JP6286645B2 - アクチュエータの駆動方法 - Google Patents
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Description
本発明のアクチュエータの駆動方法は、電圧が印加されて変形し、その変形を少なくとも一軸方向の変位として出力する圧電素子を備えるアクチュエータの駆動開始時に、印加電圧Vb2を圧電素子に印加し、Vb2が印加された時に圧電素子が示す静電容量値b2を検出すると共に、印加電圧Vb1を圧電素子に印加し、Vb1が印加された時に圧電素子が示す静電容量値b1を検出し、
次に、静電容量値の差分b1−b2を所望のビット数に置き換え、差分b1−b2をビット数分の指定値に割り振ると共に、目標静電容量値bBをb1からb2の範囲内で設定し、
更に、目標静電容量値bBを設定した時点で圧電素子が示している静電容量値bAを検出し、圧電素子が静電容量値bAを示す時に印加される電圧Vaを検出し、
以後、静電容量値bAを変更して目標静電容量値bBに一致させるか、
又は静電容量値bAを変更して(目標静電容量値bB±bBの5(%))内に入れるか、
もしくは規定回数nに到達するまで、検出される電圧Vaの変更を繰り返すことを特徴とする。
次に、変更した電圧Vaの印加時に圧電素子が示す新たな静電容量値bAを検出し、その静電容量値bAと目標静電容量値bBを比較し、
静電容量値bAと目標静電容量値bBが一致する場合かもしくは静電容量値bAが(目標静電容量値bB±bBの5(%))内に入る場合は、印加電圧Vaの変更を終了し、
一方、静電容量値bAと目標静電容量値bBが不一致の場合か、静電容量値bAが(目標静電容量値bB±bBの5(%))内に入らない場合は、静電容量値bAと目標静電容量値bBが一致するまでかもしくは静電容量値bAが(目標静電容量値bB±bBの5(%))内に入るまで印加電圧Vaの変更を繰り返すか、もしくは規定回数nに到達するまで印加電圧の変更を繰り返す。
電圧Vaの変更を、ΔVを電圧Vaに加算又は減算することによって行い、
更に、目標静電容量値bBに対する静電容量値bAの大小関係が、bB>bAからbB<bAに変わるか、または、bB<bAからbB>bAに変わる度に、ΔVの値を次第に小さくすることが好ましい。
次にそのΔVの値を加算又は減算して電圧Vaを検出し、
目標静電容量値bBに対する静電容量値bAの大小関係が変わる度に、検出した電圧Vaと印加電圧VBとの差分(印加電圧VB−電圧Va)の絶対値を新たなΔVの値とし、そのΔVの値を加算又は減算して電圧Vaを検出し、
以後、電圧Vaが検出される度に、印加電圧VB−電圧Vaの絶対値を新たなΔVの値と変更し、変更の度にΔVの値を小さくし、そのΔVの値を加算又は減算して電圧Vaを検出することが好ましい。
大小関係が変更した際にΔVの値を前記電圧Va未満の更に小さい値に設定し、
以後、目標静電容量値bBに対する静電容量値bAの大小関係が変わるまで、ΔVの値を保持して、そのΔVの値を電圧Vaに加算又は減算し続けて電圧Vaを検出することが好ましい。
(2)電圧Vb2(V)印加に伴い、圧電素子が示す静電容量値b2(nF)を静電容量センサにより検出する。
(3)次に電圧Vb1(V)を、PCからファンクションジュネレータ及びピエゾアンプを介して、レンズアクチュエータの圧電素子に印加する。
(4)電圧Vb1(V)印加に伴い、圧電素子が示す静電容量値b1(nF)を静電容量センサにより検出する。
(5)次に、圧電素子の静電容量値の差分b1−b2(nF)をPCにより計算し、計算された静電容量値範囲をPCにより所望のビット数に置き換える。
(6)b1−b2(nF)をビット数分の指定値に割り振る。
(7)次に目標静電容量値bB(nF)を、b1(nF)からb2(nF)の範囲内で設定する。(一例として、目標静電容量値bB=b2(nF)と設定(Vb2(V)印加時の静電容量値)。)
(8)更に、目標静電容量値b2(nF)を設定した時点で圧電素子が示している静電容量値bA(nF)を静電容量センサにより検出し、PCに入力する。
(9)圧電素子が静電容量値bA(nF)を示す時に印加される電圧Va(V)を検出する。
(12)電圧Vaの減算の度に、カウンターtuに1を加える。
(13)変更された新たな印加電圧Va(V)印加時に、圧電素子が示す静電容量値bA(nF)を静電容量センサにより検出し、その静電容量値bA(nF)と目標静電容量値b2(nF)を比較する。比較の結果、2つの静電容量値bA(nF)とb2(nF)が一致するか、もしくは静電容量値bA (nF)が(目標静電容量値b2±b2の5(%)(nF))内に入る場合は、印加電圧Va(V)及び静電容量値bA(nF)の制御を終了する。
(15)比較の結果、再度bA(nF)<b2(nF)の場合は、前述した過程と同様に印加電圧Va (V)を新たな値に変更し、カウンターtuに1を加えながら新たな電圧値の印加時に圧電素子が示す静電容量値bA(nF)と目標静電容量値b2(nF)を比較する。この2つの静電容量値(nF)が一致するかもしくは静電容量値bA (nF)が(目標静電容量値b2±b2の5(%)(nF))内に入るまで上記過程を繰り返すか、又はカウンターtuが規定した回数nに到達するまで印加電圧(Va(V)から新たな電圧値に変更された電圧)の変更を繰り返す。その後、圧電素子の印加電圧及び静電容量の制御を終了する。
(17)bA(nF)<b2(nF)の場合の処理を経ず、最初にbA(nF)>b2(nF)の処理を行う場合、tuは0なので、Va値に対して小さな電圧幅で且つ予め設定された任意のΔV(V)を電圧Vaに加算して、ΔV(V)が加算された新たなVaに印加電圧を変更する。
(18)電圧Vaの加算の度に、カウンターtdに1を加える。
(19)変更された新たな印加電圧Va(V)印加時に、圧電素子が示す静電容量値bA(nF)を静電容量センサにより検出し、その静電容量値bA(nF)と目標静電容量値b2(nF)を比較する。比較の結果、2つの静電容量値bA(nF)とb2(nF)が一致するか、もしくは静電容量値bA (nF)が(目標静電容量値b2±b2の5(%)(nF))内に入る場合は、印加電圧Va(V)及び静電容量値bA(nF)の制御を終了する。
(21)比較の結果、再度bA(nF)>b2(nF)の場合は、前述した過程と同様に印加電圧Va (V)を新たな値に変更し、カウンターtdに1を加えながら新たな電圧値の印加時に圧電素子が示す静電容量値bA(nF)と目標静電容量値b2(nF)を比較する。この2つの静電容量値(nF)が一致するかもしくは静電容量値bA (nF)が(目標静電容量値b2±b2の5(%)(nF))内に入るまで上記過程を繰り返すか、又はカウンターtdが規定した回数nに到達するまで印加電圧(Va(V)から新たな電圧値に変更された電圧)の変更を繰り返す。その後、圧電素子の印加電圧及び静電容量の制御を終了する。
2 温度補償ブロック
3 第1梃子部
4 背面板
5 第2梃子部
6 補強用ブロック
7 可動部材
8 ベース部
Claims (4)
- 電圧が印加されて変形し、その変形を少なくとも一軸方向の変位として出力する圧電素子を備えるアクチュエータの駆動開始時に、印加電圧Vb2を圧電素子に印加し、Vb2が印加された時に圧電素子が示す静電容量値b2を検出すると共に、印加電圧Vb1を圧電素子に印加し、Vb1が印加された時に圧電素子が示す静電容量値b1を検出し、
次に、静電容量値の差分b1−b2を所望のビット数に置き換え、差分b1−b2をビット数分の指定値に割り振ると共に、目標静電容量値bBをb1からb2の範囲内で設定し、
更に、目標静電容量値bBを設定した時点で圧電素子が示している静電容量値bAを検出し、圧電素子が静電容量値bAを示す時に印加される電圧Vaを検出し、
以後、静電容量値bAを変更して目標静電容量値bBに一致させるか、
又は静電容量値bAを変更して(目標静電容量値bB±bBの5(%))内に入れるか、
もしくは規定回数nに到達するまで、検出される電圧Vaの変更を繰り返すことを特徴とする、アクチュエータの駆動方法。 - 前記静電容量値bAの変更を、前記目標静電容量値bBが示す印加電圧VBに前記電圧Vaを近づけることで行い、
前記電圧Vaの変更を、ΔVを前記電圧Vaに加算又は減算することによって行い、
更に、前記目標静電容量値bBに対する前記静電容量値bAの大小関係が、前記bB>前記bAから前記bB<前記bAに変わるか、または、前記bB<前記bAから前記bB>前記bAに変わる度に、ΔVの値を次第に小さくすることを特徴とする、請求項1記載のアクチュエータの駆動方法。 - 前記ΔVの値を、|前記印加電圧VB−前記電圧Va|と設定し、
次にそのΔVの値を加算又は減算して前記電圧Vaを検出し、
前記目標静電容量値bBに対する前記静電容量値bAの大小関係が変わる度に、検出した前記電圧Vaと前記印加電圧VBとの差分(前記印加電圧VB−前記電圧Va)の絶対値を新たな前記ΔVの値とし、そのΔVの値を加算又は減算して前記電圧Vaを検出し、
以後、前記電圧Vaが検出される度に、前記印加電圧VB−前記電圧Vaの絶対値を新たな前記ΔVの値と変更し、変更の度に前記ΔVの値を小さくし、そのΔVの値を加算又は減算して前記電圧Vaを検出することを特徴とする、請求項2記載のアクチュエータの駆動方法。 - 前記ΔVの値を前記電圧Va未満に設定し、
前記目標静電容量値bBに対する前記静電容量値bAの大小関係が変わるまで、前記ΔVの値を保持して、そのΔVの値を前記電圧Vaに加算又は減算し続けて前記電圧Vaを検出し、
前記大小関係が変更した際にΔVの値を前記電圧Va未満の更に小さい値に設定し、
以後、前記目標静電容量値bBに対する前記静電容量値bAの大小関係が変わるまで、前記ΔVの値を保持して、そのΔVの値を前記電圧Vaに加算又は減算し続けて前記電圧Vaを検出することを特徴とする、請求項2記載のアクチュエータの駆動方法。
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