本发明专利技术提供一种压电致动器控制电路，在伺服控制压电致动器的控制电路中，在每个伺服控制周期可以有效地进行将移动对象向目标位置移动。脉冲产生电路２６在伺服控制周期内，产生多个驱动脉冲。在寄存器２８中存储基于一次驱动脉冲的移动量的假定值，并且采用该假定值，在每次产生驱动脉冲时推测直到透镜８的目标位置的所需的移动量，从而可以最佳地接近目标位置。构成为通过采用占空比不同的两种驱动脉冲，可以切换粗动和微动，并且通过在所需移动量大的状态下为粗动，另一方面，在所需移动量小的状态下为微动，可以使透镜８快速地移动。此外，在所需移动量的推测值不到基于微动的移动量的情况下，停止驱动脉冲的输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
目前，提出了利用压电元件的电致伸縮效果的压电致动器，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1 KONICA MINOLTA TECHNOLOGYREPORT VOL.l(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。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术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縮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。根据本专利技术的压电致动器控制电路，基于在*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乂 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。根据本专利技术，在没有观测移动X豫的实际位置等伺服控制周期内，可以多次 产生驱动脉冲，实现比与压电元件的电劍申縮量对应的小步长更大的移位。附图说明图1是本专利技术实施方式的采用了压电致动器的手抖校正系统的简要方 块结构图。图2是说明脉冲产生电路的简要的功能方块图。图3是示出由脉冲产生电路产生驱动脉冲的处理的简要流程图。图4是示意地示出驱动脉冲的信号波形的定时图。图5是说明采用了压电致动器的伺服控制的一个例子的示意定时图。图6是说明采用了压电致动器的伺服控制的另一个例子的示意定时图。符号说明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 微机，20 ADC， 22霍尔均衡器，24陀螺均衡器，26脉冲产生电路，28寄存器，32加 法器，34伺服电路具体实施例方式下面，基于附图说明本专利技术的实施的方式(下面称为实施方式)。本 实施方式相对于照相机实施本专利技术，在该照相机中，压电致动器用于手抖 校正机构。图1是在本照相机中的采用压电致动器的手抖校正系统的简要方块结 构图。本手抖校正系统包含传感器部2、电路部4和驱动部6而构成，电 路部4是进行手抖校正控制的防振控制电路。在手抖校正系统中具有几种 方式，例如本系统可以构成为控制在摄像元件(未图示)的受光面形成光 学图像的透镜8的位置的方式。传感器部2由霍尔元件10和陀螺传感器12构成。霍尔元件10是用 于检测透镜8的位置而设置的传感器，基于固定在透镜8上的磁铁的磁场， 产生与透镜8的距离对应的电压信号Vp，并输出到电路部4。为了检测在 与光轴垂直的平面(x-y平面)内的透镜8的二维位置(Px， PY)，霍尔 元件10分别与x方向和y方向对应而设置，作为信号Vp，能够得到沿x 方向的信号VPX和沿y方向的信号VPY。陀螺传感器12是用于检测照相机的振动而设置的传感器，将与照相 机的角速度co对应的电信号V。输出到电路部4。设置两个陀螺传感器12， 分别检测x轴转动的角速度成分cox和y轴转动的角速度成分coY，作为信号V。，输出与C0x对应的信号Vd和与。Y对应的信号VffiY。驱动部6是上述冲击驱动型压电致动器，采用压电元件14构成。压 电元件14通过施加电路部4产生的驱动脉冲信号而伸缩使驱动轴进退， 并且使与驱动轴保持摩擦的透镜8在沿驱动轴的方向上移位。为了实现x-y 平面内的二维移位，设置一对包含压电元件14和驱动轴的致动器，从而 可以分别在x方向和y方向上移位。电路部4通过系统总线16等连接到微机18上。电路部4包含A/D转 换器(ADC: Analog-to-Digital Converter) 20，霍尔均衡器22，陀螺均衡 器24,脉冲产生电路26，和寄存器28而构成。电路部4由逻辑电路构成，6例如构成为ASIC (Application Specific Integrated Circuit)。在ADC20上分别输入霍尔元件10、陀螺传感器12的输出信号。ADC20将两个霍尔元件10输出的电压信号VPX、 VpY以及两个陀螺传感器12输出的电压信号Vwx和V^分时变换为数字数据Dpx、 DPY、 D。,x和D,。y。各信号的A/D变换在每个伺服控制周期内周期性地进行。基于霍尔元件10的输出而产生的位置数据DPX、 DpY输入到霍尔均衡器22中。另一方面，基于陀螺传感器12的输出而产生的角速度数据D^和D①y输入到陀螺均衡器24中。陀螺均衡器24对在每个伺服控制周期的在规定的采样期间输入的角速度D。x和D^进行积分处理，产生分别与x轴、y轴转动的照相机的摇动角度ex、 e丫对应的数据D欣禾B DeY。陀螺均衡器24基于这些数据Dex和Dsy，产生并输出分别与x方向、y方向的手抖量对应的振动量数据Dsx和DSY。霍尔均衡器22具有加法器32和伺服电路34。加法器32分别在x、 y 各方向上，将从ADC20输入的位置数据DPX、 Dpy和来自陀螺均衡器24 的振动量数据Dsx、DsY相加。伺服电路34根据加法器32的输出数据DAX、 DAY，计算出作为透镜8需要的移位量的伺服数据Dsvx、 DSVY。脉冲产生电路26基于从霍尔均衡器22输出的伺服数据Dsvx、 DSVY， 产生驱动压电元件14的脉冲。产生的驱动脉冲信号被放大到足够驱动压 电元件14的电压，并施加到压电元件14。脉冲产生电路26产生脉冲以沿 Dsvx、 DsvY的绝对值减小的方向驱动驱动部6。由此，搭载本系统的照相 机在摄像期间，根据手抖移动透镜8，并且校正该手抖的摄像元件上的被 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压电致动器控制电路，基于按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并输出给所述压电致动器的驱动脉冲产生部，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。
【技术特征摘要】
JP 2007-12-18 2007-3261141、一种压电致动器控制电路，基于按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并输出给所述压电致动器的驱动脉冲产生部，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。2、 根据权利要求l所述的压电致动器控制电路，其特征在于， 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。3、 根据权利要求1或2所述的压电致动器控制电路，其特征在于，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...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田悦久，神谷知庆，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，三洋半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。