振动部件的驱动器件、使用它的振动型致动器和成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及振动部件的驱动器件、使用它的振动型致动器和成像装置。当在最终目标停止位置处停止振动型致动器时，输入到压电元件的AC信号的驱动频率和相位差根据从依次确定的命令位置与振动部件和从动元件的相对位置获得的第一偏差被设定，并且，脉冲占空也根据从最终目标停止位置和相对位置获得的第二偏差被调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及振动部件的驱动器件、使用它的振动型致动器和成像装置。
技术介绍
迄今为止，关于通过在预定的质点处出现的椭圆运动相对于从动元件移动的振动型致动器，已经提出了各种提案。例如，日本专利公开No.2009-89586描述了振动型致动器的控制器件，这里，输入到振动型致动器的驱动信号的相位差和电压中的至少一个改变以通过改变椭圆运动的椭圆比率来执行速度控制，由此提高定位精度。但是，当通过诸如椭圆比率控制之类的速度控制来停止具有大的惯性的物体时，在利用振动型致动器的目标位置处，诸如图18所示，存在发生目标停止位置的标记过冲的可能性。在这种情况下，在目标位置处停止将花费时间。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种从动元件的驱动器件包括：控制单元，包含被配置为产生与振动部件和从动元件的相对位置有关的命令值的命令位置产生单元；和被配置为通过向振动部件的电气机械能量转换元件输入AC信号在振动部件的一部分处产生椭圆运动的驱动单元。控制单元包含：被配置为根据命令值与相对位置之间的第一偏差控制AC信号的相位和频率中的至少一个的第一控制单元；和被配置为根据相对位置的最终目标停止位置与相对位置之间的第二偏差控制转换成AC信号的信号的脉冲占空和AC信号的频率中的至少一个的第二控制单元。根据本专利技术的另一方面，一种从动元件的驱动器件包括：控制单元，包含被配置为产生与振动部件和从动元件的相对位置有关的命令值的命令位置产生单元；和被配置为通过向振动部件的电气机械能量转换元件输入AC信号在振动部件的一部分处产生椭圆运动的驱动单元。控制单元包含：被配置为根据命令值与相对位置之间的第一偏差控制椭圆运动在振动部件的驱动方向上的振幅的第一控制单元；和被配置为根据相对位置的最终目标停止位置与相对位置之间的第二偏差控制椭圆运动在与从动元件的驱动方向垂直的方向上的振幅的第二控制单元。在本说明书中，“命令位置”也称为“第一目标位置”，并且指示在用于移动振动部件与从动元件的相对位置的一系列的控制操作中对各预定时间(△t)设定的目标位置。这里的目标位置可以是振动部件与从动元件的相对位置，但是，在通过检测单元检测振动部件或从动元件的位置的情况下，可以是振动部件或从动元件的位置。并且，“最终目标停止位置”也称为“第二目标位置”，并且指示关于振动部件和从动元件的相对位置的一系列的控制操作中的最终目标停止位置。最终目标停止位置可以是振动部件或从动元件的位置，或者可以是相对位置。因此，命令位置在开始控制时的振动部件或从动元件的位置与最终目标停止位置之间被设定。例如，将考虑振动部件(或振动型致动器)的一系列的控制操作的开始位置为0、最终目标停止位置为10且在从时间t1到时间t6的各△t处设定命令位置的情况。在这种情况下，目标位置可在第一时间t1处被设定为1、在t2处被设定为3、在t3处被设定为5、在t4处被设定为7、在t5处被设定为9且在t6处被设定为10。并且，“振动部件的振动方向”指示振动部件和从动元件的相对位置改变的方向。并且，“弹性部件”指示由金属或陶瓷等形成的部件，该部件通过由于向压电元件输入AC信号导致的弯曲振动而弯曲。根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1A～1C是示出振动型致动器及其驱动器件的例子的示图。图2A是根据第一实施例的振动型致动器和振动部件的驱动器件的框图。图2B是根据第一实施例的振动型致动器和振动部件的驱动器件的电路图。图3A和图3B是关于第一目标位置和第二目标位置的说明图。图4是根据第一实施例的流程图。图5是关于命令位置、最终目标停止位置和时间的说明图。图6是示出常规的振动部件的驱动器件中的命令位置和检测位置、脉冲占空和驱动速度之间的关系的示图。图7是示出根据第一实施例的命令位置和检测位置、脉冲占空和驱动速度之间的关系的示图。图8A是根据第二实施例的振动型致动器和振动部件的驱动器件的框图。图8B是根据第二实施例的振动型致动器和振动部件的驱动器件的电路图。图9是根据第二实施例的流程图。图10A是根据第三实施例的振动型致动器和振动部件的驱动器件的框图。图10B是根据第三实施例的振动型致动器和振动部件的驱动器件的电路图。图11是根据第三实施例的流程图。图12是根据第四实施例的压电元件的电极图案示图。图13是示出常规的振动型致动器的基本配置的外部透视图。图14是示出图13中的振动型致动器中的压电元件的极化区域的示意图。图15A和图15B是示出振动部件的振动模式的透视图。图16是用于描述在弹性部件的突起处激励的椭圆运动的示图。图17是示出振动部件的驱动频率与驱动速度之间的关系的示图。图18是示出振动部件的命令位置、检测位置与时间之间的关系的示图。图19是被配置为可以可拆卸地安装应用本专利技术的驱动器件的照相机的平面图。具体实施方式以下将参照附图描述本专利技术的实施例。通过其中电气机械能量转换元件的电极被分成两个且具有相同的频率和单独控制的相位的两个AC信号被输入到电气机械能量转换元件的两相驱动被执行的例子，描述实施例。但是，在本说明书中描述的驱动电路和振动型致动器不限于此。第一实施例将参照图13描述本专利技术中的被驱动的振动器的配置例子。该振动型致动器的振动器具有通过金属材料形成为矩形板的弹性部件1，该弹性部件1的后面与电气机械能量转换元件接合。这里，压电元件2被用作电气机械能量转换元件。多个突起3被设置在弹性部件1的顶面上。根据该配置，向压电元件2施加AC电压(输入AC信号)同时产生弹性部件1的纵向方向上的二次弯曲振动和弹性部件1的横向方向上的一次弯曲振动，从而在突起3处激励椭圆运动。将从动元件4压着突起3允许通过突起3的椭圆运动线性地驱动从动元件4。压电元件2已如图14所示的那样经受极化处理，并且具有两个电极A1和A2。同一相位的AC电压V1和V2被施加到两个电极A1和A2上，由此，如图15A所示，在矩形弹性部件1中激励具有两个节点且在与纵向方向平行的方向上伸长的一次弯曲振动。如图15B所示，向两个电极A1和A2施加相反相位的AC电压V1和V2在矩形弹性部件1中激励具有三个节点且在与横向方向平行的方向上伸长的二次弯曲振动。通过一次和二次弯曲振动(振动模式)的组合，在突起3处激励椭圆运动，将从动元件4接触压着突起3允许从动元件4被线性驱动。由于图15A所示的一次弯曲振动，在突起3处激励振动，这里，振动的振幅在与和从动元件4压力接触的接触面垂直的方向上改变(以下，称为“Z轴振幅”)。并且，由于图15B所示的一次弯曲振动，在突起3处激励振动，这里，振动的振幅在与振动部件和从动元件4之间的相对移动方向平行的方向(振动部件的驱动方向)上改变(以下，称为“X轴振幅”)。通过组合一次弯曲振动和二次弯曲振动，可如图16所示在突起3处激励椭圆运动，表示Z轴振幅与X轴振幅之间的比率的值的从1的偏移量代表椭圆比率。改变输入到振动部件的第二AC信号(即，施加到振动部件的电极的AC电压V1和V2)的相位差以改变X轴振幅与Z轴振幅之间的比率使得能够调整在突起3处激励的椭圆运动的椭圆比率。并且，改变输入到振动部件的第二AC信号(即，施加到振动部件的电极的AC电压V1和V2)的电压振幅以在保持以上比率的同时改变振幅的大小使得能够调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从动元件的驱动器件，其特征在于，所述从动元件的驱动器件包括：控制单元，包含被配置为产生与振动部件和从动元件的相对位置有关的命令值的命令位置产生单元；和驱动单元，被配置为通过向振动部件的电气机械能量转换元件输入AC信号来在振动部件的一部分处产生椭圆运动，其中，控制单元包含：第一控制单元，被配置为根据所述命令值与所述相对位置之间的第一偏差来控制AC信号的相位和频率中的至少一个；和第二控制单元，被配置为根据所述相对位置与所述相对位置的最终目标停止位置之间的第二偏差来控制转换成AC信号的信号的脉冲占空和AC信号的频率中的至少一个。

【技术特征摘要】
2015.07.14 JP 2015-1408551.一种从动元件的驱动器件，其特征在于，所述从动元件的驱动器件包括：控制单元，包含被配置为产生与振动部件和从动元件的相对位置有关的命令值的命令位置产生单元；和驱动单元，被配置为通过向振动部件的电气机械能量转换元件输入AC信号来在振动部件的一部分处产生椭圆运动，其中，控制单元包含：第一控制单元，被配置为根据所述命令值与所述相对位置之间的第一偏差来控制AC信号的相位和频率中的至少一个；和第二控制单元，被配置为根据所述相对位置与所述相对位置的最终目标停止位置之间的第二偏差来控制转换成AC信号的信号的脉冲占空和AC信号的频率中的至少一个。2.一种从动元件的驱动器件，其特征在于，所述从动元件的驱动器件包括：控制单元，包含被配置为产生与振动部件和从动元件的相对位置有关的命令值的命令位置产生单元；和驱动单元，被配置为通过向振动部件的电气机械能量转换元件输入AC信号来在振动部件的一部分处产生椭圆运动，其中，控制单元包含：第一控制单元，被配置为根据所述命令值与所述相对位置之间的第一偏差来控制椭圆运动在振动部件的驱动方向上的振幅；和第二控制单元，被配置为根据所述相对位置的最终目标停止位置与所述相对位置之间的第二偏差来控制椭圆运动在与从动元件的驱动方向垂直的方向上的振幅。3.根据权利要求2所述的振动部件的驱动器件，其中，第一控制单元被配置为通过控制AC信号的相位与频率中的至少一个来控制振动部件的驱动方向上的振幅。4.根据权利要求2所述的振动部件的驱动器件，其中，第二控制单元被配置为通过控制转换成AC信号的信号的脉冲占空来控制椭圆运动在与振动部件的驱动方向垂直的方向上的振幅。5.根据权利要求2所述的振动部件的驱动器件，其中，第二控制单元被配置为通过控制AC信号的频率来控制椭圆运动在与振动部件的驱动方向垂直的方向上的振幅。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的从动元件的驱动器件，其中，第一控制单元被配置为通过控制AC信号的相位和频率来进一步控制椭圆运动在与从动元件的驱动方向垂直的方向上的振幅。7.根据权利要求1～5中的任一项所述的从动元件的驱动器件，其中，命令位置产生单元被配置为在驱动器件的控制操作期间在各预定时间处设定命令值。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田纮光，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP