JP6833439B2 - 振動型駆動装置とその制御方法及び電子機器 - Google Patents
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Description
2 支持部材
3 固定部材
4 移動体
8 係合ピン
9 係合部
10,10A,10B 出力軸
29 スライダ
30 振動体
100,100A 並進駆動装置
Claims (11)
- 移動体と、
振動型アクチュエータを備える複数の駆動ユニットと、
前記複数の駆動ユニットを支持する支持部材と、
前記振動型アクチュエータを制御する制御装置と、を有し、
前記振動型アクチュエータは、
電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、
前記振動体と接触する接触体と、を備え、
前記複数の駆動ユニットはそれぞれ、前記制御装置により制御される交流電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されて前記振動体に振動が励起されることにより、前記振動体と前記接触体とが相対移動することで生じる推力を出力し、
前記移動体と前記支持部材とは、前記移動体が前記複数の駆動ユニットからの推力を受けることによって相対的に移動可能に配置された振動型駆動装置であって、
前記制御装置により前記振動型アクチュエータを制御する場合には、前記移動体を摩擦により所定の位置に係合させる動作または係合された状態を解除する動作を行う第1の場合と、前記移動体の前記摩擦による前記係合が解除された状態を維持して、前記複数の駆動ユニットと前記移動体とを相対移動させる動作を行う第2の場合と、があり、
前記制御装置は、
前記第1の場合には、前記振動型アクチュエータの推力が最大となる周波数を含む周波数範囲にある第1の周波数を前記交流電圧の起動周波数に設定して位相差のみを変更することにより、前記振動体と前記接触体との相対的な移動速度を制御し、
前記第2の場合には、前記第1の周波数よりも低く且つ第2の周波数よりも高い第3の周波数を前記交流電圧の起動周波数に設定して周波数を変更することにより、前記振動体と前記接触体との相対的な移動速度を制御し、
前記第2の周波数は、前記振動体と前記接触体の相対的な移動速度が最大となる周波数であることを特徴とする振動型駆動装置。 - 前記第1の周波数は、前記第1の場合に、前記振動体と前記接触体とを相対移動させるための負荷の大きさを超える推力を発生することができる周波数の範囲内の周波数であることを特徴とする請求項1に記載の振動型駆動装置。
- 前記第2の周波数は、前記接触体に対して外部から負荷を与えない状態で前記振動体と前記接触体とを相対移動させたときの速度が最大となる周波数であることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動型駆動装置。
- 前記制御装置は、前記交流電圧の起動周波数を前記第1の周波数に設定して前記振動型アクチュエータを起動した場合には、予め設定された位相差の上限値から下限値までの範囲で前記第1の周波数の位相差を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
- 前記制御装置は、前記交流電圧の起動周波数を前記第3の周波数に設定して前記振動型アクチュエータを起動した場合には、予め設定された位相差の上限値から下限値までの範囲で前記第3の周波数の位相差を変更することにより、前記振動体と前記接触体との相対的な移動速度を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
- 前記制御装置は、前記交流電圧の位相差が前記予め設定された位相差の上限値または下限値となった場合、前記第2の周波数を下限として前記交流電圧の周波数を変更することにより前記振動体と前記接触体との相対的な移動速度を制御することを特徴とする請求項5に記載の振動型駆動装置。
- 前記第1の場合とは、前記振動体と前記接触体とを相対移動させるための負荷が相対的に大きい状態で前記振動型アクチュエータを駆動する場合であり、
前記第2の場合とは、前記負荷が相対的に小さい状態で前記振動型アクチュエータを駆動する場合であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。 - 前記振動体は、
平板状の弾性体と、
前記弾性体の一方の面に設けられ、前記接触体と接触する突起部と、を有し、
前記電気−機械エネルギ変換素子は、前記弾性体の他方の面に設けられ、
前記振動体に2つの異なる振動モードの振動を同時に励起することによって前記突起部に生じさせた楕円振動により前記接触体が摩擦駆動されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。 - 移動体と、
振動型アクチュエータを備える複数の駆動ユニットと、
前記複数の駆動ユニットを支持する支持部材と、
前記振動型アクチュエータを制御する制御装置と、を有し、
前記振動型アクチュエータは、
電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、
前記振動体と接触する接触体と、を備え、
前記複数の駆動ユニットは、前記制御装置により制御される交流電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されて前記振動体に振動が励起されることにより、前記振動体と前記接触体とが相対移動することで生じる推力を出力し、
前記移動体と前記支持部材とは、前記移動体が前記複数の駆動ユニットからの推力を受けることによって相対的に移動可能に配置された振動型駆動装置の制御方法であって、
前記制御装置により前記振動型アクチュエータを制御する場合には、前記移動体を摩擦により所定の位置に係合させる動作または係合された状態を解除する動作を行う第1の場合と、前記移動体の前記摩擦による前記係合が解除された状態を維持して、前記複数の駆動ユニットと前記移動体とを相対移動させる動作を行う第2の場合と、があり、
前記第1の場合には、前記振動型アクチュエータの推力が最大となる周波数を含む周波数範囲にある第1の周波数を前記交流電圧の起動周波数に設定して位相差のみを変更することにより、前記振動体と前記接触体との相対的な移動速度を制御し、
前記第2の場合には、前記第1の周波数よりも低く且つ第2の周波数よりも高い第3の周波数を前記交流電圧の起動周波数に設定して周波数を変更することにより、前記振動体と前記接触体との相対的な移動速度を制御し、
前記第2の周波数は、前記振動体と前記接触体の相対的な移動速度が最大となる周波数であることを特徴とする振動型駆動装置の制御方法。 - 前記第1の場合とは、前記振動体と前記接触体とを相対移動させるための負荷が相対的に大きい状態で前記振動型アクチュエータを駆動する場合であり、
前記第2の場合とは、前記負荷が相対的に小さい状態で前記振動型アクチュエータを駆動する場合であることを特徴とする請求項9に記載の振動型駆動装置の制御方法。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の振動型駆動装置と、
前記振動型駆動装置が備える振動型アクチュエータの出力を用いて位置決めされる部材と、を備えることを特徴とする電子機器。
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