專利名稱：靜電激勵(lì)器及其驅(qū)動(dòng)方法、機(jī)電轉(zhuǎn)換器及波形輸出設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電激勵(lì)器，一種靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法，一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，一種波形輸出設(shè)備，以及該機(jī)電轉(zhuǎn)換器以及其中包含波形輸出設(shè)備的電子元件，特別涉及其中在減小功率消耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高精度控制的那些。
背景技術(shù)：
已經(jīng)公知(見日本專利申請(qǐng)公開No.8-140367以及日本專利申請(qǐng)公開No.10-239578)靜電激勵(lì)器，該激勵(lì)器在構(gòu)成激勵(lì)器的定子和可動(dòng)元件之間產(chǎn)生靜電力，從而由該靜電力的斥力/吸力而驅(qū)動(dòng)可動(dòng)元件。如圖39所示，靜電激勵(lì)器包括MPU(波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元)2001，波形輸出寄存器2002，輸出波形產(chǎn)生單元2003，轉(zhuǎn)換電路2004，以及激勵(lì)器(定子和可動(dòng)元件)2005。圖40示出了基于存儲(chǔ)在程序ROM2006中的控制程序?qū)?shù)據(jù)輸入到波形輸出寄存器2002的過程。
如圖41所示，在靜電激勵(lì)器中，激勵(lì)器的當(dāng)前位置及驅(qū)動(dòng)方向(可動(dòng)元件相對(duì)定子的當(dāng)前位置及驅(qū)動(dòng)方向)通過結(jié)合控制程序和MPU2001(ST1)而進(jìn)行計(jì)算。恰當(dāng)?shù)牟ㄐ螖?shù)據(jù)(驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)圖案)從程序ROM2006上的波形數(shù)據(jù)串中提取出來，從而設(shè)定波形輸出寄存器2002中的波形(ST2)。輸出波形產(chǎn)生單元2003基于設(shè)定在波形輸出寄存器2002中的波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換電路2004將波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓并且該電壓施加到設(shè)置在激勵(lì)器(可動(dòng)元件以及定子)的電極上。
確定是否經(jīng)過了預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間(ST3)。根據(jù)激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向，當(dāng)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間已經(jīng)過去，恰當(dāng)?shù)牟ㄐ螖?shù)據(jù)從波形時(shí)間數(shù)據(jù)串設(shè)定到波形輸出寄存器2002中，從而輸出下一個(gè)波形數(shù)據(jù)。
除靜電激勵(lì)器以外，機(jī)電轉(zhuǎn)換器(如壓電激勵(lì)器)作為其中驅(qū)動(dòng)力通過施加電壓而產(chǎn)生的設(shè)備已經(jīng)公知(日本專利申請(qǐng)公開No.2001-119917以及日本專利申請(qǐng)請(qǐng)公開No.2002-27767)。
靜電激勵(lì)器以及靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法存在下面的問題。即，為了準(zhǔn)確產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)到一組最小波形單元時(shí)間(例如0.1ms到1ms)，必須抑制計(jì)算可動(dòng)元件的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向到相對(duì)驅(qū)動(dòng)波形的要求分辨率(0.1ms)足夠小的值上(例如，不大于1/1000)。為了實(shí)現(xiàn)該要求，必須以非常高的速度驅(qū)動(dòng)MPU。例如，當(dāng)需要約3000個(gè)時(shí)鐘脈沖對(duì)于計(jì)算可動(dòng)元件的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向，對(duì)于MPU必須要求300MHz的時(shí)鐘。在這種高速時(shí)鐘中，功率消耗在MPU中增加，并且高速時(shí)鐘對(duì)于其中在電源中余量很少的移動(dòng)應(yīng)用中是不恰當(dāng)?shù)摹?br> 已經(jīng)知道控制激勵(lì)器的控制單元，該激勵(lì)器例如為靜電激勵(lì)器，壓電激勵(lì)器，步進(jìn)電機(jī)，以及如采用波形信號(hào)的LED的電子設(shè)備。圖42示出了控制設(shè)備的示例。圖42示出了具有并行輸出端口的通用處理器的結(jié)構(gòu)(例如，見日本專利申請(qǐng)公開No.6-277894)。MPU2010通過讀取程序RAM2011的一組命令而進(jìn)行處理。如果必要的話，MPU2010將數(shù)據(jù)寫入輸出數(shù)據(jù)寄存器2012中，并且MPU2010傳輸數(shù)據(jù)到輸出波形產(chǎn)生單元2013中。輸出波形產(chǎn)生單元2013傳輸波形信號(hào)到轉(zhuǎn)換電路(未示出)中，從而驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器等。MPU2010在MPU2010內(nèi)部具有定時(shí)器，從而執(zhí)行時(shí)間管理。當(dāng)使用具有并行輸出端口的MPU，控制設(shè)備可容易形成，這是因?yàn)镸PU2010自身可執(zhí)行時(shí)間管理。
圖43示出了控制設(shè)備的另一示例。圖43示出了步進(jìn)電機(jī)控制電路的結(jié)構(gòu)(例如，見日本專利申請(qǐng)公開No.2000-94569)?？刂茊卧?020確定驅(qū)動(dòng)方向(CW/CCW)位，該驅(qū)動(dòng)方向位用于確定步進(jìn)器的旋轉(zhuǎn)方向，并且控制單元2020還確定步進(jìn)電機(jī)2023以半步還是全步操作?？刂茊卧?020輸出半步模式(HSM)位以及STEP位，該STEP位中一步提供在STEP信號(hào)的每個(gè)負(fù)邊沿產(chǎn)生的方向。波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元2021從三個(gè)位產(chǎn)生特定序列并將該序列輸出到端口PA1到PB2。波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元2021準(zhǔn)備四類驅(qū)動(dòng)圖案，并且波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元2021具有控制功能，其序列依據(jù)標(biāo)志的狀態(tài)而進(jìn)行調(diào)用。轉(zhuǎn)換電路2022接收波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元2021的輸出數(shù)據(jù)(TTL電平，例如3.3V)，從而輸出具有電壓電平(例如10V)的輸出電流(如，500mA)，該電壓電平對(duì)于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2023非常必要。存在許多采用步進(jìn)電機(jī)控制器的數(shù)字靜止照相機(jī)透鏡激勵(lì)器。
輸出波形信號(hào)的控制設(shè)備存在下面的問題。即，當(dāng)處理設(shè)備(MPU)同時(shí)執(zhí)行時(shí)間管理和波形管理時(shí)，為了進(jìn)行具有高精度的時(shí)間管理，MPU應(yīng)該高速驅(qū)動(dòng)是非常必要的。特別是，為了準(zhǔn)確產(chǎn)生一組最小波形單元時(shí)間(例如0.1ms到1ms)的驅(qū)動(dòng)圖案，必須將可動(dòng)部件的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的計(jì)算步驟抑制到相對(duì)驅(qū)動(dòng)波形的要求分辨率(0.1ms)足夠小的值上(例如，不大于1/1000)。
因此，當(dāng)需要約3000個(gè)時(shí)鐘脈沖計(jì)算可動(dòng)部件的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向時(shí)，對(duì)于MPU要求300MHz的時(shí)鐘脈沖。當(dāng)使用這種高速時(shí)鐘脈沖時(shí)，功率消耗在MPU中增加。結(jié)果，存在的問題是高速時(shí)鐘脈沖對(duì)于其中電源的余量很小的移動(dòng)應(yīng)用中是不恰當(dāng)?shù)?。因?yàn)?，通常，系統(tǒng)時(shí)鐘約為10MHz，因此難于由上述結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確執(zhí)行時(shí)間管理。
由于具有多個(gè)不同相位的周期ON/OFF信號(hào)在步進(jìn)電機(jī)控制器中使用，因此先前確定幾種類型的輸出波形圖案。另一方面，在通用激勵(lì)器(靜電激勵(lì)器)中，大量的驅(qū)動(dòng)圖案可以基于激勵(lì)器的形式(自動(dòng)聚焦，放大，以及其它應(yīng)用)而產(chǎn)生。因此，由于控制器的配置顯著依賴于激勵(lì)器的形式，因此在控制器中先前安裝所有的驅(qū)動(dòng)序列是困難的。由于通用激勵(lì)器不與先前未確認(rèn)的驅(qū)動(dòng)序列兼容，因此存在的問題是當(dāng)激勵(lì)器的硬件配置(輸入端的數(shù)量)在形成芯片后改變時(shí)，通用激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)序列不兼容。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前述，本發(fā)明的目的是提供靜電激勵(lì)器，靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法，機(jī)電轉(zhuǎn)換器，波形輸出設(shè)備，機(jī)電轉(zhuǎn)換器，以及電子設(shè)備，其中可減小功率消耗，即使執(zhí)行高精度驅(qū)動(dòng)時(shí)不以高速運(yùn)行MPU。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種靜電激勵(lì)器，該靜電激勵(lì)器包括具有電極基底的定子；具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元，該可動(dòng)單元由定子導(dǎo)引從而能在預(yù)定方向上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且設(shè)置有與電極基底相對(duì)設(shè)置的電極，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元依據(jù)外部的操作要求產(chǎn)生具有至少驅(qū)動(dòng)時(shí)間和驅(qū)動(dòng)圖案的波形數(shù)據(jù)；具有輸出區(qū)域和緩沖區(qū)域的波形輸出寄存器，該波形輸出寄存器保存波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)管理單元，該波形數(shù)據(jù)管理單元將波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)寫入到緩沖區(qū)域中，在驅(qū)動(dòng)時(shí)間過去之后擦除保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)，并且移動(dòng)保持在緩沖區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域中；輸出波形產(chǎn)生單元，該輸出波形產(chǎn)生單元基于保持在波形輸出寄存器的輸出區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電極基底上的電壓。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的靜電激勵(lì)器的示意結(jié)構(gòu)；圖2示出了結(jié)合到靜電激勵(lì)器中的激勵(lì)器控制單元中的控制流程；圖3示出了用于控制激勵(lì)器控制單元中的可動(dòng)部件保持狀態(tài)的波形數(shù)據(jù)的實(shí)施例；圖4為示出了激勵(lì)器控制單元中的波形輸出寄存器內(nèi)的波形數(shù)據(jù)和波形產(chǎn)生數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的示意圖；圖5為示意性地示出了波形輸出寄存器的數(shù)據(jù)輸入/數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)的示意圖；圖6為示出了保持波形數(shù)據(jù)在輸出波形產(chǎn)生單元中的排列的框圖；圖7為示出了控制輸出驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的時(shí)間的計(jì)數(shù)器的框圖；圖8為其中圖1所示的排列由Verilog-HDL語言描述的示意圖；圖9為其中圖2所示的排列由Verilog-HDL語言描述的示意圖；圖10為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元的框圖；圖11為示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元的框圖；圖12為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元的框圖；圖13為示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元的框圖；圖14為示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元的框圖；圖15為示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元的操作原理的示意圖；
圖16為示出本發(fā)明第七實(shí)施例的LED控制設(shè)備的主要部分的框圖；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的靜電平面激勵(lì)器的示意結(jié)構(gòu)；圖18為示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的靜電平面激勵(lì)器的操作原理的示意圖；圖19為示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的靜電平面激勵(lì)器的電壓施加時(shí)間的示意圖；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的壓電激勵(lì)器的示意結(jié)構(gòu)；圖21為示出了從控制結(jié)合到壓電激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)電路輸出并施加到每個(gè)轉(zhuǎn)換電路的控制信號(hào)的示意圖；圖22為示出了在結(jié)合到壓電激勵(lì)器中的機(jī)電轉(zhuǎn)換器上施加的驅(qū)動(dòng)電壓波形的示意圖；圖23示出了根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的波形輸出設(shè)備結(jié)合到其中的壓電激勵(lì)器的結(jié)構(gòu)；圖24為示出根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的波形輸出設(shè)備中的信號(hào)流程的框圖；圖25為示出根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的波形輸出設(shè)備的波形產(chǎn)生原理的示意圖；圖26示出了根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的波形輸出設(shè)備結(jié)合到其中的靜電平面激勵(lì)器的結(jié)構(gòu)；圖27A到27D每個(gè)為示出靜電平面激勵(lì)器的操作原理的示意圖；圖28為示出靜電平面激勵(lì)器的電壓施加時(shí)間的示意圖；圖29示出了根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的波形輸出設(shè)備結(jié)合到其中的壓電激勵(lì)器的結(jié)構(gòu)；圖30為示出從控制結(jié)合到壓電激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)電路的控制電路輸出并施加到每個(gè)轉(zhuǎn)換電路上的控制信號(hào)的示意圖；圖31A和31B分別為示出了在結(jié)合到壓電激勵(lì)器中的機(jī)電轉(zhuǎn)換器上施加的驅(qū)動(dòng)電壓波形的示意圖；圖32示出了根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施例的波形輸出設(shè)備結(jié)合到其中的LED設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖33為示出了根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施例的波形輸出設(shè)備的波形產(chǎn)生原理的示意圖；圖34示出了根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例的波形輸出設(shè)備結(jié)合到其中的機(jī)電轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)；圖35為示出根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例的波形輸出設(shè)備的波形產(chǎn)生原理的示意圖；圖36示出了本發(fā)明第十五實(shí)施例的波形輸出設(shè)備結(jié)合到其中的機(jī)電轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)；圖37為示出了根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的波形輸出設(shè)備的波形產(chǎn)生原理的示意圖；圖38示出了本發(fā)明第十六實(shí)施例的波形輸出設(shè)備結(jié)合到其中的機(jī)電轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)；圖39示出了傳統(tǒng)靜電激勵(lì)器的結(jié)構(gòu)；圖40為示出控制傳統(tǒng)靜電激勵(lì)器的方法的示意圖；圖41示出了靜電激勵(lì)器的波形輸出序列的流程；圖42為示出采用波形信號(hào)執(zhí)行控制的控制設(shè)備的實(shí)施例的示意圖；圖43為示出采用波形信號(hào)執(zhí)行控制的控制設(shè)備的另一實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的靜電激勵(lì)器10的示意結(jié)構(gòu)，圖2示出了激勵(lì)器控制單元70的控制流程。
靜電激勵(lì)器10包括第一可動(dòng)部件20以及第二可動(dòng)部件30，定子40，由后面提及的透鏡L1和L2成像的圖像拾取設(shè)備50，提供電壓給第一可動(dòng)部件20、第二可動(dòng)部件30以及定子40的轉(zhuǎn)換電路60，以及控制轉(zhuǎn)換電路60的激勵(lì)器控制單元70。
第一可動(dòng)部件20以及第二可動(dòng)部件30形成在具有空心部分的基本為矩形的實(shí)體中。結(jié)合到微型電子設(shè)備等中的照相機(jī)模塊由靜電激勵(lì)器10形成。
第一可動(dòng)部件20支撐透鏡L1并包括形成為基本矩形實(shí)體形狀的可動(dòng)部件主體21。一對(duì)電極平面22和23形成在可動(dòng)部件主體21中。該對(duì)電極平面22和23與定子40的后述電極基底42和43相對(duì)，并且凸面條形電極(G)分別形成在該對(duì)電極平面22和23中。
第二可動(dòng)部件30支撐透鏡L2并且包括形成為基本矩形實(shí)體形狀的可動(dòng)部件主體31。一對(duì)電極平面32和33形成在可動(dòng)部件主體31中。該對(duì)電極平面32和33與定子40的后述電極基底42和43相對(duì)，并且凸面條形電極(H)分別形成在該對(duì)電極平面32和33中。
定子框架41以及電極基底42和43形成在定子40中。電極基底42和43連接到與電極平面22，23，32以及33相對(duì)的表面上。在電極基底42和43中，條形電極(A到F)形成在與第一可動(dòng)部件20以及第二可動(dòng)部件30相對(duì)的電極平面中。
轉(zhuǎn)換電路60具有的功能是將輸入波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成施加到電極基底21，22，42以及43的電壓。即，波形的每位1/0對(duì)應(yīng)于提供給電極的電壓的高/低。
激勵(lì)器控制單元70包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71，其中存儲(chǔ)控制程序的ROM72，波形輸出寄存器73，波形數(shù)據(jù)管理單元74，輸出波形產(chǎn)生單元75。在波形輸出寄存器73中提供序列(queue)0(輸出區(qū)域)以及序列1到3(緩沖區(qū)域)。序列0以及序列1到3分別包括在時(shí)間寄存器73a以及數(shù)據(jù)寄存器73b(見圖4)。波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71以及輸出波形產(chǎn)生單元75分別由單獨(dú)的MPU進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
圖2示出了激勵(lì)器控制單元70中的控制流程，圖2A為波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71的控制流程，以及圖2B為波形數(shù)據(jù)管理單元74的控制流程。
波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向(ST10)。然后，確定波形輸出寄存器73的序列0到3是否填充(ST11)。當(dāng)序列0到3填充時(shí)，控制流程返回到ST10。當(dāng)序列0到3未填充時(shí)，波形數(shù)據(jù)設(shè)定在波形輸出緩沖器73的序列3中(ST12)，并且控制流程返回到ST10。
在波形數(shù)據(jù)管理單元74中，確定波形數(shù)據(jù)是否存在于波形寄存器73的序列0中(ST20)。當(dāng)波形數(shù)據(jù)不存在序列0中時(shí)，控制流程變?yōu)榈却隣顟B(tài)。當(dāng)波形數(shù)據(jù)存在于序列0中時(shí)，輸出存在于序列0中的波形數(shù)據(jù)(ST21)。然后，確定序列0的波形數(shù)據(jù)中指定的波形輸出時(shí)間是否過去(ST22)。當(dāng)波形輸出時(shí)間未過去時(shí)，控制流程返回到ST21。當(dāng)波形輸出時(shí)間過去時(shí)，擦除存在于波形輸出寄存器73的序列3中的波形數(shù)據(jù)(ST23)。然后，控制流程返回到ST20。
具有上述結(jié)構(gòu)的靜電激勵(lì)器10驅(qū)動(dòng)如下。根據(jù)激勵(lì)器10的尺寸以及驅(qū)動(dòng)速度，系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的頻率等，為激勵(lì)器10設(shè)定最小波形單位時(shí)間。在圖3和4的實(shí)施例中，單位時(shí)間設(shè)定為1ms。圖3示出了波形數(shù)據(jù)的實(shí)施例，圖4為示出波形數(shù)據(jù)以及激勵(lì)器控制單元70內(nèi)的波形輸出寄存器內(nèi)的波形產(chǎn)生數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的示意圖，圖5為示意性地示出在啟動(dòng)8ms后波形輸出寄存器73的數(shù)據(jù)輸入/數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)的示意圖。
當(dāng)靜電激勵(lì)器10啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)操作通過激勵(lì)器控制單元70進(jìn)行。當(dāng)靜電激勵(lì)器10啟動(dòng)時(shí)波形數(shù)據(jù)不存在于波形輸出寄存器73的序列0到3中。
緊接該啟動(dòng)之后，靜電激勵(lì)器10這樣設(shè)定從而執(zhí)行可動(dòng)部件20和30的保持操作，并且圖3的波形數(shù)據(jù)輸入到波形輸出寄存器73的序列3中。輸入到序列3的波形數(shù)據(jù)立即傳輸?shù)叫蛄?，序列1以及序列0，并且執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入(α1到α3)直到填充波形輸出寄存器73的序列0到3為止。當(dāng)2ms過去時(shí)，序列0中的初始波形數(shù)據(jù)自動(dòng)輸出(β1)，序列1的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到序列0，序列2的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到序列1，序列3的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到序列2，序列3為空。然后，波形數(shù)據(jù)管理單元74控制波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71輸入數(shù)據(jù)(α4)，并且一部分波形數(shù)據(jù)插入到波形輸出寄存器73的序列3中。執(zhí)行數(shù)據(jù)輸出(β2，β3，β4，β5，…)，并且每次序列3為空時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入(α5，α6，α7，α8，…)。
從波形輸出寄存器73輸出的驅(qū)動(dòng)圖案的每位1/0對(duì)應(yīng)于定子40或者可動(dòng)部件20和30的高/低電壓。1/0由轉(zhuǎn)換電路60轉(zhuǎn)換成高/低電壓，并且高/低電壓施加到可動(dòng)部件20和30以及定子40的電極(A到H)上。
當(dāng)作為緩沖區(qū)域的序列1到3設(shè)置在波形輸出寄存器73中時(shí)，由波形數(shù)據(jù)管理單元74執(zhí)行與波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71的操作一起并列執(zhí)行的波形數(shù)據(jù)管理。因此，在波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71計(jì)算激勵(lì)器當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的操作中產(chǎn)生余量。
例如，用于產(chǎn)生1μs精度的波形圖案所需要的時(shí)鐘脈沖為1MHz。當(dāng)至少兩級(jí)序列設(shè)置在波形輸出寄存器73中時(shí)，激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向可在最小波形單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行計(jì)算。假定最小波形單位時(shí)間設(shè)定為0.1ms并且需要約3000個(gè)時(shí)鐘脈沖計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向，當(dāng)理論值確定時(shí)，時(shí)鐘脈沖的最小要求為0.3MHz。因此，計(jì)算激勵(lì)器當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟所需要的時(shí)鐘脈沖(0.3MHz)可低于產(chǎn)生波形圖案步驟所需要的時(shí)鐘脈沖(1MHz)，這使得與緩沖器(buffer)未設(shè)置在波形輸出寄存器73中時(shí)比較功率消耗降低。
當(dāng)最小波形單位時(shí)間增加時(shí)，時(shí)鐘脈沖的最小要求降低。例如，當(dāng)最小波形單位時(shí)間設(shè)定為0.5ms，時(shí)鐘脈沖的最小要求還降低到60KHz那樣低。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施例的靜電激勵(lì)器10，由于當(dāng)序列作為波形輸出寄存器73中的緩沖器設(shè)置時(shí)設(shè)置波形數(shù)據(jù)管理單元74，因此即使波形數(shù)據(jù)的分辨率增加從而執(zhí)行高精度驅(qū)動(dòng)，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向不必使波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71高速運(yùn)行，并且功率消耗降低。
緩沖區(qū)域形成在波形輸出寄存器73的多級(jí)中。因此，數(shù)據(jù)輸入通常在緩沖區(qū)域的最高級(jí)上執(zhí)行，并且數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)域到輸出區(qū)域的移動(dòng)通常從最低級(jí)進(jìn)行。在執(zhí)行數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)域到輸出區(qū)域的移動(dòng)后，波形數(shù)據(jù)的所有部分降低一級(jí)。即，指定數(shù)據(jù)輸入位置以及數(shù)據(jù)輸出位置，這樣使得該實(shí)施例具有的好處是模塊容易形成。
當(dāng)ROM設(shè)定為靜電激勵(lì)器10中控制程序的存儲(chǔ)單元時(shí)，也可以將RAM設(shè)定為控制程序的存儲(chǔ)單元。
將詳細(xì)描述序列0到3的結(jié)構(gòu)及操作。圖6為示出保持波形數(shù)據(jù)在波形輸出寄存器73中的框圖。序列0到3的輸入包括寫入數(shù)據(jù)WD，寫入允許信號(hào)WE，讀取允許信號(hào)RE，以及時(shí)鐘CLK。監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)在序列0到3的數(shù)據(jù)大小，并且當(dāng)序列0到3的數(shù)據(jù)大小不超過序列大小時(shí)將寫入允許給序列0到3。在這點(diǎn)上，寫入允許信號(hào)WE為1，從而執(zhí)行序列0到3的寫入。時(shí)間寄存器73a(驅(qū)動(dòng)時(shí)間寄存器)的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)寄存器73b(驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)寄存器)的數(shù)據(jù)分別作為i_wave_time數(shù)據(jù)以及i_wave_ptn數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫蛄心K上。此時(shí)，i_wave_time數(shù)據(jù)以及i_wave_ptn數(shù)據(jù)設(shè)定為8位。
在當(dāng)在序列0到3中執(zhí)行寫入的時(shí)刻，i_wave_ptn擴(kuò)展為16位，從而產(chǎn)生其中i_wave_time保持在高八位中的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)成為序列0到3的寫入數(shù)據(jù)WD。當(dāng)允許從序列0到3讀取的數(shù)據(jù)時(shí)，即，當(dāng)讀取允許信號(hào)RE為1時(shí)，來自序列0到3的輸出數(shù)據(jù)RD被更新。序列0到3的輸出數(shù)據(jù)RD中的低八位成為從波形輸出設(shè)備輸出的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。序列0到3的輸出數(shù)據(jù)RD中的高八位成為計(jì)數(shù)器的輸入數(shù)據(jù)，該計(jì)數(shù)器管理輸出驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的時(shí)間。
圖7是示出管理輸出驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的時(shí)間的計(jì)數(shù)器的框圖。計(jì)數(shù)器的輸入包括計(jì)數(shù)值MAX，控制計(jì)數(shù)器啟動(dòng)的復(fù)位信號(hào)RST，以及時(shí)鐘CLK。計(jì)數(shù)器的輸出為激活信號(hào)ENA。激活信號(hào)ENA僅當(dāng)計(jì)數(shù)器內(nèi)部的值對(duì)應(yīng)于計(jì)數(shù)值MAX時(shí)為1，除計(jì)數(shù)器內(nèi)部的值對(duì)應(yīng)于計(jì)數(shù)值MAX以外，激活信號(hào)ENA為0。序列0到3的輸出數(shù)據(jù)RD的高八位(波形-時(shí)間)輸入到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值MAX，并且計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)ENA連接到序列0到3的數(shù)據(jù)讀取允許信號(hào)RE。當(dāng)rst信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器的輸入RST，輸出數(shù)據(jù)WAVE_OUT輸出預(yù)定時(shí)間wave_time，并且然后新數(shù)據(jù)可從序列0到3讀取。rst信號(hào)在計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)ENA的一個(gè)時(shí)鐘之后變?yōu)?，并且在其它情況下rst信號(hào)為0。
圖8示出了其中圖6所示的序列0到3通過Verilog-HDL語言進(jìn)行描述的實(shí)施例。模塊名稱以及模塊的輸入/輸出變量在第一行進(jìn)行說明。在第二到第六行中說明位寬以及模塊的輸入/輸出數(shù)據(jù)的變量是否為輸入數(shù)據(jù)或者輸出數(shù)據(jù)。在序列模塊中使用的寄存器在第七到第十行中說明。此時(shí)，在第八行中說明具有八級(jí)以及二十位的序列。寫入地址在第九行中說明，并且讀取地址在第十行中說明。寄存器數(shù)據(jù)以及輸入/輸出變量作為內(nèi)部變量在第十一到十四行中再次說明。在第十五到十七行中，當(dāng)寫入允許信號(hào)WE有效時(shí)更新可寫入索引w_adr(索引的增加)。當(dāng)索引為七時(shí)給出寫入允許，由于索引w_adr僅具有三位的數(shù)據(jù)寬度，因此執(zhí)行一個(gè)增加，并且索引返回到0。在第十八到二十行中，當(dāng)給出寫入允許(寫入允許信號(hào)WE變?yōu)?)時(shí)描述保持實(shí)際數(shù)據(jù)在序列的過程。在第二十一到二十三行中，當(dāng)讀取允許從序列中給出時(shí)增加讀取索引。在第二十四到二十六行中，當(dāng)讀取允許從序列中給出(讀取允許信號(hào)RE為1)時(shí)描述序列0到3的實(shí)際數(shù)據(jù)輸出的過程。
圖9示出了其中示于圖7的計(jì)數(shù)器由Verilog-HDL語言描述的實(shí)施例。模塊名稱以及模塊的輸入/輸出變量在第一行中說明。在第二到第五行中說明位寬以及模塊的輸入/輸出數(shù)據(jù)變量是否為輸入數(shù)據(jù)或者輸出數(shù)據(jù)。在序列模塊中使用的寄存器在第六行中說明。此時(shí)，在第六行中說明計(jì)數(shù)器內(nèi)部所采用的計(jì)數(shù)器寄存器。在第七到十行中描述計(jì)數(shù)器內(nèi)部實(shí)際執(zhí)行計(jì)數(shù)的過程。當(dāng)復(fù)位信號(hào)RST輸入時(shí)，計(jì)數(shù)器返回到0(第八行)。在其他情況下，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘的每個(gè)上升沿增加。在第十一行中描述輸出計(jì)數(shù)的過程。僅當(dāng)內(nèi)部計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值等于計(jì)數(shù)值MAX時(shí)激活信號(hào)ENA為1。
圖10為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元200的框圖。類似于上述的激勵(lì)器控制單元70，該激勵(lì)器控制單元200結(jié)合到靜電激勵(lì)器10中。在激勵(lì)器控制單元200中，采用稱作環(huán)形緩沖器的技術(shù)。
激勵(lì)器控制單元200包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元210，其中存儲(chǔ)控制程序的ROM220，波形輸出寄存器230，波形數(shù)據(jù)管理單元240，以及輸出波形產(chǎn)生單元250。輸出區(qū)域231以及緩沖區(qū)域232到236設(shè)置在波形輸出寄存器230中。
波形數(shù)據(jù)管理單元240包括指針控制單元241，寫指針242，以及讀指針243c。指針控制單元241具有在緩沖區(qū)域232到237寫入波形的功能以及將在緩沖區(qū)域232到237中寫入的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域231的功能。指針控制單元241還具有通過分別在寫入或者移動(dòng)波形數(shù)據(jù)中移動(dòng)寫指針242以及讀指針243而控制寫入位置以及讀取位置的功能。
寫指針242具有控制緩沖區(qū)域232到237的寫入位置的功能。當(dāng)波形數(shù)據(jù)寫入到由寫指針242當(dāng)前所指的緩沖區(qū)域232到237之一時(shí)，寫指針242前進(jìn)一位。讀指針243具有控制從緩沖區(qū)域232到237的讀取位置的功能。當(dāng)波形數(shù)據(jù)從由讀指針243當(dāng)前所指的緩沖區(qū)域232到237之一讀取并且移動(dòng)到輸出區(qū)域231時(shí)，讀指針243前進(jìn)一位。寫指針242以及讀指針243在移動(dòng)到最后級(jí)的緩沖區(qū)域237后移動(dòng)到最上級(jí)的緩沖區(qū)域232中。
具有上述結(jié)構(gòu)的激勵(lì)器控制單元200傳輸波形信號(hào)到轉(zhuǎn)換電路60，如下所述。在波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元210中，波形數(shù)據(jù)以與波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71相同的方式產(chǎn)生。波形數(shù)據(jù)管理單元240例如在緩沖區(qū)域232到237中由寫指針242指示的緩沖區(qū)域233中寫入波形數(shù)據(jù)，并且波形數(shù)據(jù)管理單元241移動(dòng)寫指針242到緩沖區(qū)域234上。
當(dāng)經(jīng)過預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間的時(shí)候，波形數(shù)據(jù)管理單元240擦除輸出區(qū)域231中的波形，并且移動(dòng)在緩沖區(qū)域232到237中由讀指針243指示的緩沖區(qū)域236中的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域231中。輸出波形產(chǎn)生單元250基于存儲(chǔ)在輸出區(qū)域231中的波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生波形信號(hào)，以輸出波形信號(hào)給轉(zhuǎn)換電路60。
當(dāng)特定波形信號(hào)重復(fù)使用時(shí)，通過用讀指針243指示恒定緩沖區(qū)域，波形數(shù)據(jù)的產(chǎn)生并不是在每個(gè)情況下都需要，這樣在波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元210的操作中可產(chǎn)生余量。
根據(jù)第二實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元200，類似于激勵(lì)器控制單元70，即使增加波形數(shù)據(jù)的分辨率以在控制靜電激勵(lì)器10中執(zhí)行高精度驅(qū)動(dòng)，通過在波形輸出寄存器230中設(shè)置緩沖區(qū)域232到237，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元210高速運(yùn)行是不必要的，并且功率消耗降低。波形數(shù)據(jù)管理單元240在每種情況下指定寫入波形數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域以及讀取波形數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域，這樣不必在緩沖區(qū)域之間移動(dòng)波形數(shù)據(jù)并且操作簡(jiǎn)化。
圖11為示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元300的框圖。類似于激勵(lì)器控制單元70，激勵(lì)器控制單元300結(jié)合到靜電激勵(lì)器10中。在激勵(lì)器控制單元300種，采用稱作雙緩沖器的技術(shù)。
激勵(lì)器控制單元300包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元310，其中存儲(chǔ)控制程序的ROM320，波形輸出寄存器330，波形數(shù)據(jù)管理單元340，以及輸出波形產(chǎn)生單元350。輸出區(qū)域331以及緩沖區(qū)域332設(shè)置在波形輸出寄存器330中。
波形數(shù)據(jù)管理單元340在波形輸出寄存器330的緩沖區(qū)域332中輸入波形數(shù)據(jù)。當(dāng)輸出區(qū)域331為空時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元340移動(dòng)緩沖區(qū)域332中的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域331中。當(dāng)在輸出區(qū)域331的波形數(shù)據(jù)中經(jīng)過指定波形輸出時(shí)間時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元340擦除波形數(shù)據(jù)并且將存儲(chǔ)在緩沖區(qū)域332中的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域331。
具有上述結(jié)構(gòu)的激勵(lì)器控制單元300傳輸波形信號(hào)到轉(zhuǎn)換電路60，如下所述。即，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元310以與波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71相同的方式產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。
波形數(shù)據(jù)管理單元340在緩沖區(qū)域332中寫入由波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元310產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)。在這點(diǎn)上，當(dāng)輸出區(qū)域331為空時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元340移動(dòng)緩沖區(qū)域332中的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域331中?；诖鎯?chǔ)在輸出區(qū)域331中的波形數(shù)據(jù)輸出具有預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案的波形信號(hào)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
當(dāng)在輸出區(qū)域331的波形數(shù)據(jù)中經(jīng)過指定波形輸出時(shí)間時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元340擦除該波形數(shù)據(jù)，并且將存儲(chǔ)在緩沖區(qū)域332中的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域331。同樣，輸出具有預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案的波形信號(hào)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
根據(jù)第三實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元300，類似于激勵(lì)器控制單元70，即使增加波形數(shù)據(jù)的分辨率以在控制靜電激勵(lì)器10中執(zhí)行具有高精度的驅(qū)動(dòng)，通過在波形輸出寄存器330中設(shè)置緩沖區(qū)域332，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元310高速運(yùn)行是不必要的，并且功率消耗降低。由于緩沖區(qū)域小，第三實(shí)施例對(duì)于其中由于芯片大小的限制不能確保足夠的空間的情況下是有效的。此外，由于子緩沖器(sub-buffer)之間不產(chǎn)生數(shù)據(jù)移動(dòng)，因此功率消耗可減小。
圖12為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元400的框圖。類似于激勵(lì)器控制單元70，激勵(lì)器控制單元400結(jié)合到靜電激勵(lì)器10中。在激勵(lì)器控制單元400中，采用稱作具有標(biāo)志的緩沖器的技術(shù)。
激勵(lì)器控制單元400包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410，其中存儲(chǔ)控制程序的ROM420，波形輸出寄存器430，波形數(shù)據(jù)管理單元440，以及輸出波形產(chǎn)生單元450。輸出區(qū)域431以及緩沖區(qū)域432到437設(shè)置在波形輸出寄存器430中。
波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向并產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。在這點(diǎn)上，添加基于后面提及的標(biāo)志的信息。然后，波形數(shù)據(jù)順序輸入到波形輸出寄存器430的緩沖區(qū)域432到437中。波形數(shù)據(jù)包括標(biāo)志數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)圖案數(shù)據(jù)以及驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)。
當(dāng)波形數(shù)據(jù)存在于輸出區(qū)域431中時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元440基于波形數(shù)據(jù)輸出具有預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案的波形信號(hào)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間。當(dāng)輸出區(qū)域431為空時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元440移動(dòng)最低級(jí)緩沖區(qū)域437中的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域431中。在這點(diǎn)上，標(biāo)志傳輸?shù)讲ㄐ螖?shù)據(jù)產(chǎn)生單元410上。
具有上述結(jié)構(gòu)的激勵(lì)器控制單元400傳輸波形信號(hào)到轉(zhuǎn)換電路60，如下所述。即，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410以于波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71相同的方式產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。
波形數(shù)據(jù)管理單元440在緩沖區(qū)域432中寫入由波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)。緩沖區(qū)域432中的波形數(shù)據(jù)順序傳輸?shù)阶畹图?jí)的緩沖區(qū)域437上。當(dāng)輸出區(qū)域431為空時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元440移動(dòng)緩沖區(qū)域437的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域431中。在這點(diǎn)上，標(biāo)志傳輸?shù)讲ㄐ螖?shù)據(jù)產(chǎn)生單元410上?；诖鎯?chǔ)在輸出區(qū)域431中的波形數(shù)據(jù)輸出具有預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案的波形信號(hào)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
當(dāng)在輸出區(qū)域431的波形數(shù)據(jù)中經(jīng)過指定波形輸出時(shí)間時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元440擦除波形數(shù)據(jù)并且將存儲(chǔ)在緩沖區(qū)域437中的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域431上。同樣，輸出具有預(yù)定輸出圖案的波形信號(hào)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
如上所述，在波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410中，其中波形數(shù)據(jù)的每部分輸入到輸出區(qū)域431的時(shí)間可基于來自標(biāo)志的信息進(jìn)行準(zhǔn)確捕獲。波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410可通過準(zhǔn)確識(shí)別時(shí)間而準(zhǔn)確捕獲當(dāng)前輸出波形并產(chǎn)生最佳波形數(shù)據(jù)。即，當(dāng)由波形數(shù)據(jù)的序列驅(qū)動(dòng)靜電激勵(lì)器10時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410所需要的移動(dòng)量，時(shí)間標(biāo)志在緩沖區(qū)域432到437中的數(shù)據(jù)移動(dòng)中產(chǎn)生。因此，由波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410所控制的實(shí)際驅(qū)動(dòng)量與機(jī)械驅(qū)動(dòng)量不同。在其中波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410采用根據(jù)靜電激勵(lì)器1的驅(qū)動(dòng)位置而改變的傳感器信息改變驅(qū)動(dòng)序列的系統(tǒng)中，可以準(zhǔn)備調(diào)節(jié)實(shí)際驅(qū)動(dòng)量以及機(jī)械驅(qū)動(dòng)量的參數(shù)。
當(dāng)激勵(lì)器在一個(gè)方向上以恒定速度驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于實(shí)際驅(qū)動(dòng)量和機(jī)械驅(qū)動(dòng)量之間的差值恒定，因此可以考慮到差值比較傳感器信息。該差值作為寄存器輸入也是可以的，或者驅(qū)動(dòng)量的差值采用計(jì)算公式確定也是可以的。
當(dāng)沒有來自標(biāo)志的任何信息時(shí)，從到最高級(jí)的緩沖區(qū)域432的數(shù)據(jù)輸入到從最低級(jí)的緩沖區(qū)域437到輸出區(qū)域431的波形數(shù)據(jù)的移動(dòng)之間的時(shí)間間隔取決于包括在每個(gè)緩沖區(qū)域432到437存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)中的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，這樣當(dāng)目標(biāo)波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域431時(shí)難于準(zhǔn)確捕獲時(shí)間間隔。
根據(jù)第四實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元400，類似于激勵(lì)器控制單元70，即使增加波形數(shù)據(jù)的分辨率以在控制靜電激勵(lì)器10中執(zhí)行高精度驅(qū)動(dòng)，通過在波形輸出寄存器430中設(shè)置緩沖區(qū)域432到437，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410不必高速運(yùn)行，并且功率消耗降低。此外，其中波形數(shù)據(jù)的每部分輸入到輸出區(qū)域431的時(shí)間可準(zhǔn)確捕獲。因此，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410可準(zhǔn)確捕獲電流輸出波形并且產(chǎn)生最佳波形數(shù)據(jù)。
圖13為示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的結(jié)合到激勵(lì)器控制單元400A中的輸出波形產(chǎn)生單元460的框圖。在圖13中，與圖12相同功能的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略相同功能部分的描述。
輸出波形產(chǎn)生單元460包括其中存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)時(shí)間的驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間存儲(chǔ)寄存器461以及子波形產(chǎn)生單元462a到462c。
波形輸出寄存器450輸出具有預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案的波形信號(hào)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間，并且波形信號(hào)輸入到輸出波形產(chǎn)生單元460中。
此時(shí)，驅(qū)動(dòng)圖案設(shè)定為九位并且輸出波形信號(hào)設(shè)定為三位。即，具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案可產(chǎn)生一個(gè)輸出波形。具有九位的驅(qū)動(dòng)圖案分成每個(gè)具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案，并且具有三位的三個(gè)驅(qū)動(dòng)圖案分別輸入到子波形產(chǎn)生單元462a到462c中。在子波形產(chǎn)生單元462a到462c中，當(dāng)一個(gè)輸出波形從具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案中產(chǎn)生時(shí)，首先最高位在具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案中輸出，并且輸入到轉(zhuǎn)換電路60中。在單位時(shí)間過去后，輸出最高位隨后位的數(shù)據(jù)單位時(shí)間。最后最低位輸出。
類似于第四實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元400，根據(jù)第五實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元400A，即使波形數(shù)據(jù)的分辨率增加以執(zhí)行高精度的驅(qū)動(dòng)，可降低功率消耗。此外，可產(chǎn)生最佳波形數(shù)據(jù)。
波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410不執(zhí)行時(shí)間管理而輸出波形數(shù)據(jù)。時(shí)間管理由輸出波形產(chǎn)生單元460執(zhí)行。因此，時(shí)間管理可不受波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410中的時(shí)鐘影響而執(zhí)行，并且理論上時(shí)間管理可以系統(tǒng)時(shí)鐘的分辨率執(zhí)行，這樣波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410不要求高速處理性能，并且第五實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元可使用在其中要求低功率消耗的小型便攜式設(shè)備中。
圖14為示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元500的框圖，并且圖15為示出激勵(lì)器控制單元500的操作原理的示意圖，類似于激勵(lì)器控制單元70，激勵(lì)器控制單元500結(jié)合到靜電激勵(lì)器10中。
激勵(lì)器控制單元500包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元510，其中存儲(chǔ)控制程序的ROM520，波形輸出寄存器530，波形數(shù)據(jù)管理單元540，以及輸出波形管理單元550。輸出區(qū)域531以及緩沖區(qū)域532到537設(shè)置在波形輸出寄存器530中。
除轉(zhuǎn)換電路60以外，具有將輸入電壓值轉(zhuǎn)換成阻抗值的功能的數(shù)字電位計(jì)62連接到輸出波形產(chǎn)生單元550的隨后級(jí)上。基于輸入阻抗值調(diào)節(jié)輸出電壓的升壓元件61連接到數(shù)字電位計(jì)62的隨后級(jí)上。轉(zhuǎn)換電路60連接到升壓元件61的輸出上。由Maxim Integrated Products制造的DS1805作為數(shù)字電位計(jì)62的示例引用。由TDK制造的CR-0970可作為升壓元件61的示例引用。
波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元510計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向并且產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。在這點(diǎn)上，添加基于后面提及的標(biāo)志的信息。然后，波形數(shù)據(jù)隨后輸入到波形輸出寄存器530的緩沖區(qū)域532到537中。波形數(shù)據(jù)包括驅(qū)動(dòng)圖案數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)以及輸出電壓數(shù)據(jù)。
當(dāng)波形數(shù)據(jù)存在于輸出區(qū)域531中時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元540基于波形數(shù)據(jù)輸出具有預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案的波形信號(hào)預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間。當(dāng)輸出區(qū)域531為空時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元540移動(dòng)最低級(jí)的緩沖區(qū)域537中的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域531中。
對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電壓的波形信號(hào)輸入到電位計(jì)62并且作為阻抗值輸出。該輸出的阻抗值輸入到升壓元件61上，并且然后作為電壓輸入到轉(zhuǎn)換電路60上。即，轉(zhuǎn)換電路60不僅控制電壓的ON/OFF(通/斷)而且控制靜電激勵(lì)器10的輸出電壓。
具有上述結(jié)構(gòu)的激勵(lì)器控制單元500如下傳輸波形信號(hào)到轉(zhuǎn)換電路60上。即，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元510以與波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71相同的方式產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。
波形數(shù)據(jù)管理單元540在緩沖區(qū)域532寫入由波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元510產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)。緩沖區(qū)域532中的波形數(shù)據(jù)隨后傳輸?shù)阶畹图?jí)的緩沖區(qū)域537上。當(dāng)輸出區(qū)域531為空時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元540移動(dòng)緩沖區(qū)域537的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域531中?；诖鎯?chǔ)在輸出區(qū)域531的波形數(shù)據(jù)，波形信號(hào)輸出到轉(zhuǎn)換電路60預(yù)定驅(qū)動(dòng)時(shí)間，該波形信號(hào)具有的預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案。
如圖15所示，在輸出電壓數(shù)據(jù)由輸出波形產(chǎn)生單元550轉(zhuǎn)換成波形信號(hào)后，該波形信號(hào)輸入到數(shù)字電位計(jì)62并且作為阻抗值輸出。該輸出阻抗值輸入到升壓元件61上并且然后作為電壓輸入到轉(zhuǎn)換電路60上。因此轉(zhuǎn)換電路60以預(yù)定波形圖案以及預(yù)定輸出電壓圖案驅(qū)動(dòng)靜電激勵(lì)器10。
當(dāng)在輸出區(qū)域531的波形數(shù)據(jù)中經(jīng)過指定波形輸出時(shí)間時(shí)，波形數(shù)據(jù)管理單元540擦除該波形數(shù)據(jù)并將存儲(chǔ)在緩沖區(qū)域537的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域531中。因此，驅(qū)動(dòng)靜電激勵(lì)器10。
因此，預(yù)定驅(qū)動(dòng)圖案可在每個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)間內(nèi)以任意輸出電壓輸出。此外，在其中輸出電壓與例如保持操作等驅(qū)動(dòng)操作相比不必要的操作模式下，通過降低電壓可減小保持操作中的功率消耗。
類似于激勵(lì)器控制單元70，根據(jù)第五實(shí)施例的激勵(lì)器控制單元500，即使增加波形數(shù)據(jù)的分辨率以在控制靜電激勵(lì)器10中高精度執(zhí)行驅(qū)動(dòng)，通過在波形輸出寄存器530中提供緩沖區(qū)域532到537，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元510高速運(yùn)行是不必要的，并且可降低功率消耗。此外，驅(qū)動(dòng)靜電激勵(lì)器10的電壓可改變，并且功率消耗可在保持操作中降低。
圖16為示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的LED控制設(shè)備600的主要部分的框圖。LED控制設(shè)備600控制LED的亮度。
LED控制設(shè)備600包括產(chǎn)生波形信號(hào)的LED控制單元601，執(zhí)行波形信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換的D/A轉(zhuǎn)換器602，以及由輸入電壓產(chǎn)生施加到LED的恒定電流的LED驅(qū)動(dòng)器603。
類似于激勵(lì)器控制單元70，100，200，300，400以及500，LED控制單元601包括在波形輸出寄存器輸出區(qū)域前一級(jí)的緩沖區(qū)域，從而減小波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元的負(fù)載。LED驅(qū)動(dòng)器603可通過輸出電流值的調(diào)節(jié)控制LED的亮度。由National Semiconductor制造的LM2792可作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器603的實(shí)施例引用。
使用在LED控制單元601中的波形數(shù)據(jù)包括LED的驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)以及驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
在具有上述結(jié)構(gòu)的LED控制設(shè)備600中，在波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成波形信號(hào)之后，由D/A轉(zhuǎn)換器602執(zhí)行波形信號(hào)到電壓的D/A轉(zhuǎn)換。該電壓由LED驅(qū)動(dòng)器603轉(zhuǎn)換成電流并施加到LED上。LED發(fā)出具有對(duì)應(yīng)于所施加的電流值的亮度的光。
類似于激勵(lì)器控制單元70等，根據(jù)第五實(shí)施例的LED控制設(shè)備600，即使增加波形數(shù)據(jù)的分辨率而在控制LED的亮度中執(zhí)行具有高精度的驅(qū)動(dòng)，通過在波形輸出寄存器中設(shè)置緩沖區(qū)域，為了產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元410不必高速運(yùn)行，并且功率消耗可降低。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的靜電平面激勵(lì)器(機(jī)電轉(zhuǎn)換器)700的示意結(jié)構(gòu)，圖18為示出了靜電平面激勵(lì)器700操作原理的示意圖，并且圖19為示出了靜電平面激勵(lì)器700的電壓施加時(shí)間的示意圖。
靜電平面激勵(lì)器700包括定子710，成為移動(dòng)主體的平行移動(dòng)板750，施加電壓給電極基底715a，715b，725a，725b，735a以及735b的轉(zhuǎn)換電路760，以及控制轉(zhuǎn)換電路760的激勵(lì)器控制單元770。
定子710包括由金屬制成的上表面板711以及由陶瓷等制成的底表面板712。上表面板711以及底表面板712為薄平板，并且上表面板711以及底表面板712互相平行設(shè)置，同時(shí)以預(yù)定間隔互相分開。用于固定上表面板711和底表面板712的多個(gè)支撐桿714設(shè)置在上表面板711和底表面板712之間。多個(gè)擺動(dòng)元件713，723以及733形成在上表面板711中。在擺動(dòng)元件713，723以及733中，由鉸鏈支撐兩個(gè)電極。擺動(dòng)元件713，723以及733以垂直于紙面方向擺動(dòng)約一個(gè)擺動(dòng)軸。
在擺動(dòng)元件713，723以及733中，當(dāng)特定電壓圖案施加到固定電極上時(shí)，電勢(shì)差在固定電極和擺動(dòng)元件713，723以及733之間產(chǎn)生。在這點(diǎn)上，擺動(dòng)元件713，723以及733的一個(gè)電極吸引到固定電極上，并且擺動(dòng)元件713，723以及733的另一電極開始與平行移動(dòng)板750進(jìn)行接觸。這使得將要產(chǎn)生的摩擦力移動(dòng)到平行移動(dòng)板750上。在圖18中，附圖標(biāo)記715a，715b，725a，725b，735a以及735b表示電極基底。
由于轉(zhuǎn)換電路760以與轉(zhuǎn)換電路60相同的方式形成并且激勵(lì)器控制單元770以與激勵(lì)器控制單元70相同的方式形成，因此省略其詳細(xì)描述。
在具有上述結(jié)構(gòu)的靜電平面激勵(lì)器700中，如下執(zhí)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)激勵(lì)器控制單元770輸出其中電壓Vh為TTL電平的波形圖案時(shí)，將電壓通過轉(zhuǎn)換電路60轉(zhuǎn)換成Vh，并且輸入到電極基底715a，715b，725a，725b，735a以及735b。
如圖19所示，當(dāng)特定電壓圖案隨后施加時(shí)，擺動(dòng)元件713，723以及733開始與平行移動(dòng)板750進(jìn)行接觸，其產(chǎn)生摩擦力，從而移動(dòng)平行移動(dòng)板750。
在激勵(lì)器控制單元770中，通過波形數(shù)據(jù)管理單元74執(zhí)行與波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71的操作并列執(zhí)行的波形數(shù)據(jù)管理，同時(shí)序列1到3作為緩沖器設(shè)置在波形輸出寄存器73中。因此，在波形數(shù)據(jù)管理單元71的操作中產(chǎn)生余量，該波形數(shù)據(jù)管理單元計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向。
與靜電激勵(lì)器10類似，根據(jù)該實(shí)施例的靜電平面激勵(lì)器700，即使增加波形數(shù)據(jù)的分辨率從而執(zhí)行高精度驅(qū)動(dòng)，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向不必使波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71高速運(yùn)行，并且功率消耗降低。
圖20為示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的沖擊型壓電激勵(lì)器800的基本結(jié)構(gòu)的框圖。壓電激勵(lì)器800包括驅(qū)動(dòng)單元812，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元812的驅(qū)動(dòng)電路814，檢測(cè)連接到驅(qū)動(dòng)單元812的嚙合部件830的位置的部件傳感器816，設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元812基端上的基端傳感器，設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元812前端的前端傳感器820，以及控制整個(gè)操作的控制單元822。
該驅(qū)動(dòng)單元812具有元件固定型結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)單元812包括支撐部件824，機(jī)電轉(zhuǎn)換器826，驅(qū)動(dòng)部件828，嚙合部件830。支撐部件824支撐機(jī)電轉(zhuǎn)換器826以及驅(qū)動(dòng)部件828。機(jī)電轉(zhuǎn)換器826通過層疊多個(gè)具有預(yù)定厚度的壓電基底并且同時(shí)電極(未示出)夾枉壓電基底之間而形成。作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的透鏡L連接到嚙合部件830上。
控制電路814以與轉(zhuǎn)換電路60相同的方式形成并且控制單元822以與激勵(lì)器控制單元70相同的方式形成，因此省略其詳細(xì)描述。
在具有上述結(jié)構(gòu)的壓電激勵(lì)器800中，當(dāng)示于圖21的波形數(shù)據(jù)從控制單元822輸入到驅(qū)動(dòng)電路814時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路814產(chǎn)生對(duì)于機(jī)電轉(zhuǎn)換器826必要的電壓圖案。驅(qū)動(dòng)電路814產(chǎn)生示于圖22A或者22B的鋸齒形驅(qū)動(dòng)波形，以輸入該鋸齒形驅(qū)動(dòng)波形到機(jī)電轉(zhuǎn)換器826中。當(dāng)示于圖22A的驅(qū)動(dòng)電壓施加到機(jī)電轉(zhuǎn)換器826上時(shí)，嚙合部件830間斷地朝圖20的箭頭a1方向移動(dòng)。當(dāng)示于圖22B的驅(qū)動(dòng)電壓施加到機(jī)電轉(zhuǎn)換器826時(shí)，嚙合部件803間斷地朝圖20的箭頭a2方向移動(dòng)。
在控制單元822中，通過波形數(shù)據(jù)管理單元74執(zhí)行與波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71的操作并列執(zhí)行的波形數(shù)據(jù)管理，同時(shí)用作緩沖區(qū)域的序列1到3設(shè)置在波形輸出寄存器73中。因此，余量可在波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71的操作中產(chǎn)生，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元71計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向。
與激勵(lì)器10類似，根據(jù)該實(shí)施例的靜電平面激勵(lì)器800，即使增加波形數(shù)據(jù)的分辨率，以執(zhí)行高精度的驅(qū)動(dòng)，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟，不必使波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元高速運(yùn)行，并且功率消耗可降低。
盡管靜電激勵(lì)器，靜電平面激勵(lì)器，以及壓電激勵(lì)器用作實(shí)施例中的機(jī)電轉(zhuǎn)換器，但本發(fā)明并不局限于上述的激勵(lì)器，只要通過施加電壓產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力的元件用作機(jī)電轉(zhuǎn)換器。除了產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力的元件以外，本發(fā)明可應(yīng)用到LED的控制以及各種系統(tǒng)的控制中。
圖23示出了靜電激勵(lì)器1100的示意性結(jié)構(gòu)，該靜電激勵(lì)器中結(jié)合根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的波形輸出設(shè)備1170，圖24為示出信號(hào)流程的框圖，以及圖25為示出波形產(chǎn)生原理的示意圖。
靜電激勵(lì)器1100包括激勵(lì)器1110，驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器1110的轉(zhuǎn)換電路1160，以及控制轉(zhuǎn)換電路1160的波形輸出設(shè)備1170。結(jié)合到微型電子設(shè)備等中的照相機(jī)模塊通過壓電激勵(lì)器1100形成。
激勵(lì)器1110包括第一可動(dòng)部件1120以及第二可動(dòng)部件1130，定子1140，以及由隨后提及的透鏡L1和L2成像的圖像拾取設(shè)備1150。
第一可動(dòng)部件1120支撐透鏡L1并且包括形成為基本矩形實(shí)體形狀的可動(dòng)部件主體1121。一對(duì)電極平面1122以及1123形成在可動(dòng)部件主體1121中。該對(duì)電極平面1122以及1123與后面提及的定子1140的電極基底1142以及1143相對(duì)，并且凸面條形電極分別在該對(duì)電極平面1122以及1123中形成。
第二可動(dòng)部件1130支撐透鏡L2并且包括形成為基本矩形實(shí)體形狀的可動(dòng)部件主體1131。一對(duì)電極平面1132以及1133形成在可動(dòng)部件主體1131中。該對(duì)電極平面1132以及1133與后面提及的定子1140的電極基底1142以及1143相對(duì)，并且凸面條形電極分別在該對(duì)電極平面1132以及1133中形成。
定子框架1141以及電極基底1142以及1143形成在定子1140中。電極基底1142以及1143連接到相對(duì)電極平面1122，1123，1132，1133的平面上。在電極基底1142以及1143中，條形電極形成在相對(duì)第一可動(dòng)部件1120以及第二可動(dòng)部件1130的電極平面中。
轉(zhuǎn)換電路1160的功能是將輸入波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而將該電壓提供給第一可動(dòng)部件1120，第二可動(dòng)部件1130以及電極基底1142，1143。即，驅(qū)動(dòng)圖案的每位1/0對(duì)應(yīng)于提供給電極的電壓的高/低。
波形輸出設(shè)備1170包括具有MPU的波形產(chǎn)生單元1171，其中存儲(chǔ)控制程序的ROM1172，波形輸出寄存器1173，波形數(shù)據(jù)管理單元1174，以及輸出波形產(chǎn)生單元1175。
波形輸出寄存器1173具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a中存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)圖案。輸出波形產(chǎn)生單元1175具有驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間存儲(chǔ)寄存器1175a以及子波形產(chǎn)生單元1176a到1176c，該驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間存儲(chǔ)寄存器1175中存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間。
如圖25所示，在具有上述結(jié)構(gòu)的靜電激勵(lì)器1100中，波形信號(hào)輸出，從而執(zhí)行激勵(lì)器的控制。單位時(shí)間數(shù)據(jù)預(yù)先從波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171傳輸?shù)捷敵霾ㄐ萎a(chǎn)生單元1175中，并且單位時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在輸出波形產(chǎn)生單元1175的驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間存儲(chǔ)寄存器1175a中。
波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171基于從外部或者預(yù)置程序輸入的信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)圖案。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)圖案設(shè)定為九位并且輸出波形信號(hào)設(shè)定為三位。即，具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案可產(chǎn)生一個(gè)輸出波形。
驅(qū)動(dòng)圖案存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a中。具有九位的驅(qū)動(dòng)圖案分成每個(gè)具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案，并且具有三位的三個(gè)驅(qū)動(dòng)圖案分別輸入到子波形產(chǎn)生單元1176a到1176c中。在子波形產(chǎn)生單元1176a到1176c中，當(dāng)一個(gè)輸出波形從具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案中產(chǎn)生時(shí)，首先最高位在具有三位的驅(qū)動(dòng)圖案中輸出，并且輸入到轉(zhuǎn)換電路1160中。在單位時(shí)間過去后，輸出最高位隨后位的數(shù)據(jù)單位時(shí)間。最后輸出最低位。
即使關(guān)于驅(qū)動(dòng)時(shí)間的信息不存在于波形數(shù)據(jù)中，波形可通過采用上述方法產(chǎn)生。該結(jié)構(gòu)對(duì)于其中不必通過同步到驅(qū)動(dòng)圖案而細(xì)致控制驅(qū)動(dòng)時(shí)間的情況下是有效的。例如，當(dāng)輸出可動(dòng)部件1120以及1130的保持操作時(shí)該結(jié)構(gòu)是有效的。
還可以準(zhǔn)備多個(gè)驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間存儲(chǔ)寄存器1175a以自動(dòng)重復(fù)使用該單位時(shí)間。例如，靜電激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)可通過重復(fù)兩個(gè)單位時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。
輸入到轉(zhuǎn)換電路1160的波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓并提供給電極基底1142，1143，1122，1123，1132以及1133。第一可動(dòng)部件1120以及第二可動(dòng)部件1130由四個(gè)靜電力重復(fù)吸引以及保持。第一可動(dòng)部件1120以及第二可動(dòng)部件1130因此朝目標(biāo)方向或者相對(duì)目標(biāo)方向驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)放大或者聚焦。第一靜電力在第一可動(dòng)部件1120的電極基底1142以及1122之間產(chǎn)生。第二靜電力在第一可動(dòng)部件1120的電極基底1143以及1123之間產(chǎn)生。第三靜電力在第二可動(dòng)部件1130的電極基底1142以及1132之間產(chǎn)生。第四靜電力在第二可動(dòng)部件1130的電極基底1143以及1133之間產(chǎn)生。
如上所述，在波形輸出設(shè)備1170中，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171不執(zhí)行時(shí)間管理而輸出波形數(shù)據(jù)。時(shí)間管理由輸出波形產(chǎn)生單元1175執(zhí)行。因此，時(shí)間管理可不受波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171的時(shí)鐘影響而執(zhí)行，并且理論上時(shí)間管理可以系統(tǒng)時(shí)鐘的分辨率執(zhí)行，這樣對(duì)于波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171不需要高速處理性能，并且第十實(shí)施例的波形輸出設(shè)備可使用在其中要求低功率消耗的小型便攜式設(shè)備中。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的靜電平面激勵(lì)器(機(jī)電轉(zhuǎn)換器)1200的示意結(jié)構(gòu)，圖27A到27D為示出靜電平面激勵(lì)器1200的操作原理的示意圖，并且圖28為示出靜電平面激勵(lì)器1200的電壓施加時(shí)間的示意圖。
靜電平面激勵(lì)器1200包括定子1210，成為移動(dòng)主體的平行移動(dòng)板1250，施加電壓到電極基底1215a，1215b，1225a，1225b，1235a以及1235b的轉(zhuǎn)換電路1260，以及通過脈沖信號(hào)的施加控制轉(zhuǎn)換電路1260的波形輸出設(shè)備1270。
定子1210包括金屬制成的上表面板1211以及陶瓷等制成的底表面板1212。上表面板1211以及底表面板1212為薄平板，并且上表面板1211以及底表面板1212互相平行設(shè)置同時(shí)以預(yù)定間隔互相分開。用于固定上表面板1211以及底表面板1212的多個(gè)支撐桿1214設(shè)置在上表面板1211以及底表面板1212之間。多個(gè)擺動(dòng)部件1213，1223以及1233形成在上表面板1211中。在擺動(dòng)部件1213，1223以及1233中，兩個(gè)電極通過鉸鏈支撐。擺動(dòng)部件1213，1223以及1233在垂直紙面的方向上擺動(dòng)約一個(gè)擺動(dòng)軸。
在擺動(dòng)元件1213，1223以及1233中，當(dāng)特定電壓圖案施加到固定電極上時(shí)，電勢(shì)差在固定電極和擺動(dòng)元件1213，1223以及1233之間產(chǎn)生。在這點(diǎn)上，擺動(dòng)元件1213，1223以及1233的一個(gè)電極吸引到固定電極上，并且擺動(dòng)元件1213，1223以及1233的另一電極開始與平行移動(dòng)板1250進(jìn)行接觸。這使得將要產(chǎn)生的摩擦力移動(dòng)到平行移動(dòng)板1250上。在圖26中，附圖標(biāo)記1215a，1215b，1225a，1225b，1235a以及1235b表示電極基底。
由于轉(zhuǎn)換電路1260以與轉(zhuǎn)換電路1160相同的方式形成并且波形輸出設(shè)備1270以與波形輸出設(shè)備1170相同的方式形成，因此省略其詳細(xì)描述。
在具有上述結(jié)構(gòu)的靜電平面激勵(lì)器1200中，如下執(zhí)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)波形輸出設(shè)備1270輸出其中電壓Vh為TTL電平的波形圖案時(shí)，將電壓通過轉(zhuǎn)換電路60轉(zhuǎn)換成Vh，并且輸入到電極基底1215a，1215b，1225a，1225b，1235a以及1235b。
如圖28所示，當(dāng)特定電壓圖案隨后施加時(shí)，擺動(dòng)元件1213，1223以及1233開始與平行移動(dòng)板1250進(jìn)行接觸，其產(chǎn)生摩擦力，從而移動(dòng)平行移動(dòng)板1250。
如上所述，在波形輸出設(shè)備1270中，波形產(chǎn)生單元1171不執(zhí)行時(shí)間管理而輸出波形數(shù)據(jù)，并且時(shí)間管理由輸出波形產(chǎn)生單元1175執(zhí)行，這樣時(shí)間管理可不受波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171的時(shí)鐘影響而執(zhí)行，并且理論上時(shí)間管理可以系統(tǒng)時(shí)鐘的分辨率執(zhí)行。因此，類似于靜電激勵(lì)器1100，即使波形數(shù)據(jù)的分辨率增加以執(zhí)行具有高精度的驅(qū)動(dòng)，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171不需要高速處理性能，并且靜電平面激勵(lì)器1200可使用在其中要求低功率消耗的小型便攜式設(shè)備中。
圖29為示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的沖擊型壓電激勵(lì)器1300的基本結(jié)構(gòu)的框圖。壓電激勵(lì)器1300包括驅(qū)動(dòng)單元1312，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元1312的驅(qū)動(dòng)電路1314，檢測(cè)連接到驅(qū)動(dòng)單元1312的嚙合部件1330的位置的部件傳感器1316，設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元1312基端上的基端傳感器1318，設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元1312前端的前端傳感器1320，以及控制整個(gè)操作的控制單元(波形輸出設(shè)備)1322。
驅(qū)動(dòng)單元1312具有元件固定型結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)單元1312包括支撐部件1324，機(jī)電轉(zhuǎn)換器1326，驅(qū)動(dòng)部件1328，以及嚙合部件1330。該支撐部件1324支撐機(jī)電轉(zhuǎn)換器1326以及驅(qū)動(dòng)部件1328。機(jī)電轉(zhuǎn)換器1326通過層疊具有預(yù)定厚度的多個(gè)壓電基底同時(shí)電極(未示出)夾在壓電基底之間而形成。作為驅(qū)動(dòng)物體的透鏡L連接到嚙合部件1330。
控制電路1314以與轉(zhuǎn)換電路1160相同的方式形成并且控制單元1322以與波形輸出設(shè)備1170相同的方式形成，這樣省略其詳細(xì)描述。
在具有上述結(jié)構(gòu)的壓電激勵(lì)器1300中，當(dāng)圖30所示的驅(qū)動(dòng)圖案從控制單元1322輸入到驅(qū)動(dòng)電路1314中時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路1314產(chǎn)生對(duì)于機(jī)電轉(zhuǎn)換器1326必須的電壓圖案。驅(qū)動(dòng)電路1314產(chǎn)生圖31A或31B所示的鋸齒驅(qū)動(dòng)波形，從而輸入該鋸齒驅(qū)動(dòng)波形到機(jī)電轉(zhuǎn)換器1326中。當(dāng)圖31A中示出的驅(qū)動(dòng)電壓施加到機(jī)電轉(zhuǎn)換器1326中時(shí)，嚙合部件1303朝圖29的箭頭a1的方向間斷移動(dòng)。當(dāng)圖31B中示出的驅(qū)動(dòng)電壓施加到機(jī)電轉(zhuǎn)換器1326上時(shí)，嚙合部件1303朝圖29的箭頭a2的方向間斷移動(dòng)。
如上所述，在控制單元1322中，波形產(chǎn)生單元1171不執(zhí)行時(shí)間管理而輸出波形數(shù)據(jù)，并且時(shí)間管理由輸出波形產(chǎn)生單元1175執(zhí)行，這樣時(shí)間管理可不受波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171的時(shí)鐘影響而執(zhí)行，并且理論上時(shí)間管理可以系統(tǒng)時(shí)鐘的分辨率執(zhí)行。因此，類似于靜電激勵(lì)器1100，即使波形數(shù)據(jù)的分辨率增加以執(zhí)行具有高精度的驅(qū)動(dòng)，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171不需要高速處理性能，并且靜電平面激勵(lì)器1300可使用在其中要求低功率消耗的小型便攜式設(shè)備中。
圖32為示出根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施例的可控制亮度的LED設(shè)備(電子元件)1400中的信號(hào)流程的框圖，圖33為示出波形產(chǎn)生原理的示意圖。在圖32以及33中，與圖23到25相同功能的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略其詳細(xì)描述。
LED設(shè)備1400包括波形輸出設(shè)備1170，由輸入電壓產(chǎn)生恒定電流的LED驅(qū)動(dòng)器1180，以及根據(jù)LED驅(qū)動(dòng)器1180的電流值改變亮度的LED1181。由National Semiconductor制造的LM2792可作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器1180的實(shí)施例進(jìn)行使用。
如圖33所示，在具有上述結(jié)構(gòu)的LED設(shè)備1400中，輸出波形信號(hào)以控制LED1181的亮度。單位時(shí)間數(shù)據(jù)預(yù)先從波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171傳輸?shù)捷敵霾ㄐ萎a(chǎn)生單元1175上，并且單位時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在輸出波形產(chǎn)生單元1175的驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間存儲(chǔ)寄存器1175a中。
波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171基于外部或者預(yù)置程序輸入的信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于LED1181的驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)圖案。該驅(qū)動(dòng)圖案存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a中。輸出波形產(chǎn)生單元1175基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a中的驅(qū)動(dòng)圖案執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且輸出該波形信號(hào)存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)單位時(shí)間存儲(chǔ)寄存器1175a中的單位時(shí)間。
波形信號(hào)作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器1180的電壓值輸入。輸入到LED驅(qū)動(dòng)器1180的波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流并供給LED1181。例如，當(dāng)LED驅(qū)動(dòng)器的輸入電壓以及輸出電流具有線性關(guān)系時(shí)，通過增加輸入電壓而增加輸出電流，這導(dǎo)致LED1181亮度的增加。LED1181以根據(jù)所提供的電流值的亮度發(fā)出光。
如上所述，在波形輸出設(shè)備1170中，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171不執(zhí)行時(shí)間管理而輸出波形數(shù)據(jù)，并且由輸出波形產(chǎn)生單元1175執(zhí)行時(shí)間管理，這樣時(shí)間管理可不受波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171的時(shí)鐘影響而執(zhí)行，并且理論上時(shí)間管理可以系統(tǒng)時(shí)鐘的分辨率執(zhí)行。因此，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171不需要高速處理性能，并且LED設(shè)備1400可使用在其中要求低功率消耗的小型便攜式設(shè)備中。例如，LED設(shè)備1400可應(yīng)用到例如手機(jī)的背光控制電路中，其中需要對(duì)LED1181的亮度進(jìn)行控制。
圖34為示出根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例的靜電激勵(lì)器1500中的信號(hào)流程的框圖，并且圖35為示出波形產(chǎn)生原理的示意圖。在圖34以及35中，與圖23到25相同功能的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略其詳細(xì)描述。
靜電激勵(lì)器1500包括升壓元件1501，其施加對(duì)應(yīng)于輸入阻抗值的電壓給轉(zhuǎn)換電路1160。波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓，以通過波形輸出寄存器1173輸入驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓給輸出波形產(chǎn)生單元1175。在圖35中，附圖標(biāo)記1175b表示數(shù)字電位計(jì)，并且數(shù)字電位計(jì)1175b具有的功能是輸出對(duì)應(yīng)于輸入波形信號(hào)的阻抗值。
在具有上述結(jié)構(gòu)的靜電激勵(lì)器1500中，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171基于外部或者預(yù)置程序輸入的信號(hào)產(chǎn)生激勵(lì)器1110的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)。驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a中。如圖35所示，輸出波形產(chǎn)生單元1175基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a中的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且輸出該波形信號(hào)對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)的單位時(shí)間。
波形信號(hào)輸入到數(shù)字電位計(jì)1175b中并作為升壓元件1501的阻抗值輸入。升壓元件1501施加對(duì)應(yīng)于輸入阻抗值的電壓給轉(zhuǎn)換電路1160。當(dāng)驅(qū)動(dòng)圖案的每個(gè)端口處于高狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)換電路1160輸出升壓電壓，并且在其他情況下轉(zhuǎn)換電路1160輸出0V給激勵(lì)器1110。激勵(lì)器1110通過波形信號(hào)的順序執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
如上所述，在波形輸出設(shè)備1170中，波形產(chǎn)生單元1171不執(zhí)行時(shí)間管理而輸出波形數(shù)據(jù)，并且時(shí)間管理由輸出波形產(chǎn)生單元1175執(zhí)行，這樣時(shí)間管理可不受波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171中時(shí)鐘的影響而執(zhí)行，并且理論上時(shí)間管理可以系統(tǒng)時(shí)鐘的分辨率執(zhí)行。因此，類似于靜電激勵(lì)器1100，即使波形數(shù)據(jù)的分辨率增加以執(zhí)行具有高精度的驅(qū)動(dòng)，對(duì)于計(jì)算激勵(lì)器的當(dāng)前位置以及驅(qū)動(dòng)方向的步驟，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171不需要高速處理性能，并且靜電平面激勵(lì)器1500可使用在其中要求低功率消耗的小型便攜式設(shè)備中。
在靜電激勵(lì)器1500中，由于通常驅(qū)動(dòng)電壓恒定，因此升壓元件1501的輸出電壓可固定，并且驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)可不由輸出波形產(chǎn)生單元1175管理。然而，當(dāng)控制波形電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓可在待機(jī)狀態(tài)降低，其導(dǎo)致功率消耗降低。
圖36為示出根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的靜電激勵(lì)器1600的信號(hào)流程的框圖，并且圖37為示出波形產(chǎn)生原理的示意圖。在圖36和37中，與圖23到25，34和35相同功能的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略其詳細(xì)描述。
靜電激勵(lì)器1600包括施加對(duì)應(yīng)輸入阻抗值的電壓給轉(zhuǎn)換電路1160的升壓元件1501。波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)以通過波形輸出寄存器1173將驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)輸入到輸出波形產(chǎn)生單元1175。
在具有上述結(jié)構(gòu)的靜電激勵(lì)器1600中，波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171基于外部或者預(yù)置程序輸入的信號(hào)產(chǎn)生激勵(lì)器1110的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)。驅(qū)動(dòng)時(shí)間，驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域1173a中。此外，驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在波形時(shí)間管理寄存器1175c中。
具有八位的驅(qū)動(dòng)圖案分割成具有兩位的每個(gè)驅(qū)動(dòng)圖案，并且每個(gè)具有兩位的驅(qū)動(dòng)圖案輸入到子波形產(chǎn)生單元1176a到1176d中。在子波形產(chǎn)生單元1176a到1176d中，當(dāng)一個(gè)輸出波形從具有兩位的驅(qū)動(dòng)圖案中產(chǎn)生時(shí)，首先在具有兩位的驅(qū)動(dòng)圖案中輸出高位并且將高位輸入到轉(zhuǎn)換電路1160中。在單位時(shí)間過去之后，將低位輸出單位時(shí)間。即，當(dāng)高位的數(shù)據(jù)等于低位數(shù)據(jù)時(shí)，輸出該數(shù)據(jù)波形時(shí)間。當(dāng)高位數(shù)據(jù)不同于低位數(shù)據(jù)時(shí)，改變?cè)摂?shù)據(jù)半個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
通過采用上述方法，波形信號(hào)可在比由驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)確定的驅(qū)動(dòng)時(shí)間更好的時(shí)間上產(chǎn)生。
根據(jù)該靜電激勵(lì)器1600，可得到與靜電激勵(lì)器1100相同的效果。
圖38是示出根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施例的靜電激勵(lì)器1700中的信號(hào)流程的框圖。在圖38中，與圖34相同功能的部分用相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示，其詳細(xì)描述將省略。
在靜電激勵(lì)器1700中，不執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)的時(shí)間管理，而將驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)直接輸出到升壓元件上。此時(shí)，通過同步到驅(qū)動(dòng)圖案而準(zhǔn)確執(zhí)行時(shí)間管理是不可能的。然而，由于驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)由波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1171所具有的時(shí)間管理功能進(jìn)行控制，因此靜電激勵(lì)器1700在其中驅(qū)動(dòng)電壓僅當(dāng)序列(例如驅(qū)動(dòng)狀態(tài)以及待機(jī)狀態(tài))大大改變時(shí)進(jìn)行控制的系統(tǒng)中是有效的。
盡管靜電激勵(lì)器以及壓電激勵(lì)器用作上述實(shí)施例中機(jī)電轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例，但本發(fā)明可應(yīng)用到其他機(jī)電轉(zhuǎn)換器上。盡管驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)圖案數(shù)據(jù)，以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)作為波形數(shù)據(jù)引用，但本發(fā)明可使用控制其它激勵(lì)器的各種類型的數(shù)據(jù)。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很容易得到其它的益處以及變形。因此，本發(fā)明在其更寬方面并不局限于特定描述以及在此示出和描述的代表性實(shí)施例。因此，不脫離總的發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形，該總的發(fā)明構(gòu)思由所附的權(quán)利要求以及它們的等同來進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種靜電激勵(lì)器，包括具有電極基底的定子；可動(dòng)單元，該可動(dòng)單元具有至少一個(gè)可動(dòng)部件，該可動(dòng)單元由定子引導(dǎo)從而能在預(yù)定方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且設(shè)置有與電極基底相對(duì)設(shè)置的電極；波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元基于外部的操作要求產(chǎn)生具有至少驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)圖案的波形數(shù)據(jù)；波形輸出寄存器，該波形輸出寄存器具有輸出區(qū)域以及緩沖區(qū)域，該輸出區(qū)域以及緩沖區(qū)域保持波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)管理單元，該波形數(shù)據(jù)管理單元將由波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)域中，在經(jīng)過驅(qū)動(dòng)時(shí)間后擦除保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)，并且移動(dòng)保持在緩沖區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)到輸出區(qū)域；輸出波形產(chǎn)生單元，該輸出波形產(chǎn)生單元基于保持在波形輸出寄存器的輸出區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成施加到電極基底上的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的靜電激勵(lì)器，其中緩沖區(qū)域包括多個(gè)子緩沖器，并且波形數(shù)據(jù)管理單元輸入來自波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元的波形數(shù)據(jù)到最高級(jí)的子緩沖器上，從最低級(jí)的子緩沖器輸出移動(dòng)到輸出區(qū)域的波形數(shù)據(jù)，并且隨后在多個(gè)子緩沖器之間從最高級(jí)向最低級(jí)移動(dòng)數(shù)據(jù)波形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的靜電激勵(lì)器，其中波形數(shù)據(jù)管理單元當(dāng)波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的波形圖案移動(dòng)到緩沖區(qū)域時(shí)提供表示波形圖案的標(biāo)志，并且當(dāng)波形圖案從緩沖區(qū)域移動(dòng)到輸出區(qū)域時(shí)傳輸該標(biāo)志給波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的靜電激勵(lì)器，其中緩沖區(qū)域包括多個(gè)子緩沖器，并且波形數(shù)據(jù)管理單元將來自波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元的波形數(shù)據(jù)輸入到由寫指針?biāo)傅淖泳彌_器上，從由讀指針?biāo)傅淖泳彌_器輸出移動(dòng)到輸出區(qū)域的波形數(shù)據(jù)，并以預(yù)定順序移動(dòng)寫指針以及讀指針。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的靜電激勵(lì)器，其中波形數(shù)據(jù)包括施加到電極基底上的輸出電壓的數(shù)據(jù)。
6.一種靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法，該靜電激勵(lì)器包括具有電極基底的定子以及可動(dòng)單元，該可動(dòng)單元具有至少一個(gè)可動(dòng)部件，該可動(dòng)單元由定子引導(dǎo)從而能在預(yù)定方向上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且該可動(dòng)單元具有與電極基底相對(duì)設(shè)置的電極，該方法包括基于外部的操作要求產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)，該波形數(shù)據(jù)具有驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)圖案；順序保持波形數(shù)據(jù)在輸出區(qū)域以及緩沖區(qū)域中；在經(jīng)過驅(qū)動(dòng)時(shí)間后擦除保持在輸出區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)以及將保持在緩沖區(qū)域的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域；基于保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)；以及將輸入的驅(qū)動(dòng)圖案轉(zhuǎn)換成施加到電極基底上的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法，其中緩沖區(qū)域包括多個(gè)子緩沖器，并且波形數(shù)據(jù)管理步驟包括將波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟中產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)輸入到最高級(jí)的子緩沖器上；從最低級(jí)的子緩沖器輸出移動(dòng)到輸出區(qū)域的波形數(shù)據(jù)；以及在多個(gè)子緩沖器之間從最高級(jí)向最低級(jí)順序移動(dòng)波形數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法，其中波形數(shù)據(jù)管理步驟包括當(dāng)波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟中產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到緩沖區(qū)域時(shí)，提供表示波形圖案的標(biāo)志；以及當(dāng)波形數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)域移動(dòng)到輸出區(qū)域時(shí)傳輸該標(biāo)志，以及基于傳輸步驟中傳輸?shù)臉?biāo)志產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法，其中緩沖區(qū)域包括多個(gè)子緩沖器，并且波形數(shù)據(jù)管理步驟包括將波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)輸入到寫指針?biāo)傅淖泳彌_器中；從讀指針?biāo)傅淖泳彌_器輸出移動(dòng)到輸出區(qū)域的波形數(shù)據(jù)；以及以預(yù)定順序移動(dòng)寫指針以及讀指針。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的靜電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)方法，其中波形數(shù)據(jù)包括施加到電極基底的輸出電壓的數(shù)據(jù)。
11.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，其通過施加電壓而產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元基于外部的操作要求產(chǎn)生具有驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)圖案的波形數(shù)據(jù)；波形輸出寄存器，該波形輸出寄存器具有保持波形數(shù)據(jù)的輸出區(qū)域以及緩沖區(qū)域；波形數(shù)據(jù)管理單元，該波形數(shù)據(jù)管理單元在緩沖區(qū)域中寫入波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)，在經(jīng)過驅(qū)動(dòng)時(shí)間后擦除保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)，以及將保持在緩沖區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域；輸出波形產(chǎn)生單元，該輸出波形產(chǎn)生單元基于保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成施加到機(jī)電轉(zhuǎn)換器的電壓。
12.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而在定子以及具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元之間產(chǎn)生靜電力，并且因此在可動(dòng)單元中產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元依據(jù)外部的操作要求產(chǎn)生具有驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)圖案的波形數(shù)據(jù)；波形輸出寄存器，該波形輸出寄存器具有保持波形數(shù)據(jù)的輸出區(qū)域以及緩沖區(qū)域；波形數(shù)據(jù)管理單元，該波形數(shù)據(jù)管理單元在緩沖區(qū)域中寫入波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)，在經(jīng)過驅(qū)動(dòng)時(shí)間后擦除保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)，以及將保持在緩沖區(qū)域的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域；輸出波形產(chǎn)生單元，該輸出波形產(chǎn)生單元基于保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成施加到電極基底的電壓。
13.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，通過施加電壓該機(jī)電轉(zhuǎn)換器擴(kuò)張及壓縮，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元依據(jù)外部的操作要求產(chǎn)生具有驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)圖案的波形數(shù)據(jù)；波形輸出寄存器，該波形輸出寄存器具有保持波形數(shù)據(jù)的輸出區(qū)域以及緩沖區(qū)域；波形數(shù)據(jù)管理單元，該波形數(shù)據(jù)管理單元在緩沖區(qū)域中寫入波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)，在經(jīng)過驅(qū)動(dòng)時(shí)間后擦除保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的波形數(shù)據(jù)，以及將保持在緩沖區(qū)域的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到輸出區(qū)域；輸出波形產(chǎn)生單元，該輸出波形產(chǎn)生單元基于保持在波形輸出寄存器輸出區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成施加到機(jī)電轉(zhuǎn)換器的電壓。
14.一種波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備控制通過波形信號(hào)驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備，該波形輸出設(shè)備包括產(chǎn)生至少驅(qū)動(dòng)圖案的波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元；其中存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)圖案的波形輸出寄存器；以及波形產(chǎn)生單元，該波形產(chǎn)生單元依據(jù)存儲(chǔ)在波形輸出寄存器中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生波形信號(hào)，并且輸出波形信號(hào)預(yù)定單位驅(qū)動(dòng)時(shí)間，其中波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元以及波形產(chǎn)生單元單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
15.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓在定子以及具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元之間產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求14的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的機(jī)電轉(zhuǎn)換器，還包括升壓元件，該升壓元件將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸入該電壓到轉(zhuǎn)換電路上，并且控制轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓。
17.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓給電極而產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求14的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓施加到電極。
18.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而在定子和具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元之間產(chǎn)生靜電力，并且因此在可動(dòng)單元中產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求14的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波移信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
19.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而擴(kuò)張或者壓縮，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求14的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
20.一種電子元件，其中通過施加電流而改變亮度，該電子元件包括根據(jù)權(quán)利要求14的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流，從而輸出該電流。
21.一種波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備控制由波形信號(hào)驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備，該波形輸出設(shè)備包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元至少產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)；波形輸出寄存器，其中存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)圖案以及驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)；以及波形產(chǎn)生單元，該波形產(chǎn)生單元基于波形輸出寄存器中存儲(chǔ)的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生波形信號(hào)，并且僅輸出波形信號(hào)對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在波形輸出寄存器中的驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，其中波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元以及波形產(chǎn)生單元單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
22.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而在定子和具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元之間產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求21的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的機(jī)電轉(zhuǎn)換器，還包括升壓元件，該升壓元件將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸入該電壓到轉(zhuǎn)換電路并且控制轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓。
24.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓到電極上而產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求21的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓施加到電極。
25.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而在定子和具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元之間產(chǎn)生靜電力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求21的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
26.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而擴(kuò)張或者壓縮，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求21的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
27.一種電子元件，其中通過施加電流而改變亮度，該電子元件包括根據(jù)權(quán)利要求21的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流，從而輸出電流。
28.一種波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備控制波形信號(hào)驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備，該波形輸出設(shè)備包括波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，該波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元產(chǎn)生至少波形圖案、波形時(shí)間數(shù)據(jù)以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)；波形輸出寄存器，在波形輸出寄存器中存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)圖案、驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)以及驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)；以及波形產(chǎn)生單元，該波形產(chǎn)生單元基于波形輸出寄存器中存儲(chǔ)的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生波形信號(hào)，基于存儲(chǔ)在波形輸出寄存器中的驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓控制信號(hào)，并且輸出該波形信號(hào)對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在波形輸出寄存器中的驅(qū)動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，其中波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元以及波形產(chǎn)生單元單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
29.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而在定子和具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元之間產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求28的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的機(jī)電轉(zhuǎn)換器，還包括升壓元件，該升壓元件將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸入電壓到轉(zhuǎn)換電路并且控制轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓。
31.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓到電極上而產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求28的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓施加到電極。
32.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而在定子和具有至少一個(gè)可動(dòng)部件的可動(dòng)單元之間產(chǎn)生靜電力，并且因此在可動(dòng)單元中產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)力，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求28的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
33.一種機(jī)電轉(zhuǎn)換器，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器通過施加電壓而擴(kuò)張或者壓縮，該機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求28的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，從而輸出該電壓。
34.一種電子元件，其中通過施加電流而改變亮度，該電子元件包括根據(jù)權(quán)利要求28的波形輸出設(shè)備，該波形輸出設(shè)備輸出波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將波形信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流，從而輸出該電流。
全文摘要
一種靜電激勵(lì)器，包括波形輸出寄存器，該波形輸出寄存器基于外部的操作要求產(chǎn)生具有驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)圖案的波形數(shù)據(jù)并具有保持波形數(shù)據(jù)的序列0以及序列1到3；波形數(shù)據(jù)管理單元，該波形數(shù)據(jù)管理單元在經(jīng)過驅(qū)動(dòng)時(shí)間后擦除保持在波形輸出寄存器的序列0中的波形數(shù)據(jù)，并且將保持在序列1到3中的波形數(shù)據(jù)移動(dòng)到序列0；輸出波形產(chǎn)生單元，該輸出波形產(chǎn)生單元基于保持在波形輸出寄存器的序列0中的驅(qū)動(dòng)圖案產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)；以及轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將輸入驅(qū)動(dòng)圖案轉(zhuǎn)換成電壓施加到電極。
文檔編號(hào)H02N1/00GK1604450SQ20041009210
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者吉田充伸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝