專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有壓電元件的驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，搭載了自動(dòng)進(jìn)行攝影鏡頭的焦點(diǎn)檢測的自動(dòng)聚焦功能的小型數(shù)字照相機(jī)被廣泛使用。而且，已知作為鏡頭的驅(qū)動(dòng)裝置，包括壓電元件、由壓電元件驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸、以及支承鏡頭的移動(dòng)部分，利用在驅(qū)動(dòng)軸和移動(dòng)部分之間產(chǎn)生的摩擦力來使移動(dòng)部分移動(dòng)(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。
對于壓電元件的伸展量和壓縮量，在個(gè)體之間存在偏差，所以在驅(qū)動(dòng)裝置的個(gè)體之間，由于作為構(gòu)成部件的壓電元件的個(gè)體差別而在移動(dòng)部分的每個(gè)移動(dòng)方向的移動(dòng)量中產(chǎn)生偏差。此外，驅(qū)動(dòng)裝置由于自身姿態(tài)的變化，在驅(qū)動(dòng)軸和移動(dòng)部分之間產(chǎn)生的摩擦力的大小變化，所以由于自身的姿態(tài)變化而在移動(dòng)部分的每個(gè)移動(dòng)方向的移動(dòng)量中產(chǎn)生變化。此外，驅(qū)動(dòng)裝置對溫度、濕度等環(huán)境的變化也在移動(dòng)部分的每個(gè)移動(dòng)方向的移動(dòng)量中產(chǎn)生變化。從而，以往的驅(qū)動(dòng)裝置為了依次檢測移動(dòng)部分的實(shí)際位置而具有編碼器等精密的位置檢測器，基于位置檢測器的檢測結(jié)果對移動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行反饋控制，從而實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)部分的高精度的定位。
專利文獻(xiàn)1日本特開平4-69070號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平8-149860號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，在以往的驅(qū)動(dòng)裝置中，由于需要用于依次檢測移動(dòng)部分的實(shí)際位置的位置檢測器，因此引起部件數(shù)的增加，存在難以小型化、輕型化的問題。
本發(fā)明為了解決以往的問題而完成，其目的在于提供能夠比以往減少部件數(shù)的驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置具有以下的結(jié)構(gòu)包括壓電元件；由所述壓電元件驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分；通過與所述驅(qū)動(dòng)部分之間的摩擦力而相對于所述驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)部分；檢測所述移動(dòng)部分位于規(guī)定位置的情況的規(guī)定位置檢測部件；以及控制對所述壓電元件的電力的供給的供給控制部件，所述供給控制部件具有包含前處理模式和移動(dòng)控制模式的動(dòng)作模式，所述前處理模式通過控制對所述壓電元件的電力的供給，從而以所述規(guī)定位置檢測部件檢測出的所述規(guī)定位置為基準(zhǔn)，使所述移動(dòng)部分進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)，所述移動(dòng)控制模式基于所述往復(fù)移動(dòng)的去路中對所述壓電元件的所述電力的供給時(shí)間、所述往復(fù)移動(dòng)的回路中對所述壓電元件的所述電力的供給時(shí)間、以及所述移動(dòng)部分的移動(dòng)方向來調(diào)整所述供給時(shí)間，從而控制對所述壓電元件的電力的供給，以使所述移動(dòng)部分移動(dòng)。
通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置由于不需要具有用于依次檢測移動(dòng)部分的實(shí)際位置的編碼器等精密的位置檢測器，所以能夠比以往減少部件數(shù)。
此外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的所述供給控制部件在所述前處理模式中，基于所述往復(fù)移動(dòng)的去路中的所述供給時(shí)間和所述往復(fù)移動(dòng)的回路中的所述供給時(shí)間，計(jì)算與所述移動(dòng)方向?qū)?yīng)的所述供給時(shí)間的調(diào)整量，在所述移動(dòng)控制模式中，基于所述移動(dòng)方向以及所述調(diào)整量來調(diào)整所述供給時(shí)間，從而進(jìn)行所述控制。
通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置由于不需要具有用于依次檢測移動(dòng)部分的實(shí)際位置的編碼器等精密的位置檢測器，所以能夠比以往減少部件數(shù)。
此外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置具有其它位置檢測部件，用于檢測所述移動(dòng)部分存在于離開所述規(guī)定位置規(guī)定距離的其它位置的情況，所述供給控制部件在所述前處理模式中，基于所述規(guī)定位置檢測部件的檢測結(jié)果和所述其它位置檢測部件的檢測結(jié)果來進(jìn)行所述控制，從而使所述移動(dòng)部分在所述規(guī)定位置和所述其它位置之間進(jìn)行所述往復(fù)移動(dòng)。
通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置由于能夠求移動(dòng)部分的移動(dòng)速度，所以能夠更高精度地進(jìn)行移動(dòng)部分的定位。
此外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的所述供給控制部件在所述移動(dòng)控制模式中，基于所述往復(fù)移動(dòng)的去路中的所述供給時(shí)間、所述往復(fù)移動(dòng)的回路中的所述供給時(shí)間、所述規(guī)定距離、以及所述移動(dòng)方向來調(diào)整所述供給時(shí)間，從而進(jìn)行所述控制。
通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置由于能夠求移動(dòng)部分的移動(dòng)速度，所以能夠更高精度地進(jìn)行移動(dòng)部分的定位。
此外，本發(fā)明的攝像裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置以及由所述移動(dòng)部分支承的鏡頭。
通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的攝像裝置由于不需要具有用于依次檢測移動(dòng)部分的實(shí)際位置的編碼器等精密的位置檢測器，所以能夠比以往減少部件數(shù)。
本發(fā)明能夠提供一種比以往減少部件數(shù)的驅(qū)動(dòng)裝置。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的方框圖。
圖2(a)是表示在圖1所示的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的聚焦鏡頭的伸出方向上移動(dòng)聚焦鏡頭時(shí)對壓電元件供給的電壓的圖，圖2(b)是表示在圖1所示的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的聚焦鏡頭的縮回方向上移動(dòng)聚焦鏡頭時(shí)對壓電元件供給的電壓的圖。
圖3是表示驅(qū)動(dòng)軸以及移動(dòng)部分相對于對圖1所示的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的壓電元件的電壓供給時(shí)間的位移的圖。
圖4是表示移動(dòng)部分在聚焦鏡頭的伸出方向和縮回方向上相對于對圖1所示的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的壓電元件的電壓供給時(shí)間的位移的圖。
圖5是圖1所示的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的自動(dòng)聚焦時(shí)的流程圖。
圖6是圖5所示的前處理模式的流程圖。
圖7是圖5所示的移動(dòng)控制模式的流程圖。
圖8是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的自動(dòng)聚焦時(shí)的前處理模式的流程圖。
圖9是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的自動(dòng)聚焦時(shí)的移動(dòng)控制模式的流程圖。
符號說明10自動(dòng)聚焦照相機(jī)(攝像裝置)11聚焦鏡頭13a壓電元件13b驅(qū)動(dòng)軸(驅(qū)動(dòng)部分)13c移動(dòng)部分15基端傳感器(規(guī)定位置檢測部件)15a基端位置(規(guī)定位置)
16前端傳感器(其它位置檢測部件)16a前端位置(其它位置)24微型計(jì)算機(jī)部分(供給控制部件)30驅(qū)動(dòng)裝置L規(guī)定距離R往復(fù)時(shí)間比(調(diào)整量)R1移動(dòng)速度R2移動(dòng)速度具體實(shí)施方式
以下使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)首先，說明第一實(shí)施方式的攝像裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，作為本實(shí)施方式的攝像裝置的自動(dòng)聚焦照相機(jī)10包括聚焦鏡頭11；鏡頭鏡筒12，具有用于遮斷光的遮蔽板12a；沖擊(impact)型驅(qū)動(dòng)器13，在聚焦鏡頭11的光軸方向即箭頭10a、10b所示的方向上驅(qū)動(dòng)鏡筒12；基端傳感器15，配置在遮蔽板12a的可移動(dòng)范圍的基端位置15a，通過遮蔽板12a遮斷光路來檢測遮蔽板12a存在于基端位置15a的情況；前端傳感器16，配置在遮蔽板12a的可移動(dòng)范圍的前端位置16a，通過遮蔽板12a遮斷光路來檢測遮蔽板12a存在于前端位置16a的情況；CCD(Charge CoupledDevice，電荷耦合裝置)17，將由聚焦鏡頭11成像的圖像變換為影像信號；驅(qū)動(dòng)電路18，對沖擊型驅(qū)動(dòng)器13供電；以及圖像處理IC(Integrated Circuit，集成電路)20，基于從CCD17輸出的影像信號來進(jìn)行圖像處理。
此外，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10還具有切換部件18a，在箭頭10a所示的方向上使移動(dòng)部分13c移動(dòng)時(shí)，以及箭頭10b所示的方向上使移動(dòng)部分13c移動(dòng)時(shí)之間，對是否在自動(dòng)聚焦中進(jìn)行控制單位時(shí)間的調(diào)整進(jìn)行切換。在本實(shí)施方式中，切換部件18a被組裝在驅(qū)動(dòng)電路18中，但本發(fā)明不限定于此。切換部件18a當(dāng)然例如也可以與驅(qū)動(dòng)電路18單獨(dú)形成。
這里，沖擊型驅(qū)動(dòng)器13具有壓電元件13a，在箭頭10a所示的方向上伸展，并且在與箭頭10a所示的方向相反方向即箭頭10b所示的方向上收縮；驅(qū)動(dòng)軸13b，與壓電元件13a結(jié)合作為由壓電元件13a在箭頭10a、10b所示的方向上驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分；以及移動(dòng)部分13c，固定鏡頭鏡筒12，同時(shí)與驅(qū)動(dòng)軸13b摩擦卡合，對于驅(qū)動(dòng)軸13b在箭頭10a、10b所示的方向上移動(dòng)。
另外，基端傳感器15構(gòu)成規(guī)定位置檢測部件，用于檢測移動(dòng)部分13c存在于規(guī)定位置即基端位置15a的情況。此外，前端傳感器16構(gòu)成其它位置檢測部件，用于檢測移動(dòng)部分13c存在于離開基端位置15a規(guī)定距離L(數(shù)百μm～數(shù)mm)的其它位置即前端位置16a的情況。
此外，圖像處理IC20包括輸入輸出電路21，輸入來自基端傳感器15以及前端傳感器16的信號并對驅(qū)動(dòng)電路18輸出信號；CCD控制電路22，控制CCD17；信號處理部分23，由從CCD17輸出的影像信號的高頻分量來得到焦點(diǎn)評價(jià)值；微型計(jì)算機(jī)部分24，基于由信號處理部分23得到的焦點(diǎn)評價(jià)值，經(jīng)由輸入輸出電路21控制驅(qū)動(dòng)電路18的動(dòng)作，并進(jìn)行影像對比方式的自動(dòng)聚焦；ROM(Read Only Memory，只讀存儲器)25，存儲了微型計(jì)算機(jī)部分24的動(dòng)作程序等；RAM(Random Access Memory，隨機(jī)存取存儲器)26，作為微型計(jì)算機(jī)部分24的作業(yè)區(qū)域；以及存儲器控制器27，控制ROM25以及RAM26。
微型計(jì)算機(jī)部分24從基端傳感器15以及前端傳感器16按每控制單位時(shí)間Bc輸入信號。
此外，微型計(jì)算機(jī)部分24控制驅(qū)動(dòng)電路18對壓電元件13a的電力供給，構(gòu)成供給控制部件。微型計(jì)算機(jī)部分24在由驅(qū)動(dòng)電路18對壓電元件13a供給電壓的情況下，將對壓電元件13a的電壓的供給時(shí)間設(shè)為控制單位時(shí)間的整數(shù)倍的時(shí)間。
此外，ROM25作為提供驅(qū)動(dòng)電路18對壓電元件13a供給的電壓的波形形狀的信號，即決定壓電元件13a的收縮、伸展的速度和驅(qū)動(dòng)頻率的信號，存儲了在使移動(dòng)部分13c在聚焦鏡頭11的伸出方向即箭頭10a所示的方向上移動(dòng)時(shí)所使用的圖2(a)所示的信號，以及在使移動(dòng)部分13c在聚焦鏡頭11的縮回方向即箭頭10b所示的方向上移動(dòng)時(shí)所使用的圖2(b)所示的信號。這里，圖2所示的信號例如基于聚焦鏡頭11、鏡頭鏡筒12以及移動(dòng)部分13c的慣性質(zhì)量、驅(qū)動(dòng)軸13b以及移動(dòng)部分13c之間產(chǎn)生的動(dòng)摩擦力、靜摩擦力等的負(fù)荷、壓電元件13a的推力、移動(dòng)部分13c的移動(dòng)速度而被設(shè)定，以使自動(dòng)聚焦照相機(jī)10穩(wěn)定動(dòng)作。另外，圖2(a)所示的信號的周期和圖2(b)所示的信號的周期互相相等。
另外，鏡頭鏡筒12、沖擊型驅(qū)動(dòng)器13、基端傳感器15、前端傳感器16、驅(qū)動(dòng)電路18、輸入輸出電路21、微型計(jì)算機(jī)部分24、ROM25、RAM26以及存儲器控制器27構(gòu)成用于驅(qū)動(dòng)聚焦鏡頭11的驅(qū)動(dòng)裝置30。
接著，說明自動(dòng)聚焦照相機(jī)10的動(dòng)作。
首先，說明微型計(jì)算機(jī)部分24使移動(dòng)部分13c移動(dòng)的動(dòng)作。
驅(qū)動(dòng)電路18按照來自微型計(jì)算機(jī)部分24的指令對壓電元件13a施加如圖2(a)所示的電壓時(shí)，壓電元件13a相應(yīng)于電壓而伸縮，所以與壓電元件13a結(jié)合的驅(qū)動(dòng)軸13b如圖3所示這樣相應(yīng)于電壓而移動(dòng)。即，驅(qū)動(dòng)軸13b在驅(qū)動(dòng)電路18對壓電元件13a施加的電壓緩慢增加時(shí)，相應(yīng)于壓電元件13a的伸展而在箭頭10a所示的伸出方向上緩慢移動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)電路18對壓電元件13a施加的電壓急劇地減少時(shí)，相應(yīng)于壓電元件13a的收縮而在箭頭10b所示的縮回方向上急劇地移動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)軸13b如圖3所示這樣移動(dòng)時(shí)，與驅(qū)動(dòng)軸13b摩擦卡合的移動(dòng)部分13c如圖3所示這樣移動(dòng)。即，在驅(qū)動(dòng)軸13b在箭頭10a所示的伸出方向上緩慢移動(dòng)時(shí)，由于與驅(qū)動(dòng)軸13b之間產(chǎn)生的摩擦力大于慣性力，所以驅(qū)動(dòng)部分13c與驅(qū)動(dòng)軸13b一同在箭頭10a所示的伸出方向上緩慢移動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)軸13b在箭頭10b所示的縮回方向上急劇地移動(dòng)時(shí)，與驅(qū)動(dòng)軸13b之間產(chǎn)生的摩擦力與慣性力平衡，驅(qū)動(dòng)部分13c不移動(dòng)而相對于驅(qū)動(dòng)軸13b在箭頭10b所示的縮回方上移動(dòng)。
從而，驅(qū)動(dòng)電路18對壓電元件13a反復(fù)施加如圖2(a)所示的電壓時(shí)，移動(dòng)部分13c如圖3所示這樣，在箭頭10a所示的伸出方向上緩慢移動(dòng)。
以上，說明了移動(dòng)部分13c在箭頭10a所示的伸出方向上移動(dòng)的情況，但驅(qū)動(dòng)電路18按照來自微型計(jì)算機(jī)部分24的指令對壓電元件13a施加如圖2(b)所示的電壓時(shí)，移動(dòng)部分13c同樣在箭頭10b所示的縮回方向上移動(dòng)。
另外，對壓電元件13a供給的電壓的一周期的移動(dòng)部分13c的移動(dòng)量為數(shù)十nm。另一方面，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10的自動(dòng)聚焦中所需的聚焦鏡頭11的移動(dòng)量的最小單位最好為1～10μm的范圍。從而，移動(dòng)部分13c在移動(dòng)開始后的非常短的時(shí)間內(nèi)，直到如圖3所示這樣移動(dòng)量與驅(qū)動(dòng)時(shí)間大致成正比為止，需要數(shù)周期，但對于使用的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，可以視作移動(dòng)量與驅(qū)動(dòng)時(shí)間大致成正比。即，移動(dòng)部分13c的移動(dòng)量由對壓電元件13a的電壓供給時(shí)間(控制單位時(shí)間的整數(shù)倍的時(shí)間)控制。另外，控制單位時(shí)間Bc被設(shè)定為足夠短的時(shí)間，以使移動(dòng)部分13c能夠以規(guī)定的停止精度移動(dòng)。
有時(shí)，即使對壓電元件13a的電壓供給時(shí)間相同，移動(dòng)部分13c在箭頭10a所示的伸出方向上移動(dòng)時(shí)和在箭頭10b所示的縮回方向上移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)量不同。例如，在自動(dòng)聚焦照相機(jī)10是以箭頭10a所示的伸出方向?yàn)榇怪背系淖藨B(tài)的情況下，移動(dòng)部分13c在箭頭10a所示的伸出方向上移動(dòng)的情況下，由于在與移動(dòng)方向相反方向上受到重力，所以與在大致垂直于移動(dòng)方向的方向上受到重力的姿態(tài)相比，如圖4中實(shí)線所示這樣，稍微向里移動(dòng)，在移動(dòng)到箭頭10b所示的縮回方向的情況下，由于在移動(dòng)方向上受到重力，所以與在大致垂直于移動(dòng)方向的方向上受到重力的姿態(tài)相比，如圖4中虛線所示這樣，稍微往外移動(dòng)。
接著，說明微型計(jì)算機(jī)部分24收到自動(dòng)聚焦的開始命令時(shí)的動(dòng)作。微型計(jì)算機(jī)部分24具有前處理模式，通過控制對壓電元件13a的電力供給，從而以基端傳感器15檢測出的基端位置15a為基準(zhǔn)，使移動(dòng)部分13c進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)；以及移動(dòng)控制模式，基于往復(fù)移動(dòng)的去路中對壓電元件13a的電力的供給時(shí)間、往復(fù)移動(dòng)的回路中對壓電元件13a的電力的供給時(shí)間、以及移動(dòng)部分13c的移動(dòng)方向來調(diào)整供給時(shí)間，從而控制對壓電元件13a的電力的供給，以使移動(dòng)部分13c移動(dòng)。
如圖5所示，微型計(jì)算機(jī)部分24收到自動(dòng)聚焦的開始命令后，開始前處理模式，計(jì)算與對壓電元件13a的電力供給時(shí)間和移動(dòng)部分13c的移動(dòng)方向?qū)?yīng)的調(diào)整量(S101)。即，如圖6所示，微型計(jì)算機(jī)部分24基于來自基端傳感器15的信號將聚焦鏡頭11移動(dòng)到基端位置15a(S111)，并將聚焦鏡頭11從基端位置15a沿著箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)控制單位時(shí)間Bc的S1倍的時(shí)間(S112)，然后一邊對聚焦鏡頭11從當(dāng)前位置返回基端位置15a所需的控制單位時(shí)間Bc的經(jīng)過次數(shù)S2進(jìn)行計(jì)數(shù)，一邊基于來自基端傳感器15的信號使聚焦鏡頭11沿著箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)到基端位置15a(S113)。
接著，微型計(jì)算機(jī)部分24用S113中計(jì)數(shù)的S2除以S1來計(jì)算作為調(diào)整量的往復(fù)時(shí)間比R(S114)，將計(jì)算出的往復(fù)時(shí)間比R存儲在RAM26中(S115)，并結(jié)束前處理模式。
然后，如圖5所示，微型計(jì)算機(jī)部分24以所述處理模式的結(jié)束后的最初的垂直回程時(shí)間為契機(jī)，開始移動(dòng)控制模式，基于移動(dòng)部分13c的移動(dòng)方向以及移動(dòng)部分13c的調(diào)整量來調(diào)整對壓電元件13a的電力供給時(shí)間，從而控制對壓電元件13a的電力供給(S102)。即，微型計(jì)算機(jī)部分24通過重復(fù)進(jìn)行對新取得的焦點(diǎn)評價(jià)值和過去取得的焦點(diǎn)評價(jià)值進(jìn)行比較，在根據(jù)焦點(diǎn)評價(jià)值的變化大小和變動(dòng)幅度而決定了聚焦鏡頭11的移動(dòng)方向和移動(dòng)量之后，移動(dòng)聚焦鏡頭11的一系列動(dòng)作，從而使聚焦鏡頭11的位置收斂到焦點(diǎn)評價(jià)值為最大(頂點(diǎn))附近。
微型計(jì)算機(jī)部分24在移動(dòng)控制模式中，使聚焦鏡頭11移動(dòng)控制單位時(shí)間的N次的時(shí)間時(shí)，如圖7所示，判斷是否向聚焦鏡頭11的伸出方向、即箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)(S121)，在S121中判斷為向箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)的情況下，向聚焦鏡頭11的伸出方向，即箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)控制單位時(shí)間Bc的N次的時(shí)間(S122)，另一方面，在S121中判斷為不向箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)的情況下，在S115中向聚焦鏡頭11的縮回方向，即箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)將存儲在RAM26中的往復(fù)時(shí)間比R乘以控制單位時(shí)間Bc后的控制單位時(shí)間Bc’的N次的時(shí)間(S123)。
另外，S112中的移動(dòng)量為了減少運(yùn)算上的四舍五入誤差等而最好較長，但如果超出必要地長，則微型計(jì)算機(jī)部分24取得自動(dòng)聚焦的開始命令后到開始移動(dòng)控制模式為止所需的時(shí)間(以下稱為“前處理時(shí)間”)增加。這里，圖像對比方式的自動(dòng)聚焦通常以一場乃至一幀為單位來反復(fù)進(jìn)行鏡頭的移動(dòng)和焦點(diǎn)評價(jià)值的讀取。從而，S112中的移動(dòng)量最好被決定，使得前處理時(shí)間在對自動(dòng)聚焦整體的處理時(shí)間不帶來影響的一場乃至一幀以內(nèi)結(jié)束。例如，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10也可以決定S1，使得前處理時(shí)間在1/3幀以內(nèi)結(jié)束。
如上所述，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10在使移動(dòng)部分13c在箭頭10a所示的伸出方向上移動(dòng)時(shí)，以及使移動(dòng)部分13c在箭頭10b所示的縮回方向上移動(dòng)時(shí)，在移動(dòng)控制模式中進(jìn)行控制單位時(shí)間的調(diào)整的情況下，相對于移動(dòng)量的目標(biāo)值的實(shí)際的移動(dòng)量，在向箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)和向箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)中大致相等，所以到達(dá)聚焦點(diǎn)為止的移動(dòng)次數(shù)與理論值大致相等。另一方面，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10在使移動(dòng)部分13c在箭頭10a所示的伸出方向上移動(dòng)時(shí)，以及使移動(dòng)部分13c在箭頭10b所示的縮回方向上移動(dòng)時(shí)，在移動(dòng)控制模式中，如果為了不進(jìn)行控制單位時(shí)間的調(diào)整而通過切換部件18a進(jìn)行切換，則在相對于移動(dòng)量的目標(biāo)值的實(shí)際的移動(dòng)量在向箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)和向箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)中不同的情況下，到達(dá)聚焦點(diǎn)為止的移動(dòng)次數(shù)比理論值大幅地增加。例如，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10在使移動(dòng)部分13c在箭頭10a所示的伸出方向上移動(dòng)時(shí)，以及使移動(dòng)部分13c在箭頭10b所示的縮回方向上移動(dòng)時(shí)，在移動(dòng)控制模式中不進(jìn)行控制單位時(shí)間的調(diào)整，而相對于移動(dòng)量的目標(biāo)值的實(shí)際的移動(dòng)量，在向箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)和向箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)中相差10％的情況下，自動(dòng)聚焦結(jié)束需要2秒左右，而在使移動(dòng)部分13c在箭頭10a所示的伸出方向上移動(dòng)時(shí)，以及使移動(dòng)部分13c在箭頭10b所示的縮回方向上移動(dòng)時(shí)，在移動(dòng)控制模式中進(jìn)行控制單位時(shí)間的調(diào)整的情況下，自動(dòng)聚焦能夠在1.5秒左右結(jié)束。
如以上所說明的，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10即使由于自動(dòng)聚焦照相機(jī)10自身的姿態(tài)變化、各個(gè)沖擊型驅(qū)動(dòng)器13的偏差、溫度、濕度等環(huán)境的變化等，在向箭頭10a所示的伸出方向的移動(dòng)量和向箭頭10b所示的縮回方向的移動(dòng)量中產(chǎn)生差，由于每次在自動(dòng)聚焦開始時(shí)調(diào)整產(chǎn)生的差，所以即使不具有用于依次檢測移動(dòng)部分13c的實(shí)際位置的編碼器等精密的位置檢測器，也能夠以與以往相同程度的精度來執(zhí)行自動(dòng)聚焦。而且，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10由于不需要用于依次檢測移動(dòng)部分13c的實(shí)際位置的精密的位置檢測器，所以能夠比以往減少部件數(shù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)輕型化、小型化、制造成本的降低等。
另外，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10在使移動(dòng)部分13c沿箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)時(shí)，基于控制單位時(shí)間Bc使移動(dòng)部分13c移動(dòng)，在使移動(dòng)部分13c沿箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)時(shí)，基于對控制單位時(shí)間Bc乘以往復(fù)時(shí)間比R(＝S2/S1)后的控制單位時(shí)間Bc’使移動(dòng)部分13c移動(dòng)，從而減少向箭頭10a所示的伸出方向的移動(dòng)量和向箭頭10b所示的縮回方向的移動(dòng)量產(chǎn)生的差，但也可以通過其它方法減少向箭頭10a所示的伸出方向的移動(dòng)量和向箭頭10b所示的縮回方向的移動(dòng)量產(chǎn)生的差。例如，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10在使移動(dòng)部分13c沿箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)時(shí)，基于對控制單位時(shí)間Bc乘以S1/S2后的控制單位時(shí)間使移動(dòng)部分13c移動(dòng)，在使移動(dòng)部分13c沿箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)時(shí)，也可以基于控制單位時(shí)間Bc使移動(dòng)部分13c移動(dòng)，從而減少向箭頭10a所示的伸出方向的移動(dòng)量和向箭頭10b所示的縮回方向的移動(dòng)量產(chǎn)生的差。此外，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10也可以不調(diào)整控制單位時(shí)間而通過調(diào)整基于控制單位時(shí)間Bc計(jì)算出的移動(dòng)時(shí)間，從而減少向箭頭10a所示的伸出方向的移動(dòng)量和向箭頭10b所示的縮回方向的移動(dòng)量產(chǎn)生的差。
此外，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10以基端位置15a為基準(zhǔn)計(jì)算調(diào)整量，但也可以以前端位置16a為基準(zhǔn)來計(jì)算調(diào)整量。
另外，自動(dòng)聚焦照相機(jī)10對鏡頭整體采用聚焦鏡頭，但也可以將多個(gè)鏡頭組分割為固定鏡頭和移動(dòng)鏡頭，將移動(dòng)鏡頭中的聚焦鏡頭移動(dòng)而進(jìn)行聚焦調(diào)整。
(第二實(shí)施方式)首先，說明第二實(shí)施方式的攝像裝置的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的攝像裝置即自動(dòng)聚焦照相機(jī)的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦照相機(jī)10(參照圖1)的結(jié)構(gòu)同樣，所以賦予與自動(dòng)聚焦照相機(jī)10的結(jié)構(gòu)同樣的符號并省略詳細(xì)的說明。
ROM25將基端位置15a、前端位置16a之間的距離L作為已知的機(jī)械尺寸數(shù)據(jù)來存儲。
接著，說明微型計(jì)算機(jī)部分24收到自動(dòng)聚焦的開始命令時(shí)的本實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦照相機(jī)的動(dòng)作。
微型計(jì)算機(jī)部分24收到自動(dòng)聚焦的開始命令后，開始圖8所示的前處理模式。即，微型計(jì)算機(jī)部分24基于來自基端傳感器15的信號將聚焦鏡頭11移動(dòng)到基端位置15a(S211)，一邊對聚焦鏡頭11從基端位置15a到達(dá)前端位置16a所需的控制單位時(shí)間Bc的經(jīng)過次數(shù)S3進(jìn)行計(jì)數(shù)，一邊基于來自前端傳感器16的信號將聚焦鏡頭11從基端位置15a移動(dòng)到前端位置16a之后(S212)，一邊對聚焦鏡頭11從前端位置16a返回基端位置15a所需的控制單位時(shí)間Bc的經(jīng)過次數(shù)S4進(jìn)行計(jì)數(shù)，一邊基于來自基端傳感器15的信號將聚焦鏡頭11從前端位置16a移動(dòng)到基端位置15a(S213)。
接著，微型計(jì)算機(jī)部分24將距離L除以在S212中計(jì)數(shù)的S3來計(jì)算作為調(diào)整量的移動(dòng)速度R1(S214)，將距離L除以在S213中計(jì)數(shù)的S4來計(jì)算作為調(diào)整量的移動(dòng)速度R2(S215)，將在S214中計(jì)算出的移動(dòng)速度R1和在S215中計(jì)算出的移動(dòng)速度R2存儲在RAM26中(S216)，結(jié)束前處理模式。
然后，微型計(jì)算機(jī)部分24以前處理模式結(jié)束后的最初的垂直回程期間為契機(jī)，開始移動(dòng)控制模式。微型計(jì)算機(jī)部分24在移動(dòng)控制模式中將聚焦鏡頭11移動(dòng)距離X時(shí)，如圖9所示，判斷是否向聚焦鏡頭11的伸出方向，即箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)(S221)，在S221中判斷為向箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)的情況下，在S215中向聚焦鏡頭11的伸出方向，即箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)由距離X除以存儲在RAM26中的移動(dòng)速度R1而得的時(shí)間(S222)，在S221中判斷為不向箭頭10a所示的伸出方向移動(dòng)的情況下，在S215中向聚焦鏡頭11的縮回方向，即箭頭10b所示的縮回方向移動(dòng)由距離X除以存儲在RAM26中的移動(dòng)速度R2而得的時(shí)間(S223)。
如以上所說明的，本實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦照相機(jī)由于能夠求移動(dòng)部分13c的移動(dòng)速度，所以能夠從基端位置15a或前端位置16a指定任意的移動(dòng)距離，與第一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦照相機(jī)10(參照圖1)進(jìn)行比較而能夠高精度地進(jìn)行移動(dòng)部分13c的定位。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如以上所述，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置具有比以往減少部件數(shù)的效果，用于照相機(jī)的聚焦調(diào)整等的鏡頭驅(qū)動(dòng)所使用的驅(qū)動(dòng)裝置等。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括壓電元件；由所述壓電元件驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分；通過與所述驅(qū)動(dòng)部分之間的摩擦力而相對于所述驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)部分；檢測所述移動(dòng)部分位于規(guī)定位置的情況的規(guī)定位置檢測部件；以及控制對所述壓電元件的電力的供給的供給控制部件，所述供給控制部件具有包含前處理模式和移動(dòng)控制模式的動(dòng)作模式，所述前處理模式通過控制對所述壓電元件的電力的供給，從而以所述規(guī)定位置檢測部件檢測出的所述規(guī)定位置為基準(zhǔn)，使所述移動(dòng)部分進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)，所述移動(dòng)控制模式基于所述往復(fù)移動(dòng)的去路中對所述壓電元件的所述電力的供給時(shí)間、所述往復(fù)移動(dòng)的回路中對所述壓電元件的所述電力的供給時(shí)間、以及所述移動(dòng)部分的移動(dòng)方向來調(diào)整所述供給時(shí)間，從而控制對所述壓電元件的電力的供給，以使所述移動(dòng)部分移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述供給控制部件在所述前處理模式中，基于所述往復(fù)移動(dòng)的去路中的所述供給時(shí)間和所述往復(fù)移動(dòng)的回路中的所述供給時(shí)間，計(jì)算與所述移動(dòng)方向?qū)?yīng)的所述供給時(shí)間的調(diào)整量，在所述移動(dòng)控制模式中，基于所述移動(dòng)方向以及所述調(diào)整量來調(diào)整所述供給時(shí)間，從而進(jìn)行所述控制。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具有其它位置檢測部件，用于檢測所述移動(dòng)部分存在于離開所述規(guī)定位置規(guī)定距離的其它位置的情況，所述供給控制部件在所述前處理模式中，基于所述規(guī)定位置檢測部件的檢測結(jié)果和所述其它位置檢測部件的檢測結(jié)果來進(jìn)行所述控制，從而使所述移動(dòng)部分在所述規(guī)定位置和所述其它位置之間進(jìn)行所述往復(fù)移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述供給控制部件在所述移動(dòng)控制模式中，基于所述往復(fù)移動(dòng)的去路中的所述供給時(shí)間、所述往復(fù)移動(dòng)的回路中的所述供給時(shí)間、所述規(guī)定距離、以及所述移動(dòng)方向來調(diào)整所述供給時(shí)間，從而進(jìn)行所述控制。
5.一種攝像裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置以及由所述移動(dòng)部分支承的鏡頭。
全文摘要
提供一種能夠比以往減少部件數(shù)的驅(qū)動(dòng)裝置。自動(dòng)聚焦照相機(jī)(10)包括壓電元件(13a)；由壓電元件(13a)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸(13b)；通過與驅(qū)動(dòng)軸(13b)之間的摩擦力而相對于驅(qū)動(dòng)軸(13b)進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)部分(13c)；以及控制對壓電元件(13a)的電力的供給的微型計(jì)算機(jī)部分(24)，微型計(jì)算機(jī)部分(24)作為動(dòng)作模式，具有前處理模式，計(jì)算與移動(dòng)部分(13c)的移動(dòng)方向?qū)?yīng)的電力供給時(shí)間的調(diào)整量；以及移動(dòng)控制模式，基于移動(dòng)方向以及調(diào)整量來調(diào)整供給時(shí)間從而進(jìn)行控制，在前處理模式中，通過基于基端傳感器(15)的檢測結(jié)果來進(jìn)行控制，從而以基端位置(15a)作為基準(zhǔn)使移動(dòng)部分(13c)往復(fù)移動(dòng)，并基于往復(fù)移動(dòng)的去路中的供給時(shí)間和往復(fù)移動(dòng)的回路中的供給時(shí)間來計(jì)算調(diào)整量。
文檔編號H02N2/00GK101044671SQ20068000103
公開日2007年9月26日 申請日期2006年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者菊池紀(jì)彥, 廣瀨信幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社