(57)【要約】【課題】落下などの衝撃が加えられた場合であっても破損しにくい圧電アクチュエータ、レンズ駆動装置、および撮影装置を提供することを目的とする。【解決手段】  電圧の印加を受けて変形する圧電体、および圧電体と接触した電極が備えられた変形部と、圧電体の少なくとも一部分と接触した、衝撃を吸収する物質で構成された緩衝部とを備えた。通常、圧電アクチュエータはセラミックなどといった割れやすい圧電体によって構成されることが多いが、落下などによって印加される衝撃は緩衝部によって吸収されるため、圧電体が破損してしまう不具合を軽減することができる。【選択図】        図２
2007037356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加を受けて変形する圧電体、および該圧電体と接触した電極が備えられた変形部と、
前記圧電体の少なくとも一部分と接触した、衝撃を吸収する物質で構成された緩衝部とを備えたことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記緩衝部が、前記圧電体を取り囲むチューブであることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記緩衝部が、前記圧電体の表面に付着した層状物であることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記変形部が、中空の螺旋形状に延びた圧電ヘリモルフであり、
前記緩衝部が、前記螺旋形状の内側にはまった棒状物であることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
レンズを保持するレンズ保持部と、
前記レンズの移動を所定の方向に導く移動ガイドと、
電圧の印加を受けて変形する圧電体、および該圧電体と接触した電極が備えられた、前記レンズ保持部と接触して該レンズ保持部に変形の応力を伝達することによって前記レンズを移動させる変形部と、
前記圧電体の少なくとも一部分と接触した、衝撃を吸収する物質で構成された緩衝部とを備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項６】
レンズを保持するレンズ保持部と、
前記レンズの移動を所定の方向に導く移動ガイドと、
電圧の印加を受けて変形する圧電体、および該圧電体と接触した電極が備えられた、前記レンズ保持部と接触して該レンズ保持部に変形の応力を伝達することによって前記レンズを移動させる変形部と、
前記圧電体の少なくとも一部分と接触した、衝撃を吸収する物質で構成された緩衝部と、
前記レンズを通ってきた被写体光の像を撮影する撮像部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧の印加を受けて変形する圧電アクチュエータ、レンズを駆動するレンズ駆動装置、および被写体を撮影する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などといった小型機器に、被写体を撮影する撮影装置を内蔵することが広範に行われている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮影装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行うことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるという利点もある。
【０００３】
しかし、携帯電話などといった小型機器に内蔵される撮影装置は、通常のデジタルカメラと比較してかなり小型なために、レンズやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の大きさや、それらを収納するスペースが大幅に制限される。このため、これらの小型機器は、デジタルカメラの代替機器として用いられるには撮影機能や撮影画像の画質等が不十分であり、メモ替わりに画像を得る場合や、携帯電話等の待ち受け画面用の画像を得る場合などのように、画質を要求されない撮影用に用途が限定されることが多い。
【０００４】
これらの点に関し、近年では、高画素の小型ＣＣＤや、これに対応した小型レンズなどが開発されてきており、小型機器を使って撮影される撮影画像の高画質化が急速に進んでいる。残る課題である撮影機能の充実においては、特に、これらの小型機器に、デジタルカメラには標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能が搭載されることが望まれている。
【０００５】
オートフォーカス機能やズーム機能は、モータの回転を利用し、カム機構などを介してレンズを光軸に沿う方向に移動させることによって実現されることが一般的である。しかし、撮影装置内に大掛かりなモータを取り付けようとすると、撮影装置全体の大きさや重量が大幅に増加してしまううえ、通常の撮影機能を実行する電力に加えて、レンズ用モータを駆動するのに十分な電力を確保する必要が生じる。したがって、モータを利用したオートフォーカス機能やズーム機能は、小型化および軽量化が求められている携帯電話などには搭載することが困難である。
【０００６】
この点に関し、特許文献１および特許文献２には、モータの替わりに圧電アクチュエータを使ってレンズを移動させる撮影装置について記載されている。圧電アクチュエータは、圧電セラミックス板などといった圧電素子が印加電圧に応じて変形する特性を利用したものであり、上述したモータよりも少ないスペースおよび電力で駆動することができる。また、圧電素子は、変形すると逆起電力を発生するという特徴も有しており、特許文献３には、逆起電力を圧電アクチュエータの駆動力として再利用する技術について記載されている。これらの技術を適用することによって、携帯電話などに内蔵される小型の撮影装置においても、レンズを確実に移動させることができ、オートフォーカス機能やズーム機能を実現することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９４７５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４５８０号公報
【特許文献３】特開２００２−３１５３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、携帯電話などといった小型機器は、グリップ性が劣るために落としやすいという傾向があり、圧電アクチュエータは、薄板状の圧電セラミックなどで形成されているため、衝撃が加えられると割れてしまいやすいという問題がある。このため、小型の撮影装置に圧電アクチュエータを適用すると、落下の衝撃によって圧電アクチュエータが破損してしまい、レンズを移動させることができなくなってしまったり、撮影装置内に散らばった破片によって撮影装置自体も壊れてしまい、被写体の撮影を行うことができなくなってしまう恐れがある。
【０００８】
また、このような問題は、撮影装置のみに限られた問題ではなく、圧電アクチュエータを用いる分野一般で生じる問題である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、落下などの衝撃が加えられた場合であっても破損しにくい圧電アクチュエータ、レンズ駆動装置、および撮影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】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の圧電アクチュエータは、電圧の印加を受けて変形する圧電体、および圧電体と接触した電極が備えられた変形部と、
圧電体の少なくとも一部分と接触した、衝撃を吸収する物質で構成された緩衝部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
通常、圧電体は圧電セラミックス板などで構成されることが一般的であり、落下などの衝撃が加わると割れてしまいやすい。本発明の圧電アクチュエータによると、圧電アクチュエータに衝撃が加わっても、その衝撃が圧電体と接触した緩衝材に吸収されるため、圧電体の破損が軽減される。
【００１２】
また、本発明の圧電アクチュエータにおいて、上記緩衝部が、圧電体を取り囲むチューブであることが好ましい。
【００１３】
圧電体がチューブで取り囲まれることによって、圧電体に印加される衝撃が確実に吸収される。
【００１４】
また、本発明の圧電アクチュエータにおいて、上記緩衝部が、圧電体の表面に付着した層状物であることも好ましい。
【００１５】
圧電体の表面に、衝撃を吸収する物質で構成された層状物が付着されることによっても、圧電体の破損が効率よく回避される。
【００１６】
また、本発明の圧電アクチュエータにおいて、上記変形部が、中空の螺旋形状に延びた圧電ヘリモルフであり、
緩衝部が、螺旋形状の内側にはまった棒状物であることが好適である。
【００１７】
変形部の螺旋形状の内側に棒状物が嵌め込まれることによって、圧電ヘリモルフの大型化を抑えて、圧電ヘリモルフの破損を回避することができる。
【００１８】
また、上記目的を達成する本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ保持部と、
レンズの移動を所定の方向に導く移動ガイドと、
電圧の印加を受けて変形する圧電体、および圧電体と接触した電極が備えられた、レンズ保持部と接触してレンズ保持部に変形の応力を伝達することによってレンズを移動させる変形部と、
前記圧電体の少なくとも一部分と接触した、衝撃を吸収する物質で構成された緩衝部とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明のレンズ駆動装置によると、少ないスペースおよび電力でレンズを駆動することができ、さらに、落下などの衝撃による圧電体の破損が軽減される。
【００２０】
また、上記目的を達成する本発明の撮影装置は、レンズを保持するレンズ保持部と、
レンズの移動を所定の方向に導く移動ガイドと、
電圧の印加を受けて変形する圧電体、および圧電体と接触した電極が備えられた、レンズ保持部と接触してレンズ保持部に変形の応力を伝達することによってレンズを移動させる変形部と、
圧電体の少なくとも一部分と接触した、衝撃を吸収する物質で構成された緩衝部と、
レンズを通ってきた被写体光の像を撮影する撮像部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明によると、小型かつ省電力で、破損しにくい撮影装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、落下などの衝撃が加えられた場合であっても破損しにくい圧電アクチュエータ、レンズ駆動装置、および撮影装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
まず、圧電アクチュエータの動作原理について説明する。
【００２５】
図１は、圧電アクチュエータの１種である圧電バイモルフの動作原理を説明するための図である。
【００２６】
圧電バイモルフ１０は、厚さ方向に同じ向きで分極された２枚の圧電板１１，１２の間に電極１３が挟み込まれており、さらに、電極１３の対電極１４が圧電板１１，１２それぞれに設けられている。圧電板１１，１２としては、圧電セラミックス板などが適用され、電極１３および対電極１４としては、金電極などといった金属板が適用される。これら圧電板１１，１２は、本発明にいう圧電体の一例にあたり、電極１３および対電極１４は、本発明にいう電極の一例にあたり、圧電バイモルフ１０は、本発明にいう変形部の一例に相当する。
【００２７】
図１のパート（Ａ）に示すように、圧電バイモルフ１０に電圧が印加されていない状態では、２枚の圧電板１１，１２の伸縮状態が等しく、圧電バイモルフ１０はまっすぐな形状を有している。
【００２８】
電極１３および対電極１４に、相互に逆極性の電圧を印加すると、一方の圧電素子（図１のパート（Ｂ）では、上側の圧電素子１１）が圧電横効果によって縮み、他方の圧電素子（図１のパート（Ｂ）では、下側の圧電素子１２）が伸びることによって、圧電バイモルフ１０が上に曲がる。また、電極１３および対電極１４にパート（Ｂ）とは逆の電圧を印加すると、圧電バイモルフ１０はパート（Ｂ）とは逆に下に曲がる。
【００２９】
圧電バイモルフ１０は、基本的には以上のような原理で変形する。尚、ここでは、板形状を有する２枚の圧電体によって形成された圧電バイモルフの動作原理について説明したが、板形状を有する１枚の圧電体によって形成された圧電ユニモルフや、圧電体が中空の螺旋状にねじられた圧電ヘリモルフなども、基本的には同様の原理で変形するため、それらの動作原理については説明を省略する。
【００３０】
ここで、図１に示す圧電板１１，１２などといった圧電体は、高硬度な圧電セラミックスなどで構成されているため、落下などの衝撃によって破損しやすいという不都合がある。本発明の圧電アクチュエータは、弾性材料で構成された緩衝部で圧電体に印加される衝撃が吸収されることによって、圧電体の破損が回避される。以下では、緩衝部が形成された圧電アクチュエータを緩衝圧電アクチュエータと称し、緩衝部が形成される前の圧電アクチュエータを基本圧電アクチュエータと称する。以下では、基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する方法、および緩衝部が形成された緩衝圧電アクチュエータについて詳しく説明する。
【００３１】
図２は、基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第１の方法と、本発明の第１実施形態である緩衝圧電アクチュエータ２０とを示す図である。
【００３２】
図２のパート（Ａ）には、互いに嵌り合う上金型１０１０と下金型１０２０とで構成された成型装置１０００が示されている。上金型１０１０と下金型１０２０との間には、基本圧電アクチュエータが固定される固定部１００２と、流体状の弾性材料が注入される注入空間１００１が設けられている。
【００３３】
まず、図１に示す圧電バイモルフ１０と同様の構成を有する基本圧電アクチュエータ２１が固定部１００２に固定され、続いて、注入空間１００１に流体状の弾性材料が注入される。弾性材料としては、ゴムやウレタンなどが適用される。弾性材料が固化すると、上金型１０１０と下金型１０２０が取り外される。
【００３４】
図２のパート（Ｂ）には、図２のパート（Ａ）に示す成型装置１０００によって弾性材料が付着された緩衝圧電アクチュエータ２０の部分断面図が示されている。緩衝圧電アクチュエータ２０は、基本圧電アクチュエータ２１と、基本圧電アクチュエータ２１の外面全体を覆う、弾性材料で構成された層状の緩衝部２２とで構成されている。基本圧電アクチュエータ２１は、本発明にいう変形部の一例にあたり、緩衝部２２は、本発明にいう層状物および緩衝部それぞれの一例に相当する。
【００３５】
この緩衝圧電アクチュエータ２０に落下などの衝撃が加えられると、その衝撃が基本圧電アクチュエータ２１を覆う緩衝部２２によって吸収されるため、基本圧電アクチュエータ２１の破損が確実に回避される。
【００３６】
以上で、本発明の第１実施形態の説明を終了し、本発明の第２実施形態の説明を行う。第１実施形態と第２実施形態は、緩衝部が形成される前の基本圧電アクチュエータの形状が相互に異なる。
【００３７】
図３は、基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第２の方法と、本発明の第２実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿１とを示す図である。
【００３８】
図３のパート（Ａ）には、図２のパート（Ａ）と同様に、上金型１１１０と下金型１１２０とで構成された成型装置１１００が示されている。本実施形態においては、中空の螺旋形状に延びた圧電体で構成された基本圧電アクチュエータ３１が固定部１１０２に固定されて、注入空間１１０１に弾性材料が注入される。この基本圧電アクチュエータ３１は、本発明にいう変形部、および圧電ヘリモルフそれぞれの一例に相当する。
【００３９】
図３のパート（Ｂ）には、図３のパート（Ａ）に示す成型装置１１００によって弾性材料が付着された緩衝圧電アクチュエータ３０＿１を、螺旋形状の中心軸と垂直な面で切断したときの断面図が示されている。緩衝圧電アクチュエータ３０＿１は、内部が詰まった円筒形状の緩衝部３２の内側に、基本圧電アクチュエータ３１が嵌め込まれた構成を有している。すなわち、基本圧電アクチュエータ３１は、螺旋形状の内側に弾性材料が充填されるとともに、螺旋形状の外面全体も弾性材料で覆われている。
【００４０】
基本圧電アクチュエータ３１は、中空な螺旋が長く延びた形状を有しているために折れやすいが、基本圧電アクチュエータ３１の表面全体が緩衝部３２と接触しているうえ、螺旋の内側にも緩衝部３２が詰まっているため、緩衝圧電アクチュエータ３０＿１に印加される衝撃が確実に吸収される。
【００４１】
以上で、本発明の第２実施形態の説明を終了し、本発明の第３実施形態の説明を行う。第２実施形態と第３実施形態は、緩衝部が形成される前の基本圧電アクチュエータは同じものであるが、緩衝部の形成方法および形状が異なる。
【００４２】
図４は、基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第３の方法と、本発明の第３実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿２とを示す図である。
【００４３】
図４のパート（Ａ）には、弾性材料で構成されたチューブ３３と、図３に示す第２実施形態と同様の、中空な螺旋が長く延びた形状を有する基本圧電アクチュエータ３１とが示されている。本実施形態においては、チューブ３３の内部に、基本圧電アクチュエータ３１が挿入される。
【００４４】
図４のパート（Ｂ）には、チューブ３３の内部に基本圧電アクチュエータ３１が挿入されてなる緩衝圧電アクチュエータ３０＿２を、基本圧電アクチュエータ３１の螺旋の中心軸と垂直な面で切断したときの断面図が示されている。基本圧電アクチュエータ３１は、螺旋形状の外周面がチューブ３３によって取り囲まれている。チューブ３３は、本発明にいうチューブ、および緩衝部それぞれの一例に相当する。
【００４５】
このように、チューブ３３の内部に基本圧電アクチュエータ３１を挿入することによって、耐衝撃性に優れた緩衝圧電アクチュエータ３０＿２を容易に製造することができる。
【００４６】
以上で、本発明の第３実施形態の説明を終了し、本発明の第４実施形態の説明を行う。本発明の第４実施形態は、緩衝部が設けられる前の基本圧電アクチュエータは、第２実施形態および第３実施形態と同じものであるが、緩衝部の形成方法および形状が異なる。
【００４７】
図５は、基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第４の方法と、本発明の第４実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿３とを示す図である。
【００４８】
図５のパート（Ａ）には、流体状の弾性材料３４が収容された容器１２００と、図３および図４に示す第２、第３実施形態と同様の、圧電ヘリモルフである基本圧電アクチュエータ３１とが示されている。基本圧電アクチュエータ３１は、弾性材料３４が収容された容器１２００内に挿入された後、すぐに引き抜かれて、容器１２００の外で基本圧電アクチュエータ３１にコーティングされた弾性材料３４が固化される。
【００４９】
図５のパート（Ｂ）には、弾性材料３４が固化されて形成された緩衝圧電アクチュエータ３０＿３を、基本圧電アクチュエータ３１の螺旋と交わる面で切断したときの断面図が示されている。緩衝圧電アクチュエータ３０＿３では、基本圧電アクチュエータ３１の螺旋１つ１つの外面に弾性材料３４が付着した緩衝部３４´が形成されている。この緩衝部３４´も、本発明にいう層状物および緩衝部それぞれの一例に相当する。
【００５０】
このように、基本圧電アクチュエータ３１の表面のみに緩衝部３４´を形成することによって、少ない弾性材料で緩衝圧電アクチュエータ３０＿３の耐衝撃性を向上させることができる。
【００５１】
以上で、本発明の第４実施形態の説明を終了し、本発明の第５実施形態の説明を行う。本発明の第５実施形態も、基本圧電アクチュエータは、第２、第３、および第４実施形態と同じものであるが、緩衝部の形成方法および形状が異なる。
【００５２】
図６は、基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第５の方法と、本発明の第５実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿４とを示す図である。
【００５３】
図６のパート（Ａ）には、棒状の弾性材料３５と、図３、図４、および図５に示す第２、第３、および第４実施形態と同様の、圧電ヘリモルフである基本圧電アクチュエータ３１とが示されている。本実施形態においては、基本圧電アクチュエータ３１の螺旋形状の内側に、弾性材料３５が挿入される。
【００５４】
図６のパート（Ｂ）には、棒状の弾性材料３５が挿入された緩衝圧電アクチュエータ３０＿４を、基本圧電アクチュエータ３１の螺旋の中心軸と垂直な面で切断したときの断面図が示されている。緩衝圧電アクチュエータ３０＿４では、基本圧電アクチュエータ３１の外周面は弾性材料３５で覆われていないが、基本圧電アクチュエータ３１の内側に弾性材料３５が嵌め込まれている。この弾性材料３５は、本発明にいう棒状物および緩衝部それぞれの一例に相当する。
【００５５】
このように、基本圧電アクチュエータ３１の螺旋形状の内側に棒状の弾性部材を嵌め込むことによって、緩衝圧電アクチュエータ３０＿４の大型化を回避して、耐衝撃性の向上を図ることができる。
【００５６】
以上で、基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する方法、および緩衝部が形成された緩衝圧電アクチュエータについての説明を終了し、本発明の圧電アクチュエータの適用例について説明する。本明細書においては、本発明の圧電アクチュエータをデジタルカメラに搭載し、この圧電アクチュエータでレンズを移動させる例について説明する。
【００５７】
図７は、本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【００５８】
図７に示すように、このデジタルカメラ１００の前面には、撮影レンズ１１２と、光学式ファインダ対物窓１０２と、閃光発光部１０３が備えられており、デジタルカメラ１００の上面には、スライド式の電源スイッチ１０４と、レリーズスイッチ１５０が備えられている。
【００５９】
また、図７には図示しないが、デジタルカメラ１００の側面や背面には、画像を表示する画像表示部、記録媒体を装填するための装填口、望遠撮影／広角撮影を切り替えるズームスイッチ、および撮影モードを切り替える撮影モードスイッチなどが備えられている。
【００６０】
図８は、図７に示すデジタルカメラ１００の概略構成図である。
【００６１】
図８に示すように、デジタルカメラ１００には、撮影光学系１１０と、信号処理部１２０とが備えられている。デジタルカメラ１００には、それらのほかにも、撮影した画像を表示させるための画像表示部１４０、撮影した画像信号を記録しておくための外部記録媒体２００、撮影のための各種処理をデジタルカメラ１００に行なわせる撮影モードスイッチ１６０、およびレリーズスイッチ１５０などが設けられている。
【００６２】
まず、図８を参照して、撮影光学系１１０の構成を説明する。
【００６３】
このデジタルカメラ１００では、被写体光が撮影レンズ１１２によってＣＣＤ１１１上に結像される。
【００６４】
レンズ駆動部１１２ａには、図５に示す、基本圧電ヘリモルフ３１の表面全体に緩衝部３４´が層状に形成された緩衝圧電ヘリモルフ３０＿３が備えられており、信号処理部１２０中のシステムコントローラ１２１からの指示によって電源１２０ｃから電圧の印加を受け、その印加電圧に応じて緩衝圧電ヘリモルフ３０＿３が変形することによって撮影レンズ１１２を光軸に沿う方向に駆動する。また、本実施形態においては、レンズ駆動部１１２ａが撮影レンズ１１２を所定の駆動範囲内で移動させている間に、ＣＣＤ１１１で繰り返し得られた画像信号のコントラストが信号処理部１２０のＡＦ／ＡＥ演算部１２６で検出され、さらに、撮影レンズ１１２がそのコントラストのピークが得られるレンズ位置に調節されるＴＴＬＡＦ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｔｈｅ  Ｌｅｎｓ  Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）機能が実現される。このＴＴＬＡＦ機能によって、コントラストがピークになる被写体に自動的に焦点を合わせて撮影を行うことができる。
【００６５】
撮影レンズ１１２を通過してきた被写体光はＣＣＤ１１１上で結像され、ＣＣＤ１１１において、被写体像を表わす画像信号が生成される。ＣＣＤ１１１は、本発明にいう撮像部の一例に相当する。
【００６６】
撮像光学系１１０は、以上のように構成されている。
【００６７】
続いて、信号処理部１２０の構成を説明する。
【００６８】
ＣＣＤ１１１上に結像させた被写体像が画像信号としてアナログ処理（Ａ／Ｄ）部１２０ａに読み出され、このアナログ処理（Ａ／Ｄ）部１２０ａでアナログ信号がデジタル信号に変換されデジタル信号処理部１２０ｂへと供給される。デジタル信号処理部１２０ｂにはシステムコントローラ１２１が配備されており、システムコントローラ１２１からの指示によって、図８に示す各種要素で実行される処理が制御される。システムコントローラ１２１、画像信号処理部１２２、画像表示制御部１２３、画像圧縮部１２４、メディアコントローラ１２５、ＡＦ／ＡＥ演算部１２６、キーコントローラ１２７、およびバッファメモリ１２８との間のデータの受け渡しはバス１２００を介して行なわれ、そのバス１２００を介してデータの受け渡しが行なわれるときのバッファとして内部メモリ１２９が働いている。この内部メモリ１２９に各部の処理プロセスの進行状況に応じて変数となるデータが随時書き込まれて、システムコントローラ１２１、および画像信号処理部１２２、画像表示制御部１２３、画像圧縮部１２４、メディアコントローラ１２５、ＡＦ／ＡＥ演算部１２６、キーコントローラ１２７の各部では、そのデータを参照することにより適切な処理が行なわれる。つまり、システムコントローラ１２１からの指示がバス１２００を介して上記の各部に伝えられ、各部の処理プロセスが立ち上げられる。そして、その内部メモリ１２９のデータがプロセスの進行状況に応じて書き換えられ、さらにシステムコントローラ１２１側で参照されて上記の各部の動作が管理される。言い換えれば、電源が投入され、システムコントローラ１２１内のプログラムの手順にしたがって各部のプロセスが立ち上げられる。例えば、レリーズスイッチ１５０や撮影モードスイッチ１６０が操作されると、その操作されたという情報がキーコントローラ１２７を経由してシステムコントローラ１２１に伝えられ、その操作に応じた処理がシステムコントローラ１２１内のプログラムの手順にしたがって行われる。
【００６９】
レリーズ操作が行われると、ＣＣＤ１１１から読み出された画像データは、アナログ処理（Ａ／Ｄ）部１２０ａでアナログ信号からデジタル信号に変換され、このデジタル化された画像データがデジタル信号処理部１２０ｂ内のバッファメモリ１２８にいったん蓄えられる。このデジタル化された画像データのＲＧＢ信号が画像信号処理部１２２でＹＣ信号に変換され、さらに画像圧縮部１２４でＪＰＥＧ圧縮と呼ばれる圧縮が行なわれて画像信号が画像ファイルとなってメディアコントローラ１２５を介して外部記録媒体２００に記録される。この画像ファイルとして記録された画像データは、画像表示制御部１２３を通じて画像表示部１４０において再生される。この処理の際、ＡＦ／ＡＥ演算部１２６では、ピント調節のためにＲＧＢ信号から被写体距離ごとにコントラストを検出することが行なわれる。この検出結果に基づいて、撮影レンズ１１２内のフォーカスレンズによってピント調整が行われる。またＡＦ／ＡＥ演算部１２６ではＲＧＢ信号から輝度信号が抽出され、そこから被写界輝度が検出される。
【００７０】
デジタルカメラ１００は、基本的には以上のように構成されている。
【００７１】
続いて、レンズ駆動部１１２ａについて詳しく説明する。
【００７２】
図９は、撮影レンズ１１２およびレンズ駆動部１１２ａが配置されたデジタルカメラ１００を前面から見た透視図である。
【００７３】
レンズ駆動部１１２ａは、撮影レンズ１１２が保持されたレンズ鏡胴３１０、図５にも示す緩衝圧電アクチュエータ３０＿３、レンズ鏡胴３１０を支持するガイド筒３２０、および電源１２０ｃと接続し、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３に電圧を印加する電圧印加部（図示しない）とで構成されている。レンズ鏡胴３１０は、本発明にいうレンズ保持部の一例にあたり、ガイド筒３２０は、本発明にいう移動ガイドの一例に相当する。
【００７４】
ガイド筒３２０は、デジタルカメラ１００の本体筐体に固定されたＣＣＤ保持部１０５から突出しており、円筒形状の内側にレンズ鏡胴３１０が前後方向に可動に嵌め込まれている。緩衝圧電アクチュエータ３０＿３は、長手形状に延びた一方の端がレンズ鏡胴３１０の前端に固定されており、そのレンズ鏡胴３１０の外面に沿って巻きついて、他方の端がＣＣＤ保持部１０５の貫通孔１０５Ａを潜り抜けて、ＣＣＤ保持部１０５の裏側で電圧印加部（図示しない）と接続されている。
【００７５】
図８に示すシステムコントローラ１２１からの指示に従って、電圧印加部（図示しない）から緩衝圧電アクチュエータ３０＿３に所定の極性、および値の電圧が印加されると、その印加電圧に応じて、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３の、レンズ鏡胴３１０の外面に沿って巻きついた前後方向の長さが短く変形する。このとき、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３がレンズ鏡胴３１０を後方向に引っ張り、レンズ鏡胴３１０がガイド筒３２０に沿って後退する。また、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３に、上記とは逆極性の電圧が印加されると、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３の、レンズ鏡胴３１０の外面に沿って巻きついた前後方向の長さが長く変形して、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３がレンズ鏡胴３１０を前方向に押し出し、レンズ鏡胴３１０がガイド筒３２０に沿って前進する。このように、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３に印加される電圧が調整されることによって、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３の伸縮が制御されて撮影レンズ１１２が任意のレンズ位置に移動され、ＡＦ機能やズーム機能が実現される。
【００７６】
以上のように、レンズ１１２を、モータを使わずに緩衝圧電アクチュエータ３０＿３によって移動させることによって、デジタルカメラ１００全体を小型化することができる。小型のデジタルカメラ１００は、グリップ性が劣るために落としやすいが、緩衝圧電アクチュエータ３０＿３は、図５に示す緩衝部３４´によって落下などの衝撃が吸収されるため、破損しにくい。このように、本実施形態のデジタルカメラ１００によると、落下などの衝撃が加えられた場合であっても破損しにくく、安定して撮影を行うことができる。
【００７７】
ここで、上記では、本発明の圧電アクチュエータをデジタルカメラに適用する例について説明したが、本発明の圧電アクチュエータは、デジタルカメラ以外の分野に適用してもよい。
【００７８】
また、上記では、本発明にいう緩衝部として、圧電体および電極の両方と接触する緩衝部を適用する例について説明したが、本発明にいう緩衝部は、例えば、圧電体のみと接触するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】圧電アクチュエータの１種である圧電バイモルフの動作原理を説明するための図である。
【図２】基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第１の方法と、本発明の第１実施形態である緩衝圧電アクチュエータ２０とを示す図である。
【図３】基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第２の方法と、本発明の第２実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿１とを示す図である。
【図４】基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第３の方法と、本発明の第３実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿２とを示す図である。
【図５】基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第４の方法と、本発明の第４実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿３とを示す図である。
【図６】基本圧電アクチュエータに緩衝部を形成する第５の方法と、本発明の第５実施形態である緩衝圧電アクチュエータ３０＿４とを示す図である。
【図７】本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【図８】図７に示すデジタルカメラ１００の概略構成図である。
【図９】撮影レンズ１１２およびレンズ駆動部１１２ａが配置されたデジタルカメラ１００を前面から見た透視図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０    圧電バイモルフ
１１，１２    圧電板
１３    電極
１４    対電極
２０,３０＿１，３０＿２，３０＿３，３０＿４    緩衝圧電アクチュエータ
２１,３１    基本圧電アクチュエータ
２２,３２,３４´    緩衝部
３３    チューブ
３４,３５    弾性材料
１００    デジタルカメラ
１１０    撮影光学系
１０１    撮影レンズ
１０１ａ    レンズ駆動部
１０７    本体筐体
１１１    ＣＣＤ
１２０    信号処理部
１２０ａ    Ａ／Ｄ部
１２０ｂ    デジタル信号処理部
１２１    システムコントローラ
１２２    画像信号処理部
１２３    画像表示制御部
１２４    画像圧縮部
１２５    メディアコントローラ
１２６    ＡＦ／ＡＥ演算部
１２７    キーコントローラ
１２８    バッファメモリ
１２９    内部メモリ
１２００    バス
１４０    画像表示部
１５０    レリーズスイッチ
１６０    撮影モードスイッチ
２００    外部記録媒体
【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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