JP2000514250A - ピエゾ電気変成器用パルス位置変調駆動 - Google Patents
ピエゾ電気変成器用パルス位置変調駆動Info
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Abstract
(57)【要約】
ピエゾ電気変成器12のための変成器回路10は2重入力を有し、それらは互いにピエゾ電気干渉して調節可能な出力利得を与えることができる。変成器回路10は2つのパルス位置変調された入力信号18,20を供給し、それらは実質上同一波形であるが、互いに位相シフトされている。信号18,20が構成的に干渉するとき、最大の利得が得られる。2つの信号18,20が破壊的に干渉するとき、最小利得が得られる。波形は、方形波、正弦波、三角波、鋸歯状波、または不規則な波形を含む任意の形態でよい。両方の入力信号18,20はピエゾ電気変成器12の共振周波数にあり、50%のデューティサイクルを有し、それにより常に変成器12内で最高効率が与えられる。さらに、2つの入力信号18,20が互いにピエゾ電気的に破壊的に干渉するとき、変成器12の入力インピーダンスは上昇して変成器12内の電力消費が減少し、結果として加熱効果の悪影響を減少させる。
Description
【発明の詳細な説明】
ピエゾ電気変成器用パルス位置変調駆動
[発明の技術分野]
本発明は、変成器用の電力回路に関するものであり、特に、マルチセクション
ピエゾ電気変成器を駆動するためのパルス位置変調/位相変調を使用する変成器
回路に関するものである。
[従来技術の説明]
一般に、ピエゾ電気変成器は、テレビジョン、フォトコピー、LCD背面照明
などで使用されている。従来技術のピエゾ電気変成器は、よく知られているロー
ゼン(Rosen)の設計(米国特許第2830274号明細書参照)に基づいてい
る。これらの従来技術の高電圧変成器の設計ではピエゾ電気セラミックプレート
から構成され、それぞれ異なった偏極を有している駆動セクションと被駆動セク
ションとを含んでいる。異なった偏極はこれらの設計において電圧変換のために
設けられる。しかしながらこれらの設計には幾つかの欠点がある。まず第1に、
ピエゾ電気変成器の入力、出力インピーダンスは変成器の物理的形態に依存して
いる。第2に、変成器の電圧利得は入力、出力インピーダンスに依存する。第3
に、変成器の効率もまた入力、出力インピーダンスに依存する。
上記のような設計の依存性の全ては最良の変成器設計より劣った性能の変成器
をもたらす。例えば、顧客は、典型的に特定の負荷インピーダンスを有する特定
の応用に対して必要とされる利得を特定する。そのとき変成器の設計者は要求さ
れた利得に対して変成器を設計しなければならず、それに加えて、適切なインピ
ーダンスを与え、また一方では最大の効率を与えるように変成器の寸法を設計し
なければならない。これらのパラメータの全ては互いに依存性があるから、満足
な変成器設計を得ることはできない可能性がある。特に変成器に対する最良の効
率は一般に狭い負荷インピーダンスの範囲で生じ、変成器に対する最良の利得は
この狭い範囲の外側生じる。それ故、調整可能な利得を有するピエゾ電気変成器
を提供することは困難であることは明らかである。
調整可能な利得は通常幾つかの用途で要求される。例えばラップトップコンピ
ュータ用のLCDの背面照明において、一定の電池電圧が与えられ(通常3〜5
ボルト)、駆動変成器は調節可能なスクリーン輝度を与えるために利得が調整可
能でなければならない。
調節可能な利得を与えるために試みられた従来の方法では、このパラメータを
他の設計パラメータから無関係にすることである。調節可能な利得を与えるため
に試みられた2つの従来の方法には、パルス周波数変調およびパルス幅変調が含
まれる。パルス周波数変調は共振から外れた周波数で変成器を駆動する関数とし
て調節可能な利得を与える。共振から外れて変成器が駆動されると、出力振幅が
低下し、それは利得を低下させる。共振から外れた状態は変成器を最良の効率よ
りも低い領域で変成器を動作させる欠点があり、それはピエゾ電気変成器は共振
点で駆動されていないからである。さらに変成器は高いQの装置であるから、共
振周波数のピークは非常に狭く、スロープは非常に急峻で、スロープ上で動作点
を制御することを困難にし、或いはスロープの同じ側それを維持することを困難
にする。それ故、利得に悪影響を及ぼす。さらに、変成器の周波数は動作温度の
変化によりドリフトする。
パルス周波数変調における駆動回路は周波数を変化するために所望の出力と実
際の出力との間のエラー信号を使用する。要求される周波数における変化は利得
対位相曲線の傾斜に依存している。しかしながら、傾斜は大きさおよび極性の両
者が変化し、フィードバック方式で制御することが困難である。安定度およびコ
ンバージェンスは傾斜の極性が拘束される場合にのみ維持されることができる。
さらに変成器の高いQの性質および周波数は温度により変化し、ローディングは
そのような駆動回路の動作をさらに複雑にする。
パルス幅変調は、駆動信号のデューティサイクルの関数として調節可能な出力
電圧を与える。公称50%のデューティサイクルから駆動信号のデューティサイ
クルを変化させるとき、基本周波数の振幅を低下させ、それはその周波数におけ
る出力電圧を減少させる。パルス幅変調は、高調波周波数に電力を与えて効率を
低下させ、また不所望な信号を導入する欠点を有する。
独立して調節可能な電圧利得を与え、ピエゾ電気変成器の共振周波数において
駆動され、高調波周波数へのエネルギの移動を最小にするために公称50%のデ
ューティサイクルで駆動され、最大効率で動作し、低価格で製造することのでき
る新しいピエゾ電気変成器が必要とされている。
[図面の簡単な説明]
図1は、本発明によるピエゾ電気変成器用の簡単化された変成器回路の第1の
実施形態のブロック図である。
図2Aおよび図2Bは、本発明による図1の回路中で使用される拡張モードの
ピエゾ電気変成器の側面図である。
図2Aは、典型的な単一分極ピエゾ電気変成器の側面図および本発明による偶
数高調波動作モードを示すグラフである。
図2Bは、典型的な修正されたローゼン型のピエゾ電気変成器の側面図および
本発明による奇数高調波動作モードを示すグラフである。
図3は、本発明による図2Aおよび図2Bのピエゾ電気変成器駆動入力に対す
るパルス位置変調波形を示す。
図4は、本発明により位相シフトの範囲にわたる図3のパルス位置変調波形に
より駆動されたときの図2Aおよび図2Bのピエゾ電気変成器の出力利得を表す
グラフである。
図5は、本発明による駆動信号Q1,Q2,Q3,Q4を生成する図1の変成器回
路の入力回路の詳細な回路図である。
図6は、本発明による図2のピエゾ電気変成器の入力を駆動するために使用さ
れる図5の入力回路の駆動信号を示す概略図である。
図7は、本発明による図5および6の入力回路の動作の説明に使用するための
波形を示す。
図8は、本発明による図2Aおよび図2Bのピエゾ電気変成器の入力を駆動す
るために位相変調された正弦波を使用する簡単化された変成器回路の第2の実施
形態のブロック図である。
図9は、本発明による調節可能な位相関係を有する2つの加算される出力を供
給するピエゾ電気変成器の単一の入力を駆動する簡単化された変成器回路の第2
の実施形態のブロック図である。
図10は、本発明による図9の変成器回路中で使用されるピエゾ電気変成器の
側面図である。
図11は、本発明による図8のパルス位置変調を使用するVin1とVin2の間の
位相差に対する出力電圧の理論的および実験データを表すグラフである。
図12は、ピエゾ電気変成器の効率と、発明による図8のパルス位置変調を使
用するVin1とVin2の間の位相差との関係を表すグラフである。
図13は、ピエゾ電気変成器の入力インピーダンスと、本発明による図8のパ
ルス位置変調を使用するVin1とVin2の間の位相差との関係を表すグラフである
。
[好ましい実施形態の詳細な説明]
本発明は、マルチセクションピエゾ電気変成器に対する駆動信号を変調するた
めにパルス位置変調(PPM)またはその代りに位相変調(PM)を使用する変
成器回路である。用語マルチセクションとは変成器の1より多くの結合された入
力または出力セクションがある構造を言うものである。本発明の1実施形態にお
いて、ピエゾ電気変成器は、少なくとも1つの駆動または出力セクションに結合
された少なくとも2つの独立しているが干渉する駆動または入力セクションを有
するように構成されている。入力信号の位相関係は出力信号の利得を決定する。
その代りに、単一の駆動または入力セクションが少なくとも2つの出力セクシ
ョンを駆動するために使用されてもよい。この場合には、出力セクションから生
成された信号は外部回路中で個々に位相シフトされ、その後例えば差動増幅器ま
たは位相比較器中で電気的に結合または加算され、出力信号の位相の相対的な差
に対応する調節可能な利得出力を生成する。この別の実施形態では、電圧利得は
ピエゾ電気振動の干渉により固有的に与えられる代りに電気的に操作される。こ
の別の形態の利点は、回路の残りの部分と無関係に変成器の入力セクションによ
り自己共振するように設計されることができ、一方、位相シフタは独立して出力
電圧を調整することができる。
本発明の第1の実施形態では変成器回路は少なくとも2つの駆動信号を生成す
る。その信号はそれらの間に調節可能な位相を有し、波形および振幅が実質上同
一であることが好ましい。駆動信号はピエゾ電気変成器の少なくとも2つのそれ
ぞれ独立した干渉マルチセクション入力に供給される。各入力セクションは独立
したピエゾ電気振動を発生し、それは他方の入力セクションにより発生された振
動と干渉する。駆動セクションの振動間の位相差が実質上同位相の状態から実質
上逆位相の状態までの範囲で調節されるから、変成器の駆動セクションからのピ
エゾ電気振動は、最大の利得出力を与える実質上完全な構成的干渉から最小の利
得出力を与える実質上完全な破壊的干渉までの範囲にわたる。この実施形態は、
効率的で、実質上一定の共振周波数で、実質上一定の50%のデューティサイク
ルでピエゾ電気変成器を駆動し、しかも広範囲の調節可能な利得出力を与えるよ
うに動作させることができる利点がある。任意選択的に駆動回路はフィードバッ
クループ中の変成器特性を使用することによって共振点に維持されることができ
る。
パルス位置変調を使用する変成器回路の1実施形態は、実質上方形波の駆動信
号を出力するスイッチング回路を具備している。スイッチング回路を使用する利
点は、スイッチング回路が高い電力効率を有していることである。位相変調を使
用する変成器回路の1実施形態は、実質上正弦波の駆動信号を出力するために使
用される発振回路を含んでいる。位相変調を使用することは、方形波スイッチン
グ機能が変成器を駆動するために使用されない場合に特に有効である。これはピ
エゾ電気変成器が正弦波により最も効率的に動作するからである。さらにピエゾ
電気変成器の1つの入力は簡単で効率的回路を使用して自己発振するように設計
されることができ、一方第2の信号は第2の入力を駆動するために別の位相シフ
ト回路で位相シフトされることができる。変成器電力コンバータ回路においては
、ピエゾ電気変成器、入力回路および出力回路を含む全ての個々の部品の効率に
対する妥協が存在することを認識する必要がある。入力回路および出力回路は典
型的にピエゾ電気変成器よりも効率が低く、入力回路に対するパルス位置変調さ
れたスイッチング回路の使用は全体の電力変換効率を最大にするので好ましい。
しかしながら、位相変調された正弦波の実施形態は、最大のピエゾ電気変成器効
率を必要とする用途でさらに有効である。
図1は、本発明によるピエゾ電気干渉多入力駆動セクションを有するピエゾ電
気変成器を使用する簡単化された変成器回路10の第1の実施形態のブロック図で
ある。変成器回路10は2以上の駆動信号18,20を供給する入力回路14を備え、そ
れら2つの駆動信号Vin1,18とVin2,20はそれらの間に調節可能な位相関係を
有している。駆動信号18,20はピエゾ電気変成器12の実質上共振周波数にあり、
駆動信号18,20間の位相関係の調節によりピエゾ電気変成器12の出力Vout22に
おける利得の対応する調節を行わせるように駆動セクションに供給される。
典型的に変成器回路10はまたピエゾ電気変成器12の出力に予め定められた負荷
インピーダンスを与える出力回路16を含んでいる。使用される用途に合致するよ
うに、幾つかの既知の出力回路の1つが使用される。第1に、ピエゾ電気変成器
12の出力は、特別の介在素子を使用することなく直接AC装置を駆動するために
使用されてもよい。しかしながら、一般には特定の出力回路16が必要とされる。
典型的にはDC整流回路がDC出力を与えるために使用される。さらに、インピ
ーダンス整合回路が特定の顧客用の入力インピーダンスにピエゾ電気変成器の最
適動作負荷インピーダンスに整合させるために必要とされる。上記の種々の出力
回路16を提供する技術はよく知られているので、ここでは説明しない。
図2Aおよび図Bは図1の変成器回路10で使用される振動の拡張モードをそれ
ぞれ有するピエゾ電気変成器12の側面図である。各ピエゾ電気変成器12はその2
つの駆動セクション26を定める2組の対向する駆動電極対24を有するピエゾ電気
プレートを有している。さらにピエゾ電気プレートは少なくとも1つの実質上電
極のないセクションを有し、それはピエゾ電気変成器12の出力22,Voutを規定
する少なくとも1つの出力電極28により終端されている。駆動セクション26は厚
さ拡張モードで駆動され、一方、電極のない部分は長さ拡張モードで駆動される
。
図2Aのピエゾ電気変成器は関連するグラフで示されるように偶数高調波モー
ドで動作される。この形式の変成器は典型的に単一分極プレート(ニオブ酸リチ
ウムの単結晶タイプまたは単一分極セラミック等)を有する。図2Bのピエゾ電
気変成器は関連するグラフで示されるように奇数高調波モードで動作する。この
形式の変成器は典型的に反対に分極されたプレートセクション(従来知られてい
る修正されたローゼンタイプのようなもの)を有する。
偶数高調波モード(1λの多数倍の拡張波長)の動作に対して、Voutに対す
る最大出力は図2Aに示されるように同位相である同じ分極のVin1とVin2に
対して電気接続されるときに得られる。奇数高調波モード(λ/2の多数倍の拡
張波長)の動作に対して、Voutに対する最大出力はVin1およびVin2に対する
電気接続が図2Bに示されるように同位相であるVin1およびVin2と反対の極性
を有するときに得られる。その代りに、Vin1とVin2とが逆位相である場合には
、電気接続の極性は反対にされることによってVoutに対する最大出力が得られ
る。当業者はプレートの極性および方向、Vin1とVin2が相対的に同位相である
か逆位相であるかを操作し、本発明の技術的範囲から逸脱することなく図2Aお
よび2Bに示されたもののような電気接続の極性を構成することによって、これ
らの変化を補償することができる。
さらに、干渉入力および出力セクションを有する形式の全ての変成器形式が本
発明で利用できることを認識すべきである。多数の入力および、または出力を有
する種々のピエゾ電気変成器が技術的に知られている。本発明の第1の実施形態
は、特定の設計のピエゾ電気変成器の入力および出力セクションが電気的に独立
して振動的に干渉する従来技術の設計に対して利用されて成功を収めた。
図3は、図2Aおよび2Bに示されたピエゾ電気変成器の各駆動セクションを
駆動するためのパルス位置変調された波形Vin1およびVin2を示している。Vin 1
およびVin2は2T0の周期を有し、Vin2はVin1の位相に関して可変位相シフ
トを有している。周期2T0はピエゾ電気変成器の共振周波数の周期にほぼ等し
く選択されることが好ましい。Vin1とVin2のデューティサイクルが約50%に
選ばれることはさらに好ましいことである。
図4は、ゼロからπ(180度)の相対位相の位相シフト範囲にわたって、図
3のパルス位置変調された波形Vin1およびVin2により駆動されたとき、図2A
および図2Bに示されたピエゾ電気変成器の出力利得Voutのグラフを示してい
る。Voutは周期2T0を有するコサイン関数に近似しており、それは駆動信号の
相対位相差Tに応答する。ゼロ(または360度の整数倍)の相対位相シフトに
おいて、Vin1およびVin2は同位相であり、Voutは最大である。π(180度
)または360度の整数倍+π(180度)の相対位相シフトにおいて、Vin1
およびVin2は逆位相であり、Voutは最小である。位相シフトは近似的に図示の
ようにコサイン関数にしたがっている。
図5は、図1の変成器回路10の入力回路14の好ましい実施形態の詳細な回路図
である。入力回路14は、(図6に示されているように)ピエゾ電気変成器の駆動
入力を切替えるために1次信号36と位相シフトされた信号38を出力する。好まし
くは、信号36,38はほぼ50%のデューティサイクルの方形波であり、外部位相
制御手段40により決定された相対位相シフトにより位相をずらされている。入力
回路14は鋸歯状波発生器30、1次信号発生器32、位相シフト発生器34を含み、1
次信号36(Q1およびQ2)および位相シフトされた信号38(Q3およびQ4)を生
成し、それらはピエゾ電気変成器の入力に供給される(図6に示されているよう
に)。
鋸歯状波発生器30は自己発振比較器を含み、傾斜信号RAMPおよび方形波信
号Q0を出力する。電圧分割器が比較器の非反転入力に結合され、比較器の出力
から駆動される。比較器の出力は直列抵抗Rと並列キャパシタCに結合されてい
る。信号の周波数は直列抵抗Rと並列キャパシタCとのRC時定数により決定さ
れる。RとCの値はピエゾ電気変成器の共振周波数のほぼ2倍に対応する周波数
を生成するように選択される。RとCの少なくとも一方は可変であり、公知の技
術を使用して外部的に制御されることを認識すべきである。傾斜信号はRとCの
接続部で生成される。傾斜信号はまた比較器の反転入力にフィードバックされ、
またダイオードを通って比較器の出力に結合されている。
1次信号発生器32はJKフリップフロップである。フリップフロップのJおよ
びK端子は高レベルに保持される。フリップフロップのクロック入力は鋸歯状波
発生器30の比較器の出力から方形波信号Q0を与えられる。JKフリップフロッ
プは1次信号36を出力し、それはピエゾ電気変成器の共振周波数に対応する方形
波信号Q0の1/2の周波数で約50%のデューティサイクルを有する。
位相シフト発生器34は比較器およびJKフリップフロップを有している。この
JKフリップフロップのJおよびK端子は高レベルに保持される。比較器はその
非反転入力に結合された鋸歯状波発生器30からの傾斜信号と反転入力に結合され
た位相制御手段40からの信号とを比較して比較器からの可変出力信号を生成する
。比較器出力はJKフリップフロップのクロック入力に結合され、このJKフリ
ップフロップは方形波信号Q0のほぼ1/2の周波数で約50%のデューティサ
イ
クルを有する位相シフトされた信号38を出力する。
図6は、図5の入力回路の1次信号および位相シフトされた信号Q1,Q2,Q3
,Q4がどのようにスイッチの駆動に使用され、駆動信号Vin1,Vin2を生成し
て図2Aに示された偶数高調波のピエゾ電気変成器の入力に結合されるかを示し
ている。Q3,Q4のスイッチが図2Bの奇数高調波のピエゾ電気変成器の入力に
正確な極性の駆動信号Vin1,Vin2を与えるために交換されなければならないこ
とを認識すべきである。スイッチはトランジスタスイッチであることが好ましい
。多くのスイッチの形態が知られており、それらの任意のものが本発明における
使用のために同様に適用可能である。
図7は、入力回路14および図5および6のピエゾ電気変成器スイッチの動作を
説明するために使用される波形図を示している。第1および第2の波形は鋸歯状
波傾斜信号波形および鋸歯状波発生器30により出力された比較器出力Q0を示し
ている。鋸歯状波発生器30の比較器が高レベル出力(Q0が高レベル)を発生す
るとき、キャパシタCは抵抗Rを通って充電され、増加する傾斜信号電圧を生成
する。傾斜信号電圧が比較器の非反転入力における電圧分割器によって定められ
たしきい値と交差すると、比較器の出力は低レベルになる(Q0が低レベル)。
これによりキャパシタCはダイオードを通って急速に放電されサイクルが再開す
る。RとCとの値はピエゾ電気変成器の共振周波数の周期の1/2に実質上等し
い周期になるように予め定められる。
比較器出力Q0は1次信号発生器32のJKフリップフロップのクロック入力端
子に供給される。JKフリップフロップのJおよびK端子は高レベルVDDに維持
される。それによりJKフリップフロップのQ出力はクロック信号Q0の各前縁
において状態を変化する。実効的に、これはピエゾ電気変成器の共振周波数に実
質上等しいQ0の周波数の約1/2のほぼ50%のデューティサイクルを有する
方形波信号を生成する。この信号Q1はピエゾ電気変成器に対する第1の入力42
とVDDの間に結合されたスイッチに供給される。JKフリップフロップはまた、
Q1と反対の極性である相補的な信号Q2を出力する。この信号Q2は、ピエゾ電
気変成器に対する第1の入力42と接地点との間に結合されたスイッチに供給され
る。Q1が高レベルになるとき、VDDに接続されている対応するスイッチが閉
じ(Q2が低レベルになるため接地点に接続されたスイッチは開く)、ピエゾ電
気変成器に対する第1の入力42、すなわちVin1を高レベルに駆動する。この結
果生じた信号Vin1はQ1およびピエゾ電気変成器の共振周波数に対応する周波数
を有する。
鋸歯状波発生器30の比較器からの傾斜信号は位相シフト発生器34の比較器の非
反転入力に供給され、比較器の反転入力に結合された位相制御信号と比較される
。比較器の出力は位相シフト発生器34のJKフリップフロップのクロック入力端
子に結合される。位相シフト発生器34のJKフリップフロップのJおよびK端子
は高レベルに保持される。JKフリップフロップのQ出力は比較器出力の各前縁
において状態を変化する。傾斜信号が位相制御信号のしきい値と交差するとき、
比較器出力は高レベルとなり、Q出力は高レベルとなる。実効的にこれはピエゾ
電気変成器の共振周波数に実質上等しい比較器出力の周波数の約1/2のほぼ5
0%のデューティサイクルを有する方形波信号を生成する。この信号Q3はピエ
ゾ電気変成器に対する第2の入力44とVDDとの間に結合されたスイッチに供給さ
れる。JKフリップフロップはまた、Q3と反対の極性である相補的な信号Q4を
出力する。この信号Q4は、ピエゾ電気変成器に対する第2の入力44と接地点と
の間に結合されたスイッチに供給される。Q3が高レベルになるとき、VDDに接
続されている対応するスイッチが閉じ(Q4が低レベルになるため接地点に接続
されたスイッチは開く)、ピエゾ電気変成器に対する第2の入力44、すなわちVin2
を高レベルに駆動する。この結果生じた信号Vin2はQ3およびピエゾ電気変
成器の共振周波数に対応する周波数を有する。
信号Q1,Q2,Q3,Q4は全てピエゾ電気変成器の共振周波数に対応する同じ
周波数を有する。しかしながら、信号Q3,Q4は傾斜信号が位相制御しきい値と
交差するまでに要した時間に等しい時間だけ信号Q1,Q2から位相シフトされて
いる。位相制御しきい値が増加するとき、傾斜信号がそれと交差するまでの時間
も増加する。これはVin1とVin2との間の相対位相シフトを対応して増加させる
。図5および6の特定の構成の回路の利点は、位相シフトされた信号38が1次信
号36に関して0度と180度の間で連続的に調節されることができ、スイッチの
デューティサイクルを変更することなくピエゾ電気変成器出力22の制
御を行うことができることである。
図8は、図2のピエゾ電気変成器の入力を駆動するために位相変調された正弦
波波形を使用する簡単化された変成器回路の第2の実施形態を示している。この
実施形態では入力回路(図1の14で示された回路)は発振回路46と位相シフタ48
とにより置換されている。変成器12の第1の入力42はピエゾ電気変成器12の共振
周波数である発振回路46により生成された正弦波50,Vin1によって駆動される
。多くの発振回路が技術的に知られており、それらの任意のものが本発明の実施
のために使用できることを認識すべきである。正弦波50,Vin1はまた、外部位
相制御により制御される可変位相シフタ48にも供給される。位相シフタ48は第2
の正弦波52,Vin2を出力し、それは位相制御に応答する相対位相シフトを有す
るが、その他はVin1と実質上同一である。この第2の正弦波52,Vin2はピエゾ
電気変成器の第2の入力44に供給される。位相シフトされた信号Vin2は発振器
信号Vin1に関して0度と180度の間で連続的に調節されることができ、それ
は前述のような方法でピエゾ電気変成器出力22の制御を行う。
別の第2の実施形態では、変成器12の第1の入力42はピエゾ電気変成器12の共
振周波数で発振回路46により自己発振する。コルピッツ回路のような多くの水晶
発振器が技術的に知られており、それらも第1の入力42で自己発振するために本
発明において使用して成功をおさめることができることを認識すべきである。自
己発振を行う利点は、発振回路46がピエゾ電気変成器の共振周波数を追跡するた
めに自己同調することである。これは結果的に簡単で廉価な回路構成をもたらす
利点がある。
図9は、本発明による位相変調された電気干渉多重出力駆動セクションを有す
るピエゾ電気変成器112を使用する簡単化された変成器回路110の第3の実施形態
を示している。変成器回路110は、ピエゾ電気変成器112の駆動セクションに結合
され、ピエゾ電気変成器112の共振周波数である駆動信号118,Vin出力する駆動
回路114を備えている。ピエゾ電気変成器112は2つの出力信号Vout1,120とVo ut2
,122を出力回路116に出力する。出力回路116はVout1,120とVout2,122と
の間の相対位相を調節し、それら2つの出力信号Vout1,Vout2はその後加算さ
れる。Vout1,120とVout2,122との間の位相関係は位相制御
信号に応答する回路110の出力124において対応する利得の調節を行わせる。
任意選択的に、出力回路116はピエゾ電気変成器112の出力に対する予め定めら
れた負荷インピーダンスを与える。さらに、インピーダンス整合回路が使用され
て特定の顧客の用途に対してピエゾ電気変成器の最適動作負荷インピーダンスを
整合するために使用されることができる。出力回路116は何等整流素子を介在さ
せることなくAC装置を直接駆動するために使用することができる。その代りに
、変成器回路110はまた出力回路116に結合されてDC出力を与える整流回路を含
むこともできる。用途に応じてそれに適合するために幾つかの既知の整流回路の
1つが設けられることができる。整流回路を構成する技術はよく知られており、
ここでは説明しない。
好ましい実施形態では、出力回路116は位相シフタ130および加算回路132を備
えており、それらはピエゾ電気変成器112の各出力Vout1,120およびVout2,12
2に結合されて予め定められた負荷インピーダンスを与えている。位相シフタ130
は図5の位相シフタ48と類似した構成である。加算回路は技術的に良く知られて
おり、例えば差動増幅器または位相比較器が含まれる。位相シフタ130は加算回
路132に対してVout1,120と加算される調節可能な位相シフトされた信号Vout2
を与え、位相制御に応答して調節可能な利得出力124を出力する。
図10は、振動の拡張モードを有し、図9の変成器回路110で使用されるピエ
ゾ電気変成器112の側面図である。ピエゾ電気変成器112はその駆動セクション12
8を定める対向する1組の駆動電極対125を有するピエゾ電気プレートを有してい
る。さらに、プレートは少なくとも2つの実質上電極のないセクションを有して
おり、それらは少なくともピエゾ電気変成器112の第1および第2の出力Vout1
,120およびVout2,122を定める第1および第2の出力電極127,128によって終
端されている。駆動セクション126は厚さ方向の拡張モードで駆動され、一方、
電極のないセクションは長さ方向の拡張モードで駆動される。
第3の実施形態の利点は、駆動回路114(図9)はピエゾ電気変成器112の共振
周波数で入力セクション126により自己発振する発振器設計にすることができる
ことである。コルピッツ回路のような多数の水晶発振回路が技術的に知られてお
り、それらは本発明の入力セクション126により自己発振のために使用して成
功する結果が得られることを認識すべきである。自己発振を行う利点は、駆動回
路114がピエゾ電気変成器112の共振周波数を追跡するために自己同調することで
ある。これは結果的に電気的に独立した入力および出力回路を簡単で廉価な回路
構成とする利点がある。
図10のピエゾ電気変成器は任意の相対位相関係を有するVout1およびVout2
による偶数または奇数高調波動作を行うことができる。しかしながら、回路の最
も簡単な動作は、実質上同位相または実質上逆位相であるVout1およびVout2に
より生じ、最大または最小の出力124を生成する。いずれの条件に対しても、出
力回路116は実質上同位相から実質上逆位相までの範囲内のVout1とVout2との
間の相対位相を調節する。当業者はプレートの極性および方向を操作し、Vout1
とVout2が相対的に同位相から実質上逆位相であるかを操作し、本発明の技術的
範囲から逸脱することなく電気接続極性の適切な構成によりこれらの変化に適応
することができる。
さらに、複数の出力セクションを有する全ての形式の変成器は本発明で利用さ
れることができることを認識すべきである。複数の出力を有する種々のピエゾ電
気変成器が技術的に知られている。本発明のこの第3の実施形態はこれらの設計
を使用して成功し、特定のピエゾ電気変成器設計の入力または出力セクションは
電気的に独立して振動的に干渉する。
別の第3の実施形態では、出力回路116は、ピエゾ電気変成器の複数の出力が
それを通って負荷に接続されているスイッチング回路を含んでいる。スイッチン
グ信号はスイッチング回路を共振周波数の共振、共振周波数のサブ高調波または
多数倍で駆動し、出力信号間の相対位相差により負荷の利得を対応して調節する
。出力信号は実質上50%のデューティサイクルに維持されることが好ましい。
本発明の第4の実施形態では、少なくとも2つの入力セクションと少なくとも
2つの出力セクションがピエゾ電気変成器に設けられる。この実施形態は、第2
および第3の実施形態の組合わせを含み、第1の調節可能な位相関係を有する少
なくとも2っの入力Vin1 およびVin2および第2の調節可能な位相関係を有す
る少なくとも2つの出力Vout1およびVout2を含んでいる。第2の調節可能な位
相関係は第1の調節可能な位相関係と独立して調節可能である。
本発明はまた、例えば図2Aおよび図2Bに示されたもののように多数の入力
の変成器を駆動するための第1の方法を含んでいる。この第1の方法は、プレー
トの共振周波数にほぼ等しい第1の駆動信号により第1の駆動セクションを駆動
し、プレートの共振周波数にほぼ等しいが第1の駆動信号に関して調節可能な位
相関係を有する第2の駆動信号により第2の駆動セクションを駆動するステップ
を含み、少なくとも1つの出力電極から得られた出力信号が対応する調節可能な
利得を与える。駆動信号間の位相関係の調節は変成器内に振動干渉を生じさせ、
駆動信号間の位相差に応答するコサイン関数に対応する利得の調節がピエゾ電気
変成器の出力において生成される。駆動信号は、方形波、正弦波、三角波、鋸歯
状波、および不規則な波形を含む任意の波形であってよい。第1および第2の駆
動信号は実質上50%のデューティサイクルを有することが好ましい。さらに、
両駆動信号は最も効率の良い動作のためには実質上同じ波形および同じ振幅でな
ければならない。
図2Aに例示された変成器の電気接続を使用して、同じ同位相信号による第1
および第2の入力(図示された18および20)の駆動は、出力電極において最大の
利得を生じる。180度位相の相違する信号による両入力の駆動は、受信電極に
おいて最小の利得を生じる。第1の駆動セクションを第2の駆動セクションに対
してほぼ90度の位相で駆動すると、出力電極において最大の利得の電位のほぼ
1/√2が生じる。
両入力の駆動に対して実質上共振周波数を使用することにより、最大の効率の
周波数でピエゾ電気変成器を常に動作する利点が得られる。同様な同位相信号に
より図2Aの駆動セクションを駆動すると期待される最大の利得および電力転送
が得られる。逆位相信号により駆動セクションを駆動すると、最小の利得および
電力転送が得られる。しかしながら、驚くべきことは、2つの駆動セクションが
逆位相で動作するとき、相対位相差が最大になるのに対応して変成器の入力イン
ピーダンスが上昇するので無駄な熱として変成器の内部で消費される電力は非常
に少なくなる。
本発明はまた、例えば図10に示されたもののように多数の出力の変成器を駆
動するための第2の方法を含んでいる。この第2の方法は、プレートの共振周波
数にほぼ等しい駆動信号によりピエゾ電気変成器の入力セクションを駆動し、第
1の出力セクションからの第1の出力信号に関してピエゾ電気変成器の第2の出
力セクションからの第2の出力信号を位相シフトし、第1および第2の出力信号
を加算して加算した出力信号が第1および第2の出力信号間の相対位相に対応す
る調節可能な利得を示すようにするステップを含んでいる。出力信号間の位相関
係の調節は加算ステップにおいて出力信号間の干渉を生じさせ、加算された出力
信号の利得の調節が出力信号間の位相差に対応するコサイン関数に対応する。駆
動信号は、方形波、正弦波、三角波、鋸歯状波、および不規則な波形を含む任意
の波形であってよい。駆動信号は入力セクションに対して実質上50%のデュー
ティサイクルを有することが好ましい。さらに、最も好ましいことは駆動信号は
最も効率の良い正弦波入力を与えるために入力セクションにより自己発振するこ
とである。
当業者は、図10に例示された変成器に対する電気接続を使用し、奇数高調波
モードで動作する変成器により、出力信号が変成器のプレートの最初のポール(
poling)に応じて同位相または逆位相にすることができる。いずれの場合にも1
80度の逆位相の出力信号の加算は加算された出力の最小の利得を生じ、同位相
の出力信号の加算は加算された出力の最大の利得を生じる。第2の出力信号を第
1の出力信号に対して約90度位相シフトすると潜在的な最大の利得のほぼ1/
√2の加算出力が得られる。
入力セクションの駆動のために実質上共振周波数を使用すると、最大電力転送
が生じる最も効率の良い周波数においてピエゾ電気変成器を常に動作させる利点
が得られる。この第2の方法の利点は、変成器入力が、スイッチング入力回路に
より駆動されるよりも高い効率の自己発振入力回路により正弦波駆動されること
ができることである。これは入力信号周波数の追跡またはフィードバックの必要
をなくす。その理由は駆動信号が自動的に変成器の共振周波数を追跡するからで
ある。さらに、出力信号は変成器の外側で干渉し、それはさらに変成器内の内部
加熱を減少させる。
[実施例]
図2A、図2Bおよび図10に示された変成器の構成に加えて、本発明で利用
できる他の可能な変成器の実施例は、カワイ氏外の米国特許5,365,141
号明細書、オオニシ氏外の米国特許5,440,195号明細書、フクオカ氏外
の米国特許5,463,266号明細書に記載されており、それらの全ては例え
ば二重入力ピエゾ電気変成器の実施例を記載している。本発明に対して、ピエゾ
電気変成器に使用される電極の正確な構成またはピエゾ電気材料は、少なくとも
2つの独立した干渉入力または出力が使用される限り、本発明の動作においては
重要ではない。
この例に含まれた試験された変成器の設計は、細長い単一分極のYカットのニ
オブ酸リチウムピエゾ電気結晶プレートを含み、その寸法はほぼ長さ20mm、
幅4mm、厚さ0.4mmであった。このプレートはプレートの長さ方向の拡張
モード振動のほぼ1/2の共振波長の偶数倍を有するピエゾ電気振動モードを有
している。プレートは図2Aに示されものと同様に、その第1の端部付近に配置
され、第1の駆動セクションを規定している1対の対向した第1の駆動電極と、
その第2の端部付近に配置され、第2の駆動セクションを規定している1対の対
向した第2の駆動電極とを備えている。入力電極対は約4mmの幅と約5mmの
長さ(ほぼ1/2波長)を有している。
プレートは中央部分に出力セクションを規定する電極のない部分を有し、プレ
ートの中央部分の周囲に設けられた幅約1mmのバンドで構成された少なくとも
1個の出力電極によって終端されている。プレートは任意の偶数高調波周波数で
動作することが可能であるが、この例では590kHzの第4高調波周波数(2
波長)で動作されている。振動ノードおよびプレートの取付け支持点はプレート
のいずれかの端部から1/4波長の位置に配置されている。変成器の特性は、取
付け支持点が振動ノードに位置してプレートのピエゾ電気振動の制動が最小にさ
れるときに最良になることを認識すべきである。
図11は、図8の回路を使用するピエゾ電気変成器の出力電圧Vout対Vin1と
Vin2との間の位相差の関係の理論的および実験グラフである。破線は、Vin1と
Vin2との間の所定の位相差に対して計算されたコサイン出力電圧Voutを
表している。データ点はVin1とVin2との間の所定の位相差に対する実際の出力
電圧Voutを表している。グラフから認められるように、実験データは計算され
た値と良好に一致している。
図12は、図8の回路を使用するピエゾ電気変成器の効率対Vin1とVin2との
間の位相差の関係のグラフである。BKグラフは、本発明が有効な位相調節範囲
を通して実質的に効率を維持していることを示している。したがって、効率は図
11に示されるような有効な利得調節範囲にわたって維持されている。
図13は、図8の回路を使用しているピエゾ電気変成器の入力インピーダンス
対Vin1とVin2との間の位相差の関係のグラフである。このグラフは、利得がピ
エゾ電気変成器の2つの入力からのピエゾ電気振動の干渉により利得が減少する
とき、変成器の入力インピーダンスZinが効果的に増加し、それは変成器内の電
流および電力の消費を減少させる。したがって、変成器内で潜在的に生成される
無駄な熱が最小にされる。
表1は、ピエゾ電気変成器に対する同位相の構成的(最大利得)駆動状態およ
び逆位相の破壊的(最小利得)駆動状態に対する電力消費を示している。表1に
示された構成的および破壊的駆動の両方に対して、駆動入力電圧はピーク間で6
ボルトであり、出力回路は13キロオームの負荷抵抗であった。Pinは変成器の
入力電力であり、Poutは変成器により出力される出力電力である。Voutは変成
器により出力される出力電圧である。
表 1:0度と180度の位相シフト間の利得変化
モード Pin Pout Vout
構成的 87.6mW 38.8mW 63.5V
破壊的 9.0mW 0.4mW 6.6V
この表から認められるように、出力電力Poutは2つの利得端部間で著しく変
化する。また、完全な破壊的干渉においてピエゾ電気変成器内で消費される電力
は8.6mWであり、回路と変成器の設計が最適でなくても、或いはインピーダ
ンスがこの試験で入力または出力回路に整合されなくても最小である。
以上、本発明の幾つかの実施形態を参照にして説明したが、当業者はこの説明
に基づいて本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の修正、変更、置換、お
よび説明した実施形態の組合わせを実施することがてきることを理解すべきであ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 マンチニ、ブライアン・エム
アメリカ合衆国、イリノイ州 60188、キ
ャロル・ストリーム、セネカ・レーン
855
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.入力回路を含み、ピエゾ電気干渉多重入力駆動セクションを有するピエゾ電 気変成器を駆動する変成器回路において、 少なくとも第1および第2の駆動信号は調節可能なそれらの間の位相関係を有 し、実質上ピエゾ電気変成器の共振周波数にあり、それらの駆動信号は駆動信号 間の位相関係の調節がピエゾ電気変成器の出力の利得の対応する調節を行わせる ように入力駆動セクションに供給される変成器回路。 2.駆動信号は実質上50%のデューティサイクルを有している請求項1記載の 変成器回路。 3.入力回路はピエゾ電気変成器の駆動セクションにパルス位置変調された駆動 信号を供給するスイッチング回路である請求項1記載の変成器回路。 4.入力回路は実質上正弦波駆動信号を使用するピエゾ電気変成器の駆動セクシ ョンにパルス位置変調された駆動信号を供給する発振回路である請求項1記載の 変成器回路。 5.入力回路は発振回路具備し、ピエゾ電気変成器の第1の駆動セクションは実 質上ピエゾ電気変成器の共振周波数で発振回路により自己発振可能に構成され、 さらに位相制御に応答する調節可能な位相シフト回路を具備し、この位相シフト 回路は発振回路からの駆動信号を調節可能に位相シフトし、その位相シフトされ た駆動信号をピエゾ電気変成器の第2の駆動セクションに供給する請求項4記載 の変成器回路。 6.ピエゾ電気変成器の出力は駆動信号間の位相差に応答するコサイン関数に対 応している請求項1記載の変成器回路。 7.ピエゾ電気変成器の入力インピーダンスは入力回路の駆動信号間の位相差に 応答している請求項1記載の変成器回路。 8.入力回路は、変成器の1つの入力セクションに対してピエゾ電気変成器の実 質上共振周波数にある実質上50%のデューティサイクルの第1の駆動信号を供 給し、さらに関連する出力信号および出力回路を有する多重出力セクションを具 備し、その出力回路は変成器からの第1の出力信号に関して変成器からの第2の 出力信号に調節可能な位相シフトを与え、 出力回路はまた第1の出力信号と位相シフトされた第2の出力信号を加算する 合計回路を具備し、加算された出力信号が第1の出力信号と第2の位相シフトさ れた出力信号との間の相対的な位相に応答するコサイン関数を有する調節可能な 利得を与える請求項1記載の変成器回路。 9.入力回路は、ピエゾ電気変成器の入力セクションに実質上正弦波波の駆動信 号を供給する発振回路であり、実質上共振周波数において発振回路により入力セ クションを自己振動させ、出力回路は位相制御に応答する調節可能な位相シフト 回路を含み、この位相シフト回路は第1の出力信号に関してピエゾ電気変成器の 第2の出力信号を調節可能に位相シフトする請求項8記載の変成器回路。 10.入力回路は実質上50%のデューティサイクルを有し、それらの間の調節 可能な位相関係を有する2以上の実質上正弦波の位相変調された駆動信号を出力 し、その駆動信号は実質上はピエゾ電気変成器の共振周波数であり、 駆動信号間の位相関係の調節は、駆動信号間の位相差に応答するコサイン関数 に対応する利得の調節がピエゾ電気変成器の出力で生成されるように変成器内の 振動の干渉を生じさせるように駆動セクションに供給される請求項1記載の変成 器回路。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US08/795,530 US5747914A (en) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | Driving circuit for multisectional piezoelectric transformers using pulse-position-modulation/phase modulation |
US08/795,530 | 1997-02-05 | ||
US795,530 | 1997-02-05 | ||
PCT/US1997/020384 WO1998034286A1 (en) | 1997-02-05 | 1997-11-04 | Pulse-position-modulation driving for piezoelectric transformers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=25165752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53285698A Expired - Fee Related JP3222479B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-11-04 | ピエゾ電気変成器回路 |
Country Status (6)
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KR (1) | KR100349229B1 (ja) |
CN (1) | CN1191643C (ja) |
WO (1) | WO1998034286A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019507943A (ja) * | 2016-03-11 | 2019-03-22 | ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフトTdk Electronics Ag | 非熱的大気圧プラズマを生成する装置および方法 |
DE112019006208T5 (de) | 2018-12-12 | 2021-09-16 | Alps Alpine Co., Ltd. | Vorrichtung zur Bereitstellung einer taktilen Wahrnehmung, System zur Bereitstellung einer taktilen Wahrnehmung, Steuerverfahren und Programm |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6084336A (en) * | 1997-09-17 | 2000-07-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
US5969462A (en) * | 1998-06-18 | 1999-10-19 | Cts Corporation | Extensional mode piezoelectric crystal resonator with split electrodes and transformer driving circuit |
US6777857B1 (en) | 1999-03-18 | 2004-08-17 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Piezoelectric gyroscope system, and method of use |
US6140748A (en) * | 1999-03-18 | 2000-10-31 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | High voltage sensitivity coriolis force driven peizoelectric transformer-gryoscope system, and method of use |
US6457358B1 (en) | 1999-03-18 | 2002-10-01 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Tubular coriolis force driven piezoelectric gyroscope system, and method of use |
US6476542B2 (en) | 2000-12-20 | 2002-11-05 | Cts Corporation | Piezoelectric transformer with dual-phase input drive |
US7948187B2 (en) * | 2007-05-22 | 2011-05-24 | Apple Inc. | Electronically controlling acoustic energy from piezoelectric transformers |
US7671519B2 (en) * | 2007-08-31 | 2010-03-02 | Cts Corporation | Bond pad for use with piezoelectric ceramic substrates |
KR101660978B1 (ko) * | 2009-12-24 | 2016-09-29 | 삼성전자주식회사 | 휴대 단말기의 진동발생 장치 및 방법 |
DE102013103159A1 (de) | 2013-03-27 | 2014-10-02 | Epcos Ag | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Ansteuerung eines Piezotransformators |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2830274A (en) * | 1954-01-04 | 1958-04-08 | Gen Electric | Electromechanical transducer |
US3700936A (en) * | 1969-09-30 | 1972-10-24 | Denki Onkyo Co Ltd | High voltage generating apparatus |
JPS58267B2 (ja) * | 1975-07-14 | 1983-01-06 | 電気音響株式会社 | アツデントランスノヘイレツクドウホウホウ |
JP2730378B2 (ja) * | 1992-02-14 | 1998-03-25 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスおよびその駆動方法 |
JP2792524B2 (ja) * | 1992-03-13 | 1998-09-03 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスコンバータ |
JP2591423B2 (ja) * | 1992-07-17 | 1997-03-19 | 日本電気株式会社 | 電力用圧電トランスコンバータ |
DE69305315T2 (de) * | 1992-12-31 | 1997-03-06 | Nippon Electric Co | Piezoelektrischer Transformator mit verbesserter Elektrodenanordnung |
JP2508575B2 (ja) * | 1993-01-28 | 1996-06-19 | 日本電気株式会社 | 圧電磁器トランスとその駆動方法 |
JP2638433B2 (ja) * | 1993-08-12 | 1997-08-06 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスコンバータ |
US5391001A (en) * | 1993-11-10 | 1995-02-21 | Infratemp, Inc. | Thermometer for remote temperature measurements |
JPH07245967A (ja) * | 1994-03-01 | 1995-09-19 | 晃 ▲徳▼島 | 圧電トランス駆動装置 |
CN1082257C (zh) * | 1994-07-18 | 2002-04-03 | 株式会社东金 | 压电变压器及采用该变压器的电压变换装置 |
JPH08149851A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-07 | 晃 ▲徳▼島 | 圧電トランス駆動装置 |
JP3271042B2 (ja) * | 1994-11-25 | 2002-04-02 | 株式会社トーキン | 圧電トランスを用いた電圧変換装置 |
JP2718392B2 (ja) * | 1995-03-28 | 1998-02-25 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスの駆動回路 |
JPH10135529A (ja) * | 1996-10-25 | 1998-05-22 | Toto Ltd | 圧電トランスの駆動回路 |
-
1997
- 1997-02-05 US US08/795,530 patent/US5747914A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-04 EP EP97947413A patent/EP0958619A4/en not_active Withdrawn
- 1997-11-04 CN CNB971820864A patent/CN1191643C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-04 JP JP53285698A patent/JP3222479B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-04 KR KR1019997007069A patent/KR100349229B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-11-04 WO PCT/US1997/020384 patent/WO1998034286A1/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019507943A (ja) * | 2016-03-11 | 2019-03-22 | ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフトTdk Electronics Ag | 非熱的大気圧プラズマを生成する装置および方法 |
US11076475B2 (en) | 2016-03-11 | 2021-07-27 | Tdk Electronics Ag | Apparatus and method for generating a non-thermal atmospheric pressure plasma |
DE112019006208T5 (de) | 2018-12-12 | 2021-09-16 | Alps Alpine Co., Ltd. | Vorrichtung zur Bereitstellung einer taktilen Wahrnehmung, System zur Bereitstellung einer taktilen Wahrnehmung, Steuerverfahren und Programm |
US11776367B2 (en) | 2018-12-12 | 2023-10-03 | Alps Alpine Co., Ltd. | Tactile sensation providing apparatus, tactile sensation providing system, control method, and non-transitory recording medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN1191643C (zh) | 2005-03-02 |
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