【手続補正書】
【提出日】平成15年10月23日(2003.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の振動モードと第２の振動モードを励起する超音波振動子と、該超音波振動子に対し相対的に駆動される被駆動体と、上記超音波振動子を上記被駆動体に対し押圧する押圧部材と、発振器と、該発振器から出される交番信号を増幅し上記超音波振動子に含まれる第１の圧電素子に交番電圧を印加する第１の増幅器と、上記発振器から出される交番信号の位相を＋９０°もしくは−９０°移相する移相器と、該移相器から出される交番電圧を増幅し上記超音波振動子に含まれる第２の圧電素子に交番電圧を印加する第２の増幅器と、第１の振動モードもしくは第２の振動モードを検出する振動検出手段と、該振動検出手段からの信号の大きさが一定になるように第１の増幅器および第２の増幅器の増幅率を制御することで第１の圧電素子および第２の圧電素子の印加電圧の大きさを変化させる電圧制御回路とを有する超音波モータ駆動装置。
【請求項２】
振動検出手段が、上記第１の圧電素子に流れる機械腕電流と上記第２の圧電素子に流れる機械腕電流の和もしくは差をとる和演算回路もしくは差演算回路であることを特徴とする請求項１記載の超音波モータ駆動装置。
【請求項３】
振動検出手段が、上記超音波振動子に設けられた歪検出素子であることを特徴とする請求項１記載の超音波モータ駆動装置。
【請求項４】
第１の振動モードと第２の振動モードを励起する超音波振動子と、該超音波振動子に対し相対的に駆動される被駆動体と、上記超音波振動子を上記被駆動体に対し押圧する押圧部材と、発振器と、該発振器から出される交番信号を増幅し上記超音波振動子に含まれる第１の圧電素子に交番電圧を印加する第１の増幅器と、上記発振器から出される交番信号の位相を＋９０°もしくは−９０°移相する移相器と、該移相器から出される交番電圧を増幅し上記超音波振動子に含まれる第２の圧電素子に交番電圧を印加する第２の増幅器と、上記第１の圧電素子に流れる機械腕電流と上記第２の圧電素子に流れる機械腕電流の和もしくは差をとる和演算回路もしくは差演算回路により第１の振動モードもしくは第２の振動モードを検出する振動検出手段と、上記振動検出手段からの信号の位相と該印加電圧の位相との位相差がほぼ０となるように上記発振器の周波数を制御する周波数制御回路とを有することを特徴とする超音波モータ駆動装置。
【請求項５】
第１の振動モードと第２の振動モードを励起する超音波振動子と、該超音波振動子に対し相対的に駆動される被駆動体と、上記超音波振動子を上記被駆動体に対し押圧する押圧部材と、発振器と、該発振器から出される交番信号を増幅し上記超音波振動子に含まれる第１の圧電素子に交番電圧を印加する第１の増幅器と、上記発振器から出される交番信号の位相を＋９０°もしくは−９０°移相する移相器と、該移相器から出される交番電圧を増幅し上記超音波振動子に含まれる第２の圧電素子に交番電圧を印加する第２の増幅器と、該第１の圧電素子もしくは第２の圧電素子への印加電圧が極小になるように上記発振器の周波数を制御する周波数制御回路とを有することを特徴とする超音波モータ駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１の超音波モータ駆動装置は、第１の振動モードと第２の振動モードを励起する超音波振動子と、該超音波振動子に対し相対的に駆動される被駆動体と、上記超音波振動子を上記被駆動体に対し押圧する押圧部材と、発振器と、該発振器から出される交番信号を増幅し上記超音波振動子に含まれる第１の圧電素子に交番電圧を印加する第１の増幅器と、上記発振器から出される交番信号の位相を＋９０°もしくは−９０°移相する移相器と、該移相器から出される交番電圧を増幅し上記超音波振動子に含まれる第２の圧電素子に交番電圧を印加する第２の増幅器と、第１の振動モードもしくは第２の振動モードを検出する振動検出手段と、該振動検出手段からの信号の大きさが一定になるように第１の増幅器および第２の増幅器の増幅率を制御することで第１の圧電素子および第２の圧電素子の印加電圧の大きさを変化させる電圧制御回路とを設けて構成した。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２の超音波モータ駆動装置は、請求項１の構成にあって、振動検出手段を、上記第１の圧電素子に流れる機械腕電流と上記第２の圧電素子に流れる機械腕電流の和もしくは差をとる和演算回路もしくは差演算回路により構成した。また、請求項３の超音波モータ駆動装置は、請求項１の構成にあって、振動検出手段を、上記超音波振動子に設けた歪検出素子により構成した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項４の超音波モータ駆動装置は、第１の振動モードと第２の振動モードを励起する超音波振動子と、該超音波振動子に対し相対的に駆動される被駆動体と、上記超音波振動子を上記被駆動体に対し押圧する押圧部材と、発振器と、該発振器から出される交番信号を増幅し上記超音波振動子に含まれる第１の圧電素子に交番電圧を印加する第１の増幅器と、上記発振器から出される交番信号の位相を＋９０°もしくは−９０°移相する移相器と、該移相器から出される交番電圧を増幅し上記超音波振動子に含まれる第２の圧電素子に交番電圧を印加する第２の増幅器と、上記第１の圧電素子に流れる機械腕電流と上記第２の圧電素子に流れる機械腕電流の和もしくは差をとる和演算回路もしくは差演算回路により第１の振動モードもしくは第２の振動モードを検出する振動検出手段と、上記振動検出手段からの信号の位相と該印加電圧の位相との位相差がほぼ０となるように上記発振器の周波数を制御する周波数制御回路とにより構成した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項５の超音波モータ駆動装置は、第１の振動モードと第２の振動モードを励起する超音波振動子と、該超音波振動子に対し相対的に駆動される被駆動体と、上記超音波振動子を上記被駆動体に対し押圧する押圧部材と、発振器と、該発振器から出される交番信号を増幅し上記超音波振動子に含まれる第１の圧電素子に交番電圧を印加する第１の増幅器と、上記発振器から出される交番信号の位相を＋９０°もしくは−９０°移相する移相器と、該移相器から出される交番電圧を増幅し上記超音波振動子に含まれる第２の圧電素子に交番電圧を印加する第２の増幅器と、該第１の圧電素子もしくは第２の圧電素子への印加電圧が極小になるように上記発振器の周波数を制御する周波数制御回路とにより構成した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項１，２，３，４，５の作用は、いずれかの振動モードの振動振幅を共振周波数の近傍で常に一定となるように制御することにより、振動の大きさもしくは振動と印加電圧の位相差は共振周波数の近傍で連続的に変化するようになり、よって共振周波数でも周波数追尾が可能になる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
【発明の効果】
請求項１，２，３，４，５の共通した効果は、共振周波数近傍で、振動モードの振動振幅が一定になるように圧電素子への印加電圧を制御したので、共振周波数追尾が容易になり、安定したモータ特性が得られる。この効果は、ねじり振動、すべり振動、呼吸振動、拡がり振動などを組み合わせた振動子を用いる超音波モータ駆動装置の場合も同様である。さらに、本発明においては、超音波振動子として、積層型圧電素子と弾性体を接合したを用いたものについて述べたが、圧電板と弾性体を接合させた振動子、もしくは圧電素子だけからなる振動子を用いた超音波モータ駆動装置についても同様なことが言えるのは明白である。