JPH02202384A - 圧電アクチュエータ用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、圧電素子をアクチュエータとして使用し、
そのアクチュエータの伸縮動作を制御する圧電アクチュ
エータ用制御装置に関するものである。

［従来技術及び課題］ 従来、精密顕微鏡等の精度を要求される装置の位置決め
用アクチュエータとして圧電素子を使用した圧電アクチ
ュエータが用いられている。この圧電アクチュエータは
電圧を印加することにより変位するが、この印加する電
圧値により圧電アクチュエータの変位量を制御しようと
すると、第５図に示されるようなヒステリシスが発生す
るため正ｉな位置決めを行なう上で障害となっている。

この対策として、圧電アクチュエータへの注入電荷量に
よって制御する方法が行なわれている。

これは、第６図に示すように、電荷が蓄積されていない
状態（０点）から電荷をＡ点まで注入した後、再び元の
位置（０点）まで電荷を注出しようしてもその途中の８
点までしか戻らないという問題があった。即ち、第７図
に示すように一定速度で注入・注出した時に変位が元に
戻らず変位差Δχ分だけドリフトしてしまう。従って、
圧電アクチュエータに電荷を注入し再び注出しても元の
位置に戻らず、高精度な位置決めを行なうことができな
いという問題があった。又、変位差ΔＸもアクチュエー
タの駆動速度、注入電荷、温度、負荷等により異なり、
制御が困難であった。

この発明の目的は、圧電アクチュエータに電荷を注入及
び注出したときに確実にアクチュエータの変位位置を原
点位置に戻すことができる圧電アクチュエータ用制御装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、圧電アクチュエータに直列に接続され、圧
電アクチュエータの充・放電動作に伴う圧電アクチュエ
ータの電荷量を代用して検出する電荷量検出素子と、充
電用スイッチング手段を介して前記圧電アクチュエータ
と接続され、プラス電圧を発生させる充電用電源と、放
電用スイッチング手段を介して前記圧電アクチュエータ
と接続され、マイナス電圧を発生さける放電用電源と、
前記電荷量検出素子による圧電アクチュエータの電荷ｍ
と圧電アクチュエータの目標値とを比較しその比較結果
に基づき前記充電用スイッチング手段及び放電用スイッ
チング手段を制御するスイッチング制御手段とを備えた
圧電アクチュエータ用制御装置をその要旨とするもので
ある。

［作用］ 圧電アクチュエータを所望の変位にすべく充電を行なわ
せる際には、スイッチング制御手段は電荷量検出素子に
より代用検出する圧電アクチュエータの電荷量と圧電ア
クチュエータの目標値とを比較しその比較結果に基づき
充電用スイッチング手段を制御し、圧電アクチュエータ
に充電用電源のプラス電圧が印加され圧電アクチュエー
タに電荷が蓄えられる。その後の圧電アクチュエータを
原点位置にすべく放電を行なわせる際には、スイッチン
グ制御手段は電荷量検出素子により代用検出する圧電ア
クチュエータの電荷量と圧電アクチュエータの目標値と
を比較しその比較結果に基づき放電用スイッチング手段
を制御し、圧電アクチュエータに放電用電源のマイナス
電圧が印加され圧電アクチュエータの電荷が取出される
。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第２図及び第３図に圧電アクチュエータを示す。

尚、第３図は第２図のＣ−０−Ｃ断面図であり、本実施
例の圧電アクチュエータは厳しい環境下（例えば、高温
雰囲気下）でも使用できるようにケース内に収納されて
いる。

円筒形を成すケース１内には圧電アクチュエータ（ピエ
ゾスタック）２が配置され、この圧電アクチュエータ２
はセラミックからなる多数枚の圧電素子が積層されてい
る。圧電アクチュエータ２の両端部にはピストン３．４
が固設されている。

ピストン３はケース１内の一端部（第３図中、下端）に
おいてＯリング５によりシールされた状態で摺動可能と
なっている。又、ピストン４はケース１内の他端部（第
３図中、上端）においてゴムブツシュ６とＯリング７を
介してシールされた状態で摺動可能となっている。

又、圧電アクチュエータ２の圧電素子はゴムブツシュ６
を貫通するリード線８にて外部と接続され、このリード
線８を介して圧電アクチュエータ２の圧電素子に電圧を
印加し電荷を注入することにより圧電アクチュエータ２
がその積層方向に伸長するとともに、電荷を注出するこ
とにより収縮するようになっている。さらに、圧電アク
チュエータ２の上部外周位置にはサーミスタ９が配設さ
れ、このサーミスタ９は圧電アクチュエータ２の温度に
よりその抵抗値が変化する。又、サーミスタ９はゴムブ
ツシュ６を貫通するリード線１０にて外部と接続されて
いる。

第１図に圧電アクチュエータ用ｉｔ、＋制御装置の電気
回路図を示す。

圧電アクチュエータ２に対し電荷量検出素子としてのコ
ンデンサ１１が直列に接続され、さらに、コンデンサ１
１は接地されている。このコンデンサ１１は圧電アクチ
ュエータ２の充・放電動作に伴い電荷を蓄積し圧電アク
チュエータ２の電荷量を代用して検出するものであり、
圧電アクチュエータ２とコンデンサ］１との間の接続点
ａに圧電アクチュエータ２の電荷量に応じてコンデンサ
電圧ＶＣを発生する。

又、コンデンサ１１には抵抗３８が並列に接続されてい
る。この抵抗３８は、コンデンナ１１の漏れ電流と圧電
アクチュエータ２の漏れ電流が異なり、さらに、後記オ
ペアンプ（バッファアンプ）６８の流入電流の影響を受
けるので、圧電アクチュエータ２に注入された電荷量と
コンデンサ１１の電荷量に誤差が生じ、これが第８図に
示すように圧電アクチュエータ２の経時ドリフトとなっ
てあられれるので、この経時ドリフトを無くすべく抵抗
３８によりコンデンサ１１とオペアンプ（バッファアン
プ）６８の漏れ電流を圧電アクチュエータ２の漏れ電流
と一致させるようにしている。

圧電アクチュエータ２には検出抵抗１２と充電用スイッ
チング手段としてのＦＥＴｌ３と充電用電源１４のプラ
ス端子とが直列に接続され、充電用電源１４のマイナス
端子は接地されている。この充電用電源１４は概略８０
０Ｖの起電力を有する。ＦＥＴ１３のゲート端子１３ａ
はＦＥＴＩ　５を介して検出抵抗１２と圧電アクチュエ
ータ２との間の接続点すと接続されている。ＦＥＴｌ３
のソース端子１３ｂと検出抵抗１２との間の接続点Ｃは
抵抗１６を介してオペアンプ１７の反転入力端子と接続
され、又、定電圧回路１８が抵抗１９を介してオペアン
プ１７の非反転入力端子と接続されている。オペアンプ
１７の出力端子は抵抗２０を介して反転入力端子に接続
されるとともに、抵抗２１とコンデンサ２２からなる遅
延回路２３を介してＦＥＴ１５のドレイン端子１５ａと
接続されている。又、コンデンサ−２２にはダイオード
２４が並列に接続されている。

そして、圧電アクチュエータ２の充電の際（ＦＥＴ１５
がオフ状態のとき）には、検出抵抗１２に流れる電流値
に応じて０点での電圧値がオペアンプ１７に入力され、
オペアンプ１７においてこの値と定電圧回路１８からの
定電圧値とが比較され、その差に応じた逆相の電圧値が
出力される。

そのオペアンプ１７の出力は遅延回路２３を介してＦＥ
Ｔｌ３のゲート端子１３ａに印加され、ＦＥＴ１３にお
けるゲート・ソース間電圧−ドレイン電流特性に基づき
圧電アクチュエータ２への充電電流が一定となるように
調整される。

又、圧電アクチュエータ２には放電用スイッチング手段
としてのＦＥＴ２５と検出抵抗２６と放電用電源２７の
マイナス端子とが直列に接続され、放電用電源２７のプ
ラス端子は接地されている。

この放電用電源２７は概略−１００Ｖの起電力を有する
。

ＦＥＴ２５のグー１〜端子２５ａはＦＥＴ２８を介して
検出抵抗２６と放電用電源２７との間の接続点ｄと接続
されている。ＦＥＴ２５のソース端子２５ｂと検出抵抗
２６との間の接続点ｅは抵抗２つを介してオペアンプ３
０の反転入力端子と接続され、又、定電圧回路３１が抵
抗３２を介してオペアンプ３０の非反転入力端子と接続
されている。オペアンプ３０の出力端子は抵抗３３を介
して反転入力端子に接続されるとともに、抵抗３４とコ
ンデンナ３５からなる遅延回路３６を介してＦＥＴ２８
のドレイン端子２８ａと接続されている。又、コンデン
サ３５にはダイオード３７が並列に接続されている。

そして、圧電アクチュエータ２の放電の際（ＦＥＴ２８
がオフ状態のとき）には、検出抵抗２６に流れる電流値
に応じてｅ点での電圧値がオペアンプ３０に入力され、
オペアンプ３０においてこの値と定電圧回路３１からの
定電圧値とが比較され、その差に応じた逆相の電圧値が
出力される。

そのオペアンプ３０の出力は遅延回路３６を介してＦＥ
Ｔ２５のゲート端子２５ａに印加され、ＦＥＴ２５にお
けるゲート・ソース間電圧−ドレイン電流特性に基づき
圧電アクチュエータ２の放電電流が一定となるように調
整される。

制御回路３つは圧電アクチュエータ２の目標変位Ｍ（目
標値）に応じたレベルの信号（目標値信号）を反転増幅
器８０と反転増幅器４０の直列回路に出力する。この反
転増幅器８０はオペアンプ８１と抵抗８２．８３とから
構成され、反転増幅器４０はオペアンプ４１と抵抗４２
，４３とから構成されている。三角波発振回路４４は三
角波を発生させるためのものであり、オペアンプ４５゜
４６と抵抗４７〜５５とコンデンサ５７とから構成され
ている。この三角波発振回路４４は反転増幅器４０の抵
抗４２とオペアンプ４１と間の接続点ｆと接続されてい
る。

温度補償回路５８は前記圧電アクチュエータ２の温度変
化に対し前記サーミスタ９を用いて補償を行なうための
信号を出力するものである。この温度補償回路５８は基
準電位ＶＣＣに対し直列に抵抗５９．６０が接続され、
抵抗６０にはサーミスタ９が並列に接続されている。そ
して、両抵抗５９．６０間の接続点Ｑは反転増幅器６１
に接続されている。この反転増幅器６１はオペアンプ６
２と抵抗６３〜６５とから構成されている。反転増幅器
６１の出力端子は抵抗６６を介して前記接続点ずに接続
されている。

よって、制御回路３９の目標値信号に対し温度補償回路
５８の補償信号が加算されるとともに、三角波発振回路
４４の三角波が重畳されて反転増幅器４０に出力される
。

反転増幅器４０の出力端子はスイッチング制御手段とし
てのコンパレータ６７の入力端子に接続されている。又
、前記接続点ａはオペアンプ（バッファアンプ）６８を
介してコンパレータ６７の他方の入力端子に接続されて
いる。そして、コンパレータ６７はコンデンサ１１の端
子電圧Ｖｃが制御回路３９の目標値信号に基づく信号レ
ベルより低いとローレベルの信号を出力し、又、コンデ
ンサ１１の端子電圧ＶＣが制御回路３つの目標値信号に
基づく信号レベルより高いとハイレベルの信号を出力す
る。コンパレータ６７の出力端子はインバータ６９を介
してホトカプラ７０の発光ダイオード７１と接続されて
いる。

よって、コンパレータ６７がローレベルの信号を出力す
ると、インバータ６って反転されてハイレベルとなり発
光ダイオード７１が発光する。ホトカプラ７０のホトト
ランジスタ７２は発光ダイオード７１からの光を受けて
オン動作する。又、コンパレータ６７がハイレベルの信
号を出力すると、インバータ６９で反転されてローレベ
ルとなり発光ダイオード７１が発光せず、ホトトランジ
スタ７２はオフする。

このホトトランジスタ７２のコレクタ端子には抵抗７３
を介して基準電圧Ｖｃｃが印加されるとともに、ホトト
ランジスタ７２のコレクタ端子にはＦＥＴ１５のゲート
端子１５ｂが接続されている。

よって、ホト１ヘランジスタ７２のオンにてＦＥＴ１５
がオフし、ホトトランジスタ７２のオフにてＦＥＴ１５
がオンする。

又、コンパレータ６７の出力端子はインバータ７４．７
５を介してホトカプラ７６の発光ダイオード７７と接続
されている。よって、コンパレータ６７がハイレベルの
信号を出力すると、発光ダイオード７７が発光する。ホ
トカプラ７６のホトトランジスタ７８は発光ダイオード
７７からの光を受けてオン動作する。又、コンパレータ
６７がローレベルの信号を出力すると、発光ダイオード
７７が発光せず、ホトトランジスタ７８はオフする。

このホトトランジスタ７８のコレクタ端子には抵抗７９
を介して基準電圧ＣＣが印加されるとともに、ホトトラ
ンジスタ７８のコレクタ端子にはＦＥＴ２８のゲート端
子２８ｂが接続されている。

よって、ホト１ヘランジスタ７８のオンにτＦＥＴ２８
がオフし、ホトトランジスタ７８のオフにてＦＥＴ２８
がオンする。

次に、このように構成した圧電アクチュエータ用制御装
置の作用を説明する。

以下、圧電アクチュエータ２の制御動作として、圧電ア
クチュエータ２に電荷がなくコンデンサ１１の電圧ＶＣ
が「Ｏ」の状態から所定変位位置まで伸長させ、再び元
の位置に戻す場合を説明する。

まず、温度補償回路５８においては、サーミスタ９は圧
電アクチュエータ２の温度に応じた抵抗値となり、その
圧電アクチュエータ２の温度に応じた補償値が作られる
。又、三角波発掘回路４４にて三角波が発掘される。そ
して、制御回路３９から出力される目標値信号に温度補
償信号が加算され、ざらに三角波信号が重畳されて、反
転増幅器４０を介してコンパレータ６７に入力される。

そして、コンパレータ６７においては、当初はコンデン
サ１１の端子電圧ＶＣが制御回路３９の目標値信号に基
づく信号レベルより低いので、ローレベルの信号（充電
指令）を出力する。

そして、そのコンパレータ６７のローレベルの出力信号
はインバータ６９にて反転されハイレベルとなり、ホト
カプラ７０の発光ダイオード７１が発光し、ホトトラン
ジスタ７２がオンする。このホト１〜ランジスタフ２の
オンによりＦＥＴＩ　５がオフ状態になる。又、コンパ
レータ６７のローレベルの信号出力によりホトカプラ７
６の発光ダイオード７７が発光せずにホトトランジスタ
７８がオフし、このホトトランジスタ７８のオフにより
ＦＥＴ２８がオンしＦＥＴ２５がオフする。

その結果、オペアンプ１７において検出抵抗１２による
０点での電圧値と定電圧回路１８からの定電圧値との比
較による電圧値が出力され、遅延回路２３を介してＦＥ
ＴＩ　３のゲート端子１３ａに印加されて一定の充電電
流が圧電アクチュエータ２に供給される。このＦＥＴ１
３のオンにより圧電アクチュエータ２の電荷の注入が行
なわれ、圧電アクチュエータ２が伸長動作する。この圧
電アクチュエータ２の電荷量に応じてコンデンサ１１の
端子電圧Ｖｃも上昇する。

そして、圧電アクチュエータ２が所定変位位置まで伸長
して、コンパレータ６７において制御回路３９の目標値
信号に基づく信号レベルよりコンデンサ１１の端子電圧
ＶＣが高くなると、ハイレベル信＠（放電指令）が出力
され、インバータ６９の出力信号がローレベルとなりホ
トカプラ７０の発光ダイオード７１が発光を停止し、ホ
トトランジスタ７２がオフする。このホトトランジスタ
７２のオフによりＦＥＴ１５がオンし、ＦＥＴｌ３のゲ
ート端子１３ａが接地されＦＥＴ１３がオフする。又、
コンパレータ６７の出力するハイレベル信号によりホト
カプラ７６の発光ダイオード７７が発光し、ホトトラン
ジスタ７８がオンする。

このホトトランジスタ７８のオンによりＦＥＴ２８がオ
フ状態となる。

その結果、オペアンプ３０において検出抵抗２６による
ｅ点での電圧値と定電圧回路３１からの定電圧値との比
較による電圧値が出力され、遅延回路３６を介してＦＥ
Ｔ２５のゲート端子２５ａに印加されて一定の放電電流
に調整される。このＦＥＴ２５のオンにて圧電アクチュ
エータ２の電荷がマイナスの放電用電源２７に注出され
る。

ざらに、圧電アクチュエータ２の現在の変位と目標値と
が一致した状態を保つ状態においては、第４図に示すよ
うに、充電（ＦＥＴ１３のオン）の際にはＦＥＴ１３の
ゲート電圧は抵抗２１とコンデンサ２２により決まる時
定数によりコンパレータ６７でのローレベル信号の出力
後にｔｌだけ遅れてＦＥＴＩ　３がオンする。同様に、
放電（ＦＥＴ２５のオン）の際にはＦＥＴ２５のゲート
電圧は抵抗３４とコンデンサ−３５により決まる時定数
によりコンパレータ６７でのハイレベル信号の出力後に
１２だけ遅れてＦＥＴ２５がオンする。

又、圧電アクチュエータ２の現在の変位と目標値とが一
致した状態を保つ状態においては、三角波発（膜回路４
４により目標値信号に対し三角波を重畳させているので
ＦＥＴｌ３．２５（充放電スイッチング素子）を確実に
オン・オフさけることができ、ノイズの影響を受けにく
くすることができる。

そして、圧電アクチュエータ２の所定の変位位置から原
点に戻す際には上述したようにコンパレータ６７におい
て制御回路３９の出ツノする目標値信号に基づく信号レ
ベルよりコンデンサ１１の端子電圧ＶＣが高くなりＦＥ
Ｔｌ３がオフ状態に、ＦＥＴ２５はオン状態となる。そ
の結果、圧電アクチュエータ２の電荷の注出が行なわれ
る。この電荷の注出の際に、圧電アクチュエータ２に放
電用電源２７からのマイナス電位が加えられるので、第
７図に示した所定の変位差分ΔＸ（ドリフト分）を吸収
することができる。

このように本実施例においては、圧電アクチュエータ２
に直列に接続され、圧電アクチュエータ２の充・放電動
作に伴い電荷を蓄積し圧電アクチュエータ２の電荷量を
代用して検出するコンデンサ１１と、ＦＥＴ１３（充電
用スイッチング手段）を介して圧電アクチュエータ２と
接続され、プラス電圧を発生させる充電用電源１４と、
ＦＥＴ２５（放電用スイッチング手段）を介して圧電ア
クチュエータ２と接続され、マイナス電圧を発生させる
放電用電源２７と、コンデンサ１１による圧電アクチュ
エータ２の電荷ｍと圧電アクチュエータ２の目標値とを
比較しその比較結果に基づきＦＥＴ１３．ＦＥＴ２５を
制御するコンパレータ６７（スイッチング制御手段）と
を設けた。

従って、所望の圧電アクチュエータ２の変位とすべく充
電を行なわせる際には、コンパレータ６７はコンデンサ
１１による圧電アクチュエータ２の電荷量と圧電アクチ
ュエータ２の目標値とを比較しその比較結果に基づきＦ
ＥＴｌ３を制ｔｉＩＩＩ（オン）し、圧電アクチュエー
タ２に充電用電源１４のプラス電圧が印加され圧電アク
チュエータ２に電荷が蓄えられる。その後の圧電アクチ
ュエータ２を原点位置とすべく放電を行なわせる際には
、コンパレータ６７はコンデンサ１１による圧電アクチ
ュエータ２の電荷量と圧電アクチュエータ２の目標値と
を比較しその比較結果に基づきＦＥＴ２５を制御（オフ
）し、圧電アクチュエータ２に放電用電源２７のマイナ
ス電圧が印加され圧電アクチュエータ２の電荷が取出さ
れる。

よって、圧電アクチュエータ２の放電の際にマイナス電
圧を印加するため、第７図に示した所定の変位差分（ド
リフト分）を吸収し分極残留の影響を無くすことでき、
圧電アクチュエータ２に電荷を注入及び注出したときに
確実に圧電アクチュエータ２の変位位置を原点位置に戻
すことができることとなる。又、その変位差分（ドリフ
ト分）もアクチュエータの負荷等の条件により異なるが
、どのような条件でも変位差分くドリフト分）を取除く
ことができる。

又、コンデンサ１１と並列にこのコンデンサ１１の漏れ
電流を調整するための漏れ電流調整用抵抗３８を設けた
。従って、圧電アクチュエータ２とコンデンサ１１の漏
れ電流が異なり（圧電アクチュエータ２の漏れ電流がコ
ンチング１１の漏れ電流より大きい）、すらに、オペア
ンプ（バッファアンプ）６８の流入電流の影響を受【プ
て圧電アクチュエータ２に注入された電荷量とコンデン
サ１１の電荷量に誤差が生じ圧電アクチュエータ２の経
時ドリフトとなるが、抵抗３８を設けたことによりコン
デンサ１１と抵抗３８とオペアンプ６８の漏れ電流を圧
電アクチュエータ２の漏れ電流と一致させることができ
る。その結果、経時的に増加するドリフトを抑制し位置
決め精度を向上さけることができることとなる。

ざらに、コンパレータ６７とＦＥＴ１３との間、及びコ
ンパレータ６７とＦＥＴ２５との間に遅延回路２３．３
６を設けた。従って、コンパレータ６７でのコンデンサ
１１による圧電アクチュエータ２の電荷量と目標値とを
比較した結果した後にすぐにＦＥＴ１３．ＦＥＴ２５の
いずれがオンするのではなく遅延して（第４図中、ｔｌ
、ｔ２＞オンするので、この遅延回路２３．３６がない
場合には圧電アクチュエータ２の変位と目標値とがつり
あっているときにはＦＥＴ１３．ＦＥＴ２５はフィード
バック系で決まる周波数でいずれかがオンしている状態
となり、消費電力が大きくなるが、遅延してオンしその
遅延期間中はいずれのＦＥＴ１３．ＦＥＴ２５ともオフ
した状態となるので、消費電力を減らすことができる。

この場合、上記実施例では目標値信号に三角波信号を重
畳させたが、必ずしも三角波信号等の信号を目標値信号
に重暑ざ眩る必要はない。又、上記実施例ではコンパレ
ータ６７とＦＥＴｌ３との間、及びコンパレータ６７と
ＦＥＴ２５との間に遅延回路２３．３６を設けたが、い
ずれか一方のみに遅延回路を設けてもよい。

又、三角波発振回路４４を設け、目標値信号に対し三角
波を重畳させたので、圧電アクチュエータ２の変位と目
標値とがつりあっているときにはＦＥＴ１３，２５　（
充放電スイッチング素子）を三角波の周波数で確実にオ
ン・オフさせることができ、ノイズの影響を受【プにく
くすることができる。この場合、目標値信号に重畳さ−
せる信号としてはのこぎり波等の他の信号でもよい。

ざらに、圧電アクチュエータ２の温度を検出するサーミ
スタ９と、サーミスタ９による圧電アクチュエータ２の
温度に基づき温度補償を行なう温度補償回路５８を設け
、圧電アクチュエータ２の温度を検知し温度補償回路５
８にて温度補償信号を目標値信号に加えるようにした。

従って、従来では圧電アクチュエータ２は温度により膨
張・収縮するので基準位置からの距離を計測するギャッ
プセン４ノー等を使用し補正していたが、このギャップ
センサは高価でありコストアップとなるが、安価なす゛
−ミスタ９（温度センサ）にてモニタし補償するように
したのでコストダウンとすることができる。

この場合、上記実施例では温度センサ（サーミスタ９）
にて圧電アクチュエータ２の温度を検知し温度補償回路
５８による温度補償信号を目標値信号に加えるようにし
たが、温度センサ（サーミスタ９）にて圧電アクチュエ
ータ２の温度を検知しコンデンナ１１の端子電圧ＶＣに
補正を加える等の他の方法にて温度補償を行なってもよ
い。

尚、上記実施例では圧電アクチュエータ２の電荷量を代
用して検出する電荷量検出素子としてコンデンサ１１を
用いたが、この他にも、例えば圧電アクチュエータ２に
直列に接続した抵抗を電荷量検出素子として用いてもよ
い。即ら、この抵抗に加わる電圧を検出することにより
抵抗に流れる電流を検出し、その電流値を積分すること
により圧電アクチュエータ２の電荷ｍを代用して検出し
てもよい。

［発明の効果］ 以上詳）ホしたようにこの発明によれば、圧電アクチュ
エータに電荷を注入及び注出したときに確実にアクチュ
エータの変位位置を原点位置に戻すことができる優れた
効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の圧電アクチュエータ用制画装置の電気
回路図、第２図は圧電アクチュエータの平面図、第３図
は第２図のＣ−０−Ｃ断面図、第４図は圧電アクチュエ
ータ用制御装置の信号処理を示すタイムチャー１〜、第
５図は電圧と変位との関係を示す図、第６図は注入電荷
と変位との関係を示す図、第７図は電荷の注入・注出に
伴う変位を示す図、第８図は変位の経時的変化を示す図
である。 ２は圧電アクチュエータ、１１は電荷量検出素子として
コンデンサ、１３は充電用スイッチング手段としてのＦ
ＥＴ、１４は充電用電源、２５は放電用スイッチング手
段としてのＦＥＴ、２７は放電用電源、６７はスイッチ
ング制御手段としてのコンパレータ。 特許出願人　　　　　日本電装　株式会社代　理　人　
　　　　弁理士　　恩田、博宣第 図 第 ■ 図 第 図 注入電荷 時開

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．圧電アクチュエータに直列に接続され、圧電アクチ
   ュエータの充・放電動作に伴う圧電アクチュエータの電
   荷量を代用して検出する電荷量検出素子と、 充電用スイッチング手段を介して前記圧電アクチュエー
   タと接続され、プラス電圧を発生させる充電用電源と、 放電用スイッチング手段を介して前記圧電アクチュエー
   タと接続され、マイナス電圧を発生させる放電用電源と
   、 前記電荷量検出素子による圧電アクチュエータの電荷量
   と圧電アクチュエータの目標値とを比較しその比較結果
   に基づき前記充電用スイッチング手段及び放電用スイッ
   チング手段を制御するスイッチング制御手段と を備えたことを特徴とする圧電アクチュエータ用制御装
   置。