アクチュエータ装置、試験装置、およびアクチュエータ制御方法
【課題】アクチュエータの位置を正確に制御するアクチュエータ装置。
【解決手段】制御信号に応じて動作するアクチュエータと、アクチュエータを動作させる場合において、アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御部と、を備えるアクチュエータ装置、試験装置、およびアクチュエータ制御方法を提供する。アクチュエータの温度を検出する温度検出部を更に備え、温度検出部は、アクチュエータの温度を検出し、制御部は、温度検出部が検出した温度に応じてアクチュエータに供給する制御信号の大きさを制御する。
【解決手段】制御信号に応じて動作するアクチュエータと、アクチュエータを動作させる場合において、アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御部と、を備えるアクチュエータ装置、試験装置、およびアクチュエータ制御方法を提供する。アクチュエータの温度を検出する温度検出部を更に備え、温度検出部は、アクチュエータの温度を検出し、制御部は、温度検出部が検出した温度に応じてアクチュエータに供給する制御信号の大きさを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ装置、試験装置、およびアクチュエータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温度駆動方式のアクチュエータは、ヒータの温度を直接制御するのではなく、ヒータの駆動電力を制御していた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００３−２８１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、アクチュエータの温度は周囲温度およびアクチュエータへの電力印加来歴等に依存することから、ヒータの駆動電力とアクチュエータの温度の対応関係が一定にならない場合がある。したがって、電力制御でアクチュエータの位置を制御する場合、アクチュエータの位置を正確に制御できない問題があった。また、この問題は、アクチュエータの位置が温度に敏感な場合、温度駆動方式のアクチュエータに限らず生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、制御信号に応じて動作するアクチュエータと、アクチュエータを動作させる場合において、アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御部と、を備えるアクチュエータ装置、試験装置、およびアクチュエータ制御方法を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の構成例を示す。
【図２】本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の動作フローを示す。
【図３】本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の変形例を示す。
【図４】本実施形態に係る試験装置４１０の構成例を被試験デバイス４００と共に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の構成例を示す。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じた制御信号でアクチュエータ１１０を制御する。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０と、制御部１２０と、電源部１３０とを備える。
【０００９】
アクチュエータ１１０は、制御信号に応じて動作する。アクチュエータ１１０は、入力されたエネルギーを物理運動量に変換するアクチュエータであってよい。アクチュエータ１１０は、静電引力によって可動する静電アクチュエータ、圧電材料に電圧を印加して可動させる圧電アクチュエータ、磁力を用いて可動させる電磁アクチュエータ、または熱膨張によって可動させる熱型アクチュエータであってよい。本実施例におけるアクチュエータ１１０は、第１の接点１０と第２の接点２０との間を電気的に接続または切断するスイッチとして機能する熱型アクチュエータである。アクチュエータ１１０は、温度検出部１１２と、第１の電気配線１１４と、第２の電気配線１１５と、ヒータ部１１７と、カンチレバー部１１９とを有する。
【００１０】
温度検出部１１２は、アクチュエータ１１０の温度を検出する。温度検出部１１２は、測温抵抗体、熱電対、サーミスタ等といった、カンチレバー部１１９に接触した接触式温度検出器によって温度を検出してよい。これに代えて、温度検出部１１２は、カンチレバー部１１９の近傍に備わり、カンチレバー部１１９が設けられた閉空間内の温度を検出してもよい。
【００１１】
これに代えて、温度検出部１１２は、ヒータ配線に流れる電流を検出して、検出した電流値を温度に換算してもよい。これに代えて温度検出部１１２は、アクチュエータ１１０が放射する赤外線エネルギーを赤外線センサーで受けて温度に換算する、非接触式温度検出器によって温度を検出してもよい。
【００１２】
第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、電気信号を伝送する。第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、電気配線にそれぞれ接続された第２の接点２０をそれぞれ含む。例えば、第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、アクチュエータ１１０が駆動してＯＮ状態になった場合に、第１の接点１０と第２の接点２０が電気的に接続されて第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５が導通状態となって電気信号を伝送する。
【００１３】
これに代えて、第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、アクチュエータ１１０の駆動が停止してＯＦＦ状態になった場合に、第１の接点１０と第２の接点２０が電気的に接続されて第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５が導通状態となって電気信号を伝送してもよい。第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、第２の接点２０の表面上に、保護膜がそれぞれ形成されてよい。
【００１４】
ヒータ部１１７は、制御部１２０の制御信号に応じて熱を発生させる。ヒータ部１１７部の材質は白金を含む。これに代えて、ヒータ部１１７は、Ｎｉ−Ｃｒ合金等を含む電気抵抗の大きい発熱線であってよい。アクチュエータ１１０は、ヒータ部１１７が発生する熱によって動作する。
【００１５】
カンチレバー部１１９は、第１の接点１０を含む。カンチレバー部１１９は、ヒータ部１１７によって発生した熱で動作して第１の接点１０と第２の接点２０とを電気的に接続させ、第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５とを導通させる。これに代えてカンチレバー部１１９は、ヒータ部１１７によって発生した熱で動作して第１の接点１０と第２の接点２０とを離間させ、初期状態において導通していた第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５との電気的接続を遮断させてもよい。
【００１６】
制御部１２０は、アクチュエータ１１０を動作させる場合において、アクチュエータ１１０の温度を基準温度とする制御信号を供給する。制御部１２０は、電圧値または電流値を用いた制御信号を電源部１３０に供給する。制御部１２０は、一例として、初期状態においてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦの駆動電圧を５Ｖ／０Ｖとした場合、電圧振幅５Ｖは保ったまま、アクチュエータ１１０の温度に応じてＯＮ電圧およびＯＦＦ電圧を変更した制御信号を電源部１３０に供給する。
【００１７】
また、制御部１２０は、温度検出部１１２が検出した温度に応じてアクチュエータ１１０に供給する制御信号の大きさを制御する。制御部１２０は、一例として、初期状態においてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦの駆動電圧を５Ｖ／０Ｖとした場合、アクチュエータ１１０の温度に応じてＯＮ電圧および／またはＯＦＦ電圧を変更した制御信号を電源部１３０に供給する。
【００１８】
これに代えて、温度検出部１１２は、駆動していない状態におけるアクチュエータ１１０の温度を検出し、制御部１２０は、検出した温度に応じて制御信号の値を決める。制御部１２０は、一例として、初期状態においてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦの駆動電圧を５Ｖ／０Ｖとした場合、ＯＦＦ電圧の０Ｖは保ったまま、アクチュエータ１１０の温度に応じてＯＮ電圧を変更した制御信号を電源部１３０に供給する。また、制御部１２０は、検出した温度に応じた制御信号を電源部１３０に供給して、外部からの指示信号に応じたアクチュエータのＯＮ／ＯＦＦを切り換えてよい。
【００１９】
電源部１３０は、ヒータ部１１７に駆動電力を供給する。電源部１３０は、制御部１２０の制御信号に応じて、ヒータ部１１７に駆動電圧または駆動電流を供給する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の動作フローを示す。アクチュエータ装置１００は、温度検出部１１２によりアクチュエータ１１０の温度を検出する（Ｓ２００）。本実施例において、温度を検出する時点でのアクチュエータ１１０は、駆動している状態で第１の接点１０と第２の接点２０とが接触してＯＮ状態となり、駆動が停止すると、第１の接点１０と第２の接点２０とが離間してＯＦＦ状態となる例を説明する。
【００２１】
アクチュエータ装置１００は、温度検出部１１２の温度検出結果に基づき、制御信号を決定する（Ｓ２１０）。アクチュエータ１１０は、動作状況および周囲温度等によって温度が変化する。例えば、室温相当の基準温度におけるアクチュエータ１１０をＯＮ状態に保ってヒータ部１１７の熱を発生させ続けた場合、または基準温度よりも高い周囲温度でアクチュエータ１１０を動作させる場合、アクチュエータ１１０の温度は、基準温度よりも上昇する。ここで、アクチュエータ１１０をＯＦＦにすると、基準温度よりも高くなった分、第１の接点１０と第２の接点２０の間隔は基準温度の間隔に比べて狭くなる。
【００２２】
この場合、制御部１２０が基準温度と同じ制御信号でアクチュエータ１１０をＯＮ状態にすると、第１の接点１０と第２の接点２０は、基準温度に比べて大きな接圧で接触するので、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと接点は摩耗する。そこで制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度上昇に応じて、温度上昇による接圧を抑えるべく基準温度で流す電流よりも低い電流をヒータ部１１７に供給することで、アクチュエータ１１０の温度が上昇しても第１の接点１０と第２の接点２０とを略同一の接圧で接触させることができる。
【００２３】
また、例えば、室温相当の基準温度よりも低い周囲温度でアクチュエータ１１０を動作させる場合、アクチュエータ１１０の温度は、基準温度よりも下降する。ここで、アクチュエータ１１０をＯＦＦにすると、基準温度よりも低くなった分、第１の接点１０と第２の接点２０の間隔は基準温度の間隔に比べて広くなる。
【００２４】
この場合、制御部１２０が基準温度と同じ制御信号でアクチュエータ１１０をＯＮ状態にすると、第１の接点１０と第２の接点２０は、基準温度に比べて小さな接圧で接触するので、電気的な接続が不安定になる。そこで制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度下降に応じて、温度下降による接圧低下を補うべく基準温度で流す電流よりも高い電流をヒータ部１１７に供給することで、アクチュエータ１１０の温度が低下しても第１の接点１０と第２の接点２０とを略同一の接圧で接触させて安定な電気的接続を保つことができる。
【００２５】
例えば、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の上昇を検出したことに応じて、電圧振幅を保ったまま、オフセット電圧を減じる。また、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の下降を検出したことに応じて、電圧振幅を保ったまま、オフセット電圧を増加させてよい。
【００２６】
これに代えて、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の上昇を検出したことに応じて、ＯＮ電圧を減じてよい。ここで、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の上昇を検出したことに応じて、ＯＦＦ電圧も減じてよい。これによって、アクチュエータ１１０の温度上昇が顕著な場合、第１の接点１０と第２の接点２０が接触しないように離間させることができる。
【００２７】
また、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の下降を検出したことに応じて、ＯＮ電圧を増加させてよい。ここで、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の下降を検出したことに応じて、ＯＦＦ電圧も増加させてよい。これによって、アクチュエータ１１０の温度下降が顕著な場合、カンチレバー部１１９を予め定められた範囲内で可動させることができ、カンチレバー部１１９の変形による負担を軽減させることができる。
【００２８】
制御部１２０は、決定した制御信号に基づいてアクチュエータ１１０を制御する（Ｓ２２０）。制御部１２０は、外部からの指示信号に応じてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦを制御してよい。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０をＯＮ状態にする場合、制御部１２０を介してアクチュエータ１１０の温度に応じたＯＮ電圧の出力を電源部１３０に供給する（Ｓ２３０）。電源部１３０は、受け取った制御信号に応じた電圧または電流をヒータ部１１７に供給する。
【００２９】
同様にアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０をＯＦＦ状態にする場合、制御部１２０を介してアクチュエータ１１０の温度に応じたＯＦＦ電圧の出力を電源部１３０に供給する（Ｓ２４０）。電源部１３０は、受け取った制御信号に応じた電圧または電流をヒータ部１１７に供給する。
【００３０】
アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の制御が終了するまでステップＳ２００からステップＳ２３０またはステップＳ２４０までの動作を繰り返す（Ｓ２５０）。以上の本実施例に係るアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の温度に応じた制御信号を用いてアクチュエータ１１０を駆動させることで、カンチレバー部１１９の位置を正確に制御して温度の変化があっても一定の接圧で接点を接触させることができる。
【００３１】
以上の実施例において、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０が駆動しているかどうかに関わらず、アクチュエータ１１０の温度を検出する例について説明した。これに代えて、アクチュエータ装置１００は、駆動していない状態におけるアクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてよい。また、アクチュエータ装置１００は、駆動している状態におけるアクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてもよい。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０が同じ状態にある場合の温度を検出することで、以前の状態からの温度変化をより正確に比較することができる。
【００３２】
以上の実施例において、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０内に温度検出部１１２を有する例を説明したが、これに代えて、温度検出部１１２は、ヒータ部１１７に流れる電流値を測定して、ヒータ部１１７の温度に応じて流れる電流の温度係数からアクチュエータ１１０の温度を検出してもよい。温度検出部１１２は、電源部１３０に内蔵された電流モニタであってよい。アクチュエータ装置１００は、ヒータ部１１７が一定の温度係数を持つ金属である場合、ヒータ部１１７に流れる電流値を測定することでヒータ部１１７およびカンチレバー部１１９の温度を検出することができる。
【００３３】
以上の実施例において、制御部１２０は、アクチュエータ１１０をＯＮまたはＯＦＦの状態に制御する制御信号を決定する例を説明した。ここで、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の駆動を開始する制御信号の立ち上がりを基準値よりも高くして基準値の制御信号と比較してアクチュエータの温度を上昇させ、その後に駆動しているアクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてよい。これによってアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０のＯＮの状態に切り替わる立ち上がり時間を制御信号に応じて速くすることができる。
【００３４】
また、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の駆動を停止する制御信号の立ち下がりを駆動していない状態の基準値よりも低くして基準値の制御信号と比較してアクチュエータの温度を下降させ、その後に駆動していないアクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてよい。これによってアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０のＯＦＦの状態に切り替わる立ち下がり時間を制御信号に応じて速くすることができる。
【００３５】
図３は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の変形例を示す。本変形例のアクチュエータ装置１００において、図１に示された本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。アクチュエータ装置１００は、外部温度検出部３１０と、温度調節部３２０とを備える。
【００３６】
外部温度検出部３１０は、アクチュエータ１１０の外部温度を検出する。制御部１２０は、外部温度検出部３１０が検出した温度に応じてアクチュエータ１１０の駆動を停止する制御信号の値を決める。アクチュエータ１１０の温度は、アクチュエータ装置１００が設置される場所の温度によって大きく変化する。これによって、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ装置１００の設置される環境に応じてアクチュエータ１１０の位置を制御することができる。
【００３７】
温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０の温度を制御する。温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０を冷却するクーラー装置であってよく、これに代えて温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０を冷却および加熱する、クーラー装置とヒータ装置の組み合わせであってよい。これに代えて、温度調節部３２０は、ペルチエ素子等の加熱と冷却を変転できる素子を有してもよい。
【００３８】
アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の次の駆動開始の立ち上がり時間に応じて温度調節部３２０によるアクチュエータ１１０の温度を決める。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の温度およびアクチュエータ１１０の外部温度を、温度検出部１１２および外部温度検出部３１０によって検出することができる。したがって、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０がＯＦＦの状態の第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離を、アクチュエータ１１０の温度およびアクチュエータ１１０の外部温度から検出することができる。ここでアクチュエータ装置１００は、予め第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離、アクチュエータ１１０の温度およびアクチュエータ１１０の外部温度を検出して記憶してもよい。
【００３９】
そしてアクチュエータ装置１００は、一例として、アクチュエータ１１０の次の駆動開始の立ち上がり時間を現在の立ち上がり時間よりも速くしたい場合、第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離を近づけるように温度調節部３２０によってアクチュエータ１１０の温度を加熱する。これによってアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０をＯＮ状態にする場合のカンチレバー部１１９の移動距離を縮めることができ、駆動開始の立ち上がり時間を早くすることができる。
【００４０】
これに代えて、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の次の駆動開始の立ち上がり時間に応じてヒータ部１１７によるアクチュエータ１１０の温度を決めてもよい。第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離は、ヒータ部１１７によるアクチュエータ１１０の温度によっても変えられるので、駆動開始の立ち上がり時間をヒータ部１１７でも調整することができる。
【００４１】
また、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０を複数有し、温度調節部３２０は複数のアクチュエータ１１０を一定の温度に保ち、制御部１２０は、複数の温度検出部１１２が検出した温度に応じて複数のアクチュエータ１１０に供給する制御信号の大きさをそれぞれ制御する。これによって、アクチュエータ装置１００は、複数のアクチュエータ１１０の位置をそれぞれ正確に制御することができる。
【００４２】
また、アクチュエータ装置１００は、温度調節部３２０によって複数のアクチュエータ１１０を一定の温度に保つので、制御信号の大きさを大きく変化させることなく決めることができる。温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０の温度を一定の温度に保つことで、第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離を予め定められた一定の範囲に保つことができる場合、制御部１２０は、一定の大きさの制御信号を供給してアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦを切り換えてよい。
【００４３】
以上の実施例において、アクチュエータ装置１００は、スイッチとして機能する熱型アクチュエータを例として説明した。これに代えて、アクチュエータ装置１００は、入力されたエネルギーを物理運動量に変換するアクチュエータであってよい。アクチュエータ装置１００は、熱型アクチュエータでなくても周囲温度によってアクチュエータの位置が変化する。
【００４４】
また、例えば、センサ、プローブ、位置決め装置等、スイッチ以外の機能を有するアクチュエータ装置１００においても、周囲温度によってアクチュエータの位置が変化する場合は、誤差等として悪影響を及ぼす。したがって、このようなアクチュエータ装置１００においても、アクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じた制御信号でアクチュエータ１１０を制御することでアクチュエータ１１０の位置を正確に制御することができ、周囲温度の影響を低下させることができる。
【００４５】
図４は、本実施形態に係る試験装置４１０の構成例を被試験デバイス４００と共に示す。試験装置４１０は、アナログ回路、デジタル回路、アナログ／デジタル混載回路、メモリ、およびシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）等の少なくとも１つの被試験デバイス４００を試験する。試験装置４１０は、被試験デバイス４００を試験するための試験パターンに基づく試験信号を被試験デバイス４００に入力して、試験信号に応じて被試験デバイス４００が出力する出力信号に基づいて被試験デバイス４００の良否を判定する。
【００４６】
試験装置４１０は、試験部４２０と、信号入出力部４３０とを備える。試験部４２０は、被試験デバイス４００との間で電気信号を授受して被試験デバイス４００を試験する。試験部４２０は、試験信号発生部４２３と、期待値比較部４２６とを有する。
【００４７】
試験信号発生部４２３は、被試験デバイス４００へ供給する複数の試験信号を発生する。試験信号発生部４２３は、試験信号に応じて被試験デバイス４００が出力する応答信号の期待値を生成してよい。試験信号発生部４２３は、信号入出力部４３０を介して複数の被試験デバイス４００に接続されて、複数の被試験デバイス４００を試験してよい。
【００４８】
期待値比較部４２６は、信号入出力部４３０が受信した受信データ値を期待値と比較する。期待値比較部４２６は、期待値を試験信号発生部４２３から受信してよい。試験装置４１０は、期待値比較部４２６の比較結果に基づき、被試験デバイス４００の良否を判定してよい。
【００４９】
信号入出力部４３０は、１以上の被試験デバイス４００に接続され、試験装置４１０と被試験デバイス４００との試験信号をやり取りする。信号入出力部４３０は、複数の被試験デバイス４００を搭載するパフォーマンスボードであってよい。信号入出力部４３０は、アクチュエータ装置１００を有する。
【００５０】
アクチュエータ装置１００は、試験部４２０および被試験デバイス４００の間に設けられ、試験部４２０および被試験デバイス４００の間を電気的に接続または切断する。試験装置４１０は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００によって電気的な接続または切断を実行してよい。これによって試験装置４１０は、アクチュエータの位置を正確に制御して、温度が変化しても略同一の接圧でＯＮ／ＯＦＦ動作できるアクチュエータ装置１００を用いて試験を実行することができる。即ち、試験装置４１０は、低損失かつ長寿命で、電気信号の伝送およびスイッチングを実行することができる。
【００５１】
本実施例において、信号入出力部４３０は１つの被試験デバイス４００に接続され、アクチュエータ装置１００は、１つの被試験デバイス４００の入力信号ラインおよび出力信号ラインにそれぞれ１つ設けられる例を説明した。これに代えて信号入出力部４３０は、複数の被試験デバイス４００に接続され、アクチュエータ装置１００は、複数の被試験デバイス４００の入力信号ラインおよび出力信号ラインのそれぞれに１つ設けられてよい。また、信号入出力部４３０から１つの被試験デバイス４００へ接続される信号入出力ラインが１つの場合、１つの入出力ラインに１つのアクチュエータ装置１００が設けられてよい。
【００５２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５３】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 第１の接点、２０ 第２の接点、１００ アクチュエータ装置、１１０ アクチュエータ、１１２ 温度検出部、１１４ 第１の電気配線、１１５ 第２の電気配線、１１７ ヒータ部、１１９ カンチレバー部、１２０ 制御部、１３０ 電源部、３１０ 外部温度検出部、３２０ 温度調節部、４００ 被試験デバイス、４１０ 試験装置、４２０ 試験部、４２３ 試験信号発生部、４２６ 期待値比較部、４３０ 信号入出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ装置、試験装置、およびアクチュエータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温度駆動方式のアクチュエータは、ヒータの温度を直接制御するのではなく、ヒータの駆動電力を制御していた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００３−２８１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、アクチュエータの温度は周囲温度およびアクチュエータへの電力印加来歴等に依存することから、ヒータの駆動電力とアクチュエータの温度の対応関係が一定にならない場合がある。したがって、電力制御でアクチュエータの位置を制御する場合、アクチュエータの位置を正確に制御できない問題があった。また、この問題は、アクチュエータの位置が温度に敏感な場合、温度駆動方式のアクチュエータに限らず生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、制御信号に応じて動作するアクチュエータと、アクチュエータを動作させる場合において、アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御部と、を備えるアクチュエータ装置、試験装置、およびアクチュエータ制御方法を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の構成例を示す。
【図２】本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の動作フローを示す。
【図３】本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の変形例を示す。
【図４】本実施形態に係る試験装置４１０の構成例を被試験デバイス４００と共に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の構成例を示す。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じた制御信号でアクチュエータ１１０を制御する。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０と、制御部１２０と、電源部１３０とを備える。
【０００９】
アクチュエータ１１０は、制御信号に応じて動作する。アクチュエータ１１０は、入力されたエネルギーを物理運動量に変換するアクチュエータであってよい。アクチュエータ１１０は、静電引力によって可動する静電アクチュエータ、圧電材料に電圧を印加して可動させる圧電アクチュエータ、磁力を用いて可動させる電磁アクチュエータ、または熱膨張によって可動させる熱型アクチュエータであってよい。本実施例におけるアクチュエータ１１０は、第１の接点１０と第２の接点２０との間を電気的に接続または切断するスイッチとして機能する熱型アクチュエータである。アクチュエータ１１０は、温度検出部１１２と、第１の電気配線１１４と、第２の電気配線１１５と、ヒータ部１１７と、カンチレバー部１１９とを有する。
【００１０】
温度検出部１１２は、アクチュエータ１１０の温度を検出する。温度検出部１１２は、測温抵抗体、熱電対、サーミスタ等といった、カンチレバー部１１９に接触した接触式温度検出器によって温度を検出してよい。これに代えて、温度検出部１１２は、カンチレバー部１１９の近傍に備わり、カンチレバー部１１９が設けられた閉空間内の温度を検出してもよい。
【００１１】
これに代えて、温度検出部１１２は、ヒータ配線に流れる電流を検出して、検出した電流値を温度に換算してもよい。これに代えて温度検出部１１２は、アクチュエータ１１０が放射する赤外線エネルギーを赤外線センサーで受けて温度に換算する、非接触式温度検出器によって温度を検出してもよい。
【００１２】
第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、電気信号を伝送する。第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、電気配線にそれぞれ接続された第２の接点２０をそれぞれ含む。例えば、第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、アクチュエータ１１０が駆動してＯＮ状態になった場合に、第１の接点１０と第２の接点２０が電気的に接続されて第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５が導通状態となって電気信号を伝送する。
【００１３】
これに代えて、第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、アクチュエータ１１０の駆動が停止してＯＦＦ状態になった場合に、第１の接点１０と第２の接点２０が電気的に接続されて第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５が導通状態となって電気信号を伝送してもよい。第１の電気配線１１４および第２の電気配線１１５は、第２の接点２０の表面上に、保護膜がそれぞれ形成されてよい。
【００１４】
ヒータ部１１７は、制御部１２０の制御信号に応じて熱を発生させる。ヒータ部１１７部の材質は白金を含む。これに代えて、ヒータ部１１７は、Ｎｉ−Ｃｒ合金等を含む電気抵抗の大きい発熱線であってよい。アクチュエータ１１０は、ヒータ部１１７が発生する熱によって動作する。
【００１５】
カンチレバー部１１９は、第１の接点１０を含む。カンチレバー部１１９は、ヒータ部１１７によって発生した熱で動作して第１の接点１０と第２の接点２０とを電気的に接続させ、第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５とを導通させる。これに代えてカンチレバー部１１９は、ヒータ部１１７によって発生した熱で動作して第１の接点１０と第２の接点２０とを離間させ、初期状態において導通していた第１の電気配線１１４と第２の電気配線１１５との電気的接続を遮断させてもよい。
【００１６】
制御部１２０は、アクチュエータ１１０を動作させる場合において、アクチュエータ１１０の温度を基準温度とする制御信号を供給する。制御部１２０は、電圧値または電流値を用いた制御信号を電源部１３０に供給する。制御部１２０は、一例として、初期状態においてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦの駆動電圧を５Ｖ／０Ｖとした場合、電圧振幅５Ｖは保ったまま、アクチュエータ１１０の温度に応じてＯＮ電圧およびＯＦＦ電圧を変更した制御信号を電源部１３０に供給する。
【００１７】
また、制御部１２０は、温度検出部１１２が検出した温度に応じてアクチュエータ１１０に供給する制御信号の大きさを制御する。制御部１２０は、一例として、初期状態においてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦの駆動電圧を５Ｖ／０Ｖとした場合、アクチュエータ１１０の温度に応じてＯＮ電圧および／またはＯＦＦ電圧を変更した制御信号を電源部１３０に供給する。
【００１８】
これに代えて、温度検出部１１２は、駆動していない状態におけるアクチュエータ１１０の温度を検出し、制御部１２０は、検出した温度に応じて制御信号の値を決める。制御部１２０は、一例として、初期状態においてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦの駆動電圧を５Ｖ／０Ｖとした場合、ＯＦＦ電圧の０Ｖは保ったまま、アクチュエータ１１０の温度に応じてＯＮ電圧を変更した制御信号を電源部１３０に供給する。また、制御部１２０は、検出した温度に応じた制御信号を電源部１３０に供給して、外部からの指示信号に応じたアクチュエータのＯＮ／ＯＦＦを切り換えてよい。
【００１９】
電源部１３０は、ヒータ部１１７に駆動電力を供給する。電源部１３０は、制御部１２０の制御信号に応じて、ヒータ部１１７に駆動電圧または駆動電流を供給する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の動作フローを示す。アクチュエータ装置１００は、温度検出部１１２によりアクチュエータ１１０の温度を検出する（Ｓ２００）。本実施例において、温度を検出する時点でのアクチュエータ１１０は、駆動している状態で第１の接点１０と第２の接点２０とが接触してＯＮ状態となり、駆動が停止すると、第１の接点１０と第２の接点２０とが離間してＯＦＦ状態となる例を説明する。
【００２１】
アクチュエータ装置１００は、温度検出部１１２の温度検出結果に基づき、制御信号を決定する（Ｓ２１０）。アクチュエータ１１０は、動作状況および周囲温度等によって温度が変化する。例えば、室温相当の基準温度におけるアクチュエータ１１０をＯＮ状態に保ってヒータ部１１７の熱を発生させ続けた場合、または基準温度よりも高い周囲温度でアクチュエータ１１０を動作させる場合、アクチュエータ１１０の温度は、基準温度よりも上昇する。ここで、アクチュエータ１１０をＯＦＦにすると、基準温度よりも高くなった分、第１の接点１０と第２の接点２０の間隔は基準温度の間隔に比べて狭くなる。
【００２２】
この場合、制御部１２０が基準温度と同じ制御信号でアクチュエータ１１０をＯＮ状態にすると、第１の接点１０と第２の接点２０は、基準温度に比べて大きな接圧で接触するので、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと接点は摩耗する。そこで制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度上昇に応じて、温度上昇による接圧を抑えるべく基準温度で流す電流よりも低い電流をヒータ部１１７に供給することで、アクチュエータ１１０の温度が上昇しても第１の接点１０と第２の接点２０とを略同一の接圧で接触させることができる。
【００２３】
また、例えば、室温相当の基準温度よりも低い周囲温度でアクチュエータ１１０を動作させる場合、アクチュエータ１１０の温度は、基準温度よりも下降する。ここで、アクチュエータ１１０をＯＦＦにすると、基準温度よりも低くなった分、第１の接点１０と第２の接点２０の間隔は基準温度の間隔に比べて広くなる。
【００２４】
この場合、制御部１２０が基準温度と同じ制御信号でアクチュエータ１１０をＯＮ状態にすると、第１の接点１０と第２の接点２０は、基準温度に比べて小さな接圧で接触するので、電気的な接続が不安定になる。そこで制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度下降に応じて、温度下降による接圧低下を補うべく基準温度で流す電流よりも高い電流をヒータ部１１７に供給することで、アクチュエータ１１０の温度が低下しても第１の接点１０と第２の接点２０とを略同一の接圧で接触させて安定な電気的接続を保つことができる。
【００２５】
例えば、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の上昇を検出したことに応じて、電圧振幅を保ったまま、オフセット電圧を減じる。また、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の下降を検出したことに応じて、電圧振幅を保ったまま、オフセット電圧を増加させてよい。
【００２６】
これに代えて、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の上昇を検出したことに応じて、ＯＮ電圧を減じてよい。ここで、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の上昇を検出したことに応じて、ＯＦＦ電圧も減じてよい。これによって、アクチュエータ１１０の温度上昇が顕著な場合、第１の接点１０と第２の接点２０が接触しないように離間させることができる。
【００２７】
また、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の下降を検出したことに応じて、ＯＮ電圧を増加させてよい。ここで、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の温度の下降を検出したことに応じて、ＯＦＦ電圧も増加させてよい。これによって、アクチュエータ１１０の温度下降が顕著な場合、カンチレバー部１１９を予め定められた範囲内で可動させることができ、カンチレバー部１１９の変形による負担を軽減させることができる。
【００２８】
制御部１２０は、決定した制御信号に基づいてアクチュエータ１１０を制御する（Ｓ２２０）。制御部１２０は、外部からの指示信号に応じてアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦを制御してよい。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０をＯＮ状態にする場合、制御部１２０を介してアクチュエータ１１０の温度に応じたＯＮ電圧の出力を電源部１３０に供給する（Ｓ２３０）。電源部１３０は、受け取った制御信号に応じた電圧または電流をヒータ部１１７に供給する。
【００２９】
同様にアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０をＯＦＦ状態にする場合、制御部１２０を介してアクチュエータ１１０の温度に応じたＯＦＦ電圧の出力を電源部１３０に供給する（Ｓ２４０）。電源部１３０は、受け取った制御信号に応じた電圧または電流をヒータ部１１７に供給する。
【００３０】
アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の制御が終了するまでステップＳ２００からステップＳ２３０またはステップＳ２４０までの動作を繰り返す（Ｓ２５０）。以上の本実施例に係るアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の温度に応じた制御信号を用いてアクチュエータ１１０を駆動させることで、カンチレバー部１１９の位置を正確に制御して温度の変化があっても一定の接圧で接点を接触させることができる。
【００３１】
以上の実施例において、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０が駆動しているかどうかに関わらず、アクチュエータ１１０の温度を検出する例について説明した。これに代えて、アクチュエータ装置１００は、駆動していない状態におけるアクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてよい。また、アクチュエータ装置１００は、駆動している状態におけるアクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてもよい。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０が同じ状態にある場合の温度を検出することで、以前の状態からの温度変化をより正確に比較することができる。
【００３２】
以上の実施例において、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０内に温度検出部１１２を有する例を説明したが、これに代えて、温度検出部１１２は、ヒータ部１１７に流れる電流値を測定して、ヒータ部１１７の温度に応じて流れる電流の温度係数からアクチュエータ１１０の温度を検出してもよい。温度検出部１１２は、電源部１３０に内蔵された電流モニタであってよい。アクチュエータ装置１００は、ヒータ部１１７が一定の温度係数を持つ金属である場合、ヒータ部１１７に流れる電流値を測定することでヒータ部１１７およびカンチレバー部１１９の温度を検出することができる。
【００３３】
以上の実施例において、制御部１２０は、アクチュエータ１１０をＯＮまたはＯＦＦの状態に制御する制御信号を決定する例を説明した。ここで、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の駆動を開始する制御信号の立ち上がりを基準値よりも高くして基準値の制御信号と比較してアクチュエータの温度を上昇させ、その後に駆動しているアクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてよい。これによってアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０のＯＮの状態に切り替わる立ち上がり時間を制御信号に応じて速くすることができる。
【００３４】
また、制御部１２０は、アクチュエータ１１０の駆動を停止する制御信号の立ち下がりを駆動していない状態の基準値よりも低くして基準値の制御信号と比較してアクチュエータの温度を下降させ、その後に駆動していないアクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決めてよい。これによってアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０のＯＦＦの状態に切り替わる立ち下がり時間を制御信号に応じて速くすることができる。
【００３５】
図３は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の変形例を示す。本変形例のアクチュエータ装置１００において、図１に示された本実施形態に係るアクチュエータ装置１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。アクチュエータ装置１００は、外部温度検出部３１０と、温度調節部３２０とを備える。
【００３６】
外部温度検出部３１０は、アクチュエータ１１０の外部温度を検出する。制御部１２０は、外部温度検出部３１０が検出した温度に応じてアクチュエータ１１０の駆動を停止する制御信号の値を決める。アクチュエータ１１０の温度は、アクチュエータ装置１００が設置される場所の温度によって大きく変化する。これによって、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ装置１００の設置される環境に応じてアクチュエータ１１０の位置を制御することができる。
【００３７】
温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０の温度を制御する。温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０を冷却するクーラー装置であってよく、これに代えて温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０を冷却および加熱する、クーラー装置とヒータ装置の組み合わせであってよい。これに代えて、温度調節部３２０は、ペルチエ素子等の加熱と冷却を変転できる素子を有してもよい。
【００３８】
アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の次の駆動開始の立ち上がり時間に応じて温度調節部３２０によるアクチュエータ１１０の温度を決める。アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の温度およびアクチュエータ１１０の外部温度を、温度検出部１１２および外部温度検出部３１０によって検出することができる。したがって、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０がＯＦＦの状態の第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離を、アクチュエータ１１０の温度およびアクチュエータ１１０の外部温度から検出することができる。ここでアクチュエータ装置１００は、予め第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離、アクチュエータ１１０の温度およびアクチュエータ１１０の外部温度を検出して記憶してもよい。
【００３９】
そしてアクチュエータ装置１００は、一例として、アクチュエータ１１０の次の駆動開始の立ち上がり時間を現在の立ち上がり時間よりも速くしたい場合、第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離を近づけるように温度調節部３２０によってアクチュエータ１１０の温度を加熱する。これによってアクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０をＯＮ状態にする場合のカンチレバー部１１９の移動距離を縮めることができ、駆動開始の立ち上がり時間を早くすることができる。
【００４０】
これに代えて、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０の次の駆動開始の立ち上がり時間に応じてヒータ部１１７によるアクチュエータ１１０の温度を決めてもよい。第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離は、ヒータ部１１７によるアクチュエータ１１０の温度によっても変えられるので、駆動開始の立ち上がり時間をヒータ部１１７でも調整することができる。
【００４１】
また、アクチュエータ装置１００は、アクチュエータ１１０を複数有し、温度調節部３２０は複数のアクチュエータ１１０を一定の温度に保ち、制御部１２０は、複数の温度検出部１１２が検出した温度に応じて複数のアクチュエータ１１０に供給する制御信号の大きさをそれぞれ制御する。これによって、アクチュエータ装置１００は、複数のアクチュエータ１１０の位置をそれぞれ正確に制御することができる。
【００４２】
また、アクチュエータ装置１００は、温度調節部３２０によって複数のアクチュエータ１１０を一定の温度に保つので、制御信号の大きさを大きく変化させることなく決めることができる。温度調節部３２０は、アクチュエータ１１０の温度を一定の温度に保つことで、第１の接点１０と第２の接点２０との離間された距離を予め定められた一定の範囲に保つことができる場合、制御部１２０は、一定の大きさの制御信号を供給してアクチュエータ１１０のＯＮ／ＯＦＦを切り換えてよい。
【００４３】
以上の実施例において、アクチュエータ装置１００は、スイッチとして機能する熱型アクチュエータを例として説明した。これに代えて、アクチュエータ装置１００は、入力されたエネルギーを物理運動量に変換するアクチュエータであってよい。アクチュエータ装置１００は、熱型アクチュエータでなくても周囲温度によってアクチュエータの位置が変化する。
【００４４】
また、例えば、センサ、プローブ、位置決め装置等、スイッチ以外の機能を有するアクチュエータ装置１００においても、周囲温度によってアクチュエータの位置が変化する場合は、誤差等として悪影響を及ぼす。したがって、このようなアクチュエータ装置１００においても、アクチュエータ１１０の温度を検出して、検出した温度に応じた制御信号でアクチュエータ１１０を制御することでアクチュエータ１１０の位置を正確に制御することができ、周囲温度の影響を低下させることができる。
【００４５】
図４は、本実施形態に係る試験装置４１０の構成例を被試験デバイス４００と共に示す。試験装置４１０は、アナログ回路、デジタル回路、アナログ／デジタル混載回路、メモリ、およびシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）等の少なくとも１つの被試験デバイス４００を試験する。試験装置４１０は、被試験デバイス４００を試験するための試験パターンに基づく試験信号を被試験デバイス４００に入力して、試験信号に応じて被試験デバイス４００が出力する出力信号に基づいて被試験デバイス４００の良否を判定する。
【００４６】
試験装置４１０は、試験部４２０と、信号入出力部４３０とを備える。試験部４２０は、被試験デバイス４００との間で電気信号を授受して被試験デバイス４００を試験する。試験部４２０は、試験信号発生部４２３と、期待値比較部４２６とを有する。
【００４７】
試験信号発生部４２３は、被試験デバイス４００へ供給する複数の試験信号を発生する。試験信号発生部４２３は、試験信号に応じて被試験デバイス４００が出力する応答信号の期待値を生成してよい。試験信号発生部４２３は、信号入出力部４３０を介して複数の被試験デバイス４００に接続されて、複数の被試験デバイス４００を試験してよい。
【００４８】
期待値比較部４２６は、信号入出力部４３０が受信した受信データ値を期待値と比較する。期待値比較部４２６は、期待値を試験信号発生部４２３から受信してよい。試験装置４１０は、期待値比較部４２６の比較結果に基づき、被試験デバイス４００の良否を判定してよい。
【００４９】
信号入出力部４３０は、１以上の被試験デバイス４００に接続され、試験装置４１０と被試験デバイス４００との試験信号をやり取りする。信号入出力部４３０は、複数の被試験デバイス４００を搭載するパフォーマンスボードであってよい。信号入出力部４３０は、アクチュエータ装置１００を有する。
【００５０】
アクチュエータ装置１００は、試験部４２０および被試験デバイス４００の間に設けられ、試験部４２０および被試験デバイス４００の間を電気的に接続または切断する。試験装置４１０は、本実施形態に係るアクチュエータ装置１００によって電気的な接続または切断を実行してよい。これによって試験装置４１０は、アクチュエータの位置を正確に制御して、温度が変化しても略同一の接圧でＯＮ／ＯＦＦ動作できるアクチュエータ装置１００を用いて試験を実行することができる。即ち、試験装置４１０は、低損失かつ長寿命で、電気信号の伝送およびスイッチングを実行することができる。
【００５１】
本実施例において、信号入出力部４３０は１つの被試験デバイス４００に接続され、アクチュエータ装置１００は、１つの被試験デバイス４００の入力信号ラインおよび出力信号ラインにそれぞれ１つ設けられる例を説明した。これに代えて信号入出力部４３０は、複数の被試験デバイス４００に接続され、アクチュエータ装置１００は、複数の被試験デバイス４００の入力信号ラインおよび出力信号ラインのそれぞれに１つ設けられてよい。また、信号入出力部４３０から１つの被試験デバイス４００へ接続される信号入出力ラインが１つの場合、１つの入出力ラインに１つのアクチュエータ装置１００が設けられてよい。
【００５２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５３】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 第１の接点、２０ 第２の接点、１００ アクチュエータ装置、１１０ アクチュエータ、１１２ 温度検出部、１１４ 第１の電気配線、１１５ 第２の電気配線、１１７ ヒータ部、１１９ カンチレバー部、１２０ 制御部、１３０ 電源部、３１０ 外部温度検出部、３２０ 温度調節部、４００ 被試験デバイス、４１０ 試験装置、４２０ 試験部、４２３ 試験信号発生部、４２６ 期待値比較部、４３０ 信号入出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に応じて動作するアクチュエータと、
前記アクチュエータを動作させる場合において、前記アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御部と、
を備えるアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータの温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御部は、前記温度検出部が検出した温度に応じて前記アクチュエータに供給する制御信号の大きさを制御する請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記温度検出部は、駆動していない状態における前記アクチュエータの温度を検出し、
前記制御部は、検出した温度に応じて制御信号の値を決める請求項２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記制御部の制御信号に応じて熱を発生させるヒータ部を更に有し、前記ヒータ部が発生する熱によって動作する熱型アクチュエータである請求項２または３に記載のアクチュエータ装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、
第１の接点を含むカンチレバー部と
電気信号を伝送する第１および第２の電気配線と、
前記第１および第２の電気配線にそれぞれ接続された第２の接点と、
を更に有し、
前記カンチレバー部は、前記ヒータ部によって発生した熱で動作して前記第１の接点と前記第２の接点とを電気的に接続させ、前記第１の電気配線と前記第２の電気配線とを導通させる請求項４に記載のアクチュエータ装置。
【請求項６】
前記ヒータ部の材質は白金を含む請求項４または５に記載のアクチュエータ装置。
【請求項７】
前記温度検出部は、前記ヒータ部に流れる電流値を測定して、前記ヒータ部の温度に応じて流れる電流の温度係数から前記アクチュエータの温度を検出する請求項４から６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項８】
前記温度検出部は、測温抵抗体である請求項２から６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項９】
前記温度検出部は、熱電対である請求項２から６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータの外部温度を検出する外部温度検出部を更に備え、前記制御部は、前記外部温度検出部が検出した温度に応じて前記アクチュエータの駆動を停止する制御信号の値を決める請求項１から９のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記アクチュエータの駆動を開始する制御信号の立ち上がりを基準値よりも高くして基準値の制御信号と比較して前記アクチュエータの温度を上昇させ、その後に駆動している前記アクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決める請求項１から１０のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記アクチュエータの駆動を停止する制御信号の立ち下がりを駆動していない状態の基準値よりも低くして基準値の制御信号と比較して前記アクチュエータの温度を下降させ、その後に駆動していない前記アクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決める請求項１から１１のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータの温度を制御する温度調節部を更に備える請求項２から１２のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１４】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータの次の駆動開始の立ち上がり時間に応じて前記温度調節部による前記アクチュエータの温度を決める請求項１３に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１５】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータを複数有し、前記温度調節部は複数の前記アクチュエータを一定の温度に保ち、前記制御部は、複数の前記温度検出部が検出した温度に応じて複数の前記アクチュエータに供給する制御信号の大きさをそれぞれ制御する請求項１３または１４に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１６】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスとの間で電気信号を授受して前記被試験デバイスを試験する試験部と、
前記試験部および前記被試験デバイスの間に設けられ、前記試験部および前記被試験デバイスの間を電気的に接続または切断する請求項１から１５のいずれかに記載のアクチュエータ装置と、
を備える試験装置。
【請求項１７】
アクチュエータを制御信号に応じて動作させる動作段階と、
前記アクチュエータの温度を検出する温度検出段階と、
駆動している前記アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御段階と
を備えるアクチュエータ制御方法。
【請求項１】
制御信号に応じて動作するアクチュエータと、
前記アクチュエータを動作させる場合において、前記アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御部と、
を備えるアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータの温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御部は、前記温度検出部が検出した温度に応じて前記アクチュエータに供給する制御信号の大きさを制御する請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記温度検出部は、駆動していない状態における前記アクチュエータの温度を検出し、
前記制御部は、検出した温度に応じて制御信号の値を決める請求項２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記制御部の制御信号に応じて熱を発生させるヒータ部を更に有し、前記ヒータ部が発生する熱によって動作する熱型アクチュエータである請求項２または３に記載のアクチュエータ装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、
第１の接点を含むカンチレバー部と
電気信号を伝送する第１および第２の電気配線と、
前記第１および第２の電気配線にそれぞれ接続された第２の接点と、
を更に有し、
前記カンチレバー部は、前記ヒータ部によって発生した熱で動作して前記第１の接点と前記第２の接点とを電気的に接続させ、前記第１の電気配線と前記第２の電気配線とを導通させる請求項４に記載のアクチュエータ装置。
【請求項６】
前記ヒータ部の材質は白金を含む請求項４または５に記載のアクチュエータ装置。
【請求項７】
前記温度検出部は、前記ヒータ部に流れる電流値を測定して、前記ヒータ部の温度に応じて流れる電流の温度係数から前記アクチュエータの温度を検出する請求項４から６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項８】
前記温度検出部は、測温抵抗体である請求項２から６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項９】
前記温度検出部は、熱電対である請求項２から６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータの外部温度を検出する外部温度検出部を更に備え、前記制御部は、前記外部温度検出部が検出した温度に応じて前記アクチュエータの駆動を停止する制御信号の値を決める請求項１から９のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記アクチュエータの駆動を開始する制御信号の立ち上がりを基準値よりも高くして基準値の制御信号と比較して前記アクチュエータの温度を上昇させ、その後に駆動している前記アクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決める請求項１から１０のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記アクチュエータの駆動を停止する制御信号の立ち下がりを駆動していない状態の基準値よりも低くして基準値の制御信号と比較して前記アクチュエータの温度を下降させ、その後に駆動していない前記アクチュエータの温度を検出して、検出した温度に応じて制御信号の値を決める請求項１から１１のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータの温度を制御する温度調節部を更に備える請求項２から１２のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
【請求項１４】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータの次の駆動開始の立ち上がり時間に応じて前記温度調節部による前記アクチュエータの温度を決める請求項１３に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１５】
前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータを複数有し、前記温度調節部は複数の前記アクチュエータを一定の温度に保ち、前記制御部は、複数の前記温度検出部が検出した温度に応じて複数の前記アクチュエータに供給する制御信号の大きさをそれぞれ制御する請求項１３または１４に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１６】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスとの間で電気信号を授受して前記被試験デバイスを試験する試験部と、
前記試験部および前記被試験デバイスの間に設けられ、前記試験部および前記被試験デバイスの間を電気的に接続または切断する請求項１から１５のいずれかに記載のアクチュエータ装置と、
を備える試験装置。
【請求項１７】
アクチュエータを制御信号に応じて動作させる動作段階と、
前記アクチュエータの温度を検出する温度検出段階と、
駆動している前記アクチュエータの温度を基準温度とする制御信号を供給する制御段階と
を備えるアクチュエータ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２５３６２３（Ｐ２０１１−２５３６２３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２４６６１（Ｐ２０１０−１２４６６１）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（３９０００５１７５）株式会社アドバンテスト (1,005)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（３９０００５１７５）株式会社アドバンテスト (1,005)
【Ｆターム（参考）】
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