CN102270941B - 振动型致动器的控制装置和振动型致动器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及振动型致动器的控制装置和振动型致动器的控制方法。提供一种包括用于设定交流信号的频率的频率确定单元、用于通过共用的交流信号来产生接触部分的椭圆运动的振动型致动器的控制装置。所述频率确定单元在使得对于振动器所设定的椭圆率改变频率范围重叠的频率范围内，设定交流信号的频率以改变椭圆运动的椭圆率，并且，对于振动器设定椭圆率改变频率范围作为上限和下限之间的频率范围，使得下限是改变椭圆率时的最大共振频率，并且，上限比下限大并且是驱动部件的相对移动的最大频率。

Description

振动型致动器的控制装置和振动型致动器的控制方法

技术领域

本发明涉及振动型致动器的控制装置和振动型致动器的控制方法。

背景技术

这样的致动器被常规地提出：该致动器使板状振动器上的给定质点经受椭圆运动以对驱动部件进行驱动。

作为具有板状振动器的振动型致动器的基本配置，在日本专利申请公开No.2004-320846中示出的这样的配置是已知的。图8A是示出日本专利申请公开No.2004-320846中的振动型致动器的外部基本配置的例子的透视图。

如图8A所示，该振动型致动器中的振动器包含矩形板状成形的、由金属材料形成的弹性部件4。该弹性部件4包含与该弹性部件4的背面接合的压电元件(机电能量换能器)5。多个突起6被设置在弹性部件4的顶面上的相应预定位置处。

根据该配置，向压电元件5施加AC(交流)电压允许同时产生沿弹性部件4的长边方向的二次弯曲振动和沿弹性部件4的短边方向的一次弯曲振动。这在突起6中激励椭圆运动。

然后，驱动部件7在压力下接触突起6的顶部(接触部分)，并然后通过突起6的椭圆运动而被线性地驱动。即，突起6用作振动器的驱动单元。

图8B是示出图8A所示的振动型致动器中的压电元件5的极化(polarization)区域的例子的示意图。

此外，图9A和图9B是示出弹性单元4的振动模式的透视图。图9C是示出在弹性单元4的突起6中激励的椭圆运动的图。

如图8B所示，压电元件5经受极化处理，并且包含两个电极A1和A2。

分别向两个电极A1和A2施加相位彼此相同的AC电压V1和V2，以激励矩形弹性单元4进入具有沿与长边方向平行的方向延伸的两个节点(node)的一次弯曲移动。这与图9A所示的第一振动模式对应。

此外，分别向两个电极A1和A2施加彼此反相的AC电压V1和V2，以激励矩形弹性单元4进入具有沿与短边方向平行的方向延伸的三个节点的二次弯曲移动。这与图9B所示的第二振动模式对应。

然后，第一振动模式和第二振动模式被组合在一起，以在突起6中激励椭圆运动。此时，当在压力下与突起6接触时，驱动部件可被线性地驱动。

这里，图9A所示的第一振动模式允许在突起6中激励沿与在压力下接触驱动部件的接触部分的表面(以下，称为接触表面)垂直的方向移位的幅度(以下，称为Z轴幅度)。

此外，图9B所示的第二振动模式允许在突起6中激励沿与接触表面平行的方向移位的幅度(以下，称为X轴幅度)。

第一振动模式和第二振动模式的组合允许在突起6中的预定的一个中激励如图9C所示的椭圆运动。以下，将Z轴幅度和X轴幅度之间的大小的比值称为椭圆运动的椭圆率(ellipticity)。

图10A是示出当两相电压V1和V2之间的相位差在-180度和180度之间改变时所观察的第一振动模式和第二振动模式下的幅度的曲线图。

当向极化的压电元件5的相应两个电极A1和A2施加的两相AC电压V1和V2之间的相位差在-180度和180度之间改变时，第一振动模式和第二振动模式(P2)中的幅度分别如图10A中的P1和P2所示的那样。

在图10A中，横轴表示相位差。纵轴表示第一振动模式和第二振动模式下的幅度。

第一振动模式和第二振动模式的组合允许在突起6中激励椭圆运动。改变要施加的AC电压V1和V2之间的相位差允许调整在预定的突起6中激励的椭圆运动的椭圆率。

图10A在其下部中示出与横轴上的相位差对应的椭圆形状。可通过在AC电压V1和V2之间的相位差的正号和负号之间切换，切换提供线性驱动的振动型致动器的驱动方向。

此外，通过连续地改变从任何值开始的相位差并使得符号在正号和负号之间适当地改变(例如，连续地在90度和-90度之间改变相位差并使得符号在正号和负号之间适当地改变)，可连续地改变驱动的方向和速度。

关于驱动速度，如图10B所示，出现以下现象(称为崖落(cliffdrop)现象)。驱动速度在共振频率处达到峰值，并且在共振频率的更高频率侧缓慢地减小，同时在共振频率的更低频率侧迅速减小。

此外，众所周知，可通过将向压电元件施加的AC电压的频率设为较接近共振频率来增大速度。可通过将施加的AC电压的频率设为较远离共振频率来降低速度。

作为这种振动型致动器，可以提供通过使用多个振动器来施加增大的驱动力的装置。

但是，当振动型致动器被配置为使用多个振动器对驱动部件进行驱动时会出现以下问题。

当为了简化振动型致动器的控制装置的电路配置而向多个振动器中的每一个施加共用频率时，如果共振频率在振动器之间改变，那么振动型致动器操作不稳定。因此，振动型致动器需要在不使用与不稳定的操作对应的频率区域的情况下驱动物体。

鉴于上述问题，本发明的一个目的是，提供振动型致动器的控制装置和振动型致动器的控制方法，其中，被配置为通过使用多个振动器来对驱动部件进行驱动的振动型致动器即使当在振动器之间的共振频率变化的情况下也可稳定地驱动物体。

发明内容

本发明提供以下描述的振动型致动器的控制装置和方法。

提供一种用于振动型致动器的控制装置，其中，振动型致动器包含各自具有接触要被驱动的物体的接触部分的多个振动器，使得响应于对于多个振动器的共用交流信号，多个振动器通过接触部分相对于振动器移动物体，以产生物体的椭圆运动，其中，控制装置包含用于设定交流信号的频率的频率确定单元，并且，频率确定单元在重叠频率范围内设定交流信号的频率以改变椭圆运动的椭圆率，其中在所述重叠频率范围中，分别对于多个振动器中的每一个设定的椭圆率改变的频率范围重叠，并且，对于振动器，将改变椭圆率的频率范围设定为上限和下限之间的频率范围，使得下限是在改变椭圆率的所有情况下的最大共振频率，上限比下限大并且上限是物体的相对移动的最大频率。

提供一种用于振动型致动器的控制方法，其中，振动型致动器包含各自具有接触要被驱动的物体的接触部分的多个振动器，使得响应于对于多个振动器的共用交流信号，多个振动器通过接触部分相对于振动器移动物体，以产生物体的椭圆运动，其中，所述控制方法包含用于设定交流信号的频率的频率确定步骤，并且，在频率确定步骤中，在重叠频率范围内，设定交流信号的频率以改变椭圆运动的椭圆率，其中在所述重叠频率范围中，分别对于多个振动器中的每一个设定的椭圆率改变的频率范围重叠，并且，对于振动器，将改变椭圆率的频率范围设定为上限和下限之间的频率范围，使得下限是在改变椭圆率的所有情况下的最大共振频率，上限比下限大并且是物体的相对移动的最大频率。

参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的振动型致动器的外部配置的透视图。

图2是示出振动型致动器中的振动器的驱动频率和驱动速度之间的关系的曲线图。

图3是示出根据本发明的第一示例性实施例的振动型致动器的控制装置的配置的框图。

图4是详细地示出根据本发明的第一示例性实施例的振动型致动器中的椭圆率确定单元和频率确定单元的框图。

图5是示出根据本发明的第一示例性实施例的振动型致动器中的振动器的驱动频率和驱动速度之间的关系的曲线图。

图6是用于根据本发明的第二示例性实施例的振动型致动器的流程图。

图7是示出根据本发明的第三示例性实施例的振动型致动器的配置的图。

图8A是示出常规的例子中的振动型致动器的外部基本配置的例子的透视图，图8B是图8A所示的振动型致动器中的压电元件的极化区域的例子的示意图。

图9A和图9B是示出常规的例子中的振动型致动器的弹性部件的振动模式的透视图，图9C是示出在弹性部件的突起中激励的椭圆运动的图。

图10A是示出第一振动模式和第二振动模式下的幅度的曲线图，图10B是示出振动器的频率和速度之间的关系的曲线图。

具体实施方式

现在将根据附图来详细描述本发明的优选实施例。

[第一示例性实施例]

将参照图1来描述根据本发明的第一示例性实施例的振动型致动器的控制装置的配置。

根据本示例性实施例的振动型致动器包括各自至少具有机电能量换能器和弹性部件的多个振动器。

向电磁能量换能器施加具有对于相应的多个振动器中的电磁能量换能器共同的驱动频率的交流信号，以驱动通过其接触部分与多个振动器接触的驱动部件。

图1示出包含被配置为相对地驱动一个驱动部件的两个振动器的振动型致动器。该振动型致动器被配置为使线性地延伸的驱动部件沿其纵向相对移动。所述两个振动器可产生两倍的推力。

相对于驱动部件3，由于保持器(图中未示出)而使得图1所示的振动器8a和8b一体化运动。

如图1所示，振动型致动器的振动器8a包含矩形板状成形的由金属材料形成的弹性部件4a。压电元件(机电能量换能器)5a与弹性部件4a的背面接合。

在弹性部件4a的顶面上的相应预定位置处设置两个突起6a。

图1所示的振动器使突起经受椭圆运动，以便驱动与突起的上部(接触部分)摩擦接触的驱动部件。类似地，在振动器8b中，压电元件5b与弹性部件4b接合。在弹性部件4b上的各预定位置处设置两个突起6b。

压电元件5a和5b中的每一个包含两组图8B所示的电极A1和A2。压电元件5a和5b中的每一个沿图8B中的板子的方向经受极化处理。

在如上面描述的那样配置的振动器中，可通过改变要被施加的两相AC电压(两相交流电)之间的相位差，改变在图1所示的突起6a和6b中激励的椭圆运动的椭圆率。

如图10B所示，可通过使向振动器的压电元件施加的AC电压的驱动频率更接近共振频率，增大图1所示的振动器的速度。

此外，可通过使向振动器的压电元件施加的AC电压的频率更远离共振频率，减小振动器的速度。

另外，振动器的特征在于，驱动速度在共振频率处达到峰值，并且在共振频率的更高频率侧缓慢地减小，而在共振频率的更低频率侧迅速减小。

此外，可通过增大在突起6a和6b中激励的椭圆运动的X轴幅度，增大驱动部件的移动速度。

另外，可通过使Z轴幅度维持在预定值的情况下减小X轴幅度，稳定地减小驱动部件的移动速度。

另外，可通过切换两相AC电压之间的相位差来切换驱动部件的相对移动的方向。

本示例性实施例使得能够在向上述的图8B所示的压电元件5的电极V1和V2施加的AC电压之间的相位差在-180度和180度之间改变时，调整在预定的突起6a和6b中激励的椭圆运动的椭圆率。

图10A在其下部中示出与横轴上的相位差对应的椭圆形状。

可通过在90度和-90度之间连续改变相位差，使得符号适当地在正号和负号之间改变，连续改变驱动方向和速度。

上述的配置在图1中的振动器8a和8b中的每一个中激励振动，以使得能够驱动驱动部件(滑块)3。

此外，根据本发明的振动器不限于上述的示例性实施例。振动器可使突起经受这样的椭圆运动：该椭圆运动基于在突起中激励Z轴幅度的振动模式下的振动和在突起中激励X轴幅度的振动模式下的振动的组合。特别地，除了上述的实施例以外，以下的实施例是可能的：在该实施例中，突起经受基于振动器的纵向伸缩(stretching)振动和振动器的弯曲振动的组合的椭圆运动。

现在将描述图1所示的一个振动器的驱动特性。

图2是示出当一个振动器驱动一个驱动部件时向电极A1和电极A2(参见图8B)施加的AC电压的相位差、驱动频率及驱动速度之间的关系的曲线图。例如，如图2所示，当相位差以90度开始并且接近0度时，第二振动模式下的幅度减小从而降低驱动速度。此外，当相位差以90度开始并且接近0度时，共振频率增大。

这里，将描述在相位差改变的情况下获得的驱动特性。

例如，如果驱动频率被设为与60度的相位差对应的共振频率的值，并且相位差从90度向更小的相位差侧偏移，那么，由于驱动频率比共振频率高，因此，避免了崖落现象，同时相位差在90度和60度之间。但是，当相位差向比60度小的值偏移时，突然出现崖落现象。即，当驱动频率被设为当相位差为60度时获得的共振频率的值并且改变相位差时，操作在相位差小于60度时不稳定。

但是，如果驱动频率被设为与10度的相位差对应的共振频率的值并且相位差从90度向更小相位差侧偏移，那么，由于驱动频率比与10度的相位差对应的共振频率高，因此，避免了崖落现象，同时相位差在90度和10度之间。

即，如果在驱动频率固定和相位差改变的情况下驱动振动器，那么可在相位差被设为与对应于较小的相位差的共振频率高的频率对应的情况下驱动振动器，减少崖落现象的可能性。

与上述的0度的相位差对应的共振频率24最高，因此被定义为在进行使相位差改变的控制的情况下的下限值。

现在，将描述在频率被改变的情况下获得的驱动特性。

例如，当驱动频率在相位差被设为90度的状态下向比共振频率高的频率上扫(sweep up)时，驱动速度逐渐减小。然后，驱动速度突然下降，并且驱动部件在驱动频率范围的一部分23处停止操作。因此，比下限值高并且驱动部件停止相对移动的频率被定义为用于相位差控制的上限值。此外，作为驱动部件在上述上扫处理期间停止操作的部分23的替代，上限值可以为与当驱动频率从充分地比共振频率高的值下扫时速度迅速上升的部分对应的频率。即，根据本发明，上限值可被设为等于比下限值高并且驱动部件停止相对移动的频率。

上述的上限值和下限值之间的频率的范围被设为椭圆率改变频率范围。对椭圆率改变频率范围内的椭圆率进行改变允许在驱动期间避免崖落现象和作为驱动速度迅速下降的结果而驱动部件停止操作的部分。

现在将参照图3中的框图来描述根据本示例性实施例的振动型致动器的控制装置的配置。

控制装置包含位置指令产生单元17，所述位置指令产生单元17被配置为产生驱动部件的目标值，并且，在位置指令产生单元17的输出侧经由比较单元18与操作量确定单元22连接。

比较单元18比较由位置指令产生单元17输出的目标值与由位置检测单元16输出的驱动部件的电流位置。

操作量确定单元22基于来自比较单元18的比较结果来计算振动型致动器的操作量e。

操作量确定单元22包含PI控制器或PID控制器。位置检测单元16检测驱动部件3的位置，并且包含例如线性标尺或编码器。

如上述的图1所示的那样配置振动器8a。振动器8a包含矩形板状成形的由金属材料形成的弹性部件4a、与弹性部件4a的背面接合的压电元件5a、以及设置在弹性部件4a的正面上的多个突起6a。

类似地，如上述的图1所示的那样配置振动器8b。振动器8b包含矩形板状成形的由金属材料形成的弹性部件4b、与弹性部件4b的背面接合的压电元件5b、以及作为驱动部分被设置在弹性部件4b的正面上的多个突起6b。

驱动部件3如图1所示，并且与振动器8a和8b的输出侧连接。

椭圆率确定单元19和频率确定单元20与操作量确定单元22的输出侧连接；椭圆率确定单元19设定上述的椭圆运动中的椭圆的比率，并且，频率确定单元20设定交流信号的频率。

椭圆率确定单元19被配置为能够基于来自操作量确定单元22的输出，设定在振动器8a和8b的突起中导致的椭圆运动中的X轴幅度和Z轴幅度的比率。椭圆率确定单元19进一步被配置为能够设定允许实现该比率的相位差。

驱动频率确定单元20被配置为能够基于来自操作量确定单元22的输出，设定要向振动器8a和8b施加的AC电压的驱动频率。

此外，椭圆率确定单元19和驱动频率确定单元20的输出侧与驱动信号产生单元21连接。

驱动信号产生单元21产生具有由驱动频率确定单元20确定的频率和由椭圆率确定单元19确定的相位差的两相交流信号。

升压器(booster)25与驱动信号产生单元21的输出侧连接。升压器25将由驱动信号产生单元21产生的两相交流信号升压，并且将升压后的两相交流信号施加到振动器8a和8b的压电元件。

升压器25可由功率放大器、切换元件、DC/DC电路或变压器电路形成。

将参照图4来描述根据本实施例的椭圆率确定单元19和驱动频率确定单元20的功能。

在图4中的各曲线图中，横轴表示操作量e。纵轴表示相位差θ和驱动频率fr中的一个。

由操作量确定单元22输出的操作量e的值被输入到椭圆率确定单元19。

椭圆率确定单元19使用该输入值来基于在曲线图中表现的设置而确定椭圆率。

由操作量确定单元22输出的操作量e也被输入到驱动频率确定单元20。驱动频率确定单元20然后基于在曲线图中表现的设置而确定驱动频率fr。

如图4中的曲线图所示，当操作量e具有小的绝对值时，由椭圆率确定单元19确定的相位差改变。当操作量e具有大的绝对值时，由驱动频率确定单元20确定的频率改变。

因此，设置其中频率和相位差恒定的区域，以防止在频率改变时相位差发生改变，同时防止在相位差改变时频率发生改变。以下，当相位差改变时固定的频率被称为椭圆率控制频率(fe)。

现在，将描述当具有不同的共振频率的多个振动器使用共同的驱动频率来对驱动部件进行驱动时设定的椭圆率控制频率(fe)；这个方面在本发明中最为重要。

图5示出当具有不同的共振频率的两个振动器中的一个驱动一个驱动部件时所观察的驱动频率和相位差及驱动速度之间的关系。

图5是示出当改变向图8B所示的压电元件施加的两相电压V1和V2之间的相位差时所观察的驱动速度的曲线图。

当用于振动器8a的相位差在90度和10度之间改变时所观察的驱动频率对驱动速度如在图5中的90度(a)～10度(a)所示。

与用于振动器8a的0度的相位差对应的共振频率是与图5所示的0度的相位差对应的共振频率24a。类似地，当用于振动器8b的相位差在90度和10度之间改变时所观察的驱动频率对驱动速度如在图5中的90度(b)～10度(b)所示。与用于振动器8b的0度的相位差对应的共振频率是与图5所示的0度的相位差对应的共振频率24b。此外，当振动器8a使驱动部件相对移动时，驱动部件停止相对移动的最大频率如在23a所示。当振动器8b使驱动部件相对移动时，驱动部件停止相对移动的最大频率如在23b所示。

在本实施例中，椭圆率改变频率范围(a)(由频率确定单元基于相应的多个振动器的特性设定的驱动频率的范围)被确定如下。

即，如上所述，椭圆率改变频率范围的下限值被定义为与0度的相位差对应的共振频率(下限值被定义为当椭圆率确定单元改变椭圆率时获得的最大共振频率)。

此外，上限值被定义为当以比下限值高的频率对驱动部件进行驱动时可对驱动部件进行驱动的最大频率。

椭圆率改变频率范围(a)位于由此确定的下限值和上限值之间。

类似地，基于振动器8b的特性，确定椭圆率改变频率范围(b)。在以下的描述中，振动器8a和8b驱动一个驱动部件。

例如，当振动器8a和8b驱动一个驱动部件时，即使用于振动器8b的相位差在与30度的相位差对应的振动器8a的共振频率处发生改变，也不出现崖落现象。

然而，当用于振动器8a的相位差从90度向着较小的相位差侧改变时，出现崖落现象。

然后，振动器8a的驱动速度迅速下降，由此抑制振动器8b的驱动速度。

此外，驱动速度变得不稳定。在驱动期间避免该状态是上述的本发明的一个目的。

即，当以比椭圆率改变频率范围(c)低的频率对驱动部件进行驱动时，会在多个振动器中的任一个具有较高的共振频率的振动器中出现崖落现象。

相反，当以比椭圆率改变频率范围(c)高的频率对驱动部件进行驱动时，多个振动器中的任一个具有较低的共振频率的振动器的驱动速度会下降，并且超过振动器停止操作的频率范围的部分。

与之相对，根据本实施例，椭圆率确定单元被配置为能够在由频率确定单元基于相应的多个振动器的特性而设定的椭圆率改变频率范围之间的驱动频率的重叠范围内改变(控制)椭圆率。

特别地，图4所示的椭圆率控制频率(fe)被设为等于作为两个振动器的椭圆率改变频率范围之间的重叠部分的椭圆率改变频率范围(c)。

因此，可在使一个驱动部件被相对地驱动时并且在向多个振动器施加共同的频率时防止驱动速度在驱动期间不稳定。

[第二示例性实施例]

将描述第二示例性实施例，所述第二示例性实施例与用于设定椭圆率改变频率的上限(由振动型致动器进行驱动所使用的频率范围的最高频率)和椭圆率改变频率的下限(所述频率范围的最低频率)的配置的例子对应。

本实施例提供多个振动器驱动一个驱动部件的振动型致动器的控制方法。在本方法中，特性检测器检测多个振动器中的每一个的特性。

然后，基于对于各振动器的特性的检测结果来设定以下方面：椭圆率改变频率的上限值(由多个振动器驱动一个驱动部件所使用的频率范围的最高频率)和椭圆率改变频率的下限值(所述频率范围的最低频率)。

多个振动器驱动一个驱动部件的振动型致动器的控制装置具有与第一示例性实施例中的配置类似的配置。因此，省略该配置的描述。

现在将参照图6中的流程图来具体描述根据本实施例的各振动器的输出特性的检测。

首先，在步骤1中，在特性检测器(图中未示出)中设定振动型致动器的振动器8a，其中在所述振动型致动器中，图1所示的振动器8a和8b驱动一个驱动部件3。

特性检测器(图中未示出)是包括传感器的装置，所述传感器被配置为检测图8A所示的包含一个振动器和一个驱动部件的致动器中的振动器的驱动特性。

然后，在步骤2中，要向振动器8a施加的频率被设为足够大的值。

然后，在步骤3中，用于振动器8a的相位差被设为90度。

当改变相位差时，振动型致动器的驱动速度在设定的相位差处最大化。

然后，在步骤4中，在步骤2和步骤3中设定的频率和相位差被施加于振动器8a以开始驱动。

然后，在步骤5中，检测速度。在这种情况下检测的速度是振动器8a和驱动部件之间的相对驱动的速度。

然后，在步骤6中，实施比较以确定在步骤5中检测的速度是否大于或等于0。如果检测的速度大于0，那么处理前进到步骤8。

此外，如果在步骤5中检测的速度为零，那么检测器确定驱动部件和振动器没有进行相对移动。处理前进到步骤7。

然后，在步骤7中，降低频率。处理然后前进到步骤5。

这里，如果驱动部件和振动器没有进行相对移动，那么重复步骤5和步骤7之间的操作。

然后，在步骤8中，向振动器8a施加的频率作为椭圆率改变频率的上限值被存储于存储器(图中未示出)中。

然后，在步骤9中，向振动器施加的相位差被设为1度。

由于当相位差从90度向更小的相位差侧偏移时振动器的共振频率增大，因此，这是要以尽可能小的相位差检测共振频率。

这里，相位差被设为足够小的值(1度)。

在随后的步骤10中，检测器检测是否出现驱动速度迅速下降的崖落现象。如果没有出现崖落现象，那么处理前进到步骤11。如果出现崖落现象，那么处理前进到步骤12。

在步骤11中，频率降低。如果没有检测到崖落现象，那么重复步骤10和步骤11中的操作。

在步骤12中，向振动器8a施加的频率作为椭圆率改变频率的下限值被存储于存储器(图中未示出)中。

然后，在步骤13中，在特性检测器中设定的振动器从振动器(a)变为振动器(b)。然后，处理前进到步骤2，以重复上述的操作。该操作允许在检测振动器8a的输出特性之后检测振动器8b的输出特性。

在步骤1和步骤14之间实施的方法中，检测振动器8a的输出特性并然后检测振动器8b的输出特性。这允许如图5所示的那样检测振动器中的每一个的输出特性。

然后，在步骤15中，确定位于当在特性检测器中设定的是振动器8a时、在步骤1～步骤14中检测的上限值和下限值之间的椭圆率改变频率范围。此外，确定位于当在特性检测器中设定的是振动器8b时检测的上限值和下限值之间的椭圆率改变频率范围。然后，计算两个椭圆率改变频率范围之间的重叠范围(共同范围)。

这使得能够计算在第一示例性实施例中示出的相应振动器的椭圆率改变频率范围(a)和(b)之间的重叠椭圆率改变频率范围(c)。

然后，在步骤16中，振动器8a和8b可被加入到两个振动器相对地驱动一个驱动部件的振动型致动器中。振动型致动器可然后基于在步骤15中计算的值，如第一示例性实施例的情况那样实施可控制的驱动。

在本实施例中，当多个振动器相对地驱动一个驱动部件并且共同的频率被施加给多个振动器时，振动器中的每一个被安装在输出特性检测器中，该输出特性检测器由此检测椭圆率改变频率范围。

因此，可基于检测的椭圆率改变频率范围之间的重叠部分来设定椭圆率改变频率范围(c)。

由此，当多个振动器相对地驱动一个驱动部件时，振动器中的每一个的椭圆率改变频率范围的预检测允许容易地设定当多个振动器相对地驱动所述一个驱动部件时所需的椭圆率改变频率范围。

[第三示例性实施例]

将参照图7来描述第三示例性实施例，所述第三示例性实施例与三个振动器旋转地驱动环形驱动部件的配置的例子对应。

在第一和第二示例性实施例中，举例描述了两个振动器相对地驱动一个驱动部件的振动型致动器。

在本示例性实施例中，如图7所示，三个振动器可旋转地驱动环形驱动部件。

环形驱动部件可不执行通过引导件(图中未示出)被旋转的操作以外的操作。在该配置中，当振动器在相应振动器的椭圆率改变频率范围之间的重叠部分内对驱动部件进行驱动时，可以在防止驱动速度不稳定的状态下实现驱动。

在本实施例中，如图7所示，振动器8c、8d和8e相对地驱动一个驱动部件2，并且，向振动器8c、8d和8e施加共同的频率。当振动器在各振动器8c、8d和8e的椭圆率改变频率范围之间的重叠椭圆率改变频率范围内对驱动部件进行驱动时，在防止驱动速度不稳定的状态下实现驱动。

此外，可以按照与第二示例性实施例中的方式类似的方式设定与最高频率对应的椭圆率改变频率范围的上限值和与最低频率对应的椭圆率改变频率范围的下限值。

特别地，通过不同的特性检测器检测各振动器的特性。

然后，基于对于振动器中的每一个的特性的结果，针对其中振动器8c、8d和8e驱动一个驱动部件2的振动型致动器进行驱动所使用的频率范围，设定与最高频率对应的椭圆率改变频率范围的上限值和与最低频率对应的椭圆率改变频率范围的下限值。

因此，当多个振动器相对地驱动一个驱动部件时，振动器中的每一个的椭圆率改变频率范围的预检测允许容易地设定当多个振动器相对地驱动一个驱动部件时所需的椭圆率改变频率范围。

如上所述，根据本发明的每个实施例的配置允许当多个振动器驱动一个驱动部件时并且当向多个振动器施加共同的频率时实现稳定的驱动。

即，即使在振动器之间的共振频率变化的情况下，也可在各振动器的椭圆率改变频率范围之间的重叠部分中实现稳定的驱动。

此外，可通过基于各振动器的输出特性而调整椭圆率改变频率范围，实现稳定的驱动。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (4)

1.一种用于振动型致动器的控制装置，其中

所述振动型致动器包含各自具有接触要被驱动的物体的接触部分的多个振动器，使得响应于所述多个振动器的共用交流信号，所述多个振动器通过所述接触部分相对于振动器移动所述物体，以产生所述物体的椭圆运动，其中

所述控制装置包含用于设定所述共用交流信号的频率的频率确定单元，

其中，所述频率确定单元在重叠频率范围内设定共用交流信号的频率以改变所述椭圆运动的椭圆率，

其中，在该重叠频率范围中，分别针对所述多个振动器中的每一个设定的椭圆率改变的频率范围重叠，以及

其中，对于振动器，将改变椭圆率的频率范围设定为上限和下限之间的频率范围，使得所述下限是在改变椭圆率的所有情况下的最大共振频率，并且，所述上限比所述下限大并且是所述物体的相对移动的最大频率。

2.根据权利要求1的控制装置，

其中所述共用交流信号是两相交流信号，以及

其中，所述控制装置还包含用于确定椭圆率并且用于基于所确定的椭圆率来确定所述两相交流信号的两个相位之间的相位差的椭圆率确定单元。

3.一种用于振动型致动器的控制方法，其中

所述振动型致动器包含各自具有接触要被驱动的物体的接触部分的多个振动器，使得响应于所述多个振动器的共用交流信号，所述多个振动器通过所述接触部分相对于振动器移动所述物体，以产生所述物体的椭圆运动，其中

所述控制方法包含用于设定所述共用交流信号的频率的频率确定步骤，

在所述频率确定步骤中，在重叠频率范围内设定共用交流信号的频率以改变所述椭圆运动的椭圆率，

其中，在该重叠频率范围中，分别针对所述多个振动器中的每一个设定的椭圆率改变的频率范围重叠，以及

其中，对于振动器，将改变椭圆率的频率范围设定为上限和下限之间的频率范围，使得所述下限是改变椭圆率的所有情况下的最大共振频率，并且，所述上限比所述下限大并且是所述物体的相对移动的最大频率。

4.根据权利要求3的控制方法，还包括：

用于检测所述上限和所述下限并且用于基于所检测的上限和下限来计算分别对于振动器中的每一个要被设定的椭圆率改变的频率范围的步骤。