JPH03243181A - 振動波モータ - 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〕 本発明は超音波を駆動源とした振動波モータに関し、特
に回転角の検出機能をもつ振動波モータに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

はじめに回転角検出機能をもつ進行波型振動波モータの
構成を説明し、次に進行波を用いた振動波モータの動作
原理と振動波モータの回転角検出原理について説明する
。

振動波モータは小型で軽量、低速回転で大きなトルクを
発生することから、小型の電気機器を製造するメーカや
機械系、電気系の大学などで研究開発が盛んに行なわれ
ている。カメラに内蔵した例もあり、実際に実用化が進
みつつある。しかしながら、実際に装置に組み込みモー
タを使用するためには回転角や回転速度を検出し制御を
行なうことが不可欠である。従来の技術においては単体
の振動波モータそれ自身では回転角を検出することが難
しく、従って外部にエンコーダといった検出器を設けて
いた。そこで、本発明者は小型軽量、圧電素子の使用、
一定の振動モードと摩擦接触による駆動、といった振動
波モータの特長を生かしモータの回転角を検出する手法
を発明し、回転角検出機能をもつ進行波型超音波モータ
の研究開発を行なってきた。この回転角検出機能をもつ
進行波型超音波モータは本発明者により、日刊工業新聞
（昭和６３年ＩＯ月２６日）「高精度超音波モータ」、
日経メカニカル（１９８９／３−２０）「小型・軽量８
指す新アクチュエータ」　“エンコーダなしで位置を検
出”、などに紹介され、また特許についても特願昭６３
−１５７２８９、特願昭６３−１８４１６などに出願が
なされている。

また、本発明の構成の一部に用いられている電極のパタ
ーンについては特開昭６３−２８３４７２等に類似のも
のが掲載されているが、本発明においてはロータに内蔵
した圧力検出器と組み合わせて、回転角検出精度を向上
させる効果を目的としている。

従来手法による回転角検出機能内蔵の振動波モータの代
表的な構成例を第４図に示す。

進行波を利用した振動波モータは、第４図の上部に示す
ように、弾性体を素材とする共振子４−８の裏面に、こ
の共振子４−８と同様な形状の振動子４−３を接合して
一体化したステータ４−１を構成する。ステータ４−１
の右方にはロータ４−２を示す。ロータ４−２は圧力検
出器４−４をライニング４−９と□−タ基板４−１０と
の間に挟んで、ライｔング４−９を菊状ばね等の加圧器
４−１１により所定の圧力で押圧する。

前記の振動子４−３には駆動信号電源４−６により電気
信号が供給される。この駆動信号電源４−６で発生する
駆動電気信号から分岐した同期信号とロータ４−２に内
蔵した圧力検出器４−４から得られる信号は、位相差検
出部４−７に入力され位相が比較される。そしてロータ
の回転角に対応した位相差信号が位相差検出部４−７か
ら出力される。

前記の振動子４−３は一般的に圧電素子が用いられてい
るがこの振動子４−３は、第５図に示すように圧電素子
の電極を２つの電極群５−１゜５−２に区分し、２つの
電極群はλ／４（λはステータ４−１の固有振動モード
の波長）だけ周方向にずらして配置する。また、各々の
電極は絶縁部５−４により電極部分５−３に分割する。

同じ電極群にある電極部間の周方向における長さはステ
ータに励振される振動がもつ波長λの１／２に相当する
ように角度を決める。また各々の隣あう電極においてそ
の分極の方向は、第５図中の十の記号で示すように互い
違い逆方向にする。そして、電極群５−１．５−２の表
面をそれぞれ導電性塗料などで覆うかまたは、導線でつ
なぐことにより、電極群５−１．５−２のなかの各々の
電極をそれぞれ一つの信号線にまとめる。

圧力検出器４−４は圧電材料である圧電素子を使用して
いる。圧力検出部４−５は圧力検出器４−４の一部に設
けられた電極であり、この圧力検出部４−５はステータ
に励振された進行波の振動をロータの摺動材を介してス
テータとロータとの加圧力変化として検出する構成をと
る。

次に、進行波による振動波モータの駆動原理を説明する
。まず、第４図に示す駆動信号電源４−６から得られる
時間的位相をπ／２［ｒａｄ］ずらした振動波形をもつ
２相の信号を電極群５−１と５−２にそれぞれ印加する
と、各電極が交互に周方向に伸縮し、バイメタル効果に
よりステータ４−１にたわみ振動が発生する。その結果
、電極５−１と電極５−２に位置１位相とも互いにπ／
２［ｒａｄ］ずつずれた電極２個の長さに相当する波長
を持つ二つの定在波が発生し、それらがステータ４−１
上で合皮されて進行波となる。このようにして振動波形
を有する信号を入力してステータ４−１に進行性のたわ
み振動が発生する。ステータ４−１上の進行波は、第６
図の説−四回に示すように、ステータ６−１の表面上の
一つの点６−３に着目すると、この点６−３は楕円状の
軌跡６−４を描く。

ロータ６−２はステータ６−１の進行波の頂点に接触し
ており、ロータ６−２は楕円の頂点の軌跡の方向へ摩擦
によって移動できるため、ロータ６−２は進行波の進行
方向とは逆の方向に左に進む。従って、ロータ６−２は
ステータ６−１上の進行波の進行方向とは逆の方向に回
転する。なお第６図において動作原理をわかりやすく説
明するために、ロータ６−２とステータ６−１は第４図
のロータ４−２とステータ４−１を簡略化した。

次に、回転角検出機能の原理について説明する。

この図においても、説明を容易にするために第７図のロ
ータ７−２．ステータ７−１．圧力検出器７−４および
圧力検出部７−５は形状の単純化を図っであるがこれら
は第４図のそれと同じ機能を果たす。第７図の左側はロ
ータ７−２の圧力検出器７−４の圧力検出部７−５とス
テータ７−１の基準位置７−７とが一致している場合を
示し、第７図の右側はロータ７−２が回転して、ステー
タ７−１の基準位置７−７とロータ７−２の圧力検出部
７−５の位置が異なっている場合を示している。ステー
タの円周は波長の５倍から７倍に設計されているため、
ステータの一部を通過する進行波の振動を観測すると３
６０度の５倍から７倍の位相が現れ、したがって３６０
度すべての位相か現われることになる。そこで、原理を
わかりやすく説明するために、ステータの基準位置７−
７は二の位置で生じる進行波の振動と、駆動信号電源か
ら分岐した信号との位相が一致するような位置に設ける
。同様にステータに設ける振動検出部の位置もステータ
基準位置７−７と一致させることにする。

第７図の左側に示すように、ロータ７−２の圧力検出器
７−４の圧力検出部７−５とステータ７−１の基準位置
７−７とが一致している場合には、ステータ７−１の振
動とロータ７−２から得られる信号とは振動の位相が一
致しており、位相差７−ｇは小さい。これに対してロー
タ７−２が回転してステータ７−１の基準位置７−７と
ロータ７−２の圧力検出部７−５の位置が異なる場合に
は、ステータの基準位置７−７の振動とロータ７−２か
ら得られる信号とに振動の位相差７−ｈが生じる。位相
差はロータの回転角に応じて大きさが変化する。これが
回転角検出機構の基本的な動作である。

次に前述した回転角検出動作を数式を用いて説明する。

各変数を下記のように設定する。

Ａ、Ｂ：ステータに励振される定在波の振幅ω：超音波
角周波数 θ：ステータに設定した基準位置からの角度ｎ：ステー
タに励振されている波の波数とした場合に、時間的に９
０度位相の異なる２相の定在波は Ｅ　＋＝Ａ−ｓｉｎ（ωｔ　）・ｃｏｓ（θｎ　）　　
　　　−−■Ｅ２＝Ｂ−ｃｏｓ（ωｔ）・５ｉｎ（θｎ
　）　　　　　−−■で示され、この２相の定在波の合
皮において位置の位相差が９０度で振幅比がＡ／Ｂ＝１
の場合には■式で Ａ＝Ｂ として Ｅ＝Ｅｌ＋Ｅ２ ＝Ａ−８ＩＮ（ωを十θｎ　）　　　　　　−＝■て示
される進行波と紅る。

■式で示されるステータの進行波振動かロータとの加圧
接触によりロータに内蔵された圧力検出器に設けられた
圧力検出部により圧力変化として電気信号に変換される
。この信号は圧力検出部を通過するステータの進行波に
よる起伏に対応している。そこで、 ｋ：ステータの振動振幅と圧力検出器からの出力信号振
幅との比 とすると、ロータの圧力検出器からの信号はＦ（θ、ｔ
）＝に−Ａ−８ＩＮ（ωｔ＋θｎ）　　・−■で示され
る。

ステータに設けた基準位置とロータに設けた圧力検出器
の圧力検出部の位置が同じ場合には、■、■式で θ＝０ とおいて Ｅ＝Ａ−３ＩＮ（ωｔ）　　　　　　　　　・・・・・
・■Ｆ（０，ｔ）＝に−Ａ−８ＩＮ（ωｔ）　　　・・
・・・・■となる。■式はステータの基準位置の振動を
、■式は圧力検出器から得られる信号を示す。式が示す
ように２つの式に位相差はなく一致している。

方、ロータが回転してステータに設けた基準位置とロー
タに設けた圧力検出器の圧力検出部の位置がｍ［ｒａｄ
］だけ異なる場合には、■式てはステータの基準位置の
振動たから、 θ＝Ｏ とおけ、また■式ではロータの圧力検出部の位置はステ
ータ基準位置とｍｃｒａｃＤ隔たっているので、θ＝ｍ とおいて Ｅ＝Ａ−３ＩＮ（ωｔ）　　　　　　　　　・・・・・
・■Ｆ（０，ｔ）＝に−Ａ−８ＩＮ（ωｔ＋ｍ−ｎ）　
　・・・・■となる。■式はステータの基準位置の振動
を、■式は圧力検出器から得られる信号である。２つの
式にはｍ−ｎ１Ｉｒａｄ］だけ位相差がある。ところで
ｎは進行波の波数であり、設計時に既知であるため得ら
れた位相差ｍ−ｎからｎを除して回転角ｍ［ｒａｄ］を
検出できる。

なお、ステータの基準位置？−７の振動は駆動信号電源
から分岐した信号と位相を一致させてあり、またステー
タの振動検出部の位置はステータの基準位置７−７と一
致する。従って駆動信号電源から分岐した信号あるいは
ステータの振動検出部から得られた信号とロータの圧力
検出器から出力された信号との位相差を検出することに
より、前述した原理と同一な動作を電気信号のかたちで
得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の技術のところで説明した構成によれば、
論理的には振動波モータの回転角を位相差で検出するこ
とができるが、ステータを励振する圧電素子の電極・分
局パターンが半円周単位で位相の相異なる２相の定在波
を励振して進行波に本 合激するために均一でない進行波がステータに励振され
る。そしてロータにおいてこの均一でない進行波を検出
するために、ステータ駆動信号電源からの信号とロータ
の圧力検出器から得られる信号との位相差は、実際の回
転角に対して非線形な対応関係となり、回転角の検出に
誤差を生じるという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の振動波モータは、超音波領域に周波数をもつ振
動波形を有する電気信号を入力して機械振動に変換する
振動子と前記振動子と結合した円環状の共振子とを有す
るステータと、前記ステータに加圧されて接触する円環
状のロータとを備える振動波モータにおいて、前記ロー
タは、前記ステータと前記ロータとの間の圧力を部分的
に検出する圧力検出部を有する圧力検出器を備え、かつ
、前記振動子を構成する圧電体の電極パターンは、内周
と外周とに電極を分割し、内周と外周とにそれぞれに前
記ステータに励振される振動がもつ波長の１／２に相当
する間隔を有する複数個の電極部分を設け、前記電極部
分は周方向の隣合う電極が逆向きの分極方向であり、内
周の前記電極部分と外周の前記電極部分とが互いに周方
向に波長の１／４相当だけ異なる配置の関係が存在する
少なくとも２組の電極群を構成し、かつ、駆動信号の接
続は、一組は前記波長の１／２に相当する間隔を隔てた
位置にある前記電極のうち互いに逆向きの分極方向を有
するもの同士をひとまとめに導通させ、もう一組は前記
接続された電極とは周方向に前記波長の１／４相嘉の間
隔を隔てしかも前記波長の１／２に相当する間隔を隔て
た位置にある前記電極のうち互いに逆向きの分極方向を
有する電極同士をひとまとめに導通させて、合計２組の
駆動信号線を設け、かつ、前記２組の駆動信号線に互い
に位相が異なり超音波領域に周波数を有する２組の駆動
信号を供給する駆動信号電源と、前記ロータに設けた前
記圧力検出器より得られる検出信号を受けて波形を整え
る波形処理部と、前記波形処理部から出力される信号と
前記駆動信号を分岐して得られた信号とを受けて両者の
位相差に対応した位相差信号を出力する位相差検出部と
を備えている。

また本発明の振動波モータは、前記ステータの一部に設
けられ該ステータの振動を検出する振動検出部と、前記
振動検出部から得られる振動性出力信号を受けて波形を
整える波形処理部とを備え、該波形処理部から得られる
信号を、前記駆動信号を分岐して得られた信号に代えて
、前記位相差検出部に入力するようになっている。

〔作用〕

ステータの駆動圧電素子には、ステータ駆動周波数にお
いて振動の位相差が９０度すれた位置に、かつ時間的に
も９０度ずれ、同じ振幅をもっ２相の定在波がステータ
のいかなる位置においても等しい振幅で励振された場合
に、理想的な進行波が励振される。しかし、第５図に示
した従来技術の電極分割パターンては半周ｌ単位で定在
波が励振されており、一方の電極群で励振された定在波
が減衰せずにステーター周にわたり同じ強さて伝搬させ
ることは難しい。すなわちステータの全ての位置におい
て２つの定在波が同じ振幅で励振されていない。前記の
偏りのある２つの定在波が合成されててきた進行波の状
態を数式により示す。

Ａ、Ｂ：入力電圧の振幅 ω：超音波角周波数 θ：ステータ上の位置 ｎ：ステータに励振されている波の波数とした場合に、
２相の定在波は Ｅｌ−Ａ−３ｌｎ（ωｔ）・ｃｏｓ（θｎ　）　　　　
　−−■Ｅ２＝Ｂ−ｃｏｓ（ωｔ）・５ｉｎ（θｎ　）
　　　　　−−■で示され、この２相の定在波の合成に
おいて振幅比がＡ／Ｂ＝１の場合には前述の通り■式で
Ａ＝Ｂ として Ｅ”Ｅ　ｌ＋Ｅ　２ ＝Ａ−３ＩＮ（ωｔ＋θｌ）　　　　　　　・・・・・
・■ル で示される進行波となる。

これに対し、■式、■式の振幅比Ａ／Ｂを適当に変化さ
せたときには回転角に対して位相差の変化は線形ではな
くなり、進行波１波長分の位相が変化する間に２周期変
動する誤差を示す。すなわち、Ｅ＝Ａ°５ｉｎ（ωｊ）
ｃｏｓ（θｎ）＋Ｂ゛ｃｏｓ（ωｔ）ｓｉｎ（θｎ）＝
　、Ａ’　・ｃｏｓ２（θｎ）＋（Ａ−ｃｏｓ（θｎ）
＋Ｂ−５ＩＮ（θｎ））’　Ｘ５ＩＮ（ψ十ω１）ここ
でψは位相変調量を示し、ロータに設けた圧力検出器か
らの信号か に：ステータの振動振幅と圧力検出器からの出力信号振
幅との比 として Ｆ＝ｋ（Ａ−ｓｉｎ（ωｊ）ｃｏｓ（θｎ）＋Ｂ−ｃｏ
ｓ（ω１）ｓｉｎ（θｎ））＝ｔ　Ａ２・ｃｏｓ’　（
θ１１）＋（Ａ−ｃｏｓ（θｎ）＋Ｂ−ｓｌＮ（θ−ｎ
））２ｘＳＩＮ（ψ＋（Ｉｌｌ）ψ＝ＡｒｃＴａｎ（（
Ｂ／Ａ）・ｔａｎ（θｎ））で示され、このψが回転角
検出の誤差を示す。

前記のψを波数ｎ＝５０一タ回転角Ｏ〈θ〈２π１５に
ついてグラフにしたものを第８図に示す。グラフの縦軸
には回転角の検出誤差ψ［ＤＥＣ］を横軸にはロータ回
転角θ［ｒａｄ］をとっである。

グラフには式で示したように進行波１波長分位相が変化
する間（すなわち０くθく２π１５）に２周期の変動誤
差が現われている。

さて、本発明による構成において、進行波を励振する振
動子である圧電素子の電極パターンはまず内周と外周と
に分割がなされ、内周と外周とではステータに励振され
る振動がもつ波長の１／４相当だけ異なる位置に１／２
波長相当の電極がくるようになっている。しかも１／２
波長相当の長さをもつ隣合う電極は互いに逆向きの分極
方向を有している。このような圧電素子のパターンにお
いては内周あるいは外周に分布する電極のうち波長の１
／２相当隔てたところにある分極方向を異にする電極同
士をひとまとめに２対、接続するこの圧電素子において
は内径と外径との差が円周に比べて小さい。従って、従
来の電極パターンのようにステータ半周分も隔てて２つ
の定在波を励振させなくてすむ。このために従来よりも
２つの定在波をステータ全周にわたって均一に励振させ
ることができる。従って、従来の構成に比較して■式で
示したような均一な進行波をステータに励振することが
てきる。そしてロータの圧力検出器において■式に近い
均一な進行波を検出することにより、実際のロータ回転
角にたいする回転角検出の誤差を低減させることができ
る。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は本発明の第■の実施例の斜視図を含むブ
ロック図、第１図（ｂ）は本発明の第２の実施例の斜視
図を含むブロック図、第２図は第１図に示した振動子の
電極分割と分極のパターンを示した正面図、第３図は第
１図（ａ）、　（ｂ）に示した波形処理部を詳しく説明
するブロック図である。

第１図（ａ）に示す本発明の第１の実施例におい子であ
る。共振子１−８の下面には振動子１ａ−３が接合され
、ステータ１ａ−１を構成する。振動子１ａ−３は圧さ
０．５　ｍｍの圧電性を示す圧電素子が用いられ、ステ
ータ１ａ−１に進行波を励振するために位相の異なる２
つの定在波が内周と外周とに分割された複数の電極を用
いて進行波に合皮される。ステータの右方にあるロータ
１−２は圧力検出器１−４をライニング１−９とロータ
基板１−１０との間に挟むようにして構成され、ライニ
ング１−９を２　ｋｇｆから５ｋｇｆの圧縮力を発生す
る菊状ばね等の加圧器１−１１により押圧する。

ライニング１−９の素材には耐摩耗性に富み、しかも摩
擦係数が大きな合皮プラスチックスを用い、圧力検出器
１−４には圧さ０．５ｍｍの圧電材料である圧電素子を
使用している。圧力検出器１−４の一部に設けられた電
極は、ステータに励振された進行波の振動をロータの摺
動材を介してステータり のロータとの加圧力変化を検出するパターンを用いる。

第２図には第１図に示した振動子１ａ−３である圧電素
子の電極分割と分極のパターンを詳しく示している。第
２図において圧電素子の表面には銀や金などの成分によ
る導電性の薄膜が形成されていて、薄膜が存在しない絶
縁部２−４により１／４波長ずつ電極部分２−３に分割
される。

つおきに電極部分２−３を接続すると、＋、−の分極方
向が交互に現われるように分極を施す。同様に、残りの
電極同士を一つおきに接続しても＋、−の分極方向が交
互に現われるように分極を行なう。一つおきの電極の間
隔は１７２波長となり分極方向が逆なので、もう一方の
定在波を励振するために１／４波長ずつ２箇所の電極部
分は抜けてはいるが、一組の定在波のもつ凹凸に対応す
る。同様に残りの一つおきの電極も１７２波長隔てて逆
向きの分極が施されているために、１／４波長ずつ２箇
所を除いて、一組の定在波のもつ凹凸に対応する。この
ような電極分割と分極方向のパターンにより、２組の定
在波が１／４波長分だけの間隔で交互に、しかも独立に
励振できる。

さてステータ１ａ−１の振動子１ａ−３には、電気信号
（例えば４２ｋＨｚ、±１００ｖの正弦波状の超音波）
を入力してステータ１ａ−１の屈曲進行波を励振する。

振動子１ａ−３は、先に第６図を参照して説明したよう
に、ステータ１ａ−１に屈曲進行波が生じることによっ
て、楕円軌跡をもつ振動を生ずる。この振動をライニン
グ１−９に菊状ばねによる加圧器１−１１によって加圧
して接触させることによって、ロータ１−２に回転運動
が生じる。

ロータ１−２に設けた圧力検出器１−４は、軸方向の圧
力によって生ずる歪みに対して電圧が変化する圧電体で
あり、圧電セラミックスの素材で形成した直径３０ｍｍ
、圧さ０５職の円環状の圧電素子を用いる。

圧力検出器１−４の他方の面は、ロータ基板１−ＩＱに
接合されている。ロータ１−２に設けた圧力検出器１−
４は、前述のようにステータ１ａ−１を励振する屈曲進
行波の山と谷とに対応する接触圧力を検出する。圧力検
出部１−５で検出した圧力は電気信号に変換され、振動
性の信号１−ａとして波形処理部１−１４に入力する。

波形処理部１−１４にてデジタル信号１−ｅに変換した
後に、位相差検出部１−７に入力する。

方、ステータ１ａ−１に供給される駆動信号電源１−６
から分岐した信号１ａ−ｂは、上記の信号１−ｅど共に
位相差検出部１−７に入力する。

位相差検出部１−７では２つのデジタル信号の位相を比
較して回転角に比例した位相差信号１−ｃを出力する。

第３図は波形処理部１−１４の詳細を示すフロック図で
ある。第３図に示すように、入力信号は帯域通過フィル
タ３−１に入力してステータ１ａ−１の振動の周波数を
中心周波数とする信号成分が取り出される。この信号は
セロクロス比較器３−２によって振動波形の正負がそれ
ぞれ“１”と“Ｏ”に対応するパルス信号に変換されて
出力される。

第１図（ｂ）に本発明による第２の実施例を示す。第１
図（ｂ）においては、振動子１ｂ−３にモータ駆動には
使用されていない電極部分があり、ステータの振動を検
出し電気信号に変換する振動検出部１−１３に利用する
。振動検出部１−１３からの信号１ｂ−ｂは波形処理部
１−１４に入力され、ノイズの除去とコンパレータによ
りデジタル信号１−ｇに変換されて、ロータ１−２の圧
力検出器１−４から波形処理部１−１４を経てぎた信号
１−ｅとともに位相差検出部１−７に入力され、回転角
に対応した位相差信号１−ｃが生成される。振動子の電
極分割と分極の様子を示した第２図に振動検出部１−１
３を詳しく示す。図に於て進行波励振には直接使用して
いない電極が４つあるが、振動検出部１−１３はこのい
ずれの電極を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の振動波モータは、振動子の
電極分割と分極方向を工夫することにより、ステータに
励振する進行波に発生する不用なノイズを低減させる。

従来よりも均一になった進行波の振動をロータで検出す
ることによって得られるロータの回転角度を従来よりも
誤差を少なく、正確に検出することができ、より高精度
の回転角検出機能を内蔵した振動波モータが得られると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例の斜視図を含むブ
□ツク図、第１図（ｂ）は本発明の第２の実施例の斜視
図を含むブロック図、第２図は第１図に示した振動子の
電極分割と分極のパターンを示した正面図、第３図は第
１図（ａ）、　（ｂ）に示した波形処理部を詳しく説明
するブロック図、第４図は従来の振動波モータの一例を
示す斜視図を含むブロック図、第５図は従来例における
振動子の電極分割と分極のパターンを示した正面図、第
６図は振動波モータの駆動原理を示した説明図、第７図
は回転角検出の原理を説明した説明図、第８図は振幅が
異なる２つの定在波による回転角検出の誤差を示したグ
ラフである。 １ａ−１，１ｂ−１，４−１，６−１，７−１・・・・
・・ステータ、１−２．４−２．６−２．７−２・・・
・・・ロータ、１　ａ−３，１ｂ−３，４−３−振動子
、１−４．４−４・・・・・・圧力検出器、■−５゜４
−５・・・・・・圧力検出部、１−８．４−８・・・・
・・共振子、１−６．４−６・・・・・・駆動信号電源
、１−７゜４−７・・・・・・位相差検出部、１−１４
・・・・・・波形処理部、１−ａ、　１ａ−ｂ、　１ｂ
−ｂ、　１−ｃ、　１−ｅ。 １−ｇ　　・・信号、７−７・・・基準位置、７−ｇ。 ７−ｈ・・・・位相差、ｌ−９，４−９・・・・・ライ
ニング、１−１０．４−１０・・・・・ロータ基板、１
−１１゜４−１工・・・・・加圧器、１１２．４−１２
・・・・・軸、■−１３・・・・・振動検出部、３−１
・・・・・・帯域通過フィルタ、３−２・・・・・セロ
クロス比較器、２−３　。 ５−３　・・・電極部、２−４．５−４・・・・・・絶
縁部、５−１．５−２・・・・・・、電極群。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波領域に周波数をもつ振動波形を有する電気信
   号を入力して機械振動に変換する振動子と前記振動子と
   結合した円環状の共振子とを有するステータと、前記ス
   テータに加圧されて接触する円環状のロータとを備える
   振動波モータにおいて、前記ロータは、前記ステータと
   前記ロータとの間の圧力を部分的に検出する圧力検出部
   を有する圧力検出器を備え、かつ、前記振動子を構成す
   る圧電体の電極パターンは、内周と外周とに電極を分割
   し、内周と外周とにそれぞれに前記ステータに励振され
   る振動がもつ波長の１／２に相当する間隔を有する複数
   個の電極部分を設け、前記電極部分は周方向の隣合う電
   極が逆向きの分極方向であり、内周の前記電極部分と外
   周の前記電極部分とが互いに周方向に波長の１／４相当
   だけ異なる配置の関係が存在する少なくとも２組の電極
   群を構成し、かつ、駆動信号の接続は、一組は前記波長
   の１／２に相当する間隔を隔てた位置にある前記電極の
   うち互いに逆向きの分極方向を有するもの同士をひとま
   とめに導通させ、もう一組は前記接続された電極とは周
   方向に前記波長の１／４相当の間隔を隔てしかも前記波
   長の１／２に相当する間隔を隔てた位置にある前記電極
   のうち互いに逆向きの分極方向を有する電極同士をひと
   まとめに導通させて、合計２組の駆動信号線を設け、か
   つ、前記２組の駆動信号線に互いに位相が異なり超音波
   領域に周波数を有する２組の駆動信号を供給する駆動信
   号電源と、前記ロータに設けた前記圧力検出器より得ら
   れる検出信号を受けて波形を整える波形処理部と、前記
   波形処理部から出力される信号と前記駆動信号を分岐し
   て得られた信号とを受けて両者の位相差に対応した位相
   差信号を出力する位相差検出部とを備えることを特徴と
   する振動波モータ。 ２、前記ステータの一部に設けられ該ステータの振動を
   検出する振動検出部と、前記振動検出部から得られる振
   動性出力信号を受けて波形を整える波形処理部とを備え
   、該波形処理部から得られる信号を、前記駆動信号を分
   岐して得られた信号に代えて、前記位相差検出部に入力
   することを特徴とする請求項１記載の振動波モータ。