CN101056075A - 驱动装置 - Google Patents

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CN101056075A CNA2007100967490A CN200710096749A CN101056075A CN 101056075 A CN101056075 A CN 101056075A CN A2007100967490 A CNA2007100967490 A CN A2007100967490A CN 200710096749 A CN200710096749 A CN 200710096749A CN 101056075 A CN101056075 A CN 101056075A
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Abstract

一种驱动装置,能够减低被驱动部件的移动量的变动。该驱动装置,按照压电元件(1)的伸缩使驱动轴(2)往复移动,使与驱动轴(2)摩擦卡合的被驱动部件(3)沿着驱动轴(2)移动,将按照对驱动轴(2)的被驱动部件(3)的位置而不同的驱动信号提供给压电元件(1),进行压电元件(1)的伸缩控制。由此,以相同的驱动信号驱动压电元件(1)时,由对驱动轴(2)的位置,被驱动部件(3)的移动量不同时,也能够控制其被驱动部件(3)的移动量的变动。

Description

驱动装置
技术领域
本发明涉及一种使用压电元件等机电转换元件的驱动装置,特别是涉及装载于小型数字照相机或网络摄像机或带摄像头的移动电话等中驱动小型透镜等的光学部件的驱动装置。
背景技术
以往熟知的有,作为使用压电元件的透镜的驱动装置,如日本专利第3358418号公报所记载,在压电元件粘接固定驱动部件,在其驱动部件使被驱动部件摩擦卡合而构成,对压电元件输入使其伸缩变位的驱动脉冲而使驱动部件往复移动,使被驱动部件相对于驱动部件移动。
该驱动装置,按照驱动脉冲施加时间或驱动脉冲电压缓慢地变化的方式进行控制,使驱动速度缓慢地变化,而降低被驱动部件在急剧移动、停止、倒转时发生的冲击声的影响。例如,在开始动作时,由检测机构信息进行监视被驱动部件的移动速度,其移动速度为正常速度以下时,提供速度缓慢上升的驱动信号的模式。而且,在被驱动部件的移动速度达到正常速度时,转换为正常驱动速度的模式。
【专利文献1】日本专利第3358418号公报
然而,这种驱动装置存在难以控制被驱动部件的移动的问题。如图11所示,即使对压电元件103输入相同的正常驱动信号时,也根据被驱动部件102相对驱动部件101的位置,有时被驱动部件102的移动量往往不同。例如,在驱动部件101的中央位置,被驱动部件102快速移动,在驱动部件101的端部位置,被驱动部件102的移动变慢。这时,根据被驱动部件102的位置,移动速度发生变化,因此,难以控制被驱动部件102的移动。并且,根据被驱动部件102的移动方向,有时移动速度发生变动,为了将被驱动部件102正确地移动控制,考虑移动速度的变动后进行被驱动部件102的移动控制为理想。
发明内容
因此,本发明是为了解决这种技术问题而提出的,其目的在于,提供一种能够控制被驱动部件的移动速度的变动的驱动装置。
即,本发明的驱动装置,按照由驱动信号的提供所进行的机电转换元件的伸缩使驱动部件往复驱动,使与上述驱动部件摩擦卡合的被驱动部件沿着上述驱动部件往复移动,驱动装置具备,将在上述被驱动部件的往路及复路的一方或双方的整个移动区域以多个分割区域进行分割,在其分割区域,提供不同驱动信号而进行驱动控制的驱动控制机构。
根据本发明,通过在被驱动部件的往路及复路的一方或双方的分割区域,提供不同的驱动信号而进行驱动控制,在以相同的驱动信号驱动驱动部件时,即使根据对驱动部件的位置被驱动部件的移动速度变动时,也能够控制其被驱动部件的移动速度的变动。
本发明相关的驱动装置,上述驱动控制机构,对上述机电转换元件提供驱动信号,使得上述驱动部件的驱动速度,在端部侧的位置比上述驱动部件的中央侧的位置大。
根据本发明,对上述机电转换元件提供驱动信号,使得上述驱动部件的驱动速度,在端部侧的位置比上述驱动部件的中央侧的位置大。因此,驱动部件以相同的驱动速度进行驱动时,被驱动部件的移动速度即使在驱动部件的端部侧的位置变小时,也能够控制这种被驱动部件的移动速度的减少。
本发明相关的驱动装置,上述不同的驱动信号最好是改变信号频率的信号。而且,在本发明所涉及的驱动装置,上述不同的驱动信号最好是改变信号波形的信号。
而且,本发明相关的驱动装置,按照驱动信号的提供所进行的机电转换元件的伸缩使驱动部件往复驱动,使与上述驱动部件摩擦卡合的被驱动部件沿着上述驱动部件往复移动,驱动装置具备,通过按照上述被驱动部件的移动方向提供不同的驱动信号,从而控制上述驱动部件的驱动速度的驱动控制机构。并且,在此所说的“不同的驱动信号”意味着使驱动部件的驱动速度不同的信号。
根据本发明,通过按照被驱动部件的移动方向而提供不同的驱动信号,从而控制驱动部件的驱动速度,因此,以相同的驱动信号驱动驱动部件时,根据移动方向,即使被驱动部件的移动速度变动时,也能够控制该被驱动部件的移动速度的变动。
而且,在本发明所涉及的驱动装置,优选上述驱动控制机构,将驱动信号提供给上述机电转换元件,使得上述驱动部件的驱动速度,与向上述被驱动部件的移动负荷小的方向移动上述被驱动部件时相比,在向上述被驱动部件的移动负荷大的方向移动上述被驱动部件移动时大。
根据本发明,将驱动信号提供给机电转换元件,使得驱动部件的驱动速度,与使上述被驱动部件向移动负荷小的方向移动时相比,使被驱动部件向移动负荷大方向移动时大。因此,将相同的驱动信号向机电转换元件提供时,向移动负荷大的方向的被驱动部件的移动速度变少时,也能够控制这种被驱动部件的移动速度的变动。
而且,在本发明相关的驱动装置,上述不同的信号优选是改变信号频率的信号。并且,在本发明相关的驱动装置,上述不同的信号优选是改变信号波形的信号。
根据本发明,通过按照被驱动部件相对驱动部件的位置或被驱动部件的移动方向,提供不同的驱动信号给机电转换元件,从而,能够控制被驱动部件的移动速度的变动。
附图说明
图1是表示与本发明的实施方式有关的驱动装置的截面图。
图2是在图1的II-II线处的被驱动部件的截面图。
图3是在图1的驱动装置的板弹簧的端部的放大立体图。
图4是表示在图1的驱动装置的驱动电路的图。
图5是输入到图4的驱动电路中的输入信号的波形图。
图6是从图4的驱动电路输出的输出信号的波形图。
图7是表示图1的驱动装置的动作的说明图。
图8是表示在图1的驱动装置中的驱动信号的频率与被驱动部件的移动速度的关系的图表。
图9是表示在图1的驱动装置中的驱动信号的t1时间与被驱动部件的移动速度的关系的图表。
图10是在以往技术的共振的说明图。
图11是以往技术的说明图。
图中符号说明:
1-压电元件;2-驱动轴;3-被驱动部件;4-固定框;5-支撑部件;6-锤部件;7-板弹簧;81-控制部。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。另外,在附图说明中,对相同的要素付相同的符号,并省略重复说明。
图1是与本发明的实施方式有关的驱动装置的截面图。如图1所示,有关本实施方式的驱动装置,按照压电元件1的伸缩使驱动轴2往复驱动,使与驱动轴2摩擦卡合的被驱动部件3沿着驱动轴2移动。
压电元件1是通过电气信号的输入可伸缩的机电转换元件,可向规定的方向伸长与收缩。该压电元件1连接于控制部81,通过由其控制部81输入电气信号而进行伸缩。例如,在压电元件1设置2个输入端子11a、11b。通过使施加于该输入端子11a、11b的电压反复增减,而压电元件1反复进行伸长与收缩。
驱动轴2,为按照压电元件1的伸缩往复驱动的驱动部件,在压电元件1的伸缩方向朝向长度方向安装于压电元件1。例如,驱动轴2的一端抵接于压电元件1并用粘接剂21被粘接。该驱动轴2是细长状的部件,例如,使用圆柱状的部件。驱动轴2是由从固定框4向内侧延伸的隔板部4a、隔板部4c可沿长度方向移动地被支撑着。隔板部4b、隔板部4c是为了分割被驱动部件3的移动区域的部件,还作为驱动轴2的支撑部件起作用。固定框4收容压电元件1、驱动轴2及被驱动部件等,起到用于收纳安装的机架的作用。
驱动轴2的材质,轻量并高刚性的材质为适当,作为满足其条件材质,铍为理想,但,这材料为稀有金属拥有高价且加工性差的缺点。所以,在本实施方式,使黑铅结晶强力地复合的黑铅复合体,例如使用碳石墨。(在此,黑铅复合体意味着为碳素的六角板状结晶体的石墨和与石墨以外的物质的复合体,碳石墨意味着由石墨和无定形碳素而成的物质。并且,石墨也叫黑铅。)该黑铅复合体的碳石墨,具有与铍相似的特性(铍的比重约为1.85、碳石墨的比重约为1.8),与铍不同具有比较便宜并容易加工的特性。并且,驱动轴2的形状不限定为圆柱状,也可以为角柱状。
在隔板部4b、隔板部4c分别形成有使驱动轴2贯通的贯通孔4a。隔板部4b支撑驱动轴2的压电元件1安装部分的附近部位,即支撑驱动轴2的基端部位。隔板部4c支撑驱动轴2的前端部位。驱动轴2通过安装于压电元件1,按照压电元件1的伸长及收缩的反复动作,沿着其长度方向往复移动。
而且,在图1表示将驱动轴2由隔板部4b、4c,在其前端侧或基端侧的2部位的支撑的情况,也是表示将驱动轴2在其前端侧或基端侧的一方支撑的情况。例如,通过将隔板部4b的贯通孔4a形成为比驱动轴2的外径大,驱动轴2由隔板部4c只在前端部位被支撑。并且,通过将隔板部4c的贯通孔4a形成为比驱动轴2的外径大,由隔板部4b只在基端部位支撑驱动轴2。
并且,在图1表示了支撑驱动轴2的隔板部4b、4c与固定框4成为一体的情况,但这些隔板部4b、4c还可以与固定框4分体地安装设置在固定框4。即使为分体,也会得到与成为一体时相同的功能和效果。
被驱动部件3,可移动地被安装在驱动轴2。该被驱动部件3对于驱动轴2摩擦卡合安装,可沿着驱动轴2的长度方向移动而成。例如,被驱动部件3由板弹簧7按压于驱动轴2,以规定的摩擦系数卡合,通过以一定的按压力推压在驱动轴2,在其移动时,产生一定的摩擦力而被安装。通过超过该摩擦力的方式驱动轴2移动,由于惯性被驱动部件3保持其位置,对于其被驱动部件3驱动轴2相对地移动。
压电元件1,由支撑部件5安装在固定框4。支撑部件5是将压电元件1相对于其伸缩方向从侧方支撑而安装,配设于压电元件1与固定框4之间。这时,优选由支撑部件5将压电元件1从与其伸缩方向直交的方向进行支撑。该支撑部件5作为将压电元件1从侧方支撑而安装的安装部件起作用。
支撑部件5,由具有规定值以上的弹性特性的弹性体所形成,例如由硅树脂所形成。支撑部件5,形成使压电元件1插过的插通孔5a而构成,以在该插通孔5a插通压电元件1的状态下装配于固定框4。支撑部件5对固定框4的固定粘接,由粘接剂22的粘接而进行。并且,支撑部件5和压电元件1之间的固定粘接,也由粘接剂的粘接而进行。通过将该支撑部件5由弹性体构成,可以将压电元件1朝向其伸缩方向可移动地支撑。在图1,在压电元件1的两侧图示2个支撑部件5,但该支撑部5、5是通过取环状的支撑部件5的截面被图示成2个。
并且,在支撑部件5对固定框4的固定粘接及对压电元件1的固定粘接,在固定框4和压电元件1之间压入支撑部件5,由支撑部件5的按压进行也可以。例如,由弹性体构成支撑部件5,且,形成比固定框4和压电元件1之间大,在其之间压入设置。由此,支撑部件5,与固定框4及压电元件1紧密地配置。此时,压电元件1,由支撑部件5从与伸缩方向直交的方向的两侧被按压。由此,压电元件1被支撑。
而且,在此说明了对于将支撑部件5由硅树脂所形成的情况,但可以由弹簧部件构成支撑部件5。例如,在固定框4和压电元件1之间配置弹簧部件,也可以由该弹簧部件对固定框4支撑压电元件1。
在被驱动部件3,通过透镜框91安装有移动透镜90。移动镜头90构成照相机的摄像光学系统,并成为驱动装置的移动对象物。该移动透镜90,与被驱动部件3一体设置,被设置为与被驱动部件3一同移动。在移动透镜90的光轴O上,配设未图示的固定透镜等,并构成照相机的摄像光学系统。而且,在光轴O上,配设有摄像元件82。摄像元件82,是将由摄像光学系统成像的图像转换成电气信号的摄像机构,例如由CCD构成。摄像元件82,与控制部81连接,将图像信号输出至控制部81。
在压电元件1的端部安装有锤部件6。锤部件6是用于使压电元件1的伸缩力向驱动轴2侧传达的部件,被安装于安装有压电元件1的驱动轴2的端部相反侧的端部。作为锤部件6使用比驱动轴2更重的。并且,作为锤部件6,优选使用在可弹性变形的部件混合金属粉。通过混合金属粉可以使重量增大,通过使用可弹性变形的部件,可以衰减在压电元件1的动作时的不必要的共振。
锤部件6的材质使用比压电元件1及驱动轴2杨氏模量小的材料。作为锤部件6的杨氏模量,1GPa以下为理想,300MPa以上为更理想。这种锤部件6,通过在橡胶等的弹性体混合比重大的金属粉而形成,例如,通过在氨酯橡胶或氨酯树脂混合钨的粉末而制造出。锤部件6的比重,为了装置的小型化,比重尽量高为理想,例如设定为8~12左右。并且,通过在氨酯橡胶或氨酯树脂混合钨的粉末而被制造的锤部件6的杨氏模量为60MPa左右,比重为11.7左右。因此,尽量小体积设计锤部件6时,比重尽量大且杨氏模量小的组合为最适当,但,锤部件6比驱动轴2的比重大(比重1.8以上),而且,杨氏模量为1GPa以下则可以使用。即,将比重除以杨氏模量的数值(比重/杨氏模量)只要为1.8×10-9以上,则作为锤部件6适合。并且,作为将锤部件6和压电元件1固定粘接的粘接剂,优选使用弹性粘接剂。
而且,通过由软性部件构成锤部件6,可以相对于压电元件1的驱动频率充分地减小在压电元件1、驱动轴2中的共振频率,并可以减低共振的影响。例如,将压电元件1的驱动频率为f、将在压电元件1及驱动轴2的共振频率为f0时,满足f≥2·f0的关系为理想。这时,可以将由压电元件1的伸缩动作的振动的振动传达率控制在1以下的范围,并可以减低共振的影响。作为频率的组合,例如,通过将共振频率f0为70kHz以下、将驱动频率f为50~100kHz,可以满足上述f≥2·f0的关系。
而且,锤部件6,以相对于固定框4不被支撑固定的状态而被设置,即,锤部件6安装于压电元件1的自由端,相对于固定框4不直接支撑或固定,并通过粘接剂或树脂材料相对于固定框4以便约束动作而未支撑或固定的状态被设置。
在驱动装置,设置有检测被驱动部件3的移动位置的检测器83。作为检测器83,例如使用光学式的检测器,使用光反射器、光遮断器等。具体而言,作为检测器83使用具备反射镜83a、检测部83b的时,在与被驱动部件3一体形成的透镜框91安装反射镜83a,从检测部83b向反射镜83a侧射出检测光,通过将从反射镜83a侧反射过来的反射光以检测部83b检测,从而检测被驱动部件3及移动透镜90的移动位置。
检测器83,连接于控制部81。检测器83的输出信号输入于控制部81。控制部81进行驱动装置的整体控制,例如由CPU、ROM、RAM、输入信号电路、输出信号电路等构成。并且,控制部81具备为了使压电元件1动作的驱动电路,对于压电元件1,提供用于驱动的驱动信号,进行压电元件1的伸缩控制,按照被驱动部件3相对于驱动轴2的位置,作为提供不同的驱动信号的驱动控制机构起作用。
图2是在图1的II-II线处的被驱动部件3的摩擦卡合部分的截面图。
如图2所示,被驱动部件3由板弹簧7按压于驱动轴2而摩擦卡合。在被驱动部件3形成有V字状的槽3a。在此槽3a,沿着其表面附设有滑动板3b。滑动板3b为与驱动轴2滑动的板体,按照槽3a的表面形状弯曲成以截面V字状而被设置。滑动板3b的对被驱动部件3的附设,例如,由粘接而进行。并且,也可以设置为与被驱动部件3一起与滑动板3b一体地形成。该滑动板3b,例如,由比被驱动部件3更硬质的材料而构成。
驱动轴2配置于槽3a内,抵接于滑动板3b而被设置。设置板弹簧7,使得将该驱动轴2夹在被驱动部件3之间。板弹簧7向与驱动轴2交叉的方向被配设,例如,配设于向与驱动轴2的轴方向直交的方向。
板弹簧7以L字状弯曲形成,具备相对于与驱动轴2抵接的板片71和相对其板片71弯曲而形成的板片72。在此,L字状是,不仅是板片71、72成为90度的垂直的情况,也包括这些成的角成为90±20度左右的大致为L字状的情况。
板片71、72的各端部分别架在被驱动部件3。即,板弹簧7的两端不被螺旋固定,而分别挂在被驱动部件3而被安装。板片71的端部挂于以钩状形成于被驱动部件3的挂钩部3d。板片72的端部以钩状形成挂钩部3e挂于被驱动部件3。在板片72的端部形成有向外侧弯曲的钩部72a。钩部72a与挂住部3e卡合,防止板片72在其长度方向脱落。
在板片71的端部形成有向外侧突出的突起部71a。突起部71a是用于使板弹簧7与被驱动部件3点接触的部位。该突起部71a,例如,如图3所示,沿着长度方向将板弹簧7的端部中央部分以倒V字状弯曲而形成。
如图2所示,在板弹簧7的板片71的中间部分形成有以倒V字状弯曲的滑动部71c。滑动部71c抵接于驱动轴2进行推压驱动轴2。由此,被驱动部件3与驱动轴2以规定的推压力被按压,成为用规定的摩擦系数摩擦卡合的状态。该滑动部71c形成为与被驱动部件3的槽3a对置的位置。
在板弹簧7的弯曲部分形成有向外侧突出的弯曲部73。弯曲部73设于板片71与板片72的弯曲部分,与将板片71与板片72以直角弯曲时相比,以弯曲状向其弯曲外侧突出而形成。
如此,通过由截面V字状的滑动板3b和截面倒V字状的滑动部71c夹住驱动轴2,被驱动部件3在驱动轴2的多个部位线接触,可以对于驱动轴2稳定地摩擦卡合。并且,由多个部位的线接触的状态被驱动部件3卡合于驱动轴2,因此,实际上成为被驱动部件3以面接触状态与驱动轴2进行卡合时相同的卡合状态,可以实现稳定的摩擦卡合。
并且,在图2,滑动板3b成为截面V字状、并且滑动部71c成为截面倒V字状,但,也可以将滑动板3b及滑动部71c作为沿着驱动轴2的周面的截面圆弧状的板体而构成,与驱动轴2面接触。此时,被驱动部件3在驱动轴2以面接触的状态卡合,因此,可以对于驱动轴2被驱动部件3更稳定地摩擦卡合。
图4是使压电元件1动作的驱动电路的电路图。
如图4所示,驱动电路85配设于控制部81内。该驱动电路85,作为压电元件1的驱动电路起作用,相对于压电元件1输出驱动用的电气信号。驱动电路85,从控制部81的控制信号生成部(未图示)输入控制信号,将其控制信号电压放大或电流放大而输出压电元件1的驱动用电气信号。驱动电路85,例如通过逻辑电路U1~U3构成输入段,在输出段具备场效应型的晶体管(FET)Q1、Q2而使用。晶体管Q1、Q2,作为输出信号,可输出H输出(高电位输出)、L输出(低电位输出)及OFF输出(开路输出)而构成。
在图5表示向驱动电路85输入的输入信号,在图6表示从驱动电路85输出的输出信号。在该图5、6,竖轴为电压、横轴为时间。图5(A)是为,使被驱动部件3向压电元件1接近的方向(在图1的右方向)移动时输入的输入信号,图5(B)是为,使被驱动部件3从压电元件1向远离的方向(在图1的左方向)移动时输入的输入信号。并且,图6(A)是为,使被驱动部件3向压电元件1接近的方向(在图1的右方向)移动时输出的输出信号,图6(B)是为,使被驱动部件3从压电元件1向远离方向(在图1的左方向)移动时输出的输出信号。
图6(A)、(B)的输出信号为与图5(A)、(B)的输入信号在相同时刻进行开关的脉冲信号。在图6(A)、(B)的2个信号,输入于压电元件1的输入端子11a、11b。在该输入端子11a、11b,也可以输入梯形波形状的电压信号,但,输入在图6所示的矩形状的脉冲信号能够使压电元件1动作。此时,压电元件1的驱动信号可以为矩形状的脉冲信号,从而容易生成信号。
图6(A)、(B)的输出信号,由以相同的频率的2个矩形状的脉冲信号而构成。该2个脉冲信号通过使相位互相不同,互相信号的电位差以阶段性地增大后急剧减小的信号或电位差急剧增大后以阶段性地减小的信号。通过输入这些2个信号,可以使压电元件1的伸长速度与收缩速度不同,可以使被驱动部件3移动。
例如,在图6(A)、(B)被设定成,一方的信号成为H(high),以降低到L(low)后另一方的信号变成为H。在这些信号被设定成,一方的信号成为L时,在经过一定的时滞tOFF后,另一方的信号成为H。而且,在2个的信号都成为L时,作为输出成为关闭状态(开路状态)。
该图6(A)、(B)的输出信号,即,使压电元件1动作的电气信号,使用超过音频的频率的信号。在图6(A)、(B),2个信号的频率,成为超过音频的频率信号,例如,成为30~80kHz的频率信号,优选40~60kHz。通过使用这种频率的信号,能够降低在压电元件1的音频的动作音。
以下,相对于与本实施方式有关的驱动装置的动作说明。
在图1,从控制部81输出的驱动信号输入于压电元件1,由其驱动信号的输入,压电元件1反复伸长与收缩。按照该伸长及收缩,驱动轴2反复运动。此时,通过使压电元件1的伸长速度与收缩速度不同,驱动轴2向一定的方向移动的速度和其逆方向移动的速度成为不同。由此,可以使被驱动部件3及移动透镜90向所希望的方向移动。
此时,按照被驱动部件3相对驱动轴2的位置,不同驱动信号从控制部81提供至压电元件1。即,将被驱动部件3的整个移动区域以多个分割区域进行分割,将按照在其比分割区域的被驱动部件3的移动特性,将不同的驱动信号提供至压电元件1。例如,将驱动信号提供给压电元件1以使得上述驱动轴2的驱动速度,在端部侧的位置比上述驱动轴2的中央侧的位置大。此时,将在被驱动部件3的往路及复路的双方的全区域以多个分割区域进行分割后,也可以按照其比率区域进行驱动控制,将在被驱动部件3的往路及复路的一方的整个移动区域以多个分割区域进行分割,也可以按照其分割区域进行驱动控制。
作为驱动信号,例如,如图7所示,被驱动部件3的整个移动区域中,在中央区域,将驱动信号的频率为规定的f1,被驱动部件3的移动范围中,在端部区域,驱动信号的频率为比f1大的f2。在具体的驱动控制,例如,通过驱动信号的提供时间或脉冲数进行判断被驱动部件3的位置,被驱动部件3在端部区域时,将频率f2的驱动信号提供至压电元件1,被驱动部件3在中央区域时,将频率f1的驱动信号提供至压电元件1。并且,也可以用检测器83检测出被驱动部件3的位置,被驱动部件3在端部区域时,将频率f2的驱动信号提供至压电元件1,被驱动部件3在中央区域时,将频率f1的驱动信号提供至压电元件1。
此时,如图8所示,若提高驱动信号的频率,被驱动部件3的移动速度则变快。由此通过,被驱动部件3在端部区域时,以用频率高的驱动信号驱动压电元件1,从而,能够将被驱动部件3的移动量比通常增大。另一方面,通过被驱动部件3在中央区域时,以用低频率的驱动信号驱动压电元件1,从而,能够将被驱动部件3的移动量比通常减小。
如此,按照被驱动部件3相对驱动轴2的位置,对压电元件1提供信号频率不同的驱动信号,在对压电元件1提供相同的驱动信号时,在驱动轴2的端部侧的位置被驱动部件3的移动速度减小时,能够控制这种被驱动部件3的移动量的变动。由此,可以使被驱动部件3以均匀的速度移动,移动控制能够容易且正确地进行。
而且,也可以在被驱动部件3在端部区域时和在中央区域时,通过改变驱动信号的信号波形,从而抑制被驱动部件3的移动量的变动。例如,在图6(A)、(B)所示的驱动信号,通过被驱动部件3在端部区域时和在中央区域时分别改变将t1的时间,可以作为电压变化率不同的信号波形,被驱动部件3在端部区域时比在中央区域时,能够使被驱动部件3的移动量增大。
如图9所示,在图6(A)、(B)所示的驱动信号,t1的时间越长,被驱动部件的移动速度越慢。由此,被驱动部件3在端部区域时,通过用t1时间短的驱动信号驱动压电元件1,能够将被驱动部件3的移动量比通常大。另一方面,被驱动部件3在中央区域时,通过用t1时间长的驱动信号驱动压电元件1,能够将被驱动部件3的移动量比通常小。
并且,在如上述的图6(A)、(B)所示的驱动信号,除了改变t1的时间使信号波形不同,该驱动信号也可以改变t3时间而使信号波形不同的驱动信号提供至压电元件1。这时,也能够得到与改变t1时间时相同的作用效果。
而且,如上所示,改变驱动信号的开时间或关时间的长度,作为不同的驱动信号时以外,改变驱动信号的开时间或关时间的电压作为不同的驱动信号也可以。这时也使用波形不同的驱动信号,可以调整被驱动部件3的移动量,即,移动速度。
如此,按照被驱动部件3相对驱动轴2的位置,对压电元件1提供信号波形不同的驱动信号,在对压电元件1提供相同的驱动信号时,在驱动轴2的端部侧的位置被驱动部件3的移动速度减小时,能够抑制这种被驱动部件3的移动量的变动。由此,可以使被驱动部件3以均匀的速度移动,移动控制能够容易且正确地进行。
并且,也可以按照对驱动轴2的被驱动部件3的移动方向,提供不同的驱动信号,而控制驱动轴2的驱动速度。例如,在根据被驱动部件3相对驱动轴2的移动方向被驱动部件3的移动速度不同时,对压电元件1提供驱动信号,使得驱动轴2的驱动速度,在被驱动部件3的移动速度小的移动方向,比移动速度大的移动方向大。具体而言,进行移动控制,使得驱动信号的频率,在被驱动部件3的移动速度小的移动方向,比移动速度大的移动方向高,被驱动部件3的移动量增大。由此,能够控制被驱动部件3在移动方向的移动速度变动,能够容易或正确地进行被驱动部件3的移动控制。而且,这时,也可以通过改变驱动信号的信号波形,在被驱动部件3的移动速度小的移动方向,其移动速度增大。
而且,在此所说的“不同的驱动信号”,意思是使驱动轴2的驱动速度不同的驱动信号。例如,图6(A)的驱动信号和(B)的驱动信号为不同的波形的信号,但,在被驱动部件3的往路与复路只反转时间轴的信号,而不是使驱动轴2的驱动速度不同的信号,从而,不是在此所说的不同的驱动信号。
并且,如此,按照被驱动部件3相对驱动轴2的移动方向,提供不同的驱动信号而控制驱动轴2的驱动速度时,在其各移动方向,按照被驱动部件3相对驱动轴2的位置,可以对压电元件1提供不同的驱动信号。例如,根据移动方向向压电元件1提供不同的驱动信号的同时,在各移动方向将被驱动部件3的整个移动区域以多个分割区域进行分割,也可以按照在其分割区域的被驱动部件3的移动特征,将进而不同的驱动信号提供于压电元件1。这时,能够实现更正确的被驱动部件3的移动控制。
如上述内容,根据与本实施方式有关的驱动装置,将被驱动部件3的整个移动区域以多个区域进行分割,在其分割区域,通过对压电元件1提供不同的驱动信号而进行驱动控制,以相同的驱动信号驱动驱动轴2时,相对驱动轴2的位置,被驱动部件3的移动速度不同时,也能够控制其被驱动部件3的移动速度的变动。由此,被驱动部件3的移动控制变得容易。
例如,由压电元件1的伸缩引起振动共振时,由被驱动部件3相对驱动轴2的位置其共振的影响的程度不同。并且,如图10(A)、(B)所示,压电元件1在伸缩方向以外的方向也变位。由此,以一定的驱动信号驱动驱动轴2时,由对驱动轴2的被驱动部件3的位置,被驱动部件3的移动速度成为不定。对此,在与本实施方式有关的驱动装置,通过在分割区域对压电元件1提供不同的驱动信号而进行驱动控制,从而,能够控制其被驱动部件3的移动速度的变动并可以使移动速度稳定。
而且,如此,将被驱动部件3的移动速度一定化,被驱动部件3的每个时间的移动量(移送量)成为一定。由此,通过将驱动时间适当地设定,可以将被驱动部件3移送到所希望的位置。因此,不必要复杂的反馈控制或约束驱动,能够简单地进行控制。
并且,根据与本实施方式有关的驱动装置,按照驱动轴2的驱动速度在端部侧的位置比驱动轴2的中央侧位置大的方式,对压电元件1提供驱动信号。由此,将相同的驱动信号提供至压电元件1时,在驱动轴2的端部侧的位置被驱动部件3的移动速度减小时,能够抑制这种被驱动部件3的移动速度的变动。例如,通过由压电元件1的伸缩引起共振,在端部位置上的被驱动部件3的移动速度减小时为有效。
而且,根据与本实施方式有关的驱动装置,通过过按照被驱动部件3的移动方向提供不同的驱动信号而控制驱动轴2的驱动速度,通过以相同的驱动信号驱动驱动轴2时,根据移动方向变动被驱动部件3的移动速度时,也能够抑制被驱动部件3的移动速度的变动。由此,使被驱动部件3的移动控制容易。
并且,根据本实施方式所涉及的驱动装置,使被驱动部件3朝向移动负荷大的方向移动时,与使被驱动部件3朝向移动负荷小的方向移动时相比,按照驱动轴2的驱动速度增大的方式,将驱动信号提供给压电元件1。由此,将相同的驱动信号提供于压电元件1时,被驱动部件3朝向移动负荷大的方向的移动速度减小时,也能够抑制这种被驱动部件3的移动速度的变动。
而且,通过将与本实施方式有关的驱动装置作为在照相机的摄像光学系统的构成部品的执行器使用,可以以小型地构成驱动机构,能够实现照相机的小型化。并且,通过作为在移动电话的照相机的摄像光学系统的构成部品的执行器使用,可以小型地构成驱动机构,能够实现移动电话的小型化。其外,还可以作为web照相机等当中的执行器使用。
并且,上述实施方式是表示本实施方式所涉及的驱动装置的一例。与本发明有关的驱动装置不限定于这些实施方式所涉及的驱动装置,在不改变各权利要求所述的要旨的范围内,变形与实施方式所涉及的驱动装置,或适用于不同装置也可以。
例如,在本实施方式说明了,适用于驱动移动镜头的驱动装置的装置,但是,也可以适用在驱动移动镜头以外的驱动装置。
而且,在本实施方式中,说明了将压电元件1通过支撑部件5安装于固定框4,将压电元件1的端部作为自由端的情况,但是,也可以将压电元件1的端部直接安装于固定框4。
并且,在本实施方式说明了,将被驱动部件3的移动区域分成前端侧端部、中央部、基端侧端部的3个,并通过不同的驱动信号进行移动控制的情况,也可以将被驱动部件3的移动区域分成2个时或分成4个以上,通过不同的驱动信号进行移动控制的情况。

Claims (8)

1、一种驱动装置,按照提供的驱动信号所引起的机电转换元件的伸缩来往复驱动驱动部件,使与上述驱动部件摩擦卡合的被驱动部件沿着上述驱动部件往复移动,其特征在于,
具备:将在上述被驱动部件的往路及复路的一方或双方的整个移动区域分割为多个分割区域,在该分割区域,提供不同的驱动信号而进行驱动控制的驱动控制机构。
2、根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:
上述驱动控制机构,将驱动信号提供给上述机电转换元件,以使得上述驱动部件的驱动速度,在端部侧的位置比上述驱动部件的中央侧的位置大。
3、根据权利要求1或2所述的驱动装置,其特征在于:
上述不同的驱动信号是改变信号频率的信号。
4、根据权利要求1或2所述的驱动装置,其特征在于:
上述不同的驱动信号是改变信号波形的信号。
5、一种驱动装置,按照提供的驱动信号所引起的机电转换元件的伸缩来往复驱动驱动部件,使与上述驱动部件摩擦卡合的被驱动部件沿着上述驱动部件往复移动,其特征在于,
具备:按照上述被驱动部件的移动方向提供不同的驱动信号,从而控制上述驱动部件的驱动速度的驱动控制机构。
6、根据权利要求5所述的驱动装置,其特征在于:
上述驱动控制机构,将驱动信号提供给上述机电转换元件,以使得上述驱动部件的驱动速度,与向上述被驱动部件的移动负荷小的方向移动上述被驱动部件时相比,在向上述被驱动部件的移动负荷大的方向移动上述被驱动部件移动时大。
7、根据权利要求5或6所述的驱动装置,其特征在于:
上述不同的驱动信号是改变信号频率的信号。
8、根据权利要求5或6所述的驱动装置,其特征在于:
上述不同的驱动信号是改变信号波形的信号。
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