專利名稱：振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置以及振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置以及振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
已知如下振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置，該振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)將電壓變換為機(jī)械性移位的機(jī)電變換元件而使驅(qū)動(dòng)部件在軸方向上鋸齒狀地非對(duì)稱地進(jìn)行振動(dòng)，使與驅(qū)動(dòng)部件摩擦接合的移動(dòng)體相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部件在軸方向上滑行移位。在振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置中，對(duì)機(jī)電變換元件施加的驅(qū)動(dòng)電壓的每I個(gè)周期的移動(dòng)體的移位量嚴(yán)格地說(shuō)是不固定的，實(shí)際的移動(dòng)體的位置有時(shí)偏離根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓推測(cè)的位置。因此，在通過(guò)以往的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行定位的情況下，如專利文獻(xiàn)I所記載那樣需要設(shè)置對(duì)移動(dòng)體的位置進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。 另外，作為簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)還有如下結(jié)構(gòu)設(shè)置與移動(dòng)體抵接來(lái)確定移動(dòng)體的可動(dòng)范圍的部件，施加能夠使移動(dòng)體移動(dòng)比可動(dòng)范圍充分長(zhǎng)的距離的驅(qū)動(dòng)電壓，從而一次就使移動(dòng)體移動(dòng)到可動(dòng)范圍的一端，將該可動(dòng)端作為基點(diǎn)，施加用于使移動(dòng)體移動(dòng)至期望的位置的驅(qū)動(dòng)電壓，由此抑制移動(dòng)體的定位誤差。但是，在該結(jié)構(gòu)中，在移動(dòng)體到達(dá)可動(dòng)端之后也需要在一定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)施加驅(qū)動(dòng)電壓，存在驅(qū)動(dòng)花費(fèi)時(shí)間這樣的問(wèn)題。例如，在利用2個(gè)振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置使移動(dòng)體在X-Y方向上掃描移動(dòng)的情況下，針對(duì)每個(gè)掃描需要使移動(dòng)體移動(dòng)至可動(dòng)端，這種多余的驅(qū)動(dòng)時(shí)間累積而成為大的時(shí)間損耗。另外，在以往的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置中由于使用了滑行移位，所以移動(dòng)體到達(dá)可動(dòng)端之后移動(dòng)體也在驅(qū)動(dòng)部件上滑行，機(jī)電變換元件繼續(xù)振動(dòng)。因此，還存在在可動(dòng)端附近的位置容易產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)部件等的不均勻磨損這樣的問(wèn)題。這樣的不均勻磨損造成異常的摩擦，所以成為移動(dòng)體在可動(dòng)端處臨時(shí)固定于驅(qū)動(dòng)部件的狀態(tài)，在想要使移動(dòng)體從可動(dòng)端進(jìn)行移動(dòng)而輸入了驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)移動(dòng)體的移動(dòng)發(fā)生延遲，從而有時(shí)無(wú)法使移動(dòng)體定位到期望的位置。為了消除可動(dòng)端處的多余的驅(qū)動(dòng)，考慮設(shè)置能夠?qū)σ苿?dòng)體到達(dá)可動(dòng)端的情形進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，但傳感器的檢測(cè)精度與裝置的定位精度直接相關(guān)，所以需要使用昂貴的傳感器，無(wú)法避免大幅的成本上升。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2000-78861號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的課題在于提供一種能夠低成本地檢測(cè)移動(dòng)部件到達(dá)可動(dòng)端的情形的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置、以及不會(huì)為了移動(dòng)體的定位而施加過(guò)剩的驅(qū)動(dòng)電壓的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法。為了解決上述課題，本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置具備機(jī)電變換元件，在被施加電壓時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性移位；驅(qū)動(dòng)部件，通過(guò)所述機(jī)電變換元件而進(jìn)行移動(dòng)；移動(dòng)體，以能夠滑行移位的方式與所述驅(qū)動(dòng)部件接合；限制部件，通過(guò)與所述移動(dòng)體抵接而限制所述移動(dòng)體的移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓；檢測(cè)電路，檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗；以及判定單元，在所述檢測(cè)電路的檢測(cè)值是規(guī)定值以上時(shí)，判斷為所述移動(dòng)體與所述限制部件抵接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在移動(dòng)體抵接到限制部件時(shí)，防止移動(dòng)體與通過(guò)機(jī)電變換元件的移位而移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件一起向限制部件側(cè)進(jìn)一步進(jìn)行移動(dòng)，因此對(duì)機(jī)電變換元件作用抑制其移位的力，作為其結(jié)果，機(jī)電變換元件的阻抗上升。因此，如果阻抗的檢測(cè)值是某值以上，則能夠判斷為移動(dòng)體處于抵接到限制部件的可動(dòng)端。由此，不需要進(jìn)行在移動(dòng)體抵接到限制部件之后進(jìn)一步施加使其向限制部件側(cè)移動(dòng)那樣的驅(qū)動(dòng)電壓的無(wú)用的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)體的快速的定位，還能夠防止可動(dòng)端中的驅(qū)動(dòng)部件的不均勻磨損。另外，在本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置中，所述檢測(cè)電路也可以是使用檢測(cè)電阻來(lái)檢測(cè)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電壓的施加而流過(guò)的電流值的公知的結(jié)構(gòu)。 而且，在本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置中，所述機(jī)電變換元件也可以通過(guò)電壓的施加而產(chǎn)生鋸齒狀的機(jī)械性移位。另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中，該振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置具有機(jī)電變換元件，在被施加電壓時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性移位；驅(qū)動(dòng)部件，通過(guò)所述機(jī)電變換元件而進(jìn)行移動(dòng)；移動(dòng)體，以能夠滑行移位的方式與所述驅(qū)動(dòng)部件接合；以及限制部件，通過(guò)與所述移動(dòng)體抵接而限制所述移動(dòng)體的移動(dòng)，所述振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法的第I方式是如下方法為了使移動(dòng)體與所述限制部件抵接，一邊對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓，一邊檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗，在所述阻抗的檢測(cè)值成為規(guī)定值以上時(shí)，停止施加所述驅(qū)動(dòng)電壓。另外，本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法的第2方式是如下方法為了使所述移動(dòng)體在從所述限制部件離開(kāi)預(yù)定的距離的位置處停止，檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗，在所述阻抗的檢測(cè)值是規(guī)定值以上的狀態(tài)下，對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓，在從所述阻抗的檢測(cè)值成為小于規(guī)定值起經(jīng)過(guò)了預(yù)定的時(shí)間之后，停止施加所述驅(qū)動(dòng)電壓。根據(jù)這些方法，如果所述移動(dòng)體與所述限制部件抵接，則立即停止施加驅(qū)動(dòng)電壓，所以驅(qū)動(dòng)時(shí)間短，能夠防止可動(dòng)端的驅(qū)動(dòng)部件的不均勻磨損。另外，本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法的第3方式是如下方法檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗，在所述阻抗的檢測(cè)值是規(guī)定值以上的狀態(tài)下，對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓，通過(guò)測(cè)量從所述阻抗的檢測(cè)值成為小于所述規(guī)定值起到再次成為所述規(guī)定值以上為止的時(shí)間，計(jì)算所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度。而且，在本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法的第I至第3方式中，所述機(jī)電變換元件也可以通過(guò)電壓的施加而產(chǎn)生鋸齒狀的機(jī)械性移位。根據(jù)本發(fā)明，能夠通過(guò)機(jī)電變換元件的阻抗來(lái)確認(rèn)移動(dòng)體到達(dá)可動(dòng)端的情形。因此，本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置不需要施加多余的驅(qū)動(dòng)電壓，所以能夠縮短移動(dòng)體的定位所需的時(shí)間。另外，本發(fā)明的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置不進(jìn)行多余的驅(qū)動(dòng)而能夠防止驅(qū)動(dòng)部件等的不均勻磨損，所以定位精度不易降低，不需要頻繁的校正，壽命長(zhǎng)。


圖I是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的電路圖。
圖2是示出圖I的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)電流的波形的圖。圖3是使圖I的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的移動(dòng)體進(jìn)行原點(diǎn)返回的控制的流程圖。圖4是用于計(jì)算圖I的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的移動(dòng)體的移動(dòng)速度的控制的流程圖。圖5是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的電路圖。圖6是示出圖4的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的檢測(cè)電路所檢測(cè)的電流的波形的圖。圖7是使圖4的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的移動(dòng)體移動(dòng)到規(guī)定的位置的控制的流程圖。圖8是用于計(jì)算圖4的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的移動(dòng)體的移動(dòng)速度的控制的流程圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明 I、Ia :振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置；2 :致動(dòng)器；3 :驅(qū)動(dòng)電路；4 :檢測(cè)電路；5 :控制裝置(判定單元)；6 :重塊(weight) ;7 :壓電元件(機(jī)電變換元件)；8 :驅(qū)動(dòng)部件；9 :移動(dòng)體；10、11 :限制部件;12、13、14、15 =FET ；16 :直流電源；17 :檢測(cè)電阻；21 :平滑電容器。
具體實(shí)施例方式從現(xiàn)在開(kāi)始一邊參照附圖一邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置I的結(jié)構(gòu)。振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置I具有作為機(jī)械性構(gòu)成要素的致動(dòng)器
2、對(duì)致動(dòng)器2供給驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)電路3、對(duì)致動(dòng)器2的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)電路4、以及由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制裝置5。致動(dòng)器2具有壓電元件(機(jī)電變換元件)7，一端被固定于重塊6，在施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)進(jìn)行伸縮；軸狀的驅(qū)動(dòng)部件8，通過(guò)壓電元件7的伸縮而在軸方向上進(jìn)行振動(dòng)；移動(dòng)體9，以能夠滑行移動(dòng)的方式與驅(qū)動(dòng)部件8摩擦接合；以及限制部件10、11，與移動(dòng)體9抵接而限制移動(dòng)體9的移動(dòng)，并確定移動(dòng)體9的可動(dòng)范圍。驅(qū)動(dòng)電路3是通過(guò)根據(jù)從控制裝置5輸入的控制信號(hào)SI、S2、S3、S4而分別進(jìn)行開(kāi)關(guān)(switching)的4個(gè)FET 12、13、14、15,使壓電元件7的兩個(gè)電極連接到直流電源16或者接地的橋電路。檢測(cè)電路4具有比較器18，輸出檢測(cè)電阻(分流電阻)17的兩端的電位差，其中，該檢測(cè)電阻17設(shè)置在用于使驅(qū)動(dòng)電路3的壓電元件7接地的電路中；放大器19，將比較器18的輸出進(jìn)行放大；以及AD變換器20，將放大器19的輸出進(jìn)行數(shù)字化。檢測(cè)電路4的輸出、即表示壓電元件7的放電電流的電流值的數(shù)字信號(hào)被輸入到控制裝置5。在振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置I中，在從驅(qū)動(dòng)電路3對(duì)致動(dòng)器2的壓電元件7施加了周期性的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，根據(jù)壓電元件7的伸縮，驅(qū)動(dòng)部件8在軸方向上以鋸齒狀的速度變化進(jìn)行往返移動(dòng)。移動(dòng)體9在驅(qū)動(dòng)部件8緩慢地移動(dòng)時(shí)，以與驅(qū)動(dòng)部件8摩擦接合了的狀態(tài)而與驅(qū)動(dòng)部件8—起移動(dòng)，但在驅(qū)動(dòng)部件8急速移動(dòng)時(shí)，由于自身的慣性力而停留于原地，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部件8進(jìn)行滑行移位。例如，驅(qū)動(dòng)電路3輸出頻率為140kHz、占空比為0. 3的周期性的矩形波狀的驅(qū)動(dòng)電壓，使移動(dòng)體9向遠(yuǎn)離壓電元件7的伸出方向進(jìn)行滑行移位,輸出頻率為140kHz、占空比為0. 7的矩形波狀的驅(qū)動(dòng)電壓，使移動(dòng)體9向接近壓電元件7的拉回方向進(jìn)行滑行移位。該驅(qū)動(dòng)電壓的頻率比致動(dòng)器2的共振頻率低，相當(dāng)于共振頻率的約0. 7倍。檢測(cè)電路4檢測(cè)的壓電元件7的放電電流是由驅(qū)動(dòng)電壓的波形(電壓以及開(kāi)關(guān)波形(switching waveform))和壓電元件7的阻抗來(lái)決定的。S卩，檢測(cè)電路4雖然直接檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路3中流過(guò)的電流，但也可以說(shuō)是檢測(cè)壓電元件7的阻抗。圖2示出檢測(cè)電路4的檢測(cè)值、即流過(guò)檢測(cè)電阻17的電流的變化。壓電元件7在電氣性方面呈現(xiàn)與電容器近似的電容性的特性。因此，驅(qū)動(dòng)電路3的電流在將FET 12、13、14,15的狀態(tài)進(jìn)行了切換的瞬間呈現(xiàn)極大值，之后反復(fù)進(jìn)行逐漸減小的變化。為了檢測(cè)這樣的波形，檢測(cè)電路4的AD變換器20以充分短的周期、例如針對(duì)每0. Iu sec (以采樣頻率IOMHz)，進(jìn)行AD變換?？刂蒲b置5從由檢測(cè)電路4輸入的檢測(cè)值，針對(duì)FET 12、13、14、15的開(kāi)關(guān)(switching)的每I周期,抽取其最大值(峰值電流值)。驅(qū)動(dòng)電路3的電流的峰值如圖2所示，在移動(dòng)體9處于可動(dòng)范圍內(nèi)側(cè)時(shí)、即沒(méi)有抵接到限制部件10、11時(shí)，是約1000mA，但在移動(dòng)體9到達(dá)該可動(dòng)端并抵接到限制部件10或者11時(shí)，降低到約900mA。因此，在控制裝置5中，將檢測(cè)電路4的檢測(cè)電流的峰值的閾值設(shè)為950mA，如果所檢測(cè)到的峰值是950mA以下，則判斷為移動(dòng)體9抵接到限制部件10或者11 (判定單元)，并根據(jù)狀況而適當(dāng)?shù)乜刂乞?qū)動(dòng)電路3。 例如，在本實(shí)施方式中，以從移動(dòng)體9與限制部件11抵接的可動(dòng)端離開(kāi)一定的距離(例如50i!m)的位置為原點(diǎn)，將移動(dòng)體9的位置識(shí)別為對(duì)從原點(diǎn)返回之后施加的驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖數(shù)的累計(jì)值乘以I個(gè)脈沖的平均移動(dòng)量(例如±0. Iym)而得到的位置的情況下，在使移動(dòng)體9進(jìn)行原點(diǎn)返回時(shí)，進(jìn)行圖3所示那樣的控制。例如，在將振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置I用于聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)的情況下，移動(dòng)體9的原點(diǎn)被確定為焦距成為無(wú)限大的位置。將移動(dòng)體9的原點(diǎn)設(shè)為從可動(dòng)端離開(kāi)的位置的原因在于，是為了設(shè)計(jì)成即使每個(gè)產(chǎn)品存在偏差，在可動(dòng)范圍內(nèi)也可靠地存在焦距成為無(wú)限大的位置。在該原點(diǎn)返回的控制中，控制裝置5 —邊對(duì)驅(qū)動(dòng)電路3連續(xù)輸出使移動(dòng)體9向伸出方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電壓，一邊針對(duì)各驅(qū)動(dòng)電壓的每個(gè)脈沖而從檢測(cè)電路4檢測(cè)到的電流值中抽取峰值。然后，如果抽取的峰值成為950mA以下，則控制電路5使驅(qū)動(dòng)電路3立即停止驅(qū)動(dòng)電壓的輸出，然后，輸出用于使移動(dòng)體9從可動(dòng)端移動(dòng)至原點(diǎn)所需的脈沖數(shù)(例如500脈沖)的拉回方向的驅(qū)動(dòng)電壓。另外，在本實(shí)施方式中，如圖4所示，使移動(dòng)體9從與限制部件10抵接的位置移動(dòng)至與限制部件11抵接的位置，并測(cè)量其所需的時(shí)間，從而計(jì)算出移動(dòng)體9的移動(dòng)速度，校正與應(yīng)使移動(dòng)體9移動(dòng)的距離對(duì)應(yīng)的應(yīng)施加的驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖數(shù)的運(yùn)算式。例如，在接通了振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置I的電源時(shí)，執(zhí)行該控制。具體而言，如圖4所示，首先，控制裝置5對(duì)驅(qū)動(dòng)電路3連續(xù)輸出使移動(dòng)體9向拉回方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電壓，針對(duì)各驅(qū)動(dòng)電壓的每個(gè)脈沖從檢測(cè)電路4檢測(cè)到的電流值中抽取峰值，如果抽取的峰值成為950mA以下，則認(rèn)為移動(dòng)體9抵接到限制部件10，所以使驅(qū)動(dòng)電路3停止驅(qū)動(dòng)電壓的輸出。接下來(lái)，控制裝置5對(duì)驅(qū)動(dòng)電路3連續(xù)輸出使移動(dòng)體9向伸出方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電壓，并且使計(jì)時(shí)器啟動(dòng)而開(kāi)始測(cè)量時(shí)間。另外，在時(shí)間的測(cè)量中，將驅(qū)動(dòng)電壓的I個(gè)循環(huán)作為單位時(shí)間來(lái)表現(xiàn)是簡(jiǎn)便的。然后，控制裝置5針對(duì)各驅(qū)動(dòng)電壓的每個(gè)脈沖從檢測(cè)電路4檢測(cè)到的電流值中抽取峰值，如果抽取的峰值成為950mA以下，則認(rèn)為移動(dòng)體9到達(dá)了限制部件11，所以使驅(qū)動(dòng)電路3停止輸出驅(qū)動(dòng)電壓并且結(jié)束時(shí)間測(cè)量。最后，控制裝置5通過(guò)將從移動(dòng)體9與限制部件10抵接的位置至與限制部件11抵接的位置為止的距離除以由計(jì)時(shí)器測(cè)量出的時(shí)間，從而計(jì)算出移動(dòng)體9的移動(dòng)速度(驅(qū)動(dòng)電壓的I個(gè)脈沖的平均移動(dòng)距離)。由此，控制裝置5在從外部輸入了對(duì)移動(dòng)體9的位置或者移動(dòng)量進(jìn)行指示的信號(hào)時(shí)，校正用于對(duì)使驅(qū)動(dòng)電路3應(yīng)輸出的驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)算的運(yùn)算式，從而提高移動(dòng)體9的定位精度。即，在本實(shí)施方式的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置I中，自己校正環(huán)境溫度的變化、各部件的磨損等所致的移動(dòng)速度的變化，所以不需要進(jìn)行定期的校正作業(yè)。在振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置I中，也可以組合圖3的控制和圖4的控制，為了通過(guò)圖4的控制來(lái)計(jì)算出移動(dòng)體9的速度，而從移動(dòng)體9抵接到限制部件11的狀態(tài)起施加規(guī)定的脈沖數(shù)的驅(qū)動(dòng)電壓，從而使移動(dòng)體9返回到原點(diǎn)。另外，在本實(shí)施方式中，在FET 14、15與接地之間插入了檢測(cè)電阻17，但在圖I中， 例如也可以通過(guò)在直流電源16與FET 12、13之間的電路(A點(diǎn))、或驅(qū)動(dòng)電路3與壓電元件7之間的電路(B點(diǎn))中插入檢測(cè)電阻17，并利用檢測(cè)電路4檢測(cè)其兩端的電位差，從而檢測(cè)壓電元件7的阻抗。進(jìn)而，圖5示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置Ia的結(jié)構(gòu)。關(guān)于本實(shí)施方式，對(duì)于與第I實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素，附加相同的符號(hào)而省略重復(fù)的說(shuō)明。在本實(shí)施方式的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置Ia中，直流電源16具有無(wú)法忽略的內(nèi)部電阻16a，輸出阻抗高。因此，振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置Ia在緊接在驅(qū)動(dòng)電路3的FET 12、13之前的電路中設(shè)置有具有充分的靜電電容且成為電流緩沖器的平滑電容器21。另外，在本實(shí)施方式中，檢測(cè)電阻17被插入到直流電源16與平滑電容器21之間。因此，檢測(cè)電路4被設(shè)置為通過(guò)檢測(cè)該檢測(cè)電阻17的兩端的電位差來(lái)檢測(cè)壓電元件7的阻抗。在本實(shí)施方式中，致動(dòng)器2的壓電元件7的充電電流以及放電電流也與第I實(shí)施方式同樣地，成為圖2所示的波形。但是，直流電源16由于內(nèi)部電阻16a而無(wú)法瞬間供給大的電流，所以在壓電元件7的電流大時(shí)，充電到平滑電容器21中的電荷被供給到壓電元件7。并且，如圖6所示，從直流電源16，電荷一點(diǎn)一點(diǎn)地充電到平滑電容器21中。因此，圖6的電流波形是將圖2的電流波形進(jìn)行平滑化而得到的波形，兩者的電流波形的積分值相等。在本實(shí)施方式中，檢測(cè)電路4檢測(cè)流過(guò)壓電元件7的電流的平均值，所以控制裝置5直接利用從檢測(cè)電路4輸入的檢測(cè)值即可，不要求進(jìn)行抽取峰值那樣的高速的處理。圖7示出本實(shí)施方式中的移動(dòng)體9的原點(diǎn)返回處理的流程。在本實(shí)施方式中，在檢測(cè)電流成為47. 5mA以下時(shí)，判斷為移動(dòng)體9與限制部件10、11抵接。另外，在本實(shí)施方式中，如果施加伸出方向的驅(qū)動(dòng)電壓而使移動(dòng)體9到達(dá)限制部件11，則連續(xù)施加拉回方向的驅(qū)動(dòng)電壓，在檢測(cè)電流大于47. 5mA之后，施加用于使移動(dòng)體9從可動(dòng)端移動(dòng)至原點(diǎn)所需的脈沖數(shù)的驅(qū)動(dòng)電壓。即，在本實(shí)施方式中，由于機(jī)械性的驅(qū)動(dòng)端中的不均勻磨損等，在可動(dòng)端中移動(dòng)體9成為臨時(shí)性的固定狀態(tài)，即使施加了驅(qū)動(dòng)電壓，移動(dòng)體有時(shí)也不會(huì)移動(dòng)，所以在確認(rèn)了移動(dòng)體9離開(kāi)限制部件11而開(kāi)始移動(dòng)之后，施加用于移動(dòng)至原點(diǎn)所需的驅(qū)動(dòng)電壓。另外，在本實(shí)施方式中，在移動(dòng)體9抵接到限制部件10、11、或者離開(kāi)限制部件10、11時(shí)，檢測(cè)電路4所檢測(cè)的電流值如圖6所示那樣逐漸降低，所以在壓電元件7的阻抗變化的檢測(cè)中產(chǎn)生延遲。因此，優(yōu)選與該延遲量相應(yīng)地減少用于使移動(dòng)體9從可動(dòng)端移動(dòng)至原點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖數(shù)來(lái)設(shè)定。但是，如果該延遲充分小、例如如果壓電元件7的阻抗變化的檢測(cè)的延遲是10個(gè)脈沖以下，則移動(dòng)體9的定位誤差僅為I U m以下，能夠忽略由檢測(cè)電路4的檢測(cè)的延遲引起的定位誤差。因此，如果使平滑電容器21的電容最佳化以使檢測(cè)電路4的檢測(cè)的延遲充分變小，則也可以忽略檢測(cè)電路4的檢測(cè)的延遲。另外，在本實(shí)施方式中，如圖8所示，在將移動(dòng)體9從與限制部件10抵接的位置驅(qū) 動(dòng)至與限制部件11抵接的位置而計(jì)算移動(dòng)體9的移動(dòng)速度時(shí)，也在移動(dòng)體9從限制部件10離開(kāi)而檢測(cè)電流大于47. 5mA時(shí)開(kāi)始測(cè)量時(shí)間。在該情況下，在時(shí)間測(cè)量的開(kāi)始時(shí)和結(jié)束時(shí)，產(chǎn)生相同量的檢測(cè)電路4的檢測(cè)的延遲而相互抵消，所以完全無(wú)需考慮。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備 機(jī)電變換元件，在被施加電壓時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性移位； 驅(qū)動(dòng)部件，通過(guò)所述機(jī)電變換元件而進(jìn)行移動(dòng)； 移動(dòng)體，以能夠滑行移位的方式與所述驅(qū)動(dòng)部件接合； 限制部件，通過(guò)與所述移動(dòng)體抵接而限制所述移動(dòng)體的移動(dòng)； 驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓； 檢測(cè)電路，檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗；以及 判定單元，在所述檢測(cè)電路的檢測(cè)值是規(guī)定值以上時(shí)，判斷為所述移動(dòng)體與所述限制部件抵接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述檢測(cè)電路檢測(cè)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電壓的施加而流過(guò)的電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述機(jī)電變換元件通過(guò)電壓的施加而產(chǎn)生鋸齒狀的機(jī)械性移位。
4.一種振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中，該振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置具有 機(jī)電變換元件，在被施加電壓時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性移位； 驅(qū)動(dòng)部件，通過(guò)所述機(jī)電變換元件而進(jìn)行移動(dòng)； 移動(dòng)體，以能夠滑行移位的方式與所述驅(qū)動(dòng)部件接合；以及 限制部件，通過(guò)與所述移動(dòng)體抵接而限制所述移動(dòng)體的移動(dòng)， 所述振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法的特征在于， 一邊對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓，一邊檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗， 在所述阻抗的檢測(cè)值成為規(guī)定值以上時(shí)，停止施加所述驅(qū)動(dòng)電壓。
5.一種振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中，該振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置具有 機(jī)電變換元件，在被施加電壓時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性移位； 驅(qū)動(dòng)部件，通過(guò)所述機(jī)電變換元件而進(jìn)行移動(dòng)； 移動(dòng)體，以能夠滑行移位的方式與所述驅(qū)動(dòng)部件接合；以及 限制部件，通過(guò)與所述移動(dòng)體抵接而限制所述移動(dòng)體的移動(dòng)， 所述振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法的特征在于， 檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗， 在所述阻抗的檢測(cè)值是規(guī)定值以上的狀態(tài)下，對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓， 在從所述阻抗的檢測(cè)值成為小于規(guī)定值起經(jīng)過(guò)了預(yù)定的時(shí)間之后，停止施加所述驅(qū)動(dòng)電壓。
6.一種振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中，該振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置具有 機(jī)電變換元件，在被施加電壓時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性移位； 驅(qū)動(dòng)部件，通過(guò)所述機(jī)電變換元件而進(jìn)行移動(dòng)； 移動(dòng)體，以能夠滑行移位的方式與所述驅(qū)動(dòng)部件接合；以及 限制部件，通過(guò)與所述移動(dòng)體抵接而限制所述移動(dòng)體的移動(dòng)， 所述振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法的特征在于，檢測(cè)所述機(jī)電變換元件的阻抗， 在所述阻抗的檢測(cè)值是規(guī)定值以上的狀態(tài)下，對(duì)所述機(jī)電變換元件施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓， 通過(guò)測(cè)量從所述阻抗的檢測(cè)值成為小于所述規(guī)定值起到再次成為所述規(guī)定值以上為止的時(shí)間，計(jì)算所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6中的任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)型驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其特征在于， 所述機(jī)電變換元件通過(guò)電壓的施加而產(chǎn)生鋸齒狀的機(jī)械性移位。
全文摘要
驅(qū)動(dòng)裝置(1)具有機(jī)電變換元件(7)，在被施加電壓時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性移位；驅(qū)動(dòng)部件(8)，通過(guò)機(jī)電變換元件(7)而進(jìn)行移動(dòng)；移動(dòng)體(9)，以能夠滑行移位的方式與驅(qū)動(dòng)部件(8)接合；限制部件(10、11)，通過(guò)與移動(dòng)體(9)抵接而限制移動(dòng)體(9)的移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)電路(3)，對(duì)機(jī)電變換元件(7)施加周期性地變化的驅(qū)動(dòng)電壓；檢測(cè)電路(4)，檢測(cè)機(jī)電變換元件(7)的阻抗；以及判定單元(5)，在檢測(cè)電路(4)的檢測(cè)值是規(guī)定值以上時(shí)，判定為移動(dòng)體(9)與限制部件(10、11)抵接。
文檔編號(hào)H02N2/00GK102725950SQ201080046619
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者吉田龍一, 新家聰 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)先進(jìn)多層薄膜株式會(huì)社