CN102379082A - 振动波驱动装置的控制装置 - Google Patents

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Abstract

控制装置基于表示振动部件的振动状态的信号和从驱动部件侧振动检测部输出的信号检测振动部件和驱动部件侧振动检测部之间的相对位置，所述驱动部件侧振动检测部设置在驱动部件上并检测驱动部件的振动。

Description

振动波驱动装置的控制装置
技术领域
本发明涉及振动波驱动装置的控制装置。更具体地，本发明涉及用于检测包含于振动波驱动装置中的振动部件和驱动部件之间的相对位置的控制装置。
背景技术
已提出通过导致某一质点执行椭圆运动来驱动驱动部件的各种振动波驱动装置。日本专利公开No.2004-320846描述了振动波驱动装置的基本结构。图12A和图12B表示示出在日本专利公开No.2004-320846中描述的振动波驱动装置的结构的外部透视图。如图12A所示，振动波驱动装置包括包含由金属材料制成的矩形板状弹性部件4的振动部件。作为电气-机械能量转换元件的压电元件5与弹性部件4的后表面接合。多个突起部6被设置在弹性部件4的顶面上的预定位置处。
在该结构中，向压电元件5施加交流电压，使得同时产生弹性部件4沿其长边方向的第二振动模式的弯曲振动和弹性部件4沿其短边方向的第一振动模式的弯曲振动。作为结果，在突起部6中激发椭圆运动。驱动部件7与突起部6压力接触，使得驱动部件7可因突起部6的椭圆运动而线性移动。换句话说，突起部6用作振动部件的驱动部。
如图12B所示，压电元件5被极化，并且包含两个电极A1和A2。当分别向这两个电极A1和A2施加相同的相位的交流电压V1和V2时，激发具有沿与弹性部件4的长边方向平行的方向延伸的两个节点的第一振动模式的弯曲振动。这是第一模式振动。当分别向这两个电极A1和A2施加相反相位的交流电压V1和V2时，激发具有沿与弹性部件4的短边方向平行的方向延伸的三个节点的第二振动模式的弯曲振动。这是第二模式振动。第一模式振动和第二模式振动的组合产生突起部6的椭圆运动。当在这种状态下驱动部件7与突起部6接触时，驱动部件7可线性移动。
根据在日本专利公开No.2004-320846中描述的振动波驱动装置，可通过改变向压电元件施加的两个交流电压的频率或相位执行速度控制。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本专利公开No.2004-320846
发明内容
在根据现有技术的振动波驱动装置中，使用光学线性编码器以检测振动部件和驱动部件之间的相对位置。在通过光学线性编码器检测位置的情况下，设置诸如线性标尺和光接收元件的组件以通过使用狭缝或反射元件来检测位置。因此，必须在安装振动波驱动装置的装置中提供用于布置上述组件的空间，并且，难以减小装置的尺寸。
为了解决此问题，本发明提供了能够在不使用光学线性编码器的情况下检测振动部件和驱动部件之间的相对位置的控制装置。
依据根据本发明的实施例的振动波驱动装置的控制装置，该振动波驱动装置包括：振动部件，所述振动部件包含电气-机械能量转换元件和与电气-机械能量转换元件接合并具有突起部的弹性部件，振动部件响应于向振动部件施加的驱动信号激发两种振动模式的振动，该两种振动模式的振动被组合在一起以产生突起部的椭圆运动；和驱动部件，所述驱动部件包含端部并且通过与突起部接触而相对于振动部件移动。控制装置包括被设置在驱动部件上以检测驱动部件的振动的驱动部件侧振动检测部，并且基于表示振动部件的振动状态的信号和从驱动部件侧振动检测部输出的信号来检测振动部件和驱动部件侧振动检测部之间的相对位置。
根据本发明的实施例，在驱动部件上设置振动检测器，使得可以在不使用光学线性编码器或其它设备的情况下检测振动部件和驱动部件之间的相对位置。
附图说明
图1A是示出根据第一实施例的振动波驱动装置和控制装置的结构的示图。
图1B是示出设置在压电元件上的电极区域的示意图。
图2是示出根据第一实施例的振动波驱动装置中的电压波形的示图。
图3是示出根据第二实施例的振动波驱动装置和控制装置的结构的示图。
图4是示出根据第二实施例的振动波驱动装置中的电压波形的示图。
图5是示出根据第三实施例的振动波驱动装置和控制装置的结构的示图。
图6是示出根据第三实施例的信号重叠单元中的电压波形的示图。
图7是示出根据第三实施例的振动波驱动装置中的电压波形的示图。
图8是示出根据第四实施例的振动波驱动装置和控制装置的结构的示图。
图9是示出根据第四实施例的振动波驱动装置中的电压波形的示图。
图10是示出根据第五实施例的振动波驱动装置和控制装置的结构的示图。
图11是示出根据第五实施例的振动波驱动装置中的电压波形的示图。
图12A是示出根据现有技术的振动波驱动装置的基本结构的外部透视图。
图12B是示出根据现有技术的振动波驱动装置的另一外部示图。
具体实施方式
第一实施例
图1A是示出根据本发明的第一实施例的振动波驱动装置和控制装置的结构的示图。
根据本发明的第一实施例，基于表示振动部件的振动状态的信号来检测振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置。该信号包含从压电元件5输出的信号和从驱动部件侧振动检测部8输出的信号。
控制装置结构1
图1所示的振动波驱动装置的控制装置包含向振动波驱动装置施加驱动信号的驱动信号产生单元21。升压电路31与驱动信号产生单元21的输出端子连接，使得通过升压电路31升压的信号被施加到压电元件5。升压电路31将信号的电压增加到可在有助于产生振动的频率范围中操作振动波驱动装置的电压。作为电气-机械能量转换元件的压电元件5与由金属材料制成的矩形板状弹性部件4的后表面接合。用作驱动部的多个突起部6被设置在弹性部件4的位于压电元件5接合到其上的表面的相反侧的前表面上。驱动部件7与突起部6压力接触。
如图1B所示，压电元件5具有三个电极A1、A2和S1。如以上在现有技术的描述中解释的那样，两种振动模式的振动由矩形振动部件激发，并且被组合在一起以产生突起部的椭圆运动。现在将描述这两种振动模式。当分别向电极A1和A2施加相同的相位的交流电压V1和V2时，激发具有沿与弹性部件4的长边方向平行的方向延伸的两个节点的第一振动模式的弯曲振动(第一模式振动)。第一模式振动是上推模式(push-up mode)中的振动，在该模式中压电元件5使突起部6沿与弹性部件4的与压电元件5接合的表面垂直的方向移动。当分别向电极A1和A2施加相反相位的交流电压V1和V2时，激发具有沿与弹性部件4的短边方向平行的方向延伸的三个节点的第二振动模式的弯曲振动(第二模式振动)。第二模式振动是压电元件5主要使突起部6沿与弹性部件4的与压电元件5接合的表面平行的方向移动的馈送模式(feeding mode)中的振动。因此，由驱动信号产生单元21产生的预定频率的驱动信号被施加到压电元件5，使得第一模式振动和第二模式振动被激发。第一模式振动和第二模式振动被组合在一起以产生突起部6的椭圆运动。由于该椭圆运动，驱动部件7可相对于振动部件线性移动。
根据本实施例，用于检测驱动部件7的振动的驱动部件侧振动检测部8在驱动部件7的一端设置在驱动部件7上。由于突起部6的椭圆运动，向驱动部件7和突起部6之间的压力接触部施加振动。因此，突起部6的振动通过驱动部件7被传播到驱动部件侧振动检测部8。驱动部件侧振动检测部8由作为电气-机械能量转换元件的压电元件组成。驱动部件侧振动检测电路18与驱动部件侧振动检测部8的输出端子连接。驱动部件侧振动检测电路18通过使用以来自驱动部件侧振动检测部8的输出信号的中心值设定的阈值(振幅的最大值和最小值之间的中心值)将该输出信号转换成二值信号。位置检测单元17与驱动部件侧振动检测电路18的输出端子连接。
图1A所示的压电元件5包含用作用于检测振动振幅的振动部件侧振动检测部的振动振幅检测电极S1。振动振幅检测电极S1检测第一模式振动并且输出电压V3。振动振幅检测电极S1具有检测向压电元件5施加的振动的功能。图1A所示的振动部件侧振动检测电路19与振动振幅检测电极S1的输出端子连接。振动部件侧振动检测电路19通过使用以来自振动振幅检测电极S1的输出信号的中心值设定的阈值将该输出信号转换成二值信号。位置检测单元17也与振动部件侧振动检测电路19的输出端子连接。位置检测单元17基于从驱动部件侧振动检测电路18和振动部件侧振动检测电路19输出的信号计算振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置。以下将描述位置检测单元17的功能。
位置检测单元功能1
现在将参照图2描述位置检测单元17的功能。位置检测单元17具有检测表示由振动振幅检测电极S1检测的振动的信号和表示由驱动部件侧振动检测部8检测的振动信号的信号之间的相位差的功能。
如果检测到相位差，那么，可通过如下地将通过材料(驱动部件7的材料)传播的振动的周期乘以传播速度和相位差并且将该乘积除以360度，获得振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置(以下，称为距离L)。
(距离L)＝(通过材料传播的振动的周期)＊(通过材料的传播速度)＊(相位差)/(360度)...(1)
如果来自振动振幅检测电极S1的信号是如图2的部分(a)所示的时间-振幅曲线图中的正弦波，那么，如图2的部分(b)所示的时间-振幅曲线图那样，从振动部件侧振动检测电路19输出的信号是通过使用以图2的部分(a)所示的信号的中心值设定的阈值将图2的部分(a)所示的信号转换成二值信号而获得的矩形信号。类似地，如果来自驱动部件侧振动检测部8的信号是如图2的部分(c)所示的时间-振幅曲线图中的正弦波，那么，如图2的部分(d)所示的时间-振幅曲线图那样，从驱动部件侧振动检测电路18输出的信号是通过使用以图2的部分(c)所示的信号的中心值设定的阈值将图2的部分(c)所示的信号转换成二值信号而获得的矩形信号。图2的部分(c)所示的被检测振动周期T是图2所示的振动的周期，并且可被微计算机或逻辑电路检测。
图2的部分(d)所示的延迟时间P(从振动部件侧振动检测电路19输出矩形信号的时间和从驱动部件侧振动检测电路18输出矩形信号的时间之间的差值)是来自振动部件侧振动检测电路19的信号的波形的上升边缘和来自驱动部件侧振动检测电路18的信号的波形的上升边缘之间的时间间隔。可通过使用计数器确定延迟时间P。也可通过使用计数器确定被检测振动周期T。相位差可基于延迟时间P和被检测振动周期T被如下确定：
(相位差)＝(延迟时间P)/(被检测振动周期T)...(2)
因此，可使用计数器和逻辑电路检测相位差。也可通过使用D/A转换器比较从振动振幅检测电极S1和驱动部件侧振动检测部8输出的信号确定相位差。
还可对于包含于来自驱动部件侧振动检测电路18和振动部件侧振动检测电路19的信号中的具有不同周期的信号成分，通过相互比较具有相同周期的信号成分来计算相位差。在使用由此获得的相位差信息以确定距离L的情况下，可以增加检测精度。作为替代方案，振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置和由振动振幅检测电极S1和驱动部件侧振动检测部8检测的振动之间的相位差之间的关系可被事先测量并存储于存储器(未示出)中。在这种情况下，可基于存储于存储器中的关系确定相对位置。在这种情况下，振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置可被定义为多个突起部6中的一个的端部与驱动部件侧振动检测部8之间的距离或突起部6的中心位置和驱动部件侧振动检测部8之间的距离。因此，可以任意地设定相对位置。
如上所述，根据本实施例，可通过使用从检测振动部件的振动的振动部件侧振动检测部以及检测驱动部件7的振动的驱动部件侧振动检测部8输出的信号检测相位差，确定振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置。
第二实施例
根据第一实施例，在驱动部件侧振动检测部8相对于振动部件移动时检测距离L。在本实施例中，在振动部件和驱动部件侧振动检测部8静止并且不相对于彼此移动的情况下，执行位置检测。
除了图3所示的传播信号产生单元22和位置检测单元17的功能以外，图3所示的根据本实施例的振动波驱动装置和控制装置的结构与第一实施例类似。图3是示出当在与驱动部件7被驱动的时间不同的时间执行位置检测时使用的结构的示图。在驱动部件7被驱动时，使用用于驱动该驱动部件7的其它电路。
控制装置结构2
图3所示的振动波驱动装置的控制装置包括向振动波驱动装置施加传播信号的传播信号产生单元22。压电元件5与传播信号产生单元22的输出端子连接。从传播信号产生单元22输出的信号具有使得信号无助于振动部件和驱动部件7之间的相对移动的频率。信号由传播信号产生单元22施加到压电元件5，并且突起部6的振动因此被激发。突起部6的振动通过驱动部件7被传播到驱动部件侧振动检测部8。驱动部件侧振动检测部8被在驱动部件7的端部设置在驱动部件7上以检测驱动部件7的振动。驱动部件侧振动检测部8由为电气-机械能量转换元件的压电元件构成。驱动部件侧振动检测电路18与驱动部件侧振动检测部8的输出端子连接。驱动部件侧振动检测电路18通过使用以来自驱动部件侧振动检测部8的输出信号的中心值设定的阈值将该输出信号转换成二值信号。位置检测单元17与驱动部件侧振动检测电路18的输出端子连接。
位置检测单元功能2
现在将参照图4描述位置检测单元17的功能。位置检测单元17具有检测通过振动振幅检测电极S1检测振动的时间和通过驱动部件侧振动检测部8检测振动的时间之间的时间差(振动传播时间TD)的功能。
如果图4的部分(a)所示的时间-振幅曲线图中的信号被从振动振幅检测电极S1输出，那么，如图4的部分(b)所示的时间-振幅曲线图那样，从振动部件侧振动检测电路19输出的信号是通过使用以图4的部分(a)所示的信号的中心值设定的阈值将图4的部分(a)所示的信号转换成二值信号获得的矩形信号。类似地，如果图4的部分(c)所示的时间-振幅曲线图中的信号被从驱动部件侧振动检测部8输出，那么，如图4的部分(d)所示的时间-振幅曲线图那样，从驱动部件侧振动检测电路18输出的信号是通过使用以图4的部分(c)所示的信号的中心值设定的阈值将图4的部分(c)所示的信号转换成二值信号获得的矩形信号。
通过振动振幅检测电极S1检测振动的时间和通过驱动部件侧振动检测部8检测振动的时间之间的时间差等于图4的部分(c)所示的传播时间TD(从振动部件侧振动检测电路19输出矩形信号的时间和从驱动部件侧振动检测电路18输出矩形信号的时间之间的时间差)。传播时间TD是来自振动部件侧振动检测电路19的信号的波形的上升边缘和来自驱动部件侧振动检测电路18的信号的波形的上升边缘之间的时间间隔。可通过使用计数器确定传播时间TD。振动部件侧振动检测电路19和驱动部件侧振动检测电路18由计数器和逻辑电路构成。可通过如下地将传播时间TD乘以通过材料的传播速度来获得距离L：
(距离L)＝(传播时间TD)＊(通过材料的传播速度)...(3)
因此，根据本实施例，具有使得信号无助于振动部件和驱动部件7之间的相对移动的频率的信号被施加到压电元件5。然后，基于通过振动振幅检测电极S1输出的信号和通过驱动部件侧振动检测部8输出的信号，确定通过振动振幅检测电极S1检测振动的时间和通过驱动部件侧振动检测部8检测振动的时间之间的时间差(传播时间TD)。由于以上述的方式确定时间差，因此，即使当振动波驱动装置处于静止状态时，也可确定振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置。
第三实施例
根据第三实施例，通过在有助于振动部件和驱动部件7之间的相对移动的振动上重叠除有助于相对移动的振动以外的振动(无助于相对移动的振动)，确定距离L。
将参照图5描述根据本实施例的振动波驱动装置的控制装置的结构。图5所示的信号产生单元20包含驱动信号产生单元21、传播信号产生单元22、以及与驱动信号产生单元21和传播信号产生单元22的输出端子连接的信号重叠单元23。信号重叠单元23在来自传播信号产生单元22的信号上重叠来自驱动信号产生单元21的信号。升压电路31与信号重叠单元23的输出端子连接，使得由升压电路31升压的信号被施加到压电元件5。从传播信号产生单元22输出的信号具有使信号无助于振动部件和驱动部件7之间的相对移动的频率。
将参照图6描述由信号重叠单元23执行的重叠过程。在图6中，来自驱动信号产生单元21的信号的波形被示为驱动信号24，并且，来自传播信号产生单元22的信号的波形被示为传播信号25。通过在传播信号25上重叠驱动信号24获得重叠信号26，并且从信号重叠单元23输出该重叠信号26。
与第一实施例类似，用于检测驱动部件7的振动的驱动部件侧振动检测部8被在驱动部件7的端部设置在驱动部件7上。驱动部件侧振动检测部8由压电元件构成，并且，传播信号带通单元28与驱动部件侧振动检测部8的输出端子连接。
传播信号带通单元28具有只允许在从传播信号产生单元22输出的信号的频率范围中的信号成分通过的功能，并且由高通滤波器或带通滤波器构成。用于检测传播时间的传播时间检测单元30与传播信号带通单元28的输出端子连接。位置检测单元17与传播时间检测单元30的输出端子连接。
现在，将参照图7描述位置检测方法。在图7中，部分(a)表示来自振动振幅检测电极S1的输出信号。另外，部分(b)表示传播信号带通单元28的内部信号。在从振动振幅检测电极S1输出的部分(a)所示的信号中，仅有在从传播信号产生单元22输出的信号的频率范围中的信号成分被允许通过传播信号带通单元28。图7的部分(c)表示来自传播信号带通单元28的输出信号。该信号是通过使用以图7的部分(b)所示的信号的中心值设定的阈值利用比较器将图7的部分(b)所示的信号转换成二值信号而获得的。
图7的部分(d)表示来自图5所示的驱动部件侧振动检测部8的输出信号。另外，部分(e)表示传播信号带通单元28的内部信号。在从驱动部件侧振动检测部8输出的部分(d)所示的信号中，仅有在从传播信号产生单元22输出的信号的频率范围中的信号成分被允许通过传播信号带通单元28。图7的部分(f)表示来自传播信号带通单元28的输出信号。该信号是通过使用以图7的部分(e)所示的信号的中心值设定的阈值将图7的部分(e)所示的信号转换成二值信号而获得的。图5所示的传播时间检测单元30基于图7的部分(c)和(f)所示的信号输出传播时间TD(无助于相对移动的振动的传播时间)。
位置检测单元17基于来自传播时间检测单元30的信号计算位置。位置检测单元17可以以与第二实施例类似的方式基于检测的传播时间TD确定距离L。
因此，根据本实施例，在具有使得信号有助于振动部件和驱动部件7之间的相对移动的频率的信号上，重叠具有使得信号无助于该相对移动的频率的信号。因此，驱动部件7相对移动。因此，可以在驱动部件响应于具有使得信号有助于相对移动的频率的信号被驱动的同时，检测传播时间TD。换句话说，根据本实施例，通过使用代表无助于相对移动的振动成分的由振动振幅检测电极S1输出的信号的成分和代表无助于相对移动的振动成分的由驱动部件侧振动检测部8输出的信号的成分，检测传播时间TD。然后，与第二实施例类似，可基于传播时间TD检测振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置。
第四实施例
在第一到第三实施例中，通过振动振幅检测电极S1检测振动部件的振动，并且，使用由振动振幅检测电极S1输出的信号作为表示振动部件的振动状态的信号。在第四实施例中，不使用振动振幅检测电极S1，并且，施加到振动部件的信号被直接用作表示振动部件的振动状态的信号。基于向振动部件施加的信号和从驱动部件侧振动检测部8输出的信号检测距离L。在图8中表示根据本实施例的振动波驱动装置的结构。除了省略了振动部件侧振动检测电路19以外，图8所示的结构与图1所示的第一实施例的结构类似。
控制装置结构3
图8所示的振动波驱动装置的控制装置包含向振动波驱动装置施加信号的驱动信号产生单元21。升压电路31与驱动信号产生单元21的输出端子连接，使得由升压电路31升压的信号被施加到压电元件5。从驱动信号产生单元21输出的信号具有使得该信号有助于振动部件和驱动部件7之间的相对移动的频率。从驱动信号产生单元21输出的信号被施加到压电元件5，使得振动被施加到突起部6，并且通过驱动部件7被传播到驱动部件侧振动检测部8。位置检测单元17与驱动信号产生单元21的输出端子连接。位置检测单元17具有检测通过驱动部件侧振动检测电路18输出的信号和通过驱动信号产生单元21施加的信号之间的相位差的功能。
如图9的部分(a)所示，来自驱动信号产生单元21的信号是矩形波。来自驱动信号产生单元21的信号被图8所示的升压电路31升压，并且被施加到压电元件5。如果来自驱动部件侧振动检测部8的信号是如图9的部分(b)所示的时间-振幅曲线图中的正弦波，那么，如图9的部分(c)所示的时间-振幅曲线图那样，从驱动部件侧振动检测电路18输出的信号是通过使用以图9的部分(b)所示的信号的中心值设定的阈值将图9的部分(b)所示的信号转换成二值信号而获得的矩形信号。图9的部分(b)所示的被检测振动周期T是图2所示的振动的周期，并且可被微计算机或逻辑电路检测。
图9的部分(c)所示的延迟时间P(通过驱动信号产生单元21施加的信号和通过驱动部件侧振动检测电路18输出的矩形信号之间的时间差)是通过驱动信号产生单元21施加的信号的波形的上升边缘和来自驱动部件侧振动检测电路18的信号的波形的上升边缘之间的时间间隔。可通过使用计数器确定延迟时间P。可以以与第一实施例类似的方式确定距离L。也可对于具有与有助于振动的频率对应的不同周期的信号成分，通过将具有相同周期的信号成分相互比较，计算相位差。在使用由此获得的相位差信息以确定距离L的情况下，可以增加检测精度。
与在本实施例中使用的来自驱动信号产生单元21的信号的相位相比，由于存在升压电路31和压电元件5，因此，来自在第一实施例中使用的振动振幅检测电极S1的信号的相位被延迟。在考虑了此相位延迟的情况下，可通过从延迟时间P减去与相位延迟对应的时间来确定精确的距离。由于可以省略驱动部件侧振动检测电路并且可以简化电路，本实施例是有利的。
如上所述，根据第四实施例，作为来自在第一实施例中使用的振动振幅检测电极S1的信号的替代，在位置检测过程中使用来自驱动信号产生单元21的信号作为表示振动部件的振动状态的信号。在第二和第三实施例中，也可通过使用来自驱动信号产生单元21的信号检测振动部件和驱动部件侧振动检测部8之间的相对位置。
第五实施例
将参照图10描述根据第五实施例的振动波驱动装置的控制装置的结构。根据本实施例，设置多个驱动部件侧振动检测部。除了附加地设置驱动部件侧振动检测部8b以外，图10所示的结构与第三实施例的结构类似。
参照图10，驱动部件侧振动检测部8a和驱动部件侧振动检测部8b被在驱动部件7的任一端设置在驱动部件7上。响应于突起部6的振动，向与突起部6压力接触的驱动部件7施加振动。然后，振动通过驱动部件7被传播到驱动部件侧振动检测部8a和驱动部件侧振动检测部8b。图10所示的驱动部件长度Ls被定义为驱动部件7的长度。驱动部件侧振动检测部8a和8b由压电元件构成，并且，传播信号带通单元28与驱动部件侧振动检测部8a和8b的输出端子连接。传播信号带通单元28具有只允许在传播信号产生单元22输出的信号的频率范围中的信号成分通过的功能，并且由高通滤波器或带通滤波器构成。用于检测传播时间的传播时间检测单元30与传播信号带通单元28的输出端子连接。位置检测单元17与传播时间检测单元30的输出端子连接。
现在将参照图11描述位置检测方法。在图11中，部分(a)表示来自振动振幅检测电极的输出信号。另外，部分(b)表示传播信号带通单元28的内部信号。在从振动振幅检测电极输出的部分(a)所示的信号中，仅有在从传播信号产生单元22输出的信号的频率范围中的信号成分被允许通过传播信号带通单元28。图11的部分(c)表示来自传播信号带通单元28的输出信号。该信号是通过使用以图11的部分(b)所示的信号的中心值设定的阈值利用比较器将图11的部分(b)所示的信号转换成二值信号而获得的。
图11的部分(d)表示来自图10所示的驱动部件侧振动检测部8a的输出信号。另外，部分(e)表示传播信号带通单元28的内部信号。在从驱动部件侧振动检测部8a输出的部分(d)所示的信号中，仅有在从传播信号产生单元22输出的信号的频率范围中的信号成分被允许通过传播信号带通单元28。图11的部分(f)表示来自传播信号带通单元28的输出信号。该信号是通过使用以图11的部分(e)所示的信号的中心值设定的阈值将图11的部分(e)所示的信号转换成二值信号而获得的。图10所示的传播时间检测单元30基于图11的部分(c)和(f)所示的信号输出传播时间TDa。
图11的部分(g)表示来自图10所示的驱动部件侧振动检测部8b的输出信号。另外，部分(h)表示传播信号带通单元28的内部信号。在从驱动部件侧振动检测部8b输出的部分(g)所示的信号中，仅有在从传播信号产生单元22输出的信号的频率范围中的信号成分被允许通过传播信号带通单元28。图11的部分(i)表示来自传播信号带通单元28的输出信号。该信号是通过使用以图11的部分(h)所示的信号的中心值设定的阈值将图11的部分(h)所示的信号转换成二值信号而获得的。
图10所示的传播时间检测单元30基于图11的部分(c)和(i)所示的信号输出传播时间TDb。位置检测单元17基于来自传播时间检测单元30的信号计算位置。
位置检测单元功能3
位置检测单元17基于传播时间TDa和传播时间TDb之间的比率确定距离L。可如下地基于传播时间TDa和传播时间TDb之间的比率和驱动部件长度Ls计算距离L：
(距离L)＝((传播时间TDa)/((传播时间TDa)+(传播时间TDb)))＊(驱动部件长度Ls)...(4)
因此，在本实施例中，多个振动检测器8a和8b被设置在驱动部件7上，使得可以获得多个传播时间。然后，可通过将传播时间相互比较确定相对位置。在上述的实施例中，在用于确定距离L的等式中使用材料中的传播速度。相反，根据本实施例，由于替代性地使用传播时间之间的比率，因此，在用于确定距离L的等式中不使用材料中的传播速度。因此，距离L可以在不受由温度环境导致的变化和差异影响的情况下被确定，并且检测精度可以增加。另外，本实施例的结构也可被应用于第一、第二和第四实施例。在这种情况下，可通过使用通过多个驱动部件侧振动检测部输出的多个信号确定振动部件和多个驱动部件侧振动检测部之间的相对位置。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式和等同的结构和功能。
本申请要求在2009年4月10日提交的日本专利申请No.2009-096146和在2010年2月8日提交的日本专利申请No.2010-026728的权益，它们通过引入被全文并入此。

Claims (9)

1.一种振动波驱动装置的控制装置，其中，振动波驱动装置包括：
振动部件，所述振动部件包含电气-机械能量转换元件和与电气-机械能量转换元件接合并具有突起部的弹性部件，振动部件响应向振动部件施加的驱动信号激发两种振动模式的振动，所述两种振动模式的振动被组合在一起，以产生突起部的椭圆运动；以及
驱动部件，所述驱动部件包含端部并且通过与突起部接触相对于振动部件移动，并且，
其中，控制装置基于表示振动部件的振动状态的信号和从设置在驱动部件上用于检测驱动部件的振动的驱动部件侧振动检测部输出的信号检测振动部件和驱动部件侧振动检测部之间的相对位置。
2.根据权利要求1的控制装置，
其中，由驱动部件侧振动检测部检测的振动有助于驱动部件和振动部件之间的相对移动，并且，
其中，控制装置基于表示振动部件的振动状态的信号和从驱动部件侧振动检测部输出并且表示有助于所述相对移动的振动的信号检测所述相对位置。
3.根据权利要求1的控制装置，
其中，由驱动部件侧振动检测部检测的振动无助于驱动部件和振动部件之间的相对移动，并且，
其中，控制装置基于表示振动部件的振动状态的信号和从驱动部件侧振动检测部输出并且表示无助于所述相对移动的振动的信号检测所述相对位置。
4.根据权利要求1的控制装置，
其中，在振动部件中无助于驱动部件和振动部件之间的相对移动的振动重叠在有助于所述相对移动的振动上，并且，
其中，控制装置基于表示振动部件的振动状态的信号和从驱动部件侧振动检测部输出的信号的成分检测所述相对位置，该成分表示无助于相对移动的振动。
5.根据权利要求1～4中的任一项的控制装置，
其中表示振动部件的振动状态的信号是被施加到振动部件的信号，并且，其中控制装置基于施加到振动部件的信号和从驱动部件侧振动检测部输出的信号检测所述相对位置。
6.根据权利要求1～4中的任一项的控制装置，
其中，表示振动部件的振动状态的信号是从设置在振动部件上用于检测振动部件的振动的振动部件侧振动检测部输出的信号，并且，
其中，控制装置基于从振动部件侧振动检测部输出的信号和从驱动部件侧振动检测部输出的信号检测所述相对位置。
7.根据权利要求5或6的控制装置，其中，控制装置基于从驱动部件侧振动检测部输出的信号与施加到振动部件的信号和从振动部件侧振动检测部输出的信号中的任一个之间的相位差检测所述相对位置。
8.根据权利要求5或6的控制装置，其中，
控制装置基于通过驱动部件侧振动检测部检测驱动部件的振动的时间与向振动部件施加信号的时间和通过振动部件侧振动检测部检测振动部件的振动的时间中的任一个之间的差值来检测所述相对位置。
9.根据权利要求1～8中的任一项的控制装置，
其中，多个驱动部件侧振动检测部被设置在驱动部件上，并且，
其中，控制装置基于表示振动部件的振动状态的信号和从多个驱动部件侧振动检测部输出的多个信号检测所述相对位置。
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