透镜致动器的驱动方法 【技术领域】
本发明涉及一种将压电元件等的直线方向的力作为驱动源的往复移动型透镜致动器的驱动方法。
背景技术
现在，对于搭载于携带电话等上的小型的透镜致动器，由于搭载空间的限制，难以采用以往使用的旋转式的透镜镜筒，而较多采用通过压电元件、可动线圈等使透镜移动的往复移动型构造的透镜致动器。在驱动这种透镜致动器时使用压电元件的情况下，由于相对于一次输入的移动量较少，因此存在难以缩短到达目标位置的时间。
而且，在可动线圈型的构造中，由于移动后产生减震(damping)，因此与采用压电元件时同样，存在难以缩短到达目标位置的时间的问题。
相对于在上述两个问题中的压电元件型的问题，具有通过预先输入比目标值的位移量所需的量高的值来解决该问题的方法。
但是，与上述压电元件型相关的解决方法，由于将输入时的值设定得高于目标值来提高即时响应性，因此与进行通常的输入的情况相比，存在输入后被驱动源的压电元件驱动的装置整体振动，安装在装置上的透镜的焦点位置难以确定的问题。
并且，作为不同于与上述压电型相关的解决方法的其他利用与减震相关的现有技术的解决方法，具有日本特开平11‑342608(以下称为专利文献1)所记载的喷墨打印机用压电致动器的驱动方法。
在上述专利文献1所记载的驱动方法中，特征在于将墨水容器的容积所带来的缓冲器效果组入上述致动器的振动系统，通过将上述缓冲器效果组入来抑制减震，从而得到缩短上述致动器的上升时间的效果。
但是，为了将专利文献1所记载的驱动方法用于透镜致动器来得到同样的效果，需要另外增加缓冲器要素。这是因为在透镜致动器的构造上，振动系统的缓冲器要素较小，采用了输入电压根据与拍摄对象对应的焦点距离发生变化的驱动方法。
【发明内容】
为了解决上述问题，在本发明中提供一种往复移动型透镜致动器的驱动各机构，其特征在于，使输入信号的上升时间符合透镜致动器的固有振动频率的周期附近。
更为具体而言，通过将上升时间设定在固有振动频率的周期的95％～105％的范围内，能够抑制施加电压时的波形与致动器共振而驱动透镜致动器的压电元件。
因此，对于透镜致动器驱动时输入的控制信号，能够形成共振频率的波形难以进入的上升波形来抑制上升后的振动，且能够以短时间进行透镜驱动。
并且，在第二发明所记载的控制方法中，其特征在于，采用第一发明所记载的控制方法来驱动压电型的透镜致动器时，在使透镜位置恢复到不施加电压的状态即初期位置后再使透镜移动到目标位置。
因此，能够与使用的透镜致动器的伸缩动作时产生的位移差无关地、进行再现性良好的稳定的透镜驱动。
在上述效果之外，在本发明的控制方法中，由于能够通过预先了解固有振动频率来决定最合适的输入信号，因此能够对于将直线方向的力作为驱动源的透镜致动器整体容易地适用。
【附图说明】
图1是本发明实施例中使用的透镜致动器。
图2是本发明的实施例中使用的驱动信号。
图3是改变周期而将图2(a)的驱动信号输入图1的透镜致动器时的上升特性。
【具体实施方式】
实施例
以下使用图1～图3表示本发明的最佳实施方式。
在图1中表示本实施例采用的透镜致动器，图2中表示驱动该透镜致动器时使用的输入波形，图3表示改变周期地输入上述图2中(a)的波形时的上升。
从图1可知，在本实施例中采用的透镜致动器，其构造为，通过使用配置在镜架3周边的位移扩大机构3，扩大作为驱动源的压电元件1的a方向上的位移，变更为作为光轴方向的b方向的位移，驱动搭载于镜架上的透镜。因此，能够得到压电元件所具有的良好的即时响应性和位移扩大机构所带来的充分的移动量。
在图2中表示输入上述透镜致动器的两个波形。在此图2(a)是本发明中使用的梯形波，图2(b)是现有技术的驱动方法中使用的梯形波。
在图2中，在本实施例的控制方法中，采用使用开关调节器来改变上升时刻和保持部的占空比的控制方法。更具体而言，相对于在现有技术中以占空比恒定所进行的梯形波输入相比，采用使上升时的占空比更紧密的驱动方法。
因此，能够使以往根据电压而固定的压电元件的上升速度与输入电压无关地改变，能够不进行过渡响应波形等的输入而设定任意的上升速度。
而且，通过与开关调节器一起进行控制，能够实现装置整体的省电，并能够得到数字控制所带来的控制性提高的效果。
在图3中表示通过上述信号驱动图1的透镜致动器的结果。由图3可知，使用梯形波的图3(a)的上升时间为33毫秒，与此相对，图3(b)的上升时间为70毫秒。
这种效果是由于将图3(a)的输入信号中的上升部的时间设定为压电元件的固有振动频率的周期T而带来的。通过采用上述的设定，上升时共振频率的波难以进入，能够通过抑制透镜驱动后的来缩短上升时间。作为比较对象的图3(b)是在图2(a)所示的信号波形中设定以往的上升时间而进行驱动的结果。
而且，在本实施例中，在透镜致动器驱动时连续地将透镜移动到作为目标的多个焦点位置时，采用在返回到不施加电压的原点后再移动到各焦点的方法。因此，能够实现不会被压电元件所具有的伸缩时的滞后现象所左右的相对于输入信号再现性良好的透镜驱动。
在本实施例中，虽然采用将压电元件作为驱动源的透镜致动器，但是关于梯形波不限于压电元件型的驱动构造，对于音圈型的驱动构造等将直线方向的力作为驱动源的透镜致动器全部都可以使用。
如上所述，在本实施例中通过采用上述控制方法，能够以比以往的驱动方法短的上升时间进行透镜的驱动。
标号说明
1压电元件
2位移扩大机构
3镜架
T与透镜致动器的共振频率对应的周期
a压电元件1的伸缩方向
b透镜支架的移动方向