JP2011259559A5 - - Google Patents

Description

本発明は、つぎのように構成した振動型アクチュエータの制御装置及び振動型アクチュエータの制御方法を提供するものである。
本発明の振動型アクチュエータの制御装置は、複数の振動子に共通の交流信号を印加することにより前記複数の振動子の接触部に楕円運動を生じさせ、前記楕円運動により前記接触部に接触する被駆動体を前記複数の振動子に対して相対移動させる振動型アクチュエータの制御装置であって、
前記交流信号の駆動周波数を設定する周波数決定手段を備え、
前記周波数決定手段は、振動子毎に設定された楕円比変更周波数範囲が重複する周波数範囲内で、前記楕円運動の楕円比を変化させる際の前記交流信号の周波数を設定し、
前記楕円比変更周波数範囲は、
前記楕円比を変化させた時の最大の共振周波数を下限値とし、前記下限値よりも高い周波数であり前記被駆動体が相対移動する最大の周波数を上限値とし、前記上限値と前記下限値の間の周波数範囲として前記振動子毎に設定されていることを特徴とする。
また、本発明の振動型アクチュエータの制御装置は、交流信号の駆動周波数を設定する周波数決定手段を備え、
前記交流信号は、振動型アクチュエータの少なくとも第１の振動子と第２の振動子のそれぞれの接触部の楕円運動を生成するための信号であり、
前記第１の振動子は、前記第１の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第１の周波数範囲を有し、
前記第２の振動子は、前記第２の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第２の周波数範囲を有し、
前記周波数決定手段は、前記第１の振動子と前記第２の振動子のそれぞれの楕円比を変更するように、前記交流信号の周波数を、前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲が重複する範囲内に設定することを特徴とする。
また、本発明の振動型アクチュエータの制御方法は、複数の振動子に共通の交流信号を印加することにより前記複数の振動子の接触部に楕円運動を生じさせ、前記楕円運動により前記接触部に接触する被駆動体を前記複数の振動子に対して相対移動させる振動型アクチュエータの制御方法であって、
振動子毎に設定された楕円比変更周波数範囲が重複する周波数範囲内で、前記楕円運動の楕円比を変化させる際の前記交流信号の周波数を設定するにあたり、
前記楕円比を変化させた時の最大の共振周波数を下限値とし、前記下限値よりも高い周波数であり前記被駆動体が相対移動する最大の周波数を上限値とし、前記上限値と前記下限値の間の周波数範囲を前記楕円比変更周波数範囲として前記振動子毎に設定することを特徴とする。
また、本発明の振動型アクチュエータの制御方法は、複数の振動子に共通の交流信号を印加することにより前記複数の振動子の接触部に楕円運動を生じさせ、前記楕円運動により前記接触部に接触する被駆動体を前記複数の振動子に対して相対移動させる振動型アクチュエータの制御方法であって、
交流信号の周波数を設定する周波数決定工程を有し、
前記交流信号は、振動型アクチュエータの少なくとも第１の振動子と第２の振動子のそれぞれの接触部の楕円運動を生成するための信号であり、
前記第１の振動子は、前記第１の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第１の周波数範囲を有し、
前記第２の振動子は、前記第２の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第２の周波数範囲を有し、
前記周波数決定工程は、前記第１の振動子と前記第２の振動子のそれぞれの楕円比を変更するように、前記交流信号の周波数を、前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲が重複する範囲内に設定する工程を有することを特徴とする。

Claims (11)

1. 複数の振動子に共通の交流信号を印加することにより前記複数の振動子の接触部に楕円運動を生じさせ、前記楕円運動により前記接触部に接触する被駆動体を前記複数の振動子に対して相対移動させる振動型アクチュエータの制御装置であって、
   前記交流信号の駆動周波数を設定する周波数決定手段を備え、
   前記周波数決定手段は、振動子毎に設定された楕円比変更周波数範囲が重複する周波数範囲内で、前記楕円運動の楕円比を変化させる際の前記交流信号の周波数を設定し、
   前記楕円比変更周波数範囲は、
   前記楕円比を変化させた時の最大の共振周波数を下限値とし、前記下限値よりも高い周波数であり前記被駆動体が相対移動する最大の周波数を上限値とし、前記上限値と前記下限値の間の周波数範囲として前記振動子毎に設定されていることを特徴とする振動型アクチュエータの制御装置。
2. 交流信号の駆動周波数を設定する周波数決定手段を備え、
   前記交流信号は、振動型アクチュエータの少なくとも第１の振動子と第２の振動子のそれぞれの接触部の楕円運動を生成するための信号であり、
   前記第１の振動子は、前記第１の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第１の周波数範囲を有し、
   前記第２の振動子は、前記第２の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第２の周波数範囲を有し、
   前記周波数決定手段は、前記第１の振動子と前記第２の振動子のそれぞれの楕円比を変更するように、前記交流信号の周波数を、前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲が重複する範囲内に設定することを特徴とする振動型アクチュエータの制御装置。
3. 前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲それぞれの下限は、前記第１の振動子と前記第２の振動子のそれぞれの前記楕円比を変化させた時の最大の共振周波数であり、
   前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲それぞれの上限は、前記第１の振動子と前記第２の振動子が相対移動する最大の周波数であることを特徴とする請求項２に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
4. 前記交流信号は、２相の交流信号であり、
   前記楕円比を設定し、前記２相の交流信号の位相差を決定する楕円比決定手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
5. 更に、振動型アクチュエータの操作量を演算する操作量決定手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
6. 前記被駆動体の目標値を生成する位置指令生成手段と、
   前記被駆動体の位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置指令生成手段から出力された前記目標値と前記位置検出手段からの出力を比較する比較手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
7. 複数の振動子に共通の交流信号を印加することにより前記複数の振動子の接触部に楕円運動を生じさせ、前記楕円運動により前記接触部に接触する被駆動体を前記複数の振動子に対して相対移動させる振動型アクチュエータの制御方法であって、
   振動子毎に設定された楕円比変更周波数範囲が重複する周波数範囲内で、前記楕円運動の楕円比を変化させる際の前記交流信号の周波数を設定するにあたり、
   前記楕円比を変化させた時の最大の共振周波数を下限値とし、前記下限値よりも高い周波数であり前記被駆動体が相対移動する最大の周波数を上限値とし、前記上限値と前記下限値の間の周波数範囲を前記楕円比変更周波数範囲として前記振動子毎に設定することを特徴とする振動型アクチュエータの制御方法。
8. 前記振動子毎に前記下限値と前記上限値を検出することにより、前記振動子毎に前記楕円比変更周波数範囲を求める工程を有することを特徴とする請求項７に記載の振動型アクチュエータの制御方法。
9. 複数の振動子に共通の交流信号を印加することにより前記複数の振動子の接触部に楕円運動を生じさせ、前記楕円運動により前記接触部に接触する被駆動体を前記複数の振動子に対して相対移動させる振動型アクチュエータの制御方法であって、
   交流信号の周波数を設定する周波数決定工程を有し、
   前記交流信号は、振動型アクチュエータの少なくとも第１の振動子と第２の振動子のそれぞれの接触部の楕円運動を生成するための信号であり、
   前記第１の振動子は、前記第１の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第１の周波数範囲を有し、
   前記第２の振動子は、前記第２の振動子の接触部の楕円運動の楕円比を変更するための第２の周波数範囲を有し、
   前記周波数決定工程は、前記第１の振動子と前記第２の振動子のそれぞれの楕円比を変更するように、前記交流信号の周波数を、前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲が重複する範囲内に設定する工程を有することを特徴とする振動型アクチュエータの制御方法。
10. 前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲それぞれの下限は、前記第１の振動子と前記第２の振動子のそれぞれの前記楕円比を変化させた時の最大の共振周波数であり、
    前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲それぞれの上限は、前記第１の振動子と前記第２の振動子が相対移動する最大の周波数であることを特徴とする請求項９に記載の振動型アクチュエータの制御方法。
11. 前記上限、及び前記下限を設定し、前記上限及び前記下限に基づいて前記第１の周波数範囲及び前記第２の周波数範囲を演算する工程を有することを特徴とする請求項１０に記載の振動型アクチュエータの制御方法。