JP2001268953A - Piezoelectric actuator, clock, portable device and method of driving the piezoelectric actuator - Google Patents
Piezoelectric actuator, clock, portable device and method of driving the piezoelectric actuatorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電アクチュエー
タ、時計、携帯機器および圧電アクチュエータの駆動方
法に関する。The present invention relates to a piezoelectric actuator, a timepiece, a portable device, and a method for driving a piezoelectric actuator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】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とか
ら、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、
あるいは超音波モータなどの分野に応用されている。2. Description of the Related Art Various types of piezoelectric actuators utilizing the piezoelectric effect of piezoelectric elements have been developed recently because piezoelectric elements have excellent conversion efficiency from electric energy to mechanical energy and excellent responsiveness. This piezoelectric actuator includes a piezoelectric buzzer, a printer inkjet head,
Alternatively, it is applied to fields such as ultrasonic motors.
【０００３】図２１は、従来の圧電アクチュエータを用
いた超音波モータを模式的に示す平面図である。同図に
示すように、この種の超音波モータは、つっつき型と呼
ばれるものであって、圧電素子に結合した振動片の先端
に、ロータ面を少し傾斜させて接触させてある。このよ
うな構成の下、発振部からの交流電圧によって圧電素子
が伸縮し、振動片が長さ方向に往復運動すると、ロータ
の円周方向に分力が発生してロータが回転するようにな
っている。FIG. 21 is a plan view schematically showing an ultrasonic motor using a conventional piezoelectric actuator. As shown in FIG. 1, this type of ultrasonic motor is of the so-called "stick type" type, in which the tip of a vibrating reed coupled to a piezoelectric element is brought into contact with the rotor surface with a slight inclination. Under such a configuration, when the piezoelectric element expands and contracts due to the AC voltage from the oscillating section, and the vibrating piece reciprocates in the length direction, a component force is generated in the circumferential direction of the rotor, and the rotor rotates. ing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電素
子の変位は印加電圧にもよるが微小であり、サブミクロ
ン程度であるのが通常であり、上述した共振周波数で振
動させる場合でも同様である。このため、なんらかの増
幅機構によって変位を増幅してロータに伝達することが
行われている。しかし、増幅機構を用いた場合、それ自
身を動かすためにエネルギーが消費され、効率が低下す
るといった問題があるとともに、装置のサイズが大きく
なってしまうといった問題もある。However, the displacement of the piezoelectric element is very small, depending on the applied voltage, and is usually on the order of submicron. The same applies to the case where the piezoelectric element is vibrated at the above-described resonance frequency. For this reason, it has been practiced to amplify the displacement and transmit it to the rotor by some kind of amplifying mechanism. However, when the amplification mechanism is used, there is a problem that energy is consumed to move itself and the efficiency is reduced, and there is also a problem that the size of the device is increased.
【０００５】また、圧電アクチュエータは、腕時計のよ
うな小型の携帯機器に搭載されることが多く、この場合
電池で駆動されるため、消費電力や駆動電圧を低く抑え
る必要がある。したがって、そのような携帯機器に圧電
アクチュエータを組み込む場合には、特に、そのエネル
ギー効率が高いことが要求される。Further, the piezoelectric actuator is often mounted on a small portable device such as a wristwatch. In this case, since the piezoelectric actuator is driven by a battery, it is necessary to suppress the power consumption and the driving voltage. Therefore, when a piezoelectric actuator is incorporated in such a portable device, it is particularly required that the energy efficiency is high.
【０００６】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、装置の大型化を招くことなく、駆動効率を
向上させることが可能な圧電アクチュエータ、これを搭
載した時計ならびに携帯機器、および圧電アクチュエー
タの駆動方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and a piezoelectric actuator capable of improving driving efficiency without increasing the size of the device, a timepiece and a portable device equipped with the piezoelectric actuator, And a method for driving a piezoelectric actuator.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載の圧電アクチュエータは、
支持体と、長手方向を有する板状の圧電素子と補強部と
が積層された振動板と、前記振動板の長手方向の一端部
が駆動対象に当接するように前記振動板を振動可能に支
持する支持部材と前記圧電素子に電力を供給することに
より、該圧電素子を伸縮させて前記振動板を振動させる
駆動手段とを具備し、前記振動板は、前記圧電素子の伸
縮により、前記長手方向に伸縮する縦振動、および前記
長手方向と直交する幅方向に揺動する屈曲振動を生じる
ようになされており、これらの縦振動と屈曲振動とが組
合わさった振動による前記一端部の変位によって前記駆
動対象を駆動する圧電アクチュエータであって、前記駆
動手段は、前記振動板の前記縦振動の共振周波数および
前記屈曲振動の共振周波数のいずれか一方とほぼ同じ駆
動周波数で前記圧電素子を駆動することを特徴としてい
る。According to a first aspect of the present invention, a piezoelectric actuator is provided.
A support, a vibration plate in which a plate-shaped piezoelectric element having a longitudinal direction and a reinforcing portion are laminated, and the vibrating plate is oscillably supported such that one end in the longitudinal direction of the diaphragm comes into contact with a driving target. And a driving unit that expands and contracts the piezoelectric element to vibrate the diaphragm by supplying electric power to the piezoelectric element, and the diaphragm is configured to extend and contract in the longitudinal direction by the expansion and contraction of the piezoelectric element. The longitudinal vibration that expands and contracts, and the bending vibration that swings in the width direction orthogonal to the longitudinal direction is generated, and the displacement of the one end by the vibration in which the longitudinal vibration and the bending vibration are combined causes the vibration. A piezoelectric actuator for driving a driven object, wherein the driving means is configured to drive the piezoelectric actuator at a driving frequency substantially equal to one of a resonance frequency of the longitudinal vibration and a resonance frequency of the bending vibration of the diaphragm. It is characterized by driving the element.
【０００８】また、請求項２に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項１に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記駆動手段は、前記振動板の前記縦振動の共振周波数
および前記屈曲振動の共振周波数のうち、インピーダン
スの高い方の振動の共振周波数とほぼ同じ駆動周波数で
前記圧電素子を駆動することを特徴としている。Further, the piezoelectric actuator according to claim 2 is the piezoelectric actuator according to claim 1,
The driving unit drives the piezoelectric element at a drive frequency substantially equal to a resonance frequency of a vibration having a higher impedance among a resonance frequency of the longitudinal vibration and a resonance frequency of the bending vibration of the vibration plate. I have.
【０００９】また、請求項３に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項２に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記駆動手段は、前記縦振動および前記屈曲振動のう
ち、インピーダンスの高い方の振動と異なる振動が前記
振動板に生じるように前記圧電素子を駆動することを特
徴としている。The piezoelectric actuator according to claim 3 is the piezoelectric actuator according to claim 2,
The driving means drives the piezoelectric element such that a vibration different from a vibration having a higher impedance of the longitudinal vibration and the bending vibration is generated in the vibration plate.
【００１０】また、請求項４に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電アクチ
ュエータにおいて、前記駆動手段は、前記振動板に生じ
る前記縦振動および前記屈曲振動のいずれか一方の振動
状態を検出し、この検出結果に基づいて前記圧電素子の
駆動周波数を制御することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to any one of the first to third aspects, the driving means includes one of the longitudinal vibration and the bending vibration generated in the diaphragm. One of the vibration states is detected, and the driving frequency of the piezoelectric element is controlled based on the detection result.
【００１１】また、請求項５に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項４に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記圧電素子には、前記振動板の振動により当該圧電素
に生じた電力を前記駆動手段に供給するための電極が設
けられており、前記電極から供給される電力によって前
記振動板状態の振動を検出することを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to the fourth aspect,
The piezoelectric element is provided with an electrode for supplying electric power generated in the piezoelectric element by the vibration of the diaphragm to the driving unit, and the vibration of the diaphragm state is reduced by the power supplied from the electrode. It is characterized by detecting.
【００１２】また、請求項６に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項４または５に記載の圧電アクチュエータに
おいて、前記駆動手段は、前記振動板に生じる前記縦振
動および前記屈曲振動のいずれか一方の振動周波数を検
出し、検出した周波数を前記駆動周波数とすることを特
徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to the fourth or fifth aspect, the driving means may be configured to generate one of the longitudinal vibration and the bending vibration generated in the diaphragm. A frequency is detected, and the detected frequency is set as the drive frequency.
【００１３】また、請求項７に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項４または５に記載の圧電アクチュエータに
おいて、前記駆動手段は、前記振動板に生じる前記振動
板の前記縦振動および前記屈曲振動のいずれか一方の振
動の振幅を検出し、検出した振幅が最大となるように前
記駆動周波数を調整することを特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to the fourth or fifth aspect, the driving unit is configured to perform any one of the longitudinal vibration and the bending vibration of the diaphragm generated on the diaphragm. The amplitude of one of the vibrations is detected, and the driving frequency is adjusted so that the detected amplitude becomes maximum.
【００１４】また、請求項８に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項１に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記駆動手段は、前記圧電素子を駆動することにより、
この圧電素子を伸縮させて前記振動板に前記長手方向に
伸縮する前記縦振動を励起し、前記振動板は、前記駆動
手段により励起された前記縦振動により、前記屈曲振動
が機械的に誘発されるような特性を有しており、これに
より前記縦振動と前記屈曲振動とが組合わさった振動が
生じるようにし、前記駆動手段は、前記振動板に生じる
前記屈曲振動の共振周波数とほぼ同じ駆動周波数で前記
圧電素子を駆動することを特徴としている。The piezoelectric actuator according to claim 8 is the piezoelectric actuator according to claim 1,
The driving means drives the piezoelectric element,
The piezoelectric element is expanded and contracted to excite the longitudinal vibration that expands and contracts in the longitudinal direction on the diaphragm, and the diaphragm vibrates mechanically by the longitudinal vibration excited by the driving means. The longitudinal vibration and the bending vibration are combined to generate vibration, and the driving unit drives the vibration plate substantially at the same resonance frequency as the resonance frequency of the bending vibration generated in the diaphragm. The piezoelectric element is driven at a frequency.
【００１５】また、請求項９に記載の圧電アクチュエー
タは、請求項８に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記振動板の前記屈曲振動の共振周波数におけるインピ
ーダンスは、前記縦振動の共振周波数におけるインピー
ダンスよりも大きいことを特徴としている。Further, the piezoelectric actuator according to claim 9 is the piezoelectric actuator according to claim 8,
The impedance of the diaphragm at the resonance frequency of the bending vibration is larger than the impedance at the resonance frequency of the longitudinal vibration.
【００１６】また、請求項１０に記載の圧電アクチュエ
ータは、請求項８または９に記載の圧電アクチュエータ
において、前記駆動手段は、前記振動板に生じる前記屈
曲振動の振動状態を検出し、この検出結果に基づいて検
出した屈曲振動の共振周波数とほぼ一致するように前記
圧電素子の駆動周波数を制御することを特徴としてい
る。According to a tenth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to the eighth or ninth aspect, the driving means detects a vibration state of the bending vibration generated in the diaphragm, and the detection result is obtained. The driving frequency of the piezoelectric element is controlled so as to substantially coincide with the resonance frequency of the bending vibration detected based on the above.
【００１７】また、請求項１１に記載の圧電アクチュエ
ータは、請求項１０に記載の圧電アクチュエータにおい
て、前記圧電素子には、前記振動板の振動により当該圧
電素子に生じた電力を前記駆動手段に供給するための電
極が設けられており、前記電極から供給される電力によ
って前記振動板の振動状態を検出することを特徴として
いる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to the twelfth aspect, electric power generated in the piezoelectric element by the vibration of the diaphragm is supplied to the driving means. And a vibration state of the diaphragm is detected by electric power supplied from the electrode.
【００１８】また、請求項１２に記載の圧電アクチュエ
ータは、請求項１１に記載の圧電アクチュエータにおい
て、前記圧電素子には、２つの電極部が設けられてお
り、２つの電極部のいずれか一方は前記振動板の振動に
より当該圧電素子に生じた電力を前記駆動手段に供給す
る検出用電極部として設定され、他方は前記圧電素子に
前記駆動手段から電力を供給するための供給用電極部と
して設定されており、前記検出用電極部から供給される
電力によって前記振動板の振動状態を検出することを特
徴としている。According to a twelfth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to the eleventh aspect, the piezoelectric element is provided with two electrode portions, and one of the two electrode portions is provided. The power generated in the piezoelectric element by the vibration of the vibration plate is set as a detection electrode for supplying power to the driving means, and the other is set as a supply electrode for supplying power to the piezoelectric element from the driving means. The vibration state of the diaphragm is detected by electric power supplied from the detection electrode section.
【００１９】また、請求項１３に記載の圧電アクチュエ
ータは、請求項１２に記載の圧電アクチュエータにおい
て、前記圧電素子に設けられる２つの前記電極部は、そ
れぞれ前記検出用電極部および前記供給用電極部として
設定することが可能であり、いずれか一方の前記電極部
を前記供給用電極部として設定した場合に前記振動板の
前記一端部の変位により駆動される前記駆動対象の駆動
方向と、他方の前記電極部を前記供給用電極として設定
した場合に前記振動板の前記一端部の変位により駆動さ
れる前記駆動対象の駆動方向とが異なっており、これに
より、２つの前記電極部のいずれを前記供給用電極部と
して設定するかによって前記駆動対象の駆動方向を変更
できるようにしたことを特徴としている。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to the twelfth aspect, the two electrode portions provided on the piezoelectric element are respectively the detection electrode portion and the supply electrode portion. The driving direction of the driven object driven by the displacement of the one end portion of the diaphragm when any one of the electrode portions is set as the supply electrode portion, and the other When the electrode portion is set as the supply electrode, the driving direction of the driven object that is driven by the displacement of the one end portion of the diaphragm is different, whereby any one of the two electrode portions is It is characterized in that the drive direction of the drive target can be changed depending on whether it is set as a supply electrode portion.
【００２０】また、請求項１４に記載の圧電アクチュエ
ータは、請求項１０ないし１３のいずれかに記載の圧電
アクチュエータにおいて、前記駆動手段は、前記振動板
に生じる前記屈曲振動の振動周波数を検出し、検出した
周波数を前記駆動周波数とすることを特徴としている。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to any one of the tenth to thirteenth aspects, the driving means detects a vibration frequency of the bending vibration generated in the diaphragm, The detected frequency is set as the drive frequency.
【００２１】また、請求項１５に記載の圧電アクチュエ
ータは、請求項１０ないし１３のいずれかに記載の圧電
アクチュエータにおいて、前記駆動手段は、前記振動板
に生じる前記振動板に生じる前記屈曲振動の振幅を検出
し、検出した振幅が最大となるように前記駆動周波数を
調整することを特徴としている。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator according to any one of the tenth to thirteenth aspects, the driving means includes an amplitude of the bending vibration generated in the diaphragm generated in the diaphragm. Is detected, and the drive frequency is adjusted so that the detected amplitude is maximized.
【００２２】また、請求項１６に記載の時計は、請求項
１ないし１５のいずれかに記載の圧電アクチュエータ
と、前記圧電アクチュエータによって回転駆動されるリ
ング状のカレンダー表示車とを具備することを特徴とし
ている。A timepiece according to a sixteenth aspect includes the piezoelectric actuator according to any one of the first to fifteenth aspects, and a ring-shaped calendar display wheel that is rotationally driven by the piezoelectric actuator. And
【００２３】また、請求項１７に記載の携帯機器は、請
求項１ないし１５のいずれかに記載の圧電アクチュエー
タと、前記圧電アクチュエータに電力を供給する電池と
を具備することを特徴としている。A portable device according to a seventeenth aspect is characterized by comprising the piezoelectric actuator according to any one of the first to fifteenth aspects, and a battery that supplies power to the piezoelectric actuator.
【００２４】また、請求項１８に記載の圧電アクチュエ
ータの駆動方法は、支持体と、長手方向を有する板状の
圧電素子と補強部とが積層された振動板と、前記振動板
の長手方向の一端部が駆動対象に当接するように前記振
動板を振動可能に支持する支持部材とを備え、前記振動
板は、前記圧電素子の伸縮により、前記長手方向に伸縮
する縦振動、および前記長手方向と直交する幅方向に揺
動する屈曲振動を生じるようになされており、これらの
縦振動と屈曲振動とが組合わさった振動による前記一端
部の変位によって前記駆動対象を駆動する圧電アクチュ
エータにおいて、前記圧電素子に電力を供給して前記振
動板を振動させる駆動方法であって、前記振動板の前記
縦振動の共振周波数および前記屈曲振動の共振周波数の
いずれか一方とほぼ同じ駆動周波数で前記圧電素子を駆
動することを特徴としている。Further, in the driving method of the piezoelectric actuator according to the present invention, a vibration plate in which a support, a plate-shaped piezoelectric element having a longitudinal direction and a reinforcing portion are laminated, and a longitudinal direction of the diaphragm is provided. A supporting member that vibrates the vibration plate so that one end thereof abuts on a driving target, wherein the vibration plate expands and contracts in the longitudinal direction by expansion and contraction of the piezoelectric element, and the longitudinal direction. And a piezoelectric actuator that drives the driven object by displacement of the one end by vibration in which these longitudinal vibration and bending vibration are combined. A driving method for supplying electric power to a piezoelectric element to vibrate the vibration plate, wherein one of the resonance frequency of the longitudinal vibration and the resonance frequency of the bending vibration of the vibration plate is substantially equal to the resonance frequency. It is characterized by driving the piezoelectric element at the same driving frequency.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 Ａ．全体構成 まず、図１は、本発明の一実施形態に係る圧電アクチュ
エータを組み込んだ腕時計のカレンダー表示機構の主要
構成を示す平面図である。圧電アクチュエータＡ１は、
面内方向（図の紙面と平行な方向）に伸縮振動する振動
板１０およびロータ１００から大略構成されている。ロ
ータ１００は地板１０３に回転自在に支持されるととも
に、振動板１０と当接する位置に配置されており、振動
板１０に生じる振動によってその外周面が叩かれると、
図中矢印で示す方向に回転駆動されるようになってい
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A. Overall Configuration First, FIG. 1 is a plan view showing a main configuration of a calendar display mechanism of a wristwatch incorporating a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention. The piezoelectric actuator A1 is
It is roughly constituted by a diaphragm 10 and a rotor 100 that expand and contract in an in-plane direction (a direction parallel to the plane of the drawing). The rotor 100 is rotatably supported by the ground plate 103, and is disposed at a position where the rotor 100 comes into contact with the diaphragm 10. When the outer peripheral surface of the rotor 100 is hit by vibration generated in the diaphragm 10,
It is driven to rotate in the direction indicated by the arrow in the figure.
【００２６】次に、カレンダー表示機構は、圧電アクチ
ュエータＡ１と連結しており、その駆動力によって駆動
される。カレンダー表示機構の主要部は、ロータ１００
の回転を減速する減速輪列とリング状の日車５０から大
略構成されている。また、減速輪列は日回し中間車４０
と日回し車６０とを備えている。Next, the calendar display mechanism is connected to the piezoelectric actuator A1, and is driven by its driving force. The main part of the calendar display mechanism is the rotor 100
It is roughly composed of a reduction gear train for reducing the rotation of the wheel and a ring-shaped date wheel 50. In addition, the reduction gear train is a daily driving intermediate wheel 40.
And a date driving wheel 60.
【００２７】ここで、上述したように振動板１０が面内
方向に振動すると、振動板１０と当接しているロータ１
００が時計回り方向に回転させられる。ロータ１００の
回転は、日回し中間車４０を介して日回し車６０に伝達
され、この日回し車６０が日車５０を時計回り方向に回
転させる。When the diaphragm 10 vibrates in the in-plane direction as described above, the rotor 1 in contact with the diaphragm 10
00 is rotated clockwise. The rotation of the rotor 100 is transmitted to the date indicator wheel 60 via the date indicator intermediate wheel 40, and the date indicator wheel 60 rotates the date indicator wheel 50 clockwise.
【００２８】Ｂ．圧電アクチュエータの構成 次に、本実施形態に係る圧電アクチュエータＡ１につい
て説明する。図２に示すように、圧電アクチュエータＡ
１は、図の左右方向に長く形成された長板状の振動板１
０と、この振動板１０を地板１０３（図１参照）に支持
する支持部材１１とを備えている。B. Next, the piezoelectric actuator A1 according to the present embodiment will be described. As shown in FIG.
Reference numeral 1 denotes a long plate-shaped diaphragm 1 which is formed long in the left-right direction in the figure.
0, and a support member 11 for supporting the diaphragm 10 on the main plate 103 (see FIG. 1).
【００２９】振動板１０の長手方向の端部３５には、ス
テンレス鋼等から形成される突起部３６がロータ１００
側に向けて突設されており、この突起部３６がロータ１
００の外周面に接触している。このような突起部３６を
設けることにより、ロータ１００との接触面の状態等を
維持するために突起部３６に対してのみ研磨等の作業を
行えばよいので、ロータ１００との接触部の管理が容易
となる。また、このような突起部３６を設けることによ
り、振動板１０の重量バランスにアンバランスさを持た
せ、後述するように当該突起部３６が楕円軌道に沿って
移動するようにしている。A protruding portion 36 made of stainless steel or the like has a
Side, and the protrusion 36 is provided on the rotor 1.
00 is in contact with the outer peripheral surface. By providing such protrusions 36, it is only necessary to perform an operation such as polishing only on the protrusions 36 in order to maintain the state of the contact surface with the rotor 100 and the like. Becomes easier. Further, by providing such a protrusion 36, the weight balance of the diaphragm 10 is imbalanced, and the protrusion 36 moves along an elliptical orbit as described later.
【００３０】また、図示のように本実施形態では、突起
部３６は、平面的に視てロータ１００側に突出した曲面
形状になされている。このようにロータ１００と当接す
る突起部３６を曲面形状にすることにより、ロータ１０
０と振動板１０の位置関係がばらついた（寸法ばらつき
などによる）場合にも、曲面であるロータ１００の外周
面と曲面形状の突起部３６との接触状態がさほど変化し
ない。従って、安定したロータ１００と突起部３６の接
触状態を維持することができる。As shown in the figure, in the present embodiment, the projection 36 has a curved shape protruding toward the rotor 100 in plan view. By forming the protrusion 36 in contact with the rotor 100 into a curved surface in this manner, the rotor 10
Even when the positional relationship between 0 and the diaphragm 10 varies (due to dimensional variations, etc.), the contact state between the curved outer peripheral surface of the rotor 100 and the curved projection 36 does not change much. Therefore, a stable contact state between the rotor 100 and the protrusion 36 can be maintained.
【００３１】振動板１０の長手方向の中央よりもややロ
ータ１００側には、支持部材１１の一端部３７が取り付
けられている。支持部材１１の他端部３８は、ネジ３９
により地板１０３（図１参照）に支持されている。この
構成の下、支持部材１１は、その弾性力によって振動板
１０をロータ１００側に付勢した状態で支持しており、
これにより振動板１０の突起部３６はロータ１００の側
面に当接させられている。このようにロータ１００に当
接させられた突起部３６が変位すると、ロータ１００と
突起部３６との間の摩擦によりロータ１００も突起部３
６に伴って移動させられ、図２中矢印で示す方向に回転
駆動されるようになっている。One end 37 of the support member 11 is mounted slightly closer to the rotor 100 than the center of the diaphragm 10 in the longitudinal direction. The other end 38 of the support member 11 has a screw 39
Are supported by the main plate 103 (see FIG. 1). Under this configuration, the support member 11 supports the diaphragm 10 in a state where the diaphragm 10 is urged toward the rotor 100 by its elastic force.
Thus, the protrusion 36 of the diaphragm 10 is in contact with the side surface of the rotor 100. When the protrusion 36 abutted on the rotor 100 is displaced in this manner, the rotor 100 also moves to the protrusion 3 due to friction between the rotor 100 and the protrusion 36.
6 and is driven to rotate in the direction indicated by the arrow in FIG.
【００３２】図３に示すように、振動板１０は、２つの
長方形状の圧電素子３０，３１の間に、これらの圧電素
子３０，３１とほぼ同形状であり、かつ圧電素子３０，
３１よりも肉厚の小さいステンレス鋼などの補強板（補
強部）３２を配置した積層構造となっている。このよう
に圧電素子３０，３１の間に補強板３２を配置すること
により、振動板１０の過振幅や外力に起因する振動板１
０の損傷を低減することができる。また、補強板３２と
しては、圧電素子３０，３１よりも肉厚の小さいものを
用いることにより、圧電素子３０，３１の振動を極力妨
げないようにしている。As shown in FIG. 3, the vibration plate 10 has substantially the same shape as the piezoelectric elements 30 and 31 between two rectangular piezoelectric elements 30 and 31.
It has a laminated structure in which a reinforcing plate (reinforcing portion) 32 of stainless steel or the like having a smaller thickness than 31 is arranged. By arranging the reinforcing plate 32 between the piezoelectric elements 30 and 31 in this manner, the vibration plate 1 caused by an excessive amplitude and an external force of the vibration plate 10 can be obtained.
0 damage can be reduced. Further, by using a reinforcing plate 32 having a smaller thickness than the piezoelectric elements 30 and 31, vibration of the piezoelectric elements 30 and 31 is prevented as much as possible.
【００３３】上下に配置された圧電素子３０，３１の面
上には、それぞれ電極３３が配置されている。この電極
３３を介して圧電素子３０，３１に電圧が供給されるよ
うになっている。また、本実施形態では、この電極３３
を用いてこの振動板１０の振動状態の検出を行っている
が、圧電素子３０，３１の面上に設けられる電極３３の
形状等の詳細については後述する。ここで、圧電素子３
０，３１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（（Pb(Zn1/3-Nb2/3)03 1-x-Pb Ti
03 x)xは組成により異なる。x=0.09程度）、スカンジウ
ムニオブ酸鉛（（Pb((Sc1/2Nb1/2)1-x Tix)) 03)xは組
成により異なる。x=0.09程度）等の各種のものを用いる
ことができる。Electrodes 33 are arranged on the surfaces of the vertically arranged piezoelectric elements 30, 31 respectively. A voltage is supplied to the piezoelectric elements 30 and 31 via the electrodes 33. In the present embodiment, the electrode 33
Is used to detect the vibration state of the vibration plate 10. Details of the shape and the like of the electrode 33 provided on the surfaces of the piezoelectric elements 30 and 31 will be described later. Here, the piezoelectric element 3
0, 31 are lead zirconate titanate (PZT)
(Trademark)), crystal, lithium niobate, barium titanate, lead titanate, lead metaniobate, polyvinylidene fluoride, lead zinc niobate ((Pb (Zn1 / 3-Nb2 / 3) 03 1-x-Pb Ti
03 x) x varies depending on the composition. x = 0.09), lead scandium niobate ((Pb ((Sc1 / 2Nb1 / 2) 1-xTix)) 03) x varies depending on the composition. x = 0.09) or the like.
【００３４】このような構成の振動板１０は、駆動回路
から電極３３を介して圧電素子３０，３１に交流電圧が
印加されると、圧電素子３０，３１が伸縮することによ
って振動するようになっている。その際、図４に示すよ
うに、振動板１０が長手方向に伸縮する縦振動で振動す
るようになっており、これにより振動板１０は図２中矢
印で示す方向に振動することになる。このように圧電素
子３０，３１に交流電圧を印加して縦振動を励振する
と、図５に示すように、振動板１０の重量バランスのア
ンバランスさによって振動板１０に幅方向の屈曲振動が
誘発されることになる。具体的には、振動板１０が縦振
動をした場合、その支点（無負荷時には重心）を中心と
した回転モーメントが作用し、振動板１０に図示のよう
な屈曲振動が誘発されるようになっている。When an AC voltage is applied from the drive circuit to the piezoelectric elements 30 and 31 via the electrodes 33, the vibration plate 10 vibrates as the piezoelectric elements 30 and 31 expand and contract. ing. At that time, as shown in FIG. 4, the diaphragm 10 vibrates in a longitudinal vibration that expands and contracts in the longitudinal direction, whereby the diaphragm 10 vibrates in the direction indicated by the arrow in FIG. When an AC voltage is applied to the piezoelectric elements 30 and 31 in this way to excite longitudinal vibration, bending vibration in the width direction is induced in the diaphragm 10 due to the imbalance of the weight balance of the diaphragm 10 as shown in FIG. Will be done. Specifically, when the diaphragm 10 longitudinally vibrates, a rotational moment about the fulcrum (the center of gravity when there is no load) acts on the diaphragm 10 to induce the bending vibration as shown in the diagram. ing.
【００３５】このような縦振動と屈曲振動とが生じ、両
者が結合されると、振動板１０の突起部３６におけるロ
ータ１００の外周面との接触部分は、図６に示すように
楕円軌道に沿って移動することになる。つまり、突起部
３６におけるロータ１００との接触部分が大きく変位す
ることになる。従って、突起部３６の移動に伴って回転
駆動されるロータ１００の駆動量を多くすることがで
き、より効率の高い駆動が可能となる。When such a longitudinal vibration and a bending vibration are generated and the two are coupled, the contact portion of the projection 36 of the diaphragm 10 with the outer peripheral surface of the rotor 100 has an elliptical orbit as shown in FIG. Will move along. That is, the contact portion of the protrusion 36 with the rotor 100 is greatly displaced. Accordingly, it is possible to increase the amount of driving of the rotor 100 that is rotationally driven in accordance with the movement of the protrusion 36, and it is possible to perform more efficient driving.
【００３６】Ｃ．圧電アクチュエータの駆動構成 次に、上述した圧電アクチュエータＡ１の駆動構成につ
いて説明する。ここでは、振動板１０として図７に示す
ようなインピーダンスと周波数との関係を有する形状の
ものを使用した場合の圧電アクチュエータＡ１の駆動に
ついて説明する。同図に示すように、本実施形態で使用
される振動板１０では、一次の縦振動のインピーダンス
の極小値である共振周波数ｆ１よりも二次の屈曲振動の
インピーダンスの極小値である共振周波数ｆ２が若干
（例えば、２％程度）大きくなっている。また、縦振動
の共振周波数ｆ１におけるインピーダンスよりも屈曲振
動の共振周波数ｆ２におけるインピーダンスが大きくな
っている。このような振動板１０を用いた場合、共振周
波数ｆ１と共振周波数ｆ２との間でインピーダンスの極
大値をとる周波数ｆ３（以下、***振周波数とする）
と、屈曲振動の共振周波数ｆ２との間の周波数で圧電素
子３０，３１を駆動することが好ましく、さらにはこの
範囲内の周波数であって共振周波数ｆ２とほぼ一致する
周波数ｆ２’で駆動することが最も好ましい。これは、
振動板１０の屈曲振動のインピーダンスの極小値は、縦
振動のインピーダンスの極小値よりも大きく、つまり抵
抗が大きく周波数ｆ２’で駆動した場合に流れる電流を
抑制することができるからである。このように、周波数
ｆ２’の電圧を印加すれば、低電流化が可能となるとと
もに、大きな屈曲振動を誘発させることができるので、
突起部３６を大きな楕円軌道に沿って移動させることが
できる。C. Driving Configuration of Piezoelectric Actuator Next, a driving configuration of the above-described piezoelectric actuator A1 will be described. Here, the driving of the piezoelectric actuator A1 when the diaphragm having a shape having a relationship between impedance and frequency as shown in FIG. 7 is used will be described. As shown in the figure, in the diaphragm 10 used in the present embodiment, the resonance frequency f2 which is the minimum value of the impedance of the secondary bending vibration is smaller than the resonance frequency f1 which is the minimum value of the impedance of the primary longitudinal vibration. Is slightly larger (for example, about 2%). The impedance at the resonance frequency f2 of the bending vibration is larger than the impedance at the resonance frequency f1 of the longitudinal vibration. When such a diaphragm 10 is used, a frequency f3 at which the impedance has a maximum value between the resonance frequency f1 and the resonance frequency f2 (hereinafter, referred to as an anti-resonance frequency).
It is preferable that the piezoelectric elements 30 and 31 be driven at a frequency between the resonance frequency f2 of the bending vibration and the frequency f2 ′ which is within the range and substantially coincides with the resonance frequency f2. Is most preferred. this is,
This is because the minimum value of the impedance of the bending vibration of the diaphragm 10 is larger than the minimum value of the impedance of the vertical vibration, that is, the resistance flowing is large and the current flowing when driven at the frequency f2 ′ can be suppressed. As described above, when the voltage of the frequency f2 'is applied, the current can be reduced and a large bending vibration can be induced.
The protrusion 36 can be moved along a large elliptical orbit.
【００３７】ここで、共振周波数ｆ２ではなく、周波数
ｆ２’で駆動するのが好ましいのは、周波数ｆ２で駆動
することにより、共振周波数ｆ２で駆動するよりも、大
きな楕円軌道が得られるからである。従って、上記のよ
うな特性を有する振動板１０を用いた場合、周波数ｆ
２’の駆動電圧を圧電素子３０，３１に印加すれば、効
率のよいロータ１００の回転駆動を行えることが分か
る。Here, it is preferable to drive at the frequency f2 'instead of the resonance frequency f2, because driving at the frequency f2 provides a larger elliptical orbit than driving at the resonance frequency f2. . Therefore, when the diaphragm 10 having the above characteristics is used, the frequency f
It can be seen that if the drive voltage 2 ′ is applied to the piezoelectric elements 30 and 31, the rotor 100 can be driven to rotate efficiently.
【００３８】ところで、上述した図７に示した振動板１
０の特性は、気温などの環境や、突起部３６とロータ１
００との接触圧等の使用状況により変動するものであ
る。従って、設計時において周波数ｆ２’で圧電素子３
０，３１を励振するような駆動回路を構成した場合に
も、環境等の変化により上記のような最適な駆動周波数
で駆動できなくなることもあり得る。By the way, the diaphragm 1 shown in FIG.
The characteristics of “0” indicate the environment such as temperature, the protrusion 36 and the rotor 1.
It fluctuates depending on the use situation such as the contact pressure with 00. Therefore, at the time of design, the piezoelectric element 3
Even when a drive circuit that excites 0 and 31 is configured, it may not be possible to drive at the above optimum drive frequency due to a change in environment or the like.
【００３９】本実施形態では、このような環境等の変化
により変動する振動板１０の特性に関わらず、最適な駆
動が行えるように圧電素子３０，３１を励振できる駆動
構成を採用し、このような駆動構成について図８および
図９を参照しながら説明する。In the present embodiment, a driving structure is employed in which the piezoelectric elements 30 and 31 can be excited so that optimum driving can be performed regardless of the characteristics of the diaphragm 10 that fluctuate due to such changes in the environment and the like. A detailed drive configuration will be described with reference to FIGS.
【００４０】図８および図９に示すように、圧電素子３
０の面上の３箇所に電極３３ａ，３３ｂ，３３ｃがそれ
ぞれ形成されている。電極３３ａは、振動板１０の中央
部に略矩形状に形成されており、他の電極３３ｂ，３３
ｃよりも大きく形成されている。ここで、電極３３ａに
は、駆動回路８０から印加電圧が供給され、これにより
圧電素子３０が伸縮して上述した縦振動が励起されるよ
うになっている。もちろん、駆動回路８０からは、圧電
素子３１の面上に電極３３ａと同様の位置および形状で
形成された電極３３ｄにも印加電圧が供給され圧電素子
３１が伸縮するようになっている。つまり、電極３３
ａ，３３ｄは圧電素子３０，３１をそれぞれ駆動するた
めの電極として使用されている。As shown in FIGS. 8 and 9, the piezoelectric element 3
Electrodes 33a, 33b, 33c are formed at three places on the 0 plane, respectively. The electrode 33a is formed in a substantially rectangular shape at the center of the diaphragm 10, and the other electrodes 33b, 33
It is formed larger than c. Here, an applied voltage is supplied to the electrode 33a from the drive circuit 80, whereby the piezoelectric element 30 expands and contracts to excite the above-described longitudinal vibration. Of course, from the drive circuit 80, an applied voltage is also supplied to the electrode 33d formed on the surface of the piezoelectric element 31 in the same position and shape as the electrode 33a, so that the piezoelectric element 31 expands and contracts. That is, the electrode 33
Reference numerals a and 33d are used as electrodes for driving the piezoelectric elements 30 and 31, respectively.
【００４１】電極３３ｂ，３３ｃは、圧電素子３０の面
上における電極３３ａの両側方にそれぞれ形成されてい
る。これらの電極３３ｂ，３３ｃは、検出制御回路８１
に接続されており、検出制御回路８１は電極３３ｂ，３
３ｃから供給される電圧に応じて屈曲振動の振動状態を
検出している。つまり、電極３３ｂ，３３ｃは、上述し
たように電極３３ａ，３３ｄに駆動回路８０から駆動電
圧が供給されて振動板１０が振動した時に、振動板１０
に生じる振動のうち屈曲振動（図５参照）の変位による
機械エネルギーを電気エネルギーに変換して検出制御回
路８１に供給しているのである。ここで、振動板１０は
屈曲振動に加え、縦振動することは上述した通りであ
る。従って、電極３３ｂ，３３ｃにより電気エネルギー
に変換された電圧には、屈曲振動の変位だけではなく縦
振動の変位によるものも含まれてしまうことになる。そ
こで、本実施形態では、図８に示すように、電極３３
ｂ，３３ｃの分極方向を逆（電極３３ｂをマイナス、電
極３３ｃをプラス）にすることにより、両者で得られた
縦振動による電圧が相殺され、屈曲振動の変位による電
圧のみが加算されて検出制御回路８１に供給されるよう
にしている。このようにして屈曲振動に起因する電圧の
みを検出制御回路８１に供給するようになっている。The electrodes 33b and 33c are formed on both sides of the electrode 33a on the surface of the piezoelectric element 30, respectively. These electrodes 33b and 33c are connected to the detection control circuit 81
And the detection control circuit 81 is connected to the electrodes 33b, 3
The vibration state of the bending vibration is detected according to the voltage supplied from 3c. That is, when the driving voltage is supplied to the electrodes 33a and 33d from the driving circuit 80 and the diaphragm 10 vibrates, the electrodes 33b and 33c
The mechanical energy due to the displacement of the bending vibration (see FIG. 5) is converted into electric energy and supplied to the detection control circuit 81. Here, the diaphragm 10 longitudinally vibrates in addition to the bending vibration as described above. Therefore, the voltage converted into electric energy by the electrodes 33b and 33c includes not only the displacement due to the bending vibration but also the displacement due to the longitudinal vibration. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG.
By reversing the polarization directions of the electrodes b and 33c (the electrode 33b is minus and the electrode 33c is plus), the voltage due to the longitudinal vibration obtained by the two is canceled, and only the voltage due to the displacement of the bending vibration is added to perform detection control. The data is supplied to the circuit 81. In this way, only the voltage caused by the bending vibration is supplied to the detection control circuit 81.
【００４２】検出制御回路８１は、上述したように電極
３３ｂ，３３ｃによって検出された電圧値に基づいて、
駆動回路８０から電極３３ａ，３３ｄに供給される駆動
電圧の周波数を制御している。具体的には、電極３３
ｂ，３３ｃにより検出された電圧値は、振動板１０の屈
曲振動の振幅の大きさに応じたものであり、この振幅を
最大にする、つまり検出電圧値が大きくなるように駆動
周波数を制御する。このような駆動周波数制御処理の一
例を図１０を参照しながら説明する。As described above, the detection control circuit 81 determines the voltage based on the voltage values detected by the electrodes 33b and 33c.
The frequency of the drive voltage supplied from the drive circuit 80 to the electrodes 33a and 33d is controlled. Specifically, the electrode 33
The voltage values detected by b and 33c correspond to the magnitude of the amplitude of the bending vibration of the diaphragm 10, and the drive frequency is controlled so as to maximize the amplitude, that is, to increase the detected voltage value. . An example of such a drive frequency control process will be described with reference to FIG.
【００４３】まず、駆動電圧が電極３３ａ，３３ｄに印
加されると（ステップＳａ１）、電極３３ｂ，３３ｃに
より取得された電圧値を保持する（ステップＳａ２）。
そして、駆動周波数を予め設定された側（以降、上げる
側とする）にずらす、つまり駆動周波数を現在よりも高
くする（ステップＳａ３）。このように駆動周波数をず
らした後、電極３３ｂ，３３ｃにより検出された電圧値
と、ステップＳａ２で保持した電圧値とを比較し（ステ
ップＳａ４）、検出電圧値が低下した場合にはその電圧
値を保持するとともに（ステップＳａ５）、上記予め設
定された側と反対側である下げる側に駆動周波数をずら
す、つまり駆動周波数を低くする（ステップＳａ６）。
この後、ステップＳａ４に戻り、駆動周波数を低くした
後に検出された電圧値と、ステップＳａ５で保持された
電圧値とを比較する。First, when a drive voltage is applied to the electrodes 33a and 33d (step Sa1), the voltage values acquired by the electrodes 33b and 33c are held (step Sa2).
Then, the driving frequency is shifted to a preset side (hereinafter, referred to as a raising side), that is, the driving frequency is made higher than the current one (step Sa3). After shifting the driving frequency in this way, the voltage value detected by the electrodes 33b and 33c is compared with the voltage value held in step Sa2 (step Sa4). Is maintained (step Sa5), and the drive frequency is shifted to the lower side opposite to the preset side, that is, the drive frequency is lowered (step Sa6).
Thereafter, the process returns to step Sa4, and compares the voltage value detected after lowering the drive frequency with the voltage value held in step Sa5.
【００４４】一方、ステップＳａ４の判別において、保
持している電圧値よりも検出した電圧値が高いと判断さ
れた場合には、ステップＳａ２に戻り、検出した電圧値
を保持する。そして、駆動周波数をさらに高く設定し
（ステップＳａ３）、ステップＳａ４に進む。このよう
な処理が繰り返され、使用環境下に関わらず、常に電極
３３ｂ，３３ｃにより検出された電圧値がほぼ最大値と
なるように駆動周波数を制御することができる。つま
り、環境の変化等により振動板１０の特性が変化した場
合にも、振動板１０に生じる屈曲振動の最大の振幅が得
られる共振周波数とほぼ一致する駆動周波数で圧電素子
３０，３１を駆動することができる。On the other hand, if it is determined in step Sa4 that the detected voltage value is higher than the held voltage value, the process returns to step Sa2 and holds the detected voltage value. Then, the drive frequency is set higher (step Sa3), and the process proceeds to step Sa4. Such processing is repeated, and the drive frequency can be controlled such that the voltage value detected by the electrodes 33b and 33c always becomes almost the maximum value regardless of the use environment. In other words, even when the characteristics of the diaphragm 10 change due to a change in the environment or the like, the piezoelectric elements 30 and 31 are driven at a drive frequency substantially matching the resonance frequency at which the maximum amplitude of the bending vibration generated in the diaphragm 10 is obtained. be able to.
【００４５】このように本実施形態に係る圧電アクチュ
エータＡ１では、使用環境が変動して振動板１０の特性
が変動した場合にも、低電流で高効率な駆動が可能な振
動板１０の屈曲振動の共振周波数とほぼ一致する駆動周
波数で圧電素子３０，３１を駆動することができる。As described above, in the piezoelectric actuator A1 according to the present embodiment, even when the operating environment fluctuates and the characteristics of the diaphragm 10 fluctuate, the flexural vibration of the diaphragm 10 that can be driven with low current and high efficiency is achieved. The piezoelectric elements 30 and 31 can be driven at a drive frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric element 30.
【００４６】なお、上述した実施形態では、電極３３
ｂ，３３ｃは、圧電素子３０の面上の電極３３ａの両側
方に配置された構成となっていたが、これに限らず、図
１１に示すような電極が形成された振動板を用いるよう
にしてもよい。同図に示すように、この振動板３００
は、振動板３００の中央部に設けられた電極３３ａの片
方側に、２つの電極３３ｂ，３３ｃが長手方向に並んで
形成されている。ここで、電極３３ｂ，３３ｃは、それ
ぞれ振動板１０の縦振動の節となる線（図中一点鎖線で
示す）を挟んで線対称となる位置に形成されている。従
って、図示のように分極方向を逆とすることにより、縦
振動の変位により各電極３３ｂ，３３ｃに生じる電気エ
ネルギーは相殺され、屈曲振動の変位による電気エネル
ギーのみを取得して検出制御回路８１に供給することが
できる。In the above embodiment, the electrode 33
b and 33c are arranged on both sides of the electrode 33a on the surface of the piezoelectric element 30. However, the present invention is not limited to this, and a diaphragm having electrodes as shown in FIG. 11 may be used. You may. As shown in FIG.
Is formed on one side of an electrode 33a provided at the center of the diaphragm 300, with two electrodes 33b and 33c arranged side by side in the longitudinal direction. Here, the electrodes 33b and 33c are formed at positions that are line-symmetric with each other with respect to a line (indicated by a dashed line in the figure) that is a node of the longitudinal vibration of the diaphragm 10. Therefore, by reversing the polarization direction as shown in the figure, the electric energy generated in each of the electrodes 33b and 33c due to the displacement of the longitudinal vibration is canceled out, and only the electric energy due to the displacement of the bending vibration is obtained and transmitted to the detection control circuit 81 Can be supplied.
【００４７】Ｄ．圧電アクチュエータの動作 次に、上記構成の圧電アクチュエータＡ１の動作につい
て説明する。まず、駆動回路８０から振動板１０の所定
の電極３３に電圧が印加されると、圧電素子３０，３１
の伸縮によって撓み振動し、縦振動するとともに屈曲振
動が誘発させられる。これらの縦振動と屈曲振動とが結
合することにより、突起部３６がロータ１００と当接し
た状態で振動板１０が楕円軌道に沿って移動する（図６
参照）。このような突起部３６の変位に伴ってロータ１
００が図２中矢印方向に回転させられる。この際、上述
したように検出制御回路８１が振動板１０の屈曲振動の
振動状態を検出し、気温などこの携帯機器が使用される
状況が変化した場合にも、常に大きな屈曲振動が振動板
１０に生じるような駆動周波数で圧電素子３０，３１を
駆動することができる。そして、ロータ１００が回転さ
せられることにより、中間車１０１を介して日車１０２
が回転させられ（図１参照）、表示される日や曜が切り
換わるようになっている。D. Operation of Piezoelectric Actuator Next, the operation of the piezoelectric actuator A1 having the above configuration will be described. First, when a voltage is applied from the drive circuit 80 to the predetermined electrode 33 of the diaphragm 10, the piezoelectric elements 30, 31
Flexurally vibrates due to the expansion and contraction of the wire, longitudinal vibrations and bending vibrations are induced. Due to the combination of the longitudinal vibration and the bending vibration, the diaphragm 10 moves along an elliptical trajectory with the protrusion 36 abutting on the rotor 100 (FIG. 6).
reference). With the displacement of the protrusion 36, the rotor 1
00 is rotated in the direction of the arrow in FIG. At this time, as described above, the detection control circuit 81 detects the vibration state of the bending vibration of the diaphragm 10, and even when the situation in which the portable device is used such as the temperature changes, a large bending vibration is always generated. The piezoelectric elements 30 and 31 can be driven at a drive frequency such as that described above. When the rotor 100 is rotated, the date wheel 102
Is rotated (see FIG. 1), and the displayed day or day is switched.
【００４８】Ｅ．変形例 なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるもので
はなく、以下のような種々の変形が可能である。E. Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications as described below are possible.
【００４９】（変形例１）上述した実施形態において
は、振動板１０の振動によりロータ１００を一方向（図
２中時計回り）に駆動する構成であったが、図１２に示
すような構成とすることにより、逆方向（反時計回り）
への駆動も行えるようにしてもよい。(Modification 1) In the above-described embodiment, the rotor 100 is driven in one direction (clockwise in FIG. 2) by the vibration of the diaphragm 10, but the structure shown in FIG. By doing the opposite direction (counterclockwise)
May also be driven.
【００５０】同図に示すように、この圧電アクチュエー
タは、上記実施形態の振動板１０と電極の形成部分と突
起部３６の取り付け位置が異なる振動板４００を有して
おり、この振動板４００の圧電素子の面上には、４つの
電極部４３３ａ，４３３ｂ，４３３ｃ，４３３ｄが形成
されている。電極部４３３ａ，４３３ｂ，４３３ｃ，４
３３ｄは、それぞれ同じサイズの矩形状であり、振動板
４００を４分割した位置にそれぞれ形成されている。As shown in the figure, the piezoelectric actuator has the diaphragm 10 of the above-described embodiment and a diaphragm 400 in which the electrodes are formed and the mounting positions of the projections 36 are different. Four electrode portions 433a, 433b, 433c, 433d are formed on the surface of the piezoelectric element. Electrodes 433a, 433b, 433c, 4
Reference numeral 33d denotes a rectangular shape having the same size, and is formed at a position obtained by dividing the diaphragm 400 into four parts.
【００５１】本変形例においては、電極部４３３ａ，４
３３ｂ，４３３ｃ，４３３ｄは、それぞれ上述した屈曲
振動の検出用の電極としても使用できるとともに、駆動
電圧を圧電素子に供給するための電極としても使用する
ことができるようになっている。ここで、４つの電極部
は、スイッチ４１０によって電極部４３３ａ，４３３ｄ
の組み合わせと、電極部４３３ｂ，４３３ｃの組み合わ
せで検出用もしくは駆動用として使用されるようになっ
ている。図に示すスイッチ４１０の状態では、電極部４
３３ａ，４３３ｄが検出用として使用され、電極部４３
３ｂ，４３３ｃが駆動用として使用されるようになって
いる。一方、図１３に示すように、スイッチ４１０が切
り換えられた場合には、電極部４３３ａ，４３３ｄが駆
動用として使用され、電極部４３３ｂ，４３３ｃが検出
用として使用されるようになっている。このようなスイ
ッチ４１０の切り換えは、使用者の指示等に基づいた駆
動方向切換部４１５によって行われる。In this modified example, the electrode portions 433a, 4
Each of the electrodes 33b, 433c, and 433d can be used as an electrode for detecting the above-described bending vibration and also as an electrode for supplying a drive voltage to the piezoelectric element. Here, the four electrode portions are connected to the electrode portions 433a and 433d by the switch 410.
And the combination of the electrode portions 433b and 433c are used for detection or driving. In the state of the switch 410 shown in FIG.
33a and 433d are used for detection, and
3b and 433c are used for driving. On the other hand, as shown in FIG. 13, when the switch 410 is switched, the electrode units 433a and 433d are used for driving, and the electrode units 433b and 433c are used for detection. Such switching of the switch 410 is performed by the driving direction switching unit 415 based on a user's instruction or the like.
【００５２】この構成の下、図１２に示すようにスイッ
チ４１０が設定され、電極部４３３ａ，４３３ｄが検出
用、電極部４３３ｂ，４３３ｃが駆動用とされた場合に
は、電極部４３３ｂ，４３３ｃが形成された部分の圧電
素子が伸縮することにより振動板１０に縦振動および屈
曲振動が誘発され、突起部３６が楕円軌道Ｄ１に沿って
移動させられることになる。この際、振動板４００の屈
曲振動の振幅に対応した電圧値が電極部４３３ａ，４３
３ｄにより検出制御回路８１に供給され、上述した実施
形態と同様の駆動周波数制御を行う。In this configuration, when the switch 410 is set as shown in FIG. 12 and the electrode portions 433a and 433d are for detection and the electrode portions 433b and 433c are for driving, the electrode portions 433b and 433c are set. The expansion and contraction of the piezoelectric element in the formed portion induces longitudinal vibration and bending vibration in the vibration plate 10, and the protrusion 36 is moved along the elliptical orbit D1. At this time, a voltage value corresponding to the amplitude of the bending vibration of diaphragm 400 is applied to electrode portions 433a, 43.
It is supplied to the detection control circuit 81 by 3d, and performs the same drive frequency control as in the above-described embodiment.
【００５３】一方、図１３に示すようにスイッチ４１０
が設定され、電極部４３３ａ，４３３ｄが駆動用、電極
部４３３ｂ，４３３ｃが検出用とされた場合には、電極
部４３３ａ，４３３ｄが形成された部分の圧電素子が伸
縮することにより振動板１０に縦振動および屈曲振動が
誘発され、突起部３６が楕円軌道Ｄ２に沿って移動させ
られることになる。この際にも、振動板４００の屈曲振
動の振幅に対応した電圧値が電極部４３３ｂ，４３３ｃ
により検出制御回路８１に供給され、上述した実施形態
と同様の駆動周波数制御を行う。On the other hand, as shown in FIG.
Is set, and the electrode portions 433a and 433d are used for driving and the electrode portions 433b and 433c are used for detection. Longitudinal vibration and bending vibration are induced, and the protrusion 36 is moved along the elliptical trajectory D2. Also at this time, the voltage values corresponding to the amplitude of the bending vibration of the diaphragm 400 are applied to the electrode portions 433b and 433c.
Is supplied to the detection control circuit 81 to perform the same drive frequency control as in the above-described embodiment.
【００５４】つまり、この変形例においては、スイッチ
４１０の設定によって突起部３６の移動経路が形成する
楕円形状の向きを変えることができ、これにより突起部
３６と当接させられるロータ（図示略）を正逆の両方向
に駆動することができる。また、スイッチ４１０がいず
れの設定状態である場合にも、駆動時には、上述した実
施形態と同様の駆動周波数制御を行うことができる。従
って、使用状況等に関わらず、常に大きな楕円軌道に沿
って突起部３６を移動させることができ、高効率での動
作が可能となる。That is, in this modified example, the direction of the elliptical shape formed by the movement path of the projection 36 can be changed by setting the switch 410, whereby the rotor (not shown) brought into contact with the projection 36 can be changed. Can be driven in both forward and reverse directions. Also, regardless of the setting state of the switch 410, the same drive frequency control as in the above-described embodiment can be performed at the time of driving. Accordingly, the projection 36 can always be moved along a large elliptical trajectory regardless of the use condition and the like, and the operation can be performed with high efficiency.
【００５５】（変形例２）また、上述した実施形態で
は、発振回路を有する駆動回路を別に設けて圧電素子３
０，３１に駆動電圧を印加する、いわゆる他励発振を行
うようにしていたが、図１４に示すように、自励発振に
より圧電素子３０，３１を駆動する構成としてもよい。(Modification 2) In the above-described embodiment, a driving circuit having an oscillation circuit is separately provided and the piezoelectric element 3 is provided.
Although so-called separately-excited oscillation in which a drive voltage is applied to 0 and 31 is performed, the piezoelectric elements 30 and 31 may be driven by self-excited oscillation as shown in FIG.
【００５６】同図に示すように、この変形例における圧
電素子の駆動システムは、波形整形回路１４１と、位相
調整回路１４２と、増幅回路１４３とを備えており、こ
の駆動システムにより振動板１４０に設けられた圧電素
子が駆動されている。As shown in the figure, the driving system of the piezoelectric element in this modified example includes a waveform shaping circuit 141, a phase adjusting circuit 142, and an amplifying circuit 143. The provided piezoelectric element is driven.
【００５７】振動板１４０は、上述した実施形態の振動
板１０と電極の形成部分のみが異なる振動板であり、圧
電素子の面上の３箇所に電極部１４５ａ，１４５ｂ，１
４５ｃが形成されている。電極部１４５ａは、振動板１
４０の中央部に形成される矩形状の電極であり、電極部
１４５ｂ，１４５ｃは、電極部１４５ａの側方に長手方
向に並んで形成されている。ここで、電極１４５ｂ，１
４５ｃは、それぞれ振動板１４０の縦振動の節となる線
（図中一点鎖線で示す）を挟んで線対称となる位置に形
成されている。The vibrating plate 140 is different from the vibrating plate 10 of the above-described embodiment only in the portion where the electrodes are formed. The vibrating plate 140 has three electrode portions 145a, 145b,
45c is formed. The electrode part 145a is
This is a rectangular electrode formed at the center of 40, and the electrode portions 145b and 145c are formed side by side with the electrode portion 145a in the longitudinal direction. Here, the electrodes 145b, 1
Reference numerals 45c are formed at positions that are line-symmetric with respect to a line (indicated by a dashed line in the figure) that is a node of the longitudinal vibration of the diaphragm 140.
【００５８】電極部１４５ｂ，１４５ｃは、振動板１４
０の屈曲振動の振幅を検出するための電極であり、振動
板１４０の変位により電極部１４５ｂ，１４５ｃにより
生成された電圧波形がそれぞれ波形整形回路１４１に供
給されるようになっている。波形整形回路１４１では、
電極部１４５ｂ，１４５ｃからそれぞれ入力される電圧
波形がオペアンプにより減算されて出力される。これに
より、縦振動の変位により各電極１４５ｂ，１４５ｃに
生じる電気エネルギーは相殺され、屈曲振動の変位によ
る電気エネルギーのみによる波形を取得して位相調整回
路１４２に供給することができる。ここで、振動板１４
０は、共振体であるため、縦振動を励起した場合に生じ
る屈曲振動は、その共振周波数で振動することになる。
従って、電極部１４５ｂ，１４５ｃにより生成された屈
曲振動による出力波形は、屈曲振動の共振周波数を主と
して有する電圧波形である。本実施形態では、このよう
にして屈曲振動の共振周波数を有する波形を抽出し、こ
の検出波形を用いて圧電素子を駆動しているのである。The electrode portions 145b and 145c are
The electrodes are for detecting the amplitude of the bending vibration of 0, and the voltage waveforms generated by the electrode portions 145b and 145c due to the displacement of the diaphragm 140 are supplied to the waveform shaping circuit 141, respectively. In the waveform shaping circuit 141,
Voltage waveforms input from the electrode units 145b and 145c are subtracted by an operational amplifier and output. As a result, the electric energy generated in each of the electrodes 145b and 145c due to the displacement of the longitudinal vibration is canceled, and a waveform based on only the electric energy due to the displacement of the bending vibration can be acquired and supplied to the phase adjustment circuit 142. Here, diaphragm 14
Since 0 is a resonator, bending vibration generated when longitudinal vibration is excited vibrates at the resonance frequency.
Therefore, the output waveform due to the bending vibration generated by the electrode portions 145b and 145c is a voltage waveform mainly having the resonance frequency of the bending vibration. In the present embodiment, the waveform having the resonance frequency of the bending vibration is extracted in this way, and the piezoelectric element is driven using the detected waveform.
【００５９】位相調整回路１４２は、波形整形回路１４
１から出力される波形の位相を調整するものである。上
述したように、この変形例においては、振動板１４０の
屈曲振動により得られた波形を用いて圧電素子を駆動す
るわけであるが、圧電素子自体には縦振動を励起し、振
動板１４０の重量バランスのアンバランスさ等を利用し
て屈曲振動を誘発させている。このように縦振動によっ
て屈曲振動を励振すると、屈曲振動の共振点では、縦振
動に対して９０°位相が遅れた屈曲振動が生じることに
なる。従って、位相調整回路１４２は、波形整形回路１
４１から入力される波形の位相を９０°遅らせる、もし
くは２７０°進めて出力し、これにより縦振動とより大
きな屈曲振動を結合させてより大きな楕円軌道に沿って
突起部３６が移動するようにしているのである。このよ
うに位相調整回路１４２に位相調整された電圧波形が増
幅回路１４３によって増幅された後、振動板１４０の圧
電素子に供給されるようになっている。なお、上述した
ように屈曲振動は９０°の位相遅れを有しているので、
位相調整回路１４２は、９０°遅らせる以外にも、（９
０＋３６０＊ｎ）°位相を遅らせるものであってもよい
（ｎは自然数）。The phase adjustment circuit 142 is
This is to adjust the phase of the waveform output from 1. As described above, in this modified example, the piezoelectric element is driven by using the waveform obtained by the bending vibration of the diaphragm 140. Bending vibration is induced by utilizing the imbalance of the weight balance. When the bending vibration is excited by the longitudinal vibration in this way, a bending vibration having a 90 ° phase delay with respect to the longitudinal vibration occurs at the resonance point of the bending vibration. Therefore, the phase adjustment circuit 142 is
The phase of the waveform input from 41 is delayed by 90 ° or advanced by 270 ° and output, thereby combining the longitudinal vibration and the larger bending vibration so that the protrusion 36 moves along a larger elliptical orbit. It is. The voltage waveform phase-adjusted by the phase adjustment circuit 142 is amplified by the amplification circuit 143 and then supplied to the piezoelectric element of the diaphragm 140. As described above, since the bending vibration has a phase delay of 90 °,
In addition to the delay of 90 °, the phase adjustment circuit 142
0 + 360 * n) ° The phase may be delayed (n is a natural number).
【００６０】この変形例においても、上述した実施形態
と同様に、使用状況等に関わらず、常に振動板１４０の
屈曲振動の共振周波数とほぼ一致する周波数で圧電素子
を駆動することができる。従って、使用状況等に関わら
ず、常に高効率の駆動を行える。Also in this modified example, the piezoelectric element can be driven at a frequency substantially equal to the resonance frequency of the bending vibration of the vibration plate 140 irrespective of the use condition or the like, similarly to the above-described embodiment. Therefore, high-efficiency driving can always be performed irrespective of the use condition and the like.
【００６１】（変形例３）また、自励発振を行う場合、
図１５（ａ）に示すように、振動板１０を振動子とした
コルピッツ型としてもよい。この場合、図１５（ｂ）に
示した従来の一般的なコルピッツ型の発振回路では、図
１６に示すように、振動板１０のインピーダンス特性等
により駆動周波数が決まってしまうため、発振動周波数
を屈曲振動の共振周波数とほぼ一致させることは困難で
あり、発振周波数が屈曲振動の共振周波数がずれてしま
う。そこで、図１５（ａ）に示すように、コルピッツ型
の発振回路に位相調整手段であるコイル１５０を設け、
位相をずらすようにしている。これにより、図１６に示
すように、ほぼ屈曲振動の共振周波数と一致する発振周
波数を得ることができ、効率のよい駆動を行える。(Modification 3) When self-excited oscillation is performed,
As shown in FIG. 15A, a Colpitts type in which the diaphragm 10 is a vibrator may be used. In this case, in the conventional general Colpitts type oscillation circuit shown in FIG. 15B, the driving frequency is determined by the impedance characteristic of the diaphragm 10 as shown in FIG. It is difficult to make the resonance frequency substantially equal to the resonance frequency of the bending vibration, and the oscillation frequency is shifted from the resonance frequency of the bending vibration. Therefore, as shown in FIG. 15A, a coil 150 serving as a phase adjusting means is provided in a Colpitts-type oscillation circuit.
The phases are shifted. As a result, as shown in FIG. 16, an oscillation frequency substantially matching the resonance frequency of the bending vibration can be obtained, and efficient driving can be performed.
【００６２】（変形例４）また、上述した実施形態で
は、電圧印加による圧電素子の伸縮により振動板１０に
縦振動が生じるようにし、振動板１０の重量バランス等
の機械的特性により屈曲振動を誘発させるようにしてい
た。つまり、縦振動を電気的に励起し、屈曲振動を機械
的に誘発させていたが、これに限らず、圧電素子への電
圧印加により屈曲振動を生じさせ、振動板１０の機械的
特性により縦振動を誘発させて上記実施形態と同様に突
起部３６を楕円軌道に沿って移動させるようにしてもよ
い。(Modification 4) In the above-described embodiment, longitudinal vibration is generated in the vibration plate 10 by expansion and contraction of the piezoelectric element due to voltage application, and bending vibration is generated by mechanical characteristics such as weight balance of the vibration plate 10. I was trying to trigger. That is, the longitudinal vibration is electrically excited and the bending vibration is mechanically induced. However, the invention is not limited to this. The bending vibration is generated by applying a voltage to the piezoelectric element, and the longitudinal vibration is caused by the mechanical characteristics of the diaphragm 10. Vibration may be induced to move the protrusion 36 along an elliptical trajectory as in the above embodiment.
【００６３】この場合、図１７に示すような振動板１７
０を用いるようにし、振動板１７０の縦振動の共振周波
数とほぼ一致する周波数で圧電素子を駆動するようにす
ればよい。同図に示すように、振動板１７０は、上述し
た実施形態の振動板１０と電極形成部分が異なる以外は
同様の構成であり、その圧電素子面上の２箇所に電極部
１７１ａ，１７１ｂがそれぞれ形成されている。電極部
１７１ａは、振動板１７０の幅方向の中心に長手方向に
沿って形成されており、電極部１７１ｂは、その周囲を
覆うように形成されている。さらに、電極部１７１ｂ
は、図の左上部分および右下部分と、右上部分と左下部
分との分極方向が逆になされている。この構成の下、電
極部１７１ｂに駆動電圧が印加されると、電極部１７１
ｂが形成された部分の圧電素子が伸縮する。この際、上
述したように分極方向が設定されているため、振動板１
７０には二次の屈曲振動が励起される。このように圧電
素子の伸縮により屈曲振動が励起されると、振動板１７
０の機械的な特性により縦振動が誘発され、両者が結合
されて突起部３６が楕円軌道に沿って移動する。In this case, the diaphragm 17 shown in FIG.
0 may be used, and the piezoelectric element may be driven at a frequency substantially equal to the resonance frequency of the longitudinal vibration of the diaphragm 170. As shown in the figure, the vibration plate 170 has the same configuration as the vibration plate 10 of the above-described embodiment except that an electrode forming portion is different. Electrode portions 171a and 171b are provided at two places on the piezoelectric element surface, respectively. Is formed. The electrode part 171a is formed along the longitudinal direction at the center in the width direction of the diaphragm 170, and the electrode part 171b is formed so as to cover the periphery thereof. Further, the electrode portion 171b
In the figure, the polarization directions of the upper left part and the lower right part, and the upper right part and the lower left part of the figure are reversed. Under this configuration, when a drive voltage is applied to the electrode portion 171b, the electrode portion 171b
The piezoelectric element in the portion where b is formed expands and contracts. At this time, since the polarization direction is set as described above, the diaphragm 1
A secondary bending vibration is excited at 70. When the bending vibration is excited by the expansion and contraction of the piezoelectric element, the diaphragm 17
A mechanical vibration of 0 causes longitudinal vibration, and the two are combined to move the protrusion 36 along an elliptical orbit.
【００６４】一方、電極部１７１ａは、上述したように
誘発される縦振動の振幅を検出するためのものであり、
上述した振動板１７０の振動の変位による機械エネルギ
ーを電気エネルギーに変換して出力する。ここで、電極
部１７１ａは振動板１７０の中央に形成されているた
め、屈曲振動の変位による影響を受けず、長手方向に変
位する縦振動のみの変位に応じた電気エネルギーを出力
することができる。このように取得された電気エネルギ
ーを用い、上述した実施形態における他励発振（図８参
照等）や上記変形例２における自励発振（図１４等参
照）により、圧電素子を最適な周波数で駆動することが
できる。On the other hand, the electrode portion 171a is for detecting the amplitude of the longitudinal vibration induced as described above.
The mechanical energy due to the displacement of the vibration of the vibration plate 170 is converted into electric energy and output. Here, since the electrode portion 171a is formed at the center of the vibration plate 170, it is not affected by the displacement of the bending vibration, and can output electric energy according to the displacement of only the longitudinal vibration displaced in the longitudinal direction. . The piezoelectric element is driven at an optimum frequency by the separately excited oscillation (see FIG. 8 and the like) in the above-described embodiment and the self-excited oscillation (see FIG. 14 and the like) in the above-described modification 2 using the electric energy obtained in this manner. can do.
【００６５】この変形例のように、電気的に屈曲振動を
励起し、機械的に縦振動を誘発させるのは、屈曲振動の
共振周波数のインピーダンス値よりも縦振動の共振周波
数のインピーダンス値が高いといったインピーダンス特
性を有する振動板の場合には、低電流化の点から効果的
であるが、上記実施形態の振動板１０のようなインピー
ダンス特性（図７参照）の場合、上記実施形態のように
電気的に縦振動を励起し、機械的に屈曲振動を誘発させ
る方が高効率が得られるので、上記実施形態のような駆
動を行う方が好ましい。As in this modification, the reason why the bending vibration is electrically excited and the longitudinal vibration is induced mechanically is that the impedance value of the resonance frequency of the longitudinal vibration is higher than the impedance value of the resonance frequency of the bending vibration. In the case of a diaphragm having such impedance characteristics, it is effective from the viewpoint of reducing the current. However, in the case of the impedance characteristic (see FIG. 7) like the diaphragm 10 of the above embodiment, as in the above embodiment, Since it is more efficient to electrically excite longitudinal vibration and mechanically induce bending vibration, it is preferable to perform driving as in the above embodiment.
【００６６】（変形例５）また、圧電素子の伸縮により
電気的に屈曲振動を生じさせる場合には、上記のように
縦振動の振動状態を検出して縦振動の共振周波数で駆動
する方法に限らず、屈曲振動の振動状態を検出して屈曲
振動の共振周波数で圧電素子を駆動するようにしてもよ
い。縦振動と屈曲振動の共振周波数が近いといった特性
を有する振動板の場合、屈曲振動に伴って縦振動が励起
される。従って、このような特性を有する振動板の場
合、図１８に示すような構成とすれば、屈曲振動の共振
周波数で屈曲振動を生じさせ、これに伴って縦振動を誘
発させることができる。(Modification 5) In the case where bending vibration is caused electrically by the expansion and contraction of the piezoelectric element, the method of detecting the vibration state of the longitudinal vibration and driving at the resonance frequency of the longitudinal vibration as described above is used. Alternatively, the piezoelectric element may be driven at the resonance frequency of the bending vibration by detecting the vibration state of the bending vibration. In the case of a diaphragm having characteristics such that the resonance frequencies of longitudinal vibration and bending vibration are close to each other, longitudinal vibration is excited along with bending vibration. Therefore, in the case of a diaphragm having such characteristics, if a structure as shown in FIG. 18 is used, bending vibration can be generated at the resonance frequency of bending vibration, and longitudinal vibration can be induced accordingly.
【００６７】同図に示すように、振動板１８０は、上述
した実施形態の振動板１０と電極形成部分が異なる以外
は同様の構成であり、その圧電素子面上に電極部１８１
ａ，１８１ｂが形成されている。電極部１８１ａは、振
動板１８０の幅方向の中心部を覆うように形成されてお
り、その左上部分および右下部分と、右上部分および左
下部分との分極方向が逆になるようになされている。電
極部１８１ｂは、電極部１８１ａを覆うように形成され
ており、その左上部分および右下部分と、右上部分およ
び左下部分との分極方向が逆になるようになされてい
る。As shown in the figure, the vibration plate 180 has the same configuration as that of the vibration plate 10 of the above-described embodiment except that an electrode forming portion is different.
a, 181b are formed. The electrode part 181a is formed so as to cover the center part in the width direction of the diaphragm 180, and the polarization directions of the upper left part and the lower right part and the upper right part and the lower left part are reversed. . The electrode portion 181b is formed so as to cover the electrode portion 181a, and the upper left portion and the lower right portion and the upper right portion and the lower left portion have opposite polarization directions.
【００６８】この構成の下、電極部１８１ｂに駆動電圧
が印加されると、電極部１８１ｂが形成された部分の圧
電素子が伸縮する。この際、上述したように分極方向が
設定されているため、振動板１８０には二次の屈曲振動
が励起される。このように圧電素子の伸縮により屈曲振
動が励起されると、振動板１８０の機械的な特性により
縦振動が誘発され、両者が結合されて突起部３６が楕円
軌道に沿って移動する。Under this configuration, when a drive voltage is applied to the electrode portion 181b, the piezoelectric element in the portion where the electrode portion 181b is formed expands and contracts. At this time, since the polarization direction is set as described above, a secondary bending vibration is excited in the diaphragm 180. When the bending vibration is excited by the expansion and contraction of the piezoelectric element as described above, the longitudinal vibration is induced by the mechanical characteristics of the vibration plate 180, the two are coupled, and the protrusion 36 moves along the elliptical orbit.
【００６９】一方、電極部１８１ａは、上述したように
励起される屈曲振動の振幅を検出するためのものであ
り、上述した振動板１８０の振動の変位による機械エネ
ルギーを電気エネルギーに変換して出力する。ここで、
電極部１８１ａは上述したような分極方向に設定されて
いるため、縦振動の変位による電気エネルギーは相殺さ
れ、屈曲振動のみの変位に応じた電気エネルギーを出力
することができる。このように取得された電気エネルギ
ーを用い、上述した実施形態における他励発振（図８参
照等）や上記変形例２における自励発振（図１４等参
照）により、圧電素子を最適な周波数で駆動することが
できる。On the other hand, the electrode portion 181a is for detecting the amplitude of the bending vibration excited as described above, and converts the mechanical energy due to the displacement of the vibration of the vibration plate 180 into electric energy and outputs it. I do. here,
Since the electrode portion 181a is set in the polarization direction as described above, the electric energy due to the displacement of the longitudinal vibration is cancelled, and the electric energy corresponding to the displacement of only the bending vibration can be output. The piezoelectric element is driven at an optimum frequency by the separately excited oscillation (see FIG. 8 and the like) in the above-described embodiment and the self-excited oscillation (see FIG. 14 and the like) in the above-described modification 2 using the electric energy obtained in this manner. can do.
【００７０】なお、このように電気的に屈曲振動を生じ
させる場合に、屈曲振動の共振周波数で圧電素子を駆動
する場合には、上述した実施形態のような駆動回路や検
出制御回路（図８等参照）を用いずに、圧電素子への駆
動電圧値を検出し、この検出電圧値が小さくなるような
制御を行うようにすれば、大きな変位で突起部３６を移
動させることができる。また、別の方法として圧電素子
への流入電流値を検出し、この電流値が大きくなるよう
な制御を行うようにすればよい。ここで、このような制
御方法としては、上述した実施形態で説明したような駆
動周波数を徐々にずらしていく方法（図１１参照）を用
いるようにすればよい。When the piezoelectric element is driven at the resonance frequency of the bending vibration when the bending vibration is generated electrically as described above, the driving circuit and the detection control circuit (FIG. If the drive voltage value to the piezoelectric element is detected and control is performed to reduce the detected voltage value, the protrusion 36 can be moved with a large displacement. As another method, the value of the current flowing into the piezoelectric element may be detected, and control may be performed to increase the current value. Here, as such a control method, a method of gradually shifting the drive frequency as described in the above-described embodiment (see FIG. 11) may be used.
【００７１】ところで、上記変形例等においては、圧電
素子の面上に多数の電極部を形成するとともに、その分
極方向を異ならせている。このような圧電素子の面上に
分極方向の異なる電極を複数形成する方法について振動
板１８０（図１８参照）を例にとって説明する。図１９
に示すように、圧電素子１８５の表面、裏面（補強板と
接する面）に図示のような形状の電極部を作製する。こ
こで、圧電素子１８５の表面には上述したように電極部
１８１ａ，１８１ｂが形成されており、圧電素子１８５
の裏面には２つの電極部１８６ａ，１８６ｂが形成され
ている。電極部１８６ａは、図の左上部分１８６ａａ
と、右下部分１８６ａｂと、両者を結合する部分１８６
ａｃとから構成されている。電極部１８６ａｂは、右上
部分１８６ｂａと、左下部分１８６ｂｂと、両者を結合
する部分１８６ｂｃとから構成されている。このような
電極を形成した後、図２０に示すように、電圧を印加す
れば、上述した図１８に示すような分極方法を有する電
極を形成することができる。By the way, in the above-mentioned modified examples and the like, a large number of electrode portions are formed on the surface of the piezoelectric element, and the polarization directions thereof are made different. A method for forming a plurality of electrodes having different polarization directions on the surface of such a piezoelectric element will be described with reference to a diaphragm 180 (see FIG. 18) as an example. FIG.
As shown in (1), an electrode portion having a shape as shown in the figure is formed on the front surface and the back surface (surface in contact with the reinforcing plate) of the piezoelectric element 185. Here, the electrode portions 181a and 181b are formed on the surface of the piezoelectric element 185 as described above.
Are formed with two electrode portions 186a and 186b. The electrode portion 186a is located at the upper left portion 186aa of the figure.
A lower right portion 186ab and a portion 186 connecting the two.
ac. The electrode portion 186ab includes an upper right portion 186ba, a lower left portion 186bb, and a portion 186bc connecting the both. After forming such an electrode, if a voltage is applied as shown in FIG. 20, an electrode having the above-described polarization method as shown in FIG. 18 can be formed.
【００７２】（変形例６）また、上述した実施形態で
は、振動板１０は矩形状であったが、振動板の形状はこ
れに限らず、台形などの他の形状であってもよい。(Modification 6) In the above-described embodiment, the diaphragm 10 is rectangular, but the shape of the diaphragm is not limited to this, and may be other shapes such as a trapezoid.
【００７３】（変形例７）なお、上述した実施形態で
は、振動板１０の一次の縦振動に二次の屈曲振動を結合
させるようにしいたが、振動モードはこれに限定される
わけではなく、ｎ次の縦振動にｍ次の屈曲振動を結合さ
せるようにしてもよい（ｎ，ｍは自然数）。(Modification 7) In the above embodiment, the secondary longitudinal vibration is coupled to the primary longitudinal vibration of the diaphragm 10, but the vibration mode is not limited to this. The m-th bending vibration may be coupled to the n-th longitudinal vibration (n and m are natural numbers).
【００７４】（変形例８）また、上述した実施形態に係
る圧電アクチュエータは、上述したような時計のカレン
ダー表示機構に搭載される以外にも、低電流での動作が
可能であるため、電池駆動される時計以外の携帯機器に
搭載して用いることも可能である。(Modification 8) The piezoelectric actuator according to the above-described embodiment can be operated at a low current in addition to being mounted on the calendar display mechanism of the timepiece as described above. It is also possible to use it mounted on a portable device other than a watch to be used.
【００７５】[0075]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置の大型化を招くことなく、駆動効率を向上させるこ
とが可能となる。As described above, according to the present invention,
The driving efficiency can be improved without increasing the size of the device.
【図１】 本発明の一実施形態に係る圧電アクチュエー
タを備えた腕時計のカレンダー表示機構の主要構成を示
す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a main configuration of a calendar display mechanism of a wristwatch provided with a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention.
【図２】 前記圧電アクチュエータの全体構成を示す平
面図である。FIG. 2 is a plan view showing an overall configuration of the piezoelectric actuator.
【図３】 前記圧電アクチュエータの構成要素である振
動板を示す側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a diaphragm which is a component of the piezoelectric actuator.
【図４】 前記振動板が縦振動する様子を示す図であ
る。FIG. 4 is a view showing a state where the diaphragm vibrates longitudinally.
【図５】 前記振動板が縦振動することにより誘発され
る屈曲振動を説明するための図である。FIG. 5 is a view for explaining bending vibration induced by longitudinal vibration of the diaphragm.
【図６】 前記振動板の振動時における前記振動板の一
端側に設けられた突起部の軌道を説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining a trajectory of a protrusion provided on one end side of the diaphragm when the diaphragm vibrates.
【図７】 前記振動板の振動周波数とインピーダンスと
の関係の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a relationship between a vibration frequency of the diaphragm and impedance.
【図８】 前記圧電アクチュエータの駆動構成を示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing a drive configuration of the piezoelectric actuator.
【図９】 前記圧電アクチュエータの駆動構成を示す図
である。FIG. 9 is a diagram showing a driving configuration of the piezoelectric actuator.
【図１０】 前記圧電アクチュエータの駆動周波数制御
の手順を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for controlling a driving frequency of the piezoelectric actuator.
【図１１】 前記圧電アクチュエータの前記振動板の変
形例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a modified example of the diaphragm of the piezoelectric actuator.
【図１２】 前記圧電アクチュエータの変形例の構成を
模式的に示す図である。FIG. 12 is a view schematically showing a configuration of a modified example of the piezoelectric actuator.
【図１３】 前記圧電アクチュエータの変形例の構成を
模式的に示す図である。FIG. 13 is a view schematically showing a configuration of a modified example of the piezoelectric actuator.
【図１４】 前記圧電アクチュエータの他の変形例の構
成を模式的に示す図である。FIG. 14 is a view schematically showing a configuration of another modification of the piezoelectric actuator.
【図１５】 （ａ）は前記圧電アクチュエータのその他
の変形例の概略構成を示す図であり、（ｂ）は従来の一
般的な自励発振で駆動される圧電アクチュエータの概略
構成を示す図である。15A is a diagram showing a schematic configuration of another modified example of the piezoelectric actuator, and FIG. 15B is a diagram showing a schematic configuration of a conventional general piezoelectric actuator driven by self-excited oscillation. is there.
【図１６】 前記圧電アクチュエータのその他の変形例
における駆動周波数を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining a driving frequency in another modified example of the piezoelectric actuator.
【図１７】 前記圧電アクチュエータのさらに他の変形
例の構成要素である振動板を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing a diaphragm which is a component of still another modified example of the piezoelectric actuator.
【図１８】 前記圧電アクチュエータのさらにその他の
変形例の構成要素である振動板を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing a diaphragm which is a component of still another modification of the piezoelectric actuator.
【図１９】 前記圧電アクチュエータのさらにその他の
変形例の前記振動板の表面および裏面を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a front surface and a back surface of the vibration plate of still another modified example of the piezoelectric actuator.
【図２０】 図１９のXX−XX線に沿って視た図であり、
前記圧電アクチュエータのさらにその他の変形例の前記
振動板の電極に分極処理を施す様子を示す図である。20 is a view taken along line XX-XX in FIG. 19,
It is a figure which shows a mode that performs the polarization process to the electrode of the said diaphragm of the further another modification of the said piezoelectric actuator.
【図２１】 従来の圧電アクチュエータを用いた超音波
式モータを示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing an ultrasonic motor using a conventional piezoelectric actuator.
【符号の説明】 １０……振動板、１１……支持部材、３６……突起部、
３５……端部、３０……圧電素子、３１……圧電素子、
３２……補強板、３３……電極、３３ａ，３３ｂ，３３
ｃ……電極部、８０……駆動回路、８１……検出制御回
路、１００……ロータ、１４０……振動板、１４１……
波形整形回路、１４２……位相調整回路、１４３……増
幅回路、１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｃ……電極部、１
５０……コイル、１７０……振動板、１７１ａ，１７１
ｂ……電極部、１８０……振動板、１８１ａ，１８１ｂ
……電極部、１８５……圧電素子、３００……振動板、
４００……振動板、４１０……スイッチ、４１５……駆
動方向切換部、４３３ａ，４３３ｂ，４３３ｃ，４３３
ｄ……電極部[Description of Signs] 10 ... Vibration plate, 11 ... Support member, 36 ... Protrusion,
35 ... end part, 30 ... piezoelectric element, 31 ... piezoelectric element,
32: reinforcing plate, 33: electrode, 33a, 33b, 33
c: electrode section, 80: drive circuit, 81: detection control circuit, 100: rotor, 140: diaphragm, 141:
Waveform shaping circuit, 142... Phase adjustment circuit, 143... Amplification circuit, 145a, 145b, 145c.
50: coil, 170: diaphragm, 171a, 171
b: electrode part, 180: diaphragm, 181a, 181b
…… electrode part, 185 …… piezoelectric element, 300 …… diaphragm,
400: diaphragm, 410: switch, 415: drive direction switching unit, 433a, 433b, 433c, 433
d ... electrode part
フロントページの続き (72)発明者 古畑 誠 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 舩坂 司 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F082 AA00 BB02 CC00 DD01 EE02 EE03 EE05 EE06 EE08 FF01 FF08 HH00 5H680 AA06 AA10 AA19 BB16 BC02 BC04 CC02 DD02 DD15 DD23 DD37 DD53 DD73 DD82 DD85 DD92 EE10 EE24 FF04 FF26 FF36 GG02 GG27 Continued on the front page (72) Inventor Makoto Furuhata 3-3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture Inside Seiko Epson Corporation (72) Inventor Tsukasa Funasaka 3-3-5 Yamato Suwa City, Nagano Prefecture Inside Seiko Epson Corporation F term (reference) 2F082 AA00 BB02 CC00 DD01 EE02 EE03 EE05 EE06 EE08 FF01 FF08 HH00 5H680 AA06 AA10 AA19 BB16 BC02 BC04 CC02 DD02 DD15 DD23 DD37 DD53 DD73 DD82 DD85 DD92 EE10 EE24 FF04 GG26 FF26 GG04
Claims (18)
た振動板と、 前記振動板の長手方向の一端部が駆動対象に当接するよ
うに前記振動板を振動可能に支持する支持部材と前記圧
電素子に電力を供給することにより、該圧電素子を伸縮
させて前記振動板を振動させる駆動手段とを具備し、 前記振動板は、前記圧電素子の伸縮により、前記長手方
向に伸縮する縦振動、および前記長手方向と直交する幅
方向に揺動する屈曲振動を生じるようになされており、
これらの縦振動と屈曲振動とが組合わさった振動による
前記一端部の変位によって前記駆動対象を駆動する圧電
アクチュエータであって、 前記駆動手段は、前記振動板の前記縦振動の共振周波数
および前記屈曲振動の共振周波数のいずれか一方とほぼ
同じ駆動周波数で前記圧電素子を駆動することを特徴と
する圧電アクチュエータ。1. A vibrating plate in which a support, a plate-shaped piezoelectric element having a longitudinal direction, and a reinforcing portion are laminated, and the vibrating plate is arranged such that one longitudinal end of the vibrating plate abuts on an object to be driven. A supporting member that oscillates the piezoelectric element, and a driving unit that expands and contracts the piezoelectric element by supplying electric power to the piezoelectric element to vibrate the diaphragm. Thereby, a longitudinal vibration that expands and contracts in the longitudinal direction, and a bending vibration that swings in a width direction orthogonal to the longitudinal direction is made to occur,
A piezoelectric actuator that drives the driven object by displacement of the one end portion due to a combination of the longitudinal vibration and the bending vibration, wherein the driving unit includes a resonance frequency of the longitudinal vibration of the diaphragm and the bending. A piezoelectric actuator, wherein the piezoelectric element is driven at a drive frequency substantially equal to one of vibration resonance frequencies.
動の共振周波数および前記屈曲振動の共振周波数のう
ち、インピーダンスの高い方の振動の共振周波数とほぼ
同じ駆動周波数で前記圧電素子を駆動することを特徴と
する請求項１に記載の圧電アクチュエータ。2. The driving device according to claim 1, wherein the driving unit drives the piezoelectric element at a driving frequency substantially equal to a resonance frequency of a vibration having a higher impedance among a resonance frequency of the longitudinal vibration and a resonance frequency of the bending vibration of the vibration plate. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein:
屈曲振動のうち、インピーダンスの高い方の振動と異な
る振動が前記振動板に生じるように前記圧電素子を駆動
することを特徴とする請求項２に記載の圧電アクチュエ
ータ。3. The piezoelectric device according to claim 2, wherein the driving unit drives the piezoelectric element such that a vibration different from a vibration having a higher impedance among the longitudinal vibration and the bending vibration is generated in the vibration plate. 3. The piezoelectric actuator according to 2.
記縦振動および前記屈曲振動のいずれか一方の振動状態
を検出し、この検出結果に基づいて前記圧電素子の駆動
周波数を制御することを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載の圧電アクチュエータ。4. The driving unit detects one of the longitudinal vibration state and the bending vibration state generated in the diaphragm, and controls a driving frequency of the piezoelectric element based on a result of the detection. The piezoelectric actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein:
より当該圧電素に生じた電力を前記駆動手段に供給する
ための電極が設けられており、 前記電極から供給される電力によって前記振動板状態の
振動を検出することを特徴とする請求項４に記載の圧電
アクチュエータ。5. The piezoelectric element is provided with an electrode for supplying power generated in the piezoelectric element by the vibration of the vibration plate to the driving means, and the vibration is generated by the power supplied from the electrode. The piezoelectric actuator according to claim 4, wherein vibration of the plate state is detected.
記縦振動および前記屈曲振動のいずれか一方の振動周波
数を検出し、検出した周波数を前記駆動周波数とするこ
とを特徴とする請求項４または５に記載の圧電アクチュ
エータ。6. The driving device according to claim 4, wherein the driving unit detects one of the longitudinal vibration and the bending vibration generated in the diaphragm, and sets the detected frequency as the driving frequency. Or the piezoelectric actuator according to 5.
記振動板の前記縦振動および前記屈曲振動のいずれか一
方の振動の振幅を検出し、検出した振幅が最大となるよ
うに前記駆動周波数を調整することを特徴とする請求項
４または５に記載の圧電アクチュエータ。7. The driving means detects an amplitude of any one of the longitudinal vibration and the bending vibration of the vibration plate generated on the vibration plate, and controls the driving frequency so that the detected amplitude becomes maximum. The piezoelectric actuator according to claim 4, wherein is adjusted.
ることにより、この圧電素子を伸縮させて前記振動板に
前記長手方向に伸縮する前記縦振動を励起し、 前記振動板は、前記駆動手段により励起された前記縦振
動により、前記屈曲振動が機械的に誘発されるような特
性を有しており、これにより前記縦振動と前記屈曲振動
とが組合わさった振動が生じるようにし、 前記駆動手段は、前記振動板に生じる前記屈曲振動の共
振周波数とほぼ同じ駆動周波数で前記圧電素子を駆動す
ることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエー
タ。8. The driving means excites the longitudinal vibration which expands and contracts the piezoelectric element in the longitudinal direction by expanding and contracting the piezoelectric element by driving the piezoelectric element. The longitudinal vibration excited by the means has a characteristic such that the bending vibration is mechanically induced, whereby a vibration in which the longitudinal vibration and the bending vibration are combined is generated, 2. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the driving unit drives the piezoelectric element at a driving frequency substantially equal to a resonance frequency of the bending vibration generated in the diaphragm.
におけるインピーダンスは、前記縦振動の共振周波数に
おけるインピーダンスよりも大きいことを特徴とする請
求項８に記載の圧電アクチュエータ。9. The piezoelectric actuator according to claim 8, wherein the impedance of the diaphragm at the resonance frequency of the bending vibration is larger than the impedance at the resonance frequency of the longitudinal vibration.
前記屈曲振動の振動状態を検出し、この検出結果に基づ
いて検出した屈曲振動の共振周波数とほぼ一致するよう
に前記圧電素子の駆動周波数を制御することを特徴とす
る請求項８または９に記載の圧電アクチュエータ。10. The driving unit detects a vibration state of the bending vibration generated on the diaphragm, and determines a driving frequency of the piezoelectric element so as to substantially match a resonance frequency of the bending vibration detected based on a result of the detection. The piezoelectric actuator according to claim 8, wherein the piezoelectric actuator is controlled.
により当該圧電素子に生じた電力を前記駆動手段に供給
するための電極が設けられており、 前記電極から供給される電力によって前記振動板の振動
状態を検出することを特徴とする請求項１０に記載の圧
電アクチュエータ。11. The piezoelectric element is provided with an electrode for supplying power generated in the piezoelectric element by the vibration of the diaphragm to the driving means, and the power supplied from the electrode causes the vibration. The piezoelectric actuator according to claim 10, wherein a vibration state of the plate is detected.
けられており、 ２つの電極部のいずれか一方は前記振動板の振動により
当該圧電素子に生じた電力を前記駆動手段に供給する検
出用電極部として設定され、他方は前記圧電素子に前記
駆動手段から電力を供給するための供給用電極部として
設定されており、 前記検出用電極部から供給される電力によって前記振動
板の振動状態を検出することを特徴とする請求項１１に
記載の圧電アクチュエータ。12. The piezoelectric element is provided with two electrode parts, and one of the two electrode parts supplies power generated in the piezoelectric element by the vibration of the diaphragm to the driving means. The other is set as a detection electrode unit, and the other is set as a supply electrode unit for supplying power to the piezoelectric element from the driving unit, and the vibration of the diaphragm is caused by the power supplied from the detection electrode unit. The piezoelectric actuator according to claim 11, wherein the state is detected.
電極部は、それぞれ前記検出用電極部および前記供給用
電極部として設定することが可能であり、 いずれか一方の前記電極部を前記供給用電極部として設
定した場合に前記振動板の前記一端部の変位により駆動
される前記駆動対象の駆動方向と、他方の前記電極部を
前記供給用電極として設定した場合に前記振動板の前記
一端部の変位により駆動される前記駆動対象の駆動方向
とが異なっており、これにより、２つの前記電極部のい
ずれを前記供給用電極部として設定するかによって前記
駆動対象の駆動方向を変更できるようにしたことを特徴
とする請求項１２に記載の圧電アクチュエータ。13. The two electrode portions provided on the piezoelectric element can be set as the detection electrode portion and the supply electrode portion, respectively, and one of the electrode portions is used as the supply electrode portion. The driving direction of the driven object driven by the displacement of the one end of the diaphragm when set as an electrode portion, and the one end portion of the diaphragm when the other electrode portion is set as the supply electrode The driving direction of the driven object driven by the displacement of the driving object is different, so that the driving direction of the driven object can be changed depending on which of the two electrode units is set as the supply electrode unit. The piezoelectric actuator according to claim 12, wherein:
前記屈曲振動の振動周波数を検出し、検出した周波数を
前記駆動周波数とすることを特徴とする請求項１０ない
し１３のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。14. The driving device according to claim 10, wherein the driving unit detects a vibration frequency of the bending vibration generated in the vibration plate, and sets the detected frequency as the driving frequency. Piezo actuator.
前記振動板に生じる前記屈曲振動の振幅を検出し、検出
した振幅が最大となるように前記駆動周波数を調整する
ことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記
載の圧電アクチュエータ。15. The apparatus according to claim 15, wherein the driving unit detects an amplitude of the bending vibration generated in the vibration plate, and adjusts the driving frequency so that the detected amplitude becomes maximum. Item 14. The piezoelectric actuator according to any one of Items 10 to 13.
の圧電アクチュエータと、 前記圧電アクチュエータによって回転駆動されるリング
状のカレンダー表示車とを具備することを特徴とする時
計。16. A timepiece comprising: the piezoelectric actuator according to claim 1; and a ring-shaped calendar display wheel rotationally driven by the piezoelectric actuator.
の圧電アクチュエータと、 前記圧電アクチュエータに電力を供給する電池とを具備
することを特徴とする携帯機器。17. A portable device comprising: the piezoelectric actuator according to claim 1; and a battery that supplies power to the piezoelectric actuator.
た振動板と、 前記振動板の長手方向の一端部が駆動対象に当接するよ
うに前記振動板を振動可能に支持する支持部材とを備
え、 前記振動板は、前記圧電素子の伸縮により、前記長手方
向に伸縮する縦振動、および前記長手方向と直交する幅
方向に揺動する屈曲振動を生じるようになされており、
これらの縦振動と屈曲振動とが組合わさった振動による
前記一端部の変位によって前記駆動対象を駆動する圧電
アクチュエータにおいて、前記圧電素子に電力を供給し
て前記振動板を振動させる駆動方法であって、 前記振動板の前記縦振動の共振周波数および前記屈曲振
動の共振周波数のいずれか一方とほぼ同じ駆動周波数で
前記圧電素子を駆動することを特徴とする圧電アクチュ
エータの駆動方法。18. A vibrating plate in which a support, a plate-shaped piezoelectric element having a longitudinal direction and a reinforcing portion are laminated, and the vibrating plate is arranged such that one longitudinal end of the vibrating plate abuts on a driving target. And a supporting member that vibrates the piezoelectric element. The vibrating plate generates a longitudinal vibration that expands and contracts in the longitudinal direction and a bending vibration that oscillates in a width direction orthogonal to the longitudinal direction by expansion and contraction of the piezoelectric element. It is made as
A driving method for supplying electric power to the piezoelectric element and vibrating the vibration plate in a piezoelectric actuator that drives the driven object by displacement of the one end portion due to a combined vibration of the longitudinal vibration and the bending vibration, A driving method for driving the piezoelectric actuator, wherein the piezoelectric element is driven at substantially the same driving frequency as one of the resonance frequency of the longitudinal vibration and the resonance frequency of the bending vibration of the vibration plate.
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