(57)【要約】【課題】レンズユニットの移動開始時を正確に検出し、レンズユニットの基準位置を精度良く特定する。【解決手段】レンズユニット１２に対して下方向にバイアス力を与える板バネ１１と、被写体の光学像を取り入れる撮像光学系を構成するレンズユニット１２と、上方向にレンズユニット１２を押圧して、レンズユニット１２を上方向に移動させる移動部１３と、板バネ１１に取り付けられ、板バネ１１の歪みを検出する歪みセンサ１４と、歪みセンサ１４から出力される電圧が変化した時を、レンズユニット１２の移動開始時として判定する判定部４１とを備えている。【選択図】図２
2009109888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズユニットと、
前記レンズユニットに対して光軸方向にバイアス力を与える弾性部材と、
前記バイアス力に逆らう逆バイアス方向に前記レンズユニットを押圧して、前記レンズユニットを移動させる移動部と、
前記移動部を駆動させる駆動部と、
前記弾性部材に取り付けられた歪みセンサと、
前記歪みセンサの出力が変化した時を、前記レンズユニットの移動開始時として判定する判定部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、平行板バネであることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、屈曲部を有し、
前記歪みセンサは、前記屈曲部に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記歪みセンサは、前記弾性部材に貼り付け若しくは蒸着された電気機械変換素子又は前記弾性部材に貼り付け若しくは蒸着された歪ゲージであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記歪みセンサの出力が変化した時の前記レンズユニットの位置を基準位置として設定し、前記レンズユニットを前記基準位置から前記逆バイアス方向に所定距離移動させた位置を前記レンズユニットの撮像開始基準位置として設定する設定部を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像開始基準位置は、光学無限相当位置であることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記設定部は、前記レンズユニットを前記基準位置から前記逆バイアス方向に所定距離移動させた位置を前記レンズユニットの移動可能範囲の上限位置として設定することを特徴とする請求項５又は６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記設定部は、前記レンズユニットを前記撮像開始位置から前記逆バイアス方向に所定距離移動させた位置を前記移動可能範囲の下限位置として設定することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカメラ付き携帯電話機等に好適に搭載される撮像光学系を構成するレンズユニットの駆動技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ付き携帯電話機では、固定焦点式であったものがオートフォーカス式に、またズーム機能についてもデジタルズームに代えて若しくは追加して光学式ズームというように高機能化が進んでおり、これに伴って、撮像光学系を構成するレンズユニットを精度良く位置決めする技術が要求されている。
【０００３】
カメラ付き携帯電話機では設置スペースの制約上、レンズユニットの移動位置を検知するための位置センサを搭載することが困難であるため、光軸上の所定の基準位置を基準としてレンズユニットの位置決めを行うことが一般的なされている。
【０００４】
また、本発明に関連する先行技術として特許文献１には、ウエハ表面付近の特性値を測定する技術であって、板バネに固着された歪センサの歪み量に基づいてウエハに接触されたプローブのプローブ圧を検出し、プローブ圧を好適な値に制御する技術が開示されている（段落［００３１］等）。
【特許文献１】特開２００３−１４２５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のカメラ付き携帯電話では、レンズユニットを移動させるアクチュエータに駆動開始信号を出力したタイミングに基づいて、レンズユニットの基準位置が定められていた。アクチュエータに駆動開始信号を出力してからレンズユニットが実際に移動を開始するまでにはタイムラグがあり、また、このタイムラグは固体間でばらついている。そのため、従来のカメラ付き携帯電話では、基準位置が精度良く特定されないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１の技術は、板バネに固着された歪センサの歪み量に基づいてプローブ圧を検出するものであり、プローブ位置を検出するものではなく、本願発明とは、技術分野はもとより課題も大きく相違している。
【０００７】
本発明の目的は、レンズユニットの移動開始時を正確に検出し、レンズユニットの基準位置を精度良く特定することができる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】
【０００８】
本発明による撮像装置は、レンズユニットと、前記レンズユニットに対して光軸方向にバイアス力を与える弾性部材と、前記バイアス力に逆らう逆バイアス方向に前記レンズユニットを押圧して、前記レンズユニットを移動させる移動部と、前記移動部を駆動させる駆動部と、前記弾性部材に取り付けられた歪みセンサと、前記歪みセンサの出力が変化した時を、前記レンズユニットの移動開始時として判定する判定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、弾性部材に取り付けられた歪みセンサの出力が変化した時がレンズユニットの移動開始時として判定されるため、レンズユニットの移動開始時を精度良く検知し、位置センサを用いなくてもレンズユニットの基準位置を精度良く特定することができる。すなわち、移動部がレンズユニットに逆バイアス方向への押圧を開始しても、レンズユニットは直ぐに移動することができず、移動部の押圧開始からレンズユニットが実際に移動を開始するまでにはタイムラグが発生するが、本構成では、実際にレンズユニットが移動を開始した時をレンズユニットの移動開始時として判定しているので、従来のようにアクチュエータに駆動開始信号を出力した時をレンズユニットの移動開始時とする場合に比べてレンズユニットの移動開始時を精度良く検知することができる。
【００１０】
また、前記弾性部材は、平行板バネであることが好ましい。この構成によれば、弾性部材が平行板バネで構成されているため、撮像装置の設置スペースを確保しつつレンズユニットにバイアス力を印加することができる。
【００１１】
また、前記弾性部材は、屈曲部を有し、前記歪みセンサは、前記屈曲部に取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、レンズユニットが移動したときに最初に弾性部材の変化が現れる屈曲部に歪みセンサが取り付けられているため、レンズユニットの移動開始時をより精度良く検知することができる。
【００１２】
また、前記歪みセンサは、前記弾性部材に貼り付け若しくは蒸着された電気機械変換素子又は前記弾性部材に貼り付け若しくは蒸着された歪ゲージであることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、歪みセンサが電気機械変換素子又は歪みゲージにより構成されているため、撮像装置の設置スペースを確保しつつ、弾性部材の歪みを精度良く検知することができる。また、歪みゲージ又は電気機械変換素子は蒸着又は貼り付けによって弾性部材に取り付けられているため、歪みゲージ又は電気機械変換素子を弾性部材の屈曲部等に簡易、かつ、強固に取り付けることができる。
【００１４】
また、前記歪みセンサの出力が変化した時の前記レンズユニットの位置を基準位置として設定し、前記レンズユニットを前記基準位置から前記逆バイアス方向に所定距離移動させた位置を前記レンズユニットの撮像開始基準位置として設定する設定部を更に備えることが好ましい。この構成によれば、レンズユニットが実際に移動を開始した位置である基準位置を基準に撮像開始基準位置が定められるため、撮像装置の固体間のばらつきによらず撮像開始基準位置を精度良く定めることができる。
【００１５】
また、前記撮像開始基準位置は、光学無限相当位置であることが好ましい。この構成によれば、撮像開始基準位置が光学無限相当位置とされるため、撮像装置の固体間のばらつきによらず光学無限相当位置を精度良く定めることができる。
【００１６】
また、前記設定部は、前記レンズユニットを前記基準位置から前記逆バイアス方向に所定距離移動させた位置を前記レンズユニットの移動可能範囲の上限位置として設定することが好ましい。この構成によれば、基準位置を基準としてレンズユニットの移動可能範囲の上限位置が定められているため、撮像装置の固体間のばらつきによらず上限位置を精度良く定めることができる。
【００１７】
また、前記レンズユニットを前記撮像開始位置から前記逆バイアス方向に所定距離移動させた位置を前記移動可能範囲の下限位置として設定することが好ましい。この構成によれば、基準位置を基準としてレンズユニットの移動範囲の下限位置が定められているため、撮像装置の固体間のばらつきによらず下限位置を精度良く定めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レンズユニットが実際に移動を開始した時をレンズユニットの移動開始時として検知しているため、レンズユニットの移動開始時を精度良く判定し、位置センサを用いなくても基準位置を精度良く特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態による撮像装置について説明する。図１は、撮像装置の一例としてのカメラ付携帯電話機７０の外観構成図であり、（ａ）はカメラ付携帯電話機７０の正面（操作面）を表す斜視図であり、（ｂ）は背面を表す斜視図である。このカメラ付携帯電話機７０は、図１（ａ）に示すように、第１の筐体７１と第２の筐体７２とがヒンジ７３によって連結された折り畳み可能な構造である。そして、第１の筐体７１の正面には、各種情報の表示部としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）７４が設けられ、第２の筐体７１の正面にはキー入力部７５が設けられている。また、図１（ｂ）に示すように、第１の筐体７１の背面には、レンズ駆動機構１０を備えたカメラユニットＯＰが、対物レンズが露出される態様で内蔵されている。
【００２０】
前記キー入力部７５には、携帯電話機能を動作させる各種ダイヤルボタンのほか、撮影モードの起動や、静止画と動画撮影との切り替え等を行うモード設定ボタンや、カメラユニットＯＰに内装されているレンズ駆動機構１０の光学ズーム（変倍）動作を制御する変倍ボタンや、撮影動作を実行させるシャッタボタン等が含まれている。
【００２１】
図２は、カメラ付携帯電話機７０の電気的構成を示すブロック図である。カメラ付携帯電話機７０は、レンズ駆動機構１０、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３１、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）３２、画像処理部３３、画像メモリ３４、アンプ（ＡＭＰ）３５、表示部３６、画像記録部３７、駆動電圧生成部３８（駆動部の一例）、及び制御部４０を備えている。
【００２２】
レンズ駆動機構１０は、レンズユニット１２に対して光軸方向と平行な下向きの方向であるバイアス方向（下方向）にバイアス力を与える板バネ１１と（弾性部材の一例）、被写体の光学像を取り入れる撮像光学系を構成するレンズユニット１２と、バイアス力に逆らう逆バイアス方向（上方向）にレンズユニット１２を押圧して、レンズユニット１２を上方向に移動させる移動部１３と、板バネ１１に取り付けられ、板バネ１１の歪みを検出する歪みセンサ１４と、レンズユニット１２により取り入れられた光学像を受光して画像信号を取得する撮像部１５と、撮像部１５を保持する保持部１６と、筐体１７とを備えている。
【００２３】
板バネ１１は、レンズユニット１２の上下に取り付けられた一対の板バネ１１，１１を備えている。図３は、板バネ１１，１１の平面図を示している。板バネ１１，１１は、上面視の形状が例えば四角形状を有する平板状の金属部材から構成され、外枠部１１２、リング部１１３、及びアーム部１１４を備えている。
【００２４】
外枠部１１２は、ほぼ四角形の枠状の部材から構成されており、外縁が筐体１７の内壁に取り付けられ、四角形状の内縁の４つの頂点から４本のアーム部１１４が延設され、４本のアーム部１１４を介して中央に位置するリング部１１３と接続されている。リング部１１３の中央には被写体の光学像を撮像部１５に導くための孔が形成されている。アーム部１１４はリング部１１３に対して上方向に反っており、これによりリング部１１３とアーム部１１４との接続部が屈曲して屈曲部１１１が形成されている。そして、板バネ１１，１１は、レンズユニット１２を上下に挟んで、レンズユニット１２を下方向に付勢してバイアス力を与えている。
【００２５】
レンズユニット１２は、光軸方向に配列された複数のレンズからなるレンズ群１２１と、光学像を撮像部１５に導くべく上下面が開口した円筒形状を有し、レンズ群１２１を覆う筐体１２２とを備える他、図略の絞り、シャッタ等を備えている。そして、レンズユニット１２は、移動部１３により上方向に押圧され、板バネ１１，１１によるバイアス力に逆らって上方向にスライドし、移動部１３による上方向への押圧がなくなると、板バネ１１，１１のバイアス力によって下方向にスライドし、ホームポジションに戻る。
【００２６】
移動部１３は、レバー１３１と、ＳＭＡ（Sharp Memory Alloy）アクチュエータ１３２とを備える。レバー１３１は、上端部１３１ａが上側の板バネ１１の裏面に取り付けられ、下端部１３１ｂがＳＭＡアクチュエータ１３２の右端に取り付けられている。ＳＭＡアクチュエータ１３２は、下側の板バネ１１と撮像部１５との間に配設され、通電されることで発熱し、変態温度以上になったときに予め記憶された形状に回復する。ここで、ＳＭＡアクチュエータ１３２は、下端部１３１ｂを左右方向の中央部に引き込むように変形する。これにより、レバー１３１は、保持部１６の上端を支点１６１として、時計回りに回動し、上側の板バネ１１を上方向に押し上げ、レンズユニット１２を上方向に移動させる。
【００２７】
歪みセンサ１４は、上側の板バネ１１の上面の屈曲部１１１に取り付けられている。ここで、歪みセンサ１４は、転写によって板バネ１１に貼り付けてもよいし、スパッタリングといった手法を用いて板バネ１１に蒸着してもよい。歪みセンサ１４としては、圧電素子からなる歪みゲージを採用してもよいし、ピエゾ素子等の電気機械変換素子を採用してもよい。
【００２８】
図４は、屈曲部１１１の拡大図であり、（ａ）は変形前の板バネ１１を示し、（ｂ）は変形後の板バネ１１を示している。図４（ａ）、（ｂ）を比較すれば分かるように、屈曲部１１１は、板バネ１１がレバー１３１により上方向に押圧されると、屈曲角θが広くなるように変形する。
【００２９】
そのため、歪みセンサ１４の上面側（内径側）の歪み量と下面側（外形側）の歪み量との差に応じた電圧が発生し、板バネ１１の変形を検出することが可能となる。具体的には、歪みセンサ１４は、内径側の歪み量と外形側の歪み量との差に応じた電圧をＡＭＰ３５を介して制御部４０に出力する。
【００３０】
ここで、板バネ１１が変形を開始すると、その影響がまず屈曲部１１１に現れるため、屈曲部１１１に歪みセンサ１４を取り付けることで、板バネ１１の変形の開始を速やかに検出することが可能となる。なお、図２では、歪みセンサ１４は、板バネ１１の上面に取り付けられているが、下面に取り付けても良い。また、歪みセンサ１４は屈曲部１１１に２個以上設けてもよいし、下側の板バネ１１に１又は２つ以上の歪みセンサ１４を取り付けても良い。この場合、制御部４０はいずれか１つの歪みセンサ１４の出力が変化した時に、板バネ１１が変形を開始したと判定してもよい。こうすることで、板バネ１１の変化の開始をより正確に検出することができる。なお、下側の板バネ１１においては、歪みセンサ１４は、裏面の屈曲部１１１に取り付けることが好ましい。
【００３１】
撮像部１５は、ＳＭＡアクチュエータ１３２側に取り付けられた封止部１５１と、封止部１５１の下側に取り付けられた撮像素子１５２とを備えている。封止部１５１は、表面に例えばＩＲカットフィルタが貼り付けられ、撮像素子１５２を保持部１６の内側の側壁と底面１８とによって形成される窪み内に封止する。撮像素子１５２は、ＣＭＯＳイメージセンサや、ＣＣＤイメージセンサ等のイメージセンサから構成され、レンズユニット１２により取り込まれた光学像を封止部１５１を介して受光する。保持部１６は、底面１８に取り付けられた左右一対の保持部１６，１６を備えている。左側の保持部１６は、上面でＳＭＡアクチュエータ１３２を保持する。右側の保持部１６は立設部１６２を備える。立設部１６２は、ＳＭＡアクチュエータ１３２を貫通させて保持すると共に、上面がレバー１３１の支点１６１となる。筐体１７は、例えば直方体形状を有し、光学像を取り込むべく上面の中央部が開口されている。
【００３２】
タイミングジェネレータ（ＴＧ）３１は、撮像素子１５２による撮影動作（露光に基づく電荷蓄積や蓄積電荷の読出し等）を制御する。具体的には、ＴＧ３１は、制御部４０から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス（垂直転送パルス、水平転送パルス、電荷掃き出しパルス等）を生成して撮像素子１５２に出力し、撮像素子１５２の撮像動作を制御する。また、ＴＧ３１は、所定のタイミングパルスを生成してアナログフロントエンド（ＡＦＥ）３２に出力することにより、Ａ／Ｄ変換動作等を制御する。
【００３３】
ＡＦＥ３２は、撮像素子１５２から出力される画像信号（ＣＣＤエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群）に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部３３へ出力する。ＡＦＥ３２には、アナログ画像信号電圧に含まれるリセット雑音を低減する相関二重サンプリング回路、アナログ画像信号のレベルを補正するオートゲインコントロール回路、黒レベルを示す電位を固定化するクランプ回路、アナログのＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を例えば１４ビットの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換回路等を備えている。
【００３４】
画像処理部３３は、ＡＦＥ３２から出力される画像信号に所定の信号処理を実行する。所定の画像処理としては、黒レベル補正、ホワイトバランス補正、色補完及びガンマ補正等が含まれる。なお、画像処理部３３は、取り込んだ画像信号を、撮像素子１５２の読み出しに同期して画像メモリ３４に一旦書き込み、以後この画像メモリ３４にアクセスすることで、取り込んだ画像信号を画像処理する。
【００３５】
画像メモリ３４は、例えばＲＡＭから構成され、画像信号等を一時的に記憶し、制御部４０及び画像処理部３３の作業領域として用いられる。ＡＭＰ３５は、歪みセンサ１４から出力された電圧のレベルを制御部４０が取り扱ううえで好ましいレベルに増幅する。
【００３６】
表示部３６は、図１（ａ）に示すＬＣＤ７４に相当し、撮像された画像や、撮像前のライブビュー画像などを表示する。画像記録部３７は、メモリカード等からなり、画像処理部３３で画像処理された画像データを保存する。駆動電圧生成部３８は、制御部４０の制御の下、ＳＭＡアクチュエータ１３２を通電加熱するための駆動電圧を生成する。
【００３７】
制御部４０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等のマイコンから構成され、カメラ付携帯電話機７０の全体または一部分の制御を司り、判定部４１及び設定部４２を備えている。判定部４１は、歪みセンサ１４から出力される電圧が変化した時を、レンズユニット１２の移動開始時として判定する。具体的には、判定部４１は、歪みセンサ１４から出力される電圧の変化率が０から変化した時をレンズユニット１２の移動開始時として判定する。
【００３８】
設定部４２は、判定部４１により歪みセンサ１４から出力される電圧が変化した時のレンズユニット１２の位置を基準位置Ｐ１として設定する。図５は、設定部４２が設定する各位置の説明図である。ここで、設定部４２は、例えば基準位置Ｐ１において駆動電圧生成部３８が出力する電圧を基準電圧値Ｖｒｅｆとして記憶することで、基準位置Ｐ１を設定すればよい。
【００３９】
また、設定部４２は、この基準位置Ｐ１を基準として、レンズユニット１２を上方向に予め定められた距離Ｌ１だけ移動させた位置をレンズユニット１２の撮像開始基準位置Ｐ２として設定する。本実施の形態では、設定部４２は、撮像開始基準位置Ｐ２を光学無限相当位置Ｐ∞として設定する。ここで、設定部４２は、例えば、基準電圧値Ｖｒｅｆにどれだけの電圧を加えればレンズユニット１２を光学無限相当位置Ｐ∞に移動させることができるかを示す相対電圧値Ｖαを予め記憶しておき、Ｖｒｅｆ＋Ｖαを記憶することで、光学無限相当位置Ｐ∞を設定すればよい。なお、光学無限相当位置Ｐ∞を定める距離Ｌ１としては、基準位置Ｐ１から光学無限相当位置Ｐ∞として好ましい距離であって、実験的に得られた距離を採用することができる。
【００４０】
また、設定部４２は、基準位置Ｐ１から、レンズユニット１２を上方向に予め定められた距離Ｌ２だけ移動させた位置をレンズユニット１２の移動可能範囲の上限位置Ｐ３として設定する。ここで、設定部４２は、例えば基準電圧値Ｖｒｅｆからどれだけの電圧を加えればレンズユニット１２を上限位置Ｐ３に移動させることができるかを示す相対電圧値Ｖβを予め記憶しておき、Ｖｒｅｆ＋Ｖβを記憶することで、上限位置Ｐ３を設定すればよい。なお、距離Ｌ２としては、基準位置Ｐ１を基準とし、レンズユニット１２の上面が筐体１７に衝突しないような距離であって実験的に得られた距離を採用することができる。
【００４１】
また、設定部４２は、基準位置Ｐ１から上方向に予め定められた距離Ｌ３だけ離れた位置を移動可能範囲の下限位置Ｐ４として設定する。ここで、設定部４２は、例えば、基準電圧値Ｖｒｅｆからどれだけの電圧を加えればレンズユニット１２を下限位置Ｐ４に移動させることができるかを示す相対電圧値Ｖγを予め記憶しておき、Ｖｒｅｆ＋Ｖγを記憶することで、下限位置Ｐ４を設定すればよい。なお、距離Ｌ３としては、基準位置Ｐ１を基準として下限位置Ｐ４として好ましい位置であって、実験的に得られた距離を採用することができる。本実施の形態では下限位置Ｐ４は、基準位置Ｐ１と光学無限相当位置Ｐ∞との間に位置する。
【００４２】
次に、制御部４０の動作について説明する。図６は、制御部４０の動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、撮像装置の例えば電源投入時に実行されてもよいし、電源投入が所定回数に到達する毎に実行されてもよいし、工場出荷時に１度だけ実行されてもよい。まず、ステップＳ１において、制御部４０は駆動電圧生成部３８に駆動開始信号を出力する。ステップＳ２において、駆動電圧生成部３８は、制御部４０の制御の下、ＳＭＡアクチュエータ１３２に電圧の印加を開始する。ステップＳ３において、駆動電圧生成部３８は、制御部４０の制御の下、電圧の上昇を開始する。ステップＳ４において、判定部４１は、歪みセンサ１４の電圧が変化したか否かを判定し、電圧が変化していない場合（ステップＳ４でＮＯ）、レンズユニット１２の移動が開始されていないとして更に電圧を所定の分解能で上昇させ（ステップＳ５）、処理をステップＳ４に戻す。
【００４３】
一方、判定部４１は、歪みセンサ１４の電圧が変化した場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、駆動電圧生成部３８による電圧の上昇を停止させる（ステップＳ６）。ステップＳ７において、設定部４２は、判定部４１により歪みセンサ１４の歪みが検知された時の駆動電圧生成部３８からの電圧値である基準電圧値Ｖｒｅｆを記憶することで、レンズユニット１２の基準位置Ｐ１を設定する。すなわち、判定部４１は、所定の分解能でＳＭＡアクチュエータ１３２への出力を上昇させていき、歪みセンサ１４の電圧が変化して歪みセンサ１４により板バネ１１の変化が検知された時、レンズユニット１２が移動を開始したと判定し、そのときのレンズユニット１２の位置を基準位置Ｐ１として設定する。
【００４４】
図７（ａ）はＳＭＡアクチュエータ１３２に印加される電圧と時間との関係を示したグラフであり、図７（ｂ）は歪みセンサ１４からの電圧（センサ出力）を示したグラフである。時刻ｔ１において、駆動電圧生成部３８はＳＭＡアクチュエータ１３２に印加する電圧の上昇を開始する。これにより、ＳＭＡアクチュエータ１３２が通電されて温度が上昇し、変態温度に到達すると記憶形状への変形を開始する。これにより、レバー１３１は、下端部１３１ｂがＳＭＡアクチュエータ１３２により図２に示す左方向へと引っ張られ、支点１６１を支点として時計回りに回動し板バネ１１を上方向に押圧する。そして、板バネ１１を押圧する力がバイアス力に打ち勝つと、板バネ１１はレンズユニット１２を上方向に押し上げる。これにより、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ２において、歪みセンサ１４の電圧が変化し、判定部４１は、レンズユニット１２が移動を開始したと判定する。
【００４５】
図８は、レンズユニット１２が光学無限相当位置Ｐ∞に移動する際の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、設定部４２は、基準位置Ｐ１を設定する。基準位置Ｐ１の設定については図６で説明したため、説明を省略する。ステップＳ１２において、駆動電圧生成部３８は、制御部４０の制御の下、所定の上昇率で電圧をＶｒｅｆからＶｒｅｆ＋Ｖαまで上昇させる。これにより、レンズユニット１２は、上方向にスライドしていく。次に、駆動電圧生成部３８は、制御部４０の制御の下、出力する電圧がＶｒｅｆ＋Ｖαになったとき、電圧上昇を停止し、光学無限相当位置Ｐ∞にレンズユニット１２を待機させる（ステップＳ１３）。これにより、制御部４０は、位置センサを用いなくても、レンズユニット１２を光学無限相当位置Ｐ∞まで移動させることができる。
【００４６】
図９は、レンズユニット１２を基準位置Ｐ１から光学無限相当位置Ｐ∞に移動させる際のグラフを示し、（ａ）はＳＭＡアクチュエータ１３２に印加される電圧を示し、（ｂ）は歪みセンサ１４からの電圧（出力）を示し、（ｃ）はレンズユニット１２の位置を示している。駆動電圧生成部３８は、制御部４０の制御の下、ＳＭＡアクチュエータ１３２に印加する電圧を所定の上昇率で上昇させていき、判定部４１によりレンズユニット１２の移動の開始が検知されると（時刻ｔ２）、一旦電圧上昇を停止させ、時刻ｔ２´において、再度電圧上昇を開始している。これに伴って、図９（ｂ）に示すように、時刻ｔ２´において、歪みセンサ１４からの電圧が増大し、図９（ｃ）に示すように、時刻ｔ２´においてレンズユニット１２が上方向への移動を開始していることが分かる。
【００４７】
そして、時刻ｔ２´から所定の上昇率で電圧が上昇され、駆動電圧生成部３８が出力する電圧が、Ｖｒｅｆ＋Ｖαになった時刻ｔ３に到達すると、レンズユニット１２が光学無限相当位置Ｐ∞に到達したため、駆動電圧生成部３８は、図９（ａ）に示すように電圧上昇を停止する。これに伴って、歪みセンサ１４から出力される信号は図９（ｂ）に示すように一定となり、レンズユニット１２は、図９（ｃ）に示すように光学無限相当位置Ｐ∞で待機する。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態による撮像装置によれば、板バネ１１に取り付けられた歪みセンサ１４により板バネ１１の歪みが検知されるため、レンズユニット１２が実際に移動を開始した時をレンズユニット１２の移動開始時として検知することが可能となり、位置センサを用いなくてもレンズユニット１２の基準位置Ｐ１を精度良く特定することができる。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、レンズ駆動機構１０としてレバー１３１によりレンズユニット１２を上方向に移動させる構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１０に示すようなレンズ駆動機構１０ａを採用してもよい。
【００５０】
図１０は、レンズ駆動機構１０ａを示した断面図である。なお、図１０において、制御部４０等の各種ブロックとの電気的な接続関係は図２と同様であるため、図示を省略している。
【００５１】
レンズ駆動機構１０ａは、移動部１３がコイル１３３と永久磁石１３４とを備え、ボイスコイルモーターと同様の原理によりレンズユニット１２を上方向に移動させることを特徴としている。コイル１３３は、レンズユニット１２の筐体１２２の円周面に沿って所定の巻数で巻かれている。永久磁石１３４は、筐体１７の内壁に取り付けられた例えば一対の永久磁石１３４，１３４から構成され、光軸方向に直交する方向に磁界を発生させる。そして、制御部４０の制御の下、図２に示す駆動電圧生成部３８からコイル１３３に電流が供給されると、コイル１３３はフレミング左手の法則によって上方向に力を受け、レンズユニット１２が上方向にスライドする。
【００５２】
また、本発明では図１０に示すレンズ駆動機構１０ａに代えて、図１１に示すレンズ駆動機構１０ｂを採用してもよい。レンズ駆動機構１０ｂは、移動部１３が高分子アクチュエータ１３５により構成されていることを特徴としている。
【００５３】
高分子アクチュエータ１３５は、下側の板バネ１１と保持部１６との間に取り付けられている。ここで、板バネ１１の裏面において例えば筐体１２２の底面の外周に沿うような円筒状の１つの高分子アクチュエータ１３５を板バネ１１と保持部１６との間に取り付けてレンズユニット１２の移動を安定させるようにしても良いし、板バネ１１と保持部１６との間に複数の高分子アクチュエータ１３５をスポット的に取り付けて、高分子アクチュエータ１３５の総体積が小さくなるようにしても良い。
【００５４】
そして、高分子アクチュエータ１３５は、制御部４０の制御の下、駆動電圧生成部３８による電圧が印加されると、印加される電圧のレベルに応じた大きさで上下方向に伸張し、レンズユニット１２を上方向に移動させる。なお、レンズを駆動するアクチュエータは、上記のようなモータ、高分子アクチュエータに限らず、種々のアクチュエータが利用できる。
【００５５】
なお、本発明による撮像装置は、上記カメラ付携帯電話機７０以外に、撮影レンズユニット内蔵型のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、あるいは携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）等に適用してもよい。
【００５６】
また、上記実施の形態では、移動部１３を電圧により制御したが、これに限定されず電流により制御してもよい。この場合、駆動電圧生成部３８を制御部４０の制御の下、電流値を変動させることができる定電流回路により構成すればよい。
【００５７】
また、上記実施の形態では、図５に示す下限位置Ｐ４〜上限位置Ｐ３をレンズユニット１２の移動可能範囲としたが、これに限定されず、基準位置Ｐ１〜上限位置Ｐ３を移動可能範囲としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】撮像装置の一例としてのカメラ付携帯電話機の外観構成図である。
【図２】カメラ付携帯電話機の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】板バネの平面図を示している。
【図４】屈曲部の拡大図である。
【図５】設定部が設定する各位置の説明図である。
【図６】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）はＳＭＡアクチュエータに印加される電圧と時間との関係を示したグラフであり、（ｂ）は歪みセンサから出力される信号を示したグラフである。
【図８】レンズユニット１２が光学無限相当位置Ｐ∞に移動する際の動作を示すフローチャートである。
【図９】レンズユニットを基準位置から光学無限相当位置に移動させる際のグラフを示している。
【図１０】レンズ駆動機構の他の一例を示した断面図である。
【図１１】レンズ駆動機構の他の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０ａ，１０ｂ  レンズ駆動機構
１１  板バネ
１２  レンズユニット
１３  移動部
１４  歪みセンサ
１５  撮像部
４０  制御部
４１  判定部
４２  設定部
７０  カメラ付携帯電話機
１１１  屈曲部
１３１  レバー
１３２  ＳＭＡアクチュエータ
１３３  コイル
１３４  永久磁石
１３５  高分子アクチュエータ
Ｐ∞  光学無限相当位置
Ｐ１  基準位置
Ｐ２  撮像開始基準位置
Ｐ３  上限位置
Ｐ４  下限位置
【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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