JP4994850B2 - Vibration type actuator drive control device and vibration type actuator drive control method - Google Patents
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本発明は、振動型アクチュエータ駆動制御装置及び振動型アクチュエータ駆動制御方法に関し、特に、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧をそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材とからなる振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御装置及び該振動型アクチュエータ駆動制御装置に適用される振動型アクチュエータ駆動制御方法に関する。 The present invention, the vibration type actuator related to the driving control device and the vibration type actuator driving control how, in particular, the elastic body and a plurality of vibrating means for vibrating the elastic body phase of different AC voltage is applied, respectively For driving a vibration type actuator comprising: a contact member that is in pressure contact with the elastic body and moves relative to the elastic body by a frictional force generated by vibration excited by the elastic body about the type actuator drive control device and the vibration type actuator driving control how applied to the vibration type actuator drive controller.
一般的に振動型アクチュエータは、少なくとも、圧電体からなる振動体と、これに圧接される移動体とで構成され、振動体に励起された振動によって移動体との間に発生する摩擦力によって、振動体と移動体とが相対的に運動するように構成されている。通常、この相対的な運動による位置変化を制御するために、光学センサ等の位置検出用のセンサが別途設けられる。そして、位置検出用センサで検出された位置を目標位置と比較し、この比較結果に基づいて、振動体に励起される振動のオンオフを制御し、これによって位置制御を行っている。 In general, the vibration type actuator is composed of at least a vibrating body made of a piezoelectric body and a moving body pressed against the piezoelectric body, and by a frictional force generated between the moving body by vibration excited by the vibrating body, The vibrating body and the moving body are configured to move relative to each other. Usually, in order to control the position change due to the relative movement, a sensor for position detection such as an optical sensor is separately provided. Then, the position detected by the position detection sensor is compared with the target position, and on / off of vibration excited by the vibrating body is controlled based on the comparison result, thereby performing position control.
従来、移動体に磁気パターンを設け、この磁気パターンを利用して移動体の回転位置を検出し、検出された回転位置に基づき、移動体が目標位置に回転移動するように、振動型アクチュエータに印加する電圧を制御する制御回路がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の制御回路では、移動体の回転位置を検出するための磁気センサが必要であるとともに、移動体の位置が目標位置に到達するようにフィードバック制御するための制御回路の構成が複雑となるという問題があった。 However, the conventional control circuit described above requires a magnetic sensor for detecting the rotational position of the moving body, and the configuration of the control circuit for performing feedback control so that the position of the moving body reaches the target position is complicated. There was a problem of becoming.
また、この制御回路では、位置検出、制御演算、駆動周波数や駆動電圧の制御等をそれぞれ行う各回路が順に接続され、各回路での処理時間が累積されるために、制御応答時間が長くかかり、制御応答が遅いという問題があった。 Also, in this control circuit, each circuit for performing position detection, control calculation, drive frequency and drive voltage control, etc. is connected in sequence, and the processing time in each circuit is accumulated, so that the control response time is long. There was a problem that the control response was slow.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、位置検出センサやフィードバック制御回路を不要として、構成の簡略化を図った振動型アクチュエータ駆動制御装置及び振動型アクチュエータ駆動制御方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such a problem, a position as unnecessary detection sensor and feedback control circuit, the vibration-type actuator drive control device and the vibration type actuator driving control how tried to simplify the structure The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明によれば、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧がそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材と、を有する振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御装置において、第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2及び第3の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加して、前記弾性体を振動させる第2の電圧発生手段とを有し、前記第2の電圧発生手段は、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置が提供される。
また、請求項7記載の発明によれば、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧がそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材と、を有する振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御装置において、第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2及び第3の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加して、前記弾性体を振動させる第2の電圧発生手段とを有し、前記第2の電圧発生手段は、所定の周波数をもつ交流電圧を発生する交流電圧発生手段と、第1及び第2の入力直流電圧または第1及び第2の入力交流電圧に応じて第3及び第4の直流電圧をそれぞれ出力するとともに、該第3及び第4の直流電圧を、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて互いに逆方向に増減させる直流電圧出力手段と、前記交流電圧発生手段から出力された交流電圧の振幅値に前記直流電圧出力手段から出力された前記第3及び第4の直流電圧の各値をそれぞれ乗算して前記第2及び第3の印加交流電圧をそれぞれ発生する乗算手段とを含むことを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置が提供される。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an elastic body, a plurality of vibration means for vibrating the elastic body by applying a plurality of alternating voltages having different phases, and the elastic body A vibration type actuator drive control for driving a vibration type actuator having a contact member that is pressed against the elastic body and moves relative to the elastic body by a frictional force generated by vibration excited by the elastic body In the apparatus, a first voltage generating unit that generates a first applied AC voltage having a first phase and applies the first applied AC voltage to the first vibrating unit among the plurality of vibrating units; Second and third applied AC voltages that have a second phase different from the phase and whose amplitude increase / decrease directions change in opposite directions according to a change in the relative positional relationship between the contact member and the elastic body. Generating the plurality of shaking hands Is applied to the second vibration means of, have a second voltage generating means for vibrating the elastic body, the second voltage generating means receives the first and second alternating voltage The amplitudes change in accordance with the amplitudes of the first and second AC voltages, and the increasing / decreasing directions of the amplitudes are opposite to each other in accordance with the change in the relative positional relationship between the contact member and the elastic body. A vibration type actuator drive control device is provided that generates the second and third applied AC voltages that change in direction .
According to the invention of
また、請求項8記載の発明によれば、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧がそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材と、を有する振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御装置において、第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2および第3の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2および第3の加振手段にそれぞれ印加して、前記弾性体を逆位相で振動させる第2の電圧発生手段とを有し、前記第2の電圧発生手段は、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置が提供される。
According to the invention of
また、請求項10記載の発明によれば、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧がそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材と、を有する振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御装置において、第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて大きさの増減方向が互いに逆に変化する2つの物理量を発生する位置−物理量変換手段と、前記位置−物理量変換手段によって発生された2つの物理量の差または和に応じた振幅をもつ第2の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加する第2の電圧発生手段とを有することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置が提供される。
According to the invention of
また、請求項13記載の発明によれば、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧がそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材と、を有する振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御方法において、第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生ステップと、前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2及び第3の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加して、前記弾性体を振動させる第2の電圧発生ステップとを有し、前記第2の電圧発生ステップでは、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御方法が提供される。
According to the invention of
また、請求項15記載の発明によれば、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧がそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材と、を有する振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御方法において、第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生ステップと、前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2および第3の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2および第3の加振手段にそれぞれ印加して、前記弾性体を逆位相で振動させる第2の電圧発生ステップとを有し、前記第2の電圧発生ステップでは、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御方法が提供される。
According to the invention of
また、請求項16記載の発明によれば、弾性体と、位相の異なる複数の交流電圧がそれぞれ印加されて前記弾性体を振動させる複数の加振手段と、前記弾性体に加圧接触し、該弾性体に励起される振動によって発生する摩擦力によって該弾性体に対して相対的に移動する接触部材と、を有する振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御方法において、第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生ステップと、前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて大きさの増減方向が互いに逆に変化する2つの物理量を発生する位置−物理量変換ステップと、前記位置−物理量変換ステップにおいて発生された2つの物理量の差または和に応じた振幅をもつ第2の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加する第2の電圧発生ステップとを有することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御方法が提供される。
According to the invention of
さらに、上記振動型アクチュエータ駆動制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。 Furthermore, a program for causing a computer to execute the vibration actuator drive control method is provided.
本発明によれば、振動型アクチュエータの振動体上で位置偏差の演算を行うことができ、位置偏差を演算する回路無しで接触部材の位置を制御できる。したがって、振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成を簡略化できる。 According to the present invention, the position deviation can be calculated on the vibrating body of the vibration type actuator, and the position of the contact member can be controlled without a circuit for calculating the position deviation. Therefore, the configuration of the vibration type actuator drive control device can be simplified.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る振動型アクチュエータ駆動制御装置によって駆動制御される振動型アクチュエータの構成を示す図である。この振動型アクチュエータは、移動方向が線型なリニアアクチュエータである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vibration type actuator that is driven and controlled by the vibration type actuator drive control device according to the first embodiment of the present invention. This vibration type actuator is a linear actuator whose movement direction is linear.
図1において1は弾性体であり、2、3、4は、弾性体1に振動を励起するための圧電体であり、5、6、7、8は磁気コイルである。磁気コイル7、8は、弾性体1と圧電体2、3、4とからなる振動体と一体となって移動可能に構成されており、これらは磁気コイル5、6に対して相対的に移動可能となっている。
In FIG. 1, 1 is an elastic body, 2, 3, 4 are piezoelectric bodies for exciting vibrations in the
磁気コイル5、6に交流電圧を印加して交流電流をそれぞれに流すことで発生するそれぞれの磁束が、磁気コイル7、8によって、その相対的な位置関係に応じて検知され、磁気コイル7、8は、検知した磁束の量に応じた交流電圧を発生する。磁気コイル7、8から出力された交流電圧は、それぞれ後述する回路によって圧電体1、2、3へ印加され、これによって、振動体に振動が励起される。
Magnetic fluxes generated by applying an alternating voltage to the
9は非磁性材料を用いた平板であり、磁気コイル5、6と一体に構成されている。また弾性体1の下方に延びる突起部が不図示の加圧手段によって平板9に加圧接触しており、弾性体1に励起された振動によってこの接触部に摩擦力が発生し、弾性体1が平板9を、図1の紙面の左右方向に相対移動させるようになっている。
図2は、弾性体1に励起される振動を説明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining vibrations excited by the
弾性体1はT字型となっており、その上面に圧電体2(図1)が接着されており、圧電体2は、このT字型の上辺に、図2の紙面の上下方向の曲げ振動を発生するように構成されている。また、このT字型の下方突起部には圧電体3(図1)と圧電体4(図1)とが対向して接着されており、圧電体3および圧電体4の発生する力の差が、この突起部に曲げ振動を発生させるように構成されている。このように構成することで、弾性体1にはT字型上辺と下方突起部とに独立した曲げ振動を形成可能となっている。
The
図2(A)〜(D)はこの順に、弾性体1の形状の時間的な変化を表している。図2に示すように、T字型上辺の振動(縦振動)と下方突起部の振動(横振動)との位相をずらすことで、下方突起部先端に楕円軌跡を描く振動を発生させている。
2A to 2D show temporal changes in the shape of the
ここで、平板9(図1)と弾性体1とが、この楕円軌跡の最下点近傍で接触するように、平板9の剛性を適度に硬く設計してあり、これによって、弾性体1と平板9との間で、図2の紙面の左右方向への相対移動が発生する。また、左右方向の振動振幅に応じて相対移動の速度が変化し、さらに、縦振動と横振動との位相関係を180度ずらすことで、楕円軌跡の回転方向を逆転することができる。そのため、左右方向の振動振幅を符号(振動方向)も含めて変更することで、移動速度および相対移動向を変えることができる。
Here, the rigidity of the
図3は、図1に示す振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成を示す回路図である。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a vibration type actuator drive control device for driving the vibration type actuator shown in FIG.
磁気コイル5、6には、交流電圧VAC1、VAC2が印加される。交流電圧VAC1、VAC2は、互いに同相または逆相の交流電圧であり、それらの振幅のバランスを、符号も含めて変化させることで、磁気コイル5、6と磁気コイル7、8との間の相対的位置関係を変化させる。
磁気コイル7、8の出力電圧である交流電圧PA及び交流電圧PBは、圧電体3および圧電体4の各一方の端子に印加される。圧電体3および圧電体4の各他方の端子は接地される。また、交流電圧PA及び交流電圧PBは、インダクタンス素子10、11の各一方の端子に印加され、インダクタンス素子10、11の各他方の端子は、圧電体2の一方の端子に接続され、圧電体2の他方の端子は接地される。
An AC voltage PA and an AC voltage PB that are output voltages of the
図4は、磁気コイル5、6にそれぞれ印加される交流電圧VAC1、VAC2の振幅と、磁気コイル5、6および磁気コイル7、8の相対的位置との関係を示す図である。図4に示す破線の折れ線は、交流電圧VAC1の振幅を表し、実線の折れ線は、交流電圧VAC2の振幅を表し、一点鎖線の折れ線は、交流電圧PA、PBの平均電圧を表している。図4下部に示す実線の曲線は、磁気コイル7及び磁気コイル8の磁気コイル5及び磁気コイル6に対する位置を表している。以下、図4(A)〜(E)に示す振動型アクチュエータの各状態について、図3に示す回路を参照しながら説明する。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 applied to the
まず図4(C)に示す状態では、交流電圧VAC1と交流電圧VAC2とが同じ振幅である。こうした状態であり、かつ図3に示すように、磁気コイル5、6と磁気コイル7、8とがそれぞれ対向する位置にある場合、磁気コイル7、8の各出力電圧である交流電圧PA、PBの各振幅も同じとなる。すると圧電体3及び圧電体4に印加される各電圧が同じであるため、弾性体1の下方突起部には、対向面に接着された圧電体3及び圧電体4から、符号の異なる同じ大きさの曲げ加振力が加えられることになる。したがって、弾性体1の下方突起部には曲げ振動が励起されない。
First, in the state shown in FIG. 4C, the AC voltage VAC1 and the AC voltage VAC2 have the same amplitude. In this state and as shown in FIG. 3, when the
次に、弾性体1の上辺部に設けられた圧電体2による加振について説明する。
Next, excitation by the
図3におけるインダクタンス素子10、11は、交流電圧PA及び交流電圧PBの平均電圧に応じた振幅をもち、位相の遅れた交流電圧PCを生成し、圧電体2に印加する。図4に示すように、交流電圧VAC1及び交流電圧VAC2の振幅がそれぞれ1Vであるので、交流電圧PA及び交流電圧PBの振幅はそれぞれほぼ1Vとなる。したがって、ほぼ振幅1Vの交流電圧PCが圧電体2に印加され、これによって、弾性体1の上辺部には縦振動が励振される。しかし、上述のように、弾性体1の下方突起部には曲げ振動(横振動)が励起されないため、磁気コイル5、6と磁気コイル7、8との間には相対移動が発生しない。
The
ここで、磁気コイル7,8が仮に、図3の紙面の上方へ移動したとする。磁気コイル7が上方に移動すると、磁気コイル5との対向面積が減るので、交流電圧PAの振幅が減少する。それに対し、磁気コイル8は上方に移動しても、磁気コイル6との対向面積が減った分だけ磁気コイル5との対向面積が増えるので、交流電圧PBの振幅はほとんど変化しない。したがって、交流電圧PAの振幅より交流電圧PBの振幅が大きくなる。すると弾性体1の下方突起部の先端で楕円振動が発生し、交流電圧PAの振幅と交流電圧PBの振幅とが等しくなる図3の紙面下方へ磁気コイル7、8が移動して、図4(C)の状態に復帰する。
Here, it is assumed that the
また、磁気コイル7、8が、図3の紙面下方に移動した場合も同様である。すなわち、磁気コイル8が下方に移動すると、磁気コイル6との対向面積が減るので、交流電圧PBの振幅が減少する。それに対し、磁気コイル7は下方に移動しても、磁気コイル5との対向面積が減った分だけ磁気コイル6との対向面積が増えるので、交流電圧PAの振幅はほとんど変化しない。したがって、交流電圧PBの振幅より交流電圧PAの振幅が大きくなる。すると弾性体1の下方突起部の先端で楕円振動が発生し、交流電圧PAの振幅と交流電圧PBの振幅とが等しくなる図3の紙面上方へ磁気コイル7、8が移動して図4(C)の状態に復帰する。
The same applies when the
次に、図4(B)に示す状態について説明する。 Next, the state illustrated in FIG. 4B will be described.
交流電圧VAC1および交流電圧VAC2を、図4(C)の電圧状態から、交流電圧VAC1のみ振幅1Vを保持し、交流電圧VAC2の振幅を徐々に減少させて0まで変化させるようにする。交流電圧VAC2の振幅を減少させると交流電圧PBの振幅が減少する。これにより、交流電圧PBの振幅より交流電圧PAの振幅が大きくなるため、磁気コイル7、8が、図4の紙面上方に移動していく。最終的に交流電圧VAC2の振幅が0になると、磁気コイル6の磁束は消滅し、磁気コイル5の磁束のみが発生されている状態となる。そのため、磁気コイル7及び磁気コイル8は、磁気コイル5との対向面積が等しくなる位置、つまり磁気コイル5における図3の紙面上下方向の大きさPの半分の位置(P/2)で移動を停止し、ここで交流電圧PA、PBの振幅が互いに等しくなる。図4に示す一点鎖線の折れ線は、前述のように、交流電圧PA、PBの平均電圧を表しており、図3(C)の状態での該平均電圧を振幅1Vとした場合、図4(B)の状態での該平均電圧は半分のV/2となる。
The AC voltage VAC1 and the AC voltage VAC2 are changed from the voltage state of FIG. 4C to the AC voltage VAC1 having an amplitude of 1V and gradually decreasing the amplitude of the AC voltage VAC2 to zero. When the amplitude of the AC voltage VAC2 is decreased, the amplitude of the AC voltage PB is decreased. As a result, the amplitude of the AC voltage PA becomes larger than the amplitude of the AC voltage PB, so that the
次に、図4(A)に示す状態について説明する。 Next, the state shown in FIG.
交流電圧VAC2の位相を交流電圧VAC1の位相に対して逆転させ、これを負の振幅で表し、交流電圧VAC2の振幅を−1Vに徐々に変化させると、磁気コイル7、8を更に、図4の紙面上方へ移動させることができる。すなわち、図4(B)の状態から、交流電圧VAC1の振幅を1Vに保持したまま、交流電圧VAC2の振幅を−1Vに徐々に近付けていくと、交流電圧PBの振幅が更に減少し、交流電圧PAの振幅が交流電圧PBの振幅より大きくなる。すると磁気コイル7及び磁気コイル8が、図4の紙面上方に更に移動し、最終的に2P/3の位置まで移動する。また、交流電圧PA、PBの平均電圧の振幅はV/3となる。
When the phase of the AC voltage VAC2 is reversed with respect to the phase of the AC voltage VAC1, this is expressed as a negative amplitude, and when the amplitude of the AC voltage VAC2 is gradually changed to −1V, the
図4(D)、(E)にそれぞれ示す各状態については、上述の図4(B)、(A)に示す各状態とそれぞれ同様であるので、説明を省略する。 The states shown in FIGS. 4D and 4E are the same as the states shown in FIGS. 4B and 4A, respectively, and a description thereof will be omitted.
このように、交流電圧VAC1及び交流電圧VAC2の振幅バランスを符号を含んで設定することで、弾性体1と一体となって移動する磁気コイル7、8が、平板9と一体となって移動する磁気コイル5、6に対して相対的な位置を変えることができる。したがって、特別なフィードバック制御無しに、リニアな相対的位置関係を設定可能な振動型アクチュエータを実現できる。
Thus, by setting the amplitude balance of the AC voltage VAC1 and the AC voltage VAC2 including the sign, the
なお、図4に示す交流電圧VAC1及び交流電圧VAC2の各振幅の設定例では、交流電圧PA、PBの平均値である交流電圧PCの振幅(図4の一点鎖線の折れ線)が変動してしまい、そのため、振動型アクチュエータの駆動力が変動してしまう。そこで、交流電圧PCの振幅が変化しないように、交流電圧VAC1及び交流電圧VAC2の各振幅を設定するようにする。これを、図5を参照して説明する。 In the setting example of the amplitudes of the AC voltage VAC1 and the AC voltage VAC2 shown in FIG. 4, the amplitude of the AC voltage PC that is the average value of the AC voltages PA and PB (the broken line of the dashed line in FIG. 4) fluctuates. For this reason, the driving force of the vibration type actuator varies. Therefore, the amplitudes of the AC voltage VAC1 and the AC voltage VAC2 are set so that the amplitude of the AC voltage PC does not change. This will be described with reference to FIG.
図5は、図4に示す各振幅とは異なる設定を行われた交流電圧VAC1、VAC2の各振幅と、磁気コイル5、6および磁気コイル7、8の相対的位置との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 set differently from the amplitudes shown in FIG. 4 and the relative positions of the
交流電圧PA、PBの平均値である交流電圧PCを変化させないために、図4に示す交流電圧VAC1、VAC2の振幅を、図4に示す交流電圧PCの振幅(一点鎖線の折れ線)の減少率で割って図5に示す交流電圧VAC1、VAC2の振幅を求める。すなわち、図4(B)の状態での交流電圧PCの振幅が、図4(C)の状態の交流電圧PCの振幅1Vの半分のV/2である。したがって、図5(B)の状態での交流電圧VAC1,VAC2の各振幅を、図4(B)の状態での交流電圧VAC1,VAC2の2倍の2V、0とすればよい。また、図4(A)の状態での交流電圧PCの振幅が、図4(C)の状態の交流電圧PCの振幅Vの半分のV/3である。したがって、図5(A)の状態での交流電圧VAC1,VAC2の各振幅を、図4(A)の状態での交流電圧VAC1,VAC2の3倍の3V、−3Vとすればよい。 In order not to change the AC voltage PC that is the average value of the AC voltages PA and PB, the amplitude of the AC voltages VAC1 and VAC2 shown in FIG. 4 is reduced by the rate of decrease of the amplitude of the AC voltage PC shown in FIG. Is divided into the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 shown in FIG. That is, the amplitude of the AC voltage PC in the state of FIG. 4B is V / 2 which is half of the amplitude 1V of the AC voltage PC in the state of FIG. Therefore, the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 in the state of FIG. 5B may be set to 2V and 0 that are twice the AC voltages VAC1 and VAC2 in the state of FIG. Further, the amplitude of the AC voltage PC in the state of FIG. 4A is V / 3, which is half of the amplitude V of the AC voltage PC in the state of FIG. Therefore, the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 in the state of FIG. 5A may be 3V and −3V, which is three times the AC voltages VAC1 and VAC2 in the state of FIG.
以上のように交流電圧VAC1,VAC2の各振幅を設定することにより、交流電圧PCの振幅の変動を最小限に押さえることができ、振動型アクチュエータの駆動力を安定させることが可能となる。 By setting the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 as described above, fluctuations in the amplitude of the AC voltage PC can be minimized, and the driving force of the vibration actuator can be stabilized.
なおまた、上記実施の形態では、弾性体1の下方突起部の両面に圧電体3、4を設けて、両圧電体の加振力を相殺することで、下方突起部に発生する曲げ振動の振幅が0になるようにしているが、これでは効率が悪くなる。そこで、下方突起部の片面のみに圧電体を設けるようにしてもよい。これを、図6〜図8を参照して説明する。
In the above-described embodiment, the
図6は、弾性体1の下方突起部の片面のみに圧電体3を設けた振動型アクチュエータの構成を示す図である。図7は、図6に示す振動型アクチュエータを駆動するための振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a vibration type actuator in which the
図3に示す振動型アクチュエータ駆動制御装置では、交流電圧PAを圧電体3の一方側の面に印加し、圧電体3の他方側の面はグランド電位に接続し、交流電圧PBを圧電体4の一方側の面に印加し、圧電体4の他方側の面はグランド電位に接続している。これに対して、図7に示す振動型アクチュエータ駆動制御装置では、交流電圧PAと交流電圧PBとを圧電体3の両側の面にそれぞれ印加する。交流電圧PA、PBが同電位の際には圧電体3が歪まないため、交流電圧PA、PBが同電位である場合には、弾性体1の下方突起部において曲げ振動が発生せず、効率を改善することができる。
In the vibration type actuator drive control device shown in FIG. 3, the AC voltage PA is applied to one surface of the
なお、図7に示す振動型アクチュエータ駆動制御装置において、圧電体3と磁気コイル7及び磁気コイル8との接続を簡単にする構成例を図8に示す。図8は、図7に示す振動型アクチュエータ駆動制御装置において、圧電体3と磁気コイル7及び磁気コイル8との接続を簡略化した構成を示す回路図である。
In the vibration type actuator drive control device shown in FIG. 7, FIG. 8 shows a configuration example for simplifying the connection between the
図8に示す回路では、磁気コイル8の出力電圧である交流電圧PBをグランド電位に短絡するとともに、磁気コイル7と磁気コイル8とを直列接続して、両コイルの出力電圧を加算して交流電圧PAとして圧電体3に印加する。
In the circuit shown in FIG. 8, the AC voltage PB, which is the output voltage of the
なお、こうした構成のままでは、図7に示すように、圧電体2へ印加される交流電圧PCが、インダクタンス素子10を介して遅延された交流電圧PAと同一となるだけである。そのため、交流電圧PCを一定値にすることができず、振動型アクチュエータの駆動力が変動してしまう。また、交流電圧PAの位相が反転しても、交流電圧PAと交流電圧PCとの相互の位相関係が変化しないため、磁気コイル5、6と磁気コイル7、8との間の相対移動の方向を反転することができない。そこで、交流電圧PCを発生するための専用の交流電圧発生部12を用いる。そして、交流電圧発生部12から出力される交流電圧PCの位相と、交流電圧VAC1、VAC2の位相との関係を、図4を参照した説明した位相関係に設定する。これにより、図4を参照した説明した磁気コイル5、6と磁気コイル7、8との間の相対移動と同様な相対移動を実現できる。
In this configuration, the AC voltage PC applied to the
また、上記の実施の形態では、磁気コイル5、6と磁気コイル7、8との磁気的結合により、交流電圧VAC1、VAC2を入力して交流電圧PA、PBを出力していたが、これに代わって、静電的結合によって交流電圧を伝達するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the AC voltages VAC1 and VAC2 are input and the AC voltages PA and PB are output by the magnetic coupling between the
図9は、静電的結合を用いた振動型アクチュエータに適用される振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成を示す回路図である。 FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a vibration type actuator drive control device applied to a vibration type actuator using electrostatic coupling.
図9において24は誘電体であり、20、21、22、23はそれぞれ、誘電体24に設けられた同一面積の電極である。電極20、21は誘電体24に接合しており、電極22、23は、誘電体24と密着しつつ、図9の紙面の上下方向に移動自在であるように構成される。対向する電極間には静電容量が発生するが、電極22、23が移動すると、電極20、21との各対向面積が変化するので、各電極間の両静電容量のバランスが変化する。したがって、交流電圧PA、PBの供給先である圧電体3、圧電体4の静電容量との比がそれぞれ変化し、これによって、交流電圧PA、PBの振幅が変化する。
In FIG. 9, 24 is a dielectric, and 20, 21, 22, and 23 are electrodes of the same area provided on the dielectric 24, respectively. The
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第2の実施の形態の構成は、基本的に第1の実施の形態の構成と同じであるので、第2の実施の形態の説明においては、第1の実施の形態の構成と同一部分には同一の参照符号を付して、第1の実施の形態の説明を流用し、異なる部分だけを説明する。 Since the configuration of the second embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment, in the description of the second embodiment, the same parts as the configuration of the first embodiment are used. Are denoted by the same reference numerals, and the description of the first embodiment is used, and only different portions will be described.
図10は、第2の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成を示す回路図である。この構成は、図8に示す第1の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成と類似する。 FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration of the vibration type actuator drive control device in the second embodiment. This configuration is similar to the configuration of the vibration type actuator drive control device in the first embodiment shown in FIG.
図8に示す第1の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置では、磁気コイル7、8を用いて、磁気コイル5、6の出力する磁束をそれぞれ検出し、検出された各電圧を加算して交流電圧PAとして出力している。これに対して、図10に示す第2の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置では、磁気コイル13を用いて磁気コイル5、6の出力する磁束を磁束の状態で加算して検出し、検出された電圧を交流電圧PAとして出力する。これにより、交流電圧VAC1、VAC2の振幅に応じた振幅をもつ交流電圧PAが出力される。
In the vibration type actuator drive control device in the first embodiment shown in FIG. 8, the
図11は、第2の実施の形態における磁気コイル5、6にそれぞれ印加される交流電圧VAC1、VAC2の振幅と、磁気コイル5、6および磁気コイル13の相対的位置との関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 applied to the
図11における破線は、交流電圧VAC1の振幅を示しており、交流電圧VAC1は、常に正の振幅値を設定される。また、実線は、交流電圧VAC2の振幅を示しており、交流電圧VAC2は、常に負の振幅値を設定される。すなわち、交流電圧VAC1と交流電圧VAC2とは、位相が反転している。 The broken line in FIG. 11 indicates the amplitude of the AC voltage VAC1, and the AC voltage VAC1 is always set to a positive amplitude value. The solid line indicates the amplitude of the AC voltage VAC2, and the AC voltage VAC2 is always set to a negative amplitude value. That is, the phases of the AC voltage VAC1 and the AC voltage VAC2 are inverted.
なお、本実施の形態でも、交流電圧発生部12は、図8に示す第1の実施の形態における交流電圧発生部12と同様の動作を行う。
Also in this embodiment,
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
第3の実施の形態の構成は、基本的に第1の実施の形態の構成と同じであるので、第3の実施の形態の説明においては、第1の実施の形態の構成と同一部分には同一の参照符号を付して、第1の実施の形態の説明を流用し、異なる部分だけを説明する。 Since the configuration of the third embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment, in the description of the third embodiment, the same parts as the configuration of the first embodiment are used. Are denoted by the same reference numerals, and the description of the first embodiment is used, and only different portions will be described.
図12は、第3の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成を示す回路図である。この構成は、図7に示す第1の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成と類似する。 FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a vibration type actuator drive control device according to the third embodiment. This configuration is similar to the configuration of the vibration type actuator drive control device in the first embodiment shown in FIG.
第1の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置では、交流電圧VAC1、VAC2の周波数が、圧電体2、3、4の加振周波数となっている。これに対して、図12に示す第3の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置では、後述する交流電圧発生部15を設けて、圧電体2、3へ印加される交流電圧の周波数が交流電圧発生部15によって決定される。
In the vibration type actuator drive control device in the first embodiment, the frequencies of the AC voltages VAC1 and VAC2 are the excitation frequencies of the
15は2相の交流電圧発生部であって、交流電圧PA、PBの元になる交流電圧P0と、これと位相が90度ずれた交流電圧PCとを発生している。14は電源電圧発生部であって、磁気コイル7、8の出力する、振幅バランスの変化する交流電圧を入力して、所定の直流電圧を発生し、交流電圧発生部15へ電源電圧として供給している。16及び17はAC−DC変換部であり、磁気コイル7、8から出力された交流電圧を直流電圧にそれぞれ変換する。18、19は乗算部であり、交流電圧発生部15から出力された交流電圧P0の振幅値に、AC−DC変換部16、17から出力された各直流電圧の振幅値をそれぞれ乗算して得られた各振幅値をもつ交流電圧PA、PBを圧電体3に出力する。
このように構成することにより、交流電圧PA、PBの各振幅が、磁気コイル7、8の出力する各交流電圧の振幅と対応する。そのため、磁気コイル7、8の出力する各交流電圧の振幅バランスの変化に応じて、弾性体1のT字型の下方突起部に曲げ振動が発生し、磁気コイル5、6と磁気コイル7、8との相対的位置関係が変化する。
With this configuration, the amplitudes of the AC voltages PA and PB correspond to the amplitudes of the AC voltages output from the
図13は、第3の実施の形態における磁気コイル5、6にそれぞれ印加される交流電圧VAC1、VAC2の振幅と、磁気コイル5、6および磁気コイル7、8の相対的位置との関係を示す図である。
FIG. 13 shows the relationship between the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 applied to the
第3の実施の形態では、図11に示す第2の実施の形態における相対的位置のように、2P/3の相対的位置関係が存在しない。これは、図12に示すAC−DC変換部16、17が負の振幅を検出できないことにより、交流電圧PAと交流電圧PBとを逆位相にすることができないということが原因である。
In the third embodiment, the relative positional relationship of 2P / 3 does not exist like the relative position in the second embodiment shown in FIG. This is because the AC-
また、交流電圧PA,PB、PCの周波数や位相関係を、交流電圧VAC1、VAC2とは別に独立して、交流電圧発生部15において設定できるので、弾性体1の振動状態を検出するなどして、振動状況に応じて駆動周波数を設定することが可能となる。また、交流電圧PA、PBと交流電圧PCとの間の位相差を、駆動周波数に依存せずに設定可能なので、弾性体1と平板9との間の駆動力を安定して発生させることができる。
Further, the frequency and phase relationship of the AC voltages PA, PB and PC can be set in the
〔第4の実施の形態〕
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
第4の実施の形態の構成は、基本的に第1の実施の形態の構成と同じであるので、第4の実施の形態の説明においては、第1の実施の形態の構成と同一部分には同一の参照符号を付して、第1の実施の形態の説明を流用し、異なる部分だけを説明する。 Since the configuration of the fourth embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment, in the description of the fourth embodiment, the same parts as the configuration of the first embodiment are used. Are denoted by the same reference numerals, and the description of the first embodiment is used, and only different portions will be described.
図14は、第4の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成を示す回路図である。この構成は、図12に示す第3の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置の構成と類似する。 FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a vibration type actuator drive control device according to the fourth embodiment. This configuration is similar to the configuration of the vibration type actuator drive control device in the third embodiment shown in FIG.
図12に示す第3の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置では、交流電圧VAC1、VAC2の振幅に応じて交流電圧PA、PBの振幅をそれぞれ変化させている。しかし、この振動型アクチュエータ駆動制御装置では、AC−DC変換部16、17を設けて交流電圧を直流電圧に変換することを行っていて、回路が複雑になっている。第4の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置では、こうした点を改善するべく、交流電圧VAC1、VAC2の代わりに直流電圧VDC1、VDC2を用いている。
In the vibration type actuator drive control device according to the third embodiment shown in FIG. 12, the amplitudes of the AC voltages PA and PB are changed in accordance with the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2. However, in this vibration type actuator drive control device, the AC-
図14において25、26は可変抵抗器であり、可変抵抗器25、26の各一方の端子に直流電圧VDC1、VDC2がそれぞれ印加され、各他方の端子は接地される。可変抵抗器25、26の各摺動接点は、弾性体1と一体となって図14の紙面の上下方向に移動するようになっている。可変抵抗器25、26の摺動接点でそれぞれ検出された直流電圧は、乗算部18、19にそれぞれ送られる。乗算部18、19は、交流電圧発生部15から出力された交流電圧P0の振幅値と、可変抵抗器25、26から出力された各直流電圧の振幅値とをそれぞれ乗算して、得られた各値を振幅とする交流電圧PA、PBを圧電体3へ出力する。これにより、図12に示す第3の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置で必要であったAC−DC変換部16、17が必要なくなり、回路構成が簡略化される。
In FIG. 14,
図15は、第4の実施の形態における可変抵抗器25、26にそれぞれ印加される直流電圧VDC1、VDC2の振幅と、可変抵抗器25、26の各摺動接点の位置との関係を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the amplitudes of the DC voltages VDC1 and VDC2 applied to the
直流電圧VDC2がVであって直流電圧VDC1が0である場合は、交流電圧PBのみが発生するので、図15(A)に示すように、可変抵抗器25、26の各摺動接点が紙面上方へ移動し、最終的に各摺動接点の検出電圧がほぼ0になるまで移動する。 When the DC voltage VDC2 is V and the DC voltage VDC1 is 0, only the AC voltage PB is generated. Therefore, as shown in FIG. It moves upward and finally moves until the detected voltage of each sliding contact becomes almost zero.
直流電圧VDC1、VDC2を同じ電圧値にすると、図15(B)に示す状態となる。この状態では、可変抵抗器25、26の出力電圧がそれぞれ、直流電圧VDC1、VDC2の半分の電圧となり、交流電圧PA、PBの振幅も互いに同じ振幅となるため、振動型アクチュエータに駆動力が発生しない。
When the DC voltages VDC1 and VDC2 are set to the same voltage value, the state shown in FIG. In this state, the output voltages of the
可変抵抗器25、26の各摺動接点の位置が、図15(B)に示す位置からずれた場合、交流電圧PAと交流電圧PBとの振幅のバランスが変化し、図15(B)に示す状態へ収束するように動作する。また、交流電圧発生部15の出力電圧PC,POの振幅を大きくするほど、収束する位置は、理想の位置に近付けることができる。これは、僅かなずれでも、振動型アクチュエータの駆動力が大きくなるからである。
When the position of each sliding contact of the
〔第5の実施の形態〕
次に、本発明の第5の実施の形態を説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
上記第1〜第4の実施の形態は、1軸の移動(1方向への駆動力発生)に関するものであるが、第5の実施の形態は、2軸以上の移動(同一平面内の2方向以上への駆動力発生)に関する。 The first to fourth embodiments described above relate to uniaxial movement (generation of driving force in one direction), but the fifth embodiment has two or more movements (2 in the same plane). Driving force generation in the direction beyond).
図16は、第5の実施の形態における振動型アクチュエータを構成する磁気コイルの一部を示す図である。この図16は、2軸以上の移動X−Y平面(2方向以上への駆動力発生X−Y平面)における磁気コイルの配置を示す。 FIG. 16 is a diagram showing a part of a magnetic coil constituting the vibration type actuator in the fifth embodiment. FIG. 16 shows the arrangement of the magnetic coils on a moving XY plane having two or more axes (driving force generating XY plane in two or more directions).
実線で示した27、28、29、30は、交流電圧入力側の磁気コイル(以下「入力側磁気コイル」と呼ぶ)であり、破線で示した31、32、33、34は、交流電圧出力側の磁気コイル(以下「出力側磁気コイル」と呼ぶ)である。磁気コイル27〜34は各々、円を4分割して得られた90度の扇型形状となっている。入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34とは、Z方向において重なるとともに、X−Y平面において45度の角度差を持ってずれている。また、入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34とは、不図示の非磁性体の平板(図17の57)で隔てられている。
入力側磁気コイル27、28、29、30は、上記の非磁性体の平板と一体となって移動し、出力側磁気コイル31、32、33、34は、後述する弾性体(図17の55、56)、圧電体(図17の35、36、37)からなる振動体と一体となって移動する。これらの移動は、X−Y平面において相対的に行われる。
The input side
図17は、上記振動体及び該振動体と接触する非磁性体の平板を示す図である。 FIG. 17 is a diagram illustrating the vibrating body and a nonmagnetic flat plate that contacts the vibrating body.
55、56はT字型の弾性体であり、35a、35b、36、37は圧電体である。圧電体35a、35bは、T字型の弾性体55、56の各上辺にそれぞれ設けられ、圧電体36、37は、T字型の弾性体55、56の各下方突起部にそれぞれ設けられる。圧電体36は、弾性体55の下方突起部のX軸方向の一方側に設けられ、圧電体37は、弾性体56の下方突起部のY軸方向の一方側に設けられる。
55 and 56 are T-shaped elastic bodies, and 35a, 35b, 36 and 37 are piezoelectric bodies. The
第5の実施の形態では、弾性体55、56のように、T字型の弾性体を2つ用いて、X軸方向用、Y軸方向用の駆動源としている。なお、前述したように、弾性体55、56は不図示の出力側磁気コイル31、32、33、34と一体となって移動するように構成されている。57は非磁性体の平板であり、不図示の入力側磁気コイル27、28、29、30と一体となって移動するように構成されている。
In the fifth embodiment, like the
図18は、入力側磁気コイル27、28、29、30に入力される交流電圧を示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating AC voltages input to the input side
上記第1〜第4の実施の形態では、1軸の駆動であったため、入力する交流電圧が2つであったが、本実施の形態では、2軸の駆動であるため、入力する交流電圧が4つになっている。すなわち、入力側磁気コイル27、28、29、30に交流電圧VAC1、VAC2、VAC3、VAC4がそれぞれ入力される。
In the first to fourth embodiments, since the uniaxial driving is performed, the input AC voltage is two. However, in the present embodiment, the biaxial driving is performed, so the input AC voltage is input. There are four. That is, AC voltages VAC1, VAC2, VAC3, and VAC4 are input to the input side
図19は、出力側磁気コイル31、32、33、34から出力される交流電圧に基づいて、圧電体35(35a、35b)、36、37を駆動する駆動回路を示す回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram illustrating a drive circuit that drives the piezoelectric bodies 35 (35a, 35b), 36, and 37 based on the AC voltage output from the output-side
磁気コイル32の出力する交流電圧PBと、対向する磁気コイル34の出力する交流電圧PDとは、圧電体36の両電極に印加され、交流電圧PBと交流電圧PDとの振幅バランスに応じて、図17のX軸方向の相対位置が変化するように構成される。また、磁気コイル31の出力する交流電圧PAと、対向する磁気コイル33の出力する交流電圧PCとは、圧電体37の両電極に印加され、交流電圧PAと交流電圧PCとの振幅バランスに応じて、図17のY軸方向の相対位置が変化するように構成される。
The AC voltage PB output from the
また、交流電圧PA、PB、PD、PCは、インダクタンス素子39、40、41、42の各一方端にそれぞれ印加され、インダクタンス素子39、40、41、42の各他方端は、圧電体35の一方の電極に接続される。圧電体35の他方の電極は接地される。インダクタンス素子39、40、41、42は、交流電圧PA、PB、PC、PDの平均電圧を遅延させた交流電圧PEを生成して、圧電体35に印加する。
The AC voltages PA, PB, PD, and PC are applied to one ends of the
以下に、図19に示す駆動回路の動作を説明する。 The operation of the drive circuit shown in FIG. 19 will be described below.
この駆動回路の駆動の基本原理は、第1の実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置の駆動原理と同じである。すなわち、図19に示す出力側磁気コイル31、32、33、34のうち、対角線上に配置された2つの磁気コイルから出力される交流電圧が、第1の実施の形態における2つの交流電圧PA、PBになっている。
The basic principle of driving of this drive circuit is the same as the driving principle of the vibration type actuator drive control device in the first embodiment. That is, the AC voltage output from two magnetic coils arranged diagonally among the output side
図18における交流電圧VAC1、VAC2と交流電圧VAC3、VAC4との振幅バランスを変えることで、図19における入力側磁気コイル27、28、29、30と、出力側磁気コイル31、32、33、34とがX軸方向(図17)に相対移動する。また、交流電圧VAC1、VAC4と交流電圧VAC2、VAC3との振幅バランスを変えることで、入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34がY軸方向(図17)に相対移動する。
By changing the amplitude balance between the AC voltages VAC1 and VAC2 and the AC voltages VAC3 and VAC4 in FIG. 18, the input side
図20は、入力する交流電圧VAC1、VAC2、VAC3、VAC4の各振幅と、入力側磁気コイル27、28、29、30および出力側磁気コイル31、32、33、34の相互間の相対位置との関係を示す図である。なお、図20の下部における曲線PIは、出力側磁気コイル31、32、33、34のX軸方向の位置を表し、曲線POは、出力側磁気コイル31、32、33、34のY軸方向の位置を表す。また、図20の上部に、入力側磁気コイル27、28、29、30(実線)に対する出力側磁気コイル31、32、33、34(破線)の相対位置を示す。黒丸は、出力側磁気コイル31、32、33、34の中心を示す。
FIG. 20 shows the amplitudes of the input AC voltages VAC1, VAC2, VAC3, VAC4 and the relative positions of the input side
図20(A)の状態では、交流電圧VAC3、VAC4の各振幅が2Vであり、交流電圧VAC1、VAC2の各振幅は0であるから、入力側磁気コイル27、28、29、30のX軸方向の磁束のバランスが変化する。すると、出力側磁気コイル31、32、33、34のうち、X軸方向に対向して設けられた磁気コイル32と磁気コイル34とに投射される磁束のバランスが変化する。それによって、交流電圧PBと交流電圧PDとの間の振幅のバランスが変化し、圧電体36に加振力が発生し、出力側磁気コイル31、32、33、34が入力側磁気コイル27、28、29、30に対してX軸方向に相対移動する。そして、交流電圧PBの振幅と交流電圧PDの振幅とがほぼ一致するP点までX軸方向に相対移動する。
In the state of FIG. 20A, the amplitudes of the AC voltages VAC3 and VAC4 are 2V, and the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC2 are 0. Therefore, the X-axis of the input side
圧電体35には、交流電圧VAC1、VAC2、VAC3、VAC4の平均振幅1Vに比例した振幅をもち、交流電圧PA、PB、PC、PDと位相のずれた交流電圧PEが印加される。なお、交流電圧VAC1、VAC2、VAC3、VAC4の平均振幅が常に1Vとなるように設定することで、交流電圧PEの振幅を常に安定させることができ、振動型アクチュエータの駆動力を比較的安定させることができる。
An AC voltage PE having an amplitude proportional to the average amplitude 1V of the AC voltages VAC1, VAC2, VAC3, and VAC4 and having a phase shifted from the AC voltages PA, PB, PC, and PD is applied to the
次に、図20(B)の状態を説明する。 Next, the state of FIG.
図20(B)の状態では、交流電圧VAC2、VAC3の振幅が2Vであって、交流電圧VAC1、VAC4の振幅が0であるから、入力側磁気コイル27、28、29、30のY軸方向の磁束のバランスが変化する。すると、出力側磁気コイル31、32、33、34のうち、Y軸方向に対向して設けられた磁気コイル31と磁気コイル33とに投射される磁束のバランスが変化する。それによって、交流電圧PAと交流電圧PCとの間の振幅のバランスが変化し、圧電体37に加振力が発生し、出力側磁気コイル31、32、33、34が入力側磁気コイル27、28、29、30に対してY軸方向に相対移動する。そして、交流電圧PAの振幅と交流電圧PCの振幅とがほぼ一致する−P点までY軸方向に移動する。
In the state of FIG. 20B, since the amplitudes of the AC voltages VAC2 and VAC3 are 2V and the amplitudes of the AC voltages VAC1 and VAC4 are 0, the input side
次に、図20(C)の状態を説明する。 Next, the state of FIG.
図20(C)の状態では、交流電圧VAC2の振幅が4Vであって、交流電圧VAC1、VAC3、VAC4の振幅は0であるから、入力側磁気コイル27、28、29、30のX軸方向から45度傾いた方向の磁束のバランスが変化する。すると、出力側磁気コイル31、32、33、34のうち、X軸方向に対向して設けられた磁気コイル32と磁気コイル34及びY軸方向に対向して設けられた磁気コイル31と磁気コイル33に投射される磁束のバランスが双方とも変化する。それによって、交流電圧PBと交流電圧PDとの間の振幅のバランス、及び交流電圧PAと交流電圧PCとの間の振幅のバランスが変化する。そのため、圧電体36及び圧電体37に加振力が発生し、出力側磁気コイル31、32、33、34が入力側磁気コイル27、28、29、30に対してX軸方向及びY軸方向に相対移動する。そして、交流電圧PBの振幅と交流電圧PDの振幅とが、及び交流電圧PAの振幅と交流電圧PCの振幅とがそれぞれほぼ一致する−P点までX軸方向及びY軸方向に移動する。
In the state of FIG. 20C, the AC voltage VAC2 has an amplitude of 4V, and the AC voltages VAC1, VAC3, and VAC4 have an amplitude of 0. Therefore, the input side
図20(D)〜(G)の各状態での駆動回路の動作も、図20(A)〜(C)と同様であるので、説明を省略する。 The operation of the drive circuit in each state of FIGS. 20D to 20G is also the same as that of FIGS.
なお、本実施の形態では、入力側磁気コイル27、28、29、30および出力側磁気コイル31、32、33、34をそれぞれX−Y平面上に配置している。これに代わって、これらの磁気コイルを円筒面または球面上に配置するようにしてもよい。これによって、振動型アクチュエータを回転と並進、回転2軸等の形態で駆動することができる。
In the present embodiment, the input side
〔第6の実施の形態〕
次に、本発明の第6の実施の形態を説明する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
第6の実施の形態の構成は、第5の実施の形態の構成と類似するので、第6の実施の形態の説明においては、第5の実施の形態の構成と同一部分には同一の参照符号を付して、第5の実施の形態の説明を流用し、異なる部分だけを説明する。 Since the configuration of the sixth embodiment is similar to the configuration of the fifth embodiment, in the description of the sixth embodiment, the same reference is made to the same part as the configuration of the fifth embodiment. The description of the fifth embodiment is applied with reference numerals, and only different portions will be described.
第5の実施の形態では、図17に示すように、X軸方向およびY軸方向にそれぞれ駆動を行う弾性体55、56が個別の形態をとっている。これに対して、第6の実施の形態では、2つの弾性体55、56を1つの弾性体で実現し、更に、振動体が回転運動を発生することを可能とした構成となっている。そして、第6の実施の形態では、第5の実施の形態の図20(C)に示すように、出力側磁気コイル31、32、33、34が入力側磁気コイル27、28、29、30に対してX軸方向及びY軸方向に相対移動することを防止するようにする。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 17, the
図21は、第6の実施の形態における振動型アクチュエータを構成する弾性体および圧電体を示す図である。図21(A)は、該弾性体および圧電体の構成を示す斜視図、図21(B)は、図21(A)に示す弾性体および圧電体を下方(下方突起部側)から見た平面図である。 FIG. 21 is a diagram showing an elastic body and a piezoelectric body constituting the vibration type actuator in the sixth embodiment. FIG. 21A is a perspective view showing the configuration of the elastic body and the piezoelectric body, and FIG. 21B is a view of the elastic body and the piezoelectric body shown in FIG. 21A from below (the lower protrusion side). It is a top view.
58は弾性体であり、35、36、37、38(38a〜38d)は圧電体である。弾性体58は、十字状の上部構造部(十字部)と、十字の中心から下方へ伸びる下方突起部とで構成される。すなわち、図17に示す第5の実施の形態における2つのT字型弾性体55、56の下方突起部を共用して、T字型の2つの上辺部を互いに直交するように重ねた形状になっている。圧電体35は、弾性体58の十字部の上辺に設けられ、圧電体38a〜38dは、弾性体58の十字部における4つの腕部の各一方の側面にそれぞれ設けられる。圧電体36、37は、弾性体58の下方突起部の隣り合った2つの側面にそれぞれ設けられる。
58 is an elastic body, and 35, 36, 37, 38 (38a to 38d) are piezoelectric bodies. The
T字型弾性体55、56の振動と同様に、圧電体35が弾性体58の十字部を加振することで、弾性体58の十字部の中心が上下するように十字部各辺に曲げ振動が発生する。また、弾性体58の下方突起部が接触する不図示の非磁性体の平板を垂直にたたくように振動する。さらにまた、圧電体36、37が弾性体58の下方突起部を加振することで、該下方突起部と不図示の非磁性体の平板との間で、X軸及びY軸方向の駆動力をそれぞれ発生させるように構成している。
Similar to the vibration of the T-shaped
圧電体38a〜38dは、弾性体58の十字部における各腕部を、X−Y平面上で同じ回転方向に曲げることで、弾性体58を、十字部中心を軸にして回転振動させるように構成している。弾性体58の十字部が回転することで下方突起部も回転するため、弾性体58と不図示の非磁性体の平板との間で、回転方向の駆動力を発生させることが可能となる。
The
第6の実施の形態における振動型アクチュエータでも、第5の実施の形態における振動型アクチュエータと同様に、入力側磁気コイル27、28、29、30および出力側磁気コイル31、32、33、34を設ける。入力側磁気コイル27、28、29、30は、非磁性体の平板と一体となって移動し、出力側磁気コイル31、32、33、34は、弾性体58、圧電体35、36、37、38からなる振動体と一体となって移動する。
Also in the vibration type actuator in the sixth embodiment, the input side
図22は、第6の実施の形態における入力側磁気コイル27、28、29、30に入力される交流電圧を示す図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating AC voltages input to the input side
第5の実施の形態と同様に、入力側磁気コイル27、28、29、30に交流電圧VAC1、VAC2、VAC3、VAC4がそれぞれ入力される。
As in the fifth embodiment, AC voltages VAC1, VAC2, VAC3, and VAC4 are input to the input side
図23は、第6の実施の形態における出力側磁気コイル31、32、33、34から出力される交流電圧に基づいて、圧電体35、36、37、38を駆動する駆動回路を示す回路図である。この駆動回路は、図19に示す第5の実施の形態における駆動回路と基本的に同じであるので、同一部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 23 is a circuit diagram showing a drive circuit that drives the
第6の実施の形態では、交流電圧PAを、インダクタンス素子43を介して圧電体38の一方の電極に印加するとともに、交流電圧PCを、インダクタンス素子44を介して圧電体38の上記一方の電極に印加する。また、交流電圧PDを、インダクタンス素子45を介して圧電体38の他方の電極に印加するとともに、交流電圧PBを、インダクタンス素子46を介して圧電体38の上記他方の電極に印加する。インダクタンス素子43、44は、交流電圧PA、PCの平均電圧PFを発生させ、また、インダクタンス素子45、46は、交流電圧PD、PBの平均電圧PGを発生させる。
In the sixth embodiment, the AC voltage PA is applied to one electrode of the
図24は、第6の実施の形態において、入力する交流電圧VAC1、VAC2、VAC3、VAC4の各振幅と、入力側磁気コイル27、28、29、30および出力側磁気コイル31、32、33、34の相互間の相対位置との関係を示す図である。なお、図24の下部における曲線PIは、出力側磁気コイル31、32、33、34のX軸方向の位置を表し、曲線POは、出力側磁気コイル31、32、33、34のY軸方向の位置を表す。また、図24の上部に、入力側磁気コイル27、28、29、30(実線)に対する出力側磁気コイル31、32、33、34(破線)の相対位置を示す。黒丸は、出力側磁気コイル31、32、33、34の中心を示す。
FIG. 24 shows the amplitudes of the input AC voltages VAC1, VAC2, VAC3, VAC4, the input side
第6の実施の形態では、入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34とが相対的に回転しないように規制する。すなわち、第5の実施の形態の図20(C)に示すように、入力側磁気コイル27、28、29、30が出力側磁気コイル31、32、33、34に対してX軸方向及びY軸方向に相対移動することを防止する。これを以下に説明する。
In the sixth embodiment, the input side
まずX軸方向およびY軸方向の移動と独立して回転を規制するには、独立した操作量が必要である。そこで本実施の形態では、X軸駆動、Y軸駆動に影響を与えない交流電圧PA、PCの平均電圧PFと、交流電圧PB、PDの平均電圧PGとを利用する。すなわち、X軸方向の移動は、交流電圧PBの振幅と交流電圧PDの振幅とのバランスを変化させることで可能であるため、交流電圧PB、PDの振幅のオフセット値(平均値)を、バランスと独立して変化させることができることを利用する。実際には、交流電圧VAC1、VAC3の振幅の平均と交流電圧VAC2、VAC4の振幅の平均とを所定量離しておく。これにより、交流電圧PA、PCの振幅の平均電圧PFと交流電圧PB、PDの平均電圧PGとが、入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34との回転によって変化するようにする。
First, an independent operation amount is required to restrict rotation independently of movement in the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, in the present embodiment, the average voltage PF of the AC voltages PA and PC that do not affect the X-axis drive and the Y-axis drive and the average voltage PG of the AC voltages PB and PD are used. That is, the movement in the X-axis direction is possible by changing the balance between the amplitude of the AC voltage PB and the amplitude of the AC voltage PD, and therefore the offset value (average value) of the amplitudes of the AC voltages PB and PD is balanced. Take advantage of being able to change independently. Actually, the average amplitude of the AC voltages VAC1 and VAC3 is separated from the average amplitude of the AC voltages VAC2 and VAC4 by a predetermined amount. As a result, the average voltage PF of the amplitudes of the AC voltages PA and PC and the average voltage PG of the AC voltages PB and PD are converted into the input side
図24では、交流電圧VAC2、VAC4の各振幅が、交流電圧VAC1、VAC3の各振幅の半分となるようにそれぞれ設定している。振幅の小さい交流電圧VAC2、VAC4は、磁気コイル28、30にそれぞれ入力され、振幅の大きい交流電圧VAC1、VAC3は、磁気コイル27、29にそれぞれ入力される。
In FIG. 24, the respective amplitudes of the alternating voltages VAC2 and VAC4 are set to be half of the respective amplitudes of the alternating voltages VAC1 and VAC3. AC voltages VAC2 and VAC4 having a small amplitude are input to the
ところで、入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34とが、X−Y平面上で45度の角度のずれをもってZ軸方向に重なっているとする。その場合、出力側磁気コイル31、32、33、34は、入力される振幅の小さい交流電圧側の入力側磁気コイルとも、大きい交流電圧側の入力側磁気コイルとも、半分ずつ対向する。そのため、交流電圧PA、PCの平均電圧PFと交流電圧PB、PDの平均電圧PGとは同じ値となり、圧電体38は加振されない。しかし、上記のZ軸方向の重なりがX−Y平面上で45度からずれると、このバランスが変化して圧電体38が弾性体58を回転方向に加振する。その結果、平均電圧PFの振幅と平均電圧PGの振幅とが等しくなるように、入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34とが、ずれ角度45度となるまでX−Y平面上で相対的に回転する。
By the way, it is assumed that the input-side
図25は、入力側磁気コイルの分割数を4分割から8分割に変更した入力側磁気コイルを示すX−Y平面図である。 FIG. 25 is an XY plan view showing an input side magnetic coil in which the number of divisions of the input side magnetic coil is changed from 4 divisions to 8 divisions.
出力側磁気コイル31、32、33、34は、図16に示す出力側磁気コイル31、32、33、34と同じである。これに対して、8つの入力側磁気コイル47〜54を設ける。すなわち、4つの入力側磁気コイル27、28、29、30をそれぞれ半分に分割して8つの入力側磁気コイル47〜54を作成する。入力側磁気コイル47〜54の各扇型形状の中心角は45度となっている。
The output side
このように構成することにより、入力側磁気コイル27、28、29、30と出力側磁気コイル31、32、33、34との間の相対的な回転位置を変化させることができる。
By comprising in this way, the relative rotational position between the input side
図26は、図25に示す8つの入力側磁気コイル47〜54に入力される交流電圧を示す図である。
FIG. 26 is a diagram illustrating AC voltages input to the eight input side
入力側磁気コイル47〜54には、交流電圧VAC1〜VAC8がそれぞれ入力される。交流電圧VAC1〜VAC8は同相であって、振幅が互いに異なっている。
AC voltages VAC1 to VAC8 are input to the input side
図27は、図26に示すような交流電圧VAC1〜VAC8の入力により交流電圧出力側磁気コイル31、32、33、34から出力される交流電圧に基づいて、圧電体35、36、37、38を駆動する駆動回路を示す回路図である。この駆動回路は、図23に示す駆動回路と基本的に同じであるので、同一部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 27 shows the
入力側磁気コイル47〜54と出力側磁気コイル31、32、33、34とを相対的に回転させる原理は、図21〜図24を参照して説明した回転の原理と同じである。ただし、図21〜図24に示す振動型アクチュエータでは、対向する2つの入力側磁気コイル(27と29、または28と30)をペアとした2つのペアの回転位置を変更することはできなかった。そのため、入力側磁気コイル47〜54と出力側磁気コイル31、32、33、34との相対的回転位置関係を変更することができなかった。
The principle of relatively rotating the input side
これに対して、図25〜図27に示す振動型アクチュエータでは、対向する入力側磁気コイルをペアとして、入力交流電圧の振幅値をペアごとに切り替えることによって、ペアの回転位置を45度ずつ回転する。また、ペアごとの入力交流電圧値の切り替えを順次行うことで、連続的に回転位置をずらすことを可能にしている。 On the other hand, in the vibration type actuator shown in FIGS. 25 to 27, the rotation position of the pair is rotated by 45 degrees by switching the amplitude value of the input AC voltage for each pair with the opposing input side magnetic coils as a pair. To do. Further, by sequentially switching the input AC voltage value for each pair, the rotational position can be continuously shifted.
図28は、図25〜図27に示す振動型アクチュエータにおいて、入力する交流電圧VAC1〜VAC8の各振幅と、入力側磁気コイル47〜54および出力側磁気コイル31、32、33、34の相互間の相対位置との関係を示す図である。なお、図28の下部における曲線PIは、出力側磁気コイル31、32、33、34のX軸方向の位置を表し、曲線POは、出力側磁気コイル31、32、33、34のY軸方向の位置を表す。また、図28の上部に、入力側磁気コイル47〜54(実線)に対する出力側磁気コイル31、32、33、34(破線)の相対位置を示す。黒丸は、出力側磁気コイル31、32、33、34の中心を示す。
FIG. 28 shows the amplitudes of the input AC voltages VAC1 to VAC8 and the relationship between the input side
図28(A)〜図28(E)の各状態では、交流電圧VAC1と交流電圧VAC2、交流電圧VAC3と交流電圧VAC4、交流電圧VAC5と交流電圧VAC6、交流電圧VAC7と交流電圧VAC8をそれぞれ同振幅とする。これにより、入力側磁気コイル47〜54と出力側磁気コイル31、32、33、34とが、図24を参照した説明と同じように相対移動している。また、図28(A)〜図28(E)の各状態では、交流電圧VAC1、VAC2、VAC5、VAC6の各振幅が2Vであって、振幅の大きい方の組を構成している。これに対して、交流電圧VAC3,VAC4、VAC7、VAC8の各振幅が1Vであって、振幅の小さい方の組を構成している。したがって、出力側磁気コイル31、32、33、34は、上記小さい方の組と大きい方の組との両方に半分ずつ重なる位置に移動し、図27に示す角度θが45度となる回転位置を保ちつつ、X軸方向及びY軸方向に相対的に移動する。角度θは、出力側磁気コイル31と出力側磁気コイル34との境界がX軸に対してなす角度である。
28A to 28E, the AC voltage VAC1 and the AC voltage VAC2, the AC voltage VAC3 and the AC voltage VAC4, the AC voltage VAC5 and the AC voltage VAC6, the AC voltage VAC7 and the AC voltage VAC8 are the same. Amplitude. As a result, the input side
次に、図28(E)〜図28(F)の各状態について説明する。 Next, each state in FIGS. 28E to 28F will be described.
図28(E)〜図28(F)の各状態では、交流電圧の振幅の大きい方の組と小さい方の組とに変化が生じている。すなわち、交流電圧VAC1、VAC5が、振幅の大きいほうの組から小さい方の組へ移動し、交流電圧VAC3、VAC7が、振幅の小さい方の組から大きい方の組へ移動している。これによって、振幅の大きい方の組と小さい方の組との境界が45度回転し、出力側磁気コイル31、32、33、34が、図27に示す角度θが90度となる回転位置に回転している。
In each state of FIGS. 28 (E) to 28 (F), a change occurs between the group with the larger amplitude and the group with the smaller amplitude of the AC voltage. That is, the AC voltages VAC1 and VAC5 are moved from the group having the larger amplitude to the smaller group, and the AC voltages VAC3 and VAC7 are moved from the group having the smaller amplitude to the larger group. As a result, the boundary between the group with the larger amplitude and the group with the smaller amplitude is rotated by 45 degrees, and the output side
〔第7の実施の形態〕
第1〜第6の実施の形態における振動型アクチュエータでは、2つの直交する方向の振動を合成した楕円振動をT字型の弾性体の下方突起部に発生させる方式を用いている。これに対して、第7の実施の形態における振動型アクチュエータでは、円環状の弾性体上に、位置的に90度ずれた面外曲げ振動を時間的に90度ずらして発生させ、これによって、弾性体上に進行性の振動波を形成するようにする。
[Seventh Embodiment]
In the vibration type actuators according to the first to sixth embodiments, a method is used in which elliptical vibration obtained by synthesizing vibrations in two orthogonal directions is generated in the lower protrusion of the T-shaped elastic body. On the other hand, in the vibration type actuator according to the seventh embodiment, the out-of-plane bending vibration shifted by 90 degrees is generated on the annular elastic body by shifting by 90 degrees in time, thereby A progressive vibration wave is formed on the elastic body.
図29は、進行性振動波を用いた第7の実施の形態における振動型アクチュエータの構成を示す斜視図である。 FIG. 29 is a perspective view showing the configuration of the vibration type actuator in the seventh embodiment using progressive vibration waves.
60は筒状の弾性体であり、軸方向の一方端には複数の突起が円周に沿って形成されており、また他方端は、平板状になっていて円環状の圧電体59が接着される。61は円盤状の回転体であり、弾性体60の複数の突起に対して、不図示の加圧手段によって加圧されて接触している。62は、回転体61の回転中心に設けられた回転軸である。
Reference numeral 60 denotes a cylindrical elastic body. A plurality of protrusions are formed along the circumference at one end in the axial direction, and the other end has a flat plate shape to which an annular
図30は、第7の実施の形態における円環状の圧電体59の一方の平面に設けられる電極パターンを示す図である。
FIG. 30 is a diagram showing an electrode pattern provided on one plane of the annular
圧電体59の一方の平面には電極パターンが設けられ、圧電体59の他方の平面には弾性体60が接着される。電極パターンは、円周に沿って配置された複数の電極59a〜59cからなる。
An electrode pattern is provided on one plane of the
複数の電極59a〜59cに交流電圧を印加すると、圧電体59の円環上に、2つの位置的にずれた面外曲げ振動が発生する。第1の面外曲げ振動は、電極59aに交流電圧を印加することによって発生し、第2の面外曲げ振動は、電極59b及び電極59cに交流電圧を印加することによって発生する。なお、電極59bと電極59cとは、同じ電圧を印加したときに振動を打ち消し合うように構成されている。
When an AC voltage is applied to the plurality of
図31は、第7の実施の形態における入力側磁気コイルと出力側磁気コイルとの構成を示す図である。 FIG. 31 is a diagram illustrating configurations of an input side magnetic coil and an output side magnetic coil according to the seventh embodiment.
入力側磁気コイルを実線で示し、入力側磁気コイルは、円周に沿って配置された4つの磁気コイル63、64、65、66からなる。また、出力側磁気コイルを破線で示し、出力側磁気コイルは、2つの磁気コイル67、68からなる。
The input side magnetic coil is indicated by a solid line, and the input side magnetic coil is composed of four
図32は、第7の実施の形態における入力側磁気コイル63、64、65、66に入力される交流電圧を示す図である。
FIG. 32 is a diagram illustrating an AC voltage input to the input-side
入力側磁気コイル63、64、65、66には、交流電圧VAC1〜VAC4がそれぞれ入力される。
AC voltages VAC1 to VAC4 are input to the input side
図33は、第7の実施の形態における出力側磁気コイル67、68から出力される交流電圧に基づいて、圧電体59a、59b、59cを駆動する駆動回路を示す回路図である。
FIG. 33 is a circuit diagram illustrating a drive circuit that drives the
出力側磁気コイル67、68は、交流電圧PA、PBをそれぞれ出力する。交流電圧PAは、圧電体59の電極59bに印加され、交流電圧PBは、圧電体59の電極59cに印加される。また、交流電圧PA、PBは、インダクタンス素子70、69にそれぞれ印加されて、交流電圧PA、PBの各振幅の平均振幅をもつとともに、交流電圧PA、PBの各位相よりも遅れた位相を持つ交流電圧PCが作成される。そして、この交流電圧PCが圧電体59の電極59aに印加される。
The output side
交流電圧PCを圧電体59の電極59aに印加することにより、上述の第1の面外曲げ振動が弾性体60に発生される。
By applying the AC voltage PC to the
なお、上述の第2の面外曲げ振動の振幅は、交流電圧PAの振幅と交流電圧PBの振幅とがほぼ等しくなると0となって、入力側磁気コイル63、64、65、66と出力側磁気コイル67、68との間の相対回転運動が停止するように構成される。
The amplitude of the second out-of-plane bending vibration is 0 when the amplitude of the AC voltage PA and the amplitude of the AC voltage PB are substantially equal, and the input side
なおまた、図33に示す角度θは、出力側磁気コイル67と出力側磁気コイル68との境界がX軸方向(図33の紙面左右方向)に対してなす角度である。
The angle θ shown in FIG. 33 is an angle formed by the boundary between the output side
図34は、第7の実施の形態における入力側磁気コイル63、64、65、66にそれぞれ入力される交流電圧VAC1〜VAC4の振幅と、図33に示す角度θとの関係を示す図である。角度θは、入力側磁気コイル63、64、65、66と出力側磁気コイル67、68との間に発生する相対的回転の回転角度でもある。
FIG. 34 is a diagram illustrating the relationship between the amplitudes of the AC voltages VAC1 to VAC4 input to the input side
図34では、入力側磁気コイル63、64、65、66にそれぞれ入力される交流電圧VAC1〜VAC4の振幅が、入力側磁気コイル63、64、65、66のうちの対向する磁気コイルのペアの交流電圧のバランスが変化するように変化する。そして、2つの交流電圧のペアが、入力側磁気コイルと出力側磁気コイルとの間の相対的回転に応じて回転するように切り替わる。
In FIG. 34, the amplitudes of the AC voltages VAC1 to VAC4 input to the input side
図34(A)の状態では、交流電圧VAC3のみが振幅2Vであって、その他の交流電圧が全て0である。これにより入力側磁気コイル65のみが磁束を発生するので、出力側磁気コイル67、68への該磁束の投影面積が50%ずつとなるように、入力側磁気コイルと出力側磁気コイルとが相対的に回転して、安定した状態(θ=−45度)となる。
In the state of FIG. 34A, only the AC voltage VAC3 has an amplitude of 2V, and all other AC voltages are 0. As a result, only the input side
次に、徐々に交流電圧VAC3の振幅を下げつつ、交流電圧VAC4の電圧を大きくすると、出力側磁気コイルが、図32の紙面において反時計回り方向に徐々に回転する。そして、交流電圧VAC4のみが振幅2Vとなって、その他の交流電圧が全て0となると、角度θが45度となる(図34(B)の状態)。 Next, when the voltage of the AC voltage VAC4 is increased while gradually decreasing the amplitude of the AC voltage VAC3, the output-side magnetic coil gradually rotates counterclockwise on the paper surface of FIG. When only the AC voltage VAC4 has an amplitude of 2V and all other AC voltages are 0, the angle θ is 45 degrees (state shown in FIG. 34B).
なお、図34(C)〜図34(H)においても、入力側磁気コイル63、64、65、66にそれぞれ入力される交流電圧VAC1〜VAC4のうちの1つの振幅だけが2Vとし、他を0とすることで、相対的回転角度θを決めることができる。また、交流電圧VAC1〜VAC4の各振幅を、上記のような値に徐々に変化させる途中過程で、相対的回転角度θを連続的に変化させることができる。
34 (C) to 34 (H), only one amplitude of the AC voltages VAC1 to VAC4 input to the input side
図35は、図34に示す角度θの変化が直線的になるようにした場合の交流電圧VAC1〜VAC4の振幅と相対的回転角度θとの関係を示す図である。 FIG. 35 is a diagram illustrating the relationship between the amplitudes of the AC voltages VAC1 to VAC4 and the relative rotation angle θ when the change in the angle θ illustrated in FIG. 34 is linear.
ここでは、交流電圧VAC1〜VAC4の各振幅の変化を所定のカーブに沿って変化させることで、相対的回転角度θを直線的に変化させるようにしている。すなわち、交流電圧VAC1〜VAC4の各振幅の変化と相対的回転角度θとの関係を予め測定し、これによって上記所定のカーブを決定し、このカーブのデータに基づいて交流電圧VAC1〜VAC4の各振幅を変化させるようにする。 Here, the relative rotation angle θ is linearly changed by changing the changes in the amplitudes of the AC voltages VAC1 to VAC4 along a predetermined curve. That is, the relationship between the change in the amplitude of each of the AC voltages VAC1 to VAC4 and the relative rotation angle θ is measured in advance, thereby determining the predetermined curve, and each of the AC voltages VAC1 to VAC4 based on the data of this curve. Change the amplitude.
図36は、図34に示す相対的回転角度θを、ステッピングモータのようにステップ的に変化させた場合の交流電圧VAC1〜VAC4の振幅と相対的回転角度θとの関係を示す図である。 FIG. 36 is a diagram illustrating the relationship between the amplitude of the AC voltages VAC1 to VAC4 and the relative rotation angle θ when the relative rotation angle θ illustrated in FIG. 34 is changed stepwise as in a stepping motor.
相対的回転角度θをステップ的に変化させることは、入力交流電圧VAC1〜VAC4をオンオフするだけで簡単に実現でき、駆動回路の簡略化が図れる。 Changing the relative rotation angle θ stepwise can be realized simply by turning on / off the input AC voltages VAC1 to VAC4, and the drive circuit can be simplified.
なお、振動型アクチュエータの駆動周波数を、入力側磁気コイル63、64、65、66への入力電流の大きさや位相に応じて制御するようにしてもよい。これにより、駆動効率の改善を行うことも可能である。
Note that the drive frequency of the vibration type actuator may be controlled according to the magnitude and phase of the input current to the input side
また、図32に示すように4つの入力側磁気コイル63、64、65、66を、円周に沿って90度毎に設けたが、これに代わって、4つより多い数の入力側磁気コイルを、例えば60度、45度ごとに設けるようにしてもよい。
In addition, as shown in FIG. 32, four input side
また、光学式エンコーダ等の位置検出手段を使って回転位置の検出精度を補うことで、高速で高精度な回転制御を行うようにしてもよい。 Further, high-speed and high-precision rotation control may be performed by supplementing the rotational position detection accuracy using position detection means such as an optical encoder.
〔他の実施の形態〕
上記各実施の形態における振動型アクチュエータ駆動制御装置または駆動回路を、CPU,RAM,ROM、入出力装置等からなる情報処理装置によって構成するようにしてもよい。この場合、該CPUが制御プログラムを実行することによって、上記振動型アクチュエータ駆動制御装置または駆動回路が持つ各種機能を実現するようにする。
[Other Embodiments]
The vibration type actuator drive control device or drive circuit in each of the above embodiments may be configured by an information processing device including a CPU, RAM, ROM, input / output device and the like. In this case, the CPU executes the control program to realize various functions of the vibration type actuator drive control device or drive circuit.
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。 The object of the present invention is achieved by executing the following processing. That is, a storage medium recording software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus is stored in the storage medium. This is a process of reading the program code.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention. .
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。 Moreover, the following can be used as a storage medium for supplying the program code. For example, floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM or the like. Alternatively, the program code may be downloaded via a network.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記各実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。 The present invention also includes the case where the functions of the above-described embodiments are realized by executing the program code read by the computer. In addition, the OS (operating system) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instructions of the program code, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. This is also included.
更に、前述した各実施の形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。 Furthermore, the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiments are realized by the following processing. That is, the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing.
1、55、56、58、60 弾性体
2、3、4、35、36、37、38、59 圧電体(加振手段)
5、6、7、8、13、27、28、29、30、31、32、33、34、47、48、49、50、51、52、53、54、63、64、65、66、67、68 磁気コイル(第2の電圧発生手段)
9、57 平板(接触部材)
10、11、39、40、41、42、43、44、45、46、69、70 インダクタンス素子(第1の電圧発生手段)
12、15 交流電圧発生部
20、21、22、23 電極
14 電源電圧発生部
16、17 AC−DC変換部
18、19 乗算部
25、26 可変抵抗器
61 回転体
1, 55, 56, 58, 60
5, 6, 7, 8, 13, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 63, 64, 65, 66, 67, 68 Magnetic coil (second voltage generating means)
9, 57 Flat plate (contact member)
10, 11, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 69, 70 Inductance element (first voltage generating means)
12, 15
Claims (16)
第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、
前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2及び第3の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加して、前記弾性体を振動させる第2の電圧発生手段と
を有し、
前記第2の電圧発生手段は、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置。 An elastic body, a plurality of vibration means that vibrate the elastic body when a plurality of alternating voltages having different phases are applied thereto, and friction generated by vibration that is in pressure contact with the elastic body and is excited by the elastic body A vibration-type actuator drive control device for driving a vibration-type actuator having a contact member that moves relative to the elastic body by force;
A first voltage generating means for generating a first applied AC voltage having a first phase and applying the first applied AC voltage to the first vibrating means among the plurality of vibrating means;
The second and third phases have a second phase different from the first phase, and the amplitude increasing / decreasing directions change opposite to each other in accordance with a change in the relative positional relationship between the contact member and the elastic body . applying an AC voltage to generate a, is applied to the second vibration means of the plurality of vibrating means, we have a second voltage generating means for vibrating the elastic body,
The second voltage generating means receives the first and second AC voltages, and each amplitude varies according to the amplitude of the first and second AC voltages, and between the contact member and the elastic body. A vibration type actuator drive control device that generates the second and third applied AC voltages in which increasing and decreasing directions of amplitudes change in opposite directions according to a change in relative positional relationship between them.
前記第2の電圧発生手段によって発生される前記第2及び第3の印加交流電圧は、圧電体からなる前記第2の加振手段の両側に設けられた電極にそれぞれ給電されることを特徴とする請求項1記載の振動型アクチュエータ駆動制御装置。 The plurality of vibration means are piezoelectric bodies and bonded to the elastic bodies,
The second and third applied AC voltages generated by the second voltage generating means are respectively fed to electrodes provided on both sides of the second exciting means made of a piezoelectric material. The vibration type actuator drive control device according to claim 1.
前記第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じた第1及び第2の物理量を発生する第1及び第2の物理量発生手段と、
前記第1及び第2の物理量発生手段との相対的位置関係に応じた比で前記第1及び第2の物理量がそれぞれ合成された第3及び第4の物理量をそれぞれ検出して前記第2及び第3の印加交流電圧をそれぞれ出力する第1及び第2の物理量検出手段と
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の振動型アクチュエータ駆動制御装置。 The second voltage generating means includes
Receiving the first and second alternating voltage, and the first and second physical quantity generating means for generating a first and a second physical quantity corresponding to the amplitude of the first and second alternating voltage,
Third and fourth physical quantity detected and the second and respectively the relative position of the first and second physical quantity at a ratio corresponding to the relationship are respectively combined with the first and second physical quantity generating means vibration type actuator drive control device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a first and second physical quantity detecting means for outputting a third the applied AC voltage, respectively.
前記第2の電圧発生手段によって発生された前記第2及び第3の印加交流電圧の各振幅の平均振幅に応じた振幅を有する交流電圧を合成する合成手段と、
前記合成手段によって合成された交流電圧の位相をシフトする位相シフト手段と
を含む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駆動制御装置。 The first voltage generating means includes
A synthesizing unit that synthesizes an AC voltage having an amplitude corresponding to an average amplitude of the amplitudes of the second and third applied AC voltages generated by the second voltage generating unit;
Vibration type actuator drive controller according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a phase shifting means for shifting the phase of the AC voltage that is synthesized by the synthesizing means.
第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、
前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2及び第3の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加して、前記弾性体を振動させる第2の電圧発生手段と
を有し、
前記第2の電圧発生手段は、
所定の周波数をもつ交流電圧を発生する交流電圧発生手段と、
第1及び第2の入力直流電圧または第1及び第2の入力交流電圧に応じて第3及び第4の直流電圧をそれぞれ出力するとともに、該第3及び第4の直流電圧を、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて互いに逆方向に増減させる直流電圧出力手段と、
前記交流電圧発生手段から出力された交流電圧の振幅値に前記直流電圧出力手段から出力された前記第3及び第4の直流電圧の各値をそれぞれ乗算して前記第2及び第3の印加交流電圧をそれぞれ発生する乗算手段と
を含むことを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置。 An elastic body, a plurality of vibration means that vibrate the elastic body when a plurality of alternating voltages having different phases are applied thereto, and friction generated by vibration that is in pressure contact with the elastic body and is excited by the elastic body A vibration-type actuator drive control device for driving a vibration-type actuator having a contact member that moves relative to the elastic body by force;
A first voltage generating means for generating a first applied AC voltage having a first phase and applying the first applied AC voltage to the first vibrating means among the plurality of vibrating means;
The second and third phases have a second phase different from the first phase, and the amplitude increasing / decreasing directions change opposite to each other in accordance with a change in the relative positional relationship between the contact member and the elastic body. A second voltage generating means for generating the applied AC voltage and applying it to the second vibrating means of the plurality of vibrating means to vibrate the elastic body;
Have
The second voltage generating means includes
AC voltage generating means for generating an AC voltage having a predetermined frequency;
Third and fourth DC voltage outputs respectively in response to first and second input DC voltage or the first and second input AC voltage, a third and a fourth direct voltage, the contact member DC voltage output means for increasing or decreasing in opposite directions according to a change in the relative positional relationship between the elastic body and the elastic body,
The DC voltage and the second and third applied alternating current by multiplying respectively the values of the third and fourth DC voltage outputted from the output means to the amplitude value of the output AC voltage from the AC voltage generation means dynamic actuator drive control unit vibration you; and a multiplying means for generating a voltage, respectively.
第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、
前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2および第3の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2および第3の加振手段にそれぞれ印加して、前記弾性体を逆位相で振動させる第2の電圧発生手段と
を有し、
前記第2の電圧発生手段は、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置。 An elastic body, a plurality of vibration means that vibrate the elastic body when a plurality of alternating voltages having different phases are applied thereto, and friction generated by vibration that is in pressure contact with the elastic body and is excited by the elastic body A vibration-type actuator drive control device for driving a vibration-type actuator having a contact member that moves relative to the elastic body by force;
A first voltage generating means for generating a first applied AC voltage having a first phase and applying the first applied AC voltage to the first vibrating means among the plurality of vibrating means;
Second and third, which have a second phase different from the first phase, and whose amplitude increasing / decreasing directions change opposite to each other in accordance with a change in the relative positional relationship between the contact member and the elastic body. A second voltage generating means for generating the applied AC voltage and applying the AC voltage to the second and third vibrating means of the plurality of vibrating means, respectively, to vibrate the elastic body in an opposite phase. And
The second voltage generating means receives the first and second AC voltages, and each amplitude varies according to the amplitude of the first and second AC voltages, and between the contact member and the elastic body. A vibration type actuator drive control device that generates the second and third applied AC voltages in which increasing and decreasing directions of amplitudes change in opposite directions according to a change in relative positional relationship between them.
第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生手段と、
前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて大きさの増減方向が互いに逆に変化する2つの物理量を発生する位置−物理量変換手段と、
前記位置−物理量変換手段によって発生された2つの物理量の差または和に応じた振幅をもつ第2の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加する第2の電圧発生手段と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御装置。 An elastic body, a plurality of vibration means that vibrate the elastic body when a plurality of alternating voltages having different phases are applied thereto, and friction generated by vibration that is in pressure contact with the elastic body and is excited by the elastic body A vibration-type actuator drive control device for driving a vibration-type actuator having a contact member that moves relative to the elastic body by force;
A first voltage generating means for generating a first applied AC voltage having a first phase and applying the first applied AC voltage to the first vibrating means among the plurality of vibrating means;
Two physical quantities having a second phase different from the first phase and whose magnitude increasing / decreasing directions change in opposite directions according to a change in a relative positional relationship between the contact member and the elastic body. The generated position-physical quantity conversion means;
A second applied AC voltage having an amplitude corresponding to the difference or sum of the two physical quantities generated by the position-physical quantity conversion means is generated and applied to the second excitation means among the plurality of excitation means. And a second voltage generating means. A vibration type actuator drive control device comprising:
第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生ステップと、
前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2及び第3の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加して、前記弾性体を振動させる第2の電圧発生ステップと
を有し、
前記第2の電圧発生ステップでは、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御方法。 An elastic body, a plurality of vibration means that vibrate the elastic body when a plurality of alternating voltages having different phases are applied thereto, and friction generated by vibration that is in pressure contact with the elastic body and is excited by the elastic body In a vibration actuator drive control method for driving a vibration actuator having a contact member that moves relative to the elastic body by force,
A first voltage generating step of generating a first applied AC voltage having a first phase and applying the first applied AC voltage to the first vibrating means of the plurality of vibrating means;
The second and third phases have a second phase different from the first phase, and the amplitude increasing / decreasing directions change opposite to each other in accordance with a change in the relative positional relationship between the contact member and the elastic body . generates the applied AC voltage, is applied to the second vibration means of the plurality of vibrating means, it has a second voltage generating step of vibrating the elastic body,
In the second voltage generation step, the first and second AC voltages are received, the amplitudes change according to the amplitudes of the first and second AC voltages, and the contact member and the elastic body A vibration type actuator drive control method characterized by generating the second and third applied AC voltages in which increasing and decreasing directions of each amplitude change in opposite directions according to a change in relative positional relationship between them.
前記第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じた第1及び第2の物理量を発生する第1及び第2の物理量発生手段と、
前記第1及び第2の物理量発生手段との相対的位置関係に応じた比で前記第1及び第2の物理量がそれぞれ合成された第3及び第4の物理量をそれぞれ検出して前記第2及び第3の印加交流電圧をそれぞれ出力する第1及び第2の物理量検出手段と
を備え、
前記第1及び第2の交流電圧の各振幅を変化させて、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係を変化させるステップをさらに有することを特徴とする請求項13記載の振動型アクチュエータ駆動制御方法。 The vibration type actuator is
Receiving the first and second alternating voltage, and the first and second physical quantity generating means for generating a first and a second physical quantity corresponding to the amplitude of the first and second alternating voltage,
Third and fourth physical quantity detected and the second and respectively the relative position of the first and second physical quantity at a ratio corresponding to the relationship are respectively combined with the first and second physical quantity generating means First and second physical quantity detection means for outputting a third applied AC voltage,
The vibration according to claim 13 , further comprising a step of changing a relative positional relationship between the contact member and the elastic body by changing amplitudes of the first and second AC voltages. Type actuator drive control method.
第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生ステップと、
前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて振幅の増減方向が互いに逆に変化する第2および第3の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2および第3の加振手段にそれぞれ印加して、前記弾性体を逆位相で振動させる第2の電圧発生ステップと
を有し、
前記第2の電圧発生ステップでは、第1及び第2の交流電圧を受け取り、該第1及び第2の交流電圧の振幅に応じて各振幅が変化するとともに、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて各振幅の増減方向が互いに逆方向に変化する前記第2及び第3の印加交流電圧を発生することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御方法。 An elastic body, a plurality of vibration means that vibrate the elastic body when a plurality of alternating voltages having different phases are applied thereto, and friction generated by vibration that is in pressure contact with the elastic body and is excited by the elastic body In a vibration actuator drive control method for driving a vibration actuator having a contact member that moves relative to the elastic body by force,
A first voltage generating step of generating a first applied AC voltage having a first phase and applying the first applied AC voltage to the first vibrating means of the plurality of vibrating means;
Second and third, which have a second phase different from the first phase, and whose amplitude increasing / decreasing directions change opposite to each other in accordance with a change in the relative positional relationship between the contact member and the elastic body. A second voltage generating step of generating the applied AC voltage and applying the AC voltage to the second and third vibration means of the plurality of vibration means, respectively, to vibrate the elastic body in an opposite phase. And
In the second voltage generation step, the first and second AC voltages are received, the amplitudes change according to the amplitudes of the first and second AC voltages, and the contact member and the elastic body A vibration type actuator drive control method characterized by generating the second and third applied AC voltages in which increasing and decreasing directions of each amplitude change in opposite directions according to a change in relative positional relationship between them.
第1の位相をもつ第1の印加交流電圧を発生して、前記複数の加振手段のうちの第1の加振手段に印加する第1の電圧発生ステップと、
前記第1の位相とは異なる第2の位相をもち、前記接触部材と前記弾性体との間の相対的位置関係の変化に応じて大きさの増減方向が互いに逆に変化する2つの物理量を発生する位置−物理量変換ステップと、
前記位置−物理量変換ステップにおいて発生された2つの物理量の差または和に応じた振幅をもつ第2の印加交流電圧を発生し、前記複数の加振手段のうちの第2の加振手段に印加する第2の電圧発生ステップと
を有することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動制御方法。 An elastic body, a plurality of vibration means that vibrate the elastic body when a plurality of alternating voltages having different phases are applied thereto, and friction generated by vibration that is in pressure contact with the elastic body and is excited by the elastic body In a vibration actuator drive control method for driving a vibration actuator having a contact member that moves relative to the elastic body by force,
A first voltage generating step of generating a first applied AC voltage having a first phase and applying the first applied AC voltage to the first vibrating means of the plurality of vibrating means;
Two physical quantities having a second phase different from the first phase and whose magnitude increasing / decreasing directions change in opposite directions according to a change in a relative positional relationship between the contact member and the elastic body. The generated position-physical quantity conversion step;
A second applied AC voltage having an amplitude corresponding to the difference or sum of the two physical quantities generated in the position-physical quantity conversion step is generated and applied to the second vibrating means among the plurality of vibrating means. A vibration type actuator drive control method comprising: a second voltage generation step.
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