CN102265032A - 形状记忆合金致动器的驱动装置及其驱动方法以及使用该驱动装置的成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明的形状记忆合金致动器的驱动电路(21)，形状记忆合金(SMA)(15)随温度变化而伸缩，与该伸缩相关的参数-变形特性存在迟滞性，在使SMA(15)的温度升高或降低的期间，由检测部测量由SMA(15)的伸缩而被变位驱动的可动部的目标位置所对应的上述参数值，并设定为目标参数，在SMA(15)的结晶相变成马氏体相之前，使SMA(15)的温度升高或降低，以使由上述检测部测量到的上述参数值通过上述目标参数，然后，再次使SMA(15)的温度升高或降低，以使由上述检测部检测到的上述参数值达到上述目标参数。

Description

形状记忆合金致动器的驱动装置及其驱动方法以及使用该驱动装置的成像装置

技术领域

本发明涉及例如搭载在带照相功能的移动电话机等比较小型的成像装置中的、以及适用于该成像装置的、用于对构成成像光学***的透镜组进行对焦调整或变焦调整等而驱动形状记忆合金致动器的驱动装置及其驱动方法以及使用该驱动装置的成像装置。

背景技术

近年来，搭载在带照相功能的移动电话机等中的摄像元件的像素数量飞跃地增大等图像高质量化不断发展。与其相适应，也要求构成成像光学***的透镜组高性能化。具体地说，要求用自动对焦方式替代固定焦点方式，另外，对于变焦功能，用光学式变焦要求替代数字变焦，或追加光学式变焦。其中，无论自动对焦和光学式变焦中的任一个中，都需要使透镜在光轴方向上移动的致动器。

因此，作为这样的致动器，众所周知有使用形状记忆合金(以下，有时称为SMA(Shape Memory Alloy))的装置。这是通过对SMA通电加热等产生紧缩力，并将该紧缩力用作驱动透镜的透镜驱动力的装置，其优点在于通常具有易于小型化、轻量化，并且能得到较大的力量。

但是，通常，形状记忆合金其温度-变形特性具有迟滞性，在温度上升过程(加热过程)和温度下降过程(放热过程)中变形量相对于温度而不同。其中，在上述照相机自动对焦时，对焦透镜从位于能够应对冲击等的初始位置(远景端)的状态(上述SMA为马氏体相(低温相))，被暂时移动(加热)到位于扫描端(近景端)的状态(上述SMA为奥氏体相(高温相))。并且，在其移动期间，根据图像传感器的输出，通过提高对比度来检测边缘等来检测焦点，对焦透镜在扫描后被定位于上述焦点。因此，如果温度-变形特性具有上述迟滞性，则在从远景端到近景端的扫描(加热)时所通过的迟滞曲线，与从近景端返回到焦点(放热)时通过的迟滞曲线不同。因此，如果控制部在返回时按照达到焦点检测时读取的SMA的温度的方式来控制SMA的通电时，就会停在目标位置的前面(没有充分地返回)。

因此，为了应对这样的问题，在专利文献1中，如图12所示，进行暂时将形状记忆合金的结晶相返回到马氏体相(低温相)的控制。即，与目标位置(焦点)无关，进行使形状记忆合金完全放热的控制。换而言之，对焦透镜暂时恢复到结晶相变为马氏体相(低温相)的初始位置(远景端)，再次，进行经过形状记忆合金的加热过程使对焦透镜到达目标变位(焦点)的控制。

在上述的以往技术中，由于经历与扫描(焦点搜索)时相同的加热过程移动到目标位置(焦点)，所以能够实现准确的位置控制。但是，为了恢复到上述马氏体相，需要相当长的放热时间，再次到达目标位置(焦点)需要花费时间。

专利文献1：国际公开第07/113478号小册子

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供一种能够以更短的时间实现准确的位置控制的形状记忆合金致动器的驱动装置及其控制方法以及使用该驱动装置的成像装置。

本发明中的形状记忆合金致动器的驱动装置及其控制方法以及使用该驱动装置的成像装置，适用于形状记忆合金随温度变化而伸缩，与该伸缩相关的参数-变形特性具有迟滞性的情况，在使形状记忆合金的温度升高或者降低的期间，通过测量部对由形状记忆合金的伸缩而被变位驱动的可动部的目标位置所对应的上述参数值进行测量，并设定为目标参数，在形状记忆合金的结晶相变为马氏体相之前，使形状记忆合金的温度升高或降低，以使由上述测量部测量到的上述参数值通过上述目标参数，然后，按照由上述测量部测量到的上述参数值达到上述目标参数的方式，再次，使形状记忆合金的温度升高或降低。因此，这样的构成的形状记忆合金致动器的驱动装置，由于形状记忆合金的结晶相不需要恢复为马氏体相，所以能够以更短的时间实现准确的位置控制。

上述以及其他的本发明的目的、特征和优点，根据以下的详细的记载和附图会更加明确。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的成像装置中的自动对焦透镜驱动机构的主视图。

图2是用于说明图1所示的自动对焦透镜驱动机构的动作的侧视图。

图3是表示形状记忆合金的温度-变形特性的曲线，表示在加热过程中使其向目标位置变位的情况。

图4是表示形状记忆合金的温度-变形特性的曲线，表示在放热过程中使其向目标位置变位的情况。

图5是表示本发明一实施方式的自动对焦时序的动作例子的曲线。

图6是表示形状记忆合金的变位-驱动电流特性以及变位-温度特性的曲线，表示变位随周围温度不同而不同。

图7是驱动SMA致动器的本发明一实施方式的控制电路的框图。

图8是用于说明由图7所示的控制电路进行自动对焦控制的流程图。

图9是用于驱动SMA致动器的本发明的其他实施方式的控制电路的框图。

图10是表示形状记忆合金的变位-电阻值特性和变位-温度特性的曲线。

图11是用于说明由图9所示的控制电路进行自动对焦控制的流程图。

图12是表示以往的自动对焦时序的动作例子的曲线。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明中的一实施方式进行说明。并且，在各图中赋予相同符号的构成表示相同的构成，故适当地省略其说明。

(实施方式1)

图1是关于本发明的一实施方式中的成像装置的自动对焦透镜驱动机构1的主视图(从透镜开口面观察的图)，图2是用于说明其动作的侧视图。图2(a)表示通过偏置弹簧10的弹力使SMA15伸长的情况，图2(b)表示SMA15抵抗偏置弹簧10的弹力而收缩的情况。该驱动机构1通过使透镜2在其轴线AX(前后)方向上变位来进行对焦。镜筒4构成为具有透镜2和透镜驱动框3，透镜2被安装在透镜驱动框3上。在镜筒4的外周面上，在前端(上述前后方向上的前端)形成一对突出部5，此突出部5安装在形状记忆合金致动器11的臂部12上，使镜筒4在轴线AX(前后)方向上进行移动。

镜筒4被搭载在基部6上，透镜驱动框3的前后端通过一对连接构件7，被基部6和上臂8所支承，可以沿平行于轴线AX(前后)方向变位。该上臂8，通过图中没有表示的横面外壁与基部6成为一体。在透镜驱动框3的前端偏置弹簧10介于透镜驱动框3和前盖9之间。

形状记忆合金致动器11构成为具备：成为可动部的臂部12；杆13与支持脚14；和由形状记忆合金(SMA)的线材构成的SMA15。臂部12被形成为从正面(透镜开口)侧观察，大致“ㄑ”字状(略C字状)，并在其两端安装有突出部5，其中央部被紧固在杆13的一端上。杆13的中央部被支持脚14的支点14a自由摆动变位地支承着，在杆13的另一端形成缺口13a。并且，上述SMA15被安装在此缺口13a上，由此，在对于镜筒4的轴线AX(前后)方向上的变位中也能防止上述SMA15的偏离。SMA15的两端被架设在立设在基部6上的一对电极16上。

根据这样的构成，在没有对电极16之间通电的期间，SMA15向周围自然放热，变成马氏体相(低温相)，该SMA15中不产生张力，由偏置弹簧10的弹力使其伸长。因此，如图2(a)所示，镜筒4位于被按压在基部6上的初始位置(远景端)，能够应对冲击等。与此相反，在电极16间例如以脉冲进行通电，其占空比越高(通电量越多)，SMA15产生越多的焦耳热，由于自身被加热而收缩，在该SMA15中产生张力。该SMA15的张力，克服偏置弹簧10的弹力，如图2(b)所示，使杆13向箭头18方向摆动。通过该摆动，经由臂部12和突出部5，镜筒4沿着箭头19的方向被推向前盖9，在最高占空比的状态下，SMA15变为奥氏体相(高温相)，镜筒4到达扫描端(近景端)。

另外，在侧视图(图2)中，成为L字状的杆13以及臂部12中，形成为弯曲点附近由支点14a支承，在臂部12中支点14a到与突出部5卡合的卡合点的距离，比在杆13中支点14a到与SMA15卡合的卡合点的距离长。由此放大SMA15的变位，SMA15通过上述张力能够使镜筒4变位。

图3和图4是表示SMA的温度—变形(伸缩的变位量)特性的曲线。如实线所示，SMA在一定温度以下，变成被称为马氏体相(低温相)的结晶相，线材伸长。如果升高温度，则SMA沿着迟滞环的一方，从特定的温度(As点)开始急剧收缩，在收缩方向上增加变位。如果升高温度超过特定的温度(Af点)，则线材的收缩结束，SMA变为被称为奥氏体相(高温相)的结晶相。如果在该状态降低温度，则SMA沿着迟滞环的另一方，从特定的温度(Ms点)开始急剧伸长，减少上述收缩方向的变位。如果降低温度，低于特定的温度(Mf点)，则线材的伸长结束，SMA恢复为马氏体相。并且，通常SMA温度-变形特性存在图3和图4所示的迟滞性，具有Mf点＜As点，Ms点＜Af点的关系。由于存在该迟滞性，表示在加热过程和放热过程中，SMA即使处于相同的温度也存在不同的变位量。

因此，如上所述，在专利文献1中，使SMA完全放热暂时恢复到马氏体相(低温相)后，进行变位到目标位置的控制。如果将这样的控制应用到图1和图2所示的驱动机构1中，如图12所示，在时刻t0开始向SMA15通电，镜筒4从时刻t1开始移动，如果镜筒4开始移动(离开初始位置)，在多个步骤中进行对焦评价，其评价值(对焦评价值)被保存下来，在该过程中，例如根据在时刻t2获得的对焦评价值进行最佳对焦位置这样的高对比度(边缘)的检测后，在规定范围内，进行扫描，在时刻t3结束扫描，对上述时刻t2前后的准确的对焦位置进行判定。然后，在到达时刻t4之前有足够的时间使SMA15放热，在可靠地使SMA15恢复为马氏体相(低温相)后，再次从其时刻t4开始通电，如果在时刻t5镜筒4移动到上述时刻t2前后的准确的对焦位置，维持其温度，进行拍照。

该图12是表示以往的自动对焦时序的动作例子的曲线，在该图12中，左面的图与上述图3和图4一样，是SMA的温度-变形特性，由于取决于驱动机构1的可动范围的限制，从机械基准位置(上述初始位置)到近接(微距)端的范围成为动作范围。另外，右面的图表示自动对焦时序的各过程中透镜位置的变化，横轴是时间轴。并且，在左右两图中，以纵轴的变形量和变位的关系一致的方式来描述的。本实施方式中的下面的图5一样。

与此相反，在本实施方式中，如图5所示，在时刻t0开始向SMA15通电，镜筒4从时刻t1开始移动，在时刻t2进行最佳对焦位置的检测，在时刻t3结束扫描。从该时刻t0到时刻t3的加热过程，与上述的图12一样。其中，在本实施方式中，在从该时刻t3开始的放热过程中，从只超过上述最佳对焦位置为规定值Δ的时刻t14开始，再次，增加SMA15的通电电流值，开始加热过程，在时刻t15达到上述最佳对焦位置，自动对焦处理完成，进行拍摄。

更具体地说，重回到图3中，该图3表示了，在构成迟滞环一方的加热过程中确定某目标位置PT后，经过构成迟滞环的另一方的放热过程使镜筒4返回，并且在进一步加热的状态下返回上述目标位置PT进行重新定位的控制动作。即，如虚线所示，从向目标位置PT移动的移动开始位置(扫描停止位置)PM到返回该目标位置PT时，经过参照符号F1所示的放热过程，按照比相当于放热过程的目标位置PT的温度低了基于此时已预知的上述温度—变形的迟滞特性所得到的上述规定值Δ的方式控制SMA15。这样，在放热过程中暂时经过目标位置PT后，如参照符号F2所示，在再次的加热过程中，通过控制为相当于目标位置PT的温度，驱动机构1能够将透镜位置准确地移动到目标位置。

同样，在图4中表示在放热过程中选定了某目标位置PT后，并进一步在放热状态下返回目标位置的控制的动作。在该图4中，相对于图3，加热和放热的关系是相反的，但用与图3相同的控制方法，驱动机构1能够将透镜位置准确地移动到目标位置PT。

图6表示SMA的变位-驱动电流(周围温度)特性以及变位—温度特性。由于能够通过由驱动电流产生焦耳热使SMA的温度变化，所以基本上，表示SMA与上述图3或图4的变位—温度特性相同的迟滞特性。但是，由于SMA的温度也受周围温度的影响，变位—驱动电流特性也随周围温度而变化(依赖于周围温度)，在周围温度高时，对于相同的变位，驱动电流小，在周围温度低时，对于相同的变位，驱动电流大。因此，为了控制SMA致动器11的变位，需要根据这样的特性适当地控制驱动电流。

因此，图7表示用于驱动SMA致动器11的第一驱动装置即控制电路21的框图。该控制电路21具备：温度传感器22、温度检测部23、微型计算机24、像传感器25、驱动控制运算部26和驱动元件27，通过驱动元件27控制流入SMA15的驱动电流。在该控制电路21中，温度被用作与SMA15的伸缩相关的参数，即检测镜筒4的位置的参数。因此，温度传感器22作为测量部，被设置在SMA15附近，其输出被温度检测部23检测到，被输入到微型计算机24中，作为温度检测值。温度传感器22由热敏电阻、热电偶和薄膜电阻等构成，例如，在杆13中，被设置在与该SMA15连接的缺口13a的部分中。

图像传感器25的检测结果被输入到微型计算机24，微型计算机24根据图像传感器25的输出，如果对比度增高则检测到边缘，判定为焦点。因此，该微型计算机24作为控制部，且也成为检测镜筒4到达目标变位位置的检测部。微型计算机24，响应这些图像传感器25的输出和温度传感器22的输出，计算驱动电流值，提供给驱动控制运算部26。驱动控制运算部26生成对应上述驱动电流值的占空比驱动信号，通过驱动元件27控制流向SMA15的通电电流值(驱动电流的电流值)。因此，在微型计算机24中将上述图6所示的驱动电流以及周围温度和变位的关系预先存储在其内存中，以便于能够根据加热/放热过程以及周围温度适当地设定上述通电电流值(占空比)。微型计算机24也可以构成为，为了测量周围温度，与检测SMA15的温度的温度传感器22分开设置温度传感器，或者，由于周围温度通常不会急剧变化，而在开始向SMA15通电前，或停止通电规定时间，以读取温度传感器22的检测结果。

图8是用于说明由上述控制电路21进行自动对焦控制的流程图。该图8为在上述图3所示的加热过程中进行对焦位置的搜索的流程图。如果开始自动对焦处理，则微型计算机24，首先在步骤S1中，将开始对焦位置搜索的初始位置作为最初步骤的位置(在图2中为基部6上的位置)。在步骤S2中，微型计算机24通过温度检测部23，获得由温度传感器22检测到的周围温度。在步骤S3中，微型计算机24，根据该获得的温度信息和预先存储的加热过程的变位—驱动电流特性，确定用于将透镜移动到下一步骤位置的驱动电流值，向驱动控制运算部26输出。

在步骤S4中，驱动控制运算部26，通过驱动元件27以此驱动电流值驱动SMA15，在估计镜筒4移动需要的响应时间的一定时间后，在步骤S5中，微型计算机24，通过温度检测部23获得由温度传感器22得到的SMA15的温度。在步骤S6中，微型计算机24根据此步骤位置的对比度等，进行对焦评价，与步骤S5中的SMA15的温度一起保存。在步骤S7中，微型计算机24判断现在的步骤位置是否为对焦搜索的结束位置，如果不是结束位置，为了变更到下一步骤位置，返回上述步骤S3，另一方面，微型计算机24如果根据上述对焦评价的散焦量等，判断步骤位置为结束位置，则结束作为对焦位置搜索的加热过程，在步骤S8中将保存的对焦评价值中最高值的步骤位置作为最佳对焦位置(目标位置)，将此步骤位置时的温度设定为目标温度。

从上述步骤S8开始的各处理是移向上述目标位置的移动动作的处理，微型计算机24，首先自步骤S9开始放热过程。在步骤S9中，微型计算机24，根据在步骤S2中求得的周围温度和预先存储的放热过程的变位—驱动电流特性确定驱动电流值，以达到比相当于目标变位的温度低的温度，即变为从上述目标位置经过上述规定值Δ的位置，在步骤S10中，与步骤S4一样地驱动SMA15。在步骤S11中，微型计算机24与步骤S5一样，测量SMA15的温度，在步骤S12中，判断是否变为步骤S9中设定的经过位置处的温度，如果未达到，就返回上述步骤S9，如果达到，就结束放热过程，转移到步骤S13以后的再加热过程。

在步骤S13中，与步骤S3一样，微型计算机24根据步骤S2中求出的周围温度和预先存储的加热过程的变位—驱动电流特性，确定对应上述目标位置的驱动电流值，在步骤S14中，与步骤S4一样地驱动SMA15。在步骤S15中，微型计算机24，与步骤S5一样地测量SMA15的温度，在步骤S16中，判断是否变为步骤S13中所设定的目标位置的温度，如果未达到就返回上述步骤S13，如果达到就维持此温度，结束再加热过程，转移到拍照动作。

在该图8的流程中，在图3所示的加热过程中进行了对焦位置的搜索，但是，在图4所示的放热过程搜索对焦位置时，能够用切换上述的加热/放热过程和温度的高/低的关系后的一样的流程进行自动对焦处理。

这样，在本实施方式的控制电路21中，微型计算机24，使通向SMA15的通电电流值在预定的范围向一方方向扫描，如果在由此得到的可动部的变位中，微型计算机24检测到经过了目标位置，微型计算机24读入此时刻的温度传感器22的测量结果作为对应上述目标位置的目标温度。并且，在要达到此目标温度，通过使驱动元件27产生的通电电流值向另一方方向变化，将上述可动部重新定位到上述目标位置时，微型计算机24，如图5所示，设定为偏离了与SMA15所具有的温度-变形特性的迟滞量相当的超过量Δ的值，从变为此值的时刻开始再次使上述通电电流值向上述一方方向变化，达到上述目标位置(温度)。因此，本实施方式的控制电路21，与如图12所示的以往技术，将结晶相暂时回复到马氏体相(低温相)后，再移动到目标位置的方法相比，能够以更短的时间实现准确的位置控制。

并且，作为SMA15的组成，最好是Ni(镍)-Ti(钛)-Cu(铜)三元系合金，含有3原子％以上Cu。这是由于，相对于Ni-Ti二元系合金材料的温度迟滞量为20℃左右，如果是上述Ni-Ti-Cu三元系合金材料温度迟滞量则为10℃左右，能够控制减小上述温度迟滞量。如果上述温度迟滞量小，就能够减小经历加热/放热过程时的时间的损失。

(实施方式2)

图9是表示用于驱动上述SMA致动器11的第二驱动装置即控制电路31的电构成的框图。该控制电路31具备：电阻值检测部32、比较部33、微型计算机34、图像传感器25、驱动控制运算部26和驱动元件27，通过驱动元件27控制流入SMA15的驱动电流。该控制电路31，类似于上述的控制电路21，对应的部分赋予相同的参照符号表示，省略其说明。其中，在本实施方式2中，在该控制电路31中，SMA15的电阻值被用作检测上述SMA15的与伸缩相关的参数，即镜筒4的位置的参数。因此，用电阻值检测部32检测SMA15的电极16之间的电阻值，由比较部33比较其检测结果与由微型计算机34提供的目标电阻值，对应此比较结果，设定上述驱动电流值。

如上所述，随目标位置变化通过改变占空比来改变从上述驱动元件27以恒定电流流入SMA15的驱动电流。因此，电阻值检测部32能够根据导通占空比期间的已知的恒定电流值和SMA15的电极16间的电压，求出上述电阻值。或者，在切断驱动元件27没有上述驱动电流流过的截止占空比期间，使电阻值检测部32自身已知的搜索电流流经SMA15，根据由此得到的SMA15的电极16间的电压，能够求出上述电阻值。

图10表示SMA的变位-电阻值特性和变位-温度特性。由于SMA的结晶相的变化和收缩/伸长伸缩的影响，SMA的电阻值随变位变化。该变位-电阻值特性，与上述图6所示的温度-变位特性相比迟滞量小，另外由于原理上不受周围温度的影响，在检测该电阻值，对驱动电流进行反馈控制时，能够减小上述经过的规定值Δ。这样，即使没有直接探知温度的手段，利用SMA15的电阻值-变形特性也能与上述一样地检测到位置，该目标电阻值与变位的关系被预先存储在微型计算机34中。

图11是用于说明由上述控制电路31进行自动对焦控制的流程图。该图11的动作，与上述图8的动作类似，对相同的动作赋予相同的步骤符号表示，另外类似的动作对相同的步骤符号附加’表示。该图11的动作也是假设在加热过程进行对焦位置的搜索的。如果开始自动对焦处理，则微型计算机34，首先在步骤S1中，将开始对焦位置的搜索的初始位置作为最初的步骤位置，在步骤S3’中，微型计算机34根据预先存储的加热过程的变位—电阻值特性，确定用于将透镜移动到此步骤位置的目标电阻值，设定到比较部33中。

在步骤S4中，驱动控制运算部26通过驱动元件27以比较部33根据设定的目标电阻值和现在的电阻值求得的驱动电流值驱动SMA15，在预计的镜筒4移动所需的响应时间的一定时间后，在步骤S5’中，微型计算机34由电阻值检测部33获得SMA15的电阻值。在步骤S6’中，微型计算机34根据此步骤位置处的对比度等，进行对焦评价，与步骤S5’中的SMA15的电阻值一起保存。在步骤S7中，微型计算机34判断现在的步骤位置是否为对焦搜索的结束位置，如果不是结束位置，为了变更到下一步骤位置，返回上述步骤S3’，另一方面，如果微型计算机34，根据上述对焦评价的散焦量等，判断步骤位置为结束位置，则结束作为对焦位置搜索的加热过程，在步骤S8’中，将保存的对焦评价值中最高的值的步骤位置作为最佳对焦位置(目标位置)，将此步骤位置的电阻值设定为目标电阻值。

从上述步骤S8’开始的各处理是向上述目标位置移动的移动动作的处理，微型计算机34，首先开始步骤S9’的放热过程。在步骤S9’中，微型计算机34，根据预先存储的放热过程的变位—电阻值特性确定目标电阻值，以达到比相当于目标变位的电阻值大的电阻值，即从上述目标位置经过了上述规定值Δ的位置，在步骤S10中，与步骤S4一样，比较部33生成驱动电流值驱动SMA15。在步骤S11’中，微型计算机34与步骤S5’一样，测量SMA15的电阻值，在步骤S12’中判断是否达到步骤S9’中设定的经过位置的目标电阻值，如果未达到就返回上述步骤S9’，如果达到就结束放热过程，转移到步骤S13’以后的再加热过程。

在步骤S13’中，与步骤S3’一样，微型计算机34，根据预先存储的加热过程的变位—电阻值特性确定对应上述目标位置的目标电阻值，在步骤S14’中与步骤S4一样地驱动SMA15。在步骤S15’中，微型计算机34，与步骤S5’一样，测量SMA15的电阻值，在步骤S16’中，判断是否变为步骤S13’中设定的目标位置的电阻值，如果未达到就返回上述步骤S13’，如果达到就维持此电阻值，结束再加热过程，转移到拍摄动作。

能够这样构成，能够实现根据SMA15的电阻值，以短时间进行准确的位置控制。

本说明书，如上所述，公开了各种实施方式的技术，总结其中主要的技术如下。

实施方式一中的形状记忆合金致动器的驱动装置是驱动形状记忆合金致动器的形状记忆合金致动器的驱动装置，上述形状记忆合金致动器具备：形状记忆合金，其随着通电发热而伸缩，与该伸缩相关的参数-变形特性具有迟滞性；可动部，其通过上述伸缩而被变位驱动，上述形状记忆合金致动器的驱动装置具备：驱动电路，其对上述形状记忆合金进行上述通电；测量部，其测量上述形状记忆合金的上述与伸缩相关的参数；目标变位位置检测部，其检测上述可动部的目标变位位置；和控制部，其响应来自上述测量部和目标变位位置检测部的输出，控制由上述驱动电路对上述形状记忆合金的通电电流值，上述控制部，使对上述驱动电路的上述通电电流值的增减在一方方向上扫描，使上述可动部向一方方向变位，其间如果上述目标变位位置检测部检测到通过了上述目标变位位置，则将此时的上述测量部的测量结果作为目标参数读入，在通过使上述驱动电路产生的通电电流值的增减在另一方方向变化，而使上述可动部向另一方方向移动时，将上述目标参数设定为偏离了与上述伸缩的参数-变形特性的迟滞量相当的超过量的值，通过从变为此值的时刻再次使上述通电电流值的增减向一方方向变化，使上述可动部向一方方向移动，重新定位到对应上述目标参数的上述目标变位位置。

根据该构成，由通电引起发热而伸缩的形状记忆合金和由上述伸缩而被变位驱动的可动部构成的形状记忆合金致动器，其温度-变形特性或电阻值-变形特性具有迟滞性。因此，形状记忆合金致动器的驱动装置具备：驱动电路，其对上述形状记忆合金进行上述通电；测量部，其测量上述形状记忆合金的上述温度或电阻值等与上述伸缩相关的参数；目标变位位置检测部，其检测上述可动部的目标变位位置；控制部，其响应来自上述测量部和目标变位位置检测部的输出，控制上述驱动电路对上述形状记忆合金的通电电流值，上述控制部，通过使通电电流值在预定的范围向一方方向扫描，使用迟滞环的一方，使上述可动部变位，其间，上述目标变位位置检测部如果检测到经过了上述目标变位位置，则读入此时刻上述测量部的测量结果作为目标参数，通过上述驱动电路产生的通电电流值在另一方方向上变化，以变为此目标参数，转移到上述迟滞环的另一方方向上，使上述可动部重新定位于上述目标变位位置。此时，如果进行不考虑上述迟滞性的控制，使用上述迟滞环的一方时和使用另一方时，实际的变位位置产生偏差。因此，为了准确地定位，在以往的控制技术中，使用将形状记忆合金的结晶相暂时回复为马氏体相(低温相)后，再移动到目标位置(上述温度或电阻值)的方法。可是，这样的以往中，使结晶相恢复到上述马氏体相需要时间。因此，上述一实施方式中，上述控制部，使温度变化，以达到超过形状记忆合金具有的与伸缩相关的参数(上述温度和电阻值)-变形特性的迟滞量的程度，然后，移动到目标位置(温度或者电阻值)。

因此，这样的构成的形状记忆合金致动器的驱动装置，能够以更短的时间实现准确的位置控制。

另外，在另一实施方式中，在上述的形状记忆合金致动器的驱动装置中，上述形状记忆合金的与伸缩相关的参数优选是温度。

根据该构成，能够通过温度控制形状记忆合金的伸缩，因此能够控制形状记忆合金致动器的可动部的位置。

另外，在另一实施方式中，上述的形状记忆合金致动器的驱动装置中，上述形状记忆合金的与伸缩相关的参数优选是电阻值。

根据该构成，能够根据温度控制形状记忆合金的伸缩，能够控制形状记忆合金致动器的可动部的位置。

另外，另一实施方式中，这些上述形状记忆合金致动器的驱动装置中，上述形状记忆合金的组成优选是Ni-Ti-Cu三元系合金，含有3原子％以上Cu。

根据该构成，相对于Ni-Ti合金的温度迟滞量为20℃左右，而上述Ni-Ti-Cu合金为10℃左右，能够控制减小上述温度迟滞量。

并且，在另一实施方式中的成像装置是使用这些上述的形状记忆合金致动器的驱动装置中任意1个的装置。

根据该构成，成像装置可以将这些上述形状记忆合金致动器的驱动装置中的任意1个应用于对焦透镜的驱动控制，能够实现高速的自动对焦。

该申请以2008年12月24日申请的日本专利申请特愿2008-327146为基础，其内容被包含在本申请中。

为了表现本发明，以上参照附图，通过实施方式适当且充分地说明了本发明，但在只要是本领域技术人员应该能够知道容易完成的变更和/或者改良上述实施方式的方式。因此，本领域技术人员所实施的变更方式或者改良方式，只要不脱离权利要求范围所记载的权利要求范围的情况下，该变更方式或者该改良方式都包括在该权利要求的范围内。

产业上应用的可能性

根据本发明，能够提供一种使用了形状记忆合金的驱动装置和成像装置。

Claims (6)

1.一种形状记忆合金致动器的驱动装置，用于驱动形状记忆合金致动器，该形状记忆合金致动器具备：形状记忆合金，其由于通电引起发热而伸缩，与该伸缩相关的参数-变形特性具有迟滞性；和可动部，其由于上述伸缩而被变位驱动，上述形状记忆合金致动器的驱动装置的特征在于，具备：

驱动电路，其对上述形状记忆合金进行上述通电；

测量部，其测量上述形状记忆合金的与上述伸缩相关的参数；

目标变位位置检测部，其检测上述可动部的目标变位位置；和

控制部，其响应来自上述测量部和目标变位位置检测部的输出，控制上述驱动电路对上述形状记忆合金的通电电流值，

上述控制部，通过使上述驱动电路所产生的上述通电电流值的增减向一方方向扫描，从而使上述可动部向一方方向变位，在该期间中，如果上述目标变位位置检测部检测到通过了上述目标变位位置，则读入此刻的上述测量部的测量结果，作为目标参数；在通过使上述驱动电路所产生的通电电流值的增减向另一方方向变化而使上述可动部向另一方方向移动时，将上述目标参数设定为如下的值，该值为偏离了与上述伸缩的参数-变形特性的迟滞量相当的超过量后的值，从达到了该值的时刻开始，通过再次使上述通电电流值的增减向一方方向变化而使上述可动部向一方方向移动，并重新定位于与上述目标参数对应的上述目标变位位置。

2.根据权利要求1所述的形状记忆合金致动器的驱动装置，其特征在于，上述形状记忆合金的与伸缩相关的参数是温度。

3.根据权利要求1所述的形状记忆合金致动器的驱动装置，其特征在于，上述形状记忆合金的与伸缩相关的参数是电阻值。

4.根据权利要求1所述的形状记忆合金致动器的驱动装置，其特征在于，上述形状记忆合金的组成是Ni-Ti-Cu三元系合金，含有3原子％以上Cu。

5.一种成像装置，其特征在于，使用权利要求1所述的形状记忆合金致动器的驱动装置。

6.一种形状记忆合金致动器的驱动方法，用于驱动形状记忆合金致动器，该形状记忆合金致动器具备：形状记忆合金，其由于通电引起发热而伸缩，与该伸缩相关的参数-变形特性具有迟滞性；和可动部，其由于上述伸缩而被变位驱动，上述形状记忆合金致动器的驱动方法的特征在于，包括：

通过使对上述形状记忆合金通电的通电电流值的增减向一方方向扫描，而使上述可动部向一方方向变位的步骤；

当在使上述可动部向一方方向变位的期间检测到经过了上述可动部的目标变位位置时，读入此刻的上述形状记忆合金的与上述伸缩相关的参数值作为目标参数的步骤；

在通过使上述通电电流值的增减在向另一方方向上变化，而使上述可动部在向另一方方向上移动时，将上述目标参数设定为如下的值的步骤，该值为偏离了与上述伸缩的参数-变形特性的迟滞量相当的超过量后的值；和

在使上述可动部向另一方方向变位的期间，从到达了在上述步骤中设定的值的时刻开始，再次使上述通电电流值的增减向一方方向变化，从而使上述可动部向一方方向移动，并重新定位于与上述目标参数对应的上述目标变位位置的步骤。

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