驱动装置及光学装置的制作方法

专利名称：驱动装置及光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动被驱动构件的驱动装置以及具备该驱动装置的 光学装置。
背景技术：
作为以往的驱动装置，公知的有如下那样的驱动装置即具备具有 通过驱动信号而进行伸缩的压电元件的驱动器，并向各驱动器输出驱动 信号而移动被驱动构件(例如，参照专利文献1)。专利文献1所记载 的驱动装置存储驱动信号的波形，通过基于驱动方向和驱动速度变更驱 动信号的波形并供给到压电元件来控制驱动器。
在此，在专利文献1所记载的驱动装置中，为了高精度地移动被驱 动构件，考虑适用通过将驱动器设为重复驱动状态及驱动休止状态而稍 微移动被驱动构件的控制方法。而且，移动量确认和移动量确认之间的 驱动状态和驱动休止状态仅为1次的情况，由于期待值和实际的移动量 之差变大，因此，通过以预定的定时间除(間引含)连续输入到驱动器 的多个脉冲信号而设置多次驱动休止状态，由此，考虑通过在移动量确 认和移动量确认之间控制为对驱动状态和驱动休止状态进行重复，从而 减小相对于期待值的偏差的控制方法(间除驱动)。
专利文献l:日本专利特开平11 —155292号公报
然而，在如专利文献1所记载的驱动装置采用上述的间除驱动并同 时控制多个驱动器时，在驱动休止状态下作为驱动装置整体不消耗电流 以外，在驱动状态下供给到各个驱动器的电流叠加，驱动装置整体的瞬 间消耗电流增大。由此，存在电源的消费电流变得不稳定且驱动器的动 作变得不稳定的忧虑
发明内容
于是，本发明为了解决这种技术课题而提出，其目的在于提供一种 能够使多个驱动器稳定地动作的驱动装置及光学装置。
艮P，本发明所涉及的驱动装置的特征在于，具备第1驱动器，其具 有通过驱动信号而进行伸縮的第l压电元件、和安装在上述第l压电元件 并对应于上述第l压电元件的伸缩动作而进行往复运动的第l驱动轴，并 使与所述第l驱动轴摩擦卡合的第l被驱动构件移动；第2驱动器，其具有
通过驱动信号而进行伸縮的第2压电元件、和安装在上述第2压电元件并 对应于上述第2压电元件的伸縮动作而进行往复运动的第2驱动轴，并使
与所述第2驱动轴摩擦卡合的第2被驱动构件移动；驱动信号控制机构，
其对上述第1压电元件及上述第2压电元件分别供给上述驱动信号，使得 上述第1驱动器及上述第2驱动器分别重复驱动状态和驱动休止状态，上 述驱动信号控制机构供给上述驱动信号，使得上述第1驱动器及上述第2 驱动器在互不相同的定时进入驱动开始或者驱动休止状态。
根据本发明所涉及的驱动装置，驱动信号控制机构的第l驱动器及第 2驱动器分别重复驱动状态及驱动休止状态，而且，对第1压电元件及第2 压电元件分别供给驱动信号，使得驱动器分别以互不相同的定时进入驱 动开始或驱动休止状态。这样，通过将驱动器的驱动开始或驱动休止状 态分别设为互不相同的定时，可错开电源电路的使用定时，可回避或减 少所有的驱动器同时成为驱动休止状态的状况，并且回避或减少所有的 驱动器同时成为驱动状态而必需供给电流的状况。由此，可抑制驱动装 置整体的瞬间最大消耗电流的增大且使电源可平均地消耗电流，可使多 个驱动器稳定地动作。
而且，本发明所涉及的光学装置具备上述的驱动装置而构成。根据 该光学装置，从具备上述的驱动装置来看，能够使多个驱动器稳定地动 作。
根据本发明，可使多个驱动器稳定地动作。


图1是本发明的实施方式所涉及的摄像装置中的摄像部及手抖动校 正机构的分解立体图。图2是表示本发明的实施方式所涉及的摄像装置的电结构的框图。
图3是图2所示的第1控制部具有的手抖动校正电路的简要图。
图4是表示图3所示的驱动装置中的第1控制部的电结构的简要图。
图5是表示输入到图4所示的驱动芯片的输入信号的波形的图。 图6是表示从图4所示的驱动芯片输出的驱动信号的波形的图。 图7是表示图4所示的第1控制部输出的驱动信号的波形和对应于该驱 动信号的元件电流及电源电流的值的图。
图8是表示本发明的实施方式所涉及的驱动装置的控制部所输出的驱
动信号的波形的图。
图9是表示对应于图8所示的驱动信号的元件电流及电源电流的值的图。
图10是表示以往的驱动装置中的控制部输出的驱动信号的波形的图。
图11是表示对应于图10所示的驱动信号的元件电流及以电源电流的 值的图。
图12是表示其他的实施方式所涉及的驱动装置中的控制部输出的驱
动信号的波形的图。
图13是表示其他的驱动装置的透镜结构的简要的框图。
图中6 —第2驱动器，8 —第1驱动器，6a —第2压电元件，8a —第l
压电元件，6b —第2驱动轴，8b —第l驱动轴，30 —第1控制部(驱动信号
控制机构)，40 —第2控制部(驱动信号控制机构)。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在各图中对 同一或相应部分附上同一符号，省略重复的说明。
本实施方式所涉及的摄像装置(光学装置)，例如，沿与光轴方向 垂直的方向相对移动摄像光学系统和摄像元件而进行手抖动校正。艮口， 根据手抖动移动摄像光学系统，通过变化与摄像元件的相对位置而校正 手抖动。该摄像装置适用于拍摄静止像的摄像机、拍摄动画的视频摄像机、搭载于手机的摄像机等。
首先，对本实施方式所涉及的摄像装置的机械结构进行说明。图l是 本发明的实施方式所涉及的摄像装置中的摄像部及手抖动校正机构的分 解立体图。如图1所示，本实施方式所涉及的摄像装置具备用于取得被摄
体的像的摄像光学系统2和摄像元件14。摄像光学系统2是聚光到摄像元 件14的光学系统，并具备摄影透镜而构成。该摄像光学系统2例如在支架 (尔》夕、、)2a收容透镜(未图示)而构成。摄像光学系统2也可以由单个 的透镜构成，也可以由基于多个透镜的透镜组构成。
摄像光学系统2安装在第2移动构件5，设置成相对于摄像元件14沿与 光轴0的方向(光轴方向)垂直的方向可相对移动。第2移动构件5收容 在固定摄像元件14的摄像元件支架13，通过由球体4支承而成为相对于摄 像元件支架13及摄像元件14可沿与光轴方向垂直的方向相对移动。因 此，摄像光学系统2通过第2移动构件5和摄像光学系统2—起移动，而成 为相对于摄像元件14沿与光轴方向垂直的方向相对移动。
此时，优选为相对于第2移动构件5向光轴方向可移动地安装摄像光 学系统2。例如，在第2移动构件5安装向光轴方向的支承轴3，沿着该支 承轴3可移动地安装摄像光学系统2。作为向光轴方向移动摄像光学系统2 的第3驱动器10，使用具备由第3压电元件10a的伸縮进行往复移动的第3 驱动轴10b的驱动器。该第3驱动器10作为向光轴方向移动摄像光学系统2 的驱动器而起作用。第3压电元件10a安装在第2移动构件5，第3驱动轴 10b摩擦卡合在摄像光学系统2。第3驱动轴10b的一端抵接在第3压电元件 10a，例如使用粘合(接着)剂粘合。该第3驱动轴10b为长条状(長尺 状)构件，例如使用圆柱状构件。
作为摩擦卡合结构，例如作成以一定的按压力由板簧将第3驱动输 10b压接在摄像光学系统2的支架2a的状态，而在第3驱动轴10b移动时产 生一定的摩擦力的结构。通过超出该摩擦力地移动第3驱动轴10b，而由 惯性维持摄像光学系统2的位置。另一方面，若不超出该摩擦力地向反方 向移动第3驱动轴10b，则摄像光学系统2也向该反方向移动。通过重复进 行这种第3驱动轴10b的往复移动，可相对于第2移动构件5相对地移动摄 像光学系统2。使该伸长速度和收缩速度不同的电信号从控制部(未图示)输入到第3压电元件10a。由此，第3驱动轴10b以不同的速度进行往 复移动，可以进行摄像光学系统2的移动控制。
这样，通过相对于第2移动构件5向光轴方向可移动地安装摄像光学 系统2，而可以相对于第2移动构件5向光轴方向仅移动摄像光学系统2而 进行聚焦。
摄像元件14是将由摄像光学系统2成像的像变换成电信号的摄像机 构，固定安装在摄像元件支架13。作为该摄像元件14，例如使用CCD传感 器。
本实施方式所涉及的摄像装置具备第1驱动器8、第2驱动器6。第l驱 动器8是沿与光轴方向垂直的偏航(3 — )方向X相对移动摄像光学系统2 和摄像元件14的驱动器。该第l驱动器8例如使用具备通过第l压电元件8a 的伸縮进行往复移动的第l驱动轴8b的驱动器。第l驱动轴8b朝向偏航方 向X而配置。第l压电元件8a安装在固定摄像元件14的摄像元件支架13。 第l驱动轴8b摩擦卡合在第l移动构件11。第l驱动轴8b的一端抵接在第l 压电元件8a，例如用粘合剂粘合。该第l驱动轴8b是长条状的构件，例如 使用圆柱状的构件。
作为摩擦卡合结构，例如作成以一定的按压力由板簧将第l驱动轴8b 压接在第l移动构件ll的状态，而在第l驱动轴8b移动时产生一定的摩擦 力的结构。通过超出该摩擦力地移动第l驱动轴8b，而由惯性维持第l移 动构件ll的位置。另一方面，若不超出该摩擦力地向反方向移动第l驱动 轴8b，则第l移动构件ll也向该反方向移动。通过重复进行这种第l驱动 轴8b的往复移动，可以相对于摄像元件14沿着偏航方向X移动第1移动构 件ll，可以相对于摄像元件14沿偏航方向X相对移动摄像光学系统2。使
该伸长速度和收缩速度不同的电信号从控制部(未图示)输入到第l压电 元件8a。由此，第l驱动轴8b以不同的速度进行往复移动，可进行摄像光 学系统2的移动控制。
另外，也存在将第l压电元件8a安装在第l移动构件ll侧且将第l驱动 轴8b摩擦卡合在摄像元件支架13而构成第l驱动器8的情况。
第2驱动器6是向与光轴方向垂直的俯仰(匕。:y于)方向Y相对移动摄 像光学系统2和摄像元件14的驱动器。该第2驱动器6和第1驱动器8作为相对移动摄像光学系统2和摄像元件14的驱动机构(驱动装置)而起作用。
俯仰方向Y设定为与光轴方向垂直且与偏航方向X交叉的方向。该第2 驱动器6，例如使用具备通过第2压电元件6a的伸縮进行往复移动的第2驱 动轴6b的驱动器。第2驱动轴6b朝向俯仰方向Y而配置。第2压电元件6a安 装在第2移动构件5。第2驱动轴6b摩擦卡合在第l移动构件11。第2驱动轴 6b的一端抵接在第2压电元件6a，例如使用粘合剂粘合。该第2驱动轴6b 是长条状构件，例如可以使用圆柱状构件。
作为摩擦卡合结构，例如设为以一定的按压力由板簧将第2驱动轴6b 压接在第l移动构件ll的状态，且设为在第2驱动轴6b移动时使产生一定 的摩擦力的结构。通过超出该摩擦力地朝一方向移动第2驱动轴6b，从而 由惯性维持第2移动构件5的位置。另外，若要不超出该摩擦力而地朝反 方向移动第2驱动轴6b，则第2驱动轴6b因摩擦力而静止，第2移动构件5 向一方向移动。通过重复进行这种第2驱动轴6b的往复移动，从而可相对 于摄像元件14沿着俯仰方向Y移动第2移动构件5，可相对于摄像元件14沿 着俯仰方向Y相对移动摄像光学系统2。使该伸长速度和收縮速度不同的 电信号从控制部(未图示)输入到第2压电元件6a。由此，第2驱动轴6b 以不同的速度进行往复移动，可进行摄像光学系统2的移动控制。
通过上述摩擦卡合，在第1移动构件11安装有第2驱动器6。因此，第 1移动构件11借助于第1驱动器8的动作而向偏航方向X移动，从而使得第2 驱动器6也向偏航方向X移动。
另外，也存在将第2压电元件6a安装在第l移动构件ll侧，将第2驱动 轴6b摩擦卡合在第2移动构件5而构成第2驱动器6的情况。
在摄像装置设有位置检测用磁体9、霍尔元件15a、 15b。位置检测用 磁体9是安装在第2移动构件5的磁体，只要是产生能够用霍尔元件15a、 15b进行检测的磁场的磁体即可。霍尔元件15a、 15b是基于从位置检测用 磁体9产生的磁场的状态，对相对于与摄像元件14和摄像光学系统2的光
轴方向垂直的方向的相对位置进行检测的磁性传感器，例如，可以安装 在基板17。该霍尔元件15a、 15b使用能够检测与光轴方向垂直的方向的 相对位置的元件。基板17是安装在摄像元件支架13的布线基板，例如弯 曲成L字形使用。在该基板17，压电元件6a、 8a、 10a的导线分别安装在基板17。
在摄像装置设有光斩波器16。光斩波器16是进行摄像光学系统2的位 置检测的位置检测传感器。光斩波器16安装在基板17且配置在摄像光学 系统2的附近位置。光斩波器16具备发光部和受光部，根据通过发光部和 受光部之间的移动片2b的位置检测来检测摄像光学系统2的光轴方向的位 置。移动片2b形成于摄像光学系统2的支架2a，是与摄像光学系统2成为 一体而移动的构件。
摄像装置具备上盖l。上盖l是覆盖对摄像部及手抖动校正机构进行 收容的摄像元件支架(尔》夕、')13的开口部分的盖子，形成用于入射被 摄体像的幵口部la。
第l移动构件ll，被第1支承轴12沿着偏航方向X可移动地支承。第l 支承轴12是向偏航方向X配置的轴构件，安装在摄像元件支架13。该第l 支承轴12贯通第l移动构件ll的轴承部lla而设置。由此，第l移动构件ll 通过第1支承轴12以相对于摄像元件14仅向偏航方向X移动的方式被支 承。
第2移动构件5通过第2支承轴7沿着俯仰方向Y可移动地被支承。第2 支承轴7是向着俯仰方向Y配置的轴构件，安装在第2移动构件5。该第2支 承轴7贯通第l移动构件ll的轴承部llb而设置。由此，第2移动构件5被第 2支承轴7以仅相对于第1移动构件11向俯仰方向Y移动的方式被支承。
接着，说明本实施方式所涉及的摄像装置的电气结构。图2是表示 本实施方式所涉及的摄像装置的电气结构的框图。
如图2所示，本实施方式所涉及的摄像装置具备有第1控制部(驱 动信号控制机构)30。第1控制部30控制摄像光学系统2和摄像元件 14的与光轴方向垂直的方向的相对移动，而作为进行手抖动校正的控制 机构起作用。该第1控制部30例如由CPU、内置驱动芯片的LSI (Large Scale Integration)等构成，详细内容后述。连接在第1控制部30的 陀螺(-卞,口 )传感器50作为检测手抖动量的手抖动检测传感器起作 用。该陀螺传感器50配置在防振组件的外部，即摄像元件支架13的外 部。
第1控制部30输入陀螺传感器50的检测信号Six和霍尔元件15a的检测信号S2x，将驱动信号Sx输出到第1驱动器8。陀螺传感器50的 检测信号Six是关于偏航方向X (X方向)的手抖动量的检测信号。霍尔 元件15a的检测信号S2x是与偏航方向X中的摄像元件14与摄像光学系 统2的相对位置相关的检测信号。
而且，第1控制部30输入陀螺传感器50的检测信号Sly和霍尔元 件15b的检测信号S2y，并将驱动信号Sy输出到第2驱动器6。陀螺传 感器50的检测信号Sly是与俯仰方向Y (Y方向)相关的手抖动量的检 测信号。霍尔元件15b的检测信号S2y，是与俯仰方向Y中的摄像元件 14和摄像光学系统2的相对位置相关的检测信号。
而且，连接在第3驱动器10的第2控制部(驱动信号控制机构)40 作为向摄像光学系统2的光轴方向对移动进行控制的控制机构起作用。 该第2控制部40例如由自动聚焦用IC或微型计算机等构成。第2控制 部40通过未图示的测距装置取得到被摄体的距离信息，并基于该距离信 息和光斩波器16的检测信号将驱动信号输出到第3驱动器10，对摄像 光学系统2进行移动控制。
接着，对第1控制部30具有的手抖动校正信号的生成功能进行说 明。图3是在本实施方式所涉及的摄像装置中的手抖动校正电路的简要 图。例如，如图3所示，在第1控制部30内设有使用差动放大器31的 手抖动校正电路。该手抖动校正电路设有进行X方向的手抖动校正的电 路和进行Y方向的手抖动校正的电路这2个电路。X方向的手抖动校正 电路根据陀螺传感器50的检测信号Six和霍尔元件15a的检测信号S2x 的差(差分)而生成第1驱动器8的驱动信号Sx。 Y方向的手抖动校正 电路根据陀螺传感器50的检测信号Sly和霍尔元件15b的检测信号S2y 的差而生成第2驱动器6的驱动信号Sy。由此，减少手抖动量和摄像光 学系统2与摄像元件14的相对移动量的差，而进行手抖动校正。
优选陀螺传感器50的检测信号Slx、 Sly通过积分电路32进行积分 处理而输入到差动放大器31。而且，优选霍尔元件15a、 15b的检测信 号S2x、 S2y通过放大电路33进行放大处理以后输入到差动放大器31。
接着，对第1控制部30具有的驱动信号的输出功能进行详细说明。 图4是表示在本实施方式所涉及的摄像装置中的第1控制部30的详细电结构的简要图。如图4所示，第1控制部30例如具备有CPU60、驱动芯 片61、 62。驱动芯片61、 62与第1驱动器8、第2驱动器6对应而设 置，连接在共同的电源电路63。在驱动芯片61、 62和电源电路63之 间，设有用于使电源输出稳定化的电源电容器C1。
CPU60具有同步脉冲电路，且具有生成输入信号SxIN、 Sy^的功能， 所述输入信号SxIN、 Sy^用于将驱动信号Sx、 Sy输出到驱动芯片61、 62。驱动芯片61、 62分别连接在第1驱动器8的第1压电元件8a及第 2驱动器6的第2压电元件6a，并作为驱动电路起作用。驱动芯片61、 62具有将从CPU60输入的输入信号SxIN、 Syw增大电压或增大电流而生成 驱动信号Sx、 Sy并且分别输出到第1驱动器8的第1压电元件8a及第 2驱动器6的第2压电元件6a的功能。驱动芯片61、 62，例如由逻辑电 路构成输入级(入力段)，在输出级(出力段)使用具备2个场效应型 (電場効果型)晶体管(FET)的电路。2个晶体管构成为，能够作为输 出信号输出Hi输出(高电位输出)、Lo输出(低电位输出)及OFF输 出(0PEN输出(才一7°>0 )。
接着，对驱动芯片61、 62所输入输出的信号进行详细说明。首先， 对驱动芯片61输入输出的信号进行说明。图5表示输入到驱动芯片61的输 入信号Sx^横轴是时间。图5 (A)表示在沿接近第l压电元件8a的方向 移动第l移动构件ll时所输入的输入信号Aw、 BIN (正转时的信号)的波 形，图5 (B)表示沿从第l压电元件8a离开的方向移动第l移动构件ll时 所输入的输入信号Aw、 BIN (反转时的信号)的波形。
这样，从CPU60输出的输入信号Sx^由2个脉冲信号A^ Bw构成。该2 个脉冲信号A^、 B^为相同的频率F1 (周期T1)，通过使彼此的相位不 同，成为彼此的信号的电位差向一方阶段性地变化并向反方向急剧变化 的信号、或者成为彼此的信号的电位差向一方向急剧变化并向反方向阶 段性地变化的信号。例如，在图5 (A) 、 (B)中，设定成在一方的信号 成为Hi并下降到Lo之后另一方的信号成为Hi。设定成在这些信号中一方 的信号成为Lo时经过一定的延时WF之后另一方的信号成为Hi。
图6表示从驱动芯片61输出的驱动信号Sx的波形，横轴是时间。图6 (A) 、 (B)的信号是基于图5 (A) 、 (B)的输入信号输出的信号，是第1驱动器8的驱动时的信号。g卩，图6 (A)表示在沿接近第l压电元件8a 的方向移动第1移动构件11时输出的驱动信号A。ut、 B。UT (正转时的信号) 的波形，图6 (B)表示在沿从第l压电元件8a离开的方向移动第l移动构 件11时输出的驱动信号A。UT、 BQUT (反转时的信号)的波形。
在图6 (A) 、 (B)中，分别由脉冲信号构成的2个驱动信号A瞎、B0UT 是输入到第l压电元件8a的2个端子(参照图l)的信号，是构成上述的驱 动信号Sx的信号。该2个脉冲信号为相同的频率F1 (周期T1)，通过使彼 此的相位不同，成为彼此的信号的电位差向一方向阶段性地变化并向反 方向急剧变化的信号、或者成为彼此的信号的电位差向一方向急剧变化 并向反方向阶段性地变化的信号。而且，AQUT、 B。uT的电位差成为第l压电 元件8a的输入电压。第l压电元件8a通过这些脉冲信号的电位差而伸长或 收縮。而且，通过每1脉冲的信号连续输入到第1驱动器8而进行连续驱动 (驱动状态)。
驱动信号A。uT、 B。uT例如设定成一方的信号成为Hi输出并下降到Lo输出 后另一方的信号成为Hi输出。设定成在这些信号中一方的信号成为Lo输 出时经过一定的延时Wp之后另一方的信号成为Hi输出。
而且，驱动信号A。uT、 B。ut， g卩，使第l压电元件8a动作的电信号，使 用超出可听频率(可聴周波数)的频率的信号。在图6 (A) 、 (B)中， 使这2个信号的频率F1为超出声频的频率信号，例如，使成为30 80kHz 的频率信号，更优选为是40 60kHz。通过使用这种频率的信号，可降低 压电元件的可听区域中的工作声音。
图7 (A)是第1驱动器8的驱动信号A。ut、 B。ut的波形，图7 (B)是与图 7 (A)所示的驱动信号A。uT、 B。uT相对应的电流值，表示第1驱动器8的元件 电流和供给该元件电流的电源电路63的电源电流的值，横轴是时间。如 图7 (A)所示，在第1驱动器8的驱动控制中，多个脉冲信号连续输入到 第1驱动器8，在进行连续驱动的中途，按照预定的定时(夕^fSy夕、') 向除(間引含)脉冲信号，通过将输入到第l压电元件8a的2个端子的电 压差设为零而设置驱动休止状态。由此，第1驱动器8被控制成重复驱动 状态和驱动休止状态。这样，第1驱动器8通过重复驱动状态和驱动休止 状态而稍微移动第l移动构件ll，从而能够高精度地移动。优选驱动休止状态的长度为图6 (A) 、 (B)所示的驱动时的输入信号中的l脉冲的周
期时间以上的长时间。而且，间除脉冲信号的定时，即设置驱动休止状 态的定时可以周期性地设定，或者也可以任意设定。此外，优选驱动休
止状态的间隔(图7中所示的T2)设为声频以外。
接着，对驱动芯片62输入输出的信号进行说明。驱动芯片62的输入 信号A, BIN，是与驱动芯片61输出的信号的振幅、波长、频率等相同、 相位(或者初始相位)相同的信号。驱动芯片62的驱动信号A。uT、 B。ut是与 驱动芯片61输出的信号振幅、波长、频率等相同，相位(或者初始相 位)相同的信号。而且，在第2驱动器6的驱动控制中，也通过间除脉冲 信号而设置驱动休止状态，并被控制成重复驱动状态和驱动休止状态。
输入到第1驱动器8、第2驱动器6的信号不限于图6所示的信号，也可
以不是脉冲信号，而是锯齿波状信号或三角波状信号等。
另外，在第2控制部40中，也设为与第1控制部30同样的结构，并将 振幅、波长、频率等与驱动芯片6K 62的驱动信号A。uT、 B。ut相同且相位 (或者初始相位)相同的信号输入到第3驱动器10。而且，通过间除脉冲 信号而设置驱动休止状态，由此，第3驱动器10以重复驱动状态和驱动休 止状态的方式被控制。
接着，在本实施方式所涉及的摄像装置中，对同时进行手抖动校正 和自动聚焦时的动作进行说明。
在图2中，在使用摄像装置进行拍摄时产生手抖动的情况下，陀螺传 感器50检测手抖动量，将手抖动的检测信号S1输出到第1控制部30。在第 l控制部30中，基于陀螺传感器50的检测信号Sl和霍尔元件15a、 15b的检 测信号S2，计算驱动信号Sx、 Sy，以使得使用手抖动校正电路消除由摄 像元件14摄像到的图像抖动。而且，CPU60对驱动芯片61、 62以相同的相 位输出输入信号A, BIN。输入了信号的驱动芯片61、 62，对第1驱动器8 的第l电压元件8a及第2驱动器6的第2电压元件6a分别输出驱动信号A,、 B。ut。压电元件6a、 8a基于分别被输入的驱动信号A。uT、 B。ut而伸縮，通过 相对移动摄像光学系统2和摄像元件14，而进行手抖动校正。而且，在第 2控制部40中，与驱动芯片61、 62同样的驱动信号也输入到第3驱动器10 的第3压电元件10a，第3压电元件10a基于该驱动信号A。uT、 B,而伸缩，通过向光轴方向移动摄像光学系统2而进行自动聚焦。
在进行这种驱动控制时，驱动信号A。uT、 B。uT成为如图8所示的波形。 图8 (A)表示第1驱动器8的驱动信号A丽、Bqut的波形，图8 (B)表示第2 驱动器6的驱动信号A。uT、 B。ut波形，图8 (C)表示第3驱动器10的驱动信号 A。UT、 B。ut的波形，横轴是时间。如图8所示，第1驱动器8、第2驱动器6及 第3驱动器10的脉冲信号在互不相同的定时间除。g卩，第1驱动器8、第2 驱动器6及第3驱动器10分别在不同的定时进入驱动休止状态。具体地， 在第1驱动器8的驱动休止状态结束以后，第2驱动器6进入驱动休止状 态，在第2驱动器6的驱动休止状态结束以后，第3驱动器10进入驱动休止 状态。
图9是对应于图8所示的驱动信号A,、 B,的电流值，横轴是时间。图 9 (A)表示第1驱动器8的元件电流和供给该元件电流的电源电路63的电 源电流的值。图9 (B)表示第2驱动器6的元件电流和供给该元件电流的 电源电路63的电源电流的值。图9 (C)表示第3驱动器10的元件电流和供 给该元件电流的电源电路63的电源电流的值。而且，图9 (D)表示电源 电路63的电源电流的总值。如图9 (A) (C)所示，第1驱动器8、第2 驱动器6及第3驱动器10的驱动休止状态的定时互不相同，因此3个驱动器 的电源电路63的使用定时不重叠。由此，电源电路63可回避或减少所有 的驱动器6、 8、 IO同时成为驱动休止状态的状况，并且可以回避或减少 所有的驱动器6、 8、 IO同时成为驱动状态而必须供给电流的状况，而 且，如图9 (D)所示，可以将电源电流的总值的峰值抑制到小于最大供 给量P。这样，可以抑制电源电路63所要求的电流值超出电源电路63的最 大供给量P，并可以大致平均地消耗电流，可以稳定地进行自动聚焦动作 及手抖动校正动作。
与此相对，说明第1驱动器8、第2驱动器6及第3驱动器10的驱动休止 状态全部成为相同的定时的情况。图IO (A)表示第1驱动器8的驱动信号 A加t、 B。ut的波形，图IO (B)表示第2驱动器6的驱动信号A,、 B,的波形， 图IO (C)表示第3驱动器10的驱动信号A。uT、 B肌的波形，横轴是时间。这 样，第1驱动器8的驱动信号A。UT、 B肌，第2驱动器6的驱动信号A。uT、 B肌， 及第2驱动器10驱动信号A。uT、 B。uT的驱动休止状态的定时全部重叠。而且，图11表示对应于图10所示的驱动信号A。UT、 B。m的电流值，横轴 是时间。图ll (A)表示第1驱动器8的元件电流和供给该元件电流的电源
电路63的电源电流的值。图ll (B)表示第2驱动器6的元件电流和供给该 元件电流的电源电路63的电源电流的值。图ll (C)表示第3驱动器10的 元件电流和供给该元件电流的电源电路63的电源电流的值。而且，图ll (D)表示电源电路63的电源电流的总值。如图ll (A) (C)所示，第 l驱动器8、第2驱动器6及第3驱动器10的驱动休止状态的定时相互重叠， 因此，3个驱动器6、 8、 10的电源电路63的使用定时全部重叠。因此，电 源电路63在驱动休止状态下作为驱动装置整体不消耗电流，另一方面在 驱动状态下分别供给到驱动器6、 8、 IO的电流重合驱动装置整体的瞬间 消耗电流增大。而且，电源电路63必须向所有的驱动器同时供给电流， 因此，如图ll (D)所示，电源电流的总值的峰值超出电源电路63的最大 供给量P。根据以上，电源电路63的消耗电流变得不稳定，自动聚焦动作 及手抖动校正动作变得不稳定。
如以上，根据本实施方式所涉及的摄像装置，控制部30、 40通过将 驱动信号供给到各个压电元件6a、 8a、 10a，控制驱动器6、 8、 10，而重 复驱动状态及驱动休止状态，此外，控制成驱动器6、 8、 IO分别在互不 相同的定时进入驱动休止状态。这样，通过将驱动器6、 8、 IO的驱动休 止状态分别设为互不相同的定时，能够错开电源电路63的使用定时，能 够回避或减少所有的驱动器6、 8、 IO同时成为驱动休止状态的状况，并 且可以回避或减少所有的驱动器6、 8、 IO同时成为驱动状态而必须供给 电流的状况。由此，可以抑制驱动装置整体的瞬间最大消耗电流的增 大，并且可以使电源平均地消耗电流，可以使多个驱动器6、 8、 IO稳定 地动作。此外，能够减少用于驱动的瞬间最大消耗电流，所以可以使驱 动电路简略化。
另外，上述的实施方式表示本发明所涉及的摄像装置的一例。本发 明所涉及的摄像装置不限于这些实施方式所涉及的摄像装置，在不变更 各权利要求所记载的要点的范围下，可以变形实施方式所涉及的摄像装 置，或者也可以适用于其他摄像装置。
例如，在上述的实施方式中，对作为手抖动校正机构根据手抖动而使摄像光学系统2相对于摄像元件14移动的机构进行了说明，但也可以是
相对于摄像光学系统2移动摄像元件14的机构。即使在此情况，也可以得 到与上述的实施方式所涉及的摄像装置同样的作用效果。
而且，在上述的实施方式中，说明了第1驱动器8及第2驱动器6分别 正转的情况，但即使在第1驱动器8为正转、第2驱动器6为反转的情况， 也可以得到与上述的实施方式所涉及的摄像装置同样的作用效果。另 外，也可以是第1驱动器8为反转、第2驱动器6为正转的情况，或第l驱动 器8及第2驱动器分别为反转的情况。
而且，在上述的实施方式中，说明了控制对象的驱动器为3个的情 况，但也可以是控制2个驱动器的情况。而且，也可以是控制4个以上的 驱动器的情况，例如，上述的实施方式的摄像装置还具备实现变倍调整 机构(变焦功能)的第4驱动器，可以适用于控制第1驱动器8、第2驱动 器6、第3驱动器10及变焦驱动器的情况。此时，如图12所示，通过错开 各驱动器的驱动休止状态而可以回避必须将电流同时供给到所有驱动器 的状况，可以抑制电源电流的总值的峰值。而且，通过如此构成，可在 同一时间带实行变焦和聚焦的透镜驱动，所以，可以縮短动作时间。
而且，在上述的实施方式中，若第2驱动器6进入驱动休止状态，则 第1驱动器8同时成为驱动状态，若第3驱动器10进入驱动休止状态，则第 2驱动器6同时成为驱动状态，但也可不是同时。例如，驱动器彼此的驱 动休止状态也可以部分重叠。
而且，在上述的实施方式中，输入到驱动器6、 8、 IO的各个压电元 件6a、 8a、 10a的驱动信号A。uT、 B,皆为相同相位，但也可以分别错开相 位。
而且，在上述的实施方式中，对将驱动装置适用在具有手抖动校正 机构的摄像装置的例子进行了说明，但也可适用于具有变焦机构或自动 聚焦机构的摄像装置。例如，如图13所示，可以适用于具备通过第l驱动 器8可驱动地构成的移动透镜103、通过第2驱动器6可驱动地构成的移动 透镜102的摄像装置。该摄像装置例如适用使光轴O弯曲的弯曲光学系 统，具备固定透镜105、棱镜104、移动透镜103、 102、固定透镜101及摄 像元件IOO。并且，移动透镜103、 102借助于第1驱动器8、第2驱动器6的驱动而移动，从而能够实现变焦功能及自动聚焦功能。从固定透镜105入
射的被摄体106的像通过棱镜104而被弯折，且通过移动透镜103、移动透 镜102、固定透镜101而被摄像元件100所检测。这样，本发明可适用于手 抖动校正机构、变焦机构或自动聚焦机构、或者这些组合中的任意一 个。
此外，在上述的实施方式中，作为摄像装置的驱动器采用了使用压 电元件的驱动器，但使用电机(乇一夕)、高分子驱动器、形状记忆合 金等其他驱动构件时也可以。
而且，在上述的实施方式中，通过驱动装置驱动光学系统，但也可 驱动摄像元件等光电转换元件。
另外，在上述的实施方式中，对将各驱动器进入到驱动休止状态的 定时错开并且控制成第1驱动器8、第2驱动器6及第3驱动器10分别在不同 的定时进入驱动休止状态的情况进行了说明，但也可错开各驱动器驱动 开始的定时。即，也可控制成第1驱动器8、第2驱动器6及第3驱动器10分 别在不同的定时进入驱动开始，此时也可以得到同样的作用、效果。
权利要求
1.一种驱动装置，其特征在于，具备第1驱动器，其具有通过驱动信号而进行伸缩的第1压电元件、和安装在上述第1压电元件并对应于上述第1压电元件的伸缩动作而进行往复运动的第1驱动轴，并使与所述第1驱动轴摩擦卡合的第1被驱动构件移动；第2驱动器，其具有通过驱动信号而进行伸缩的第2压电元件、和安装在上述第2压电元件并对应于上述第2压电元件的伸缩动作而进行往复运动的第2驱动轴，并使与所述第2驱动轴摩擦卡合的第2被驱动构件移动；驱动信号控制机构，其对上述第1压电元件及上述第2压电元件分别供给上述驱动信号，使得上述第1驱动器及上述第2驱动器分别重复驱动状态和驱动休止状态，上述驱动信号控制机构供给上述驱动信号，使得上述第1驱动器及上述第2驱动器在互不相同的定时进入驱动开始或者驱动休止状态。
2. —种光学装置，其特征在于， 具备权利要求l所述的驱动装置，并通过上述驱动装置驱动光学构件或者光电转换元件。
全文摘要
本发明提供一种驱动装置，其中，控制部(30、40)通过将驱动信号分别供给到压电元件(6a、8a、10a)，控制驱动器(6、8、10)并设为重复驱动状态及驱动休止状态，而且，控制成驱动器(6、8、10)分别在互不相同的定时进入驱动休止状态。这样，通过将驱动器(6、8、10)的驱动休止状态分别设为互不相同的定时，错开电源电路(63)的使用定时，回避或减少所有的驱动器(6、8、10)同时成为驱动休止状态的状况，并且回避或减少所有的驱动器(6、8、10)同时成为驱动状态而必需供给电流的状况。从而能够使多个驱动器稳定地动作。
文档编号H02N2/02GK101656487SQ20091013993
公开日2010年2月24日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年8月19日
发明者吉田秀夫 申请人:富士能株式会社