WO2007013349A1 - 駆動装置 - Google Patents

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WO2007013349A1
WO2007013349A1 PCT/JP2006/314392 JP2006314392W WO2007013349A1 WO 2007013349 A1 WO2007013349 A1 WO 2007013349A1 JP 2006314392 W JP2006314392 W JP 2006314392W WO 2007013349 A1 WO2007013349 A1 WO 2007013349A1
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moving
unit
supply
piezoelectric element
movement
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PCT/JP2006/314392
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French (fr)
Inventor
Norihiko Kikuchi
Nobuyuki Hirose
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/06—Drive circuits; Control arrangements or methods
    • H02N2/062—Small signal circuits; Means for controlling position or derived quantities, e.g. for removing hysteresis
    • H—ELECTRICITY
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    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
    • H02N2/025—Inertial sliding motors

Definitions

  • the present invention relates to a drive device including a piezoelectric element.
  • the lens driving device includes a piezoelectric element, a driving shaft driven by the piezoelectric element, and a moving unit that supports the lens, and uses the frictional force generated between the driving shaft and the moving unit to move the moving unit.
  • a piezoelectric element for example, see Patent Documents 1 and 2.
  • the amount of expansion and compression of the piezoelectric element varies among individuals, the amount of movement for each moving direction of the moving unit varies between individual drive devices due to individual differences in the piezoelectric elements as component parts. Variation occurs.
  • the driving device changes in the amount of movement for each moving direction of the moving unit due to a change in its own posture. Arise.
  • the drive device also changes in the amount of movement of each moving unit in the direction of movement with respect to changes in the environment such as temperature and humidity.
  • the conventional driving device includes a precise position detector such as an encoder for successively detecting the actual position of the moving unit, and feedback-controls the driving of the moving unit based on the detection result by the position detector.
  • a precise position detector such as an encoder for successively detecting the actual position of the moving unit
  • feedback-controls the driving of the moving unit based on the detection result by the position detector.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 4-69070
  • Patent Document 2 JP-A-8-149860
  • the present invention has been made to solve the conventional problems, and the number of parts is reduced as compared with the prior art. It is an object of the present invention to provide a drive device that can be made to operate.
  • the driving device of the present invention includes a piezoelectric element, a driving unit driven by the piezoelectric element, a moving unit that moves relative to the driving unit by a frictional force between the driving unit, and the moving unit.
  • a predetermined position detecting means for detecting that the portion is present at a predetermined position
  • a supply control means for controlling the supply of electric power to the piezoelectric element, wherein the supply control means is configured to supply electric power to the piezoelectric element.
  • a pre-processing mode in which the moving unit performs reciprocating movement with reference to the predetermined position detected by the predetermined position detecting unit by performing supply control; and the piezoelectric element in the forward path of the reciprocating movement The power supply time to the piezoelectric element by adjusting the supply time based on the supply time of the power to the piezoelectric element, the supply time of the power to the piezoelectric element in the return path of the reciprocating movement, and the moving direction of the moving unit
  • the supply It is possible to have a configuration having an operation mode including a movement control mode for moving the moving unit by performing control.
  • the drive device of the present invention does not need to be provided with a precise position detector such as an encoder for successively detecting the actual position of the moving unit, so that the number of parts is reduced compared to the prior art. Can be made.
  • the supply control means of the drive device is based on the supply time in the forward path of the reciprocating movement and the supply time in the return path of the reciprocating movement.
  • An adjustment amount of the supply time corresponding to the movement direction is calculated, and the control is performed by adjusting the supply time based on the movement direction and the adjustment amount based on the movement control mode. And speak.
  • the drive device of the present invention does not need to be provided with a precise position detector such as an encoder for successively detecting the actual position of the moving unit, so that the number of parts is reduced compared to the prior art. Can be made.
  • the drive device of the present invention includes other position detection means for detecting the presence of the moving unit at another position away from the predetermined position by a predetermined distance
  • the supply control means includes the In the preprocessing mode, the predetermined control is performed by performing the control based on the detection result by the predetermined position detection unit and the detection result by the other position detection unit.
  • the moving part is configured to perform the reciprocating movement between a position and the other position.
  • the driving device of the present invention can determine the moving speed of the moving unit, and thus can position the moving unit with higher accuracy.
  • the supply control means of the drive device includes the supply time in the forward path of the reciprocating movement, the supply time in the return path of the reciprocating movement, and the predetermined distance.
  • the control is performed by adjusting the supply time based on the moving direction! / Speak.
  • the driving device of the present invention can determine the moving speed of the moving unit, and thus can position the moving unit with higher accuracy.
  • the imaging apparatus of the present invention has a configuration including a driving device and a lens supported by the moving unit.
  • the imaging apparatus of the present invention does not need to be provided with a precise position detector such as an encoder for successively detecting the actual position of the moving unit, so the number of parts is reduced compared to the prior art. Can be made.
  • the present invention can provide a driving device capable of reducing the number of parts as compared with the prior art.
  • FIG. 1 is a block diagram of an autofocus camera according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 (a) Diagram showing the voltage supplied to the piezoelectric element when the focus lens is moved in the extending direction of the focus lens of the autofocus camera shown in Fig. 1 (b) Fig. 1 shows the voltage shown in Fig. 1 Diagram showing the voltage supplied to the piezoelectric element when the focus lens is moved in the retraction direction of the focus lens of the auto focus camera
  • FIG. 3 is a diagram showing the displacement of the drive shaft and moving part with respect to the voltage supply time to the piezoelectric element of the autofocus camera shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing displacement of the moving part in the extending direction and the returning direction of the focus lens with respect to the voltage supply time to the piezoelectric element of the autofocus camera shown in FIG. [Fig.5] Flowchart during autofocusing of the autofocus camera shown in Fig.1
  • FIG. 6 is a flowchart of the preprocessing mode shown in FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart of the movement control mode shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart of a preprocessing mode during autofocus of the autofocus camera according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of the movement control mode during autofocus of the autofocus camera according to the second embodiment of the present invention.
  • an autofocus camera 10 as an imaging apparatus according to the present embodiment.
  • Actuator 13 and a photointerrupter that is located at the base end position 15a of the movable range of the shielding plate 12a and detects that the shielding plate 12a is present at the base end position 15a when the light path is blocked by the shielding plate 12a.
  • a photointerrupter that is located at the distal end position 16a of the movable range of the shielding plate 12a and detects that the shielding plate 12a exists at the distal end position 16a when the light path is blocked by the shielding plate 12a.
  • Power is supplied to the tip sensor 16 consisting of this, the CCD (Charge Coupled Device) 17 that converts the image formed by the focus lens 11 into a video signal, and the impact type actuator 13 That the driving circuit 18, and an image processing IC (Integrated Circuit) 20 for performing image processing based on the video signal outputted from the CCD 17! /, Ru.
  • the tip sensor 16 consisting of this
  • the CCD (Charge Coupled Device) 17 that converts the image formed by the focus lens 11 into a video signal
  • the impact type actuator 13 That the driving circuit 18, and an image processing IC (Integrated Circuit) 20 for performing image processing based on the video signal outputted from the CCD 17! /, Ru.
  • the autofocus camera 10 controls the auto force between when the moving unit 13c is moved in the direction indicated by the arrow 10a and when the moving unit 13c is moved in the direction indicated by the arrow 10b.
  • switching means 18a which is means for switching whether or not to adjust the unit time.
  • the switching means 18a is incorporated in the drive circuit 18, but the present invention is not limited to this. Needless to say, the switching means 18a may be configured separately from the drive circuit 18, for example!
  • the impact type actuator 13 is coupled to the piezoelectric element 13a and the piezoelectric element 13a that extends in the direction indicated by the arrow 10a and contracts in the direction indicated by the arrow 10b opposite to the direction indicated by the arrow 10a.
  • a drive shaft 13b as a drive unit driven in the direction indicated by arrows 10a and 10b by the piezoelectric element 13a, and the lens barrel 12 are fixed and frictionally engaged with the drive shaft 13b and the arrow with respect to the drive shaft 13b.
  • the base end sensor 15 constitutes a predetermined position detecting unit that detects that the moving unit 13c is present at the base end position 15a, which is a predetermined position.
  • the tip sensor 16 detects the presence of the moving part 13c at the tip position 16a, which is another position separated from the base end position 15a by a predetermined distance L (several hundreds ⁇ m to several mm). It constitutes position detecting means.
  • the image processing IC 20 inputs signals from the proximal sensor 15 and the distal sensor 16 and drives them.
  • Input / output circuit 21 that outputs a signal to the moving circuit 18, a CCD control circuit 22 that controls the CCD 17, a signal processing unit 23 that obtains a focus evaluation value for the high-frequency component force of the video signal output from the CCD 17, and signal processing Based on the focus evaluation value obtained by the unit 23, the microcomputer unit 24 that controls the operation of the drive circuit 18 through the input / output circuit 21 1 to perform image contrast autofocus, the operation program of the microcomputer unit 24, etc.
  • a stored ROM (Read Only Memory) 25, a RAM (Random Access Memory) 26 that is a work area of the microcomputer unit 24, and a memory controller 27 that controls the ROM 25 and the RAM 26 are provided.
  • the microcomputer unit 24 receives signals from the proximal sensor 15 and the distal sensor 16 every control unit time Be.
  • the microcomputer unit 24 controls the supply of electric power to the piezoelectric element 13a by the drive circuit 18, and constitutes a supply control means.
  • the microcomputer unit 24 sets the voltage supply time to the piezoelectric element 13a to be an integral multiple of the control unit time!
  • the ROM 25 receives a focus lens as a signal that gives the waveform shape of the voltage supplied to the piezoelectric element 13a by the drive circuit 18, that is, a signal that determines the contraction and extension speed and drive frequency of the piezoelectric element 13a.
  • the signal shown in FIG. 2 (b) used when moving the part 13c is stored.
  • the autofocus camera 10 is set to operate stably based on the thrust of the piezoelectric element 13a and the moving speed of the moving unit 13c. Note that the cycle of the signal shown in FIG. 2 (a) is equal to the cycle of the signal shown in FIG. 2 (b).
  • the lens barrel 12, the impact type actuator 13, the base end sensor 15, the front end sensor 16, the drive circuit 18, the input / output circuit 21, the microcomputer unit 24, the ROM 25, the RAM 26 and the memory controller 27 are a focus lens.
  • the drive device 30 that drives 11 is configured.
  • the drive circuit 18 applies a voltage as shown in FIG. 2 (a) to the piezoelectric element 13a according to a command from the microcomputer unit 24, the piezoelectric element 13a expands and contracts in accordance with the voltage, so that the piezoelectric element 13a is coupled.
  • the driven shaft 13b moves in accordance with the voltage as shown in FIG.
  • the moving portion 13c frictionally engaged with the drive shaft 13b moves as shown in FIG. That is, the moving portion 13c has a frictional force generated between the driving shaft 13b and the driving shaft 13b when the driving shaft 13b moves slowly in the extending direction indicated by the arrow 10a.
  • the frictional force generated between the drive shaft 13b and the inertial force balances with the inertial force and does not move. Move in the rewind direction indicated by arrow 10b with respect to 13b.
  • the drive circuit 18 When applied to the piezoelectric element 13a, the moving part 13c similarly moves in the rewind direction indicated by the arrow 10b.
  • the moving amount of the moving unit 13c for one cycle of the voltage supplied to the piezoelectric element 13a is several tens of nm.
  • the minimum unit of the movement amount of the force lens 11 required for the autofocus of the autofocus camera 10 may be in the range of 1 to: LO / zm. Therefore, in the very short time after the movement starts, the moving unit 13c takes several cycles until the moving amount becomes almost directly proportional to the driving time as shown in FIG. For practical driving time, it can be considered that the amount of movement is almost directly proportional to the driving time. That is, the amount of movement of the moving unit 13c is controlled by the voltage supply time to the piezoelectric element 13a (a time that is an integral multiple of the control unit time).
  • the control unit time Be is set to a sufficiently short time so that the moving unit 13c can move with a predetermined stopping accuracy!
  • the moving unit 13c moves between when it moves in the feeding direction indicated by the arrow 10a and when it moves in the feeding direction indicated by the arrow 10b even when the voltage supply time to the piezoelectric element 13a is the same.
  • the amount may vary.
  • the moving unit 13c moves gravity in the direction opposite to the moving direction when moving in the feeding direction indicated by the arrow 10a.
  • the microcomputer unit 24 performs a control for supplying electric power to the piezoelectric element 13a, thereby causing the moving unit 13c to reciprocate with reference to the base end position 15a detected by the base end sensor 15, and a preprocessing mode.
  • the piezoelectric element is adjusted by adjusting the supply time based on the supply time of the electric power to the piezoelectric element 13a in the reciprocating path, the supply time of the electric power to the piezoelectric element 13a in the return path of the reciprocating movement, and the moving direction of the moving part 13c.
  • a movement control mode in which the moving unit 13c is moved by performing control to supply power to 13a.
  • the microcomputer unit 24 calculates an adjustment amount according to the power supply time to the piezoelectric element 13a and the moving direction of the moving unit 13c.
  • the pre-processing mode is started (S101). That is, as shown in FIG. 6, the microcomputer unit 24 moves the focus lens 11 to the base end position 15a based on the signal from the base end sensor 15 (S11 1), and moves the focus lens 11 from the base end position 15a. After moving the control unit time Be by S 1 times the control unit time Be in the feed direction indicated by the arrow 10a (S112), the control unit time Be required for the focus lens 11 to return the current position force to the base position 15a as well.
  • the microcomputer unit 24 calculates the round trip time ratio R as an adjustment amount by dividing S2 counted in S113 by S1 (S114), and stores the calculated round trip time ratio R in the RAM 26 ( S115), the preprocessing mode is terminated.
  • the microcomputer unit 24 changes the moving direction of the moving unit 13c and the adjustment amount of the moving unit 13c as shown in FIG. Based on this, the movement control mode for controlling the supply of electric power to the piezoelectric element 13a by adjusting the supply time of electric power to the piezoelectric element 13a is started (S102). That is, the microcomputer unit 24 compares the newly acquired focus evaluation value with the previously acquired focus evaluation value, and moves the focus lens 11 according to the magnitude of the change in the focus evaluation value and the fluctuation range. Then, after determining the amount of movement, a series of operations of moving the focus lens 11 is repeated, thereby converging the position of the focus lens 11 near the (vertex) where the focus evaluation value is maximum.
  • the feeding direction of the focus lens 11 that is, the feeding direction indicated by the arrow 10a. (S121), and in S121, if it is determined to move in the feeding direction indicated by the arrow 10a, the feeding direction of the focus lens 11 is N times the control unit time Be. In other words, if it is determined that it is not moved in the feeding direction indicated by the arrow 10a in S121 (S122), the round trip time ratio R stored in the RAM 26 is determined as S115. Is moved in the rewind direction of the focus lens 11, that is, in the rewind direction indicated by the arrow 10b, for N times of the control unit time BcT multiplied by the control unit time Be (S123).
  • the amount of movement in S112 should be long in order to reduce the rounding error in the calculation. However, if it is longer than necessary, the microcomputer unit 24 receives the autofocus start command and sets the force movement control mode.
  • the time required to start (hereinafter referred to as “preprocessing time”) increases.
  • image contrast autofocus usually repeats the movement of the lens and reading of the focus evaluation value in units of one field or one frame. Therefore, the amount of movement in S112 should be determined so that the preprocessing time ends within one field or one frame that does not affect the processing time of the entire autofocus.
  • the autofocus camera 10 is configured so that the preprocessing time ends within 1Z3 frame. May be defined.
  • the autofocus camera 10 moves in the movement control mode when moving the moving unit 13c in the extending direction indicated by the arrow 10a and when moving the moving unit 13c in the moving-back direction indicated by the arrow 10b.
  • the control unit time is adjusted in step 1
  • the actual movement amount relative to the target value of the movement amount is substantially equal between the movement in the feeding direction indicated by the arrow 10a and the movement in the feeding direction indicated by the arrow 10b.
  • the number of movements to reach the focal point is almost equal to the theoretical value.
  • the autofocus camera 10 is in the control unit in the movement control mode when the moving unit 13c is moved in the extending direction indicated by the arrow 10a and when the moving unit 13c is moved in the moving-back direction indicated by the arrow 10b.
  • the switching means 18a When switching is performed by the switching means 18a so that the time is not adjusted, the actual movement amount with respect to the target value of the movement amount is moved in the feeding direction indicated by the arrow 10a, and moved in the feeding direction indicated by the arrow 10b. If they are different from each other, the number of movements until reaching the in-focus point is significantly increased from the theoretical value.
  • the autofocus camera 10 has a control unit time in the movement control mode when moving the moving unit 13c in the feeding direction indicated by the arrow 10a and when moving the moving unit 13c in the moving-back direction indicated by the arrow 10b.
  • the control unit time in the movement control mode is different between when moving the moving part 13c in the feeding direction indicated by the arrow 10a and when moving the moving part 13c in the feeding direction indicated by the arrow 10b.
  • the autofocus camera 10 is indicated by the arrow 10a due to a change in the posture of the autofocus camera 10 itself, a variation in individual impact type actuators 13, an environmental change such as temperature and humidity, and the like. Even if there is a difference between the amount of movement in the feed-out direction and the amount of movement in the rewind direction indicated by arrow 10b, the resulting difference is adjusted every time autofocus starts, so the actual position of the moving part 13c is achieved. Even without an accurate position detector such as an encoder for next detection, autofocus can be executed with the same level of accuracy as before.
  • the autofocus camera 10 does not need to be equipped with a precise position detector for successively detecting the actual position of the moving unit 13c, the number of parts can be reduced as compared with the prior art. Can be reduced, and can be reduced in weight, reduced in size, reduced in manufacturing costs, etc.
  • the autofocus camera 10 moves the moving unit 13c based on the control unit time Be when moving the moving unit 13c in the feeding direction indicated by the arrow 10a, and the moving unit 13c is indicated by the arrow 10b.
  • the force that reduces the difference between the amount of movement and the amount of movement in the rewind direction indicated by arrow 10b. The amount of movement in the retraction direction indicated by arrow 10a, and the amount of movement in the retraction direction indicated by arrow 10b.
  • the difference generated in the above may be reduced by other methods.
  • the autofocus camera 10 moves the moving unit 13c based on the control unit time obtained by multiplying the control unit time Be by S1ZS2 when moving the moving unit 13c in the feeding direction indicated by the arrow 10a.
  • the amount of movement in the extension direction indicated by the arrow 10a and the repetition indicated by the arrow 10b are determined.
  • the difference generated in the amount of movement in the return direction may be reduced.
  • the autofocus camera 10 adjusts the movement time calculated based on the control unit time Be, which does not adjust the control unit time, so that the movement amount in the feeding direction indicated by the arrow 10a and the arrow 10b The difference generated in the amount of movement in the rewind direction shown may be reduced.
  • the autofocus camera 10 calculates the adjustment amount based on the base end position 15a, but may calculate the adjustment amount based on the front end position 16a.
  • the autofocus camera 10 divides a plurality of lens groups into a fixed lens and a moving lens, and moves the force lens among the moving lenses to focus. It is good as a configuration to make adjustments.
  • the configuration of the autofocus camera that is the imaging apparatus according to the present embodiment is the same as the configuration of the autofocus camera 10 (see FIG. 1) according to the first embodiment.
  • the same reference numerals as in the configuration of the focus camera 10 are used, and detailed description thereof is omitted.
  • the ROM 25 stores the distance L between the base end position 15a and the front end position 16a as known machine dimension data.
  • the microcomputer unit 24 Upon receiving the autofocus start command, the microcomputer unit 24 starts the preprocessing mode shown in FIG. That is, the microcomputer unit 24 moves the focus lens 11 to the base end position 15a based on the signal from the base end sensor 15 (S211), and the focus lens 11 reaches the front end position 16a from the base end position 15a.
  • Control unit time required Number of elapsed Bes After moving the focus lens 11 from the base position 15a to the tip position 16a based on the signal from the tip sensor 16 while turning S3 (S212), the focus lens 11 Control unit time required to return from position 16a to proximal position 15a Number of elapsed Bes Move focus lens 11 from distal position 16a to proximal position 15a based on signal from proximal sensor 15 while counting S4 (S213).
  • the microcomputer unit 24 calculates the moving speed R1 as an adjustment amount by dividing the distance L by S3 counted in S212 (S214), and adjusts by dividing the distance L by S4 counted in S213.
  • the moving speed R2 as a quantity is calculated (S215), the moving speed R1 calculated in S214 and the moving speed R2 calculated in S215 are stored in the RAM 26 (S216), and the preprocessing mode is terminated.
  • the microcomputer unit 24 starts the movement control mode in response to the first vertical blanking period after the end of the preprocessing mode.
  • the microcomputer unit 24 determines whether or not the force to move the focus lens 11 in the extension direction, that is, the extension direction indicated by the arrow 10a, as shown in FIG.
  • the autofocus camera since the autofocus camera according to the present embodiment can determine the moving speed of the moving unit 13c, an arbitrary moving distance can be designated from the base end position 15a or the front end position 16a. Thus, compared to the autofocus camera 10 (see FIG. 1) according to the first embodiment, the moving unit 13c can be positioned with higher accuracy.
  • the drive device according to the present invention has an effect that the number of parts can be reduced as compared with the conventional device, and the drive device used for driving the lens such as camera focus adjustment. Useful as.

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Abstract

【課題】　部品点数を従来より減少させることができる駆動装置を提供する。 【解決手段】　オートフォーカスカメラ１０は、圧電素子１３ａと、圧電素子１３ａによって駆動される駆動軸１３ｂと、駆動軸１３ｂとの間の摩擦力によって駆動軸１３ｂに対して移動する移動部１３ｃと、圧電素子１３ａへの電力の供給の制御を行うマイコン部２４とを備え、マイコン部２４は、移動部１３ｃの移動方向に応じた電力の供給時間の調整量を算出する前処理モードと、移動方向及び調整量に基づいて供給時間を調整して制御を行う移動制御モードとを動作モードとして有し、前処理モードにおいて、基端センサ１５による検出結果に基づいて制御を行うことによって基端位置１５ａを基準として移動部１３ｃに往復移動を行わせ、往復移動の往路における供給時間と、往復移動の復路における供給時間とに基づいて調整量を算出する。

Description

明 細 書
駆動装置
技術分野
[0001] 本発明は、圧電素子を備えた駆動装置に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、撮影レンズの焦点検出を自動的に行うオートフォーカス機能を搭載した小型 のデジタルカメラが汎用されている。そして、レンズの駆動装置として、圧電素子と、 圧電素子に駆動される駆動軸と、レンズを支持する移動部とを備え、駆動軸と移動部 との間に生じる摩擦力を利用して移動部を移動させるものが知られている（例えば、 特許文献 1、 2参照。）。
[0003] 圧電素子の伸長量と圧縮量とには個体間でばらつきがあるので、駆動装置の個体 間には、構成部品である圧電素子の個体差によって移動部の移動方向毎の移動量 にばらつきが生じる。また、駆動装置は、自身の姿勢の変化によって駆動軸と移動部 との間に生じる摩擦力の大きさが変化するので、自身の姿勢の変化によって移動部 の移動方向毎の移動量に変化が生じる。また、駆動装置は、温度、湿度等の環境の 変化に対しても、移動部の移動方向毎の移動量に変化が生じる。したがって、従来 の駆動装置は、移動部の実際の位置を遂次検出するためにエンコーダ等の精密な 位置検出器を備え、位置検出器による検出結果に基づいて移動部の駆動をフィード バック制御することによって、移動部の高精度な位置決めを実現していた。
特許文献 1：特開平 4— 69070号公報
特許文献 2：特開平 8— 149860号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、従来の駆動装置においては、移動部の実際の位置を遂次検出する ための位置検出器を備える必要があるため部品点数の増加を招き、小型化、軽量ィ匕 が困難であるという問題があった。
[0005] 本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、部品点数を従来より減少 させることができる駆動装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明の駆動装置は、圧電素子と、前記圧電素子によって駆動される駆動部と、 前記駆動部との間の摩擦力によって前記駆動部に対して移動する移動部と、前記移 動部が所定の位置に存在することを検出する所定位置検出手段と、前記圧電素子 への電力の供給の制御を行う供給制御手段とを備え、前記供給制御手段は、前記 圧電素子への電力の供給を行う制御を行うことによって前記所定位置検出手段によ り検出された前記所定の位置を基準として前記移動部に往復移動を行わせる前処 理モードと、前記往復移動の往路における前記圧電素子への前記電力の供給時間 と、前記往復移動の復路における前記圧電素子への前記電力の供給時間と、前記 移動部の移動方向とに基づいて前記供給時間を調整して前記圧電素子への電力の 供給を行う制御を行うことによって前記移動部を移動させる移動制御モードを含む動 作モードを有する構成を有して ヽる。
[0007] この構成により、本発明の駆動装置は、移動部の実際の位置を遂次検出するため のエンコーダ等の精密な位置検出器を備える必要がな 、ので、部品点数を従来より 減少、させることができる。
[0008] また、本発明の駆動装置の前記供給制御手段は、前記前処理モードにおいて、前 記往復移動の往路における前記供給時間と、前記往復移動の復路における前記供 給時間とに基づいて前記移動方向に応じた前記供給時間の調整量を算出し、前記 移動制御モードにぉ 、て、前記移動方向及び前記調整量に基づ 、て前記供給時間 を調整して前記制御を行う構成を有して ヽる。
[0009] この構成により、本発明の駆動装置は、移動部の実際の位置を遂次検出するため のエンコーダ等の精密な位置検出器を備える必要がな 、ので、部品点数を従来より 減少、させることができる。
[0010] また、本発明の駆動装置は、前記所定の位置から所定の距離離れた他の位置に 前記移動部が存在することを検出する他位置検出手段を備え、前記供給制御手段 は、前記前処理モードにおいて、前記所定位置検出手段による検出結果と、前記他 位置検出手段による検出結果とに基づ!/、て前記制御を行うことによって前記所定の 位置と、前記他の位置との間を前記移動部に前記往復移動を行わせる構成を有して いる。
[0011] この構成により、本発明の駆動装置は、移動部の移動速度を求めることができるの で、より高精度に移動部の位置決めを行うことができる。
[0012] また、本発明の駆動装置の前記供給制御手段は、前記移動制御モードにおいて、 前記往復移動の往路における前記供給時間と、前記往復移動の復路における前記 供給時間と、前記所定の距離と、前記移動方向とに基づいて前記供給時間を調整し て前記制御を行う構成を有して！/ヽる。
[0013] この構成により、本発明の駆動装置は、移動部の移動速度を求めることができるの で、より高精度に移動部の位置決めを行うことができる。
[0014] また、本発明の撮像装置は、駆動装置と、前記移動部に支持されたレンズとを備え た構成を有している。
[0015] この構成により、本発明の撮像装置は、移動部の実際の位置を遂次検出するため のエンコーダ等の精密な位置検出器を備える必要がな 、ので、部品点数を従来より 減少、させることができる。
発明の効果
[0016] 本発明は、部品点数を従来より減少させることができる駆動装置を提供することが できるものである。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明の第 1の実施の形態に係るオートフォーカスカメラのブロック図
[図 2] (a)図 1に示す才ートフォーカスカメラのフォーカスレンズの繰り出し方向にフォ 一カスレンズを移動させるときに圧電素子に供給される電圧を示す図 （b)図 1に示 す才ートフォーカスカメラのフォーカスレンズの繰り戻し方向にフォーカスレンズを移 動させるときに圧電素子に供給される電圧を示す図
[図 3]図 1に示すオートフォーカスカメラの圧電素子への電圧の供給時間に対する駆 動軸及び移動部の変位を示す図
[図 4]図 1に示すオートフォーカスカメラの圧電素子への電圧の供給時間に対するフ オーカスレンズの繰り出し方向と、繰り戻し方向とにおける移動部の変位を示す図 [図 5]図 1に示すオートフォーカスカメラのオートフォーカス時のフローチャート
[図 6]図 5に示す前処理モードのフローチャート
[図 7]図 5に示す移動制御モードのフローチャート
[図 8]本発明の第 2の実施の形態に係るオートフォーカスカメラのオートフォーカス時 の前処理モードのフローチャート
[図 9]本発明の第 2の実施の形態に係るオートフォーカスカメラのオートフォーカス時 の移動制御モードのフローチャート
符号の説明
[0018] 10 オートフォーカスカメラ (撮像装置）
11 フォーカスレンズ
13a 圧電素子
13b 駆動軸 (駆動部）
13c 移動部
15 基端センサ (所定位置検出手段）
15a 基端位置 (所定の位置）
16 先端センサ (他位置検出手段）
16a 先端位置 (他の位置）
24 マイコン部 (供給制御手段）
30 駆動装置
L 所定の距離
R 往復時間比 (調整量）
R1 移動速度
R2 移動速度
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
[0020] (第 1の実施の形態）
まず、第 1の実施の形態に係る撮像装置の構成について説明する。
[0021] 図 1に示すように、本実施の形態に係る撮像装置としてのオートフォーカスカメラ 10 は、フォーカスレンズ 11と、光を遮断する遮蔽板 12aを有したレンズ鏡筒 12と、フォ 一カスレンズ 11の光軸方向である矢印 10a、 10bで示す方向にレンズ鏡筒 12を駆動 するインパクト形ァクチユエータ 13と、遮蔽板 12aの移動可能範囲の基端位置 15aに 配置されて遮蔽板 12aによって光路が遮られることによって遮蔽板 12aが基端位置 1 5aに存在することを検出するフォトインタラブタカもなる基端センサ 15と、遮蔽板 12a の移動可能範囲の先端位置 16aに配置されて遮蔽板 12aによって光路が遮られるこ とによって遮蔽板 12aが先端位置 16aに存在することを検出するフォトインタラプタか らなる先端センサ 16と、フォーカスレンズ 11によって結像した画像を映像信号に変 換する CCD (Charge Coupled Device) 17と、インパクト形ァクチユエータ 13に電 力を供給する駆動回路 18と、 CCD17から出力された映像信号に基づいて画像処 理を行う画像処理 IC (Integrated Circuit) 20とを備えて!/、る。
[0022] また、オートフォーカスカメラ 10は、矢印 10aで示す方向に移動部 13cを移動させ るときと、矢印 10bで示す方向に移動部 13cを移動させるときとの間でオートフォー力 スにおいて制御単位時間の調整を行うか否かを切り替える手段である切替手段 18a を備えている。本実施の形態において、切替手段 18aは、駆動回路 18に組み込まれ ているが、本発明はこれに限定されない。切替手段 18aは、例えば、駆動回路 18と 別個に構成されても良 、ことは言うまでもな!/、。
[0023] ここで、インパクト形ァクチユエータ 13は、矢印 10aで示す方向に伸び矢印 10aで 示す方向とは反対方向である矢印 10bで示す方向に縮む圧電素子 13aと、圧電素 子 13aと結合して圧電素子 13aによって矢印 10a、 10bで示す方向に駆動される駆 動部としての駆動軸 13bと、レンズ鏡筒 12が固定されるとともに駆動軸 13bと摩擦係 合して駆動軸 13bに対して矢印 10a、 1 Obで示す方向に移動する移動部 13cとを有 している。
[0024] なお、基端センサ 15は、移動部 13cが所定の位置である基端位置 15aに存在する ことを検出する所定位置検出手段を構成している。また、先端センサ 16は、基端位 置 15aから所定の距離 L (数百 μ m〜数 mm)だけ離れた他の位置である先端位置 1 6aに移動部 13cが存在することを検出する他位置検出手段を構成している。
[0025] また、画像処理 IC20は、基端センサ 15及び先端センサ 16からの信号を入力し駆 動回路 18への信号を出力する入出力回路 21と、 CCD17を制御する CCD制御回 路 22と、 CCD17から出力された映像信号の高周波成分力も焦点評価値を得る信号 処理部 23と、信号処理部 23によって得られた焦点評価値に基づいて入出力回路 2 1を介して駆動回路 18の動作を制御して映像コントラスト方式のオートフォーカスを 行うマイコン部 24と、マイコン部 24の動作プログラム等を記憶した ROM (Read Onl y Memory) 25と、マイコン部 24の作業領域である RAM (Random Access Me mory) 26と、 ROM25及び RAM26を制御するメモリコントローラ 27とを備えている。
[0026] マイコン部 24は、基端センサ 15及び先端センサ 16から制御単位時間 Be毎に信号 を入力するようになって 、る。
[0027] また、マイコン部 24は、駆動回路 18による圧電素子 13aへの電力の供給の制御を 行うようになっており、供給制御手段を構成している。マイコン部 24は、駆動回路 18 によって圧電素子 13aに電圧を供給する場合、圧電素子 13aへの電圧の供給時間 を制御単位時間の整数倍の時間とするようになって!/、る。
[0028] また、 ROM25は、駆動回路 18が圧電素子 13aに供給する電圧の波形形状を与え る信号、即ち、圧電素子 13aの収縮、伸長の速度や駆動周波数を決定する信号とし て、フォーカスレンズ 11の繰り出し方向、即ち矢印 10aで示す方向に移動部 13cを 移動させるときに使用される図 2 (a)に示す信号と、フォーカスレンズ 11の繰り戻し方 向、即ち矢印 10bで示す方向に移動部 13cを移動させるときに使用される図 2 (b)に 示す信号とを記憶している。ここで、図 2に示す信号は、例えば、フォーカスレンズ 11 、レンズ鏡筒 12及び移動部 13cの慣性質量と、駆動軸 13b及び移動部 13cの間に 生じる動摩擦力、静止摩擦力等の負荷と、圧電素子 13aの推力と、移動部 13cの移 動速度とに基づいて、オートフォーカスカメラ 10が安定に動作するように設定されて いる。なお、図 2 (a)に示す信号の周期と、図 2 (b)に示す信号の周期とは、互いに等 しい。
[0029] なお、レンズ鏡筒 12、インパクト形ァクチユエータ 13、基端センサ 15、先端センサ 1 6、駆動回路 18、入出力回路 21、マイコン部 24、 ROM25、 RAM26及びメモリコン トローラ 27は、フォーカスレンズ 11を駆動する駆動装置 30を構成して 、る。
[0030] 次に、オートフォーカスカメラ 10の動作について説明する。 [0031] まず、マイコン部 24が移動部 13cを移動させる動作について説明する。
[0032] マイコン部 24からの指令によって図 2 (a)に示すような電圧を駆動回路 18が圧電素 子 13aに印加すると、圧電素子 13aが電圧に応じて伸縮するので、圧電素子 13aと 結合した駆動軸 13bは、図 3に示すように電圧に応じて移動する。即ち、駆動軸 13b は、駆動回路 18が圧電素子 13aに印加する電圧が緩やかに増加するときに、圧電 素子 13aの伸びに応じて矢印 10aで示す繰り出し方向に緩やかに移動し、駆動回路 18が圧電素子 13aに印加する電圧が急激に減少するときに、圧電素子 13aの縮み に応じて矢印 10bで示す繰り戻し方向に急激に移動する。
[0033] 駆動軸 13bが図 3に示すように移動すると、駆動軸 13bと摩擦係合した移動部 13c は、図 3に示すように移動する。即ち、移動部 13cは、駆動軸 13bが矢印 10aで示す 繰り出し方向に緩やかに移動するときに、駆動軸 13bとの間に生じる摩擦力が慣性 力に対して大き 、ので駆動軸 13bとともに矢印 10aで示す繰り出し方向に緩やかに 移動し、駆動軸 13bが矢印 10bで示す繰り戻し方向に急激に移動するときに、駆動 軸 13bとの間に生じる摩擦力が慣性力と釣り合って移動せず駆動軸 13bに対して矢 印 10bで示す繰り戻し方向に移動する。
[0034] したがって、図 2 (a)に示すような電圧を駆動回路 18が圧電素子 13aに繰り返し印 加すると、移動部 13cは、図 3に示すように、矢印 10aで示す繰り出し方向に緩やか に移動する。
[0035] 以上においては、移動部 13cが矢印 10aで示す繰り出し方向に移動する場合につ いて説明したが、マイコン部 24からの指令によって図 2 (b)に示すような電圧を駆動 回路 18が圧電素子 13aに印加すると、同様に移動部 13cは矢印 10bで示す繰り戻し 方向に移動する。
[0036] なお、圧電素子 13aに供給される電圧の 1周期分の移動部 13cの移動量は、数十 nmである。一方、オートフォーカスカメラ 10のオートフォーカスで必要とするフォー力 スレンズ 11の移動量の最小単位は、 1〜： LO /z mの範囲で良い。したがって、移動部 13cは、移動開始後の非常に短い時間においては、図 3に示すように駆動時間に対 して移動量が略正比例するようになるまで数周期を要して 、るが、実用的な駆動時 間に対しては、駆動時間に対して移動量が略正比例しているとみなすことができる。 即ち、移動部 13cの移動量は、圧電素子 13aへの電圧の供給時間（制御単位時間 の整数倍の時間）によって制御される。なお、制御単位時間 Beは、移動部 13cが所 定の停止精度で移動可能なように十分に短時間に設定されて!、る。
[0037] 移動部 13cは、圧電素子 13aへの電圧の供給時間が同一であっても、矢印 10aで 示す繰り出し方向に移動するときと、矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動するときと で移動量が異なる場合がある。例えば、オートフォーカスカメラ 10が矢印 10aで示す 繰り出し方向を垂直上向きとした姿勢である場合、移動部 13cは、矢印 10aで示す繰 り出し方向に移動する場合、移動方向とは逆向きに重力を受けるので、移動方向と 略直交する方向に重力を受ける姿勢と比較して図 4に実線で示したように若干少な 目に移動し、矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動する場合、移動方向に重力を受け るので、移動方向と略直交する方向に重力を受ける姿勢と比較して図 4に破線で示 したように若干多目に移動する。
[0038] 次に、マイコン部 24がオートフォーカスの開始命令を受け取ったときの動作につい て説明する。マイコン部 24は、圧電素子 13aへの電力の供給を行う制御を行うことに よって基端センサ 15により検出された基端位置 15aを基準として移動部 13cに往復 移動を行わせる前処理モードと、往復移動の往路における圧電素子 13aへの電力の 供給時間と、往復移動の復路における圧電素子 13aへの電力の供給時間と、移動 部 13cの移動方向とに基づいて供給時間を調整して圧電素子 13aへの電力の供給 を行う制御を行うことによって移動部 13cを移動させる移動制御モードとを有する。
[0039] 図 5に示すように、マイコン部 24は、オートフォーカスの開始命令を受け取ると、圧 電素子 13aへの電力の供給時間と移動部 13cの移動方向に応じた調整量を算出す る前処理モードを開始する（S101)。即ち、マイコン部 24は、図 6に示すように、基端 センサ 15からの信号に基づいて基端位置 15aにフォーカスレンズ 11を移動し（S 11 1)、フォーカスレンズ 11を基端位置 15aから矢印 10aで示す繰り出し方向に制御単 位時間 Beの S 1倍の時間だけ移動させた後（S 112)、フォーカスレンズ 11が現在位 置力も基端位置 15aに戻るために要する制御単位時間 Beの経過回数 S2をカウント しながら基端センサ 15からの信号に基づいてフォーカスレンズ 11を矢印 10bで示す 繰り戻し方向に基端位置 15aまで移動させる（S 113)。 [0040] 次いで、マイコン部 24は、 S113においてカウントした S2を S1で割って調整量とし ての往復時間比 Rを算出し (S 114)、算出した往復時間比 Rを RAM26に記憶して（ S 115)、前処理モードを終了する。
[0041] そして、マイコン部 24は、前処理モードの終了後の最初の垂直帰線期間を契機と して、図 5に示すように、移動部 13cの移動方向及び移動部 13cの調整量に基づい て圧電素子 13aへの電力の供給時間を調整して圧電素子 13aへの電力の供給の制 御を行う移動制御モードを開始する（S102)。即ち、マイコン部 24は、新たに取得し た焦点評価値と、過去に取得した焦点評価値とを比較し、焦点評価値の変化の大小 と、変動幅とに応じてフォーカスレンズ 11の移動方向と、移動量とを決定した後、フォ 一カスレンズ 11を移動させるという一連の動作を繰り返すことによって、フォーカスレ ンズ 11の位置を焦点評価値が最大となる (頂点)付近に収斂させる。
[0042] マイコン部 24は、移動制御モードにおいてフォーカスレンズ 11を制御単位時間の N回分の時間だけ移動させるとき、図 7に示すように、フォーカスレンズ 11の繰り出し 方向、即ち矢印 10aで示す繰り出し方向に移動させる力否かを判断し (S121)、 S12 1にお 、て矢印 10aで示す繰り出し方向に移動させると判断した場合、制御単位時 間 Beの N回分の時間だけフォーカスレンズ 11の繰り出し方向、即ち矢印 10aで示す 繰り出し方向に移動させ (S122)、一方、 S121において矢印 10aで示す繰り出し方 向に移動させな ヽと判断した場合、 S115〖こお 、て RAM26に記憶した往復時間比 Rを制御単位時間 Beに乗じた制御単位時間 BcTの N回分の時間だけフォーカスレン ズ 11の繰り戻し方向、即ち矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動させる（S123)。
[0043] なお、 S112における移動量は、演算上の丸め誤差を減らす等のため長い方が良 いが、必要以上に長くすると、マイコン部 24がオートフォーカスの開始命令を受け取 つて力 移動制御モードを開始するまでに要する時間（以下「前処理時間」という。 ) が増す。ここで、映像コントラスト方式のオートフォーカスは、通常、 1フィールドないし 1フレーム単位でレンズの移動と焦点評価値の読み取りを繰り返す。したがって、 S1 12における移動量は、オートフォーカス全体の処理時間に影響を与えない 1フィー ルドないし 1フレーム以内に前処理時間が終了するように、定められると良い。例えば 、オートフォーカスカメラ 10は、 1Z3フレーム以内に前処理時間が終了するように S1 が定められていても良い。
[0044] オートフォーカスカメラ 10は、上述したように、矢印 10aで示す繰り出し方向に移動 部 13cを移動させるときと、矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動部 13cを移動させる ときとで移動制御モードにおいて制御単位時間の調整を行う場合、移動量の目標値 に対する実際の移動量が矢印 10aで示す繰り出し方向への移動と、矢印 10bで示す 繰り戻し方向への移動とで略等しくなるので、合焦点に到達するまでの移動回数が 理論値と略等しくなる。一方、オートフォーカスカメラ 10は、矢印 10aで示す繰り出し 方向に移動部 13cを移動させるときと、矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動部 13cを 移動させるときとで移動制御モードにぉ 、て制御単位時間の調整を行わな 、ように、 切替手段 18aによって切り替えると、移動量の目標値に対する実際の移動量が矢印 10aで示す繰り出し方向への移動と、矢印 10bで示す繰り戻し方向への移動とで異 なる場合、合焦点に到達するまでの移動回数が理論値より大幅に増える。例えば、 オートフォーカスカメラ 10は、矢印 10aで示す繰り出し方向に移動部 13cを移動させ るときと、矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動部 13cを移動させるときとで移動制御 モードにおいて制御単位時間の調整を行わず、移動量の目標値に対する実際の移 動量が矢印 10aで示す繰り出し方向への移動と、矢印 10bで示す繰り戻し方向への 移動とで 10%異なる場合、オートフォーカスの終了に 2秒程度必要となるのに対し、 矢印 10aで示す繰り出し方向に移動部 13cを移動させるときと、矢印 10bで示す繰り 戻し方向に移動部 13cを移動させるときとで移動制御モードにおいて制御単位時間 の調整を行う場合、 1. 5秒程度でオートフォーカスを終了することができる。
[0045] 以上に説明したように、オートフォーカスカメラ 10は、オートフォーカスカメラ 10自身 の姿勢の変化や、インパクト形ァクチユエータ 13個々のばらつきや、温度、湿度等の 環境の変化等によって矢印 10aで示す繰り出し方向への移動量と、矢印 10bで示す 繰り戻し方向への移動量とに差が生じても、生じた差をオートフォーカスの開始時に 毎回調整するので、移動部 13cの実際の位置を遂次検出するためのエンコーダ等の 精密な位置検出器を備えなくても、従来と同程度の精度でオートフォーカスを実行す ることができる。そして、オートフォーカスカメラ 10は、移動部 13cの実際の位置を遂 次検出するための精密な位置検出器を備える必要がないので、部品点数を従来より 減少させることができ、軽量化、小型化、製造コストの低減等を実現することができる
[0046] なお、オートフォーカスカメラ 10は、移動部 13cを矢印 10aで示す繰り出し方向に 移動させるときに制御単位時間 Beに基づ 、て移動部 13cを移動させ、移動部 13cを 矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動させるときに制御単位時間 Beに往復時間比 R ( = S2ZS1)を乗じた制御単位時間 Bc こ基づいて移動部 13cを移動させることによ つて、矢印 10aで示す繰り出し方向への移動量と、矢印 10bで示す繰り戻し方向へ の移動量とに生じた差を減少させている力 矢印 10aで示す繰り出し方向への移動 量と、矢印 10bで示す繰り戻し方向への移動量とに生じた差を他の方法によって減 少させるようになつていても良い。例えば、オートフォーカスカメラ 10は、移動部 13c を矢印 10aで示す繰り出し方向に移動させるときに制御単位時間 Beに S1ZS2を乗 じた制御単位時間に基づいて移動部 13cを移動させ、移動部 13cを矢印 10bで示す 繰り戻し方向に移動させるときに制御単位時間 Beに基づ 、て移動部 13cを移動させ ること〖こよって、矢印 10aで示す繰り出し方向への移動量と、矢印 10bで示す繰り戻 し方向への移動量とに生じた差を減少させるようになつていても良い。また、オートフ オーカスカメラ 10は、制御単位時間を調整するのではなぐ制御単位時間 Beに基づ いて算出した移動時間を調整することによって、矢印 10aで示す繰り出し方向への移 動量と、矢印 10bで示す繰り戻し方向への移動量とに生じた差を減少させるようにな つていても良い。
[0047] また、オートフォーカスカメラ 10は、基端位置 15aを基準として調整量を算出してい るが、先端位置 16aを基準として調整量を算出するようになっていても良い。
[0048] なお、オートフォーカスカメラ 10は、レンズ系全体をフォーカスレンズとしているが、 複数のレンズ群を固定レンズと、移動レンズとに分割して、移動レンズのうちフォー力 スレンズを移動してフォーカス調整を行う構成としても良 、。
[0049] (第 2の実施の形態）
まず、第 2の実施の形態に係る撮像装置の構成について説明する。
[0050] 本実施の形態に係る撮像装置であるオートフォーカスカメラの構成は、第 1の実施 の形態に係るオートフォーカスカメラ 10 (図 1参照。）の構成と同様であるので、オート フォーカスカメラ 10の構成と同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
[0051] ROM25は、基端位置 15aと、先端位置 16aとの間の距離 Lを既知の機械寸法デ ータとして記憶している。
[0052] 次に、マイコン部 24がオートフォーカスの開始命令を受け取ったときの本実施の形 態に係るオートフォーカスカメラの動作について説明する。
[0053] マイコン部 24は、オートフォーカスの開始命令を受け取ると、図 8に示す前処理モ ードを開始する。即ち、マイコン部 24は、基端センサ 15からの信号に基づいて基端 位置 15aにフォーカスレンズ 11を移動し（S211)、フォーカスレンズ 11が基端位置 1 5aから先端位置 16aに到達するために要する制御単位時間 Beの経過回数 S3を力 ゥントしながら先端センサ 16からの信号に基づいてフォーカスレンズ 11を基端位置 1 5aから先端位置 16aまで移動させた後（S212)、フォーカスレンズ 11が先端位置 16 aから基端位置 15aまで戻るために要する制御単位時間 Beの経過回数 S4をカウント しながら基端センサ 15からの信号に基づいてフォーカスレンズ 11を先端位置 16aか ら基端位置 15aまで移動させる（S213)。
[0054] 次いで、マイコン部 24は、 S212においてカウントした S3で距離 Lを割って調整量と しての移動速度 R1を算出し（S214)、 S213においてカウントした S4で距離 Lを割つ て調整量としての移動速度 R2を算出し (S215)、 S214において算出した移動速度 R1と、 S215において算出した移動速度 R2とを RAM26に記憶して（S216)、前処 理モードを終了する。
[0055] そして、マイコン部 24は、前処理モードの終了後の最初の垂直帰線期間を契機と して、移動制御モードを開始する。マイコン部 24は、移動制御モードにおいてフォー カスレンズ 11を距離 Xだけ移動させるとき、図 9に示すように、フォーカスレンズ 11の 繰り出し方向、即ち矢印 10aで示す繰り出し方向に移動させる力否かを判断し (S22 1)、 S221において矢印 10aで示す繰り出し方向に移動させると判断した場合、 S21 5において RAM26に記憶した移動速度 R1で距離 Xを割って得た時間だけフォー力 スレンズ 11の繰り出し方向、即ち矢印 10aで示す繰り出し方向に移動させ (S222)、 S 221にお 、て矢印 10aで示す繰り出し方向に移動させな 、と判断した場合、 S215 にお 、て RAM26に記憶した移動速度 R2で距離 Xを割って得た時間だけフォーカス レンズ 11の繰り戻し方向、即ち矢印 10bで示す繰り戻し方向に移動させる（S223)。
[0056] 以上に説明したように、本実施の形態に係るオートフォーカスカメラは、移動部 13c の移動速度を求めることができるので、基端位置 15a又は先端位置 16aから任意の 移動距離を指定できることになり、第 1の実施の形態に係るオートフォーカスカメラ 10 (図 1参照。）と比較して、高精度に移動部 13cの位置決めを行うことができる。
産業上の利用可能性
[0057] 以上のように、本発明に係る駆動装置は、部品点数を従来より減少させることがで きるという効果を有し、カメラのフォーカス調整等のレンズの駆動に使用される駆動装 置等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 圧電素子と、前記圧電素子によって駆動される駆動部と、前記駆動部との間の摩擦 力によって前記駆動部に対して移動する移動部と、前記移動部が所定の位置に存 在することを検出する所定位置検出手段と、前記圧電素子への電力の供給の制御 を行う供給制御手段とを備え、
前記供給制御手段は、前記圧電素子への電力の供給を行う制御を行うことによつ て前記所定位置検出手段により検出された前記所定の位置を基準として前記移動 部に往復移動を行わせる前処理モードと、前記往復移動の往路における前記圧電 素子への前記電力の供給時間と、前記往復移動の復路における前記圧電素子への 前記電力の供給時間と、前記移動部の移動方向とに基づいて前記供給時間を調整 して前記圧電素子への電力の供給を行う制御を行うことによって前記移動部を移動 させる移動制御モードを含む動作モードを有することを特徴とする駆動装置。
[2] 前記供給制御手段は、前記前処理モードにお!、て、前記往復移動の往路における 前記供給時間と、前記往復移動の復路における前記供給時間とに基づいて前記移 動方向に応じた前記供給時間の調整量を算出し、前記移動制御モードにおいて、 前記移動方向及び前記調整量に基づいて前記供給時間を調整して前記制御を行う ことを特徴とする請求項 1に記載の駆動装置。
[3] 前記所定の位置力 所定の距離離れた他の位置に前記移動部が存在することを検 出する他位置検出手段を備え、
前記供給制御手段は、前記前処理モードにおいて、前記所定位置検出手段による 検出結果と、前記他位置検出手段による検出結果とに基づいて前記制御を行うこと によって前記所定の位置と、前記他の位置との間を前記移動部に前記往復移動を 行わせることを特徴とする請求項 1に記載の駆動装置。
[4] 前記供給制御手段は、前記移動制御モードにお!、て、前記往復移動の往路におけ る前記供給時間と、前記往復移動の復路における前記供給時間と、前記所定の距 離と、前記移動方向とに基づいて前記供給時間を調整して前記制御を行うことを特 徴とする請求項 3に記載の駆動装置。
[5] 請求項 1に記載の駆動装置と、前記移動部に支持されたレンズとを備えたことを特徴 とする撮像装置。
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