專利名稱：透鏡致動器的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將壓電元件等的直線方向的力作為驅(qū)動源的往復(fù)移動型透鏡致
動器的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，對于搭載于攜帶電話等上的小型的透鏡致動器，由于搭載空間的限制，難以采用以往使用的旋轉(zhuǎn)式的透鏡鏡筒，而較多采用通過壓電元件、可動線圈等使透鏡移動的往復(fù)移動型構(gòu)造的透鏡致動器。 在驅(qū)動這種透鏡致動器時使用壓電元件的情況下，由于相對于一次輸入的移動量較少，因此存在難以縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時間。 而且，在可動線圈型的構(gòu)造中，由于移動后產(chǎn)生減震(damping)，因此與采用壓電元件時同樣，存在難以縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時間的問題。 相對于在上述兩個問題中的壓電元件型的問題，具有通過預(yù)先輸入比目標(biāo)值的位移量所需的量高的值來解決該問題的方法。 但是，與上述壓電元件型相關(guān)的解決方法，由于將輸入時的值設(shè)定得高于目標(biāo)值
來提高即時響應(yīng)性，因此與進(jìn)行通常的輸入的情況相比，存在輸入后被驅(qū)動源的壓電元件
驅(qū)動的裝置整體振動，安裝在裝置上的透鏡的焦點位置難以確定的問題。 并且，作為不同于與上述壓電型相關(guān)的解決方法的其他利用與減震相關(guān)的現(xiàn)有技
術(shù)的解決方法，具有日本特開平11-342608 (以下稱為專利文獻(xiàn)1)所記載的噴墨打印機(jī)用
壓電致動器的驅(qū)動方法。 在上述專利文獻(xiàn)1所記載的驅(qū)動方法中，特征在于將墨水容器的容積所帶來的緩沖器效果組入上述致動器的振動系統(tǒng)，通過將上述緩沖器效果組入來抑制減震，從而得到縮短上述致動器的上升時間的效果。 但是，為了將專利文獻(xiàn)1所記載的驅(qū)動方法用于透鏡致動器來得到同樣的效果，需要另外增加緩沖器要素。這是因為在透鏡致動器的構(gòu)造上，振動系統(tǒng)的緩沖器要素較小，采用了輸入電壓根據(jù)與拍攝對象對應(yīng)的焦點距離發(fā)生變化的驅(qū)動方法。
專利文獻(xiàn)1日本特開平11-342608

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，在本發(fā)明中提供一種往復(fù)移動型透鏡致動器的驅(qū)動各機(jī)構(gòu)，
其特征在于，使輸入信號的上升時間符合透鏡致動器的固有振動頻率的周期附近。 更為具體而言，通過將上升時間設(shè)定在固有振動頻率的周期的95% 105%的范
圍內(nèi)，能夠抑制施加電壓時的波形與致動器共振而驅(qū)動透鏡致動器的壓電元件。 因此，對于透鏡致動器驅(qū)動時輸入的控制信號，能夠形成共振頻率的波形難以進(jìn)
入的上升波形來抑制上升后的振動，且能夠以短時間進(jìn)行透鏡驅(qū)動。 并且，在第二發(fā)明所記載的控制方法中，其特征在于，采用第一發(fā)明所記載的控制方法來驅(qū)動壓電型的透鏡致動器時，在使透鏡位置恢復(fù)到不施加電壓的狀態(tài)即初期位置后再使透鏡移動到目標(biāo)位置。 因此，能夠與使用的透鏡致動器的伸縮動作時產(chǎn)生的位移差無關(guān)地、進(jìn)行再現(xiàn)性良好的穩(wěn)定的透鏡驅(qū)動。 在上述效果之外，在本發(fā)明的控制方法中，由于能夠通過預(yù)先了解固有振動頻率來決定最合適的輸入信號，因此能夠?qū)τ趯⒅本€方向的力作為驅(qū)動源的透鏡致動器整體容易地適用。
具體實施方式
實施例 以下使用圖1 圖3表示本發(fā)明的最佳實施方式。 在圖1中表示本實施例采用的透鏡致動器，圖2中表示驅(qū)動該透鏡致動器時使用
的輸入波形，圖3表示改變周期地輸入上述圖2中(a)的波形時的上升。 從圖1可知，在本實施例中采用的透鏡致動器，其構(gòu)造為，通過使用配置在鏡架3
周邊的位移擴(kuò)大機(jī)構(gòu)3，擴(kuò)大作為驅(qū)動源的壓電元件1的a方向上的位移，變更為作為光軸
方向的b方向的位移，驅(qū)動搭載于鏡架上的透鏡。因此，能夠得到壓電元件所具有的良好的
即時響應(yīng)性和位移擴(kuò)大機(jī)構(gòu)所帶來的充分的移動量。 在圖2中表示輸入上述透鏡致動器的兩個波形。在此圖2(a)是本發(fā)明中使用的梯形波，圖2(b)是現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動方法中使用的梯形波。 在圖2中，在本實施例的控制方法中，采用使用開關(guān)調(diào)節(jié)器來改變上升時刻和保持部的占空比的控制方法。更具體而言，相對于在現(xiàn)有技術(shù)中以占空比恒定所進(jìn)行的梯形波輸入相比，采用使上升時的占空比更緊密的驅(qū)動方法。 因此，能夠使以往根據(jù)電壓而固定的壓電元件的上升速度與輸入電壓無關(guān)地改變，能夠不進(jìn)行過渡響應(yīng)波形等的輸入而設(shè)定任意的上升速度。 而且，通過與開關(guān)調(diào)節(jié)器一起進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的省電，并能夠得到數(shù)字控制所帶來的控制性提高的效果。 在圖3中表示通過上述信號驅(qū)動圖1的透鏡致動器的結(jié)果。由圖3可知，使用梯
形波的圖3(a)的上升時間為33毫秒，與此相對，圖3(b)的上升時間為70毫秒。 這種效果是由于將圖3(a)的輸入信號中的上升部的時間設(shè)定為壓電元件的固有
振動頻率的周期T而帶來的。通過采用上述的設(shè)定，上升時共振頻率的波難以進(jìn)入，能夠通
過抑制透鏡驅(qū)動后的來縮短上升時間。作為比較對象的圖3(b)是在圖2(a)所示的信號波
形中設(shè)定以往的上升時間而進(jìn)行驅(qū)動的結(jié)果。 而且，在本實施例中，在透鏡致動器驅(qū)動時連續(xù)地將透鏡移動到作為目標(biāo)的多個焦點位置時，采用在返回到不施加電壓的原點后再移動到各焦點的方法。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)不會被壓電元件所具有的伸縮時的滯后現(xiàn)象所左右的相對于輸入信號再現(xiàn)性良好的透鏡驅(qū)動。 在本實施例中，雖然采用將壓電元件作為驅(qū)動源的透鏡致動器，但是關(guān)于梯形波不限于壓電元件型的驅(qū)動構(gòu)造，對于音圈型的驅(qū)動構(gòu)造等將直線方向的力作為驅(qū)動源的透鏡致動器全部都可以使用。
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如上所述，在本實施例中通過采用上述控制方法，能夠以比以往的驅(qū)動方法短的上升時間進(jìn)行透鏡的驅(qū)動。


圖1是本發(fā)明實施例中使用的透鏡致動器、 圖2是本發(fā)明的實施例中使用的驅(qū)動信號。 圖3是改變周期而將圖2 (a)的驅(qū)動信號輸入圖1的透鏡致動器時的上升特性。 標(biāo)號說明 1 壓電元件 2位移擴(kuò)大機(jī)構(gòu) 3 鏡架 T與透鏡致動器的共振頻率對應(yīng)的周期 a壓電元件l的伸縮方向 b透鏡支架的移動方向
權(quán)利要求
一種驅(qū)動方法，是往復(fù)移動型透鏡致動器的驅(qū)動方法，其中，在將輸入信號輸入驅(qū)動源時，將輸入信號的上升時間設(shè)定在致動器的固有振動頻率的周期的95～105％的范圍內(nèi)進(jìn)行上升。
2. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動方法，是采用壓電元件作為驅(qū)動源的往復(fù)移動型透鏡致動器的驅(qū)動方法，其中，在透鏡致動器的焦點位置調(diào)節(jié)時，在使透鏡致動器返回原點后再進(jìn)行透鏡驅(qū)動。
全文摘要
一種透鏡致動器的驅(qū)動方法，能夠在抑制采用壓電元件等驅(qū)動源的往復(fù)型透鏡致動器的上升時產(chǎn)生的振動的同時縮短上升時間。通過使上升時的時間成為與驅(qū)動源的固有振動頻率對應(yīng)的周期，能夠防止上升時振動源的共振而抑制上升后的振動，并能夠提高上升速度。而且，通過在驅(qū)動時之前返回原點還能夠得到提高與相對于輸入信號的移動位移的再現(xiàn)性。
文檔編號H02N2/00GK101790839SQ200880101450
公開日2010年7月28日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者久鄉(xiāng)智之, 徐世杰, 矢野健 申請人:并木精密寶石株式會社;有限公司機(jī)械變換機(jī)