JP2005354854A - Ｐｗｍ信号のデューティ制御方法、ｐｗｍ信号発生回路及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＰＷＭ駆動制御時のデューティ変化時の音の発生を防止する。
【解決手段】 クロックパルスをカウンタ３３１によりカウントすると共に、第２レジスタ３３３に微変動された周期を設定し、また第１レジスタ３３２にデューティ比（駆動信号がローレベルとなるＬ期間）を設定する。そして、カウンタ３３１によるカウント値と、第２レジスタ３３３及び第１レジスタ３３２に設定された各設定値とを、それぞれ第２比較器３３５及び第１比較器３３４において比較し、この比較結果に基づきＰＷＭ１信号（及びＰＷＭ２信号）を発生させ、当該発生させたＰＷＭ信号に基づいて圧電アクチュエータを駆動する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動方式によるアクチュエータの駆動を行うためのＰＷＭ信号のデューティ制御方法、ＰＷＭ信号発生回路及びそれを用いた撮像装置に関する。

従来、スライダ等の被駆動部材（移動体）を棒状の駆動部材（駆動軸）に摩擦結合させて取り付けるとともに、この駆動部材の一方端に圧電素子が固着されてなるインパクト形の圧電アクチュエータ（リニアアクチュエータ）が知られている。このアクチュエータの駆動においては、例えば特許文献１に開示されているように、駆動波形（矩形波）のデューティを変化させることによって駆動速度の制御を行うことができる。このデューティを変化させることによる駆動制御をより高精度で行うためには、当該駆動波形のデューティの分解能の向上を図ることが要請される。これに関し、例えば特許文献２では、デューティが異なる駆動波形を所定数で１組としてミキシングし（組み合わせて）、これらの平均値（平均デューティ値）を求めることによって擬似的にデューティの分解能の向上を図るという技術が開示されている。
特開２００１−１０３７７２号公報 特開２００１−１７８１４３号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に開示されている技術では、デューティを変化させる際に、当該デューティの変化によって振動状態が突然異なる状態へ変化することに起因して装置に音（異音；振動音）が発生してしまう。この発生する音の大きさは、デューティが変化する際のデューティの変化率に依存しており、音を小さくする（又は発生させないようにする）ためには、当該デューティの変化率を小さくしてより滑らかな駆動制御を実現する必要がある。

マイコン（制御部）のＰＷＭ出力機能を用いて駆動波形のデューティを変化させる場合、上記デューティの変化率を小さくするためには、マイコンにおけるクロック信号（基準クロック）の周波数をより高くしてデューティの分解能を上げるという方法が考えられるが、マイコンによって使用可能なクロック周波数に制限（限界）がある。仮にクロック周波数を上げるとしても動作時における消費電力の増大を招いてしまう。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、クロック周波数を上げることなく、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音の発生の防止を図ることが可能なＰＷＭ信号のデューティ制御方法、ＰＷＭ信号発生回路及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るＰＷＭ信号のデューティ制御方法は、ＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生装置のデューティ制御方法であって、前記ＰＷＭ信号の周期を微変動させつつ、該周期におけるデューティ比を変更してＰＷＭ信号のデューティを制御することを特徴とする。

上記構成によれば、ＰＷＭ信号の周期を微変動させつつ、この周期におけるデューティ比を変更してＰＷＭ信号のデューティを制御するため、クロック周波数を上げることなく、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音（異音）の発生の防止を図ることができる。

請求項２に係るＰＷＭ信号のデューティ制御方法は、請求項１において、前記周期の微変動及び前記周期におけるデューティ比の変更に対する分解能は、クロック信号の１パルス分の分解能であることを特徴とする。この構成によれば、周期の微変動及びデューティ比の変更に対する分解能が、クロック信号の１パルス分の分解能であるため、クロック周波数を上げることなく、既存のクロック信号による分解能（１パルス）を最大限利用して、すなわち既存のクロック信号を用いる簡易な構成によって、より高いデューティの分解能を得ることが可能となる。

請求項３に係るＰＷＭ信号のデューティ制御方法は、請求項１又は２において、クロック信号を発生する工程と、該クロック信号を受けてクロックパルスをカウントする工程と、ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号を出力する工程と、該指示信号に基づいて、前記微変動させる周期に関する設定を行う工程と、該指示信号に基づいて、前記周期における信号のハイ期間又はロー期間の長さに基づく前記デューティ比に関する設定を行う工程と、前記カウントによるカウント値と、前記周期及びデューティ比に関して設定された設定値とを比較する工程と、前記比較された結果に基づいてＰＷＭ信号を出力する工程とを有することを特徴とする。この構成によれば、ＰＷＭ信号の発生に際し、クロック信号が発生され、当該クロック信号を受けてクロックパルスがカウントされ、ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号が出力される。また、当該指示信号に基づいて、（値が微変動する）周期に関する設定、及びデューティ比に関する設定が行われ、カウントによるカウント値と、周期及びデューティ比に関して設定された設定値とが比較され、この比較結果に基づいてＰＷＭ信号が出力されるため、より簡易な構成で且つ確実に、当該デューティが制御されたＰＷＭ信号が出力（発生）されるＰＷＭ信号のデューティ制御方法を提供することが可能となる。

請求項４に係るＰＷＭ信号発生回路は、ＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生回路であって、前記ＰＷＭ信号の周期を微変動させつつ、該周期におけるデューティ比を変更してＰＷＭ信号のデューティを変化させることを特徴とする。

上記構成によれば、ＰＷＭ信号の周期を微変動させつつ、この周期におけるデューティ比を変更してＰＷＭ信号のデューティを変化させるため、クロック周波数を上げることなく、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音の発生の防止を図ることができる。

請求項５に係るＰＷＭ信号発生回路は、請求項４において、前記周期の微変動及び前記周期におけるデューティ比の変更に対する分解能は、クロック信号の１パルス分の分解能であることを特徴とする。この構成によれば、周期の微変動及びデューティ比の変更に対する分解能が、クロック信号の１パルス分の分解能であるため、クロック周波数を上げることなく、既存のクロック信号による分解能（１パルス）を最大限利用して、すなわち既存のクロック信号を用いる簡易な構成によって、より高いデューティの分解能を得ることが可能となる。

請求項６に係るＰＷＭ信号発生回路は、請求項４又は５において、クロック信号を発生するクロック発生手段と、該クロック信号を受けてクロックパルスをカウントするカウント手段と、ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号を出力する指示手段と、該指示信号に基づいて、前記微変動させる周期に関する設定を行う周期設定手段と、該指示信号に基づいて、前記周期における信号のハイ期間又はロー期間の長さに基づく前記デューティ比に関する設定を行うデューティ設定手段と、前記カウント手段によるカウント値と、前記周期設定手段及びデューティ設定手段に設定された設定値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいてＰＷＭ信号を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。この構成によれば、ＰＷＭ信号の発生に際し、クロック発生手段によってクロック信号が発生され、カウント手段によって当該クロック信号を受けてクロックパルスがカウントされ、指示手段によってＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号が出力される。また、当該指示信号に基づいて、周期設定手段による（値が微変動する）周期に関する設定、及びデューティ設定手段によるデューティ比に関する設定が行われ、さらにカウント手段によるカウント値と、周期設定手段及びデューティ設定手段に設定された設定値とが比較手段によって比較され、この比較結果に基づいて出力手段によってＰＷＭ信号が出力されるため、より簡易な構成で且つ確実に、当該デューティが変化されたＰＷＭ信号が出力（発生）されるＰＷＭ信号発生回路を提供することが可能となる。

請求項７に係るＰＷＭ信号発生回路は、請求項４〜６のいずれかにおいて、被駆動部材を棒状の駆動部材に摩擦結合させて取り付けるとともに、当該駆動部材の一端に圧電素子を固着してなる圧電アクチュエータをさらに備え、前記ＰＷＭ信号に基づいて当該圧電アクチュエータの駆動を行うことを特徴とする。この構成によれば、ＰＷＭ信号発生回路によるＰＷＭ信号を用いて、スライダ（これに一体的に設けた撮像センサ）等の被駆動部材が棒状の駆動部材（ロッド）に摩擦結合され、当該駆動部材の一端に圧電素子が固着されてなる圧電アクチュエータの駆動が行われるため、当該ＰＷＭ信号発生回路と圧電アクチュエータとを用いた構成を例えばデジタルカメラに備えることで、カメラ撮影時の手ぶれ補正制御における、デューティ変化時の音の発生の防止を図るといったことが容易に実現可能となる。

本発明の請求項８に係る撮像装置は、クロック信号を発生するクロック発生手段と、該クロック信号を受けてクロックパルスをカウントするカウント手段と、ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号を出力する指示手段と、該指示信号に基づいて、前記微変動させる周期に関する設定を行う周期設定手段と、該指示信号に基づいて、前記周期における信号のハイ期間又はロー期間の長さに基づく前記デューティ比に関する設定を行うデューティ設定手段と、前記カウント手段によるカウント値と、前記周期設定手段及びデューティ設定手段に設定された設定値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいてＰＷＭ信号を出力する出力手段とを有するＰＷＭ信号発生回路と、被駆動部材を棒状の駆動部材に摩擦結合させて取り付けるとともに、当該駆動部材の一端に圧電素子を固着してなる、前記ＰＷＭ信号発生回路によるＰＷＭ信号に基づいて駆動される圧電アクチュエータとを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、ＰＷＭ信号発生回路において、クロック発生手段によってクロック信号が発生され、カウント手段によって当該クロック信号を受けてクロックパルスがカウントされ、指示手段によってＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号が出力される。また、当該指示信号に基づいて、周期設定手段による周期に関する設定、及びデューティ設定手段によるデューティ比に関する設定が行われ、さらにカウント手段によるカウント値と、周期設定手段及びデューティ設定手段に設定された設定値とが比較手段によって比較され、この比較結果に基づいて出力手段によってＰＷＭ信号が出力される。そして、このＰＷＭ信号発生回路から出力されるＰＷＭ信号に基づいて、被駆動部材、駆動部材及び圧電素子を備えてなる圧電アクチュエータが駆動されるため、より簡易な構成で且つ確実に、ＰＷＭ信号発生回路によりＰＷＭ信号が発生され、このＰＷＭ信号に基づいて、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音の発生が防止された圧電アクチュエータの駆動制御を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

請求項９に係る撮像装置は、請求項８において、前記ＰＷＭ信号発生回路及び圧電アクチュエータは、撮像装置の手ぶれ防止機構として組み込まれていることを特徴とする。この構成によれば、ＰＷＭ信号発生回路及び圧電アクチュエータが撮像装置の手ぶれ防止機構として組み込まれているため、手ぶれ補正制御時において、より高いデューティの分解能が得られ、デューティ変化時の音の発生が防止された手ぶれ補正駆動（圧電アクチュエータ駆動）を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

請求項１記載の発明によれば、クロック周波数を上げることなく、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音の発生の防止を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、クロック周波数を上げることなく、既存のクロック信号による分解能（１パルス）を最大限利用して、すなわち既存のクロック信号を用いる簡易な構成によって、より高いデューティの分解能を得ることが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、より簡易な構成で且つ確実に、デューティが制御されたＰＷＭ信号が出力されるＰＷＭ信号のデューティ制御方法を提供することが可能となる。

請求項４記載の発明によれば、クロック周波数を上げることなく、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音の発生の防止を図ることができる。

請求項５記載の発明によれば、クロック周波数を上げることなく、既存のクロック信号による分解能（１パルス）を最大限利用して、すなわち既存のクロック信号を用いる簡易な構成によって、より高いデューティの分解能を得ることが可能となる。

請求項６記載の発明によれば、より簡易な構成で且つ確実に、デューティが変化されたＰＷＭ信号が出力されるＰＷＭ信号発生回路を提供することが可能となる。

請求項７記載の発明によれば、例えばＰＷＭ信号発生回路と圧電アクチュエータとを用いた構成を例えばデジタルカメラに備えることで、カメラ撮影時の手ぶれ補正制御における、デューティ変化時の音の発生の防止を図るといったことが容易に実現可能となる。

請求項８記載の発明によれば、より簡易な構成で且つ確実に、ＰＷＭ信号発生回路によりＰＷＭ信号が発生され、このＰＷＭ信号に基づいて、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音の発生が防止された圧電アクチュエータの駆動制御を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

請求項９記載の発明によれば、手ぶれ補正制御時において、より高いデューティの分解能が得られ、デューティ変化時の音の発生が防止された手ぶれ補正駆動（圧電アクチュエータ駆動）を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
（撮像装置の外観構造の説明）
図１は、本発明に係るＰＷＭ信号発生回路が好適に適用される撮像装置としてのデジタルカメラ１の外観を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向から見た図、（ｂ）は背面方向から見た図をそれぞれ示している。デジタルカメラ１は、本体ボディ１００の頂面側にレリーズスイッチ１０１及びモード設定スイッチ１０２等が、正面側に撮影レンズ部１０３及びグリップ部１０４等が、また背面側に電源スイッチ１０５や手ぶれ補正スイッチ１０６などの各種の操作ボタン、及び液晶モニター（ＬＣＤ）からなるＬＣＤ表示部１０７やファインダー部１０８等がそれぞれ配置されている。そして本体ボディ１００の内部には、被写体輝度を検出する、すなわち撮影レンズ部１０３によって結像された被写体光像の光量に応じて、ＲＧＢ各成分の画像信号に光電変換して出力する、図略の撮像センサや、後述するＰＷＭ信号を発生する回路及び圧電アクチュエータ等を含む各種本体機器が配置されている。なお、上記の各スイッチ以外に、ズームスイッチ、メニュー選択スイッチ、選択決定スイッチ等のプッシュスイッチ群、或いは現在設定（選択）されている各モードやメニューが表示される設定表示部等が備えられていてもよい。

レリーズスイッチ１０１は、撮影動作を開始させるためのものであり、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。例えば、レリーズスイッチ１０１が半押しされると、被写体の画像を撮影するための準備動作（自動露出制御や自動焦点制御等の準備動作）が実行され、レリーズスイッチ１０１が全押しされると、撮影動作（撮像センサを露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカード等に記録するといった一連の撮影動作）が実行される。モード設定スイッチ１０２は、自動露出制御モード（ＡＥモード）や自動焦点制御モード、或いはフラッシュモードや連続撮影モードといった各種撮影モードを設定するためのものである。

撮影レンズ部１０３は、被写体からの光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該光を本体ボディ１００の内部に配置されている後述の撮像センサ１１０やファインダー部１０８へ導くための撮影レンズ系（例えば光軸に沿って直列的に配置されるズームレンズブロックや固定レンズブロック）を構成するものである。なお、撮影レンズ部１０３は、マニュアル操作或いは自動的に各レンズ位置を移動させて焦点調整を行うことが可能に構成されている。グリップ部１０４は、デジタルカメラ１の一側端部に突設され、片手（又は両手）により確実に保持可能とするための把持部である。このグリップ部１０４には、カメラ駆動用のバッテリー等が内蔵可能とされている。電源スイッチ１０５は、デジタルカメラ１の電源をＯＮ（起動）、ＯＦＦ（駆動停止）するための押下スイッチであり、当該押下動作によりカメラ電源のＯＮ、ＯＦＦを順次繰り返すことができる。

手ぶれ補正スイッチ１０６は、手持ち撮影や望遠撮影、暗部での（長時間露光が必要な）撮影時において手ぶれ等の「ブレ」が発生する恐れのある場合に対して、確実な撮影を可能とするためのブレ補正モードを設定するものである。ＬＣＤ表示部１０７は、レリーズスイッチ１０１の押下により撮影した時点での撮影画像を表示したり、本体ボディ１００等に内蔵された記録媒体（上記メモリカード等）に記録されている記録画像を再生表示させたり、撮影待機中等において撮影された被写体のスルー画像（ライブビュー画像）を表示させたりするものである。ファインダー部１０８は、所謂覗き窓（接眼部）である。

（撮像装置の電気的構成の説明）
図２は、本発明に係るＰＷＭ信号発生回路を含むブレ補正システムの一例を示すブロック図である。図２に示すように、ブレ補正システム１０は、圧電アクチュエータ２０及びＰＷＭ信号発生回路３０を備えて構成されている。圧電アクチュエータ２０は、所謂超音波駆動が行われるインパクト形のリニアアクチュエータであり、発生したブレ量に応じて圧電アクチュエータ２０の被駆動部材（撮像センサ）をスライド移動させることにより、当該ブレに対する補正を行うものである。つまり、例えば図３に示すように、カメラにブレが発生して撮影レンズ部（デジタルカメラ１の撮影レンズ部１０３とする）に入射される光軸が各レンズに対して符号Ａに示す光軸から符号Ｂに示す光軸へずれたとすると、当該光軸のずれ量に応じて撮像センサ１１０をシフトさせることによりブレを補正するものである。圧電アクチュエータ２０は、ロッド部２１、スライダ部２２及び圧電素子部２３等を備えている。

ロッド部２１は、圧電素子部２３によって駆動（図２における左右方向に振動）される所定の断面形状を有した棒状の駆動部材（駆動軸）であり、スライダ部２２の移動を支持するものである。スライダ部２２は、ロッド部２１に対して摩擦結合、すなわち所定の摩擦力で係合されており、ロッド部２１の駆動（振動）に応じて当該ロッド部２１の軸方向に沿って（図２における左右方向に）スライド移動する被駆動部材（移動体）である。スライダ部２２には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を備えた図略の撮像センサ（上記撮像センサ１１０）、及びスライダ部２２の位置を検出するためのＬＥＤ（赤外ＬＥＤ）が一体的に設けられている。

圧電素子部２３は、印加される電圧に応じて伸縮され、この伸縮に応じてロッド部２１を振動させるものである。圧電素子部２３による当該伸縮においては、高速伸長と低速縮小とが、若しくは低速伸長と高速縮小とが、又は伸長速度及び縮小速度が同じである等速伸長と等速縮小とが交互に繰り返される。この圧電素子部２３は、例えば積層型圧電素子からなり、ロッド部２１の一端において、分極方向が当該ロッド部２１の軸方向と一致した状態で固着されている。圧電素子部２３の電極部には、後述する駆動部３３からの信号線が接続されており、駆動部３３からの駆動信号に応じて圧電素子部２３が充電又は放電（逆方向充電）されることで上記伸縮が行われる。圧電素子部２３がこのように伸縮を繰り返すことにより、スライダ部２２が、ロッド部２１に対して相対的に正方向又は逆方向（右方向又は左方向）に移動したり、或いはその場に停止した状態となる。なお、ロッド部２１における圧電素子部２３と反対側の端部には、圧電素子部２３によって発生した振動がロッド部２１に効率良く伝達されるようにするべく図略の錘部（ウエイト）が固着されている。この錘部は、当該圧電アクチュエータ２０に対するベース部２３１としてのデジタルカメラ１（内部の所定位置）に固定されている。また、ここでは、当該圧電素子部２３によるロッド部２１の振動は、例えば約６０ｋＨｚの周波数となるように設定されている。

ＰＷＭ信号発生回路３０は、圧電アクチュエータ２０に対し、ＰＷＭ駆動方式によるアクチュエータ駆動を行うためのＰＷＭ信号を発生するものである。このＰＷＭ信号発生回路３０は、位置検出部３１、指示部３２、駆動部３３及び制御部３４等を備えている。

位置検出部３１は、後述する位置検出素子からの検出信号に基づいて、ロッド部２１上のスライダ部２２の位置を検出するもの（検出回路）であり、当該位置検出素子からの検出信号を入力し、この入力した信号に応じたスライダ部２２の現在位置を示す位置情報（位置検出信号）を制御部３４へ出力する。位置検出部３１は、位置検出素子部３１１を備えている。位置検出素子部３１１は、ＰＳＤ（Position Sensitive Device）等の位置検出素子を備えており、スライダ部２２と一体的に移動する上記ＬＥＤからの赤外光を当該ＰＳＤによって受光し、スライダ部２２の位置に応じた検出信号を位置検出部３１へ出力する。

なお、デジタルカメラ１においては、位置検出素子部３１１は、Ｘ−Ｙ座標（２次元座標軸）での位置検出が可能に構成された所謂２次元ＰＳＤで構成されたものを採用している。この２次元での位置検出に関し、ブレ補正システム１０における実際の圧電アクチュエータ部や位置検出素子部の構成は、図４における概略縦断面図に示すように、Ｘ軸方向に配置された第１圧電アクチュエータ２１１（当該アクチュエータの軸方向に垂直な断面形状が示されている）と、Ｙ軸方向に配置された第２圧電アクチュエータ２１２（軸方向に沿った断面形状が示されている）との２つの圧電アクチュエータを備えたものとなっている。

第１圧電アクチュエータ２１１は、ベース部２３１に相当する支持体２３１１に固定されており、スライダ部２２に相当するフレーム体２２１をＸ軸方向にスライド移動させる。第２圧電アクチュエータ２１２は、上記フレーム体２２１（圧電アクチュエータ２１２のベース部に相当する）に固定されており、スライダ部２２に相当するフレーム体２２２を、当該フレーム体２２２に配設されている撮像センサ１１０とともにＹ軸方向へスライド移動させる。この構成により、第１圧電アクチュエータ２１１によって、フレーム体２２１、フレーム体２２２、第２圧電アクチュエータ２１２、及び撮像センサ１１０からなるもの全体がＸ軸方向に移動されるとともに、当該移動される第２圧電アクチュエータ２１２によってさらにフレーム体２２２及び撮像センサ１１０がＹ軸方向へ移動される。

支持体２３１１には、位置検出素子部３１１に相当する２次元ＰＳＤ３１１１が、フレーム体２２２に設けられた２次元赤外ＲＥＤ３１１２と対向して配置されており、これら２次元ＰＳＤ３１１１及び２次元赤外ＲＥＤ３１１２によって、上記第１圧電アクチュエータ２１１によるＸ軸方向への移動に対する撮像センサ１１０の位置、及び第２圧電アクチュエータ２１２によるＹ軸方向への移動に対する撮像センサ１１０の位置の検出が行われる。このようにして、後述のデジタルカメラ１におけるヨー方向（Ｘ軸方向）及びピッチ方向（Ｙ軸方向）のブレに対する撮像センサ１１０の位置補正が実施されるようになっている。

指示部３２は、デジタルカメラ１のブレを検出するとともに、撮像センサ１１０上に結像される画像のブレを補正するためのスライダ部２２の目標位置の情報（目標位置信号）を制御部３４へ出力するものである。指示部３２は当該ブレを検出するためのブレ検出機構を備えている。このブレ検出機構は、図５に示すように符号Ｃに示すヨー（Yaw）方向と符号Ｄに示すピッチ（Pitch）方向とにおけるデジタルカメラ１の角速度を検出する所謂ジャイロセンサを備えて構成されるものである。具体的には、指示部３２は、当該ブレ検出機構によって検出されたデジタルカメラ１の上記各方向における傾きに応じて出力された角速度信号に対し、所定の積分処理を施すことで角度信号（ブレ信号）を算出し、さらにこの角度信号に対して、被写体との焦点距離に応じたＧａｉｎ（ゲイン）を掛け合わせる処理を行うことによりブレ方向やブレ量を算出し、この算出情報に基づいてスライダ部２２（撮像センサ１１０）の移動に際しての目標位置（この位置へ向かってスライダ部２２が移動していく）を求める。なお、当該目標位置信号（上記ブレ信号）は、例えば約５００μｓｅｃ（周波数：２ｋＨｚ）のサーボ周期毎に検出されるように設定されている。

駆動部３３は、圧電アクチュエータ２０に対して駆動信号を出力し、当該圧電アクチュエータ２０の圧電素子部２３を充電又は放電させることにより当該圧電アクチュエータ２０を駆動させるさせるためのもの（駆動回路）である。この駆動部３３における構成及び動作の詳細については後述する。

制御部３４は、ブレ補正に対する動作制御を司るものであり、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、一時的にデータを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び上記制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ等からなり、位置検出部３１、指示部３２或いは駆動部３３等からの各種信号に応じてブレ補正制御用の各種演算を行う。

具体的には、制御部３４は、位置検出部３１から送信された位置検出信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータとして入力し、この入力したデータに対して所定のフィルタ処理や積分処理を行い、スライダ部２２（撮像センサ１１０）の現在位置を算出する。一方、指示部３２から送信された目標位置信号を同様に入力し、これら２つのデータ（スライダ部２２の現在位置及び目標位置）の差（すなわち現在位置からの移動量）を算出するとともに、当該差の情報に基づいて、スライダ部２２の好適な移動速度（この移動速度に基づく速度パラメータ）を算出する。ただし、この移動速度は、ブレに対してスライダ部２２（の移動）が追従可能となるように、すなわち上記現在位置及び目標位置の差を無くす（完全に差の値がゼロとならなくてもよく、予め設定した所定の誤差を有していてもよい）ために必要な速度として、例えば当該「差」÷「サーボ周期」の演算によって求めてもよい。

さらに、制御部３４は、算出した上記移動速度（速度パラメータ）の情報に基づいて、後述の周期やデューティ比といったＰＷＭ信号出力用の所定の設定値を算出する。そして、この設定値に応じた設定信号（指示信号）を駆動部３３へ出力し、駆動部３３に、圧電アクチュエータ２０の駆動に対するＰＷＭ信号を発生させる。なお、制御部３４は、当該制御ループをデジタルサーボで構成し、ブレ補正に対して十分な短サーボ周期を確保することによって、高速且つ高精度のブレ補正を実現している。また、制御部３４にはクロック信号を発生するクロック発生部としての水晶発振子等の発振素子（図略）が備えられており、駆動部３３へクロック信号を出力する。本実施形態では、この発振素子によるクロック信号の周波数（クロック数）は、例えば約１２ＭＨｚ（周期：約８３ｎｓｅｃ）とされている。

このような制御部３４は、デジタルカメラ１を制御する図略の主制御部（メインＣＰＵ）とは独立させて、当該ブレ補正システム１０の制御専用に用いるものとして備えられてもよい。この場合、制御部３４は主制御部との交信により、動作モードの選択や各種データの授受が可能な構成となっている。

図６は、駆動部３３の構成の一例を示すブロック図である。図６において、駆動部３３は、制御部３４の発振素子から出力されるクロック信号（クロックパルス）をカウントするとともに、そのカウント値を出力するカウンタ３３１と、制御部３４からの設定信号に基づいて、発生させる駆動パルス（ＰＷＭ信号）のデューティ比に関する設定を行うための第１レジスタ３３２と、同じく上記設定信号に基づいて駆動パルス（ＰＷＭ信号）の周期に関する設定を行うための第２レジスタ３３３と、カウンタ３３１によるカウント値と第１レジスタ３３２に設定されている設定値とを比較する第１比較器３３４と、カウンタ３３１によるカウント値と第２レジスタ３３３に設定されている設定値とを比較する第２比較器３３５と、第１比較器３３４から出力されたＰＷＭ信号を反転させる反転回路３３６（インバータ）と、第１比較器３３４から出力されたＰＷＭ信号（ＰＷＭ１信号）及び反転回路３３６から出力されたＰＷＭ信号（ＰＷＭ２信号）に基づいて、圧電素子部２３を充・放電させるための駆動電圧（駆動信号）を出力する、圧電アクチュエータ２０の駆動用のドライバ３３７とを備えている。

カウンタ３３１は、クロック信号が入力されるごとにカウント値をインクリメント（カウントアップ）させ、このカウント値を示すカウント信号を第１及び第２比較器３３４、３３５へ出力する。またカウンタ３３１は、当該カウンタ３３１に備えられたリセット端子にリセット信号（後述の第２比較器３３５から出力されたＨ信号）が入力されると、カウント値をリセットして初期値に戻す。

第１レジスタ３３２は、ＰＷＭ信号の１周期における信号レベルがロー（以降、Ｌと表現する）又はハイ（以降、Ｈと表現する）となる期間に相当する値がセットされる。ところで、上記デューティ比とは、ＰＷＭ信号（矩形波）のＬ期間の長さ（Ｌｔ）とＨ期間の長さ（Ｈｔ）との比、すなわち、デューティ比Ｄｔ＝Ｈｔ／（Ｌｔ＋Ｈｔ）を示すものとする。なお、本実施形態では、第１レジスタ３３２にはＬ期間に相当する値が設定（セット）されるものとする。第２レジスタ３３３は、ＰＷＭ信号の周期（１周期）に相当する値が設定される。ただし、当該周期は、後述の図１３に示すように、例えば周期「２００」と周期「２０１」とが交互に繰り返して、すなわち周期の値が微変動するように設定される。

第１比較器３３４は、カウンタ３３１からのカウント値と第１レジスタ３３２に設定されている設定値（第１設定値という）とを比較して、カウント値が第１設定値よりも小さい（カウント値＜第１設定値）場合には、ドライバ３３７に対してＬ信号を出力し、カウント値が第１設定値以上（カウント値≧第１設定値）となる場合にはドライバ３３７に対してＨ信号を出力する。

第２比較器３３５は、カウンタ３３１からのカウント値と第２レジスタ３３３に設定されている設定値（第２設定値という）とを比較し、上記と同様、カウント値＜第２設定値となる場合には、カウンタ３３１に対してＬ信号を出力し、カウント値≧第２設定値となる場合にはカウンタ３３１（のリセット端子）に対してＨ信号を出力する。なお、第２設定値＞第１設定値の関係となっている。

反転回路３３６は、第１比較器３３４から出力されたＰＷＭ１信号における上記Ｌ信号及びＨ信号を反転させてＰＷＭ２信号を生成し、このＰＷＭ２信号をドライバ３３７へ出力する。ドライバ３３７は、例えば所定数のスイッチ素子（例えばＮチャンネル又はＰチャンネルＦＥＴ）から構成されるブリッジ回路からなり、上述の圧電素子部２３を充電させるための正の駆動電圧（＋Ｖｐ）、及び圧電素子部２３を放電（逆方向充電）させるための負の駆動電圧（−Ｖｐ）を交互に発生させ、これら駆動電圧＋Ｖ、−Ｖｐからなる駆動信号を圧電アクチュエータ２０へ出力する。

図７は、カウント値及びＰＷＭ信号の変化の一例を様子を示す図である。図７における符号４０１に示す図は、カウンタ３３１のカウント値の変化の様子を示すものであり、符号４０２に示す図は、ドライバ３３７に入力されるＰＷＭ１信号及びＰＷＭ２信号（駆動パルス）の波形を示している。先ず上記図６に示すようにクロック信号の入力に伴いカウンタ３３１によってカウント値が初期値４０３からインクリメントされる。このカウント値は第１、第２比較器３３４、３３５へ入力されており、カウント値が符号４０４の位置に示す第１設定値未満である場合（期間）において、第１比較器３３４からは、符号４０５に示すＬ信号が（ドライバ３３７へ向けて）出力される。また当該第１設定値未満である期間は、第２比較器３３５へ入力されるカウント値は第２設定値未満であるため、第２比較器３３５からはＬ信号が（カウンタ３３１へ向けて）出力される。この場合、カウンタ３３１に入力される信号はＬ信号であるので、カウンタ３３１によるカウントのリセットは行われずそのままカウントアップが継続される。

カウント値が第１設定値以上になると、第１比較器３３４からの出力信号がＬ信号から符号４０６に示すＨ信号に切り替えられる。そして、さらにカウント値が増加し、符号４０７に示す第２設定値に達すると、第２比較器３３５からの出力信号がＬ信号からＨ信号に切り替えられ、このＨ信号がカウンタ３３１に入力されると、カウンタ３３１はカウント値をリセットして符号４０８に示す初期値に戻す。カウント値がこのように初期値に戻されたため、第１比較器３３４においては当該カウント値（初期値）が第１設定値未満となり、第１比較器３３４からの出力信号が、符号４０６に示すＨ信号から符号４０９に示すＬ信号に切り替えられる。このようにして、Ｌ信号及びＨ信号が繰り返される符号４０２１に示すＰＷＭ１信号が第１比較器３３４から出力され、当該ＰＷＭ１信号が反転回路３３６によって反転された符号４０２２に示すＰＷＭ２信号とともにドライバ３３７へ入力される。

以上のことから、第２レジスタ３３３に設定する第２設定値を変更させることにより、ＰＷＭ信号の周期、すなわちカウント値が初期値から第２設定値となるまでの期間を変化させることができる。また、第１レジスタ３３２に設定する第１設定値を変更させることにより、図７に示すＬ信号の期間Ｌｔ（初期値から第１設定値までの期間）とＨ信号の期間Ｈｔ（第１設定値から第２設定値までの期間）との比、すなわちＰＷＭ信号のデューテ ィ比Ｄｔを変化させることができる。

このように、駆動部３３において周期及びデューティ比が変化され、例えば図８（ａ）〜（ｃ）に示すような、後述するデューティ（％）がそれぞれ約４０％、５０％、６０％である駆動パルス（ＰＷＭ１信号及びＰＷＭ２信号）がドライバ３３７へ出力され、当該各駆動パルスに応じてドライバ３３７から圧電アクチュエータ２０に対して駆動電圧が印加され、この駆動電圧に応じてスライダ部２２が左方向又は右方向へ移動する。なお、図８（ｂ）に示す駆動パルスが出力される場合には、スライダ部２２はその場所で停止した状態となる。

（動作の説明）
本発明では上記第２設定値、すなわち周期の値を微変動させつつ、上記第１設定値、すなわちデューティ比を変更させることでより分解能の高いデューティを得るようにしている。このことについて以下に説明する。なお、ここでは上記期間ＨｔとＬｔとの比を“デューティ比”と表現し、このデューティ比を値として算出したものを“デューティ”と表現している（デューティ比とデューティとは実質的には同じものである）。

図１３は、第１レジスタ３３２及び第２レジスタ３３３にそれぞれ設定される周期及びデューティ比に関する設定値と、当該各設定値に基づいて得られるデューティの値を示す図である。図１３において、符号５０１に示す最左欄（欄５０１）には、スライダ部２２の移動速度に関するパラメータ値である速度パラメータが示されている。符号５０２に示す欄（欄５０２）には、第２レジスタ３３３に設定される第２設定値としての周期（ＰＷＭ周期）が示されている。この周期の値は、図７の符号４０７に示す位置のカウント値に相当する。符号５０３及び符号５０４に示す欄（欄５０３、５０４）には、第１レジスタ３３２に設定される、デューティ比に関する上記期間Ｈｔ（“Ｈ”期間）又は期間Ｌｔ（“Ｌ”期間）の値が示されている。ここでは、期間Ｌｔの値が第１設定値として設定されており、当該Ｌｔの値は、図７の符号４０４に示す位置のカウント値に相当する。ただし、期間Ｌｔの値を定めると、周期の値から当該Ｌｔの値を減算したものとして期間Ｈｔの値も定まることになる。符号５０５に示す欄（欄５０５）には、当該設定されたＨｔ及びＬｔ（デューティ比）に基づいて得られるデューティ（％）の値が示されており、符号５０６に示す欄（欄５０６）には、得られた各デューティ（％）の差の値が示されている。

欄５０１に示す速度パラメータは、符号５０７の位置に示す値ゼロ「０」（このときのデューティは５０％）を基点として、図１３の上下方向に「＋２１」及び「−２２」まで変化した値となっている。この速度パラメータは、上述したように、制御部３４において、スライダ部２２の現在位置と目標位置との差に基づき、当該差をなくするのに好適なスライダ部２２の移動速度が算出され、この移動速度に応じて決定されるパラメータである。ただし、速度パラメータが「０」の場合は、スライダ部２２の現在位置と目標位置とが同じ値を示しており、スライダ部２２を移動させる必要がないことを示している。

ところで図９は、圧電アクチュエータ２０の駆動制御においてデューティを変化させた場合のスライダ部２２の移動速度の特性の一例を示す図である。図９に示すように、デューティが符号６０１に示す５０％のときには、移動速度が「０」でありスライダ部２２が停止している状態となっている（この場合、ロッド部２１は常に振動しているが、左右方向への振動速度が同じとなることから、ロッド部２１に対して相対的に移動が停止した状態となっている）。デューティが０％側に変化すると、移動速度は正の方向に増大し、デューティが１００％側に変化すると、移動速度は負の方向に増大する。ただし、デューティが０％側に変化する（移動速度が正の方向へ増大する）場合、図２においてスライダ部２２は左方向へ移動し、デューティが１００％側に変化する（移動速度が負の方向へ増大する）場合、スライダ部２２は右方向へ移動するものとする。また、図９に示すように、移動速度の正の側においては、符号６０２に示す例えばデューティが約３５％の位置において極大値となっており、また移動速度の負の側においては、符号６０３に示す例えばデューティが約６５％の位置において極小値となっている。

この特性に基づいて、本実施形態における圧電アクチュエータ２０の制御に対するデューティ％（欄５０５）及び速度パラメータ（欄５０１）の範囲は、図９に示すデューティが約４０％（４０％弱）から約６０％（６０％強）の間のリニアな部分の特性を利用するように設定している。ただし、当該利用する部分は、このように約４０％〜６０％の範囲に限らず任意の範囲を設定してもよい。

上述のように決定された各速度パラメータに応じて、第２レジスタ３３３に欄５０２に示すＰＷＭ周期の数値が設定されるとともに、第１レジスタ３３２に欄５０４に示す“Ｌ”期間の数値が設定される。このＰＷＭ周期は、速度パラメータが「１」ステップ変化する毎に例えば「２００」と「２０１」との数値が交互に設定される。“Ｌ”期間は、当該速度パラメータが「２」ステップ変化する毎に「１」ステップ変化するよう設定される。例えば図１３において、速度パラメータが「１７」から「２０」へ１ステップずつ増加していくと、これに応じてＰＷＭ周期は、符号５０８に示すように「２０１」、「２００」、「２０１」、「２００」と交互に変化し、“Ｌ”期間は、この間に符号５０９、５１０に示すように「１０９」、「１１０」と１ステップ変化する。

このようにＰＷＭ周期の値を交互に設定していき、すなわちＰＷＭ周期（の値）を微変動させつつ、“Ｌ”期間の値を変更していく、すなわちデューティ比を変更していくような設定がなされることにより、速度パラメータが「１」ステップ（単位ステップ）変化する毎に異なるデューティ（％）が得られ、且つ、当該得られた各デューティの値の差が平均約０．２５％となる高精度なデューティ（高いデューティの分解能）が得られるようになる。なお、上記ＰＷＭ周期及び“Ｌ”期間（“Ｈ”期間）の数値を変化（変更）させるのに対する分解能（変更分解能）は、クロック信号（クロックパルス）の１パルス分（上記約８３ｎｓｅｃの時間）に相当する。このことは、当該ＰＷＭ周期及び“Ｌ”期間（“Ｈ”期間）の各数値が、クロック信号に基づきカウンタ３３１においてカウントされることによって得られるカウント値に相当するものであり、従ってこの各数値を設定する分解能もクロック信号（クロック周波数）に依存するものとなるからである。

ここで、従来の場合との差違を明確にするべく、上記図１３に対応した従来の場合の設定値及びデューティを示す図１４と比較すると、図１４において例えば速度パラメータが「１４」から「１７」へ１ステップずつ増加していくのに対して、ＰＷＭ周期は符号５５１に示すように「２００」に固定されており、“Ｌ”期間は、この速度パラメータが「１４」から「１７」へ変化する間に符号５５２、５５３に示すように「１０７」、「１０８」と１ステップ変化するようにされている。このため、速度パラメータが「１」ステップ変化しても、デューティ（％）は符号５５４に示すように「４６」のまま変化せず、すなわちデューティを変化させるためには速度パラメータを「２」ステップ変化させる必要があり、また、この場合得られるデューティも上記約０．２５％よりも大きい０．５％となり、デューティの分解能が低いものとなる。この従来との比較からも、本発明においては、クロック周波数を上げることなく、デューティの分解能を向上させるとともに、各速度パラメータの変化に応じたより細やかなデューティを得ることが可能となる。

図１０は、スライダ部２２のブレ補正時における位置（スライダ位置）の変動の様子の一例を示す図である。ブレ補正時には、デジタルカメラ１のブレに応じてスライダ部２２（と一体的に移動する撮像センサ１１０）を移動させることで当該ブレ補正を行うが、この場合、スライダ部２２（撮像センサ１１０）は、例えば符号７０１の軌跡のように基準位置に対して左右方向（図１０では上下方向）に変動する。このスライダ部２２のブレ補正時の変動範囲は、例えば符号７０２に示す所定の範囲（ブレ補正時動作範囲７０２）に制限されており、すなわち基準位置から左右方向への変化距離に制限を設けており、当該ブレ補正時動作範囲７０２内での変動において発生するブレ（ブレ量）以上の大きなブレが発生した場合には、スライダ部２２の目標位置は、例えば符号７０３に想定される位置ではなく、符号７０４に示す上記ブレ補正時動作範囲７０２の端部位置に固定される構成とされていてもよい。このようにスライダ部２２の変動範囲に制限をもたせることにより、レンズに対して撮像センサ１１０が大きく移動してしまい、例えば口径食により画面周辺の光量が著しく低下してしまう所謂「けられ」の発生等を防止することができる。

ブレ補正動作を停止する場合は、例えば符号７０５に示す位置（ＯＦＦ位置７０５とする）でのデジタルカメラ１の手ぶれ補正スイッチ１０６が押下されてＯＦＦ動作される、或いは電源スイッチ１０５が押下されてＯＦＦ動作されると、スライダ部２２は、符号７０６に示す所定の退避位置まで退避（移動）される。ただし、電源スイッチ１０５が押下されて電源のＯＦＦ動作がなされたとしても、退避駆動が完了するまでの退避駆動用の電力（電源）は確保される構成となっている。なお、当該スライダ部２２の変動範囲を制限する（リミット機能として動作する）制御は、制御部３４において行われる。

図１１は、スライダ部２２の退避位置に関して概念的に説明する図である。図１１に示すように、スライダ部２２は、ブレ補正時にはロッド部２１に対して上記ブレ補正時動作範囲７０２において変動する。実際の変動においては、スライダ部２２が基準位置を中心として頻繁に変動する範囲である汎用範囲が存在する。この汎用範囲を第１範囲８０１として、ブレ補正時動作範囲７０２から当該第１範囲８０１を除いた範囲を第２範囲８０２、８０３とする。また、符号８０４に示す範囲をスライダ部２２の移動（駆動）が可能なスライダ可動範囲（スライダ可動範囲８０４）として、このスライダ可動範囲８０４からブレ補正時動作範囲７０２を除いた範囲を第３範囲８０５、８０６とする。ただし、第２範囲８０２及び第３範囲８０５は、図２に示すロッド部２１の基端部側（圧電素子部２３側）に位置するものとする。

上記各駆動範囲となるスライダ部２２の駆動制御において、長時間に亘ってブレ補正駆動が行われた場合など、ロッド部２１及びスライダ部２２間の摩擦熱によってロッド部２１内の所定の樹脂成分等が溶け出してしまい、この状態（位置）で放置しているとロッド部２１及びスライダ部２２が互いに固着してしまう可能性があり、これを防止するべく、上述のようにＯＦＦ動作された後、直ちに駆動停止せずに、少なくとも上記第１範囲８０１外の位置に、すなわち第２範囲８０２若しくは第３範囲８０５の位置、又は第２範囲８０２と第３範囲８０５との両方にかけての位置（境界部を含む位置）まで退避（退避駆動）させた後、圧電アクチュエータ２０の駆動を停止させることが好ましい。なお、この退避位置は、ロッド部２１の先端側における、第２範囲８０３若しくは第３範囲８０６の位置、又は第２範囲８０３と第３範囲８０６との両方にかけての位置であってもよい。

図１２は、本実施形態に係るブレ補正制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。まず、指示部３２から、ブレを補正するためのスライダ部２２の目標位置の情報（指示値）が制御部３４へ入力される（ステップＳ１）とともに、位置検出部３１からスライダ部２２の現在位置を示す情報が制御部３４へ入力される（ステップＳ２）。そして、この目標位置情報と現在位置情報とに基づいて、目標位置と現在位置との差が検出（算出）され（ステップＳ３）、当該差の情報に基づいて、ブレ補正に関するスライダ部２２の移動に際しての所要の速度パラメータが算出される（ステップＳ４）。さらに、当該算出された速度パラメータに対応する周期及びデューティ比が設定され、すなわちＰＷＭ信号の周期に関する第１設定値が、制御部３４からの設定信号（指示信号）に基づいて第１レジスタ３３２に設定され、またＰＷＭ信号のデューティ比に関する第２設定値が、同様に制御部３４からの設定信号（指示信号）に基づいて第２レジスタ３３３に設定され、これら設定に応じて発生したＰＷＭ信号（ＰＷＭ１及び２信号）に基づいて、圧電アクチュエータ２０によるブレ補正駆動（目標位置へ向けてのスライダ部２２の移動）が行われる（ステップＳ５）。所定のサーボ周期（例えば約５００μｓｅｃ）が経過すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、駆動停止でない場合（ステップＳ７のＮＯ）、上記ステップＳ１に戻り、同様に目標位置及び現在位置の情報から周期及びデューティ比の設定が行われ、この設定に基づくブレ補正駆動が行われる。

ステップＳ７において駆動停止される場合には（ステップＳ７のＹＥＳ）、指示部３２から、スライダ部２２を退避させる位置としての目標位置の情報が制御部３４へ入力される（ステップＳ８）とともに、位置検出部３１からスライダ部２２の現在位置を示す情報が制御部３４へ入力され（ステップＳ９）、退避における目標位置情報と現在位置情報とに基づいて、目標位置と現在位置との差が検出される（ステップＳ１０）。そして、当該検出された差の値が所定の誤差範囲内に入っており（或いは差の値がゼロであり）、スライダ部２２が退避位置にあると検出された場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＰＷＭ信号の発生（ＰＷＭ駆動）が停止され、圧電アクチュエータ２０の駆動が停止されて（ステップＳ１２）、フロー終了となる。

上記ステップＳ１１において、スライダ部２２が退避位置に到っていない場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、上記ステップＳ１０において検出された差の情報に基づいて、退避駆動に関するスライダ部２２の所要の速度パラメータが算出される（ステップＳ１３）。そして、算出された速度パラメータに対応する周期及びデューティ比が上記ステップＳ５と同様に設定され、これら設定に応じて発生したＰＷＭ信号に基づいて、圧電アクチュエータ２０による退避駆動（退避位置へ向けてのスライダ部２２の移動）が行われる（ステップＳ１４）。所定のサーボ周期（例えば上記ステップＳ６と同じ約５００μｓｅｃ）が経過すると（ステップＳ１５のＹＥＳ）、上記ステップＳ９に戻り、スライダ部２２の現在位置の情報と、上記ステップＳ８において既に制御部３４に入力されている目標位置の情報とに基づいて周期及びデューティ比が設定され、退避駆動が継続される。

以上のように本発明のＰＷＭ信号発生回路３０及びＰＷＭ信号のデューティ制御方法によれば、ＰＷＭ信号の周期（第２レジスタ３３３に設定される第２設定値）を微変動させつつ、この周期におけるデューティ比（Ｄｔ；第１レジスタ３３２に設定される第１設定値）を変更してＰＷＭ信号（ＰＷＭ１信号及びＰＷＭ２信号）のデューティを制御する（変化させる）ため、クロック周波数を上げることなく、より高いデューティの分解能が得られてデューティ（％）の変化率（図１３のデューティ差に相当）を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音（異音）の発生の防止を図ることができる。

また、上記ＰＷＭ信号発生回路３０及びＰＷＭ信号のデューティ制御方法においては、上記周期の微変動及び周期におけるデューティ比の変更に対する分解能は、クロック信号（クロックパルス）の１パルス分の分解能であるため、クロック周波数を上げることなく、既存のクロック信号による分解能（１パルス）を最大限利用して、すなわち既存のクロック信号を用いる簡易な構成によって、より高いデューティの分解能を得ることが可能となる。

また、上記ＰＷＭ信号発生回路３０は、ＰＷＭ信号の発生に際し、制御部３４の発振素子によってクロック信号が発生され、カウンタ３３１によって当該クロック信号を受けてクロックパルスがカウントされる。一方、指示部３２及び制御部３４（いずれも指示手段とする）から、ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号（設定信号）が（駆動部３３へ）出力され、当該指示信号に基づいて、第２レジスタ３３３による周期（微変動する値）に関する設定、及び第１レジスタ３３２によるデューティ比Ｄｔ（１周期中の信号のハイ期間の長さＨｔ、又はロー期間の長さＬｔに関係する値）に関する設定が行われる。そして、カウンタ３３１におけるカウント値と第２レジスタ３３３に設定された第２設定値と、及び当該カウント値と第１レジスタ３３２に設定された第１設定値とが、それぞれ第２比較部３３５及び第１比較部３３４によって比較され、この比較結果に基づいて駆動部３３（又は第１比較部３３４；いずれかを出力手段とする）によってＰＷＭ信号（ＰＷＭ１信号及びＰＷＭ２信号）が出力されるため、より簡易な構成で且つ確実に、当該デューティが変化されたＰＷＭ信号が出力（発生）されるＰＷＭ信号発生回路を提供することが可能となる。

また、上記ＰＷＭ信号のデューティ制御方法においては、ＰＷＭ信号の発生に際し、（制御部３４により）クロック信号が発生される工程（ステップ）と、当該クロック信号を受けてクロックパルスが（カウンタ３３１により）カウントされる工程と、（指示部３２及び制御部３４により）ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号（設定信号）が出力される工程と、当該指示信号に基づいて、（第２レジスタ３３３により）周期（微変動する値）に関する設定が行われる工程と、指示信号に基づいて、（第１レジスタ３３２により）デューティ比（１周期中の信号のハイ期間の長さＨｔ、又はロー期間の長さＬｔに関係する値）に関する設定が行われる工程と、（カウンタ３３１により）カウントされて得られたカウント値と、周期に関して（第２レジスタ３３３に）設定された第２設定値及びデューティ比に関して（第１レジスタ３３２）に設定された第１設定値とが比較される工程と、この比較結果に基づいて（駆動部３３（又は第１比較器３３４）により）ＰＷＭ信号が出力される工程とを有しているため、より簡易な構成で且つ確実に、当該デューティが制御されたＰＷＭ信号が出力（発生）されるＰＷＭ信号のデューティ制御方法を提供することが可能となる。

また、ＰＷＭ信号発生回路３０によって発生されたＰＷＭ信号（ＰＷＭ１信号及びＰＷＭ２信号）に基づいて、スライダ部２２（これに一体的に設けた撮像センサ１１０）がロッド部２１に摩擦結合され、当該ロッド部２１の一端に圧電素子部２３が固着されてなる圧電アクチュエータ２０の駆動が行われるため、当該ＰＷＭ信号発生回路３０と圧電アクチュエータ２０とを用いた構成を例えばデジタルカメラ１に備えることで、カメラ撮影時の手ぶれ補正制御における、デューティ変化時の音の発生の防止を図るといったことが容易に実現可能となる。

また、本発明の撮像装置（デジタルカメラ１）によれば、ＰＷＭ信号発生回路３０において、制御部３４の発振素子によってクロック信号が発生され、カウンタ３３１によって当該クロック信号を受けてクロックパルスがカウントされる。一方、指示部３２及び制御部３４から、ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号（設定信号）が（駆動部３３へ）出力され、当該指示信号に基づいて、第２レジスタ３３３による周期（微変動する値）に関する設定、及び第１レジスタ３３２によるデューティ比Ｄｔ（１周期中の信号のハイ期間の長さＨｔ、又はロー期間の長さＬｔに関係する値）に関する設定が行われる。そして、カウンタ３３１におけるカウント値と第２レジスタ３３３に設定された第２設定値と、及び当該カウント値と第１レジスタ３３２に設定された第１設定値とが、それぞれ第２比較部３３５及び第１比較部３３４によって比較され、この比較結果に基づいて駆動部３３（又は第１比較部３３４）によってＰＷＭ信号が出力される。 そして、このＰＷＭ信号発生回路３０によって出力（発生）されたＰＷＭ信号に基づいて（当該発生したＰＷＭ信号を基にドライバ３３７によって出力された駆動信号を用いて）、スライダ部２２、ロッド部２１及び圧電素子部２３を備えてなる圧電アクチュエータ２０が駆動されるため、より簡易な構成で且つ確実に、ＰＷＭ信号発生回路３０によりＰＷＭ信号が発生され、このＰＷＭ信号に基づいて、より高いデューティの分解能が得られてデューティの変化率を小さくすることができ、ひいてはデューティ変化時の音の発生が防止された圧電アクチュエータ２０の駆動制御を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

また、上記ＰＷＭ信号発生回路３０及び圧電アクチュエータ２０は、撮像装置（デジタルカメラ１）に、手ぶれ防止機構（ブレ補正システム１０）として組み込まれているため、当該手ぶれ補正制御時において、より高いデューティの分解能が得られ、デューティ変化時の音の発生が防止された手ぶれ補正駆動（圧電アクチュエータ駆動）を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

なお、本発明は、以下の態様をとることができる。
（Ａ）図１３の欄５０２に示すような「２００」や「２０１」といた２つの周期値（ＰＷＭ周期）を用いて当該周期を微変動させるのではなく、これより多種の周期値、例えば「１９９」、「２００」、「２０１」といった３つの周期値を用いて微変動させる構成であってもよい。この場合、周期を１９９、２００、２０１の順に繰り返すことにより当該微変動させてもよい。

（Ｂ）本実施形態では、ＰＷＭ信号発生回路３０や圧電アクチュエータ２０を手ぶれ補正駆動に使用しているが、これに限らず例えばズーム駆動やフォーカシング駆動等に使用してもよい。また、当該ＰＷＭ信号発生回路３０や圧電アクチュエータ２０を、デジタルカメラに限らす、アナログカメラ或いはビデオカメラに適用してもよいし、例えばデジタルカメラ機能（撮像機能）を備えた携帯電話機等に適用してもよい。また、これらを撮像機能を備える装置以外の機器に対して適用してもよい。

（Ｃ）本実施形態では、図７に示すように、カウント値が初期値から符号４０４に示す第１設定値までの期間はＬ信号（Ｌｔ）となるように第１比較器３３４からＰＷＭ信号を出力し、当該第１設定値から４０７に示す第２設定値までの期間はＨ信号（Ｈｔ）となるようにＰＷＭ信号を出力する構成としているが、当該Ｌ信号とＨ信号とが逆となるように、すなわち初期値から第１設定値までをＨ信号、第１設定値から第２設定値までをＬ信号とするようにＰＷＭ信号を出力させる構成としてもよい。

（Ｄ）デューティＤｔ＝Ｌｔ／（Ｌｔ＋Ｈｔ）と定義してもよい。

（Ｅ）本発明のＰＷＭ信号発生回路３０（方法）を用いてのＰＷＭ駆動を行うのと同時に、別途、クロック周波数も上げることによって、更に高いデューティの分解能が得られるようにしてもよい。

本発明に係るＰＷＭ信号発生回路が好適に適用される撮像装置としてのデジタルカメラの外観を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向から見た図、（ｂ）は背面方向から見た図である。 上記ＰＷＭ信号発生回路を含むブレ補正システムの一例を示すブロック図である。 カメラのブレに対する撮像センサの移動について説明する概略断面図である。 上記ブレ補正システムにおける圧電アクチュエータを備えた構成の一例を示す概略縦断面図である。 カメラのブレ方向について説明する斜視図である。 駆動部の構成の一例を示すブロック図である。 カウント値及びＰＷＭ信号の変化の様子の一例を示す図である。 上記駆動部において発生される各デューティにおけるＰＷＭ信号の一例を示す図である。 圧電アクチュエータの駆動制御においてデューティを変化させた場合のスライダ部の移動速度の特性の一例を示す図である。 スライダ部のブレ補正時における位置の変動の様子の一例を示す図である。 スライダ部の退避位置に関して概念的に説明する図である。 本実施形態に係るブレ補正制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第１、第２レジスタにそれぞれ設定される周期及びデューティ比に関する設定値と、当該各設定値に基づいて得られるデューティの値を示す図である。 従来における、周期及びデューティ比に関する設定値と、当該各設定値に基づいて得られるデューティの値を示す図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ（撮像装置）
１０ ブレ補正システム
２０ 圧電アクチュエータ
２１ ロッド部（棒状の駆動部材）
２２ スライダ部（被駆動部材）
２３ 圧電素子部（圧電素子）
２３１ ベース部
３０ ＰＷＭ信号発生回路
３１ 位置検出部
３１１ 位置検出素子部
３１１１ ２次元ＰＳＤ
３１１２ ２次元赤外ＲＥＤ
３２ 指示部（指示手段）
３３ 駆動部（出力手段）
３３１ カウンタ（カウント手段）
３３２ 第１レジスタ（デューティ設定手段）
３３３ 第２レジスタ（周期設定手段）
３３４ 第１比較器（比較手段／出力手段）
３３５ 第２比較器（比較手段）
３３６ 反転回路
３３７ ドライバ
３４ 制御部（クロック発生手段／指示手段）
１００ 本体ボディ
１０１ レリーズスイッチ
１０２ モード設定スイッチ
１０３ 撮影レンズ部
１０４ グリップ部
１０５ 電源スイッチ
１０６ 補正スイッチ
１０７ ＬＣＤ表示部
１０８ ファインダー部
１１０ 撮像センサ
２１１ 第１圧電アクチュエータ
２１２ 第２圧電アクチュエータ
２２１、２２２ フレーム体

Claims (9)

1. ＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生装置のデューティ制御方法であって、
   前記ＰＷＭ信号の周期を微変動させつつ、該周期におけるデューティ比を変更してＰＷＭ信号のデューティを制御することを特徴とするＰＷＭ信号のデューティ制御方法。
2. 前記周期の微変動及び前記周期におけるデューティ比の変更に対する分解能は、クロック信号の１パルス分の分解能であることを特徴とする請求項１記載のＰＷＭ信号のデューティ制御方法。
3. クロック信号を発生する工程と、
   該クロック信号を受けてクロックパルスをカウントする工程と、
   ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号を出力する工程と、
   該指示信号に基づいて、前記微変動させる周期に関する設定を行う工程と、
   該指示信号に基づいて、前記周期における信号のハイ期間又はロー期間の長さに基づく前記デューティ比に関する設定を行う工程と、
   前記カウントによるカウント値と、前記周期及びデューティ比に関して設定された設定値とを比較する工程と、
   前記比較された結果に基づいてＰＷＭ信号を出力する工程とを有することを特徴とする請求項１又は２記載のＰＷＭ信号のデューティ制御方法。
4. ＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生回路であって、
   前記ＰＷＭ信号の周期を微変動させつつ、該周期におけるデューティ比を変更してＰＷＭ信号のデューティを変化させることを特徴とするＰＷＭ信号発生回路。
5. 前記周期の微変動及び前記周期におけるデューティ比の変更に対する分解能は、クロック信号の１パルス分の分解能であることを特徴とする請求項４記載のＰＷＭ信号発生回路。
6. クロック信号を発生するクロック発生手段と、
   該クロック信号を受けてクロックパルスをカウントするカウント手段と、
   ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号を出力する指示手段と、
   該指示信号に基づいて、前記微変動させる周期に関する設定を行う周期設定手段と、
   該指示信号に基づいて、前記周期における信号のハイ期間又はロー期間の長さに基づく前記デューティ比に関する設定を行うデューティ設定手段と、
   前記カウント手段によるカウント値と、前記周期設定手段及びデューティ設定手段に設定された設定値とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較結果に基づいてＰＷＭ信号を出力する出力手段とを備えることを特徴とする請求項４又は５記載のＰＷＭ信号発生回路。
7. 被駆動部材を棒状の駆動部材に摩擦結合させて取り付けるとともに、当該駆動部材の一端に圧電素子を固着してなる圧電アクチュエータをさらに備え、
   前記ＰＷＭ信号に基づいて当該圧電アクチュエータの駆動を行うことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のＰＷＭ信号発生回路。
8. クロック信号を発生するクロック発生手段と、
   該クロック信号を受けてクロックパルスをカウントするカウント手段と、
   ＰＷＭ信号に対する所要の周期及びデューティ比を指示する指示信号を出力する指示手段と、
   該指示信号に基づいて、前記微変動させる周期に関する設定を行う周期設定手段と、
   該指示信号に基づいて、前記周期における信号のハイ期間又はロー期間の長さに基づく前記デューティ比に関する設定を行うデューティ設定手段と、
   前記カウント手段によるカウント値と、前記周期設定手段及びデューティ設定手段に設定された設定値とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較結果に基づいてＰＷＭ信号を出力する出力手段とを有するＰＷＭ信号発生回路と、
   被駆動部材を棒状の駆動部材に摩擦結合させて取り付けるとともに、当該駆動部材の一端に圧電素子を固着してなる、前記ＰＷＭ信号発生回路によるＰＷＭ信号に基づいて駆動される圧電アクチュエータとを備えることを特徴とする撮像装置。
9. 前記ＰＷＭ信号発生回路及び圧電アクチュエータは、撮像装置の手ぶれ防止機構として組み込まれていることを特徴とする請求項８記載の撮像装置。

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