JP2019165525A - 圧電駆動装置、制御装置および圧電駆動装置の駆動方法 - Google Patents

圧電駆動装置、制御装置および圧電駆動装置の駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】高精度な制御が可能となる圧電駆動装置、制御装置および圧電駆動装置の駆動方法を提供する。【解決手段】圧電駆動装置は、駆動用圧電素子の駆動によって振動する振動体と、駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、前記駆動パルス信号をD/A変換して前記駆動用圧電素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号を2値化してモニターパルス信号を生成するモニターパルス信号生成部と、前記駆動パルス信号のDutyごとに前記駆動信号の振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出された前記測定タイミングに基づいて前記駆動信号の電圧値を測定する電圧値測定部と、前記電圧値測定部が測定した前記電圧値に基づいて前記駆動パルス信号生成部の駆動を制御する駆動制御部と、を有する。【選択図】図7

Description

本発明は、圧電駆動装置、制御装置および圧電駆動装置の駆動方法に関するものである。
例えば、特許文献1には、振動型アクチュエーターと、駆動パルス信号を生成する駆動パルス制御手段と、駆動パルス信号から駆動信号を生成するハーフブリッジ回路と、を有し、駆動信号が振動型アクチュエーターに印加されるように構成された圧電駆動装置が記載されている。
特開2003−92891号公報
このような構成において、駆動信号の最大電圧値を測定する場合、例えば、駆動パルス信号のHigh区間の中央のタイミングにおいて測定した駆動信号の電圧値を最大電圧値として用いる方法が従来から行われている。しかしながら、例えば、駆動パルス信号のDutyが50%から小さくなるに連れて駆動信号の波形が崩れてしまい、最大電圧値となるタイミングがHigh区間の中央からずれてしまう。そのため、従来の方法では、最大電圧値を精度よく測定することができないという課題があった。
本発明の適用例に係る圧電駆動装置は、駆動用圧電素子の駆動によって振動する振動体と、
駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、
前記駆動パルス信号をD/A変換して前記駆動用圧電素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号をA/D変換してモニターパルス信号を生成するモニターパルス信号生成部と、
前記駆動パルス信号のDutyごとに前記駆動信号の振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出された前記測定タイミングに基づいて前記駆動信号の電圧値を測定する電圧値測定部と、
前記電圧値測定部が測定した前記電圧値に基づいて前記駆動パルス信号生成部の駆動を制御する駆動制御部と、を有することを特徴とする。
本発明の第1実施形態に係る圧電駆動装置の全体構成を示す斜視図である。 図1に示す圧電アクチュエーターの分解斜視図である。 圧電アクチュエーターに印加する駆動信号および圧電アクチュエーターから出力される検出信号を示す図である。 図3に示す駆動信号を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。 圧電アクチュエーターに印加する駆動信号および圧電アクチュエーターから出力される検出信号を示す図である。 図5に示す駆動信号を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。 図1に示す圧電駆動装置が有する駆動装置の回路図である。 従来の最大電圧値Vhdを測定する方法を説明するための図である。 テーブルの一例を示す図である。 測定タイミングを決定する方法を説明するための図である。 測定タイミングを決定する方法を説明するための図である。 テーブルを作成する手順を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係る圧電駆動装置が測定タイミングを決定する手順を示すフローチャートである。 図13に示す手順の変形例を示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態に係る圧電駆動装置が有する駆動装置の回路図である。 図16は、テーブルの一例を示す図である。
以下、本発明の圧電駆動装置、制御装置および圧電駆動装置の駆動方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係る圧電駆動装置の駆動方法および圧電駆動装置について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る圧電駆動装置の全体構成を示す斜視図である。図2は、図1に示す圧電アクチュエーターの分解斜視図である。図3は、圧電アクチュエーターに印加する駆動信号および圧電アクチュエーターから出力される検出信号を示す図である。図4は、図3に示す駆動信号を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。図5は、圧電アクチュエーターに印加する駆動信号および圧電アクチュエーターから出力される検出信号を示す図である。図6は、図5に示す駆動信号を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。図7は、図1に示す圧電駆動装置が有する駆動装置の回路図である。図8は、従来の最大電圧値Vhdを測定する方法を説明するための図である。図9は、テーブルの一例を示す図である。図10および図11は、それぞれ、測定タイミングを決定する方法を説明するための図である。図12は、テーブルを作成する手順を示すフローチャートである。なお、以下では、説明の便宜上、圧電駆動装置100のローター110側を「先端側」とも言い、ローター110と反対側を「基端側」とも言う。
図1に示す圧電駆動装置100は、超音波モーターであり、回動軸Jまわりに回転可能な被駆動部としてのローター110と、ローター110の外周面111に当接する圧電アクチュエーター1と、圧電アクチュエーター1の駆動を制御する制御装置9と、を有する。このような圧電駆動装置100では、制御装置9の制御によって圧電アクチュエーター1を屈曲振動させることにより、ローター110を回動軸Jまわりに回転させることができる。
なお、圧電駆動装置100の構成としては図1の構成に限定されない。例えば、ローター110の周方向に沿って複数の圧電アクチュエーター1を配置し、複数の圧電アクチュエーター1の駆動によってローター110を回転させてもよい。このような構成によれば、より大きい駆動力(トルク)、より速い回転速度でローター110を回転可能な圧電駆動装置100となる。また、圧電アクチュエーター1は、伝達部14がローター110の主面(対向する一対の平坦面)に当接していてもよい。また、被駆動部は、ローター110のような回転体に限定されず、例えば、直線移動する移動体であってもよい。
図1に示すように、圧電アクチュエーター1は、振動体11と、振動体11を支持する支持部12と、振動体11と支持部12とを接続する接続部13と、振動体11に設けられ、振動体11の振動をローター110に伝達する伝達部14と、を有する。
振動体11は、屈曲振動する部分であって、圧電アクチュエーター1の厚さ方向からの平面視で、長方形状である。支持部12は、振動体11を支持すると共に、圧電アクチュエーター1をステージ等に固定する固定部として機能する。また、支持部12は、圧電アクチュエーター1の厚さ方向からの平面視で、振動体11の基端側を囲むU字形状となっている。また、接続部13は、振動体11の屈曲振動の節となる部分(長手方向の中央部)と支持部12とを接続している。ただし、振動体11、支持部12および接続部13の形状や配置としては、その機能を発揮することができる限り、それぞれ、特に限定されない。
伝達部14は、振動体11の先端側であって幅方向の中央部から突出して設けられている。また、伝達部14の先端部は、ローター110と接触している。そのため、振動体11の振動が伝達部14を介してローター110に伝達され、これにより、ローター110が回転する。伝達部14の構成材料としては、特に限定されないが、硬質な材料であることが好ましい。このような材料としては、例えば、ジルコニア、アルミナ、チタニア等の各種セラミックスが挙げられる。これにより、耐久性の高い伝達部14となると共に、伝達部14の変形が抑えられ、振動体11の振動を効率的にローター110に伝達することができる。
このような圧電アクチュエーター1は、対向配置された第1基板3および第2基板4と、第1基板3と第2基板4との間に位置している圧電素子5および間座6と、から形成されている。
図2に示すように、第1基板3は、振動部31と、振動部31を支持する支持部32と、振動部31と支持部32とを接続する接続部33と、を有する。同様に、第2基板4は、振動部41と、振動部41を支持する支持部42と、振動部41と支持部42とを接続する接続部43と、を有する。第1基板3および第2基板4は、同じ形状および大きさであり、圧電素子5を挟んで振動部31、41が対向配置され、間座6を挟んで支持部32、42が対向配置されている。そして、振動部31、圧電素子5および振動部41の積層体で振動体11が構成され、支持部32、間座6および支持部42の積層体で支持部12が構成され、接続部33、43で接続部13が構成されている。
第1基板3および第2基板4としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板を用いることができる。これにより、例えば、エッチング等によって、高い寸法精度で第1基板3および第2基板4を形成することができる。
圧電素子5は、振動部31、41の間に位置しており、図示しない接着剤を介して振動部31、41のそれぞれと接合されている。また、圧電素子5は、駆動用の5つの圧電素子5A、5B、5C、5D、5E(駆動用圧電素子)と、検出用の圧電素子5F(検出用圧電素子)と、を有する。圧電素子5Cは、振動体11の幅方向の中央部において、振動体11の長手方向に沿って配置されている。この圧電素子5Cに対して振動体11の幅方向の一方側には圧電素子5A、5Bが振動体11の長手方向に並んで配置され、他方側には圧電素子5D、5Eが振動体11の長手方向に並んで配置されている。また、圧電素子5Cの先端側に圧電素子5Fが配置されている。
圧電素子5A、5B、5C、5D、5E、5Fは、圧電体51を一対の電極52、53で挟み込んだ構成となっている。駆動用の圧電素子5A、5B、5C、5D、5Eは、それぞれ、電極52、53間に電圧を印加することにより、振動体11の長手方向に沿った方向に伸縮する。一方、検出用の圧電素子5Fは、振動体11の変形に応じて電荷を発生させる。
本実施形態では、圧電体51は、圧電素子5A、5B、5C、5D、5E、5Fで共通化されている。また、電極52も、圧電素子5A、5B、5C、5D、5E、5Fで共通化されており、例えば、GND(グランド)に接続されている。一方、電極53は、圧電素子5A、5B、5C、5D、5E、5Fで個別に形成され、それぞれ、個別の駆動信号が印加される。ただし、圧電素子5の構成は、これに限定されず、例えば、圧電体51および電極52の両方または一方が圧電素子5A、5B、5C、5D、5E、5Fで個別に(別体として)形成されていてもよい。また、駆動用の圧電素子の数や配置は、振動体11に所望の振動を励振させることができれば、特に限定されず、例えば、圧電素子5Cを省略してもよい。また、検出用の圧電素子の数や配置は、振動体11の振動に応じた電荷を取り出すことができれば、特に限定されない。
圧電体51の構成材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)、タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT)、メタニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の圧電セラミックスを用いることができる。圧電セラミックスで構成された圧電体は、例えば、バルク材料から形成してもよいし、ゾル−ゲル法やスパッタリング法を用いて形成してもよいが、バルク材料から形成することが好ましい。これにより、圧電素子5の製造が容易となる。なお、圧電体51の構成材料としては、上述した圧電セラミックスの他にも、ポリフッ化ビニリデン、水晶等を用いてもよい。
間座6は、支持部32、42の間に位置しており、図示しない絶縁性接着剤を介して支持部32、42のそれぞれと接合されている。間座6の厚さは、圧電素子5の厚さとほぼ等しくなっており、第1基板3および第2基板4の撓みが抑制されている。
間座6としては、特に限定されず、例えば、ジルコニア、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス、各種金属材料、シリコン、各種樹脂材料等を用いることができる。これらの中でも、各種セラミックス、各種金属材料、シリコンを用いることが好ましく、これにより、硬質な間座6が得られる。ただし、金属材料を用いる場合には、間座6に絶縁性を付与するために、例えば、その表面に絶縁処理を施す等の加工が必要となる。
例えば、図3中の駆動信号V1を圧電素子5A、5Eに印加し、駆動信号V2を圧電素子5Cに印加し、駆動信号V3を圧電素子5B、5Dに印加すると、図4に示すように、振動体11がS字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部14が図中反時計回りに楕円運動する。このような伝達部14の楕円運動によってローター110が送り出され、ローター110が時計回りに回転する。駆動信号V1、V2、V3は、互いに同じ波形(同じ周波数および同じ振幅)を有し、位相だけが異なっている。
また、例えば、図5中の駆動信号V1’を圧電素子5A、5Eに印加し、駆動信号V2’を圧電素子5Cに印加し、駆動信号V3’を圧電素子5B、5Dに印加すると、図6に示すように、振動体11がS字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部14が図中時計回りに楕円運動する。このような伝達部14の楕円運動によってローター110が送り出され、ローター110が反時計回りに回転する。駆動信号V1’、V2’、V3’は、互いに同じ波形(同じ周波数および同じ振幅)を有し、位相だけが異なっている。
なお、伝達部14を時計回りまたは反時計回りに楕円運動させることができれば、圧電アクチュエーター1に印加する駆動信号のパターンは、特に限定されない。以下では、説明の便宜上、駆動信号V1、V2、V3(駆動信号V1’、V2’、V3’)を総称して「駆動信号Sd」とも言う。
振動体11が上述のように振動すると、圧電素子5Fが撓み、この撓みによって圧電体51から発生した電荷が圧電素子5F(電極52、53の間)から検出信号Ssとして出力される(図3および図5参照)。なお、検出信号Ssは、駆動信号Sdと実質的に同じ周波数を有し、駆動信号Sdと位相がずれている。制御装置9は、検出信号Ssを用いて圧電アクチュエーター1の駆動を制御(フィードバック制御)する。
次に、制御装置9について説明する。図7に示すように、制御装置9は、駆動パルス信号Pdを生成する駆動パルス信号生成部91と、駆動パルス信号PdをD/A変換して圧電素子5A〜5Eに印加する駆動信号Sdを生成する駆動信号生成部92と、圧電素子5Fから出力される検出信号SsをA/D変換(2値化)して検出パルス信号Psを生成する検出パルス信号生成部93と、駆動信号生成部92により生成された駆動信号SdをA/D変換してモニターパルス信号Pmを生成するモニターパルス信号生成部96と、モニターパルス信号Pmと検出パルス信号Psとの位相差θ2を取得する位相差取得部94と、駆動信号Sdの電圧値を測定する電圧値測定部97と、位相差θ2や駆動信号Sdの電圧値に基づいて駆動パルス信号生成部91の駆動を制御する駆動制御部95と、を有する。
駆動パルス信号生成部91は、駆動信号Sdを生成するための駆動パルス信号Pd(デジタル信号)を生成する回路である。図7に示すように、駆動パルス信号生成部91で生成される駆動パルス信号Pdは、High/Lowに2値化された矩形波(方形波)である。駆動パルス信号生成部91は、駆動パルス信号PdのDuty(デューティー)を変化させることができる。駆動パルス信号PdのDutyを変更することで、駆動信号Sdの振幅(最大電圧値)を変更することができ、Dutyを50%(High:Low=1:1)とすれば、駆動信号Sdの振幅が最大となり、Dutyを0%に近づけるに連れて、駆動信号Sdの振幅が減少する。
なお、駆動パルス信号生成部91の構成は、上述した駆動パルス信号Pdを生成することができ、かつ、駆動パルス信号PdのDutyを変更することができれば、特に限定されない。本実施形態の駆動パルス信号生成部91は、図7に示すように、Lowの電位となっている第1電極91Aと、Highの電位となっている第2電極91Bと、スイッチング素子91Cと、を有し、第1電極91Aとスイッチング素子91Cとが接続されている状態と、第2電極91Bとスイッチング素子91Cとが接続されている状態と、を交互に切り替えることで駆動パルス信号Pdを生成する構成となっている。
また、本実施形態では、駆動パルス信号生成部91は、異なる3つの駆動信号(駆動信号V1、V2、V3や駆動信号V1’、V2’、V3’)を生成するために、第1駆動パルス信号生成部911、第2駆動パルス信号生成部912および第3駆動パルス信号生成部913を有する。
駆動信号生成部92は、駆動パルス信号生成部91で生成された駆動パルス信号PdをD/A変換して駆動信号Sd(アナログ信号)を生成する回路である。図7に示すように、駆動信号生成部92で生成される駆動信号Sdは、略正弦波状のアナログ信号である。
なお、駆動信号生成部92の構成は、上述した駆動信号Sdを生成することができれば、特に限定されない。本実施形態の駆動信号生成部92は、図7に示すように、主に、バッファ92Aとコイル92Bとを備えた構成となっている。また、本実施形態では、駆動信号生成部92は、異なる3つの駆動信号(駆動信号V1、V2、V3や駆動信号V1’、V2’、V3’)を生成するために、第1駆動パルス信号生成部911と接続された第1駆動信号生成部921と、第2駆動パルス信号生成部912と接続された第2駆動信号生成部922と、第3駆動パルス信号生成部913と接続された第3駆動信号生成部923と、を有する。
駆動信号生成部92によって生成された3つの駆動信号(例えば、駆動信号V1、V2、V3や駆動信号V1’、V2’、V3’)を圧電素子5A〜5Eに印加することで、前述したように、振動体11が屈曲振動し、ローター110が回転する。
検出パルス信号生成部93は、振動体11の屈曲振動に伴って圧電素子5Fから出力される検出信号Ss(アナログ信号)をA/D変換(2値化)して検出パルス信号Ps(デジタル信号)を生成する回路である。図7に示すように、圧電素子5Fから出力される検出信号Ssは、振動体11の振動周波数および振幅に対応した略正弦波状の信号であり、検出パルス信号Psは、検出信号Ssを、例えば、その振幅の中央値を閾値としてHigh/Lowに2値化した矩形波(方形波)状の信号である。なお、検出パルス信号生成部93の構成は、上述した検出パルス信号Psを生成することができれば、特に限定されない。本実施形態の検出パルス信号生成部93は、図7に示すように、コンパレータ93Aを有する構成となっている。
モニターパルス信号生成部96は、駆動信号生成部92(第2駆動信号生成部922)により生成された駆動信号SdをA/D変換してモニターパルス信号Pmを生成する回路である。図7に示すように、モニターパルス信号生成部96により生成されるモニターパルス信号Pmは、駆動信号Sdを、例えば、その振幅の中央値を閾値としてHigh/Lowに2値化した矩形波(方形波)状の信号である。なお、モニターパルス信号生成部96の構成は、上述したモニターパルス信号Pmを生成することができれば、特に限定されない。本実施形態のモニターパルス信号生成部96は、コンパレータ96Aを有する構成となっている。
なお、モニターパルス信号生成部96は、第1駆動信号生成部921で生成された駆動信号Sdからモニターパルス信号Pmを生成してもよいし、第2駆動信号生成部922で生成された駆動信号Sdからモニターパルス信号Pmを生成してもよいし、第3駆動信号生成部923で生成された駆動信号Sdからモニターパルス信号Pmを生成してもよい。本実施形態では、モニターパルス信号生成部96は、第2駆動信号生成部922で生成された駆動信号Sdからモニターパルス信号Pmを生成している。
位相差取得部94は、モニターパルス信号Pmと検出パルス信号Psとの位相差θ2を取得する回路である。このように、位相差θ2を取得することで、振動体11の振動状態をモニターすることができる。
電圧値測定部97は、駆動信号Sdの電圧値(特に、最大電圧値Vhdおよび最小電圧値Vld。すなわち、振幅が最大のときの電圧値)を測定する回路である。以下、最大電圧値Vhdを測定する方法について説明する。例えば、図8に示すように、駆動パルス信号PdのDutyが50%のときの駆動信号Sdは、比較的整った正弦波となっているが、駆動パルス信号PdのDutyを小さくするにつれて(図示では10%)、駆動信号Sdの波形が正弦波から崩れてしまう。従来は、モニターパルス信号PmのHigh区間の中央Oのタイミングで測定した電圧値を駆動信号Sdの最大電圧値Vhdとしていた。このような測定方法では、駆動パルス信号PdのDutyが50%の時は、中央Oのタイミングで駆動信号Sdの電圧値が最大となるため、精度よく最大電圧値Vhdを測定するができる。しかしながら、駆動パルス信号PdのDutyが50%からずれるに連れて、最大電圧値Vhdとなるタイミングが中央Oから乖離し、精度よく最大電圧値Vhdを測定することができなくなる。このように、従来の方法では、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、最大電圧値Vhdを精度よく測定することができない。
そこで、本実施形態の電圧値測定部97では、駆動パルス信号PdのDutyに応じて、駆動信号Sdの電圧値を測定するタイミングを変更することにより、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく最大電圧値Vhdを測定できるようになっている。電圧値測定部97は、例えば、図9に示すようなテーブルTを有する(図示しないメモリーに保存されている)。テーブルTには、駆動パルス信号PdのDutyと駆動信号Sdの電圧値の測定タイミング(最大電圧値Vhdを測定できるタイミング)との関係が記録されている。そして、電圧値測定部97は、駆動パルス信号PdのDutyに対応した測定タイミングをテーブルTから取得し、取得したタイミングで駆動信号Sdの電圧値を測定する。このような方法によれば、駆動パルス信号PdのDutyがどのような値であっても、すなわち、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく最大電圧値Vhdを測定することができる。
次に、テーブルTの作成方法について、その一例を説明する。なお、以下では、説明の便宜上、駆動パルス信号PdのDutyが50%の場合について代表して説明する。図10に示すように、電圧値測定部97は、モニターパルス信号Pmの立ち上がりPm’から基準クロックに基づいた規定サイクル毎に駆動信号Sdの電圧値を測定し、それをモニターパルス信号Pmの立ち下がりPm”まで繰り返し行う。そして、立ち上がりPm’からの規定サイクルのサイクル数(以下、単に「サイクル数」と言う)と、そのサイクル数での電圧値とを関係付けて記録し、その中から最も大きい電圧値を抽出して最大電圧値Vhdとし、最大電圧値Vhdが測定されたサイクル数を測定タイミングとしてテーブルTに記録する。本実施形態では、立ち上がりPm’から立ち下がりPm”までのサイクル数が100であり、最大電圧値Vhdの測定タイミングが立ち上がりPm’から50サイクル目である。この作業を駆動パルス信号Pdの設定可能なDuty毎に行うことにより、テーブルTを作成することができる。なお、規定サイクルとしては、特に限定されず、例えば、基準クロックの1周期としてもよいし、5周期としてもよいし、10周期としてもよい。規定サイクルは、圧電駆動装置100に求められる性能、基準クロックの周波数、電圧値測定部97の測定能力(測定速度)等に基づいて決定することができる。
ここで、電圧値測定部97の測定性能(測定速度)によっては、規定サイクルに電圧値の測定速度がついていかない場合がある。そのため、駆動信号Sdの1周期から全サイクルの電圧値を測定するのではなくて、駆動信号Sdの複数の周期から全サイクルの電圧値を測定することが好ましい。具体的には、例えば、図11に示すように、駆動信号Sdのm回目の周期では立ち上がりPm’から0サイクル目の電圧値を測定し、m+1回目の周期では立ち上がりPm’から1サイクル目の電圧値を測定し、m+2回目の周期では立ち上がりPm’から2サイクル目の電圧値を測定する、といった具合である。これにより、各サイクルでの電圧値をより確実に測定することができる。また、能力が高く測定速度の速い電圧値測定部97を搭載する必要がなくなるため、圧電駆動装置100の製造コストを抑えることもできる。
なお、駆動信号Sdのm回目の周期では立ち上がりPm’から0サイクル目と50サイクル目の電圧値を測定し、m+1回目の周期では立ち上がりPm’から1サイクル目と51サイクル目の電圧値を測定し、m+2回目の周期では立ち上がりPm’から2サイクル目と52サイクル目の電圧値を測定する、といった具合に、駆動信号Sdの1周期の中で複数サイクルの電圧値を測定してもよい。
ここで、テーブルTは、圧電駆動装置100の実駆動(使用者の命令に従った駆動)前、すなわち電源を投入してから実駆動を開始する前に予め作成しておくことが好ましい。特に、テーブルTの作成は、圧電駆動装置100のキャリブレーション時(調整時)に行うことが好ましい。これにより、確実に、駆動前にテーブルTを作成することができる。そのため、圧電駆動装置100をより高精度に制御することができる。また、キャリブレーション時にテーブルTを作成すれば、直前の測定結果に基づいてテーブルTが作成されるため、精度よく最大電圧値Vhdを測定することができる。
また、電圧値測定部97は、駆動パルス信号Pdの設定可能な全DutyについてテーブルTを作成する必要はない。前述したように、駆動パルス信号PdのDutyが50%またはそれに近い場合は、モニターパルス信号PmのHigh区間の中央Oを測定タイミングとしても、精度よく最大電圧値Vhdを測定することができる。図9のテーブルTでも、駆動パルス信号PdのDutyが50%と45%の場合では、High区間(立ち上がりPm’から立ち下がりPm”までの間)のサイクル数が100であり、中央Oであるサイクル数50のときに最大電圧値Vhdを測定することができる。そこで、電圧値測定部97は、予め、最大電圧値Vhdが中央Oからずれ始めるDutyを基準Dutyとして設定しておき、基準Duty以下のDutyについてのみテーブルTを作成し、基準Dutyよりも大きなDutyについてはテーブルTを作成せずに中央Oを測定タイミングとしてもよい。また、電圧値測定部97は、例えば、小さいDutyから順にテーブルTを作成し、測定タイミングと中央Oとが一致する大きさのDutyとなるテーブルTを作成した後は、それ以上のDutyについてテーブルTを作成せずに中央Oを測定タイミングとしてもよい。
すなわち、電圧値測定部97は、駆動パルス信号PdのDutyによって、テーブルTの測定タイミングに基づいて駆動信号Sdの電圧値を測定する第1測定方法と、モニターパルス信号PmのHigh区間の中央Oにおいて駆動信号Sdの電圧値を測定する第2測定方法と、を切り換えるようになっていてもよい。このような測定方法によれば、高いDutyの場合にはテーブルTを作成する必要がなくなるため、テーブルTの作成時間を短縮することができる。
以上のような動作手順は、図12のフローチャートの通りである。以下、上述の手順について図12のフローチャートに従って説明する。まず、キャリブレーションが開始されると、駆動パルス信号PdのDutyが50%に設定される(STEP1)。次に、駆動信号Sdを圧電素子5A〜5Eに印加し、圧電アクチュエーター1の駆動を開始する(STEP2)。次に、規定サイクルのサイクル数nを0に設定する(STEP3)。これは、サイクル数が0のときに駆動信号Sdの電圧値を測定することを意味する。次に、モニターパルス信号Pmの立ち上がりPm’を検出したかを判断する(STEP4)。立ち上がりPm’を検出していない場合は、このステップを繰り返し、立ち上がりPm’を検出した場合には、サイクル数がnであるかを判断する(STEP5)。サイクル数がnでない場合は、このステップを繰り返し、サイクル数がnである場合は、モニターパルス信号Pmの立ち下がりPm”を検出したかを判断する(STEP6)。立ち下がりPm”を検出していない場合は、サイクル数がnのときの駆動信号Sdの電圧値を測定する(STEP7)。次に、STEP7で測定した電圧値とサイクル数とを関係付けて記録する(STEP8)。次に、サイクル数nをn+1に変更する(STEP9)。以上のようなSTEP4〜STEP9を、STEP6で立ち下がりPm”を検出するまで繰り返し行う。そして、STEP6において、立ち下がりPm”を検出すると、STEP8で記録した各サイクル数とそのときの電圧値の関係から、電圧値が最大のときのサイクル数を抽出する(STEP10)。次に、STEP10で抽出したサイクル数と駆動パルス信号PdのDutyとを関係付けてテーブルTに記録する(STEP11)。次に、駆動パルス信号PdのDutyを下げ(STEP12)、下げたDutyが0%であるかを判断する(STEP13)。Dutyが0%でない場合は、STEP2に戻ってSTEP2以降を繰り返し、Dutyが0%である場合は、キャリブレーションを終了する。
以上、最大電圧値Vhdの測定方法について説明したが、電圧値測定部97は、最大電圧値Vhdと同じようにして、最小電圧値Vldについてもテーブルを作成し、そのテーブルに基づいて最小電圧値Vldを測定する。最小電圧値Vldの測定方法は、測定タイミングを立ち下がりPm”からのサイクル数で決定すること以外は、上述した最大電圧値Vhdの測定方法と同様である。そのため、最小電圧値Vldの測定方法については、その説明を省略する。
駆動制御部95は、位相差取得部94が取得した位相差θ2、電圧値測定部97が取得した最大電圧値Vhd、最小電圧値Vldに基づいて駆動パルス信号生成部91の駆動を制御する回路である。駆動制御部95は、例えば、最大電圧値Vhdが所定値となるように、駆動パルス信号PdのDutyを変化させる。また、駆動制御部95は、例えば、最小電圧値Vldが所定値となるように、駆動パルス信号PdのDutyを変化させる。また、駆動制御部95は、例えば、駆動信号Sdの振幅ΔVd、すなわち最大電圧値Vhdと最小電圧値Vldの差(Vhd−Vld)が所定値となるように、駆動パルス信号PdのDutyを変化させる。最大電圧値Vhdや最小電圧値Vldや振幅ΔVdは、振動体11の振幅と相関関係を有するため、最大電圧値Vhdや最小電圧値Vldや振幅ΔVdを所定値に合わせ込むことで、ローター110を所定の電圧値で駆動させることができる。また、駆動制御部95は、例えば、位相差θ2が所定値を追尾するように駆動パルス信号Pdの周波数を随時変化させる。振動体11の振幅と位相差θ2には相関関係があるため、位相差θ2を振動体11の振幅が最大値となる値に合わせ込むことで、ローター110をより高効率で回転させることができる。
以上、圧電駆動装置100について説明した。このような圧電駆動装置100は、前述したように、圧電素子5A〜5E(駆動用圧電素子)の駆動によって振動する振動体11と、駆動パルス信号Pdを生成する駆動パルス信号生成部91と、駆動パルス信号PdをD/A変換して圧電素子5A〜5Eに印加する駆動信号Sdを生成する駆動信号生成部92と、駆動信号SdをA/D変換してモニターパルス信号Pmを生成するモニターパルス信号生成部96と、駆動パルス信号PdのDutyごとに駆動信号Sdの振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出された測定タイミングに基づいて駆動信号Sdの電圧値を測定する電圧値測定部97と、電圧値測定部97が測定した電圧値に基づいて駆動パルス信号生成部91の駆動を制御する駆動制御部95と、を有する。このような構成によれば、駆動パルス信号PdのDutyがどのような値であっても、すなわち、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく駆動信号Sdの最大電圧値Vhdを測定することができる。したがって、精度よく制御することが可能な圧電駆動装置100が得られる。
また、前述したように、前記測定タイミングは、モニターパルス信号生成部96で生成されるモニターパルス信号Pmの立ち上がり、または立ち下がりからの基準クロックに基づくサイクル数として抽出される。上述した構成では、最大電圧値Vhdの測定タイミングは、モニターパルス信号Pmの立ち上がりからのサイクル数として抽出され、最小電圧値Vldの測定タイミングは、モニターパルス信号Pmの立ち下がりからのサイクル数として抽出される。これにより、測定タイミングの抽出(設定)が容易となる。
また、前述したように、前記測定タイミングの抽出は、圧電駆動装置100の駆動前のキャリブレーション時に行う。これにより、確実に、駆動前にテーブルTを作成することができる。そのため、圧電駆動装置100をより高精度に制御することができる。また、キャリブレーション時にテーブルTを作成すれば、直前の測定結果に基づいてテーブルTが作成されるため、精度よく最大電圧値Vhdを測定することができる。
また、前述したように、圧電駆動装置100の駆動方法は、駆動パルス信号PdのDutyと抽出された測定タイミングとの関係を記録したテーブルTを参照して測定タイミングを取得し、取得した測定タイミングに基づいて、駆動信号Sdの電圧値を測定する。このように、テーブルTを作成することで、測定タイミングの取得が容易となる。
また、前述したように、圧電駆動装置100の駆動方法は、モニターパルス信号Pmの立ち上がりPm’および立ち下がりPm”の中央Oにおいて駆動信号Sdの電圧値を測定する第2測定方法を備えている。これにより、テーブルTの作成時間を短縮することができる。
また、前述したように、圧電素子5A〜5E(駆動用圧電素子)の駆動によって振動する振動体11の制御装置9は、駆動パルス信号Pdを生成する駆動パルス信号生成部91と、駆動パルス信号PdをD/A変換して圧電素子5A〜5Eに印加する駆動信号Sdを生成する駆動信号生成部92と、駆動信号SdをA/D変換してモニターパルス信号Pmを生成するモニターパルス信号生成部96と、駆動パルス信号PdのDutyごとに駆動信号Ssの振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出された測定タイミングに基づいて駆動信号Sdの電圧値を測定する電圧値測定部97と、電圧値測定部97が測定した電圧値に基づいて駆動パルス信号生成部91の駆動を制御する駆動制御部95と、を有する。このような構成によれば、駆動パルス信号PdのDutyがどのような値であっても、すなわち、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく駆動信号Sdの最大電圧値Vhdを測定することができる。したがって、振動体11を精度よく制御することが可能な制御装置9が得られる。
また、前述したように、圧電駆動装置100の駆動方法は、圧電素子5A〜5E(駆動用圧電素子)の駆動によって振動する振動体11と、駆動パルス信号Pdを生成する駆動パルス信号生成部91と、駆動パルス信号PdをD/A変換して圧電素子5A〜5Eに印加する駆動信号Sdを生成する駆動信号生成部92と、駆動信号SdをA/D変換してモニターパルス信号Pmを生成するモニターパルス信号生成部96と、を有し、駆動パルス信号生成部91が駆動パルス信号PdのDutyを変更可能な圧電駆動装置100の制御方法である。そして、このような駆動方法は、駆動パルス信号PdのDutyごとに駆動信号Sdの振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出した測定タイミングに基づいて駆動信号Sdの電圧値を測定し、測定した電圧値に基づいて駆動パルス信号生成部91の駆動を制御する。このような駆動方法によれば、駆動パルス信号PdのDutyがどのような値であっても、すなわち、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく駆動信号Sdの最大電圧値Vhdを測定することができる。したがって、このような駆動方法によれば、圧電駆動装置100を精度よく制御することができる。
なお、より好ましい構成としては、電圧値測定部は、第1駆動信号生成部921で生成された駆動信号Sd(V1)、第2駆動信号生成部922で生成された駆動信号Sd(V2)および第3駆動信号生成部923で生成された駆動信号Sd(V3)について、それぞれ、最大電圧値Vhd、最小電圧値Vldおよび振幅ΔVdを測定する。そして、駆動制御部95は、駆動信号Sd(V1)の最大電圧値Vhd、最小電圧値Vldおよび振幅ΔVdに基づいて、第1駆動パルス信号生成部911が生成する駆動パルス信号PdのDutyを制御し、駆動信号Sd(V2)の最大電圧値Vhd、最小電圧値Vldおよび振幅ΔVdに基づいて、第2駆動パルス信号生成部912が生成する駆動パルス信号PdのDutyを制御し、駆動信号Sd(V3)の最大電圧値Vhd、最小電圧値Vldおよび振幅ΔVdに基づいて、第3駆動パルス信号生成部913が生成する駆動パルス信号PdのDutyを制御する。このように、3つの駆動パルス信号Pdごとに独立してDutyを制御することにより、より精度よく、ローター110を所定の電圧値で駆動させることができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る圧電駆動装置の駆動方法および圧電駆動装置について説明する。
図13は、本発明の第2実施形態に係る圧電駆動装置が測定タイミングを決定する手順を示すフローチャートである。図14は、図13に示す手順の変形例を示すフローチャートである。
本実施形態に係る圧電駆動装置100の駆動方法および圧電駆動装置100では、主に、測定タイミングを抽出するときが異なること以外は、前述した第1実施形態に係る圧電駆動装置100の駆動方法および圧電駆動装置100と同様である。なお、以下の説明では、第2実施形態の圧電駆動装置100の駆動方法および圧電駆動装置100に関し、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
前述した第1実施形態の電圧値測定部97は、圧電駆動装置100のキャリブレーション時に作成したテーブルTを参照して測定タイミングを取得するが、本実施形態の電圧値測定部97は、圧電駆動装置100の実駆動(使用者の命令に従った駆動)中に測定タイミングを抽出するようになっている。これにより、キャリブレーションにかかる時間を短くすることができ、より迅速に、圧電駆動装置100の駆動を開始することができる。以下、圧電駆動装置100の駆動中に測定タイミングを抽出する方法について図13のフローチャートに基づいて説明する。
まず、圧電駆動装置100の実駆動が開始されると、駆動パルス信号PdのDutyが設定される(STEP1)。次に、駆動信号Sdを圧電素子5A〜5Eに印加し、圧電アクチュエーター1の駆動を開始する(STEP2)。次に、駆動信号Sdの電圧値の測定タイミングが決定されているかを判断する(STEP3)。測定タイミングが決定されていない場合は、規定サイクルのサイクル数nを0に設定する(STEP4)。これは、サイクル数が0のときに駆動信号Sdの電圧値を測定することを意味する。次に、モニターパルス信号Pmの立ち上がりPm’を検出したかを判断する(STEP5)。立ち上がりPm’を検出していない場合は、このステップを繰り返し、立ち上がりPm’を検出した場合には、サイクル数がnであるかを判断する(STEP6)。サイクル数がnでない場合は、このステップを繰り返し、サイクル数がnである場合は、モニターパルス信号Pmの立ち下がりPm”を検出したかを判断する(STEP7)。立ち下がりPm”を検出していない場合は、サイクル数がnのときの駆動信号Sdの電圧値を測定する(STEP8)。次に、STEP8で測定した電圧値とサイクル数とを関係付けて記録する(STEP9)。次に、サイクル数nをn+1に変更する(STEP10)。以上のようなSTEP5〜STEP10を、STEP7で立ち下がりPm”を検出するまで繰り返し行う。そして、STERP7において、立ち下がりPm”を検出すると、STEP9で記録した各サイクル数とそのときの電圧値の関係から、電圧値が最大のときのサイクル数を抽出する(STEP11)。次に、STEP11で抽出したサイクル数を測定タイミングとして決定する(STEP12)。
STEP12において測定タイミングが決定されるとSTEP3に戻り、駆動信号Sdの電圧値の測定タイミングが決定されているかを判断する。今度は、測定タイミングが決定されているため、決定した測定タイミングにおいて駆動信号Sdの電圧値を測定する(STEP13)。次に、駆動パルス信号PdのDutyが変更されたかを判断する(STEP14)。Dutyが変更されていない場合は、決定された測定タイミングでの駆動信号Sdの電圧値の測定を繰り返し、Dutyが変更された場合には測定タイミングをクリア(リセット)する(STEP15)。そして、測定タイミングがクリアされると、STEP3に戻る。
このような方法によれば、簡単かつ確実に、実駆動中に測定タイミングを抽出することができる。
ここで、前述した第1実施形態でも説明したように、電圧値測定部97は、駆動パルス信号PdのDutyによって、テーブルTの測定タイミングに基づいて駆動信号Sdの電圧値を測定する第1測定方法と、モニターパルス信号PmのHigh区間の中央Oにおいて駆動信号Sdの電圧値を測定する第2測定方法と、を切り換えてもよい。次に、この場合での測定タイミングを抽出する方法について図14のフローチャートに基づいて説明する。なお、図14のフローチャートは、STEP16、17、18が追加されていること以外は、図13のフローチャートと同様である。したがって、図13と同様のSTEPについては、その説明を省略する。
STEP2において、圧電アクチュエーター1の駆動が開始されると、駆動パルス信号PdのDutyが基準Duty(最大電圧値Vhdが中央Oからずれ始めるDuty)以下であるかを判断する(STEP16)。駆動パルス信号PdのDutyが基準Duty以下であれば、STEP3に進み、この後は、前述した図13のフローチャートと同様である。一方、駆動パルス信号PdのDutyが基準Dutyよりも大きければ、モニターパルス信号PmのHigh区間の中央Oで駆動信号Sdの電圧値を測定する(STEP17)。次に、駆動パルス信号PdのDutyが変更されたかを判断する(STEP18)。Dutyが変更されていない場合は、中央Oでの駆動信号Sdの電圧値の測定を繰り返し、Dutyが変更された場合にはSTEP16に戻る。
以上のように、本実施形態では、測定タイミングの抽出は、圧電駆動装置100の駆動中に行う。これにより、キャリブレーションにかかる時間を短くすることができ、より迅速に、圧電駆動装置100の実駆動を開始することができる。
以上のような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る圧電駆動装置の駆動装置および圧電駆動装置について説明する。
図15は、本発明の第3実施形態に係る圧電駆動装置が有する駆動装置の回路図である。図16は、テーブルの一例を示す図である。
本実施形態に係る圧電駆動装置100の駆動方法および圧電駆動装置100では、主に、制御装置9の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態に係る圧電駆動装置100の駆動方法および圧電駆動装置100と同様である。なお、以下の説明では、第3実施形態の圧電駆動装置100の駆動方法および圧電駆動装置100に関し、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図15では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図15に示す電圧値測定部97は、駆動信号Sdの最大電圧値Vhdと、検出信号Ssの最大電圧値Vhsとを測定する回路である。なお、最大電圧値Vhsの測定方法は、前述した第1、第2実施形態で説明した最大電圧値Vhdの測定方法と同様である。すなわち、電圧値測定部97では、駆動パルス信号PdのDutyに応じて、検出信号Ssの電圧値を測定するタイミングを変更することにより、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく最大電圧値Vhsを測定できるようになっている。電圧値測定部97は、例えば、図16に示すようなテーブルT’を有する(図示しないメモリーに保存されている)。テーブルT’には、駆動パルス信号PdのDutyと検出信号Ssの電圧値の測定タイミング(最大電圧値Vhsを測定できるタイミング(検出パルス信号Psの立ち上がりからのサイクル数))との関係が記録されている。そして、電圧値測定部97は、駆動パルス信号PdのDutyに対応した測定タイミングをテーブルT’から取得し、取得したタイミングで検出信号Ssの電圧値を測定する。このような方法によれば、駆動パルス信号PdのDutyがどのような値であっても、すなわち、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく検出信号Ssの最大電圧値Vhsを測定することができる。
なお、電圧値測定部97は、最大電圧値Vhsと同じようにして、最小電圧値Vlsについてもテーブルを作成し、そのテーブルに基づいて最小電圧値Vlsを測定する。最小電圧値Vlsの測定方法は、上述した最大電圧値Vhsの測定方法と同様であるため、その説明を省略する。
駆動制御部95は、位相差取得部94が取得した位相差θ2、電圧値測定部97が取得した最大電圧値Vhd、最小電圧値Vld、最大電圧値Vhs、最小電圧値Vlsに基づいて駆動パルス信号生成部91の駆動を制御する。駆動制御部95は、例えば、最大電圧値Vhsが所定値となるように、駆動パルス信号PdのDutyを変化させる。また、駆動制御部95は、例えば、最大電圧値Vhsと最小電圧値Vlsの差ΔVs(Vhs−Vls)が所定値となるように、駆動パルス信号PdのDutyを変化させる。最大電圧値Vhsや差ΔVsは、振動体11の振幅と相関関係を有するため、最大電圧値Vhsや差ΔVsを所定値に合わせ込むことで、ローター110を所定の電圧値で駆動させることができる。
以上のように、圧電駆動装置100は、検出信号SsをA/D変換して検出パルス信号Psを生成する検出パルス信号生成部93を有する。そして、駆動パルス信号のDutyごとに検出信号Ssの振幅が最大値となるタイミングを抽出し、抽出したタイミングに基づいて検出信号Ssの電圧値を測定し、測定した電圧値に基づいて駆動パルス信号生成部91の駆動を制御する。このような駆動方法によれば、駆動パルス信号PdのDutyがどのような値であっても、すなわち、駆動パルス信号PdのDutyに影響されることなく、精度よく検出信号Ssの最大電圧値Vhsを測定することができる。したがって、このような駆動方法によれば、圧電駆動装置100を精度よく制御することができる。
以上、本発明の圧電駆動装置、制御装置および圧電駆動装置の駆動方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。なお、前述した圧電駆動装置は、例えば、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター等の各種電子デバイスの駆動源として搭載することができる。
1…圧電アクチュエーター、11…振動体、12…支持部、13…接続部、14…伝達部、3…第1基板、31…振動部、32…支持部、33…接続部、4…第2基板、41…振動部、42…支持部、43…接続部、5、5A〜5F…圧電素子、51…圧電体、52、53…電極、6…間座、9…制御装置、91…駆動パルス信号生成部、91A…第1電極、91B…第2電極、91C…スイッチング素子、911…第1駆動パルス信号生成部、912…第2駆動パルス信号生成部、913…第3駆動パルス信号生成部、92…駆動信号生成部、92A…バッファ、92B…コイル、921…第1駆動信号生成部、922…第2駆動信号生成部、923…第3駆動信号生成部、93…検出パルス信号生成部、93A…コンパレータ、94…位相差取得部、95…駆動制御部、96…モニターパルス信号生成部、96A…コンパレータ、97…電圧値測定部、100…圧電駆動装置、110…ローター、111…外周面、J…回動軸、O…中央、Pd…駆動パルス信号、Pm…モニターパルス信号、Pm’…立ち上がり、Pm”…立ち下がり、Ps…検出パルス信号、Sd…駆動信号、Ss…検出信号、T、T’…テーブル、V1〜V3、V1’〜V3’…駆動信号、Vhd…最大電圧値、n…サイクル数

Claims (9)

  1. 駆動用圧電素子の駆動によって振動する振動体と、
    駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、
    前記駆動パルス信号をD/A変換して前記駆動用圧電素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
    前記駆動信号をA/D変換してモニターパルス信号を生成するモニターパルス信号生成部と、
    前記駆動パルス信号のDutyごとに前記駆動信号の振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出された前記測定タイミングに基づいて前記駆動信号の電圧値を測定する電圧値測定部と、
    前記電圧値測定部が測定した前記電圧値に基づいて前記駆動パルス信号生成部の駆動を制御する駆動制御部と、を有することを特徴とする圧電駆動装置。
  2. 前記測定タイミングは、前記モニターパルス信号生成部で生成されるモニターパルス信号の立ち上がり、または立ち下がりからの基準クロックに基づくサイクル数として抽出される請求項1に記載の圧電駆動装置。
  3. 前記測定タイミングの抽出は、前記圧電駆動装置の駆動前のキャリブレーション時に行う請求項1または2に記載の圧電駆動装置。
  4. 前記駆動パルス信号のDutyと抽出された前記測定タイミングとの関係を記録したテーブルを参照して前記測定タイミングを取得し、取得した前記測定タイミングに基づいて、前記駆動信号の電圧値を測定する請求項3に記載の圧電駆動装置。
  5. 前記測定タイミングの抽出は、前記圧電駆動装置の駆動中に行う請求項1または2に記載の圧電駆動装置。
  6. 前記モニターパルス信号の立ち上がりおよび立ち下がりの中央において前記駆動信号の電圧値を測定する測定方法を備える請求項1ないし5のいずれか1項に記載の圧電駆動装置。
  7. 前記検出信号をA/D変換して検出パルス信号を生成する検出パルス信号生成部を有し、
    前記駆動パルス信号のDutyごとに前記検出信号の振幅が最大値となるタイミングを抽出し、前記抽出したタイミングに基づいて前記検出信号の電圧値を測定し、測定した前記電圧値に基づいて前記駆動パルス信号生成部の駆動を制御する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の圧電駆動装置。
  8. 駆動用圧電素子の駆動によって振動する振動体の制御装置であって、
    駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、
    前記駆動パルス信号をD/A変換して前記駆動用圧電素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
    前記駆動信号をA/D変換してモニターパルス信号を生成するモニターパルス信号生成部と、
    前記駆動パルス信号のDutyごとに前記駆動信号の振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出された前記測定タイミングに基づいて前記駆動信号の電圧値を測定する電圧値測定部と、
    前記電圧値測定部が測定した前記電圧値に基づいて前記駆動パルス信号生成部の駆動を制御する駆動制御部と、を有することを特徴とする制御装置。
  9. 駆動用圧電素子の駆動によって振動する振動体と、駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、前記駆動パルス信号をD/A変換して前記駆動用圧電素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号をA/D変換してモニターパルス信号を生成するモニターパルス信号生成部と、を有し、前記駆動パルス信号生成部が前記駆動パルス信号のDutyを変更可能な圧電駆動装置の制御方法であって、
    前記駆動パルス信号のDutyごとに前記駆動信号の振幅が最大値となる測定タイミングを抽出し、抽出した前記測定タイミングに基づいて前記駆動信号の電圧値を測定し、測定した前記電圧値に基づいて前記駆動パルス信号生成部の駆動を制御することを特徴とする圧電駆動装置の駆動方法。
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CN114779619B (zh) * 2022-03-30 2022-11-01 哈尔滨工业大学 一种自反馈式压电驱动控制方法

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