JP2023017245A

JP2023017245A - Control device of vibration type actuator and control method

Info

Publication number: JP2023017245A
Application number: JP2021121365A
Authority: JP
Inventors: 享浩池田; Kiyohiro Ikeda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2023-02-07

Abstract

To obtain high responsiveness each time driving of a vibration type actuator is started.SOLUTION: A control device 102 controls a vibration type actuator 112 that relatively displaces a vibrator vibrated by an electromechanical energy conversion element to which driving signals with a plurality of phases having a phase difference are applied and a contact body contacting with the vibrator. The control device has acquisition means 111, 107, 461, 462 for acquiring a state of the vibration type actuator and setting means 105, 106, 107 for setting control amounts for the driving signals with the plurality of phases according to the state when driving of the vibration type actuator is started.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、振動型アクチュエータの制御に関する。 The present invention relates to control of vibration actuators.

振動型アクチュエータは、電気－機械エネルギ変換素子（圧電素子）に位相差を有する２相の周波信号としての駆動信号が印加されることにより楕円運動等の振動が励起される振動体を有し、該振動体とこれに接触する接触体のうち移動体を移動させる。このような振動型アクチュエータの駆動を制御する方法として、２相の駆動信号の周波数を変化させる周波数制御と２相の駆動信号の位相差を変化させる位相差制御がある。 A vibration type actuator has a vibrating body that excites vibration such as an elliptical motion by applying a drive signal as a two-phase frequency signal having a phase difference to an electro-mechanical energy conversion element (piezoelectric element), A moving body is moved among the vibrating body and the contact body in contact with the vibrating body. As methods for controlling the driving of such a vibration type actuator, there are frequency control for changing the frequency of two-phase drive signals and phase difference control for changing the phase difference between two-phase drive signals.

ただし、振動型アクチュエータは、停止状態から周波数や位相差（以下、これらをまとめて制御量という）を変化させても駆動を開始しない不感帯があり、この不感帯が駆動開始の応答性を低下させる。特許文献１には、振動型アクチュエータの位相差制御において、予め振動型アクセサリを駆動して停止させたときの位相差を制御加算量として保持し、その後の駆動開始時の位相差である制御量に加算することで、不感帯の影響を低減して応答性を向上させる制御が開示されている。 However, the vibration type actuator has a dead zone in which it does not start driving even when the frequency or phase difference (hereinafter collectively referred to as the control amount) is changed from the stopped state, and this dead zone reduces the responsiveness of driving start. In patent document 1, in the phase difference control of the vibration type actuator, the phase difference when the vibration type accessory is driven and stopped in advance is held as a control addition amount, and the control amount which is the phase difference when the driving is started after that is held. is disclosed to reduce the influence of the dead zone and improve the responsiveness.

特開２０１７－１２３７０８号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-123708

しかしながら、不感帯は、振動型アクチュエータの駆動開始時の状態（駆動回数、温度、姿勢等）に応じて振動体と接触体との静止摩擦力の変化等によって変化する。このため、予め保持した制御加算量を振動型アクチュエータの状態によらず用いても、応答性を向上させることができるとは限らない。 However, the dead band varies depending on the static frictional force between the vibrating body and the contact body depending on the state (number of times of driving, temperature, attitude, etc.) when the vibration type actuator starts to be driven. Therefore, even if the prestored control addition amount is used regardless of the state of the vibration type actuator, it is not always possible to improve the responsiveness.

本発明は、振動型アクチュエータの駆動開始ごとに高い応答性が得られるようにした駆動装置および制御方法等を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a driving device, a control method, and the like that enable high responsiveness to be obtained each time driving of a vibration type actuator is started.

本発明の一側面としての制御装置は、位相差を有する複数相の駆動信号が印加される電気－機械エネルギ変換素子により振動が励起される振動体と該振動体に接触する接触体とを相対移動させる振動型アクチュエータを制御する。該制御装置は、振動型アクチュエータの状態を取得する取得手段と、振動型アクチュエータの駆動を開始する際に、複数相の駆動信号に対する制御量を上記状態に応じて設定する設定手段とを有することを特徴とする。なお、該制御装置と、振動型アクチュエータにより駆動される被駆動部材とを有する装置も、本発明の他の一側面を構成する。 A control device as one aspect of the present invention is a vibrating body in which vibration is excited by an electro-mechanical energy conversion element to which a multi-phase drive signal having a phase difference is applied, and a contact body in contact with the vibrating body. Controls the vibration type actuator to move. The control device has acquisition means for acquiring a state of the vibration type actuator, and setting means for setting a control amount for the drive signal of the plurality of phases according to the state when starting to drive the vibration type actuator. characterized by A device having the control device and a driven member driven by a vibration type actuator also constitutes another aspect of the present invention.

また、本発明の他の一側面としての制御方法は、位相差を有する複数相の駆動信号が印加される電気－機械エネルギ変換素子により振動が励起される振動体と該振動体に接触する接触体とを相対移動させる振動型アクチュエータに適用される。該制御方法は、振動型アクチュエータの状態を取得するステップと、振動型アクチュエータの駆動を開始する際に、複数相の駆動信号に対する制御量を上記状態に応じて設定するステップとを有することを特徴とする。なお、該制御方法に従う処理をコンピュータに実行させるプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a control method comprising: a vibrating body excited to vibrate by an electro-mechanical energy conversion element to which drive signals of a plurality of phases having a phase difference are applied; It is applied to vibration type actuators that move relative to the body. The control method comprises the steps of acquiring a state of the vibration type actuator, and setting a control amount for a multi-phase drive signal according to the state when starting to drive the vibration type actuator. and A program that causes a computer to execute processing according to the control method also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、振動型アクチュエータの駆動開始ごとに高い応答性を得ることができる。 According to the present invention, high responsiveness can be obtained each time the vibration type actuator is started to be driven.

実施例１の振動型駆動装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the configuration of a vibration-type driving device according to a first embodiment; FIG. 実施例１における振動型アクチュエータの構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the vibration type actuator according to the first embodiment; 振動型アクチュエータの周波数および位相差と速度との関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the frequency and phase difference of the vibration type actuator and the velocity; 実施例１の振動型アクチュエータ制御装置を備えたレンズ装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the configuration of a lens device equipped with the vibration type actuator control device of Example 1. FIG. 実施例１における振動型アクチュエータの位相差と速度の関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the phase difference and speed of the vibration type actuator in Example 1; 実施例１における振動型アクチュエータの制御処理を示すフローチャート。4 is a flowchart showing control processing of the vibration type actuator according to the first embodiment; 図６の制御処理において制御加算量を設定する処理を示すフローチャート。7 is a flowchart showing processing for setting a control addition amount in the control processing of FIG. 6; 図６の制御処理において制御加算量を設定する別の処理を示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing another process of setting a control addition amount in the control process of FIG. 6; FIG. 実施例１における振動型アクチュエータの他の制御処理を示すフローチャート。6 is a flow chart showing another control process of the vibration type actuator according to the first embodiment; 図９の制御処理において制御加算量を設定する処理を示すフローチャート。FIG. 10 is a flowchart showing processing for setting a control addition amount in the control processing of FIG. 9; FIG. 図９の制御処理において制御加算量を設定する別の処理を示すフローチャート。FIG. 10 is a flowchart showing another process of setting a control addition amount in the control process of FIG. 9; FIG. 実施例２における振動型アクチュエータの温度および姿勢と制御加算量との関係を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the temperature and attitude of the vibration type actuator and the amount of control addition according to the second embodiment; 実施例２における振動型アクチュエータの制御処理を示すフローチャート。10 is a flowchart showing control processing of the vibration type actuator according to the second embodiment; 図１３の制御処理において制御加算量を設定する処理を示すフローチャート。14 is a flowchart showing processing for setting a control addition amount in the control processing of FIG. 13; 実施例３における振動型アクチュエータの制御処理を示すフローチャート。10 is a flow chart showing control processing of the vibration type actuator according to the third embodiment. 図１５の制御処理において制御加算量を設定する処理を示すフローチャート。16 is a flowchart showing processing for setting a control addition amount in the control processing of FIG. 15; 図１５において制御加算量を決定する別の処理を示すフローチャート。FIG. 16 is a flowchart showing another process for determining the amount of control addition in FIG. 15; FIG. 実施例４における振動型アクチュエータの温度と制御加算補正量との関係を示す図。FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the temperature of the vibration type actuator and the amount of control addition correction in the fourth embodiment; 実施例４における制御加算量を設定する処理を示すフローチャート。14 is a flowchart showing processing for setting a control addition amount in the fourth embodiment;

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、振動型アクチュエータ１１２と実施例１としての制御装置１０２と検出部１１１を含む振動型駆動装置１０１の構成を示している。 FIG. 1 shows the configuration of a vibration-type driving device 101 including a vibration-type actuator 112, a control device 102 as a first embodiment, and a detection unit 111. As shown in FIG.

まず図２を用いて、振動型アクチュエータ１１２の構成について説明する。振動型アクチュエータ１１２は、振動体２０５と接触体２０１とを有する。振動体２０５は、突起部２０２を有する金属弾性体２０３に電気－機械エネルギ変換素子としての圧電素子２０４が接合されて構成されている。接触体２０１は、振動体２０５の突起部２０２にｙ方向にて加圧接触している。圧電素子２０４に互いに位相差を有する複数相（本実施例では２相）の周波信号である駆動信号が印加されると、圧電素子２０４に振動が励起されて突起部２０２の先端が楕円運動する。突起部２０２と接触体２０１との間には摩擦があるため、振動体２０５と接触体２０１とが相対移動する。具体的には、振動体２０５と接触体２０１のうち固定されていない移動体が固定された固定体に対して移動する。本実施例では、振動体２０５が移動体として、固定体としての接触体２０１に対してｘ方向に移動する。なお、駆動信号は３相以上であってもよい。 First, the configuration of the vibration type actuator 112 will be described with reference to FIG. Vibration-type actuator 112 has vibrating body 205 and contact body 201 . The vibrating body 205 is constructed by joining a piezoelectric element 204 as an electro-mechanical energy conversion element to a metal elastic body 203 having a protrusion 202 . The contact member 201 is in pressure contact with the protrusion 202 of the vibrating member 205 in the y direction. When a drive signal, which is a frequency signal of multiple phases (two phases in this embodiment) having phase differences with each other, is applied to the piezoelectric element 204, vibration is excited in the piezoelectric element 204, and the tip of the protrusion 202 makes an elliptical motion. . Since there is friction between the protrusion 202 and the contact body 201, the vibrating body 205 and the contact body 201 move relative to each other. Specifically, the non-fixed moving body among the vibrating body 205 and the contact body 201 moves relative to the fixed fixed body. In this embodiment, the vibrating body 205 as a moving body moves in the x direction with respect to the contact body 201 as a fixed body. Note that the drive signal may have three or more phases.

本実施例における駆動信号は、矩形波のパルス信号である。制御装置１０２は、２相の駆動信号の位相差や周波数を変化させることで、移動体の速度を制御することができる。また、駆動信号の１周期あたりのパルス幅の割合であるデューティ比を変化させて駆動信号の電力量（例えば電圧）を変化させることによっても、移動体の速度を制御することができる。本実施例では、移動体の速度の制御を位相差制御と周波数制御により行う。 The drive signal in the present embodiment is a square-wave pulse signal. The control device 102 can control the speed of the moving body by changing the phase difference and frequency of the two-phase drive signals. The speed of the moving object can also be controlled by changing the duty ratio, which is the ratio of the pulse width per cycle of the drive signal, to change the amount of electric power (for example, voltage) of the drive signal. In this embodiment, the speed of the moving object is controlled by phase difference control and frequency control.

図３は、駆動信号の位相差および周波数と移動体の速度との関係を示している。この図では、横軸を周波数、縦軸を速度とし、３つの位相差（３０°、６０°、９０°）での周波数に応じた速度の変化を示している。 FIG. 3 shows the relationship between the phase difference and frequency of the drive signal and the velocity of the moving object. In this figure, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents velocity, showing changes in velocity according to frequency at three phase differences (30°, 60°, and 90°).

位相差制御では、周波数を固定して位相差を変化させることで速度を制御する。位相差は符号付きで表され、符号は移動体の駆動方向を示す。一方、周波数制御では、位相差を固定して周波数を変化させることで速度を制御する。本実施例では、起動（速度０）から所定速度ｖ３０１までの低速領域では位相差を－９０°～９０°の範囲で変化させる位相差制御を行い、所定速度ｖ３０１以上の高速領域では周波数制御に移行する。本実施例では、周波数制御において位相差を９０°または－９０°に固定する。ただし、固定する位相差は９０°や－９０°でなくてもよい。駆動信号のデューティ比（つまりは電力量）は、適宜調整される。 In phase difference control, the speed is controlled by fixing the frequency and changing the phase difference. The phase difference is indicated with a sign, and the sign indicates the driving direction of the moving body. On the other hand, in frequency control, the speed is controlled by fixing the phase difference and changing the frequency. In this embodiment, phase difference control is performed to change the phase difference in the range of -90° to 90° in the low speed range from startup (speed 0) to the predetermined speed v301, and in the high speed range above the predetermined speed v301, frequency control is performed. Transition. In this embodiment, the phase difference is fixed at 90° or -90° in frequency control. However, the fixed phase difference does not have to be 90° or -90°. The duty ratio (that is, the amount of electric power) of the drive signal is adjusted as appropriate.

次に、検出部１１１について説明する。検出部１１１は、移動体の位置に応じた信号を出力する位置センサにより構成される。位置センサとしては、光学エンコーダや磁気エンコーダ等を用いることができる。本実施例では、明暗パターンを有する光学スケールと、発光部から発せられて光学スケールで反射した光を受光する受光部を含む光学センサとにより構成される光学エンコーダが用いられる。 Next, the detection unit 111 will be described. The detection unit 111 is composed of a position sensor that outputs a signal corresponding to the position of the moving body. An optical encoder, a magnetic encoder, or the like can be used as the position sensor. In this embodiment, an optical encoder is used which includes an optical scale having a light-dark pattern and an optical sensor including a light-receiving section for receiving light emitted from a light-emitting section and reflected by the optical scale.

次に、制御装置１０２について説明する。制御装置１０２は、制御部１０３、信号生成部１０８および駆動回路１０９を有する。制御部１０３は、ＣＰＵやＭＰＵにより構成され、周期的に各種処理を実行して、振動型アクチュエータ１１２（圧電素子２０４）に印加される２相の駆動信号の周波数、位相差およびデューティ比を制御する。 Next, the control device 102 will be described. The control device 102 has a control section 103 , a signal generation section 108 and a drive circuit 109 . The control unit 103 is composed of a CPU and an MPU, and periodically executes various processes to control the frequency, phase difference, and duty ratio of two-phase drive signals applied to the vibration actuator 112 (piezoelectric element 204). do.

制御部１０３は、目標値入力部１０４、位置演算部１１０、制御量演算部１０５、制御量設定部１０６および制御加算量制御部１０７を有する。目標値入力部１０４は、移動体が移動する目標位置を与える。目標位置は、処理周期ごとに変化する指令値である。目標値入力部１０４は、移動体が移動を開始する前から最終的に停止するまで周期的に目標位置を算出する。 The control unit 103 has a target value input unit 104 , a position calculation unit 110 , a control amount calculation unit 105 , a control amount setting unit 106 and a control addition amount control unit 107 . A target value input unit 104 gives a target position to which the moving body moves. The target position is a command value that changes for each processing cycle. The target value input unit 104 periodically calculates the target position from before the moving body starts moving until it finally stops.

位置演算部１１０は、検出部１１１から出力されたアナログ信号をＡＤ変換して得られたデジタル信号から移動体の位置を示す位置情報を算出する。制御量演算部１０５は、目標値入力部１０４より周期的に与えられる目標位置と位置演算部１１０から出力された現在の移動体の位置との差分に基づいて、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御を用いて制御量を算出する。制御量は、位相差制御における位相差および周波数制御による周波数である。また、デューティ比制御を行う場合はデューティ比である。また、以下の説明において、制御量演算部１０５により算出された制御量を第１の制御量という。第１の制御量は、後述する振動型アクチュエータ１１２の状態によらない制御量である。 The position calculation unit 110 calculates position information indicating the position of the moving object from a digital signal obtained by AD-converting the analog signal output from the detection unit 111 . The control amount calculation unit 105 calculates a PID (Proportional-Integral-Differential) based on the difference between the target position periodically given from the target value input unit 104 and the current position of the moving body output from the position calculation unit 110. Control is used to calculate the controlled variable. The controlled variable is the phase difference in the phase difference control and the frequency by the frequency control. Moreover, it is a duty ratio when duty-ratio control is performed. Also, in the following description, the control amount calculated by the control amount calculation unit 105 is referred to as a first control amount. The first control amount is a control amount that does not depend on the state of the vibration type actuator 112, which will be described later.

制御量設定部１０６は、制御量演算部１０５により算出された第１の制御量と制御加算量制御部１０７が設定した制御加算量（これについては後述する）とから、２相の駆動信号に対して適用する制御量としての第２の制御量を設定する。 The control amount setting unit 106 converts the first control amount calculated by the control amount calculation unit 105 and the control addition amount (which will be described later) set by the control addition amount control unit 107 into a two-phase drive signal. A second controlled variable is set as a controlled variable to be applied to the

制御加算量制御部１０７は、制御加算量設定部１１３と制御加算量算出部１１４を有する。制御加算量設定部１１３は、振動型アクチュエータ１１２の駆動開始時（起動時）に制御量設定部１０６において第１の制御量に対して加算される補正量としての制御加算量を設定する。制御加量算出部１１４は、制御加算量を振動型アクチュエータ１１２の状態に応じて算出（取得）する。 The control addition amount control section 107 has a control addition amount setting section 113 and a control addition amount calculation section 114 . The control addition amount setting unit 113 sets a control addition amount as a correction amount to be added to the first control amount in the control amount setting unit 106 when the vibration type actuator 112 starts to be driven (at startup). The control addition amount calculation unit 114 calculates (obtains) the control addition amount according to the state of the vibration type actuator 112 .

制御量演算部１０５、制御加算量制御部１０７および制御量設定部１０６により設定手段が構成される。 The control amount calculation unit 105, the control addition amount control unit 107, and the control amount setting unit 106 constitute setting means.

信号生成部１０８は、制御部１０３により設定された第２の制御量に応じた２相の駆動信号を生成し、これを駆動回路部１０９に出力する。駆動回路部１０９は、信号生成部１０８から出力された２相の駆動信号を増幅等して振動型アクチュエータ１１２に印加する。 The signal generation unit 108 generates a two-phase drive signal according to the second control amount set by the control unit 103 and outputs it to the drive circuit unit 109 . The drive circuit unit 109 amplifies the two-phase drive signal output from the signal generation unit 108 and applies it to the vibration type actuator 112 .

図４は、振動型駆動装置１０１を搭載したレンズ装置４５０の構成を示している。レンズ装置４５０は、不図示のレンズ交換型カメラに装着される。 FIG. 4 shows the configuration of a lens device 450 on which the vibration type driving device 101 is mounted. The lens device 450 is attached to an interchangeable lens type camera (not shown).

レンズ装置４５０は、第１レンズ４５５、ズームレンズとしての第２レンズ４５４、フォーカスレンズとしての第３レンズ（被駆動部材）４５３および絞りユニット４５２により構成される撮像光学系を有する。また、レンズ装置４５０は、レンズ制御部４５１、絞り駆動部４５６、フォーカス駆動部４５７、焦点距離検出部４５８、レンズ通信部４５９、メモリ部４６０、温度検出部４６１、姿勢検出部４６２および操作部４６３を有する。 The lens device 450 has an imaging optical system composed of a first lens 455 , a second lens 454 as a zoom lens, a third lens (driven member) 453 as a focus lens, and an aperture unit 452 . Further, the lens device 450 includes a lens control section 451, an aperture drive section 456, a focus drive section 457, a focal length detection section 458, a lens communication section 459, a memory section 460, a temperature detection section 461, an orientation detection section 462 and an operation section 463. have

レンズ制御部４５１は、ＣＰＵ等から構成されたコンピュータであり、レンズ通信部４５９、メモリ部４６０、焦点距離検出部４５８、絞り駆動部４５６およびフォーカス駆動部４５７を含むレンズ装置４５０全体を制御する。レンズ制御部４５１は、レンズ通信部４５９を介してカメラとの通信を行う。 The lens control unit 451 is a computer including a CPU and the like, and controls the entire lens device 450 including the lens communication unit 459 , memory unit 460 , focal length detection unit 458 , aperture drive unit 456 and focus drive unit 457 . A lens control unit 451 communicates with the camera via a lens communication unit 459 .

絞り駆動部４５６は、レンズ制御部４５１からの指示に応じて絞りユニット４５２の開口径を制御し、光量調節を行わせる。フォーカス駆動部４５７は、振動型駆動装置１０１により構成され、操作部４６３におけるユーザのマニュアルフォーカス操作やカメラからのフォーカス駆動命令を受信したレンズ制御部４５１からの指示に応じて第３レンズ４５３を光軸方向に駆動する。これにより焦点調節が行われる。図１に示した制御加算量制御部１０７は、フォーカス駆動部４５７により第３レンズ４５３が駆動された回数、つまりは振動型アクチュエータ１１２の駆動回数をカウントする。 The aperture driving section 456 controls the aperture diameter of the aperture unit 452 in accordance with the instruction from the lens control section 451 to adjust the amount of light. The focus drive unit 457 is configured by the vibration type drive device 101, and illuminates the third lens 453 in accordance with instructions from the lens control unit 451 that receives a user's manual focus operation on the operation unit 463 and a focus drive command from the camera. Axial drive. Focus adjustment is thus performed. The control addition amount control unit 107 shown in FIG. 1 counts the number of times the third lens 453 is driven by the focus driving unit 457, that is, the number of times the vibration type actuator 112 is driven.

また、操作部４６３においてユーザがマニュアルズーム操作を行うと、その操作力が不図示のズーム機構を介して第２レンズ４５４に伝達され、第２レンズ４５４が光軸方向に駆動される。これにより、ズーミングが行われる。 Also, when the user performs a manual zoom operation on the operation unit 463, the operation force is transmitted to the second lens 454 via a zoom mechanism (not shown), and the second lens 454 is driven in the optical axis direction. Zooming is thereby performed.

焦点距離検出部４５８は、可変抵抗等のズーム位置センサを用いて、第２レンズ４５４の位置、つまりは撮像光学系の焦点距離を検出する。メモリ部４６０は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成されており、レンズ装置４５０の型番やシリアルナンバー等のＩＤ情報や、焦点距離やフォーカス敏感度等の光学情報を格納している。また、メモリ部４６０は、制御部１０３がカウントした駆動回数や後述する制御加算量を格納する。ＩＤ情報、光学情報、駆動回数および制御加算量は、レンズ制御部４５１によって読み出される。 A focal length detection unit 458 detects the position of the second lens 454, that is, the focal length of the imaging optical system, using a zoom position sensor such as a variable resistor. The memory unit 460 is composed of ROM, RAM, etc., and stores ID information such as the model number and serial number of the lens device 450, and optical information such as focal length and focus sensitivity. The memory unit 460 also stores the number of times of driving counted by the control unit 103 and a control addition amount described later. The ID information, the optical information, the number of times of driving, and the amount of control addition are read by the lens control section 451 .

温度検出部４６１は、レンズ装置４５０の温度（またはレンズ装置４５０が使用されている環境温度）を検出する。温度検出部４６１により検出された温度の情報は、レンズ制御部４５１によって読み出される。 The temperature detector 461 detects the temperature of the lens device 450 (or the environmental temperature in which the lens device 450 is used). Information on the temperature detected by the temperature detection unit 461 is read by the lens control unit 451 .

姿勢検出部４６２は、加速度センサ等を用いて、重力方向に対するレンズ装置４５０の姿勢を検出する。レンズ制御部４５１は、姿勢検出部４６２で検出された姿勢の情報に基づいて、レンズ装置４５０が横（水平）姿勢にあるか縦姿勢にあるかを判断する。本実施例では、第３レンズ４５３の駆動方向（振動型アクチュエータ１１２の移動体の駆動方向）を光軸方向とするとき、横姿勢では光軸方向がＸ方向となり、重力方向がＸ方向に対して直交するＹ方向となる。一方、縦姿勢では、光軸方向と重力方向がともにＹ方向となる。光軸方向がＸ方向に対してなす角度をθとし、レンズ装置４５０の姿勢はこのθで表される。 The orientation detection unit 462 detects the orientation of the lens device 450 with respect to the direction of gravity using an acceleration sensor or the like. Based on the orientation information detected by the orientation detection unit 462, the lens control unit 451 determines whether the lens device 450 is in the lateral (horizontal) orientation or the vertical orientation. In this embodiment, when the driving direction of the third lens 453 (the driving direction of the moving body of the vibration type actuator 112) is the optical axis direction, the optical axis direction is the X direction in the horizontal posture, and the direction of gravity is the X direction. Y direction is orthogonal to On the other hand, in the vertical orientation, both the optical axis direction and the gravity direction are the Y direction. Let θ be the angle formed by the optical axis direction with respect to the X direction, and the posture of the lens device 450 is represented by this θ.

なお、温度検出部４６１と姿勢検出部４６２は、図１において制御装置１０２内には図示されていないが、移動体の位置を検出する検出部１１１や振動型アクチュエータ１１２の駆動回数をカウントする制御加算量制御部１０７とともに取得手段に相当する。 Although the temperature detection unit 461 and the attitude detection unit 462 are not shown in the control device 102 in FIG. Together with the addition amount control unit 107, it corresponds to an acquisition unit.

次に、制御加算量について、図５を用いてさらに詳細に説明する。図５は、制御量としての位相差と移動体の速度との関係を示している。制御量演算部１０５は、目標位置への到達に必要な目標速度が得られるように第１の制御量としての位相差を算出する。 Next, the amount of control addition will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 5 shows the relationship between the phase difference as a controlled variable and the velocity of the moving body. A control amount calculation unit 105 calculates a phase difference as a first control amount so as to obtain a target speed required to reach the target position.

ここで、２相の駆動信号の位相差には、振動体と接触体との間の静止摩擦の影響によって移動体が移動しない範囲がある。この移動体が移動しない位相差の範囲のうち最大の位相差を制御加算量とする。第１の制御量にこの制御加算量を加算して第２の制御量を設定し、該第２の制御量に応じた２相の駆動信号を圧電素子に印加することで、駆動信号の印加からほとんど遅れることなく移動体を駆動することができる。 Here, the phase difference between the two-phase drive signals has a range in which the moving body does not move due to the static friction between the vibrating body and the contacting body. The maximum phase difference in the range of phase differences in which the moving body does not move is used as the control addition amount. By adding this control addition amount to the first control amount to set a second control amount and applying a two-phase drive signal corresponding to the second control amount to the piezoelectric element, the drive signal is applied. It is possible to drive a moving body with almost no delay from

ただし、適切な制御加算量は、振動型アクチュエータ１１２の状態（状況または条件ともいう）に応じて変化する。このため、本実施例では、振動型アクチュエータ１１２の状態、すなわち駆動回数、姿勢および温度等を検出し、該状態（以下、アクチュエータ状態という）に応じた制御加算量を取得する。制御加算量を取得するタイミングとしては、、移動体の駆動開始時と、移動体が最終的な目標位置（以下、最終目標位置という）に到達して停止する停止時である。本実施例では、移動体の駆動ごとに、制御加算量とアクチュエータ状態とを対応付けてメモリ部４６０に保存する。そして、移動体の新たな駆動ごとにメモリ部４６０に保存された制御加算量を読み出して第２の制御量を設定する。 However, an appropriate control addition amount changes according to the state (also referred to as situation or condition) of the vibration type actuator 112 . For this reason, in this embodiment, the state of the vibration type actuator 112, that is, the number of times of driving, attitude, temperature, etc., is detected, and a control addition amount corresponding to the state (hereinafter referred to as actuator state) is acquired. The timing for acquiring the control addition amount is when the moving body starts to be driven, and when the moving body reaches the final target position (hereinafter referred to as the final target position) and stops. In this embodiment, the control addition amount and the actuator state are associated with each other and stored in the memory unit 460 each time the movable body is driven. Then, the control addition amount stored in the memory unit 460 is read and the second control amount is set each time the moving body is newly driven.

まず、移動体の駆動開始時に温度に応じた制御加算量を取得する場合について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６のフローチャートは、移動体の駆動前から停止までの間に図１に示した制御部１０３がコンピュータプログラムに従って実行する制御処理（制御方法）を示している。ここでは、位相差制御によって移動体の速度制御を行う場合について説明する。周波数は固定され、デューティ比も一定であるとする。以下の説明において、Ｓはステップを意味する。 First, the case of acquiring the control addition amount according to the temperature at the start of driving of the moving body will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 6 shows control processing (control method) executed by the control unit 103 shown in FIG. Here, a case of controlling the speed of a moving object by phase difference control will be described. Assume that the frequency is fixed and the duty ratio is also constant. In the following description, S means step.

まずＳ６０１では、制御部１０３は、レンズ制御部４５１から入力された最終目標位置に向けて移動体が制御周期毎に順次到達すべき目標位置を設定する。 First, in S601 , the control unit 103 sets target positions to be reached by the moving body sequentially in each control cycle toward the final target position input from the lens control unit 451 .

次にＳ６０２では、制御部１０３は、最初の制御周期での目標位置と検出部１１１で検出された移動体の位置との差分（偏差）を算出する。 Next, in S602 , the control unit 103 calculates the difference (deviation) between the target position in the first control cycle and the position of the moving object detected by the detection unit 111 .

次にＳ６０３では、制御部１０３（制御量演算部１０５）は、Ｓ６０２で算出された偏差に基づいてＰＩＤ制御により第１の制御量（位相差）を算出する。 Next, in S603, the control unit 103 (control amount calculation unit 105) calculates a first control amount (phase difference) by PID control based on the deviation calculated in S602.

次にＳ６０４では、制御部１０３（制御加算量設定部１１３）は、駆動開始時に第１の制御量に加算する制御加算量を設定する。このステップでの処理の詳細は後述する。 Next, in S604, the control unit 103 (control addition amount setting unit 113) sets a control addition amount to be added to the first control amount at the start of driving. The details of the processing in this step will be described later.

次にＳ６０５では、制御部１０３（制御加算量算出部１１４）は、制御加算量を算出する。このステップでの処理の詳細についても後述する。 Next, in S605, the control unit 103 (control addition amount calculation unit 114) calculates the control addition amount. The details of the processing in this step will also be described later.

次にＳ６０６では、制御部１０３（制御量設定部１０６）は、Ｓ６０３において算出された第１の制御量にＳ６０４において設定された制御加算量を加算することで第２の制御量（位相差）を算出する。 Next, in S606, the control unit 103 (control amount setting unit 106) adds the control addition amount set in S604 to the first control amount calculated in S603 to obtain a second control amount (phase difference). Calculate

次にＳ６０７では、制御部１０３は、Ｓ６０６で設定された第２の制御量としての位相差と、固定した周波数およびデューティ比を信号生成部１０８に伝達し、信号生成部１０８にこれらに応じた２相の駆動信号を生成させる。これにより、移動体が最初の制御周期での目標位置に向かって移動する。このとき、制御部１０３は、信号生成部１０８に伝達した位相差、周波数およびデューティ比を既設定値として記憶する。 Next, in S607, the control unit 103 transmits the phase difference as the second control amount set in S606 and the fixed frequency and duty ratio to the signal generation unit 108, and causes the signal generation unit 108 to respond to them. A two-phase drive signal is generated. As a result, the moving body moves toward the target position in the first control cycle. At this time, the control unit 103 stores the phase difference, frequency, and duty ratio transmitted to the signal generation unit 108 as preset values.

次にＳ６０８では、制御部１０３は、移動体が最終目標位置に到達したか否かを判断し、まだ最終目標位置に到達していない場合はステップＳ６０１に戻り、移動体を次の制御周期の目標位置に移動させるためのＳ６０２～Ｓ６０７の処理を繰り返す。移動体が最終目標位置に到達した場合はＳ６０９に進む。 Next, in S608, the control unit 103 determines whether or not the moving body has reached the final target position. The processing of S602 to S607 for moving to the target position is repeated. If the moving object has reached the final target position, the process proceeds to S609.

Ｓ６０９では、制御部１０３は、移動体が最終目標位置に到達した後に所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していない場合は次の制御周期でこの判断を繰り返す。所定時間が経過していればＳ６１０に進む。 In S609, the control unit 103 determines whether or not a predetermined time has passed after the moving body reaches the final target position. If the predetermined time has not passed, this determination is repeated in the next control cycle. If the predetermined time has passed, the process proceeds to S610.

Ｓ６１０では、制御部１０３は、信号生成部１０８からの２相の駆動信号の出力を停止させる。そして本制御処理を終了する。 In S610 , the control unit 103 stops the output of the two-phase drive signal from the signal generation unit 108 . Then, this control process is terminated.

図７は、Ｓ６０４において制御加算量を設定する処理を示している。メモリ部４６０には、制御加算量算出部１１４により算出された制御加算量とその算出時の温度のデータが保存されている。 FIG. 7 shows the processing for setting the control addition amount in S604. The memory unit 460 stores the control addition amount calculated by the control addition amount calculation unit 114 and the temperature data at the time of calculation.

Ｓ７０１において、制御加算量設定部１１３は、今回の移動体の駆動が制御加算量を算出する駆動か否かを判断する。駆動開始時に制御加算量を算出する際には、今回の駆動が制御加算量を算出する駆動であるとして、Ｓ７０４に進み、制御加算量である位相差を０°に設定して制御加算量を算出する処理（Ｓ６０５）に進む。Ｓ７０１からＳ７０４に進む場合は、例えば、まだメモリ部４６０に制御加算量のデータがない場合や、所定回数ごとに制御加算量を算出するように設定されている場合である。今回の駆動が制御加算量を算出する駆動でなければＳ７０２に進む。 In S701 , the control addition amount setting unit 113 determines whether or not the current drive of the moving body is the drive for calculating the control addition amount. When calculating the amount of control addition at the start of driving, it is determined that the current driving is the driving for calculating the amount of control addition, and the process advances to S704 to set the phase difference, which is the amount of control addition, to 0° and calculate the amount of control addition. The process proceeds to the calculation process (S605). When proceeding from S701 to S704, for example, there is still no control addition amount data in the memory unit 460, or the control addition amount is set to be calculated every predetermined number of times. If the current drive is not the drive for calculating the control addition amount, the process proceeds to S702.

Ｓ７０２では、制御加算量設定部１１３は、アクチュエータ状態として、温度検出部４６１によって検出された温度を取得する。 In S702, the control addition amount setting unit 113 acquires the temperature detected by the temperature detection unit 461 as the actuator state.

そしてＳ７０３では、制御加算量設定部１１３は、Ｓ７０２で取得した温度に対応する制御加算量をメモリ部４６０から取得して、使用する制御加算量として設定する。 In S703, the control addition amount setting unit 113 acquires the control addition amount corresponding to the temperature acquired in S702 from the memory unit 460, and sets it as the control addition amount to be used.

図８のフローチャートは、Ｓ６０５において制御加算量を算出する処理を示している。 The flowchart in FIG. 8 shows the process of calculating the control addition amount in S605.

Ｓ８０１において、制御加算量算出部１１４は、位置演算部１１０から得られた移動体の位置と駆動開始からの経過時間とにより移動体の速度を算出する。なお、速度の算出においては平均化処理を行うことが望ましい。また、制御加算量算出部１１４は、このときの制御量をメモリ部４６０に記憶する。 In S801, the control addition amount calculation unit 114 calculates the speed of the moving object based on the position of the moving object obtained from the position calculating unit 110 and the elapsed time from the start of driving. Note that it is desirable to perform an averaging process in calculating the speed. Further, the control addition amount calculation section 114 stores the control amount at this time in the memory section 460 .

Ｓ８０２では、制御加算量算出部１１４は、移動体の速度が０ｍｍ/secより大きいか否かを判断する。速度が０ｍｍ/secであれば（つまりは移動体が停止していれば）本処理を終了し、速度が０ｍｍ/secより大きければ（つまりは移動体の駆動が開始していれば）Ｓ８０３に進む。 In S802, the control addition amount calculation unit 114 determines whether or not the speed of the moving object is greater than 0 mm/sec. If the speed is 0 mm/sec (that is, if the moving body has stopped), this processing is terminated. move on.

Ｓ８０３では、制御加算量算出部１１４は、移動体の駆動が開始された後、後述するＳ８０４の処理により算出された制御加算量が既に記憶されているか否かを判断する。制御加算量が既に記憶済みであれば本処理を終了し、記憶されていなければＳ８０４に進む。制御加算量は、移動体の駆動の開始ごとに算出される。 In S803, the control addition amount calculation unit 114 determines whether or not the control addition amount calculated by the process of S804, which will be described later, has already been stored after the driving of the moving body is started. If the control addition amount has already been stored, this processing ends, and if it has not been stored, the process advances to S804. The control addition amount is calculated each time the moving body is started to be driven.

Ｓ８０４では、制御加算量算出部１１４は、前述したように移動体が移動しない位相差の範囲のうち最大の位相差を制御加算量としてメモリ部４６０に記憶させる。 In S804, the control addition amount calculation unit 114 causes the memory unit 460 to store, as the control addition amount, the maximum phase difference within the phase difference range in which the moving body does not move, as described above.

次にＳ８０５では、制御加算量算出部１１４は、Ｓ８０４にて記憶した制御加算量を、そのときのアクチュエータ状態に対応付けてメモリ部４６０に記憶させる。具体的には、温度検出部４６１により検出された温度と制御加算量を対応付けてメモリ部４６０に記憶させる。 Next, in S805, the control addition amount calculation unit 114 causes the memory unit 460 to store the control addition amount stored in S804 in association with the actuator state at that time. Specifically, the temperature detected by the temperature detection unit 461 and the amount of control addition are associated with each other and stored in the memory unit 460 .

このように振動型アクチュエータ１１２の駆動開始時にアクチュエータ状態である温度に応じた制御加算量を取得することで、温度に応じて変化する不感帯に対して適切な制御加算量を設定することができる。 By acquiring the control addition amount according to the temperature, which is the actuator state, when the vibration actuator 112 starts to be driven in this way, it is possible to set an appropriate control addition amount for the dead zone that changes according to the temperature.

次に、移動体の停止時に温度に応じた制御加算量を取得する場合について、図９のフローチャートを用いて説明する。図９のフローチャートも、移動体の駆動前から停止までの間に制御部１０３がコンピュータプログラムに従って実行する制御処理を示している。またここでも、位相差制御によって移動体の速度制御を行う場合について説明する。本処理は、図６に示した処理と比較して、Ｓ６０５の制御加算量を算出するタイミングが異なる。 Next, the case of acquiring the control addition amount according to the temperature when the moving object is stopped will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 . The flowchart of FIG. 9 also shows control processing executed by the control unit 103 according to the computer program from before the moving body is driven to when it is stopped. Also here, the case where the speed control of the moving body is performed by the phase difference control will be described. This process differs from the process shown in FIG. 6 in the timing of calculating the control addition amount in S605.

制御部１０３は、図６で説明したＳ６０１からＳ６０３までの処理を行った後、Ｓ６０４で制御加算量を設定する。このＳ６０４の処理は、図６におけるＳ６０４の処理とは異なり、詳細は後述する。Ｓ６０４の処理の後、制御部１０３はＳ６０６に進み、Ｓ６０３で算出された第１の制御量にＳ６０４で設定された制御加算量を加算して第２の制御量（位相差）を算出する。 After performing the processing from S601 to S603 described with reference to FIG. 6, the control unit 103 sets the control addition amount in S604. The processing of S604 is different from the processing of S604 in FIG. 6, and the details will be described later. After the process of S604, the control unit 103 advances to S606 to calculate a second control amount (phase difference) by adding the control addition amount set in S604 to the first control amount calculated in S603.

次に、制御部１０３は、図６で説明したＳ６０７およびＳ６０８の処理を行い、その後、Ｓ６０５で制御加算量を算出する。このステップでの処理の詳細は後述する。 Next, the control unit 103 performs the processing of S607 and S608 described with reference to FIG. 6, and then calculates the control addition amount in S605. The details of the processing in this step will be described later.

続いて制御部１０３は、図６で説明したＳ６０９およびＳ６１０の処理を行って本制御処理を終了する。 Subsequently, the control unit 103 performs the processes of S609 and S610 described with reference to FIG. 6, and ends this control process.

図１０のフローチャートは、図９のＳ６０４において制御加算量を設定する処理を示している。メモリ部４６０には、制御加算量算出部１１４により算出された制御加算量とその算出時の温度のデータが保存されている。 The flowchart in FIG. 10 shows the processing for setting the control addition amount in S604 in FIG. The memory unit 460 stores the control addition amount calculated by the control addition amount calculation unit 114 and the temperature data at the time of calculation.

Ｓ１００１において、制御加算量設定部１１３は、アクチュエータ状態として、温度検出部４６１によって検出された温度を取得する。 In S1001, the control addition amount setting unit 113 acquires the temperature detected by the temperature detection unit 461 as the actuator state.

そしてＳ１００２では、制御加算量設定部１１３は、Ｓ１００１で取得した温度に対応する制御加算量をメモリ部４６０から取得して、使用する制御加算量として設定する。 In S1002, the control addition amount setting unit 113 acquires the control addition amount corresponding to the temperature acquired in S1001 from the memory unit 460, and sets it as the control addition amount to be used.

図１１のフローチャートは、図９のＳ６０５において制御加算量を算出する処理を示している。Ｓ１１０１において、制御加算量算出部１１４は、位置演算部１１０から得られた移動体の位置と駆動開始からの経過時間とにより移動体の速度を算出する。なお、速度の算出においては平均化処理を行うことが望ましい。また、制御加算量算出部１１４は、このときの制御量をメモリ部４６０に記憶する。 The flowchart of FIG. 11 shows the process of calculating the control addition amount in S605 of FIG. In S1101, the control addition amount calculation unit 114 calculates the speed of the moving object based on the position of the moving object obtained from the position calculating unit 110 and the elapsed time from the start of driving. Note that it is desirable to perform an averaging process in calculating the speed. Further, the control addition amount calculation section 114 stores the control amount at this time in the memory section 460 .

Ｓ１１０２では、制御加算量算出部１１４は、移動体の停止時（速度が０ｍｍ/sec）おける位相差が０以外であるか否かを判断する。位相差が０のときはそのまま本処理を終了し、位相差が０以外である場合はＳ１１０３に進む。 In S1102, the control addition amount calculation unit 114 determines whether or not the phase difference is other than 0 when the moving object is stopped (the speed is 0 mm/sec). If the phase difference is 0, the process ends, and if the phase difference is other than 0, the process advances to S1103.

Ｓ１１０３では、制御加算量算出部１１４は、移動体の停止時の位相差を記憶する。これにより不感帯における最大の位相差が制御加算量として記憶される。 In S1103, the control addition amount calculation unit 114 stores the phase difference when the moving body is stopped. As a result, the maximum phase difference in the dead zone is stored as the control addition amount.

次にＳ１１０４では、制御加算量算出部１１４は、アクチュエータ状態として、温度検出部４６１によって検出された温度を取得する。そして、取得した温度をＳ１１０３で記憶した制御加算量に対応付けてメモリ部４６０に記憶して本処理を終了する。 Next, in S1104, the control addition amount calculation unit 114 acquires the temperature detected by the temperature detection unit 461 as the actuator state. Then, the acquired temperature is stored in the memory unit 460 in association with the control addition amount stored in S1103, and this processing ends.

このように振動型アクチュエータ１１２の停止時にアクチュエータ状態である温度に応じた制御加算量を取得することで、温度に応じて変化する不感帯に対して適切な制御加算量を設定することができる。 By acquiring the control addition amount according to the temperature that is the actuator state when the vibration type actuator 112 is stopped in this way, it is possible to set an appropriate control addition amount for the dead zone that changes according to the temperature.

なお、本実施例ではアクチュエータ状態の例としての温度に応じた制御加算量を設定する場合について説明した。しかし、アクチュエータ状態としての前述した振動型アクチュエータ１１２（レンズ装置４５０）の姿勢や振動型アクチュエータ１１２の駆動回数、さらには移動体の位置（振動体と接触体の相対位置）に応じた制御加算量を取得することにしてもよい。 In this embodiment, the case where the control addition amount is set according to the temperature as an example of the actuator state has been described. However, the amount of control addition according to the attitude of the vibration type actuator 112 (lens device 450) described above as the actuator state, the number of times the vibration type actuator 112 is driven, and the position of the moving body (relative position of the vibrating body and the contact body) may be obtained.

また、本実施例では２相の駆動信号に対する制御量および制御加算量として位相差を用いる場合について説明したが、周波数やデューティ比を用いてもよい。 Also, in the present embodiment, the case where the phase difference is used as the control amount and the control addition amount for the two-phase drive signals has been described, but the frequency or the duty ratio may be used.

次に実施例２について説明する。実施例２では、制御加算量設定部１１３が制御加算量を算出するための演算式を有する。まず、演算式の導出方法について、振動型アクチュエータ１１２の駆動開始時において制御加算量を算出する場合を例として説明する。ここでは、実施例１で説明した図８のＳ８０５においてアクチュエータ状態として温度を取得するだけでなく姿勢も取得し、温度と姿勢が異なる場合の複数の制御加算量を算出し、これらから演算式を導出する。 Next, Example 2 will be described. In the second embodiment, the control addition amount setting unit 113 has an arithmetic expression for calculating the control addition amount. First, the method of deriving the arithmetic expression will be described by taking as an example the case of calculating the control addition amount at the start of driving the vibration type actuator 112 . Here, in S805 of FIG. 8 described in the first embodiment, not only the temperature is acquired as the actuator state but also the attitude is acquired, and a plurality of control addition amounts are calculated when the temperature and the attitude are different. derive

図１２は、２つの異なる姿勢θでの温度（横軸）と制御加算量（縦軸）との関係を示している。この関係を示す式が演算式となる。Ｔ１２０１は姿勢θが０以上４５°未満のときの温度と制御加算量との関係を示し、Ｔ１２０２は姿勢θが４５°以上９０°以下のときの温度と制御加算量との関係を示している。 FIG. 12 shows the relationship between the temperature (horizontal axis) and the amount of control addition (vertical axis) at two different attitudes θ. A formula showing this relationship is an arithmetic formula. T1201 shows the relationship between the temperature and the amount of control addition when the attitude θ is 0 or more and less than 45°, and T1202 shows the relationship between the temperature and the amount of control addition when the attitude θ is 45° or more and 90° or less. .

図１３のフローチャートは、移動体の駆動前から停止までの間に制御部１０３が実行する制御処理を示している。ここでも、位相差制御によって移動体の速度制御を行う場合について説明する。図１３の制御処理では、実施例１における図６の制御処理中のＳ６０５（制御加算量の算出）が不要となっている。 The flowchart of FIG. 13 shows the control processing executed by the control unit 103 from before the moving body is driven until it is stopped. Also here, the case where the speed control of the moving body is performed by the phase difference control will be described. In the control process of FIG. 13, S605 (calculation of the control addition amount) in the control process of FIG. 6 in the first embodiment is unnecessary.

次に、制御部１０３は、図６で説明したＳ６０７からＳ６１０の処理を行って本制御処理を終了する。 Next, the control unit 103 performs the processing from S607 to S610 described with reference to FIG. 6, and ends this control processing.

図１４のフローチャートは、図１３のＳ６０４において制御加算量を設定する処理を示している。 The flowchart in FIG. 14 shows the processing for setting the control addition amount in S604 in FIG.

Ｓ１４０１において、制御加算量設定部１１３は、アクチュエータ状態として、温度検出部４６１によって検出された温度と姿勢検出部４６２によって検出された姿勢を取得する。 In S1401, the control addition amount setting unit 113 acquires the temperature detected by the temperature detection unit 461 and the orientation detected by the orientation detection unit 462 as the actuator state.

Ｓ１４０２では、制御加算量設定部１１３は、図１２に示したＴ１２０１とＴ１２０２のうちＳ１４０１にて取得した姿勢に対応する関係（演算式）を選択する。 In S1402, the control addition amount setting unit 113 selects the relationship (computational expression) corresponding to the attitude acquired in S1401 from among T1201 and T1202 shown in FIG.

次にＳ１４０３では、制御加算量設定部１１３は、Ｓ１４０２で選択した演算式を用いて、Ｓ１４０１にて取得した温度に応じた制御加算量を算出し、図１３のＳ６０６において第１の制御量に加算する制御加算量として設定する。そして本処理を終了する。 Next, in S1403, the control addition amount setting unit 113 uses the arithmetic expression selected in S1402 to calculate the control addition amount according to the temperature acquired in S1401, and in S606 of FIG. Set as the amount of control addition to be added. Then, this processing ends.

このように複数のアクチュエータ状態（姿勢と温度）に応じた制御加算量を算出するための演算式を予め制御加算量設定部１１３に備えておくことで、制御加算量設定部１１３に保持しておく制御加算量のデータ量を少なくすることができる。 In this way, the control addition amount setting unit 113 is provided with an arithmetic expression for calculating the control addition amount corresponding to a plurality of actuator states (posture and temperature) in advance. It is possible to reduce the data amount of the control addition amount to be stored.

なお、本実施例では複数のアクチュエータ状態に応じた制御加算量を算出するための演算式の導出を回帰直線によって行う場合について説明したが、他の方法で演算式を導出してもよい。具体的には、重回帰分析や機械学習等によって導出してもよい。 In this embodiment, the case where the calculation formula for calculating the control addition amount according to the states of the plurality of actuators is derived using the regression line has been described, but the calculation formula may be derived by other methods. Specifically, it may be derived by multiple regression analysis, machine learning, or the like.

また、演算式を用いた制御加算量の算出および設定を、振動型アクチュエータ１１２の停止時に行ってもよい。さらに制御量としても、位相差に限らず、周波数やデューティ比を用いてもよい。 Further, the calculation and setting of the control addition amount using the arithmetic expression may be performed when the vibration type actuator 112 is stopped. Further, the control amount is not limited to the phase difference, and frequency or duty ratio may be used.

次に実施例３について説明する。本実施例では、ユーザがレンズ装置４５０を使用している間に制御加算量を算出するための演算式を導出する。 Next, Example 3 will be described. In this embodiment, an arithmetic expression for calculating the amount of control addition is derived while the user is using the lens device 450 .

図１５のフローチャートは、移動体の駆動前から停止までの間に制御部１０３が実行する制御処理を示している。ここでも、位相差制御によって移動体の速度制御を行う場合について説明する。 The flowchart of FIG. 15 shows control processing executed by the control unit 103 before the moving body is driven and before it is stopped. Also here, the case where the speed control of the moving body is performed by the phase difference control will be described.

制御部１０３は、図６で説明したＳ６０１からＳ６０３までの処理を行った後、Ｓ６０４で制御加算量を設定する。このＳ６０４の処理は、図６におけるＳ６０４の処理とは異なり、詳細は後述する。Ｓ６０４の処理の後、制御部１０３はＳ１５０１に進む。 After performing the processing from S601 to S603 described with reference to FIG. 6, the control unit 103 sets the control addition amount in S604. The processing of S604 is different from the processing of S604 in FIG. 6, and the details will be described later. After the process of S604, the control unit 103 proceeds to S1501.

Ｓ１５０１において、制御加算量算出部１１４は、制御加算量を算出するための演算式を導出する。ここでの処理の詳細は後述する。 In S1501, the control addition amount calculator 114 derives an arithmetic expression for calculating the control addition amount. The details of the processing here will be described later.

Ｓ１５０１の処理の後、制御部１０３はＳ６０６に進み、Ｓ６０３で算出された第１の制御量にＳ６０４で設定された制御加算量を加算して第２の制御量（位相差）を算出する。 After the process of S1501, the control unit 103 advances to S606 to calculate the second control amount (phase difference) by adding the control addition amount set in S604 to the first control amount calculated in S603.

図１６のフローチャートは、図１５のＳ６０４において制御加算量を設定する処理を示している。 The flowchart in FIG. 16 shows the processing for setting the control addition amount in S604 in FIG.

Ｓ１６０１において、制御加算量設定部１１３は、制御加算量を算出するための演算式の導出がすでに完了しているか否かを判断する。導出が完了していればＳ１６０２に進み、完了していなければＳ１６０４に進む。 In S1601, the control addition amount setting unit 113 determines whether derivation of the arithmetic expression for calculating the control addition amount has already been completed. If the derivation has been completed, the process advances to S1602; otherwise, the process advances to S1604.

Ｓ１６０２では、制御加算量設定部１１３は、アクチュエータ状態として、温度検出部４６１によって検出された温度と姿勢検出部４６２によって検出された姿勢を取得する。 In S1602, the control addition amount setting unit 113 acquires the temperature detected by the temperature detection unit 461 and the orientation detected by the orientation detection unit 462 as the actuator state.

次にＳ１６０３では、制御加算量設定部１１３は、導出されている演算式を用いてＳ１６０２で取得した温度と姿勢に応じた制御加算量を算出し、図１５のＳ６０６において第１の制御量に加算する制御加算量として設定する。そして本処理を終了する。 Next, in S1603, the control addition amount setting unit 113 calculates the control addition amount according to the temperature and attitude acquired in S1602 using the derived arithmetic expression, and in S606 of FIG. Set as the amount of control addition to be added. Then, this processing ends.

Ｓ１６０４では、制御加算量設定部１１３は、演算式が導出されていないので、制御加算量を０°に設定する。そして本処理を終了する。 In S1604, the control addition amount setting unit 113 sets the control addition amount to 0° because the arithmetic expression has not been derived. Then, the processing ends.

図１７のフローチャートは、図１５のＳ１５０１において演算式を導出する算出する処理を示している。Ｓ１７０１において、制御加算量算出部１１４は、位置演算部１１０から得られた移動体の位置と駆動開始からの経過時間とにより移動体の速度を算出する。なお、速度の算出においては平均化処理を行うことが望ましい。また、制御加算量算出部１１４は、このときの制御量をメモリ部４６０に記憶する。 The flowchart of FIG. 17 shows the calculation process for deriving the arithmetic expression in S1501 of FIG. In S1701, the control addition amount calculation unit 114 calculates the speed of the moving object based on the position of the moving object obtained from the position calculating unit 110 and the elapsed time from the start of driving. Note that it is desirable to perform an averaging process in calculating the speed. Further, the control addition amount calculation section 114 stores the control amount at this time in the memory section 460 .

Ｓ１７０２では、制御加算量算出部１１４は、移動体の速度が０ｍｍ/secより大きいか否かを判断する。速度が０ｍｍ/secであれば（つまりは移動体が停止していれば）Ｓ１７０６に進み、速度が０ｍｍ/secより大きければ（つまりは移動体の駆動が開始していれば）Ｓ１７０３に進む。 In S1702, the control addition amount calculation unit 114 determines whether or not the speed of the moving object is greater than 0 mm/sec. If the speed is 0 mm/sec (that is, if the moving body is stopped), the process proceeds to S1706, and if the speed is greater than 0 mm/sec (that is, if the moving body has started driving), the process proceeds to S1703.

Ｓ１７０３では、制御加算量算出部１１４は、移動体の駆動が開始された後、後述するＳ１７０４の処理により算出された制御加算量が既に記憶されているか否かを判断する。制御加算量が既に記憶済みであればＳ１７０６に進み、記憶されていなければＳ１７０４に進む。 In S1703, the control addition amount calculation unit 114 determines whether or not the control addition amount calculated by the process of S1704, which will be described later, is already stored after the driving of the moving body is started. If the control addition amount has already been stored, the process advances to S1706, and if not stored, the process advances to S1704.

Ｓ１７０４では、制御加算量算出部１１４は、移動体が移動しはじめる直前の位相差を制御加算量としてメモリ部４６０に記憶させる。 In S1704, the control addition amount calculation unit 114 causes the memory unit 460 to store the phase difference immediately before the moving object starts to move as the control addition amount.

次にＳ１７０５では、制御加算量算出部１１４は、Ｓ１７０４にて制御加算量算出部１１４に記憶した制御加算量を、そのときのアクチュエータ状態に対応付けてメモリ部４６０に記憶する。具体的には、温度検出部４６１と姿勢検出部４６２により検出された温度と姿勢を制御加算量に対応付けてメモリ部４６０に記憶する。 Next, in S1705, the control addition amount calculation unit 114 stores the control addition amount stored in the control addition amount calculation unit 114 in S1704 in the memory unit 460 in association with the actuator state at that time. Specifically, the temperature and posture detected by the temperature detection unit 461 and the posture detection unit 462 are stored in the memory unit 460 in association with the amount of control addition.

次にＳ１７０６では、制御加算量算出部１１４は、メモリ部４６０に記憶された制御加算量と温度および姿勢のデータ量が演算式の導出において十分か否か、言い換えれば振動型アクチュエータ１１２の駆動回数が所定回数に到達したか否かを確認する。駆動回数が所定回数に到達していなければ、そのまま本処理を終了する。駆動回数が所定回数に到達した場合はＳ１７０７に進む。 Next, in S1706, the control addition amount calculation unit 114 determines whether or not the control addition amount and the data amount of the temperature and attitude stored in the memory unit 460 are sufficient for deriving the arithmetic expression. has reached a predetermined number of times. If the number of times of driving has not reached the predetermined number of times, the processing is terminated as it is. If the number of times of driving has reached the predetermined number of times, the process proceeds to S1707.

Ｓ１７０７では、制御加算量算出部１１４は、メモリ部４６０に記憶された制御加算量と温度および姿勢のデータから演算式を導出する。具体的には、回帰直線、重回帰分析または機械学習等によって演算式を導出する。 In S1707 , the control addition amount calculation unit 114 derives an arithmetic expression from the control addition amount, temperature, and posture data stored in the memory unit 460 . Specifically, an arithmetic expression is derived by a regression line, multiple regression analysis, machine learning, or the like.

このように、振動型アクチュエータ１１２を実際に複数回駆動して得られた制御加算量とアクチュエータ状態との対応付けデータから演算式を導出し、該演算式を用いてアクチュエータ状態に対応する制御加算量を取得する。これにより、振動型アクチュエータ（つまりはレンズ装置）の個体ごとに適切な制御加算量を設定することができる。 Thus, an arithmetic expression is derived from the correspondence data between the control addition amount and the actuator state obtained by actually driving the vibration type actuator 112 multiple times, and the control addition corresponding to the actuator state is derived using the arithmetic expression. get the quantity. As a result, an appropriate control addition amount can be set for each vibration type actuator (that is, lens device).

なお、演算式を用いた制御加算量の算出および設定を、振動型アクチュエータ１１２の停止時に行ってもよい。さらに制御量としても、位相差に限らず、周波数やデューティ比を用いてもよい。 Note that calculation and setting of the control addition amount using the arithmetic expression may be performed when the vibration type actuator 112 is stopped. Further, the control amount is not limited to the phase difference, and frequency or duty ratio may be used.

次に実施例４について説明する。本実施例では、振動型アクチュエータ１１２の前回の停止時に制御加算量を算出してメモリ部４６０にそのときの温度と制御加算量（第１の制御加算量）を対応付けて保持する。そして、今回の駆動開始時の温度に応じて、保持した制御加算量を補正することで今回の駆動開始に用いる制御加算量を取得する。 Next, Example 4 will be described. In this embodiment, the control addition amount is calculated when the vibration type actuator 112 was stopped last time, and the temperature and the control addition amount (first control addition amount) at that time are stored in the memory unit 460 in association with each other. Then, by correcting the held control addition amount according to the temperature at the current drive start, the control addition amount used for the current drive start is acquired.

図１８において、Ｔ１８０１は、温度（横軸）に応じた制御加算量の補正量である制御加算補正量（縦軸）を示している。実施例１で説明した停止時の制御加算量は所定の基準温度での値（基準制御加算量）であり、制御加算補正量は温度ごとの基準制御加算量に対する差分に相当する。なお、図１８は、回帰直線で算出した制御加算補正量を示しているが、重回帰分析や機械学習等によって算出してもよい。 In FIG. 18, T1801 indicates a control addition correction amount (vertical axis) that is a correction amount of the control addition amount according to the temperature (horizontal axis). The control addition amount at the time of stopping described in the first embodiment is a value at a predetermined reference temperature (reference control addition amount), and the control addition correction amount corresponds to the difference from the reference control addition amount for each temperature. Although FIG. 18 shows the control addition correction amount calculated by the regression line, it may be calculated by multiple regression analysis, machine learning, or the like.

本実施例において制御部１０３が実行する制御処理は、図９と同じである。ただし、Ｓ６０４での制御加算量の設定は図１９に示す処理により行う。 The control processing executed by the control unit 103 in this embodiment is the same as in FIG. However, the setting of the control addition amount in S604 is performed by the processing shown in FIG.

図１９のＳ１９０１において、制御加算量設定部１１３は、温度検出部４６１によって検出された現在温度を取得する。 In S1901 of FIG. 19 , the control addition amount setting section 113 acquires the current temperature detected by the temperature detection section 461 .

次にＳ１９０２では、制御加算量設定部１１３は、メモリ部４６０に前回停止時に保存された制御加算量（前回制御加算量）とこれに対応する温度（前回温度）を取得する。 Next, in S1902, the control addition amount setting unit 113 acquires the control addition amount (previous control addition amount) saved in the memory unit 460 at the previous stop and the corresponding temperature (previous temperature).

次にＳ１９０３では、制御加算量設定部１１３は、Ｓ１９０１にて取得した現在温度がＳ１９０２にて取得した前回温度と異なる場合に、図１８に示した制御加算補正量のうち現在温度に対応する制御加算補正量をテーブルデータまたは演算式を用いて取得する。そして、取得した制御加算補正量を用いて前回制御加算量を補正して得られた制御加算量を、今回の駆動開始時において第１の制御量に加算する制御加算量として設定する。そして本処理を終了する。 Next, in S1903, if the current temperature acquired in S1901 is different from the previous temperature acquired in S1902, the control addition amount setting unit 113 sets the control addition correction amount shown in FIG. 18 corresponding to the current temperature. The addition correction amount is acquired using table data or an arithmetic expression. Then, the control addition amount obtained by correcting the previous control addition amount using the acquired control addition correction amount is set as the control addition amount to be added to the first control amount at the start of driving this time. Then, the processing ends.

本実施例によれば、前回停止時にメモリ部４６０に保持された前回制御加算量を、今回駆動時のアクチュエータ状態に応じて補正して今回駆動時の制御加算量として用いることができる。 According to this embodiment, the previous control addition amount held in the memory unit 460 at the previous stop can be corrected according to the actuator state during the current drive and used as the control addition amount for the current drive.

なお、移動体の前回の駆動開始時に取得された制御加算量を今回の駆動開始時に補正してもよいし、アクチュエータ状態として温度以外のものを用いてもよいし、制御量は位相差に限らず、周波数やデューティ比でもよい。また、前回は、今回の１つ前に限らず、今回より前であればよい。 It should be noted that the control addition amount obtained at the start of the previous drive of the moving body may be corrected at the start of the current drive. Instead, it may be the frequency or the duty ratio. Also, the previous time is not limited to one before the current time, and may be before the current time.

上記各実施例では、振動型アクチュエータによりレンズを駆動するレンズ装置について説明したが、本発明の実施例には、振動型アクチュエータによりレンズ以外の被駆動部材を駆動する各種装置が含まれる。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。 In each of the above embodiments, a lens device that drives a lens with a vibration actuator has been described, but the embodiments of the present invention include various devices that drive a driven member other than a lens with a vibration actuator.
(Other examples)
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by processing to It can also be implemented by a circuit (for example, ASIC) that implements one or more functions.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is merely a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

１０２制御装置
１０５制御量演算部
１０６制御量設定部
１０７制御加算量制御部
１０８信号生成部
１１１検出部
１１２振動型アクチュエータ
２０１接触体
２０３圧電素子
２０５振動体
４６１温度検出部
４６２姿勢検出部 102 control device 105 control amount calculation unit 106 control amount setting unit 107 control addition amount control unit 108 signal generation unit 111 detection unit 112 vibration type actuator 201 contact body 203 piezoelectric element 205 vibrator 461 temperature detection unit 462 posture detection unit

Claims

位相差を有する複数相の駆動信号が印加される電気－機械エネルギ変換素子により振動が励起される振動体と該振動体に接触する接触体とを相対移動させる振動型アクチュエータの制御装置であって、
前記振動型アクチュエータの状態を取得する取得手段と、
前記振動型アクチュエータの駆動を開始する際に、前記複数相の駆動信号に対する制御量を前記状態に応じて設定する設定手段とを有することを特徴とする制御装置。 A control device for a vibration-type actuator for relatively moving a vibrating body in which vibration is excited by an electro-mechanical energy conversion element to which driving signals of a plurality of phases having a phase difference are applied and a contact body in contact with the vibrating body. ,
acquisition means for acquiring the state of the vibration type actuator;
and setting means for setting a control amount for the plurality of phase drive signals according to the state when starting to drive the vibration type actuator.

前記制御量は、前記複数相の駆動信号の位相差、周波数または電力量であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 2. The control device according to claim 1, wherein the control amount is a phase difference, frequency, or power amount of the driving signals of the plurality of phases.

前記状態は、前記振動型アクチュエータの駆動回数、温度、姿勢および前記振動体と前記接触体との相対位置のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。 3. The control device according to claim 1, wherein the state includes at least one of the number of times the vibration actuator is driven, the temperature, the attitude, and the relative position between the vibrating body and the contact body.

前記設定手段は、前記状態によらない前記複数相の駆動信号に対する第１の制御量を取得し、前記状態に応じた制御加算量を取得し、該制御加算量を前記第１の制御量に加算することで前記制御量としての第２の制御量を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。 The setting means acquires a first control amount for the plurality of phase drive signals independent of the state, acquires a control addition amount according to the state, and sets the control addition amount to the first control amount. 4. The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a second control amount is set as the control amount by addition.

前記設定手段は、
前記状態に基づいて前記制御加算量を算出するための演算式を、前記振動型アクチュエータを複数回駆動して得られた前記状態と前記制御加算量のデータを用いて取得することを特徴する請求項４に記載の制御装置。 The setting means
An arithmetic expression for calculating the control addition amount based on the state is acquired using data of the control addition amount and the state obtained by driving the vibration type actuator a plurality of times. Item 5. The control device according to item 4.

前記設定手段は、今回の駆動の開始に際して用いる前記制御加算量を、今回より前の駆動の開始時または停止時に取得することを特徴する請求項５に記載の制御装置。 6. The control device according to claim 5, wherein the setting means acquires the control addition amount to be used at the start of current driving at the time of starting or stopping driving before this time.

前記設定手段は、今回の駆動の開始に際して用いる前記制御加算量を、今回より前の駆動の開始時または停止時に取得した制御加算量を補正することで取得することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。 6. The method according to claim 5, wherein the setting means acquires the control addition amount to be used at the start of the current drive by correcting the control addition amount acquired at the start or stop of the drive prior to this time. Control device as described.

請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記振動型アクチュエータと、
該振動型アクチュエータにより駆動される被駆動部材とを有することを特徴とする装置。 a control device according to any one of claims 1 to 7;
the vibration type actuator;
and a driven member driven by the vibration type actuator.

前記被駆動部材が、レンズであることを特徴とする請求項８に記載の装置。 9. Apparatus according to claim 8, wherein the driven member is a lens.

位相差を有する複数相の駆動信号が印加される電気－機械エネルギ変換素子により振動が励起される振動体と該振動体に接触する接触体とを相対移動させる振動型アクチュエータの制御方法であって、
前記振動型アクチュエータの状態を取得するステップと、
前記振動型アクチュエータの駆動を開始する際に、前記複数相の駆動信号に対する制御量を前記状態に応じて設定するステップとを有することを特徴とする制御方法。 A control method for a vibration type actuator for relatively moving a vibrating body in which vibration is excited by an electro-mechanical energy conversion element to which a plurality of phase drive signals having a phase difference are applied and a contact body in contact with the vibrating body. ,
obtaining a state of the vibration type actuator;
and setting a control amount for the plurality of phase drive signals according to the state when starting to drive the vibration type actuator.

コンピュータに、請求項１０に記載の制御方法に従う処理を実行させることを特徴とするプログラム。 A program that causes a computer to execute processing according to the control method according to claim 10 .