(57)【要約】【課題】  低コスト且つ簡便な構成で、しかも可動部材の位置検出を精度良く行うことができる駆動装置、及びこれを用いた光学機器を提供する。【解決手段】  駆動装置Ｓは、圧電アクチュエータＰと、圧電アクチュエータＰの可動部材３に一体的に付設され該可動部材３の進退方向に表面磁束密度が変化されている磁界発生部材７と、この磁界発生部材７により生成される磁界を検出する磁界検出手段６と、該磁界検出手段６の検出信号に基づいて前記可動部材３のポジションを求める検出回路８とを備える。前記磁界検出手段６は、磁界発生部材７の移動経路近傍に固定的に並置された第１の磁界検出素子６Ａと第２の磁界検出素子６Ｂとからなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界発生部材が一体的に付設された可動部材が案内軸上を進退する機構を備えた駆動手段と、前記可動部材の進退動作に基づく前記磁界発生部材の移動に伴う磁界変化を検出する磁界検出手段と、該磁界検出手段の検出信号に基づいて前記可動部材のポジションを求める演算手段とを備え、
前記磁界発生部材は、可動部材の進退方向に表面磁束密度が変化されており、
前記磁界検出手段は、前記磁界発生部材の移動経路近傍に固定的に並置された複数の磁界検出素子を具備することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
駆動手段が備える可動部材の進退に伴って生じる表面磁束密度が０．１ｍＴ以下のものである一方、磁界発生部材が発生する表面磁束密度の最大値が１ｍＴ以上であることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
駆動手段が、電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の一端に固定された駆動部材と、前記駆動部材上に移動可能に保持された可動部材とを備える圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
【請求項４】
磁界検出手段が、第１の磁界検出素子と、この第１の磁界検出素子に対し可動部材の進退方向に隣接して配置された第２の磁界検出素子とからなり、前記第１及び第２の磁界検出素子は、いずれも検出された磁界に応じて電気信号を出力するものであって、
前記第１の磁界検出素子から出力される電気信号をＡ、第２の磁界検出素子から出力される電気信号をＢとするときに、前記演算手段は、
Ｋ・（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）  （但し、Ｋは比例定数）
の式に基づいて演算を行うことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の駆動装置。
【請求項５】
第１の磁界検出素子から出力される電気信号Ａの値又は第２の磁界検出素子から出力される電気信号Ｂの値、若しくは前記電気信号Ａと電気信号Ｂとの合算値に基づいて、当該磁界検出素子設置部分における温度を検出する温度検出手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の駆動装置。
【請求項６】
前記温度検出手段が検出する温度情報に基づいて、前記可動部材の動作位置を補正する位置補正手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
【請求項７】
磁界検出手段が備える磁界検出素子が、ホール素子であることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の駆動装置。
【請求項８】
磁界検出手段が、可動部材と一体的に進退動作を行う磁界発生部材に対向して固定的に配置されるものであり、前記可動部材の進退動作領域の全域に亘り、磁界発生部材からの磁力線が前記磁界検出手段に作用するよう、磁界発生部材の形状が選ばれていることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の駆動装置。
【請求項９】
磁界発生部材が、可動部材の進退方向に沿って、正着磁が支配的な正着磁部と、負着磁が支配的な負着磁部と、両者の間に配置され、正・負着磁が相殺される中間部とを備えていることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の駆動装置。
【請求項１０】
磁界発生部材が、厚さ方向に正着磁された略三角形状の第１磁石と、厚さ方向に負着磁された略三角形状の第２磁石とを備えており、前記第１・第２磁石の斜辺同士を対向させて固着した略四角形状を呈していることを特徴とする請求項９記載の駆動装置。
【請求項１１】
磁界発生部材が、厚さ方向に正着磁された矩形状の第１磁石と、厚さ方向に負着磁された矩形状の第２磁石とを備えており、前記第１・第２磁石の側辺同士を対向させて固着した略四角形状を呈していることを特徴とする請求項９記載の駆動装置。
【請求項１２】
少なくとも一つの光学素子が光軸上に配置された機構を備える光学機器において、
請求項１〜１１のいずれかに記載の駆動装置における可動部材が、前記光学素子を保持して該光学素子をその案内軸上に進退動作させる保持体として機能するよう構成したことを特徴とする光学機器。
【請求項１３】
光学素子の光軸と、可動部材の進退方向とが平行になるように、光学素子が可動部材により保持されていることを特徴とする請求項１２記載の光学機器。
【請求項１４】
光学機器が撮像装置であり、光学素子が、その撮影光学系の一部を構成する光学素子であることを特徴とする請求項１３記載の光学機器。
【請求項１５】
光学機器が光ピックアップ装置であり、光学素子が、その光ピックアップ光学系の一部を構成する光学素子であることを特徴とする請求項１３記載の光学機器。
【請求項１６】
光学素子が、光ピックアップ光学系のレンズであり、前記レンズが可動部材の進退動作により光軸方向に移動されることにより、収差補正が行われるよう構成されていることを特徴とする請求項１５記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の精密駆動部に適用される駆動装置に関し、特にデジタルカメラ等の撮像装置や光ピックアップ等の光学機器におけるレンズ駆動機構等に好適に適用される駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置や光ピックアップ等におけるレンズ駆動機構に適用される駆動装置として、従来各種の駆動装置が提案されているが、その駆動源に着目して大別すると、電磁モータ等を駆動源として用いる磁力源タイプと、圧電アクチュエータ等を駆動源とする非磁力源タイプとがある。前者の例として、例えば特許文献１には、可動部材に対して相対的に静止固定された推進用界磁マグネットを設けてなる駆動装置が開示されている。この駆動装置において可動部材の位置検出は、可動部材と一体に設けられた磁気センサが検出する変位量に基づいて行われる構成であるが、可動部材を変位させる駆動源が電磁モータであるため、界磁マグネットから発生する漏れ磁束によって磁気センサ出力にオフセットが重畳されないよう、可動部材の駆動速度に応じてハイパスフィルタ処理を施しオフセットを除去するという工夫が施されている。
【０００３】
一方、後者の例として、例えば特許文献２には、圧電アクチエータを駆動源とする駆動装置が開示されている。該駆動装置においては、圧電素子の一端に固定された駆動部材の電気抵抗を利用して、前記駆動部材に摩擦係合された可動部材の位置を検出するという、可動部材の位置検出手法が採用されている。また、特許文献３にも圧電アクチエータを駆動源とする駆動装置が開示されており、その可動部材の位置検出を、可動部材に設けられた可動電極と、固定部に設けられた固定電極との間の静電容量変化によって行う手法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２７５４９６号公報
【特許文献２】特開２０００−２０５８０９号公報
【特許文献３】特開２００３−１８５４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の駆動装置では、駆動源（電磁モータ）から発生する漏れ磁束によって磁気センサ出力にオフセットが重畳するという問題に対して、ハイパスフィルタ処理を施さなければならず、検出回路が複雑になりコスト面で、また信頼性の面で不利である。また、Ｎ極とＳ極とを交互に配置した界磁マグネットを、高い分解能で精度良く製造することは困難であるという問題もある。
【０００５】
一方、非磁力源タイプである特許文献２、３の駆動装置にあっては上記のような問題は生じないが、可動部材の位置検出の点において次のような不都合がある。
（１）特許文献２の駆動装置においては、駆動部材の電気抵抗を利用して可動部材の位置検出を行うという接触式のセンシング方式を採用しており、可動部材と駆動部材の接触抵抗が変動するため、高い分解能を得ることは困難である。なお、アクチュエータ性能向上のためには軽量・高剛性の駆動部材が望まれるが、センシングのための電気抵抗値と高剛性を両立するための駆動部材の材料選択が困難であるという問題もある。
（２）特許文献３の駆動装置においては、上記と異なり非接触式のセンシング手段を採用しているが、交流電圧を可動電極もしくは固定電極に印加する必要があり、検出回路が複雑になりコスト面及び信頼性の面で不利である。さらに、高い分解能を得るためには固定電極と可動電極との空隙を極めて小さくしなければならないという問題もある。
【０００６】
さらに別観点からの課題として、駆動装置の動作環境の変動に起因する、可動部材の位置検出精度低下の問題がある。例えば特許文献１の手法では可動部材の位置検出に磁気センサを用いているが、そのセンシング特性は環境温度等により変移することから、結果として環境温度等の変化により可動部材の位置検出精度が低下することとなる。
【０００７】
従って本発明は、上記の問題に鑑みて、低コスト且つ簡便な構成で、しかも可動部材の位置検出を精度良く行うことができる駆動装置、及びこれを用いた光学機器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】
本発明の請求項１にかかる駆動装置は、磁界発生部材が一体的に付設された可動部材が案内軸上を進退する機構を備えた駆動手段と、前記可動部材の進退動作に基づく前記磁界発生部材の移動に伴う磁界変化を検出する磁界検出手段と、該磁界検出手段の検出信号に基づいて前記可動部材のポジションを求める演算手段とを備え、前記磁界発生部材は、可動部材の進退方向に表面磁束密度が変化されており、前記磁界検出手段は、前記磁界発生部材の移動経路近傍に固定的に並置された複数の磁界検出素子を具備することを特徴とするものである。この構成によれば、可動部材に対して一体的に付設された磁界発生部材の進退動作に伴う磁界変化が、磁界検出手段により検出されることで可動部材の位置が求められる。しかも、その磁界検出は磁界発生部材の移動経路近傍に固定的に並置された複数の磁界検出素子により行われるので、演算手段により各磁界検出素子からそれぞれ出力される検出信号に基づいて比較・演算を行えば、実質的に当該駆動装置の動作環境変化（温度変化等）の影響を受けることなく、可動部材の位置検出を行うことが可能となる。
【０００９】
上記構成において、駆動手段が備える可動部材の進退に伴って生じる表面磁束密度が０．１ｍＴ以下のものである一方、磁界発生部材が発生する表面磁束密度の最大値が１ｍＴ以上とすることが望ましい（請求項２）。とりわけ、駆動手段が、電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の一端に固定された駆動部材と、前記駆動部材上に移動可能に保持された可動部材とを備える圧電アクチュエータであることが望ましい（請求項３）。表面磁束密度が０．１ｍＴ以下（因みに、地球地磁気は０．０５ｍＴ程度）の可動部材を用いた駆動装置、すなわち前述の「非磁力源タイプ」の駆動装置、とりわけ圧電アクチュエータを用いた駆動装置を用い、さらに磁界発生部材として表面磁束密度の最大値が１ｍＴ以上のものを用いれば、駆動手段が磁界検出に影響を与えることを実質的に回避でき、前記磁界検出手段の検出信号に対してハイパスフィルタ処理が不要となる。
【００１０】
また磁界検出手段が、第１の磁界検出素子と、この第１の磁界検出素子に対し可動部材の進退方向に隣接して配置された第２の磁界検出素子とからなり、前記第１及び第２の磁界検出素子は、いずれも検出された磁界に応じて電気信号を出力するものであって、前記第１の磁界検出素子から出力される電気信号をＡ、第２の磁界検出素子から出力される電気信号をＢとするときに、前記演算手段は、
Ｋ・（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）  （但し、Ｋは比例定数）
の式に基づいて演算を行うよう構成することが望ましい（請求項４）。この構成によれば、第１及び第２の磁界検出素子という２つの磁界検出素子と、それらの出力を用いた上式による比較的簡易な演算により、仮に磁界検出素子の検出特性が動作環境変化によって変化したとしても、その変化の影響を受けることなく、可動部材の位置検知が行えるようになる。
【００１１】
さらに、第１の磁界検出素子から出力される電気信号Ａの値又は第２の磁界検出素子から出力される電気信号Ｂの値、若しくは前記電気信号Ａと電気信号Ｂとの合算値に基づいて、当該磁界検出素子設置部分における温度を検出する温度検出手段を設けても良い（請求項５）。この場合、前記温度検出手段が検出する温度情報に基づいて、前記可動部材の動作位置を補正する位置補正手段を設けることが望ましい（請求項６）。磁界検出素子は本来可動部材の位置検出用に設置されているのであるが、一般に磁界検出素子は環境温度の変化によってその検出出力も変化する。従って、この磁界検出素子の特性に着目して温度検出センサとして活用すれば、その温度検出結果を利用して当該駆動装置の各種制御（動作位置補正等）を行うことが可能となる。
【００１２】
上記の構成において、磁界検出手段が備える磁界検出素子が、ホール素子であることが望ましい（請求項７）。本発明においては、各種の磁界検出素子を用いることが可能であり特に限定はないが、数多ある磁界検出素子の中で、ホール素子は一般に小型であってこの種の駆動装置への組込み性に優れ、また安価である点で望ましい。
【００１３】
また、磁界検出手段が、可動部材と一体的に進退動作を行う磁界発生部材に対向して固定的に配置されるものであり、前記可動部材の進退動作領域の全域に亘り、磁界発生部材からの磁力線が前記磁界検出手段に作用するよう、磁界発生部材の形状が選ばれていることが望ましい（請求項８）。
【００１４】
上記構成において、磁界発生部材が、可動部材の進退方向に沿って、正着磁が支配的な正着磁部と、負着磁が支配的な負着磁部と、両者の間に配置され、正・負着磁が相殺される中間部とを備えていることが望ましい（請求項９）。この構成によれば、正着磁部、負着磁部、及び中間部という磁気発生条件が可動部材の進退方向に異なる磁界発生部材が、可動部材の進退に応じて移動するので、可動部材の進退による磁界変動が大きくなり、従って磁界検出手段により分解能良く磁界変化を検出することができるようになる。
【００１５】
さらに請求項９の構成において、磁界発生部材が、厚さ方向に正着磁された略三角形状の第１磁石と、厚さ方向に負着磁された略三角形状の第２磁石とを備えており、前記第１・第２磁石の斜辺同士を対向させて固着した略四角形状を呈するよう構成することができる（請求項１０）。この構成によれば、正着磁部と負着磁部とが緩やかに入れ替わることとなる。この場合、磁界発生部材の移動に伴う磁束変化は、可動部材の進退方向だけでなく、前記進退方向の面において直交する方向にも磁束変化が現れることから、複数の磁界検出素子を可動部材の進退方向に並置する態様だけでなく、これと直交する方向に並置する態様も採ることができるようになる。
【００１６】
また請求項９の構成において、磁界発生部材が、厚さ方向に正着磁された矩形状の第１磁石と、厚さ方向に負着磁された矩形状の第２磁石とを備えており、前記第１・第２磁石の側辺同士を対向させて固着した略四角形状を呈するよう構成することができる（請求項１１）。この構成によれば、正着磁部と負着磁部とが直線的に入れ替わることとなる。
【００１７】
本発明の請求項１２にかかる光学機器は、少なくとも一つの光学素子が光軸上に配置された機構を備える光学機器において、請求項１〜１１のいずれかに記載の駆動装置における可動部材が、前記光学素子を保持して該光学素子をその案内軸上に進退動作させる保持体として機能するよう構成したことを特徴とする。
【００１８】
上記の構成において、光学素子の光軸と、可動部材の進退方向とが平行になるように、光学素子が可動部材により保持されていることが望ましい（請求項１３）。また、光学機器が撮像装置であり、光学素子が、その撮影光学系の一部を構成する光学素子であるようにしても良い（請求項１４）。
【００１９】
さらに、光学機器が光ピックアップ装置であり、光学素子が、その光ピックアップ光学系の一部を構成する光学素子であるようにしても良い（請求項１５）。この場合、光学素子が、光ピックアップ光学系のレンズであり、前記レンズが可動部材の進退動作により光軸方向に移動されることにより、収差補正が行われるよう構成することが望ましい（請求項１６）。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１にかかる駆動装置によれば、可動部材に対して一体的に付設された磁界発生部材の進退動作に伴う磁界変化が、磁界検出手段により検出されることで可動部材の位置が求められる構成であるので、可動部材の位置検出を比較的簡便な構成で行えるようになる。さらに、その磁界検出が磁界発生部材の移動経路近傍に固定的に並置された複数の磁界検出素子により行われることで、実質的に当該駆動装置の動作環境変化（温度変化等）の影響を受けることなく可動部材の位置検出が行えるので、大きな環境変化、例えば大きな温度変化に曝される駆動装置であっても、正確に可動部材の位置検出が行えるという効果を奏する。
【００２１】
請求項２にかかる駆動装置によれば、従来の「磁力源タイプ」の駆動装置において必要とされた、磁界検出手段の検出信号に対するハイパスフィルタ処理が不要となり、装置構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。特に請求項３にかかる駆動装置のように、駆動手段として圧電アクチュエータを用いるようにすれば、小型の駆動装置への組込み性にも優れるという利点もある。
【００２２】
請求項４にかかる駆動装置によれば、第１及び第２の磁界検出素子という２つの磁界検出素子と、それらの出力を用いた比較的簡易な演算により、仮に磁界検出素子の検出特性が動作環境変化によって変化したとしても、その変化の影響を受けることなく、可動部材の位置検知が行える。従って、温度変化に曝される駆動装置であっても、比較的簡易な構成で且つ正確に可動部材の位置検出が行えるようになる。
【００２３】
請求項５にかかる駆動装置によれば、本来可動部材の位置検出用に設置されている磁界検出素子を用いて温度検出も行うので、その温度検出結果を活用することで当該駆動装置の制御機能を拡張することができる。例えば請求項６にかかる駆動装置によれば、温度検出結果を利用して当該駆動装置の動作位置補正を行えるので、温度変化の影響を加味した可動部材の進退動作制御が実行できるようになる。
【００２４】
請求項７にかかる駆動装置によれば、ホール素子は一般に小型であってこの種の駆動装置への組込み性に優れ、また安価であるので、本発明にかかる駆動装置を小型且つ安価に提供することができる。
【００２５】
請求項８にかかる駆動装置によれば、可動部材の進退動作領域の全域に亘り、磁界発生部材からの磁力線が前記磁界検出手段に作用するよう、磁界発生部材の形状が選ばれているので、可動部材のストローク全長に亘り、その位置検出を行える。
【００２６】
請求項９にかかる駆動装置によれば、正着磁部、負着磁部、及び中間部という磁気発生条件が可動部材の進退方向に異なる磁界発生部材が、可動部材の進退に応じて移動するので、可動部材の進退による磁界変動が大きくなり、従って磁界検出手段により分解能良く磁界変化を検出できることから、微小なオーダーでの可動部材の位置検出が行えるという利点がある。
【００２７】
請求項１０にかかる駆動装置によれば、磁界発生部材の正着磁部と負着磁部とが緩やかに入れ替わることから、可動部材が比較的広範囲に可動する駆動装置において好適である。一方、請求項１１にかかる駆動装置によれば、正着磁部と負着磁部とが直線的に入れ替わることから、可動部材の微小な移動でも大きな磁界変動を生じさせることが可能であるので、可動部材が比較的狭い範囲で可動する駆動装置において好適である。
【００２８】
請求項１２若しくは請求項１３にかかる光学機器によれば、各種の光学機器が備えている光学素子の光軸上への移動制御を、請求項１〜１１のいずれかの駆動装置により行うよう構成しているので、低コスト且つ簡便な構成で、しかも可動部材の位置検出を動作環境変化に影響されることなく精度良く行うことができるという効果を奏する。
【００２９】
請求項１４にかかる光学機器によれば、デジタルカメラ等の撮像装置において、その撮影光学系に組み付けられているズームレンズ等の駆動を、低コスト且つ簡便な構成で、しかも動作環境変化に影響されず精度良く行わせることができるという利点がある。
【００３０】
請求項１５にかかる光学機器によれば、光ピックアップにおいて、そのピックアップ光学系に組み付けられているレンズ等の駆動を、低コスト且つ簡便な構成で、しかも動作環境変化に影響されず精度良く行わせることができるという利点がある。また、請求項１６にかかる光学機器によれば、請求項１〜１１のいずれかの駆動装置により収差補正を行わせる構成であり、当該駆動装置の利便性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。
（全体構成）
図１は本発明にかかる駆動装置Ｓのシステム構成図である。この駆動装置Ｓは、圧電アクチュエータＰ（駆動手段）と、この圧電アクチュエータＰを駆動させる駆動回路４及び制御回路５と、圧電アクチュエータＰが備える可動部材３に一体的に付設されその進退方向に表面磁束密度が変化されている磁界発生部材７と、この磁界発生部材７により生成される磁界を検出する磁界検出手段６と、該磁界検出手段６の検出信号に基づいて前記可動部材３のポジションを求める検出回路（演算手段）８とを備えている。なお、前記磁界検出手段６、磁界発生部材７、及び検出回路８は、可動部材３の位置センサ部を構成する。
【００３２】
圧電アクチュエータＰは、電気機械変換素子１と、該電気機械変換素子１の一端に固定された駆動部材（案内軸）２と、該駆動部材２上に移動可能に保持された可動部材３とから構成されている。前記電気機械変換素子１としては、ピエゾ素子等の圧電素子を好適に用いることができる。電気機械変換素子１（以下、圧電素子１という）の電歪方向（伸縮方向）の一端側には、前記駆動部材２が接着等の手法により固着されており、前記圧電素子１の伸縮動作により図中矢印ａの方向へ移動されるようになっている。一方、圧電素子１の他端側は固定部９（当該駆動装置Ｓの本体ボディ等）に固定されており、これにより圧電素子１の伸長方向が規制されている。
【００３３】
可動部材３は、例えばレンズ鏡筒や精密ステージの可動片等の被駆動体に対して移動力を与える部材である。この可動部材３は貫通孔を備えており、この貫通孔に前記駆動部材２が挿通される態様で、所定の摩擦係合力をもって駆動部材２に取り付けられている。
【００３４】
図５及び図６は、上記のような圧電アクチュエータＰの動作原理を説明するための図であり、図５は駆動部材２上における可動部材３の進退動作状態を示す模式図であり、また図６は駆動部材２の軸変位を時間軸に示したグラフ図である。つまり、図６に示すような軸変位動作を駆動部材が為すように、圧電素子１に対して鋸歯状の駆動パルス電圧が与えられるものである。なお、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各状態図と、図６中に付記している記号（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の時間ポイントとは一致させて描いている。
【００３５】
先ず図５（ａ）の状態を初期状態とすると、図５（ｂ）の状態に移行するとき、すなわち繰り出し方向へ伸長するとき、図６のグラフ図に示すように、圧電素子１（駆動部材２）は緩やかに伸び変位する。これに伴って駆動部材２も緩やかな速度で繰り出し方向に移動されることから、駆動部材２に摩擦係合された可動部材３は、その摩擦係合力により同期追随して変位する。次に、図５（ｂ）から図５（ｃ）の状態へ移行するとき、つまり圧電素子１に前記鋸歯状駆動パルス電圧の急峻な立下がり部の電圧が印加された場合、圧電素子１は急速に縮み変位する。これに伴って駆動部材２も急峻な速度で戻り方向に移動されることから、可動部材３と駆動部材２の摩擦係合部に滑りが生じることとなる。この滑りにより、可動部材３は駆動部材２の軸変位に追随して変位せず、戻り方向に僅かに戻るようになる。このような動作が繰り返えされることにより、可動部材３は駆動部材２の軸上を圧電素子１から離れる方向に移動されるものである。
【００３６】
本発明において用いられる駆動手段としては、上記の圧電アクチュエータＰのように、所謂「非磁力源タイプ」の駆動手段を用いることが望ましい。具体的には、駆動手段が備える可動部材３の進退に伴って生じる表面磁束密度が０．１ｍＴ以下のものである一方、磁界発生部材７が発生する表面磁束密度の最大値が１ｍＴ以上とすることが望ましい。このように、駆動手段の動作により発生される表面磁束密度を、磁界発生部材７が発生する表面磁束密度の１／１０程度以下に抑制することで、漏れ磁束により磁界検出手段６の検出信号が乱されず、可動部材３の高精度な位置決めが達成できるようになる。
【００３７】
このような「非磁力源タイプ」の駆動手段としては、上記構成の圧電アクチュエータＰのほか、超音波モータを用いて可動部材３を進退動作させる超音波アクチュエータや、形状記憶部材を用いて可動部材３を進退動作させる形状記憶アクチュエータなどを例示することができる。
【００３８】
図１に戻って、制御回路５は、図示省略の上位コンピュータなどから与えられる位置指令（可動部材３の変位指令）を受け取り、可動部材３を指令位置に移動させるための駆動制御信号を生成する。この駆動制御信号は、前記検出回路８から送信される可動部材３の位置信号と、前記位置指令に基づく位置信号との差に応じ、可動部材３が所定の移動量だけ移動するように生成される。
【００３９】
このように生成された駆動制御信号は、駆動回路４に入力される。駆動回路４は、前記駆動制御信号に基づいて、可動部材３が所定の移動量だけ移動するよう、圧電素子１を駆動させる駆動信号を生成し、圧電素子１を実際に駆動させる。
【００４０】
磁界発生部材７は、前記可動部材３に一体的に付設され、可動部材３の進退動作に応じてその進退方向に磁界発生部材７も移動されるよう構成されている。この磁界発生部材７は、可動部材３に直接的に固定しても良いが、可動部材３に取り付けられる被駆動部材に固定する等して、間接的に可動部材３に取り付けるようにしても良い。この磁界発生部材７としては、可動部材３の進退方向に表面磁束密度が変化されたものが用いられる。表面磁束密度の変化態様としては特に制限はなく、固定的に配置されている磁界検出手段６に対して、自身の進退移動による表面磁束密度変化が作用する変化態様を具備していれば良い。その具体例については、後に詳述する。
【００４１】
磁界検出手段６は、前記可動部材３の進退動作に基づく磁界発生部材７の移動に伴う磁界変化を検出するもので、前記磁界発生部材７の移動経路近傍に固定的に並置された第１の磁界検出素子６Ａと第２の磁界検出素子６Ｂとを備えている。この実施形態では、二つの磁界検出素子を用いた場合を示しているが、３個以上の複数個の磁界検出素子を並置するようにしても良い。また、この実施形態では、二つの磁界検出素子６Ａ、６Ｂを可動部材３の移動方向に沿って並置した例を示しているが、磁界発生部材７としてその進退方向の面において直交する方向にも表面磁束密度変化が現れるものを用いた場合は、前記直交方向に複数の磁界検出素子を並置するよう構成することもできる。
【００４２】
上記磁界検出素子６Ａ、６Ｂとしては、各種の磁気センサを用いることができる。代表的なものとして、磁気抵抗効果用いたＭＲ素子やホール効果を用いたホール素子など、検出された磁界に応じて電気信号を出力する磁界検出素子を例示することができる。このうちホール素子は、一般に小型であってこの種駆動装置Ｓへの組込み性に優れ、また安価であることから、好適に用いることができる。
【００４３】
検出回路８は、前記磁界検出手段６の検出信号に基づいて、可動部材３のポジションを求める演算手段として機能する。すなわち、前記第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂによりそれぞれ検出された磁界検出信号が検出回路８に入力され、当該２つの磁界検出信号を増幅、演算することで、可動部材３の現在位置情報である位置信号が生成される。ここで生成された位置信号は、前記制御回路５へ出力される。
【００４４】
（位置センサ部の第１実施形態）
図２は、この駆動装置Ｓにおいて位置センサを構成する部分、すなわち磁界検出手段６、磁界発生部材７、および検出回路８から構成される位置センサ部分の一例を詳細に示した構成図である。この実施形態においては、磁界発生部材７として、可動部材３の進退方向に沿って、正着磁が支配的な正着磁部と、負着磁が支配的な負着磁部と、両者の間に配置され、正・負着磁が相殺される中間部とを備えるものが用いられている。このような磁界発生部材７であれば、正着磁部、負着磁部、及び中間部という磁気発生条件が可動部材３の進退方向に異なる磁界発生部材が、可動部材３の進退に応じて移動するので、可動部材の進退による磁界変動が大きくなるという利点がある。
【００４５】
その具体的な構成として、図２では、厚さ方向に正着磁（つまり、磁界検出手段６に対向する面がＮ極で、その裏面がＳ極）された略三角形状の第１磁石７Ａと、厚さ方向に負着磁（つまり、磁界検出手段６に対向する面がＳ極で、その裏面がＮ極）された略三角形状の第２磁石７Ｂとを備えており、前記第１磁石７Ａ及び第２磁石７Ｂのそれぞれの斜辺同士を対向させて固着した略四角形状を呈する磁界発生部材７を例示している。このような磁界発生部材７であれば、Ｎ極部分とＳ極部分とが斜面形状に応じて、緩やかに入れ替わることとなる。従って、かかる磁界発生部材７が可動部材３の進退方向、すなわち図中矢印ａの方向に移動された場合、定点で磁界観測すると、検出される表面磁束密度が略線形に変化するよう検出されることとなる。
【００４６】
このような磁界発生部材７が磁界検出手段６に対向するよう可動部材３に固定されている。そして、磁界発生部材７の進退方向に沿って第１の磁界検出素子６Ａと第２の磁界検出素子６Ｂとが固定的に並置されている。従って、磁界発生部材７が矢印ａの方向に移動すると、第１の磁界検出素子６Ａおよび第２の磁界検出素子６Ｂ周辺の磁界が、磁界発生部材７から与えられる表面磁束密度の変化に応じてそれぞれ変化するため、第１、第２の磁界検出素子６Ａ、６Ｂが検出する出力信号も変化することとなる。しかも、第１の磁界検出素子６Ａと第２の磁界検出素子６Ｂとが同時刻において検出する磁束密度は、磁界発生部材７がＮ極部分からＳ極部分へ緩やかに変化する形状を備えていることから、それぞれの配置位置に応じて異なる磁束密度が検出されることになる。すなわち、磁界発生部材７の表面磁束密度は、その進退方向に対して、図中左端近傍で正の最大値をとり、中央部でゼロとなり、図中右端近傍で負の最大値（絶対値）をとり、またその変化は略線形となることから、第１の磁界検出素子６Ａと第２の磁界検出素子６Ｂとからは、同時刻において異なる表面磁束密度が検出されるものである。
【００４７】
磁界発生部材７の進退方向の幅は、可動部材３がその移動ストローク範囲において如何なる位置にあっても、磁界発生部材７と磁界検出手段６との対向関係を確保できる長さに選定しておくことが望ましい。すなわち、磁界検出手段６が、可動部材３と一体的に進退動作を行う磁界発生部材７に対向して固定的に配置される場合において、可動部材３の進退動作領域の全域に亘り、磁界発生部材７からの磁力線が磁界検出手段６に作用するよう、磁界発生部材７の形状を選定することが望ましい。このような構成であれば、可動部材３が全ストローク範囲において可動部材３の位置検出が行えるので好ましい。なお、磁界発生部材７と磁界検出手段６との間隙は、離れすぎると検出精度が低下し、近すぎると磁石７と磁気センサ６が接触する危惧があるため、０．１〜０．３ｍｍ程度に設定することが望ましい。
【００４８】
上記のように、着磁方向が異なる略三角形状の第１磁石７Ａ及び第２磁石７Ｂを貼り合わせた磁界発生部材７によれば、磁界発生部材７の移動に伴う磁束変化は、可動部材３の進退方向だけでなく、前記進退方向の面において直交する方向にも磁束変化が現れることから、第１の磁界検出素子６Ａと第２の磁界検出素子６Ｂとを、前記進退方向と直交する方向に並置するようにしても良い。
【００４９】
この実施形態において、検出回路８は、演算増幅器からなる第１の加算器８Ａ及び第２の加算器８Ｂと、第１の加算器８Ａ及び第２の加算器８Ｂの出力値に基づいて演算処理を行う演算器８Ｃとを備えている。
【００５０】
第１の加算器８Ａは、第１の磁界検出素子６Ａが磁界を検出して出力する出力電気信号を増幅するもので、第１の磁界検出素子６Ａのプラス側端子６１Ａが第１の加算器８Ａの非反転入力端子に接続されている。また第１の磁界検出素子６Ａのマイナス側端子６２Ａは、第１の加算器８Ａの反転入力端子に接続されている。
【００５１】
一方第２の加算器８Ｂは、第２の磁界検出素子６Ｂが磁界を検出して出力する出力電気信号を増幅するもので、第２の磁界検出素子６Ｂのプラス側端子６１Ｂが第２の加算器８Ｂの反転入力端子に接続されている。また第２の磁界検出素子６Ｂのマイナス側端子６２Ｂは、第２の加算器８Ｂの非反転入力端子に接続されている。
【００５２】
このように、第１の磁界検出素子６Ａと第２の磁界検出素子６Ｂとで、それぞれ第１の加算器８Ａ及び第２の加算器８Ｂへ接続する極性を変えているのは、第１の磁界検出素子６Ａは磁界発生部材７のＮ極磁束を支配的に検知し、一方第２の磁界検出素子６Ｂは磁界発生部材７のＳ極磁束を支配的に検知することから、極性を反転させることで後段の演算器８Ｃにおいて、演算処理を容易に行うためである。
【００５３】
演算器８Ｃは、第１の磁界検出素子６Ａから出力される電気信号を出力Ａ、第２の磁界検出素子６Ｂから出力される電気信号を出力Ｂとするときに、
Ｋ・（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）  （但し、Ｋは比例定数）
の式に基づいて演算を行い、その演算結果を可動部材３のポジション情報として制御回路５に送信する。このような（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算処理を演算器８Ｃにおいて実行させる目的は、検出回路８が検出する可動部材３の位置信号の動作環境温度特性を改善することにある。すなわち、一般に磁石は環境温度が変化すると、その温度特性により磁束密度が変化する。例えば環境温度が上昇した場合、磁界発生部材７が備える第１磁石７Ａ及び第２磁石７Ｂが持つ温度特性によって、その表面磁束密度が低下することになる。これに伴い、第１、第２の磁界検出素子６Ａ、６Ｂの出力値も、環境温度の上昇に伴い低下する傾向がある。演算器８Ｃは、このような動作環境温度の変化による第１、第２の磁界検出素子６Ａ、６Ｂの出力値低下の影響を受けずに可動部材３の位置検知が行い得るよう、演算処理を行うものである。
【００５４】
図３および図４は、磁界発生部材７の位置変位に対する第１の磁界検出素子６Ａの前記出力Ａと、第２の磁界検出素子６Ｂの前記出力Ｂと、演算器８Ｃにおける（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算結果を示すものである。なお図３は、実際は磁界発生部材７のＮ、Ｓ極面は、図２に示す通り磁界検出手段６と対向配置されているが、磁界発生部材７の可動位置と第１、第２の磁界検出手段６の固定位置との位置関係を簡易に表すために展開して示した図である。
【００５５】
いま、可動部材３の移動ストロークを３ｍｍとし、磁界発生部材７中央で磁束密度がゼロ（中央部に第１の磁界検出素子６Ａ若しくは第２の磁界検出素子６Ｂの中心を対向させると、これら磁界検出素子の検出出力もゼロ）であり、磁界発生部材７の可動方向左端で磁束密度が１又は−１（可動方向左端に第１の磁界検出素子６Ａの中心を対向させるとその検出出力は１、一方第２の磁界検出素子６Ｂの中心を対向させるとその検出出力は−１）、可動方向右端で−１又は１（可動方向右端に第１の磁界検出素子６Ａの中心を対向させるとその検出出力は−１、一方第２の磁界検出素子６Ｂの中心を対向させるとその検出出力は１）とし、磁束密度は可動方向にリニアに変化するものと考える。
【００５６】
図３（ａ）のように、磁界発生部材７の可動方向左端付近に磁界検出手段６が位置している場合、例えば磁界発生部材７が＋１．５ｍｍの位置に位置している場合、第１の磁界検出素子６Ａの出力は例えば１９／２４となる。この出力信号は、出力Ａとして演算器８Ｃへ入力される。一方、第２の磁界検出素子６Ｂの出力は、例えば−７／２４となる。なお、この出力信号のマイナス符号は、第２の加算器８Ｂを経由することでプラス変換され、出力Ｂとして演算器８Ｃへ入力される。この場合の演算器８Ｃによる（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算結果は、約２．１７となる。
【００５７】
次に図３（ｂ）のように、磁界発生部材７が０ｍｍの位置に位置している場合、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂ双方共、その出力は６／２４となり、演算器８Ｃによる（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算結果は０となる。
【００５８】
さらに図３（ｃ）のように、磁界発生部材７の可動方向右端付近に磁界検出手段６が位置している場合、例えば磁界発生部材７が−１．５ｍｍの位置に位置している場合、第１の磁界検出素子６Ａの出力は例えば−７／２４となり、また第２の磁界検出素子６Ｂの出力は、例えば１９／２４となる。この場合の演算器８Ｃによる（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算結果は、約−２．１７となる。このようにして、図４に示すように、磁界発生部材７の可動位置に対して単一増加する特性が得られるようになる。
【００５９】
ところで、動作環境温度が高くなると、前述の通り磁石の持つ温度特性によって磁束密度が低下し、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂの出力そのものが小さくなる。しかしながら、上記のような演算処理を演算器８Ｃで行わせる構成であれば、高温環境下において磁界発生部材７が＋１．５ｍｍの位置に位置しているときに、仮に第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂの出力が上記想定値の半分（第１の磁界検出素子６Ａ出力は１９／４８、第２の磁界検出素子６Ｂ出力は−７／４８）になったとしても、演算器８Ｃによる（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算結果は２．１７と変わりなく、動作環境温度の変化に対して不変である。従って、実質的に当該駆動装置Ｓの動作環境温度変化の影響を受けることなく、可動部材３の位置検出を行うことが可能となる。
【００６０】
なお、演算器８Ｃによる（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算結果を可動部材３の位置信号として使用するだけでなく、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂの出力値が動作環境温度に応じて増減することを活用して、温度センサ（温度検出手段）として用いるようにしても良い。すなわち、第１の磁界検出素子６Ａからの出力Ａの信号値又は第２の磁界検出素子６Ｂからの出力Ｂの信号値、若しくは前記出力Ａと出力Ｂとの合算値に基づいて、当該磁界検出素子設置部分における温度を検出する温度検出手段として、前記演算器８Ｃを機能させるようにしても良い。
【００６１】
この場合、前記温度検出手段が検出する温度情報に基づいて、可動部材３の動作位置を補正する位置補正手段を設けることが望ましい。かかる位置補正手段としては、可動部材３により駆動される被駆動部材の温度特性と可動部材の移動量に関連づけたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶させたＲＯＭ等と、前記温度検出手段により検出された温度と前記ＬＵＴとを対比して補正移動量を求める演算処理部とを具備するものを例示することができる。このような位置補正手段を設けることで、温度検出結果を利用して当該駆動装置の各種制御（動作位置補正等）を行うことが可能となり、温度変化の影響を加味した可動部材３の進退動作制御が実行できるようになるので好ましい。
【００６２】
（位置センサ部の他の実施形態）
図７は、本発明にかかる駆動装置Ｓにおける位置センサ部分の他の実施形態を示す構成図である。図７に示した実施形態では、Ｎ極７１ＡとＳ極７１Ｂとを具備する単一の四角形状磁石からなる磁界発生部材７１を用いる点に特徴があり、その他の部分については、先に説明した実施形態と同様である。
【００６３】
前記磁界発生部材７１は、可動部材の進退方向（図中矢印ａの方向）に、前記Ｎ極７１ＡとＳ極７１Ｂとが横並びするように配置される。そして磁界検出手段６は、前掲の実施形態と同様に磁界発生部材７１に対向配置され、例えば可動部材３がホームポシジション（例えば図３で説明した「０ｍｍ」位置）にあるときに、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂとの境界部分と、前記Ｎ極７１ＡとＳ極７１Ｂとの境界部分とが一致するよう配置される。
【００６４】
このような磁界発生部材７１によれば、図２において例示した磁界発生部材７とは異なり、可動部材３の進退方向における表面磁束密度が、Ｎ極７１ＡとＳ極７１Ｂとの直線的な境界において急峻に変化する態様となる。つまり、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂにより検出される磁界は、前記Ｎ極７１ＡとＳ極７１Ｂとの境界部分の、各磁界検出素子における検出ポイントの通過の前後により大きく変化することとなる。従って、可動部材３の可動範囲が比較的狭い（例えば１ｍｍ程度）駆動装置Ｓに適している。
【００６５】
図８は、本発明にかかる駆動装置Ｓにおける位置センサ部分の他の実施形態を示す構成図である。図７に示した実施形態では、厚さ方向に正着磁された矩形状の第１磁石７２Ａと、厚さ方向に負着磁された矩形状の第２磁石７２Ｂとを備え、前記第１・第２磁石７２Ａ、７２Ｂの側辺同士を対向させて固着した略四角形状を呈する磁界発生部材７２を用いる点に特徴があり、その他の部分については、先に説明した実施形態と同様である。
【００６６】
すなわち、第１磁石７２ＡはＮ極が磁界検出手段６との対向面に、第２磁石７２ＢはＳ極が磁界検出手段６との対向面にそれぞれ配向され、両磁石が互いに対向する側辺同士で固着された形態の磁界発生部材７２である。そして、例えば第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂとの境界部分と、前記第１磁石７２Ａと第２磁石７２Ｂとの境界部分とが一致するよう配置される。この実施形態においても、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂにより検出される磁界は、第１磁石７２Ａと第２磁石７２Ｂとの境界部分の、各磁界検出素子における検出ポイントの通過の前後により大きく変化するので、同様に可動部材３の可動範囲が比較的狭い駆動装置Ｓに適している。
【００６７】
さらに図８に示したような磁界発生部材７２を用いれば、第１磁石７２Ａと第２磁石７２Ｂとの複着磁方式としているので、該磁界発生部材７２が発生する磁束は、対向配置されている磁界検出手段６を直交する方向（図面奥側から手前へ伸びる方向）に貫通することになる。従って、磁界検出手段６に作用する磁束が多くなり、感度良く磁界検出を行うことができるという利点がある。
【００６８】
なお磁界発生部材７として、以上の実施形態では磁石を用いる場合について説明したが、着磁シート等を用いることも可能である。この場合、例えば表面磁束密度が数ｍＴのものを用いることができる。
【００６９】
（光学機器への適用）
図９は、本発明における駆動装置Ｓを、デジタルカメラ等の撮像装置や光ピックアップ装置等の光学機器における光学素子の駆動系に応用した場合の構成例である。すなわち、少なくとも一つの光学素子が光軸上に配置された機構を備える光学機器において、上記で説明した駆動装置Ｓにおける可動部材３に光学素子を保持させ、該光学素子をその案内軸上に進退動作させるようにした実施形態を示している。
【００７０】
図９では、駆動される光学素子としてレンズホルダ１１で保持されたレンズ１２を例示している。このレンズ１２は、適用される光学機器が撮像装置である場合は、その撮影光学系の一部を構成するレンズ（ズームレンズ）であり、適用される光学機器が光ピックアップ装置である場合は、その光ピックアップ光学系の一部を構成するレンズである。
【００７１】
この実施形態にかかる光学機器は、前述のレンズホルダ１１で保持されたレンズ１２と、このレンズ１２を進退動作させる圧電アクチュエータＰと、レンズホルダ１１の側縁に固着される磁界発生部材７と、該磁界発生部材７に対向配置された第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂを備える磁界検出手段６と、レンズホルダ１１をガイドする副軸１０とを備えて構成されている。
【００７２】
レンズホルダ１１は、その一端側が圧電アクチュエータＰの可動部材３に取り付けられ（保持され）ている。このレンズホルダ１１の取り付けは、レンズ１２の光軸と、可動部材３の進退方向（つまり駆動部材２の延在方向）とが平行になる位置関係とされている。一方、レンズホルダ１１の他端側には貫通孔が設けられており、前記貫通孔に副軸１０が挿通されている。従ってレンズホルダ１１は、圧電アクチュエータＰの可動部材３により進退動作力が与えられ、副軸１０によりガイドされつつ進退動作する（図９の上下方向の動作）ようになっている。なお、圧電アクチュエータＰの圧電素子１は、該光学機器の本体ボディに設けられている取り付け部９０に固定されている。
【００７３】
磁界発生部材７は、可動部材３に直接的に取り付けられるのではなく、レンズホルダ１１の他端側（副軸１０の側）の側縁部に固定されている。そして磁界検出手段６は、磁界発生部材７に対向するよう配置されている。この磁界検出手段６及び磁界発生部材７については、上述の図２、図７、図８のいずれかの構成を採用することができる。
【００７４】
図１０は、図９に示した光学機器の制御系の一例を説明するためのブロック図である。この光学機器は、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂが検出する可動部材３の位置情報に基づいて、上記圧電アクチュエータＰの動作を制御してレンズ１２を進退動作させる駆動制御信号を生成する制御部８０と、該制御部８０にレンズ１２の動作指令を与える動作指令部８１と、制御部により生成された駆動制御信号に基づいて、実際のレンズ駆動信号（圧電アクチュエータＰの駆動信号）を生成するレンズ駆動回路４０とを備えている。
【００７５】
制御部８０は、位置指令取得部８０１、演算増幅部８０２、演算部８０３、駆動信号生成部８０４、温度算出部８０５、及び位置補正信号生成部８０６を備えている。これを図２に示した実施形態と対照させると、前記演算増幅部８０２が第１の加算器８Ａ及び第２の加算器８Ｂに、演算部８０３が演算器８Ｃにそれぞれ相当する。
【００７６】
位置指令取得部８０１は、動作指令部８１から与えられるレンズ１２に対する移動指令信号を受け取り、これを一時的に記憶する。この移動指令信号は、光学機器が撮像装置である場合は、例えばフォーカス制御信号である。
【００７７】
演算増幅部８０２は加算増幅器等からなり、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂが検出する、磁界発生部材７から発せられる磁界の検出信号を受け取り、これを増幅して演算部８０３へ出力する。演算部８０３では、第１の磁界検出素子６Ａから出力される電気信号を出力Ａ、第２の磁界検出素子６Ｂから出力される電気信号を出力Ｂとするときに、
Ｋ・（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）  （但し、Ｋは比例定数）
の式に基づいて演算を行うことで、可動部材３のポジション情報、すなわちレンズ１２の現在位置情報が求められる。
【００７８】
駆動信号生成部８０４は、前記位置指令取得部８０１に取得されている移動指令信号により想定されるレンズ１２の想定位置情報と、前記演算部８０３により算出されたレンズ１２の現在位置情報とを比較し、必要なレンズ１２（レンズホルダ１１）の移動量を求め、その移動のために必要な圧電アクチュエータＰの制御駆動信号を生成する。
【００７９】
温度算出部８０５は、例えば前記演算部８０３から与えられる前記第１の磁界検出素子６Ａからの出力Ａの信号値又は第２の磁界検出素子６Ｂからの出力Ｂの信号値、若しくは前記出力Ａと出力Ｂとの合算値に基づいて、当該磁界検出素子設置部分における温度を算出する。これは、前述の通り、磁界発生部材７の表面磁束密度が温度変化により変動することを活用して、圧電アクチュエータＰの動作環境温度情報を算出するものである。
【００８０】
位置補正信号生成部８０６は、温度算出部８０５により算出された温度情報に基づいて、前記駆動信号生成部８０４により求められた制御駆動信号に補正を加える位置補正信号を生成する。これは被駆動部材である光学素子にサイズ的な温度依存性がある場合、例えばレンズ１２がプラスチックレンズであって温度変化により僅かな伸縮が生じるような場合に、その温度依存性を加味してレンズ１２の移動量を補正し、より正確なフォーカシング等を達成することを目的とするものである。この位置補正信号生成部８０６としては、例えばレンズ１２の温度依存性と可動部材の移動量に関連づけたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶させたＲＯＭ等と、前記温度検出手段により検出された温度と前記ＬＵＴとを対比して補正移動量を求める演算処理部とを具備する構成を例示することができる。
【００８１】
位置補正信号生成部８０６により生成される位置補正信号は前記駆動信号生成部８０４に送られ、駆動信号生成部８０４により生成される制御駆動信号に所定の補正が加えられる。このような温度補正が加えられた制御駆動信号はレンズ駆動回路４０に送られ、該レンズ駆動回路４０により圧電アクチュエータＰの駆動信号に変換され、圧電アクチュエータＰが駆動される。これにより、レンズ１２が、動作指令部８１より指令を受けた位置まで移動されるものである。
【００８２】
このような構成の光学機器によれば、撮影光学系や光ピックアップなどの光学素子の位置決めは、光軸方向に対する傾き精度が厳しく、優れた直進性と、高い位置決め精度が要求されるところ、前記圧電アクチュエータＡを使用して光学素子（レンズ１２）を駆動するので、駆動部材２そのものが案内軸の機能を有しているため優れた直進性を有し、また磁界検出手段６により検出された可動部材３の位置情報を用いてフィードバック制御することで、高い位置決め精度を達成できる。
【００８３】
さらに、演算部８０３にて、第１の磁界検出素子６Ａ及び第２の磁界検出素子６Ｂから出力される２つの出力信号に基づいて可動部材３の位置検出を行うので、実質的に当該光学機器の動作環境温度変化の影響を受けることなく、正確に位置検出を行うことができる。また、第１の磁界検出素子６Ａ及び／又は第２の磁界検出素子６Ｂの出力値に基づいて温度算出部８０３により温度を算出し、この温度情報に基づいて位置補正信号生成部８０６にて位置補正信号を生成し、制御駆動信号に対して動作環境温度に応じた補正を加える構成としているので、被駆動部材である光学素子（レンズ１２）にサイズ的な温度依存性があったとしても、正確な移動制御を行えるという利点がある。すなわち、光学機器における光学系全体の温度特性を補償することができるようになる。
【００８４】
なお、図９に示した実施形態では、磁界発生部材７を副軸１０側に取り付けた例を示したが、図１１に示すように、レンズホルダ１１の直下に設けるようにしてもよい。この構成によれば、レンズ１２の直近に磁界発生部材７が取り付けられることとなるので、より一層位置精度良く、レンズ１２を駆動制御できるようになる。
【００８５】
さらに、磁界発生部材７と磁界検出手段６との配置関係を入れ替える構成、すなわち可動部材３もしくはレンズホルダ１１の可動部分に磁界検出手段６を配置し、固定部分に磁界発生部材７を配置してもよい。この場合においても、上記と実質的に同様な動作を行わせることが可能である。
【００８６】
また上記構成において、光ピックアップ光学系のレンズを被駆動部材とし、該レンズが可動部材の進退動作により光軸方向に移動されることにより、収差補正が行われるよう構成することもできる。すなわち、レンズの球面収差や色収差等に起因する像の乱れを補正するために、本発明にかかる駆動装置を用いてレンズを駆動させ、収差による影響が最小限に抑制できるよう構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明にかかる駆動装置のシステム構成図である。
【図２】本発明にかかる駆動装置の位置センサ部分を詳細に示した構成図である。
【図３】演算器による演算結果を説明するための説明図である。
【図４】演算器による演算結果を説明するための説明図である。
【図５】摩擦駆動型の圧電アクチュエータの動作原理を説明するための説明図である。
【図６】摩擦駆動型の圧電アクチュエータの駆動軸変位を表す説明図である。
【図７】本発明にかかる駆動装置の、位置センサ部分の他の実施形態を詳細に示した構成図である。
【図８】本発明にかかる駆動装置の、位置センサ部分のさらに他の実施形態を詳細に示した構成図である。
【図９】本発明にかかる駆動装置を、光学機器における光学素子の駆動系に応用した場合の構成例を示す構成図である。
【図１０】図９に示す光学機器の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明にかかる駆動装置を、光学機器における光学素子の駆動系に応用した場合の他の構成例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    圧電素子（電気機械変換素子）
２    駆動部材（案内軸）
３    可動部材
４    駆動回路
５    制御回路
６    磁界検出手段
６Ａ    第１の磁界検出素子
６Ｂ    第２の磁界検出素子
７、７１、７２    磁界発生部材
７Ａ    略三角形状の第１磁石
７Ｂ    略三角形状の第２磁石
７１Ａ、７２Ａ    矩形状の第１磁石
７１Ｂ、７２Ｂ    矩形状の第２磁石
８    検出回路（演算手段）
８Ａ    第１の加算器
８Ｂ    第２の加算器
８Ｃ    演算器（演算手段）
８０    制御部（演算手段）
１０    副軸
１１    レンズホルダ
１２    レンズ（光学素子）
Ｐ      圧電アクチュエータ
【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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