独立励振電極を有する超音波リニアモータの開発と応用 −超音波リニアモータによる光学機器製品の小型・高分解能化−
■機械金属部 高野昌宏 廣崎憲一 吉田勇太 新谷隆二
超音波リニアモータは，小型，高分解能という近年の光学測定機器のニーズに適した性能を持っている。しかしながら，入出力特性に非線形領域，および不感帯が存在するため，精密な位置決めを行うには特殊な制御法が必要となる。そこで，本研究では，超音波リニアモータの制御性の向上，および小型，低コスト化を目的に，縦・屈曲独立電極を有する平板型積層振動子を提案した。縦振動と屈曲振動を独立に制御することで，従来の駆動方法と比べ非線形領域を1/20以下に低減でき，制御性を大きく改善した。これを用いた光学機器用アクチュエータは，電磁モータと比べ1/3の小形化，5倍の高分解能化を達成した。
キーワード: 超音波モータ，リニアモータ
Development and Applications of Ultrasonic Linear Motors with Independent Electrodes
- Miniaturization and Resolution Upgrading of Optical Instruments through the Use of Ultrasonic Linear Motors -
Masahiro TAKANO, Kenichi HIROSAKI, Yuta YOSHIDA and Ryuji SHINTANI
Ultrasonic linear motors have several advanced characteristics such as compact size and high resolution, which are features required for optical instruments. However, among their input-output characteristics, the presence of nonlinear range and dead zone is disadvantageous in terms of precise control. In order to achieve good controllability and low-cost fabrication, we propose an ultrasonic linear motor that incorporates a multilayered transducer consisting of respective electrodes for longitudinal and bending vibrations. The controllability in the motor was investigated by changing the shape of the vibration locus. The nonlinear range of the motor decreased to 1/20 of that of conventional ultrasonic motors. In an optical instrument actuator using the motor, the resolution increased five fold, and the size was reduced to one-third as compared with an actuator using an electro-magnetic motor.
Keywords : ultrasonic motor, linear motor
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