JPH1052072A - Vibration actuator - Google Patents

Vibration actuator

Info

Publication number
JPH1052072A
JPH1052072A JP8202043A JP20204396A JPH1052072A JP H1052072 A JPH1052072 A JP H1052072A JP 8202043 A JP8202043 A JP 8202043A JP 20204396 A JP20204396 A JP 20204396A JP H1052072 A JPH1052072 A JP H1052072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
phases
electrodes
vibrating body
trajectory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8202043A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Sugimori
正巳 杉森
Koji Akata
弘司 赤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP8202043A priority Critical patent/JPH1052072A/en
Publication of JPH1052072A publication Critical patent/JPH1052072A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the speed of a vibration actuator while the actuator is stably driven by changing the relative moving speed of the actuator, by detecting the state of the stretching vibration and bending vibration of a vibrating body from the outputs of a plurality of electrodes, and changing the shape of the vibrating locus of the vibrating body which becomes circular or elliptic based on the detected results. SOLUTION: A high-frequency signal from a transmitter 21 is applied to a vibrating body 1 after the signal is amplified through frequency dividers 22 and 23 and drivers 24 and 25. Then, the voltage applied across the piezoelectric elements 1a and 1b of the vibrating body 1 is detected and the stretching vibration and bending vibration of the body 1 are detected by means of adder circuits 27 and 28. Thereafter, a microcomputer 26 discriminates the movement of the circular or elliptic vibration of the body 1 from an inputted phase difference and amplitude difference, and makes a phase shifter 31 and the driver 25 adjust the behavior of the elliptic vibration. Therefore, the movement (locus) of the actual elliptic vibration can be adjusted and, accordingly, the speed of a vibration actuator can be controlled stably.

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】本発明は、超音波振動などを
利用した振動アクチュエータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration actuator utilizing ultrasonic vibration or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、振動アクチュエータとして超音波
モーターとしては、例えば特開昭61−251490号
公報、特開昭61−35176号公報、特開平6−13
3568号公報が提案されている。これらの公報によれ
ば、提案された進行波タイプの超音波モータは、弾性体
の振動振幅をセンサ相等を設けることにより検出し、入
力周波数を変化させたり、入力電圧を制御したりするこ
とで安定な駆動特性を得ようとしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an ultrasonic motor as a vibration actuator, for example, JP-A-61-251490, JP-A-61-35176, and JP-A-6-13.
No. 3568 is proposed. According to these publications, the proposed traveling wave type ultrasonic motor detects the vibration amplitude of the elastic body by providing a sensor phase or the like, and changes the input frequency or controls the input voltage. It was trying to obtain stable drive characteristics.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
は進行波タイプの超音波モータの特性から、実際に振動
体が動作している楕円運動の振幅は検出できても楕円の
形状は検出できない。例えば周波数を可変すると、楕円
の振幅が小さくなったのか、楕円の形状が変化したのか
判断することができない。また、超音波モータの速度を
制御するために入力周波数を変化することが行われる
が、周波数によっては突然加速したり停止してしまうな
どの不安定な要素も考えられる。
However, due to the characteristics of the traveling wave type ultrasonic motor, the amplitude of the elliptical motion in which the vibrator is actually operating cannot be detected, but the shape of the ellipse cannot be detected. For example, if the frequency is changed, it cannot be determined whether the amplitude of the ellipse has decreased or the shape of the ellipse has changed. In addition, the input frequency is changed to control the speed of the ultrasonic motor. However, depending on the frequency, unstable factors such as sudden acceleration or stoppage may be considered.

【0004】また、定在波タイプの超音波モータにおい
ても上下方向に変位する振動子の振動の振幅だけを検出
していたのでは同様に安定した駆動特性で速度制御する
ことが難しい。
Also, in a standing wave type ultrasonic motor, if only the amplitude of the vibration of the vibrator displaced in the vertical direction is detected, it is similarly difficult to control the speed with stable driving characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
の電極が形成された複数の電気/機械エネルギー変換素
子が積層された振動体を有し、該振動体に位相の異なる
複数相の交番信号を印加して伸縮振動と屈曲振動を生じ
させ、両振動の合成により該振動体の作用部を円または
楕円状の軌跡となるように振動させ、該振動体と接触す
る接触体と、該振動体とを相対移動する振動アクチュエ
ータにおいて、前記複数の電極からの出力により前記伸
縮振動及び屈曲振動の状態を検出し、検出結果に基づい
て前記円または楕円状の軌跡となる振動の軌跡形状を変
化させることにより、前記相対移動の速度を変化させる
振動アクチュエータを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibrating body in which a plurality of electric / mechanical energy conversion elements having a plurality of electrodes formed thereon are stacked, and the vibrating body has a plurality of phases having different phases. To generate an expansion and contraction vibration and a bending vibration by applying an alternating signal of the above, and vibrating the action portion of the vibrating body so as to form a circular or elliptical locus by combining the two vibrations, and contacting the vibrating body with a contact body. A vibration actuator that relatively moves the vibrating body, detects a state of the stretching vibration and a bending vibration based on outputs from the plurality of electrodes, and generates a circular or elliptical path based on the detection result. It is characterized by a vibration actuator that changes the speed of the relative movement by changing the shape.

【0006】請求項2の発明は、前記複数の電極から前
記複数相の交番信号に対応する複数相の信号を検出し、
複数相の検出信号の位相を比較することにより、前記伸
縮振動と屈曲振動の状態を検出した振動アクチュエータ
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of phase signals corresponding to the plurality of phase alternating signals are detected from the plurality of electrodes,
A vibration actuator that detects the states of the stretching vibration and the bending vibration by comparing the phases of the detection signals of a plurality of phases is characterized.

【0007】請求項3の発明は、前記複数の電極から前
記複数相の交番信号に対応する複数相の信号を検出し、
複数相の検出信号の振幅を比較することにより、前記伸
縮振動と屈曲振動の状態を検出した振動アクチュエータ
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a plurality of phase signals corresponding to the plurality of phase alternating signals are detected from the plurality of electrodes,
A vibration actuator that detects the states of the stretching vibration and the bending vibration by comparing the amplitudes of the detection signals of a plurality of phases is characterized.

【0008】請求項4の発明は、前記複数の電極からの
出力により前記伸縮振動及び屈曲振動の状態を検出し、
検出結果に基づいて前記複数相の交番信号の位相差を変
化させることにより、前記円または楕円状の軌跡となる
振動の軌跡形状を変化させた振動アクチュエータを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the states of the stretching vibration and the bending vibration are detected based on outputs from the plurality of electrodes,
A vibration actuator is characterized in that the phase difference between the plural-phase alternating signals is changed based on the detection result to change the shape of the trajectory of the vibration that forms the circular or elliptical trajectory.

【0009】請求項5の発明は、前記複数の電極からの
出力により前記伸縮振動及び屈曲振動の状態を検出し、
検出結果に基づいて前記交番信号の振幅を変化させるこ
とにより、前記円または楕円状の軌跡となる振動の軌跡
形状を変化させた振動アクチュエータを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the states of the stretching vibration and the bending vibration are detected based on outputs from the plurality of electrodes,
A vibration actuator is characterized in that by changing the amplitude of the alternating signal based on the detection result, the shape of the trajectory of the vibration that forms the circular or elliptical trajectory is changed.

【0010】請求項6の発明は、前記複数の電極は前記
複数相の交番信号の供給用電極を兼用している振動アク
チュエータを特徴とする。
The invention according to claim 6 is characterized in that the plurality of electrodes is a vibration actuator which also serves as an electrode for supplying the plurality of alternating signals.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】まず、本実施の形態の振動アクチ
ュエータの構成を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the configuration of a vibration actuator according to the present embodiment will be described.

【0012】図1において1は振動体で、リン青銅、黄
銅等で板状に形成された弾性体1cの両外面に、一対の
板状の電気/機械エネルギー変換素子としての圧電素子
1a,1bが加圧接着されている。また、図2において
振動体1の両外面(図において上下面)にはニッケル、
銅等の導電材料が蒸着され、電極層が形成されている。
電極層は振動体1の長手方向を2分する位置に絶縁領域
を境界として分割されており、4つの電極部1e〜1h
を有している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vibrator, and a pair of plate-like piezoelectric elements 1a and 1b as electric / mechanical energy conversion elements are provided on both outer surfaces of a plate-like elastic body 1c made of phosphor bronze, brass or the like. Are pressure bonded. Also, in FIG. 2, nickel is provided on both outer surfaces (upper and lower surfaces in the figure) of the vibrating body 1.
A conductive material such as copper is deposited to form an electrode layer.
The electrode layer is divided at a position dividing the longitudinal direction of the vibrator 1 into two parts with an insulating region as a boundary, and the four electrode portions 1e to 1h
have.

【0013】弾性体1cには張り出し部1c−1,1c
−2があり、各々係合穴1c−3,1c−4が設けられ
ている。張り出し部の位置は、振動体1の振動モードで
の節部近傍となっており、振動モードへの悪影響を回避
している。さらに電極部1e〜1hおよび弾性体1cに
は合計5本の端子部1d−1〜5が半だ付け等により取
り付けられている。それらの位置も振動モードでの節部
近傍となっている。
The overhang portions 1c-1 and 1c are provided on the elastic body 1c.
-2, and are provided with engagement holes 1c-3 and 1c-4, respectively. The position of the overhanging portion is near the node in the vibration mode of the vibrating body 1 to avoid adverse effects on the vibration mode. Further, a total of five terminal portions 1d-1 to 5 are attached to the electrode portions 1e to 1h and the elastic body 1c by half-fitting or the like. These positions are also near the nodes in the vibration mode.

【0014】2a,2bはフェノール樹脂、エポキシ樹
脂等の樹脂で形成された1対の駆動子であり、より高い
駆動力を得るために振動体の振動モードの腹部の位置に
接着等により取り付けられる。
Reference numerals 2a and 2b denote a pair of drivers formed of a resin such as a phenol resin or an epoxy resin, which are attached to the position of the antinode of the vibration mode of the vibrator by bonding or the like in order to obtain a higher driving force. .

【0015】3はリン青銅等で形成された加圧バネで、
張り出し部3a,3bがあり、それぞれ係合穴3a−
1,3b−1が設けられている。また加圧バネ3の長手
方向両端部には折り曲げ部3c−1,3c−2が設けら
れている。さらに加圧バネ3の中央部には、幅方向に凸
部3dが形成されている。
Reference numeral 3 denotes a pressure spring formed of phosphor bronze or the like.
There are overhang portions 3a and 3b, each of which has an engagement hole 3a-
1, 3b-1 are provided. Further, bent portions 3c-1 and 3c-2 are provided at both ends in the longitudinal direction of the pressure spring 3. Further, a convex portion 3d is formed in the center of the pressing spring 3 in the width direction.

【0016】4はステンレス綱等で形成された接触部材
としてのガイドレールである。
Reference numeral 4 denotes a guide rail as a contact member formed of a stainless steel rope or the like.

【0017】5はローラで、ローラを支持する支持棒5
aが圧入等の周知の方法で取り付けられている。
Reference numeral 5 denotes a roller, and a support rod 5 for supporting the roller.
a is attached by a known method such as press fitting.

【0018】6はプラスチックモールド加工されたケー
スで、係合軸部6a,6bが設けられて、それらの根元
にはストッパ6c,6dが設けられている。またケース
6の長手方向両端上部には、ガイドレール4よりもやや
大きい幅を持つ溝部6g,6hが設けられている。また
ケース6の一部に溝部6iが設けられている。さらにケ
ース6の幅方向両端部には溝部6e,6fが設けられて
いる。
Reference numeral 6 denotes a plastic molded case, which is provided with engaging shafts 6a and 6b, and provided with stoppers 6c and 6d at their roots. Grooves 6g and 6h having widths slightly larger than the guide rails 4 are provided at upper ends of both ends in the longitudinal direction of the case 6. A groove 6i is provided in a part of the case 6. Further, grooves 6e and 6f are provided at both ends in the width direction of the case 6.

【0019】7はプラスチックモールド加工されたキャ
ップで、支持棒5aを軸支する軸受溝(不図示)と上記
係合軸部6a,6bと係合位置ぎめされる穴部(不図
示)が設けられている。さらにキャップ7の幅方向両端
部には係止爪を有した突出片7a,7bが設けられてい
る。
Reference numeral 7 denotes a plastic molded cap, which is provided with a bearing groove (not shown) for supporting the support rod 5a and a hole (not shown) to be engaged with the engaging shafts 6a and 6b. Have been. Further, projecting pieces 7a and 7b having locking claws are provided at both ends in the width direction of the cap 7.

【0020】つぎに各部品の相互関係について説明す
る。
Next, the mutual relationship between the components will be described.

【0021】ケース6に設けられた係合軸部6a,6b
にそれぞれ加圧バネ3に設けられた係合穴3a−1,3
b−1が挿通する。そのとき加圧バネ3の張り出し部3
a,3bがやや係合軸部方向に折り曲げられており、係
合軸部6a,6bと係合穴3a−1,3b−1の嵌合ガ
タをなくしている。そして折れ曲がり部3c−1,3c
−2がケースの底面に接触するまで加圧バネ6は押し込
まれて止まる。加圧バネ3の最大たわみ量は張り出し部
3a,3bがケース6のストッパ6c,6dに突き当た
るまでたわむようになっている。
The engagement shaft portions 6a, 6b provided on the case 6
The engagement holes 3a-1, 3 provided in the pressure spring 3 respectively.
b-1 is inserted. At that time, the projecting portion 3 of the pressure spring 3
a and 3b are slightly bent in the direction of the engaging shafts, so that there is no play between the engaging shafts 6a and 6b and the engaging holes 3a-1 and 3b-1. And the bent portions 3c-1, 3c
The pressure spring 6 is pushed in and stopped until -2 contacts the bottom surface of the case. The maximum amount of deflection of the pressure spring 3 is designed to bend until the overhang portions 3a, 3b abut against the stoppers 6c, 6d of the case 6.

【0022】つぎに振動体1の弾性体1cに設けられた
係合穴1c−3,1c−4がそれぞれケース6の係合軸
部6a,6bに挿通する。そのとき張り出し部1c−1
が係合軸方向に若干折り曲げられており、係合軸部6
a,6bと係合穴1c−3,1c−4の嵌合ガタをなく
している。そして振動体1の圧電素子1bが加圧バネ3
の凸部3dに接触するまで、振動体1が押し込まれる。
Next, the engagement holes 1c-3, 1c-4 provided in the elastic body 1c of the vibrating body 1 are inserted into the engagement shaft portions 6a, 6b of the case 6, respectively. At that time, overhanging part 1c-1
Are slightly bent in the direction of the engaging shaft, and the engaging shaft 6
a, 6b and the engagement play between the engagement holes 1c-3, 1c-4 are eliminated. Then, the piezoelectric element 1b of the vibrating body 1 is
The vibrating body 1 is pushed until it comes into contact with the convex portion 3d.

【0023】ローラ5に圧入等の方法で取り付けられた
支持棒5aの両端部がキャップ7に設けられた軸受部
(不図示)に支持する。
Both ends of a support rod 5a attached to the roller 5 by press-fitting or the like are supported by bearings (not shown) provided on the cap 7.

【0024】加圧バネ3と振動体1が取り付けられたケ
ース6と、ローラ5が取り付けられたキャップ7が、ロ
ーラ5の面と駆動子2a,2bの面でガイドレール4を
挟みこむようにして取り付けられる。その際に、キャッ
プ7に設けられた係止爪を有する突出片7a,7bがケ
ース6の溝6e,6fにガイドされて、スナップフィッ
トにより取り付けられる。またそのときに、ケース6の
係合軸部6a,6bとキャップ7に設けられた穴部(不
図示)と係合しキャップ7がケース6と位置決めされ
る。なおガイドレール4はケース6の溝6g,6hによ
り幅方向への移動が規制される。
A case 6 on which the pressure spring 3 and the vibrating body 1 are mounted, and a cap 7 on which the roller 5 is mounted are mounted so that the guide rail 4 is sandwiched between the surface of the roller 5 and the surfaces of the drivers 2a and 2b. Can be At this time, the protruding pieces 7a and 7b having the locking claws provided on the cap 7 are guided by the grooves 6e and 6f of the case 6, and are attached by snap fitting. At this time, the engaging shaft portions 6a and 6b of the case 6 and the holes (not shown) provided in the cap 7 are engaged with each other, and the cap 7 is positioned with respect to the case 6. The movement of the guide rail 4 in the width direction is restricted by the grooves 6g and 6h of the case 6.

【0025】電極部1e〜1hおよび弾性体1cに設け
られた端子部1d−1〜5はリード線もしくはフレキシ
ブルプリント基板に半田付けされ、リード線もしくはフ
レキシブルプリント基板がケース6に設けられた溝6i
よりケース6の外部へ引き出され、リード線もしくはフ
レキシブルプリント基板を外部の駆動回路に結線するこ
とによって、給電とセンシングが可能となる。
The electrode portions 1e to 1h and the terminal portions 1d-1 to 5 provided on the elastic body 1c are soldered to lead wires or a flexible printed circuit board.
Power supply and sensing can be performed by being drawn out of the case 6 and connecting a lead wire or a flexible printed circuit board to an external drive circuit.

【0026】本実施の形態の振動アクチュエータの駆動
原理について説明する。
The driving principle of the vibration actuator according to the present embodiment will be described.

【0027】図3は、圧電素子の圧電効果を示した図で
ある。同図において10は圧電素子で、図の上方から下
方へ分極処理がなされている(図中矢印の方向)。ま
た、圧電素子の両面には電極部10a,10bが蒸着処
理により形成されている。
FIG. 3 is a diagram showing the piezoelectric effect of the piezoelectric element. In the figure, reference numeral 10 denotes a piezoelectric element, which is subjected to a polarization process from above to below in the figure (in the direction of the arrow in the figure). Further, electrode portions 10a and 10b are formed on both surfaces of the piezoelectric element by a vapor deposition process.

【0028】図3(a)は電極部10aに+電位、電極
部10bに−電位を印加したときの様子を示した図であ
る。この場合圧電素子には、電極部10aから電極部1
0bの方向つまり分極方向と順方向に電界が印加される
ので、圧電素子は分極方向に対して垂直の方向に電界の
大きさに応じた伸びが発生する。
FIG. 3A is a diagram showing a state where a positive potential is applied to the electrode portion 10a and a negative potential is applied to the electrode portion 10b. In this case, the piezoelectric element includes the electrode portion 10a from the electrode portion 1a.
Since an electric field is applied in the direction of 0b, that is, in the forward direction with respect to the polarization direction, the piezoelectric element expands in a direction perpendicular to the polarization direction according to the magnitude of the electric field.

【0029】図3(b)は電極部10aに−電位、電極
部10bに+電位を印加したときの様子を示した図であ
る。この場合圧電素子には、電極部10bから電極部1
0aの方向つまり分極方向と逆方向に電界が印加される
ので圧電素子は分極方向に対して垂直の方向に電界の大
きさに応じた縮みが発生する。
FIG. 3B is a diagram showing a state in which a negative potential is applied to the electrode portion 10a and a positive potential is applied to the electrode portion 10b. In this case, the piezoelectric element includes the electrode portion 10b and the electrode portion 1
Since an electric field is applied in the direction of 0a, that is, in the direction opposite to the polarization direction, the piezoelectric element contracts in a direction perpendicular to the polarization direction according to the magnitude of the electric field.

【0030】図3(c)は圧電素子を分極方向に対して
垂直方向に、外力により伸ばしたときの様子を示した図
である。この場合は電極部10aに+電位、電極部10
bに−電位が生じ、伸び量に応じた電位差が発生する。
FIG. 3C is a diagram showing a state where the piezoelectric element is extended by an external force in a direction perpendicular to the polarization direction. In this case, a positive potential is applied to the electrode portion 10a,
A negative potential is generated at b, and a potential difference corresponding to the amount of elongation is generated.

【0031】図3(d)は圧電素子を分極方向に対して
垂直方向に、外力により縮めたときの様子を示した図で
ある。この場合は電極部10aに−電位、電極部10b
に+電位が生じ、縮み量に応じた電位差が発生する。
FIG. 3D is a view showing a state where the piezoelectric element is contracted by an external force in a direction perpendicular to the polarization direction. In this case, a negative potential is applied to the electrode portion 10a, and the electrode portion 10b
, A positive potential is generated, and a potential difference corresponding to the amount of shrinkage is generated.

【0032】本実施の形態の振動アクチュエータの圧電
振動子はこれらの圧電現象を利用して駆動子に円又は楕
円運動が発生するように定在波を励起しようとしたもの
である。
The piezoelectric vibrator of the vibration actuator according to the present embodiment is intended to excite a standing wave so as to generate a circular or elliptical motion in the driver by utilizing these piezoelectric phenomena.

【0033】図4は本実施の形態の振動アクチュエータ
の振動体の側面図である。圧電素子1aは図の下方から
上方へ分極処理が施され、圧電素子1bは図の上方から
下方へ分極処理が施されている。また、弾性体1cはグ
ラウンドに接続されている。このように構成された振動
体1に、図5に示すように電極部1eと1hに同位相、
同振幅の周波電圧VA を印加し、電極部1fと1gに同
位相、同振幅の周波電圧VB を印加(ただし、電極部1
eと1hへの周波電圧とは位相が異なる)すると、圧電
効果によって振動体が種々の挙動を繰り広げる。たとえ
ば図5の時間t1 における振動体の挙動は、電極部1e
〜1hには同値で+の電圧が印加されるので、図6
(c)が示すような縮みが生じる。図5の時間t2 にお
ける振動体の挙動は、電極部1e,1hには+の電圧が
印加され、電極部1f,1gには−の電圧であり且つ電
極部1e,1hへの印加電圧と絶対値が同値の電圧が印
加されるので、図6(d)に示すように屈曲する。
FIG. 4 is a side view of the vibrating body of the vibration actuator according to the present embodiment. The piezoelectric element 1a is subjected to polarization processing from the bottom of the figure to the top, and the piezoelectric element 1b is subjected to polarization processing from the top to the bottom of the figure. The elastic body 1c is connected to the ground. In the vibrating body 1 configured as described above, the electrode portions 1e and 1h have the same phase as shown in FIG.
Applying a frequency voltage V A of the same amplitude, applying the same phase, the same amplitude-frequency voltage V B to the electrode portions 1f and 1 g (However, the electrode unit 1
e and the frequency voltage to 1h have different phases), the vibrating body develops various behaviors due to the piezoelectric effect. For example, the behavior of the vibrating body at time t 1 in FIG.
Since the same value + voltage is applied to 11h, FIG.
Shrinkage as shown in (c) occurs. Behavior of the vibrator at the time t 2 in FIG. 5, the electrode portion 1e, the 1h is applied a voltage of +, the electrode unit 1f, to 1 g - and the electrode portion 1e is voltage, and the voltage applied to 1h Since a voltage having the same absolute value is applied, it bends as shown in FIG.

【0034】図5の時間t3 における振動体の挙動は、
電極部1e〜1hには同値で−の電圧が印加されるの
で、図6(a)が示すように伸びが生じる。図5の時間
4 における振動体の挙動は、電極部1e,1hには−
の電圧が印加され、電極部1f,1gには+の電圧であ
って且つ電極部1e,1hへの印加電圧と絶対値が同値
の電圧が印加されるので、図6(b)が示すように屈曲
する。
The behavior of the vibrating body at time t 3 in FIG.
Since a negative voltage having the same value is applied to the electrode portions 1e to 1h, elongation occurs as shown in FIG. The behavior of the vibrating body at time t 4 in FIG.
6B, a voltage of + is applied to the electrodes 1f and 1g and a voltage having the same absolute value as the voltage applied to the electrodes 1e and 1h is applied, as shown in FIG. 6B. To bend.

【0035】以上のことから連続的な時間で挙動を見る
と、振動体は伸縮運動(縦振動)と屈曲運動(横振動)
が合成された挙動を示し、駆動子2a,2bは円又は楕
円軌道を描くことになる。そして駆動子2a,2bの円
又は楕円軌道の回転方向は一致している。また、周波電
圧VA とVB の位相を逆転させると円又は楕円軌道の回
転方向は上記方向と逆方向になる。
From the above, looking at the behavior over a continuous time, the vibrating body has a stretching motion (longitudinal vibration) and a bending motion (lateral vibration).
Indicate the synthesized behavior, and the drivers 2a and 2b draw a circular or elliptical orbit. The rotation directions of the circular or elliptical orbits of the drivers 2a and 2b coincide with each other. The rotational direction of the reversing the phase of the frequency voltage V A and V B circular or elliptical orbit becomes the direction opposite to the direction.

【0036】以上のようにして円又は楕円運動を行う駆
動子2a,2bにガイドレール等の摺動部材を押圧する
と、駆動力が発生し、ガイドレール等の摺動部材と駆動
子とが相対的に移動可能となる。すなわち、一方を固定
とすれば、他方は移動し、逆に他方を固定とすれば一方
が移動することになる。
When a sliding member such as a guide rail is pressed against the drivers 2a and 2b that perform circular or elliptical motion as described above, a driving force is generated, and the sliding member such as the guide rail and the driver are relatively moved. It becomes movable. That is, if one is fixed, the other moves, and conversely, if the other is fixed, one moves.

【0037】本実施の形態の振動アクチュエータの横振
動と縦振動の検出方法について説明する。
A method of detecting the horizontal vibration and the vertical vibration of the vibration actuator according to the present embodiment will be described.

【0038】圧電効果により圧電素子が変形するとその
変形量に応じた電圧が発生することは前記した。
As described above, when the piezoelectric element is deformed by the piezoelectric effect, a voltage corresponding to the amount of the deformation is generated.

【0039】横振動(屈曲振動)の任意の時間での大き
さは、任意の時間での電極部1eと1hへの印加電圧に
よる圧電素子1a,1bの伸び量(もしくは縮み量)
と、電極部1fと1gへの印加電圧による圧電素子の縮
み量(もしくは伸び量)で決まる。つまり駆動用電極部
1hからの出力電圧SA と駆動用電極部1gからの出力
電圧SB の差で表現することができる。
The magnitude of the transverse vibration (bending vibration) at any time is determined by the amount of expansion (or contraction) of the piezoelectric elements 1a and 1b due to the voltage applied to the electrodes 1e and 1h at any time.
And the amount of contraction (or elongation) of the piezoelectric element due to the voltage applied to the electrode portions 1f and 1g. That can be expressed by the difference between the output voltage S B from the output voltage S A and the driving electrode portion 1g from the driving electrode portion 1h.

【0040】また縦振動の任意の時間での大きさは、任
意の時間での電極部1eと1hへの印加電圧による圧電
素子の伸び量(もしくは縮み量)と、電極部1fと1g
への印加電圧による圧電素子の伸び量(もしくは縮み
量)で決まる。つまり駆動用電極部1hからの出力電圧
A と駆動用電極部1gからの出力電圧SB の和で表現
することができる。
The magnitude of the longitudinal vibration at any time is determined by the amount of expansion (or contraction) of the piezoelectric element due to the voltage applied to the electrodes 1e and 1h at any time, and the amount of the electrodes 1f and 1g.
It is determined by the amount of expansion (or contraction) of the piezoelectric element due to the voltage applied to the piezoelectric element. That can be expressed by the sum of the output voltage S B from the output voltage S A and the driving electrode portion 1g from the driving electrode portion 1h.

【0041】図7は、振動体1の電極部1e,1hに図
5に示す周波電圧VA を印加し、電極部1f,1gに図
5に示す周波電圧VB を印加したときの、駆動用電極部
1gからの出力電圧SB と駆動用電極部1hからの出力
電圧SA および横振動を表すSA −SB と縦振動を表す
A +SB の電圧波形を示している。
[0041] Figure 7, the electrode portions 1e of the vibration member 1, a frequency voltage V A shown in FIG. 5 is applied to 1h, the electrode portions 1f, when applying a frequency voltage V B shown in FIG. 5 to 1g, drive shows the voltage waveform of the S a + S B indicating the longitudinal vibration and S a -S B representing the output voltage S a and lateral vibration from the output voltage S B and the driving electrode portion 1h of the use electrode portion 1g.

【0042】SA +SB を横軸、SA −SB を縦軸にと
り、時間に沿って曲線を描かせると図8のようになる。
この曲線は正しく、駆動子の円又は楕円軌道を表現した
ものである。
When S A + S B is set on the horizontal axis and S A -S B is set on the vertical axis, a curve is drawn along time, as shown in FIG.
This curve is a correct representation of the driver's circular or elliptical trajectory.

【0043】以上のように、駆動用電極部1hからの出
力電圧SA と駆動用電極部1gからの出力電圧SB を検
出することで、横振動と縦振動の挙動がわかり、駆動子
又は楕円軌道が表現できることがわかる。
As described above, by detecting the output voltage S A from the driving electrode portion 1h and the output voltage S B from the driving electrode portion 1g, the behavior of the lateral vibration and the longitudinal vibration can be determined, and the driver or It can be seen that an elliptical orbit can be represented.

【0044】ところで、円又は楕円運動の波頭の接線速
度は、円又は楕円軌道の形状によって異なる。たとえ
ば、図9(a)の円軌道のP1 点での接線速度に対し
て、図9(b)の楕円軌道のP2 点での接線速度は遅く
なり、図9(c)の楕円軌道のP3 点での接線速度は速
くなる。したがって、図9の円又は楕円軌道が駆動子の
動きだとするならば、楕円軌道の形状を変化させること
によって、ガイドレール等の摺動部材との相対速度を変
化させることができるということである。
By the way, the tangential velocity of the wave front of the circular or elliptical motion differs depending on the shape of the circular or elliptical orbit. For example, the tangential velocity at point P 2 of the elliptical orbit of FIG. 9B is slower than the tangential velocity at point P 1 of the circular orbit of FIG. 9A, and the elliptical orbit of FIG. the tangential velocity is faster in the P 3 points. Therefore, if the circular or elliptical trajectory in FIG. 9 is the movement of the driver, by changing the shape of the elliptical trajectory, the relative speed with respect to a sliding member such as a guide rail can be changed. is there.

【0045】そこで、電極部1e,1hへの印加周波電
圧VA と、電極部1f,1gへの印加周波電圧VB の位
相差または/および振幅比を変えることで、駆動子の楕
円軌道の形状を変化させ、摺動部材との相対速度を変化
させることを考えた。
[0045] Therefore, the electrode portion 1e, and the applied frequency voltage V A to 1h, the electrode portions 1f, by changing the phase difference and / or amplitude ratio of the applied frequency voltage V B to 1g, of the elliptical orbit of the drivers We considered changing the shape and changing the relative speed with the sliding member.

【0046】まず、印加周波電圧VA とVB の振幅を一
定(出力電圧SA とSB の振幅も原理的に一定)にし
て、位相差を変化させたときの円又は楕円軌道を描かせ
ると、図10〜12のようになる。
First, a circular or elliptical orbit when the phase difference is changed while the amplitudes of the applied frequency voltages V A and V B are constant (the amplitudes of the output voltages S A and S B are also constant in principle) is drawn. Then, the result is as shown in FIGS.

【0047】図10における印加周波電圧VA とVB
位相差をα(出力電圧SA とSB の位相差も原理的に0
°<α〈180°)、図11における印加周波電圧VA
とVB の位相差をβ((出力電圧SA とSB の位相差も
原理的に0°<β<180°)、図12における印加周
波電圧VA とVB の位相差をγ(出力電圧SA とSB
位相差も原理的に0°<γ<180°)とすると、β>
αとすることによって、楕円軌道の形状は位相差αのと
きとくらべて縦長になる。また、γ<αとすることによ
って、楕円軌道の形状は位相差αのときとくらべて横長
となる。
In FIG. 10, the phase difference between the applied frequency voltages V A and V B is α (the phase difference between the output voltages S A and S B is also 0 in principle).
° <α <180 °), the applied frequency voltage V A in FIG.
And the phase difference between V B and V B (the phase difference between the output voltages S A and S B is also in principle 0 ° <β <180 °), and the phase difference between the applied frequency voltages V A and V B in FIG. Assuming that the phase difference between the output voltages S A and S B is also 0 ° <γ <180 ° in principle), β>
By setting it to α, the shape of the elliptical orbit becomes longer than that of the phase difference α. Further, by setting γ <α, the shape of the elliptical orbit becomes longer in comparison with the case of the phase difference α.

【0048】以上のことから、印加周波電圧VA とVB
の振幅を一定にして、位相差を変化させると、楕円軌道
の形状が変わり、楕円軌道の波頭の接線速度が変化す
る。つまり、駆動子の楕円軌道の接線速度を変化させ、
ガイドレール等の摺動部材との相対速度を任意に変化さ
せることができる。
From the above, the applied frequency voltages V A and V B
When the phase difference is changed while the amplitude of the elliptical orbit is kept constant, the shape of the elliptical orbit changes, and the tangential velocity of the wave front of the elliptical orbit changes. In other words, by changing the tangential velocity of the elliptical orbit of the driver,
The relative speed with respect to a sliding member such as a guide rail can be arbitrarily changed.

【0049】つぎに、印加周波電圧VA とVB の位相差
を90°に設定し、印加周波電圧VA とVB の振幅比を
変化させると、図13、図14、図15のようになる。
Next, the phase difference between the applied frequency voltage V A and V B is set to 90 °, varying the amplitude ratio of the applied frequency voltage V A and V B, 13, 14, as shown in FIG. 15 become.

【0050】印加周波電圧の振幅に応じたセンサ電極部
の出力電圧SA とSB の振幅を、図13においてそれぞ
れa1 ,b1 、図14においてそれぞれa2 ,b2 、図
15においてa3 ,b3 とする。
The amplitudes of the output voltages S A and S B of the sensor electrode portion according to the amplitude of the applied frequency voltage are represented by a 1 and b 1 in FIG. 13, a 2 and b 2 in FIG. 14, and a 2 and b 2 in FIG. 3, and b 3.

【0051】|a1 |=|a2 |=|a3 |=|b1
>|b2 |>|b3 |となるように印加周波電圧の振幅
を調整して、各々の楕円軌道を比較すると、b1 のとき
とくらべて、b2 のときの楕円軌道の形状はやや細長く
なる。また、b3 の場合はさらに細長い形状になる。
| A 1 | = | a 2 | = | a 3 | = | b 1 |
> | B 2 |> | b 3 | The amplitude of the applied frequency voltage is adjusted so that each elliptical orbit is compared. When compared with the case of b 1 , the shape of the elliptical orbit at b 2 is It becomes slightly elongated. Also, the more elongated shape in the case of b 3.

【0052】以上のことから、印加周波電圧VA とVB
の位相差を90°に設定し、印加周波電圧VA とVB
振幅比を変化させると、楕円軌道の形状が変わり、楕円
軌道の波頭の接線速度が変化する。つまり、駆動子の楕
円軌道の接線速度を変化させ、ガイドレール等の摺動部
材との相対速度を任意に変化させることができることに
なる。
From the above, the applied frequency voltages V A and V B
Of the phase difference is set to 90 °, varying the amplitude ratio of the applied frequency voltage V A and V B, changes the shape of the elliptical orbit, the tangential velocity of the wave front of the elliptical orbit is changed. That is, the tangential speed of the elliptical orbit of the driver can be changed, and the relative speed with respect to the sliding member such as the guide rail can be arbitrarily changed.

【0053】次に制御について説明する。Next, the control will be described.

【0054】図16は、本発明の実施の形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【0055】発振器21から出力された駆動周波数より
高い高周波信号を分周器22,23により所定の周波数
に分周することによって、駆動周波数に変換してドライ
バ24,ドライバ25に出力する。ドライバ24,25
は、分周器から得た信号を増幅して振動体1に印加す
る。また、振動体1に信号が印加されると、コイル24
aとコイル25bと圧電素子1a,1bの間で共振し、
ドライバ24,25の入力電圧より高い電圧が圧電素子
1a,1bに印加されることになる。この時の圧電素子
1a,1bに印加される電圧を検出し、加算回路27に
よってA+Bを行い縦振動を検出し、減算回路28によ
ってA−Bを行い屈曲振動を検出する。検出された縦振
動と屈曲振動は、位相比較器29と振幅比較器30に送
られ、それぞれ比較した結果をマイクロコンピュータ2
6に出力する。マイクロコンピュータ26は、入力した
位相差と振幅差から円又は楕円振動の挙動を判断し、移
相器31,ドライバ25にそれぞれ楕円振動の挙動を調
整するように信号を出力する。
The high frequency signal higher than the driving frequency output from the oscillator 21 is divided by the frequency dividers 22 and 23 to a predetermined frequency, converted into a driving frequency and output to the drivers 24 and 25. Drivers 24, 25
Amplifies the signal obtained from the frequency divider and applies it to the vibrator 1. When a signal is applied to the vibrating body 1, the coil 24
a, the coil 25b and the piezoelectric elements 1a and 1b resonate,
A voltage higher than the input voltage of the drivers 24 and 25 is applied to the piezoelectric elements 1a and 1b. The voltage applied to the piezoelectric elements 1a and 1b at this time is detected, A + B is performed by the addition circuit 27 to detect longitudinal vibration, and the subtraction circuit 28 performs AB to detect bending vibration. The detected longitudinal vibration and bending vibration are sent to the phase comparator 29 and the amplitude comparator 30, and the results of the comparison are compared with each other by the microcomputer 2.
6 is output. The microcomputer 26 determines the behavior of the circular or elliptical vibration from the input phase difference and amplitude difference, and outputs a signal to the phase shifter 31 and the driver 25 to adjust the behavior of the elliptical vibration, respectively.

【0056】例えば、振幅比較器30は図17(a)の
様にサイン波関数で示されるA+B、A−Bの信号をぞ
れぞれ半波整流し、直流成分に変換して振幅値に変換し
マイコン26でA/D変換を行い比較する。
For example, as shown in FIG. 17A, the amplitude comparator 30 performs half-wave rectification on each of the signals A + B and AB represented by a sine wave function, converts them into DC components, and converts them into amplitude values. After the conversion, the microcomputer 26 performs A / D conversion and compares the signals.

【0057】そこで、得られた振幅比より位相器31に
よって入力信号AとBの位相差を変える。例えば、図1
8の様に発振器21からのクロックをカウンタ22a,
23aに入力する前にカウンタBの方の初期値を設定し
カウンタAとの位相差を設定する。この後、クロックを
カウンタ22a,23aに入力し所定の比較値と比較し
一致したらカウンタをクリアする。これによって初期値
分、常に位相がずれることになる。比較器22b,23
bから得られた信号を分周器22c,23cで分周しデ
ューティー比50%の矩形波に変換してドライバ24,
25に出力する。これによって駆動信号の位相差を任意
に変更することができる。
Therefore, the phase difference between the input signals A and B is changed by the phase shifter 31 based on the obtained amplitude ratio. For example, FIG.
8, the clock from the oscillator 21 is supplied to the counter 22a,
Before inputting to 23a, the initial value of the counter B is set and the phase difference with the counter A is set. Thereafter, the clock is input to the counters 22a and 23a, and is compared with a predetermined comparison value. As a result, the phase always shifts by the initial value. Comparators 22b and 23
b is divided by the frequency dividers 22c and 23c and converted into a rectangular wave having a duty ratio of 50%.
25. Thereby, the phase difference of the drive signal can be arbitrarily changed.

【0058】また、位相比較器29は図17(b)の様
にA+B、A−Bをヒステリシスコンパレータ29a,
29bで基準値と比較し矩形波に変換する。変換された
矩形波をEXOR29cを通し位相差分の時間だけON
する信号を作り、その時間内のマイコン内の基準クロッ
クの数によって位相差を判断することができる。
As shown in FIG. 17B, the phase comparator 29 compares A + B and AB with the hysteresis comparators 29a and 29a.
At 29b, the value is compared with a reference value and converted into a rectangular wave. The converted rectangular wave passes through the EXOR 29c and turns ON for the time of the phase difference
And a phase difference can be determined based on the number of reference clocks in the microcomputer during that time.

【0059】また、得られた位相差より、マイコン26
はドライバ25に印加される電圧を変更、すなわち一方
の振幅を変化させて振幅比を変えることにより、楕円振
動の挙動を調整する。例えば、図19のようにドライバ
25の電源はDC/DCコンバータ25aによって決定
する。この場合、DC/DCコンバータ25aの出力す
る電圧を制御するためにコンパレータ26bによって出
力する電圧をマイコンの出力する電圧で制御することが
できる。
Further, based on the obtained phase difference, the microcomputer 26
Adjusts the behavior of the elliptical vibration by changing the voltage applied to the driver 25, that is, changing the amplitude ratio by changing one of the amplitudes. For example, as shown in FIG. 19, the power supply of the driver 25 is determined by the DC / DC converter 25a. In this case, the voltage output by the comparator 26b can be controlled by the voltage output by the microcomputer in order to control the voltage output by the DC / DC converter 25a.

【0060】なお、上述した実施の形態では位相差を変
えることと、振幅比を変えることの両方を実現できるよ
うにしたが、当然ながらどちらか一方だけでも楕円振動
の挙動(軌跡)を調整することができるものである。
In the above-described embodiment, both the change of the phase difference and the change of the amplitude ratio can be realized. Of course, the behavior (trajectory) of the elliptical vibration is adjusted by only one of them. Is what you can do.

【0061】上記の説明により、実際の楕円振動の挙動
(軌跡)を調整することが可能となり、振動アクチュエ
ータの速度制御が安定して行えることができる。
According to the above description, the actual behavior (trajectory) of the elliptical vibration can be adjusted, and the speed control of the vibration actuator can be stably performed.

【0062】[0062]

【発明の効果】請求項1の発明は、複数相の交番信号を
供給して作用部を円または楕円状の軌跡となるように振
動させる振動体での伸縮振動及び屈曲振動の状態を検出
し、検出結果に基づいて前記円または楕円状の軌跡とな
る振動の軌跡形状を変化させることにより、前記相対移
動の速度を変化させるようにしたので、安定した駆動特
性での速度制御を可能とする振動アクチュエータを提供
できる。
According to the first aspect of the present invention, the state of expansion and contraction vibration and bending vibration of a vibrating body which supplies an alternating signal of a plurality of phases and vibrates the action portion in a circular or elliptical locus is detected. Since the speed of the relative movement is changed by changing the trajectory shape of the vibration that forms the circular or elliptical trajectory based on the detection result, it is possible to perform speed control with stable driving characteristics. A vibration actuator can be provided.

【0063】請求項2の発明は、前記複数相の交番信号
に対応する複数相の信号を検出し、複数相の検出信号の
位相を比較することにより、前記伸縮振動と屈曲振動の
状態を検出したので、正確に円または楕円軌跡の形状を
判断することができる振動アクチュエータを提供でき
る。
According to a second aspect of the present invention, the state of the stretching vibration and the state of the bending vibration are detected by detecting signals of a plurality of phases corresponding to the alternating signals of the plurality of phases and comparing the phases of the detection signals of the plurality of phases. Therefore, it is possible to provide a vibration actuator capable of accurately determining the shape of a circular or elliptical locus.

【0064】請求項3の発明は、前記複数相の交番信号
に対応する複数相の信号を検出し、複数相の検出信号の
振幅を比較することにより、前記伸縮振動と屈曲振動の
状態を検出したので、正確に円または楕円軌跡の形状を
判断することができる振動アクチュエータを提供でき
る。
According to a third aspect of the present invention, the state of the stretching vibration and the state of the bending vibration are detected by detecting signals of a plurality of phases corresponding to the alternating signals of the plurality of phases and comparing the amplitudes of the detection signals of the plurality of phases. Therefore, it is possible to provide a vibration actuator capable of accurately determining the shape of a circular or elliptical locus.

【0065】請求項4の発明は、伸縮振動及び屈曲振動
の状態を検出し、検出結果に基づいて前記複数相の交番
信号の位相差を変化させることにより、前記円または楕
円状の軌跡となる振動の軌跡形状を変化させたので、確
実であり且つ安定した速度制御が可能となる振動アクチ
ュエータを提供できる。
According to a fourth aspect of the present invention, the circular or elliptical trajectory is obtained by detecting the states of the stretching vibration and the bending vibration and changing the phase difference between the plurality of alternating signals based on the detection result. Since the shape of the trajectory of the vibration is changed, it is possible to provide a vibration actuator capable of performing reliable and stable speed control.

【0066】請求項5の発明は、伸縮振動及び屈曲振動
の状態を検出し、検出結果に基づいて前記交番信号の振
幅を変化させることにより、前記円または楕円状の軌跡
となる振動の軌跡形状を変化させたので、確実であり且
つ安定した速度制御が可能な振動アクチュエータを提供
できる。
According to a fifth aspect of the present invention, the state of the stretching vibration and the bending vibration is detected, and the amplitude of the alternating signal is changed based on the detection result, whereby the circular or elliptical trajectory is formed. Is changed, it is possible to provide a vibration actuator capable of performing reliable and stable speed control.

【0067】請求項6の発明は、前記複数相の交番信号
の供給用電極と検出よう電極を兼用したので、小型化さ
れ且つ低コストの振動アクチュエータを提供できる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the electrode for supplying the alternating signal of the plurality of phases is also used as the electrode for detection, it is possible to provide a compact and low-cost vibration actuator.

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

【図1】本実施の形態を示す振動アクチュエータの分解
斜視図。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a vibration actuator according to the present embodiment.

【図2】図1の振動体の構造を示す図。FIG. 2 is a view showing the structure of the vibrating body of FIG. 1;

【図3】振動の原理を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the principle of vibration.

【図4】図1の振動体の分極状態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a polarization state of the vibrating body of FIG. 1;

【図5】振動体に供給する交番信号の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of an alternating signal supplied to a vibrating body.

【図6】図5の各時間tでの振動体の振動状態を示す
図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a vibration state of a vibrating body at each time t in FIG. 5;

【図7】振動体に供給する交番信号の一例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of an alternating signal supplied to a vibrating body.

【図8】位相差と振幅比の関係を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a phase difference and an amplitude ratio.

【図9】円又は楕円軌跡を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a circular or elliptical locus.

【図10】位相差と振幅比の設定による振動軌跡を示す
図。
FIG. 10 is a diagram showing a vibration trajectory by setting a phase difference and an amplitude ratio.

【図11】位相差と振幅比の設定による振動軌跡を示す
図。
FIG. 11 is a diagram illustrating a vibration trajectory by setting a phase difference and an amplitude ratio.

【図12】位相差と振幅比の設定による振動軌跡を示す
図。
FIG. 12 is a diagram illustrating a vibration trajectory by setting a phase difference and an amplitude ratio.

【図13】位相差と振幅比の設定による振動軌跡を示す
図。
FIG. 13 is a diagram illustrating a vibration trajectory by setting a phase difference and an amplitude ratio.

【図14】位相差と振幅比の設定による振動軌跡を示す
図。
FIG. 14 is a diagram showing a vibration trajectory by setting a phase difference and an amplitude ratio.

【図15】位相差と振幅比の設定による振動軌跡を示す
図。
FIG. 15 is a diagram illustrating a vibration trajectory by setting a phase difference and an amplitude ratio.

【図16】本実施の形態の制御回路を示すブロック図。FIG. 16 is a block diagram illustrating a control circuit of this embodiment.

【図17】図16の制御回路の一部を示す回路図。FIG. 17 is a circuit diagram showing a part of the control circuit in FIG. 16;

【図18】図16の制御回路の一部を示す回路図とタイ
ムチャート。
FIG. 18 is a circuit diagram and a time chart showing a part of the control circuit in FIG. 16;

【図19】図16の制御回路の一部を示す回路図。FIG. 19 is a circuit diagram showing a part of the control circuit in FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動体 1e,1f,1g,1h 電極部 4 接触体としてのガイドレール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration body 1e, 1f, 1g, 1h Electrode part 4 Guide rail as a contact body

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の電極が形成された複数の電気/機
械エネルギー変換素子が積層された振動体を有し、該振
動体に位相の異なる複数相の交番信号を印加して伸縮振
動と屈曲振動を生じさせ、両振動の合成により該振動体
の作用部を円または楕円状の軌跡となるように振動さ
せ、該振動体と接触する接触体と、該振動体とを相対移
動する振動アクチュエータにおいて、 前記複数の電極からの出力により前記伸縮振動及び屈曲
振動の状態を検出し、検出結果に基づいて前記円または
楕円状の軌跡となる振動の軌跡形状を変化させることに
より、前記相対移動の速度を変化させることを特徴とす
る振動アクチュエータ。
1. A vibrating body in which a plurality of electric / mechanical energy conversion elements on which a plurality of electrodes are formed are stacked, and an alternating signal of a plurality of phases having different phases is applied to the vibrating body to cause expansion and contraction vibration and bending. A vibration actuator that generates vibration, vibrates the acting portion of the vibrating body so as to form a circular or elliptical locus by combining the two vibrations, and relatively moves the contacting body that comes into contact with the vibrating body and the vibrating body. In, detecting the state of the stretching vibration and the bending vibration by the output from the plurality of electrodes, and by changing the trajectory shape of the vibration that becomes the circular or elliptical trajectory based on the detection result, the relative movement of the A vibration actuator characterized by changing a speed.
【請求項2】 前記複数の電極から前記複数相の交番信
号に対応する複数相の信号を検出し、複数相の検出信号
の位相を比較することにより、前記伸縮振動と屈曲振動
の状態を検出したことを特徴とする請求項1記載の振動
アクチュエータ。
2. The state of the stretching vibration and the state of the bending vibration are detected by detecting signals of a plurality of phases corresponding to the alternating signals of the plurality of phases from the plurality of electrodes and comparing the phases of the detection signals of the plurality of phases. The vibration actuator according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記複数の電極から前記複数相の交番信
号に対応する複数相の信号を検出し、複数相の検出信号
の振幅を比較することにより、前記伸縮振動と屈曲振動
の状態を検出したことを特徴とする請求項1記載の振動
アクチュエータ。
3. The state of the stretching vibration and the bending vibration is detected by detecting signals of a plurality of phases corresponding to the alternating signals of the plurality of phases from the plurality of electrodes and comparing the amplitudes of the detection signals of the plurality of phases. The vibration actuator according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記複数の電極からの出力により前記伸
縮振動及び屈曲振動の状態を検出し、検出結果に基づい
て前記複数相の交番信号の位相差を変化させることによ
り、前記円または楕円状の軌跡となる振動の軌跡形状を
変化させたことを特徴とする請求項1または3記載の振
動アクチュエータ。
4. The circular or elliptical shape by detecting states of the stretching vibration and the bending vibration based on outputs from the plurality of electrodes, and changing a phase difference between the alternating signals of the plurality of phases based on a detection result. The vibration actuator according to claim 1 or 3, wherein the shape of the trajectory of the vibration serving as the trajectory of (i) is changed.
【請求項5】 前記複数の電極からの出力により前記伸
縮振動及び屈曲振動の状態を検出し、検出結果に基づい
て前記交番信号の振幅を変化させることにより、前記円
または楕円状の軌跡となる振動の軌跡形状を変化させた
ことを特徴とする請求項1または2記載の振動アクチュ
エータ。
5. The circular or elliptical trajectory is detected by detecting the states of the stretching vibration and the bending vibration based on the outputs from the plurality of electrodes, and changing the amplitude of the alternating signal based on the detection result. 3. The vibration actuator according to claim 1, wherein a shape of a vibration trajectory is changed.
【請求項6】 前記複数の電極は前記複数相の交番信号
の供給用電極を兼用していることを特徴とする請求項1
ないし5のいずれかに記載の振動アクチュエータ。
6. The system according to claim 1, wherein the plurality of electrodes also serve as electrodes for supplying the alternating signals of the plurality of phases.
6. The vibration actuator according to any one of items 5 to 5.
JP8202043A 1996-07-31 1996-07-31 Vibration actuator Pending JPH1052072A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8202043A JPH1052072A (en) 1996-07-31 1996-07-31 Vibration actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8202043A JPH1052072A (en) 1996-07-31 1996-07-31 Vibration actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1052072A true JPH1052072A (en) 1998-02-20

Family

ID=16450988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8202043A Pending JPH1052072A (en) 1996-07-31 1996-07-31 Vibration actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1052072A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001258279A (en) * 2000-03-10 2001-09-21 Nikon Corp Driver for vibration actuator
JP2002112563A (en) * 2000-09-29 2002-04-12 Minolta Co Ltd Driving method and apparatus for actuator
JP2009005560A (en) * 2007-06-25 2009-01-08 Canon Inc Controller and control method of vibration wave driver, and program
US8669723B2 (en) 2010-06-07 2014-03-11 Canon Kabushiki Kaisha Control apparatus of vibration-type actuator and control method of vibration-type actuator
JP2015116020A (en) * 2013-12-10 2015-06-22 キヤノン株式会社 Ultrasonic motor and device with ultrasonic motor
US11233465B2 (en) 2018-10-30 2022-01-25 Seiko Epson Corporation Piezoelectric drive device, robot, and printer

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001258279A (en) * 2000-03-10 2001-09-21 Nikon Corp Driver for vibration actuator
JP2002112563A (en) * 2000-09-29 2002-04-12 Minolta Co Ltd Driving method and apparatus for actuator
JP2009005560A (en) * 2007-06-25 2009-01-08 Canon Inc Controller and control method of vibration wave driver, and program
US8669723B2 (en) 2010-06-07 2014-03-11 Canon Kabushiki Kaisha Control apparatus of vibration-type actuator and control method of vibration-type actuator
US9479087B2 (en) 2010-06-07 2016-10-25 Canon Kabushiki Kaisha Control apparatus of vibration-type actuator and control method of vibration-type actuator
US9853576B2 (en) 2010-06-07 2017-12-26 Canon Kabushiki Kaisha Control apparatus of vibration-type actuator and control method of vibration-type actuator
JP2015116020A (en) * 2013-12-10 2015-06-22 キヤノン株式会社 Ultrasonic motor and device with ultrasonic motor
US11233465B2 (en) 2018-10-30 2022-01-25 Seiko Epson Corporation Piezoelectric drive device, robot, and printer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5783899A (en) Ultrasonic vibration motor and method for performing coarse and fine movements
JPS62203575A (en) Surface wave motor utilizing ultrasonic vibration
US5955819A (en) Standing-wave vibration motor
JP2005185085A (en) Device and method for driving ultrasonic actuator
JP2011217595A (en) Vibration wave driving apparatus and method for manufacturing vibrating body thereof
JP2003092891A (en) Controller for vibration type actuator
JP3412861B2 (en) Drive control method and device for vibration wave actuator
JPH10210775A (en) Driver for oscillatory actuator and lens driver
US20090256446A1 (en) Ultrasonic motor
JPH1052072A (en) Vibration actuator
JP2005110488A (en) Apparatus and method for driving ultrasonic actuator
JPH09233869A (en) Vibrating device
JPH07241090A (en) Ultrasonic motor
JPH0888985A (en) Controller for oscillating-wave driving apparatus
JPH10234191A (en) Drive and drive device of oscillating actuator
JPH07170768A (en) Ultrasonic motor
JP4482986B2 (en) Vibration motor and driving method thereof
JP4253866B2 (en) Vibration actuator driving apparatus and vibration actuator driving method
JP5843911B2 (en) Device and driving method of vibration actuator
JPH09163765A (en) Driving method and driving circuit of ultrasonic motor
US5859490A (en) Vibration actuator and driving apparatus
US9240746B2 (en) Driving apparatus for vibration-type actuator
JPH08168274A (en) Vibration device and ultrasonic motor
JP3453838B2 (en) Ultrasonic motor
JP4345132B2 (en) Vibration actuator and driving method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050301

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050628