CN1981427A - 压电致动器和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压电致动器和设备，在压电元件(82)的大致中央形成大致菱形的检测电极(82C)。该检测电极(82C)形成为包含纵一次振动模式的振动的节且弯曲二次振动模式的振动的节，因此弯曲二次振动模式的振动导致的变形为最小。因此，在取驱动信号和检测信号之间的相位差的情况下，可以将弯曲二次振动模式的振动对相位差的影响抑制为最小限度，因此，可以将相对于规定的相位差的驱动频率决定为一个。因此，通过将相位差控制为规定的值，可以使振动体(66)以期望的驱动频率振动，由于各振动模式按照期望的振动成分进行振动，因此可以提高驱动性能的可靠性。

Description

压电致动器和设备
技术领域
本发明涉及通过压电元件的振动来驱动被驱动体的压电致动器和具有该压电致动器的设备。
背景技术
作为通过压电元件的振动来驱动被驱动体的压电致动器，具有如下类型：同时激励多个振动模式，根据这些振动模式的组合来驱动被驱动体。在这种压电致动器中，为了得到希望的振动轨迹和驱动力，需要适当地保持各振动模式的振动成分，为了实现该目的，提出了根据施加给压电元件的驱动信号和通过压电元件的振动所检测出的检测信号之间的相位差来控制驱动信号的方法(例如，参照专利文献1)。
在该压电致动器中，在压电致动器上设置检测电极，监视施加给压电元件的驱动信号和从检测电极检测到的检测信号之间的相位差。并且，通过调整施加给压电元件的驱动信号的驱动频率来使得该相位差成为规定的值，从而适当地控制压电致动器的各振动模式的振动成分，并进行高效的驱动。
专利文献1：日本特开2002-291264号公报(第12页～第13页、第26、27图)
但是，在该专利文献1的压电致动器中，具有如下的情况：由于同时检测基于多个振动模式的振动作为检测电极所检测到的检测信号，所以在这些多个振动模式的振动的谐振频率附近相位差分别变动，对于最佳的规定相位差存在多个振动频率。
例如，图31示出了相对于专利文献1的压电致动器的驱动频率的相位差特性。压电致动器具有在压电元件的长方向上伸缩的纵一次振动模式和在与纵一次振动模式的振动方向大致垂直的方向上弯曲的弯曲二次振动模式，如图31所示，在各个振动模式的振动的谐振频率f1、f2附近相位差变大。因此，对于要控制的规定相位差θ0，存在多个驱动频率(在图31中为三个驱动频率fb1、fb2、fb3)。
在这种情况下，即使控制驱动频率使得相位差为规定值θ0，驱动频率也不能决定为一个，因此有时不能得到所期望的振动模式的振动成分比，压电致动器的驱动性能的可靠性欠缺。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够使驱动性能的可靠性提高的压电致动器和设备。
本发明的压电致动器通过具有两个以上的振动模式的压电元件的振动来驱动被驱动体，其特征在于，该压电致动器具有：驱动电极，其用于向上述压电元件施加驱动信号使该压电元件振动；检测电极，其用于检测上述压电元件的振动动作；以及控制单元，其根据施加给上述驱动电极的驱动信号和由上述检测电极检测出的检测信号之间的相位差，控制上述驱动信号，上述检测电极形成在由主要的振动的模式以外的振动模式引起的相位差小于成为控制时的目标的目标相位差的位置上。
根据本发明，由于在由主要使用的振动模式以外的振动模式引起的相位差小于目标相位差的位置上形成检测电极，所以只有主要使用的振动模式引起的相位差为目标相位差。因此，将相对于目标相位差的驱动频率决定为一个，所以控制单元根据该相位差控制驱动信号的频率，由此可以将驱动信号调整为最佳。因此，即使是具有多个振动模式的压电致动器也能适当地调整各个振动成分，提高驱动性能的可靠性。
并且，此时由于检测电极主要检测基于主要使用的振动模式的振动，所以可以更直接地控制必要的振动模式的振动，压电致动器的控制变得更确切。
这里，在具有三个以上的振动模式的情况下，检测电极只要形成在由主要使用的振动模式以外的所有振动模式引起的相位差小于目标相位差的位置上即可。
这里，上述检测电极优选形成在由主要的振动模式以外的振动模式引起的相位差为20度以下的位置上。
作为压电致动器的一般特性，当相位差变大时，转速上升，当相位差降低时消耗电流下降。目标相位差只要根据产品的规格，决定重视转速和消耗电流中的哪一个即可。但是，在为了降低消耗电流而降低相位差的情况下，当相位差过低时，有可能无法进行驱动，所以在几乎所有的产品中，目标相位差的设定值的下限为20度左右。因此，只要由主要的振动模式以外的振动模式引起的相位差为20度以下，就能成为可在几乎所有的产品中利用的压电致动器，可对应各种各样的商品规格。
本发明的压电致动器通过具有两个以上的振动模式的压电元件的振动，来驱动被驱动体，其特征在于，该压电致动器具有：驱动电极，其用于向上述压电元件施加驱动信号使该压电元件振动；检测电极，其用于检测上述压电元件的振动动作；以及控制单元，其根据由上述检测电极检测出的检测信号的信号电平，控制上述驱动信号，上述检测电极形成在由主要的振动模式以外的振动模式引起的上述信号电平小于成为控制时的目标的目标信号电平的位置上。
根据本发明，由于在由主要使用的振动模式以外的振动模式引起的信号电平小于目标信号电平的位置上形成检测电极，所以只有由主要使用的振动模式引起的信号电平成为目标信号电平的值。因此，将相对于目标信号电平的驱动频率决定为一个，所以控制单元根据该信号电平控制驱动信号的频率，由此可以将驱动信号调整为最佳。因此，即使是具有多个振动模式的压电致动器也能适当地调整各个振动成分，提高驱动性能的可靠性。
在本发明中，上述检测电极优选形成在同时产生由主要的振动模式以外的振动模式引起的伸长部分和收缩部分并且在各个部分产生的电荷量相抵消的位置上。
压电元件在压缩时产生正电荷，在伸长时产生负电荷。利用这个，只要将检测电极形成在根据主要的振动模式以外的振动模式、使伸长的部分和压缩的部分混合存在的位置(同时产生的位置)上，就能够相互抵消正电荷和负电荷，使检测信号电平变小。随之，也可以减小在谐振频率附近看到的驱动信号和检测信号之间的相位差。
因此，在混合存在由主要的振动模式以外的振动模式引起的伸缩部分的检测电极上，分别基于伸长和压缩的电荷量抵消，可以使由该振动模式引起的相位差和检测信号电平变为小值，所以能够可靠地将其抑制为小于目标相位差和目标信号电平。
在本发明中，上述检测电极优选形成为包含由主要使用的振动模式以外的振动模式导致的变形为最小的位置。
根据本发明，由于检测电极形成为包含由主要使用的振动模式以外的振动模式导致的变形为最小的位置，所以对于由检测电极检测的振动动作，主要使用的振动模式以外的振动模式的振动带来的影响被抑制为最小限度，上述振动动作主要是基于该主要使用的振动模式的振动。因此，当将使主要使用的振动模式的振动成分变得合适的相位差和检测信号电平设定为规定值时，相对于相位差和检测信号电平的驱动信号被决定为一个，所以控制单元通过根据该相位差来控制驱动信号，从而可以将驱动信号调整为最佳。因此，即使是具有多个振动模式的压电致动器，也能适当地调整各个振动成分，使驱动性能的可靠性提高。
在本发明中，优选振动模式包含在规定的一个方向上伸缩的纵振动模式和在与纵振动模式的振动方向大致正交的方向上弯曲的弯曲振动模式，检测电极形成在包含弯曲振动模式的振动的节的位置上。
根据本发明，振动模式包含纵振动模式和弯曲振动模式。一般情况下，由于纵振动模式比弯曲振动模式的驱动力大，所以，通过将纵振动模式设定为主要使用的振动模式，可以得到大的驱动力。这里，由于检测电极形成在包含弯曲振动模式的振动的节的位置上，所以在检测电极上弯曲振动模式的振动导致的变形最小。因此，在检测电极上，主要检测纵振动模式的振动动作，根据纵振动模式的振动动作可以可靠地进行控制。由此，可以可靠地确保基于纵振动模式的振动的驱动力。
在本发明中，优选压电元件形成为大致矩形板状，振动模式包括沿着压电元件的长方向伸缩的纵一次振动模式和在纵一次振动模式的振动方向的大致正交方向上弯曲的弯曲二次振动模式，检测电极形成在包含纵一次振动模式的振动的节、且包含弯曲二次振动模式的振动的节的位置上。
根据本发明，由于振动模式具有纵一次振动模式和弯曲二次振动模式，所以压电元件整体沿着组合了这些纵一次振动模式和弯曲二次振动模式的振动轨迹进行振动。此时，由于检测电极形成在包含纵一次振动模式的振动的节和弯曲二次振动模式的振动的节的位置上，所以在该位置上，纵一次振动模式的振动导致的变形为最大，并且弯曲二次振动模式的振动导致的变形为最小。因此，在检测电极中，主要检测基于纵一次振动模式的振动的振动动作，可以根据纵一次振动模式的振动动作进行可靠的控制。因此，能够得到适当的纵一次振动模式的振动成分，并且能够可靠地确保必要的驱动力。
在本发明中，优选该压电致动器构成为上述弯曲振动模式的振动方向可正反变化。
根据本发明，由于构成为弯曲振动模式的振动方向可正反变化，所以振动轨迹可正反变化，从而可以沿正反两个方向来驱动被驱动体。由此，被驱动体的可驱动动作范围变大。另外，由于在该情况下检测电极形成为也包含弯曲振动模式的节的位置，所以即使在弯曲振动模式的振动方向发生了正反变化的情况下，也能良好地检测纵振动模式的振动动作。
这里，作为弯曲振动模式，包含弯曲二次振动模式。并且，纵振动模式包含纵一次振动模式。
在本发明中，优选检测电极的面积是驱动电极的面积的三十分之一以上七分之一以下。
根据本发明，由于适当地设定了检测电极的面积，所以能够确保振动检测所需的检测电极的面积，并且，由于驱动电极的面积没有过度减小，所以能够良好地确保压电致动器的驱动力。
这里，在检测电极的面积小于驱动电极的面积的三十分之一的情况下，由于检测电极自身的面积过小，所以不能良好地检测压电元件的振动。并且，在检测电极的面积比驱动电极的面积的七分之一大的情况下，驱动电极的面积相对变小，确保必要的驱动力变得困难，并且，主要使用的振动模式以外的振动模式的振动也容易被检测出，检测信号的准确性降低。
本发明的设备的特征在于，该设备具有上述压电致动器。
根据本发明，由于设备具有上述的压电致动器，所以能够获得与上述压电致动器的效果相同的效果。即，由于相对于驱动信号和检测信号之间的相位差或检测信号电平，驱动信号被决定为一个，所以当控制单元将相位差或检测信号电平控制成规定值时，驱动信号始终保持恒定，多个振动模式的振动成分分别被适当地控制，提高驱动性能的可靠性。由此，设备的动作稳定。
在本发明中，优选的是上述设备具有镜头和通过压电致动器的振动来驱动镜头的驱动单元。
根据该发明，由于设备具有通过压电致动器的振动来驱动镜头的驱动单元，所以能够使镜头的驱动变得可靠。这在例如设备是便携式设备等的小型设备的情况下，虽然镜头也是小型的，但是压电致动器能够以小的尺寸获得比较大的驱动力，所以特别有用。
在本发明中，该设备是通过压电致动器的振动而驱动的钟表。
根据本发明，由于设备是钟表，并且该钟表通过上述压电致动器的振动而被驱动，所以，能够获得与上述的压电致动器的效果相同的效果，多个振动模式的振动成分分别被适当地控制，从而提高钟表的驱动性能的可靠性。这在例如钟表是手表等的小型设备的情况下，压电致动器能够以小的尺寸获得比较大的驱动力，所以特别有用。
根据本发明的压电致动器和设备，由于检测电极形成在主要使用的振动模式以外的振动模式引起的相位差或检测信号电平小于目标相位差或目标信号电平的位置上，所以能够主要检测主要使用的振动模式的振动动作，将相对于适当的相位差或检测信号电平的驱动信号决定为一个，所以控制单元能够适当且可靠地控制驱动信号，因此，可以获得使驱动性能的可靠性提高的效果。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的镜头单元的立体图。
图2是表示第一实施方式的镜头单元的立体图。
图3A是第一实施方式的凸轮部件的动作图。
图3B是第一实施方式的凸轮部件的动作图。
图4A是第一实施方式的凸轮部件的动作图。
图4B是第一实施方式的凸轮部件的动作图。
图5是第一实施方式的压电致动器的放大立体图。
图6是第一实施方式的施加装置的结构框图。
图7是表示第一实施方式的驱动信号和检测信号之间的相位差的图。
图8是表示第一实施方式的相位差和驱动速度相对于驱动频率的关系的图。
图9是表示本发明的第二实施方式的钟表的图。
图10是表示第二实施方式的压电致动器的放大图。
图11是表示第二实施方式的压电元件的检测电极位置的平面图。
图12是表示第二实施方式的压电元件的振动状态的平面图。
图13是表示第二实施方式的相位差和驱动速度相对于驱动频率的关系的图。
图14A是表示压电致动器的检测电极的变形例的图。
图14B是表示压电致动器的检测电极的变形例的图。
图14C是表示压电致动器的检测电极的变形例的图。
图14D是表示压电致动器的检测电极的变形例的图。
图14E是表示压电致动器的检测电极的变形例的图。
图14F是表示压电致动器的检测电极的变形例的图。
图15是表示压电致动器的检测电极的变形例的平面图。
图16是表示压电致动器的检测电极的变形例的剖面图。
图17是表示相位差、转速、消耗功率相对于压电致动器的驱动频率的关系的曲线图。
图18是表示压电致动器的检测信号电平、转速、消耗功率相对于驱动频率的关系的曲线图。
图19是表示本发明的实施例1的压电致动器的图。
图20是表示本发明的比较例1的压电致动器的图。
图21是表示实施例1的结果的图。
图22是表示比较例1的结果的图。
图23是表示本发明的实施例2的相位差特性结果的图。
图24是表示本发明的实施例2的检测信号特性结果的图。
图25是表示本发明的比较例2的相位差特性结果的图。
图26是表示本发明的比较例2的检测信号特性结果的图。
图27是表示本发明的比较例2的相位差特性结果的图。
图28是表示本发明的比较例2的检测信号特性结果的图。
图29是表示本发明的比较例2的相位差特性结果的图。
图30是表示本发明的比较例2的检测信号特性结果的图。
图31是表示以往的压电致动器的相对于驱动频率的相位差特性的图。
符号说明
1：驱动装置(驱动单元)；9：钟表(设备)；10：镜头单元；30、40、50：镜头(被驱动体)；66、76：振动体(压电致动器)；82、111A、111B：压电元件；82A、82B、101B、102A、103A、112A、113A、114A、112B、113B、114B：驱动电极；82C、101A、101C、101D、101E、101F、102B、115A、912B：检测电极；84：施加装置(控制单元)；91、100A、100B、100C、100D、100E、100F、110A、110B：压电致动器；92：转子(被驱动体)。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的各实施方式进行说明。另外，在后述的第二实施方式及第二实施方式以后，对与以下说明的第一实施方式中的构成部件相同的部件和具有相同功能的部件赋予同一符号，简单说明或省略说明。
[第一实施方式]
以下，对本发明的第一实施方式的镜头单元10进行说明。另外，镜头单元10安装在作为设备的照相机上，或者与照相机制造成一体来使用。
并且，该照相机除了镜头单元10以外，还具有：记录由构成该镜头单元10的镜头30、40、50所成的像的记录介质；作为驱动各镜头30、40、50的驱动单元的驱动装置1；以及收纳这些所有部件的外壳。但是，照相机、记录介质以及外壳的图示省略。
图1是从右上方观察镜头单元10的立体图，图2是从左上方观察镜头单元10的立体图。图3A、3B是凸轮部件60的动作图，图4A、4B是凸轮部件70的动作图。图5是驱动凸轮部件60的振动体66的放大立体图。
在图1～图5中，镜头单元10具有：整体大致为方筒状的壳体20；作为被驱动体的第1镜头30、第2镜头40以及第3镜头50；对第2镜头40以及第3镜头50进行进退驱动的凸轮部件60；对第1镜头30进行进退驱动的凸轮部件70；对凸轮部件60进行转动驱动的作为压电致动器的振动体66；以及对凸轮部件70进行转动驱动的作为压电致动器的振动体76。并且，它们之中，由凸轮部件60、70和振动体66、76构成用于驱动各镜头30、40、50的驱动装置1。以下对各结构具体进行描述。
壳体20从正面向背面平行设置有两根棒状的引导轴21。该引导轴21是用于引导对镜头30、40、50进行进退驱动的部件，在进退方向(光轴方向)上贯穿镜头30、40、50。并且，该引导轴21承担防止镜头30、40、50向前后倾倒的作用。
另外，在壳体20的两侧的侧部22上设置有长孔形状的开口部23A、23B、23C，这些开口部23A、23B、23C被形成为能使设置于镜头30、40、50的凸轮棒31、41、51充分地运动的大小。
第1镜头30配置在壳体20的内部，同时具有位于壳体20的开口部23C内的凸轮棒31。第2镜头40配置在壳体20的内部，同时具有位于壳体20的开口部23B内的凸轮棒41。第3镜头50也同样配置在壳体20的内部，同时，具有位于壳体20的开口部23A内的凸轮棒51。
这些第1～第3镜头30、40、50利用透镜材料与中央的聚光部32、42和未图示的第3镜头50的聚光部及其周围的框安装部33、43和未图示的第3镜头50的框安装部形成为一体，并且具有保持它们的保持框34、44、54。并且，在该保持框34、44、54上设置有上述的凸轮棒31、41、51。
另外，第1镜头30是对焦镜头，第2镜头40和第3镜头50是变焦镜头。并且，第3镜头50不限于变焦镜头，也可以是对焦镜头。该情况下，通过适当地设定各镜头30、40、50的结构和各镜头30、40、50的光学特性，可以把镜头单元10用作对焦镜头用单元。
并且，第2镜头40为组合了凹透镜和凸透镜的结构，但各镜头30、40、50的构造等也可以考虑其目的而任意决定。
另外，镜头30、40、50在本实施例中，利用透镜材料将聚光部32、42以及第3镜头50的聚光部与框安装部33、43以及第3镜头50的框安装部形成为一体，但是，也可以利用透镜材料只形成聚光部32、42和第3镜头50的聚光部，利用其他材料、与保持框34、44、54一体地形成框安装部33、43和第3镜头50的框安装部侧。另外，也可以利用一体的透镜材料构成聚光部32、42和第3镜头50的聚光部、框安装部33、43和第3镜头50的框安装部、以及保持框34、44、54。
凸轮部件60、70设置在外表面部25A、25B和罩部件10A之间，其中，外表面部25A、25B位于壳体20的两侧，罩部件10A通过三根腿部26分别固定在该外表面部25A、25B的外侧。
凸轮部件60形成为具有转动轴61的大致扇状的形状，以转动轴61为转动中心可自由转动地支撑在壳体20的外表面部25A上。并且，在凸轮部件60的面状部分上形成有作为驱动用引导部的两个凸轮槽62A、62B。该凸轮槽62A、62B形成为大致圆弧状，在凸轮槽62B内卡合第2镜头40的凸轮棒41，在凸轮槽62A内卡合第3镜头50的凸轮棒51，由此，当凸轮部件60转动时，凸轮棒51、41被凸轮槽62A、62B引导，以与这些凸轮槽62A、62B的形状对应的速度和移动范围进行移动，使第3镜头50和第2镜头40进退。
凸轮部件70形成为具有转动轴71的大致杆状的形状，以转动轴71为转动中心可自由转动地支撑在壳体20的外表面部25B上。并且，在凸轮部件70的面状部分上形成有作为驱动用引导部的一个凸轮槽62C。该凸轮槽62C形成为大致圆弧状，在凸轮槽62C内卡合第1镜头30的凸轮棒31，由此，当凸轮部件60转动时，凸轮棒31被凸轮槽62C引导，以与该凸轮槽62C的形状对应的速度和移动范围进行移动，使第1镜头30进退。
在这些凸轮部件60、70中，在转动轴61、71的外周面上抵接有振动体66、76，该振动体66、76在与转动轴61、71大致垂直的平面内振动。此时，振动体66、76相对转动轴61、71的抵接方向不特别限定，只要是能使转动轴61、71转动的方向即可。
并且，也可以在凸轮部件60、70的面状部分上设置开口，在该开口内配置振动体66、76，并且也可以将振动体66、76抵接在转动轴61、71的外周面上。此时，开口的大小为即使凸轮部件60、70转动也不会与振动体66、76接触的大小。并且，此时的振动体66、76无论支撑在壳体20的外表面部25A、25B侧还是罩部件10A侧都可以。
并且，在转动轴61、71的外周面上，为了防止磨损，特别以无凹凸的状态做成振动体66、76的抵接部分。振动体66、76的抵接部分的外径越大越好，由此相对于振动数的转动角度变小，所以能够细微地驱动镜头30、40、50。并且，转动轴61、71的外径形状也可以只是抵接部分为圆弧状，除此之外的面不一定非要圆弧状。
振动体66如图5所示，具有形成为大致矩形平板状的加强板81和设置在该加强板81的表背两面上的大致矩形平板状的压电元件82。
加强板81在其长方向的两端的短边大致中央部形成有凹部811，该凹部811中配置有大致椭圆形状的凸部件81A。这些凸部件81A由陶瓷等刚性高的任意材料构成，其大致一半配置在加强板81的凹部811内，剩下的大致一半被配置成从加强板81的短边突出。这些凸部件81A中的一个凸部件81A的前端抵接在抵接转动轴61的外周面上。
加强板81的长方向的大致中央一体地形成有向宽度方向两侧突出的臂部81B。臂部81B以大致直角从加强板81突出，它们的端部通过未图示的小螺钉分别固定在罩部件10A上。这种加强板81由不锈钢、其他材料形成。
粘接在加强板81的两面的大致矩形部分上的压电元件82由从锆钛酸铅(PZT)、石英、铌酸锂、钛酸钡、钛酸铅、偏铌酸铅(lead metaniobate)、聚偏二氟乙烯、锌铌酸铅、钪铌酸铅等材料中适当地选择的材料形成。
并且，在压电元件82的两面上通过形成镀镍层和镀金层等来形成电极。该电极的通过切槽而相互电绝缘的多个电极以沿着长方向的中心线为轴形成为线对称。即，在压电元件82的短方向中央处沿着长方向形成有槽83A，并且，在长方向中央处沿着短方向形成有槽83B。而且，在压电元件82的大致中央处形成有四个角分别配置在槽83A、83B上的大致矩形的槽83C。通过这些槽83A、83B、83C，在压电元件82的表面上形成在对角线上的两侧分别设置一对驱动电极82A、82B和检测电极82C这五个电极，其中，驱动电极82A、82B用于使振动体66振动以驱动转动轴61，检测电极82C呈大致矩形(大致菱形)地形成在压电元件82中央，用于检测振动体66的振动动作。
这里，在本实施方式中，压电元件82形成为短边为约1mm、长边为约3.5mm的矩形状。并且，检测电极82C的面积被设定为驱动电极82A、82B的面积、即一对驱动电极82A的面积的合计或者一对驱动电极82B的面积的合计的三十分之一以上七分之一以下，更优选被设定为十五分之一以上十分之一以下。这里，虽然检测电极82C的面积越小越能除去由希望为主要振动的振动模式以外的振动模式所造成的振动的变形，因此是有用的，但是，当其面积小于驱动电极82A或驱动电极82B的面积的三十分之一时，检测信号自身变小，不能取出良好的检测信号。另外，检测电极82C的面积越大检测信号自身越大，但是，当其面积大于驱动电极82A或驱动电极82B的面积的七分之一时，由希望为主要振动的振动模式以外的振动模式所造成的振动的变形成分变大，该振动也被检测出来，因此不能获得所期望的检测信号。
另外，由于本实施方式的振动体66非常小型，因此，通过形成槽而形成许多电极很困难，但是，在压电元件82中，通过将除了检测电极82C以外的部分进行四分割，实现了可利用尽量少的槽数来实现能够激励纵一次振动模式和弯曲二次振动模式的驱动电极82A和82B的形状。
一对驱动电极82A和一对驱动电极82B分别通过未图示的引线相互连接，这些引线连接在作为对振动体66的振动动作进行控制的控制单元的施加装置84(参照图6)上。并且，检测电极82C通过未图示的引线连接在施加装置84上，另外，加强板81通过未图示的引线接地。
另外，这些电极82A、82B、82C同样地设置在夹持加强板81的表背两方的压电元件82上，例如，在电极82A的背面侧形成电极82A。
这样形成的压电元件82通过选择表面的驱动电极82A和82B中的规定的电极，由施加装置84施加电压，从而可以使振动体66产生作为沿着振动体66的长方向伸缩的纵振动模式的纵一次振动模式的振动、和作为在振动体66的宽度方向(短方向)上弯曲振动也就是在与纵一次振动模式的振动方向大致正交的方向上弯曲的弯曲振动模式的弯曲二次振动模式的振动。即，例如，当只向驱动电极82A施加电压时，形成有驱动电极82A的部分的压电元件82通过在板状面内方向上伸缩而激励纵一次振动模式的振动。此时，由于没有向驱动电极82B施加电压，因此，在该部分纵一次振动模式的振动受到阻碍，振动体66整体的振动动作沿着长方向的中心线，而失去平衡。由此，振动体66激励在与振动体66的长方向大致正交的方向上弯曲的弯曲二次振动模式的振动。其结果，振动体66的凸部件81A沿着组合了纵一次振动模式的振动和弯曲二次振动模式的振动的大致椭圆轨道而振动。在该大致椭圆轨道的一部分中，凸部件81A使转动轴61沿切线方向上旋转。
因此，此时，检测电极82C以在纵一次振动模式的振动的节处基于纵一次振动模式的振动的变形为最大的位置、并且在弯曲二次振动模式的振动的节处基于弯曲二次振动模式的振动的变形为最小的位置作为中心而形成。
并且，当通过适当切换施加给压电元件82的电压的电极，来使振动体66振动时，可以使转动轴61的转动方向为正转和反转。
例如，如果向驱动电极82A施加电压时的旋转方向为正转，则向电极82B施加电压时，弯曲二次振动模式的振动方向变反，转动轴61的旋转方向为反转。
这里，施加给压电元件82的驱动电压(驱动信号)的驱动频率在振动体66的振动时，在纵一次振动模式的振动的谐振点附近出现弯曲二次振动模式的振动的谐振点，凸部件81A设定成能描画良好的大致椭圆轨道。
另外，由于振动体66整体的振动，形成有检测电极82C的部分的压电元件82产生变形，所以，通过该变形，可以从检测电极82C检测出与振动体66的振动对应的检测信号。
并且，适当地决定压电元件82的尺寸、厚度、材质、纵横比、以及电极的分割方式等，以便在向压电元件82施加电压时，容易使凸部件81A描画出良好的大致椭圆轨道。
另外，施加给振动体66的交流电压的波形不特别限定，例如可以采用正弦波、矩形状波、梯形波等。
另外，关于振动体76，是与振动体66相同的结构，通过说明振动体66便可理解振动体76，因此这里省略说明。
图6示出了施加装置84的结构框图。在该图6中，施加装置84具有相位差一电压转换电路841、恒压电路842、比较电路843、电压调整电路844、电压控制振荡电路845、驱动电路846以及复位电路847。
相位差—电压转换电路841检测由检测电极82C检测出的检测信号Va的相位和施加给驱动电极82A或驱动电极82B的驱动信号Vh的相位之间的相位差，并将具有相当于平均相位差的电压值的相位差电压信号Vj输出给比较电路843。
图7是示出驱动信号Vh和检测信号Va之间的相位差θ的图。如该图7所示，相位差θ是把驱动信号Vh作为基准，把沿检测信号Va行进的方向偏离的情况作为正(+)而检测出的。
相位差—电压转换电路841具有相位差检测部841A和平均电压转换部841B。相位差检测部841A在被输入检测信号Va和驱动信号Vh时，生成具有相当于两信号的相位差的脉冲宽度的相位差信号Vpd，并输出给平均电压转换部841B。平均电压转换部841B通过未图示的积分电路生成具有与相位差信号Vpd的脉冲宽度相当的平均电压值的相位差电压信号Vj，并输出给比较电路843。
恒压电路842将预先求出的具有与检测信号Va的相位和驱动信号Vh的相位之间的最佳相位差(目标相位差)相当的电压值的规定的基准相位差信号Vk输出给比较电路843。
这里，基准相位差信号Vk优选被设定为与使振动体66最高效地振动、并且使纵一次振动模式和弯曲二次振动模式的振动成分之比合适的驱动频率对应的相位差。
图8是表示振动体66相对于驱动频率的动作特性的图，图8(A)是表示相位差θ相对于驱动频率的关系的图，并且，图8(B)是表示转动轴61的驱动(转动)速度相对于驱动频率的关系的图。如图8(A)所示，可知当使振动体66的驱动频率变化时，在纵一次振动模式的振动的谐振频率f1附近和弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2附近相位差θ分别变高。并且，如图8(B)所示，可知当使振动体66的驱动频率变化时，在纵一次振动模式的振动的谐振频率f1和弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2之间转动轴61的驱动速度变大，特别是在靠近纵一次振动模式的振动的谐振频率f1侧的驱动频率时，转动轴61的驱动速度最大。这从一般情况下纵一次振动模式的振动比弯曲二次振动模式的振动更容易确保振动体66的驱动转矩的角度来看也会明白。因此，可以说优选将驱动频率设定为在纵一次振动模式的振动的谐振频率f1和弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2之间靠近纵一次振动模式的振动的谐振频率f1的频率。
因此，在本实施方式中，选择转动轴61的驱动速度最大的频率作为驱动频率，基准相位差信号Vk被设定为具有与该频率时的相位差(目标相位差)θk对应的电压值的值。
这里，检测电极82C形成为包含基于弯曲二次振动模式的振动的变形为最小的位置，所以检测信号很难受到弯曲二次振动模式的振动的影响。因此，可知由检测电极82C检测出的检测信号在纵一次振动模式的振动的谐振频率f1和弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2附近相位差θ变大，但是由弯曲二次振动模式的振动引起的相位差θ的变动小于由纵一次振动模式的振动引起的相位差θ的变动。并且，从图8(A)可知，由于相位差θk比弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2时的相位差θ2大，因此，对于相位差θk，对应的驱动频率可以始终决定为一个。
即，由于检测电极82C形成在主要使用的振动模式(纵一次振动模式)以外的振动模式(弯曲二次振动模式)所引起的相位差θ小于目标相位差θk的位置上，所以只有主要使用的纵一次振动模式所引起的相位差θ达到目标相位差。因此，由于相对于目标相位差θk的驱动信号被决定为一个，所以施加装置84可以根据该相位差来控制驱动信号，从而可以将驱动信号调整为最佳。
比较电路843输入来自相位差一电压转换电路841的相位差电压信号Vj和来自恒压电路842的基准相位差信号Vk，并对两者进行比较。即，在相位差电压信号Vj≥基准相位差信号Vk的情况下，比较电路843将成为“H”的比较结果信号Ve输出给电压调整电路844，在相位差电压信号Vj＜基准相位差信号Vk的情况下，比较电路843将成为“L”的比较结果信号Ve输出给电压调整电路844。
电压调整电路844输入来自比较电路843的比较结果信号Ve，以规定的电压值Vf0为单位，使输出给电压控制振荡电路845的调整信号Vf的电压值变化。即，电压调整电路844在输入了“H”的比较结果信号Ve的情况下，使调整信号Vf的电压值上升规定电压值Vf0，在输入了“L”的比较结果信号Ve的情况下，使调整信号Vf的电压值下降规定电压值Vf0。并且，电压调整电路844中存储有作为初始调整信号的初始值Vf1，在施加装置84起动时，把以该初始值Vf1为电压值的调整信号Vf输出给电压控制振荡电路845。另外，初始值Vf1被设为预先设定的驱动频率调整范围的上限值，在本实施方式中，驱动频率的调整范围被设定为从比纵一次振动模式的振动的谐振频率f1低规定值的频率到比弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2高规定值的频率，在该情况下，初始值Vf1被设定为比弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2高规定值的频率。
电压控制振荡电路845输入来自电压调整电路844的调整信号Vf，调整输出给驱动电路846的基准信号Vg的频率。即，电压控制振荡电路845在调整信号Vf的电压值比上次的调整信号Vf的电压值高的情况下，调整基准信号Vg的频率，使其提高规定值f0，在调整信号Vf的电压值比上次的调整信号Vf的电压值低的情况下，调整基准信号Vg的频率，使其下降规定值f0。并且，当电压控制振荡电路845在施加装置84起动时输入了初始值Vf1的调整信号Vf的情况下，输出预先设定的频率的基准信号Vg。
驱动电路846接受来自电压控制振荡电路845的基准信号Vg，在该基准信号Vg的频率下，将成为恒定电压值的驱动信号Vh输出给振动体66的驱动电极82A或驱动电极82B。
复位电路847在来自驱动电路846的驱动信号Vh的频率为规定值以下的情况下，将使基准信号Vg的频率变更为初始值Vf1的频率的复位信号输出给电压调整电路844。这里，输出复位信号的频率的规定值被设定为驱动频率的调整范围的下限值，在本实施方式中，设定为比纵一次振动模式的振动的谐振频率f1低规定值的频率。当电压调整电路844从复位电路847输入复位信号时，将以初始值Vf1为电压值的调整信号Vf输出给电压控制振荡电路845。电压控制振荡电路845根据该调整信号Vf调整基准信号Vg的频率。
因此，施加装置84首先在起动时根据与初始值Vf1的电压值对应的频率的基准信号Vg，将驱动信号Vh施加给振动体66。此时，由于初始值Vf1被设定为驱动频率的调整范围的上限值，所以通常在初始阶段，基于驱动信号Vh和检测信号Va之间的相位差θ的相位差电压信号Vj变得比来自恒压电路842的基准相位差信号Vk小。因此，在比较电路843中，输出“L”的比较结果信号Ve，电压调整电路844根据该比较结果信号Ve，使调整信号Vf的电压值下降规定电压值Vf0，从而来自电压控制振荡电路845的基准信号Vg的频率下降规定值f0。
通过反复进行这种动作，施加给振动体66的驱动信号Vh的频率减少，由于在相位差电压信号Vj≥基准相位差信号Vk时，相反地驱动信号Vh的频率增加，所以与驱动信号Vh和检测信号Va之间的相位差θ相当的相位差电压信号Vj被控制在基准相位差信号Vk附近。
并且，在因为某种情况驱动信号Vh的频率继续降低，变为复位电路847的规定值以下的情况下，电压调整电路844的调整信号Vf复位成与初始值Vf1对应的值，再一次从驱动频率的调整范围的上限值起进行频率的控制。
另外，关于振动体76也设置相同结构的施加装置(未图示)，对于振动体76的振动控制，也进行与振动体66同样的控制。
接下来，根据图3对镜头单元10的动作进行说明。
首先，通过使抵接在转动轴61的外周上的振动体66振动，使转动轴61转动规定角度。通过转动，与转动轴61一体的凸轮部件60也转动规定的角度。于是，形成在凸轮部件60上的凸轮槽62A、62B也转动，嵌合在各个凸轮槽62A、62B中的凸轮棒51、41的外周面被凸轮槽62A、62B的内周面引导着在开口部23A、23B中移动。
例如，当使转动轴61从图3A的位置沿逆时针方向(R1)转动时，具有凸轮棒41、51的第2镜头40和第3镜头50向相互远离的方向移动，如图3B所示，第2镜头40和第3镜头50之间的间隔变宽。
相反，当切换被施加电压的驱动电极82A和驱动电极82B、使转动轴61从图3B的位置沿顺时针方向(R2)转动时，第2镜头40和第3镜头50向相互接近的方向移动，返回图3A所示状态。
这样，第2镜头40和第3镜头50作为变焦镜头发挥作用。
在图4A、4B中也同样，通过使抵接在转动轴71的外周上的振动体76振动，使转动轴71转动规定角度。通过转动，与转动轴71一体的凸轮部件70也转动规定的角度。于是，形成在凸轮部件70上的凸轮槽62C也转动，嵌合在该62C中的凸轮棒31的外周面被凸轮槽62C的内周面引导着在开口部23C中移动。
例如，当使转动轴71从图4A的位置沿逆时针方向(R1)转动时，与凸轮棒51连接的第1镜头30从壳体20的中心方向向外侧方向移动，如图4B所示，靠近壳体20的端部侧。
相反，当使转动轴71从图4B的位置沿顺时针方向(R2)转动时，第1镜头30向壳体20的中央侧移动，返回图4A所示的状态。
这样，第1镜头30作为对焦镜头发挥作用。
以上，通过一边适当地切换施加给压电元件82的电压的驱动电极82A和驱动电极82B，一边直接向凸轮部件60、70的转动轴61、71赋予振动，从而使第1镜头30、第2镜头40、第3镜头50如图3A、3B、图4A、4B所示被进退驱动。
此时，通过未图示的读取传感器读取镜头30、40、50的位置，并反馈给控制电路进行驱动控制，从而可以将镜头30、40、50停止在任意位置上。
根据以上的第一实施方式，可以获得以下的效果。
(1)、由于检测电极82C设在压电元件82的大致中央，且形成为包含基于弯曲二次振动模式的振动的变形为最小的位置，即、形成在包含弯曲二次振动模式的振动的节的位置上，所以可以将弯曲二次振动模式的振动对检测信号Va的影响抑制到最小限度。因此，如图8所示，在弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2附近，驱动信号Vh和检测信号Va之间的相位差θ可以变小。因此，与转动轴61、71的驱动速度最大的驱动频率对应的相位差(目标相位差)θk变得比弯曲二次振动模式的振动的谐振频率f2时的相位差θ2大，所以可以将相对于具有相当于相位差θk的电压值的基准相位差信号Vk的驱动信号Vh(驱动频率)决定为一个。
与此相对，在上述的图31所示的以往的压电致动器中，由于相对于相位差的驱动频率不能决定为一个，所以不能始终将驱动信号Vh的频率控制为最佳。
以上所述，通过适当地设定检测电极82C的位置，可以始终将驱动信号Vh的频率决定为一个，因此，能够可靠地进行振动体66、76的振动控制。并且，由于能够始终确保最佳的驱动速度，因此可以使驱动装置1的驱动效率提高。
并且，此时，检测电极82C位于也包含纵一次振动模式的振动的节的位置上，在该节的位置上，由于纵一次振动模式的振动的振幅最大，所以能够容易地检测纵一次振动模式的振动。
(2)、由于检测电极82C的面积被设定为驱动电极82A、82B的面积的三十分之一以上七分之一以下，更优选地是十五分之一以上十分之一以下，所以在检测电极82C上能够可靠地检测出振动，并且通过确保驱动电极82A、82B的面积，可以确保驱动转动轴61、71所需的驱动力。并且，由于适当地设定了检测电极82C的面积，所以可以良好地抑制弯曲二次振动模式的振动对相位差的影响，可以检测出更准确的检测信号。
(3)、由于在振动体66、76的大致中心将检测电极82C和驱动电极82A、82B分开设置，因此，可以与振动体66、76的振动方向(弯曲二次振动模式的振动方向)无关地检测出振动。在例如将驱动电极中不使用的部分兼用作检测电极的情况等下，当为了切换振动方向而切换驱动电极时，随之也要切换检测电极，布线和控制动作变得复杂。与此相对，由于本实施方式的检测电极82C与驱动电极82A、82B分开设置，因此可以使施加装置84的结构简化。
(4)、由于采用驱动信号Vh和检测信号Va的相位差θ作为驱动信号Vh的控制对象，因此控制对象的变动限制在0°～180°的范围内。即，例如由于即使在驱动信号的电压变更了的情况下，要控制的相位差θ也是在0°～180°的范围内，所以，只要预先利用能够在该相位差范围内进行控制的控制电路构成施加装置84，即使在变更了驱动信号的电压的情况下也能使用共同的控制电路，所以能够提高控制电路的通用性。另一方面，在采用了驱动信号的电压或电流作为驱动信号Vh的控制对象的情况下，检测信号的电压值或电流值也根据驱动信号的电压值或电流值大幅度地变化，因此，需要准备根据该变动来变更耐压等的其他的控制电路，不能实现控制电路的共同化。因此，在本实施方式的施加装置84中，由于采用驱动信号Vh和检测信号Va之间的相位差θ作为控制对象，因此，能够在共同的电路中不用大幅改变基准相位差信号Vk也能够应对电压不同的设定，能够可靠地控制驱动信号Vh。
(5)、由于将振动体66、76形成为板状，所以可以促进驱动装置1的薄型化，从而可以促进镜头单元10的小型化。并且，由于凸部件81A与转动轴61、71接触，所以在振动体66、76的振动停止的情况下，可以通过凸部件81A和转动轴61、71外周之间的摩擦来维持转动轴61、71的转动角度。
[第二实施方式]
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式将本发明的压电致动器应用于作为设备的钟表上。
图9是表示本发明的第二实施方式的钟表9的日期显示机构90的平面图。在该图9中，日期显示机构90的主要部分大致由如下部件构成：压电致动器91；作为被该压电致动器91旋转驱动的被驱动体的转子92；在对转子92的旋转进行减速的同时进行传递的减速齿轮组；以及利用通过减速齿轮组传递的驱动力进行旋转的日轮(date wheel)93。减速齿轮组具有日旋转中间轮(date turning intermediate wheel)94和日旋转轮(dateturning wheel)95。这些压电致动器91、转子92、日旋转中间轮94、以及日旋转轮95被底板9A所支撑。
在日期显示机构90的上方设置有圆盘状的表盘(未图示)，在该表盘的外周部的一部分上设置有用于显示日期的窗口部，从窗口部可以看到日轮93的日期。并且，在底板9A的下方(里侧)设置有连接在步进电动机上驱动指针的走针齿轮组(未图示)和作为电源的二次电池9B等。二次电池9B向步进电动机、压电致动器91、施加装置(未图示)各电路提供电力。另外，二次电池9B可以是如下的构造，在其上连接有进行太阳能发电或者利用旋转锤的旋转进行发电的发电器，该发电器所发的电被充电给二次电池9B。并且，电源不限于由充电器充电的二次电池9B，也可以是一般的一次电池(例如，锂离子电池)。
日旋转中间轮94由大径部941和小径部942构成。小径部942是直径比大径部941稍微小的圆筒形，在其外周面上形成有大致正方形的切口部943。该小径部942相对于大径部941成同心地固定着。大径部941上啮合着转子92的上部的齿轮921。因此，由大径部941和小径部942构成的日旋转中间轮94与转子92的旋转连动地旋转。
在日旋转中间轮94的侧部的底板9A上设置有板簧944，该板簧944的基端部固定在底板9A上，前端部形成为呈大致V字状地折曲。板簧944的前端部可出入地设置在日旋转中间轮94的切口部943中。在接近板簧944的位置上配置有接触子945，该接触子945在日旋转中间轮94旋转、板簧944的前端部进入切口部943时，与板簧944接触。并且，向板簧944施加规定的电压，当与接触子945接触时，该电压也施加给接触子945。因此，通过检测接触子945的电压，可以检测日期前进状态，从而可以检测出日轮93一天的旋转量。
另外，日轮93的旋转量不限于使用板簧944和接触子945，可以通过检测转子92和日旋转中间轮94的旋转状态来输出规定的脉冲信号，具体来讲，可以使用公知的光反射器、光遮断器、MR传感器等各种旋转编码器等。
日轮93形成为环状的形状，其内周面形成有内齿轮931。日旋转轮95具有五齿齿轮，与日轮93的内齿轮931啮合。并且，在日旋转轮95的中心设置有轴951，该轴951游插在形成于底板9A的贯通孔9C中。贯通孔9C沿着日轮93的圆周方向形成得较长。并且，日旋转轮95和轴951被固定在底板9A上的板簧952向图9的右上方向施力。通过该板簧952的施力作用也能防止日轮93的摇动。
图10示出压电致动器91和转子92的放大图。如该图10所示，压电致动器91具有大致矩形板状的加强板911以及粘接在加强板911两面上的压电元件912。
在加强板911的长方向的大致中央形成有向两侧突出的臂部913，这些臂部913中的一个通过小螺钉等固定在底板9A上。另外，另一个臂部913未固定在底板9A上，而为自由状态，成为在压电致动器91振动的情况下取得振动的平衡的锤。
在加强板911的对角线上两端分别形成有沿着加强板911的长方向突出的大致半圆形的凸部914。这些凸部914中的一方与转子92的侧面抵接。
压电元件912形成为大致矩形板状，并粘接在加强板911两面的大致矩形状部分上。压电元件912的两面上与第一实施方式同样，通过镀层形成电极。压电元件912的表面上，通过槽而使镀层绝缘，由此形成大致矩形状的检测电极912B。该检测电极912B也如图11所示，形成在比压电元件912的长方向中央更靠近转子92侧，并且比压电元件912的短方向中央更靠近凸部914侧。
即，在本实施方式中，在加强板911的对角线上形成有凸部914，通过该前端的突起(凸部914)使得产生不平衡，以激励弯曲二次振动模式。在没有不平衡的状态下，在Y轴(压电元件912的长方向的中心轴)上存在基于伸长和收缩的电荷量相互抵消的位置，但如本实施方式那样，在具有不平衡的状态下，向具有凸部914的方向偏移。因此，在本实施方式中，不是在Y轴上，而是在从Y轴向X轴的正方向偏移的位置上形成检测电极912B。
例如，在把压电元件912的宽度方向(短方向)的尺寸设为L1、把长方向的尺寸设为L2，并且在长方向和宽度方向的各中心轴部分设定X轴和Y轴的情况下，检测电极912B形成在相对于X轴和Y轴的交点O在X轴的正方向侧(图中右侧)、且Y轴的正方向侧(图中上侧)的区域ABCD内。这里，ABCD各点的位置是根据L1和L2的尺寸比、由凸部914引起的重量不平衡等来设定的，例如如下所示。A(X，Y)＝(0.12L1，0.02L2)、B(X，Y)＝(0.45L1，0.02L2)、C(X，Y)＝(0.12L1，0.25L2)、D(X，Y)＝(0.45L1，0.25L2)。
另外，由于压电元件912的伸缩动作相对于X轴和Y轴的交点O为点对称，所以检测电极912B也可以设置在图11的点线所示的区域EGFH中。总之，检测电极912B的形成位置只要设置在分别基于由弯曲二次振动模式引起的伸长和收缩的电荷量相互抵消的位置上即可。例如，是E(X、Y)＝(-0.12L1、-0.02L2)、F(X、Y)＝(-0.45L1、-0.02L2)、G(X、Y)＝(-0.12L1、-0.25L2)、H(X、Y)＝(-0.45L1、-0.25L2)。
并且，检测电极912B以外的部分是驱动电极912A。这里，检测电极912B的面积被设定为驱动电极912A的面积的三十分之一以上七分之一以下，更优选地是设定为十五分之一以上十分之一以下。
当向这种压电致动器91的驱动电极912A施加规定频率的电压时，激励压电元件912沿长方向伸缩的纵一次振动模式的振动。此时，由于压电致动器91的对角线上两端设置有凸部914，因此压电致动器91整体相对于长方向中心线处于重量不平衡的状态。由于该不平衡，压电致动器91激励在与长方向大致正交的方向上弯曲的弯曲二次振动模式的振动。因此，压电致动器91激励组合了这些纵一次振动模式和弯曲二次振动模式的振动，凸部914沿着大致椭圆轨道进行振动。
此时，如图12所示，检测电极912B因弯曲二次振动模式，产生电极伸长的部分(箭头A部分)和收缩的部分(箭头B部分)。压电元件在压缩时产生正电荷，在伸长时产生负电荷。利用这个，当从检测电极912B取出检测信号时，根据检测电极912B的伸缩而产生电荷，取出与振动对应的信号。
即，在给予驱动电极912A信号，使压电元件912伸缩的情况下，如果着眼于纵一次振动模式，则只能获取某时刻的检测电极912B的状态伸长或者收缩的任意一方的状态。
另一方面，在弯曲二次振动模式中，有如下的情况，即某时刻的检测电极912B的状态根据检测电极912B的形成位置而混合存在有伸长的部分和收缩的部分。在该混合有伸长的部分和收缩的部分的检测电极912B中，正电荷和负电荷相互抵消，检测信号变小。随之，在谐振频率附近看到的驱动信号和检测信号的相位差也变小。
因此，在混合有弯曲二次振动模式引起的伸缩部分的检测电极912B中，分别基于伸长和收缩的电荷量被抵消，弯曲二次振动模式引起的相位差也大致为零，例如为20度以下的小值。
这里，当把检测电极912B的X轴方向的位置向X轴的负方向、即Y轴侧移动时，弯曲二次振动模式引起的相位差变大。并且，当向X轴的正方向、即压电元件912的端面侧移动时，弯曲二次振动模式引起的相位差为负值，在通常情况下，相位差只要在0～180度之间进行检测控制即可，但是在上述情况下必须在-180～+180度之间进行检测控制，控制处理机构变得复杂。因此，检测电极912B的X轴方向的位置必须配置在Y轴与压电元件的端缘之间的合适的范围内(例如图11中的A-B间)。
并且，当将检测电极912B的Y轴方向的位置向Y轴的正方向、即压电元件912的长方向端部侧移动时，弯曲二次振动模式引起的相位差变大，并且，检测信号的电平降低。即，当将检测电极912B向Y轴的正方向移动时，基于纵一次振动模式的变形变小，由变形产生的电荷变少，检测信号电平也变低。在本实施方式中，由于将从检测电极产生的检测信号用于控制，所以当信号电平降低时，很容易受到电气噪声的影响、以及机械振动和轻微冲击的影响，控制变得不稳定。
并且，因弯曲二次振动模式的变形产生的电荷量的比率增大。其结果，由于弯曲振动的影响增大，所以弯曲二次振动模式引起的相位差变大。
因此，检测电极912B的Y轴方向的位置必须配置在X轴和压电元件的长方向端部之间的规定的范围内(例如图11中的A-C之间)。
驱动电极912A、检测电极912B、以及加强板911分别利用引线等连接在未图示的施加装置上。施加装置与第一实施方式的施加装置84一样，进行驱动信号的控制，以使得驱动信号和检测信号之间的相位差为适当的值。
图13表示在本实施方式的日期显示机构90中，相对于施加给压电致动器91的驱动频率的、压电致动器91的振动特性和日期显示机构90的动作特性。在该图13中，相对于驱动频率的相位差在某个驱动频率的范围内，随着驱动频率的增加而逐渐减少。并且，可知相对于驱动频率的转子92的转速在相位差减少的驱动频率范围内变大。即，可以说该驱动频率的范围是在纵一次振动模式的振动的谐振频率和弯曲二次振动模式的振动的谐振频率之间，这些振动模式同时良好地表现的范围。因此，在本实施方式中，施加装置的基准相位差信号Vk被设定为具有与对应于该驱动频率范围的相位差θk(例如70°～80°之间)相当的电压值的值。
转子92上安装有板簧922，转子92被向压电致动器91侧施力。由此，在凸部914和转子92侧面之间产生适当的摩擦力，压电致动器91的驱动力的传递效率变得良好。
在这种钟表9中，与第一实施方式一样，当施加装置控制对压电致动器91的驱动信号，从而施加规定频率的驱动信号时，压电致动器91激励组合了纵一次振动模式和弯曲二次振动模式的振动。凸部914沿着组合了这些振动模式的大致椭圆轨道进行振动，在该振动轨道的一部分中，通过按压转子92对转子92进行旋转驱动。
当转子92的旋转运动传递给日旋转中间轮94，使日旋转轮95的齿卡合在切口部943中时，日旋转轮95通过日旋转中间轮94而旋转，从而使日轮93旋转。通过该旋转来变更日轮93所显示的日期。
根据这种第二实施方式，虽然结构与第一实施方式不同，但可以获得与第一实施方式的(1)、(2)和(4)的效果相同的效果，除此之外，还能获得如下的效果。
(6)、由于在压电致动器91的对角线两端设置了凸部914，因此只要设置一个驱动电极912A，就能利用重量的不平衡，除了激励纵一次振动模式之外，还能够激励弯曲二次振动模式。因此，可以使压电元件912的电极的结构变得简单。随之，也可以使利用施加装置的驱动信号的控制简化。这在例如压电致动器91是小型的情况等下特别有用，因为在小的压电元件912上通过槽形成复杂形状的电极很困难。
(7)、由于将压电致动器91用于钟表9的日期显示机构90，所以可以将压电致动器91的驱动效率始终控制为最佳，因此，可以提高日期显示机构90的驱动的可靠性，可以准确地显示日期。并且，可以促进压电致动器91的小型化，从而也促进钟表9的小型化。
另外，本发明不限于上述实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良等包含在本发明内。
关于检测电极的形状、配置等，在第一实施方式中呈大致菱形形成在压电元件82的大致中央，在第二实施方式中呈大致矩形形成在压电元件912的靠近凸部914处，但不限于此，例如，也可以是图14A～14F所示的形状、配置。
在图14所示的压电致动器100A中，在压电元件表面的大致中央形成有大致正方形的检测电极101A。并且，在压电元件表面的除去了检测电极101A的部分上，在对角线上两端形成有大致矩形状的一对驱动电极102A、103A。这些驱动电极102A、103A中的一个驱动电极102A在压电元件大致中央互相连续，形成一个驱动电极102A。因此，在该压电致动器100A中，形成三个驱动电极102A、103A和一个检测电极101A。并且，在该情况下，驱动电极102A、103A和检测电极101A上设置有连接引线的引线连接位置104A。通过在驱动电极102A、103A上的压电元件的长方向大致中央附近形成凹凸，从而使这些引线连接位置104A在压电元件的长方向大致中央配置成大致一条直线。通过这种配置，向各个电极连接引线变得容易。并且，由于驱动电极102A在压电元件大致中央相互连续，所以可以减少连接在压电元件上的引线的根数，因此能够简化压电致动器100A的构造。
在图14B所示的压电致动器100B中，沿着压电元件的长方向将电极进行三分割，在这些三分割后的电极中的两端的电极上沿着短方向将电极进一步进行二分割，由此形成四个驱动电极101B。并且，在正中间的电极上，通过在压电元件的大致中央形成大致正方形的检测电极102B，在其两侧形成驱动电极103B。当向驱动电极101B中的对角线上两端的驱动电极101B和驱动电极103B施加电压时，压电致动器100B激励组合了纵一次振动模式和弯曲二次振动模式的振动而得到的振动。另外，优选使引线连接位置104B集中在压电元件的大致中央。这是因为压电元件的大致中央是纵一次振动模式的振动的节，并且也是弯曲二次振动模式的振动的节，所以压电致动器100B的移位幅度变小，因此，可防止引线断线等不良情况。
在图14C所示的压电致动器100C中，在与第一实施方式的检测电极82C相同的位置上形成有大致正方形的检测电极101C。
并且，在图14D所示的压电致动器100D中，检测电极101D形成为多边形(六边形)。
以上，检测电极的形状除了大致正方形状、多边形状等之外，还可以采用圆形状、椭圆形状、变形形状等任意形状。
检测电极的配置不限于形成在包含纵一次振动模式的振动的节并且弯曲二次振动模式的振动的节的位置上，也可以如图14E所示，例如形成在包含不是纵一次振动模式的振动的节，而是弯曲二次振动模式的振动的节的位置上。总之，在主要使用纵一次振动模式使压电致动器动作的情况下，检测电极只要形成在包含纵一次振动模式以外的振动、例如弯曲二次振动模式的振动的节的位置上即可。
关于检测电极的配置，不限于形成在包含弯曲二次振动模式的振动的节的位置上，在压电致动器主要使用弯曲二次振动模式的振动的情况下，只要形成为包含弯曲二次振动模式以外的振动的节即可。即，在压电致动器主要使用弯曲二次振动模式的情况下，例如可以像图14E所示的检测电极101E和图14F所示的检测电极101F那样，将检测电极设置在压电元件的长方向端部。即，检测电极101F只要形成为包含纵一次振动模式的振动导致的变形为最小的位置即可。
总之，检测电极只要形成为包含主要使用的振动模式以外的振动模式的振动导致的变形为最小、主要使用的振动模式以外的振动模式引起的相位差小于目标相位差的位置即可。
并且，关于检测电极的配置，不限于主要使用的振动模式以外的振动模式的振动导致的变形为最小的位置与检测电极的形状重心一致，只要形成在包含变形为最小的位置的位置上即可。
另外，如第一实施方式那样将凸部件81A配置在Y轴上而成为平衡状态的情况，也如第二实施方式那样混合存在有主要使用的振动模式以外的振动模式的振动引起的伸长部分和收缩部分，将检测电极配置于在各部分产生的电荷量相互抵消的位置上，只要形成为包含主要使用的振动模式以外的振动模式引起的相位差小于目标相位差的位置即可。
另外，形成在混合有伸缩部分的位置上的检测电极912B的形状不限于像上述第二实施方式那样的矩形状(四边形)。例如，如图15所示，也可以形成为平面L字状。总之，检测电极912B只要设置在产生正负电荷并能使正负电荷相互抵消的位置上即可，不特别限定其形状。
另外，如果是如图15所示将检测电极912B的一部分延长到压电元件912的端缘的形状，则如图16所示，只要使引线等布线915从压电元件912的侧方延长，接触到检测电极912B上就能够进行布线，具有布线结构变得容易的特点。
振动模式不限于纵一次振动模式和弯曲二次振动模式，可以采用纵二次振动模式和弯曲一次振动模式等其他任意的振动模式。并且，压电致动器不限于具有两个振动模式，也可以具有三个以上的多个振动模式。在该情况下，检测电极只要形成为包含主要使用的振动模式以外的振动模式的振动引起的变形为最小的位置即可，在振动模式具有三个以上的情况下，可以形成为包含主要使用的振动模式以外的振动模式中对检测信号的影响最大的振动模式的振动引起的变形为最小的位置。或者，检测电极也可以选择主要使用的振动模式以外的振动模式中检测信号的检测模式与主要使用的振动模式类似的振动模式，形成为包含该振动模式的振动引起的变形为最小的位置。
初始值Vf1被设定为预先设定的驱动频率的调整范围的上限值，但是不限于此，也可以设定为例如驱动频率的调整范围的下限值。即使在该情况下，由于相对于相位差的驱动频率决定为一个，所以只要将相位差控制为规定值，就能够将施加给压电致动器的驱动频率控制为最佳。
另外，在上述各实施方式中，根据驱动信号和检测信号之间的相位差进行驱动频率的控制，但是也可以根据检测信号的信号电平进行驱动频率的控制。
即，在如上述实施方式那样根据相位差进行驱动频率的控制的情况下，只要如图17所示，例如设定转速为最高的规定目标相位差θk，将驱动频率调整为使由纵一次振动模式引起的相位差的值为目标相位差θk的频率，并且，将检测电极设置在弯曲二次振动模式引起的相位差小于目标相位差θk的位置上即可。即，只要按照使弯曲二次振动模式引起的相位差θ2等小于目标相位差θk的方式来配置检测电极即可，更优选的是，只要将检测电极配置在像弯曲二次振动模式引起的相位差θ3那样，其相位差在20度以下的位置上即可。
另一方面，如图18所示，检测信号的电平也和相位差一样，与转速和消耗电流具有相关关系，所以也可以根据检测信号电平来控制驱动频率。即，只要按照使纵一次振动模式引起的检测信号电平为目标电平V1的方式来控制驱动频率即可。该情况也是，只要按照使弯曲二次振动模式引起的检测信号电平(例如V2)小于目标电平V1的方式来配置检测电极即可，更优选的是，只要将检测电极配置在像弯曲二次振动模式引起的检测信号电平V3那样，其检测信号电平大致为0的位置上即可。
用于实施本发明的最佳结构、方法等在以上的记载中进行了公开，但本发明不限于此。即，本发明虽然主要针对特定的实施方式特别进行了图示和说明，但只要不脱离本发明的技术思想和目的范围，对于以上描述的实施方式，在形状、材质、数量及其他详细的结构中，本领域技术人员可以加以各种变形。
因此，上述公开的限制了形状、材质等的记载是为了容易理解本发明而示例性地进行的记载，不用于限定本发明，所以，使用除去了这些形状、材质等的限定的一部分或者全部限定的部件的名称来进行的记载包含在本发明中。
实施例1
为了确认本发明的效果进行了以下的实验。
[实施例1]
使用图19所示的压电致动器110A进行了实验。压电致动器110A的压电元件111A表面的镀层上通过切槽而相互电绝缘的多个电极形成为以沿着长方向的中心线为轴而线对称。即，将压电元件111A在宽度方向(短方向)上大致三等分而形成两条槽，在被这些槽分割的三个电极中的两侧的电极上进一步将长方向大致二等分而形成槽。利用这些槽在压电元件111A的表面上形成五个电极，这些电极中的形成在对角线上两端的两个电极分别为驱动电极112A、113A，并且，中央的电极为驱动电极114A。在压电元件111A的大致中央，在驱动电极114A的内部形成有大致矩形状的检测电极115A。这些驱动电极112A、113A、114A和检测电极115A都连接在与第一实施方式同样的施加装置上。当向驱动电极112A、114A施加驱动信号时，压电致动器110A激励组合了纵一次振动模式和弯曲二次振动模式的振动，凸部116A沿着大致椭圆轨道进行振动。并且，当向驱动电极113A、114A施加驱动信号时，弯曲二次振动模式的振动方向反转，凸部116A向反方向沿着大致椭圆轨道进行振动。因此，纵一次振动模式的振动的节为压电致动器110A中心的点A，并且，弯曲二次振动模式的振动的节为压电致动器110A的沿长方向的三个点A。即，检测电极115A形成为包含是纵一次振动模式的振动的节、并且是弯曲二次振动模式的振动的节的位置。
将这种压电致动器110A的凸部116A抵接在转子侧面上，使驱动信号的驱动频率变化，调查了转子的旋转速度相对于各驱动频率的关系。并且，调查了驱动信号和检测信号之间的相位差相对于各驱动频率的关系。
[比较例1]
使用图20所示的压电致动器110B进行了实验。在压电致动器110B的压电元件111B的表面上，与实施例的压电致动器110A同样形成了五个驱动电极112B、113B、114B。在向驱动电极112B输入了驱动信号的情况下，把一对驱动电极113B中，离凸部116B为远侧的一个作为检测电极来使用，在向驱动电极113B输入了驱动信号的情况下，把一对驱动电极112B中，离凸部116B为远侧的一个作为检测电极来使用。
其他条件与实施例相同。
[实施例1和比较例1的结果]
图21示出了实施例的结果。如该图21所示，可知相对于驱动频率的转子的旋转速度在某一定的范围内变大，在其他范围内速度为0、即转子不旋转。因此，可知如果在该驱动频率的范围内调整驱动信号，则可充分确保转子的旋转速度。并且，相对于驱动频率的相位差，在比转子的旋转速度变大的驱动频率范围的下限小的驱动频率时为约180度，但在比该驱动频率大的驱动频率时，相位差随着驱动频率变大而渐渐减小，在比转子的旋转速度变大的驱动频率范围的上限大的驱动频率时为约0度～约30度左右。因此，在实施例的压电致动器110A中，相位差随着驱动频率的增加而逐渐减小，所以当例如在70度～80度之间适当地设定相位差进行控制时，可以良好地确保转子的旋转速度，在该情况下，可知相对于相位差的驱动频率被决定成一个。
与此相对，图22示出了比较例的结果。如该图22所示，可知相对于驱动频率的转子的旋转速度与实施例同样，在某一定的范围内变大，但是在该驱动频率的范围内，相对于驱动频率的相位差在驱动频率的范围内的下限附近一度变小，但是当驱动频率增加时，相位差再次增加，为约180度，之后再次减小。即，即使将相位差例如设定在70度～80度之间的规定值来进行控制，相对于一个相位差也存在三个驱动频率。因此，驱动频率被设定为这三个驱动频率中的任意一个，有时也能设定成可良好地确保转子的旋转速度的驱动频率，但是，在设定成其他驱动频率的情况下，不能良好地维持转子的旋转速度，转子的旋转驱动性能的可靠性欠缺。
以上，可以确认本发明的效果：相对于相位差的驱动频率被决定为一个，通过将驱动信号和检测信号之间的相位差控制为规定值，可以始终以最佳的驱动频率使压电致动器振动。
实施例2
接下来，使用上述第二实施方式的压电致动器进行使检测电极912B的位置变化时的相位差和检测信号电平的变化的实验。
[实施例2]
使用图11所示的压电致动器91进行了实验。压电致动器91的压电元件912的L1＝1.98mm、L2＝7.0mm，检测电极912B包含在所述区域ABCD内，形成为连接了A’(X、Y)＝(0.595，0.15)、B’(X、Y)＝(0.891，0.15)、C’(X、Y)＝(0.595，1.73)、D’(X、Y)＝(0.891，1.73)这四个点的矩形状。
并且，将这种压电致动器91的凸部914抵接在转子侧面上，使驱动信号的驱动频率变化，调查了表示相对于各驱动频率的、驱动信号和检测信号的相位差的变化的相位差特性和表示检测信号电平的变化的检测信号特性的关系。该相位差特性和检测信号特性的曲线图如图23、24所示。
[比较例2]
另一方面，调查了在比区域ABCD更向X轴负方向偏移而形成检测信号912B的情况、比区域ABCD更向X轴正方向偏移而形成检测信号912B的情况、以及比区域ABCD更向Y轴正方向偏移而形成检测信号912B的情况下的相位差特性和检测信号特性。图25、26是向X轴负方向偏移而形成的情况下的相位差特性和检测信号的曲线图，图27、28是向X轴正方向偏移而形成的情况下的相位差特性和检测信号的曲线图，图29、30是向Y轴正方向偏移而形成的情况下的相位差特性和检测信号的曲线图。
[实施例2和比较例2的结果]
如图23～30所示，可知，当在规定的区域ABCD内形成了检测电极912B时，弯曲二次振动模式引起的相位差信号非常小，在设定了目标相位差的情况下可以将驱动频率决定为一个。
与此相对，在从区域ABCD向X轴负方向或Y轴正方向偏移而形成了检测电极912B的情况下，弯曲二次振动模式引起的相位差信号变大，在设定了目标相位差的情况下，存在两个驱动频率，会产生以驱动特性劣化的频率来进行驱动的情况。
并且，关于检测信号电平，当在规定的区域ABCD内形成了检测电极912B的情况下，输出了电平足够的信号，但是，在向X轴负方向偏移而形成的情况下，可知，即使在弯曲二次振动模式引起的部分也输出比较高的电平的信号，根据检测信号电平进行驱动频率的控制的情况下会成为问题。另外，在向Y轴正方向偏移而形成检测电极912B的情况下，可知，由于检测信号电平非常小，所以根据检测信号电平进行驱动频率的控制的情况下会成为问题。
以上，可以确认本发明的效果：只要在混合存在由弯曲二次振动模式引起的伸长的部分和收缩的部分，从而能够使在各部分上产生的电荷量抵消的位置上形成检测电极912B，则可以将相对于相位差或检测信号电平的驱动频率决定为一个，通过将驱动信号和检测信号之间的相位差或检测信号电平控制为规定值，可以始终以最佳的驱动频率使压电致动器振动。
产业上的可利用性
本发明可以用作通过压电元件的振动来驱动被驱动体的压电致动器和具有该压电致动器的设备。

Claims (12)

1.一种压电致动器，该压电致动器通过具有两个以上的振动模式的压电元件的振动来驱动被驱动体，其特征在于，该压电致动器具有：
驱动电极，其用于向上述压电元件施加驱动信号使该压电元件振动；
检测电极，其用于检测上述压电元件的振动动作；以及
控制单元，其根据施加给上述驱动电极的驱动信号和由上述检测电极检测出的检测信号之间的相位差，控制上述驱动信号，
上述检测电极形成在由主要的振动模式以外的振动模式引起的相位差小于成为控制时的目标的目标相位差的位置上。
2.根据权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，
上述检测电极形成在由主要的振动模式以外的振动模式引起的相位差为20度以下的位置上。
3.一种压电致动器，该压电致动器通过具有两个以上的振动模式的压电元件的振动，来驱动被驱动体，其特征在于，该压电致动器具有：
驱动电极，其用于向上述压电元件施加驱动信号使该压电元件振动；
检测电极，其用于检测上述压电元件的振动动作；以及
控制单元，其根据由上述检测电极检测出的检测信号的信号电平，控制上述驱动信号，
上述检测电极形成在由主要的振动模式以外的振动模式引起的上述信号电平小于成为控制时的目标的目标信号电平的位置上。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的压电致动器，其特征在于，
上述检测电极形成在同时产生由主要的振动模式以外的振动模式引起的伸长部分和收缩部分并且在各个部分产生的电荷量相抵消的位置上。
5.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的压电致动器，其特征在于，
上述检测电极形成为包含由主要使用的振动模式以外的振动模式导致的变形为最小的位置。
6.根据权利要求5所述的压电致动器，其特征在于，
上述振动模式包含在规定的一个方向上伸缩的纵振动模式和在与上述纵振动模式的振动方向大致正交的方向上弯曲的弯曲振动模式，
上述检测电极形成在包含上述弯曲振动模式的振动的节的位置上。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的压电致动器，其特征在于，
上述压电元件形成为大致矩形板状，
上述振动模式包括沿着上述压电元件的长方向伸缩的纵一次振动模式和在上述纵一次振动模式的振动方向的大致正交方向上弯曲的弯曲二次振动模式，
上述检测电极形成在包含上述纵一次振动模式的振动的节，且包含上述弯曲二次振动模式的振动的节的位置上。
8.根据权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的压电致动器，其特征在于，
该压电致动器构成为上述弯曲振动模式的振动方向可正反变化。
9.根据权利要求1至权利要求8中的任意一项所述的压电致动器，其特征在于，
上述检测电极的面积是上述驱动电极的面积的三十分之一以上七分之一以下。
10.一种设备，其特征在于，该设备具有权利要求1至权利要求9中的任意一项所述的压电致动器。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，
上述设备具有镜头和通过上述压电致动器的振动来驱动上述镜头的驱动单元。
12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，
该设备是通过上述压电致动器的振动而驱动的钟表。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693914A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 昕芙旎雅有限公司 振动系统的控制装置以及工件搬送装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7545076B1 (en) * 2005-07-11 2009-06-09 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. System and method for tracking drive frequency of piezoelectric motor
US7638932B2 (en) * 2006-02-07 2009-12-29 Panasonic Corporation Piezoelectric element and ultrasonic actuator
JP4795162B2 (ja) * 2006-08-09 2011-10-19 オリンパス株式会社 超音波モータ及び超音波モータの振動検出方法
US7646136B2 (en) * 2007-05-07 2010-01-12 Panasonic Corporation Piezoelectric element, vibratory actuator and drive unit
JP2008301673A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Konica Minolta Opto Inc 摩擦駆動アクチュエータおよびそれを用いるハードディスク装置
JP2009254198A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Sharp Corp 超音波モータおよび超音波振動子
JP2010233339A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Seiko Epson Corp 圧電モーター、液体噴射装置及び時計
JP5382320B2 (ja) * 2009-03-26 2014-01-08 セイコーエプソン株式会社 圧電モーター、液体噴射装置及び時計
JP5467821B2 (ja) * 2009-09-07 2014-04-09 パナソニック株式会社 振動型アクチュエータ
WO2011065441A1 (ja) * 2009-11-25 2011-06-03 シンフォニアテクノロジー株式会社 制振装置及びこれを備えた車両
JP5693310B2 (ja) * 2011-03-17 2015-04-01 キヤノン株式会社 異物除去装置およびそれを備える光学機器
US8801742B2 (en) 2011-06-01 2014-08-12 Devicor Medical Products, Inc. Needle assembly and blade assembly for biopsy device
JP6172975B2 (ja) 2012-03-19 2017-08-02 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータの不要振動検出装置、駆動制御装置、振動型アクチュエータ、および電子機器
JP2014018027A (ja) 2012-07-11 2014-01-30 Canon Inc 振動型アクチュエータ、撮像装置、及びステージ
JP6112835B2 (ja) * 2012-11-26 2017-04-12 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータの駆動装置及び駆動制御方法
CN103199603B (zh) * 2013-03-20 2015-01-21 瑞声科技（南京）有限公司 压电发电充电系统以及应用该系统的电子设备
JP6164044B2 (ja) * 2013-10-30 2017-07-19 セイコーエプソン株式会社 圧電モーター、ロボットハンド、ロボット、指アシスト装置、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置
JP2019030091A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 セイコーエプソン株式会社 圧電駆動装置、圧電駆動装置の駆動方法、ロボット、電子部品搬送装置、プリンター、及び、プロジェクター
JP6946893B2 (ja) * 2017-09-22 2021-10-13 セイコーエプソン株式会社 圧電駆動装置、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター
JP7077682B2 (ja) * 2018-03-12 2022-05-31 セイコーエプソン株式会社 圧電駆動装置、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター
JP7074987B2 (ja) * 2018-08-03 2022-05-25 株式会社シグマ レンズ駆動装置及びそれを有するレンズ鏡筒
JP7200550B2 (ja) * 2018-08-31 2023-01-10 セイコーエプソン株式会社 圧電駆動装置、ロボットおよびプリンター
CN117999504A (zh) * 2021-09-27 2024-05-07 株式会社尼康 镜头镜筒和拍摄装置
WO2023084829A1 (ja) * 2021-11-10 2023-05-19 株式会社村田製作所 励振回路、振動装置および車両

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0674350B1 (en) * 1994-03-23 2000-05-31 Nikon Corporation Ultrasonic motor
JPH11155290A (ja) * 1997-09-22 1999-06-08 Nikon Corp 振動アクチュエータ
JP3148729B2 (ja) * 1998-04-13 2001-03-26 セイコーインスツルメンツ株式会社 超音波モータ及び超音波モータ付電子機器
AT411946B (de) * 2001-03-09 2004-07-26 Fronius Schweissmasch Prod Verfahren zum regeln eines wechselrichtersystems
WO2002078165A1 (fr) * 2001-03-27 2002-10-03 Seiko Epson Corporation Actionneur piezo-electrique et son circuit de commande
JP4770043B2 (ja) * 2001-03-27 2011-09-07 セイコーエプソン株式会社 圧電アクチュエータの駆動装置、圧電アクチュエータの駆動方法、時計および携帯機器
JP3719249B2 (ja) * 2002-02-06 2005-11-24 セイコーエプソン株式会社 圧電アクチュエータ、圧電アクチュエータの駆動制御回路、時計、携帯機器、圧電アクチュエータ駆動回路の制御方法、時計の制御方法および携帯機器の制御方法
JP4052249B2 (ja) * 2002-03-11 2008-02-27 セイコーエプソン株式会社 回転／移動変換アクチュエータ
JP2004166479A (ja) * 2002-06-14 2004-06-10 Seiko Epson Corp 回転型駆動装置およびこれを備えた装置
JP4314088B2 (ja) * 2003-09-25 2009-08-12 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータの制御装置および制御方法、振動型アクチュエータを駆動源とする装置
JP4795162B2 (ja) * 2006-08-09 2011-10-19 オリンパス株式会社 超音波モータ及び超音波モータの振動検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693914A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 昕芙旎雅有限公司 振动系统的控制装置以及工件搬送装置

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Publication number Publication date
EP1786091A4 (en) 2008-01-16
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