(57)【要約】【課題】優れた停止位置精度を発揮することのできる圧電駆動装置の制御方法および圧電駆動装置を提供すること。【解決手段】圧電駆動装置の制御方法は、圧電素子を備え、前記圧電素子に駆動信号を印加することにより振動する振動体と、前記振動体の振動により移動する被駆動部と、パルス信号に基づいて前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を有する圧電駆動装置の制御方法であって、前記被駆動部の駆動を停止する際、前記被駆動部の駆動速度が基準速度のときに前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を備え、前記圧電素子に駆動信号を印加することにより振動する振動体と、
前記振動体の振動により移動する被駆動部と、
パルス信号に基づいて前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を有する圧電駆動装置の制御方法であって、
前記被駆動部の駆動を停止する際、前記被駆動部の駆動速度が基準速度のときに前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止することを特徴とする圧電駆動装置の制御方法。
【請求項２】
前記被駆動部の目標位置と現在位置との差を差ΔＤとしたとき、
前記差ΔＤに基づいて、前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止する請求項１に記載の圧電駆動装置の制御方法。
【請求項３】
前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止してから前記被駆動部が停止するまでに被駆動部が移動した距離を基準移動量Ｄａとしたとき、
ΔＤ≦Ｄａとなったことを最初に検出した段階で、前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止する請求項２に記載の圧電駆動装置の制御方法。
【請求項４】
前記基準速度を変更することにより、前記差ΔＤの検出タイミングを制御する請求項２または３に記載の圧電駆動装置の制御方法。
【請求項５】
前記被駆動部の駆動速度を前記基準速度で基準時間維持した後に、前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電駆動装置の制御方法。
【請求項６】
前記被駆動部を前記基準速度よりも速い速度で駆動してから前記基準速度まで減速させる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電駆動装置の制御方法。
【請求項７】
圧電素子を備え、前記圧電素子に駆動信号を印加することにより振動する振動体と、
前記振動体の振動により移動する被駆動部と、
パルス信号に基づいて前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記被駆動部の駆動を停止する際、前記被駆動部の駆動速度が基準速度のときに前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止する制御装置と、を有することを特徴とする圧電駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電駆動装置の制御方法および圧電駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、超音波モーターを停止させる際の制御方法として、停止位置に近づいたら超音波モーターの駆動速度を減少させ、停止位置で超音波モーターを停止する方法が記載されている。また、駆動速度の制御は、駆動パルス信号のＤｕｔｙを変更することにより行われ、Ｄｕｔｙが５０％から０％に近づくほど、駆動速度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８３８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、特許文献１の超音波モーターの制御方法では、駆動パルス信号のＤｕｔｙを変更することにより駆動速度が制御されるが、駆動パルス信号のＤｕｔｙが０％に近いと駆動信号の波形が崩れてしまう。そのため、低速域では、超音波モーターの高精度な制御が困難となる。したがって、高い停止位置精度を発揮することが困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の圧電駆動装置の制御方法は、圧電素子を備え、前記圧電素子に駆動信号を印加することにより振動する振動体と、
前記振動体の振動により移動する被駆動部と、
パルス信号に基づいて前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を有する圧電駆動装置の制御方法であって、
前記被駆動部の駆動を停止する際、前記被駆動部の駆動速度が基準速度のときに前記圧電素子への前記駆動信号の印加を停止することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る圧電駆動装置を示す平面図である。
【図２】圧電アクチュエーターの駆動を説明する平面図である。
【図３】圧電アクチュエーターの駆動を説明する平面図である。
【図４】圧電アクチュエーターに印加する駆動信号を示す図である。
【図５】制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【図６】制御装置による制御方法を説明するためのグラフである。
【図７】制御装置による制御方法を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の圧電駆動装置の制御方法および圧電駆動装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の好適な実施形態に係る圧電駆動装置を示す平面図である。図２および図３は、圧電アクチュエーターの駆動を説明する平面図である。図４は、圧電アクチュエーターに印加する駆動信号を示す図である。図５は、制御装置の回路構成を示すブロック図である。図６および図７は、制御装置による制御方法を説明するためのグラフである。
【０００９】
なお、図１ないし図３では、説明の便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に沿う方向をＸ軸方向、Ｙ軸に沿う方向をＹ軸方向、Ｚ軸に沿う方向をＺ軸方向とも言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」とも言い、矢印と反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｘ軸方向プラス側を「上」または「上側」とも言い、Ｘ軸方向マイナス側を「下」または「下側」とも言う。
【００１０】
図１に示す圧電駆動装置１であり、円盤状をなし、その中心軸Ｏまわりに回転可能な被駆動部としてのローター２と、ローター２の外周面２１に当接し、ローター２を中心軸Ｏまわりに回転させる駆動部３と、を有する。また、駆動部３は、圧電アクチュエーター４と、圧電アクチュエーター４をローター２に向けて付勢する付勢部材５と、圧電アクチュエーター４の駆動を制御する制御装置７と、を有する。このような圧電駆動装置１では、圧電アクチュエーター４が屈曲振動すると、その振動がローター２に伝わり、ローター２が中心軸Ｏまわりに回転する。
【００１１】
なお、圧電駆動装置１の構成としては、図１の構成に限定されない。例えば、ローター２の周方向に沿って複数の駆動部３を配置し、複数の駆動部３の駆動によってローター２を回転させてもよい。また、駆動部３は、ローター２の外周面２１ではなく、ローター２の主面である上面２２に当接していてもよい。また、被駆動部は、ローター２のような回転体に限定されず、例えば、直線移動するスライダーであってもよい。
【００１２】
また、圧電駆動装置１は、ローター２に配置されているエンコーダー９を有し、エンコーダー９によって、ローター２の挙動、特に、回転量および角速度が検出できる。エンコーダー９としては、特に限定されず、例えば、ローター２の回転時にその回転量を検出するインクリメンタル型のエンコーダーであってもよいし、ローター２の回転の有無に関わらず、ローター２の原点からの絶対位置を検出するアブソリュート型のエンコーダーであってもよい。
【００１３】
エンコーダー９は、ローター２の上面２２に固定されているスケール９１と、スケール９１とその上面側で対向している光学素子９２と、を有する。スケール９１は、円板状をなし、図示しないパターンが設けられている。一方、光学素子９２は、スケール９１のパターンに向けて光を照射する発光素子９２１と、スケール９１で反射した光を受光する受光素子９２２と、を有する。このような構成のエンコーダー９では、受光素子９２２の受光結果に基づいてローター２の回転量、駆動速度、絶対位置等を検出することができる。ただし、エンコーダー９の構成としては、上記の構成に限定されない。例えば、撮像素子を用いたテンプレートマッチングにより、ローター２の回転量、駆動速度、絶対位置等を検出してもよい。
【００１４】
図１に示すように、圧電アクチュエーター４は、振動体４１と、振動体４１を支持する支持部４２と、振動体４１と支持部４２とを接続する接続部４３と、振動体４１に接続され、振動体４１の振動をローター２に伝達する凸部４４と、を有する。
【００１５】
振動体４１は、Ｘ軸方向を厚さ方向とし、Ｙ軸およびＺ軸を含むＹ−Ｚ平面に広がる板状をなし、Ｙ軸方向に伸縮しながらＺ軸方向に屈曲することにより、図２および図３に示すように、Ｓ字状に屈曲振動する。また、振動体４１は、Ｘ軸方向からの平面視で、伸縮方向であるＹ軸方向を長手とする長手形状となっている。ただし、振動体４１の形状としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。
【００１６】
図２および図３に示すように、振動体４１は、振動体４１を屈曲振動させる駆動用の圧電素子６Ａ〜６Ｅと、振動体４１の振動を検出するための検出用の圧電素子６Ｆ、６Ｇと、を有する。
【００１７】
圧電素子６Ａ〜６Ｅは、それぞれ、通電によって振動体４１の長手方向であるＹ軸方向に伸縮する。また、圧電素子６Ｆ、６Ｇは、圧電素子６Ａ〜６Ｅの駆動に伴う振動体４１の振動に応じた外力を受け、受けた外力に応じた信号を出力する。そのため、圧電素子６Ｆ、６Ｇから出力される信号に基づいて、振動体４１の振動状態を検知することができる。
【００１８】
例えば、図４に示す駆動信号Ｖ１を圧電素子６Ａ、６Ｅに印加し、駆動信号Ｖ２を圧電素子６Ｃに印加し、駆動信号Ｖ３を圧電素子６Ｂ、６Ｄに印加すると、図２に示すように、振動体４１がＹ軸方向に伸縮振動しつつＺ軸方向にＳ字状に屈曲振動し、これらの振動が合成されて、凸部４４の先端が矢印Ａ１で示すように楕円運動する。そして、凸部４４の楕円運動によってローター２が送り出され、ローター２が矢印Ｂ１方向に回転する。一方、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の波形を切り換えると、図３に示すように、振動体４１がＹ軸方向に伸縮振動しつつＺ軸方向にＳ字状に屈曲振動し、これらの振動が合成されて、凸部４４が矢印Ａ２で示すように楕円運動する。そして、凸部４４の楕円運動によってローター２が送り出され、ローター２が矢印Ｂ２方向に回転する。また、このような振動体４１の振動に対応して、図４に示すように、圧電素子６Ｆ、６Ｇからピックアップ電圧Ｖｐｕが出力される。
【００１９】
このような構成の圧電アクチュエーター４では、圧電素子６Ａ、６Ｂ、６Ｄ、６Ｅの伸縮によって凸部４４がＺ軸方向に屈曲振動し、ローター２を矢印Ｂ１または矢印Ｂ２の方向に送り出す。そのため、圧電素子６Ａ、６Ｂ、６Ｄ、６Ｅに印加する駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅を制御し、凸部４４のＺ軸方向への振幅を制御することにより、ローター２の駆動速度すなわち角速度を制御することができる。つまり、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅を大きくするに連れて凸部４４のＺ軸方向の振幅が大きくなり、ローター２の駆動速度が増加する。
【００２０】
制御装置７は、圧電アクチュエーター４の駆動を制御する。制御装置７は、例えば、コンピューターから構成され、情報を処理するプロセッサー（ＣＰＵ）と、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、外部インターフェースと、を有する。メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶された各種プログラム等を読み込んで実行することができる。
【００２１】
また、図５に示すように、制御装置７は、駆動信号Ｖ１を生成する第１駆動信号生成回路７１と、駆動信号Ｖ２を生成する第２駆動信号生成回路７２と、駆動信号Ｖ３を生成する第３駆動信号生成回路７３と、を有する。
【００２２】
また、第１駆動信号生成回路７１は、パルス信号Ｐ１を生成する第１ＰＷＭ波形生成部７１１と、第１ＰＷＭ波形生成部７１１が生成するパルス信号Ｐ１から駆動信号Ｖ１を生成する第１駆動信号生成部７１２と、を有する。同様に、第２駆動信号生成回路７２は、パルス信号Ｐ２を生成する第２ＰＷＭ波形生成部７２１と、第２ＰＷＭ波形生成部７２１が生成するパルス信号Ｐ２から駆動信号Ｖ２を生成する第２駆動信号生成部７２２と、を有する。同様に、第３駆動信号生成回路７３は、パルス信号Ｐ３を生成する第３ＰＷＭ波形生成部７３１と、第３ＰＷＭ波形生成部７３１が生成するパルス信号Ｐ３から駆動信号Ｖ３を生成する駆動信号生成部７３２と、を有する。なお、上記「ＰＷＭ」は、「Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」の略である。
【００２３】
また、制御装置７は、図示しないホストコンピューターから受け付けるローター２の目標位置Ｄ１とエンコーダー９から得られるローター２の現在位置Ｄ２との差ΔＤを検出する位置ずれ検出回路７４を有する。そして、制御装置７は、差ΔＤに基づいて、第１、第３ＰＷＭ波形生成部７１１、７３１で生成するパルス信号Ｐ１、Ｐ３のＤｕｔｙを制御する。また、制御装置７は、図示しないホストコンピューターから受け付ける目標ピックアップ電圧値Ｖｍと圧電素子６Ｆ、６Ｇから出力されるピックアップ電圧Ｖｐｕとの差ΔＶを検出する電圧差検出回路７５を有する。そして、制御装置７は、差ΔＶが０となるように、第２ＰＷＭ波形生成部７２１で生成するパルス信号Ｐ２のＤｕｔｙを制御する。
【００２４】
Ｄｕｔｙは、パルス幅のＬとＨの比であり、０％〜５０％の範囲で変更可能である。パルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のＤｕｔｙが０％に近い程、第１、第２、第３駆動信号生成部７１２、７２２、７３２で生成される駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の振幅が小さくなり、反対に、パルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のＤｕｔｙが５０％に近い程、第１、第２、第３駆動信号生成部７１２、７２２、７３２で生成される駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の振幅が大きくなる。そのため、パルス信号Ｐ１、Ｐ３のＤｕｔｙを０％に近づける程、ローター２の駆動速度が遅くなり、反対に、パルス信号Ｐ１のＤｕｔｙを５０％に近づける程、ローター２の駆動速度が速くなる。
【００２５】
なお、パルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のＤｕｔｙが０％に近い場合、回路内の配線抵抗等によっては、第１、第２、第３ＰＷＭ波形生成部７１１、７２１、７３１で生成されるパルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の波形が理想的な矩形波から崩れ、それに起因して、第１、第２、第３駆動信号生成部７１２、７２２、７３２で生成される駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の波形も理想的な正弦波形から崩れてしまう。そのため、小さい振幅の駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３では、圧電アクチュエーター４の駆動制御が不安定となる。
【００２６】
そこで、制御装置７は、駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、これらの中でも特に、ローター２の駆動速度を制御する駆動信号Ｖ１、Ｖ３については、小さい振幅を用いない。具体的には、図６に示すように、制御装置７には、それ未満では、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の波形崩れが許容できない大きさとなる最低振幅Ｗｍｉｎが設定され、ローター２の駆動を停止する際には、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅が最低振幅Ｗｍｉｎ未満とならないようにパルス信号Ｐ１、Ｐ３のＤｕｔｙを制御する。言い換えると、制御装置７には、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の波形崩れが許容できない大きさとなるローター２の最低駆動速度Ｓｍｉｎが設定され、ローター２の駆動を停止する際には、ローター２の駆動速度が最低駆動速度Ｓｍｉｎ以下とならないようにパルス信号Ｐ１、Ｐ３のＤｕｔｙを制御する。これにより、圧電アクチュエーター４の駆動制御が安定する。なお、最低振幅Ｗｍｉｎ（最低駆動速度Ｓｍｉｎ）は、圧電駆動装置１に求められる精度に基づいて適宜設定することができる。
【００２７】
さらに、制御装置７には、ローター２の駆動を停止させる際の駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅として停止時振幅Ｗｓが設定されている。そして、制御装置７は、ローター２の駆動を停止する際には、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅を停止時振幅Ｗｓとした状態で、圧電アクチュエーター４への駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を止める。停止時振幅Ｗｓは、最低振幅Ｗｍｉｎ以上、つまり、Ｗｓ≧Ｗｍｉｎであればよい。言い換えると、制御装置７には、ローター２の駆動を停止させる際のローター２の駆動速度として停止時速度Ｓｓが設定されている。この停止時速度Ｓｓは、基準速度である。そして、制御装置７は、ローター２の駆動を停止する際には、ローター２の駆動速度を停止時速度Ｓｓとした状態で、圧電アクチュエーター４への駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を止める。停止時速度Ｓｓは、最低駆動速度Ｓｍｉｎ以上、つまり、Ｓｓ≧Ｓｍｉｎであればよい。なお、本実施形態では、Ｗｓ＝Ｗｍｉｎ、Ｓｓ＝Ｓｍｉｎである。
【００２８】
ここで、図６に示すように、圧電アクチュエーター４への駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を止めても、ローター２は、振動体４１の残留振動や慣性によって直ちに停止せず、印加を止めた後もしばらくの間は移動を続ける。そこで、制御装置７には、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅が停止時振幅Ｗｓの状態で圧電アクチュエーター４への駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を止めてからローター２が実際に停止するまでのローター２の余分移動量が基準移動量Ｄａとして設定されている。そして、制御装置７は、位置ずれ検出回路７４で検出される差ΔＤすなわち目標位置Ｄ１と現在位置Ｄ２との差が基準移動量Ｄａとなったときに、圧電アクチュエーター４への駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を止める。これにより、印加停止後の余分移動によってローター２を目標位置Ｄ１で停止させることができる。
【００２９】
なお、「差ΔＤが基準移動量Ｄａとなったとき」とは、例えば、次のことを言う。位置ずれ検出回路７４は、例えば、図示しない発振器から出力される基準クロックパルスＣＰの周波数間隔で差ΔＤを繰り返し検出する。そのため、位置ずれ検出回路７４で、差ΔＤが基準移動量Ｄａ以下となったことが初めて検出された時刻を「差ΔＤが基準移動量Ｄａとなったとき」と言う。
【００３０】
なお、圧電駆動装置１の各部の消耗、特に、ローター２の外周面２１や凸部４４の摩耗によって、基準移動量Ｄａは変動する可能性がある。そこで、制御装置７は、エンコーダー９の出力からローター２の実際の余分移動量を検出し、当該値を新たな基準移動量Ｄａとしてもよいし、当該値に基づいて基準移動量Ｄａを補正してもよい。これにより、経時的に変化する圧電駆動装置１の状態に合わせて、基準移動量Ｄａを補正、更新することができる。そのため、ローター２の優れた停止位置精度を長期間維持することができる。
【００３１】
また、制御装置７は、ローター２の駆動を停止させる際に駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅を停止時振幅Ｗｓとした状態を一定時間以上維持する。そこで、制御装置７には、前記一定時間として維持時間Ｔｄが設定されている。そして、制御装置７は、ローター２の駆動を停止する際、駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅を停止時振幅Ｗｓとしてから、その状態を維持時間Ｔｄ以上維持した後に、圧電アクチュエーター４への駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を止める。言い換えると、制御装置７は、ローター２の駆動を停止させる際にローター２の駆動速度を停止時速度Ｓｓとした状態を一定時間以上維持する。そこで、制御装置７には、前記一定時間として維持時間Ｔｄが設定されている。そして、制御装置７は、ローター２の駆動を停止する際、ローター２の駆動速度を停止時速度Ｓｓとしてから、その状態を維持時間Ｔｄ以上維持した後に、圧電アクチュエーター４への駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を止める。これにより、駆動が安定した状態で、ローター２の駆動を停止することができるため、ローター２の余分移動量が基準移動量Ｄａからずれ難い。そのため、ローター２の停止位置をより精度よく制御することができる。
【００３２】
なお、維持時間Ｔｄとしては、特に限定されず、圧電駆動装置１に求められる精度に基づいて異なるが、例えば、１／１０００秒〜１／１００秒程度とすることができる。これにより、十分に短い時間で、かつ、ローター２の駆動を安定させるには十分な時間となるため、ローター２の移動にかかる総時間が長くなるのを十分に抑えつつ、ローター２の停止位置精度を十分に高めることができる。
【００３３】
つまり、制御装置７は、差ΔＤから求められるローター２の移動速度等に基づいて、差ΔＤが基準移動量Ｄａとなる時刻Ｔｓを求め、求めた時刻Ｔｓよりも維持時間Ｔｄ以上前に駆動信号Ｖ１、Ｖ３の振幅を停止時振幅Ｗｓ（ローター２の駆動速度を停止時速度Ｓｓ）とする。
【００３４】
また、図６に示すように、制御装置７は、停止時振幅Ｗｓを維持時間Ｔｄ以上維持する前は、停止時振幅Ｗｓよりも大きい振幅の駆動信号Ｖ１、Ｖ３を圧電アクチュエーター４に印加する。言い換えると、ローター２を停止時速度Ｓｓよりも速い速度で駆動してから停止時速度Ｓｓまで減速させる。これにより、ローター２をより短時間で目標位置Ｄ１まで移動させることができる。
【００３５】
ここで、前述したように、位置ずれ検出回路７４は、基準クロックパルスＣＰの周波数間隔で連続して差ΔＤを検出する。そのため、基準クロックパルスＣＰのタイミングによっては、図７に示すように、ローター２の停止位置に誤差Ｇが生じる可能性がある。つまり、図７に示す線Ｌ１、Ｌ２共に、ｎ回目の基準クロックパルスＣＰのタイミングで、「差ΔＤが基準移動量Ｄａとなったこと」を検出しているが、直線Ｌ１では、検出時のΔＤが基準移動量Ｄａと等しいため、ローター２の停止位置が目標位置Ｄ１となる。一方、直線Ｌ２では、検出時のΔＤが基準移動量Ｄａより小さいため、ローター２の停止位置が目標位置Ｄ１から誤差Ｇだけずれる。
【００３６】
そこで、制御装置７は、差ΔＤ＝基準移動量Ｄａとなるタイミングで位置ずれ検出回路７４が差ΔＤを検出できるように、それ以前のローター２の駆動速度を制御する。これにより、誤差Ｇが実質的になくなり、ローター２の停止位置精度がより向上する。このような方法としては、特に限定されないが、例えば、図６に示す例であれば、ローター２を最大速度Ｓｍａｘから停止時速度Ｓｓまで落とす際の減速度、言い換えると、駆動信号Ｖ１、Ｖ３を最大振幅Ｗｍａｘから停止時振幅Ｗｓまで落とす際の減速度を調整することにより、差ΔＤ＝基準移動量Ｄａとなるタイミングで位置ずれ検出回路７４が差ΔＤを検出できるようにしてもよい。また、維持時間Ｔｄ中においてローター２の駆動速度を微調整することにより、差ΔＤ＝基準移動量Ｄａとなるタイミングで位置ずれ検出回路７４が差ΔＤを検出できるようにしてもよい。
【００３７】
以上、圧電駆動装置１およびその制御方法について説明した。このような圧電駆動装置１の制御方法は、前述したように、圧電素子６Ａ〜６Ｅを備え、圧電素子６Ａ〜６Ｅに駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を印加することにより振動する振動体４１と、振動体４１の振動により移動する被駆動部としてのローター２と、パルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に基づいて駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を生成する駆動信号生成部としての第１、第２、第３駆動信号生成回路７１、７２、７３と、を有する圧電駆動装置１の制御方法であって、ローター２の駆動を停止する際、ローター２の駆動速度が基準速度としての停止時速度Ｓｓのときに圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止する。
【００３８】
このように、予め定められた停止時速度Ｓｓのときに、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止すれば、当該停止時からローター２が実際に停止するまでのローター２の余分移動量を予め把握することができる。そのため、余分移動量を考慮して、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止すれば、ローター２を目的位置で停止させることができる。特に、停止時速度Ｓｓを十分に高い速度に設定することで、波形の崩れた駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を用いる必要がなくなり、ローター２の停止位置精度がより向上する。
【００３９】
また、前述したように、圧電駆動装置１の制御方法では、ローター２の目標位置Ｄ１と現在位置Ｄ２との差を差ΔＤとしたとき、差ΔＤに基づいて、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止する。つまり、ローター２の余分移動量を考慮して、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止するタイミングを制御する。これにより、ローター２を目的位置で停止させることができる。
【００４０】
また、前述したように、圧電駆動装置１の制御方法では、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止してからローター２が停止するまでにローター２が移動した距離を基準移動量Ｄａとしたとき、ΔＤ≦Ｄａとなったことを最初に検出した段階で、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止する。これにより、ΔＤとＤａとの誤差が小さくなり、その分、ローター２の停止位置精度が向上する。
【００４１】
また、前述したように、圧電駆動装置１の制御方法では、差ΔＤ＝基準移動量Ｄａのときに、差ΔＤａを検出できるように差ΔＤの検出タイミングを制御する。これにより、ΔＤとＤａとの誤差が実質的になくなり、ローター２の停止位置精度がより向上する。
【００４２】
また、前述したように、圧電駆動装置１の制御方法では、停止時速度Ｓｓを変更することにより、差ΔＤの検出タイミングを制御する。これにより、比較的簡単な方法で、差ΔＤの検出タイミングを制御することができる。
【００４３】
また、前述したように、圧電駆動装置１の制御方法では、ローター２の駆動速度を停止時速度Ｓｓで基準時間である維持時間Ｔｄ維持した後に、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止する。これにより、印加停止直前のローター２の状態が安定し、その分、ローター２の停止位置精度が向上する。
【００４４】
また、前述したように、圧電駆動装置１の制御方法では、ローター２を停止時速度Ｓｓよりも速い速度で駆動してから停止時速度Ｓｓまで減速させる。これにより、ローター２をより短時間で目標位置まで移動させることができる。
【００４５】
また、前述したように、圧電駆動装置１は、圧電素子６Ａ〜６Ｅを備え、圧電素子６Ａ〜６Ｅに駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を印加することにより振動する振動体４１と、振動体４１の振動により移動する被駆動部としてのローター２と、パルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に基づいて駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を生成する駆動信号生成部としての第１、第２、第３駆動信号生成回路７１、７２、７３と、ローター２の駆動を停止する際、ローター２の駆動速度が基準速度としての停止時速度Ｓｓのときに圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止する制御装置７と、を有する。
【００４６】
このように、予め定められた停止時速度Ｓｓのときに、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止すれば、当該停止時からローター２が実際に停止するまでのローター２の余分移動量を予め把握することができる。そのため、余分移動量を考慮して、圧電素子６Ａ〜６Ｅへの駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の印加を停止すれば、ローター２を目的位置で停止させることができる。特に、停止時速度Ｓｓを十分に高い速度に設定することで、波形の崩れた駆動信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を用いる必要がなくなり、ローター２の停止位置精度がより向上する。
【００４７】
以上、本発明の圧電駆動装置の制御方法および圧電駆動装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…圧電駆動装置、２…ローター、２１…外周面、２２…上面、３…駆動部、４…圧電アクチュエーター、４１…振動体、４２…支持部、４３…接続部、４４…凸部、５…付勢部材、６Ａ〜６Ｇ…圧電素子、７…制御装置、７１…第１駆動信号生成回路、７１１…第１ＰＷＭ波形生成部、７１２…第１駆動信号生成部、７２…第２駆動信号生成回路、７２１…第２ＰＷＭ波形生成部、７２２…第２駆動信号生成部、７３…第３駆動信号生成回路、７３１…第３ＰＷＭ波形生成部、７３２…第３駆動信号生成部、７４…位置ずれ検出回路、７５…電圧差検出回路、９…エンコーダー、９１…スケール、９２…光学素子、９２１…発光素子、９２２…受光素子、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２…矢印、ＣＰ…基準クロックパルス、Ｄ１…目標位置、Ｄ２…現在位置、Ｄａ…基準移動量、Ｇ…誤差、Ｌ１、Ｌ２…直線、Ｏ…中心軸、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…パルス信号、Ｓｍａｘ…最大速度、Ｓｍｉｎ…最低駆動速度、Ｓｓ…停止時速度、Ｔｄ…維持時間、Ｔｓ…時刻、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３…駆動信号、Ｖｍ…目標ピックアップ電圧値、Ｖｐｕ…ピックアップ電圧、Ｗｍｉｎ…最低振幅、Ｗｓ…停止時振幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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