专利名称：驱动控制装置、便携光学设备以及驱动控制方法
技术领域：
本发明涉及使用了电气机械转换元件的驱动控制装置、便携光学设备以及驱动控制方法。
背景技术：
以往，对于采用了压电元件的执行器提出了各种方案。例如，提出了使用相机的透镜的聚焦驱动用的压电元件的执行元件(参照JapanesePatent No.2633066(对应于U.S.Patent No.5,225,941))。在该执行元件中，一般是通过按照使沿规定方向的压电元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制向该压电元件提供的驱动脉冲，来使该压电元件伸缩，由此，使透镜驱动用的轴构件沿着上述规定方向振动，从而使与该轴构件摩擦卡合的透镜沿着上述规定方向微小地移动。
可是，在上述的执行元件中，由于通过按照使沿规定方向的压电元件的伸张速度和收缩速度不同的方式使该压电元件伸缩，因此使轴构件沿着上述规定方向振动，从而使与该轴构件摩擦卡合的透镜发生微小的移动，所以，难以使透镜仅移动与驱动脉冲数成比例的距离。
鉴于该问题点，在JP Hei.11-356070 A(对应于U.S.PatentNo.6,249,093)中公开了一种下述的技术，即为了提高透镜的聚焦驱动的精度，通过检测透镜的移动量求出该透镜的移动速度，来控制透镜驱动用的驱动脉冲的供给停止时间，以使该透镜的移动速度成为预先设定的目标速度。在该技术中，由于一边进行透镜的聚焦驱动，一边时时刻刻求取透镜的移动速度，来进行基于多模的高速控制，以使该透镜的移动速度成为预先确定的目标速度，所以，除了该控制的初始阶段，可以期待高精度的聚焦驱动控制。
但是，在JP Hei.11-356070A中，由于需要进行基于多模的高速控制，所以，需要具备搭载了多重任务CPU的控制装置，因此，在仅搭载了廉价的单任务CPU的控制装置中无法实现。而且，由于在控制驱动脉冲的供给停止时间的同时控制驱动脉冲的供给停止时间，所以在该聚焦驱动的初始阶段，无法期待高精度的聚焦驱动控制。
发明内容
本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于，提供一种通过廉价的CPU结构，从控制的初始阶段开始就可以实现规定等级以上精度的驱动控制的驱动控制装置以及驱动控制方法。
根据本发明的某一侧面，驱动控制装置，具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件、被固定在规定方向的电气机械转换元件的一端的驱动构件、和对面向电气机械转换元件供给的驱动脉冲进行控制的驱动脉冲控制部，驱动脉冲控制部按照使沿着规定方向的电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给而使电气机械转换元件伸缩，由此使驱动构件沿着规定方向振动，从而使与该驱动构件摩擦卡合的被驱动构件向包括沿着规定方向的一个方向以及其相逆方向的双方向移动。驱动脉冲控制部包括实际驱动脉冲数测定机构，其在进行被驱动构件定位的定位动作开始之前，针对双方向分别测定实际使被驱动构件移动规定移动量所需要的实际驱动脉冲数；校正系数算出机构，其针对双方向，分别基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对驱动脉冲数和被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；和驱动脉冲数校正机构，其基于算出的双方向各自的校正系数，对为了使被驱动构件移动而向电气机械转换元件供给的元件驱动脉冲数进行校正。
另外，本发明所涉及的驱动控制方法，在具备沿着规定方向伸缩的电气机械转换元件、被固定在规定方向的电气机械转换元件的一端的驱动构件、和控制驱动脉冲向电气机械转换元件的供给的驱动脉冲控制部的驱动控制装置中，利用驱动脉冲控制部，按照使沿着规定方向的电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给而使电气机械转换元件伸缩，由此使驱动构件沿着规定方向振动，从而使与该驱动构件摩擦卡合的被驱动构件向包含沿着规定方向的一个方向以及其相逆方向的双方向移动，所述驱动控制方法包括实际驱动脉冲数测定步骤，其中在进行被驱动构件定位的定位动作开始之前，驱动脉冲控制部对双方向的各个测定使被驱动构件实际移动规定移动量所需要的实际驱动脉冲数；校正系数算出步骤，其中驱动脉冲控制部针对双方向分别基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对驱动脉冲数和被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；和驱动脉冲数校正步骤，驱动脉冲控制部为了基于算出的双方向各自的校正系数使被驱动构件移动，对向电气机械转换元件供给的元件驱动脉冲数进行校正。
另外，上述的“规定移动量”主要是指规定的距离，但也可以是规定的驱动脉冲数。
根据上述本发明所涉及的驱动控制装置和驱动控制方法，在进行被驱动构件定位的定位动作开始之前，驱动脉冲控制部针对上述双方向分别测定使被检测构件实际移动规定移动量所需要的实际驱动脉冲数，并基于针对双方向而各自由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对驱动脉冲数和被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数。然后，驱动脉冲控制部为了基于算出的双方向各自的校正系数使被驱动构件移动，对面向电气机械转换元件供给的元件驱动脉冲数进行校正。
这样，在本发明中，由于不是在进行定位动作的同时，而是在定位动作开始之前，对为了使被驱动构件移动而向电气机械转换元件供给的元件驱动脉冲数进行校正，所以，不需要像一边进行定位动作一边时时刻刻控制元件驱动脉冲数的现有技术那样具有多重任务能力的CPU，可以通过廉价的CPU构成来实现。而且，由于在定位动作开始之前完成了元件驱动脉冲数的校正，所以，从定位动作的初始阶段就可以实现规定等级以上的精度的驱动控制。
另外，在本发明所涉及的驱动控制装置中，驱动脉冲控制部还包括校正判断机构，其基于由双方向各自的实际驱动脉冲数以及预先确定的基准脉冲数求取的、与实际驱动脉冲数和基准脉冲数的背离相关的规定系数，和规定的基准值，判断是否需要与温度变化对应的驱动脉冲数的校正，在需要与温度变化对应的驱动脉冲数的校正的情况下，驱动脉冲数校正机构对元件驱动脉冲数实施与预先确定的温度变化对应的校正。
而且，本发明所涉及的驱动控制方法，优选为，还包括校正判断步骤，其中驱动脉冲控制部基于由双方向各自的实际驱动脉冲数以及预先确定的基准脉冲数求取的、与实际驱动脉冲数和基准脉冲数的背离相关的规定系数，和规定的基准值，判断是否需要与温度变化对应的驱动脉冲数的校正，在判断为需要与温度变化对应的驱动脉冲数的校正的情况下，驱动脉冲控制部对元件驱动脉冲数实施与预先确定的温度变化对应的校正。
这样，通过判断是否需要与温度变化对应的驱动脉冲数的校正，在判断为需要与温度变化对应的脉冲数的校正的情况下，对元件驱动脉冲数实施与预先确定的温度变化对应的校正，可以实现更高精度的驱动控制。
另外，上述的被驱动构件包含透镜而构成，规定方向可设定为透镜的光轴方向。即，本发明所涉及的驱动控制装置以及驱动控制方法，可应用于沿光轴方向的透镜定位的透镜的驱动控制。
根据本发明，通过廉价的CPU构成可以从控制的初始阶段开始，实现规定等级以上精度的驱动控制。
根据本发明其他的侧面，驱动控制装置具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件、被固定在规定方向的电气机械转换元件的一端的驱动构件、和对面向电气机械转换元件的驱动脉冲的供给的驱动脉冲控制部，驱动脉冲控制部按照使沿着规定方向的电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给，使电气机械转换元件伸缩，由此，沿着规定方向使驱动构件振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着规定方向移动，驱动脉冲控制部包括顺方向测定机构，其一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向透镜的对焦动作中的该被驱动构件的驱动方向移动，一边在每次移动时测定通过该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值；逆移动控制机构，其按照朝向得到了利用顺方向测定机构所得的AF评价值的最大值的位置的方向，使被驱动构件向逆方向返回的方式，控制驱动脉冲的供给；逆方向测定机构，其在利用逆移动控制机构而返回停止的位置处测定AF评价值，并且，一边按每个规定驱动脉冲数从该位置使被驱动构件向逆方向移动规定次数，一边在每次移动时测定AF评价值；和移动方向确定机构，其根据由顺方向测定机构得到的AF评价值的最大值和由逆方向测定机构得到的各AF评价值，根据规定的条件，将再次进行AF评价值的测定时的被驱动构件的移动方向，确定为驱动方向或逆方向中的其中一种，基于被确定的移动方向，顺方向测定机构或逆方向测定机构从基于逆方向测定机构移动被驱动构件的位置，再次进行测定。
而且，本发明所涉及的驱动控制方法，在具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件、被固定在规定方向的电气机械转换元件的一端的驱动构件、和控制向电气机械转换元件的驱动脉冲的供给的驱动脉冲控制部的驱动控制装置中，通过利用驱动脉冲控制部，按照使沿着规定方向的电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给，使电气机械转换元件伸缩，由此，沿着规定方向使驱动构件振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着规定方向移动，所述驱动控制方法包括顺方向测定步骤，驱动脉冲控制部一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向透镜的对焦动作中的该被驱动构件的驱动方向移动，一边在每次移动时测定通过该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值；逆移动控制步骤，其中驱动脉冲控制部按照朝向在顺方向测定步骤中得到了AF评价值的最大值的位置的方向，使被驱动构件向逆方向返回的方式，控制驱动脉冲的供给；逆方向测定步骤，驱动脉冲控制部在逆移动控制步骤中返回停止的位置处测定AF评价值，并且，一边按每个规定驱动脉冲数从该位置使被驱动构件向逆方向移动规定次数，一边在每次移动时测定AF评价值；移动方向确定步骤，其中驱动脉冲控制部根据由顺方向测定步骤得到的AF评价值的最大值和由逆方向测定步骤得到的AF评价值的每个，根据规定的条件，将再次进行AF评价值的测定时的被驱动构件的移动方向，确定为驱动方向或逆方向中的任意一种；以及再测定步骤，其中驱动脉冲控制部一边按每个规定驱动脉冲数使被驱动构件从逆方向测定步骤中移动被驱动构件后的位置，向被确定的移动方向移动，一边在每次移动时再次测定AF评价值。
另外，上述的“AF评价值”，例如像由借助于透镜拍摄的图像而得到的对比度值那样，是指透镜的对焦动作中所使用的评价值，该AF评价值越高，评价为焦点对准的程度越高。
根据上述本发明所涉及的驱动控制装置或驱动控制方法，驱动脉冲控制部一边按每个规定驱动脉冲数使被驱动构件向驱动方向移动，一边在每次移动时测定规定的AF评价值。然后，驱动脉冲控制部按照向着得到了在被驱动构件的驱动方向移动中得到的AF评价值的最大值的位置的方向，使被驱动构件向逆方向返回的方式，控制驱动脉冲的供给，并在返回停止后的位置处测定AF评价值，进而，一边按规定驱动脉冲数从该位置使被驱动构件向逆方向移动规定次数，一边在每次移动时测定AF评价值。接着，驱动脉冲控制部根据在被驱动构件的驱动方向移动中得到的AF评价值的最大值、和在被驱动构件的逆方向移动中得到的各AF评价值，根据规定的条件，将再次进行AF评价值的测定时的被驱动构件的移动方向确定为驱动方向或逆方向的任意一个。然后，驱动脉冲控制部一边按每个规定驱动脉冲数使被驱动构件从移动后的位置向被确定的移动方向移动，一边在每次移动时再次测定AF评价值。
这样，在本发明中，根据在被驱动构件的驱动方向移动中得到的AF评价值的最大值、和在被驱动构件的逆方向移动中得到的各AF评价值，将再次进行AF评价值的测定时的被驱动构件的移动方向，确定为驱动方向或逆方向的其中之一，来再次进行AF评价值的测定。由此，由于AF评价值的峰值位置的特定更加可靠，所以，即使在低亮度时或低对比度时，也可以实现更高精度的AF搜索。
根据本发明，即使在低亮度时或低对比度时，也可以实现更高精度的AF搜索。
根据本发明又一其他的侧面，驱动控制装置具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件、被固定在规定方向的电气机械转换元件的一端的驱动构件、和对向电气机械转换元件供给的驱动脉冲进行控制的驱动脉冲控制部，驱动脉冲控制部按照使沿着规定方向的电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给，使电气机械转换元件伸缩，由此，沿着规定方向使驱动构件振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着规定方向移动，驱动脉冲控制部包括实际驱动脉冲数测定机构，其在透镜的对焦动作开始之前，针对与该聚焦动作中的被驱动构件的驱动方向相逆方向，测定实际使被驱动构件移动规定移动距离所需要的实际驱动脉冲数；校正系数算出机构，其针对逆方向，基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对驱动脉冲数和被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；AF评价值测定机构，为了透镜的对焦动作，一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向驱动方向移动，一边在每次测定通过该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值；校正机构，基于由校正系数算出机构算出的校正系数，对与从得到了由测定所得的AF评价值的最大值的位置到基于AF评价值测定机构的再测定的开始位置为止的移动距离相对应的移动脉冲数进行校正，得到再测定用脉冲数；测光机构，对拍摄对象的亮度进行计测；和移动控制机构，在基于AF评价值测定机构之前的测定成功了的情况下，且从基于AF评价值测定机构之前的测定成功时经过的经过时间在规定时间内的情况下，并在所谓该测定成功时得到的AF评价值的变化在第一规定范围内的第一条件和所谓的该测定成功时基于测光机构的计测而得到的亮度变化在第二规定范围的第二条件中的双方或一方充足时，按照从得到了基于AF评价值测定机构的测定所得的AF评价值的最大值的位置，基于由校正机构的校正而得到的再测定用脉冲数，使被驱动构件向逆方向返回的方式，控制驱动脉冲的供给；在被驱动构件基于移动控制机构向逆方向返回之后，AF评价值测定机构从被驱动构件返回后的该位置，再次进行规定的AF评价值的测定。
而且，本发明所涉及的驱动控制方法，在具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件、被固定在规定方向的电气机械转换元件的一端的驱动构件、和控制驱动脉冲向电气机械转换元件的供给的驱动脉冲控制部的驱动控制装置中，通过利用驱动脉冲控制部，按照使沿着规定方向的电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给，使电气机械转换元件伸缩，由此，沿着规定方向使驱动构件振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着规定方向移动，所述驱动控制方法包括实际驱动脉冲数测定步骤，其中在透镜的对焦动作开始之前，驱动脉冲控制部针对与该聚焦动作中的被驱动构件的驱动方向相逆的方向，测定实际使被驱动构件移动规定移动距离所需要的实际驱动脉冲数；校正系数算出步骤，其中驱动脉冲控制部针对逆方向，基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对驱动脉冲数和被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；AF评价值测定步骤，驱动脉冲控制部为了透镜的对焦动作，一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向驱动方向移动，一边在该每次中测定通过该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值；校正步骤，其中驱动脉冲控制部基于由校正系数算出步骤算出的校正系数，对与从得到了由测定得到的AF评价值的最大值的位置到AF评价值的再测定的开始位置为止的移动距离相对应的移动脉冲数进行校正，得到再测定用脉冲数；测光步骤，对拍摄对象的亮度进行计测；和移动控制步骤，在AF评价值测定步骤之前的测定成功了的情况下，且从AF评价值测定步骤之前的测定成功时经过的经过时间在规定时间内的情况下，并在所谓的该测定成功时得到的AF评价值的变化位于第一规定范围内的第一条件和所谓的该测定成功时基于测光步骤的计测而得到的亮度变化位于第二规定范围的第二条件中的双方或一方充足时，驱动脉冲控制部按照从AF评价值测定步骤中的测定所得到的得到了AF评价值的最大值的位置，基于由校正步骤得到的再测定用脉冲数，使被驱动构件向逆方向返回的方式，控制驱动脉冲的供给；和再测定步骤，驱动脉冲控制部在被驱动构件通过移动控制步骤向逆方向返回之后，从被驱动构件返回后的该位置，再次进行规定的AF评价值的测定。
根据上述的本发明所涉及的驱动控制装置或驱动控制方法，在透镜的对焦动作开始之前，驱动脉冲控制部针对与该对焦动作中的被驱动构件的驱动方向相逆的方向，测定使被驱动构件实际移动规定移动距离所需要的实际驱动脉冲数，针对该逆方向，基于由测定而得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对驱动脉冲数和被驱动构件移动距离之间的关系进行校正的校正系数。然后，驱动脉冲控制部为了透镜的对焦动作，一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向驱动方向移动，一边在该每次移动中测定通过该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值。然后，驱动脉冲控制部基于由驱动脉冲控制部算出的校正系数，对从得到了由测定得到的AF评价值的最大值的位置，到AF评价值的再测定的开始位置为止的移动距离所对应的移动脉冲数进行校正，得到再测定用脉冲数。然后，驱动脉冲控制部对拍摄对象的亮度进行计测。这里，在AF评价值测定步骤之前的测定成功了的情况下，且在从AF评价值测定步骤之前的测定成功时经过的经过时间在规定时间内的情况下，并且所谓的该测定成功时得到的AF评价值的变化在第一规定范围内的第一条件和在该测定成功时基于测光步骤的计测而得到的亮度变化在第二规定范围的第二条件中的双方或一方充足时，驱动脉冲部，按照从得到了由测定所得的AF评价值的最大值的位置基于所述再测定用脉冲数使被驱动构件向逆方向返回的方式，控制驱动脉冲的供给。然后，在被驱动构件向逆方向返回之后，驱动脉冲控制部从被驱动构件返回后的该位置，再次进行规定的AF评价值的测定。
这样，在本发明中，被驱动构件从得到了AF评价值的最大值的位置，基于再测定用脉冲数向逆方向返回。然后，从被驱动构件返回后的该位置，再次进行规定的AF评价值的测定。由此，与被驱动构件返回到对焦动作的开始位置的情况相比，可以缩小被驱动构件的驱动范围，因此，能够缩短被驱动构件聚焦驱动的执行所需要的驱动时间。
另外，例如带相机的移动电话终端那样的便携光学设备，优选包括前述的驱动控制装置。由此，由于在这样的便携光学设备中，被驱动构件聚焦驱动的执行所需要的驱动时间也被缩短，所以，提高了这样的便携光学设备的便利性。
根据本发明，可以缩短被驱动构件聚焦驱动的执行所需要的驱动时间。
图1是表示第一实施方式所涉及的驱动控制装置20的一个例子的分解立体图。
图2是与驱动控制装置20相关的功能框图。
图3是表示来自位置传感器32(132、232)所包含的光电斩波器(interrupter)的输出信号的图表。
图4是表示驱动控制装置20中的基本处理动作的流程图。
图5是表示温度校正动作的流程图。
图6是表示来自能够应用第一实施方式的光电斩波器的输出信号的变化(variation)的图表。
图7是与第二实施方式所涉及的驱动控制装置120相关的功能框图。
图8是表示驱动控制装置120中的处理动作的流程图。
图9是表示透镜的移动方向和作为焦点的AF评价值之间的关系的图表。
图10是表示移动方向确定机构135确定透镜移动方向的条件的表。
图11是表示透镜的移动方向和作为焦点的AF评价值之间的关系的图表。
图12是与第三实施方式所涉及的驱动控制装置220相关的功能框图。
图13是表示驱动控制装置220中的处理动作的流程图。
图14是表示透镜移动的方向和作为焦点的AF评价值之间的关系的图表。
具体实施例方式
(第一实施方式)下面，参照图1～图6，对本发明的第一实施方式进行说明。
图1表示本发明所涉及的驱动控制装置20的一个例子的分解立体图。在图1中，驱动控制装置20包括内置有作为被驱动构件的透镜21(图2)的镜筒1、支承镜筒1并沿着透镜21的光轴方向引导镜筒1的导向杆3。在镜筒1左侧的突部1a的孔1b和突部1c的孔1d中，插入有支承镜筒1且使镜筒1沿轴方向移动的镜筒支承构件兼驱动棒17，该驱动棒17(以下简称作“驱动棒”)轴方向可移动地插入在形成于驱动棒支承构件13的第一直立部13a的孔13b以及第二直立部13c的孔13d中。而且，驱动棒17比该驱动棒支承构件13的第二直立部13c进一步向后方突出，该驱动棒的后端固定在压电元件12的前端，所述压电元件12的后端紧贴于该驱动棒支承构件13的第三直立部13e。
在镜筒1的突部1a以及1c的下面形成有铅直的螺纹孔，在两端分别具有与螺纹孔的位置一致的间隙孔(バカ孔)14a和14b的长方形板簧14，通过螺钉15以及16与驱动棒17平行地被安装在突部1a以及1c的下面。在板簧14的中央处形成有朝上突出的弯曲部14c，该弯曲部14c在突部1a和1c的中间位置压接于驱动棒17的下面。因此，在突部1a的孔1b以及突部1c的孔1d的各个中，驱动棒17被向上推压，驱动棒17上侧的外周面基于板簧14的弹力，被压接于孔1b以及1d各自上侧的内周面。因此，在孔1b以及1d与驱动棒17的摩擦力以及弯曲部14c与驱动棒17的摩擦力以下的轴方向力被施加于驱动棒17时，镜筒1和驱动棒17成为一体而动作，在该摩擦力以上的轴方向力被施加于驱动棒17时，仅有驱动棒17能够沿轴方向移动。另外，w1和w2是用于对压电元件12供电的导线。
接着，对摩擦卡合驱动棒17和镜筒1的板簧14的作用进行说明。为了稳定地产生摩擦力、且基于板簧14的弹力不作用于镜筒1的变位方向，板簧14的弹力近似垂直地施加于驱动棒17。并且，若因压电元件12的伸缩而使板簧12在压电元件12的伸缩方向上弹性变形，则驱动棒17、镜筒1的摩擦力发生变化，且弹力作用于镜筒1的变位方向，使得镜筒1的变位不稳定。为了对此进行防止，板簧14具有与压电元件12的伸缩方向平行的平面部，在该方向具有大的刚性。
图2表示与驱动控制装置20相关的功能框图。如图2所示，驱动控制装置20具备内置于图1的镜筒1的透镜21、用于沿光轴方向调整透镜21的位置的驱动棒17、与驱动棒17连接且具有使该驱动棒17沿着光轴方向移动的作用的压电元件12、和对向压电元件12供给驱动脉冲进行控制的驱动脉冲控制部30。其中，驱动脉冲控制部30，通过按照使沿着光轴方向的压电元件12的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给，使压电元件12伸缩，由此使驱动棒17沿光轴方向振动，从而使与驱动棒17摩擦卡合的镜筒1(以及内置的透镜21)沿着光轴方向，向靠近拍摄对象(下面称作“N方向”)以及远离拍摄对象的方向(下面称作“INF方向”)移动。
而且，驱动脉冲控制部30具备以往公知的光电斩波器(未图示)、和基于来自该光电斩波器的输出信号(下面称作“PI输出”)检测出透镜21的位置的位置传感器32。作为一个例子，PI输出如图3所示，由包含作为H区间的A区域、D区域和作为L区间的B区域、C区域的图表表示。位置传感器32具有作为实际驱动脉冲数测定机构的功能，所述实际驱动脉冲数测定机构在透镜21的对焦动作开始之前，针对该对焦动作中的透镜21的驱动方向(这里是图3的N方向)和与驱动方向相反的方向(即，INF方向)的每个，分别测定与图3的A区域相当的脉冲数(使透镜21实际仅移动规定距离所需要的脉冲数，下面称作“实际驱动脉冲数”)。
另外，驱动脉冲控制部30，还具备将驱动脉冲向压电元件12供给的驱动脉冲供给机构31；存储有用于后述校正系数算出的基准脉冲数等各种规定值的EEPROM36；基于实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，针对N方向以及INF方向，分别计算出用于对驱动脉冲数和透镜21的移动距离之间的关系进行校正的校正系数的校正系数算出机构33；为了基于算出的校正系数使透镜21移动，对向压电元件12供给的驱动脉冲数进行校正的驱动脉冲数校正机构34；基于N方向以及INF方向各自的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，求出与实际驱动脉冲数和基准脉冲数的背离相关的系数(测温系数)，基于该测温系数和规定的基准值，判断是否需要与温度变化对应的驱动脉冲数的校正的校正判断机构35。当然，在判断为需要进行与温度变化对应的驱动脉冲数的校正时，驱动脉冲数校正机构34对驱动脉冲数实施与后述的温度变化对应的校正。
接着，对驱动控制装置20中的处理动作进行说明。图4表示基本的处理动作。如该图4所示，首先在步骤S1中，位置传感器32在透镜21的对焦动作开始之前，分别针对N方向以及INF方向的每个方向，测定与图3的A区域相当的实际驱动脉冲数。即，位置传感器32对于图3的A区域首先测定N方向的实际驱动脉冲数，接着对A区域测定INF方向的实际驱动脉冲数。
具体而言，如图3所示，在该时刻的位置传感器32的被测定位置相当于PI输出中的A区域内时，驱动脉冲控制部30按照使透镜21沿N方向移动的方式，开始向压电元件12的驱动脉冲供给，如果利用位置传感器32检测出从PI输出中的H向L的下降(从A区域向C区域的切换)，则在从该下降位置以规定脉冲(例如10脉冲)供给了驱动脉冲的时刻停止供给。然后，驱动脉冲控制部30按照使透镜21向N方向移动的方式，开始向压电元件12供给驱动脉冲。如果利用位置传感器32检测出从PI输出中的H向L的下降(从A区域向B区域的切换)，则在从该下降位置以规定脉冲(例如10脉冲)供给了驱动脉冲的时刻停止供给。接着，驱动脉冲控制部30按照使透镜21沿N方向移动的方式，开始向压电元件12供给驱动脉冲，在位置传感器32检测出从PI输出的L向H的上升(从B区域向A区域的切换)的时点，开始实际驱动脉冲数的计数，然后，在检测出从PI输出中的H向L的下降(从A区域向C区域的切换)时刻，结束实际驱动脉冲数的计数。这样，测定出N方向的实际驱动脉冲数P1N。同样，在驱动脉冲控制部30按照使透镜21向INF方向移动的方式开始了向压电元件12供给驱动脉冲之后，在位置传感器32检测出从PI中的L向H的上升(从C区域向A区域的切换)时，开始实际驱动脉冲数的计数，然后，在检测出从PI输出中的H向L的下降(从A区域向B区域的切换)时，结束实际驱动脉冲数的计数。这样，测定出INF方向的实际驱动脉冲数PIINF。
在图4的接下来的步骤S2中，校正系数算出机构33从EEPROM36读出以常温正姿势求取的N方向基准脉冲数P2N和INF方向基准脉冲数P2INF，在接下来的步骤S3中，校正系数算出机构33基于以下的公式(1)、(2)，算出与N方向的驱动脉冲数相关的校正系数KN、与INF方向的驱动脉冲数相关的校正系数KINF。
KN＝P1N/P2N…(1)KINF＝P1INF/P2INF…(2)在接下来的步骤S4中，驱动脉冲数校正机构34从EEPROM36读出预先设定的N方向设定脉冲数P3N和INF方向设定脉冲数P3INF，在接下来的步骤S5中，驱动脉冲数校正机构34基于下述的公式(3)、(4)，算出N方向的驱动脉冲数P4N和INF方向的驱动脉冲数P4INF。
P4N＝P3N×KN…(3)P4INF＝P3INF×KINF…(4)如上所述，求出了N方向的驱动脉冲数P4N和INF方向的驱动脉冲数P4INF。以后，可以在透镜21的对焦动作中使用上述N方向的驱动脉冲数P4N和INF方向的驱动脉冲数P4INF。
这样，在驱动控制装置20中，由于不必同时进行透镜21的对焦动作，而是在对焦动作开始之前，为了使透镜21移动而对向压电元件12供给的驱动脉冲数进行校正，所以，不需要像一边进行对焦动作一边时时刻刻控制驱动脉冲数的现有技术那样的具有多重任务能力的CPU，可以通过廉价的CPU构成来实现。而且，由于在对焦动作开始之前完成了驱动脉冲数的校正，所以，能够从对焦动作的初始阶段就实现规定等级以上精度的驱动控制。
另外，图4的步骤S1相当于本发明所涉及的实际驱动脉冲数测定步骤，步骤S2和步骤S3相当于校正系数算出步骤，而且，步骤S4和步骤S5相当于驱动脉冲校正步骤。
此外，也可以在前述图4的动作处理基础上，进行图5所示的温度校正。即，在图5的步骤S6中，校正判断机构35基于以下的公式(5)，算出作为与实际驱动脉冲数和基准脉冲数之间的背离相关的规定系数的测温系数D，并且，从EEPROM36读出成为用于判断为需要高温校正的基准的高温判断基准EH、以及成为用于判断为需要低温校正的基准的低温判断基准EL。
D＝(P1N+P1INF)/(P2N+P2INF)…(5)然后，在接下来的步骤S7中，校正判断机构35判断算出的测温系数D是否比高温判断基准EH大(即，需要高温校正)。在判断为测温系数D在高温判断基准EH以上的情况下，进入后述的步骤S10，进行高温校正。
另一方面，但在步骤S7中判断为测温系数D在高温判断基准EH以下时，进入步骤S8，校正判断机构35判断算出的测温系数D是否小于低温判断基准EL(即，需要低温校正)。在判断为测温系数D小于低温判断基准EL的情况下，进入后述的步骤S9，进行低温校正。
当在步骤S8中判断为测温系数D位于低温判断基准EL以上时，由于不需要高温校正和低温校正，所以，结束图5的处理。
当在步骤S7中判断为测温系数D在高温判断基准EH以上时，在步骤S10中，驱动脉冲数校正机构34对N方向的驱动脉冲数P4N和INF方向的驱动脉冲数P4INF进行高温校正。例如，驱动脉冲数校正机构34读出预先求出并存储于EEPROM36的N方向、INF方向的各自的高温校正用脉冲数调整值FN、FINF，并将N方向的高温校正用脉冲数调整值FN加到驱动脉冲数P4N，将INF方向的高温校正用脉冲数调整值FINF加到驱动脉冲数P4INF，由此可以进行高温校正。
另一方面，当在步骤S8中判断为测温系数D小于低温判断基准EL时，在步骤S9中，驱动脉冲数校正机构34对N方向的驱动脉冲数P4N和INF方向的驱动脉冲数P4INF进行低温校正。例如，可以通过驱动脉冲数校正机构34读出预先求出并存储于EEPROM36的N方向、INF方向各自的低温校正用脉冲数调整值GN、GINF，并将N方向的低温校正用脉冲数调整值GN加到驱动脉冲数P4N，将INF方向的低温校正用脉冲数调整值GINF加到驱动脉冲数P4INF，由此进行低温校正。
通过这样对驱动脉冲数实施与温度变化对应的校正，可以实现更高精度的驱动控制。另外，图5的步骤S6～S8相当于本发明所涉及的校正判断步骤，步骤S9和步骤S10相当于温度校正步骤。
最后，对能够应用本发明的PI输出的变化进行说明。图6表示能够应用本发明的PI输出的6个种类(类型1～6)。在图6所示的类型1～4中，由于通过利用A区域两端的上升部分以及下降部分，可以进行在所述图4的步骤S1中的N方向以及INF方向的实际驱动脉冲数(相当于图3的A区域的实际驱动脉冲数)的测定，所以，类型1～4可以应用本发明。
另一方面，在类型5、6中，仅存在上升部分或下降部分的一种。但是，例如在类型5中，在检测出从B区域向A区域的切换(上升部分)之后，沿N方向仅驱动规定的脉冲数，然后向INF方向驱动，只要测定出从该驱动开始到检测出从A区域向B区域的切换(下降部分)之前的实际驱动脉冲数P1INF即可。该情况下，如果将向N方向的规定脉冲数设为P1N，则能够以和图4同样的顺序求出N方向的驱动脉冲数P4N和INF方向的驱动脉冲数P4INF。在类型6中也同样，可以求出N方向的驱动脉冲数P4N和INF方向的驱动脉冲数P4INF。即，类型5、6也可以采用本发明。
另外，在上述第一实施方式中，举例说明了作为被驱动构件对透镜进行驱动的例子，但是作为被驱动构件不限于透镜，将需要高精度定位的工作机械的切削构件作为被驱动构件，也可以应用本发明。
(第二实施方式)可是，在特开昭63-157578中，公开了如下技术即一边按每个规定驱动脉冲数使透镜沿规定方向移动，并在该每次中对由经由该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值(例如对比度值)进行测定，求取该AF评价值成为最大的位置，并通过使透镜移动到该位置来进行透镜的对焦。在特开昭63-157578中，由于AF评价值的测定位置以规定间隔分离，所以，为了进一步高精度地进行对焦，在AF评价值的测定(AF搜索)之后，进行使透镜沿相逆方向返回直到AF评价值的峰值位置为止的操作。
但是，在JP Hei.11-356070A(U.S.Patent No.6,249,093)中，没有言及进行上述返回操作的控制。
而且，在JP 2002-72073所记载的自动调焦装置中，通过基于透镜的目前位置，判断是在暂时聚焦驱动至无限远之后朝向最近处进行AF搜索，还是在暂时聚焦驱动至最近处之后朝向无限远进行AF搜索，来进行该AF搜索。然后，在该AF搜索结束之后，使透镜向逆方向返回直到AF评价值的峰值位置。但是，在拍摄对象暗的情况等、低亮度时或低对比度时，难以特定AF评价值的峰值位置，会导致AF搜索的精度降低。
第二实施方式的目的在于，提供一种即使在低亮度时或低对比度时，也可以实现更高精度的AF搜索的驱动控制装置以及驱动控制方法。
第二实施方式的驱动装置120的概略与第一实施方式的驱动装置20的概略大致相同。即，驱动装置120的分解立体图的一个例子与图1大致相同。因此，省略了基于驱动装置120的分解立体图的说明。
图7表示与驱动控制装置120相关的功能框图。如图7所示，驱动控制装置120具备内置于图1的镜筒1中的透镜21；经由透镜21拍摄图像的摄像元件122；对于基于摄像元件122的摄像而得到的图像数据进行规定的图像处理，将该图像处理后的图像数据向后述的顺方向测定机构131以及逆方向测定机构134输出的图像处理机构123；用于沿着光轴方向调整透镜21的位置的驱动棒17；与驱动棒17连接并具有使该驱动棒17沿着光轴方向移动的作用的压电元件12；和控制向压电元件12供给驱动脉冲的驱动脉冲控制部130。其中，驱动脉冲控制部130通过按照使沿着光轴方向的压电元件12的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给来使压电元件12伸缩，从而使包含着与驱动棒17摩擦卡合的透镜21而构成的镜筒1(以及内置的透镜21)沿着光轴方向向N方向以及INF方向移动。
而且，驱动脉冲控制部130具备以往公知的光电斩波器(未图示)、和基于来自该光电斩波器的输出信号(下面称作“PI输出”)而检测透镜21的位置的位置传感器132。关于PI输出，作为一个例子如图3所示，由包含作为H区间的A区域和D区域以及作为L区间的B区域、C区域的图表而表示。位置传感器132作为实际驱动脉冲数测定机构具有下述功能，即在透镜21的对焦动作开始之前，针对该对焦动作中的透镜21的驱动方向(这里是图3的N方向)和与驱动方向相反的方向(即INF方向)，分别测定与图3的A区域相当的脉冲数(使透镜21实际仅移动规定距离所需要的脉冲数，下面称作“实际驱动脉冲数”)。
另外，驱动脉冲控制部130，还具备EEPROM136、顺方向测定机构131、移动控制机构133(逆移动控制机构)、逆方向测定机构134、和移动方向确定机构135。EEPROM136预先存储有位置传感器132所使用的后述的规定脉冲数、基准脉冲数(即，以常温正姿势求取的N方向基准脉冲数P2N和INF方向基准脉冲数P2INF)等各种规定值。顺方向测定机构131，一边按每个规定驱动脉冲数使透镜21，向透镜21对焦动作中的透镜21的驱动方向(即，N方向)移动，一边在每次移动时测定由经由透镜21拍摄的图像而得到的规定AF评价值。移动控制机构133基于位置传感器132的测定结果，按照使透镜21向驱动方向(即N方向)或逆方向(INF方向)移动的方式控制驱动脉冲的供给。例如，移动控制机构133以如下方式控制驱动脉冲的供给即向着利用顺方向测定机构131得到AF评价值的最大值的位置的方向，高速地使透镜21向逆方向(即INF方向)返回。逆方向测定机构134，在借助于移动控制机构133的控制而返回并停止的位置处测定AF评价值，并且一边以每一规定脉冲数使透镜21从该位置向逆方向(即INF方向)以规定次数移动，一边在每次移动之时测定AF评价值。移动方向确定机构135根据利用顺方向测定机构131而得到的AF评价值的最大值、和利用逆方向测定机构134而得到的每个AF评价值，基于后述的规定条件，将再次进行AF评价值的测定时的透镜21的移动方向，确定为透镜21的驱动方向或逆方向的其中之一。另外，基于由移动方向确定机构135所确定的移动方向，顺方向测定机构131或逆方向测定机构134，从通过逆方向测定机构134而移动透镜的位置，再次进行测定。
下面，对驱动控制装置120的处理动作进行说明。图8表示基本的处理动作。如该图8所示，首先在步骤S11中，位置传感器132在透镜21的对焦动作开始之前，针对N方向以及INF方向分别测定相当于图3的A区域的实际驱动脉冲数。即，位置传感器132对于图3的A区域首先测定N方向的实际驱动脉冲数P1N，接着对A区域测定INF方向的实际驱动脉冲数P1INF。步骤S11的详细情况与第一实施方式的步骤S1(参照图4)大致相同。因此，省略其说明。
在图8的接下来的步骤S12中，顺方向测定机构131一边按每个规定驱动脉冲数使透镜21向透镜21的驱动方向(即N方向)移动，一边在其每次移动时测定规定的AF评价值。然后，在接下来的步骤S13中，移动控制机构133以如下方式控制驱动脉冲的供给即向着利用顺方向测定机构131得到AF评价值的最大值的位置，以高速使透镜21向逆方向(即INF方向)返回。使透镜21向逆方向返回的详细情况将在后面叙述。
在接下来的步骤S14中，逆方向测定机构134，在借助于移动控制机构133而返回的结果停止的位置处测定AF测定值，并且一边以每个规定驱动脉冲数使透镜21从该位置向逆方向(即INF方向)以规定次数移动，一边在该移动的每次，测定AF评价值。另外，在所得到的AF评价值都比规定值(即，所得到的AF评价值的最大值VP/判定系数J)小的情况下，发生错误。然后，在接下来的步骤S15中，移动方向确定机构135根据利用顺方向测定机构131而得到的AF评价值的最大值、和利用逆方向测定机构134而得到的每个AF评价值，基于后述的规定条件，将再次进行AF评价值的测定之时的透镜21的移动方向，确定为透镜21的驱动方向或逆方向其中之一。
在接下来的步骤S16中，当被确定的移动方向是驱动方向(即N方向)时，移动方向确定机构135对顺方向测定机构131指示再次测定。然后，进入步骤S17。另一方面，当被确定的移动方向是逆方向(即INF方向)时，移动方向确定机构135对逆方向测定机构134指示再测量。然后，进入步骤S18。
在步骤S17中，顺方向测定机构131，从利用逆方向测定机构134移动透镜21的位置，再次进行前述的测定。另外，在步骤S18中，逆方向测定机构134从利用逆方向测定机构134移动透镜21的位置，再次进行前述的测定。当基于再次测定得到了最大值时，进行以该最大值为中心的插补运算。然后，使透镜21移动至与由插补运算而得到的最大值对应的位置。另外，也可以在步骤S17或步骤S18之后，返回到步骤S12。
另外，图8的步骤S12相当于本发明所涉及的顺方向测定步骤，步骤S13相当于逆移动控制步骤，步骤S14相当于逆方向测定步骤，步骤S15相当于移动方向确定步骤。而且，步骤S16和S17以及步骤S16和步骤S18相当于再测定步骤。此外，由于对驱动控制装置120接通电源之后，利用顺方向测定机构131以及逆方向测定机构134测定的每一帧，存在亮度的离散，所以，在该偏差稳定之后，执行步骤S12和S14。
接着，参照图9说明按照如下那样控制驱动脉冲的供给的方式的一例即移动控制机构133，向着利用顺方向测定机构131得到了AF评价值的最大值的位置，使透镜21向逆方向(即INF方向)返回。图9表示透镜21基于移动控制机构133所执行的处理动作而移动的方向(横轴)与作为检测焦点时的焦点的AF评价值(纵轴)之间的关系的图表。另外，这里将上述规定次数设为1进行说明，但不特别限定于此。图9(a)是表示在基于顺方向测定机构131的测定中，得到了一个AF评价值的最大值的情况的图表，图9(b)是表示得到了连续3个最大值(全是相同大的值)的情况的图表。如图9(a)所示，透镜21向着得到了AF评价值的最大值的位置(即P)的方向，沿逆方向(即INF方向)移动(图8的S13)，在P的位置之后的第二测定位置(即D1)停止。另外，P是透镜21的聚焦驱动范围中的、得到了AF评价值的最大值的位置。如果进行D1处的AF评价值的测定，则接着透镜21会进一步向逆方向(即INF方向)移动至D2，进行D2处的AF评价值的测定(图8的S14)。
接着，如图9(b)所示，对得到了连续多个最大值的情况进行说明。这里，说明得到了三个最大值的情况。另外，将得到了最靠近N方向侧的最大值的位置设为P1，从P1向INF方向按照P2、P3的顺序连续排列。该情况下，透镜21向着最靠近N方向侧的位置(即P1)的方向，向逆方向(即INF方向)移动(图8的S13)，在P1的位置之后的两次测定位置(即D1)处停止。这之后的移动控制机构133与前述的情况同样。
接着，参照图10和图11，对移动方向确定机构135根据由顺方向测定机构131得到的AF评价值的最大值和由逆方向测定机构34得到的每个AF评价值，确定对于再次进行AF评价值测定时的透镜21的移动方向的条件进行说明。图10表示移动方向确定机构135确定透镜21的移动方向的条件。图11是表示与图10所示的各条件对应的、透镜21的移动方向(横轴)和AF评价值(纵轴)之间的关系的图表。另外，将因移动控制机构133所返回的结果而停止的位置设为D1。而且，将AF评价值的最大值设为VP，将前述的D1中再次得到的AF评价值设为VD1，将前述的D2中再次得到的AF评价值设为VD2。
如图10所示，确定移动方向的条件有4个(No.1～4)。另外，No.1表示透镜21从得到了AF评价值的最大值的位置(即峰值位置)停止在最靠近两次之后的测定位置的位置的情况。另外，No.2～4分别表示透镜21从峰值位置到最靠近前一次的测定位置的位置停止了的情况、从峰值位置到最靠近后一次的测定位置的位置停止了的情况、和在最靠近峰值位置停止了的情况。首先，对No.1的条件进行说明。在VP大于VD2、VD2大于VD1的情况下，如图11(1)所示，透镜21的移动方向确定为INF方向。然后，基于INF方向，从D2的位置进行AF评价值的再测定。接着，对No.2的条件进行说明。在VP大于VD1、VD1大于VD2的情况下，如图11(2)所示，透镜21的移动方向确定为N方向。然后，基于N方向，从D2的位置进行AF评价值的再测定。接着，对No.3的条件进行说明，在VD2在VP以上、VP大于VD1的情况下，如图11(3)所示，透镜21的移动方向确定为INF方向。然后，基于INF方向，从D2的位置进行AF评价值的再测定。接着，对No.4的条件进行说明。在VD1在VP以上、VP大于VD2的情况下，如图11(4)所示，透镜21的移动方向确定为N方向。然后，基于N方向，从D2的位置进行AF评价值的再测量。
如上所述，根据在透镜21的驱动方向(即N方向)移动中得到的AF评价值的最大值、和在透镜的逆方向(即INF方向)移动中得到的各AF评价值，将再次进行AF评价值的测定时的透镜移动方向确定为驱动方向或逆方向的其中之一，并再次进行AF评价值的测定。由此，由于特定AF评价值的峰值位置变得更加可靠，所以，即使在低亮度时或低对比度时，也可以实现更高精度的AF搜索。
另外，例如带相机的移动电话终端或数码相机等便携式光学设备也可以包含驱动控制装置120。在含有相机单元和电源单元而构成的便携光学设备中，该相机单元也可以包含驱动控制装置120。该情况下，也可以控制相机单元的电源的接通、断开。由此，在这样的便携式光学设备中，即使是低亮度时或低对比度时，也可以实现更高精度的AF搜索。结果，可以提高使用这样的便携光学设备进行摄影等时的便利性。
(第三实施方式)为了缩短执行聚焦的驱动时所需要的驱动时间，详细规定了执行透镜聚焦驱动时的驱动条件是不可或缺的。但是，在JP Hei.11-356070 A(对应于U.S.Patent No.6,249,093)中，没有规定该驱动条件。而且，在JP 2004-77959A(对应于US 2004/0212721 A)所记载的调焦方法中，由于每按一次快门按钮，透镜的驱动范围遍布宽广范围的聚焦驱动必须执行2次，所以难以缩短聚焦驱动执行所需要的驱动时间。
第三实施方式的目的在于，提供可以缩短透镜聚焦驱动的执行所需要的驱动时间的驱动控制装置、便携光学设备、以及驱动控制方法。
第三实施方式的驱动装置220的大概与第一实施方式的驱动装置20的大概大致相同。即，驱动装置220的分解立体图的一个例子与图1大致相同。因此，省略基于驱动装置220的分解立体图的说明。
图12表示与驱动控制装置220相关的功能框图。如图12所示，驱动控制装置220具备内置于图1的镜筒1的透镜21；经由透镜21拍摄图像的摄像元件222；针对由摄像元件222的拍摄而得到的图像数据进行规定的图像处理，将该图像处理后的图像数据向后述的AF评价值测定机构234以及测光机构235输出的图像处理机构223；用于沿着光轴方向调整透镜21的位置的驱动棒17；与驱动棒17连接并具有使该驱动棒17沿着光轴方向移动的作用的压电元件12；和控制向压电元件12供给驱动脉冲的驱动脉冲控制部230。其中，驱动脉冲控制部230通过按照使沿着光轴方向的压电元件12的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给，使压电元件12伸缩，从而沿着光轴方向使驱动棒17振动，由此，使包含着与驱动棒17摩擦卡合的透镜21而构成的镜筒1(以及内置的透镜21)向N方向INF方向移动。
而且，驱动脉冲控制部230具备以往公知的光电斩波器(未图示)、和基于来自该光电斩波器的输出信号(下面称作“PI输出”)检测出透镜21的位置的位置传感器232。作为PI输出的一个例子如图3所示，由包含作为H区间的A区域、D区域和作为L区间的B区域、C区域的图表表示。位置传感器232具有作为实际驱动脉冲数测定机构功能，所述实际驱动脉冲数测定机构在透镜21的对焦动作开始之前，针对该对焦动作中的透镜21的驱动方向(这里是图3的N方向)以及与驱动方向相反的方向(即，INF方向)，分别测定与图3的A区域相当的脉冲数(使透镜21实际仅移动规定距离所需要的脉冲数，下面称作“实际驱动脉冲数”)。
另外，驱动脉冲控制部230还具备EEPROM236、校正系数算出机构233、AF评价值测定机构234、校正机构237、移动控制机构231和测光机构235。EEPROM236预先存储有用于算出后述的校正系数M的基准脉冲数R、和将透镜21从得到了后述的AF评价值的最大值的位置向逆方向或驱动方向返回到AF评价值的再测定开始位置的移动脉冲数L等各种规定值。校正系数算出机构233对于逆方向或驱动方向，基于由测定得到的实际驱动脉冲数Q和预先确定的基准脉冲数R，算出用于对驱动脉冲数和透镜21的移动距离之间的关系进行校正的校正系数M。AF评价值测定机构234为了透镜21的对焦动作，一边按每个规定驱动脉冲数使透镜21向规定的驱动方向或逆方向移动，一边在每次测定由通过透镜21拍摄的图像而得到的规定的AF评价值(这里是对比度值)。并且，在透镜21基于后述的移动控制机构231而向逆方向或驱动方向返回之后，AF评价值测定机构234从透镜21该次返回后的位置再次进行测定。校正机构237，基于算出的校正系数M，对移动脉冲数L进行校正而得到再测定用脉冲数S。所述移动脉冲数与从得到了测定所得的AF评价值的最大值的位置到AF评价值测定机构234的再测量的开始位置为止的移动距离相对应。移动控制机构231在满足了规定条件的情况下(即处于基于AF评价值测定机构234之前的测定成功了的情况，且处于从基于AF评价值测定机构234之前的测定成功时刻经过的经过时间是规定时间内的情况，而且，处于所谓的该测定成功时所得到的AF评价值的变化位于第一规定范围内的第一条件、以及所谓的该测定成功时基于测光机构235的计测而得到的亮度的变化位于第二规定范围内的第二条件中的双方或一方充足的情况)，对驱动脉冲向压电元件12的供给进行控制，以便使透镜21从得到了基于AF评价值测定机构234的测定所得的AF评价值的最大值的位置，基于由校正机构237的校正而得到的再测定用脉冲数S，向逆方向或驱动方向返回。测光机构235计测拍摄对象的亮度。
下面，对驱动控制装置220的处理动作进行说明。图13表示基本的处理动作。如该图13所示，首先在步骤S21中，移动控制机构231判断是否满足上述的规定条件。如果满足了该上述的规定条件，则进入步骤S221。另一方面，由于在之前的测定时测定失败(发生了测定错误)了的情况；从之前的测定成功时经过的经过时间超过了规定时间的情况；以及因在AF检波信息或亮度信息中存在变化而使得其在之前的测定成功时得到的AF评价值越超过规定范围越发生变化，并且，该测定成功时得到的亮度越超过规定范围越发生变化的情况下，不满足该规定的条件，因此进入步骤S211。
在图13的步骤S211中，位置传感器232在透镜21的对焦动作开始之前，针对N方向以及INF方向分别测定与图3的A区域相当的实际驱动脉冲数。即，位置传感器232首先对图3的A区域测定N方向的实际驱动脉冲数，然后对A区域测定INF方向的实际驱动脉冲数。步骤S211的细节与第一实施方式的步骤S1(参照图4)大致相同。因此，省略其说明。
在图13的接下来的步骤S212中，校正系数算出机构233从EEPROM36读出以常温正姿势求出的INF方向以及N方向的基准脉冲数R，在接下来的步骤S213中，校正系数算出机构233基于以下的公式(6)、INF方向的实际驱动脉冲数Q、INF方向的基准脉冲数R，算出用于对驱动脉冲数和透镜21的移动距离之间的关系进行校正的INF方向的校正系数M。同样，校正系数算出机构233基于以下的公式(6)、N方向的实际驱动脉冲数Q、N方向的基准脉冲数R，算出用于对驱动脉冲数和透镜21的移动距离之间的关系进行校正的N方向的校正系数M。
M＝Q/R…(6)在接下来的步骤S214中，AF评价值测定机构234为了透镜21的对焦动作，一边按每个规定驱动脉冲数使透镜21向规定的驱动方向(即N方向)移动，一边在每次中测定由通过透镜21拍摄的图像而得到的规定AF评价值(这里是对比度值)。这里，使用了在上述步骤S213中算出的N方向的校正系数M。
在图13的步骤S221中，校正机构237从EEPROM36读出，与从得到了测定所得的AF评价值的最大值的位置到基于AF评价值测定机构234的再测定开始位置为止的移动距离相对应的移动脉冲数L(即，使透镜21向逆方向(即INF方向)返回的脉冲数)，基于以下的公式(7)和算出的INF方向的校正系数M，对移动脉冲数L进行校正，得到再测定用脉冲数S。
S＝L×M…(7)然后，在接下来的步骤S222中，移动控制机构231，对向压电元件12供给的驱动脉冲进行控制，以便使，透镜21从得到了由测定所得的AF评价值的最大值的位置，基于再测定用脉冲数S，向逆方向(即INF方向)返回。这里，使用了在上述步骤S213中算出的INF方向的校正系数M。然后，在步骤S223中，AF评价值测定机构234从透镜21该次返回的位置再次进行测定。这里，使用了在上述步骤S213中算出的N方向的校正系数M。
由此，透镜21从得到了AF评价值的最大值的位置，基于再测定用脉冲数S向逆方向返回(即INF方向)。然后，从透镜21该次返回的位置再次进行规定的AF评价值的测定。因此，与将透镜21返回到对焦动作的开始位置的情况相比，基于再测定用脉冲数S而向逆方向(即INF方向)返回可以缩短移动距离，缩小透镜21的驱动范围。结果，可以缩短透镜21聚焦驱动的执行所需要的驱动时间。特别是，得到了AF评价值的最大值的位置越靠近AF评价值的再测定的开始位置(即，P5越靠近INF方向侧)，在移动控制机构231的控制下而移动的透镜21的移动距离越短，所以，可进一步缩短透镜21聚焦驱动的执行所需要的驱动时间。
另外，图13的步骤S211相当于本发明的实际驱动脉冲数测定步骤，步骤S211～S213相当于校正系数算出步骤，步骤S214相当于AF评价值测定步骤，步骤S221相当于校正步骤，步骤S222相当于移动控制步骤，步骤S223相当于再测定步骤。这里，在对驱动控制装置220接通电源之时、和电源接通后最初进行透镜21的聚焦驱动时，执行了步骤S211，但是也可以在之后进行步骤S212～S214。另外，由于在对驱动控制装置220接通电源之后瞬间，由AF评价值测定机构234测定的每一帧存在亮度的偏差，所以，在该偏差稳定之后，执行步骤S211。
图14表示透镜21基于移动控制机构231执行的处理动作而移动的方向与作为检测焦点时的焦点的AF评价值之间的关系的图表。图14(a)是表示在基于AF评价值测定机构234的测定中得到了最大值的情况的图表，图14(b)是表示在透镜21的聚焦驱动范围内没有AF评价值的最大值的情况的图表。如图14(a)所示，首先，为了测定AF评价值，透镜21向着N方向从P1向P2，以P3、P4的顺序经过而移动(图13的S214)。这里，使用了在上述步骤S213中算出的N方向的校正系数N。另外，透镜21的聚焦驱动范围是从P1到P2。这里，在透镜21到达P5的时刻，AF评价值开始降低。因此，P4作为透镜21的聚焦范围中的得到了AF评价值的最大值的位置被检测出。此时，透镜21在P5处停止。然后，为了进行对焦，透镜21向P4移动。接着，在满足了上述的规定条件的情况下，透镜21朝着INF方向从P4朝向P3移动(图13的S222)。这里，使用了在上述步骤S213中算出的INF方向的校正系数M。P3是从P4基于再测定用脉冲数S(＝L×M)而向INF方向返回后的位置。即，P3是基于AF评价值测定机构234的AF评价值的再测定开始位置。接着，为了再测定AF评价值，透镜21从P3朝向P2经由P4而移动至P5(图13的S223)。这里，使用了在上述的步骤S213中算出的N方向的校正系数M。然后，为了再次进行对焦，透镜21向P4移动。这里，使用了在上述的步骤S213中算出的INF方向的校正系数M。另外，也可以在为了进行对焦使透镜21移动至P4之后，移动控制机构231基于再测定用脉冲数S使透镜21向N方向移动。该情况下，在该移动结束之后，一边通过AF评价值测定机构234使透镜21向INF方向移动，一边进行AF评价值的测定。
这里，在上述的各个AF评价值的测定中，如图14(b)所示，当在透镜21的聚焦驱动范围中没有AF评价值的最大值(P10)时，认为发生了测定错误，判定为不满足图13的S21中的条件。
另外，例如带相机的移动电话终端等便携光学设备也可以包含驱动控制装置220。更详细而言，在包含相机单元、通信-通话单元、电源单元而构成的便携光学设备中，该相机单元也可以包含驱动控制装置220。该情况下，电源单元可以控制相机单元的电源接通、断开。由此，由于在这样的便携光学设备中，也缩短了透镜21的聚焦驱动的执行所需要的驱动时间，所以，可提高使用这样的便携光学设备进行摄影等时的便利性。
而且，也可以在对本行业人员而言是明了的范围内任意组合上述第一～第三实施方式。并且，只要不损害本发明的主旨，可以在对本行业人员而言是明了的范围内，改良第一～第三实施方式的每一个，以及它们的组合。
权利要求
1.一种驱动控制装置，其特征在于，具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件；被固定在所述规定方向的所述电气机械转换元件的一端的驱动构件；和对面向所述电气机械转换元件的驱动脉冲的供给进行控制的驱动脉冲控制部，所述驱动脉冲控制部按照使沿着所述规定方向的所述电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制所述驱动脉冲的供给，使所述电气机械转换元件伸缩，由此使所述驱动构件沿着所述规定方向振动，从而使与该驱动构件摩擦卡合的被驱动构件，向包括沿着所述规定方向的一个方向及其相逆方向的两个方向移动，所述驱动脉冲控制部包括实际驱动脉冲数测定机构，其在进行所述被驱动构件的定位的定位动作开始之前，针对所述双方向的每个方向，分别测定使所述被驱动构件实际移动规定移动量所需要的实际驱动脉冲数；校正系数算出机构，其针对所述双方向的每个方向，分别基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对所述驱动脉冲数和所述被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；和驱动脉冲数校正机构，其基于所算出的所述双方向各自的校正系数，对为了使所述被驱动构件移动而向所述电气机械转换元件供给的元件驱动脉冲数进行校正。
2.根据权利要求1所述的驱动控制装置，其特征在于，所述驱动脉冲控制部还包括校正判断机构，所述校正判断机构基于由所述双方向各自的实际驱动脉冲数以及预先确定的基准脉冲数求取的、与所述实际驱动脉冲数和所述基准脉冲数的背离相关的规定系数，以及规定的基准值，判断是否需要与温度变化对应的所述驱动脉冲数的校正，所述驱动脉冲数校正机构，在判断为需要与温度变化对应的所述驱动脉冲数的校正的情况下，对所述元件驱动脉冲数实施与预先确定的温度变化对应的校正。
3.根据权利要求1或2所述的驱动控制装置，其特征在于，所述被驱动构件包括透镜而构成，所述规定方向是所述透镜的光轴方向。
4.一种驱动控制方法，其特征在于，在具备沿着规定方向伸缩的电气机械转换元件、被固定在所述规定方向中的所述电气机械转换元件的一端的驱动构件、和对面向所述电气机械转换元件的驱动脉冲的供给进行控制的驱动脉冲控制部的驱动控制装置中，通过利用所述驱动脉冲控制部，按照使沿着所述规定方向的所述电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制所述驱动脉冲的供给使所述电气机械转换元件伸缩，由此使所述驱动构件沿着所述规定方向振动，从而使与该驱动构件摩擦卡合的被驱动构件在包含所述沿着规定方向的一个方向以及其相逆方向的双方向上移动，所述驱动控制方法，包括实际驱动脉冲数测定步骤，其中所述驱动脉冲控制部，在进行所述被驱动构件定位的定位动作开始之前，对所述双方向的每个方向，测定以规定移动量实际使所述被驱动构件移动所需要的实际驱动脉冲数；校正系数算出步骤，其中所述驱动脉冲控制部针对所述双方向的每个方向，基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对所述驱动脉冲数和所述被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；和驱动脉冲数校正步骤，其中所述驱动脉冲控制部，基于所算出的所述双方向的各自的校正系数，对为了使所述被驱动构件移动而供给向所述电气机械转换元件的元件驱动脉冲数进行校正。
5.根据权利要求4所述的驱动控制方法，其特征在于，还包括校正判断步骤，其中所述驱动脉冲控制部基于由有关所述双方向各自的实际驱动脉冲数以及预先确定的基准脉冲数求取的、与所述实际驱动脉冲数和所述基准脉冲数的背离相关的规定系数以及规定的基准值，判断是否需要与温度变化相对应的所述驱动脉冲数的校正；以及温度补偿步骤，其中在判断为需要与温度变化相对应的所述驱动脉冲数的校正的情况下，所述驱动脉冲控制部，对所述元件驱动脉冲数实施与预先确定的温度变化相对应的校正。
6.一种驱动控制装置，具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件；被固定在所述规定方向的所述电气机械转换元件的一端的驱动构件；和对面向所述电气机械转换元件的驱动脉冲的供给进行控制的驱动脉冲控制部，所述驱动脉冲控制部按照使沿着所述规定方向的所述电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制所述驱动脉冲的供给，使所述电气机械转换元件伸缩，由此使所述驱动构件沿着所述规定方向振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着所述规定方向而移动，所述驱动脉冲控制部，包括顺方向测定机构，其一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向所述透镜的对焦动作中的该被驱动构件的驱动方向移动，一边在该每次移动中测定通过该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值；逆移动控制机构，其按照向着借助于所述顺方向测定机构得到了AF评价值的最大值的位置的方向使所述被驱动构件向逆方向返回的方式，控制所述驱动脉冲的供给；逆方向测定机构，其在借助于所述逆移动控制机构返回并停止的位置处测定AF评价值，并且一边按照每个所述规定驱动脉冲数使所述被驱动构件从该位置向所述逆方向移动规定次数，一边在该每次移动中测定所述AF评价值；和移动方向确定机构，其根据由所述顺方向测定机构得到的AF评价值的最大值和由所述逆方向测定机构得到的AF评价值的每个，基于规定的条件，将再次进行AF评价值的测定时的所述被驱动构件的移动方向，确定为所述驱动方向或所述逆方向的其中之一，基于被确定的移动方向，所述顺方向测定机构或所述逆方向测定机构，从借助于所述逆方向测定机构移动所述被驱动构件被的位置，再次进行测定。
7.一种驱动控制方法，其特征在于，在具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件；被固定在所述规定方向的所述电气机械转换元件的一端的驱动构件；和对面向所述电气机械转换元件的驱动脉冲的供给进行控制的驱动脉冲控制部的驱动控制装置中，利用所述驱动脉冲控制部，按照使沿着所述规定方向的所述电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制所述驱动脉冲的供给使所述电气机械转换元件伸缩，由此使所述驱动构件沿着所述规定方向振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着所述规定方向移动，所述驱动控制方法，包括顺方向测定步骤，其中所述驱动脉冲控制部，一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向所述透镜的对焦动作中的该被驱动构件的驱动方向移动，一边在该每次移动中测定由借助于该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值；逆移动控制步骤，其中，所述驱动脉冲控制部，按照向着在所述顺方向测定步骤中得到了AF评价值的最大值的位置的方向使所述被驱动构件向逆方向返回的方式，控制所述驱动脉冲的供给；逆方向测定步骤，其中，所述驱动脉冲控制部，在所述逆移动控制步骤中返回并停止的位置处测定所述AF评价值，并且，一边按每个所述规定驱动脉冲数使所述被驱动构件从该位置向所述逆方向移动规定次数，一边在该每次移动中测定所述AF评价值；移动方向确定步骤，其中所述驱动脉冲控制部，根据由所述顺方向测定步骤得到的AF评价值的最大值和由所述逆方向测定步骤得到的AF评价值的每个，并基于规定的条件，将再次进行AF评价值的测定时的所述被驱动构件的移动方向，确定为所述驱动方向或所述逆方向的其中之一；以及再测定步骤，其中所述驱动脉冲控制部，一边按每个所述规定驱动脉冲数，使所述被驱动构件从在所述逆方向测定步骤中移动所述被驱动构件后的位置，向被确定的移动方向移动，一边在该每次移动中再次测定所述AF评价值。
8.一种驱动控制装置，具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件；被固定在所述规定方向的所述电气机械转换元件的一端的驱动构件；以及对面向所述电气机械转换元件的驱动脉冲的供给进行控制的驱动脉冲控制部，所述驱动脉冲控制部，按照使沿着所述规定方向的所述电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制所述驱动脉冲的供给，使所述电气机械转换元件伸缩，由此使所述驱动构件沿着所述规定方向振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着所述规定方向移动，所述驱动脉冲控制部，包括实际驱动脉冲数测定机构，其在所述透镜的对焦动作开始之前，针对与该聚焦动作中的所述被驱动构件的驱动方向相逆的方向，对实际使所述被驱动构件移动规定移动距离所需要的实际驱动脉冲数进行测定；校正系数算出机构，其针对所述逆方向，基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对所述驱动脉冲数和所述被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；AF评价值测定机构，其为了所述透镜的对焦动作，一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向所述驱动方向移动，一边在每次测定中对由通过该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值进行测定；校正机构，其基于由所述校正系数算出机构算出的校正系数，对与从得到了测定所得的AF评价值的最大值的位置到基于所述AF评价值测定机构的再测定的开始位置为止的移动距离相对应的移动脉冲数进行校正，得到再测定用脉冲数；测光机构，其对拍摄对象的亮度进行计测；和移动控制机构，其在基于所述AF评价值测定机构之前的测定成功了的情况下，且在从基于所述AF评价值测定机构之前的测定成功时经过的经过时间在规定时间内的情况下，并在所谓的该测定成功时得到的AF评价值的变化位于第一规定范围内的第一条件和所谓的该测定成功时基于所述测光机构的计测而得到的亮度的变化位于第二规定范围的第二条件中的双方或一方充足的情况下，按照从得到了由基于所述AF评价值测定机构的测定所得的AF评价值的最大值的位置，基于由所述校正机构的校正而得到的再测定用脉冲数，使所述被驱动构件向逆方向返回的方式，控制所述驱动脉冲的供给，在所述被驱动构件基于所述移动控制机构向逆方向返回之后，所述AF评价值测定机构，从所述被驱动构件该次被返回后的该位置，再次进行所述规定的AF评价值的测定。
9.一种便携光学设备，包括权利要求8所述的驱动控制装置。
10.一种驱动控制方法，其特征在于，在具备沿规定方向伸缩的电气机械转换元件；被固定在所述规定方向的所述电气机械转换元件的一端的驱动构件；以及对面向所述电气机械转换元件的驱动脉冲的供给进行控制的驱动脉冲控制部的驱动控制装置中，通过利用所述驱动脉冲控制部，按照使沿着所述规定方向的所述电气机械转换元件的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制所述驱动脉冲的供给而使所述电气机械转换元件伸缩，由此使所述驱动构件沿着所述规定方向振动，从而使包含与该驱动构件摩擦卡合的透镜而构成的被驱动构件沿着所述规定方向移动，所述驱动控制方法，包括实际驱动脉冲数测定步骤，其中在所述透镜的对焦动作开始之前，所述驱动脉冲控制部针对与该对焦动作中的所述被驱动构件的驱动方向相逆的方向，对实际使所述被驱动构件移动规定移动距离所需要的实际驱动脉冲数进行测定；校正系数算出步骤，其中所述驱动脉冲控制部针对所述逆方向，基于由测定得到的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出用于对所述驱动脉冲数和所述被驱动构件的移动距离之间的关系进行校正的校正系数；AF评价值测定步骤，其中所述驱动脉冲控制部，为了所述透镜的对焦动作，一边按每个规定驱动脉冲数使该被驱动构件向所述驱动方向移动，一边在该每次中，对由借助于该透镜拍摄的图像而得到的规定的AF评价值进行测定；校正步骤，其中所述驱动脉冲控制部基于由所述校正系数算出步骤算出的校正系数，对与从得到了测定所得的AF评价值的最大值的位置到AF评价值的再测定的开始位置为止的移动距离相对应的移动脉冲数进行校正，而得到再测定用脉冲数；测光步骤，其中所述驱动脉冲控制部对拍摄对象的亮度进行计测；以及移动控制步骤，其中在所述AF评价值测定步骤之前的测定成功了的情况下，且在从所述AF评价值测定步骤之前的测定成功时经过的经过时间在规定时间内的情况下，并在所谓的该测定成功时得到的AF评价值的变化在第一规定范围内的第一条件和所谓的该测定成功时由所述测光步骤中的计测而得到的亮度变化在第二规定范围的第二条件中的双方或一方充足的情况下，所述驱动脉冲控制部，按照从得到了由所述AF评价值测定步骤中的测定所得的AF评价值的最大值的位置，基于由所述校正步骤得到的再测定用脉冲数，使所述被驱动构件向逆方向返回的方式，控制所驱动脉冲的供给；和再测定步骤，其中所述驱动脉冲控制部在所述被驱动构件通过所述移动控制步骤向逆方向返回之后，从所述被驱动构件返回后的该位置，再次进行所述规定的AF评价值的测定。
全文摘要
一种驱动控制装置(20)，通过按照使沿规定方向的压电元件(12)的伸张速度和收缩速度不同的方式，控制驱动脉冲的供给，使压电元件(12)伸缩使驱动棒(17)振动，从而使与驱动棒(17)摩擦卡合的透镜(21)向沿着规定方向的双方向移动，包括实际驱动脉冲数测定机构(32)，其在透镜(21)的对焦动作之前，针对双方向分别测定使实际透镜(21)移动规定移动距离所需要的实际驱动脉冲数；校正系数算出机构(33)，其基于双方向各自的实际驱动脉冲数和预先确定的基准脉冲数，算出与驱动脉冲数相关的校正系数；和驱动脉冲数校正机构(34)，其基于双方向各自的校正系数，对向压电元件(12)供给的驱动脉冲数进行校正。由此，可基于廉价的CPU构成，从控制的初始阶段实现规定等级以上精度的驱动控制。
文档编号G02B7/04GK1980036SQ200610149319
公开日2007年6月13日 申请日期2006年11月20日 优先权日2005年11月21日
发明者秋叶真, 吉田秀夫 申请人:富士能株式会社