JP2000295876A - 振動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波アクチュエータの振動子に発生する楕
円運動の長径、短径、さらには軸の傾斜角度を独立して
制御できない。 【解決手段】 振動子２１と、振動子２１に、交流電圧
φ₁ を印加するとともに交流電圧φ₁ と同じ位相または
異なる位相の交流電圧φ₂ を切り換えて印加することに
より、駆動方向へ振動する１次の縦振動と、駆動方向と
直交する方向へ振動する２次の屈曲振動とを励振させ
て、振動子２１に縦振動と屈曲振動との合成である楕円
運動を発生させるための電力入力装置３２と、振動子２
１と電力入力装置３２との間に設けられた、振動子２１
に入力される交流電圧φ₂ の電圧を調整する可変抵抗体
３３、および交流電圧φ₂ に交流電圧φ₁ に対する位相
遅れを生成する可変コンデンサ４０とを備える振動アク
チュエータ２０である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動アクチュエー
タに関し、より具体的には、相対運動部材に加圧接触す
る振動子を備え、この振動子に楕円状の周期的な変位を
発生させることによって振動子と相対運動部材との間で
相対運動を発生する振動アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、特開平７−２４１０９０号公
報により提案されたこの種の振動アクチュエータの振動
子１の説明図であり、図１５（Ａ）は上面図、図１５
（Ｂ）は側面図である。

【０００３】図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）に示すよ
うに、振動子１は、矩形平板状の外形を有する弾性体２
と、弾性体２の一方の平面に装着された圧電素子３と、
弾性体２の他方の平面に突出して設けられた駆動力取出
部４ａ、４ｂとを備える。圧電素子３は、Ａ相の駆動信
号が入力される圧電素子３ａと、Ａ相の駆動信号とは位
相が（π／２）ずれたＢ相の駆動信号が入力される圧電
素子３ｂと、振動検出用の圧電素子３ｐと、接地用の圧
電素子３ｇとに分割される。図示しない駆動装置から、
Ａ相の駆動信号を圧電素子３ａに入力するとともに、Ｂ
相の駆動信号を圧電素子３ｂに入力する。すると、振動
子１には、１次の縦振動と４次の屈曲振動とが励振され
る。このため、これらの振動が合成されて、駆動力取出
部４ａ、４ｂには、位相がπずれた楕円運動がそれぞれ
発生する。これにより、振動子１は、駆動力取出部４
ａ、４ｂを介して加圧接触する相対運動部材との間で相
対運動を発生する。

【０００４】また、図１６は、文献「ＶＩＢＲＯＭＯＴ
ＯＲＳ ＦＯＲ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＭＩＣＲＯＲＯ
ＢＯＴＳ」に開示された振動アクチュエータの振動子５
を示す斜視図である。図１６に示すように、振動子５
は、矩形平板状の圧電素子６と、圧電素子６の一方の平
面に装着された駆動用の電極７ａ、７ａ’、７ｂ、７
ｂ’と、他方の平面に装着された接地用の電極７ｇと、
駆動力取出部８ａ、８ｂ、８ｃとを備える。電極７ａお
よび電極７ａ’は結線され、また電極７ｂおよび電極７
ｂ’も結線される。図示しない駆動装置から、Ａ相の駆
動信号を電極７ａに入力するとともに、Ｂ相の駆動信号
を電極７ｂに入力する。すると、振動子５には、１次の
縦振動と２次の屈曲振動とが励振される。このため、こ
れらの振動が合成されて、駆動力取出部８ａ〜８ｃに
は、楕円運動がそれぞれ発生し、駆動力取出部８ａまた
は駆動力取出部８ｂ、８ｃを介して加圧接触する相対運
動部材との間で相対運動を発生する。

【０００５】このように、これらの振動子１、５は、い
ずれも、２種類の振動を発生し、これらの振動の合成で
ある楕円運動によって、加圧接触する相対運動部材との
間で相対運動を発生する。したがって、この楕円運動を
所望の形状に制御することが重要となる。

【０００６】図１７は、これらの振動アクチュエータの
駆動制御回路９の一例を示すブロック図である。図１６
に示す振動子５を例にとって、駆動制御回路９を説明す
る。図１７において、発振器１０は、振動子５の縦振動
Ｌ１および曲げ振動Ｂ２それぞれに相当する周波数の信
号を発振する。発振器１０の出力は分岐して、一方の出
力は、増幅器１１ａによって増幅された後にＡ相電圧と
して電極７ａに入力される。また、分岐した他方の出力
は、移相器１２によってＡ相電圧とは（π／２）だけ位
相をずらしてＢ相電圧とした後に、増幅器１１ｂを介し
て電極７ｂに入力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの振
動子１、５を、各部の寸法が設計値に高精度で正確に一
致するように組み立てることは、容易ではない。各部の
寸法が設計値から少しでも外れると、縦振動および屈曲
振動それぞれの振幅によって発生する楕円運動の長径と
短径との比や、楕円運動の軸の傾斜が変動し、組み立て
られた振動子１、５の性能がばらついてしまう。

【０００８】このようなばらつきを解消するため、入力
電圧を大きくしたり、駆動制御回路９を用いて入力周波
数を共振点に近づけることにより、組み立てられた振動
子１、５の速度を高めようとすると、楕円運動が相似的
に拡大される。これにより、駆動方向と平行な方向に振
動する縦振動の振幅だけでなく、駆動方向と直交する方
向に振動する屈曲振動の振幅も大きくなり、振動子１、
５が相対運動部材に対して相対的に飛び跳ねる現象が発
生する。このため、駆動時に騒音が発生し、振動アクチ
ュエータの特徴の一つである静粛性が損なわれてしま
う。

【０００９】また、入力電圧を小さくしたり、駆動制御
回路９を用いて入力周波数を共振点から遠ざけることに
より、組み立てられた振動子１、５の速度を下げようと
すると、楕円運動が相似的に縮小される。これにより、
縦振動の振幅だけでなく、屈曲振動の振幅も小さくな
り、振動子１、５の出力が低下してしまう。

【００１０】さらに、楕円運動の軸が所望の角度からず
れて傾斜していると、振動子１、５の運動が相対運動部
材に効率よく伝達されない。このため、振動子１、５が
発生する速度、力、エネルギー効率さらには制御等にお
ける損失が発生し、振動子１、５が本来有する性能を発
揮できない。

【００１１】本発明は、これらの課題を解決することを
目的としたものであり、振動子に発生する楕円運動の形
状、すなわち楕円運動の長径、短径、さらには軸の傾斜
角度を独立して制御できる振動アクチュエータを提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、駆
動信号を入力されることにより、第１の振動と、この第
１の振動の方向と交差する方向へ振動する第２の振動と
を励振させて、第１の振動と第２の振動との合成である
楕円運動を発生する振動子と、楕円運動の軌跡における
長径または短径を個別に制御するための楕円形状制御手
段と、楕円運動の軌跡における軸の傾斜を制御するため
の楕円軸傾斜制御手段とのうちの少なくとも一方とを備
えることを特徴とする振動アクチュエータを提供する。

【００１３】請求項２の発明では、駆動信号を入力され
ることにより、第１の振動と、この第１の振動の方向と
交差する方向へ振動する第２の振動とを励振させて、第
１の振動と第２の振動との合成である楕円運動を発生す
る振動子と、第１の振動の振幅または第２の振動の振幅
を個別に制御するための振幅制御手段と、第１の振動と
第２の振動との間の時間的位相差を変更する位相差制御
手段とのうちの少なくとも一方とを備えることを特徴と
する振動アクチュエータを提供する。

【００１４】請求項３の発明では、振動子と、この振動
子に、第１の交流電圧を印加するとともに、第１の交流
電圧または第２の交流電圧を切り換えることによって得
られる第３の交流電圧を印加することにより、第１の振
動と、第１の振動の方向と交差する方向へ振動する第２
の振動とを励振させて、振動子に第１の振動と第２の振
動との合成である楕円運動を発生させるための電力入力
装置と、振動子に印加される第３の交流電圧の電圧を変
更する可変抵抗器と、第３の交流電圧に第１の交流電圧
に対する時間的位相遅れを生成する可変コンデンサとの
うちの少なくとも一方とを備えることを特徴とする振動
アクチュエータを提供する。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載された振動アクチュエータに
おいて、さらに、振動子の駆動状況に関する量に基づい
て楕円運動を制御するためのフィードバック制御手段を
備えることを特徴とする。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
までのいずれか１項に記載された振動アクチュエータに
おいて、振動子が、矩形平板状の本体を有し、この本体
が４つの矩形平板状の電気機械変換領域に分割され、対
角上に配置された該電気機械変換領域同士が結線される
ことを特徴とする。

【００１７】さらに、請求項６の発明は、請求項１から
請求項５までのいずれか１項に記載された振動アクチュ
エータにおいて、第１の振動および第２の振動のうちの
一方が縦振動であるとともに、他方が屈曲振動であるこ
とを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明に
かかる振動アクチュエータの実施の形態を、添付図面を
参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明は、振
動アクチュエータが、超音波の振動域を利用した超音波
アクチュエータである場合を例にとって、行う。

【００１９】図１は、本実施形態の超音波アクチュエー
タ２０を示す説明図である。図１に示すように、本実施
形態の超音波アクチュエータ２０は、振動子２１と、電
力入力装置３２と、可変抵抗体３３とを備える。以下、
これらの構成要素について順次説明する。

【００２０】〔振動子２１〕図２は、本実施形態の超音
波アクチュエータ２０の振動子２１を示す斜視図であ
る。

【００２１】図２に示すように、本実施形態では、前述
した文献「ＶＩＢＲＯＭＯＴＯＲＳＦＯＲ ＰＲＥＣＩ
ＳＩＯＮ ＭＩＣＲＯＲＯＢＯＴＳ」等によって開示さ
れている振動子を用いた。すなわち、振動子２１は、矩
形平板状に構成されるＰＺＴ等の圧電素子２２によっ
て、本体が構成される。圧電素子２２は、表面側から裏
面側への方向（図中矢印方向）へ分極されている。

【００２２】圧電素子２２の表面には、例えば接着等の
適宜手段によって、４枚の電極２３ａ、２３ｂ、２３
ｃ、２３ｄが装着される。電極２３ａ〜２３ｄは、互い
に絶縁されて配置される。電極２３ａ〜２３ｄのうち
で、対角上に配置された電極２３ａと電極２３ｄとは結
線部材２４で結線される。また、対角上に配置された電
極２３ｂと２３ｃとは結線部材２５で結線される。圧電
素子２２の裏面には、例えば接着等の適宜手段によっ
て、その全面に一枚の電極２６が装着される。電極２６
は接地用の電極である。

【００２３】この振動子２１に対して既知の発振器（図
示せず）によって、電極２３ａに形成されたＡ端子に振
動子２１の共振周波数付近の周波数を有する交流電圧を
Ａ相の駆動信号として印加するとともに、電極２３ｂに
形成されたＢ端子にＡ相の駆動信号と周波数および電圧
が等しく、位相が（π／２）異なる交流電圧をＢ相の駆
動信号として印加する。すると、振動子２１には、Ｘ軸
方向へ振動する１次の縦振動Ｌ１と、Ｙ軸方向へ振動す
る２次の屈曲振動Ｂ２とが励振される。図３は、縦振動
Ｌ１および屈曲振動Ｂ２を生じた時の振動子２１の変位
例を示す説明図である。

【００２４】振動子２１に発生した縦振動Ｌ１と屈曲振
動Ｂ２とは合成され、振動子２１に楕円運動が発生す
る。図４は、振動子２１に発生した楕円運動を示す説明
図である。図４に示すように、振動子２１には、Ｙ方向
と平行な側面２１ａにおける点Ｄ（側面２１ａの略中央
の位置）と、Ｘ方向と平行な側面２１ｂにおける点Ｅ、
Ｆ（屈曲振動Ｂ２の腹となる位置）とには、それぞれ、
楕円運動が発生する。

【００２５】点Ｄまたは点Ｅ、Ｆにセラミックスもしく
はプラスチック材料等からなる摺動材料を装着し、点Ｄ
または点Ｅ、Ｆを介して相対運動部材（図示しない）を
加圧接触させる。図５は、振動子２１と相対運動部材３
０とが加圧接触した状態の一例を示す説明図である。図
５に示すように、振動子２１の点Ｅ、Ｆに摺動部材２７
ａ、２７ｂを装着し、加圧部材２８が発生するばね力に
より、摺動部材２７ａ、２７ｂを介して振動子２１を、
ベアリング２９ａ、２９ｂにより両矢印方向へ直線状に
移動自在に支持された相対運動部材３０の表面に加圧接
触させる。

【００２６】すると、振動子２１は、点Ｅ、Ｆに発生し
た楕円運動により、相対運動部材３０との間で、左右方
向いずれかへ直線状の相対運動を発生する。なお、相対
運動方向を反転するには、２相の交流電圧を逆に接続す
ればよい。

【００２７】振動子２１については、文献「ＶＩＢＲＯ
ＭＯＴＯＲＳ ＦＯＲ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＭＩＣＲ
ＯＲＯＢＯＴＳ」等によって既に公知であるため、振動
子２１に関するこれ以上の説明は省略する。

【００２８】〔電力入力装置３２〕図１に示すように、
本実施形態の電力入力装置３２は、発振器３４とスイッ
チ３５とを有する。発振器３４から、第１の交流電圧φ
₁ と第２の交流電圧φ₂ とが出力される。これら２相の
交流電圧φ₁ 、φ₂ は互いに（π／２）の位相差を有す
る。

【００２９】交流電圧φ₂ は、スイッチ３５の端子３５
ａに印加される。一方、交流電圧φ₁ は、スイッチ３５
の端子３５ｂと、振動子２１に装着された電極２３ｂと
にそれぞれ印加される。スイッチ３５の端子３５ｃと３
５ｆとは、いずれも、後述する可変抵抗体３３を介して
振動子２１に装着された電極２３ａに接続される。

【００３０】スイッチ３５の端子３５ａと端子３５ｂと
は、接続に関して連動する。すなわち、図１に実線で示
すようにスイッチ３５を上側に倒すと、端子３５ａと端
子３５ｃとがつながるとともに、端子３５ｂと端子３５
ｅとがつながる。また、図１に破線で示すようにスイッ
チ３５を下側に倒すと、端子３５ａと端子３５ｄとがつ
ながるとともに、端子３５ｂと端子３５ｆとがつなが
る。

【００３１】したがって、電力入力装置３２は、スイッ
チ３５が上側に倒れているときは、振動子２１の電極２
３ａ、２３ｄに第２の交流電圧φ₂ を印加し、振動子２
１の電極２３ｂ、２３ｃに第１の交流電圧φ₁ を印加す
る。また、スイッチ３５を切り換えて下側に倒したとき
は、振動子２１の電極２３ａ、２３ｄには第１の交流電
圧φ₁ を印加し、振動子２１の電極２３ｂ、２３ｃにも
第１の交流電圧φ₁ を印加する。

【００３２】〔可変抵抗体３３〕本実施形態では、スイ
ッチ３５の端子３５ｃ、３５ｆと、振動子２１の電極２
３ａとの間に、可変抵抗体３３が設けられる。可変抵抗
体３３は、抵抗の値を自由に変えることができる抵抗体
であればよく、特定の型式のものには限定されない。こ
のような可変抵抗体３３としては、例えば公知のポテン
ショメータを用いることができる。

【００３３】本実施形態では、この可変抵抗体３３の抵
抗値を変更することにより、スイッチ３５の端子３５
ｃ、３５ｆから振動子２１の電極２３ａへ印加される交
流電圧φ₁ または交流電圧φ₂ の電圧を、自在に変える
ことができる。

【００３４】本実施形態の超音波アクチュエータ２０
は、以上のように構成される。次に、この超音波アクチ
ュエータ２０の動作を説明する。図６は、本実施形態の
超音波アクチュエータ２０により、振動子２１に発生す
る楕円運動の形状が制御されることを示す説明図であ
る。

【００３５】図１に実線で示すようにスイッチ３５が上
側に倒されている場合、図６に示すように可変抵抗体３
３の抵抗値Ｒを充分大きく設定すると、主に、交流電圧
φ₂が振動子２１の電極２３ｂ、２３ｃに印加される。
このとき、振動子２１には、第１の方向、すなわち、Ｘ
方向とほぼ平行に振動する第１の振動（１次の縦振動Ｌ
１）と、この第１の方向とは異なる第２の方向、すなわ
ち、Ｘ方向と直交するＹ方向とほぼ平行に振動する第２
の振動（２次の屈曲振動Ｂ２）とが同時に発生する。こ
れらの縦振動Ｌ１と屈曲振動Ｂ２とは合成されて、振動
子２１の点Ｅ、Ｆにそれぞれ設けられた駆動力取出部２
７ａ、２７ｂに、楕円運動が発生する。この楕円運動は
図６の符号３６ａに示す軌跡を有している。

【００３６】この状態から、可変抵抗体３３の抵抗値Ｒ
を徐々に小さくしていくと、電極２３ｂ、２３ｃに印加
される交流電圧φ₂ の電圧は変わらないが、電極２３
ａ、２３ｄに印加される交流電圧φ₁ が徐々に増加す
る。このため、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図６の
符号３６ｂ、３６ｃに示すように、徐々にＸ方向へ振動
する第１の振動（１次の縦振動Ｌ１）の振幅だけが減少
し、Ｘ方向へ潰れた形状となる。

【００３７】そして、可変抵抗体３３の抵抗値が充分に
小さくなると、交流電圧φ₁ が電極２３ａ、２３ｄに印
加されるとともに、交流電圧φ₁ と周波数および電圧が
等しいとともに位相が（π／２）異なる交流電圧φ₂ が
電極２３ｂ、２３ｃに印加される。このため、点Ｅ、Ｆ
に発生する楕円運動は、図６の符号３６ｄに示すよう
に、屈曲振動のみの直線形状となる。

【００３８】一方、図１に破線で示すようにスイッチ３
５が下側に倒されている場合、図６に示すように可変抵
抗体３３の抵抗値Ｒを充分大きく設定すると、交流電圧
φ₂が電極２３ｂ、２３ｃに印加される。このため、点
Ｅ、Ｆには、図６の符号３６ａに示す軌跡を有する楕円
運動が発生する。

【００３９】この状態から、可変抵抗体３３の抵抗値Ｒ
を徐々に小さくしていくと、電極２３ｂ、２３ｃに印加
される交流電圧φ₂ の電圧は変わらないが、電極２３
ａ、２３ｄに印加される交流電圧φ₂ が徐々に増加す
る。このため、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図６の
符号３６ｅ、３６ｆに示すように、徐々にＹ方向へ振動
する第２の振動（２次の屈曲振動Ｂ２）の振幅だけが減
少し、Ｙ方向へ潰れた形状となる。

【００４０】そして、可変抵抗体３３の抵抗値が充分に
小さくなると、交流電圧φ₂ が電極２３ａ、２３ｄと、
電極２３ｂ、２３ｃとに印加される。このため、点Ｅ、
Ｆに発生する楕円運動は、図６の符号３６ｇに示すよう
に、縦振動のみの直線形状となる。

【００４１】このように、本実施形態の超音波アクチュ
エータ２０によれば、スイッチ３５の切替えと、可変抵
抗体３３の抵抗値Ｒの変更とにより、振動子２１に発生
する楕円運動の形状を、図６の符号３６ａ〜３６ｇに示
すように、自由に変更することができる。

【００４２】したがって、本実施形態の超音波アクチュ
エータ２０では、駆動速度を速くしたい場合には、スイ
ッチ３５を下側に倒すとともに抵抗値Ｒを小さく設定す
ることにより、駆動方向と直交する方向への振動、すな
わち屈曲振動Ｂ２の振幅が増加することを防止できる。
したがって、楕円運動の駆動方向と直交する方向の振幅
を増加させずに楕円運動の駆動方向の振幅だけを増加さ
せることができる。このため、駆動速度を増加しても、
振動子２１が相対運動部材に対して相対的に飛び跳ねる
現象に起因した騒音が発生しない。

【００４３】また、駆動速度を遅くしたい場合には、ス
イッチ３５を上側に倒すとともに抵抗値Ｒを小さく設定
することにより、駆動方向と直交する方向への振動、す
なわち屈曲振動Ｂ２の振幅が低下することを防止でき
る。したがって、楕円運動の駆動方向と直交する方向の
振幅を低下させずに楕円運動の駆動方向の振幅だけを減
少させることができる。このため、駆動速度を減少して
も、振動子２１の出力の低下が発生しない。

【００４４】さらに、駆動速度を変更する機会が少ない
場合には、スイッチ３５の切替えと可変抵抗体３３の抵
抗値Ｒとを、振動子２１の使用環境に応じて最適に設定
することにより、性能のばらつきが少ない超音波アクチ
ュエータを、高い製造歩留りで量産することができる。

【００４５】（第２実施形態）次に、第２実施形態の超
音波アクチュエータを説明する。なお、以降の各実施形
態の説明では、上述した第１実施形態と相違する部分に
ついてだけ説明を行うこととし、同一の部分には共通す
る図中符号を付すことにより、重複する説明を省略す
る。

【００４６】図７は、本実施形態の超音波アクチュエー
タ２０−１を示す説明図である。図７に示すように、本
実施形態の超音波アクチュエータ２０−１は、振動子２
１−１と、電力入力装置３２−１と、可変抵抗体３３と
を備える。以下、これらの構成要素について、第１実施
形態と相違する部分について順次説明する。

【００４７】〔振動子２１−１〕本実施形態の振動子２
１−１が、第１実施形態の振動子２１と相違するのは、
振動子２１−１の裏面に装着される電極が、振動子２１
−１の表面に装着される電極２３ａ〜２３ｄと同様に、
４枚の電極２６ａ〜２６ｄに４分割されており、かつ対
角上に配置された電極同士が結線されること、すなわち
電極２６ａ、２６ｃが結線されるとともに電極２６ｂ、
２６ｄが結線されることである。これ以外は、第１実施
形態の振動子２１と同じである。

【００４８】〔電力入力装置３２−１〕本実施形態の電
力入力装置３２−１が、第１実施形態の電力入力装置３
２と相違するのは、主として、振動子２１−１の裏面側
に電極２６ａ〜２６ｄを設けたことに対応するための変
更である。本実施形態の電力入力装置３２−１は、発振
器３４とスイッチ３７とを有する。

【００４９】発振器３４の端子３４ａ、３４ｂから、交
流電圧φ₁ がそれぞれ出力される。発振器３４の端子３
４ａは、振動子２１−１の表面側の電極２３ａと、可変
抵抗器３３を介してスイッチ３７の端子３７ｂとに接続
される。一方、発振器３４の端子３４ｂは、振動子２１
−１の裏面側の電極２６ａと、スイッチ３７の端子３７
ａとに接続される。

【００５０】スイッチ３７の端子３７ｃと端子３７ｆと
は、ともに、振動子２１−１の表面側の電極２３ｂに接
続される。また、スイッチ３７の端子３７ｄと端子３７
ｅとは、ともに、振動子２１−１の裏面側の電極２６ｂ
に接続される。

【００５１】スイッチ３７の端子３７ａと端子３７ｂと
は、接続において連動する。このため、図７に実線で示
すようにスイッチ３７を上側に倒すと、端子３７ａと端
子３７ｃとがつながるとともに、端子３７ｂと端子３７
ｅとがつながる。また、図７に破線で示すようにスイッ
チ３７を下側に倒すと、端子３７ａと端子３７ｄとがつ
ながるとともに端子３７ｂと端子３７ｆとがつながる。

【００５２】したがって、電力入力装置３２−１は、ス
イッチ３７が上側に倒れているときは、振動子２１−１
の電極２３ａと電極２６ａとの間と、電極２３ｂと電極
２６ｂとの間とに、互いに逆向きの交流電圧φ₁ をそれ
ぞれ印加する。これにより、電極２３ａ、２６ａ間およ
び電極２３ｄ、２６ｄ間にそれぞれ印加される交流電圧
φ₁ と、電極２３ｂ、２６ｂ間および電極２３ｃ、２６
ｃ間にそれぞれ印加される交流電圧φ₁ とは、互いに逆
向きとなる。

【００５３】また、電力入力装置３２−１は、スイッチ
３７を切り換えて下側に倒したときは、振動子２１の電
極２３ａと電極２６ａとの間と、電極２３ｂと電極２６
ｂとの間とに、互いに同じ向きの交流電圧φ₁ をそれぞ
れ印加する。これにより、電極２３ａ、２６ａ間および
電極２３ｄ、２６ｄ間にそれぞれ印加される交流電圧φ
₁ と、電極２３ｂ、２６ｂ間および電極２３ｃ、２６ｃ
間にそれぞれ印加される交流電圧φ₁ とは、互いに同じ
向きとなる。

【００５４】〔可変抵抗体３３〕本実施形態では、発振
器３４の端子３４ａと、スイッチ３７の端子３７ｂとの
間に、可変抵抗体３３が設けられる。本実施形態では、
この可変抵抗体３３の抵抗値を変更することにより、発
振器３４の端子３４ａから、スイッチ３７の端子３７ｂ
へ印加される交流電圧φ₁ の電圧を、自在に変えること
ができる。

【００５５】本実施形態の超音波アクチュエータ２０−
１は、以上のように構成される。次に、この超音波アク
チュエータ２０−１の動作を説明する。図８は、本実施
形態の超音波アクチュエータ２０−１により、振動子２
１−１に発生する楕円運動が制御されることを示す説明
図である。

【００５６】図７に実線で示すようにスイッチ３７が上
側に倒されている場合、図８に示すように可変抵抗体３
３の抵抗値Ｒを充分大きく設定すると、主に電極２３ａ
と電極２６ａとの間と、電極２３ｄと電極２６ｄとの間
に、交流電圧φ₁ がそれぞれ印加される。このとき、振
動子２１−１には、第１の方向、すなわち、Ｘ方向とほ
ぼ平行に振動する第１の振動（１次の縦振動Ｌ１）と、
この第１の方向とは異なる第２の方向、すなわち、Ｘ方
向と直交するＹ方向とほぼ平行に振動する第２の振動
（２次の屈曲振動Ｂ２）とが同時に発生する。これらの
縦振動Ｌ１と屈曲振動Ｂ２とは合成されて、振動子２１
−１の点Ｅ、Ｆ（図５参照）にそれぞれ設けられた駆動
力取出部２７ａ、２７ｂに、楕円運動が発生する。この
楕円運動は、図８の符号３８ａに示す軌跡を有してい
る。

【００５７】この状態から、可変抵抗体３３の抵抗値Ｒ
を徐々に小さくしていくと、電極２３ａと電極２６ａと
の間と、電極２３ｄと電極２６ｄとの間にそれぞれ印加
される交流電圧φ₁ の電圧は変わらないが、電極２３ｂ
と電極２６ｂとの間と、電極２３ｃと電極２６ｃとの間
とにそれぞれ印加される交流電圧φ₁ の電圧が徐々に増
加する。このため、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図
８の符号３８ｂ、３８ｃに示すように、徐々にＸ方向へ
振動する第１の振動（１次の縦振動Ｌ１）の振幅が減少
し、Ｘ方向へ潰れた形状となる。

【００５８】そして、可変抵抗体３３の抵抗値が充分に
小さくなると、交流電圧φ₁ が電極２３ａ、２６ａの
間、電極２３ｂ、２６ｂとの間、電極２３ｃ、２６ｃと
の間、および電極２３ｄ、２６ｄとの間にそれぞれ印加
される。このため、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図
８の符号３８ｄに示すように、屈曲振動のみの直線形状
となる。

【００５９】一方、図７に破線で示すようにスイッチ３
７が下側に倒されている場合、図８に示すように可変抵
抗体３３の抵抗値Ｒを充分大きく設定すると、交流電圧
φ₁が電極２３ａ、２６ａ間と、電極２３ｄ、２６ｄ間
にそれぞれ印加される。このため、点Ｅ、Ｆには、図８
の符号３８ａに示すような楕円運動が発生する。

【００６０】この状態から、可変抵抗体３３の抵抗値Ｒ
を徐々に小さくしていくと、電極２３ａ、２６ａ間と、
電極２３ｄ、２６ｄ間にそれぞれ印加される交流電圧φ
₁ の値は変わらないが、電極２３ｂ、２６ｂ間と、電極
２３ｃ、２６ｃ間にそれぞれ印加される交流電圧φ₁ の
電圧が徐々に増加する。このため、点Ｅ、Ｆに発生する
楕円運動は、図８の符号３８ｅ、３８ｆに示すように、
徐々にＹ方向へ振動する第２の振動（２次の屈曲振動Ｂ
２）の振幅が減少し、Ｙ方向へ潰れた形状となる。

【００６１】そして、可変抵抗体３３の抵抗値が充分に
小さくなると、交流電圧φ₁ が電極２３ａ、２６ａの
間、電極２３ｂ、２６ｂとの間、電極２３ｃ、２６ｃと
の間、および電極２３ｄ、２６ｄとの間にそれぞれ印加
される。このため、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図
８の符号３８ｇに示すように、縦振動のみの直線形状と
なる。

【００６２】このように、本実施形態の超音波アクチュ
エータ２０−１によれば、スイッチ３７の切替えと、可
変抵抗体３３の抵抗値Ｒの変更とにより、振動子２１−
１に発生する楕円運動の形状を、図８の軌跡３８ａ〜３
８ｇに示すように、自由に変更することができる。

【００６３】したがって、本実施形態の超音波アクチュ
エータ２０−１では、駆動速度を速くしたい場合には、
スイッチ３７を下側に倒すとともに抵抗値Ｒを小さく設
定することにより、駆動方向と直交する方向への振動、
すなわち屈曲振動Ｂ２の振幅が増加することを防止でき
る。したがって、楕円運動の駆動方向と直交する方向の
振幅を増加させずに楕円運動の駆動方向の振幅だけを増
加させることができる。このため、駆動速度を増加して
も、振動子２１−１が相対運動部材に対して相対的に飛
び跳ねる現象に起因した騒音が発生しない。

【００６４】また、駆動速度を遅くしたい場合には、ス
イッチ３７を上側に倒すとともに抵抗値Ｒを小さく設定
することにより、駆動方向と直交する方向への振動、す
なわち屈曲振動Ｂ２の振幅が低下することを防止でき
る。したがって、楕円運動の駆動方向と直交する方向の
振幅を低下させずに楕円運動の駆動方向の振幅だけを減
少させることができる。このため、駆動速度を減少して
も、振動子２１−１の出力の低下が発生しない。

【００６５】さらに、駆動速度を変更する機会が少ない
場合には、スイッチ３７の切替えと可変抵抗体３３の抵
抗値Ｒとを、振動子２１−１の使用環境に応じて最適に
設定することにより、性能のばらつきが少ない超音波ア
クチュエータを、高い製造歩留りで量産することができ
る。

【００６６】（第３実施形態）図９は、本実施形態の超
音波アクチュエータ２０−２を示す説明図である。図９
に示すように、本実施形態の超音波アクチュエータ２０
−２が、第１実施形態の超音波アクチュエータ２０と相
違するのは、可変抵抗体３３に代えて、可変コンデンサ
４０を設けた点であり、他は図１の構成とほぼ同じであ
る。可変コンデンサ４０は、容量を自由に変えることが
できるコンデンサであればよく、特定の型式のものには
限定されない。

【００６７】本実施形態の超音波アクチュエータ２０−
２は、以上のように構成される。次に、この超音波アク
チュエータ２０−２の動作を説明する。図１０は、本実
施形態の超音波アクチュエータ２０−２により、振動子
２１に発生する楕円運動が制御されることを示す説明図
である。

【００６８】図１０に示すように、製造上の誤差によ
り、振動子２１の点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動が、符号
４１ａに示すように、軸が傾斜した状態で、生じている
とする。本実施形態の超音波アクチュエータ２０−２に
おいて、スイッチ３５が実線で示すように上側に倒され
ている場合、可変コンデンサ４０の容量Ｃを充分に小さ
く設定すると、可変コンデンサ４０の作用は小さいた
め、点Ｅ、Ｆにおける楕円運動の軌跡は、符号４１ａに
示すように、軸が傾斜したままである。

【００６９】この状態で、可変コンデンサ４０の容量Ｃ
を徐々に大きくしていくと、スイッチ３５の端子３５ｃ
または端子３５ｆから電極２３ａおよび２３ｄに入力さ
れる交流電圧φ₁ または交流電圧φ₂ に、電極２３ｂお
よび２３ｃに入力される交流電圧φ₂ に対する位相遅れ
が、徐々に大きく生成される。このため、点Ｅ、Ｆにお
ける楕円運動の軌跡は、符号４１ｂ、４１ｃに示すよう
に、軸の傾斜が変更され、軸の傾斜は徐々に直交する方
向に近づく。

【００７０】さらに、可変コンデンサ４０の容量Ｃを充
分に大きくすると、発振器３４から出力される交流電圧
φ₁ が、可変コンデンサ４０によって（π／２）近く位
相シフトされる。このため、振動子２１の電極２３ａと
電極２３ｄとに印加される交流電圧と、電極２３ｂと電
極２３ｃとに印加される交流電圧との間には、約πの位
相差が生じる。これにより、振動子２１の点Ｅ、Ｆに発
生する楕円運動は、図１０の符号４１ｄに示すように、
屈曲振動Ｂ２のみの直線形状となる。

【００７１】一方、スイッチ３５が破線で示すように下
側に倒されている場合、可変コンデンサ４０の容量Ｃを
充分に小さく設定すると、可変コンデンサ４０の作用は
小さいため、点Ｅ、Ｆにおける楕円運動の軌跡は、符号
４１ａに示すように、軸が傾斜したままである。

【００７２】この状態で、可変コンデンサ４０の容量Ｃ
を徐々に大きくしていくと、スイッチ３５の端子３５ｆ
から電極２３ａおよび２３ｃに入力される交流電圧φ₂
に、電極２３ｂおよび２３ｃに入力される交流電圧φ₂
に対する位相遅れが、徐々に大きく生成される。このた
め、点Ｅ、Ｆにおける楕円運動の軌跡は、軌跡４１ｅ、
４１ｆに示すように、軸の傾斜が変更され、軸の傾斜は
徐々に水平な方向に近づく。

【００７３】さらに、可変コンデンサ４０の容量Ｃを充
分に大きくすると、発振器３４から出力される交流電圧
φ₂ のうちで可変コンデンサ４０に入力された交流電圧
は、可変コンデンサ４０によって（π／２）近く位相シ
フトされる。このため、振動子２１の電極２３ａと電極
２３ｄとに印加される交流電圧と、電極２３ｂと電極２
３ｃとに印加される交流電圧との間の位相差は略０にな
る。つまり、振動子２１の電極２１ａ〜２１ｄには、略
同位相の交流電圧φ₁ が印加される。これにより、振動
子２１の点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図１０の符号
４１ｇに示すように、縦振動Ｌ１のみの直線形状とな
る。

【００７４】このように、本実施形態によれば、スイッ
チ３５の切替えと、可変コンデンサ４０の容量Ｃの変更
とにより、振動子２１に発生する楕円運動の形状を、図
９の符号４１ａ〜４１ｇに示すように、自由に変更する
ことができる。このため、例えば製造上の誤差により、
振動子２１の点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動の軌跡が軸が
傾斜した状態で生じても、点Ｅ、Ｆにおける楕円運動の
軸の傾斜を設計時の狙いの通りに変更することができ
る。

【００７５】（第４実施形態）図１１は、本実施形態の
超音波アクチュエータの構成を示す説明図である。同図
に示すように、本実施形態は、第１実施形態の超音波ア
クチュエータ２０に制御装置４２を付加して超音波アク
チュエータ２０−３とすることにより、スイッチ３５の
切替えと、可変抵抗体３３の設定と、交流電圧φ₁ 、φ
₂ の周波数の設定とを、自動的に行うようにしたもので
ある。

【００７６】図１１において、制御装置であるＣＰＵ４
２には、速度指示手段４３から指示速度ｖが入力され
る。ＣＰＵ４２は、入力された指示速度ｖに基づいて、
発振器３４へ交流電圧φ₁ 、φ₂ の周波数の設定指示
と、スイッチ３５への切替え指示と、可変抵抗体３３へ
の抵抗値Ｒの指示とを出力する。

【００７７】図１２は、ＣＰＵ４２に記憶された各種指
示の出力プログラムの一例を示すグラフである。ＣＰＵ
４２は、速度指示手段４３から低い指示速度ｖ₁ が入力
されると、図１２に例示したグラフに基づいて、超音波
アクチュエータ２０の共振周波数から離れた高い周波数
ｆ₁ を交流電圧φ₁ 、φ₂ の周波数として指示し、上側
への切替えをスイッチ３５へ指示し、さらに低い抵抗値
Ｒ₁ を可変抵抗体３３へ指示する。一方、ＣＰＵ４２
は、速度指示手段４３から高い指示速度ｖ₄ が入力され
ると、このグラフに基づいて、超音波アクチュエータ２
０の共振周波数に近い低い周波数ｆ₄ を交流電圧φ₁ 、
φ₂ の周波数として指示し、下側への切替えをスイッチ
３５へ指示し、さらに高い抵抗値Ｒ₄ を可変抵抗体３３
へ指示する。

【００７８】また、図１１に示す超音波アクチュエータ
２０−３では、相対運動部材３０にスケール４４が取り
付けられている。超音波アクチュエータ２０−３の駆動
に伴うスケール４４の移動をエンコーダ４５により読み
取り、この値はＣＰＵ４２に入力される。

【００７９】ＣＰＵ４２では、エンコーダ４５から時系
列的に入力されるこの値を微分して速度情報に加工す
る。そして、ＣＰＵ４２では、速度指示手段４３から入
力される指示速度ｖと、この速度情報との偏差を最小に
するべく、発振器３４からの交流電圧φ₁ 、φ₂ の周波
数の設定値をさらに微調整する。

【００８０】この超音波アクチュエータ２０−３の速度
を小さい速度ｖ₀ （＜ｖ₁ ）にするには、図１２に示す
ように、ＣＰＵ４２からの制御信号により、スイッチ３
５は上側に倒され、可変抵抗体３３の抵抗値は小さい値
Ｒ₀ に設定され、さらに交流電圧φ₁ 、φ₂ の周波数は
高い値ｆ₀ に設定される。これにより、点Ｅ、Ｆに発生
する楕円運動は、図６の符号３６ｄに示すように、屈曲
振動のみの直線形状となり、速度はｖ₀ となる。

【００８１】次に、超音波アクチュエータ２０−３の速
度を速度ｖ₁ に上昇するには、図１２に示すように、Ｃ
ＰＵ４２からの制御信号により、スイッチ３５は上側に
倒されたままで、可変抵抗体３３の抵抗値は値Ｒ₃ より
も大きい値Ｒ₁ に変更され、さらに交流電圧φ₁ 、φ₂
の周波数を値ｆ₀ よりも小さい値ｆ₁ に変更される。こ
れにより、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図６の符号
３６ｃまたは符号３６ｂに示すように、Ｘ方向へ振動す
る第２の振動（２次の屈曲振動Ｂ２）の振幅が増加し、
速度がｖ₁ に上昇する。

【００８２】次に、超音波アクチュエータ２０−３の速
度を速度ｖ₂ に上昇するには、図１２に示すように、Ｃ
ＰＵ４２からの制御信号により、スイッチ３５は上側
に倒されたままで、可変抵抗体３３の抵抗値は値Ｒ₁ よ
りも大きい値Ｒ₂ に変更され、さらに交流電圧φ₁ 、φ
₂ の周波数は値ｆ₁ よりも低い値ｆ₂ に変更されるか、
またはスイッチ３５は下側に切り換えて倒され、可変
抵抗体３３の抵抗値は値Ｒ₁ よりも大きい値Ｒ₂ に変更
され、さらに交流電圧φ₁ 、φ₂ の周波数は値ｆ₁ より
も低い値ｆ₂ に変更される。これにより、点Ｅ、Ｆに発
生する楕円運動は、図６の符号３６ａに示すような楕円
形状となる。

【００８３】次に、超音波アクチュエータ２０−３の速
度を速度ｖ₃ に上昇するには、図１２に示すように、Ｃ
ＰＵ４２からの制御信号により、スイッチ３５は下側に
倒されたままで、可変抵抗体３３の抵抗値は値Ｒ₂ より
も小さい値Ｒ₃ に変更され、さらに交流電圧φ₁ 、φ₂
の周波数は値ｆ₂ よりも低い値ｆ₃ に変更される。これ
により、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図６の符号３
６ｅまたは符号３６ｆに示すように、徐々にＹ方向へ振
動する第１の振動（１次の縦振動Ｌ１）の振幅が増加
し、Ｙ方向へ潰れた形状となる。これにより、速度がｖ
₃ に上昇する。

【００８４】さらに、超音波アクチュエータ２０−３の
速度を速度ｖ₄ に上昇するには、図１２に示すように、
ＣＰＵ４２からの制御信号により、スイッチ３５は下側
に倒されたままで、可変抵抗体３３の抵抗値は値Ｒ₃ よ
りも小さい値Ｒ₄ に変更され、さらに交流電圧φ₁ 、φ
₂ の周波数は値ｆ₃ よりも低い値ｆ₄ に変更される。こ
れにより、点Ｅ、Ｆに発生する楕円運動は、図６の符号
３６ｇに示すように、縦振動のみの直線形状となる。

【００８５】このように、本実施形態の超音波アクチュ
エータ２０−３によれば、ＣＰＵ４２からの制御信号に
より、スイッチ３５の切替えと、可変抵抗体３３の設定
と、交流電圧φ₁ 、φ₂ の周波数の設定とが自動的に行
われ、超音波アクチュエータ２０−３の速度が自在に変
更される。

【００８６】（変形形態）各実施形態の説明では、振動
アクチュエータが、超音波の振動域を用いる超音波アク
チュエータである場合を例にとった。しかし、本発明は
この形態には限定されず、超音波以外の他の振動域を用
いる振動アクチュエータであれば、同様に適用される。

【００８７】また、各実施形態の説明では、文献「ＶＩ
ＢＲＯＭＯＴＯＲＳ ＦＯＲ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ Ｍ
ＩＣＲＯＲＯＢＯＴＳ」に開示された、１次の縦振動と
２次の屈曲振動とを発生する矩形平板状の振動子を備え
る振動アクチュエータを用いた。しかし、本発明はこの
形態の振動子を備える振動アクチュエータには限定され
ず、第１の方向へ振動する第１の振動と、第１の方向と
は異なる第２の方向へ振動する第２の振動とを励振させ
て、第１の振動と第２の振動との合成である楕円運動を
発生させる振動子を備える振動アクチュエータに対し
て、等しく適用される。例えば、特開平７−２４１０９
０号公報に開示された、１次の縦振動と４次の屈曲振動
とを発生する矩形平板状の振動子を備える振動アクチュ
エータに対しても、適用される。

【００８８】また、各実施形態の説明では、振動子２
１、２１−１の点Ｅ、Ｆに駆動力取出部２７ａ、２７ｂ
を設けた場合を例にとった。しかし、本発明はこの形態
には限定されず、振動子２１、２１−１の点Ｄ（図４参
照）に駆動力取出部２７ｃを設けてもよい。図１３は、
この形態を示す説明図であり、駆動力取出部２７ｃに生
じる楕円運動により、相対運動部材３０を左右方向へ直
線運動させることができる。

【００８９】また、各実施形態の説明では、相対運動部
材３０を直線運動させる場合を例にとった。しかし、本
発明はこの形態には限定されず、相対運動部材を回転運
動させることもできる。図１４は、この形態を示す説明
図であり、相対運動部材３０−１を回転自在に支持して
おき、この相対運動部材３０−１の外周面に駆動力取出
部２７ｃを加圧接触させればよい。

【００９０】また、第３実施形態では、第１実施形態の
超音波アクチュエータ２０に可変コンデンサ４０を設け
たが、第２実施形態の超音波アクチュエータ２０−１に
対しても可変抵抗体３３の代わりに可変コンデンサ４０
を設けることにより、第３実施形態と同様に、楕円運動
の軸の傾斜を調整することができる。

【００９１】また、第１実施形態や第２実施形態におけ
る可変抵抗体３３と、第３実施形態における可変コンデ
ンサ４０とを直列に配置することにより、第１実施形態
や第２実施形態による楕円運動の形状調整と、第３実施
形態による楕円運動の軸の傾斜調整とをともに行うこと
ができる。

【００９２】さらに、第４実施形態では、第１実施形態
の超音波アクチュエータ２０に制御装置４２を付加した
が、第２実施形態の超音波アクチュエータ２０−１に制
御装置４２を付加することによっても、第４実施形態と
同様に、スイッチ３７の切替えと、可変抵抗体３３の設
定と、交流電圧φの周波数の設定とを、自動的に行うこ
とができる。

【００９３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１〜
請求項６の発明によれば、振動アクチュエータの振動子
に発生する楕円運動の形状、すなわち楕円運動の長径、
短径、さらには軸の傾斜角度を独立して制御できる。こ
のため、本発明にかかる振動アクチュエータによれば、
高速度時の騒音の発生や、低速時の力の不足や、楕円運
動の軸の傾斜が不適切であることに起因した諸性能の低
下が、いずれも解消され、振動アクチュエータの性能を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の超音波アクチュエータを示す説
明図である。

【図２】第１実施形態の超音波アクチュエータの振動子
を示す斜視図である。

【図３】第１実施形態における超音波アクチュエータの
振動子に、縦振動および屈曲振動を生じた時の変位例を
示す説明図である。

【図４】第１実施形態における超音波アクチュエータの
振動子に発生した楕円運動を示す説明図である。

【図５】第１実施形態における超音波アクチュエータの
振動子と相対運動部材とが加圧接触した状態の一例を示
す説明図である。

【図６】第１実施形態における超音波アクチュエータに
より、振動子に発生する楕円運動の形状が制御されるこ
とを示す説明図である。

【図７】第２実施形態の超音波アクチュエータを示す説
明図である。

【図８】第２実施形態の超音波アクチュエータにより、
振動子に発生する楕円運動が制御されることを示す説明
図である。

【図９】第３実施形態の超音波アクチュエータを示す説
明図である。

【図１０】第３実施形態の超音波アクチュエータによ
り、振動子に発生する楕円運動が制御されることを示す
説明図である。

【図１１】第４実施形態の超音波アクチュエータの構成
を示す説明図である。

【図１２】第４実施形態の超音波アクチュエータにおい
て、ＣＰＵに記憶された各種指示の出力プログラムの一
例を示すグラフである。

【図１３】変形形態の超音波アクチュエータの構成を示
す説明図である。

【図１４】変形形態の超音波アクチュエータの構成を示
す説明図である。

【図１５】特開平７−２４１０９０号公報により提案さ
れた振動アクチュエータの振動子の説明図であり、図１
５（Ａ）は上面図、図１５（Ｂ）は側面図である。

【図１６】文献「ＶＩＢＲＯＭＯＴＯＲＳ ＦＯＲ Ｐ
ＲＥＣＩＳＩＯＮ ＭＩＣＲＯＲＯＢＯＴＳ」に開示さ
れた振動アクチュエータの振動子を示す斜視図である。

【図１７】従来の振動アクチュエータの駆動制御回路の
一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

２０ 振動アクチュエータ ２１ 振動子 ２３ａ〜２３ｄ 電極 ３２ 電力入力装置 ３３ 可変抵抗体 ３５ スイッチ ４０ 可変コンデンサ ４４ スケール（フィードバック制御手段） ４５ エンコーダ（フィードバック制御手段） φ₁ 、φ₂ 交流電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H680 AA01 AA05 AA06 AA08 AA18 BB01 BB13 CC02 DD01 DD15 DD23 DD27 DD39 DD53 DD55 DD59 DD74 DD82 EE03 EE22 EE23 FF08 FF21 FF23 FF27 FF30 FF33 FF36

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動信号を入力されることにより、第１
   の振動と、該第１の振動の方向と交差する方向へ振動す
   る第２の振動とを励振させて、前記第１の振動と前記第
   ２の振動との合成である楕円運動を発生する振動子と、 前記楕円運動の軌跡における長径または短径を個別に制
   御するための楕円形状制御手段と、前記楕円運動の軌跡
   における軸の傾斜を制御するための楕円軸傾斜制御手段
   とのうちの少なくとも一方とを備えることを特徴とする
   振動アクチュエータ。
2. 【請求項２】 駆動信号を入力されることにより、第１
   の振動と、該第１の振動の方向と交差する方向へ振動す
   る第２の振動とを励振させて、前記第１の振動と前記第
   ２の振動との合成である楕円運動を発生する振動子と、 前記第１の振動の振幅または前記第２の振動の振幅を個
   別に制御するための振幅制御手段と、前記第１の振動と
   前記第２の振動との間の時間的位相差を変更する位相差
   制御手段とのうちの少なくとも一方とを備えることを特
   徴とする振動アクチュエータ。
3. 【請求項３】 振動子と、 該振動子に、第１の交流電圧を印加するとともに、該第
   １の交流電圧または第２の交流電圧を切り換えることに
   よって得られる第３の交流電圧を印加することにより、
   第１の振動と、該第１の振動の方向と交差する方向へ振
   動する第２の振動とを励振させて、前記振動子に前記第
   １の振動と前記第２の振動との合成である楕円運動を発
   生させるための電力入力装置と、 前記振動子に印加される前記第３の交流電圧の電圧を変
   更する可変抵抗器と、前記第３の交流電圧に前記第１の
   交流電圧に対する時間的位相遅れを生成する可変コンデ
   ンサとのうちの少なくとも一方とを備えることを特徴と
   する振動アクチュエータ。
4. 【請求項４】 さらに、前記振動子の駆動状況に関する
   量に基づいて前記楕円運動を制御するためのフィードバ
   ック制御手段を備えることを特徴とする請求項１から請
   求項３までのいずれか１項に記載された振動アクチュエ
   ータ。
5. 【請求項５】 前記振動子は、矩形平板状の本体を有
   し、該本体は４つの矩形平板状の電気機械変換領域に分
   割され、対角上に配置された該電気機械変換領域同士は
   結線されることを特徴とする請求項１から請求項４まで
   のいずれか１項に記載された振動アクチュエータ。
6. 【請求項６】 前記第１の振動および前記第２の振動の
   うちの一方は縦振動であるとともに、他方は屈曲振動で
   あることを特徴とする請求項１から請求項５までのいず
   れか１項に記載された振動アクチュエータ。