JP2014087169A - 駆動装置、駆動回路、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共振によって振動体を大きく振動させながら対象物の位置決めも容易な駆動装置を提供する。
【解決手段】第１電圧と第２電圧とを一定周期で繰り返すパルス状の電圧波形を、ＬＣ回路部を介して圧電モーターの振動体に印加する。そして、電圧波形は、振動体の共振周期よりも短い周期で第１電圧と第２電圧とを繰り返し、且つ、振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調されている。こうすれば、共振周波数の成分については共振によって電圧が増幅され、それ以外の周波数成分については電圧の変動が抑制される。その結果、環境温度が変化した場合でも、共振周波数以外の成分の影響で電圧が変動し難くなるので、電圧管理が容易となり、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、駆動装置、駆動回路、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置に関する。

圧電材料を含んで形成された振動体を振動させて、対象物を駆動する圧電モーターが知られている。この圧電モーターでは、振動体に一定周期の駆動電圧を印加することによって振動体を振動させ、振動体の端面に設けた凸部で対象物を駆動する。

ここで、圧電材料の変位は印加する電圧に比例するので、振動体を大きく振動させるためには駆動電圧の振幅も大きくしなければならないが、そのためには高電圧を発生する電源が必要となる。そこで、振動体の共振周期の駆動電圧を印加することで、共振によって振動体を大きく振動させ、より速い速度で対象物を駆動可能とする方法が用いられている。

また、共振を利用して振動体を大きく振動させながら、対象物の駆動速度を変更可能とするために、振動体の共振周期でパルス状の駆動電圧を印加することとして、駆動電圧のパルス幅を変更可能とした技術も提案されている（特許文献１）。

特開２０１１−５４０２号公報

しかし、上記の提案されている技術では、対象物を細かく位置決めすることが困難であるという問題があった。すなわち、対象物を少しだけ動かそうとしたときに、動かしすぎたり逆に動かしたりなかったりして、所望の位置に位置決めすることが難しいという問題があった。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、共振を利用することによって圧電モーターの振動体を大きく振動させ、対象物を精度良く位置決めする技術の提供を目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の駆動装置は次の構成を採用した。すなわち、
圧電材料を含んで形成され、対象物に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備える駆動装置であって、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを要旨とする。

かかる本発明の駆動装置においては、第１電圧と第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を、ＬＣ回路部を介して振動体に印加する。そして、電圧波形は、振動体の共振周期よりも短い周期で第１電圧と第２電圧とを繰り返し、且つ、振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形となっている。尚、変調成分は、振動体の共振周波数の成分のみである必要はなく、振動体の共振周波数の成分の他に、多くの周波数成分が含まれていても構わない。

こうすれば、パルス変調された電圧波形のうち、振動体の共振周波数の成分については共振によって電圧が増幅されて振動体に印加されるので、高い電圧を発生させる電源などを用いなくても、振動体を大きく振動させて対象物を駆動することが可能となる。その一方で、共振周波数以外の周波数成分（第１電圧と第２電圧とを共振周波数よりも短い周期で繰り返す成分など）については、電圧の変動が抑制された状態で振動体に印加される。詳細なメカニズムについては後述するが、振動体の共振周波数以外の周波数で大きな変動成分が存在すると、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧が大きく変動する場合と、あまり変動しない場合が発生して電圧の管理が困難となる。この点で本発明の駆動装置では、共振周波数以外の周波数成分が抑制された電圧波形を振動体に印加することができるので、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また、上述した本発明の駆動装置においては、電圧波形出力部は、パルス信号を第１電圧と第２電圧との間で電圧増幅することによって電圧波形を生成して、ＬＣ回路部に出力することとしてもよい。

パルス信号を電圧増幅するのであれば、第１電圧と第２電圧との間で電圧が切り換わる電圧波形を、簡単な回路を用いて、しかも大きな電力損失を伴うことなく（従って、大きな放熱機構を必要とせずに）発生させることができる。その結果、駆動装置を小型化することが可能となる。

また、上述した本発明の駆動装置においては、電圧波形出力部からＬＣ回路部に出力される電圧波形として、振動体の共振周波数の正弦波が変調成分としてパルス変調された電圧波形を用いても良い。

正弦波には１つの周波数のみが含まれている。従って、振動体の共振周波数の正弦波を変調成分として用いれば、ＬＣ回路部に出力される電圧波形の中の共振周波数以外の成分を抑制することができる。このため、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧の変動がばらつく事態を抑制することができるので、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また、上述した本発明の駆動装置においては、ＬＣ回路部に印加される電圧波形を、共振周期の７分の１以下の周期で第１電圧と第２電圧とを繰り返す電圧波形としてもよい。

こうすれば、電圧波形が第１電圧と第２電圧とを繰り返すことによる周波数成分を十分に抑制することができる。このため、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧の変動がばらつく事態が抑制され、その結果、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また、本発明は圧電モーターの駆動回路としての態様で把握することも可能である。このような態様で把握された本発明の駆動回路は、
圧電材料を含んで形成された振動体を備える圧電モーターの駆動回路であって、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを要旨とする。

このような本発明の駆動回路においても、パルス変調された電圧波形のうち、振動体の共振周波数の成分については共振によって電圧が増幅されて振動体に印加されるので、圧電モーターの振動体に高い電圧の駆動電圧を印加することが可能となる。その一方で、共振周波数以外の周波数成分（第１電圧と第２電圧とを共振周波数よりも短い周期で繰り返す成分など）については、電圧の変動が抑制された状態で振動体に印加される。詳細なメカニズムについては後述するが、こうすれば、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧が大きく変動する場合と、あまり変動しない場合が発生して電圧の管理が困難となる事態を抑制できる。その結果、圧電モーターを用いて対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また、上述した本発明の駆動回路においては、電圧波形出力部は、パルス信号を第１電圧と第２電圧との間で電圧増幅することによって電圧波形を生成して、ＬＣ回路部に出力することとしてもよい。

こうすれば、第１電圧と第２電圧との間で電圧が切り換わる電圧波形を、簡単な回路を用いて、しかも大きな電力損失を伴うことなく（従って、大きな放熱機構を必要とせずに）発生させることが可能となる。

また、上述した本発明の駆動回路においては、電圧波形出力部からＬＣ回路部に出力される電圧波形として、振動体の共振周波数の正弦波が変調成分としてパルス変調された電圧波形を用いても良い。

こうすれば、ＬＣ回路部に入力される電圧波形の中の共振周波数以外の成分を抑制することができるので、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧の変動がばらつく事態を抑制することができる。その結果、圧電モーターを用いて、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また、上述した本発明の駆動回路においては、ＬＣ回路部に印加される電圧波形を、共振周期の７分の１以下の周期で第１電圧と第２電圧とを繰り返す電圧波形としてもよい。

こうすれば、電圧波形が第１電圧と第２電圧とを繰り返すことによる周波数成分を十分に抑制することができるので、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧の変動がばらつく事態が抑制され、その結果、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また本発明は以下のようなロボットハンドの態様で把握することもできる。すなわち、
複数の指部を含み、対象物を把持するロボットハンドであって、
前記指部が移動可能に立設された基体と、
前記基体に対して前記指部を移動させる駆動装置と、
を備え、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、前記対象物に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とするロボットハンドとして把握することもできる。

このような本発明によれば、精度良く位置決めが可能なロボットハンドを実現することが可能となる。

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、電圧波形出力部は、パルス信号を第１電圧と第２電圧との間で電圧増幅することによって電圧波形を生成して、ＬＣ回路部に出力することとしてもよい。

こうすれば、第１電圧と第２電圧との間で電圧が切り換わる電圧波形を、簡単な回路を用いて、しかも大きな電力損失を伴うことなく（従って、大きな放熱機構を必要とせずに）発生させることが可能となる。

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、電圧波形出力部からＬＣ回路部に出力される電圧波形として、振動体の共振周波数の正弦波が変調成分としてパルス変調された電圧波形を用いても良い。

こうすれば、ＬＣ回路部に入力される電圧波形の中の共振周波数以外の成分を抑制することができるので、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧の変動がばらつく事態を抑制することができる。その結果、圧電モーターを用いて、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、ＬＣ回路部に印加される電圧波形を、共振周期の７分の１以下の周期で第１電圧と第２電圧とを繰り返す電圧波形としてもよい。

こうすれば、電圧波形が第１電圧と第２電圧とを繰り返すことによる周波数成分を十分に抑制することができるので、環境温度が変動したときに振動体に印加される電圧の変動がばらつく事態が抑制され、その結果、対象物を所望の位置に精度良く位置決めすることが可能となる。

また、本発明は、以下のようなロボットの態様で把握することもできる。すなわち、
回動可能な関節部が設けられた腕部と、
前記腕部に設けられたハンド部と、
前記腕部が設けられた本体部と、
を備えたロボットであって、
前記関節部に設けられて前記関節部を屈曲あるいは回転駆動する駆動装置を有しており、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、対象物に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とするロボットとして把握することもできる。

このような本発明によれば、精度良く位置決めが可能なロボットを実現することが可能となる。

また、上述した本発明のロボットにおいては、電圧波形出力部は、パルス信号を第１電圧と第２電圧との間で電圧増幅することによって電圧波形を生成して、ＬＣ回路部に出力することとしてもよい。

こうすれば、第１電圧と第２電圧との間で電圧が切り換わる電圧波形を、簡単な回路を用いて、しかも大きな電力損失を伴うことなく（従って、大きな放熱機構を必要とせずに）発生させることが可能となる。

また、本発明は、以下のような電子部品搬送装置の態様で把握することもできる。すなわち、
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する駆動装置と、
を備える電子部品搬送装置であって、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、前記把持部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とする電子部品搬送装置として把握することもできる。

このような本発明によれば、電子部品を精度良く位置決めが可能な電子部品搬送装置ドを実現することが可能となる。

また、本発明は、以下のような電子部品検査装置の態様で把握することもできる。すなわち、
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する駆動装置と、
前記電子部品を検査する検査部と、
を備える電子部品検査装置であって、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、前記把持部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とする電子部品検査装置として把握することもできる。

このような本発明によれば、電子部品を精度良く位置決めが可能な電子部品検査装置を実現することが可能となる。

また、本発明は、以下のような送液ポンプの態様で把握することもできる。すなわち、
液体が流動可能な液体チューブと、
前記液体チューブの一部に当接して前記液体チューブを閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部を保持した状態で移動することによって、前記液体チューブの閉塞位置を移動させる移動部と、
前記移動部を駆動する駆動装置と、
を備える送液ポンプであって、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、前記移動部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とする送液ポンプとして把握することもできる。

このような本発明によれば、移動部を精度良く位置決めすることによって、精度良く送液が可能な送液ポンプを実現することが可能となる。

また、本発明は、以下のような印刷装置の態様で把握することもできる。すなわち、
媒体上に画像を印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを移動させる駆動装置と、
を備える印刷装置であって、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、前記印刷ヘッドに押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とする印刷装置として把握することもできる。

このような本発明によれば、印刷ヘッドを精度良く位置決めすることによって、高画質な画像を印刷可能な印刷装置を実現することが可能となる。

また、本発明は、以下のような電子時計の態様で把握することもできる。すなわち、
同軸状に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、
複数の歯車を含んで構成された歯車列と、
前記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、
前記回転円板を駆動する駆動装置と、
を備える電子時計であって、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、前記回転円板に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とする電子時計として把握することもできる。

このような本発明によれば、回転円板を精度良く位置決めすることにより、精度の高い電子時計を実現することが可能となる。

また、本発明は、以下のような投影装置の態様で把握することもできる。すなわち、
光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、
前記光学レンズによる前記光の投影状態を調整する調整部と、
前記調整部を駆動する駆動装置と
を備える投影装置であって、
前記駆動装置は、
圧電材料を含んで形成され、前記調整部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
を備え、
前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
ことを特徴とする投影装置として把握することもできる。

このような本発明によれば、調整部を精度良く位置決めし、投影状態を細かく調整可能な投影装置を実現することが可能となる。

本実施例の駆動装置に用いられる圧電モーターの構成を示した説明図である。 圧電モーターの動作原理を示す説明図である。 本実施例の駆動装置で駆動電圧を生成する駆動電圧生成回路のブロック図である。 駆動電圧生成回路中のフルブリッジ回路部の動作を示す説明図である。 フルブリッジ回路部の出力側に現れる電圧の変化を示した説明図である。 フルブリッジ回路部のゲイン特性を示した説明図である。 パルス波形に含まれる高調波とゲイン特性との関係を示した説明図である。 従来の圧電モーターの駆動方法では環境温度に変化に対する駆動量の管理が難しい理由を示す説明図である。 本実施例の圧電モーターの駆動方法でフルブリッジ回路部に入力するパルス信号を示した説明図である。 本実施例のパルス信号の信号成分とゲイン特性との関係を示した説明図である。 本実施例の駆動方法では環境温度の変化に対する駆動量の管理が容易な理由を示す説明図である。 温度変化に対するゲインの変化を示す説明図である。 変形例の駆動方法で変調パルス信号を生成するために用いられる変調成分を例示した説明図である。 圧電モーターを組み込んだロボットハンドを例示した説明図である。 ロボットハンドを備えた単腕のロボットを例示した説明図である。 ロボットハンドを備えた複腕のロボットを例示した説明図である。 圧電モーターを組み込んで構成された電子部品検査装置を例示した斜視図である。 把持装置に内蔵された微調整機構についての説明図である。 圧電モーターを組み込んだ送液ポンプを例示した説明図である。 圧電モーターを組み込んだ印刷装置を例示した斜視図である。 圧電モーターを組み込んだ電子時計を例示した説明図である。 圧電モーターを組み込んだ投影装置を例示した斜視図である。

Ａ．圧電モーターの構成 ：
図１は、本実施例の圧電モーター１の構成を示した説明図である。図１（ａ）には、本実施例の圧電モーター１の全体図が示されている。本実施例の圧電モーター１は、大まかには、図中に斜線を付して示した本体部１０と、外側ケース２０などから構成される。本体部１０は、図示しないバネにより一方向に押しつけられた状態で外側ケース２０内に組み込まれている。また、図１（ｂ）に示すように、本体部１０は、図中に斜線を付して示した振動部３０と、振動部３０を収容する振動体ケース４０などから構成される。振動部３０は、振動が許容された状態で振動体ケース４０内に保持されている。

図１（ｃ）には、振動部３０の外観形状が示されている。振動部３０は、圧電材料を含んで直方体形状に形成された振動体３２と、振動体３２の長手方向の端面に取り付けられたセラミック製の駆動凸部３４と、振動体３２の一方の側面を４分割して設けられた４枚の表電極３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）などから構成されている。また、表電極３６が設けられた側に対して反対側の側面には、図示しない裏電極が設けられている。尚、本明細書中では、振動体３２の長手方向をＸ方向と称し、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向と称するものとする（図１（ｃ）参照）。

Ｂ．圧電モーターの動作原理 ：
図２は、圧電モーター１の動作原理を示す説明図である。圧電モーター１は、振動部３０の表電極３６に、正負の電圧を交互に印加することによって動作する。例えば、図２（ａ）の左側の図に示すように、振動体３２の表電極３６ａおよび表電極３６ｄに正電圧を印加すると正電圧を印加された部分が伸張して、図示されるように振動体３２が屈曲する。このとき、振動体３２では屈曲と伸張とが同時に起きるため、振動体３２の長手方向（Ｘ方向）の先端部（駆動凸部３４が取り付けられた部分）は、図面上で右上方向に楕円の弧を描くように移動する。

一方、図２（ａ）の右側の図に示すように、表電極３６ａおよび表電極３６ｄに負電圧を印加すると、負電圧を印加された部分が収縮して、図示されるように振動体３２が屈曲する。このとき、振動体３２では屈曲と収縮とが同時に起きるため、振動体３２の先端部は、図面上で左下方向に楕円の弧を描くように移動する。従って、表電極３６ａおよび表電極３６ｄに正負の電圧を交互に印加すると、振動体３２の先端部（駆動凸部３４）が時計回りに楕円運動を開始する。このため、振動体３２の先端部（駆動凸部３４）を対象物に押しつけた状態で、表電極３６ａおよび表電極３６ｄに正負の電圧を交互に印加すると、振動体３２の駆動凸部３４が、図２（ａ）に示した態様で楕円運動を行って、対象物は駆動凸部３４から受ける摩擦力によってＹ（＋）方向に駆動される。

また、図２（ｂ）に示すように、表電極３６ｂおよび表電極３６ｃに正電圧あるいは負電圧を印加すると、図２（ａ）の場合に対して図面上で逆方向に振動体３２が屈曲する。従って、振動体３２の先端部は、図２（ａ）の場合に対して図面上で逆方向の楕円を描くように移動する。このため、振動体３２の先端部（駆動凸部３４）を対象物に押しつけた状態で表電極３６ｂおよび表電極３６ｃに正負の電圧を交互に印加すると、振動体３２の駆動凸部３４が、図２（ｂ）に示した態様で楕円運動を行って、対象物は駆動凸部３４から受ける摩擦力によってＹ（−）方向に駆動される。また、このように対象物を駆動する際に振動体３２に印加される電圧（駆動電圧）は、次のような回路を用いて生成される。

Ｃ．圧電モーターの駆動電圧生成回路 ：
図３は、駆動電圧を生成するために用いられる回路（駆動電圧生成回路１１０）を示す説明図である。尚、駆動電圧生成回路１１０と、駆動電圧生成回路１１０からの駆動電圧が印加される圧電モーター１（図３では振動体３２）とが、本発明における「駆動装置」に対応する。駆動電圧生成回路１１０は、パルス信号を電力増幅するフルブリッジ回路部１２０と、フルブリッジ回路部１２０の出力側に接続されたＬＣ回路部１４０などから構成される。フルブリッジ回路部１２０は４つのトランジスタ（ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４）を備えており、トランジスタのスイッチングを利用して、電源電圧ＰＶＤＤ、ＰＶＳＳのレベルに増幅されたパルス状の電圧波形を生成する。生成された電圧波形は、ＬＣ回路部１４０を介して振動体３２に印加される。また、ＬＣ回路部１４０と、振動体３２との間には、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２が介在されており、いずれかのスイッチをＯＮにすることにより、対象物の駆動方向を切り換えることができる。本実施例では、スイッチＳＷ１をＯＮにするとＹ（＋）方向に駆動され、スイッチＳＷ２をＯＮにするとＹ（−）方向に駆動されるものとする。

尚、本実施例では、電源電圧ＰＶＳＳが本発明における「第１電圧」に対応し、電源電圧ＰＶＤＤが本発明における「第２電圧」に対応する。また、フルブリッジ回路部１２０が、本発明における「電圧波形出力部」に対応する。

図４は、フルブリッジ回路部１２０の動作を示す説明図である。図４（ａ）には、フルブリッジ回路部１２０に、Ｈｉｇｈレベルのパルス信号が入力された場合の動作が示されている。パルス信号は、トランジスタＴＲ１およびトランジスタＴＲ２のそれぞれのゲート（Ｇ）端子に入力される。トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２とは、互いのドレイン（Ｄ）端子で接続されている。また、トランジスタＴＲ１のソース（Ｓ）端子は高電位側の電源電圧ＰＶＤＤに接続され、トランジスタＴＲ２のソース（Ｓ）端子は低電位側の電源電圧ＰＶＳＳに接続されている。従って、Ｈｉｇｈレベルの信号をゲート（Ｇ）端子に入力すると、トランジスタＴＲ１がＯＮとなり、トランジスタＴＲ２がＯＦＦとなって、出力側の位置ＴＰ３には、高電位側の電源電圧ＰＶＤＤの電位が現れる。

トランジスタＴＲ３とトランジスタＴＲ４とについても同様に、互いのドレイン（Ｄ）端子で接続されており、トランジスタＴＲ３のソース（Ｓ）端子は電源電圧ＰＶＤＤに接続され、トランジスタＴＲ４のソース（Ｓ）端子は電源電圧ＰＶＳＳに接続されている。また、パルス信号は、ＮＯＴゲートによってＬｏｗレベルに反転されて、トランジスタＴＲ３およびトランジスタＴＲ４のゲート（Ｇ）端子に入力される。このため、トランジスタＴＲ３がＯＦＦとなり、トランジスタＴＲ４がＯＮとなって、出力側の位置ＴＰ２には、低電位側の電源電圧ＰＶＳＳの電位が現れる。

以上では、フルブリッジ回路部１２０にＨｉｇｈレベルのパルス信号が入力された場合の動作を説明した。これに対して、Ｌｏｗレベルのパルス信号が入力されると、フルブリッジ回路部１２０は次の様に動作する。

図４（ｂ）には、フルブリッジ回路部１２０に、Ｌｏｗレベルのパルス信号が入力された場合の動作が示されている。この場合、トランジスタＴＲ１およびトランジスタＴＲ２のゲート（Ｇ）端子には、Ｌｏｗレベルの信号が入力される。従って、トランジスタＴＲ１がＯＦＦとなり、トランジスタＴＲ２がＯＮとなって、出力側の位置ＴＰ３には、低電位側の電源電圧ＰＶＳＳの電位が現れる。また、トランジスタＴＲ３およびトランジスタＴＲ４のゲート（Ｇ）端子には、ＮＯＴゲートを介してＨｉｇｈレベルの信号が入力される。このため、トランジスタＴＲ３がＯＮとなり、トランジスタＴＲ４がＯＦＦとなって、出力側の位置ＴＰ２には、高電位側の電源電圧ＰＶＤＤの電位が現れる。このように、フルブリッジ回路部１２０に入力されるパルス信号のレベルに応じて、上述の図４（ａ）および図４（ｂ）の動作が繰り返される。

図５は、フルブリッジ回路部１２０にパルス信号を入力した時に、出力側（位置ＴＰ２と位置ＴＰ３との間）に現れる電圧の変化を示した説明図である。図４を用いて前述したように、フルブリッジ回路部１２０にＨｉｇｈレベルのパルス信号が入力されると、位置ＴＰ２の電位がＰＶＳＳとなり、位置ＴＰ３の電位がＰＶＤＤとなる。また、フルブリッジ回路部１２０にＬｏｗレベルのパルス信号が入力されると、位置ＴＰ２の電位がＰＶＤＤとなり、位置ＴＰ３の電位がＰＶＳＳとなる。この結果、パルス信号の入力がＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとに切り換わると、フルブリッジ回路部１２０の出力側（位置ＴＰ２と位置ＴＰ３との間）に現れる電圧は、絶対値は（ＰＶＤＤ−ＰＶＳＳ）のまま、正負が切り換わるパルス状の電圧波形となる（図５参照）。この電圧波形の周期Ｔｏは、フルブリッジ回路部１２０に入力されたパルス信号が、ＨｉｇｈレベルおよびＬｏｗレベルを繰り返す周期に相当する。このような電圧波形がＬＣ回路部１４０に入力されて、ＬＣ回路部１４０の出力側から駆動電圧が振動体３２に印加される。

また、フルブリッジ回路部１２０に入力するパルス信号の周期（ＨｉｇｈレベルおよびＬｏｗレベルを繰り返す周期）を変化させると、ＬＣ回路部１４０から出力される電圧の大きさが変化する。従って、ＬＣ回路部１４０に入力されるパルス状の電圧波形の周波数（＝１／Ｔｏ）に対して、ＬＣ回路部１４０への入力電圧（位置ＴＰ２と位置ＴＰ３との間の電圧）と出力電圧（位置ＴＰ４と位置ＴＰ５との間の電圧）との比（ゲイン）を取ると、図６に示したゲイン特性を得ることができる。図示のように、ＬＣ回路部１４０に入力されるパルス状の電圧波形の周波数（＝１／Ｔｏ）が、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに一致すると、ゲインが急に大きくなって、大きく増幅された電圧波形が出力される。

従って、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期Ｔｏ（＝１／ｆｏ）のパルス信号をフルブリッジ回路部１２０に入力すれば、フルブリッジ回路部１２０からは周期Ｔｏで繰り返す電圧波形が出力され、ＬＣ回路部１４０で大きく増幅することができる。このため、フルブリッジ回路部１２０の電源電圧を高くしなくても、高い電圧を振動体３２に印加することができる。

更に、振動体３２自体も共振周波数を有している。ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏはコイルのインダクタンスＬや、コンデンサーのキャパシタンスＣを選択することによって比較的自由に設定することができるから、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏを振動体３２の共振周波数に一致させておけば、振動体３２をより一層大きな振幅で振動させることができる。このため、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏは、振動体３２の共振周波数と一致するように設定されている。

しかし、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期のパルス信号を用いる方法（従来から用いられてきた方法）では、圧電モーター１の駆動量の管理が難しいという問題がある。以下では、この点について説明する。

周知のようにパルス波形は、パルス波形の周期に相当する周波数の基本波と、基本波の整数倍の周波数を有する高調波とから形成される。従って、ＬＣ回路部１４０にパルス状の電圧波形が入力されると、基本波だけでなく、高調波も増幅される。図７に示したゲイン特性（周波数に対するゲインの値を示す特性）には、基本波に対応するゲインが白丸で表され、高調波に対応するゲインが黒丸で表されている。尚、図７では、４次より高次の高調波については表示が省略されている。

また、ＬＣ回路部１４０を構成するコイルのインダクタンスＬやコンデンサーのキャパシタンスＣは、温度によって変化する。このため、図７に示したゲイン特性の共振周波数ｆｏも温度によって変化する。そして、従来のように、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期のパルス信号を用いる方法では、温度変化によってＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏが変化した時に、ゲイン（従って振動体３２が振動する振幅）が大きくばらつくことになる。

例えば、図８（ａ）に示したように、温度変化によってゲイン特性が図面上で左方向にずれたとする。この場合、パルス状の電圧波形の基本波の周波数ｆｏに対応するゲインは、丸印で示したゲインから星印で示したゲインに減少する。また、高調波の周波数２ｆｏに対応するゲインも同様に、丸印で示したゲインから星印で示したゲインに減少する。すなわち、基本波のゲインも高調波のゲインもどちらも減少する。尚、図８（ａ）では、３次より高次の高調波については図示が省略されているが、これら高次の高調波についても同様にゲインは減少する。

また、図８（ｂ）に示したように、ゲイン特性が図面上で右方向にずれた場合、基本波の周波数ｆｏに対応するゲインは、丸印で示したゲインから星印で示したゲインに減少する。これに対して、高調波の周波数２ｆｏに対応するゲインは、丸印で示したゲインから星印で示したゲインに増加する。すわなち、高調波のゲインは、基本波のゲインの変化を弱める方向に変化するので、全体としてのゲインの変化は、図８（ａ）で示した場合よりも小さくなる。尚、図８（ｂ）では、３次より高次の高調波については表示が省略されているが、これらの高調波についても同様に、基本波のゲインの変化を弱める方向に変化する。

このように、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏのパルス信号を用いる従来の方法では、温度の変化量が同じであっても、全体としてのゲイン（振動体３２の振幅）が大きく低下する場合（図８（ａ）参照）と、全体としてのゲインがあまり低下しない場合（図８（ｂ）参照）とが発生する。このため、圧電モーター１の駆動量を管理することが困難となる。こうした点に鑑みて本実施例では、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期のパルス信号ではなく、次のようなパルス信号を使用する。

先ず、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期Ｔｏよりも短い周期Ｔｐ（望ましくは、Ｔｐ≦（Ｔｏ／７））のパルス信号Ａを用意し、このパルス信号Ａに、共振周波数ｆｏに相当する周期Ｔｏの正弦波ＢをＰＷＭ変調して、変調されたパルス信号（変調パルス信号Ｃ）を生成する。図９（ａ）には、このような方法で変調パルス信号Ｃが生成される様子が示されている。尚、図９（ｂ）には、参考として、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期Ｔｏのパルス信号も示されている。本実施例では、このようにして生成された変調パルス信号Ｃを、フルブリッジ回路部１２０に入力した後、ＬＣ回路部１４０を介して振動体３２に電圧を印加する。このようにすれば、ＬＣ回路部１４０で大きく増幅された電圧を生成することが可能でありながら、温度変化によってＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏが変化しても、全体としてのゲイン（振動体３２の振幅）が大きくばらつくことはない。これは以下のような理由による。

変調パルス信号Ｃの周波数成分（従って、ＬＣ回路部１４０に入力される電圧波形の周波数成分）には、パルス信号Ａの周波数成分と、正弦波Ｂの周波数成分とが含まれている。そのため、変調パルス信号Ｃに含まれる各周波数成分に対応するゲインは、図１０のように表される。先ず、変調成分である正弦波Ｂの周波数成分は、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに対応するゲインで大きく増幅されて出力される。従って、従来（ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期のパルス信号を用いる方法）の場合と同様に、フルブリッジ回路部１２０の電源電圧を高くしなくても、高い電圧を振動体３２に印加することができる。

また、図９に示したように、パルス信号Ａの周期Ｔｐは、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期Ｔｏよりも短いから、パルス信号Ａの周波数成分（ｆｐ、２ｆｐ、３ｆｐ・・・）は、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏよりも高くなる。特に周期Ｔｐを周期Ｔｏの１／７よりも短くすると、パルス信号Ａの周波数成分（ｆｐ、２ｆｐ、３ｆｐ・・・）は、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏよりも十分に高くなる。このため、これらの周波数に対応するゲインは、十分に小さな値となる。

従って、例えば図１１（ａ）に示したように、温度変化によってゲイン特性が図面上で左方向にずれた場合、変調成分である正弦波Ｂの周波数ｆｏのゲインは、丸印のゲインから星印のゲインに減少するが、パルス信号Ａの周波数（ｆｐ、２ｆｐ、３ｆｐ・・・）のゲインはほとんど変化しない。また、図１１（ｂ）に示したように、ゲイン特性が図面上で右方向にずれた場合も、正弦波Ｂの周波数ｆｏのゲインは丸印のゲインから星印のゲインに減少するが、パルス信号Ａの周波数（ｆｐ、２ｆｐ、３ｆｐ・・・）のゲインはほとんど変化しない。

このように、温度変化によってＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏが変化しても、パルス信号Ａの周波数（ｆｐ、２ｆｐ、３ｆｐ・・・）のゲインはほとんど変化しないため、全体としてのゲインの変化を強めたり弱めたりすることがない。従って、図８を用いて前述した従来（ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏに相当する周期のパルス信号を用いる方法）の場合と異なり、温度の変化量が同じであれば、全体としてのゲインの低下量が大きくばらつくことはない。

図１２は、温度変化に対して、全体としてのゲインが変化する様子を示す説明図である。図１２（ａ）には、参考として、従来のように、ＬＣ回路部１４０の共振周波数ｆｏのパルス信号を用いた場合が示されている。基準温度Ｔから温度Ｔ＋ΔＴに変化した時、全体としてのゲインが大きく低下する場合（ゲインＧ１の場合）と、あまり低下しない場合（ゲインＧ２の場合）とがあり、ばらつきが発生している。それに対して、図１２（ｂ）に示すように、本実施例で生成した変調パルス信号Ｃを用いた場合には、温度Ｔ＋ΔＴに変化した時のゲインＧ３となり、温度の変化量ΔＴに対するゲインの変化量の関係が、ほぼ同じとなる。そのため、温度の変化量に応じてゲインを補正することが可能となり、圧電モーター１の駆動量を管理して対象物を精度良く位置決めすることが可能となる。

Ｄ．変形例 ：
上述した本実施例では、周期Ｔｐのパルス信号に、周期Ｔｏの正弦波をＰＷＭ変調することによって変調パルス信号Ｃを生成するものとして説明した。しかし、パルス信号にＰＷＭ変調する変調成分は、正弦波に限られるものではない。すなわち、周期がＴｏであり、且つ、周期Ｔｏで電圧が切り換わるパルス信号よりも高調波成分が小さな波形であれば、どのような波形であってもよい。このような波形の例としては、最小値から最大値に単調増加し、且つ、最大値から最小値に単調減少する変化を周期Ｔｏで繰り返す波形（たとえば、図１３（ａ）に例示した三角波Ｄや、図１３（ｂ）に例示したノコギリ波Ｅなど）が挙げられる。また、図１３（ｃ）に例示したように、最小値から最大値に達したら最大値を一定時間保持した後、最小値に向けて単調減少して、最小値を一定時間保持するような波形とすることもできる。

Ｅ．適用例 ：
上述した本実施例の駆動電圧生成回路１１０によって駆動される圧電モーター１は、以下のような装置に好適に組み込むことができる。

図１４は、本実施例の圧電モーター１を組み込んだロボットハンド６００を例示した説明図である。図示したロボットハンド６００は、基台６０２から複数本の指部６０３が立設されており、手首６０４を介してアーム６１０に接続されている。ここで、指部６０３の根元の部分は基台６０２内で移動可能となっており、この指部６０３の根元の部分に駆動凸部１１４を押しつけた状態で圧電モーター１が搭載されている。このため、圧電モーター１を動作させることで、指部６０３を移動させて対象物を把持することができる。また、手首６０４の部分にも、手首６０４の端面に駆動凸部１１４を押しつけた状態で圧電モーター１が搭載されている。このため、圧電モーター１を動作させることで、基台６０２全体を回転させることが可能である。

図１５は、ロボットハンド６００（ハンド部）を備えた単腕のロボット６５０を例示した説明図である。図示されるようにロボット６５０は、複数本のリンク部６１２（リンク部材）と、それらリンク部６１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部６２０とを備えたアーム６１０（腕部）を有している。また、ロボットハンド６００はアーム６１０の先端に接続されている。そして、関節部６２０には圧電モーター１が内蔵されている。このため、圧電モーター１を動作させることにより、それぞれの関節部６２０を任意の角度だけ屈曲させることが可能である。

図１６は、ロボットハンド６００を備えた複腕のロボット６６０を例示した説明図である。図示されるようにロボット６６０は、複数本のリンク部６１２と、それらリンク部６１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部６２０とを備えたアーム６１０を複数本（図示した例では２本）有している。アーム６１０の先端には、ロボットハンド６００や、工具６０１（ハンド部）が接続されている。また、頭部６６２には複数台のカメラ６６３が搭載され、本体部６６４の内部には全体の動作を制御する制御部６６６が搭載されている。更に、本体部６６４の底面に設けられたキャスター６６８によって搬送可能である。このロボット６６０にも、関節部６２０に圧電モーター１が内蔵されている。このため、圧電モーター１を動作させることにより、それぞれの関節部６２０を任意の角度だけ屈曲させることが可能である。

図１７は、本実施例の圧電モーター１を組み込んで構成された電子部品検査装置７００を例示した斜視図である。図示した電子部品検査装置７００は、大まかには基台７１０と、基台７１０の側面に立設された支持台７３０とを備えている。基台７１０の上面には、検査対象の電子部品３が載置されて搬送される上流側ステージ７１２ｕと、検査済みの電子部品３が載置されて搬送される下流側ステージ７１２ｄとが設けられている。また、上流側ステージ７１２ｕと下流側ステージ７１２ｄとの間には、電子部品３の姿勢を確認するための撮像装置７１４と、電気的な特性を検査するために電子部品３がセットされる検査台７１６（検査部）とが設けられている。尚、電子部品３の代表的なものとしては、「半導体」や、「半導体ウェハー」、「ＣＬＤやＯＬＥＤなどの表示デバイス」、「水晶デバイス」、「各種センサー」、「インクジェットヘッド」、「各種ＭＥＭＳデバイス」などが挙げられる。

また、支持台７３０には、基台７１０の上流側ステージ７１２ｕおよび下流側ステージ７１２ｄと平行な方向（Ｙ方向）に移動可能にＹステージ７３２が設けられており、Ｙステージ７３２からは、基台７１０に向かう方向（Ｘ方向）に腕部７３４が延設されている。また、腕部７３４の側面には、Ｘ方向に移動可能にＸステージ７３６が設けられている。そして、Ｘステージ７３６には、撮像カメラ７３８と、上下方向（Ｚ方向）に移動可能なＺステージを内蔵した把持装置７５０が設けられている。また、把持装置７５０の先端には、電子部品３を把持する把持部７５２が設けられている。更に、基台７１０の前面側には、電子部品検査装置７００の全体の動作を制御する制御装置７１８も設けられている。尚、本実施例では、支持台７３０に設けられたＹステージ７３２や、腕部７３４や、Ｘステージ７３６や、把持装置７５０が、本発明の「電子部品搬送装置」に対応する。

以上のような構成を有する電子部品検査装置７００は、次のようにして電子部品３の検査を行う。先ず、検査対象の電子部品３は、上流側ステージ７１２ｕに載せられて、検査台７１６の近くまで移動する。次に、Ｙステージ７３２およびＸステージ７３６を動かして、上流側ステージ７１２ｕに載置された電子部品３の真上の位置まで把持装置７５０を移動させる。このとき、撮像カメラ７３８を用いて電子部品３の位置を確認することができる。そして、把持装置７５０内に内蔵されたＺステージを用いて把持装置７５０を降下させて、把持部７５２で電子部品３を把持すると、そのまま把持装置７５０を撮像装置７１４の上に移動させて、撮像装置７１４を用いて電子部品３の姿勢を確認する。続いて、把持装置７５０に内蔵されている微調整機構を用いて電子部品３の姿勢を調整する。そして、把持装置７５０を検査台７１６の上まで移動させた後、把持装置７５０に内蔵されたＺステージを動かして電子部品３を検査台７１６の上にセットする。把持装置７５０内の微調整機構を用いて電子部品３の姿勢が調整されているので、検査台７１６の正しい位置に電子部品３をセットすることができる。そして、検査台７１６を用いて電子部品３の電気的な特性の検査が終了したら、再び、今度は検査台７１６から電子部品３を取り上げた後、Ｙステージ７３２およびＸステージ７３６を動かして、下流側ステージ７１２ｄの上まで把持装置７５０を移動させ、下流側ステージ７１２ｄに電子部品３を置く。その後、下流側ステージ７１２ｄを動かして、検査が終了した電子部品３を所定位置まで搬送する。

図１８は、把持装置７５０に内蔵された微調整機構についての説明図である。図示されるように把持装置７５０内には、把持部７５２に接続された回転軸７５４や、回転軸７５４が回転可能に取り付けられた微調整プレート７５６などが設けられている。また、微調整プレート７５６は、図示しないガイド機構によってガイドされながら、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能である。

ここで、図１８に斜線を付して示されるように、回転軸７５４の端面に向けて回転方向用の圧電モーター１θが搭載されており、圧電モーター１θの駆動凸部（図示は省略）が回転軸７５４の端面に押しつけられている。このため、圧電モーター１θを動作させることによって、回転軸７５４（および把持部７５２）をθ方向に任意の角度だけ精度良く回転させることが可能である。また、微調整プレート７５６に向けてＸ方向用の圧電モーター１ｘと、Ｙ方向用の圧電モーター１ｙとが設けられており、それぞれの駆動凸部（図示は省略）が微調整プレート７５６の表面に押しつけられている。このため、圧電モーター１ｘを動作させることによって、微調整プレート７５６（および把持部７５２）をＸ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることができ、同様に、圧電モーター１ｙを動作させることによって、微調整プレート７５６（および把持部７５２）をＹ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることが可能である。従って、図１７の電子部品検査装置７００は、圧電モーター１θ、圧電モーター１ｘ、圧電モーター１ｙを動作させることにより、把持部７５２で把持した電子部品３の姿勢を微調整することが可能である。

図１９は、本実施例の圧電モーター１を組み込んで構成された送液ポンプ８００を例示した説明図である。図１９（ａ）には送液ポンプ８００を上面視した平面図が示されており、図１９（ｂ）には送液ポンプ８００を側面視した断面図が示されている。図示されるように送液ポンプ８００は、矩形形状のケース８０２内に円板形状のローター８０４（移動部）が回転可能に設けられており、ケース８０２とローター８０４との間には、薬液などの液体が内部を流通するチューブ８０６（液体チューブ）が挟持されている。また、チューブ８０６の一部は、ローター８０４に設けられたボール８０８（閉塞部）によって押しつぶされて閉塞した状態となっている。このためローター８０４が回転すると、ボール８０８がチューブ８０６を押しつぶす位置が移動するので、チューブ８０６の液体が送液される。そして、本実施例の圧電モーター１の駆動凸部１１４をローター８０４の側面に押し付けた状態で設ければ、ローター８０４を駆動することができる。こうすれば、極僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ８００を実現することができる。

図２０は、本実施例の圧電モーター１を組み込んだ印刷装置８５０を例示した斜視図である。図示した印刷装置８５０は、印刷媒体２の表面にインクを噴射して画像を印刷するいわゆるインクジェットプリンターである。印刷装置８５０は、略箱形の外観形状をしており、前面のほぼ中央には排紙トレイ８５１や、排出口８５２や、複数の操作ボタン８５５が設けられている。また、背面側には、ロール状に巻いた印刷媒体２（ロール紙８５４）をセットする用紙ホルダー８５３が設けられている。用紙ホルダー８５３にロール紙８５４をセットして操作ボタン８５５を操作すると、用紙ホルダー８５３にセットされたロール紙８５４が吸い込まれて、印刷装置８５０の内部で印刷媒体２の表面に画像が印刷される。また、ロール紙８５４は、印刷装置８５０の内部に搭載された後述の切断機構８８０で切断された後、排出口８５２から排出される。

印刷装置８５０の内部には、印刷媒体２上で主走査方向に往復動する印刷ヘッド８７０と、印刷ヘッド８７０の主走査方向への動きをガイドするガイドレール８６０が設けられている。また、図示した印刷ヘッド８７０は、印刷媒体２上にインクを噴射する印字部８７２や、印刷ヘッド８７０を主走査方向に走査するための走査部８７４などから構成されている。印字部８７２の底面側（印刷媒体２に向いた側）には、複数の噴射ノズルが設けられており、噴射ノズルから印刷媒体２に向かってインクを噴射することができる。また、走査部８７４には、圧電モーター１ｍ，１ｓが搭載されている。圧電モーター１ｍの凸部（図示は省略）はガイドレール８６０に押しつけられている。このため、圧電モーター１ｍを動作させることで、印刷ヘッド８７０を主走査方向に移動させることができる。また、圧電モーター１ｓの駆動凸部１１４は、印字部８７２に対して押しつけられている。このため、圧電モーター１ｓを動作させることで、印字部８７２の底面側を印刷媒体２に近付けたり、印刷媒体２から遠ざけたりすることが可能である。また、印刷装置８５０には、ロール紙８５４を切断するための切断機構８８０も搭載されている。切断機構８８０は、用紙カッター８８６を先端に搭載したカッターホルダー８８４と、カッターホルダー８８４を貫通して主走査方向に延設されたガイド軸８８２とを備えている。カッターホルダー８８４内には圧電モーター１ｃが搭載されており、圧電モーター１ｃの図示しない凸部はガイド軸８８２に押し付けられている。このため、圧電モーター１ｃを動作させるとカッターホルダー８８４がガイド軸８８２に沿って主走査方向に移動し、用紙カッター８８６がロール紙８５４を切断する。また、印刷媒体２を紙送りするために圧電モーター１を用いることも可能である。

図２１は、本実施例の圧電モーター１を組み込んだ電子時計９００の内部構造を例示した説明図である。図２１では、電子時計９００の時刻表示側とは反対側（裏蓋側）から見た平面図が示されている。図２１に例示した電子時計９００の内部には、円板形状の回転円板９０２と、回転円板９０２の回転を、時刻を表示する指針（図示省略）に伝達する歯車列９０４と、回転円板９０２を駆動するための圧電モーター１と、電力供給部９０６と、水晶チップ９０８と、ＩＣ９１０とを備えている。また、電力供給部９０６や、水晶チップ９０８、ＩＣ９１０は、図示しない回路基板に搭載されている。歯車列９０４は、複数の歯車や図示しないラチェットを含んで構成されている。尚、図示が煩雑となることを避けるために、図２１では、歯車の歯先を結んだ線を細い一点鎖線で表し、歯車の歯元を結んだ線を太い実線で表している。従って、太い実線および細い一点鎖線による二重の円形は歯車を表していることになる。また、歯先を示す細い一点鎖線については全周を表示せず、他の歯車と噛み合う部分の周辺のみを表示している。

回転円板９０２には、同軸に小さな歯車９０２ｇが設けられており、この歯車９０２ｇが歯車列９０４と噛み合わされている。このため回転円板９０２の回転は、所定の比率で減速されながら歯車列９０４を伝わる。そして、この歯車の回転が時刻を表す指針に伝達されて時刻を表示する。そして、本実施例の圧電モーター１の駆動凸部１１４を回転円板９０２の側面に押し付けた状態で設ければ、回転円板９０２を回転させることができる。

図２２は、本実施例の圧電モーター１を組み込んだ投影装置９５０を例示した説明図である。図示されるように投影装置９５０は、光学レンズを含んだ投影部９５２を備えており、内蔵する光源（図示は省略）からの光を投影することによって画像を表示する。そして、投影部９５２に含まれる光学レンズの焦点を合わせるための調整機構９５４（調整部）を、本実施例の圧電モーター１を用いて駆動するようにしても良い。圧電モーター１は位置決めの分解能が高いので、微妙な焦点合わせを行うことができる。また、光源からの光を投影しない間は、レンズカバー９５６で投影部９５２の光学レンズを覆うことで、光学レンズに傷が付くことを防ぐことができる。このレンズカバー９５６を開閉するための避けるために、本実施例の圧電モーター１を用いることもできる。

以上、本発明の駆動電圧生成回路によって駆動される圧電モーターや、圧電モーターを搭載した各種装置について説明したが、本発明は上記の実施例や、変形例、適用例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

１…圧電モーター、 ２…印刷媒体、 ３…電子部品、 １０…本体部、 ２０…外側ケース、 ３０…振動部、 ３２…振動体、 ３４…駆動凸部、 ３６…表電極、 ４０…振動体ケース、 １１０…駆動電圧生成回路、 １１４…駆動凸部、 １２０…フルブリッジ回路部、 ６００…ロボットハンド、 ６０１…工具、 ６０２…基台、 ６０３…指部、 ６０４…手首、 ６１０…アーム、 ６１２…リンク部、 ６２０…関節部、 ６５０…ロボット、 ６６０…ロボット、 ６６２…頭部、 ６６３…カメラ、 ６６４…本体部、 ６６６…制御部、 ６６８…キャスター、 ７００…電子部品検査装置、 ７１０…基台、 ７１２ｄ…下流側ステージ、 ７１２ｕ…上流側ステージ、 ７１４…撮像装置、 ７１６…検査台、 ７１８…制御装置、 ７３０…支持台、 ７３４…腕部、 ７３８…撮像カメラ、 ７５０…把持装置、 ７５２…把持部、 ７５４…回転軸、 ７５６…微調整プレート、 ８００…送液ポンプ、 ８０２…ケース、 ８０４…ローター、 ８０６…チューブ、 ８０８…ボール、 ８５０…印刷装置、 ８５１…排紙トレイ、 ８５２…排出口、 ８５３…用紙ホルダー、 ８５４…ロール紙、 ８５５…操作ボタン、 ８６０…ガイドレール、 ８７０…印刷ヘッド、 ８７２…印字部、 ８７４…走査部、 ８８０…切断機構、 ８８２…ガイド軸、 ８８４…カッターホルダー、 ８８６…用紙カッター、 ９００…電子時計、 ９０２…回転円板、 ９０２ｇ…歯車、 ９０４…歯車列、 ９０６…電力供給部、 ９０８…水晶チップ、 ９１０…ＩＣ、 ９５０…投影装置、 ９５２…投影部、 ９５４…調整機構、 ９５６…レンズカバー、 ＴＲ１…トランジスタ、 ＴＲ２…トランジスタ、 ＴＲ３…トランジスタ、 ＴＲ４…トランジスタ、 ＳＷ１…スイッチ、 ＳＷ２…スイッチ

Claims (20)

1. 圧電材料を含んで形成され、対象物に押し付けられる凸部を有する振動体と、
   第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
   前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
   を備える駆動装置であって、
   前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置であって、
   前記電圧波形出力部は、前記電圧波形よりも小さな電圧振幅のパルス信号を受け取って、前記パルス信号を前記第１電圧と前記第２電圧との間で電圧増幅することによって生成した前記電圧波形を出力する
   ことを特徴とする駆動装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の駆動装置であって、
   前記変調成分は、前記振動体の前記共振周波数の正弦波である駆動装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の駆動装置であって、
   前記電圧波形は、前記共振周期の７分の１以下の周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返す波形である
   ことを特徴とする駆動装置。
5. 圧電材料を含んで形成された振動体を備える圧電モーターの駆動回路であって、
   第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
   前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
   を備え、
   前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
   ことを特徴とする駆動回路。
6. 請求項５に記載の駆動回路であって、
   前記電圧波形出力部は、前記電圧波形よりも小さな電圧振幅のパルス信号を受け取って、前記パルス信号を前記第１電圧と前記第２電圧との間で電圧増幅することによって生成した前記電圧波形を出力する
   ことを特徴とする駆動回路。
7. 請求項５または請求項６に記載の駆動回路であって、
   前記変調成分は、前記振動体の前記共振周波数の正弦波である駆動回路。
8. 請求項５ないし請求項７の何れか一項に記載の駆動回路であって、
   前記電圧波形は、前記共振周期の７分の１以下の周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返す波形である
   ことを特徴とする駆動回路。
9. 複数の指部を含み、対象物を把持するロボットハンドであって、
   前記指部が移動可能に立設された基体と、
   前記基体に対して前記指部を移動させる駆動装置と、
   を備え、
   前記駆動装置は、
   圧電材料を含んで形成され、前記対象物に押し付けられる凸部を有する振動体と、
   第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
   前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
   を備え、
   前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
   ことを特徴とするロボットハンド。
10. 請求項９に記載のロボットハンドであって、
    前記電圧波形出力部は、前記電圧波形よりも小さな電圧振幅のパルス信号を受け取って、前記パルス信号を前記第１電圧と前記第２電圧との間で電圧増幅することによって生成した前記電圧波形を出力する
    ことを特徴とするロボットハンド。
11. 請求項９または請求項１０に記載のロボットハンドであって、
    前記変調成分は、前記振動体の前記共振周波数の正弦波であるロボットハンド。
12. 請求項９ないし請求項１１の何れか一項に記載のロボットハンドであって、
    前記電圧波形は、前記共振周期の７分の１以下の周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返す波形である
    ことを特徴とするロボットハンド。
13. 回動可能な関節部が設けられた腕部と、
    前記腕部に設けられたハンド部と、
    前記腕部が設けられた本体部と、
    を備えたロボットであって、
    前記関節部に設けられて前記関節部を屈曲あるいは回転駆動する駆動装置を有しており、
    前記駆動装置は、
    圧電材料を含んで形成され、対象物に押し付けられる凸部を有する振動体と、
    第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
    前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
    を備え、
    前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
    ことを特徴とするロボット。
14. 請求項１３に記載のロボットであって、
    前記電圧波形出力部は、前記電圧波形よりも小さな電圧振幅のパルス信号を受け取って、前記パルス信号を前記第１電圧と前記第２電圧との間で電圧増幅することによって生成した前記電圧波形を出力する
    ことを特徴とするロボット。
15. 電子部品を把持する把持部と、
    前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する駆動装置と、
    を備える電子部品搬送装置であって、
    前記駆動装置は、
    圧電材料を含んで形成され、前記把持部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
    第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
    前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
    を備え、
    前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
    ことを特徴とする電子部品搬送装置。
16. 電子部品を把持する把持部と、
    前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する駆動装置と、
    前記電子部品を検査する検査部と、
    を備える電子部品検査装置であって、
    前記駆動装置は、
    圧電材料を含んで形成され、前記把持部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
    第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
    前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
    を備え、
    前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
    ことを特徴とする電子部品検査装置。
17. 液体が流動可能な液体チューブと、
    前記液体チューブの一部に当接して前記液体チューブを閉塞する閉塞部と、
    前記閉塞部を保持した状態で移動することによって、前記液体チューブの閉塞位置を移動させる移動部と、
    前記移動部を駆動する駆動装置と、
    を備える送液ポンプであって、
    前記駆動装置は、
    圧電材料を含んで形成され、前記移動部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
    第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
    前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
    を備え、
    前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
    ことを特徴とする送液ポンプ。
18. 媒体上に画像を印刷する印刷ヘッドと、
    前記印刷ヘッドを移動させる駆動装置と、
    を備える印刷装置であって、
    前記駆動装置は、
    圧電材料を含んで形成され、前記印刷ヘッドに押し付けられる凸部を有する振動体と、
    第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
    前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
    を備え、
    前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
    ことを特徴とする印刷装置。
19. 同軸状に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、
    複数の歯車を含んで構成された歯車列と、
    前記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、
    前記回転円板を駆動する駆動装置と、
    を備える電子時計であって、
    前記駆動装置は、
    圧電材料を含んで形成され、前記回転円板に押し付けられる凸部を有する振動体と、
    第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
    前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
    を備え、
    前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
    ことを特徴とする電子時計。
20. 光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、
    前記光学レンズによる前記光の投影状態を調整する調整部と、
    前記調整部を駆動する駆動装置と
    を備える投影装置であって、
    前記駆動装置は、
    圧電材料を含んで形成され、前記調整部に押し付けられる凸部を有する振動体と、
    第１電圧と前記第１電圧よりも高い第２電圧とを一定周期で繰り返す電圧波形を出力する電圧波形出力部と、
    前記電圧波形出力部と前記振動体との間に介在し、コイルおよびコンデンサーを含むＬＣ回路部と
    を備え、
    前記電圧波形は、前記振動体の共振周期よりも短い周期で、前記第１電圧と前記第２電圧とを繰り返し、且つ、前記振動体の共振周波数の変調成分がパルス幅変調された電圧波形である
    ことを特徴とする投影装置。

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