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JP2019080490A - Vibration type actuator, lens barrel, camera, and control method - Google Patents

Vibration type actuator, lens barrel, camera, and control method Download PDF

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JP2019080490A
JP2019080490A JP2019026364A JP2019026364A JP2019080490A JP 2019080490 A JP2019080490 A JP 2019080490A JP 2019026364 A JP2019026364 A JP 2019026364A JP 2019026364 A JP2019026364 A JP 2019026364A JP 2019080490 A JP2019080490 A JP 2019080490A
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vibrator
drive
vibration
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frequency
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JP2019026364A
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Japanese (ja)
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真介 吉田
Shinsuke Yoshida
真介 吉田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

【課題】複数の振動子を同時に駆動させる際に駆動効率の低下を低減させることが可能な振動型アクチュエータを提供する。【解決手段】第1の振動子と、第2の振動子と、前記第1の振動子及び前記第2の振動子が共通して接触する摩擦部材と、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う駆動制御手段と、を有し、前記第1の振動子及び前記第2の振動子を振動させることで、前記第1の振動子及び前記第2の振動子と前記摩擦部材とが相対移動する振動型アクチュエータであって、前記駆動制御手段は、前記第1の振動子の駆動周波数と前記第2の振動子の駆動周波数の差分が前記摩擦部材の固有振動数と一致しないように、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う。【選択図】図1[Problem] To provide a vibration type actuator capable of reducing the decrease in drive efficiency when multiple vibrators are driven simultaneously. [Solution] A vibration type actuator having a first vibrator, a second vibrator, a friction member with which the first vibrator and the second vibrator are in contact in common, and a drive control means for controlling the drive of the first vibrator and the second vibrator, in which the first vibrator and the second vibrator are vibrated to cause relative movement between the first vibrator and the second vibrator and the friction member, and the drive control means controls the drive of the first vibrator and the second vibrator so that the difference between the drive frequency of the first vibrator and the drive frequency of the second vibrator does not match the natural frequency of the friction member. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、振動型アクチュエータ、レンズ鏡筒、カメラおよび制御方法に関する。   The present invention relates to a vibration type actuator, a lens barrel, a camera and a control method.

カメラやレンズの駆動源として、振動型アクチュエータの一つである超音波モータが広く採用されている。超音波モータは、高トルク出力、高い位置決め精度、静粛性などの特徴を有する。近年では、多群のズーム構成においても、比較的簡単な構造で小型に構成された機器が望まれており、複数の超音波モータで摩擦部材を共有する構成が考えられている。   An ultrasonic motor, which is one of vibration type actuators, is widely adopted as a drive source for cameras and lenses. Ultrasonic motors have features such as high torque output, high positioning accuracy, and quietness. In recent years, even in a multi-group zoom configuration, a compact device having a relatively simple structure is desired, and a configuration in which a friction member is shared by a plurality of ultrasonic motors is considered.

通常の超音波モータでは、複数の超音波モータを同時に独立駆動させる際、駆動周波数の差分により、うなり現象が発生し、駆動効率が低下していた。特許文献1は、複数の超音波モータの駆動周波数を一致させることで、うなり現象を低減させる技術を開示している。   In a normal ultrasonic motor, when driving a plurality of ultrasonic motors independently at the same time, a difference in driving frequency causes a beat phenomenon to lower the driving efficiency. Patent Document 1 discloses a technique for reducing the beat phenomenon by matching the drive frequencies of a plurality of ultrasonic motors.

特開2008−160913号公報JP, 2008-160913, A

特許文献1が開示する超音波モータでは、複数の超音波振動子に入力する駆動周波数が一致しているので、複数の超音波振動子をそれぞれ任意の速度で独立駆動させることができない。   In the ultrasonic motor disclosed in Patent Document 1, the drive frequencies input to the plurality of ultrasonic transducers coincide with each other, and therefore, the plurality of ultrasonic transducers can not be independently driven at an arbitrary speed.

本発明は、複数の振動子を同時に駆動させる際に駆動効率の低下を低減させることが可能な振動型アクチュエータを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a vibration-type actuator capable of reducing a decrease in drive efficiency when simultaneously driving a plurality of vibrators.

本発明の一実施形態の振動型アクチュエータは、第1の振動子と、第2の振動子と、前記第1の振動子及び前記第2の振動子が共通して接触する摩擦部材と、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う駆動制御手段と、を有し、前記第1の振動子及び前記第2の振動子を振動させることで、前記第1の振動子及び前記第2の振動子と前記摩擦部材とが相対移動する振動型アクチュエータであって、前記駆動制御手段は、前記第1の振動子の駆動周波数と前記第2の振動子の駆動周波数の差分が前記摩擦部材の固有振動数と一致しないように、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う。   The vibration-type actuator according to one embodiment of the present invention includes a first vibrator, a second vibrator, a friction member in common contact with the first vibrator and the second vibrator, and the friction member. Driving control means for performing driving control of the first vibrator and the second vibrator, and vibrating the first vibrator and the second vibrator to perform the first vibration The vibration type actuator in which the element and the second vibrator and the friction member move relative to each other, wherein the drive control means has a driving frequency of the first vibrator and a driving frequency of the second vibrator. The drive control of the first vibrator and the second vibrator is performed so that the difference does not coincide with the natural frequency of the friction member.

本発明によれば、複数の振動子を同時に駆動させる際に駆動効率の低下を低減させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the decrease in drive efficiency when simultaneously driving a plurality of vibrators.

振動型アクチュエータを示す図である。It is a figure showing a vibration type actuator. 超音波モータの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of an ultrasonic motor. 超音波モータの主要構成部を示す図である。It is a figure which shows the main structure parts of an ultrasonic motor. 超音波モータの制御処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining control processing of an ultrasonic wave motor. 超音波振動子の、駆動周波数と速度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the drive frequency and speed of an ultrasonic transducer. 実施例2において適用される圧電素子を示す図である。FIG. 7 is a view showing a piezoelectric element applied in Example 2; 超音波振動子を構成する圧電素子の電極に入力される駆動信号である。It is a drive signal input to the electrode of the piezoelectric element which comprises an ultrasonic transducer | vibrator. 超音波振動子の駆動周波数fと速度vとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the drive frequency f of an ultrasonic transducer, and the speed v.

(実施例1)
以下に、本実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明では、デジタルカメラのレンズ鏡筒などを駆動する振動型アクチュエータとしてユニット化された超音波モータを例にとって説明する。しかし、本発明の使用用途は、超音波モータに限定されるものではない。
Example 1
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail based on the attached drawings. In the following description, an ultrasonic motor unitized as a vibration-type actuator for driving a lens barrel or the like of a digital camera will be described as an example. However, the use application of the present invention is not limited to the ultrasonic motor.

図1は、実施例1の振動型アクチュエータを示す図である。
図1に示す振動型アクチュエータは、第1の超音波モータ101aと第2の超音波モータ101bとを備える一つの超音波モータとして機能する。図1(A)は、振動型アクチュエータの断面図である。図1(A)では、第1の超音波モータ101aと第2の超音波モータ101bが示されている。図1(B)は、第1の超音波モータ101aの部分拡大図である。図2は、超音波モータの分解斜視図である。
FIG. 1 is a view showing a vibration-type actuator of a first embodiment.
The vibration-type actuator shown in FIG. 1 functions as one ultrasonic motor including a first ultrasonic motor 101a and a second ultrasonic motor 101b. FIG. 1A is a cross-sectional view of a vibration-type actuator. In FIG. 1A, a first ultrasonic motor 101a and a second ultrasonic motor 101b are shown. FIG. 1 (B) is a partially enlarged view of the first ultrasonic motor 101a. FIG. 2 is an exploded perspective view of the ultrasonic motor.

本実施例では、第1の超音波モータ101aと第2の超音波モータ101bを同じ構成としており、説明を簡単にするために、図1(B)においては代表して第1の超音波モータ101aの部分のみ示している。なお、振動型アクチュエータが、異なる構成の超音波モータを有していてもよい。   In the present embodiment, the first ultrasonic motor 101a and the second ultrasonic motor 101b have the same configuration, and in order to simplify the description, the first ultrasonic motor is representatively shown in FIG. 1 (B). Only the portion 101a is shown. The vibration type actuator may have ultrasonic motors of different configurations.

また、図2においても、第1の超音波モータ101a部のみ分解状態を表しており、共通する部分の説明については省略する。ただし、超音波振動子については区別する必要があるため、第1の超音波モータ101aに搭載される超音波振動子を第1の超音波振動子115aとする。また、第2の超音波モータ101bに搭載される超音波振動子を第2の超音波振動子115bとする。   Further, also in FIG. 2, only the first ultrasonic motor 101 a portion is in a disassembled state, and the description of the common portions will be omitted. However, since the ultrasonic transducers need to be distinguished, the ultrasonic transducers mounted on the first ultrasonic motor 101a are referred to as the first ultrasonic transducers 115a. Also, an ultrasonic transducer mounted on the second ultrasonic motor 101b is referred to as a second ultrasonic transducer 115b.

超音波振動子115aは、振動板104aと圧電素子105aとを有する。振動板104aと圧電素子105aは、公知の接着材等により固着されており、圧電素子105aは電圧を印加することによって超音波振動を励振する。   The ultrasonic transducer 115a has a diaphragm 104a and a piezoelectric element 105a. The diaphragm 104a and the piezoelectric element 105a are fixed by a known adhesive or the like, and the piezoelectric element 105a excites ultrasonic vibration by applying a voltage.

加圧機構保持部材110aは、バネガイド108aを受け入れるための保持孔を備えている。バネ109aの一方の端部は、バネガイド108aと接触している。バネ109aの他方の端部は、加圧機構保持部材110aと接触している。また、加圧機構保持部材110aは、弾性部材107aを受け入れるための保持孔を備えている。バネ109aは、加圧機構保持部材110aとバネガイド108aによって挟まれている。これにより、バネ109aは、Z軸方向に加圧力を付与している。弾性部材107aが、圧電素子105aとバネ109aとの間に配置されている。弾性部材107aは、加圧部と圧電素子105aとの直接接触を妨げ、圧電素子105aの損傷を防止している。   The pressing mechanism holding member 110a is provided with a holding hole for receiving the spring guide 108a. One end of the spring 109a is in contact with the spring guide 108a. The other end of the spring 109a is in contact with the pressing mechanism holding member 110a. The pressing mechanism holding member 110a also has a holding hole for receiving the elastic member 107a. The spring 109a is sandwiched between the pressing mechanism holding member 110a and the spring guide 108a. Thus, the spring 109a applies a pressing force in the Z-axis direction. An elastic member 107a is disposed between the piezoelectric element 105a and the spring 109a. The elastic member 107a prevents direct contact between the pressing portion and the piezoelectric element 105a, thereby preventing damage to the piezoelectric element 105a.

振動板104aは、接触部116aを備える。接触部116aは、バネ109aの加圧力により摩擦部材102に加圧された状態で接触している。振動板104aと圧電素子105aとが接着された状態において、当該圧電素子105aが超音波振動を励振することによって、振動板104aの接触部116aに略楕円運動が発生する。このとき超音波振動子115aには2つの振動モードが発生している。   The diaphragm 104a includes a contact portion 116a. The contact portion 116 a is in contact with the friction member 102 in a state of being pressed by the pressing force of the spring 109 a. In a state where the vibration plate 104a and the piezoelectric element 105a are bonded to each other, the piezoelectric element 105a excites ultrasonic vibration to generate substantially elliptical motion in the contact portion 116a of the vibration plate 104a. At this time, two vibration modes are generated in the ultrasonic transducer 115a.

超音波振動子115aと振動子保持部材106aとは、公知の接着剤等により固定されているが、固定されればその方法は限定されない。さらに、振動子保持部材106aは超音波振動に励起された楕円運動の動力を阻害しないように加圧機構保持部材110aに嵌合されている。   The ultrasonic transducer 115a and the transducer holding member 106a are fixed by a known adhesive or the like, but the method is not limited as long as they are fixed. Further, the vibrator holding member 106a is fitted to the pressing mechanism holding member 110a so as not to inhibit the power of the elliptical motion excited by the ultrasonic vibration.

加圧機構保持部材110aは、2つのV溝の移動側案内部が設けられており、それぞれに球状の3個の転動部材111a、112a、113aが嵌入されている。一方、固定部としてのカバープレート112において、X軸方向に所定の長さを有する2つのV溝の固定側案内部が設けられている。加圧機構保持部材110aが有する移動側案内部と、カバープレート112が有する固定側案内部とにより、転動部材111a、112a、113aが挟持されている。なお、前述の移動側案内部および固定側案内部には、転動部材111a、112a、113aの可動範囲を制限するための可動範囲制限部が設けられているが、本実施例の説明においては省略する。   The pressing mechanism holding member 110a is provided with two V-groove moving side guides, and three spherical rolling members 111a, 112a, 113a are fitted in each. On the other hand, in the cover plate 112 as the fixing portion, two V-groove fixed side guiding portions having a predetermined length in the X-axis direction are provided. The rolling members 111a, 112a, and 113a are held by the moving side guide portion of the pressing mechanism holding member 110a and the fixed side guide portion of the cover plate 112. Although the movable side guide portion and the fixed side guide portion described above are provided with movable range restricting portions for restricting the movable range of the rolling members 111a, 112a, 113a, in the description of this embodiment, I omit it.

図2に示す超音波モータは、さらに地板103を備える。地板103とカバープレート112とは、Z軸方向上方側より不図示のネジ等で固定されるが、固定されればその方法は限定されない。また、地板103の底面側においては、摩擦部材102がZ軸下方側より不図示のネジ等で固定されているが、固定されればその方法は限定されない。   The ultrasonic motor shown in FIG. 2 further includes a ground plate 103. The ground plate 103 and the cover plate 112 are fixed by screws (not shown) or the like from the upper side in the Z-axis direction, but the method is not limited as long as they are fixed. Further, on the bottom surface side of the main plate 103, the friction member 102 is fixed by a screw or the like (not shown) from the lower side of the Z-axis, but the method is not limited as long as it is fixed.

次に、加圧部において発生する加圧力について説明する。バネ109aの加圧力は弾性部材107aを介し、超音波振動子115aを摩擦部材102に加圧する付勢力となる。そして、振動板104aの接触部116aは、摩擦部材102に対して加圧された状態で接触する。一方、摩擦部材102からの加圧反力は、移動部120aと転動部材111a、112a、113aを介し、カバープレート112で受けられている。この加圧接触状態において圧電素子105aに駆動電圧が印加されると、超音波振動子115aにおいて発生した楕円運動が効率的に摩擦部材102へ伝達する。その結果、移動部120aは、X軸方向に進退することができる。   Next, the pressing force generated in the pressing unit will be described. The pressing force of the spring 109 a is an urging force that presses the ultrasonic transducer 115 a against the friction member 102 via the elastic member 107 a. The contact portion 116 a of the diaphragm 104 a contacts the friction member 102 in a pressurized state. On the other hand, the pressing reaction force from the friction member 102 is received by the cover plate 112 via the moving part 120a and the rolling members 111a, 112a, 113a. When a drive voltage is applied to the piezoelectric element 105 a in this pressure contact state, the elliptical motion generated in the ultrasonic transducer 115 a is efficiently transmitted to the friction member 102. As a result, the moving unit 120a can advance and retract in the X-axis direction.

本実施例においては、超音波振動子115a、振動子保持部材106a、弾性部材107a、バネガイド108a、バネ109a、加圧機構保持部材110aにより、移動部120aが構成されている。また、カバープレート112、地板103、及び摩擦部材102により、基礎部が形成されている。   In the present embodiment, the moving unit 120a is configured by the ultrasonic transducer 115a, the transducer holding member 106a, the elastic member 107a, the spring guide 108a, the spring 109a, and the pressing mechanism holding member 110a. Further, a base portion is formed by the cover plate 112, the base plate 103, and the friction member 102.

第1の超音波モータ101aと、第2の超音波モータ101bとは、図1および図2に示されるように、摩擦部材102を共有している。また、第1の超音波モータ101a及び第2の超音波モータ101bは、後述の周波数演算回路134と駆動制御方法決定回路135とを備えているが、本図では省略している。   The first ultrasonic motor 101 a and the second ultrasonic motor 101 b share the friction member 102 as shown in FIGS. 1 and 2. The first ultrasonic motor 101a and the second ultrasonic motor 101b each include a frequency calculation circuit 134 and a drive control method determination circuit 135 which will be described later, but are omitted in this figure.

図1では第1の超音波モータ101a及び第2の超音波モータ101bが固定部としてのカバープレート112を共有し、直列に配置されているが、この構成に限られない。例えば、並列に配置された形態でも構わない。   Although in FIG. 1 the first ultrasonic motor 101a and the second ultrasonic motor 101b share the cover plate 112 as the fixing portion and are arranged in series, the present invention is not limited to this configuration. For example, it may be in a form arranged in parallel.

図1に示す構成では、摩擦部材は、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bが共通して摩擦接触する接触面を有する。第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bに入力されるそれぞれの駆動周波数の差分により、うなり現象が生じる。上記の差分が共有する摩擦部材102の固有振動数と近い値になると、大きく共振し、超音波モータの駆動効率が低下してしまう。本実施例では、うなり現象を防止できるように、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bとに入力される駆動周波数の差分を演算し、その結果から駆動制御方法を決定する。   In the configuration shown in FIG. 1, the friction member has a contact surface with which the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b make frictional contact in common. A beat phenomenon occurs due to the difference between the respective drive frequencies input to the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b. When the above difference is close to the natural frequency of the friction member 102 shared, the resonance is largely generated, and the driving efficiency of the ultrasonic motor is lowered. In this embodiment, in order to prevent the beat phenomenon, the difference between the drive frequencies input to the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b is calculated, and the drive control method is calculated from the result. decide.

図3は、超音波モータの主要構成部を示す図である。
本実施例においては、超音波モータは、第1の超音波振動子115aの位置情報を取り込む第1の位置エンコーダ131aと、第2の超音波振動子115bの位置情報を取り込む第2の位置エンコーダ131bとを備えている。
FIG. 3 is a diagram showing the main components of the ultrasonic motor.
In this embodiment, the ultrasonic motor includes a first position encoder 131a for acquiring position information of the first ultrasonic transducer 115a, and a second position encoder for acquiring position information of the second ultrasonic transducer 115b. And 131b.

また、超音波モータは、第1の位置エンコーダ131aと第2の位置エンコーダ131bから出力される位置情報と、それぞれの目標位置とを比較して位置偏差を算出する位置偏差算出回路132を備えている。さらに、超音波モータは、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの駆動周波数を設定する駆動周波数設定回路133を備える。また、超音波モータは、駆動周波数設定回路133で設定された駆動周波数の差分を演算する周波数演算回路134を備える。また、超音波モータは、周波数演算回路134の演算結果に基づいて駆動制御方法を決定する駆動制御方法決定回路135と、駆動制御方法決定回路135により決定された駆動方法に駆動信号を出力する駆動信号出力回路136とを備えている。   Also, the ultrasonic motor includes a position deviation calculation circuit 132 that calculates position deviation by comparing the position information output from the first position encoder 131a and the second position encoder 131b with the respective target positions. There is. Furthermore, the ultrasonic motor includes a drive frequency setting circuit 133 that sets the drive frequency of the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b. The ultrasonic motor also includes a frequency calculation circuit 134 that calculates the difference between the drive frequencies set by the drive frequency setting circuit 133. The ultrasonic motor also outputs a drive signal to the drive method determined by the drive control method determination circuit 135 which determines the drive control method based on the calculation result of the frequency calculation circuit 134 and the drive control method determination circuit 135. And a signal output circuit 136.

第1の位置エンコーダ131aは、第1の超音波振動子115aの位置情報を位置偏差算出回路132に出力する。また、第2の位置エンコーダ131bは、第2の超音波振動子115bの位置情報を位置偏差算出回路132に出力する。位置偏差算出回路132は、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの位置情報と、それぞれの目標位置とを比較し、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bのそれぞれの位置偏差を駆動周波数設定回路133に出力する。   The first position encoder 131 a outputs the position information of the first ultrasonic transducer 115 a to the position deviation calculation circuit 132. Further, the second position encoder 131 b outputs the position information of the second ultrasonic transducer 115 b to the position deviation calculation circuit 132. The position deviation calculation circuit 132 compares the position information of the first ultrasonic transducer 115a and the position information of the second ultrasonic transducer 115b with the respective target positions to obtain the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115a. The positional deviation of each of the ultrasonic transducers 115 b is output to the drive frequency setting circuit 133.

駆動周波数設定回路133は、上記の位置偏差から、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bに出力する駆動周波数を設定する。例えば、駆動周波数設定回路133は、位置偏差が大きい場合には、速度を速くするように駆動周波数を設定する。周波数演算回路134は、駆動周波数設定回路133によりそれぞれ設定された第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの駆動周波数の差分を演算する。   The drive frequency setting circuit 133 sets the drive frequency to be output to the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b from the above-described positional deviation. For example, when the position deviation is large, the drive frequency setting circuit 133 sets the drive frequency to increase the speed. The frequency calculation circuit 134 calculates the difference between the drive frequencies of the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b set by the drive frequency setting circuit 133.

ここで、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの駆動周波数をそれぞれf1とf2とし、f1とf2の差分をdfとすると、以下の計算がなされる。
df=|f1−f2|
なお、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bとが図示されているが、これに限らず、多数の超音波振動子がある場合は、それぞれの超音波振動子の駆動周波数の差分を求めればよい。
Here, assuming that the driving frequencies of the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b are f1 and f2, respectively, and the difference between f1 and f2 is df, the following calculation is performed.
df = | f1-f2 |
Although the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b are illustrated, the present invention is not limited to this, and when there are many ultrasonic transducers, the respective ultrasonic transducers may be used. The difference in drive frequency may be determined.

駆動制御方法決定回路135は、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの駆動周波数の差分と、摩擦部材102の固有振動数を考慮した所定の閾値とを比較する。そして、比較結果に基づいて、駆動制御方法決定回路135は、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの駆動方法を決定する。この閾値は、例えば、摩擦部材102の固有振動数の近傍の値に予め設定される。駆動周波数の差分が固有振動数に近くなると、うなり現象が生じるからである。   The drive control method determination circuit 135 compares the difference between the drive frequencies of the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b with a predetermined threshold in consideration of the natural frequency of the friction member 102. Then, based on the comparison result, the drive control method determination circuit 135 determines the drive method of the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b. This threshold value is preset to, for example, a value near the natural frequency of the friction member 102. When the difference in drive frequency is close to the natural frequency, a beat phenomenon occurs.

駆動制御方法決定回路135は、例えば、駆動周波数の差分が閾値以上である場合に、第2の超音波振動子のデューティ比を変更する。そして、駆動制御方法決定回路135は、デューティ比変更に伴う超音波振動子の速度と駆動周波数の関係の変化に基づいて、うなり現象の生じない駆動周波数を設定する。駆動信号出力回路136は、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bに対して、設定した駆動周波数に応じた駆動信号を出力する。上記の構成によれば、駆動周波数の差分が摩擦部材102の固有振動数に近づかないように駆動制御方法を決定することができるので、うなり現象による駆動効率の低下を低減することができる。   The drive control method determination circuit 135 changes the duty ratio of the second ultrasonic transducer, for example, when the difference in drive frequency is equal to or greater than the threshold. Then, the drive control method determination circuit 135 sets the drive frequency at which the beat phenomenon does not occur, based on the change in the relationship between the speed of the ultrasonic transducer and the drive frequency accompanying the change in duty ratio. The drive signal output circuit 136 outputs a drive signal according to the set drive frequency to the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b. According to the above configuration, since the drive control method can be determined so that the difference in drive frequency does not approach the natural frequency of the friction member 102, it is possible to reduce the decrease in drive efficiency due to the beat phenomenon.

図4は、超音波モータの制御処理を説明するフローチャートである。
図4では、複数の超音波振動子が同時駆動する際の処理のみ図示しており、複数の超音波振動子が同時駆動するか否かを確認する処理と、1つの超音波振動子のみ駆動する場合の処理は省略する。
FIG. 4 is a flowchart illustrating control processing of the ultrasonic motor.
In FIG. 4, only the process when simultaneously driving a plurality of ultrasonic transducers is illustrated, the process of confirming whether or not the plurality of ultrasonic transducers are simultaneously driven, and only one ultrasonic transducer is driven. The process in the case of performing is omitted.

まず、不図示の指令値出力回路が、目標地点となる指令値を生成する(ステップS1)。続いて、第1の位置エンコーダ131a、第2の位置エンコーダ131bが、それぞれ第1の超音波振動子115a、第2の超音波振動子115bの位置情報を位置偏差算出回路132に出力する(ステップS2)。   First, a command value output circuit (not shown) generates a command value as a target point (step S1). Subsequently, the first position encoder 131a and the second position encoder 131b output the position information of the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b to the position deviation calculation circuit 132, respectively (Step S2).

次に、位置偏差算出回路132が、指令値と位置情報とを比較して、位置偏差を算出する(ステップS3)。続いて、駆動周波数設定回路133が、算出された位置偏差に基づいて、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bとに出力される駆動周波数を設定する(ステップS4)。   Next, the position deviation calculation circuit 132 compares the command value with the position information to calculate the position deviation (step S3). Subsequently, the drive frequency setting circuit 133 sets the drive frequency to be output to the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b based on the calculated positional deviation (step S4). .

次に、周波数演算回路134が、第1の超音波振動子115aの駆動周波数と第2の超音波振動子115bの駆動周波数との差分を演算する(ステップS5)。そして、駆動制御方法決定回路135が、前記演算結果と所定の閾値とを比較し、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bのそれぞれの駆動制御方法を決定する(ステップS6)。   Next, the frequency calculation circuit 134 calculates the difference between the drive frequency of the first ultrasonic transducer 115a and the drive frequency of the second ultrasonic transducer 115b (step S5). Then, the drive control method determination circuit 135 compares the calculation result with a predetermined threshold value to determine the drive control method of each of the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b (Step S6).

駆動制御方法決定回路135により決定された駆動制御方法にしたがって、駆動信号出力回路136が、第1、第2の超音波振動子に駆動信号を入力する(ステップS7)。これにより、それぞれの超音波振動子が駆動する(ステップS8)。   The drive signal output circuit 136 inputs drive signals to the first and second ultrasonic transducers in accordance with the drive control method determined by the drive control method determination circuit 135 (step S7). Thereby, each ultrasonic transducer is driven (step S8).

次に、第1の位置エンコーダ131a、第2の位置エンコーダ131bが、それぞれ、第1の超音波振動子115a、第2の超音波振動子115bの位置情報を取り込む(ステップS9)。続いて、位置偏差算出回路132が、取り込まれた位置情報に基づいて、全ての超音波振動子が目標地点に到達したかを判断する(ステップS10)。全ての超音波振動子が目標地点に到達した場合は、駆動制御が終了する(ステップS10)。目標地点に到達していない超音波振動子がある場合は、処理がステップS4に戻る。本フローチャートによれば、同時駆動が終了するまで前記フローを繰り返すことで、うなり現象による駆動効率の低下を低減することができる。なお、n個の超音波振動子の内、(n−1)個の超音波振動子が目標地点に到達した場合、うなり現象が止むため、(n−1)個の超音波振動子の目標地点到達を条件に駆動制御を終了してもよい。   Next, the first position encoder 131a and the second position encoder 131b respectively capture position information of the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b (step S9). Subsequently, the positional deviation calculation circuit 132 determines whether all the ultrasonic transducers have reached the target point based on the acquired positional information (step S10). If all the ultrasonic transducers have reached the target point, the drive control ends (step S10). If there is an ultrasonic transducer that has not reached the target point, the process returns to step S4. According to the present flowchart, it is possible to reduce the decrease in drive efficiency due to the beat phenomenon by repeating the above flow until the simultaneous drive is finished. When (n-1) ultrasonic transducers reach the target point among n ultrasonic transducers, the beat phenomenon stops, so the target of (n-1) ultrasonic transducers The drive control may be ended on the condition that the point is reached.

図5は、超音波振動子の、駆動周波数と速度の関係を示す図である。
図5では、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの、駆動周波数と速度の関係を例にとって説明する。本実施例では、第1の超音波モータ101aと第2の超音波モータ101bを同じ構成としており、説明を簡単にするために、代表して第1の超音波モータ101aについて説明する。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the drive frequency and the velocity of the ultrasonic transducer.
In FIG. 5, the relationship between the driving frequency and the velocity of the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b will be described as an example. In this embodiment, the first ultrasonic motor 101a and the second ultrasonic motor 101b have the same configuration, and the first ultrasonic motor 101a will be representatively described in order to simplify the description.

超音波モータ101aは、圧電素子105aに駆動電圧を印加することによって、超音波振動を励振し、これにより超音波振動子115aが共振する。その結果、超音波振動子115aには楕円運動が発生し、駆動力を得る。つまり、超音波モータ101aは、超音波振動子115aの共振を利用しているため、圧電素子105aに入力する駆動周波数と、超音波振動子115aの共振周波数の関係により速度が変化する。したがって、圧電素子105aに入力する駆動周波数fを変化させることで、所望の速度vを得ることができる。   The ultrasonic motor 101a excites ultrasonic vibration by applying a drive voltage to the piezoelectric element 105a, whereby the ultrasonic transducer 115a resonates. As a result, an elliptical motion occurs in the ultrasonic transducer 115 a to obtain a driving force. That is, since the ultrasonic motor 101a uses the resonance of the ultrasonic transducer 115a, the speed changes according to the relationship between the drive frequency input to the piezoelectric element 105a and the resonant frequency of the ultrasonic transducer 115a. Therefore, the desired velocity v can be obtained by changing the drive frequency f input to the piezoelectric element 105a.

図5において、図5(A)、図5(B)は、それぞれ、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bの駆動周波数と速度の関係を示している。第1の超音波振動子115aは、位置偏差算出の結果から速度v1を得るために、駆動周波数f1が設定される。第2の超音波振動子115bは、位置偏差算出の結果から速度v2を得るために、駆動周波数f2が設定される。周波数演算回路134が、駆動周波数f1と駆動周波数f2との差分を演算する。この差分の演算結果に基づいて、駆動制御方法決定回路135が、第2の超音波振動子115bに印加される駆動電圧のデューティ比を変更する。具体的には、駆動周波数の差分の値に応じて振動子の駆動電圧のデューティ比が変更されると共に、当該振動子の駆動周波数が変更される。   5A and 5B respectively show the relationship between the driving frequency and the velocity of the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b. The first ultrasonic transducer 115a has a drive frequency f1 set to obtain a velocity v1 from the result of position deviation calculation. The second ultrasonic transducer 115b has a drive frequency f2 set to obtain the velocity v2 from the result of position deviation calculation. The frequency calculation circuit 134 calculates the difference between the drive frequency f1 and the drive frequency f2. Based on the calculation result of this difference, the drive control method determination circuit 135 changes the duty ratio of the drive voltage applied to the second ultrasonic transducer 115 b. Specifically, the duty ratio of the drive voltage of the vibrator is changed according to the value of the difference of the drive frequency, and the drive frequency of the vibrator is changed.

図5(B)において、実線151aは、第2の超音波振動子115bに印加される駆動電圧のデューティ比が変更される前の駆動周波数と速度との関係を示す。また、破線151bは、駆動電圧のデューティ比が変更された後の駆動周波数と速度との関係を示す。   In FIG. 5B, the solid line 151a shows the relationship between the drive frequency and the speed before the duty ratio of the drive voltage applied to the second ultrasonic transducer 115b is changed. Further, a broken line 151b indicates the relationship between the drive frequency and the speed after the duty ratio of the drive voltage is changed.

図5(B)においては、一例として、駆動電圧のデューティ比を低下させた場合の駆動周波数と速度の関係を示しているが、駆動電圧のデューティ比が変更されていれば、図5(B)に示す例に限定されない。   Although FIG. 5B shows, as an example, the relationship between the drive frequency and the speed when the duty ratio of the drive voltage is reduced, if the duty ratio of the drive voltage is changed, FIG. It is not limited to the example shown to).

駆動電圧のデューティ比を低下させた場合、駆動電圧が低下する。その結果、駆動周波数と速度の関係が実線151aから破線151bに変化し、所望の速度v2を出力するための周波数がf2aからf2bへと変化する。これにより、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bとの駆動周波数の差分を、dfaからdfbに変化させることができる。また、速度の急激な低下を避けるため、事前に周波数演算回路134により算出された周波数の差分を鑑み、所定の駆動周波数分をシフトさせてもよい。   When the duty ratio of the drive voltage is reduced, the drive voltage is reduced. As a result, the relationship between the drive frequency and the speed changes from the solid line 151a to the broken line 151b, and the frequency for outputting the desired speed v2 changes from f2a to f2b. As a result, the difference in drive frequency between the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b can be changed from dfa to dfb. Further, in order to avoid a rapid decrease in speed, a predetermined drive frequency may be shifted in consideration of the difference in frequency calculated by the frequency calculation circuit 134 in advance.

なお、図5では、第2の超音波振動子115bに印加される駆動電圧のデューティ比が変更された結果を示しているが、第1の超音波振動子115aに印加される駆動電圧のデューティ比を変更しても構わない。さらに、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bのそれぞれのデューティ比を変更しても構わない。
以上より、本発明によれば、複数の超音波振動子の駆動周波数の差分によるうなり現象を低減すると共に、任意の速度で独立駆動が可能な超音波モータを提供することができる。
Although FIG. 5 shows the result of changing the duty ratio of the drive voltage applied to the second ultrasonic transducer 115b, the duty of the drive voltage applied to the first ultrasonic transducer 115a is shown. You may change the ratio. Furthermore, the respective duty ratios of the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b may be changed.
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic motor capable of independently driving at an arbitrary speed while reducing the beating phenomenon due to the difference in the driving frequency of the plurality of ultrasonic transducers.

(実施例2)
以下に、実施例2を説明する。なお、実施例2の超音波モータについて、実施例1の超音波モータ101a及び超音波モータ101bと構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
(Example 2)
Example 2 will be described below. In the ultrasonic motor of the second embodiment, the same reference numerals are given to the portions having the same configuration as the ultrasonic motor 101a and the ultrasonic motor 101b of the first embodiment, and the description will be omitted.

図6は、実施例2において適用される圧電素子を示す図である。
圧電素子201は, 隣接する第1の電極202aと第2の電極202bとを有する。圧電素子201と振動板104bが接着され、第2の超音波振動子115bが構成される。そして、超音波振動子115bは摩擦部材102に加圧接触される。このとき、第1の電極202aと第2の電極202bとに所定の位相差を持たせた駆動信号を入力することで、2つの振動モードを発生させることができる。この2つの振動モードの合成により、前述の略楕円運動が発生する。この状態において、第1の電極202aと第2の電極202bに入力する駆動信号の位相差を変更することで、振動板104bの接触部116bに発生する略楕円運動の楕円比を変更する。これにより速度を変化させることが可能となる。
FIG. 6 is a view showing a piezoelectric element applied in the second embodiment.
The piezoelectric element 201 has an adjacent first electrode 202a and a second electrode 202b. The piezoelectric element 201 and the vibrating plate 104b are bonded to each other to constitute a second ultrasonic transducer 115b. Then, the ultrasonic transducer 115 b is brought into pressure contact with the friction member 102. At this time, two vibration modes can be generated by inputting a drive signal having a predetermined phase difference between the first electrode 202a and the second electrode 202b. The combination of the two vibration modes causes the above-mentioned approximately elliptic motion. In this state, by changing the phase difference between the drive signals input to the first electrode 202a and the second electrode 202b, the ellipticity ratio of the substantially elliptic motion generated in the contact portion 116b of the diaphragm 104b is changed. This makes it possible to change the speed.

本実施例においては、第1の超音波振動子115a及び第2の超音波振動子115bの内、第1の超音波振動子115bが上記圧電素子201と前述の振動板104bで構成される場合について説明するが、本発明はこの構成に限られない。第1の超音波振動子115a及び第2の超音波振動子115bの両方が圧電素子201によって構成されていても構わない。また、本実施例においては、隣接する第1の電極202aと第2の電極202bを有する圧電素子201を用いているが、2つの振動モードの合成を利用して略楕円運動を発生させる超音波振動子であればよい。   In the present embodiment, in the case where the first ultrasonic transducer 115b of the first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b is constituted by the piezoelectric element 201 and the above-mentioned diaphragm 104b. However, the present invention is not limited to this configuration. Both the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b may be configured by the piezoelectric element 201. Moreover, in the present embodiment, although the piezoelectric element 201 having the first electrode 202a and the second electrode 202b adjacent to each other is used, an ultrasonic wave that generates a substantially elliptical motion by using a combination of two vibration modes It may be a vibrator.

図7は、実施例2における、超音波振動子を構成する圧電素子の電極に入力される駆動信号を示す図である。
図7では、第2の超音波振動子115bを構成する圧電素子201の、第1の電極202aと第2の電極202bに入力される駆動信号を例にとって説明する。図7中に記載の電極1、電極2は、それぞれ第1の電極202a、第2の電極202bと同義とする。
FIG. 7 is a diagram showing a drive signal input to the electrode of the piezoelectric element constituting the ultrasonic transducer in the second embodiment.
In FIG. 7, a drive signal input to the first electrode 202a and the second electrode 202b of the piezoelectric element 201 constituting the second ultrasonic transducer 115b will be described as an example. The electrode 1 and the electrode 2 described in FIG. 7 are synonymous with the first electrode 202a and the second electrode 202b, respectively.

図7(A)に示す例では、第1の電極202aと第2の電極202bに対して、位相差φaで駆動信号が入力されている。2つの振動モードを利用する場合、好適な位相差の例として、位相差φaを90度程度とすると良いが、これに限られない。   In the example shown in FIG. 7A, a drive signal is input with a phase difference φa to the first electrode 202a and the second electrode 202b. When two vibration modes are used, the phase difference φa may be about 90 degrees as an example of a suitable phase difference, but it is not limited thereto.

図7(B)に示す例では、第1の電極202aと第2の電極202bに対して、位相差φbで駆動信号が入力されている。本実施例においては、駆動制御方法決定回路135により位相差が決定され、位相差がφaからφbへと変化する。このとき、2つの振動モードが形成する略楕円運動において、速度が速くもしくは遅くなるように楕円比が変化する。このように、位相差を変化させることで、略楕円運動の楕円比を変化させ、速度を変化させることが可能となる。   In the example illustrated in FIG. 7B, a drive signal is input with a phase difference φb to the first electrode 202a and the second electrode 202b. In the present embodiment, the phase difference is determined by the drive control method determination circuit 135, and the phase difference changes from φa to φb. At this time, in the substantially elliptic motion formed by the two vibration modes, the ellipticity ratio is changed so that the velocity becomes faster or slower. Thus, by changing the phase difference, it is possible to change the elliptic ratio of the substantially elliptic motion and to change the speed.

図8は、実施例2における、超音波振動子の駆動周波数fと速度vとの関係を示す図である。
図8(A)は、第1の超音波振動子115aの駆動周波数と速度との関係を示す。図8(B)は、第2の超音波振動子115bの駆動周波数と速度との関係を示す。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the driving frequency f of the ultrasonic transducer and the velocity v in the second embodiment.
FIG. 8A shows the relationship between the driving frequency of the first ultrasonic transducer 115a and the velocity. FIG. 8B shows the relationship between the drive frequency of the second ultrasonic transducer 115 b and the velocity.

第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bは位置偏差算出の結果から、それぞれ速度v1、速度v2を得るために、駆動周波数f1と駆動周波数f2とが設定される。そして、周波数演算回路134が、駆動周波数f1と駆動周波数f2の差分を演算する。駆動制御方法決定回路135が、駆動周波数f1と駆動周波数f2の差分に基づいて、第2の超音波振動子115bに印加される2つの駆動信号の位相差を変更する。   The first ultrasonic transducer 115a and the second ultrasonic transducer 115b set the drive frequency f1 and the drive frequency f2 to obtain the velocity v1 and the velocity v2, respectively, from the results of position deviation calculation. Then, the frequency calculation circuit 134 calculates the difference between the drive frequency f1 and the drive frequency f2. The drive control method determination circuit 135 changes the phase difference between the two drive signals applied to the second ultrasonic transducer 115b based on the difference between the drive frequency f1 and the drive frequency f2.

図8(B)において、実線221は、第2の超音波振動子115bに2つの駆動信号が位相差φaで印加される時の駆動周波数と速度の関係を示す。また、破線222は、第2の超音波振動子115bに2つの駆動信号が位相差φbで印加される時の駆動周波数と速度の関係を示す。   In FIG. 8B, the solid line 221 shows the relationship between the drive frequency and the speed when two drive signals are applied to the second ultrasonic transducer 115 b with the phase difference φa. The broken line 222 shows the relationship between the drive frequency and the speed when two drive signals are applied to the second ultrasonic transducer 115 b with a phase difference φb.

本実施例において、位相差を大きくした場合、前述の通り、略楕円運動の楕円比が変化する。その結果、駆動周波数と速度の関係が実線221から破線222に変化し、所望の速度v2を出力するための周波数がfφaからfφbへと変化する。これにより、第1の超音波振動子115aと第2の超音波振動子115bとの駆動周波数の差分を、dfaからdfbに変化させることができる。また、急な速度の低下を避けるため、事前に周波数演算回路134により算出された周波数の差分を鑑み、所定の駆動周波数分をシフトさせてもよい。なお、本説明においては位相差が大きくなった場合を例として説明しているが、これに限らない。   In the present embodiment, when the phase difference is increased, as described above, the ellipticity ratio of the substantially elliptic motion changes. As a result, the relationship between the drive frequency and the speed changes from the solid line 221 to the broken line 222, and the frequency for outputting the desired speed v2 changes from fφa to fφb. As a result, the difference in drive frequency between the first ultrasonic transducer 115 a and the second ultrasonic transducer 115 b can be changed from dfa to dfb. Further, in order to avoid a rapid decrease in speed, a predetermined drive frequency may be shifted in consideration of the difference in frequency calculated by the frequency calculation circuit 134 in advance. In addition, although the case where a phase difference becomes large is demonstrated as an example in this description, it does not restrict to this.

本発明によれば、複数の超音波振動子の駆動周波数の差分によるうなり現象を低減すると共に、任意の速度で独立駆動が可能な超音波モータを提供することができる。以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   According to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic motor capable of independently driving at an arbitrary speed while reducing the beating phenomenon due to the difference in driving frequency of a plurality of ultrasonic transducers. As mentioned above, although the preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

101a 超音波モータ   101a Ultrasonic motor

Claims (12)

第1の振動子と、
第2の振動子と、
前記第1の振動子及び前記第2の振動子が共通して接触する摩擦部材と、
前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う駆動制御手段と、を有し、
前記第1の振動子及び前記第2の振動子を振動させることで、前記第1の振動子及び前記第2の振動子と前記摩擦部材とが相対移動する振動型アクチュエータであって、
前記駆動制御手段は、前記第1の振動子の駆動周波数と前記第2の振動子の駆動周波数の差分が前記摩擦部材の固有振動数と一致しないように、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う
ことを特徴とする振動型アクチュエータ。
A first oscillator,
A second oscillator,
A friction member in common contact with the first vibrator and the second vibrator;
Drive control means for performing drive control of the first vibrator and the second vibrator;
A vibration-type actuator in which the first vibrator, the second vibrator, and the friction member move relative to each other by vibrating the first vibrator and the second vibrator.
The drive control means is configured to set the first vibrator and the second vibrator so that the difference between the drive frequency of the first vibrator and the drive frequency of the second vibrator does not match the natural frequency of the friction member. A vibration-type actuator that performs drive control of the vibrator of 2.
前記駆動制御手段は、演算して得られた前記第1の振動子の駆動周波数と前記第2の振動子の駆動周波数の差分に基づいて、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の振動型アクチュエータ。
The drive control means is configured to calculate the first vibrator and the second vibrator based on the difference between the drive frequency of the first vibrator and the drive frequency of the second vibrator obtained by calculation. The vibration-type actuator according to claim 1, wherein drive control is performed.
前記第1の振動子及び前記第2の振動子と前記摩擦部材とは、直進方向に相対移動する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の振動型アクチュエータ。
The vibration type actuator according to claim 1 or 2, wherein the first vibrator and the second vibrator, and the friction member move relative to each other in a straight direction.
前記摩擦部材に対する前記第1の振動子の相対移動方向は前記摩擦部材に対する前記第2の振動子の相対移動方向と略等しい
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータ。
The relative movement direction of the said 1st vibrator | oscillator with respect to the said friction member is as substantially equal as the relative movement direction of the said 2nd vibrator | oscillator with respect to the said friction member. Vibration type actuator.
前記第1の振動子及び前記第2の振動子は、前記第1の振動子の相対移動方向または前記第2の振動子の相対移動方向に対して直列に配置されている
ことを特徴とする請求項3または4に記載の振動型アクチュエータ。
The first vibrator and the second vibrator are arranged in series with respect to the relative movement direction of the first vibrator or the relative movement direction of the second vibrator. The vibration type actuator according to claim 3 or 4.
前記第1の振動子及び前記第2の振動子は、前記第1の振動子の相対移動方向または前記第2の振動子の相対移動方向に対して並列に配置されている
ことを特徴とする請求項3または4に記載の振動型アクチュエータ。
The first vibrator and the second vibrator are arranged in parallel with respect to the relative movement direction of the first vibrator or the relative movement direction of the second vibrator. The vibration type actuator according to claim 3 or 4.
前記第1の振動子及び前記第2の振動子は、それぞれ振動板と当該振動板に固着された圧電素子とを有し、
当該圧電素子が超音波振動を励振することによって前記振動板の前記摩擦部材との接触部に楕円運動が発生する
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。
Each of the first vibrator and the second vibrator includes a diaphragm and a piezoelectric element fixed to the diaphragm.
The vibration type actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the piezoelectric element excites ultrasonic vibration to generate an elliptical motion at a contact portion of the diaphragm with the friction member. .
前記振動板の接触部に発生する楕円運動は、前記圧電素子に少なくとも2つの駆動信号を与えることにより発生する2つの振動モードの合成により形成され、
前記駆動制御手段は、前記第1の振動子及び前記第2の振動子それぞれに対して前記2つの駆動信号の位相差を変更することによって、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動周波数を変更する
ことを特徴とする請求項7に記載の振動型アクチュエータ。
The elliptical motion generated at the contact portion of the diaphragm is formed by combining two vibration modes generated by applying at least two drive signals to the piezoelectric element,
The drive control unit changes the phase difference between the two drive signals with respect to each of the first vibrator and the second vibrator, thereby the first vibrator and the second vibrator. The vibration type actuator according to claim 7, wherein the drive frequency of is changed.
前記第1の振動子及び前記第2の振動子が有するそれぞれの前記圧電素子が、前記駆動信号を与えられる第1、第2の電極を有する
ことを特徴とする請求項8に記載の振動型アクチュエータ。
The vibration type according to claim 8, wherein each of the piezoelectric elements included in the first vibrator and the second vibrator has first and second electrodes to which the drive signal is given. Actuator.
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータを駆動源に用いる
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
A lens barrel using the vibration-type actuator according to any one of claims 1 to 9 as a drive source.
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータを駆動源に用いる
ことを特徴とするカメラ。
A camera using the vibration-type actuator according to any one of claims 1 to 9 as a drive source.
第1の振動子及び第2の振動子と、前記第1の振動子及び前記第2の振動子が共通して接触する摩擦部材とを有し、前記第1の振動子及び前記第2の振動子を振動させることで、前記第1の振動子及び前記第2の振動子と前記摩擦部材とが相対移動する振動型アクチュエータの制御方法であって、
前記第1の振動子の駆動周波数と前記第2の振動子の駆動周波数の差分が前記摩擦部材の固有振動数と一致しないように、前記第1の振動子及び前記第2の振動子の駆動制御を行う駆動制御工程を有する
ことを特徴とする制御方法。
A first vibrator and a second vibrator, and a friction member with which the first vibrator and the second vibrator are in common contact, and the first vibrator and the second vibrator A control method of a vibration-type actuator in which the first and second vibrators and the friction member move relative to each other by vibrating the vibrator.
Driving of the first vibrator and the second vibrator such that the difference between the driving frequency of the first vibrator and the driving frequency of the second vibrator does not match the natural frequency of the friction member A control method comprising a drive control step of performing control.
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