JP2011191465A - 光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器 - Google Patents

光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2011191465A
JP2011191465A JP2010057056A JP2010057056A JP2011191465A JP 2011191465 A JP2011191465 A JP 2011191465A JP 2010057056 A JP2010057056 A JP 2010057056A JP 2010057056 A JP2010057056 A JP 2010057056A JP 2011191465 A JP2011191465 A JP 2011191465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
resistance value
actuator
sma
characteristic value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010057056A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Hata
和宏 畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2010057056A priority Critical patent/JP2011191465A/ja
Priority to KR1020117029511A priority patent/KR20120135009A/ko
Priority to CN2011800024373A priority patent/CN102472880A/zh
Priority to PCT/JP2011/000125 priority patent/WO2011114604A1/ja
Priority to US13/378,465 priority patent/US8692925B2/en
Publication of JP2011191465A publication Critical patent/JP2011191465A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/002—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for television cameras
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/061—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
    • F03G7/0614—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element using shape memory elements
    • F03G7/06143—Wires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/065—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/10—Bifocal lenses; Multifocal lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、従来の撮像装置と比較して、被駆動部を所定の位置に移動させる時間を短縮することができる光学系駆動装置、撮像装置及び携帯機器を得る。
【解決手段】本発明の光学系駆動装置、撮像装置及び携帯機器は、光学系と、付勢部材１７と、形状記憶合金１８のアクチュエータ１９と、前記アクチュエータ１９に通電する通電手段２５と、前記アクチュエータ１９の特性値を計測する計測手段２６と、前記計測手段２６によって計測された特性値に基づき前記通電手段２５への通電を制御する駆動制御手段３０と、前記光学系を目標位置に移動する際に、前記アクチュエータ１９である形状記憶合金１８が伸びる方向に変化し、かつ、前記計測手段２６で計測した前記特性値が前記目標位置に対応する値になったときに、前記駆動制御手段３０に所定の信号を出力する信号出力手段３１と、を備える構成を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載したデジタルカメラやカメラ機能付きの携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等携帯機器に関するものである。
従来、撮像装置として、光軸方向に移動可能なレンズと、レンズを介して受光する撮像素子とを備える撮像装置が知られている。これらの撮像装置には、フォーカス領域のフィールド毎に撮像データを取得すべく、レンズの位置を段階的に制御するオートフォーカス制御が実行可能に構成されている。レンズが移動するのに伴い、焦点評価値、例えばコントラスト検出値が下がることを確認することで、下がり始めた焦点評価値におけるレンズの位置を目標とするレンズの位置と認識する。これらの撮像装置において、レンズを備える被駆動部を移動させるために形状記憶合金を用いたアクチュエータが使用されている（特許文献１〜特許文献３）。
このアクチュエータに用いられる形状記憶合金は、例えば、ワイヤ形状をしており、長さ方向に変形可能になっている。形状記憶合金は、加熱すると、温度が上昇し、長さ方向に収縮する。一方、形状記憶合金は、冷却すると、温度が下降し、長さ方向に伸びる。
このような特性を有する形状記憶合金を用いたアクチュエータと付勢部材とを使用して、被駆動部の位置を制御する。例えば、通電されておらず常温のまま加熱されていない状態にある形状記憶合金が付勢部材による付勢に抗しつつ被駆動部の位置を維持する位置（ＺＥＲＯポジション）は、最無限遠位置よりも撮像素子側の位置に設定される。形状記憶合金を通電するなどして加熱することにより、アクチュエータは、形状記憶合金が長さ方向に収縮して、ＺＥＲＯポジションから最大、最近接点位置まで被駆動部を移動させる。次に、被駆動部を再びＺＥＲＯポジションに戻す場合、アクチュエータは、形状記憶合金への通電を遮断するなどして加熱を止めて、自然放熱するなどして、形状記憶合金を冷却することにより、形状記憶合金が長さ方向に伸びて、付勢部材による付勢に抗しつつ、ＺＥＲＯポジションまで被駆動部を移動させる。
国際公開第２００８／０９９１５６号 特開２００８−２８０８７９号公報 特表２００９−５３１７２９号公報
しかし、従来の撮像装置では、被駆動部を所定の位置に移動させた後、被駆動部を他の位置に移動させる場合、形状記憶合金を冷却することにより、ＺＥＲＯポジションまで被駆動部を移動させてから、形状記憶合金を加熱して、他の位置まで移動させていた。よって、従来の撮像装置では、所定の位置から他の位置に被駆動部を移動させるとき、ＺＥＲＯポジションを経由するため、所定の位置からＺＥＲＯポジションまでは、形状記憶合金の自然冷却に委ねられた被駆動部の移動であり、応答性が悪く長い時間を要していた。
また、形状記憶合金は、自然冷却による被駆動部の移動のため、形状記憶合金の個体差や周囲温度によって移動にかかる時間がばらつき、さらに余分の時間を要するという問題があった。
本発明は、従来の撮像装置と比較して、被駆動部を所定の位置に移動させる時間を短縮することができる光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器を提供することを目的とする。
本発明の請求項１に係る光学系駆動装置では、移動領域を移動する光学系と、前記光学系を光軸方向に付勢する付勢部材と、前記光学系を光軸方向に移動させる形状記憶合金のアクチュエータと、前記アクチュエータに通電する通電手段と、前記アクチュエータの特性値を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された特性値に基づき前記通電手段への通電を制御する駆動制御手段と、前記光学系を目標位置に移動する際に、少なくとも前記アクチュエータである形状記憶合金が伸びる方向に変化し、かつ、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値が前記目標位置に対応する値になったときに、前記駆動制御手段に所定信号を出力する信号出力手段と、を備えたことを特徴とする。
かかる構成によれば、光学系を目標位置に移動する際に、駆動制御手段により形状記憶合金に熱量が小さくなるよう通電電流を調整することで、形状記憶合金が降温し伸びる方向に変化し、光学系を所定の方向に向けて移動させる。そして、計測手段によって計測された形状記憶合金の特性値が前記目標位置に対応する値になったときに、信号出力手段により駆動制御手段に所定信号を出力することで、光学系を目標位置に移動することができる。その結果、光学系を目標位置に移動する際に、実質的に形状記憶合金の自然冷却に委ねられており、従来技術のものでは、ＺＥＲＯポジションを経由して光学系を目標位置に移動するため、光学系を目標位置までの移動時間が長くなるのに対し、本発明では、ＺＥＲＯポジションを経由することなく光学系を目標位置に移動できるので、光学系を目標位置までの移動時間を短縮することができる。
本発明の請求項２に係る光学系駆動装置では、前記信号出力手段は、前記光学系が目標位置に移動する際に、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記目標位置に対応する前記アクチュエータの特性値を少なくとも一度超えてから、前記目標位置に対応する前記アクチュエータの特性値に変更させるように所定の信号を出力することを特徴とする。
かかる構成によれば、駆動制御手段は、信号出力手段から所定の信号を受信することにより、アクチュエータの特性値、例えば形状記憶合金の抵抗値が一度、光学系の目標位置に対応する形状記憶合金の抵抗値を超えて低下した後、再び所定の位置に対応する形状記憶合金の抵抗値に向かって上昇して、光学系の目標位置に対応する形状記憶合金の抵抗値に変更するように制御する。このように制御することにより、形状記憶合金に存在するヒステリシスの影響を低減することができる。
本発明の請求項３に係る撮像装置では、前記光学系駆動装置と、前記光学系駆動装置の前記光学系によって結像される撮像素子と、を備えたことを特徴とする。
かかる構成によれば、上記構成の駆動制御手段によって光学系の位置を変更させることができ、撮像素子と光学系との位置を制御することができる。
本発明の請求項４に係る撮像装置では、前記信号出力手段は、前記アクチュエータの特性値を計測し、前記光学系の光軸方向における最小位置から最大位置の移動範囲の対応付けを行うキャリブレーション制御後、前記形状記憶合金が伸びる方向に変化させているときに、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記光学系の位置を段階的に移動させるオートフォーカス制御の前に、前記特性値が前記光学系を保持する初期位置に対応する値になったときに、第１停止信号を前記駆動制御手段に出力することを特徴とする。
かかる構成によれば、信号出力手段は、計測手段で計測したアクチュエータの特性値、例えば形状記憶合金の抵抗値が、光学系の位置を初期位置に移動させるための位置もしくは初期位置に、対応する値になったときに、駆動制御手段に第１停止信号を出力する。駆動制御手段は、この第１停止信号に基づき、光学系の位置を初期位置に移動させるように制御する。
従来の撮像装置では、キャリブレーション制御の後、形状記憶合金を降温することにより、ＺＥＲＯポジションまで所定の方向に光学系を移動させてから、形状記憶合金を再び通電することにより、所定の方向と反対方向の初期位置まで移動させていた。すなわち、従来の撮像装置は、本発明の撮像装置のように、計測手段によって計測された形状記憶合金の抵抗値を用いて、第１停止信号を出力して、初期位置に直接移動させるような位置制御を行っていない。よって、従来の撮像装置は、ＺＥＲＯポジションを経由するのにかかる時間が余計にかかる。本発明の撮像装置は、従来の撮像装置と比較して、このような時間を短縮することで、被駆動部を初期位置に移動させるための時間を短縮することができる。
本発明の請求項５に係る撮像装置では、前記信号出力手段は、前記光学系を前記初期位置に移動後、前記形状記憶合金が伸びる方向に変化させているときに、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記特性値が前記光学系の位置を前記オートフォーカス制御の最初の光学系の位置に対応する値になったときに、第２停止信号を前記駆動制御手段に出力することを特徴とする。
かかる構成によれば、信号出力手段は、計測手段で計測したアクチュエータの特性値、例えば形状記憶合金の抵抗値が、光学系の位置をオートフォーカス制御の最初の光学系の位置に移動させるための位置もしくはオートフォーカス制御の最初の光学系の位置に対応する形状記憶合金の抵抗値になったときに、駆動制御手段に第２停止信号を出力する。駆動制御手段は、この第２停止信号に基づき、光学系をオートフォーカス制御の最初の被駆動部の位置に移動させるように制御する。
従来の撮像装置では、オートフォーカス制御の前、形状記憶合金を降温することにより、ＺＥＲＯポジションまで所定の方向に光学系を移動させてから、形状記憶合金を再び通電することにより、所定の方向と反対方向のオートフォーカス制御の最初の光学系の位置まで移動させていた。すなわち、従来の撮像装置は、本発明の撮像装置のように、計測手段によって計測された形状記憶合金の抵抗値を用いて、第２停止信号を出力して、オートフォーカス制御の最初の光学系の位置に直接移動させるような位置制御を行っていない。よって、従来の撮像装置は、ＺＥＲＯポジションを経由するのにかかる時間が余計にかかる。本発明の撮像装置は、従来の撮像装置と比較して、このような時間を短縮することで、光学系をオートフォーカス制御の最初の光学系の位置に移動させるための時間を短縮することができる。
本発明の請求項６に係る撮像装置では、前記信号出力手段は、前記オートフォーカス制御後、前記形状記憶合金が伸びる方向に変化させているときに、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記特性値が前記光学系の位置を前記オートフォーカス制御の最適な光学系の位置に対応する値になったときに、第３停止信号を前記駆動制御手段に出力することを特徴とする。
かかる構成によれば、信号出力手段は、計測手段で計測したアクチュエータの特性値、例えば形状記憶合金の抵抗値が、光学系の位置を最適な光学系の位置に移動させるための位置もしくは最適な光学系の位置に対応する形状記憶合金の抵抗値になったときに、駆動制御手段に第３停止信号を出力する。駆動制御手段は、この第３停止信号に基づき、光学系を最適な光学系の位置に移動させるように制御する。
従来の撮像装置では、オートフォーカス制御の後、形状記憶合金を降温することにより、ＺＥＲＯポジションまで所定の方向に光学系を移動させてから、形状記憶合金を再び通電することにより、所定の方向と反対方向の最適な光学系の位置まで移動させていた。すなわち、従来の撮像装置は、本発明の撮像装置のように、計測手段によって計測された形状記憶合金の抵抗値を用いて、第３停止信号を出力して、最適な光学系の位置に直接移動させるような位置制御を行っていない。よって、従来の撮像装置は、ＺＥＲＯポジションを経由するのにかかる時間が余計にかかる。本発明の撮像装置は、従来の撮像装置と比較して、このような時間を短縮することで、光学系を最適な光学系の位置に移動させるための時間を短縮することができる。
本発明の請求項７に係る撮像装置では、前記形状記憶合金を冷却する冷却機構を更に備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、冷却機構を用いて形状記憶合金を強制冷却することができ、形状記憶合金の冷却速度を速めることができる。
本発明の請求項８に係る撮像装置では、前記形状記憶合金は、直径が１０〜１００μｍのワイヤ形状であることを特徴とする。
かかる構成によれば、形状記憶合金を放熱させやすくすることができ、形状記憶合金の冷却速度を速めることができる。
本発明の請求項９に係る携帯機器では、前記撮像装置を搭載したことを特徴とする。
かかる構成によれば、携帯機器においても上記同様な効果を得ることができる。
以上のように、本発明によれば、従来の撮像装置と比較して、被駆動部を所定の位置に移動させる時間を短縮することができる。また、自然冷却による光学系の移動のため、形状記憶合金の個体差や周囲温度によって移動にかかる時間がばらつきあったとしても、従来の撮像装置と比較して時間を短縮することができる。
本発明の一実施形態に係る携帯機器の全体図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は異なる方向からの斜視図 同実施形態に係る撮像装置の全体図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図 同実施形態に係る撮像装置のシステム構成を示すブロック図 （ａ）は、従来の撮像装置に関する制御時間の経過に伴う被駆動部の位置の変化を模式的に表した図、（ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置に関する制御時間の経過に伴う被駆動部の位置の変化を模式的に表した図
以下、本発明に係る携帯機器における一実施形態について、図１〜図４を参酌しつつ説明する。まず、本実施形態に係る携帯機器の概略構成について、図１を参酌しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る携帯機器の全体図である。本実施形態に係る携帯機器１は、いわゆる、折り畳み式携帯電話機である。図１（ａ）は、この折り畳み式携帯電話機が開いた状態にあり、メイン画面（後述する第１ディスプレイ１０）を視認可能な方向からの斜視図である。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す携帯電話機の背面側（メイン画面が嵌め込まれた面の反対面側）からの斜視図である。
本実施形態に係る携帯機器１は、デジタルカメラ機能を搭載した、即ち、撮像装置２を備える携帯電話機である。携帯電話機１は、第１本体３と、第１本体３とヒンジ機構４を介して折り畳み自在である第２本体５とを備える。
第１本体３には、携帯電話機１を折り畳んだ際の内面側に、数字キーなどによって構成されて携帯電話機１の操作の入力を行う操作キー部６と、送話音声を入力するマイク７とが設けられている。また、第１本体３には、携帯電話機１を折り畳んだ際の外面側に、着信状態などを通知するサウンダ８が設けられている。
第２本体５には、携帯電話機１を折り畳んだ際の内面側に、受話音声を出力するスピーカ９と、文字や画像を表示する第１ディスプレイ１０とが設けられている。また、第２本体５には、携帯電話機１を折り畳んだ際の外周面に、第１ディスプレイ１０と同様に文字や画像を表示する第２ディスプレイ１１と、光を放射する発光素子１２と、被写体で反射した光（発光素子１２の光や太陽光などの光）を集光する光学系１３とが設けられている。
次に、撮像装置２の構造及びシステム構成について、図２及び図３を参酌しつつ、説明する。図２は、撮像装置２の全体図である。同図（ａ）は、この撮像装置２の平面図である。同図（ｂ）は、この撮像装置２の縦断面図である。図３は、撮像装置２のシステム構成を示すブロック図である。撮像装置２は、撮像素子１４と、撮像素子１４に被写体の光学像を結ぶ１つ以上（本実施形態では３つ）のレンズから構成される光学系１３及び光学系１３を保持するレンズホルダ１５を備える被駆動部１６と、被駆動部１６を所定方向に付勢する付勢バネ（付勢手段）１７と、通電して昇温させることによって、付勢バネ１７が付勢する所定方向と反対方向に被駆動部１６を移動させるとともに、通電を熱量が小さくなるよう通電電流を調整して降温させることによって前記所定方向に被駆動部１６を移動させるように、抵抗値を変更させることができる形状記憶合金（ｓｈａｐｅ ｍｅｍｏｒｙ ａｒｒｏｙ、以下、単に「ＳＭＡ」と略す）１８を用いるアクチュエータ１９と、光学系１３の光軸方向に変位可能に被駆動部１６を収納するアウタホルダ２０と、このアウタホルダ２０の基端側に配置される環状のベース２１ｂ、及びこのアウタホルダ２０の基端側に配置され、撮像素子１４を搭載する平板状の基板２２と、被駆動部１６を制御する駆動部２３と、撮影した画像等を表示する表示画面であるディスプレイ１０，１１と、撮像素子１４、駆動部２３、及び、ディスプレイ１０，１１等に接続され、撮像処理全体を制御する制御部２４とを備える。
撮像素子１４は、光学系１３により結像された光学像を電気信号に変換して出力するものである。撮像素子１４は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサである。なお、制御部２４は撮像素子１４に内蔵される場合もある。
レンズホルダ１５は、複数（図２では３枚）のレンズが収容されている。レンズホルダ１５の上部には、レンズ２の絞りの機能を果たす開口部が設けられ、また、レンズホルダ１５の外周面には、雄ねじが形成されている。
アウタホルダ２０は、外形が略円筒状に構成されるとともに、その内面に雌ねじが形成されている。この雌ねじに、レンズホルダ２０の雄ねじが螺合し、レンズ、レンズホルダ１５、アウタホルダ２０、フレーム２１ａが同心状に配置されるようになっている。そして、アウタホルダ２０の上面（被写体側の面）には、平面視した時に、中央部に開口穴を有する付勢バネ１７が設けられている。
また、付勢バネ１７は、その外形が略直方体形状を呈しており、レンズホルダ１５とフレーム２１ａとを結び付ける板ばねである。つまり、付勢バネ１７は、その一端がフレーム２１ａに、他端がレンズホルダ１５にそれぞれ固定され、ＳＭＡ１８を引き伸ばす方向（図２において−Ｚ方向）に付勢する。よって、付勢バネ１７は、レンズホルダ１５を撮像素子１４側に引き寄せる方向に付勢し、レンズホルダ１５に収納された光学系１３も光軸方向の撮像素子１４側に付勢する。なお、図２は、ＳＭＡ１８が引き伸ばされた状態にあり、付勢バネ１７によって撮像素子１４側に付勢された状態を図示したものである。
ＳＭＡ１８は、直径が１０〜１００μｍのワイヤ形状をしていることが好ましい。更に、オートフォーカスの応答性の観点から、ＳＭＡ１８の直径は、２７〜４０μｍ程度であることが好ましい。ＳＭＡ１８は、レンズホルダ１５とアウタホルダ２０とを結び付けている。ＳＭＡ１８が昇温し、長さ方向に収縮すると、光学系１３が被写体側（図２において＋Ｚ方向）に移動する。一方、ＳＭＡ１８が降温し、長さ方向に伸びると、光学系１３が付勢バネ１７によって撮像素子１４側（図２において−Ｚ方向）に移動するようになっている。ＳＭＡ１８は、記憶している形状を、撮像装置２が使用される環境温度範囲よりも高い温度において発現するよう設計・加工されている。より詳しくは、結晶構造がマルテンサイトからオーステナイトへ変化する変態温度域が、撮像装置２が使用される環境温度範囲よりも高い温度域に位置するように作られている。なお、付勢バネ１７とＳＭＡ１８との取付位置は、被駆動部１６の位置を変更させることができれば、図２に示した例に限定されない。
駆動部２３は、ＳＭＡ１８を用いたアクチュエータ１９に通電する通電手段２５と、アクチュエータ１９の特性値を計測する計測手段、例えば通電手段２５によって通電されているときのＳＭＡ１８の抵抗値を計測する計測手段２６と、光学系１３を備えた被駆動部１６を所定の位置に移動させるために、計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値（アクチュエータ１９の特性値）に基づき通電手段２５への通電を制御する駆動制御手段３０と、ＳＭＡ１８が降温して伸びる方向に対応する、低い抵抗値から高い抵抗値にＳＭＡ１８の抵抗値を変化させる際に、計測手段２６で計測したＳＭＡ１８の抵抗値に基づいて、被駆動部１６の位置を所定の位置に移動させるための位置に対応する、ＳＭＡ１８の抵抗値に変更させるように所定の信号を駆動制御手段３０に出力する信号出力手段３１とを有し、その周辺に、入力された信号により所定の処理を実行する情報処理部（ＣＰＵ）２７と、情報処理部２７の処理結果を記憶可能な第１記憶部（ＲＡＭ）２８と、駆動制御手段３０及び信号出力手段３１が内蔵され、情報処理部２７で処理するプログラムを記憶する第２記憶部（ＲＯＭ）２９とを備えている。
なお、本実施形態に係る光学系駆動装置は、光学系１３と付勢部材１７とアクチュエータ１９と通電手段２５と計測手段２６と駆動制御手段３０と信号出力手段とを備えたものである。また、アクチュエータ１９の特性値は、形状記憶合金の抵抗値で説明したが、これに限らず、その抵抗値に基づく、電流値又は電圧値等でもよい。
以下の説明では、通電手段２５、計測手段２６、情報処理部２７、駆動制御手段３０及び信号出力手段３１は、制御部２４と異なる部分とする例で説明するが、この説明に限らず、通電手段２５、計測手段２６、情報処理部２７、駆動制御手段３０及び信号出力手段３１は、制御部２４が一機能として備えるものであってもよい。
通電手段２５は、ＳＭＡ１８と情報処理部２７と第１記憶部２８と第２記憶部２９とに接続され、ＳＭＡ１８を加熱及び降温するために通電電流を調整供給する電源回路を備えている。そして、通電手段２５は、駆動制御手段３０からＳＭＡ１８に加熱又は降温を開始すべき旨の通電開始信号の入力により、ＳＭＡ１８に通電電流を調整供給する。具体的には、通電手段２５は、駆動制御手段３０からＳＭＡ１８に降温を開始すべき旨の通電開始信号の入力により、ＳＭＡ１８に熱量が小さくなるよう通電電流を調整供給し、また、ＳＭＡ１８に加熱を開始すべき旨の通電開始信号の入力により、ＳＭＡ１８に熱量が大きくなるよう通電電流を調整供給する。
計測手段２６は、ＳＭＡ１８と駆動制御手段３０とに接続され、ＳＭＡ１８の抵抗値を計測する抵抗値計測回路を備えている。そして、計測手段２６は、計測したＳＭＡ１８の抵抗値を駆動制御手段３０に送信する。
駆動制御手段３０及び信号出力手段３１は、オートフォーカスの制御を行なう制御部２４、ＳＭＡ１８に通電電流を調整供給する通電手段２５、及び、ＳＭＡ１８の抵抗値を計測する計測手段２６と接続されている。
情報処理部２７は、第２記憶部２９に書かれたプログラムの処理を行う。第２記憶部２８は、キャリブレーション制御、光学系の位置移動及び光学系の位置保持を実行するために、通電手段２５及び計測手段２６を制御する駆動制御プログラム（以下、駆動制御プログラムを駆動制御手段と同様の符号３０で記す）と、通電手段２５に対して、ＳＭＡ１８への通電を開始すべき旨の通電開始信号を出力するための信号出力プログラム（以下、信号出力プログラムを信号出力手段と同様の符号３１で記す）が記憶されている。なお、信号出力手段３１は、プログラムに限らず、第２記憶部２９の外部に記憶されていてもよい。また、信号出力は制御部２４に直接行ってもよい。
駆動制御プログラム３０と信号出力プログラム３１とは、キャリブレーション制御、光学系の位置移動及び光学系の位置保持するときに、制御部２４からの指令に基づき、情報処理部２７に読み込まれる。
制御部２４は、カメラ起動、オートフォーカスの制御等を含む撮像装置２全体の制御を行い、例えば、撮影された写真データを第１ディスプレイ１０等に表示するなどの処理を行う。
次に、本実施形態に係る撮像装置２のオートフォーカス動作について、図３，図４を参酌しつつ、詳細に説明する。図４は、撮像装置に関する制御時間の経過に伴う被駆動部における光学系の位置の変化を模式的に表した図である。同図（ａ）は、従来の撮像装置を使用したときの図であり、同図（ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置を使用したときの図である。
制御部２４からオートフォーカスの前にキャリブレーション制御を実行する指令が駆動制御手段３０に与えられると、駆動制御手段３０は、キャリブレーション制御を行うべく、ＳＭＡ１８に加熱を開始すべき旨の通電開始信号の指令が通電手段２５に与える。次に通電手段２５は、この信号を受けて、ＳＭＡ１８に加熱すべき通電電流の調整供給が開始され、同時に計測手段２６は、ＳＭＡ１８の抵抗値を計測し、駆動制御手段３０に出力する。
このキャリブレーション制御では、ＳＭＡ１８の抵抗値が最大となる最大抵抗値から最小となる最小抵抗値までの抵抗値範囲を計測する。すなわち、駆動制御手段３０は、被駆動部１６の光学系の位置をＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯ（ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯは、無限位置からさらに無限方向（オーバー無限）の位置である。無限位置は、有効動作エリアに設定される。）から被写体側に向けて移動（ＳＭＡ１８の長さが短縮する方向に変化）させるべく、通電手段２５にＳＭＡ１８に加熱すべき通電電流を調整供給する。計測手段２６は、この間のＳＭＡ１８の抵抗値範囲を計測し、この計測結果からＳＭＡ１８の最大抵抗値と最小抵抗値とを導き出す。この最大抵抗値と最小抵抗値との間のＳＭＡ１８の抵抗値範囲を被駆動部１６の光学系の移動範囲、すなわち、光学系１３の光軸方向における撮像素子１４側から被写体側までの焦点距離に対応付ける。例えば、最小抵抗値を撮像素子１４から最も離れた被写体側の光学系の限界位置に対応付けられ、最大抵抗値を撮像素子１４から最も近接された撮像素子１４側の光学系の限界位置に対応付けられる。なお、ここでいう抵抗値範囲とは、物理的に被駆動部１６における光学系の移動可能な位置に対応する抵抗値の限界範囲ではなく、被駆動部１６における光学系を光軸方向に制御することが可能な限界範囲のことである。
被駆動部１６の光学系がキャリブレーション制御後、各フィールドの撮影データを取得するオートフォーカス制御の前にあって、制御部２４から被駆動部１６の光学系を保持する初期位置ＡＦＰ（０）に移動させる実行する指令が駆動制御手段３０に与えられると、通電手段２５からＳＭＡ１８に降温するための通電電流が調整供給される。これにより、被駆動部１６の光学系を保持する初期位置ＡＦＰ（０）に移動させるために、ＳＭＡ１８の抵抗値が最小抵抗値から最大抵抗値に変化（ＳＭＡ１８の長さが伸びる方向に変化）して、計測手段２６で計測したＳＭＡ１８の抵抗値が初期位置ＡＦＰ（０）に対応する値になったときに、信号出力手段３１から第１停止信号を出力し、ＳＭＡ１８の抵抗値を初期位置ＡＦＰ（０）に変更させるように被駆動部１６の光学系を移動し保持する。
続いて、ＳＭＡ１８の抵抗値を初期位置ＡＦＰ（０）で被駆動部１６の光学系が保持された後、制御部２４からオートフォーカス制御を実行するべく、被駆動部１６の光学系を保持する最初の光学系の位置ＡＦＰ（１）に移動させる実行する指令が駆動制御手段３０に与えられると、通電手段２５からＳＭＡ１８に降温するための通電電流が調整供給される。これにより、被駆動部１６の光学系を保持するオートフォーカス制御の最初の光学系の位置ＡＦＰ（１）に移動させるために、ＳＭＡ１８の抵抗値が大きくなるように変化（ＳＭＡ１８の長さが伸びる方向に変化）して、計測手段２６で計測したＳＭＡ１８の抵抗値が最初の光学系の位置ＡＦＰ（１）に対応する値になったときに、駆動制御手段３０から第２停止信号を出力し、ＳＭＡ１８の抵抗値を最初の光学系の位置ＡＦＰ（１）に変更させるように被駆動部１６の光学系を移動し保持する。
続く、オートフォーカス制御では、制御部２４からオートフォーカス制御を実行するべく、指令が駆動制御手段３０に与えられると、通電手段２５からＳＭＡ１８に加熱すべき制御された通電電流が供給される。これにより、アクチュエータ１９の変形量が制御され、具体的にはＳＭＡ１８の長さが短縮する方向に変化し、被駆動部１６の光学系を撮像素子１４側から被写体側に向かう方向に移動させる。本実施形態においては、フォーカス領域にフィールドをｎ箇所、すなわち、被駆動部１６が停止する被駆動部１６の位置をｎ箇所有している。
そして、被駆動体１６の光学系が撮像装置２のフォーカス領域に対応する移動領域を撮像素子１４側のフィールドに対応する最初の光学系の位置ＡＦＰ（１）から順次移動する。つまり、被駆動部１６の光学系は、フォーカス領域における各フィールドに対応する各被駆動部１６の位置ＡＦＰ（ｘ）（ｘ＝１，２，３，・・・，ｎ）で所定の時間停止しつつ、段階的に移動している。
このとき、制御部２４は、フォーカス領域におけるフィールド毎（各レンズ位置ＡＦＰ（ｘ）（ｘ＝１，２，３，・・・，ｎ）毎）に取得した撮像データに基づき、焦点評価値を記録していく。そして、図４に示すように、制御部２４が焦点評価値を下がるレンズ位置（本実施形態では、ＡＦＰ（６）とする）を確認することで、焦点評価値が下がり始める直前のレンズの位置ＡＦＰ（５）を目標位置として決定し、レンズを目標位置ＡＦＰ（４）に移動させて停止させる。
しかし、キャリブレーション制御後、初期位置ＡＦＰ（０）に被駆動部１６を移動させる際、従来の撮像装置であれば、図４（ａ）に示すように、被駆動部１６の光学系を被写体側から撮像素子１４側に向かってアクチュエータ１９を制御し、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで一旦移動させた後、初期位置ＡＦＰ（０）に移動させていた。すなわち、駆動制御手段３０は、キャリブレーション制御後の最小抵抗値から高い抵抗値に向けて抵抗値を上昇させるべく、ＳＭＡ１８への通電を遮断する指令を通電手段２５に与える。そして、計測手段２６でレンズ位置がＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯに相当するＳＭＡ１８の抵抗値まで上昇させる。駆動制御手段３０は、再び、ＳＭＡ１８に通電する指令を通電手段２５に与え、測定手段２６が初期位置ＡＦＰ（０）に相当するＳＭＡ１８の初期抵抗値を計測するまで、ＳＭＡ１８に通電させていた。
一方、本実施形態に係る撮像装置２は、図４（ｂ）に示すように、被駆動部１６の光学系を被写体側から撮像素子１４側に向かってアクチュエータ１９を制御し、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで移動させることなく、初期位置ＡＦＰ（０）に移動させることができる。すなわち、駆動制御手段３０は、キャリブレーション制御後にＳＭＡ１８の抵抗値を上昇させるべく、ＳＭＡ１８への通電電流を調整供給する指令を通電手段２５に与える。具体的には、信号出力手段３１は、ＳＭＡ１８の抵抗値を最小抵抗値から最大抵抗値に向けて変更させているときに、計測手段２６で計測したＳＭＡ１８の抵抗値に基づいて、初期抵抗値を少なくとも一度超えてから、再びＳＭＡ１８に通電電流を調整供給し抵抗値を下降させることで初期位置ＡＦＰ（０）に対応する初期抵抗値にＳＭＡ１８の特性値である抵抗値を変更させるように第１停止信号を出力する。
なお、この第１の停止信号は、Ｉ２Ｃに準拠したＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）、取得した抵抗値の値、またはそれに変わる値などが考えられる。
また、駆動制御手段３０は、信号出力手段３１が第１停止信号を初期抵抗値（もしくは、初期抵抗値より所定の抵抗値分低い抵抗値）で出力した場合で説明したが、これに限らず、駆動制御手段３０は、第１停止信号を受信した時間より所定期間後に、通電手段２５に通電電流を調整供給すべき旨の信号を出力する、又は信号出力手段３１が第１停止信号を初期抵抗値より所定の抵抗値分高い抵抗値で出力し、制御部２４は、第１停止信号を受信したときに、駆動制御手段３０へ通電手段２５に電流を通電すべき旨の信号を出力する、又は駆動制御手段３０は、信号制御手段２８からの第１停止信号を受けて、ＳＭＡ１８に通電する指令を通電手段２５に与え、測定手段２６が初期抵抗値を計測するまで、ＳＭＡ１８に通電電流を調整供給してもよい。
続いて、オートフォーカス制御前、オートフォーカス制御における最初の被駆動部１６の光学系の位置に相当する、フォーカス領域における最初のフィールド位置ＡＦＰ（１）に被駆動部１６の光学系を移動させる際、従来の撮像装置であれば、図４（ａ）に示すように、被駆動部１６の光学系を被写体側から撮像素子１４側に向かってアクチュエータ１９を制御し、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで一旦移動させた後、最初のフィールド位置ＡＦＰ（１）に移動させていた。すなわち、駆動制御手段３０は、オートフォーカス制御前の初期抵抗値から高い抵抗値に向けて抵抗値を上昇させるべく、ＳＭＡ１８への通電を遮断する指令を通電手段２５に与える。そして、測定手段２６でレンズ位置がＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯに相当する抵抗値まで上昇させる。駆動制御手段３０は、再び、ＳＭＡ１８に通電する指令を通電手段２５に与え、測定手段２６が最初のフィールド位置ＡＦＰ（１）に相当するＳＭＡ１８の第１抵抗値を計測するまで、ＳＭＡ１８に通電させていた。
一方、本実施形態に係る撮像装置２は、図４（ｂ）に示すように、被駆動部１６の光学系を被写体側から撮像素子１４側に向かってアクチュエータ１９を制御し、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで移動させることなく、最初のフィールド位置ＡＦＰ（１）に移動させることができる。すなわち、駆動制御手段３０は、オートフォーカス制御前の初期抵抗値から抵抗値を上昇させるべく、ＳＭＡ１８への通電電流を調整供給する指令を通電手段２５に与える。具体的には、信号制御手段２８は、ＳＭＡ１８の抵抗値を初期抵抗値から初期抵抗値より高い抵抗値に向けて変更させているときに、計測手段２６で計測したＳＭＡ１８の抵抗値に基づいて、第１抵抗値を少なくとも一度超えてから、再びＳＭＡ１８に通電電流を調整供給し抵抗値を下降させることで最初の光学系の位置ＡＦＰ（１）に対応する第１抵抗値にＳＭＡ１８の特性値である抵抗値を変更させるように第２停止信号を出力する。
なお、駆動制御手段３０は、信号出力手段３１が第２停止信号を第１抵抗値（もしくは、第１抵抗値より所定の抵抗値分低い抵抗値）で出力した場合で説明したが、これに限らず、駆動制御手段３０は、第２停止信号を受信した時間より所定期間後に、通電手段２５に通電電流を調整供給すべき旨の信号を出力する、又は信号出力手段３１が第２停止信号を第１抵抗値より所定の抵抗値分高い抵抗値で出力し、駆動制御手段３０は、第２停止信号を受信したときに、駆動制御手段３０に通電電流を調整供給すべき旨の信号を出力する、又は駆動制御手段３０は、信号制御手段２８からの第２停止信号を受けて、ＳＭＡ１８に通電する指令を通電手段２５に与え、測定手段２６が第１抵抗値を計測するまで、ＳＭＡ１８に通電電流を調整供給してもよい。
続いて、オートフォーカス制御後、オートフォーカス制御によって計測された最適な被駆動部１６の光学系の位置に相当する、フォーカス領域における最適なフィールド位置ＡＦＰ（５）に被駆動部１６の光学系を移動させる際、従来の撮像装置であれば、図４（ａ）に示すように、被駆動部１６の光学系を被写体側から撮像素子１４側に向かってアクチュエータ１９を制御し、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで一旦移動させた後、最適なフィールド位置ＡＦＰ（５）に移動させていた。すなわち、駆動制御手段３０は、オートフォーカス制御後の、オートフォーカス制御の最後の被駆動部１６の光学系の位置に対応するＳＭＡ１８の最終抵抗値から高い抵抗値に向けて抵抗値を上昇させるべく、ＳＭＡ１８への通電を遮断する指令を通電手段２５に与える。そして、測定手段２６で光学系の位置がＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯに相当する抵抗値まで上昇させる。駆動制御手段３０は、再び、ＳＭＡ１８に通電する指令を通電手段２５に与え、抵抗値測定手段２６が最適なフィールド位置ＡＦＰ（５）に相当するＳＭＡ１８の最適抵抗値を計測するまで、ＳＭＡ１８に通電させていた。
一方、本実施形態に係る撮像装置２は、図４（ｂ）に示すように、被駆動部１６の光学系を被写体側から撮像素子１４側に向かってアクチュエータ１９を制御し、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで移動させることなく、最適なフィールド位置ＡＦＰ（５）に移動させることができる。すなわち、駆動制御手段３０は、オートフォーカス制御前の最終抵抗値から抵抗値を上昇させるべく、ＳＭＡ１８への通電電流を調整供給する指令を通電手段２５に与える。具体的には、信号出力手段３１は、ＳＭＡ１８の抵抗値を最終抵抗値から最終抵抗値より高い抵抗値に向けて変更させているときに、計測手段２６で計測したＳＭＡ１８の抵抗値に基づいて、最適抵抗値を少なくとも一度超えてから、再びＳＭＡ１８に通電電流を調整供給し抵抗値を下降させることで最適抵抗値に変更させるように第３停止信号を出力する。
なお、駆動制御手段３０は、信号出力手段３１が第３停止信号を最適抵抗値（もしくは、最適抵抗値より所定の抵抗値分低い抵抗値）で出力した場合で説明したが、これに限らず、駆動制御手段３０は、第３停止信号を受信した時間より所定期間後に、通電手段２５に通電電流を調整供給すべき旨の信号を出力する、又は信号出力手段３１が第３停止信号を最適抵抗値より所定の抵抗値分高い抵抗値で出力し、その後、第３停止信号を受信したときに、通電手段２５に通電電流を調整供給すべき旨の信号を出力する、又は駆動制御手段３０は、信号出力手段３１からの第３停止信号を受けて、ＳＭＡ１８に通電電流を調整供給する指令を通電手段２５に与え、測定手段２６が最適抵抗値を計測するまで、ＳＭＡ１８に通電電流を調整供給してもよい。
このように、被駆動部１６の光学系を所定の位置に変更する際に、ＳＭＡ１８に通電していたことにより被駆動部１６の光学系が所定の位置よりも被写体側に位置するとき、駆動制御手段３０は、ＳＭＡ１８の抵抗値を上昇させるべく、このＳＭＡ１８への通電電流を調整供給する、つまりＳＭＡ１８が降温し長さ方向に伸びるため、アクチュエータ１９によって被駆動部１６の光学系が撮像素子１４側に移動する、又は信号出力手段３１は、計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値が所定の位置に移動させるための位置に対応する抵抗値になったときに、駆動制御手段３０に所定の信号を出力する、つまり駆動制御手段３０は、この所定の信号に基づき、被駆動部１６の光学系を所定の位置に移動するように制御等してもよい。
従来の撮像装置では、ＳＭＡ１８を降温することにより、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで撮像素子１４側に被駆動部１６の光学系を移動させてから、ＳＭＡ１８を再び通電することにより、被写体側の所定の位置まで移動させていた。すなわち、従来の撮像装置は、本発明の撮像装置２のように、計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値を用いて、所定の信号を出力して、所定の位置に直接移動させるような位置制御を行っていない。よって、従来の撮像装置は、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯを経由するのにかかる時間が余計にかかる。本発明の撮像装置２は、従来の撮像装置と比較して、このような時間を短縮することで、被駆動部１６の光学系を所定の位置に移動させる全体の時間を短縮することができる。
また、信号出力手段３１から所定の信号を受信することにより、ＳＭＡ１８の抵抗値が一度、所定の位置に対応するＳＭＡ１８の抵抗値を超えて低下した後、再び所定の位置に対応するＳＭＡ１８の抵抗値に向かって上昇して、所定の位置に対応するＳＭＡ１８の抵抗値に変更するように制御することができる。このように制御することにより、ＳＭＡ１８に存在するヒステリシスの影響を低減することができる。
また、上記構成の駆動制御手段３０によって光学系１３の位置を変更させることができ、撮像素子１４と光学系１３との位置を制御可能に構成される。
また、更に具体的には、信号出力手段３１は、抵抗値計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値が初期抵抗値になったときに、駆動制御手段３０に第１停止信号を出力する。駆動制御手段３０は、この第１停止信号に基づき、被駆動部１６の光学系を初期位置ＡＦＰ（０）に移動するように制御する。
従来の撮像装置では、キャリブレーション制御の後、ＳＭＡ１８を降温することにより、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで撮像素子１４側に被駆動部１６の光学系を移動させてから、ＳＭＡ１８を再び通電することにより、被写体側の初期位置ＡＦＰ（０）まで移動させていた。すなわち、従来の撮像装置は、本発明の撮像装置２のように、計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値を用いて、第１停止信号を出力して、初期位置ＡＦＰ（０）に直接移動させるような位置制御を行っていない。よって、従来の撮像装置は、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯを経由するのにかかる時間が余計にかかる。本発明の撮像装置２は、従来の撮像装置と比較して、このような時間を短縮することで、被駆動部１６の光学系を初期位置ＡＦＰ（０）に移動させる時間を短縮することができる。
また、信号出力手段３１は、計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値が第１抵抗値になったときに、駆動制御手段３０に第２停止信号を出力する。駆動制御手段３０は、この第２停止信号に基づき、被駆動部１６の光学系をオートフォーカス制御の光学系の位置に移動するように制御する。
従来の撮像装置では、オートフォーカス制御の前、ＳＭＡ１８を降温することにより、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで撮像素子１４側に被駆動部１６の光学系を移動させてから、ＳＭＡ１８を再び通電することにより、被写体側の最初の光学系の位置まで移動させていた。すなわち、従来の撮像装置は、本発明の撮像装置２のように、計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値を用いて、第２停止信号を出力して、最初の光学系の位置に直接移動させるような位置制御を行っていない。よって、従来の撮像装置は、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯを経由するのにかかる時間が余計にかかる。本発明の撮像装置２は、従来の撮像装置と比較して、このような時間を短縮することで、被駆動部１６の光学系を最初の光学系の位置に移動させる時間を短縮することができる。
また、信号出力手段３１は、計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値が最適抵抗値になったときに、最適な光学系の位置に対応する最適抵抗値に前記ＳＭＡ１８の特性値である抵抗値に変更されるように第３停止信号を出力する。駆動制御手段３０は、この第３停止信号に基づき、被駆動部１６の光学系を最適な光学系の位置に移動するように制御する。
従来の撮像装置では、オートフォーカス制御の後、ＳＭＡ１８を降温することにより、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯまで撮像素子１４側に被駆動部１６の光学系を移動させてから、ＳＭＡ１８を再び通電することにより、被写体側の最適な光学系の位置まで移動させていた。すなわち、従来の撮像装置は、本発明の撮像装置２のように、抵抗値計測手段２６によって計測されたＳＭＡ１８の抵抗値を用いて、第３停止信号を出力して、最適な光学系の位置に直接移動させるような位置制御を行っていない。よって、従来の撮像装置は、ＺＥＲＯポジションＰＺＥＲＯを経由するのにかかる時間が余計にかかる。本発明の撮像装置２は、従来の撮像装置と比較して、このような時間を短縮することで、被駆動部１６の光学系を最適な光学系の位置に移動させる時間を短縮することができる。
ＳＭＡ１８は、直径が１０〜１００μｍのワイヤ形状であるため、ＳＭＡ１８を放熱させやすくすることができ、ＳＭＡ１８の冷却速度を速めることができる。その結果、オートフォーカスの応答性が良好になる。
なお、本発明に係る撮像装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
上記実施形態に係る撮像装置２は、信号出力手段３１から所定の信号を受信することにより、ＳＭＡ１８の抵抗値が一度、所定の位置に対応するＳＭＡ１８の抵抗値を超えて低下した後、再び所定の位置に対応するＳＭＡ１８の抵抗値に向かって上昇して、所定の位置に対応するＳＭＡ１８の抵抗値に変更するように制御する例を説明したが、これに限定されるものではない。形状記憶合金に存在するヒステリシスの影響を考慮しない場合、信号出力手段から所定の信号を受信することにより、形状記憶合金の抵抗値が所定の位置に対応する形状記憶合金の抵抗値に変更するように制御してもよい。
上記実施形態に係る撮像装置２は、フォーカス領域における各フィールドの撮影データを取得するために、被駆動部１６の光学系の位置を段階的に移動させるオートフォーカス制御前の初期位置ＡＦＰ（０）から最初のフィールド位置ＡＦＰ（１）に移動させるとき、及び、オートフォーカス制御後の最後のフィールド位置ＡＦＰ（ｎ）から最適なフィールド位置ＡＦＰ（４）に移動させるときに、適用する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、フォーカス領域における各フィールドの撮影データを取得するために、被駆動部１６のレンズ位置を段階的に移動させる第１オートフォーカス制御後に、この第１オートフォーカス制御で最適なフィールド位置を更に細かく被駆動部１６の光学系の位置を段階的に移動させる第２オートフォーカス制御の二段階で行うオートフォーカス制御の場合、第１オートフォーカス制御の最終のフィールド位置から第１オートフォーカス制御で最適なフィールド位置に移動させるときに適用してもよい。
上記実施形態に係る撮像装置２は、ＳＭＡ１８を自然放熱で冷却する例を説明したが、これに限定されるものではない。撮像装置は、形状記憶合金を冷却する冷却機構を更に設けていてもよく、強制冷却するようにしてもよい。例えば、冷却機構は、空冷や水冷であってもよいし、ペルティエ素子であってもよい。このように、冷却機構を用いて形状記憶合金を強制冷却することで、形状記憶合金の冷却速度を速めることができる。
本発明にかかる光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器は、従来の撮像装置と比較して、被駆動部の光学系を所定の位置に移動させる時間を短縮することが必要な光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載したデジタルカメラやカメラ機能付きの携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等携帯機器等の用途にも適用できる。
１７ 付勢バネ（付勢手段）
１８ ＳＭＡ（形状記憶合金）
１９ アクチュエータ
２５ 通電手段
２６ 抵抗値計測手段
３０ 駆動制御手段
３１ 信号出力手段

Claims (9)

  1. 移動領域を移動する光学系と、前記光学系を光軸方向に付勢する付勢部材と、前記光学系を光軸方向に移動させる形状記憶合金のアクチュエータと、前記アクチュエータに通電する通電手段と、前記アクチュエータの特性値を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された特性値に基づき前記通電手段への通電を制御する駆動制御手段と、前記光学系を目標位置に移動する際に、少なくとも前記アクチュエータである形状記憶合金が伸びる方向に変化し、かつ、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値が前記目標位置に対応する値になったときに、前記駆動制御手段に所定の信号を出力する信号出力手段と、を備えたことを特徴とする光学系駆動装置。
  2. 前記信号出力手段は、前記光学系が目標位置に移動する際に、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記目標位置に対応する前記アクチュエータの特性値を少なくとも一度超えてから、該目標位置に対応する前記アクチュエータの特性値に変更させるように所定の信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の光学系駆動装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の光学系駆動装置と、前記光学系駆動装置の前記光学系によって結像される撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
  4. 前記信号出力手段は、前記アクチュエータの特性値を計測し、前記光学系の光軸方向における最小位置から最大位置の移動範囲の対応付けを行うキャリブレーション制御後、前記形状記憶合金が伸びる方向に変化させているときに、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記光学系の位置を段階的に移動させるオートフォーカス制御の前に、前記特性値が前記光学系を保持する初期位置に対応する値になったときに、第１停止信号を前記駆動制御手段に出力することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
  5. 前記信号出力手段は、前記光学系を前記初期位置に移動後、前記形状記憶合金が伸びる方向に変化させているときに、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記特性値が前記光学系の位置を前記オートフォーカス制御の最初の光学系の位置に対応する値になったときに、第２停止信号を前記駆動制御手段に出力することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の撮像装置。
  6. 前記信号出力手段は、前記オートフォーカス制御後、前記形状記憶合金が伸びる方向に変化させているときに、前記計測手段で計測した前記アクチュエータの特性値に基づいて、前記特性値が前記光学系の位置を前記オートフォーカス制御の最適な光学系の位置に対応する値になったときに、第３停止信号を前記駆動制御手段に出力することを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 前記形状記憶合金を冷却する冷却機構を更に備えることを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
  8. 前記形状記憶合金は、直径が１０〜１００μｍのワイヤ形状であることを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
  9. 請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置を搭載したことを特徴とする携帯機器。
JP2010057056A 2010-03-15 2010-03-15 光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器 Pending JP2011191465A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010057056A JP2011191465A (ja) 2010-03-15 2010-03-15 光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器
KR1020117029511A KR20120135009A (ko) 2010-03-15 2011-01-13 광학계 구동 장치, 광학계 구동 장치를 구비한 촬상 장치, 및, 촬상 장치를 탑재한 휴대 기기
CN2011800024373A CN102472880A (zh) 2010-03-15 2011-01-13 光学系统驱动装置、具备光学系统驱动装置的摄像装置、及搭载有摄像装置的便携设备
PCT/JP2011/000125 WO2011114604A1 (ja) 2010-03-15 2011-01-13 光学系駆動装置、光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、撮像装置を搭載した携帯機器
US13/378,465 US8692925B2 (en) 2010-03-15 2011-01-13 Optical system drive device, image capture device provided with optical system drive device, and mobile device mounted with image capture device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010057056A JP2011191465A (ja) 2010-03-15 2010-03-15 光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011191465A true JP2011191465A (ja) 2011-09-29

Family

ID=44648720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010057056A Pending JP2011191465A (ja) 2010-03-15 2010-03-15 光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8692925B2 (ja)
JP (1) JP2011191465A (ja)
KR (1) KR20120135009A (ja)
CN (1) CN102472880A (ja)
WO (1) WO2011114604A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013128663A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡システム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105431774B (zh) * 2013-03-15 2019-06-04 恩瑞克·劳尼 用于捕捉图像的移动装置的保持器
CN107462964A (zh) * 2016-06-06 2017-12-12 新科实业有限公司 Sma组件及ois装置的组装方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007046561A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Konica Minolta Opto Inc 形状記憶合金を用いた駆動装置及び駆動装置に用いられる形状記憶合金の製造方法
JP5250544B2 (ja) 2006-03-30 2013-07-31 ケンブリッジ メカトロニクス リミテッド カメラレンズ駆動装置
GB0702676D0 (en) * 2007-02-12 2007-03-21 1 Ltd Method of driving a shape memory alloy actuator
WO2008099156A2 (en) 2007-02-12 2008-08-21 Cambridge Mechatronics Limited Shape memory alloy actuation apparatus
US7974025B2 (en) * 2007-04-23 2011-07-05 Cambridge Mechatronics Limited Shape memory alloy actuation apparatus
JP4957366B2 (ja) 2007-05-09 2012-06-20 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 カメラモジュールおよびカメラモジュールの駆動方法
JP5080387B2 (ja) * 2008-07-10 2012-11-21 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 レンズユニット
US8427533B2 (en) 2007-12-19 2013-04-23 Olympus Medical Systems Corp. Image pickup apparatus, electronic endoscope, and lens unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013128663A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡システム

Also Published As

Publication number Publication date
US8692925B2 (en) 2014-04-08
WO2011114604A1 (ja) 2011-09-22
US20120092547A1 (en) 2012-04-19
KR20120135009A (ko) 2012-12-12
CN102472880A (zh) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9891612B2 (en) Intermediate linear positioning
US8395855B2 (en) Shape memory alloy actuation apparatus
WO2007018086A1 (ja) 駆動装置、レンズ鏡胴、撮像装置、レンズ駆動方法及び形状記憶合金の製造方法
JP4858808B2 (ja) レンズ駆動装置及び撮像装置並びにレンズ駆動方法
JP2008280879A (ja) 駆動ユニットおよび可動モジュール
US8791987B2 (en) Portable electronic device with 3D image capture capability and image difference control method thereof
JPWO2005019897A1 (ja) 撮像装置
US20100245657A1 (en) Focus position control apparatus and camera
US8692929B2 (en) Lens drive device, image-capturing device, and electronic apparatus with shape memory alloy actuator
JP2005275270A (ja) レンズ鏡筒および撮像装置
JP5326681B2 (ja) レンズ駆動装置及び撮像装置
WO2010103763A1 (ja) レンズ駆動装置、撮像装置および電子機器
JP2011191465A (ja) 光学系駆動装置、前記光学系駆動装置を備えた撮像装置、及び、前記撮像装置を搭載した携帯機器
JP2007078954A (ja) レンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置
KR20150083250A (ko) 카메라 모듈
JP4811536B2 (ja) 駆動ユニット、可動モジュールおよびオートフォーカス制御方法
TWI588585B (zh) 影像擷取裝置及對焦方法
JP2008158028A (ja) 電子スチルカメラ
JP2010169841A (ja) 撮像装置
JP2011043638A (ja) レンズ駆動装置及び撮像装置
KR20120004093A (ko) 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 내부온도 제어방법
JP5747146B2 (ja) オートフォーカス装置、該オートフォーカス装置を搭載した撮像装置、及び、該撮像装置を搭載した携帯電子機器
JP5381184B2 (ja) 撮像装置
JP2011146772A (ja) 撮像装置及び携帯電子機器
JP5045223B2 (ja) 駆動ユニットおよび可動モジュール