(57)【要約】【課題】  ２つの変位部の各基端側が基台に固定され、各先端側が９０°交差して結合され、駆動方向に対応した一方の変位部に駆動信号を与えることでロータを回転させるようにした単相駆動のトラス型アクチュエータにおいて、ロータを効率良く回転駆動する。【解決手段】  電源投入時などに、駆動信号生成部から変位部２，３に与える駆動信号の周波数を掃引させつつ、前記駆動信号の電流値を検出し、変位部２，３の同相モードでの共振周波数をｆ１とし、逆相モードでの共振周波数をｆ２とするとき、実際の駆動時には、前記電流値の検出結果が最大となる周波数から、ｆ１＞ｆ２の場合高周波側へ、ｆ１＜ｆ２の場合低周波側へ、略ｆ１−ｆ２だけ周波数をシフトして駆動する。これによって、出力および駆動効率が常に最大となる最適楕円軌跡で合成部５を駆動することができるとともに、負荷変動などにも強くなり、駆動安定性を高めることもできる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合され、一部の変位部材に駆動信号生成部からの駆動信号が与えられることで前記複数の各変位部材が伸縮変位し、前記結合された先端部が楕円振動することで、前記先端部に加圧状態で接触している被駆動部材を変位駆動するようにしたトラス型アクチュエータにおいて、
前記駆動信号生成部から変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出する電流検出部と、
前記駆動信号生成部から出力される前記駆動信号の周波数を掃引させ、それによる前記電流検出部の検出結果が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数に前記駆動信号の周波数を設定する設定部とを含むことを特徴とするトラス型アクチュエータ。
【請求項２】
複数の前記各変位部材が、相互に同じ位相で伸縮する同相モードでの共振周波数をｆ１とし、相互に逆の位相で伸縮する逆相モードでの共振周波数をｆ２とするとき、前記設定部による駆動信号の周波数のシフトは、前記共振周波数ｆ１とｆ２との差以下であり、ｆ１＞ｆ２の場合高周波側へ、ｆ１＜ｆ２の場合低周波側へ行うことを特徴とする請求項１記載のトラス型アクチュエータ。
【請求項３】
複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合され、一部の変位部材に駆動信号を与えることで前記複数の各変位部材を伸縮変位させ、前記結合された先端部を楕円振動させることで、前記先端部に加圧状態で接触している被駆動部材を変位駆動するようにしたトラス型アクチュエータの駆動方法において、
前記駆動信号の周波数を掃引させつつ、前記変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出し、
その検出結果が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数に前記駆動信号の周波数を設定することを特徴とするトラス型アクチュエータの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子などの通電によって伸縮変位する複数の変位部材を用いて、各変位部材の基端側を基台に固定し、各先端側を交差して相互に結合し、円板状のロータや、直進するスライダなどの被駆動部材を前記変位部材の先端部で摩擦駆動するようにしたトラス型アクチュエータおよびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧を印加することで、長手方向に伸縮する２本の棒状の圧電素子を基台から立設し、その先端部を相互に直交するように結合し、一方の圧電素子に高周波電圧を印加して伸縮させ、その振動を前記基台を介して他方の圧電素子に伝達し、２つの圧電素子を共振させることで、結合点を楕円振動させ、その結合点に設けた摩擦チップでロータなどの被駆動部材を駆動するようにした単相駆動のトラス型アクチュエータが、たとえば本件出願人による特許文献１などで提案されている。そのようなトラス型アクチュエータは、構造が簡単で、カメラなどに好適に使用されている。
【０００３】
しかしながら、超音波モータなどのこのような振動体の共振を用いたアクチュエー夕においては、環境変化や個体差などによって共振周波数が変化するので、駆動周波数の探索を行うのが一般的である。この場合、従来では、駆動周波数決定手段は、駆動周波数を掃引しながら被駆動部材の速度を検出しておき、その速度から駆動周波数を決定する方法が良く知られている。すなわち、速度が最も速くなる周波数が、最も効率的に被駆動部材を駆動する周波数であると判定している。
【特許文献１】特開２００１−５４２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のようなトラス型アクチュエータの場合、単相の駆動信号から楕円振動を生成し、被駆動部材を駆動するが、駆動周波数によって前記楕円振動の軌跡の形状、大きさが変化するという問題がある。ここで、上記従来技術の駆動周波数決定手段のように、被駆動部材の速度から駆動周波数を決定する方法では、楕円振動の軌跡形状が常に最適なものが選択されているとは限らず、駆動効率が低下する恐れがある。また、被駆動部材の速度を検出する検出器などが必要となり、コストアップにつながるという問題もある。
【０００５】
本発明の目的は、変位部材の先端部の楕円振動の軌跡を最適な形状にし、被駆動部材を効率良く変位駆動することができるトラス型アクチュエータおよびその駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のトラス型アクチュエータは、複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合され、一部の変位部材に駆動信号生成部からの駆動信号が与えられることで前記複数の各変位部材が伸縮変位し、前記結合された先端部が楕円振動することで、前記先端部に加圧状態で接触している被駆動部材を変位駆動するようにしたトラス型アクチュエータにおいて、前記駆動信号生成部から変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出する電流検出部と、前記駆動信号生成部から出力される前記駆動信号の周波数を掃引させ、それによる前記電流検出部の検出結果が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数に前記駆動信号の周波数を設定する設定部とを含むことを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合されて成るトラス型アクチュエータでは、一部の変位部材に駆動信号生成部からの駆動信号が与えられ、残余の変位部材も共振させることで、前記複数の各変位部材を伸縮変位させ、前記結合された先端部を楕円振動させることで、前記先端部に加圧状態で接触している被駆動部材を変位駆動するようになっている。しかしながら、前記駆動信号生成部から出力される前記駆動信号の周波数によって、楕円振動の軌跡の形状や大きさが変化してしまい、被駆動部材の駆動力が変化する。
【０００８】
そこで本発明では、設定部が前記駆動信号生成部から出力される前記駆動信号の周波数を掃引させ、その際に電流検出部によって前記駆動信号生成部から変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出してゆく。そして、前記電流値が最大値となる点を検出することで、逆相モード共振周波数が求まり、前記被駆動部材を効率良く変位駆動するのに最適な楕円振動の軌跡の形状は、その電流値が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数で得られるので、前記設定部は、そのシフトした周波数に前記駆動信号生成部から出力される駆動信号の周波数を設定する。
【０００９】
したがって、前記のように複数の変位部材の内、一部の変位部材に駆動信号を与えて駆動するようにしたトラス型アクチュエータにおいて、結合された変位部材の先端部の楕円振動の軌跡を最適な形状にし、被駆動部材を効率良く変位駆動することができる。
【００１０】
また、本発明のトラス型アクチュエータは、複数の前記各変位部材が、相互に同じ位相で伸縮する同相モードでの共振周波数をｆ１とし、相互に逆の位相で伸縮する逆相モードでの共振周波数をｆ２とするとき、前記設定部による駆動信号の周波数のシフトは、前記共振周波数ｆ１とｆ２との差以下であり、ｆ１＞ｆ２の場合高周波側へ、ｆ１＜ｆ２の場合低周波側へ行うことを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、上述のように駆動信号の電流値が最大値となる点を検出することで、逆相モード共振周波数が求まり、その周波数から同相・逆相モード共振周波数から決まる値分ずらした周波数を選択することによって、出力および駆動効率が常に最大となる最適楕円軌跡で被駆動部材を駆動することができるとともに、負荷変動などにも強くなり、駆動安定性を高めることもできる。
【００１２】
さらにまた、本発明のトラス型アクチュエータの駆動方法は、複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合され、一部の変位部材に駆動信号を与えることで前記複数の各変位部材を伸縮変位させ、前記結合された先端部を楕円振動させることで、前記先端部に加圧状態で接触している被駆動部材を変位駆動するようにしたトラス型アクチュエータの駆動方法において、前記駆動信号の周波数を掃引させつつ、前記変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出し、その検出結果が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数に前記駆動信号の周波数を設定することを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合されて成るトラス型アクチュエータでは、一部の変位部材に駆動信号を与え、残余の変位部材も共振させることで、前記複数の各変位部材を伸縮変位させ、前記結合された先端部を楕円振動させることで、前記先端部に加圧状態で接触している被駆動部材を変位駆動するようになっている。しかしながら、前記駆動信号の周波数によって、楕円軌跡の形状や大きさが変化してしまい、被駆動部材の駆動力が変化する。
【００１４】
そこで本発明では、前記駆動信号の周波数を掃引させつつ、変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出してゆく。そして、前記電流値が最大値となる点を検出することで、逆相モード共振周波数が求まり、前記被駆動部材を効率良く変位駆動するのに最適な楕円振動の軌跡の形状は、その電流値が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数で得られるので、そのシフトした周波数に前記駆動信号の周波数を設定する。
【００１５】
したがって、前記のように複数の変位部材の内、一部の変位部材に駆動信号を与えて駆動するようにしたトラス型アクチュエータの駆動方法において、結合された変位部材の先端部の楕円振動の軌跡を最適な形状にし、被駆動部材を効率良く変位駆動することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のトラス型アクチュエータは、以上のように、複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合されて成るトラス型アクチュエータにおいて、一部の変位部材に駆動信号生成部からの駆動信号を与え、残余の変位部材も共振させることで、前記結合された先端部を楕円振動させ、被駆動部材を駆動するにあたって、設定部が前記駆動信号生成部から出力される前記駆動信号の周波数を掃引させ、その際に電流検出部によって前記駆動信号生成部から変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出しておき、前記電流値が最大値となる点を検出することで逆相モード共振周波数を求め、設定部は、その電流値が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数に駆動信号の周波数を設定する。
【００１７】
それゆえ、前記のように複数の変位部材の内、一部の変位部材に駆動信号を与えて駆動するようにしたトラス型アクチュエータにおいて、結合された変位部材の先端部の楕円振動の軌跡を最適な形状にし、被駆動部材を効率良く変位駆動することができる。
【００１８】
さらにまた、本発明のトラス型アクチュエータの駆動方法は、以上のように、複数の変位部材の各基端側が基台に固定され、各先端側が交差して相互に結合されて成るトラス型アクチュエータの駆動方法において、一部の変位部材に駆動信号を与え、残余の変位部材も共振させることで、前記結合された先端部を楕円振動させ、被駆動部材を駆動するにあたって、前記駆動信号の周波数を掃引し、その際に変位部材に流れる前記駆動信号の電流値を検出しておき、前記電流値が最大値となる点を検出することで逆相モード共振周波数を求め、その電流値が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数に駆動信号の周波数を設定する。
【００１９】
それゆえ、前記のように複数の変位部材の内、一部の変位部材に駆動信号を与えて駆動するようにしたトラス型アクチュエータにおいて、結合された変位部材の先端部の楕円振動の軌跡を最適な形状にし、被駆動部材を効率良く変位駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施の一形態に係るトラス型アクチュエータの構造を模式的に示す図である。このアクチュエータは、大略的に、被駆動部材であるロータ１０を駆動する駆動部１と、その駆動部１をロータ１０に加圧接触させる加圧部６とを備えて構成される。前記駆動部１は、たとえば９０度の挟み角度で交差された２本の変位部２，３と、それらの交点に接着された合成部５と、前記変位部２，３が立設される基台４とを備えて構成されている。
【００２１】
前記変位部２，３は、たとえばＰＺＴなどの圧電効果を有する材料を薄く延ばした圧電材料層が棒状に積み重ねられるとともに、各圧電材料層の間に電界を与えるための金属製の電極が挟み込まれ、各接触部分が接着剤などを用いて接着された相互に同等の構成となっている積層型圧電素子である。前記電極は積層方向に交互に一対の信号線に接続され、これら信号線が外部の駆動電源に接続され、信号線間に所定の電圧を与えると、前記圧電材料層には積層方向に交互の電界が発生する。各圧電材料層は、電界に合せて分極の向きが反対になるように積み重ねられており、したがって、電圧の印加方向を変化することで、伸縮変位させることができる。
【００２２】
前記合成部５には、安定して高い摩擦係数が得られ、摩耗し難い超硬合金などの金属材料が用いられる。前記基台４には、製造し易く、強度が得られるステンレスなどの金属材料が用いられる。また、これらの接着には、接着力や強度に優れたエポキシ系樹脂の接着剤が用いられる。前記加圧部６は、コイルばねなどで構成され、基台４を円板状のロータ１０の中心方向（矢印Ａ方向）に加圧する。ロータ１０は、アルミニウムなどの金属で作製され、合成部５との接触による摩耗を防ぐため、その側面にはアルマイトなどの表面処理が施されている。なお、被駆動部材として、前記ロータ１０をスライダ等に置き換えれば、リニア駆動が可能である。
【００２３】
トラス型アクチュエータの楕円軌跡と駆動特性について説明する。図２は、上述のように構成されるトラス型アクチュエータの楕円軌跡の様子を示す図である。本トラス型アクチュエータは、２つの変位部２，３の内の一方を駆動することで、その伸縮振動が他方にも伝わり、先端部に設けられた合成部５が楕円振動することで、ロータ１０を回転駆動するが、この図２の説明では、説明を簡単にするために、共振周波数から十分離れた非共振周波数において２つの変位部を駆動する場合で説明する。変位部２，３を駆動する駆動信号の振幅や位相を変化させると、合成部５には、楕円振動の式（Ｌｉｓｓａｊｏｕｓの式）に従った楕円軌跡が得られる。
【００２４】
前記変位部２，３の振動が、９０°の位相差で合成部５の軌跡は図２（ｂ）で示すように円形となり、位相差を小さくすると合成部５の軌跡は図２（ａ）で示すようにロータ法線方向に長い径の楕円形となり、位相差を大きくすると合成部５の軌跡は図２（ｃ）で示すようにロータ接線方向に長い径の楕円形になる。ここで、ロータ１０の速度は、楕円振動の接線方向の速度によって決まるので、図２（ｃ）で示すように楕円振動の軌跡の接線方向の径が大きい程、速度が大きくなる。一方、駆動力は加圧部６による加圧力と、楕円軌跡のロータに対する法線方向の径とによって決まる。加圧力が低いときは合成部５はロータ１０に対して、接触、離脱を繰り返しながら駆動するが、加圧力が大きくなると、ロータ１０および合成部５表面の弾性変形によって、常時接触した状態で楕円振動を行うことになる。この状態では、反駆動方向にも駆動力が働くので、加圧力を上げても、楕円振動の軌跡の法線方向径で決まる値以上の駆動力は発生しない。したがって、楕円振動の軌跡の法線方向径が大きい程、駆動力は大きくなる。
【００２５】
さらに、本発明のトラス型アクチュエータは、低電圧化、高効率化を図るために、変位を十〜数十倍に拡大することができる共振を用いるように駆動を行う。利用する共振モードは、図３（ａ）で示すように前記変位部２，３が同じ位相で伸縮振動する同相モード（図３（ａ）では変位部２，３共に伸長）と、図３（ｂ）で示すように逆の位相で伸縮振動する逆相モード（図３（ｂ）では変位部２が縮小、変位部３が伸長）との２つの固有モードである。これらの２つの固有モードの共振周波数を相互に一致させることによって、上述のＬｉｓｓａｊｏｕｓの式に基づいた楕円軌跡の制御が共振でも可能となる（位相差駆動）。
【００２６】
しかも、この２つの固有モードの共振周波数差を予め定める値に設定しておくことで、単相の駆動信号を変位部２，３の一方のみに印加するだけで、楕円振動を生成する単相駆動が可能になる。本発明のトラス型アクチュエータは、この単相駆動を用いるものである。この単相駆動による楕円振動の生成原理は、本件出願人による特開２００３−１６９４８４号公報に詳しく示されているが、以下に簡単に説明する。前記の２つのモードは、図４で示すような、ばね、ダッシュポットおよび重りから成る直交する２つの粘性減衰振動系の振動モデルで表すことができる（ただし、図４ではダッシュポットは省略してある）。
【００２７】
変位部２，３の一方のみを駆動すると、両モードの対称軸方向に励振力が加えられる。図５（ａ）および図５（ｂ）に、同相モードと逆相モードとの共振周波数差を３ｋＨｚとした場合の各モードそれぞれの変位と、励振力に対する位相遅れの共振周波数付近の周波数特性をそれぞれ示す。このような振動系に対して、変位部２，３の一方を駆動すると、図の特性に従って各モードの方向に変位が拡大されるとともに、その位相差によって楕円軌跡が形成される。たとえば、同相モードと逆相モードとの共振周波数の中間の周波数（図５では６５．５ｋＨｚ付近）で変位部２を駆動した場合、両モードの振幅は一致し、同相モードが逆相モードに対して位相が９０度遅れているので、反時計回りで図５（ｅ）のような円形の振動軌跡となる。これに対して、同相モードの共振周波数（図５では６４ｋＨｚ）付近では、同相モードの振幅が逆相モードより大きく、位相遅れは９０度より小さくなるので、反時計回りで図５（ｄ）のような同相方向を長径とする楕円形になる。また、逆相モードの共振周波数（図５では６７ｋＨｚ）付近では、同様に図５（ｆ）のような反時計回りで逆相方向を長径とする楕円形になる。
【００２８】
図６および図７に、同相モードと逆相モードとの共振周波数差が図５よりも小さい場合（ｌｋＨｚ）と、大きい場合（１５ｋＨｚ）とにおける共振周波数付近の周波数特性をそれぞれ示す。（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ対応している。図５の場合と同様に、各モードの周波数特性に従って、それぞれの周波数で（ｃ）〜（ｇ）のような楕円軌跡が形成される。このように単相駆動では、同相モードと逆相モードとの共振周波数の相対関係と周波数とによって、軌跡形状を変化することができる。なお、同相モードと逆相モードとの共振周波数の差は、チップ重量などによって調整することができる。
【００２９】
図８は、本発明の実施の一形態において、実際に試作したトラス型アクチュエータの駆動部１の構造を示す図である。この図８において、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付して示している。また、図９には、このアクチュエータの駆動周波数と楕円軌跡との関係を示し、図１０には、駆動周波数と変位部に流れる電流の振幅との関係を示す。この試作機では、同相モード共振周波数が逆相モード共振周波数より３ｋＨｚ高くなるように設計している。また、上述の原理説明時のモデルは、変位部２，３を基台４に拘束したモデルであったが、本試作機は基台４が比較的小さく、該基台４自体も振動する構威であり、この場合、一方の振動が基台４を介して他方へ伝達されるので、逆相モードの方が同相モードより変位が大きくなり、軌跡形状は図９で示すように円形にはならず、主にロータ１０の接線方向に長い楕円形状になる。
【００３０】
先ず、周波数（Ａ）では、楕円軌跡はロータ１０の接線方向に長細く、法線方向への膨らみがほとんどない楕円形となっているが、これがほぼ逆相モードでの共振周波数にあたり、変位部に流れる電流値は最大となる。この楕円軌跡では法線方向の変位がほとんどないため、合成部５の楕円軌道中の反駆動方向への移動中も該合成部５とロータ１０とが接触し、反駆動方向にも駆動力が働くので、速度・トルクの低下、および動作が不安定になる。
【００３１】
この周波数から周波数（Ｂ）の同相モード方向（この場合、高周波側）に周波数を変位すると、法線方向に膨らみがでてきて、同相モード共振周波数付近でその膨らみが最大となるので、両モードの共振周波数の略差分シフトした周波数（Ｃ）付近が法線方向の径、接線方向の径とも大きく、駆動力・効率が最大となり、安定して駆動することができる。その後、周波数（Ｄ）で示すように、さらに同相モード方向（この場合、高周波側）に周波数を変位すると、法線方向および接線方向に共に縮小する。
【００３２】
また、図１１には、駆動周波数と電流値および速度との関係を示す。この図から理解されるように、電流値が最大となる周波数から少し高周波側が速度最大となる。上記試作機では、同相モード共振周波数を逆相モード共振周波数より高く設定していたが、逆に同相モード共振周波数を逆相モード共振周波数より低く設定した場合、電流最大値は逆相モード共振周波数付近になるため、最適駆動周波数はそれより低周波側ヘシフトした値となる。図１０と図１１で周波数の値が若干異なるのは、楕円軌跡測定（図１０）と速度測定（図１１）の駆動電圧が異なるためである。
【００３３】
本発明のトラス型アクチュエータは、以上のことに鑑み、単相駆動のトラス型アクチュエータにおいて、駆動信号の周波数を掃引し、その際に該駆動信号の電流値を検出してゆき、前記電流値が最大値となる点を検出することで逆相モード共振周波数を求め、その電流値が最大となる周波数から予め定める値だけシフトした周波数に駆動信号の周波数を設定することで、ロータ１０を効率良く変位駆動するのに最適な楕円振動の軌跡の形状を得るようにする。
【００３４】
そして、前記シフト量は、同相モードでの共振周波数をｆ１とし、逆相モードでの共振周波数をｆ２とするとき、最適楕円軌跡形状となるのが、前記共振周波数ｆ１とｆ２との差程度であるので、ｆ１−ｆ２以下（好ましくは略両者の差）に設定する。また、ロータ１０の負荷が非常に軽い場合などでは、両モードでの共振周波数差ｆ１−ｆ２より小さい値をシフト量とし、ロータ１０の接線方向の径が大きくなる周波数（図９（Ｂ）など）で駆動することにより、高速で駆動することができる。そして、シフト方向は、上述のように、ｆ１＞ｆ２の場合高周波側、ｆ１＜ｆ２の場合低周波側である。
【００３５】
図１２は、上述のような制御を実現する駆動回路１１のブロック図である。この駆動回路１１は、通常駆動時には、発振器１２は周波数制御部１３で設定された周波数で正弦波状の駆動信号を生成し、その駆動信号は増幅器１４で増幅された後、ロータ１０の駆動方向に応じてスイッチ１５で切換えられ、前記２つの変位部２，３の何れか一方に与えられる。前記発振器１２および増幅器１４は、駆動信号生成部１６を構成する。
【００３６】
これに対して、電源投入時などのイニシャル時や、速度低下などの不具合発生時などには、設定部である前記周波数制御部１３によって、以下のような駆動周波数探索動作が行われる。なお、環境変化などの要因が少ない場合であれば、出荷時にこのような駆動周波数の探索動作を行い、前記周波数制御部１３に駆動周波数を記憶しておき、常にその値を用いて駆動を行うようにしてもよい。
【００３７】
周波数制御部１３は、発振器１２によって、前記逆相モードでの共振周波数ｆ２付近で周波数を掃引させつつ、前記増幅器１４とスイッチ１５との間に介在した電流検出部１７によって、変位部２，３に流れる電流の振幅を検出してゆく。そして、前記周波数制御部１３は、その検出結果を順次前回の検出結果と比較し、電流値が最大となる周波数を求める。そこで検出された周波数の値から、前記予め定められた値だけ高周波側または低周波側へシフトした値を実際の駆動周波数として設定する。
【００３８】
このように構成することで、合成部５の楕円振動の軌跡を最適な形状にし、変位部２，３の個体差、方向差、温度変化等による共振周波数ｆ１，ｆ２の変動に対して、ロータ１０を効率良く変位駆動することができるとともに、負荷変動などにも強くなり、駆動安定性を高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の一形態に係るトラス型アクチュエータの構造を模式的に示す図である。
【図２】図１で示すトラス型アクチュエータによるＬｉｓｓａｊｏｕｓの式に基づく楕円軌跡の様子を示す図である。
【図３】図１のトラス型アクチュエータ固有モードのモードシェイプを示す図である。
【図４】２つの変位部の一方だけを駆動する単相駆動を説明するための振動モデルの図である。
【図５】同相モードと逆相モードとの共振周波数の差を３ｋＨｚとした場合の前記単相駆動での変位および位相遅れの周波数特性ならびに振動軌跡を示す図である。
【図６】同相モードと逆相モードとの共振周波数の差が１ｋＨｚの場合の前記単相駆動での変位および位相遅れの周波数特性ならびに振動軌跡を示す図である。
【図７】同相モードと逆相モードとの共振周波数の差が１５ｋＨｚの場合の前記単相駆動での変位および位相遅れの周波数特性ならびに振動軌跡を示す図である。
【図８】本発明の実施の一形態において、実際に試作したトラス型アクチュエータの駆動部の構造を示す図である。
【図９】図８で示すアクチュエータの駆動周波数と楕円軌跡との関係を示すグラフである。
【図１０】図８で示すアクチュエータの駆動周波数と変位部に流れる電流の振幅との関係を示すグラフである。
【図１１】図８で示すアクチュエータの駆動周波数と電流値および速度との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の制御を実現する駆動回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    駆動部
２，３  変位部
４    基台
５  合成部
６  加圧部
１０    ロータ
１１    駆動回路
１２    発振器
１３    周波数制御部
１４    増幅器
１５    スイッチ
１６    駆動信号生成部
１７    電流検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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