JP2006314179A - 振動型アクチュエータ駆動システム、振動型アクチュエータおよびその駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 リニア超音波アクチュエータ6の振動体10は、Aモードで励振され、Bモードで励振されるように構成されている。リニア超音波アクチュエータ6の振動体10の電極Vaと共通電極Vc間または電極Vbと共通電極Vc間のいずれか一方に対して、AモードまたはBモードの共振周波数の近傍の周波数を有する交流信号が印加される。上記交流信号が印加される電極は、駆動方向切換器3からの信号S1,S2に基づいて動作するスイッチング素子4,5により選択される。
【選択図】 図1
Description
図1は本発明の第1の実施の形態に係る振動型アクチュエータ駆動システムの構成を示すブロック図、図2は図1の振動型アクチュエータの電極Vaと共通電極Vc間のみに交流信号を印加した場合における振動体の各突起部の振動方向を模式的に示す図、図3は図1の振動型アクチュエータの電極Vbと共通電極Vc間のみに交流信号を印加した場合における振動体の各突起部の運動方向(振動方向)を模式的に示す図である。
次に、本発明の第2の実施の形態について図4および図5を参照しながら説明する。図4は本発明の第2の実施の形態に係る振動型アクチュエータの駆動回路の構成を示すブロック図、図5は図4の振動型アクチュエータの各突起部の運動方向(振動方向)の変化状態を模式的に示す図である。
2 昇圧回路
3 駆動方向切換器
4,5 スイッチング素子
6 超音波アクチュエータ
10 振動体
12 移動体
14 位相シフタ
20 電流バランス指令信号発生器
21,22 電流制御回路
102 圧電素子
Va,Vb 電極
Vc 共通電極
Claims (16)
- 振動体を励振させることによって被駆動体を駆動する振動型アクチュエータおよび該振動型アクチュエータの駆動回路を備える振動型アクチュエータ駆動システムであって、
前記振動型アクチュエータの前記振動体は、少なくとも2つの電極を有する圧電素子および該圧電素子が固着されている弾性体を含み、同一周波数で同一位相の交流信号が前記2つの電極に印加された際には第1の振動モードで励振され、同一周波数で互いに逆相となる交流信号が前記2つの電極に印加された際には第2の振動モードで励振されるように構成され、
前記駆動回路は、前記2つの電極のうちのいずれか一方の電極に印加される駆動信号としての交流信号を生成する交流信号生成回路と、前記交流信号生成回路にて生成された交流信号が印加される電極として、前記2つの電極のうち、いずれか一方の電極を選択する電極選択回路とを有することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動システム。 - 前記電極選択回路は、前記被駆動体の目標駆動方向に応じて、前記2つの電極のうち、いずれか一方の電極を選択することを特徴とする請求項1記載の振動型アクチュエータ駆動システム。
- 前記圧電素子は互いに対向する1対の面を有し、前記圧電素子の一方の面には前記2つの電極が形成され、他方の面には共通電極が形成され、
前記交流信号生成回路により生成された交流信号は、前記共通電極に印加され、
前記電極選択回路は、前記被駆動体の目標駆動方向に応じて、前記2つの電極のうち、いずれか一方の電極を選択し、該選択された電極を共通電位に接続することを特徴とする請求項1記載の振動型アクチュエータ駆動システム。 - 前記振動体は、矩形の平板状に形成されており、前記圧電素子の2つの電極は、前記振動体の長辺方向へ沿って配列されており、前記第1の振動モードは前記振動体の短辺方向1次屈曲モードであり、前記第2の振動モードは前記振動体の長辺方向2次屈曲モードであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の振動型アクチュエータ駆動システム。
- 振動体に励振される振動により被駆動体を駆動する振動型アクチュエータであって、
前記振動体は、少なくとも2つの電極を有する圧電素子と、該圧電素子が固着されている弾性体とを含み、同一周波数で同一位相の交流信号が前記2つの電極に印加された際には第1の振動モードで励振され、同一周波数で互いに逆相となる交流信号が前記2つの電極に印加された際には第2の振動モードで励振されるように構成され、
前記2つの電極のうちのいずれか一方の電極に交流信号が駆動信号として印加されることを特徴とする振動型アクチュエータ。 - 請求項5記載の振動型アクチュエータの駆動回路であって、
前記2つの電極のうちのいずれか一方の電極に印加される駆動信号としての交流信号を生成する交流信号生成回路と、
前記交流信号生成回路にて生成された交流信号が印加される電極として、前記2つの電極のうち、いずれか一方の電極を選択する電極選択回路と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータの駆動回路。 - 前記電極選択回路は、前記被駆動体の目標駆動方向に応じて、前記2つの電極のうち、いずれか一方の電極を選択することを特徴とする請求項6記載の振動型アクチュエータの駆動回路。
- 前記圧電素子は互いに対向する1対の面を有し、前記圧電素子の一方の面には前記2つの電極が形成され、他方の面には共通電極が形成され、
前記交流信号生成回路により生成された交流信号は、前記共通電極に印加され、
前記電極選択回路は、前記被駆動体の目標駆動方向に応じて、前記2つの電極のうち、いずれか一方の電極を選択し、該選択された電極を共通電位に接続することを特徴とする請求項6記載の振動型アクチュエータの駆動回路。 - 振動体を励振させることによって被駆動体を駆動する振動型アクチュエータおよび該振動型アクチュエータの駆動回路を備える振動型アクチュエータ駆動システムであって、
前記振動型アクチュエータの前記振動体は、少なくとも2つの電極を有する圧電素子と、該圧電素子が固着されている弾性体とを含み、同一周波数で同一位相の交流信号が前記2つの電極に印加された際には第1の振動モードで励振され、同一周波数で互いに逆相となる交流信号が前記2つの電極に印加された際には第2の振動モードで励振されるように構成され、
前記駆動回路は、前記2つの電極に印加される駆動信号としての交流信号を生成する交流信号生成回路と、前記交流信号生成回路にて生成された交流信号が前記2つの電極に印加された際に一方の電極に流れる電流量と他方の電極に流れる電流量とをそれぞれ制御する制御回路とを有することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動システム。 - 前記制御回路は、前記被駆動体の目標駆動方向および目標駆動速度に応じて、前記一方の電極に流れる電流量と前記他方の電極に流れる電流量とをそれぞれ制御することを特徴とする請求項9記載の振動型アクチュエータ駆動システム。
- 前記圧電素子は互いに対向する1対の面を有し、前記圧電素子の一方の面には前記2つの電極が形成され、他方の面には共通電極が形成され、
前記交流信号生成回路により生成された交流信号は、前記共通電極に印加され、
前記制御回路は、前記被駆動体の目標駆動方向および目標駆動速度に応じて、前記一方の電極と前記共通電極間の電流量と前記他方の電極と前記共通電極間の電流量とをそれぞれ制御することを特徴とする請求項9記載の振動型アクチュエータ駆動システム。 - 前記振動体は、矩形の平板状に形成されており、前記圧電素子の2つの電極は、前記振動体の長辺方向へ沿って配列されており、前記第1の振動モードは前記振動体の短辺方向1次屈曲モードであり、前記第2の振動モードは前記振動体の長辺方向2次屈曲モードであることを特徴とする請求項9ないし11のいずれか1つに記載の振動型アクチュエータ駆動システム。
- 振動体を励振させることによって被駆動体を駆動する振動型アクチュエータであって、
前記振動体は、少なくとも2つの電極を有する圧電素子と、該圧電素子が固着されている弾性体とを含み、同一周波数で同一位相の交流信号が前記2つの電極に印加された際には第1の振動モードで励振され、同一周波数で互いに逆相となる交流信号が前記2つの電極に印加された際には第2の振動モードで励振されるように構成され、
前記2つの電極には、駆動信号としての交流信号が印加され、
前記駆動信号としての交流信号が前記2つの電極に印加された際に一方の電極に流れる電流量と他方の電極に流れる電流量とがそれぞれ制御されることを特徴とする振動型アクチュエータ。 - 請求項13記載の振動型アクチュエータの駆動回路であって、
前記2つの電極に印加される駆動信号としての交流信号を生成する交流信号生成回路と、
前記交流信号生成回路にて生成された交流信号が前記2つの電極に印加された際に一方の電極に流れる電流量と他方の電極に流れる電流量とをそれぞれ制御する制御回路と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータの駆動回路。 - 前記制御回路は、前記被駆動体の目標駆動方向および目標駆動速度に応じて、前記一方の電極に流れる電流量と前記他方の電極に流れる電流量とをそれぞれ制御することを特徴とする請求項14記載の振動型アクチュエータの駆動回路。
- 前記圧電素子は互いに対向する1対の面を有し、前記圧電素子の一方の面には前記2つの電極が形成され、他方の面には共通電極が形成され、
前記交流信号生成回路により生成された交流信号は、前記共通電極に印加され、
前記制御回路は、前記被駆動体の目標駆動方向および目標駆動速度に応じて、前記一方の電極と前記共通電極間の電流量と前記他方の電極と前記共通電極間の電流量とをそれぞれ制御することを特徴とする請求項14記載の振動型アクチュエータの駆動回路。
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