[发明专利]振动型致动器的驱动装置、振动型致动器的驱动控制方法和图像拾取装置

说明书

技术领域

本公开的一个方面涉及一种振动型致动器的驱动装置、振动型致动器的驱动控制方法以及图像拾取装置，更具体地，涉及一种被配置为例如在超声振子中产生振动波从而通过摩擦力相对移动与超声振子接触的被驱动元件的振动型致动器的驱动装置、这样的振动型致动器的驱动控制方法以及包括这样的驱动装置的图像拾取装置。 

背景技术

使用被配置为向机电能量转换元件（以下称为机电换能器）施加AC信号从而导致振动元件产生驱动力的振动型致动器的照相机、视频照相机以及其它装置是商业可用的。图11示出振动型致动器的基本结构的示例。即，图11是示出根据相关技术的振动型致动器的基本结构的示例的透视图。如图11所示，该振动型致动器的振子包括由金属材料的矩形板制成的弹性元件4。压电元件（机电换能器）5与弹性元件4的后表面接合。在弹性元件4的上表面上的特定位置处形成多个突出部分6。在该结构中，当向压电元件5施加AC电压时，在沿着弹性元件4的较长边的方向上的二阶（second-order）弯曲振动和在沿着弹性元件4的较短边的方向上的一阶（first-order）弯曲振动同时发生，这激励突出部分6具有椭圆运动。在这种情形下，如果存在与突出部分6加压接触的被驱动元件7，那么元件7通过突出部分6的椭圆运动被线性地驱动。即，突出部分6用作振子的驱动单元。 

以上所描述的类型的振动型致动器的结构和驱动原理的详细描述可例如在日本专利公开No.2004-320846中找到，并且因此省略其进一步的描述。注意，振子包括振动产生部分，该振动产生部分包括接合 在一起的弹性元件和压电元件，振动型致动器包括驱动力产生部分，该驱动力产生部分产生驱动力以相对于振子移动加压接触的被驱动元件，并且振动型马达装置包括至少一个驱动力产生部分。通过向被驱动元件施加驱动力，导致被驱动元件具有旋转或线性运动。 

图12示出被配置为驱动振动型致动器的开关电路。在图12中，附图标记8指示以示意性方式示出的一个振子。在VA相和VA′相之间施加电压，并且在VB相与VB′相之间施加具有不同的相位的电压，从而产生驱动所需要的两种模式。图12所示的电路如以下详细描述的那样操作。开关电路被输入第一和第二脉冲信号A和B。第一脉冲信号A是由振荡器单元（未示出）产生的脉冲信号，以便具有等于振动型致动器的共振频率的频率，并且第二脉冲信号B是具有与第一脉冲信号A的频率相同的频率但具有不同的相位的脉冲信号。注意，每个脉冲的脉冲宽度和脉冲信号A与脉冲信号B之间的相位差是可变的。A′表示具有与脉冲信号A的相位相差180°的相位的脉冲信号，B′表示具有与脉冲信号B的相位相差180°的相位的脉冲信号。在图12中被虚线包围的开关电路（开关单元）被配置为根据脉冲信号A、B、A′以及B′接通和切断马达电源电压。更具体地，马达电源电压由开关元件51和52切换，以产生根据A的定时在电源电压与GND电压之间开启和关断的电压脉冲VA。所产生的电压脉冲VA经由阻抗元件41被施加到振动型致动器的压电元件A的一端（A+）。类似地，马达电源电压由开关元件53和54切换，以产生根据A′的定时在电源电压与GND电压之间开启和关断的电压脉冲VA′，并且所产生的电压脉冲VA′被施加到振动型致动器的电压元件A的另一端（A-）。类似地，压电元件被如下驱动。即，马达电源电压由开关元件55和56切换，以产生根据B的定时在电源电压与GND电压之间开启和关断的电压脉冲VB，并且所产生的电压脉冲VB经由阻抗元件42被施加到振动型致动器的电压元件B的一端（B+）。类似地，马达电源电压由开关元件57和58切换，以产生根据B′的定时在电源电压与GND电压之间开启和关断的电压脉冲VB′，并且所产生的电压脉冲VB′被施加到 振动型致动器的电压元件B的另一端（B-）。以上所描述的每个阻抗元件的电感被选择，以便实现与振动型致动器匹配的阻抗，从而允许它向振动型致动器提供增加的电压和增加的输入电力。马达电源可以为例如稳压电源、电池等。