JPWO2011108209A1 - 位置制御装置、位置制御方法、駆動装置および撮像装置 - Google Patents
位置制御装置、位置制御方法、駆動装置および撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2011108209A1 JPWO2011108209A1 JP2012502989A JP2012502989A JPWO2011108209A1 JP WO2011108209 A1 JPWO2011108209 A1 JP WO2011108209A1 JP 2012502989 A JP2012502989 A JP 2012502989A JP 2012502989 A JP2012502989 A JP 2012502989A JP WO2011108209 A1 JPWO2011108209 A1 JP WO2011108209A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistance value
- shape memory
- memory alloy
- sma
- position control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
- F03G7/065—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
本発明にかかる位置制御装置および位置制御方法ならびに駆動装置および撮像装置では、形状記憶合金を用いることによって移動される可動部の位置が制御される。その可動部の位置を制御する準備動作として、前記形状記憶合金の抵抗値が初期抵抗値として検出され(S1)、前記可動部の目標変位位置に対応した目標抵抗値が前記初期抵抗値より小さい値に設定される(S2)。このため、このような位置制御装置および位置制御方法ならびに駆動装置および撮像装置は、より簡易な構成で形状記憶合金の抵抗値に基づいて可動部の位置を制御することができる。
Description
本発明は、例えばバイアス付与方式で形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータに好適に使用され、この可動部の位置を制御する位置制御装置および位置制御方法に関する。そして、この位置制御装置を備える駆動装置および撮像装置に関する。
近年、カメラ付き携帯電話機等に搭載される撮像素子の画素数が飛躍的に増大する等の、高画質化が進んでいる。これに合わせて、撮像光学系を構成するレンズユニットの高性能化も求められている。より具体的には、固定焦点式であったものがオートフォーカス式に高性能化が要求され、またズーム機能についても、デジタルズームに代えて、若しくは追加して、光学式ズームが要求されている。ここで、オートフォーカスや光学式ズームのいずれにおいても、レンズを光軸方向に移動させるアクチュエータが必要となる。
そこで、かかるアクチュエータとして、形状記憶合金(Shape Memory
Alloy、以下、「SMA」という場合がある)を用いたものが知られている。この形状記憶合金は、変態温度よりも高温側では、オーステナイト相(高温相)と呼ばれる結晶構造になっており、低温側では、マルテンサイト相(低温相)と呼ばれる結晶構造になっている。一般の金属材料は、所定の外力が加えられると変形前の形に戻らないが、SMAは、マルテンサイト相の状態で所定の外力が加えられて変形しても、変態温度以上になると、マルテンサイト相からオーステナイト相へ相変態し、変形前の元の形にその形状が回復する。
Alloy、以下、「SMA」という場合がある)を用いたものが知られている。この形状記憶合金は、変態温度よりも高温側では、オーステナイト相(高温相)と呼ばれる結晶構造になっており、低温側では、マルテンサイト相(低温相)と呼ばれる結晶構造になっている。一般の金属材料は、所定の外力が加えられると変形前の形に戻らないが、SMAは、マルテンサイト相の状態で所定の外力が加えられて変形しても、変態温度以上になると、マルテンサイト相からオーステナイト相へ相変態し、変形前の元の形にその形状が回復する。
より具体的には、バイアス付与方式において、SMAは、その温度の上昇に従って、抵抗値も上昇し、所定温度TRmaxで抵抗値が最大抵抗値Rmaxとなり、その後、降下に転じて抵抗値が降下し、所定温度TRminで抵抗値が最小抵抗値Rminとなり、その後、再び上昇に転じて抵抗値が上昇する特性を有している(TRmax<TRmin、Rmax>Rmin)。特に、最大抵抗値Rmaxから最小抵抗値Rminまでの範囲では、SMAの抵抗値は、その温度に略比例している。
SMAを用いたアクチュエータ(形状記憶合金アクチュエータ)は、この特性を利用することによって、被駆動体を駆動するものである。SMAを用いたバイアス付与方式のアクチュエータは、SMAを通電加熱する等によって緊縮力を発生させ、該緊縮力をレンズの駆動力として用いるものであって、一般に、小型化および軽量化が容易であり、しかも比較的大きな力量が得られるという利点をもつ。例えば、線状に加工したSMA線材の電気抵抗値が、所定温度TRminから所定温度TRmaxまでの温度範囲では、SMA線材の長さに略比例することから、抵抗値を制御することで、SMA線材の長さを変化させて、位置センサ等を必要とせずに、レンズなどの被駆動体の位置制御を行うことができる。
しかしながら、上述のように、SMAの結晶相が変態する所定温度TRmaxから所定温度TRminまでの領域と、その他の領域(所定温度TRminより高い温度領域、または、所定温度TRmaxより低い温度領域)とで、SMAの抵抗値の温度に対する変化方向が異なるため、単純なアルゴリズムでは位置制御を行うことができない。このような事情に鑑みて、例えば、特許文献1および特許文献2に記載の技術が提案されている。
特許文献1に開示の位置制御装置は、形状記憶合金体の変位に基づいて動作するアクチュエータと、前記形状記憶合金体を加熱冷却する駆動手段と、前記アクチュエータの変位と変位の目標値との偏差に基づき前記駆動手段を作動させる比較手段と、前記形状記憶合金体の抵抗値Rを検出する抵抗検出手段と、位置制御開始前に前記形状記憶合金体の最大抵抗値Rmaxおよび最小抵抗値Rminを求め記憶する記憶手段と、前記抵抗検出手段の出力と前記記憶手段に記憶された情報とにより前記アクチュエータの変位を算出する変位算出手段とを備えて構成されている。この構成によって、形状記憶合金の抵抗値が最大抵抗値Rmaxと最小抵抗値Rminとの間の値をとるように制御することができる。
そして、特許文献2には、SMAの最大抵抗値Rmaxを検出し、SMAの抵抗値を最大抵抗値Rmaxから目標とする抵抗値まで減少させることで、SMAアクチュエータを制御する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の形状記憶合金アクチュエータの制御装置では、最大抵抗値Rmaxや最小抵抗値Rminを検出するための検出回路、判定アルゴリズムおよび誤検出回避回路等で、制御系の構成が複雑になるという虞がある。
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、より簡易な構成でSMAの抵抗値に基づいて位置制御が可能な位置制御装置および位置制御方法を提供することである。本発明の他の目的は、これら位置制御装置とこの形状記憶合金アクチュエータとを備える駆動装置および撮像装置を提供することである。
本発明にかかる位置制御装置および位置制御方法ならびに駆動装置および撮像装置では、形状記憶合金を用いることによって移動される可動部の位置が制御される。その可動部の位置を制御する準備動作として、前記形状記憶合金の抵抗値が初期抵抗値として検出され、前記可動部の目標変位位置に対応した目標抵抗値が前記初期抵抗値より小さい値に設定される。このため、このような位置制御装置および位置制御方法ならびに駆動装置および撮像装置は、より簡易な構成で形状記憶合金の抵抗値に基づいて可動部の位置を制御することができる。
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
図1は、実施の一形態にかかる撮像装置におけるオートフォーカスレンズ駆動機構1の正面図(レンズ開口面から見た図)である。図2は、その動作を説明するための側面図である。図2(A)は、SMAが伸長している場合、図2(B)は、SMAが収縮している場合を示す。
図1および図2において、本実施形態にかかる撮像装置は、形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータ11と、可動部の移動に応じて移動するレンズ2と、可動部の位置を制御する位置制御装置31(図3参照)と、位置制御装置31と接続し、レンズを含む撮像光学系によって結像された被写体の光学像を撮像する画像センサ25(撮像素子)(図3参照)とを備える。
実施の一形態にかかる撮像装置におけるオートフォーカスレンズの駆動機構1は、レンズ2を、その軸線AX方向(前後方向)に変位させることで、フォーカス合せを行う。レンズ2は、レンズ駆動枠3に取付けられて、鏡筒4を構成している。鏡筒4の外周面において、前端には径方向に突出した一対の突出部5が形成されており、その突出部5が形状記憶合金アクチュエータ11のアーム部12に引っ掛けられて、鏡筒4(レンズ2)が軸線AX方向(前後方向)に変位される。
鏡筒4は、ベース部6上に搭載され、レンズ駆動枠3の前後端が、一対のリンク部材7によって、ベース部6と、図示しない横面外壁を介してベース部6と一体になっている上ベース8とに支持され、軸線AX方向に、平行状態で変位可能となっている。レンズ駆動枠3の前端には、前カバー9との間にバイアスばね10が介在されている。
形状記憶合金(SMA)アクチュエータ11は、アーム部12、レバー13および支持脚14と、形状記憶合金(SMA)の線材から成るSMA15とを備える。本実施形態では、アーム部12、レバー13および支持脚14が可動部の一例に相当する。アーム部12は、正面(レンズ開口)側から見て、略“く”字状(略“C”字状、略”V“字状)に形成されており、その両端に突出部5が引っ掛けられ、中央部がレバー13の一端に固着されている。レバー13の中央部は、支持脚14の支点14aによって揺動変位自在に支持されており、他端には、切欠き13aが形成され、その切欠き13aにSMA15が巻掛けられている。このように切欠き13aにSMA15が巻掛けられることで、鏡筒4の軸線AX方向の変位に対しても、SMA15のずれが防止されている。SMA15の両端は、ベース部6に立設された一対の電極16によって張架されている。SMA15は、バイアスばね10の付勢力による、適切なバイアス力によって記憶形状よりも引っ張り変形を与えた状態で架設されている。
したがって、電極16間に通電されていない間は、SMA15は、周囲に自然放熱して伸長し、マルテンサイト相(低温相)となって該SMA15の張力が低下し、バイアスばね10の弾発力によって、図2(A)で示すように、鏡筒4に設けられたレンズ2は、ベース部6に押付けられたホームポジション(無限端)にあり、衝撃等に対応できるようになっている。これに対して、電極16間に、通電がパルスで行われ、そのデューティが高くなる(通電量が多くなる)程、SMA15は、ジュール熱を発して収縮し、該SMA15に張力が発生し、バイアスばね10の弾発力に抗して、図2(B)で示すように、レバー13が矢符18方向に揺動し、アーム部12および突出部5を介して、鏡筒4に設けられたレンズ2は、矢符19の前カバー9方向に押出されて行き、最もデューティが高い状態で、SMA15は、オーステナイト相(高温相)となって、レンズ2の最大繰り出し位置である掃引端(マクロ端)に到達する。温度を上昇させると、SMA15の結晶相変態により、SMA15は、収縮方向に変形するとともに、その抵抗値が減少する。鏡筒4は、収縮によるSMA15の応力が増加しバイアスばねによる応力を超えた時点で、無限端から動き出す。
また、側面視(図2)でL字状となるレバー13およびアーム部12において、屈曲点付近が支点14aによって支持され、アーム部12において突出部5が係合する点までの距離が、レバー13においてSMA15が係合する点までの距離よりも長く形成されることで、SMA15の変位を拡大して鏡筒4を変位させることができる。
図3は、実施形態にかかる位置制御装置の電気的構成を示すブロック図である。図3において、位置制御装置31は、SMA15に通電を行う駆動回路27と、SMA15の抵抗値を検出する抵抗値検出部32と、可動部(アーム部12、レバー13および支持脚14)の目標変位位置に対応した目標抵抗値を設定し、抵抗値が目標抵抗値に一致するように、駆動回路27による形状記憶合金への通電量(例えば、通電電流値)を制御する制御部21とを備える。位置制御装置31は、SMA15の伸縮に関するパラメータ、すなわち鏡筒4の位置を検出するパラメータとして、SMA15の抵抗値を用いる。
制御部21は、起動時に、抵抗値検出部32にSMA15の抵抗値を初期抵抗値として検出させ、目標抵抗値を初期抵抗値より小さい値に設定することで、SMA15に対する通電電流値を制御して、SMA15を低温相から高温相へと変態開始させる第一制御(初期制御)を行う。前記起動時は、この位置制御装置31を備えた電子機器の電源を投入した機器起動時や、この位置制御装置31によりレンズ2を駆動する撮像装置を備えた電子機器において撮影モードを選択したモード起動時や、前記撮影モードでのズーム動作やオートフォーカス動作におけるレンズを駆動する直前のレンズ起動時等である。したがって、起動時は、前記可動部の位置を制御する準備動作を行う場合の一例であり、前記第一制御は、位置制御装置31のSMA15に通電して実際の目標位置に前記可動部を移動させる前の準備動作としての制御である。
制御部21は、初期制御後に、予め記憶した最適な差分抵抗値を初期抵抗値に加算した値を目標抵抗値に設定し、SMA15に対する通電電流値を制御して、可動部を起動時の基準位置(無限端)に移動させる第二制御(基準位置制御)を行う。
制御部21は、より具体的には、目標抵抗値を設定するコントローラ34と、抵抗値検出部32で検出されたSMA15の電極16間の抵抗値(検出抵抗値)とコントローラ34で設定された目標抵抗値とを比較し、比較結果に対応して駆動電流値を設定する比較部33と、比較部33で設定された駆動電流値を駆動信号として駆動回路27に出力する駆動制御演算部26とを備える。
コントローラ34にはまた、画像センサ25の検出結果が入力されており、該コントローラ34は、画像センサ25の出力から、コントラストが高くなってエッジが検出されると、フォーカス点と判定する。したがって、このコントローラ34は、鏡筒4が目標変位位置に到達したことを検出する検出部でもある。
SMA15の電極16間の抵抗値が抵抗値検出部32で検出され、その検出結果と、コントローラ34から与えられる目標抵抗値とが比較部33で比較され、その比較結果に対応して駆動電流値が設定され、駆動電流値が駆動制御演算部26へ出力される。
より具体的には、比較部33は、検出した抵抗値>目標抵抗値と判断した場合、駆動電流値を増加させ(温度を上昇させ)、検出した抵抗値<目標抵抗値と判断した場合、駆動電流値を減少させ(温度を低下させ)、検出抵抗値=目標抵抗値であると判断した場合、駆動電流値を変化させない(温度を維持する)。本実施の形態では、SMA15の線形特性の範囲を利用することで、このような簡単なアルゴリズムによって、制御部21は、SMA15の抵抗値を目標抵抗値に一致するように制御する。
さらに、コントローラ34は、記憶部を内蔵する。この記憶部は、初期制御および基準位置制御で用いられる定数、および、図6に示すような、レンズの変位が無限端からマクロ端までの範囲で、SMA15の抵抗値がレンズの変位に略比例する関係式を、予め記憶する。
駆動制御演算部26は、駆動電流値に対応したデューティの駆動信号を作成し、SMA15に通電する駆動回路27を介してSMA15への通電電流値を制御する。駆動回路27は、例えばトランジスタ等のスイッチング素子を備え、その制御端子に駆動制御演算部26から駆動信号が入力されることで、そのスイッチングが動作され、駆動回路27からSMA15に流れる駆動電流は、目標位置に応じて、デューティが変化される。このため、抵抗値検出部32は、ONデューティの期間の既知の定電流値と、SMA15の電極16間の電圧とから、抵抗値を求めることができる。或いは、駆動回路27がOFFして駆動電流が流れていないOFFデューティの期間に、該抵抗値検出部32自身が既知の探索電流を流し、それによるSMA15の電極16間の電圧から、抵抗値を求めることができる。
以上まとめると、位置制御装置31のサーボ制御は、以下の通りである。
<サーボ制御>
検出抵抗値>目標値の場合、SMA15への通電量増加(温度上昇)
検出抵抗値<目標値の場合、SMA15への通電量減少(温度低下)
検出抵抗値=目標値の場合、SMA15へ通電量変化せず(温度維持)
検出抵抗値>目標値の場合、SMA15への通電量増加(温度上昇)
検出抵抗値<目標値の場合、SMA15への通電量減少(温度低下)
検出抵抗値=目標値の場合、SMA15へ通電量変化せず(温度維持)
以下、図4ないし図16を用いて、位置制御装置31の動作に関して説明する。
位置制御装置31が起動される(例えば電源投入後等の通電開始時)と、抵抗値検出部32が初期抵抗値Rstartを検出し、コントローラ34が、初期抵抗値Rstartから予め記憶された第一所定値を減算した値を初期制御での目標抵抗値(以下、第一目標値Rtgt1)として設定し、位置制御装置31は、第一制御(以下、初期制御)を開始する。
このような構成によれば、可動部の位置を制御する準備動作として、目標抵抗値Rtgt1が初期抵抗値Rstartより小さい値に設定され、SMA15を低温相から高温相に変態開始させるので、位置制御装置31は、SMA15の最大抵抗値Rmaxを検出することなく、SMA15の抵抗値がその変位に対し線形的に変化する性質を利用し、SMA15の位置制御を行うことができる。
図4は、SMAの温度―抵抗値特性を示すグラフである。横軸は、SMAの温度を示し、その縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。この例は、Ni―TiまたはNi―Ti―Cuである。
図4の実線で示すように、本実施の形態で用いられるSMA15は、一定以下の温度では、マルテンサイト相(低温相)と呼ばれる結晶相となっており、線材は、伸長している。温度を上げてゆくと、ヒステリシスループの一方を辿り、特定の温度(As点)から急に収縮をしてゆき、収縮方向の変位量に応じて抵抗値が減少する。特定の温度(Af点)よりも温度を上げると線材の収縮は、終わり、オーステナイト相(高温相)と呼ばれる結晶相になる(温度上昇過程)。この状態から温度を下げてゆくと、ヒステリシスループの他方を辿り、特定の温度(Ms点)から急に伸長してゆき、収縮方向の変位量が減少する。特定の温度(Mf点)よりも温度を下げると伸長は、終わり、マルテンサイト相に戻る(温度低下過程)。そして、SMA15は、一般に温度−抵抗値特性にこれらの図4で示すようなヒステリシスを有し、Mf点<As点、Ms点<Af点の関係がある。
図5は、実施形態にかかるSMAアクチュエータにおける、SMAの温度―抵抗値特性を示すグラフである。横軸は、SMAの温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。
そして、本実施の形態では、SMA15は、その抵抗値が通電開始における初期抵抗値Rstartから、通電による温度の上昇によって、As点で最大抵抗値Rmaxとなり、レンズ2が無限端からマクロ端へ動き出す時点での抵抗値(以下、無限端抵抗値Rinf)を経て、レンズ2がマクロ端にある場合の抵抗値(以下、マクロ抵抗値Rmcr)まで変化する範囲で使用されている。図1および図2に示す機構により、レンズ2がマクロ端以上に繰り出されないので、図5では図4の曲線を無限端からマクロ端までのレンズ2の動作として示している。
図6は、実施形態にかかるSMAアクチュエータにおける、SMAの変位―抵抗値特性を示すグラフである。横軸は、レンズの変位を示し、その縦軸は、SMAの抵抗値を示す。
図5の動作を変位と抵抗値との関係で示すと、図6に示すように、温度上昇過程では、抵抗値が初期抵抗値Rstart〜最大抵抗値Rmax〜無限端抵抗値Rinfと順に変化する過程では、レンズ2の変位は、変位ゼロで(鏡筒4は動かない)、無限端抵抗値Rinf〜マクロ抵抗値Rmcrと順に変化する過程では、抵抗値の減少に伴ってレンズ2の変位は、増加する(鏡筒4はマクロ端方向へと動く)。温度低下過程では、マクロ抵抗値Rmcr〜無限端抵抗値Rinfと順に変化する過程で、レンズ2の変位は、減少し(鏡筒4は無限端方向へと動く)、無限端抵抗値Rinf〜最大抵抗値Rmax〜初期抵抗値Rstartと順に変化する過程で、レンズ2の変位はゼロである。なお、図6のレンズ2の変位―抵抗値特性曲線では、温度上昇過程と温度低下過程のヒステリシスがほぼないと仮定している。これは、Ni―Ti―CuのSMA15に適切な処理をすることにより、ヒステリシスが非常に小さくなり、ヒステリシスを無視できることによる。このように、SMA15に適切な処理をすることによって、抵抗値を指標とした変位制御の性能を向上させることができる。さらに、SMA15の使用温度範囲の上限値に対して、As点の温度が十分に高い線材を使用すれば、周囲温度に対し、SMA15は、低温相から変態することはない。したがって、ヒステリシスを考慮する必要はない。
図7は、従来の位置制御装置による制御を説明するためのグラフである。図7(A)は、SMAの温度変化に伴う電気抵抗の変化について説明する模式的なグラフである。横軸はSMAの温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図7(B)は、SMAの電気抵抗とレンズの変位との関係について説明する模式的なグラフである。横軸は、SMAの温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。
ここで、従来の位置制御について説明する。初期抵抗値Rstartが第一目標値Rtgt1より小さい値であれば、SMA15の最大抵抗値Rmaxを検出することなく、SMA15の抵抗値がその変位に線形的に変化する性質を利用することはできない。以下にその理由を述べる。たとえば、第一目標値Rtgt1が無限端抵抗値Rinfとする。この場合、起動時には、SMA15は,図7の状態P0(初期抵抗値Rstart)にあり、初期抵抗値Rstart<第一目標値Rtgt1であるので、位置制御装置は、通電量を減少してSMA15の温度を低下させようとするが、通電開始時は、またSMA15を温度上昇させていない(完全に自然放熱された状態である)ので、さらに温度低下することはなく、状態P0から動かないという動作不良が発生する。このように、起動時の初期抵抗値Rstartが第一目標値Rtgt1より小さい値である場合では、SMA15が起動時の状態から動かないという動作不良が発生する。
そこで、本実施の形態では、第一目標値Rtgt1を、初期抵抗値Rstartより小さい値と設定することで、以下に説明するように動作し、このような動作不良が発生しないようにしている。
図8は、実施形態にかかる位置制御装置による制御を説明するためのグラフである。図8(A)は、SMAの温度変化に伴う電気抵抗の変化について説明する模式的なグラフである。横軸は、SMAの温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図8(B)は、SMAの電気抵抗とレンズの変位との関係について説明する模式的なグラフである。横軸は、レンズの変位を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。
本実施の形態において、起動時には、初期抵抗値Rstartよりも小さい抵抗値を、第一目標値Rtgt1として設定し初期制御を開始する。この設定によれば、初期抵抗値Rstart>第一目標値Rtgt1であるから、SMA15への通電量が増加し、SMA15の温度上昇が開始する。したがって、図8(A)および図8(B)に破線矢印で示した経路に沿って、SMA15は、状態P0から状態P1まで温度上昇し、SMA15の変位は、無限端から変位X1まで変化する。
図9は、実施形態にかかる位置制御装置による初期制御を説明するためのグラフである。図9(A)は、本実施形態にかかるSMAの動作の一例を示す模式的なグラフである。横軸は、時間を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図9(B)は、本実施形態にかかるレンズの変位を示す模式的なグラフである。横軸は、レンズの変位を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。
コントローラ34は、起動時(以下、時刻t0)に検出した初期抵抗値Rstartに基づいて、第一目標値Rtgt1を設定する。本実施の形態によれば、初期抵抗値Rstart>第一目標値Rtgt1であるので、SMA15への通電量を増加して温度を上昇させる。温度の上昇に伴って、SMA15の抵抗値は、最大抵抗値Rmaxまで増加し、最大抵抗値Rmaxから減少する。SMA15の抵抗値は、時刻tinfにて無限端抵抗値Rinfとなり、鏡筒4は、無限端から動き始め、変位は、増加する。時刻tinfからさらに抵抗値が第一目標値Rtgt1になるまでSMA15を温度上昇させ、時刻t1で図8の状態P1になり、変位は、X1となる。そして状態P1になった後は、位置制御装置31は、SMA15への通電量を維持する。
図10は、本実施形態にかかる位置制御装置による基準位置制御を説明するためのグラフである。図10(A)は、SMAの温度変化に伴う電気抵抗の変化について説明する模式的なグラフである。横軸は、SMAの温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図10(B)は、SMAの電気抵抗とレンズの変位との関係について説明する模式的なグラフである。横軸は、レンズの変位を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。状態P1’は、基準位置制御開始時の状態であるが、初期制御後の状態を維持していれば、状態P1と同じ状態である。
本実施の形態において、基準位置制御での目標抵抗値(以下、第二目標値Rtgt2)が、第一目標値Rtgt1(状態P1’)より大きい値であるので、初期制御後に、レンズ2の位置が、目標変位位置に移動するため待機すべき基準位置である無限端を行き過ぎていても、レンズ2を基準位置(無限端)に移動させることができる。
第二目標値Rtgt2は、初期抵抗値Rstartに予め記憶した差分抵抗値Rbakを加算した値である。また、無限端抵抗値Rinf<第二目標値Rtgt2<最大抵抗値Rmaxの関係にあるとする。図10に示すように、状態P1’では検出抵抗値が第一目標値Rtgt1であるので、検出抵抗値<第二目標値Rtgt2となり、SMA15への通電量を減少して温度低下が開始される。従って図10の波線矢印で示した経路で、状態P1’から状態P2までSMA15は温度低下し、レンズ2の変位は状態P2で無限端になる。
このような構成によれば、初期制御後に、レンズ2の位置が、目標変位位置に移動するため待機すべき位置である基準位置を行き過ぎていても、レンズ2を基準位置に移動させることができる。
図11は、本実施形態にかかる位置制御装置による初期制御と基準位置制御とを説明するためのグラフである。図11(A)は、本実施形態にかかるSMAの動作の一例を示す模式的なグラフである。横軸は、時間を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図11(B)は、本実施形態にかかるレンズの動作を示す模式的なグラフである。横軸は、時間、を示し、縦軸は、レンズの変位を示す。
位置制御装置31は、時刻t1’から第二目標値Rtgt2を設定してサーボ制御を開始し、状態P1’で抵抗値を検出する。検出した抵抗値は、第二目標値Rtgt2より小さいので、通電量を減少して温度低下させ(抵抗値が増加)、時刻tinfにて無限端抵抗値Rinfに達して、レンズ2の変位は、無限端となり、レンズ2は、停止する。さらに抵抗値が第二目標値Rtgt2に増加するまで温度低下させ、時刻t2で図10の状態P2になるが、状態P2での変位は、無限端である。そして状態P2になった後はその状態を維持する。以上が、状態P1’から基準位置制御の終了状態P2までの制御動作である。
状態P2では、無限端よりも大きな抵抗値となるので、その後目標抵抗値を段階的に小さくしていけば、変位が無限端からマクロ端方向に段階的に増大する動作となる。このように動作させながら、画像センサ25から入力される画像のコントラストを順次評価していくことで、いわゆるオートフォーカスの走査動作を行わせることができる。
図12は、本実施形態にかかる位置制御装置による初期制御と基準位置制御とを説明するためのフローチャートである。位置制御装置31の起動時にフローは、実行され、ステップS1〜ステップS3が初期制御であり、ステップS4〜ステップS5が基準位置制御である。
ステップS1で抵抗値検出部32は、初期抵抗値Rstartを検出し、ステップS2でコントローラ24は、第一目標値Rtgt1を初期抵抗値Rstartから予め記憶された値αを減算した値に設定する。所定値αは、抵抗値の検出誤差よりも大きい値であればよく、非常に小さい値でかまわない。ステップS3で制御部21は、サーボ制御を開始させ、第一目標値Rtgt1が“初期抵抗値Rstart―α”に達するとサーボ制御を終了する。
続いて、ステップS4で、コントローラ24は、第二目標値Rtgt2を初期抵抗値Rstartに予め記憶された差分抵抗値Rbakを加算した値に設定する。差分抵抗値Rbakの選択方法については後述する。ステップS5で制御部21は、サーボ制御を開始させ、第二目標値Rtgt2が“初期抵抗値Rstart+差分抵抗値Rbak”に達するとサーボ制御を終了する。
以下、差分抵抗値Rbakの選択方法について述べる。図13は、SMAの周囲温度―抵抗値特性を示すグラフである。横軸は、SMAの周囲温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図中で、Tmin、Tmax、Tinfは、それぞれ使用温度範囲の下限温度、上限温度、無限端温度であり、これに対応するSMAの下限抵抗値、上限抵抗値、無限端抵抗値は、それぞれR(Tmin)、R(Tmax)、Rinfである。したがって、初期抵抗値Rstartは、下限温度抵抗値R(Tmin)<初期抵抗値Rstart<上限温度抵抗値R(Tmax)である。
差分抵抗値Rbakは、以下の条件を共に満たすものを選択すればよい。
差分抵抗値Rbak>無限端抵抗値Rinf−R(Tmin) ・・・(1)
差分抵抗値Rbak<最大抵抗値Rmax−無限端抵抗値Rinf ・・・(2)
差分抵抗値Rbak<最大抵抗値Rmax−無限端抵抗値Rinf ・・・(2)
(1)式は、差分抵抗値Rbakの温度範囲の下限で、レンズの変位が無限端に戻ることを保証する条件である。より具体的には、下限温度抵抗値R(Tmin)<初期抵抗値Rstart、および、第二目標値Rtgt2=初期抵抗値Rstart+差分抵抗値Rbakを用いて式変形することにより、(1)式は、第二目標値Rtgt2>無限端抵抗値Rinf−下限温度抵抗値R(Tmin)+初期抵抗値Rstart、つまり第二目標値Rtgt2>無限端抵抗値Rinfとなる。すなわち、(1)式を満たすような差分抵抗値Rbakを選択することによって、レンズの変位が無限端に戻ることが保証される。
(2)式は、差分抵抗値Rbakの温度範囲上限で、SMA15が低温相に戻らないことを保証する条件である。より具体的には、第二目標値Rtgt2=初期抵抗値Rstart+差分抵抗値Rbakを用いて式変形することにより、(2)式は、第二目標値Rtgt2<最大抵抗値Rmax+初期抵抗値Rstart−無限端抵抗値Rinfとなる。周囲温度が下限温度Tminから無限端の抵抗値と同じになる温度Tinfまでの範囲では、初期抵抗値Rstart<無限端抵抗値Rinfである。すなわち、(2)式を満たすような差分抵抗値Rbakを選択することによって、第二目標値Rtgt2が最大抵抗値Rmaxを超えないので、SMA15が低温相に戻らないことが保証される。一方、周囲温度が無限端の抵抗値と同じになる温度Tinfより大きい温度範囲(高温環境下)では、初期抵抗値Rstart>無限端抵抗値Rinfであり、後述するようにSMA15は、初期の状態P0に戻ることから、無限端からオートフォーカスレンズの走査は可能であるので、動作不良の問題は発生しない。
実際の設計では、差分抵抗値Rbak値は、無限端抵抗値Rinf−R(Tmin)、最大抵抗値Rmax−無限端抵抗値Rinfの固体バラツキを考慮して、十分にマージンのある設定値である。また、差分抵抗値Rbak値は、抵抗値の検出誤差について考慮した値であればよい。
以下、図14ないし図16を用いて、高温環境下での、位置制御装置31による初期制御と基準位置制御とを説明する。
図14は、高温環境下での、本実施形態にかかる位置制御装置による初期制御を説明するためのグラフである。図14(A)は、SMAの温度変化に伴う電気抵抗の変化について説明する模式的なグラフである。横軸は、SMAの温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図14(B)は、SMAの電気抵抗とレンズの変位との関係について説明する模式的なグラフである。横軸は、レンズの変位を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。
上述のように、初期抵抗値Rstart>無限端抵抗値Rinfである。よって、初期制御の第一目標値Rtgt1は、初期抵抗値Rstartより小さいが、無限端抵抗値Rinfよりも大きい。初期制御によって、図中の破線矢印で示す経路で、SMA15は、初期状態P0から状態P1に変化する。しかしながら、状態P1ではレンズ2の変位は、無限端のままであり、レンズ2は、動き出さない。
図15は、高温環境下での、本実施の形態にかかる位置制御装置による基準位置制御を説明するためのグラフである。図15(A)は、SMAの温度変化に伴う電気抵抗の変化について説明する模式的なグラフである。横軸は、SMAの温度を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図15(B)は、SMAの電気抵抗とレンズの変位との関係について説明する模式的なグラフである。横軸は、レンズの変位を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。状態P1’は、基準位置制御開始時の状態であるが、初期制御の終了状態を維持していれば、P1と同じ状態になっている。
基準位置制御では、コントローラ34は、第二目標値Rtgt2を設定する。第二目標値Rtgt2=初期抵抗値Rstart+差分抵抗値Rbakである。また、初期抵抗値Rstart<最大抵抗値Rmax<第二目標値Rtgt2の関係にあるとする。
状態P1’では、検出抵抗値<第二目標値Rtgt2であるので、通電量を減少して温度低下が開始される。したがって図中の破線矢印で示した経路で、状態P1’から状態P2まで温度低下し、初期のP0近くに戻る。レンズ2の変位は、無限端のままである。
図16は、高温環境下での、本実施形態にかかる位置制御装置による初期制御と基準位置制御とを説明するためのグラフである。図16(A)は、本発明の実施の形態にかかるSMAの動作の一例を示す模式的なグラフである。横軸は、時間を示し、縦軸は、SMAの電気抵抗を示す。図16(B)は、本発明の実施の形態にかかるレンズの動作を示す模式的なグラフである。横軸は、時間を示し、縦軸は、レンズの変位を示す。
位置制御装置31が時刻t0で第一目標値Rtgt1を設定してサーボ制御を開始すると、SMA15は、通電増加による温度上昇により、最大抵抗値Rmaxを経て時刻t1で第一目標値Rtgt1に達する。なお、時刻t1は、状態P1の状態に対応する。次に位置制御装置が時刻t1’で第二目標値Rtgt2を設定してサーボ制御を開始し、通電減少による温度低下により、再び最大抵抗値Rmaxを経て時刻t2で初期抵抗値Rstartに達する。時刻t2は、状態P2に対応する。この過程を通して、レンズ2の変位は、無限端のままで、レンズ2は、無限端から動いていない。
状態P2では、無限端よりも大きな抵抗値となるので、その後目標値を段階的に小さくし、初期抵抗値Rstartより小さくなれば、通電増加により検出抵抗値が目標値になるようにサーボ制御される。時刻t2では、まだ無限端まで達していないので、変位は、0のままである。さらに、目標抵抗値を段階的に小さくしていけば、変位が無限端からマクロ端方向に段階的に増大する動作となる。
このように、周囲温度にかかわらず、(1)式および(2)式をみたすような差分抵抗値Rbakを選択することで、基準位置制御後にはレンズ2の変位が無限端にあるので、オートフォーカス動作が可能になる。
この他の実施の形態において、コントローラ34は、図13に示すような初期抵抗値Rstartと周囲温度との関係、および、周囲温度と差分抵抗値Rbakとの関係をさらに記憶し、SMA15の抵抗値と周囲温度との関係に基づいて、初期抵抗値Rstartから周囲温度を求め、求めた周囲温度と差分抵抗値Rbakとの関係とに基づいて、差分抵抗値Rbakを求め、求めた差分抵抗値Rbakを用いて基準位置制御を行ってもよい。
このような構成によれば、この求めたSMA15の周囲温度によって、差分抵抗値Rbakの値を変えることが可能となり、オートフォーカス走査動作における動き始めの遅延がより少ない。なお、周囲温度と差分抵抗値Rbakとの関係は、以下の通りである。周囲温度が無限端の抵抗値と同じになる温度Tinfより大きい温度範囲(高温環境下)では、差分抵抗値Rbakは、抵抗値の検出誤差より大きい値であればよい。周囲温度が無限端の抵抗値と同じになる温度Tinfより小さい温度範囲では、(1)式および(2)式を満たすような差分抵抗値であればよい。
さらに、この他の実施の形態において、図3の破線に示すように、SMA15の周囲温度を検出する温度検出部23をさらに備え、コントローラ34は、周囲温度と差分抵抗値Rbakとの関係を予め記憶し、温度検出部23が検出した周囲温度から、周囲温度と差分抵抗値Rbakとの前記関係に基づいて、差分抵抗値Rbakを求め、求めた差分抵抗値Rbakで基準位置制御を行う。
温度検出部23は、サーミスタ、熱電対および薄膜抵抗等の温度センサを備え、たとえばレバー13において、このSMA15が巻掛けられる切欠き13aの部分に設けられる。
このような構成によれば、検出したSMA15の周囲温度によって、差分抵抗値Rbakの値を変えることが可能となり、オートフォーカス走査動作における動き始めの遅延がより少ない。
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
一態様にかかる位置制御装置は、形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータに使用され、前記可動部の位置を制御する位置制御装置であって、前記形状記憶合金に通電を行う駆動部と、前記形状記憶合金の抵抗値を検出する抵抗値検出部と、前記可動部の目標変位位置に対応した目標抵抗値を設定し、前記抵抗値が前記目標抵抗値に一致するように、前記駆動部による前記形状記憶合金への通電量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記可動部の位置を制御する準備動作として、前記抵抗値検出部に前記形状記憶合金の抵抗値を初期抵抗値として検出させ、前記目標抵抗値を前記初期抵抗値より小さい値に設定することで、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御して、前記形状記憶合金を低温相から高温相へと変態開始させる第一制御を行う。
この構成によれば、可動部の位置を制御する準備動作として、目標抵抗値が初期抵抗値より小さい値に設定され、形状記憶合金が低温相から高温相に変態開始されるので、位置制御装置は、形状記憶合金の最大抵抗値Rmaxを検出することなく、形状記憶合金の抵抗値がその変位に線形的に変化する性質を利用し、形状記憶合金の位置制御を行うことができる。
また、他の一態様では、上述の位置制御装置において、好ましくは、予め定めた所定の差分抵抗値を記憶する記憶部がさらに備えられ、前記制御部は、前記第一制御後に、前記目標抵抗値を、前記初期抵抗値に前記差分抵抗値を加算した値に設定し、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御する第二制御を行うことで、前記可動部を基準位置に移動させる。
この構成によれば、位置制御装置は、第一制御後に、可動部の位置が、目標変位位置に移動するため待機すべき位置である基準位置を行き過ぎていても、可動部を基準位置に移動させることができる。
また、他の一態様では、上述の位置制御装置において、好ましくは、前記形状記憶合金アクチュエータの周囲温度を検出する温度検出部がさらに備えられ、前記記憶部は、前記周囲温度と前記差分抵抗値との関係をさらに記憶し、前記制御部は、前記温度検出部が検出した前記周囲温度から、前記周囲温度と前記差分抵抗値との前記関係に基づいて、前記差分抵抗値を求め、求めた前記差分抵抗値で第二制御を行う。
この構成によれば、周囲温度に対応した最適な差分抵抗値を設定することができるので、位置制御装置は、より短時間で可動部を目標変位位置に移動させることができる。
また、他の一態様では、上述の位置制御装置において、好ましくは、前記記憶部は、前記形状記憶合金アクチュエータの抵抗値と周囲温度との関係、および、前記周囲温度と前記差分抵抗値との関係をさらに記憶し、前記制御部は、前記形状記憶合金の抵抗値と周囲温度との関係に基づいて、前記初期抵抗値から周囲温度を求め、求めた前記周囲温度から、前記周囲温度と前記差分抵抗値との関係とに基づいて、前記差分抵抗値を求め、求めた前記差分抵抗値で第二制御を行う。
この構成によれば、温度検出部を備えることなく、推定された周囲温度に対応した最適な差分抵抗値を設定することができるので、位置制御装置は、より短時間で可動部を目標変位位置に移動させることができる。
また、他の一態様にかかる位置制御方法は、形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータに使用され、前記可動部の位置を制御する位置制御方法であって、前記可動部の位置を制御する準備として、前記形状記憶合金の抵抗値を初期抵抗値として検出する工程と、前記可動部の目標変位位置に対応した前記目標抵抗値を前記初期抵抗値より小さい値と設定する工程と、この設定された前記目標抵抗値で、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御して、前記形状記憶合金を低温相から高温相へと変態開始させる工程とを備える。
この構成によれば、可動部の位置を制御する準備動作として、目標抵抗値が初期抵抗値より小さい値に設定され、形状記憶合金が低温相から高温相に変態開始されるので、位置制御装置は、形状記憶合金の最大抵抗値Rmaxを検出することなく、形状記憶合金の抵抗値がその変位に線形的に変化する性質を利用し、形状記憶合金の位置制御を行うことができる。
また、他の一態様では、上述の位置制御方法において、好ましくは、予め定めた所定の差分抵抗値を記憶する工程と、前記変態開始させる工程後に、前記目標抵抗値を、前記初期抵抗値に前記差分抵抗値を加算した値に設定する工程と、この設定された前記目標抵抗値で、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御して、前記可動部を起動時の基準位置に移動させる工程とをさらに備える。
この構成によれば、位置制御方法は、前記変態開始させる工程後に、可動部の位置が、目標変位位置に移動するため待機すべき位置である基準位置を行き過ぎていても、可動部を基準位置に移動させることができる。
また、他の一態様にかかる駆動装置は、形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータと、前記可動部の位置を制御する位置制御装置とを備え、前記位置制御装置は、上述のいずれかの位置制御装置である。
この構成によれば、これら上述のいずれかの位置制御装置を備える駆動装置が提供され、位置センサを備えることなく形状記憶合金の抵抗値に基づいて可動部の位置制御が可能な駆動装置が提供される。
また、他の一態様にかかる撮像装置は、形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータと、前記可動部の移動に応じて移動するレンズと、前記レンズを含む撮像光学系によって結像された被写体の光学像を撮像する撮像素子と、前記可動部の位置を制御する位置制御装置とを備え、前記位置制御装置は、これら上述の位置制御装置のいずれかであり、前記レンズを移動する準備動作として前記第一制御を行う。
このような構成によれば、これら上述のいずれかの位置制御装置を備える撮像装置が提供され、位置センサを備えることなく形状記憶合金の抵抗値に基づいてレンズの位置制御が可能な撮像装置が提供される。
この出願は、2010年3月5日に出願された日本国特許出願特願2010−48819を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
本発明によれば、位置制御装置、位置制御方法、駆動装置および撮像装置を提供することができる。
Claims (8)
- 形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータに使用され、前記可動部の位置を制御する位置制御装置において、
前記形状記憶合金に通電を行う駆動部と、
前記形状記憶合金の抵抗値を検出する抵抗値検出部と、
前記可動部の目標変位位置に対応した目標抵抗値を設定し、前記抵抗値が前記目標抵抗値に一致するように、前記駆動部による前記形状記憶合金への通電量を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記可動部の位置を制御する準備動作として、前記抵抗値検出部に前記形状記憶合金の抵抗値を初期抵抗値として検出させ、前記目標抵抗値を前記初期抵抗値より小さい値に設定することで、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御して、前記形状記憶合金を低温相から高温相へと変態開始させる第一制御を行うこと
を特徴とする位置制御装置。 - 予め定めた所定の差分抵抗値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記第一制御後に、前記目標抵抗値を、前記初期抵抗値に前記差分抵抗値を加算した値に設定し、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御する第二制御を行うことで、前記可動部を基準位置に移動させること
を特徴とする請求項1に記載の位置制御装置。 - 前記形状記憶合金アクチュエータの周囲温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記記憶部は、前記周囲温度と前記差分抵抗値との関係をさらに記憶し、
前記制御部は、前記温度検出部によって検出された前記周囲温度から、前記周囲温度と前記差分抵抗値との前記関係に基づいて、前記差分抵抗値を求め、この求めた前記差分抵抗値で第二制御を行うこと
を特徴とする請求項2に記載の位置制御装置。 - 前記記憶部は、前記形状記憶合金アクチュエータの抵抗値と周囲温度との関係、および、前記周囲温度と前記差分抵抗値との関係をさらに記憶し、
前記制御部は、前記形状記憶合金の抵抗値と周囲温度との関係に基づいて、前記初期抵抗値から周囲温度を求め、この求めた前記周囲温度から、前記周囲温度と前記差分抵抗値との関係とに基づいて、前記差分抵抗値を求め、この求めた前記差分抵抗値で第二制御を行うこと
を特徴とする請求項2に記載の位置制御装置。 - 形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータに使用され、前記可動部の位置を制御する位置制御方法において、
前記可動部の位置を制御する準備として、前記形状記憶合金の抵抗値を初期抵抗値として検出する工程と、前記可動部の目標変位位置に対応した前記目標抵抗値を前記初期抵抗値より小さい値と設定する工程と、この設定された前記目標抵抗値で、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御して、前記形状記憶合金を低温相から高温相へと変態開始させる工程とを備えること
を特徴とする位置制御方法。 - 予め定めた所定の差分抵抗値を記憶する工程と、
前記変態開始させる工程後に、前記目標抵抗値を、前記初期抵抗値に前記差分抵抗値を加算した値と設定する工程と、この設定された前記目標抵抗値で、前記形状記憶合金に対する前記通電量を制御して、前記可動部を基準位置に移動させる工程とをさらに備えること
を特徴とする請求項5に記載の位置制御方法。 - 形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータと、
前記可動部の位置を制御する位置制御装置とを備え、
前記位置制御装置は、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の位置制御装置であること
を特徴とする駆動装置。 - 形状記憶合金を用いて可動部を移動する形状記憶合金アクチュエータと、
前記可動部の移動に応じて移動するレンズと、
前記レンズを含む撮像光学系によって結像された被写体の光学像を撮像する撮像素子と、
前記可動部の位置を制御する位置制御装置とを備え、
前記位置制御装置は、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の位置制御装置であり、前記レンズを移動する準備動作として前記第一制御を行うこと
を特徴とする撮像装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010048819 | 2010-03-05 | ||
JP2010048819 | 2010-03-05 | ||
PCT/JP2011/000910 WO2011108209A1 (ja) | 2010-03-05 | 2011-02-18 | 位置制御装置、位置制御方法、駆動装置および撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2011108209A1 true JPWO2011108209A1 (ja) | 2013-06-20 |
Family
ID=44541879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012502989A Pending JPWO2011108209A1 (ja) | 2010-03-05 | 2011-02-18 | 位置制御装置、位置制御方法、駆動装置および撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2011108209A1 (ja) |
WO (1) | WO2011108209A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013246335A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Konica Minolta Inc | 駆動機構 |
JP6598652B2 (ja) * | 2015-11-20 | 2019-10-30 | 国立大学法人 大分大学 | 形状記憶合金アクチュエータ、形状記憶合金アクチュエータ制御装置、及びその方法 |
CN111050036B (zh) * | 2018-10-15 | 2023-06-27 | 三星电机株式会社 | 相机模块的致动器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2769351B2 (ja) * | 1989-02-08 | 1998-06-25 | オリンパス光学工業株式会社 | 位置制御装置 |
JPH07274561A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Olympus Optical Co Ltd | 形状記憶合金アクチュエータ制御装置 |
JP4918021B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2012-04-18 | セイコーインスツル株式会社 | 形状記憶合金アクチュエータおよびそれを備える電子機器 |
WO2009090958A1 (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-23 | Konica Minolta Opto, Inc. | アクチュエータ駆動制御装置及びレンズユニット駆動装置 |
JP4363500B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2009-11-11 | コニカミノルタオプト株式会社 | 駆動装置 |
-
2011
- 2011-02-18 WO PCT/JP2011/000910 patent/WO2011108209A1/ja active Application Filing
- 2011-02-18 JP JP2012502989A patent/JPWO2011108209A1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011108209A1 (ja) | 2011-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4591632B2 (ja) | 形状記憶合金アクチュエータの駆動装置および該方法ならびにそれを用いた撮像装置 | |
JP5221672B2 (ja) | 形状記憶合金作動構造の制御 | |
JP5548211B2 (ja) | 形状記憶合金アクチュエータ装置の制御 | |
JP4539784B2 (ja) | 形状記憶合金駆動装置 | |
US20110096421A1 (en) | Drive Device, Lens Barrel, Imaging Device, Lens Drive Method and Method of Producing Shape Memory Alloy | |
WO2012042722A1 (ja) | 駆動装置 | |
JP4916415B2 (ja) | 形状記憶素子アクチュエータの制御装置及び制御方法 | |
US8692929B2 (en) | Lens drive device, image-capturing device, and electronic apparatus with shape memory alloy actuator | |
WO2011108209A1 (ja) | 位置制御装置、位置制御方法、駆動装置および撮像装置 | |
KR101317085B1 (ko) | 렌즈 구동 장치, 촬상 장치 및 전자 기기 | |
JP4857257B2 (ja) | レンズ制御装置、レンズ鏡筒、撮像装置および光学機器 | |
JP5326681B2 (ja) | レンズ駆動装置及び撮像装置 | |
JP4918021B2 (ja) | 形状記憶合金アクチュエータおよびそれを備える電子機器 | |
JP2009086142A (ja) | 駆動装置、及びレンズ駆動装置 | |
JP5115490B2 (ja) | 形状記憶合金アクチュエータの駆動装置およびそれを用いる撮像装置 | |
JP4811536B2 (ja) | 駆動ユニット、可動モジュールおよびオートフォーカス制御方法 | |
WO2012093567A1 (ja) | 形状記憶合金アクチュエータ制御装置および光学部品駆動ユニット | |
JP2006337533A (ja) | 駆動装置の製造方法、及び駆動装置 | |
WO2012005072A1 (ja) | 形状記憶合金アクチュエータ制御装置および光学部品駆動ユニット | |
JP2010169841A (ja) | 撮像装置 | |
JP2009108729A (ja) | 形状記憶合金アクチュエータの制御方法及び制御装置 | |
JP2009098416A (ja) | 形状記憶合金アクチュエータおよびそれを備える電子機器 | |
JP4857256B2 (ja) | レンズ制御装置、レンズ鏡筒、撮像装置および光学機器 | |
JP5381184B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2010049157A (ja) | 形状記憶合金の応力調整装置 |