JP2013121196A - 圧電モーターの駆動装置、圧電モーターの駆動方法、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、ロボットハンド、及びロボット - Google Patents

Abstract

【課題】温度が変化にしても圧電モーターを安定したトルクで駆動し良好に制御することができる圧電モーターの駆動装置、圧電モーターの駆動方法、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、ロボットハンド、及びロボットを提供する。
【解決手段】圧電モーターの駆動装置１００は、圧電素子を含む振動体１を有する圧電モーター１０を駆動する駆動回路３０と、駆動回路３０の出力電圧値を制御する副制御部２２と、駆動回路３０のインピーダンスと圧電モーター１０のインピーダンスとを整合する整合回路４０と、整合回路４０を介して圧電モーター１０にかかる電圧値を検出する電圧検出部５０と、を備え、副制御部２２は、電圧検出部５０で検出された電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）よりも小さい場合は出力電圧値を増加させ、電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）よりも大きい場合は出力電圧値を減少させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電モーターの駆動装置、圧電モーターの駆動方法、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、ロボットハンド、及びロボットに関する。

圧電素子を含む振動体の振動を利用する圧電モーターの駆動装置において、圧電モーターを駆動する駆動回路のインピーダンスと圧電モーターのインピーダンスとの整合（マッチング）をとるための整合回路を備えた駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１０９８８２号公報

圧電素子の静電容量は温度によって変化する。そのため、温度が変動すると、圧電素子の静電容量が変化して、整合回路の周波数にずれが生じてしまう。整合回路の周波数がずれると、整合回路により整合されたインピーダンスが大きくなり、圧電モーターを駆動する電圧が低下して圧電モーターのトルクが低下するとともに、駆動制御が良好に行えなくなるという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る圧電モーターの駆動装置は、圧電素子を含む振動体を有する圧電モーターを駆動する駆動部と、前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする。

この構成によれば、制御部は、電圧検出部により検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は駆動部の出力電圧値を増加させ、電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は出力電圧値を減少させる制御を行う。したがって、温度変化に伴う圧電素子の静電容量の変化等に起因して整合部の周波数がずれてしまい、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも小さくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を増加させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。また、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも大きくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を減少させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、圧電モーターを安定したトルクで駆動することができる。

［適用例２］上記適用例に係る圧電モーターの駆動装置であって、前記制御部は、前記検出された電圧値と前記所定の値との差分値の大小に基づいて、前記出力電圧値の増加量又は減少量を変化させることが好ましい。

この構成によれば、制御部は、電圧検出部により検出された電圧値と所定の値との差分値の大小、すなわち圧電モーターを駆動する電圧値の変動量に応じて、出力電圧値の増加量又は減少量を変化させる。そのため、圧電モーターを駆動する電圧値の変動量の大小に関わらず、出力電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、圧電モーターをより安定したトルクで駆動でき、圧電モーターの駆動制御を良好に行うことができる。

［適用例３］上記適用例に係る圧電モーターの駆動装置であって、前記整合部は、相互インダクタンスを有するインダクターを含むことが好ましい。

この構成によれば、整合部のインダクターが相互インダクタンスを有するので、相互インダクタンスを有していないインダクターに比べて、少ないコイルの巻き数で同じインダクタンスを得ることができる。そのため、インダクターの抵抗値を小さくできるので、インダクターの抵抗値による電圧低下を抑えることができる。

［適用例４］本適用例に係る圧電モーターの駆動方法は、圧電素子を含む振動体を有する圧電モーターを駆動する駆動部と、前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備えた圧電モーターの駆動方法であって、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記制御部により前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする。

この構成によれば、電圧検出部により検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は制御部により駆動部の出力電圧値を増加させ、電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は出力電圧値を減少させる制御を行う。したがって、温度変化に伴う圧電素子の静電容量の変化等に起因して整合部の周波数がずれてしまい、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも小さくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を増加させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。また、圧電モーターを駆動する電圧が所定の値よりも大きくなった場合でも、駆動部の出力電圧を減少させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、圧電モーターを安定したトルクで駆動することができる。

［適用例５］上記適用例に係る圧電モーターの駆動方法であって、前記検出された電圧値と前記所定の値との差分値の大小に基づいて、前記出力電圧値の増加量又は減少量を変化させることが好ましい。

この構成によれば、電圧検出部により検出された電圧値と所定の値との差分値の大小、すなわち圧電モーターを駆動する電圧値の変動量に応じて、制御部により出力電圧値の増加量又は減少量を変化させる。そのため、圧電モーターを駆動する電圧値の変動量の大小に関わらず、出力電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、圧電モーターをより安定したトルクで駆動でき、圧電モーターの駆動制御を良好に行うことができる。

［適用例６］本適用例に係る電子部品搬送装置は、上記に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とする。

この構成によれば、上述した圧電モーターの駆動装置を備えているので、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、安定して動作することが可能な電子部品搬送装置を提供することができる。

［適用例７］本適用例に係る電子部品検査装置は、上記に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とする。

この構成によれば、上述した圧電モーターの駆動装置を備えているので、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、安定して動作することが可能な電子部品検査装置を提供することができる。

［適用例８］本適用例に係るロボットハンドは、上記に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とする。

この構成によれば、上述した圧電モーターの駆動装置を備えているので、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、安定して動作することが可能なロボットハンドを提供することができる。

［適用例９］本適用例に係るロボットは、上記に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とする。

この構成によれば、上述した圧電モーターの駆動装置を備えているので、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、安定して動作することが可能なロボットを提供することができる。

［適用例１０］本適用例に係る電子部品搬送装置は、電子部品を所定の位置に移動させる電子部品搬送装置であって、前記電子部品を保持し、移動可能な可動部と、圧電素子を含む振動体を有し、前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記圧電モーターを駆動する駆動部と、前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする。

この構成によれば、制御部は、電圧検出部により検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は駆動部の出力電圧値を増加させ、電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は出力電圧値を減少させる制御を行う。したがって、温度変化に伴う圧電素子の静電容量の変化等に起因して整合部の周波数がずれてしまい、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも小さくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を増加させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。また、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも大きくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を減少させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、圧電モーターを安定したトルクで駆動して可動部を移動させ、電子部品を所定の位置に移動させることができる。

［適用例１１］本適用例に係る電子部品検査装置は、電子部品を所定の位置に移動配置させて、前記電子部品の電気的検査を行う電子部品検査装置であって、前記電子部品を検査する検査部と、前記電子部品を保持し、移動可能な可動部と、圧電素子を含む振動体を有し、前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記圧電モーターを駆動する駆動部と、前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする。

この構成によれば、制御部は、電圧検出部により検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は駆動部の出力電圧値を増加させ、電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は出力電圧値を減少させる制御を行う。したがって、温度変化に伴う圧電素子の静電容量の変化等に起因して整合部の周波数がずれてしまい、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも小さくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を増加させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。また、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも大きくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を減少させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、圧電モーターを安定したトルクで駆動して可動部を移動させ、電子部品を所定の位置に移動配置させることができる。

［適用例１２］本適用例に係るロボットハンドは、関節部と、圧電素子を含む振動体を有し、前記関節部を移動させる圧電モーターと、前記圧電モーターを駆動する駆動部と、前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする。

この構成によれば、制御部は、電圧検出部により検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は駆動部の出力電圧値を増加させ、電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は出力電圧値を減少させる制御を行う。したがって、温度変化に伴う圧電素子の静電容量の変化等に起因して整合部の周波数がずれてしまい、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも小さくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を増加させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。また、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも大きくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を減少させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、安定したトルクで関節部を移動させてロボットハンドを動作させることができる。

［適用例１３］本適用例に係るロボットは、関節部と、圧電素子を含む振動体を有し、前記関節部を移動させる圧電モーターと、前記圧電モーターを駆動する駆動部と、前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする。

この構成によれば、制御部は、電圧検出部により検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は駆動部の出力電圧値を増加させ、電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は出力電圧値を減少させる制御を行う。したがって、温度変化に伴う圧電素子の静電容量の変化等に起因して整合部の周波数がずれてしまい、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも小さくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を増加させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。また、圧電モーターを駆動する電圧値が所定の値よりも大きくなった場合でも、駆動部の出力電圧値を減少させることで圧電モーターを駆動する電圧値を所定の値に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合部の周波数にずれが生じても、安定したトルクで関節部を移動させてロボットを動作させることができる。

第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の概略構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る圧電モーターの構成を示す模式図。 第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の要部を示すブロック図。 第１の実施形態に係る整合回路の周波数とインピーダンスとの関係の例を示す図。 第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動方法を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る出力電圧の制御方法を説明する図。 第１の実施形態に係る出力電圧の制御方法を説明する図。 第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動方法による効果を説明する図。 第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の概略構成を示すブロック図。 第３の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置の構成を示す概略斜視図。 第４の実施形態に係るロボットハンド及びロボットの構造を示す模式図。 変形例１に係る圧電モーターの構成を示す模式図。 変形例１に係る圧電モーターの駆動装置の要部を示すブロック図。 変形例２に係る圧電モーターの駆動装置の要部を示すブロック図。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかり易く示すため、各構成要素の寸法の比率、角度等が異なる場合がある。

（第１の実施形態）
＜圧電モーターの駆動装置＞
図を参照して、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の概略構成を説明する。図１は、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態に係る圧電モーターの構成を示す模式図である。また、図３は、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の要部を示すブロック図である。

図１に示すように、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００は、圧電モーター１０と、圧電モーター１０を駆動する駆動部としての駆動回路３０と、駆動回路３０を制御する制御部２０と、駆動回路３０のインピーダンスと圧電モーター１０のインピーダンスとを整合する整合部としての整合回路４０と、整合回路４０の後段の電圧を検出する電圧検出部５０と、を備えている。

＜圧電モーター＞
まず、第１の実施形態に係る圧電モーター１０の構成を説明する。図２に示すように、第１の実施形態に係る圧電モーター１０は、振動体１と、被駆動体５と、保持部材８と、付勢バネ６と、基台７と、を備えている。振動体１、被駆動体５、保持部材８、及び付勢バネ６は、基台７に設置されている。なお、ここでは、被駆動体５が回転駆動されるローターである場合を例にとり説明する。

図２に示す平面視で、振動体１は、短辺１ａと長辺１ｂとを有する略矩形形状である。以下の説明では、短辺１ａに沿った方向を短手方向と呼び、長辺１ｂに沿った方向を長手方向と呼ぶ。振動体１は、例えば、板状に形成された圧電素子で構成されるが、圧電素子と振動板とが積層された積層体であってもよい。

圧電素子は、電気機械変換作用を示す圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ₃で示されるペロブスカイト構造を有する金属酸化物を材料として形成されている。このような金属酸化物としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃：ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）等があげられる。

振動体１の表面には、Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ等の導電性金属からなる電極３が設けられている。電極３は、振動体１の短手方向の中央部、及び長手方向の中央部に形成された溝部によって、略４等分されている。これにより、電極３は、個別電極として互いに電気的に隔離された電極部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの４つの電極部に分割されている。また、振動体１の反対側の表面には、共通電極９（図３参照）が設けられている。

電極３の４つの電極部のうち、互いに対角となるように配置され対を成す電極部３ａ，３ｄは、第１屈曲振動用電極として機能する。また、電極部３ａ，３ｄと交差する対角となるように配置され対を成す電極部３ｂ，３ｃは、第２屈曲振動用電極として機能する。電極部３ａ，３ｄが配置された領域、及び電極部３ｂ，３ｃが配置された領域が、それぞれ振動体１の短手方向に屈曲振動を励起する屈曲振動励起領域となる。

振動体１は、被駆動体５側に突出するように延設され、被駆動体５の側面（円周面）に当接する摺動部４を有している。また、振動体１は、短手方向両外側に向かって延設された一対の腕部１ｃを有している。腕部１ｃには厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられており、貫通孔を挿通させたネジを介して、腕部１ｃが保持部材８に固定されている。これにより、振動体１は、保持部材８に対して、腕部１ｃを基点として屈曲振動が可能な状態で保持される。

被駆動体５は、円盤形状を有しており、振動体１の摺動部４が設けられた側に配置されている。被駆動体５は、基台７に立設された棒状の軸５ａを回転中心として、回転自在に保持されている。被駆動体５に近い位置には、エンコーダー１１（図１参照）が設けられている。エンコーダー１１は、被駆動体５の位置や回転速度に基づくエンコーダー信号を副制御部２２（図１参照）にフィードバックする。

基台７は、振動体１の短手方向の両外側に、長手方向に沿って延在して配置された一対のスライド部７ａを有している。保持部材８は、基台７に対して、スライド部７ａに沿ってスライド移動可能に支持されている。

保持部材８の被駆動体５とは反対側と基台７との間には、付勢バネ６が設置されている。付勢バネ６は、保持部材８を介して振動体１を被駆動体５に向けて付勢し、この付勢力により、摺動部４が被駆動体５に所定の力で当接する。付勢バネ６の付勢力は、被駆動体５と摺動部４との間で適切な摩擦力が発生するように適宜設定されている。これにより、振動体１の振動が、摺動部４を介して被駆動体５に効率よく伝達される。なお、被駆動体５は、上述の回転駆動されるローターに限定されるものではない。被駆動体５は直線駆動されるリニア被駆動体であってもよく、被駆動体５の駆動方向は任意に構成できる。

駆動回路３０から、共通電極９に対して共通信号が供給され、第１屈曲振動用電極である電極部３ａ，３ｄに対して駆動信号が供給されると、振動体１に、短手方向に沿って屈曲する屈曲振動が励振される。この屈曲振動により、摺動部４は、時計回りの楕円軌道を描くように摺動する。これにより、被駆動体５が、図２に矢印で示すように、反時計回りに回転する。

一方、共通電極９に対して共通信号が供給され、第２屈曲振動用電極である電極部３ｂ，３ｃに対して駆動信号が供給されると、振動体１に、短手方向に沿って屈曲する屈曲振動が励振される。この屈曲振動により、摺動部４は、反時計回りの楕円軌道を描くように摺動する。これにより、被駆動体５が、図２に示す矢印とは反対の、時計回りに回転する。

このように、圧電モーター１０は、駆動回路３０から共通電極９と電極部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとの間に駆動信号を供給する際に、第１屈曲振動用電極（電極部３ａ，３ｄ）を選択する場合と、第２屈曲振動用電極（電極部３ｂ，３ｃ）を選択する場合とを切り替えることにより、被駆動体５を反時計回り及び時計回りの双方向に回転させることが可能である。

なお、圧電モーター１０は、被駆動体５の回転を増速又は減速して伝達する増減速機構をさらに備えていてもよい。増減速機構を備えていると、被駆動体５の回転速度を増速又は減速して所望の回転速度を容易に得ることができる。

＜制御部及び駆動回路＞
続いて、図１に戻って、制御部２０と駆動回路３０とを説明する。図１に示すように、制御部２０は、主制御部２１と、副制御部２２とを備えている。また、駆動回路３０は、発振器３１と、ゲインアンプ３２と、ＰＷＭ部３３と、デジタルアンプ３４とを備えている。

主制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成される。主制御部２１は、圧電モーターの駆動装置１００を含むシステム全体を制御する制御装置（図示省略）と、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して接続されている。主制御部２１は、例えば、駆動回路３０の出力電圧の所定の値である電圧指令値（Ｖｅ）を副制御部２２に指示する等の、圧電モーターの駆動装置１００全体の制御を行う。

副制御部２２は、ロジックＩＣやＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成される。副制御部２２は、主制御部２１とＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）を介して接続されている。副制御部２２は、主制御部２１の指示に基づいて、発振器３１で生成する信号の周波数、ゲインアンプ３２の出力（増幅率）、スイッチ１２（図３参照）の切り替え等の制御を行う。また、副制御部２２は、エンコーダー１１からフィードバックされたエンコーダー信号に基づいて、圧電モーター１０の被駆動体５の位置や回転速度を検出する。

発振器３１は、ＤＤＳ（Direct Digital Synthesizer）等で構成される。発振器３１は、圧電モーター１０の振動体１に供給する駆動信号のもととなる信号を生成する。発振器３１で生成された信号は、ＤＡコンバーターによりアナログ信号に変換される。また、発振器３１は、副制御部２２の指示に基づいて、駆動信号の周波数を調整する。

ゲインアンプ３２は、例えば、デジタルポテンショメーターとオペアンプとで構成される。ゲインアンプ３２は、発振器３１からのアナログ信号をデジタル制御により増幅する。ゲインアンプ３２の出力レベルは、副制御部２２の指示に基づいて制御（増加又は減少）される。

ＰＷＭ部３３は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路で構成される。ＰＷＭ部３３は、ゲインアンプ３２からの入力信号におけるパルスのデューティー比を変えることにより、等価的なアナログ制御を行なう。

デジタルアンプ３４は、ＭＯＳトランジスターのＨブリッジ回路で構成され（図３参照）、ＰＷＭ部３３との併用により、デジタルアンプとして機能する。デジタルアンプ３４は、ＰＷＭ部３３からの信号の電力を増幅してスイッチングを行う。なお、主制御部２１からの「Ｓｌｅｅｐ」指示があると、電力を増幅してスイッチングを行う機能がＯＦＦ状態となる。

デジタルアンプ３４は、整合回路４０を介して、圧電モーター１０の第１屈曲振動用電極（図２に示す電極部３ａ，３ｄ）、第２屈曲振動用電極（図２に示す電極部３ｂ，３ｃ）に駆動信号を出力する。また、デジタルアンプ３４は、圧電モーター１０の共通電極９（図３参照）に共通信号を出力する。

スイッチ１２は、電磁リレー等のメカニカルリレーやフォトモスリレー等の電子式リレーで構成される。スイッチ１２は、副制御部２２の指示に基づいて動作し、第１屈曲振動用電極及び第２屈曲振動用電極とデジタルアンプ３４とが、電気的に接続した状態と電気的に切断した状態とを切り替える。第１屈曲振動用電極又は第２屈曲振動用電極を選択することにより、圧電モーター１０の被駆動体５は反時計回り又は時計回りに回転する。なお、スイッチ１２に手動のトグルスイッチを用いる構成としてもよい。

続いて、図３を参照して、整合回路４０と電圧検出部５０とを説明する。整合回路４０は、デジタルアンプ３４に接続されている。整合回路４０の後段には、スイッチ１２を介して、圧電モーター１０が接続されている。整合回路４０は、棒状のコアを有するコイル等のインダクター４１，４２と、コンデンサー等のキャパシター４３とで構成されるＬＣ整合回路である。整合回路４０は、駆動回路３０のインピーダンスと圧電モーター１０のインピーダンスとの整合（マッチング）をとるとともに、圧電モーター１０への出力電圧を昇圧する役割を担う。

電圧検出部５０は、整合回路４０の後段に、抵抗５４，５５，５６を介して接続されている。電圧検出部５０は、アンプ５１と、ＡＤコンバーター５２と、アイソレーター５３とで構成される。電圧検出部５０は、整合回路４０の後段の電圧値を検出し、検出した電圧検出値（Ｖｕ）を副制御部２２に出力する。より具体的には、抵抗５４，５５，５６により、例えば１／２５０に分圧された整合回路４０の後段の電圧値を、アンプ５１が増幅し、ＡＤコンバーター５２がデジタル化して、アイソレーター５３を通して副制御部２２に出力する。

次に、整合回路４０の周波数とインピーダンスとの関係について、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係る整合回路の周波数とインピーダンスとの関係の例を示す図である。図４に示すように、振動体１（圧電素子）が振動する際、駆動周波数（横軸）に対してインピーダンス（縦軸）が極小となる共振点がある。このような共振点では、振動体１における振動の振幅は極大となり、圧電モーター１０は高効率で安定して駆動する。したがって、圧電モーター１０を駆動する駆動信号の周波数（駆動周波数）は、例えば常温（２５℃）において、共振点に近い周波数となるように設定される。

ここで、整合回路４０の周波数ｆは、インダクター４１，４２のインダクタンスをともにＬとし、キャパシター４３の静電容量をＣとし、振動体１（圧電素子）の静電容量をＣｄとすると、以下の式（１）で表される。

振動体１（圧電素子）の静電容量Ｃｄは、温度によって変化する。静電容量Ｃｄが変化すると、式（１）により、整合回路４０の周波数ｆも変化することとなる。図４に示す例では、実線で示す常温（２５℃）に対して、２点鎖線で示す４５℃、破線で示す６５℃、１点鎖線で示す８５℃と温度が上昇するとともに、整合回路４０の周波数ｆは２５℃における共振点からずれてしまう。そして、整合回路４０の周波数ｆがずれると、インピーダンスは大きくなる。

整合回路４０により整合されたインピーダンスが大きくなると、圧電モーター１０を駆動する電圧が低下するため、圧電モーター１０のトルクが低下するとともに、圧電モーター１０の駆動制御が良好に行えなくなってしまう。温度変化に対応して駆動周波数を変化させる方法も考えられるが、駆動周波数が変化することによって、圧電モーター１０の駆動状態が不安定となることや、駆動状態が不安定となることによって摺動部４の先端が摩耗、又は破損するおそれがある。

これに対して、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００では、整合回路４０の後段の電圧値、すなわち、圧電モーター１０にかかる電圧値を電圧検出部５０で検出し、検出した電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）と異なる場合、副制御部２２がゲインアンプ３２の出力レベルを増加又は減少させて、圧電モーター１０に出力される電圧を調整する制御を、以下のようにして行う。

＜圧電モーターの駆動方法＞
次に、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００における圧電モーターの駆動方法を説明する。図５は、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動方法を示すフローチャートである。図６及び図７は、第１の実施形態に係る出力電圧の制御方法を説明する図である。

図５に示すように、圧電モーターの駆動装置１００の動作をスタートする際、ステップＳ１で、ゲインアンプ３２の出力レベルを初期値に設定する。出力レベルの初期値としては、例えば、駆動回路３０の出力電圧値が電圧指令値（Ｖｅ）の１／４となるように設定される。このように、ゲインアンプ３２の出力レベルの初期値をゼロ（０）ではなく電圧指令値（Ｖｅ）の１／４に設定することで、圧電モーター１０の起動を早めることができる。

次に、ステップＳ２では、副制御部２２が電圧指令値（Ｖｅ）と電圧検出値（Ｖｕ）とを比較する。図６（ａ），（ｂ）に示すように、電圧指令値（Ｖｅ）は、主制御部２１から副制御部２２に入力される。なお、電圧指令値（Ｖｅ）は、エンコーダー１１からフィードバックされたエンコーダー信号に基づき適正な値として計算されたものである。電圧検出値（Ｖｕ）は、電圧検出部５０で検出され、副制御部２２に入力される。

また、ステップＳ２では、タイムカウントをゼロ（０）に設定する。本制御方法では、所定のタイム間隔（例えば、６４μｓｅｃ）毎に電圧指令値（Ｖｅ）と電圧検出値（Ｖｕ）との比較を行い、その比較結果に基づいて圧電モーター１０を駆動する出力電圧値を電圧指令値（Ｖｅ）に近付ける制御を行う。

図５のステップＳ３では、電圧指令値（Ｖｅ）と電圧検出値（Ｖｕ）とが同じであるか否かを判定する。電圧指令値（Ｖｅ）と電圧検出値（Ｖｕ）とが同じ（ステップＳ３：ＹＥＳ）場合は、ゲインアンプ３２の出力レベルを変更することなく、ステップＳ７に移行する。電圧指令値（Ｖｅ）と電圧検出値（Ｖｕ）とが異なる（ステップＳ３：ＮＯ）場合はステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）よりも小さいか否かを判定する。電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）よりも小さい（ステップＳ４：ＹＥＳ）場合は、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、図６（ａ）に示すように、副制御部２２がゲインアンプ３２に対して、出力レベルをそれまでのＶｉから変化量Ｖａだけ増加させる制御を行う。そして、ステップＳ７に進む。

ステップＳ５における出力レベルの変化量Ｖａは、電圧検出値（Ｖｕ）と電圧指令値（Ｖｅ）との差分値の大小に基づいて、例えば以下のように設定される。差分値が所定の値Ｄよりも小さい場合は出力レベルの変化量Ｖａを１とし、差分値が所定の値Ｄ以上の場合は出力レベルの変化量Ｖａを差分値／Ｄとする。所定の値Ｄは、駆動回路３０の構成に基づいて適宜設定される値であり、例えば８である。これにより、図７に示すように、出力レベルの変化量Ｖａは、差分値が大きくなるにしたがってほぼリニアな関係で大きくなる。

ここで、出力レベルの変化量Ｖａを、差分値が所定の値Ｄ以上の場合にも固定値に設定して、制御を簡易化することも可能である。しかしながら、上述の制御方法のように、差分値の大小に基づいて出力レベルの変化量Ｖａを設定することにより、出力電圧値の変動量の大小に関わらず、出力電圧値を電圧指令値（Ｖｅ）に近付けることができる。これにより、温度変化に伴って整合回路４０の周波数ｆにずれが生じても、圧電モーター１０をより安定したトルクで駆動でき、圧電モーター１０の駆動制御を良好に行うことができる。なお、差分値と出力レベルの変化量Ｖａとを対応させたテーブルを作成し、そのテーブルに基づいて変化量Ｖａを決定する構成としてもよい。

図５のステップＳ４において、電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）よりも大きい（ステップＳ４：ＮＯ）場合は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、図６（ｂ）に示すように、副制御部２２がゲインアンプ３２に対して、出力レベルをそれまでのＶｉから変化量Ｖａだけ減少させる制御を行う。そして、ステップＳ７に進む。

ステップＳ６における出力レベルの変化量Ｖａは、ステップＳ５と同様に設定される。すなわち、電圧検出値（Ｖｕ）と電圧指令値（Ｖｅ）との差分値が所定の値Ｄよりも小さい場合は出力レベルの変化量Ｖａを１とし、差分値が所定の値Ｄ以上の場合は出力レベルの変化量Ｖａを差分値／Ｄとする。

図５のステップＳ７では、停止指示があるか否かを確認し、停止指示がない（ステップＳ７：ＮＯ）場合は、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、所定のタイム間隔（６４μｓｅｃ）が経過するまで、ステップＳ７の手前のステップにおける状態を維持する。そして、所定のタイム間隔が経過したら、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ７で停止指示があった（ステップＳ７：ＹＥＳ）場合は、圧電モーターの駆動装置１００の動作を停止して、出力電圧の制御を終了する。

続いて、上述のゲインアンプ３２の出力レベルを増減させる制御方法による効果を説明する。図８は、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動方法による効果を説明する図である。図８において、横軸の出力レベルはゲインアンプ３２からＰＷＭ部３３へ出力する信号におけるパルスのデューティー比であり、縦軸は圧電モーター１０への出力電圧である。

図８に示すように、上述のゲインアンプ３２の出力レベルを増減させる制御を行わない状態では、温度変化によって出力電圧が変動し、２５℃に対して、５５℃、８５℃と温度が上昇することで、それぞれの出力レベルにおいて出力電圧が低下する。また、２５℃、５５℃、８５℃の各温度において、出力レベルと出力電圧とは、図８に点線で示す理論値のようにリニアな関係とならない。そのため、出力電圧を適正に制御することが難しい。

これに対して、上述のゲインアンプ３２の出力レベルを増減させる制御を行った状態では、２５℃、５５℃、８５℃のいずれの温度においても、それぞれの出力レベルにおける出力電圧はほぼ同じとなり、出力レベルと出力電圧との関係は理論値に近いリニアなものとなっている。したがって、温度変化によって整合回路４０の周波数ｆにずれが生じても、圧電モーター１０を駆動する出力電圧の変動が抑えられる。また、常温（２５℃）における出力電圧の制御性が向上し、温度変化によって整合回路４０の周波数ｆにずれが生じた場合でも同様の制御性を維持できる。

以上述べたように、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００の構成、及び圧電モーターの駆動方法によれば、以下の効果が得られる。

（１）整合回路４０の後段の電圧を検出する電圧検出部５０を備え、副制御部２２は、電圧検出部５０により検出された電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）よりも小さい場合は、ゲインアンプ３２の出力レベルを増加させて出力電圧を電圧指令値（Ｖｅ）に近付ける制御を行う。また、副制御部２２は、電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）よりも大きい場合は、ゲインアンプ３２の出力レベルを減少させて出力電圧を電圧指令値（Ｖｅ）に近付ける制御を行う。これにより、温度変化に伴う振動体１（圧電素子）の静電容量の変化等に起因して整合回路４０の周波数ｆにずれが生じても、圧電モーター１０を駆動する出力電圧の変動が抑えられるので、圧電モーター１０を安定したトルクで駆動することができる。

（２）副制御部２２が圧電モーター１０を駆動する出力電圧を電圧指令値（Ｖｅ）に近付ける制御を行うことにより、ゲインアンプ３２の出力レベルと圧電モーター１０を駆動する出力電圧との関係をリニアに近付けることができるので、出力電圧の制御性を向上させることができる。また、温度変化に伴って整合回路４０の周波数ｆにずれが生じても、出力電圧の制御性を適正に維持することができる。

（第２の実施形態）
＜圧電モーターの駆動装置＞
次に、第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の概略構成を説明する。図９は、第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置は、第１の実施形態に対して、整合回路が相互インダクタンスを有するインダクターを含む点が異なっているが、その他の構成はほぼ同じである。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図９に示すように、第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１は、圧電モーター１０と、駆動回路３０と、制御部２０（図１参照）と、整合回路４０Ａと、電圧検出部５０と、を備えている。

整合回路４０Ａは、相互インダクタンスを有するインダクター４４，４５と、キャパシター４３とで構成されるＬＣ整合回路である。インダクター４４，４５は、例えば、トロイダルコアを有するトロイダルコイルである。すなわち、共通のトロイダルコアに、インダクター４４のコイルとインダクター４５のコイルとが２重に巻かれた構成となっている。インダクター４４，４５のそれぞれ単独のインダクタンスをともにＬとすると、相互インダクタンスを含むトータルのインダクタンスＬｍは以下の式（２）で表される。なお、ｋは、インダクター４４，４５の構成によって決まる係数である。

式（２）に示すように、相互インダクタンスを有するインダクター４４，４５を用いることにより、トータルのインダクタンスＬｍを第１の実施形態のインダクター４１，４２の２Ｌよりも大きくすることができる。したがって、インダクター４４，４５では、同じインダクタンスを得るためのコイルの巻き数を、インダクター４１，４２よりも少なくすることができる。これにより、コイルに起因する抵抗値を小さくできるので、抵抗による損失を少なく抑えることができる。また、棒状のコアを有するインダクターに比べて、磁界の漏れが少ないので、磁界に起因するノイズを抑えることができる。

なお、整合回路４０Ａの周波数ｆは、インダクター４４，４５の容量分をＣｉとし、キャパシター４３の静電容量をＣとし、振動体１（圧電素子）の静電容量をＣｄとすると、以下の式（３）で表される。

第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１の構成、及び圧電モーターの駆動方法によれば、以下の効果が得られる。

（１）整合回路４０Ａの後段の電圧を検出する電圧検出部５０により検出された電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）と異なる場合、副制御部２２がゲインアンプ３２の出力レベルを増減させて出力電圧を電圧指令値（Ｖｅ）に近付ける制御を行うので、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

（２）整合回路４０Ａが相互インダクタンスを有するインダクター４４，４５を含むので、第１の実施形態に比べて、コイルに起因する抵抗値を小さくして抵抗による損失を少なく抑えることができる。これにより、より効率よく圧電モーター１０を駆動することができる。

（第３の実施形態）
＜電子部品搬送装置及び電子部品検査装置＞
次に、第３の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置を説明する。第３の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置は、第１の実施形態又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置を備えている。第１の実施形態及び第２の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１０は、第３の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置の構成を示す概略斜視図である。図１０に示す電子部品検査装置２００は、電子部品搬送装置２３０と検査装置２４０とを備えている。電子部品搬送装置２３０は、電子部品７０を所定の場所に搬送するとともに、電子部品７０を所定の位置に位置決めする機能を有する。検査装置２４０は、電子部品７０の電気的特性を検査する機能を有する。

なお、電子部品７０は、例えば、基板に半導体チップが実装されたものであるが、半導体チップ、ＬＣＤ等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド等であってもよい。

図１０に示すように、電子部品搬送装置２３０は、直方体状の基台２０６を備えている。基台２０６の長手方向をＹ方向とし、水平面においてＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、鉛直方向を−Ｚ方向とする。

基台２０６上において図中左側には、給材装置２０７が設置されている。給材装置２０７の上面には、Ｙ方向に延びる一対の案内レール２０８ａ，２０８ｂが給材装置２０７のＹ方向全幅にわたり凸設されている。一対の案内レール２０８ａ，２０８ｂの上側には、直動機構を備えたステージ２０９が取付けられている。

ステージ２０９の直動機構は、例えば、案内レール２０８ａ，２０８ｂに沿ってＹ方向に延びるリニアモーターを備えた直動機構である。この直動機構に所定のステップ数に相対する駆動信号がリニアモーターに入力されると、リニアモーターが前進または後退して、ステージ２０９が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ方向に沿って往動または復動する。ステージ２０９のＺ方向を向く面は載置面２０９ａであり、載置面２０９ａにはこれから検査を行う電子部品７０が載置される。ステージ２０９には吸引式の基板チャック機構が設置されている。そして、基板チャック機構が電子部品７０を載置面２０９ａに固定するようになっている。

基台２０６において給材装置２０７のＹ方向側には、撮像部２１０が設置されている。撮像部２１０は、受光する光を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Devices）素子等を搭載した電気回路基板、ズーム機構を備えた対物レンズ、落射照明装置、自動焦点合わせ機構を備えている。これにより、撮像部２１０と対向する場所に電子部品７０が位置するとき、撮像部２１０は電子部品７０を撮影して位置決めをすることができる。撮像部２１０は、電子部品７０に光を照射してピント合わせをした後撮影することにより、ピンボケの無い画像を撮影することができる。

基台２０６において撮像部２１０のＹ方向側には、検査装置２４０が備える検査台２１１が設置されている。検査台２１１は、電子部品７０を検査するときに電気信号を送受信するための治具である。なお、検査装置２４０は、検査台２１１と、把持部２２５と、制御部（制御装置２２６に含む）とで構成される。検査台２１１及び把持部２２５には、電子部品７０の電気的特性を計測するための複数のプローブが配置されている。

基台２０６上において検査台２１１のＹ方向側には、除材装置２１２が設置されている。除材装置２１２の上面には、Ｙ方向に延びる一対の案内レール２１３ａ，２１３ｂが全幅にわたり凸設されている。一対の案内レール２１３ａ，２１３ｂの上側には、直動機構を備えたステージ２１４が取付けられている。ステージ２１４の直動機構は、給材装置２０７が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。ステージ２１４は、案内レール２１３ａ，２１３ｂに沿って往動または復動する。ステージ２１４のＺ方向を向く面は載置面２１４ａであり、載置面２１４ａには検査が終了した電子部品７０が載置される。

基台２０６の−Ｘ方向には、略直方体状の支持台２１５が設置されている。支持台２１５は、基台２０６に比べてＺ方向に高い形状となっている。支持台２１５においてＸ方向を向く面には、Ｙ方向に延びる一対のレール２１６ａ，２１６ｂが、支持台２１５のＹ方向全幅にわたり凸設されている。レール２１６ａ，２１６ｂのＸ方向側には、一対のレール２１６ａ，２１６ｂに沿って移動する直動機構を備えたＹステージ２１７が取付けられている。

Ｙステージ２１７の直動機構は、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１を用いて構成されている。レール２１６ａ，２１６ｂの少なくとも一方が、圧電モーター１０の被駆動体５に相当する。ここでは、被駆動体５（レール２１６ａ，２１６ｂ）は、直線駆動されるリニア被駆動体である。振動体１（図示省略）は、レール２１６ａ，２１６ｂの少なくとも一方に当接して、Ｙステージ２１７に備えられている。振動体１が振動することにより、固定されたレール２１６ａ，２１６ｂに対して、相対的にＹステージ２１７がレール２１６ａ，２１６ｂに沿って往動または復動する。

Ｙステージ２１７においてＸ方向を向く面には、Ｘ方向に延在する角柱状の腕部２１８が設置されている。腕部２１８において−Ｙ方向を向く面には、Ｘ方向に延びる一対のレール２１９ａ，２１９ｂが腕部２１８のＸ方向全幅にわたり凸設されている。一対のレール２１９ａ，２１９ｂの−Ｙ方向側には、レール２１９ａ，２１９ｂに沿って移動する直動機構を備えたＸステージ２２０が取付けられている。

Ｘステージ２２０の直動機構は、Ｙステージ２１７の直動機構と同様に、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１を用いて構成されている。Ｘステージ２２０に備えられた振動体１が振動することにより、被駆動体５であるレール２１９ａ，２１９ｂに対して、相対的にＸステージ２２０がレール２１９ａ，２１９ｂに沿って往動または復動する。

Ｘステージ２２０には、撮像部２２１及びＺ移動装置２２２が設置されている。撮像部２２１は、撮像部２１０と同様な構造と機能を備えている。撮像部２２１及び撮像部２１０にて撮像部を構成している。

Ｚ移動装置２２２は、内部に直動機構を備え、直動機構はＺステージを昇降させる。Ｚステージには、回転装置２２３が接続されている。Ｚ移動装置２２２は、回転装置２２３をＺ方向に昇降させることができる。Ｚ移動装置２２２の直動機構も、Ｙステージ２１７及びＸステージ２２０の直動機構と同様に、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１を用いて構成されている。

回転装置２２３は回転軸２２３ａを備え、回転軸２２３ａには把持部２２５が接続されている。把持部２２５には、検査対象となる電子部品７０が把持される。回転装置２２３は、Ｚ方向を軸にして、電子部品７０を把持した状態で把持部２２５を回転させることができる。

回転装置２２３は、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１を用いて構成され、回転軸２２３ａを所定の角度に回動させる。ここでは、回転駆動される回転軸２２３ａが、圧電モーター１０の被駆動体５に相当する。Ｙステージ２１７、Ｘステージ２２０、Ｚ移動装置２２２、回転装置２２３等により可動部２２４が構成されている。

基台２０６のＸ方向側には、制御装置２２６が設置されている。制御装置２２６は、電子部品７０を検査する検査装置２４０を含む電子部品検査装置２００の動作を制御する機能を備えている。また、制御装置２２６には、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１の制御部２０、駆動回路３０、整合回路４０、電圧検出部５０が含まれている。制御装置２２６は、入力装置２２６ａ及び出力装置２２６ｂを備えている。

入力装置２２６ａは、キーボードや入力コネクター等であり、信号やデータの他に操作者の指示を入力する装置である。出力装置２２６ｂは、表示装置や外部装置に出力する出力コネクター等であり、信号やデータを他装置へ出力する。出力装置２２６ｂは、電子部品検査装置２００の状況を操作者に伝達する装置でもある。

電子部品検査装置２００では、検査対象となる電子部品７０を把持部２２５に把持して、電子部品搬送装置２３０の可動部２２４によりステージ２０９から検査台２１１へ搬送して位置決めした後、検査装置２４０により電気特性の検査を行う。電気特性の検査が終了すると、電子部品搬送装置２３０の可動部２２４により電子部品７０をステージ２１４まで搬送する。

第３の実施形態に係る電子部品検査装置２００（電子部品搬送装置２３０）は、可動部２２４を構成するＹステージ２１７、Ｘステージ２２０、Ｚ移動装置２２２、回転装置２２３に、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１を備えている。したがって、電子部品検査装置２００（電子部品搬送装置２３０）が設置された環境における温度変化に関わらず、圧電モーター１０を安定したトルクで駆動し良好に制御することができるので、可動部２２４を安定した状態で制御して動作させることができる。

なお、電子部品検査装置２００において、上述の電子部品搬送装置２３０の構成部分の一部を検査装置２４０側に備える構成としてもよい。

（第４の実施形態）
＜ロボット＞
次に、第４の実施形態に係るロボットを説明する。第４の実施形態に係るロボットは、ロボットハンドを有し、ロボット及びロボットハンドの関節部の駆動装置として、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１を備えている。第１の実施形態及び第２の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１１は、第４の実施形態に係るロボットハンド及びロボットの構造を示す模式図である。詳しくは、図１１（ａ）はロボットが備えるロボットハンドの構造を示す模式図であり、図１１（ｂ）はロボットの構造を示す模式図である。

図１１（ａ）に示すように、ロボットハンド３００は、ハンド本体部３０１と、２つの指部３０２と、制御装置３０７と、を備えている。２つの指部３０２は、ハンド本体部３０１に設置されている。

２つの指部３０２は、可動部としての３つの関節部３０４と３つの指部材３０３とが交互に接続されて構成されている。３つの関節部３０４には、それぞれ第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１の圧電モーター１０が設けられている。

制御装置３０７には、制御部２０、駆動回路３０、整合回路４０、電圧検出部５０が配置されている。関節部３０４に設けられた圧電モーター１０を駆動することにより、関節部３０４を回動させて指部３０２を人間の指のように所望の形態に変形させることが可能になっている。

図１１（ｂ）に示すように、ロボット３１０は、ロボット本体部３１１と、２つの腕部３１２と、制御装置３１７と、を備えている。２つの腕部３１２は、ロボット本体部３１１に設置されている。

２つの腕部３１２は、３つの関節部３１４と２つの腕部材３１３とが交互に接続されて構成されている。３つの関節部３１４には、それぞれ第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１の圧電モーター１０が設けられている。腕部３１２の一端はロボット本体部３１１に設置され、他端にはロボットハンド３００が設置されている。ロボットハンド３００は、図１１（ａ）と同様の構成を有する。

制御装置３１７には、制御部２０、駆動回路３０、整合回路４０、電圧検出部５０が配置されている。関節部３１４に設けられた圧電モーター１０を駆動することにより、関節部３１４を回動させて腕部３１２を人間の腕のように所望の形態に変形させることが可能になっている。

第４の実施形態に係るロボットハンド３００及びロボット３１０は、関節部３０４及び関節部３１４を回動させる装置として、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００、又は第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１を備えている。したがって、ロボットハンド３００及びロボット３１０が設置された環境における温度変化に関わらず、圧電モーター１０を安定したトルクで駆動し良好に制御することができるので、関節部３０４及び関節部３１４を安定した状態で制御して動作させることができる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
例えば、上述した第１の実施形態では、圧電モーターの振動体に屈曲振動が励起される構成であったが、これに限定されるものではない。圧電モーターの振動体に屈曲振動だけでなく縦振動も励起される構成であってもよい。

図１２は、変形例１に係る圧電モーターの構成を示す模式図である。図１３は、変形例１に係る圧電モーターの駆動装置の要部を示すブロック図である。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１２に示すように、変形例１に係る圧電モーター１０Ａは、振動体２と、被駆動体５と、保持部材８と、付勢バネ６と、基台７と、を備えている。

振動体２の電極３の表面は５分割されており、電極部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに加えて、電極部３ｅが設けられている。電極部３ｅは、電極部３ａ，３ｂと電極部３ｃ，３ｄとの間の短手方向中央部に配置されており、電極部３ａ，３ｂを合わせた面積（電極部３ｃ，３ｄを合わせた面積）とほぼ同じ面積を有している。電極部３ｅは、縦振動用電極として機能する。縦振動とは、振動体２に長手方向に沿って伸縮する振動のことを指す。

図１３に示すように、変形例１に係る圧電モーターの駆動装置１０２は、圧電モーター１０Ａと、駆動回路３０と、制御部２０（図１参照）と、整合回路４０と、電圧検出部５０と、を備えている。圧電モーターの駆動装置１０２では、圧電モーター１０Ａに対して、スイッチ１２の切り替えにより第１屈曲振動用信号又は第２屈曲振動用信号のいずれかが供給されるとともに、いずれの状態においても縦振動用の駆動信号が供給される。

振動体２の電極部３ａ，３ｄに第１屈曲振動用の駆動信号が供給され、電極部３ｅに縦振動用の駆動信号が供給されると、振動体２の短手方向に沿って屈曲する屈曲振動とともに長手方向に沿って伸縮する縦振動が励振される。このような屈曲振動と縦振動とが合成されて振動体２が励振されることにより、摺動部４は時計回りの楕円軌道を描くように摺動するので、被駆動体５は反時計回りに回転する（図１２参照）。

一方、振動体２の電極部３ｂ，３ｃに第２屈曲振動用の駆動信号が供給され、電極部３ｅに縦振動用の駆動信号が供給されると、屈曲振動と縦振動とが合成されて振動体２が励振されることにより、摺動部４は反時計回りの楕円軌道を描くように摺動するので、被駆動体５は時計回りに回転する。

このように、変形例１に係る圧電モーターの駆動装置１０２は、振動体２の電極が５分割され屈曲振動用の電極部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに加えて縦振動用の電極部３ｅを有する圧電モーター１０Ａを備えているが、第１の実施形態と同様に、整合回路４０の後段の電圧を検出する電圧検出部５０を備えている。そして、電圧検出部５０により検出された電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）と異なる場合、副制御部２２がゲインアンプ３２の出力レベルを増減させて出力電圧を電圧指令値（Ｖｅ）に近付ける制御を行うので、第１の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１００と同様の効果が得られる。

（変形例２）
また、図１４は、変形例２に係る圧電モーターの駆動装置の要部を示すブロック図である。図１４に示すように、変形例２に係る圧電モーターの駆動装置１０３は、変形例１と同様の圧電モーター１０Ａと、駆動回路３０と、制御部２０（図１参照）と、第２の実施形態と同様の整合回路４０Ａと、電圧検出部５０と、を備えている。

このように、変形例２に係る圧電モーターの駆動装置１０３は、変形例１と同様に、振動体２の電極が５分割された圧電モーター１０Ａを備え、第２の実施形態と同様に、相互インダクタンスを有するインダクター４４，４５を含む整合回路４０Ａを備えている。そして、電圧検出部５０により検出された電圧検出値（Ｖｕ）が電圧指令値（Ｖｅ）と異なる場合、副制御部２２がゲインアンプ３２の出力レベルを増減させて出力電圧を電圧指令値（Ｖｅ）に近付ける制御を行うので、第２の実施形態に係る圧電モーターの駆動装置１０１と同様の効果が得られる。

（変形例３）
また、上述した第２の実施形態では、整合回路４０Ａに、相互インダクタンスを有するインダクターとしてトロイダルコイルのインダクター４４，４５を含む構成であったが、これに限定されるものではない。相互インダクタンスを有するインダクターとして、１つのコアに１次側コイルと２次側コイルとを備えたトランスを用いた構成としてもよい。

（変形例４）
また、上述した実施形態では、駆動回路３０にデジタルアンプ３４を用いていたが、これに限定されるものではなく、駆動回路３０にアナログアンプを用いた構成としてもよい。駆動回路３０にアナログアンプを用いる場合、ＰＷＭ部３３は削除される。

１，２…振動体、１０，１０Ａ…圧電モーター、２１…制御部としての主制御部、２２…制御部としての副制御部、３０…駆動部としての駆動回路、４０，４０Ａ…整合部としての整合回路、４１，４２，４４，４５…インダクター、５０…電圧検出部、７０…電子部品、１００，１０１，１０２，１０３…圧電モーターの駆動装置、２００…電子部品検査装置、２２４…可動部、２３０…電子部品搬送装置、３００…ロボットハンド、３０４，３１４…関節部、３１０…ロボット。

Claims (13)

1. 圧電素子を含む振動体を有する圧電モーターを駆動する駆動部と、
   前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、
   前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、
   前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、
   前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする圧電モーターの駆動装置。
2. 請求項１に記載の圧電モーターの駆動装置であって、
   前記制御部は、前記検出された電圧値と前記所定の値との差分値の大小に基づいて、前記出力電圧値の増加量又は減少量を変化させることを特徴とする圧電モーターの駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の圧電モーターの駆動装置であって、
   前記整合部は、相互インダクタンスを有するインダクターを含むことを特徴とする圧電モーターの駆動装置。
4. 圧電素子を含む振動体を有する圧電モーターを駆動する駆動部と、
   前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、
   前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、
   前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備えた圧電モーターの駆動方法であって、
   前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記制御部により前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする圧電モーターの駆動方法。
5. 請求項４に記載の圧電モーターの駆動方法であって、
   前記検出された電圧値と前記所定の値との差分値の大小に基づいて、前記出力電圧値の増加量又は減少量を変化させることを特徴とする圧電モーターの駆動方法。
6. 請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
7. 請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とする電子部品検査装置。
8. 請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とするロボットハンド。
9. 請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電モーターの駆動装置を備えることを特徴とするロボット。
10. 電子部品を所定の位置に移動させる電子部品搬送装置であって、
    前記電子部品を保持し、移動可能な可動部と、
    圧電素子を含む振動体を有し、前記可動部を移動させる圧電モーターと、
    前記圧電モーターを駆動する駆動部と、
    前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、
    前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、
    前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、
    前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする電子部品搬送装置。
11. 電子部品を所定の位置に移動配置させて、前記電子部品の電気的検査を行う電子部品検査装置であって、
    前記電子部品を検査する検査部と、
    前記電子部品を保持し、移動可能な可動部と、
    圧電素子を含む振動体を有し、前記可動部を移動させる圧電モーターと、
    前記圧電モーターを駆動する駆動部と、
    前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、
    前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、
    前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、
    前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧値を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とする電子部品検査装置。
12. 関節部と、
    圧電素子を含む振動体を有し、前記関節部を移動させる圧電モーターと、
    前記圧電モーターを駆動する駆動部と、
    前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、
    前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、
    前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、
    前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とするロボットハンド。
13. 関節部と、
    圧電素子を含む振動体を有し、前記関節部を移動させる圧電モーターと、
    前記圧電モーターを駆動する駆動部と、
    前記駆動部の出力電圧値を制御する制御部と、
    前記駆動部のインピーダンスと前記圧電モーターのインピーダンスとを整合する整合部と、
    前記整合部を介して前記圧電モーターにかかる電圧値を検出する電圧検出部と、を備え、
    前記制御部は、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも小さい場合は前記出力電圧を増加させ、前記電圧検出部で検出された電圧値が所定の値よりも大きい場合は前記出力電圧値を減少させることを特徴とするロボット。

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