CN102037241B - 位置控制装置、位置控制方法、驱动装置及摄像装置 - Google Patents

位置控制装置、位置控制方法、驱动装置及摄像装置 Download PDF

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Abstract

本发明的位置控制装置(1)及位置控制方法是被用于利用形状记忆合金使可动部件移动的形状记忆合金致动器的技术，在控制所述可动部件的位置时，当供给所述形状记忆合金部件的电量超过指定的第一阈值时，变更表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度。并且，本发明的驱动装置及摄像装置(C)具备形状记忆合金致动器和该位置控制装置(1)。

Description

位置控制装置、位置控制方法、驱动装置及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种位置控制装置及位置控制方法，适于用于例如以偏置赋予方式(biasapplying method)利用形状记忆合金使可动部件移动的形状记忆合金致动器(shapememory alloy actuator)，来控制该可动部件的位置。并且还涉及具备上述位置控制装置和形状记忆合金致动器的驱动装置及摄像装置。
背景技术
形状记忆合金(Shape Memory Alloy，以下简称为“SMA”)，在温度高于相变温度的高温状态下呈被称为奥氏体相(austenite phase)(母相)的晶体结构，在温度低于相变温度的低温状态下呈被称为马氏体相(martensite phase)的晶体结构。一般的金属材料如果被施加指定的外力，则不能返回到变形前的形状，但是SMA即使在马氏体相的状态下被施加指定的外力而变形，如果达到相变温度以上，则从马氏体相向奥氏体相相变，且形状也将恢复到变形前的原来的形状。通过利用该特性，开发出了利用SMA的致动器(形状记忆合金致动器)。
这里，应对升温及降温而反复动作的致动器，被要求具有与该温度转换相对应的双方向性。然而，虽然SMA会因加热其形状恢复到记忆形状，但通常即使冷却也保持着恢复后的记忆形状不变，仅有单方向性。因此，在形状记忆合金致动器的一个实施方式中，设置偏置赋予部件(bias applying member)，用来施加一种使SMA在形状恢复后向不同于所述一方向的另一方向变形的外力(偏置)，由此能够实现双方向的驱动。另外，基于SMA的推挽(push-pull)方式也为人们所知。
在以这种偏置赋予方式利用形状记忆合金部件(以下简称为“SMA部件”)使可动部件移动的形状记忆合金致动器中，利用图18至图20所示的特性，由位置控制装置控制可动部件的位置。
图18是表示可动部件的位移与形状记忆合金部件的阻抗值之间的关系的图。图18的横轴是位移，其纵轴是阻抗值。图19是表示可动部件的位移与形状记忆合金部件的驱动电流之间的关系的图。图19的横轴是位移，其纵轴是驱动电流。图20是表示作为控制目标的可动部件的位置的指示值与形状记忆合金部件的阻抗值之间的关系的示意图。图20的横轴是指示值，其纵轴是阻抗值。图21是表示作为控制目标的可动部件的位置的指示值与形状记忆合金部件的驱动电流之间的关系的示意图。图21的横轴是指示值，其纵轴是驱动电流。图22是表示作为控制目标的可动部件的位置的指示值与可动部件的位移之间的关系的示意图。图22的横轴是指示值，其纵轴是位移。
下面，更具体地说明利用SMA部件使可动部件移动并且以指定的范围限定所述可动部件的可动范围的形状记忆合金致动器，其中，所述SMA部件例如在马氏体相时通过偏置赋予部件而伸长，并且在因通电加热而达到相变温度以上的奥氏体相时通过恢复记忆形状而收缩。首先，在马氏体相时对于该形状记忆合金致动器而言SMA部件已伸长的状态下，SMA部件的阻抗值Rs如图18所示达到最大阻抗值Rmax。此时的可动部件的位移为最小位移Pmin(通常，位移Pmin＝0)。并且，SMA部件的驱动电流Is如图19所示为最小驱动电流Imin。该最小驱动电流Imin通常例如为0或者为不会使SMA部件因偏置而发生位移的程度的电流值。
从该状态开始，如果通过像图19所示那样增加驱动电流Is来对SMA部件进行通电加热，则SMA部件抵抗偏置而逐渐地收缩以恢复到记忆形状。因此，可动部件的位移P逐渐增加。此时，SMA部件的阻抗值Rs如图18所示逐渐减少。并且，随即到达可动部件的可动范围的界限，可动部件的位移P成为最大位移Pmax。此时，SMA部件的阻抗值Rs看上去为最小阻抗值Rmin。然后，如果进一步通电加热，则SMA部件的驱动电流Is如图19所示达到其最大驱动电流Imax。该最大驱动电流Imax通常例如为电源的最大电流值。此时，因为到达可动部件的可动范围的界限，所以虽然可动部件的位移P为最大位移Pmax，但是SMA部件的阻抗值Rs由于可动机构的所谓的游隙(反弹)(backlash)等而如图18所示略微减少，随即该阻抗值Rs也不再变化。
SMA部件的阻抗值与SMA部件的收缩量之间存在关联，其结果，如上所述，SMA部件的阻抗值与可动部件的位移之间也存在关联，用于形状记忆合金致动器中的位置控制装置通过检测SMA部件的阻抗值，无需另外设置位置传感器即可控制可动部件的位置。
另一方面，如果取代可动部件的位移利用从外部装置(例如微型计算机等)输入到位置控制装置的指示值来对上述的动作进行说明，则如下所述。
在最小指示值Xmin时，SMA部件的阻抗值Rs如图20所示为最大阻抗值Rmax，其驱动电流如图21所示为最小驱动电流Imin。随着指示值X增加，控制电路控制驱动电流，使SMA部件的阻抗值Rs如图20所示从最大阻抗值Rmax逐渐减少，并且，使该驱动电流Is如图21所示从最小驱动电流Imin逐渐增加。随即，当指示值X达到最大指示值Xmax时，SMA部件的阻抗值Rs如图20所示成为最小阻抗值Rmin。
这里，在外部装置生成的指示值X没有限制的情况下，指示值X将超过最大指示值Xmax，并被输入到位置控制装置。另外，也存在由于位置控制装置内的不良现象等而超过最大指示值Xmax的情况。
在这种情况下，若超过最大指示值Xmax，则位置控制装置就要以小于SMA部件的最小阻抗值Rmin的阻抗值作为目标进行控制。其结果，SMA部件的阻抗值Rs如图20所示变得小于最小阻抗值Rmin，但随即达到最小界限，阻抗值不再变化。并且，驱动电流Is如图21所示达到最大驱动电流Imax。
若以指示值X与可动部件的位移P之间的关系来表示此种动作，则如图22所示。即，在最小指示值Xmin时，可动部件的位移P为最小位移Pmin，随着指示值X的增加可动部件的位移P也增加，并且在最大指示值Xmax时，可动部件的位移P达到最大位移Pmax，以后，即使指示值X超过最大指示值Xmax，可动部件的位移P也在最大位移Pmax而不再变化。
这样，存在外部装置生成的指示值X没有限制的情况或由于位置控制装置内的不良现象等而超过最大指示值Xmax的情况，SMA部件继续被以最大驱动电流Imax通电加热，从而导致SMA部件的特性劣化。其结果，形状记忆合金致动器的性能降低。因此，在形状记忆合金致动器的位置控制装置中，需要保护SMA部件免于过度加热的保护功能。
例如，在专利文献1公开的利用形状记忆合金的致动器中，具备极限(界限)判断部(limit determiner)和极限控制部，由极限判断部判断预先确定的极限条件正确与否，以使采用形状记忆合金的线材不超过正常动作的温度界限，作为判断的结果，当判断出极限条件成立时，由极限控制部进行控制，停止对线材的通电，使线材的形状记忆合金不被过度加热。并且，作为所述极限条件正确与否的判断方法，第一、列举出在供给线材的电量已达到预先确定的极限值时判断为极限条件已成立的第一判断方法，对该线材的供电量根据对线材的通电时间而求出。另外，作为所述极限条件正确与否的判断方法，第二、列举出在控制值与预先确定的基准值之间的差值或比值超过指定指时判断为极限条件已成立的第二判断方法，以温度作为所述控制值。
这里，在上述专利文献1公开的控制方法中，若根据极限条件的成立而停止对形状记忆合金的线材通电，则形状记忆合金的线材的形状成为通电停止时的形状，并且通过形状记忆合金的线材的伸缩而被驱动的可动部件的位置成为通电停止时的位置。其结果，可动部件的位置控制不理想。因此，在极限条件已成立时，需要例如致动器(驱动装置)通知用户极限条件成立(异常状态、错误状态)，督促用户对其进行处置，或致动器使位置控制复原并重新进行初期设定动作等所谓的异常处理(错误处理)。
如果在驱动装置或驱动装置的位置控制装置中设置这种异常处理，则驱动装置或位置控制装置的***设计变得复杂，而且需要例如控制停止、重新启动及重新位置控制动作等异常处理时间，会产生时间方面的损耗。另一方面，如果不在这些装置中设置异常处理而单纯地重新启动位置控制，则装置同样地进行动作，其结果，很有可能再次变为异常状态而无法将位置控制到所期望的位置。
专利文献1：日本专利公开公报特开2006-183564号
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的发明，其目的在于提供一种能够不停止位置控制地保护形状记忆合金的位置控制装置、位置控制方法、驱动装置及摄像装置。
本发明所提供的位置控制装置及位置控制方法是被用于利用形状记忆合金移动可动部件的形状记忆合金致动器的技术，在控制所述可动部件的位置时，当供给所述形状记忆合金部件的电量超过指定的第一阈值时，变更表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度。并且，本发明所提供的驱动装置及摄像装置具备形状记忆合金致动器和所述位置控制装置。因此，在这种位置控制装置及位置控制方法以及驱动装置及摄像装置中，即使像所述电量超过所述第一阈值、形状记忆合金部件被过度加热那样的指示值从例如外部的装置持续被输入，也变更其指示值以便降低形状记忆合金部件的温度，从而控制可动部件的位置。例如，用降低形状记忆合金部件的温度并维持供电那样的指示值，继续控制可动部件的位置。因此，这种结构的位置控制装置及位置控制方法以及驱动装置及摄像装置部能够不停止位置控制地保护形状记忆合金。
通过以下的详细记载和附图，上述的以及其他的本发明的目的、特征和优点将变得明确。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的摄像装置的结构的框图。
图2是表示图1所示的摄像装置的摄像部结构的局部剖视图。
图3是用于说明图2所示的结构的摄像部中的形状记忆合金的状态与可动部件的位置之间的关系的图。
图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的位置控制装置的结构的框图。
图5是表示图4所示的位置控制装置的动作的流程图。
图6是表示图4所示的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。
图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的位置控制装置的结构的框图。
图8是表示图7所示的位置控制装置的动作的流程图。
图9是表示图7所示的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。
图10是表示本发明的第三实施方式所涉及的位置控制装置的结构的框图。
图11是表示图10所示的位置控制装置的动作的流程图。
图12是表示图10所示的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。
图13是表示实施方式所涉及的摄像装置的动作的流程图。
图14是表示通过PWM方式对形状记忆合金部件供电时的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。
图15是表示解除保护功能时的第三位置控制装置的动作的一个例子的时间图。
图16是表示通过PWM方式对形状记忆合金部件供电时的第三位置控制装置的动作的一个例子的时间图。
图17是表示通过监视指示值X来解除保护功能时的第三位置控制装置的动作的一个例子的时间图。
图18是表示可动部件的位移与形状记忆合金部件的阻抗值之间的关系的图。
图19是表示可动部件的位移与形状记忆合金部件的驱动电流之间的关系的图。
图20是表示作为控制目标的可动部件的位置的指示值与形状记忆合金部件的阻抗值之间的关系的示意图。
图21是表示作为控制目标的可动部件的位置的指示值与形状记忆合金部件的驱动电流之间的关系的示意图。
图22是表示作为控制目标的可动部件的位置的指示值和可动部件的位移之间的关系的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。另外，在各图中标注有相同符号的结构表示相同结构，并适当地省略其说明。
(第一实施方式)
在本实施方式中，对本发明所涉及的位置控制装置及驱动装置应用于摄像装置的情况进行说明，但本发明所涉及的位置控制装置及驱动装置并非被限定在应用于摄像装置的情况，也能够单独应用或者应用于其他的装置。尤其是，利用在适合于形状记忆合金致动器的特征的装置中较为理想。形状记忆合金致动器，作为其一种特征，在工作时安静且能够得到对于其大小(尺寸)而言相对比较大的力矩(torque)，因此应用于组装在例如移动电话等移动终端中的比较小型的摄像装置较为理想，更为理想的是用于其光学***的驱动。鉴于该情况，在本实施方式中，对应用于摄像装置的位置控制装置及驱动装置进行说明。
图1是表示实施方式所涉及的摄像装置的结构的框图。图2是表示实施方式所涉及的摄像装置中的摄像部的结构的局部剖视图。图3是用于说明图2所示结构的摄像部中的形状记忆合金的状态与可动部件的位置之间的关系的图。图3(A)示出了安装在可动部件上的透镜的位置处于超过无穷极限端(beyond-infinite limit)的情况，图3(B)示出了安装在可动部件上的透镜的位置处于最接近端的情况。
摄像装置C包括：以偏置赋予方式利用形状记忆合金部件(以下简称为“SMA部件”)使可动部件移动的形状记忆合金致动器(以下简称为“SMA致动器”)、随可动部件的移动而移动的透镜、拍摄由包含透镜的摄像光学***成像的被摄物的光学图像的摄像元件、以及控制可动部件的位置的位置控制装置。
这种摄像装置C例如如图1及图2所示，包括位置控制部1、摄像部2、图像生成部3、图像数据缓冲器(image data buffer)4、图像处理部5、摄像控制部6、存储部7以及I/F部8。
位置控制部1是位置控制装置的一个例子，是用于以偏置赋予方式利用SMA部件21使可动部件24移动的SMA致动器20，并且基于从摄像控制部6输出的控制信号Sc控制可动部件24的位置的装置。关于位置控制部1将在后面进一步详述。
摄像部2是拍摄由摄像光学***成像的被摄物的光学图像的装置，将通过摄像动作而得到的图像信息向图像生成部3输出。摄像部2例如如图2所示，具备SMA致动器20、随着可动部件24的移动在光轴方向移动的透镜28、拍摄由构成摄像光学***的透镜28成像的被摄物的光学图像的摄像元件29。
SMA致动器20具备SMA部件21、固定部件22、压靠部件23以及可动部件24。
SMA部件21由预先记忆有指定的形状的SMA构成，是通过加热对可动部件24施加驱动力的部件。SMA例如为Ni-Ti合金、Cu-Al-Ni合金、Cu-Zn合金、Cu-Zn-Al合金及Ni-Al合金等。Ni-Ti合金在强度、韧性、耐腐蚀性及耐磨损性方面优异，适于SMA部件21。SMA部件21例如是截面为大致圆形的线材(线状体)，其一端在第一指定位置被固定于固定部件22，其另一端在第二指定位置被固定于可动部件24。另外，SMA部件21的两端部通过一对导线与位置控制部1连接。SMA部件21例如通过从位置控制部1经由所述一对导线供电而被通电，从而因自身的阻抗产生焦耳热(Joule heat)而被加热(通电加热)。SMA部件21例如以指定尺寸的长度预先记忆形状，当达到相变温度后，恢复至所述预先记忆的形状。
固定部件22是用于固定SMA部件21的所述一端的部件。SMA部件21通过其一端被固定于固定部件22，在SMA部件21伸缩时以其被固定的一端为基准伸缩，其另一端发生位移(移动)。其结果，由于SMA部件21的另一端固定有可动部件24，所以可动部件24随着SMA部件21的伸缩而移动。在本实施方式，因为SMA致动器20应用于摄像部2，所以固定部件22作为镜筒(lens barrel)而被形成。更具体而言，为了作为镜筒而发挥作用，固定部件22为大致呈圆筒形状的部件，在圆筒的一端具有从侧面大致垂直地沿径方向向中心延伸的俯视呈圆环状(圈(doughnut)状)的延设部25，圆筒的另一侧被圆盘状的盖部件26堵塞。另外，在圆筒的侧面内侧，在轴方向的上下空出指定的间隔设置有上部限制部件27a及下部限制部件27b。在延设部25的内侧的所述第一指定位置固定有SMA部件21的所述一端。在盖部件26的内侧设置有摄像元件29。
压靠部件23是对可动部件24施加抵抗SMA部件21的驱动力的压靠力(偏置)的部件。压靠构件23例如采用螺旋弹簧(例如压缩螺旋弹簧)等弹性体等。为了固定压靠部件23，压靠部件23的一端抵接于固定部件22。更具体而言，压靠部件23的所述一端抵接于固定部件22的延设部25的内侧。因此，固定部件22也是用于固定压靠部件23的所述一端的部件。并且，为了向可动部件24传递压靠力，将压靠部件23的另一端抵接于可动部件24。压靠部件23作为形状记忆合金致动器20的偏置弹簧(biasing spring)而发挥作用。
可动部件24是根据SMA部件21的驱动力及压靠部件23的压靠力而移动的部件。因为在本实施方式中位置控制部1及驱动装置应用于摄像装置C，所以可动部件24用于使透镜28移动，并构成保持(支撑)透镜28的镜框(lens frame)。更具体而言，可动部件24为了在透镜28的外周部分保持(支撑)透镜28而形成圆环状的形状，透镜28嵌入可动部件24的圆环状的圆形的开口部。可动部件24被配置在大致圆筒形的固定部件22的内侧以便在大致圆筒形的固定部件22的内侧接触滑动。并且，可动部件24被配置在上部限制部件27a与下部限制部件27b之间，其可动范围被上部限制部件27a和下部限制部件27b所限定。
在这种结构的SMA致动器20中，当SMA部件21的温度低于相变温度其晶体结构为马氏体相时，如图3(A)所示，SMA部件21基于压靠部件23的压靠力(从延设部25指向盖部件26的方向的力)而伸长，并且可动部件24在大致呈圆筒的固定部件22的侧面内侧滑动地沿朝向盖部件26的方向移动，随即抵接在下部限制部件27b上。此时的可动部件24的位移P被定义为最小位移Pmin。并且，透镜28随着该可动部件24的移动而移动，当可动部件24停止后，透镜28到达超过无穷极限端的聚焦位置。另一方面，如果SMA部件21被通电加热并达到相变温度以上，则其晶体结构转变为奥氏体相，并且收缩以恢复到所述预先记忆的形状。通过SMA部件21的收缩，产生抵抗压靠部件23的压靠力的方向的驱动力(从盖部件26指向延设部25的方向的力)。驱动力与压靠力彼此反向，SMA部件21和压靠部件23被设置在固定部件22上以产生这种驱动力和压靠力。基于该SMA部件21的驱动力，可动部件24在大致呈圆筒的固定部件22的侧面内侧滑动地沿朝向延设部25的方向移动，随即抵接于上部限制部件27a并停止。此时的可动部件24的位移P被定义为最大位移Pmax。并且，透镜28随着该可动部件24的移动而移动，可动部件24停止后，透镜28到达最接近端的聚焦位置。并且，如果对SMA部件21的通电被抑制或停止，则SMA部件21由于自然放热而变得低于相变温度，并由于压靠部件23的压靠力而再次从所述预先记忆的形状开始伸长。如上述那样SMA致动器20进行动作。
另外，在图2所示的例子中，因为压靠部件23被设置在固定部件22的延设部25与可动部件24之间，所以是压缩螺旋弹簧，但压靠部件23也可以是设置在固定部件22的盖部件26与可动部件24之间的拉伸螺旋弹簧。
透镜28是使被摄物的光学图像在摄像元件29的受光面上成像的摄像光学***。透镜28在本实施方式中是一个，但也可以是多个。从因延设部25具有圆环状的形状而形成的开口部导入镜筒内的来自被摄物的光，通过作为摄像光学***的透镜28在摄像元件29的受光面上成像，在摄像元件29的受光面上形成被摄物的光学图像，并且该被摄物的光学图像由摄像元件29拍摄。
摄像元件29将通过透镜28而成像的被摄物的光学图像转换为R、G、B的各色成分的电信号(图像信号)，并作为R、G、B各色的图像信号输出到图像生成部3。通过摄像控制部6来控制摄像元件29对静止画或动画的其中之一的拍摄或者摄像元件29中的各像素的输出信号的读取(水平同步、垂直同步、传送)等摄像动作。
图像生成部3对来自摄像元件29的模拟输出信号进行放大处理、数字化处理等，并且对图像整体进行适当的黑电平(black level)的确定、γ补正、白平衡调整(WB调整)、轮廓补正及色彩不均补正等众所周知的图像处理，从图像信号生成各像素的图像数据。图像生成部3所生成的图像数据被输出到图像数据缓冲器4。图像数据缓冲器4是用来临时存储图像数据、并且被用作为通过图像处理部5对该图像数据进行图像处理的操作区域的存储器，例如由作为易失性的存储元件的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成。图像处理部5是对图像数据缓冲器4的图像数据进行分辨率转换等图像处理的电路。摄像控制部6例如具备微处理器及其周边电路等，根据功能来控制位置控制部1、摄像部2、图像生成部3、图像数据缓冲器4、图像处理部5、存储部7及I/F部8等各部的动作。即，通过该摄像控制部6控制摄像装置C执行被摄物的静止画拍摄及动画拍摄的至少其中之一。存储部7是存储通过被摄物的静止画拍摄或动画拍摄所生成的图像数据的存储电路。即，存储部7具有作为静止画用及动画用的存储器的功能。存储部7包括例如作为非易失性的存储元件的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、作为可擦写的非易失性的存储元件的EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory：电可擦可编程只读存储器)、RAM等。I/F部8是与外部设备进行图像数据的收发的接口，例如是遵照USB或IEE1394等规格的接口。
在这种结构的摄像装置C中，当拍摄静止画时，摄像控制部6控制摄像部2、图像生成部3、图像数据缓冲器4及图像处理部5以进行静止画的拍摄，并且通过位置控制部1进行可动部件24(透镜28)的位置控制来进行聚焦。由此，被摄物的图像被显示在图略的显示器上。并且，拍摄者参照所述显示器按下所谓的图略的快门按钮，由此在摄像装置C中，图像数据被存储到作为静止画用存储器的存储部7中，得到静止图像。另一方面，当进行动画拍摄时，摄像控制部6控制摄像部2、图像生成部3、图像数据缓冲器4及图像处理部5以进行动画的拍摄，并且通过位置控制部1进行可动部件24(透镜28)的位置控制来进行聚焦。拍摄者参照所述显示器按下所述快门按钮，由此在摄像装置C中，以指定的帧频(frame rate)开始动画拍摄。并且，通过再一次按下所述快门按钮，动画拍摄结束。所拍摄的动态图像被存储到作为动画用存储器的存储部7中。
下面进一步说明进行该可动部件24的位置控制的位置控制部1。图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的位置控制装置的结构的框图。作为位置控制部1的第一实施方式所涉及的位置控制装置1A包括：根据表示作为控制目标的可动部件24的位置的指示值来控制可动部件24的位置的控制部；检测供给SMA部件21的电量并判断该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值的检测部；当由检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，变更所述指示值以便降低SMA部件21的温度的变更部。并且，在本实施方式中，所述控制部具备保存所述指示值的第一保存部和根据第一保存部所保存的指示值控制可动部件24的位置的第一控制部，所述变更部具备变更所述指示值以便降低SMA部件21的温度并求出变更指示值的第一运算部，和在由检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，将第一保存部所保存的所述指示值改写为由第一运算部求出的变更指示值的第一改写部。
更具体而言，如图4所示，位置控制装置1包括电流源11、电量检测部12、寄存器(register)改写部13、dx减法运算部14、比较部15、数字模拟转换部(以下简称为“DAC部”)16、寄存器部17以及阻抗值检测部18。
电流源11是为了通电加热SMA部件21而向SMA部件21供应电流的电路。向SMA部件21供应的电流值Is，通过从比较部15输入的控制信号Sc，基于比较部15的两个输入的差分来控制。电流源11将与供给SMA部件21的电流值Is相对应的电流监控值向电量检测部12输出。
阻抗值检测部18是通过根据所述电流监控值检测SMA部件21的两端的各电压值Vs及流经SMA部件21的电流值Is来检测SMA部件21的阻抗值Rs的电路。将该检测出的SMA部件21的阻抗值Rs从阻抗值检测部18向比较部15输出。
比较部15是比较从DAC部16输入的指示值Xr和从阻抗值检测部18输入的阻抗值Rs，并且将与指示值Xr和阻抗值Rs的差相对应的控制信号Sc向电流源11输出的电路。
这些电流源11、阻抗值检测部18及比较部15，通过所谓的反馈(feedback)控制来控制SMA部件21的阻抗值Rs，以使SMA部件21的阻抗值Rs成为与指示值Xr相对应的值。通过控制SMA部件21的阻抗值Rs，SMA部件21的位移(SMA部件21的长度)得以控制，并且可动部件24(透镜28)的位置得到控制。
另外，寄存器部17是保存(存储)从摄像控制部6输入的指示值X的电路，例如具备多个触发器(flip-flop)电路等。寄存器部17所保存的指示值X作为指示值Xr从寄存器部17被分别向DAC部16及dx减法运算部14输出。这里，将寄存器部17的输出表示为指示值Xr，是因为如后所述，在指定的情况下，寄存器部17所保存的值与由摄像控制部6输入的指示值X不同。
为了让可动部件24(即，透镜28)移动到指定位置，指示值X为与可动部件24(透镜28)到达所述指定位置时的SMA部件21的位移(SMA部件21的长度)相对应的SMA部件21的阻抗值。在本实施方式中，因为是摄像装置C，所以所述指定位置为透镜28的聚焦位置。另外，可动部件24(透镜28)的位置与SMA部件21的阻抗值Rs之间的关系，例如以计算式或表格形式等被存储到摄像控制部6中。或者，将可动部件24(透镜28)的位置与SMA部件21的位移(长度)之间的关系、及SMA部件21的位移(长度)与SMA部件21的阻抗值Rs之间的关系存储到摄像控制部6中。
DAC部16是将由寄存器17输入的指示值Xr从数字值向模拟值转换的电路。该转换后的模拟值的指示值Xr，如上所述，从DAC部16向比较部15输出。
这里，所述控制部作为其一个结构例具备电流源11、比较部15、DAC部16、阻抗值检测部18及寄存器17，所述第一保存部作为其一个结构例具备寄存器部17，所述第一控制部作为其一个结构例具备电流源11、DAC部16、比较部15及阻抗值检测部18。
并且，dx减法运算部14是从由寄存器17输入的指示值Xr中减去预先设定的指定值dx的电路。从dx减法运算部14将该减法运算后的值(Xr-dx)向寄存器改写部13输出。
另外，电量检测部12是所述检测部的一个结构例，是基于从电流源11输入的电流监控值监视供给SMA部件21的电量，并且当供给SMA部件21的电量满足预先设定的规定条件时将表示该内容的触发信号(trigger signal)St向寄存器改写部13输出的电路。通过监视供给SMA部件21的电量，来监视SMA部件21是否被过度加热。所述规定条件是指从电流源11向SMA部件21供应的电量是否超过预先设定的第一电力阈值Wth1，电量检测部12，在从电流源11向SMA部件21供应的电量超过第一电力阈值Wth1时，判断为满足所述规定条件，并向寄存器改写部13输出触发信号St，而在从电流源11向SMA部件21供应的电量为第一电力阈值Wth1以下时，判断为不满足所述规定条件，不向寄存器改写部13输出触发信号St。在本实施方式中，向电量检测部12输入与从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is相对应的电流监控值。因此，在本实施方式中，所述规定条件是指：是否从电流源11输入的电流值Is超过预先设定的电流阈值Ith、且其持续时间Ts超过时间阈值Tth。电量检测部12在从电流源11输入的电流值Is超过电流阈值Ith且其持续时间Ts超过时间阈值Tth时，判断为满足所述规定条件，并向寄存器改写部13输出触发信号St。
另外，还可以设置用来检测施加给SMA部件21的电压的电压值检测部，电量检测部12可以利用从该电压值检测部输入的电压值Vs(或其监控值)代替所述电流监控值。此时，在本实施方式中，所述规定条件是指：是否所述电压值Vs超过预先设定的电压阈值Vth、且其持续时间Ts超过时间阈值Tvth。电量检测部12在电压值Vs超过电压阈值Vth且其持续时间Ts超过时间阈值Tvth时，判断为满足所述规定条件，并向寄存器改写部13输出触发信号St。或者，除了利用所述电流值Is也可以利用所述电压值Vs。此时，供给SMA部件21的电量通过将所述电流值Is、所述电压值Vs和所述持续时间Ts相乘而直接求出。
若从电量检测部12输入触发信号St，则寄存器改写部13用从dx减法运算部14输入的值(Xr-dx)改写寄存器部17的保存内容。即，寄存器部17通过寄存器改写部13的n次改写动作，保存(Xr-ndx)(n＝1、2、3、……)。
这里，所述变更部作为其一个结构例具备dx减法运算部14及寄存器改写部13，所述第一运算部作为其一个结构例具备dx减法运算部14，并且，所述改写部作为其一个结构例具备寄存器改写部13。
下面对这种结构的位置控制装置1A的动作进行说明。图5是表示第一实施方式所涉及的位置控制装置的动作的流程图。
在摄像装置C中，该动作开始，并且为了进行透镜28的聚焦，从摄像控制部6向寄存器部17输出表示应该驱动的透镜28的位置(可动部件24的位置)的指示值X并将其保存。将该指示值X作为指示值Xr从寄存器部17分别向dx减法运算部14及DAC部16输出。在dx减法运算部14中，从该指示值Xr减去指定值dx，并将该减法运算结果(Xr-dx)向寄存器改写部13输出。另一方面，在DAC部16中，指示值Xr从数字值被转换成模拟值，并将该模拟值的指示值Xr向比较部15输出。从阻抗值检测部18向比较部15输入由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs。在比较部15中，比较来自DAC部16的指示值Xr和来自阻抗值检测部18的阻抗值Rs，并将与其差值相对应的控制信号Sc从比较部15向电流源11输出。在电流源11中，通过该控制信号Sc控制对SMA部件21供应的电流值Is，并将对SMA部件21供应的该电流值Is向电量检测部12输出。
在图5中，在步骤S11，在电量检测部12中，处理动作等待一定时间(处理待机)。接下来，在步骤S12，电量检测部12基于电流监控值判断由电流源11输入的电流值Is是否大于电流阈值Ith。其结果，当所述电流值Is未超过电流阈值Ith(否)时，通过执行步骤17计数器被复位(reset)，处理返回步骤S11。另一方面，其结果，当所述电流值Is超过电流阈值Ith(是)时，通过执行步骤13计数增加(递增)。该计数是用于计数从电流源11输入的电流值Is大于电流阈值Ith的持续时间Ts的变量。
接下来，在步骤S14中，电量检测部12判断所述计数是否超过时间阈值Tth。其结果，当所述计数未超过时间阈值Tth(否)时，处理返回步骤S11。另一方面，其结果，当所述计数超过时间阈值Tth(是)时，通过执行步骤S15生成触发信号St，并将其从电量检测部12向寄存器改写部13输出。
接下来，在步骤S16中，如果寄存器改写部13接收到该触发信号St，则寄存器部17的保存内容被改写成从dx减法运算部14输入的值(Xr-dx)。由此，比指示值Xr小指定值dx的值(Xr-dx)作为新的指示值Xr经由DAC部16被输入至比较部15。因此，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is得以降低。
接下来，步骤S16的处理被执行后，处理返回到步骤S11。因此，在即使指示值Xr减少了指定值dx，从电流源11向SMA部件12供应的电流值Is也仍然超过电流阈值Ith时，通过执行上述的步骤S11至步骤S16的处理，比指示值(Xr-dx)小指定值dx的值(Xr-2dx)作为新的指示值Xr经由DAC部16而加以输入。这样，在从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is超过电流阈值Ith时，指示值Xr依次被降低指定值dx。因此，不会持续对SMA部件21供应过电流，从而能够保护SMA部件21免于过电流供应。指定指dx是指示值Xr降低一次的降低量。
并且，若在这种保护功能工作期间，从摄像控制部6输入新的指示值X，则位置控制装置1A基于该新的指示值X如上述那样动作。在与该新的指示值X相对应的电流值Is未超过电流阈值Ith时，位置控制装置1A将会正常地继续位置控制的动作。因此，即使向SMA部件21供应过电流而满足所述规定条件，第一实施方式所涉及的位置控制装置1A也不会停止位置控制，能够保护SMA部件21。
下面举一具体例更具体地说明位置控制装置1A的动作。
图6是表示第一实施方式所涉及的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。在图6中，从上开始依次为指示值X、指示值Xr、SMA部件21的驱动电流Is及可动部件24的位移的各时间图，横轴是表示时间经过的时间。
例如，如图6所示，若在时刻T11，从摄像控制部6向寄存器部17输入指示值X＝Xa，则位置控制装置1A如上述那样动作，并将与指示值X＝Xa相对应的指示值Xr＝Xra经由DAC部16输入至比较部15。由于指示值Xra与阻抗值检测部18所检测出的SMA部件21的阻抗值Rs在本例中大不相同，因此从电流源11向SMA部件21供应比较大的电流值Is、这里为电流源11的最大电流值Imax。接受该最大电流Imax的供应，SMA部件21由于通电加热而向记忆形状恢复(收缩)，并且可动部件24向着控制目标进行位移，以便可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。在此期间，该电流值Imax超过电流阈值Ith。因此，图5所示的步骤S11至步骤S14每隔一定时间反复执行，所述计数增加。当可动部件24靠近控制目标时，在本例中，SMA部件21的阻抗值Rs靠近指示值Xra，其结果，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is从最大电流值Imax开始减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is变为电流阈值Ith以下。因此，在图5所示的步骤S12，从步骤S12返回步骤11，所述计数器的计数增加(counting-up)结束。然后，在时刻T12，可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。
另一方面，若在时刻T13，从摄像控制部6向寄存器部17输入指示值X＝Xb(＞Xa)，则位置控制装置1A如上述那样动作，并将与指示值X＝Xb相对应的指示值Xr＝Xrb(＞Xra)经由DAC部16输入至比较部15。另外，在从时刻T12到时刻T13期间，执行图5所示的步骤S11、步骤S12及步骤S17，所述计数器被复位。由于指示值Xrb与由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs在本例中大不相同，因此从电流源11向SMA部件21供应比较大的电流值Is、这里为电流源11的最大电流值Imax。接受该最大电流Imax的供应，SMA部件21因通电加热而向记忆形状恢复(收缩)，并且可动部件24向着控制目标位移，以便可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。在此期间，该电流值Imax超过电流阈值Ith。因此，图5所示的步骤S11至步骤S14每隔一定时间反复执行，所述计数增加。在图5所示的例子中，即使可动部件24抵接于上部限制部件27a而可动部件24的位移达到最大值Pmax，也从电流源11向SMA部件21供应最大电流值Imax。因此，图5所示的步骤S11至步骤S14继续每隔一定时间反复执行，所述计数进一步增加，随即所述计数超过时间阈值Tth。因此，接着步骤S14执行步骤S15，从电量检测部12向寄存器改写部13输出触发信号St，寄存器改写部13用值(Xrb-dx)改写寄存器部17。其结果，在比较部15中与来自阻抗值检测部18的SMA部件21的阻抗值Rs进行比较的来自DAC部16的值从指示值Xrb向值(Xrb-dx)减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is从最大电流值Imax开始减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is变为电流阈值Ith以下。因此，在图5所示的步骤S12，从步骤S12返回步骤11，所述计数器的计数增加结束。然后，SMA部件21在经过与值(Xrb-dx)相对应的位移后静止，可动部件24(透镜28)停止在与值(Xrb-dx)相对应的位置。
并且，若在时刻T15从摄像控制部6向寄存器部17输入指示值X＝Xc(＜Xb)，则位置控制装置1A如上述那样开始动作。
这样，即使向SMA部件21供应过电流而满足所述规定条件，第一实施方式所涉及的位置控制装置1A也不会停止位置控制，能够保护SMA部件21。
另外，在上述的例子中，说明了SMA部件21的位移达到最大值Pmax，并且从电流源11向SMA部件21供应最大电流值Imax的例子，但是，在例如因动作环境的变化或驱动负载的增大，而从电流源11向SMA部件21供应最大电流值Imax情况下也同样地动作，能够利用位置控制装置1A。
下面，对其他的实施方式进行说明。
(第二实施方式)
图7是表示第二实施方式所涉及的位置控制装置的结构的框图。作为位置控制部1的第二实施方式所涉及的位置控制装置1B包括：所述控制部、所述检测部以及所述变更部，并且，在本实施方式中，所述变更部具备：保存补偿值(offset value)的第二保存部、变更补偿值以便降低SMA部件21的温度并求出变更补偿值的第二运算部、以及在由所述检测部判断为所述电量超过所述阈值时，将保存于第二保存部的补偿值改写为由第二运算部求出的变更补偿值的第二改写部，所述控制部具备：用保存于第二保存部的补偿值补偿所述指示值的补偿部、和根据由补偿部补偿的指示值控制可动部件24的位置的第二控制部。
更具体而言，如图7所示，位置控制装置1B包括电流源11、电量检测部12、减法运算部61、dx加法运算部62、寄存器部63、寄存器改写部64、比较部15、DAC部16以及阻抗值检测部18。
在图4所示的第一实施方式所涉及的位置控制装置1A中，在SMA部件21的过电流保护时，是通过寄存器部17、dx减法运算部14及寄存器改写部13将指示值Xr依次降低指定指dx，但第二实施方式所涉及的位置控制装置1B是通过减法运算部61、dx加法运算部62、寄存器部63及寄存器改写部64将指示值Xr依次降低指定指dx。因此，由于第二实施方式的位置控制装置1B的电流源11、电量检测部12、比较部15、DAC部16及阻抗值检测部18分别与第一实施方式的位置控制装置1A的电流源11、电量检测部12、比较部15、DAC部16及阻抗值检测部18相同，所以省略其说明。
寄存器部63是保存(存储)从由摄像控制部6输入的指示值X中要被减去的补偿值AO的电路，例如具备多个触发器电路等。保存于寄存器部63的补偿值AO从寄存器部63被分别向减法运算部61及dx加法运算部62输出。保存于寄存器部63的补偿值AO在摄像装置C的启动时等初始化时，作为初期值被设置(设定)为0。
减法运算部61是从由摄像控制部6输入的指示值X中减去由寄存器部63输入的补偿值AO的电路。将该减法运算后的值(X-AO)作为指示值Xr向DAC部16输出。这里，将减法运算部61的输出表示为指示值Xr，与第一实施方式的情况同样，是因为在指定的情况下，从减法运算部61输出的值与由摄像控制部6输入的指示值X不同。
dx加法运算部62是将从寄存器63输入的补偿值AO加上预先设定的指定指dx的电路。该加法运算后的值(AO+dx)从dx加法运算部62向寄存器改写部64输出。
若从电量检测部12输入触发信号St，则寄存器改写部64用从dx加法运算部62输入的值(AO+dx)改写寄存器部63的补偿值AO(AO←AO+dx)。即，寄存器部63通过寄存器改写部64的n次改写动作，保存(AO+ndx)(n＝1、2、3、……)。
这里，所述控制部作为其一个结构例具备电流源11、比较部15、DAC部16、阻抗值检测部18及减法运算部61，所述补偿部作为其一个结构例具备减法运算部61，所述第二控制部作为其一个结构例具备电流源11、DAC部16、比较部15及阻抗值检测部18。
另外，所述变更部作为其一个结构例具备dx加法运算部62、寄存器部63及寄存器改写部64，所述第二保存部作为其一个结构例具备寄存器部63，所述第二运算部作为其一个结构例具备dx加法运算部62，并且，所述改写部作为其一个结构例具备寄存器改写部64。
下面对这种结构的位置控制装置1B的动作进行说明。图8是表示第二实施方式所涉及的位置控制装置的动作的流程图。
在摄像装置C中，该动作开始，并且例如为了进行透镜28的聚焦，从摄像控制部6向减法运算部61输出表示应该驱动的透镜28的位置(可动部件24的位置)的指示值X并将其保存。该指示值X在减法运算部61中被减去从寄存器部63输入的补偿值AO，并作为指示值Xr从减法运算部61向DAC部16输出。另外，寄存器部63的补偿值AO作为初期值AOi在本实施方式中被设定为0(＝AOi)。而且，在dx加法运算部62，将该补偿值AO加上指定指dx，并将该加法运算结果(AO+dx)向寄存器改写部64输出。另一方面，在DAC部16，指示值Xr从数字值被转换成模拟值，并将该模拟值的指示值Xr向比较部15输出。从阻抗值检测部18向比较部15输入由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs。在比较部15，比较来自DAC部16的指示值Xr和来自阻抗值检测部18的阻抗值Rs，并将与其差值相对应的控制信号Sc从比较部15向电流源11输出。在电流源11，通过该控制信号Sc，控制向SMA部件21供应的电流值Is，并将供给SMA部件21该电流值Is向电量检测部12输出。
在图8中，步骤S21、步骤S22、步骤S23、步骤S24及步骤S27的各动作，分别与图5所示的上述的步骤S11、步骤S12、步骤S13、步骤S14及步骤S17的各动作相同，所以省略其说明。
步骤S24的判断的结果，如果是所述计数超过时间阈值Tth(是)，则通过执行步骤S25生成触发信号St，并将其从电量检测部12向寄存器改写部64输出。
接下来，在步骤S26中，若寄存器改写部64接收到该触发信号St，则用从dx加法运算部62输入的值(AOi+dx)改写寄存器部63的补偿值AO(AO←AOi+dx)。通过向减法运算部61输出该寄存器部63所保存的补偿值AO(＝AOi+dx)，比指示值X小补偿值AO(＝AOi+dx)的值(X-AO)(＝X-(AOi+dx))作为新的指示值Xr经由DAC部16被输入至比较部15。因此，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is得以降低。
接下来，步骤S26的处理被执行后，处理返回到步骤S21。因此，在即使指示值X减少了补偿值AO(＝AOi+dx)，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is也仍然超过电流阈值Ith时，通过执行上述的步骤S21至步骤S26的处理，比指示值(X-AO)(＝X-(AOi+dx))小指定指dx的值(X-(AOi+2dx))作为新的指示值Xr经由DAC部16而加以输入。这样，在从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is超过电流阈值Ith时，指示值X依次被降低指定指dx。因此，不会持续对SMA部件21供应过电流，从而能够保护SMA部件21免于过电流供应。指定指dx是指示值X降低一次的降低量。
并且，若在这种保护功能工作期间，从摄像控制部6输入新的指示值X，则位置控制装置1B基于该新的指示值X如上述那样动作。在与该新的指示值X相对应的电流值Is未超过电流阈值Ith时，位置控制装置1B将会正常地继续位置控制的动作。因此，即使向SMA部件21供应过电流而满足所述规定条件，第二实施方式所涉及的位置控制装置1B也不会停止位置控制，能够保护SMA部件21。
下面举一具体例更具体地说明位置控制装置1B的动作。
图9是表示第二实施方式所涉及的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。在图9中，从上开始依次为指示值X、指示值Xr、补偿值AO、SMA部件21的驱动电流Is及可动部件24的位移的各时间图，横轴是表示时间经过的时间。
例如，如图9所示，若在时刻T21，从摄像控制部6向减法运算部61输入指示值X＝Xa，则位置控制装置1B如上述那样动作，并将从指示值X＝Xa减去来自寄存器部63的补偿值AO后的指示值Xr＝Xa-AO＝Xra经由DAC部16输入至比较部15。由于指示值Xra与由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs在本例中大不相同，因此从电流源11向SMA部件21供应比较大的电流值Is、这里为电流源11的最大电流值Imax。接受该最大电流Imax的供应，SMA部件21因通电加热而向记忆形状恢复(收缩)，并且SMA部件21向着目标位移位移，以便可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。在此期间，该电流值Imax超过电流阈值Ith。因此，图8所示的步骤S21至步骤S24每隔一定时间反复执行，所述计数增加。当SMA部件21接近目标位移时，在本例中，SMA部件21的阻抗值Rs接近指示值Xra，其结果，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is从最大电流值Imax开始减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is变为电流阈值Ith以下。因此，在图8所示的步骤S22，从步骤S22返回步骤21，所述计数器的计数增加结束。然后，在时刻T22，可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。
另一方面，若在时刻T23，从摄像控制部6向减法运算部61输入指示值X＝Xb(＞Xa)，则位置控制装置1B如上述那样动作，并将从指示值X＝Xb减去来自寄存器部63的补偿值AO后的指示值Xr＝Xb-AO＝Xrb经由DAC部16输入至比较部15。另外，在从时刻T22到时刻T23期间，执行图8所示的步骤S21、步骤S22及步骤S27，所述计数器被复位。由于指示值Xrb与由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs在本例中大不相同，因此从电流源11向SMA部件21供应比较大的电流值Is、这里为电流源11的最大电流值Imax。接受该最大电流Imax的供应，SMA部件21因通电加热而向记忆形状恢复(收缩)，并且SMA部件21向着目标位移进行位移，以便可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。在此期间，该电流值Imax超过电流阈值Ith。因此，图8所示的步骤S21至步骤S24每隔一定时间反复执行，所述计数增加。在图8所示的例子中，即使可动部件24抵接于上部限制部件27a而SMA部件21的位移达到最大值Pmax，也从电流源11向SMA部件21供应最大电流值Imax。因此，图8所示的步骤S21至步骤S24继续每隔一定时间反复执行，所述计数进一步增加，随即所述计数超过时间阈值Tth。因此，接着步骤S24执行步骤S25，从电量检测部12向寄存器改写部64输出触发信号St，寄存器改写部64用值(AO+dx)改写寄存器部63，并作为新的保存于寄存器部63的补偿值AO。其结果，在比较部15中与来自阻抗值检测部18的SMA部件21的阻抗值Rs进行比较的来自DAC部16的值成为比指示值Xrb小补偿值AO的值(Xrb-(AO+dx))，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is从最大电流值Imax开始减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is变为电流阈值Ith以下。因此，在图8所示的步骤S22，从步骤S22返回步骤21，所述计数器的计数增加结束。然后，SMA部件21在经过与比指示值Xrb小补偿值AO的值(Xrb-(AO+dx))相对应的位移后静止，可动部件24(透镜28)停止在与该值(Xrb-(AO+dx))相对应的位置。
并且，若在时刻T25从摄像控制部6向减法运算部61输入指示值X＝Xc(＜Xb)，则位置控制装置1B如上述那样开始动作。这里，作为寄存器部63的补偿值A维持过去由寄存器改写部64的改写动作而被改写后的值。因此，在指示值X被更新为指示值Xc后，位置控制装置1B在补偿值AO保留在寄存器部63的状态下动作。因此，在由于因位置控制装置1B的动作环境的变化引起的阻抗值的变动或电路的变动，使从电流源11向SMA部件21供应的电量变得大于与指示值Xc相对应的电量时，能够对其进行补正。
这样，即使向SMA部件21供应过电流而满足所述规定条件，第二实施方式所涉及的位置控制装置1B也不会停止位置控制，能够保护SMA部件21。
下面，对其他的实施方式进行说明。
(第三实施方式)
图10是表示第三实施方式所涉及的位置控制装置的结构的框图。作为位置控制部1的第三实施方式所涉及的位置控制装置1C包括：所述控制部、所述检测部以及所述变更部，并且，在本实施方式中，所述变更部具备：保存界限值的第三保存部、变更界限值以便降低SMA部件21的温度并求出变更界限值的第三运算部、以及在由所述检测部判断为所述电量超过所述阈值时将保存于第三保存部的界限值改写为由第三运算部求出的变更界限值的第三改写部，所述控制部具备：比较所述指示值与保存于第三保存部的界限值并选择较小值的选择部、和根据由选择部所选择的值控制可动部件24的位置的第三控制部。
更具体而言，位置控制装置1C包括电流源11、电量检测部12、最小值选择部(MIN)71、dx减法运算部72、寄存器部73、寄存器改写部74、比较部15、DAC部16以及阻抗值检测部18。
在图4所示的第一实施方式所涉及的位置控制装置1A中，在SMA部件21的过电流保护时，是通过寄存器部17、dx减法运算部14及寄存器改写部13将指示值Xr依次降低指定指dx，但第三实施方式所涉及的位置控制装置1C是通过最小值选择部71、dx减法运算部72、寄存器部73及寄存器改写部74将指示值Xr的上限极限限制为寄存器部73的寄存值AL。因此，由于第三实施方式的位置控制装置1C的电流源11、电量检测部12、比较部15、DAC部16及阻抗值检测部18分别与第一实施方式的位置控制装置1A的电流源11、电量检测部12、比较部15、DAC部16及阻抗值检测部18相同，所以省略其说明。
寄存器部73是保存(存储)向比较部15输出的指示值Xr的上限值AL的电路，例如具备多个触发器电路等。寄存器部73所保存的上限值AL从寄存器部73向最小值选择部71输出。寄存器部73所保存的上限值AL，在摄像装置C启动时等初始化时，作为初期值ALi被设置(设定)为比较大的值、例如寄存器部73能够取得的最大值或摄像控制部6能够输出的值以上的值。
最小值选择部71是对从摄像控制部6输入的指示值X与从寄存器部73输入的上限值AL进行比较并输出较小值的电路。即，在X＞AL时，最小值选择部71输出上限值AL，而在X≤AL时，最小值选择部71输出指示值X。该最小值选择部71所选择的值作为指示值Xr被分别向DAC部16及dx减法运算部72输出。这里，将最小值选择部71的输出表示为指示值Xr，与第一实施方式的情况同样，是因为在指定的情况下，从最小值选择部71输出的值与由摄像控制部6输入的指示值X不同。
dx减法运算部72是从由最小值选择部71输出的指示值Xr中减去预先设定的指定指dx的电路。将该减法运算后的值(Xr-dx)向寄存器改写部74输出。
若从电量检测部12输入触发信号St，则寄存器改写部74用从dx减法运算部72输入的值(Xr-dx)改写寄存器部73的上限值AL(AL←Xr-dx)。即，寄存器部73通过寄存器改写部74的n次改写动作，保存(Xr-ndx)(n＝1、2、3、……)。
这里，所述控制部作为其一个结构例具备电流源11、比较部15、DAC部16、阻抗值检测部18及最小值选择部71，所述选择部作为其一个结构例具备最小值选择部71，所述第三控制部作为其一个结构例具备电流源11、DAC部16、比较部15及阻抗值检测部18。
另外，所述变更部作为其一个结构例具备dx减法运算部72、寄存器部73及寄存器改写部74，所述第三保存部作为其一个结构例具备寄存器部73，所述第三运算部作为其一个结构例具备dx减法运算部72，并且，所述改写部作为其一个结构例具备寄存器改写部74。
下面对这种结构的位置控制装置1C的动作进行说明。图11是表示第三实施方式所涉及的位置控制装置的动作的流程图。
在摄像装置C中，该动作开始，并且例如为了进行透镜28的聚焦，从摄像控制部6向最小值选择部71输出表示应该驱动的透镜28的位置(可动部件24的位置)的指示值X。在最小值选择部71中，对来自摄像控制部6的指示值X与来自寄存器部73的上限值AL进行比较并选择较小值，将所选择的值作为指示值Xr从最小值选择部71分别向dx减法运算部72及DAC部16输出。在dx减法运算部72中，从该指示值Xr减去指定指dx，并将该减法运算结果(Xr-dx)向寄存器改写部74输出。另一方面，在DAC部16中，指示值Xr从数字值被转换成模拟值转换，并将该模拟值的指示值Xr向比较部15输出。从阻抗值检测部18向比较部15输入由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs。在比较部15中，比较来自DAC部16的指示值Xr和来自阻抗值检测部18的阻抗值Rs，并将与其差值相对应的控制信号Sc从比较部15向电流源11输出。在电流源11中，通过该控制信号Sc控制向SMA部件21供应的电流值Is，并将对SMA部件21供应的该电流值Is向电量检测部12输出。
在图11中，步骤S31、步骤S32、步骤S33、步骤S34及步骤S37的各动作，分别与图5所示的上述的步骤S11、步骤S12、步骤S13、步骤S14及步骤S17的各动作相同，所以省略其说明。
步骤S34的判断的结果，如果是所述计数超过时间阈值Tth(是)，则通过执行步骤S35生成触发信号St，并将其从电量检测部12向寄存器改写部74输出。
接下来，在步骤S36中，若寄存器改写部74接收到该触发信号St，则用从dx减法运算部72输入的值(Xr-dx)改写寄存器部73的上限值AL(AL←Xr-dx)。由此，由最小值选择部71选择比指示值X小的上限值AL(＝Xr-dx)。因此，比指示值Xr小指定指dx的值(Xr-dx)作为新的指示值Xr经由DAC部16被输入至比较部15。因此，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is得以降低。
接下来，步骤S36的处理被执行后，处理返回到步骤S31。因此，在即使指示值X减少了指定指dx，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is也仍然超过电流阈值Ith时，通过执行上述的步骤S31至步骤S36的处理，寄存器部73的上限值AL通过寄存器改写部74的改写动作而被改写(AL←Xr-2dx)，并向最小值选择部71输出该上限值AL(＝Xr-2dx)。由此，在最小值选择部71中，选择小于指示值X的上限值AL(＝Xr-2dx)，并且比上次的指示值(Xr-dx)小指定指dx的值(Xr-2dx)作为新的指示值Xr经由DAC部16加以输入。这样，在从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is超过电流阈值Ith时，指示值Xr依次被降低指定指dx。因此，不会持续对SMA部件21供应过电流，从而能够保护SMA部件21免于过电流供应。指定指dx是指示值Xr降低一次的降低量。
并且，若在这种保护功能工作期间，从摄像控制部6输入新的指示值X，则位置控制装置1C基于该新的指示值X如上述那样动作。在与该新的指示值X相对应的电流值Is未超过电流阈值Ith时，位置控制装置1C将会正常地继续位置控制的动作。因此，即使向SMA部件21供应过电流而满足所述规定条件，第三实施方式所涉及的位置控制装置1C也不会停止位置控制，能够保护SMA部件21。
如上所述，最小值选择部71选择并输出来自摄像控制部6的指示值X和来自寄存器部73的寄存值AL中的较小值，并且，最小值选择部71的输出一方面被作为指示值Xr向DAC部16输出，另一方面向dx减法运算部72输出并被减去指定指dx，如果输入有触发信号St，则寄存器改写部74用dx减法运算部72的输出值改写寄存器部73的寄存值AL。因此，保存于寄存器部73的寄存值AL成为指示值Xr的上限值。
下面举一具体例更具体地说明位置控制装置1C的动作。
图12是表示第三实施方式所涉及的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。在图12中，从上开始依次为指示值X、指示值Xr、寄存器部73的寄存值AL、SMA部件21的驱动电流Is及可动部件24的位移的各时间图，横轴是表示时间经过的时间。
例如，如图12所示，若在时刻T31，从摄像控制部6向最小值选择部71输入指示值X＝Xa，则位置控制装置1C如上述那样动作，对来自摄像控制部6的指示值X＝Xa与来自寄存器部73的寄存值(上限值)进行比较，并将较小值、这里，因为在寄存器部73设定(设置)有初期值，所以是指示值Xr＝Xa＝Xra经由DAC部16输入至比较部15。由于指示值Xra与由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs在本例中大不相同，因此从电流源11向SMA部件21供应比较大的电流值Is、这里为电流源11的最大电流值Imax。接受该最大电流Imax的供应，SMA部件21因通电加热而向记忆形状恢复(收缩)，并且SMA部件21向着目标位移进行位移，以便可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。在此期间，该电流值Imax超过电流阈值Ith。因此，图11所示的步骤S31至步骤S34每隔一定时间反复执行，所述计数增加。当SMA部件21靠近目标位移时，在本例中，SMA部件21的阻抗值Rs靠近指示值Xra，其结果，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is从最大电流值Imax开始减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is变为电流阈值Ith以下。因此，在图11所示的步骤S32，从步骤S32返回步骤S31，所述计数器的计数增加结束。然后，在时刻T32，可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。
另一方面，若在时刻T33，从摄像控制部6向最小值选择部71输入指示值X＝Xb(＞Xa)，则位置控制装置1C如上述那样动作，对来自摄像控制部6的指示值X＝Xb和来自寄存器部73的寄存值(上限值)进行比较，并将较小值、这里，因为寄存器部73中设定(设置)有初期值所以是指示值Xr＝Xb＝Xrb经由DAC部16输入至比较部15。另外，在从时刻T32到时刻T33期间，执行图11所示的步骤S31、步骤S32及步骤S37，所述计数器被复位。由于指示值Xrb与由阻抗值检测部18检测出的SMA部件21的阻抗值Rs在本例中大不相同，因此从电流源11向SMA部件21供应比较大的电流值Is，这里为电流源11的最大电流值Imax。接受该最大电流Imax的供应，SMA部件21因通电加热而向记忆形状恢复(收缩)，并且SMA部件21向着目标位移进行位移，以便可动部件24(透镜28)移动到所期望的位置。在此期间，该电流值Imax超过电流阈值Ith。因此，图11所示的步骤S31至步骤S34每隔一定时间反复执行，所述计数增加。在图12所示的例子中，即使可动部件24抵接于上部限制部件27a而SMA部件21的位移达到最大值Pmax，也从电流源11向SMA部件21供应最大电流值Imax。因此，图11所示的步骤S31至步骤S34继续每隔一定时间反复执行，所述计数进一步增加，并且随即所述计数超过时间阈值Tth。因此，接着步骤S34执行步骤S35，从电量检测部12向寄存器改写部74输出触发信号St，寄存器改写部74用值(Xrb-dx)改写寄存器部73。其结果，通过由最小值选择部71比较及选择指示值Xb＝Xrb和寄存器值(上限值)AL＝Xrb-dx，在比较部15中与来自阻抗值检测部18的SMA部件21的阻抗值Rs进行比较的来自DAC部16的值从指示值Xrb向值(Xrb-dx)减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is从最大电流值Imax开始减小，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is变为电流阈值Ith以下。因此，在图11所示的步骤S32，从步骤S32返回步骤S31，所述计数器的计数增加结束。然后，SMA部件21在经过与值(Xrb-dx)相对应的位移后静止，可动部件24(透镜28)停止在与值(Xrb-dx)相对应的位置。
并且，若在时刻T35从摄像控制部6向最小值选择部71输入指示值X＝Xc(＜Xb)，则位置控制装置1C如上述那样开始动作。
这样，即使向SMA部件21供应过电流而满足所述规定条件，第三实施方式所涉及的位置控制装置1C也不会停止位置控制，能够保护SMA部件21。
接着，对本实施方式所涉及的摄像装置C的动作进行说明。
图13是表示实施方式所涉及的摄像装置的动作的流程图。在图13中，首先，在步骤S101，按压例如图略的电源开关从而电源被接通(ON)后，在步骤S102，将摄像装置C的各部初始化。接着，为了在可动部件24的位置控制时设定其基准位置，将由上述的第一至第三实施方式所涉及的位置控制装置1A至1C的指示值变更而实现的保护功能设定成无效(关闭)。
接下来，在步骤S104，通过摄像控制部6增加指示值X，在步骤S105，等待预先设定的指定的一定时间，在步骤S106，判断可动部件24(透镜28)是否到达最接近端。该判断例如根据SMA部件21的阻抗值Rs有无变化来进行。另外，该判断例如在由摄像元件29拍摄的被摄物的光学图像中确定关注图像，根据该关注图像的尺寸有无变化加以判断。另外，该判断例如通过以下方式进行：在上部限制部件27a设置极限开关等机械性动作的开关，并且该开关随着可动部件24抵接于上部限制部件27a而被接通。作为该判断的结果，如果是可动部件24到达最接近端(是)，则执行步骤S107。另一方面，该判断的结果如果为可动部件24未到达最接近端(否)，处理返回步骤S104。因此，摄像装置C通过摄像控制部6一边逐步增加指示值X，一边判断可动部件24是否到达最接近端。
在步骤S107，通过摄像控制部6，判断为可动部件24已到达最接近端时的指示值X被确定为指示值上限。由此，在控制可动部件24(透镜28)的位置时作为基准的可动部件24的位置与指示值X的值(SMA部件21的阻抗值Rs的值)建立关系。另外，所述指示值上限也可以被设定为从判断为可动部件24已到达最接近端时的指示值X减去少许的余裕量(margin amount)所得的值。
这样，通过摄像控制部6动作，在启动时，检测可动部件24(透镜28)的可动界限位置，并基于该检测出的检测结果决定指示值的范围。
接下来，在步骤S108，将在步骤S103中已置为无效的保护功能设定为有效(ON)，在步骤S109，摄像动作开始，并通过该摄像动作从摄像控制部6向位置控制部1(位置控制装置1A至1C)输出指示值X，在步骤S110，为了根据指示值X控制可动部件24(透镜28)的位置，通过位置控制部1(位置控制装置1A至1C)对摄像部2进行驱动控制。
另外，在上述的实施方式中，电流源11也可以通过所谓的PWM方式向SMA部件21供电。在该PWM方式中，电流源11通过电流脉冲(或电压脉冲)向SMA部件21供电，并且通过调制该脉冲宽度来控制(调整)该供电。此时，所述规定条件为：是否PWM的脉冲宽度PW超过预先设定的第一脉冲宽度阈值PWth1，并且这种脉冲的施加次数(供应次数)Np超过预先设定的第一脉冲次数阈值Npth1。电流检测部12，在通过PWM方式供给SMA部件21的电流脉冲(或电压脉冲)的、脉冲宽度PW超过预先设定的第一脉冲宽度阈值PWth1的施加次数Np超过预先设定的第一脉冲次数阈值Npth1时，判断为所述电量超过所述阈值，即判断为满足所述规定条件，并向寄存器改写部13输出触发信号St。
图14是表示通过PWM方式向形状记忆合金部件供电时的位置控制装置的动作的一个例子的时间图。在图14中，从上开始依次为指示值X、指示值Xr、寄存器部17、63、73的寄存值A、SMA部件21的驱动电流Is、电流脉冲宽度PW、脉冲数的计数值及可动部件24的位移的各时间图，横轴是表示时间经过的时间。
在这种情况下，如图14所示，在时刻T41至时刻T42期间及时刻T43至时刻T44期间，驱动电流Is的电流脉冲宽度PW超过第一脉冲宽度阈值PWth1，使可动部件24(透镜28)到达目标位置的电流脉冲每次供给SMA部件21时其脉冲数的计数器增加计数。并且，在时刻T41至时刻T42期间，在脉冲数的计数值超过第一脉冲次数阈值Npth1之前，可动部件24到达目标位置并静止，驱动电流Is的电流脉冲宽度PW变为第一脉冲宽度阈值PWth1以下，脉冲数的计数器的计数增加结束。另一方面，在时刻T43至时刻T44期间，脉冲数的计数器增加计数随即该计数值超过第一脉冲次数阈值Npth1，保护功能工作，指示值Xr减小dx，从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is从最大电流值Imax开始减小，从而从电流源11向SMA部件21供应的电流值Is的电流脉冲宽度PW变为第一脉冲宽度阈值PWth1以下。
另外，在上述的第二及第三实施方式中，还可以具备解除所述保护功能的解除功能而构成位置控制装置1B、1C。所述保护功能被认为因例如由动作环境的变化引起的SMA部件21的特性变化、或由动作环境的变化引起的电路的漂移(drift)或驱动负载的增大等而启动。因此，例如，上述的第二及第三实施方式的位置控制装置1B及位置控制装置1C也可以如图7及图10中的虚线所示，还具备第一初始化部19A，其检测供给SMA部件21的电量，并判断该检测出的电量是否在预先设定的第二阈值Wth2以下，当该判断的结果为该检测出的电量达到预先设定的第二阈值Wth2以下时，对寄存器部63及寄存器部73进行初始化。通过如此构成，能够自动地解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
图15是表示解除保护功能时的第三位置控制装置的动作的一个例子的时间图。在图15中，从上开始依次为指示值X、指示值Xr、寄存器部73的寄存值AL、SMA部件21的驱动电流Is及可动部件24的位移的各时间图，横轴是表示时间经过的时间。
在图15中，在时刻T51至时刻T52期间，通过上述的动作保护功能工作，与初期值不同的值AL＝Xr-ndx被保存(存储)作为寄存器部73的寄存值AL。并且，在时刻T53至时刻T54，由第一初始化部19A检测供给SMA部件21的电量，并判断该检测出的电量是否在预先设定的第二阈值Wth2以下。在时刻T53至时刻T54，该判断的结果为该检测的电量达到预先设定的第二阈值Wth2以下。因此，在时刻T54，由第一初始化部19A将寄存器部73初始化，设置(设定)其初期值ALi(在图15所示的例子中，为摄像控制部6能够输出的指示值X的最大值)。
更具体而言，在图15所示的例子中，供给SMA部件21的电量根据供给SMA部件21的驱动电流Is来判断。因此，由第一初始化部19A检测供给SMA部件21的驱动电流Is，并判断该检测出的驱动电流Is是否在第二电流阈值Ith2以下。在时刻T53，该判断的结果为该检测出的驱动电流Is在预先设定的第二电流阈值Ith2以下。于是，驱动电流Is在第二电流阈值Ith2以下的持续时间Ts被计测。例如，每隔指定时间，判断驱动电流Is是否在第二电流阈值Ith2以下，若判断为驱动电流Is在第二电流阈值Ith2以下，则通过计数器增加计数来计测所述持续时间Ts。并且，判断该持续时间Ts是否在预先设定的第二时间阈值Tth2以上，在时刻T54，所述持续时间Ts超过第二时间阈值Tth2。因此，在时刻T54，由第一初始化部19A将寄存器部73初始化，设置(设定)其初期值ALi。
另外，图15中示出了第三位置控制装置1C的情况，并在以上对第三位置控制装置1C的情况进行了说明，但对第二位置控制装置1B的情况也能够同样地进行说明。
另外，例如，在上述的第二至第三实施方式的位置控制装置1B及位置控制装置1C中，供给SMA部件21的电流或电压通过PWM方式供应，并且也可以如图7及图10中的虚线所示，还具备第二初始化部19B，其检测通过PWM方式供给SMA部件21的电流或电压的脉冲，并判断该检测出的脉冲的脉冲宽度是否在预先设定的第二脉冲宽度阈值PWth2以下，及超过所述第一脉冲宽度阈值PWth1的次数是否在预先设定的第二次数阈值Npth2以下，该判断的结果为该检测出的脉冲的脉冲宽度在预先设定的第二脉冲宽度阈值PWth2以下时，或超过第一脉冲宽度阈值PWth1时的次数在预先设定的第二次数阈值Npth2以下时，将寄存器部63及寄存器部73初始化。通过如此构成，即使在通过PWM方式(脉冲宽度调制方式)向SMA部件21供电时，也能够自动地解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
图16是表示通过PWM方式向形状记忆合金部件供电时的第三位置控制装置的动作的一个例子的时间图。图16中，从上开始依次为指示值X、指示值Xr、寄存器部73的寄存值AL、SMA部件21的驱动电流Is、电流脉冲宽度PW、脉冲数的计数值1、2及可动部件24的位移的各时间图，横轴是表示时间经过的时间。脉冲数的计数值1是电流脉冲的脉冲宽度超过第一脉冲宽度阈值PWth1时的脉冲数，脉冲数的计数值2是电流脉冲的脉冲宽度在第二脉冲宽度阈值PWth2以下时的脉冲数。
在图16中，在时刻T61至时刻T62期间，通过上述的动作保护功能工作，与初期值不同的值AL＝Xr-ndx被保存(存储)作为寄存器部73的寄存值AL。并且，在时刻T63至时刻T64，由第二初始化部19B检测供给SMA部件21的电量，并判断该检测出的电量是否在预先设定的第二阈值Wth2以下。在时刻T63至时刻T64，该判断的结果为该检测的电量达到预先设定的第二阈值Wth2以下。因此，在时刻T64，由第二初始化部19B将寄存器部73初始化，并设置(设定)其初期值ALi(在图16所示的例子中，为摄像控制部6能够输出的指示值X的最大值)。
更具体而言，在图16所示的例子中，通过PWM方式向SMA部件21供电，其电量根据供给SMA部件21的驱动电流Is的电流脉冲来判断。因此，由第二初始化部19B检测供给SMA部件21的驱动电流Is的电流脉冲，并判断该检测出的驱动电流Is的电流脉冲的脉冲宽度是否在第二脉冲宽度阈值PWth2以下。在时刻T63，该判断的结果为该检测出的驱动电流Is的电流脉冲的脉冲宽度在预先设定的第二脉冲宽度阈值PWth2以下。于是，脉冲宽度在第二脉冲宽度阈值PWth2以下的电流脉冲的施加次数(供应次数)Np作为脉冲数的计数值2被计数。例如，每隔指定的时间，判断驱动电流Is的电流脉冲的脉冲宽度是否在第二脉冲宽度阈值PWth2以下，若判断为该脉冲宽度在第二脉冲宽度阈值PWth2以下，则通过增加计数计数值2来计数。并且，判断该脉冲数的计数值2是否在预先设定的第二脉冲次数阈值Npth2以上，在时刻T64，所述计数值2超过第二脉冲次数阈值Npth2。因此，在时刻T64，由第二初始化部19B将寄存器部7初始化3，并设置(设定)其初期值ALi。
另外，图16中示出了第三位置控制装置1C的情况，并在以上对第三位置控制装置1C的情况进行了说明，但对第二位置控制装置1B的情况也能够同样地进行说明。
另外，例如，上述的第二及第三实施方式的位置控制装置1B及位置控制装置1C也可以如图7及图10中的虚线所示，还具备当指示值X在预先设定的指示值阈值Xth以下时，将寄存器部63及寄存器部73初始化的第三初始化部19C。通过如此构成，例如在指示值X变为足够小的值等、指示值X在预先设定的指示值阈值Xth以下时，能够自动地解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
图17是表示通过监视指示值X来解除保护功能时的第三位置控制装置的动作的一个例子的时间图。在图17中，从上开始依次为指示值X、指示值Xr、寄存器部73的寄存值AL、SMA部件21的驱动电流Is及可动部件24的位移的各时间图，横轴是表示时间经过的时间。
在图17中，在时刻T71至时刻T72期间，通过上述的动作保护功能工作，与初期值不同的值AL＝Xr-ndx被保存(存储)作为寄存器部73的寄存值AL。并且，在时刻T73，由第三初始化部19C监视指示值X，并判断该指示值X是否在预先设定的指示值Xth以下。在时刻T73，该判断的结果为该指示值X达到预先设定的指示值阈值Xth以下。因此，在时刻T73，由第三初始化部19C将寄存器部73初始化，并设置(设定)其初期值ALi(在图17所示的例子中，为摄像控制部6能够输出的指示值X的最大值)。
另外，图17中示出了第三位置控制装置1C的情况，并在以上对第三位置控制装置1C的情况进行了说明，但对第二位置控制装置1B的情况也能够同样地进行说明。
另外，例如，在上述的第一至第三实施方式的位置控制装置1A至1C中，也可以像图4、图7及图10中用虚线所示那样，还具备受理来自外部的指令，在受理了指示寄存器部17、63、73的初始化的指令时将寄存器部17、63、73初始化的第四初始化部19D，从而构成位置控制装置1A至1C。第四初始化部19D例如由按钮开关等开关构成。另外，寄存器部17的初期值被酌情设定，例如设定成与可动部件24的基准位置相对应的值。通过如此构成，例如，通过根据外部***的判断等，从外部施加指示寄存器部17、63、73的初始化的指令，由此能够解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
本说明书公开了如上所述的各种方式的技术，其中主要的技术归纳如下。
本发明所提供的位置控制装置，被用于以偏置赋予方式利用形状记忆合金部件使可动部件移动的形状记忆合金致动器中，用来控制所述可动部件的位置，包括：根据表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值控制所述可动部件的位置的控制部；检测供给所述形状记忆合金部件的电量并判断该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值的检测部；以及在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度的变更部。
本发明所提供的位置控制方法，被用于以偏置赋予方式利用形状记忆合金部件使可动部件移动的形状记忆合金致动器用来控制所述可动部件的位置，包括：根据表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值控制所述可动部件的位置的控制工序；检测供给所述形状记忆合金部件的电量并判断该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值的检测工序；在所述检测工序中判断为所述电量超过所述第一阈值时变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度的变更工序。
根据这种结构的位置控制装置及位置控制方法，供给所述形状记忆合金部件的电量被检测，该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值得以判断，并且在被判断为所述电量超过所述第一阈值时，变更指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度，可动部件的位置得以控制。因此，即使供给形状记忆合金部件的电量超过所述第一阈值，并且使形状记忆合金部件被过度加热那样的指示值例如从外部装置被持续输入，该指示值也能被变更以便降低形状记忆合金部件的温度，可动部件的位置得以控制。例如，用降低形状记忆合金部件的温度同时维持供电那样的指示值控制可动部件的位置。因此，这种结构的位置控制装置及位置控制方法能够不停止位置控制地保护形状记忆合金。
并且，在另一方式中，在上述的位置控制装置中，所述控制部具备保存所述指示值的第一保存部和根据保存于所述第一保存部的指示值控制所述可动部件的位置的第一控制部，所述变更部具备变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度、并求出变更指示值的第一运算部，和在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，将保存于第一保存部的所述指示值改写为由所述第一运算部求出的变更指示值的第一改写部。
根据该结构，从例如外部的装置输入的指示值被保存(存储)于第一保存部，且该保存的指示值得以变更。因此，在位置控制装置内能够保有与从外部的装置赋予的指示值不同的指示值，并能够变更该指示值。
而且，在另一方式中，在上述的位置控制装置中，所述变更部具备保存用于补偿所述指示值的补偿值的第二保存部、变更所述补偿值以便降低所述形状记忆合金部件的温度并求出变更补偿值的第二运算部、以及在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，将保存于第二保存部的所述补偿值改写为由所述第二运算部求出的所述变更补偿值的第二改写部，所述控制部具备用保存于所述第二保存部的补偿值补偿所述指示值的补偿部，和根据由所述补偿部补偿的指示值控制所述可动部件的位置的第二控制部。
根据该结构，指示值由补偿值补偿，并通过变更该补偿值，指示值得以变更。因此，例如通过一方面在位置控制装置启动时将补偿值初始化为初期值，另一方面在位置控制装置运转过程中不将补偿值初始化等，使补偿值在位置控制装置运转过程中得以保存，所以在达到形状记忆合金被过度加热那样的状态时，即使从外部装置输入的指示值被变更，也能够比较快速地解除形状记忆合金部件被过度加热那样的状态。
而且，在另一方式中，在上述的位置控制装置中，所述变更部具备：保存界限值的第三保存部、变更所述界限值以便降低所述形状记忆合金部件的温度并求出变更界限值的第三运算部，和在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，将保存于第三保存部的所述界限值改写为由所述第三运算部求出的所述变更界限值的第三改写部，所述控制部具备：比较所述指示值和保存于所述第三保存部的所述界限值并选择其中较小的值的选择部，和根据由所述选择部选择的值控制所述可动部件的位置的第三控制部。
根据该结构，能够用界限值限制指示值，并能够通过变更该界限值来变更指示值。
而且，在另一方式中，在上述的位置控制装置中，所述检测部在供给所述形状记忆合金部件的电流或电压超过预先设定的电流阈值或电压阈值、且其超过时间超过预先设定的时间阈值时，判断为所述电量超过所述第一阈值。
根据该结构，能够用电流或电压的时间累计值判断供给形状记忆合金部件的电量。因此，能够以比较简单的结构构成检测部，而且能够通过使用成熟的技术可靠地进行所述判断。
而且，在另一方式中，在上述的位置控制装置中，供给所述形状记忆合金部件的电流或电压通过PWM方式供应，所述检测部在通过PWM方式供给所述形状记忆合金部件的电流或电压的脉冲宽度超过预先设定的第一脉冲宽度阈值的次数超过预先设定的第一次数阈值时，判断为所述电量超过所述第一阈值。
根据该结构，能够通过PWM方式(脉冲宽度调制方式)对形状记忆合金部件供电，在这种情况下检测部也能够进行所述判断。
而且，在另一方式中，上述的位置控制装置还包括第一初始化部，检测供给所述形状记忆合金部件的电量，并且当该检测出的电量达到预先设定的第二阈值以下时，初始化所述变更部。
根据该结构，能够自动地解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
而且，在另一方式中，在上述的位置控制装置中，供给所述形状记忆合金部件的电流或电压通过PWM方式供应，上述的位置控制装置还包括第二初始化部，检测通过PWM方式供给所述形状记忆合金部件的电流或电压的脉冲，并且当该检测出的脉冲的脉冲宽度在预先设定的第二脉冲宽度阈值以下时、或超过所述第一脉冲宽度阈值的次数在预先设定的第二次数阈值以下时，初始化所述变更部。
根据该结构，即使在通过PWM方式(脉冲宽度调制方式)对形状记忆合金部件供电时，也能够自动地解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
而且，在另一方式中，上述的位置控制装置还包括第三初始化部，当所述指示值在预先设定的指示阈值以下时，初始化所述变更部。
根据该结构，例如在指示值已变为足够小的值等、指示值在预先设定的指示值阈值以下时，能够自动地解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
而且，在另一方式中，上述的位置控制装置还包括第四初始化部，受理来自外部的指令并且当受理到指示所述变更部的初始化的指令时，初始化所述变更部。
根据该结构，例如，通过根据外部***的判断等，从外部施加指示所述变更部的初始化的指令，能够解除保护功能的持续状态，能够使保护功能从初始状态开始工作。
另外，本发明所提供的驱动装置包括：以偏置赋予方式利用形状记忆合金部件使可动部件移动的形状记忆合金致动器、和控制所述可动部件的位置的位置控制装置，其中，所述位置控制装置是上述的任一种位置控制装置。
根据该结构，提供具备能够不停止位置控制地保护形状记忆合金部件的位置控制装置的驱动装置。
另外，本发明所提供的摄像装置包括：以偏置赋予方式利用形状记忆合金部件使可动部件移动的形状记忆合金致动器、随着所述可动部件的移动而移动的透镜、拍摄由包括所述透镜的摄像光学***成像的被摄物的光学图像的摄像元件、控制所述可动部件的位置的位置控制装置，其中，所述位置控制装置是上述的任一种位置控制装置。
根据该结构，提供具备能够不停止位置控制地保护形状记忆合金部件的位置控制装置的摄像装置。
而且，在另一方式中，上述的摄像装置还包括指示值范围确定部，在启动时检测所述透镜的可动界限位置并基于该检测出的检测结果决定所述指示值的范围。
根据该结构，能够确定指示值的范围。
本申请以2008年5月21日申请的日本国专利申请特愿2008-133220为基础，其内容包含在本申请中。
为了表达本发明，以上参照附图通过实施方式适当地并且充分地说明了本发明，但应当认为只要是本领域的技术人员，能够容易地对上述实施方式进行变更及/或改良。因此，只要本领域的技术人员实施的变更方式或改良方式不脱离权利要求书记载的权利要求的权利范围，则被解释成该变更方式或该改良方式包括在该权利要求的权利范围中。
产业上的利用可能性
根据本发明，可提供一种能够不停止位置控制地保护形状记忆合金部件的位置控制装置及位置控制方法以及具备该位置控制装置的驱动装置及摄像装置。

Claims (14)

1.一种位置控制装置，被用于利用形状记忆合金部件使可动部件移动的形状记忆合金致动器中，用来控制所述可动部件的位置，其特征在于包括：
控制部，根据表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值控制所述可动部件的位置；
检测部，检测供给所述形状记忆合金部件的电量，并判断该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值；以及
变更部，在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度。
2.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于：
所述控制部具备保存所述指示值的第一保存部；和根据保存于所述第一保存部的指示值控制所述可动部件的位置的第一控制部，
所述变更部具备变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度并求出变更指示值的第一运算部；和在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，将保存于所述第一保存部的所述指示值改写为由所述第一运算部求出的变更指示值的第一改写部。
3.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于：
所述变更部具备保存用于补偿所述指示值的补偿值的第二保存部；变更所述补偿值以便降低所述形状记忆合金部件的温度并求出变更补偿值的第二运算部；以及在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，将保存于所述第二保存部的所述补偿值改写为由所述第二运算部求出的所述变更补偿值的第二改写部，
所述控制部具备，用保存于所述第二保存部的补偿值补偿所述指示值的补偿部，和根据由所述补偿部补偿的指示值控制所述可动部件的位置的第二控制部。
4.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于：
所述变更部具备保存界限值的第三保存部；变更所述界限值以便降低所述形状记忆合金部件的温度并求出变更界限值的第三运算部；以及在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，将保存于所述第三保存部的所述界限值改写为由所述第三运算部求出的所述变更界限值的第三改写部，
所述控制部具备比较所述指示值和保存于所述第三保存部的所述界限值并选择二者之中较小的值的选择部，和根据由所述选择部所选择的值控制所述可动部件的位置的第三控制部。
5.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于：所述检测部，在供给所述形状记忆合金部件的电流或电压超过预先设定的电流阈值或电压阈值且超过的时间超过预先设定的时间阈值时，判断为所述电量超过所述第一阈值。
6.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于：
供给所述形状记忆合金部件的电流或电压通过PWM方式供给，
所述检测部，在通过PWM方式供给所述形状记忆合金部件的电流或电压的脉冲宽度超过预先设定的第一脉冲宽度阈值的次数超过预先设定的第一次数阈值时，判断为所述电量超过所述第一阈值。
7.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于还包括第一初始化部，用于检测供给所述形状记忆合金部件的电量，并且当该检测出的电量达到预先设定的第二阈值以下时，初始化所述变更部。
8.根据权利要求6所述的位置控制装置，其特征在于：还包括第二初始化部，用于检测通过PWM方式供给所述形状记忆合金部件的电流或电压的脉冲，并且当该检测出的脉冲的脉冲宽度在预先设定的第二脉冲宽度阈值以下时、或者超过所述第一脉冲宽度阈值的次数在预先设定的第二次数阈值以下时，初始化所述变更部。
9.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于还包括第三初始化部，当所述指示值在预先设定的指示值阈值以下时，初始化所述变更部。
10.根据权利要求1所述的位置控制装置，其特征在于还包括第四初始化部，接收来自外部的指令，并且当接收到指示所述变更部的初始化的指令时，初始化所述变更部。
11.一种位置控制方法，被用于利用形状记忆合金部件使可动部件移动的形状记忆合金致动器中用来控制所述可动部件的位置，其特征在于包括：
控制工序，根据表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值控制所述可动部件的位置；
检测工序，检测供给所述形状记忆合金部件的电量，并判断该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值；以及
变更工序，在所述检测工序中判断为所述电量超过所述第一阈值时，变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度。
12.一种驱动装置，其特征在于包括：
形状记忆合金致动器，利用形状记忆合金部件使可动部件移动；和
位置控制装置，控制所述可动部件的位置；其中，
所述位置控制装置包括，
控制部，根据表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值控制所述可动部件的位置；
检测部，检测供给所述形状记忆合金部件的电量，并判断该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值；以及
变更部，在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度。
13.一种摄像装置，其特征在于包括：
形状记忆合金致动器，利用形状记忆合金部件使可动部件移动；
透镜，随所述可动部件的移动而移动；
摄像元件，拍摄由包含所述透镜的摄像光学***成像的被摄物的光学图像；以及
位置控制装置，控制所述可动部件的位置；其中，
所述位置控制装置包括，
控制部，根据表示作为控制目标的所述可动部件的位置的指示值控制所述可动部件的位置；
检测部，检测供给所述形状记忆合金部件的电量，并判断该检测出的电量是否超过预先设定的第一阈值；以及
变更部，在由所述检测部判断为所述电量超过所述第一阈值时，变更所述指示值以便降低所述形状记忆合金部件的温度。
14.根据权利要求13所述的摄像装置，其特征在于还包括指示值范围确定部，在启动时检测所述透镜的可动界限位置，并基于该检测到的检测结果决定所述指示值的范围。
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