駆動装置、レンズ鏡筒、および、撮像装置
【課題】圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する場合に生じる音を低減させることができる駆動装置を提供する。
【解決手段】圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置が、圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で圧電素子を駆動し、第１の期間に続く第２の期間において、第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で圧電素子を駆動する駆動部、を備えている。
【解決手段】圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置が、圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で圧電素子を駆動し、第１の期間に続く第２の期間において、第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で圧電素子を駆動する駆動部、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒、および、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、撮像装置のレンズ鏡筒などにおいて、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４９３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示す駆動装置にあっては、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する場合に、圧電素子を備えている振動アクチュエータから音が生じてしまう可能性があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する場合に生じる音を低減させることができる駆動装置、レンズ鏡筒、および、撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置であって、前記圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で前記圧電素子を駆動し、前記第１の期間に続く第２の期間において、前記第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で前記圧電素子を駆動する駆動部、を備えていることを特徴とする駆動装置である。
【０００７】
また、この発明は上記に記載の駆動装置、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【０００８】
また、この発明は、上記に記載のレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して結像された像を撮像する撮像部と、を備えていることを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施形態による制御装置を備える撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態による制御装置の構成と動作を説明する説明図である。
【図３】この発明の一実施形態による制御装置の構成の効果を説明するための、対比対象となる制御装置の構成と動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による録音装置を備える撮像装置１００、および、この撮像装置１００に取り付けられるレンズ鏡筒４００の構成を示す概略ブロック図である。
【００１２】
本実施形態に係る撮像装置１００には、レンズ鏡筒４００が交換可能に取り付けられる。たとえば、撮像装置１００が、レンズ鏡筒４００が取り付けられる取り付け部を備えている。また、この取り付け部は、撮像装置１００とレンズ鏡筒４００とを電気的に接続する電気接続部を備えている。この電気接続部を介して、撮像装置１００とレンズ鏡筒４００とは、電気的な情報および信号を送受信することができる。
【００１３】
次に、レンズ鏡筒４００の構成について説明する。一例としてのレンズ鏡筒４００は、複数のレンズ（光学系）４１０と、振動アクチュエータ４２０と、駆動部４３０とを備えている。複数のレンズ４１０は、たとえば、ズームレンズ１１４と、焦点調整レンズ（以下、ＡＦ（Auto Focus）レンズという）１１２と、手振れ防止用レンズ（以下、ＶＲ（Vibration Reduction）レンズという）１１３とを備えている。
【００１４】
このレンズ鏡筒４００は、ズームレンズ１１４、ＶＲレンズ１１３、および、ＡＦレンズ１１２を通過した光学像を、撮像装置１００が備える後述する撮像素子１１９の受光面に導く。
【００１５】
振動アクチュエータ４２０は、圧電素子を備えている。振動アクチュエータ４２０の圧電素子が駆動部４３０から駆動されることにより、振動アクチュエータ４２０は、ズームレンズ１１４、ＶＲレンズ１１３、または、ＡＦレンズ１１２などの位置を光軸方向に変位させる。
【００１６】
次に、撮像装置１００の構成について説明する。撮像装置１００は、撮像部１１０と、ＣＰＵ（Central processing unit）１９０と、操作部１８０、画像処理部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０と、バッファメモリ部１３０と、通信部１７０と、マイク２３０と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部２４０と、音信号処理部２５０と、バス３００と、を備えている。
【００１７】
撮像部１１０は、撮像素子１１９と、Ａ/Ｄ変換部１２０とを含み、設定された撮像条件（例えば絞り値、露出値等）に従ってＣＰＵ１９０により制御され、レンズ鏡筒４００が備える光学系による光学像を撮像素子１１９に結像させて、Ａ/Ｄ変換部１２０によってデジタル信号に変換された当該光学像に基づく画像データを生成する。ここで、レンズ鏡筒４００が備える光学系とは、ズームレンズ１１４、ＶＲレンズ１１３、および、ＡＦレンズ１１２などの複数のレンズである。
【００１８】
撮像素子１１９は、例えば、受光面に結像した光学像を電気信号に変換して、Ａ/Ｄ変換部１２０に出力する。
【００１９】
また、撮像素子１１９は、操作部１８０を介して撮影指示を受け付けた際に得られる画像データを、撮影された静止画の撮影画像データとして、Ａ/Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、記憶媒体２００に記憶させる。
【００２０】
一方、撮像素子１１９は、たとえば、操作部１８０を介して撮像指示を受け付けていない状態において、連続的に得られる画像データをスルー画データとして、Ａ/Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、ＣＰＵ１９０および表示部１５０に出力する。
【００２１】
Ａ/Ｄ変換部１２０は、撮像素子１１９によって変換された電子信号をアナログ／デジタル変換し、この変換したデジタル信号である画像データを出力する。
【００２２】
操作部１８０は、例えば、電源スイッチやシャッターボタン、その他の操作キーを含み、ユーザによって操作されることでユーザの操作入力を受け付け、ＣＰＵ１９０に出力する。
【００２３】
画像処理部１４０は、記憶部１６０に記憶されている画像処理条件を参照して、バッファメモリ１３０、または、記憶媒体２００に記録されている画像データに対して画像処理をする。
【００２４】
表示部１５０は、例えば液晶ディスプレイであって、撮像部１１０によって得られた画像データや、操作画面等を表示する。
【００２５】
記憶部１６０は、ＣＰＵ１９０によってシーン判定の際に参照される判定条件や、撮像条件等を記憶する。
【００２６】
マイク２３０は、音を収音し、収音した音に応じた音信号を出力する。この音信号は、アナログ信号である。Ａ／Ｄ変換部２４０は、マイク２３０から入力されたアナログ信号である音信号を、デジタル信号である音信号に、アナログデジタル変換する。このマイク２３０とＡ／Ｄ変換部２４０とにより、収音された音がデジタル信号である音信号に、すなわち、音波が電気信号に変換される。
【００２７】
音信号処理部２５０は、Ａ／Ｄ変換部２４０によりデジタル信号に変換された音信号に対して、たとえば、音声データの形式を変更する処理やデータを圧縮する処理などの音信号処理を実行し、この音信号処理した音信号を記憶媒体２００に記憶させる。
【００２８】
なお、音信号処理部２５０により音信号処理された音信号が記憶媒体２００に記憶される場合、撮像素子１１９により撮像された画像データと、時間的に関係付けられて記憶されてもよいし、音信号を含む動画として記憶されてもよい。
【００２９】
バッファメモリ部１３０は、撮像部１１０によって撮像された画像データや、音信号処理部２５０により変換された音信号等を、一時的に記憶する。
【００３０】
通信部１７０は、カードメモリ等の取り外しが可能な記憶媒体２００と接続され、この記憶媒体２００への情報の書込み、読み出し、あるいは消去を行う。
【００３１】
記憶媒体２００は、撮像装置１００に対して着脱可能に接続される記憶部であって、例えば、撮像部１１０によって生成された（撮影された）画像データや、音信号処理部２５０により音信号処理された音信号を記憶する。
【００３２】
ＣＰＵ１９０は、撮像装置全体を制御するが、一例としては、操作部１８０から入力される操作入力に基づいて、駆動部４３０を介して振動アクチュエータ４２０を駆動する駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を駆動部４３０に出力する。このようにしてＣＰＵ１９０は、この駆動制御信号に基づいて、駆動部４３０を介してズームレンズ１１４、または、ＡＦレンズ１１２の位置を制御する。
【００３３】
バス３００は、撮像部１１０と、ＣＰＵ１９０と、操作部１８０と、画像処理部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０と、バッファメモリ部１３０と、通信部１７０と、音信号処理部２５０とに接続され、各部から出力されたデータ等を転送する。また、このバス３００には、取り付け部の電気接点部を介して、レンズ鏡筒４００が備える各部が接続されている。
【００３４】
なお、レンズ鏡筒４００はＣＰＵなどの制御部４４０を備えていてもよい。この場合、たとえば、この制御部が、駆動制御信号を駆動部４３０に出力し、駆動部４３０を介してＶＲレンズ１１３に位置を制御してもよい。これにより、レンズ鏡筒４００において、手ぶれを防止することができる。また、レンズ鏡筒４００はＣＰＵなどの制御部４４０を備えている場合には、ＣＰＵ１９０からの駆動制御信号は制御部４４０を介して制御部４４０に入力されてもよい。
【００３５】
ここで、上記に説明した振動アクチュエータ４２０について説明する。振動アクチュエータ４２０においては、圧電素子などの電気機械変換素子に、ある特定の周波数の電気信号が入力されることにより、この電気機械変換素子が振動する。電気機械変換素子は、この振動によって励振される金属部材を有している。そして、電気機械変換素子と金属部材とを振動子として、この振動子は、相対運動部材と加圧接触させてある。ここでいう相対運動部材とは、振動アクチュエータ４２０が位置を変位させる対象であり、たとえば図１のズームレンズ１１４、ＡＦレンズ１１２、または、ＶＲレンズ１１３のことである。
【００３６】
この振動子から発生した振動波、例えば超音波振動などは、加圧接触されている相対運動部材に摩擦接触により伝達される。これにより、相対運動部材を摩擦駆動することができる。なお、振動子には、鉄系やステンレス系などの金属部材が用いられ、相対運動部材にはアルミニウムや表面処理されたアルマイト、もしくは、アルミナなどのセラミックが用いられている。一例としての振動アクチュエータ４２０は、このようにして構成されている。
【００３７】
上記に説明した駆動部４３０は、ＣＰＵ１９０からの駆動制御信号、または、制御部４４０からの駆動制御信号に基づいて、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に、次のようにして振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００３８】
駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で圧電素子を駆動し、第１の期間に続く第２の期間において、第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で圧電素子を駆動する。この第１の期間とは、たとえば、圧電素子の時定数τに基づいた期間である。第１の期間の一例としては、時定数τの２倍の値となる期間などの、予め定められている期間のことである。
【００３９】
このように、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する第１の期間においては、その後の第２の期間よりも、圧電素子をゆっくりと駆動し、ソフトスタートさせる。すなわち、圧電素子を駆動する初期の段階（駆動開始時）では、その後の段階に対比して、圧電素子をゆっくりと駆動し、ソフトスタートさせる。これにより、振動アクチュエータ４２０の圧電素子を駆動する初期の段階（駆動開始時）において、振動アクチュエータ４２０が備えている圧電素子への突発的な電流や電圧の印加を低減させることができる。そのために、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【００４０】
そのため、たとえば、マイク２３０を介して収音した音を記憶する場合などにおいて、振動アクチュエータ４２０から生じる音を録音する可能性を減じることもできる。
【００４１】
また、撮像装置１００を用いるユーザによっては、振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音が気になる場合がある。これに対しても、上記に説明したように、振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。よって、ユーザに対して、振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音が気にさせる可能性を、低減させることができる。これにより、ユーザに、撮像装置１００を快適に用いてもらえることができる。
【００４２】
なお、図１において、振動アクチュエータ４２０と駆動部４３０とが、ズームレンズ１１４、ＡＦレンズ１１２、または、ＶＲレンズ１１３を駆動させる駆動装置に対応する。
【００４３】
次に、図２を用いて、図１を用いて説明した振動アクチュエータ４２０の等価回路と駆動部４３０の構成との一例について説明する。
図２（ａ）に示されるように、振動アクチュエータ４２０は、共振周波数付近においての等価回路として、直列接続されている等価コイルＬｍ、等価コンデンサＣｍ、および、等価抵抗Ｒｍと、これら直列接続されている構成（等価コイルＬｍ、等価コンデンサＣｍ、および、等価抵抗Ｒｍ）と並列に接続されている制動コンデンサＣｄとから構成されている。なお、この制動コンデンサＣｄは、振動アクチュエータ４２０が備える圧電素子の中における制動容量のことである。
【００４４】
また、図２（ａ）に示されるように、駆動部４３０は、ドライバ部Ｄと、トランジスタＴＲ１と、トランジスタＴＲ２と、トランスＴと、コイルＬｃと、スイッチＳＷと、コンデンサＣとから構成されている。このトランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２とは、一例としては、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。
【００４５】
ドライバ部Ｄの第１の端子Ｄ１は、バス３００を介してＣＰＵ１９０に、または、制御部４４０に接続されており、制御駆動信号が入力される。ドライバ部Ｄの第２の端子Ｄ２は、トランジスタＴＲ１のベース端子に接続されている。また、ドライバ部Ｄの第３の端子Ｄ３は、トランジスタＴＲ２のベース端子に接続されている。トランジスタＴＲ１のコレクタ端子は電源ＶＤＤに接続され、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子はトランスＴの一次巻線の一方の端子に接続されている。トランジスタＴＲ２のコレクタ端子はトランスＴの一次巻線の他方の端子に接続されており、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子は接地されている。
【００４６】
トランスＴの二次巻線の一方の端子は、コイルＬｃを介して、スイッチＳＷの一方の端子と、振動アクチュエータ４２０の一方の端子とに接続されている。また、スイッチＳＷの他方の端子と、コンデンサＣの一方の端子とが接続されている。また、トランスＴの二次巻線の他方の端子は、コンデンサＣの他方の端子と、振動アクチュエータ４２０の他方の端子とともに、接地されている。
【００４７】
なお、振動アクチュエータ４２０の一方の端子と他方の端子とは、直列接続されている等価コイルＬｍ、等価コンデンサＣｍ、および、等価抵抗Ｒｍと、これら直列接続されている構成と並列に接続されている制動コンデンサＣｄとの２つの接続点のうち、一方の接続点Ｐ１と他方の接続点Ｐ２とのことである。
【００４８】
図２（ａ）はスイッチＳＷがオンにされている状態の構成図であり、図２（ｂ）はスイッチＳＷがオフにされている状態の構成図である。この図２（ａ）と図２（ｂ）とに示されるように、スイッチＳＷがオンにされている状態においては、振動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されている。よって、この場合には、駆動部４３０により駆動対象とされる回路の静電容量Ｃｔｏｔａｌの値は、次の式１となる。
【００４９】
Ｃｔｏｔａｌ＝Ｃｄ＋Ｃ …（式１）
【００５０】
なお、Ｃｄは制動コンデンサＣｄの静電容量の値であり、ＣはコンデンサＣの静電容量の値である。
【００５１】
逆に、スイッチＳＷがオフにされている状態においては、振動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されていない。よって、この場合には、駆動部４３０により駆動対象とされる回路の静電容量Ｃｔｏｔａｌの値は、次の式２となる。
【００５２】
Ｃｔｏｔａｌ＝Ｃｄ …（式２）
【００５３】
この図２の場合には、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に、スイッチＳＷがオンになっている場合には、式１により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第１の時定数に対応）に基づいて、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する。逆に、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に、スイッチＳＷがオフになっている場合には、式２により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第２の時定数に対応）に基づいて、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００５４】
次に、図２（ｃ）を用いて、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する場合の動作の一例について説明する。ここでは、時刻０から、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を、駆動し始めたものとして説明する。
【００５５】
まず、時刻０から時刻ｔ２までの第１の期間において、駆動部４３０は、スイッチＳＷをオンにしている状態で、振動アクチュエータ４２０を駆動する。次に、時刻ｔ２以降の第２の期間において、駆動部４３０は、スイッチＳＷをオフにしている状態で、振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００５６】
すなわち、時刻０から時刻ｔ２までの第１の期間において、駆動部４３０は、式１により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第１の時定数に対応）に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動する。次に、時刻ｔ２以降の第２の期間において、駆動部４３０は、式２により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第２の時定数に対応）に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００５７】
これにより、時刻０から時刻ｔ２までの第１の期間において、時刻の経過に従い、第１の時定数に応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が徐々に上昇していく。そして、時刻ｔ２以降は、振動アクチュエータ４２０には、ほぼ一定の電圧が印加される。
【００５８】
ここで、図２（ｃ）に示した本実施形態の場合の効果を説明するために、図３を用いて、図２の駆動部４３０に対比して、駆動部４３０がスイッチＳＷとコンデンサＣとを備えていない場合について説明する。なお、この図３において、図２と対応する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
この図３の場合は、時刻０からの全ての期間において、駆動部４３０は、式２により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第２の時定数に対応）に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００６０】
ここで、第２の時定数の値は、第１の時定数の値に対比して小さい（短い）。そのため、図３（ｃ）に示されるように、時刻０から、時刻ｔ２よりも短い時刻ｔ１までの期間において、時刻の経過に従い、第２の時定数に応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が徐々に上昇していく。そして、時刻ｔ１以降は、振動アクチュエータ４２０には、ほぼ一定の電圧が印加される。
【００６１】
このように、図３（ｃ）の場合には、時刻０から、時刻ｔ２よりも短い時刻ｔ１までの期間において、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が徐々に上昇していく。そのため、図２（ｃ）の場合に対比して、図３（ｃ）の場合は、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が急峻である。そのために、図３（ｃ）の場合は、図２（ｃ）の場合に対比して、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に音が生じる可能性がある。
【００６２】
すなわち、図３（ｃ）の場合に対比して、図２（ｃ）の場合は、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧がゆるやかである。そのために、図２（ｃ）の場合は、図ｃ（ｃ）の場合に対比して、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【００６３】
図２と図３とを用いて説明したように、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で圧電素子を駆動し、第１の期間に続く第２の期間において、第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で圧電素子を駆動する。これにより、振動アクチュエータ４２０の圧電素子を駆動する初期の段階（駆動開始時）において、振動アクチュエータ４２０が備えている圧電素子への突発的な電流や電圧の印加を低減させることができる。そのために、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【００６４】
なお、図２（ａ）の場合のスイッチＳＷがオンにされている状態においては、振動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されている。この場合、回路的には、振動アクチュエータ４２０の直前に、コンデンサ型のローパスフィルタ形式の回路が挿入されていることになる。
【００６５】
よって、上記に図２を用いた説明について別の表現をすると、上述した第１の期間においては、振動アクチュエータ４２０の直前に、このローパスフィルタ形式の回路が挿入されることになる。この場合、振動アクチュエータ４２０を駆動させる電流ｉは、次の式３で示される過渡的な電流となる。
【００６６】
ｉ＝Ｖｉｎ／Ｒ−（Ｖｉｎ／Ｒ）ｅ−（１／ＲＣ）ｔ …（式３）
【００６７】
ただし、Ｖｉｎは入力電圧、Ｒは回路中の抵抗（等価抵抗Ｒｍの抵抗値）、Ｃは静電容量（静電容量Ｃｔｏｔａｌの値）、ｔは時刻を示している。この式３における第２項目は、過渡電流を示している。また、この第２項目のうち、１／ＲＣは時定数τに対応する。
【００６８】
ここで、図２（ａ）に示されるように、スイッチＳＷがオンにされている状態であり、動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されている場合、振動アクチュエータ４２０を駆動させる電流ｉは、式１で示されるＣｔｏｔａｌ（＝Ｃｄ＋Ｃ）に対応する時定数τ１（＝Ｒ（Ｃｄ＋Ｃ））に基づいた過渡的な電流となる。
【００６９】
そして、駆動部４３０は、スイッチＳＷがオンにされている状態で振動アクチュエータ４２０を駆動させ始めてから、時定数τ１の２倍の期間が経過した後、スイッチＳＷがオフにする。すなわち、時定数τ１の２倍の期間が、上述した第１の期間に対応する。
【００７０】
このようにすることにより、時定数τ１の２倍までの期間（第１の期間）において、時定数τ１に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動させる電流ｉは徐々に定常値（Ｖｉｎ／Ｒ）となる。そして、その後の期間（第２の期間）においては、時定数τ２（＝ＲＣｄ）に基づいたものとなる。ここで、振動アクチュエータ４２０を駆動させる速度は、振動アクチュエータ４２０に入力される電流（または電圧）についての時定数の値に比例する。よって、第２の期間においては、駆動部４３０は、時定数τ１の場合に対比して時定数τ２（τ２＜τ１）の場合には、振動アクチュエータ４２０を速やかに駆動させることができる。
【００７１】
よって、駆動部４３０は、第１の期間において、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができ、かつ、第２の期間において、振動アクチュエータ４２０を速やかに駆動させることができる。
【００７２】
なお、スイッチＳＷのオンとオフとは、次のようにして、駆動部４３０により制御されてもよい。たとえば、駆動部４３０が、第１の時定数で圧電素子が駆動され始めてからの時間を計測する計時部を備えている。そして、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の時定数で圧電素子を駆動した後、計時部により計測された時間が第１の期間以上になった場合、第２の時定数で圧電素子を駆動する。この第１の期間とは、上記に説明したように、時定数τ１の２倍に対応する期間である。
【００７３】
また、たとえば、駆動部４３０が、駆動部４３０が圧電素子を駆動する制御信号を検出する検出部を備えている。そして、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の時定数で圧電素子を駆動した後、検出部により検出された制御信号の信号レベルが、第１の期間に対応する予め定められている値以上となった場合、第２の時定数で圧電素子を駆動する。
【００７４】
たとえば、検出部は、駆動部４３０が圧電素子を駆動する制御信号として、図２（ｃ）に示されるように、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧を測定して検出する。そして、この場合、図２（ｃ）に示されるように、時定数τ１の２倍に対応する時刻における電圧値、または、過渡的な電圧を経過した後の定常値となる電圧値（たとえば、第２の期間における電圧値）を、予め定められている値としてもよい。なお、検出部は電流を検出してもよい。この場合、たとえば、式３における第１項目（Ｖｉｎ／Ｒ）の電流値を、予め定められている値としてもよい。
【００７５】
なお、上記の説明においては、スイッチＳＷのオンとオフとにより、振動アクチュエータ４２０に対して並列に接続されているコンデンサＣの容量値を変更した。これに限られるものではなく、たとえば、スイッチＳＷとコンデンサＣとに替えて、バリアブルコンデンサを用いてもよい。この場合、駆動部４３０は、バリアブルコンデンサに対して、第１の期間においては所定の容量値となるようにし、第２の期間においては容量値が０になるように、バリアブルコンデンサの容量値を変更する。このようにしても、図２の場合と同様の効果を奏する。
【００７６】
なお、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、時定数の値が異なる複数の第１の時定数のうちから選択された第１の時定数で圧電素子を駆動した後、第２の時定数で圧電素子を駆動してもよい。
【００７７】
たとえば、スイッチＳＷとコンデンサＣと同様に、複数のスイッチＳＷ１・・・ＳＷｎと複数のコンデンサＣ１・・・Ｃｎ（ｎは２以上の自然数）とが、振動アクチュエータ４２０に対して並列に接続されていてもよい。この複数のコンデンサＣ１・・・Ｃｎは、それぞれの容量値が異なるものとする。そして、この複数のスイッチＳＷ１・・・ＳＷｎのうち、いずれか１つのスイッチが、上述した第１の期間において、オンにされる。そして、第２の期間においては、全てのスイッチがオフとされる。
【００７８】
また、スイッチＳＷとコンデンサＣとに替えて、バリアブルコンデンサを用いる場合には、駆動部４３０は、バリアブルコンデンサに対して、第１の期間においては、設定可能な容量値の中から選択した容量値を有するようにし、第２の期間においては、容量値が０になるように、バリアブルコンデンサの容量値を変更する。
【００７９】
これにより、たとえば第１の期間において、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧の立ち上りを、図２（ｃ）の場合に対比して、より緩やかにすることや、より急峻にすることができる。
【００８０】
ここで、たとえば、撮像装置１００による撮影モードが、動画を撮像するモードである場合には、緩やかな方が望ましく、静止画を撮像するモードである場合には、急峻な方が望ましい場合がある。このような場合でも、上記構成により、撮像モードに応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧の立ち上りを変更することができる。また、ユーザの好みに応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧の立ち上りを変更することもできる。
【００８１】
また、上記の図２の説明においては、圧電素子を駆動する場合の時定数を変更する場合に、コンデンサＣを用いた構成の場合について説明したが、時定数を変更する構成は、コンデンサＣを用いた構成に限られるものでない。たとえば、コイルを用いてもよいし、コイルとコンデンサとの組み合わせを用いてもよい。
【００８２】
なお、上記の説明においては、撮像装置１００にレンズ鏡筒４００が交換可能に取り付けられる場合について説明したが、撮像装置１００とレンズ鏡筒４００とは一体として構成されていてもよい。
【００８３】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１００…撮像装置、１１０…撮像部、４００…レンズ鏡筒、４２０…振動アクチュエータ、４３０…駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒、および、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、撮像装置のレンズ鏡筒などにおいて、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４９３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示す駆動装置にあっては、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する場合に、圧電素子を備えている振動アクチュエータから音が生じてしまう可能性があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する場合に生じる音を低減させることができる駆動装置、レンズ鏡筒、および、撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置であって、前記圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で前記圧電素子を駆動し、前記第１の期間に続く第２の期間において、前記第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で前記圧電素子を駆動する駆動部、を備えていることを特徴とする駆動装置である。
【０００７】
また、この発明は上記に記載の駆動装置、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【０００８】
また、この発明は、上記に記載のレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して結像された像を撮像する撮像部と、を備えていることを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施形態による制御装置を備える撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態による制御装置の構成と動作を説明する説明図である。
【図３】この発明の一実施形態による制御装置の構成の効果を説明するための、対比対象となる制御装置の構成と動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による録音装置を備える撮像装置１００、および、この撮像装置１００に取り付けられるレンズ鏡筒４００の構成を示す概略ブロック図である。
【００１２】
本実施形態に係る撮像装置１００には、レンズ鏡筒４００が交換可能に取り付けられる。たとえば、撮像装置１００が、レンズ鏡筒４００が取り付けられる取り付け部を備えている。また、この取り付け部は、撮像装置１００とレンズ鏡筒４００とを電気的に接続する電気接続部を備えている。この電気接続部を介して、撮像装置１００とレンズ鏡筒４００とは、電気的な情報および信号を送受信することができる。
【００１３】
次に、レンズ鏡筒４００の構成について説明する。一例としてのレンズ鏡筒４００は、複数のレンズ（光学系）４１０と、振動アクチュエータ４２０と、駆動部４３０とを備えている。複数のレンズ４１０は、たとえば、ズームレンズ１１４と、焦点調整レンズ（以下、ＡＦ（Auto Focus）レンズという）１１２と、手振れ防止用レンズ（以下、ＶＲ（Vibration Reduction）レンズという）１１３とを備えている。
【００１４】
このレンズ鏡筒４００は、ズームレンズ１１４、ＶＲレンズ１１３、および、ＡＦレンズ１１２を通過した光学像を、撮像装置１００が備える後述する撮像素子１１９の受光面に導く。
【００１５】
振動アクチュエータ４２０は、圧電素子を備えている。振動アクチュエータ４２０の圧電素子が駆動部４３０から駆動されることにより、振動アクチュエータ４２０は、ズームレンズ１１４、ＶＲレンズ１１３、または、ＡＦレンズ１１２などの位置を光軸方向に変位させる。
【００１６】
次に、撮像装置１００の構成について説明する。撮像装置１００は、撮像部１１０と、ＣＰＵ（Central processing unit）１９０と、操作部１８０、画像処理部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０と、バッファメモリ部１３０と、通信部１７０と、マイク２３０と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部２４０と、音信号処理部２５０と、バス３００と、を備えている。
【００１７】
撮像部１１０は、撮像素子１１９と、Ａ/Ｄ変換部１２０とを含み、設定された撮像条件（例えば絞り値、露出値等）に従ってＣＰＵ１９０により制御され、レンズ鏡筒４００が備える光学系による光学像を撮像素子１１９に結像させて、Ａ/Ｄ変換部１２０によってデジタル信号に変換された当該光学像に基づく画像データを生成する。ここで、レンズ鏡筒４００が備える光学系とは、ズームレンズ１１４、ＶＲレンズ１１３、および、ＡＦレンズ１１２などの複数のレンズである。
【００１８】
撮像素子１１９は、例えば、受光面に結像した光学像を電気信号に変換して、Ａ/Ｄ変換部１２０に出力する。
【００１９】
また、撮像素子１１９は、操作部１８０を介して撮影指示を受け付けた際に得られる画像データを、撮影された静止画の撮影画像データとして、Ａ/Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、記憶媒体２００に記憶させる。
【００２０】
一方、撮像素子１１９は、たとえば、操作部１８０を介して撮像指示を受け付けていない状態において、連続的に得られる画像データをスルー画データとして、Ａ/Ｄ変換部１２０や画像処理部１４０を介して、ＣＰＵ１９０および表示部１５０に出力する。
【００２１】
Ａ/Ｄ変換部１２０は、撮像素子１１９によって変換された電子信号をアナログ／デジタル変換し、この変換したデジタル信号である画像データを出力する。
【００２２】
操作部１８０は、例えば、電源スイッチやシャッターボタン、その他の操作キーを含み、ユーザによって操作されることでユーザの操作入力を受け付け、ＣＰＵ１９０に出力する。
【００２３】
画像処理部１４０は、記憶部１６０に記憶されている画像処理条件を参照して、バッファメモリ１３０、または、記憶媒体２００に記録されている画像データに対して画像処理をする。
【００２４】
表示部１５０は、例えば液晶ディスプレイであって、撮像部１１０によって得られた画像データや、操作画面等を表示する。
【００２５】
記憶部１６０は、ＣＰＵ１９０によってシーン判定の際に参照される判定条件や、撮像条件等を記憶する。
【００２６】
マイク２３０は、音を収音し、収音した音に応じた音信号を出力する。この音信号は、アナログ信号である。Ａ／Ｄ変換部２４０は、マイク２３０から入力されたアナログ信号である音信号を、デジタル信号である音信号に、アナログデジタル変換する。このマイク２３０とＡ／Ｄ変換部２４０とにより、収音された音がデジタル信号である音信号に、すなわち、音波が電気信号に変換される。
【００２７】
音信号処理部２５０は、Ａ／Ｄ変換部２４０によりデジタル信号に変換された音信号に対して、たとえば、音声データの形式を変更する処理やデータを圧縮する処理などの音信号処理を実行し、この音信号処理した音信号を記憶媒体２００に記憶させる。
【００２８】
なお、音信号処理部２５０により音信号処理された音信号が記憶媒体２００に記憶される場合、撮像素子１１９により撮像された画像データと、時間的に関係付けられて記憶されてもよいし、音信号を含む動画として記憶されてもよい。
【００２９】
バッファメモリ部１３０は、撮像部１１０によって撮像された画像データや、音信号処理部２５０により変換された音信号等を、一時的に記憶する。
【００３０】
通信部１７０は、カードメモリ等の取り外しが可能な記憶媒体２００と接続され、この記憶媒体２００への情報の書込み、読み出し、あるいは消去を行う。
【００３１】
記憶媒体２００は、撮像装置１００に対して着脱可能に接続される記憶部であって、例えば、撮像部１１０によって生成された（撮影された）画像データや、音信号処理部２５０により音信号処理された音信号を記憶する。
【００３２】
ＣＰＵ１９０は、撮像装置全体を制御するが、一例としては、操作部１８０から入力される操作入力に基づいて、駆動部４３０を介して振動アクチュエータ４２０を駆動する駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を駆動部４３０に出力する。このようにしてＣＰＵ１９０は、この駆動制御信号に基づいて、駆動部４３０を介してズームレンズ１１４、または、ＡＦレンズ１１２の位置を制御する。
【００３３】
バス３００は、撮像部１１０と、ＣＰＵ１９０と、操作部１８０と、画像処理部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０と、バッファメモリ部１３０と、通信部１７０と、音信号処理部２５０とに接続され、各部から出力されたデータ等を転送する。また、このバス３００には、取り付け部の電気接点部を介して、レンズ鏡筒４００が備える各部が接続されている。
【００３４】
なお、レンズ鏡筒４００はＣＰＵなどの制御部４４０を備えていてもよい。この場合、たとえば、この制御部が、駆動制御信号を駆動部４３０に出力し、駆動部４３０を介してＶＲレンズ１１３に位置を制御してもよい。これにより、レンズ鏡筒４００において、手ぶれを防止することができる。また、レンズ鏡筒４００はＣＰＵなどの制御部４４０を備えている場合には、ＣＰＵ１９０からの駆動制御信号は制御部４４０を介して制御部４４０に入力されてもよい。
【００３５】
ここで、上記に説明した振動アクチュエータ４２０について説明する。振動アクチュエータ４２０においては、圧電素子などの電気機械変換素子に、ある特定の周波数の電気信号が入力されることにより、この電気機械変換素子が振動する。電気機械変換素子は、この振動によって励振される金属部材を有している。そして、電気機械変換素子と金属部材とを振動子として、この振動子は、相対運動部材と加圧接触させてある。ここでいう相対運動部材とは、振動アクチュエータ４２０が位置を変位させる対象であり、たとえば図１のズームレンズ１１４、ＡＦレンズ１１２、または、ＶＲレンズ１１３のことである。
【００３６】
この振動子から発生した振動波、例えば超音波振動などは、加圧接触されている相対運動部材に摩擦接触により伝達される。これにより、相対運動部材を摩擦駆動することができる。なお、振動子には、鉄系やステンレス系などの金属部材が用いられ、相対運動部材にはアルミニウムや表面処理されたアルマイト、もしくは、アルミナなどのセラミックが用いられている。一例としての振動アクチュエータ４２０は、このようにして構成されている。
【００３７】
上記に説明した駆動部４３０は、ＣＰＵ１９０からの駆動制御信号、または、制御部４４０からの駆動制御信号に基づいて、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に、次のようにして振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００３８】
駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で圧電素子を駆動し、第１の期間に続く第２の期間において、第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で圧電素子を駆動する。この第１の期間とは、たとえば、圧電素子の時定数τに基づいた期間である。第１の期間の一例としては、時定数τの２倍の値となる期間などの、予め定められている期間のことである。
【００３９】
このように、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する第１の期間においては、その後の第２の期間よりも、圧電素子をゆっくりと駆動し、ソフトスタートさせる。すなわち、圧電素子を駆動する初期の段階（駆動開始時）では、その後の段階に対比して、圧電素子をゆっくりと駆動し、ソフトスタートさせる。これにより、振動アクチュエータ４２０の圧電素子を駆動する初期の段階（駆動開始時）において、振動アクチュエータ４２０が備えている圧電素子への突発的な電流や電圧の印加を低減させることができる。そのために、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【００４０】
そのため、たとえば、マイク２３０を介して収音した音を記憶する場合などにおいて、振動アクチュエータ４２０から生じる音を録音する可能性を減じることもできる。
【００４１】
また、撮像装置１００を用いるユーザによっては、振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音が気になる場合がある。これに対しても、上記に説明したように、振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。よって、ユーザに対して、振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音が気にさせる可能性を、低減させることができる。これにより、ユーザに、撮像装置１００を快適に用いてもらえることができる。
【００４２】
なお、図１において、振動アクチュエータ４２０と駆動部４３０とが、ズームレンズ１１４、ＡＦレンズ１１２、または、ＶＲレンズ１１３を駆動させる駆動装置に対応する。
【００４３】
次に、図２を用いて、図１を用いて説明した振動アクチュエータ４２０の等価回路と駆動部４３０の構成との一例について説明する。
図２（ａ）に示されるように、振動アクチュエータ４２０は、共振周波数付近においての等価回路として、直列接続されている等価コイルＬｍ、等価コンデンサＣｍ、および、等価抵抗Ｒｍと、これら直列接続されている構成（等価コイルＬｍ、等価コンデンサＣｍ、および、等価抵抗Ｒｍ）と並列に接続されている制動コンデンサＣｄとから構成されている。なお、この制動コンデンサＣｄは、振動アクチュエータ４２０が備える圧電素子の中における制動容量のことである。
【００４４】
また、図２（ａ）に示されるように、駆動部４３０は、ドライバ部Ｄと、トランジスタＴＲ１と、トランジスタＴＲ２と、トランスＴと、コイルＬｃと、スイッチＳＷと、コンデンサＣとから構成されている。このトランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２とは、一例としては、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。
【００４５】
ドライバ部Ｄの第１の端子Ｄ１は、バス３００を介してＣＰＵ１９０に、または、制御部４４０に接続されており、制御駆動信号が入力される。ドライバ部Ｄの第２の端子Ｄ２は、トランジスタＴＲ１のベース端子に接続されている。また、ドライバ部Ｄの第３の端子Ｄ３は、トランジスタＴＲ２のベース端子に接続されている。トランジスタＴＲ１のコレクタ端子は電源ＶＤＤに接続され、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子はトランスＴの一次巻線の一方の端子に接続されている。トランジスタＴＲ２のコレクタ端子はトランスＴの一次巻線の他方の端子に接続されており、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子は接地されている。
【００４６】
トランスＴの二次巻線の一方の端子は、コイルＬｃを介して、スイッチＳＷの一方の端子と、振動アクチュエータ４２０の一方の端子とに接続されている。また、スイッチＳＷの他方の端子と、コンデンサＣの一方の端子とが接続されている。また、トランスＴの二次巻線の他方の端子は、コンデンサＣの他方の端子と、振動アクチュエータ４２０の他方の端子とともに、接地されている。
【００４７】
なお、振動アクチュエータ４２０の一方の端子と他方の端子とは、直列接続されている等価コイルＬｍ、等価コンデンサＣｍ、および、等価抵抗Ｒｍと、これら直列接続されている構成と並列に接続されている制動コンデンサＣｄとの２つの接続点のうち、一方の接続点Ｐ１と他方の接続点Ｐ２とのことである。
【００４８】
図２（ａ）はスイッチＳＷがオンにされている状態の構成図であり、図２（ｂ）はスイッチＳＷがオフにされている状態の構成図である。この図２（ａ）と図２（ｂ）とに示されるように、スイッチＳＷがオンにされている状態においては、振動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されている。よって、この場合には、駆動部４３０により駆動対象とされる回路の静電容量Ｃｔｏｔａｌの値は、次の式１となる。
【００４９】
Ｃｔｏｔａｌ＝Ｃｄ＋Ｃ …（式１）
【００５０】
なお、Ｃｄは制動コンデンサＣｄの静電容量の値であり、ＣはコンデンサＣの静電容量の値である。
【００５１】
逆に、スイッチＳＷがオフにされている状態においては、振動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されていない。よって、この場合には、駆動部４３０により駆動対象とされる回路の静電容量Ｃｔｏｔａｌの値は、次の式２となる。
【００５２】
Ｃｔｏｔａｌ＝Ｃｄ …（式２）
【００５３】
この図２の場合には、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に、スイッチＳＷがオンになっている場合には、式１により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第１の時定数に対応）に基づいて、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する。逆に、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に、スイッチＳＷがオフになっている場合には、式２により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第２の時定数に対応）に基づいて、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００５４】
次に、図２（ｃ）を用いて、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を駆動する場合の動作の一例について説明する。ここでは、時刻０から、駆動部４３０が振動アクチュエータ４２０を、駆動し始めたものとして説明する。
【００５５】
まず、時刻０から時刻ｔ２までの第１の期間において、駆動部４３０は、スイッチＳＷをオンにしている状態で、振動アクチュエータ４２０を駆動する。次に、時刻ｔ２以降の第２の期間において、駆動部４３０は、スイッチＳＷをオフにしている状態で、振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００５６】
すなわち、時刻０から時刻ｔ２までの第１の期間において、駆動部４３０は、式１により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第１の時定数に対応）に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動する。次に、時刻ｔ２以降の第２の期間において、駆動部４３０は、式２により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第２の時定数に対応）に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００５７】
これにより、時刻０から時刻ｔ２までの第１の期間において、時刻の経過に従い、第１の時定数に応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が徐々に上昇していく。そして、時刻ｔ２以降は、振動アクチュエータ４２０には、ほぼ一定の電圧が印加される。
【００５８】
ここで、図２（ｃ）に示した本実施形態の場合の効果を説明するために、図３を用いて、図２の駆動部４３０に対比して、駆動部４３０がスイッチＳＷとコンデンサＣとを備えていない場合について説明する。なお、この図３において、図２と対応する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
この図３の場合は、時刻０からの全ての期間において、駆動部４３０は、式２により示される静電容量Ｃｔｏｔａｌに応じた時定数（第２の時定数に対応）に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動する。
【００６０】
ここで、第２の時定数の値は、第１の時定数の値に対比して小さい（短い）。そのため、図３（ｃ）に示されるように、時刻０から、時刻ｔ２よりも短い時刻ｔ１までの期間において、時刻の経過に従い、第２の時定数に応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が徐々に上昇していく。そして、時刻ｔ１以降は、振動アクチュエータ４２０には、ほぼ一定の電圧が印加される。
【００６１】
このように、図３（ｃ）の場合には、時刻０から、時刻ｔ２よりも短い時刻ｔ１までの期間において、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が徐々に上昇していく。そのため、図２（ｃ）の場合に対比して、図３（ｃ）の場合は、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧が急峻である。そのために、図３（ｃ）の場合は、図２（ｃ）の場合に対比して、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に音が生じる可能性がある。
【００６２】
すなわち、図３（ｃ）の場合に対比して、図２（ｃ）の場合は、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧がゆるやかである。そのために、図２（ｃ）の場合は、図ｃ（ｃ）の場合に対比して、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【００６３】
図２と図３とを用いて説明したように、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で圧電素子を駆動し、第１の期間に続く第２の期間において、第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で圧電素子を駆動する。これにより、振動アクチュエータ４２０の圧電素子を駆動する初期の段階（駆動開始時）において、振動アクチュエータ４２０が備えている圧電素子への突発的な電流や電圧の印加を低減させることができる。そのために、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができる。
【００６４】
なお、図２（ａ）の場合のスイッチＳＷがオンにされている状態においては、振動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されている。この場合、回路的には、振動アクチュエータ４２０の直前に、コンデンサ型のローパスフィルタ形式の回路が挿入されていることになる。
【００６５】
よって、上記に図２を用いた説明について別の表現をすると、上述した第１の期間においては、振動アクチュエータ４２０の直前に、このローパスフィルタ形式の回路が挿入されることになる。この場合、振動アクチュエータ４２０を駆動させる電流ｉは、次の式３で示される過渡的な電流となる。
【００６６】
ｉ＝Ｖｉｎ／Ｒ−（Ｖｉｎ／Ｒ）ｅ−（１／ＲＣ）ｔ …（式３）
【００６７】
ただし、Ｖｉｎは入力電圧、Ｒは回路中の抵抗（等価抵抗Ｒｍの抵抗値）、Ｃは静電容量（静電容量Ｃｔｏｔａｌの値）、ｔは時刻を示している。この式３における第２項目は、過渡電流を示している。また、この第２項目のうち、１／ＲＣは時定数τに対応する。
【００６８】
ここで、図２（ａ）に示されるように、スイッチＳＷがオンにされている状態であり、動アクチュエータ４２０に対して、コンデンサＣが並列に接続されている場合、振動アクチュエータ４２０を駆動させる電流ｉは、式１で示されるＣｔｏｔａｌ（＝Ｃｄ＋Ｃ）に対応する時定数τ１（＝Ｒ（Ｃｄ＋Ｃ））に基づいた過渡的な電流となる。
【００６９】
そして、駆動部４３０は、スイッチＳＷがオンにされている状態で振動アクチュエータ４２０を駆動させ始めてから、時定数τ１の２倍の期間が経過した後、スイッチＳＷがオフにする。すなわち、時定数τ１の２倍の期間が、上述した第１の期間に対応する。
【００７０】
このようにすることにより、時定数τ１の２倍までの期間（第１の期間）において、時定数τ１に基づいて、振動アクチュエータ４２０を駆動させる電流ｉは徐々に定常値（Ｖｉｎ／Ｒ）となる。そして、その後の期間（第２の期間）においては、時定数τ２（＝ＲＣｄ）に基づいたものとなる。ここで、振動アクチュエータ４２０を駆動させる速度は、振動アクチュエータ４２０に入力される電流（または電圧）についての時定数の値に比例する。よって、第２の期間においては、駆動部４３０は、時定数τ１の場合に対比して時定数τ２（τ２＜τ１）の場合には、振動アクチュエータ４２０を速やかに駆動させることができる。
【００７１】
よって、駆動部４３０は、第１の期間において、圧電素子を備えている振動アクチュエータ４２０を駆動する場合に生じる音を低減させることができ、かつ、第２の期間において、振動アクチュエータ４２０を速やかに駆動させることができる。
【００７２】
なお、スイッチＳＷのオンとオフとは、次のようにして、駆動部４３０により制御されてもよい。たとえば、駆動部４３０が、第１の時定数で圧電素子が駆動され始めてからの時間を計測する計時部を備えている。そして、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の時定数で圧電素子を駆動した後、計時部により計測された時間が第１の期間以上になった場合、第２の時定数で圧電素子を駆動する。この第１の期間とは、上記に説明したように、時定数τ１の２倍に対応する期間である。
【００７３】
また、たとえば、駆動部４３０が、駆動部４３０が圧電素子を駆動する制御信号を検出する検出部を備えている。そして、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、第１の時定数で圧電素子を駆動した後、検出部により検出された制御信号の信号レベルが、第１の期間に対応する予め定められている値以上となった場合、第２の時定数で圧電素子を駆動する。
【００７４】
たとえば、検出部は、駆動部４３０が圧電素子を駆動する制御信号として、図２（ｃ）に示されるように、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧を測定して検出する。そして、この場合、図２（ｃ）に示されるように、時定数τ１の２倍に対応する時刻における電圧値、または、過渡的な電圧を経過した後の定常値となる電圧値（たとえば、第２の期間における電圧値）を、予め定められている値としてもよい。なお、検出部は電流を検出してもよい。この場合、たとえば、式３における第１項目（Ｖｉｎ／Ｒ）の電流値を、予め定められている値としてもよい。
【００７５】
なお、上記の説明においては、スイッチＳＷのオンとオフとにより、振動アクチュエータ４２０に対して並列に接続されているコンデンサＣの容量値を変更した。これに限られるものではなく、たとえば、スイッチＳＷとコンデンサＣとに替えて、バリアブルコンデンサを用いてもよい。この場合、駆動部４３０は、バリアブルコンデンサに対して、第１の期間においては所定の容量値となるようにし、第２の期間においては容量値が０になるように、バリアブルコンデンサの容量値を変更する。このようにしても、図２の場合と同様の効果を奏する。
【００７６】
なお、駆動部４３０は、圧電素子を駆動する場合、時定数の値が異なる複数の第１の時定数のうちから選択された第１の時定数で圧電素子を駆動した後、第２の時定数で圧電素子を駆動してもよい。
【００７７】
たとえば、スイッチＳＷとコンデンサＣと同様に、複数のスイッチＳＷ１・・・ＳＷｎと複数のコンデンサＣ１・・・Ｃｎ（ｎは２以上の自然数）とが、振動アクチュエータ４２０に対して並列に接続されていてもよい。この複数のコンデンサＣ１・・・Ｃｎは、それぞれの容量値が異なるものとする。そして、この複数のスイッチＳＷ１・・・ＳＷｎのうち、いずれか１つのスイッチが、上述した第１の期間において、オンにされる。そして、第２の期間においては、全てのスイッチがオフとされる。
【００７８】
また、スイッチＳＷとコンデンサＣとに替えて、バリアブルコンデンサを用いる場合には、駆動部４３０は、バリアブルコンデンサに対して、第１の期間においては、設定可能な容量値の中から選択した容量値を有するようにし、第２の期間においては、容量値が０になるように、バリアブルコンデンサの容量値を変更する。
【００７９】
これにより、たとえば第１の期間において、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧の立ち上りを、図２（ｃ）の場合に対比して、より緩やかにすることや、より急峻にすることができる。
【００８０】
ここで、たとえば、撮像装置１００による撮影モードが、動画を撮像するモードである場合には、緩やかな方が望ましく、静止画を撮像するモードである場合には、急峻な方が望ましい場合がある。このような場合でも、上記構成により、撮像モードに応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧の立ち上りを変更することができる。また、ユーザの好みに応じて、振動アクチュエータ４２０に印加される電圧の立ち上りを変更することもできる。
【００８１】
また、上記の図２の説明においては、圧電素子を駆動する場合の時定数を変更する場合に、コンデンサＣを用いた構成の場合について説明したが、時定数を変更する構成は、コンデンサＣを用いた構成に限られるものでない。たとえば、コイルを用いてもよいし、コイルとコンデンサとの組み合わせを用いてもよい。
【００８２】
なお、上記の説明においては、撮像装置１００にレンズ鏡筒４００が交換可能に取り付けられる場合について説明したが、撮像装置１００とレンズ鏡筒４００とは一体として構成されていてもよい。
【００８３】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１００…撮像装置、１１０…撮像部、４００…レンズ鏡筒、４２０…振動アクチュエータ、４３０…駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置であって、
前記圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で前記圧電素子を駆動し、前記第１の期間に続く第２の期間において、前記第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で前記圧電素子を駆動する駆動部、
を備えていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記第１の時定数で前記圧電素子が駆動され始めてからの時間を計測する計時部、
を備えており、
前記駆動部は、
前記圧電素子を駆動する場合、前記第１の時定数で前記圧電素子を駆動した後、前記計時部により計測された時間が前記第１の期間以上になった場合、前記第２の時定数で前記圧電素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動部が前記圧電素子を駆動する制御信号を検出する検出部を備えており、
前記駆動部は、
前記圧電素子を駆動する場合、前記第１の時定数で前記圧電素子を駆動した後、前記検出部により検出された制御信号の信号レベルが、前記第１の期間に対応する予め定められている値以上となった場合、前記第２の時定数で前記圧電素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動部は、
前記圧電素子を駆動する場合、時定数の値が異なる複数の前記第１の時定数のうちから選択された前記第１の時定数で前記圧電素子を駆動した後、前記第２の時定数で前記圧電素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置、
を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を介して結像された像を撮像する撮像部と、
を備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
圧電素子を備えている振動アクチュエータを駆動する駆動装置であって、
前記圧電素子を駆動する場合、第１の期間において第１の時定数で前記圧電素子を駆動し、前記第１の期間に続く第２の期間において、前記第１の時定数よりも時定数の値が小さい第２の時定数で前記圧電素子を駆動する駆動部、
を備えていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記第１の時定数で前記圧電素子が駆動され始めてからの時間を計測する計時部、
を備えており、
前記駆動部は、
前記圧電素子を駆動する場合、前記第１の時定数で前記圧電素子を駆動した後、前記計時部により計測された時間が前記第１の期間以上になった場合、前記第２の時定数で前記圧電素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動部が前記圧電素子を駆動する制御信号を検出する検出部を備えており、
前記駆動部は、
前記圧電素子を駆動する場合、前記第１の時定数で前記圧電素子を駆動した後、前記検出部により検出された制御信号の信号レベルが、前記第１の期間に対応する予め定められている値以上となった場合、前記第２の時定数で前記圧電素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動部は、
前記圧電素子を駆動する場合、時定数の値が異なる複数の前記第１の時定数のうちから選択された前記第１の時定数で前記圧電素子を駆動した後、前記第２の時定数で前記圧電素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置、
を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を介して結像された像を撮像する撮像部と、
を備えていることを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１２４９９５（Ｐ２０１２−１２４９９５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７１７０３（Ｐ２０１０−２７１７０３）
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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