JPH10210774A - Pulse generator - Google Patents

Pulse generator

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Publication number
JPH10210774A
JPH10210774A JP9017703A JP1770397A JPH10210774A JP H10210774 A JPH10210774 A JP H10210774A JP 9017703 A JP9017703 A JP 9017703A JP 1770397 A JP1770397 A JP 1770397A JP H10210774 A JPH10210774 A JP H10210774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
timing pulse
sine wave
voltage
timing
Prior art date
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Pending
Application number
JP9017703A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Mizumoto
賢次 水本
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US09/009,013 priority patent/US6084363A/en
Publication of JPH10210774A publication Critical patent/JPH10210774A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small pulse generator suitable for driving an electromechanical conversion element in which the number of components is decreased and power consumption is reduced. SOLUTION: An oscillation circuit 2 is driven from a low voltage power supply to generate a sine wave voltage Vs1 which is stepped up to a voltage Vsh through a step-up transformer 3. A switching circuit 6 is inserted between the secondary of the step-up transformer 3 and a piezoelectric element 8 and controlled to deliver an output voltage Vsh as a trapezoidal voltage Vpzt. Control timing is obtained from the sine wave voltage Vs1 or the output voltage Vsh from the step-up transformer and the switching circuit 6 is controlled with a timing pulse generated from a timing pulse generating section 9. A switching circuit 7 discharges the piezoelectric element 8 and the discharge period is controlled with a timing pulse from the timing pulse generating section 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はパルス発生装置、
特に電気機械変換素子を使用した駆動装置の駆動に適し
たパルス発生装置に関する。
The present invention relates to a pulse generator,
In particular, the present invention relates to a pulse generator suitable for driving a driving device using an electromechanical transducer.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラその他の精密機器を構成する部材
の駆動に、圧電素子に伸縮変位を発生させ、その伸縮変
位を駆動部材に伝達し、駆動部材に摩擦結合した移動部
材を介して被駆動部材を移動させるように構成した直進
型アクチエ−タや、回転型アクチエ−タが知られている
(特開平4−69070号公報、特開昭63−1107
4号公報参照)。
2. Description of the Related Art For driving a camera or other components constituting a precision instrument, a piezoelectric element is caused to undergo expansion and contraction displacement, the expansion and contraction displacement is transmitted to a driving member, and driven by a moving member frictionally coupled to the driving member. A linear actuator and a rotary actuator configured to move a member are known (JP-A-4-69070, JP-A-63-1107).
No. 4).

【0003】図15は、カメラに装着されたズ−ムレン
ズの駆動に応用された駆動装置の一例であつて、被駆動
部材であるレンズの鏡筒21を支持する支持体22の摺
動嵌合部22a、22bが駆動軸23に摺動自在に摩擦
接触して嵌合している。また、駆動軸23は、フレ−ム
27の支持部25、26により軸方向に変位自在に支持
されている。厚み方向に変位する圧電素子8の一端は駆
動軸23の軸方向端部に固定され、また、圧電素子8の
他の端部はフレ−ム27に固定され、圧電素子8の厚み
方向の変位により駆動軸23は軸方向に変位する。
FIG. 15 shows an example of a driving apparatus applied to driving a zoom lens mounted on a camera, in which a support 22 for supporting a lens barrel 21 of a lens as a driven member is slidably fitted. The portions 22a and 22b are fitted to the drive shaft 23 by slidable frictional contact. The drive shaft 23 is supported by support portions 25 and 26 of a frame 27 so as to be freely displaceable in the axial direction. One end of the piezoelectric element 8 that is displaced in the thickness direction is fixed to an axial end of the drive shaft 23, and the other end of the piezoelectric element 8 is fixed to the frame 27, and the displacement of the piezoelectric element 8 in the thickness direction is performed. As a result, the drive shaft 23 is displaced in the axial direction.

【0004】また、24は板ばねで、図示しない小ねじ
により支持体22の摺動嵌合部22a、22bに、図1
5で下側から固定されている。板ばね24の中央部分に
は上向きに屈曲した屈曲部24aが形成されているが、
これは屈曲部24aが駆動軸23に圧接し、適当な摩擦
力を接触部に発生させるためのものである。
Further, reference numeral 24 denotes a leaf spring, which is attached to the sliding fitting portions 22a and 22b of the support 22 by small screws (not shown) as shown in FIG.
5 is fixed from below. A bent portion 24a that is bent upward is formed at the central portion of the leaf spring 24,
This is because the bent portion 24a is pressed against the drive shaft 23 to generate an appropriate frictional force at the contact portion.

【0005】図15に示す駆動機構において、図16の
(a)に示すような緩やかな立ち上がり部とこれに続く
急速な立ち下がり部からなる波形の駆動パルスを圧電素
子8に印加すると、駆動パルスの立ち上がり部では圧電
素子8が緩やかに厚み方向に伸び変位を生じ、駆動軸2
3は軸方向に矢印a方向に緩やかに移動する。
In the drive mechanism shown in FIG. 15, when a drive pulse having a waveform consisting of a gentle rising portion and a rapid falling portion as shown in FIG. In the rising portion, the piezoelectric element 8 gradually expands and displaces in the thickness direction, and the drive shaft 2
Reference numeral 3 moves gently in the direction of arrow a in the axial direction.

【0006】このとき、駆動軸73と支持体22の摺動
嵌合部22a、22bとの摩擦力、及び駆動軸23と板
ばね24の屈曲部24aとの摩擦力が、圧電素子8によ
り駆動軸23に加えられた力以下であれば、支持体22
は駆動軸23と摩擦結合した状態で駆動軸23と共に矢
印a方向に移動し、レンズ鏡筒21は矢印aで示す方向
に移動する。
At this time, the frictional force between the drive shaft 73 and the sliding fitting portions 22a and 22b of the support 22, and the frictional force between the drive shaft 23 and the bent portion 24a of the leaf spring 24 are driven by the piezoelectric element 8. If the force is not more than the force applied to the shaft 23, the support 22
Moves in the direction of arrow a together with the drive shaft 23 while being frictionally coupled to the drive shaft 23, and the lens barrel 21 moves in the direction indicated by arrow a.

【0007】一方、駆動パルスの急速な立ち下がり部で
は、圧電素子8が急速に厚み方向の縮み変位を生じるの
で駆動軸23は軸方向に矢印aと反対方向へ急速に移動
する。このとき、駆動軸23に摺動嵌合部22a、22
bで支持されている支持体22は、その慣性力により駆
動軸23と支持体22の摺動嵌合部22a、22bとの
摩擦力、及び駆動軸23と板ばね24の屈曲部24aと
の摩擦力に打ち勝つてその位置に留まるので、レンズ鏡
筒21は移動しない。
On the other hand, at the rapid falling portion of the drive pulse, the piezoelectric element 8 rapidly shrinks in the thickness direction, so that the drive shaft 23 moves rapidly in the axial direction in the direction opposite to the arrow a. At this time, the sliding fitting portions 22a, 22
b supports the frictional force between the drive shaft 23 and the sliding fitting portions 22a and 22b of the support 22 due to the inertial force, and the friction between the drive shaft 23 and the bent portion 24a of the leaf spring 24. Since the lens barrel 21 stays at that position by overcoming the frictional force, the lens barrel 21 does not move.

【0008】上記波形(台形波形)の駆動パルスを連続
して圧電素子8に印加することにより、レンズ鏡筒21
を矢印aで示す方向へ連続して移動させることができ
る。レンズ鏡筒21を矢印aと反対方向へ移動させるに
は、図16の(b)に示すような急速な立ち上がり部と
これに続く緩やかな立ち下がり部からなる波形の駆動パ
ルスを圧電素子8に印加することで達成することができ
る。
The drive pulse having the above-mentioned waveform (trapezoidal waveform) is continuously applied to the piezoelectric element 8 so that the lens barrel 21
Can be continuously moved in the direction indicated by the arrow a. In order to move the lens barrel 21 in the direction opposite to the arrow a, a drive pulse having a waveform composed of a rapid rising portion and a gentle falling portion as shown in FIG. It can be achieved by applying.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した駆
動パルスを発生させる駆動パルス発生装置は、以下のよ
うな複雑な回路が使用されている。
However, the driving pulse generator for generating the driving pulse described above uses a complicated circuit as described below.

【0010】第1は、圧電素子に印加する駆動パルスの
ピ−ク電圧は比較的高い電圧(数十ボルト)が必要とな
るため、電源が電池などの低電圧電源(数ボルト)の場
合は高電圧を発生させるための複雑な構成の昇圧回路を
必要とすること。
First, since a relatively high voltage (several tens of volts) is required as the peak voltage of the driving pulse applied to the piezoelectric element, when the power supply is a low-voltage power supply (several volts) such as a battery, etc. The need for a complicated booster circuit for generating a high voltage.

【0011】第2は、台形波形の駆動パルスを発生させ
る回路として、定電流回路、スイツチング回路とその制
御タイミングを制御するタイミング回路を組み合わせた
ものでは装置全体が大きくなり、消費電力も大きくなる
こと。
Secondly, if a combination of a constant current circuit, a switching circuit and a timing circuit for controlling the control timing is used as a circuit for generating a trapezoidal waveform driving pulse, the whole device becomes large and the power consumption becomes large. .

【0012】この発明は、上記した従来の駆動パルス発
生装置の課題を解決した新たな駆動パルス発生装置を提
供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a new drive pulse generator which solves the above-mentioned problems of the conventional drive pulse generator.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、請求項1の発明では、正弦波発生手段
と、前記正弦波発生手段により発生された正弦波の所望
の位相位置を指定してタイミングパルスを発生するタイ
ミングパルス発生手段と、前記タイミングパルス発生手
段から出力された所望の位相位置を指定するタイミング
パルスに基づいて前記正弦波の負荷への出力をオン/オ
フするスイツチ手段とから構成されることを特徴とす
る。
The present invention solves the above-mentioned problems. According to the first aspect of the present invention, a sine wave generating means and a desired phase position of a sine wave generated by the sine wave generating means are determined. Timing pulse generating means for generating a timing pulse by designating, and switch means for turning on / off the output of the sine wave to the load based on the timing pulse designating a desired phase position outputted from the timing pulse generating means And characterized by the following.

【0014】そして、前記パルス発生装置は、負荷が容
量性の負荷であるときは、その負荷に充電された電荷を
放電する第2のスイツチ手段を備え、第2のスイツチ手
段は前記タイミングパルス発生手段から出力される所望
の位相位置を指定したタイミングパルスにより作動する
ようにするとよい。
When the load is a capacitive load, the pulse generating device includes second switch means for discharging the electric charge charged in the load, and the second switch means includes the timing pulse generating means. The desired phase position output from the means may be activated by a designated timing pulse.

【0015】また、前記正弦波発生手段には、所定の電
圧を出力する直流電源を付設し、発生された正弦波を直
流電源の電圧により基準電位からオフセツトするとよ
い。
The sine wave generating means may be provided with a DC power supply for outputting a predetermined voltage, and the generated sine wave may be offset from a reference potential by the voltage of the DC power supply.

【0016】請求項4の発明は、電気機械変換素子にパ
ルス電圧を印加して伸縮変位を発生させ、発生した変位
により機構部材を駆動する駆動機構に適用するに適した
パルス発生装置において、正弦波発生手段と、前記正弦
波発生手段により発生された正弦波の所望の位相位置を
指定してタイミングパルスを発生するタイミングパルス
発生手段と、前記正弦波の電気機械変換素子への出力を
オン/オフする第1のスイツチ手段と、前記電気機械変
換素子の充電電荷を放電する第2のスイツチ手段を備
え、前記第1のスイツチ手段及び第2のスイツチ手段
は、前記タイミングパルス発生手段から出力された所望
の位相位置を指定するタイミングパルスに基づいて作動
するように制御されることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pulse generator suitable for being applied to a driving mechanism for applying a pulse voltage to an electromechanical transducer to generate a telescopic displacement and driving a mechanism member by the generated displacement. Wave generating means, timing pulse generating means for generating a timing pulse by designating a desired phase position of the sine wave generated by the sine wave generating means, and turning on / off the output of the sine wave to the electromechanical transducer. A first switch for turning off; and a second switch for discharging a charge of the electromechanical transducer. The first switch and the second switch output from the timing pulse generator. It is controlled to operate based on a timing pulse designating the desired phase position.

【0017】そして、前記スイツチ手段は半導体素子か
ら構成されるスイツチ手段とする。また、前記正弦波発
生手段は半導体素子とトランスから構成される高圧発生
回路を含む。
The switch means is a switch means composed of a semiconductor device. The sine wave generating means includes a high voltage generating circuit including a semiconductor element and a transformer.

【0018】さらに、前記正弦波の電気機械変換素子へ
の出力をオン/オフする第1のスイツチ手段と、前記電
気機械変換素子の充電電荷を放電する第2のスイツチ手
段は、前記タイミングパルス発生手段から出力された所
望の位相位置を指定するタイミングパルスに基づいて電
気機械変換素子に印加するパルス電圧の極性を変換して
印加する手段を含む。
Further, the first switch means for turning on / off the output of the sine wave to the electromechanical transducer, and the second switch means for discharging the charge of the electromechanical transducer, comprise the timing pulse generator. Means for converting the polarity of the pulse voltage applied to the electromechanical transducer based on the timing pulse specifying the desired phase position output from the means and applying the converted pulse voltage.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図1を
参照して説明する。低電圧電源1が接続された発振回路
2で正弦波波形の電圧Vs1を発生させ、昇圧トランス3
で正弦波波形電圧を駆動パルスとして必要な電圧レベル
Vshまで昇圧する。昇圧トランス3の昇圧出力側(2次
側)と圧電素子8との間にスイツチング回路6を設け、
昇圧トランス3の出力電圧Vsh(正弦波波形電圧)をス
イツチング回路6により台形波形の電圧Vpzt に加工し
て圧電素子8に出力されるよう、タイミングパルス発生
部9からタイミングパルスをスイツチング回路6に出力
して制御する。タイミングパルス発生部9におけるタイ
ミングを規定する信号は、前記した正弦波波形電圧Vs1
を発生させる発振回路2の動作状態から、或いは正弦波
波形電圧Vs1又は昇圧トランスの出力電圧Vshから得る
ことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The oscillating circuit 2 to which the low-voltage power supply 1 is connected generates a voltage Vs1 having a sine wave waveform,
To increase the sine wave waveform voltage to a required voltage level Vsh as a drive pulse. A switching circuit 6 is provided between a boost output side (secondary side) of the boost transformer 3 and the piezoelectric element 8;
A timing pulse generator 9 outputs a timing pulse to the switching circuit 6 so that the output voltage Vsh (sine wave voltage) of the step-up transformer 3 is processed into a trapezoidal waveform voltage Vpzt by the switching circuit 6 and output to the piezoelectric element 8. And control. The signal that defines the timing in the timing pulse generator 9 is the sine wave waveform voltage Vs1 described above.
Can be obtained from the operating state of the oscillation circuit 2 that generates the voltage, or from the sinusoidal waveform voltage Vs1 or the output voltage Vsh of the step-up transformer.

【0020】スイツチング回路7は、圧電素子8に充電
された電荷を放電させるためのスイツチング回路で、こ
れもタイミングパルス発生部9から出力されるタイミン
グパルスで制御される。
The switching circuit 7 is a switching circuit for discharging the electric charge charged in the piezoelectric element 8, and is also controlled by a timing pulse output from the timing pulse generator 9.

【0021】これにより、駆動パルスとして必要な高電
圧を容易に得ることができ、定電流回路は必要とせず、
スイツチング回路とこれを制御するタイミングパルス発
生回路のみでよい。正弦波波形を発生させる発振回路も
容易に構成できるので、回路構成が簡単となり、消費電
力も少なくて済む。
As a result, a high voltage required as a driving pulse can be easily obtained, and a constant current circuit is not required.
Only a switching circuit and a timing pulse generation circuit for controlling the switching circuit are required. Since an oscillation circuit for generating a sine wave waveform can be easily configured, the circuit configuration is simplified and power consumption is reduced.

【0022】[0022]

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図1はこの発明を適用した第1実施例の駆動パルス発生
回路、図2は図1に示す駆動パルス発生回路の動作タイ
ミングを説明する図である。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram for explaining the operation timing of the drive pulse generation circuit of the first embodiment to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram for explaining the operation timing of the drive pulse generation circuit shown in FIG.

【0023】図1において、2は正弦波波形を発生させ
る発振回路で、電池などの低電圧電源1から電力が供給
される。3は昇圧トランスで、発振回路2の出力電圧V
s1が昇圧トランス3の1次側に入力されると、昇圧トラ
ンス3の2次側には図2の(a)に示すような、駆動パ
ルスとして必要な電圧レベルまで昇圧された正弦波電圧
Vshが出力される。6及び7はスイツチング回路で、タ
イミングパルス発生部9から出力されるタイミングパル
スによりON/OFF制御される。なお、8は圧電素子
を示す。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes an oscillation circuit for generating a sine wave waveform, and power is supplied from a low-voltage power supply 1 such as a battery. Reference numeral 3 denotes a step-up transformer, which is an output voltage V of the oscillation circuit 2.
When s1 is input to the primary side of the step-up transformer 3, the sine wave voltage Vsh boosted to the voltage level required as a drive pulse as shown in FIG. Is output. Switching circuits 6 and 7 are ON / OFF controlled by timing pulses output from a timing pulse generator 9. Reference numeral 8 denotes a piezoelectric element.

【0024】タイミングパルス発生部9の入力側には昇
圧トランス3の2次側が接続され、入力された正弦波電
圧Vshによりタイミングパルスの制御タイミング(図2
の(a)で示すゼロクロスの時点A、C、Eなど)が規
定され、図2の(b)及び(c)に示すようなタイミン
グパルス9a、10aが発生される。更にタイミングパ
ルス発生部9からは、前記したタイミングパルス9a、
10aに基づいて、図2の(d)及び(e)に示すよう
なスイツチング回路6及び7を制御するタイミングパル
ス9b、10bが出力される。タイミングパルス9b、
10bの時点Bの制御は、ゼロクロスの時点Aから正弦
波電圧Vshの1/4周期の時間だけ遅延したタイミング
に基づいて得ている。
The input side of the timing pulse generator 9 is connected to the secondary side of the step-up transformer 3, and the control timing of the timing pulse is controlled by the input sine wave voltage Vsh (FIG. 2).
(A), zero-cross points (A, C, E, etc.) are defined, and timing pulses 9a, 10a as shown in (b) and (c) of FIG. 2 are generated. Further, from the timing pulse generator 9, the above-described timing pulse 9a,
Based on 10a, timing pulses 9b and 10b for controlling the switching circuits 6 and 7 as shown in FIGS. 2D and 2E are output. Timing pulse 9b,
The control at the time point B of 10b is obtained based on the timing delayed from the time point A of the zero cross by a time of a quarter cycle of the sine wave voltage Vsh.

【0025】なお、図2の(f)で示すタイミングパル
ス10cは後で説明する第2実施例のものであるからこ
こでは説明しない。
The timing pulse 10c shown in FIG. 2 (f) is for the second embodiment described later and will not be described here.

【0026】次に、駆動パルス発生回路における動作を
図2を参照して説明する。昇圧トランス3の2次側から
出力される正弦波電圧Vshが時点A(ゼロクロスの時点
A)において負から正へ変化すると、タイミングパルス
発生部9からタイミングパルス9bの“H”とタイミン
グパルス10bの“L”が出力されるので、スイツチン
グ回路6はONとなり、スイツチング回路7はOFFと
なる。この結果、圧電素子8には昇圧トランス3の2次
側の出力電圧Vshが印加され、図2の(g)に示すよう
に、圧電素子8の印加電圧Vpzt は電圧Vshの波形と同
様な波形で上昇して充電され、そのピ−ク電圧Vshに達
する。
Next, the operation of the drive pulse generation circuit will be described with reference to FIG. When the sine wave voltage Vsh output from the secondary side of the step-up transformer 3 changes from negative to positive at the time point A (time point A of zero cross), the timing pulse generator 9 outputs “H” of the timing pulse 9b and “H” of the timing pulse 10b. Since "L" is output, the switching circuit 6 is turned on, and the switching circuit 7 is turned off. As a result, the output voltage Vsh on the secondary side of the step-up transformer 3 is applied to the piezoelectric element 8, and as shown in FIG. 2 (g), the applied voltage Vpzt of the piezoelectric element 8 has the same waveform as the voltage Vsh. , And is charged to reach the peak voltage Vsh.

【0027】時点Bに達すると、タイミングパルス発生
部9からタイミングパルス9bの“L”が出力されてス
イツチング回路6はOFFとなり、同時にタイミングパ
ルス発生部9からタイミングパルス10bの“H”が出
力され、スイツチング回路7はONとなる。この結果、
圧電素子8の充電は中止されると共に、充電電荷はスイ
ツチング回路7を経て急速に放電される。放電抵抗は、
圧電素子8の内部インピ−ダンスと、スイツチング回路
7のON抵抗の合計となる。圧電素子8の印加電圧Vpz
t はピ−ク電圧Vshから零へ低下する(図2の(g)参
照)。
When the time point B is reached, the timing pulse generator 9 outputs "L" of the timing pulse 9b, and the switching circuit 6 is turned off. At the same time, the timing pulse generator 9 outputs "H" of the timing pulse 10b. , The switching circuit 7 is turned on. As a result,
The charging of the piezoelectric element 8 is stopped, and the charge is rapidly discharged through the switching circuit 7. The discharge resistance is
It is the sum of the internal impedance of the piezoelectric element 8 and the ON resistance of the switching circuit 7. The applied voltage Vpz of the piezoelectric element 8
t falls from the peak voltage Vsh to zero (see FIG. 2 (g)).

【0028】時点C(ゼロクロスの時点C)に達する
と、電圧Vshは正から負へ変化するが、この時点ではタ
イミングパルス発生部9から出力されるタイミングパル
スに変化はないので、圧電素子8の印加電圧Vpzt は零
のまま維持される(図2の(g)参照)。
When time C (zero-crossing time C) is reached, the voltage Vsh changes from positive to negative. At this time, the timing pulse output from the timing pulse generator 9 does not change. The applied voltage Vpzt is maintained at zero (see (g) of FIG. 2).

【0029】時点Dにおいても、タイミングパルス発生
部9から出力されるタイミングパルスに変化はないの
で、圧電素子8の印加電圧Vpzt は零のまま維持される
(図2の(g)参照)。さらに、時点Eに達すると時点
Aと同じ状態となり、前記した時点Aと同じ動作が開始
される。
At time D, the timing pulse output from the timing pulse generator 9 does not change, so that the voltage Vpzt applied to the piezoelectric element 8 is maintained at zero (see FIG. 2 (g)). Further, when the time point E is reached, the state becomes the same as the time point A, and the same operation as the time point A is started.

【0030】以上説明したとおり、第1実施例の駆動パ
ルス発生回路は、図2の(g)に示すような略台形の駆
動パルスVpzt を発生させることができる。
As described above, the drive pulse generating circuit of the first embodiment can generate a substantially trapezoidal drive pulse Vpzt as shown in FIG.

【0031】次に、第2実施例について説明する。第2
実施例は前記第1実施例のタイミングパルス発生部9か
ら出力されるタイミングパルス10bの“H”を出力す
るタイミングを時間Tcだけ遅らせ、図2の(f)に示
すように時点Bより時間Tcだけ遅れた時点でタイミン
グパルス10cの“H”を出力するようにしたものであ
る。タイミングパルス10cでスイツチング回路7を制
御するときは、時点Bにおいてもタイミングパルス10
cはOFFに保たれ、時間Tcだけ遅れた時点でONと
なるから、圧電素子8の印加電圧Vpzt は時点Bから時
間Tcだけ遅れた時点まで維持され、その後圧電素子8
の充電電荷はスイツチング回路7を経て急速に放電され
る。
Next, a second embodiment will be described. Second
In this embodiment, the timing of outputting "H" of the timing pulse 10b output from the timing pulse generator 9 of the first embodiment is delayed by the time Tc, and as shown in FIG. The timing pulse 10c outputs "H" at a point in time after the delay. When the switching circuit 7 is controlled by the timing pulse 10c, the timing pulse 10
Since c is kept OFF and turned ON at the time when it is delayed by the time Tc, the applied voltage Vpzt of the piezoelectric element 8 is maintained from the time B until a time when it is delayed by the time Tc.
Is rapidly discharged through the switching circuit 7.

【0032】これにより、第2実施例の駆動パルス発生
回路は、先に第1実施例で説明した図2の(g)で示す
略台形の駆動パルスVpzt よりも幅が広くなり、図2の
(h)で示すような略台形の駆動パルスVpzt を発生さ
せることができる。台形パルスの幅は前記したタイミン
グパルス10cを出力する遅れ時間Tcを調整すること
で達成することができる。
As a result, the drive pulse generation circuit of the second embodiment has a wider width than the substantially trapezoidal drive pulse Vpzt shown in FIG. A substantially trapezoidal drive pulse Vpzt as shown in (h) can be generated. The width of the trapezoidal pulse can be achieved by adjusting the delay time Tc for outputting the timing pulse 10c.

【0033】次に、第3実施例について説明する。第3
実施例は図3の回路に示すように、昇圧トランス3の2
次側に電圧Vosを出力する直流電源11を挿入し、出力
電圧Vshをア−ス電位に対して電圧Vosだけオフセツト
させたものである。その他の回路要素は第1実施例のも
のと同じであるから、同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。
Next, a third embodiment will be described. Third
In the embodiment, as shown in the circuit of FIG.
A DC power supply 11 for outputting a voltage Vos is inserted on the next side, and the output voltage Vsh is offset from the earth potential by the voltage Vos. Since other circuit elements are the same as those of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0034】図4は第3実施例の駆動パルス発生回路の
動作タイミングを説明する図である。以下、図4を参照
して第3実施例の動作を説明する。昇圧トランス3の2
次側から出力される正弦波電圧Vshは、図4の(a)に
示すようにア−ス電位に対して電圧Vosだけオフセツト
される。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation timing of the drive pulse generation circuit according to the third embodiment. Hereinafter, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. Step-up transformer 3-2
The sine wave voltage Vsh output from the secondary side is offset by the voltage Vos with respect to the earth potential as shown in FIG.

【0035】昇圧トランス3の2次側の出力電圧Vshが
時点A(ゼロクロスの時点A)において負から正へ変化
すると、図4の(b)及び(c)に示すように、タイミ
ングパルス発生部9からタイミングパルス12の“H”
及びタイミングパルス13の“L”が出力される。これ
により、スイツチング回路6はONとなり、スイツチン
グ回路7はOFFとなる。この結果、圧電素子8には昇
圧トランス3の2次側の出力電圧Vshが印加され、図4
の(a)に示すように、圧電素子8の印加電圧Vpzt は
電圧Vshの波形と同様な波形で上昇して充電され、その
ピ−ク電圧はVshに達する。
When the output voltage Vsh on the secondary side of the step-up transformer 3 changes from negative to positive at time A (zero-crossing time A), as shown in FIGS. 4B and 4C, the timing pulse generator 9 to “H” of the timing pulse 12
And “L” of the timing pulse 13 is output. As a result, the switching circuit 6 is turned on, and the switching circuit 7 is turned off. As a result, the output voltage Vsh on the secondary side of the step-up transformer 3 is applied to the piezoelectric element 8, and FIG.
As shown in (a), the applied voltage Vpzt of the piezoelectric element 8 rises and charges with a waveform similar to the waveform of the voltage Vsh, and the peak voltage reaches Vsh.

【0036】時点Bに達すると、図4の(b)及び
(c)に示すように、タイミングパルス発生部9からタ
イミングパルス12の“L”、及びタイミングパルス1
3の“H”が出力される。これにより、スイツチング回
路6はOFFとなり、スイツチング回路7はONとな
る。この結果、圧電素子8の充電は中止されると共に、
充電電荷はスイツチング回路7を経て急速に放電され
る。放電抵抗は、圧電素子8の内部インピ−ダンスとス
イツチング回路7のON抵抗の合計となる。圧電素子8
の印加電圧Vpzt はピ−ク電圧Vshから零へ低下する
(図4の(a)参照)。
When reaching the time point B, as shown in FIGS. 4B and 4C, the timing pulse generator 9 outputs "L" of the timing pulse 12 and the timing pulse 1
3 "H" is output. As a result, the switching circuit 6 is turned off and the switching circuit 7 is turned on. As a result, the charging of the piezoelectric element 8 is stopped, and
The charge is rapidly discharged through the switching circuit 7. The discharge resistance is the sum of the internal impedance of the piezoelectric element 8 and the ON resistance of the switching circuit 7. Piezoelectric element 8
Applied voltage Vpzt decreases from the peak voltage Vsh to zero (see FIG. 4A).

【0037】時点C(ゼロクロスの時点C)に達する
と、電圧Vshは正から負へ変化するが、この時点ではタ
イミングパルス発生部9から出力されるタイミングパル
スに変化はないので、圧電素子8の印加電圧Vpzt は零
のまま維持される(図4の(a)参照)。
When time C (time C of zero crossing) is reached, the voltage Vsh changes from positive to negative. At this time, the timing pulse output from the timing pulse generator 9 does not change. The applied voltage Vpzt is maintained at zero (see FIG. 4A).

【0038】時点Dにおいても、タイミングパルス発生
部9から出力されるタイミングパルスに変化はないの
で、圧電素子8の印加電圧Vpzt は零のまま維持される
(図4の(a)参照)。さらに、時点Eに達すると時点
Aと同じ状態となり、前記した時点Aと同じ動作が開始
される。
At time D, the timing pulse output from the timing pulse generator 9 does not change, so that the voltage Vpzt applied to the piezoelectric element 8 is maintained at zero (see FIG. 4A). Further, when the time point E is reached, the state becomes the same as the time point A, and the same operation as the time point A is started.

【0039】以上のとおり、第3実施例の駆動パルス発
生回路は、図4の(a)で示すような略台形の駆動パル
スVpzt を発生させることができる。
As described above, the drive pulse generating circuit of the third embodiment can generate a substantially trapezoidal drive pulse Vpzt as shown in FIG.

【0040】第3実施例においても、先に第2実施例と
して説明したように、タイミングパルス発生部9から出
力されるタイミングパルス12の出力タイミングを時間
Tcだけ遅らせ、タイミングパルス13cを出力するよ
うにすれば、時点Bにおいてもタイミングパルス13c
は“L”に保たれ、時点Bから時間Tcだけ遅れた時点
で“H”となるから、圧電素子8の印加電圧Vpzt は時
点Bから時間Tcだけ遅れた時点まで維持され、その後
圧電素子8の充電は電荷はスイツチング回路7を経て急
速に放電される。
In the third embodiment, as described in the second embodiment, the output timing of the timing pulse 12 output from the timing pulse generator 9 is delayed by the time Tc, and the timing pulse 13c is output. In this case, the timing pulse 13c can be obtained even at the time point B.
Is maintained at "L", and becomes "H" at a time delayed from the time B by the time Tc. Therefore, the applied voltage Vpzt of the piezoelectric element 8 is maintained until a time delayed from the time B by the time Tc, and thereafter, the piezoelectric element 8 Is rapidly discharged through the switching circuit 7.

【0041】これにより図4の(a)において、点線で
示した波形のような略台形の駆動パルスVpzt を発生さ
せることができる。台形の幅は前記したタイミングパル
ス13cを出力する遅れ時間Tcを調整することで達成
できる。
As a result, a substantially trapezoidal drive pulse Vpzt having a waveform shown by a dotted line in FIG. 4A can be generated. The width of the trapezoid can be achieved by adjusting the delay time Tc for outputting the timing pulse 13c.

【0042】図5は、図3に示す駆動パルス発生回路に
おいて、タイミングパルス12、13(或いは13c)
の発生時期を変更し、図5の(b)(c)に示すよう
に、時点Bでタイミングパルス12を“H”に、タイミ
ングパルス13を“L”とし、時点Cでタイミングパル
ス12を“L”に、タイミングパルス13を“H”とし
た場合を示したものである。これにより、図5の(a)
に示すように駆動パルスVpzt の台形の形を左右逆にす
ることができ、圧電素子8に急速な充電と緩やかな放電
を行うことができるので、駆動機構を先に説明した場合
と反対の方向に駆動することができる。
FIG. 5 is a timing chart showing the timing pulses 12, 13 (or 13c) in the driving pulse generating circuit shown in FIG.
5B, the timing pulse 12 is set to “H” at time B, the timing pulse 13 is set to “L”, and the timing pulse 12 is changed to “L” at time C, as shown in FIGS. 5B and 5C. L shows the case where the timing pulse 13 is set to "H". Thereby, (a) of FIG.
As shown in the figure, the trapezoidal shape of the drive pulse Vpzt can be reversed left and right, and rapid charging and gentle discharging can be performed on the piezoelectric element 8, so that the driving mechanism is driven in the direction opposite to that described above. Can be driven.

【0043】図6は、図3に示す第3実施例の駆動パル
ス発生回路において、ブロツクで示した正弦波波形を発
生させる発振回路2、スイツチング回路6、スイツチン
グ回路7、タイミングパルス発生部9の構成を具体的に
示した回路の例である。
FIG. 6 is a circuit diagram of the oscillation pulse generator 2, switching circuit 6, switching circuit 7, and timing pulse generator 9 in the drive pulse generator of the third embodiment shown in FIG. 3 is an example of a circuit specifically showing a configuration.

【0044】正弦波波形を発生させる発振回路2は、ト
ランジスタTr1、Tr2、抵抗R1〜R4、コンデン
サC2〜C5、及びトランス3から構成され、C級動作
で作動するコレクタ同調型プツシユプル正弦波発振回路
である。トランス3はセンタ−タツプ付き発振コイル
で、2次巻線を設けて昇圧トランスを兼ねた構成として
いる。1は発振回路2の電源で、低電圧電源である。ト
ランス3の2次巻線側には電圧Vosを出力する直流電源
11を挿入し、出力電圧Vshをア−ス電位に対して電圧
Vosだけオフセツトさせている。トランス3の出力電圧
は、電圧Vshに電圧Vosが重畳された電圧Vshosとな
る。
An oscillation circuit 2 for generating a sine wave waveform is composed of transistors Tr1 and Tr2, resistors R1 to R4, capacitors C2 to C5, and a transformer 3, and operates in a class C operation. It is. The transformer 3 is an oscillating coil with a center tap and is provided with a secondary winding and also serves as a step-up transformer. Reference numeral 1 denotes a power supply of the oscillation circuit 2, which is a low-voltage power supply. A DC power supply 11 for outputting a voltage Vos is inserted on the secondary winding side of the transformer 3, and the output voltage Vsh is offset from the ground potential by the voltage Vos. The output voltage of the transformer 3 becomes the voltage Vshos in which the voltage Vos is superimposed on the voltage Vsh.

【0045】スイツチング回路6は、ダイオ−ドD1と
トランジスタTr3、Tr4、インバ−タロジツクIN
V、抵抗R5〜R7から構成され、また、スイツチング
回路7は、トランジスタTr5、抵抗R8〜R10から
構成される。抵抗R8は圧電素子8の電荷を放電すると
きの放電特性を設定する抵抗である。
The switching circuit 6 includes a diode D1, transistors Tr3 and Tr4, and inverter logic IN.
V, and resistors R5 to R7, and the switching circuit 7 includes a transistor Tr5 and resistors R8 to R10. The resistor R8 is a resistor for setting a discharge characteristic when discharging the electric charge of the piezoelectric element 8.

【0046】ダイオ−ドD1はトランジスタTr3、T
r4、Tr5の保護用ダイオ−ドで、トランス3の出力
電圧Vshosが負の期間に、各トランジスタのエミツタに
逆電圧が加わるための性能劣化や破壊を防ぐためであ
る。
The diode D1 is composed of transistors Tr3 and T3.
The protection diodes r4 and Tr5 are used to prevent performance degradation and destruction due to the application of a reverse voltage to the emitter of each transistor when the output voltage Vshos of the transformer 3 is negative.

【0047】タイミングパルス発生部9は、コンパレ−
タCOMPとマイクロプロセツサMPUから構成され
る。トランス3の出力電圧Vshosはコンパレ−タCOM
Pからなる波形整形回路に入力され、電圧Vshosのゼロ
クロス点を検出する矩形波となり、マイクロプロセツサ
MPUに入力される。マイクロプロセツサMPUは内蔵
プログラムによりタイミングパルス12、13(或いは
13c)を出力する。スイツチング回路6、7はタイミ
ングパルス12、13(或いは13c)を受けて所定の
スイツチング動作を行い、図4の(a)に示すような駆
動パルスVpzt を発生させる。
The timing pulse generator 9 has a comparator
And a microprocessor MPU. The output voltage Vshos of the transformer 3 is the comparator COM.
The waveform is input to a waveform shaping circuit composed of P and becomes a rectangular wave for detecting a zero cross point of the voltage Vshos, and is input to the microprocessor MPU. The microprocessor MPU outputs timing pulses 12, 13 (or 13c) according to a built-in program. The switching circuits 6 and 7 receive the timing pulses 12 and 13 (or 13c) to perform a predetermined switching operation and generate a drive pulse Vpzt as shown in FIG.

【0048】図4に示す駆動パルス発生回路の動作タイ
ミングの説明図に示すように、タイミングパルス12と
タイミングパルス13とが互いに逆位相に設定されてい
るときは、図6に示すスイツチング回路6のトランジス
タTr4の機能をスイツチング回路7のトランジスタT
r5に含ませ、タイミングパルス13のみで駆動するこ
とも可能となる。
As shown in the explanatory diagram of the operation timing of the drive pulse generating circuit shown in FIG. 4, when the timing pulse 12 and the timing pulse 13 are set to have opposite phases to each other, the switching circuit 6 shown in FIG. The function of the transistor Tr4 is changed by the transistor T of the switching circuit 7.
r5, it is possible to drive only with the timing pulse 13.

【0049】即ち、図7は、図6に示すスイツチング回
路6、7の代替回路を示すもので、図7に示すように、
トランジスタTr4を取り去り、Tr5のコレクタをT
r3のベ−スに接続し、タイミングパルス13をTr5
に出力する。これにより、圧電素子8の放電とトランジ
スタTr3のONからOFFへの動作を同時に行うこと
ができる。
FIG. 7 shows an alternative circuit to the switching circuits 6 and 7 shown in FIG. 6, and as shown in FIG.
Remove the transistor Tr4 and set the collector of Tr5 to T
r3, and the timing pulse 13 is connected to Tr5.
Output to Accordingly, the discharging of the piezoelectric element 8 and the operation from ON to OFF of the transistor Tr3 can be performed simultaneously.

【0050】これにより、タイミングパルス12を発生
させる構成、及びトランジスタTr4、インバ−タロジ
ツクINV、抵抗R6、R7を省くことができる。
Thus, the configuration for generating the timing pulse 12, the transistor Tr4, the inverter INV, and the resistors R6 and R7 can be omitted.

【0051】図8は、図6に示す第3実施例の駆動パル
ス発生回路において、トランス3の2次巻線側に挿入さ
れている電圧Vosの直流電源を省き、トランス3の1次
巻線側の電源Vp1から得るようにした第1の直流電源代
替回路を示すものである。1次巻線側の端子とア−スと
の間にコンデンサC11を挿入し、ここに2次巻線の端
子を接続する。これによりトランス3の2次巻線側の出
力電圧Vshをア−ス電位に対して電圧Vos=Vp1だけオ
フセツトさせることができ、図3に示された直流電源1
1を省くことができる。
FIG. 8 shows a driving pulse generating circuit according to the third embodiment shown in FIG. 6, in which the DC power supply of the voltage Vos inserted on the secondary winding side of the transformer 3 is omitted, and the primary winding of the transformer 3 is omitted. FIG. 9 shows a first DC power supply alternative circuit obtained from the power supply Vp1 on the side. A capacitor C11 is inserted between the terminal on the primary winding side and the ground, and the terminal of the secondary winding is connected here. As a result, the output voltage Vsh on the secondary winding side of the transformer 3 can be offset by the voltage Vos = Vp1 with respect to the earth potential, and the DC power supply 1 shown in FIG.
1 can be omitted.

【0052】図9は、図6に示す第3実施例の駆動パル
ス発生回路において、トランス3の2次巻線側に挿入さ
れている電圧Vosの直流電源を省き、トランス3の2次
巻線側に誘起する正弦波交流電圧Vshの負の期間をダイ
オ−ドD3で整流してコンデンサC12に充電し、コン
デンサC12の端子に発生する電圧を電圧Vosの直流電
源に置き換えた第2の直流電源代替回路を示すものであ
る。これによりトランス3の2次巻線側の出力電圧Vsh
をア−ス電位に対してオフセツトさせることができ、図
6に示された直流電源11を省くことができる。
FIG. 9 shows a driving pulse generating circuit according to the third embodiment shown in FIG. 6, in which the DC power supply of the voltage Vos inserted on the secondary winding side of the transformer 3 is omitted, and the secondary winding of the transformer 3 is omitted. A second DC power supply in which the negative period of the sine wave AC voltage Vsh induced on the side is rectified by the diode D3 to charge the capacitor C12, and the voltage generated at the terminal of the capacitor C12 is replaced by a DC power supply of the voltage Vos. 9 shows an alternative circuit. As a result, the output voltage Vsh on the secondary winding side of the transformer 3
Can be offset with respect to the earth potential, and the DC power supply 11 shown in FIG. 6 can be omitted.

【0053】図10及び図11は、タイミングパルスの
発生の他の手段を示すもので、図10は図6に示す第3
実施例の駆動パルス発生回路のスイツチング回路6及び
7を前記した図7に示す回路で置換し、更に、タイミン
グパルスの発生の代替手段を加えた回路を示すもので、
図11はその動作タイミングを説明する図である。以
下、図10及び図11を参照して説明する。
FIGS. 10 and 11 show other means for generating a timing pulse. FIG. 10 shows the third means shown in FIG.
7 shows a circuit in which the switching circuits 6 and 7 of the drive pulse generation circuit of the embodiment are replaced with the circuit shown in FIG. 7 and further, alternative means for generating timing pulses are added.
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation timing. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 10 and 11.

【0054】図10の正弦波波形を発生させる発振回路
2では、トランジスタTr1、Tr2はC級動作で作動
するように構成されている。したがつてTr1、Tr2
の極性が図示の場合には、エミツタ電流Ie1、Ie2は、
図11の(b)及び(d)に示すようなタイミングで電
圧Vshに対して間欠的な電流として流れ、それぞれのエ
ミツタ抵抗R3及びR4の両端にパルス状の電圧Ve1、
Ve2を発生する。
In the oscillation circuit 2 for generating a sine wave waveform shown in FIG. 10, the transistors Tr1 and Tr2 are configured to operate in a class C operation. Therefore, Tr1, Tr2
In the case where the polarities are shown, the emitter currents Ie1 and Ie2 are
The current flows intermittently with respect to the voltage Vsh at the timings shown in FIGS. 11B and 11D, and the pulsed voltages Ve1 and Ve1 are applied to both ends of the respective emitter resistors R3 and R4.
Ve2 is generated.

【0055】そこで、これ等のパルス状の電圧Ve1、V
e2を制御タイミング発生部9で波形整形して、図11の
(c)及び(e)に示すような、パルス電圧V1 、V2
を得て、これに基づいて図11の(f)に示すようなタ
イミングパルス14を発生させる。これにより、制御タ
イミング発生部9の構成をマイクロプロセツサMPUに
よらず、簡単な波形整形回路で構成することができる。
Therefore, these pulsed voltages Ve1, Ve
The waveform of e2 is shaped by the control timing generator 9, and the pulse voltages V1 and V2 as shown in FIGS.
Then, based on this, a timing pulse 14 as shown in FIG. 11 (f) is generated. As a result, the configuration of the control timing generator 9 can be configured with a simple waveform shaping circuit without depending on the microprocessor MPU.

【0056】図12は、図10に示すタイミングパルス
の発生手段の変形例を示すもので、トランジスタTr
1、Tr2のベ−スに流れる間欠的なベ−ス電流Ib1、
Ib2を用いてタイミングパルスを得るものである。それ
ぞれのトランジスタTr1、Tr2のベ−ス回路にフオ
トカプラPC1、PC2を挿入し、検出された間欠的な
ベ−ス電流Ib1、Ib2を信号処理回路SG1、SG2で
波形整形して制御タイミング発生部9に入力し、ここか
らタイミングパルス14を発生させる。これにより、制
御タイミング発生部9の構成を簡略化することができ
る。
FIG. 12 shows a modification of the timing pulse generating means shown in FIG.
1, intermittent base current Ib1 flowing to the base of Tr2,
A timing pulse is obtained using Ib2. Photocouplers PC1 and PC2 are inserted into the base circuits of the respective transistors Tr1 and Tr2, and the detected intermittent base currents Ib1 and Ib2 are waveform-shaped by the signal processing circuits SG1 and SG2, and the control timing generator 9 , From which a timing pulse 14 is generated. Thus, the configuration of the control timing generator 9 can be simplified.

【0057】図13及び図14は、圧電素子の伸縮方向
の切替えを圧電素子の極性を切替えることで達成するよ
うにし、同一波形の駆動パルスを使用して正方向及び負
方向の駆動ができるようにした構成と動作を示すもの
で、図13は圧電素子の極性切替駆動回路を示し、図1
4はその動作タイミングを説明する図である。
FIGS. 13 and 14 show that the switching of the expansion / contraction direction of the piezoelectric element is achieved by switching the polarity of the piezoelectric element, so that the driving in the positive direction and the negative direction can be performed using the driving pulse having the same waveform. FIG. 13 shows a polarity switching drive circuit of a piezoelectric element, and FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation timing.

【0058】以下、図13及び図14を参照して極性切
替駆動回路とその動作を説明する。図14の(b)及び
(c)に示すように、タイミングパルス15をトランジ
スタTr5に、タイミングパルス16をトランジスタT
r7に与える。例えば、タイミングパルス16を“H”
としてTr7をON状態に保つと、圧電素子8の端子8
bはダイ−ドDc、Ddを介して接地される。この状態
ではタイミングパルス15を“L”とすると圧電素子8
の端子8aには、図14の(a)に示すような駆動パル
スVpzt が与えられ、圧電素子には正方向の伸縮(緩や
かな伸びと急速な縮み)が発生する。
Hereinafter, the polarity switching drive circuit and its operation will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 14B and 14C, the timing pulse 15 is applied to the transistor Tr5, and the timing pulse 16 is applied to the transistor T5.
Give to r7. For example, when the timing pulse 16 is set to “H”
When the Tr 7 is kept in the ON state, the terminal 8 of the piezoelectric element 8
b is grounded via diodes Dc and Dd. In this state, when the timing pulse 15 is set to "L", the piezoelectric element 8
A drive pulse Vpzt as shown in FIG. 14A is applied to the terminal 8a, and expansion and contraction (slow expansion and rapid contraction) in the positive direction occurs in the piezoelectric element.

【0059】次に、タイミングパルスの状態を反転し、
タイミングパルス15を“H”としてTr5をON状態
に保つと、圧電素子8の端子8aはダイ−ドDa、Db
を介して接地される。この状態ではタイミングパルス1
6を“L”とすると圧電素子8の端子8bには駆動パル
スVpzt が与えられ、圧電素子には負方向の伸縮(急速
な伸びと緩やかな縮み)が発生する。
Next, the state of the timing pulse is inverted,
When the timing pulse 15 is set to "H" to keep the Tr5 in the ON state, the terminals 8a of the piezoelectric element 8 are connected to the diodes Da, Db.
Grounded. In this state, timing pulse 1
When 6 is set to "L", the drive pulse Vpzt is applied to the terminal 8b of the piezoelectric element 8, and the piezoelectric element undergoes expansion and contraction in the negative direction (rapid expansion and gentle contraction).

【0060】以上、この発明の実施例を説明し、またそ
のパルス発生回路を構成する回路の変型例や代替回路を
説明したが、これらの変型例や代替回路は目的に合わせ
て適宜組み合わせて使用できることはいうまでもない。
The embodiments of the present invention have been described above, and the modified examples and the alternative circuits of the circuit constituting the pulse generating circuit have been described. These modified examples and the alternative circuits are appropriately combined according to the purpose. It goes without saying that you can do it.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明のパルス
発生装置によれば、電池などの低電圧電源によつても電
気機械変換素子を駆動するに十分な高電圧を得ることが
でき、複雑な構成の昇圧回路を必要としない。また、電
気機械変換素子を駆動するに適した台形波形の駆動パル
スを発生させる回路を、構成の簡単な正弦波発生回路と
トランス、スイツチング回路とその制御タイミングを制
御するタイミング回路のみで構成でき、従来のパルス発
生装置よりも小型で部品点数が少なく、且つ消費電力の
少ないパルス発生装置を提供することができる。
As described above, according to the pulse generator of the present invention, a high voltage sufficient to drive the electromechanical transducer can be obtained even with a low-voltage power supply such as a battery, and a complicated There is no need for a booster circuit having a configuration. Also, a circuit for generating a drive pulse having a trapezoidal waveform suitable for driving the electromechanical transducer can be constituted only by a simple sine wave generation circuit, a transformer, a switching circuit, and a timing circuit for controlling the control timing thereof, It is possible to provide a pulse generator which is smaller than the conventional pulse generator, has a smaller number of parts, and consumes less power.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明を適用した第1実施例の駆動パルス発
生回路。
FIG. 1 shows a drive pulse generation circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す駆動パルス発生回路の動作タイミン
グを説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating operation timings of the drive pulse generation circuit shown in FIG.

【図3】第3実施例の駆動パルス発生回路。FIG. 3 shows a drive pulse generation circuit according to a third embodiment.

【図4】図3に示す駆動パルス発生回路の動作タイミン
グを説明する図。
FIG. 4 is a diagram illustrating operation timing of the drive pulse generation circuit shown in FIG.

【図5】図3に示す駆動パルス発生回路のタイミングパ
ルス発生時期を変更した場合の駆動パルス波形を説明す
る図。
FIG. 5 is a view for explaining a drive pulse waveform when the timing pulse generation timing of the drive pulse generation circuit shown in FIG. 3 is changed.

【図6】図3に示す駆動パルス発生回路の構成を具体的
に示した回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram specifically showing a configuration of a drive pulse generation circuit shown in FIG. 3;

【図7】図6に示す駆動パルス発生回路におけるスイツ
チング回路の代替回路図。
7 is an alternative circuit diagram of the switching circuit in the drive pulse generation circuit shown in FIG.

【図8】図6に示す駆動パルス発生回路における直流電
源の第1の代替回路図。
FIG. 8 is a first alternative circuit diagram of a DC power supply in the drive pulse generation circuit shown in FIG. 6;

【図9】図6に示す駆動パルス発生回路における直流電
源の第2の代替回路図。
9 is a second alternative circuit diagram of the DC power supply in the drive pulse generation circuit shown in FIG.

【図10】タイミングパルス回路の他の例を示す回路
図。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another example of the timing pulse circuit.

【図11】図10に示すタイミングパルス回路による動
作タイミングを説明する図。
FIG. 11 is a diagram illustrating operation timing by the timing pulse circuit shown in FIG.

【図12】タイミングパルス回路の他の例を示す回路
図。
FIG. 12 is a circuit diagram showing another example of the timing pulse circuit.

【図13】圧電素子の極性を切替え駆動する極性切替駆
動回路図。
FIG. 13 is a diagram of a polarity switching drive circuit for switching and driving the polarity of a piezoelectric element.

【図14】図13に示す極性切替駆動回路の動作タイミ
ングを説明する図。
14 is a diagram illustrating operation timing of the polarity switching drive circuit illustrated in FIG.

【図15】圧電素子を使用した駆動装置の構成を説明す
る斜視図。
FIG. 15 is a perspective view illustrating a configuration of a driving device using a piezoelectric element.

【図16】圧電素子に印加する駆動パルスの波形を説明
する図。
FIG. 16 is a diagram illustrating a waveform of a drive pulse applied to a piezoelectric element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源 2 正弦波波形を発生させる発振回路 3 昇圧トランス 6、7 スイツチング回路 8 圧電素子 9 タイミングパルス発生部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply 2 Oscillation circuit which generates a sine wave waveform 3 Step-up transformer 6, 7 Switching circuit 8 Piezoelectric element 9 Timing pulse generator

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正弦波発生手段と、 前記正弦波発生手段により発生された正弦波の所望の位
相位置を指定してタイミングパルスを発生するタイミン
グパルス発生手段と、 前記タイミングパルス発生手段から出力された所望の位
相位置を指定するタイミングパルスに基づいて前記正弦
波の負荷への出力をオン/オフするスイツチ手段とを備
えたことを特徴とするパルス発生装置。
1. A sine wave generating means, a timing pulse generating means for designating a desired phase position of a sine wave generated by the sine wave generating means and generating a timing pulse, and an output from the timing pulse generating means A switch means for turning on / off the output of the sine wave to the load based on the timing pulse for designating the desired phase position.
【請求項2】 前記負荷が容量性の負荷であるとき、そ
の負荷に充電された電荷を放電する第2のスイツチ手段
を備え、第2のスイツチ手段は前記タイミングパルス発
生手段から出力される所望の位相位置を指定したタイミ
ングパルスにより作動することを特徴とする請求項1記
載のパルス発生装置。
2. When the load is a capacitive load, the switch includes a second switch for discharging a charge charged in the load, and the second switch preferably outputs a signal output from the timing pulse generator. 2. The pulse generator according to claim 1, wherein the pulse generator is operated by a timing pulse specifying the phase position of the pulse.
【請求項3】 前記正弦波発生手段には所定の電圧を出
力する直流電源が付設され、発生された正弦波は直流電
源の電圧により基準電位からオフセツトされることを特
徴とする請求項1記載のパルス発生装置。
3. The sine wave generating means is provided with a DC power supply for outputting a predetermined voltage, and the generated sine wave is offset from a reference potential by a voltage of the DC power supply. Pulse generator.
【請求項4】 電気機械変換素子にパルス電圧を印加し
て伸縮変位を発生させ、発生した変位により機構部材を
駆動する駆動機構に適用するに適したパルス発生装置に
おいて、 正弦波発生手段と、 前記正弦波発生手段により発生された正弦波の所望の位
相位置を指定してタイミングパルスを発生するタイミン
グパルス発生手段と、 前記正弦波の電気機械変換素子への出力をオン/オフす
る第1のスイツチ手段と、 前記電気機械変換素子の充電電荷を放電する第2のスイ
ツチ手段を備え、 前記第1のスイツチ手段及び第2のスイツチ手段は、前
記タイミングパルス発生手段から出力された所望の位相
位置を指定するタイミングパルスに基づいて作動するよ
うに制御されることを特徴とするパルス発生装置。
4. A pulse generator suitable for being applied to a driving mechanism for applying a pulse voltage to an electromechanical transducer to generate a telescopic displacement and driving a mechanism member by the generated displacement, comprising: a sine wave generating means; Timing pulse generating means for generating a timing pulse by designating a desired phase position of the sine wave generated by the sine wave generating means; and a first for turning on / off an output of the sine wave to the electromechanical transducer. Switch means; and second switch means for discharging the charge of the electromechanical transducer, wherein the first switch means and the second switch means have a desired phase position output from the timing pulse generating means. Characterized in that the pulse generator is controlled to operate based on a timing pulse designating the following.
【請求項5】 前記スイツチ手段は半導体素子から構成
されるスイツチ手段であることを特徴とする請求項1乃
至請求項4のいずれかに記載のパルス発生装置。
5. A pulse generator according to claim 1, wherein said switch means is a switch means comprising a semiconductor element.
【請求項6】 前記正弦波発生手段は、半導体素子とト
ランスから構成される高圧発生回路を含むことを特徴と
する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のパルス発
生装置。
6. The pulse generator according to claim 1, wherein said sine wave generator includes a high-voltage generation circuit including a semiconductor element and a transformer.
【請求項7】 前記正弦波の電気機械変換素子への出力
をオン/オフする第1のスイツチ手段と、前記電気機械
変換素子の充電電荷を放電する第2のスイツチ手段は、
前記タイミングパルス発生手段から出力された所望の位
相位置を指定するタイミングパルスに基づいて電気機械
変換素子に印加するパルス電圧の極性を変換して印加す
る手段を含むことを特徴とする請求項4に記載のパルス
発生装置。
7. A first switch means for turning on / off the output of the sine wave to the electromechanical transducer, and a second switch means for discharging a charge of the electromechanical transducer,
5. The apparatus according to claim 4, further comprising means for converting the polarity of a pulse voltage applied to the electromechanical transducer based on a timing pulse designating a desired phase position output from the timing pulse generating means and applying the pulse voltage. A pulse generator as described.
JP9017703A 1997-01-17 1997-01-17 Pulse generator Pending JPH10210774A (en)

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