(57)【要約】【課題】複数の次数の振動を同一の電極を用いて効率よく発生させる。【解決手段】圧電素子には、分極により極性が設定された複数の電極を形成する共に、これは複数の電極は、少なくとも２つの電極の極性が異なる複数の電極で構成される複数の電極グループにグループ化する。そして、複数の電極グループに印加する交流電圧の位相と周波数を切替えることにより、異なる次数の振動を発生させる。【選択図】図８
2008067447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電歪素子に印加される交流電圧により励振される振動体の振動制御装置であって、
前記電歪素子には、分極により極性が設定された複数の電極が形成されると共に、該複数の電極は、少なくとも２つの電極の極性が異なる複数の電極で構成される複数の電極グループにグループ化され、
前記振動体を振動させる際の振動の次数を指示する指示手段と、
前記複数の電極グループに印加する交流電圧の位相を、前記指示手段により指示された振動の次数に応じて切替える切替手段と、
を有することを特徴とする振動制御装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記指示手段により指示された振動の次数に応じて、前記複数の電極グループ間の交流電圧の位相差が０又は一定の差となるように前記位相を切替えることを特徴とする請求項１に記載の振動制御装置。
【請求項３】
前記切替手段は、前記指示手段により指示された振動の次数に応じて、前記複数の電極グループ間の交流電圧の位相差が９０°又は１８０°となるように前記位相を切替えることを特徴とする請求項２に記載の振動制御装置。
【請求項４】
前記電極グループ内の極性が異なる隣接する電極同士の境界は、互いに異なる次数の振動波形の節と節との間に位置していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の振動制御装置。
【請求項５】
前記複数の電極グループ内の各電極は、それぞれ前記電歪素子上の一定の領域に纏めて形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の振動制御装置。
【請求項６】
前記電歪素子上の一定の領域には、異なる電極グループの電極が混在して形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の振動制御装置。
【請求項７】
前記複数の電極グループの電極のうち、他の電極グループの電極と隣接する電極と電極とは、極性が同一となっていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の振動制御装置。
【請求項８】
電歪素子に印加される交流電圧により励振される振動体の振動制御方法であって、
前記電歪素子には、分極により極性が設定された複数の電極が形成されると共に、該複数の電極は、少なくとも２つの電極の極性が異なる複数の電極で構成される複数の電極グループにグループ化され、
前記複数の電極グループに印加する交流電圧の位相を切替えることにより、異なる次数の振動を発生させることを特徴とする振動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電歪素子に発生させる振動波を制御する振動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波モータ等の振動波アクチュエータが知られている。この種の振動波アクチュエータでは、圧電素子等の電歪素子に対して交流電圧を印加することにより機械的な振動を発生させ、この振動エネルギーを利用して駆動力を得ている。
【０００３】
また、高次の振動モードを励振する振動波アクチュエータも実現されている（特許文献１，２参照）。特許文献１では、振動波アクチュエータの起動時に、主駆動モード時とは異なる振動を付加することにより、起動性を改善している。
【０００４】
特許文献２では、撮像素子の近傍に付着する塵埃を除去するため、撮像素子の前面に配備された光学素子に圧電素子を配設し、この圧電素子を２つ以上の共振周波数で順次振動させている。
【特許文献１】特開平６−３２７２７１号公報
【特許文献２】特開２００３−３３３３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２では、電歪素子には、高次の振動モードのモード形状に個別に対応する電極が設けられておらず、所定の１つの次数の振動モードのモード形状に応じた電極しか設けられていない。このため、この電極を用いて他の次数の振動モードを励振した場合、その振動効率が低下していた。
【０００６】
一方、高次の振動モードのモード形状に個別に対応する電極を電歪素子に設けた場合は、例えば、各モード形状に対応する個別の電極をそれぞれ設けた複数枚の電歪素子を重ねる必要がある。このため、電歪素子の利用効率が低下してしまう。
【０００７】
また、特許文献１，２では、１つの次数の振動モードのモード形状の腹の位置にしか電極が設けられていないので、他の次数の振動モードのモード形状の腹の位置を直接加振することができなかった。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、その目的は、複数の次数の振動を同一の電極を用いて効率よく発生させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、電歪素子に印加される交流電圧により励振される振動体の振動制御装置であって、前記電歪素子には、分極により極性が設定された複数の電極が形成されると共に、該複数の電極は、少なくとも２つの電極の極性が異なる複数の電極で構成される複数の電極グループにグループ化され、前記振動体を振動させる際の振動の次数を指示する指示手段と、
前記複数の電極グループに印加する交流電圧の位相を、前記指示手段により指示された振動の次数に応じて切替える切替手段とを有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、印加する交流電圧の位相を切替えるだけで、同一の電極パターンで異なる次数の振動モードの理想的な分極パターンを電歪素子上に形成させることができる。換言すれば、複数の次数の振動を同一の電極を用いて効率よく発生させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る振動制御装置の制御対象としての振動波アクチュエータの圧電素子の電極を示す図である。この振動波アクチュエータは、リニア駆動型の振動波アクチュエータとして構成されている。
【００１２】
圧電素子２は、長方形の板状に形成されている。この圧電素子２の一方の面には、弾性体１が接着されている。この弾性体１には、突起部材３ａ，３ｂ，３ｃが設けられている。これら突起部材３ａ，３ｂ，３ｃの上部には、移動体４が配備されている。この移動体４は、不図示の加圧部材により突起部材３ａ，３ｂ，３ｃに接触させられている。すなわち、移動体４は、突起部材３ａ，３ｂ，３ｃにより、図１の左右方向に移動自由に支持されている。
【００１３】
圧電素子２の他方の面には、複数の電極が設けられている。これら電極は、２つの電極グループ２ａ，２ｂに分けられている。電極グループ２ａ，２ｂは、極性の異なる２つの電極をそれぞれ有している。すなわち、電極グループ２ａ，２ｂは、図１に示したように、「＋」と「−」の極性で圧電素子２の厚み方向に分極されている。
【００１４】
これら電極グループ２ａ、２ｂに対して、所定の交流電圧を印加することにより、圧電素子２が励振される。圧電素子２が励振されることにより、弾性体１は振動する。この振動態様は、図１に示した振動波形５，６のようになる。
【００１５】
なお、振動波形５，６は、曲げ振動、すなわち、圧電素子２の厚み方向の曲げ振動の振動波形を示している。また、振動波形５と振動波形６は、後述する駆動回路によって切替えて発生される。
【００１６】
振動波形５上に白丸印で示した５ａ，５ｂ，５ｃは、その振動の節の位置を示している。同様に、振動波形６上に黒丸印で示した６ａ，６ｂは、その振動の節の位置を示している。
【００１７】
電極グループ２ａの領域には、振動波形５に係る振動の節の位置５ａと、振動波形６に係る振動の節の位置６ａのほぼ中間に当該電極グループ２ａ内の電極間の境界２ｃが形成されている。同様に、電極グループ２ｂの領域には、振動波形６に係る振動の節の位置６ｂと、振動波形５に係る振動の節の位置５ｃのほぼ中間に当該電極グループ２ｂ内の電極間の境界２ｅが形成されている。また、電極グループ２ａの領域と電極グループ２ｂの領域の間にも、電極間の境界２ｄが形成されている。この電極グループ間の電極の境界２ｄは、振動波形５の節の位置に形成されている。
【００１８】
図２は、上記の振動制御装置の振動モード切替に係る部分を示すブロック図である。振動制御装置は、モード切替部７を有している。このモード切替部７は、不図示の指令部からのモード切替指令に応じて、２つの異なる次数の振動を切替えている。
【００１９】
モード切替部７は、加振信号ＰＡを電極グループ２ａに供給し、加振信号ＰＢを電極グループ２ｂに供給する。これら加振信号ＰＡ，ＰＢは、実際には、図３に示したように、各振動モードの共振周波数近傍の周波数の交流電圧となっている。
【００２０】
図３（ａ）は、振動波形６に係る加振状態を示している。すなわち、振動波形６の振動を得る場合、モード切替部７は、図３（ａ）に示したように、同相の加振信号ＰＡ，ＰＢを、それぞれ電極グループ２ａ，２ｂに出力する。これにより、弾性体１は３次の曲げ振動で励振される。
【００２１】
図３（ｂ）は、振動波形５に係る加振状態を示している。すなわち、振動波形５の振動を得る場合、モード切替部７は、図３（ｂ）に示したように、逆相の加振信号ＰＡ，ＰＢを、それぞれ電極グループ２ａ，２ｂに出力する。これにより、弾性体１は４次の曲げ振動で励振される。なお、４次の曲げ振動を得る場合の加振周波数は、３次の曲げ振動を得る場合の加振周波数より高い周波数となっている。
【００２２】
図４（ａ），（ｂ）は、弾性体１が３次の曲げ振動をしている際の接触部材３ａ，３ｂ，３ｃの運動軌跡を示している。また、図４（ｃ），（ｄ）は、弾性体１が４次の曲げ振動をしている際の接触部材３ａ，３ｂ，３ｃの運動軌跡を示している。
【００２３】
図４（ａ），（ｂ）に示したように、弾性体１が３次の曲げ振動を行っている場合には、移動体４を突き上げる方向に振動する際に、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃが右から左の方向に傾いていく。この傾き動作により、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃに加圧接触している移動体４は、右から左の方向に移動することとなる。また、図４（ａ），（ｂ）に示したように、弾性体１が３次の曲げ振動を行っている場合には、移動体４から離れる方向に振動する際に、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃが左から右の方向に傾いていく。ただし、この左から右の方向への傾き動作の場合には、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃは移動体４に接触しないので、移動体４の移動に関与しない。
【００２４】
図４（ｃ），（ｄ）に示したように、弾性体１が４次の曲げ振動を行っている場合には、移動体４を突き上げる方向に振動する際に、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃが左から右の方向に傾いていく。この傾き動作により、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃに加圧接触している移動体４は、左から右の方向に移動することとなる。また、図４（ｃ），（ｄ）に示したように、弾性体１が４次の曲げ振動を行っている場合には、移動体４から離れる方向に振動する際に、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃが右から左の方向に傾いていく。ただし、この右から左の方向への傾き動作の場合には、接触部材３ａ，３ｂ，３ｃは移動体４に接触しないので、移動体４の移動に関与しない。
【００２５】
上記の説明から明らかなように、第１の実施の形態では、弾性体１の振動モードを３次の曲げ振動と４次の曲げ振動で切替えることで、移動体４の移動方向を切替えることができる。
【００２６】
換言すれば、電極グループ間の交流電圧の位相関係を変化させることで一部の電極グループの分極方向を等価的に反転し、圧電素子全体の分極パターンを異なる振動モードの理想的な分極パターンに近付けるように構成している。これにより、専用の電極（電極パターン）を用いることなく同じ電極パターンを用いて、異なる振動モードの理想的な圧電素子の分極パターンに近付けることが可能となる。ひいては、圧電素子の有効利用を図ることができ、同じ加振力を得るのに必要な圧電素子の面積を小さくすることが可能となる。
【００２７】
また、第１の実施の形態では、前述のように、同一電極グループ内の隣接する電極と電極の境界２ｃ，２ｅを、異なる振動モードの近接する節と節の間に形成している。これにより、異なる振動モード双方の加振効率の低下を同程度とし、総合的な加振効率を高めることが可能となる。
【００２８】
なお、第１の実施の形態では、加振信号ＰＡと加振信号ＰＢの位相差を同相と逆相で切替えたが、完全に逆相でなくとも、例えば９０の位相差でも、２つの振動モードを切替えて発生させることは可能である。
【００２９】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る振動制御装置を適用した撮像素子の近傍を示す分解斜視図である。撮像素子パーケージ１４の前面には、光学フィルタ１１が配備されている。この光学フィルタ１１の撮像素子側の面には、左右の縁の部分に矩形状の圧電素子１２ａ，１２ｂが接着されている。また、光学フィルタ１１の被写体側の面には、圧電素子１２ａ，１２ｂの上下端部と対向する位置に、弾性部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが接着されている。
【００３０】
この弾性部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの上記の接着部分と反対側の端部は、撮像素子パッケージ１４にビスなどで固定されている。圧電素子１２ａ、１２ｂには、モード切替部１３が接続されている。
【００３１】
図６は、図５に示した光学フィルタ１１に設けられた圧電素子の電極パターンを示す図である。光学フィルタ１１は、ニオブ酸リチウム、水晶等を張り合わせて構成されている。圧電素子１２ａ，１２ｂは、光学フィルタ１１上に付着した塵を除去すべく加振を行うために設けられている。圧電素子１２ａ，１２ｂには、それぞれ２つの電極グループが形成されている。すなわち、圧電素子１２ａには電極グループ１２ｃ，１２ｄが形成され、圧電素子１２ｂには電極グループ１２ｅ，１２ｆが形成されている。
【００３２】
電極グループ１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは、それぞれ３つの電極で構成されている。これら３つの電極は、それぞれ中央の電極の分極方向（極性）が両端の電極の分極方向（極性）と逆になっており、電極グループ間の隣接する電極同士は同じ分極方向（極性）となっている。
【００３３】
このように、電極グループ間の隣接する電極同士を同じ分極方向にした場合、分極化工程において電極グループ間の電極の間隙が分極されることがない。そのため、隣接する電極グループに印加される交流電圧の位相が同相でないときに発生する電極グループ間に生ずる電界による加振力が低減される結果、不要な振動が重畳されることを回避することが可能となる。
【００３４】
上記の圧電素子１２ａ上の電極グループ１２ｃ，１２ｄに対して、後述するような形態で交流電圧を印加することにより、振動波形１５に示したような５次の曲げ振動を光学フィルタ１１に発生させることができる。また、圧電素子１２ｂ上の電極グループ１２ｅ，１２ｆに対して、後述するような形態で交流電圧を印加することにより、振動波形１６に示したような６次の曲げ振動を光学フィルタ１１に発生させることができる。
【００３５】
図７は、第２の実施の形態に係る振動制御装置の振動モード切替に係る部分を示すブロック図である。この振動制御装置は、モード切替部１３を有している。このモード切替部１３は、不図示の指令部からのモード切替指令に応じて、２つの異なる次数の振動を切替えている。
【００３６】
モード切替部１３は、加振信号ＰＡを電極グループ１２ｃ，１２ｅに供給し、加振信号ＰＢを電極グループ１２ｄ，１２ｆに供給する。これら加振信号ＰＡ，ＰＢは、実際には、図８に示したように、各振動モードの共振周波数近傍の周波数の交流電圧となっている。
【００３７】
図８は、加振周波数と上記の５次、６次の振動モードの振動振幅の関係を示す図である。５次の曲げ振動（振動波形１５）は、加振信号ＰＡ、加振信号ＰＢを同相で圧電素子１２ａ、１２ｂに印加することにより得られる。また、６次の曲げ振動（振動波形１６）は、加振信号ＰＡ、加振信号ＰＢを逆相で圧電素子１２ａ、１２ｂに印加することにより得られる。
【００３８】
なお、図８に示したように、５次の曲げ振動（振動波形１５）に係る共振周波数は、６次の曲げ振動（振動波形１６）に係る共振周波数より低い周波数となっている。このような圧電素子の振動特性は、環境温度の変化や製造上のバラツキ等により変化するので、駆動周波数、すなわち加振信号ＰＡ、加振信号ＰＢの周波数を所定の範囲で掃引するようにしてもよい。その際、所定周波数を境にして信号ＰＡと信号ＰＢを同相と逆相で切替えるようにすれば、理想的な振動を確保しつつ、２つの振動モードの切替えも同時に行うことが可能となる。
【００３９】
１つの振動モードのみを用いて光学フィルタ１１に付着する塵を除去する場合は、振動の節近傍の塵を除去しきれないことがある。しかし、第２の実施の形態のように、次数の異なる振動を組み合わせて、或いは切替えて振動させることで、光学フィルタ１１の全面を可及的に均等に振動させることができる。この全面振動により、光学フィルタ１１の広範囲に付着する塵を完全に除去することができる可能性が高くなる。
【００４０】
なお、第２の実施の形態では、同相と逆相の切替えと加振周波数の切替えによって振動モードを切替えていたが、同時に両方の振動モードを加振するようにしてもよい。
【００４１】
［第３の実施の形態］
図９は、本発明の第３の実施形態に係る振動制御装置の制御対象としての振動波アクチュエータの圧電素子の電極を示す図である。
【００４２】
第１の実施形態では、３次と４次の曲げ振動を用いて移動体４の移動方向を切替えていた。これに対し、第３の実施の形態では、２次と３次の曲げ振動を用いて移動体２２の移動方向を切替えている。
【００４３】
また、第１の実施の形態では、電極グループ内の複数の電極は隣接して配設されていた。換言すれば、第１の実施の形態では、電極グループを構成する複数の電極は、一定の領域に纏めて形成されていた。これに対し、第３の実施の形態では、電極グループ内の電極は隣接しないように形成されている。換言すれば、第３の実施の形態では、電極グループを構成する複数の電極は、一定の領域に纏めて形成されることなく、一定の領域に異なる電極グループの電極が混在するように形成されている。
【００４４】
図９において、圧電素子９は、長方形の板状に形成されている。この圧電素子９の一方の面には、弾性体８が接着されている。この弾性体８には、突起部材１０ａ，１０ｂが一定の間隔で設けられている。これら突起部材１０ａ，１０ｂの上部には、移動体２２が配備されている。この移動体２２は、不図示の加圧部材により突起部材１０ａ，１０ｂに接触させられている。すなわち、移動体２２は、突起部材１０ａ，１０ｂにより、図９の左右方向に移動自由に支持されている。
【００４５】
圧電素子９の他方の面には、複数の電極が形成されている。これら電極は、２つの電極グループ９ａ、９ｂに分けられている。電極グループ９ａ、９ｂは、極性の異なる２つの電極をそれぞれ有している。すなわち、電極グループ９ａ，９ｂは、図９に示したように、「＋」と「−」の極性で圧電素子９の厚み方向に分極されている。
【００４６】
ただし、電極グループ９ａの「＋」と「−」の極性の電極が形成された領域には、電極グループ９ｂの「−」の極性の電極が混在して形成されている。また、電極グループ９ｂの「＋」と「−」の極性の電極が形成された領域には、電極グループ９ａの「−」の極性の電極が混在して形成されている。
【００４７】
これら電極グループ９ａ、９ｂに対して、所定の交流電圧を印加することにより、圧電素子９が励振される。圧電素子９が励振されることにより、弾性体８は振動する。この振動態様は、図９に示した振動波形２０，２１のようになる。
【００４８】
なお、振動波形２０，２１は、圧電素子９の厚み方向の２次、３次の曲げ振動の振動波形を示している。また、振動波形２０と振動波形２１に係る振動は、図２と同様の駆動回路（図示省略）によって切替えて発生される。
【００４９】
振動波形２０上に黒丸印で示した２０ａ，２０ｂ等は、その振動の節の位置を示している。同様に、振動波形２１上に白丸印で示した２１ａ等は、その振動の節の位置を示している。
【００５０】
第１の実施の形態では、同一電極グループ内の隣接する電極と電極の境界２ｃ，２ｅは、異なる振動モードの近接する節と節の間に位置していた。これに対し、第３の実施の形態では、図９に示したように、同一電極グループ内の隣接する電極と電極の境界９ｃ，９ｅは、３次の振動波形２０の節の位置となっている。なお、電極グループ間の境界９ｄは、第１の実施の形態と同様に、所定の振動波形の節の位置となっている。
【００５１】
図１０（ａ）は、振動波形２０に係る加振状態を示している。すなわち、振動波形２０の振動を得る場合、モード切替部は、図１０（ａ）に示したように、同相の加振信号ＰＡ，ＰＢを、それぞれ電極グループ９ａ，９ｂに出力する。これにより、弾性体８は３次の曲げ振動で励振される。
【００５２】
図１０（ｂ）は、振動波形２１に係る加振状態を示している。すなわち、振動波形２１の振動を得る場合、モード切替部は、図１０（ｂ）に示したように、逆相の加振信号ＰＡ，ＰＢを、それぞれ電極グループ９ａ，９ｂに出力する。これにより、弾性体８は２次の曲げ振動で励振される。なお、２次の曲げ振動を得る場合の加振周波数は、３次の曲げ振動を得る場合の加振周波数より低い周波数となっている。
【００５３】
図１１（ａ），（ｂ）は、弾性体８が３次の曲げ振動をしている際の接触部材１０ａ、１０ｂの運動軌跡を示している。また、図４（ｃ），（ｄ）は、弾性体８が２次の曲げ振動をしている際の接触部材１０ａ，１０ｂの運動軌跡を示している。なお、図１１（ａ），（ｃ）は、加振信号ＰＡに対応し、図１１（ｂ），（ｄ）は、加振信号ＰＢに対応している。
【００５４】
図１１（ａ），（ｂ）に示したように、弾性体８が３次の曲げ振動を行っている場合には、移動体２２を突き上げる方向に振動する際に、接触部材１０ａ，１０ｂが左から右の方向に傾いていく。この傾き動作により、接触部材１０ａ，１０ｂに加圧接触している移動体２２は、左から右の方向に移動することとなる。また、図１１（ａ），（ｂ）に示したように、弾性体８が３次の曲げ振動を行っている場合には、移動体８から離れる方向に振動する際に、接触部材１０ａ，１０ｂが右から左の方向に傾いていく。ただし、この右から左の方向への傾き動作の場合には、接触部材１０ａ，１０ｂは移動体２２に接触しないので、移動体２２の移動に関与しない。
【００５５】
図１１（ｃ），（ｄ）に示したように、弾性体８が２次の曲げ振動を行っている場合には、移動体２２を突き上げる方向に振動する際に、接触部材１０ａ，１０ｂが右から左の方向に傾いていく。この傾き動作により、移動体２２は右から左の方向に移動することとなる。また、図１１（ｃ），（ｄ）に示したように、弾性体８が２次の曲げ振動を行っている場合には、移動体２２から離れる方向に振動する際に、接触部材１０ａ，１０ｂが左から右の方向に傾いていく。ただし、この左から右の方向への傾き動作の場合には、接触部材１０ａ，１０ｂは移動体２２に接触しないので、移動体２２の移動に関与しない。
【００５６】
上記の説明から明らかなように、第３の実施の形態では、弾性体８の振動モードを３次の曲げ振動と２次の曲げ振動で切替えることで、移動体８の移動方向を切替えることができる。
【００５７】
［第４の実施の形態］
図１２は、第４の実施形態における圧電素子の電極グループ例を示す図である。図１２に示したように、圧電素子２３には、６つの電極グループ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆが形成されている。これら電極グループ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆに対して後述する形態で交流電圧を印加することにより、異なる次数の３つの振動波形２４，２５，２６を得ることができる。これら振動波形２４，２５，２６は、共に圧電素子２３の曲げ振動の振動波形を示しており、後述する駆動回路によって切替えて発生される。
【００５８】
図１３は、第４の実施の形態に係る振動制御装置の振動モード切替に係る部分を示すブロック図である。本振動制御装置は、モード切替部２７を有している。このモード切替部２７は、不図示の指令部からのモード切替指令に応じて、２つの異なる次数の振動を切替えて発生させている。
【００５９】
モード切替部２７は、加振信号ＰＡを電極グループ２３ａ，２３ｅに供給し、加振信号ＰＢを電極グループ２３ｂ，２３ｆに供給する。さらに、モード切替部２７は、加振信号ＰＣを電極グループ２３ｃに供給し、加振信号ＰＤを電極グループ２３ｄに供給する。この際、モード切替部２７は、各振動モードの共振周波数近傍の周波数の交流電圧をモード切替信号に応じて出力する。
【００６０】
図１４は、振動波形２４，２５，２６の各振動モードに応じた加振信号ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤの位相の符号を示している。
【００６１】
すなわち、図１４は、加振信号ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤの位相の符号が全て同相の「＋」の場合に、の振動波形２６が得られることを表している。
【００６２】
また、加振信号ＰＡとＰＢが同相、加振信号ＰＣとＰＣが同相であり、かつ加振信号ＰＡ，ＰＢと加振信号ＰＣ，ＰＣとの間では逆相となっている場合に、振動波形２５が得られることを示している。
【００６３】
また、加振信号ＰＡとＰＣが同相、加振信号ＰＢとＰＤが同相であり、かつ加振信号ＰＡ，ＰＣと加振信号ＰＢ，ＰＤとの間では逆相となっている場合に、振動波形２４が得られることを示している。
【００６４】
すなわち、第４の実施の形態では、６つの電極グループ毎に印加電圧の位相を制御して各電極グループの電極の極性を切替えることにより、所望の各振動モードを加振しやすい電極パターンに切替えている。なお、第１〜第３の実施の形態でも、電極グループの数は異なるが、第４の実施の形態と同様の方法で、所望の各振動モードを加振しやすい電極パターンに切替えている。
【００６５】
これにより、簡単な回路構成で振動効率を低下させずに振動モードを切替えることが可能となる。
【００６６】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、圧電素子等の電歪素子だけでなく、例えば磁歪素子等、電磁力の印加に応じて振動する他の種別の素子に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振動制御装置の制御対象としての振動波アクチュエータの圧電素子の電極を示す図である。
【図２】図１の振動制御装置の振動モード切替に係る部分を示すブロック図である。
【図３】図２のモード切替部が出力する加振信号の波形を示す図である。
【図４】図３の加振信号による移動体の移動原理を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る振動制御装置を適用した撮像素子の近傍を示す分解斜視図である。
【図６】図５に示した光学フィルタに設けられた圧電素子の電極パターンを示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る振動制御装置の振動モード切替に係る部分を示すブロック図である。
【図８】第２の実施の形態における加振周波数と振動振幅の関係等を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る振動制御装置の制御対象としての振動波アクチュエータの圧電素子の電極を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態における加振信号の波形を示す図である。
【図１１】図１０の加振信号による移動体の移動原理を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態における圧電素子の電極パターンを示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態における振動モード切替に係る部分を示すブロック図である。
【図１４】第４の実施の形態における加振信号の位相の符号を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１，８…弾性体、２，９，１２ａ，１２ｂ，２３…圧電素子、７，１３、２７…モード切替部、２ａ，２ｂ，９ａ，９ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，２３ａ，２３ｂ，２３，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ…電極グループ、ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ…加振信号
【図１】
2008067447.tif 000003
【図２】
2008067447.tif 000004
【図３】
2008067447.tif 000005
【図４】
2008067447.tif 000006
【図５】
2008067447.tif 000007
【図６】
2008067447.tif 000008
【図７】
2008067447.tif 000009
【図８】
2008067447.tif 000010
【図９】
2008067447.tif 000011
【図１０】
2008067447.tif 000012
【図１１】
2008067447.tif 000013
【図１２】
2008067447.tif 000014
【図１３】
2008067447.tif 000015
【図１４】
2008067447.tif 000016