(57)【要約】【課題】ＳＭＡアクチュエータに関する応答性等を適切に向上できる駆動装置の技術を提供する。【解決手段】携帯電話１は、撮像ユニット９をアクチュエータとして働く１対の駆動部材１５ａ、１５ｂで駆動して手振れ補正を行う手振れ補正システム１０を備えている。駆動部材１５ａ、１５ｂは、形状記憶合金(ＳＭＡ)のワイヤとして形成されており、その両端に電圧を印加して通電することにより収縮方向に駆動力が発生する。このＳＭＡの線径については、φ１０μｍ以下では細すぎるため取付ける際の作業性が悪く、一方φ８０μｍ以上では手振れ補正に必要な１０Ｈｚ程度の応答性を確保できない。よって、手振れ補正システム１０では、ＳＭＡの線径をφ１０μｍ〜８０μｍにすることで、取付け性や応答性の適切な向上を図る。【選択図】図１
2006336617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部に接続するアクチュエータを用いて前記可動部の駆動が可能な駆動装置であって、
(a)前記可動部の駆動に関する計測値を取得する計測手段と、
(b)前記可動部の駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記アクチュエータは、前記可動部に対して互いにプッシュ・プルの配置で接続する伸縮可能な第１部材と第２部材とを有しており、
前記第１部材は、１０μｍ以上８０μｍ以下の直径を有する形状記憶合金のワイヤとして形成されるとともに、
前記制御手段は、
(b-1)前記可動部の駆動に関する駆動目標値と前記計測値とに係る偏差に基づき前記形状記憶合金のワイヤに通電を行うことにより、前記可動部の駆動を制御する手段、
を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記第２部材は、１０μｍ以上８０μｍ以下の直径を有する形状記憶合金のワイヤとして形成されることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置において、
前記形状記憶合金のワイヤは、１５μｍ以上４０μｍ以下の直径を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
可動部に接続するアクチュエータを用いて前記可動部の駆動が可能な駆動装置であって、
(a)前記可動部の駆動に関する計測値を取得する計測手段と、
(b)前記可動部の駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記アクチュエータは、前記可動部に対して互いにプッシュ・プルの配置で接続する伸縮可能な第１部材と第２部材とを有しており、
前記第１部材は、８０μｍ2以上５０３０μｍ2以下の断面積を有する形状記憶合金のワイヤとして形成されるとともに、
前記制御手段は、
(b-1)前記可動部の駆動に関する駆動目標値と前記計測値とに係る偏差に基づき前記形状記憶合金のワイヤに通電を行うことにより、前記可動部の駆動を制御する手段、
を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の駆動装置において、
前記第２部材は、８０μｍ2以上５０３０μｍ2以下の断面積を有する形状記憶合金のワイヤとして形成されることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の駆動装置において、
前記形状記憶合金のワイヤは、１８０μｍ2以上１２６０μｍ2以下の断面積を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の駆動装置において、
前記アクチュエータによる前記可動部の駆動では、所定の軸を中心とした回動が行われることを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の駆動装置において、
前記形状記憶合金のワイヤは、チタン、ニッケルおよび銅を含有していることを特徴とする駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の駆動装置を有する手振れ補正システムにおいて、
前記可動部を有し、被写体を撮像する撮像手段と、
前記アクチュエータにより前記可動部を駆動することで前記撮像手段に係る手振れ補正を行う手段と、
を備えることを特徴とする手振れ補正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部に接続するアクチュエータを用いて可動部の駆動を行う駆動装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
形状記憶合金(以下では「ＳＭＡ」とも称する)は、マルテンサイト変態開始温度以下の温度で外力を受けて塑性変形しても、逆変態終了温度以上の温度に加熱されると記憶された形状(記憶形状)に復元するという特性を有している。このような特性を持つＳＭＡをアクチュエータとして利用する技術が知られている。
【０００３】
ＳＭＡを利用したアクチュエータ（以下では「ＳＭＡアクチュエータ」ともいう）によって手振れ補正を行う場合、少なくとも１０Ｈｚ程度の手振れを打ち消す駆動性能が要求される。
【０００４】
そこで、応答性の低いＳＭＡアクチュエータの駆動性能を向上させるための技術が例えば特許文献１で提案されている。この技術では、サーボ制御系において２回以上の微分動作を行い位相遅れを改善することでＳＭＡアクチュエータの応答性を高めている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２５５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１の技術では、２回以上の微分動作を行うため、位置等の計測信号に含まれるノイズも増幅されてしまい、この対策に特殊なフィルタ等が必要となる。また、上記微分制御のチューニングが難しく、環境温度等の変化に応じた補正が必要となる等の問題もある。このように制御系(ソフト面)の改良だけによってＳＭＡアクチュエータの応答性向上を図る場合には、副作用として様々な問題が生じてしまい、応答性の改善を適切に図れないこととなる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ＳＭＡアクチュエータに関する応答性等を適切に向上できる駆動装置の技術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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、可動部に接続するアクチュエータを用いて前記可動部の駆動が可能な駆動装置であって、(a)前記可動部の駆動に関する計測値を取得する計測手段と、(b)前記可動部の駆動を制御する制御手段とを備え、前記アクチュエータは、前記可動部に対して互いにプッシュ・プルの配置で接続する伸縮可能な第１部材と第２部材とを有しており、前記第１部材は、１０μｍ以上８０μｍ以下の直径を有する形状記憶合金のワイヤとして形成されるとともに、前記制御手段は、(b-1)前記可動部の駆動に関する駆動目標値と前記計測値とに係る偏差に基づき前記形状記憶合金のワイヤに通電を行うことにより、前記可動部の駆動を制御する手段を有する。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る駆動装置において、前記第２部材は、１０μｍ以上８０μｍ以下の直径を有する形状記憶合金のワイヤとして形成される。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る駆動装置において、前記形状記憶合金のワイヤは、１５μｍ以上４０μｍ以下の直径を有する。
【００１１】
また、請求項４の発明は、可動部に接続するアクチュエータを用いて前記可動部の駆動が可能な駆動装置であって、(a)前記可動部の駆動に関する計測値を取得する計測手段と、(b)前記可動部の駆動を制御する制御手段とを備え、前記アクチュエータは、前記可動部に対して互いにプッシュ・プルの配置で接続する伸縮可能な第１部材と第２部材とを有しており、前記第１部材は、８０μｍ2以上５０３０μｍ2以下の断面積を有する形状記憶合金のワイヤとして形成されるとともに、前記制御手段は、(b-1)前記可動部の駆動に関する駆動目標値と前記計測値とに係る偏差に基づき前記形状記憶合金のワイヤに通電を行うことにより、前記可動部の駆動を制御する手段を有する。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る駆動装置において、前記第２部材は、８０μｍ2以上５０３０μｍ2以下の断面積を有する形状記憶合金のワイヤとして形成される。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項４または請求項５の発明に係る駆動装置において、前記形状記憶合金のワイヤは、１８０μｍ2以上１２６０μｍ2以下の断面積を有する。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記アクチュエータによる前記可動部の駆動では、所定の軸を中心とした回動が行われる。
【００１５】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記形状記憶合金のワイヤは、チタン、ニッケルおよび銅を含有している。
【００１６】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれかの発明に係る駆動装置を有する手振れ補正システムにおいて、前記可動部を有し、被写体を撮像する撮像手段と、前記アクチュエータにより前記可動部を駆動することで前記撮像手段に係る手振れ補正を行う手段とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし請求項９の発明によれば、可動部に接続するアクチュエータは可動部に対して互いにプッシュ・プルの配置で接続する伸縮可能な第１部材と第２部材とを有しており、第１部材が１０μｍ以上８０μｍ以下の直径(８０μｍ2以上５０３０μｍ2以下の断面積)を有する形状記憶合金のワイヤとして形成されている。その結果、ＳＭＡアクチュエータに関する応答性や取付け性を適切に向上できる。
【００１８】
特に、請求項３の発明においては、形状記憶合金のワイヤが１５μｍ以上４０μｍ以下の直径を有するため、応答性の一層の向上を図れるとともに適切な駆動力を確保できる。
【００１９】
また、請求項６の発明においては、形状記憶合金のワイヤが１８０μｍ2以上１２６０μｍ2以下の断面積を有するため、応答性の一層の向上を図れるとともに適切な駆動力を確保できる。
【００２０】
また、請求項７の発明においては、アクチュエータによる可動部の駆動では所定の軸を中心とした回動が行われるため、より応答性を向上できる。
【００２１】
また、請求項８の発明においては、形状記憶合金のワイヤがチタン、ニッケルおよび銅を含有しているため、変態終了温度を高くして良好な放熱応答性を確保できる。
【００２２】
また、請求項９の発明においては、アクチュエータにより可動部を駆動することで撮像手段に係る手振れ補正を行うため、ＳＭＡアクチュエータを利用して適切な手振れ補正を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜携帯電話の要部構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る手振れ補正システム１０が組み込まれた携帯電話１を示す側面図である。この携帯電話１は、通信機能を有するとともに撮像機能をも有しており、通信装置としてだけでなく撮像装置としても機能する。
【００２４】
図１に示されるように、携帯電話１は、ＬＣＤ等で構成される表示部７１と各種のキーで構成される入力部７２とを本体表面に備えている。また、図１の破断部分においては、携帯電話１の内部の様子が示されている。この破断部分等に示されるように、携帯電話１は、駆動装置として働く手振れ補正システム１０を内蔵している。
【００２５】
図２は、手振れ補正システム１０に含まれる要素をより詳細に示す図である。図２に示すように、手振れ補正システム１０は、略円筒形状の撮像ユニット９と、撮像ユニット９の外径よりも大きな内径を有する略円筒形状の本体側部材（筐体側部材とも称する）１２とを備えている。なお、図２は側面図であるため、撮像ユニット９および本体側部材１２はいずれも図２において直方体形状で示されているが、正面側から見ると撮像ユニット９および本体側部材１２はいずれも略円形状を有している。
【００２６】
撮像ユニット９は、撮影レンズ３と絞り４と撮像素子５とフォーカスアクチュエータ６と絞りアクチュエータ７と位置センサ８０とを備えている。これらの撮影レンズ３と絞り４と撮像素子５とフォーカスアクチュエータ６と絞りアクチュエータ７と位置センサ８０とは、いずれも撮像ユニット９に固定されて設けられている。撮影レンズ３は、１枚又は複数のレンズによって構成される。撮影レンズ３を通った被写体の光像（被写体像）は、撮像素子５に結像される。撮像素子５は、カラーフィルタがそれぞれ付された微細な画素群を有しており、例えばＲＧＢの色成分を有する画像信号に光電変換する。撮像素子５としては、例えばＣＣＤあるいはＣＭＯＳなどが用いられる。また、フォーカスアクチュエータ６は、撮影レンズ３のフォーカスレンズを移動させることによって被写体を合焦状態にすることが可能であり、絞りアクチュエータ７は、絞り４の羽根を駆動することによって、絞り４の絞り具合を調整することが可能である。また、位置センサ８０は、撮像ユニット９に固定され、撮像ユニット９の位置情報(駆動に関する計測値)を取得する。
【００２７】
本体側部材１２は、一端面が開放された略円筒形状を有する部材１２ａ、および部材１２ａにおける開放面を塞ぐように設けられたカバーガラス１２ｂなどで構成されている。この本体側部材１２は、携帯電話１の装置本体側に固定される部材であり、詳細には、部材１２ａが携帯電話の本体に固定されている。また、透光性を有するカバーガラス１２ｂは、外部から撮像ユニット９への異物の進入を防ぐ役割を有するとともに、被写体からの光像を透過させ撮影レンズ３を介して撮像素子５へと導く役割とを有している。
【００２８】
また、手振れ補正システム１０は、上記の部材１２ａの外壁に固定される揺れ検知センサ８を備えている。この揺れ検知センサ８は、携帯電話１の揺れを検知する。
【００２９】
また、手振れ補正システム１０は、略円柱形状を有する弾性支持部材１１ａをさらに備えている。弾性支持部材１１ａは、撮像ユニット９と本体側部材１２との間に設けられる。弾性支持部材１１ａの一方の端面は撮像ユニット９に固定されるとともに、他方の端面は本体側部材１２に固定される。このように、撮像ユニット９は、基本的には、弾性支持部材１１ａによって本体側部材１２に固定されている。
【００３０】
ただし、撮像ユニット９は、弾性を有する弾性支持部材１１ａによって支持されているため、後述する駆動部１６による駆動力が付与された場合には、撮像ユニット９は、弾性支持部材１１ａを支点に２次元的な回転運動、具体的にはＸ軸周りの回転方向（ピッチ方向）に移動すること、およびＹ軸周りの回転方向（ヨー方向）に移動することが可能である。すなわち、弾性支持部材１１ａによる保持力よりも大きな力が駆動力として加えられることによって、撮像ユニット９は本体側部材１２に対して所定の回転軸（Ｘ軸に平行な軸およびＹ軸に平行な軸）を中心に揺動することが可能である。
【００３１】
したがって、後述するように、携帯電話１の本体が手振れ等によって揺れた場合でも、揺れ検知センサ８により検出された揺れを打ち消す向きに（言い換えれば、検出された揺れと逆向きに）撮像ユニット９を移動させることによって、手振れを補正することが可能になる。
【００３２】
このように、撮像ユニット９は、駆動部１６（後述）によって駆動されていないときには本体側部材１２に対して固定されている一方で、駆動部１６による駆動力が付与されたときには本体側部材１２に対して相対移動することが可能となっている。すなわち、撮像ユニット９は、適度の強度で支持（保持）されている。
【００３３】
なお、図１および図２においては、ＸＹＺ直交座標系を設定している。Ｘ軸は水平方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向を示し、Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸の双方に直交する方向を示している。以下、適宜、このＸＹＺ座標系を参照しつつ説明を行う。
【００３４】
＜手振れ補正システムの駆動系の詳細＞
図２に示すように、手振れ補正システム１０は、撮像ユニット９を駆動するための駆動部１６を有している。詳細には、Ｘ軸周りの回転方向（ピッチ方向）に撮像ユニット９を駆動するためのＰ駆動アクチュエータ１６Ｐと、Ｙ軸周りの回転方向（ヨー方向）に撮像ユニット９を駆動するためのＹ駆動アクチュエータ１６Ｙ（図６参照）とを有している。言い換えれば、Ｐ駆動アクチュエータ１６Ｐは撮像ユニット９をピッチ方向に回転駆動させることが可能であり、Ｙ駆動アクチュエータ１６Ｙは撮像ユニット９をヨー方向に回転駆動させることが可能である。Ｐ・Ｙ駆動アクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙを用いて、ピッチ方向およびヨー方向に回転駆動することによって、撮像ユニット９の揺れを補正すること、すなわち手振れを補正することが可能になる。これにより、手振れとして例えば１〜１０Ｈｚ程度の正弦波の揺れを補正できることとなる。
【００３５】
Ｐ駆動アクチュエータ１６Ｐは、一対の駆動部材１５(１５ａ、１５ｂ)を有している。これらの駆動部材(第１・第２部材)１５ａ、１５ｂは、円形断面を有する形状記憶合金（ＳＭＡ）のワイヤとして形成されており、例えば図３に示すＳＭＡの通電電流−変位の特性を有している。すなわち、駆動部材１５のＳＭＡは、通電電流が電流値Ｉ１になるとオーステナイト変態開始温度に加熱されるため収縮方向への変形が始まるとともに、変態終了温度に加熱される電流値Ｉ２に達すると記憶形状に復元して変形が完了する。ここで、変態終了温度を高くして良好な放熱応答性(後述)を確保するためには、ＳＭＡにチタン(Ｔｉ)、ニッケル(Ｎｉ)および銅(Ｃｕ)を含有するＳＭＡをさせると良い。
【００３６】
Ｐ駆動アクチュエータ１６Ｐにおける各駆動部材１５ａ、１５ｂの一端は、撮像ユニット９の外周面上部に固定され、他端は本体側部材１２の上側内面に固定されている。そして、各駆動部材１５ａ、１５ｂは、後述するように、電流印加による発熱量に応じて伸縮し、撮像ユニット９をピッチ方向に駆動する。
【００３７】
このように、ピッチ方向における撮像ユニット９の両端側には、本体側部材１２および撮像ユニット９の双方に対して固定された駆動部材１５ａ、１５ｂが設けられている。すなわち、撮像ユニット(可動部)９に対してプッシュ・プル配置で接続する一対の駆動部材(以下では「ＳＭＡアクチュエータ」ともいう)１５ａ、１５ｂによって撮像ユニット９の駆動が可能となっている。
【００３８】
Ｙ駆動アクチュエータ１６Ｙも、Ｐ駆動アクチュエータ１６Ｐと同様の構成を有している。図２には示していないが、撮像ユニット９をヨー方向に駆動することを可能にするため、Ｙ駆動アクチュエータ１６Ｙは、一対の駆動部材１５ｃ、１５ｄ（不図示）とを有している。これらの駆動部材１５ｃ、１５ｄについては、上記の駆動部材１５ａ、１５ｂと同様の構成を有している。
【００３９】
詳細には、駆動部材１５ｃの一端は撮像ユニット９の外周面左側（紙面手前側）に固定され、他端は本体側部材１２の左側内面に固定されている。また、駆動部材１５ｄの一端は撮像ユニット９の外周面右側（紙面奥側）に固定され、他端は本体側部材１２の右側内面に固定されている。これらの駆動部材１５ｃ、１５ｄは、後述するように、電流印加による発熱量に応じて伸縮し、撮像ユニット９をヨー方向に駆動する。
【００４０】
以下では、Ｐ駆動アクチュエータ１６Ｐについての駆動原理について説明する。なお、説明の重複を避けるために省略するが、もう１つのＹ駆動アクチュエータ１６Ｙについても同様である。
【００４１】
図４は、ＳＭＡに対する印加電流と撮像ユニット９の変位との関係を示す図である。なお、以下の説明では、図５も適宜参照する。
【００４２】
一方の駆動部材１５ｂのＳＭＡ（以下では「ＳＭＡｂ」とも称する）に比較的大きな電流（例えば印加電流の上限値）を印加し他方の駆動部材１５ａのＳＭＡ（以下では「ＳＭＡａ」とも称する）に電流を印加しないようにする場合を想定する。この場合には、駆動部材１５ｂは加熱されて縮み、駆動部材１５ａは比較的低い温度となり伸びやすい状態となる。したがって、駆動部材１５ｂの収縮力によって駆動部材１５ａが伸ばされた状態となる（図５（ａ））。
【００４３】
この状態から、今度は、駆動部材１５ｂのＳＭＡに対する印加電流を減少させて、駆動部材１５ａのＳＭＡに対する印加電流を増加させていく。すると、駆動部材１５ｂが比較的伸びやすい状態になった上で駆動部材１５ａの収縮力が増加していくため、撮像ユニット９が本体側部材１２に対して所定の回転軸（例えばＸ軸に平行な軸ＲＸ）を中心に反時計回りに徐々に回転する。そして、ＳＭＡａ、ＳＭＡｂの力量が均等(電流がほぼ同一)となった時点で両駆動部材１５ａ、１５ｂの長さが同一となり、図５（ｂ）に示すように、撮像ユニット９は、撮影レンズ３の光軸ＡＸがＺ軸に平行となるような、撮像ユニット９の駆動についての基準位置(センター位置)に移動する。そして、駆動部材１５ａのＳＭＡに対する印加電流をさらに増加させるとともに駆動部材１５ｂのＳＭＡの印加電流を減少させると、駆動部材１５ａがさらに縮み駆動部材１５ｂがさらに伸びるため、図５（ｃ）に示すように、撮像ユニット９の入射面側が今度は右上に傾くことになる。
【００４４】
逆に、図５（ｃ）の状態から、駆動部材１５ａのＳＭＡに対する印加電流を徐々に減少させながら、駆動部材１５ｂのＳＭＡに対する印加電流を徐々に増加させていくと、撮像ユニット９が本体側部材１２に対して時計回りに徐々に回転し、図５（ｂ）の状態を経て、図５（ａ）の状態へと移行する。
【００４５】
したがって、伸縮可能なＳＭＡで形成された一対の駆動部材１５ａ、１５ｂに対する印加電流の大きさを制御することによって、撮像ユニット９をピッチ方向の正方向および負方向のいずれにも駆動することができる。
【００４６】
このような駆動系を用いた場合であっても、上記と同様に、撮像ユニット９に設けた揺れ検知センサ８によって検出された揺れを打ち消す向きに撮像ユニット９を駆動して本体側部材１２に対して移動させることによって、撮像ユニット(撮像手段)９に係る手振れを補正することが可能になる。
【００４７】
また、手振れ補正用の駆動可能範囲を大きくするため、撮影時においては所定の電流を印加し、撮像ユニット９がセンター位置（図５（ｂ）参照）に存在する状態となるようにしておくことが好ましい。
【００４８】
なお、図４に示すように、一対のＳＭＡによる撮像ユニット９の変位動作においてヒステリシスが存在する場合には、制御系において、このようなヒステリシスを補償するような入力電圧等を定めればよい。
【００４９】
図６は、携帯電話１における撮像処理と手振れ補正とに関する制御系の概要を示す図である。図６に示すように、弾性支持部１１ａで支持されている撮像ユニット９に設けられた揺れ検知センサ８は、撮像ユニット９の揺れを検出する。具体的には、揺れ検知センサ８は、ピッチ方向における撮像ユニット９の角速度（詳細には、慣性角速度（対地角速度））を検出するジャイロセンサ（Ｐ振れ検出ジャイロ）８ａと、ヨー方向における撮像ユニット９の角速度を検出するジャイロセンサ（Ｙ振れ検出ジャイロ）８ｂとを有している。
【００５０】
揺れ検知センサ８の各ジャイロ８ａ、８ｂからの出力信号は、制御部４０ａに入力され、振れ検出回路３０ｄにおいて増幅されフィルタリング処理が施された上で、撮像ユニット９の「揺れ」を示す信号として検出され、デジタル制御部４０ｂに入力される。
【００５１】
デジタル制御部４０ｂは、マイクロコンピュータで構成されおり、撮像ユニット(可動部)９の駆動を制御する。このマイクロコンピュータ内で所定のソフトウエアプログラムが実行されることによって、角度検出部３１と目標位置設定部４１と現在位置設定部４２と最適制御値演算部３４と制御値出力部３５とを含む各処理部の機能が実現される。なお、目標位置設定部４１と現在位置設定部４２と最適制御値演算部３４とは、サーボ制御部４０ｃを構成する。
【００５２】
目標位置設定部４１は、角度検出部３１で検出された角度情報を位置センサ８０に対応した位置情報に変換し、撮像ユニット９の目標位置を設定する。
【００５３】
現在位置設定部４２は、位置検出部４３で位置センサ８０からの出力を変換して検出された位置情報を、撮像ユニット９の現在位置として設定する。ここで、位置センサ８０は、ピッチ方向における撮像ユニット９Ｂの位置を検出するＰ位置検出センサ８０ａと、ヨー方向における撮像ユニット９Ｂの位置を検出するＹ位置検出センサ８０ｂとを有している。なお、位置センサ８０は、１次元の位置センサ８０ａ、８０ｂを２つ有するのは必須でなく、２次元検知方式の位置センサを１つ備えるようにしても良い。
【００５４】
そして、サーボ制御部４０ｃにおいては、上記の目標位置設定部４１と現在位置設定部４２との出力に関する目標位置差を算出し、この目標位置差に対して最適なゲインを乗じた最適制御値を最適制御値演算部３４で演算して出力する。これにより、揺れ検知センサ８により検出された揺れを打ち消す向きに撮像ユニット９を移動させて、手振れ補正を行えることとなる。
【００５５】
全体制御部２８は、携帯電話１の各部を統括制御する部位で、携帯電話１の全体的なシーケンスをコンロトールする。また、全体制御部２８は、撮像ユニット９を使用して撮影を行う撮影モードと、通話モード等との切替えを行う。
【００５６】
レリーズボタン２９は、押し込み式のボタンとして構成されている。このレリーズボタン２９がユーザによって押下された場合には、その押下が全体制御部２８で検出され、全体制御部２８から撮影動作および手振れ補正の開始信号がシーケンスコントロール部３６に送られる。
【００５７】
シーケンスコントロール部３６は、撮像ユニット９を用いた撮影動作や手振れ補正動作等のシーケンスをコントロールする。具体的には、全体制御部２８で撮影モードに設定されると表示部７１に被写体のライブビュー画像を表示する(ＬＶＯＮ状態)。また、レリーズボタン２９が押下されると、撮影状態に移行してＡＦ動作およびＡＥ動作を行うとともに、サーボ制御部４０ｃに制御信号を発信して手振れ補正動作を開始する。この手振れ補正動作では、次の順番でシーケンスが制御される。
【００５８】
(１)振れ検出回路３０ｄから角速度信号を取り込み所定の積分を行うことにより、角度検出部３１において撮像ユニット９の角度を検出し、この角度に対して駆動すべき撮像ユニット９の目標位置を目標位置設定部４１において設定する。
【００５９】
(２)位置センサ８０で撮像ユニット９の位置を検出し、現在位置設定部３３において現在位置として設定する。
【００６０】
(３)現在位置が目標位置となるように最適制御値を最適制御値演算部３４で演算し、制御値出力部３５を介して駆動部１６を駆動する。これにより、目標位置(駆動目標値)と現在位置(計測値)とに係る偏差に基づき駆動部材(ＳＭＡのワイヤ)１５の通電が行われて、撮像ユニット９の駆動が適切にサーボ制御されることとなる。
【００６１】
上記(１)〜(３)の動作を手振れ補正の停止指令があるまで繰り返すことで、適切な手振れ補正を行える。
【００６２】
センター指示部３７は、撮像ユニット９を図５(ｂ)に示すセンター位置に保持するための部位であり、常温においてセンター保持するために必要な各駆動部材１５ａ〜１５ｄの印加電圧の情報を記憶し、この情報に基づき各駆動部材の印加電圧を指示する。なお、各駆動部材の印加電圧情報については、撮像ユニット９の状態によってセンター保持に必要な印加電圧が異なるため、これを考慮した印加電圧情報を工場出荷前等に把握して記憶させるのが好ましい。
【００６３】
以上のように、制御部４０ａは振れ検出回路３０ｄによって検出された揺れを打ち消す向きに撮像ユニット９を駆動させるための制御指令値を、サーボ制御部４０ｃおよび制御値出力部３５を用いて生成し、駆動回路（ドライバ）３０ｅに出力する。駆動回路３０ｅは、例えば２チャンネル(２ｃｈ)のリニアドライバ(入力に比例した出力電圧を供給するドライバ)を有しており、デジタル制御部４０ｂからの制御指令値に基づいて駆動部１６を駆動する。これによって、撮像ユニット９は本体側部材１２に対して相対的に駆動され、手振れが補正される。
【００６４】
また、携帯電話１には、図示していないが、撮像ユニット９で被写体を撮像し取得された画像を扱う処理部として、Ａ／Ｄ変換部、画像処理部および画像メモリが設けられている。すなわち、撮像素子５にて取得されたアナログ信号の画像は、Ａ／Ｄ変換部にてデジタル信号に変換され、画像処理部にて所定の画像処理がなされた後、画像メモリに一時的に格納される。画像メモリに格納された画像は、記録用画像としてメモリカードへ記録されたり、ライブビュー表示用画像として表示部７１に表示されることとなる。このように、画像処理部等によって、撮像素子からの出力信号に基づいて画像データが生成される。画像生成に関する各種処理も全体制御部２８の制御に基づいて行われる。
【００６５】
＜手振れ補正システム１０の動作＞
図７は、手振れ補正システム１０の動作を説明するための図である。ここで、図７(ａ)は、目標位置の信号波形を示しており、図７(ｂ)は、ＳＭＡａおよびＳＭＡｂに対する印加電圧の信号波形Ｊａ、Ｊｂを示している。なお、図７(ａ)の縦軸については、図４に示す中点をＰｉ＝０として＋側方向への移動量(変位量)を表している。
【００６６】
手振れ補正システム１０の制御部４０ａにおいては、図７(ａ)に示す正弦波状の目標位置信号が設定される場合には、ＳＭＡａに対して図７(ｂ)の波形Ｊａのように電圧を印加する駆動制御信号を生成するとともに、ＳＭＡｂに対して図７(ｂ)の波形Ｊｂのように電圧を印加する駆動制御信号を生成する。このような信号波形Ｊａ、Ｊｂに基づき駆動回路３０ｅがＳＭＡａ、ＳＭＡｂに連続的な通電を行うことで、撮像ユニット９に連続的な変位を与えられることとなる。これらの信号波形Ｊａ、Ｊｂの特徴を、以下で説明する。
【００６７】
信号波形Ｊａおよび信号波形Ｊｂについては、図３に示すＳＭＡ変態温度領域内の電流値を通電するために必要な一定の直流電圧をバイアス電圧Ｂｓとして設定し、このバイアス電圧Ｂｓを基準に図７(ａ)に示す目標位置信号に応じて振幅させるようなアナログ信号となっている。このバイアス電流値については、ＳＭＡの変態開始温度から変態終了温度までの温度範囲内における特定温度に加熱するために必要な電流値に設定されており、例えば図３に示すＳＭＡ変態温度領域で上下限の電流値Ｉ１、Ｉ２の中間値となる電流値Ｉｍが設定される。
【００６８】
時間帯ｔ１(図７(ａ))において撮像ユニット９を＋側に変位させる信号波形Ｐｓ１が入力される場合、制御部４０ａは、収縮動作が必要なＳＭＡａに関して、図７(ｂ)の信号波形Ｊａ１のように上記の信号波形Ｐｓ１に比例した電圧値をバイアス電圧Ｂｓに加算した駆動制御信号を駆動回路３０ｅに出力する。
【００６９】
一方、収縮の必要がなく伸長させられるＳＭＡｂについては、ＳＭＡの放熱速度が加熱速度に等しい場合には、上記の時間帯ｔ１において図７(ｂ)の信号波形Ｊｂ１のように信号波形Ｊａ１でバイアス電圧Ｂｓから追加した電圧値ａをバイアス電圧Ｂｓから減算する。
【００７０】
このようにバイアス電圧Ｂｓを設定し伸長側のＳＭＡが過度に冷却されるのを防ぐことにより、次に加熱する場合（図７(ａ)に示す時間帯ｔ２）であっても、加熱のタイムラグを削減でき、応答性を向上できることとなる。
【００７１】
＜駆動部材１５の線径について＞
駆動部材１５においては、(１)駆動力、(２)取付け性、(３)応答性による制約を考慮して適切な線径のＳＭＡを使用する必要がある。以下では、これらの各制約について順に説明する。
【００７２】
(１)駆動力
ＳＭＡで発生可能な駆動力(最大駆動力)は、ＳＭＡの断面積にほぼ比例するが、例えばφ４０μｍのＳＭＡの最大駆動力は、実測すると約０.６Ｎ(６０ｇ程度の力量)である。ここで、手振れ補正システム１０のようなサーボ機構において、目標とする手振れ補正の性能を確保するには、駆動機構における個体間のバラツキや、摩擦力、姿勢等を考慮すると、上記のφ４０μｍのＳＭＡでは５ｇ程度の可動部を駆動させるのが限界である。
【００７３】
一方、手振れ補正システム１０において可動部の質量を０.５ｇ程度以下にするのは難しいが、この０.５ｇの可動部を確実に駆動するには、上記φ４０μｍの実測値からφ１２.６(＝４０×√(０.５/５))μｍの線径が必要である。
【００７４】
以上のことから、手振れ補正において適切な駆動力を確保するには、ＳＭＡの線径を約φ１５μｍ以上に設定すると良い。
【００７５】
(２)取付け性
ＳＭＡをアクチュエータとして使用する場合には、図２に示すようにＳＭＡ(駆動部材１５ａ、１５ｂ)の両端を固定して取付けなければならない。この際、安定した力量でＳＭＡを取付けるには、φ１０μｍ以上の線径が必要となる。φ１０μｍ以下の線径では、細すぎるため作業性が悪く、一定の応力を付与しつつＳＭＡを固定するのが困難なためである。
【００７６】
(３)応答性
手振れ補正システム１０においては、上述のように各ＳＭＡａ、ＳＭＡｂにバイアス電圧Ｂｓを印加することで応答性の向上を図っているが、伸縮側と異なる伸長側のＳＭＡでは放熱の必要性がある。
【００７７】
ＳＭＡの放熱については、ＳＭＡの断面積と放熱応答性(放熱速度)とが比例以上の関係となり、断面積が小さく細いＳＭＡの方が放熱性が良い。
【００７８】
例えばφ４０μｍのＳＭＡで実測すると、周囲温度が２５℃(常温)では５０Ｈｚ程度の放熱応答性を有しているが、高温の６０℃になると約４０Ｈｚに放熱応答性が低下し２０％程度悪化する。
【００７９】
よって、手振れ補正システム１０において必要な応答性（例えば高温での１０Ｈｚ程度の応答性）を確保するためには、ＳＭＡの断面積に応答性が比例すると考えるとＳＭＡの線径をφ８０(＝４０×√(４０/１０))μｍ以下に設定する必要がある。
【００８０】
上記の応答性に関して、以下では具体例な説明を行うが、まずＳＭＡアクチュエータの周波数特性に関する実測データについて説明する。
【００８１】
図８は、線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータの周波数特性を示す図である。図８(ａ)および図８(ｂ)は、プッシュ・プル配置のＳＭＡアクチュエータを備えた回転駆動機構におけるオープンループのゲイン特性および位相特性を示している。
【００８２】
図８に示す周波数特性においては、１００Ｈｚ程度まで１次遅れ系で推移しており、本駆動システムのメカ共振点が２００Ｈｚ以上であるために手振れ補正で必要な周波数１０Ｈｚにおいて印加電流をゲイン１０倍(１/１０の補正性能)の駆動性能が確保できている。このような線径φ４０μｍの周波数特性は、手振れ補正システムとして望ましい特性である。
【００８３】
次に、プッシュプル配置のＳＭＡアクチュエータにより可動部をリニア駆動させる駆動機構(以下では「リニア駆動機構」ともいう)リニア機構に関するシミュレーションを行って、ＳＭＡアクチュエータの応答性について考察する。
【００８４】
図９は、シミュレーションで使用する駆動機構のモデルを表すブロック図である。また、図１０は、シミュレーションで使用する駆動機構の位置サーボモデルを表すブロック図である。以下では、駆動機構のモデルについて簡単に説明する。
【００８５】
まず、制御信号が入力されるとサーボアンプＢ１で増幅されて電圧Ｖが出力される。次に、電圧ＶがＳＭＡアクチュエータに印加されるとＳＭＡの特性Ｂ２に基づき電流ｉが流れ、電流ｉに応じた力ＦがＳＭＡの特性Ｂ３に基づき発生する。ここで、ＳＭＡアクチュエータでは電流→発熱→駆動力の発生という過程を経るため、特性Ｂ３は２次遅れ系としている。そして、ＳＭＡで発生した力Ｆが可動部に作用することで、可動部の駆動特性Ｂ４に基づく駆動速度ｖが生じるとともに、駆動速度ｖに対する積分Ｂ５を行って可動部の位置Ｐが得られる。
【００８６】
ブロックＢ６は、ＳＭＡアクチュエータにおけるバイアス加熱時(バイアス電圧の印加時)と制御加熱時のバネ定数の差を表す係数dKsmaを有している。これにより、ＳＭＡアクチューエータを加熱すればＳＭＡ自身のバネ定数もアップする特性がシミュレーションに反映できる。
【００８７】
また、ブロックＢ７の比例定数Ｋｂｈは、バイアス加熱時におけるＳＭＡアクチュエータのバネ定数を表し、ブロックＢ８の比例定数Ｋｄは、ダンピング用バネのバネ定数を表している。このダンピング用バネは、例えば図２に示す板バネ(破線で図示)ＳｄのようにＳＭＡアクチュエータと並列して設けられる。
【００８８】
以上説明したモデルに基づきＳＭＡアクチュエータに関するシミュレーションを行うが、シミュレーションにおいて設定される各パラメータについて説明する。
【００８９】
・ＳＭＡの直径lsma＝４０[μｍ]：
・ＳＭＡの半径rs＝lsma/２：
・可動部の質量ｍ＝０.００１[ｋｇ]：
・基準ＳＭＡ半径rsφ＝１９：
・可動部に関する粘性動摩擦係数Ｃ＝０．４：
・ＳＭＡの端子間抵抗Ｒ＝１５×rsφ2／rs2[Ω]（端子間抵抗ＲはＳＭＡの長さが一定であればＳＭＡの断面積に反比例する）：
・ＳＭＡのインダクタンスＬ＝０.７×１０-6[Ｈ]：
・パワー定数Ｋｆｉ＝５.０×rs2／rsφ2（パワー定数ＫｆｉはＳＭＡの断面積に比例する）：
・Ｔ１＝１：
・ＳＭＡにおける駆動力発生時の時定数に対応する応答周波数ｆｔ２＝３０×１９3／ｒs3（２次遅れ系でＳＭＡの半径の３乗に比例するモデルを想定し、４０μｍのＳＭＡでｆｔ２は３０Ｈｚと設定）：
・Ｔ２＝１／(２π×ｆｔ２)2：
・ダンピング用バネのバネ定数Ｋｄ＝３５０[Ｎ/ｍ]：
・バイアス加熱時のＳＭＡのバネ定数Ｋｂｈ＝３００×(rs2／rsφ2)[Ｎ/ｍ]：
・ｄＫsma＝３００×(rs2／rsφ2)[Ｎ/ｍ]：
・サーボアンプのゲインＧｓ（ＳＭＡの線径を変更してもオープンループの周波数特性における１０Ｈｚのゲインが約２０ｄＢ(１０倍)になるように設定）。
【００９０】
以上のように各パラメータが設定された線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータに関するシミュレーション結果を図１１に示す。このシミュレーション結果においては、図８に示す線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータの実測結果と同様に、約１００Ｈｚ付近まで１次遅れ系で推移しており、手振れ補正に適していることが分かる。
【００９１】
次に、上記モデルにおいてＳＭＡアクチュエータの線径lsmaをφ１２０μｍに設定した場合のシミュレーション結果を図１２に示す。このシミュレーション結果においては、１０Ｈｚ付近で約１８０°の位相遅れ(図１２(ｂ)に示すグラフ上の点Ｄａ参照)が生じており、必要な手振れ補正の性能が得られていない。このようにφ４０μｍの線径に比べて応答性が悪化するのは、通電オフ側（放熱側）のＳＭＡアクチュエータにおいてφ１２０μｍの線径では放熱応答性が低下するためである。
【００９２】
図１３は、線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータに関する位置サーボモデルのシミュレーション結果を示す図である。
【００９３】
図１３のように駆動機構においては、可動部の位置フィードバック(サーボ制御)を行うことで、図１１に示すオープン制御に比べて１００Ｈｚまでの周波数特性が改善される。また、線径がφ４０μｍのため放熱側のＳＭＡアクチュエータでの放熱応答性が良好となり、１０Ｈｚ付近の位相遅れも約７°(図１３(ｂ)に示すグラフ上の点Ｄｂ参照)に抑えられて、目標とする手振れ補正の応答性（例えば１０Ｈｚの位相遅れが８°以内）を満たしている。なお、可動部の質量とバネ成分との関係により約１２０Ｈｚ付近でメカ共振Ｃａが発生しているが、手振れ補正で必要な周波数より高周波数での共振であるため、メカニズムダンパー等よる改善が可能である。
【００９４】
図１４は、線径φ１２０μｍのＳＭＡアクチュエータに関する位置サーボモデルのシミュレーション結果を示す図である。
【００９５】
図１４に示すように線径φ１２０μｍのＳＭＡアクチュエータでは、フィードバック制御を行っても、放熱側のＳＭＡアクチュエータの放熱応答性が遅いために約３０Ｈｚで位相遅れが１８０°(図１４(ｂ)に示すグラフ上の点Ｄｃ参照)に達して位相が反転してしまい、共振Ｃｂが発生している。この共振Ｃｂについては、ＳＭＡアクチュエータの放熱応答性に起因するものであるため、その改善が困難である。また、共振Ｃｂが生じる周波数は、手振れ補正で必要な周波数１０〜２０Ｈｚに近いため、メカニズムダンパー等を用いると必要な手振れ補正の性能も悪化することとなる。
【００９６】
プッシュプル配置のＳＭＡアクチュエータにより可動部が所定の軸(例えば可動部の中心軸)を中心として回動される回転駆動機構では、上記の中心軸とＳＭＡアクチュエータの作用点との距離に比例して可動部の等価質量(見かけの質量)が減少する。そこで、可動部の等価質量が１/１０倍となる回転駆動機構について行ったシミュレーション結果について説明する。
【００９７】
図１５は、線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータを用いた回転駆動機構のシミュレーション結果を示す図である。
【００９８】
図１５のように回転駆動機構においては、図１３に示すリニア駆動機構での共振Ｃａが発生せず、１００Ｈｚ付近まで応答性も良好である。このように回転駆動機構を利用すれば、上述のように可動部の等価質量が減少するため、リニア駆動機構に比べて周波数特性を改善できることとなる。
【００９９】
図１６は、線径φ１２０μｍのＳＭＡアクチュエータを用いた回転駆動機構のシミュレーション結果を示す図である。
【０１００】
図１６のように線径φ１２０μｍのＳＭＡアクチュエータでは、回転駆動機構であっても、図１４に示すリニア駆動機構と同様にＳＭＡアクチュエータの放熱応答性に起因した３０Ｈｚ付近の共振Ｃｃが発生してしまい、手振れ補正に適していないことが分かる。
【０１０１】
以上のシミュレーション結果を総合すると、応答性の観点からＳＭＡアクチュエータの線径についてはφ４０μｍ以下にすることが好ましく、さらに回転駆動機構を採用するのが好適であることが分かる。
【０１０２】
以上説明したように手振れ補正システム１０における各ＳＭＡアクチュエータでは、その直径を１０μｍ以上８０μｍ以下(断面積に換算すると８０(≒π５2)μｍ2以上５０３０(≒π４０2)μｍ2以下)にすることで、取付け性および応答性を適切に向上できることとなる。さらに、各ＳＭＡアクチュエータの直径を１５μｍ〜４０μｍ(断面積に換算すると１８０(≒π７.５2)μｍ2以上１２６０(≒π２０2)μｍ2以下)に限定すれば、応答性の一層の向上が図れるとともに、手振れ補正において適切な駆動力を確保できる。また、ＳＭＡアクチュエータにより回転駆動機構を駆動することでも、より応答性を向上できることとなる。
【０１０３】
なお、手振れ補正システム１０の制御においては、図７に示すアナログ駆動制御を行うのは必須ではなく、以下で説明する２つの制御方式のいずれかを行うようにしても良い。
【０１０４】
(１)間引き制御
図１７は、手振れ補正システム１０における間引き制御の動作を説明するための図である。ここで、図１７(ａ)は、目標位置の信号波形を示しており、図１７(ｂ)は、パルス信号Ｐｔを表している。また、図１７(ｃ)および図１７(ｄ)は、ＳＭＡａおよびＳＭＡｂに対する印加電圧の信号波形Ｌａ、Ｌｂを示している。
【０１０５】
デジタル制御部４０ｂにおいては、図１７(ａ)に示す目標位置信号Ｐｓに基づき、図７(ｂ)に示すような各ＳＭＡに印加するための信号波形Ｊａ、Ｊｂが生成される。
【０１０６】
そして、これらの信号波形Ｊａ、Ｊｂと、デジタル制御部４０ｂ内で作成した間引き信号であるパルス信号Ｐｔ(図１７(ｂ))とを重ね合わせる処理を行うことにより、図１７(ｃ)に示すＳＭＡａの駆動波形Ｌａ、および図１７(ｄ)に示すＳＭＡｂの駆動波形Ｌｂを生成する。このパルス信号Ｐｔについては、ＳＭＡが反応(応答)しない程度の周波数、例えば１ｋＨｚ以上の周波数となっている。
【０１０７】
このようにパルス信号Ｐｔを利用して間引かれた信号波形Ｌａ、Ｌｂに基づきＳＭＡａ、ＳＭＡｂに電圧を印加するため、パルス信号Ｐｔのオン時間とオフ時間との比率（デューティ比）に応じた投入電力の削減を図れることとなる。なお、間引き率に相当するデューティ比が小さくなるとＳＭＡを目標位置まで変位させるだけの電力が供給できず性能が低下するため、単位時間当たりの通電電流の平均値が図３に示すＳＭＡ変態温度領域内となるようにデューティ比を設定する。
【０１０８】
以上のようにＳＭＡの駆動電流信号を間引くことにより、手振れ補正システム１０において省電力が図れることとなる。
【０１０９】
(２)ＰＷＭ駆動制御
図１８および図１９は、手振れ補正システム１０におけるＰＷＭ制御の動作を説明するための図である。ここで、図１８(ａ)および図１９(ａ)は、ＳＭＡａに対する印加電圧の信号波形Ｎａ１、Ｎａ２を示しており、図１８(ｂ)および図１９(ｂ)は、ＳＭＡｂに対する印加電圧の信号波形Ｎｂ１、Ｎｂ２を示している。
【０１１０】
デジタル制御部４０ｂにおいては、パルス信号(ＰＷＭ)に基づき各ＳＭＡに印加電圧が与えられ、基準となるバイアス電圧Ｂｓ(図７(ｂ))に相当するパルス信号として図１８に示す信号波形Ｎａ１、Ｎｂ１が設定される。これらの信号波形Ｎａ１、Ｎｂ１については、デューティ比を５０％に設定したパルス信号として形成されるとともに、一方がオン時には他方がオフとなる相補的な信号となっている。具体的には、図１８(ａ)および図１８(ｂ)に示すように各信号波形Ｎａ１、Ｎｂ１のオン時間は、各波形信号Ｎａ１、Ｎｂ１の１パルス周期ｔｍに対して半分の時間０.５ｔｍに設定される。なお、パルス信号のキャリア周波数については、ＳＭＡの応答性に対して十分に高速な周波数(例えば１ｋＨｚ以上)に設定することで、パルス信号そのものに追従することによる駆動誤差の影響が無視できるレベルに抑えるようにする。
【０１１１】
撮像ユニット９を変位の＋側(図４)方向に駆動させるには、図１９に示す信号波形Ｎａ２、Ｎｂ２がデジタル制御部４０ｂで生成される。すなわち、ＳＭＡａに対する信号波形Ｎａ２とＳＭＡｂに対する信号波形Ｎｂ２とについては、図１８に示すデューティ比５０％の信号波形Ｎａ１に対して３０％分増加した８０％のデューティ比と、３０％分減少した２０％のデューティ比とに設定されるとともに、相補的な関係を保っている。
【０１１２】
このような信号波形Ｎａ２、Ｎｂ２に基づく電圧の印加がＳＭＡａ、ＳＭＡｂに対して繰り返して行われることにより、ＳＭＡａの収縮動作が連続して行われるとともにＳＭＡｂが伸長し、例えば図７(ａ)に示す目標位置信号Ｐｓ１のように撮像ユニット９が移動されることとなる。
【０１１３】
なお、撮像ユニット９を変位の−側(図４)に駆動させるには、例えば図１９(ｂ)の信号波形Ｎｂ２をＳＭＡａの駆動波形とし、図１９(ａ)の信号波形Ｎａ２をＳＭＡｂの駆動波形とすれば良い。
【０１１４】
以上のようにＰＷＭ制御を行うことにより、上記のアナログ駆動制御と同様にＳＭＡの変位の応答性を向上できることとなる。
【０１１５】
＜変形例＞
◎上記の実施形態における駆動部の構成については、２本のＳＭＡを可動部に対してプッシュプル配置とするのは必須でなく、伸縮可能で例えば収縮方向に付勢力を与えるコイルバネのような１つの弾性部材と１本のＳＭＡとをプッシュプル配置としても良い。
【０１１６】
◎上記の実施形態におけるＳＭＡアクチュエータについては、略円形断面を有する糸状のワイヤとして形成さえるのは必須でなく、略矩形断面を有する帯状のワイヤとして形成されても良い。このような帯状のワイヤでも、その断面積を８０μｍ2以上５０３０μｍ2以下にすることで、取付け性および応答性を適切に向上できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施形態に係る手振れ補正システム１０が組み込まれた携帯電話１を示す側面図である。
【図２】手振れ補正システム１０に含まれる要素をより詳細に示す図である。
【図３】ＳＭＡの通電電流−変位の特性を示す図である。
【図４】ＳＭＡに対する印加電流と撮像ユニット９の変位との関係を示す図である。
【図５】ＳＭＡに対する印加電流と撮像ユニット９の変位との関係を説明するための図である。
【図６】携帯電話１における撮像処理と手振れ補正とに関する制御系の概要を示す図である。
【図７】手振れ補正システム１０の動作を説明するための図である。
【図８】線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータの周波数特性を示す図である。
【図９】シミュレーションで使用する駆動機構のモデルを表すブロック図である。
【図１０】シミュレーションで使用する駆動機構の位置サーボモデルを表すブロック図である。
【図１１】線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータに関するシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】線径φ１２０μｍのＳＭＡアクチュエータに関するシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータに関する位置サーボモデルのシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】線径φ１２０μｍのＳＭＡアクチュエータに関する位置サーボモデルのシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】線径φ４０μｍのＳＭＡアクチュエータを用いた回転駆動機構のシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】線径φ１２０μｍのＳＭＡアクチュエータを用いた回転駆動機構のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】手振れ補正システム１０における間引き制御の動作を説明するための図である。
【図１８】手振れ補正システム１０におけるＰＷＭ制御の動作を説明するための図である。
【図１９】手振れ補正システム１０におけるＰＷＭ制御の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  携帯電話
８  揺れ検知センサ
９  撮像ユニット
１０  手振れ補正システム
１１ａ  弾性支持部材
１５、１５ａ、１５ｂ  駆動部材(ＳＭＡ)
１６  駆動部
１６Ｐ  Ｐ(ピッチ方向)駆動アクチュエータ
１６Ｙ  Ｙ(ヨー方向)駆動アクチュエータ
３０ｄ  振れ検出回路
３０ｅ  駆動回路(ドライバ)
３１  角度検出部
４０ａ  制御部
４０ｃ  サーボ制御部
４３  位置検出部
８０、８０ａ、８０ｂ  位置センサ
【図１】
2006336617.tif 000003
【図２】
2006336617.tif 000004
【図３】
2006336617.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006336617.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006336617.tif 000018
【図１７】
2006336617.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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