(57)【要約】      （修正有）【課題】移動体の駆動中において、当該移動体を停止および起動させる際の異音の発生を防止することが可能な振動アクチュエータの制御装置および制御方法を提供する。【解決手段】位相が異なる二相の駆動信号Ｓ１，Ｓ２を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータ（超音波モータ）の制御装置において、前記二相の駆動信号の印加を停止した後、前記振動体の振動が持続している間に、前記二相の駆動信号の印加を再開する駆動信号出力回路を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2014204563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御装置において、
前記二相の駆動信号の印加を停止した後、前記振動体の振動が持続している間に、前記二相の駆動信号の印加を再開する駆動信号出力回路を備えたことを特徴とする振動アクチュエータの制御装置。
【請求項２】
位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御方法において、
前記二相の駆動信号の印加を停止した後、前記振動体の振動が持続している間に、前記二相の駆動信号の印加を再開することで、前記移動体の停止および起動を行うことを特徴とする振動アクチュエータの制御方法。
【請求項３】
位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御装置において、
一方の相の駆動信号の印加を継続しつつ、他方の相の駆動信号の印加を停止および再開する駆動信号出力回路を備えたことを特徴とする振動アクチュエータの制御装置。
【請求項４】
位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御方法において、
一方の相の駆動信号の印加を継続しつつ、他方の相の駆動信号の印加を停止および再開することで、前記移動体の停止および起動を行うことを特徴とする振動アクチュエータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、超音波振動によって生成される進行波を用いてロータ（回転子）またはスライダ（直進子）等の移動体を駆動する振動アクチュエータ（例えば、超音波モータ）の制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動アクチュエータの一例として、進行波を用いた回転型の超音波モータが知られている。
この超音波モータは、圧電素子とこの圧電素子が接合された円環状の弾性体とを備えた振動体（ステータ）と、円環状の移動体（ロータ）と、この移動体を前記振動体に加圧接触させる加圧手段と、前記圧電素子に駆動信号（高周波電圧）を印加する電極とを備えて構成されている。
そして、この超音波モータは、圧電素子に駆動信号を印加することで生じる圧電素子の伸縮運動によって振動体に進行波を生じさせ、この進行波によって移動体を摩擦駆動する。
また、前記進行波は、圧電素子に時間的位相が９０°異なる二相の駆動信号を印加することにより発生する波が相互に干渉して合成されることで生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１２３７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した超音波モータの用途によっては、例えば、デジタルカメラ等における動画撮影時のウォブリング動作のように移動体の間欠駆動（起動・停止）を継続して繰り返すことがある。
【０００５】
このような超音波モータの間欠駆動において、超音波モータが駆動状態から停止状態に移行する場合、上述した二相の駆動信号が瞬時に遮断されて、振動体の振動が収まると、浮遊状態にあった移動体が加圧手段の加圧力によって振動体にたたきつけられるため、超音波モータの停止時に雑音や振動が発生するといった問題があった。
【０００６】
また、超音波モータが停止状態から駆動状態に移行する場合、すなわち、超音波モータの起動時に上述した二相の駆動信号が印加される瞬間に、加圧手段の加圧力によって振動体に圧接していた移動体が進行波によって瞬時に浮遊するため、雑音が発生するといった問題があった。
【０００７】
本発明は、例えば超音波モータ等の振動アクチュエータの間欠駆動において、停止時の雑音や振動の発生並びに起動時の雑音の発生を抑えることができる振動アクチュエータの制御装置および制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するため、本発明は、位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御装置において、前記二相の駆動信号の印加を停止した後、前記振動体の振動が持続している間に、前記二相の駆動信号の印加を再開する駆動信号出力回路を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御方法において、前記二相の駆動信号の印加を停止した後、前記振動体の振動が持続している間に、前記二相の駆動信号の印加を再開することで、前記移動体の停止および起動を行うことを特徴とする。
また、本発明は、位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御装置において、一方の相の駆動信号の印加を継続しつつ、他方の相の駆動信号の印加を停止および再開する駆動信号出力回路を備えたことを特徴とする。
さらに、本発明は、位相が異なる二相の駆動信号を印加することにより進行波を発生する振動体と、前記進行波により駆動する移動体とを備えた振動アクチュエータの制御方法において、一方の相の駆動信号の印加を継続しつつ、他方の相の駆動信号の印加を停止および再開することで、前記移動体の停止および起動を行うことを特徴とする。
なお、上述した本発明において、停止前後で移動体の回転方向が異なってもよく（正回転−逆回転、逆回転−正回転）、また、回転方向は同じ（正回転−正回転、逆回転−逆回転）であってもよい。
また、上述した本発明において、振動体と移動体の双方がリング状の回転型の振動アクチュエータのみならず、振動体と移動体の双方が直線状のリニア型の振動アクチュエータも含まれる。
さらに、上述した本発明に係る振動アクチュエータは、超音波帯域の振動を利用した超音波アクチュエータに限られず、超音波帯域以外の振動を利用したものも含まれる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、超音波モータ等の振動アクチュエータの間欠駆動において、停止時の雑音や振動の発生並びに起動時の雑音の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る超音波モータの制御方法において、振動体に印加する駆動信号の波形等を示す図、（ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る超音波モータの制御方法において、振動体に印加する駆動信号の波形等を示す図。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る超音波モータの構成を一部断面して示す斜視図、（ｂ）は、振動体に接合された圧電体に設けられた二相の電極を示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る超音波モータの駆動信号出力回路の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る振動アクチュエータ（例えば、超音波モータ）の制御装置等について、添付図面を参照して説明する。
図２（ａ）に示すように、本実施形態の超音波モータ１００は、回転可能に支持された出力軸２と共に回転し、この出力軸２を中心に同心円状に構成された円環状の移動体（ロータ）４と、ベース６上に配置され、出力軸２を中心に同心円状に構成された円環状の振動体（ステータ）８とを備えており、移動体４は、例えばバネ１０などの加圧力によって振動体８に常時圧接された状態に維持されている。
【００１２】
移動体４は、円環状のロータリング４ａと、ロータリング４ａのうち振動体８に対向する面に沿って円環状に設けられた摩擦材４ｂとを備えている。ロータリング４ａは、例えばアルミ合金などで形成されている。一方、摩擦材４ｂは、移動体４と振動体８との圧接時に安定した摩擦力を得るためのもので、例えば合成樹脂等が用いられている。
【００１３】
振動体８は、円環状のステータリング８ａと、ステータリング８ａのうちベース６に対向する面に配置された円環状の圧電体８ｂとを備えている。ステータリング８ａには、圧電体８ｂが設けられた面とは反対側の部分に、周方向に沿って等間隔に複数のスリット（溝）８ｇが形成されており、これにより、ステータリング８ａには、上記した移動体４（具体的には、摩擦材４ｂ）に向けて突出した櫛歯８ｃが周方向に沿って複数形成されている。
【００１４】
ステータリング８ａは、例えば銅合金などで形成されている。一方、圧電体８ｂ（圧電セラミックスとも言う）は、これに高周波電圧を印加すると、伸び縮みするといった性質（電歪）を有する素子で形成されており、ステータリング８ａのうちベース６に対向する面に接合されている。
圧電体８ｂは、隣り合う区分が交互に厚み方向に分極されており、圧電体８ｂの一方の領域には電極８ｂ1〜８ｂ8 が区分毎に設けられており、他方の領域には電極８ｂ9〜８ｂ15 が区分毎に設けられている。
【００１５】
なお、バネ１０は、出力軸２に固定された押さえ部材１２と移動体４との間に挟持された状態にあり、かかる状態において、バネ１０の弾性力が移動体４に伝達され、移動体４を振動体８に向けて加圧することで、移動体４（具体的には、摩擦材４ｂ）と振動体８（具体的には、ステータリング８ａの各櫛歯８ｃ）とは、常時圧接された状態に維持されている。
【００１６】
また、図２（ｂ）に示すように、圧電体８ｂの一方の領域に設けられた電極８ｂ1〜８ｂ8 には、二相の電極１４Ａ，１４Ｂのうちの電極１４Ａ（図２（ｂ）の１点鎖線参照）が接合されており、また、圧電体８ｂの他方の領域の領域に設けられた電極８ｂ9〜８ｂ15 には、二相の電極１４Ａ，１４Ｂのうちの電極１４Ｂ（図２（ｂ）の点線参照）が接合されている。
【００１７】
このような構成において、二相の電極１４Ａ,１４Ｂに時間的な位相が９０°異なる駆動信号（高周波電圧）Ｓ１，Ｓ２を印加すると、ステータリング８ａの各櫛歯８ｃの頂面に進行波が生成される。そして、バネ１０によって振動体８に向けて加圧されている移動体４は、この進行波によって出力軸２を中心に回転する。
【００１８】
次に、二相の電極１４Ａ，１４Ｂを介して電極８ｂ1〜８ｂ8 、電極８ｂ9〜８ｂ15 に印加する駆動信号Ｓ１，Ｓ２の駆動信号出力回路について説明する。
【００１９】
図３に示すように、本実施形態の駆動信号出力回路２００は、駆動トリガ発生回路１５から出力される駆動指令信号（ＯＮ指令パルス）に基づいて第１信号（例えば、ＳＩＮ波）を出力する第１発振回路１６と、前記駆動指令信号（ＯＮ指令パルス）に基づいて第２信号（例えば、ＣＯＳ波）を出力する第２発振回路１８とを備えている。なお、第１発振回路１６および第２発振回路１８は、駆動トリガ発生回路１５から出力される停止指令信号（ＯＦＦ指令パルス）に基づいて、第１信号および第２信号の出力を停止するように構成されている。
【００２０】
第１発振回路１６は、第１バースト波発生回路２０を介して第１出力回路２２に電気的に接続されており、前記駆動信号Ｓ１は、第１出力回路２２から出力される。また、第２発振回路１８は、位相切替回路２４を介し、さらに第２バースト波発生回路２６を介して第２出力回路２８に電気的に接続されており、前記駆動信号Ｓ２は、第２出力回路２８から出力される。なお、第１および第２バースト波発生回路２０，２６は、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の出力開始および出力停止のタイミングを超音波モータの使用目的等に応じて設定する機能を有する。
【００２１】
第１バースト波発生回路２０は、カウンタ回路２０ａと、バースト時間設定部２０ｂと、比較一致回路２０ｃと、ラッチ回路２０ｄと、スイッチ回路２０ｅとを備えている。
カウンタ回路２０ａは、第１発振回路１６から出力される第１信号（ＳＩＮ波）を所定の閾値を最大値とする矩形のパルス波に変換し、このパルス数をカウントすることで時間を計測するものである。
バースト時間設定部２０ｂは、駆動信号Ｓ１を出力する時間幅（以下、「Ｓ１のＯＮ時間」と称す。）および駆動信号Ｓ１の出力を停止する時間幅（以下、「Ｓ１のＯＦＦ時間」と称す。）を設定するものである。
比較一致回路２０ｃは、カウンタ回路２０ａから出力される信号と、バースト時間設定部２０ｂから出力される信号に基づき、駆動信号Ｓ１を出力するＯＮ時間の開始時にラッチ回路２０ｄへラッチＯＮの指令信号を出力するとともに、駆動信号Ｓ１の出力を停止するＯＦＦ時間の開始時（ＯＮ時間の終了時）にラッチ回路２０ｄへラッチＯＦＦの指令信号を出力する。
ラッチ回路２０ｄは、比較一致回路２０ｃからのラッチＯＮの指令信号に基づきＨレベルの信号をスイッチ回路２０ｅへ出力するとともに、比較一致回路２０ｃからのラッチＯＦＦの指令信号に基づきＬレベルの信号をスイッチ回路２０ｅへ出力する。
スイッチ回路２０ｅは、第１発振回路１６と第１出力回路２２との間で、電気的な接続をＯＮ・ＯＦＦするもので、ラッチ回路２０ｄからの出力信号がＬレベルのときに、ＯＮ状態（回路閉）を維持し、ラッチ回路２０ｄからの出力信号がＨレベルのときに、ＯＦＦ状態（回路開）を維持するように構成されている。
したがって、スイッチ回路２０ｅがＯＮ状態にときは、駆動信号Ｓ１が電極１４Ａに印加され、ＯＦＦ状態のときは、駆動信号Ｓ１の印加が停止される。なお、スイッチ回路２０ｅがＯＮ状態・ＯＦＦ状態を繰り返す場合に、スイッチ回路２０ｅがＯＮ状態にときに電極１４Ａに印加される駆動信号Ｓ１を第１のバースト波ともいう。
【００２２】
第２バースト波発生回路２６は、カウンタ回路２６ａと、バースト時間設定部２６ｂと、比較一致回路２６ｃと、ラッチ回路２６ｄと、スイッチ回路２６ｅとを備えている。
カウンタ回路２６ａは、第２発振回路１８から出力される第２信号（ＣＯＳ波（位相切替回路２４で位相が１８０°シフトした場合は、位相シフト後の波形））を所定の閾値を最大値とする矩形のパルス波に変換し、このパルス数をカウントすることで時間を計測するものである。
バースト時間設定部２６ｂは、駆動信号Ｓ２を出力する時間幅（以下、「Ｓ２のＯＮ時間」と称す。）および駆動信号Ｓ２の出力を停止する時間幅（以下、「Ｓ２のＯＦＦ時間」と称す。）を設定するものである。
比較一致回路２６ｃは、カウンタ回路２６ａから出力される信号と、バースト時間設定部２６ｂから出力される信号に基づき、駆動信号Ｓ２を出力するＯＮ時間の開始時にラッチ回路２６ｄへラッチＯＮの指令信号を出力するとともに、駆動信号Ｓ２の出力を停止するＯＦＦ時間の開始時（ＯＮ時間の終了時）にラッチ回路２６ｄへラッチＯＦＦの指令信号を出力する。
ラッチ回路２６ｄは、比較一致回路２６ｃからのラッチＯＮの指令信号に基づきＨレベルの信号をスイッチ回路２６ｅへ出力するとともに、比較一致回路２６ｃからのラッチＯＦＦの指令信号に基づきＬレベルの信号をスイッチ回路２６ｅへ出力する。
スイッチ回路２６ｅは、位相切替回路２４と第２出力回路２８との間で、電気的な接続をＯＮ・ＯＦＦするもので、ラッチ回路２６ｄからの出力信号がＬレベルのときに、ＯＮ状態（回路閉）を維持し、ラッチ回路２６ｄからの出力信号がＨレベルのときに、ＯＦＦ状態（回路開）を維持するように構成されている。
したがって、スイッチ回路２６ｅがＯＮ状態にときは、駆動信号Ｓ２が電極１４Ｂに印加され、ＯＦＦ状態のときは、駆動信号Ｓ２の印加が停止される。なお、スイッチ回路２６ｅがＯＮ状態・ＯＦＦ状態を繰り返す場合に、スイッチ回路２６ｅがＯＮ状態にときに電極１４Ｂに印加される駆動信号Ｓ２を第２のバースト波ともいう。
【００２３】
位相切替回路２４は、第２発振回路１８から出力される第２信号に対して、正相（位相０°）の出力信号または逆相（位相１８０°）の出力信号を切り替えて出力するものであり、正相／逆相の切り替えは、切り替え信号出力部（不図示）からの指令信号や操作スイッチ（不図示）によって行われる。
【００２４】
この位相切替回路２４は、第２発振回路１８からの第２信号の位相を、１波長（＝１８０°）シフトさせることで、移動体４の回転方向Ｒ１，Ｒ２（図２（ａ）参照）を、正回転（ＣＷ）から逆回転（ＣＣＷ）に切り替えたり、逆回転（ＣＣＷ）から正回転（ＣＷ）に切り替えたりする機能を有する。
【００２５】
第１出力回路２２は、スイッチ回路２０ｅを介して入力する第１発振回路１６からの第１信号を増幅して駆動信号Ｓ１として超音波モータ１００の電極１４Ａに印加するものである。また、第２出力回路２８は、スイッチ回路２６ｅを介して入力する位相切替回路２４からの第２信号を増幅して駆動信号Ｓ２として超音波モータ１００の電極１４Ｂに印加するものである。
【００２６】
次に、駆動信号出力回路２００を用いた超音波モータ１００の間欠駆動時の制御方法について、さらに図１（ａ）を加えて説明する。
本実施形態においては、超音波モータ１００の間欠駆動時の「起動」および「停止」は、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅのＯＮ・ＯＦＦによって行われる。
【００２７】
先ず、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅが共にＯＮ状態で、位相切替回路２４が「正相」に設定されているものとする。この状態で、駆動トリガ発生回路１５から駆動指令信号（ＯＮ指令パルス）が第１発振回路１６および第２発振回路１８に出力されると、第１発振回路１６から出力される第１信号は、スイッチ回路２０ｅを介して第１出力回路２２に入力する。そして、この第１信号は、第１出力回路２２で増幅されて駆動信号Ｓ１として電極１４Ａに印加される。また、第２発振回路１８から出力される第２信号は、スイッチ回路２６ｅを介して第２出力回路２８に入力する。そして、この第２信号は、第２出力回路２８で増幅されて駆動信号Ｓ２として電極１４Ｂに印加される。
【００２８】
このように、電極１４Ａ，１４Ｂに時間的な位相が９０°異なる二相の駆動信号Ｓ１，Ｓ２が印加されると、ステータリング８ａに進行波が生じ、この進行波によって移動体４が回転（正回転）する。
【００２９】
予め設定された「Ｓ１，Ｓ２のＯＮ時間」が経過すると、比較一致回路２０ｃ，２６ｃは、ラッチＯＮの指令信号をラッチ回路２０ｄ，２６ｄに出力し、これにより、ラッチ回路２０ｃ，２６ｄは、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅへＨレベルの信号を出力し、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅは、ＯＦＦ状態（回路開）となり、電極１４Ａ，１４Ｂへの駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加が停止する。このため、ステータリング８ａに生じていた進行波が消失して移動体４の回転が停止する。
【００３０】
次に、予め設定された「Ｓ１，Ｓ２のＯＦＦ時間」、例えば、数μｓｅｃ〜数１０μｓｅｃが経過すると、比較一致回路２０ｃ，２６ｃは、ラッチＯＦＦの指令信号をラッチ回路２０ｄ，２６ｄに出力し、これにより、ラッチ回路２０ｃ，２６ｄは、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅへＬレベルの信号を出力し、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅは、ＯＮ状態（回路閉）となり、電極１４Ａ，１４Ｂへの駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加を再開する。このため、ステータリング８ａに進行波が再び生じて移動体４が回転する。
【００３１】
本実施形態において、「Ｓ１，Ｓ２のＯＦＦ時間」は、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の双方の印加を同時に停止した後、ステータリング８ａの振動が持続している時間（例えば、数μｓｅｃ〜数１０μｓｅｃ）に設定されている。また、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の双方の印加を同時に停止・再開することで、超音波モータ１００の間欠駆動時の起動・停止を行うが、従来と異なる点は、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の双方の印加を同時に停止した後、ステータリング８ａの振動が持続している間に、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加を同時に再開する点である。
【００３２】
駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加を同時に停止することで、移動体４の回転は停止するが、移動体４は、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加を停止後、数μｓｅｃ〜数１０μｓｅｃの間は、ステータリング８ａの振動が持続、すなわち、残存する振動によって浮遊状態にある。そして、移動体４が浮遊状態にあるうちに駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加を同時に再開するため、移動体４がバネ１０の加圧力によってステータリング８ａにたたきつけられることはなく、この結果、超音波モータ１００の停止時の雑音や振動の発生を抑えることができる。
【００３３】
また、ステータリング８ａの振動が持続、すなわち、残存する振動によって浮遊状態にあるうちに、移動体４が再起動するため、移動体４は、圧接状態から浮遊状態へ瞬時に変移することがなく、この結果、超音波モータ１００の間欠駆動における起動時の雑音の発生を抑えることができる。
【００３４】
なお、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅがＯＦＦ状態からＯＮ状態になっても、位相切替回路２４が「正相」に設定されたままであれば、移動体４の回転方向は、停止の前後で、正回転（ＣＷ）のままで変わることはないが、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅがＯＦＦ状態からＯＮ状態になるまでに、位相切替回路２４が「正相」から「逆相」に設定されると、移動体４の回転方向は、停止の前後で、正回転（ＣＷ）から逆回転（ＣＣＷ）へ変わることになる。なお、図１（ａ）では、移動体４の回転方向が停止の前後で、正回転（ＣＷ）から逆回転（ＣＣＷ）へ変わるものを示している。
【００３５】
以下、「Ｓ１，Ｓ２のＯＦＦ時間」および「Ｓ１，Ｓ２のＯＮ時間」が交互に繰り返されることにより、超音波モータ１００は、起動および停止といった間欠駆動を繰り返すことになるが、本実施形態の制御方法によれば、従来のような停止時の騒音や振動の発生並びに起動時の騒音の発生を抑えることができる。
また、本実施形態においては、超音波モータ１００の停止は、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の双方の印加を停止するため、後述する駆動信号Ｓ２のみの印加を停止し、駆動信号Ｓ１の印加を継続する実施形態と比較して、使用する電力量を削減することができ、省エネ効果が図れるといった効果がある。
【００３６】
「Ｓ１，Ｓ２のＯＮ時間」は、超音波モータ１００の使用目的等に応じて任意に設定できるが、「Ｓ１，Ｓ２のＯＦＦ時間」は、上述したようにステータリング８ａの振動が持続している時間（例えば、数μｓｅｃ〜数１０μｓｅｃ）に限られる。
なお、上述した実施形態にあっては、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加を同時に停止し、かつ、同時に再開するものを例示したが、駆動信号Ｓ１，Ｓ２の印加の停止や再開を必ずしも同時に行う必要はなく、両者に若干の時間差があってもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態にあっては、超音波モータ１００の間欠駆動時において、予め設定した「Ｓ１，Ｓ２のＯＮ時間」が経過すると、超音波モータ１００が停止するものを例示したが、別途設けたセンサーからの信号に基づいて、超音波モータ１００を停止するように構成してもよい。
超音波モータ１００の間欠駆動自体を停止させるときは、駆動トリガ発生回路１５から停止指令信号（ＯＦＦ指令パルス）を第１発振回路１６および第２発振回路１８に出力し、第１発振回路１６および第２発振回路１８から出力される第１信号および第２信号の出力を停止することにより行う。
【００３８】
次に、駆動信号出力回路２００を用いた超音波モータ１００の間欠駆動時の別の制御方法について、さらに図１（ｂ）を加えて説明する。
この実施形態においては、超音波モータ１００の間欠駆動時の「起動」および「停止」は、スイッチ回路２６ｅのＯＮ・ＯＦＦによって行われ、スイッチ回路２０ｅは、常時ＯＮ状態にある。
【００３９】
先ず、スイッチ回路２０ｅ，２６ｅが共にＯＮ状態で、位相切替回路２４が「正相」に設定されているものとする。この状態で、駆動トリガ発生回路１５から駆動指令信号（ＯＮ指令パルス）が第１発振回路１６および第２発振回路１８に出力されると、第１発振回路１６から出力される第１信号は、スイッチ回路２０ｅを介して第１出力回路２２に入力する。そして、この第１信号は、第１出力回路２２で増幅されて駆動信号Ｓ１となって電極１４Ａに印加される。また、第２発振回路１８から出力される第２信号は、スイッチ回路２６ｅを介して第２出力回路２８に入力する。そして、この第２信号は、第２出力回路２８で増幅されて駆動信号Ｓ２となって電極１４Ｂに印加される。
【００４０】
このように、電極１４Ａ．１４Ｂに時間的な位相が９０°異なる二相の駆動信号Ｓ１，Ｓ２が印加されると、ステータリング８ａに進行波が生じ、この進行波によって移動体４が回転（正回転）する。
【００４１】
予め設定された「Ｓ２のＯＮ時間」が経過すると、比較一致回路２６ｃは、ラッチＯＮの指令信号をラッチ回路２６ｄに出力し、これにより、ラッチ回路２６ｄは、スイッチ回路２６ｅへＨレベルの信号を出力し、スイッチ回路２６ｅは、ＯＦＦ状態（回路開）となり、電極１４Ｂへの駆動信号Ｓ２の印加が停止する。このため、ステータリング８ａに生じていた進行波が消失して移動体４の回転が停止する。
【００４２】
しかしながら、本実施形態にあっては、スイッチ回路２０ｅは、常時ＯＮ状態にあるため、電極１４Ａには継続して駆動信号Ｓ１が印加されており、ステータリング８ａに生じていた進行波は消失するものの、ステータリング８ａには駆動信号Ｓ１による定在波が生じているため、ステータリング８ａの振動は継続している。
したがって、移動体４の回転は停止するが、移動体４は、定在波によるステータリング８ａの振動により浮遊状態にあるため、移動体４がバネ１０の加圧力によってステータリング８ａにたたきつけられることはなく、この結果、超音波モータ１００の停止時の雑音や振動の発生を抑えることができる。
【００４３】
次に、予め設定された「Ｓ２のＯＦＦ時間」が経過すると、比較一致回路２６ｃは、ラッチＯＦＦの指令信号をラッチ回路２６ｄに出力し、これにより、ラッチ回路２６ｄは、スイッチ回路２６ｅへＬレベルの信号を出力し、スイッチ回路２６ｅは、ＯＮ状態となり、電極１４Ｂへの駆動信号Ｓ２の印加が再開する。このため、ステータリング８ａには再度進行波が生じて、停止していた移動体４が回転する。
【００４４】
本実施形態にあっては、スイッチ回路２０ｅは、常時ＯＮ状態にあるため、電極１４Ａには継続して駆動信号Ｓ１が印加されており、間欠駆動における起動時には、スイッチ回路２６ｅのみをＯＮ状態にして電極１４Ｂへの駆動信号Ｓ２のみの印加を再開する。
このため、移動体４の回転が停止しても、ステータリング８ａには駆動信号Ｓ１による定在波が生じているため、ステータリング８ａの振動は継続し、移動体４は、浮遊状態にあり、バネ１０の加圧力によってステータリング８ａに圧接することはない。
したがって、電極１４Ｂへの駆動信号Ｓ２の印加を再開しても、移動体４は、圧接状態から浮遊状態へ瞬時に変移することがなく、この結果、超音波モータ１００の間欠駆動における起動時の雑音の発生を抑えることができる。
また、間欠駆動における起動時には、スイッチ回路２６ｅのみをＯＮ状態にして電極１４Ｂへの駆動信号Ｓ２のみの印加を再開するため、圧電体８ｂに二相の駆動信号Ｓ１，Ｓ２を同時に印加した場合に、圧電体８ｂから生じる雑音の発生を防止することができる。
【００４５】
なお、スイッチ回路２６ｅがＯＦＦ状態からＯＮ状態になっても、位相切替回路２４が「正相」に設定されたままであれば、移動体４の回転方向は、停止の前後で、正回転（ＣＷ）のままで変わることはないが、スイッチ回路２６ｅがＯＦＦ状態からＯＮ状態になるまでに、位相切替回路２４が「正相」から「逆相」に設定されると、移動体４の回転方向は、停止の前後で、正回転（ＣＷ）から逆回転（ＣＣＷ）へ変わることになる。なお、図１（ｂ）では、移動体４の回転方向が停止の前後で、正回転（ＣＷ）から逆回転（ＣＣＷ）へ変わるものを示している。
【００４６】
以下、「Ｓ２のＯＦＦ時間」および「Ｓ２のＯＮ時間」が交互に繰り返されることにより、超音波モータ１００は、起動および停止といった間欠駆動を繰り返すことになるが、本実施形態の制御方法によれば、従来のような停止時の騒音や振動の発生並びに起動時の騒音の発生を抑えることができる。
なお、「Ｓ２のＯＮ時間」および「Ｓ２のＯＦＦ時間」は、超音波モータ１００の使用目的等に応じて任意に設定できる。
【００４７】
また、上述した実施形態にあっては、超音波モータ１００の間欠駆動時において、予め設定した「Ｓ２のＯＮ時間」が経過すると、超音波モータ１００が停止し、予め設定した「Ｓ２のＯＦＦ時間」が経過すると、超音波モータ１００が起動するものを例示したが、別途設けたセンサーからの信号に基づいて、超音波モータ１００を停止、起動するように構成してもよい。
超音波モータ１００の間欠駆動自体を停止させるときは、駆動トリガ発生回路１５から停止指令信号（ＯＦＦ指令パルス）を第１発振回路１６および第２発振回路１８に出力し、第１発振回路１６および第２発振回路１８から出力される第１信号および第２信号の出力を停止することにより行う。
【００４８】
上述した二つの実施形態にあっては、駆動信号Ｓ１，Ｓ２は、いずれも全波のＳＩＮ波（ＣＯＳ波）を用いたものを例示したが、駆動信号出力回路２００中、例えば、スイッチ回路２０ｅ、２６ｅの出力側に半波整流回路を設けて、例えば、正回転（ＣＷ）のときは全波を印加し、逆回転（ＣＣＷ）のときは半波を印加するようにしてもよい。また、正回転（ＣＷ）および逆回転（ＣＣＷ）のいずれのときも、半波を印加するようにしてもよい。このように、半波の駆動信号を用いれば、全波の駆動信号を用いた場合と比較して、使用する電力量の削減による省エネ効果が図れ、また、正回転（ＣＷ）および逆回転（ＣＣＷ）のいずれのときも半波の駆動信号を用いれば、さらに省エネ効果が図れる。
【００４９】
上述した二つの実施形態にあっては、いずれも回転型の超音波モータ１００の制御装置および制御方法について例示したが、本発明の制御装置および制御方法は、直動型の超音波モータにも適用でき、また、超音波帯域の振動を利用した超音波アクチュエータに限られず、超音波帯域以外の振動を利用したものにも適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
２  出力軸
４  移動体
４ａ  ロータリング
４ｂ  摩擦材
６  ベース
８  振動体
８ａ  ステータリング
８ｂ  圧電体（圧電セラミックス）
１０  バネ
１４Ａ,１４Ｂ  電極
１００  超音波モータ
２００  駆動信号出力回路
Ｓ１  駆動信号（ＳＩＮ波信号）
Ｓ２  駆動信号（ＣＯＳ波信号）
【図１】
2014204563.tif 000003
【図２】
2014204563.tif 000004
【図３】
2014204563.tif 000005