JP2009013891A - 形状記憶合金の駆動装置およびそれを用いる撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動装置11がSMA7の抵抗値、すなわち伸縮長さ、したがって被駆動部材の変位位置を検出して、駆動電流をフィードバック制御するにあたって、前記抵抗値の検出を、定電流源20から前記SMA7に探索信号として定電流を供給し、検出回路13がそのときの端子間電圧を検出することで行う。したがって、高精度な定電流源20が必要になるものの、ブリッジ回路を用いる場合に必要となるような高精度な抵抗を不要にすることができ、一方前記定電流源20はカレントミラー回路などで実現することができ、集積回路化に好適であるとともに、電力損失を低減することもできる。
【選択図】図1
Description
図3は、本発明の実施の第1の形態に係る形状記憶合金の駆動装置11の電気的構成を示すブロック図である。注目すべきは、本実施の形態の駆動装置11では、前記SMA7が、駆動回路12からのデューティ制御された定電流で駆動され、検出回路13がその定電流によるSMA7の端子間電圧を検出し、制御回路14が、目標抵抗値および前記定電流値から算出される目標電圧値に、前記SMA7の端子間電圧がなるように前記駆動回路12のデューティを制御することである。この駆動装置11は、集積回路化されている。
図7は、本発明の実施の第2の形態に係る形状記憶合金の駆動装置31の電気的構成を示すブロック図である。この駆動装置31は、前述の駆動装置11に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態の駆動装置31では、前記SMA7が、駆動回路32からの可変電流値の駆動電流で駆動されることである。このため、前記定電流源20は探索信号専用となり、スイッチ素子36は前記定電流源20からの探索信号と、制御回路34からの駆動電流とを切換えて前記SMA7へ供給する。そして、前記定電流源20および制御回路34は、電流を出力したままであり、前記スイッチ素子36の切換えは、別途設けられたスイッチ信号生成回路35からの切換え信号に応答して行われ、前記切換え信号が前記サンプルホールド回路16のトリガ信号となる。また、制御回路34では、電圧−電流ドライバ39が、前記サーボアンプ17からのエラー信号に対応した電流値の駆動電流を出力する。
図10は、本発明の実施の第3の形態に係る形状記憶合金の駆動装置41の電気的構成を示すブロック図である。この駆動装置41は、前述の駆動装置11,31に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態の駆動装置41では、電圧−時間幅変調回路49によってデューティ制御を行うものの、駆動回路42がSMA7に与える駆動電流を、前記定電流源20からの探索信号兼用の電流と、別途設けた駆動電流源40からの電流とに切換え可能とすることである。このため、前記電圧−時間幅変調回路49は、2入力1出力の前記スイッチ素子36に前記定電流源20と駆動電流源40とを選択するためのスイッチ信号を出力するとともに、デューティ制御用の前記スイッチ素子21に前記時間幅信号を与える。
図12は、本発明の実施の第4の形態に係る形状記憶合金の駆動装置51の電気的構成を示すブロック図である。この駆動装置51は、前述の駆動装置11に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態の駆動装置51では、前記駆動電流がペルチェ素子などの別途に設けられた温度変化手段である加熱・冷却装置52に与えられて、該加熱・冷却装置52によってSMA7に加熱および冷却が行われることで伸縮を行わせることである。
2 鏡筒
6 バイアスばね
7 SMA
10 レンズユニット
11,31,41,51 駆動装置
12,32,42 駆動回路
13 検出回路
14,34 制御回路
15 オペアンプ
16 サンプルホールド回路
17 サーボアンプ
18 基準電圧源
19,49 電圧−時間幅変調回路
20 定電流源
21,36 スイッチ素子
35 スイッチ信号生成回路
39 電圧−電流ドライバ
40 駆動電流源
70 カメラ付携帯電話機
77 カメラユニット
80 撮像素子
85 全体制御部
Claims (5)
- 駆動回路からの駆動電流によって形状記憶合金を昇温および降温させて伸縮を行わせることで、該形状記憶合金が連結された被駆動部材に所望の変位を行わせるようにした形状記憶合金の駆動装置において、
前記形状記憶合金に探索信号として予め定める定電流を供給する定電流源と、
前記探索信号によって形状記憶合金の端子間に生じた電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と、前記被駆動部材の所望の変位位置に対応した形状記憶合金の目標抵抗値および前記定電流値から算出される目標電圧値とを比較し、前記検出結果が目標電圧値となるような駆動電流を前記駆動回路に供給させる制御手段とを含むことを特徴とする形状記憶合金の駆動装置。 - 前記駆動回路は、前記定電流源に、その出力電流をスイッチングするスイッチ素子を備えて構成され、
前記制御手段は、前記スイッチ素子のデューティを制御することで前記検出手段の検出結果が目標電圧値となるように制御するとともに、そのonデューティの間に、前記検出手段に形状記憶合金の端子間電圧を検出させることを特徴とする請求項1記載の形状記憶合金の駆動装置。 - 前記駆動回路は、可変電流出力の電流源に、その出力電流と前記定電流源からの探索信号とを切換えて前記形状記憶合金に与えるスイッチ素子を備えて構成され、
前記制御手段は、前記電流源の出力電流値を制御することで前記検出手段の検出結果が目標電圧値となるように制御するとともに、前記スイッチ素子を前記定電流源側に切換えている間に、前記検出手段に形状記憶合金の端子間電圧を検出させることを特徴とする請求項1記載の形状記憶合金の駆動装置。 - 前記駆動回路は、可変電流出力の電流源に、その出力電流と前記定電流源からの探索信号とを切換えて前記形状記憶合金に与えるスイッチ素子を備えて構成され、
前記制御手段は、前記電流源の出力電流値およびデューティを制御することで前記検出手段の検出結果が目標電圧値となるように制御するとともに、前記スイッチ素子を前記定電流源側に切換えている間に、前記検出手段に形状記憶合金の端子間電圧を検出させることを特徴とする請求項1記載の形状記憶合金の駆動装置。 - 前記請求項1〜4のいずれか1項に記載の形状記憶合金の駆動装置を用いることを特徴とする撮像装置。
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