CN1983791A - 超声波驱动器、其驱动方法、透镜驱动装置及携带式设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声波驱动器及其驱动方法。本发明的超声波驱动器具备：例如用于AF机构，按照由脉冲串构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子(11)；和将上述旋转驱动力变换为实际运动的转子(12)。本发明在具有这种结构的超声波驱动器中，在减速动作的场合，间隔剔除连续的脉冲串的一部分构成驱动信号，将未被间隔剔除而残留的脉冲的连续数量设为最低限度2个或4个以上。

Description

超声波驱动器、其驱动方法、透镜驱动装置及携带式设备

技术领域

本发明涉及例如用于搭载在光学装置上的自动调焦(AF)机构的超声波驱动器及其驱动方法。

背景技术

以往，在胶卷照相机或数码照相机等照相机上搭载有用于自动移动透镜的透镜驱动装置，开发了各种透镜驱动装置。图1表示使用了步进马达的现有的透镜驱动装置。

如图1所示，在现有的透镜驱动装置900上设有调整焦距(放大倍数)的连续变焦距机构和自动调整焦点的自动聚焦机构。这些机构分别设有步进马达901、902，在各步进马达901、902的马达轴上安装有齿轮903、904。在连续变焦距透镜和自聚焦透镜的各透镜905、906上装入齿轮支撑部907、908，这些齿轮支撑部与安装在各马达轴上的齿轮903、904嵌合。在现有的透镜驱动装置900中，通过旋转连续变焦距机构和自动聚焦机构各自的马达901、902来驱动各透镜905、906。而且，各透镜905、906由透镜压轴909轴向支撑。

近年来，由于在携带式电话机或携带式终端等小型终端上搭载照相机，所以要求照相机的小型化，透镜驱动装置的马达的大小及配置成为小型化的重要因素。在使用步进马达的现有的透镜驱动装置中，对于各连续变焦距机构、自动聚焦机构需要一对高价的步进马达。而且，步进马达自身的小型化是有限制的，从零部件配置的观点来看驱动器的小型化也是有限制的。再有，着眼于小型化而构成零部件配置，由于增加了用于传递来自步进马达的动力的零部件，所以各机构的结构变得复杂。因而，在使用了步进马达的现有的透镜驱动装置中，不仅价格高而且在小型化上也有限制。

于是，为了实现透镜驱动装置的小型化，开发了不使用步进马达而使用超声波驱动器的透镜驱动装置(例如，参照特开2003-33054号公报、特开2002-303775号公报、特愿平9-298890号公报等)。例如，在特开2003-33054号公报上所公开的透镜驱动装置，使用一个超声波驱动器驱动一个透镜。与此相对，也可以使用多个超声波驱动器分别驱动多个透镜。在该场合也与使用了步进马达的透镜驱动装置同样，在各连续变焦距机构、自动聚焦机构上设有一对超声波驱动器。在使用该多个压电元件的场合，与使用步进马达的场合同样，由于与使用一个超声波驱动器的场合比较价格也高，透镜驱动装置的结构也变得复杂，所以小型化也受到限制。

然而，超声波驱动器是不使用现有马达的驱动原理即电磁作用原理而基于新的动作原理的驱动器，在照相机用透镜驱动装置或医疗用微型驱动器等中广泛应用。超声波马达是在驱动力源上使用了压电振子的马达，压电振子有共振型和非共振型，但本发明的超声波驱动器使用的是共振型压电振子。共振型压电振子公知的有振动的波节不移动的驻波型和波节、波腹都以音速移动的行波型2种，这些都是利用重心固定的振子的一维往复振动的波型。除此之外，还有利用了圆柱、圆筒的弯曲振动的重心固定的振子的沿圆周的二维往复运动的驻波振子。其中驻波是往复运动，而不是一个方向的运动。行波是一个方向的运动，可用于驱动力，但迄今已知的行波振子由于采用删除原来的驻波的正反两相位的任何一个而改变为行波的结构，所以发生效率低。

与此相对，电致伸缩公转子是可以用单相交流电压激励可逆转矩，储存超过1000倍的激励功率的的Q倍的振动动力，能以超过99.9％的高效率维持的公转共振子。这是转矩共振子，是指电致伸缩公转的振子的意思而被称为电致伸缩公转子的以最大效率发生转矩的元件。该元件有时被误解为行波振子的一种。在共振时振动的波腹沿圆周与激励电压同步一个周期旋转一次，而振动的波节不在振动介质中，而与振子的重心一起做公转运动。由于波节不移动，所以当然不仅不能说是行波，而且也不是波动，要说起来是涡流。这种涡流在后述的在先申请中已公开，是由圆周和径向的示意结合的示意旋转的二维转矩，在圆筒的场合还由于能与轴向的示意容易地结合而产生三维的示意旋转，成为在公转子的整个表面上发生各种方向的立体转矩的三维共振子。公转转矩通过由在对置的电极A和C以及B和D之间施加相反极性的电压的非对称示意激励而使重心绕中心公转，圆的外圆周如忽拉圈做偏心运动，结果引起公转子的所有部分的轨迹成为无数的螺旋状的运动。

特开2002-303775号公报公开了超声波马达的结构例子。图2是特开2002-303775号公报所公开的超声波马达的示意立体图。该超声波马达具备圆筒型的压电陶瓷的定子11和压接在其后端的环状的转子12。在圆筒型定子11的外圆周面上形成有分割成4个的电极111、112、113以及114，在内周面上整个面都形成共用电极(未图示)。

如图3A的示意图所示，对电极111、电极112、电极113、电极114分别施加相位不同的交变驱动信号A、B、C、D。而且，圆筒型定子11的内周面电极被保持为浮动或接地的中间电位。如图3所示，驱动信号A、驱动信号B、驱动信号C、驱动信号D的相位按照这种顺序互相差90度。因此，驱动信号A和驱动信号C、驱动信号B和驱动信号D的相位差分别为180度。若用这种相对圆筒轴的非对称电压进行激励，则压电元件各部分应该进行与电压的大小相应的伸缩动作，但由于邻接的部分依次相互作用周向的力的结果，便产生径向和周向结合的示意旋转而形成为涡动。若发生这种涡动，则呈现重心绕中心公转的示意的共振现象，公转半径被共振放大。这样在电致伸缩公转子中可以直接激励旋转示意，而在圆周面上一样发生极大的公转转矩。再有，在圆筒型定子的整个表面上发生转矩，尤其在端面上发生与直径垂直方向的极大的公转转矩。该转矩可以直接作为压接在定子11上的转子12的旋转运动取出。

在这里，使用图5的曲线图对现有的超声波马达的一个例子的负载电流和驱动频率的关系进行说明。若从构成定子的电致伸缩公转子(压电元件)的比共振频率高的频率的旋转停止点开始降低频率，则有负载电流为最大的点。这时转矩也达到最大。若从负载电流的最大点开始再次将频率降低一些，则到达共振失调点，负载电流突然剧减使旋转停止。接着若从失调点开始提高频率到达共振恢复点，则负载电流突然飞跃剧增使旋转重新开始，若进一步提高频率则到达停止点。失调点、恢复点不是同一频率，用频率扫描显示其变化过程，发生电流的跳变现象是非线性共振的特征。

更具体地说明，如图6所示，在使频率从低的值上升的场合，在比共振频率(恢复频率)低的值时马达保持停止的状态，若通过恢复频率则马达旋转，当到达旋转停止点时则停止旋转。与此相反，在使频率从高的值下降的场合，即使通过恢复频率也不停止，而在失调频率停止。

于是，预先测量电致伸缩公转子的共振频率和电流，以其数据为基础对电致伸缩公转子输入适当的驱动信号。如图7所示，超声波马达的工作特性是，由于马达在驱动中发生的热等各种重要原因，使共振频率f0移动到频率f1或f2。因此，由于流过规定频率的电致伸缩公转子中的电流值发生变化，所以即使经常输入一定频率的驱动信号也难以维持稳定状态。为了解决这种问题，采用的方法有从超声波马达反馈驱动电流，将驱动信号的频率控制得适当，从而保持最大电流(峰值电流)(例如，参照日本特开2002-359988号公报)。

再有，即使进行了驱动信号的频率的反馈控制，由于超声波马达具有非线性特性，所以仍存在到达失调频率而停止旋转的危险性。因此，虽然可以保持某种程度的稳定状态来驱动超声波马达，但是要长时间地保持稳定状态来驱动超声波马达却是困难的。再有，电致伸缩公转子的共振频率随个体而有微小的不同，所以设定使多个电致伸缩公转子稳定地工作的共同的共振频率比较困难。而且还有，由于电致伸缩公转子具有磁滞特性，所以即使是相同的电致伸缩公转子，其共振频率也是变化的。

这样，从失调点到恢复点的频率变化状态区域如图所示是不稳定区域，不适合作为驱动区域。从恢复点到停止点的频带是适合驱动的区域。频率变化状态区域是非线性共振子所特有的区域，当共振振幅增大到某种程度时，急剧地呈现饱和现象，且Q值降低而发生热损失。因此频带宽度随频率扫描速度而发生变化。另一方面，由于恢复点是从不振动的状态，即没有发热的状态恢复到共振状态的频率，所以容易得到稳定的测量频率值。实际上若以恢复点附近的一定频率进行激励而维持共振状态时，由于发热，共振频率向高区域侧偏移，激励频率进入到比恢复频率低的变化状态区域，不久便失调而不发热。在此状态下稍等片刻，由于散热而使温度降低，恢复频率便与激励频率一致，跳变为共振状态。若调整激励频率，则发现以一定周期重复失调和恢复的跳变的频率。该频率是稳定驱动区域的低端的界限，由此到停止点是稳定的驱动区域。

这种结构的超声波马达具备高精密步进马达的功能，但要使用它构成各种驱动器，必须不损害高精密移动性而使马达的旋转速度降低，即减速。作为使马达的旋转减速的方法，首先考虑在机构上使用齿轮等进行的方法。然而，在采用这种方法的场合，存在不仅可能损害高精密移动性，而且在构造上形状变大的问题。特别不适合如AF驱动器那样要求小型、高精密化的用途。

而且，在以电的方法使马达的旋转减速时，虽可考虑改变驱动信号的方法，但由于非线性大，所以不能期待线性响应，控制性不好。为了在电压一定的条件下减小转数，有在驱动频率频带内将驱动信号的频率移位到较高区域一侧的方法。在该方法中，通过将频率偏移带较高区域一侧，从而使发生在压电元件上的振动能量减少而减小向转子传递的能量，由此使马达的旋转减速，所以伴随传递能量的减少不仅使转数下降，而且同时也降低驱动转矩，从而发生在输出转矩一定的条件下不能只改变转数的问题。

发明内容

本发明就是为了解决这种问题而提出的，其目的在于提供一种不用做成复杂的机构，在输出转矩一定的条件下可以高精度地进行减速动作的超声波驱动器及其驱动方法。

本发明的超声波驱动器具备：按照由脉冲串构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子；和将上述旋转驱动力变换为实际运动的移动元件，其特征在于，在比通常的动作速度减速了的减速动作的场合，间隔剔除上述脉冲串的一部分构成上述驱动信号。

在这里，作为在上述减速动作的场合的驱动信号，考虑使用瞬时脉冲串波改变占空比的方法，可以得到在大范围的减速动作，但是在用这种模拟方法取较大的占空比，残留波数减少成为几十周期以下时，则动作变得不稳定，甚至不动作。因此稳定地动作的最低周期数增多，按照该周期数动作分解能力变坏，损害独特的动作高精密性。于是，根据所谓使用瞬时脉冲串波改变占空比的模拟的概念，采用了使移动元件只移动与脉冲数相应的步数的方法。这时，若用一个脉冲移动一步，虽可以达到最大灵敏度的高精密性，但由于电致伸缩公转子的饱和特性而用一个脉冲不能建立共振状态，所以最低需要2个脉冲。因此，最好是在至少2个以上的连续脉冲之后间隔剔除规定数的脉冲的脉冲串。

本发明的其他超声波驱动器具备：按照由脉冲串构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子；和将上述旋转驱动力变换为实际运动的移动元件，上述定子由沿外圆周进行4等分的4个电极A、B、C及D的圆筒型电致伸缩公转子构成，上述驱动信号是相位互相差90度的4信道信号，其结构使得在对置配置的A和C以及B和D各个之间施加了相反极性的电位，在比通常的动作速度减速了的减速动作的场合，利用在由上述4信道构成的驱动信号中至少一个信道上间隔剔除一部分上述连续的脉冲串的脉冲的信号进行驱动。

通常以这种目的使用的驱动信号，是模拟电路的瞬时脉冲串波信号的概念，是改变占空比而改变减速比的信号，在占空比大而接近连续波的状态下虽可顺利减速，但若为了更大地减速而减小占空比，则移动元件的动作变得不稳定，若未间隔剔除的连续的脉冲的数量为数十脉冲，则存在动作停止的问题。本发明根据改变数字信号的脉冲数进行控制的数字控制的概念，从用单一脉冲进行驱动的条件开始了研讨，所以得到了连续脉冲数少，发热少并充分散热的结果，可以尽量避免使工作特性受影响的元件的温度上升，而以稳定的工作进行减速的方法。

在这里，本发明的上述减速动作的场合的上述连续脉冲串的脉冲的一部分被间隔剔除的信号，最好在至少2个以上连续的脉冲后间隔剔除规定数的脉冲。

再有，在减速比大的减速动作的场合，最好在至少4个以上连续的脉冲后间隔剔除规定数的脉冲。

通过使用上述超声波驱动器，可以构成自动聚焦机构。

本发明的超声波驱动器的驱动方法的特征在于，在具备按照由脉冲串构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子和将上述旋转驱动力变换为实际运动的移动元件的超声波驱动器以比通常的动作速度减速了的减速动作驱动的场合，利用间隔剔除上述脉冲串的一部分的驱动信号来进行驱动。

本发明的其他驱动方法的特征在于，在具备按照由脉冲串构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子和将上述旋转驱动力变换为实际运动的移动元件的超声波驱动器中，其结构为，上述定子由沿外圆周进行了4等分的4个电极A、B、C及D的圆筒型电致伸缩公转子构成，上述驱动信号是相位互相差90度的4信道信号，在对置配置的A和C以及B和D各个之间施加了相反极性的电位，在比通常的动作速度减速了的减速动作的场合，利用在由上述4信道构成的驱动信号中的至少一个信道中间隔剔除了上述一部分连续的脉冲串的的信号来进行驱动。

本发明的超声波驱动器的驱动装置是用于驱动具备：由压电元件构成，按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生驱动力的电致伸缩公转子；和将上述驱动力变换为实际运动的可动元件的超声波驱动器的装置，本装置具备：储存上述电致伸缩公转子开始驱动的驱动开始频率的存储部；检测流过上述电致伸缩公转子的电流的电流检测部；以及控制输入给上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率的控制部；该控制部根据在上述驱动开始频率以上的频带中，由上述电流检测部检测出的检测电流控制上述驱动信号的频率。在这种结构中，由于可以用可流动峰值电流的驱动开始频率的驱动信号驱动电致伸缩公转子，所以可以无失调，未到达停止点，以稳定状态长时间驱动。

再有，上述控制部，在上述检测电流的电流值上升的场合，提高输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率，在上述检测电流的电流值下降的场合，降低输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率。

而且，上述控制部随着对上述超声波驱动器接通电源，一边提高上述驱动信号的频率一边将驱动信号输入到上述电致伸缩公转子中，将该电致伸缩公转子开始驱动的上述驱动开始频率储存在上述存储部。

本发明的超声波驱动器是由这种驱动装置驱动的驱动器。在这种结构中，由于可以用可流过峰值电流的驱动开始频率的驱动信号驱动电致伸缩公转子，所以可以无失调，未到达停止点，以稳定状态长时间驱动。

本发明的超声波驱动器的驱动方法是用于驱动具有：由压电元件构成，按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生驱动力的电致伸缩公转子；和将上述驱动力变换为实际运动的可动元件的超声波驱动器的方法，本方法具备：储存上述电致伸缩公转子开始驱动的驱动开始频率的步骤；检测流过电致伸缩公转子的电流的步骤；以及根据在上述驱动开始频率以上的频带中由上述电流检测部检测出的检测电流控制上述驱动信号的频率的步骤。在这种结构中，由于可以用可流过峰值电流的驱动开始频率的驱动信号驱动电致伸缩公转子，所以可以无失调，未到达停止点，以稳定状态长时间驱动。

再有，在控制上述驱动信号的频率的步骤中，在上述检测电流的电流值上升的场合，提高输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率，在上述检测电流的电流值下降的场合，降低输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率。

另外，本发明的超声波驱动器的驱动方法具备：对上述超声波驱动器接通电源的步骤；随着该电源接通，一边提高上述驱动信号的频率一边将驱动信号输入给上述电致伸缩公转子的步骤；以及储存该电致伸缩公转子开始驱动的上述驱动开始频率的步骤。由此，可以按照由压电元件构成的电致伸缩公转子的电源接通时的初始状态用驱动开始频率进行驱动。

本发明的超声波驱动器是使两个部件进行动作的超声波驱动器，其具备：具有向上述两个部件的配置方向延伸的圆筒状形状，发生用于使上述两个部件进行动作的旋转驱动力的压电元件；可滑动地压接在由该压电元件构成的圆筒状形状的各端面上，利用上述旋转驱动力旋转的两个转子；以及对该两个转子的旋转分别进行制动的两个制动器；上述两个部件是通过上述转子的旋转进行移位驱动的部件。

在这种结构中，由于可以用一个压电元件使两个部件运动，因而可以实现廉价的驱动器。再有，由于这两个部件、保持这两个部件的两个转子配置在压电元件的两端面上，所以可以做到小型化至压电元件的大小程度。由此，可以实现小型化了的廉价的超声波驱动器。

而且，上述两个制动器按照上述两个部件的动作，解除或维持与上述转子接触的状态。

而且还有，在上述两个部件中，与保持动作的一方的部件的转子接触的制动器，解除与该转子接触的状态，与保持未动作的另一方的部件的转子接触的制动器，维持与该转子接触的状态。

最好上述转子以上述压电元件的长度方向作为轴可旋转地压接在上述压电元件的端面上，上述部件由上述转子以上述压电元件的长度方向为轴可螺旋运动地保持。

再有，上述部件从上述压电元件的端面嵌入到内部。

而且再有，上述两个部件在上述圆筒状的压电元件的内部以对置的状态嵌入。

再有恰好，本发明的超声波驱动器具备：用于将上述两个转子分别压接在上述压电元件的两端面上的轴承；和将该轴承向上述转子压紧的弹性部件。

本发明的透镜驱动装置是，上述部件为透镜部，利用这种超声波驱动器驱动该两个透镜部。采用这种结构，可以实现小型化了的廉价的透镜驱动装置。

再有，具有与上述两个透镜部不同的另一个透镜部，上述两个透镜部的一方是用于调整上述另一个透镜部的焦距的透镜部，上述两个透镜部的另一方是用于调整上述另一个透镜部的焦点的透镜部。

本发明的携带式设备具备这种两个透镜部和透镜驱动装置。采用这种结构，可以实现小型化了的廉价的透镜驱动装置。

再有，具备进行上述压电元件及上述两个制动器的动作控制的控制部，该控制部按照上述两个透镜部的动作，对上述两个制动器解除或维持上述各制动器与转子接触的状态。

而且，上述控制部，对与保持动作的一方的透镜部的转子接触的制动器，解除与该转子接触的状态，对与保持未动作的另一方的透镜部的转子接触的制动器，维持与该转子接触的状态。

本发明具有以下效果。

根据本发明，可以提供一种不采用复杂的机构，在一定输出转矩下可进行高精密减速动作的超声波驱动器及其驱动方法。

附图说明

图1是表示现有的透镜驱动装置的结构的一例的剖视图。

图2是超声波马达的示意立体图。

图3是超声波马达的定子的俯视图及侧视图。

图4是用于驱动超声波马达的现有的驱动信号的波形图。

图5是表示现有的超声波马达的负载电流和驱动频率的关系的曲线图。

图6是表示现有的超声波马达的动作特性的曲线图。

图7是表示现有的超声波马达的动作特性的曲线图。

图8是本发明的实施例1的用于驱动超声波马达的驱动信号的波形图。

图9是本发明的实施例1的用于驱动超声波马达的驱动信号的波形图。

图10是本发明的实施例1的用于驱动超声波马达的驱动信号的波形图。

图11是本发明的实施例1的用于驱动超声波马达的驱动信号的波形图。

图12是本发明的实施例1的用于驱动超声波马达的驱动信号的波形图。

图13是与本发明的实施例1的用于驱动超声波马达的驱动信号有关，对改变了连续的驱动脉冲数及间隔剔除数的场合的旋转动作进行汇总的表。

图14是表示本发明的实施例2的压电马达的驱动装置的一个结构例子的方框图。

图15是表示本发明的实施例2的压电马达的驱动装置的动作处理的一例的流程图。

图16是表示本发明的实施例2的压电马达的动作特性的曲线图。

图17是表示本发明的实施例3的数码照相机的一个结构例子的概略示意图。

图18是表示本发明的实施例3的透镜驱动装置的外观结构的一例的分解立体图。

图19是表示本发明的实施例3的透镜驱动装置的结构的一例的剖视图。

图20是表示本发明的实施例3的透镜驱动装置的内部结构的一例的示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例1的超声波驱动器的基本结构，与用图2及图3说明的现有的超声波马达相同。在本实施例的超声波驱动器中，其驱动信号具有特征。

图8是用于以通常的速度、即减速前的速度使超声波马达旋转的驱动信号(以下，称为基本驱动信号)的信号波形图。如图所示，在通常速度时，4相的脉冲状的驱动信号A、B、C、D被加在超声波马达的各电极111、112、113、114上。各驱动信号A、B、C、D由多个脉冲串构成，具有基于压电元件的共振点决定的固定周期。各驱动信号的各脉冲的脉冲宽度及脉冲电压是一定的。如在现有技术中所说明的，通过将转子12压接在定子11的上面，由驱动信号发生的振动能量传递到转子12，使转子12作旋转运动。如图8所示，分别有90度的相位差的驱动信号A、B、C、D被加在电极111、112、113、114上，由于在元件对角线上的电极上加上了反相的驱动信号，所以振动能量成为旋转方向的行波，转子12按照该行波作旋转运动。

作为以比通常的速度低的速度使超声波马达旋转的驱动信号，如图9的信号波形图所示，虽然可考虑对每一个脉冲间隔剔除信号的方法，但是在超声波马达中需要对元件对角线上的电极加上反相的即偏移180度的信号，而用该驱动方法由于没有满足该条件，因而不能充分得到行波而不能得到旋转动作。

于是，本申请的发明人，如图10的信号波形图所示，采用了在各驱动信号A、B、C、D中间隔剔除连续了2个脉冲后的1个脉冲，再使2个脉冲连续的信号波形。包含于本实施例的驱动信号的脉冲，不改变包含于基本驱动信号中的脉冲的形状，而是相同的。换言之，包含于本实施例的驱动信号的脉冲的脉冲宽度及脉冲电压是相同的。而且，包含于本实施例的驱动信号的脉冲的重复周期虽然也相同，但一部分脉冲并不生成而间隔地剔除。

在将这种驱动信号加在超声波马达上的场合，可以充分地满足对元件对角线上的电极施加反相的即偏移180度的信号的条件，从而使驱动信号A为负时驱动信号C为正，而驱动信号A为正时驱动信号C为负；能以稳定的旋转速度进行减速。

而且，如图11所示，也可以利用在连续4个脉冲后间隔剔除1个脉冲部分，再连续4个脉冲的驱动信号来以稳定的旋转速度进行减速。另外，在图11中用斜线表示的位置是间隔剔除脉冲的位置。

如图12所示，也可以利用在连续4个脉冲后间隔剔除2个脉冲部分，再连续4个脉冲的驱动信号来以稳定的旋转速度进行减速。

图13是对在改变了连续的驱动脉冲数及间隔剔除数的场合的旋转动作进行汇总的表。在表中，×表示未旋转的场合，△表示虽旋转但动作不稳定的场合，○表示动作良好的场合。首先，在如图9所示的脉冲的连续数为1间隔剔除数为1的场合，未旋转。在脉冲的连续数为2间隔剔除数为1、2的场合动作良好，但在相同的连续数而间隔剔除数为3、4的场合虽旋转但动作不稳定，在相同的连续数而间隔剔除数为5的场合未旋转。在脉冲的连续数为3间隔剔除数为1～6的场合动作良好，但在相同的连续数而间隔剔除数为7的场合虽旋转但动作不稳定，在相同连续数而间隔剔除数为8的场合未旋转。在脉冲的连续数为4间隔剔除数为1～28的场合动作良好，但在相同连续数而间隔剔除数为32、36的场合虽旋转但动作不稳定。此外，在脉冲连续数为4的场合对于间隔数为37以上未进行实验。

如上所述，根据本实施例的超声波马达，由于通过进行马达旋转的减速动作而不需要复杂的减速机构，所以小型且廉价。再有，由于利用2个以上脉冲连续后间隔剔除规定的脉冲的驱动信号来驱动超声波马达，所以可以实现稳定的减速旋转动作。

本实施例的超声波驱动器的构成波，基本上与如上所述的通常的超声波马达相同。不同点在于，不仅具有将转子的旋转力照旧作为旋转负载的驱动力的通常的马达功能，而且还可以实现例如，在转子的内周加工内螺纹，将在外圆周面上加工了与其配合的外螺纹的透镜镜筒向内插入，将镜筒在光轴方向移动的直线运动的驱动元件的功能。由于可以实现这种功能，本发明的超声波驱动器可以用于照相机用透镜驱动装置、监视照相机的旋转驱动装置、医疗用微型驱动器等各种领域。在这里所谓照相机用透镜驱动装置，具体的是指搭载在一般的数码照相机或手机上的数码照相机的AF机构或可变焦距驱动器等。另外，在将本实施例的超声波驱动器用于AF功能的场合，可以采用例如特开2002-303775号公报所公开的结构。由于在超声波驱动器中使用的压电元件比较廉价，因而可以实现AF机构的低成本化。而且，由于超声波驱动器不发生电磁波等干扰波，所以可以应用于医疗用微型驱动器或医疗用小型照相机。

实施例2

本实施例2的超声波驱动器的驱动装置，是在比开始驱动的共振频率(解调频率)更高的频率范围内一边保持定子11的驱动电流最大一边驱动超声波驱动器的装置。具体地，该驱动装置是将驱动信号的频率逐渐提高到解调频率并开始超声波驱动器的驱动，在比该解调频率更高的频率范围内驱动超声波驱动器的装置。

在本实施例中，作为超声波驱动器的适合的例子虽使用压电马达进行说明，但不限于此，可以通过对驱动力的传递机构进行各种变更构成各种驱动器。

首先，使用图14，说明本实施例的压电马达的驱动装置的构成。图14是表示本实施例的压电马达的驱动装置的一个结构例子的方框图。

如图14所示，本实施例的压电马达的驱动装置10具有驱动机构14、电致伸缩公转子15、电流检测部16、控制部17、存储部18、压控振荡器19(以下，简称为VCO19)。

驱动机构14是驱动压电马达的驱动机构等，由于与实施例1及图2、3所示的现有技术同样，所以省略对其详细内容的说明。电致伸缩公转子15由按照输入的驱动信号伸缩的所谓压电元件构成，发生压电马达的驱动力。电流检测部16由电流计等构成，检测流过驱动中的电致伸缩公转子15中的电流。控制部17由CPU或MPU等构成，进行该驱动装置10的动作控制。

存储部18由ROM或RAM、硬盘驱动器等构成，存储用于驱动压电马达的各种处理所需的程序或数据。在存储部18中储存有用于驱动电致伸缩公转子15的驱动信号的解调频率。而且，在存储部18中还储存有例如流过电致伸缩公转子15中的电流的电流值等数据，并使用这些驱动信号的频率或电流值控制驱动信号的控制程序等。VCO19是生成用于驱动电致伸缩公转子15的驱动信号的驱动信号生成部的一例，按照输入电压改变驱动信号的频率并输出驱动信号。

在这种驱动装置10中，若驱动机构14驱动电致伸缩公转子15，则电流检测部16检测流过电致伸缩公转子15中的电流。电流检测部16将检测出的检测电流的电流值输入到控制部17，控制部17将所输入的电流值保存在存储部18中。控制部17从该电流值算出用于控制VCO19的电压值，将该电压值的电压输入到VCO19。在这里，控制部17基于输入到电致伸缩公转子15的驱动信号的频率算出用于控制VCO19的电压值。

VCO19基于所输入的电压将规定频率的驱动信号输入到之处到电致伸缩公转子15，驱动电致伸缩公转子15。驱动装置10在直到电致伸缩公转子15开始驱动的期间，进而在电致伸缩公转子15正在驱动的期间，这样反馈流过电致伸缩公转子15中的电流而反复进行电致伸缩公转子15的控制。另外，虽未图示，但这些各功能部通过从用于驱动压电马达的电源部供给电源进行驱动。关于输入到电致伸缩公转子15的驱动信号，由于与实施例1同样，所以省略说明。

接着，使用图15，说明本实施例2的驱动装置10的动作处理。图15是表示本实施例的驱动装置10的动作处理的一例的流程图。在这里，参照图16进行适当的说明。图16是表示利用驱动装置10驱动的压电马达的动作特性的变化的示意图。

当开始接通电源时，控制部17则控制VCO19，将初始频率的驱动信号输入到电致伸缩公转子15(S101)。这时，初始频率是比构成电致伸缩公转子15的压电元件的共振频率还小的频率。控制部17一边从该初始频率开始逐渐提高频率，一边将相对VCO19规定频率的驱动信号输入到电致伸缩公转子15(S102)。然后，控制部17对电致伸缩公转子15发出指令以设定频率f旋转驱动(S103)。

控制部17利用由电流检测部16检测出的检测电流检测电流公转子15的驱动(S104)。详细地说，控制部17，在从电流检测部16输入的检测电流的电流值在大约为0的场合，则判断为电致伸缩公转子15未驱动，在检测电流的电流值不为0的场合，则判断为电致伸缩公转子15已驱动。

控制部17直到电致伸缩公转子15开始驱动为止，一边提高频率一边将驱动信号输入到电致伸缩公转子15，记录在开始驱动了的时刻的驱动信号的频率。详细地说，控制部17在已判断为电致伸缩公转子15未驱动的场合(S104)，直到电致伸缩公转子15开始驱动为止，便提高驱动信号的频率，并将该驱动信号输入到电致伸缩公转子15。控制部17在判断为电致伸缩公转子15已驱动的场合(S104)，便将那一时刻输入的驱动信号的频率作为f1，再将用电流检测部16检测出的电流值保存在存储部18中(S105、S106)。

电流检测部16在电致伸缩公转子15已开始驱动后，也检测流过该电致伸缩公转子15中的电流，并将检测电流的电流值输入控制部17。当从电流检测部16输入检测电流的电流值时，控制部17便将检测电流的电流值暂时保存在存储部18中(S107)。若再从电流检测部16输入检测电流时，控制部17便将该这次的检测电流的电流值和预先保存在存储部18中的上次检测时的电流值进行比较(S108、S111)。在该这次的检测电流的电流值和预先保存在存储部18中的上次检测时的电流值相等的场合(S108)，控制部17维持驱动频率f(S109)。然后，控制部17向电致伸缩公转子15发出以设定频率f进行旋转驱动的指令(S110)，电流检测部16返回检测流过电致伸缩公转子15中的电流的步骤S107。

在这时检测出的检测电流的电流值比所保存的上次检测出的电流值还大的场合(S108、S111)，控制部17将驱动信号的设定频率f仅提高规定量，例如250Hz左右(S112)。如图16A所示，在检测电流的电流值比保存的电流值还大的场合，压电马达的动作特性向频率上升的方向偏移。因此，电致伸缩公转子15的共振频率，由于驱动时发生的热等各种因素变得比预先保存的共振频率f1还高。从而，由于电致伸缩公转子15现正驱动的驱动信号的频率f接近失调频率，所以使输入的驱动信号的频率f上升。之后，控制部17向电致伸缩公转子15发出以设定频率f的旋转驱动的指令(S110)，电流检测部16返回检测流过电致伸缩公转子15中的电流的步骤S107。

在检测电流的电流值比所保存的电流值还小的场合(S108、S111)，控制部17将驱动信号的频率f仅降低规定量(S113)。控制部17将该降低的驱动信号的频率和共振频率f1进行比较(S114)。在这时的驱动信号的频率f比共振频率f1还大的场合(S114)，控制部17向VCO19发出以设定频率f的旋转驱动的指令(S110)，电流检测部16返回检测流过电致伸缩公转子15中的电流的步骤S107。

在降低的驱动信号的频率f为储存在存储部18的共振频率f1以下的场合(S114)，控制部17将驱动电致伸缩公转子15的驱动信号的频率f设定为共振频率fl(S115)。之后，控制部17向VCO19发出以设定频率f的旋转驱动的指令(S110)，电流检测部17返回检测流过电致伸缩公转子15中的电流的步骤S107。

如图16B所示，在检测电流的电流值为所保存的电流值以下的场合，压电马达的动作特性向频率下降的方向偏移。因此，电致伸缩公转子15的共振频率，由于驱动时发生的热等各种因素变得比预先保存的共振频率f1还低。从而，为了提高正驱动电致伸缩公转子15的驱动信号的电流值，使输入的驱动信号的频率f下降。这时，由于使驱动信号的频率f下降，所以有可能引起驱动信号的频率f失调，但在本发明中，由于将驱动信号的频率f设为f1以上，所以不可能引起失调。因此，可以稳定地驱动电致伸缩公转子15。

如上所述，在本实施例的驱动装置10中，通过在开始接通电源时使驱动信号的频率从低值上升，检测驱动时流过电致伸缩公转子15中的电流的峰值(最大电流值)，并检测与之对应的共振频率f1。因而，电致伸缩公转子15在比该共振频率f1还高的频率范围内，可以保持用最大电流值驱动的状态。从而，可以无失调地以稳定状态长时间驱动。

特别是由于在检测电流的电流值上升的场合提高驱动信号的频率，所以即使电致伸缩公转子15的共振频率向上升的方向偏移，也可以防止失调。并且，由于在检测电流的电流值下降的场合降低驱动信号的频率，所以即使电致伸缩公转子15的共振频率向下降的方向偏移，也可以防止到达停止点。因此，可以在使用比共振频率还高的频率区域的同时，能可靠地防止到达任何旋转停止点。

再有，在开始接通电源时一边逐渐提高驱动信号的频率一边开始驱动电致伸缩公转子15。由此，即使构成电致伸缩公转子15的压电元件的状态发生变化，也可以对应该状态，能以最佳的状态驱动电致伸缩公转子15。而且，通过保存在开始接通电源时的电致伸缩公转子15的共振频率，在从第二次接通电源时，可以从所保存的共振频率启动而进行动作。由此，可以总是与接通电源一起迅速的启动马达。

实施例3

本实施例3的驱动器是使用一个压电元件对两个部件进行移位驱动的驱动器，特别是可以个别驱动这两个部件。在本实施例中，说明使用了该驱动器的透镜驱动装置，对作为本实施例的携带式设备的适合的例子使用数码照相机进行说明。而且，作为本实施例的透镜驱动装置的适合的例子，对使用个别驱动可变焦距透镜和自聚焦透镜的照相机用的透镜驱动装置进行说明。另外，在以下有时将单词“可变焦距”简记为“ZM”，将单词“自动调焦”简记为“AF”。

下面，参照附图说明本实施例的数码照相机。

首先，使用图17，说明本实施例3的数码照相机的概略结构。图17是表示本实施例3的数码照相机的功能结构的方框图。

如图17所示，本实施例3的数码照相机2具有透镜驱动装置20、CCD22、CCD驱动器23、图像处理器24、DRAM25、存储卡26、液晶显示器27、电源28、CPU29、闪存器30、操作按钮31、内部总线32。

透镜驱动装置20将在后面详细说明，相对被摄体，利用AF驱动机构201自动进行对焦，或利用ZM驱动机构202调整焦距。透镜驱动装置20通过光学透镜将被摄体的像投影到CCD22上，CCD22将被投影的被摄体的像作为图像信号输入到CCD驱动器23。CCD驱动器23通过A/D变换将输入的图像信号变换为数字信号，将该数字信号输入到图像处理器24。图像处理器24将被输入的数字信号输入到DRAM25，将图像数据暂时记录在DRAM25中。

图像处理器24从DRAM25读取暂时记录的图像数据进行色调修正等图像处理。图像处理器24压缩已处理的图像数据并记录在存储卡26中的同时，将该图像数据显示在液晶显示器27上。这些各装置的驱动电力从电源28供给，各种处理的处理控制由CPU29进行。CPU29从闪存器30读取图像处理或压缩的程序、透镜驱动的程序等各种程序，根据从操作按钮31的输入进行各装置的处理控制。另外，各种数据的传输通过总线32进行。

接着，使用图18、19，说明本实施例3的透镜驱动装置20的具体结构。

图18表示本发明的透镜驱动装置的物理结构的分解立体图。如图18所示，透镜驱动装置20具有壳体310、压盖311、固定透镜部312、AF透镜部313、AF转子314、AF轴承315、AF制动器316、压电元件317、ZM透镜部318、ZM转子319、ZM轴承320、ZM制动器321、压力承受板322、加压弹簧323。

壳体310是容纳各部件的机箱的主要部分，在其内侧设有容纳部331。该容纳部331是例如大致圆柱状的空间，在壳体310的上面附近具有螺纹槽。另外，虽然未图示，但在壳体310的底部设有光通过的通孔。

压盖311是关闭壳体310的容纳部331的外盖，与壳体310一起构成透镜驱动装置20的机箱。压盖311具有与容纳部331的断面大约相同的大小，例如可以作成大致圈状的板状部件。该压盖311在其外圆周面上具有螺纹槽。

固定透镜部312是对壳体310予以固定的透镜部分。固定透镜部312具有大致圆柱的形状，各种光学透镜341具有利用树脂部342模制成形的结构。该树脂部342沿其外圆周具有螺纹槽。

AF透镜部313是在壳体310内可动的透镜部分，通过调整与固定透镜部312的距离而调整焦点。AF透镜部313与固定透镜部312同样，具有大致圆柱状的形状，各种光学透镜351具有利用树脂部352模制成形的结构。该树脂部352沿其外圆周具有螺纹槽，该螺纹槽局部地设置在外圆周。

AF转子314由大致环状的金属管构成，具有与后述的压电元件317的大致圈状的端面大约相同的大小。AF转子314具有沿其内周的螺纹槽。AF轴承315是大致球状的金属部件，是用于向规定的方向可动地推压的部件。AF制动器316是对AF转子314的旋转进行制动的制动构件的一例，例如由橡胶等构成。在图18中，作为一例图示有分别设置4个AF轴承315、AF制动器316的情况。而且，虽然在图18中未图示，但AF制动器316连接在用于驱动它的制动机构上。

压电元件317是利用所施加的电压进行伸缩的所谓电致伸缩元件(电致伸缩公转子15)，发生用于驱动透镜驱动装置20的驱动力。与实施例1、2同样，压电元件317具有大致圆筒状的形状，如后所述，沿其外圆周在长度方向形成有将其分割为四部分的槽。对该被分成的四部分施加电压极性周期性地切换的交流电压，由此，压电元件317激励为共振状态而发生公转转矩。

ZM透镜部318与AF透镜部313同样，是在壳体310内可动的透镜部分，通过调整与固定透镜部312的距离而改变焦距。ZM透镜部318也与固定透镜部312同样，各种光学透镜361利用树脂部362模制成形，具有大致圆柱状的形状。该树脂部362沿其外圆周具有螺纹槽，该螺纹槽局部地设置在外圆周上。

ZM转子319与AF转子314同样，由大致环状的金属管构成，具有与压电元件317的大致圈状的端面大约相同的大小。ZM转子319具有沿其内周的螺纹槽。ZM轴承320与AF轴承315同样，是大致球状的金属部件，是用于向规定的方向可动地推压的部件。ZM制动器321与AF制动器316同样，是对ZM转子319的旋转进行制动的制动构件的一例，例如由橡胶等构成。在图18中，作为一例，图示有分别设有4个ZM轴承320、ZM制动器321的情况。另外，虽然在图18中未图示，但ZM制动器321连接在用于驱动它的制动机构上。

压力承受板322相对于压盖311为外盖，起内盖的作用。压力承受板322具有例如与压盖311大约相同的大小，可以作成例如大致圈状的板状部件。加压弹簧323具有大致圈状的形状，是传递弹力的弹性构件的一例，例如可由如波浪般的垫圈的板簧等构成。

图19表示本发明的透镜驱动装置20的总体结构的剖视图。

如图19所示，固定透镜部312固定在壳体310的容纳部331的底部。详细地说，固定透镜部312的树脂部342嵌入到形成于容纳部331的底部的凹部332。这时，固定透镜部312固定为使光学透镜341的光轴成为容纳部331的长度方向。AF轴承315装在该凹部332的周围，换言之，围绕固定透镜部312。AF转子314载置在该AF轴承315上。这时，AF转子314利用AF轴承315，转动自如地安装在其外圆周方向上。

压电元件317载置在AF转子314上，与AF转子314接触。即，AF转子314相对压电元件314可滑动地安装。AF透镜部313可螺旋运动地安装在AF转子314的内侧。详细地说，AF透镜部313的树脂部352的螺纹槽，嵌入到AF转子314内周的螺纹槽而以螺纹连接。与此同时，AF透镜部313嵌入到压电元件317的内侧。从而，压电元件317作为AF透镜部313的透镜镜筒起作用。AF透镜部313固定为使光学透镜351的光轴成为压电元件317的长度方向。

AF制动器316可动地安装在壳体310上，围绕AF转子314。详细地说，AF制动器316配置在AF转子314的外圆周近旁，以突出于壳体310的状态设置在可与AF转子314接触的位置上。

这样，由AF透镜部313、AF转子314、AF轴承315、AF制动器316、压电元件317构成AF驱动机构201。ZM驱动机构202与AF驱动机构201同样，由压电元件317、ZM透镜部318、ZM转子319、ZM轴承320、ZM制动器321构成。特别地，各驱动机构201、202共有压电元件317。具体地，ZM驱动机构202与AF驱动机构201以如下方式上下对称地配置。

ZM转子319载置在压电元件317上，与压电元件317接触。即，ZM转子319相对压电元件317可滑动地安装。ZM透镜部318的树脂部362螺纹连接在该ZM转子319内侧，与此同时嵌入到压电元件317的内侧。从而，压电元件317也作为ZM透镜部318的透镜镜筒起作用。ZM透镜部318以该状态与AF透镜部313对置，固定为使光学透镜361的光轴成为压电元件317的长度方向。ZM轴承320载置在ZM转子319上，ZM转子319利用ZM轴承320转动自如地安装在外圆周方向上。

ZM制动器321可动地安装在壳体310上。ZM制动器321围绕ZM转子319，配置在ZM转子319的外圆周近旁。这时，ZM制动器321以突出于壳体310的状态设置在可与ZM转子319接触的位置上。

压力承受板322载置在ZM轴承320上，加压弹簧323设置在压力承受板322上。压盖311安装在加压弹簧323上，与设置于容纳部331的内壁的螺纹槽螺纹连接。这时，压盖311与容纳部331的螺纹槽连结，维持将加压弹簧323向压力承受板322推压的状态。从而，加压弹簧323推压压力承受板322，压力承受板322将来自该加压弹簧323的弹力传递到ZM轴承320而推压ZM转子319。

当ZM转子319被ZM轴承320推压时，则利用该推压力推压压电元件317。从而，ZM转子319压接在压电元件317上。由于该压电元件317进而推压AF转子314，所以AF转子314也压接在压电元件317上。AF转子314由壳体310底面上的AF轴承315支撑。这样，通过将压盖311安装在壳体310上，从而将容纳部331内的各部件推压在压力承受板322和容纳部331底面之间，并维持压接的状态。

再接着，使用图20，说明本实施例的透镜驱动装置20的内部结构。图20是表示本实施例的透镜驱动装置20的内部结构的示意图。

如图20所不，透镜驱动装置20具有AF透镜驱动部41、ZM透镜驱动部42、电源部43、操作部44、存储部18、控制部17、压电元件317。

AF透镜驱动部41由AF透镜部313、AF转子314、AF制动器316构成，具有驱动AF透镜部313的功能。ZM透镜驱动部42由ZM透镜部318、ZM转子319、ZM制动器321构成，具有驱动ZM透镜部318的功能。

电源部43由数码照相机2的电源28等构成，具有供给电源的功能。操作部44由数码照相机2的各种操作按钮等构成，具有操作透镜驱动装置20的各种动作的功能。

存储部18由数码照相机2的DRAM25、闪存器30等构成，具有存储透镜驱动装置20的各种处理所需的程序或数据的功能。具体地，在存储部18中储存有用于控制AF透镜部313的焦点的调整处理、ZM透镜部318的焦距的调整处理的程序，用于这些的数据等。更详细地说，作为该储存的数据的一例，使各透镜部313、318的移动距离和各转子314、319的转数关联起来储存，使该转子314、319的转数和压电元件317的驱动电压关联起来储存。

控制部17具有数码照相机2的CPU29或图像处理器24等控制透镜驱动装置20的各种处理的功能。控制部17与压电元件317的分成四部分的各部分电连接。这时，压电元件317的分成四部分的各部分并列连接，控制部17还作为对压电元件317的分成四部分的各部分交替施加电压的切换构件起作用。

接着，说明本实施例的透镜驱动装置20的透镜驱动。

首先，参照适当图18、19，说明透镜驱动装置20的驱动机构。

在透镜驱动装置20未驱动的初始状态下，ZM制动器321与ZM转子319接触。AF制动器316也在该初始状态下与AF转子314接触。由此，两转子314、319被固定，使其相对压电元件317未在外圆周方向旋转。这时，由于两转子314、319压接在压电元件317上，所以在压电元件317的长度方向上是固定的。从而，两转子314、319分别被固定，使其不在压电元件317和两轴承315、320之间移动。随之，压电元件317固定在两转子314、319之间，两透镜部313、318也相对压电元件317固定。

在透镜驱动装置20成为驱动状态调整焦点的场合，AF透镜部313移动，进行其位置调整。具体地，AF制动器316通过解除突出状态而被拉开，使AF转子314可以转动。与此相对，ZM制动器321维持突出的状态，与ZM转子319接触。因此，ZM转子319相对压电元件317不能旋转。这时，由于ZM转子319压接在压电元件317上，所以固定在压电元件317和ZM轴承320之间。从而，在移动AF透镜部313的场合，ZM转子319与压电元件317一起作为定子11起作用。

压电元件317如将在后面详细说明的那样，在该状态下使AF转子314旋转。AF转子314随之还相对AF透镜部313旋转。这时，AF转子314在长度方向(光轴方向)上固定在压电元件317和AF轴承315之间。另一方面，AF透镜部313被螺纹固定在AF转子314上。因而，AF转子314的旋转力转变为向直线方向的驱动力，AF透镜部313在压电元件317的长度方向直线移动。由此，调整与固定透镜部312之间的距离，进行焦点的调整。之后，当结束焦点的调整时，AF制动器316便突出于壳体310，AF转子314则与AF透镜部313接触。由此，AF透镜部313返回到不能旋转的初始状态。

在透镜驱动装置20处于驱动状态而调整焦距的场合，也与AF透镜部313同样，ZM透镜部318移动，进行其位置调整。具体地，ZM制动器321通过解除突出状态而被拉开，使ZM转子319可以转动。与此相对，AF制动器316维持突出的状态，与AF转子314接触。因此，AF转子314相对压电元件317不能旋转。这时，AF转子314固定在压电元件317和AF轴承315之间。从而，在移动ZM透镜部318的场合，AF转子314与压电元件317一起作为定子11起作用。

压电元件317在该状态下使ZM转子319旋转。ZM转子319随之也相对ZM透镜部318旋转。这时，ZM转子319固定在压电元件317和ZM轴承320之间。ZM透镜部318被螺纹固定在ZM转子319上。因而，ZM转子319的旋转力转变为向直线方向的驱动力，ZM透镜部318在压电元件317的长度方向直线移动。由此，调整与固定透镜部312之间的距离，进行焦距的调整。之后，当结束焦点的调整时，则ZM制动器321便突出于壳体310，ZM转子319则与ZM透镜部318接触。由此，ZM透镜部318返回到不能旋转的初始状态。

接着，参照图20，对透镜驱动装置20的压电元件317的驱动进行适当说明。

控制部17利用从电源部43供给的电力开始动作，随着该电力的供给从存储部18读取各种程序或数据作为备用。当使用者操作操作部44时，则对控制部17输出操作输入信号。控制部17按照该操作输入信号对透镜驱动部41、42、压电元件317输出各种控制信号。

具体地，控制部17在使AF透镜部313动作的场合，对AF透镜驱动部41输入进行AF制动器316的动作控制的AF制动器控制信号。AF透镜驱动部41根据所输入的AF制动器控制信号，拉开与AF转子314接触的AF制动器316，解除该接触状态。与此同时，控制部17对压电元件317输入驱动电压。输入到压电元件317的驱动电压与实施例1、2同样，图4的波形图表示其一个结构例子。

通过对压电元件317施加具有各偏移90度的相位的4个交流电压，在压电元件317的分成四部分的各部分上发生不同的公转振动。详细地说，邻接的一组部分之间发生相同的公转振动，以使这些一组的部分进行旋转的方式发生公转振动。由于AF转子314压接在压电元件317上，所以，以使AF转子314的重心绕压电元件317端面的中心旋转的方式共振。由此，在AF转子314上发生转矩，一边如忽拉圈似地偏心，一边相对压电元件317进行公转。AF透镜驱动部41便这样一边激励AF转子314一边使其旋转，使AF透镜部313做螺旋运动。

控制部17在使ZM透镜部318动作的场合，也与AF透镜驱动部41同样地驱动ZM透镜驱动部42。具体地，控制部17对ZM透镜驱动部42输入进行ZM制动器321的动作控制的ZM制动器控制信号。与此同时，控制部17与AF透镜驱动部41同样，对压电元件317输入相位不同的4个交流电压。由此，ZM透镜驱动部42使ZM透镜部318进行旋转动作，使ZM透镜部318做螺旋运动。

如上所述，本实施例的数码照相机2具有使用一个压电元件317个别驱动两个透镜部313、318的透镜驱动装置20。由于用于驱动两透镜部313、318的压电元件317是一个，所以可以实现小型化的廉价的透镜驱动装置20。因而，具有这种透镜驱动装置20的数码照相机2也可以小型化，可以降低其成本。

另外，在本实施例中，虽然使用使两个透镜部313、318移位驱动的透镜驱动装置进行了说明，但不限于此，本实施例的驱动器还可适用于在转子314、319上安装有部件、不使其直线移位而旋转的装置。而且，在本实施例中部件的移位驱动，不仅包括使部件直线移位，而且还包括使部件旋转。

Claims (27)

1.一种超声波驱动器，具备：按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子；和将上述旋转驱动力变换为实际运动的可动元件，其特征在于，

在比通常的动作速度还缓慢的减速动作的场合，间隔剔除上述连续的脉冲的一部分构成上述驱动信号。

2.根据权利要求1所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述减速动作场合的驱动信号，在至少2个以上连续的脉冲后间隔剔除规定数的脉冲。

3.一种超声波驱动器，具备：按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子；和将上述旋转驱动力变换为实际运动的可动元件，其特征在于，

上述定子由相邻配置成圆形的第一电极、第二电极、第三电极及第四电极构成，

上述驱动信号包括相位互相差90度的、加在上述第一电极上的第一驱动信号、加在上述第二电极上的第二驱动信号、加在上述第三电极上的第三驱动信号和加在上述第四电极上的第四驱动信号，

在比通常的旋转动作减速了的减速动作的场合，在上述第一驱动信号、上述第二驱动信号、上述第三驱动信号及上述第四驱动信号的各个信号中，间隔剔除上述连续的脉冲的一部分。

4.根据权利要求3所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述减速动作的场合的上述第一驱动信号、上述第二驱动信号、上述第三驱动信号及上述第四驱动信号的各个信号，在至少2个以上连续的脉冲后间隔剔除规定数的脉冲。

5.根据权利要求3所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述减速动作的场合的上述第一驱动信号、上述第二驱动信号、上述第三驱动信号及上述第四驱动信号的各个信号，在至少4个以上连续的脉冲后间隔剔除规定数的脉冲。

6.一种自动调焦用驱动器，搭载了权利要求1所述的超声波驱动器。

7.一种超声波驱动器的驱动方法，在具备按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子；和将上述旋转驱动力变换为实际运动的可动元件的超声波驱动器的驱动方法中，其特征在于，

在比通常的动作速度还缓慢的减速动作的场合，利用间隔剔除上述连续的脉冲的一部分的驱动信号来驱动上述超声波驱动器。

8.一种超声波驱动器的驱动方法，，在具备按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生旋转驱动力的定子；和将上述旋转驱动力变换为实际运动的可动元件的超声波驱动器的驱动方法中，其特征在于，

上述定子由相邻配置成圆形的第一电极、第二电极、第三电极及第四电极构成，

上述驱动信号包括相位互相差90度的、加在上述第一电极上的第一驱动信号、加在上述第二电极上的第二驱动信号、加在上述第三电极上的第三驱动信号和加在上述第四电极上的第四驱动信号，

在比通常的旋转动作减速了的减速动作的场合，在上述第一驱动信号、上述第二驱动信号、上述第三驱动信号及上述第四驱动信号的各个信号中，利用间隔剔除上述连续的脉冲的一部分的驱动信号，驱动上述超声波驱动器。

9.一种超声波驱动器的驱动装置，是用于驱动具备由压电元件构成，按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生驱动力的电致伸缩公转子；和将上述驱动力变换为实际运动的可动元件的超声波驱动器的装置，其特征在于，具备：

储存上述电致伸缩公转子开始驱动的驱动开始频率的存储部；

检测流过上述电致伸缩公转中的电流的电流检测部；以及

控制输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率的控制部；

该控制部在上述驱动开始频率以上的频带中，按照由上述电流检测部检测出的检测电流控制上述驱动信号的频率。

10.根据权利要求9所述的超声波驱动器的驱动装置，其特征在于，

在上述检测电流的电流值上升的场合，上述控制部提高输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率，

在上述检测电流的电流值下降的场合，上述控制部降低输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率。

11.根据权利要求10所述的超声波驱动器的驱动装置，其特征在于，

随着对上述超声波驱动器接通电源，上述控制部一边提高上述驱动信号的频率一边将驱动信号输入到上述电致伸缩公转子，将该电致伸缩公转子开始驱动的上述驱动开始频率储存在上述存储部。

12.一种超声波驱动器，利用权利要求10所述的驱动装置驱动。

13.一种超声波驱动器的驱动方法，是用于驱动具有由压电元件构成，按照由连续的脉冲构成的驱动信号发生驱动力的电致伸缩公转子；和将上述驱动力变换为实际运动的可动元件的超声波驱动器的方法，其特征在于，具备：

储存上述电致伸缩公转子开始驱动的驱动开始频率的步骤；

检测流过电致伸缩公转子中的电流的步骤；以及

在上述驱动开始频率以上的频带中，按照由上述电流检测部检测出的检测电流控制上述驱动信号的频率的步骤。

14.根据权利要求13所述的超声波驱动器的驱动方法，其特征在于，

在控制上述驱动信号的频率的步骤中，

在上述检测电流的电流值上升的场合，提高输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率，

在上述检测电流的电流值下降的场合，降低输入到上述电致伸缩公转子的驱动信号的频率。

15.根据权利要求13所述的超声波驱动器的驱动方法，其特征在于，还具备：

对上述超声波驱动器接通电源的步骤；

随着该电源的接通，一边提高上述驱动信号的频率一边将驱动信号输入到上述电致伸缩公转子的步骤；以及

储存该电致伸缩公转子开始驱动的上述驱动开始频率的步骤。

16.一种超声波驱动器，是使两个部件动作的超声波驱动器，其特征在于，具备：

具有向上述两个部件的配置方向延伸的圆筒状的形状，发生用于使上述两个部件动作的旋转驱动力的压电元件；

可滑动地压接在该压电元件构成的圆筒状形状的各端面上，利用上述旋转驱动力旋转的两个转子；以及

对该两个转子的旋转分别进行制动的两个制动器；

上述两个部件通过上述转子的旋转进行移位驱动。

17.根据权利要求16所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述两个制动器，按照上述两个部件的动作，解除或维持与上述转子接触的状态。

18.根据权利要求16所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述两个部件中，与保持动作的一方的部件的转子接触的制动器，解除与该转子接触的状态，

与保持未动作的另一方的部件的转子接触的制动器，维持与该转子接触的状态。

19.根据权利要求16所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述转子以上述压电元件的长度方向为轴，可转动地压接在上述压电元件的端面上，

上述部件以上述压电元件的长度方向为轴，由上述转子可螺旋运动地保持。

20.根据权利要求16所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述部件从上述压电元件的端面嵌入到内部。

21.根据权利要求20所述的超声波驱动器，其特征在于，

上述两个部件在上述圆筒状的压电元件的内部以对置的状态嵌入。

22.根据权利要求16所述的超声波驱动器，其特征在于，还具备：

用于将上述两个转子的各个压接在上述压电元件的两端面上的轴承；和将该轴承向上述转子推压的弹性部件。

23.一种利用权利要求16所述的超声波驱动器驱动的透镜驱动装置，上述部件为透镜部，驱动的是该两个透镜部。

24.根据权利要求23所述的透镜驱动装置，其特征在于，

还具有与上述两个透镜部不同的另一个透镜部，

上述两个透镜部的一方是用于调整上述另一个透镜部的焦距的透镜部，

上述两个透镜部的另一方是用于调整上述另一个透镜部的焦点的透镜部。

25.一种具备权利要求23所述的两个透镜部和透镜驱动装置的携带式设备。

26.根据权利要求25所述的携带式设备，其特征在于，

还具备进行上述压电元件及上述两个制动器的动作控制的控制部，

该控制部按照上述两个透镜部的动作，对于上述两个制动器解除或维持各制动器与转子接触的状态。

27.根据权利要求26所述的携带式设备，其特征在于，

上述控制部，

对于与保持动作的一方的透镜部的转子接触的制动器，解除与该转子接触的状态，

对于与保持未动作的另一方的透镜部的转子接触的制动器，维持与该转子接触的状态。

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