(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数で駆動し、少なくとも該所定の周波数の（２ｎ＋１）倍の共振周波数（ｎは所定の単一の自然数）を有した圧電素子と、
前記圧電素子の第１端子に接続される第１出力端子、および、前記圧電素子の第２端子に接続される第２出力端子を有する駆動電圧生成部を備え、
前記圧電素子が駆動されるとき、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間の電位差の波形は、中間電位を経て遷移するステップ波となり、
前記電位差が前記中間電位となる時間の長さは、前記電位差が前記中間電位に立ち下がる時間ｔ１から次に前記電位差が前記中間電位に立ち下がる時間ｔ２までの間において、（ｔ２−ｔ１）／（２ｎ＋１）付近であり、
前記所定の周波数の（２ｎ＋１）倍の共振周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの高さが、前記所定の周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの高さより高い圧電素子用駆動回路。
【請求項２】
前記所定の周波数の（２ｎ＋１）倍の共振周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの高さが、前記圧電素子の共振周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの中で、最も高い、請求項１に記載の圧電素子用駆動回路。
【請求項３】
第１制御信号出力端子および第２制御信号出力端子を有する制御信号発生部を備え、
前記駆動電圧生成部は、前記第１制御信号出力端子に接続される第１入力端子、および、前記第２制御信号出力端子に接続される第２入力端子を有する、請求項１または２に記載の圧電素子用駆動回路。
【請求項４】
前記第１出力端子と前記圧電素子の第１端子との間に直列接続されるインダクタを備える、請求項１から３の何れかに記載の圧電素子用駆動回路。
【請求項５】
前記電位差が前記中間電位となるとき、前記圧電素子側から前記駆動電圧生成部側を見て、前記第１出力端子および前記第２出力端子は開放状態である、請求項１から４の何れかに記載の圧電素子用駆動回路。
【請求項６】
前記電位差が前記中間電位となるとき、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間に電圧０Ｖが印加される、請求項１から４の何れかに記載の圧電素子用駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を駆動する圧電素子用駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧電素子用駆動回路として、例えば、特許文献１に記載のものがある。この圧電素子用駆動回路は、Ｈブリッジ回路、抵抗器、差動増幅回路、反転回路、第１コンパレータおよび第２コンパレータを備える。Ｈブリッジ回路は、第１入力端子および第２入力端子と、圧電素子の両端子にそれぞれ接続される第１出力端子および第２出力端子とを有する。抵抗器は圧電素子とＨブリッジ回路の第１出力端子との間に接続される。差動増幅回路は抵抗器の両端電圧を入力とする。反転回路の入力端子は差動増幅回路の出力端子に接続される。第１コンパレータの入力端子は反転回路の入力端子に接続される。第１コンパレータの出力端子はＨブリッジ回路の第１入力端子に接続される。第２コンパレータの入力端子は反転回路の出力端子に接続される。第２コンパレータの出力端子はＨブリッジ回路の第２入力端子に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／００９８６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の圧電素子用駆動回路では、駆動電圧が矩形波であることで駆動電圧が低くなるので、圧電素子の動作時の消費電力が低減される。一方、矩形波からなる駆動電圧には、圧電素子の実質的な動作に寄与せず、電力を消費するだけの高調波が含まれる。このため、この圧電素子用駆動回路では、駆動電圧が矩形波であること以外の他の要因次第で、消費電力が十分低減されないおそれがある。【０００５】
本発明の目的は、圧電素子の実質的な動作に寄与しない無駄な消費電力を低減できる圧電素子用駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧電素子用駆動回路は、所定の周波数で駆動し、少なくとも該所定の周波数の（２ｎ＋１）倍の共振周波数（ｎは所定の単一の自然数）を有した圧電素子と、前記圧電素子の第１端子に接続される第１出力端子、および、前記圧電素子の第２端子に接続される第２出力端子を有する駆動電圧生成部を備える。前記圧電素子が駆動されるとき、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間の電位差の波形は、中間電位を経て遷移するステップ波となる。前記電位差が前記中間電位となる時間の長さは、前記電位差が前記中間電位に立ち下がる時間ｔ１から次に前記電位差が前記中間電位に立ち下がる時間ｔ２までの間において、（ｔ２−ｔ１）／（２ｎ＋１）付近である。前記所定の周波数の（２ｎ＋１）倍の共振周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの高さが、前記所定の周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの高さより高い。
【０００７】
上記のような圧電素子を駆動する場合、第１出力端子と第２出力端子との間に流れる駆動電流には、２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れることがある。上記の構成では、駆動電流の２ｎ＋１次高調波が抑制されるので、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが発生しにくい。このため、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れる場合に比べて、圧電素子の実質的な動作に寄与しない無駄な消費電力を低減できる。【０００９】
前記所定の周波数の（２ｎ＋１）倍の共振周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの高さが、前記圧電素子の共振周波数における前記圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークの中で、最も高くてもよい。この構成では、圧電素子の実質的な動作に寄与しない無駄な消費電力の低減効果がさらに高まる。【００１０】
本発明の圧電素子用駆動回路は次のように構成されてもよい。第１制御信号出力端子および第２制御信号出力端子を有する制御信号発生部を備える。前記駆動電圧生成部は、前記第１制御信号出力端子に接続される第１入力端子、および、前記第２制御信号出力端子に接続される第２入力端子を有する。【００１１】
本発明の圧電素子用駆動回路は、前記第１出力端子と前記圧電素子の第１端子との間に直列接続されるインダクタを備えてもよい。この構成では、第１出力端子と第２出力端子との間の電位差（駆動電圧）が遷移するときに発生するスパイク状の駆動電流が抑制される。このため、圧電素子の実質的な動作に寄与しない無駄な消費電力を低減できる。【００１２】
前記電位差が前記中間電位となるとき、前記圧電素子側から前記駆動電圧生成部側を見て、前記第１出力端子および前記第２出力端子は開放状態でもよい。【００１３】
前記電位差が前記中間電位となるとき、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間に電圧０Ｖが印加されてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、圧電素子の実質的な動作に寄与しない無駄な消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１の実施形態の第１の例に係る圧電素子用駆動回路１０のブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の第２の例に係る圧電素子用駆動回路２０のブロック図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の第１の例および第２の例に係る、第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧の波形を示す模式図である。
【図４】図４は、第１の比較例および第２の比較例に係る、第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧の波形を示す模式図である。
【図５】図５（Ａ）から図５（Ｄ）は、それぞれ、第１の比較例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図６】図６（Ａ）から図６（Ｄ）は、それぞれ、第２の比較例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図７】図７（Ａ）から図７（Ｄ）は、それぞれ、第１の実施形態の第１の例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図８】図８（Ａ）から図８（Ｄ）は、それぞれ、第１の実施形態の第２の例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態の第２の例に係る駆動電流のリンギングを示す図である。
【図１０】図１０は、圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値の周波数特性を示す模式図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る、圧力モードにおける消費電力を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、圧電ポンプに設けられた圧電素子Ｐにおけるインピーダンスの位相の周波数特性を示す図である。図１２（Ｂ）は、圧電ポンプに設けられた圧電素子Ｐにおけるインピーダンスの絶対値の周波数特性を示す図である。
【図１３】図１３は、圧電ポンプに設けられた圧電素子Ｐにおけるインピーダンスの絶対値の周波数特性を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、図１３の基本共振周波数付近を示す図である。図１４（Ｂ）は、図１３の第１９次の共振周波数付近を示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）から図１５（Ｆ）は、矩形波のフーリエ級数展開を示す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態に係る駆動電圧の波形を示す模式図である。
【図１７】図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）は、それぞれ、第１の比較例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）から図１８（Ｄ）は、それぞれ、第２の比較例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）から図１９（Ｄ）は、それぞれ、第２の実施形態の第１の例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図２０】図２０（Ａ）から図２０（Ｄ）は、それぞれ、第２の実施形態の第２の例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態に係る、流量モードにおける消費電力を示す図である。
【図２２】図２２は、第３の実施形態の第１の例に係る駆動電圧の波形を示す模式図である。
【図２３】図２３は、第３の実施形態の第２の例に係る駆動電圧の波形を示す模式図である。
【図２４】図２４は、第４の実施形態の係る圧電素子用駆動回路３０の回路図である。
【図２５】図２５（Ａ）および図２５（Ｂ）は、他の実施形態に係る駆動電圧の波形を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００１７】
《第１の実施形態》
図１は、第１の実施形態の第１の例に係る圧電素子用駆動回路１０のブロック図である。圧電素子用駆動回路１０はＨブリッジ回路１１および制御信号発生部１２を備える。Ｈブリッジ回路１１は本発明の「駆動電圧生成部」の一例である。Ｈブリッジ回路１１は、第１入力端子ＩＮ１、第２入力端子ＩＮ２、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２を有する。制御信号発生部１２は第１制御信号出力端子および第２制御信号出力端子を有する。Ｈブリッジ回路１１の第１入力端子ＩＮ１は制御信号発生部１２の第１制御信号出力端子に接続される。Ｈブリッジ回路１１の第２入力端子ＩＮ２は制御信号発生部１２の第２制御信号出力端子に接続される。Ｈブリッジ回路１１の第１出力端子ＯＵＴ１は圧電素子Ｐの第１端子に接続される。Ｈブリッジ回路１１の第２出力端子ＯＵＴ２は圧電素子Ｐの第２端子に接続される。圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は、圧電素子Ｐの２次以上の共振周波数の中で、圧電素子Ｐの２ｎ＋１次の共振周波数において、高さが最も高いピークを有する。ここで、ｎは自然数である。ピークの高さは、ピークの頂点における値とピークの裾における値との比率である。圧電素子Ｐは、例えば圧電ポンプに用いられるものである。
【００１８】
制御信号発生部１２は、第１制御信号出力端子から第１制御信号を出力するとともに、第２制御信号出力端子から第２制御信号を出力する。第１制御信号および第２制御信号の周波数は圧電素子Ｐの基本共振周波数と略等しい。第１制御信号はＨブリッジ回路１１の第１入力端子ＩＮ１に入力される。第２制御信号はＨブリッジ回路１１の第２入力端子ＩＮ２に入力される。Ｈブリッジ回路１１は、第１制御信号および第２制御信号に応じて、第１出力端子および第２出力端子の状態を変化させることで、圧電素子Ｐを駆動する。
【００１９】
図２は、第１の実施形態の第２の例に係る圧電素子用駆動回路２０のブロック図である。圧電素子用駆動回路２０は、Ｈブリッジ回路１１の第１出力端子ＯＵＴ１と圧電素子Ｐの第１端子との間に直列接続されるインダクタＬ１を備える。圧電素子用駆動回路２０のその他の構成は圧電素子用駆動回路１０と同様である。なお、インダクタＬ１は、Ｈブリッジ回路１１の第２出力端子ＯＵＴ２と圧電素子Ｐの第２端子との間に直列接続されてもよい。
【００２０】
図３は、第１の実施形態の第１の例および第２の例に係る、第１制御信号、第２制御信号、および、駆動電圧の波形を示す模式図である。駆動電圧は、Ｈブリッジ回路１１の第１出力端子ＯＵＴ１と第２出力端子ＯＵＴ２との間の電位差である。ＶMは中間電位を表し、ＶTHはスイッチング閾値を表す。第１制御信号および第２制御信号は、周期Ｔ1およびデューティー比（Ｔ1＋Ｔ2n+1）／２Ｔ1の矩形波である。ここで、時間Ｔ2n+1＝Ｔ1／（２ｎ＋１）である。第２制御信号の位相と第１制御信号の位相とは互いに逆相である。第１制御信号のＨｉレベルの電位と第２制御信号のＨｉレベルの電位とは互いに等しい。第１制御信号のＬｏｗレベルの電位と第２制御信号のＬｏｗレベルの電位とは互いに等しい。Ｈブリッジ回路１１のスイッチング閾値は第１制御信号のＨｉレベルと第１制御信号のＬｏｗレベルとの間に設定される。
【００２１】
Ｈブリッジ回路１１は、第１制御信号の電位がスイッチング閾値以上であり、且つ、第２制御信号の電位がスイッチング閾値未満の場合、第１出力端子ＯＵＴ１の電位をＨｉレベルにし、第２出力端子ＯＵＴ２の電位をＬｏｗレベルにする。このとき、駆動電圧は最大値となる。Ｈブリッジ回路１１は、第１制御信号の電位がスイッチング閾値未満であり、且つ、第２制御信号の電位がスイッチング閾値以上の場合、第１出力端子ＯＵＴ１の電位をＬｏｗレベルにし、第２出力端子ＯＵＴ２の電位をＨｉレベルにする。このとき、駆動電圧は最小値となる。ここで、第１出力端子ＯＵＴ１のＨｉレベルの電位と第２出力端子ＯＵＴ２のＨｉレベルの電位とは互いに等しい。第１出力端子ＯＵＴ１のＬｏｗレベルの電位と第２出力端子ＯＵＴ２のＬｏｗレベルの電位とは互いに等しい。
【００２２】
Ｈブリッジ回路１１は、第１制御信号および第２制御信号のレベルがスイッチング閾値以上の場合、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２をハイインピーダンスにする。換言すると、第１制御信号および第２制御信号の電位がスイッチング閾値以上の場合、圧電素子Ｐ側からＨブリッジ回路１１側を見て、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２が開放状態となる。このとき、駆動電圧は中間電位となる。即ち、駆動電圧が中間電位となるとき、圧電素子Ｐ側からＨブリッジ回路１１側を見て、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２は開放状態である。
【００２３】
または、Ｈブリッジ回路１１は、第１制御信号および第２制御信号の電位がスイッチング閾値以上の場合、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２の電位を共にＨｉレベルまたはＬｏｗレベルにしてもよい。このとき、駆動電圧は中間電位となる。即ち、駆動電圧が中間電位となるとき、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２との間に電圧０Ｖが印加される。
【００２４】
Ｈブリッジ回路１１が上記のように動作するので、駆動電圧の波形はステップ波となる。即ち、駆動電圧は階段状の遷移を周期的に繰返す。換言すると、駆動電圧は急峻な立ち上がりまたは立ち下がりによる変化を周期的に繰返す。駆動電圧は、最大値、最小値および中間電位の間の階段状の遷移を周期的に繰返す。即ち、駆動電圧の波形は、圧電素子Ｐが駆動されるとき、中間電位を経て遷移するステップ波となる。駆動電圧の中間電位は、駆動電圧の最大値（最大電位）と駆動電圧の最小値（最小電位）との間に位置する電位である。第１の実施形態において、駆動電圧の中間電位は、駆動電圧の最大値と駆動電圧の最小値とから等しく離れた電位、換言すると、駆動電圧の最大値と駆動電圧の最小値の中央値に定められる。駆動電圧の周期はＴ1である。時間Ｔ1は圧電素子Ｐの基本共振周波数の逆数に略等しい。駆動電圧の振幅は、第１出力端子ＯＵＴ１の最大値の電位と第２出力端子ＯＵＴ２の最小値の電位との間の電位差の２倍である。
【００２５】
駆動電圧が中間電位となる時間の長さ（休止時間）は、１周期当り、Ｔ2n+1＝Ｔ1／（２ｎ＋１）である。時間Ｔ2n+1は圧電素子Ｐの２ｎ＋１次の共振周波数の逆数に略等しい。駆動電圧は、時間ｔ1に最大値から中間電位に立ち下がり、次に時間ｔ2＝ｔ1＋Ｔ1に最大値から中間電位に立ち下がる。駆動電圧の休止時間は、時間ｔ1から時間ｔ2までの間において、（ｔ2−ｔ1）／（２ｎ＋１）である。駆動電圧は、時間Ｔ2n+1／２の間、中間電位となり、次の時間（Ｔ1−Ｔ2n+1）／２の間、最小値となり、次の時間Ｔ2n+1／２の間、中間電位となり、次の時間（Ｔ1−Ｔ2n+1）／２の間、最大値となる。駆動電圧はこの階段状の遷移を周期的に繰返す。
【００２６】
次に、第１の比較例の圧電素子用駆動回路について説明する。第１の比較例の圧電素子用駆動回路は、圧電素子用駆動回路１０（図１参照）と同様に構成される。第２の比較例の圧電素子用駆動回路は、圧電素子用駆動回路２０（図２参照）と同様に構成される。図４は、第１の比較例および第２の比較例に係る、第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧の波形を示す模式図である。第１制御信号および第２制御信号は、周期Ｔ1およびデューティー比０．５の矩形波である。第２制御信号の位相と第１制御信号の位相とは互いに逆相である。駆動電圧はデューティー比０．５の矩形波である。第１の比較例および第２の比較例において、駆動電圧の周期、振幅および中間電位は、第１の実施形態の第１の例および第２の例の場合と同様である。
【００２７】
図５（Ａ）から図５（Ｄ）は、それぞれ、第１の比較例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。駆動電流は、Ｈブリッジ回路１１の第１出力端子ＯＵＴ１とＨブリッジ回路１１の第２出力端子ＯＵＴ２との間を流れる電流である。図５（Ａ）から図５（Ｄ）では、圧電素子Ｐが圧電ポンプに用いられ、その圧電ポンプが圧力モードで動作している。圧力モードは、圧電ポンプの吸引口（または吐出口）を閉塞状態にし、圧電ポンプの吸引口（または吐出口）の圧力を一定にするように圧電ポンプを動作させるモードである。図５（Ａ）から図５（Ｄ）では、圧電ポンプとして、サンプル１（図１１参照）が用いられている。これらの点は、図６（Ａ）から図６（Ｄ）、図７（Ａ）から図７（Ｄ）および図８（Ａ）から図８（Ｄ）でも同様である。
【００２８】
第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の周波数は約２３．５ｋＨｚである（周期は約４２．６μｓである）。第１制御信号および第２制御信号の振幅は約３Ｖである。駆動電圧の振幅は約２４Ｖである。駆動電流は、駆動電圧が遷移する時に、換言すると、駆動電圧の立ち上がりまたは立ち下がり時に、瞬間的に増大する。即ち、駆動電圧が遷移する時に、第１出力端子ＯＵＴ１にスパイク電流が流れる。このスパイク電流は、圧電素子Ｐが有するキャパシタの充電または放電によるものである。駆動電流には１３次高調波によるリップルが現れる（重畳される）。このリップルの振幅は基本波の振幅の約１／２倍である。
【００２９】
図６（Ａ）から図６（Ｄ）は、それぞれ、第２の比較例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧の波形は第１の比較例の場合と同様である。駆動電圧が遷移する時の駆動電流は、第１の比較例の場合に比べて小さい。これは、インダクタＬ１（図２参照）により駆動電流の高周波成分が抑制されるため、換言すると、インダクタＬ１により駆動電流の急峻な変化が妨げられるためである。駆動電流のリップルの振幅は基本波の振幅と略等しい。駆動電流のリップルの振幅は第１の比較例の場合に比べて大きい。
【００３０】
インダクタＬ１と圧電素子Ｐが有する等価的なキャパシタＣ１（図示せず）とによる共振の共振周波数は、駆動電流の１３次高調波の周波数と略一致する。これにより、第１の比較例の場合に比べて、駆動電流の１３次高調波の周波数において第１出力端子ＯＵＴ１と第２出力端子ＯＵＴ２との間のインピーダンスが小さくなる。その結果、駆動電流の１３次高調波の振幅が大きくなるので、駆動電流のリップルの振幅が第１の比較例の場合に比べて大きくなる。
【００３１】
図７（Ａ）から図７（Ｄ）は、それぞれ、第１の実施形態の第１の例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の周波数は約２３．５ｋＨｚである（周期は約４２．６μｓである）。第１制御信号および第２制御信号の振幅は約３Ｖである。駆動電圧の振幅は約２４Ｖである。第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧において、ｎ＝６、即ち、Ｔ2n+1＝Ｔ13＝Ｔ1／１３である（図３参照）。
【００３２】
駆動電流は、駆動電圧が遷移する度に、瞬間的に増大する。駆動電圧が遷移するときの駆動電流は、第１の比較例の場合より小さい。これは、駆動電圧が１度に遷移する電位間の電位差が第１の比較例の場合より小さいからである。また、駆動電流にはリップルが現れない。これは、駆動電圧に１周期当りＴ1／１３の休止時間が設けられることで、駆動電流に含まれる１３次高調波が抑制されるためである。この点に関する詳細については後述する。
【００３３】
図８（Ａ）から図８（Ｄ）は、それぞれ、第１の実施形態の第２の例に係る、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。図９は、第１の実施形態の第２の例に係る駆動電流のリンギングを示す図である。図１０は、圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値の周波数特性を示す模式図である。図９では、圧電ポンプとしてサンプル２（図１１参照）が用いられている。図１０の縦軸は対数目盛である。
【００３４】
第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧の波形は第１の実施形態の第１の例の場合と同様である。駆動電圧が遷移するときの駆動電流は、第２の比較例および第１の実施形態の第１の例の場合に比べて小さい。これは、駆動電圧が１度に遷移する電位間の電位差が第２比較例の場合より小さいことと共に、インダクタＬ１（図２参照）により駆動電流の高周波成分が抑制されるためである。また、駆動電流の１３次高調波が抑制されるので、駆動電流にはリップルが現れない。
【００３５】
一方、駆動電流には、インダクタＬ１と圧電素子Ｐが有する等価的なキャパシタＣ２（図示せず）とによる共振が生じることで、駆動電圧が遷移した時から減衰振動するリンギングが現れる。駆動電流のリンギングの周波数は約４９０ｋＨｚである。図１０に示すように、キャパシタＣ２は圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値の大域的な周波数特性を定めている。即ち、圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値の大域的な周波数特性は、周波数をｆとし、キャパシタＣ２の値をＣ2として、１／（２πｆＣ2）で表される。なお、キャパシタＣ２は上記のキャパシタＣ１と異なるものである。
【００３６】
図１１は、第１の実施形態に係る、圧力モードにおける消費電力を示す図である。ここで、消費電力は、圧電素子Ｐ（図１または図２参照）を用いた圧電ポンプを駆動させたときに消費される電力である。図１１では、第１の比較例における消費電力に対する比率で消費電力が示されている。図１１では、４種類の圧電ポンプの消費電力が示されている。第２の比較例では、第１の比較例に比べて、消費電力が削減されたサンプルもあるが、消費電力が増加したサンプルもある。第１の実施形態の第１の例では、第１の比較例に比べて、消費電力が約１０％削減される。第１の実施形態の第２の例では、第１の比較例に比べて、サンプルにより幾分ばらつきがあるが、消費電力が約１５％削減される。
【００３７】
上記のスパイク電流およびリップルは、圧電ポンプの動作に寄与しないが、圧電ポンプの動作時の消費電力を増加させる。第２の比較例では、第１の比較例と比べて、スパイク電流が抑制されるが、リップルが増大する。このため、第２の比較例では、第１の比較例と比べて、消費電力が増加するサンプルと消費電力が減少するサンプルがある。サンプル１では、消費電力に対してリップルの増大の影響がスパイク電流の減少の影響より大きいので、第２の比較例の消費電力が第１の比較例の消費電力より増加する。
【００３８】
第１の実施形態の第１の例では、第１の比較例と比べてスパイク電流が多少抑制されるとともに、駆動電流にリップルが現れない。このため、第１の実施形態の第１の例では、第１の比較例および第２の比較例と比べて、消費電力が減少する。第１の実施形態の第２の例では、第１の実施形態の第１の例と比べてスパイク電流が抑制されるとともに、駆動電流にリップルが現れない。また、リンギングは、時間の経過とともに減衰するので、消費電力に対してあまり影響を与えない。このため、第１の実施形態の第２の例では、第１の実施形態の第１の例と比べて、さらに消費電力が減少する。第２の比較例では、第１の比較例と比べて、必ずしも全てのサンプルで電力削減の効果が得られるわけではない。第１の実施形態の第２の例では、第１の実施形態の第１の例に比べて、全てのサンプルで電力削減の効果が得られる。このため、第１の実施形態の第２の例の電力削減の効果は相乗効果である。
【００３９】
次に、第１の比較例および第２の比較例において駆動電流にリップルが現れるが、第１の実施形態の第１の例および第２の例において駆動電流にリップルが現れない理由について説明する。第１の比較例および第１の実施形態の第１の例の駆動電流は、駆動電圧を圧電素子Ｐのインピーダンスで除算することで得られる（図１参照）。第２の比較例および第１の実施形態の第２の例の駆動電流は、駆動電圧を、第１出力端子ＯＵＴ１と第２出力端子ＯＵＴ２との間のインピーダンスで除算することで得られる（図２参照）。
【００４０】
図１２（Ａ）は、圧電ポンプに設けられた圧電素子Ｐにおけるインピーダンスの位相の周波数特性を示す図である。図１２（Ｂ）は、圧電ポンプに設けられた圧電素子Ｐにおけるインピーダンスの絶対値の周波数特性を示す図である。図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）では、圧電ポンプとしてサンプル５が用いられている。圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は、共振による負方向のピークおよび反共振による正方向のピークを有する。圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は、共振周波数および反共振周波数付近を除いて、周波数に反比例して減衰する。圧電素子Ｐのインピーダンスの位相は、共振周波数および反共振周波数において急峻に変化する。圧電素子Ｐのインピーダンスの位相は、共振周波数および反共振周波数付近を除いて、−９０度である。圧電素子Ｐの基本共振周波数ｆA1は約２３．５ｋＨｚである。基本共振周波数ｆA1における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は約２００Ωである。圧電素子Ｐの１３次の共振周波数ｆA13は約３０６ｋＨｚである。１３次の共振周波数ｆA13における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は約２Ωである。圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は、圧電素子Ｐの２次以上の共振周波数の中で、圧電素子Ｐの基本共振周波数ｆA1の１３倍付近、即ち、１３次の共振周波数ｆA13に、高さが最も高いピークを有する。１３次の共振周波数ｆA13における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は、基本共振周波数ｆA1におけるインピーダンスの絶対値の約１／１００である。１３次の共振周波数ｆA13における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値のピークの高さは、基本共振周波数ｆA1における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値のピークの高さより高い。１３次の共振周波数ｆA13における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値のピークの高さは、圧電素子Ｐの共振周波数における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値のピークの中で、最も高い。
【００４１】
図１３は、圧電ポンプに設けられた圧電素子Ｐにおけるインピーダンスの絶対値の周波数特性を示す図である。図１４（Ａ）は、図１３の基本共振周波数付近を示す図である。図１４（Ｂ）は、図１３の第１９次の共振周波数付近を示す図である。図１３では、圧電ポンプとしてサンプル６が用いられている。圧電素子Ｐの基本共振周波数ｆB1は約２０．５ｋＨｚである。基本共振周波数ｆB1における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は約４００Ωである。１９次の共振周波数ｆB19における圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は約２０Ωである。１９次の共振周波数ｆB19におけるインピーダンスの絶対値は、基本共振周波数ｆB1におけるインピーダンスの絶対値の約１／２０である。
【００４２】
第１の比較例および第２の比較例の駆動電圧は矩形波である。矩形波ｇ（ｔ）は、式（１）のように示され、式（２）のようにフーリエ級数展開される。
【００４３】
【数１】
0006662452.tif 000002
【００４４】
ここで、ｋは整数であり、Ｔは周期であり、ω＝２π／Ｔは角周波数である。図１５（Ａ）は式（２）の１次の項の波形を示す。図１５（Ｂ）は式（２）の１次および２次の項の波形を示す。図１５（Ｃ）は式（２）の１次および２次の項の和の波形を示す。図１５（Ｄ）は式（２）の１次から３次までの項の波形を示す。図１５（Ｅ）は式（２）の１次から３次までの項の和の波形を示す。図１５（Ｆ）は式（２）の１次から６０次までの項の和の波形を示す。図１５（Ａ）から図１５（Ｆ）では周期Ｔ＝１としている。このように、矩形波は基本波および奇数次の高調波の重ね合わせで表される。
【００４５】
第１の比較例および第２の比較例において、ｑを自然数として、駆動電圧は２ｑ＋１次高調波を含み、駆動電圧の２ｑ＋１次高調波の振幅は基本波の振幅の１／（２ｑ＋１）である。また、上記のように、第１制御信号および第２制御信号の周波数は圧電素子Ｐの基本共振周波数と略等しい。このため、駆動電圧の周波数は圧電素子Ｐの基本共振周波数と略等しい。駆動電圧の２ｑ＋１次高調波の周波数は圧電素子Ｐの２ｑ＋１次の共振周波数と略等しい。
【００４６】
このため、第１の比較例において、駆動電流の２ｑ＋１次高調波の振幅は、駆動電流の基本波の振幅の｜Ｚ1｜／［（２ｑ＋１）｜Ｚ2q+1｜］倍程度となる。ここで、Ｚ1は、圧電素子Ｐの基本共振周波数における圧電素子Ｐのインピーダンスである。Ｚ2q+1は、圧電素子Ｐの２ｑ＋１次の共振周波数における圧電素子Ｐのインピーダンスである。圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値｜Ｚ2q+1｜が｜Ｚ1｜／（２ｑ＋１）程度になる場合、駆動電流の２ｑ＋１次高調波の振幅は駆動電流の基本波の振幅と同程度になる。駆動電流の２ｑ＋１次高調波の振幅は、圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値｜Ｚ2q+1｜が小さくなるほど大きくなる。そして、上記のように、圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値は、圧電素子Ｐの２次以上の共振周波数の中で、圧電素子Ｐの２ｎ＋１次の共振周波数において、高さが最も高いピークを有する。このため、第１の比較例では、駆動電流に含まれる高調波の中で２ｎ＋１次高調波が主要なものとなるので、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れる。
【００４７】
第２の比較例では、圧電素子用駆動回路にインダクタＬ１（図２参照）が設けられるが、第２の比較例でも、第１の比較例と概ね同じ原理で、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れる。駆動電流の２ｑ＋１次高調波の振幅は、駆動電流の基本波の振幅の｜ＺS 1｜／［（２ｑ＋１）｜ＺS 2q+1｜］倍程度となる。ここで、ＺS 1は、圧電素子Ｐの基本共振周波数における、第１出力端子ＯＵＴ１と第２出力端子ＯＵＴ２との間のインピーダンスである。ＺS 2q+1は、圧電素子Ｐの２ｑ＋１次の共振周波数における、第１出力端子ＯＵＴ１と第２出力端子ＯＵＴ２との間のインピーダンスである。
【００４８】
第１の実施形態の第１の例および第２の例では、駆動電圧は図３に示すようなステップ波となる。ステップ波ｓ（ｔ）は式（３）のように示され、ステップ波ｓ（ｔ）に含まれる２ｊ＋１次高調波ｓh（ｔ）は、フーリエ級数展開により式（４）のように表される。
【００４９】
【数２】
0006662452.tif 000003
【００５０】
ここで、ｊは自然数であり、ｋは整数であり、Ｔは周期であり、ω＝２π／Ｔは角周波数である。式（５）および式（６）の右辺を計算すると、ｓh（ｔ）＝０が得られる。この結果からわかるように、第１の実施形態の第１の例および第２の例では、駆動電圧に２ｎ＋１次高調波が含まれない。このため、駆動電流に２ｎ＋１次高調波が含まれないので、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れない。
【００５１】
上記のように、スパイク電流およびリップルは、圧電ポンプの実質的な動作に寄与しない無駄な消費電力を増加させる。第１の比較例および第２の比較例では、圧電素子Ｐのインピーダンスの周波数特性を反映して、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れる。第１の実施形態の第１の例では、駆動電圧の休止時間が、１周期当り、Ｔ2n+1＝Ｔ1／（２ｎ＋１）である。これにより、駆動電流の２ｎ＋１次高調波が抑制されるので、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れない。このため、第１の実施形態の第１の例では、第１の比較例および第２の比較例に比べて、圧電素子Ｐの実質的な動作に寄与しない無駄な消費電力を低減できる。
【００５２】
第１の実施形態の第２の例ではインダクタＬ１が設けられる。これにより、駆動電流に含まれる高周波成分が除去されるので、駆動電圧が遷移するときに生じるスパイク電流が抑制される。また、インダクタＬ１と圧電素子Ｐが有する等価的なキャパシタＣ１とによる共振が生じて、第１出力端子ＯＵＴ１と第２出力端子ＯＵＴ２との間のインピーダンスがさらに小さくなっても、第１の実施形態の第１の例の場合と同様に、駆動電流の２ｎ＋１次高調波が抑制される。このため、駆動電流に２ｎ＋１次高調波によるリップルが現れない。このため、第１の実施形態の第２の例では、第１の実施形態の第１の例に比べて、さらに無駄な消費電力を低減できる。
【００５３】
第２の比較例でも、インダクタＬ１が設けられるが、第１の比較例と比べて必ずしも消費電力が低減されない。このため、第１の実施形態の第２の例の圧電素子用駆動回路が有する効果は、駆動電圧が休止時間Ｔ2n+1で特徴づけられたステップ波であることと、インダクタＬ１が設けられることとの相乗効果である。
【００５４】
《第２の実施形態》
第２の実施形態では、駆動電圧の１周期当り、駆動電圧が最大値となる期間と駆動電圧が最小値となる期間とが異なる。第２の実施形態の第１の例は、第１の実施形態の第１の例の場合と同様の回路構成を有する（図１参照）。第２の実施形態の第２の例は、第１の実施形態の第２の例の場合と同様の回路構成を有する（図２参照）。
【００５５】
図１６は、第２の実施形態の第１の例および第２の例に係る駆動電圧の波形を示す模式図である。駆動電圧の周期はＴ1である。駆動電圧は、時間Ｔ2n+1／２の間、中間電位となり、次の時間ＴA−Ｔ2n+1／２の間、最小値になり、次の時間Ｔ2n+1／２の間、中間電位となり、次のＴ1−ＴA−Ｔ2n+1／２の間、最大値になる。駆動電圧はこの階段状の遷移を周期的に繰返す。時間ＴAは時間Ｔ1／２と異なる値を有する。
【００５６】
図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）は、それぞれ、第１の比較例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）では、圧電素子Ｐが圧電ポンプに用いられ、その圧電ポンプが流量モードで動作している。流量モードは、圧電ポンプの吸引口および吐出口を開放状態にし、圧電ポンプの吸引口または吐出口の流量を一定にするように圧電ポンプを動作させるモードである。図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）では、圧電ポンプとしてサンプル１（図１１参照）が用いられている。これらの点は、図１８（Ａ）から図１８（Ｄ）、図１９（Ａ）から図１９（Ｄ）および図２０（Ａ）から図２０（Ｄ）でも同様である。第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形は、圧力モードの場合と同様である（図５（Ａ）から図５（Ｄ）参照）。
【００５７】
図１８（Ａ）から図１８（Ｄ）は、それぞれ、第２の比較例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形は、圧力モードの場合と同様である（図６（Ａ）から図６（Ｄ）参照）。
【００５８】
図１９（Ａ）から図１９（Ｄ）は、それぞれ、第２の実施形態の第１の例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の周波数は約２３．５ｋＨｚである（周期は約４２．６μｓである）。第１制御信号および第２制御信号の振幅は約３Ｖである。駆動電圧の振幅は約２４Ｖである。第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧において、時間ＴAは約２０μｓであり、ｎ＝６、即ち、Ｔ2n+1＝Ｔ13＝Ｔ1／１３である（図１６参照）。駆動電流は、駆動電圧が遷移する度に、瞬間的に増大する。駆動電圧が遷移するときの駆動電流は、第１の比較例の場合より小さい。また、駆動電流にはリップルが現れない。
【００５９】
図２０（Ａ）から図２０（Ｄ）は、それぞれ、第２の実施形態の第２の例における、第１制御信号、第２制御信号、駆動電圧および駆動電流の波形を示す図である。第１制御信号、第２制御信号および駆動電圧の波形は第２の実施形態の第１の例の場合と同様である。駆動電圧が遷移するときの駆動電流は、第２の比較例および第１の実施形態の第１の例の場合に比べて小さい。駆動電流にはリップルが現れない。一方、駆動電流には駆動電圧が遷移した時から減衰振動するリンギングが現れる。
【００６０】
図２１は、第２の実施形態に係る、流量モードにおける消費電力を示す図である。図２１では、第１の比較例における消費電力に対する比率で消費電力が示されている。図２１では、圧電ポンプとしてサンプル１（図１１参照）が用いられている。第２の比較例では消費電力が約３％削減される。第１の実施形態の第１の例では、消費電力が約１２％削減される。第１の実施形態の第２の例では、消費電力が約１５％削減される。このように、第２の実施形態の第１の例では、第１の実施形態の第１の例と同等の効果が得られる。第２の実施形態の第２の例では、第１の実施形態の第２の例と同等の効果が得られる。
【００６１】
《第３の実施形態》
第３の実施形態の第１の例では、駆動電圧が中間電位に立ち下がった後に中間電位に留まる時間と、駆動電圧が中間電位まで立ち上がった後に中間電位に留まる時間とが異なる。図２２は、第３の実施形態の第１の例に係る駆動電圧の波形を示す模式図である。駆動電圧の周期はＴ1である。駆動電圧は、時間ＴBの間、中間電位となり、次の時間Ｔ1／２−ＴBの間、最小値になり、次の時間Ｔ2n+1−ＴBの間、中間電位となり、次のＴ1／２−（Ｔ2n+1−ＴB）の間、最大値になる。駆動電圧はこの階段状の遷移を周期的に繰返す。時間ＴBは時間Ｔ2n+1／２と異なる値を有する。
【００６２】
第３の実施形態の第２の例では、駆動電圧の休止時間が時間の長さＴP1毎に異なる。ここで、時間の長さＴP1は、駆動電圧が中間電位に立ち下がる時から次に駆動電圧が中間電位に立ち下がる時までの時間であり、圧電素子Ｐの基本共振周波数の逆数に略等しい。図２３は、第３の実施形態の第２の例に係る駆動電圧の波形を示す模式図である。駆動電圧の周期は２ＴP1である。駆動電圧は、時間ＴP 2n+1／２の間、中間電位となり、次の時間（ＴP1−ＴP 2n+1）／２の間、最小値になり、次の時間ＴP 2n+1／２の間、中間電位となり、次の（ＴP1−ＴP 2n+1）／２の間、最大値になる。駆動電圧は、次の時間ＴP 2m+1／２の間、中間電位となり、次の時間（ＴP1−ＴP 2m+1）／２の間、最小値になり、次の時間ＴP 2m+1／２の間、中間電位となり、次の（ＴP1−ＴP 2m+1）／２の間、最大値になる。駆動電圧はこの階段状の遷移を周期的に繰返す。ここで、ＴP 2n+1＝ＴP1／（２ｎ＋１）であり、ＴP 2m+1＝ＴP1／（２ｍ＋１）である。ｎ，ｍは自然数であり、ｎとｍとは互いに異なる。
【００６３】
なお、第３の実施形態の第２の例では、駆動電圧の休止時間が２つの奇数２ｎ＋１，２ｍ＋１で規定される例を示したが、駆動電圧の休止時間が、２つ以上の奇数で規定されてもよいし、任意に変動してもよい。圧電素子Ｐのインピーダンスの絶対値が複数の大きなピーク（強いレスポンス）を有する場合、駆動電圧の休止時間が時間の長さＴP1毎に異なることが好ましい。
【００６４】
《第４の実施形態》
第４の実施形態に係る圧電素子用駆動回路は自励振式回路である。図２４は、第４の実施形態に係る圧電素子用駆動回路３０の回路図である。圧電素子用駆動回路３０はオペアンプＯＰ１〜ＯＰ４および抵抗Ｒ１を備える。オペアンプＯＰ１〜ＯＰ３から構成される回路は本発明の「駆動電圧生成部」の一例である。オペアンプＯＰ１の正相入力端子には基準電圧Ｖｃ／２が印加される。オペアンプＯＰ１の逆相入力端子はオペアンプＯＰ４の出力端子に接続される。オペアンプＯＰ１の出力端子は、オペアンプＯＰ２の正相入力端子およびオペアンプＯＰ３の逆相入力端子に接続される。オペアンプＯＰ２の逆相入力端子には基準電圧Ｖｃ／２＋ｄＶが印加される。オペアンプＯＰ２の出力端子は圧電素子Ｐの第１端子に接続される。オペアンプＯＰ３の正相入力端子には基準電圧Ｖｃ／２−ｄＶが印加される。オペアンプＯＰ３の出力端子は、抵抗Ｒ１を介して、圧電素子Ｐの第２端子に接続される。オペアンプＯＰ４の正相入力端子および逆相入力端子は、それぞれ、抵抗Ｒ１の第１端子および第２端子に接続される。オペアンプＯＰ１〜ＯＰ４の正電源端子にはＶｃが印加される。オペアンプＯＰ１〜ＯＰ４の負電源端子は接地される。圧電素子用駆動回路３０の各回路素子の特性は、圧電素子Ｐの基本共振周波数で、バルクハウゼンの発振条件を満たすように定められる。このため、圧電素子用駆動回路３０は圧電素子Ｐの基本共振周波数で圧電素子Ｐを駆動する。
【００６５】
オペアンプＯＰ４は、駆動電流に比例する電圧を検出して、その電圧を差動増幅する。オペアンプＯＰ１は、オペアンプＯＰ１の出力信号と基準電圧Ｖｃ／２との差分を増幅する。オペアンプＯＰ１は反転増幅回路である。オペアンプＯＰ１の出力信号は略台形波である。オペアンプＯＰ２は、オペアンプＯＰ１の出力信号と基準電圧Ｖｃ／２＋ｄＶとの差分を増幅する。オペアンプＯＰ２は非反転増幅回路である。オペアンプＯＰ３は、オペアンプＯＰ１の出力信号と基準電圧Ｖｃ／２−ｄＶとの差分を増幅する。オペアンプＯＰ３は反転増幅回路である。オペアンプＯＰ１の出力信号が基準電圧Ｖｃ／２＋ｄＶ以上になる期間は、オペアンプＯＰ１の出力信号が基準電圧Ｖｃ／２−ｄＶ以上になる期間と異なる。このため、オペアンプＯＰ２の出力端子とオペアンプＯＰ３の出力端子との間の電位差は、中間電位を経て略階段状に遷移するステップ波となる（図３参照）。第４の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
なお、上記の実施形態では、駆動電圧の中間電位が駆動電圧の最大値と駆動電圧の最小値の中央値に定められる例を示したが、該中間電位は、該中央値より該最小値に近い値、または、該中央値より該最大値に近い値に定められてもよい。図２５（Ａ）には、中間電位ＶMが中央値Ｖ0より最小値に近い値をとる駆動電圧の波形が示されている。図２５（Ｂ）には、中間電位ＶMが中央値Ｖ0より最大値に近い値をとる駆動電圧の波形が示されている。
【００６７】
また、上記の実施形態では、駆動電圧が遷移する電位が最大値と最小値との間に１つ存在する例を示したが、駆動電圧が遷移する電位が最大値と最小値との間に複数存在してもよい。即ち、駆動電圧は、最大値、最小値および複数の中間電位に遷移してもよい。
【００６８】
また、上記の実施形態では、インダクタが設けられる例を示したが、駆動電流の高周波成分を除去できる別の素子または回路が設けられてもよい。
【００６９】
また、上記の実施形態では、駆動電圧を規定する奇数２ｎ＋１が、圧電素子のインピーダンスの絶対値のピークのうちピークの高さが最も大きいものから定められる例を示したが、奇数２ｎ＋１は圧電素子のインピーダンスの絶対値の他のピークから定められてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
ＩＮ１…第１入力端子
ＩＮ２…第２入力端子
Ｌ１…インダクタ
ＯＰ１〜ＯＰ４…オペアンプ
ＯＵＴ１…第１出力端子
ＯＵＴ２…第２出力端子
Ｐ…圧電素子
Ｒ１…抵抗
１０，２０，３０…圧電素子用駆動回路（駆動電圧生成部）
１１…ブリッジ回路
１２…制御信号発生部
【図１】
0006662452.tif 000004
【図２】
0006662452.tif 000005
【図３】
0006662452.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006662452.tif 000010
【図８】
0006662452.tif 000011
【図９】
0006662452.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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