(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置であって、
それぞれ楕円振動が励起される複数の振動体と、
前記複数の振動体の振動によって駆動される被駆動体と、
前記複数の振動体をそれぞれ所定の加圧方向において前記被駆動体に向けて押し付ける加圧手段と、
前記複数の振動体に対して同一の駆動信号を供給する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号の周波数を制御する制御手段と、
前記複数の振動体のうちいずれの振動体が、或る周波数の駆動信号が付与されたときの楕円軌道における前記加圧方向の径が前記複数の振動体のうち最小となる振動体である第１の振動体であるかを決定する決定手段と、
を備え、
前記複数の振動体は、それぞれ、異なる２方向における各振動系の共振周波数が互いに異なっており、駆動周波数に応じて楕円振動の軌跡形状が変化するように構成されるとともに、それぞれ、２つの変位素子を有し、
前記異なる２方向における各振動系は、前記２つの変位素子が同じ位相で伸縮する同相モードと前記２つの変位素子が逆の位相で伸縮する逆相モードとを有しており、
前記駆動信号生成手段は、前記２つの変位素子のうち一方にのみ前記駆動信号を供給し、
前記決定手段は、前記複数の振動体のうち前記２つの変位素子に流れる電流の位相差が最も大きい振動体を前記第１の振動体として決定し、
前記制御手段は、前記第１の振動体の前記２つの変位素子に流れる電流の位相差を該第１の振動体の振動状態として、該第１の振動体の振動状態を所定の目標状態に近づけるように、前記駆動信号の周波数を制御することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
駆動装置であって、
それぞれ楕円振動が励起されるとともに、それぞれ、異なる２方向における各振動系の共振周波数が互いに異なっており、駆動周波数に応じて楕円振動の軌跡形状が変化するように構成された複数の振動体と、
前記複数の振動体の振動によって駆動される被駆動体と、
前記複数の振動体をそれぞれ所定の加圧方向において前記被駆動体に向けて押し付ける加圧手段と、
前記複数の振動体に対して同一の駆動信号を供給する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号の周波数を制御する制御手段と、
前記複数の振動体のうち或る周波数の駆動信号が付与されたときの楕円軌道における前記加圧方向の径が前記複数の振動体のうち最小となる振動体である第１の振動体として予め特定された振動体とは異なる第２の振動体の振動状態を検出する検出手段と、
前記或る周波数の駆動信号が供給されたときの前記第１の振動体の振動状態を示す指標値と前記第２の振動体の振動状態を示す指標値とのオフセット量を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第２の振動体の振動状態を表す指標値を、前記第１の振動体の前記所定の目標状態を示す指標値と前記オフセット量とを用いて補償した目標値に近づけることによって、前記複数の振動体のうち前記第１の振動体の振動状態を所定の目標状態に近づけるように、前記駆動信号の周波数を制御することを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動体の振動を利用する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子などに交流電圧を供給することによって振動体を振動させ、当該振動体との接触および離反を繰り返すことによって被駆動体を摩擦力で駆動する駆動装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような駆動装置においては、単一の被駆動体を複数の振動体で駆動することも行われる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、このような駆動装置における複数の振動体には、部品製造時における加工誤差および組み立て誤差等に起因した共振周波数等における特性差が生じる。そのため、この特性差を補償することが望まれる。
【０００５】
このような特性差を補償する技術として、特許文献２においては、複数の振動体の振動検出結果の平均値を求めることによって制御することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−５４２９１号公報
【特許文献２】特開平１１−１８４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の振動体によって駆動される被駆動体の速度は、或る周波数領域において急速に変化するため、特許文献２のように平均値を用いて制御を行った場合には、必ずしも全ての振動体について安定的な駆動状態が補償されるわけではなく、或る振動体は不安定な駆動を行う可能性が存在する。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、複数の全ての振動体による安定的な駆動状態を実現することが可能な駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、駆動装置であって、それぞれ楕円振動が励起される複数の振動体と、前記複数の振動体の振動によって駆動される被駆動体と、前記複数の振動体をそれぞれ所定の加圧方向において前記被駆動体に向けて押し付ける加圧手段と、前記複数の振動体に対して同一の駆動信号を供給する駆動信号生成手段と、前記駆動信号の周波数を制御する制御手段と、前記複数の振動体のうちいずれの振動体が、或る周波数の駆動信号が付与されたときの楕円軌道における前記加圧方向の径が前記複数の振動体のうち最小となる振動体である第１の振動体であるかを決定する決定手段とを備え、前記複数の振動体は、それぞれ、異なる２方向における各振動系の共振周波数が互いに異なっており、駆動周波数に応じて楕円振動の軌跡形状が変化するように構成されるとともに、それぞれ、２つの変位素子を有し、前記異なる２方向における各振動系は、前記２つの変位素子が同じ位相で伸縮する同相モードと前記２つの変位素子が逆の位相で伸縮する逆相モードとを有しており、前記駆動信号生成手段は、前記２つの変位素子のうち一方にのみ前記駆動信号を供給し、前記決定手段は、前記複数の振動体のうち前記２つの変位素子に流れる電流の位相差が最も大きい振動体を前記第１の振動体として決定し、前記制御手段は、前記第１の振動体の前記２つの変位素子に流れる電流の位相差を該第１の振動体の振動状態として、該第１の振動体の振動状態を所定の目標状態に近づけるように、前記駆動信号の周波数を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、駆動装置であって、それぞれ楕円振動が励起されるとともに、それぞれ、異なる２方向における各振動系の共振周波数が互いに異なっており、駆動周波数に応じて楕円振動の軌跡形状が変化するように構成された複数の振動体と、前記複数の振動体の振動によって駆動される被駆動体と、前記複数の振動体をそれぞれ所定の加圧方向において前記被駆動体に向けて押し付ける加圧手段と、前記複数の振動体に対して同一の駆動信号を供給する駆動信号生成手段と、前記駆動信号の周波数を制御する制御手段と、前記複数の振動体のうち或る周波数の駆動信号が付与されたときの楕円軌道における前記加圧方向の径が前記複数の振動体のうち最小となる振動体である第１の振動体として予め特定された振動体とは異なる第２の振動体の振動状態を検出する検出手段と、前記或る周波数の駆動信号が供給されたときの前記第１の振動体の振動状態を示す指標値と前記第２の振動体の振動状態を示す指標値とのオフセット量を記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記第２の振動体の振動状態を表す指標値を、前記第１の振動体の前記所定の目標状態を示す指標値と前記オフセット量とを用いて補償した目標値に近づけることによって、前記複数の振動体のうち前記第１の振動体の振動状態を所定の目標状態に近づけるように、前記駆動信号の周波数を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし請求項２に記載の発明によれば、複数の振動体のうち、最も不安定側の振動体である第１の振動体を安定化させることによって、全ての振動体の駆動状態を安定させるように制御することが可能になる。
【００１８】
また、本願記載の発明によれば、複数の振動体のうち１つの振動体のみの振動状態を検出すればよいので、構成を簡易化することができる。
【００１９】
また特に、請求項２に記載の発明によれば、１つの振動体のみの振動状態を検出すればよいので、構成を簡易化することができる。さらに、オフセット量を用いた補償動作を伴って第２の振動体の振動状態を所定の目標状態に近づけることによって第１の振動体の振動状態を目標状態に近づけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜Ａ．装置概要＞
＜全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る駆動装置（振動アクチュエータ）１Ａの構成を示す図であり、図２は、当該振動アクチュエータ１Ａに用いられる振動体１０を示す正面図である。
【００２２】
図１に示すように、振動アクチュエータ１Ａは、駆動源である複数の振動体１０（詳細には、ここでは２つの振動体１０ａ，１０ｂ）と、複数の振動体１０により駆動される１つの被駆動体（移動体）３０Ａと、台板６０（６０ａ，６０ｂ）とを備えている。また、振動体１０ａ，１０ｂと台板６０ａ，６０ｂとの間には、各振動体１０ａ，１０ｂを加圧方向（図のＺ方向）において被駆動体３０Ａに向けて押し付けるための加圧部材４０（４０ａ，４０ｂ）がそれぞれ設けられている。また、規制部材１５は、加圧部材４０による振動体１０の移動方向を規制するとともに、駆動反力による振動体１０のＸ方向への移動を規制する。
【００２３】
＜振動体＞
図２に示すように、各振動体１０は、それぞれ、２つの圧電素子１１，１２を用いたトラス型の振動発生体として構成される。具体的には、振動体１０は、２つの圧電素子（変位素子）１１，１２と、チップ部材１３と、ベース部材１４とを備えている。振動体１０は、高周波電圧（高周波信号）の印加に応じて振動する。
【００２４】
２本の圧電素子１１，１２は直角に交差して配置され、圧電素子１１，１２の交差側端部はチップ部材１３に接合されている。これら圧電素子１１，１２の他端は、ベース部材１４に接合されている。チップ部材１３は、安定して高い摩擦係数を得ることができるとともに高い耐摩耗性を得ることができる材料（例えば超硬合金などの金属材料）で形成されることが好ましい。ベース部材１４は、製造しやすく高い強度を有する材料（例えばステンレスなどの金属材料）で形成されることが好ましい。また、圧電素子１１，１２と各部材１３，１４とは、接着剤を用いて接合されている。接着剤としては、接着強度に優れたエポキシ系樹脂の接着剤を用いることが好ましい。
【００２５】
圧電素子１１は、積層型圧電素子であり、圧電特性を有する複数のセラミック薄板と電極とを交互に積層した構造を有している。圧電素子１１は、印加電圧の変更に応じて積層方向に伸縮する変位素子である。圧電素子１２も圧電素子１１と同様の構成を備えており、印加電圧の変更に応じて積層方向に伸縮する。具体的には、所定の符号の電圧を圧電素子１１に印加すると圧電素子１１は伸び、逆符号の電圧を圧電素子１１に印加すると圧電素子１１は縮む。そして、交流電圧を印加すれば、圧電素子１１は当該交流電圧の周期に応じて伸縮を繰り返すことになる。圧電素子１２についても同様である。このような交流電圧を印加することによって、圧電素子１１および／または圧電素子１２を振動させることができる。
【００２６】
ただし、本実施形態では、後述するように、２つの圧電素子１１，１２のいずれか一方、例えば圧電素子１１のみを駆動し、その振動をベース部材１４およびチップ部材１３を介して他方の圧電素子１２に伝達し、両圧電素子１１，１２を所定の位相差を持って共振させる。そうすると、圧電素子１１，１２の交点に設けられたチップ部材１３は楕円（円を含む）を描くように駆動される。すなわち、振動体１０のチップ部材１３に楕円軌道が励起される。
【００２７】
このチップ部材１３を例えば棒状の被駆動部材３０Ａ（図１）に押しつけることにより、チップ部材１３の楕円運動を被駆動部材３０Ａの直線運動に変換することが可能となる。すなわち、楕円運動により発生する駆動力を用いて、被駆動体３０Ａが駆動される。
【００２８】
＜被駆動体＞
図１に示されるように、被駆動体３０Ａは、振動体１０に接触する部材であり、振動体１０からの駆動力が直接的に伝達される部材である。具体的には、被駆動体３０Ａは、振動体１０の振動動作に応じて振動体１０との接触（衝突）および振動体１０からの離反を繰り返しつつ振動体１０との間に生じる摩擦力によって駆動される。換言すれば、振動体１０は、被駆動体３０Ａの表面において摩擦接触を伴う微小移動動作を繰り返すことによって、被駆動体３０Ａを駆動することになる。
【００２９】
被駆動体３０Ａは、たとえば、金属（ステンレスあるいはアルミニウム等）で形成される。また、チップ部材１３との接触による摩耗を防ぐため、被駆動体３０Ａの表面には表面硬化処理が施されることが好ましい。たとえば、被駆動体３０Ａとしては、ステンレスなどの鉄系材料に対して焼き入れ処理ないし窒化処理等を施したものが用いられる。あるいは、アルミニウムにアルマイト処理を施したもの、ないし、金属表面にセラミックなどによる耐摩耗性のコーティング処理を施したものを被駆動体３０Ａとして用いるようにしてもよい。また、被駆動体３０Ａは、金属以外の材料、たとえばセラミック（アルミナセラミックあるいはジルコニアセラミック等）で形成されてもよい。セラミックを用いれば、軽量化を図ることができるとともに、高い剛性および高い耐摩耗性を得ることができる。
【００３０】
被駆動体３０Ａは、リニアガイド（不図示）によって支持されており、図の左右方向においてスムーズに直線運動することができる。
【００３１】
＜加圧部材＞
また、振動体１０ａに対して被駆動体３０Ａとは反対側（−Ｚ側）に加圧部材４０（４０ａ）が設けられており、振動体１０ｂに対して被駆動体３０Ａとは反対側（＋Ｚ側）に加圧部材４０（４０ｂ）が設けられている。各加圧部材４０（４０ａ，４０ｂ）は、例えばコイルバネなどの弾性部材で構成されており、その一端は、振動体１０のベース部材１４に固定され、他端は台板６０（６０ａ，６０ｂ）に固定される。加圧部材４０による付勢力によって、振動体１０は被駆動体３０Ａに所定の力で押しつけられている。なお、振動体１０の振動周期は加圧部材４０の伸縮動作が追従できない程に短い（すなわち非常に高い周波数である）ため、振動体１０のチップ部材１３は、加圧部材４０の付勢力に抗して、被駆動体３０Ａに対して接触と離反とを繰り返すことができる。したがって、次述するような駆動動作を行うことが可能である。
【００３２】
＜Ｂ．駆動原理＞
＜簡易モデルによる楕円振動＞
つぎに、１つの振動体１０における駆動原理について説明する。
【００３３】
図３は、振動体１０による駆動動作のモデルを示す図である。図３に示すように、振動体１０の圧電素子１１，１２のうちの一方（ここでは圧電素子１１）に、駆動信号（交流電圧）を付与する。このような駆動信号が付与されると、その向きおよび大きさが変化する駆動力Ｆが振動体１０に作用する。このような駆動力Ｆが振動体１０に作用すると、共振現象によって振幅が数倍から数十倍に増幅され、振動体１０は比較的大きく振動する。なお、一般的には２つの圧電素子１１，１２の両方に駆動信号を付与することも考えられるが、この実施形態では、２つの圧電素子１１，１２のうちの一方にのみ駆動信号を供給する場合、換言すれば単一の圧電素子（変位素子）のみを駆動する「単相駆動」の場合を例示する。
【００３４】
ここで、この駆動信号付与による駆動力Ｆが、図３の方向Ｎ（上述の加圧方向に相当）と当該方向Ｎに直交する方向Ｔとに分離されて作用するものと考え、方向Ｎにおける振動系（第１振動系とも称する）と方向Ｔにおける振動系（第２振動系とも称する）との両振動系における振動状態を考察する。第１振動系および第２振動系は、それぞれ、バネ、マス（重り）、ダンパで構成される１自由度の振動モデルで表現される。なお、ここでは、簡単化のため、ベース部材１４は固定されており変形しないものとする。
【００３５】
また、第１振動系のみによる振動状態は、２つの圧電素子１１，１２が同位相で伸縮する同相モード（図６参照）に対応付けて表現される。また、第２振動系のみによる振動状態は、２つの圧電素子１１，１２が逆位相で伸縮する逆相モード（図７参照）に対応付けて表現される。同相モードは、チップ部材１３は方向Ｎにおいて単振動する振動モードであり、逆相モードは方向Ｔにおいて単振動する振動モードである。
【００３６】
図４および図５は、一方の圧電素子に付与される駆動信号の周波数（駆動周波数）と、各振動系（第１振動系および第２振動系）における振動状態との関係を示す図である。図４は振幅の周波数特性を示す図であり、図５は位相遅れの周波数特性を示す図である。図４においては、駆動周波数ｆと第１振動系の振幅との関係を示す曲線ＬＡ１と、駆動周波数ｆと第２振動系の振幅との関係を示す曲線ＬＡ２とが示されている。図５においては、駆動周波数ｆと第１振動系の位相遅れとの関係を示す曲線ＬＰ１と、駆動周波数ｆと第２振動系の位相遅れとの関係を示す曲線ＬＰ２と、駆動周波数ｆと両振動系の位相遅れの差との関係を示す曲線ＬＰ３（端的に言えば、曲線ＬＰ１，ＬＰ２の差を示す曲線）とが示されている。
【００３７】
図４および図５に示すように、第１振動系および第２振動系の振動は、それぞれ、駆動周波数ｆに応じて変化する。具体的には、各振動系の振幅は、駆動周波数ｆが増大していくにつれて、増大していき、特定の周波数（「共振周波数」とも称する）のときに最大となり、その後減少していく。また、各振動系の位相遅れは、駆動周波数ｆが増大していくにつれて増大していく。
【００３８】
ここで、振動体１０においては、第１振動系におけるパラメータ（弾性係数、質量、減衰係数に関するパラメータ）と第２振動系におけるパラメータ（弾性係数、質量、減衰係数に関するパラメータ）とは若干相違するように構成されている。
【００３９】
このため、図４に示すように、第１振動系における共振周波数ｆ１と第２振動系における共振周波数ｆ２とは互いに異なっている。具体的には、駆動周波数ｆが値ｆ１のときに第１振動系の振幅が最大となり、駆動周波数ｆが値ｆ２（＞ｆ１）のときに第２振動系の振幅が最大となる。また、図５に示すように、両振動系における位相遅れの度合いも異なっている。具体的には、各周波数において、第１振動系における位相遅れは第２振動系における位相遅れよりも大きくなっている。なお、ここでは、値ｆ１が値ｆ２よりも小さい場合を例示しているが、逆に値ｆ１が値ｆ２よりも大きくなることもある。
【００４０】
振動体１０における振動状態は、上記の第１振動系における振動と第２振動系における振動との合成振動として表現され（図８〜図１０参照）、チップ部材１３は、楕円運動する。このような楕円状の振動を楕円振動とも称するものとする。また、この楕円振動の軌跡形状は、駆動周波数に応じて変化する。
【００４１】
例えば、周波数ｆ３の駆動信号が付与されたときには、図９のような振動状態が発生する。より詳細には、図４に示すように第１振動系の振幅と第２振動系の振幅とが同じ大きさを有しているため、方向Ｔと方向Ｎとの振幅が同じになるような楕円軌跡（すなわち円軌跡）を描くように振動する。また、図５の曲線ＬＰ１，ＬＰ２に示すように第１振動系よりも第２振動系の方が位相遅れが小さく、図５の曲線ＬＰ３に示すように、両振動系の位相遅れの差は９０度である。そのため、まず方向Ｔ（＋Ｔ）の変位が励起され、それに引き続いて位相が９０度遅れて方向Ｎ（＋Ｎ）の変位が励起されるため、反時計回りの振動が励起される。
【００４２】
また、周波数ｆ３よりも小さな周波数を有する駆動信号が付与されたときには、例えば図８のような楕円軌道に沿った振動が発生する。このときには、図４に示すように第１振動系の振幅が第２振動系の振幅よりも大きいため、方向Ｎの振幅が方向Ｔの振幅よりも大きくなるような楕円軌跡を描くように振動する。
【００４３】
一方、周波数ｆ３よりも大きな周波数を有する駆動信号が付与されたときには、例えば図１０のような楕円軌道に沿った振動が発生する。このときには、図４に示すように第２振動系の振幅が第１振動系の振幅よりも大きいため、方向Ｔの振幅が方向Ｎの振幅よりも大きくなるような楕円軌跡を描くように振動する。
【００４４】
なお、図８〜図１０のいずれの場合も、第１振動系よりも第２振動系の方が位相遅れが小さいため、楕円振動における回転方向は反時計回りである。
【００４５】
＜モデル修正後の楕円運動＞
さて、上記においては、簡単化のため、ベース部材１４が変形しない場合を想定していた。しかしながら、実際には、振動時にベース部材１４も変形する。例えば、図１１に示すように、同相モードにおいては、チップ部材１３の方向Ｎにおける変形に伴ってベース部材１４も比較的大きく弓形（ゆみなり）に変形する。また、図１２に示すように、逆相モードにおいても、同相モードに比べるとその変形量は小さいが、チップ部材１３の方向Ｔにおける変形に伴ってベース部材１４が変形する。そのため、ベース部材１４の変形をも含めてモデル化することが好ましい。
【００４６】
図１３および図１４は、それぞれ、このようなベース部材１４の変形をも含めて各振動系をモデル化した場合における振幅および位相遅れの各周波数特性を示す図である。図１３は、図４に対応しており、振幅の周波数特性を示す図である。また、図１４は、図５に対応しており、位相遅れの周波数特性を示す図である。図１３においては、駆動周波数ｆと第１振動系の振幅との関係を示す曲線ＬＡ１１と、駆動周波数ｆと第２振動系の振幅との関係を示す曲線ＬＡ１２とが示されている。図１４においては、駆動周波数ｆと第１振動系の位相遅れとの関係を示す曲線ＬＰ１１と、駆動周波数ｆと第２振動系の位相遅れとの関係を示す曲線ＬＰ１２と、駆動周波数ｆと両振動系の位相遅れの差との関係を示す曲線ＬＰ１３（端的に言えば、曲線ＬＰ１１，ＰＳ１２の差を示す曲線）とが示されている。
【００４７】
図１３および図１４に示すように、第１振動系および第２振動系の振動は、それぞれ、駆動周波数ｆに応じて変化する。具体的には、駆動周波数が値ｆ１１（＝８５．４ｋＨｚ）のときに第１振動系の振幅が最大となり、駆動周波数が値ｆ１２（＝８９．４ｋＨｚ＞ｆ１１）のときに第２振動系の振幅が最大となる。また、第１振動系の位相遅れは駆動周波数の増大に応じて大きくなり、第２振動系の位相遅れも駆動周波数の増大に応じて大きくなる。
【００４８】
ここで、第１振動系におけるパラメータ（弾性係数、質量、減衰係数に関するパラメータ）と第２振動系におけるパラメータ（弾性係数、質量、減衰係数に関するパラメータ）とは若干相違している。このため、図１３に示すように、第１振動系における共振周波数ｆ１１と第２振動系における共振周波数ｆ１２とは互いに異なっている。ここでは両共振周波数ｆ１１，ｆ１２の差（ｆ１２−ｆ１１）は４ｋＨｚである。また、図１４に示すように、両振動系における位相遅れの度合いも異なっている。具体的には、各周波数において、第１振動系における位相遅れは第２振動系における位相遅れよりも大きくなっている。
【００４９】
振動体１０における振動状態は、上記の第１振動系における振動と第２振動系における振動との合成振動として表現される（図１５〜図１９参照）。すなわち、チップ部材１３は、楕円運動する。
【００５０】
図１５は、周波数ｆ１４（＝８３．４ｋＨｚ、図１３参照）の駆動信号が付与されたときの振動状態ＳＴａを表し、図１６は、周波数ｆ１１の駆動信号が付与されたときの振動状態ＳＴｂを表し、図１７は、周波数ｆ１３（＝８７．４ｋＨｚ）の駆動信号が付与されたときの振動状態ＳＴｃを表し、図１８は、周波数ｆ１２の駆動信号が付与されたときの振動状態ＳＴｄを表し、図１９は、周波数ｆ１５（＝９１．４ｋＨｚ）の駆動信号が付与されたときの振動状態ＳＴｅを表している。すなわち、各振動状態ＳＴａ〜ＳＴｅに対応する駆動周波数は、この順序で大きくなっていく。
【００５１】
そして、図１３に示すように第１振動系の振幅は駆動周波数が共振周波数ｆ１１のときに最大になるため、方向Ｎにおける振幅は共振周波数ｆ１１（振動状態ＳＴｂ（図１６））のときに最大になる。また、駆動周波数ｆが値ｆ１５よりも小さな値（例えばｆ１１〜ｆ１４）を有するときの振幅は、駆動周波数ｆが値ｆ１５である（ｆ＝ｆ１５）ときの振幅よりも大きくなっている。特に、共振周波数ｆ１１以上の領域では、駆動周波数ｆの減少に伴って、方向Ｎにおける振幅は徐々に大きくなる。
【００５２】
また、図１３に示すように第２振動系の振幅は駆動周波数が周波数ｆ１２のときに最大になるため、方向Ｔにおける振幅は周波数ｆ１２（振動状態ＳＴｄ（図１８））のときに最大になる。
【００５３】
＜Ｃ．振動状態（特に径Ｒｎ）と被駆動体の速度との関係＞
ここで、振動状態と被駆動体の速度（移動速度）との関係について、図２０〜図２３を参照して考察する。
【００５４】
図２０は、振動体１０による被駆動体３０Ａの駆動状態を示す概念図である。
【００５５】
図２０に示すように、理想状態においては、まず、チップ部材１３が楕円軌道ＰＢの上側に存在する場合には、振動体１０のチップ部材１３が被駆動体３０Ａに摩擦接触した状態で接触開始位置から接触終了位置まで（図の右側から左側へと）移動することによって、所定方向ＤＸ（図において左向き）の駆動力が伝達される（図２０（ａ））。そして、チップ部材１３が楕円軌道ＰＢの下側に存在する場合には（図２０（ｂ））、チップ部材１３が被駆動体３０Ａから離れた状態で図の左側から右側へと移動した後、接触開始位置側へと復帰して再び被駆動体３０Ａへの接触状態に復帰する（図２０（ｃ））。以降同様の動作を繰り返すことによって、被駆動体３０Ａがチップ部材１３と被駆動体３０Ａとの間に生じる摩擦力によって所定方向ＤＸ（Ｘ方向）に駆動される。すなわち、被駆動体３０Ａは、振動体１０の振動動作に応じて振動体１０との接触および振動体１０からの離反を繰り返しつつ、振動体１０との間に生じる摩擦力によって駆動される。
【００５６】
このような駆動状態においては、被駆動体３０Ａの速度は、楕円軌道における方向Ｔの速度に依拠して決定される。したがって、楕円軌道（楕円軌跡）の方向Ｔの径Ｒｔが大きいほど、被駆動体３０Ａの速度が大きくなる。また、被駆動体３０Ａの駆動力は、基本的には、方向Ｎにおいてチップ部材１３に加わる垂直抗力と、チップ部材１３の被駆動体３０Ａに対する接触点における摩擦係数との積に依拠して決定される。
【００５７】
ただし、被駆動体３０Ａの駆動状態は、楕円軌道（楕円軌跡）の方向Ｎの径Ｒｎにも依拠する。径Ｒｎが小さすぎる場合には、被駆動体３０Ａおよび／またはチップ部材１３等の弾性変形によって、チップ部材１３と被駆動体３０Ａとが常時接触した不安定な駆動状態になるからである。
【００５８】
図２１は、不安定な駆動状態の一例を示す図である。図２１に示すように、チップ部材１３が楕円軌道ＰＢの下側に存在する場合（図２１（ｂ））にも、被駆動体３０Ａの弾性変形に起因してチップ部材１３が被駆動体３０Ａから離れることができない状態になっている。そのため、被駆動体３０Ａの目標駆動方向とは逆向きの力がチップ部材１３から被駆動体３０Ａに伝達されることになる。この力が制動力として作用し、ブレーキがかかった状態になるため、被駆動体３０Ａは十分な駆動力を得ることができず、速度が低下することになる。
【００５９】
上記のような不都合が生じないようにして駆動状態を安定させるためには、楕円軌道の方向Ｎにおける径Ｒｎは所定値以上の値であることが好ましい。すなわち、径Ｒｎは大きいことが好ましい。
【００６０】
図２２は、上記のような振動体１０による駆動状態を示す図であり、駆動周波数ｆと被駆動体３０Ａの速度ｖとの関係を示す図である。
【００６１】
振動状態ＳＴａ，ＳＴｂ，ＳＴｃ，ＳＴｄ（図１５〜図１８）では、この順序で、楕円軌道（楕円軌跡）の方向Ｔにおける径Ｒｔが徐々に増大しており、径Ｒｔの増大につれて被駆動体３０Ａの速度ｖも増大している。
【００６２】
しかしながら、振動状態ＳＴｅにおいては、急速に速度ｖが低下している。これは、図１３の曲線ＬＡ１１および図１９に示すように楕円軌道の方向Ｎにおける径Ｒｎが非常に小さくなっており、上記のような不安定な駆動状態が発生していることに起因する。
【００６３】
したがって、状態ＳＴｅに対応する周波数よりも小さな周波数（例えば周波数ｆ１３（あるいは周波数ｆ１２等））の駆動信号を圧電素子１１に付与することによって、安定的な駆動状態にすることが可能である。
【００６４】
また、このような振動状態は、２つの圧電素子１１，１２に流れる電流の位相差を検出することによって検知することが可能である。上述したように、２つの圧電素子１１，１２のうち一方の圧電素子１１にのみ駆動電圧を付与している。この場合、当該駆動対象の圧電素子１１に電流が流れるとともに、駆動対象でない圧電素子１２にもその伸縮動作に伴う変位に応じて電流が流れる。このような性質を利用して、両圧電素子１１，１２に流れる電流の位相差φを検出することによって、振動状態を推定することができる。
【００６５】
図２３は、電流位相差φと駆動周波数ｆとの関係を示す図である。図２３に示すように、振動状態が同相モードに近づくにつれて電流位相差φはゼロに近づき、振動状態が逆相モードに近づくにつれて電流位相差φは１８０度（deg）に近づく。したがって、図２２および図２３に示すように、振動状態ＳＴａ〜ＳＴｅのうち、同相モードに最も近い振動状態ＳＴａにおいて電流位相差φは最も小さくなり、その後、振動状態ＳＴｂ，ＳＴｃ，ＳＴｄ，ＳＴｅの順にその電流位相差φは徐々に大きくなっていく。
【００６６】
したがって、各振動状態に対応する電流位相差φを検出することによって、その振動状態を判定することができる。例えば、電流位相差φが値φｃのときには振動状態ＳＴｃであることが判る。また、電流位相差φが値φｂのときには、より同相モードに近い振動状態ＳＴｂであることが判り、電流位相差φが値φｄのときには、より逆相モードに近い振動状態ＳＴｄであることが判る。
【００６７】
＜Ｄ．複数の振動体における制御＞
＜原理＞
さて、上述したようにこの実施形態においては、複数の振動体１０を用いて被駆動体３０Ａを駆動する。より詳細には、複数の振動体１０に対して同一の（共通の）駆動信号（詳細には、同一周波数および同一位相の交流信号）を供給することによって、被駆動体３０Ａを駆動する。仮に複数の振動体に別個の周波数の駆動信号を付与すると、その差に相当する異音が発生するが、このように同一の駆動信号を付与することによれば、このような異音の発生を防止することができるとともに、複数の振動体１０に別個の駆動周波数による駆動信号を付与する場合に比べて、回路構成を簡略化することができる。
【００６８】
ところで、複数の振動体１０の製造時において、複数の振動体１０のそれぞれに部品加工誤差あるいは組立誤差等が生じる。このような各種の誤差等に起因して、複数の振動体１０の各振動特性に差が生じることがある。
【００６９】
図２４は、振動体１０ａ，１０ｂのそれぞれによって被駆動体３０Ａを単独駆動した場合の駆動状態を示す図であり、駆動周波数ｆと被駆動体３０Ａの速度ｖとの関係を示す図である。すなわち、図２４は、振動体１０ａ，１０ｂのそれぞれについて図２２と同様の関係を示す図である。
【００７０】
特に、図２４においては、複数の振動体１０ａ，１０ｂの製造時における各種誤差等に起因して、複数の振動体１０ａ，１０ｂの振動特性の間に差異が存在する場合が示されている。曲線Ｃａは、振動体１０ａによる単独駆動時の被駆動体３０Ａの速度ｖと駆動周波数ｆとの関係を示しており、曲線Ｃｂは、振動体１０ｂによる単独駆動時の被駆動体３０Ａの速度ｖと駆動周波数ｆとの関係を示している。
【００７１】
理想的には、複数の振動体１０ａ，１０ｂの振動特性は互いに一致していることが好ましいが、図２４に示すように、複数の振動体１０ａ，１０ｂの振動特性は互いに異なることがある。そして、この場合、上述したように、全ての振動体１０ａ，１０ｂを安定的にに駆動することは容易ではない。
【００７２】
そこで、この実施形態においては、複数の振動体１０ａ，１０ｂのうち、或る周波数の駆動信号が付与されたときの楕円軌道の加圧方向Ｎの径Ｒｎが最小となる振動体を「基準振動体」として定め、当該基準振動体の振動状態を所定の目標状態に近づけるように、駆動信号の周波数を制御する。なお、「基準振動体」は、複数の振動体のうち、その径Ｒｎが最小のものであることから、最も「不安定側」の振動体であるとも表現できる。
【００７３】
また、この実施形態においては、各振動体の振動状態を表す指標値として、電流位相差φを用いる。
【００７４】
図２５は、２つの振動体１０ａ，１０ｂのそれぞれにおける電流位相差φと駆動周波数ｆとの関係を示す図である。曲線Ｄａは、駆動周波数ｆと振動体１０ａにおける電流位相差φとの関係を示しており、曲線Ｄｂは、駆動周波数ｆと振動体１０ｂにおける電流位相差φとの関係を示している。２つの振動体１０ａ，１０ｂには、図２４のような振動特性の相違に応じて、図２５に示すような電流位相差φの相違が生じる。
【００７５】
具体的には、この実施形態においては、２つの振動体１０についてそれぞれ電流位相差φを検出し、両振動体１０のうち、その電流位相差φが最も大きい振動体を基準振動体として決定する。なお、基準振動体以外の振動体（以下、「非基準振動体」とも称する）の電流位相差φは、基準振動体の電流位相差φよりも小さくなる。ここでは、振動体１０ａが基準振動体であり、振動体１０ｂが非基準振動体であるものとして説明する。
【００７６】
そして、当該基準振動体１０ａの電流位相差φが所定の目標値φｐ（例えば値φｃ）になるように、駆動信号の周波数をフィードバック制御する。換言すれば、基準振動体１０ａの電流位相差φを制御量としてフィードバック制御を行う。
【００７７】
この結果、基準振動体１０ａの電流位相差φが目標値φｐになれば、図２５から判るように、非基準振動体１０ｂの電流位相差φは目標値φｐよりもΔφ小さな値φｑ（＜φｐ）になる。目標値φｐ近傍では電流位相差φが小さくなるにつれて径Ｒｎが大きくなるので、非基準振動体１０ｂの径Ｒｎは基準振動体１０ａの径Ｒｎ（目標状態の径Ｒｎ）よりも大きくなる。したがって、非基準振動体１０ｂは基準振動体１０ａよりも、比較的安定側の振動状態を有していることになる。
【００７８】
これによれば、基準振動体１０ａの振動状態を目標状態にするとともに、非基準振動体１０ｂの振動状態が著しく不安定になることを防止することができる。すなわち、２つの振動体１０ａ，１０ｂをいずれも目標状態もしくは目標状態に近い状態で安定的に駆動することが可能である。
【００７９】
なお、電流位相差φの目標値φｐとしては、安定した駆動状態を維持しつつ比較的大きな速度を得ることができる所定の値（例えば９０度）を用いればよい。また、速度をさらに向上させたいときには比較的大きな値（例えば１２０度）を用いても良く、逆に速度をさらに低下させたいときには比較的小さな値（例えば７０度）を用いても良い。
【００８０】
＜具体的回路構成＞
図２６は、振動アクチュエータ１Ａの制御回路８０Ａを示す図である。この実施形態においては、制御回路８０Ａを用いて上記のような制御を具体的に実現する。
【００８１】
この制御回路８０Ａは、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）８１と発振器８２と増幅器８３ａ，８３ｂと振動状態検出部８５ａ，８５ｂと比較部８６とを有している。
【００８２】
ＭＰＵ８１は、発振器８２の発振周波数を制御する。ＭＰＵ８１は、比較部８６から出力される位相差検出信号等に基づいて発振器９の発振周波数を制御する。
【００８３】
発振器８２は、正弦波状若しくはパルス状の駆動信号を生成するものであり、ＭＰＵ８１からの制御入力に応じて、駆動信号の周波数を任意に設定することができるようになっている。発振器８２からの出力信号は、増幅器８３ａ，８３ｂに入力される。
【００８４】
増幅器８３ａ，８３ｂは、発振器８２で生成された駆動信号のレベルを圧電素子１１あるいは圧電素子１２を駆動し得るレベルに増幅するものであり、増幅された駆動信号は圧電素子１１あるいは圧電素子１２に選択的に入力される。なお、２つの圧電素子１１，１２のうちのいずれの圧電素子に駆動信号を入力するかはＭＰＵ８１からの制御信号に応じて切り替えられる。ここでは圧電素子１１に駆動信号を入力する場合について説明するが、他方の圧電素子１２に駆動信号を入力することによれば逆転駆動が可能になる。
【００８５】
このように、発振器８２、増幅器８３ａ，８３ｂによって、同一の（共通の）駆動信号が、２つの振動体１０ａ，１０ｂの双方に入力される。また、各振動体１０ａ，１０ｂにおいては、２つの圧電素子１１，１２のうち一方の圧電素子のみに駆動信号が供給される。このような駆動信号の供給によって、各振動体１０ａ，１０ｂが振動する。
【００８６】
各振動体１０ａ，１０ｂの振動状態は、振動状態検出部８５ａ，８５ｂによって検出される。
【００８７】
各振動状態検出部８５ａ，８５ｂは、それぞれ、電流検出部７１，７２と位相差検出部７３とを有している。
【００８８】
電流検出部７１は、圧電素子１１（ここでは駆動側素子）に流れる電流を検出する。圧電素子１１に直列に接続されている抵抗Ｒ１は、圧電素子１１に流れる電流を電圧に変換するものであり、電流検出部７１は、抵抗Ｒ１の電圧降下を検出することによって圧電素子１１に流れる電流を検出することができる。
【００８９】
電流検出部７２は、圧電素子１２（ここでは従動側素子）に流れる電流を検出する。すなわち、電流検出部７２は、圧電素子１２が機械的に変位した際に当該圧電素子１２に流れる電流を検出する。圧電素子１２に直列に接続されている抵抗Ｒ２は、圧電素子１２に流れる電流を電圧に変換するものであり、電流検出部７２は、抵抗Ｒ２の電圧降下を検出することによって圧電素子１２に流れる電流を検出することができる。
【００９０】
位相差検出部７３は、電流検出部７１から入力される信号と電流検出部７２から入力される信号との位相を比較し、両信号の位相差（すなわち、圧電素子１１の変位と圧電素子１２の変位との位相差）を検出するものである。位相差検出部７３による検出結果は、比較部８６に入力される。
【００９１】
振動状態検出部８５ａは、振動体１０ａの２つの圧電素子１１，１２からの出力電流の位相差を検出し、その検出信号を比較部８６へ出力する。同様に、振動状態検出部８５ｂは、振動体１０ｂの２つの圧電素子１１，１２からの出力電流の位相差を検出し、その検出信号を比較部８６へ出力する。
【００９２】
比較部８６は、振動状態検出部８５ａからの検出信号（電流位相差φ）と振動状態検出部８５ｂからの検出信号（電流位相差φ）とを比較し、振動状態検出部８５ａ，８５ｂのうち、その電流位相差φが大きい方の振動状態検出部に対応する振動体を基準振動体として決定する。例えば、図２５に示す場合には、或る駆動周波数ｆ１３が付与されたとき、振動状態検出部８５ａから出力された電流位相差φは、振動状態検出部８５ｂから出力された電流位相差φよりも大きくなる。そこで、振動状態検出部８５ａに対応する振動体１０ａを基準振動体として決定する。比較部８６は、振動体１０ａを基準振動体として選択したことを示す選択信号と、当該基準振動体１０ａに関する電流位相差φとを、ＭＰＵ８１に伝送する。
【００９３】
ＭＰＵ８１は、基準振動体１０ａの電流位相差φが所定の目標値φｐ（例えば値φｃ）になるように、駆動信号の周波数をフィードバック制御する。なお、非基準振動体１０ｂに関しては独自のフィードバック制御は行われず、振動体１０ａに対する駆動信号と同一の駆動信号が非基準振動体１０ｂに対して付与される。
【００９４】
この結果、上述したように、基準振動体１０ａの電流位相差φが目標値φｐになれば、非基準振動体１０ｂの電流位相差φは目標値φｐよりも小さくなる。すなわち、複数の振動体１０ａ，１０ｂのうち最も径Ｒｎが小さい振動体（基準振動体）１０ａを基準に制御が行われ、振動体１０ａの径Ｒｎは目標値に追従し、且つ、他の振動体（非基準振動体）１０ｂの径Ｒｎは基準振動体１０ａの径Ｒｎ（目標状態の径Ｒｎ）よりも常に大きくなる。したがって、２つの振動体１０ａ，１０ｂの双方を安定的に駆動することが可能である。
【００９５】
以上のように、上記駆動装置１Ａにおいては、基準振動体１０ａの振動状態を所定の目標状態に近づけるように、駆動信号の周波数が制御される。これによれば、複数の振動体のうち最も不安定側の振動体である振動体１０ａを安定化するように制御されるため、振動体１０ａだけでなく他の振動体１０ｂを含む全ての振動体１０ａ，１０ｂによる駆動状態を安定させるように制御することが可能になる。
【００９６】
なお、上記の特許文献２のように、２つの振動体の振動状態の検出結果の平均値を目標値に近づける場合には、図３２に示すように、一方の振動体１０ａは安定した駆動状態になったとしても他方の振動体１０ｂが不安定な状態になることがある。
【００９７】
図３２は、図２４と同様の図である。図３２においては、高域側の周波数領域において、被駆動体３０Ａの速度ｖが急速に低下する様子が示されている。また、図３２においては、図２４よりも２つの振動体１０ａ，１０ｂの振動特性の差異が大きい場合が示されている。この場合において、振動状態の検出結果の平均値を目標値に近づけるために、駆動周波数を値ｆ２１から値ｆ２２に増大させることを想定すると、振動体１０ａについては安定的な駆動状態となるが、振動体１０ｂについては駆動状態が不安定になっており被駆動体３０Ａの速度ｖが急速に低下する。
【００９８】
このように、特許文献２のように平均値を用いて制御を行った場合には、必ずしも全ての振動体において安定的な駆動状態が保証されるわけではなく、或る振動体は不安定な駆動状態になる可能性が存在する。
【００９９】
これに対して、上記の実施形態によれば、このような事態を招来せずに済む。
【０１００】
＜Ｅ．変形例＞
上記実施形態においては、比較部８６を用いて両振動体１０ａ，１０ｂに関する電流位相差φを常に比較する場合を例示したが、これに限定されない。例えば電源投入後の所定期間のみにおいて、電流位相差φの比較動作を行うようにしてもよい。また、当該所定期間以外においては、当該所定期間に基準振動体であると決定された振動体の振動体の検出結果を所定の目標状態に近づけるように、駆動信号の周波数を制御すればよい。
【０１０１】
また、上記実施形態においては、２つの振動状態検出部８５ａ，８５ｂを設け、２つの振動状態検出部８５ａ，８５ｂによる検出結果に基づいて複数の振動体１０ａ、１０ｂのうち何れの振動体が基準振動体であるかを決定し、当該基準振動体の振動状態の検出結果を所定の目標状態に近づけるように、駆動信号の周波数を制御する場合を例示したが、これに限定されない。
【０１０２】
例えば、複数の振動体１０ａ，１０ｂのうち何れの振動体が基準振動体であるかを予め特定しておき、当該基準振動体として予め特定された１つの振動体のみの振動状態を検出する振動状態検出部を設けるようにしてもよい。具体的には、制御回路８０Ａに代えて、制御回路８０Ｂ（図２７参照）を設けるようにしてもよい。
【０１０３】
図２７は、このような変形例に係る制御回路８０Ｂを示す図である。制御回路８０Ｂにおいては、基準振動体として予め特定された１つの振動体（ここでは１０ｂ）のみの振動状態を検出する振動状態検出部８５ｃが設けられている。換言すれば、一方の振動体１０ｂの振動状態を検出する振動状態検出部は設けられているが、他方の振動体１０ａの振動状態を検出する振動状態検出部は設けられていない。
【０１０４】
２つの振動体１０ａ，１０ｂのいずれを基準振動体とするかは、工場出荷前等において実測によって予め定めておけばよい。たとえば、図２６に示すような振動状態検出部８５ａ，８５ｂに相当する測定器具を用いて、所定の駆動信号が付与されたときの両振動体１０ａ，１０ｂについての電流位相差φをそれぞれ求め、より大きな電流位相差φを有する振動体を基準振動体として特定すればよい。あるいは、振動体１０ａ，１０ｂのそれぞれの振動特性を測定し、その測定結果に応じて基準振動体を決定するようにしてもよい。
【０１０５】
この制御回路８０Ｂにおいては、複数の振動体のうち１つの振動体のみの振動状態を検出すればよいので、構成を簡易化することができる。
【０１０６】
或いは、図２８に示すような制御回路８０Ｃを上記の制御回路８０Ａ（または８０Ｂ）に代えて設けるようにしてもよい。
【０１０７】
制御回路８０Ｃは、１つの振動体１０ａのみの振動状態を検出する振動状態検出部８５ｄを設けるとともに、或る周波数の駆動信号が付与されたときの基準振動体の振動状態を示す指標値と他の振動体の振動状態を示す指標値とのオフセット量を記憶する記憶部８８をも設けている。
【０１０８】
具体的には、常に１つの振動体１０ａのみの振動状態を検出する振動状態検出部８５ｄを有するハードウエア回路を構成しておき、工場出荷前の調整時等において、上記変形例と同様に、実測等によって基準振動体を定める場合を想定する。この場合において、振動体１０ａとは異なる振動体（例えば１０ｂ）が基準振動体であることが判明したときには、振動状態検出部８５ｄは、基準振動体ではない振動体１０ａの振動状態を検出することになる。そのため、このままでは上記の思想を実現することができない。
【０１０９】
そこで、記憶部８８において、或る周波数の駆動信号が付与されたときの基準振動体の振動状態を示す指標値（電流位相差φ）と他の振動体の振動状態を示す指標値（電流位相差φ）とのオフセット量Δφ（図２５参照）を記憶させておく。
【０１１０】
そして、実際に制御を行う際には、非基準振動体１０ａの振動状態を表す電流位相差φを、目標値（φｐ−Δφ）に近づけることによって、複数の振動体のうち基準振動体１０ｂの振動状態を所定の目標状態に近づけるように駆動信号の周波数を制御する。この目標値（φｐ−Δφ）は、基準振動体１０ｂの所定の目標状態を示す電流位相差φｐとオフセット量Δφとを用いて補償した目標値である。
【０１１１】
これによれば、１つの振動体（この場合は１０ａ）のみの振動状態を検出すればよいので、構成を簡易化することができる。また、複数の駆動装置を製造する場合において、複数の振動体のうちの常に１つの振動体１０ａに対する振動状態検出部８５ｄを固定的に設けるときに、基準振動体以外の非基準振動体の振動状態を検出することになるとしても、オフセット量を用いた補償動作を伴って振動体１０ａの振動状態を所定の目標状態に近づけることによって結果的に基準振動体１０ｂの振動状態を目標状態に近づけることができる。そのため、複数の駆動装置において常に振動体１０ａのみの振動状態を検出すればよく、振動検出対象となる振動体を各駆動装置ごとに変更せずに済むので、複数の駆動装置について同様の構成を有するハードウエア回路を用いることができる。
【０１１２】
また、上記実施形態では、各振動体１０において、第１振動系の共振周波数（ｆ１１）が第２振動系の共振周波数（ｆ１２）よりも小さい場合を例示したが、これに限定されない。逆に、第１振動系の共振周波数（ｆ１１）が第２振動系の共振周波数（ｆ１２）よりも大きい場合にも上記の思想を適用することができる。
【０１１３】
また、上記実施形態においては、被駆動体３０Ａがリニアガイドによって支持されている場合を例示したが、これに限定されない。たとえば、リニアガイドを設けず、２つの振動体１０によって被駆動体３０Ａをその上下両側から挟み込み、一方の振動体１０によって他方の振動体１０からの付勢力（加圧力）を支持するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、２つの振動体１０ａ，１０ｂを被駆動体３０Ａをその上下両側に設ける場合を例示したが、これに限定されず、被駆動体３０Ａの一方側の面にのみ振動体を設けるようにしてもよい。例えば、図２９に示すように、被駆動体３０Ａの下面側にのみ振動体１０ａ，１０ｂを設けるようにしてもよい。また、図２９の駆動装置１Ｂにおいては、ローラ４２が被駆動体３０Ａの上面側に設けられている。これらのローラ４２は、振動体１０ａ，１０ｂの各加圧部材４０からの付勢力を支持する役割を有している。
【０１１５】
また、上記実施形態においては、２つの振動体１０によって被駆動体３０Ａを駆動する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、図３０に示すように、さらに多くの振動体を用い被駆動体３０Ａを駆動するようにしてもよい。図３０の駆動装置１Ｃにおいては、４つの振動体１０ａ〜１０ｄを有する駆動装置が例示されている。
【０１１６】
また、上記実施形態においては、被駆動体３０Ａが直線運動する場合を例示しているが、これに限定されず、被駆動体が回転運動するようにしてもよい。
【０１１７】
図３１は、このような変形例に係る駆動装置１Ｄを示す図である。図３１においては、所定軸ＡＸまわりに回転可能な円筒形状の被駆動体３０Ｂを、当該被駆動体３０Ｂの外周面に配置された３つの振動体１０ａ〜１０ｃによって駆動する駆動装置が例示されている。このような駆動装置によれば、各振動体１０ａ〜１０ｃの被駆動体３０Ｂとの接触点における楕円運動が、被駆動体３０Ｂの外周面に沿う方向の速度を発生させて、被駆動体を回転駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】駆動装置（振動アクチュエータ）の構成を示す図である。
【図２】振動体の正面図である。
【図３】駆動動作モデルを示す図である。
【図４】振幅の周波数特性を示す図である。
【図５】位相遅れの周波数特性を示す図である。
【図６】同相モードを示す図である。
【図７】逆相モードを示す図である。
【図８】楕円軌道の一例を示す図である。
【図９】楕円軌道の一例を示す図である。
【図１０】楕円軌道の一例を示す図である。
【図１１】同相モードを示す別図である。
【図１２】逆相モードを示す別図である。
【図１３】修正モデルにおける振幅の周波数特性を示す図である。
【図１４】修正モデルにおける位相遅れの周波数特性を示す図である。
【図１５】修正モデルにおける楕円軌道の一例を示す図である。
【図１６】修正モデルにおける楕円軌道の一例を示す図である。
【図１７】修正モデルにおける楕円軌道の一例を示す図である。
【図１８】修正モデルにおける楕円軌道の一例を示す図である。
【図１９】修正モデルにおける楕円軌道の一例を示す図である。
【図２０】被駆動体の駆動状態（理想状態）を示す概念図である。
【図２１】被駆動体の駆動状態（不安定状態）を示す概念図である。
【図２２】駆動周波数と被駆動体の速度との関係を示す図である。
【図２３】駆動周波数と電流位相差との関係を示す図である。
【図２４】各振動体による被駆動体の速度の周波数特性を示す図である。
【図２５】各振動体における電流位相差の周波数特性を示す図である。
【図２６】制御回路を示す図である。
【図２７】変形例に係る制御回路を示す図である。
【図２８】別の変形例に係る制御回路を示す図である。
【図２９】変形例に係る駆動装置の構成を示す図である。
【図３０】別の変形例に係る駆動装置の構成を示す図である。
【図３１】さらに別の変形例に係る駆動装置の構成を示す図である。
【図３２】従来技術における不安定駆動について説明する図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１Ａ〜１Ｄ  駆動装置
１０，１０ａ〜１０ｄ  振動体
１１，１２  圧電素子
１３  チップ部材
１４  ベース部材
３０Ａ，３０Ｂ  被駆動部材
４０，４０ａ，４０ｂ  加圧部材
６０，６０ａ，６０ｂ  台板
８０Ａ〜８０Ｃ  制御回路
ｆ１，ｆ２，ｆ１１，ｆ１２  共振周波数
Ｒｎ  （方向Ｎにおける）径
Ｒｔ  （方向Ｔにおける）径
ＳＴａ〜ＳＴｅ  振動状態
【図１】
0004760212.tif 000002
【図２】
0004760212.tif 000003
【図３】
0004760212.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004760212.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004760212.tif 000008
【図８】
0004760212.tif 000009
【図９】
0004760212.tif 000010
【図１０】
0004760212.tif 000011
【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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