CN1698259A - 压电致动器的驱动方法、压电致动器的驱动装置、电子钟表、电子设备、压电致动器驱动装置的控制程序及存储介质 - Google Patents

Abstract

一种压电致动器的驱动装置。可缩短达到高效驱动状态的时间、减少耗电、并且能够进行稳定控制。该压电致动器的驱动装置包括：检测振动体(5)的纵向振动和弯曲振动的检测信号，并检测这两种信号之间的相位差的相位差检测单元(相位差－电压转换电路51)；将由该相位差检测单元检测出的相位差与相位差基准值进行比较，并且根据该比较结果控制供给压电元件(17)的驱动信号频率的频率控制单元(52～56)；检测压电元件(17)的检测信号的振幅的振幅检测单元(振幅检测电路57)。频率控制单元将振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制驱动信号的频率。

Description

压电致动器的驱动方法、压电致动器的驱动装置、电子钟表、 电子设备、压电致动器驱动装置的控制程序及存储介质

技术领域

本发明涉及一种压电致动器的驱动方法、压电致动器的驱动装置、电子钟表、电子设备、压电致动器驱动装置的控制程序及存储介质。

背景技术

压电元件由于具有良好的从电气能量到机械能量的转换效率和良好的响应性，近年来已开发出利用压电元件的压电效应的各种压电致动器。该压电致动器被应用于压电蜂鸣器、打印机的喷墨头、超声波马达、电子钟表、便携式设备等各种电子设备领域中。

由于对于应用在这些领域中的压电致动器要求其实现小型化、薄型化，因此提出一种具有薄板矩形状的压电元件和板状振动体，通过向压电元件供给电压使压电元件在长度方向上伸缩，激励其产生纵向振动，并通过该纵向振动来产生机械弯曲振动的压电致动器。

在这种压电致动器中，通过使振动体产生纵向振动和弯曲振动这两种振动，使压电致动器中的与驱动对象接触的部位在椭圆轨迹上移动。由此，该压电致动器能够以小型薄型的结构来实现高效率的驱动。

驱动上述结构的压电致动器的现有技术已在特开2002-291264(第0057～0075段，以下称为专利文献1)中公开。

专利文献1所公开的技术是，根据从压电元件检测出的信号求出振动的相位差，对供给压电元件的驱动信号的每个脉冲实施一定量的控制，使该相位差达到最佳的驱动频率(目标值)。此处，如图21所示，在专利文献1中，把规定范围的频率用作锁定时的驱动信号，以该范围内的一定值为目标值，在该目标值的规定范围FL进行相位控制。

在专利文献1中，对供给压电元件的驱动信号进行控制的只是相位差，该相位差的控制非容易之事。

即，相位差用于在一定时间内进行达到目标值的高效驱动状态为止时的频率的增减，该控制量对于每1脉冲(每个规定时间)为一定。

因此，如果每个规定时间的控制量大，则由于即使达到了目标值附近后也继续进行频率的增减，所以驱动频率的偏差增大，需要较长的时间才能使频率达到目标值。

在有些情况下，控制值过大，导致以大大偏离目标值的驱动频率控制压电致动器(参照图21的Px)。

相反，如果每个规定时间的控制量小，则从接通电源后需要很长时间才能形成达到目标值附近的高效驱动状态，由此相应地增大了电力消耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种缩短达到高效驱动状态的时间、减少消耗电力、并且能够进行稳定控制的压电致动器的驱动方法，压电致动器的驱动装置，以及具有该压电致动器的电子钟表、电子设备，压电致动器的驱动装置的控制程序，存储该控制程序的记录介质。

本发明的压电致动器的驱动方法，压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部，其特征在于，检测表示所述振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号和所述驱动信号或者根据所述检测信号控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且检测出所述检测信号的振幅，将该振幅与振幅基准值进行比较，根据比较结果控制所述驱动信号的频率。

此处，为了根据检测信号或者检测信号和驱动信号控制供给压电元件的驱动信号的频率，例如，检测流过压电元件的电流值并与电流基准值比较来控制驱动信号的频率，或把多个检测信号的相位差和相位差基准值进行比较来控制，或者把检测信号和驱动信号的相位差与相位差基准值进行比较来控制等，根据随着此时振动体的振动状态而变化的电流值、相位差、振幅等控制驱动信号的频率。

在这样构成的发明中，采用在根据表示振动体的振动状态的检测信号实施、或根据检测信号和驱动信号实施的驱动信号的频率控制的基础上，进行基于检测信号的振幅的驱动信号的频率控制的两系统的控制方法。

因此，利用基于振幅的频率控制补充基于检测信号或检测信号和驱动信号的频率控制的不足，由此缩短达到高效驱动状态的时间，减少消耗电力，能够进行稳定的控制。

此处，在本发明的压电致动器的驱动方法的特征在于，所述驱动信号的频率的两种控制中，一种控制是增加或减少驱动信号的频率的控制，另一种控制是驱动信号的频率增加或减少的变化比率的控制。

在本发明中，由于分别控制输出给压电元件的驱动信号的频率的增减和其增减比率，所以在大大偏离目标值的情况下通过增大变化比率，进行迅速接近目标值的控制，在接近目标值的情况下通过减小变化比率，能够进行没有较大变动的稳定控制。因此，能够缩短达到高效驱动状态的时间，能够减轻消耗电力，同时能够进行高精度的稳定控制。

此处，在本发明的压电致动器的驱动方法中，优选根据所述检测信号和所述驱动信号或者根据所述检测信号增加或减少所述驱动信号的频率，根据所述振幅和振幅基准值的比较结果控制所述驱动信号的频率增加或减少的变化比率。

在这样构成的发明中，在启动压电致动器后，例如有相位差偏离相位差基准值那样的检测信号的值偏离基准值的情况，在该情况下，通过增加或减少所述驱动信号的频率，使相位差接近相位差基准值。

此时，在比较用压电元件检测的信号振幅和振幅基准值的基础上，控制所述驱动信号的频率增加或减少的变化比率。

因此，通过分别控制输出给压电元件的驱动信号的频率增减和其增减比率，进行更高精度的控制。

另外，在本发明的压电致动器的驱动方法中，优选构成为将所述振幅与振幅基准值进行比较，在所述振幅在振幅基准值以上的情况下，减小所述驱动信号的频率增加或减少的变化比率，将所述振幅与振幅基准值进行比较，在所述振幅小于振幅基准值的情况下，增大所述驱动信号的频率增加或减少的变化比率。

在这样构成的发明中，为了达到相位差目标值，根据所述检测信号或检测信号和驱动信号，例如根据所检测出的相位差与相位差基准值的比较结果来增减供给压电元件的驱动信号的频率。此处，在启动压电致动器后，有在压电元件检测的检测信号的振幅小于振幅基准值的情况，在该情况下，为了增大每个规定时间的供给所述压电元件的频率的变化比率，例如缩短形成相位差达到相位差目标值附近的高效驱动状态的时间。在达到目标值附近时，利用压电元件检测的检测信号的振幅达到振幅基准值以上，减小每个规定时间的供给所述压电元件的频率的变化比率。因此，驱动信号的频率变动变小，能够进行稳定的控制。

并且，在本发明的压电致动器的驱动方法中，优选构成为检测从所述振动体输出的表示振动体的振动状态的检测信号和所述驱动信号的相位差，根据该相位差与相位差基准值的比较结果，控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且检测所述检测信号的振幅，将该振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

另外，在本发明的压电致动器的驱动方法中，检测从所述振动体输出的表示振动体的振动状态的多个检测信号，检测多个检测信号之间的相位差，根据该相位差与相位差基准值的比较结果，控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且检测所述检测信号中至少应该检测一个信号的振幅，将该振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

在利用压电致动器旋转驱动驱动对象的情况下，从振动体输出的检测信号和驱动信号的相位差或从振动体输出的多个检测信号的相位差，产生与驱动信号的频率和驱动对象的转速的相关最接近的变化。因此，根据所述相位差进行频率控制，与利用电流值等其他参数进行驱动信号的频率控制的情况相比，可以高精度地且高效地进行驱动控制。并且，为了测定电流值，必须设置电阻并检测电压值，电路结构变复杂，但如果检测从振动体输出的检测信号，则能够容易获取该信号的相位及振幅，电路结构变简单，也容易进行控制。

另外，检测信号的相位因振动状态而变化，但由于驱动信号的相位一定，所以只要通过求出检测信号和驱动信号的相位差进行控制，就能够容易进行使用相位差的驱动信号的频率控制。

另一方面，检测信号的振幅变动根据驱动对象的驱动状态等而变化，所以只要检测出多个检测信号，就能够设定为对根据驱动对象等容易检测出振幅变化的检测信号的振幅的检测，所以能够容易进行基于振幅的频率控制。

并且，本发明的压电致动器的驱动方法优选构成为，通过向压电元件提供规定频率的驱动信号，使所述振动体以第1振动模式和第2振动模式进行振动，所述检测信号是从振动体输出的表示以第1振动模式和/或第2振动模式进行振动的振动状态的检测信号。

此处，所谓表示第1振动模式振动状态的检测信号或表示第2振动模式振动状态的检测信号，不限于只对应各振动模式的振动状态的检测信号，虽然主要受各振动模式的振动状态的影响，但也可以是也包括其他振动模式的成分的检测信号。

在这样构成的发明中，使振动体以第1和第2振动模式振动，所以例如只要使压电致动器的触压部以椭圆轨迹移动，就能够容易对驱动对象物进行旋转驱动。并且，各检测信号的振幅变动也因该驱动对象物而不同，所以增大振幅的变动幅度并选择容易检测的检测信号，使控制容易进行。

本发明的压电致动器的驱动装置，用于向压电致动器中的所述压电元件供给驱动信号，该压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部，其特征在于，具有控制所述驱动信号的频率的频率控制单元和检测所述检测信号的振幅的振幅检测单元，所述频率控制单元检测出表示振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号和所述驱动信号或者根据所述检测信号控制所述驱动信号的频率，并且将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

在这样构成的发明中，虽然是根据检测信号或检测信号和所述驱动信号控制供给压电元件的驱动信号的频率，但在该频率控制单元中，是将由振幅检测单元检测出的检测信号的振幅与振幅基准值进行比较，参照该比较结果控制所述驱动信号的频率。

因此，本发明可以提供缩短达到高效驱动状态的时间并减少消耗电力、并且能够进行稳定的控制的压电致动器的驱动装置。

此处，在本发明的压电致动器的驱动装置中，优选所述频率控制单元具有：进行增加或减少驱动信号的频率的控制的频率增减控制单元；控制驱动信号的频率增加或减少的变化比率的频率增减比率控制单元，所述频率增减控制单元或频率增减比率控制单元中的一方检测表示振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号和所述驱动信号或根据所述检测信号控制所述驱动信号的频率，所述频率增减控制单元或频率增减比率控制单元中的另一方将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

在本发明中，由于具有对输出给压电元件的驱动信号的频率进行增减控制的频率增减控制单元、和控制其增减比率的频率增减比率控制单元，所以在大大偏离目标值的情况下通过利用频率增减比率控制单元增大变化比率，进行迅速接近目标值的控制，在接近目标值的情况下通过利用频率增减比率控制单元减小变化比率，能够进行没有较大变动的稳定控制。因此，能够缩短达到高效驱动状态的时间，能够减轻消耗电力，同时能够进行高精度的稳定控制。

此处，在本发明的压电致动器的驱动装置中，优选所述频率控制单元具有：根据所述检测信号和所述驱动信号或根据所述检测信号增加或减少所述驱动信号的频率的频率增减控制单元；根据所述振幅和振幅基准值的比较结果控制所述驱动信号的频率增加或减少的变化比率的频率增减比率控制单元。

在本发明中，例如，由于频率增减控制单元根据检测信号和驱动信号的相位差等控制驱动信号的频率增减，频率增减比率控制单元根据检测信号的振幅可以控制其增减变化的比率，所以在可以判断为振幅小并且相位差等大大偏离目标值的情况下，增大变化比率，可以迅速接近目标值，而且在可以判断为振幅大并且接近目标值的情况下，减小变化比率，可以进行稳定的控制。因此，能够缩短压电致动器达到高效驱动状态的时间，可以减轻消耗电力。

并且，在本发明的压电致动器的驱动装置中，优选具有检测表示所述振动体的振动状态的检测信号，并检测该检测信号与所述驱动信号之间的相位差或者多个检测信号之间的相位差的相位差检测单元，所述频率控制单元将由所述相位差检测单元检测出的相位差与相位差基准值进行比较，根据该比较结果控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

只要根据相位差进行频率控制，如前面所述，与利用电流值等其他参数进行驱动信号的频率控制的情况相比，可以高精度且高效地进行驱动控制，并且电路结构简单，容易进行控制。

此处，在本发明的压电致动器的驱动装置中，优选所述相位差检测单元是检测所述相位差并输出具有相当于该相位差的电压值的相位差电压信号的相位差-电压转换电路。

在这样构成的发明中，由于把相位差转换为电压值，向频率控制单元输出被转换为该电压值的信号，所以利用频率控制单元容易进行高精度的控制。

另外，所述频率控制单元优选具有：分别输出用于将所述相位差的基准电压与用于检测振幅的基准电压进行比较的恒压电路；将由该恒压电路输出的相位比较用基准电压与从所述相位差-电压转换电路输出的相位差电压进行比较，输出比较结果信号的比较电路；输入由该比较电路输出的比较结果信号，控制供给所述压电元件的驱动信号的频率的驱动控制部，所述振幅检测单元是通过将由所述恒压电路输出的振幅检测用基准电压与所述检测信号进行比较，来检测振幅的振幅检测电路，所述驱动控制部具有以下的功能，即：在由所述振幅检测电路检测出的振幅检测电压大于等于基准电压时，减小每个规定时间的所述频率的变化比率，在由所述振幅检测电路检测出的振幅检测电压小于基准电压时，增大每个规定时间的所述频率的变化比率。

在这样构成的发明中，在恒压电路中向比较电路输出用于比较相位差的基准电压，在该比较电路中将从相位差-电压转换电路输出的相位差电压信号与所述基准电压进行比较并输出比较结果信号，该比较结果信号被输送给驱动控制部。

接收该信号的驱动控制部控制供给压电元件的驱动信号的频率，此时，在振幅检测电压大于等于基准电压时减小频率的变化比率，在振幅检测电压小于基准电压时增大频率的变化比率，所以能够缩短达到高效驱动状态的时间，并且能够进行不会出现过冲的稳定控制。

因此，在本发明中，通过采用根据振幅检测电压和基准电压的比较结果来调整驱动信号的频率变化比率的结构，可以高精度地进行压电致动器的驱动控制。

并且，优选所述驱动控制部具有：向所述压电元件供给驱动信号的驱动电路；输出与输入该驱动电路的电压所对应的频率的电压控制振荡器；根据所述振幅和振幅基准值的比较结果，调整供给所述电压控制振荡器的电压的电压调整电路。

在这样构成的发明中，通过采用所述结构的电压控制振荡器和电压调整电路，可以高精度地进行压电致动器的驱动控制。

另外，优选所述电压调整电路具有：调整输出给所述电压控制振荡器的电压的电压调整部；使输出的时钟信号的频率可变的时钟电路；对应在该时钟电路输出的时钟信号向所述电压调整部输出信号，并且根据在所述振幅检测电路检测的振幅信号变更所述时钟信号的频率的控制电路。

在这样构成的发明中，利用作为控制电路经常采用的时钟电路构成电压调整电路，所以能够使该电压调整电路乃至驱动装置的结构简单化。

并且，优选所述控制电路在所述振幅信号大于等于基准电压时，减慢从所述时钟电路输出的时钟信号，在所述振幅信号小于基准电压时加快从所述时钟电路输出的时钟信号。

在这样构成的发明中，通过将振幅信号与基准电压进行比较来决定时钟信号的速度，所以能够进行更高精度的控制。

并且，优选所述电压调整电路包括：具有不同时间常数并且根据时间常数向所述电压控制振荡器输出电压的环路滤波器；根据在所述振幅检测电路检测的振幅信号选择该环路滤波器的时间常数的控制电路。

在这样构成的发明中，由于利用作为相位同步电路而经常采用的环路滤波器构成电压调整电路，所以能够使该电压调整电路乃至驱动装置的结构简单化。

并且，优选所述控制电路在所述振幅信号大于等于基准电压时减小从所述环路滤波器输出的电压的量，在所述振幅信号小于基准电压时增大从所述环路滤波器输出的电压的量。

在这样构成的发明中，由于将振幅信号与基准电压进行比较并调整在环路滤波器输出的电压的量，所以能够进行更高精度的控制。

本发明的电子钟表的特征在于，具有压电致动器、上述结构的压电致动器的驱动装置和由所述压电致动器驱动的日期显示机构，该压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部。

在这样构成的发明中，可以提供消耗电力减少、能够在短时间内实现稳定控制的电子钟表。

本发明的电子设备的特征在于，具有压电致动器和所述结构的压电致动器的驱动装置，该压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部。

在这样构成的发明中，可以提供消耗电力减少、能够在短时间内实现稳定控制的电子设备，特别提供小型、适合携带的电子设备。

本发明的压电致动器的驱动装置的程序，其用在向压电致动器中的所述压电元件供给驱动信号的压电致动器的驱动装置中，该压电致动器具有通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部，其特征在于，使装配在所述驱动装置中的计算机发挥作为检测所述检测信号的振幅的振幅检测单元及频率控制单元的功能，所述频率控制单元检测表示所述振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号或检测信号和所述驱动信号控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

另外，本发明的计算机可读取的存储介质的特征在于，存储有上述程序。

这样，根据本发明，提供使装配在驱动装置中的计算机发挥所述各单元的功能，和上述相同，可以缩短达到高效驱动状态的时间，减少消耗电力，进行稳定的控制。并且，如果利用计算机构成各单元，仅通过变更程序即可容易地变更条件，所以能够容易进行与驱动对象等相适应的合适控制。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的电子钟表的日期显示机构的主要部分的结构的俯视图。

图2是表示所述电子钟表的概略结构的剖面图。

图3是表示作为在所述电子钟表中使用的压电致动器的构成要素的振动体的剖面图。

图4是表示所述振动体的俯视图。

图5是向所述振动体的压电元件施加电压时的概略结构图。

图6是表示压电致动器的驱动装置的内部结构的方框图。

图7(A)是表示相位差-电压转换电路的内部结构的方框图，(B)是电压调整电路的内部结构的一例的方框图，(C)是表示电压调整电路的不同示例的内部结构的方框图。

图8是表示图7(B)的电压调整电路的详细内部结构的方框图。

图9是表示相位差检测输出、时钟信号和输出电压的相互关系的曲线图。

图10是使用图7(B)的电压调整电路说明驱动压电致动器的驱动方法的流程图。

图11是使用图7(B)的电压调整电路说明驱动压电致动器的驱动方法的流程图。

图12是表示图7(C)的电压调整电路的详细内部结构的方框图。

图13是使用图7(C)的电压调整电路说明驱动压电致动器的驱动方法的流程图。

图14是使用图7(C)的电压调整电路说明驱动压电致动器的驱动方法的流程图。

图15是说明第一实施方式的效果的概念图。

图16是本发明的第二实施方式的便携式设备(非接触型IC卡)的外观立体图。

图17是表示非接触型IC卡的上位数显示部的详细结构的主视图。

图18是表示上位数显示部的详细结构的侧视图。

图19是表示下位数显示部的详细结构的侧视图。

图20是表示下位数显示部的详细结构的主视图。

图21是说明以往示例的问题的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

首先，第一实施方式表示具有由压电致动器驱动的日期显示机构的电子钟表。

(1.整体结构)

图1和图2表示第一实施方式的电子钟表1。图1是表示装配了压电致动器的日期显示机构的主要结构的俯视图，图2是其剖面图。

如图1和图2所示，日期显示机构30具有：显示日期的日期齿轮31；通过传递驱动力使日期齿轮31旋转的动力传递机构32；向动力传递机构32提供驱动力的振动体5。

另外，虽然未图示，但该日期显示机构30被收纳在钟表的壳体中，可以从形成于壳体上的窗口确认日期齿轮31的一部分。

日期齿轮31是环状的平板部件，通过印刷或其他方法在表面形成日期显示31A。并且，在日期齿轮31的内周侧形成使日期齿轮31旋转的日期前进齿轮33。日期前进齿轮33的日期变化被设定成一个齿的间隔(齿距)相当于日期显示31A的一天，即日期前进齿轮33前进一个，则日期显示31A前进一个。

动力传递机构32具有：与日期前进齿轮33啮合的日期旋转齿轮36；与日期旋转齿轮36啮合的日期旋转中间齿轮35；与日期旋转中间齿轮35啮合并一体地设有作为被驱动体的转子37的传递齿轮34。

日期旋转齿轮36的周围具有5个爪部42，其间距被设定成能够与日期前进齿轮33啮合。日期旋转齿轮36的旋转轴由设在基板44的长孔44A支撑着并可以旋转。在基板44安装有一端被固定的压板43，该压板43的另一端接触日期旋转齿轮36的旋转轴。通过该压板43对日期旋转齿轮36向日期旋转中间齿轮35侧施力。

日期旋转中间齿轮35具有：接触日期旋转齿轮36的爪部42的圆盘状日期前进部40；与日期前进部40一体形成的齿轮39。在日期前进部40的周围设置一处凹部41。

传递齿轮34具有：与齿轮39啮合的转子小齿轮38；与该转子小齿轮38一体形成的转子37。在转子37的外周形成例如由压力角20°的渐开曲线构成的齿形状部被配置成相等间隔的凹凸部(未图示)。转子37由硅晶片构成，其通过蚀刻加工形成。转子37和转子小齿轮38通过粘接或钎焊等接合。

这种日期显示机构30进行以下动作。

在向振动体5反复施加电压时，振动体5振动并使设在其两侧的凸部20描画椭圆轨迹。在振动体5伸长时的椭圆轨迹的一部分上，凸部20啮合在转子37的凹凸部中，使转子37间断旋转。通过反复该动作，使转子37以规定的转速旋转。

由于日期旋转中间齿轮35被设定成以24小时为一周，所以每隔24小时，日期前进部40的凹部41位于与日期旋转齿轮36的触压部。由于日期旋转齿轮36的旋转轴被压板43所按压，所以爪部42卡合在凹部41中。此时，爪部42向图5中的箭头C方向按压日期前进齿轮33，由此使日期齿轮31旋转。这样，日期齿轮31的日期显示31A前进一天，从钟表的外部变更并显示日期。

(2.压电致动器)

在本实施方式中，压电致动器10具有转子37和振动体5。

振动体5具有：形成为呈大致矩形平板状的加强板16；设在该加强板16的正反两面的平板状压电元件17；用于把加强板16安装在壳体侧的臂部18。

加强板16由硬度为500HV的SUS301等不锈钢或其他材料构成，大致呈矩形状的长边与短边之比大致为7∶2。而且，如图3和图4所示，在加强板16的对角线上的长度方向两端一体地形成作为触压部的凸部20。凸部20的前端和转子37的凹凸部(未图示)相同，例如利用压力角20°的渐开曲线形成。

压电元件17被粘接在加强板16两面的呈大致矩形状的部分上。压电元件17的材料没有特别限定，可以使用钛酸锆酸铅(PZT)、石英、铌酸锂、钛酸钡、钛酸铅、亚铌酸铅、聚氟化亚乙烯基、锌铌酸铅、钪铌酸铅等各种材料。

并且，在压电元件17的两面形成由镀镍层和镀金层等形成的电极19。

如图5所示，通过这些电极19从驱动装置50向压电元件17供给驱动信号。

在压电元件17的极化方向相反的情况下，从驱动装置50施加驱动信号，使上面、中央、下面的电位分别成为+V、0、+V(或-V、0、-V)，板状压电元件17进行伸缩变位(参照图4的假想线)，在本实施方式中利用通过这种伸缩形成的变位。另外，在压电元件17的极化方向相同的情况下施加电压，使上面、中央、下面的电位分别成为+V、0、-V(或-V、0、+V)即可。

如图4所示，电极19具有：从压电元件17的宽度方向一侧跨越中央部形成的电极19A；在压电元件17的宽度方向另一侧沿长度方向大致中央分割形成的两个电极19B、19C。

在这些电极19A、19B、19C分别连接未图示的导线。此处，电极19A构成为了使振动体5振动而供给电压的驱动用电极，电极19B构成检测在振动体5产生的纵向振动的检测用电极，电极19C构成检测弯曲振动的检测用电极。

这样构成的振动体5在从驱动装置50通过电极19A向压电元件17施加交流驱动信号时，在压电元件17产生在长度方向伸缩的振动。此时，通过压电元件17在长度方向伸缩，产生振动体5在长度方向伸缩的纵向振动，由此振动体5以第1振动模式振动。这样，当通过向压电元件17施加驱动信号，使振动体5产生纵向振动的电激振时，由振动体5的重量平衡的不平衡，产生以振动体5的重心为中心的旋转力矩。由该旋转力矩使振动体5产生在宽度方向摇动的弯曲振动。该弯曲振动是振动方向与第1振动模式不同的第2振动模式。

各种振动的谐振频率和施加的驱动信号的频率的关系具有如下的特性，即，在施加的驱动信号的电压值为一定时，各种振动的振幅在各种振动的谐振频率时为最大，并且当驱动信号的频率偏离谐振频率时，振幅逐渐变小。振动体5的弯曲振动由于是通过纵向振动时的重力不平衡而产生的，所以根据纵向振动的不同的振幅等，其与纵向振动的相位差发生偏移。即，具有纵向振动的相位与弯曲振动的相位之差因驱动信号的不同的频率而变化的特性。为了获得必要的驱动，虽然需要设定激励各种振动的适当的振幅和适当的相位差，但如上面所述，根据振动体5的特性，这些依赖于施加给压电元件17的驱动信号的频率。

(3.压电致动器的驱动装置和驱动方法)

下面，根据图6说明驱动装置50的结构。

在图6中，驱动装置50具有：检测在压电元件17的两处检测出的纵向检测信号与弯曲检测信号的相位差的相位差-电压转换电路51；分别输出用于比较相位差的基准电压和用于检测振幅信号的基准电压的恒压电路52；比较在该恒压电路52输出的相位比较用基准电压和从相位差-电压转换电路51输出的相位差电压，并输出比较结果信号的比较电路53；输入比较结果信号，控制供给压电元件17的驱动电压的电压调整电路54；对应于在该电压调整电路54输出的电压，调整输出给驱动电路55的频率的电压控制振荡器56；比较在恒压电路52输出的振幅检测用基准电压和压电元件17的振幅信号并检测振幅信号的振幅检测电路57。

振幅检测电路57只要是能够检测出振幅信号的电路，则对其具体结构不做限定，例如，可以在一定时间内检测一定振幅的数量，或者可以单纯地检测振幅水平或检测振幅的峰值水平。

此处，在本实施方式中，构成了具有驱动电路55、电压控制振荡器56和电压调整电路54的控制供给压电元件17的驱动信号频率的驱动控制部。并且，构成具有该驱动控制部、恒压电路52和比较电路53的频率控制单元。在本实施方式中，如后面所述，通过向电压调整电路54输入从比较电路53输出的信号和从振幅检测电路57输出的信号，同时进行基于各检测信号的相位差的频率控制(频率增减控制)、和基于检测信号的振幅的频率控制(频率增减比率控制)。因此，在本实施方式中，主要利用频率控制单元中的电压调整电路54构成控制驱动信号的频率的增减的频率增减控制单元、和控制驱动信号的频率的增减比率的频率增减比率控制单元。

相位差-电压转换电路51用于构成相位差检测单元，如图7(A)所示，具有：对分别从压电元件17输出的纵向检测信号和弯曲检测信号的波形进行整形的波形整形部511；比较在该波形整形部511分别被整形的两个波形的相位差的相位差比较部512；对相当于在该相位差比较部512比较的相位差的电压值进行DC转换并输出相位差电压信号的相位差-DC转换器513。

恒压电路52构成为向比较电路53输出具有相当于纵向检测信号和弯曲检测信号的最佳相位差的电压值的相位比较用基准电压，同时向振幅检测电路57输出具有相当于检测信号的最佳振幅值(目标值)的电压值的振幅检测用基准电压。

电压调整电路54具有：根据从比较电路53输出的信号控制供给压电元件17的交流电压的电压控制功能；根据在振幅检测电路57输出的信号调整供给压电元件17的每个规定时间的电压控制量的控制速度调整功能。

此处，作为电压调整电路54，可以采用图7(B)所示结构和图7(C)所示结构这两种结构。

图7(B)和图8表示电压调整电路54的一例。在图7(B)和图8中，电压调整电路54具有：调整输出给电压控制振荡器56的电压的电压调整部541；使输出的时钟信号的频率可变的时钟电路542；对应在该时钟电路542输出的时钟信号，向电压调整部541输出信号的控制电路543，该控制电路543根据在振幅检测电路57检测的振幅信号变更时钟信号的频率。

电压调整部541具有：增减计数器(UD计数器)544，其在相位差检测信号低于目标值时成为提高电压值的增计数器，在相位差检测信号高于目标值时成为提高电压值的减计数器；D/A转换器545，把从该UD计数器544输出的数字信号转换为模拟信号。

控制电路543具有NAND门543A、543B，构成为在振幅信号大于等于基准电压时把从时钟电路542输出的时钟信号作为减慢时钟(例如1kHz)，在振幅信号小于基准电压时把从时钟电路542输出的时钟信号作为加快时钟(例如100kHz)。

NAND门543A、543B输入高电位信号及低电位信号和从时钟电路542输出的脉冲信号，根据该脉冲信号的输入定时向增减计数器544输出信号。

UD计数器544累计通过NAND门543A、543B输入的信息。该UD计数器544例如由12比特的计数器等构成，根据来自NAND门543A、543B的信号增加或减少计数值。

D/A转换器545在内部被设定成与UD计数器544的计数值相适应的频率控制电压值。并且，该D/A转换器545在输入从UD计数器544输出的计数值时，向电压控制振荡器56输出相当于与该计数值相适应的频率控制电压值的频率控制电压。

此处，图9表示相位差检测输出、由控制电路543控制的速度不同的两种时钟信号、和由UD计数器544控制的电压的关系。

在图9中，如果选择加快时钟(使时钟速度变快)，则由于每个规定时间的计数器数值大，所以变化的电压值也变大，但如果选择减慢时钟(使时钟速度变慢)，则由于每个规定时间的计数器数值小，所以变化的电压值变小。并且，在相位差检测输出为L(低)时，电压低于目标电压，所以输入增加计数时钟，在相位差检测输出为H(高)时，电压高于目标电压，所以输入减少计数时钟。以目标电压为中心进行这些控制。

下面，结合图10和图11的流程图说明使用图7(B)和图8所示电压调整电路54的压电致动器的驱动方法。

在图10中，在接通电源时，从比较电路53输出的信号为L，在振幅检测电路57输出的信号为L，以正常时钟(例如100kHz)进行增计数(步骤S101)。

然后，从D/A转换器545输出与计数器数值相适应的电压，从电压控制振荡器56输出与该电压值对应的频率(步骤S102)，以该频率驱动压电元件17(步骤S103)。

从压电元件17的检测用电极19C、19D读入纵向振动的检测信号(步骤S104)，输出振幅检测信号(步骤S105)。此处，比较振幅检测电压和基准电压的值(步骤S106)，如果振幅检测电压大于等于基准电压，在控制电路543将时钟速度减慢(步骤S107)，如果振幅检测电压小于基准电压，在控制电路543将时钟速度加快(步骤S108)。

然后，如图11所示，从检测用电极19C、19D读入纵向振动检测信号和弯曲振动检测信号双方(步骤S109)，输出相位差电压(步骤S110)。

此处，比较相位差检测电压和基准电压(步骤S111)，如果相位差检测电压大于等于基准电压(H)，对UD计数器进行减计数(步骤S112)，降低输出给电压控制振荡器56的电压，如果相位差检测电压小于基准电压(L)，对UD计数器进行增计数(步骤S113)，提高输出给电压控制振荡器56的电压。在这些步骤结束后，返回在S101所示的步骤。

下面，说明电压调整电路54为图7(C)所示结构的情况。

图7(C)和图12表示电压调整电路54的其他示例。

在图7(C)和图12中，电压调整电路54包括：具有不同时间常数的(例如，1msec、100msec)两个电阻R1、R2，并且根据这些时间常数向电压控制振荡器56输出电压的环路滤波器546；根据在振幅检测电路57检测的振幅信号选择环路滤波器546的时间常数的控制电路547。

环路滤波器546具有电容C1，通过使该电容C1充电或放电，调整输出给电压控制振荡器56的电压。

控制电路547构成为在振幅信号大于等于基准电压时，选择时间常数变小的电阻R1，减小从环路滤波器546输出的电压的量，在振幅信号小于基准电压时，选择时间常数变大的电阻R2，增大从环路滤波器546输出的电压的量。

下面，结合图13和图14的流程图说明使用图7(C)和图12所示电压调整电路54的压电致动器的驱动方法。

在图13中，在接通电源时，从比较电路53输出的信号为L，在振幅检测电路57输出的信号为L，环路滤波器546以正常时间常数(例如100msec)充电(步骤S201)。然后，输出与环路滤波器546的输出相适应的电压，从电压控制振荡器56输出与该电压值对应的频率(步骤S202)，以该频率驱动压电元件17(步骤S203)。

从压电元件17的检测用电极19C、19D读入纵向振动的检测信号(步骤S204)，输出振幅检测信号(步骤S205)。

此处，比较振幅检测电压和基准电压的值(步骤S206)，如果振幅检测电压大于等于基准电压，则控制电路543通过选择使环路滤波器546的时间常数小的电阻(例如1msec)，来减小从环路滤波器546输出的电压的量(步骤S207)，如果振幅检测电压小于基准电压，则控制电路543通过选择使环路滤波器546的时间常数大的电阻(例如100msec)，来增大从环路滤波器546输出的电压的量(步骤S208)。

然后，如图13所示，从检测用电极19C、19D读入纵向振动检测信号和弯曲振动检测信号双方(步骤S209)，输出相位差电压(步骤S210)。

此处，比较相位差检测电压和基准电压(步骤S211)，如果相位差检测电压大于等于基准电压(H)，在环路滤波器546进行充电(步骤S212)，降低输出给电压控制振荡器56的电压，如果相位差检测电压小于基准电压(L)，从环路滤波器546放电(步骤S213)，提高输出给电压控制振荡器56的电压。在这些步骤结束后，返回步骤S201。

(4.第一实施方式的效果)

因此，根据第一实施方式可以获得以下的作用效果。

(1)本实施方式的压电致动器的驱动装置50具有：从振动体5检测纵向振动和弯曲振动的检测信号，检测这两个信号之间的相位差的相位差检测单元；比较在该相位差检测单元检测的相位差和相位差基准值，同时根据该比较结果控制供给压电元件17的驱动信号的频率的频率控制单元；检测压电元件17的检测信号的振幅的振幅检测单元，频率控制单元构成为将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率，所以在基于相位差的驱动信号的频率控制的基础上，一并进行基于检测信号的振幅的驱动信号的频率控制。因此，利用基于振幅的频率控制补充基于相位差的频率控制的不足，由此缩短达到高效驱动状态的时间，减少消耗电力，能够进行稳定的控制。

(2)相位差检测单元是检测相位差并输出具有相当于该相位差的电压值的相位差电压信号的相位差-电压转换电路51，把相位差转换为电压值，向频率控制单元输出被转换为该电压值的信号，所以利用频率控制单元容易进行高精度的控制。

(3)频率控制单元具有：分别输出用于比较相位差的基准电压和用于检测振幅的基准电压的恒压电路52；比较在该恒压电路52输出的相位比较用基准电压和从相位差-电压转换电路51输出的相位差电压，并输出比较结果信号的比较电路53；接受在该比较电路53输出的比较结果信号，控制供给压电元件17的驱动信号的频率的驱动控制部，振幅检测单元是比较在恒压电路52输出的振幅检测用基准电压和压电元件17的检测信号并检测振幅的振幅检测电路57，驱动控制部在由振幅检测电路57检测的振幅检测电压大于等于基准电压时，减小每个规定时间的频率的变化比率，在由振幅检测电路57检测的振幅检测电压小于基准电压时，增大每个规定时间的频率的变化比率，所以在驱动控制部中控制供给压电元件17的驱动信号的频率时，在振幅检测电压大于等于基准电压时减小频率的变化比率，在振幅检测电压小于基准电压时增大频率的变化比率，所以能够缩短达到高效驱动状态的时间，此外如图15所示，控制电压在目标相位差电压附近的偏差变小，能够进行不会出现过冲(overshoot)的稳定的驱动控制。

因此，通过采用根据振幅检测电压和基准电压的比较结果来调整驱动信号的频率变化比率的结构，可以高精度地进行压电致动器10的驱动控制。

(4)驱动控制部构成为具有：向压电元件17供给驱动信号的驱动电路55；输出与输入该驱动电路55的电压所对应的频率的电压控制振荡器56；根据振幅和振幅基准值的比较结果，调整供给电压控制振荡器56的电压的电压调整电路54，通过采用电压控制振荡器56和电压调整电路54，可以高精度地进行压电致动器10的驱动控制。

(5)电压调整电路54构成为具有：调整输出给电压控制振荡器56的电压的电压调整部541；使输出的时钟信号的频率可变的时钟电路542；对应于在该时钟电路542输出的时钟信号向电压调整部541输出信号，同时根据在振幅检测电路57检测的振幅信号变更时钟信号的频率的控制电路543，利用作为控制电路经常采用的时钟电路542，能够使驱动装置50的结构简单化。特别是电压调整部541构成为具有UD计数器544，所以不需要外装部件，能够容易使摆动速度可变，有利于IC化。

(6)由于控制电路543构成为在振幅信号大于等于基准电压时，减慢从时钟电路542输出的时钟信号，在振幅信号小于基准电压时加快从时钟电路542输出的时钟信号，并且通过比较振幅信号和基准电压来决定时钟信号的速度，所以能够进行更高精度的控制，并且还可以进行稳定的驱动控制。

(7)电压调整电路54包括：具有两个不同时间常数的并且根据时间常数向电压控制振荡器输出电压的环路滤波器546；和根据在振幅检测电路57检测的振幅信号选择该环路滤波器546的时间常数的控制电路547，采用这种结构的电压调整电路54，可利用作为相位同步电路而常用的环路滤波器546来构成驱动装置50，从而容易利用分立元件构成，使驱动装置50的结构简单化，可以降低装置的成本。

(8)由于控制电路543构成为在振幅信号大于等于基准电压时减小从环路滤波器546输出的电压的量，在振幅信号小于基准电压时增大从环路滤波器546输出的电压的量，并且通过比较振幅信号与基准电压来调整环路滤波器546的输出电压量，所以能够进行更高精度的控制。

(9)由于控制电路543可以选择加快时钟和减慢时钟这两种时钟，所以能够使控制电路543自身的结构简单化。

(10)由于控制电路547能够切换具有不同两个时间常数的环路滤波器546，所以能够使控制电路547自身的结构简单化。

(11)由于电子钟表包括：具有压电元件17的振动体5和设在该振动体5上并触压在驱动对象上的凸部20的压电致动器10、所述结构的驱动装置50、由压电致动器10驱动的日期显示机构30，因此可以提供消耗电力少、能够在短时间内实现稳定控制的电子钟表。

(第二实施方式)

下面，参照图16～图20说明本发明的第二实施方式。

第二实施方式与第一实施方式的不同之处是把压电致动器的驱动装置50应用于便携式电子设备(便携式设备)，但压电致动器的驱动装置50的结构与第一实施方式相同。此处，在第二实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的构成要素赋予相同符号并省略或简略说明。

(5.第二实施方式的结构)

在第二实施方式中，便携式设备是具有结算功能的非接触式IC卡，在该IC卡内设有压电致动器10和驱动装置50。

图16是非接触式IC卡的外观立体图。

在图16中，在非接触式IC卡400的表面侧设有由进行余额显示的余额显示计数器401。

余额显示计数器401用于显示4位数余额，如图17所示，具有显示上两位的上位数显示部402和显示下两位的下位数显示部403。

图18是表示上位数显示部402的详细结构的侧视图。

在图18中，上位数显示部402通过转子100A连接压电致动器10，并通过转子100A的驱动力被驱动。上位数显示部402的主要部分有：具有前进爪402A1，在转子100A旋转1/n时旋转一周的驱动齿轮402A；在驱动齿轮402A旋转一周时旋转相当于一个刻度的量的第1上位数显示齿轮402B；在第1上位数显示齿轮402B旋转一周时旋转相当于一个刻度的量的第2上位数显示齿轮402C；在第1上位数显示齿轮402B不旋转时固定第1上位数显示齿轮402B的固定部件402D。另外，在第2上位数显示齿轮402B设有固定第2上位数显示齿轮402C的未图示的固定部件。

驱动齿轮402A在转子100A旋转1/n时旋转一周。并且，前进爪402A1啮合在第1上位数显示齿轮402B的前进齿轮部402B3上，第1上位数显示齿轮402B旋转相当于一个刻度的量。另外，第1上位数显示齿轮402B旋转并旋转一周时，设在第1上位数显示齿轮402B的前进销402B1使前进齿轮402B2旋转，使与前进齿轮402B2啮合的第2上位数显示齿轮402C的前进齿轮402C1旋转，使第2上位数显示齿轮402C旋转相当于一个刻度的量。

图19是表示下位数显示部403的详细结构的侧视图，图20是表示下位数显示部403的详细结构的主视图。

在图19和图20中，下位数显示部403通过转子100B连接压电致动器10，通过转子100B的驱动力被驱动。下位数显示部403的主要部分有：具有前进爪403A1，在转子I00B旋转1/n时旋转一周的驱动齿轮403A；在驱动齿轮403A旋转一周时旋转相当于一个刻度的量的第1下位数显示齿轮403B；在第1下位数显示齿轮403B旋转一周时旋转相当于一个刻度的量的第2下位数显示齿轮403C。

第1下位数显示齿轮403B具有啮合在驱动齿轮403A的前进爪403A1上的前进齿轮部403B1，在驱动齿轮403A旋转一周时旋转相当于一个刻度的量。在第1下位数显示齿轮403B设有前进销403B2，每当第1下位数显示齿轮403B旋转一周时，使传递齿轮403B旋转，使第2下位数显示齿轮403C旋转相当于一个刻度的量。在该情况时，第1下位数显示齿轮403B的固定部件403D在不旋转时啮合在前进齿轮部403B1上，固定第1下位数显示齿轮403B。

第2下位数显示齿轮403C的固定部件403E在第2下位数显示齿轮403C不旋转时啮合在前进齿轮部403F上，固定第2下位数显示齿轮403C。在该情况下，驱动器10被设定成通过驱动装置50被同步驱动，驱动装置50通过从未图示的IC卡芯片输入相当于结算金额的驱动控制信号而被驱动。

第二实施方式的驱动装置50的具体结构和第一实施方式的驱动装置50相同，所以省略说明。

通过采用以上结构，在类似非接触IC卡的薄型便携式设备中可以进行机械式余额显示，在不驱动时，可以不用电源进行显示，所以能够以较低的商品电力进行显示，并且在没有电源时可以保持此前的显示。

(6.第二实施方式的效果)

因此，在本发明的第二实施方式中，除可获得与第一实施方式的(1)～(10)相同的作用效果外，还可以获得以下作用效果。

(12)由于便携式设备具有压电致动器10和所述结构的压电致动器的驱动装置50，该压电致动器10包括：具有压电元件17的振动体5和设在该振动体5上并接触驱动对象的触压部20，所以可以提供消耗电力少、能够在短时间内实现稳定控制的便携式设备。

另外，本发明不限于上述实施方式，在可以实现本发明的目的的范围内的各种变形和改良等也包括在本发明中。

例如，在上述实施方式中，根据在压电元件17的两处检测用电极19C、19D检测出的纵向振动和弯曲振动的检测信号求出相位差，根据该相位差控制压电致动器的动作，但本发明中也可以构成为，求出在压电元件17检测的检测信号和输出给压电元件17的驱动信号的相位差，根据该相位差控制压电致动器的驱动。

并且，在图7(B)所示的控制电路543中，选择加快时钟和减慢时钟这两种时钟可以分两个阶段切换速度，但本发明中可以构成为，不限于分两个阶段切换，而分三个阶段或四个阶段以上进行切换。

另外，在图7(c)所示的控制电路547中，可以切换具有两个不同时间常数的环路滤波器546，但本发明也可以构成为，可以切换具有三个或四个段以上不同时间常数的环路滤波器546。

并且，在上述各实施方式中，把UD计数器544设定为规定电压，相对该规定电压来加减电压，但本发明也可以使UD计数器544从0开始。

另外，在本发明中，控制部内的各单元等也可以构成为利用各种逻辑元件等硬件构成，或在钟表或便携式设备内设置具有CPU(中央处理装置)、存储器(存储装置)等的计算机，向该计算机装配规定的程序或数据(存储在各存储部的数据)来实现各单元。

此处，所述程序或数据可以预先存储在装配于钟表或便携式设备内的RAM或ROM等存储器中。并且，例如可以通过因特网等通信单元或CD-ROM、存储卡等记录介质把规定的控制程序或数据安装在钟表或便携式设备内的存储器中。利用存储在存储器中的程序使CPU等动作来实现各单元。另外，为了向钟表或便携式设备内安装规定的程序等，可以向该钟表或便携式设备直接插入存储卡或CD-ROM等来进行安装，也可以把读取这些存储介质的设备以外装方式连接钟表或便携式设备。此外，也可以把LAN电线、电话线等连接钟表或便携式设备，通过通信供给并安装程序等，也可以利用无线方式供给并安装程序等。

把通过这种记录介质或因特网等通信单元提供的控制程序等装配到钟表或便携式设备中，仅通过变更程序即可实现所述各发明的功能，可以在产品出厂时或选择使用者希望的控制程序进行装配。该情况时，仅通过变更程序即可制造控制方式不同的各种钟表或便携式设备，所以能够实现部件的共用化等，可以大幅度地降低版本展开时的制造成本。

并且，本发明不限于适用于第一实施方式的电子钟表或第二实施方式的非接触式IC卡。即，作为采用本发明的压电致动器的驱动方法和驱动装置的电子设备，不限于手表、座钟、挂钟等电子钟表，本发明可以适用于各种电子设备，特别适合要求小型化的便携式电子设备。此处，作为各种电子设备，可以列举出具有钟表功能的电话、移动电话、电脑、便携式信息终端(PDA)、照相机等。并且，也可以适用于不具备钟表功能的照相机、数字照相机、摄像机、带摄像功能的移动电话等电子设备。在适用于这些具有摄像功能的电子设备时，透镜的聚焦机构、变焦机构、光圈调整机构等的驱动可以使用本发明的驱动装置。另外，测试设备的仪表指针的驱动机构、可动玩具的驱动机构、汽车等的仪表盘(instrumental panel)的仪表指针的驱动机构、压电蜂鸣器、打印机的喷墨头、超声波马达等也可以使用本发明的驱动装置。

并且，在上述第一实施方式中，把压电致动器用于电子钟表1的日期显示机构的驱动，但不限于此，也可以用于电子钟表1的时间指示针(指针)的驱动。这样，把通常驱动指针的步进马达替换为压电致动器，可以进一步实现电子钟表1的薄型化，并且压电致动器与步进马达相比不易接受磁性影响，所以能够实现电子钟表的高度抗磁化。

并且，在上述各实施方式中，根据检测信号和驱动信号之间的相位差、或各检测信号之间的相位差来控制驱动信号的频率，但是，例如也可以在驱动压电致动器的驱动器中设置电阻，把流过压电致动器的电流值的变化作为电压值进行检测等，根据流过压电致动器的电路值控制驱动信号的频率。

另外，在检测多个检测信号时，也可以根据某检测信号的振幅控制驱动信号的频率的增减，比较其他检测信号的振幅和振幅基准值，控制驱动信号的频率增减的变化比率。

并且，也可以根据检测信号的振幅控制驱动信号的频率的增减，根据各信号的相位差或流过压电致动器的电流值控制驱动信号的频率增减的变化比率。

另外，在检测多个检测信号时，也可以检测预先决定的一个检测信号的振幅来进行驱动信号的频率控制，还可以检测并存储驱动后的一定期间、各检测信号的振幅，根据振幅变化大的检测信号的振幅进行频率控制。在该情况下，可以根据振幅变化大的检测信号进行控制，所以能够可靠地检测该变化，能够有效地进行控制。

本发明在控制压电致动器的驱动时，根据表示振动体的振动状态的检测信号或该检测信号和驱动信号来控制驱动信号的频率，同时根据检测信号的振幅控制所述频率，所以能够缩短达到高效驱动状态的时间，减少消耗电力，能够进行稳定的控制。因此，本发明可以用于装配了压电致动器的电子钟表和各种电子设备。

Claims (22)

1.一种压电致动器的驱动方法，压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部，其特征在于，

检测表示所述振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号和所述驱动信号或者根据所述检测信号控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且

检测出所述检测信号的振幅，将该振幅与振幅基准值进行比较，根据比较结果控制所述驱动信号的频率。

2.根据权利要求1所述的压电致动器的驱动方法，其特征在于，在对所述驱动信号频率进行的两种控制中，一种控制是增加或减少驱动信号频率的控制，另一种控制是驱动信号频率的增加或减少的变化比率的控制。

3.根据权利要求2所述的压电致动器的驱动方法，其特征在于，根据所述检测信号和所述驱动信号或者根据所述检测信号增加或减少所述驱动信号的频率，根据所述振幅和振幅基准值的比较结果控制所述驱动信号频率的增加或减少的变化比率。

4.根据权利要求3所述的压电致动器的驱动方法，其特征在于，在将所述振幅与振幅基准值进行比较并且所述振幅大于等于振幅基准值的情况下，减小所述驱动信号频率的增加或减少的变化比率，在将所述振幅与振幅基准值进行比较并且所述振幅小于振幅基准值的情况下，增大所述驱动信号频率的增加或减少的变化比率。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的压电致动器的驱动方法，其特征在于，

检测出从所述振动体输出的表示振动体的振动状态的检测信号与所述驱动信号的相位差，根据该相位差与相位差基准值的比较结果，控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且

检测出所述检测信号的振幅，将该振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的压电致动器的驱动方法，其特征在于，

检测出从所述振动体输出的表示振动体的振动状态的多个检测信号，并检测出多个检测信号之间的相位差，根据该相位差与相位差基准值的比较结果，控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且

检测出所述检测信号中的至少一个检测信号的振幅，将该振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的压电致动器的驱动方法，其特征在于，

通过向压电元件提供规定频率的驱动信号，使所述振动体以第1振动模式和第2振动模式进行振动，

所述检测信号是从振动体输出的表示以第1振动模式和/或第2振动模式进行振动的振动状态的检测信号。

8.一种压电致动器的驱动装置，用于向压电致动器中的所述压电元件供给驱动信号，该压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部，其特征在于，

具有控制所述驱动信号的频率的频率控制单元和检测所述检测信号的振幅的振幅检测单元，

所述频率控制单元检测出表示振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号和所述驱动信号或者根据所述检测信号控制所述驱动信号的频率，并且

将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

9.根据权利要求8所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述频率控制单元具有：进行增加或减少驱动信号频率的控制的频率增减控制单元；控制驱动信号频率的增加或减少的变化比率的频率增减比率控制单元，

所述频率增减控制单元或频率增减比率控制单元中的一方检测出表示振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号和所述驱动信号或根据所述检测信号控制所述驱动信号的频率，

所述频率增减控制单元或频率增减比率控制单元中的另一方将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

10.根据权利要求9所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述频率控制单元具有：根据所述检测信号和所述驱动信号或根据所述检测信号增加或减少所述驱动信号频率的频率增减控制单元；根据所述振幅和振幅基准值的比较结果控制所述驱动信号频率的增加或减少的变化比率的频率增减比率控制单元。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

具有检测表示所述振动体的振动状态的检测信号，并检测该检测信号与所述驱动信号之间的相位差或者多个检测信号之间的相位差的相位差检测单元，

所述频率控制单元将由所述相位差检测单元检测出的相位差与相位差基准值进行比较，同时根据该比较结果控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

12.根据权利要求11所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，所述相位差检测单元是检测所述相位差并输出具有对应该相位差的电压值的相位差电压信号的相位差-电压转换电路。

13.根据权利要求12所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述频率控制单元具有：分别输出用于比较所述相位差的基准电压和用于检测振幅的基准电压的恒压电路；将由该恒压电路输出的相位比较用基准电压与从所述相位差-电压转换电路输出的相位差电压进行比较，输出比较结果信号的比较电路；输入由该比较电路输出的比较结果信号，控制供给所述压电元件的驱动信号的频率的驱动控制部，

所述振幅检测单元是通过将由所述恒压电路输出的振幅检测用基准电压与所述检测信号进行比较，来检测振幅的振幅检测电路，

所述驱动控制部具有以下的功能，即：在由所述振幅检测电路检测出的振幅检测电压大于等于基准电压时，减小每个规定时间的所述频率的变化比率，在由所述振幅检测电路检测出的振幅检测电压小于基准电压时，增大每个规定时间的所述频率的变化比率。

14.根据权利要求13所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述驱动控制部具有：向所述压电元件供给驱动信号的驱动电路；输出与输入给该驱动电路的电压对应的频率的电压控制振荡器；根据所述振幅与振幅基准值的比较结果，调整供给所述电压控制振荡器的电压的电压调整电路。

15.根据权利要求14所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述电压调整电路具有：调整输出给所述电压控制振荡器的电压的电压调整部；使输出的时钟信号频率可变的时钟电路；对应由该时钟电路输出的时钟信号向所述电压调整部输出信号，并且根据由所述振幅检测电路检测出振幅信号变更所述时钟信号频率的控制电路。

16.根据权利要求15所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述控制电路在所述振幅信号大于等于基准电压时，减慢从所述时钟电路输出的时钟信号，在所述振幅信号小于基准电压时加快从所述时钟电路输出的时钟信号。

17.根据权利要求14所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述电压调整电路包括：具有不同时间常数并且对应不同的时间常数向所述电压控制振荡器输出不同值的电压的环路滤波器；根据由所述振幅检测电路检测出的振幅信号选择该环路滤波器的时间常数的控制电路。

18.根据权利要求17所述的压电致动器的驱动装置，其特征在于，

所述控制电路在所述振幅信号大于等于基准电压时减小从所述环路滤波器输出的电压的量，在所述振幅信号小于基准电压时增大从所述环路滤波器输出的电压的量。

19.一种电子钟表，其特征在于，具有压电致动器、权利要求8～18中任一项所述的压电致动器的驱动装置和由所述压电致动器驱动的日期显示机构，该压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部。

20.一种电子设备，其特征在于，具有压电致动器和权利要求8～18中任一项所述的压电致动器的驱动装置，该压电致动器具有：通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部。

21.一种压电致动器的驱动装置的控制程序，其用在向压电致动器中的压电元件供给驱动信号的压电致动器的驱动装置中，该压电致动器具有通过向压电元件提供规定频率的驱动信号而振动的振动体和设在该振动体上并触压在驱动对象上的触压部，其特征在于，

使装配在所述驱动装置中的计算机发挥作为检测所述检测信号的振幅的振幅检测单元及频率控制单元的功能，

所述频率控制单元检测表示所述振动体的振动状态的检测信号，根据该检测信号或检测信号和所述驱动信号控制供给所述压电元件的驱动信号的频率，并且将所述振幅与振幅基准值进行比较，根据该比较结果控制所述驱动信号的频率。

22.一种计算机可读取的存储介质，其特征在于，存储有权利要求21所述的控制程序。

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