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Description

本発明は、形状記憶合金を用いた駆動技術に関する。   The present invention relates to a driving technique using a shape memory alloy.

形状記憶合金(Status Memory Alloy、以下、「SMA」とも略記する)は、マルテンサイト変態開始温度以下の温度で外力を受けて塑性変形しても、逆変態終了温度以上の温度に加熱されると記憶された形状(記憶形状)に復元するという特性を有している。このような特性を持つ形状記憶合金(SMA)を用いて駆動機構を構成し、形状記憶合金(SMA)に通電する電流量を調節することで、駆動を実現する駆動装置が知られている。   When a shape memory alloy (Status Memory Alloy, hereinafter abbreviated as “SMA”) is subjected to an external force at a temperature below the martensite transformation start temperature and plastically deformed, it is heated to a temperature above the reverse transformation end temperature. It has a characteristic of restoring to a memorized shape (memory shape). 2. Description of the Related Art A drive device that realizes drive by configuring a drive mechanism using a shape memory alloy (SMA) having such characteristics and adjusting the amount of current that flows through the shape memory alloy (SMA) is known.

上記通電電流の調節技術としては、温度センサで計測された周囲温度に基づいて形状記憶合金(SMA)に供給する電圧値又はパルス電圧のデューティ比等を決定する技術が提案されている(特許文献1参照)。   As a technique for adjusting the energization current, a technique for determining a voltage value supplied to a shape memory alloy (SMA) or a duty ratio of a pulse voltage based on an ambient temperature measured by a temperature sensor has been proposed (Patent Literature). 1).

特開平11−324896号公報JP-A-11-324896

しかしながら、上記特許文献1の調節技術では、SMAへの印加電圧が一定値に制御されていたとしても、駆動装置ごとの形状記憶合金(SMA)の実際の抵抗値がばらつくため、通電電流の変動によるSMAの過加熱/加熱不足が生じ、その駆動性能が低下する。特に、高精度な駆動が要求される手ぶれ補正装置等の駆動機構に駆動部材としてSMAを採用する場合には、このような駆動性能の低下は、大きな問題となる。また、通電量を一定にする手法としては電圧値を変動させる手法があるが、この手法ではDAコンバータが必要となり、また調整時間もかかるため高コストである。   However, in the adjustment technique of Patent Document 1 described above, even if the voltage applied to the SMA is controlled to a constant value, the actual resistance value of the shape memory alloy (SMA) for each driving device varies, and thus fluctuations in the energization current This causes overheating / insufficient heating of the SMA, resulting in a decrease in driving performance. In particular, when SMA is used as a driving member in a driving mechanism such as a camera shake correction device that requires high-precision driving, such a decrease in driving performance becomes a serious problem. In addition, as a method of making the energization amount constant, there is a method of changing the voltage value. However, this method requires a DA converter and is expensive because adjustment time is required.

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、SMAを用いた駆動装置において、高精度な駆動を可能とする技術を低コストで提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a technique that enables high-accuracy driving at a low cost in a driving apparatus using SMA.

上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、固定部に対して可動部を動作させる駆動装置であって、前記形状記憶合金に電圧を印加して前記可動部に変位を与える駆動手段と、記憶部に予め保存されている調整値に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整する調整手段とを備え、前記調整値は、前記駆動装置の生産段階において、前記形状記憶合金の設計上の抵抗値である標準抵抗値と、前記形状記憶合金の実際の抵抗値である測定抵抗値とを比較し、比較結果に基づいて算出され、前記記憶部に保存されたものであることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、固定部に対して可動部を動作させる駆動装置であって、前記形状記憶合金に電圧を印加して前記可動部に変位を与える駆動手段と、記憶部に予め保存されている調整値に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整する調整手段とを備え、前記調整値は、前記駆動装置の生産段階において、前記形状記憶合金の設計上の断面積と、前記形状記憶合金の実際の断面積である測定断面積とを比較し、比較結果に基づいて算出され、前記記憶部に保存されたものであることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a drive device that operates a movable part with respect to a fixed part, and applies a voltage to the shape memory alloy to drive the movable part. and means, based on the adjustment value that is previously stored in the storage unit, the shape example Bei and adjustment means for adjusting the voltage applied to the memory alloy, the adjustment value is in the production stage of the drive device, said shape A standard resistance value that is a design resistance value of the memory alloy is compared with a measured resistance value that is an actual resistance value of the shape memory alloy, and is calculated based on the comparison result and stored in the storage unit It is characterized by being.
Further, the invention according to claim 2 is a driving device for operating the movable part relative to the fixed part, the driving means for applying a voltage to the shape memory alloy to give displacement to the movable part, and the storage part Adjusting means for adjusting an applied voltage to the shape memory alloy based on an adjustment value stored in advance, and the adjustment value depends on the design of the shape memory alloy in the production stage of the driving device. A cross-sectional area is compared with a measured cross-sectional area which is an actual cross-sectional area of the shape memory alloy, calculated based on the comparison result, and stored in the storage unit.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2の発明に係る駆動装置において、前記記憶部に保存されている調整値は、前記形状記憶合金に印加するバイアス電圧であって、前記調整手段は、前記バイアス電圧に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the drive device according to the first or second aspect of the present invention, the adjustment value stored in the storage unit is a bias voltage applied to the shape memory alloy. , the adjusting means, before based on Kiba bias voltage, and adjusts the voltage applied to the shape memory alloy.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1または請求項2の発明に係る駆動装置において、前記記憶部に保存されている調整値は、前記形状記憶合金に印加するパルス電圧のデューティ比であって所定変位を付与するための基準デューティ比であり、記基準デューティ比に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the drive device according to the first or second aspect of the present invention, the adjustment value stored in the storage unit is a duty ratio of a pulse voltage applied to the shape memory alloy. a is a reference duty ratio for applying a predetermined displacement, based on the previous Kimoto quasi duty ratio, and adjusting the voltage applied to the shape memory alloy.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1または請求項2の発明に係る駆動装置において、前記記憶部に保存されている調整値は、前記形状記憶合金に印加する電圧の間引き幅であって、前記調整手段は、前記間引き幅に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in the drive device according to the first or second aspect of the invention, the adjustment value stored in the storage unit is a thinning width of a voltage applied to the shape memory alloy. there, the adjustment means, based on the previous SL during pulling width, and adjusting the voltage applied to the shape memory alloy.

また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし請求項のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記駆動手段は、前記可動部に接続された第1の形状記憶合金と第2の形状記憶合金とを有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the drive device according to any one of the first to fifth aspects, the drive means includes a first shape memory alloy connected to the movable portion and a second shape memory alloy. And a shape memory alloy.

また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし請求項のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記駆動手段は、前記可動部に接続された形状記憶合金と前記可動部に対して外力を付加する付勢部材とを有することを特徴とする。 Further, an invention according to claim 7, in the driving apparatus according to any one of the claims 1 to 5, wherein the drive means includes a connection shape memory alloy to said movable portion relative to the movable portion And an urging member for applying an external force.

また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし請求項のいずれかの発明に係る駆動装置において、環境温度を計測する温度計測手段と、前記印加電圧を前記環境温度に基づいて補正する補正手段とをさらに備えることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the drive device according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, temperature measuring means for measuring an environmental temperature, and the applied voltage is corrected based on the environmental temperature. And a correction means for performing the correction.

請求項1から請求項に記載の発明によれば、形状記憶合金への印加電圧を形状記憶合金の測定抵抗値又は測定断面積に応じて調整することができるので、正確な位置制御が可能となり駆動性能が向上する。 According to the first to eighth aspects of the invention, since the voltage applied to the shape memory alloy can be adjusted according to the measured resistance value or the measured cross-sectional area of the shape memory alloy, accurate position control is possible. As a result, driving performance is improved.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<1.第1実施形態>
<構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係る駆動装置10Aを示す図である。
<1. First Embodiment>
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a driving apparatus 10A according to the first embodiment of the present invention.

図1に示されるように、駆動装置10Aは駆動部MPと駆動回路部CAとを有している。以下、駆動部MPと駆動回路部CAとについて順次説明する。   As shown in FIG. 1, the drive device 10A includes a drive unit MP and a drive circuit unit CA. Hereinafter, the drive unit MP and the drive circuit unit CA will be sequentially described.

駆動部MPは、可動部15と、可動部15の両端にプッシュ・プルの配置で接続されるワイヤ状の2本の形状記憶合金(SMA)13(13a、13b)と、2本のSMA13それぞれの端部を固定するための固定部12a、12bとを備えている。   The drive unit MP includes a movable unit 15, two wire-shaped shape memory alloys (SMA) 13 (13 a and 13 b) connected to both ends of the movable unit 15 in a push-pull arrangement, and two SMAs 13. Fixing portions 12a and 12b for fixing the end portions of the two.

可動部15の両端及び固定部12a、12bには、2本のSMA13それぞれの端部を固定するための端子部11f、14fが設けられている。これらの端子部11f、14fは導電性を有しており、SMA13a、13bに電流を流して通電する際の端子として機能する。   Terminal portions 11f and 14f for fixing the end portions of the two SMAs 13 are provided at both ends of the movable portion 15 and the fixing portions 12a and 12b. These terminal portions 11f and 14f have conductivity, and function as terminals when current is passed through the SMAs 13a and 13b.

SMA13は、所定の抵抗を有しているため、その両端に接続する端子部11f、14fから通電されると、ジュール熱を発生し加熱される。この通電による加熱により、SMA13は記憶された形状に回復するため、可動部15を一定の方向(X方向)に駆動することが可能となる。より詳細には、SMA13は、通電による加熱によって所定の温度に達すると、予め記憶されている所定の縮み形状(以下、「記憶状態」とも称する)に復元するという特性を有している。これにより、駆動部MPの構成においては、SMA13aに通電すると可動部15が+X方向に移動し、SMA13bに通電すると可動部15は−X方向に移動する。   Since the SMA 13 has a predetermined resistance, when energized from the terminal portions 11f and 14f connected to both ends, the SMA 13 generates Joule heat and is heated. By heating by this energization, the SMA 13 recovers to the memorized shape, so that the movable part 15 can be driven in a certain direction (X direction). More specifically, the SMA 13 has a characteristic that when a predetermined temperature is reached by heating by energization, the SMA 13 is restored to a predetermined contracted shape (hereinafter also referred to as “memory state”) stored in advance. Thereby, in the configuration of the drive unit MP, the movable unit 15 moves in the + X direction when the SMA 13a is energized, and the movable unit 15 moves in the -X direction when the SMA 13b is energized.

ここで、SMA13の特性について詳述する。   Here, the characteristics of the SMA 13 will be described in detail.

図2は、設計上の抵抗値(以下、「標準抵抗値」とも称する)Roを有するSMA13における通電電流と変位との関係を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the energization current and the displacement in the SMA 13 having a designed resistance value (hereinafter also referred to as “standard resistance value”) Ro.

図2に示されるように、SMA13は、印加電圧の増大によって電流量が増加し、SMA13の温度が上昇すると、記憶状態に復元しようと縮むため、収縮方向の変位量が増大する。逆に、SMA13は、印加電圧の減少によって電流量が減少し、SMA13の温度が低下すると、収縮方向の変位量が減少するとともに、変形しやすい状態(柔らかい状態)となる。また、SMA13は、通電電流が電流値I1になると収縮方向に変形が開始されるとともに、電流値I2に達すると変形が完了する。すなわち、SMA13をオーステナイト変態開始温度に加熱するために必要な電流値I1から、変態終了温度に加熱するために必要な電流値I2までの領域が、SMA13で変形が生じる変態温度領域に相当することとなる。   As shown in FIG. 2, the amount of current in the SMA 13 increases as the applied voltage increases, and when the temperature of the SMA 13 rises, the amount of displacement in the contraction direction increases because the SMA 13 contracts to restore the memory state. On the other hand, when the amount of current decreases due to a decrease in applied voltage and the temperature of the SMA 13 decreases, the amount of displacement in the contraction direction decreases and the SMA 13 is easily deformed (soft state). The SMA 13 starts to deform in the contraction direction when the energization current reaches the current value I1, and completes the deformation when the current value I2 is reached. That is, the region from the current value I1 required to heat the SMA 13 to the austenite transformation start temperature to the current value I2 required to heat the transformation to the transformation end temperature corresponds to the transformation temperature range in which deformation occurs in the SMA 13. It becomes.

次に、駆動回路部CAについて図3を用いて説明する。   Next, the drive circuit unit CA will be described with reference to FIG.

図3は、駆動装置10Aの全体動作を示す模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the overall operation of the driving apparatus 10A.

駆動回路部CAは、ROM16と、電力供給回路18に駆動制御信号を送る制御回路17Aと、各SMA13に電圧を印加して電力供給を行う電力供給回路18とを備えている。   The drive circuit unit CA includes a ROM 16, a control circuit 17A that sends a drive control signal to the power supply circuit 18, and a power supply circuit 18 that supplies power by applying a voltage to each SMA 13.

図3に示されるように駆動回路部CA内のROM16には、駆動装置10Aに実際に用いられているSMA13の抵抗値を測定した値(以下、「測定抵抗値」とも称する)Rxに応じて決定されたバイアス電圧VBx(後述)が調整値として予め格納されている。   As shown in FIG. 3, in the ROM 16 in the drive circuit unit CA, the resistance value of the SMA 13 actually used in the drive device 10A is measured (hereinafter also referred to as “measured resistance value”) Rx. The determined bias voltage VBx (described later) is stored in advance as an adjustment value.

制御回路17Aは、可動部15の目標変位を表す目標位置信号PsとROM16に格納されている調整値(バイアス電圧VBx)とに基づき、可動部15を目標位置に駆動するために必要なSMA13への印加電圧を演算して、演算結果を駆動制御信号として電力供給回路18に出力する。   Based on the target position signal Ps representing the target displacement of the movable portion 15 and the adjustment value (bias voltage VBx) stored in the ROM 16, the control circuit 17A transfers to the SMA 13 necessary for driving the movable portion 15 to the target position. Is applied to the power supply circuit 18 as a drive control signal.

電力供給回路18は、例えばパワーアンプとして構成されており、制御回路17Aからの駆動制御信号(駆動電流信号)に基づく電圧をSMA13に印加する。   The power supply circuit 18 is configured as a power amplifier, for example, and applies a voltage based on a drive control signal (drive current signal) from the control circuit 17A to the SMA 13.

尚、制御回路17Aに入力される目標位置信号Psは、例えば不図示のサーボ演算部等において決定される。また、目標位置信号の演算は、閉ループ制御、開ループ制御のいずれを用いてもよく、或いはその他の制御を用いてもよい。   The target position signal Ps input to the control circuit 17A is determined by, for example, a servo calculation unit (not shown). Further, the calculation of the target position signal may use either closed loop control or open loop control, or may use other control.

<動作>
次に、上述のような構成を有する駆動装置10Aの動作について説明する。
<Operation>
Next, the operation of the driving apparatus 10A having the above configuration will be described.

図4は、駆動装置10Aの動作を説明するための図である。ここで、図4(a)は、目標位置の信号波形を示しており、図4(b)は、SMA13a及びSMA13bに対する印加電圧の波形Ha、Hbを示している。尚、図4(a)の縦軸については、図1に示す可動部15の中立位置をPi=0として+X方向への移動量(変位量)を表している。   FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the driving apparatus 10A. Here, FIG. 4A shows the signal waveform of the target position, and FIG. 4B shows the waveforms Ha and Hb of the voltage applied to the SMA 13a and SMA 13b. 4A represents the amount of movement (displacement) in the + X direction with Pi = 0 as the neutral position of the movable portion 15 shown in FIG.

図4(a)に示される目標位置信号Psが制御回路17Aに入力されるとすると、制御回路17AではSMA13に対する駆動制御信号が生成される。そして、電力供給回路18は、当該駆動制御信号に基づいて図4(b)の電圧HaをSMA13aに印加するとともに、図4(b)の電圧HbをSMA13bに印加する。   If the target position signal Ps shown in FIG. 4A is input to the control circuit 17A, the control circuit 17A generates a drive control signal for the SMA 13. Then, the power supply circuit 18 applies the voltage Ha in FIG. 4B to the SMA 13a based on the drive control signal, and applies the voltage Hb in FIG. 4B to the SMA 13b.

図4(b)に示される印加電圧Ha及びHbは、図2のSMA変態温度領域内の電流値を通電するために必要な所定の直流成分(電圧)をバイアス電圧VBxとし、このバイアス電圧VBxを基準に図4(a)に示す目標位置信号Psに応じて振幅するアナログ信号となっている。   In the applied voltages Ha and Hb shown in FIG. 4B, a predetermined DC component (voltage) necessary for energizing the current value in the SMA transformation temperature region of FIG. 2 is a bias voltage VBx, and the bias voltage VBx Is an analog signal that amplitudes in accordance with the target position signal Ps shown in FIG.

より詳細には、図4(a)中の時間帯t1において可動部15を+X方向(図1参照)に移動させる目標位置信号Ps1が入力される場合、電力供給回路18は、収縮の必要なSMA13aに対して、上記信号Ps1に比例した電圧値をバイアス電圧VBxに加算するような電圧Ha1を印加する。一方、収縮の必要がなく伸長させられるSMA13bに対しては、上記信号Ps1に比例した電圧値をバイアス電圧VBxから減算するような電圧Hb1を印加する。また、時間帯t2において可動部15を−X方向に移動させる目標位置信号Ps2が入力される場合、電力供給回路18は、収縮側のSMA13bに対して電圧Hb2を印加するとともに、伸長側のSMA13aに対しては電圧Ha2を印加する。   More specifically, when the target position signal Ps1 for moving the movable portion 15 in the + X direction (see FIG. 1) is input in the time zone t1 in FIG. 4A, the power supply circuit 18 needs to contract. A voltage Ha1 that adds a voltage value proportional to the signal Ps1 to the bias voltage VBx is applied to the SMA 13a. On the other hand, a voltage Hb1 that subtracts a voltage value proportional to the signal Ps1 from the bias voltage VBx is applied to the SMA 13b that is expanded without the need for contraction. When the target position signal Ps2 for moving the movable portion 15 in the −X direction is input in the time zone t2, the power supply circuit 18 applies the voltage Hb2 to the contraction-side SMA 13b and the expansion-side SMA 13a. Is applied with voltage Ha2.

また、上述のようにバイアス電圧VBxを基準として印加電圧を決定することにより、伸長させられるSMA13の放熱を必要最小限に抑制することができ、次の伸縮動作に備えた予熱状態を保持することができる。このため、伸長側のSMA13が過度に冷却されないため、次に加熱する場合、例えば図4(a)に示すように時間帯t1で伸長(放熱)させられていたSMA13bを時間帯t2で加熱し収縮させる場合であっても、加熱のタイムラグを小さくでき、SMA13の応答性能を改善できる。   Further, by determining the applied voltage with reference to the bias voltage VBx as described above, the heat radiation of the extended SMA 13 can be suppressed to the minimum necessary, and the preheating state in preparation for the next expansion / contraction operation is maintained. Can do. For this reason, since the SMA 13 on the extension side is not excessively cooled, when the next heating is performed, for example, as shown in FIG. 4A, the SMA 13b that has been extended (heat radiation) in the time zone t1 is heated in the time zone t2. Even in the case of contraction, the time lag of heating can be reduced, and the response performance of the SMA 13 can be improved.

本実施形態のバイアス電圧VBxは、各駆動装置10Aごとに個別に設定(調整)され、各駆動装置10AにおけるSMA13の変態開始温度から変態終了温度までの温度範囲内における特定温度に加熱するために必要な電圧値に設定される。以下、バイアス電圧VBxの設定(調整)手法について説明する。   The bias voltage VBx of the present embodiment is individually set (adjusted) for each driving device 10A and is heated to a specific temperature within a temperature range from the transformation start temperature to the transformation end temperature of the SMA 13 in each driving device 10A. Set to the required voltage value. Hereinafter, a method for setting (adjusting) the bias voltage VBx will be described.

図5は、バイアス電圧VBxの設定フローチャートであり、図6は、測定抵抗値Rxとバイアス電圧VBxとの対応を示す図であり、図7は、バイアス電圧VBxの設定指標を示す図である。尚、図5の調整工程は、例えば、駆動装置10Aの生産工程の一部として行われる。   FIG. 5 is a flowchart for setting the bias voltage VBx, FIG. 6 is a diagram showing a correspondence between the measured resistance value Rx and the bias voltage VBx, and FIG. 7 is a diagram showing a setting index for the bias voltage VBx. In addition, the adjustment process of FIG. 5 is performed as a part of production process of 10 A of drive devices, for example.

まず、ステップS11において、駆動装置10Aに実際に採用される形状記憶合金(SMA)13の抵抗値(測定抵抗値)Rxが測定される。   First, in step S11, the resistance value (measurement resistance value) Rx of the shape memory alloy (SMA) 13 actually employed in the driving device 10A is measured.

次に、ステップS12において、測定抵抗値Rxに対するバイアス電圧VBxが算出される。具体的には、図6に示すような測定抵抗値Rxとバイアス電圧VBxとの関係を示すデータテーブルを用いることで測定抵抗値Rxに対するバイアス電圧VBxを算出することができる。尚、図6に示されるデータテーブルは、図7の設定指標に準拠している。具体的には、測定抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも大きい場合(例えばRx=R1>Ro)、バイアス電圧VBxは標準バイアス電圧(バイアス電圧の標準値)VBoよりも大きい値(VBx=VB1)に設定される。一方、測定抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも小さい場合(例えばRx=R10<Ro)、バイアス電圧VBxは、標準バイアス電圧VBoよりも小さい値(VBx=VB10)に設定される。   Next, in step S12, a bias voltage VBx with respect to the measured resistance value Rx is calculated. Specifically, the bias voltage VBx with respect to the measured resistance value Rx can be calculated by using a data table showing the relationship between the measured resistance value Rx and the bias voltage VBx as shown in FIG. Note that the data table shown in FIG. 6 conforms to the setting index of FIG. Specifically, when the measured resistance value Rx is larger than the standard resistance value Ro (for example, Rx = R1> Ro), the bias voltage VBx is larger than the standard bias voltage (standard value of the bias voltage) VBo (VBx = VB1). ). On the other hand, when the measured resistance value Rx is smaller than the standard resistance value Ro (for example, Rx = R10 <Ro), the bias voltage VBx is set to a value smaller than the standard bias voltage VBo (VBx = VB10).

さらに、ステップS13では、算出されたバイアス電圧VBxがROM16に保存される。   In step S13, the calculated bias voltage VBx is stored in the ROM 16.

そして、各駆動装置10Aは、制御回路17Aにおいてバイアス電圧VBxと目標位置信号Psとに基づいてSMA13に印加する電圧を決定し、図4(b)に示されるような印加電圧Ha、HbをそれぞれSMA13a、13bに印加することで、目標位置信号Psに応じた駆動制御を実現する。   Then, each driving device 10A determines the voltage to be applied to the SMA 13 based on the bias voltage VBx and the target position signal Ps in the control circuit 17A, and applies the applied voltages Ha and Hb as shown in FIG. By applying to the SMAs 13a and 13b, drive control corresponding to the target position signal Ps is realized.

尚、上述のバイアス電圧VBxの設定は、コンピュータ等を用いて自動的に行ってもよく或いは人が行ってもよい。   The setting of the bias voltage VBx described above may be performed automatically using a computer or the like, or may be performed by a person.

ここにおいて、仮に、バイアス電圧VBxとして固定値を用いる場合には、実際の抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも小さいときには、SMA13に過剰な電流が流れるためにSMA13が過加熱状態となることがある。逆に、実際の抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも大きいときには、SMA13に過小な電流しか流れないためにSMA13が加熱不足の状態となることがある。このように、抵抗値のばらつきに起因した通電電流の変動によって、SMA13の過加熱/加熱不足が生じることがある。   Here, if a fixed value is used as the bias voltage VBx, when the actual resistance value Rx is smaller than the standard resistance value Ro, an excessive current flows through the SMA 13 and the SMA 13 may be overheated. is there. On the other hand, when the actual resistance value Rx is larger than the standard resistance value Ro, the SMA 13 may be underheated because only a small current flows through the SMA 13. As described above, the SMA 13 may be overheated / underheated due to fluctuations in the energization current caused by the variation in resistance value.

これに対して、上記実施形態の動作によれば、駆動装置10Aごとに個別のバイアス電圧VBx(調整値)を設定すること(バイアス電圧VBxの最適化)で印加電圧の調整が可能となり、抵抗値のばらつきに起因した通電電流の変動によって生じるSMA13の過加熱/加熱不足を防ぐことができるので、正確な位置制御が可能となり駆動性能が向上する。   On the other hand, according to the operation of the above-described embodiment, it is possible to adjust the applied voltage by setting individual bias voltage VBx (adjustment value) for each driving device 10A (optimization of bias voltage VBx), and resistance Since overheating / insufficiency of heating of the SMA 13 caused by fluctuations in the energization current due to variations in values can be prevented, accurate position control is possible and driving performance is improved.

<2.第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。上記第1実施形態においては、バイアス電圧VBxを基準にしたアナログ信号電圧を駆動電圧としてSMA13に印加していたが、第2実施形態では、パルス幅変調(Pulse Width Modulation、以下、「PWM」とも略記する)方式で制御されるパルス信号を駆動電圧としてSMA13に印加する。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, an analog signal voltage based on the bias voltage VBx is applied to the SMA 13 as a drive voltage. However, in the second embodiment, pulse width modulation (hereinafter referred to as “PWM”) is applied. A pulse signal controlled by a method (abbreviated) is applied to the SMA 13 as a drive voltage.

本発明の第2実施形態に係る駆動装置10Bは、図1に示す第1実施形態の駆動装置10Aと同様の構成を有しているが、駆動回路部CBの構成が異なっている。すなわち、駆動回路部CBは、PWM方式で制御されるパルス信号(電圧)を生成するための駆動制御信号を電力供給回路18に出力する制御回路17Bを有している。   The drive device 10B according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as the drive device 10A of the first embodiment shown in FIG. 1, but the configuration of the drive circuit unit CB is different. That is, the drive circuit unit CB includes a control circuit 17B that outputs a drive control signal for generating a pulse signal (voltage) controlled by the PWM method to the power supply circuit 18.

次に、上述のような構成を有する駆動装置10Bの動作について説明する。尚、以下の説明においては、第1実施形態との相違点を中心に説明し、共通する部分については、同じ符号を付して説明を省略する。   Next, the operation of the driving device 10B having the above configuration will be described. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described, and common portions will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図8は、駆動装置10Bの動作を説明するための図である。ここで、図8(a)は、SMA13aに対する印加電圧の波形Maを示しており、図8(b)は、SMA13bに対する印加電圧の波形Hbを示している。   FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the driving device 10B. Here, FIG. 8A shows a waveform Ma of the applied voltage to the SMA 13a, and FIG. 8B shows a waveform Hb of the applied voltage to the SMA 13b.

第2実施形態の駆動回路部CBにおいては、上述の通りPWM方式で制御されるパルス信号(電圧)が生成され、SMA13に印加される。ここで、パルス信号の平均電圧を増減すればSMA13への投入電力を増減できる。そのため、SMA13a、13bに対する各パルス信号のデューティ比を増減調整すれば加熱量、ひいては変位量を制御することができる。尚、パルス信号のキャリア周波数については、SMA13の応答性に対して十分に高い周波数(例えば1kHz以上)に設定することで、SMA13の動作がパルス信号そのものに追従することによる駆動誤差の影響を無視できるレベルに抑えることができる。以下では、駆動装置10Bの動作について説明する。   In the drive circuit unit CB of the second embodiment, a pulse signal (voltage) controlled by the PWM method is generated as described above and applied to the SMA 13. Here, the input power to the SMA 13 can be increased or decreased by increasing or decreasing the average voltage of the pulse signal. Therefore, if the duty ratio of each pulse signal with respect to the SMAs 13a and 13b is adjusted to increase or decrease, the amount of heating and thus the amount of displacement can be controlled. The carrier frequency of the pulse signal is set to a sufficiently high frequency (for example, 1 kHz or more) with respect to the response of the SMA 13, thereby ignoring the influence of the drive error caused by the operation of the SMA 13 following the pulse signal itself. It can be suppressed to a possible level. Below, operation | movement of the drive device 10B is demonstrated.

PWM方式で制御されるパルス信号を駆動電圧に用いる駆動装置10Bにおいては、SMA13a、13bに印加するパルス電圧のデューティ比を基準デューティ比Dax(後述)を基準として増減調整することで、目標位置信号Psに応じた駆動が可能となる。   In the driving device 10B that uses a pulse signal controlled by the PWM method as a driving voltage, the target position signal is adjusted by increasing or decreasing the duty ratio of the pulse voltage applied to the SMAs 13a and 13b with reference to a reference duty ratio Dax (described later). Driving according to Ps is possible.

具体的には、図8に示される時間帯KT1のように、基準デューティ比Dax(ここでは、Dax=a1/KT1=b1/KT1)を有するパルス電圧Ma1とパルス電圧Mb1とがそれぞれSMA13aとSMA13bとに印加されている場合には、可動部15に対して図4(a)における目標位置Pi=0の変位が与えられる。   Specifically, as in the time zone KT1 shown in FIG. 8, the pulse voltage Ma1 and the pulse voltage Mb1 having the reference duty ratio Dax (here, Dax = a1 / KT1 = b1 / KT1) are SMA 13a and SMA 13b, respectively. 4 is applied to the movable portion 15 at a target position Pi = 0 in FIG.

また、可動部15を−X方向(図1)に駆動する場合には、時間帯KT2に示されるようなパルス電圧Ma2、Mb2がそれぞれSMA13a、13bに連続的に印加される。より詳細には、SMA13bに印加されるパルス電圧Mb2は、パルス電圧Mb1における基準デューティ比Daxに対して−X方向への目標位置に応じた大きさのデューティ比が加算されたデューティ比(b2/KT2)を有するパルス電圧となる。一方、SMA13aに印加されるパルス電圧Ma2は、電圧オン(ON)時間a2を減少して設定される。   Further, when the movable part 15 is driven in the −X direction (FIG. 1), pulse voltages Ma2 and Mb2 as shown in the time zone KT2 are continuously applied to the SMAs 13a and 13b, respectively. More specifically, the pulse voltage Mb2 applied to the SMA 13b has a duty ratio (b2 / b) obtained by adding a duty ratio having a magnitude corresponding to the target position in the −X direction to the reference duty ratio Dax in the pulse voltage Mb1. The pulse voltage has KT2). On the other hand, the pulse voltage Ma2 applied to the SMA 13a is set by decreasing the voltage on (ON) time a2.

また、可動部15を+X方向(図1)に駆動する場合には、時間帯KT3に示されるようなパルス電圧Ma3、Mb3がそれぞれSMA13a、13bに連続的に印加される。より詳細には、SMA13aに印加されるパルス電圧Ma3は、パルス電圧Ma1における基準デューティ比Daxに対して+X方向への目標位置に応じた大きさのデューティ比が加算されたデューティ比(a3/KT3)を有するパルス電圧となる。一方、SMA13bに印加されるパルス電圧Mb3は、電圧オン(ON)時間b3を減少して設定される。   Further, when the movable part 15 is driven in the + X direction (FIG. 1), pulse voltages Ma3 and Mb3 as shown in the time zone KT3 are continuously applied to the SMAs 13a and 13b, respectively. More specifically, the pulse voltage Ma3 applied to the SMA 13a has a duty ratio (a3 / KT3) obtained by adding a duty ratio having a magnitude corresponding to the target position in the + X direction to the reference duty ratio Dax in the pulse voltage Ma1. ). On the other hand, the pulse voltage Mb3 applied to the SMA 13b is set by decreasing the voltage on (ON) time b3.

上述のような変位Pi=0を与えるパルス信号Ma1(或いはMb1)のデューティ比Daxは、第1実施形態におけるバイアス電圧VBxに対応する。この出願においては、所定の基準変位(例えばPi=0)を与えるためのパルス信号(例えば上述のパルス信号Ma1或いはMb2)におけるデューティ比Daxを「基準デューティ比」と称するものとする。   The duty ratio Dax of the pulse signal Ma1 (or Mb1) that gives the displacement Pi = 0 as described above corresponds to the bias voltage VBx in the first embodiment. In this application, the duty ratio Dax in a pulse signal (for example, the above-mentioned pulse signal Ma1 or Mb2) for giving a predetermined reference displacement (for example, Pi = 0) is referred to as a “reference duty ratio”.

ところで、上記のような制御動作において、仮に、基準デューティ比Daxとして固定値を用いる場合には、SMA13の抵抗値のばらつきに起因した通電電流の変動によって、SMA13の過加熱/加熱不足が生じることがある。   By the way, in the control operation as described above, if a fixed value is used as the reference duty ratio Dax, overheating / insufficiency of heating of the SMA 13 occurs due to fluctuations in the energization current caused by variations in the resistance value of the SMA 13. There is.

そこで、この実施形態では、PWM制御を用いた駆動方式を採用する駆動装置10Bにおいても、上記第1実施形態で解説したバイアス電圧VBxの最適化と同等の調整を各駆動装置ごとに行う。具体的には、基準デューティ比Daxを測定抵抗値Rxに応じて調整することによってSMA13に印加する電圧の調整を行う。以下では、PWM制御を用いたパルス駆動における基準デューティ比Daxの設定(調整)手法について説明する。   Therefore, in this embodiment, even in the drive device 10B that employs a drive method using PWM control, adjustment equivalent to the optimization of the bias voltage VBx described in the first embodiment is performed for each drive device. Specifically, the voltage applied to the SMA 13 is adjusted by adjusting the reference duty ratio Dax according to the measured resistance value Rx. Hereinafter, a method for setting (adjusting) the reference duty ratio Dax in pulse driving using PWM control will be described.

図9は、基準デューティ比Daxの設定フローチャートであり、図10は、測定抵抗値Rxと基準デューティ比Daxとの対応を示す図であり、図11は、基準デューティ比Daxの設定指標を示す図である。   FIG. 9 is a flowchart for setting the reference duty ratio Dax, FIG. 10 is a view showing the correspondence between the measured resistance value Rx and the reference duty ratio Dax, and FIG. 11 is a view showing a setting index for the reference duty ratio Dax. It is.

まず、ステップS21において、当該駆動装置10Bに採用される形状記憶合金(SMA)13の抵抗値(測定抵抗値)Rxが測定される。   First, in step S21, the resistance value (measurement resistance value) Rx of the shape memory alloy (SMA) 13 employed in the driving device 10B is measured.

次に、ステップS22において、測定抵抗値Rxに対する基準デューティ比Daxが算出される。具体的には、図10に示すような測定抵抗値Rxと基準デューティ比Daxとの関係を示すデータテーブルを用いることで測定抵抗値Rxに対する基準デューティ比Daxを算出することができる。尚、図10に示されるデータテーブルは、図11の設定指標に準拠している。具体的には、測定抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも大きい場合(例えばRx=R1>Ro)、基準デューティ比Daxは、基準デューティ比Daxの標準値Daoよりも大きい値(Dax=Da1)に設定される。一方、測定抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも小さい場合(例えばRx=R10<Ro)、基準デューティ比Daxは、その標準値Daoよりも小さい値(Dax=Da10)に設定される。   Next, in step S22, a reference duty ratio Dax with respect to the measured resistance value Rx is calculated. Specifically, the reference duty ratio Dax with respect to the measured resistance value Rx can be calculated by using a data table showing the relationship between the measured resistance value Rx and the reference duty ratio Dax as shown in FIG. Note that the data table shown in FIG. 10 conforms to the setting index of FIG. Specifically, when the measured resistance value Rx is larger than the standard resistance value Ro (for example, Rx = R1> Ro), the reference duty ratio Dax is larger than the standard value Dao of the reference duty ratio Dax (Dax = Da1). Set to On the other hand, when the measured resistance value Rx is smaller than the standard resistance value Ro (for example, Rx = R10 <Ro), the reference duty ratio Dax is set to a value smaller than the standard value Dao (Dax = Da10).

さらに、ステップS23では、算出された基準デューティ比DaxがROM16に保存される。   Furthermore, in step S23, the calculated reference duty ratio Dax is stored in the ROM 16.

そして、各駆動装置10Bは、制御回路17Bにおいて基準デューティ比Daxと目標位置信号Psとに基づいてSMA13に印加するパルス電圧を決定し、図8(a)、(b)に示されるようなパルス電圧Ma、MbをそれぞれSMA13a、13bに印加することで、目標位置信号Psに応じた駆動制御を実現する。   Then, each driving device 10B determines a pulse voltage to be applied to the SMA 13 based on the reference duty ratio Dax and the target position signal Ps in the control circuit 17B, and the pulses as shown in FIGS. 8A and 8B. By applying the voltages Ma and Mb to the SMAs 13a and 13b, drive control according to the target position signal Ps is realized.

尚、上述の基準デューティ比Daxの設定は、コンピュータ等を用いて自動的に行ってもよく或いは人が行ってもよい。   The above-described reference duty ratio Dax may be set automatically using a computer or the like or may be set by a person.

以上のように駆動装置10Bごとに個別の基準デューティ比Dax(調整値)を設定すること(基準デューティ比Daxの最適化)で印加電圧の調整が可能となり、抵抗値のばらつきに起因した通電電流の変動によって生じるSMA13の過加熱/加熱不足を防ぐことができるので、正確な位置制御が可能となり駆動性能が向上する。   As described above, by setting the individual reference duty ratio Dax (adjustment value) for each driving device 10B (optimization of the reference duty ratio Dax), the applied voltage can be adjusted, and the conduction current caused by the variation in resistance value Since overheating / insufficient heating of the SMA 13 caused by the fluctuation of the SMA 13 can be prevented, accurate position control is possible and driving performance is improved.

<3.第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上記第1実施形態においては、バイアス電圧VBxを調整することによって印加電圧を調整していたが、第3実施形態では、間引き処理された印加電圧の間引き幅Wpx(後述)を調整することによって印加電圧の調整を行う。
<3. Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the applied voltage is adjusted by adjusting the bias voltage VBx. In the third embodiment, the applied voltage is adjusted by adjusting the thinning width Wpx (described later) of the thinned applied voltage. Adjust the voltage.

本発明の第3実施形態に係る駆動装置10Cは、図1に示す第1実施形態の駆動装置10Aと同様の構成を有しているが、駆動回路部CCの構成が異なっている。すなわち、駆動回路部CCは、間引き処理された印加電圧を生成するための駆動制御信号を電力供給回路18に出力する制御回路17Cを有している。   The drive device 10C according to the third embodiment of the present invention has the same configuration as the drive device 10A of the first embodiment shown in FIG. 1, but the configuration of the drive circuit unit CC is different. That is, the drive circuit unit CC includes a control circuit 17C that outputs a drive control signal for generating the thinned applied voltage to the power supply circuit 18.

次に、上述のような構成を有する駆動装置10Cの動作について説明する。尚、以下の説明においては、第1実施形態との相違点を中心に説明し、共通する部分については、同じ符号を付して説明を省略する。   Next, the operation of the drive device 10C having the above configuration will be described. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described, and common portions will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図12は、駆動装置10Cの動作を説明するための図である。ここで、図12(a)は、間引き信号Rpを表しており、図12(b)及び(c)は、それぞれSMA13a、13bに対する印加電圧の波形La、Lbを示している。   FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the drive device 10C. Here, FIG. 12A shows the thinning signal Rp, and FIGS. 12B and 12C show waveforms La and Lb of the applied voltage to the SMAs 13a and 13b, respectively.

第3実施形態の駆動回路部CCにおいては、図12(a)に示される間引き信号Rpに従って、図12(b)、12(c)に示される印加電圧La、Lbが生成される。具体的には、間引き信号がオン(1)の時間帯には、図4(b)に示される電圧Ha(Hb)を出力し、間引き信号Rpがオフ(0)の時間帯には、電圧を出力しない間引き処理によって、電圧La、Lbが生成される。そして、駆動装置10Cは、間引き信号Rpを用いて間引き処理された電圧La、LbをSMA13a、13bに印加することによって、第1実施形態と同様の目標位置信号Psに応じた駆動を実現する。尚、間引き信号Rpは、SMA13の応答性に対して十分高い周波数(例えば1kHz以上)を有している。   In the drive circuit unit CC of the third embodiment, applied voltages La and Lb shown in FIGS. 12B and 12C are generated in accordance with the thinning signal Rp shown in FIG. Specifically, the voltage Ha (Hb) shown in FIG. 4B is output during the time period when the thinning signal is on (1), and the voltage is output during the time period when the thinning signal Rp is off (0). The voltages La and Lb are generated by the thinning process that does not output. Then, the driving device 10C realizes driving according to the target position signal Ps as in the first embodiment by applying the voltages La and Lb subjected to the thinning processing using the thinning signal Rp to the SMAs 13a and 13b. The thinning signal Rp has a sufficiently high frequency (for example, 1 kHz or more) with respect to the responsiveness of the SMA 13.

上述のような間引き処理された電圧を駆動電圧とする駆動装置10Cにおいても、上記第1実施形態で解説したバイアス電圧VBxの最適化と同等の調整を各駆動装置ごとに行うことができる。具体的には、間引き信号Rpの間引き幅Wpxを調整することによってSMA13に印加する電圧の調整を行うことができる。このように、間引き信号Rpの間引き幅(「間引き率」とも表現される)を変更することによれば、印加電圧を実質的に変更することができる。   Even in the driving device 10C using the above-described thinned-out voltage as the driving voltage, the adjustment equivalent to the optimization of the bias voltage VBx described in the first embodiment can be performed for each driving device. Specifically, the voltage applied to the SMA 13 can be adjusted by adjusting the thinning width Wpx of the thinning signal Rp. As described above, by changing the thinning width of the thinning signal Rp (also expressed as “thinning rate”), the applied voltage can be substantially changed.

仮に、間引き幅Wpxとして固定値を用いる場合には、SMA13の抵抗値のばらつきに起因した通電電流の変動によって、SMA13の過加熱/加熱不足が生じることがある。これに対して、この第3実施形態の手法を用いれば、印加電圧を適切に調整することができるので、抵抗値のばらつきに起因した通電電流の変動によって生じるSMA13の過加熱/加熱不足を防ぐことができる。したがって、正確な位置制御が可能となり駆動性能を向上させることができる。   If a fixed value is used as the thinning width Wpx, overheating / insufficient heating of the SMA 13 may occur due to fluctuations in the energization current caused by variations in the resistance value of the SMA 13. On the other hand, if the method of the third embodiment is used, the applied voltage can be adjusted appropriately, so that overheating / insufficient heating of the SMA 13 caused by fluctuations in the energization current due to variations in resistance value is prevented. be able to. Therefore, accurate position control is possible and driving performance can be improved.

以下では、間引き処理された電圧を用いた駆動における間引き幅Wpxの設定(調整)手法について説明する。   Hereinafter, a method for setting (adjusting) the thinning width Wpx in driving using the thinned voltage will be described.

図13は、間引き幅Wpxの設定フローチャートであり、図14は、測定抵抗値Rxと間引き幅Wpxとの対応を示す図であり、図15は、間引き幅Wpxの設定指標を示す図である。   13 is a flowchart for setting the thinning width Wpx, FIG. 14 is a diagram showing the correspondence between the measured resistance value Rx and the thinning width Wpx, and FIG. 15 is a diagram showing a setting index for the thinning width Wpx.

まず、ステップS31において、駆動装置10Cが構成される際に当該駆動装置10Cに採用される形状記憶合金(SMA)13の抵抗値(測定抵抗値)Rxが測定される。   First, in step S31, the resistance value (measurement resistance value) Rx of the shape memory alloy (SMA) 13 employed in the driving device 10C when the driving device 10C is configured is measured.

次に、ステップS32において、測定抵抗値Rxに対する間引き幅Wpxが算出される。具体的には、図14に示すような測定抵抗値Rxと間引き幅Wpxとの関係を示すデータテーブルを用いることで測定抵抗値Rxに対する間引き幅Wpxを算出することができる。尚、図14に示されるデータテーブルは、図15の設定指標に準拠している。具体的には、測定抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも大きい場合(例えばRx=R1>Ro)、間引き幅Wpxは標準間引き幅(間引き幅の標準値)Wpoよりも小さい値(Wpx=Wp10)に設定される。一方、測定抵抗値Rxが標準抵抗値Roよりも小さい場合(例えばRx=R10<Ro)、間引き幅Wpxは、標準間引き幅Wpoよりも大きい値(Wpx=Wp1)に設定される。   Next, in step S32, a thinning width Wpx for the measured resistance value Rx is calculated. Specifically, the thinning width Wpx with respect to the measured resistance value Rx can be calculated by using a data table showing the relationship between the measured resistance value Rx and the thinning width Wpx as shown in FIG. Note that the data table shown in FIG. 14 conforms to the setting index of FIG. Specifically, when the measured resistance value Rx is larger than the standard resistance value Ro (for example, Rx = R1> Ro), the thinning width Wpx is smaller than the standard thinning width (standard value of the thinning width) Wpo (Wpx = Wp10). ). On the other hand, when the measured resistance value Rx is smaller than the standard resistance value Ro (for example, Rx = R10 <Ro), the thinning width Wpx is set to a value larger than the standard thinning width Wpo (Wpx = Wp1).

さらに、ステップS33では、算出された間引き幅WpxがROM16に保存される。   Further, in step S33, the calculated thinning width Wpx is stored in the ROM 16.

そして、各駆動装置10Cは、制御回路17Cにおいて間引き幅Wpxと目標位置信号Psとに基づいてSMA13に印加する電圧を決定し、図12(b)、(c)に示されるような電圧La、LbをそれぞれSMA13a、13bに印加することで、目標位置信号Psに応じた駆動制御を実現する。   Then, each driving device 10C determines a voltage to be applied to the SMA 13 based on the thinning width Wpx and the target position signal Ps in the control circuit 17C, and the voltage La, as shown in FIGS. By applying Lb to the SMAs 13a and 13b, drive control corresponding to the target position signal Ps is realized.

尚、上述の間引き幅Wpxの設定は、コンピュータ等を用いて自動的に行ってもよく或いは人が行ってもよい。   Note that the setting of the thinning width Wpx described above may be performed automatically using a computer or the like, or may be performed by a person.

以上のように駆動装置10Cごとに個別の間引き幅Wpx(調整値)を設定すること(間引き幅Wpxの最適化)で印加電圧の調整が可能となり、抵抗値のばらつきに起因した通電電流の変動によって生じるSMA13の過加熱/加熱不足を防ぐことができるので、正確な位置制御が可能となり駆動性能が向上する。   As described above, by setting the individual thinning width Wpx (adjustment value) for each driving device 10C (optimization of the thinning width Wpx), it is possible to adjust the applied voltage, and fluctuations in the energization current due to variations in resistance values. As a result, it is possible to prevent overheating / insufficiency of heating of the SMA 13, thereby enabling accurate position control and improving driving performance.

<4.変形例>
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容に限定されるものではない。
<4. Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the content demonstrated above.

例えば、上記各実施形態においては、測定抵抗値Rxに基づいて印加電圧を決定し、決定後の電圧をそのままSMA13に印加しているがこれに限定されない。具体的には、印加電圧決定後に、当該印加電圧に対して形状記憶合金の周囲温度(環境温度)に基づいた補正を行うようにしてもよい。以下、図16を用いて簡単に説明する。   For example, in each of the above embodiments, the applied voltage is determined based on the measured resistance value Rx, and the determined voltage is applied to the SMA 13 as it is. However, the present invention is not limited to this. Specifically, after determining the applied voltage, the applied voltage may be corrected based on the ambient temperature (environmental temperature) of the shape memory alloy. Hereinafter, this will be briefly described with reference to FIG.

図16は、標準温度t1における補正係数を1としたときの周囲温度Tに対する補正係数Kを示す図である。例えば、周囲温度t2の状態で駆動する場合、決定された印加電圧に補正係数k2を乗じた値をSMA13に印加する。これによれば、周囲温度も考慮された適切な印加電圧の設定が可能となり、駆動性能が向上する。尚、周囲温度Tは、駆動部MP内に設置された温度センサ等から取得すればよい。   FIG. 16 is a diagram showing a correction coefficient K with respect to the ambient temperature T when the correction coefficient at the standard temperature t1 is 1. For example, when driving in the state of the ambient temperature t2, a value obtained by multiplying the determined applied voltage by the correction coefficient k2 is applied to the SMA 13. According to this, it becomes possible to set an appropriate applied voltage in consideration of the ambient temperature, and the driving performance is improved. The ambient temperature T may be obtained from a temperature sensor or the like installed in the drive unit MP.

また、上記各実施形態においては、駆動装置10A(10B、10C)が構成される際に当該駆動装置10A(10B、10C)に採用される形状記憶合金(SMA)13の測定抵抗値Rxを測定し、当該測定抵抗値Rxに基づいてSMA13に印加する電圧を決定しているがこれに限定されない。具体的には、駆動装置10A(10B、10C)に採用されるSMA13の断面積Sxを測定し、測定された断面積(測定断面積とも称する)Sxに基づいてSMA13に印加する電圧を決定するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, when the drive device 10A (10B, 10C) is configured, the measurement resistance value Rx of the shape memory alloy (SMA) 13 employed in the drive device 10A (10B, 10C) is measured. And although the voltage applied to SMA13 is determined based on the said measured resistance value Rx, it is not limited to this. Specifically, the cross-sectional area Sx of the SMA 13 employed in the driving device 10A (10B, 10C) is measured, and a voltage to be applied to the SMA 13 is determined based on the measured cross-sectional area (also referred to as a measured cross-sectional area) Sx. You may do it.

また、上記各実施形態の駆動装置10A(10B、10C)においては、SMA13の伸縮方向と可動部15の移動方向とが一致するように構成されていた(図1)がこれに限定されない。例えば、図17に示される駆動装置20のように、2本のSMA13の伸縮によって可動部15が支点Qを中心に回動する構成であってもよい。   Further, in the driving devices 10A (10B, 10C) of the above-described embodiments, the configuration is such that the expansion / contraction direction of the SMA 13 and the movement direction of the movable portion 15 coincide (FIG. 1), but is not limited thereto. For example, like the driving device 20 shown in FIG. 17, the movable portion 15 may rotate about the fulcrum Q by expansion and contraction of the two SMAs 13.

また、図1及び図17に示される駆動装置のように可動部15に2本のSMA13を有するのは必須ではなく、一方のSMA13をバネ等の弾性体BNに置換した構成(図18、図19参照)としてもよい。このような構成では、1本のSMA13のみを駆動することで可動部15の変位制御が可能となる。   Further, it is not essential to have two SMAs 13 in the movable part 15 as in the driving device shown in FIGS. 1 and 17, and one SMA 13 is replaced with an elastic body BN such as a spring (FIGS. 18 and 18). 19). In such a configuration, the displacement control of the movable portion 15 can be performed by driving only one SMA 13.

本発明の第1実施形態に係る駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the drive device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 標準抵抗値を有するSMAにおける通電電流と変位との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the energization current and displacement in SMA which has a standard resistance value. 第1実施形態に係る駆動装置の全体動作を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole operation | movement of the drive device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る駆動装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the drive device which concerns on 1st Embodiment. バイアス電圧の設定フローチャートである。It is a setting flowchart of a bias voltage. 測定抵抗値とバイアス電圧との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with a measured resistance value and a bias voltage. バイアス電圧の設定指標を示す図である。It is a figure which shows the setting parameter | index of a bias voltage. 第2実施形態に係る駆動装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the drive device which concerns on 2nd Embodiment. 基準デューティ比の設定フローチャートである。It is a setting flowchart of a reference duty ratio. 測定抵抗値と基準デューティ比との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with a measured resistance value and a reference | standard duty ratio. 基準デューティ比の設定指標を示す図である。It is a figure which shows the setting parameter | index of a reference | standard duty ratio. 第3実施形態に係る駆動装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the drive device which concerns on 3rd Embodiment. 間引き幅の設定フローチャートである。It is a setting flowchart of a thinning width. 測定抵抗値と間引き幅との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with a measured resistance value and a thinning width. 間引き幅の設定指標を示す図である。It is a figure which shows the setting parameter | index of a thinning width. 周囲温度に対する補正係数を示す図である。It is a figure which shows the correction coefficient with respect to ambient temperature. 本発明の変形例に係る駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the drive device which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the drive device which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the drive device which concerns on the modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

13 SMA
15 可動部
16 電力供給回路
17 制御回路
18 ROM
BN 弾性体
Q 支点
13 SMA
15 Movable part 16 Power supply circuit 17 Control circuit 18 ROM
BN elastic body Q fulcrum

Claims (8)

固定部に対して可動部を動作させる駆動装置であって、
前記形状記憶合金に電圧を印加して前記可動部に変位を与える駆動手段と、
記憶部に予め保存されている調整値に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整する調整手段と、
を備え、
前記調整値は、前記駆動装置の生産段階において、前記形状記憶合金の設計上の抵抗値である標準抵抗値と、前記形状記憶合金の実際の抵抗値である測定抵抗値とを比較し、比較結果に基づいて算出され、前記記憶部に保存されたものであることを特徴とする駆動装置。
A drive device for operating the movable part relative to the fixed part,
Driving means for applying a voltage to the shape memory alloy to give displacement to the movable part;
An adjusting means for adjusting an applied voltage to the shape memory alloy based on an adjustment value stored in advance in the storage unit ;
Bei to give a,
The adjustment value is a comparison between a standard resistance value that is a design resistance value of the shape memory alloy and a measured resistance value that is an actual resistance value of the shape memory alloy in the production stage of the drive device. A driving device calculated based on a result and stored in the storage unit.
固定部に対して可動部を動作させる駆動装置であって、  A drive device for operating the movable part relative to the fixed part,
前記形状記憶合金に電圧を印加して前記可動部に変位を与える駆動手段と、  Driving means for applying a voltage to the shape memory alloy to give displacement to the movable part;
記憶部に予め保存されている調整値に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整する調整手段と、  An adjusting means for adjusting an applied voltage to the shape memory alloy based on an adjustment value stored in advance in the storage unit;
を備え、With
前記調整値は、前記駆動装置の生産段階において、前記形状記憶合金の設計上の断面積と、前記形状記憶合金の実際の断面積である測定断面積とを比較し、比較結果に基づいて算出され、前記記憶部に保存されたものであることを特徴とする駆動装置。  The adjustment value is calculated based on a comparison result by comparing a design cross-sectional area of the shape memory alloy with a measured cross-sectional area that is an actual cross-sectional area of the shape memory alloy in the production stage of the driving device. The drive device is stored in the storage unit.
請求項1または請求項2に記載の駆動装置において、  The drive device according to claim 1 or 2,
前記記憶部に保存されている調整値は、前記形状記憶合金に印加するバイアス電圧であって、  The adjustment value stored in the storage unit is a bias voltage applied to the shape memory alloy,
前記調整手段は、前記バイアス電圧に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整することを特徴とする駆動装置。  The adjustment device adjusts a voltage applied to the shape memory alloy based on the bias voltage.
請求項1または請求項2に記載の駆動装置において、  The drive device according to claim 1 or 2,
前記記憶部に保存されている調整値は、前記形状記憶合金に印加するパルス電圧のデューティ比であって所定変位を付与するための基準デューティ比であり、  The adjustment value stored in the storage unit is a duty ratio of a pulse voltage applied to the shape memory alloy and is a reference duty ratio for applying a predetermined displacement,
前記調整手段は、前記基準デューティ比に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整することを特徴とする駆動装置。  The adjusting device adjusts the voltage applied to the shape memory alloy based on the reference duty ratio.
請求項1または請求項2に記載の駆動装置において、  The drive device according to claim 1 or 2,
前記記憶部に保存されている調整値は、前記形状記憶合金に印加する電圧の間引き幅であって、  The adjustment value stored in the storage unit is a thinning width of the voltage applied to the shape memory alloy,
前記調整手段は、前記間引き幅に基づいて、前記形状記憶合金への印加電圧を調整することを特徴とする駆動装置。  The adjusting device adjusts the voltage applied to the shape memory alloy based on the thinning width.
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の駆動装置において、  The drive device according to any one of claims 1 to 5,
前記駆動手段は、前記可動部に接続された第1の形状記憶合金と第2の形状記憶合金とを有することを特徴とする駆動装置。  The driving device includes a first shape memory alloy and a second shape memory alloy connected to the movable portion.
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の駆動装置において、  The drive device according to any one of claims 1 to 5,
前記駆動手段は、前記可動部に接続された形状記憶合金と前記可動部に対して外力を付加する付勢部材とを有することを特徴とする駆動装置。  The driving device includes a shape memory alloy connected to the movable portion and a biasing member that applies an external force to the movable portion.
請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の駆動装置において、  The drive device according to any one of claims 1 to 7,
環境温度を計測する温度計測手段と、  A temperature measuring means for measuring the environmental temperature;
前記印加電圧を前記環境温度に基づいて補正する補正手段と、  Correction means for correcting the applied voltage based on the environmental temperature;
をさらに備えることを特徴とする駆動装置。A drive device further comprising:
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