JP2008253077A - Vibration actuator, lens barrel and camera - Google Patents
Vibration actuator, lens barrel and camera Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008253077A JP2008253077A JP2007092915A JP2007092915A JP2008253077A JP 2008253077 A JP2008253077 A JP 2008253077A JP 2007092915 A JP2007092915 A JP 2007092915A JP 2007092915 A JP2007092915 A JP 2007092915A JP 2008253077 A JP2008253077 A JP 2008253077A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitance
- vibration actuator
- phase side
- piezoelectric element
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、振動アクチュエータ,レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。 The present invention relates to a vibration actuator, a lens barrel, and a camera.
特許文献1には、超音波モータの速度制御回路が開示されており、圧電素子の静電容量のばらつきに対応するため、外付けコンデンサを付加することが記載されている。
しかしながら、圧電素子の静電容量は、使用時の環境の変化によって変動するため、このような静電容量の変動により効率のよい駆動が行いにくくなる可能性があった。
However, since the capacitance of the piezoelectric element varies depending on a change in environment at the time of use, there is a possibility that efficient driving may be difficult due to the variation in capacitance.
本発明の課題は、効率のよい駆動を行うことができる振動アクチュエータ,レンズ鏡筒及びカメラを提供することである。 An object of the present invention is to provide a vibration actuator, a lens barrel, and a camera that can perform efficient driving.
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
請求項1の発明は、電気機械変換素子(12)の駆動状態を検出する駆動状態検出部(6)と、前記電気機械変換素子(12)と接続された静電容量を持つ素子(C1〜C5)を有し、前記電気機械変換素子(12)と前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を増減させる静電容量増減部(5)と、前記駆動状態検出部(6)の検出結果に応じて前記静電容量増減部(5)を動作させ、前記合成静電容量を調整する調整制御部(7)と、を備える振動アクチュエータ(10)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の振動アクチュエータ(10,10−2)において、前記駆動状態検出部(6)は、前記電気機械変換素子(12)に印加される電圧波形、又は、前記電気機械変換素子(12)に印加される電圧波形に関連する波形により前記駆動状態を検出すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10,10−2)である。
請求項3の発明は、請求項2に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記調整制御部(7)は、前記電圧波形の立ち上がりから立ち下がりまでの時間、又は、立ち下がりから立ち上がりまでの時間に関連する情報に基づいて前記合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項4の発明は、請求項2に記載の振動アクチュエータ(10−3)において、前記調整制御部(7)は、前記電圧波形の振幅に関連する情報に基づいて前記合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10−3)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記電気機械変換素子(12)は、位相が異なる駆動信号が入力される第1の部分(2a)及び第2の部分(2b)を備え、前記駆動状態検出部(6)は、前記第1の部分(2a)及び前記第2の部分(2b)のそれぞれの駆動状態を検出し、前記静電容量増減部(5a)は、前記第1の部分(2a)に設けられ、前記調整制御部(7)は、前記第1の部分(2a)と前記第1の部分(2a)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項6の発明は、請求項5に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記静電容量増減部(5b)は、前記第2の部分(2b)にも設けられ、前記調整制御部(7)は、前記第1の部分(2a)と前記第1の部分(2a)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量、及び前記第2の部分(2b)と前記第2の部分(2b)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項7の発明は、請求項5に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記調整制御部(7)は、前記第1の部分(2a)の駆動状態と前記第2の部分(2b)の駆動状態とを一致させるように、前記第1の部分(2a)と前記第1の部分(2a)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項8の発明は、請求項6に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記調整制御部(7)は、前記第1の部分(2a)の駆動状態と前記第2の部分(2b)の駆動状態とを一致させるように、前記第1の部分(2a)と前記第1の部分(2a)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量、及び前記第2の部分(2b)と前記第2の部分(2b)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項9の発明は、請求項5又は請求項7に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記調整制御部(7)は、この振動アクチュエータ(10)の現状の駆動状態を維持するように、前記第1の部分(2a)と前記第1の部分(2a)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項10の発明は、請求項6又は請求項8に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記調整制御部(7)は、この振動アクチュエータ(10)の現状の駆動状態を維持するように、前記第1の部分(2a)と前記第1の部分(2a)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量、及び前記第2の部分(2b)と前記第2の部分(2b)に接続された前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を調整すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項11の発明は、温度を検出する温度検出部(9)と、電気機械変換素子(12)と接続された静電容量を持つ素子(C1〜C5)を有し、前記電気機械変換素子(12)と前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)との合成静電容量を増減させる静電容量増減部(5)と、前記温度検出部(9)の検出結果に応じて前記静電容量増減部(5)を動作させ、前記合成静電容量を調整する調整制御部(7)と、を備える振動アクチュエータ(10−4)である。
請求項12の発明は、請求項11に記載の振動アクチュエータ(10−4)において、前記温度検出部(9)は、前記電気機械変換素子(12)又はその付近の温度を検出すること、を特徴とする振動アクチュエータ(10−4)である。
請求項13の発明は、請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記静電容量増減部(5)の前記静電容量を持つ素子(C1〜C5)は、通電自在な複数のコンデンサ(C1〜C5)が前記電気機械変換素子(12)に並列接続されたものであること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項14の発明は、請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の振動アクチュエータ(10)において、前記電気機械変換素子(12)は、圧電素子であること、を特徴とする振動アクチュエータ(10)である。
請求項15の発明は、請求項1から請求項14までのいずれか1項に記載の振動アクチュエータ(10)を備えるレンズ鏡筒(300)である。
請求項16の発明は、請求項1から請求項14までのいずれか1項に記載の振動アクチュエータ(10)を備えるカメラ(100)である。
なお、理解を容易にするために、本発明の一実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
また、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明は、これに限定されるものでなく、後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
The present invention solves the above problems by the following means.
The invention of claim 1 includes a drive state detection unit (6) for detecting the drive state of the electromechanical transducer (12), and an element (C1 to C1) connected to the electromechanical transducer (12). C5), a capacitance increasing / decreasing unit (5) for increasing / decreasing a combined capacitance of the electromechanical conversion element (12) and the elements (C1 to C5) having the capacitance, and the driving state detection It is a vibration actuator (10) provided with the adjustment control part (7) which operates the said capacitance increase / decrease part (5) according to the detection result of a part (6), and adjusts the said synthetic capacitance.
According to a second aspect of the present invention, in the vibration actuator (10, 10-2) according to the first aspect, the drive state detection unit (6) is a voltage waveform applied to the electromechanical transducer (12), or The vibration actuator (10, 10-2) is characterized in that the drive state is detected by a waveform related to a voltage waveform applied to the electromechanical transducer (12).
According to a third aspect of the present invention, in the vibration actuator (10) according to the second aspect, the adjustment control unit (7) is configured such that the time from the rise to the fall of the voltage waveform, or the time from the fall to the rise. The vibration actuator (10) is characterized in that the combined capacitance is adjusted based on information related to the.
According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration actuator (10-3) according to the second aspect, the adjustment control unit (7) adjusts the combined capacitance based on information related to an amplitude of the voltage waveform. This is a vibration actuator (10-3).
According to a fifth aspect of the present invention, in the vibration actuator (10) according to any one of the first to fourth aspects, the electromechanical transducer (12) receives a driving signal having a different phase. 1 part (2a) and 2nd part (2b), The said drive state detection part (6) shows each drive state of the said 1st part (2a) and the said 2nd part (2b). The capacitance increase / decrease part (5a) is provided in the first part (2a), and the adjustment control part (7) detects the first part (2a) and the first part ( The vibration actuator (10) is characterized in that a combined capacitance with the capacitance (C1 to C5) connected to 2a) is adjusted.
According to a sixth aspect of the present invention, in the vibration actuator (10) according to the fifth aspect, the capacitance increasing / decreasing portion (5b) is also provided in the second portion (2b), and the adjustment control portion (7). ) Is a combined capacitance of the first part (2a) and the elements (C1 to C5) having the capacitance connected to the first part (2a), and the second part ( 2. The vibration actuator (10) is characterized in that a combined capacitance between the elements (C 1 to C 5) having the capacitance connected to the second portion (2 b) is adjusted.
According to a seventh aspect of the present invention, in the vibration actuator (10) according to the fifth aspect, the adjustment control unit (7) is configured such that the driving state of the first portion (2a) and the second portion (2b) The combined capacitance of the first portion (2a) and the elements (C1 to C5) having the capacitance connected to the first portion (2a) is adjusted so as to match the driving state. The vibration actuator (10) is characterized by that.
According to an eighth aspect of the present invention, in the vibration actuator (10) according to the sixth aspect, the adjustment control unit (7) is configured such that the driving state of the first portion (2a) and the second portion (2b) A combined capacitance of the first portion (2a) and the elements (C1 to C5) having the capacitance connected to the first portion (2a) so as to match the driving state; and A vibration actuator characterized by adjusting a combined capacitance between the second portion (2b) and the elements (C1 to C5) having the capacitance connected to the second portion (2b). (10).
According to a ninth aspect of the present invention, in the vibration actuator (10) according to the fifth or seventh aspect, the adjustment control unit (7) maintains the current driving state of the vibration actuator (10). A vibration actuator characterized by adjusting a combined capacitance of the first portion (2a) and the elements (C1 to C5) having the capacitance connected to the first portion (2a). (10).
According to a tenth aspect of the present invention, in the vibration actuator (10) according to the sixth or eighth aspect, the adjustment control unit (7) maintains the current driving state of the vibration actuator (10). A combined capacitance of the first portion (2a) and the elements (C1 to C5) having the capacitance connected to the first portion (2a), and the second portion (2b) The vibration actuator (10) is characterized by adjusting a combined capacitance with the elements (C1 to C5) having the capacitance connected to the second portion (2b).
An eleventh aspect of the invention includes a temperature detection unit (9) for detecting temperature, and elements (C1 to C5) having capacitances connected to the electromechanical conversion element (12), and the electromechanical conversion element (12) and a capacitance increase / decrease unit (5) for increasing / decreasing the combined capacitance of the elements (C1 to C5) having the capacitance and the static detection unit according to the detection result of the temperature detection unit (9). It is a vibration actuator (10-4) provided with the adjustment control part (7) which operates an electric capacity increase / decrease part (5) and adjusts the said synthetic capacitance.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the vibration actuator (10-4) according to the eleventh aspect, the temperature detector (9) detects the temperature of the electromechanical transducer (12) or the vicinity thereof. This is a characteristic vibration actuator (10-4).
A thirteenth aspect of the present invention is the vibration actuator (10) according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the capacitance of the capacitance increasing / decreasing unit (5) (C1 to C1). C5) is a vibration actuator (10) characterized in that a plurality of energized capacitors (C1 to C5) are connected in parallel to the electromechanical transducer (12).
A fourteenth aspect of the present invention is the vibration actuator (10) according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the electromechanical transducer (12) is a piezoelectric element. Actuator (10).
A fifteenth aspect of the invention is a lens barrel (300) including the vibration actuator (10) according to any one of the first to fourteenth aspects.
The invention of
In addition, in order to make an understanding easy, although it attaches | subjects and demonstrates the code | symbol corresponding to drawing which shows one Embodiment of this invention, it is not limited to this.
Further, in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the description has been made in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of the embodiments described later is appropriately improved. Alternatively, at least a part of the structure may be replaced with another component. Further, the configuration requirements that are not particularly limited with respect to the arrangement are not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.
本発明によれば、効率のよい駆動を行うことができる振動アクチュエータ,レンズ鏡筒及びカメラを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration actuator, a lens barrel, and a camera that can perform efficient driving.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態をあげて、さらに詳しく説明する。なお、以下に示す各実施形態では、超音波の振動域を利用する超音波モータを例に挙げて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like. In the following embodiments, an ultrasonic motor using an ultrasonic vibration region will be described as an example.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態のカメラ100を示す図である。
本実施形態のカメラ100は、撮像素子600を有するカメラボディ200と、レンズ鏡筒300とを備える。レンズ鏡筒300は、カメラボディ200に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態のカメラ100では、レンズ鏡筒300が交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒を備えたカメラであってもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a
The
レンズ鏡筒300は、レンズ400と、カム筒500と、超音波モータ10とを備える。本実施形態では、超音波モータ10は、カメラ100のフォーカス動作時にレンズ400を駆動する駆動源として用いられており、超音波モータ10から得られた駆動力は、カム筒500に伝えられる。レンズ400は、カム筒500とカム係合しており、超音波モータ10の駆動力によってカム筒500が回転すると、レンズ400は、カム筒500とのカム係合によって光軸方向へ移動して、焦点調節が行われる。
The
図2は、第1実施形態の超音波モータを示す断面図である。
第1実施形態の超音波モータ10は、振動体(ステータ)11に振動を発生させて振動エネルギーを生じさせ、この振動エネルギーを出力として取り出し、駆動力を得る装置である。
超音波モータ10は、圧電素子12と弾性体13とを有する振動体11と、弾性体13の駆動面に加圧接触される移動体(ロータ)15とを備え、本実施形態では、振動体11側を固定とし、移動体15を駆動するようになっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the ultrasonic motor of the first embodiment.
The
The
振動体11は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気−機械変換素子である圧電素子12と、圧電素子12を接合した弾性体13とを備え、振動体11には、圧電素子12の励振により進行性振動波(以下、「進行波」という)が発生する。なお、本実施形態では、電気−機械変換素子として、圧電素子を用いるが、電歪素子などを用いてもよい。
The vibrating
弾性体13は、圧電素子12と接触して設けられ、圧電素子12の駆動により振動する部材であって、共振先鋭度が大きな金属材料から構成された円環形状の部材である。圧電素子12が接合される反対面には、溝が切ってある櫛歯部13bがあり、櫛歯部13bの先端面(溝がない箇所)が駆動面となり、移動体15に加圧接触される。溝を切る理由は、進行波の中立面をできる限り、圧電素子12側に近づけ、これにより、駆動面の進行波の振幅を増幅させるためである。溝の切っていないベース部13aには、溝側とは反対面に圧電素子12が接合されている。この弾性体13は、その駆動面にNiPの表面処理がなされている。
この弾性体13は、ベース部13aの内周側にフランジ部13cが設けられ、その部分を用いて固定部材16(16a,16b)に固定されている。フランジ部13cは、ベース部13aの厚さの中央に位置している。
The
The
圧電素子12は、円周方向に沿って2つの相(A相,B相)に対応する部分(A相側圧電素子,B相側圧電素子)に分かれており、各相に対応する部分においては、1/2波長毎に分極が交互となった要素が並べられていて、A相に対応する部分とB相に対応する部分との間には、1/4波長分間隔が空くようにしてある。圧電素子12は、各相の電極にFPC(フレキシブルプリント基板)14が接続されており、圧電素子12を励振させるための駆動信号が入力される。
The
移動体15は、振動体11の圧電素子12が設けられる部分とは異なる部分に接触して設けられ、弾性体13の振動により振動体11に対して相対移動をする部材であり、アルミニウムなどの軽金属から構成され、摺動面の表面には、耐摩耗性向上のためのアルマイトの表面処理が施されている。
出力軸18は、ゴム部材17を介して移動体15に結合されており、移動体15と一体に回転する。出力軸18と移動体15との間のゴム部材17は、ゴムによる粘着性で移動体15と出力軸18を結合する機能と、移動体15からの振動を出力軸18へ伝えないための振動吸収の機能とが求められており、ブチルゴムなどが好適である。
The
The
加圧部材19は、コイルバネなどであり、出力軸18に固定されたギア部材20と、ベアリング受け部材21との間に設けられている。ギア部材20は、出力軸18のDカットに嵌まるように挿入され、Eクリップなどのストッパ22で固定され、回転方向及び軸方向に出力軸18と一体になっている。また、ベアリング受け部材21は、ベアリング23の内径側に挿入され、ベアリング23は、固定部材16aの内径側に挿入された構造となっている。このような構造により、移動体15が振動体11の駆動面に加圧接触するようになっている。
The
図3は、第1実施形態の超音波モータ10の駆動回路を示す図である。
図4は、超音波モータ10の電圧波形などを示す図であって、図4(A)は、マイコン7からA相側MOSFET1aへのパルス波形を示す図であり、図4(B)は、A相側圧電素子2aの電圧波形を示す図であり、図4(C)は、パルス生成回路6で生成されたA相側のパルス波形を示す図であり、図4(D)は、パルス生成回路6で生成されたB相側のパルス波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a drive circuit of the
FIG. 4 is a diagram illustrating a voltage waveform of the
図3に示すように、超音波モータ10は、A相側MOSFET(Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor;酸化膜半導体電界効果トランジスタ)1aと、B相側MOSFET1bと、A相側圧電素子2aと、B相側圧電素子2bと、A相側トランス3と、B相側トランス4と、A相側静電容量増減部5aと、B相側静電容量増減部5bと、パルス生成回路6と、マイコン7と、直流電源回路8とを備える。
As shown in FIG. 3, the
A相側MOSFET1aは、A相側トランス3と接地部分(GND)との間に配置され、マイコン7からの指示により、直流電源回路8からA相側トランス3への直流電流の供給のON/OFFを切り替える装置である。
A相側MOSFET1aがONにされている間は、A相側トランス3の1次巻線には直流電源回路8から電流Iが流れ、A相側トランス3の1次巻線にはエネルギーが蓄えられる。そして、図4(A)に示すようなパルス波形によってA相側MOSFET1aがON/OFF制御されることによりLC共振が発生し、そのLC共振により、図4(B)に示すような電圧波形(モータ印加電圧波形)が発生し、A相側圧電素子2aが駆動される。
B相側MOSFET1bは、B相側トランス4と接地部分(GND)との間に配置され、マイコン7からの指示により、直流電源回路8からB相側トランス4への直流電流の供給のON/OFFを切り替える装置である。B相側MOSFET1bの動作は、A相側MOSFET1aの動作と同様である。
The
While the
The B-
A相側圧電素子2aは、A相側トランス3に接続されたA相側の圧電素子である。
B相側圧電素子2bは、B相側トランス4に接続されたB相側の圧電素子である。
A相側トランス3は、A相側圧電素子2aと直流電源回路8とに接続され、電磁誘導を利用して電圧を昇降させる装置である。
B相側トランス4は、B相側圧電素子2bと直流電源回路8とに接続され、電磁誘導を利用して電圧を昇降させる装置である。
The A-phase side
The B-phase side
The
The B-
A相側静電容量増減部5aは、A相側圧電素子2aに接続された装置である(詳細は後述)。
B相側静電容量増減部5bは、B相側圧電素子2bに接続された装置である。
また、A相側静電容量増減部5a及びB相側静電容量増減部5bは、A相側圧電素子2a及びB相側圧電素子2bにそれぞれ設けられている。
The A-phase side capacitance increasing / decreasing
The B phase side capacitance increasing / decreasing
The A-phase side capacitance increasing / decreasing
パルス生成回路6は、A相側圧電素子2aとA相側トランス3、及び、B相側圧電素子2bとB相側トランス4に接続され、A相側圧電素子2a及びB相側圧電素子2bのそれぞれの駆動状態を、A相側圧電素子2a及びB相側圧電素子2bに印加される電圧波形により検出する回路である。
また、パルス生成回路6は、検出した電圧波形を矩形波に変換してマイコン7に送信する。
このようなパルス波形を生成するための回路は、コンパレータなどを用いて構成することができる。例えば、本件出願人が既に出願している特開2006−333678号公報の図2で述べている回路などを採用することができる。
The
The
A circuit for generating such a pulse waveform can be configured using a comparator or the like. For example, the circuit described in FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-333678 already filed by the present applicant can be employed.
マイコン7は、各MOSFET1a,1b、各静電容量増減部5a,5b及びパルス生成回路6に接続された制御素子であり、パルス生成回路6の検出結果に応じて各静電容量増減部5a,5bを動作させ、後述する合成静電容量を調整する部分である。なお、マイコン7から送信される制御信号は、1本の線で図示してある。
The
直流電源回路8は、A相側トランス3とB相側トランス4とに接続され、A相側トランス3とB相側トランス4とに直流電流を供給する回路である。
The DC
図5は、A相側静電容量増減部5aの詳細を示す図である。なお、A相側静電容量増減部5aとB相側静電容量増減部5bとの動作は、同じ原理に基づくものであるので、ここでは、A相側静電容量増減部5aの動作について説明する。
A相側静電容量増減部5aは、A相側圧電素子2aと並列接続された静電容量を持つ5つのコンデンサC1〜C5を有し、A相側圧電素子2aと5つのコンデンサC1〜C5との合成静電容量を増減させる部分である。
5つのコンデンサC1〜C5は、マイコン7からの制御信号によりON/OFF制御が可能な5つのスイッチS1〜S5によって通電自在となっている。図中では、すべてのスイッチS1〜S5がONにされている。
FIG. 5 is a diagram showing details of the A-phase side capacitance increasing / decreasing
The A-phase side capacitance increasing / decreasing
The five capacitors C1 to C5 are energized by five switches S1 to S5 that can be controlled ON / OFF by a control signal from the
静電容量の関係は、(1/CALL)=(1/C1)+(1/C2)+(1/C3)+・・・の関係となる。ここで、CALLは、合成静電容量の値を示しており、C1,C2,C3・・・は、並列接続された各コンデンサ及び圧電素子の静電容量を示している。
例えば、スイッチS1をOFFにすれば、合成静電容量の値は増加し、これとは逆に、スイッチS1をONにすれば、合成静電容量の値は減少する。従って、スイッチS1〜S5をON/OFF制御することにより、A相側の合成静電容量(A相側圧電素子2aを含む駆動回路全体の合成静電容量)を増減させることができる。
The relationship between the capacitances is (1 / C ALL ) = (1 / C 1 ) + (1 / C 2 ) + (1 / C 3 ) +. Here, C ALL indicates the value of the combined capacitance, and C 1 , C 2 , C 3 ... Indicate the capacitance of each capacitor and piezoelectric element connected in parallel.
For example, if the switch S1 is turned off, the value of the combined capacitance increases, and conversely, if the switch S1 is turned on, the value of the combined capacitance decreases. Therefore, by controlling ON / OFF of the switches S1 to S5, the combined capacitance on the A phase side (the combined capacitance of the entire drive circuit including the A phase side
そして、図3のように構成された超音波モータ10において、マイコン7は、超音波モータ10を所望の回転速度Nで回転させるべく、所望の回転速度Nに対応した駆動周波数fの位相が90度ずれた2つのパルス波形A1,A2を出力する。マイコン7から出力されたパルス波形A1,B2は、各MOSFET1a,1bをON/OFFする。各MOSFET1a,1bがON/OFF制御されることにより、トランス3、4の2次巻線側に昇圧された波形B1,B2が発生する。
In the
2次巻線側に発生する昇圧された波形B1,B2は、A相側圧電素子2a,B相側圧電素子2bに供給され、A相側圧電素子2a,B相側圧電素子2bは、波形B1,B2と同じ周波数fで振動する。波形B1,B2は、位相が90度ずれており、この波形B1,B2がA相側圧電素子2a,B相側圧電素子2bに供給されると、A相側圧電素子2a,B相側圧電素子2bに接合された弾性体13(図2参照)に進行波が発生する。弾性体13に加圧接触された移動体15は、弾性体13に発生した進行波の振動を受け、駆動周波数fに対応した回転速度Nで回転駆動される。
The boosted waveforms B1 and B2 generated on the secondary winding side are supplied to the A-phase side
次に、超音波モータ10の電圧波形などについて説明する。
マイコン7から、図4(A)に示すようなパルス波形が発せられると、超音波モータ10のA相側圧電素子2aには、図4(B)に示すような波形の電圧が印加される。
この電圧波形において、t1からt2までの時間は、回路定数により決まる値である。つまり、t1からt2までの時間は、A相側トランス3の2次巻線のインダクタンスLと圧電素子2の静電容量Cの共振周波数に依存する値である。しかし、t1からt2までの時間は、図4(A)に示すようなパルス波形の駆動周波数には依存しない値である。
従って、理想的に言えば、パルス波形の90度位相がずれていても、A相側トランス3とB相側トランス4、A相側圧電素子2aとB相側圧電素子2bで同じ定数を用いているのならば、t1からt2までの時間はA相とB相とで同じになるはずである。
Next, the voltage waveform of the
When a pulse waveform as shown in FIG. 4A is emitted from the
In this voltage waveform, the time from t1 to t2 is a value determined by a circuit constant. That is, the time from t1 to t2 is a value that depends on the resonance frequency of the inductance L of the secondary winding of the
Therefore, ideally, the same constants are used for the
ところが、実際には同じ定数のものを使用していても環境の変化があると、また、そもそも製造誤差があると、圧電素子の静電容量やトランスのインダクタンスにはバラツキが生じる。その結果、A相側圧電素子2aとB相側圧電素子2bに与える電圧波形も異ってしまい、効果的な駆動が行えなくなる可能性がある。
そこで、A相側圧電素子2aとB相側圧電素子2bに与える電圧波形を同じにする方法をここでは提案する。このような方法として、A相側圧電素子2aとB相側圧電素子2bとの電圧波形のt1からt2までの時間を同じにする方法があり、以下、この方法について説明する。
However, even if the same constants are actually used, if there is a change in the environment, or if there is a manufacturing error in the first place, the capacitance of the piezoelectric element and the inductance of the transformer will vary. As a result, the voltage waveforms applied to the A-phase side
Therefore, a method is proposed here in which the voltage waveforms applied to the A-phase side
まず、超音波モータ10を駆動させる。そして、電圧波形をパルス生成回路6に送信し、パルス生成回路6で、図4(C)に示すようなパルス波形を生成する。この生成されるパルス波形は、t1からt2まではLowになり、t2からt3まではHighになるようになっている。
こうして生成されたパルス波形をマイコン7に出力する。マイコン7は、パルス波形のエッジ観測によって、t1からt2までの時間T1(A相側圧電素子2aの電圧波形の立ち下がりから立ち上がりまでの時間)、t4からt5までの時間T2(B相側圧電素子2bの電圧波形の立ち下がりから立ち上がりまでの時間)をそれぞれ観測し、時間の差を求める。そして、その時間差を無くすように、図5に示すような静電容量増減部5の合成静電容量を調整し、A相側圧電素子2a,B相側圧電素子2bの電圧波形をできるかぎり同じ波形に近づけ、A相側圧電素子2aの駆動状態とB相側圧電素子2bの駆動状態とを一致させるようにする。
First, the
The pulse waveform thus generated is output to the
なお、マイコン7でのパルス波形のエッジの観測は、超音波モータ10が安定して回転する状態になってから(パルス波形の出力が安定するようになってから)、検出を開始することが好ましい。
また、時間検出には、ひとつの波形のみの検出だと誤差が出ることもあるので、数十のサンプルをとってそれを平均することが好ましい。
The observation of the edge of the pulse waveform by the
In addition, when detecting only one waveform, there may be an error in time detection. Therefore, it is preferable to average several tens of samples.
次に、具体的な制御方法の一例を説明する。
図6は、振動アクチュエータの制御状態を説明する図であって、図6(A)は、調整前のA相及びB相から生成されたパルス波形を示す図であり、図6(B)は、調整前のスイッチの状態を示す図であり、図6(C)は、調整後のスイッチの状態を示す図であり、図6(D)は、調整後のA相及びB相から生成されたパルス波形を示す図である。
図6(A)では、環境の変化などにより、t6−1からt7−1までの時間T3と、t8−1からt9−1までの時間T4とが異なっている。
図6(B)に示すように、B相側静電容量増減部5bのスイッチS1〜S5は、すべてONにされている。なお、図示はしていないが、A相側静電容量増減部5aのスイッチS1〜S5も、すべてONにされている。
Next, an example of a specific control method will be described.
FIG. 6 is a diagram for explaining the control state of the vibration actuator, and FIG. 6A is a diagram showing pulse waveforms generated from the A phase and the B phase before adjustment, and FIG. FIG. 6C is a diagram showing the state of the switch after adjustment, and FIG. 6D is generated from the A phase and the B phase after adjustment. FIG.
In FIG. 6A, time T3 from t6-1 to t7-1 is different from time T4 from t8-1 to t9-1 due to environmental changes and the like.
As shown in FIG. 6B, all the switches S1 to S5 of the B-phase side capacitance increasing / decreasing
ここで、時間T3と時間T4とを比較すると、時間T4のほうが短い(T3>T4)。そこで、短い時間T3を長い時間T4に合わせ込むようにする。長いほうを短いほうに合わせるよりも、短いほうを長いほうに合わせたほうが、超音波モータ10の出力エネルギーを低下させずに、少なくとも現状の駆動状態を維持又は現状の駆動状態を向上させることができるからである。ただし、長いほうに合わせる場合には、波形が長くなりすぎると次の波と干渉してしまう恐れがあるので、ある程度の限界値を定めておくとよい。
Here, when time T3 is compared with time T4, time T4 is shorter (T3> T4). Therefore, the short time T3 is adjusted to the long time T4. It is possible to maintain at least the current driving state or improve the current driving state without lowering the output energy of the
また、合成静電容量と時間Tとの関係は、以下の通りである。
(1)合成静電容量が大きくなると、時間Tが長くなる。
(2)合成静電容量が小さくなると、時間Tが短くなる。
従って、短いほうを長いほうに合わせるのであれば、上記(1)のようにすればよい。図6(A)では、A相の時間T3よりも、B相の時間T4ほうが短いので、B相の時間T4を長くするために、B相側静電容量増減部5bの合成静電容量を大きくすればよい。
そこで、マイコン7は、B相側静電容量増減部5bのスイッチS1へ制御信号を送信し、図6(C)に示すように、制御信号を受信したスイッチS1がOFFにされる。
このように、スイッチS1をOFFにすることで、B相側の合成静電容量が増加し、B相の電圧波形が変化し、図6(D)に示すように、t6−2からt7−2までの時間T3と、t8−2からt9−2までの時間T4とが略同じになり、結果として、A相の電圧波形とB相の電圧波形とを同じ波形にすることができる。
The relationship between the combined capacitance and time T is as follows.
(1) The time T increases as the combined capacitance increases.
(2) When the combined capacitance is reduced, the time T is shortened.
Therefore, if the shorter one is matched with the longer one, the above (1) is sufficient. In FIG. 6A, since the B-phase time T4 is shorter than the A-phase time T3, the combined capacitance of the B-phase side capacitance increasing / decreasing
Therefore, the
Thus, by turning off the switch S1, the combined capacitance on the B-phase side increases, and the voltage waveform on the B-phase changes. As shown in FIG. 6D, from t6-2 to t7- The time T3 up to 2 and the time T4 from t8-2 to t9-2 are substantially the same, and as a result, the A-phase voltage waveform and the B-phase voltage waveform can be made the same waveform.
静電容量の調整の仕方は、以下のような方法がある。
(1)1つのスイッチのON/OFFによる時間T(電圧波形のOFFの時間)の変化量をあらかじめマイコン7に記憶させておき、時間差に基づいていくつのスイッチをON/OFFすればよいかを決定する方法である。この方法であれば、制御がより簡略化される。
(2)時間差があればとりあえず1つのスイッチのON/OFFし、それでもまだ時間差があれば、次のスイッチをON/OFFし、時間差がなくなるまで、同様の処理を繰り返す方法である。この方法であれば、環境の変化などが激しい場合に好適である。
There are the following methods for adjusting the capacitance.
(1) The amount of change in time T (voltage waveform OFF time) due to ON / OFF of one switch is stored in the
(2) If there is a time difference, one switch is turned ON / OFF for the time being. If there is still a time difference, the next switch is turned ON / OFF, and the same processing is repeated until the time difference disappears. This method is suitable when the environment changes drastically.
次に、図6とは別の具体的な制御方法の一例を説明する。
図7は、振動アクチュエータの制御状態を説明する図であって、図7(A)は、調整前のA相及びB相から生成されたパルス波形を示す図であり、図7(B)は、調整前のスイッチの状態を示す図であり、図7(C)は、調整後のスイッチの状態を示す図であり、図7(D)は、調整後のA相及びB相から生成されたパルス波形を示す図である。
図7(A)では、環境の変化などにより、t6−3からt7−3までの時間T5と、t8−3からt9−3までの時間T6が異なっている。
図7(B)に示すように、A相側静電容量増減部5aのスイッチS1〜S5は、すべてONにされている。なお、図示はしていないが、B相側静電容量増減部5bのスイッチS1〜S5も、すべてONにされている。
Next, an example of a specific control method different from FIG. 6 will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining the control state of the vibration actuator. FIG. 7A is a diagram showing pulse waveforms generated from the A phase and the B phase before adjustment, and FIG. FIG. 7 (C) is a diagram showing the state of the switch after adjustment, and FIG. 7 (D) is generated from the A phase and B phase after adjustment. FIG.
In FIG. 7A, the time T5 from t6-3 to t7-3 and the time T6 from t8-3 to t9-3 are different due to environmental changes or the like.
As shown in FIG. 7B, the switches S1 to S5 of the A-phase side capacitance increasing / decreasing
ここで、時間T5と時間T6とを比較すると、時間T5のほうが短い(T5<T6)。そこで、短い時間T5を長い時間T6に合わせ込むようにする。これは、図6の場合とは逆のケースである。
マイコン7は、A相側静電容量増減部5aのスイッチS1へ制御信号を送信し、図7(C)に示すように、制御信号を受信したスイッチS1がOFFにされる。
このように、スイッチS1をOFFにすることで、A相側の合成静電容量が変化し、A相の電圧波形が変化し、図7(D)に示すように、t6−2からt7−2までの時間T5と、t8−2からt9−2までの時間T6とが略同じになり、結果として、A相の電圧波形とB相の電圧波形とを同じ波形にすることができる。
Here, when the time T5 and the time T6 are compared, the time T5 is shorter (T5 <T6). Therefore, the short time T5 is adjusted to the long time T6. This is the opposite case to that of FIG.
The
In this way, when the switch S1 is turned off, the combined capacitance on the A phase side changes, and the voltage waveform on the A phase changes. As shown in FIG. 7D, from t6-2 to t7− The time T5 up to 2 and the time T6 from t8-2 to t9-2 are substantially the same, and as a result, the A-phase voltage waveform and the B-phase voltage waveform can be made the same waveform.
このように、本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)圧電素子2の駆動状態を検出し、検出結果に応じて静電容量増減部5を動作させ、合成静電容量を調整するので、圧電素子2の駆動状態を変化させることができ、効率のよい駆動を行うことができる。また、駆動中の圧電素子2の駆動状態を検出しているので、常時、A相とB相の電圧波形を同じにすることができる。
(2)パルス生成回路6は、圧電素子2に印加される電圧波形により駆動状態を検出するので、より直接的な駆動状態を検出することができる。また、駆動中の電圧波形をモニタしているので、リアルタイムでの調整が可能である。
Thus, according to this embodiment, there are the following effects.
(1) The driving state of the piezoelectric element 2 is detected, the capacitance increasing / decreasing unit 5 is operated according to the detection result, and the combined capacitance is adjusted, so that the driving state of the piezoelectric element 2 can be changed, Efficient driving can be performed. Further, since the driving state of the piezoelectric element 2 being driven is detected, the voltage waveforms of the A phase and the B phase can always be made the same.
(2) Since the
(3)マイコン7は、電圧波形の立ち下がりから立ち上がりまでの時間に基づいて合成静電容量を調整するので、電圧波形を簡単に検出しつつ、精度のよい調整を行うことができる。
(4)マイコン7は、A相側の合成静電容量、及び、B相側の合成静電容量をそれぞれ調整するので、A相側とB相側とで独立した制御を行うことができる。また、圧電素子2a,2bの製造バラツキや環境の変化があっても、A相とB相との合成静電容量を等しくすることができ、モータ駆動時はA相とB相とを同じように駆動させることができる。
(3) Since the
(4) Since the
(5)マイコン7は、A相側圧電素子2aの駆動状態と、B相側圧電素子2bの駆動状態とを一致させるように制御するので、より効率のよい駆動を行うことができる。
(6)マイコン7は、短い時間T3(T5)を長い時間T4(T6)に合わせ込むように制御するので、超音波モータ10の出力エネルギーを低下させずに制御を行うことができる。
(5) Since the
(6) Since the
(7)静電容量増減部5は、スイッチS1〜S5により通電自在な複数のコンデンサC1〜C5が圧電素子2に並列接続されたものであるので、簡単な構成で上述した制御を実現することができる。また、5つのコンデンサC1〜C5が取り付けられているので、リアルタイムで合成静電容量を調整することができる。
(8)上述した超音波モータ10を備えたレンズ鏡筒300やカメラ100としているので、所望の駆動特性が得られやすく、機能性に優れたレンズ鏡筒300やカメラ100を提供することができる。
なお、本実施形態では、A相側圧電素子2aにA相側静電容量増減部5aを接続し、B相側圧電素子2bにB相側静電容量増減部5bを接続する構成としたが、静電容量増減部は、圧電素子12のどちらか一方の相のみに接続する構成としてもよい。以下に、B相圧電素子2bのみにB相側静電容量増減部5bを接続した構成とした場合について説明するが、A相側圧電素子2aのみにA相側静電容量増減部5aを接続する構成としてもよい。
図6(B)では、B相側静電容量増減部5bのスイッチS1〜S5は、すべてONにした状態であるが、これを、S1、S2をOFFにし、他をONにした状態にする。つまり、ON状態のスイッチとOFF状態のスイッチが混在した状態にしておく。そして、図6(A)のように、A相の時間T3よりも、B相の時間T4のほうが短い場合は、B相側静電容量増減部5bの合成静電容量を大きくすればよい。この場合、マイコン7からの制御信号により、ON状態のスイッチのうちの1つがOFFにされる。また、A相の時間T3よりも、B相の時間T4の方が長い場合は、B相側静電容量増減部5bの合成静電容量を小さくすればよい。この場合、マイコン7からの制御信号により、OFF状態のスイッチのうちの1つがONにされる。この場合、長い方の時間T4を短い方の時間T3に合わせ込むことになるので、超音波モータ10の出力エネルギーが低下することになる。このことが問題になる場合は、A相側圧電素子2aにも静電容量増減部を設けることが好ましい。
以上のような、静電容量増減部を圧電素子12のどちらか一方の相のみに接続する構成は、以下に説明する第2実施形態、第3実施形態にも適用することができる。
(7) Since the capacitance increasing / decreasing unit 5 includes a plurality of capacitors C1 to C5 that can be energized by the switches S1 to S5 and connected in parallel to the piezoelectric element 2, the above-described control can be realized with a simple configuration. Can do. In addition, since the five capacitors C1 to C5 are attached, the combined capacitance can be adjusted in real time.
(8) Since the
In the present embodiment, the A-phase side capacitance increasing / decreasing
In FIG. 6B, the switches S1 to S5 of the B-phase side capacitance increasing / decreasing
The configuration in which the capacitance increasing / decreasing unit is connected to only one of the phases of the
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態の振動アクチュエータを示す図である。なお、前述した第1実施形態と同様な機能を果たす部分は、重複する説明や図面を適宜省略する。
第1実施形態の超音波モータ10は、2次側の電圧波形をモニタするものであったが、第2実施形態の超音波モータ10−2は、圧電素子2に印加される電圧波形に関連する波形の一例である1次側の電圧波形をモニタするものである。なお、この場合、図4(B)の電圧波形は、凹凸が逆になり、0V付近から立ち上がり、0V付近に立ち下がるようになる。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating the vibration actuator according to the second embodiment. In addition, the description which overlaps the part which fulfill | performs the same function as 1st Embodiment mentioned above and drawing are suitably abbreviate | omitted.
The
このように、第2実施形態の超音波モータ10−2によれば、1次側の電圧波形をモニタするので、モニタする部分の電圧が低く、モニタが行いやすくなり、しかも、回路を構成しやすい、という効果がある。 As described above, according to the ultrasonic motor 10-2 of the second embodiment, since the voltage waveform on the primary side is monitored, the voltage of the monitored portion is low, and monitoring is easy, and the circuit is configured. The effect is easy.
(第3実施形態)
図9は、第3実施形態の振動アクチュエータを示す図である。
第3実施形態の超音波モータ10−3は、パルス生成回路6が、A/D変換部6aを備えるものである。
これにより、図4(B)の電圧波形の振幅をモニタできるようになり、マイコン7は、A相の振幅と、B相の振幅とを合わせるように合成静電容量を調整することができる。
A相の振幅と、B相の振幅とを合わせる場合には、振幅の小さいほうを振幅の大きいほうに合わせたほうがよい。このようにしたほうが、超音波モータ10−3の出力エネルギーを低下させずに、現状の駆動状態を維持することができるからである。
なお、合成静電容量と振幅との関係は、以下の通りである。
(1)合成静電容量が大きくなると、振幅が小さくなる。
(2)合成静電容量が小さくなると、振幅が大きくなる。
従って、振幅の小さいほうを振幅の大きいほうに合わせるのであれば、上記(2)のようにすればよい。例えば、A相の振幅よりも、B相の振幅が小さい場合は、B相の振幅を大きくするために、B相側静電容量増減部5bの合成静電容量を小さくするように制御すればよい。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating a vibration actuator according to the third embodiment.
In the ultrasonic motor 10-3 of the third embodiment, the
This makes it possible to monitor the amplitude of the voltage waveform in FIG. 4B, and the
When matching the amplitude of the A phase and the amplitude of the B phase, it is better to match the smaller amplitude to the larger amplitude. This is because the current driving state can be maintained without lowering the output energy of the ultrasonic motor 10-3.
The relationship between the combined capacitance and amplitude is as follows.
(1) As the combined capacitance increases, the amplitude decreases.
(2) As the combined capacitance decreases, the amplitude increases.
Therefore, if the smaller amplitude is matched with the larger amplitude, the above (2) may be used. For example, when the amplitude of the B phase is smaller than the amplitude of the A phase, in order to increase the amplitude of the B phase, the combined capacitance of the B phase side capacitance increasing / decreasing
このように、第3実施形態の超音波モータ10−3によれば、電圧波形の振幅を用いても、駆動状態を制御することができる、という効果がある。 Thus, according to the ultrasonic motor 10-3 of the third embodiment, there is an effect that the drive state can be controlled even if the amplitude of the voltage waveform is used.
(第4実施形態)
図10は、第4実施形態の振動アクチュエータを示す図である。
第4実施形態の超音波モータ10−4は、温度を検出する温度検出部9が設けられ、その代わりに、第1実施形態〜第3実施形態で存在していたパルス生成回路6がなくなったものである。
温度検出部9は、圧電素子2又はその付近の温度を検出することが、より直接的な計測となるので好ましい。
マイコン7は、温度検出部9の検出結果に応じて静電容量増減部5(5a,5b)を動作させ、合成静電容量を調整する。超音波モータは、一般的に、低温で駆動特性が低下し、高温で駆動特性が向上する傾向がある。その一因として、静電容量の変化が考えられる。静電容量は、低温では低く高温では高くなる傾向を示すため、例えば、低温では合成静電容量を増やすように制御し、高温では逆に減らすように制御することで、合成静電容量を常温の値に近づけることができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating the vibration actuator according to the fourth embodiment.
The ultrasonic motor 10-4 of the fourth embodiment is provided with a
It is preferable for the
The
このように、第4実施形態の超音波モータ10−4によれば、温度検出部9の検出結果に応じて静電容量増減部5を動作させ、合成静電容量を調整するので、周囲の温度変化に応じた駆動を行うことができる、という効果がある。
As described above, according to the ultrasonic motor 10-4 of the fourth embodiment, the capacitance increasing / decreasing unit 5 is operated according to the detection result of the
(変形形態)
上述した実施形態は、以下の変形も可能である。
(1)上述した実施形態では、回転型の超音波モータ10に適用する例を示したが、これに限らず、相対運動部材が直線方向に駆動されるリニア駆動型の振動波モータなどにも適用することができる。
(2)上述した実施形態では、進行波によって移動体15を駆動する超音波モータ10を例として示したが、屈曲振動や面内振動を利用したロッド型アクチュエータ、ペンシル型アクチュエータ、円盤型アクチュエータなどの他の駆動モードを用いる振動波モータ、振動アクチュエータにも適用することができる。
(Deformation)
The embodiment described above can be modified as follows.
(1) In the above-described embodiment, the example applied to the rotary
(2) In the above-described embodiment, the
(3)上述した実施形態では、超音波領域を用いる超音波モータ10を例として示したが、超音波領域を用いない振動アクチュエータにも適用することができる。
(4)上述した実施形態では、超音波モータ10は、レンズ鏡筒300のフォーカス動作を行う駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ鏡筒300のズーム動作を行う駆動源として用いてもよい。また、超音波モータ10を、複写機などの駆動源や、自動車のハンドルチルト装置やヘッドレストの駆動部などに用いてもよい。
(3) In the above-described embodiment, the
(4) In the above-described embodiment, the example in which the
(5)上述した実施形態では、スイッチングの制御は、電気的なスイッチとしてのMOSFETを用いる例で説明したが、機械的なスイッチを用いて制御してもよい。
(6)上述した実施形態では、コンデンサは、5つの例で説明したが、この数に限定されるものではなく、また、連続的に静電容量の値を可変させることができる装置を用いてもよい。
(5) In the above-described embodiment, switching control has been described using an example of using a MOSFET as an electrical switch, but may be controlled using a mechanical switch.
(6) In the above-described embodiment, the capacitor has been described with five examples. However, the number of capacitors is not limited to this number, and a device capable of continuously changing the capacitance value is used. Also good.
(7)第1実施形態では、マイコン7は、電圧波形の立ち下がりから立ち上がりまでの時間に基づいて合成静電容量を調整する例で説明したが、これとは逆に、電圧波形の立ち上がりから立ち下がりまでの時間に基づいて合成静電容量を調整してもよい。
(8)第1実施形態で説明した時間での制御と、第3実施形態で説明した振幅での制御とを組み合わせて用いてもよい。
なお、上述した実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した実施形態によって限定されることはない。
(7) In the first embodiment, the
(8) The time control described in the first embodiment and the amplitude control described in the third embodiment may be used in combination.
In addition, although embodiment and the deformation | transformation which were mentioned above can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiment described above.
2a:A相側圧電素子、2b:B相側圧電素子、5a:A相側静電容量増減部、5b:B相側静電容量増減部、6:パルス生成回路、7:マイコン、9:温度検出部、10〜10−4:超音波モータ、12:圧電素子、100:カメラ、300:レンズ鏡筒、C1〜C5:コンデンサ 2a: A phase side piezoelectric element, 2b: B phase side piezoelectric element, 5a: A phase side capacitance increase / decrease unit, 5b: B phase side capacitance increase / decrease unit, 6: pulse generation circuit, 7: microcomputer, 9: Temperature detection unit, 10 to 10-4: ultrasonic motor, 12: piezoelectric element, 100: camera, 300: lens barrel, C1 to C5: capacitor
Claims (16)
前記電気機械変換素子と接続された静電容量を持つ素子を有し、前記電気機械変換素子と前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を増減させる静電容量増減部と、
前記駆動状態検出部の検出結果に応じて前記静電容量増減部を動作させ、前記合成静電容量を調整する調整制御部と、
を備える振動アクチュエータ。 A drive state detector for detecting the drive state of the electromechanical transducer;
A capacitance increasing / decreasing unit that increases or decreases a combined capacitance of the electromechanical conversion element and the element having the capacitance, the element having a capacitance connected to the electromechanical conversion element;
An adjustment control unit that operates the capacitance increasing / decreasing unit according to a detection result of the driving state detection unit and adjusts the combined capacitance;
A vibration actuator comprising:
前記駆動状態検出部は、前記電気機械変換素子に印加される電圧波形、又は、前記電気機械変換素子に印加される電圧波形に関連する波形により前記駆動状態を検出すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 1,
The driving state detection unit detects the driving state based on a voltage waveform applied to the electromechanical transducer or a waveform related to a voltage waveform applied to the electromechanical transducer;
Vibration actuator characterized by
前記調整制御部は、前記電圧波形の立ち上がりから立ち下がりまでの時間、又は、立ち下がりから立ち上がりまでの時間に関連する情報に基づいて前記合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 2,
The adjustment control unit adjusts the combined capacitance based on information related to the time from the rise to the fall of the voltage waveform, or the time from the fall to the rise,
Vibration actuator characterized by
前記調整制御部は、前記電圧波形の振幅に関連する情報に基づいて前記合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 2,
The adjustment control unit adjusts the combined capacitance based on information related to an amplitude of the voltage waveform;
Vibration actuator characterized by
前記電気機械変換素子は、位相が異なる駆動信号が入力される第1の部分及び第2の部分を備え、
前記駆動状態検出部は、前記第1の部分及び前記第2の部分のそれぞれの駆動状態を検出し、
前記静電容量増減部は、前記第1の部分に設けられ、
前記調整制御部は、前記第1の部分と前記第1の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 In the vibration actuator according to any one of claims 1 to 4,
The electromechanical conversion element includes a first portion and a second portion to which drive signals having different phases are input,
The drive state detection unit detects the drive state of each of the first part and the second part,
The capacitance increasing / decreasing unit is provided in the first part,
The adjustment control unit adjusts a combined capacitance of the first portion and the element having the capacitance connected to the first portion;
Vibration actuator characterized by
前記静電容量増減部は、前記第2の部分にも設けられ、
前記調整制御部は、前記第1の部分と前記第1の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量、及び前記第2の部分と前記第2の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 5, wherein
The capacitance increase / decrease part is also provided in the second part,
The adjustment control unit is connected to the combined capacitance of the first portion and the element having the capacitance connected to the first portion, and to the second portion and the second portion. Adjusting the combined capacitance with the device having the capacitance,
Vibration actuator characterized by
前記調整制御部は、前記第1の部分の駆動状態と前記第2の部分の駆動状態とを一致させるように、前記第1の部分と前記第1の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 5, wherein
The adjustment control unit adjusts the capacitance connected to the first part and the first part so that the driving state of the first part matches the driving state of the second part. Adjusting the combined capacitance with the elements
Vibration actuator characterized by
前記調整制御部は、前記第1の部分の駆動状態と前記第2の部分の駆動状態とを一致させるように、前記第1の部分と前記第1の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量、及び前記第2の部分と前記第2の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 6, wherein
The adjustment control unit adjusts the capacitance connected to the first part and the first part so that the driving state of the first part matches the driving state of the second part. Adjusting the combined capacitance with the element having, and the combined capacitance between the second portion and the device having the capacitance connected to the second portion;
Vibration actuator characterized by
前記調整制御部は、この振動アクチュエータの現状の駆動状態を維持するように、前記第1の部分と前記第1の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 5 or 7,
The adjustment control unit adjusts the combined capacitance of the first portion and the element having the capacitance connected to the first portion so as to maintain the current driving state of the vibration actuator. To do,
Vibration actuator characterized by
前記調整制御部は、この振動アクチュエータの現状の駆動状態を維持するように、前記第1の部分と前記第1の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量、及び前記第2の部分と前記第2の部分に接続された前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を調整すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 6 or 8,
The adjustment control unit is configured such that a combined capacitance of the first portion and the element having the capacitance connected to the first portion so as to maintain the current driving state of the vibration actuator, and Adjusting the combined capacitance of the second portion and the element having the capacitance connected to the second portion;
Vibration actuator characterized by
電気機械変換素子と接続された静電容量を持つ素子を有し、前記電気機械変換素子と前記静電容量を持つ素子との合成静電容量を増減させる静電容量増減部と、
前記温度検出部の検出結果に応じて前記静電容量増減部を動作させ、前記合成静電容量を調整する調整制御部と、
を備える振動アクチュエータ。 A temperature detector for detecting the temperature;
A capacitance increasing / decreasing unit that increases or decreases a combined capacitance of the electromechanical conversion element and the element having the capacitance;
An adjustment control unit that operates the capacitance increase / decrease unit according to the detection result of the temperature detection unit and adjusts the combined capacitance;
A vibration actuator comprising:
前記温度検出部は、前記電気機械変換素子又はその付近の温度を検出すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to claim 11,
The temperature detection unit detects the temperature of the electromechanical transducer or the vicinity thereof;
Vibration actuator characterized by
前記静電容量増減部の前記静電容量を持つ素子は、通電自在な複数のコンデンサが前記電気機械変換素子に並列接続されたものであること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to any one of claims 1 to 12,
The element having the capacitance of the capacitance increase / decrease unit is a plurality of capacitors that can be energized connected in parallel to the electromechanical conversion element,
Vibration actuator characterized by
前記電気機械変換素子は、圧電素子であること、
を特徴とする振動アクチュエータ。 The vibration actuator according to any one of claims 1 to 13,
The electromechanical transducer is a piezoelectric element;
Vibration actuator characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007092915A JP2008253077A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Vibration actuator, lens barrel and camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007092915A JP2008253077A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Vibration actuator, lens barrel and camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008253077A true JP2008253077A (en) | 2008-10-16 |
Family
ID=39977374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007092915A Pending JP2008253077A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Vibration actuator, lens barrel and camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008253077A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013229985A (en) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Advantest Corp | Actuator device, testing apparatus and testing method |
JP2015089288A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 株式会社ニコン | Vibration actuator, lens barrel and camera |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007092915A patent/JP2008253077A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013229985A (en) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Advantest Corp | Actuator device, testing apparatus and testing method |
US8981617B2 (en) | 2012-04-25 | 2015-03-17 | Advantest Corporation | Actuator apparatus, test apparatus, and test method |
JP2015089288A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 株式会社ニコン | Vibration actuator, lens barrel and camera |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10871700B2 (en) | Drive apparatus, drive method, and optical device | |
JP5343322B2 (en) | Drive device for vibration actuator, lens barrel and camera | |
JP6579778B2 (en) | Vibration type driving device, replacement lens including vibration type driving device, imaging device, and method of manufacturing vibration type driving device | |
JP2011055665A (en) | Vibration actuator driving device, lens barrel and optical device | |
JP4941469B2 (en) | Vibration actuator, lens barrel, camera system, vibrator | |
JP5218045B2 (en) | Vibration actuator, lens barrel, camera system, and driving method of vibration actuator | |
JP2008253077A (en) | Vibration actuator, lens barrel and camera | |
JP6671883B2 (en) | Vibration type actuator control device and control method, vibration device, replacement lens, imaging device, and automatic stage | |
JP2009240043A (en) | Drive controller of vibrating actuator, lens barrel equipped with the same, camera, and drive control method of the vibrating actuator | |
JP2012124983A (en) | Oscillatory wave motor, lens barrel and camera | |
JP5048142B2 (en) | Camera device | |
JP2009201322A (en) | Vibrating actuator, manufacturing method therefor, lens barrel, and camera | |
JP5321036B2 (en) | Vibration actuator, lens barrel, and optical device | |
JP2006203993A (en) | Controller and control method | |
JP2013247800A (en) | Drive device for vibration wave motor, lens barrel, and camera | |
JP5320803B2 (en) | Vibration actuator driving device and optical apparatus | |
JP5142974B2 (en) | Switching mechanism by ultrasonic transducer | |
JP2012080597A (en) | Piezoelectric actuator, lens barrel, and imaging device | |
JP2008259325A (en) | Vibratory actuator device, lens barrel, and camera | |
WO2010140619A1 (en) | Vibration actuator, lens barrel, and camera | |
JP5978646B2 (en) | Vibration wave motor, lens barrel, camera, and vibration wave motor control method | |
JP2007336614A (en) | Vibratory actuator | |
WO2013069460A1 (en) | Oscillatory wave motor devices and imaging device | |
JP2012090437A (en) | Driving method of vibration type drive device, vibration type drive device and imaging apparatus | |
JP2009065779A (en) | Drive unit of vibration actuator, lens body tube and camera |