JP7016906B2 - 振動型アクチュエータの制御装置、駆動装置、交換用レンズ、撮像装置、自動ステージ、および振動型アクチュエータの制御方法 - Google Patents
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Description
前記振動子と前記被駆動部材との相対位置と前記相対位置に関する指令値との差である第1の偏差を取得する手段と、
前記相対位置の目標位置と前記相対位置との差である第2の偏差に基づいてゲインを求め、前記第2の偏差の減少に応じて前記ゲインを減少させるように構成されるゲイン調整手段と、
前記第1の偏差と前記ゲインを用いて前記振動子を制御する制御量を出力する制御量演算部と、
前記制御量演算部が出力した前記制御量が入力され、前記制御量を位相差と周波数の少なくとも一方に関する制御信号に変換し、前記制御信号を前記振動子の前記駆動部へ出力する制御パラメータ生成部、
を制御部に備えていることを特徴とする振動型アクチュエータの制御装置に関する。
前記振動子と被駆動部材との相対位置に関する指令値と前記相対位置との差である第1の偏差を求める工程と、
前記相対位置の目標位置と前記相対位置との差である第2の偏差に基づきゲインを求め、前記第2の偏差の減少に応じて前記ゲインを減少させる工程と、
前記ゲインと前記第1の偏差の両方に基づいた制御量により、前記制御量を位相差と周波数の少なくとも一方に関する制御信号に変換する工程と、
前記制御信号により前記振動子の駆動用の交流信号を生成する工程と、
を有する振動型アクチュエータの制御方法に関する。
本発明に適用できる振動型アクチュエータの一例について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態の振動型アクチュエータは、振動子、及び被駆動部材を有する。
次に、振動型駆動装置の制御装置における他の実施の形態を説明する。本実施の形態の、振動型アクチュエータの制御装置は、目標位置での停止後に確実に整定することができ、尚且つ駆動電力を低減できる。
第1及び第2の実施の形態では、振動型アクチュエータの制御装置は、撮像装置のオートフォーカス用のレンズ駆動に用いる例を説明したが、本発明の適用例はこれに限定されない。例えば、図16に示すように、手ぶれ補正時のレンズや撮像素子の駆動に用いることもできる。図16(a)は、撮像装置60の外観を示す平面図(上面図)である。また、図16(b)は、撮像装置60の内部構造の概略図である。
102 第2の偏差
103 第2の偏差に基づき変化するゲイン
104 制御量
105 指令値生成手段
106 目標位置
107 制御量演算部
108 ゲイン調整手段
109 位相差変換部
110 周波数変換部
111 位相差‐周波数判定部
112 交流信号生成手段
113 昇圧回路
114 振動子
115 被駆動部材
116 電圧調整手段
117 位置検出手段
Claims (22)
- 振動子と前記振動子の振動によって駆動する被駆動部材を備えた振動波アクチュエータの制御装置であって、
前記振動子と前記被駆動部材との相対位置と前記相対位置に関する指令値との差である第1の偏差を取得する手段と、
前記相対位置の目標位置と前記相対位置との差である第2の偏差に基づいてゲインを求め、前記第2の偏差の減少に応じて前記ゲインを減少させるように構成されるゲイン調整手段と、
前記第1の偏差と前記ゲインを用いて前記振動子を制御する制御量を出力する制御量演算部と、
前記制御量演算部が出力した前記制御量が入力され、前記制御量を位相差と周波数の少なくとも一方に関する制御信号に変換し、前記制御信号を前記振動子の前記駆動部へ出力する制御パラメータ生成部、
を制御部に備えていることを特徴とする振動型アクチュエータの制御装置。 - 前記制御量演算部は、前記制御量を制御パラメータ生成部が備える位相差変換部および周波数変換部へ出力する請求項1に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記制御パラメータ生成部は、前記駆動部による交流信号の前記振動子への印加により前記振動子に生じる楕円運動の、楕円比、振幅、及び駆動方向の少なくとも1つを制御するための前記制御信号を前記位相差変換部および前記周波数変換部の少なくとも一方が生成する請求項2に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記交流信号は、位相、周波数又は駆動電圧を有することを特徴とする、請求項3に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記制御部は前記交流信号のパルス幅情報を出力する電圧調整手段をさらに有し、
前記駆動部は、前記制御パラメータ生成部の出力と前記電圧調整手段の出力に基づいて、前記交流信号を生成する請求項3または4に記載の振動型アクチュエータの制御装置。 - 前記振動子への前記交流信号の印加により、前記振動子に楕円運動が生じ、それによって前記振動子と前記被駆動部材との相対位置が変化する請求項5に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記制御部は、振動型アクチュエータの減速駆動期間及び停止駆動期間において、前記第2の偏差の減少に応じて前記ゲインを減少させるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記制御部は、振動型アクチュエータの減速開始から前記第2の偏差がゼロになるまで、前記第2の偏差の減少に応じて前記ゲインを減少させるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記ゲイン調整手段は、前記第2の偏差がある値になった時、前記ゲインの符号を反転させる、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記ゲイン調整手段は、前記第2の偏差が減少する際に前記第2の偏差がある値になる前に前記ゲインを減少させるよう構成されており、前記第2の偏差が前記ある値になった時、前記ある値よりも前記第2の偏差が減少する際に、前記ゲインを増加させる、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記ある値は、停止整定時の目標精度に相当する偏差である、請求項9または10に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記制御量は、前記第1の偏差をPID演算した値に前記ゲインを乗算した結果である、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記制御量は、前記第1の偏差と前記ゲインを乗算した値を、PID演算した結果である、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 前記振動子と前記被駆動部材との相対位置を検出する位置検出手段を有する請求項1乃至13のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
- 振動子と前記振動子の振動によって駆動する被駆動部材を備えた振動波アクチュエータと、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置と、を備える駆動装置。 - レンズと、
前記被駆動部材を駆動することで前記レンズを駆動する機構と、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置と、を備えた交換用レンズ。 - 撮像素子と、
レンズと、
前記被駆動部材を駆動することで前記レンズを駆動する機構と、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置と、を備えた撮像装置。 - レンズと、
撮像素子と、
前記被駆動部材を駆動することで前記撮像素子を駆動する機構と、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置と、を備えた撮像装置。 - ステージと、
前記被駆動部材を駆動することで前記ステージを駆動する機構と、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータの制御装置と、を備えた自動ステージ。 - 振動子と前記振動子に接触された被駆動部材とを有する振動型アクチュエータの制御方法において、
前記振動子と被駆動部材との相対位置に関する指令値と前記相対位置との差である第1の偏差を求める工程と、
前記相対位置の目標位置と前記相対位置との差である第2の偏差に基づきゲインを求め、前記第2の偏差の減少に応じて前記ゲインを減少させる工程と、
前記ゲインと前記第1の偏差の両方に基づいた制御量により、前記制御量を位相差と周波数の少なくとも一方に関する制御信号に変換する工程と、
前記制御信号により前記振動子の駆動用の交流信号を生成する工程と、
を有する振動型アクチュエータの制御方法。 - 前記制御パラメータは、前記交流信号によって駆動される振動子の駆動部に生じる楕円運動の楕円比、振幅、又は駆動方向を制御するためのパラメータである請求項20に記載の振動型アクチュエータの制御方法。
- 前記交流信号は、位相、周波数、又は駆動電圧が設定されることを特徴とする、請求項21に記載の振動型アクチュエータの制御方法。
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