信号出力部の中から他の信号出力部を前記外部出力端子に接続し、前記演算部によって生成された前記制御信号を前記外部出力端子に出力する出力切替部と、を備えること、
   を特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記複数種類の信号出力部は、ボイスコイルモータ制御用の信号出力部、ステッピングモータ制御用の信号出力部、ピエゾ素子制御用の信号出力部のうちの少なくとも２種類を含み、
   前記駆動部としてボイスコイルモータが用いられる場合、前記ボイスコイルモータ制御用の信号出力部は、前記専用回路によって生成された前記補正信号に応じた前記振動制御信号を出力し、
   前記駆動部としてステッピングモータが用いられる場合、前記ステッピングモータ制御用の信号出力部は、前記演算部によって生成された前記補正信号に応じた前記振動制御信号を出力することを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記複数種類の信号出力部は、ボイスコイルモータ制御用の信号出力部を含み、
   前記ボイスコイルモータ制御用の信号出力部は、前記専用回路から供給されるデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換回路と、前記専用回路から供給されるデジタル信号からパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調部と、を備え、
   前記出力切替部は、前記デジタルアナログ変換回路と前記パルス幅変調部との一方を前記ドライバ出力端子に接続し、前記デジタルアナログ変換回路と前記パルス幅変調部との他方又は前記複数種類の信号出力部に含まれる前記ボイスコイルモータ制御用の信号出力部を除く他の信号出力部のいずれかを前記外部出力端子に接続することを特徴とする半導体装置。
4. レンズと、
   撮像素子と、
   前記レンズ又は前記撮像素子を駆動する前記駆動部と、
   前記機器の振動を検出する前記振動検出素子と、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
   

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