JP2017070098A5

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Publication number: JP2017070098A5
Application number: JP2015193427A
Authority: JP
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2018-10-18
Anticipated expiration: 2035-09-30

Description

本発明に係る振動型アクチュエータの制御装置は、電気−機械エネルギ変換素子と弾性体とを備えた振動体と、前記振動体と接触する被駆動体とを有し、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる振動型アクチュエータの制御装置であって、前記振動体と前記被駆動体とを接触させる加圧方向への突き上げ振動と、前記加圧方向と交差する方向への送り振動とを含む振動を前記振動体に発生させる駆動手段と、前記送り振動の前記突き上げ振動に対する振幅比を規定する第１の操作パラメータと、前記送り振動と前記突き上げ振動のそれぞれの振幅を規定する第２の操作パラメータとを用いて、前記振動体と前記被駆動体の相対的な位置または駆動速度をフィードバック制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１の操作パラメータまたは前記第２の操作パラメータの制御量を、前記振幅比が小さくなるにしたがって大きくなるように補正する補正手段を有することを特徴とする。

Claims

電気−機械エネルギ変換素子と弾性体とを備えた振動体と、
前記振動体と接触する被駆動体とを有し、
前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる振動型アクチュエータの制御装置であって、
前記振動体と前記被駆動体とを接触させる加圧方向への突き上げ振動と、前記加圧方向と交差する方向への送り振動とを含む振動を前記振動体に発生させる駆動手段と、
前記送り振動の前記突き上げ振動に対する振幅比を規定する第１の操作パラメータと、前記送り振動と前記突き上げ振動のそれぞれの振幅を規定する第２の操作パラメータとを用いて、前記振動体と前記被駆動体の相対的な位置または駆動速度をフィードバック制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第１の操作パラメータまたは前記第２の操作パラメータの制御量を、前記振幅比が小さくなるにしたがって大きくなるように補正する補正手段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装置。
前記制御手段は、前記電気−機械エネルギ変換素子に印加される交流電圧の位相差、電圧または周波数を操作し、
前記位相差を前記第１の操作パラメータとし、前記電圧または前記周波数を前記第２の操作パラメータとすることを特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
前記位相差の補正量Ｃｐは、前記位相差の制御量θと、前記送り振動の前記突き上げ振動に対するアドミッタンス比ｋを用いて、式１により算出され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。
前記電圧の補正量Ｃｖは、前記位相差の制御量θと、電圧基準値Ｖｒｅｆと、前記送り振動の前記突き上げ振動に対するアドミッタンス比ｋを用いて、式２により算出され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。
前記周波数の補正量Ｃｆは、前記位相差の制御量θと、周波数の制御量Ｆ、前記送り振動の前記突き上げ振動に対するアドミッタンス比ｋを用いて、式３により算出され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。
前記制御手段は、前記電気−機械エネルギ変換素子に印加される交流電圧の電圧比、周波数または電圧を操作し、
前記電圧比を前記第１の操作パラメータ、前記周波数または前記電圧を前記第２の操作パラメータとすることを特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
前記電圧比の補正量Ｃｖｒは、前記電圧比の制御量Ｖｒと、前記送り振動の前記突き上げ振動に対するアドミッタンス比ｋを用いて、式４により算出されることを特徴とする請求項６に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
前記周波数の補正量Ｃｆは、前記電圧比の制御量Ｖｒと、前記周波数の制御量Ｆ、前記送り振動の前記突き上げ振動に対するアドミッタンス比ｋを用いて、式５により算出されることを特徴とする請求項６に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
前記振動体と前記被駆動体との相対位置を検出する位置検出手段を有し、
前記制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記相対位置を、前記振動型アクチュエータを駆動するための制御量の算出にフィードバックすることを特徴とする請求項１乃至８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。
前記第１の操作パラメータの値が実質的にゼロの場合にフィードバック制御ゲインの値がピークを有することを特徴とする請求項１乃至８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。
電気−機械エネルギ変換素子と弾性体とを備えた振動体と、前記振動体と接触する被駆動体とを有する振動型アクチュエータの制御方法であって、
前記振動体に第１の振動モードの振動と第２の振動モードの振動を発生させ、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる駆動ステップと、
前記振動体と前記被駆動体との相対位置を検出する検出ステップと、
前記相対位置に基づき、前記駆動ステップにおける前記振動体と前記被駆動体の相対的な位置または駆動速度をフィードバック制御する制御ステップと、を有し、
前記第１の振動モードの振動は、前記振動体と前記被駆動体とを接触させる加圧方向への突き上げ振動であり、前記第２の振動モードの振動は、前記加圧方向と交差する方向への送り振動であり、
前記制御ステップでは、前記送り振動の前記突き上げ振動に対する振幅比を規定する第１の操作パラメータまたは前記送り振動の前記突き上げ振動のそれぞれの振幅を規定する第２の操作パラメータの制御量を、前記振幅比が小さくなるにしたがって大きくなるように補正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。
電気−機械エネルギ変換素子と弾性体とを備えた振動体と、前記振動体と接触する被駆動体とを有する振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータを制御する制御装置と、を備える駆動装置であって、
前記制御装置は、
前記振動体と前記被駆動体とを接触させる加圧方向への突き上げ振動と、前記加圧方向と交差する方向への送り振動とを含む振動を前記振動体に発生させる駆動手段と、
前記送り振動の前記突き上げ振動に対する振幅比を規定する第１の操作パラメータと、前記送り振動と前記突き上げ振動のそれぞれの振幅を規定する第２の操作パラメータとを用い、前記第１の操作パラメータまたは前記第２の操作パラメータの制御量を前記振幅比が小さくなるにしたがって大きくなるように補正して、前記振動体と前記被駆動体の相対的な位置または駆動速度をフィードバック制御する制御手段と、を有することを特徴とする駆動装置。
レンズを備えるレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通過した光を受光する撮像素子と、
前記レンズを光軸方向に駆動する振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータの駆動を制御する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の制御装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
レンズを備えるレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通過した光を受光する撮像素子と、
前記レンズを前記レンズ鏡筒の光軸と直交する平面内で駆動することにより前記撮像素子に結像する光学像の像ぶれを補正する振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータの駆動を制御する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の制御装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通過した光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子を受光面と平行な方向に駆動することにより前記撮像素子に結像する光学像の像ぶれを補正する振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータの駆動を制御する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の制御装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
ステージと、
前記ステージをその面内で移動させる振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータの駆動を制御する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の制御装置と、を備えることを特徴とするステージ装置。