【手続補正書】
【提出日】平成25年11月1日(2013.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用圧電素子と、該駆動用圧電素子と同一材料による検出用圧電素子とを備え、前記駆動用圧電素子に圧電振動子の共振周波数近傍の周波数を有する交流電圧を印加することによって駆動する圧電振動子の駆動方法であって、
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方を算出し、
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動及び圧電素子の圧電特性の変動の前記少なくとも一方に応じて補正した交流電圧の印加により、前記圧電振動子への電気入力を補正して該圧電振動子の振動振幅の変動を抑制することを特徴とする圧電振動子の駆動方法。
【請求項２】
前記圧電振動子への電気入力の補正は、前記駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさを変更することによって行なうことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項３】
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後に、前記駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさを、以下の式に基づいて決定することを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000001
ただし、
Ｖｉｎ１：初期の駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさ
Ｖｉｎ２：機械的抵抗の変動と圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後に、駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさ
ｄ１：初期の圧電定数
ｄ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電定数
ｒ１：初期の機械的抵抗
ｒ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の機械的抵抗
【請求項４】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波
数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、前記駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の前記検出用圧電素子の電圧を計測することによって、前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の前記圧電振動子のＱ値を求め、
前記求められたＱ値により、さらに以下の式に基づいて前記ｄ２／ｄ１と前記ｒ２／ｒ１を求める過程を有することを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000002
2012096193.tif 000003
ただし、
Ｖｓ１：初期における、共振周波数に一致した周波数の変動検知用交流電圧を印加した際の、検出用圧電素子の電圧
Ｖｓ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後における、共振周波数に一致した周波数の変動検知用交流電圧を印加した際の、検出用圧電素子の電圧
Ｑ１：初期の圧電振動子のＱ値
Ｑ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電振動子のＱ値
【請求項５】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、前記駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の前記検出用圧電素子の電流を計測することによって、前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の前記圧電振動子のＱ値を求め、
前記求められたＱ値により、さらに以下の式に基づいて前記ｄ２／ｄ１と前記ｒ２／ｒ１を求める過程を有することを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000004
2012096193.tif 000005
ただし、
Ｉｓ１：初期における、共振周波数に一致した周波数の変動検知用交流電圧を印加した際の、検出用圧電素子の電流
Ｉｓ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後における、共振周波数に一致した周波数の変動検知用交流電圧を印加した際の、検出用圧電素子の電流
Ｑ１：初期の圧電振動子のＱ値
Ｑ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電振動子のＱ値
【請求項６】
駆動用圧電素子を備え、該駆動用圧電素子に圧電振動子の共振周波数近傍の周波数を有する交流電圧を印加することによって駆動する圧電振動子の駆動方法であって、
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方を算出し、
これら圧電振動子の機械的抵抗の変動及び圧電素子の圧電特性の変動の前記少なくとも一方に応じて補正した交流電圧の印加により、前記圧電振動子への電気入力を補正することを特徴とする圧電振動子の駆動方法。
【請求項７】
前記圧電振動子への電気入力の補正は、前記駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさを変更することによって行なうことを特徴とする請求項６に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項８】
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後に、前記駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさを、以下の式に基づいて決定することを特徴とする請求項７に記載の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000006
ただし、
Ｖｉｎ１：初期の駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさ
Ｖｉｎ２：機械的抵抗の変動と圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後に、駆動用圧電素子に印加する交流電圧の大きさ
ｄ１：初期の圧電定数
ｄ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電定数
ｒ１：初期の機械的抵抗
ｒ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の機械的抵抗
【請求項９】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の駆動用圧電素子の電流を計測することによって、圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電振動子のＱ値を求め、
前記求められたＱ値により、さらに以下の式に基づいて前記ｄ２／ｄ１と前記ｒ２／ｒ１を求める過程を有することを特徴とする請求項８に記載の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000007
2012096193.tif 000008
ただし、
Ｉｍ１：初期における、共振周波数に一致した周波数の変動検知用交流電圧を印加した際の、圧電素子の機械腕電流
Ｉｍ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後における、共振周波数に一致した周波数の変動検知用交流電圧を印加した際の、圧電素子の機械腕電流
Ｑ１：初期の圧電振動子のＱ値
Ｑ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電振動子のＱ値
【請求項１０】
駆動用圧電素子を備え、該駆動用圧電素子に圧電振動子の共振周波数近傍の周波数を有する交流電圧を印加することによって駆動する圧電振動子の駆動方法であって、
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動を算出し、
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動が生じた際に、
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動に基づいて、入力電力を以下の式によって表される大きさに補正し、前記圧電振動子の振動振幅の変動を補正することを特徴とする圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000009
ただし、
Ｐ１：初期の圧電振動子への入力電力の大きさ
Ｐ２：機械的抵抗の変動が生じた際に、補正される圧電振動子への入力電力の大きさ
ｒ１：初期の機械的抵抗
ｒ２：機械的抵抗の変動が生じた際における機械的抵抗
【請求項１１】
前記駆動用圧電素子と同一材料の検出用圧電素子からの出力に基づいて前記圧電振動子の機械的抵抗の変動を検出することを特徴とする請求項１０に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項１２】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、前記駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の検出用圧電素子の電圧を計測することによって、前記圧電振動子の機械的抵抗の変動を検出することを特徴とする請求項１１に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項１３】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、前記駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の検出用圧電素子の電圧を計測することによって、圧電振動子の機械的抵抗の変動が生じた後の圧電振動子のＱ値を求め、
前記求められたＱ値により、さらに以下の式に基づいて前記ｒ２／ｒ１を求める過程を有することを特徴とする請求項１２に記載の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000010
ただし、
Ｑ１：初期の圧電振動子のＱ値
Ｑ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電振動子のＱ値
【請求項１４】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、前記駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の検出用圧電素子の電流を計測することによって、圧電振動子の機械的抵抗の変動を検出することを特徴とする請求項１１に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項１５】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、前記駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の検出用圧電素子の電流を計測することによって、圧電振動子の機械的抵抗の変動が生じた後の圧電振動子のＱ値を求め、
前記求められたＱ値により、さらに以下の式に基づいて前記ｒ２／ｒ１を求める過程を有することを特徴とする請求項１４に記載の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000011
ただし、
Ｑ１：初期の圧電振動子のＱ値
Ｑ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電振動子のＱ値
【請求項１６】
前記駆動用圧電素子に変動検知用交流電圧を印加した際の電流に基づいて圧電振動子の機械的抵抗の変動を検出することを特徴とする請求項１０に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項１７】
前記圧電振動子の共振周波数近傍の少なくとも３種、または共振周波数を含む共振周波数近傍の少なくとも２種の周波数の変動検知用交流電圧を、駆動用圧電素子に印加し、
前記印加した際の駆動用圧電素子の電流を計測することによって、圧電振動子の機械的抵抗の変動が生じた後の圧電振動子のＱ値を求め、
前記求められたＱ値により、さらに以下の式に基づいて前記ｒ２／ｒ１を求める過程を有することを特徴とする請求項１６の圧電振動子の駆動方法。
2012096193.tif 000012
ただし、
Ｑ１：初期の圧電振動子のＱ値
Ｑ２：機械的抵抗の変動または圧電特性の変動の少なくとも一方が生じた後の圧電振動子のＱ値
【請求項１８】
前記圧電振動子への入力電力の補正は、駆動用圧電素子に印加する交流電圧の周波数を変更することによって行なうことを特徴とする、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項１９】
圧電振動子の振動によって対象物上の塵埃を除去する塵埃手段を備えた塵埃除去装置であって、
前記圧電振動子が請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の圧電振動子の駆動方法によって駆動されることを特徴とする塵埃除去装置。
【請求項２０】
圧電振動子と、圧電振動子と摩擦接触し圧電振動子の振動によって移動する移動体からなる超音波モータであって、
前記圧電振動子が、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の圧電振動子の駆動方法に
よって駆動されることを特徴とする超音波モータ。
【請求項２１】
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方は、
第１のタイミングにおける前記検出用圧電素子または前記駆動用圧電素子の電圧、及び第２のタイミングにおける前記検出用圧電素子または前記駆動用圧電素子の電圧から算出されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の圧電振動子の駆動方法。
【請求項２２】
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動は、第１のタイミングにおける前記駆動用圧電素子の電圧、及び第２のタイミングにおける前記検出用圧電素子の電圧から算出されることを特徴とする請求項１０乃至１８のいずれか１項に記載の圧電振動子の駆動方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の圧電振動子の駆動方法は、駆動用圧電素子と、該駆動用圧電素子と同一材料による検出用圧電素子とを備え、前記駆動用圧電素子に圧電振動子の共振周波数近傍の周波数を有する交流電圧を印加することによって駆動する圧電振動子の駆動方法であって、 前記圧電振動子の機械的抵抗の変動または圧電素子の圧電特性の変動の少なくとも一方を算出し、
前記圧電振動子の機械的抵抗の変動及び圧電素子の圧電特性の変動の前記少なくとも一方に応じて補正した交流電圧の印加により、前記圧電振動子への電気入力を補正して該圧電振動子の振動振幅の変動を抑制することを特徴とする。
また、本発明の塵埃除去装置は、圧電振動子の振動によって対象物上の塵埃を除去する塵埃手段を備えた塵埃除去装置であって、
前記圧電振動子が上記した圧電振動子の駆動方法によって駆動されることを特徴とする。
また、本発明の超音波モータは、圧電振動子と、圧電振動子と摩擦接触し圧電振動子の振動によって移動する移動体からなる超音波モータであって、
前記圧電振動子が、上記した圧電振動子の駆動方法によって駆動されることを特徴とする。