JP2018061347A - 振動型アクチュエータの制御方法、振動型駆動装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
2 支持部材
3 固定部材
4 移動体
8 係合ピン
9 係合部
10,10A,10B 出力軸
29 スライダ
30 振動体
100,100A 並進駆動装置
Claims (11)
- 電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体と加圧接触する被駆動体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に交流電圧を印加することによって前記振動体に励起される振動により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と、
前記交流電圧を制御することによって前記振動型アクチュエータの駆動を制御する制御装置と、を備える振動型駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータには、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させるための負荷が相対的に大きい状態で駆動する場合と小さい状態で駆動する場合とがあり、
前記制御装置は、
前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に大きい状態で駆動する場合には、前記振動型アクチュエータの推力が最も大きくなる周波数を含む所定の周波数範囲にある任意の第1の周波数を前記交流電圧の起動周波数に設定し、
前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に小さい状態で駆動する場合には、前記第1の周波数よりも低く、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動速度が最大となる第2の周波数を下限とし、前記第1の周波数よりも低く且つ前記第2の周波数よりも高い第3の周波数を前記交流電圧の起動周波数に設定することを特徴とする振動型駆動装置。 - 前記第1の周波数は、前記負荷が相対的に大きい場合の前記負荷の大きさを超える推力を発生することができる周波数の範囲内の任意の周波数であることを特徴とする請求項1に記載の振動型駆動装置。
- 前記第2の周波数は、前記被駆動体に対して外部から負荷を与えない状態で前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させたときの速度が最大となる周波数であ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。
- 前記制御装置は、前記交流電圧の起動周波数を前記第1の周波数に設定して前記振動型アクチュエータを起動した場合、予め設定された位相差の上限値から下限値までの範囲で前記第1の周波数の位相差を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
- 前記制御装置は、前記交流電圧の起動周波数を前記第3の周波数に設定して前記振動型アクチュエータを起動した場合、予め設定された位相差の上限値から下限値までの範囲で前記第3の周波数の位相差を変更することにより、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動速度を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
- 前記制御装置は、前記交流電圧の位相差が前記予め設定された位相差の上限値または下限値となった場合、前記第2の周波数を下限として前記交流電圧の周波数を変更することにより前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動速度を制御することを特徴とする請求項5に記載の振動型駆動装置。
- 前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に大きい状態で駆動する場合とは、前記振動体または前記被駆動体を摩擦により所定の位置に係合させまたは係合された状態を解除する動作を行う場合であり、
前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に小さい状態で駆動する場合とは、前記振動体または前記被駆動体の前記摩擦による係合が解除された状態を維持して前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる動作を行う場合であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。 - 移動体と、
前記振動型アクチュエータを備える複数の駆動ユニットと、
前記複数の駆動ユニットを支持する支持部材とを備え、
前記移動体と前記支持部材とは、前記移動体が前記複数の駆動ユニットからの出力を受けることによって相対的に移動可能に配置され、
前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に大きい状態で駆動する場合とは、前記移動体を摩擦により所定の位置に係合させる動作または係合された状態を解除する動作を行う場合であり、
前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に小さい状態で駆動する場合とは、前記移動体の前記摩擦による係合が解除された状態を維持して、前記駆動ユニットと前記移動体とを相対的に移動させる動作を行う場合であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。 - 前記振動体は、
平板状の弾性体と、
前記弾性体の一方の面に設けられた電気−機械エネルギ変換素子と、
前記弾性体の他方の面に設けられ、前記被駆動体と加圧接触する突起部と、を有し、
前記振動体に2つの異なる振動モードの振動を同時に励起することによって前記突起部に生じさせた楕円振動により前記被駆動体が摩擦駆動されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。 - 電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、前記振動体と加圧接触する被駆動体とを有し、前記電気−機械エネルギ変換素子に交流電圧を印加することによって前記振動体に励起される振動により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方法であって、
前記振動型アクチュエータには、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させるための負荷が相対的に大きい状態で駆動する場合と小さい状態で駆動する場合とがあり、
前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に大きい状態で駆動する場合には、前記振動型アクチュエータの推力が最も大きい領域にある第1の周波数を前記交流電圧の起動周波数に設定し、
前記振動型アクチュエータを前記負荷が相対的に小さい状態で駆動する場合には、前記第1の周波数よりも低く、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動速度が最大となる第2の周波数を下限とし、前記第1の周波数よりも低く且つ前記第2の周波数よりも高い第3の周波数を前記交流電圧の起動周波数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。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の振動型駆動装置と、
前記振動型駆動装置が備える振動型アクチュエータの出力を用いて位置決めされる部材と、を備えることを特徴とする電子機器。
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