CN101713861B - 聚合物致动器控制装置、聚合物致动器控制方法和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供聚合物致动器控制装置、聚合物致动器控制方法和电子装置，该聚合物致动器控制装置包括：聚合物致动器，其具有用于向聚合物部施加电能的第一电极和第二电极，并且依据所施加的电能而发生位移；电位差读取单元，其读取在聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差；以及聚合物致动器驱动电路，其向聚合物致动器的第一电极和第二电极施加用于驱动聚合物致动器的电能。所述聚合物致动器驱动电路和所述电位差读取单元形成闭合环路。所述聚合物致动器驱动电路改变电能，使得通过电位差读取单元读取到的电位差保持在目标电位值。因此，本发明无需使用位置传感器等就能够识别致动器的目前状态，并且能够保持恒定位移。

Description

聚合物致动器控制装置、聚合物致动器控制方法和电子装置

相关申请的交叉参考 

本申请包含与2008年9月29日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2008-250927相关的主题，在此将该日本专利申请的全部内容并入本文作为参考。 

技术领域

本发明涉及用于控制聚合物致动器的位移的聚合物致动器控制装置和聚合物致动器控制方法，以及包括该聚合物致动器控制装置的电子装置。 

背景技术

聚合物致动器由聚合物材料或者聚合物材料的复合物形成。聚合物致动器是将从该致动器的动力源供应的能量转换为材料自身的变形能量从而变形的致动器。通常使用的动力源是电能。 

上述聚合物致动器可以用于各种电子装置。日本专利申请公开公报No.2006-293008给出了一种采用聚合物致动器的光学装置。 

图1是用于说明该聚合物致动器的功能原理的图。 

聚合物致动器1的一端是固定的，另一端侧是自由端。聚合物致动器1包括含水的离子交换膜2以及电极3和4。离子交换膜2用作聚合物部。电极3和4沿着离子交换膜2的长度方向布置在离子交换膜2的两侧。 

如图1所示，当能够依据提供到聚合物致动器上的电压发生弯曲的聚合物致动器1被使用时，将电压或者电流施加到电极3和4上，从而使聚合物致动器1弯曲。 

然而，施加到聚合物致动器1上的电压值或者电流值与位移之间的关系很复杂。即使向聚合物致动器1施加恒定电压时，位移也会随着时 间的流逝而改变。当停止该施加的电压时，聚合物致动器1的位移基本上保持但会缓缓地返回。此外，聚合物致动器1的位移随着时间的流逝是逐渐改变的，并且即使当两个电极端子短路时位移也不会立刻变成0。 

图2是示出了普通的聚合物致动器控制装置的结构示例的图。图2所示的聚合物致动器控制装置10包括致动器驱动电路5和可动部6。致动器驱动电路5控制施加到聚合物致动器1的电极3和电极4上的电压。可动部6连接至聚合物致动器1的自由端侧。 

然而，聚合物致动器控制装置10具有以下缺点。没有方法能够确定聚合物致动器1目前弯曲的程度或者聚合物致动器1是否是直的。当使聚合物致动器1发生一定量以上的位移时，可能会对聚合物致动器1产生不利影响。然而，由于没有方法能够确定目前的弯曲程度，因而难以确定该弯曲程度是否在安全范围内。此外，没有办法将位移保持在所需的位置处。 

为了精确控制位移，曾经提出了一种技术，即，如图3所示，在可动部6处布置有磁体7，在磁体7附近设置有由霍尔(Hall)元件形成的位置传感器8，并且基于位置传感器8的输出来确定聚合物致动器1的目前状态，然后在考虑了该状态的情况下对施加的电压或者电流进行控制，从而控制位移的位置。 

然而，上述情况下的问题是，由于设有磁体和作为位置传感器的霍尔元件等因而增加了成本。由于必须将磁体或者霍尔元件连接到可动部上，因而会使可动部的重量增加。这不利于通过聚合物致动器来驱动可动部。由于设有磁体和霍尔元件而导致尺寸增加，因此不利于形成小型化的致动器。还必须考虑由于磁体的存在而引起的磁场对环境的影响。 

发明内容

鉴于上述问题，期望提供聚合物致动器控制装置、聚合物致动器控制方法和包括该聚合物致动器控制装置的电子装置，它们无需使用位置传感器等就能够识别致动器的目前状态，并且能够保持恒定位移。 

本发明第一实施例的聚合物致动器控制装置包括：聚合物致动器，所述聚合物致动器具有用于向聚合物部施加电能的第一电极和第二电 极，并且所述聚合物致动器依据所施加的电能而发生位移；电位差读取单元，所述电位差读取单元读取在所述聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差；以及聚合物致动器驱动电路，所述聚合物致动器驱动电路向所述聚合物致动器的第一电极和第二电极施加电能，从而驱动所述聚合物致动器，其中，所述聚合物致动器驱动电路和所述电位差读取单元形成闭合环路，并且所述聚合物致动器驱动电路改变所述电能，使得通过所述电位差读取单元读取的电位差保持在目标电位值，并且所述聚合物致动器驱动电路提供具有不同占空比的信号，以使聚合物致动器利用正向占空比与反向占空比之间的差以电荷累积在一侧的方式改变自身的位移。 

本发明第二实施例的聚合物致动器控制方法包括如下步骤：向聚合物致动器的第一电极和第二电极施加电能，从而向所述聚合物致动器的聚合物部施加所述电能；读取在所述聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差；以及改变所述电能，使得读取到的所述电位差保持在目标电位值，其中，所述聚合物致动器被提供具有不同占空比的信号，并利用正向占空比与反向占空比之间的差以电荷累积在一侧的方式改变自身的位移。 

本发明第三实施例的电子装置包括：移动控制对象部；和聚合物致动器控制装置，所述聚合物致动器控制装置通过聚合物致动器的位移来控制所述移动控制对象部的移动。在上述电子装置中，所述聚合物致动器控制装置包括：聚合物致动器，所述聚合物致动器具有用于向聚合物部施加电能的第一电极和第二电极，并且所述聚合物致动器依据所施加的电能而发生位移；电位差读取单元，所述电位差读取单元读取在所述聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差；以及聚合物致动器驱动电路，所述聚合物致动器驱动电路向所述聚合物致动器的第一电极和第二电极施加电能，从而驱动所述聚合物致动器，其中，所述聚合物致动器驱动电路和所述电位差读取单元形成闭合环路，并且所述聚合物致动器驱动电路改变所述电能，使得通过所述电位差读取单元读取的所述电位差保持在目标电位值，并且所述聚合物致动器驱动电路提供具有不同占空比的信号，以使聚合物致动器利用正向占空比与反向占空比之间的差以电荷累积在一侧的方式改变自身的位移。 

在本发明的各实施例中，为了向所述聚合物致动器的聚合物部施加电能，所述聚合物致动器驱动电路向所述聚合物致动器的第一电极和第二电极施加电能。然后，所述电位差读取单元读取在所述聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差，并且将该电位差提供到所述聚合物致动器驱动电路。所述聚合物致动器驱动电路改变所述 电能，使得读取到的所述电位差保持在目标电位值。 

根据本发明的各实施例，无需使用位置传感器等就能够识别致动器的目前状态，并且能够保持恒定位移。 

附图说明

图1是用于说明聚合物致动器的功能原理的图； 

图2是示出了普通的聚合物致动器控制装置的结构示例的图； 

图3是示出了为图2所示的聚合物致动器控制装置设置有位置传感器的结构示例的图； 

图4是示出了使用本发明第一实施例聚合物致动器控制装置的摄像装置的结构示例的图； 

图5是示出了本实施例的聚合物致动器驱动电路的结构示例的图； 

图6是示出了从中央处理器(Central Processing Unit，CPU)提供给聚合物致动器驱动电路的控制命令的示例的图； 

图7是作为比较例、包括了未实行闭合环路控制的聚合物致动器控制装置的摄像装置的结构示例的图； 

图8是用于说明本实施例的摄像装置中的自动对焦(Auto Focus，AF)控制操作的流程图；以及 

图9是示出了使用本发明第二实施例聚合物致动器控制装置的摄像装置的结构示例的图。 

具体实施方式

下面参照附图按照以下顺序对本发明的各实施例进行说明。 

1.第一实施例(使用聚合物致动器控制装置的照相机的结构示例) 

2.第二实施例(使用聚合物致动器控制装置的照相机的另一结构示例) 

第一实施例

图4是示出了使用本发明第一实施例聚合物致动器控制装置的摄像 装置的结构示例的图。 

在本实施例中，将要进行说明的示例是，在作为诸如便携式电话等电子装置的小型照相机模块中将聚合物致动器作为用于自动对焦(AF)的透镜驱动装置。第一实施例的电子装置中的移动控制对象部是AF透镜。 

摄像装置的结构

摄像装置100包括聚合物致动器110、具有自动对焦(AF)功能的透镜系统120、摄像器件130和图像信号处理单元(图像信号处理器(ImageSignal Processor，ISP))140。另外，摄像装置100还包括误差放大器150、模拟数字转换器(Analog-digital Converter，ADC)160、聚合物致动器驱动电路170和用作控制单元的CPU 180。 

于是，误差放大器150、ADC 160、聚合物致动器驱动电路170和CPU 180构成了本实施例的聚合物致动器控制装置200。此外，误差放大器150和ADC 160形成电位差读取单元。另外，误差放大器150、ADC 160和聚合物致动器驱动电路170形成闭合环路。 

聚合物致动器110的一个端部111是固定的，另一个端部112这一侧是自由端112。自由端112连接至透镜系统120的AF透镜的可动部(未图示)。聚合物致动器110包括含水的离子交换膜113以及第一电极114和第二电极115。离子交换膜113用作聚合物部。第一电极114和第二电极115沿着离子交换膜113的长度方向布置在离子交换膜113的两侧。从聚合物致动器驱动电路170将电压施加到聚合物致动器110的第一电极114和第二电极115上。 

需要注意的是，在本实施例中，可以用氟基离子交换树脂作为聚合物。该离子交换膜以杜邦公司(Du Pont)制造的Nafion或者旭硝子株式会社(Asahi Glass Co.，Ltd)制造的Flemion为代表。此外，金或者铂用作第一电极114和第二电极115。 

透镜系统120将物体图像形成在摄像器件130的摄像面上。透镜系统120包括AF透镜。透镜系统120的焦点由聚合物致动器110控制，该聚合物致动器110依据在CPU 180的控制下从聚合物致动器驱动电路170施加的电压而发生位移。 

通过AF光学系统120在摄像器件130的摄像面上形成物体图像。摄像器件130生成与形成该图像的光量对应的电信号，然后将该电信号输出到图像信号处理单元140。摄像器件130由互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器或者电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)形成。 

图像信号处理单元(ISP)140控制对由摄像器件130提供的图像数据进行的诸如去马赛克(demosaic)、自动曝光(auto exposure)和自动白平衡(auto white balance)等处理。图像信号处理单元140包括AF检波器141。AF检波器141根据图像数据的辉度信息来计算图像的对比度，并且将结果作为信号S140T输出到CPU 180。如将在下面说明的那样，CPU 180使用该对比度作为指标，并且通过聚合物致动器110来控制AF透镜以便增加对比度从而调节焦点。 

误差放大器150读取在聚合物致动器110的两个端子之间的电位差，即，在第一电极114与第二电极115之间产生的电位差，然后将差分信号S150输出到ADC 160。 

ADC 160将由误差放大器150提供的差分信号S150从模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号输出到聚合物致动器驱动电路170。 

聚合物致动器驱动电路170改变电压值，使得由ADC 160的数字值给出的电位值即聚合物致动器110的两个端子之间的电位差保持在目标电位值，然后将该电压值施加到聚合物致动器110上。此处需要注意的是，在上述说明中施加到聚合物致动器110上的电压被改变；可替代的，也可以设计成让电流值或者电力值改变。 

在本实施例中，为了进行控制以改变电压值、电流值或者电力值，由聚合物致动器驱动电路170、误差放大器150和ADC 160形成了闭合环路。聚合物致动器驱动电路170将由位于该环路外部的CPU 180给出的参数值转换为目标电位值，并且依据生成所要施加的电压的命令来改变该目标电位值从而使聚合物致动器的位移改变。 

在聚合物致动器110不被使用时，在CPU 180的控制下，聚合物致动器驱动电路170将两个端子之间的电压设定为0来驱动聚合物致动器 110以便不会对聚合物致动器110造成损坏。聚合物致动器驱动电路170在CPU 180的控制下把由该CPU给出的参数值转换得到的目标电压值限定在适当的动作保证范围内，从而驱动聚合物致动器110且不会对聚合物致动器110造成损坏。 

图5是示出了本实施例的聚合物致动器驱动电路170的结构示例的图。 

图5所示的聚合物致动器驱动电路170包括设定值寄存器171、目标电压值寄存器172、PLL(锁相环)电路173、晶体管开关174～177、与(AND)电路178、与电路179、反相器INV170以及电阻器R170。 

由CPU 180给出的参数被设定给设定值寄存器171。由为设定值寄存器171设定的参数值转换得到的目标电压值被设定给目标电压值寄存器172。 

PLL电路173根据从ADC 160输出的聚合物致动器110端子之间的电位差，以与目标电压值对应的振荡频率生成具有预定占空比的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)脉冲信号S173。由PLL电路173生成的脉冲信号S173被提供到AND电路178的一个输入端，并且还通过反相器INV170后被提供到AND电路179的一个输入端。此外，PLL电路173例如在CPU 180的控制下生成高电平激活使能信号(Enable)ENB。该使能信号ENB被提供到AND电路178的另一个输入端和AND电路179的另一个输入端。 

晶体管开关174例如由绝缘栅场效应晶体管(Field-effect Transistor，FET)形成。晶体管开关174和175串联连接在电源电压例如5V供应线与电阻器R170的一端之间。类似地，晶体管开关176和177串联连接在上述电源电压例如5V供应线与电阻器R170的上述一端之间。然后，电阻器R170的另一端连接至接地电位源GND。 

节点ND171由晶体管开关174与晶体管开关175之间的连接点形成。节点ND171连接至聚合物致动器110的作为正极端子的第一电极114。节点ND172由晶体管开关176与晶体管开关177之间的连接点形成。节点ND172连接至聚合物致动器110的作为负极端子的第二电极115。此 外，上述正极端子连接至误差放大器150的非反转输入端子(+)，并且上述负极端子连接至误差放大器150的反转输入端子(-)。 

晶体管开关174和177的栅极连接至AND电路179的输出。晶体管开关175和176的栅极连接至AND电路178的输出。 

由此构成的聚合物致动器驱动电路170具有以下功能。为了驱动聚合物致动器110，图4所示的聚合物致动器驱动电路170利用以一定频率(例如1kHz)振荡的矩形波来交替切换各晶体管开关，从而使电流沿正方向和沿负方向流向聚合物致动器110。然后，聚合物致动器驱动电路170改变矩形波占空比，从而控制聚合物致动器110的位移。 

这样，具有不同占空比的信号被提供到聚合物致动器110，因此聚合物致动器110利用正向占空比与反向占空比之间的差以电荷累积在一侧的方式改变自身的位移。当使能信号ENB处于高电平(H)时，使得能够执行聚合物致动器驱动电路170的驱动，而当使能信号ENB处于低电平(L)时，全部四个晶体管开关174～177截止，于是聚合物致动器110的两个端子是开放的。使能信号ENB以一定间隔重复处于高电平和低电平。当使能信号ENB处于低电平时，通过ADC 160来测量聚合物致动器110的端子之间的电压。当使能信号ENB处于高电平时，根据占空比来接通或断开提供到晶体管开关174～177的电流，从而向聚合物致动器110施加所需的驱动电压。 

聚合物致动器驱动电路170依据来自CPU 180的控制命令CMD进行上述驱动控制。 

图6是示出了从CPU提供给聚合物致动器驱动电路的控制命令的示例的图。 

Go-to-Inf-Position命令中的无限远位置是当物体位于无限远距离时透镜的位置。AF透镜被构造为使得聚合物致动器110能在负方向上充分弯曲，从而接触在无限远距离处的机械阻挡件。因而，在发出上述命令时，聚合物致动器驱动电路170将目标电压设定为最小值。 

在本实施例中，目标电压值的范围被设计成这样：当目标电压值从-3V到3V进行变化时，聚合物致动器110使AF透镜移动以充分覆盖从 无限远距离到微距位置(macro position)的范围。CPU 180管理该移动范围，使得该移动范围与从“0”到“1023”的步(step)数对应。实际上，从-3V到3V的6V范围对应于1024步，因此一步对应于5.9mV。 

当CPU 180使用该步数向聚合物致动器驱动电路170发送命令CMD时，聚合物致动器驱动电路170将该步数转换为目标电压值。从ADC 160向聚合物致动器驱动电路170提供两个端子之间的电压值，该电压值是当使能信号ENB处于不会让聚合物致动器驱动电路170驱动聚合物致动器110的低电平时测量得到的。聚合物致动器驱动电路170通过将使能信号ENB设定在高电平来驱动聚合物致动器110，因此脉冲宽度调制(PWM)的占空比根据与目标电压值的差的大小进行改变，从而将该差减小为0。在本实施例中，聚合物致动器驱动电路170进行上述闭合环路控制，从而通过重复上述操作将与目标电压值的差恒定保持在0。 

当从CPU 180发出Go-to-Inf-Position命令时，聚合物致动器驱动电路170将目标电压值设定为-3V并进行闭合环路控制，从而获得所设定的目标电压值。 

当从CPU 180发出Go-to-Macro命令时，聚合物致动器驱动电路170以5.9mV/步为基础对在该命令CMD中发送的步数进行转换，然后将转换得到的值加到目标电压值上。 

当从CPU 180发出Go-to-Inf命令时，聚合物致动器驱动电路170以5.9mV/步为基础对在该命令CMD中发送的步数进行转换，并且将转换得到的值从目标电压值中减去。 

当从CPU 180发出Go-to-Home-Position命令时，聚合物致动器驱动电路170将目标电压值设定为0。 

CPU 180使用上述命令CMD来操作AF透镜。目标电压值不必与聚合物致动器110的位移成精确的比例；然而，尽管有一定误差但它们也是相关的，因而电压值可以用作位移的指标。 

图7示出了作为比较例、包括不进行闭合环路控制的聚合物致动器控制装置200A的摄像装置300的结构示例。 

在摄像装置300中，当从CPU 180A向聚合物致动器驱动电路170A 发出用于移动AF透镜的命令时，基于移动量或者移动位置将该移动量或者移动位置转换为在一定期间内施加一定电压或者一定电流，然后执行。在这种情况下，必须明确在多长时间内施加的多大电压和电流下聚合物致动器110发生弯曲的程度的关系。然而，在聚合物致动器110中，上述关系很复杂并且不能模型化，因此控制的精确度显著不足。换言之，在图7所示的摄像装置300中，为了使聚合物致动器移动，仅在电压值或者电流值的变化期间内施加电压值或者电流值，并且没有方法能够识别出所导致的位移的多少。可选地，即使当将所施加的电压值或电流值以及施加时间用作指标时，在相同电压值、电流值下位移也根据施加时间逐渐变化，并且即使停止施加时位移也随着时间变化。因此，电压值或者电流值作为指标是没有用的。 

相比之下，在本实施例的摄像装置100中，由聚合物致动器110产生的电位用作该聚合物致动器110的位移的指标，并且电压和电流受到恒定地控制和调节，从而使电位保持在恒定值，因而增加了与作为指标的位移的相关性。改变目标电压从而改变位移的上述控制方法由于与位移相关所以能够成立。 

下面说明使用上述控制方法进行自动对焦(AF)的示例。图8是用于说明本实施例的摄像装置中的自动对焦控制操作的流程图。 

步骤ST1

在步骤ST1中，CPU 180首先发出Go-to-Inf-Position命令。 

步骤ST2

在步骤ST2中，当从CPU 180发出了Go-to-Inf-Position命令时，聚合物致动器驱动电路170将目标电压值设定为-3V并进行闭合环路控制以获得该目标电压值，从而将AF透镜移动到无限远(Inf)位置。 

步骤ST3

在步骤ST3中，CPU 180发出Go-to-Macro命令。 

步骤ST4

在步骤ST4中，当从CPU 180发出了Go-to-Macro命令时，聚合物 致动器驱动电路170以5.9mV/步为基础对在该命令CMD中发送的步数进行转换，然后将转换得到的值加到目标电压值上。这样，聚合物致动器驱动电路170使AF透镜以上述步数向着正(+)侧移动。 

步骤ST5

在步骤ST5中，把通过透镜系统120由摄像器件130形成并且被转换为电信号的图像数据输入到图像信号处理单元140中。在图像信号处理单元140中，通过AF检波器141计算出对比度，并且CPU 180读取该对比度。 

步骤ST6

在步骤ST6中，CPU 180判定对比度是否开始减小。在步骤ST6中，当对比度开始减小时，该流程进入下一个步骤ST7。 

步骤ST7

在步骤ST7中，当对比度开始减小时，判定出已经经过焦点，并且CPU 180发出Go-to-Inf命令。 

步骤ST8

在步骤ST8中，当从CPU 180发出Go-to-Inf命令时，聚合物致动器驱动电路170以5.9mV/步为基础对在该命令CMD中发送的步数进行转换，并且将转换得到的值从目标电压值中减去。这样，聚合物致动器驱动电路170使AF透镜以上述步数向着负(-)侧移动而返回几步。 

步骤ST9

在步骤ST9中，把通过透镜系统120由摄像器件130形成并且被转换为电信号的图像数据输入到图像信号处理单元140中。在图像信号处理单元140中，通过AF检波器141计算出对比度，并且CPU 180读取该对比度。 

步骤ST10

在步骤ST10中，对比度增加，但当超过焦点时对比度开始减小。于是，CPU 180判定对比度是否开始减小。 

当对比度开始减小时，移动方向再次改变并重复相同的操作。也就是说，通过重复与步骤ST3～步骤ST10的过程类似的过程，就能够在物体进行移动并且与物体相距的距离发生改变时跟随物体来调节焦点。可选地，当在某一时间点停止移动时，能够使AF透镜的位置固定。聚合物致动器驱动电路170在那期间继续进行控制，从而恒定地获得所设定的目标值。 

当AF透镜以此方式向前或者向后移动而跟随物体时，如果没有限制，则电压和电流会被超过需要地施加到聚合物致动器110上，从而使聚合物致动器110断裂或者即使当聚合物致动器110没有挠性时也强制使聚合物致动器110弯曲，因此可能会损坏聚合物致动器110。然而，在本实施例中，在聚合物致动器驱动电路170中，当将步数转换为电压值从而获得目标电压值时，施加限制使得不会超过±3V。因此，不会出现上述损坏情况。如果诸如±3V等限制值由于随着时间发生的变化而进行变化时，能够根据限制值的变化来改变控制范围。 

此外，当自动对焦操作结束时，如果通过Go-to-Home-Position命令将聚合物致动器110的电压设定为0V然后停止自动对焦操作，则能够在不对聚合物致动器110施加负荷的情况下使聚合物致动器110停止。如果不进行上述过程，则会在聚合物致动器110弯曲时自动对焦操作停止。这可能会导致形状的变形。在现有方法中，使两个端子短路；然而，使用此方法很难在短时间内将端子电压设定为0。因此，与本实施方式的情况一样，必须在监测电压值的同时施加电流，从而使电压值变成0V。 

除了上述方法以外，AF透镜的控制算法例如包括这样的方法，其中：在从无限远(Inf)位置到微距(Macro)位置的全部范围内以预定间隔测量对比度，存储对比度最大时的位置处的目标电压值，最后将AF透镜一次性移动到那里。在聚合物致动器中，电压值与位移之间具有相关性；然而，精确度和再现性不高。因此，该相关性不能保证焦点的调节，因而必须在移动后的位置附近再次进行寻找对比度峰值的过程。 

除了上述方法以外，还有用于AF算法的各种方法，因此本发明的实施例对任意方法都具有相同的效果。 

第二实施例

图9是示出了使用本发明第二实施例的聚合物致动器控制装置的摄像装置的结构示例的图。 

第二实施例的摄像装置100A说明了聚合物致动器110适用于在照相机的两个焦点之间，即，无限远距离与微距摄影之间切换的示例。第二实施例的移动控制对象部是在照相机的两个焦点之间即无限远距离与微距摄影之间切换的部分。在这种情况下，不需要检查不同于自动对焦情况的对比度。只需要CPU 180A向聚合物致动器驱动电路170简单发出让透镜在微距(macro)位置与无限远(∞)位置之间切换的命令。该命令在聚合物致动器驱动电路170中被转换为目标电压值，并且聚合物致动器110受到驱动从而获得该目标电压值。 

驱动方法不必限于脉冲宽度调制(PWM)方法。可替代的，可以采用一种通过简单地施加一定电压的方式来进行控制以改变该电压值及其施加期间的方法，或者一种通过施加一定电流值的方式来进行控制以改变该电流值及其施加期间的方法，等等。 

本发明的实施例不限于对AF透镜的控制；本发明的实施例可以用于使用聚合物致动器进行的任何控制。 

如上所述，根据本实施例，聚合物致动器控制装置200包括误差放大器150和ADC 160，它们用作电位差读取单元以读取在聚合物致动器110的第一电极114这个端子与第二电极115这个端子之间产生的电位差。聚合物致动器控制装置200还包括聚合物致动器驱动电路170，该聚合物致动器驱动电路170向聚合物致动器110的第一电极114和第二电极115施加电压从而驱动聚合物致动器110。聚合物致动器驱动电路170以及用作电位差读取单元的误差放大器150和ADC 160形成闭合环路。于是，聚合物致动器驱动电路170改变所施加的电压，使得读取到的电位值保持为目标电位值。因而，根据本实施例，可以获得以下优点。 

通过识别聚合物致动器的位移，与现有装置相比能够更加可靠地进行控制。可以限制聚合物致动器的可移动范围，因而能够防止致动器的损坏和对致动器的不利影响。能够施加限制，因此不会将异常的电压或 者电流施加到致动器上。能够更加稳定地保持致动器的位移。能够在短时间内将致动器上的负荷设定为0。无须位置传感器就能够进行控制。因此，能够实现低成本、重量轻和小型化。即使当所施加的电压、电流与位移之间的关系不是严格明确的，也能够进行控制。 

应当理解，本领域技术人员依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。 

Claims (6)

1.一种聚合物致动器控制装置，其包括：

聚合物致动器，所述聚合物致动器具有用于向聚合物部施加电能的第一电极和第二电极，并且所述聚合物致动器依据所施加的电能而发生位移；

电位差读取单元，所述电位差读取单元读取在所述聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差；以及

聚合物致动器驱动电路，所述聚合物致动器驱动电路向所述聚合物致动器的第一电极和第二电极施加所述电能从而驱动所述聚合物致动器，

其中，所述聚合物致动器驱动电路和所述电位差读取单元形成闭合环路，并且

所述聚合物致动器驱动电路改变所述电能，使得通过所述电位差读取单元读取的所述电位差保持在目标电位值，并且

所述聚合物致动器驱动电路提供具有不同占空比的信号，以使聚合物致动器利用正向占空比与反向占空比之间的差以电荷累积在一侧的方式改变自身的位移。

2.如权利要求1所述的聚合物致动器控制装置，还包括：

控制单元，所述控制单元从所述闭合环路的外部向所述聚合物致动器驱动电路提供表示所述目标电位值的参数和用于驱动所述聚合物致动器的命令，

其中，所述聚合物致动器驱动电路将由所述控制单元给出的参数值转换为所述目标电位值，并且生成依据所述命令而被施加从而通过改变所述目标电位差来改变所述聚合物致动器的位移的所述电能。

3.如权利要求2所述的聚合物致动器控制装置，其中，所述聚合物致动器驱动电路限制由所述参数值转换得到的所述目标电位值，使得所述目标电位值不会落在适当的动作保证范围之外。

4.如权利要求1～3中任一项所述的聚合物致动器控制装置，其中，在所述聚合物致动器不被使用时，所述聚合物致动器驱动电路驱动所述聚合物致动器以使所述聚合物致动器的两个端子之间的电位差为0。

5.一种聚合物致动器控制方法，所述方法包括如下步骤：

在聚合物致动器的第一电极和第二电极上施加电能，从而向所述聚合物致动器的聚合物部施加所述电能；

读取在所述聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差；以及

改变所述电能，使得读取到的所述电位差保持在目标电位值，

其中，所述聚合物致动器被提供具有不同占空比的信号，并利用正向占空比与反向占空比之间的差以电荷累积在一侧的方式改变自身的位移。

6.一种电子装置，其包括：移动控制对象部；和聚合物致动器控制装置，所述聚合物致动器控制装置通过聚合物致动器的位移来控制所述移动控制对象部的移动，

其中所述聚合物致动器控制装置包括：

所述聚合物致动器，所述聚合物致动器具有用于向聚合物部施加电能的第一电极和第二电极，并且所述聚合物致动器依据所施加的电能而发生位移；

电位差读取单元，所述电位差读取单元读取在所述聚合物致动器的第一电极端子与第二电极端子之间产生的电位差；以及

聚合物致动器驱动电路，所述聚合物致动器驱动电路向所述聚合物致动器的第一电极和第二电极施加所述电能从而驱动所述聚合物致动器，

其中，所述聚合物致动器驱动电路和所述电位差读取单元形成闭合环路，并且

所述聚合物致动器驱动电路改变所述电能，使得通过所述电位差读取单元读取到的所述电位差保持在目标电位值，并且

所述聚合物致动器驱动电路提供具有不同占空比的信号，以使聚合物致动器利用正向占空比与反向占空比之间的差以电荷累积在一侧的方式改变自身的位移。

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