JP2005269821A - 振動型駆動装置の制御装置、この制御装置を用いた作動装置、振動型駆動装置の制御方法、振動型駆動装置の制御プログラムおよびこのプログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 弾性体1Aおよび電気−機械エネルギ変換素子2を有する振動体1と、振動体に接触する接触体6とを有し、電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、振動体に進行性振動を励起し、振動体と接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御装置において、該制御装置は、進行性振動の最大変位が増減し、かつその最大変位が極大となる位置が振動体と接触体の相対移動方向に変化するように駆動信号を制御する。
【選択図】 図12
Description
ステップS111では第1駆動電圧生成回路122,第2駆動電圧生成回路123にOFF指令を出力するとともに、周波数指令F1,F2および位相指令P1,P2の設定を解除する。
1A 弾性体
2 圧電素子
4 くし歯状突起
5 摩擦材
6 移動体
8 加圧バネ
9 ディスク
10 ハウジング
Claims (46)
- 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に進行性振動を励起し、前記振動体と接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御装置であって、
前記進行性振動の最大変位が増減し、かつその最大変位が極大となる位置が前記振動体と前記接触体の相対移動方向に変化するように前記駆動信号を制御することを特徴とする振動型駆動装置の制御装置。 - 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に進行性振動を励起し、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御装置であって、
前記進行性振動の最大変位が増減し、かつその最大変位が極大となる位置が前記振動体と前記接触体の相対移動方向に変化するように前記複数の駆動信号を異なる時間的位相をもって周期的に制御することを特徴とする振動型駆動装置の制御装置。 - 前記複数の駆動信号の振幅と位相を異なる時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記複数の駆動信号の振幅を異なる時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記駆動信号の周波数の変化に対して前記進行性振動の最大変位を変化させるよう前記駆動信号を制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記振動型駆動装置の速度を検出する速度検出手段を有し、
前記速度検出手段の検出結果に応じて前記進行性振動の最大変位を変化させるよう前記駆動信号を制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に、同形状で位置的位相が異なる複数の振動を励起し、これら振動の合成により発生した進行性振動により、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御装置であって、
前記進行性振動が、振幅一定の進行性振動成分と、位置的位相が変化する定在波振動成分を含むように前記駆動信号を制御することを特徴とする振動型駆動装置の制御装置。 - 前記複数の駆動信号の振幅と位相を異なる時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項7に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記定在波振動成分の位置的位相が前記振動体と前記接触体の相対移動方向に変化するように前記複数の駆動信号の振幅を異なる時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項7に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記駆動信号の周波数の変化に対して前記定在波振動成分を増減することを特徴とする請求項7に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記振動型駆動装置の速度を検出する速度検出手段を有し、前記速度検出手段の検出結果に応じて前記定在波振動成分を増減することを特徴とする請求項7に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号と、与えられた速度指令値との偏差から駆動信号の周波数を決定する周波数制御手段と、
前記振動型駆動装置の駆動速度に対して予め定められたパラメータに応じて位相変調量および振幅変調量を決定する変調手段と、
前記変調手段により決定された位相変調量に応じて駆動信号を位相変調した信号を発生する位相制御手段と、
前記変調手段により決定された振幅変調量に応じて駆動信号のそれぞれに独立して振幅変調を施す振幅制御手段とを有することを特徴とする請求項3又は8に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号と、与えられた速度指令値との偏差から駆動周波数を決定する周波数制御手段と、
前記振動型駆動装置の駆動速度に対して予め定められたパラメータに応じて振幅変調量を決定する変調手段と、
前記変調手段により決定された振幅変調量に応じて駆動信号のそれぞれに独立して振幅変調を施す振幅制御手段とを有することを特徴とする請求項4又は9に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段から得られる速度信号と、与えられた速度指令値との偏差から駆動周波数を決定し、パルス信号を出力する周波数制御手段と、
前記振動型駆動装置の回転速度に対して予め定められたパラメータに応じて位相変調量およびパルス幅変調量を決定する変調手段と、
前記変調手段により決定された位相変調量に応じて前記パルス信号を位相変調する位相制御手段と、
前記変調手段により決定されたパルス幅変調量に応じてパルス信号のそれぞれに独立してパルス幅変調を施すパルス幅制御手段とを有し、
該位相変調およびパルス幅変調されたパルス信号に応じて電源電圧を出力するスイッチング素子および電源電圧を昇圧する昇圧手段によって構成される駆動回路により前記複数の駆動信号を生成することを特徴とする請求項2又は7に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段から得られる速度信号と、与えられた速度指令値との偏差から駆動周波数を決定し、パルス信号を出力する周波数制御手段と、
前記振動型駆動装置の回転速度に対して予め定められたパラメータに応じてパルス幅変調量を決定する変調手段と、
前記変調手段により決定されたパルス幅変調量に応じて前記パルス信号をパルス幅変調するパルス幅制御手段とを有し、
該パルス幅変調されたパルス信号に応じて電源電圧を出力するスイッチング素子および電源電圧を昇圧する昇圧手段によって構成される駆動回路により前記複数の駆動信号を生成することを特徴とする請求項4又は9に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に進行性振動を励起し、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御装置であって、
周波数を異ならせた複数の進行性振動を同時に励起することを特徴とする振動型駆動装置の制御装置。 - 前記複数の進行性振動は互いの進行方向が異なる進行性振動を含むことを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 与えられた速度指令値に応じて同時に励起する進行性振動の数を異ならせることを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 与えられた速度指令値に応じて進行方向の一致する進行性振動の数を変化させることを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記振動型駆動装置の駆動速度に応じて同時に励起する進行性振動の数を異ならせることを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記振動型駆動装置の駆動速度に応じて進行方向の一致する進行性振動の数を変化させることを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号と、与えられた速度指令値との偏差から複数の進行性振動それぞれの駆動周波数を決定する周波数制御手段と、
前記周波数制御手段により決定された駆動周波数に応じて前記複数の進行性振動を励起するための駆動信号を発生する駆動信号生成手段とを有することを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号と、与えられた速度指令値との偏差から複数の進行性振動それぞれの駆動周波数を決定する周波数制御手段と、
前記速度指令値から複数の進行性振動のそれぞれを形成する複数の定在波間の時間的位相を決定する位相制御手段と、
前記周波数制御手段により決定された駆動周波数および前記位相制御手段により決定された時間的位相に応じて前記複数の進行性振動を励起するための駆動信号を発生する駆動信号生成手段とを有することを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号と、与えられた速度指令値との偏差から複数の進行性振動それぞれの駆動周波数を決定する周波数制御手段と、
前記駆動速度から複数の進行性振動のそれぞれを形成する複数の定在波間の時間的位相を決定する位相制御手段と、
前記周波数制御手段により決定された駆動周波数および前記位相制御手段により決定された時間的位相に応じて前記複数の進行性振動を励起するための駆動信号を発生する駆動信号生成手段とを有することを特徴とする請求項16に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に進行性振動を励起し、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御装置であって、
第1の進行性振動を励起する第1の駆動信号と、第1の進行性振動と周波数を異ならせた第2の進行性振動を励起する第2の駆動信号を、それぞれ間欠的な駆動信号群とし、かつ第1の駆動信号と第2の駆動信号を交互に前記電気−機械エネルギ変換素子に印加し、該第1および第2の進行性振動の一方の減衰振動が生じている間に他方の進行性振動を重畳させることを特徴とする振動型駆動装置の制御装置。 - 前記第1および第2の駆動信号群はそれぞれの駆動信号群内において時間的位相が一致することを特徴とする請求項25に記載の振動方駆動装置の制御装置。
- 前記進行性振動の印加開始時の位相を、前記間欠的な駆動信号の生成前にそれぞれの駆動信号によって励起された進行性振動の減衰振動の位相と一致させることを特徴とする請求項25に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記第1の進行性振動の減衰振動と前記第2の進行性振動の進行方向を異ならせることを特徴とする請求項25に記載の振動型駆動装置の制御装置。
- 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号から前記第1及び第2の進行性振動それぞれの駆動周波数を決定する周波数制御手段と、
前記周波数制御手段により決定された駆動周波数に応じて前記第1及び第2の進行性振動を励起するための駆動信号を発生する駆動信号生成手段とを有することを特徴とする請求項25に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 前記振動型駆動装置の駆動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号から前記第1及び第2の進行性振動それぞれの駆動周波数を決定する周波数制御手段と、
前記速度検出手段により得られた速度信号から前記第1及び第2の進行性振動それぞれを強制振動する継続時間を決定する時間制御手段と、
前記周波数制御手段により決定された駆動周波数および前時間制御手段により決定された継続時間に応じて前記第1及び第2の進行性振動を励起するための駆動信号を発生する駆動信号生成手段とを有することを特徴とする請求項25に記載の振動型駆動装置の制御装置。 - 請求項1から30のいずれか1つに記載の制御装置と、
前記制御装置により制御される振動型駆動装置と、
前記振動型駆動装置により駆動される駆動機構とを有することを特徴とする作動装置。 - 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に、同形状で位置的位相が異なる複数の振動を励起し、これら振動の合成により発生した進行性振動により、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御方法であって、
前記進行性振動の最大変位が増減し、かつその最大変位が極大となる位置が前記振動体と前記接触体の相対移動方向に変化するように前記駆動信号を制御することを特徴とする振動型駆動装置の制御方法。 - 前記複数の駆動信号を異なる時間的位相をもって周期的に制御することを特徴とする請求項32に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 前記複数の駆動信号の振幅と位相を異なる時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項32又は33に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 前記複数の駆動信号の振幅を時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項32又は33に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に、同形状で位置的位相が異なる複数の振動を励起し、これら振動の合成により発生した進行性振動により、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御方法であって、
前記進行性振動が、振幅一定の進行性振動成分と、位置的位相が変化する定在波振動成分を含むように前記駆動信号を制御することを特徴とする振動型駆動装置の制御方法。 - 前記複数の駆動信号の振幅と位相を時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項36に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 前記複数の駆動信号の振幅を異なる時間的位相をもって周期的に変化させることを特徴とする請求項36に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に進行性振動を励起し、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御方法であって、
周波数を異ならせた複数の進行性振動を同時に励起することを特徴とする振動型駆動装置の制御方法。 - 前記複数の進行性振動は、互いの進行方向が異なる進行性振動を含むことを特徴とする請求項39に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体に接触する接触体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に複数の駆動信号を印加して、前記振動体に進行性振動を励起し、前記振動体と前記接触体とを相対移動させる振動型駆動装置の制御方法であって、
第1の進行性振動を励起する第1の駆動信号と、第1の進行性振動と周波数を異ならせた第2の進行性振動を励起する第2の駆動信号を、それぞれ間欠的な駆動信号群とし、かつ第1の駆動信号と第2の駆動信号を交互に電気−機械エネルギ変換素子に印加し、該第1および第2の進行性振動の一方の減衰振動が生じている間に他方の進行性振動を重畳させることを特徴とする振動型駆動装置の制御方法。 - 前記第1および第2の駆動信号群は、それぞれの駆動信号群内において時間的位相を一致することを特徴とする請求項41に記載の振動方駆動装置の制御方法。
- 前記進行性振動の印加開始時の位相を、前記間欠的な駆動信号の生成前にそれぞれの駆動信号によって励起された進行性振動の減衰振動の位相と一致させることを特徴とする請求項41に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 前記第1の進行性振動の減衰振動と前記第2の進行性振動の進行方向を異ならせることを特徴とする請求項41に記載の振動型駆動装置の制御方法。
- 請求項32から44のいずれか1つに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする振動型駆動装置の制御プログラム。
- 情報処理装置によって読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、請求項32から44のいずれか1つに記載の制御方法を前記情報処理装置に実行させるプログラムコードを有することを特徴とする記憶媒体。
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