JP4972778B2 - 駆動ユニットおよび可動モジュール - Google Patents

Description

本発明は、駆動ユニットおよび可動モジュールに関し、特に、形状記憶合金を駆動源とする駆動ユニットおよび可動モジュールに関する。

近年、携帯電話に代表されるパーソナル機器にデジタルカメラ機能が標準搭載されるようになってきており、これに伴ってカメラモジュールの小型軽量化の要求が高まっている。一方で、パーソナル機器等に用いられるカメラモジュールには、オートフォーカス機能や手振れ補正機能等の高機能化の要求も強い。

例えばオートフォーカスを例にとると、パーソナル機器での撮影では、スナップショット的な撮影が圧倒的であるためにレリーズタイミングが重要であり、レリーズタイムラグを極小化するために、オートフォーカスの高速化が必須となる。手振れ補正についても同様である。

そこで、フォーカス調整用レンズの最大駆動速度及び駆動遅れ時間に基づいて、フォーカス調整用レンズが移動期間内に移動完了できないと判定したとき、フォーカス調整用レンズが移動期間内に移動できる量までフォーカス調整用レンズの駆動量を低減することにより、レンズ部の性能を最大限に発揮してオートフォーカス機能を適正に機能させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、パーソナル機器等に用いられるカメラモジュールの高機能化には、光学系やメカ機構を駆動するためのアクチュエータが必須であり、小型軽量化の要求を満足しながら高機能化するためのアクチュエータが求められている。

そうした中で、小型軽量化の要求を満足しながら高機能化するためのアクチュエータとして注目されているのが、形状記憶合金を用いたアクチュエータである。形状記憶合金とは、チタンとニッケルの合金等に代表される、ある温度以下で変形しても、その温度以上に加熱すると、マルテンサイト変態によって元の形状に回復する性質を持った合金のことで、この性質を用いて、形状記憶合金を加熱することによってアクチュエータとしての動作をさせることができる。
特開２００５−２７７７６５号公報

しかしながら、特許文献１で提案された方法では、オートフォーカス機能を用いた合焦範囲を狭くして、撮影範囲に制限を加えることとなるので、オートフォーカスの高速化という課題の解決にはならない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、形状記憶合金を駆動源として被駆動部を移動させる駆動ユニットおよび可動モジュールにおいて、環境温度や被駆動部の位置に関わらず、高速駆動可能な駆動ユニットおよび可動モジュールを提供することを目的とする。

本発明の目的は、下記構成により達成することができる。

１．被駆動部を一方向に付勢する付勢部材と、
通電されることにより、前記被駆動部を前記付勢部材の付勢力の方向とは異なる方向に移動させるように構成された形状記憶合金と、
前記形状記憶合金への通電を制御する形状記憶合金駆動部とを備えた駆動ユニットにおいて、
前記形状記憶合金駆動部は、
前記形状記憶合金に通電する駆動部と、
前記駆動部によって通電されているときの前記形状記憶合金の抵抗値を算出する形状記憶合金抵抗値算出部とを有し、
前記被駆動部が移動される位置に対応した、前記被駆動部がその位置に静止するまでの安定時間を、前記移動される位置ごとに記憶する記憶部と、
前記形状記憶合金抵抗値算出部によって算出された前記形状記憶合金の抵抗値に基づいて前記被駆動部の移動を制御し、前記被駆動部が移動される位置と、前記記憶部に記憶されている前記被駆動部が移動される位置に対応した安定時間とに基づいて、前記被駆動部を移動させるタイミングを制御する制御部とを備えたことを特徴とする駆動ユニット。

２．前記制御部は、前記被駆動部をステップ的に移動させるに際して、前記被駆動部の位置に対応した前記安定時間経過後に、次の段階に移動させることを特徴とする１に記載の駆動ユニット。

３．前記記憶部は、前記形状記憶合金の周囲の環境温度毎に、前記被駆動部の位置に対応した安定時間を記憶することを特徴とする１または２に記載の駆動ユニット。

４．被駆動部と、
１乃至３の何れか１項に記載の駆動ユニットとを備えたことを特徴とする可動モジュール。

５．前記被駆動部は、撮像装置を構成する撮像光学系であることを特徴とする４に記載の可動モジュール。

６．前記被駆動部は、シャッタユニットを構成するシャッタ羽根であることを特徴とする４に記載の可動モジュール。

７．前記被駆動部は、手振れ補正ユニットを構成する補正レンズであることを特徴とする４に記載の可動モジュール。

本発明によれば、形状記憶合金を駆動源として被駆動部を移動させる駆動ユニットおよび可動モジュールにおいて、被駆動部が移動される位置と、その位置に対応した被駆動部がその位置に静止するまでの安定時間とに基づいて被駆動部を移動させるタイミングを制御することで、被駆動部を最短の駆動時間で移動させることができるので、環境温度や被駆動部の位置に関わらず、高速駆動可能な駆動ユニットおよび可動モジュールを提供することができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。

最初に、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図１７を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置の１例を示すブロック図である。

図１において、撮像装置１０は、例えば携帯電話等に内蔵されたカメラモジュールであり、撮像光学系２０１、オートフォーカス（以下、ＡＦと言う）機構１００、カメラ回路３００等で構成される。カメラ回路３００は、撮像素子３０１、撮像部３２０、制御部３１０、記憶部３４０、ＳＭＡ駆動部３３０等で構成される。撮像装置１０は本発明における可動モジュールであり、ＡＦ機構１００およびカメラ回路３００は、本発明における駆動ユニットとして機能する。

撮像光学系２０１は、撮像素子３０１の撮像面上に被写体の光学像を結像させる。ＡＦ機構１００は、撮像光学系２０１を光軸２０３方向に移動させて、ピント調節を行う。ＡＦ機構１００は、撮像光学系２０１を移動させるための駆動源としてワイヤ状の形状記憶合金（Ｓｈａｐｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｌｌｏｙ。以下、ＳＭＡと言う）を備えている。ＡＦ機構１００については図２以降に詳述する。

撮像素子３０１の撮像面上に結像された被写体の光学像は、撮像素子３０１によって光電変換され、撮像部３２０によってデジタル化された画像データに変換される。撮影前の画像データは、制御部３１０を介して表示部９９９にプレビュー画像として動画表示される。また、撮影後の画像データは、制御部３１０を介してメモリ等で構成される記憶部３４０に記憶されるとともに、適宜、表示部９９９に撮影画像として表示される。表示部９９９は、例えば携帯電話の液晶表示画面等である。

撮像部３２０は、撮像素子３０１の動作を制御して上述した画像データを得る。また、撮像部３２０は、制御部３１０と協働して、撮像素子３０１の撮像面上の一部のエリア（以下、ＡＦエリアと言う）にある画素（以下、ＡＦ画素と言う）の画像データを用いてピント情報（以下、ＡＦデータＡＦＤと言う）を得るピント検出も行う。

ＳＭＡ駆動部３３０は、ＳＭＡへの通電を制御することでＡＦ機構１００の駆動を制御して、撮像光学系２０１を光軸２０３方向に移動させることで、撮像光学系２０１のピント調節を行う。ＳＭＡ駆動部３３０については、図６で詳述する。上述したピント検出およびピント調節を合わせてＡＦ動作という。

制御部３１０は、例えばマイクロコンピュータ等で構成され、上述した撮像素子３０１および撮像部３２０による撮像動作、およびＡＦ動作を含む撮像装置１０の動作全体を制御する。制御部３１０は、例えば携帯電話等の撮像装置１０が組み込まれる機器を制御するマイクロコンピュータであってもよい。

次に、上述したＡＦ機構１００の構成と動作について、図２乃至図６を用いて説明する。図２は、ＡＦ機構１００の主要部の構成と動作の１例を示す模式図で、図２（ａ）はＡＦ機構１００を図２（ｂ）の光軸２０３に垂直なＡ−Ａ’面で切った上面図、図２（ｂ）および（ｃ）はＡＦ機構１００を図２（ａ）のＢ方向から見た側面図である。

図２において、ＡＦ機構１００は、台板１０１、天板１０３、ＳＭＡ支持部１０５、鏡胴１１１、レンズ駆動枠１１３、ＳＭＡ１５１、テンションガイド１５３、ＳＭＡ固定部１５５、付勢バネ１３１、駆動アーム１２１および変位入力部１２３等で構成される。撮像光学系２０１は、鏡胴１１１の内部に固定されている。撮像素子３０１は本例では台板１０１上に配置されているが、これは必須ではなく、撮像光学系２０１の結像位置に配置されればよい。

図２（ａ）において、ＳＭＡ１５１は、例えば線径数十μｍ程度のワイヤ形状であり、駆動アーム１２１に取り付けられた２つの変位入力部１２３とテンションガイド１５３とに架線されている。ＳＭＡ１５１の両端は、所定の張力で引っ張られた状態で電極を兼ねた２つのＳＭＡ固定部１５５によって、カシメ等の固定方法で、ＳＭＡ支持部１０５に固定されている。

駆動アーム１２１の２ヶ所の平坦部１２１ａの上には、レンズ駆動枠１１３の２本の梁１３１ａがそれぞれ載せられており、駆動アーム１２１の平坦部１２１ａの動きがレンズ駆動枠１１３に伝達される構成となっている。なお、レンズ駆動枠１１３の円周部１１３ｂは、付勢バネ１３１によって図２（ａ）の紙面手前側から紙面奥側に向かって付勢されており、これによって、レンズ駆動枠１１３の梁部１１３ａが駆動アーム１２１の平坦部１２１ａに押しつけられている。

図２（ｂ）はＳＭＡ１５１に電流が通電されていない状態を示している。鏡胴１１１とレンズ駆動枠１１３とは例えば接着等で一体化されており、本発明における付勢部材である付勢バネ１３１によって光軸２０３方向の紙面上から下に付勢されて、台板１０１側に押しつけられている。駆動アーム１２１も、２ヶ所の平坦部１２１ａとレンズ駆動枠１１３の２本の梁１３１ａとを介して付勢バネ１３１によって光軸２０３方向の紙面上から下に付勢されている。

図２（ｃ）はＳＭＡ１５１に電流が通電された状態を示している。駆動アーム１２１は、所謂パンタグラフ構造をしており、ＳＭＡ１５１に電流が通電されるとＳＭＡ１５１の長さが収縮し、その収縮力が２つの変位入力部１２３に作用して駆動アーム１２１を圧縮する圧縮力Ｆｘとなる。

圧縮力Ｆｘによって、駆動アーム１２１は、上述した付勢バネ１３１による付勢力Ｆｚに抗して、２ヶ所の平坦部１２１ａと２本の梁１３１ａとを介して鏡胴１１１とレンズ駆動枠１１３とを光軸２０３方向の紙面下から上に押し上げる。これによって、撮像光学系２０１は、光軸２０３方向の紙面下から上に、つまり無限遠側から最近接側へと繰り出される。

以上に述べたように、ＳＭＡ１５１と付勢バネ１３１とは、鏡胴１１１、レンズ駆動枠１１３および駆動アーム１２１を介して撮像光学系２０１を駆動するアクチュエータとして機能する。ここに、撮像光学系２０１は本発明における被駆動部である。

ここで、上述したＳＭＡ１５１と駆動アーム１２１との関係を、図３および図４を用いて説明する。図３は、ＳＭＡ１５１と駆動アーム１２１との関係を説明するための模式図で、図３（ａ）はＳＭＡ１５１の動作を、図３（ｂ）は駆動アーム１２１の動作を示す図である。

図３（ａ）において、ＳＭＡ１５１が長さＬｓ１の状態から長さＬｓ２の状態へと収縮したとする。ＳＭＡ１５１は、ＳＭＡ固定部１５５で固定された両端部と、テンションガイド１５３に架線されている中央部とは移動することができない。よって、ＳＭＡ１５１の長さの変化は、ＳＭＡ１５１が駆動アーム１２１の変位入力部１２３に接している部分１５１ａおよび１５１ｂの位置の変化Ｘとなり、位置の変化Ｘによって、変位入力部１２３に上述した圧縮力Ｆｘが加えられる。

図３（ｂ）において、駆動アーム１２１の２つの変位入力部１２３がそれぞれ圧縮力Ｆｘを受けてパンタグラフ形状の内側方向にＸだけ押し込まれると、駆動アーム１２１は変形し、駆動アーム１２１の平坦部１２１ａは、付勢バネ１３１による付勢力Ｆｚに抗して、図３（ｂ）の紙面下から上に、移動量Ｚだけ押し上げられる。

図４は、上述した駆動アーム１２１の移動量Ｚ即ち撮像光学系２０１の繰り出し量Ｚと、ＳＭＡ１５１の特性との関係を示す模式的なグラフであり、図４（ａ）は繰り出し量ＺとＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａとの関係を、図４（ｂ）はＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａと抵抗値Ｒｓｍａとの関係を、図４（ｃ）は繰り出し量ＺとＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａとの関係を示す。

図４（ａ）において、駆動アーム１２１の移動量Ｚ即ち撮像光学系２０１の繰り出し量ＺとＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａとは、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａによらず、非線形ではあるが１対１の関係がある。ＳＭＡ１５１に駆動電流が通電されていない時のＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａ＝Ｌ０とし、この時の繰り出し量Ｚ＝Ｚ０とする。ＳＭＡ１５１に駆動電流が通電されてＳＭＡ１５１が発熱することで、ＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａは短くなり、図３で示したように、ＳＭＡ１５１の圧縮力Ｆｘによって駆動アーム１２１を押し上げようとするが、ＳＭＡの長さＬｓｍａ＝Ｌｈｐまでは付勢バネ１３１の付勢力Ｆｚの力量の方が大きいため、繰り出し量Ｚ＝Ｚ０のままとなる。

駆動電流が更に大きくなってＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａ≦Ｌｈｐとなると、ＳＭＡ１５１による圧縮力Ｆｘが付勢バネ１３１の付勢力Ｆｚよりも大きくなり、駆動アーム１２１を押し上げはじめる。撮像光学系２０１を無限遠に合焦させるための繰り出し量Ｚ＝Ｚｉｎｆとし、この時のＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａ＝Ｌｉｎｆとする。また、撮像光学系２０１を最近接距離に合焦させるための繰り出し量Ｚ＝Ｚｎｔとし、この時のＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａ＝Ｌｎｔとする。繰り出し量Ｚ＝Ｚ０からＺ＝Ｚｉｎｆまでの間は、撮像光学系２０１が合焦不可能な領域（以下、オーバー無限域と言う）である。

図４（ｂ）において、ＳＭＡ１５１に駆動電流が通電されていない時、つまりＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａ＝Ｌ０の時のＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａ＝Ｒ０とする。ＳＭＡ１５１に駆動電流が通電されると、ＳＭＡ１５１は、自身の持つ抵抗値Ｒｓｍａに起因するジュール熱によって発熱してＳＭＡ１５１の温度Ｔｓｍａが上昇する。ＳＭＡ１５１単体の場合は、ＳＭＡ１５１の温度Ｔｓｍａが上昇してＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａが短くなりはじめると、最初はＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａは増大し、ある長さよりも短くなるとＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａは減少に転じる。

しかし、ＡＦ機構１００のように付勢バネ１３１によってＳＭＡ１５１に常に付勢力Ｆｚがかけられている系では、上述したＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａの反転現象はほとんど見られず、ＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａと抵抗値Ｒｓｍａとの間には、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａによらず、非線形ではあるが１対１の関係があることが知られている。

ＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａ＝ＬｈｐでのＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａ＝Ｒｈｐとする。同様に、撮像光学系２０１を無限遠に合焦させるためのＳＭＡ１５１の長さＬｓｍａ＝Ｌｉｎｆでの抵抗値Ｒｓｍａ＝Ｒｉｎｆ、撮像光学系２０１を最近接距離に合焦させるためのＳＭＡ１５１の長さＬｎｔでの抵抗値Ｒｓｍａ＝Ｒｎｔとする。

図４（ｃ）において、図４（ａ）および図４（ｂ）に述べた関係から、撮像光学系２０１の繰り出し量ＺとＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａとの間にも、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａによらず、非線形ではあるが１対１の関係が成り立つ。ＳＭＡ１５１に電流が通電されて発熱することで、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａは下がり、長さＬｓｍａが短くなり、繰り出し量Ｚが大きくなる、つまり、撮像光学系２０１が無限遠側から最近接距離側へと繰り出されることになる。ＳＭＡ１５１の抵抗値ＲｓｍａがＲｍａｘからＲｈｐの間では、ＳＭＡ１５１による圧縮力Ｆｘよりも付勢バネによる付勢力Ｆｚの方が大きいため、繰り出し量Ｚ＝Ｚ０のままである。

ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａ＝ＲｈｐからＲｉｎｆまでの間は、撮像光学系２０１が合焦不可能なオーバー無限域にある状態であり、Ｒｓｍａ＝ＲｉｎｆからＲｎｔまでの間は、撮像光学系２０１の合焦領域である。Ｒｓｍａ＞Ｒｎｔの領域は、最近接距離よりもさらに近側に合焦する領域であるが、この領域では一般的に、撮像光学系２０１の収差や周辺光量等により充分な光学性能が得られない。

図４（ｃ）に示したように、駆動アーム１２１の移動量即ち撮像光学系２０１の繰り出し量ＺとＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａとは、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａによらず、非線形ではあるが１対１の関係が成り立つ。つまり、ＳＭＡ１５１の抵抗値が所定の抵抗値になるように制御することで、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａによらず、撮像光学系２０１の合焦位置を制御することができる。

図５は、撮像光学系２０１の繰り出し量Ｚと、ＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｓｍａとの関係を示す図で、図５（ａ）は図４（ｃ）に示した繰り出し量Ｚと目標抵抗値Ｒｓｍａとの関係を示すグラフのＲｓｍａ＝ＲｉｎｆからＲｎｔまでの間の一部を拡大したグラフ、図５（ｂ）は図５（ａ）の関係を示す繰り出し位置テーブルＺＴの１例である。

本第１の実施の形態においては、撮像光学系２０１の合焦動作は、撮像光学系２０１を等間隔毎に繰り出す所謂ステップ駆動で行われるとする。ここで、ステップ駆動時の撮像光学系２０１の繰り出し位置を示すパラメータとして、ＡＦステップ数ｎ（ｎは０（ゼロ）または正の整数）を導入する。そして、ＡＦステップ数ｎの時の撮像光学系２０１の繰り出し位置をＺ（ｎ）とし、撮像光学系２０１を繰り出し位置Ｚ（ｎ）に移動させるようにＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓｍａを制御する時の目標抵抗値をＲｔｇ（ｎ）とする。

図４（ｃ）に示した繰り出し量Ｚと、上述した繰り出し位置Ｚ（ｎ）との関係を整理すると、ＡＦステップ数ｎ＝０（ゼロ）での繰り出し位置Ｚ（０）はＳＭＡ１５１に電流が通電されていない初期位置Ｚ０である。同様に、ＡＦステップ数ｎ＝１での繰り出し位置Ｚ（１）は撮像光学系２０１を無限遠に合焦させる無限遠位置Ｚｉｎｆであり、ＡＦステップ数ｎ＝ｎｔでの繰り出し位置Ｚ（ｎｔ）は撮像光学系２０１を最近接距離に合焦させる最近接位置Ｚｎｔである。

図５（ａ）において、撮像光学系２０１を等間隔の移動幅ΔＺ単位で繰り出すとして、例えばＡＦステップ数ｎ＝ｋ−２、ｋ−１、ｋ、ｋ＋１の時の撮像光学系２０１の各々の位置Ｚ（ｎ）を、Ｚ（ｋ−２）、Ｚ（ｋ−１）、Ｚ（ｋ）およびＺ（ｋ＋１）とする。この時、ＳＭＡ１５１に駆動電流Ｉｓ（ｎ）を通電してＳＭＡ１５１の温度Ｔｓｍａを上昇させることで撮像光学系２０１を繰り出して行く場合の、撮像光学系２０１の各繰り出し位置Ｚ（ｎ）に対応するＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）は、それぞれ、Ｒｔｇ（ｋ−２）、Ｒｔｇ（ｋ−１）、Ｒｔｇ（ｋ）およびＲｔｇ（ｋ＋１）となり、図４（ｃ）で説明したように、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａによらず、非線形ではあるが１対１の関係がある。

図５（ｂ）において、繰り出し位置テーブルＺＴは、ＡＦステップ数ｎと、それに対応した撮像光学系２０１を各繰り出し位置Ｚ（ｎ）に移動させる時のＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）、およびＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）を目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）にするための目安のＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）とで構成される。

ｎ＝１即ち撮像光学系２０１を無限遠に合焦させる時の目標抵抗値Ｒｔｇ（１）＝ＲｉｎｆでＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（１）＝Ｉｉｎｆであり、ｎ＝ｎｔ即ち撮像光学系２０１を最近接距離に合焦させる時の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎｔ）＝ＲｎｔでＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎｔ）＝Ｉｎｔである。同様に、ｎ＝ｋ即ち撮像光学系２０１を繰り出し位置Ｚ（ｋ）に移動させる時の目標抵抗値はＲｔｇ（ｋ）であり、ＳＭＡ駆動電流値はＩｓ（ｋ）である。

ただし、撮像光学系２０１には、その焦点距離と絞り値に依存する被写界深度が存在するので、例えば無限遠位置Ｚｉｎｆを、撮像光学系２０１が無限遠から被写界深度の分だけ近い距離に合焦する位置として、それに対応する抵抗値Ｒｉｎｆも被写界深度に相当する分だけ低い抵抗値としてもよい。同様に、最近接位置Ｚｎｔを最近接距離から被写界深度の分だけ遠い距離に合焦する位置として、それに対応する抵抗値Ｒｎｔも被写界深度に相当する分だけ高い抵抗値としてもよい。

ここに、繰り出し位置テーブルＺＴは、例えば撮像光学系２０１のピント調整時に算出された目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と、その時に用いられたＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）とを記憶する等の方法で作成される。繰り出し位置テーブルＺＴは、例えば図１の記憶部３４０中に設けられ、図１１および図１５に示すフローチャートの中で使用される。

上述した繰り出し位置テーブルＺＴの例は、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）と、それを目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）にするための目安のＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）とで構成されているが、これに限るものではなく、例えば、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）と、それを目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）にするための目安のＳＭＡ駆動電圧値Ｖｓ（ｎ）とで構成してもよい。

次に、上述したＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）の検出方法を、図６を用いて説明する。図６は、ＳＭＡ駆動部３３０の回路構成の１例を示すブロック図である。

図６において、ＳＭＡ駆動部３３０は、駆動部３３１、ＳＭＡ抵抗値算出部３３３、比較部３３５、駆動量算出部３３７、基準抵抗３３９等で構成される。ＳＭＡ駆動部３３０の動作は、制御部３１０によって制御される。

まず、記憶部３４０上の図５（ｂ）の繰り出し位置テーブルＺＴに記憶されている目安のＳＭＡ駆動電流Ｉｓ（ｎ）の値が、制御部３１０を介して駆動部３３１に送信され、ＳＭＡ駆動電流Ｉｓ（ｎ）が、駆動部３３１によって基準抵抗３３９を介してＳＭＡ１５１に通電される。上述したように、目安のＳＭＡ駆動電圧値Ｖｓ（ｎ）を用いて駆動電圧を制御することでもよい。

ＳＭＡ抵抗値算出部３３３には基準抵抗３３９の両端の電位ＶｄとＶｓｍａとが入力され、電位ＶｄとＶｓｍａとから、後述する（１式）によってＳＭＡ１５１の現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が算出される。

比較部３３５の一方の入力にはＳＭＡ抵抗値算出部３３３で算出された現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が入力され、他方の入力には制御部３１０を介して図５（ｂ）の繰り出し位置テーブルＺＴに記憶されている目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）が入力され、両者が比較される。駆動量算出部３３７には比較部３３５の比較結果が入力され、ＳＭＡ１５１の現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）と目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）とからＳＭＡ１５１の駆動量（本例では、駆動部３３１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）の制御値）が算出され、駆動部３３１にフィードバックされる。

ここで、ＳＭＡ１５１の現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）を求める。まず、基準抵抗３３９の抵抗値をＲｄとすると、基準抵抗３３９の両端の電位（Ｖｄ−Ｖｓｍａ）は、
Ｖｄ−Ｖｓｍａ＝Ｉｓ（ｎ）×Ｒｄ
これから、現在のＳＭＡ駆動電流Ｉｓ（ｎ）は、
Ｉｓ（ｎ）＝（Ｖｄ−Ｖｓｍａ）／Ｒｄ
また、基準抵抗３３９の下端の電位つまりＳＭＡ１５１の上端の電位Ｖｓｍａは、
Ｖｓｍａ＝Ｉｓ（ｎ）×Ｒｓ（ｎ）
よって、ＳＭＡ１５１の現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）は、
Ｒｓ（ｎ）＝Ｖｓｍａ／Ｉｓ（ｎ）
＝（Ｖｓｍａ／（Ｖｄ−Ｖｓｍａ））×Ｒｄ・・・（１式）
となる。基準抵抗３３９の抵抗値Ｒｄは既知であるから、基準抵抗３３９の両端の電位ＶｄとＶｓｍａとを測定することで、ＳＭＡ１５１の現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）を求めることができる。

続いて、本第１の実施の形態における撮像装置１０の動作について、図７乃至図１７を用いて説明する。図７は、撮像装置１０の動作の流れを示すフローチャートのメインルーチンである。

図７において、ステップＳ１０１で、例えばユーザによって携帯電話がカメラモードにセットされる等の撮影のための操作が行われると、ステップＳ１０３で撮像装置１０の電源がオンされ、ステップＳ２００「状態検知サブルーチン」が実行されて、ＳＭＡ１５１の断線、短絡等の不具合、およびＳＭＡ１５１近傍の環境温度Ｔａの検知等のＳＭＡ１５１に関わる状態が確認される（状態検知工程）。ステップＳ２００「状態検知サブルーチン」については図８で説明する。

次に、ステップＳ３００「レンズ無限遠位置セットサブルーチン」が実行されて、撮像光学系２０１が無限遠位置にセットされ（レンズ無限遠位置セット工程）、ステップＳ１１１で撮像装置１０での撮像が開始されて、表示部９９９にプレビュー画像の表示が開始される（プレビュー工程）。ここで表示されるプレビュー画像は、無限遠にピントが合った画像である。ステップＳ３００「レンズ無限遠位置セットサブルーチン」については図１１で説明する。

ステップＳ１１３で、ユーザによってレリーズスイッチがオンされたか否かが確認される。レリーズスイッチがオンされるまで、ステップＳ１１３で待機する（レリーズ検知工程）。レリーズスイッチがオンされたら（ステップＳ１１３；Ｙｅｓ）、ステップＳ４００「ＡＦサブルーチン」が実行されて、撮像光学系２０１が被写体への合焦位置まで移動される（ＡＦ工程）。ステップＳ４００「ＡＦサブルーチン」については図１２で説明する。

ステップＳ１２１で撮影が行われて（撮影工程）、撮影された画像データが記憶部３４０に記憶され（画像データ記憶工程）、ステップＳ１２３で、撮影された画像が表示部９９９に適宜表示される（画像表示工程）。ステップＳ１２５で撮影を終了するか否かが確認される（撮影終了確認工程）。撮影を終了しない場合（ステップＳ１２５；Ｎｏ）には、ステップＳ２００「状態検知サブルーチン」に戻ってＳＭＡ１５１の状態が確認され、以後、上述した動作が繰り返される。

撮影を終了する場合（ステップＳ１２５；Ｙｅｓ）には、ステップＳ１３１で撮像装置１０の電源がオフされて、一連の動作が終了される。以上に述べた撮像装置１０の動作は、制御部３１０によって制御される。

図８は、図７のステップＳ２００「状態検知サブルーチン」を示すフローチャートである。

図８において、ステップＳ２０１で、撮像光学系２０１の繰り出し位置を示すＡＦステップ数ｎが、初期位置を示す「０（ゼロ）」に設定される（初期位置パラメータ設定工程）。ステップＳ２０３で、ＳＭＡ１５１に、記憶部３４０に予め記憶されている所定の初期電流Ｉｓ（０）が通電される（初期電流通電工程）。初期電流Ｉｓ（０）は例えば数ｍＡ程度の電流値である。初期電流Ｉｓ（０）を通電することで、ＳＭＡ１５１の温度ＴｓｍａがＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａよりも高くなるが、例えば撮像光学系２０１のピント調整器にＳＭＡ１５１の温度Ｔｓｍａの上昇値ΔＴｓｍａを検出する機能を持たせておき、ピント調整時に温度Ｔｓｍａの上昇値ΔＴｓｍａを検出して記憶部３４０に記憶し、その分を補正すればよい。

ステップＳ２０５で、ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）が、ＳＭＡ抵抗値算出部３３３によって、上述した（１式）を用いて検出される（初期抵抗値算出工程）。ここに、Ｒｓ（０）は、図４のＳＭＡ１５１に駆動電流が通電されていない時のＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒ０である。なお、所定の初期電流Ｉｓ（０）の通電時間は、ステップＳ２０５でのＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）の検出に必要な時間でよい。

詳細は図１０（ａ）で後述するが、ＳＭＡ１５１に駆動電流Ｉｓ（ｎ）が通電されていない時の初期抵抗値Ｒｓ（０）は、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａと１対１の対応がある。従って、初期電流Ｉｓ（０）が通電されて検出されたＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）は、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａ＋初期電流Ｉｓ（０）による温度上昇値ΔＴｓｍａに対応しているとしてよい。

続いて、ステップＳ６００「ＳＭＡ断線検知サブルーチン」が実行されて、ＳＭＡ１５１の断線や短絡等の不具合がないかどうかが確認される（ＳＭＡ断線検知工程）。ステップＳ６００「ＳＭＡ断線検知サブルーチン」については、図９で説明する。ＳＭＡ１５１の状態が正常であった場合には、ステップＳ２０７で、ステップＳ２０５で検出されたＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（０）に基づいて、制御部３１０によって、図１０（ｂ）で後述する環境温度テーブルＴａＴから環境温度Ｔａが読み出され、あるいは環境温度テーブルＴａＴの値から環境温度Ｔａが算出される（環境温度算出工程）。

ステップＳ２０９で、ステップＳ２０７で環境温度テーブルＴａＴから読み出され、あるいは算出された環境温度Ｔａから、制御部３１０によって、記憶部３４０に記憶されている初期電流Ｉｓ（０）による温度上昇値ΔＴｓｍａが減算される（環境温度補正工程）。これにより、初期電流Ｉｓ（０）によるＳＭＡ１５１の温度上昇分を補正することができ、真の環境温度Ｔａが得られる。続いて、図７のステップＳ２００に戻る。

あるいは、ステップＳ２０３で、初期電流Ｉｓ（０）をＳＭＡ１５１自身の発熱がほとんどない程度の微少電流とすることで、ＳＭＡ１５１の温度ＴｓｍａがＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａと一致するようになせば、初期電流Ｉｓ（０）による温度上昇値ΔＴｓｍａの補正は不要となり、ステップＳ２０９は省略することができる。

この場合、初期電流Ｉｓ（０）が微少電流であるために、基準抵抗３３９の両端の電位ＶｄおよびＶｓｍａは微少電位となるので、ＳＭＡ抵抗値算出部３３３の検出ゲイン等を高くして検出精度を向上させる等の配慮が行われることが望ましい。ここに、制御部３１０は、本発明における状態検知部、断線検知部、温度検知部および温度補正部として機能する。

なお、ステップＳ２００「状態検知サブルーチン」による環境温度Ｔａの検出は、撮像装置１０の温度特性の補正に用いるために、撮影が行われる毎に実行されることが望ましい。しかし、例えば複数枚の画像を連続的に撮影する連写等のように、撮影間で環境温度が大きく変化しない場合には、最初の撮影が行われる直前に環境温度Ｔａの検出を行えばよい。

図９は、図８のステップＳ６００「ＳＭＡ断線検知サブルーチン」を示すフローチャートである。ここでは、図８のステップＳ２０７での環境温度Ｔａの算出に先立って、ＳＭＡ１５１の断線や短絡等による抵抗値の異常が確認される。

図９において、ステップＳ６０１で、図８のステップＳ２０５で検出されたＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）が所定の抵抗値Ｒ１よりも小さいか否かが確認される。ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）が所定の抵抗値Ｒ１よりも大きいか等しい場合（ステップＳ６０１；Ｎｏ）には、ＳＭＡ１５１が断線していると判断されて、ステップＳ６５１でＳＭＡ断線フラグが立てられ、例えば、ＳＭＡ１５１への通電を禁止するとともに、異常状態を警告する表示を行ったり警告音で告知する等の異常時の処理を行う「異常処理ルーチン」に移行する。「異常処理ルーチン」の詳細については省略する。

ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）が所定の抵抗値Ｒ１よりも小さい場合（ステップＳ６０１；Ｙｅｓ）、ステップＳ６１１で、ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）が所定の抵抗値Ｒ２よりも大きいか否かが確認される。ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）が所定の抵抗値Ｒ２よりも小さいか等しい場合（ステップＳ６１１；Ｎｏ）には、ＳＭＡ１５１が短絡しているあるいはリーク電流が大きいと判断されて、ステップＳ６３１でＡＦ不可フラグが立てられ、例えば機械的手段によって撮像光学系２０１を所定の固定位置（例えば数ｍの距離に合焦する常焦点位置）に移動する等の処理を行う「レンズ位置固定ルーチン」に移行する。「レンズ位置固定ルーチン」の詳細については省略する。

ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）が所定の抵抗値Ｒ２よりも大きい場合（ステップＳ６１１；Ｙｅｓ）、ステップＳ６２１で、ＳＭＡ正常フラグが立てられ、図８のステップＳ６００に戻る。

上述した所定の抵抗値Ｒ１およびＲ２は、ＳＭＡ１５１がとりうる抵抗値の範囲よりも少し高い抵抗値および少し低い抵抗値である。例えばＳＭＡ１５１がとりうる抵抗値が３０Ωから３５Ωであった場合には、Ｒ１＝５０Ω、Ｒ２＝２０Ωというようにすればよい。

図１０は、ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）とＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａとの関係を示す図で、図１０（ａ）は初期抵抗値Ｒｓ（０）と環境温度Ｔａとの関係を示すグラフを示し、図１０（ｂ）は環境温度テーブルＴａＴの１例を示す。

ＳＭＡ１５１に電流が通電されていない時の初期長さＬｓ（０）と初期抵抗値Ｒｓ（０）とは、図４（ｂ）に示した１対１の関係を保ったままで、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａによって変化することが知られている。従って、環境温度Ｔａと初期抵抗値Ｒｓ（０）との間にも１対１の関係が成り立つ。この関係の一例を示すのが、図１０（ａ）に示したグラフである。ここでは、横軸に環境温度Ｔａを、縦軸に初期抵抗値Ｒｓ（０）をとり、環境温度Ｔａと初期抵抗値Ｒｓ（０）との関係を示してある。

環境温度Ｔａの最大値（この例では＋６０℃）での初期抵抗値Ｒｓ（０）（この例では３０Ω）は、撮像光学系２０１の無限遠位置に対応する無限遠位置抵抗値Ｒｉｎｆよりも大きくなるように設定される必要がある。この関係が逆転すると、環境温度Ｔａの最大値近傍では、ＳＭＡ１５１にＳＭＡ駆動電流Ｉｓ（ｎ）が通電されない状態で、撮像光学系２０１が無限遠位置Ｚｉｎｆを通り越して有限距離に合焦する位置に移動してしまうからである。本第１の実施の形態においてオーバー無限域が設けられているのは、上述した理由による。

図１０（ｂ）において、環境温度テーブルＴａＴは図１０（ａ）のグラフに示した関係をテーブル化したもので、ＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）とそれに対応するＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａとからなる換算テーブルである。この例では、テーブルの範囲として例えば撮像装置１０の動作保証温度範囲である−２０℃から＋６０℃までをとり、その間の初期抵抗値Ｒｓ（０）を等間隔（例えば、３５Ωから３０Ωを１Ω間隔）で分割し、各初期抵抗値Ｒｓ（０）に対応する環境温度Ｔａをテーブル化している。テーブルの分割間隔は、必要な環境温度Ｔａの検出精度を考慮して決定すればよい。

あるいは、図８のステップＳ２０５で環境温度テーブルＴａＴに存在しない初期抵抗値Ｒｓ（０）が検出された場合は、図８のステップＳ２０７で、例えば環境温度テーブルＴａＴに存在する検出された初期抵抗値Ｒｓ（０）の上下の初期抵抗値Ｒｓ（０）から比例配分する等の方法により、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａを算出してもよい。さらに、環境温度テーブルＴａＴの代わりに、初期抵抗値Ｒｓ（０）を環境温度Ｔａに換算する換算式を記憶しておいてもよい。

図１１において、ステップＳ３０１で、撮像光学系２０１の繰り出し位置を示すＡＦステップ数ｎが、無限遠位置を示す「１」に設定される（無限遠位置パラメータ設定工程）。ステップＳ３０３で、図５（ｂ）の繰り出し位置テーブルＺＴから、撮像光学系２０１が無限遠に合焦する時の繰り出し位置Ｚ（１）＝Ｚｉｎｆに相当するＳＭＡ１５１の無限遠位置抵抗値Ｒｉｎｆと、ＳＭＡ１５１の抵抗値が無限遠位置抵抗値Ｒｉｎｆとなるための目安のＳＭＡ駆動電流値Ｉｉｎｆとが読み込まれる（無限遠位置抵抗値読込工程）。

ステップＳ３０５で、以下の制御での制御目標となる目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）がステップＳ３０３で読み込まれた無限遠位置抵抗値Ｒｉｎｆに設定され（無限遠位置目標抵抗値設定工程）、ステップＳ３０７で、ＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）がステップＳ３０３で読み込まれた目安のＳＭＡ駆動電流値Ｉｉｎｆに設定される（無限遠位置駆動電流値設定工程）。

続いて、ステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」が実行されて、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が無限遠位置抵抗値ＲｉｎｆとなるようにＳＭＡ１５１に通電される駆動電流Ｉｓ（ｎ）が制御されることで、撮像光学系２０１が無限遠位置Ｚｉｎｆに移動され（撮像光学系無限遠位置セット工程）、図７のステップＳ３００に戻る。ステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」については図１２で説明する。

図１２は、図１１および後述する図１５のステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」を示すフローチャートである。

図１２において、ステップＳ５０１で、撮像光学系２０１の繰り出し位置を示すＡＦステップ数ｎおよびＳＭＡ１５１周辺の環境温度Ｔａに基づいて、安定時間ｔｓｔ（ｎ）が安定時間テーブルＳＴＴから読み出される（安定時間読出工程）。環境温度Ｔａは、図７のステップＳ２００「状態検知サブルーチン」でＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）を検出することで、正確に検出されている。

上述したように、安定時間ｔｓｔ（ｎ）は、撮像光学系２０１がＡＦステップ数ｎ−１の位置からＡＦステップ数ｎの位置に移動された時の、撮像光学系２０１の繰り出し位置Ｚ（ｎ）が安定するのに要する時間である。安定時間ｔｓｔ（ｎ）および安定時間テーブルＳＴＴについては、図１３および図１４で後述する。

ステップＳ５０３で、タイマＴＭ（ｎ）に、ステップＳ５０１で読み出された安定時間ｔｓｔ（ｎ）がセットされる。ステップＳ５０５で、タイマＴＭ（ｎ）から、ステップＳ５０７からステップＳ５５１の３通りの工程の内の何れかが実行されるのに必要な所定の時間ｔ１が減算される。

ステップＳ５０７で、ＳＭＡ１５１に駆動電流Ｉｓ（ｎ）が通電されることでＳＭＡ１５１が発熱し（駆動電流通電工程）、ステップＳ５０９で、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が上述した図６の回路で（１式）を用いて検出される（抵抗値検出工程）。ステップＳ５１１で、ステップＳ５０９で検出されたＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が、目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）よりも許容誤差Ｒｐ小さい値（Ｒｔｇ（ｎ）−Ｒｐ）より大きいか否かが確認される。

大きい場合（ステップＳ５１１；Ｙｅｓ）、ステップＳ５１３で、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が、目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）よりも許容誤差Ｒｐ大きい値（Ｒｔｇ（ｎ）＋Ｒｐ）より小さいか否かが確認される。小さい場合、即ちＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）±許容誤差Ｒｐの範囲内にある場合（ステップＳ５１３；Ｙｅｓ）、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が目標値に達したと見なして、ステップＳ５２１でＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）の値を固定して、ステップＳ５５１に進む。

ステップＳ５１３で、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が、目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）よりも許容誤差Ｒｐ大きい値（Ｒｔｇ（ｎ）＋Ｒｐ）より大きい場合（ステップＳ５１３；Ｎｏ）、ＳＭＡ１５１の温度が低すぎると判断され、ステップＳ５３１で、ＳＭＡ１５１の温度を上昇させるために、ＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）が現在の値から既定値Ｉｓｔだけ大きく設定されて、ステップＳ５５１に進む。

ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が、目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）よりも許容誤差Ｒｐ小さい値（Ｒｔｇ（ｎ）−Ｒｐ）より小さい場合（ステップＳ５１１；Ｎｏ）、ＳＭＡ１５１の温度が高すぎると判断され、ステップＳ５４１で、ＳＭＡ１５１の温度を下降させるために、ＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）が現在の値から既定値Ｉｓｔだけ小さく設定されて、ステップＳ５５１に進む。

ステップＳ５５１で、タイマＴＭ（ｎ）が０（ゼロ）以下になった、即ちステップＳ５０３でタイマＴＭ（ｎ）がセットされてから安定時間ｔｓｔ（ｎ）が経過したか否かが確認される。経過した場合（ステップＳ５５１；Ｙｅｓ）には、図１１および図１５のステップＳ５００に戻る。

安定時間ｔｓｔ（ｎ）が経過していない場合（ステップＳ５５１；Ｎｏ）には、ステップＳ５０５に戻り、安定時間ｔｓｔ（ｎ）が経過するまでステップＳ５０５乃至ステップＳ５５１の動作を継続する。

ここに、ステップＳ５１１およびＳ５１３は抵抗値判定工程、ステップＳ５３１およびＳ５４１は駆動電流フィードバック工程である。

ステップＳ５３１およびＳ５４１では、ＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）を既定値Ｉｓｔだけ大きくあるいは小さくして段階的に制御する方法を示したが、図６の比較部３３５でのＳＭＡの現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）と目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）との比較結果に基づいて、駆動量算出部３３７でＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）の変更値を演算し、演算結果に基づいてＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御してもよい。

図１３は、上述した安定時間ｔｓｔ（ｎ）を説明するための模式図で、図１３（ａ）は撮像光学系２０１がステップ駆動で繰り出される場合の駆動波形と撮像光学系２０１の移動波形を示し、図１３（ｂ）はステップ駆動を一定間隔で行う場合と図１２に示した安定時間の経過を待ってステップ駆動を行う場合の駆動に要する時間の比較図である。

図１３（ａ）において、撮像光学系２０１に駆動波形ＤＰが通電されて、ＡＦステップ数ｎ＝ｋ−２の位置Ｚ（ｋ−２）からＡＦステップ数ｎ＝ｋ−１の位置Ｚ（ｋ−１）へと移動される場合、撮像光学系２０１は、実際にはメカニカルな応答遅れやバウンド等で移動波形ＭＷのように移動する。この応答遅れやバウンド等が収束して撮像光学系２０１の位置が安定するまでの時間ｔｓｔ（ｎ）を安定時間とする。安定時間ｔｓｔ（ｎ）は、撮像光学系２０１の現在の位置Ｚ（ｎ）、環境温度Ｔａ等に依存して変化する。従って、ステップ駆動を一定間隔Δｔ毎に行う場合には、各条件を考慮して一定間隔Δｔを最長の安定時間＋図７のステップＳ４００「ＡＦサブルーチン」に必要な時間ｔｓ４００以上の値に設定する必要があり、撮像光学系２０１を合焦位置まで移動するのに時間がかかる。

図１３（ｂ）において、上述したステップ駆動を一定間隔Δｔ毎に行う場合（図の実線の駆動波形ＤＰ）に対して、図１２で示したように、撮像光学系２０１のステップ駆動の各位置での安定時間ｔｓｔ（ｎ）の経過を待って図７のステップＳ４００「ＡＦサブルーチン」を行い、すぐに次のステップ駆動を行うようにする（図の１点鎖線の駆動波形ＤＰｓｔ）ことで、例えば撮像光学系２０１をＡＦステップ数ｎ＝ｋ−２の位置Ｚ（ｋ−２）からＡＦステップ数ｎ＝ｋ＋１の位置Ｚ（ｋ＋１）へと移動させる間に、時間ｔｓｈだけ駆動に要する時間を短縮することができる。

図１４は、安定時間テーブルＳＴＴの１例を示す図である。図１３で述べたように、安定時間ｔｓｔ（ｎ）は、撮像光学系２０１の現在の位置Ｚ（ｎ）、環境温度Ｔａ等に依存して変化する。そのため、安定時間テーブルＳＴＴは、環境温度Ｔａ毎に設定されたＡＦステップ数ｎとその位置での安定時間ｔｓｔ（ｎ）で構成される。

本例では、図１０と同様に、テーブルの範囲として例えば撮像装置１０の動作保証温度範囲である−２０℃から＋６０℃までをとり、その間の環境温度Ｔａを等間隔（例えば１０℃毎）に分割し、各環境温度Ｔａ毎にＡＦステップ数ｎとそれに対応する安定時間ｔｓｔ（ｎ）をテーブル化している。環境温度Ｔａの分割幅は、安定時間ｔｓｔ（ｎ）に求められる精度を考慮して決定すればよい。

環境温度Ｔａが安定時間テーブルＳＴＴにない温度の場合には、安定時間ｔｓｔ（ｎ）を安定時間テーブルＳＴＴから比例配分等で演算して求めてもよいし、最も近い環境温度Ｔａの安定時間テーブルＳＴＴを用いてもよい。安定時間テーブルＳＴＴは、図１２で用いられる。

図１５は、図７のステップＳ４００「ＡＦサブルーチン」を示すフローチャートである。本サブルーチンで行われるＡＦ動作は、ＡＦ動作専用のセンサを別設するのではなく、所謂山登り方式と呼ばれる方法を用いる。山登り方式とは、撮像光学系２０１を無限遠側から最近接側へと略等間隔にステップ的に移動させながら画像のコントラストを検出し、コントラストが最大となる位置、つまり合焦位置を探す方式である。

図１で示したピント情報、ここでは画像のコントラストを示すＡＦデータＡＦＤ（ｎ）は、通常は撮像素子３０１上のＡＦエリア内の隣接するＡＦ画素の画像データの差分の和として定義される。もちろん、撮像素子３０１の全画素の画像データの差分の和等の他の方法で求められてもよい。

図１５において、ステップＳ４０１で、図７のステップＳ３００「レンズ無限遠位置セットサブルーチン」が実行されて撮像光学系２０１が無限遠位置（ＡＦステップ数ｎ＝１）にセットされた状態で、無限遠位置でのＡＦデータＡＦＤ（１）が取得される（無限遠ＡＦデータ取得工程）。

ステップＳ４１１で、ＡＦステップ数ｎに「１」が加算され（パラメータ変更工程）、ステップＳ４１３で、ＡＦステップ数ｎに基づいて、図５（ｂ）で説明した繰り出し位置テーブルＺＴからＡＦステップ数ｎに相当する目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と目安のＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）とが読み出される（目標抵抗値読出工程）。続いて、図１２のステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」が実行されて、撮像光学系２０１が無限遠側から最近接側に１ステップ繰り出される（撮像光学系繰出工程）。

ここでは、ステップＳ４１３で、繰り出し位置テーブルＺＴから目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と目安のＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）とを読み出すとした。しかし、図１２で説明したように、ステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」では、図６の比較部３３５でのＳＭＡの現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）と目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）との差に応じて、駆動量算出部３３７でＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）の変更値を算出し、算出された駆動電流Ｉｓ（ｎ）の変更値に基づいてＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御してもよい。

この場合には、目安のＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）を読み出す必要はなく、繰り出し位置テーブルＺＴは、ＡＦステップ数ｎと、それに対応した撮像光学系２０１を各繰り出し位置Ｚ（ｎ）に移動させる時のＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）とで構成されればよい。

ステップＳ４２１で、画像のコントラストを示すＡＦデータＡＦＤ（ｎ）が取得され（ＡＦデータ取得工程）、ステップＳ４２３で、ステップＳ４２１で取得されたＡＦデータＡＦＤ（ｎ）が撮像光学系２０１の１ステップ前の位置でのＡＦデータＡＦＤ（ｎ−１）よりも小さいか否かが確認される（ＡＦデータ比較工程）。

ＡＦデータＡＦＤ（ｎ）がＡＦデータＡＦＤ（ｎ−１）に等しいか、よりも大きい場合（ステップＳ４２３；Ｎｏ）、ステップＳ４１１に戻って、ＡＦステップ数ｎに「１」が加算され、以後、ＡＦデータＡＦＤ（ｎ）がＡＦデータＡＦＤ（ｎ−１）よりも小さくなる、即ち画像のコントラストが最大となる撮像光学系２０１の合焦位置を通り過ぎるまで、山を一歩一歩登るように、撮像光学系２０１を無限遠側から最近接側に１ステップずつ繰り出し、ＡＦデータＡＦＤ（ｎ）を取得してＡＦデータＡＦＤ（ｎ−１）と比較する動作を繰り返す。

ＡＦデータＡＦＤ（ｎ）がＡＦデータＡＦＤ（ｎ−１）よりも小さい場合（ステップＳ４２３；Ｙｅｓ）、撮像光学系２０１が合焦位置を通り過ぎたと判断されて、ステップＳ４３１以降、撮像光学系２０１を合焦位置に戻す動作が行われる。

従来のＡＦ動作では、撮像光学系２０１が合焦位置を通り過ぎた場合には、ギアやカム等に起因するバックラッシュの補正のために、撮像光学系２０１を一旦合焦位置よりも初期位置Ｚ（０）側に繰り込んでから、再度合焦位置である繰り出し位置Ｚ（ｎ−１）へと移動させるのが一般的である。この方法では、一旦繰り込んでから再度繰り出すために、撮像光学系２０１の移動に時間がかかる。

しかし、本第１の実施の形態では、撮像光学系２０１の繰り出し位置Ｚ（ｎ）から合焦位置である繰り出し位置Ｚ（ｎ−１）へと一気に戻すことができるので、撮像光学系２０１の移動に必要な時間は非常に短い。

ただし、従来のギアやカムを用いた駆動機構におけるバックラッシュと同様に、図２乃至図４で説明したＡＦ機構１００には、撮像光学系２０１を無限遠側から最近接側に繰り出す場合と、最近接側から無限遠側に繰り込む場合とで、ＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と撮像光学系２０１の繰り出し位置Ｚ（ｎ）との関係にヒステリシスが存在する。ヒステリシスについては、図１６で後述する。

そのため、単に図１２のステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」で、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が１ステップ前のＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ−１）になるように制御しても、撮像光学系２０１を合焦位置に戻すことはできない。

そこで、ステップＳ４３１で、１ステップ前のＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ−１）とＳＭＡ１５１周辺の環境温度Ｔａとに基づいて、図１７で後述するヒステリシス補正テーブルＨＣＴから抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ−１）と電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ−１）とが読み出される（ヒステリシス補正値読出工程）。環境温度Ｔａは、図７のステップＳ２００「状態検知サブルーチン」でＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）を検出することで、正確に検出されている。ここに、抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ−１）は本発明におけるヒステリシス補正値である。

ステップＳ４３３で、ＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）＝Ｒｓ（ｎ−１）＋Ｒｃｏｒ（ｎ−１）に設定され（目標抵抗値補正工程）、ステップＳ４３５で、ＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）＝Ｉｓ（ｎ−１）−Ｉｃｏｒ（ｎ−１）に設定される（駆動電流補正工程）。続いて図１２のステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」が実行されて、撮像光学系２０１が、ヒステリシスも考慮されて、一気に合焦位置に戻され（撮像光学系繰込工程）、図７のステップＳ４００に戻る。

ここでは、ステップＳ４３１でヒステリシス補正テーブルＨＣＴから抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ−１）と電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ−１）とを読み出し、ステップＳ４３３でＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）＝Ｒｓ（ｎ−１）＋Ｒｃｏｒ（ｎ−１）に補正し、ステップＳ４３５でＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）＝Ｉｓ（ｎ−１）−Ｉｃｏｒ（ｎ−１）に補正するとした。

しかし、図１２で説明したように、ステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」では、図６の比較部３３５でのＳＭＡの現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）と目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）との差に応じて、駆動量算出部３３７でＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）の変更値を算出し、算出された駆動電流Ｉｓ（ｎ）の変更値に基づいてＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御してもよい。

この場合には、抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ−１）だけが必要で、電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ−１）を読み出す必要はなく、後述するヒステリシス補正テーブルＨＣＴは、各環境温度Ｔａでの、ＡＦステップ数ｎと、それに対応した補正抵抗値Ｒｃｏｒ（ｎ−１）とで構成されればよい。またステップＳ４３５も不要である。

図１６は、撮像光学系２０１を繰り出す場合と繰り込む場合とでの、ＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と撮像光学系２０１の繰り出し位置Ｚ（ｎ）とのヒステリシスについて説明するための模式的なグラフで、ＡＦ動作での制御目標となるＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と撮像光学系２０１の位置Ｚ（ｎ）の関係を示す。

図１６において、本第１の実施の形態では、ＳＭＡ１５１に駆動電流Ｉｓ（ｎ）が通電されてＳＭＡ１５１が発熱して収縮することで、撮像光学系２０１が無限遠側から最近接側へと繰り出される。繰り出し時のＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と撮像光学系２０１の繰り出し位置Ｚ（ｎ）の関係は、図の軌跡ＦＷを描く。ここで、撮像光学系２０１がＡＦステップ数ｎ＝ｋ−１の位置Ｚ（ｋ−１）からＡＦステップ数ｎ＝ｋの位置Ｚ（ｋ）に移動されて、図１５のステップＳ４２３で、ＡＦデータＡＦＤ（ｋ）がＡＦデータＡＦＤ（ｋ−１）よりも小さいと判断されると、撮像光学系２０１を位置Ｚ（ｋ）から合焦位置である位置Ｚ（ｋ−１）に繰り込む必要がある。

この時、図２に示した駆動アーム１２１の歪み等の主としてメカニカルな要因によるヒステリシスにより、撮像光学系２０１の繰り込み時のＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と撮像光学系２０１の位置Ｚ（ｎ）の関係は、繰り出し時とは異なる軌跡ＢＷを描く。

そのため、撮像光学系２０１を位置Ｚ（ｋ）から位置Ｚ（ｋ−１）に繰り込むためには、ＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）を位置Ｚ（ｋ−１）の繰り出し時の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｋ−１）よりもさらに抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｋ−１）だけ大きい値にする必要がある。従って、その時のＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）も、繰り出し時のＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｋ−１）よりもさらに電流補正値Ｉｃｏｒ（ｋ−１）だけ小さく設定する必要がある。また、上述したヒステリシスは、ＡＦ機構１００を構成する各部品の線膨張係数等にも依存するので、環境温度Ｔａにも依存する。

図１７は、ヒステリシス補正テーブルＨＣＴの１例を示す図である。

図１７において、ヒステリシス補正テーブルＨＣＴは、図１６で述べた撮像光学系２０１の繰り出し時と繰り込み時とのヒステリシスを補正するための補正テーブルで、各環境温度ＴａでのＡＦステップ数ｎと抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ）および電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ）とで構成される。ヒステリシス補正テーブルＨＣＴは、例えば図１の記憶部３４０に記憶されている。

本例では、図１０および図１４と同様に、テーブルの範囲として例えば撮像装置１０の動作保証温度範囲である−２０℃から＋６０℃までをとり、その間の環境温度Ｔａを等間隔（例えば１０℃毎）に分割し、各環境温度Ｔａ毎にＡＦステップ数ｎと、それに対応する抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ）および電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ）とをテーブル化している。環境温度Ｔａの分割幅は、ヒステリシスの許容幅等を考慮して決定すればよい。ヒステリシス補正テーブルＨＣＴは、図１５で用いられる。

上述したように、図６の比較部３３５でのＳＭＡの現在の抵抗値Ｒｓ（ｎ）と目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）との差に応じて、駆動量算出部３３７でＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）の変更値を算出し、算出された駆動電流Ｉｓ（ｎ）の変更値に基づいてＳＭＡ１５１の駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御する場合には、ヒステリシス補正テーブルＨＣＴには電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ）は不要である。

以上に示した本第１の実施の形態によれば、ＳＭＡ１５１に所定の初期電流Ｉｓ（０）を通電してＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）を検出することで、ＳＭＡ１５１の状態、すなわち断線や短絡あるいはリーク等の状態を検出することができるので、撮像装置１０の異常な動作を防止することができる。また、状態によっては、例えば撮像光学系を強制的に常焦点位置にセットすることで、ＳＭＡ１５１に異常があっても撮影を可能にすることができる。

また、ＳＭＡ１５１に所定の初期電流Ｉｓ（０）を通電してＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）を検出することで、サーミスタ等の温度センサと温度センサを用いて温度を検知する温度検知回路とを別設することなく、ＳＭＡ１５１の周囲の環境温度Ｔａを検出することができ、環境温度Ｔａを後述する撮像装置１０のＡＦ動作の温度特性の補正に用いることができるので、撮像装置１０の高画質化、コストダウンおよび省スペース化に寄与することができる。

また、以上に示した本第１の実施の形態によれば、ＳＭＡ１５１の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が無限遠位置抵抗値ＲｉｎｆとなるようにＳＭＡ１５１に通電される駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御することにより、画像データをプレビュー表示する際に、撮像光学系２０１を無限遠位置Ｚ０に正確に移動することができるので、撮像光学系２０１の繰り出し位置を検出するためのセンサや検出回路を別設する必要がなく、撮像装置１０の高画質化、コストダウンおよび省スペース化に寄与することができる。

さらに、撮像光学系２０１を無限遠位置Ｚ０に移動することで、プレビュー時に無限遠にピントの合った動画像を表示することができるので、撮影のための構図決定時等に使い勝手のよい撮像装置１０をユーザに提供することができる。さらに、ＳＭＡ１５１に駆動電流Ｉｓ（ｎ）を通電することでＳＭＡ１５１が予熱されているために、続いて行われるステップＳ４００「ＡＦサブルーチン」での撮像光学系２０１の駆動の応答性が向上するので、使い勝手のよい撮像装置１０をユーザに提供することができる。

加えて、以上に示した本第１の実施の形態によれば、撮像光学系２０１をステップ駆動する際に、駆動波形が入力されてから実際に撮像光学系２０１の移動が完了してその位置が安定するまでの安定時間ｔｓｔ（ｎ）を安定時間テーブルＳＴＴとして準備しておき、撮像光学系２０１のステップ駆動の各位置での安定時間ｔｓｔ（ｎ）の経過を待って「ＡＦサブルーチン」を行い、すぐに次のステップ駆動を行うようにすることで、従来のステップ駆動を一定間隔Δｔ毎に行う場合に比べて、撮像光学系２０１を合焦位置まで移動するのにかかる時間を短縮することができるので、使い勝手のよい撮像装置１０をユーザに提供することができる。

また、以上に示した本第１の実施の形態によれば、撮像光学系２０１の繰り出し時と繰り込み時とのヒステリシスを補正するために、環境温度Ｔａ毎に、抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ）と、必要に応じて電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ）とをヒステリシス補正テーブルＨＣＴとして準備しておく。環境温度Ｔａは、図７のステップＳ２００「状態検知サブルーチン」でＳＭＡ１５１の初期抵抗値Ｒｓ（０）を検出することで、正確に知ることができる。

そして、撮像光学系２０１を合焦位置を通り過ぎた位置から合焦位置まで戻す際に、ＳＭＡ１５１の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）と、必要に応じてＳＭＡ駆動電流値Ｉｓ（ｎ）とを、ヒステリシス補正テーブルＨＣＴの抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ）と電流補正値Ｉｃｏｒ（ｎ）とを用いて補正する。こうすることで、撮像光学系２０１を、合焦位置を通り過ぎた位置から一気に合焦位置に戻すことができるので、従来のように撮像光学系２０１を一度初期位置Ｚ（０）まで戻す必要がなく、撮像光学系２０１を合焦位置まで移動するのにかかる時間を短縮することができるので、使い勝手のよい撮像装置１０をユーザに提供することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図１８および図１９を用いて説明する。図１８は、本発明の第２の実施の形態におけるシャッタユニットの模式図で、図１８（ａ）はシャッタが閉じた状態を、図１８（ｂ）はシャッタが全開した状態を示す。本実施の形態においては、シャッタユニットは、シャッタ羽根の駆動源としてコイルバネ状のＳＭＡを備えている。

図１８において、シャッタユニット４００は、シャッタ羽根４０１および４０２、回動軸４０１ａおよび４０２ａ、連結ピン４０３、ＳＭＡ４０４、付勢バネ４０５、シャッタ地板４０６およびＳＭＡ駆動制御部４１０等で構成されている。シャッタ地板４０６には、シャッタ開口４０６ａが設けられている。

ここに、ＳＭＡ駆動制御部４１０は、本発明における駆動部、形状記憶合金抵抗値算出部、温度検知部、記憶部および温度補正部として機能する。また、シャッタユニット４００は本発明における可動モジュール、回動軸４０１ａおよび４０２ａ、連結ピン４０３、ＳＭＡ４０４、付勢バネ４０５、シャッタ地板４０６およびＳＭＡ駆動制御部４１０は本発明における駆動ユニット、シャッタ羽根４０１および４０２は本発明における被駆動部である。

図１８（ａ）において、シャッタ羽根４０１および４０２は、それぞれ回動軸４０１ａおよび４０２ａを中心として回動可能に支持されており、連結ピン４０３によって互いに連結されている。シャッタ羽根４０２とシャッタ地板４０６との間には、ＳＭＡ４０４と付勢バネ４０５とが、互いの力の作用方向が逆方向となるようにそれぞれ連結されている。ＳＭＡ４０４と付勢バネ４０５とは、シャッタ羽根４０２を駆動するアクチュエータとして機能する。

ＳＭＡ駆動制御部４１０によってＳＭＡ４０４に通電が行われてＳＭＡ４０４が収縮すると、シャッタ羽根４０１が付勢バネ４０５の付勢力に抗して回動軸４０１ａの回りに図の反時計回りに回動し、連結ピン４０３によって連結されているシャッタ羽根４０２も連動して回動軸４０２ａの回りに図の時計回りに回動する。これによって、シャッタが開口し、シャッタが全開すると、図１８（ｂ）の状態となる。

ＳＭＡ４０４への通電が遮断されてＳＭＡの収縮力がなくなると、付勢バネ４０５の付勢力によってシャッタ羽根４０１が回動軸４０１ａの回りに図の時計回りに回動し、連結ピン４０３によって連結されているシャッタ羽根４０２も連動して回動軸４０２ａの回りに図の反時計回りに回動する。これによって、シャッタが閉じて図１８（ａ）の状態に戻る。上述した動作は、ＳＭＡ駆動制御部４１０によって駆動、制御される。

図１９は、本第２の実施の形態におけるシャッタユニット４００をデジタルカメラに用いる場合の動作の流れの１例を示すフローチャートである。

図１９において、ステップＳ７０１でデジタルカメラの電源がオンされると、ステップＳ７０３で、第１の実施の形態における図８のステップＳ２００「状態検知サブルーチン」と同様に、ＳＭＡの初期抵抗値Ｒｓ（０）を算出する方法で環境温度Ｔａの測定が行われる（状態検知工程）。測定された環境温度Ｔａは、以後のシャッタユニット４００の各動作、例えば後述するステップＳ７１５でシャッタ羽根４０１および４０２を開口直前の基準位置へ移動させる場合のヒステリシスの温度依存性を補正する場合等で利用され、シャッタの高性能化に寄与する。

続いて、ステップＳ７０５で、ＳＭＡ４０４に通電されてシャッタ羽根４０１および４０２が全開され、ステップＳ７０７でプレビュー動作が開始される（プレビュー工程）。デジタルカメラの場合は、第１の実施の形態での携帯電話の場合とは異なり、プレビュー時にもＡＦ動作が行われるのが一般的である。ステップＳ７０９でユーザによってシャッタボタンが半押しされてＡＦスイッチがオンされると、ステップＳ７１１でＡＦ動作および測光（ＡＥ）動作が行われて、撮影レンズの位置と露出値とが固定される（ＡＦ／ＡＥロック工程）。

ステップＳ７１３で、ユーザによってシャッタボタンが全押しされてレリーズスイッチがオンされたか否かが確認される（レリーズ検知工程）。レリーズスイッチがオンされるまで、ステップＳ７１３で待機する。レリーズスイッチがオンされたら（ステップＳ７１３；Ｙｅｓ）、ステップＳ７１５で一旦シャッタが閉じられる。ただし、ここではＳＭＡ４０４への通電がオフされてシャッタ羽根４０１および４０２が初期位置に戻されるのではなく、開口直前の基準位置に移動される（シャッタ羽根基準位置セット工程）。

シャッタ羽根４０１および４０２の開口直前の基準位置への移動は、第１の実施の形態の図１１「レンズ無限遠位置セットサブルーチン」と同様に、ＳＭＡの抵抗値Ｒｓ（１）が開口直前の基準位置の目標抵抗値Ｒｔｇ（１）となるようにＳＭＡ駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御することで行われる。さらに、開口直前の基準位置の目標抵抗値Ｒｔｇ（１）は、第１の実施の形態の図１５「ＡＦサブルーチン」と同様に、シャッタ羽根４０１および４０２を開口する方向の動作と、シャッタ羽根４０１および４０２を閉じる方向の動作とのヒステリシスを考慮して決定される。

ステップＳ７１７で、ステップＳ７１１で決定された露出値から求められる絞り値までシャッタが再度開口され、ステップＳ７１９で、ステップＳ７１１で決定された露出値から求められる露出時間の間撮影が行われ、ステップＳ７２１で、ＳＭＡ４０４への通電がオフされて、シャッタ羽根４０１および４０２が初期位置に戻される。ここに、ステップＳ７１７、Ｓ７１９およびＳ７２１は撮影工程である。

ステップＳ７２３で、撮影を終了するか否かが確認される（撮影終了確認工程）。撮影を終了しない場合（ステップＳ７２３；Ｎｏ）には、ステップＳ７０３に戻って環境温度Ｔａが測定され、以後、上述した動作が繰り返される。

撮影を終了する場合（ステップＳ７２３；Ｙｅｓ）には、ステップＳ７２５でデジタルカメラの電源がオフされて、一連の動作が終了される。

以上に述べたように、本第２の実施の形態によれば、ＳＭＡ４０４に所定の初期電流Ｉｓ（０）を通電してＳＭＡ４０４の初期抵抗値Ｒｓ（０）を検出することで、サーミスタ等の温度センサおよび温度センサを用いて温度を検知する温度検知回路を別設することなく、ＳＭＡ４０４の周囲の環境温度Ｔａを検出することができるので、シャッタユニット４００の高性能化、コストダウンおよび省スペース化に寄与することができる。

また、ユーザによってレリーズスイッチがオンされてシャッタを一旦閉じる場合に、ＳＭＡ４０４の抵抗値Ｒｓ（１）がシャッタ開口直前の基準位置の目標抵抗値Ｒｔｇ（１）となるようにＳＭＡ４０４の駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御することにより、シャッタ羽根４０１および４０２の位置を検出するためのセンサや検出回路を別設することなく、シャッタ羽根４０１および４０２を開口直前の基準位置まで正確に閉じることができるので、ステップＳ７１７でシャッタを再度開口させるまでのレリーズタイムラグをなくすことができ、シャッタユニット４００の高性能化、コストダウンおよび省スペース化に寄与することができる。

さらに、ＳＭＡ４０４に駆動電流Ｉｓ（ｎ）が通電されてＳＭＡ４０４が予熱されているので、続いて行われるステップＳ７１７でシャッタを再度開口させる場合の応答性が向上するので、使い勝手のよいシャッタユニット４００を提供することができる。

加えて、シャッタ開時と閉時とのシャッタ開口直前の基準位置を示す目標抵抗値Ｒｔｇ（１）のヒステリシスを抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ）を用いて補正することで、シャッタ羽根４０１および４０２を、全開位置から一気にシャッタ開口直前の基準位置に戻すことができるので、レリーズタイムラグをなくすことができ、使い勝手のよいシャッタユニット４００を提供することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について、図２０および図２１を用いて説明する。図２０は、本発明の第３の実施の形態における手振れ補正ユニットの模式図で、図２０（ａ）は手振れ補正が行われていない状態を、図２０（ｂ）は手振れ補正が行われている状態を示す。本第３の実施の形態では、ワイヤ状のＳＭＡを駆動源として備え、撮影光学系内に組み込まれた補正レンズを移動させて手振れ補正を行う方法を例示するが、例えば撮像素子を移動させる方法であっても同じである。

図２０において、手振れ補正ユニット５００は、基台５１０、ガイドロッド５０１、補正レンズ５０２、保持枠５０３、ＳＭＡ５０７、付勢バネ５０８およびＳＭＡ駆動制御部５２０等で構成される。ここに、ＳＭＡ駆動制御部５２０は、本発明における駆動部、形状記憶合金抵抗値算出部、温度検知部、記憶部および温度補正部として機能する。また、手振れ補正ユニット５００は本発明における可動モジュール、基台５１０、ガイドロッド５０１、保持枠５０３、ＳＭＡ５０７、付勢バネ５０８およびＳＭＡ駆動制御部５２０は本発明における駆動ユニット、補正レンズ５０２は本発明における被駆動部である。

図２０（ａ）は、ＳＭＡ５０７への通電が停止されている状態を示している。図２０（ａ）において、補正レンズ５０２を保持する保持枠５０３のスライド部５０３ａは、基台５１０に固定されたガイドロッド５０１にスライド可能に係合している。スライド部５０３ａと基台５１０との間には、ＳＭＡ５０７と付勢バネ５０８とが、互いの力の作用方向が逆方向となるようにそれぞれ連結されている。ＳＭＡ５０７への通電は停止されているので、保持枠５０３即ち補正レンズ５０２は、付勢バネ５０８の付勢力によって図の下方に引っ張られ、初期位置であるＳＭＡ通電オフ位置Ｐ０（ゼロ）に停止している。

図２０（ｂ）は、ＳＭＡ５０７へスタンバイ電流Ｉｓ（１）が通電されて、補正レンズ５０２が撮影光学系の光軸中心位置（センタリング位置）に移動された状態を示している。図２０（ｂ）において、ＳＭＡ５０７に、ＳＭＡ５０７の抵抗値Ｒｓ（１）が基準位置であるセンタリング位置の目標抵抗値Ｒｔｇ（１）となるようにスタンバイ電流Ｉｓ（１）が通電制御されてＳＭＡ５０７が収縮すると、保持枠５０３即ち補正レンズ５０２が付勢バネ５０８の付勢力に抗してガイドロッド５０１に沿って図の上方向に移動し、センタリング位置Ｐ１に停止する。

センタリング位置Ｐ１から、ＳＭＡ５０７の抵抗値Ｒｓ（ｎ）をモニタしながら駆動電流Ｉｓ（ｎ）を制御することで、補正レンズ５０２の位置を任意の手振れ補正位置に移動することができる。この時には、図の下から上に移動する場合と上から下に移動する場合とのヒステリシスを補正する必要がある。さらに、補正レンズ５０２の上下方向の位置によって移動に要する時間が異なるので、第１の実施の形態における図１２と同様に、移動時間を最短にするための安定時間の設定が必要となる。

なお、説明を簡単にするために、ここでは図の上下方向のみの１軸方向の手振れ補正ユニット５００を例示したが、本例と同様の機構を、移動方向が直交するように、手振れ補正ユニット５００に積み重ねることで、２軸方向の手振れ補正ユニットを実現することができる。

図２１は、本第３の実施の形態における手振れ補正ユニット５００をデジタルカメラや携帯電話のカメラユニット等の撮像装置に用いる場合の動作の流れの１例を示すフローチャートである。なお、ここでは手振れ補正に関わる動作の流れのみを示し、ＡＦや露出制御については省略する。

図２１において、ステップＳ８０１で撮像装置の電源がオンされると、ステップＳ８０３で、第１の実施の形態における図８のステップＳ２００「状態検知サブルーチン」および第２の実施の形態における図１９のステップＳ７０３と同様に、ＳＭＡの初期抵抗値Ｒｓ（０）を算出する方法で環境温度Ｔａの測定が行われる（状態検知工程）。測定された環境温度Ｔａは、以後の手振れ補正ユニット５００の各動作、例えば後述するステップＳ８１１で補正レンズ５０２を手振れ補正位置へ移動させる場合のヒステリシスや移動時間の温度依存性を補正する場合等で利用され、手振れ補正ユニット５００の高性能化に寄与する。

続いて、ステップＳ８０５で、ＳＭＡ５０７に、ＳＭＡ５０７の基準位置抵抗値Ｒｓ（１）が基準位置であるセンタリング位置の目標抵抗値Ｒｔｇ（１）となるようにスタンバイ電流Ｉｓ（１）が通電制御されることで、補正レンズ５０２が、ＳＭＡ通電オフ位置Ｐ０（ゼロ）からセンタリング位置Ｐ１に移動される（補正レンズセンタリング工程）。ステップＳ８０７でプレビュー動作が開始される（プレビュー工程）。ステップＳ８０９でシャッタボタンが全押しされてレリーズスイッチがオンされたか否かが確認される（レリーズ検知工程）。レリーズスイッチがオンされるまで、ステップＳ８０９で待機する。

レリーズスイッチがオンされたら（ステップＳ８０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ８１１で、ＳＭＡ５０７の抵抗値Ｒｓ（ｎ）が、図示しない手振れ補正量算出部によって算出された補正レンズ５０２の移動量に対応するＳＭＡ５０７の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）に等しくなるように、ＳＭＡ５０７の駆動電流Ｉｓ（ｎ）が制御されて手振れが補正されながら、撮影が行われ、画像データが生成される（手振れ補正撮影工程）。

ステップＳ８１３で、撮影を終了するか否かが確認される（撮影終了確認工程）。撮影を終了しない場合（ステップＳ８１３；Ｎｏ）には、ステップＳ８０３に戻って環境温度Ｔａが測定され、以後、上述した動作が繰り返される。撮影を終了する場合（ステップＳ８１３；Ｙｅｓ）には、ステップＳ８１５で撮像装置の電源がオフされて、一連の動作が終了される。

以上に述べたように、本第３の実施の形態によれば、ＳＭＡ５０７に所定の初期電流Ｉｓ（０）を通電してＳＭＡ５０７の初期抵抗値Ｒｓ（０）を検出することで、サーミスタ等の温度センサおよび温度センサを用いて温度を検知する温度検知回路を別設することなく、ＳＭＡ５０７の周囲の環境温度Ｔａを検出することができるので、手振れ補正ユニット５００の高性能化、コストダウンおよび省スペース化に寄与することができる。

また、ＳＭＡ５０７の基準位置抵抗値Ｒｓ（１）がセンタリング位置の目標抵抗値Ｒｔｇ（１）となるようなスタンバイ電流Ｉｓ（１）を通電制御して、補正レンズ５０２をＳＭＡ通電オフ位置Ｐ０（ゼロ）からセンタリング位置Ｐ１に移動することで、補正レンズ５０２の位置を検出するためのセンサや検出回路を別設することなく、補正レンズ５０２をセンタリング位置Ｐ１に移動することができるので、手振れ補正ユニット５００の高性能化、コストダウンおよび省スペース化に寄与することができる。

さらに、手振れ補正のために補正レンズ５０２を図の下から上に移動する場合と、上から下に移動する場合とのＭＡ５０７の目標抵抗値Ｒｔｇ（ｎ）のヒステリシスを、抵抗補正値Ｒｃｏｒ（ｎ）を用いて補正することで、補正レンズ５０２を目的の位置に素早く移動させることができるので、応答性のよい手振れ補正ユニット５００を提供することができる。

加えて、手振れ補正のために補正レンズ５０２を移動させる際に、補正レンズ５０２の位置によって移動に要する時間が異なるので、第１の実施の形態における図１２と同様に、移動時間を最短にするための安定時間を設定して、最短の安定時間待ちで補正レンズ５０２を移動させることによって、補正レンズ５０２を目的の位置に素早く移動させることができるので、応答性のよい手振れ補正ユニット５００を提供することができる。

以上に述べたように、本発明によれば、形状記憶合金を駆動源として被駆動部を移動させる駆動ユニットおよび可動モジュールにおいて、被駆動部が移動される位置と、その位置に対応した被駆動部がその位置に静止するまでの安定時間とに基づいて被駆動部を移動させるタイミングを制御することで、被駆動部を最短の駆動時間で移動させることができるので、環境温度や被駆動部の位置に関わらず、高速駆動可能な駆動ユニットおよび可動モジュールを提供することができる。

尚、本発明に係る駆動ユニットを構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

本発明の第１の実施の形態における撮像装置の１例を示すブロック図である。 ＡＦ機構の主な構成の１例を示す模式図である。 ＳＭＡと駆動アームとの関係を説明するための模式図である。 撮像光学系の繰り出し量とＳＭＡの特性との関係を示す模式的なグラフである。 撮像光学系の繰り出し量とＳＭＡの抵抗値との関係を示す図である。 ＳＭＡ駆動部の回路構成の１例を示すブロック図である。 撮像装置の動作の流れを示すフローチャートのメインルーチンである。 図７のステップＳ２００「状態検知サブルーチン」を示すフローチャートである。 図８のステップＳ６００「ＳＭＡ状態検知サブルーチン」を示すフローチャートである。 環境温度テーブルの１例を示す図である。 図７のステップＳ３００「レンズ無限遠位置セットサブルーチン」を示すフローチャートである。 図１１および図１５のステップＳ５００「レンズ駆動サブルーチン」を示すフローチャートである。 安定時間を説明するための模式図である。 安定時間テーブルの１例を示す図である。 図７のステップＳ４００「ＡＦサブルーチン」を示すフローチャートである。 撮像光学系を繰り出す場合と繰り込む場合とでの繰り出し位置とＳＭＡの目標抵抗値とのヒステリシスについて説明するための模式的なグラフである。 ヒステリシス補正テーブルの１例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるシャッタユニットの模式図である。 シャッタユニットをデジタルカメラに用いる場合の動作の流れの１例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態における手振れ補正ユニットの模式図である。 手振れ補正ユニットを撮像装置に用いる場合の動作の流れの１例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 撮像装置
１００ オートフォーカス（ＡＦ）機構
１０１ 台板
１０３ 天板
１０５ ＳＭＡ支持部
１１１ 鏡胴
１１３ レンズ駆動枠
１２１ 駆動アーム
１２３ 変位入力部
１３１ 付勢バネ
１５１ ＳＭＡ
１５３ テンションガイド
１５５ ＳＭＡ固定部
２０１ 撮像光学系
２０３ 光軸
３００ カメラ回路
３０１ 撮像素子
３１０ 制御部
３２０ 撮像部
３３０ ＳＭＡ駆動部
３３１ 駆動部
３３３ ＳＭＡ抵抗値算出部
３３５ 比較部
３３７ 駆動量算出部
３３９ 基準抵抗
３４０ 記憶部
Ｒｓｍａ （ＳＭＡの）抵抗値
Ｌｓｍａ （ＳＭＡの）長さ
Ｚ （駆動アームの）移動量
Ｒｓ（ｎ） （ＳＭＡの現在の）抵抗値
Ｒｔｇ（ｎ） （ＳＭＡの）目標抵抗値
Ｉｓ（ｎ） （ＳＭＡの）駆動電流値
４００ シャッタユニット
４０１ シャッタ羽根
４０１ａ 回動軸
４０２ シャッタ羽根
４０２ａ 回動軸
４０３ 連結ピン
４０４ ＳＭＡ
４０５ 付勢バネ
４０６ シャッタ地板
４０６ａ シャッタ開口
４１０ ＳＭＡ駆動部
５００ 手振れ補正ユニット
５０１ ガイドロッド
５０２ 補正レンズ
５０３ 保持枠
５０７ ＳＭＡ
５０８ 付勢バネ
５１０ 基台
５２０ ＳＭＡ駆動部

Claims (7)

1. 被駆動部を一方向に付勢する付勢部材と、
   通電されることにより、前記被駆動部を前記付勢部材の付勢力の方向とは異なる方向に移動させるように構成された形状記憶合金と、
   前記形状記憶合金への通電を制御する形状記憶合金駆動部とを備えた駆動ユニットにおいて、
   前記形状記憶合金駆動部は、
   前記形状記憶合金に通電する駆動部と、
   前記駆動部によって通電されているときの前記形状記憶合金の抵抗値を算出する形状記憶合金抵抗値算出部とを有し、
   前記被駆動部が移動される位置に対応した、前記被駆動部がその位置に静止するまでの安定時間を、前記移動される位置ごとに記憶する記憶部と、
   前記形状記憶合金抵抗値算出部によって算出された前記形状記憶合金の抵抗値に基づいて前記被駆動部の移動を制御し、前記被駆動部が移動される位置と、前記記憶部に記憶されている前記被駆動部が移動される位置に対応した安定時間とに基づいて、前記被駆動部を移動させるタイミングを制御する制御部とを備えたことを特徴とする駆動ユニット。
2. 前記制御部は、前記被駆動部をステップ的に移動させるに際して、前記被駆動部の位置に対応した前記安定時間経過後に、次の段階に移動させることを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
3. 前記記憶部は、前記形状記憶合金の周囲の環境温度毎に、前記被駆動部の位置に対応した安定時間を記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動ユニット。
4. 被駆動部と、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の駆動ユニットとを備えたことを特徴とする可動モジュール。
5. 前記被駆動部は、撮像装置を構成する撮像光学系であることを特徴とする請求項４に記載の可動モジュール。
6. 前記被駆動部は、シャッタユニットを構成するシャッタ羽根であることを特徴とする請求項４に記載の可動モジュール。
7. 前記被駆動部は、手振れ補正ユニットを構成する補正レンズであることを特徴とする請求項４に記載の可動モジュール。

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