專利名稱：壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置和驅(qū)動(dòng)控制方法、電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置、電子設(shè)備和壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
由于壓電元件的從電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率、響應(yīng)性等優(yōu)良，所以近年來(lái)開發(fā)了如下的壓電致動(dòng)器，該壓電致動(dòng)器具備具有壓電元件的振動(dòng)體，將該振動(dòng)體的振動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)子等被驅(qū)動(dòng)體來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)?？深A(yù)見(jiàn)，今后在照相機(jī)、打印機(jī)、電子鐘表、玩具等各種電子設(shè)備中壓電致動(dòng)器的利用將得到擴(kuò)大。
在該壓電致動(dòng)器的電流控制或被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量控制(速度控制)中，使用電壓振幅可變驅(qū)動(dòng)方式(例如專利文獻(xiàn)1)、或PWM(脈沖寬度調(diào)制方式pulse width modulation)驅(qū)動(dòng)方式(例如專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1日本特開平4-222476號(hào)公報(bào)(說(shuō)明書段落“0011”)專利文獻(xiàn)2日本特開平4-133667號(hào)公報(bào)(圖1)但是，在專利文獻(xiàn)1的電壓振幅可變驅(qū)動(dòng)方式中，由于直接控制電壓，所以晶體管等容易發(fā)熱，電路效率降低成為問(wèn)題。
另外，在專利文獻(xiàn)2的PWM驅(qū)動(dòng)方式中，為了使壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度可變，需要頻率比驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)高得多的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)，所以導(dǎo)致電路電流增加，同時(shí)，電路構(gòu)成的困難程度高。尤其是小型、頻率非常高的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電路中容易產(chǎn)生貫通電流，切換效率變低。
即，在這些驅(qū)動(dòng)方式中，由于上述問(wèn)題，難以利用簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)來(lái)自由控制電流值和驅(qū)動(dòng)量。
最初，壓電致動(dòng)器中通常使用諧振頻率，很難將驅(qū)動(dòng)頻率控制在諧振點(diǎn)或距諧振點(diǎn)很近的窄小范圍(例如1kHz的范圍)內(nèi)。
另外，圖25的曲線示出驅(qū)動(dòng)頻率掃描時(shí)的相位差、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(驅(qū)動(dòng)量)、電流值的變化。從該曲線所示的驅(qū)動(dòng)頻率與電流值和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(驅(qū)動(dòng)狀態(tài))的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知，很難通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或壓電致動(dòng)器的電流值，若要實(shí)現(xiàn)上述控制，則不能避免電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。
并且，圖26中示出PWM驅(qū)動(dòng)方式下、掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度(掃描占空比)的情況。此時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度與電流值和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(驅(qū)動(dòng)狀態(tài))的關(guān)系可知，不容易進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。認(rèn)為這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度可變，使得驅(qū)動(dòng)頻率變化，結(jié)果與圖25所示直接控制驅(qū)動(dòng)頻率大致一樣，也很難通過(guò)控制脈沖寬度來(lái)控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和壓電致動(dòng)器的電流值。另外，即便可實(shí)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)也會(huì)變復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于這種問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置、電子設(shè)備和壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法，可在簡(jiǎn)化執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制的電路等的結(jié)構(gòu)的同時(shí)，容易地控制被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量和壓電致動(dòng)器的電流值。
本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置，該壓電致動(dòng)器具備振動(dòng)體，該振動(dòng)體具有壓電元件，通過(guò)向該壓電元件提供驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行振動(dòng)，所述振動(dòng)體的振動(dòng)被傳遞到被驅(qū)動(dòng)體，其特征在于，該壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置具備脈沖寬度選擇單元，其從預(yù)先設(shè)定的多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，選擇使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)為大致恒定的頻率時(shí)的脈沖寬度，進(jìn)行切換，在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，包含將所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方設(shè)為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第1脈沖寬度、和將所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方設(shè)為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第2脈沖寬度，利用所述脈沖寬度選擇單元，使一定期間中選擇所述第1脈沖寬度的第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第2脈沖寬度的第2脈沖寬度選擇期間的比率可變。
根據(jù)本發(fā)明，事先設(shè)定將被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方設(shè)為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第1脈沖寬度、第2脈沖寬度，就這些第1脈沖寬度、第2脈沖寬度而言，設(shè)一定期間中的第1脈沖寬度選擇期間與第2脈沖寬度選擇期間的比率(下面也稱為選擇各設(shè)定脈沖寬度的期間的比率等)可變。在本發(fā)明中，通過(guò)具備所述脈沖寬度選擇單元，可簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)等。利用這種簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，可自由控制壓電致動(dòng)器中的電流值和被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量。
即，利用驅(qū)動(dòng)信號(hào)的規(guī)定脈沖寬度來(lái)確定施加電壓的期間，由此來(lái)確定壓電致動(dòng)器中的電流值和被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量，但在本發(fā)明中，不象PWM驅(qū)動(dòng)方式那樣直接控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，而通過(guò)設(shè)選擇多個(gè)脈沖寬度的期間的比率可變，使利用各脈沖寬度實(shí)現(xiàn)的壓電致動(dòng)器中的電流值、被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量等驅(qū)動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定化，得到期望的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
由此，在本發(fā)明中，不必如使用D級(jí)放大器的PWM驅(qū)動(dòng)方式那樣、為了使脈沖寬度可變而使用頻率比驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)高的基準(zhǔn)信號(hào)。因此，在可低電流化的同時(shí)，設(shè)計(jì)也變?nèi)菀?，?shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)等的簡(jiǎn)化。
另外，在本發(fā)明中，由于不直接控制電壓，所以電路效率也不降低。
并且，本發(fā)明中設(shè)為可變的是選擇各設(shè)定脈沖寬度的期間的比率，本發(fā)明由于不直接控制驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度值和頻率值，所以不存在限定適合于驅(qū)動(dòng)的脈沖寬度或頻率的困難性。與將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖Duty設(shè)為可變的情況(參照?qǐng)D26)等相比，在本發(fā)明中，由于可將電流或轉(zhuǎn)速與控制量(在本發(fā)明中為第1脈沖寬度選擇期間與第2脈沖寬度選擇期間在一定期間中的比率)的關(guān)系設(shè)為大致線性，所以可使驅(qū)動(dòng)控制變得非常容易。
另外，本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法中，所述壓電致動(dòng)器具備振動(dòng)體，該振動(dòng)體具有壓電元件，通過(guò)向該壓電元件提供驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行振動(dòng)，所述振動(dòng)體的振動(dòng)被傳遞到被驅(qū)動(dòng)體，其特征在于從預(yù)先設(shè)定的多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，選擇使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)為大致恒定的頻率時(shí)的脈沖寬度，進(jìn)行切換，在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，包含將所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方設(shè)為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第1脈沖寬度、和將所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方設(shè)為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第2脈沖寬度，使一定期間中選擇所述第1脈沖寬度的第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第2脈沖寬度的第2脈沖寬度選擇期間的比率可變。
根據(jù)本發(fā)明，與所述驅(qū)動(dòng)控制裝置一樣，由于設(shè)選擇各設(shè)定脈沖寬度的期間的比率可變，所以可通過(guò)這種簡(jiǎn)化的控制電路等的結(jié)構(gòu)來(lái)容易且自由地控制被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量和壓電致動(dòng)器的電流值。
另外，與上述一樣，實(shí)現(xiàn)電路的低電流化，電路設(shè)計(jì)變?nèi)菀?，并且，電路效率也不降低?br> 在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置中，優(yōu)選在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中包含第3脈沖寬度，該第3脈沖寬度使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和所述第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第3驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，利用所述脈沖寬度選擇單元，在一定期間內(nèi)切換所述第1脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，并且在一定期間內(nèi)切換所述第2脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，分別使一定期間中的所述第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第3脈沖寬度的第3脈沖寬度選擇期間的比率、和一定期間中的所述第2脈沖寬度選擇期間與所述第3脈沖寬度選擇期間的比率可變。
另外，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法中，優(yōu)選在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中包含第3脈沖寬度，該第3脈沖寬度使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和所述第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第3驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，在一定期間內(nèi)切換所述第1脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，并且在一定期間內(nèi)切換所述第2脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，分別使一定期間中的所述第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第3脈沖寬度的第3脈沖寬度選擇期間的比率、和一定期間中的所述第2脈沖寬度選擇期間與所述第3脈沖寬度選擇期間的比率可變。
根據(jù)這些發(fā)明，由于將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的頻率進(jìn)行3值化，分別使第1脈沖寬度選擇期間和第3脈沖寬度選擇期間的比率、以及第2脈沖寬度選擇期間和第3脈沖寬度選擇期間的比率可變，所以可提高分辯率。由此，可使驅(qū)動(dòng)特性進(jìn)一步近似于線性，可執(zhí)行更適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)控制。
在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置中，優(yōu)選具備向所述脈沖寬度選擇單元輸入控制信號(hào)的控制信號(hào)源，所述控制信號(hào)利用多個(gè)電壓生成，對(duì)應(yīng)于所述控制信號(hào)的電壓來(lái)選擇所述設(shè)定脈沖寬度。
另外，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法中，優(yōu)選對(duì)應(yīng)于利用多個(gè)電壓生成的控制信號(hào)的對(duì)應(yīng)電壓來(lái)選擇所述設(shè)定脈沖寬度。
根據(jù)這些發(fā)明，通過(guò)將控制信號(hào)設(shè)為伴隨電壓高低的脈沖信號(hào)等，并使該控制信號(hào)的脈沖寬度可變，從而使一定期間中的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的第1脈沖寬度選擇期間與第2脈沖寬度選擇期間的比率可變，故控制電路等的結(jié)構(gòu)變簡(jiǎn)單，另外，可低電流化。
這里，作為多個(gè)電壓，除低電壓、高電壓外，若包含高阻抗?fàn)顟B(tài)，則可使1個(gè)信號(hào)輸出具有3個(gè)狀態(tài)。
在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置中，優(yōu)選具備連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與高電壓部之間的第1開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與高電壓部之間的第2開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與低電壓部之間的第3開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與低電壓部之間的第4開關(guān)單元；和控制所述第1～第4開關(guān)單元的柵極驅(qū)動(dòng)器，所述柵極驅(qū)動(dòng)器通過(guò)切換如下兩種狀態(tài)，向所述壓電元件施加交替驅(qū)動(dòng)電壓，其中狀態(tài)之一為使第1和第4開關(guān)單元接通，使第2和第3開關(guān)單元斷開，向所述壓電元件施加第1方向的電荷，狀態(tài)之二為使第1和第4開關(guān)單元斷開，使第2和第3開關(guān)單元接通，向所述壓電元件施加方向與所述第1方向相反的第2方向的電荷，所述脈沖寬度設(shè)定單元為了抑制所述第1開關(guān)單元和第4開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的一個(gè)端子通電的貫通電流，和抑制所述第2開關(guān)單元和第3開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的另一個(gè)端子通電的貫通電流，生成插入所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的周期中的死區(qū)(dead time)，使該死區(qū)可變，以使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)變?yōu)樗鲈O(shè)定脈沖寬度。
另外，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法中，優(yōu)選設(shè)置連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與高電壓部之間的第1開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與高電壓部之間的第2開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與低電壓部之間的第3開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與低電壓部之間的第4開關(guān)單元；和控制所述第1～第4開關(guān)單元的柵極驅(qū)動(dòng)器，所述柵極驅(qū)動(dòng)器通過(guò)切換如下兩種狀態(tài)，向所述壓電元件施加交替驅(qū)動(dòng)電壓，其中狀態(tài)之一為使第1和第4開關(guān)單元接通，使第2和第3開關(guān)單元斷開，向所述壓電元件施加第1方向的電荷，狀態(tài)之二為使第1和第4開關(guān)單元斷開，使第2和第3開關(guān)單元接通，向所述壓電元件施加方向與所述第1方向相反的第2方向的電荷，為了抑制所述第1開關(guān)單元和第4開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的一個(gè)端子通電的貫通電流，和抑制所述第2開關(guān)單元和第3開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的另一個(gè)端子通電的貫通電流，在生成插入所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的周期中的死區(qū)時(shí)，可變地生成該死區(qū)，以使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)變?yōu)樗鲈O(shè)定脈沖寬度。
根據(jù)這些發(fā)明，通過(guò)調(diào)節(jié)死區(qū)的長(zhǎng)度，可實(shí)現(xiàn)將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度設(shè)為可變，不必單獨(dú)設(shè)置將脈沖寬度設(shè)為可變的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置中，優(yōu)選所述振動(dòng)體激勵(lì)基于兩個(gè)振動(dòng)模式的混合的橢圓振動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為單相。
這里，就例如平面大致矩形的振動(dòng)體而言，通過(guò)提供沿該振動(dòng)體的長(zhǎng)度方向伸縮的縱向振動(dòng)中的諧振點(diǎn)、與相對(duì)于所述長(zhǎng)度方向進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)中的諧振點(diǎn)之間的頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)該振動(dòng)體的一部分中的橢圓振動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，利用基于單相驅(qū)動(dòng)信號(hào)的橢圓振動(dòng)，可高效驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子等被驅(qū)動(dòng)體，同時(shí)，與使用相位不同的多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況相比，可簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路等的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，該電子設(shè)備具備壓電致動(dòng)器；由該壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)體；和所述壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)具備所述壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置，可享受與前述一樣的作用和效果。即，通過(guò)采用電路等的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置，可自由地執(zhí)行速度(轉(zhuǎn)矩)控制，提高設(shè)備動(dòng)作的響應(yīng)性、精度，同時(shí)，還可改善靜音性。
作為本發(fā)明的電子設(shè)備，例如可示例便攜電話、電腦、可動(dòng)玩具、便攜信息終端(PDA)、照相機(jī)等。
本發(fā)明的電子設(shè)備優(yōu)選是鐘表，該鐘表具備計(jì)時(shí)部與顯示由所述計(jì)時(shí)部計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)信息的計(jì)時(shí)信息顯示部。
根據(jù)本發(fā)明，可由壓電致動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)構(gòu)成計(jì)時(shí)部或計(jì)時(shí)信息顯示部的齒輪等。若利用本發(fā)明的所述壓電致動(dòng)器通過(guò)該齒輪等來(lái)顯示小時(shí)、分鐘、秒等，則可將被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)控制為恒定，可實(shí)現(xiàn)正確的走針。
另外，不限于這種關(guān)于時(shí)刻的構(gòu)成，日、月、星期等日歷信息的計(jì)時(shí)部和計(jì)時(shí)信息顯示部也可使用壓電致動(dòng)器。
另外，可實(shí)現(xiàn)壓電致動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)、即不受磁性影響、響應(yīng)性高、可執(zhí)行微小進(jìn)給、有利于小型薄型化、可實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩等。
另外，所述壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置可由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，但也可使用控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在該控制程序中，只要使組裝在所述驅(qū)動(dòng)控制裝置中的計(jì)算機(jī)作為所述脈沖寬度選擇單元來(lái)發(fā)揮功能即可。
若如此構(gòu)成，則可實(shí)現(xiàn)與所述驅(qū)動(dòng)控制裝置一樣的作用效果，可簡(jiǎn)化程序的構(gòu)成，容易控制被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量和壓電致動(dòng)器的電流值。
這里，所述控制程序可經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等安裝于計(jì)算機(jī)中，也可經(jīng)存儲(chǔ)所述程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)安裝。
若將這種由記錄介質(zhì)或因特網(wǎng)等通信單元提供的控制程序等安裝于鐘表或便攜設(shè)備中，則僅通過(guò)變更程序就可實(shí)現(xiàn)所述各發(fā)明的功能，在出廠時(shí)或利用者也可選擇期望的控制程序來(lái)安裝。此時(shí)，由于僅通過(guò)變更程序就可制造控制形式不同的各種鐘表或便攜設(shè)備，所以可實(shí)現(xiàn)部件的共同化等，大幅度降低模塊展開時(shí)的制造成本。
根據(jù)本發(fā)明，可利用將選擇一定期間中的各設(shè)定脈沖寬度的期間比率設(shè)為可變的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)，容易地執(zhí)行被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)控制、和壓電致動(dòng)器中的電流值的控制。
另外，可簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)等，另外，不使電路效率降低，還實(shí)現(xiàn)了低電流化。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施方式的鐘表的外觀圖。
圖2是所述實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器單元的立體圖。
圖3是所述實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器單元的俯視圖。
圖4是表示所述實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是就所述實(shí)施方式中的振動(dòng)體而言，(A)是表示驅(qū)動(dòng)頻率與阻抗的關(guān)系的曲線圖，(B)是表示驅(qū)動(dòng)頻率與縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的振幅的關(guān)系的曲線圖。
圖6是所述實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置的時(shí)序圖。
圖7是表示所述實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的波形的圖。
圖8是表示所述實(shí)施方式中、驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的占空比、與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和流過(guò)壓電元件的電流值的關(guān)系的曲線圖。
圖9是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖10是所述實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)控制裝置的時(shí)序圖。
圖11是表示本發(fā)明第3實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖12是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示本發(fā)明第5實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14是表示本發(fā)明第6實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖15是本發(fā)明第7實(shí)施方式的打印機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖16是表示所述實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖17是表示所述實(shí)施方式中的位置控制器的輸出與轉(zhuǎn)子位置的時(shí)序圖。
圖18是本發(fā)明第1變形例的打印機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖19是本發(fā)明第2變形例的打印機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖20是所述變形例的壓電致動(dòng)器的立體圖。
圖21是所述變形例的壓電致動(dòng)器的俯視圖。
圖22是表示所述變形例的驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖23是表示所述變形例中的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差的波形圖。
圖24是表示所述變形例中的壓電致動(dòng)器的動(dòng)作的俯視圖。
圖25是表示驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率掃描時(shí)的相位差、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(驅(qū)動(dòng)量)、電流值的變化的曲線圖。
圖26是表示驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度掃描時(shí)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(驅(qū)動(dòng)量)、電流值的變化的曲線圖。
符號(hào)說(shuō)明1...電子鐘表(電子設(shè)備)；2...機(jī)芯(計(jì)時(shí)部)；3...表盤(計(jì)時(shí)信息顯示部)；4...時(shí)針(計(jì)時(shí)信息顯示部)；5...分針(計(jì)時(shí)信息顯示部)；6...秒針(計(jì)時(shí)信息顯示部)；7A...計(jì)時(shí)碼表秒針(計(jì)時(shí)信息顯示部)；7B...計(jì)時(shí)碼表分針(計(jì)時(shí)信息顯示部)；8...打印機(jī)(電子設(shè)備)；20、120...壓電致動(dòng)器；20A、120A...振動(dòng)體；22、121、122...壓電元件；22A...端子；22B...端子；22C...端子；30...轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動(dòng)體)；50、50A～50G...驅(qū)動(dòng)控制裝置；52...脈沖控制電路；53...柵極驅(qū)動(dòng)器；66...PWM信號(hào)源(控制信號(hào)源)；80B...旋轉(zhuǎn)軸(被驅(qū)動(dòng)體)；551～558...開關(guān)；B...控制脈沖信號(hào)(控制信號(hào))；d1...第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；d2...第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；d3...第3驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；E...大致橢圓軌跡；I...驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào))；Nr...第1設(shè)定脈沖寬度；Md...第3設(shè)定脈沖寬度；Wd...第2設(shè)定脈沖寬度；t...一定期間；t-n...第1脈沖寬度選擇期間；t-m...第3設(shè)定脈沖寬度選擇期間；t-w...第2設(shè)定脈沖寬度選擇期間。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
另外，作為電子設(shè)備的實(shí)施方式，例示具備由壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的計(jì)時(shí)碼表(chronograph)秒針的電子鐘表。
圖1是表示本實(shí)施方式的電子鐘表1的俯視圖。電子鐘表1除了作為計(jì)時(shí)部的機(jī)芯2、通常作為用于顯示時(shí)刻的計(jì)時(shí)信息顯示部的表盤3、時(shí)針4、分針5、秒針6之外，還具備表示計(jì)時(shí)碼表時(shí)間的計(jì)時(shí)碼表秒針7A、計(jì)時(shí)碼表分針7B。
時(shí)針4、分針5、秒針6與通常的模擬石英表一樣，由組裝了石英振子的電路基板；具有線圈、定子、轉(zhuǎn)子的步進(jìn)電機(jī)；驅(qū)動(dòng)齒輪組；以及電池驅(qū)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)碼表秒針7A的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備壓電致動(dòng)器(超聲波電機(jī))20、被該壓電致動(dòng)器20驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的作為被驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子30、和對(duì)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)在減速的同時(shí)進(jìn)行傳遞的減速齒輪組40。
減速齒輪組40由與轉(zhuǎn)子30同軸配置并與轉(zhuǎn)子30一體地旋轉(zhuǎn)的齒輪41、和與該齒輪41嚙合、并且固定于計(jì)時(shí)碼表秒針7A的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪42構(gòu)成。
另外，壓電致動(dòng)器20、轉(zhuǎn)子30和齒輪41如圖2、3所示，被單元化為壓電致動(dòng)器單元10。
壓電致動(dòng)器單元10具備固定于電子鐘表1的底板等上的支撐板11；固定于支撐板11上的壓電致動(dòng)器20；和自由旋轉(zhuǎn)地裝配于支撐板11上的轉(zhuǎn)子30和齒輪41。
另外，可由配置于齒輪41的上方的旋轉(zhuǎn)傳感器15來(lái)檢測(cè)齒輪41的旋轉(zhuǎn)。
為了輕量化，支撐板11形成孔12，并且，由螺釘?shù)裙潭ú考?3固定于底板等上。另外，在支撐板11上固定有裝配了壓電致動(dòng)器20的隔離件14。
壓電致動(dòng)器20如圖2、3所示，具備振動(dòng)體20A，該振動(dòng)體20A具有大致矩形板狀的加強(qiáng)板21和粘接于加強(qiáng)板21的兩個(gè)面上的壓電元件22。
在加強(qiáng)板21中，在長(zhǎng)度方向大致中央形成分別向?qū)挾确较騼蓚?cè)突出的臂部23，這些臂部23被小螺釘24固定在所述隔離件14上。另外，加強(qiáng)板21由導(dǎo)電性金屬形成，臂部23也被用作向壓電元件22施加驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的電極。
在加強(qiáng)板21的長(zhǎng)度方向的一個(gè)端部、具體而言為與轉(zhuǎn)子30對(duì)置的端部，形成沿加強(qiáng)板21的長(zhǎng)度方向突出的突起25，突起25與轉(zhuǎn)子30的側(cè)面抵接。該突起25被設(shè)定有與轉(zhuǎn)子30的相對(duì)位置，以便以規(guī)定的力抵接于轉(zhuǎn)子30的外周面上，通過(guò)在突起25與轉(zhuǎn)子30的側(cè)面之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)哪Σ亮?，將振?dòng)體20A的振動(dòng)高效地傳遞到轉(zhuǎn)子30。
另外，在本實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)子30的外周面上形成槽31(圖2)，在該槽31部分配置有突起25。利用該槽31可進(jìn)行保護(hù)，以便在電子鐘表1下落的情況下壓電致動(dòng)器20被施加沖擊時(shí)，突起25不脫離轉(zhuǎn)子30的抵接面。
壓電元件22形成為大致矩形板狀，抵接于加強(qiáng)板21兩個(gè)面的大致矩形部分。在壓電元件22的兩個(gè)面上，通過(guò)電鍍、濺射、蒸鍍等形成有電極。
另外，在壓電元件22的加強(qiáng)板21側(cè)的面上，在該整個(gè)面上形成一個(gè)電極，經(jīng)與該電極接觸的加強(qiáng)板21和臂部23，與驅(qū)動(dòng)控制裝置50(圖4)電連接。
另外，在壓電元件22的表面?zhèn)鹊拿嫔?，如圖3所示，形成有分割成5個(gè)的電極。即，壓電元件22的表面?zhèn)鹊碾姌O沿壓電元件22的寬度方向被大致三等分，由其中央的電極形成驅(qū)動(dòng)電極221。另外，驅(qū)動(dòng)電極221的兩側(cè)的電極沿壓電元件22的長(zhǎng)度方向被大致二等分，在壓電元件的對(duì)角上，分別形成成對(duì)的驅(qū)動(dòng)電極222和驅(qū)動(dòng)電極223。
這些驅(qū)動(dòng)電極221、222、223分別通過(guò)導(dǎo)線等連接于驅(qū)動(dòng)控制裝置50上(參照?qǐng)D4中P1～P3)，向這些驅(qū)動(dòng)電極與加強(qiáng)板21(圖4中，參照N)之間施加電壓。另外，對(duì)于驅(qū)動(dòng)控制裝置50中的電源，設(shè)定驅(qū)動(dòng)電極221與加強(qiáng)板21之間的電壓施加用、驅(qū)動(dòng)電極222與加強(qiáng)板21之間的電壓施加用、驅(qū)動(dòng)電極223與加強(qiáng)板21之間的電壓施加用這3個(gè)電源。
在這種電子鐘表1中，由驅(qū)動(dòng)控制裝置50(圖4)向壓電致動(dòng)器20提供單相的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30使其旋轉(zhuǎn)。
這里，根據(jù)使計(jì)時(shí)碼表秒針7A正向旋轉(zhuǎn)或逆向旋轉(zhuǎn)，來(lái)選擇性地使用設(shè)置在壓電元件22中的驅(qū)動(dòng)電極222、223，對(duì)應(yīng)于此時(shí)的振動(dòng)體20A的振動(dòng)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30使其沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
即，在通過(guò)振動(dòng)體20A的正向運(yùn)動(dòng)而向正向驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電極221與驅(qū)動(dòng)電極222成為電壓施加的對(duì)象，通過(guò)基于壓電元件22的伸縮的縱向一次振動(dòng)與彎曲二次振動(dòng)的混合模式下的相位差，振動(dòng)體20A激勵(lì)起橢圓振動(dòng)。由此，振動(dòng)體20A的突起25描繪相對(duì)于壓電元件22的長(zhǎng)度方向的中心線傾斜的大致橢圓軌跡E(圖3)。在該軌跡E的一部分上突起25按壓轉(zhuǎn)子30，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子30正向(圖3中“+”方向)旋轉(zhuǎn)。
另一方面，在通過(guò)振動(dòng)體20A的逆向運(yùn)動(dòng)引起的轉(zhuǎn)子30的向逆向驅(qū)動(dòng)時(shí)，代替驅(qū)動(dòng)電極222，驅(qū)動(dòng)電極223成為電壓施加的對(duì)象，由于驅(qū)動(dòng)電極222與驅(qū)動(dòng)電極223以壓電元件22的長(zhǎng)度方向的中心線為軸成線對(duì)稱的位置關(guān)系，所以突起25的軌跡變?yōu)榇笾聶E圓軌跡，該大致橢圓軌跡與向驅(qū)動(dòng)電極222施加電壓時(shí)大致線對(duì)稱地傾斜，轉(zhuǎn)子30逆向(圖3中“-”方向)旋轉(zhuǎn)。
通過(guò)這種轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子30一體的齒輪41也旋轉(zhuǎn)，伴隨齒輪41的旋轉(zhuǎn)，齒輪42旋轉(zhuǎn)，計(jì)時(shí)碼表秒針7A正向或逆向驅(qū)動(dòng)。
表示振動(dòng)體20A的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)(振動(dòng)信號(hào))，在轉(zhuǎn)子30正轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)未被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電極223來(lái)檢測(cè)，在轉(zhuǎn)子30逆轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)未被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電極222來(lái)檢測(cè)。
下面，根據(jù)圖4來(lái)說(shuō)明壓電致動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)控制裝置50的結(jié)構(gòu)。
圖4中，驅(qū)動(dòng)控制裝置50具備電壓控制振蕩器(VCO)51；構(gòu)成為包括脈沖寬度選擇單元的脈沖控制電路52；柵極驅(qū)動(dòng)器53；電源54；開關(guān)電路55；帶通濾波器(BPF)56；信號(hào)放大器(AMP)57；相位差檢測(cè)單元60；控制器65；以及作為控制信號(hào)源的PWM信號(hào)源66。
電壓控制振蕩器51是對(duì)應(yīng)于施加的電壓，頻率可變地輸出用于生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的振蕩器，通過(guò)與該基準(zhǔn)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的開關(guān)電路55的切換，生成電壓交替的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，提供給壓電致動(dòng)器20。這里，設(shè)基準(zhǔn)脈沖信號(hào)和驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的頻率大致恒定。
但是，考慮振動(dòng)體20A中的縱向振動(dòng)的諧振點(diǎn)和彎曲振動(dòng)的諧振點(diǎn)等來(lái)確定基準(zhǔn)脈沖信號(hào)和驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的頻率(驅(qū)動(dòng)頻率)。
圖5(A)中示出振動(dòng)體20A中的驅(qū)動(dòng)頻率與阻抗的關(guān)系，圖5(B)中示出振動(dòng)體20A中的驅(qū)動(dòng)頻率與縱向振動(dòng)的振幅和彎曲振動(dòng)的振幅的關(guān)系。
如圖5(A)所示，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頻率，出現(xiàn)二點(diǎn)阻抗極小、振幅最大的諧振點(diǎn)，其中頻率低的為縱向振動(dòng)的諧振點(diǎn)，高的為彎曲振動(dòng)的諧振點(diǎn)。
即，若以縱向振動(dòng)的縱向諧振頻率fr1與彎曲振動(dòng)的彎曲諧振頻率fr2之間的頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)體20A，則確保了縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)雙方的振幅，壓電致動(dòng)器20高效驅(qū)動(dòng)。另外，通過(guò)使縱向諧振頻率fr1與彎曲諧振頻率fr2彼此接近，可設(shè)定縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的振幅更大的驅(qū)動(dòng)頻率。
回到圖4，脈沖控制電路52是對(duì)基準(zhǔn)脈沖信號(hào)生成死區(qū)、并輸出追加了該死區(qū)的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的電路。該脈沖控制電路52具有死區(qū)生成電路521，其生成用于控制后述的開關(guān)電路55的切換定時(shí)，抑制貫通電流的死區(qū)；正逆旋轉(zhuǎn)電路522和電流控制電路523，其切換轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)方向，并且輸出其指令值；和電流限制電路524，其在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期中插入死區(qū)，規(guī)定驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比。
正逆旋轉(zhuǎn)電路522根據(jù)控制信號(hào)，向第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B輸出切換轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)方向的指令值。具體而言，當(dāng)轉(zhuǎn)子30正旋轉(zhuǎn)時(shí)，向第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B輸出分別對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電極221、222的指令值，在轉(zhuǎn)子30逆旋轉(zhuǎn)時(shí)，選擇分別對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電極221、223的信號(hào)，輸出到第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B。
這種脈沖控制電路52通過(guò)在基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的規(guī)定周期中插入死區(qū)，使基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的脈沖寬度可變，將作為預(yù)先設(shè)定的多個(gè)設(shè)定脈沖寬度的第1脈沖寬度、第2脈沖寬度的任一方選擇為基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的脈沖寬度。由此，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度也變?yōu)榈?脈沖寬度、第2脈沖寬度中的任一方。
這里，第1脈沖寬度、第2脈沖寬度在規(guī)定的驅(qū)動(dòng)條件下使轉(zhuǎn)子30分別為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。對(duì)此，涉及驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度掃描的上述圖26中示為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d1、第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d2。
所謂轉(zhuǎn)子30的第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d1，在本實(shí)施方式中是轉(zhuǎn)速在625rpm附近的低速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)此時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，對(duì)于第1脈沖寬度將占空比設(shè)定為12.5％。
另一方面，轉(zhuǎn)子30的第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d2在本實(shí)施方式中是轉(zhuǎn)速在2400rpm附近的高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)此時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，對(duì)于第2脈沖寬度將占空比設(shè)定為95％。
這里，在本實(shí)施方式中，分別將轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速變動(dòng)少、旋轉(zhuǎn)特性穩(wěn)定的625rpm和2400rpm附近選定為轉(zhuǎn)子30的第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d1、第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d2，但也可將轉(zhuǎn)子30的除此之外的轉(zhuǎn)速分別選定為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
另外，在本實(shí)施方式中，根據(jù)轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速來(lái)設(shè)定第1、第2脈沖寬度，但也可對(duì)應(yīng)于壓電致動(dòng)器20中的電流值來(lái)規(guī)定第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，分別將實(shí)現(xiàn)各電流值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度設(shè)定為第1、第2脈沖寬度。
柵極驅(qū)動(dòng)器53是根據(jù)從脈沖控制電路52輸出的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)來(lái)控制開關(guān)電路55的接通斷開的單元，在本實(shí)施方式中，具備第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A和第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B。
另外，從脈沖控制電路52輸入到第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由反相器(“非”電路)IV，變?yōu)殡妷弘娖脚c輸入到第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相比反轉(zhuǎn)的信號(hào)。
在本實(shí)施方式中，電源54由轉(zhuǎn)子30正逆旋轉(zhuǎn)時(shí)使用的第1電源541、僅在轉(zhuǎn)子30正轉(zhuǎn)時(shí)使用的第2電源542、和僅在轉(zhuǎn)子30逆轉(zhuǎn)時(shí)使用的第3電源543構(gòu)成，利用這些第1、第2、第3電源541、542、543，向壓電致動(dòng)器20施加電源VDD和VSS之間的電位差的電壓、或電源VDD和GND之間的電位差的電源電壓。
開關(guān)電路55由開關(guān)551、552、555、557和開關(guān)553、554、556、558構(gòu)成，其中開關(guān)551、552、555、557由P溝道MOS-FET構(gòu)成，開關(guān)553、554、556、558由N溝道MOS-FET構(gòu)成。通過(guò)由第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A、第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B來(lái)控制施加于柵極的電壓，來(lái)對(duì)這些各開關(guān)551～556進(jìn)行接通斷開控制。
第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B與正逆旋轉(zhuǎn)電路522連接，當(dāng)轉(zhuǎn)子30正轉(zhuǎn)時(shí)，僅驅(qū)動(dòng)開關(guān)552、553(圖4中P1)和開關(guān)555、556(P2)。
即，在轉(zhuǎn)子30正轉(zhuǎn)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)開關(guān)551、554的第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A、與驅(qū)動(dòng)開關(guān)552、553(P1)和開關(guān)555、556(P2)的第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B根據(jù)彼此反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)動(dòng)作，所以相同的P溝道MOS-FET開關(guān)551、552在一個(gè)開關(guān)551接通的情況下，另一個(gè)開關(guān)552斷開。另外，相同的P溝道MOS-FET開關(guān)551、555也一樣。
另外，同樣，N溝道MOS-FET開關(guān)553、554在一個(gè)開關(guān)553接通的情況下，另一個(gè)開關(guān)554斷開(對(duì)于N溝道MOS-FET開關(guān)556、554也一樣)。
并且，串聯(lián)連接的開關(guān)551、554在一方接通的情況下，另一方斷開。同樣，串聯(lián)連接的開關(guān)552、553或開關(guān)555、556也在一方接通的情況下，另一方斷開。
這些開關(guān)551～554(或開關(guān)551、555、556、554)通過(guò)第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A、第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B與壓電元件22橋接。具體而言，在壓電元件22的一個(gè)端子22A與VDD之間連接開關(guān)551，在壓電元件22的另一個(gè)端子22B與VDD之間連接開關(guān)552(或開關(guān)555)，在壓電元件22的另一個(gè)端子22B與VSS或GND之間連接開關(guān)553(或開關(guān)556)，在壓電元件22的一個(gè)端子22A與VSS或GND之間連接開關(guān)554。這些橋接的開關(guān)551～554和開關(guān)551、555、556、554分別構(gòu)成第1～第4開關(guān)單元。
由位于這種電橋的對(duì)角上的一對(duì)開關(guān)551、553(或開關(guān)551、556)所構(gòu)成的開關(guān)電路、和由另一對(duì)開關(guān)552、554(或開關(guān)555、554)構(gòu)成的開關(guān)電路，被交替地進(jìn)行接通斷開控制。由此，將由電源54施加的規(guī)定電源電壓轉(zhuǎn)換為交替的矩形波電壓，施加于壓電致動(dòng)器20上。即，利用第1電源541和第2電源542，在驅(qū)動(dòng)電極221、222與加強(qiáng)板21(圖2)之間，向壓電元件22施加交流電壓，轉(zhuǎn)子30正向旋轉(zhuǎn)。
另一方面，在轉(zhuǎn)子30逆轉(zhuǎn)時(shí)，第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B不驅(qū)動(dòng)開關(guān)555、556(P2)，而驅(qū)動(dòng)開關(guān)557、558(P3)，開關(guān)551、552、553、554(或開關(guān)551、557、558、554)與壓電元件22橋接。具體而言，在壓電元件22的一個(gè)端子22A與VDD之間連接開關(guān)551，在壓電元件22的另一個(gè)端子22B與VDD之間連接開關(guān)552(或開關(guān)557)，在壓電元件22的另一個(gè)端子22B與VSS或GND之間連接開關(guān)553(或開關(guān)558)，在壓電元件22的一個(gè)端子22A與VSS或GND之間連接開關(guān)554。這些橋接的開關(guān)551、552、553、554和開關(guān)551、557、558、554分別構(gòu)成第1～第4開關(guān)單元。
由位于這種電橋的對(duì)角上的一對(duì)開關(guān)551、553(和開關(guān)551、558)所構(gòu)成的開關(guān)電路、和由開關(guān)554、552(或開關(guān)554、557)構(gòu)成的開關(guān)電路被交替地進(jìn)行接通斷開控制。即，利用第1電源541和第3電源543，在驅(qū)動(dòng)電極221、223與加強(qiáng)板21(圖2)之間，向壓電元件22施加交流電壓，轉(zhuǎn)子30逆向旋轉(zhuǎn)。
這里，當(dāng)切換各開關(guān)551～558的接通斷開時(shí)，串聯(lián)連接的開關(guān)551、554和開關(guān)552、553(或開關(guān)555、556和開關(guān)557、558)若同時(shí)接通，則會(huì)流過(guò)貫通電流。該貫通電流由于未用于壓電致動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，所以變?yōu)殡姾睦速M(fèi)，并且，成為開關(guān)元件的燒結(jié)等的原因。因此，脈沖控制電路52通過(guò)在從一個(gè)開關(guān)斷開起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(死區(qū))后，接通另一開關(guān)，防止貫通電流。
帶通濾波器(單峰濾波器)56是僅使根據(jù)壓電致動(dòng)器20的振動(dòng)狀態(tài)而檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)中包含于規(guī)定頻率范圍內(nèi)的頻率的檢測(cè)信號(hào)通過(guò)，使除此之外的頻率的信號(hào)衰減的濾波器。
另外，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子30的正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電極222、223中未被提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一方(參照?qǐng)D5的P2、P3)，來(lái)檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)。這里，以臂部23(圖5中N)的電位為基準(zhǔn)信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電極222的電位與該基準(zhǔn)信號(hào)的差、或驅(qū)動(dòng)電極223的電位與基準(zhǔn)信號(hào)的差，即驅(qū)動(dòng)電極222、223與臂部23的差動(dòng)信號(hào)，來(lái)檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)。
通過(guò)了帶通濾波器56的檢測(cè)信號(hào)被信號(hào)放大器57放大，由比較器與規(guī)定的閾值比較，2值化后，輸出到移相器62。
相位差檢測(cè)單元60具備相位控制器61、移相器62、相位比較器63、和低通濾波器(LPF)64。
相位控制器61在檢測(cè)信號(hào)的每2個(gè)周期，將根據(jù)規(guī)定的目標(biāo)相位差而預(yù)先設(shè)定了值的控制信號(hào)輸出到移相器62。移相器62對(duì)應(yīng)于該控制信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行移相。
相位比較器63比較從移相器62輸出的檢測(cè)信號(hào)的相位、與從電壓控制振蕩器51輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位，將其相位差輸出到低通濾波器64。這里，如上所述，移相器62將檢測(cè)信號(hào)的相位移相作為目標(biāo)的相位差部分，相位比較器63的輸出越接近零，則越接近目標(biāo)相位差。
低通濾波器64是僅使規(guī)定頻率以下的頻率的信號(hào)通過(guò)，使規(guī)定頻率以上的頻率的信號(hào)衰減的濾波器，用作積分電路。
根據(jù)以上的相位差檢測(cè)單元60，經(jīng)低通濾波器64將由移相器62移相后的檢測(cè)信號(hào)的相位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位的差分、即與目標(biāo)相位差的偏差(大小)輸出到控制器65。
控制器65為了消除與輸入的目標(biāo)相位差的偏差，向電壓控制振蕩器51輸出電壓信號(hào)，并且向脈沖控制電路52輸出指令值。
PWM信號(hào)源66對(duì)應(yīng)于來(lái)自外部的輸入，將用于控制轉(zhuǎn)子30的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的控制脈沖信號(hào)輸出到控制器65。該脈沖信號(hào)變?yōu)槊}沖寬度可變的PWM信號(hào)。
該控制脈沖信號(hào)經(jīng)控制器65輸出到脈沖控制電路52，對(duì)應(yīng)于該控制脈沖信號(hào)的電壓的高低，由脈沖控制電路52選擇輸出的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的脈沖寬度。
下面，說(shuō)明這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)控制裝置50的驅(qū)動(dòng)控制中特征性的、PWM信號(hào)源66和脈沖控制電路52的動(dòng)作。
圖6分別表示圖4中的A、B、C、D、E、F、G、H各部位的信號(hào)波形，可作為驅(qū)動(dòng)控制裝置50中的時(shí)序圖來(lái)參照。
圖6中，A表示從電壓控制振蕩器5 1輸出的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)，這里，基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A的頻率大致恒定，另外，基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A的脈沖寬度為與第2脈沖寬度大致一樣的脈沖寬度，大致恒定。
另外，圖6中，B表示從PWM信號(hào)源66輸出的控制脈沖信號(hào)。
基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A與控制脈沖信號(hào)B的頻率差實(shí)際上比圖6所示的大，就驅(qū)動(dòng)控制裝置50中的低電流化等方面來(lái)看，控制脈沖信號(hào)B的頻率優(yōu)選為基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A的1/20～1/100左右。
另外，圖6中的脈沖寬度僅在制圖上示意性地示出，圖7中具體示出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的波形。
基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A被輸入到脈沖控制電路52，在該脈沖控制電路52中，脈沖寬度改變，各開關(guān)551～558中，以圖6中的C～F分別示出的波形進(jìn)行接通斷開控制。即，配置在電橋的對(duì)角上的開關(guān)(圖4中C與E(E2、E3也與E一樣))、或F與D(D2、D3也與D一樣)各自的接通斷開的定時(shí)一致，通過(guò)交替地對(duì)這些開關(guān)進(jìn)行接通斷開控制，將施加電壓交替的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I提供給壓電致動(dòng)器20，通過(guò)壓電元件22的伸縮，振動(dòng)體20A振動(dòng)。
另一方面，圖6中，G表示輸入到移相器62的檢測(cè)信號(hào)(振動(dòng)信號(hào))，H表示移相器62的輸出。
將從電壓控制振蕩器51輸出的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A輸入到脈沖控制電路52，該脈沖控制電路52中，對(duì)應(yīng)于從PWM信號(hào)源66經(jīng)控制器65輸入到脈沖控制電路52的控制脈沖信號(hào)B的電壓，對(duì)基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A的脈沖寬度選擇、切換第1脈沖寬度、第2脈沖寬度中的任一方。與之相伴，對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度也選擇、切換第1脈沖寬度或第2脈沖寬度。
即，如圖6所示，當(dāng)控制脈沖信號(hào)B為L(zhǎng)o(電壓低)時(shí)，選擇第1脈沖寬度(Nr(Narrow))，當(dāng)控制脈沖信號(hào)B為Hi(電壓高)時(shí)，選擇第2脈沖寬度(Wd(Wide))。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度為第2脈沖寬度(Wd)的情況下，由于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度寬，施加電壓的期間長(zhǎng)，所以通過(guò)按壓壓電元件22引起的轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)子30高速旋轉(zhuǎn)。
另一方面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度為第1脈沖寬度(Nr)的情況下，由于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度窄，施加電壓的期間短，所以通過(guò)按壓壓電元件22引起的轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)子30通過(guò)與振動(dòng)體20A的摩擦等，低速旋轉(zhuǎn)。
這里，脈沖寬度的切換是利用對(duì)脈沖控制電路52中的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A的死區(qū)的設(shè)定來(lái)進(jìn)行的。圖6中，在制圖上未示出選擇第2脈沖寬度(Wd)時(shí)的死區(qū)，但脈沖控制電路52中對(duì)基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A設(shè)定的死區(qū)被表示為圖7所示的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的占空比。
圖7(A)表示選擇第2脈沖寬度(Wd)時(shí)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的波形，圖7(B)表示選擇第1脈沖寬度(Nr)時(shí)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的波形。
如圖7(A)所示，當(dāng)選擇第2脈沖寬度(Wd)時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的占空比為95％，未施加電壓的相當(dāng)于5％的期間由被脈沖控制電路52插入到基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A的周期中的死區(qū)決定。
另一方面，如圖7(B)所示，當(dāng)選擇第1脈沖寬度(Nr)時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的占空比為12.5％，未施加電壓的相當(dāng)于87.5％的期間由被脈沖控制電路52插入到基準(zhǔn)脈沖信號(hào)A的周期中的死區(qū)決定。這樣，當(dāng)選擇第1脈沖寬度(Nr)時(shí)，通過(guò)使死區(qū)比防止貫通電流所需的期間長(zhǎng)，使開關(guān)551～558的非通電期間變長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)第1脈沖寬度(Nr)。
下面，說(shuō)明驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I中第1脈沖寬度、第2脈沖寬度的各選擇期間的比率可變的情況。
如上所述，由于使控制脈沖信號(hào)B的脈沖寬度可變，所以由脈沖寬度(Hi的部分)確定的占空比如圖6中“30％”、“60％”、“90％”所示發(fā)生變化。
另外，由于該控制脈沖信號(hào)B的Hi、Lo的狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的第2脈沖寬度(Wd)、第1脈沖寬度(Nr)，所以伴隨著控制脈沖信號(hào)B的占空比的變化，在一定期間t中，作為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度而選擇第2脈沖寬度(Wd)的期間t-w、與選擇第1脈沖寬度(Nr)的期間t-n的比率發(fā)生變化。
由此，在轉(zhuǎn)子30的驅(qū)動(dòng)中，為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d1(低速旋轉(zhuǎn))的期間與為第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d2(高速旋轉(zhuǎn))的期間的比率發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子30在第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d1與第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d2被穩(wěn)定化的狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)。
這里，圖8是表示控制脈沖信號(hào)B的占空比與轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速和壓電致動(dòng)器20的電流值的關(guān)系的曲線圖。
從該曲線圖可掌握，由于轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速和壓電致動(dòng)器20的電流值相對(duì)于控制脈沖信號(hào)B的占空比大致線性地變化，所以可容易地確定該控制脈沖信號(hào)B的占空比。
即，相比轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和電流值與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度的關(guān)系為非線性的情況，PWM方式下掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度的情況(圖26)可更容易實(shí)施轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速和壓電致動(dòng)器20的電流值的控制。即，通過(guò)在0～100之間任意確定控制脈沖信號(hào)B的占空比，可自由控制轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速(和壓電致動(dòng)器20的電流值)。
根據(jù)本實(shí)施方式，可得到如下效果。
(1)驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)控制裝置50中，預(yù)先設(shè)定將轉(zhuǎn)子30設(shè)為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d1、第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d2的第1脈沖寬度Nr、第2脈沖寬度Wd，就這些第1脈沖寬度Nr、第2脈沖寬度Wd而言，在一定期間t中選擇的期間t-n、t-w的比率可變。本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50具備脈沖寬度死區(qū)生成電路(脈沖寬度選擇單元)52，從而可簡(jiǎn)單地構(gòu)成控制電路。利用這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，可自由控制轉(zhuǎn)子30的驅(qū)動(dòng)量。由此，可提高壓電致動(dòng)器20驅(qū)動(dòng)的計(jì)時(shí)碼表秒針7A的動(dòng)作響應(yīng)性、精度。
這里，由于第2脈沖寬度Wd在轉(zhuǎn)子30轉(zhuǎn)速的極大值附近，通過(guò)增大選擇該第2脈沖寬度Wd的期間t-w在一定期間t中的比率，從而可高效地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30。
(2)另外，驅(qū)動(dòng)控制裝置50中，僅通過(guò)使選擇各設(shè)定脈沖寬度的期間t-n、t-w的比率可變，不直接控制驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度的值和頻率的值，所以不難限定適合于驅(qū)動(dòng)的脈沖寬度和頻率。即，通過(guò)切換期間t-n與期間t-w在一定期間t中的比率，可實(shí)現(xiàn)大致線性的驅(qū)動(dòng)特性，可容易進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
另外，在本實(shí)施方式中，不象使用D級(jí)放大器的PWM驅(qū)動(dòng)方式那樣需要頻率比為了使脈沖寬度可變而使用的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I高的基準(zhǔn)信號(hào)。因此，可在實(shí)現(xiàn)低電流化的同時(shí)，使設(shè)計(jì)也變得容易，實(shí)現(xiàn)電路等的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
并且，在本發(fā)明中，由于不直接控制電壓，所以也不會(huì)降低電路效率。
(3)另外，通過(guò)使控制脈沖信號(hào)B的脈沖寬度可變，使一定期間t中選擇第1脈沖寬度Nr的期間t-n與選擇第2脈沖寬度Wd的期間t-w的比率可變，所以驅(qū)動(dòng)控制裝置50的電路結(jié)構(gòu)變簡(jiǎn)單，另外，可實(shí)現(xiàn)低電流化。
(4)并且，由于驅(qū)動(dòng)控制裝置50中，利用移相器62、相位比較器63等來(lái)實(shí)施相位差反饋控制，所以可將壓電致動(dòng)器20的電流值、轉(zhuǎn)子30的驅(qū)動(dòng)量控制為期望的值。
(5)通過(guò)使振動(dòng)體20A的驅(qū)動(dòng)頻率位于縱向振動(dòng)的諧振頻率與彎曲振動(dòng)的諧振頻率之間，可增大縱向振動(dòng)與彎曲振動(dòng)的振幅，使振動(dòng)效率提高。
并且，在如此利用諧振的情況下，驅(qū)動(dòng)頻率的范圍窄，難以控制驅(qū)動(dòng)頻率，所以由本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50控制壓電致動(dòng)器20，由此得到的效果顯著。
另外，驅(qū)動(dòng)控制裝置50除了壓電致動(dòng)器20以外，還可廣泛用作利用諧振的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置。
(6)另外，通常電子鐘表1中的時(shí)針4、分針5、秒針6等的驅(qū)動(dòng)單元為步進(jìn)電機(jī)，但可將該步進(jìn)電機(jī)置換為壓電致動(dòng)器20，由此可實(shí)現(xiàn)電子鐘表1的進(jìn)一步薄型化，同時(shí)，與步進(jìn)電機(jī)相比，壓電致動(dòng)器20不容易受到磁性的影響，所以也可實(shí)現(xiàn)電子鐘表1的高耐磁化。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
在以下的說(shuō)明中，向與已說(shuō)明的實(shí)施方式一樣的結(jié)構(gòu)附加相同符號(hào)，省略或簡(jiǎn)化說(shuō)明。
圖9是表示本實(shí)施方式中的壓電致動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)控制裝置50A的結(jié)構(gòu)的框圖。
在所述第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50中，選擇第1脈沖寬度、第2脈沖寬度中的任一方作為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度，但在本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50A中，將控制脈沖信號(hào)3值化，選擇第1脈沖寬度、第2脈沖寬度、第3脈沖寬度中的任一方作為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度，這點(diǎn)與第1實(shí)施方式不同。
在脈沖控制電路52中，除了第1脈沖寬度、第2脈沖寬度之外，還設(shè)定了為這些第1脈沖寬度與第2脈沖寬度之間的大致中間值的第3脈沖寬度這3個(gè)設(shè)定脈沖寬度，以這些設(shè)定脈沖寬度中的任一方輸出基準(zhǔn)脈沖信號(hào)。
具體而言，在本實(shí)施方式中，第1脈沖寬度和第3脈沖寬度與第1實(shí)施方式一樣，占空比為12.5％和95％，第3脈沖寬度的占空比為50％。
這里，第1脈沖寬度如圖26所示，為使轉(zhuǎn)子30低速旋轉(zhuǎn)的第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d1，第2脈沖寬度為使轉(zhuǎn)子30高速旋轉(zhuǎn)的第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d2，第3脈沖寬度為使轉(zhuǎn)子30以2100rpm附近的中高速旋轉(zhuǎn)的第3驅(qū)動(dòng)狀態(tài)d3。
圖10是驅(qū)動(dòng)控制裝置50A的驅(qū)動(dòng)控制的時(shí)序圖。
在本實(shí)施方式中，PWM信號(hào)源66輸出的控制信號(hào)B具有除了Hi(電壓高)、Lo(電壓低)之外，高阻抗(Hiz)這3個(gè)狀態(tài)。當(dāng)該控制信號(hào)B為L(zhǎng)o時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度選擇第1脈沖寬度Nr(Narrow)，當(dāng)控制信號(hào)B為Hiz時(shí)，選擇第3脈沖寬度Md(Medium)，當(dāng)控制信號(hào)B為Hi時(shí)，選擇第2脈沖寬度Wd(Wide)。
另外，控制信號(hào)B可在Lo與Hiz、Hiz與Hi之間分別切換。
PWM信號(hào)源66具有針對(duì)控制信號(hào)B的信號(hào)狀態(tài)在Lo與Hiz之間切換的第1模式M1、在Hiz與Hi之間切換的第2模式M2這兩個(gè)模式，對(duì)應(yīng)于外部輸入，適當(dāng)選擇這些模式M1、M2。
說(shuō)明本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50A的動(dòng)作。
圖10中，首先PWM信號(hào)源66為第1模式M1，控制信號(hào)B在Lo與Hiz之間被切換。就控制信號(hào)B而言，若一定期間t(Lo+Hiz)中作為Hiz的期間的比率達(dá)到50％以上(圖10中，變化為30％、60％之后)，PWM信號(hào)源66轉(zhuǎn)移到第2模式M2，控制信號(hào)B在Hiz與Hi之間被切換。在第2模式M2下，圖示為30％的是在一定期間t(Hiz+Hi)中作為Hi的期間的比率。
通過(guò)這種控制信號(hào)B的切換控制，當(dāng)控制信號(hào)B的模式是第1模式M1時(shí)，分別選擇第1脈沖寬度Nr與第3脈沖寬度Md作為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度的期間t-n、t-m的比率可變。
另外，當(dāng)控制信號(hào)B的模式是第2模式M2時(shí)，分別選擇第3脈沖寬度Md與第2脈沖寬度Wd作為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度的期間t-m、t-w的比率可變。
另外，上述圖8中示出本實(shí)施方式中的控制信號(hào)B的占空比(這里指模式M1、M2各模式中，在一定期間t中的Hiz期間的比率、和在一定期間t中的Hi期間的比率)、與轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速、與流過(guò)壓電元件22的電流值的關(guān)系。轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速和流過(guò)壓電致動(dòng)器20的電流值相對(duì)于控制信號(hào)B的占空比成大致線性變化，在本實(shí)施方式中所述的基于第1～第3脈沖寬度的3值控制的情況，與第1實(shí)施方式那樣基于第1、第2脈沖寬度的2值控制的情況相比，可實(shí)現(xiàn)更近似于線性的驅(qū)動(dòng)特性。
根據(jù)本實(shí)施方式，除了前述效果外，還實(shí)現(xiàn)如下效果。
(7)將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)I的脈沖寬度3值化為第1、第2、第3脈沖寬度，利用控制信號(hào)B的切換，使第1脈沖寬度選擇期間t-n與第3脈沖寬度選擇期間t-m的比率、以及第3脈沖寬度選擇期間t-m與第2脈沖寬度選擇期間t-w的比率分別可變，所以可提高分辯率。由此，可使驅(qū)動(dòng)特性進(jìn)一步近似于線性，可執(zhí)行更適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)控制。
(8)另外，作為控制信號(hào)B的信號(hào)狀態(tài)，采用低電壓、高電壓、高阻抗?fàn)顟B(tài)這3個(gè)狀態(tài)，所以可使一個(gè)信號(hào)輸出具有3個(gè)狀態(tài)。
下面，參照?qǐng)D11來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。
在第1實(shí)施方式和第2實(shí)施方式中，執(zhí)行以最大效率來(lái)驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)控制，但本實(shí)施方式中可調(diào)整地驅(qū)動(dòng)控制由壓電致動(dòng)器20驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量，這點(diǎn)與所述各實(shí)施方式不同。
圖11表示本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50B。
驅(qū)動(dòng)控制裝置50B除了所述驅(qū)動(dòng)控制裝置50(圖4)的結(jié)構(gòu)之外，還具備檢測(cè)流過(guò)壓電致動(dòng)器20部分的電流的電流檢測(cè)器71；輸出電流指令值的電流指令值源72；和電流控制器73，該電流控制器73根據(jù)電流檢測(cè)器71檢測(cè)出的電流值和從電流指令值源72輸出的電流指令值，向PWM信號(hào)源66輸出控制信號(hào)。
另外，根據(jù)來(lái)自電流控制器73的輸出信號(hào)，在PWM信號(hào)源66中確定控制脈沖信號(hào)的脈沖寬度。即，在本實(shí)施方式中，進(jìn)行基于壓電致動(dòng)器20的電流值的反饋控制。
在這種本實(shí)施方式中，除了上述效果外，還得到如下效果。(9)由于PWM信號(hào)源66輸出的控制脈沖信號(hào)的脈沖寬度可根據(jù)壓電致動(dòng)器20的電流值來(lái)調(diào)整，所以可通過(guò)這些脈沖寬度的調(diào)整來(lái)控制壓電致動(dòng)器20的振動(dòng)狀態(tài)，由此可控制被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量(在轉(zhuǎn)子的情況下為轉(zhuǎn)速)等。因此，還可將壓電致動(dòng)器20用作需要速度調(diào)整(速度控制)或轉(zhuǎn)矩控制的被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)源。另外，通過(guò)這種壓電致動(dòng)器20的速度(或轉(zhuǎn)矩)的控制，還可抑制當(dāng)將驅(qū)動(dòng)力傳遞到齒輪41、42時(shí)、齒輪彼此嚙合而產(chǎn)生的聲音，有助于靜音化。
另外，可利用這種電流值的反饋來(lái)穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)控制壓電致動(dòng)器20。
下面參照?qǐng)D12來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。
在本實(shí)施方式中，利用與第3實(shí)施方式不同的單元，與第3實(shí)施方式大致一樣地，可調(diào)整地來(lái)驅(qū)動(dòng)控制作為壓電致動(dòng)器20的被驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
圖12表示本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50C。
驅(qū)動(dòng)控制裝置50C除了所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置50(圖4)的結(jié)構(gòu)之外，還具備檢測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)器81；輸出轉(zhuǎn)速指令值的轉(zhuǎn)速指令值源82；和轉(zhuǎn)速控制器83，該轉(zhuǎn)速控制器83根據(jù)由轉(zhuǎn)速檢測(cè)器81檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速、和從轉(zhuǎn)速指令值源82輸出的轉(zhuǎn)速指令值，向PWM信號(hào)源66輸出控制信號(hào)。
轉(zhuǎn)速檢測(cè)器81例如構(gòu)成為包括檢測(cè)第1實(shí)施方式中與轉(zhuǎn)子30一體的齒輪41(圖2)的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傳感器15。
在這種本實(shí)施方式中，除了所述第1、第2實(shí)施方式得到的效果外，還得到如下效果。
(10)在所述第3實(shí)施方式中，根據(jù)流過(guò)壓電致動(dòng)器20的電流值，PWM信號(hào)源66執(zhí)行控制，但由于壓電致動(dòng)器20利用摩擦來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)子30進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，所以有可能產(chǎn)生滑動(dòng)等，擔(dān)心僅通過(guò)電流值的控制會(huì)產(chǎn)生若干誤差。相反，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，由于可直接檢測(cè)出轉(zhuǎn)子30或齒輪41的轉(zhuǎn)速，所以可進(jìn)行更準(zhǔn)確的驅(qū)動(dòng)控制。
下面，參照?qǐng)D13來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第5實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50D組合了第3實(shí)施方式的基于電流值的驅(qū)動(dòng)控制與第4實(shí)施方式的基于轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)控制。
即，驅(qū)動(dòng)控制裝置50D具備電流檢測(cè)器71、電流控制器73、轉(zhuǎn)速檢測(cè)器81、轉(zhuǎn)速指令值源82、轉(zhuǎn)速控制器83。
轉(zhuǎn)速控制器83根據(jù)來(lái)自轉(zhuǎn)速指令值源82的轉(zhuǎn)速指令值和由轉(zhuǎn)速檢測(cè)器81檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速，向電流控制器73輸出電流指令值。
電流控制器73根據(jù)來(lái)自轉(zhuǎn)速控制器83的電流指令值和由電流檢測(cè)器71檢測(cè)出的電流值，向PWM信號(hào)源66輸出控制信號(hào)。
因此，在本實(shí)施方式的反饋控制中，將基于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的控制環(huán)路設(shè)為主環(huán)路，將基于電流值的控制環(huán)路設(shè)為次環(huán)路。
在這種本實(shí)施方式中，除了所述第1～4各實(shí)施方式得到的效果外，還得到如下效果。
(11)由于根據(jù)由壓電致動(dòng)器20進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速和流過(guò)壓電致動(dòng)器20的電流值這兩個(gè)參數(shù)，來(lái)控制壓電致動(dòng)器20中的振動(dòng)狀態(tài)，所以可更準(zhǔn)確地控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)速度)。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的第6實(shí)施方式。
圖14表示本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50E。
驅(qū)動(dòng)控制裝置50E不具備所述的移相器、相位比較器、低通濾波器等，其它結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50相同地構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，不執(zhí)行所述各實(shí)施方式的相位控制，通過(guò)經(jīng)控制器65將來(lái)自PWM信號(hào)源66的控制脈沖信號(hào)B輸入到脈沖控制電路52，使選擇各設(shè)定脈沖寬度的期間t-n、t-w等的比率可變，可將壓電致動(dòng)器的電流值和轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)設(shè)為任意狀態(tài)，這與所述各實(shí)施方式不同。
根據(jù)本實(shí)施方式，得到與第1、第2實(shí)施方式所述的效果一樣的效果。
另外，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的第7實(shí)施方式。在前述各實(shí)施方式中，說(shuō)明了組裝在鐘表中的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制，但在本實(shí)施方式中，說(shuō)明組裝在打印機(jī)中的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制。
圖15是本實(shí)施方式的打印機(jī)8的概略圖。打印機(jī)8具備收納打印紙的拉出式紙托盤8A；接收打印后的紙PP的輸出托盤8B；和設(shè)置在殼體8C內(nèi)部、構(gòu)成送紙單元的輥?zhàn)?0。
輥?zhàn)?0將紙托盤8A內(nèi)的紙送到未圖示的打印驅(qū)動(dòng)部。
驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)?0的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第1實(shí)施方式所示的壓電致動(dòng)器單元10(圖2、圖3)，將壓電致動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)力傳遞到固定在輥?zhàn)?0的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪80A。在本實(shí)施方式中，由壓電致動(dòng)器單元10內(nèi)的齒輪41與齒輪80A構(gòu)成減速齒輪組40’。
與前述各實(shí)施方式一樣，通過(guò)選擇性地使用設(shè)置在壓電元件22中的驅(qū)動(dòng)電極221、222、223，雙向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30，可向正向與逆向兩個(gè)方向送紙。
圖16所示的本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50F除了第5實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50D(圖13)執(zhí)行的基于電流值和轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)控制之外，還實(shí)施轉(zhuǎn)子30的位置控制。
驅(qū)動(dòng)控制裝置50F作為與位置控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)，具備檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置的位置檢測(cè)器91；輸出位置指令值的位置指令值源92；和根據(jù)由位置檢測(cè)器91檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子的位置和從位置指令值源92輸入的位置指令值，向轉(zhuǎn)速控制器83輸出控制信號(hào)的位置控制器93。
位置檢測(cè)器91包括與例如與轉(zhuǎn)子30一體的齒輪41(圖2)對(duì)置地配置、檢測(cè)齒輪41和轉(zhuǎn)子30的位置的回轉(zhuǎn)式編碼器等，通過(guò)檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子30的位置。
經(jīng)未圖示的打印驅(qū)動(dòng)控制部向位置指令值源92提供從打印機(jī)8外部輸入的打印指示信息中的送紙量，位置指令值源92將該送紙量作為指令值，輸出到位置控制器93。在未圖示的打印驅(qū)動(dòng)控制部中，將打印指示信息中的送紙量轉(zhuǎn)換為位置檢測(cè)器91的輸出值(Count)。
在本實(shí)施方式中，將來(lái)自位置指令值源92的指令值與由位置檢測(cè)器91檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子30的位置輸入到位置控制器93，位置控制器93將對(duì)應(yīng)于這些輸入的位置控制量輸出到轉(zhuǎn)速控制器83。之后，轉(zhuǎn)速控制器83將與位置控制器93的位置控制量和由電流控制器73檢測(cè)出的電流對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速控制量輸出到電流控制器73，電流控制器73將與轉(zhuǎn)速控制量和由電流檢測(cè)器71檢測(cè)出的電流對(duì)應(yīng)的電流控制量輸出到PWM信號(hào)源66。PWM信號(hào)源66根據(jù)電流控制器73的電流控制量，將控制脈沖信號(hào)B輸入到控制器65。
圖17示出從位置控制器93輸出到控制器65的操作信號(hào)的輸出(圖17中虛線)，作為本實(shí)施方式的打印機(jī)8的送紙控制的例子。圖17中，橫軸是控制開始起的響應(yīng)時(shí)間，縱軸是轉(zhuǎn)子30的位置。如該曲線圖所示，當(dāng)輸入了送紙量指令值(這里為60Count，圖17的點(diǎn)劃線)時(shí)，位置控制器93的輸出(Duty％)大致最大，隨著轉(zhuǎn)子30從控制開始位置X0接近目標(biāo)位置X2，位置控制器93的輸出減小，使轉(zhuǎn)子30停止在目標(biāo)位置X2。
這里，通過(guò)利用轉(zhuǎn)子30的位置反饋，對(duì)應(yīng)于模式M1、M2來(lái)切換圖10所示的選擇第1脈沖寬度Nr、第2脈沖寬度Md、第3脈沖寬度Wd的各個(gè)期間t-n、t-m、t-w在一定期間t中的比率，從而可變地控制位置控制器93的輸出。
以圖17的示例來(lái)具體觀察該位置控制器93的輸出，當(dāng)從控制開始前的占空比為0％的狀態(tài)開始輸入指令值時(shí)，即將占空比設(shè)定為大致100％，高速啟動(dòng)壓電致動(dòng)器20。之后，緩慢將占空比降低至0％附近，將轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)榈退?，在目?biāo)位置X2的附近位置X1減小轉(zhuǎn)子30的慣性力，防止振蕩，在此基礎(chǔ)上使轉(zhuǎn)子30從該附近位置X1以例如占空比為10％左右送出移動(dòng)位置，停止在目標(biāo)位置X2。通過(guò)實(shí)施這種速度控制，可抑制壓電致動(dòng)器單元10的齒輪41或送紙輥?zhàn)?0的齒輪80A等的齒彼此嚙合的聲音的產(chǎn)生。
根據(jù)本實(shí)施方式，除了上述第1～第5實(shí)施方式所述的效果外，還可實(shí)現(xiàn)如下效果。
(12)由于根據(jù)被壓電致動(dòng)器20驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子30的位置、和流過(guò)壓電致動(dòng)器20的電流值這三個(gè)參數(shù)，來(lái)控制壓電致動(dòng)器20的振動(dòng)狀態(tài)，所以可進(jìn)一步準(zhǔn)確地實(shí)施轉(zhuǎn)子30的速度控制。
(13)由于驅(qū)動(dòng)控制裝置50F實(shí)現(xiàn)了速度控制，所以可適用于要求定位精度的打印機(jī)8的送紙機(jī)構(gòu)。另外，由于壓電致動(dòng)器單元10薄型化、小型化，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以實(shí)現(xiàn)了打印機(jī)的小型化和低成本化。
(14)并且，利用基于第1～第3脈沖寬度的3值的驅(qū)動(dòng)控制，驅(qū)動(dòng)特性進(jìn)一步近似于線性，可更準(zhǔn)確地執(zhí)行速度控制，所以在提高送紙的響應(yīng)性和定位精度的同時(shí)，還可改善靜音性。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的變形、改良等均包含于本發(fā)明中。
在上述各實(shí)施方式中，將壓電致動(dòng)器20構(gòu)成為壓電致動(dòng)器單元10，通過(guò)組裝在單元10內(nèi)的轉(zhuǎn)子30、齒輪41的旋轉(zhuǎn)，來(lái)驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)碼表秒針7A或送紙輥?zhàn)?0，但也可由壓電致動(dòng)器20來(lái)直接驅(qū)動(dòng)它們。
圖18示出將壓電致動(dòng)器20組裝在打印機(jī)8中、使壓電致動(dòng)器20的突起25直接抵接輥?zhàn)?0的旋轉(zhuǎn)軸80B的側(cè)面的例子。利用壓電致動(dòng)器的高轉(zhuǎn)矩的特性，也可不經(jīng)過(guò)上述那樣的轉(zhuǎn)子30或減速齒輪組40等而進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)。另外，前述的壓電致動(dòng)器20是在加強(qiáng)板21的表背兩面各粘貼一個(gè)壓電元件22的3層結(jié)構(gòu)，但不限于此，也可在加強(qiáng)板21的單面上僅粘貼一個(gè)壓電元件22。另外，通過(guò)使用具有在加強(qiáng)板21的表背兩面分別粘貼2個(gè)～10個(gè)左右或10個(gè)以上的壓電元件22的多層結(jié)構(gòu)的振動(dòng)體的壓電致動(dòng)器，可實(shí)現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)矩化，利用這種直接驅(qū)動(dòng)，變得更加適用。在這種直接驅(qū)動(dòng)的情況下，由于不經(jīng)過(guò)齒輪等，靜音性提高。
以上示例了具有平面矩形狀振動(dòng)體的壓電致動(dòng)器，而壓電致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)不限于此，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置和驅(qū)動(dòng)控制方法也適用于具有例如大致圓環(huán)狀振動(dòng)體的壓電致動(dòng)器。在這種使用圓環(huán)狀壓電元件的壓電致動(dòng)器中，由于壓電元件的機(jī)電耦合系數(shù)比將壓電元件形成為矩形等具有長(zhǎng)度方向的形狀的情況下大，所以得到與尺寸相比大的輸出。
圖19示出將大致圓環(huán)狀的壓電致動(dòng)器120組裝在打印機(jī)8中的例子，圖20、圖21是壓電致動(dòng)器120的立體圖、俯視圖。壓電致動(dòng)器120為中央具有孔120C的圓環(huán)狀，具備在加強(qiáng)板123的表背兩面層疊了壓電元件121、122的振動(dòng)體120A。
對(duì)于壓電致動(dòng)器120，作為分別被提供具有規(guī)定相位差的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的區(qū)域，以沿直徑的二分線L1(圖21)為界，將第1振動(dòng)區(qū)域R1與第2振動(dòng)區(qū)域R2分別設(shè)置成大致半圓形。
在壓電元件121、122的表面，在第1振動(dòng)區(qū)域R1中，設(shè)置被提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的圓弧狀驅(qū)動(dòng)電極251、和比驅(qū)動(dòng)電極251更靠?jī)?nèi)周側(cè)、檢測(cè)振動(dòng)體120A的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)電極261。另一方面，在第2振動(dòng)區(qū)域R2中，也夾著二分線L1與驅(qū)動(dòng)電極251和檢測(cè)電極261線對(duì)稱地，設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電極252和檢測(cè)電極262。
圖20中，背面?zhèn)鹊膲弘娫?22也與表面?zhèn)鹊膲弘娫?21一樣，設(shè)置了第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2，在第1振動(dòng)區(qū)域R1中設(shè)置驅(qū)動(dòng)電極251和檢測(cè)電極261，在第2振動(dòng)區(qū)域R2中設(shè)置驅(qū)動(dòng)電極252和檢測(cè)電極262。另外，壓電元件22側(cè)的電極與壓電元件22側(cè)的電極利用導(dǎo)線等彼此導(dǎo)通。例如，在驅(qū)動(dòng)電極251的背面?zhèn)?，配置?qū)動(dòng)電極251，使它們彼此導(dǎo)通，均根據(jù)相同驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)伸縮。
這些驅(qū)動(dòng)電極251、252和檢測(cè)電極261、262利用通過(guò)孔120C的導(dǎo)線280、281、282、283，連接于驅(qū)動(dòng)控制裝置50G(圖22)上。
加強(qiáng)板123由不銹鋼、或其它導(dǎo)電性材料形成，一體地具有粘接了壓電元件121、122的圓環(huán)狀主體1231、和連設(shè)于主體1231上并可振動(dòng)地支撐主體1231的一對(duì)支撐固定部1232。該加強(qiáng)板123作為壓電元件121、122的驅(qū)動(dòng)電極251、252和檢測(cè)電極261、262的共同電極，與接地(GND)連接。
在主體1231的二分線L1兩端側(cè)，分別形成沿二分線L1突出的突起1231A、1231B，一個(gè)突起1231A抵接于送紙輥?zhàn)?0的旋轉(zhuǎn)軸80B的側(cè)面上。此時(shí)，突起1231A、1231B配置于對(duì)旋轉(zhuǎn)軸80B外周的法線上。
支撐固定部1232具有用螺釘固定于裝配在打印機(jī)8內(nèi)部的基底上的固定部1232B；和可利用設(shè)置在主體1231外周部中與二分線L1大致正交的位置上的中間變細(xì)部1232E和缺口部285，自由振動(dòng)的可振動(dòng)部1232A。
圖22表示該變形例的驅(qū)動(dòng)控制裝置50G的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)控制裝置50G構(gòu)成為，生成分別提供給驅(qū)動(dòng)電極251和驅(qū)動(dòng)電極252的、彼此具有相位差的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并分別提供這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，設(shè)置有連接于加強(qiáng)板123上的(端子22A)第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A、連接于驅(qū)動(dòng)電極251上的(端子22B)第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B、連接于驅(qū)動(dòng)電極252上的(端子22C)第3柵極驅(qū)動(dòng)器53C。在這些第1、第2、第3柵極驅(qū)動(dòng)器53A、53B、53C上分別設(shè)置有開關(guān)551、554、開關(guān)552、553、開關(guān)555、556。另外，設(shè)置有在送紙的正轉(zhuǎn)時(shí)和逆轉(zhuǎn)時(shí)使用的電源545、546。
這些開關(guān)551～554(或開關(guān)551、555、556、554)通過(guò)第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A、第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B和第3柵極驅(qū)動(dòng)器53C，與壓電元件121、122橋接。對(duì)由位于這種電橋的對(duì)角上的一對(duì)開關(guān)551、553(或開關(guān)551、556)構(gòu)成的開關(guān)電路、和由另一對(duì)開關(guān)552、554(或開關(guān)555、554)構(gòu)成的開關(guān)電路交替地進(jìn)行接通斷開控制。由此，將由電源54施加的規(guī)定電源電壓轉(zhuǎn)換為交替的矩形波電壓，施加于壓電致動(dòng)器20上。即，利用電源545、546，在驅(qū)動(dòng)電極251、252與加強(qiáng)板123之間，向壓電元件121、122施加交流電壓，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30。
另外，驅(qū)動(dòng)控制裝置50G具備對(duì)從脈沖控制電路52輸入到第3柵極驅(qū)動(dòng)器53C的基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的相位進(jìn)行移相的相位變換器522A；和當(dāng)進(jìn)行壓電致動(dòng)器20的振動(dòng)檢測(cè)時(shí)、選擇檢測(cè)電極261和檢測(cè)電極262中的一方的選擇器58。
驅(qū)動(dòng)控制裝置50G的其它結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制裝置50大致一樣。
相位變換器522A進(jìn)行移相，利用來(lái)自正逆旋轉(zhuǎn)電路522的控制信號(hào)的輸入，可切換移相的方向。
這里，將從脈沖控制電路52輸出的信號(hào)原樣輸入到第1柵極驅(qū)動(dòng)器53A，將由反相器IV將電壓電平反轉(zhuǎn)后的信號(hào)輸入到第2柵極驅(qū)動(dòng)器53B。另一方面，將來(lái)自脈沖控制電路52的信號(hào)經(jīng)相位變換器522A輸入到第3柵極驅(qū)動(dòng)器53C，由相位變換器522A對(duì)從脈沖控制電路52輸出的信號(hào)的相位變更規(guī)定角度。
相位變換器522A的移相量在本實(shí)施方式中為90°，利用來(lái)自正逆旋轉(zhuǎn)電路522的控制信號(hào)，切換該移相量的正負(fù)。
若輸入了表示向正方向送紙的操作的指令值，則正逆旋轉(zhuǎn)電路522將使轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较虻目刂菩盘?hào)輸入到相位變換器522A和選擇器58，若輸入了表示向逆方向送紙的操作的指令值，則正逆旋轉(zhuǎn)電路522將使轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟娣较虻目刂菩盘?hào)輸入到相位變換器522A和選擇器58。
圖23(A)表示當(dāng)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎龝r(shí)、輸入到第1、第2柵極驅(qū)動(dòng)器53A、53B的信號(hào)D1與輸入到第3柵極驅(qū)動(dòng)器53C的信號(hào)D2(+)，當(dāng)信號(hào)D1的相位為0°時(shí)，相位變換器522A的移相量為+90°。
另一方面，圖23(B)表示當(dāng)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樨?fù)時(shí)、輸入到第1、第2柵極驅(qū)動(dòng)器53A、53B的信號(hào)D1與輸入到第3柵極驅(qū)動(dòng)器53C的信號(hào)D2(-)，當(dāng)信號(hào)D1的相位為0°時(shí)，相位變換器522A的移相量為-90°。
即，在信號(hào)D1與信號(hào)D2(+或-)之間提供+90°或-90°的驅(qū)動(dòng)相位差θ，被提供這些信號(hào)D1、D2的壓電致動(dòng)器20的第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)也基于該驅(qū)動(dòng)相位差θ。
當(dāng)根據(jù)從正逆旋轉(zhuǎn)電路522輸入的控制信號(hào)，在第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2之間，進(jìn)行第1振動(dòng)區(qū)域R1的相位差延遲的正轉(zhuǎn)時(shí)，選擇器58從檢測(cè)電極261將檢測(cè)信號(hào)S1輸出到帶通濾波器56，當(dāng)進(jìn)行第2振動(dòng)區(qū)域R2的相位差延遲的逆轉(zhuǎn)時(shí)，選擇器58從檢測(cè)電極262將檢測(cè)信號(hào)S2輸出到帶通濾波器56。
下面，參照?qǐng)D24來(lái)說(shuō)明壓電致動(dòng)器20的動(dòng)作。壓電致動(dòng)器20在送紙指令時(shí)啟動(dòng)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制裝置50G，向第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2分別提供具有正相位差的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D1、D2(+)或具有負(fù)相位差的D1、D2(-)(參照?qǐng)D23)。由此，在各壓電元件121、122的厚度方向上產(chǎn)生電場(chǎng)，壓電元件121、122與作為彈性體的加強(qiáng)板123一起，激勵(lì)起沿與電場(chǎng)方向正交的方向、即壓電元件121、122的徑向伸縮的所謂呼吸振動(dòng)。該呼吸振動(dòng)的腹是沿振動(dòng)體120A的周向的外周部整體。
這里，由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)D1、D2(+或-)存在相位差，從而如圖9中點(diǎn)劃線、雙點(diǎn)劃線分別所示，第1振動(dòng)區(qū)域R1中的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)與第2振動(dòng)區(qū)域R2中的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)變得非對(duì)稱。
利用這種第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2間的呼吸振動(dòng)的相位差，第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2相對(duì)壓電致動(dòng)器20的圓心O偏心。即，利用向與二分線L1大致正交的方向的彎曲移位，如圖24所示，壓電致動(dòng)器20中央的孔120C的位置在通過(guò)圓心O的二分線L1兩側(cè)往復(fù)。
這樣，壓電致動(dòng)器20在呼吸振動(dòng)與彎曲振動(dòng)的混合模式下激勵(lì)，以接近諧振狀態(tài)的狀態(tài)振動(dòng)。
這里，當(dāng)向第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2提供正的相位差的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D1、D2(+)時(shí)，即，當(dāng)向第1振動(dòng)區(qū)域R1內(nèi)提供相位超前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D1、向第2振動(dòng)區(qū)域R2內(nèi)提供相位滯后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D2(+)時(shí)，突起1231A的振動(dòng)軌跡變?yōu)閳D24中+所示的、相對(duì)二分線L1傾斜的大致橢圓狀的軌跡。沿與該振動(dòng)軌跡的切線方向間歇驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30，突起1231A以規(guī)定的驅(qū)動(dòng)頻率連續(xù)進(jìn)行橢圓運(yùn)動(dòng)，從而送紙輥?zhàn)?0的旋轉(zhuǎn)軸80B沿正向以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)。
相反，當(dāng)向第1、第2振動(dòng)區(qū)域R1、R2提供負(fù)的相位差的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D1、D2(-)時(shí)，即，當(dāng)向第1振動(dòng)區(qū)域R1內(nèi)提供相位滯后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、向第2振動(dòng)區(qū)域R2內(nèi)提供相位超前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，突起1231A的振動(dòng)軌跡如圖24中-所示，變?yōu)榕c相對(duì)二分線L1傾斜的方向?yàn)榕c+的軌跡不同的大致橢圓狀的軌跡。該-所示的軌跡與所述+所示的軌跡相對(duì)二分線L1大致線對(duì)稱，并且彼此為反向旋轉(zhuǎn)。由此，旋轉(zhuǎn)軸80B沿逆向旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)施方式也得到與上述各實(shí)施方式一樣的效果。
另外，在本實(shí)施方式中，直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸80B，但不限于此，也可如第7實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器單元10那樣，將壓電致動(dòng)器120與轉(zhuǎn)子30、減速齒輪組40等單元化，將驅(qū)動(dòng)力傳遞到設(shè)置于送紙輥?zhàn)?0中的齒輪。另外，本實(shí)施方式中所示的壓電致動(dòng)器120也可用于第1實(shí)施方式所示的電子鐘表1中的指針的驅(qū)動(dòng)。
以上就本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制示出各種適用于壓電致動(dòng)器和電子設(shè)備的例子，但在確定選擇作為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度的設(shè)定脈沖寬度時(shí)所參照的被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量、規(guī)定壓電致動(dòng)器的振動(dòng)狀態(tài)的電流值等不限于所述各實(shí)施方式所示情況。由此，第1脈沖寬度、第2脈沖寬度、第3脈沖寬度的具體數(shù)值也不限于所述各實(shí)施方式。
另外，在所述各實(shí)施方式中，通過(guò)使一定期間t中的、選擇驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的各設(shè)定脈沖寬度的期間t-n、t-w等的比率可變，從而自由調(diào)整轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速(速度控制)，但即便利用這種驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的各設(shè)定脈沖寬度選擇期間t-n、t-w等的比率，使得溫度或負(fù)荷等驅(qū)動(dòng)條件變化，使得適合于驅(qū)動(dòng)的頻率變動(dòng)時(shí)等，也可將壓電致動(dòng)器保持在規(guī)定的振動(dòng)狀態(tài)，另外，將被驅(qū)動(dòng)體保持在規(guī)定的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
并且，就設(shè)定脈沖寬度的數(shù)量而言，在所述各實(shí)施方式中，為2值或3值，但也可研究通過(guò)將從控制信號(hào)源輸出的控制信號(hào)的電壓電平進(jìn)行多值化，將設(shè)定脈沖寬度設(shè)為4值、5值等。
另外，在所述各實(shí)施方式中，除壓電致動(dòng)器20的具體構(gòu)成、或驅(qū)動(dòng)控制裝置50中構(gòu)成本發(fā)明主要部分的構(gòu)成外，例如可在實(shí)施時(shí)適當(dāng)確定電壓控制振蕩器51或各開關(guān)551～558等的構(gòu)成。
另外，在所述各實(shí)施方式中，脈沖寬度選擇單元生成死區(qū)，但脈沖寬度選擇單元和生成死區(qū)的單元也可由分別獨(dú)立的電路或軟件等來(lái)構(gòu)成。
另外，本發(fā)明不限于應(yīng)用于所述實(shí)施方式的電子鐘表，可應(yīng)用于各種電子設(shè)備，尤其適用于要求小型化的便攜用電子設(shè)備。
這里，作為各種電子設(shè)備，可示例具備鐘表功能的電話、便攜電話、非接觸IC卡、電腦、便攜信息終端(PDA)、照相機(jī)等。
另外，也可適用于不具備鐘表功能的照相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、帶照相機(jī)功能的便攜電話等電子設(shè)備。在應(yīng)用于這些具備照相機(jī)功能的電子設(shè)備的情況下，可在鏡頭的對(duì)焦機(jī)構(gòu)、或變焦機(jī)構(gòu)、光圈調(diào)整機(jī)構(gòu)等的驅(qū)動(dòng)中使用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元。
并且，也可將本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元用于計(jì)測(cè)設(shè)備的儀表指針的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、或可動(dòng)玩具的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、汽車等的儀表盤(instrumental panel)的儀表指針的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓電蜂鳴器、打印機(jī)的噴墨頭、打印機(jī)的送紙機(jī)構(gòu)、乘坐玩具或洋娃娃等玩具類的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、超聲波電機(jī)等。
另外，在所述各實(shí)施方式中，將壓電致動(dòng)器用于電子鐘表1的時(shí)刻顯示針(指針)的驅(qū)動(dòng)中，但不限于此，也可用于電子鐘表1的日期顯示機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)中。
另外，鐘表的種類不限于手表，也可將本發(fā)明應(yīng)用于懷表、掛表、座鐘等。就這些各種鐘表而言，也可用作例如驅(qū)動(dòng)布谷鳥鐘等的機(jī)構(gòu)。
在以上的記載中公開了用于實(shí)施本發(fā)明的最佳結(jié)構(gòu)、方法等，但本發(fā)明不限于此。即，本發(fā)明主要就特定的實(shí)施方式進(jìn)行了特別圖示，并進(jìn)行了說(shuō)明，但在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想和目的的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)以上所述的實(shí)施方式就形狀、材質(zhì)、數(shù)量及其它詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種變形。
因此，上述公開的限定形狀、材質(zhì)等的記載為了易于理解本發(fā)明的示例記載，但不用于限定本發(fā)明，所以在這些形狀、材質(zhì)等的限定的一部分或全部限定以外的部件名稱的記載包含于本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置，該壓電致動(dòng)器具備振動(dòng)體，該振動(dòng)體具有壓電元件，通過(guò)向該壓電元件提供驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行振動(dòng)，所述振動(dòng)體的振動(dòng)被傳遞到被驅(qū)動(dòng)體，其特征在于，該壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置具備脈沖寬度選擇單元，該脈沖寬度選擇單元從預(yù)先設(shè)定的多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，選擇使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)為大致恒定的頻率時(shí)的脈沖寬度，進(jìn)行切換，在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，包含使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第1脈沖寬度、和使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第2脈沖寬度，利用所述脈沖寬度選擇單元，使一定期間中選擇所述第1脈沖寬度的第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第2脈沖寬度的第2脈沖寬度選擇期間的比率可變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中包含第3脈沖寬度，該第3脈沖寬度使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和所述第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第3驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，利用所述脈沖寬度選擇單元，在一定期間內(nèi)切換所述第1脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，并且在一定期間內(nèi)切換所述第2脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，分別使一定期間中的所述第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第3脈沖寬度的第3脈沖寬度選擇期間的比率、以及一定期間中的所述第2脈沖寬度選擇期間與選擇所述第3脈沖寬度的第3脈沖寬度選擇期間的比率可變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)控制裝置具備控制信號(hào)源，其向所述脈沖寬度選擇單元輸入控制信號(hào)，所述控制信號(hào)利用多個(gè)電壓生成，所述設(shè)定脈沖寬度根據(jù)所述控制信號(hào)的電壓來(lái)選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)控制裝置具備連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與高電壓部之間的第1開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與高電壓部之間的第2開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與低電壓部之間的第3開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與低電壓部之間的第4開關(guān)單元；以及控制所述第1～第4開關(guān)單元的柵極驅(qū)動(dòng)器，所述柵極驅(qū)動(dòng)器通過(guò)切換如下兩種狀態(tài)，向所述壓電元件施加交替驅(qū)動(dòng)電壓，其中狀態(tài)之一為使第1和第4開關(guān)單元接通，使第2和第3開關(guān)單元斷開，向所述壓電元件施加第1方向的電荷，狀態(tài)之二為使第1和第4開關(guān)單元斷開，使第2和第3開關(guān)單元接通，向所述壓電元件施加與所述第1方向相反方向的第2方向的電荷，所述脈沖寬度設(shè)定單元為了抑制所述第1開關(guān)單元和第4開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的一個(gè)端子通電的貫通電流，和抑制所述第2開關(guān)單元和第3開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的另一個(gè)端子通電的貫通電流，生成插入所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的周期中的死區(qū)，使該死區(qū)可變，以使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)變?yōu)樗鲈O(shè)定脈沖寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述振動(dòng)體激勵(lì)基于兩個(gè)振動(dòng)模式的混合的橢圓振動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為單相。
6.一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備具備壓電致動(dòng)器；由該壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)體；以及權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備是鐘表，該鐘表具備計(jì)時(shí)部以及計(jì)時(shí)信息顯示部，其顯示由所述計(jì)時(shí)部計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)信息。
8.一種壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法，所述壓電致動(dòng)器具備振動(dòng)體，該振動(dòng)體具有壓電元件，通過(guò)向該壓電元件提供驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行振動(dòng)，所述振動(dòng)體的振動(dòng)被傳遞到被驅(qū)動(dòng)體，其特征在于，從預(yù)先設(shè)定的多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，選擇使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)為大致恒定的頻率時(shí)的脈沖寬度，進(jìn)行切換，在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中，包含使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第1脈沖寬度、和使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的第2脈沖寬度，使一定期間中選擇所述第1脈沖寬度的第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第2脈沖寬度的第2脈沖寬度選擇期間的比率可變。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，在所述多個(gè)設(shè)定脈沖寬度中包含第3脈沖寬度，該第3脈沖寬度使所述被驅(qū)動(dòng)體和所述壓電致動(dòng)器中的任一方為與所述第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和所述第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)不同的第3驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，在一定期間內(nèi)切換所述第1脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，并且在一定期間內(nèi)切換所述第2脈沖寬度與所述第3脈沖寬度，分別使一定期間中的所述第1脈沖寬度選擇期間與選擇所述第3脈沖寬度的第3脈沖寬度選擇期間的比率、以及一定期間中的所述第2脈沖寬度選擇期間與選擇所述第3脈沖寬度的第3脈沖寬度選擇期間的比率可變。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，根據(jù)利用多個(gè)電壓生成的控制信號(hào)的對(duì)應(yīng)電壓，來(lái)選擇所述設(shè)定脈沖寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8～10中任一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)控制方法設(shè)置連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與高電壓部之間的第1開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與高電壓部之間的第2開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的另一個(gè)端子與低電壓部之間的第3開關(guān)單元；連接于所述壓電元件的一個(gè)端子與低電壓部之間的第4開關(guān)單元；以及控制所述第1～第4開關(guān)單元的柵極驅(qū)動(dòng)器，所述柵極驅(qū)動(dòng)器通過(guò)切換如下兩種狀態(tài)，向所述壓電元件施加交替驅(qū)動(dòng)電壓，其中狀態(tài)之一為使第1和第4開關(guān)單元接通，使第2和第3開關(guān)單元斷開，向所述壓電元件施加第1方向的電荷，狀態(tài)之二為使第1和第4開關(guān)單元斷開，使第2和第3開關(guān)單元接通，向所述壓電元件施加與所述第1方向相反方向的第2方向的電荷，為了抑制所述第1開關(guān)單元和第4開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的一個(gè)端子通電的貫通電流，和抑制所述第2開關(guān)單元和第3開關(guān)單元同時(shí)向所述壓電元件的另一個(gè)端子通電的貫通電流，在生成插入所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的周期中的死區(qū)時(shí)，可變地生成該死區(qū)，以使所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)變?yōu)樗鲈O(shè)定脈沖寬度。
全文摘要
本發(fā)明提供壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制裝置、電子設(shè)備和壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方法。本發(fā)明可在簡(jiǎn)化控制電路等的結(jié)構(gòu)的同時(shí)，容易地控制被驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)量和壓電致動(dòng)器的電流值。在驅(qū)動(dòng)控制裝置中，PWM信號(hào)源通過(guò)脈沖寬度可變地輸出控制脈沖信號(hào)(B)，使選擇作為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)(I)的脈沖寬度的各設(shè)定脈沖寬度(Nr、Wd)的期間(t－n、t－w)的比率可變，所以可自由控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，另外，還可自由控制流過(guò)壓電致動(dòng)器的電流值。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，不會(huì)象控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度和頻率本身時(shí)那樣難以限定脈沖寬度和頻率，可容易地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
文檔編號(hào)G04C3/12GK1921282SQ20061011597
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者浦野治 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社