(57)【要約】【課題】  駆動系を制御する制御回路に微小の脈動信号を重畳させることで、駆動系を滑らかな動きにさせる。【解決手段】  制御装置は、制御回路の制御により所定の動きをする駆動系を備えた制御装置であって、前記制御回路に微小な脈動信号を重畳させる脈動信号重畳手段を備えたことである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御回路の制御により所定の動きをする駆動系を備えた制御装置であって、
前記制御回路に微小な脈動信号を重畳させる脈動信号重畳手段を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記脈動信号重畳手段は、前記制御回路に重畳させる微小な脈動信号を一時中断させる機能を備えたことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記脈動信号重畳手段は、前記脈動信号の振幅及び周波数を可変できる機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関するものであり、詳しくは駆動系を制御する制御回路に微小な脈動信号を重畳させることで、駆動系に微細な振動等を発生させることにより、駆動系を滑らかに動作させるようにした制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、駆動装置の小型・軽量化が進み、その構成部品であるアクチュエータも小型・軽量化が要求されている。
【０００３】
小型・軽量化されている制御装置は、図３に示すように、駆動系１２を制御する制御回路１１と、アクチュエータ１８等からなる駆動系１２と、制御回路１１を指示するマイクロコンピュータ１３と、から大略構成されている。
【０００４】
制御回路１１は、駆動系１２の位置検出センサ１９からの信号を受信する増幅器１５と、増幅器１５で得られた信号に基づき、マイクロコンピュータ１３からの指示で演算・補正する演算・補正部１６と、演算・補正部１６で演算された信号に基づいて、駆動系１２のアクチュエータ１８を駆動させるためのドライバ１７とからなる。
駆動系１２は、制御回路１１のドライバ１７により駆動されるアクチュエータ１８と、アクチュエータ１８の位置を検出する位置検出センサ１９とから大略構成されている。
【０００５】
このような構成において、アクチュエータ１８の位置を位置検出センサ１９で検出すると、その信号が増幅器１５で増幅され、演算・補正部１６に送られ、マイクロコンピュータ１３からの指示に基づいて演算・補正がなされ、アクチュエータ１８を実際に動作させる。
【０００６】
ここで、駆動系１２を構成するアクチュエータ１８等は小型・軽量化されており、その小型化によるデメリットとして、アクチュエータ１８の駆動トルク低下が挙げられ、微小な負荷でもスティックスリップなどの動作不良が発生する可能性が高くなる。
【０００７】
又、例えば、光量を調整する駆動系１２の場合、駆動部が小さくなる事により、駆動部の動作量に対する光量の変化量が大きくなるため、より滑らかな動作が必要になってくる。
そのため、駆動部の軽量化や加工精度、材料選択、表面処理等により対応策が講じられている。
【０００８】
光量を調整する駆動系１２で説明すると、従来の駆動装置では、停止状態から動き出す場合、静止摩擦に打ち勝って動き出すと、静止摩擦力がなくなった途端、急に負荷が軽くなり、スティックスリップとなって発生し、予想外の光量変化として現れていた。
又、動作中にも、駆動部にごく微小な凹凸があった場合、一瞬負荷が増加することで摩擦力に勝て静止してしまい、再度動き出す際も上記メカニズムと同様の状態となり、スティックスリップが発生していた。
【特許文献１】特開２００３−２９３１５号（第３頁〜４頁  第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術で説明した駆動部において、駆動部の軽量化や加工精度、材料選択、表面処理等により滑らかな動作になるような工夫が施されているが、現状の加工技術では小型・軽量化した駆動系に対して、滑らかな動作を達成することに限界があり、動作不良が発生するという問題がある。
これは、既存の対応策では、加工技術の限界などにより、駆動系に微小な凹凸があった場合などが原因で、スティックスリップなどの動作不良が発生するためである。
【００１０】
従って、現在の加工技術で作成された小型・軽量化の駆動系において、滑らかな動作をさせる駆動系を制御する制御回路に解決しなければならない課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願発明の制御装置は、次に示す構成にすることである。
【００１２】
（１）制御装置は、制御回路の制御により所定の動きをする駆動系を備えた制御装置であって、前記制御回路に微小な脈動信号を重畳させる脈動信号重畳手段を備えたことである。
（２）前記脈動信号重畳手段は、前記制御回路に重畳させる微小な脈動信号を一時中断させる機能を備えたことを特徴とする（１）に記載の制御装置。
（３）前記脈動信号重畳手段は、前記脈動信号の振幅及び周波数を可変できる機能を備えたことを特徴とする（１）又は（２）に記載の制御装置。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、駆動系の小型・軽量化により駆動トルクが低下しても、微小な脈動信号を制御回路に加えることで、目に見えない微小振動が駆動系側に発生することにより、駆動系の滑らかな動作を実現でき、動作不良を防止することができる。
【００１４】
又、現在の部品加工技術ではどうしても抑えきれない微小な凹凸により発生してしまうような動作不良でも、制御回路への脈動信号重畳により滑らかに動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本願発明に係る制御装置の実施形態について、図面を参照して、以下説明する。
【実施例１】
【００１６】
本願発明に係る制御装置は、図１に示すように、制御回路を制御するためのマイクロコンピュータ１３と、マイクロコンピュータ１３の制御に基づいて駆動系１２を動作させる制御回路１１と、制御回路１１からの指示で所定の動作をする駆動系１２とからなる。
制御回路１１は、位置検出センサ１９で検出した信号を増幅する増幅器１５と、マイクロコンピュータ１３からの指示に基づいて、駆動系１２の動作をさせる演算・補正部１５６と、演算・補正部１６からの信号を増幅するドライバ１７と、演算・補正部１６に脈動信号Ｓ１を重畳させる脈動信号発生回路１４と、から大略構成されている。
【００１７】
このように、微小な脈動信号Ｓ１を発生させる脈動信号発生回路１４を備え、そこで発生させた脈動信号Ｓ１を、位置検出センサ１９からの検出信号をフィードバックし、マイクロコンピュータ１３からの指示信号に基づく演算・補正する演算・補正部１６に重畳させることで、駆動系１２は目に見えない程度微小に振動する。
これにより、巨視的には静止状態に見える停止時においても、微視的には常に動作している。所謂、ディザ効果が得られ、リップルが発生することなく、滑らかな動作が可能になる。
【００１８】
上記脈動信号Ｓ１の重畳は、通常動作時には有効であるが、装置の起動時などの、アクチュエータ１８及び制御回路１１の初期化・調整時には、初期化・調整ができない、若しくは初期値・調整値が狂ってしまうなどの弊害が起こり得る。
そのため、アクチュエータ１８及び制御回路１１の初期化・調整時など、必要なときには、脈動信号Ｓ１の重畳を一時中断できる機構を備える。
この一時中断の方法は、脈動信号発生回路１４自体を休止させて、脈動信号Ｓ１の発生そのものを中断させてもよいし、脈動信号発生回路１４は稼動させたままで、制御回路１１への重畳を遮断・切り離してもよい。
【実施例２】
【００１９】
次に、第２の実施例の制御装置について、図２を参照して説明する。
【００２０】
第２の実施例の制御装置は、上記第１の実施例で説明した制御装置と同じ構成であるが、脈動信号を重畳させる箇所を複数もたせた点に特徴がある。
【００２１】
その構成は、、制御回路１１を制御するためのマイクロコンピュータ１３と、マイクロコンピュータ１３の制御に基づいて駆動系１２を動作させる制御回路１１と、制御回路１１からの指示で所定の動作をする駆動系１２と、からなる。
制御回路１１は、位置検出センサ１９で検出した信号を増幅する増幅器１５と、マイクロコンピュータ１３からの指示に基づいて、駆動系１２の動作をさせる演算・補正部１６と、演算・補正部１６からの信号を増幅するドライバ１７の出力側、演算・補正部１６、ドライバ１７と演算・補正部１６との間、演算・補正部１６、演算・補正部１６と増幅器１５との間、増幅器１５の入力側、に脈動信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７を重畳させる脈動信号発生回路１４と、から大略構成されている。
【００２２】
このような構成にすることで、脈動信号Ｓ２は位置検出センサ１９による検出出力信号箇所に、脈動信号Ｓ３は検出信号を増幅した後の箇所に、脈動信号Ｓ４はマイクロコンピュータからの指示信号の箇所に、脈動信号Ｓ５は演算・補正部１６に、脈動信号Ｓ６は演算後のドライバ１７段への指示信号箇所に、脈動信号Ｓ７はドライバ１７からアクチュエータ１８への駆動出力信号箇所に、それぞれ重畳させるようにしたことで駆動系１２に最も有効的な箇所に取り付けることができ、駆動系１２を微小振動させ、滑らかな動作を確保することができるのである。
【００２３】
この脈動信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の重畳箇所が異なると、有効に作用する脈動信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の振幅や周波数が異なってくる。
このため、脈動信号発生回路１４Ａ若しくは重畳回路において、振幅と周波数をそれぞれ独立、若しくは連携させて可変できる機構を備えることも有効である。
予め、決められた条件（時間／位置／温度環境）によって、重畳する振幅や周波数を切り替えてもよいし、場合によっては中断させてもよい。
更に、マイクロコンピュータ１３からの指示信号と位置検出センサ１９からの検出信号とによる演算結果から判断される制御状態によって、重畳する振幅や周波数を変化させる、若しくは中断させる手法でもよい。
この脈動信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の重畳中断、若しくは振幅及び周波数を可変できる機構は、例えば、回転駆動するアクチュエータ１８においてその回転中心が駆動ストロークに対してオフセットして装着されている場合など、駆動トルクの伝達が不利になるストローク範囲での振幅及び周波数とは異なった、より効果的に発揮できるような振幅及び周波数に変化させるといった利用の仕方が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
駆動系を制御する制御回路に脈動信号を重畳させることで、駆動系に微小の振動を与えることができ、小型・軽量化した駆動部材を滑らかに動作させることができる制御装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る第１の実施例の制御装置の制御回路のブロック図である。
【図２】本発明に係る第２の実施例の制御装置の制御回路のブロック図である。
【図３】従来技術における衛魚装置の制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１；制御回路、１２；駆動系、１３；マクロコンピュータ、１４；脈動信号発生回路、１４Ａ；脈動信号発生回路、１５；増幅器、１６；演算・補正部、１７；ドライバ、１８；アクチュエータ、１９；位置検出センサ。
【図１】
2005266883.tif 000003
【図２】
2005266883.tif 000004
【図３】
2005266883.tif 000005