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部件的驱动装置及具备该驱动装置的光 学装置。
背景技术：
作为过去的驱动装置及光学装置，已知具有将驱动轴安装在压电元
件的致动器(压电致动器)的装置。例如，在专利文献1 4公开了一种 装置，该装置通过驱动信号使压电元件伸缩，根据压电元件的伸缩动作 使驱动轴进行往返运动，使与驱动轴摩擦卡合的被驱动部件移动。
专利文献1所记载的驱动装置在驱动开始、驱动停止及驱动方向反 转时控制施加到压电元件的施加时间而控制被驱动部件的移动速度。专 利文献2所记载的驱动装置预先将驱动波形存储在存储器，根据被驱动 部件的目标驱动方向及目标驱动速度，选择被存储的驱动波形并控制驱 动速度。专利文献3所记载的驱动装置在被驱动部件的移动速度小于预 定值时，将压电致动器的共振频率设定为驱动频率而驱动压电致动器。 专利文献4所记载的驱动装置在被驱动部件位于预定位置时利用压接减 轻板簧而减轻被驱动部件对驱动轴的接触压力。
专利文献l:日本专利公开平9-191676号公报
专利文献2:日本专利公开平11-155292号公报
专利文献3:日本专利公开2006-115631号公报
专利文献4:日本专利公开平11-318091号公报
在此，对于驱动装置，随着使用期间或使用频度而压电致动器的驱 动特性变化。例如，有时根据使用期间或使用频度而移动对象的被驱动 部件的移动开始变慢。因此，对于专利文献K 2记载的驱动装置，在被 驱动部件移动开始的时刻不能进行作为目标的驱动控制，存在工作不便 的忧虑。而且，对于专利文献3记载的驱动装置，由于以致动器的共振频率驱动，因此，存在移动开始推力降低且工作不便的忧虑。而且，对 于专利文献4记载的驱动装置，需要重新设置压接减轻手段，所以存在 结构复杂化的忧虑。

发明内容
由此，本发明是为了解决这种技术课题而提出的，其目的在于提供 一种能够以简单的结构回避压电致动器的动作不便的驱动装置及光学装 置。
艮P，本发明所涉及的驱动装置具有在压电元件安装驱动轴的致动 器，通过驱动信号使压电元件伸縮，根据压电元件的伸縮动作使驱动轴 进行往返运动，而使与驱动轴摩擦卡合的被驱动部件移动，其中，驱动 装置具备驱动信号控制手段，其在从压电元件的伸縮动作开始到预定时 间为止的期间，将与在期间后的被驱动部件移动时输出的第l驱动信号相
比而在被驱动部件所施加的推力大且被驱动部件的移动速度慢的第2驱动 信号，输出到压电元件。
本发明所涉及的驱动装置，将在从致动器的动作开始起到预定时间为 止的期间输出的驱动信号，设为与在预定的期间后输出的第l驱动信号相 比而在被驱动部件所施加的推力大且被驱动部件的移动速度慢的信号。 因此，在刚开始后的期间，可以将大于移动时的推力施加在被驱动部 件，所以，可以从动作刚幵始后顺利地移动被驱动部件。于是，不必重 新设置压接减轻手段，能够通过驱动信号的控制以简单的结构回避动作 不便。
在此，驱动信号控制手段优选利用脉冲信号作为驱动信号，将在上 述期间输出的脉冲信号的脉冲间隔设为与在上述期间后的被驱动部件移 动时输出的脉冲信号的脉冲间隔不同的脉冲间隔。通过这样构成，可以 控制脉冲信号的脉冲间隔，来控制施加在被驱动部件的推力及被驱动部 件的移动速度。
而且，在控制脉冲信号的脉冲间隔时，驱动信号控制手段使在上述 期间输出的脉冲信号的脉冲间隔大于在上述期间后的被驱动部件移动时 输出的脉冲信号的脉冲间隔。通过这样构成，控制脉冲信号的脉冲间隔，使在预定期间施加于压电元件的电压的施加时间比上述期间后的移 动时长。于是，可以将预定期间的驱动信号设为与在期间后输出的驱动 信号相比而被驱动部件所施加的推力大且被驱动部件的移动速度慢的信 号。
而且，驱动信号控制手段适合将驱动信号的驱动频率设为小于致动 器的共振频率。通过这样构成，可以回避在以共振频率以上的频率驱动 时所发生的推力下降。
另外，驱动信号控制手段适合将连续的脉冲信号分别输出到压电元 件的两端而使压电元件伸縮，不变更由输出到一端的脉冲信号的下降沿 和输出到另一端的脉冲信号的上升沿所规定的时滞及各脉冲信号的宽度， 而变更一方或双方的脉冲信号的脉冲间隔。通过这样构成，可以更加简 单地回避动作不便。
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，具备上述的驱动装置，所以可以使光学部件效率良好地取 得驱动特性。
根据本发明，能够以简单的结构回避压电致动器的动作不便。


图1是表示采用本发明的实施方式所涉及的驱动装置的摄像装置的 摄像光学系统的简要图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的驱动装置的剖面图。 图3是图2的III-III的被驱动部件的剖面图。
图4是表示图2的驱动装置的驱动电路的图。
图5是输入到图2的驱动装置的压电元件的驱动信号的波形图。
图6是表示图2的驱动装置的致动器的驱动特性的图。
图7是表示图6的驱动装置的致动器的静止时推力的测量例的图。
图8是表示图2的驱动装置的致动器的驱动频率和阻抗的关系的简要图。
图9是表示图2的驱动装置的动作的流程图。
图10是输入到图2的驱动装置的压电元件的移动开始时的驱动信号的波形图。.图11是输入到图2的驱动装置的压电元件的移动时的驱动信号的波形图。图中1-压电元件，2-驱动轴，3-被驱动部件，10-致动器，81-控 制部(驱动信号控制手段)。
具体实施方式
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驱动装置，例如适合用于具有弯曲光学系统的 摄像装置。图l是表示适用本实施方式所涉及的驱动装置的摄像装置(光 学装置)的摄像光学系统的简要图。例如，如图1所示，摄像装置具备固 定透镜105、棱镜104、移动透镜90、 102、固定透镜101及摄像元件82。 而且，本实施方式所涉及的驱动装置具有使移动透镜90、 102沿着光轴0 移动的功能。在以下，考虑理解说明的容易性，对使移动透镜90移动的 驱动装置进行详细说明。图2是本实施方式所涉及的驱动装置的剖面图。如图2所示，本实施 方式所涉及的驱动装置是具有在压电元件1安装有驱动轴2的致动器10， 根据压电元件1的伸縮使驱动轴2进行往返移动，使与驱动轴2摩擦卡合的 被驱动部件3沿着驱动轴2移动的装置。该驱动装置例如为了移动透镜或 摄像元件等光学部件，所以适当地使用在摄像装置等光学装置。压电元件l是通过驱动信号的输入可以伸缩的电机械转换元件，可以 朝预定的方向伸长及收缩。该压电元件l连接在控制部(驱动信号控制手 段也称驱动信号控制机构)81，通过由该控制部81输入电信号而进行 伸縮。例如，在压电元件l设置2个输入端子lla、 llb。通过重复增减施 加在该输入端子lla、 llb的电压，压电元件l重复进行伸长及收縮。另 外，作为电机械转换元件，只要是通过驱动信号的输入而伸縮的，使用 由导电性高分子构成的材料或形状记忆合金等、压电元件l以外的元件也 可。驱动轴2按照其长度方向朝向压电元件1的伸縮方向的方式被安装在6压电元件l。例如，驱动轴2的一端抵接在压电元件1并用粘接剂21粘接。该驱动轴2是长尺状部件，例如使用圆柱状部件。驱动轴2通过从固定框4 向内侧延伸的分隔部4a、分隔部4c支承以沿着长度方向可移动。分隔部 4b、分隔部4c是用于分隔被驱动部件3的移动区域的部件，也具有作为驱 动轴2的支承部件的功能。固定框4具有作为用于收容且组装压电元件1、 驱动轴2及被驱动部件3等的框体的功能。驱动轴2的材质适于轻且高刚性的材质。另外，驱动轴2的形状不限于圆柱形，也可以为方柱状。在分隔部4b、分隔部4c分别形成有贯通驱动轴2的贯通孔4a。分隔部 4b支承驱动轴2的压电元件l安装部分的附近部位，即驱动轴2的基端部 位。分隔部4c支承驱动轴2的前端部位。驱动轴2通过安装在压电元件1， 根据压电元件l的伸长及收縮的重复动作而沿着该长度方向进行往返移 动。'另外，在图2表示由分隔部4b、 4c在其前端侧和基端侧的2个部位支 承驱动轴2的情况，但也有在其前端侧或基端侧的一方支承驱动轴2的情 况。例如，通过将分隔部4b的贯通孔4a形成为大于驱动轴2的外径，从而 仅在前端部位由分分隔4c支承驱动轴2。另外，通过将分隔部4c的贯通孔 4a形成为大于驱动轴2的外径，仅在基端部位由分隔部4b支承驱动轴2。而且，在图2示出支承驱动轴2的分隔部4b、 4c与固定框4成为一体的 情况，但这些分隔部4b、 4c也可以将与固定框4分体的分隔部安装设置在 固定框4。即使在分体的情况，也可以得到与成为一体的情况同样的功 能、效果。.被驱动部件3可以移动地安装在驱动轴2。该被驱动部件3相对驱动轴 2摩擦卡合而被安装，可以沿着驱动轴2的长度方向移动。例如，被驱动 部件3通过板簧7压接在驱动轴2，以预定的摩擦系数卡合，通过用一定的 按压力按压在驱动轴2而被安装以在其移动时产生一定的摩擦力。通过驱 动轴2移动以超过该摩擦力，被驱动部件3因惯性而维持该位置，驱动轴2 对于该被驱动部件3相对地移动。压电元件1通过支承部件5安装在固定框4。支承部件5相对于该伸縮 方向从侧方支承安装压电元件l，被配置在压电元件1和固定框4之间。此时，优选由支承部件5从与该伸縮方向垂直的方向支承压电元件1。该支承部件5具有作为从侧方支承安装压电元件1的安装部件的功能。这样，由支承部件5相对压电元件1伸縮方向从侧方侧支承致动器 10，致动器10的两端成为可以朝压电元件1的伸縮方向移动的自由端。因 此，成为即使致动器10进行驱动，由压电元件l的伸缩引起的振动也难以 传递到固定框4侧的结构。从而，将致动器10的驱动信号与致动器10本身的共振频率建立关联地设定是有效的。支承部件5由具有预定以上的弹性特性的弹性体形成，例如，由硅树 脂形成。支承部件5形成插通压电元件l的插通孔5a而构成，以在该插通 孔5a插通有压电元件l的状态组装在固定框4。支承部件5在固定框4上的 固定通过基于粘接剂22的粘接进行。而且，支承部件5和压电元件1之间 的固定也通过基于粘接剂的粘接进行。通过由弹性体构成该支承部件5， 能够在该伸縮方向可移动地支承压电元件l。在图2中，在压电元件l的两 侧图示有2个支承部件5，该支承部件5、 5是通过取得环状支承部件5的剖 面而被图示为2个。.另外，支承部件5在固定框4上的固定(固着)及在压电元件l上的固 定，也可以在固定框4和压电元件1之间压入支承部件5并通过支承部件5 的按压进行。例如，支承部件5由弹性体构成，并且，形成为大于固定框 4和压电元件1的间隔，在这之间压入设置。由此，支承部件5与固定框4 及压电元件l紧贴配置。此时，通过支承部件5从与伸縮方向垂直的方向 的两侧按压压电元件l。由此支承压电元件l。而且，在此对由硅树脂形成支承部件5的情况进行了说明，但也可以 由弹簧部件构成支承部件5。例如，在固定框4和压电元件1之间配置弹簧 部件，也可以通过该弹簧部件相对固定框4支承压电元件1。在被驱动部件3经由透镜框91安装有移动透镜(光学部件)90。移动 透镜90构成摄像机的摄影光学系统，成为驱动装置的移动对象物。该移 动透镜90与被驱动部件3设置为一体，设置成与被驱动部件3—起移动。 在移动透镜90的光轴0上配置未图示的固定透镜等，构成摄像机的摄影光 学系统。而且，在光轴0上配置有摄像元件82。摄像元件82是将由摄影光 学系统成像的图像变换成电信号的摄像手段，例如，由CCD构成。摄像元件82与控制部81连接，将图像信号输出到控制部81。在压电元件l的端部安装有锤部件6。锤部件6是用于将压电元件l的 伸縮力传达到驱动轴2侧的部件，被安装在与压电元件1的安装了驱动轴2的端部相反侧的端部。该锤部件6是构成致动器10的一部分的部件。作为锤部件6使用比驱 动轴2重的锤部件。锤部件6的材质使用杨氏模量小于压电元件1及驱动轴2的材料。作为 锤部件6的杨氏模量优选lGPa以下，更优选300MPa以下。另外，作为固定 锤部件6和压电元件1的粘接剂优选使用弹性粘接剂。而且，锤部件6以相对固定框4未被支承固定的状态设置。即，锤部 件6安装在压电元件1的自由端，以相对固定框4未被直接支承或固定，或 者以介由粘接剂或树脂材相对固定框4限制移动地未被支承或固定的状态 设置。在驱动装置设有检测被驱动部件3的移动位置的检测器83。作为检测 器83例如使用光学式检测器，使用光反射器、光斩波器等。具体地，作 为检测器83使用具备反射器83a、检测部83b的检测器时，在与被驱动部 件3—体形成的透镜框91安装反射器83a，从检测部83b朝反射器83a侧射 出检测光，通过在反射器83a侧反射过来的反射光由检测部83b检测，来 检测被驱动部件3及移动透镜90的移动位置。检测器83连接在控制部81。检测器83的输出信号输入到控制部81。 控制部81进行驱动装置整体的控制，例如由CPU、 ROM、 RAM、输入信号电 路、输出信号电路等构成。而且，控制部81具备用于使压电元件1工作的 驱动电路，向压电元件l输出用于驱动的电信号。图3是在图2的III-III的被驱动部件3的摩擦卡合部分的剖面图。如 图3所示，被驱动部件3通过由板簧7按压驱动轴2而安装在驱动轴 2。例如，在被驱动部件3形成用于定位驱动轴2的V字形沟3a。在该 沟3a配置剖面V字形的滑动板3b，驱动轴2介由该滑动板3b按压在被 驱动部件3。而且，在板簧7和被驱动部件3之间配置剖面V字形滑动板3c，板 簧7介由该滑动板3c按压被驱动部件3。因此，滑动板3b、 3c相互朝向凹部侧而配置，夹着驱动轴2设置。通过在V字形沟3a内收容驱动轴2，可以使被驱动部件3稳定地安装在驱动轴2。作为板簧7，例如使用剖面L字形板簧材。通过将板簧7的一边挂 在被驱动部件3，将其他一边配置在沟3a的相对位置，而可以通过其他 一边将收容在沟3a的驱动轴2夹入与被驱动部件3之间。这样，就被驱动部件3而言，由板簧7用一定的力将被驱动部件3 按压安装在驱动轴2侧，相对驱动轴2被摩擦卡合。g卩，被驱动部件3 安装成相对驱动轴2用一定的按压力按压被驱动部件3且在其移动时产 生一定的摩擦力。而且，通过由剖面V字形滑动板3b、 3c夹持驱动轴2，被驱动部件 3在多个部位线接触于驱动轴2，可以对驱动轴2稳定地摩擦卡合。而 且，通过多个部位的线接触状态使被驱动部件3卡合于驱动轴2，因 此，实质上成为与被驱动部件3以面接触状态卡合于驱动轴2的同样的 卡合状态，可以实现稳定的摩擦卡合。接着，对控制部81进行详细说明。控制部81具备使压电元件1工 作的驱动电路。图4是使压电元件1工作的驱动电路85的电路图。该驱 动电路85具有作为压电元件1的驱动电路的功能，向压电元件1输出驱 动用的电信号。驱动电路85从控制部81的控制信号生成部(未图示) 输入控制信号，对该控制信号进行电压放大或电流放大而输出压电元件 1的驱动用电信号。驱动电路85例如由逻辑电路U1 U3构成输入段， 在输出段使用具备场效应型的晶体管(FET) Ql、 Q2的电路。晶体管 Ql、 Q2构成为作为输出信号可以输出Hi输出(高电位输出)、Lo输出 (低电位输出)及0FF输出(0FF输出、0PEN输出)。另外，图4所示 的驱动电路是用于使压电元件1工作的电路的一例，也可以利用这个以 外的电路使压电元件l工作。在图5表示从驱动电路85输出的驱动信号的一例。图5 (A)是在被驱 动部件3朝接近压电元件1的方向(在图2中为右方向)移动时输入到压电 元件l的驱动信号，图5 (B)是在被驱动部件3从压电元件1离开的方向 (在图2中为左方向)移动时输入到压电元件l的驱动信号。这些图5 (A) 、 (B)的驱动信号是脉冲信号，是致动器10驱动时的信号。10在图5 (A) 、 (B)的驱动信号中，A。uT的信号输入到压电元件l的一
方的输入端子lla， B。uT的信号输入到压电元件l的另一方的输入端子 llb。 A。uT及B。uT的2个脉冲信号波是相同的频率(周期tO)。因此，脉冲信 号波A。ut、 B。uT被设定成例如一方的信号成为Hi输出(高输出)，在下降到 Lo输出(低输出)后另一方的信号成为Hi输出。而且，如下设定在这 些信号中，在一方的信号成为Lo输出时经过一定的时滞WF后，另一方的 信号成为Hi输出。
'这样，通过使彼此的相位不同，成为彼此的信号的电位差在一方向 阶段性地变化并在反方向急剧变化的信号、或者彼此的信号的电位差在 一方向急剧变化并在反方向阶段性变化的信号。而且，A。UT和B。UT的电位差 成为压电元件l的输入电压。通过这些脉冲信号的电位差而压电元件l伸 长或收縮。并且，通过每1脉冲的信号连续输入到致动器10而进行连续驱 动(驱动状态)。
图5的驱动信号是矩形波，但实际上输入到压电元件l的波形通过压 电元件l的电容器成分成为三角波状。因此，若驱动信号的高、低之占空 比不是50%，则可以通过矩形的驱动信号的输入使压电元件l的伸长速度 和收縮速度不同，且可以移动被驱动部件3。另外，输入到致动器10的信 号不限于图5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。
而且，控制部81具有控制驱动电路85且将图5 (A) 、 (B)的驱动信 号的脉冲间隔(周期tO)根据从驱动开始起的经过时间进行变更的功 能。例如，具有使在从驱动开始到经过预定时间的期间和在该期间后输 出的驱动信号的脉冲间隔不同的功能。具体地，控制部81具有在被驱动 部件3的移动中输出的驱动信号的脉冲间隔例如设为周期t6的情况下，在 从驱动开始到预定时间为止的期间以大于周期t6的周期t5的脉冲间隔进 行驱动的功能。从驱动开始到预定时间为止的期间例如由从驱动开始输 入的规定脉冲数规定。而且，控制部81具有例如不变更驱动信号的1脉冲 的宽度tl、 t2及时滞Wp而仅变更脉冲间隔的功能。这样，通过具有变更 图5 (A) 、 (B)的驱动信号的脉冲间隔的功能，控制部81可以控制由驱 动信号的脉冲上升沿所规定的对压电元件1的电压施加间隔。而且，控制部81具有基于压电元件1的驱动特性控制电压施加间隔的 功能。在以下，对压电元件l的驱动特性进行说明。例如，如图6所示， 压电元件1具有依存于输入的电压施加间隔T，被驱动部件3的移动时速度
V及静止时推力F不同的驱动特性。移动时速度V是在从驱动开始到经过预 定时间的期间以后，被驱动部件3移动时的速度。静止时推力F是在被驱 动部件3静止的状态下致动器10驱动时，向与驱动轴2的驱动方向相反的 方向施加的反作用的力。例如，如图7所示，将被驱动部件94安装在压电 元件l，在所安装的被驱动部件94系上线，介由滑轮95在线上吊挂重锤 96，可以通过驱动致动器10而测量该静止时推力F。
如图6所示，静止时推力F在电压施加间隔从最大值(图示左)渐渐 縮小时会在预定的电压施加间隔T发生，存在着到达电压施加间隔T1为止 的范围会增加的倾向。而且，静止时推力F具有在电压施加间隔设为小于 Tl时会成比例减少的倾向。另外，移动时速度(移动速度)V具有伴随电 压施加间隔的减少成比例增加的倾向。
控制部81具有如下功能使从驱动开始到预定时间为止的期间使用 的驱动信号的脉冲间隔大于在该期间经过后利用的驱动信号的脉冲间 隔，将从驱动开始到预定时间为止的期间利用的驱动信号设为与该期间 经过后利用的驱动信号的脉冲间隔相比静止时推力F大且移动时速度V慢
的驱动信号。由于具有这种功能，因此，即使根据使用期间或使用频度， 移动对象的被驱动部件3的移动开始(動含《L)变慢的情况下，不必控 制驱动信号的电压大小而通过脉冲间隔的控制，来回避从驱动开始到预 定时间为止的期间、即在移动开始时静止时推力F增大而工作不便。
而且，控制部81具有在控制驱动信号的脉冲间隔时驱动信号的频率f 设定为小于致动器10的机械或电共振频率fr的功能。如图8所示，若致动 器10的共振频率fr为330kHz，则驱动信号的频率f采用小于330kHz的值。 由此，可以回避在以共振频率fr以上的频率驱动时产生的静止时推力F的 下降。
接着，对本实施方式所涉及的驱动装置的工作进行说明。 在图2中，驱动信号输入到压电元件l，通过该驱动信号的输入而压 电元件l重复伸长及收縮。根据该伸长及收縮而驱动轴2进行往返运动。此时，通过使压电元件l的伸长速度和收縮速度不同，驱动轴2朝一定方 向移动的速度和朝其反方向移动的速度不同。由此，可以朝期望的方向
移动被驱动部件3及移动透镜90。另外，通过控制驱动轴2的每单位时间
的往返运动次数，可以控制移动时速度v。
在此，对本实施方式所涉及的驱动装置的工作进行详细的说明。图9 是表示本实施方式所涉及的驱动装置的动作的流程图。例如在控制部81 驱动被驱动部件3时开始图9所示的控制处理。
若开始图9的控制处理，则控制部81启动驱动电路85 (S10)。此 后，控制驱动电路85，例如将图IO (A)所示的驱动信号输入到压电元件
I (S12)。图IO (A)是驱动信号，A翻的脉冲宽度为tl， B,的脉冲宽 度为t2， A,和B,的时滞为WF。图IO (B)表示由图IO (A)的驱动信号 的波形的上升沿规定的元件电流。如图IO (A)所示，电压施加间隔为 Tl，例如，如图6所示，是与后述的电压施加间隔T2的情况相比静止时推 力F大且移动时速度V小的信号。
控制部81将输出的脉冲数计数，判断计数值是否超过例如预先设定 的第l规定脉冲数(S14)。在计数值未超过第l规定脉冲数时，再次执行 S12的处理。这样，直到输出规定的脉冲数为止重复进行S12的处理。由 此，在从驱动开始到经过预定的时间后的期间输入图IO (A)的驱动信 号。
另外，在S14的处理中，在计数值超过第l规定脉冲数时，例如将图
II (A)所示的驱动信号输入到压电元件l (S16)。图ll (A)是驱动信 号，如同图IO (A) ， A隨的脉冲宽度为tl， B,的脉冲宽度为t2， A,和 B,的时滞为tcw。图ll (B)表示由图ll (A)的驱动信号的波形的上升 沿规定的元件电流。如图ll (A)所示，电压施加间隔为T2，例如，如图 6所示，是与上述的电压施加间隔T1相比静止时推力F小且移动时速度V大 的信号。
控制部81将输出的脉冲数进行计数，判断计数值例如是否超过预先 设定的第2规定脉冲数(S18)。在计数值未超过第2规定脉冲数时，再次 进行S16的处理。这样，重复进行S16的处理直到输出规定的脉冲数为 止。由此，在从开始驱动到经过预定的时间后的期间输入图ll (A)的驱动信号。
另外，在S18的处理中，在计数值超过第2规定脉冲数时，结束图9所 示的控制处理。这样，本实施方式所涉及的驱动装置增大驱动开始时的 静止时推力F，可以回避由经年劣化等引起的动作不便。
以上，根据本实施方式所涉及的驱动装置及光学装置，将在从致动
器10动作开始到预定时间为止的期间输出的驱动信号，设为与在预定的 期间后输出的驱动信号相比被驱动部件3所施加的静止时推力F大且被驱 动部件3的移动速度V慢的信号，因此，在驱动开始之后的期间，可以将 比被驱动部件3移动时大的静止时推力F施加在被驱动部件3。因此，可以 从动作开始之后顺利地移动被驱动部件3。于是，不重新设置压接减轻手 段而能够通过驱动信号的控制以简单的结构回避动作不便。
而且，根据本实施方式所涉及的驱动装置及光学装置，控制部81控 制脉冲信号的脉冲间隔，可以控制被驱动部件3所施加的静止时推力F及 被驱动部件3的移动时速度V。
而且，根据本实施方式所涉及的驱动装置及光学装置，控制脉冲信 号的脉冲间隔，可以将在从动作开始到预定时间为止的期间施加于压电 元件1的电压的施加时间T1设为比开始后移动时的施加时间T2长。于是， 可以将动作开始到预定时间为止的期间的驱动信号，设为与在从动作开 始到预定时间为止的期间经过后输出的驱动信号相比而被驱动部件3所施 加的静止时推力F大且被驱动部件3的移动速度V慢的信号。
而且，根据本实施方式所涉及的驱动装置及光学装置，控制部81可 以回避在以共振频率fr以上的频率驱动时产生的静止时推力F的下降。
另外，根据本实施方式所涉及的驱动装置及光学装置，不变更脉冲 信号A,、 B,的脉冲宽度tl、 t2及A,和B,的时滞t。FF而仅将脉冲间隔从 t5变更到t6就可以回避动作开始之后的动作不便。于是，可以更加容易 地回避动作不便。
另外，上述的实施方式表示本发明涉及的驱动装置及光学装置的一 例。本发明所涉及的驱动装置及光学装置不限于这些实施方式所涉及的 驱动装置及光学装置，也可以在不变更记载于各权利要求的宗旨的范围 对实施方式所涉及的驱动装置及光学装置进行变形，或者适用于其他的装置。
例如，在上述的实施方式中，将移动透镜90作为变焦透镜进行了说 明，但也可以是自动对焦用透镜等。而且，也可以适用于对移动透镜90 以外的摄像元件等光学部件或载物台、探头等进行驱动的驱动装置等。 另外，如手抖校正机构，也可以用于在与光轴垂直的方向驱动的致动
器o
而且，在上述的实施方式中说明了作为光学装置适当地使用于摄像 装置的例子，但也可以在喷墨式打印头的驱动、或者用于喷墨或点火装 置等的压电元件的控制中使用。
而且，在上述的实施方式中，对介由支承部件5将压电元件1安装在 固定框4、且将压电元件l的端部设为自由端的情况进行了说明，但是也 可以将压电元件1的端部直接安装在固定框4。
而且，在上述的实施方式中说明了不变更脉冲信号A,、 B,的脉冲 宽度tl、 t2及A,和B,的时滞tcw而变更脉冲间隔的例子，但也可以变更 脉冲宽度tl、 t2及时滞t,，并且变更脉冲间隔。
另外，在上述的实施方式中，作为摄像装置及光学装置的致动器采 用了利用压电元件的装置，但是也可以使用高分子致动器、形状记忆合 金等其他驱动部件。
1权利要求
1.一种驱动装置，具有在压电元件安装有驱动轴的致动器，通过驱动信号使上述压电元件伸缩，根据上述压电元件的伸缩动作使上述驱动轴进行往返运动，而使与上述驱动轴摩擦卡合的被驱动部件移动，其中，上述驱动装置具备驱动信号控制手段，其在从上述压电元件的伸缩动作开始到预定时间为止的期间，将与在上述期间后的上述被驱动部件移动时输出的上述第1驱动信号相比而在上述被驱动部件所施加的推力大且上述被驱动部件的移动速度慢的第2驱动信号，输出到上述压电元件。
2. 如权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，上述驱动信号控制手段利用脉冲信号作为上述驱动信号，将在上述期间输出的脉冲信号的脉冲间隔设为与在上述期间后的被驱动部件移动时输出的脉冲信号的脉冲间隔不同的脉冲间隔。
3. 如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，上述驱动信号控制手段使在上述期间输出的脉冲信号的脉冲间隔大于在上述期间后的被驱动部件移动时输出的脉冲信号的脉冲间隔。
4. 如权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，上述驱动信号控制手段使驱动信号的驱动频率小于上述致动器的共振频率。
5. 如权利要求2至4中的任一项所述的驱动装置，其特征在于，上述驱动信号控制手段将连续的脉冲信号分别输出到上述压电元件的两端而使上述压电元件伸縮，不变更由输出到一端的脉冲信号的下降沿和输出到另一端的脉冲信号的上升沿所规定的时滞、及各脉冲信号的宽度，而变更一方或双方的脉冲信号的脉冲间隔。
6. —种光学装置，其特征在于，具备权利要求1至5中的任一项所述的驱动装置，并且，通过上述驱动装置驱动光学部件。
全文摘要
本发明提供一种驱动装置及光学装置，其能够以简单的结构回避压电致动器的工作不便。本发明的驱动装置具有在压电元件(1)安装驱动轴(2)的致动器(10)，通过驱动信号使压电元件(1)伸缩，根据压电元件(1)的伸缩动作使驱动轴(2)进行往返运动，而使与驱动轴(2)摩擦卡合的被驱动部件(3)移动，通过具备控制部(81)，从动作开始之后可以顺利地移动被驱动部件(3)，该控制部在从压电元件(1)的伸缩动作开始到预定时间为止的期间，将与在期间后的被驱动部件(3)移动时输出的驱动信号相比而在被驱动装置(3)所施加的静止时推力(F)大且被驱动部件(3)的移动时速度(V)慢的驱动信号，输出到压电元件(1)。
文档编号H02N2/02GK101656488SQ200910142539
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月29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