駆動装置及び光学装置
【課題】アクチュエータを静かに動作させることができる駆動装置を提供する。
【解決手段】
第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として第１移動部材１１及び第２移動部材５を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６がランダムな間隔で駆動休止状態に入るように、すなわち、周期Ｔ１と周期Ｔ２とが異なるものとなるように制御することによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態との切り替えを行うことを防止し、振動音の発生を抑える。
【解決手段】
第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として第１移動部材１１及び第２移動部材５を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６がランダムな間隔で駆動休止状態に入るように、すなわち、周期Ｔ１と周期Ｔ２とが異なるものとなるように制御することによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態との切り替えを行うことを防止し、振動音の発生を抑える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被駆動部材を駆動させる駆動装置及びその駆動装置を備える光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の駆動装置として、駆動信号により伸縮する圧電素子（電気機械変換手段）を有するアクチュエータを備え、各アクチュエータに駆動信号を出力して被駆動部材を移動させる駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の駆動装置は、駆動信号の波形を記憶し、駆動方向と駆動速度に基づき駆動信号の波形を変更して圧電素子へ供給することによってアクチュエータを制御するものである。
【特許文献１】特開平１１−１５５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、特許文献１に記載の駆動装置において、被駆動部材を高精度に移動するために、アクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態とすることによって、被駆動部材を細かく移動させるという制御方法を適用することが考えられる。この制御方法は、移動量確認と移動量確認との間の駆動状態と駆動休止状態が１回のみであった場合は期待値と実際の移動量との差が大きくなってしまうため、連続してアクチュエータへ入力される複数のパルス信号を所定のタイミングで間引くことにより複数回駆動休止状態を設け、これによって、移動量確認と移動量確認との間で、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御することで期待値に対する偏差を小さくする制御方法である。しかしながら、そのような駆動装置にあっては、アクチュエータの駆動と休止の繰り返しによって振動音が発生してしまうという問題が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、アクチュエータを静かに動作させることができる駆動装置及び光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る駆動装置は、駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び電気機械変換手段に取り付けられると共に電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、を備え、駆動信号制御手段は、アクチュエータの第１駆動状態及び第１駆動休止状態によって構成される第１周期と第２駆動状態及び第２駆動休止状態によって構成される第２周期とが異なるように、駆動信号を供給することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る駆動装置によれば、アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すと共に、アクチュエータの第１駆動状態及び第１駆動休止状態によって構成される第１周期と第２駆動状態及び第２駆動休止状態によって構成される第２周期とが異なるように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段を備えている。アクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、アクチュエータの第１周期と第２周期とが異なるように制御することによって、アクチュエータが一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【０００７】
また、本発明に係る駆動装置において、アクチュエータを複数備え、駆動信号制御手段は、駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期が、複数のアクチュエータごとに異なるように、駆動信号を供給することが好ましい。複数のアクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、複数のアクチュエータの周期が異なるように制御することによって、各アクチュエータが同じ周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る駆動装置は、駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び電気機械変換手段に取り付けられると共に電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、アクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態を繰り返すように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、を備え、駆動信号制御手段は、アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、駆動信号を供給することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る駆動装置によれば、アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すと共に、アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段を備えている。アクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、その駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る駆動装置は、駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び電気機械変換手段に取り付けられると共に電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸をそれぞれ有する複数のアクチュエータと、複数のアクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態をそれぞれ繰り返すように、電気機械変換手段に対してそれぞれ駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、を備え、駆動信号制御手段は、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータの第１駆動休止状態が終了し、その後、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータが次に第２駆動休止状態に入った場合に、第１駆動休止状態の終了時点から第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、駆動信号を供給することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る駆動装置によれば、複数のアクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返す。そして、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータの第１駆動休止状態が終了し、その後、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータが次に第２駆動休止状態に入った場合に、第１駆動休止状態の終了時点から第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段を備えている。複数のアクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１駆動休止状態の終了時点から第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、複数のアクチュエータを静かに動作させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る駆動装置において、電気機械変換手段は、圧電素子であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る光学装置は、上述した駆動装置を備えて構成される。この光学装置によれば、上述した駆動装置を備えていることから、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
［第１の実施形態］
本実施形態に係る撮像装置（光学装置）は、例えば撮像光学系と撮像素子を光軸方向と直交する方向に相対移動させて手振れ補正を行うものである。すなわち、手振れに応じて撮像光学系を移動させ、撮像素子との相対位置を変化させることで手振れを補正する。この撮像装置は、静止画を撮影するカメラ、動画を撮影するビデオカメラ、携帯電話に搭載されるカメラなどに適用される。
【００１７】
まず、本実施形態に係る撮像装置の機械的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置における撮像部及び手振れ補正機構の分解斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置は、被写体の像を取得するための撮像光学系２と撮像素子１４とを備えている。撮像光学系２は、撮像素子１４に集光する光学系であり、撮影レンズを備えて構成されている。この撮像光学系２は、例えばホルダ２ａにレンズ（図示なし）を収容して構成される。撮像光学系２は、単体のレンズで構成してもよいし、複数のレンズによるレンズ群で構成してもよい。
【００１８】
撮像光学系２は、第２移動部材５に取り付けられており、撮像素子１４に対し光軸Ｏの方向（光軸方向）と直交する方向に相対移動可能に設けられている。第２移動部材５は、撮像素子１４を固定する撮像素子ホルダ１３に収容され、球体４で支持されることにより、撮像素子ホルダ１３及び撮像素子１４に対し光軸方向と直交する方向に相対移動可能となっている。このため、撮像光学系２は、第２移動部材５と共に撮像光学系２が移動することによって、撮像素子１４に対し光軸方向と直交する方向に相対移動することになる。
【００１９】
その際、撮像光学系２を第２移動部材５に対し光軸方向へ移動可能に取り付けることが好ましい。例えば、第２移動部材５に光軸方向へ向けた支持軸３を取り付け、その支持軸３に沿って撮像光学系２を移動可能に取り付ける。撮像光学系２を光軸方向へ移動させる第３アクチュエータ１０としては、第３圧電素子１０ａの伸縮により往復移動する第３駆動軸１０ｂを備えたものが用いられる。この第３アクチュエータ１０は、撮像光学系２を光軸方向へ移動させるアクチュエータとして機能するものである。第３圧電素子１０ａが第２移動部材５に取り付けられ、第３駆動軸１０ｂが撮像光学系２に摩擦係合される。第３駆動軸１０ｂの一端は、第３圧電素子１０ａに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この第３駆動軸１０ｂは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
【００２０】
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより第３駆動軸１０ｂを撮像光学系２のホルダ２ａに一定の押圧力で圧接した状態とし、第３駆動軸１０ｂが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように第３駆動軸１０ｂが移動することにより、慣性により撮像光学系２の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ第３駆動軸１０ｂが移動すると、撮像光学系２もその逆方向へ移動する。このような第３駆動軸１０ｂの往復移動を繰り返すことにより、第２移動部材５に対し相対的に撮像光学系２を移動させることができる。第３圧電素子１０ａには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部（図示なし）から入力される。これにより、第３駆動軸１０ｂが異なる速度で往復移動し、撮像光学系２の移動制御を行うことができる。
【００２１】
このように、撮像光学系２を第２移動部材５に対し光軸方向へ移動可能に取り付けることにより、第２移動部材５に対し撮像光学系２のみを光軸方向へ移動させてフォーカシングを行うことができる。
【００２２】
撮像素子１４は、撮像光学系２により結像された像を電気信号に変換する撮像手段であり、撮像素子ホルダ１３に固定して取り付けられている。この撮像素子１４としては、例えばＣＣＤセンサが用いられる。
【００２３】
本実施形態に係る撮像装置は、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６を備えている。第１アクチュエータ８は、光軸方向と直交するヨー方向Ｘに撮像光学系２と撮像素子１４を相対移動させるアクチュエータである。この第１アクチュエータ８は、例えば、第１圧電素子（電気機械変換手段）８ａの伸縮により往復移動する第１駆動軸８ｂを備えたものが用いられる。第１駆動軸８ｂは、ヨー方向Ｘに向けて配置されている。第１圧電素子８ａは、撮像素子１４が固定される撮像素子ホルダ１３に取り付けられている。第１駆動軸８ｂは、第１移動部材１１に摩擦係合されている。第１駆動軸８ｂの一端は、第１圧電素子８ａに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この第１駆動軸８ｂは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
【００２４】
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより第１駆動軸８ｂを第１移動部材１１に一定の押圧力で圧接された状態とし、第１駆動軸８ｂが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように第１駆動軸８ｂが移動することにより、慣性により第１移動部材１１の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ第１駆動軸８ｂが移動すると、第１移動部材１１もその逆方向へ移動する。このような第１駆動軸８ｂの往復移動を繰り返すことにより、撮像素子１４に対し第１移動部材１１をヨー方向Ｘに沿って移動させることができ、撮像素子１４に対し相対的に撮像光学系２をヨー方向Ｘに移動させることができる。第１圧電素子８ａには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部（図示なし）から入力される。これにより、第１駆動軸８ｂが異なる速度で往復移動し、撮像光学系２の移動制御を行うことができる。
【００２５】
なお、第１アクチュエータ８は、第１圧電素子８ａを第１移動部材１１側に取り付け、第１駆動軸８ｂを撮像素子ホルダ１３に摩擦係合させて構成する場合もある。
【００２６】
第２アクチュエータ６は、光軸方向と直交するピッチ方向Ｙに撮像光学系２と撮像素子１４を相対移動させるアクチュエータである。この第２アクチュエータ６と第１アクチュエータ８は、撮像光学系２と撮像素子１４を相対移動させる駆動手段（駆動装置）として機能するものである。
【００２７】
ピッチ方向Ｙは、光軸方向と直交しヨー方向Ｘと交差する方向に設定される。この第２アクチュエータ６は、例えば、第２圧電素子（電気機械変換手段）６ａの伸縮により往復移動する第２駆動軸６ｂを備えたものが用いられる。第２駆動軸６ｂは、ピッチ方向Ｙに向けて配置されている。第２圧電素子６ａは、第２移動部材５に取り付けられている。第２駆動軸６ｂは、第１移動部材１１に摩擦係合されている。第２駆動軸６ｂの一端は、第２圧電素子６ａに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この第２駆動軸６ｂは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
【００２８】
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより第２駆動軸６ｂを第１移動部材１１に一定の押圧力で圧接された状態とし、第２駆動軸６ｂが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように第２駆動軸６ｂが一方向に移動することにより、慣性により第２移動部材５の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ第２駆動軸６ｂが移動しようとすると、第２駆動軸６ｂは摩擦力によって静止したまま、第２移動部材５が一方向へ移動する。このような第２駆動軸６ｂの往復移動を繰り返すことにより、撮像素子１４に対し第２移動部材５をピッチ方向Ｙに沿って移動させることができ、撮像素子１４に対し相対的に撮像光学系２をピッチ方向Ｙに移動させることができる。第２圧電素子６ａには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部（図示なし）から入力される。これにより、第２駆動軸６ｂが異なる速度で往復移動し、撮像光学系２の移動制御を行うことができる。
【００２９】
第１移動部材１１には、上述した摩擦係合によって第２アクチュエータ６が取り付けられている。このため、第１アクチュエータ８の作動により第１移動部材１１がヨー方向Ｘに移動することによって第２アクチュエータ６もヨー方向Ｘへ移動することとなる。
【００３０】
なお、第２アクチュエータ６は、第２圧電素子６ａを第１移動部材１１側に取り付け、第２駆動軸６ｂを第２移動部材５に摩擦係合させて構成する場合もある。
【００３１】
撮像装置には、位置検出用磁石９、ホール素子１５ａ、１５ｂが設けられている。位置検出用磁石９は、第２移動部材５に取り付けられた磁石であり、ホール素子１５ａ、１５ｂで検出できるだけの磁界を発生するものであれば足りる。ホール素子１５ａ、１５ｂは、位置検出用磁石９から発生する磁界の状態に基づいて撮像素子１４と撮像光学系２の光軸方向と直交する方向に対する相対位置を検出する磁気センサであり、例えば、基板１７に取り付けられる。このホール素子１５ａ、１５ｂは、光軸方向と直交する方向の相対位置を検出可能なものが用いられる。基板１７は、撮像素子ホルダ１３に取り付けられる配線基板であり、例えばＬ字形に屈曲されて用いられる。この基板１７には、圧電素子６ａ、８ａ、１０ａのリード線がそれぞれ基板１７に取り付けられている。
【００３２】
撮像装置には、フォトインタラプタ１６が設けられている。フォトインタラプタ１６は、撮像光学系２の位置検出を行う位置検出センサである。フォトインタラプタ１６は、基板１７に取り付けられ、撮像光学系２の近傍位置に配置される。フォトインタラプタ１６は、発光部と受光部を備え、発光部と受光部の間を通過する移動片２ｂの位置検出を通じて、撮像光学系２の光軸方向の位置を検出する。移動片２ｂは、撮像光学系２のホルダ２ａに形成され、撮像光学系２と一体となって移動する部材である。
【００３３】
撮像装置は、上カバー１を備えている。上カバー１は、撮像部及び手振れ補正機構を収容する撮像素子ホルダ１３の開口部分を被うカバーであり、被写体像を入射するための開口部１ａを形成している。
【００３４】
第１移動部材１１は、第１支持軸１２によりヨー方向Ｘに沿って移動可能に支持されている。第１支持軸１２は、ヨー方向Ｘに向けて配置される軸部材であって、撮像素子ホルダ１３に取り付けられている。この第１支持軸１２は、第１移動部材１１の軸受け部１１ａを貫通して設けられている。これにより、第１移動部材１１は、第１支持軸１２によって撮像素子１４に対しヨー方向Ｘのみに移動するように支持されている。
【００３５】
第２移動部材５は、第２支持軸７によりピッチ方向Ｙに沿って移動可能に支持されている。第２支持軸７は、ピッチ方向Ｙに向けて配置される軸部材であって、第２移動部材５に取り付けられている。この第２支持軸７は、第１移動部材１１の軸受け部１１ｂを貫通して設けられている。これにより、第２移動部材５は、第２支持軸７によって第１移動部材１１に対しピッチ方向Ｙのみに移動するように支持されている。
【００３６】
次に、本実施形態に係る撮像装置の電気的構成を説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態に係る撮像装置は、第１制御部（駆動信号制御手段）３０を備えている。第１制御部３０は、撮像光学系２と撮像素子１４の光軸方向と直交する方向における相対移動を制御して手振れ補正を行う制御手段として機能するものである。この第１制御部３０は、例えばＣＰＵ、ドライバチップを内蔵するＬＳＩ（Large Scale Integration）などにより構成されており、詳細は後述する。第１制御部３０に接続されるジャイロセンサ５０は、手振れ量を検出する手振れ検出センサとして機能するものである。このジャイロセンサ５０は、防振ユニットの外部、すなわち撮像素子ホルダ１３の外部に配置されている。
【００３８】
第１制御部３０は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘとホール素子１５ａの検出信号Ｓ２ｘを入力し、第１アクチュエータ８に駆動信号Ｓｘを出力する。ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘは、ヨー方向Ｘ（Ｘ方向）の手振れ量に関する検出信号である。ホール素子１５ａの検出信号Ｓ２ｘは、ヨー方向Ｘにおける撮像素子１４と撮像光学系２の相対位置に関する検出信号である。
【００３９】
また、第１制御部３０は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｙとホール素子１５ｂの検出信号Ｓ２ｙを入力し、第２アクチュエータ６に駆動信号Ｓｙを出力する。ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｙは、ピッチ方向Ｙ（Ｙ方向）の手振れ量に関する検出信号である。ホール素子１５ｂの検出信号Ｓ２ｙは、ピッチ方向Ｙにおける撮像素子１４と撮像光学系２の相対位置に関する検出信号である。
【００４０】
また、第３アクチュエータ１０に接続される第２制御部（駆動信号制御手段）４０は、撮像光学系２の光軸方向へ移動を制御する制御手段として機能するものである。この第２制御部４０は、例えばオートフォーカス用ＩＣやマイコンなどにより構成される。第２制御部４０は、図示しない測距装置により被写体までの距離情報を取得し、その距離情報とフォトインタラプタ１６の検出信号に基づいて第３アクチュエータ１０に駆動信号を出力し、撮像光学系２を移動制御する。
【００４１】
次に、第１制御部３０が有する手振れ補正信号の生成機能について説明する。図３は、本実施形態に係る撮像装置における手振れ補正回路の概要図である。第１制御部３０内には、例えば図３に示すように、差動増幅器３１を用いた手振れ補正回路が設けられている。この手振れ補正回路は、Ｘ方向の手振れ補正を行うものとＹ方向の手振れ補正を行うものの二つが設けられる。Ｘ方向の手振れ補正回路は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘとホール素子１５ａの検出信号Ｓ２ｘの差分に応じて第１アクチュエータ８の駆動信号Ｓｘを生成する。Ｙ方向の手振れ補正回路は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｙとホール素子１５ｂの検出信号Ｓ２ｙの差分に応じて第２アクチュエータ６の駆動信号Ｓｙを生成する。これにより、手振れ量と撮像光学系２と撮像素子１４の相対移動量の差分を減少させて、手振れ補正が行われることとなる。
【００４２】
ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘ、Ｓ１ｙは、積分回路３２により積分処理して差動増幅器３１に入力することが好ましい。また、ホール素子１５ａ、１５ｂの検出信号Ｓ２ｘ、Ｓ２ｙは、アンプ回路３３により増幅処理してから差動増幅器３１に入力することが好ましい
【００４３】
次に、第１制御部３０が有する駆動信号の出力機能について詳細を説明する。図４は、本実施形態に係る撮像装置における第１制御部３０の電気的構成の詳細を示す概要図である。図４に示すように、第１制御部３０は、例えば、ＣＰＵ６０、ドライバチップ６１，６２を備えている。ドライバチップ６１，６２は、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６と対応して設けられており、共通の電源回路６３に接続されている。ドライバチップ６１，６２と電源回路６３との間には、電源出力安定化のための電源コンデンサＣ１が設けられている。
【００４４】
ＣＰＵ６０はクロック回路を有しており、駆動信号Ｓｘ，Ｓｙをドライバチップ６１，６２に出力させるための入力信号ＳｘＩＮ，ＳｙＩＮを生成する機能を有している。ドライバチップ６１，６２は、第１アクチュエータ８の第１圧電素子８ａ及び第２アクチュエータ６の第２圧電素子６ａにそれぞれ接続されており、ドライブ回路として機能するものである。ドライバチップ６１，６２は、ＣＰＵ６０から入力した入力信号ＳｘＩＮ，ＳｙＩＮを電圧増幅又は電流増幅して駆動信号Ｓｘ，Ｓｙを生成し、第１アクチュエータ８の第１圧電素子８ａ及び第２アクチュエータ６の第２圧電素子６ａへそれぞれ出力する機能を有している。ドライバチップ６１，６２は、例えば入力段を論理回路により構成し、出力段に電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）を２つ備えたものが用いられる。２つのトランジスタは、出力信号として、Ｈｉ出力（高電位出力）、Ｌｏ出力（低電位出力）及びＯＦＦ出力（オープン出力）を出力可能に構成されている。
【００４５】
次に、ドライバチップ６１，６２が入出力する信号について詳細を説明する。最初に、ドライバチップ６１が入出力する信号について説明する。図５は、ドライバチップ６１に入力される入力信号ＳｘＩＮを示しており、横軸が時間である。図５（Ａ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａに接近させる方向に移動させる際に入力される入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮ（正転時の信号）の波形を示し、図５（Ｂ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａから離間させる方向に移動させる際に入力される入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮ（逆転時の信号）の波形を示す。
【００４６】
このように、ＣＰＵ６０から出力される入力信号ＳｘＩＮは、二つのパルス信号ＡＩＮ，ＢＩＮからなる。この二つのパルス信号ＡＩＮ，ＢＩＮは、同一の周波数Ｆ１（周期Ｔ１）であって、互いの位相を異ならせることにより、互いの信号の電位差が一方向に段階的に変化し、逆方向に急激に変化する信号、又は、互いの信号の電位差が一方向に急激に変化し、逆方向に段階的に変化する信号となっている。例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）において、一方の信号がＨｉとなりＬｏに低下した後に他方の信号がＨｉとなるように設定されている。それらの信号において、一方の信号がＬｏになった際に一定のタイムラグｔＯＦＦの経過後、他方の信号がＨｉとなるように設定される。
【００４７】
図６は、ドライバチップ６１から出力される駆動信号Ｓｘの波形を示し、横軸が時間である。図６（Ａ）、（Ｂ）の信号は、図５（Ａ）、（Ｂ）の入力信号に基づいて出力される信号であって、第１アクチュエータ８の駆動時における信号である。すなわち、図６（Ａ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａに接近させる方向に移動させる際に出力される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴ（正転時の信号）の波形を示し、図６（Ｂ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａから離間させる方向に移動させる際に出力される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴ（逆転時の信号）の波形を示す。
【００４８】
図６（Ａ）、（Ｂ）において、パルス信号からなるそれぞれの二つの駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、第１圧電素子８ａの二つの端子（図１参照）に入力される信号であり、上述した駆動信号Ｓｘを構成する信号である。この二つのパルス信号は、同一の周波数Ｆ１（周期Ｔ）であって、互いの位相を異ならせることにより、互いの信号の電位差が一方向に段階的に変化し、逆方向に急激に変化する信号、又は、互いの信号の電位差が一方向に急激に変化し、逆方向に段階的に変化する信号となっている。そして、ＡＯＵＴとＢＯＵＴとの電位差が第１圧電素子８ａの入力電圧となる。これらのパルス信号の電位差により第１圧電素子８ａが伸長又は収縮する。そして、１パルスごとの信号が連続して第１アクチュエータ８に入力されることにより、連続駆動が行われることとなる（駆動状態）。
【００４９】
駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、例えば一方の信号がＨｉ出力となりＬｏ出力に低下した後に他方の信号がＨｉ出力となるように設定されている。それらの信号において、一方の信号がＬｏ出力になった際に一定のタイムラグｔＯＦＦの経過後、他方の信号がＨｉ出力となるように設定される。
【００５０】
また、駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴ、すなわち第１圧電素子８ａを作動させる電気信号は、可聴周波数を超える周波数の信号が用いられる。図６（Ａ）、（Ｂ）において、二つの信号の周波数Ｆ１は、可聴周波数を超える周波数信号とされ、例えば、３０〜８０ｋＨｚの周波数信号とされ、より好ましくは４０〜６０ｋＨｚとされる。このような周波数の信号を用いることにより、圧電素子の可聴領域における作動音を低減することができる。
【００５１】
図７は、第１アクチュエータ８の駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴの波形を示し、横軸が時間である。第１アクチュエータ８の駆動制御においては、図７に示すように、複数のパルス信号が連続して第１アクチュエータ８へ入力され、連続駆動を行っている途中、所定のタイミングでパルス信号を間引き、第１圧電素子８ａの二つの端子に入力される電圧差をゼロとすることによって、駆動休止状態を設ける。これによって、第１アクチュエータ８は、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御される。このように、第１アクチュエータ８が駆動状態と駆動休止状態とを繰り返して第１移動部材１１を細かく移動させることにより、高精度に移動させることが可能となる。
【００５２】
また、第１アクチュエータ８の駆動休止状態は、ランダムな間隔で設けられ、駆動休止状態の長さもランダムに設定される。具体的には、図７に示すように、駆動状態１，２，３の間に、ランダムな間隔及びランダムな長さで駆動休止状態１，２が設けられる。これによって、駆動状態１（第１駆動状態）及び駆動休止状態１（第１駆動休止状態）によって構成される周期Ｔ１（第１周期）と駆動状態２（第２駆動状態）及び駆動休止状態２（第２駆動状態）によって構成される周期Ｔ２（第２周期）とは、異なるものとなる。その後の周期についても、互いに異なるものとなる。なお、駆動休止状態の長さは、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す駆動時の入力信号における１パルスの周期時間以上の長い時間とすることが好ましい。
【００５３】
次に、ドライバチップ６２が入出力する信号について説明する。ドライバチップ６２の入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮは、ドライバチップ６１が出力する信号と振幅、波長、周波数等が同一であって、位相（又は初期位相）が同じ信号である。ドライバチップ６２の駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、ドライバチップ６１が出力する信号と振幅、波長、周波数等が同一であって、位相（又は初期位相）が同じ信号である。また、第２アクチュエータ６の駆動制御においても、パルス信号を間引くことによって、駆動休止状態を設け、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御される。更に、第２アクチュエータ６も、第１アクチュエータ８と同じく、駆動休止状態がランダムな間隔で設けられ、駆動休止状態の長さもランダムに設定される。
【００５４】
第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６に入力される信号は、図６に示すものに限られるものではなく、パルス信号でなく鋸歯波状の信号や三角波状の信号などであってもよい。
【００５５】
なお、第２制御部４０においても、第１制御部３０と同様の構成とされており、第３アクチュエータ１０にドライバチップ６１，６２の駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴと振幅、波長、周波数等が同一であって、位相（又は初期位相）の同じ信号が入力される。また、パスル信号を間引くことによって、駆動休止状態が設けられ、これによって、第３アクチュエータ１０は、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御される。更に、第３アクチュエータ１０も、第１アクチュエータ８と同じく、駆動休止状態がランダムな間隔で設けられ、駆動休止状態の長さもランダムに設定される。
【００５６】
次に、本実施形態に係る撮像装置において、手振れ補正を行う際の動作について説明する。
【００５７】
図２において、撮像装置を用いて撮影を行う際に手振れが生じている場合には、ジャイロセンサ５０が手振れ量を検出し、手振れの検出信号Ｓ１を第１制御部３０に出力する。第１制御部３０において、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１とホール素子１５ａ、１５ｂの検出信号Ｓ２とに基づいて、手振補正回路を用いて撮像素子１４に撮像される画像がぶれないように、駆動信号Ｓｘ，Ｓｙを演算する。そして、ＣＰＵ６０がドライバチップ６１，６２に対して入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮを同じ位相で出力する。信号入力されたドライバチップ６１，６２は、第１アクチュエータ８の第１圧電素子８ａ及び第２アクチュエータ６の第２圧電素子６ａに対し、駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴをそれぞれ出力する。圧電素子６ａ，８ａは、それぞれ入力された駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴに基づいて伸縮し、撮像光学系２と撮像素子１４とを相対移動させることによって手振れ補正を行う。
【００５８】
このような駆動制御を行った場合、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に供給される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、図７に示すような波形となる。上述のように、駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴにはランダムな間隔及び長さで駆動休止状態が設けられるため、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータは、ランダムな間隔で駆動休止状態に入ることができる。すなわち、駆動状態１及び駆動休止状態１によって構成される周期Ｔ１と駆動状態２及び駆動休止状態２によって構成される周期Ｔ２とが異なるものとなるように駆動する。
【００５９】
これに対し、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の間隔で休止する場合を説明する。図８は、比較例に係るアクチュエータに供給される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴの波形を示し、横軸が時間である。図８に示すように、駆動状態１〜４の間に、一定間隔及び長さで駆動休止状態１〜３を設ける。これによって、駆動状態１及び駆動休止状態１による周期、駆動状態２及び駆動休止状態２による周期、及び駆動状態３及び駆動休止状態３による周期は何れも一定となる。すなわち、駆動状態１及び駆動休止状態１によって構成される周期、駆動状態２及び駆動休止状態２によって構成される周期、及び駆動状態３及び駆動休止状態３によって構成される周期がそれぞれ同じものとなる（図中における周期Ｔ３）。これによって、アクチュエータが一定の周期、すなわち一定の周波数で駆動と休止を繰り返し、その周波数が可聴周波数の範囲である場合は、アクチュエータの動作によって振動音が発生してしまう。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として第１移動部材１１及び第２移動部材５を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６がランダムな間隔で駆動休止状態に入るように、すなわち、図７中の周期Ｔ１と周期Ｔ２とが異なるものとなるように制御することによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態との切り替えを行うことを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００６１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る撮像装置は、アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御している点で、第１の実施形態に係る撮像装置と主に相違している。図９は、第２の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【００６２】
すなわち、第２の実施形態に係る撮像装置においては、図９に示すように、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態を設けた駆動信号が、それぞれ入力される。具体的には、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜３Ａの間に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態１Ａ，２Ａが設けられる。第２アクチュエータ６の駆動状態１Ｂ〜３Ｂの間にも、第１アクチュエータ８の駆動休止状態１Ａ，２Ａと同じタイミング及び長さで駆動休止状態１Ｂ，２Ｂが設けられる。駆動状態１Ａ〜３Ａ，１Ｂ〜３Ｂ及び駆動休止状態１Ａ〜３Ａ，１Ｂ〜３Ｂによってそれぞれ構成される周期Ｔ４に基づく周波数は、可聴周波数以外、例えば、２０Ｈｚより低い周波数または２０ｋＨｚより高い周波数に設定されており、これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６は、可聴周波数以外の周波数でそれぞれ駆動状態及び駆動休止状態の切り替えを行うことができる。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６の駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期Ｔ４に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００６４】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る撮像装置は、第１アクチュエータと第２アクチュエータとが異なるタイミングで駆動休止状態となっている点で、第２の実施形態に係る撮像装置と主に相違している。図１０は、第３の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【００６５】
すなわち、第３の実施形態に係る撮像装置においては、図１０に示すように、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態を設けた駆動信号が、それぞれ異なるタイミングで入力される。図１０においては、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜４Ａの間に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態１Ａ〜３Ａが設けられる。一方、第２アクチュエータ６の駆動状態１Ｂ〜４Ｂの間には、第１アクチュエータ８の駆動休止状態１Ａ〜３Ａと同じ間隔及び長さでタイミングの異なる駆動休止状態１Ｂ〜３Ｂが設けられる。駆動状態と駆動休止状態の切り替えのタイミングをアクチュエータ全体として見たときに、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜３Ａの途中に、第２アクチュエータ６の駆動休止状態１Ｂ〜３Ｂがそれぞれ一定間隔で設けられており、これによって、周期Ｔ５で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることとなる。
【００６６】
具体的には、駆動休止状態１Ｂの終了時点から駆動休止状態１Ａの終了時点までの時間、駆動休止状態１Ａの終了時点から駆動休止状態２Ｂの終了時点までの時間、駆動休止状態２Ｂの終了時点から駆動休止状態２Ａの終了時点までの時間、駆動休止状態２Ａの終了時点から駆動休止状態３Ｂの終了時点までの時間、駆動休止状態３Ｂの終了時点から駆動休止状態３Ａの終了時点までの時間、及び駆動休止状態３Ａの終了時点から駆動休止状態４Ｂの終了時点までの時間によって得られる周期が何れも一定周期Ｔ５となり、この周期Ｔ５に基づく周波数が、可聴周波数以外、例えば、２０Ｈｚより低い周波数または２０ｋＨｚより高い周波数に設定されている。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第２アクチュエータ６の駆動休止状態の終了時点から第１アクチュエータ８の駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ５に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００６８】
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る撮像装置は、第１アクチュエータと第２アクチュエータとが、それぞれランダムなタイミングで駆動休止状態となっている点で、第３の実施形態に係る撮像装置と主に相違している。図１１は、第４の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【００６９】
すなわち、第４の実施形態に係る撮像装置においては、図１１に示すように、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に、ランダムな間隔で一定の長さの駆動休止状態を設けた駆動信号が、それぞれ異なるタイミングで入力される。図１１においては、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜４Ａの間に、ランダムな間隔で一定の長さの駆動休止状態１Ａ〜３Ａがそれぞれ設けられる。一方、第２アクチュエータ６の駆動状態１Ｂ，２Ｂの間には、ランダムな間隔で一定の長さの駆動休止状態１Ｂが設けられる。
【００７０】
このように、駆動休止状態となるタイミングがアクチュエータごとにランダムになるように、すなわち、駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期が第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６ごとに異なるように駆動信号を供給している。従って、複数のアクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、複数のアクチュエータの周期が異なるように制御することによって、各アクチュエータが同じ周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【００７１】
特に、図１１においては、駆動状態と駆動休止状態の切り替えのタイミングをアクチュエータ全体として見たときに、第１アクチュエータ８の駆動状態２Ａの途中に第２アクチュエータ６の駆動休止状態１Ｂが設けられ、第２アクチュエータ６の駆動状態２Ｂの途中に第１アクチュエータ８の駆動休止状態２Ａ，３Ａが設けられている。これによって、駆動状態２Ａと駆動休止状態１Ｂにより周期Ｔ６で、駆動状態２Ｂと駆動休止状態２Ａにより周期Ｔ７で、駆動状態３Ａと駆動休止状態３Ａにより周期Ｔ８で切り替えが行われることとなる。
【００７２】
具体的には、駆動休止状態１Ａの終了時点から駆動休止状態１Ｂの終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ６、駆動休止状態１Ｂの終了時点から駆動休止状態２Ａの終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ７、及び駆動休止状態２Ａの終了時点から駆動休止状態３Ａの終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ８はいずれも異なるものとなる。また、この周期Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８に基づく周波数は、いずれも可聴周波数以外、例えば、２０Ｈｚより低い周波数または２０ｋＨｚより高い周波数に設定されている。
【００７３】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６がランダムな間隔で駆動休止状態に入るように、すなわち、図１１中の周期Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８が互いに異なるものとなるように制御することによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態との切り替えを行うことを防止し、振動音の発生を抑えることができる。また、仮に振動音が発生したとしても、周期Ｔ６，７，８に基づく周波数が、いずれも可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００７４】
なお、上述した実施形態は本発明に係る撮像装置の一例を示すものである。本発明に係る撮像装置は、これらの実施形態に係る撮像装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る撮像装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００７５】
例えば、上述した実施形態では、手振れ補正機構として手振れに応じて撮像素子１４に対して撮像光学系２を移動させるものについて説明したが、撮像光学系２に対し撮像素子１４を移動させるものであってもよい。この場合であっても、上述した実施形態に係る撮像装置と同様な作用効果が得られる。
【００７６】
また、上述した実施形態では、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６は、それぞれ正転の場合を説明したが、第１アクチュエータ８が正転であり、第２アクチュエータ６が逆転の場合であっても、上述した実施形態に係る撮像装置と同様な作用効果が得られる。なお、第１アクチュエータ８が逆転であり、第２アクチュエータ６が正転の場合や、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータがそれぞれ逆転の場合であってもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、駆動装置を手振れ補正機構を有する撮像装置に適用した例について説明したが、ズーム機構やオートフォーカス機構を有する撮像装置にも適用可能である。例えば、図１２に示すように、第１アクチュエータ８により駆動可能に構成された移動レンズ１０３、第２アクチュエータ６により駆動可能に構成された移動レンズ１０２を備える撮像装置に適用することができる。この撮像装置は、例えば、光軸Ｏを屈曲させる屈曲光学系が適用されており、固定レンズ１０５、プリズム１０４、移動レンズ１０３、１０２、固定レンズ１０１及び撮像素子１００を備えている。そして、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６が駆動することによって移動レンズ１０３、１０２が移動し、ズーム機能及びオートフォーカス機能が実現される。固定レンズ１０５から入射する被写体１０６の像は、プリズム１０４を介して屈曲され、移動レンズ１０３、移動レンズ１０２、固定レンズ１０１を介して撮像素子１００で検出される。このように、本発明は、手振れ補正機構、ズーム機構、又はオートフォーカス機構、若しくはこれらの組み合わせの何れにも適用可能である。
【００７８】
また、上述した実施形態では、制御対象のアクチュエータが２つの場合を説明したが、３つ以上のアクチュエータを制御する場合であってもよい。例えば、上述した実施形態の撮像装置が、変倍調整機構（ズーム機能）を実現する第４アクチュエータをさらに備え、第１制御部３０が、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６、第３アクチュエータ１０及びズーム用のアクチュエータを制御する場合に適用できる。この場合、駆動状態と駆動休止状態の切り替えのタイミングを４つのアクチュエータ全体として見たときに、可聴周波数以外の周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われるように制御する。また、このように構成することにより、ズームとフォーカスのレンズ駆動を同一時間帯で実行することができるので、動作時間を短くすることができる。
【００７９】
また、上述した第４実施形態では、駆動休止状態の長さが一定となっているが、長さをランダムに設定してもよい。
【００８０】
さらに、上述した実施形態では、撮像装置のアクチュエータとして、電機機械変換手段に圧電素子を用いたものを採用しているが、電気機械変換手段に高分子アクチュエータ、形状記憶合金などの他の駆動部品を用いた場合、あるいはそれらを組み合わせた場合でもよい。
【００８１】
また、上述した実施形態では、駆動装置により光学系を駆動させているが、撮像素子などの光電変換素子を駆動させてもよい。
【００８２】
なお、上述した実施形態では、一の駆動休止状態の終了時点から次の駆動休止状態の終了時点までの時間を１周期として説明したが、どこを基準にして考えてもよい。例えば、一の駆動休止状態の開始時点から次の駆動休止状態の開始時点までの時間を１周期として考えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置における撮像部及び手振れ補正機構の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す第１制御部が有する手振れ補正回路の概要図である。
【図４】図３に示す駆動装置における第１制御部の電気的構成を示す概略図である。
【図５】図４に示すドライバチップに入力される入力信号の波形を示す図である。
【図６】図４に示すドライバチップから出力される駆動信号の波形を示す図である。
【図７】図４に示す第１制御部が出力する駆動信号の波形を示す図である。
【図８】従来の駆動装置における制御部が出力する駆動信号の波形を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【図１０】第３の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【図１１】第４の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【図１２】他の駆動装置のレンズ構成の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
６，８…アクチュエータ、６ａ，８ａ…圧電素子（電気機械変換手段）、６ｂ，８ｂ…駆動軸、３０…第１制御部（駆動信号制御手段）、４０…第２制御部（駆動信号制御手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被駆動部材を駆動させる駆動装置及びその駆動装置を備える光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の駆動装置として、駆動信号により伸縮する圧電素子（電気機械変換手段）を有するアクチュエータを備え、各アクチュエータに駆動信号を出力して被駆動部材を移動させる駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の駆動装置は、駆動信号の波形を記憶し、駆動方向と駆動速度に基づき駆動信号の波形を変更して圧電素子へ供給することによってアクチュエータを制御するものである。
【特許文献１】特開平１１−１５５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、特許文献１に記載の駆動装置において、被駆動部材を高精度に移動するために、アクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態とすることによって、被駆動部材を細かく移動させるという制御方法を適用することが考えられる。この制御方法は、移動量確認と移動量確認との間の駆動状態と駆動休止状態が１回のみであった場合は期待値と実際の移動量との差が大きくなってしまうため、連続してアクチュエータへ入力される複数のパルス信号を所定のタイミングで間引くことにより複数回駆動休止状態を設け、これによって、移動量確認と移動量確認との間で、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御することで期待値に対する偏差を小さくする制御方法である。しかしながら、そのような駆動装置にあっては、アクチュエータの駆動と休止の繰り返しによって振動音が発生してしまうという問題が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、アクチュエータを静かに動作させることができる駆動装置及び光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る駆動装置は、駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び電気機械変換手段に取り付けられると共に電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、を備え、駆動信号制御手段は、アクチュエータの第１駆動状態及び第１駆動休止状態によって構成される第１周期と第２駆動状態及び第２駆動休止状態によって構成される第２周期とが異なるように、駆動信号を供給することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る駆動装置によれば、アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すと共に、アクチュエータの第１駆動状態及び第１駆動休止状態によって構成される第１周期と第２駆動状態及び第２駆動休止状態によって構成される第２周期とが異なるように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段を備えている。アクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、アクチュエータの第１周期と第２周期とが異なるように制御することによって、アクチュエータが一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【０００７】
また、本発明に係る駆動装置において、アクチュエータを複数備え、駆動信号制御手段は、駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期が、複数のアクチュエータごとに異なるように、駆動信号を供給することが好ましい。複数のアクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、複数のアクチュエータの周期が異なるように制御することによって、各アクチュエータが同じ周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る駆動装置は、駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び電気機械変換手段に取り付けられると共に電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、アクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態を繰り返すように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、を備え、駆動信号制御手段は、アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、駆動信号を供給することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る駆動装置によれば、アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すと共に、アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段を備えている。アクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、その駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る駆動装置は、駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び電気機械変換手段に取り付けられると共に電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸をそれぞれ有する複数のアクチュエータと、複数のアクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態をそれぞれ繰り返すように、電気機械変換手段に対してそれぞれ駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、を備え、駆動信号制御手段は、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータの第１駆動休止状態が終了し、その後、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータが次に第２駆動休止状態に入った場合に、第１駆動休止状態の終了時点から第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、駆動信号を供給することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る駆動装置によれば、複数のアクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返す。そして、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータの第１駆動休止状態が終了し、その後、複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータが次に第２駆動休止状態に入った場合に、第１駆動休止状態の終了時点から第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、電気機械変換手段に対して駆動信号を供給する駆動信号制御手段を備えている。複数のアクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１駆動休止状態の終了時点から第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、複数のアクチュエータを静かに動作させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る駆動装置において、電気機械変換手段は、圧電素子であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る光学装置は、上述した駆動装置を備えて構成される。この光学装置によれば、上述した駆動装置を備えていることから、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
［第１の実施形態］
本実施形態に係る撮像装置（光学装置）は、例えば撮像光学系と撮像素子を光軸方向と直交する方向に相対移動させて手振れ補正を行うものである。すなわち、手振れに応じて撮像光学系を移動させ、撮像素子との相対位置を変化させることで手振れを補正する。この撮像装置は、静止画を撮影するカメラ、動画を撮影するビデオカメラ、携帯電話に搭載されるカメラなどに適用される。
【００１７】
まず、本実施形態に係る撮像装置の機械的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置における撮像部及び手振れ補正機構の分解斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置は、被写体の像を取得するための撮像光学系２と撮像素子１４とを備えている。撮像光学系２は、撮像素子１４に集光する光学系であり、撮影レンズを備えて構成されている。この撮像光学系２は、例えばホルダ２ａにレンズ（図示なし）を収容して構成される。撮像光学系２は、単体のレンズで構成してもよいし、複数のレンズによるレンズ群で構成してもよい。
【００１８】
撮像光学系２は、第２移動部材５に取り付けられており、撮像素子１４に対し光軸Ｏの方向（光軸方向）と直交する方向に相対移動可能に設けられている。第２移動部材５は、撮像素子１４を固定する撮像素子ホルダ１３に収容され、球体４で支持されることにより、撮像素子ホルダ１３及び撮像素子１４に対し光軸方向と直交する方向に相対移動可能となっている。このため、撮像光学系２は、第２移動部材５と共に撮像光学系２が移動することによって、撮像素子１４に対し光軸方向と直交する方向に相対移動することになる。
【００１９】
その際、撮像光学系２を第２移動部材５に対し光軸方向へ移動可能に取り付けることが好ましい。例えば、第２移動部材５に光軸方向へ向けた支持軸３を取り付け、その支持軸３に沿って撮像光学系２を移動可能に取り付ける。撮像光学系２を光軸方向へ移動させる第３アクチュエータ１０としては、第３圧電素子１０ａの伸縮により往復移動する第３駆動軸１０ｂを備えたものが用いられる。この第３アクチュエータ１０は、撮像光学系２を光軸方向へ移動させるアクチュエータとして機能するものである。第３圧電素子１０ａが第２移動部材５に取り付けられ、第３駆動軸１０ｂが撮像光学系２に摩擦係合される。第３駆動軸１０ｂの一端は、第３圧電素子１０ａに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この第３駆動軸１０ｂは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
【００２０】
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより第３駆動軸１０ｂを撮像光学系２のホルダ２ａに一定の押圧力で圧接した状態とし、第３駆動軸１０ｂが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように第３駆動軸１０ｂが移動することにより、慣性により撮像光学系２の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ第３駆動軸１０ｂが移動すると、撮像光学系２もその逆方向へ移動する。このような第３駆動軸１０ｂの往復移動を繰り返すことにより、第２移動部材５に対し相対的に撮像光学系２を移動させることができる。第３圧電素子１０ａには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部（図示なし）から入力される。これにより、第３駆動軸１０ｂが異なる速度で往復移動し、撮像光学系２の移動制御を行うことができる。
【００２１】
このように、撮像光学系２を第２移動部材５に対し光軸方向へ移動可能に取り付けることにより、第２移動部材５に対し撮像光学系２のみを光軸方向へ移動させてフォーカシングを行うことができる。
【００２２】
撮像素子１４は、撮像光学系２により結像された像を電気信号に変換する撮像手段であり、撮像素子ホルダ１３に固定して取り付けられている。この撮像素子１４としては、例えばＣＣＤセンサが用いられる。
【００２３】
本実施形態に係る撮像装置は、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６を備えている。第１アクチュエータ８は、光軸方向と直交するヨー方向Ｘに撮像光学系２と撮像素子１４を相対移動させるアクチュエータである。この第１アクチュエータ８は、例えば、第１圧電素子（電気機械変換手段）８ａの伸縮により往復移動する第１駆動軸８ｂを備えたものが用いられる。第１駆動軸８ｂは、ヨー方向Ｘに向けて配置されている。第１圧電素子８ａは、撮像素子１４が固定される撮像素子ホルダ１３に取り付けられている。第１駆動軸８ｂは、第１移動部材１１に摩擦係合されている。第１駆動軸８ｂの一端は、第１圧電素子８ａに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この第１駆動軸８ｂは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
【００２４】
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより第１駆動軸８ｂを第１移動部材１１に一定の押圧力で圧接された状態とし、第１駆動軸８ｂが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように第１駆動軸８ｂが移動することにより、慣性により第１移動部材１１の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ第１駆動軸８ｂが移動すると、第１移動部材１１もその逆方向へ移動する。このような第１駆動軸８ｂの往復移動を繰り返すことにより、撮像素子１４に対し第１移動部材１１をヨー方向Ｘに沿って移動させることができ、撮像素子１４に対し相対的に撮像光学系２をヨー方向Ｘに移動させることができる。第１圧電素子８ａには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部（図示なし）から入力される。これにより、第１駆動軸８ｂが異なる速度で往復移動し、撮像光学系２の移動制御を行うことができる。
【００２５】
なお、第１アクチュエータ８は、第１圧電素子８ａを第１移動部材１１側に取り付け、第１駆動軸８ｂを撮像素子ホルダ１３に摩擦係合させて構成する場合もある。
【００２６】
第２アクチュエータ６は、光軸方向と直交するピッチ方向Ｙに撮像光学系２と撮像素子１４を相対移動させるアクチュエータである。この第２アクチュエータ６と第１アクチュエータ８は、撮像光学系２と撮像素子１４を相対移動させる駆動手段（駆動装置）として機能するものである。
【００２７】
ピッチ方向Ｙは、光軸方向と直交しヨー方向Ｘと交差する方向に設定される。この第２アクチュエータ６は、例えば、第２圧電素子（電気機械変換手段）６ａの伸縮により往復移動する第２駆動軸６ｂを備えたものが用いられる。第２駆動軸６ｂは、ピッチ方向Ｙに向けて配置されている。第２圧電素子６ａは、第２移動部材５に取り付けられている。第２駆動軸６ｂは、第１移動部材１１に摩擦係合されている。第２駆動軸６ｂの一端は、第２圧電素子６ａに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この第２駆動軸６ｂは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
【００２８】
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより第２駆動軸６ｂを第１移動部材１１に一定の押圧力で圧接された状態とし、第２駆動軸６ｂが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように第２駆動軸６ｂが一方向に移動することにより、慣性により第２移動部材５の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ第２駆動軸６ｂが移動しようとすると、第２駆動軸６ｂは摩擦力によって静止したまま、第２移動部材５が一方向へ移動する。このような第２駆動軸６ｂの往復移動を繰り返すことにより、撮像素子１４に対し第２移動部材５をピッチ方向Ｙに沿って移動させることができ、撮像素子１４に対し相対的に撮像光学系２をピッチ方向Ｙに移動させることができる。第２圧電素子６ａには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部（図示なし）から入力される。これにより、第２駆動軸６ｂが異なる速度で往復移動し、撮像光学系２の移動制御を行うことができる。
【００２９】
第１移動部材１１には、上述した摩擦係合によって第２アクチュエータ６が取り付けられている。このため、第１アクチュエータ８の作動により第１移動部材１１がヨー方向Ｘに移動することによって第２アクチュエータ６もヨー方向Ｘへ移動することとなる。
【００３０】
なお、第２アクチュエータ６は、第２圧電素子６ａを第１移動部材１１側に取り付け、第２駆動軸６ｂを第２移動部材５に摩擦係合させて構成する場合もある。
【００３１】
撮像装置には、位置検出用磁石９、ホール素子１５ａ、１５ｂが設けられている。位置検出用磁石９は、第２移動部材５に取り付けられた磁石であり、ホール素子１５ａ、１５ｂで検出できるだけの磁界を発生するものであれば足りる。ホール素子１５ａ、１５ｂは、位置検出用磁石９から発生する磁界の状態に基づいて撮像素子１４と撮像光学系２の光軸方向と直交する方向に対する相対位置を検出する磁気センサであり、例えば、基板１７に取り付けられる。このホール素子１５ａ、１５ｂは、光軸方向と直交する方向の相対位置を検出可能なものが用いられる。基板１７は、撮像素子ホルダ１３に取り付けられる配線基板であり、例えばＬ字形に屈曲されて用いられる。この基板１７には、圧電素子６ａ、８ａ、１０ａのリード線がそれぞれ基板１７に取り付けられている。
【００３２】
撮像装置には、フォトインタラプタ１６が設けられている。フォトインタラプタ１６は、撮像光学系２の位置検出を行う位置検出センサである。フォトインタラプタ１６は、基板１７に取り付けられ、撮像光学系２の近傍位置に配置される。フォトインタラプタ１６は、発光部と受光部を備え、発光部と受光部の間を通過する移動片２ｂの位置検出を通じて、撮像光学系２の光軸方向の位置を検出する。移動片２ｂは、撮像光学系２のホルダ２ａに形成され、撮像光学系２と一体となって移動する部材である。
【００３３】
撮像装置は、上カバー１を備えている。上カバー１は、撮像部及び手振れ補正機構を収容する撮像素子ホルダ１３の開口部分を被うカバーであり、被写体像を入射するための開口部１ａを形成している。
【００３４】
第１移動部材１１は、第１支持軸１２によりヨー方向Ｘに沿って移動可能に支持されている。第１支持軸１２は、ヨー方向Ｘに向けて配置される軸部材であって、撮像素子ホルダ１３に取り付けられている。この第１支持軸１２は、第１移動部材１１の軸受け部１１ａを貫通して設けられている。これにより、第１移動部材１１は、第１支持軸１２によって撮像素子１４に対しヨー方向Ｘのみに移動するように支持されている。
【００３５】
第２移動部材５は、第２支持軸７によりピッチ方向Ｙに沿って移動可能に支持されている。第２支持軸７は、ピッチ方向Ｙに向けて配置される軸部材であって、第２移動部材５に取り付けられている。この第２支持軸７は、第１移動部材１１の軸受け部１１ｂを貫通して設けられている。これにより、第２移動部材５は、第２支持軸７によって第１移動部材１１に対しピッチ方向Ｙのみに移動するように支持されている。
【００３６】
次に、本実施形態に係る撮像装置の電気的構成を説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態に係る撮像装置は、第１制御部（駆動信号制御手段）３０を備えている。第１制御部３０は、撮像光学系２と撮像素子１４の光軸方向と直交する方向における相対移動を制御して手振れ補正を行う制御手段として機能するものである。この第１制御部３０は、例えばＣＰＵ、ドライバチップを内蔵するＬＳＩ（Large Scale Integration）などにより構成されており、詳細は後述する。第１制御部３０に接続されるジャイロセンサ５０は、手振れ量を検出する手振れ検出センサとして機能するものである。このジャイロセンサ５０は、防振ユニットの外部、すなわち撮像素子ホルダ１３の外部に配置されている。
【００３８】
第１制御部３０は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘとホール素子１５ａの検出信号Ｓ２ｘを入力し、第１アクチュエータ８に駆動信号Ｓｘを出力する。ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘは、ヨー方向Ｘ（Ｘ方向）の手振れ量に関する検出信号である。ホール素子１５ａの検出信号Ｓ２ｘは、ヨー方向Ｘにおける撮像素子１４と撮像光学系２の相対位置に関する検出信号である。
【００３９】
また、第１制御部３０は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｙとホール素子１５ｂの検出信号Ｓ２ｙを入力し、第２アクチュエータ６に駆動信号Ｓｙを出力する。ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｙは、ピッチ方向Ｙ（Ｙ方向）の手振れ量に関する検出信号である。ホール素子１５ｂの検出信号Ｓ２ｙは、ピッチ方向Ｙにおける撮像素子１４と撮像光学系２の相対位置に関する検出信号である。
【００４０】
また、第３アクチュエータ１０に接続される第２制御部（駆動信号制御手段）４０は、撮像光学系２の光軸方向へ移動を制御する制御手段として機能するものである。この第２制御部４０は、例えばオートフォーカス用ＩＣやマイコンなどにより構成される。第２制御部４０は、図示しない測距装置により被写体までの距離情報を取得し、その距離情報とフォトインタラプタ１６の検出信号に基づいて第３アクチュエータ１０に駆動信号を出力し、撮像光学系２を移動制御する。
【００４１】
次に、第１制御部３０が有する手振れ補正信号の生成機能について説明する。図３は、本実施形態に係る撮像装置における手振れ補正回路の概要図である。第１制御部３０内には、例えば図３に示すように、差動増幅器３１を用いた手振れ補正回路が設けられている。この手振れ補正回路は、Ｘ方向の手振れ補正を行うものとＹ方向の手振れ補正を行うものの二つが設けられる。Ｘ方向の手振れ補正回路は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘとホール素子１５ａの検出信号Ｓ２ｘの差分に応じて第１アクチュエータ８の駆動信号Ｓｘを生成する。Ｙ方向の手振れ補正回路は、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｙとホール素子１５ｂの検出信号Ｓ２ｙの差分に応じて第２アクチュエータ６の駆動信号Ｓｙを生成する。これにより、手振れ量と撮像光学系２と撮像素子１４の相対移動量の差分を減少させて、手振れ補正が行われることとなる。
【００４２】
ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１ｘ、Ｓ１ｙは、積分回路３２により積分処理して差動増幅器３１に入力することが好ましい。また、ホール素子１５ａ、１５ｂの検出信号Ｓ２ｘ、Ｓ２ｙは、アンプ回路３３により増幅処理してから差動増幅器３１に入力することが好ましい
【００４３】
次に、第１制御部３０が有する駆動信号の出力機能について詳細を説明する。図４は、本実施形態に係る撮像装置における第１制御部３０の電気的構成の詳細を示す概要図である。図４に示すように、第１制御部３０は、例えば、ＣＰＵ６０、ドライバチップ６１，６２を備えている。ドライバチップ６１，６２は、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６と対応して設けられており、共通の電源回路６３に接続されている。ドライバチップ６１，６２と電源回路６３との間には、電源出力安定化のための電源コンデンサＣ１が設けられている。
【００４４】
ＣＰＵ６０はクロック回路を有しており、駆動信号Ｓｘ，Ｓｙをドライバチップ６１，６２に出力させるための入力信号ＳｘＩＮ，ＳｙＩＮを生成する機能を有している。ドライバチップ６１，６２は、第１アクチュエータ８の第１圧電素子８ａ及び第２アクチュエータ６の第２圧電素子６ａにそれぞれ接続されており、ドライブ回路として機能するものである。ドライバチップ６１，６２は、ＣＰＵ６０から入力した入力信号ＳｘＩＮ，ＳｙＩＮを電圧増幅又は電流増幅して駆動信号Ｓｘ，Ｓｙを生成し、第１アクチュエータ８の第１圧電素子８ａ及び第２アクチュエータ６の第２圧電素子６ａへそれぞれ出力する機能を有している。ドライバチップ６１，６２は、例えば入力段を論理回路により構成し、出力段に電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）を２つ備えたものが用いられる。２つのトランジスタは、出力信号として、Ｈｉ出力（高電位出力）、Ｌｏ出力（低電位出力）及びＯＦＦ出力（オープン出力）を出力可能に構成されている。
【００４５】
次に、ドライバチップ６１，６２が入出力する信号について詳細を説明する。最初に、ドライバチップ６１が入出力する信号について説明する。図５は、ドライバチップ６１に入力される入力信号ＳｘＩＮを示しており、横軸が時間である。図５（Ａ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａに接近させる方向に移動させる際に入力される入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮ（正転時の信号）の波形を示し、図５（Ｂ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａから離間させる方向に移動させる際に入力される入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮ（逆転時の信号）の波形を示す。
【００４６】
このように、ＣＰＵ６０から出力される入力信号ＳｘＩＮは、二つのパルス信号ＡＩＮ，ＢＩＮからなる。この二つのパルス信号ＡＩＮ，ＢＩＮは、同一の周波数Ｆ１（周期Ｔ１）であって、互いの位相を異ならせることにより、互いの信号の電位差が一方向に段階的に変化し、逆方向に急激に変化する信号、又は、互いの信号の電位差が一方向に急激に変化し、逆方向に段階的に変化する信号となっている。例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）において、一方の信号がＨｉとなりＬｏに低下した後に他方の信号がＨｉとなるように設定されている。それらの信号において、一方の信号がＬｏになった際に一定のタイムラグｔＯＦＦの経過後、他方の信号がＨｉとなるように設定される。
【００４７】
図６は、ドライバチップ６１から出力される駆動信号Ｓｘの波形を示し、横軸が時間である。図６（Ａ）、（Ｂ）の信号は、図５（Ａ）、（Ｂ）の入力信号に基づいて出力される信号であって、第１アクチュエータ８の駆動時における信号である。すなわち、図６（Ａ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａに接近させる方向に移動させる際に出力される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴ（正転時の信号）の波形を示し、図６（Ｂ）は、第１移動部材１１を第１圧電素子８ａから離間させる方向に移動させる際に出力される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴ（逆転時の信号）の波形を示す。
【００４８】
図６（Ａ）、（Ｂ）において、パルス信号からなるそれぞれの二つの駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、第１圧電素子８ａの二つの端子（図１参照）に入力される信号であり、上述した駆動信号Ｓｘを構成する信号である。この二つのパルス信号は、同一の周波数Ｆ１（周期Ｔ）であって、互いの位相を異ならせることにより、互いの信号の電位差が一方向に段階的に変化し、逆方向に急激に変化する信号、又は、互いの信号の電位差が一方向に急激に変化し、逆方向に段階的に変化する信号となっている。そして、ＡＯＵＴとＢＯＵＴとの電位差が第１圧電素子８ａの入力電圧となる。これらのパルス信号の電位差により第１圧電素子８ａが伸長又は収縮する。そして、１パルスごとの信号が連続して第１アクチュエータ８に入力されることにより、連続駆動が行われることとなる（駆動状態）。
【００４９】
駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、例えば一方の信号がＨｉ出力となりＬｏ出力に低下した後に他方の信号がＨｉ出力となるように設定されている。それらの信号において、一方の信号がＬｏ出力になった際に一定のタイムラグｔＯＦＦの経過後、他方の信号がＨｉ出力となるように設定される。
【００５０】
また、駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴ、すなわち第１圧電素子８ａを作動させる電気信号は、可聴周波数を超える周波数の信号が用いられる。図６（Ａ）、（Ｂ）において、二つの信号の周波数Ｆ１は、可聴周波数を超える周波数信号とされ、例えば、３０〜８０ｋＨｚの周波数信号とされ、より好ましくは４０〜６０ｋＨｚとされる。このような周波数の信号を用いることにより、圧電素子の可聴領域における作動音を低減することができる。
【００５１】
図７は、第１アクチュエータ８の駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴの波形を示し、横軸が時間である。第１アクチュエータ８の駆動制御においては、図７に示すように、複数のパルス信号が連続して第１アクチュエータ８へ入力され、連続駆動を行っている途中、所定のタイミングでパルス信号を間引き、第１圧電素子８ａの二つの端子に入力される電圧差をゼロとすることによって、駆動休止状態を設ける。これによって、第１アクチュエータ８は、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御される。このように、第１アクチュエータ８が駆動状態と駆動休止状態とを繰り返して第１移動部材１１を細かく移動させることにより、高精度に移動させることが可能となる。
【００５２】
また、第１アクチュエータ８の駆動休止状態は、ランダムな間隔で設けられ、駆動休止状態の長さもランダムに設定される。具体的には、図７に示すように、駆動状態１，２，３の間に、ランダムな間隔及びランダムな長さで駆動休止状態１，２が設けられる。これによって、駆動状態１（第１駆動状態）及び駆動休止状態１（第１駆動休止状態）によって構成される周期Ｔ１（第１周期）と駆動状態２（第２駆動状態）及び駆動休止状態２（第２駆動状態）によって構成される周期Ｔ２（第２周期）とは、異なるものとなる。その後の周期についても、互いに異なるものとなる。なお、駆動休止状態の長さは、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す駆動時の入力信号における１パルスの周期時間以上の長い時間とすることが好ましい。
【００５３】
次に、ドライバチップ６２が入出力する信号について説明する。ドライバチップ６２の入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮは、ドライバチップ６１が出力する信号と振幅、波長、周波数等が同一であって、位相（又は初期位相）が同じ信号である。ドライバチップ６２の駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、ドライバチップ６１が出力する信号と振幅、波長、周波数等が同一であって、位相（又は初期位相）が同じ信号である。また、第２アクチュエータ６の駆動制御においても、パルス信号を間引くことによって、駆動休止状態を設け、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御される。更に、第２アクチュエータ６も、第１アクチュエータ８と同じく、駆動休止状態がランダムな間隔で設けられ、駆動休止状態の長さもランダムに設定される。
【００５４】
第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６に入力される信号は、図６に示すものに限られるものではなく、パルス信号でなく鋸歯波状の信号や三角波状の信号などであってもよい。
【００５５】
なお、第２制御部４０においても、第１制御部３０と同様の構成とされており、第３アクチュエータ１０にドライバチップ６１，６２の駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴと振幅、波長、周波数等が同一であって、位相（又は初期位相）の同じ信号が入力される。また、パスル信号を間引くことによって、駆動休止状態が設けられ、これによって、第３アクチュエータ１０は、駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように制御される。更に、第３アクチュエータ１０も、第１アクチュエータ８と同じく、駆動休止状態がランダムな間隔で設けられ、駆動休止状態の長さもランダムに設定される。
【００５６】
次に、本実施形態に係る撮像装置において、手振れ補正を行う際の動作について説明する。
【００５７】
図２において、撮像装置を用いて撮影を行う際に手振れが生じている場合には、ジャイロセンサ５０が手振れ量を検出し、手振れの検出信号Ｓ１を第１制御部３０に出力する。第１制御部３０において、ジャイロセンサ５０の検出信号Ｓ１とホール素子１５ａ、１５ｂの検出信号Ｓ２とに基づいて、手振補正回路を用いて撮像素子１４に撮像される画像がぶれないように、駆動信号Ｓｘ，Ｓｙを演算する。そして、ＣＰＵ６０がドライバチップ６１，６２に対して入力信号ＡＩＮ，ＢＩＮを同じ位相で出力する。信号入力されたドライバチップ６１，６２は、第１アクチュエータ８の第１圧電素子８ａ及び第２アクチュエータ６の第２圧電素子６ａに対し、駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴをそれぞれ出力する。圧電素子６ａ，８ａは、それぞれ入力された駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴに基づいて伸縮し、撮像光学系２と撮像素子１４とを相対移動させることによって手振れ補正を行う。
【００５８】
このような駆動制御を行った場合、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に供給される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴは、図７に示すような波形となる。上述のように、駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴにはランダムな間隔及び長さで駆動休止状態が設けられるため、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータは、ランダムな間隔で駆動休止状態に入ることができる。すなわち、駆動状態１及び駆動休止状態１によって構成される周期Ｔ１と駆動状態２及び駆動休止状態２によって構成される周期Ｔ２とが異なるものとなるように駆動する。
【００５９】
これに対し、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の間隔で休止する場合を説明する。図８は、比較例に係るアクチュエータに供給される駆動信号ＡＯＵＴ，ＢＯＵＴの波形を示し、横軸が時間である。図８に示すように、駆動状態１〜４の間に、一定間隔及び長さで駆動休止状態１〜３を設ける。これによって、駆動状態１及び駆動休止状態１による周期、駆動状態２及び駆動休止状態２による周期、及び駆動状態３及び駆動休止状態３による周期は何れも一定となる。すなわち、駆動状態１及び駆動休止状態１によって構成される周期、駆動状態２及び駆動休止状態２によって構成される周期、及び駆動状態３及び駆動休止状態３によって構成される周期がそれぞれ同じものとなる（図中における周期Ｔ３）。これによって、アクチュエータが一定の周期、すなわち一定の周波数で駆動と休止を繰り返し、その周波数が可聴周波数の範囲である場合は、アクチュエータの動作によって振動音が発生してしまう。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として第１移動部材１１及び第２移動部材５を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６がランダムな間隔で駆動休止状態に入るように、すなわち、図７中の周期Ｔ１と周期Ｔ２とが異なるものとなるように制御することによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態との切り替えを行うことを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００６１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る撮像装置は、アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御している点で、第１の実施形態に係る撮像装置と主に相違している。図９は、第２の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【００６２】
すなわち、第２の実施形態に係る撮像装置においては、図９に示すように、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態を設けた駆動信号が、それぞれ入力される。具体的には、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜３Ａの間に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態１Ａ，２Ａが設けられる。第２アクチュエータ６の駆動状態１Ｂ〜３Ｂの間にも、第１アクチュエータ８の駆動休止状態１Ａ，２Ａと同じタイミング及び長さで駆動休止状態１Ｂ，２Ｂが設けられる。駆動状態１Ａ〜３Ａ，１Ｂ〜３Ｂ及び駆動休止状態１Ａ〜３Ａ，１Ｂ〜３Ｂによってそれぞれ構成される周期Ｔ４に基づく周波数は、可聴周波数以外、例えば、２０Ｈｚより低い周波数または２０ｋＨｚより高い周波数に設定されており、これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６は、可聴周波数以外の周波数でそれぞれ駆動状態及び駆動休止状態の切り替えを行うことができる。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６の駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期Ｔ４に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００６４】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る撮像装置は、第１アクチュエータと第２アクチュエータとが異なるタイミングで駆動休止状態となっている点で、第２の実施形態に係る撮像装置と主に相違している。図１０は、第３の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【００６５】
すなわち、第３の実施形態に係る撮像装置においては、図１０に示すように、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態を設けた駆動信号が、それぞれ異なるタイミングで入力される。図１０においては、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜４Ａの間に、一定の間隔及び長さで駆動休止状態１Ａ〜３Ａが設けられる。一方、第２アクチュエータ６の駆動状態１Ｂ〜４Ｂの間には、第１アクチュエータ８の駆動休止状態１Ａ〜３Ａと同じ間隔及び長さでタイミングの異なる駆動休止状態１Ｂ〜３Ｂが設けられる。駆動状態と駆動休止状態の切り替えのタイミングをアクチュエータ全体として見たときに、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜３Ａの途中に、第２アクチュエータ６の駆動休止状態１Ｂ〜３Ｂがそれぞれ一定間隔で設けられており、これによって、周期Ｔ５で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることとなる。
【００６６】
具体的には、駆動休止状態１Ｂの終了時点から駆動休止状態１Ａの終了時点までの時間、駆動休止状態１Ａの終了時点から駆動休止状態２Ｂの終了時点までの時間、駆動休止状態２Ｂの終了時点から駆動休止状態２Ａの終了時点までの時間、駆動休止状態２Ａの終了時点から駆動休止状態３Ｂの終了時点までの時間、駆動休止状態３Ｂの終了時点から駆動休止状態３Ａの終了時点までの時間、及び駆動休止状態３Ａの終了時点から駆動休止状態４Ｂの終了時点までの時間によって得られる周期が何れも一定周期Ｔ５となり、この周期Ｔ５に基づく周波数が、可聴周波数以外、例えば、２０Ｈｚより低い周波数または２０ｋＨｚより高い周波数に設定されている。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第２アクチュエータ６の駆動休止状態の終了時点から第１アクチュエータ８の駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ５に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００６８】
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る撮像装置は、第１アクチュエータと第２アクチュエータとが、それぞれランダムなタイミングで駆動休止状態となっている点で、第３の実施形態に係る撮像装置と主に相違している。図１１は、第４の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【００６９】
すなわち、第４の実施形態に係る撮像装置においては、図１１に示すように、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６に、ランダムな間隔で一定の長さの駆動休止状態を設けた駆動信号が、それぞれ異なるタイミングで入力される。図１１においては、第１アクチュエータ８の駆動状態１Ａ〜４Ａの間に、ランダムな間隔で一定の長さの駆動休止状態１Ａ〜３Ａがそれぞれ設けられる。一方、第２アクチュエータ６の駆動状態１Ｂ，２Ｂの間には、ランダムな間隔で一定の長さの駆動休止状態１Ｂが設けられる。
【００７０】
このように、駆動休止状態となるタイミングがアクチュエータごとにランダムになるように、すなわち、駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期が第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６ごとに異なるように駆動信号を供給している。従って、複数のアクチュエータを繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、複数のアクチュエータの周期が異なるように制御することによって、各アクチュエータが同じ周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われることを防止し、振動音の発生を抑えることができる。これによって、アクチュエータを静かに動作させることができる。
【００７１】
特に、図１１においては、駆動状態と駆動休止状態の切り替えのタイミングをアクチュエータ全体として見たときに、第１アクチュエータ８の駆動状態２Ａの途中に第２アクチュエータ６の駆動休止状態１Ｂが設けられ、第２アクチュエータ６の駆動状態２Ｂの途中に第１アクチュエータ８の駆動休止状態２Ａ，３Ａが設けられている。これによって、駆動状態２Ａと駆動休止状態１Ｂにより周期Ｔ６で、駆動状態２Ｂと駆動休止状態２Ａにより周期Ｔ７で、駆動状態３Ａと駆動休止状態３Ａにより周期Ｔ８で切り替えが行われることとなる。
【００７２】
具体的には、駆動休止状態１Ａの終了時点から駆動休止状態１Ｂの終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ６、駆動休止状態１Ｂの終了時点から駆動休止状態２Ａの終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ７、及び駆動休止状態２Ａの終了時点から駆動休止状態３Ａの終了時点までの時間によって得られる周期Ｔ８はいずれも異なるものとなる。また、この周期Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８に基づく周波数は、いずれも可聴周波数以外、例えば、２０Ｈｚより低い周波数または２０ｋＨｚより高い周波数に設定されている。
【００７３】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を繰り返し駆動状態及び駆動休止状態として被駆動部材を細かく高精度に移動させた場合であっても、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６がランダムな間隔で駆動休止状態に入るように、すなわち、図１１中の周期Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８が互いに異なるものとなるように制御することによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６が一定の周波数で駆動状態と駆動休止状態との切り替えを行うことを防止し、振動音の発生を抑えることができる。また、仮に振動音が発生したとしても、周期Ｔ６，７，８に基づく周波数が、いずれも可聴周波数以外となるように制御することによって、発生する振動音をユーザが聴き取れない音とすることができる。これによって、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６を静かに動作させることができる。
【００７４】
なお、上述した実施形態は本発明に係る撮像装置の一例を示すものである。本発明に係る撮像装置は、これらの実施形態に係る撮像装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る撮像装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００７５】
例えば、上述した実施形態では、手振れ補正機構として手振れに応じて撮像素子１４に対して撮像光学系２を移動させるものについて説明したが、撮像光学系２に対し撮像素子１４を移動させるものであってもよい。この場合であっても、上述した実施形態に係る撮像装置と同様な作用効果が得られる。
【００７６】
また、上述した実施形態では、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータ６は、それぞれ正転の場合を説明したが、第１アクチュエータ８が正転であり、第２アクチュエータ６が逆転の場合であっても、上述した実施形態に係る撮像装置と同様な作用効果が得られる。なお、第１アクチュエータ８が逆転であり、第２アクチュエータ６が正転の場合や、第１アクチュエータ８及び第２アクチュエータがそれぞれ逆転の場合であってもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、駆動装置を手振れ補正機構を有する撮像装置に適用した例について説明したが、ズーム機構やオートフォーカス機構を有する撮像装置にも適用可能である。例えば、図１２に示すように、第１アクチュエータ８により駆動可能に構成された移動レンズ１０３、第２アクチュエータ６により駆動可能に構成された移動レンズ１０２を備える撮像装置に適用することができる。この撮像装置は、例えば、光軸Ｏを屈曲させる屈曲光学系が適用されており、固定レンズ１０５、プリズム１０４、移動レンズ１０３、１０２、固定レンズ１０１及び撮像素子１００を備えている。そして、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６が駆動することによって移動レンズ１０３、１０２が移動し、ズーム機能及びオートフォーカス機能が実現される。固定レンズ１０５から入射する被写体１０６の像は、プリズム１０４を介して屈曲され、移動レンズ１０３、移動レンズ１０２、固定レンズ１０１を介して撮像素子１００で検出される。このように、本発明は、手振れ補正機構、ズーム機構、又はオートフォーカス機構、若しくはこれらの組み合わせの何れにも適用可能である。
【００７８】
また、上述した実施形態では、制御対象のアクチュエータが２つの場合を説明したが、３つ以上のアクチュエータを制御する場合であってもよい。例えば、上述した実施形態の撮像装置が、変倍調整機構（ズーム機能）を実現する第４アクチュエータをさらに備え、第１制御部３０が、第１アクチュエータ８、第２アクチュエータ６、第３アクチュエータ１０及びズーム用のアクチュエータを制御する場合に適用できる。この場合、駆動状態と駆動休止状態の切り替えのタイミングを４つのアクチュエータ全体として見たときに、可聴周波数以外の周波数で駆動状態と駆動休止状態の切り替えが行われるように制御する。また、このように構成することにより、ズームとフォーカスのレンズ駆動を同一時間帯で実行することができるので、動作時間を短くすることができる。
【００７９】
また、上述した第４実施形態では、駆動休止状態の長さが一定となっているが、長さをランダムに設定してもよい。
【００８０】
さらに、上述した実施形態では、撮像装置のアクチュエータとして、電機機械変換手段に圧電素子を用いたものを採用しているが、電気機械変換手段に高分子アクチュエータ、形状記憶合金などの他の駆動部品を用いた場合、あるいはそれらを組み合わせた場合でもよい。
【００８１】
また、上述した実施形態では、駆動装置により光学系を駆動させているが、撮像素子などの光電変換素子を駆動させてもよい。
【００８２】
なお、上述した実施形態では、一の駆動休止状態の終了時点から次の駆動休止状態の終了時点までの時間を１周期として説明したが、どこを基準にして考えてもよい。例えば、一の駆動休止状態の開始時点から次の駆動休止状態の開始時点までの時間を１周期として考えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置における撮像部及び手振れ補正機構の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す第１制御部が有する手振れ補正回路の概要図である。
【図４】図３に示す駆動装置における第１制御部の電気的構成を示す概略図である。
【図５】図４に示すドライバチップに入力される入力信号の波形を示す図である。
【図６】図４に示すドライバチップから出力される駆動信号の波形を示す図である。
【図７】図４に示す第１制御部が出力する駆動信号の波形を示す図である。
【図８】従来の駆動装置における制御部が出力する駆動信号の波形を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【図１０】第３の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【図１１】第４の実施形態に係る撮像装置の制御部が出力する駆動信号の駆動状態と駆動休止状態のタイミングを示す図である。
【図１２】他の駆動装置のレンズ構成の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
６，８…アクチュエータ、６ａ，８ａ…圧電素子（電気機械変換手段）、６ｂ，８ｂ…駆動軸、３０…第１制御部（駆動信号制御手段）、４０…第２制御部（駆動信号制御手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び前記電気機械変換手段に取り付けられると共に前記電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように、前記電気機械変換手段に対して前記駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、
を備え、
前記駆動信号制御手段は、前記アクチュエータの第１駆動状態及び第１駆動休止状態によって構成される第１周期と第２駆動状態及び第２駆動休止状態によって構成される第２周期とが異なるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記アクチュエータを複数備え、
前記駆動信号制御手段は、駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期が、複数の前記アクチュエータごとに異なるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び前記電気機械変換手段に取り付けられると共に前記電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態を繰り返すように、前記電気機械変換手段に対して前記駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、
を備え、
前記駆動信号制御手段は、前記アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び前記電気機械変換手段に取り付けられると共に前記電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸をそれぞれ有する複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態をそれぞれ繰り返すように、前記電気機械変換手段に対してそれぞれ前記駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、
を備え、
前記駆動信号制御手段は、前記複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータの第１駆動休止状態が終了し、その後、前記複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータが次に第２駆動休止状態に入った場合に、前記第１駆動休止状態の終了時点から前記第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
前記電気機械変換手段は、圧電素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項記載の駆動装置を備え、
前記駆動装置により光学部材または光電変換素子を駆動させることを特徴とする光学装置。
【請求項１】
駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び前記電気機械変換手段に取り付けられると共に前記電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータが駆動状態と駆動休止状態とを繰り返すように、前記電気機械変換手段に対して前記駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、
を備え、
前記駆動信号制御手段は、前記アクチュエータの第１駆動状態及び第１駆動休止状態によって構成される第１周期と第２駆動状態及び第２駆動休止状態によって構成される第２周期とが異なるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記アクチュエータを複数備え、
前記駆動信号制御手段は、駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期が、複数の前記アクチュエータごとに異なるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び前記電気機械変換手段に取り付けられると共に前記電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態を繰り返すように、前記電気機械変換手段に対して前記駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、
を備え、
前記駆動信号制御手段は、前記アクチュエータの駆動状態及び駆動休止状態によって構成される周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
駆動信号により伸縮する電気機械変換手段、及び前記電気機械変換手段に取り付けられると共に前記電気機械変換手段の伸縮動作に応じて往復運動する駆動軸をそれぞれ有する複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータが駆動状態及び駆動休止状態をそれぞれ繰り返すように、前記電気機械変換手段に対してそれぞれ前記駆動信号を供給する駆動信号制御手段と、
を備え、
前記駆動信号制御手段は、前記複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータの第１駆動休止状態が終了し、その後、前記複数のアクチュエータの何れか一つのアクチュエータが次に第２駆動休止状態に入った場合に、前記第１駆動休止状態の終了時点から前記第２駆動休止状態の終了時点までの時間によって得られる周期に基づく周波数が、可聴周波数以外となるように、前記駆動信号を供給することを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
前記電気機械変換手段は、圧電素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項記載の駆動装置を備え、
前記駆動装置により光学部材または光電変換素子を駆動させることを特徴とする光学装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−５１０５７（Ｐ２０１０−５１０５７Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１０７６７（Ｐ２００８−２１０７６７）
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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