(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数の駆動信号が圧電素子に与えられることで振動する振動体と、この振動体に設けられるとともに被駆動体に当接される当接部とを備えた圧電アクチュエータの駆動量検出装置であって、
前記圧電素子は、駆動信号が加えられる駆動電極と、駆動信号によって圧電素子が振動した際の振動状態に応じた検出信号を出力する検出電極とを備え、
前記被駆動体の駆動に連動して前記検出信号を変動させる変動手段と、
前記変動手段によって生じる前記検出信号の変化に基づいて圧電アクチュエータで駆動される被駆動体の駆動量を検出する駆動量検出手段と、
を備え、
前記変動手段は、被駆動体および振動体間に加わる押圧力を被駆動体の駆動に連動して変動する
ことを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記被駆動体はロータであり、
このロータおよび振動体の少なくとも一方を付勢してロータおよび振動体を当接させる付勢手段を備え、
前記変動手段は、回転軸に対して偏心して取り付けられた前記ロータで構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記被駆動体はロータであり、
このロータおよび振動体の少なくとも一方を付勢してロータおよび振動体を当接させる付勢手段を備え、
前記変動手段は、回転軸から外周面までの距離が変動するように外周面に凹部および凸部が形成された前記ロータで構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記被駆動体はロータであり、
ロータの回転に連動して回転され、かつ回転軸に対して偏心して取り付けられた付勢手段受け部材と、
前記付勢手段受け部材に当接されて、ロータおよび振動体の少なくとも一方を付勢してロータおよび振動体を当接させる付勢手段とを備え、
前記変動手段は、回転軸に対して偏心して取り付けられた前記付勢手段受け部材を備えて構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記被駆動体は直線運動可能な移動体であり、
この移動体および振動体の少なくとも一方を付勢して移動体および振動体を当接させる付勢手段を備え、
前記変動手段は、振動体当接面が凹凸に形成された前記移動体で構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記被駆動体は直線運動可能な移動体であり、
前記移動体の移動に連動して回転され、かつ回転軸に対して偏心して取り付けられた付勢手段受け部材と、
前記付勢手段受け部材に当接されて、移動体および振動体の少なくとも一方を付勢して移動体および振動体を当接させる付勢手段とを備え、
前記変動手段は、回転軸に対して偏心して取り付けられた前記付勢手段受け部材を備えて構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記変動手段は、被駆動体の駆動に連動して被駆動体と振動体の当接部との接触角度を変化させることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記被駆動体はロータまたは直線運動可能な移動体であり、前記変動手段は被駆動体において振動体の当接部が摺動する摺動面に形成された溝で構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記駆動量検出手段は、前記検出電極から出力される検出信号の振幅または周波数の変化に基づいて圧電アクチュエータで駆動される被駆動体の駆動量を検出することを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、
前記被駆動体の駆動に伴って駆動される従動体が設けられ、
前記駆動量検出手段は、被駆動体の駆動量を検出することによって前記従動体の駆動量を検出することを特徴とする圧電アクチュエータの駆動量検出装置。
【請求項１１】
圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータで駆動される被駆動体と、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１１の電子機器は、計時部と、該計時部で計時された計時情報を表示する計時情報表示部とを備えた時計であることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータの駆動量検出装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子は、電気エネルギーから機械エネルギーへの変換効率や、応答性に優れている。このため、近年、圧電素子の圧電効果を利用した各種の圧電アクチュエータが開発されている。この圧電アクチュエータは、圧電ブザー、プリンタのインクジェットヘッド、超音波モータ、電子時計、携帯機器等の各種電子機器の分野に応用されている。
【０００３】
ところで、圧電アクチュエータは、ロータなどの被駆動体を駆動する際に、摩擦力で駆動するため、入力したエネルギーが等量（一定）であっても、その駆動量（例えばロータの回転量）は振動体の振動状態や被駆動体との係合具合（摩擦力の大きさ）などによって必ずしも等量とならない。
従って、圧電アクチュエータを用いる場合、その駆動量を制御するには何らかの駆動量検出手段や被駆動体の位置検出手段を設けることが一般的である。
【０００４】
駆動量検出手段としては、ロータにスリット板を一体で回転するように設け、このスリット板およびフォトセンサからなるエンコーダによって回転量（駆動量）を検出する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
また、被駆動体の駆動に連動する接点ばねによるスイッチによって駆動量を検出する方法も知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９９７１８号公報
【特許文献２】特開２０００−５６０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようにエンコーダを設けた場合には、圧電アクチュエータのサイズが肥大化したり、コストが高くなるという問題があった。また、スリット板の慣性によって被駆動体の起動性が悪化したり、アクチュエータ駆動中に常時発光ダイオードや受光センサを作動させなければならず、消費電力が増大するという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献２のように接点ばねによるスイッチを用いる場合には、被駆動体の負荷がその分増大し、駆動に要する消費電力が増大したり、圧電アクチュエータの厚みが増大するという問題点があった。
【０００８】
特に、圧電アクチュエータは腕時計やカメラなどの小型携帯機器の駆動源に適しているが、これらの小型携帯機器に搭載する場合、サイズの小型化・薄型化、低消費電力化が重要であり、この点で従来の駆動量検出手段は十分な要求に応えられないという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、エンコーダ等の構成部品の追加を必要とせず、負荷の増大も防止できて駆動量の検出が可能な圧電アクチュエータの駆動量検出装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、所定の周波数の駆動信号が圧電素子に与えられることで振動する振動体と、 この振動体に設けられるとともに被駆動体に当接される当接部とを備えた圧電アクチュエータの駆動量検出装置であって、前記圧電素子は、駆動信号が加えられる駆動電極と、駆動信号によって圧電素子が振動した際の振動状態に応じた検出信号を出力する検出電極とを備え、前記被駆動体の駆動に連動して前記検出信号を変動させる変動手段と、前記変動手段によって生じる前記検出信号の変化に基づいて圧電アクチュエータで駆動される被駆動体の駆動量を検出する駆動量検出手段と、を備え、前記変動手段は、被駆動体および振動体間に加わる押圧力を被駆動体の駆動に連動して変動することを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、圧電素子に設けられた検出電極から出力される検出信号に変動が生じるため、この変動を検出可能な駆動量検出手段で検出することで被駆動体の駆動量を検出することができる。
例えば、被駆動体がロータであり、ロータの１回転に伴って前記検出信号の１回の振動毎の振幅が徐々に大きくなった後、徐々に小さくなって元の振幅に戻るように、１回転で１周期だけ振幅が変動するように変動手段で設定されている場合、検出信号の振幅を所定の閾値と比較して２値化すれば、ロータの１回転毎に１つの矩形波が検出でき、これによりロータが１回転したこと、つまり被駆動体の駆動量（回転量）を検出することができる。
このような本発明では、エンコーダやスイッチなどを設ける必要がないため、サイズの小型化や薄型化を実現できる。また、検出信号の振幅などの変動を検出するようにしてもそのことによって消費電流が増大することもない。
【００１２】
また、互いに当接する被駆動体および振動体間に加わる押圧力を変動させる変動手段を設ければ、例えばロータを偏心させるなどの簡単な構成で変動手段を容易に構成できる。また、被駆動体および振動体間の押圧力を変化させても、その変化範囲が所定の範囲内であれば、同一負荷における駆動特性は殆ど変化しないため、押圧力を変動させた場合に駆動特性が低下することも防止できる。
【００１３】
ここで、前記被駆動体はロータであり、このロータおよび振動体の少なくとも一方を付勢してロータおよび振動体を当接させる付勢手段を備え、前記変動手段は、回転軸に対して偏心して取り付けられた前記ロータで構成されていることが好ましい。
ここで、付勢手段としては、ロータ等の被駆動体側を振動体側に付勢するものでもよいし、逆に、振動体側を被駆動体側に付勢するものでもよい。さらには、被駆動体側を振動体側に付勢する付勢手段と、振動体側を被駆動体側に付勢する付勢手段とを併用してもよい。
このような構成によれば、ロータを偏心させることで押圧力を変動させることができるので、非常に簡単な構成で実現できる。さらに、ロータは製造誤差などで回転軸に対して微少ではあるが偏心している場合が多いため、このような微少の偏心による検出信号の振幅等の変化を検出できるように駆動量検出手段の感度（閾値）を設定するだけで、駆動量を検出することもできる。この場合、ロータ自体は従来のものをそのまま利用できるので、コストをより低減できる。
【００１４】
ここで、前記被駆動体はロータであり、このロータおよび振動体の少なくとも一方を付勢してロータおよび振動体を当接させる付勢手段を備え、前記変動手段は、回転軸から外周面までの距離が変動するように外周面に凹部および凸部が形成された前記ロータで構成されていることが好ましい。
外周面に凹凸が形成されたロータは、プレス加工で容易に製造できるため、回転軸を偏心させる場合に比べてもコストをより低減できる。さらに、凹凸の数だけ検出信号の変化が生じるため、凹凸の数によって駆動量検出手段の分解能を容易に設定できる。
【００１５】
ここで、前記被駆動体はロータであり、ロータの回転に連動して回転され、かつ回転軸に対して偏心して取り付けられた付勢手段受け部材と、前記付勢手段受け部材に当接されて、ロータおよび振動体の少なくとも一方を付勢してロータおよび振動体を当接させる付勢手段とを備え、前記変動手段は、回転軸に対して偏心して取り付けられた前記付勢手段受け部材を備えて構成されていることが好ましい。
このような構成では、付勢手段受け部材をロータの回転に連動して回転させることによって、付勢手段によって加えられる押圧力を変動でき、その変動に基づいて駆動量を検出することができる。また、ロータの回転に連動する付勢手段受け部材の回転比（例えば減速比）を設定することで、駆動量検出手段の分解能を容易に設定できる。
【００１６】
ここで、前記被駆動体は直線運動可能な移動体であり、この移動体および振動体の少なくとも一方を付勢して移動体および振動体を当接させる付勢手段を備え、前記変動手段は、振動体当接面が凹凸に形成された前記移動体で構成されていることを特徴とするものでもよい。
ロータの場合と同様に、被駆動体が直線運動可能な移動体の場合も、振動体当接面の凹凸によって振動体に加わる押圧力が変動するため、駆動量を検出することができる。
【００１７】
ここで、前記被駆動体は直線運動可能な移動体であり、移動体の移動に連動して回転され、かつ回転軸に対して偏心して取り付けられた付勢手段受け部材と、前記付勢手段受け部材に当接されて、移動体および振動体の少なくとも一方を付勢して移動体および振動体を当接させる付勢手段とを備え、前記変動手段は、回転軸に対して偏心して取り付けられた前記付勢手段受け部材を備えて構成されていることが好ましい。
このような構成では、付勢手段受け部材を移動体の移動に連動して回転させることによって、付勢手段によって加えられる押圧力を変動でき、その変動に基づいて駆動量を検出することができる。また、移動体の移動に連動する付勢手段受け部材の回転比（例えば減速比）を設定することで、駆動量検出手段の分解能を容易に設定できる。
【００１８】
前記変動手段は、被駆動体の駆動に連動して被駆動体と振動体の当接部との接触角度を変化させることを特徴とするものでもよい。
接触角度を変化させた場合も、振動体に加わる押圧力が変動するため、駆動量を検出することができる。
【００１９】
ここで、前記被駆動体はロータまたは直線運動可能な移動体であり、前記変動手段は被駆動体において振動体の当接部が摺動する摺動面に形成された溝で構成されていることが好ましい。
溝が形成されていると、その溝部分に当接部が当接されている場合と、溝以外の部分に当接されている場合とで接触角度を容易に変更できる。従って、溝形成という簡単な構成で変動手段を構成できる。
【００２１】
ここで、前記駆動量検出手段は、前記検出電極から出力される検出信号の振幅または周波数の変化に基づいて圧電アクチュエータで駆動される被駆動体の駆動量を検出することが好ましい。
押圧力や負荷トルクが変動すると、検出信号の振幅が変動するため、振幅の変化を検出することで容易に駆動量を検出することができる。
また、駆動信号および検出信号の位相差に基づいて駆動信号の周波数を制御している場合には、押圧力や負荷トルクが変動すると、駆動信号の周波数が変更され、駆動信号の周波数と同一の周波数である検出信号の周波数も変化するため、周波数の変化を検出することでも駆動量を検出することができる。
【００２２】
また、前記圧電アクチュエータの駆動量検出装置において、前記被駆動体の駆動に伴って駆動される従動体が設けられ、前記駆動量検出手段は、被駆動体の駆動量を検出することによって前記従動体の駆動量を検出することが好ましい。
例えば、ロータ等の被駆動体の回転に伴って駆動される日車等の従動体が設けられている場合、前記従動体の駆動量を前記駆動量検出手段によって検出すれば、別途従動体の駆動量を直接測定するセンサなどを別途設ける必要が無く、従動体の駆動量を容易にかつ安価に検出することができる。
【００２３】
本発明の電子機器は、圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータで駆動される被駆動体と、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の圧電アクチュエータの駆動量検出装置とを備えることを特徴とする。
この際、前記電子機器は、計時部と、該計時部で計時された計時情報を表示する計時情報表示部とを備えた時計であることが好ましい。
【００２４】
これらの電子機器や時計によれば、前記圧電アクチュエータの駆動量検出装置を備えているので、被駆動体を確実にかつ正確に駆動制御することができる。
また、エンコーダやスイッチなどを設ける必要がないため、電子機器の小型化や薄型化を実現でき、かつ、消費電流の増大も防止できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の圧電アクチュエータの駆動制御装置および電子機器によれば、エンコーダ等の構成部品の追加を必要とせず、負荷の増大も防止できて駆動量の検出ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［１．第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、後述する第２実施形態以降では、以下に説明する第１実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。
【００２７】
［１−１．全体構成］
図１は、本実施形態における電子機器としての電子時計１の概略構成を示す図である。図２は、電子時計１における日付表示機構１０の詳細な構成を示す平面図である。
図１に示すように、電子時計１は、時刻を表示する指針２と、この指針２を駆動するステッピングモータ３とを備えた腕時計である。ステッピングモータ３の駆動は、発振回路４、分周回路５、および駆動回路６により制御される。発振回路４は、水晶振動子からなる基準発振源を有し、基準パルスを出力するものである。分周回路５は、発振回路４から出力された基準パルスを入力し、この基準パルスに基づいて基準信号（例えば１Ｈｚの信号）を生成する。駆動回路６は、分周回路５から出力された基準信号に基づいて、ステッピングモータ３を駆動するモータ駆動パルスを発生する。
電子時計１の日付表示機構１０は、圧電アクチュエータＡと、この圧電アクチュエータＡを駆動制御する駆動制御装置１００とを備えている。この駆動制御装置１００は、電子時計１の時刻（例えば、２４時）を検出して開閉するスイッチ８をトリガーとして作動し、日付表示機構１０を駆動するようになっている。
【００２８】
図２に示すように、日付表示機構１０の主要部は、圧電アクチュエータＡと、この圧電アクチュエータＡによって回転駆動される駆動対象（被駆動体）としてのロータ２０と、ロータ２０の回転を減速しつつ伝達する減速輪列と、減速輪列を介して伝達される駆動力により回転する日車５０とから大略構成されている。減速輪列は、日回し中間車３０，３５と日回し車４０とを備えている。これらの圧電アクチュエータＡ、ロータ２０、日回し中間車３０，３５、および日回し車４０は、底板１１に支持されている。圧電アクチュエータＡは、扁平な短冊状の振動体１２を有しており、この振動体１２は、その先端の当接部１３がロータ２０の外周面（摺接面）と当接するように配置されている。
【００２９】
日付表示機構１０の上方には、円盤状の文字板７（図１）が設けられており、この文字板７の外周部の一部には日付を表示するための窓部７Ａが設けられ、窓部７Ａから日車５０の日付を覗けるようになっている。
【００３０】
日回し中間車３０は、大径部３１と小径部３２とから構成されている。小径部３２は、大径部３１よりも若干小径の円筒形であり、その外周面には、略正方形状の切欠部３３が形成されている。この小径部３２は、大径部３１に対し、同心をなすように固着されている。大径部３１には日回し中間車３５が噛合し、日回し中間車３５にはロータ２０の上部の歯車２１が噛合している。したがって、日回し中間車３０，３５は、ロータ２０の回転に連動して回転する。
【００３１】
日車５０は、リング状の形状をしており、その内周面に内歯車５１が形成されている。日回し車４０は、五歯の歯車を有しており、日車５０の内歯車５１に噛合している。また、日回し車４０の中心には、シャフト４１が設けられており、このシャフト４１は、底板１１に形成された貫通孔４２に遊挿されている。貫通孔４２は、日車５０の周回方向に沿って長く形成されている。そして、日回し車４０およびシャフト４１は、底板１１に固定された板バネ４３によって図２の右上方向に付勢されている。この板バネ４３の付勢作用によって日車５０の揺動も防止される。
【００３２】
［１−２．ロータの構成］
ここで、圧電アクチュエータＡに当接して駆動されるロータ２０は、ロータ支持体３２０に回転自在に保持されている。
ロータ支持体３２０は、図３，４にも示すように、ピン３２１を中心に揺動自在に配置され、底板１１に設けられた軸３２４に巻回された押圧ばね（押しばね）３２５の一端が、ロータ支持体３２０に固定されたピン３２２に当接することによって、図２中、反時計回りに、つまり、圧電アクチュエータＡ側に付勢されている。なお、押圧ばね３２５の他端は底板１１に設けられた固定ピン３２３に係止され、各ピン３２２，３２３間に配置された押圧ばね３２５が撓んでロータ支持体３２０を付勢するようにされている。
このロータ支持体３２０がばね機構（押圧ばね３２５）によって付勢されることで、ロータ２０は圧電アクチュエータＡに所定の当接力（接触圧）で当接されている。
【００３３】
ここで、図５にも示すように、ロータ２０の回転中心Ｃ２は、ロータ２０の中心点Ｃ１から偏心させた位置に設けられている。なお、図５において、左側は偏心されていないロータであり、右側が本実施形態のロータ２０である。
このため、ロータ２０が１回転する際に、ロータ２０の回転中心と圧電アクチュエータＡまでの長さは最小値rminから最大値rmaxまで変動する。
ロータ２０は押圧ばね３２５で常時圧電アクチュエータＡに当接するように付勢されているため、前記ロータ２０の回転中心から圧電アクチュエータＡまでの長さが変動すると、ロータ２０から圧電アクチュエータＡに加わる付勢力（押圧力）が変動し、振動体１２の振動状態も変化し、この振動状態に応じて検出信号の振幅も変動する。
従って、本実施形態では、回転軸に対して偏心されたロータ２０によって、ロータ２０の駆動に連動して前記検出信号を変動させる変動手段が構成されている。
【００３４】
［１−３．圧電アクチュエータの構成］
圧電アクチュエータＡの振動体１２は、二長辺と二短辺とにより囲まれた長方形状の板である。また、振動体１２は、２枚の長方形かつ板状の圧電素子の間に、これらの圧電素子と略同形状であり、かつ圧電素子よりも肉厚の薄いステンレス鋼等の補強板を挟んだ積層構造を有している。圧電素子としては、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ（商標））、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種のものを用いることができる。
【００３５】
振動体１２は、一短辺の幅方向略中央部分に当接部１３を有している。この当接部１３は、補強板を切断成形する等の方法により得られたものであり、緩やかな曲面を持った先端部分を圧電素子から突出させている。振動体１２は、この当接部１３の先端をロータ２０の外周面に当接させる姿勢を保っている。
なお、本実施形態では、当接部１３は、振動体１２の幅方向の中心軸に対して偏心した位置に形成されており、振動体１２の幅方向の重量バランスをアンバランスとして屈曲振動が生じやすいように構成している。
【００３６】
圧電アクチュエータＡの長手方向の一側面には支持部１４が形成されている。支持部１４は、補強板の切断成形等の方法により補強板と一体形成されたものである。この支持部１４は、底板１１にネジ１５等で固定されている。
また、支持部１４には回路基板１６が取り付けられている。そして、圧電素子の表面には駆動電極１７と、この駆動電極１７とは絶縁された検出電極１８とが形成されており、回路基板１６から伸ばされたリード線が各電極１７，１８に接続されている。
【００３７】
以上の構成において、圧電アクチュエータＡの振動体１２は、駆動制御装置１００から所定の周波数の駆動信号が圧電素子に印加されることで第１の振動モードである縦振動と、この縦振動に誘発されて第２の振動モードである屈曲振動とが発生し、その板面を含む平面内において当接部１３が楕円軌道を描いて運動する。ロータ２０は、この振動体１２の当接部１３によってその外周面が叩かれ、図２中、反時計回りに回転駆動される。このロータ２０の回転は、日回し中間車３０，３５を介して日回し車４０に伝達され、この日回し車４０が日車５０を時計回り方向に回転させる。このような振動体１２からロータ２０、ロータ２０から減速輪列（日回し中間車３０，３５および日回し車４０）、減速輪列から日車５０への力の伝達は、いずれも振動体１２の底板１１面に平行な方向の力の伝達である。このため、ステッピングモータのようにコイルやロータを厚さ方向に積み重ねるのではなく、同一平面内に振動体１２およびロータ２０を配置し、日付表示機構１０を薄型化できる。そして、日付表示機構１０を薄型にできるため、電子時計１全体を薄型にできる。
【００３８】
なお、図示を略すが、底板１１の下方（裏側）には、ステッピングモータ３に接続されて指針２を駆動する運針輪列や、電源としての二次電池等が設けられている。図６に示すように、二次電池（電源）９は、発電機９Ａからの充電を受け、ステッピングモータ３や圧電アクチュエータＡ、駆動制御装置１００の各回路に電力を供給する。発電機９Ａは、ソーラー（太陽光）発電や回転錘の回転を利用した発電を行い、発電した電力を二次電池９に充電するものである。ここで、発電機９Ａとして直流電力を発電する太陽電池を用いた場合には、逆流防止回路を介して二次電池９に接続することが望ましく、発電機９Ａとして交流電力を発電する回転錘やゼンマイ等を用いた場合には、整流回路を介して二次電池９に接続することが望ましい。
なお、電源は、発電機９Ａで充電される二次電池９に限らず、一般的な一次電池（例えば、リチウムイオン電池）でもよい。
【００３９】
[１−４．圧電アクチュエータＡの駆動制御装置の構成]
次に、本実施形態の駆動制御装置１００について、図６に基づいて説明する。
本実施形態の駆動制御装置１００は、ＩＣチップ上に回路として実装されたものであって、上述のような振動体１２の振動状態と駆動信号の駆動周波数との関係から、最適駆動周波数ｆ0となる位相差を目標位相差として設定し、駆動時に検出される位相差が目標位
相差に近づくように、振動体１２に印加する駆動電圧信号の駆動周波数を変更して圧電アクチュエータＡをフィードバック制御する。また、駆動制御装置１００は、圧電アクチュエータＡの起動時に最適駆動周波数ｆ0よりも十分に高い周波数（初期周波数ｆmax）から順次周波数を減少させて、駆動電圧信号の駆動周波数を最適周波数ｆ0に合致させるスイープ制御を実施するものでもある。
【００４０】
圧電アクチュエータＡを駆動制御する駆動制御装置１００は、圧電アクチュエータＡに駆動信号を送る駆動手段としてのドライバ１１０と、圧電アクチュエータＡからの検出信号とドライバ１１０からの駆動信号を入力して駆動信号の駆動周波数を変更させる駆動周波数変更手段１２０と、駆動周波数変更手段１２０の動作を制御する制御手段１３０と、二次電池９から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段としての電圧検出回路１４０とを備えている。また、図４中、ＣＲ発振回路１５０は、駆動周波数変更手段１２０および制御手段１３０に電子時計１の基本時計駆動信号（ＣＬＫ）を出力するもので、前記発振回路４と同一のものである。
【００４１】
駆動周波数変更手段１２０は、第１および第２の波形整形回路１２１，１２２と、位相差検出手段としての位相差ＤＣ変換回路１２３と、比較手段としての位相差比較回路１２４と、アップダウンカウンタ１２６と、ＤＡ変換回路１２７と、可変周波数発振回路１２８とを備えている。すなわち、駆動周波数変更手段１２０は、ドライバ１１０から振動体１２に出力される駆動信号と、この駆動信号を振動体１２の駆動電極に印加した結果、振動体１２の振動により振動検出電極から出力される検出信号とを検出し、これらの駆動信号と検出信号との位相差を検出するとともに、検出した位相差と最適駆動周波数ｆ0に基
づいて設定した目標位相差とを比較し、比較結果に基づいて駆動信号の駆動周波数を変更し、この変更された駆動周波数信号をドライバ１１０に出力するものである。ドライバ１１０は、振動体１２の駆動電極と電気的に接続され、可変周波数発振回路１２８から出力される出力信号を増幅し、駆動信号を振動体１２の駆動電極に印加する回路である。
【００４２】
第１および第２の波形整形回路１２１，１２２は、それぞれドライバ１１０および振動体１２の振動検出電極と電気的に接続され、ドライバ１１０から出力される駆動信号、および振動検出電極から出力される検出信号を入力し、これらの駆動信号および検出信号の波形を整形し、整形した駆動信号および検出信号を位相差ＤＣ変換回路１２３に出力する回路である。
位相差ＤＣ変換回路１２３は、波形整形回路１２１，１２２にて整形された駆動信号および検出信号の位相差に応じた信号を出力する回路である。この位相差ＤＣ変換回路１２３は、図示しない位相差検出部と、平均電圧変換部とを備えている。位相差検出部は、駆動信号および検出信号の位相差に相当するパルス幅の位相差信号を生成し、この位相差信号を平均電圧変換部に出力する。平均電圧変換部は、位相差検出部から出力される位相差信号を平均化し、駆動信号および検出信号の位相差に比例したレベルの位相差信号を位相差比較回路１２４に出力する。
【００４３】
位相差比較回路１２４は、位相差ＤＣ変換回路１２３から出力される位相差信号の電圧値と、最適駆動周波数ｆ0に基づいて設定された目標位相差１２５に相当する比較電圧値
とを比較して、比較結果である比較情報をアップダウンカウンタ１２６に出力する。この位相差比較回路１２４は、例えば、コンパレータ等から構成され、位相差信号の電圧値が比較電圧値以下である場合に、比較情報としてのハイレベルの信号（Ｈ）をアップダウンカウンタ１２６に出力する。また、位相差信号の電圧値が比較電圧値よりも大きい場合に比較情報としてのローレベルの信号（Ｌ）をアップダウンカウンタ１２６に出力する。これにより、ドライバ１１０から出力される駆動信号の駆動周波数を設計上の最適な駆動周波数ｆ0近傍にロックする駆動制御を実施する。
【００４４】
アップダウンカウンタ１２６は、位相差比較回路１２４から出力される比較情報（ＨまたはＬの信号）に基づいて、可変周波数発振回路１２８に駆動信号の駆動周波数を変更させる回路であり、図示しない２つのＡＮＤゲートを備えている。このＡＮＤゲートは、位相差比較回路１２４から出力される比較情報の信号（ＨまたはＬ）と、ＣＲ発振回路１５０から発信されるＣＬＫ信号とを入力し、このＣＬＫ信号の入力タイミングに応じて、比較情報がハイレベルの信号（Ｈ）であればアップカウント入力を実施し、比較情報がローレベルの信号（Ｌ）であればダウンカウント入力を実施する。アップダウンカウンタ１２６は、例えば、１２ビットのカウンタ等から構成されており、ＡＮＤゲートからのアップカウント入力またはダウンカウント入力により、カウンタ値をアップあるいはダウンし、１２ビットのカウンタ値をＤ／Ａ変換回路１２７に出力する。
【００４５】
Ｄ／Ａ変換回路１２７は、内部にアップダウンカウンタ１２６のカウンタ値に応じた周波数制御電圧値が設定されている。そして、このＤ／Ａ変換回路１２７は、アップダウンカウンタ１２６から出力されるカウンタ値を入力すると、このカウンタ値に応じた周波数制御電圧値に相当する周波数制御電圧信号を可変周波数発振回路１２８に出力する。
可変周波数発振回路１２８は、Ｄ／Ａ変換回路１２７から出力される周波数制御電圧信号に応じた周波数で発振し、その信号をドライバ１１０に出力する。そして、ドライバ１１０は、可変周波数発振回路１２８から出力される出力信号に応じた駆動周波数の駆動信号を振動体１２の駆動電極に印加する。
【００４６】
制御手段１３０は、電圧検出回路１４０で検出した電源電圧に基づいて、駆動周波数変更手段１２０による駆動信号の駆動周波数変更処理を制御する。すなわち、制御手段１３０は、後述する圧電アクチュエータＡの起動工程におけるスイープ制御と、圧電アクチュエータＡの間欠駆動制御の二種類の制御を実施する。
この制御手段１３０は、制御回路１３１と、タイマ１３２とを備えている。タイマ１３２は、ＣＲ発振回路１５０から発信されるＣＬＫ信号を入力し、このＣＬＫ信号に応じて時間情報を制御回路１３１に出力する。制御回路１３１は、スイープ制御中や間欠駆動制御中に、時間情報をリセットする指令をタイマ１３２に出力する。また、制御回路１３１には、電圧検出回路１４０からの電源電圧信号が入力し、この電源電圧信号によって制御回路１３１は、二次電池９の電源電圧値を検知する。
【００４７】
そして、制御回路１３１は、電圧検出回路１４０からの電源電圧信号およびタイマ１３２からの時間情報に基づいて、アップダウンカウンタ１２６またはドライバ１１０に制御信号を出力する。すなわち、圧電アクチュエータＡのスイープ制御を実施する際には、制御回路１３１は、アップダウンカウンタ１２６に初期化信号を出力し、カウンタ値を０にして駆動信号の駆動周波数を初期周波数ｆmaxに初期化する。また、圧電アクチュエータ
Ａの間欠駆動制御を実施する際には、制御回路１３１は、ドライバ１１０に停止信号または再開信号を出力し、ドライバ１１０から圧電アクチュエータＡへの駆動信号の出力を停止または再開させる。
このような制御回路１３１による制御は、電源電圧に基づいて実施されるもので、具体的には、圧電アクチュエータＡの起動時、または電源電圧の低下速度が基準低下速度よりも早い場合には、スイープ制御が実施される。そして、圧電アクチュエータＡの起動後で、電源電圧の低下速度が基準低下速度よりも遅い場合には、間欠駆動制御が実施される。
【００４８】
また、制御回路１３１は、スイッチ８からの駆動開始信号をトリガーとして作動し、ＣＲ発振回路１５０から発信されるＣＬＫ信号に基づいて、圧電アクチュエータＡを起動させる。また、制御回路１３１には、本発明の駆動量検出手段１６０からの回転検出信号が入力し、この信号に基づいて制御回路１３１は、ドライバ１１０に停止信号を送り、圧電アクチュエータＡの駆動を完了させるようになっている。
【００４９】
［１−５．駆動量検出手段の構成］
駆動量検出手段１６０は、図６に示すように、圧電アクチュエータＡから検出される検出信号が入力されるローパスフィルタ１６１と、ローパスフィルタ１６１から出力された信号が入力される波形整形回路１６２と、波形整形回路１６２から出力された信号が入力されるカウンタ１６３とを備えて構成されている。
【００５０】
ここで、ロータ２０の回転に伴い、ロータ２０の回転中心と圧電アクチュエータＡの当接部１３までの距離が変動すると、図７に示すように、ロータ２０から圧電アクチュエータＡに加わる押圧力も変動する。すなわち、ロータ２０の回転中心から当接部１３までの距離がrminの場合が最も押圧力が小さくなり、距離がrmaxの場合が最も押圧力が大きくなる。
押圧力が大きくなると、圧電アクチュエータＡの振動量も抑えられるため、検出電極１８部分の圧電素子の変位量（または歪み量）も小さくなり、検出電極１８から出力される検出信号１７０の検出電圧は低下する。一方、押圧力が小さくなると、圧電アクチュエータＡの振動量も増大するため、検出電極１８部分の圧電素子の変位量（または歪み量）も大きくなり、検出信号１７０の検出電圧は増大する。
【００５１】
検出電極１８から出力される検出信号１７０は、駆動信号と同じ周波数の信号であるが、ローパスフィルタ１６１を通すことで、検出信号１７０の振幅変化を表す低周波数の信号１７１が取り出される。
この信号１７１は、ロータ２０が１回転した際に１周期となる信号であるから、図８に示すように、波形整形回路１６２で所定の閾値と比較して矩形パルス信号１７２に整形することで、１周期に１回、Ｈｉレベルとなる矩形パルス信号１７２となる。
【００５２】
この矩形パルス信号１７２をカウンタ１６３に入力すると、ロータ２０が１回転するごとにカウント値がアップするため、カウンタ１６３のカウンタ値がロータ２０の回転数を表すことになる。
ロータ２０の回転は、減速輪列を介して日車５０まで伝達されるため、ロータ２０の回転数によって日車５０の回転量を検出することができる。
【００５３】
従って、制御回路１３１は、ロータ２０つまりは日車５０の回転量（駆動量）検出手段１６０のカウンタ１６３からの回転量検出信号（カウンタ値）が、所定の回転量（例えば日車５０の１日分の回転量）に達した場合には、ドライバ１１０に停止信号を送り、圧電アクチュエータＡの駆動を完了させるようになっている。
【００５４】
なお、駆動周波数変更手段１２０は、アップダウンカウンタ１２６に替えて図示しない積分回路を備えていてもよく、この積分回路の出力値に基づいて駆動信号の駆動周波数を変更させるように構成されてもよい。積分回路は、コンデンサを有して構成され、このコンデンサに蓄積された電荷の量を出力値としてＤ／Ａ変換回路１２７に出力することで、駆動信号の駆動周波数が変更される。そして、駆動信号の駆動周波数を初期化する場合には、制御回路１３１からの指令によりコンデンサの電荷を放電して、電荷が０の状態に対して設定した初期周波数ｆmaxに初期化するようにすればよい。
【００５５】
［１−６．第１実施形態の効果］
上述した実施形態では、以下のような効果がある。
（１）ロータ支持体３２０に回転自在に支持されたロータ２０の回転軸を、ロータ２０の中心位置から偏心させることで、ロータ２０の回転に伴い当接部１３への押圧力を変動する変動手段と、前記押圧力の変動に応じて変動する検出信号１７０の振幅を検出する駆動量検出手段１６０とを設けたので、ロータ２０の回転数（駆動量）を駆動量検出手段１６０のカウンタ１６３のカウンタ値で検出することができる。
このため、従来の回転量検出手段のように、エンコーダやスイッチなどを設ける必要がないため、サイズの小型化や薄型化を実現できる。さらに、検出信号の振幅などの変動を検出するようにしても消費電流の増加も防止できる。
【００５６】
（２）本実施形態では、回転軸が偏心したロータ２０を用意し、駆動制御装置１００に駆動量検出手段１６０を設けるだけで駆動量検出装置を構成できるため、エンコーダやスイッチなどを用いる場合に比べてコストも低減できる。
さらに、駆動量検出手段１６０の分解能はロータ２０に対して１回転つまり３６０度であるが、回転量を検出したいのは日車５０であるから、日車５０までの減速比に応じて分解能を細かく設定できる。例えば、減速比が１００であれば、分解能は３．６度にでき、回転量を細かく検出できる。
【００５７】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について、図９に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態において、前述した各実施形態と同一または同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００５８】
第２実施形態は、ロータ２０の回転に伴い当接部１３への押圧力を変動する変動手段の構成を第１実施形態と異なる構成としたものであり、その他の構成は同一であるため、変動手段の構成に関し説明する。
第１実施形態の変動量設定手段では、ロータ２０の回転軸を偏心させていたが、第２実施形態の変動量設定手段では、回転軸を偏心させずに、ロータ２０の回転に伴い、ロータ２０を付勢する押圧ばね３２５のたわみ量を変動することで押圧力を変化させるように構成したものである。
【００５９】
すなわち、ロータ支持体３２０には、ロータ２０の回転軸に固定された歯車２１に噛合する歯車３２６と、この歯車３２６に噛合する歯車３２７とが回転自在に支持されている。歯車３２７には、前記押圧ばね３２５が当接された円板状の押圧ばね受け部材３２８が固定されている。この際、歯車３２７は押圧ばね受け部材３２８の中心点Ｃ３に対して偏心した位置に設けられている。
このため、ロータ２０が回転して歯車２１，３２６，３２７を介して押圧ばね受け部材３２８が回転すると、押圧ばね３２５のたわみ量が変動し、ロータ支持体３２０およびロータ２０を介して当接部１３に加わる押圧力が変動する。
このため、ロータ２０の回転に伴い圧電アクチュエータＡの検出電極１８から出力される検出信号の振幅が変動するため、前記第１実施形態と同じ駆動量検出手段１６０を用いてロータ２０の回転量を検出することができる。
【００６０】
［第２実施形態の効果］
本実施形態においても、前記第１実施形態と同じ作用効果を奏することができる上、次の効果が得られる。
（２−１）ロータ２０を偏心させる必要がないため、ロータ２０としては従来から圧電アクチュエータＡのロータとして利用してきた一般的なロータを利用でき、特別な偏心ロータ２０を製造する必要がないため、ロータ２０の製造コストも低減できる。
【００６１】
（２−２）ロータ２０に連動して回転する押圧ばね受け部材３２８を偏心させているので、歯車２１，３２６，３２７の回転比を設定することで、例えばロータ２０が１０回転した際にカウンタ１６３が１カウントアップするようにも設定でき、また、ロータ２０が１回転した際にカウンタ１６３が１０カウントアップするようにも設定でき、駆動量検出手段１６０の分解能を自由に設定できる利点がある。
ただし、押圧ばね３２５に接触している押圧ばね受け部材３２８を回転しなければならない分、前記第１実施形態に比べて負荷が増大するため、負荷軽減の点では第１実施形態のほうが有利である。
【００６２】
〔第３実施形態〕
次に本発明の第３実施形態について、図１０に基づいて説明する。
第３実施形態では、変動手段として、ロータ支持体３２０に支持されるロータ２０の回転軸を偏心させるのではなく、ロータ２０の外周面（摺動面）２０１を凹凸形状に形成したものである。その他の構成は前記第１実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００６３】
外周面２０１には、凹部２０２および凸部２０３が形成されている。これらの凹部２０２、凸部２０３は円弧やスプライン曲線等で形成され、当接部１３が外周面２０１に当接しながらロータ２０が滑らかに回転できるようにされている。なお、凹部２０２の幅寸法（外周面２０１に沿った方向の寸法）は、当接部１３が凹部２０２に当接しながら移動できるように、すなわち、当接部１３が凹部２０２部分に移動して圧電アクチュエータＡに加わる押圧力が変動するように、少なくとも当接部１３の幅寸法よりも大きく設定されている。
なお、このようなロータ２０は、プレスなどで容易に製造できる。
【００６４】
このようなロータ２０を用いれば、ロータ２０の回転中心と圧電アクチュエータＡの当接部１３までの距離が、凹部２０２および凸部２０３で変化するため、押圧ばね３２５からロータ支持体３２０、ロータ２０を介して圧電アクチュエータＡに加わる押圧力が変動し、この変動に伴い検出信号の振幅が変動するため、駆動量検出手段１６０でロータ２０の回転量を検出することができる。
【００６５】
［第３実施形態の効果］
第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる上、次の効果が得られる。
（３−１）プレス加工などで外周面２０１に凹凸が形成されたロータ２０を用いればよいため、第１実施形態のような回転軸を偏心させたり、第２実施形態のように押圧ばね受け部材３２８を設ける場合に比べて低コストで実現できる。
【００６６】
（３−２）また、１つの凹凸部分で検出信号の振幅変化が１周期分となるため、凹部２０２および凸部２０３の数によって、ロータ２０が１回転した際のカウンタ１６３のカウンタアップ数を設定でき、駆動量検出手段１６０の分解能を容易に設定できる。
（３−３）さらに、当接部１３の幅寸法を凹部２０２の幅寸法よりも大きくした場合には、凹部２０２内に当接部１３が移動できず、圧電アクチュエータＡに加わる押圧力が変動しないおそれもあるが、本実施形態では、凹部２０２の幅寸法を、当接部１３の幅寸法よりも大きくしているので、当接部１３を凹部２０２および凸部２０３に当接させながら移動でき、押圧力を確実に変動できる。
【００６７】
〔第４実施形態〕
次に本発明の第４実施形態について、図１１〜１３に基づいて説明する。
第４実施形態では、変動手段として、ロータ支持体３２０に支持されるロータ２０の回転軸を偏心させるのではなく、ロータ２０の外周面２０１に溝２１０を形成したものである。その他の構成は前記第１実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００６８】
外周面２０１には、その外周面２０１に沿って溝２１０が一定間隔で形成されている。溝２１０は、ロータ２０の外周面２０１と同心円となる底面部２１１と、この底面部２１１から外周面２０１に向かって傾斜配置された傾斜面部２１２とを備えて構成されている。
【００６９】
このような本実施形態では、圧電アクチュエータＡの当接部１３がロータ２０の外周面２０１に当接されている場合には、図１３（Ａ）に示すように、その接触角度が例えば約３０度とされている。一方、図１３（Ｂ）に示すように、当接部１３が溝２１０の一方の傾斜面部２１２に当接されている間に接触角度が例えば約４５度になる状態が存在する。
このような接触角度の変化によって、ロータ２０から当接部１３に加わる押圧力も変化するため、当接部１３が外周面２０１から溝２１０を介して次の外周面２０１に移動する間に、検出信号の振幅が１周期変化し、カウンタ１６３のカウンタ値がアップするため、ロータ２０の回転量を検出することができる。
なお、溝２１０の幅寸法（外周面２０１に沿った方向の寸法）は、当接部１３が溝２１０に当接しながら移動できるように、すなわち、当接部１３が溝２１０部分に移動して圧電アクチュエータＡに加わる押圧力が変動するように、少なくとも当接部１３の幅寸法よりも大きく設定されている。
【００７０】
［第４実施形態の効果］
第４実施形態によれば、前記第１，３実施形態と同様の作用効果が得られる。
すなわち、接触角度が約４５度となると、接触角度が約３０度の場合に比べて、見かけ上、圧電アクチュエータＡに加わる押圧力が大きくなるため、検出信号の振幅が小さくなる。従って、各溝２１０部分に当接部１３が当接して接触角度が４５度となる状態が生じれば、検出信号の振幅が変化し、ロータ２０の回転量を検出することができる。
さらに、当接部１３の幅寸法を溝２１０の幅寸法よりも大きくした場合には、溝２１０内に当接部１３が移動できず、圧電アクチュエータＡに加わる押圧力が変動しないおそれもあるが、本実施形態では、溝２１０の幅寸法を、当接部１３の幅寸法よりも大きくしているので、当接部１３を溝２１０に当接させながら移動でき、押圧力を確実に変動できる。
【００７１】
〔第５実施形態〕
次に本発明の第５実施形態について、図１４に基づいて説明する。
前記各実施形態では、変動手段として、ロータ２０から圧電アクチュエータＡに加わる押圧力をロータ２０の回転に伴い変化させていたが、本実施形態では、ロータ２０の回転に伴い負荷トルクが変化するように構成したものである。
【００７２】
例えば、ロータ２０の歯車２１に噛合する歯車３０１〜３０４からなる減速輪列が設けられ、この減速輪列を介して例えば日車などが回転駆動されている際に、日車等の位置を規制するためのジャンパ３０５が設けられる場合がある。ジャンパ３０５が設けられていると、ジャンパ３０５が係合している歯車３０４が回転する際に、歯溝に位置していたジャンパ３０５が１つの歯を乗り越えるまでと、歯を乗り越えて次の歯溝に位置するまでとでは負荷トルクが変動する。
【００７３】
そして、負荷トルクの変動によっても、圧電アクチュエータＡの振動状態が変化し、検出電極１８から出力される検出信号の振幅が変動するため、歯車３０４の回転量つまりはロータ２０の回転量を検出することができる。
従って、本実施形態では、ジャンパ３０５によって変動手段が構成されることになる。
【００７４】
［第５実施形態の効果］
第５実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる上、次の効果がある。
（５−１）従来から日車等の位置決め用に用いられていたジャンパ３０５を変動手段として兼用できるので、駆動量検出手段１６０のみを新たに設けるだけで、駆動量検出装置を構成できる。このため、前記各実施形態に比べてもコストを低減できる。
【００７５】
（５−２）また、ジャンパ３０５を設ける歯車を変更することなどでロータ２０からジャンパ３０５が設けられた歯車までの減速比を変更すれば、駆動量検出手段１６０の分解能を容易に変更できる。
【００７６】
〔第６実施形態〕
次に本発明の第６実施形態について、図１５，１６に基づいて説明する。
前記各実施形態の駆動量検出手段は、検出信号の振幅の変動を検出していたが、本実施形態では検出信号の周波数の変動を検出することで駆動量を検出するものである。
【００７７】
すなわち、前記第１実施形態の駆動制御装置１００では、駆動信号と検出信号の位相差を検出し、その位相差が予め設定した目標位相差と一致するように周波数をスイープさせて一致した周波数で見掛け上ロックしている。この場合、駆動信号と検出信号の位相差がロータ２０の駆動量（回転量）に応じて変化すれば、駆動信号のロックする周波数も変化する。例えば、図１５に示すように、駆動信号の周波数ｆ１が周波数ｆ２やｆ３に変化する。
駆動信号と検出信号の周波数は同じであるから、駆動信号の周波数がロータの回転量に応じて変化すれば、検出信号の周波数もロータの回転量に応じて変化することになる。従って、検出信号の周波数変動を検出することでロータの回転量を検出することができる。
【００７８】
なお、駆動信号と検出信号の位相差をロータの回転量に応じて変化させる具体的な構成つまり変動手段の具体的な構成は、前記第１〜４実施形態のようにロータ２０から圧電アクチュエータＡに加わる押圧力を変動させる構成でもよいし、第５実施形態のように、ジャンパなどを用いて負荷トルクを変動させる構成でもよい。
さらに、ロータ２０の摺動面の摩擦係数をロータ摺動面に沿って変化させる構成を採用してもよい。
摩擦係数を変化させると、駆動信号と検出信号の位相差は強制外力とそれによる実際の振動との位相遅れであるため、ロータ２０の摺動面のうち、摩擦力が大きい部分に当接部１３が当接している場合には、その部分よりも摩擦力が小さい部分に当接している場合に比べて位相遅れが大きくなる。例えば、図１６に示すように、ロータ摺接面にθ１（＝１５度）おきに摩擦係数の異なる２種類の区間４０１，４０２が形成されていれば、ロータ摺接面には、摩擦係数の大きな区間４０１と、摩擦係数が区間４０１よりも小さな区間４０２とはそれぞれ１２個形成されることになり、ロータ２０の１回転で１２回の検出信号の周波数変化サイクルがカウントできる。
【００７９】
このような本実施形態でも、前記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、区間４０１，４０２において摩擦係数を異ならせる具体的な方法としては、例えば、各区間４０１，４０２で面粗さを異ならせることで摩擦係数が異なる各区間４０１，４０２を形成してもよいし、例えば区間４０１を鏡面仕上げとし、区間４０２を半鏡面仕上げにすることで摩擦係数を異ならせてもよい。
【００８０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、圧電アクチュエータＡの構成としては、図１７に示すように、当接部１３が幅方向の中心部分に形成されたものでもよい。このような圧電アクチュエータＡでは、圧電素子２２の表面側の面には、５つに分割された駆動電極２２１〜２２３を形成し、駆動電極２２２，２２３を使い分けることにより、ロータ２０を両方向に回転駆動することができる。
すなわち、駆動電極２２１と駆動電極２２２とを電圧印加の対象として圧電素子２２に電圧を印加すると、振動体１２は縦振動および屈曲振動を励振し、振動体１２の当接部１３が振動体１２の長手方向の中心線に対して傾斜した楕円軌跡を描く。そして、当接部１３の押圧により、ロータ２０は順方向に回転する。一方、駆動電極２２２の代わりに駆動電極２２３を電圧印加の対象とした場合には、駆動電極２２２と駆動電極２２３とは、振動体１２の長手方向の中心線を軸として線対称の位置関係にあるから、駆動電極２２３に電圧を印加することにより、縦振動に対する交差方向が駆動電極２２２に電圧印加した場合とは線対称となる屈曲振動が誘発される。したがって、振動体１２の当接部１３の軌跡は、駆動電極２２２に電圧印加した場合とは線対称に傾斜する楕円軌跡となり、ロータ２０は反対方向に回転駆動される。また、電圧印可の対象となっていない電極２２２，２２３は検出電極として機能する。
【００８１】
さらに、圧電アクチュエータＡとしては、略矩形板状に形成されたものに限らず、図１８（Ａ）に示すように、平面略菱形の板状に形成されたものや、図１８（Ｂ）に示すように、平面略平行四辺形の板状に形成されたものなどでもよい。
さらには、図１９に示すように、トラス形状に形成された圧電アクチュエータＡを用いてもよい。
【００８２】
その他の圧電アクチュエータＡの具体的な構成や、駆動制御装置１００において本発明の主要部となる構成以外は実施にあたって適宜設定すればよい。
例えば、ロータ２０を圧電アクチュエータＡの当接部１３に当接させるための付勢手段として、前記各実施形態ではロータ２０側を付勢する押圧ばね３２５を設けていたが、圧電アクチュエータＡ側を付勢する付勢手段を設けてもよい。
例えば、第２実施形態では、押圧ばね３２５でロータ２０側を圧電アクチュエータＡ側に付勢していたが、図２０に示すように、押圧ばね３２５で圧電アクチュエータＡ側をロータ２０側に付勢してもよい。
ここで、図２０の変形例では、圧電アクチュエータＡの支持部１４を回転軸３５０を中心に回動可能に形成し、さらに支持部１４に前記押圧ばね３２５が当接するピン３５１を設けている。また、ロータ２０、歯車３２６，３２７、押圧ばね受け部材３２８は電子時計１の地板等に回転自在に支持されている。このような構成では、押圧ばね３２５が支持部１４のピン３５１に当接しているため、圧電アクチュエータＡは当接部１３がロータ２０に当接する方向に付勢される。そして、ロータ２０の回転に連動して押圧ばね受け部材３２８が回転すると、第２実施形態と同様に、押圧ばね受け部材３２８に当接されている押圧ばね３２５のたわみ量が変動し、圧電アクチュエータＡの当接部１３を介してロータ２０に加わる押圧力を変動する。従って、第２実施形態と同様に、ロータ２０の回転に伴い圧電アクチュエータＡの検出電極１８から出力される検出信号の振幅が変動し、駆動量検出手段１６０を用いてロータ２０の回転量を検出することができる。
【００８３】
第１実施形態においては、回転軸に対して偏心されたロータ２０を新たに用意して設けていたが、ロータ２０は製造上、回転軸に対して多少偏心していることが多いため、このようなわずかに偏心されているロータ２０を用いてもよい。ただし、この場合、検出信号の振幅変化が小さいため、例えば、製造工程において、ロータ２０の回転状態を目視で確認したり、回転検出センサなどを用いて確認しながら、検出信号の振幅の変動をチェックして波形整形回路１６２における閾値を設定すればよい。
【００８４】
被駆動体としては、ロータ２０に限らず、直線的に移動するスライダ等の直線運動可能な移動体を用いてもよい。例えば、移動体（スライダ）において当接部１３が摺動する摺動面に凹凸を形成したりすることで、押圧力や負荷トルクが変動するように設定すれば、スライダの駆動量を検出することができる。なお、直線運動可能な移動体（スライダ）は往復運動可能であることが好ましい。
【００８５】
また、第２実施形態のように、回転軸に対して偏心して取り付けられた付勢手段受け部材を設けることで押圧力を変動させる構成をスライダ（移動体）に適用してもよい。すなわち、図２１，２２に示すように、スライダ５００を圧電アクチュエータＡで左右方向にスライド移動可能に設けた際に、スライダ５００の移動に連動して回転され、かつ回転軸に対して偏心して取り付けられた付勢手段受け部材である押圧ばね受け部材５１２と、前記押圧ばね受け部材５１２に当接されて、スライダ５００および振動体１２の少なくとも一方を付勢してスライダ５００および振動体１２を当接させる付勢手段である押圧ばね３２５とを設け、前記変動手段は、回転軸に対して偏心して取り付けられた前記押圧ばね受け部材５１２を備えて構成されていることを特徴とするものでもよい。
【００８６】
ここで、図２１に示すスライダ５００は、スライダ支持体５２０に形成されたガイドピン５２２で左右方向（図中矢印方向）にスライド移動可能に支持されている。このスライダ支持体５２０は、ピン５２１を中心に回動可能に設けられている。また、スライダ支持体５２０には、中間車である歯車（ピニオン）５１０と、この歯車５１０に噛合する歯車５１１とが回転自在に支持されている。歯車５１１には、第２実施形態と同様に、押圧ばね３２５が当接された円板状の押圧ばね受け部材５１２が偏心されて固定されている。
一方、スライダ５００には、前記歯車５１０に噛合するラック５０１が所定範囲に形成されている。
また、圧電アクチュエータＡは、図１７に示す圧電アクチュエータＡと同じく当接部１３が振動体１２の幅方向の中心位置に形成され、かつ、表面に５分割された電極２２１〜２２３が形成されている。
【００８７】
このように、スライダ５００にラック５０１を形成し、押圧ばね受け部材５１２に前記ラック５０１に直接または中間車５１０を介して係合する歯車５１１を設けることで、スライダ５００が直線的に移動すると押圧ばね受け部材５１２が回転するように構成すればよい。
このような構成では、押圧ばね受け部材５１２が歯車５１１の回転軸に対して偏心して取り付けられているため、押圧ばね受け部材５１２をスライダ５００の移動に連動して回転させることによって、押圧ばね３２５によって加えられる押圧力を変動でき、その変動に基づいて検出信号の出力も変動するため、検出信号の変動を検出することで駆動量を検出することができる。また、スライダ５００に連動する押圧ばね受け部材５１２の回転比（例えば減速比）を設定することで、駆動量検出手段の分解能を容易に設定できる。
【００８８】
また、図２２に示すスライダ５００は、地板等に形成されたガイドピン５２２で左右方向（図中矢印方向）にスライド移動可能に支持され、かつ、ラック５０１が形成されている。また、地板には、中間車である歯車（ピニオン）５１０と、この歯車５１０に噛合する歯車５１１とが回転自在に支持されている。歯車５１１には、第２実施形態と同様に、円板状の押圧ばね受け部材５１２が偏心されて固定されている。
押圧ばね受け部材５１２は、地板に対してスライド可能なプレート５３０に当接されている。プレート５３０には、２本のばね５３１の一端がそれぞれ取り付けられている。各ばね５３１の他端は振動体支持プレート５３２に接続されている。振動体支持プレート５３２は、地板に対してスライド可能に取り付けられている。各プレート５３０，５３２のスライド方向はスライダ５００の移動方向に対して直交する方向とされている。
なお、プレート５３０には長穴状の一対のガイド穴５３３が形成され、各ガイド穴５３３には地板から突設されたピン５３４が挿入されている。同様に、プレート５３２にも長穴状の一対のガイド穴５３５が形成され、各ガイド穴５３５には地板から突設されたピン５３６が挿入されている。これらのピン５３４、５３６およびガイド穴５３３，５３５によって、各プレート５３０，５３２は、前記スライド方向に対して傾くことなくスムーズに移動できるように案内されている。
この振動体支持プレート５３２には、図２１と同様に５分割された電極２２１〜２２３を有する振動体１２の支持部１４が固定され、振動体１２は振動体支持プレート５３２と一体にスライド可能に配置されている。
【００８９】
このような構成においても、振動体１２は、ばね５３１の作用で当接部１３がスライダ５００側に当接するように付勢されている。
そして、押圧ばね受け部材５１２が歯車５１１の回転軸に対して偏心して取り付けられているため、押圧ばね受け部材５１２をスライダ５００の移動に連動して回転させることによって、プレート５３０がスライド移動し、振動体支持プレート５３２つまり振動体１２をスライダ５００側に引っ張るばね５３１の引張力が変動する。
これにより、振動体１２の当接部１３がスライダ５００を押圧する押圧力を変動でき、その変動に基づいて検出信号の出力も変動するため、検出信号の変動を検出することで駆動量を検出することができる。また、スライダ５００に連動する押圧ばね受け部材５１２の回転比（例えば減速比）を設定することで、駆動量検出手段の分解能を容易に設定できる。
【００９０】
また、本発明において、被駆動体および振動体間に加わる押圧力は、ばね等の機械的な手段で付与されるものに限定されず、例えば、磁力等を利用した手段で付与されるものでもよい。
さらに、変動手段は、押圧力を変動させるものであればよく、例えば、機械的なものに限らず、電磁気力を利用した変動手段を用いてもよい。要するに変動手段は押圧力の種類に応じて設定すればよい。
【００９１】
また、本発明は、前記実施形態の電子時計に適用されるものに限らない。すなわち、本発明の圧電アクチュエータの駆動量検出装置を採用した電子機器としては、腕時計、置時計、柱時計等の電子時計に限らず、各種の電子機器に本発明が適用可能であり、特に小型化が要求される携帯用の電子機器に好適である。ここで、各種の電子機器としては、時計機能を備えた電話、携帯電話、非接触ＩＣカード、パソコン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、カメラ等が例示できる。また、時計機能を備えないカメラ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ機能付き携帯電話等の電子機器にも適用可能である。これらカメラ機能を備えた電子機器に適用する場合には、レンズの合焦機構や、ズーム機構、絞り調整機構等の駆動に本発明を用いることができる。さらに、計測機器のメータ指針の駆動機構や、可動玩具やマイクロロボットの駆動機構、自動車等のインパネ（instrumental panel）のメータ指針の駆動機構、圧電ブザー、プリンタのインクジェットヘッド、超音波モータ等に本発明の駆動量検出装置を用いてもよい。要するに圧電アクチュエータで駆動される被駆動体を有する各種の電子機器に適用できる。
【００９２】
また、前記実施形態では、圧電アクチュエータを電子時計１の日車５０の駆動に用いていたが、これに限らず、電子時計１の時刻表示針（指針２）の駆動に用いてもよい。このようにすれば、通常、指針を駆動するステッピングモータを圧電アクチュエータに置き換えることで、電子時計１の一層の薄型化が実現できるとともに、圧電アクチュエータがステッピングモータよりも磁性の影響を受けにくいことから、電子時計の高耐磁化をも図ることができる。
さらに、からくり時計のからくり、例えば時刻にあわせて人形などが動くからくり時計において、人形の駆動源として圧電アクチュエータを用いてもよい。
【００９３】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる時計の概略構成を示す図。
【図２】前記時計における日付表示機能の詳細な構成を示す平面図。
【図３】圧電アクチュエータの構成を示す平面図。
【図４】圧電アクチュエータの構成を示す平面図。
【図５】ロータの構成を示す平面図。
【図６】圧電アクチュエータの駆動制御装置の構成を示すブロック図。
【図７】検出信号およびローパスフィルタの出力波形を示す図。
【図８】波形整形回路の出力波形を示す図。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる圧電アクチュエータの構成を示す平面図。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかるロータの平面図。
【図１１】本発明の第４実施形態にかかるロータの斜視図。
【図１２】本発明の第４実施形態にかかるロータの平面図。
【図１３】本発明の第４実施形態にかかるロータおよび当接部の接触角度を示す図。
【図１４】本発明の第５実施形態を示す平面図。
【図１５】本発明の第６実施形態における駆動信号の周波数と位相差の関係を示すグラフ。
【図１６】第６実施形態のロータを示す斜視図。
【図１７】本発明の変形例の圧電アクチュエータを示す図。
【図１８】本発明の変形例の圧電アクチュエータを示す図。
【図１９】本発明の変形例の圧電アクチュエータを示す図。
【図２０】本発明の変形例の圧電アクチュエータを示す図。
【図２１】本発明の変形例の圧電アクチュエータを示す図。
【図２２】本発明の変形例の圧電アクチュエータを示す図。
【符号の説明】
【００９５】
１…電子時計、１０…日付表示機構、１２…振動体、１３…当接部、１７…駆動電極、１８…検出電極、２０…ロータ、２１…歯車、５０…日車、１００…駆動制御装置、１６０…駆動量検出手段、１６１…ローパスフィルタ、１６２…波形整形回路、１６３…カウンタ、１７０…検出信号、２０１…外周面、２０２…凹部、２０３…凸部、２１０…溝、３２０…ロータ支持体、３２５…押圧ばね、３２８…押圧ばね受け部材、４０１，４０２…区間、５００…スライダ、５０１…ラック、５１０，５１１…歯車、５１２…押圧ばね受け部材、５２０…スライダ支持体、５３１…ばね、Ａ…圧電アクチュエータ。
【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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【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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