[发明专利]驱动装置的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及驱动装置的驱动方法，尤其涉及使用了压电元件等机电式变换 元件的驱动装置的驱动方法。

背景技术

一直以来，作为照相机的自动调焦用驱动器或变焦距用驱动器，使用的是 (驱动装置)线性驱动器，该线性驱动器使用了压电元件、电致伸缩元件及磁 致伸缩元件等机电式变换元件。

日本特许第3218851号公报(专利文献1)公开了使用抑制压电元件等机 电式变换元件所发生的阻尼振动并能高速驱动的机电式变换元件的驱动装置 的驱动方法。专利文献1所公开的驱动装置具备：压电元件等机电式变换元件； 与该变换元件结合并与变换元件一起位移的驱动部件(振动轴)；以及，与该 驱动部件摩擦结合的被驱动部件(可变焦距物镜镜筒)。该专利文献1研究了 对压电元件(机电式变换元件)施加的驱动信号并驱动被驱动部件(可变焦距 物镜镜筒)。

对专利文献1所公开的驱动装置的驱动方法进行详细叙述。若在压电元件 中交替地流过正方向大电流和规定的负方向一定电流，则压电元件将交替地产 生与正方向大电流对应的急剧的伸长位移和与负方向一定电流对应的缓慢的 缩短位移。就压电元件的急剧的伸长位移引起的驱动轴的移动而言，与驱动轴 摩擦结合的被驱动部件克服摩擦力而停留在其实际位置上未移动，压电元件的 缓慢的缩短位移引起的驱动轴的移动实际上使与驱动轴摩擦结合的被驱动部 件移动。通过在压电元件中交替地流过正方向大电流和规定的负方向一定电流 而交替地产生的伸长位移和缩短位移使被驱动部件连续地移动。由于控制供给 压电元件的电流，因此抑制压电元件所发生的阻尼振动，能够以更高的速度驱 动被驱动部件。

另外，日本特开2006-304529号公报(专利文献2)公开了以下装置，即、 通过用含有碳纤维的液晶聚合物形成可动元件，从而与用金属材料形成的情况 相比较，实现低成本和轻量化的同时，使用了不降低移动速度和驱动力且高弯 曲弹性系数的可动元件的高性能的驱动装置。专利文献2所公开的驱动装置具 备：通过施加电压而使其伸缩的压电元件(机电式变换元件)；固定在压电元 件的伸缩方向一端的驱动轴(振动摩擦部)；可滑动地与驱动轴摩擦配合的可 动元件(移动部件)；以及连接并固定在压电元件的伸缩方向另一端的平衡块 (静止部件、锤)。通过使压电元件的伸长和缩短的速度或加速度不同而使驱 动轴振动，从而使可动元件(移动部件)沿着驱动轴(振动摩擦部)移动。

对专利文献2所公开的驱动装置的驱动方法(动作)进行说明。通过电压 施加装置对压电元件(机电式变换元件)施加具有缓慢的上升边和急剧的下降 边的锯齿状波形的驱动脉冲。在驱动脉冲的缓慢的上升边，压电元件缓慢地沿 其厚度方向伸长位移，固定在压电元件上的驱动轴随之沿轴向缓慢地位移。此 时与驱动轴摩擦结合的可动元件利用摩擦力与驱动轴一起移动。另一方面，在 驱动脉冲的急剧的下降边，压电元件急剧地沿厚度方向缩短位移，固定在压电 元件上的驱动轴也随之急剧地沿着轴向位移。此时，与驱动轴摩擦结合的可动 元件利用惯性力克服与驱动轴的摩擦结合力而实际上停留在其位置不移动。通 过对压电元件连续地施加锯齿状波形的驱动脉冲，能够使可动元件沿着驱动轴 向离开压电元件的方向移动。与此相对，要想使可动元件向相反方向(即、接 近压电元件的方向)移动，只要将对压电元件施加的锯齿状的驱动脉冲的波形 变更为由急剧的上升边和缓慢的下降边构成，便能够通过与上述相反的作用来 实现。还有，驱动脉冲也能使用矩形波或其它波形。

再有，日本特许第3141714号公报(专利文献3)公开了一种能够以高速 稳定地驱动移动部件的驱动装置。专利文献3所公开的驱动装置具备：静止部 件；将其伸缩方向的一端固定在该静止部件上的机电式变换元件；与该机电式 变换元件的伸缩方向的另一端结合且以能够向机电式变换元件的伸缩方向移 动的方式支撑的驱动部件(振动摩擦部)；与该驱动部件摩擦结合且以能够向 机电式变换元件的伸缩方向移动的方式支撑的移动部件；以及在驱动部件(振 动摩擦部)和移动部件之间产生摩擦力的摩擦力给与机构。该摩擦力给与机构 由固定在移动部件上并产生推压力的弹性部件和将利用弹性部件产生的推压 力传递给驱动部件的夹入部件构成。而且，将移动部件和驱动部件的接触部以 及夹入部件的接触部做成剖面为V字状。

专利文献3所公开的驱动装置利用上述专利文献2所公开的驱动装置的驱 动方法驱动。