專利名稱：壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法、壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置、電子鐘表、電子設(shè)備、壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法、壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置、電子鐘表、電子設(shè)備、壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝置的控制程序及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
壓電元件由于具有良好的從電氣能量到機(jī)械能量的轉(zhuǎn)換效率和良好的響應(yīng)性，近年來(lái)已開(kāi)發(fā)出利用壓電元件的壓電效應(yīng)的各種壓電致動(dòng)器。該壓電致動(dòng)器被應(yīng)用于壓電蜂鳴器、打印機(jī)的噴墨頭、超聲波馬達(dá)、電子鐘表、便攜式設(shè)備等各種電子設(shè)備領(lǐng)域中。
由于對(duì)于應(yīng)用在這些領(lǐng)域中的壓電致動(dòng)器要求其實(shí)現(xiàn)小型化、薄型化，因此提出一種具有薄板矩形狀的壓電元件和板狀振動(dòng)體，通過(guò)向壓電元件供給電壓使壓電元件在長(zhǎng)度方向上伸縮，激勵(lì)其產(chǎn)生縱向振動(dòng)，并通過(guò)該縱向振動(dòng)來(lái)產(chǎn)生機(jī)械彎曲振動(dòng)的壓電致動(dòng)器。
在這種壓電致動(dòng)器中，通過(guò)使振動(dòng)體產(chǎn)生縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)這兩種振動(dòng)，使壓電致動(dòng)器中的與驅(qū)動(dòng)對(duì)象接觸的部位在橢圓軌跡上移動(dòng)。由此，該壓電致動(dòng)器能夠以小型薄型的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率的驅(qū)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)上述結(jié)構(gòu)的壓電致動(dòng)器的現(xiàn)有技術(shù)已在特開(kāi)2002-291264(第0057～0075段，以下稱為專利文獻(xiàn)1)中公開(kāi)。
專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的技術(shù)是，根據(jù)從壓電元件檢測(cè)出的信號(hào)求出振動(dòng)的相位差，對(duì)供給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的每個(gè)脈沖實(shí)施一定量的控制，使該相位差達(dá)到最佳的驅(qū)動(dòng)頻率(目標(biāo)值)。此處，如圖21所示，在專利文獻(xiàn)1中，把規(guī)定范圍的頻率用作鎖定時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以該范圍內(nèi)的一定值為目標(biāo)值，在該目標(biāo)值的規(guī)定范圍FL進(jìn)行相位控制。
在專利文獻(xiàn)1中，對(duì)供給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制的只是相位差，該相位差的控制非容易之事。
即，相位差用于在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行達(dá)到目標(biāo)值的高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)為止時(shí)的頻率的增減，該控制量對(duì)于每1脈沖(每個(gè)規(guī)定時(shí)間)為一定。
因此，如果每個(gè)規(guī)定時(shí)間的控制量大，則由于即使達(dá)到了目標(biāo)值附近后也繼續(xù)進(jìn)行頻率的增減，所以驅(qū)動(dòng)頻率的偏差增大，需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能使頻率達(dá)到目標(biāo)值。
在有些情況下，控制值過(guò)大，導(dǎo)致以大大偏離目標(biāo)值的驅(qū)動(dòng)頻率控制壓電致動(dòng)器(參照?qǐng)D21的Px)。
相反，如果每個(gè)規(guī)定時(shí)間的控制量小，則從接通電源后需要很長(zhǎng)時(shí)間才能形成達(dá)到目標(biāo)值附近的高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，由此相應(yīng)地增大了電力消耗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間、減少消耗電力、并且能夠進(jìn)行穩(wěn)定控制的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法，壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，以及具有該壓電致動(dòng)器的電子鐘表、電子設(shè)備，壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置的控制程序，存儲(chǔ)該控制程序的記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法，壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部，其特征在于，檢測(cè)表示所述振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且檢測(cè)出所述檢測(cè)信號(hào)的振幅，將該振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
此處，為了根據(jù)檢測(cè)信號(hào)或者檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制供給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，例如，檢測(cè)流過(guò)壓電元件的電流值并與電流基準(zhǔn)值比較來(lái)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，或把多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的相位差和相位差基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來(lái)控制，或者把檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差與相位差基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來(lái)控制等，根據(jù)隨著此時(shí)振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)而變化的電流值、相位差、振幅等控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，采用在根據(jù)表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)實(shí)施、或根據(jù)檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)施的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)行基于檢測(cè)信號(hào)的振幅的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制的兩系統(tǒng)的控制方法。
因此，利用基于振幅的頻率控制補(bǔ)充基于檢測(cè)信號(hào)或檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制的不足，由此縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，減少消耗電力，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的控制。
此處，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法的特征在于，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的兩種控制中，一種控制是增加或減少驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的控制，另一種控制是驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增加或減少的變化比率的控制。
在本發(fā)明中，由于分別控制輸出給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的增減和其增減比率，所以在大大偏離目標(biāo)值的情況下通過(guò)增大變化比率，進(jìn)行迅速接近目標(biāo)值的控制，在接近目標(biāo)值的情況下通過(guò)減小變化比率，能夠進(jìn)行沒(méi)有較大變動(dòng)的穩(wěn)定控制。因此，能夠縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，能夠減輕消耗電力，同時(shí)能夠進(jìn)行高精度的穩(wěn)定控制。
此處，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法中，優(yōu)選根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)增加或減少所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，根據(jù)所述振幅和振幅基準(zhǔn)值的比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增加或減少的變化比率。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，在啟動(dòng)壓電致動(dòng)器后，例如有相位差偏離相位差基準(zhǔn)值那樣的檢測(cè)信號(hào)的值偏離基準(zhǔn)值的情況，在該情況下，通過(guò)增加或減少所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，使相位差接近相位差基準(zhǔn)值。
此時(shí)，在比較用壓電元件檢測(cè)的信號(hào)振幅和振幅基準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上，控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增加或減少的變化比率。
因此，通過(guò)分別控制輸出給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增減和其增減比率，進(jìn)行更高精度的控制。
另外，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法中，優(yōu)選構(gòu)成為將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，在所述振幅在振幅基準(zhǔn)值以上的情況下，減小所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增加或減少的變化比率，將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，在所述振幅小于振幅基準(zhǔn)值的情況下，增大所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增加或減少的變化比率。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，為了達(dá)到相位差目標(biāo)值，根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)或檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)，例如根據(jù)所檢測(cè)出的相位差與相位差基準(zhǔn)值的比較結(jié)果來(lái)增減供給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。此處，在啟動(dòng)壓電致動(dòng)器后，有在壓電元件檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)的振幅小于振幅基準(zhǔn)值的情況，在該情況下，為了增大每個(gè)規(guī)定時(shí)間的供給所述壓電元件的頻率的變化比率，例如縮短形成相位差達(dá)到相位差目標(biāo)值附近的高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間。在達(dá)到目標(biāo)值附近時(shí)，利用壓電元件檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)的振幅達(dá)到振幅基準(zhǔn)值以上，減小每個(gè)規(guī)定時(shí)間的供給所述壓電元件的頻率的變化比率。因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率變動(dòng)變小，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的控制。
并且，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法中，優(yōu)選構(gòu)成為檢測(cè)從所述振動(dòng)體輸出的表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差，根據(jù)該相位差與相位差基準(zhǔn)值的比較結(jié)果，控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且檢測(cè)所述檢測(cè)信號(hào)的振幅，將該振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
另外，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法中，檢測(cè)從所述振動(dòng)體輸出的表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)多個(gè)檢測(cè)信號(hào)之間的相位差，根據(jù)該相位差與相位差基準(zhǔn)值的比較結(jié)果，控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且檢測(cè)所述檢測(cè)信號(hào)中至少應(yīng)該檢測(cè)一個(gè)信號(hào)的振幅，將該振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
在利用壓電致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象的情況下，從振動(dòng)體輸出的檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差或從振動(dòng)體輸出的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的相位差，產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和驅(qū)動(dòng)對(duì)象的轉(zhuǎn)速的相關(guān)最接近的變化。因此，根據(jù)所述相位差進(jìn)行頻率控制，與利用電流值等其他參數(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制的情況相比，可以高精度地且高效地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。并且，為了測(cè)定電流值，必須設(shè)置電阻并檢測(cè)電壓值，電路結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，但如果檢測(cè)從振動(dòng)體輸出的檢測(cè)信號(hào)，則能夠容易獲取該信號(hào)的相位及振幅，電路結(jié)構(gòu)變簡(jiǎn)單，也容易進(jìn)行控制。
另外，檢測(cè)信號(hào)的相位因振動(dòng)狀態(tài)而變化，但由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位一定，所以只要通過(guò)求出檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差進(jìn)行控制，就能夠容易進(jìn)行使用相位差的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制。
另一方面，檢測(cè)信號(hào)的振幅變動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)對(duì)象的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)等而變化，所以只要檢測(cè)出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，就能夠設(shè)定為對(duì)根據(jù)驅(qū)動(dòng)對(duì)象等容易檢測(cè)出振幅變化的檢測(cè)信號(hào)的振幅的檢測(cè)，所以能夠容易進(jìn)行基于振幅的頻率控制。
并且，本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法優(yōu)選構(gòu)成為，通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使所述振動(dòng)體以第1振動(dòng)模式和第2振動(dòng)模式進(jìn)行振動(dòng)，所述檢測(cè)信號(hào)是從振動(dòng)體輸出的表示以第1振動(dòng)模式和/或第2振動(dòng)模式進(jìn)行振動(dòng)的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)。
此處，所謂表示第1振動(dòng)模式振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)或表示第2振動(dòng)模式振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，不限于只對(duì)應(yīng)各振動(dòng)模式的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，雖然主要受各振動(dòng)模式的振動(dòng)狀態(tài)的影響，但也可以是也包括其他振動(dòng)模式的成分的檢測(cè)信號(hào)。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，使振動(dòng)體以第1和第2振動(dòng)模式振動(dòng)，所以例如只要使壓電致動(dòng)器的觸壓部以橢圓軌跡移動(dòng)，就能夠容易對(duì)驅(qū)動(dòng)對(duì)象物進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。并且，各檢測(cè)信號(hào)的振幅變動(dòng)也因該驅(qū)動(dòng)對(duì)象物而不同，所以增大振幅的變動(dòng)幅度并選擇容易檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)，使控制容易進(jìn)行。
本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，用于向壓電致動(dòng)器中的所述壓電元件供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部，其特征在于，具有控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的頻率控制單元和檢測(cè)所述檢測(cè)信號(hào)的振幅的振幅檢測(cè)單元，所述頻率控制單元檢測(cè)出表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，雖然是根據(jù)檢測(cè)信號(hào)或檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制供給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，但在該頻率控制單元中，是將由振幅檢測(cè)單元檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)的振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，參照該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
因此，本發(fā)明可以提供縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間并減少消耗電力、并且能夠進(jìn)行穩(wěn)定的控制的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置。
此處，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置中，優(yōu)選所述頻率控制單元具有進(jìn)行增加或減少驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的控制的頻率增減控制單元；控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增加或減少的變化比率的頻率增減比率控制單元，所述頻率增減控制單元或頻率增減比率控制單元中的一方檢測(cè)表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，所述頻率增減控制單元或頻率增減比率控制單元中的另一方將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
在本發(fā)明中，由于具有對(duì)輸出給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率進(jìn)行增減控制的頻率增減控制單元、和控制其增減比率的頻率增減比率控制單元，所以在大大偏離目標(biāo)值的情況下通過(guò)利用頻率增減比率控制單元增大變化比率，進(jìn)行迅速接近目標(biāo)值的控制，在接近目標(biāo)值的情況下通過(guò)利用頻率增減比率控制單元減小變化比率，能夠進(jìn)行沒(méi)有較大變動(dòng)的穩(wěn)定控制。因此，能夠縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，能夠減輕消耗電力，同時(shí)能夠進(jìn)行高精度的穩(wěn)定控制。
此處，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置中，優(yōu)選所述頻率控制單元具有根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)增加或減少所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的頻率增減控制單元；根據(jù)所述振幅和振幅基準(zhǔn)值的比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增加或減少的變化比率的頻率增減比率控制單元。
在本發(fā)明中，例如，由于頻率增減控制單元根據(jù)檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差等控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增減，頻率增減比率控制單元根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的振幅可以控制其增減變化的比率，所以在可以判斷為振幅小并且相位差等大大偏離目標(biāo)值的情況下，增大變化比率，可以迅速接近目標(biāo)值，而且在可以判斷為振幅大并且接近目標(biāo)值的情況下，減小變化比率，可以進(jìn)行穩(wěn)定的控制。因此，能夠縮短壓電致動(dòng)器達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，可以減輕消耗電力。
并且，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置中，優(yōu)選具有檢測(cè)表示所述振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，并檢測(cè)該檢測(cè)信號(hào)與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的相位差或者多個(gè)檢測(cè)信號(hào)之間的相位差的相位差檢測(cè)單元，所述頻率控制單元將由所述相位差檢測(cè)單元檢測(cè)出的相位差與相位差基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
只要根據(jù)相位差進(jìn)行頻率控制，如前面所述，與利用電流值等其他參數(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制的情況相比，可以高精度且高效地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，并且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易進(jìn)行控制。
此處，在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置中，優(yōu)選所述相位差檢測(cè)單元是檢測(cè)所述相位差并輸出具有相當(dāng)于該相位差的電壓值的相位差電壓信號(hào)的相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，由于把相位差轉(zhuǎn)換為電壓值，向頻率控制單元輸出被轉(zhuǎn)換為該電壓值的信號(hào)，所以利用頻率控制單元容易進(jìn)行高精度的控制。
另外，所述頻率控制單元優(yōu)選具有分別輸出用于將所述相位差的基準(zhǔn)電壓與用于檢測(cè)振幅的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較的恒壓電路；將由該恒壓電路輸出的相位比較用基準(zhǔn)電壓與從所述相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的相位差電壓進(jìn)行比較，輸出比較結(jié)果信號(hào)的比較電路；輸入由該比較電路輸出的比較結(jié)果信號(hào)，控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的驅(qū)動(dòng)控制部，所述振幅檢測(cè)單元是通過(guò)將由所述恒壓電路輸出的振幅檢測(cè)用基準(zhǔn)電壓與所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，來(lái)檢測(cè)振幅的振幅檢測(cè)電路，所述驅(qū)動(dòng)控制部具有以下的功能，即在由所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)出的振幅檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減小每個(gè)規(guī)定時(shí)間的所述頻率的變化比率，在由所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)出的振幅檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，增大每個(gè)規(guī)定時(shí)間的所述頻率的變化比率。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，在恒壓電路中向比較電路輸出用于比較相位差的基準(zhǔn)電壓，在該比較電路中將從相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的相位差電壓信號(hào)與所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果信號(hào)，該比較結(jié)果信號(hào)被輸送給驅(qū)動(dòng)控制部。
接收該信號(hào)的驅(qū)動(dòng)控制部控制供給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，此時(shí)，在振幅檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)減小頻率的變化比率，在振幅檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)增大頻率的變化比率，所以能夠縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，并且能夠進(jìn)行不會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖的穩(wěn)定控制。
因此，在本發(fā)明中，通過(guò)采用根據(jù)振幅檢測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率變化比率的結(jié)構(gòu)，可以高精度地進(jìn)行壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制。
并且，優(yōu)選所述驅(qū)動(dòng)控制部具有向所述壓電元件供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路；輸出與輸入該驅(qū)動(dòng)電路的電壓所對(duì)應(yīng)的頻率的電壓控制振蕩器；根據(jù)所述振幅和振幅基準(zhǔn)值的比較結(jié)果，調(diào)整供給所述電壓控制振蕩器的電壓的電壓調(diào)整電路。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，通過(guò)采用所述結(jié)構(gòu)的電壓控制振蕩器和電壓調(diào)整電路，可以高精度地進(jìn)行壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制。
另外，優(yōu)選所述電壓調(diào)整電路具有調(diào)整輸出給所述電壓控制振蕩器的電壓的電壓調(diào)整部；使輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率可變的時(shí)鐘電路；對(duì)應(yīng)在該時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)向所述電壓調(diào)整部輸出信號(hào)，并且根據(jù)在所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)的振幅信號(hào)變更所述時(shí)鐘信號(hào)的頻率的控制電路。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，利用作為控制電路經(jīng)常采用的時(shí)鐘電路構(gòu)成電壓調(diào)整電路，所以能夠使該電壓調(diào)整電路乃至驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
并且，優(yōu)選所述控制電路在所述振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減慢從所述時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)，在所述振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)加快從所述時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，通過(guò)將振幅信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較來(lái)決定時(shí)鐘信號(hào)的速度，所以能夠進(jìn)行更高精度的控制。
并且，優(yōu)選所述電壓調(diào)整電路包括具有不同時(shí)間常數(shù)并且根據(jù)時(shí)間常數(shù)向所述電壓控制振蕩器輸出電壓的環(huán)路濾波器；根據(jù)在所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)的振幅信號(hào)選擇該環(huán)路濾波器的時(shí)間常數(shù)的控制電路。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，由于利用作為相位同步電路而經(jīng)常采用的環(huán)路濾波器構(gòu)成電壓調(diào)整電路，所以能夠使該電壓調(diào)整電路乃至驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
并且，優(yōu)選所述控制電路在所述振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)減小從所述環(huán)路濾波器輸出的電壓的量，在所述振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)增大從所述環(huán)路濾波器輸出的電壓的量。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，由于將振幅信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并調(diào)整在環(huán)路濾波器輸出的電壓的量，所以能夠進(jìn)行更高精度的控制。
本發(fā)明的電子鐘表的特征在于，具有壓電致動(dòng)器、上述結(jié)構(gòu)的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置和由所述壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的日期顯示機(jī)構(gòu)，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，可以提供消耗電力減少、能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制的電子鐘表。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具有壓電致動(dòng)器和所述結(jié)構(gòu)的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部。
在這樣構(gòu)成的發(fā)明中，可以提供消耗電力減少、能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制的電子設(shè)備，特別提供小型、適合攜帶的電子設(shè)備。
本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置的程序，其用在向壓電致動(dòng)器中的所述壓電元件供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置中，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部，其特征在于，使裝配在所述驅(qū)動(dòng)裝置中的計(jì)算機(jī)發(fā)揮作為檢測(cè)所述檢測(cè)信號(hào)的振幅的振幅檢測(cè)單元及頻率控制單元的功能，所述頻率控制單元檢測(cè)表示所述振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)或檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
另外，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)的特征在于，存儲(chǔ)有上述程序。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，提供使裝配在驅(qū)動(dòng)裝置中的計(jì)算機(jī)發(fā)揮所述各單元的功能，和上述相同，可以縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，減少消耗電力，進(jìn)行穩(wěn)定的控制。并且，如果利用計(jì)算機(jī)構(gòu)成各單元，僅通過(guò)變更程序即可容易地變更條件，所以能夠容易進(jìn)行與驅(qū)動(dòng)對(duì)象等相適應(yīng)的合適控制。
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的電子鐘表的日期顯示機(jī)構(gòu)的主要部分的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2是表示所述電子鐘表的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3是表示作為在所述電子鐘表中使用的壓電致動(dòng)器的構(gòu)成要素的振動(dòng)體的剖面圖。
圖4是表示所述振動(dòng)體的俯視圖。
圖5是向所述振動(dòng)體的壓電元件施加電壓時(shí)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7(A)是表示相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖，(B)是電壓調(diào)整電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一例的方框圖，(C)是表示電壓調(diào)整電路的不同示例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是表示圖7(B)的電壓調(diào)整電路的詳細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9是表示相位差檢測(cè)輸出、時(shí)鐘信號(hào)和輸出電壓的相互關(guān)系的曲線圖。
圖10是使用圖7(B)的電壓調(diào)整電路說(shuō)明驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
圖11是使用圖7(B)的電壓調(diào)整電路說(shuō)明驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
圖12是表示圖7(C)的電壓調(diào)整電路的詳細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是使用圖7(C)的電壓調(diào)整電路說(shuō)明驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
圖14是使用圖7(C)的電壓調(diào)整電路說(shuō)明驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
圖15是說(shuō)明第一實(shí)施方式的效果的概念圖。
圖16是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的便攜式設(shè)備(非接觸型IC卡)的外觀立體圖。
圖17是表示非接觸型IC卡的上位數(shù)顯示部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖18是表示上位數(shù)顯示部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖19是表示下位數(shù)顯示部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖20是表示下位數(shù)顯示部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖21是說(shuō)明以往示例的問(wèn)題的概略圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照
本發(fā)明的實(shí)施方式。
首先，第一實(shí)施方式表示具有由壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的日期顯示機(jī)構(gòu)的電子鐘表。
(1.整體結(jié)構(gòu))圖1和圖2表示第一實(shí)施方式的電子鐘表1。圖1是表示裝配了壓電致動(dòng)器的日期顯示機(jī)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖2是其剖面圖。
如圖1和圖2所示，日期顯示機(jī)構(gòu)30具有顯示日期的日期齒輪31；通過(guò)傳遞驅(qū)動(dòng)力使日期齒輪31旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)32；向動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)32提供驅(qū)動(dòng)力的振動(dòng)體5。
另外，雖然未圖示，但該日期顯示機(jī)構(gòu)30被收納在鐘表的殼體中，可以從形成于殼體上的窗口確認(rèn)日期齒輪31的一部分。
日期齒輪31是環(huán)狀的平板部件，通過(guò)印刷或其他方法在表面形成日期顯示31A。并且，在日期齒輪31的內(nèi)周側(cè)形成使日期齒輪31旋轉(zhuǎn)的日期前進(jìn)齒輪33。日期前進(jìn)齒輪33的日期變化被設(shè)定成一個(gè)齒的間隔(齒距)相當(dāng)于日期顯示31A的一天，即日期前進(jìn)齒輪33前進(jìn)一個(gè)，則日期顯示31A前進(jìn)一個(gè)。
動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)32具有與日期前進(jìn)齒輪33嚙合的日期旋轉(zhuǎn)齒輪36；與日期旋轉(zhuǎn)齒輪36嚙合的日期旋轉(zhuǎn)中間齒輪35；與日期旋轉(zhuǎn)中間齒輪35嚙合并一體地設(shè)有作為被驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子37的傳遞齒輪34。
日期旋轉(zhuǎn)齒輪36的周圍具有5個(gè)爪部42，其間距被設(shè)定成能夠與日期前進(jìn)齒輪33嚙合。日期旋轉(zhuǎn)齒輪36的旋轉(zhuǎn)軸由設(shè)在基板44的長(zhǎng)孔44A支撐著并可以旋轉(zhuǎn)。在基板44安裝有一端被固定的壓板43，該壓板43的另一端接觸日期旋轉(zhuǎn)齒輪36的旋轉(zhuǎn)軸。通過(guò)該壓板43對(duì)日期旋轉(zhuǎn)齒輪36向日期旋轉(zhuǎn)中間齒輪35側(cè)施力。
日期旋轉(zhuǎn)中間齒輪35具有接觸日期旋轉(zhuǎn)齒輪36的爪部42的圓盤狀日期前進(jìn)部40；與日期前進(jìn)部40一體形成的齒輪39。在日期前進(jìn)部40的周圍設(shè)置一處凹部41。
傳遞齒輪34具有與齒輪39嚙合的轉(zhuǎn)子小齒輪38；與該轉(zhuǎn)子小齒輪38一體形成的轉(zhuǎn)子37。在轉(zhuǎn)子37的外周形成例如由壓力角20°的漸開(kāi)曲線構(gòu)成的齒形狀部被配置成相等間隔的凹凸部(未圖示)。轉(zhuǎn)子37由硅晶片構(gòu)成，其通過(guò)蝕刻加工形成。轉(zhuǎn)子37和轉(zhuǎn)子小齒輪38通過(guò)粘接或釬焊等接合。
這種日期顯示機(jī)構(gòu)30進(jìn)行以下動(dòng)作。
在向振動(dòng)體5反復(fù)施加電壓時(shí)，振動(dòng)體5振動(dòng)并使設(shè)在其兩側(cè)的凸部20描畫橢圓軌跡。在振動(dòng)體5伸長(zhǎng)時(shí)的橢圓軌跡的一部分上，凸部20嚙合在轉(zhuǎn)子37的凹凸部中，使轉(zhuǎn)子37間斷旋轉(zhuǎn)。通過(guò)反復(fù)該動(dòng)作，使轉(zhuǎn)子37以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
由于日期旋轉(zhuǎn)中間齒輪35被設(shè)定成以24小時(shí)為一周，所以每隔24小時(shí)，日期前進(jìn)部40的凹部41位于與日期旋轉(zhuǎn)齒輪36的觸壓部。由于日期旋轉(zhuǎn)齒輪36的旋轉(zhuǎn)軸被壓板43所按壓，所以爪部42卡合在凹部41中。此時(shí)，爪部42向圖5中的箭頭C方向按壓日期前進(jìn)齒輪33，由此使日期齒輪31旋轉(zhuǎn)。這樣，日期齒輪31的日期顯示31A前進(jìn)一天，從鐘表的外部變更并顯示日期。
(2.壓電致動(dòng)器)在本實(shí)施方式中，壓電致動(dòng)器10具有轉(zhuǎn)子37和振動(dòng)體5。
振動(dòng)體5具有形成為呈大致矩形平板狀的加強(qiáng)板16；設(shè)在該加強(qiáng)板16的正反兩面的平板狀壓電元件17；用于把加強(qiáng)板16安裝在殼體側(cè)的臂部18。
加強(qiáng)板16由硬度為500HV的SUS301等不銹鋼或其他材料構(gòu)成，大致呈矩形狀的長(zhǎng)邊與短邊之比大致為7∶2。而且，如圖3和圖4所示，在加強(qiáng)板16的對(duì)角線上的長(zhǎng)度方向兩端一體地形成作為觸壓部的凸部20。凸部20的前端和轉(zhuǎn)子37的凹凸部(未圖示)相同，例如利用壓力角20°的漸開(kāi)曲線形成。
壓電元件17被粘接在加強(qiáng)板16兩面的呈大致矩形狀的部分上。壓電元件17的材料沒(méi)有特別限定，可以使用鈦酸鋯酸鉛(PZT)、石英、鈮酸鋰、鈦酸鋇、鈦酸鉛、亞鈮酸鉛、聚氟化亞乙烯基、鋅鈮酸鉛、鈧鈮酸鉛等各種材料。
并且，在壓電元件17的兩面形成由鍍鎳層和鍍金層等形成的電極19。
如圖5所示，通過(guò)這些電極19從驅(qū)動(dòng)裝置50向壓電元件17供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
在壓電元件17的極化方向相反的情況下，從驅(qū)動(dòng)裝置50施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使上面、中央、下面的電位分別成為+V、0、+V(或-V、0、-V)，板狀壓電元件17進(jìn)行伸縮變位(參照?qǐng)D4的假想線)，在本實(shí)施方式中利用通過(guò)這種伸縮形成的變位。另外，在壓電元件17的極化方向相同的情況下施加電壓，使上面、中央、下面的電位分別成為+V、0、-V(或-V、0、+V)即可。
如圖4所示，電極19具有從壓電元件17的寬度方向一側(cè)跨越中央部形成的電極19A；在壓電元件17的寬度方向另一側(cè)沿長(zhǎng)度方向大致中央分割形成的兩個(gè)電極19B、19C。
在這些電極19A、19B、19C分別連接未圖示的導(dǎo)線。此處，電極19A構(gòu)成為了使振動(dòng)體5振動(dòng)而供給電壓的驅(qū)動(dòng)用電極，電極19B構(gòu)成檢測(cè)在振動(dòng)體5產(chǎn)生的縱向振動(dòng)的檢測(cè)用電極，電極19C構(gòu)成檢測(cè)彎曲振動(dòng)的檢測(cè)用電極。
這樣構(gòu)成的振動(dòng)體5在從驅(qū)動(dòng)裝置50通過(guò)電極19A向壓電元件17施加交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，在壓電元件17產(chǎn)生在長(zhǎng)度方向伸縮的振動(dòng)。此時(shí)，通過(guò)壓電元件17在長(zhǎng)度方向伸縮，產(chǎn)生振動(dòng)體5在長(zhǎng)度方向伸縮的縱向振動(dòng)，由此振動(dòng)體5以第1振動(dòng)模式振動(dòng)。這樣，當(dāng)通過(guò)向壓電元件17施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使振動(dòng)體5產(chǎn)生縱向振動(dòng)的電激振時(shí)，由振動(dòng)體5的重量平衡的不平衡，產(chǎn)生以振動(dòng)體5的重心為中心的旋轉(zhuǎn)力矩。由該旋轉(zhuǎn)力矩使振動(dòng)體5產(chǎn)生在寬度方向搖動(dòng)的彎曲振動(dòng)。該彎曲振動(dòng)是振動(dòng)方向與第1振動(dòng)模式不同的第2振動(dòng)模式。
各種振動(dòng)的諧振頻率和施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的關(guān)系具有如下的特性，即，在施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值為一定時(shí)，各種振動(dòng)的振幅在各種振動(dòng)的諧振頻率時(shí)為最大，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率偏離諧振頻率時(shí)，振幅逐漸變小。振動(dòng)體5的彎曲振動(dòng)由于是通過(guò)縱向振動(dòng)時(shí)的重力不平衡而產(chǎn)生的，所以根據(jù)縱向振動(dòng)的不同的振幅等，其與縱向振動(dòng)的相位差發(fā)生偏移。即，具有縱向振動(dòng)的相位與彎曲振動(dòng)的相位之差因驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不同的頻率而變化的特性。為了獲得必要的驅(qū)動(dòng)，雖然需要設(shè)定激勵(lì)各種振動(dòng)的適當(dāng)?shù)恼穹瓦m當(dāng)?shù)南辔徊?，但如上面所述，根?jù)振動(dòng)體5的特性，這些依賴于施加給壓電元件17的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
(3.壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)方法)下面，根據(jù)圖6說(shuō)明驅(qū)動(dòng)裝置50的結(jié)構(gòu)。
在圖6中，驅(qū)動(dòng)裝置50具有檢測(cè)在壓電元件17的兩處檢測(cè)出的縱向檢測(cè)信號(hào)與彎曲檢測(cè)信號(hào)的相位差的相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路51；分別輸出用于比較相位差的基準(zhǔn)電壓和用于檢測(cè)振幅信號(hào)的基準(zhǔn)電壓的恒壓電路52；比較在該恒壓電路52輸出的相位比較用基準(zhǔn)電壓和從相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路51輸出的相位差電壓，并輸出比較結(jié)果信號(hào)的比較電路53；輸入比較結(jié)果信號(hào)，控制供給壓電元件17的驅(qū)動(dòng)電壓的電壓調(diào)整電路54；對(duì)應(yīng)于在該電壓調(diào)整電路54輸出的電壓，調(diào)整輸出給驅(qū)動(dòng)電路55的頻率的電壓控制振蕩器56；比較在恒壓電路52輸出的振幅檢測(cè)用基準(zhǔn)電壓和壓電元件17的振幅信號(hào)并檢測(cè)振幅信號(hào)的振幅檢測(cè)電路57。
振幅檢測(cè)電路57只要是能夠檢測(cè)出振幅信號(hào)的電路，則對(duì)其具體結(jié)構(gòu)不做限定，例如，可以在一定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)一定振幅的數(shù)量，或者可以單純地檢測(cè)振幅水平或檢測(cè)振幅的峰值水平。
此處，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成了具有驅(qū)動(dòng)電路55、電壓控制振蕩器56和電壓調(diào)整電路54的控制供給壓電元件17的驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的驅(qū)動(dòng)控制部。并且，構(gòu)成具有該驅(qū)動(dòng)控制部、恒壓電路52和比較電路53的頻率控制單元。在本實(shí)施方式中，如后面所述，通過(guò)向電壓調(diào)整電路54輸入從比較電路53輸出的信號(hào)和從振幅檢測(cè)電路57輸出的信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行基于各檢測(cè)信號(hào)的相位差的頻率控制(頻率增減控制)、和基于檢測(cè)信號(hào)的振幅的頻率控制(頻率增減比率控制)。因此，在本實(shí)施方式中，主要利用頻率控制單元中的電壓調(diào)整電路54構(gòu)成控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的增減的頻率增減控制單元、和控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的增減比率的頻率增減比率控制單元。
相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路51用于構(gòu)成相位差檢測(cè)單元，如圖7(A)所示，具有對(duì)分別從壓電元件17輸出的縱向檢測(cè)信號(hào)和彎曲檢測(cè)信號(hào)的波形進(jìn)行整形的波形整形部511；比較在該波形整形部511分別被整形的兩個(gè)波形的相位差的相位差比較部512；對(duì)相當(dāng)于在該相位差比較部512比較的相位差的電壓值進(jìn)行DC轉(zhuǎn)換并輸出相位差電壓信號(hào)的相位差-DC轉(zhuǎn)換器513。
恒壓電路52構(gòu)成為向比較電路53輸出具有相當(dāng)于縱向檢測(cè)信號(hào)和彎曲檢測(cè)信號(hào)的最佳相位差的電壓值的相位比較用基準(zhǔn)電壓，同時(shí)向振幅檢測(cè)電路57輸出具有相當(dāng)于檢測(cè)信號(hào)的最佳振幅值(目標(biāo)值)的電壓值的振幅檢測(cè)用基準(zhǔn)電壓。
電壓調(diào)整電路54具有根據(jù)從比較電路53輸出的信號(hào)控制供給壓電元件17的交流電壓的電壓控制功能；根據(jù)在振幅檢測(cè)電路57輸出的信號(hào)調(diào)整供給壓電元件17的每個(gè)規(guī)定時(shí)間的電壓控制量的控制速度調(diào)整功能。
此處，作為電壓調(diào)整電路54，可以采用圖7(B)所示結(jié)構(gòu)和圖7(C)所示結(jié)構(gòu)這兩種結(jié)構(gòu)。
圖7(B)和圖8表示電壓調(diào)整電路54的一例。在圖7(B)和圖8中，電壓調(diào)整電路54具有調(diào)整輸出給電壓控制振蕩器56的電壓的電壓調(diào)整部541；使輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率可變的時(shí)鐘電路542；對(duì)應(yīng)在該時(shí)鐘電路542輸出的時(shí)鐘信號(hào)，向電壓調(diào)整部541輸出信號(hào)的控制電路543，該控制電路543根據(jù)在振幅檢測(cè)電路57檢測(cè)的振幅信號(hào)變更時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
電壓調(diào)整部541具有增減計(jì)數(shù)器(UD計(jì)數(shù)器)544，其在相位差檢測(cè)信號(hào)低于目標(biāo)值時(shí)成為提高電壓值的增計(jì)數(shù)器，在相位差檢測(cè)信號(hào)高于目標(biāo)值時(shí)成為提高電壓值的減計(jì)數(shù)器；D/A轉(zhuǎn)換器545，把從該UD計(jì)數(shù)器544輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
控制電路543具有NAND門543A、543B，構(gòu)成為在振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)把從時(shí)鐘電路542輸出的時(shí)鐘信號(hào)作為減慢時(shí)鐘(例如1kHz)，在振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)把從時(shí)鐘電路542輸出的時(shí)鐘信號(hào)作為加快時(shí)鐘(例如100kHz)。
NAND門543A、543B輸入高電位信號(hào)及低電位信號(hào)和從時(shí)鐘電路542輸出的脈沖信號(hào)，根據(jù)該脈沖信號(hào)的輸入定時(shí)向增減計(jì)數(shù)器544輸出信號(hào)。
UD計(jì)數(shù)器544累計(jì)通過(guò)NAND門543A、543B輸入的信息。該UD計(jì)數(shù)器544例如由12比特的計(jì)數(shù)器等構(gòu)成，根據(jù)來(lái)自NAND門543A、543B的信號(hào)增加或減少計(jì)數(shù)值。
D/A轉(zhuǎn)換器545在內(nèi)部被設(shè)定成與UD計(jì)數(shù)器544的計(jì)數(shù)值相適應(yīng)的頻率控制電壓值。并且，該D/A轉(zhuǎn)換器545在輸入從UD計(jì)數(shù)器544輸出的計(jì)數(shù)值時(shí)，向電壓控制振蕩器56輸出相當(dāng)于與該計(jì)數(shù)值相適應(yīng)的頻率控制電壓值的頻率控制電壓。
此處，圖9表示相位差檢測(cè)輸出、由控制電路543控制的速度不同的兩種時(shí)鐘信號(hào)、和由UD計(jì)數(shù)器544控制的電壓的關(guān)系。
在圖9中，如果選擇加快時(shí)鐘(使時(shí)鐘速度變快)，則由于每個(gè)規(guī)定時(shí)間的計(jì)數(shù)器數(shù)值大，所以變化的電壓值也變大，但如果選擇減慢時(shí)鐘(使時(shí)鐘速度變慢)，則由于每個(gè)規(guī)定時(shí)間的計(jì)數(shù)器數(shù)值小，所以變化的電壓值變小。并且，在相位差檢測(cè)輸出為L(zhǎng)(低)時(shí)，電壓低于目標(biāo)電壓，所以輸入增加計(jì)數(shù)時(shí)鐘，在相位差檢測(cè)輸出為H(高)時(shí)，電壓高于目標(biāo)電壓，所以輸入減少計(jì)數(shù)時(shí)鐘。以目標(biāo)電壓為中心進(jìn)行這些控制。
下面，結(jié)合圖10和圖11的流程圖說(shuō)明使用圖7(B)和圖8所示電壓調(diào)整電路54的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法。
在圖10中，在接通電源時(shí)，從比較電路53輸出的信號(hào)為L(zhǎng)，在振幅檢測(cè)電路57輸出的信號(hào)為L(zhǎng)，以正常時(shí)鐘(例如100kHz)進(jìn)行增計(jì)數(shù)(步驟S101)。
然后，從D/A轉(zhuǎn)換器545輸出與計(jì)數(shù)器數(shù)值相適應(yīng)的電壓，從電壓控制振蕩器56輸出與該電壓值對(duì)應(yīng)的頻率(步驟S102)，以該頻率驅(qū)動(dòng)壓電元件17(步驟S103)。
從壓電元件17的檢測(cè)用電極19C、19D讀入縱向振動(dòng)的檢測(cè)信號(hào)(步驟S104)，輸出振幅檢測(cè)信號(hào)(步驟S105)。此處，比較振幅檢測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓的值(步驟S106)，如果振幅檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓，在控制電路543將時(shí)鐘速度減慢(步驟S107)，如果振幅檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓，在控制電路543將時(shí)鐘速度加快(步驟S108)。
然后，如圖11所示，從檢測(cè)用電極19C、19D讀入縱向振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)和彎曲振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)雙方(步驟S109)，輸出相位差電壓(步驟S110)。
此處，比較相位差檢測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓(步驟S111)，如果相位差檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓(H)，對(duì)UD計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)數(shù)(步驟S112)，降低輸出給電壓控制振蕩器56的電壓，如果相位差檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓(L)，對(duì)UD計(jì)數(shù)器進(jìn)行增計(jì)數(shù)(步驟S113)，提高輸出給電壓控制振蕩器56的電壓。在這些步驟結(jié)束后，返回在S101所示的步驟。
下面，說(shuō)明電壓調(diào)整電路54為圖7(C)所示結(jié)構(gòu)的情況。
圖7(C)和圖12表示電壓調(diào)整電路54的其他示例。
在圖7(C)和圖12中，電壓調(diào)整電路54包括具有不同時(shí)間常數(shù)的(例如，1msec、100msec)兩個(gè)電阻R1、R2，并且根據(jù)這些時(shí)間常數(shù)向電壓控制振蕩器56輸出電壓的環(huán)路濾波器546；根據(jù)在振幅檢測(cè)電路57檢測(cè)的振幅信號(hào)選擇環(huán)路濾波器546的時(shí)間常數(shù)的控制電路547。
環(huán)路濾波器546具有電容C1，通過(guò)使該電容C1充電或放電，調(diào)整輸出給電壓控制振蕩器56的電壓。
控制電路547構(gòu)成為在振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，選擇時(shí)間常數(shù)變小的電阻R1，減小從環(huán)路濾波器546輸出的電壓的量，在振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，選擇時(shí)間常數(shù)變大的電阻R2，增大從環(huán)路濾波器546輸出的電壓的量。
下面，結(jié)合圖13和圖14的流程圖說(shuō)明使用圖7(C)和圖12所示電壓調(diào)整電路54的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法。
在圖13中，在接通電源時(shí)，從比較電路53輸出的信號(hào)為L(zhǎng)，在振幅檢測(cè)電路57輸出的信號(hào)為L(zhǎng)，環(huán)路濾波器546以正常時(shí)間常數(shù)(例如100msec)充電(步驟S201)。然后，輸出與環(huán)路濾波器546的輸出相適應(yīng)的電壓，從電壓控制振蕩器56輸出與該電壓值對(duì)應(yīng)的頻率(步驟S202)，以該頻率驅(qū)動(dòng)壓電元件17(步驟S203)。
從壓電元件17的檢測(cè)用電極19C、19D讀入縱向振動(dòng)的檢測(cè)信號(hào)(步驟S204)，輸出振幅檢測(cè)信號(hào)(步驟S205)。
此處，比較振幅檢測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓的值(步驟S206)，如果振幅檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓，則控制電路543通過(guò)選擇使環(huán)路濾波器546的時(shí)間常數(shù)小的電阻(例如1msec)，來(lái)減小從環(huán)路濾波器546輸出的電壓的量(步驟S207)，如果振幅檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓，則控制電路543通過(guò)選擇使環(huán)路濾波器546的時(shí)間常數(shù)大的電阻(例如100msec)，來(lái)增大從環(huán)路濾波器546輸出的電壓的量(步驟S208)。
然后，如圖13所示，從檢測(cè)用電極19C、19D讀入縱向振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)和彎曲振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)雙方(步驟S209)，輸出相位差電壓(步驟S210)。
此處，比較相位差檢測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓(步驟S211)，如果相位差檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓(H)，在環(huán)路濾波器546進(jìn)行充電(步驟S212)，降低輸出給電壓控制振蕩器56的電壓，如果相位差檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓(L)，從環(huán)路濾波器546放電(步驟S213)，提高輸出給電壓控制振蕩器56的電壓。在這些步驟結(jié)束后，返回步驟S201。
(4.第一實(shí)施方式的效果)因此，根據(jù)第一實(shí)施方式可以獲得以下的作用效果。
(1)本實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置50具有從振動(dòng)體5檢測(cè)縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)這兩個(gè)信號(hào)之間的相位差的相位差檢測(cè)單元；比較在該相位差檢測(cè)單元檢測(cè)的相位差和相位差基準(zhǔn)值，同時(shí)根據(jù)該比較結(jié)果控制供給壓電元件17的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的頻率控制單元；檢測(cè)壓電元件17的檢測(cè)信號(hào)的振幅的振幅檢測(cè)單元，頻率控制單元構(gòu)成為將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，所以在基于相位差的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制的基礎(chǔ)上，一并進(jìn)行基于檢測(cè)信號(hào)的振幅的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制。因此，利用基于振幅的頻率控制補(bǔ)充基于相位差的頻率控制的不足，由此縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，減少消耗電力，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的控制。
(2)相位差檢測(cè)單元是檢測(cè)相位差并輸出具有相當(dāng)于該相位差的電壓值的相位差電壓信號(hào)的相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路51，把相位差轉(zhuǎn)換為電壓值，向頻率控制單元輸出被轉(zhuǎn)換為該電壓值的信號(hào)，所以利用頻率控制單元容易進(jìn)行高精度的控制。
(3)頻率控制單元具有分別輸出用于比較相位差的基準(zhǔn)電壓和用于檢測(cè)振幅的基準(zhǔn)電壓的恒壓電路52；比較在該恒壓電路52輸出的相位比較用基準(zhǔn)電壓和從相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路51輸出的相位差電壓，并輸出比較結(jié)果信號(hào)的比較電路53；接受在該比較電路53輸出的比較結(jié)果信號(hào)，控制供給壓電元件17的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的驅(qū)動(dòng)控制部，振幅檢測(cè)單元是比較在恒壓電路52輸出的振幅檢測(cè)用基準(zhǔn)電壓和壓電元件17的檢測(cè)信號(hào)并檢測(cè)振幅的振幅檢測(cè)電路57，驅(qū)動(dòng)控制部在由振幅檢測(cè)電路57檢測(cè)的振幅檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減小每個(gè)規(guī)定時(shí)間的頻率的變化比率，在由振幅檢測(cè)電路57檢測(cè)的振幅檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，增大每個(gè)規(guī)定時(shí)間的頻率的變化比率，所以在驅(qū)動(dòng)控制部中控制供給壓電元件17的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率時(shí)，在振幅檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)減小頻率的變化比率，在振幅檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)增大頻率的變化比率，所以能夠縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，此外如圖15所示，控制電壓在目標(biāo)相位差電壓附近的偏差變小，能夠進(jìn)行不會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖(overshoot)的穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)控制。
因此，通過(guò)采用根據(jù)振幅檢測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率變化比率的結(jié)構(gòu)，可以高精度地進(jìn)行壓電致動(dòng)器10的驅(qū)動(dòng)控制。
(4)驅(qū)動(dòng)控制部構(gòu)成為具有向壓電元件17供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路55；輸出與輸入該驅(qū)動(dòng)電路55的電壓所對(duì)應(yīng)的頻率的電壓控制振蕩器56；根據(jù)振幅和振幅基準(zhǔn)值的比較結(jié)果，調(diào)整供給電壓控制振蕩器56的電壓的電壓調(diào)整電路54，通過(guò)采用電壓控制振蕩器56和電壓調(diào)整電路54，可以高精度地進(jìn)行壓電致動(dòng)器10的驅(qū)動(dòng)控制。
(5)電壓調(diào)整電路54構(gòu)成為具有調(diào)整輸出給電壓控制振蕩器56的電壓的電壓調(diào)整部541；使輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率可變的時(shí)鐘電路542；對(duì)應(yīng)于在該時(shí)鐘電路542輸出的時(shí)鐘信號(hào)向電壓調(diào)整部541輸出信號(hào)，同時(shí)根據(jù)在振幅檢測(cè)電路57檢測(cè)的振幅信號(hào)變更時(shí)鐘信號(hào)的頻率的控制電路543，利用作為控制電路經(jīng)常采用的時(shí)鐘電路542，能夠使驅(qū)動(dòng)裝置50的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。特別是電壓調(diào)整部541構(gòu)成為具有UD計(jì)數(shù)器544，所以不需要外裝部件，能夠容易使擺動(dòng)速度可變，有利于IC化。
(6)由于控制電路543構(gòu)成為在振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減慢從時(shí)鐘電路542輸出的時(shí)鐘信號(hào)，在振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)加快從時(shí)鐘電路542輸出的時(shí)鐘信號(hào)，并且通過(guò)比較振幅信號(hào)和基準(zhǔn)電壓來(lái)決定時(shí)鐘信號(hào)的速度，所以能夠進(jìn)行更高精度的控制，并且還可以進(jìn)行穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)控制。
(7)電壓調(diào)整電路54包括具有兩個(gè)不同時(shí)間常數(shù)的并且根據(jù)時(shí)間常數(shù)向電壓控制振蕩器輸出電壓的環(huán)路濾波器546；和根據(jù)在振幅檢測(cè)電路57檢測(cè)的振幅信號(hào)選擇該環(huán)路濾波器546的時(shí)間常數(shù)的控制電路547，采用這種結(jié)構(gòu)的電壓調(diào)整電路54，可利用作為相位同步電路而常用的環(huán)路濾波器546來(lái)構(gòu)成驅(qū)動(dòng)裝置50，從而容易利用分立元件構(gòu)成，使驅(qū)動(dòng)裝置50的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，可以降低裝置的成本。
(8)由于控制電路543構(gòu)成為在振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)減小從環(huán)路濾波器546輸出的電壓的量，在振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)增大從環(huán)路濾波器546輸出的電壓的量，并且通過(guò)比較振幅信號(hào)與基準(zhǔn)電壓來(lái)調(diào)整環(huán)路濾波器546的輸出電壓量，所以能夠進(jìn)行更高精度的控制。
(9)由于控制電路543可以選擇加快時(shí)鐘和減慢時(shí)鐘這兩種時(shí)鐘，所以能夠使控制電路543自身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
(10)由于控制電路547能夠切換具有不同兩個(gè)時(shí)間常數(shù)的環(huán)路濾波器546，所以能夠使控制電路547自身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
(11)由于電子鐘表包括具有壓電元件17的振動(dòng)體5和設(shè)在該振動(dòng)體5上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的凸部20的壓電致動(dòng)器10、所述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置50、由壓電致動(dòng)器10驅(qū)動(dòng)的日期顯示機(jī)構(gòu)30，因此可以提供消耗電力少、能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制的電子鐘表。
(第二實(shí)施方式)下面，參照?qǐng)D16～圖20說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。
第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同之處是把壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置50應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備(便攜式設(shè)備)，但壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置50的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。此處，在第二實(shí)施方式的說(shuō)明中，對(duì)與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同符號(hào)并省略或簡(jiǎn)略說(shuō)明。
(5.第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu))在第二實(shí)施方式中，便攜式設(shè)備是具有結(jié)算功能的非接觸式IC卡，在該IC卡內(nèi)設(shè)有壓電致動(dòng)器10和驅(qū)動(dòng)裝置50。
圖16是非接觸式IC卡的外觀立體圖。
在圖16中，在非接觸式IC卡400的表面?zhèn)仍O(shè)有由進(jìn)行余額顯示的余額顯示計(jì)數(shù)器401。
余額顯示計(jì)數(shù)器401用于顯示4位數(shù)余額，如圖17所示，具有顯示上兩位的上位數(shù)顯示部402和顯示下兩位的下位數(shù)顯示部403。
圖18是表示上位數(shù)顯示部402的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
在圖18中，上位數(shù)顯示部402通過(guò)轉(zhuǎn)子100A連接壓電致動(dòng)器10，并通過(guò)轉(zhuǎn)子100A的驅(qū)動(dòng)力被驅(qū)動(dòng)。上位數(shù)顯示部402的主要部分有具有前進(jìn)爪402A1，在轉(zhuǎn)子100A旋轉(zhuǎn)1/n時(shí)旋轉(zhuǎn)一周的驅(qū)動(dòng)齒輪402A；在驅(qū)動(dòng)齒輪402A旋轉(zhuǎn)一周時(shí)旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量的第1上位數(shù)顯示齒輪402B；在第1上位數(shù)顯示齒輪402B旋轉(zhuǎn)一周時(shí)旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量的第2上位數(shù)顯示齒輪402C；在第1上位數(shù)顯示齒輪402B不旋轉(zhuǎn)時(shí)固定第1上位數(shù)顯示齒輪402B的固定部件402D。另外，在第2上位數(shù)顯示齒輪402B設(shè)有固定第2上位數(shù)顯示齒輪402C的未圖示的固定部件。
驅(qū)動(dòng)齒輪402A在轉(zhuǎn)子100A旋轉(zhuǎn)1/n時(shí)旋轉(zhuǎn)一周。并且，前進(jìn)爪402A1嚙合在第1上位數(shù)顯示齒輪402B的前進(jìn)齒輪部402B3上，第1上位數(shù)顯示齒輪402B旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量。另外，第1上位數(shù)顯示齒輪402B旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，設(shè)在第1上位數(shù)顯示齒輪402B的前進(jìn)銷402B1使前進(jìn)齒輪402B2旋轉(zhuǎn)，使與前進(jìn)齒輪402B2嚙合的第2上位數(shù)顯示齒輪402C的前進(jìn)齒輪402C1旋轉(zhuǎn)，使第2上位數(shù)顯示齒輪402C旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量。
圖19是表示下位數(shù)顯示部403的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖20是表示下位數(shù)顯示部403的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的主視圖。
在圖19和圖20中，下位數(shù)顯示部403通過(guò)轉(zhuǎn)子100B連接壓電致動(dòng)器10，通過(guò)轉(zhuǎn)子100B的驅(qū)動(dòng)力被驅(qū)動(dòng)。下位數(shù)顯示部403的主要部分有具有前進(jìn)爪403A1，在轉(zhuǎn)子I00B旋轉(zhuǎn)1/n時(shí)旋轉(zhuǎn)一周的驅(qū)動(dòng)齒輪403A；在驅(qū)動(dòng)齒輪403A旋轉(zhuǎn)一周時(shí)旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量的第1下位數(shù)顯示齒輪403B；在第1下位數(shù)顯示齒輪403B旋轉(zhuǎn)一周時(shí)旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量的第2下位數(shù)顯示齒輪403C。
第1下位數(shù)顯示齒輪403B具有嚙合在驅(qū)動(dòng)齒輪403A的前進(jìn)爪403A1上的前進(jìn)齒輪部403B1，在驅(qū)動(dòng)齒輪403A旋轉(zhuǎn)一周時(shí)旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量。在第1下位數(shù)顯示齒輪403B設(shè)有前進(jìn)銷403B2，每當(dāng)?shù)?下位數(shù)顯示齒輪403B旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，使傳遞齒輪403B旋轉(zhuǎn)，使第2下位數(shù)顯示齒輪403C旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個(gè)刻度的量。在該情況時(shí)，第1下位數(shù)顯示齒輪403B的固定部件403D在不旋轉(zhuǎn)時(shí)嚙合在前進(jìn)齒輪部403B1上，固定第1下位數(shù)顯示齒輪403B。
第2下位數(shù)顯示齒輪403C的固定部件403E在第2下位數(shù)顯示齒輪403C不旋轉(zhuǎn)時(shí)嚙合在前進(jìn)齒輪部403F上，固定第2下位數(shù)顯示齒輪403C。在該情況下，驅(qū)動(dòng)器10被設(shè)定成通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置50被同步驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)裝置50通過(guò)從未圖示的IC卡芯片輸入相當(dāng)于結(jié)算金額的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。
第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置50的具體結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置50相同，所以省略說(shuō)明。
通過(guò)采用以上結(jié)構(gòu)，在類似非接觸IC卡的薄型便攜式設(shè)備中可以進(jìn)行機(jī)械式余額顯示，在不驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以不用電源進(jìn)行顯示，所以能夠以較低的商品電力進(jìn)行顯示，并且在沒(méi)有電源時(shí)可以保持此前的顯示。
(6.第二實(shí)施方式的效果)因此，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，除可獲得與第一實(shí)施方式的(1)～(10)相同的作用效果外，還可以獲得以下作用效果。
(12)由于便攜式設(shè)備具有壓電致動(dòng)器10和所述結(jié)構(gòu)的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置50，該壓電致動(dòng)器10包括具有壓電元件17的振動(dòng)體5和設(shè)在該振動(dòng)體5上并接觸驅(qū)動(dòng)對(duì)象的觸壓部20，所以可以提供消耗電力少、能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制的便攜式設(shè)備。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的各種變形和改良等也包括在本發(fā)明中。
例如，在上述實(shí)施方式中，根據(jù)在壓電元件17的兩處檢測(cè)用電極19C、19D檢測(cè)出的縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的檢測(cè)信號(hào)求出相位差，根據(jù)該相位差控制壓電致動(dòng)器的動(dòng)作，但本發(fā)明中也可以構(gòu)成為，求出在壓電元件17檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)和輸出給壓電元件17的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差，根據(jù)該相位差控制壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)。
并且，在圖7(B)所示的控制電路543中，選擇加快時(shí)鐘和減慢時(shí)鐘這兩種時(shí)鐘可以分兩個(gè)階段切換速度，但本發(fā)明中可以構(gòu)成為，不限于分兩個(gè)階段切換，而分三個(gè)階段或四個(gè)階段以上進(jìn)行切換。
另外，在圖7(c)所示的控制電路547中，可以切換具有兩個(gè)不同時(shí)間常數(shù)的環(huán)路濾波器546，但本發(fā)明也可以構(gòu)成為，可以切換具有三個(gè)或四個(gè)段以上不同時(shí)間常數(shù)的環(huán)路濾波器546。
并且，在上述各實(shí)施方式中，把UD計(jì)數(shù)器544設(shè)定為規(guī)定電壓，相對(duì)該規(guī)定電壓來(lái)加減電壓，但本發(fā)明也可以使UD計(jì)數(shù)器544從0開(kāi)始。
另外，在本發(fā)明中，控制部?jī)?nèi)的各單元等也可以構(gòu)成為利用各種邏輯元件等硬件構(gòu)成，或在鐘表或便攜式設(shè)備內(nèi)設(shè)置具有CPU(中央處理裝置)、存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)裝置)等的計(jì)算機(jī)，向該計(jì)算機(jī)裝配規(guī)定的程序或數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)在各存儲(chǔ)部的數(shù)據(jù))來(lái)實(shí)現(xiàn)各單元。
此處，所述程序或數(shù)據(jù)可以預(yù)先存儲(chǔ)在裝配于鐘表或便攜式設(shè)備內(nèi)的RAM或ROM等存儲(chǔ)器中。并且，例如可以通過(guò)因特網(wǎng)等通信單元或CD-ROM、存儲(chǔ)卡等記錄介質(zhì)把規(guī)定的控制程序或數(shù)據(jù)安裝在鐘表或便攜式設(shè)備內(nèi)的存儲(chǔ)器中。利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序使CPU等動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)各單元。另外，為了向鐘表或便攜式設(shè)備內(nèi)安裝規(guī)定的程序等，可以向該鐘表或便攜式設(shè)備直接插入存儲(chǔ)卡或CD-ROM等來(lái)進(jìn)行安裝，也可以把讀取這些存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備以外裝方式連接鐘表或便攜式設(shè)備。此外，也可以把LAN電線、電話線等連接鐘表或便攜式設(shè)備，通過(guò)通信供給并安裝程序等，也可以利用無(wú)線方式供給并安裝程序等。
把通過(guò)這種記錄介質(zhì)或因特網(wǎng)等通信單元提供的控制程序等裝配到鐘表或便攜式設(shè)備中，僅通過(guò)變更程序即可實(shí)現(xiàn)所述各發(fā)明的功能，可以在產(chǎn)品出廠時(shí)或選擇使用者希望的控制程序進(jìn)行裝配。該情況時(shí)，僅通過(guò)變更程序即可制造控制方式不同的各種鐘表或便攜式設(shè)備，所以能夠?qū)崿F(xiàn)部件的共用化等，可以大幅度地降低版本展開(kāi)時(shí)的制造成本。
并且，本發(fā)明不限于適用于第一實(shí)施方式的電子鐘表或第二實(shí)施方式的非接觸式IC卡。即，作為采用本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法和驅(qū)動(dòng)裝置的電子設(shè)備，不限于手表、座鐘、掛鐘等電子鐘表，本發(fā)明可以適用于各種電子設(shè)備，特別適合要求小型化的便攜式電子設(shè)備。此處，作為各種電子設(shè)備，可以列舉出具有鐘表功能的電話、移動(dòng)電話、電腦、便攜式信息終端(PDA)、照相機(jī)等。并且，也可以適用于不具備鐘表功能的照相機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、帶攝像功能的移動(dòng)電話等電子設(shè)備。在適用于這些具有攝像功能的電子設(shè)備時(shí)，透鏡的聚焦機(jī)構(gòu)、變焦機(jī)構(gòu)、光圈調(diào)整機(jī)構(gòu)等的驅(qū)動(dòng)可以使用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置。另外，測(cè)試設(shè)備的儀表指針的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、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、超聲波馬達(dá)等也可以使用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置。
并且，在上述第一實(shí)施方式中，把壓電致動(dòng)器用于電子鐘表1的日期顯示機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，但不限于此，也可以用于電子鐘表1的時(shí)間指示針(指針)的驅(qū)動(dòng)。這樣，把通常驅(qū)動(dòng)指針的步進(jìn)馬達(dá)替換為壓電致動(dòng)器，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電子鐘表1的薄型化，并且壓電致動(dòng)器與步進(jìn)馬達(dá)相比不易接受磁性影響，所以能夠?qū)崿F(xiàn)電子鐘表的高度抗磁化。
并且，在上述各實(shí)施方式中，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的相位差、或各檢測(cè)信號(hào)之間的相位差來(lái)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，但是，例如也可以在驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置電阻，把流過(guò)壓電致動(dòng)器的電流值的變化作為電壓值進(jìn)行檢測(cè)等，根據(jù)流過(guò)壓電致動(dòng)器的電路值控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
另外，在檢測(cè)多個(gè)檢測(cè)信號(hào)時(shí)，也可以根據(jù)某檢測(cè)信號(hào)的振幅控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的增減，比較其他檢測(cè)信號(hào)的振幅和振幅基準(zhǔn)值，控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增減的變化比率。
并且，也可以根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的振幅控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的增減，根據(jù)各信號(hào)的相位差或流過(guò)壓電致動(dòng)器的電流值控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增減的變化比率。
另外，在檢測(cè)多個(gè)檢測(cè)信號(hào)時(shí)，也可以檢測(cè)預(yù)先決定的一個(gè)檢測(cè)信號(hào)的振幅來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率控制，還可以檢測(cè)并存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)后的一定期間、各檢測(cè)信號(hào)的振幅，根據(jù)振幅變化大的檢測(cè)信號(hào)的振幅進(jìn)行頻率控制。在該情況下，可以根據(jù)振幅變化大的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行控制，所以能夠可靠地檢測(cè)該變化，能夠有效地進(jìn)行控制。
本發(fā)明在控制壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)時(shí)，根據(jù)表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)或該檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的振幅控制所述頻率，所以能夠縮短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，減少消耗電力，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的控制。因此，本發(fā)明可以用于裝配了壓電致動(dòng)器的電子鐘表和各種電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法，壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部，其特征在于，檢測(cè)表示所述振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且檢測(cè)出所述檢測(cè)信號(hào)的振幅，將該振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，在對(duì)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率進(jìn)行的兩種控制中，一種控制是增加或減少驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的控制，另一種控制是驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的增加或減少的變化比率的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)增加或減少所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，根據(jù)所述振幅和振幅基準(zhǔn)值的比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的增加或減少的變化比率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，在將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較并且所述振幅大于等于振幅基準(zhǔn)值的情況下，減小所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的增加或減少的變化比率，在將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較并且所述振幅小于振幅基準(zhǔn)值的情況下，增大所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的增加或減少的變化比率。
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)方法，其特征在于，檢測(cè)出從所述振動(dòng)體輸出的表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差，根據(jù)該相位差與相位差基準(zhǔn)值的比較結(jié)果，控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且檢測(cè)出所述檢測(cè)信號(hào)的振幅，將該振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
6.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)方法，其特征在于，檢測(cè)出從所述振動(dòng)體輸出的表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，并檢測(cè)出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)之間的相位差，根據(jù)該相位差與相位差基準(zhǔn)值的比較結(jié)果，控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且檢測(cè)出所述檢測(cè)信號(hào)中的至少一個(gè)檢測(cè)信號(hào)的振幅，將該振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使所述振動(dòng)體以第1振動(dòng)模式和第2振動(dòng)模式進(jìn)行振動(dòng)，所述檢測(cè)信號(hào)是從振動(dòng)體輸出的表示以第1振動(dòng)模式和/或第2振動(dòng)模式進(jìn)行振動(dòng)的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)。
8.一種壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，用于向壓電致動(dòng)器中的所述壓電元件供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部，其特征在于，具有控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的頻率控制單元和檢測(cè)所述檢測(cè)信號(hào)的振幅的振幅檢測(cè)單元，所述頻率控制單元檢測(cè)出表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述頻率控制單元具有進(jìn)行增加或減少驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的控制的頻率增減控制單元；控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的增加或減少的變化比率的頻率增減比率控制單元，所述頻率增減控制單元或頻率增減比率控制單元中的一方檢測(cè)出表示振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，所述頻率增減控制單元或頻率增減比率控制單元中的另一方將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述頻率控制單元具有根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)或根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)增加或減少所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的頻率增減控制單元；根據(jù)所述振幅和振幅基準(zhǔn)值的比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的增加或減少的變化比率的頻率增減比率控制單元。
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)裝置，其特征在于，具有檢測(cè)表示所述振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，并檢測(cè)該檢測(cè)信號(hào)與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的相位差或者多個(gè)檢測(cè)信號(hào)之間的相位差的相位差檢測(cè)單元，所述頻率控制單元將由所述相位差檢測(cè)單元檢測(cè)出的相位差與相位差基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，同時(shí)根據(jù)該比較結(jié)果控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述相位差檢測(cè)單元是檢測(cè)所述相位差并輸出具有對(duì)應(yīng)該相位差的電壓值的相位差電壓信號(hào)的相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述頻率控制單元具有分別輸出用于比較所述相位差的基準(zhǔn)電壓和用于檢測(cè)振幅的基準(zhǔn)電壓的恒壓電路；將由該恒壓電路輸出的相位比較用基準(zhǔn)電壓與從所述相位差-電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的相位差電壓進(jìn)行比較，輸出比較結(jié)果信號(hào)的比較電路；輸入由該比較電路輸出的比較結(jié)果信號(hào)，控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的驅(qū)動(dòng)控制部，所述振幅檢測(cè)單元是通過(guò)將由所述恒壓電路輸出的振幅檢測(cè)用基準(zhǔn)電壓與所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，來(lái)檢測(cè)振幅的振幅檢測(cè)電路，所述驅(qū)動(dòng)控制部具有以下的功能，即在由所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)出的振幅檢測(cè)電壓大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減小每個(gè)規(guī)定時(shí)間的所述頻率的變化比率，在由所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)出的振幅檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，增大每個(gè)規(guī)定時(shí)間的所述頻率的變化比率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制部具有向所述壓電元件供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路；輸出與輸入給該驅(qū)動(dòng)電路的電壓對(duì)應(yīng)的頻率的電壓控制振蕩器；根據(jù)所述振幅與振幅基準(zhǔn)值的比較結(jié)果，調(diào)整供給所述電壓控制振蕩器的電壓的電壓調(diào)整電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)整電路具有調(diào)整輸出給所述電壓控制振蕩器的電壓的電壓調(diào)整部；使輸出的時(shí)鐘信號(hào)頻率可變的時(shí)鐘電路；對(duì)應(yīng)由該時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)向所述電壓調(diào)整部輸出信號(hào)，并且根據(jù)由所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)出振幅信號(hào)變更所述時(shí)鐘信號(hào)頻率的控制電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述控制電路在所述振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減慢從所述時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)，在所述振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)加快從所述時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)整電路包括具有不同時(shí)間常數(shù)并且對(duì)應(yīng)不同的時(shí)間常數(shù)向所述電壓控制振蕩器輸出不同值的電壓的環(huán)路濾波器；根據(jù)由所述振幅檢測(cè)電路檢測(cè)出的振幅信號(hào)選擇該環(huán)路濾波器的時(shí)間常數(shù)的控制電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述控制電路在所述振幅信號(hào)大于等于基準(zhǔn)電壓時(shí)減小從所述環(huán)路濾波器輸出的電壓的量，在所述振幅信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)增大從所述環(huán)路濾波器輸出的電壓的量。
19.一種電子鐘表，其特征在于，具有壓電致動(dòng)器、權(quán)利要求8～18中任一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置和由所述壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的日期顯示機(jī)構(gòu)，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部。
20.一種電子設(shè)備，其特征在于，具有壓電致動(dòng)器和權(quán)利要求8～18中任一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部。
21.一種壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置的控制程序，其用在向壓電致動(dòng)器中的壓電元件供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)的壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置中，該壓電致動(dòng)器具有通過(guò)向壓電元件提供規(guī)定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而振動(dòng)的振動(dòng)體和設(shè)在該振動(dòng)體上并觸壓在驅(qū)動(dòng)對(duì)象上的觸壓部，其特征在于，使裝配在所述驅(qū)動(dòng)裝置中的計(jì)算機(jī)發(fā)揮作為檢測(cè)所述檢測(cè)信號(hào)的振幅的振幅檢測(cè)單元及頻率控制單元的功能，所述頻率控制單元檢測(cè)表示所述振動(dòng)體的振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)或檢測(cè)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制供給所述壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且將所述振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
22.一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，存儲(chǔ)有權(quán)利要求21所述的控制程序。
全文摘要
一種壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置?？煽s短達(dá)到高效驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間、減少耗電、并且能夠進(jìn)行穩(wěn)定控制。該壓電致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置包括檢測(cè)振動(dòng)體(5)的縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的檢測(cè)信號(hào)，并檢測(cè)這兩種信號(hào)之間的相位差的相位差檢測(cè)單元(相位差－電壓轉(zhuǎn)換電路51)；將由該相位差檢測(cè)單元檢測(cè)出的相位差與相位差基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且根據(jù)該比較結(jié)果控制供給壓電元件(17)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的頻率控制單元(52～56)；檢測(cè)壓電元件(17)的檢測(cè)信號(hào)的振幅的振幅檢測(cè)單元(振幅檢測(cè)電路57)。頻率控制單元將振幅與振幅基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
文檔編號(hào)H02N2/14GK1698259SQ20048000027
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者松崎淳, 川口孝, 桶谷誠(chéng) 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社