JP2000324860A - Oscillating actuator and method for driving the same - Google Patents

Oscillating actuator and method for driving the same

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JP2000324860A
JP2000324860A JP11127408A JP12740899A JP2000324860A JP 2000324860 A JP2000324860 A JP 2000324860A JP 11127408 A JP11127408 A JP 11127408A JP 12740899 A JP12740899 A JP 12740899A JP 2000324860 A JP2000324860 A JP 2000324860A
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vibrator
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vibration
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent the frequency of a drive voltage impressed upon a vibrator from matching with the resonance frequency of the vibrator, at sweeping of the frequency toward the resonance frequency starting from a high value. SOLUTION: An ultrasonic actuator 1 is provided with a vibrator 2 and a drive device 3. The drive device 3 is provided with an oscillating means 8, a power amplifier means 10, a relative operating speed detecting means 11, and a frequency control means 12 which inhibits the setting of the frequency of a drive voltage at a lower value based on the variation of the relative operating speed detected from the vibrator 2 generating relative operations at lowering of the frequency of the drive voltage toward the resonance frequency of the vibrator 2. The actuator 1 surely prevents the frequency of the drive voltage impressed upon the vibrator 2 from matching with the resonance frequency of the vibrator 2 at lowering of the frequency toward the resonance frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、振動アクチュエー
タおよびその駆動方法に関する。より具体的には、本発
明は、駆動電圧を印加されることにより発生する振動に
よって相対運動部材との間で相対運動を生じる振動子
と、駆動電圧を発生する駆動装置とを備える振動アクチ
ュエータと、振動アクチュエータの駆動方法とに関す
る。
The present invention relates to a vibration actuator and a driving method thereof. More specifically, the present invention relates to a vibrator that generates a relative motion between a relative motion member by vibration generated by applying a driving voltage, and a vibration actuator including a driving device that generates a driving voltage. And a method of driving a vibration actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の振動アクチュエータとして、超
音波の振動域を利用した超音波アクチュエータが知られ
ている。この超音波アクチュエータは、振動子に入力す
る駆動信号(交流電圧)の周波数(以下、本明細書では
「駆動周波数」という。)を変化させることにより、相
対運動部材との間の相対運動の速度(以下、本明細書で
は「相対運動速度」という。)を変化させることができ
る。特に、駆動周波数を振動子の共振周波数に一致させ
ることにより、相対運動速度を最大にすることができ
る。
2. Description of the Related Art As this type of vibration actuator, an ultrasonic actuator utilizing an ultrasonic vibration region is known. The ultrasonic actuator changes the frequency of a drive signal (AC voltage) input to the vibrator (hereinafter, referred to as “drive frequency”) to change the speed of the relative motion between the ultrasonic actuator and the relative motion member. (Hereinafter, it is called "relative movement speed" in this specification.). In particular, the relative movement speed can be maximized by matching the driving frequency to the resonance frequency of the vibrator.

【0003】ところで、共振周波数以外の駆動周波数を
有する駆動信号を入力した場合にもある程度の相対運動
速度および駆動力を得るためには、振動子に印加する駆
動信号の電圧を比較的高く設定しなければならない。ま
た、この超音波アクチュエータを、例えばX−Yステー
ジの位置決め機構の駆動源等に適用するには、必然的
に、駆動周波数を広い範囲で変化させることによって相
対運動速度を低速から高速までの広い範囲で制御する必
要が生じる。
By the way, in order to obtain a certain relative movement speed and driving force even when a driving signal having a driving frequency other than the resonance frequency is inputted, the voltage of the driving signal applied to the vibrator is set to be relatively high. There must be. In order to apply this ultrasonic actuator to, for example, a drive source of a positioning mechanism of an XY stage, inevitably, the relative frequency of motion is changed from a low speed to a high speed by changing the drive frequency in a wide range. It is necessary to control in a range.

【0004】このため、振動子に印加する駆動信号の電
圧が比較的高く設定されているときに駆動周波数を広い
範囲で変化させた場合に、駆動周波数が振動子の共振周
波数に一致すると、振動子には極めて過大なエネルギー
が入力される。このため、振動子は劣化し、最悪の場合
には破損してしまう。
Therefore, when the drive frequency is changed over a wide range while the voltage of the drive signal applied to the vibrator is set to be relatively high, if the drive frequency matches the resonance frequency of the vibrator, An extremely large amount of energy is input to the child. For this reason, the vibrator deteriorates, and in the worst case, is broken.

【0005】そこで、駆動周波数を高い値から共振周波
数へ向けて掃引する際に、駆動周波数が共振周波数に一
致することによって振動子に過大なエネルギーが入力さ
れることを防止するため、これまでにも様々な提案が行
われている。
In order to prevent excessive energy from being input to the vibrator due to the drive frequency being equal to the resonance frequency when the drive frequency is swept from a high value to the resonance frequency, Various proposals have been made.

【0006】例えば特公平7−8154号公報には、振
動子の圧電体からの信号を検知する振動検知用電極から
の出力信号と、振動子に印加される駆動周波数との位相
差を検出し、検出した位相差が共振周波数近傍となった
ことを示す値になった際に、これ以上低い周波数への掃
引を禁止する発明が、提案されている。
For example, Japanese Patent Publication No. 7-8154 discloses a phase difference between an output signal from a vibration detecting electrode for detecting a signal from a piezoelectric body of a vibrator and a drive frequency applied to the vibrator. An invention has been proposed in which when the detected phase difference becomes a value indicating that it is near the resonance frequency, sweeping to a lower frequency is prohibited.

【0007】また、特公平7−10189号公報には、
振動子が共振周波数から離れた駆動周波数(高周波数
帯)で駆動されているときには駆動周波数の掃引を行
い、共振周波数に近づいたことを、2相の駆動信号の位
相差の検出値に基づいて検出したときに、これ以上低い
周波数への掃引を禁止する発明が、提案されている。
In Japanese Patent Publication No. 7-10189,
When the vibrator is driven at a drive frequency (high frequency band) distant from the resonance frequency, the drive frequency is swept, and the fact that the resonator approaches the resonance frequency is determined based on the detected value of the phase difference between the two-phase drive signals. An invention has been proposed that prohibits sweeping to a lower frequency when detected.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、振動子の振
動状態は、振動子の固体差や負荷変動、さらには温度変
化等により、変化する。このため、これらのような環境
の変化が生じた場合には、特公平7−8154号公報や
同7−10189号公報により提案された発明では、位
相差を特性値として用い、この特性値そのものに基づい
て共振周波数への接近を判断するため、駆動周波数が共
振周波数に接近したことを確実に検知することは極めて
難しかった。したがって、駆動周波数が共振周波数に一
致することによって振動子に過大なエネルギーが入力さ
れることを確実に防止することができなかった。
By the way, the vibration state of the vibrator changes due to the individual difference of the vibrator, load fluctuation, temperature change and the like. Therefore, when such environmental changes occur, in the inventions proposed in Japanese Patent Publication Nos. 7-8154 and 7-10189, the phase difference is used as a characteristic value, and this characteristic value itself is used. , It is extremely difficult to reliably detect that the drive frequency has approached the resonance frequency. Therefore, it was not possible to reliably prevent excessive energy from being input to the vibrator due to the drive frequency being equal to the resonance frequency.

【0009】特に、特公平7−8154号公報により提
案された発明は、駆動信号の波形が正弦波でない場合に
は、振動検知用電極からの出力信号と、振動子に印加さ
れる駆動周波数との位相差を検出すること自体が難し
く、この点からも、駆動周波数が共振周波数に接近した
ことを確実に検知することは極めて難しい。
In particular, the invention proposed in Japanese Patent Publication No. 7-8154 discloses that when the waveform of the driving signal is not a sine wave, the output signal from the vibration detecting electrode and the driving frequency applied to the vibrator are reduced. It is difficult to detect the phase difference itself, and also from this point, it is extremely difficult to reliably detect that the drive frequency has approached the resonance frequency.

【0010】このように、これらの従来の技術を用いて
も、駆動周波数を高い値から共振周波数へ向けて掃引す
る際に、駆動周波数が振動子の共振周波数に一致するこ
とを確実に防止することは困難であった。
As described above, even when these conventional techniques are used, when the drive frequency is swept from a high value to the resonance frequency, it is ensured that the drive frequency does not match the resonance frequency of the vibrator. It was difficult.

【0011】本発明は、これらの従来の技術が有する課
題に鑑みてなされてものであり、例えば超音波アクチュ
エータ等の振動アクチュエータの駆動周波数を高い値か
ら共振周波数へ向けて掃引する際に、駆動周波数が共振
周波数に一致することによって振動子に過大なエネルギ
ーが入力されることを確実に防止することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. For example, when the driving frequency of a vibration actuator such as an ultrasonic actuator is swept from a high value to a resonance frequency, the driving frequency is reduced. An object of the present invention is to reliably prevent excessive energy from being input to a vibrator due to a frequency matching a resonance frequency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前述した従来の技術は、
いずれも、駆動周波数が共振周波数に接近したことを、
例えば位相差等の特性値そのものの大きさに基づいて、
検出しようとするものである。しかし、本発明者の知見
によれば、振動子の固体差や負荷変動、さらには温度変
化等が発生すると、この特性値の大きさと、駆動周波数
の共振周波数への接近との相関関係が変化し、駆動周波
数が共振周波数に近づいたことを確実に検知できない。
Means for Solving the Problems The above-mentioned conventional technology is as follows.
In any case, the fact that the drive frequency has approached the resonance frequency
For example, based on the magnitude of the characteristic value itself such as a phase difference,
That is what we are trying to detect. However, according to the knowledge of the present inventor, when individual differences in oscillators, load fluctuations, and temperature changes occur, the correlation between the magnitude of this characteristic value and the approach of the driving frequency to the resonance frequency changes. However, it is not possible to reliably detect that the drive frequency has approached the resonance frequency.

【0013】本発明は、相対運動を発生している時の振
動子または相対運動部材から検出される特性値の変化率
を用いることによって振動子の振動状態を相対的に把握
し、これにより、振動子の固体差や負荷変動、さらには
温度変化等が存在しても、駆動周波数が振動子の共振周
波数に一致することを確実に防止できるとの、新規な知
見に基づくものである。
According to the present invention, the vibration state of the vibrator is relatively grasped by using the change rate of the characteristic value detected from the vibrator or the relative motion member when the relative motion is generated, whereby It is based on a new finding that the drive frequency can be reliably prevented from being equal to the resonance frequency of the vibrator even when there are individual differences in the vibrator, load fluctuations, and temperature changes.

【0014】請求項1の発明では、駆動電圧を印加され
ることにより発生する振動によって相対運動部材との間
で相対運動を生じる振動子と、駆動電圧を発生する駆動
装置とを備え、駆動装置が、駆動電圧の周波数を共振周
波数へ向けて低下させる際に、相対運動を発生している
時の振動子または相対運動部材から検出される特性値の
変化率が予め定めた所定の値に達した時の周波数よりも
低い周波数への駆動電圧の周波数の設定を禁止する周波
数制御手段を有することを特徴とする振動アクチュエー
タを提供する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a vibrator for generating a relative motion between a relative motion member by a vibration generated by applying a driving voltage, and a driving device for generating a driving voltage. However, when the frequency of the drive voltage is reduced toward the resonance frequency, the rate of change of the characteristic value detected from the vibrator or the relative motion member during the occurrence of the relative motion reaches a predetermined value. And a frequency control unit for prohibiting the setting of the frequency of the drive voltage to a frequency lower than the frequency when the vibration actuator is operated.

【0015】請求項2の発明は、請求項1に記載された
振動アクチュエータにおいて、特性値が、共振周波数よ
りも高い周波数に変曲点を有するとともに、予め定めた
所定の値に達した時の周波数が、変曲点またはその近傍
における周波数であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the first aspect, when the characteristic value has an inflection point at a frequency higher than the resonance frequency and reaches a predetermined value. The frequency is a frequency at or near the inflection point.

【0016】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2に記載された振動アクチュエータにおいて、特性値
が、相対運動の速度、振動子に発生する歪み、または、
振動子に発生する振動と駆動電圧との間の位相差である
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the first or second aspect, the characteristic value includes a relative movement speed, a distortion generated in the vibrator, or
The phase difference is a phase difference between the vibration generated in the vibrator and the drive voltage.

【0017】請求項4の発明は、請求項1から請求項3
までのいずれか1項に記載された振動アクチュエータに
おいて、駆動装置が、振動子に印加する駆動電圧の周波
数を変更することができる発振手段と、この発振手段か
らの出力信号を増幅する電力増幅手段と、特性値を検出
する特性値検出手段とを有し、周波数制御手段が、特性
値検出手段からの信号に応じて、所定の値に対応する周
波数よりも低い周波数への駆動電圧の周波数の設定を禁
止することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the first to third aspects.
In the vibration actuator according to any one of the above, the driving device can change the frequency of the driving voltage applied to the vibrator, and the power amplifying device amplifies the output signal from the oscillating device And a characteristic value detecting means for detecting a characteristic value, wherein the frequency control means adjusts the frequency of the drive voltage to a frequency lower than the frequency corresponding to the predetermined value in accordance with a signal from the characteristic value detecting means. The setting is prohibited.

【0018】請求項5の発明は、請求項4に記載された
振動アクチュエータにおいて、周波数制御手段が、予め
設定された一定時間における特性値検出手段からの信号
の平均値を用いて、特性値の変化を検出することを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the fourth aspect, the frequency control means uses the average value of the signal from the characteristic value detection means for a predetermined period of time to calculate the characteristic value. It is characterized by detecting a change.

【0019】請求項6の発明は、請求項1から請求項5
までのいずれか1項に記載された振動アクチュエータに
おいて、振動子が、矩形平板状の外形を有し、相対運動
の方向と略平行な方向へ振動する第1の振動と、相対運
動の方向と交差する方向へ振動する第2の振動とを発生
することを特徴とする。
The invention of claim 6 is the invention of claims 1 to 5
In the vibration actuator described in any one of the above, the vibrator has a rectangular flat plate-shaped outer shape, and vibrates in a direction substantially parallel to the direction of the relative motion, And a second vibration that vibrates in an intersecting direction.

【0020】さらに、請求項7の発明では、振動を発生
することによって相対運動部材との間で相対運動を発生
する振動子に印加される駆動電圧の周波数を、共振周波
数へ向けて低下させる際に、相対運動を発生している時
の振動子または相対運動部材から検出される特性値の変
化率が予め定めた所定の値に達した時の周波数よりも低
い周波数への駆動電圧の周波数の設定を禁止することを
特徴とする振動アクチュエータの駆動方法を提供する。
Further, according to the invention of claim 7, when the frequency of the drive voltage applied to the vibrator that generates relative motion with the relative motion member by generating vibration is reduced toward the resonance frequency. In addition, the rate of change of the drive voltage to a frequency lower than the frequency when the rate of change of the characteristic value detected from the vibrator or the relative motion member when the relative motion is generated reaches a predetermined value is determined. A driving method of a vibration actuator characterized in that setting is prohibited.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明に
かかる振動アクチュエータの実施形態を、添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以降の実施形態の説明で
は、振動アクチュエータが、超音波の振動域を利用した
超音波アクチュエータである場合を、例にとる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, an embodiment of a vibration actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the embodiments, an example in which the vibration actuator is an ultrasonic actuator using an ultrasonic vibration region will be described.

【0022】図1は、本実施形態の超音波アクチュエー
タ1の構成を示すブロック図である。同図に示すよう
に、この超音波アクチュエータ1は、振動子2と駆動装
置3とを備える。以下、これらの構成要素について、順
次説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic actuator 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic actuator 1 includes a vibrator 2 and a driving device 3. Hereinafter, these components will be sequentially described.

【0023】〔振動子2〕図2は、本実施形態で用いる
振動子2を、相対運動部材4とともに示す斜視図であ
る。また、図3は、振動子2を、発生する振動波形例と
ともに示す説明図である。図2および図3に示すよう
に、本実施形態の振動子2は、弾性体5と、弾性体5の
一方の平面に装着された圧電体6とを備える。
[Vibrator 2] FIG. 2 is a perspective view showing the vibrator 2 used in the present embodiment together with the relative motion member 4. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the vibrator 2 together with an example of a generated vibration waveform. As shown in FIGS. 2 and 3, the vibrator 2 of the present embodiment includes an elastic body 5 and a piezoelectric body 6 mounted on one plane of the elastic body 5.

【0024】弾性体5は、鉄鋼、ステンレス鋼、リン青
銅またはエリンバー材等といった共振先鋭度が大きな金
属材料により構成されることが望ましく、矩形平板状に
形成される。また、弾性体5の各部の寸法は、発生する
1次の縦振動L1および4次の曲げ振動B4それぞれの
固有振動数が略一致するように、設定される。
The elastic body 5 is preferably made of a metal material having a large resonance sharpness, such as steel, stainless steel, phosphor bronze, or Elinvar material, and is formed in a rectangular flat plate shape. The dimensions of each part of the elastic body 5 are set such that the natural frequencies of the generated primary longitudinal vibration L1 and the generated quaternary bending vibration B4 substantially coincide with each other.

【0025】弾性体5の一方の平面には、後述する圧電
体6が例えば接着される。また、弾性体5の他方の平面
には、弾性体5の幅方向に2本の溝部が相対運動方向
(図2おける両矢印方向)に関して所定距離だけ離れて
設けられる。これらの溝部に、横断面形状が矩形である
角棒型の、高分子材等を主成分とした摺動部材が嵌め込
まれて装着され、突起状に突出して装着される。高分子
材としては、PTFE、ポリイミド樹脂、PEN、PP
S、PEEK等が例示される。
On one plane of the elastic body 5, a piezoelectric body 6, which will be described later, is adhered, for example. On the other plane of the elastic body 5, two grooves are provided in the width direction of the elastic body 5 at a predetermined distance from each other in the relative movement direction (the direction of the double arrow in FIG. 2). A rectangular rod-shaped sliding member having a rectangular cross-sectional shape and mainly composed of a polymer material or the like is fitted and mounted in these grooves, and is mounted in a protruding manner. As the polymer material, PTFE, polyimide resin, PEN, PP
S, PEEK and the like are exemplified.

【0026】そして、この摺動部材が駆動力取出部5
a、5bとして機能する。したがって、弾性体5は、図
示しない加圧部材に加圧されて、これら摺動部材からな
る駆動力取出部5a、5bを介して相対運動部材4に加
圧接触する。
The sliding member is a driving force take-out portion 5.
Functions as a and 5b. Therefore, the elastic body 5 is pressed by a pressing member (not shown), and comes into pressure contact with the relative motion member 4 via the driving force extracting portions 5a and 5b formed by these sliding members.

【0027】この駆動力取出部5a、5bは、図3に示
すように、弾性体5に発生する4次の屈曲振動B4の4
つの腹位置l1 〜l4 のうちの外側に位置する腹位置l
1 、l4 に一致する位置に設けられる。なお、駆動力取
出部5a、5bは、曲げ振動B4の腹位置l1 、l4
正確に一致する位置に設けられる必要はなく、この腹位
置の近傍に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 3, the driving force take-out portions 5a and 5b generate four fourth-order bending vibrations B4 generated in the elastic body 5.
Loop position l located outside of the One belly position l 1 to l 4
1, is provided at a position that matches the l 4. The driving force output portions 5a, 5b need not be provided in a position that exactly matches the loop position l 1, l 4 bending vibration B4, it may be provided in the vicinity of the antinode position.

【0028】圧電体6は、本実施形態ではPZT(チタ
ンジルコン酸鉛)からなる薄板状の圧電素子により構成
される。この圧電体6には、A相の駆動信号が入力され
る入力領域6a、6cと、A相の駆動信号とは位相が
(π/2)だけずれたB相の駆動信号が入力される入力
領域6b、6dとが形成される。各入力領域6a〜6d
は、図3に示すように、弾性体5に発生する曲げ振動B
4の5つの節位置n1 〜n5 により区画された4つの領
域に連続して形成される。すなわち、駆動信号の入力に
より変形する各入力領域6a〜6dが、いずれも、不動
点である節位置n1 〜n5 を跨がない。そのため、入力
領域6a〜6dの変形が節位置n1 〜n5によって抑制
されることがない。これにより、各入力領域6a〜6d
に入力された電気エネルギを最大の効率で弾性体5の変
形、すなわち機械エネルギに変換することができる。
In this embodiment, the piezoelectric body 6 is composed of a thin plate-like piezoelectric element made of PZT (lead zirconate titanate). The input regions 6a and 6c to which the A-phase drive signal is input and the B-phase drive signal whose phase is shifted by (π / 2) from the A-phase drive signal are input to the piezoelectric body 6. Regions 6b and 6d are formed. Each input area 6a-6d
Is a bending vibration B generated in the elastic body 5 as shown in FIG.
It is formed continuously in four regions partitioned by five nodal position n 1 ~n 5 4. That is, each input region 6a~6d to be deformed by the input of the driving signal are both, it does not cross the nodal position n 1 ~n 5 is fixed point. Therefore, variations in the input area 6a~6d is not to be inhibited by the nodal positions n 1 ~n 5. Thereby, each of the input areas 6a to 6d
Can be converted into mechanical energy with maximum efficiency.

【0029】また、曲げ振動B4の節位置n2 、n4
は、検出領域6p、6p’が設けられる。検出領域6
p、6p’により、振動子2に発生する縦振動L1に起
因した歪みが検出され、この歪みの大きさに応じた電気
エネルギがピックアップ電圧として出力される。これに
より、振動子2が発生する縦振動L1の振幅が求められ
る。
At the nodal positions n 2 and n 4 of the bending vibration B4, detection areas 6p and 6p 'are provided. Detection area 6
The distortion caused by the longitudinal vibration L1 generated in the vibrator 2 is detected by p and 6p ′, and electric energy corresponding to the magnitude of the distortion is output as a pickup voltage. Thus, the amplitude of the longitudinal vibration L1 generated by the vibrator 2 is obtained.

【0030】各入力領域6a〜6dと各検出領域6p、
6p’とは、それぞれの表面に、銀電極7a〜7d、7
p、7p’を接着される。これにより、各入力領域6a
〜6dに独立して駆動信号を入力したり、各検出領域6
p、6p’から独立して検出信号であるピックアップ電
圧を出力することができる。図示しないが、各銀電極7
a〜7d、7p、7p’には、電気エネルギの授受を行
うためのリード線が、それぞれ半田付けされて、接続さ
れる。
Each of the input areas 6a to 6d and each of the detection areas 6p,
6p 'means that silver electrodes 7a to 7d, 7
p and 7p 'are adhered. Thereby, each input area 6a
To 6d, a drive signal is input independently, or each detection region 6
A pickup voltage, which is a detection signal, can be output independently of p and 6p '. Although not shown, each silver electrode 7
Lead wires for transferring electric energy are soldered and connected to a to 7d, 7p, and 7p '.

【0031】なお、本実施形態では、図3に示すよう
に、振動子2は、その平面の中央部を中心として点対称
となるように、形成される。これにより、駆動力取出部
5a、5bに発生する楕円運動を略同じ形状とすること
ができ、相対運動方向の反転に伴う駆動差が殆ど解消さ
れる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the vibrator 2 is formed so as to be point-symmetric with respect to the center of the plane. As a result, the elliptical motions generated in the driving force extracting portions 5a and 5b can be made to have substantially the same shape, and the driving difference due to the reversal of the relative motion direction is almost eliminated.

【0032】後述する駆動装置3から、圧電体6の入力
領域6a、6cに、縦振動L1および曲げ振動B4それ
ぞれの固有振動数にほぼ一致した周波数を有するA相の
駆動信号を入力する。また、入力領域6b、6dにはA
相の駆動信号とは(π/2)の位相差を有するB相の駆
動信号を入力する。すると、図3に示すように、弾性体
5には、相対運動方向(図2における両矢印方向)へ振
動する第1の振動である1次の縦振動L1と、この相対
運動方向に直交する方向へ振動する第2の振動である4
次の曲げ振動B4とが同時に発生する。
An A-phase drive signal having a frequency substantially equal to the natural frequency of each of the longitudinal vibration L1 and the bending vibration B4 is input to the input areas 6a and 6c of the piezoelectric body 6 from the driving device 3 described later. Also, A is displayed in the input areas 6b and 6d.
As the phase drive signal, a B-phase drive signal having a phase difference of (π / 2) is input. Then, as shown in FIG. 3, the elastic body 5 has a primary longitudinal vibration L1, which is the first vibration vibrating in the relative movement direction (the direction of the double arrow in FIG. 2), and is orthogonal to the relative movement direction. 4 which is the second vibration oscillating in the direction
The next bending vibration B4 occurs simultaneously.

【0033】これらの振動は合成されて、振動子2の駆
動力取出部5a、5bには、左回りであって半周期ずれ
た楕円運動がそれぞれ発生する。発生した楕円運動によ
り、加圧接触する相対運動部材4が左右いずれかの一方
向へ直線的に駆動される。また、相対運動方向を逆向き
にするには、B相の駆動信号が、A相の駆動信号に対し
て(−π/2)の位相差を有するように設定すればよ
い。
These vibrations are combined, and counterclockwise and half-period elliptical movements are generated in the driving force output portions 5a and 5b of the vibrator 2. Due to the generated elliptical motion, the relative motion member 4 that comes into pressure contact is linearly driven in one of the left and right directions. Further, in order to reverse the direction of the relative movement, the B-phase drive signal may be set to have a phase difference of (−π / 2) with respect to the A-phase drive signal.

【0034】本実施形態では、振動子2は以上のように
構成される。また、図2に示すように、振動子2の駆動
力取出部5a、5bに加圧接触して、移動子である相対
運動部材4が配置される。
In the present embodiment, the vibrator 2 is configured as described above. Further, as shown in FIG. 2, the relative motion member 4 as a moving element is disposed in pressure contact with the driving force extracting portions 5a and 5b of the vibrator 2.

【0035】相対運動部材4は、本実施形態ではステン
レス鋼により帯板状に構成される。相対運動部材4は、
駆動力取出部5a、5bに発生する楕円運動により、縦
振動L1の振動方向と同方向(図3における左右方向)
へ駆動される。なお、相対運動部材4は、銅合金やアル
ミニウム合金さらには高分子材等により構成されていて
もよい。
In the present embodiment, the relative movement member 4 is formed in a strip shape from stainless steel. The relative motion member 4 is
The same direction as the vibration direction of the longitudinal vibration L1 (the left-right direction in FIG. 3) due to the elliptical motion generated in the driving force extraction units 5a and 5b.
Is driven. The relative motion member 4 may be made of a copper alloy, an aluminum alloy, a polymer material, or the like.

【0036】相対運動部材4は、相対運動部材4の一方
の平面に接触する2基の搬送ローラと、相対運動部材4
の幅方向の両端面に接触する4基の搬送ローラ(いずれ
も図示しない。)とにより、案内されて搬送される。こ
れにより、相対運動部材4は、相対運動方向の両方向へ
の往復移動が可能となる。本実施形態では、相対運動部
材4は以上のように構成される。
The relative motion member 4 includes two transport rollers that contact one of the planes of the relative motion member 4 and a relative motion member 4.
Are guided and conveyed by four conveying rollers (both not shown) contacting both end surfaces in the width direction of. Thereby, the relative movement member 4 can reciprocate in both directions of the relative movement direction. In the present embodiment, the relative motion member 4 is configured as described above.

【0037】〔駆動装置3〕図1に示すように、本実施
形態の駆動装置3は、発振手段8と、1/4分周器9
と、電力増幅手段10a、10bと、特性値検出手段1
1と、周波数制御手段12と、速度制御手段13とを有
する。以下、これらの要素について説明する。
[Driving Apparatus 3] As shown in FIG. 1, the driving apparatus 3 of this embodiment comprises an oscillating means 8 and a 1/4 frequency divider 9
, Power amplifying means 10a and 10b, and characteristic value detecting means 1
1, a frequency control means 12 and a speed control means 13. Hereinafter, these elements will be described.

【0038】本実施形態では、発振手段8は発振回路に
より構成した。発振手段8は、振動子2の縦振動L1お
よび曲げ振動B4それぞれに対応する駆動周波数fの4
倍の周波数4fを有する駆動信号(矩形波)を出力す
る。発振手段8は、後述する周波数制御手段12から制
御信号を入力されることにより、出力する駆動信号が有
する駆動周波数を自在に変更することができる。
In this embodiment, the oscillating means 8 is constituted by an oscillating circuit. The oscillating means 8 has a driving frequency f of 4 corresponding to each of the longitudinal vibration L1 and the bending vibration B4 of the vibrator 2.
A drive signal (rectangular wave) having double frequency 4f is output. The oscillating unit 8 can freely change the drive frequency of the output drive signal by receiving a control signal from a frequency control unit 12 described later.

【0039】本実施形態では、1/4分周器9は、発振
手段8から出力された駆動信号を入力される。1/4分
周回器9により、入力された駆動信号は、A相の駆動信
号(正弦波)と、A相の駆動信号とは(π/2)の位相
差を有するB相の駆動信号(正弦波)とに、それぞれ変
換および分岐される。
In the present embodiment, the drive signal output from the oscillating means 8 is input to the 1 / frequency divider 9. The driving signal input by the 4 frequency divider 9 is a B-phase driving signal (π / 2) having a phase difference of (π / 2) between the A-phase driving signal (sine wave) and the A-phase driving signal. Sine wave).

【0040】本実施形態では、電力増幅手段10として
増幅回路を用いた。電力増幅手段10は、1/4分周器
9により生成されたA相の駆動信号とB相の駆動信号と
を、それぞれ、増幅する。すなわち、電力増幅手段10
aにはA相の駆動信号が入力され、振動子2の駆動に必
要な電圧に増幅される。また、電力増幅手段10bには
B相の駆動信号が入力され、振動子2の駆動に必要な電
圧に増幅される。
In this embodiment, an amplification circuit is used as the power amplification means 10. The power amplifying unit 10 amplifies the A-phase drive signal and the B-phase drive signal generated by the 1/4 frequency divider 9, respectively. That is, the power amplification means 10
A-phase drive signal is input to a and is amplified to a voltage necessary for driving the vibrator 2. Further, a B-phase drive signal is input to the power amplifying unit 10b, and is amplified to a voltage required for driving the vibrator 2.

【0041】電力増幅手段10aの出力は、A相の駆動
信号として、振動子2の入力領域6a、6cに入力され
る。また、電力増幅手段10bの出力は、B相の駆動信
号として、振動子2の入力領域6b、6dに入力され
る。これにより、前述したように、振動子2の駆動力取
出部5a、5bには、左回りであって半周期ずれた楕円
運動がそれぞれ発生し、相対運動部材4との間で相対運
動を発生する。
The output of the power amplifying means 10a is input to the input areas 6a and 6c of the vibrator 2 as an A-phase drive signal. The output of the power amplifying unit 10b is input to the input areas 6b and 6d of the vibrator 2 as a B-phase drive signal. Thus, as described above, the driving force output portions 5a and 5b of the vibrator 2 generate counterclockwise elliptical motions that are shifted by a half cycle, and generate relative motion with the relative motion member 4. I do.

【0042】本実施形態では、特性値検出手段11とし
て、相対運動部材4に取り付けたエンコーダを用いた。
特性値検出手段11は、相対運動を発生している時の振
動子2の相対運動速度を検出する。
In this embodiment, an encoder attached to the relative motion member 4 is used as the characteristic value detecting means 11.
The characteristic value detecting means 11 detects the relative movement speed of the vibrator 2 when the relative movement is occurring.

【0043】図4は、相対運動を発生している時の振動
子または相対運動部材から検出される各種の特性値の大
きさと駆動周波数fとの関係例を示すグラフである。同
図に示すグラフにおいて、実線は振動子2の入力領域6
a〜6dに入力される駆動信号の電流値iを示し、破線
は相対運動速度vを示し、さらに、一点鎖線は振動子2
の検出領域6p、6p’で検出されるピックアップ電圧
であり、振動子2に発生する縦振動L1に起因した歪み
を示す。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the magnitude of various characteristic values detected from the vibrator or the relative motion member when the relative motion is generated and the drive frequency f. In the graph shown in the figure, the solid line indicates the input area 6 of the vibrator 2.
a to 6d indicate the current value i of the drive signal, the broken line indicates the relative movement speed v, and the dashed line indicates the oscillator 2
Are the pickup voltages detected in the detection areas 6p and 6p ′, and indicate the distortion caused by the longitudinal vibration L1 generated in the vibrator 2.

【0044】同図に示すグラフにおいて、駆動周波数f
を、振動子2に発生する屈曲振動B4の共振周波数fB
へ向けて低下させる。すると、破線で示す相対運動速度
vは、共振周波数fB の近傍であって共振周波数fB
りも高い周波数f2 に変曲点を有することから、この変
曲点への到達により、駆動周波数fが共振周波数fB
接近したことを検出することができる。
In the graph shown in FIG.
Is the resonance frequency f B of the bending vibration B4 generated in the vibrator 2.
To lower. Then, relative movement velocity v indicated by a broken line, the arrival of from having an inflection point at a higher frequency f 2 higher than the resonance frequency f B a vicinity of the resonance frequency f B, the inflection point, the drive frequency f it is possible to detect that approaches the resonant frequency f B.

【0045】そこで、本実施形態では、特性値として、
相対運動速度の変化率、すなわち相対運動部材4の移動
速度の変化率を用いた。本実施形態で検出する相対運動
速度は、振動子2自体の固体差や各種の動作環境といっ
た変動要因が最終的に合成された、駆動状態を直接的に
示す特性値である。したがって、本実施形態で特性値と
して用いる相対運動速度の変化率も、上記の変動要因そ
れぞれの変動には影響されずに、振動子2の駆動状態を
直接的かつ正確に検出することができる。このように、
本実施形態では、特性値検出手段11により、相対運動
速度に略比例する信号が出力される。
Therefore, in this embodiment, the characteristic value is
The change rate of the relative movement speed, that is, the change rate of the movement speed of the relative movement member 4 was used. The relative motion speed detected in the present embodiment is a characteristic value that directly indicates the driving state, in which fluctuation factors such as individual differences of the vibrator 2 itself and various operating environments are finally combined. Therefore, the change rate of the relative motion speed used as the characteristic value in the present embodiment can also directly and accurately detect the driving state of the vibrator 2 without being affected by the above-mentioned fluctuation factors. in this way,
In the present embodiment, the characteristic value detection unit 11 outputs a signal that is substantially proportional to the relative movement speed.

【0046】本実施形態では、周波数制御手段12とし
て周波数制御回路を用いた。周波数制御手段12には、
特性値検出手段11から出力される信号と、発振手段8
から出力される駆動信号の駆動周波数と、後述する速度
制御手段13から出力される制御信号とが入力される。
この周波数制御手段12は、特性値検出手段11から入
力された信号、および発振手段8から入力された駆動信
号の駆動周波数それぞれの変化を監視する。
In this embodiment, a frequency control circuit is used as the frequency control means 12. The frequency control means 12 includes:
A signal output from the characteristic value detecting means 11 and an oscillating means 8
And a control signal output from a speed control unit 13 described later.
The frequency control unit 12 monitors changes in the drive frequency of the signal input from the characteristic value detection unit 11 and the drive frequency of the drive signal input from the oscillation unit 8.

【0047】図5は、振動子2に入力される駆動周波数
fを、屈曲振動B4の共振周波数fB よりも高い値f1
から屈曲振動B4の共振周波数fB へ向けて掃引したと
きに、相対運動速度vの変化率の一例を示すグラフであ
る。このグラフにおいて、実線は相対運動速度vを示
し、一点鎖線は相対運動速度の変化率v’を示す。
FIG. 5 shows that the driving frequency f input to the vibrator 2 is set to a value f 1 higher than the resonance frequency f B of the bending vibration B4.
When sweeping toward the resonance frequency f B of the bending vibration B4 from a graph showing an example of a change rate of the relative movement velocity v. In this graph, the solid line indicates the relative movement speed v, and the dashed line indicates the rate of change v 'of the relative movement speed.

【0048】図5のグラフに示すように、駆動信号の駆
動周波数fを共振周波数fB より高い周波数f1 から共
振周波数fB へ向けて掃引すると、最初に変化率v’は
正の値を示すが、共振周波数fB に近づくにつれて速度
変化率v’は減少する。そして、共振周波数fB に達す
る直前の周波数f2 において、変化率v’は零になる。
さらに周波数を低下すると、変化率v’は負の値を示
す。本実施形態の周波数制御手段12は、この変化率
v’が零になることによって、駆動信号の駆動周波数f
が共振周波数fB に接近したことを検出する。
[0048] As shown in the graph of FIG. 5, when sweeping toward the resonance frequency f B of the driving frequency f of the driving signal from the high frequency f 1 from the resonance frequency f B, first change rate v 'is a positive value As shown, the speed change rate v ′ decreases as the resonance frequency f B approaches. Then, at the frequency f 2 immediately before reaching the resonance frequency f B, the change rate v 'is zero.
When the frequency is further decreased, the rate of change v 'shows a negative value. When the rate of change v ′ becomes zero, the frequency control means 12 of the present embodiment determines the drive frequency f of the drive signal.
There detects that approaches the resonant frequency f B.

【0049】そして、周波数制御手段12は、変化率
v’が零になる周波数f2 を検出した時点で、周波数f
2 よりも低い周波数への駆動周波数fの設定を禁止する
信号を、発振手段8に出力する。これにより、発振手段
8から出力される駆動信号の駆動周波数は、周波数f2
と同じか、または周波数f2 よりも大きな値に制御され
る。
When the frequency control means 12 detects the frequency f 2 at which the rate of change v ′ becomes zero, the frequency f
A signal for prohibiting the setting of the driving frequency f to a frequency lower than 2 is output to the oscillating means 8. As a result, the driving frequency of the driving signal output from the oscillating means 8 becomes the frequency f 2
Same or is controlled to a value larger than the frequency f 2 and.

【0050】速度制御回路13は、図示しない外部から
入力される速度設定入力の値と、特性値検出回路11か
ら入力される速度情報の値とを比較する。そして、発振
手段8から出力される駆動信号の駆動周波数をどのよう
に変化させるかを指示する制御信号を、周波数制御手段
12に出力する。
The speed control circuit 13 compares the value of a speed setting input from the outside (not shown) with the value of speed information input from the characteristic value detection circuit 11. Then, a control signal for instructing how to change the drive frequency of the drive signal output from the oscillation unit 8 is output to the frequency control unit 12.

【0051】本実施形態の駆動装置3は、以上のように
構成される。次に、本実施形態の超音波アクチュエータ
1の動作を説明する。図1〜図3に示す本実施形態の超
音波アクチュエータ1が、図5に示すように、駆動周波
数f1 を有する駆動信号を入力されることにより、相対
運動部材4との間で、速度v1 の相対運動を発生してい
るものとする。
The driving device 3 of the present embodiment is configured as described above. Next, the operation of the ultrasonic actuator 1 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 5, the ultrasonic actuator 1 of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3 receives a drive signal having a drive frequency f 1 , so that the speed v Assume that a relative motion of 1 is generated.

【0052】この状態で、相対運動速度を上昇するため
に、発振手段8から出力される駆動信号の駆動周波数f
を高い周波数f1 から共振周波数fB へ向けて掃引する
と、これに伴って、相対運動速度は上昇する。
In this state, in order to increase the relative movement speed, the drive frequency f of the drive signal output from the oscillation means 8 is increased.
When swept toward the resonance frequency f B of the high frequency f 1, along with this, the relative movement speed increases.

【0053】そして、駆動周波数fが周波数f2 (速
度:v2 )に達すると、変化率v’は零になる。速度変
化率v’が零になった時、周波数制御手段12から発振
手段8へ、周波数f2 よりも低い周波数への駆動周波数
fの設定を禁止する信号が出力される。これにより、発
振手段8から出力される駆動信号の駆動周波数fは、周
波数f2 に保持されるか、または周波数f2 よりも大き
な値に変更される。
When the driving frequency f reaches the frequency f 2 (speed: v 2 ), the rate of change v ′ becomes zero. When the speed change rate v 'becomes zero, the oscillating means 8 from the frequency control unit 12, a signal for inhibiting the setting of the driving frequency f to a frequency lower than the frequency f 2 is outputted. Thus, the driving frequency f of the driving signal output from the oscillating means 8 is changed to a value greater than or held to a frequency f 2 or frequency f 2,.

【0054】このように、本実施形態によれば、駆動信
号の駆動周波数fを共振周波数fBより高い周波数f1
から共振周波数fB へ向けて掃引しても、駆動周波数f
は周波数f2 (=共振周波数fB +Δf)よりも小さな
値にはならない。
As described above, according to the present embodiment, the drive frequency f of the drive signal is set to the frequency f 1 higher than the resonance frequency f B.
It is swept toward the resonance frequency f B from, the driving frequency f
Is not smaller than the frequency f 2 (= resonance frequency f B + Δf).

【0055】特に、本実施形態では、振動子2自体の固
体差や各種の動作環境といった変動要因が最終的に合成
されて現れる相対運動速度の変化率を特性値として用い
て駆動状態を直接的に求めるため、上記の変動要因には
影響されずに、駆動信号の駆動周波数fが共振周波数f
B に接近したことを、確実に検出することができる。
In particular, in the present embodiment, the driving state is directly determined by using, as characteristic values, the rate of change of the relative motion speed that appears as a result of a combination of fluctuation factors such as individual differences in the vibrator 2 itself and various operating environments. Therefore, the drive frequency f of the drive signal is not affected by the above-mentioned fluctuation factors, and
The approach to B can be reliably detected.

【0056】このため、駆動周波数fを高い値f1 から
共振周波数fB へ向けて掃引する際に、駆動周波数fが
共振周波数fB に一致することによって振動子2に過大
なエネルギが入力されることを、確実に防止することが
できる。
Therefore, when the drive frequency f is swept from the high value f 1 to the resonance frequency f B , excessive energy is input to the vibrator 2 because the drive frequency f matches the resonance frequency f B. Can be reliably prevented.

【0057】また、本実施形態によれば、駆動周波数f
を設定できる範囲を、共振周波数fB に接近した周波数
2 以上とすることができる。すなわち、前述した従来
の技術では、環境の変化分を見込む必要があったため
に、例えば図5における周波数f2'(f2'>f2 )より
も低い周波数に駆動周波数を設定することはできなかっ
た。これに対し、本実施形態では、駆動周波数fを設定
できる範囲を、低周波数側について、周波数f2'と周波
数f2 との差(f2'−f2 )だけ拡大することができ
る。このため、本実施形態により、従来よりも相対運動
速度の最高速度を、(v2 −v2')だけ引き上げること
が可能となった。
According to the present embodiment, the driving frequency f
The range that can be set to be a frequency f 2 or close to the resonance frequency f B. That is, in the above-described conventional technique, since it is necessary to allow for a change in the environment, it is possible to set the drive frequency to a frequency lower than the frequency f 2 ′ (f 2 ′> f 2 ) in FIG. 5, for example. Did not. On the other hand, in the present embodiment, the range in which the drive frequency f can be set can be expanded on the low frequency side by the difference (f 2 ′ −f 2 ) between the frequency f 2 ′ and the frequency f 2 . Therefore, according to the present embodiment, it is possible to increase the maximum relative movement speed by (v 2 −v 2 ′) as compared with the related art.

【0058】(第2実施形態)次に、第2実施形態を説
明する。なお、以降の各実施形態の説明は、前述した第
1実施形態と相違する部分について行い、共通する部分
については同一の図中符号を付すことにより重複する説
明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. In the following description of each embodiment, portions different from those of the above-described first embodiment will be described, and common portions will be denoted by the same reference numerals in the drawings, and redundant description will be omitted.

【0059】図6は、本実施形態の超音波アクチュエー
タ1−1の構成を示すブロック図である。本実施形態の
超音波アクチュエータ1−1が、第1実施形態の超音波
アクチュエータ1と相違するのは、周波数制御手段12
が、平均値回路14から出力される相対運動速度の平均
値を用いて、特性値の変化を求める点である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic actuator 1-1 of the present embodiment. The difference between the ultrasonic actuator 1-1 of the present embodiment and the ultrasonic actuator 1 of the first embodiment is that
Is that the change of the characteristic value is obtained by using the average value of the relative movement speed output from the average value circuit 14.

【0060】特性値検出手段11から出力される信号
が、例えばノイズに影響されて、余り安定しなかったり
誤検出された場合、この出力を特性値変化検出回路12
に直接入力すると、特性値変化検出回路12が誤動作す
る可能性がある。そこで、本実施形態では、特性値検出
手段11と特性値変化検出回路12との間に、平均値回
路14を設ける。
If the signal output from the characteristic value detecting means 11 is not stable or is erroneously detected, for example, due to the influence of noise, this output is output to the characteristic value change detecting circuit 12.
, There is a possibility that the characteristic value change detection circuit 12 malfunctions. Therefore, in the present embodiment, an average circuit 14 is provided between the characteristic value detecting means 11 and the characteristic value change detecting circuit 12.

【0061】平均値回路14は、クロック信号cを入力
されることにより、予め定めた一定時間における特性値
検出回路12からの信号の平均値を演算することによ
り、特性値の変化率を検出する。そして、演算した平均
値を周波数制御手段12に入力する。
The average value circuit 14 detects the rate of change of the characteristic value by calculating the average value of the signal from the characteristic value detection circuit 12 in a predetermined time by receiving the clock signal c. . Then, the calculated average value is input to the frequency control means 12.

【0062】これ以外の構成は、第1実施形態と同様で
ある。本実施形態によれば、特性値検出手段11からの
出力値が、不安定であったり誤検出を伴う場合にも、誤
動作することなく、第1実施形態と同様の効果を得るこ
とができる。
The other configuration is the same as that of the first embodiment. According to the present embodiment, even when the output value from the characteristic value detecting means 11 is unstable or erroneously detected, the same effect as that of the first embodiment can be obtained without malfunction.

【0063】(第3実施形態)図7は、本実施形態の超
音波アクチュエータ1−2の構成を示すブロック図であ
る。本実施形態の超音波アクチュエータ1−2が、第1
実施形態の超音波アクチュエータ1と相違するのは、特
性値として、振動子2に発生する縦振動L1に起因した
歪みを用いた点である。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic actuator 1-2 according to this embodiment. The ultrasonic actuator 1-2 of the present embodiment is the first
The difference from the ultrasonic actuator 1 of the embodiment is that a distortion caused by the longitudinal vibration L1 generated in the vibrator 2 is used as the characteristic value.

【0064】本実施形態では、特性値検出手段11−1
として、振動子2に装着された圧電体6に形成された検
出領域6p、6p’を用いた。特性値検出手段11は、
相対運動を発生している時の振動子2の検出領域6p、
6p’から出力されるピックアップ電圧、すなわち振動
子2に発生する縦振動L1に起因した歪みを検出する。
前述した図4に示すグラフにおいて、駆動周波数fを共
振周波数fB へ向けて低下させる。
In this embodiment, the characteristic value detecting means 11-1
The detection areas 6p and 6p 'formed on the piezoelectric body 6 mounted on the vibrator 2 were used as the detection areas. The characteristic value detecting means 11
The detection area 6p of the vibrator 2 when the relative motion is generated,
The pickup voltage output from 6p ', that is, distortion caused by the longitudinal vibration L1 generated in the vibrator 2 is detected.
In the graph shown in FIG. 4 described above, lowers toward the driving frequency f to the resonance frequency f B.

【0065】ここで、振動子2は、縦振動L1の共振周
波数fL が屈曲振動B4の共振周波数fB よりも高い値
になるように、設計されている。また、一点鎖線で示
す、振動子2の検出領域6p、6p’で検出されるピッ
クアップ電圧aは、共振周波数fB の近傍であって共振
周波数fB よりも高い周波数f4 に変曲点を有する。こ
の変曲点を与える周波数f4 が、縦振動L1の共振周波
数fL である。
Here, the vibrator 2 is designed such that the resonance frequency f L of the longitudinal vibration L1 is higher than the resonance frequency f B of the bending vibration B4. Further, indicated by a dashed line, the detection region 6p of the vibrator 2, the pickup voltage a detected by 6p 'is an inflection point to a higher frequency f 4 than the resonance frequency f B a vicinity of the resonance frequency f B Have. Frequency f 4 to give this inflection point is the resonant frequency f L of the longitudinal vibration L1.

【0066】したがって、この変曲点を与える周波数f
4 への接近により、駆動周波数fが、屈曲振動B4の共
振周波数fB および縦振動L1の共振周波数fL にそれ
ぞれ接近したことを検出することができる。
Therefore, the frequency f giving this inflection point
The access to 4, the drive frequency f, it is possible to detect that it has approached each of the resonance frequency f L of the resonance frequency f B and the longitudinal vibration L1 of the bending vibration B4.

【0067】そこで、本実施形態では、特性値として、
振動子2の検出領域6p、6p’から出力されるピック
アップ電圧の変化率、すなわち振動子2に発生する縦振
動L1に起因した歪みの変化率を用いた。本実施形態で
検出するピックアップ電圧aは、振動子2自体の固体差
や各種の動作環境といった変動要因が最終的に合成され
た、駆動状態を直接的に示す特性値である。したがっ
て、本実施形態で特性値として用いるピックアップ電圧
aの変化率a’も、上記の変動要因それぞれの変動には
影響されずに、振動子2の駆動状態を直接的かつ正確に
検出することができる。
Therefore, in this embodiment, the characteristic value is
The change rate of the pickup voltage output from the detection areas 6p and 6p 'of the vibrator 2, that is, the change rate of the distortion caused by the longitudinal vibration L1 generated in the vibrator 2 was used. The pickup voltage a detected in the present embodiment is a characteristic value that directly indicates a driving state, in which fluctuation factors such as individual differences of the vibrator 2 itself and various operating environments are finally combined. Therefore, the change rate a ′ of the pickup voltage a used as the characteristic value in the present embodiment can also directly and accurately detect the driving state of the vibrator 2 without being affected by the above-mentioned respective fluctuation factors. it can.

【0068】このように、本実施形態では、特性値検出
手段11−1により、振動子2に発生する縦振動L1に
起因した歪みに略比例するピックアップ電圧aが出力さ
れる。これ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
As described above, in this embodiment, the characteristic value detecting means 11-1 outputs the pickup voltage a substantially proportional to the distortion caused by the longitudinal vibration L1 generated in the vibrator 2. Other configurations are the same as in the first embodiment.

【0069】図8は、振動子2に入力される駆動周波数
fを、屈曲振動B4の共振周波数fB よりも高い値f3
から屈曲振動B4の共振周波数fB へ向けて掃引したと
きに、検出領域6p、6p’から出力されるピックアッ
プ電圧aの変化率a’の一例を示すグラフである。この
グラフにおいて、実線はピックアップ電圧aを示し、二
点鎖線はピックアップ電圧aの変化率a’を示す。
FIG. 8 shows that the driving frequency f input to the vibrator 2 is set to a value f 3 higher than the resonance frequency f B of the bending vibration B4.
When sweeping toward the resonance frequency f B of the bending vibration B4 from a graph showing an example of a detection region 6p, 6p 'change rate a of the pickup voltage a outputted from'. In this graph, the solid line indicates the pickup voltage a, and the two-dot chain line indicates the rate of change a 'of the pickup voltage a.

【0070】図8のグラフに示すように、駆動信号の駆
動周波数fを共振周波数fB より高い周波数f3 から共
振周波数fB へ向けて掃引すると、最初にピックアップ
電圧aの変化率a’は正の値を示すが、共振周波数fB
に近づくにつれてピックアップ電圧aの変化率a’は減
少する。そして、周波数f4 (共振周波数fL )に達す
ると、ピックアップ電圧aの変化率a’は零になる。さ
らに周波数を低下すると、ピックアップ電圧aの変化率
a’は負の値を示す。
[0070] As shown in the graph of FIG. 8, when sweeping toward the resonance frequency f B of the driving frequency f of the driving signal from the resonant frequency f higher frequency f 3 from B, the change rate of the first pick-up voltage a a 'is Shows a positive value, but the resonance frequency f B
, The rate of change a ′ of the pickup voltage a decreases. When the frequency f 4 (resonance frequency f L ) is reached, the change rate a ′ of the pickup voltage a becomes zero. When the frequency is further reduced, the change rate a 'of the pickup voltage a shows a negative value.

【0071】そこで、本実施形態の周波数制御手段12
では、この周波数f4 よりも大きな値であってその変化
率a’が正の値を示す周波数f5 を予め設定しておき、
駆動周波数fがこの周波数f5 に到達したことを検出す
ることによって、駆動信号の駆動周波数fが、屈曲振動
B4の共振周波数fB および縦振動L1の共振周波数f
L にそれぞれ接近したことを検出する。
Therefore, the frequency control means 12 of the present embodiment
In, have set up the frequency f 5 indicating that the change rate a 'is a positive value in advance a value greater than the frequency f 4,
By the driving frequency f it is detected that it has reached the frequency f 5, the driving frequency f of the drive signal, the resonant frequency f of the resonance frequency f B and the longitudinal vibration L1 of the bending vibration B4
It detects that each approached L.

【0072】そして、周波数制御手段12は、周波数f
5 を検出した時点で、周波数f5 よりも低い周波数への
駆動周波数fの設定を禁止する信号を、発振手段8に出
力する。これにより、発振手段8から出力される駆動信
号の駆動周波数は、周波数f5 以上の値とされる。
The frequency control means 12 determines the frequency f
At the time point when 5 is detected, a signal for prohibiting the setting of the driving frequency f to a frequency lower than the frequency f 5 is output to the oscillating means 8. Thereby, the drive frequency of the drive signal output from the oscillating means 8 is a frequency f 5 or more.

【0073】本実施形態の駆動装置3−2は、以上のよ
うに構成される。次に、本実施形態の超音波アクチュエ
ータ1−2の動作を説明する。図7に示す本実施形態の
超音波アクチュエータ1−2が、図8に示すように、駆
動周波数f3 を有する駆動信号を入力されることによ
り、相対運動部材4との間で、ピックアップ電圧がa3
である縦振動L1に起因した歪みを発生しているものと
する。
The driving device 3-2 of this embodiment is configured as described above. Next, the operation of the ultrasonic actuator 1-2 of the present embodiment will be described. Ultrasonic actuator 1-2 of the present embodiment shown in FIG. 7, as shown in FIG. 8, by inputting a drive signal having a drive frequency f 3, with the relative moving member 4, the pickup voltage a 3
It is assumed that distortion due to the longitudinal vibration L1 is generated.

【0074】この状態で、ピックアップ電圧a3 を上昇
するために、発振手段8から出力される駆動信号の駆動
周波数fを高い周波数f3 から共振周波数fB へ向けて
掃引すると、これに伴って、ピックアップ電圧aは増加
する。
In this state, when the drive frequency f of the drive signal output from the oscillating means 8 is swept from the high frequency f 3 to the resonance frequency f B in order to increase the pickup voltage a 3 , the frequency is accordingly increased. , The pickup voltage a increases.

【0075】そして、駆動周波数fが周波数f5 (ピッ
クアップ電圧:a5 )に達すると、周波数制御手段12
から発振手段8へ、周波数f5 よりも低い周波数への駆
動周波数fの設定を禁止する信号が出力される。これに
より、発振手段8から出力される駆動信号の駆動周波数
fは、周波数f5 に保持されるか、周波数f5 よりも大
きな値に変更される。
When the drive frequency f reaches the frequency f 5 (pickup voltage: a 5 ), the frequency control means 12
To oscillating means 8, the signal for inhibiting the setting of the driving frequency f to a frequency lower than the frequency f 5 is output. Thus, the driving frequency f of the driving signal output from the oscillating means 8 is either held in the frequency f 5, it is changed to a value greater than the frequency f 5.

【0076】このように、本実施形態によれば、駆動信
号の駆動周波数fを共振周波数fBより高い周波数f3
から共振周波数fB へ向けて掃引しても、駆動周波数f
は周波数f5 (=共振周波数fB +Δf)よりも小さな
値にはならない。したがって、本実施形態の超音波アク
チュエータ1−2によれば、第1実施形態の超音波アク
チュエータ1と同様の効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the driving frequency f of the driving signal is set to the frequency f 3 higher than the resonance frequency f B.
It is swept toward the resonance frequency f B from, the driving frequency f
Is not smaller than the frequency f 5 (= resonance frequency f B + Δf). Therefore, according to the ultrasonic actuator 1-2 of the present embodiment, the same effect as the ultrasonic actuator 1 of the first embodiment can be obtained.

【0077】(第4実施形態)次に、第4実施形態を説
明する。本実施形態は第3実施形態を改良したものであ
る。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described. This embodiment is an improvement on the third embodiment.

【0078】図9は、本実施形態の超音波アクチュエー
タ1−3の構成を示すブロック図である。本実施形態の
超音波アクチュエータ1−3が、第3実施形態の超音波
アクチュエータ1−2と相違するのは、周波数制御手段
12が、平均値回路14から出力される相対運動速度の
平均値を用いて、特性値の変化を求める点である。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic actuator 1-3 according to the present embodiment. The ultrasonic actuator 1-3 according to the present embodiment is different from the ultrasonic actuator 1-2 according to the third embodiment in that the frequency control unit 12 determines the average value of the relative motion speed output from the average value circuit 14 by That is, the change of the characteristic value is obtained.

【0079】特性値検出手段11から出力される信号
が、例えばノイズに影響されて、あまり安定しなかった
り誤検出された場合、この出力を特性値変化検出回路1
2に直接入力すると、特性値変化検出回路12が誤動作
する可能性がある。そこで、本実施形態では、特性値検
出手段11と特性値変化検出回路12との間に、第2実
施形態と同様に、平均値回路14を設ける。
If the signal output from the characteristic value detecting means 11 is not so stable or erroneously detected due to, for example, noise, this output is output to the characteristic value change detecting circuit 1.
If it is input directly to 2, the characteristic value change detection circuit 12 may malfunction. Therefore, in the present embodiment, an average value circuit 14 is provided between the characteristic value detecting means 11 and the characteristic value change detecting circuit 12, as in the second embodiment.

【0080】平均値回路14は、クロック信号cを入力
されることにより、予め定めた一定時間における特性値
検出回路12からの信号の平均値を演算することによ
り、特性値の変化を検出する。そして、演算した平均値
を周波数制御手段12に入力する。
The average value circuit 14 receives the clock signal c and calculates the average value of the signal from the characteristic value detection circuit 12 at a predetermined time, thereby detecting a change in the characteristic value. Then, the calculated average value is input to the frequency control means 12.

【0081】これ以外の構成は、第3実施形態と同様で
ある。本実施形態によれば、特性値検出手段11からの
出力値が不安定であったり誤検出を伴う場合にも、誤動
作することなく、第3実施形態と同様の効果を得ること
ができる。
The other structure is the same as that of the third embodiment. According to the present embodiment, even when the output value from the characteristic value detecting means 11 is unstable or involves erroneous detection, the same effect as in the third embodiment can be obtained without malfunction.

【0082】(変形形態)各実施形態の説明では、振動
アクチュエータが、超音波の振動域を利用した超音波ア
クチュエータである場合を例にとった。しかし、本発明
は、超音波アクチュエータには限定されず、超音波以外
の他の振動域を利用した振動アクチュエータについても
同様に適用される。
(Modification) In the description of each embodiment, the case where the vibration actuator is an ultrasonic actuator utilizing an ultrasonic vibration region is taken as an example. However, the present invention is not limited to the ultrasonic actuator, and is similarly applied to a vibration actuator using a vibration region other than the ultrasonic wave.

【0083】また、各実施形態の説明では、特性値が、
共振周波数よりも高い周波数に変曲点を有する場合を例
にとった。しかし、本発明は、変曲点の周波数の大きさ
には限定されず、相対運動を発生している時の振動子ま
たは相対運動部材から検出される特性値であれば、等し
く用いることができる。
In the description of each embodiment, the characteristic value is
The case where the inflection point is at a frequency higher than the resonance frequency is taken as an example. However, the present invention is not limited to the magnitude of the frequency of the inflection point, and can be used equally as long as the characteristic value is detected from the vibrator or the relative motion member when the relative motion is occurring. .

【0084】また、各実施形態の説明では、特性値が、
検出された相対運動速度の変化率または、検出された縦
振動に起因した歪みの変化率である場合を例にとった。
しかし、本発明は、相対運動速度の変化率または、縦振
動に起因した歪みの変化率には限定されず、相対運動を
発生している時の振動子または相対運動部材から検出さ
れる特性値であれば等しく適用される。このような特性
値として、相対運動速度の変化率および、検出された縦
振動に起因した歪みの変化率以外に、振動子に発生した
振動と駆動電圧との間の位相差の変化率を例示すること
ができる。
In the description of each embodiment, the characteristic value is
The case where the change rate of the detected relative motion speed or the change rate of the strain caused by the detected longitudinal vibration is taken as an example.
However, the present invention is not limited to the rate of change of the relative motion speed or the rate of change of the strain caused by the longitudinal vibration, and the characteristic value detected from the vibrator or the relative motion member when the relative motion is generated. Apply equally. Examples of such characteristic values include the rate of change of the relative motion speed and the rate of change of the phase difference between the vibration generated in the vibrator and the drive voltage, in addition to the rate of change of the strain caused by the detected longitudinal vibration. can do.

【0085】また、第1実施形態の説明では、特性値が
零になった時の周波数を求め、この周波数よりも低い周
波数への駆動周波数の設定を禁止する場合を例にとっ
た。しかし、本発明は、この形態には限定されない。例
えば、第3実施形態に示すように、特性値が、零以外の
予め定めた所定の値に達した時の周波数を求め、この周
波数よりも低い周波数への駆動周波数の設定を禁止する
こととしてもよい。これにより、駆動周波数が共振周波
数に一致することを、より確実に防止することができ
る。
In the description of the first embodiment, the case where the frequency at which the characteristic value becomes zero is obtained and the setting of the drive frequency to a frequency lower than this frequency is prohibited is taken as an example. However, the present invention is not limited to this mode. For example, as shown in the third embodiment, the frequency when the characteristic value reaches a predetermined value other than zero is obtained, and the setting of the driving frequency to a frequency lower than this frequency is prohibited. Is also good. This makes it possible to more reliably prevent the drive frequency from being equal to the resonance frequency.

【0086】また、第1実施形態および第2実施形態の
説明では、相対運動部材にエンコーダを装着して相対運
動速度を検出したが、本発明は、この形態には限定され
ず、振動子にエンコーダを設けて相対運動速度を検出し
てもよい。
Further, in the description of the first and second embodiments, the relative movement speed is detected by mounting the encoder on the relative movement member. However, the present invention is not limited to this form, and the vibration is applied to the vibrator. An encoder may be provided to detect the relative movement speed.

【0087】また、第1実施形態および第2実施形態の
説明では、相対運動速度の検出にエンコーダを用いた
が、本発明は、この形態には限定されず、相対運動速度
を検出することができる部材であれば、等しく適用され
る。
In the description of the first embodiment and the second embodiment, the encoder is used for detecting the relative movement speed. However, the present invention is not limited to this embodiment. The same applies to members that can be made.

【0088】また、各実施形態の説明では、駆動装置
が、発振手段と、電力増幅手段と、特性値検出手段とを
有する場合を例にとった。しかし、本発明は、この形態
には限定されず、振動子に印加することによって振動を
発生して相対運動部材との間で相対運動を生じる駆動電
圧を発生することができる駆動装置であれば、等しく適
用される。
Further, in the description of each embodiment, the case where the driving device has the oscillating means, the power amplifying means, and the characteristic value detecting means is taken as an example. However, the present invention is not limited to this mode, and any drive device that can generate a drive voltage that generates vibration by applying a voltage to a vibrator and generates relative motion between the device and a relative motion member. , Apply equally.

【0089】また、各実施形態の説明では、略矩形平板
状の外形を有し、1次の縦振動と4次の屈曲振動とを発
生する振動子を用いた場合を例にとった。しかし、本発
明はこの振動子には限定されない。例えば、文献「VI
BROMOTORS FORPRECISION MI
CROROBOTS」の第37頁における表2.8に開
示された各種の振動子や、「新版 超音波モータ」(上
羽貞行氏、富川義朗氏共著、トリケップス刊)に開示さ
れた円板状振動子、円環状振動子、棒状振動子、板状振
動子さらにはリニア型振動子等の各種の振動子について
も、等しく適用される。
Further, in the description of each embodiment, an example is described in which a vibrator having a substantially rectangular flat outer shape and generating primary longitudinal vibration and quaternary bending vibration is used. However, the present invention is not limited to this oscillator. For example, the document "VI
BROMOTORS FORPRECISION MI
The various types of transducers disclosed in Table 2.8 on page 37 of "CROROBOTS" and the disc-shaped transducers disclosed in "New Edition Ultrasonic Motor" (by Sadayuki Ueba and Yoshiro Tomikawa, published by Trikeps). The same applies to various vibrators such as an annular vibrator, a rod-shaped vibrator, a plate-shaped vibrator, and a linear vibrator.

【0090】さらに、各実施形態の説明では、振動子に
圧電素子が装着された場合を例にとったが、本発明は圧
電素子には限定されず、電気エネルギと機械エネルギと
の相互変換素子であれば、等しく用いることができる。
圧電素子以外に、例えば電歪素子を用いることもでき
る。
Further, in the description of each embodiment, the case where the piezoelectric element is mounted on the vibrator is taken as an example. However, the present invention is not limited to the piezoelectric element, and the mutual conversion element between electric energy and mechanical energy is used. Can be used equally.
In addition to the piezoelectric element, for example, an electrostrictive element can be used.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1〜
請求項7の発明によれば、振動アクチュエータの駆動周
波数を高い値から共振周波数へ向けて掃引する際に、振
動子の固体差や負荷変動、さらには温度変化等が生じて
いても、駆動周波数が共振周波数に一致することによっ
て振動子に過大なエネルギーが入力されることを確実に
防止することができる。
As described in detail above, claims 1 to 5
According to the seventh aspect of the present invention, when the drive frequency of the vibration actuator is swept from a high value to a resonance frequency, the drive frequency is not affected even if there is an individual difference in the vibrator, a load variation, and a temperature change. Is matched with the resonance frequency, it is possible to reliably prevent excessive energy from being input to the vibrator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態の超音波アクチュエータの構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic actuator according to a first embodiment.

【図2】第1実施形態で用いる振動子を、相対運動部材
とともに示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a vibrator used in the first embodiment together with a relative motion member.

【図3】第1実施形態で用いる振動子を、発生する振動
波形例とともに示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a vibrator used in the first embodiment together with an example of a generated vibration waveform.

【図4】相対運動を発生している時の振動子または相対
運動部材から検出される各種の特性値の大きさと駆動周
波数fとの関係例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of a relationship between the magnitude of various characteristic values detected from a vibrator or a relative motion member when a relative motion is generated and a drive frequency f.

【図5】第1実施形態において、振動子に入力される駆
動周波数を、屈曲振動の共振周波数よりも高い値から屈
曲振動の共振周波数へ向けて掃引したときに、相対運動
速度の変化の一例を示すグラフである。
FIG. 5 is an example of a change in relative motion speed when a drive frequency input to a vibrator is swept from a value higher than a resonance frequency of bending vibration toward a resonance frequency of bending vibration in the first embodiment. FIG.

【図6】第2実施形態の超音波アクチュエータの構成を
示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic actuator according to a second embodiment.

【図7】第3実施形態の超音波アクチュエータの構成を
示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic actuator according to a third embodiment.

【図8】第3実施形態において、振動子に入力される駆
動周波数を、屈曲振動の共振周波数よりも高い値から屈
曲振動の共振周波数へ向けて掃引したときに、振動子に
発生する縦振動の振幅の変化の一例を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a longitudinal vibration generated in the vibrator when the drive frequency input to the vibrator is swept from a value higher than the resonance frequency of the bending vibration toward the resonance frequency of the bending vibration in the third embodiment. 5 is a graph showing an example of a change in amplitude of the data.

【図9】第4実施形態の超音波アクチュエータの構成を
示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic actuator according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波アクチュエータ 2 振動子 3 駆動装置 8 発振手段 9 1/4分周期 10a、10b 電力増幅手段 11 相対運動速度検出手段 12 周波数制御手段 13 速度制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic actuator 2 Vibrator 3 Drive device 8 Oscillation means 9 Quarter-cycle 10a, 10b Power amplification means 11 Relative motion speed detection means 12 Frequency control means 13 Speed control circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動電圧を印加されることにより発生す
る振動によって相対運動部材との間で相対運動を生じる
振動子と、 前記駆動電圧を発生する駆動装置とを備え、 該駆動装置は、前記駆動電圧の周波数を共振周波数へ向
けて低下させる際に、前記相対運動を発生している時の
前記振動子または前記相対運動部材から検出される特性
値の変化率が予め定めた所定の値に達した時の周波数よ
りも低い周波数への前記駆動電圧の周波数の設定を禁止
する周波数制御手段を有することを特徴とする振動アク
チュエータ。
A driving device that generates a driving voltage; a vibrator that generates a relative motion between a relative motion member by vibration generated by applying a driving voltage; and a driving device that generates the driving voltage. When the frequency of the drive voltage is reduced toward the resonance frequency, the rate of change of the characteristic value detected from the vibrator or the relative motion member when the relative motion is occurring becomes a predetermined value. A vibration actuator comprising frequency control means for prohibiting setting of the frequency of the driving voltage to a frequency lower than the frequency at which the driving voltage has been reached.
【請求項2】 前記特性値は、前記共振周波数よりも高
い周波数に変曲点を有するとともに、前記予め定めた所
定の値に達した時の周波数は、前記変曲点またはその近
傍における周波数であることを特徴とする請求項1に記
載された振動アクチュエータ。
2. The characteristic value has an inflection point at a frequency higher than the resonance frequency, and a frequency when the predetermined value is reached is a frequency at or near the inflection point. The vibration actuator according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記特性値は、前記相対運動の速度、前
記振動子に発生する歪み、または前記振動と前記駆動電
圧との間の位相差であることを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載された振動アクチュエータ。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the characteristic value is a speed of the relative motion, a distortion generated in the vibrator, or a phase difference between the vibration and the drive voltage. 2. The vibration actuator according to 2.
【請求項4】 前記駆動装置は、前記振動子に印加する
前記駆動電圧の周波数を変更することができる発振手段
と、 該発振手段からの出力信号を増幅する電力増幅手段と、 前記特性値を検出する特性値検出手段とを有し、 前記周波数制御手段は、該特性値検出手段からの信号に
応じて、前記所定の値に対応する周波数よりも低い周波
数への前記駆動電圧の周波数の設定を禁止することを特
徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記
載された振動アクチュエータ。
4. The driving device includes: an oscillating unit that can change a frequency of the driving voltage applied to the vibrator; a power amplifying unit that amplifies an output signal from the oscillating unit; And a characteristic value detecting means for detecting, wherein the frequency control means sets a frequency of the driving voltage to a frequency lower than a frequency corresponding to the predetermined value in accordance with a signal from the characteristic value detecting means. The vibration actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the vibration actuator is prohibited.
【請求項5】 前記周波数制御手段は、予め設定された
一定時間における前記特性値検出手段からの信号の平均
値を用いて、前記特性値の変化を検出することを特徴と
する請求項4に記載された振動アクチュエータ。
5. The apparatus according to claim 4, wherein the frequency control means detects a change in the characteristic value by using an average value of a signal from the characteristic value detection means during a predetermined period of time. Vibration actuator as described.
【請求項6】 前記振動子は、矩形平板状の外形を有
し、前記相対運動の方向と略平行な方向へ振動する第1
の振動と、前記相対運動の方向と交差する方向へ振動す
る第2の振動とを発生することを特徴とする請求項1か
ら請求項5までのいずれか1項に記載された振動アクチ
ュエータ。
6. The first vibrator has a rectangular plate-like outer shape, and vibrates in a direction substantially parallel to a direction of the relative movement.
The vibration actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein the vibration actuator generates a second vibration that vibrates in a direction crossing the direction of the relative motion.
【請求項7】 振動を発生することによって相対運動部
材との間で相対運動を発生する振動子に印加される駆動
電圧の周波数を、共振周波数へ向けて低下させる際に、
前記相対運動を発生している時の前記振動子または前記
相対運動部材から検出される特性値の変化率が予め定め
た所定の値に達した時の周波数よりも低い周波数への前
記駆動電圧の周波数の設定を禁止することを特徴とする
振動アクチュエータの駆動方法。
7. When lowering the frequency of a drive voltage applied to a vibrator that generates relative motion between a relative motion member by generating vibration toward a resonance frequency,
The rate of change of the characteristic value detected from the vibrator or the relative motion member when the relative motion is being generated is lower than the frequency when the drive voltage reaches a predetermined value. A method of driving a vibration actuator, wherein setting of a frequency is prohibited.
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