[发明专利]压电致动器控制电路和防振控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及控制采用压电元件的冲击驱动型致动器的动作的控制电路，和采用该控制电路而对摄像装置的手抖进行校正的防振控制电路。

背景技术

目前，提出了利用压电元件的电致伸缩效果的压电致动器，作为超小型的致动器受到期待(参考非特许文献1)。该压电致动器例如用于照相机的手抖校正和自动对焦等。

冲击驱动型压电致动器与移动对象保持摩擦，并具有由压电元件伸缩的驱动轴。驱动电路产生驱动轴伸张和收缩时的速度不同，即产生慢伸快拉或者与之相反的电压信号而施加到压电元件。驱动轴快速移动时，移动对象由于惯性而相对于驱动轴滑动，基本上保留在其位置上。另一方面，如果驱动轴缓慢地移动，则移动对象由于静止摩擦力而与驱动轴一起移位。通过这种伸缩动作，可以使移动对象相对于驱动轴沿特定的方向移位。

该移位理论上可以通过将上升时刻和下降时刻不同的锯形波电压信号施加到压电元件上而实现。但是，已知地，作为从驱动电路输出的驱动信号的波形，不必总是锯形波，是方形波信号也能够通过调节频率和占空比得到上述移位。移动对象的移动速度有赖于驱动信号的频率和占空比，例如可以通过使占空比相反而改变移动方向。

非特许文献1KONICA MINOLTA TECHNOLOGYREPORT VOL.1(2004)，p.23-26

在采用致动器的伺服控制中，通过每当驱动致动器而进行对象的移位时获得最新的位置，可以高精度地跟踪目标位置。但是，响应于驱动脉冲而驱动的压电致动器的一次移位量一般是微小的，当所需移位量大时，产生在一周期的伺服控制动作中没有充分地接近目标位置的问题。

在这一点上，如果缩短伺服控制周期，则可以提高跟踪速度。但是，存在伺服控制周期缩短有限制的情况。特别是，在手抖校正系统中，需要至少二维地控制透镜和摄像元件的位置，并且分别采用多个检测透镜等的位置、摇动的位置传感器、角速度传感器。另一方面，为了使控制电路小型化，而进行分时地共用取入各传感器的输出的A/D变换器。在这种情况下，可能会由于分时动作，而导致限制了伺服控制周期的缩短。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种压电致动器控制电路，即使在限制伺服控制周期的缩短受到限制的情况下，也可以通过压电致动器使移动对象最佳地接近目标位置。

根据本发明的压电致动器控制电路，基于在每个规定的伺服控制周期得到的对象的移位量，控制由采用压电元件的压电致动器导致的对象的移位，具有产生使所述对象以规定步长移位的驱动脉冲而向所述压电致动器输出的驱动脉冲产生部，和在所述伺服控制周期内多次连续地产生所述驱动脉冲的控制部。

根据本发明的压电致动器控制电路，具有存储所述步长的假定值的步长存储部，所述控制部在每次产生所述驱动脉冲时，基于所述假定值推测所述移位量的剩余量，并在所述剩余量达到小于所述假定值时，在当前的所述伺服控制周期内停止产生之后的所述驱动脉冲。

根据本发明的压电致动器控制电路，具有：关于所述驱动脉冲的占空，存储分别定义所述步长大的第一占空状态和所述步长小的第二占空状态的信息的占空存储部；存储所述第一和第二占空状态的各所述步长的假定值的步长存储部；和存储能够任意地设定的切换电平的切换电平存储部；所述驱动脉冲产生部基于所述占空存储部中存储的信息，产生所述第一或第二占空状态的所述驱动脉冲，所述控制部在每次产生所述驱动脉冲时，基于所述假定值推测所述移位量的剩余量，并在所述剩余量比所述切换电平大的情况下，将产生的所述驱动脉冲设定为所述第一占空状态而使所述对象移位，另一方面，在所述剩余量在所述切换电平以下的情况下，将产生的所述驱动脉冲设定为所述第二占空状态而使所述对象移位。

根据本发明的压电致动器控制电路，所述步长存储部由构成为能够重写存储内容的寄存器构成，所述驱动脉冲产生部和所述控制部由ASIC构成。

根据本发明的压电致动器控制电路，所述占空存储部、所述步长存储部和所述切换电平存储部由构成为能够重写存储内容的寄存器构成，所述驱动脉冲产生部和所述控制部由ASIC构成。