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公開番号2024157634
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072088
出願日2023-04-26
発明の名称制御装置、光学装置、および制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 7/08 20210101AFI20241031BHJP(光学)
要約【課題】アクチュエータの非線形な特性変化に対して、駆動性能の低下を抑制することが可能な制御装置を提供する。
【解決手段】複数の制御信号によりアクチュエータ(110)を制御する制御装置(106)であって、検出手段(111)により検出されたアクチュエータの状態量に基づいて、第1操作量(1067)を出力する線形制御手段(1062)と、検出手段により検出された状態量に基づいて、第2操作量(1068)を出力する非線形制御手段(1063)と、第1操作量および第2操作量に基づいて複数の制御信号を算出する算出手段(1064)とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の制御信号によりアクチュエータを制御する制御装置であって、
検出手段により検出された前記アクチュエータの状態量に基づいて、第１操作量を出力する線形制御手段と、
前記検出手段により検出された前記状態量に基づいて、第２操作量を出力する非線形制御手段と、
前記第１操作量および前記第２操作量に基づいて前記複数の制御信号を算出する算出手段とを有することを特徴とする制御装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記状態量は、前記アクチュエータの位置情報および速度情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第１操作量と前記第２操作量は、互いに異なる操作量であり、
前記複数の制御信号は、前記第１操作量に基づいて算出される第１制御信号、および前記第２操作量に基づいて算出される第２制御信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、互いに位相差を有する第１周波数信号および第２周波数信号を印加することで振動が励起される振動体と、前記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ェータであることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第１制御信号は、位相差、周波数、またはデューティ比のうち少なくとも一つに関する信号であり、
前記第２制御信号は、位相差、周波数、またはデューティ比のうち他の少なくとも一つに関する信号であることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記算出手段は、
前記第１操作量に基づいて、前記位相差に関する信号を算出し、
前記第２操作量に基づいて、前記周波数または前記デューティ比の少なくとも一つに関する信号を算出することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記算出手段は、
前記第２操作量が閾値よりも小さい場合、前記第２操作量に基づいて前記周波数に関する信号を算出し、
前記第２操作量が前記閾値よりも大きい場合、前記閾値に基づいて前記周波数に関する前記信号を算出し、前記第２操作量から前記閾値を引いた操作量に基づいて前記デューティ比に関する信号を算出することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記算出手段は、
前記第２操作量が閾値よりも小さい場合、前記第２操作量に基づいて前記デューティ比に関する信号を算出し、
前記第２操作量が前記閾値よりも大きい場合、前記前記閾値に基づいて前記デューティ比に関する前記信号を算出し、前記第２操作量から前記閾値を引いた操作量に基づいて前記周波数に関する信号を算出することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項９】
前記算出手段は、
前記第１操作量に基づいて、前記周波数に関する信号を算出し、
前記第２操作量に基づいて、前記位相差または前記デューティ比の少なくとも一つに関する信号を算出することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記第２操作量が閾値よりも小さい場合、前記第２操作量に基づいて前記位相差に関する信号を算出し、
前記第２操作量が前記閾値よりも大きい場合、前記閾値に基づいて前記位相差に関する前記信号を算出し、前記第２操作量から前記閾値を引いた操作量に基づいて前記デューティ比に関する信号を算出することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、光学装置、および制御方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
振動型アクチュエータは、複数の制御入力に基づいて制御可能なアクチュエータであり、例えば光学装置におけるレンズの駆動等に使用されている。振動型アクチュエータは、フィードバック制御器により操作量を決定し、その操作量を複数の制御入力に振り分けることで制御される。しかし、振動型アクチュエータの操作量－速度の特性には非線形性があるため、線形制御では駆動性能が低下する可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、操作量－速度特性の非線形性に対して、予め設定されたテーブルデータ、または理論式に基づいて操作量を調整し、線形化補正を行う制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２０／１２１７７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された制御方法では、振動型アクチュエータの経時変化等による非線形な特性変化に対して、適切な補正を行うことができない可能性がある。
【０００６】
そこで本発明は、アクチュエータの非線形な特性変化に対して、駆動性能の低下を抑制することが可能な制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての制御装置は、複数の制御信号によりアクチュエータを制御する制御装置であって、検出手段により検出された前記アクチュエータの状態量に基づいて、第１操作量を出力する線形制御手段と、前記検出手段により検出された前記状態量に基づいて、第２操作量を出力する非線形制御手段と、前記第１操作量および前記第２操作量に基づいて前記複数の制御信号を算出する算出手段とを有する。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アクチュエータの非線形な特性変化に対して、駆動性能の低下を抑制することが可能な制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
各実施形態における撮像システムの構成図である。
各実施形態における振動型アクチュエータの構成図である。
第１～第４実施形態におけるアクチュエータ制御装置のブロック図である。
各実施形態における振動型アクチュエータの位相差－速度特性を示す図である。
各実施形態における振動型アクチュエータの周波数－速度特性を示す図である。
第１実施形態における制御量算出部のブロック図である。
第１実施形態における制御量の算出処理を示すフローチャートである。
第２、第３実施形態における制御量算出部のブロック図である。
第２実施形態における制御量の算出処理を示すフローチャートである。
第３実施形態における制御量の算出処理を示すフローチャートである。
第４実施形態における制御量算出部のブロック図である。
第４実施形態における制御量の算出処理を示すフローチャートである。
第５実施形態におけるアクチュエータ制御装置のブロック図である。
第５実施形態における状態推定およびゲイン調整の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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