(57)【要約】【課題】被駆動部材を位置精度良く駆動させることができるように、形状記憶合金からなる駆動部材を備えたアクチュエータの駆動を制御する駆動制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る駆動制御装置１は、駆動部材ごとの歪量の合計値が被駆動部材の変位量と等しくなり、かつ、駆動部材ごとの歪量が、使用する形状記憶合金の逆変態開始温度以下の歪量、またはマルテンサイト変態開始温度以上の歪量となるように、駆動部材ごとの歪量を設定する歪量設定手段１１と、歪量設定手段１１において設定された各歪量に基づいて、各駆動部材に印加する電流値を決定する印加電流値決定手段１２と、印加電流値決定手段１２において決定された電流値の電流を各駆動部材に印加する電流印加手段１３と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部を介して互いに直列に接続された、形状記憶合金からなる複数の駆動部材を備えたアクチュエータによる被駆動部材の駆動を制御する駆動制御装置であって、
上記駆動部材ごとの歪量の合計値が上記被駆動部材の変位量と等しくなり、かつ、上記駆動部材ごとの歪量が、使用する上記形状記憶合金の逆変態開始温度以下の歪量、またはマルテンサイト変態開始温度以上の歪量となるように、上記駆動部材ごとの歪量を設定する歪量設定手段と、
上記歪量設定手段において設定された各歪量に基づいて、上記駆動部材それぞれに印加する電流値を決定する印加電流値決定手段と、
上記印加電流値決定手段において決定された電流値の電流を上記駆動部材それぞれに印加する電流印加手段と、
を備えていることを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
上記歪量設定手段は、上記変位量と上記駆動部材ごとの歪量とを対応付けて記録している歪量設定テーブルを参照して、各上記駆動部材の歪量を決定することを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
上記印加電流値決定手段は、上記歪量と上記印加電流値とを対応付けて記録している印加電流決定テーブルを参照して、上記駆動部材それぞれに印加する印加電流値を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項４】
全ての上記駆動部材を最大限に収縮または伸長した状態における上記被駆動部材の位置を基準とした上記被駆動部材の移動値と、上記被駆動部材の物理パラメータとを対応付けたパラメータデータを参照し、所定の物理パラメータとなる上記移動値を上記変位量として設定する変位量設定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動制御装置。
【請求項５】
上記駆動部材ごとの抵抗値に基づいて、上記被駆動部材の位置を算出する位置認識手段と、
上記被駆動部材の位置に基づいて、上記移動値を算出する移動値算出手段と、
上記被駆動部材の可動範囲において上記被駆動部材を走査させつつ、算出された移動値と、当該移動値ごとの上記物理パラメータとを対応付けて記録するパラメータデータ作成手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の駆動制御装置。
【請求項６】
上記変位量設定手段は、上記パラメータデータにおける上記移動値を、上記位置認識手段において算出した位置からの差分値に補正することを特徴とする請求項４または５に記載の駆動制御装置。
【請求項７】
上記駆動部材ごとの歪量が上記歪量設定手段において設定された歪量と同一であるか否かを判定する歪量判定手段をさらに備えており、
上記判定が否である場合、上記印加電流決定手段は、上記歪量設定手段において設定した歪量となるように上記駆動部材に印加する電流値を補正することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動制御装置により駆動制御されることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のアクチュエータ装置を備えていることを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状記憶合金からなる駆動部材を複数備えたアクチュエータの駆動を制御する駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
形状記憶合金（以下、ＳＭＡ（Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ）とも称する）は、収縮速度が速く、また大きな変位量および応力を有しているため、多様な用途のアクチュエータにおける駆動部材として頻繁に用いられている。近年では、モバイル機器やカメラあるいはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）といった小型または超小型機器向けのアクチュエータにおける駆動部材として利用するための開発が進められている。
【０００３】
特許文献１には、ＳＭＡを用いたアクチュエータ装置の一例が開示されている。特許文献１に開示されているアクチュエータ装置は、ＳＭＡからなるパイプをアクチュエータ装置の一部とし、その動きを与圧バネと組み合わせているテコ機構の上下動に変換したものである。
【０００４】
しかし、ＳＭＡを用いたアクチュエータ装置は、冷却して形状を復元する際の応答速度が放熱および冷却速度に依存するという課題を有している。特許文献２には、この課題を解決したアクチュエータ装置が開示されている。特許文献２に記載のアクチュエータ装置では、特許文献１に記載のアクチュエータ装置とは異なり、複数のＳＭＡを用いている。より具体的には、通電に応じて発熱し反り変形を起こすＳＭＡ薄膜片の間に絶縁薄膜を挟み、各ＳＭＡ薄膜片に対する通電を独立させている。これによって、ＳＭＡの冷却伸張時の動作速度の問題が改善され、ＳＭＡ板材は全体として高い応答性を示すことになる。
【０００５】
ＳＭＡを用いたアクチュエータ装置は、上述したように、カメラのレンズに代表される光学素子の駆動に対しても用いられている。カメラのレンズなどを駆動するアクチュエータ装置の場合、アクチュエータ装置の誤作動の防止、長寿命化はもちろんのこと、レンズを高い精度で位置保持できることが要求される。このような要求を満たすアクチュエータ装置は、以下に示す特許文献３〜５に開示されている。
【０００６】
特許文献３には、複数のＳＭＡを用いることによってＳＭＡの周辺温度による誤動作の防止を図ったカメラシャッター用のアクチュエータが開示されている。特許文献３におけるアクチュエータ装置の模式図を図１９に示す。特許文献３に記載のアクチュエータ装置は、ＳＭＡワイヤ２２５および与圧バネ２２７によって回動軸２２３を回動させ、可動節点２２２をレール２２４に沿って移動させるアクチュエータ装置である。これによって、被駆動部材２２１を動かし、シャッターとしての開閉動作を行っている。このとき、ＳＭＡワイヤ２２５の環境温度が高温になることによって誤動作することのないように、ＳＭＡワイヤ２２６が回動軸２２３に対してＳＭＡワイヤ２２５とは反対側に接続されている。すなわち、環境温度が高温になりＳＭＡワイヤ２２５が変態開始温度に到達した場合であっても、ＳＭＡワイヤ２２５とＳＭＡワイヤ２２６とが互いに力を打ち消しあう。そのため、被駆動部材２２１は動かない。
【０００７】
特許文献４には、ワイヤに発生する応力を低減し、繰り返し動作寿命を延長したアクチュエータ装置が開示されている。なお、特許文献４に記載のアクチュエータ装置でも、複数のＳＭＡが用いられている。特許文献４におけるアクチュエータ装置の模式図を図２０に示す。特許文献４に記載のアクチュエータ装置は、固定部材と駆動部材１１との間に配設された引張バネ３２５を備えている。引張バネ３２５は、ワイヤ３２１により駆動付加の小さい第１の方向へ駆動部材３１１を駆動するときには、ワイヤ３２１から発生する駆動エネルギーの一部を弾性エネルギーとして蓄える。一方、ワイヤ３２２により駆動負荷の大きい第２の方向へ駆動部材を駆動するときには、蓄えた弾性エネルギーを駆動部材３１１の駆動エネルギーの一部として放出する。これによって、ワイヤ３２１への通電により発生する応力は引張バネ３２５の力の分だけ減少するため、繰り返し寿命を延長することができる。
【０００８】
そして、特許文献５には、カメラなどのレンズ群を所望の位置に正確に停止させることができるＳＭＡを用いたレンズ駆動装置が開示されている。特許文献５に記載のレンズ駆動装置は、レンズ群が移動を開始した時点の通電量に基づいて、レンズ群を所望する位置に移動させるために必要な通電量を決定し、決定された通電量をＳＭＡに印加することによってレンズ群を所望の位置に正確に停止させている。
【特許文献１】特開昭６０−２５７７８１号公報（昭和６０年１２月１９日公開）
【特許文献２】特開２０００−５６２０８号公報（平成１２年２月２５日公開）
【特許文献３】特開２００３−３４４９０３号公報（平成１５年１２月３日公開）
【特許文献４】特開２００６−３８９３１号公報（平成１８年２月９日公開）
【特許文献５】特開２００７−５７５８１号公報（平成１９年３月８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的に、形状記憶合金（ＳＭＡ）は、図５（ｂ）に示すような特性曲線を有している。図５（ｂ）は、ＳＭＡにおける温度に対する歪量の特性を表す特性曲線を示す図である。ＳＭＡの特性曲線は、図５（ｂ）に示すように、Ｌ１およびＬ３領域により表される特性曲線が緩慢な部分とＬ２領域により表される特性曲線が急峻な部分とからなる。
【００１０】
特許文献１〜４に開示したような従来のアクチュエータ装置は、ＳＭＡの印加電流や温度により特性曲線が急峻に変化する部分があることを利用して、被駆動部材を高速で動作させている。被駆動部材の高速動作が可能であることは、例えば、Ｏｎ／Ｏｆｆ切替えおよび開閉切替えなどの二極状態の動作において非常に好適である。つまり、ＳＭＡを用いたアクチュエータ装置は、特性曲線が急峻な部分、すなわち被駆動部材を高速で移動することができる領域を使えることにその利点がある。
【００１１】
しかし、ＳＭＡを用いたアクチュエータ装置による被駆動部材の移動を高い精度で行う場合には、この急峻な部分の存在が問題となる。すなわち、図５（ｂ）に示すＬ２領域により表される特性曲線の変位が急峻な部分では、印加電流および周辺の温度の揺らぎが増幅されるような形でＳＭＡの変位に現れてしまう。したがって、被駆動部材を所望する移動位置にまで位置精度よく移動させようとする場合、特性曲線の急峻な部分を使用してＳＭＡの変位量を決定すると、僅かな印加電流の差および温度の差により被駆動部材の変位量が大きく違ってしまうことになる。そのため、単に所望する移動値に基づいて通電量を決定する特許文献５に記載のレンズ駆動装置の構成では、レンズ群（被駆動部材）を完全に所望の位置に移動させることは困難であるという問題を有する。
【００１２】
この問題は、アクチュエータ装置に精度の高い電流制御系または温度揺らぎを素早くフィードバックできるような制御系を組み合わせることにより対処は可能であるが、このような制御系は非常に複雑かつ長大となるため、コストや効率の面で問題がある。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、被駆動部材を位置精度良く駆動させるようにＳＭＡからなる複数の駆動部材の駆動を制御する駆動制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る駆動制御装置は、上記課題を解決するために、
絶縁部を介して互いに直列に接続された、形状記憶合金からなる複数の駆動部材を備えたアクチュエータによる被駆動部材の駆動を制御する駆動制御装置であって、
上記駆動部材ごとの歪量の合計値が上記被駆動部材の変位量と等しくなり、かつ、上記駆動部材ごとの歪量が、使用する上記形状記憶合金の逆変態開始温度以下の歪量、またはマルテンサイト変態開始温度以上の歪量となるように、上記駆動部材ごとの歪量を設定する歪量設定手段と、
上記歪量設定手段において設定された各歪量に基づいて、上記駆動部材それぞれに印加する電流値を決定する印加電流値決定手段と、
上記印加電流値決定手段において決定された電流値の電流を上記駆動部材それぞれに印加する電流印加手段と、
を備えていることを特徴としている。
【００１５】
本発明に係る駆動制御装置における歪量設定手段は、各駆動部材の歪量と被駆動部材の変位量とが等しくなるように、かつ、使用する形状記憶合金の逆変態開始温度以下の歪量、またはマルテンサイト変態開始温度以上の歪量となるように、各駆動部材の歪量を設定する。
【００１６】
上記の構成によれば、各駆動部材の歪量は、使用される形状記憶合金の特性曲線の急峻な部分を用いることなく、緩慢な部分における歪量を用いて、被駆動部材の変位量と等しくとなるように駆動部材の歪量を設定することができる。これによって、駆動部材に対するわずかな温度変化により駆動部材の歪量が大きく変化してしまうことを防ぐことができるため、各駆動部材の歪量の合計値と被駆動部材の変位量との間の誤差を非常に小さくすることができる。すなわち、被駆動部材を移動させる際の位置合わせの精度を非常に高くすることができる効果を奏する。
【００１７】
本発明に係る駆動制御装置は、さらに、上記歪量設定手段は、上記変位量と上記駆動部材ごとの歪量とを対応付けて記録している歪量設定テーブルを参照して各上記駆動部材の歪量を決定することが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、所望する被駆動部材の変位量となるような各駆動部材の歪量を容易に、かつ迅速に設定することができる。これによって、被駆動部材を所望の位置まで駆動させる際に要する時間を短縮することができる効果を奏する。
【００１９】
本発明に係る駆動制御装置は、さらに、上記印加電流値決定手段は、上記歪量と上記印加電流値とを対応付けて記録している印加電圧決定テーブルを参照して上記駆動部材それぞれに印加する印加電流値を決定することが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、所望する各駆動部材の歪量となるような電流値を容易に、かつ迅速に設定することができる。これによって、被駆動部材を所望の位置まで駆動させる際に要する時間をより一層短縮することができる効果を奏する。
【００２１】
本発明に係る駆動制御装置は、さらに、全ての上記駆動部材を最大限に収縮または伸長した状態における上記被駆動部材の位置を基準とした上記被駆動部材の移動値と、上記被駆動部材の物理パラメータとを対応付けたパラメータデータを参照し、所定の物理パラメータとなる上記移動値を上記変位量として設定する変位量設定手段をさらに備えていることが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、被駆動部材の変位量を駆動制御装置において自動で認識することができる効果を奏する。すなわち、被駆動部材の所望位置が操作ごとに変化するような場合であっても、駆動制御装置により駆動を制御されるアクチュエータの備えられた装置の操作者（オペレータ）がその変化を把握する必要を省くことができる効果を奏する、
本発明に係る駆動制御装置は、さらに、上記駆動部材ごとの抵抗値に基づいて、上記被駆動部材の位置を算出する位置認識手段と、上記被駆動部材の位置に基づいて、上記移動値を算出する移動値算出手段と、上記被駆動部材の可動範囲において上記被駆動部材を走査させつつ、算出された移動値と当該移動値ごとの上記物理パラメータとを対応付けて記録するパラメータデータ作成手段と、をさらに備えていることが好ましい。
【００２３】
上記構成によれば、被駆動部材の種類および駆動部材の少なくともいずれかを変更した場合であっても、新たな被駆動部材の移動値と物理パラメータとを対応付けて記録したパラメータデータを作成することができる。これによって、被駆動部材および駆動部材の少なくともいずれかを変更した場合であっても、位置精度よく被駆動部材を駆動させることができる効果を奏する。
【００２４】
本発明に係る駆動制御装置は、さらに、上記変位量決定手段は、上記パラメータデータにおける上記移動値を、上記位置認識手段において算出した位置からの差分値に補正することが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、被駆動部材の初期位置（基準位置）を０として算出されている移動値を、被駆動部材の移動を開始する際における現在位置を０とした値に補正することができる。これによって、変位量を設定する際に、被駆動部材の位置を初期位置に戻す動作を不要とすることができる。したがって、被駆動部材の移動に要する時間を短縮することができる効果を奏する。
【００２６】
本発明に係る駆動制御装置は、さらに、上記駆動部材ごとの歪量が上記歪量設定手段において設定された歪量と同一であるか否かを判定する歪量判定手段をさらに備えており、上記歪量判定手段による判定が否である場合、上記印加電流決定手段は、上記歪量設定手段において設定した歪量となるように上記駆動部材に印加する電流値を補正することが好ましい。
【００２７】
上記構成によれば、例えば、外部からの衝撃またが駆動部材の周辺環境の温度変化により駆動部材の歪量が変化してしまった場合であっても、設定した歪量となるように電流値を補正することができる。これによって、被駆動部材を駆動する指示があるまで、被駆動部材を所望の位置に保持しておくことができる効果を奏する。
【００２８】
なお、上述した駆動制御装置により駆動制御されるアクチュエータおよび当該アクチュエータを備えたカメラモジュールも本発明の範疇に含まれる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る駆動制御装置において歪量設定手段は、駆動部材ごとの歪量の合計値が被駆動部材の変位量と等しくなり、かつ、駆動部材ごとの歪量が使用する形状記憶合金の逆変態開始温度以下の歪量、またはマルテンサイト変態開始温度以上の歪量となるように、駆動部材ごとの歪量を設定する。
【００３０】
これによって、駆動部材に対するわずかな温度変化により駆動部材の歪量が大きく変化してしまうことがないため、各駆動部材の歪量の合計値と被駆動部材の変位量との誤差を非常に小さくすることができる。すなわち、被駆動部材を移動させる際の位置合わせの精度を非常に高くすることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔実施形態１〕
本発明に係る駆動制御装置について、図１〜１７を参照して以下に説明する。なお、本発明に係る駆動制御装置により駆動を制御されるアクチュエータは、ＳＭＡからなる駆動部材を複数備えたものであれば、特に限定されるものではない。本実施形態では、発明の理解を容易とするために、カメラモジュールに搭載されたアクチュエータの制御の場合を例に挙げて説明する。したがって、本実施形態に係る被駆動部材はレンズ群となる。
【００３２】
（駆動制御装置１の構成）
本発明に係る駆動制御装置の構成について、図１を参照して以下に説明する。
【００３３】
図１は、本発明に係る駆動制御装置１の構成を示すブロック図である。なお、図１において、カメラモジュール１００は駆動制御装置１に含まれる構成ではないが、便宜上、図１に図示している。図１に示すように、駆動制御装置１は、変位量設定部１０、歪量設定部１１、印加電流決定部１２、記憶部１３、制御部（位置認識手段、移動値算出手段、歪量判定手段）１４、パラメータデータ生成部１５、および電源（電流印加手段）１６を備えている。各部材について以下に説明する。
【００３４】
（変位量設定部１０）
変位量設定部１０は、被駆動部材をどちらの方向に、どの程度移動させるのかを示す量、すなわち変位量を設定するためのものである。変位量は、外部の装置から設定してもよいし、駆動制御装置１において算出するようにしてもよい。駆動制御装置１において変位量を算出する場合については、下記に説明する。
【００３５】
（歪量設定部１１）
歪量設定部１１は、変位量設定部１０において設定された変位量だけ被駆動部材を駆動させるように、形状記憶合金（以下、ＳＭＡとも称する）からなる駆動部材の歪量を設定するためのものである。歪量設定部１１は、変位量設定部１０において設定された変位量と、駆動部材ごとの歪量の合計値とが等しくなるように歪量を設定する。さらに、歪量の設定において、駆動部材ごとの歪量が、使用するＳＭＡ素材の逆変態開始温度以下の歪量、またはマルテンサイト変態開始温度以上の歪量となるように設定する。歪量の詳細な設定方法については、下記に説明する。
【００３６】
（印加電流決定部１２）
印加電流決定部１２は、歪量設定部１１において設定された歪量となるように、各駆動部材に対して印加する電流値を決定するためのものである。印加する電流値の詳細な決定方法については、下記に説明する。
【００３７】
（記憶部１３）
記憶部１３は、電源を切っても記憶された情報が消えない不揮発メモリと、電源を切れば記憶された情報が消える揮発メモリとを備えている。不揮発メモリには、例えば、使用するＳＭＡ素材における温度に対する歪量の特性を表す特性曲線などが格納されており、揮発メモリは、変位量設定部１０、歪量設定部１１および印加電流決定部１２において設定された変位量、歪量および電流値などを記憶する。
【００３８】
（制御部１４）
制御部１４は、電流の印加指示、被駆動部材の位置の確認および移動値の算出など、駆動制御装置１全体の制御を行うものである。制御部１４としては、マイクロコンピュータ（マイコン）などを用いることができる。制御部１４には印加電流決定部１２、パラメータデータ生成部１５、および電源１６が接続されている他、駆動制御に必要な各種機構が接続されている。
【００３９】
（パラメータデータ生成部１５）
パラメータデータ生成部１５は、変位量設定部１０における変位量の設定の際に用いられるパラメータデータを作成するためのものである。パラメータデータの作成の詳細な方法については、下記に説明する。
【００４０】
（電源１６）
電源１６は、印加電流決定部１２において決定された電流値の電流を駆動部材に対して印加するためのものである。
【００４１】
（カメラモジュール１００の構成）
ここで、本実施形態において、駆動制御装置１により駆動を制御されるアクチュエータを備えたカメラモジュールの構成について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して以下に説明する。本実施形態において、以下の説明における駆動部材等は、図２（ａ）〜（ｄ）に示すカメラモジュールに備えられているものを指す。図２（ａ）〜（ｄ）は、カメラモジュール１００の構成を示す図であり、（ａ）はカメラモジュール１００の斜視図であり、（ｂ）はカメラモジュール１００を構成する各部材を示す図であり、（ｃ）はＡＡ´線におけるカメラモジュール１００の断面図であり、（ｄ）はＢＢ´線におけるカメラモジュール１００の断面図である。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、カメラモジュール１００は、受光素子１０７およびレンズユニット１２０を備えている。さらに、レンズユニット１２０は、図２（ｂ）に示すように、ＳＭＡ部材１２１、被駆動部材１２３、与圧部材１２４、支持機構１２５、およびベース部材１２６を備えている。なお、図２（ｃ）に示すように、ＳＭＡ部材１２１および与圧部材１２４を併せてアクチュエータ１２７と称する。
【００４３】
（受光部材１０７）
受光素子１０７は、レンズユニット１２０に入射し、被駆動部材１２３を通過した入射光を受光する素子である。したがって、受光素子１０７は、レンズユニット１２０の受光面と反対の面に配置されている。受光素子１０７としては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）およびＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などを挙げることができる。また、受光素子１０７は、単に結像された映像を受光するだけではなく、受光信号の処理を通じて光学的な物理パラメータを解析するようにしてもよい。物理パラメータとは、例えば被駆動部材１２３のスポット径など画像信号から導出されるデータである。
【００４４】
（ＳＭＡ部材１２１）
ＳＭＡ部材１２１は、被駆動部材１２３を駆動するためのものであり、駆動部材１０１ａ、１０１ｂ、および接続治具（絶縁部）１０３からなる。図２（ｃ）および（ｄ）に示すように、駆動部材１０１ａ、１０１ｂは、被駆動部材１２３に対して同一軸上の同一の方向へと応力を印加させるように配置されている。駆動部材１０１ａの端部のうち、接続治具１０３と接続されていない端部は、ベース部材１２６の接続点Ｐ１に固定されている。また、駆動部材１０１ｂの端部のうち、接続治具１０３と接続されていない端部は、被駆動部材１２３に固定されている。
【００４５】
また、駆動部材１０１ａ、１０１ｂは、形状記憶合金からなる駆動部材であり、接続治具１０３を介して互いに直列に備えられている。すなわち、駆動部材１０１ａと駆動部材１０１ｂとは、電気的に絶縁するように、かつ熱的に独立するように接続されている。図３（ａ）〜（ｃ）には、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂの接続の具体例を示す図である。
【００４６】
図３（ａ）には、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂを絶縁体からなる接続治具１０３の両端に設けられた金属接点において、ハンダなどの金属に融着して接続する構成を示している。融着点には、リード線１０４が接続されている。図３（ｂ）には、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂの端部を圧着した圧着端子１０５をリード線１０４を有するネジにより接続治具１０３にネジ留めする構成を示している。また、図３（ｃ）には、接続治具１０３に対して駆動部材１０１ａおよび１０１ｂをリード線１０４を有するネジによりネジ留めする際に、抑え治具１０６を介するようにする構成を示している。なお、図３（ａ）〜（ｃ）は、駆動部材１０１ａと駆動部材１０１ｂとの接続の一例を示しているのみであり、駆動部材１０１ａと駆動部材１０１ｂとを電気的に絶縁するように、かつ熱的に独立するように接続できるのであれば図３（ａ）〜（ｃ）の構成に限定されるものではない。
【００４７】
なお、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂの形状については、特に限定されるものではなく、コイル状や板状などの材料をＳＭＡ部材１２１の目的に合わせて適宜用いればよい。本実施形態では、細線状のものを用いる場合を例に挙げて説明している。
【００４８】
（被駆動部材１２３）
被駆動部材１２３は、ＳＭＡ部材１２１により駆動される部材である。なお、本実施形態ではカメラモジュール１００を具体例として例示しているため、被駆動部材１２３は少なくとも１枚のレンズを備えたレンズ群となる。なお、図２（ｃ）および（ｄ）の矢印は、ＳＭＡ部材１２１による被駆動部材１２３の駆動方向を示す矢印である。
【００４９】
（与圧部材１２４）
与圧部材１２４は、ベース部材１２６の底面と被駆動部材１２３との間に備えられているものである。与圧部材１２４は、ＳＭＡ部材１２１における駆動部材１０１ａ、１０１ｂからの応力に対して、同一軸上の反対の方向へ応力を印加している。すなわちＳＭＡ部材１２１と与圧部材１２４とを組み合わせることによって、被駆動部材１２３を所定の駆動方向へ駆動させることができるアクチュエータ１２７として働く。
【００５０】
ここで、被駆動部材３は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂおよび与圧部材１２４による応力のつりあう点に静止する。したがって、被駆動部材３における初期位置、すなわち移動値を測定する際の基準位置が、この静止している状態となるように、駆動部材１０１ａ、１０１ｂおよび与圧部材１２４の材質、長さおよびばね定数などの各パラメータを設定することが好ましい。なお、このときの駆動部材１０１ａ、１０１ｂは、与圧部材１２４からの与圧により記憶した形状よりも伸びた状態となる。
【００５１】
（支持機構１２５およびベース部材１２６）
支持機構１２５は、被駆動部材１２３の駆動をガイドする機構である。また、ベース部材１２６は、その内部に被駆動部材１２３、支持機構１２５、およびアクチュエータ１２７を備える筐体であり、その上面および底面には、光を取り込むための開口部、および被駆動部材１２３を通過した光を受光素子１０７に受光させるための開口部がそれぞれ設けられている。
【００５２】
（ＳＭＡの特性）
次に、ＳＭＡ部材１２１に備えられているＳＭＡについて以下に説明する。ＳＭＡは、高温処理することによりその形状を記憶させることができる合金（例えば、Ｎｉ−Ｔｉ合金）である。すなわち、ＳＭＡは温度を変化させることによりその形状を変化することができる。なお、本発明において、用いられるＳＭＡの材質は、特に限定されるものではなく、従来公知のＳＭＡであればいかなる材質のものでも用いることができる。
【００５３】
ＳＭＡによる形状記憶について、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して以下に説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、温度を変化させることによるＳＭＡの結晶構造の変化を示す図であり、（ａ）はオーステナイト相における結晶構造を示しており、（ｂ）はマルテンサイト相における結晶構造を示しており、（ｃ）は応力マルテンサイト変態した状態の結晶構造を示している。
【００５４】
図４（ａ）に示すオーステナイト相（形状記憶されている状態）にあるＳＭＡを変態点以下の温度に冷却すると図４（ｂ）に示すようなマルテンサイト相となる（これをマルテンサイト変態と称する）。ＳＭＡは、通常、常温付近においてマルテンサイト相であるように設計されている。そして、この状態において負荷をかけると、図４（ｃ）に示すように隣の原子同士が連なって折れ曲がるような形でせん断変形する（これを応力マルテンサイト変態と称する）。そして、応力マルテンサイト変態したＳＭＡを変態点以上に加熱するとオーステナイト相に戻る（これを逆変態と称する）。
【００５５】
ここで、ＳＭＡにおいて低温時に変形に要する応力は約２０ＭＰａであり、高温時に形状の復帰によって生じる応力は約１００ＭＰａである。そのため、ＳＭＡにおける温度に対する変位の性質を示す特性曲線は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、ヒステリシスの曲線となる。なお、図５（ａ）および（ｂ）における「Ｍｓ」はマルテンサイト変態開始温度、「Ｍｆ」はマルテンサイト変態終了温度、「Ａｓ」は逆変態開始温度、および「Ａｆ」は逆変態終了温度を表している。しかし、実際の特性曲線におけるＭｆ〜Ａｓ間、およびＭｓ〜Ａｆ間における変位は、図５（ａ）に示すように「０」ではない。すなわち、上記の温度間におけるＳＭＡの歪量は、図５（ｂ）に示すように、緩慢に変化している。特性曲線におけるＭｆ〜Ａｓ間、およびＭｓ〜Ａｆ間における歪量の緩慢な変化は、ＳＭＡの材料、組成、および形状によってその度合いは若干異なるものの、一般的に用いられているＳＭＡには必ずみられる。
【００５６】
したがって、本明細書等では、逆変態開始温度（Ａｓ）以下およびマルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ）以上における特性曲線の変化を、変化の「緩慢な部分（それぞれＬ１およびＬ３）」と定義している。また、逆変態開始温度（Ａｓ）以上マルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ）以下における特性曲線の変化を、変化の「急峻な部分（Ｌ２）」と定義している。なお、より具体的には、「緩慢な部分」とは、Ａｓ以下Ｍｆ以上およびＭｓ以上Ａｆ以下における特性曲線の変化を意味している。
【００５７】
（駆動清書装置１の制御動作）
駆動制御装置１によるアクチュエータ１２７の駆動制御動作について、図６を参照して以下に説明する。図６は、駆動制御装置１によるアクチュエータ１２７の駆動制御動作を示すフローチャートである。
【００５８】
制御部１４は、外部の装置（図示しない）から被駆動部材２１３の駆動をさせる信号を受信すると（ステップＳ１においてＹｅｓ）、変位量設定手段１０に対して被駆動部材１２３の変位量を設定させる。すなわち、変位量設定手段１０は、被駆動部材２１３をどちらの方向へどれだけ移動するかを示す変位量を設定する（ステップＳ２）。このとき、被駆動部材２１３の変位量は、上述した駆動信号と共に外部の手段から送信してもよいし、駆動制御装置１において算出し、設定してもよい。駆動制御装置１において変位量を算出する処理についてか下記に説明する。変位量設定手段１０は、設定した変位量を記憶部１３および歪量設定部１１に送る。
【００５９】
歪量設定部１１は、変位量設定部１０において設定された変位量に基づいて、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂにおける歪量を設定する（ステップＳ３）。このとき、歪量設定部１１は、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂの歪量の合計値が変位量と等しくなるように設定するとともに、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂにおける特性曲線の緩慢な部分を用いるように各歪量を設定する。歪量設定部１１は、設定した歪量を記憶部１３および印加電流決定部１２に送る。印加電流決定部１２は、歪量設定部１１において設定された各歪量に基づいて、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂに印加する電流値を決定する（ステップＳ４）。印加電流決定部１２は、決定した電流値を記憶部１３および制御部１４に送る。
【００６０】
制御部１４は、印加電流決定部１２において決定された電流値を認識し、電源１６に対して決定された電流値を駆動部材１０１ａおよび１０１ｂそれぞれに対して印加するように指示を送る。制御部１４からの電流印加指示を受けた電源１６は、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂそれぞれに対して、所定の電流値を印加する（ステップＳ５）。
【００６１】
これによって、駆動部材１０１ａおよび１０１ｂは所望する量の歪量だけ伸縮するため、被駆動部材１２３は、所望する変位量分駆動される。
【００６２】
なお、次に制御部１４が外部の装置から被駆動部材２１３の駆動をさせる信号を受信する（すなわち、ステップＳ１においてＹｅｓとなる）まで、電源１６は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂに電流を印加し続け、被駆動部材１２３の位置を保持し続ける。
【００６３】
（変位量の詳細な設定方法）
駆動制御装置１において変位量を算出し、設定する場合について、図７を参照して以下に説明する。駆動制御装置１において変位量を算出し、設定する場合、変位量設定手段１０は、記憶部１３に記憶されている図７に示すような被駆動部材の移動値に対する物理パラメータを対応付けて記録したパラメータデータを参照する。すなわち、変位量設定部１０は、被駆動部材の物理パラメータが所望する値となる移動値を被駆動部材の変位量として設定する。なお、本明細書等において、「移動値」とは、全ての駆動部材を最大限に収縮または伸長した状態における被駆動部材の位置を基準値（初期位置）として、被駆動部材がどれだけ移動したのかを示す値である。
【００６４】
変位量設定部１０は、例えば、図７に示すパラメータデータから変位に対応させた物理パラメータの関数における極小点を探し、極小値の中で値が最も小さくなる値（すなわち最小値）の移動値Ｚを被駆動部材１２３の変位量Ｚとして設定する。なお、パラメータデータは、駆動制御装置１において作成してもよいし、また予め記憶部１３に記憶させておいてもよい。パラメータデータを作成する場合については、下記に説明する。
【００６５】
また、被駆動部材１２３の変位量を設定するとき、駆動される被駆動部材１２３の現在位置からの移動値を変位量として算出するようにしてもよい。具体的には、被駆動部材１２３の駆動を開始する際に、制御部１４が駆動される被動部材１２３の現在位置を算出する。そして、変位量設定手段１０は、パラメータデータにおける所望する物理パラメータの値となる移動値から算出された被駆動部材１２３の現在位置を減じる。すなわち、パラメータデータの移動値を算出した現在位置からの値に補正する。
【００６６】
このように、被駆動部材１２３の初期位置（基準位置）を０として算出されている移動値を、被駆動部材１２３の移動を開始する際における現在位置を０とした値に補正することによって、変位量を設定する際に、被駆動部材１２３の位置を初期位置に戻す動作を不要とすることができる。したがって、被駆動部材１２３の移動に要する時間を短縮することができる。
【００６７】
なお、図７に示すパラメータデータは、一例を示しているのみであり、被駆動部材１２３の移動値と当該移動値における物理パラメータとが対応付けて記録されているものであれば特に限定されるものではない。
【００６８】
このように、制御駆動装置１は、被駆動部材１２３の変位量を自動で設定することができる。これによって、被駆動部材１２３の所望位置が操作ごとに変化するような場合であっても、カメラモジュール１００の操作者（オペレータ）がその変化を把握する必要を省くことができる。
【００６９】
（パラメータデータの作成方法）
パラメータデータを駆動制御装置１において作成する場合の詳細な作成方法について、以下に説明する。パラメータデータは、制御部１４およびパラメータデータ作成部１５を用いて作成される。具体的には、制御部１４は、被駆動部材１２３をその可動範囲全体において走査（スキャン）させる。被駆動部材１２３の走査と同時に、制御部１４は、被駆動部材１２３の移動値および受光素子１０７において測定される物理パラメータを取得し、パラメータ作成部１５に送る。パラメータ作成部１５は、受信した移動値と物理パラメータとを対応付けて登録し、パラメータデータを作成する。そして、パラメータ作成部１５は、作成されたパラメータデータを記憶部１３に記憶する。
【００７０】
なお、パラメータデータは、被駆動部材１２３の駆動動作ごとに作成するようにしてもよいし、一度パラメータデータを作成した後は、記憶部１３に記憶されているパラメータデータを利用するようにしてもよい。
【００７１】
このように、パラメータデータ作成部１５においてパラメータデータを作成することによって、被駆動部材１２３および駆動部材１０１ａ、１０１ｂの少なくともいずれかを変更した場合であっても、被駆動部材の移動値と物理パラメータとを対応付けて記録した新たなパラメータデータを作成することができる。これによって、被駆動部材１２３および駆動部材１０１ａ、１０１ｂの少なくともいずれかを変更した場合であっても、位置精度よく被駆動部材１２３を駆動させることができる。
【００７２】
（被駆動部材１２３の移動値の算出）
ここで、パラメータデータを作成する際に算出する被駆動部材１２３の移動値の算出方法について、図８を参照して以下に説明する。
【００７３】
被駆動部材１２３の移動値は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの抵抗値を測定することにより算出することができる。駆動部材１０１ａ、１０１ｂの抵抗値は、例えば、図８に示すような構成により測定することができる。図８は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの抵抗値を駆動部材１０１ａ、１０１ｂ自体または抵抗２０により測定する構成を示す図である。
【００７４】
本実施形態では、駆動部材１０１ａ、１０１ｂを加熱する方法として、通電加熱を用いている。駆動部材１０１ａ、１０１ｂを通電加熱する場合の通電方法としては、電圧制御またはＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を挙げることができる。通電方法として電圧制御を用いる場合、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの両端部に接続されたリード線１０４を通して、駆動部材１０１ａ、１０１ｂに印加される電圧を制御するとともに、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの抵抗値をフィードバックしながら駆動部材１０１ａ、１０１ｂの伸縮量を制御することができる。すなわち、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの抵抗値を測定することにより、被駆動部材１２３の位置を認識することができる。駆動部材１０１ａ、１０１ｂに印加されている電圧は、電圧計２１を用いて測定することができる。また、駆動部材１０１ａ、１０１ｂに直列に接続された抵抗素子２０の電圧を測定し、その測定値をもって演繹的に駆動部材１０１ａ、１０１ｂの抵抗値を算出してもよい。なお、図８は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの抵抗値を算出するための構成の一例を示しているのみである。すなわち、駆動部材１０１ａ、１０１ｂにおける抵抗値を測定できる構成であれば、図８の構成に限定されるものではない。
【００７５】
（パラメータデータを作成する場合における被駆動部材１２３の駆動制御）
パラメータデータを作成する場合における被駆動部材１２３の動作および駆動部材１０１ｂ、１０１ｂの温度について、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図９（ａ）〜（ｃ）は、パラメータデータを作成する場合における被駆動部材１２３の動作および駆動部材１０１ｂ、１０１ｂの温度の変化を示す図であり、（ａ）は走査前を示し、（ｂ）は走査終了時を示し、（ｃ）は変位終了時を示している。
【００７６】
図９（ａ）に示すように、被駆動部材１２３を走査する前は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂのいずれにも電流は印加されていない。続いて、制御部１４から被駆動部材１２３を走査する指示を受けた電源１６は、駆動部材１０１ａに電流を印加する。
【００７７】
電流を印加された駆動部材１０１ａは、図９（ｂ）に示すように、収縮を開始する。このとき、駆動部材１０１ｂには、電流を印加しない。駆動部材１０１ｂは、そのままの長さを維持しており、被駆動部材１２３の移動は、駆動部材１０１ａによる駆動のみによりなされる。すなわち、駆動部材１０１ａの収縮により生じる引張応力のみで被駆動部材１２３を走査する。このとき、被駆動部材１２３の位置、すなわち被駆動部材１２３の移動値は、上述したように制御部１４にフィードバックされる。また、受光素子１０７は、被駆動部材１２３の好適な焦点位置を探すためにスポット径を測定し、測定結果を制御部１４に送る。
【００７８】
パラメータデータ作成部１５は、制御部１４に送られた各データに基づいて、パラメータデータを作成し、作成したパラメータデータを記憶部１３に記憶する。すなわち、駆動部材１０１ａの歪量と被駆動部材１２３の移動値とは、一対一の対応となる。なお、被駆動部材１２３の走査には、駆動部材１０１ａの特性曲線全体、すなわち特性曲線（図５（ｂ）参照）におけるＬ１、Ｌ２、およびＬ３のすべての領域を用いる。
【００７９】
被駆動部材１２３の走査において、印加する電圧あるいは電流を大きくすることにより、被駆動部材１２３の走査を高速とすることができる。被駆動部材１２３の走査に要する時間は、熱の伝わり方がＳＭＡの形状、または周辺の熱分布の状況などによって決まるのため、一概にはいえないが、およそ１００ｍｓ程度のオーダーであることが好ましい。
【００８０】
走査が終了すると、上述したように、変位量設定部１０は、パラメータデータを参照して、所望する物理パラメータとなる被駆動部材１２３の移動値を変位量として設定する。そして歪量設定部１１が上記の変位量となるように駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量をそれぞれ設定し、印加電流決定部１２がその歪量となる電流値を決定する。このようにして、図９（ｃ）に示すように、被駆動部材１２３は所望する位置に駆動される。このとき、図９（ｃ）に示すように、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの各歪量は、特性曲線における緩慢な部分となるように設定されている。
【００８１】
なお、図９（ａ）〜（ｃ）では、被駆動部材１２３の走査に駆動部材１０１ａを用いる場合を例示しているが、もちろん駆動部材１０１ａの代わりに駆動部材１０１ｂを用いてもよいし、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの両方を使用してもよい。駆動部材１０１ａ、１０１ｂの両方を使用する場合、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの特性曲線における急峻な部分を用いることによって、走査速度をより一層速くすることができる。
【００８２】
また、パラメータデータの作成において、被駆動部材１２３は、可動範囲全体を走査しなくてもよい。例えば、所望する物理パラーメータがすでに判明している場合には、被駆動部材１２３を走査させつつ、物理パラメータを測定し、所望する物理パラメータとなった時点における被駆動部材１２３の移動値を変位量として設定するようにしてもよい。
【００８３】
（駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量の詳細な設定）
次に、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの各歪量を設定する詳細な方法について、図１０および１１を参照して以下に説明する。図１０は、被駆動部材１２３の変位量に対する駆動部材１０１ａ、１０１ｂの使用領域を示す図である。また、図１１は、被駆動部材１２３の変位量と駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量とを対応付けて登録した歪量設定テーブルを示す図である。なお、図１０では、便宜上、駆動部材１０１ａの特性曲線における領域を図５（ｂ）に示すＬ１、Ｌ２、Ｌ３とし、駆動部材１０１ｂの特性曲線における領域を、それぞれＬ１´、Ｌ２´、Ｌ３´とする。
【００８４】
例えば、図１０に示すように、被駆動部材１２３の変位量がＺ１である場合、駆動部材１０１ａのＬ１領域（緩慢な部分）のみで所望する位置に位置合わせすることができる。すなわち、歪量設定部１１は、図１１に示す歪量設定テーブルを参照して、駆動部材１０１ａの歪量を「ａ１」、駆動部材１０１ｂの歪量を「０」と設定する。
【００８５】
例えば、図１０に示すように、被駆動部材１２３の変位量がＺ２である場合、駆動部材１０１ａ、１０１ｂのいずれかのみを用いて所望する位置に位置合わせしようとすると、ＳＭＡの特性曲線におけるＬ２領域（急峻な部分）を用いる必要がある。したがって、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの特性曲線の緩慢な部分であるＬ１およびＬ１´の２つの領域を使用することにより、特性曲線の急峻な部分を用いることなく、被駆動部材１２３を所望の位置に位置合わせする。具体的には、歪量設定部１１は、図１１に示す歪量設定テーブルを参照して、駆動部材１０１ａの歪量を「ｂ１」、駆動部材１０１ｂの歪量を「ｂ２」と設定する。もちろん、「ｂ１」および「ｂ２」は、いずれもＳＭＡの特性曲線における緩慢な部分の歪量である。
【００８６】
例えば、図１０に示すように、被駆動部材１２３の変位量がＺ３である場合、駆動部材１０１ａのＬ３領域（緩慢な部分）のみで所望する位置に位置合わせすることができる。すなわち、歪量設定部１１は、図１１に示す歪量設定テーブルを参照して、駆動部材１０１ａの歪量を「ｃ１」、駆動部材１０１ｂの歪量を「０」と設定する。
【００８７】
なお、被駆動部材１２３の変位量がＺ３である場合、駆動部材１０１ａのＬ３領域で位置合わせをせず、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの特性曲線の緩慢な部分であるＬ１およびＬ１´の２つの領域を使用するようにしてもよい。この場合、駆動部材１０１ａのＬ３領域を用いる場合よりも各駆動部材における応力を小さくすることができる。歪量設定テーブルは、駆動部材１０１ａのＬ３領域を用いるか、または駆動部材１０１ａ、１０１ｂのＬ１、Ｌ１´領域を用いるかをどちから一方の使用に限定していてもよいし、例えば優先度を設定しておくことによりいずれの場合も選択できるようにしてもよい。
【００８８】
また、上記の説明では、図１０、１１の双方を用いて各駆動部材の歪量を設定しているが、実際に歪量を設定する際には、歪量設定テーブルのみを参照して歪量を設定すればよい。さらに、上記の説明では、変位量がＺ１およびＺ３の場合には、駆動部材１０１ａのＬ１、Ｌ３領域を用いているが、もちろん駆動部材１０１ｂのＬ１´、Ｌ３´領域を用いてもよい。
【００８９】
このように、駆動部材１０１ａ、１０１ｂにおける歪量の設定において、歪量設定テーブルを参照することによって、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量を容易に、かつ迅速に設定することができる。これによって、被駆動部材１２３を所望の位置まで駆動させる際に要する時間を短縮することができる。
【００９０】
（印加電流の詳細な決定方法）
駆動部材１０１ａ、１０１ｂに印加する電流値の詳細な決定方法について、図１２を参照して以下に説明する。図１２は、駆動部材１０１ａの歪量と当該歪量となる電流値とを対応付けて登録した印加電流決定テーブルを示す図である。歪量設定手段１１において各駆動部材における歪量が設定されると、印加電流決定部１２は、図１２に示す印加電流決定テーブルを参照して、設定された歪量となる電流値を決定する。
【００９１】
具体的には、例えば、歪量設定部１１において駆動部材１０１ａの歪量が「ａ１」と設定された場合、印加電流決定部１２は、印加電流決定テーブルを参照して、駆動部材１０１ａに印加する電流値を「Ｉ１（ｔ）」と決定する。同様に、駆動部材１０１ａの歪量が、それぞれ、「ｂ１」および「ｃ１」と設定された場合、印加電流決定部１２は、印加電流決定テーブルを参照して、駆動部材１０１ａに印加する電流値を、それぞれ「Ｉ２（ｔ）」、「Ｉ３（ｔ）」と決定する。駆動部材１０１ｂに印加する電流値も同様に設定することができる。ここで、駆動部材１０１ａと駆動部材１０１ｂとが、同一の材質、形状である場合には、同じ印加電流決定テーブルを参照して印加する電流値を決定してもよい。
【００９２】
なお、印加電流決定テーブルは図１２に示すものに限定されるものではない。例えば、駆動部材１０１ａ、１０１ｂに印加する電流値を同時に決定することができるような印加電流決定テーブルとしてもよい。また、歪量設定テーブルと印加電流決定テーブルとを関連付けておき、各駆動部材における歪量の設定と印加する電流値とを同時に決定できるようにしてもよい。
【００９３】
このように、駆動部材１０１ａ、１０１ｂに印加する電流値の設定において、印加電流決定テーブルを参照することによって、駆動部材１０１ａ、１０１ｂにおいて所望する歪量となるような電流値を容易に、かつ迅速に設定することができる。これによって、被駆動部材１２３を所望の位置まで駆動させる際に要する時間をより一層短縮することができる。
【００９４】
（被駆動部材１２３の位置保持）
上述したように、電源１６は、次に被駆動部材２１３を駆動させるまで駆動部材１０１ａ、１０１ｂに電流を印加し続け、被駆動部材１２３の位置を保持し続ける。しかし、例えば、被駆動部材１２３の位置を保持している間に、外部からの衝撃または駆動部材１０１ａ、１０１ｂの温度変化により駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量が変化する場合も考えられる。したがって、駆動制御装置１は、被駆動部材１２３の位置を所望する物理パラメータの値となる位置に保持し続けるように制御することが好ましい。以下に、駆動部材１２３を所望の位置まで移動した後の被駆動部材１２３の位置保持について、図１３を参照して説明する。図１３は、被駆動部材１２３の位置保持動作を示すフローチャートである。
【００９５】
被駆動部材１２３の所望位置までの移動が完了すると、制御部１４は、被駆動部材１２３の位置を算出する（ステップＳ１０）。このとき、被駆動部材１２３の位置の算出は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量が設定された歪量と同一であるか否かを判定することにより算出する。すなわち、駆動部材１０１ａ、１０１ｂにおける抵抗値を測定することにより算出する。
【００９６】
制御部１４は、算出した被駆動部材１２３の位置が所望する物理パラメータとなる位置であるのか否かを判定する（ステップＳ１１）。制御部１４における判定結果において、被駆動部材１２３の位置に問題がない場合（ステップＳ１１においてＹｅｓ）には、次の被駆動部材１２３の移動が指示されるまで、電源１６は、決定された電流値の電流を駆動部材１０１ａ、１０１ｂに印加し続ける。
【００９７】
制御部１４における判定結果において、被駆動部材１２３の位置に問題がある場合（ステップＳ１１においてＮｏ）、すなわち被駆動部材１２３の位置が所望する物理パラメータとなる位置にないと判定された場合には、所望する物理パラメータとするための駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量を設定し、当該歪量とするように電流値を補正する（ステップＳ１２）。そして、補正された電流値を駆動部材１０１ａ、１０１ｂに印加することにより、所望する物理パラメータとなる位置に被駆動部材１２３を移動させる（ステップＳ１３）。
【００９８】
なお、被駆動部材１２３の位置の確認は、常時行うようにしてもよいし、また一定期間ごとに行うようにしてもよい。
【００９９】
このように被駆動部材１２３の位置を監視することによって、例えば、外部からの衝撃または駆動部材１０１ａ、１０１ｂの温度変化により駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量が変化した場合であっても、設定した歪量となるように電流を印加し直すことができる。これによって、次の被駆動部材１２３を駆動する指示があるまで、被駆動部材１２３を所望の位置に保持し続けることができる。
【０１００】
（作用効果）
本発明に係る駆動制御装置１における歪量設定手段１１は、駆動部材１０１ａ、１０１ｂにおいて用いられている形状記憶合金の特性曲線の緩慢な部分における歪量を用いて、被駆動部材１２３の変位量と等しくとなるように駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量を設定している。これによって、駆動部材１０１ａ、１０１ｂに対する温度変化により駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量が大きく変化してしまうことがないため、駆動部材１０１ａ、１０１ｂの歪量の合計値と被駆動部材１２３の変位量との誤差を非常に小さくすることができる。すなわち、被駆動部材１２３を移動させる際の位置合わせの精度を非常に高くすることができる。
【０１０１】
（カメラモジュール１００の変形例）
本実施形態において好適に用いることができるカメラモジュールは、図２（ａ）〜（ｄ）に示すカメラモジュール１００に限定されるものではない。例えば、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すような構成のカメラモジュール１００ｂであってもよい。図１４（ａ）〜（ｃ）は、カメラモジュール１００の変形例を示す図であり、（ａ）は、カメラモジュール１００ｂの斜視図であり、（ｂ）はＡＡ´線におけるカメラモジュール１００ｂの断面図であり、（ｃ）はＢＢ´線におけるカメラモジュール１００ｂの断面図である。
【０１０２】
図１４（ｂ）および（ｃ）に示すように、ＳＭＡ部材１２１を支持機構１２６に対向する位置に設けるようにしてもよい。カメラモジュール１００の場合は、被駆動部材１２３に対する与圧部材１２４の与圧方向は引張方向であるが、カメラモジュール１００ｂのような配置とする場合は、与圧方向は圧縮方向となる。また、図１５に示すように、滑車などの運動方向変換機構１３０を用いてＳＭＡ部材１２１による運動方向を変換するようにしてもよい。図１５に示すような構成とすることによって、より低背なカメラモジュールとすることができる。なお、図１４および図１５では便宜上示していないが、図２（ａ）〜（ｄ）と同様に、ＳＭＡ部材１２１および与圧部材１２４とを併せた構成が、アクチュエータ１２７となる。
【０１０３】
さらに、図１６に示すように、与圧部材１２４をＳＭＡ部材１２１において用いるＳＭＡとは別の形状記憶合金からなる与圧部材１３１としてもよい。すなわち、アクチュエータ１２７ｂは、図１６に示すように、ＳＭＡ部材１２１および与圧部材１３１からなる。この場合、ＳＭＡ部材１２１を冷却伸張するとともに与圧部材１３１を加熱収縮して被駆動部材を駆動させることとなる。したがって、与圧部材１２４がばねなどの弾性部材である場合と比較して応答速度を高くすることができる。すなわち、カメラモジュール１００と比べてより応答性の高いカメラモジュール１００ｄを作製することができる。また、与圧部材１３１の材質および長さを適切に設定することによって、駆動部材１０１ａ、１０１ｂが環境温度により収縮しようとした場合であっても、与圧部材１３１が駆動部材１０１ａ、１０１ｂの収縮を打ち消すように被駆動部材１２３に対して力を及ぼすことができるように設定することができる。与圧部材１３１をこのように設定した場合には、カメラモジュール１００ｄの誤動作をより一層防止することができる。
【０１０４】
他にも、図１７に示すように、ＳＭＡ部材１２１ｂを駆動部材１０１ａ〜１０１ｃの３本からなるようにしてもよい。この場合、アクチュエータ１２７ｃは、図１７に示すように、ＳＭＡ部材１２１ｂおよび与圧部材１２４からなる。また、駆動部材１０１ａ、１０１ｂ、および１０１ｃは、同一の材質、および形状であってもよいし、また異なっていてもよい。
【０１０５】
また、３本の駆動部材を図１８（ａ）および（ｂ）に示すように接続することによって、被駆動部材１２３ｂの駆動方向を上下方向の２次元駆動だけでなく、３次元駆動できるようにしてもよい。図１８（ａ）および（ｂ）は、被駆動部材１２３ｂを３次元駆動することができる駆動装置１５０を示す断面図であり、（ａ）は被駆動部材１２３ｂの駆動前を示しており、（ｂ）は被駆動部材１２３ｂの駆動後を示している。具体的には、図１８（ａ）および（ｂ）に示すように、与圧部材１２４上に備えられた被駆動部材１２３ｂには、駆動部材１０１ｂ、１０１ｃが並列に接続されている。駆動部材１０１ａは、接続治具１０３を介して駆動部材１０１ｂ、１０１ｃと直列に接続されており、接続治具１０３に接続されていない端部は、ベース部材１２６ｂに接続されている。図１８（ｂ）に示すように、駆動部材１０１ｂの長さを保持したまま、駆動部材１０１ａおよび駆動部材１０１ｃの長さを短縮することにより、被駆動部材１２３ｂを３次元的に駆動させることができる。本発明に係る駆動制御装置１は、このような駆動装置の駆動制御にも好適に用いることができる。なお、便宜上記載していないが、この場合も図１７と同様に、駆動部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃおよび接続治具１０３がＳＭＡ部材１２１ｂとなり、アクチュエータ１２７ｃは、ＳＭＡ部材１２１ｂおよび与圧部材１２４からなる。
【０１０６】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０７】
（付記事項）
なお、本発明において用いることができるカメラモジュールにおけるレンズユニットは、以下のように記載することもできる。
【０１０８】
（第１の構成）
被駆動部材と、固定部と、駆動部材と、被駆動部材を所定の方向へと変位するように支持する支持機構と、駆動部材に対する与圧部材を有しているレンズユニット。
【０１０９】
（第２の構成）
前記駆動部材と前記固定部間の接続点である第一の接続点と、前記与圧部材と前記固定部間の接続点である第二の接続点とが、被駆動部材の重心を通って駆動方向に垂直な面に関して異なる側にある第１の構成に記載のレンズユニット。
【０１１０】
（第３の構成）
前記駆動部材と前記固定部間の接続点である第一の接続点と前記与圧部材と前記固定部間の接続点である第二の接続点とが，被駆動部材の重心を通って駆動方向に垂直な面に関して同じ側にあることを特徴とする第１または第２の構成に記載のレンズユニット。
【０１１１】
（第４の構成）
前記与圧部材がＳＭＡ部材によって形成されていることを特徴とする第１〜３の構成のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【０１１２】
（第５の構成）
複数のＳＭＡ部材のうちの一部あるいは全てを用いて，その特性曲線の急峻な部分を利用して前記被駆動部材を駆動範囲全体において駆動した後、前記複数のＳＭＡ部材のうちの一部あるいは全てを用いて、その特性曲線の緩慢な部分を利用して前記被駆動部材の位置を規定し、保持する第１〜４の構成のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【０１１３】
（第６の構成）
前記複数のＳＭＡ部材のうち一部あるいは全てを用いて、その特性曲線の急峻な部分を利用して前記被駆動部材を駆動し、最適位置が決定した時点で前記複数のＳＭＡ部材のうちの一部あるいは全てを用いて、その特性曲線の緩慢な部分を利用して前記被駆動部材の位置を規定し、保持する第１〜５の構成のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【０１１４】
（第７の構成）
最適位置に関する情報を外部より入力し、その情報に基づいて前記複数のＳＭＡ部材の一部あるいは全てにおける、それぞれの特性曲線の緩慢な部分を利用して被駆動部材の位置を規定し、保持する第１〜６の構成のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明に係る駆動制御装置を用いることによって、ＳＭＡからなる駆動部材を備えたアクチュエータにおいて、被駆動部材を位置精度よく移動させることができる。被駆動部材を位置精度良く移動することができるアクチュエータは、携帯機器に搭載するカメラなどの小型カメラのレンズユニットなどに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明に係る駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１において用いたカメラモジュールの構成を示す図であり、（ａ）はカメラモジュールの斜視図であり、（ｂ）はカメラモジュールを構成する各部材を示す図であり、（ｃ）はＡＡ´線におけるカメラモジュールの断面図であり、（ｄ）はＢＢ´線におけるカメラモジュールの断面図である。
【図３】電気的に絶縁されており、かつ、熱的に独立するように駆動部材を接続する接続方法の具体例を示す図である。
【図４】温度を変化させることによるＳＭＡの結晶構造の変化を示す図であり、（ａ）はオーステナイト相における結晶構造を示しており、（ｂ）はマルテンサイト相における結晶構造を示しており、（ｃ）は応力マルテンサイト変態した状態の結晶構造を示している。
【図５】ＳＭＡにおける温度に対する変位の性質を示す特性曲線を示す図であり、（ａ）は特性曲線の概略を示しており、（ｂ）はより実際に近い特性曲線を示している。
【図６】駆動制御装置によるアクチュエータの駆動制御動作を示すフローチャートである。
【図７】駆動部材の歪量に対する被駆動部材の物理パラメータを表すパラメータデータの具体例を示す図である。
【図８】駆動部材の抵抗値を、駆動部材自体または抵抗により測定する構成を示す図である。
【図９】パラメータデータを作成する場合における被駆動部材の動作および駆動部材の温度の変化を示す図であり、（ａ）は走査前を示し、（ｂ）は走査終了時を示し、（ｃ）は変位終了時を示している。
【図１０】被駆動部材の変位量に対する各駆動部材の使用領域を示す図である。
【図１１】被駆動部材の変位量と各駆動部材の歪量とを対応付けて登録した歪量設定テーブルを示す図である。
【図１２】駆動部材の歪量と当該歪量となる電流値とを対応付けて登録した印加電流決定テーブルを示す図である。
【図１３】被駆動部材の位置保持動作を示すフローチャートである。
【図１４】本実施形態におけるカメラモジュールの変形例を示す図であり、（ａ）は、カメラモジュールの斜視図であり、（ｂ）はＡＡ´線におけるカメラモジュールの断面図であり、（ｃ）はＢＢ´線におけるカメラモジュールの断面図である。
【図１５】本実施形態におけるカメラモジュールの他の変形例を示す断面図である。
【図１６】本実施形態におけるカメラモジュールの他の変形例を示す断面図である。
【図１７】本実施形態におけるカメラモジュールの他の変形例を示す断面図である。
【図１８】被駆動部材を３次元駆動することができる駆動装置を示す断面図であり、（ａ）は被駆動部材の駆動前を示しており、（ｂ）は被駆動部材の駆動後を示している。
【図１９】従来のＳＭＡからなる駆動部材を備えたアクチュエータを示す図である。
【図２０】従来のＳＭＡからなる駆動部材を備えたアクチュエータを示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１        駆動制御装置
１０      変位量設定部
１１      歪量設定部
１２      印加電流決定部
１３      記憶部
１４      制御部（位置認識手段、移動値算出手段、歪量判定手段）
１５      パラメータデータ作成部
１６      電源（電流印加手段）
１０１ａ  駆動部材
１０１ｂ  駆動部材
１０１ｃ  駆動部材
１００    カメラモジュール
１００ｂ  カメラモジュール
１００ｃ  カメラモジュール
１００ｄ  カメラモジュール
１００ｅ  カメラモジュール
１０３    接続治具（絶縁部）
１０４    リード線
１０７    受光素子
１２０    レンズユニット
１２１    ＳＭＡ部材
１２３    被駆動部材
１２４    与圧部材
１２５    支持機構
１２６    ベース部材
１２６ｂ  ベース部材
１２７    アクチュエータ
１２７ｂ  アクチュエータ
１２７ｃ  アクチュエータ
１５０    駆動装置
【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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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