(57)【要約】【課題】本発明は、高速移動と正確な位置決めとを実現しつつ、その起動、停止の際の音を低減できる駆動装置およびこれを用いた撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の駆動装置ＡＤは、電気機械変換素子１２と、電気機械変換素子１２の一方端に連結される駆動部材１３と、駆動部材１３に摩擦係合する移動部材１４と、移動部材１４の位置を検出する位置検出部としてのホール素子２２、磁石２３および位置換算部５４と、目標位置に移動部材１４を移動させる位置制御部５１とを備え、位置制御部５１は、前記位置検出部で検出した移動部材１４の検出位置を繰り返し取得し、前記位置検出部から繰り返し取得される移動部材１４の各検出位置ごとに、検出位置と目標位置との差に応じた目標移動速度となるように移動部材１４を移動させ、移動部材１４の移動速度を変更する場合には、移動速度における単位時間当たりの変化量が所定の制限値以下となるように変更する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮する機械エネルギーに電気エネルギーを変換する電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子における伸縮方向の一方端に連結され、前記機械エネルギーが伝達される駆動部材と、
前記駆動部材に所定の摩擦力で係合される移動部材と、
前記移動部材の位置を検出する位置検出部と、
所定の目標位置に前記移動部材を移動させる位置制御部とを備え、
前記位置制御部は、前記位置検出部で検出した前記移動部材の位置を繰り返し前記位置検出部から取得し、前記位置検出部から繰り返し取得される前記移動部材の各位置ごとに、前記位置検出部から取得された位置と所定の目標位置との差に応じた目標移動速度となるように前記移動部材を移動させ、前記移動部材の移動速度を変更する場合には、移動速度における単位時間当たりの変化量が所定の制限値以下となるように変更すること
を特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記位置制御部は、前記移動部材の移動速度に応じて前記制限値を変更すること
を特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記制限値は、前記移動部材の移動速度が大きくなるに従って大きいこと
を特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記位置制御部は、前記位置検出部から取得された位置と所定の目標位置との差が所定の閾値以下である場合、前記目標移動速度をゼロとすること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記位置制御部は、前記電気機械変換素子に供給する電気エネルギーの電圧値を変更することによって前記移動部材の移動速度を変更し、前記移動部材の移動速度がゼロである場合における前記電圧値の第２変更量は、前記位置検出部から取得された位置と所定の目標位置との差が有る場合に前記移動部材の移動速度を変更する場合における前記電圧値の第１変更量より大きいこと
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の駆動装置と、
光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、
１または複数の光学素子を備え、物体の光学像を前記撮像素子の受光面上に結像する撮像光学系とを備え、
前記撮像光学系における前記１または複数の光学素子のうちの光軸方向に沿って移動する光学素子は、前記駆動装置の前記移動部材に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子を用いた駆動装置およびこれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可動部分を含む機械装置には、通常、前記可動部分を駆動するためにアクチュエータが組み込まれている。このアクチュエータは、入力エネルギーを機械的な運動に変換する装置であり、その一つに、ＳＩＤＭ（Ｓｍｏｏｔｈ  Ｉｍｐａｃｔ  Ｄｒｉｖｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ、「ＳＩＤＭ」は登録商標）と称される、例えば圧電素子等の電気機械変換素子を用いた駆動装置が知られている。
【０００３】
このＳＩＤＭの駆動装置は、通常、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子、前記電気機械変換素子の一方端部に固定され前記機械エネルギーが伝達される駆動部材、および、前記駆動部材に所定の摩擦力で係合される移動部材等を備えている。電気機械変換素子は、例えば、圧電材料から成る複数の圧電層を、各圧電層間に内部電極を介して積層した圧電素子である。この圧電素子の積層方向に沿った互いに対向する一対の側面には、前記電気エネルギーを供給するための一対の外部電極がそれぞれ形成されており、この一対の外部電極は、前記複数の内部電極と順次交互に接続されている。このようなＳＩＤＭの駆動装置では、外部の駆動回路から前記一対の外部電極を介して鋸歯状またはパルス状の駆動電圧が印加されると、前記圧電素子が積層方向に伸縮する。そして、この圧電素子の伸縮に従い前記駆動部材がその長手方向に往復動する。ここで、駆動部材を往路と復路とでその移動速度が非対称となるように電気機械変換素子（ここでは圧電素子）を繰り返し伸縮させると、この駆動部材の非対称な往復運動により、前記移動部材が前記長手方向に沿って移動し、電気エネルギーが移動部材の運動に変換される。
【０００４】
このような駆動装置は、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されている。この特許文献１に開示された駆動機構は、電気−機械変換素子と、前記電気−機械変換素子に固着結合された駆動部材と、前記駆動部材に摩擦結合した被駆動部材と、前記電気−機械変換素子に伸縮変位を与える駆動パルス発生手段とを備え、前記駆動パルス発生手段により電気−機械変換素子に伸びと縮みの速度の異なる伸縮変位を発生させ、前記駆動部材に摩擦結合した被駆動部材に運動を発生させる電気−機械変換素子を使用した駆動機構であって、前記駆動パルス発生手段は、駆動パルスを前記電気−機械変換素子へ印加する時間を制御する手段を備え、印加時間を制御することにより電気−機械変換素子へ印加される電荷を制御して駆動速度を制御するものである。そして、前記駆動パルス発生手段は、駆動機構の駆動開始時には駆動パルスを電気−機械変換素子へ印加する時間を序々に増加させ、印加時間を序々に増加させることにより電気−機械変換素子に印加される電荷を制御して駆動速度が序々に増加するよう制御するものである。一方、前記駆動パルス発生手段は、駆動機構の駆動停止時には駆動パルスを電気−機械変換素子へ印加する時間を序々に減少させ、印加時間を序々に減少させることにより電気−機械変換素子に印加される電荷を制御して駆動速度が序々に減少するよう制御するものである。この特許文献１によれば、従来の圧電素子を使用した駆動機構（特許文献１での従来技術）では、駆動／停止／反転の際に、圧電素子に対して駆動パルスをＯＮ／ＯＦＦ制御すると、駆動部材や移動部材が急激に移動／停止／反転して著しい速度変化が生じ、衝撃音が発生してしまう。しかしながら、上記構成の駆動機構は、圧電素子に対して印加する駆動パルスの電荷を徐々に増加／減少させるように制御するので、駆動部材や移動部材を滑らかに移動／停止／反転させ、著しい速度変化が生じないようにしているから、衝撃音や共振音等を防止できる。
【０００５】
また、前記特許文献２に開示された駆動装置は、駆動電圧が印加されることにより伸縮する電気機械変換素子と、該電気機械変換素子により駆動される駆動部材と、該駆動部材に所定の摩擦力で係合された係合部材と、前記電気機械変換素子を矩形波からなる駆動電圧により駆動する駆動回路と、該駆動回路の動作を制御する駆動制御手段とを備え、前記電気機械変換素子の伸張と縮小とを異なる速度で行わせることで前記駆動部材と前記係合部材とを相対移動させる駆動装置であって、前記係合部材の位置を検出する部材センサをさらに備え、前記駆動制御手段は、前記部材センサからの信号に基づいて所定のデューティ比の駆動パルスを出力し、該駆動パルスに応答して、前記駆動回路が前記矩形波を発生することで、前記電気機械変換素子を駆動するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１９１６７６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６００５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子の高性能化や小型化が進展し、これに伴って、このような撮像素子を用いた撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末等のデジタル機器が普及しつつある。そして、そのデジタル機器に搭載される撮像装置の機能の高度化も要求されており、ＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）機能や変倍（ズーム）機能等も搭載されるようになってきている。これらＡＦ機能や変倍機能等を実現するために、上記ＳＩＤＭの駆動装置が利用されている。
【０００８】
例えば、前記特許文献２に開示された駆動装置は、係合部材の位置を検出して、係合部材を高速に駆動し、正確に位置決めでき、ＡＦ機能や変倍機能を実現できる。しかしながら、係合部材の速度が速いために、駆動装置の起動や停止（係合部材の移動開始や移動停止）の際に係合部材の加速度が大きくなってしまい、この結果、比較的大きな音が生じてしまう。すなわち、駆動部材と係合部材とが摩擦係合しているため、起動や停止すると、係合部材の慣性質量で係合部材が駆動方向に沿って前後に揺れ、その結果、係合部材が駆動部材に繰り返し衝突し、カチカチという比較的大きな音が生じてしまう。前記デジタル機器に搭載される撮像装置は、音に対してもコンパクトデジタルカメラ等と略同等の静音化が要求されるように成ってきており、特許文献２に開示された駆動装置では、この静音化を実現することが難しい。
【０００９】
一方、静音化のために、特許文献１に開示された駆動機構を用いることが考えられる。しかしながら、特許文献１に開示された駆動機構は、圧電素子に対して印加する駆動パルスの電荷を一律に徐々に増加または減少させるように制御しているので、ＡＦや変倍の速度が遅くなってしまう場合がある。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、高速移動と正確な位置決めとを実現しつつ、その起動および停止の際に生じる音を低減できる駆動装置およびこれを用いた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる駆動装置は、伸縮する機械エネルギーに電気エネルギーを変換する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子における伸縮方向の一方端に連結され、前記機械エネルギーが伝達される駆動部材と、前記駆動部材に所定の摩擦力で係合される移動部材と、前記移動部材の位置を検出する位置検出部と、所定の目標位置に前記移動部材を移動させる位置制御部とを備え、前記位置制御部は、前記位置検出部で検出した前記移動部材の位置を繰り返し前記位置検出部から取得し、前記位置検出部から繰り返し取得される前記移動部材の各位置ごとに、前記位置検出部から取得された位置と所定の目標位置との差に応じた目標移動速度となるように前記移動部材を移動させ、前記移動部材の移動速度を変更する場合には、移動速度における単位時間当たりの変化量が所定の制限値以下となるように変更することを特徴とする。
【００１２】
このような駆動装置は、位置検出部で移動部材の位置を検出し、目標移動速度となるように前記移動部材を移動させるので、前記移動部材の高速移動と正確な位置決めとを実現できる。そして、上記駆動装置は、前記移動部材の移動速度を変更する場合には、移動速度における単位時間当たりの変化量が所定の制限値以下となるように変更するので、前記移動部材の移動速度における単位時間当たりの変化量、すなわち、加速度が制限値以下に制限されるので、駆動装置の起動や停止（移動部材の移動開始や移動停止）の際に生じる音を低減できる。したがって、上記駆動装置は、高速移動と正確な位置決めとを実現しつつ、その起動および停止の際に生じる音を低減できる。
【００１３】
また、他の一態様では、上述の駆動装置において、前記位置制御部は、前記移動部材の移動速度に応じて前記制限値を変更することを特徴とする。
【００１４】
このような駆動装置は、移動速度に応じて制限値を変更するので、移動速度に応じた好適な制限値で移動速度を変更できる。
【００１５】
また、他の一態様では、上述の駆動装置において、前記制限値は、前記移動部材の移動速度が大きくなるに従って大きいことを特徴とする。
【００１６】
いわゆるＳＩＤＭの駆動装置における騒音は、加加速度（ジャーク）が大きいほど、大きくなる傾向にあり、このため、加加速度が比較的大きくなる起動や停止の際に、騒音は、比較的大きくなる。一方、移動部材が一旦移動を開始すると、加加速度が小さくなるので、制限値を大きくしても静音化を維持できる。したがって、上記駆動装置は、移動部材の移動速度が大きくなるに従って制限値が大きくなるので、静音化しつつ、より短時間で目標位置に到達できる。
【００１７】
また、他の一態様では、これら上述の駆動装置において、前記位置制御部は、前記位置検出部から取得された位置と所定の目標位置との差が所定の閾値以下である場合、前記目標移動速度をゼロとすることを特徴とする。
【００１８】
このような駆動装置は、移動部材の現在位置が目標位置に近づくと目標移動速度がゼロになるので、例えばノイズ等の影響で位置検出部の検出結果がばらついた場合でも、移動部材が目標位置を越える、いわゆるオーバーシュートを抑制できる。
【００１９】
また、他の一態様では、これら上述の駆動装置において、前記位置制御部は、前記電気機械変換素子に供給する電気エネルギーの電圧値を変更することによって前記移動部材の移動速度を変更し、前記移動部材の移動速度がゼロである場合における前記電圧値の第２変更量は、前記位置検出部から取得された位置と所定の目標位置との差が有る場合に前記移動部材の移動速度を変更する場合における前記電圧値の第１変更量より大きいことを特徴とする。
【００２０】
当該駆動装置は、駆動部材と移動部材とが摩擦係合しているので、移動部材の移動開始の際には、所定の電圧値以下では、移動を開始しない不感帯が存在する。上記駆動装置は、前記移動部材の移動速度がゼロである場合、すなわち、移動部材が停止している場合に、第１変更量よりも大きな第２変更量で前記電圧値を変更するので、より短時間で前記不感帯を超え、移動開始できる。
【００２１】
また、本発明の他の一態様にかかる撮像装置は、これら上述の駆動装置のいずれかの駆動装置と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、１または複数の光学素子を備え、物体の光学像を前記撮像素子の受光面上に結像する撮像光学系とを備え、前記撮像光学系における前記１または複数の光学素子のうちの光軸方向に沿って移動する光学素子は、前記駆動装置の前記移動部材に取り付けられていることを特徴とする。
【００２２】
このような撮像装置は、これら上述の駆動装置のいずれかの駆動装置を備えるので、高速移動と正確な位置決めを実現しつつ、その起動および停止の際に生じる音を低減できる。特に、撮像装置が動画撮影が可能な機種である場合に、駆動装置の騒音の記録が低減されので、このような撮像装置は、より好ましい動画を撮像（撮影）できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる駆動装置および撮像装置は、高速移動と正確な位置決めを実現しつつ、その起動および停止の際に生じる音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の駆動装置を用いた撮像装置を搭載した携帯電話機の外観構成を示す図である。
【図２】前記撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】前記撮像装置の構造的な構成を示す模式的な断面側面図である。
【図４】前記撮像装置における図３のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
【図５】前記撮像装置における図３のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【図６】前記駆動装置の構造的な構成を示す模式的な断面側面図である。
【図７】前記駆動装置に供給される鋸歯状の駆動パルスを示す図である。
【図８】前記駆動装置に供給される矩形波状の駆動パルスと圧電素子の変位を示す図である。
【図９】前記駆動装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１０】前記駆動装置において、位置の差と目標移動速度との第１態様の関係を示す図である。
【図１１】前記駆動装置において、現在移動速度と速度変化量との第１態様の関係を示す図である。
【図１２】前記駆動装置における速度変化量と音の大きさとの関係を調べた一実験結果を示す図である。
【図１３】前記駆動装置における第１態様の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１４】前記駆動装置における第２態様の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１５】前記駆動装置において、位置の差と目標移動速度との第２態様の関係を示す図である。
【図１６】前記駆動装置において、現在移動速度と速度変化量との第２態様の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２６】
実施形態における駆動装置は、通常、可動部分を駆動するために、前記可動部分を含む様々な装置に組み込まれるが、ここでは、その一例として、いわゆるスマートフォンと呼ばれる携帯電話機に搭載された撮像装置に用いられた駆動装置について説明する。
【００２７】
図１は、実施形態の駆動装置を用いた撮像装置を搭載した携帯電話機の外観構成を示す図である。図１（Ａ）は、表面を示し、図１（Ｂ）は、裏面を示す。図２は、前記撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。図３は、前記撮像装置の構造的な構成を示す模式的な断面側面図である。図４は、前記撮像装置における図３のＡ−Ａ線に相当する断面図である。図５は、前記撮像装置における図３のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。図６は、前記駆動装置の構造的な構成を示す模式的な断面側面図である。図６（Ａ）は、全体構成図であり、図６（Ｂ）は、レンズ保持枠の分解斜視図である。図７は、前記駆動装置に供給される鋸歯状の駆動パルスを示す図である。図７の横軸は、時間であり、その縦軸は、電圧である。図８は、前記駆動装置に供給される矩形波状の駆動パルスと圧電素子の変位を示す図である。図８（Ａ）は、レンズ保持枠（移動部材）を進行方向の一方方向へ移動させる場合における駆動パスルを示し、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の場合における圧電素子（電気機械変換素子）の変位を示す。図８（Ａ）の横軸は、時間であり、その縦軸は、駆動電圧であり、図８（Ｂ）の横軸は、時間であり、その縦軸は、圧電素子の変位を示す。図８（Ｃ）は、レンズ保持枠（移動部材）を進行方向の前記一方方向の逆方向である他方方向へ移動させる場合における駆動パスルを示し、図８（Ｄ）は、図８（Ｃ）の場合における圧電素子（電気機械変換素子）の変位を示す。図８（Ｃ）の横軸は、時間であり、その縦軸は、駆動電圧であり、図８（Ｄ）の横軸は、時間であり、その縦軸は、圧電素子の変位を示す。図９は、前記駆動装置の電気的な構成を示すブロック図である。図１０は、前記駆動装置において、位置の差と目標移動速度との第１態様の関係を示す図である。図１０に横軸は、位置の差であり、その縦軸は、目標移動速度Ｖｔである。図１１は、前記駆動装置において、現在移動速度と速度変化量との第１態様の関係を示す図である。図１１に横軸は、現在移動速度であり、その縦軸は、速度変化量△ｖである。図１２は、前記駆動装置における速度変化量と音の大きさとの関係を調べた一実験結果を示す図である。図１２（Ａ）は、駆動パルスを示し、その横軸は、時間であり、その縦軸は、駆動電圧（駆動パルスのパルス高）である。図１２（Ｂ）は、移動部材における速度の変化量を示し、その横軸は、時間であり、その縦軸は、移動体速度である。図１２（Ｃ）は、駆動部（駆動装置）で生じる騒音の大きさを示し、その横軸は、時間であり、その縦軸は、ｄＢ単位で表す駆動音（騒音）である。これら図１２（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示す各グラフは、互いに時間的に同期している。
【００２８】
携帯電話機ＳＰは、例えば、図１に示すように、所定の情報を表示する表示部ＯＴと、所定の指示の入力を受け付ける入力操作部ＩＮと、携帯電話網を用いて通信を行って電話機能を実現する図略の通信部ＭＣと、図２に示す各部ＯＳ、ＩＳ、ＩＧ、ＩＢ、ＩＰ、ＡＤ、ＣＴ、ＭＥ、ＩＦと、これら各部ＯＴ、ＩＮ、ＭＣ、ＯＳ、ＩＳ、ＩＧ、ＩＢ、ＩＰ、ＡＤ、ＣＴ、ＭＥ、ＩＦを収納する薄い板状の筐体ＨＳとを備えている。筐体ＨＳの一方主面（表面）には、表示部ＯＴにおける長方形の表示面が臨み、表示面の一方端側（下側）には、入力操作部ＩＮが配設されている。表示部ＯＴの表示面には、前記表示面に指先あるいはペンで触れることによって入力を受け付けるタッチパネルが備えられ、入力操作部ＩＮで入力することができない指示の入力が、タッチパネルと表示部ＯＴに表示される情報とを合わせることによって実現されている。例えば、表示部ＯＴには、画像撮影モードの起動ボタン、静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタンおよびシャッタボタン等が表示され、表示されたボタンの位置の表示面を触れることで、当該ボタンの示す指示が携帯電話機ＳＰに入力される。なお、前記タッチパネルは、いわゆる静電容量方式等の公知の方式のものであってよい。そして、筐体ＨＳにおける前記一方主面に対向する他方主面（裏面）には、撮像部（撮像装置）ＩＤが臨んでいる。
【００２９】
まず、撮像部ＩＤの電気的な構成について説明する。撮像部（撮像装置）ＩＤは、例えば、図２に示すように、撮像機能のために、撮像光学系ＯＳ、撮像素子ＩＳ、画像生成部ＩＧ、画像データバッファＩＢ、画像処理部ＩＰ、駆動部ＡＤ、制御部ＣＴ、記憶部ＭＥおよびインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）ＩＦを備える。
【００３０】
撮像光学系ＯＳは、１または複数の例えばレンズや光学フィルタ等の光学素子を備え、物体（被写体）の光学像を撮像素子ＩＳの受光面上に結像する。後述のレンズ保持枠の移動部材１４に取り付けられているレンズＬＺは、このような撮像光学系ＯＳにおける前記１または複数の光学素子のうちの光軸Ｃに沿って移動する光学素子である。レンズＬＺは、１枚のレンズであってよく、また複数のレンズを備えるレンズ群であってもよい。レンズＬＺは、例えば、フォーカシング（合焦）を行うために光軸Ｃに沿って移動するＡＦ用レンズであってよく、また例えば、ズーミング（変倍）を行うために光軸Ｃに沿って移動する変倍用レンズであってよい。このようなレンズＬＺを備える撮像光学系ＯＳによって物体の光学像が、その光軸Ｃに沿って撮像素子ＩＳの受光面まで導かれ、撮像素子ＩＳによって前記物体の光学像が撮像される。撮像素子ＩＳは、前記光学像を電気的な信号に変換する素子である。より具体的には、撮像素子ＩＳは、上述したように、撮像光学系ＯＳにより結像された被写体の光学像をＲ，Ｇ，Ｂの色成分の電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号として画像生成部ＩＧに出力する。撮像素子ＩＳでは、制御部ＣＴによって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子ＩＳにおける各画素の出力信号の読出し（水平同期、垂直同期、転送）等の撮像動作が制御される。撮像素子ＩＳは、例えば、ＣＣＤ型のイメージセンサや、ＣＭＯＳ型のイメージセンサ等である。
【００３１】
画像生成部ＩＧは、撮像素子ＩＳからのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理等を行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）、輪郭補正および色ムラ補正等の周知の画像処理を行って、画像信号から画像データを生成する。画像生成部ＩＧで生成された画像データは、画像データバッファＩＢに出力される。画像データバッファＩＢは、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部ＩＰによって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。画像処理部ＩＰは、画像データバッファＩＢの画像データに対し、解像度変換等の所定の画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部ＩＰは、公知の歪み補正処理や、公知の周辺照度落ち補正処理等を含んでもよい。駆動部（駆動装置）ＡＤは、制御部ＣＴから出力される制御信号に基づいて後述のように動作することによって、例えばＡＦ機能や変倍機能を実現するための光学素子を光軸方向に沿って移動させる。制御部ＣＴは、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路などを備えて構成され、撮像素子ＩＳ、画像生成部ＩＧ、画像データバッファＩＢ、画像処理部ＩＰ、駆動部（駆動装置）ＡＤ、記憶部ＭＥおよびＩ／Ｆ部ＩＦの各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部ＣＴによって、撮像部ＩＤは、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。記憶部ＭＥは、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＲＡＭなどを備えて構成される。つまり、記憶部ＭＥは、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。Ｉ／Ｆ部ＩＦは、外部機器と画像データを送受信するインタフェースであり、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠したインタフェースである。
【００３２】
撮像動作において、このような携帯電話機ＳＰでは、前記画像撮影モードの起動ボタンが操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部ＣＴへ出力され、制御部ＣＴは、画像撮影の機能を起動し、また、前記画像撮影ボタンが操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部ＣＴへ出力され、制御部ＣＴは、静止画撮影モードの起動、実行や、動画撮影モードの起動、実行等の、その操作内容に応じた動作を実行する。そして、前記シャッタボタンが操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部ＣＴへ出力され、制御部ＣＴは、静止画撮影や動画撮影等の、その操作内容に応じた動作を実行する。
【００３３】
より具体的には、静止画を撮影する場合は、制御部ＣＴは、撮像素子ＩＳに静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部ＡＤを介して撮像光学系ＯＳのＡＦ用光学素子を動作させてフォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子ＩＳの受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部ＩＧに出力される。その画像信号は、画像データバッファＩＢに一時的に記憶され、画像処理部ＩＰにより画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が表示部ＯＴに表示される。そして、撮影者は、表示部ＯＴを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆるシャッターボタン（不図示）が操作されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部ＭＥに画像データが格納され、静止画像が得られる。
【００３４】
また、動画撮影を行う場合は、制御部ＣＴは、撮像素子ＩＳに動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、表示部ＯＴを参照することで、撮像素子ＩＳを通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。前記シャッターボタン（不図示）が操作されることによって、動画撮影が開始される。そして、動画撮影時、制御部ＣＴは、撮像素子ＩＳに動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部ＡＤを介して撮像光学系ＯＳのＡＦ用光学素子を動作させてフォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子ＩＳの受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部ＩＧに出力される。その画像信号は、画像データバッファＩＢに一時的に記憶され、画像処理部ＩＰにより画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が表示部ＯＴに表示される。そして、もう一度前記シャッターボタン（不図示）を操作することで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部ＭＥに導かれて格納される。
【００３５】
一方、変倍が指示されると、その指示内容を表す制御信号が制御部ＣＴへ出力され、制御部ＣＴは、駆動部ＡＤを介して撮像光学系ＯＳの変倍用レンズを動作させて変倍を行う。これによって、変倍された光学像が撮像素子ＩＳの受光面に結像される。
【００３６】
次に、撮像部（撮像装置）ＩＤおよび駆動部（駆動装置）ＡＤの構造的な構成について説明する。この説明に当たり、ｘｙｚ直交座標系が次のように設定される。各図において、ｚ方向は、側面視で上下方向（光軸Ｃの方向）の意味であり、原点側が像側であり、この原点側に対向する側が物体側である。ｘ、ｙ方向は、それぞれｚ方向に直交し、平面視で互いに直交する上下左右方向の意味である。
【００３７】
被写体の光学像を電気信号に変換する前記撮像素子ＩＳが中央部に固定された略矩形状の固定台３が配置され、この固定台３に対して、光軸Ｃの方向の前方（＋ｚ方向）に略矩形状の可動台４が配置されている。
【００３８】
可動台４は、光軸Ｃの直交方向に揺動可能にサスペンションワイヤ５を介して固定台３で支持されている。可動台４は、上フレーム部４ａと、この上フレーム部４ａの四辺部から固定台３の方向に延在された４本のアーム部４ｂとで構成されている。
【００３９】
より具体的には、固定台３の四隅に、ｚ方向（光軸Ｃの方向）を向いた計４本のサスペンションワイヤ５の一端がそれぞれ固定され、各サスペンションワイヤ５の他端には、可動台４の上フレーム部４ａの四隅が接着剤で接合固定されている。そして、サスペンションワイヤ５がｘ方向とｙ方向に撓むことで、固定台３に対して可動台４が光軸Ｃの直交方向に平行移動されるようになる。
【００４０】
図５に示すように、固定台３の上面の四辺部には楕円状のコイル８がそれぞれ固定され、可動台４の各アーム部４ｂの下面には、コイル８に対向する磁石９がそれぞれ取付けられている。このコイル８と磁石９は、光学式手振れ補正機構の電磁式アクチュエータ７を構成する。
【００４１】
可動台４の上フレーム部４ａの下面の一隅部には、ＡＦ用の駆動部（駆動装置）ＡＤ（１１〜１７）の基体（錘部材）１１が固定されている。
【００４２】
この駆動部（駆動装置）ＡＤは、基体１１と、電気機械変換素子１２と、駆動部材１３と、移動部材１４と、駆動回路ＥＣとを備える。より具体的には、図３に示すように、光軸Ｃの方向に、上から順に、基体１１と電気機械変換素子１２の一例としての圧電素子１２と駆動部材の一例としての駆動軸１３とが結合され、駆動軸１３が固定台３の方向に延在されている。駆動軸１３は、片持ち支持状態となっている。そして、駆動軸１３に移動部材１４の一例としてのレンズ保持枠１４が摩擦係合している。なお、圧電素子１２と駆動軸１３との接着固定部分には、図６（Ａ）に破線で示すように補強部材３０が嵌め込まれて、エポキシ系の接着剤などで接着固定されてもよい。
【００４３】
電気機械変換素子１２は、入力の電気エネルギーを、伸縮する機械エネルギー、すなわち、機械的な運動に変換する素子であり、例えば、入力の電気エネルギーを圧電効果によって機械的な伸縮運動に変換する圧電素子等である。このような圧電素子は、例えば、積層体と、一対の外部電極とを備えている。積層体は、圧電材料から成る薄膜状（層状）の圧電層と導電性を有する薄膜状（層状）の内部電極層とを交互に複数積層して成るものである。複数の内部電極層は、その一部が互いに対向する一対の外周側面で外部に臨むようにそれぞれ構成されている。一対の外部電極は、積層体における前記一対の外周側面上に積層方向に沿って形成され、前記電気エネルギーを積層体に供給するものであり、前記複数の内部電極と順次交互に接続されている。圧電材料は、例えば、いわゆるＰＺＴ、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸タンタル酸カリウム（Ｋ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等の無機圧電材料である。
【００４４】
駆動部材１３は、電気機械変換素子（本実施形態では圧電素子）１２における伸縮方向の一方端の端面に固定されて連結され、この電気機械変換素子１２で電気エネルギーから変換された機械エネルギーが伝達される部材である。より具体的には、駆動部材１３は、本実施形態では、圧電素子における前記積層体の一方端の端面に接着剤によって接着固定された柱状（軸状）の駆動軸１３である。駆動部材１３の材料は、例えば、金属、樹脂およびカーボン等の任意の材料を用いることができる。駆動部材１３の長手方向に直交する断面は、例えば、矩形、多角形、楕円および円形等の任意の形状でよいが、本実施形態では、移動部材１４が駆動部材１３の長手方向に沿って容易に相対移動可能となるように、この断面は、円形となっている。なお、この断面が矩形または多角形である場合には、前記観点から、面取りされていることが好ましい。
【００４５】
基体１１は、電気機械変換素子（圧電素子）１２における伸縮方向の他方端の端面に固定されて連結され、上フレーム部４ａの下面によって支持されるための部材である。基体１１は、駆動部材（駆動軸）１３の慣性質量より大きな慣性質量を持つ。より具体的には、基体１１は、電気機械変換素子１２の外形形状に合わせた直径を持つ円柱形状となっており、その一方端の端面で電気機械変換素子１２に接着剤によって接着固定されることによって電気機械変換素子１２を支持している。このような基体１１は、駆動部材１３の慣性質量より大きいな慣性質量を持つため、前記上フレーム部４ａに固定されることによって、電気機械変換素子１２の伸縮運動に対して静止しており、電気機械変換素子１２の伸縮運動は、主に、駆動部材１３に伝達されることになる。なお、基体１１は、このように駆動部ＡＤの出力を大きくするための部材であって、必ずしも必要ではなく、その場合には、上フレーム部４ａの下面に電気機械変換素子１２を固定することになる。
【００４６】
移動部材１４は、駆動部材１３に所定の摩擦力で係合される部材であり、可動台４の上フレーム部４ａの下方で、駆動部材１３に対して摺動するものである。本実施形態では、移動部材１４は、光学素子の一例である、ＡＦ機能を実現するためのＡＦ用レンズＬＺを支持して保持するレンズ保持枠とされている。このレンズ保持枠の移動部材１４には、図６（Ｂ）に示すように、外周の一部が延長されてスライダブロック１４ａが形成されている。このスライダブロック１４ａには、光軸ＡＸの方向に沿って貫通開口が形成されており、この貫通開口に駆動軸１３が挿通されている。この光軸Ｃの方向と駆動軸１３の軸方向とは、平行とされている。また、スライダブロック１４ａの中央には、切り欠き部１４ｂが形成されており、この切り欠き部１４ｂにおいて駆動軸１３の径方向半分が露出している。そして、この切り欠き部１４ｂには、駆動軸１３の径方向半分に当接するパッド１５が嵌挿され、このパッド１５には、スライダブロック１４ａにビス１７、１７でビス留めされた押圧ばね１６によって駆動軸１３へ向かう方向の付勢力が与えられている。このような構造によってパッド１５を含むレンズ保持枠１４と駆動軸１３とは、押圧ばね１６の付勢力によって圧接され、所定の摩擦力で摩擦係合している。なお、レンズ保持枠（移動部材）１４と駆動軸１３とを摩擦係合させる構造は、このような構造に限定されない。また、スライダブロック１４ａは、レンズ保持枠１４に一体形成しているが、レンズ保持枠１４と別体として、別部品で連結してもよい。
【００４７】
駆動回路ＥＣは、電気機械変換素子１２を駆動するために、電気機械変換素子１２に供給される所定の駆動パルスを生成する回路である。後に、駆動回路ＥＣについてより具体的に説明するが、駆動回路ＥＣには、例えば、図７に示す鋸歯状波の駆動パルスを発振する公知の発振回路を使用することができる。この図７に示すような鋸歯状パルスが駆動回路ＥＣから圧電素子１２に印加されると、鋸歯状パルスの緩やかな立ち上がり部分では、圧電素子１２が厚み方向に緩やかに伸び（後進）変位し、駆動軸１３も同方向に緩やかに変位する。このとき、駆動軸１３に摩擦結合しているレンズ保持枠１４のスライダブロック１４ａは、駆動軸１３ととともに後進方向に移動する。次に、鋸歯状パルスの急速な立ち下がり部では、圧電素子１２が厚み方向に急速に縮み（前進）変位し、駆動軸１３も同方向に急速に変位する。このとき、駆動軸１３に摩擦結合しているスライダブロック１４ａは、慣性力で摩擦結合力に打ち勝ってその位置に留まり、実質的に前進方向に移動しない。このように、圧電素子１２に鋸歯状パルスを連続的に印加することで、スライダブロック１４ａとともにレンズ保持枠１４を後進方向に徐々に移動させることができる。逆に、スライダブロック１４ａとともにレンズ保持枠１４を前進方向に徐々に移動させるには、圧電素子１２に印加する鋸歯状パルスの波形の向きを変えればよい。また例えば、駆動回路ＥＣには、製造コスト等を低減するために、図８（Ａ）または図８（Ｃ）に示すような所定のデューティ比（例えば３：７や７：３）を持つ矩形波状のパルスを駆動パルスとして発振する公知の４個のスイッチング素子によるＨブリッジ回路や、２個のスイッチング素子によるハーフブリッジ回路を使用することができる。これら図８（Ａ）または図８（Ｃ）に示すようなデューティ比の矩形波状パスルが駆動回路ＥＣから圧電素子１２に印加されると、上述と同様に、図８（Ｂ）または図８（Ｄ）に示すように、スライダブロック１４ａとともにレンズ保持枠１４を徐々に移動させることができる。
【００４８】
ここで、サスペンションワイヤ５には、圧電素子１２に印加される鋸歯状パルスの伝送路の役割を担わせることができる。すなわち、駆動回路ＥＣで生成された鋸歯状パルス（または矩形波状パスル）は、導電性のサスペンションワイヤ５を伝送し（図３の矢印ａ参照）、その後、リード線２０ａを介して圧電素子１２に供給することができる。圧電素子１２のアース側は、アース線２０ｂから別のサスペンションワイヤ５を介して駆動回路ＥＣのアース部に接続すればよい（図３の矢印ｂ参照）。
【００４９】
リード線２０ａは、固定台３側の撮像素子ＩＳから離れるように、可動台４側に配置している。このリード線２０ａは、絶縁性合成樹脂製である可動台４内に導電性の金属箔をインサートモールドして、一端を可動台４の内部でサスペンションワイヤ５に接続し、他端を可動台４から引き出して圧電素子１２に接続することもできる。このようにすれば、鋸歯状パルスによる撮像素子ＩＳのノイズをより軽減することができる。
【００５０】
このようにして、駆動部ＡＤによりレンズ保持枠１４を前進駆動または後進駆動させることで、ＡＦ用レンズＬＺがオートフォーカスされるようになる。なお、具体的に図示しないが、駆動軸１３で片持ち支持されたレンズ保持枠１４を回り止めする回り止め機構が設けられている。また、図３および図４に示すように、レンズ保持枠１４に位置検出磁石２３を取付け、可動台４にホール素子２２を取付けることで、レンズ保持枠１４の前後進（フォーカス）位置を検出するようにしている。また、ＡＦ用レンズＬＺに代え、変倍用レンズＬＺをレンズ保持枠１４で保持することで、同様に、レンズ保持枠１４の前後進（変倍）位置を検出して変倍できる。
【００５１】
このオートフォーカスと同時に、光学式手振れ補正機構の電磁式アクチュエータ７が駆動されて、可動台４が光軸Ｃの直交方向に平行移動されることで、手振れ補正がなされるようになる。ここで、手振れ補正駆動時のレンズ保持枠１４の挙動を説明する。なお、レンズ保持枠１４はｘ方向とｙ方向に同様の挙動を示すようになる。磁石９は、上面がＮ極、下面がＳ極に着磁されているものとする。コイル８に電流が流れていない非駆動時には、磁石９とコイル８との間には電磁力が発生しないので、４本のサスペンションワイヤ５は、ｚ方向と平行な状態を保ったままである。一方、コイル８に図５の矢印方向に電流を流すと、磁石９とコイル８の間には電磁力が発生するので、磁石９を搭載し、かつ４本のサスペンションワイヤ５で支持された可動台４は、−ｘ方向に移動させられる。実際の手振れ補正駆動時には、所定の制御信号に応じてコイル８に流れる電流の向きと大きさが変化し、それに伴って可動台４は、撮像素子２に対してｘ方向に平行が担保された状態でシフト駆動される。本実施形態のように４本のサスペンションワイヤ５で支持された可動台４は、駆動部ＡＤの駆動軸１３のようなばね性を有しない支持機構によって姿勢が担保されている。したがって、撮像素子２に対してｘ，ｙ方向に平行が担保された状態でシフト駆動されるようになる。
【００５２】
次に、駆動部（駆動装置）ＡＤの電気的な構成、すなわち、駆動回路ＥＣについてより具体的に説明する。駆動回路ＥＣは、例えば、図９に示すように、位置制御部５１と、ドライブ部５２と、制御目標位置設定部５３と、位置換算部５４とを備える。
【００５３】
制御目標位置設定部５３は、移動部材（レンズ保持枠）１４の目標位置Ｐｔを設定し、この設定した目標位置Ｐｔを位置制御部５１へ出力するものである。例えば、レンズ保持枠１４にＡＦ用レンズＬＺが保持される場合には、制御目標位置設定部５３は、例えばいわゆる山登り方式等の公知の常套手段によって合焦位置Ｐｆを目標位置Ｐｔとして設定する。また例えば、レンズ保持枠１４に変倍用レンズＬＺが保持される場合には、制御目標位置設定部５３は、ユーザの操作によって入力された倍率に対応した位置Ｐｚを目標位置Ｐｔとして設定する。
【００５４】
位置換算部５４は、上述のホール素子２２および磁石２３とで、移動部材１４の位置Ｐを検出する位置検出部を構成する。位置換算部５４は、ホール素子２２の出力が入力され、ホール素子２２の出力を増幅後にアナログ−デジタル変換して移動部材１４の位置情報に換算し、この換算した位置情報を移動部材１４の現在位置Ｐｃとして位置制御部５１へ出力するものである。ホール素子２２の出力は、磁石２３の移動量、すなわち、移動部材１４の移動量に略比例する。したがって、例えば、ホール素子２２の出力と移動部材１４の位置Ｐとの対応関係が予め調べられ、この対応関係が例えばルックアップテーブル形式で、また例えば関数式形式で、位置換算部５４に保持され、位置換算部５４は、この対応関係を用いてホール素子２２の出力を移動部材１４の位置情報に換算できる。
【００５５】
位置制御部５１は、制御目標位置設定部５３から入力された目標位置Ｐｔに移動部材１４を移動するように、制御信号を生成し、この生成した制御信号をドライブ部５２へ出力する回路である。より具体的には、位置制御部５１は、磁石２３、ホール素子２２および位置換算部５４で検出した移動部材１４の位置Ｐ（ｔ）を繰り返し位置換算部５４から取得し、この位置換算部５４から繰り返し取得される移動部材１４の各位置Ｐ（ｔ）ごとに、位置換算部５４から取得された位置Ｐｃと前記目標位置Ｐｔとの差に応じた目標移動速度Ｖｔとなるように移動部材１４を移動させ、移動部材１４の移動速度Ｖを変更する場合には、移動速度Ｖにおける単位時間当たりの変化量△Ｖが所定の制限値△Ｖｔｈ以下となるように変更するものである。このような位置制御部５１は、例えば、目標速度算出部５１１と、現在速度算出部５１２と、移動速度算出部５１３と、移動速度変化量制限部５１４とを備える。
【００５６】
目標速度算出部５１１は、前記位置検出部に含まれる位置換算部５４で検出した移動部材１４の現在位置Ｐｃを繰り返し位置換算部５４から取得し、位置換算部５４から繰り返し取得される移動部材１４の各位置Ｐ（ｔ）ごとに、位置換算部５４から入力された現在位置Ｐｃと、制御目標位置設定部５３から入力された目標位置Ｐｔとの差（位置の差Ｐｓｕｂ＝Ｐｔ−Ｐｃ）に応じた目標移動速度Ｖｔを算出し、この算出した目標移動速度Ｖｔを移動速度算出部５１３へ出力するものである。前記位置の差Ｐｓｕｂと目標移動速度Ｖｔとの関係は、例えば、図１０に示すように、予め与えられ、例えばルックアップテーブル形式で、また例えば関数形式で、目標速度算出部５１１に保持される。目標速度算出部５１１は、この関係を用いて前記位置の差Ｐｓｕｂに応じた目標移動速度Ｖｔを算出する。図１０に示す例では、０から最大目標移動速度Ｖｍａｘに到達するまで、前記位置の差Ｐｓｕｂが大きくなるに従って目標移動速度Ｖｔも比例するように大きくなり、最大目標移動速度Ｖｍａｘに到達すると、前記位置の差Ｐｓｕｂの大きさに拠らず目標移動速度Ｖｔが一定となる。すなわち、図１０に示す例では、現在位置Ｐｃから目標位置Ｐｔまでの距離が相対的に長い場合には、目標移動速度Ｖｔがより速く設定され、前記距離が相対的に短い場合には、目標移動速度Ｖｔがより遅く設定される。
【００５７】
現在速度算出部５１２は、目標速度算出部５１１と略同期して、前記位置検出部に含まれる位置換算部５４で検出した移動部材１４の現在位置Ｐｃを繰り返し位置換算部５４から取得し、位置換算部５４から繰り返し取得される移動部材１４の各位置Ｐ（ｔ）ごとに、所定時間前の過去位置Ｐｐと位置換算部５４から入力された現在位置Ｐｃとから現在移動速度Ｖｃを算出し、この算出した現在移動速度Ｖｃを移動速度算出部５１３へ出力するものである。前記所定時間は、例えば、当該現在速度算出部５１２によって、前回、現在移動速度Ｖｃを算出したタイミング（時刻）から計時した時間である。
【００５８】
移動速度変化量制限部５１４は、移動速度Ｖにおける単位時間当たりの変化量△Ｖの制限値△Ｖｍａｘを設定し、この設定した制限値（上限値）△Ｖｍａｘを移動速度算出部５１３へ出力するものである。前記制限値△Ｖｍａｘは、例えば、図１１に示すように、現在移動速度に拠らず一定値に設定され、移動速度変化量制限部５１４に保持される。
【００５９】
移動速度算出部５１３は、目標速度算出部５１１で算出された目標移動速度Ｖｔと、現在速度算出部５１２で算出された現在移動速度Ｖｃとの差（速度差）Ｖｓｕｂ（＝Ｖｔ−Ｖｃ）に応じて、移動速度Ｖを設定するものであり、移動部材１４の移動速度Ｖを変更する場合には、移動速度Ｖの変化量△Ｖが制限値△Ｖｍａｘ以下となるように（移動速度の変化量△Ｖが制限値△Ｖｍａｘを超えないように）、移動速度Ｖを変更設定するものである。そして、移動速度算出部５１３は、この設定した移動速度Ｖとなるように制御信号を生成し、この生成した制御信号をドライブ部５２へ出力するものである。
【００６０】
ドライブ部５２は、移動速度算出部５１３から入力された制御信号に応じた上述の鋸歯状の駆動パルス、あるいは、矩形波状の駆動パルスを生成し、この生成した駆動パルスを駆動部（駆動装置）ＡＤの電気機械変換素子（圧電素子）１２に供給するものである。
【００６１】
このような位置制御部５１、ドライブ部５２、制御目標位置設定部５３および位置換算部５４は、個別回路で構成されて良く、またこれら各部５１〜５４のうちの１または複数は、ＣＰＵおよび記憶素子等を備えて構成されるマイクロコンピュータによって構成されても良い。マイクロコンピュータによって構成される場合では、所定のプログラムを実行することによってこれら各部５１〜５４のうちの１または複数が機能的に構成される。なお、位置制御部５１がマイクロコンピュータによって構成される場合では、目標速度算出部５１１、現在速度算出部５１２、移動速度算出部５１３および移動速度変化量制限部５１４も機能的に構成される。
【００６２】
また、本実施形態では、電気機械変換素子１２は、一例として圧電素子１２であり、この圧電素子１２は、印加電圧の大きさに応じて伸縮量で伸縮する。このため、本実施形態では、最大目標移動速度Ｖｍａｘは、圧電素子１２に印加可能な電圧値で規定され、例えば、２．８Ｖに設定される。また、制限値△Ｖｍａｘも電圧値Ｅで規定される。駆動部（駆動装置）ＡＤの騒音は、移動部材１４の急激な起動や停止に伴う移動部材１４等の振動によって生じる。ＳＩＤＭの駆動部ＡＤにおける速度の変化量と騒音の大きさとの関係は、移動部材１４の重量、駆動部材１３の軸心から移動部材１４（レンズＬＺを保持する場合にはレンズを含む）の重心までの距離、駆動部材１３と移動部材１４との摩擦係合している部分の長さ等に依存し、前記関係は、実験によって求めることができる。図１２には、本実施形態で用いた駆動部ＡＤにおける前記関係の一実験結果が示されている。予め設定される許容できる騒音の大きさが２０ｄＢであるとすると、本実施形態で用いた駆動部ＡＤでは、種々の実験の結果、図１２（Ａ）に示すように、駆動パルスの電圧値Ｅが０．４Ｖ／ｍｓｅｃで変化すると、移動部材１４における移動速度Ｖの変化量△Ｖは、図１２（Ｂ）に示すように、１ｍ／ｓｅｃ２となり、その結果、騒音の大きさは、図１２（Ｃ）に示すように、２０ｄＢ以下となる。このような実験結果から、本実施形態では、例えば、制限値△Ｖｍａｘは、電圧値Ｅで規定され、△Ｅｍａｘ＝｜０．４｜Ｖ／ｍｓｅｃに設定される。なお、この制限値△Ｖｍａｘ（電圧値では△Ｅｍａｘ）は、許容される騒音の大きさによって適宜に変更される。
【００６３】
次に、上述のように、携帯電話機ＳＰに搭載された撮像装置ＩＤに用いられた駆動部（駆動装置）ＡＤにおける静音化に関する動作について説明する。図１３は、前記駆動装置における第１態様の駆動方法を示すフローチャートである。
【００６４】
例えば、ＡＦ動作や変倍動作等において、制御目標位置設定部５３から目標位置Ｐｔが位置制御部５１に入力されると、位置制御部５１は、目標位置Ｐｔに移動部材１４を移動するべく、次のように動作する。
【００６５】
図１３において、まず、位置制御部５１の目標速度算出部５１１は、位置換算部５４で検出した移動部材１４の現在位置Ｐｃを位置換算部５４から取得し、この位置換算部５４から入力された現在位置Ｐｃと、制御目標位置設定部５３から入力された目標位置Ｐｔとの差（位置の差Ｐｓｕｂ＝Ｐｔ−Ｐｃ）を算出し、この位置の差Ｐｓｕｂと目標移動速度Ｖｔとの関係から、前記位置の差Ｐｓｕｂに応じた目標移動速度Ｖｔを算出し、そして、この算出した目標移動速度Ｖｔを移動速度算出部５１３へ出力する（Ｓ１１）。
【００６６】
また、目標速度算出部５１１の上述の処理Ｓ１１と略同期して、位置制御部５１の現在速度算出部５１２は、所定時間前の過去位置Ｐｐと位置換算部５４から入力された現在位置Ｐｃとから現在移動速度Ｖｃを算出し、この算出した現在移動速度Ｖｃを移動速度算出部５１３へ出力する（Ｓ１２）。後述するように、図１３に示す処理Ｓ１１ないし処理Ｓ１７は、移動部材１４が目標位置Ｐｔに到達するまで繰り返し実行されるが、前記過去位置Ｐｐは、例えば、この繰り返し処理において、前回に位置換算部５４から入力された現在位置Ｐｃであってよく、この場合、前記所定時間は、例えば、この繰り返し処理において、前回の処理Ｓ１２の実行から今回の処理Ｓ１２の実行までの時間（１サーボ周期）となる。
【００６７】
次に、位置制御部５１の移動速度算出部５１３は、処理Ｓ１１で目標速度算出部５１１で算出された目標移動速度Ｖｔと、処理Ｓ１２で現在速度算出部５１２で算出された現在移動速度Ｖｃと、の差（速度差）Ｖｓｕｂを算出し、この算出した速度差Ｖｓｕｂが正、０、負のいずれであるか判定する（Ｓ１３）。この判定の結果、速度差Ｖｓｕｂが０である場合、すなわち、目標移動速度Ｖｔと現在移動速度Ｖｃとが等しい場合（“＝”）、移動速度算出部５１３は、今回の処理を終了する。前記判定の結果、速度差Ｖｓｕｂが正である場合、すなわち、現在移動速度Ｖｃが目標移動速度Ｖｔに到達していない場合（“Ｙｅｓ”）、移動速度算出部５１３は、処理Ｓ１４を実行する。前記判定の結果、速度差Ｖｓｕｂが負である場合、すなわち、現在移動速度Ｖｃが目標移動速度Ｖｔを越えている場合（“Ｎｏ”）、移動速度算出部５１３は、処理Ｓ１５を実行する。
【００６８】
処理Ｓ１４において、移動速度算出部５１３は、現在、ドライブ部５２に指示している電圧値を１ミリ秒当たり０．４Ｖだけ上げるように設定する。次に、移動速度算出部５１３は、０．４Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖを越えているか否かを判定する（Ｓ１６）。この判定の結果、０．４Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖを越えている場合（“Ｙｅｓ”）には、移動速度算出部５１３は、ドライブ部５２に指示する電圧値を２．８Ｖに設定し（Ｓ１７）、今回の処理を終了する。前記判定の結果、０．４Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖ越えていない場合、すなわち、０．４Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖ以下である場合（“Ｎｏ”）には、移動速度算出部５１３は、今回の処理を終了する。
【００６９】
一方、処理Ｓ１５において、移動速度算出部５１３は、現在、ドライブ部５２に指示している電圧値を１ミリ秒当たり０．４Ｖだけ下げるように設定し、今回の処理を終了する。
【００７０】
このように移動速度算出部５１３は、ドライブ部５２へ指示する電圧値が設定されると、この電圧値を表す制御信号を生成し、この制御信号をドライブ部５２へ出力する。ドライブ部５２は、この制御信号で表された電圧値となるように、駆動部（駆動装置）ＡＤを駆動する。この場合、圧電素子１２に印加される電圧値の変化は、処理Ｓ１４および処理Ｓ１５の各処理から分かるように、０．４Ｖ／ｍｓに制限されるので、移動部材１４の移動速度Ｖも制限値△Ｖｍａｘ以下となる。
【００７１】
そして、このような今回の処理Ｓ１１ないし処理Ｓ１７の各処理（１つのサーボ処理）が終了すると、前記位置の差Ｐｓｕｂが０となって目標移動速度Ｖｔが０となるまで、すなわち、移動部材１４が目標位置Ｐｔに到達したと判断されるまで、次の処理Ｓ１１ないし処理Ｓ１７の各処理を実行するべく、処理が処理Ｓ１１に戻される。
【００７２】
このように本実施形態における撮像装置ＩＤおよび駆動部（駆動装置）ＡＤは、位置検出部としてのホール素子２２、磁石２３および位置換算部５４で移動部材１４の位置Ｐを検出し、目標移動速度Ｖｔとなるように移動部材１４を移動させるので、移動部材１４の高速移動と正確な位置決めとを実現できる。そして、上記撮像装置ＩＤおよび駆動部（駆動装置）ＡＤは、移動部材１４の移動速度Ｖを変更する場合には、移動速度Ｖにおける単位時間当たりの変化量△Ｖが所定の制限値△Ｖｍａｘ以下となるように変更するので、移動部材１４の移動速度Ｖにおける単位時間当たりの変化量△Ｖ、すなわち、加速度が制限値△Ｖｍａｘ以下に制限されるので、駆動部（駆動装置）ＡＤの起動や停止（移動部材１４の移動開始や移動停止）の際に生じる音を低減できる。したがって、上記撮像装置ＩＤおよび駆動部（駆動装置）ＡＤは、高速移動と正確な位置決めとを実現しつつ、その起動および停止の際に生じる音を低減できる。
【００７３】
なお、駆動部（駆動装置）ＡＤは、駆動部材１３と移動部材１４とが摩擦係合しているので、移動部材１４の移動開始の際には、所定の電圧値以下では、移動を開始しない不感帯が存在する。これを考慮し、電気機械変換素子として圧電素子１２を用い、この圧電素子１２に供給する電気エネルギーの電圧値を変更することによって移動部材１４の移動速度Ｖを変更する上述の実施形態において、位置制御部５１は、移動部材１４の移動速度Ｖがゼロである場合における電圧値の第２変更量は、前記位置検出部に含まれる位置換算部５４から取得された位置と所定の目標位置との差が有る際に移動部材１４の移動速度を変更する場合における前記電圧値の第１変更量より大きくなるように動作しても良い。すなわち、撮像装置ＩＤおよび駆動部（駆動装置）ＡＤは、図１３に示す動作に代え、図１４に示すように動作してもよい。
【００７４】
図１４は、前記駆動装置における第２態様の駆動方法を示すフローチャートである。図１４において、まず、位置制御部５１は、ドライブ部５２に指示している現在の電圧値がオフ状態にあるか否か、すなわち、前記電圧値が０Ｖであるか否かを判定する。この判定の結果、オフ状態ではない場合には、位置制御部５１は、次の処理Ｓ２１を実行し、前記判定の結果、オフ状態である場合には、位置制御部５１は、駆動部ＡＤの起動電圧値としてデフォルトとして予め設定されている電圧値Ｅｏｆｆｓｅｔをドライブ部５２に指示する制御信号を生成し、この制御信号をドライブ部５２へ出力する。ドライブ部５２は、この制御信号で表された電圧値Ｅｏｆｆｓｅｔとなるように、駆動部ＡＤを駆動する。例えば、本実施形態では、電圧値Ｅｏｆｆｓｅｔは、例えば１．５Ｖに設定される。
【００７５】
次に、位置制御部５１は、上述の処理Ｓ１１および処理Ｓ１２それぞれと同様の処理Ｓ２１および処理Ｓ２２を実行する。
【００７６】
次に、位置制御部５１の移動速度算出部５１３は、現在移動速度Ｖｃが０であるか否かを判定する（Ｓ３１）。この判定の結果、現在移動速度Ｖｃが０ではない場合（“Ｎｏ”）には、移動速度算出部５１３は、処理Ｓ２３を実行し、前記判定の結果、現在移動速度Ｖｃが０である場合（“Ｙｅｓ”）には、移動速度算出部５１３は、処理Ｓ３２を実行する。
【００７７】
処理Ｓ３２において、移動速度算出部５１３は、現在、ドライブ部５２に指示している電圧値を１ミリ秒当たり２Ｖだけ上げるように設定する。すなわち、位置換算部５４から取得された現在位置Ｐｃと目標位置Ｐｔとの差が有る際に移動部材１４の移動速度を変更する処理Ｓ２４および処理Ｓ２５の第１変更量（本実施形態では制限値△Ｖｍａｘ；△Ｅｍａｘ＝０．４Ｖ／ｍｓｅｃ）よりも大きな２Ｖ／ｍｓｅｃ（第２変更量の一例）で電圧値が変更される。なお、２Ｖ／ｍｓｅｃは、第２変更量の一例に過ぎず、第２変更量は、例えば許容される騒音の大きさ、第１変更量、駆動部ＡＤの個体バラツキ等を考慮して適宜に設定される。次に、移動速度算出部５１３は、２Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖを越えているか否かを判定する（Ｓ３３）。この判定の結果、２Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖを越えている場合（“Ｙｅｓ”）には、移動速度算出部５１３は、予め設定された所定のエラー処理を実行し（Ｓ３４）、今回の処理を終了する。前記判定の結果、２Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖ越えていない場合、すなわち、２Ｖだけ上げた電圧値が圧電素子１２の最大電圧値２．８Ｖ以下である場合（“Ｎｏ”）には、移動速度算出部５１３は、処理を処理３１に戻す。
【００７８】
一方、処理Ｓ２３において、移動速度算出部５１３は、上述の処理Ｓ１３と同様の処理を行い、以下、上述の処理Ｓ１４、Ｓ１５ないし処理Ｓ１７それぞれと同様の処理Ｓ２４、Ｓ２５ないし処理Ｓ２７を実行する。
【００７９】
そして、このような今回の処理Ｓ２４、Ｓ２５ないし処理Ｓ２７の各処理が終了すると、前記位置の差Ｐｓｕｂが０となって目標移動速度Ｖｔが０となるまで、すなわち、移動部材１４が目標位置Ｐｔに到達したと判断されるまで、次の処理Ｓ２４、Ｓ２５ないし処理Ｓ２７および処理Ｓ３１ないし処理Ｓ３４の各処理を実行するべく、処理が処理Ｓ２１に戻される。
【００８０】
このような撮像装置ＩＤおよび駆動部（駆動装置）ＡＤは、移動部材１４の移動速度がゼロである場合、すなわち、移動部材１４が停止している場合に、第１変更量よりも大きな第２変更量で前記電圧値を変更するので、より短時間で前記不感帯を超え、移動開始できる。
【００８１】
図１５は、前記駆動装置ＡＤにおいて、前記位置の差Ｐｓｕｂと目標移動速度Ｖｔとの第２態様の関係を示す図である。図１５に横軸は、位置の差Ｐｓｕｂであり、その縦軸は、目標移動速度Ｖｔである。
【００８２】
なお、上述の実施形態（図１２に示すフローチャートの場合および図１４に示すフローチャートの場合）では、前記位置の差Ｐｓｕｂと目標移動速度Ｖｔとの関係は、前記位置の差Ｐｓｕｂが０である場合に目標移動速度Ｖｔも０であり、前記位置の差Ｐｓｕｂが０から大きくなるに従って、目標移動速度Ｖｔは、０から略比例で大きくなったが、前記位置の差Ｐｓｕｂと目標移動速度Ｖｔとの関係は、図１５に示すように、前記位置の差Ｐｓｕｂが所定の閾値Ｓｔｈ以下である場合、目標移動速度Ｖｔがゼロとされ、前記位置の差Ｐｓｕｂが前記閾値Ｓｔｈから大きくなるに従って、目標移動速度Ｖｔは、０から略比例で大きくなる関係であっても良い。このような場合では、位置制御部５１は、位置検出部（磁石２３、ホール素子２２および位置換算部５４）から取得された現在位置Ｐｃと、制御目標位置設定部５３から入力された所定の目標位置Ｐｔとの差（前記位置の差）Ｐｓｕｂが所定の閾値Ｓｔｈ以下である場合、目標移動速度Ｖｔをゼロとするように動作する。このような駆動部（駆動装置）ＡＤは、移動部材１４の現在位置Ｐｃが目標位置Ｐｔに近づくと目標移動速度Ｖｔがゼロになるので、例えばノイズ等の影響で位置検出部の検出結果がばらついた場合でも、移動部材１４が目標位置Ｐｔを越える、いわゆるオーバーシュートを抑制できる。
【００８３】
図１６は、前記駆動装置において、現在移動速度と速度変化量との第２態様の関係を示す図である。図１６に横軸は、現在移動速度であり、その縦軸は、速度変化量△ｖである。
【００８４】
上述の実施形態（図１２に示すフローチャートの場合および図１４に示すフローチャートの場合）では、制限値△Ｖｍａｘは、現在移動速度に拠らず一定値であったが、移動部材（レンズ保持枠）１４の移動速度Ｖに応じて変更されてもよい。例えば、制限値△Ｖｍａｘは、図１６に示すように、移動部材１４の移動速度Ｖが大きくなるに従って大きくなるように変更される。このような場合では、位置制御部５１は、移動部材１４の移動速度Ｖに応じて制限値△Ｖｍａｘを変更するように動作する。上述の場合では、位置制御部５１の移動速度変化量制限部５１４は、移動部材１４の移動速度Ｖが大きくなるに従って大きくなるように制限値△Ｖｍａｘを設定する。このような場合では、制限値△Ｖｍａｘは、例えば、図１６に示すように、予め与えられ、例えばルックアップテーブル形式で、また例えば関数形式で、移動速度変化量制限部５１４に保持される。
【００８５】
このような駆動部（駆動装置）ＡＤは、移動速度Ｖに応じて制限値△Ｖｍａｘを変更するので、移動速度Ｖに応じた好適な制限値△Ｖｍａｘで移動速度Ｖを変更できる。
【００８６】
また、いわゆるＳＩＤＭの駆動装置ＡＤにおける騒音は、加加速度（ジャーク）が大きいほど、大きくなる傾向にあり、このため、加加速度が比較的大きくなる起動や停止の際に、騒音は、比較的大きくなる。一方、移動部材１４が一旦移動を開始すると、加加速度が小さくなるので、制限値△Ｖｍａｘを大きくしても静音化を維持できる。したがって、上記駆動装置ＡＤは、移動部材１４の移動速度Ｖが大きくなるに従って制限値△Ｖｍａｘが大きくなるので、静音化しつつ、より短時間で目標位置Ｐｔに到達できる。
【００８７】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００８８】
ＳＰ  携帯電話機
ＩＤ  撮像部（撮像装置）
ＡＤ  駆動部（駆動装置）
ＥＣ  駆動回路
△Ｖｍａｘ  制限値
１１  基体
１２  電気機械変換素子
１３  駆動部材
１４  移動部材
５１  位置制御部
５１１  目標速度算出部
５１２  現在速度算出部
５１３  移動速度算出部
５１４  移動速度変化量制限部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【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】
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