[发明专利]压电执行元件用驱动电路以及防振控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及生成与使用压电元件的冲击驱动型的执行元件对应的驱动信号的驱动电路、以及使用该驱动电路进行摄影装置的手抖补正的防振控制电路。

背景技术

一直以来，提出了利用压电元件的电致伸缩效应的压电执行元件，期待超小型的压电执行元件(参照非专利文献1)。该压电执行元件，例如用于照相机的手抖补正和自动调焦等。

冲击驱动型的压电执行元件具有保持与移动对象物的摩擦并通过压电元件进行伸缩的驱动轴。驱动电路在驱动轴伸张时和收缩时的速度不同，也就是说，生成缓慢地伸张急速地收缩、或者相反的电压信号并施加到压电元件。在驱动轴的急速移动时，移动对象物由于惯性而相对于驱动轴滑动，基本上留在这个位置。一方面，如果驱动轴缓慢地移动，则通过静止摩擦力的作用，移动对象物和驱动轴共同变位。通过该伸缩动作，可以使移动对象物相对于驱动轴而向特定的方向变位。

该变位在原理上可以通过在压电元件上施加上升时间和下降时间不同的锯齿波形的电压信号来实现的。但是，公知：作为从驱动电路输出的驱动信号的波形，并不需要一定是锯齿波形，矩形波的信号也可以，通过调节频率和占空比可以获得上述的变位。移动对象物的移动速度依存于驱动信号的频率和占空比，例如，可以通过对占空比取反，从而改变移动方向。

【非专利文献1】KONICA MINOLTA TECHNOLOGYREPORTVOL.1(2004)，P.23-26

发明内容

本发明目的在于能够通过压电执行元件使移动对象物向目标位置快速移动，能够通过压电执行元件使移动对象物向目标位置的移动精度优良地进行。

本发明涉及的压电执行元件用驱动电路，其生成驱动压电执行元件的矩形波状的驱动信号，其中压电执行元件使对象物一步一步地变位，该压电执行元件用驱动电路具有：占空比存储部，其针对所述驱动信号的占空比，存储定义第一及第二工作状态的信息，其中第一及第二工作状态产生互相不同的步幅的变位；驱动信号生成部，其基于所述占空比存储部中存储的信息，生成所述第1或第2工作状态的所述驱动信号；和控制部，其控制将所生成的所述驱动信号设定为所述第1及第2工作状态的哪一个，从而能够切换以所述步幅小的微动和所述步幅大的粗动中的哪一个来进行所述对象物的变位。

根据本发明，通过设为实现粗动的工作状态，从而可以快速地移动，另一方面，通过设为实现微动的工作状态，从而能够精度良好地使移动对象物变位。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的使用压电执行元件的手振补正系统的概略的构成框图。

图2是说明脉冲生成电路的概略的功能框图。

图3是表示脉冲生成电路进行的驱动脉冲的生成处理的概略的流程图。

图4是示意性地表示驱动脉冲的信号波形的时序图。

图5是说明使用压电执行元件的伺服控制的一个例子的示意时序图。

图6是说明使用压电执行元件的伺服控制的其他例子的示意时序图。

图中：2-传感器部，4-电路部，6-驱动部，8-透镜，10-霍尔元件，12-陀螺传感器，14-压电元件，16-系统总线，18-微型计算机微型计算机，20-ADC，22-霍尔均衡器，24-陀螺均衡器，26-脉冲生成电路，28-寄存器，32-加法器，34-伺服电路。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式(以下称为实施方式)进行说明。本实施方式对照相机实施了本发明，在该照相机中，压电执行元件用作手抖补正机构。

图1是本照相机中使用压电执行元件的手抖补正系统的概略的构成框图。本手抖补正系统构成为包含：传感器部2、电路部4以及驱动部6，电路部4是控制手抖补正的防振控制电路。手抖补正系统有若干种方式，但例如在本系统中，可以采取对在摄像元件(未图示)的受光面上形成光学像的透镜8的位置进行控制的方式。

传感器部2由霍尔元件10和陀螺传感器12组成。霍尔元件10是为了检测检测透镜8的位置而设置的传感器，其基于固定在透镜8上的磁铁的磁场，产生与透镜8和霍尔元件10的距离相应的电压信号V_P并输出到电路部4。为了检测与光轴垂直的平面(x-y平面)内的透镜8的二维位置(P_X，P_Y)，霍尔元件10分别对应于x方向、y方向设置，作为信号V_P，能够得到x方向相关的信号V_PX和y方向相关的信号V_PY。