超音波圧電アクチュエータのための駆動回路および駆動方法
圧電アクチュエータを駆動するための駆動回路、および圧電アクチュエータを駆動する方法は、圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスを利用し、インピーダンスと圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する。アクチュエータを共振周波数で駆動する第１の回路が提供され、第１の回路を、第１のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする第１のモードと、第２のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる、第２の回路がさらに提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、電歪トランスデューサのための駆動回路に関し、より詳細には、圧電アクチュエータのための駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年１１月２日出願の「Control and Integrated Circuit for a Multisensory Apparatus（多感覚装置のための制御および集積回路）」と題された米国特許出願第１１／２６４，９５２号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／２６４，９５２号は、２００５年５月２７日出願の「Active Material Emitting Device（活性物質放出装置）」と題された米国特許出願第１１／１４０，３２９号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／１４０，３２９号は、２００５年２月３日出願の「Device Providing Coordinated Emission of Light and Volatile Active（光および揮発性活性体の統合放出を提供する装置）」と題された米国特許出願第１１／０５０，２４２号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／０５０，２４２号は、２００４年２月３日出願の米国仮特許出願第６０／５４１，０６７号の利益を主張するものであり、さらに、２００５年２月３日出願の「Device Providing Coordinated Emission of Light and Volatile Active（光および揮発性活性体の統合放出を提供する装置）」と題された米国特許出願第１１／０５０，１６９号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／０５０，１６９号は、２００４年２月３日出願の米国仮特許出願第６０／５４１，０６７号の利益を主張するものであり、さらに、２００５年１０月１１日出願の「Compact Spray Decice（小型スプレー装置）」と題された米国特許出願第１１／２４７，７９３号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／２４７，７９３号は、２００４年１０月１２日出願の米国仮特許出願第６０／６１７，９５０号の利益を主張するものであり、さらに、２００６年４月１１日出願の「Electronic Aerosol Device（電子エアロゾル装置）」と題された米国特許出願第１１／４０１，５７２号の一部継続出願である。
連邦政府の支援による研究または開発に関する記載
該当せず。
配列表
該当せず。
【０００３】
圧電アクチュエータに有用な働きを実行させるための、圧電アクチュエータに対して有用な駆動回路が開発されている。アクチュエータを、特定の単一周波数で、または周波数の範囲で振動させるための、さまざまな方法が利用されている。さらに、圧電アクチュエータは、単一の、または複数の曲げモード(bending modes)で振動するように設計されることが可能である。
【０００４】
ＷＩＳＰ（登録商標）の商標の下で、本出願の譲受人によって販売されている製品は、空気清浄化の目的のために揮発性液体を分配する。ＷＩＳＰ（登録商標）ブランドの芳香剤ディスペンサは、曲面板に結合された圧電アクチュエータを含み、曲面板は、それを通して延伸する複数の小さなオリフィスを有する。流体の形態の揮発性芳香剤はリフィル容器入りで供給され、リフィル容器は、リフィル容器が芳香剤ディスペンサ内の動作位置に配置された場合に芳香剤を曲面板に搬送する、芯を有する。圧電アクチュエータを周期的に動作させ、それにより、選択可能な放出頻度で芳香剤の液滴の放出を発生させるための、電気回路が提供される。具体的には、電気回路は、スイッチの位置に応答して、一連の放出シーケンスを生じさせ、ここで、連続した放出シーケンスは、スイッチの位置に応じた期間によって時間的に相互に隔てられる。電気回路は、圧電アクチュエータのための駆動電圧を生じさせる特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含み、駆動電圧は、各放出シーケンスの間、予め選択された周波数限界の間の周波数で漸増および漸減させられる。このアプローチは、適切な噴霧化が達成されるように、放出シーケンスの少なくとも一部にわたって、圧電アクチュエータをその共振周波数のうちの１つで駆動することが望ましい、という事実を考慮に入れるために、および、共振周波数はアクチュエータごとに変化するという事実により、利用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周波数帯の全体にわたって駆動電圧を掃引する必要性は、消費電力の増加をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、圧電アクチュエータのための駆動回路が、圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスを含み、インピーダンスと圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する。第１の回路は、アクチュエータを共振周波数で駆動する。第１の回路は、タンク回路に結合された電流検出器を含み、電流検出器は、回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる。電流信号を位相シフトさせるために、フィードバックキャパシタが抵抗に結合され、第２の回路は、位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する。第２の回路は、第１の回路を、第１のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする第１のモードと、第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、揮発性物質を分配する圧電アクチュエータのための駆動回路が、圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスを含み、インピーダンスと圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する。第１の回路は、アクチュエータを共振周波数で駆動し、第１の回路は、タンク回路に結合された電流検出器を含み、電流検出器は、タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる。電流信号を位相シフトさせるために、フィードバックキャパシタが抵抗に結合され、第２の回路は、位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答して、第１の回路を少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる。第１の動作モードは、第１のレートでアクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、第２の動作モードは、第１のレートよりも大きな第２のレートでアクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、第１のモードは、駆動回路の始動時にアクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含み、第２のモードは、第２のモードが選択された場合に、第１のモードを一時的に無効にする。
【０００８】
本発明のさらに別の態様によれば、圧電アクチュエータを駆動する方法が、圧電アクチュエータにインピーダンスを結合するステップを含み、ここで、インピーダンスと圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する。この方法は、さらに、アクチュエータを共振周波数で駆動する第１の回路を提供するステップを含み、ここで、第１の回路は、タンク回路に結合された電流検出器を含み、電流検出器は、タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる。電流信号を位相シフトさせるために、フィードバックキャパシタが抵抗に結合され、そして、位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答し、かつ、第１の回路を少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる、第２の回路が提供される。第１の動作モードは、第１のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにし、第２の動作モードは、第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする。
【０００９】
本発明のその他の態様および利点は、以下の図面および詳細な説明を考慮すれば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧電アクチュエータのための駆動回路の一般化されたブロック図である。
【図２】図１の駆動回路の第１の実施形態の概略図である。
【図３】図１の駆動回路の第２の実施形態の概略図である。
【図４】図１の駆動回路の第３の実施形態の概略図である。
【図５】図１の駆動回路の第４の実施形態の概略図である。
【図６】図１の駆動回路の第５の実施形態の概略図である。
【図６Ａ】図６の駆動回路の動作を示すフローチャートである。
【図７】図１の駆動回路の第６の実施形態のブロック図である。
【図７Ａ】図７の第６の実施形態の例示的な概略図である。
【図８】図１の駆動回路の第７の実施形態の概略図である。
【図８Ａ】個別部品を使用した、図８の実施形態の一部の実装の概略図である。
【図９】図１の駆動回路の第８の実施形態の概略図である。
【図１０Ａ】図７Ａの回路の動作を示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】図７Ａの回路の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１の駆動回路の第９の実施形態の概略図である。
【図１２】１つ以上のＬＥＤと組み合わせた、本明細書で開示されている任意の実施形態の駆動回路の使用を示す、ブロック図である。
【図１３】本発明の第１０の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面全体を通して、同様のまたは対応する参照番号は、同様のまたは対応する部分について使用される。
【００１２】
本明細書で開示されるのは、圧電アクチュエータを駆動するための回路であって、インダクタなどの１つ以上のインピーダンスがアクチュエータに結合された、回路である。インダクタの目的は、アクチュエータの寄生並列容量と連携して、インピーダンス変換ネットワークとして働くことである。具体的には、圧電アクチュエータは、高電圧と低電流とを必要とし、一方、アクチュエータに結合される駆動回路は、低電圧と高電流とをアクチュエータに提供する。インダクタと寄生容量との組み合わせは、駆動回路の低インピーダンス出力を、アクチュエータの高インピーダンスに、効率的に変換する。
【００１３】
インピーダンス変換ネットワークのリアクタンスと圧電トランスデューサとの組み合わせ（その全体はタンク回路を構成する）は、回路が動作する周波数を決定する。
【００１４】
ＷＩＳＰ（登録商標）ブランドの芳香剤ディスペンサにおいて使用される作動回路と、本明細書で開示される実施形態との間の１つの違いは、インピーダンス変換の、この方法である。ＷＩＳＰ（登録商標）ブランドの芳香剤ディスペンサの作動回路は、インピーダンス変換のための変成器を使用するが、トランスデューサの寄生並列容量は利用しない。
【００１５】
別の大きな違いは、圧電トランスデューサの、予想されるが未知の実際の共振周波数の周囲の範囲内で周波数を掃引する代わりに、本明細書で開示される実施形態では、トランスデューサの共振周波数を検知し、そしてその周波数においてトランスデューサを作動させるということである。
【００１６】
本明細書で開示されるすべての実施形態は、これらの２つのことを、経済的／実際的に行う方法を組み込む。
【００１７】
本実施形態のハーフブリッジ／フルブリッジ実装は、ＡＳＩＣのための最も安価な実装であるが、可能な実装はこれらのみではない。例えば、単一トランジスタを使用した、変成器と誘導性および容量性のインピーダンス変換ネットワークとの組み合わせが使用されてもよい。
【００１８】
本明細書で開示される回路は、さらに、圧電トランスデューサの正しい共振周波数を検知する方法を実装する。そのような方法としては、以下が挙げられる。
【００１９】
１．直接フィードバック方法。独立した発振器をそれ自体では有さず、検知回路もないが、他の回路と組み合わされた場合に、回路全体を発振器に変換する。
【００２０】
２．ＰＬＬおよび同期発振器。正しいトランスデューサ周波数にロックするために、これらのいずれかが使用されてもよい。
【００２１】
３．ディザ方法。独立した発振器を使用し、発振器の周波数を「ふらつかせて(dithers)」、トランスデューサを通る最大電流を見つける。
【００２２】
本実施形態では、フィードバック機構は、トランスデューサを通る電流を、例えば、１つ以上の抵抗またはダイオードにわたって生じる値として検知する。抵抗は、独立した抵抗であってもよく、または、駆動トランジスタの寄生抵抗であってもよい。
【００２３】
直接フィードバック方法を除き、発振器周波数は、電圧制御されるか、またはデジタル的に合成されてもよい。実施形態における回路の平衡は、すべての回路の適切な動作のために必要とされる供給電圧を生成すること、および、圧電トランスデューサが、いつ、どれだけの期間、作動させられるかを制御するためのユーザインタフェースを提供することという、２つの目的を有する。
【００２４】
図１を参照すると、駆動回路１２０は、圧電アクチュエータ１２６と１つ以上のリアクティブ部品１２８とを備えたタンク回路１２４に結合された、増幅／駆動回路１２２を含む。部品（１つまたは複数）１２８は、必要に応じて、または望ましい場合、抵抗性の、および／またはその他の部品を含んでもよい。実線１３０によって表されるフィードバック経路は、１つ以上の部品１２８にわたって生じる、または１つ以上の部品１２８を通して流れる、電力のパラメータを検出し、そして、増幅／駆動回路１２２の増幅部分に提供されるフィードバック信号を生じさせる。別法として、またはそれに加えて、破線１３１によって表される第２のフィードバック経路が、圧電アクチュエータ１２６にわたって生じる、または圧電アクチュエータ１２６を通して流れる、電力のパラメータを検出して、フィードバック信号を生じさせ、そのフィードバック信号は、増幅／駆動回路１２２の増幅部分に単独で提供されてもよく、あるいは、ことによるとライン１３０上のフィードバック信号を含む、１つ以上の他のフィードバック信号と合計されるか、またはその他の方法で組み合わされて、回路１２２に提供されてもよい。
【００２５】
圧電アクチュエータ１２６は、例えば、芳香剤またはその他の揮発性物質の分配装置の部分である、圧電素子を含んでもよい。例えば、装置は、ＷＩＳＰ（登録商標）の商標の下で本出願の譲受人によって販売されている、芳香剤分配装置を含んでもよい。圧電素子は、交換可能な流体リザーバの部分を形成する毛管芯によって伝えられる液体と流体接触して配置された多孔オリフィス板を振動させる。そのような装置は、本出願の譲受人が所有する、２００２年５月２４日出願のＢｏｔｉｃｋｉ（ボティッキ）らによる米国特許第６，８４３，４３０号明細書で開示されており、この米国特許の開示は参照により本明細書に援用される。あるいは、圧電アクチュエータは、殺虫剤などの、異なる揮発性物質を分配するために使用されてもよく、または、所望に応じて、揮発性物質を分配すること以外の有用な働きをもたらしてもよい。例えば、本発明は、別法として、本出願の譲受人が所有する、２００６年６月２９日出願の「Apparatus for and Method of Dispensing Active Materials（活性物質を分配するための装置および活性物質を分配する方法）」と題された米国特許出願第１１／４２７，７１４号明細書、２００５年５月１８日出願の「Diffusion Device and Method of Diffusing（拡散装置および拡散方法）」と題された米国特許出願第１１／１３１，７１８号明細書、２００５年１１月２日出願の「Control and Integrated Circuit for a Multisensory Apparatus（多感覚装置のための制御および集積回路）」と題された米国特許出願第１１／２６４，９５２号明細書、２００６年４月１１日出願の「Electronic Aerosol Device（電子エアロゾル装置）」と題された米国特許出願第１１／４０１，５７２号明細書、２００６年７月１４日出願の「Diffusion Device（拡散装置）」と題された米国特許出願第１１／４５７，７２８号明細書で開示されている、任意の装置内で利用されてもよく、これらの米国特許出願の開示は参照により本明細書に援用される。
【００２６】
残りの図面は、図１によるさまざまな実施形態を示す。本明細書で開示される実施形態のそれぞれにおいて、リアクティブ部品１２８は、圧電アクチュエータ１２６と好ましくは直列に結合されたインダクタＬ１を含むが、リアクティブ部品の組み合わせ（すなわち、直列および／または並列関係で、ならびに／あるいは、直列および／または並列関係の組み合わせで接続された、インダクタ（１つまたは複数）および／またはキャパシタ（１つまたは複数））、および／または、抵抗性部品、および／または、さらには非線形部品が使用されてもよい。
【００２７】
次に、図２を参照すると、増幅／駆動回路１２２は、ライン１３２上に生じる調整電圧と接地電位との間にフルブリッジ構成で結合された、４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４を含む。インダクタＬ１と圧電アクチュエータ１２６との直列接続は、トランジスタＱ１、Ｑ２およびＱ３、Ｑ４のドレイン電極の間の、それぞれ、接合部１３４、１３６にわたって結合される。抵抗Ｒ１およびＲ２は、ライン１３２と、それぞれ、トランジスタＱ１およびＱ３のゲート電極との間に結合される。キャパシタＣ１およびＣ２は、それぞれ、トランジスタＱ１、Ｑ２およびＱ３、Ｑ４のゲート電極の間に結合される。トランジスタＱ２のゲート電極は、第１のＮＡＮＤゲート１３８の出力に結合され、トランジスタＱ４のゲート電極は、第２のＮＡＮＤゲート１４０の出力に結合される。さらに、ダイオードＤ１およびＤ２が、それぞれ、トランジスタＱ１およびＱ３のゲート電極と、ライン１３２との間に結合される。キャパシタＣ１とダイオードＤ１と抵抗Ｒ１とは、ＮＡＮＤゲート１３８からの低電圧信号から、Ｐ−ＦＥＴトランジスタＱ１を駆動するための、自己バイアス、ＤＣ結合レベルシフタを形成する。同様に、キャパシタＣ２とダイオードＤ２と抵抗Ｒ２とは、ＮＡＮＤゲート１４０からの低電圧信号から、Ｐ−ＦＥＴトランジスタＱ３を駆動するための、自己バイアス、ＤＣ結合レベルシフタを形成する。
【００２８】
抵抗Ｒ３およびＲ４の形態の、第１および第２の電流センサは、それぞれ、トランジスタＱ３およびＱ４のソース電極と、それぞれ、ライン１３２および接地電位との間に結合される。フィードバックキャパシタＣ３〜Ｃ５は、トランジスタＱ３およびＱ４のソース電極と、フィードバック経路１３０を構成するフィードバックライン１４２との間に結合される。フィードバック信号は、増幅／駆動回路１２２の適切な動作のために位相シフトさせられる。
【００２９】
増幅／駆動回路１２２は、さらに、第３および第４のそれぞれのＮＡＮＤゲート１４４、１４５を含む。第３のＮＡＮＤゲート１４４の第１の入力は、フィードバックライン１４２上の信号を受け取る。ＮＡＮＤゲート１４４は、抵抗Ｒ２７によって線形の動作範囲内にバイアスされる。第３のＮＡＮＤゲート１４４の第２の入力は、抵抗Ｒ５にわたって生じるゲート信号であって、アトメル(Atmel)社によって製造されているＡＴＴＩＮＹ１３マイクロプロセッサ１４６のピン５によって伝えられる、ゲート信号を受け取る。マイクロプロセッサ１４６は、さらに、５つの設定のうちの１つに設定されてもよいレートセレクタスイッチ１４８の設定に応答する。スイッチ１４８のワイパ１５０は、スイッチ１４８の５つのピン２〜６のうちの１つに接続されてもよい。ピン２は、すべての電位源から切り離され、一方、ピン３〜５は、分圧器を形成する３つの抵抗Ｒ６〜Ｒ８に接続される。ピン６は、接地電位に結合される。スイッチ１４８の設定は、圧電アクチュエータ１２６が作動させられないドウェル期間の継続時間を決定する。ドウェル期間は、好ましくは一定の継続時間の、放出シーケンスによって隔てられる。好ましくは、各放出シーケンスの長さは、約１２ミリ秒であり、ドウェル期間の長さは、約５．７５秒、７．１０秒、９．２２秒、１２．６０秒、または２２．００秒であるように選択可能である。他の実施形態では、これらのドウェル期間の長さは、約９．２２秒、１２．２８秒、１７．９２秒、２４．０６秒、または３５．８４秒であるように、あるいは、５．６５秒、７．１８秒、９．２３秒、１２．８１秒、または２２．５４秒であるように選択可能である。任意の放出シーケンス継続時間と、任意のドウェル期間継続時間とが使用されてもよく、そして、任意の数の、選択可能なドウェル期間継続時間の数と、複数の選択可能な放出シーケンス継続時間とが実装されてもよい。ピン７は、ワイパ１５０に結合され、さらに、マイクロプロセッサ１４６のピン８において生じる電圧ＶＰＰを受け取るライン１５２に、抵抗Ｒ２６によって結合される。マイクロプロセッサ１４６のピン７は、さらに、キャパシタＣ２７によって接地電位に結合され、そして、ピン７上の電圧は、スイッチ１４８の設定を読み取るために、マイクロプロセッサ１４６の内部Ａ／Ｄコンバータによって検知される。
【００３０】
あるいは、ドウェル期間（１つまたは複数）は、１２ミリ秒〜３０分またはそれ以上の範囲内の任意の値であるように、予め定められてもよい。例えば、大量の芳香剤を放散することが所望される場合の、ブーストモードにおいて、５０％のデューティサイクルを達成するために、各放出シーケンスは１２ミリ秒であってもよく、かつ、各ドウェル期間の継続時間は１２ミリ秒であってもよい。それとは正反対に、揮発性物質分配装置が配置されている部屋が使用されていない場合（動きセンサ、または、例えば以下の実施形態で見られるようなその他のセンサによって検出される）、いくらかの揮発性物質を部屋の中で単に維持するために、３０分に１回、１２ミリ秒の継続時間にわたって揮発性物質を放出することが望ましい可能性がある。以下でさらに詳しく述べるように、選択可能なレートでの、揮発性物質のこの周期的な放出は、加速されたレートで周期的または非周期的に揮発性物質を放出するためのコマンドによって無効にされてもよい。
【００３１】
マイクロプロセッサ１４６のピン１および３は、それぞれ抵抗Ｒ９およびＲ１０によって、ライン１５２に結合される。マイクロプロセッサ１４６のピン２は、抵抗Ｒ１１によって、１本の１．５ボルト単３（ＡＡ）アルカリ電池であってもよいバッテリ１５３に結合される。ピン２は、さらに、抵抗Ｒ１２によって、接地電位に結合される。キャパシタＣ６が、抵抗Ｒ１２の両端に並列に結合される。スイッチ１５４が、マイクロプロセッサ１４６のピン６と接地電位との間に結合され、さらに、電力供給の目的のための調整電圧を生じるように機能する、さらなる集積回路１５６、１５８に、抵抗Ｒ１３によって結合される。スイッチ１５４は、さらに、並列接続されたショットキーダイオードのペアＤ３、Ｄ４と、バッテリのアノードに結合されたインダクタＬ２と、キャパシタＣ７との形態の、電力調整回路１６０に結合される。
【００３２】
ＩＣ１５６と、ダイオードＤ３およびＤ４と、インダクタＬ２と、キャパシタＣ７とは、バッテリ電圧を２．７ボルトに昇圧して調整する、スイッチングレギュレータとして働く。この調整電圧は、ＮＡＮＤゲート１４４および１３８に提供される。集積回路１５８と、電圧調整部品Ｃ９〜Ｃ１１、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｌ３、およびＤ５とは、共に、好ましくは９．６ボルトの調整電圧を、ライン１３２上に生成する。
【００３３】
バッテリ１５３によってマイクロプロセッサ１４６に電力が供給される場合、マイクロプロセッサ１４６は、ピン５上に、約１２ミリ秒のゲート信号を周期的に生じさせる。ゲート信号は、ＮＡＮＤゲート１３８、１４０、および１４４の入力に提供される。この信号は、ＮＡＮＤゲート１３８、１４０、１４４、および１４５が、抵抗Ｒ２７およびキャパシタＣ２１とともに、トランジスタＱ１〜Ｑ４のゲート電極への駆動信号を提供するようにさせる。これに関して、ＮＡＮＤゲート１４５は、トランジスタＱ１およびＱ２がトランジスタＱ３およびＱ４に対して１８０度位相がずれて駆動されるように、ＮＡＮＤゲート１４４の出力を反転させるための、インバータとして働く。すなわち、トランジスタＱ１およびＱ４が最初にオンにされ、その間、トランジスタＱ２およびＱ３はオフ状態に保たれ、続いて、トランジスタＱ１およびＱ４はオフにされ、かつトランジスタＱ２およびＱ３はオンにされる。好ましくは、トランジスタは、約５０％のデューティサイクルで動作させられる。所望される場合、クロスコンダクションを防止するために、１つのトランジスタペアをオフにすることと、もう１つのトランジスタペアをオンにすることとの間に、すべてのトランジスタが一時的にオフにされる期間が介在させられてもよい。いずれの場合も、圧電素子１２６を通る電流は、タンク回路１２４のインピーダンスによって決まる、圧電素子１２６の選択された共振周波数で、各ゲート周期の間（すなわち、ゲート信号が生じさせられる時間の間）、交番する。この発振は、それぞれの約１２ミリ秒の放出シーケンスの間、連続的に続き、その後、集積回路１４６は、そのピン５上のゲート信号を終了させ、それによりトランジスタＱ１〜Ｑ４をオフにして、圧電アクチュエータ１２６による製品のさらなる放出を終了させる。
【００３４】
「ブースト」モードと呼ばれる動作の間に、回路１２０を作動させることをユーザが望む場合、ユーザはスイッチ１５４を押す。この操作は、マイクロプロセッサ１４６のピン６上の電圧をローに引き下げて、マイクロプロセッサ１４６がピン５上にゲート信号を生じるようにさせる。一実施形態では、ゲート信号は、期間中、周期的または非周期的に生じる。例えば、ゲート信号は、毎秒１個の１２ミリ秒パルスを含む、揮発性物質の放出を、８３秒または８４秒にわたって発生させてもよい。別の例として、ゲート信号は、相互に７２ミリ秒隔てられた１０個の１２ミリ秒パルスのグループを含む、揮発性物質の放出であって、相次ぐ、１０個の１２ミリ秒パルスのグループは、６０秒の間隔で起きる、揮発性物質の放出を発生させてもよい。このシーケンスは、任意の時間にわたって続いてもよい。明らかであるように、任意の継続時間の任意の数のパルスが、周期的または非周期的に、任意の所望の頻度で（周期的な場合）、かつ、所望に応じた任意の長さの１つ以上の期間にわたって、放出されてもよい。さらに別の実施形態では、スイッチ１５４が押されている間ずっと、揮発性物質が連続的に放出されるように、ゲート信号は、スイッチ１５４が押されている限り生じてもよい。いずれの場合も、アクチュエータ１２６は、ゲート信号が生じている間ずっと、選択された共振周波数で振動するが、所望される場合、アクチュエータ１２６は、ゲート信号が生じている間、断続的に作動させられてもよい。
【００３５】
次に、図３を参照して、さらなる実施形態について説明する。図２の実施形態と図３の実施形態との間の主な違いは、タンク回路１２４を通して流れる電流が検知される方法と、以下でさらに詳しく説明するその他の詳細とを含む。以上に加え、図２に示す電圧調整回路と集積回路１４６とは図３に示されていないが、ライン１３２上の電圧は、図２に関連して説明した回路と同様の、または同一の回路によって生じ、かつ、上述のゲート信号はライン２００上に生じるということが理解される。
【００３６】
図３の駆動回路２２０は、抵抗Ｒ４に、および、抵抗Ｒ１６に結合された、電流検知回路２２４を含み、抵抗Ｒ１６は、トランジスタＱ２のソース電極と接地電位との間に結合される。電流検知回路２２４は、トランジスタのペアＱ５、Ｑ６と、トランジスタＱ５およびＱ６のエミッタ電極に結合された抵抗Ｒ１７、Ｒ１８と、トランジスタＱ５およびＱ６のエミッタ電極の間に結合されたさらなる抵抗Ｒ１９とを含む。抵抗Ｒ１７およびＲ１８の、抵抗Ｒ１９とは反対側の端は、ライン２００に結合され、その上に生じるゲート信号を受け取る。以上に加え、トランジスタＱ６のコレクタ電極は、抵抗Ｒ２０によって、接地電位に結合される。トランジスタＱ６のコレクタ電極と抵抗Ｒ２０との間の接合部は、キャパシタＣ１２によって、ＮＡＮＤゲート１４４の１つの入力に結合される。図２の実施形態におけるのと同様に、ＮＡＮＤゲート１４４の第２の入力は、ライン２２２上のゲート信号を受け取る。トランジスタＱ５およびＱ６と、抵抗Ｒ１６〜Ｒ２０とは、Ｒ１６およびＲ２０を通る２つのフィードバック信号を、ライン２３０上の１つの信号に合成するための、差動−シングルエンド増幅器を形成する。
【００３７】
図２のＮＡＮＤゲート１３８、１４０は、図３の実施形態では利用されず、代わりに、ＮＡＮＤゲート１４５の出力は、トランジスタＱ２のゲート電極に直接提供され、かつ、キャパシタＣ１を介してトランジスタＱ１のゲート電極に提供される。さらに、ＮＡＮＤゲート１４４の出力は、トランジスタＱ３およびＱ４のゲート電極に直接提供される。ヒステリシスを提供するために、ＮＡＮＤゲート１４４の入力のうちの１つと、ＮＡＮＤゲート１４５の出力との間にキャパシタＣ２１が接続され、それにより、不安定なスイッチングが最小にされるか、または回避される。
【００３８】
図２に関連して上述した方法でライン２００上にゲート信号が生じている場合の、放出シーケンスの間に、ＮＡＮＤゲート１４４、１４５はトランジスタＱ１〜Ｑ４を、トランジスタＱ１およびＱ４がオンである場合にトランジスタＱ２およびＱ３はオフであり、トランジスタＱ１およびＱ４がオフである場合にトランジスタＱ２およびＱ３はオンであるような、逆相関係で駆動する（一方のトランジスタペアをオフにすることと、もう一方のトランジスタペアをオンにすることとの間の、すべてのトランジスタがオフである短い期間を、ありうる例外として）。タンク回路１２４を通して流れる電流の周波数は、やはり上述したように、圧電アクチュエータ１２６の共振周波数に等しい。（例えば、トランジスタＱ１およびＱ４がオンである場合に）圧電アクチュエータ１２６を通していずれかの方向に流れる電流は、ライン２００上にゲート信号が生じている場合にアクティブである電流検知回路２２４によって検知される。具体的には、圧電アクチュエータ１２６を通していずれかの方向に電流が流れている場合、かつ、ライン２００上のゲート信号がオンである間、トランジスタＱ５およびＱ６はオンであり、それにより、ＮＡＮＤゲート１４４にキャパシタＣ１２を通して結合されたライン２３０上に、フィードバック信号が生じさせられる。このフィードバック信号は、図２の実施形態におけるのと同様に、トランジスタＱ１〜Ｑ４と連携して働いて、圧電アクチュエータ１２６を通して流れている電流を、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数であるようにさせる。これに関して、やはり図２の実施形態におけるのと同様に、共振周波数における電流の流れを確立するためにはシステム内のノイズで十分であるという意味で、アクチュエータ１２６を通して流れる電流は自己共振である。
【００３９】
図４は別の実施形態を示し、この図では、簡単にするために、電力調整回路と、ライン２００上にゲート信号を生成する集積回路１４６とは示されていない。この実施形態における電流検知は、トランジスタＱ２およびＱ４のソース電極と、演算増幅器（オペアンプ）２４０とに結合された、抵抗Ｒ１７によって達成される。具体的には、オペアンプ２４０の反転入力は抵抗Ｒ１７に結合され、オペアンプ２４０の非反転入力は、例えば１０ミリボルトの、電圧源に結合される。オペアンプ２４０の出力は、Ｄフリップフロップ２４２のクロック入力に結合される。フリップフロップ２４２のＱ（バー）（Ｑ（ｂａｒ））出力は、そのＤ入力に結合され、フリップフロップ２４２のＱ出力は、トランジスタＱ３およびＱ４のゲート電極に結合されて、それらの電極を直接制御する。インバータ２４４が、さらに、フリップフロップ２４２のＱ出力を受け取り、結果として生じる反転された駆動信号は、トランジスタＱ１およびＱ２のゲート電極を制御するために、それらの電極に結合される。この場合に、抵抗Ｒ１７にわたって生じるフィードバック信号は、圧電アクチュエータ１２６を通して流れる電流の２倍の周波数であり、すなわち、アクチュエータ１２６を通る電流波形の各半サイクルが、抵抗Ｒ１７にわたる正の半正弦波を生成する。フリップフロップ２４２は、この信号の周波数を２で割って、正しい周波数に戻す。代替の回路は、インバータ２４４を省き、トランジスタＱ１およびＱ２のゲート電極を、フリップフロップ２４２のＱ（バー）出力に接続するものである。
【００４０】
図示されていないが、フリップフロップ２４２は、セットおよびリセット入力を含み、そのいずれかは、ライン２００上に生じるゲート信号を受け取る。前述の実施形態におけるのと同様に、トランジスタＱ１およびＱ４は共に、トランジスタＱ２およびＱ３とは１８０°反対に動作させられ、そして、フィードバック信号がライン２４６上に生じて、フリップフロップ２４２を制御するためにそのクロック入力に提供される。前述の実施形態におけるのと同様に、圧電アクチュエータ１２６を通る電流は、圧電アクチュエータ１２６の選択された共振周波数に等しい周波数で流れる。さらに、本明細書に記載されている任意の実施形態において、図面に示されているＦＥＴは、バイポーラトランジスタなどの、任意のその他の好適なスイッチング素子によって置き換えられてもよく、その場合は、フライバックダイオードが、スイッチング素子の主電流経路電極間に、逆並列関係で結合されてもよい。
【００４１】
次に図５を参照すると、圧電アクチュエータ１２６を通して各方向に流れている電流が、抵抗Ｒ１７の両端に結合された回路３００によって検知される、別の実施形態が示されている。回路３００は、放出シーケンスの間にフィードバック信号がライン３０６上に生じるように、相互に逆相関係で駆動される、第１および第２の制御可能なスイッチ３０２、３０４を含む。具体的には、トランジスタＱ１およびＱ４が導通状態にされている場合、スイッチ３０２は閉じられ、かつスイッチ３０４は開かれ、それにより、オペアンプ３０８はその非反転入力においてハイ状態信号を受け取り、これは、オペアンプ３０８と、オペアンプの反転入力に結合された関連する抵抗Ｒ１８およびＲ１９とが、正のユニティゲインを有する増幅器として働くようにさせる。圧電素子１２６とトランジスタＱ１およびＱ４とを通して流れる電流を表す、抵抗Ｒ１７の両端の電圧は、フィードバックライン３０６およびキャパシタＣ１２を通して、ＮＡＮＤゲート３１０の１つの入力に、反転されていない形態で渡される。ＮＡＮＤゲート３１０の第２の入力は、ライン２００上のゲート信号を受け取る。ＮＡＮＤゲート３１０の出力は、トランジスタＱ３およびＱ４のゲート電極に直接結合され、さらに、インバータ３１２を通して、トランジスタＱ１およびＱ２のゲート電極に結合される。
【００４２】
ＮＡＮＤゲート３１０が、トランジスタＱ１およびＱ４をオフにし、トランジスタＱ２およびＱ３をオンにする場合、スイッチ３０２はインバータ３１２によって開かれ、スイッチ３０４はＮＡＮＤゲート３１０によって閉じられる。この操作は、オペアンプ３０８と、関連する抵抗Ｒ１８およびＲ１９とが、負のユニティゲインを有する増幅器として動作するようにさせ、したがって、抵抗Ｒ１７の両端の電圧は反転されて、ＮＡＮＤゲート３１０の入力に、キャパシタＣ１２を通して提供される。
【００４３】
以上から明らかであるように、電流検知回路は適切な極性のフィードバック信号をライン３０６に提供するように動作させられ、それにより、発振器と圧電アクチュエータ１２６との安定した動作が維持される。
【００４４】
図６は、図２〜５のフルブリッジトポロジが、トランジスタＱ７およびＱ８を含むハーフブリッジトポロジによって置き換えられた実施形態を示す。任意選択のキャパシタＣ１４がインダクタＬ１と直列に結合され、フライバックダイオードＤ６、Ｄ７が、トランジスタＱ７、Ｑ８にわたって逆並列関係で結合される。圧電アクチュエータ１２６の、インダクタＬ１とは反対側の端は、電流検知ダイオードＤ８、Ｄ９の間の接合部に結合される。圧電アクチュエータの、この第２の端は、さらに、フィードバックライン３４０によって、フィードバックキャパシタＣ１５と、ＮＯＲゲート３４２の第１の入力とに結合される。フィードバック信号は、さらに、抵抗Ｒ２０とキャパシタＣ１６とを通して、トランジスタＱ７のベース電極に供給される。トランジスタＱ７のベース電極は、さらに、ダイオードＤ１０と抵抗Ｒ２１とによって、ライン１３２に接続される。
【００４５】
ＮＯＲゲート３４２の第２の入力は、ライン１２２上のゲート信号を受け取る。ＮＯＲゲート３４２の出力は、抵抗Ｒ２２とキャパシタＣ１７との並列接続によって、トランジスタＱ８のベース電極に結合される。
【００４６】
前述の実施形態と同様に、増幅／駆動回路１２２は、圧電素子１２６内の電流を周期的に逆転させるために、トランジスタＱ７、Ｑ８を交番して動作させる。図６の回路は、圧電素子１２６を通る電流を、圧電素子１２６の共振周波数で駆動するために機能する。
【００４７】
所望される場合、ダイオードＤ８およびＤ９は、第１の端がアクチュエータ１２６とキャパシタＣ１５との間の接合部に結合され、第２の端が接地電位に結合された、電流検知機能を得るための小さな抵抗によって置き換えられてもよい。
【００４８】
抵抗Ｒ２０〜Ｒ２２と、キャパシタＣ１６およびＣ１７と、ダイオードＤ１０とは、トランジスタＱ７およびＱ８の適切な動作を得るための、適切なバイアスおよび結合特性を提供するように選択される。
【００４９】
ジャンパＪＰ１は、通常の動作中は開かれている。さらに、抵抗Ｒ２８は、テストの間、ＮＯＲゲート３４２をオフに保つプルアップ抵抗であり、その間、ＩＣ１４６のピン５は、電流のシンクのみが可能なオープンドレイン出力であるようにプログラムされる。これにより、マイクロプロセッサのピン５で生じるマイクロプロセッサ出力に対抗することなしに、テストのために外部信号を印加することが可能となる。さらに、電源投入時に、マイクロプロセッサ１４６が内部リセットされる間、プルアップ抵抗Ｒ２８は、ＮＯＲゲート３４２がオフになることを確実にする。
【００５０】
コネクタ３５０は、マイクロプロセッサ１４６のピン３に結合され、さらに、抵抗Ｒ１０を通して、ＩＣ１５６によって生じる調整電圧に結合される。以下で説明する図７Ａの光センサ７０７などの、光センサが、任意選択で、コネクタ３５０に結合されてもよい。光センサは、使用される場合、図７Ａ、図１０Ａ、および図１０Ｂに関連して以下に述べる方法で、図６の回路の平衡と連携して働いて、動き、および／または部屋の使用、および／または同様のものを検出し、それにより、ドウェルおよび／または放出シーケンスの継続時間が、そのような検出された活動に基づいて調節される。
【００５１】
図６Ａは、図６のマイクロプロセッサ１４６によって実行されるプログラミングを示す。制御は、例えば、バッテリホルダ（図示せず）の向かい合ったバッテリ端子のペア内にバッテリ１５３が挿入された場合の、回路の始動時に、ブロック３６０において開始される。ブロック３６０は、連続動作空気清浄化モード(continuous action air freshing mode)（ＣＡＡＦ）における動作を実施し、このモードでは、アクチュエータ１２６は、１２ミリ秒の噴出がドウェル期間によって隔てられるように周期的に作動させられる（それぞれの継続時間は上述のようにスイッチ１４８の設定によって決定される）。ブロック３６２で、スイッチ１５４の状態が監視され、そのようなスイッチが押されていない限り、制御はブロック３６０に留まり、それにより、ＣＡＡＦモードにおける動作が継続される。他方、ブロック３６２で、スイッチ１５４が押されていると判定された場合、ブロック３６４で、ブーストタイマが初期化されて始動される。好ましい実施形態では、ブーストタイマは、７秒などの、予め定められた期間を計時する。次に、ブロック３６６で、ブーストモードでの動作が開始され、このモードでは、アクチュエータ１２６の動作のデューティサイクルが、約１４％などの、特定のレベルに増加させられる。各デューティサイクルは、約１２ミリ秒の作動と、それに続く、約７２ミリ秒のドウェル期間とを含む。これらの値は、必要に応じて、または望ましい場合、変更されてもよい。ブロック３６８で、ブーストタイマがタイムアウトになっているかどうかが調べられて判定される。ブーストタイマがタイムアウトになっていない場合、制御はブロック３６６に留まる。それ以外の場合、制御はブロック３６０に戻され、それにより、動作はＣＡＡＦモードに戻る。
【００５２】
図７は、トランジスタＱ１〜Ｑ４と、インダクタＬ１と、圧電アクチュエータ１２６とが位相ロックループ（ＰＬＬ）４００によって動作させられる、さらに別の実施形態を示す。ＰＬＬ４００は、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４の両端に結合された、それぞれ、第１および第２の位相検出回路４０２、４０４を含む。抵抗Ｒ２３は、トランジスタＱ１のドレイン電極と、ライン１２２との間に結合され、一方、抵抗Ｒ２４は、トランジスタＱ２のソース電極と、接地電位との間に結合される。位相検出回路４０２、４０４は、トランジスタＱ１およびＱ４を通して電流が流れている場合に位相検出回路４０２がライン４０６上に位相フィードバック信号を提供し、トランジスタＱ２およびＱ３を通した電流の流れが発生している場合に位相検出回路４０４がライン４０８上に位相フィードバック信号を提供するように、交互に動作可能である。電圧制御発振器（ＶＣＯ）４１０は、ライン４０６および４０８上に生じる位相フィードバック信号と、ゲート信号とに応答して、駆動ロジック回路４１２、４１４に供給される発振器信号を生じさせ、駆動ロジック回路４１２、４１４は、次に、トランジスタＱ１〜Ｑ４を、上述の方法で動作させる。以下の図８の実施形態におけるのと同様に、アクチュエータ１２６を通して流れる電流は、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数において発生する。
【００５３】
図８は、ハーフブリッジトランジスタトポロジを、位相ロックループと組み合わせて利用する、駆動回路１２０のさらなる実施形態を示す。図８の実施形態は、好ましくは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）５００によって実装される。バッテリ５０２は、キャパシタＣ１８とインダクタＬ４とに電力を供給し、バッテリ電圧は、ＡＳＩＣ５００の部分を形成するブーストコンバータ５０４によって、増加した電圧に昇圧される。ブーストコンバータ５０４は、ブロック５０６によって生じる電圧基準に応答し、そして、昇圧された電圧は、トランジスタＱ９のソース電極に印加されるブーストされた電圧ＶＤＤＨＶとして、ダイオードＤ１１を通してキャパシタＣ１９に提供される。トランジスタＱ９のドレイン電極は、トランジスタＱ１０のドレイン電極に結合され、トランジスタＱ１０のソース電極は、接地電位に結合される。インダクタＬ１と圧電アクチュエータ１２６との直列接続の第１の端は、トランジスタＱ９およびＱ１０のドレイン電極に結合され、インダクタＬ１と圧電アクチュエータ１２６との直列接続の第２の端は、電流検知抵抗Ｒ２５に結合される。圧電アクチュエータ１２６と抵抗Ｒ２５との間の接合部は、ＰＬＬ５１０の位相比較器５８０を通して結合される。位相比較器５０８は、さらに、駆動ロジック回路５１４に結合された出力を有するＶＣＯ５１２に結合される。駆動ロジック回路５１４は、さらに、デジタルコントローラ５６０の出力に応答し、デジタルコントローラ５６０は、複数のスイッチ５１８と、センサ５２０によって検出された調整点(point of regulation)（ＰＯＲ）における電力のパラメータとに応答する。所望される場合、個別のスイッチ５１８は、図２のスイッチ１４８によって置き換えられてもよく、そして、いずれの場合も、スイッチ（１つまたは複数）は、任意選択で、上述のように、放出シーケンスの間の選択可能なドウェル期間を提供するように動作させられてもよい。あるいは、前述の実施形態のうちのいくつかにおけるのと同様に、アクチュエータ１２６による揮発性物質の、選択可能な周期的放出を無効にし、増加した放出を発生させるために、ブーストボタンが作動させられてもよい。さらに、端子ＶＳＳ１およびＶＳＳ２は接地電位に結合され、端子ＶＤＤは、ＡＳＩＣ５００によって使用されるエネルギーを蓄積するために、キャパシタＣ２０に結合される。放出シーケンスの間に圧電アクチュエータ１２６を通して流れる電流が、圧電アクチュエータ１２６の選択された共振周波数と等しい周波数であるように、スイッチＱ９およびＱ１０を動作させるために、デジタルコントローラ５１６は、駆動ロジック５１４への制御信号を、ＶＣＯ５１２によって生じる発振器信号とともに提供する。
【００５４】
図９は、駆動ＦＥＴのＱ１〜Ｑ４のオン抵抗がフィードバック要素として使用される、さらに別の実施形態を示す。具体的には、トランジスタＱ１１およびＱ１２が、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６との直列接続の一方の端に結合され、トランジスタＱ１３およびＱ１４が、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６との直列接続のもう一方の端に結合される。トランジスタＱ１１とＱ１２との間、およびトランジスタＱ１３とＱ１４との間の接合部は、トランジスタＱ１１〜Ｑ１４によって検知された電圧を約１．５ボルト増加させる電圧バイアス回路６００、６０２に結合される。オペアンプ６０４は、回路６００、６０２によって生じた信号のための比較器として働き、結果として生じる比較信号は、キャパシタＣ２４によって、インバータ６０６、６０８に提供される。ゲート６０６は、ＮＡＮＤまたはＮＯＲゲートなどの２入力素子（入力のうちの一方はゲート信号を受け取り、もう一方の入力はキャパシタＣ２４によって伝えられる信号を受け取る）によって置き換えられてもよい。抵抗Ｒ２９は、インバータ６０６の両端に結合される。インバータ６０によって生じる信号は、トランジスタＱ１２のゲート電極に提供される。インバータ６０８によって生じる信号は、トランジスタＱ１、Ｑ２、およびＱ１１のゲート電極に提供される。インバータ６０８からの信号は、さらに、別のインバータ６１０によって、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ１３、およびＱ１４のゲート電極に提供される。図９の実施形態は、前述の実施形態におけるのと同様に、アクチュエータ１２６を通して流れる電流を、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数にさせるように動作する。この実装は、より少ない部品を必要とし、電力効率はより高い。フィードバックは、２つの下側の駆動ＦＥＴのＱ２およびＱ４のみにわたって生じる。
【００５５】
回路は、代わりに、Ｑ１およびＱ３にわたってフィードバックを生じるように配置し直されてもよい。フィードバックＦＥＴは、Ｑ２がオンの場合に、Ｑ２をオフセット回路と比較器とに接続し、Ｑ２がオフの場合に、オフセット回路と比較器とを接地に接続する。同様に、フィードバックＦＥＴは、Ｑ４がオンの場合に、Ｑ４をオフセット回路と比較器とに接続し、Ｑ４がオフの場合に、オフセット回路と比較器とを接地に接続する。これは、外部抵抗（１つまたは複数）またはダイオードの代わりに、ＦＥＴのオン抵抗をフィードバックのために使用する、図３と図５との一種の組み合わせである。
【００５６】
ＤＣバイアスの目的のためには、バイアス回路６００、６０２によって生じるオフセット電圧、またはＤＣ結合キャパシタＣ２４の、いずれかが必要とされる。ＤＣバイアスのためには、両方が必要なわけではないが、本明細書で開示されているほとんどの実装では、ハイパス／位相シフトネットワーク、およびＤＣ結合／バイアス回路として、キャパシタＣ２４が抵抗Ｒ２８とともに使用される。
【００５７】
図示されていないが、同期発振器は、もう１つの実装である。１つの回路内で、同期発振器は、発振器およびＰＬＬの機能を結合する。そのような実装は、所望されるもの以外のアクチュエータ共振モードおよび／または周波数で回路が動作することができないように、制限されたキャプチャレンジを有するように容易に設計されることが可能である。
【００５８】
次に図７Ａを参照すると、図７の実施形態を実装するための例示的な回路が示されている。図７Ａの回路図において、ＦＥＴ素子Ｑ１〜Ｑ４は、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６との直列接続の両端に結合された、バイポーラトランジスタＱ１５、Ｑ１６、およびＱ１７、Ｑ１８によって置き換えられている。フライバックダイオードＤ１２、Ｄ１３が、トランジスタＱ１５、１６の主電流経路電極間に逆並列関係で結合され、フライバックダイオードＤ１４、Ｄ１５が、トランジスタＱ１７、Ｑ１８の主電流経路電極間に逆並列関係で結合される。トランジスタＱ１７のエミッタ電極は、抵抗Ｒ３０によってライン１３２に結合され、さらなる抵抗Ｒ３１が、トランジスタＱ１８のエミッタ電極と接地電位との間に結合される。電流検知信号が接合部Ｊ１およびＪ２において生じ、電流検知信号は、キャパシタＣ２４〜Ｃ２６とフィードバックライン７００とを通して、フィリップス(Philips)社、テキサスインスツルメンツ(Texas Instruments)社、フェアチャイルド(Fairchild)社、またはナショナルセミコンダクタ(National Semiconductor)社から入手可能なＣＤ４０４６マイクロパワー(Micropower)ＰＬＬ ＩＣ７０２のピン１４に提供される。信号ＶＣＯ＿ＯＵＴが、ＩＣ７０２のピン４において生じ、抵抗Ｒ３２を介して、ＮＡＮＤゲート７０４の第１の入力に結合される。ＮＡＮＤゲート７０４の第２の入力は、ＩＣ１４６のピン５において生じたゲート信号を受け取る。ＮＡＮＤゲート７０４の出力は、接合部Ｊ３に結合され、接合部Ｊ３は、さらに、ライン７００上のフィードバック信号を、抵抗Ｒ３３を介して受け取る。合計された信号が接合部Ｊ３において生じ、その信号は、キャパシタＣ２７、Ｃ２８と、抵抗Ｒ３４、Ｒ３５と、ダイオードＤ１６とを含む結合およびバイアス部品によって、トランジスタＱ１７、Ｑ１８のベース電極に提供される。
【００５９】
ＮＡＮＤゲート７０４の出力は、さらに、インバータとして働くさらなるＮＡＮＤゲート７０６の入力に結合される。ＮＡＮＤゲート７０６の出力は、キャパシタＣ２９、Ｃ３０と、抵抗Ｒ３６、Ｒ３７と、ダイオードＤ１７とを含む結合およびバイアス部品によって、トランジスタＱ１５、Ｑ１６のベース電極に結合される。
【００６０】
ゲート信号が、マイクロプロセッサ１４６によって、ピン５において生じた場合、図７に関連して上述したように、アクチュエータ１２６は、その選択された共振周波数で駆動される。バイポーラトランジスタＱ１５〜Ｑ１８の使用を示したのは、図７に示すＦＥＴ以外の、異なるスイッチング素子が使用されてもよいということを単に説明するためである。
【００６１】
抵抗Ｒ３８〜Ｒ４１と、キャパシタＣ３１およびＣ３２とは、ＩＣ７０２の適切な動作のために、その適切なピンに結合される。ＩＣ７０２のピン１６は、ライン１３２に結合され、さらに、キャパシタＣ３３によって接地電位に結合され、そして、ＩＣ７０２のピン８は接地に結合され、それにより、ＩＣ７０２は適切に電力を供給される。
【００６２】
スイッチ１５４によってもたらされるブースト特徴に加えて、光ダイオードまたは光電セル７０７の形態の光センサがコネクタ３５０に接続される。光ダイオードまたは光電セル７０７は、動きセンサとして働く。キャパシタＣ３４、Ｃ３５と、抵抗Ｒ４２、Ｒ４３と、トランジスタＱ１９とは、マイクロプロセッサ１４６のピン３に結合される。トランジスタＱ１９は、光センサの出力に利得を提供し、抵抗Ｒ４２、Ｒ４３は、バイアスを提供し、キャパシタＣ３４、Ｃ３５は、部分的にはバイアスを提供し、そして部分的には、非常に速いまたは遅い光の変化によるトリガを防止するための、ローパス／ハイパスフィルタを提供する。（キャパシタＣ３４、Ｃ３５と、抵抗Ｒ４２、Ｒ４３と、トランジスタＱ１９とは、図６の実施形態で光ダイオードまたは光電セル７０７が使用される場合、その実施形態で使用されてもよい。）
図７および図７Ａの実施形態は、スイッチ１４８によって選択可能なドウェル期間の間に周期的な放出シーケンスが介在させられる、前述の実施形態に関連して述べた方法で、自動的に動作する。任意の時に、ユーザは、ブーストモードでの動作を発生させるために、スイッチ１５４を押してもよい。光ダイオードまたは光電セル７０７は、図７Ａの回路が使用されている装置の付近での動きを検出して、上記で一般的に説明した、かつ以下でより具体的に説明する方法で動作を変化させる。
【００６３】
所望される場合、ブーストモードを実施するためのスイッチ１５４の作動は、さらに、ＬＥＤまたはその他の素子が付勢されるようにしてもよい。具体的には、図１２を参照すると、図７Ａの実施形態、または本明細書で開示された駆動回路１２０の実施形態のうちの任意のものは、タンク回路１２４を駆動してもよいだけでなく、さらに、１つ以上のＬＥＤ７０９を駆動してもよい。ＬＥＤには、上記で参照により援用された、２００５年１１月２日出願の「Control and Integrated Circuit for a Multisensory Apparatus（多感覚装置のための制御および集積回路）」と題された米国特許出願第１１／２６４，９５２号明細書で開示された方法で、ＬＥＤが明滅しているように見えるようにさせ、それによりＬＥＤがロウソクを模倣するようにさせる、付勢波形が提供されてもよい。
【００６４】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、図７Ａの実施形態におけるマイクロプロセッサ１４６の動作を示す。最初に図１０Ａを参照すると、主プログラムルーチンが回路の電源投入時に開始され（ブロック７２０）、ブロック７２２で、ボタン３５０が押されているかどうかが調べられて判定される。ボタン３５０が押されていないと判定された場合、ブロック７２４で、１分間のスタートアップ噴出タイマが有効にされ、光センサの検出が無効にされ、１５分間のセンサロックアウトタイマが有効にされる。ブロック７２６で、次に、連続動作空気清浄化（ＣＡＡＦ）モードの動作が実行され、このモードでは、アクチュエータ１２６は、スイッチ１４８の位置によって決定されるドウェル期間によって隔てられた、１２ミリ秒間の噴出にわたって作動させられる。その後、ブロック７２８で、バッテリよって生じる電圧と、スイッチ１５４の位置とを検出するための、図１０Ｂで示されるルーチン７３０が実行される。ブロック７３２で、次に、１分間のスタートアップ噴出タイマがタイムアウトになっているかどうかが調べられて判定される。スタートアップ噴出タイマがタイムアウトになっていない場合、制御はブロック７２６に戻される。それ以外の場合、制御はブロック７３４に渡され、ブロック７３４では、ピン５において３秒間の継続時間のゲート信号が生じさせられ、それにより、揮発性物質の３秒間の噴出が放出される。
【００６５】
ブロック７３４に続いて、ブロック７３６で、バッテリよって生じる電圧と、スイッチ１５４の位置とを調べるための、ルーチン７３０が再び起動される。ブロック７３８で、次に、１５分間のセンサロックアウトタイマがタイムアウトになっているかどうかが調べられて判定される。センサロックアウトタイマがまだタイムアウトになっていない場合、制御はブロック７３６に戻される。他方、ブロック７３６で、センサロックアウトタイマがタイムアウトになっていると判定された場合、ブロック７４０で、光センサの検出が有効にされ、ブロック７４２で、装置の付近での動きが検出されるかどうかが判定される。動きが検出されない場合、ブロック７４４で、１５分間のセンサロックアウトタイマが無効にされ、マイクロプロセッサは、１２ミリ秒間の放出シーケンスが２分間ごとに実行される、「ゴースト」動作モードで動作する。ブロック７４６で、バッテリ電圧と、スイッチ１５４の位置とを調べるための、ルーチン７３０が再び起動され、制御はその後、ブロック７４２に戻される。
【００６６】
ブロック７４２で、装置の付近での動きが検出された場合、ブロック７５０で、光センサの検出が無効にされ、１５分間のセンサロックアウトタイマが有効にされて再初期化され、ＣＡＡＦモードでの動作が開始され、揮発性物質の即座の３秒間の噴出が生じさせられる。制御は、次に、ブロック１３６に戻される。
【００６７】
ブロック７２２で、ボタン１５４が押されていると判定された場合、ブロック７５２で、光センサの検出が有効にされ、ブロック７５４で、動きが検出されているかどうかが調べられて判定される。動きが検出されている場合、制御はブロック７５０に渡される。それ以外の場合、制御はブロック７２４に渡される。
【００６８】
図１０Ｂに示されているように、ルーチン７３０は、バッテリ電圧が一定のレベル未満に低下しているかどうかを判定する、ブロック７６０において開始される。バッテリ電圧が一定のレベル未満に低下していると判定された場合、マイクロプロセッサ１４６はアイドル状態に置かれる。それ以外の場合、ブロック７６２で、ボタン１５４が押されているかどうかが調べられて判定される。ボタン１５４が押されていない場合、制御は、主プログラム内の適切な点に戻される。それ以外の場合、ブロック７６４で、ボタン１５４が押されている時間の長さに応じた継続時間のゲート信号が生じさせられる。ボタン１５４が押されている時間の長さが１秒未満の場合、３秒間のゲート信号が生じさせられる。ボタン１５４が押されている時間の長さが１秒よりも長い場合、ボタン１５４が押されている時間の長さに等しい継続時間のゲート信号が生じさせられる。制御は、次に、主プログラム内の適切な点に戻される。
【００６９】
図８Ａは、内部駆動ロジック５１４と、トランジスタＱ９、Ｑ１０と、フィードバック抵抗Ｒ２５と、ＰＬＬブロック５１０とが、個別部品によって置き換えられているということを除き、図８の実施形態と同様の実施形態を示す。図７Ａの実施形態におけるのと同様に、ＣＤ４０４６ ＩＣ７０２が、抵抗Ｒ３２とＲ３８〜Ｒ４１、およびキャパシタＣ３１〜Ｃ３３とともに利用される。さらに、ＩＣ７０２のピン５は、電圧源８００に結合される。
【００７０】
バイポーラトランジスタのペアＱ２０、Ｑ２１と、それらと逆並列関係で結合された関連するフライバックダイオードＤ１８、Ｄ１９とが、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６とに結合され、アクチュエータ１２６は、ここでは、キャパシタＣ３６、Ｃ３７と、抵抗Ｒ４４と、インダクタＬ６とを含むインピーダンスによって表される。第１および第２の電流検知ダイオードＤ２０およびＤ２１の直列接続は、それらの第１の端において、アクチュエータ１２６に結合され、さらに、それらの第２の端において、トランジスタＱ２１のエミッタ電極と接地とに結合される。フィードバック信号は、キャパシタＣ３８によって、ＩＣ７０２のピン１４に結合される。
【００７１】
ＩＣ７０２のピン３および４は、抵抗Ｒ４５とキャパシタＣ３９とを通して、トランジスタＱ２１のベース電極に結合される。ピン３および４は、さらに、キャパシタＣ４０によって、トランジスタＱ２０のベース電極に結合される。ダイオードＤ２２が、トランジスタＱ２０のベースと、ライン１３２との間に結合される。さらに、抵抗Ｒ４６が、キャパシタＣ３８と、ＩＣ７０２のピン３および４との間に結合される。前述の実施形態におけるのと同様に、図８Ａの構成要素は、ゲート信号に応答して、トランジスタＱ２０およびＱ２１を、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数で動作させる。
【００７２】
図１１は、印加される周波数をふらつかせて(dithers)、選択された共振周波数でアクチュエータ１２６を動作させる、さらなる実施形態を示す。この図は、周波数を制御するためのカウンタに応答するデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）からの、アナログ入力を有する、アナログ発振器を示す。この回路は、別法として、ＤＡＣなしにカウンタから直接制御されるマスタクロックからの、デジタル合成された周波数を使用してもよい。さらに、図１１の回路はフルブリッジトポロジを利用するが、回路は、代わりに、ハーフブリッジトポロジまたは単一トランジスタなどの、任意のその他の駆動回路を使用してもよい。
【００７３】
具体的には、トランジスタＱ１〜Ｑ４と、インダクタＬ１と、アクチュエータ１２６とは、電流検知抵抗Ｒ４７に結合される。第１および第２の、ローパスとサンプルアンドホールド（Ｓ／Ｈ）回路との組み合わせ９００、９０２は、電流検知抵抗Ｒ４７に結合される。第１の回路９００は、抵抗Ｒ４８と、スイッチ９０４と、キャパシタＣ４１と、オペアンプ９０６とを含む。第２の回路９０２は、抵抗Ｒ４８と、スイッチ９０８と、キャパシタＣ４２と、オペアンプ９０６とを含む。スイッチ９０４およびスイッチ９０８は、オペアンプ９０６の、それぞれ、非反転および反転入力に結合される。ロジック回路９１０は、オペアンプ９０６によって生じた出力信号を、カウンタ９１２のためのカウンタ制御信号に変換する。ＤＡＣ９１４は、カウンタ出力をアナログカウンタ信号に変換し、ＶＣＯ９１６は、ＤＡＣ９１４に応答して、トランジスタＱ３およびＱ４を駆動する発振器信号を生じさせる。インバータ９１８は、ＶＣＯ９１６の出力を反転させて、トランジスタＱ１およびＱ２を制御する。
【００７４】
スイッチ９０４、９０８は、５００マイクロ秒の導通時間のために、それぞれ５０％のデューティサイクルで、逆相関係で動作させられ、オペアンプ９０６は、サンプルアンドホールドされた電圧を比較して、比較信号を生じさせる。カウンタ９１２がカウントアップすべきかカウントダウンすべきかを判定するために、比較信号は、ロジック回路９１０によって検知される。アクチュエータ１２６を通る電流は、このディザリングアプローチを使用して、選択された共振周波数に維持される。
【００７５】
所望される場合、タンク回路と直列に結合された電流検知変成器などの、フィードバック信号を生じさせるその他の手段が使用されてもよい。
【００７６】
図１３は、図２および図７Ａの実施形態の態様を組み込んだ、別の実施形態を示す。特に、図１３は、図７Ａの光電セル７０７、およびそれに関連する抵抗Ｒ４２、Ｒ４３と、キャパシタＣ３４、Ｃ３５と、トランジスタＱ１９とを含む回路と組み合わせて、図２の回路を、抵抗Ｒ９と集積回路１５６、１５８とに結合されたダイオードＤ２３、およびＮＡＮＤゲート１３８と１４４とに結合されたキャパシタＣ４３とともに含む。この実施形態のマイクロプロセッサ１４６は、図１０Ａおよび図１０Ｂのルーチンを実施するようにプログラムされてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本明細書で開示された実施形態は、圧電アクチュエータの共振周波数における駆動電流を、圧電アクチュエータに提供するように動作可能である。共振周波数における動作は、そのような付勢のために電力を供給する電源に対するエネルギー需要を減少させ、それにより、電源の寿命を増加させ、かつ／または、ことによると、所与の製品寿命のために必要とされる電源の数を減少させる。
【００７８】
本発明の多数の修正が、上記の説明に鑑みて、当業者には明らかであろう。したがって、本説明は、例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、当業者が本発明を作成および使用することを可能にし、かつ、本発明を実施する最良の形態を教示するという目的のために提示されている。添付の特許請求の範囲に含まれるすべての修正に対する排他的な権利が保有される。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、電歪トランスデューサのための駆動回路に関し、より詳細には、圧電アクチュエータのための駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年１１月２日出願の「Control and Integrated Circuit for a Multisensory Apparatus（多感覚装置のための制御および集積回路）」と題された米国特許出願第１１／２６４，９５２号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／２６４，９５２号は、２００５年５月２７日出願の「Active Material Emitting Device（活性物質放出装置）」と題された米国特許出願第１１／１４０，３２９号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／１４０，３２９号は、２００５年２月３日出願の「Device Providing Coordinated Emission of Light and Volatile Active（光および揮発性活性体の統合放出を提供する装置）」と題された米国特許出願第１１／０５０，２４２号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／０５０，２４２号は、２００４年２月３日出願の米国仮特許出願第６０／５４１，０６７号の利益を主張するものであり、さらに、２００５年２月３日出願の「Device Providing Coordinated Emission of Light and Volatile Active（光および揮発性活性体の統合放出を提供する装置）」と題された米国特許出願第１１／０５０，１６９号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／０５０，１６９号は、２００４年２月３日出願の米国仮特許出願第６０／５４１，０６７号の利益を主張するものであり、さらに、２００５年１０月１１日出願の「Compact Spray Decice（小型スプレー装置）」と題された米国特許出願第１１／２４７，７９３号の一部継続出願であり、米国特許出願第１１／２４７，７９３号は、２００４年１０月１２日出願の米国仮特許出願第６０／６１７，９５０号の利益を主張するものであり、さらに、２００６年４月１１日出願の「Electronic Aerosol Device（電子エアロゾル装置）」と題された米国特許出願第１１／４０１，５７２号の一部継続出願である。
連邦政府の支援による研究または開発に関する記載
該当せず。
配列表
該当せず。
【０００３】
圧電アクチュエータに有用な働きを実行させるための、圧電アクチュエータに対して有用な駆動回路が開発されている。アクチュエータを、特定の単一周波数で、または周波数の範囲で振動させるための、さまざまな方法が利用されている。さらに、圧電アクチュエータは、単一の、または複数の曲げモード(bending modes)で振動するように設計されることが可能である。
【０００４】
ＷＩＳＰ（登録商標）の商標の下で、本出願の譲受人によって販売されている製品は、空気清浄化の目的のために揮発性液体を分配する。ＷＩＳＰ（登録商標）ブランドの芳香剤ディスペンサは、曲面板に結合された圧電アクチュエータを含み、曲面板は、それを通して延伸する複数の小さなオリフィスを有する。流体の形態の揮発性芳香剤はリフィル容器入りで供給され、リフィル容器は、リフィル容器が芳香剤ディスペンサ内の動作位置に配置された場合に芳香剤を曲面板に搬送する、芯を有する。圧電アクチュエータを周期的に動作させ、それにより、選択可能な放出頻度で芳香剤の液滴の放出を発生させるための、電気回路が提供される。具体的には、電気回路は、スイッチの位置に応答して、一連の放出シーケンスを生じさせ、ここで、連続した放出シーケンスは、スイッチの位置に応じた期間によって時間的に相互に隔てられる。電気回路は、圧電アクチュエータのための駆動電圧を生じさせる特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含み、駆動電圧は、各放出シーケンスの間、予め選択された周波数限界の間の周波数で漸増および漸減させられる。このアプローチは、適切な噴霧化が達成されるように、放出シーケンスの少なくとも一部にわたって、圧電アクチュエータをその共振周波数のうちの１つで駆動することが望ましい、という事実を考慮に入れるために、および、共振周波数はアクチュエータごとに変化するという事実により、利用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周波数帯の全体にわたって駆動電圧を掃引する必要性は、消費電力の増加をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、圧電アクチュエータのための駆動回路が、圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスを含み、インピーダンスと圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する。第１の回路は、アクチュエータを共振周波数で駆動する。第１の回路は、タンク回路に結合された電流検出器を含み、電流検出器は、回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる。電流信号を位相シフトさせるために、フィードバックキャパシタが抵抗に結合され、第２の回路は、位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する。第２の回路は、第１の回路を、第１のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする第１のモードと、第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、揮発性物質を分配する圧電アクチュエータのための駆動回路が、圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスを含み、インピーダンスと圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する。第１の回路は、アクチュエータを共振周波数で駆動し、第１の回路は、タンク回路に結合された電流検出器を含み、電流検出器は、タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる。電流信号を位相シフトさせるために、フィードバックキャパシタが抵抗に結合され、第２の回路は、位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答して、第１の回路を少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる。第１の動作モードは、第１のレートでアクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、第２の動作モードは、第１のレートよりも大きな第２のレートでアクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、第１のモードは、駆動回路の始動時にアクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含み、第２のモードは、第２のモードが選択された場合に、第１のモードを一時的に無効にする。
【０００８】
本発明のさらに別の態様によれば、圧電アクチュエータを駆動する方法が、圧電アクチュエータにインピーダンスを結合するステップを含み、ここで、インピーダンスと圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する。この方法は、さらに、アクチュエータを共振周波数で駆動する第１の回路を提供するステップを含み、ここで、第１の回路は、タンク回路に結合された電流検出器を含み、電流検出器は、タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる。電流信号を位相シフトさせるために、フィードバックキャパシタが抵抗に結合され、そして、位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答し、かつ、第１の回路を少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる、第２の回路が提供される。第１の動作モードは、第１のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにし、第２の動作モードは、第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルでアクチュエータが付勢されるようにする。
【０００９】
本発明のその他の態様および利点は、以下の図面および詳細な説明を考慮すれば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧電アクチュエータのための駆動回路の一般化されたブロック図である。
【図２】図１の駆動回路の第１の実施形態の概略図である。
【図３】図１の駆動回路の第２の実施形態の概略図である。
【図４】図１の駆動回路の第３の実施形態の概略図である。
【図５】図１の駆動回路の第４の実施形態の概略図である。
【図６】図１の駆動回路の第５の実施形態の概略図である。
【図６Ａ】図６の駆動回路の動作を示すフローチャートである。
【図７】図１の駆動回路の第６の実施形態のブロック図である。
【図７Ａ】図７の第６の実施形態の例示的な概略図である。
【図８】図１の駆動回路の第７の実施形態の概略図である。
【図８Ａ】個別部品を使用した、図８の実施形態の一部の実装の概略図である。
【図９】図１の駆動回路の第８の実施形態の概略図である。
【図１０Ａ】図７Ａの回路の動作を示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】図７Ａの回路の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１の駆動回路の第９の実施形態の概略図である。
【図１２】１つ以上のＬＥＤと組み合わせた、本明細書で開示されている任意の実施形態の駆動回路の使用を示す、ブロック図である。
【図１３】本発明の第１０の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面全体を通して、同様のまたは対応する参照番号は、同様のまたは対応する部分について使用される。
【００１２】
本明細書で開示されるのは、圧電アクチュエータを駆動するための回路であって、インダクタなどの１つ以上のインピーダンスがアクチュエータに結合された、回路である。インダクタの目的は、アクチュエータの寄生並列容量と連携して、インピーダンス変換ネットワークとして働くことである。具体的には、圧電アクチュエータは、高電圧と低電流とを必要とし、一方、アクチュエータに結合される駆動回路は、低電圧と高電流とをアクチュエータに提供する。インダクタと寄生容量との組み合わせは、駆動回路の低インピーダンス出力を、アクチュエータの高インピーダンスに、効率的に変換する。
【００１３】
インピーダンス変換ネットワークのリアクタンスと圧電トランスデューサとの組み合わせ（その全体はタンク回路を構成する）は、回路が動作する周波数を決定する。
【００１４】
ＷＩＳＰ（登録商標）ブランドの芳香剤ディスペンサにおいて使用される作動回路と、本明細書で開示される実施形態との間の１つの違いは、インピーダンス変換の、この方法である。ＷＩＳＰ（登録商標）ブランドの芳香剤ディスペンサの作動回路は、インピーダンス変換のための変成器を使用するが、トランスデューサの寄生並列容量は利用しない。
【００１５】
別の大きな違いは、圧電トランスデューサの、予想されるが未知の実際の共振周波数の周囲の範囲内で周波数を掃引する代わりに、本明細書で開示される実施形態では、トランスデューサの共振周波数を検知し、そしてその周波数においてトランスデューサを作動させるということである。
【００１６】
本明細書で開示されるすべての実施形態は、これらの２つのことを、経済的／実際的に行う方法を組み込む。
【００１７】
本実施形態のハーフブリッジ／フルブリッジ実装は、ＡＳＩＣのための最も安価な実装であるが、可能な実装はこれらのみではない。例えば、単一トランジスタを使用した、変成器と誘導性および容量性のインピーダンス変換ネットワークとの組み合わせが使用されてもよい。
【００１８】
本明細書で開示される回路は、さらに、圧電トランスデューサの正しい共振周波数を検知する方法を実装する。そのような方法としては、以下が挙げられる。
【００１９】
１．直接フィードバック方法。独立した発振器をそれ自体では有さず、検知回路もないが、他の回路と組み合わされた場合に、回路全体を発振器に変換する。
【００２０】
２．ＰＬＬおよび同期発振器。正しいトランスデューサ周波数にロックするために、これらのいずれかが使用されてもよい。
【００２１】
３．ディザ方法。独立した発振器を使用し、発振器の周波数を「ふらつかせて(dithers)」、トランスデューサを通る最大電流を見つける。
【００２２】
本実施形態では、フィードバック機構は、トランスデューサを通る電流を、例えば、１つ以上の抵抗またはダイオードにわたって生じる値として検知する。抵抗は、独立した抵抗であってもよく、または、駆動トランジスタの寄生抵抗であってもよい。
【００２３】
直接フィードバック方法を除き、発振器周波数は、電圧制御されるか、またはデジタル的に合成されてもよい。実施形態における回路の平衡は、すべての回路の適切な動作のために必要とされる供給電圧を生成すること、および、圧電トランスデューサが、いつ、どれだけの期間、作動させられるかを制御するためのユーザインタフェースを提供することという、２つの目的を有する。
【００２４】
図１を参照すると、駆動回路１２０は、圧電アクチュエータ１２６と１つ以上のリアクティブ部品１２８とを備えたタンク回路１２４に結合された、増幅／駆動回路１２２を含む。部品（１つまたは複数）１２８は、必要に応じて、または望ましい場合、抵抗性の、および／またはその他の部品を含んでもよい。実線１３０によって表されるフィードバック経路は、１つ以上の部品１２８にわたって生じる、または１つ以上の部品１２８を通して流れる、電力のパラメータを検出し、そして、増幅／駆動回路１２２の増幅部分に提供されるフィードバック信号を生じさせる。別法として、またはそれに加えて、破線１３１によって表される第２のフィードバック経路が、圧電アクチュエータ１２６にわたって生じる、または圧電アクチュエータ１２６を通して流れる、電力のパラメータを検出して、フィードバック信号を生じさせ、そのフィードバック信号は、増幅／駆動回路１２２の増幅部分に単独で提供されてもよく、あるいは、ことによるとライン１３０上のフィードバック信号を含む、１つ以上の他のフィードバック信号と合計されるか、またはその他の方法で組み合わされて、回路１２２に提供されてもよい。
【００２５】
圧電アクチュエータ１２６は、例えば、芳香剤またはその他の揮発性物質の分配装置の部分である、圧電素子を含んでもよい。例えば、装置は、ＷＩＳＰ（登録商標）の商標の下で本出願の譲受人によって販売されている、芳香剤分配装置を含んでもよい。圧電素子は、交換可能な流体リザーバの部分を形成する毛管芯によって伝えられる液体と流体接触して配置された多孔オリフィス板を振動させる。そのような装置は、本出願の譲受人が所有する、２００２年５月２４日出願のＢｏｔｉｃｋｉ（ボティッキ）らによる米国特許第６，８４３，４３０号明細書で開示されており、この米国特許の開示は参照により本明細書に援用される。あるいは、圧電アクチュエータは、殺虫剤などの、異なる揮発性物質を分配するために使用されてもよく、または、所望に応じて、揮発性物質を分配すること以外の有用な働きをもたらしてもよい。例えば、本発明は、別法として、本出願の譲受人が所有する、２００６年６月２９日出願の「Apparatus for and Method of Dispensing Active Materials（活性物質を分配するための装置および活性物質を分配する方法）」と題された米国特許出願第１１／４２７，７１４号明細書、２００５年５月１８日出願の「Diffusion Device and Method of Diffusing（拡散装置および拡散方法）」と題された米国特許出願第１１／１３１，７１８号明細書、２００５年１１月２日出願の「Control and Integrated Circuit for a Multisensory Apparatus（多感覚装置のための制御および集積回路）」と題された米国特許出願第１１／２６４，９５２号明細書、２００６年４月１１日出願の「Electronic Aerosol Device（電子エアロゾル装置）」と題された米国特許出願第１１／４０１，５７２号明細書、２００６年７月１４日出願の「Diffusion Device（拡散装置）」と題された米国特許出願第１１／４５７，７２８号明細書で開示されている、任意の装置内で利用されてもよく、これらの米国特許出願の開示は参照により本明細書に援用される。
【００２６】
残りの図面は、図１によるさまざまな実施形態を示す。本明細書で開示される実施形態のそれぞれにおいて、リアクティブ部品１２８は、圧電アクチュエータ１２６と好ましくは直列に結合されたインダクタＬ１を含むが、リアクティブ部品の組み合わせ（すなわち、直列および／または並列関係で、ならびに／あるいは、直列および／または並列関係の組み合わせで接続された、インダクタ（１つまたは複数）および／またはキャパシタ（１つまたは複数））、および／または、抵抗性部品、および／または、さらには非線形部品が使用されてもよい。
【００２７】
次に、図２を参照すると、増幅／駆動回路１２２は、ライン１３２上に生じる調整電圧と接地電位との間にフルブリッジ構成で結合された、４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４を含む。インダクタＬ１と圧電アクチュエータ１２６との直列接続は、トランジスタＱ１、Ｑ２およびＱ３、Ｑ４のドレイン電極の間の、それぞれ、接合部１３４、１３６にわたって結合される。抵抗Ｒ１およびＲ２は、ライン１３２と、それぞれ、トランジスタＱ１およびＱ３のゲート電極との間に結合される。キャパシタＣ１およびＣ２は、それぞれ、トランジスタＱ１、Ｑ２およびＱ３、Ｑ４のゲート電極の間に結合される。トランジスタＱ２のゲート電極は、第１のＮＡＮＤゲート１３８の出力に結合され、トランジスタＱ４のゲート電極は、第２のＮＡＮＤゲート１４０の出力に結合される。さらに、ダイオードＤ１およびＤ２が、それぞれ、トランジスタＱ１およびＱ３のゲート電極と、ライン１３２との間に結合される。キャパシタＣ１とダイオードＤ１と抵抗Ｒ１とは、ＮＡＮＤゲート１３８からの低電圧信号から、Ｐ−ＦＥＴトランジスタＱ１を駆動するための、自己バイアス、ＤＣ結合レベルシフタを形成する。同様に、キャパシタＣ２とダイオードＤ２と抵抗Ｒ２とは、ＮＡＮＤゲート１４０からの低電圧信号から、Ｐ−ＦＥＴトランジスタＱ３を駆動するための、自己バイアス、ＤＣ結合レベルシフタを形成する。
【００２８】
抵抗Ｒ３およびＲ４の形態の、第１および第２の電流センサは、それぞれ、トランジスタＱ３およびＱ４のソース電極と、それぞれ、ライン１３２および接地電位との間に結合される。フィードバックキャパシタＣ３〜Ｃ５は、トランジスタＱ３およびＱ４のソース電極と、フィードバック経路１３０を構成するフィードバックライン１４２との間に結合される。フィードバック信号は、増幅／駆動回路１２２の適切な動作のために位相シフトさせられる。
【００２９】
増幅／駆動回路１２２は、さらに、第３および第４のそれぞれのＮＡＮＤゲート１４４、１４５を含む。第３のＮＡＮＤゲート１４４の第１の入力は、フィードバックライン１４２上の信号を受け取る。ＮＡＮＤゲート１４４は、抵抗Ｒ２７によって線形の動作範囲内にバイアスされる。第３のＮＡＮＤゲート１４４の第２の入力は、抵抗Ｒ５にわたって生じるゲート信号であって、アトメル(Atmel)社によって製造されているＡＴＴＩＮＹ１３マイクロプロセッサ１４６のピン５によって伝えられる、ゲート信号を受け取る。マイクロプロセッサ１４６は、さらに、５つの設定のうちの１つに設定されてもよいレートセレクタスイッチ１４８の設定に応答する。スイッチ１４８のワイパ１５０は、スイッチ１４８の５つのピン２〜６のうちの１つに接続されてもよい。ピン２は、すべての電位源から切り離され、一方、ピン３〜５は、分圧器を形成する３つの抵抗Ｒ６〜Ｒ８に接続される。ピン６は、接地電位に結合される。スイッチ１４８の設定は、圧電アクチュエータ１２６が作動させられないドウェル期間の継続時間を決定する。ドウェル期間は、好ましくは一定の継続時間の、放出シーケンスによって隔てられる。好ましくは、各放出シーケンスの長さは、約１２ミリ秒であり、ドウェル期間の長さは、約５．７５秒、７．１０秒、９．２２秒、１２．６０秒、または２２．００秒であるように選択可能である。他の実施形態では、これらのドウェル期間の長さは、約９．２２秒、１２．２８秒、１７．９２秒、２４．０６秒、または３５．８４秒であるように、あるいは、５．６５秒、７．１８秒、９．２３秒、１２．８１秒、または２２．５４秒であるように選択可能である。任意の放出シーケンス継続時間と、任意のドウェル期間継続時間とが使用されてもよく、そして、任意の数の、選択可能なドウェル期間継続時間の数と、複数の選択可能な放出シーケンス継続時間とが実装されてもよい。ピン７は、ワイパ１５０に結合され、さらに、マイクロプロセッサ１４６のピン８において生じる電圧ＶＰＰを受け取るライン１５２に、抵抗Ｒ２６によって結合される。マイクロプロセッサ１４６のピン７は、さらに、キャパシタＣ２７によって接地電位に結合され、そして、ピン７上の電圧は、スイッチ１４８の設定を読み取るために、マイクロプロセッサ１４６の内部Ａ／Ｄコンバータによって検知される。
【００３０】
あるいは、ドウェル期間（１つまたは複数）は、１２ミリ秒〜３０分またはそれ以上の範囲内の任意の値であるように、予め定められてもよい。例えば、大量の芳香剤を放散することが所望される場合の、ブーストモードにおいて、５０％のデューティサイクルを達成するために、各放出シーケンスは１２ミリ秒であってもよく、かつ、各ドウェル期間の継続時間は１２ミリ秒であってもよい。それとは正反対に、揮発性物質分配装置が配置されている部屋が使用されていない場合（動きセンサ、または、例えば以下の実施形態で見られるようなその他のセンサによって検出される）、いくらかの揮発性物質を部屋の中で単に維持するために、３０分に１回、１２ミリ秒の継続時間にわたって揮発性物質を放出することが望ましい可能性がある。以下でさらに詳しく述べるように、選択可能なレートでの、揮発性物質のこの周期的な放出は、加速されたレートで周期的または非周期的に揮発性物質を放出するためのコマンドによって無効にされてもよい。
【００３１】
マイクロプロセッサ１４６のピン１および３は、それぞれ抵抗Ｒ９およびＲ１０によって、ライン１５２に結合される。マイクロプロセッサ１４６のピン２は、抵抗Ｒ１１によって、１本の１．５ボルト単３（ＡＡ）アルカリ電池であってもよいバッテリ１５３に結合される。ピン２は、さらに、抵抗Ｒ１２によって、接地電位に結合される。キャパシタＣ６が、抵抗Ｒ１２の両端に並列に結合される。スイッチ１５４が、マイクロプロセッサ１４６のピン６と接地電位との間に結合され、さらに、電力供給の目的のための調整電圧を生じるように機能する、さらなる集積回路１５６、１５８に、抵抗Ｒ１３によって結合される。スイッチ１５４は、さらに、並列接続されたショットキーダイオードのペアＤ３、Ｄ４と、バッテリのアノードに結合されたインダクタＬ２と、キャパシタＣ７との形態の、電力調整回路１６０に結合される。
【００３２】
ＩＣ１５６と、ダイオードＤ３およびＤ４と、インダクタＬ２と、キャパシタＣ７とは、バッテリ電圧を２．７ボルトに昇圧して調整する、スイッチングレギュレータとして働く。この調整電圧は、ＮＡＮＤゲート１４４および１３８に提供される。集積回路１５８と、電圧調整部品Ｃ９〜Ｃ１１、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｌ３、およびＤ５とは、共に、好ましくは９．６ボルトの調整電圧を、ライン１３２上に生成する。
【００３３】
バッテリ１５３によってマイクロプロセッサ１４６に電力が供給される場合、マイクロプロセッサ１４６は、ピン５上に、約１２ミリ秒のゲート信号を周期的に生じさせる。ゲート信号は、ＮＡＮＤゲート１３８、１４０、および１４４の入力に提供される。この信号は、ＮＡＮＤゲート１３８、１４０、１４４、および１４５が、抵抗Ｒ２７およびキャパシタＣ２１とともに、トランジスタＱ１〜Ｑ４のゲート電極への駆動信号を提供するようにさせる。これに関して、ＮＡＮＤゲート１４５は、トランジスタＱ１およびＱ２がトランジスタＱ３およびＱ４に対して１８０度位相がずれて駆動されるように、ＮＡＮＤゲート１４４の出力を反転させるための、インバータとして働く。すなわち、トランジスタＱ１およびＱ４が最初にオンにされ、その間、トランジスタＱ２およびＱ３はオフ状態に保たれ、続いて、トランジスタＱ１およびＱ４はオフにされ、かつトランジスタＱ２およびＱ３はオンにされる。好ましくは、トランジスタは、約５０％のデューティサイクルで動作させられる。所望される場合、クロスコンダクションを防止するために、１つのトランジスタペアをオフにすることと、もう１つのトランジスタペアをオンにすることとの間に、すべてのトランジスタが一時的にオフにされる期間が介在させられてもよい。いずれの場合も、圧電素子１２６を通る電流は、タンク回路１２４のインピーダンスによって決まる、圧電素子１２６の選択された共振周波数で、各ゲート周期の間（すなわち、ゲート信号が生じさせられる時間の間）、交番する。この発振は、それぞれの約１２ミリ秒の放出シーケンスの間、連続的に続き、その後、集積回路１４６は、そのピン５上のゲート信号を終了させ、それによりトランジスタＱ１〜Ｑ４をオフにして、圧電アクチュエータ１２６による製品のさらなる放出を終了させる。
【００３４】
「ブースト」モードと呼ばれる動作の間に、回路１２０を作動させることをユーザが望む場合、ユーザはスイッチ１５４を押す。この操作は、マイクロプロセッサ１４６のピン６上の電圧をローに引き下げて、マイクロプロセッサ１４６がピン５上にゲート信号を生じるようにさせる。一実施形態では、ゲート信号は、期間中、周期的または非周期的に生じる。例えば、ゲート信号は、毎秒１個の１２ミリ秒パルスを含む、揮発性物質の放出を、８３秒または８４秒にわたって発生させてもよい。別の例として、ゲート信号は、相互に７２ミリ秒隔てられた１０個の１２ミリ秒パルスのグループを含む、揮発性物質の放出であって、相次ぐ、１０個の１２ミリ秒パルスのグループは、６０秒の間隔で起きる、揮発性物質の放出を発生させてもよい。このシーケンスは、任意の時間にわたって続いてもよい。明らかであるように、任意の継続時間の任意の数のパルスが、周期的または非周期的に、任意の所望の頻度で（周期的な場合）、かつ、所望に応じた任意の長さの１つ以上の期間にわたって、放出されてもよい。さらに別の実施形態では、スイッチ１５４が押されている間ずっと、揮発性物質が連続的に放出されるように、ゲート信号は、スイッチ１５４が押されている限り生じてもよい。いずれの場合も、アクチュエータ１２６は、ゲート信号が生じている間ずっと、選択された共振周波数で振動するが、所望される場合、アクチュエータ１２６は、ゲート信号が生じている間、断続的に作動させられてもよい。
【００３５】
次に、図３を参照して、さらなる実施形態について説明する。図２の実施形態と図３の実施形態との間の主な違いは、タンク回路１２４を通して流れる電流が検知される方法と、以下でさらに詳しく説明するその他の詳細とを含む。以上に加え、図２に示す電圧調整回路と集積回路１４６とは図３に示されていないが、ライン１３２上の電圧は、図２に関連して説明した回路と同様の、または同一の回路によって生じ、かつ、上述のゲート信号はライン２００上に生じるということが理解される。
【００３６】
図３の駆動回路２２０は、抵抗Ｒ４に、および、抵抗Ｒ１６に結合された、電流検知回路２２４を含み、抵抗Ｒ１６は、トランジスタＱ２のソース電極と接地電位との間に結合される。電流検知回路２２４は、トランジスタのペアＱ５、Ｑ６と、トランジスタＱ５およびＱ６のエミッタ電極に結合された抵抗Ｒ１７、Ｒ１８と、トランジスタＱ５およびＱ６のエミッタ電極の間に結合されたさらなる抵抗Ｒ１９とを含む。抵抗Ｒ１７およびＲ１８の、抵抗Ｒ１９とは反対側の端は、ライン２００に結合され、その上に生じるゲート信号を受け取る。以上に加え、トランジスタＱ６のコレクタ電極は、抵抗Ｒ２０によって、接地電位に結合される。トランジスタＱ６のコレクタ電極と抵抗Ｒ２０との間の接合部は、キャパシタＣ１２によって、ＮＡＮＤゲート１４４の１つの入力に結合される。図２の実施形態におけるのと同様に、ＮＡＮＤゲート１４４の第２の入力は、ライン２２２上のゲート信号を受け取る。トランジスタＱ５およびＱ６と、抵抗Ｒ１６〜Ｒ２０とは、Ｒ１６およびＲ２０を通る２つのフィードバック信号を、ライン２３０上の１つの信号に合成するための、差動−シングルエンド増幅器を形成する。
【００３７】
図２のＮＡＮＤゲート１３８、１４０は、図３の実施形態では利用されず、代わりに、ＮＡＮＤゲート１４５の出力は、トランジスタＱ２のゲート電極に直接提供され、かつ、キャパシタＣ１を介してトランジスタＱ１のゲート電極に提供される。さらに、ＮＡＮＤゲート１４４の出力は、トランジスタＱ３およびＱ４のゲート電極に直接提供される。ヒステリシスを提供するために、ＮＡＮＤゲート１４４の入力のうちの１つと、ＮＡＮＤゲート１４５の出力との間にキャパシタＣ２１が接続され、それにより、不安定なスイッチングが最小にされるか、または回避される。
【００３８】
図２に関連して上述した方法でライン２００上にゲート信号が生じている場合の、放出シーケンスの間に、ＮＡＮＤゲート１４４、１４５はトランジスタＱ１〜Ｑ４を、トランジスタＱ１およびＱ４がオンである場合にトランジスタＱ２およびＱ３はオフであり、トランジスタＱ１およびＱ４がオフである場合にトランジスタＱ２およびＱ３はオンであるような、逆相関係で駆動する（一方のトランジスタペアをオフにすることと、もう一方のトランジスタペアをオンにすることとの間の、すべてのトランジスタがオフである短い期間を、ありうる例外として）。タンク回路１２４を通して流れる電流の周波数は、やはり上述したように、圧電アクチュエータ１２６の共振周波数に等しい。（例えば、トランジスタＱ１およびＱ４がオンである場合に）圧電アクチュエータ１２６を通していずれかの方向に流れる電流は、ライン２００上にゲート信号が生じている場合にアクティブである電流検知回路２２４によって検知される。具体的には、圧電アクチュエータ１２６を通していずれかの方向に電流が流れている場合、かつ、ライン２００上のゲート信号がオンである間、トランジスタＱ５およびＱ６はオンであり、それにより、ＮＡＮＤゲート１４４にキャパシタＣ１２を通して結合されたライン２３０上に、フィードバック信号が生じさせられる。このフィードバック信号は、図２の実施形態におけるのと同様に、トランジスタＱ１〜Ｑ４と連携して働いて、圧電アクチュエータ１２６を通して流れている電流を、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数であるようにさせる。これに関して、やはり図２の実施形態におけるのと同様に、共振周波数における電流の流れを確立するためにはシステム内のノイズで十分であるという意味で、アクチュエータ１２６を通して流れる電流は自己共振である。
【００３９】
図４は別の実施形態を示し、この図では、簡単にするために、電力調整回路と、ライン２００上にゲート信号を生成する集積回路１４６とは示されていない。この実施形態における電流検知は、トランジスタＱ２およびＱ４のソース電極と、演算増幅器（オペアンプ）２４０とに結合された、抵抗Ｒ１７によって達成される。具体的には、オペアンプ２４０の反転入力は抵抗Ｒ１７に結合され、オペアンプ２４０の非反転入力は、例えば１０ミリボルトの、電圧源に結合される。オペアンプ２４０の出力は、Ｄフリップフロップ２４２のクロック入力に結合される。フリップフロップ２４２のＱ（バー）（Ｑ（ｂａｒ））出力は、そのＤ入力に結合され、フリップフロップ２４２のＱ出力は、トランジスタＱ３およびＱ４のゲート電極に結合されて、それらの電極を直接制御する。インバータ２４４が、さらに、フリップフロップ２４２のＱ出力を受け取り、結果として生じる反転された駆動信号は、トランジスタＱ１およびＱ２のゲート電極を制御するために、それらの電極に結合される。この場合に、抵抗Ｒ１７にわたって生じるフィードバック信号は、圧電アクチュエータ１２６を通して流れる電流の２倍の周波数であり、すなわち、アクチュエータ１２６を通る電流波形の各半サイクルが、抵抗Ｒ１７にわたる正の半正弦波を生成する。フリップフロップ２４２は、この信号の周波数を２で割って、正しい周波数に戻す。代替の回路は、インバータ２４４を省き、トランジスタＱ１およびＱ２のゲート電極を、フリップフロップ２４２のＱ（バー）出力に接続するものである。
【００４０】
図示されていないが、フリップフロップ２４２は、セットおよびリセット入力を含み、そのいずれかは、ライン２００上に生じるゲート信号を受け取る。前述の実施形態におけるのと同様に、トランジスタＱ１およびＱ４は共に、トランジスタＱ２およびＱ３とは１８０°反対に動作させられ、そして、フィードバック信号がライン２４６上に生じて、フリップフロップ２４２を制御するためにそのクロック入力に提供される。前述の実施形態におけるのと同様に、圧電アクチュエータ１２６を通る電流は、圧電アクチュエータ１２６の選択された共振周波数に等しい周波数で流れる。さらに、本明細書に記載されている任意の実施形態において、図面に示されているＦＥＴは、バイポーラトランジスタなどの、任意のその他の好適なスイッチング素子によって置き換えられてもよく、その場合は、フライバックダイオードが、スイッチング素子の主電流経路電極間に、逆並列関係で結合されてもよい。
【００４１】
次に図５を参照すると、圧電アクチュエータ１２６を通して各方向に流れている電流が、抵抗Ｒ１７の両端に結合された回路３００によって検知される、別の実施形態が示されている。回路３００は、放出シーケンスの間にフィードバック信号がライン３０６上に生じるように、相互に逆相関係で駆動される、第１および第２の制御可能なスイッチ３０２、３０４を含む。具体的には、トランジスタＱ１およびＱ４が導通状態にされている場合、スイッチ３０２は閉じられ、かつスイッチ３０４は開かれ、それにより、オペアンプ３０８はその非反転入力においてハイ状態信号を受け取り、これは、オペアンプ３０８と、オペアンプの反転入力に結合された関連する抵抗Ｒ１８およびＲ１９とが、正のユニティゲインを有する増幅器として働くようにさせる。圧電素子１２６とトランジスタＱ１およびＱ４とを通して流れる電流を表す、抵抗Ｒ１７の両端の電圧は、フィードバックライン３０６およびキャパシタＣ１２を通して、ＮＡＮＤゲート３１０の１つの入力に、反転されていない形態で渡される。ＮＡＮＤゲート３１０の第２の入力は、ライン２００上のゲート信号を受け取る。ＮＡＮＤゲート３１０の出力は、トランジスタＱ３およびＱ４のゲート電極に直接結合され、さらに、インバータ３１２を通して、トランジスタＱ１およびＱ２のゲート電極に結合される。
【００４２】
ＮＡＮＤゲート３１０が、トランジスタＱ１およびＱ４をオフにし、トランジスタＱ２およびＱ３をオンにする場合、スイッチ３０２はインバータ３１２によって開かれ、スイッチ３０４はＮＡＮＤゲート３１０によって閉じられる。この操作は、オペアンプ３０８と、関連する抵抗Ｒ１８およびＲ１９とが、負のユニティゲインを有する増幅器として動作するようにさせ、したがって、抵抗Ｒ１７の両端の電圧は反転されて、ＮＡＮＤゲート３１０の入力に、キャパシタＣ１２を通して提供される。
【００４３】
以上から明らかであるように、電流検知回路は適切な極性のフィードバック信号をライン３０６に提供するように動作させられ、それにより、発振器と圧電アクチュエータ１２６との安定した動作が維持される。
【００４４】
図６は、図２〜５のフルブリッジトポロジが、トランジスタＱ７およびＱ８を含むハーフブリッジトポロジによって置き換えられた実施形態を示す。任意選択のキャパシタＣ１４がインダクタＬ１と直列に結合され、フライバックダイオードＤ６、Ｄ７が、トランジスタＱ７、Ｑ８にわたって逆並列関係で結合される。圧電アクチュエータ１２６の、インダクタＬ１とは反対側の端は、電流検知ダイオードＤ８、Ｄ９の間の接合部に結合される。圧電アクチュエータの、この第２の端は、さらに、フィードバックライン３４０によって、フィードバックキャパシタＣ１５と、ＮＯＲゲート３４２の第１の入力とに結合される。フィードバック信号は、さらに、抵抗Ｒ２０とキャパシタＣ１６とを通して、トランジスタＱ７のベース電極に供給される。トランジスタＱ７のベース電極は、さらに、ダイオードＤ１０と抵抗Ｒ２１とによって、ライン１３２に接続される。
【００４５】
ＮＯＲゲート３４２の第２の入力は、ライン１２２上のゲート信号を受け取る。ＮＯＲゲート３４２の出力は、抵抗Ｒ２２とキャパシタＣ１７との並列接続によって、トランジスタＱ８のベース電極に結合される。
【００４６】
前述の実施形態と同様に、増幅／駆動回路１２２は、圧電素子１２６内の電流を周期的に逆転させるために、トランジスタＱ７、Ｑ８を交番して動作させる。図６の回路は、圧電素子１２６を通る電流を、圧電素子１２６の共振周波数で駆動するために機能する。
【００４７】
所望される場合、ダイオードＤ８およびＤ９は、第１の端がアクチュエータ１２６とキャパシタＣ１５との間の接合部に結合され、第２の端が接地電位に結合された、電流検知機能を得るための小さな抵抗によって置き換えられてもよい。
【００４８】
抵抗Ｒ２０〜Ｒ２２と、キャパシタＣ１６およびＣ１７と、ダイオードＤ１０とは、トランジスタＱ７およびＱ８の適切な動作を得るための、適切なバイアスおよび結合特性を提供するように選択される。
【００４９】
ジャンパＪＰ１は、通常の動作中は開かれている。さらに、抵抗Ｒ２８は、テストの間、ＮＯＲゲート３４２をオフに保つプルアップ抵抗であり、その間、ＩＣ１４６のピン５は、電流のシンクのみが可能なオープンドレイン出力であるようにプログラムされる。これにより、マイクロプロセッサのピン５で生じるマイクロプロセッサ出力に対抗することなしに、テストのために外部信号を印加することが可能となる。さらに、電源投入時に、マイクロプロセッサ１４６が内部リセットされる間、プルアップ抵抗Ｒ２８は、ＮＯＲゲート３４２がオフになることを確実にする。
【００５０】
コネクタ３５０は、マイクロプロセッサ１４６のピン３に結合され、さらに、抵抗Ｒ１０を通して、ＩＣ１５６によって生じる調整電圧に結合される。以下で説明する図７Ａの光センサ７０７などの、光センサが、任意選択で、コネクタ３５０に結合されてもよい。光センサは、使用される場合、図７Ａ、図１０Ａ、および図１０Ｂに関連して以下に述べる方法で、図６の回路の平衡と連携して働いて、動き、および／または部屋の使用、および／または同様のものを検出し、それにより、ドウェルおよび／または放出シーケンスの継続時間が、そのような検出された活動に基づいて調節される。
【００５１】
図６Ａは、図６のマイクロプロセッサ１４６によって実行されるプログラミングを示す。制御は、例えば、バッテリホルダ（図示せず）の向かい合ったバッテリ端子のペア内にバッテリ１５３が挿入された場合の、回路の始動時に、ブロック３６０において開始される。ブロック３６０は、連続動作空気清浄化モード(continuous action air freshing mode)（ＣＡＡＦ）における動作を実施し、このモードでは、アクチュエータ１２６は、１２ミリ秒の噴出がドウェル期間によって隔てられるように周期的に作動させられる（それぞれの継続時間は上述のようにスイッチ１４８の設定によって決定される）。ブロック３６２で、スイッチ１５４の状態が監視され、そのようなスイッチが押されていない限り、制御はブロック３６０に留まり、それにより、ＣＡＡＦモードにおける動作が継続される。他方、ブロック３６２で、スイッチ１５４が押されていると判定された場合、ブロック３６４で、ブーストタイマが初期化されて始動される。好ましい実施形態では、ブーストタイマは、７秒などの、予め定められた期間を計時する。次に、ブロック３６６で、ブーストモードでの動作が開始され、このモードでは、アクチュエータ１２６の動作のデューティサイクルが、約１４％などの、特定のレベルに増加させられる。各デューティサイクルは、約１２ミリ秒の作動と、それに続く、約７２ミリ秒のドウェル期間とを含む。これらの値は、必要に応じて、または望ましい場合、変更されてもよい。ブロック３６８で、ブーストタイマがタイムアウトになっているかどうかが調べられて判定される。ブーストタイマがタイムアウトになっていない場合、制御はブロック３６６に留まる。それ以外の場合、制御はブロック３６０に戻され、それにより、動作はＣＡＡＦモードに戻る。
【００５２】
図７は、トランジスタＱ１〜Ｑ４と、インダクタＬ１と、圧電アクチュエータ１２６とが位相ロックループ（ＰＬＬ）４００によって動作させられる、さらに別の実施形態を示す。ＰＬＬ４００は、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４の両端に結合された、それぞれ、第１および第２の位相検出回路４０２、４０４を含む。抵抗Ｒ２３は、トランジスタＱ１のドレイン電極と、ライン１２２との間に結合され、一方、抵抗Ｒ２４は、トランジスタＱ２のソース電極と、接地電位との間に結合される。位相検出回路４０２、４０４は、トランジスタＱ１およびＱ４を通して電流が流れている場合に位相検出回路４０２がライン４０６上に位相フィードバック信号を提供し、トランジスタＱ２およびＱ３を通した電流の流れが発生している場合に位相検出回路４０４がライン４０８上に位相フィードバック信号を提供するように、交互に動作可能である。電圧制御発振器（ＶＣＯ）４１０は、ライン４０６および４０８上に生じる位相フィードバック信号と、ゲート信号とに応答して、駆動ロジック回路４１２、４１４に供給される発振器信号を生じさせ、駆動ロジック回路４１２、４１４は、次に、トランジスタＱ１〜Ｑ４を、上述の方法で動作させる。以下の図８の実施形態におけるのと同様に、アクチュエータ１２６を通して流れる電流は、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数において発生する。
【００５３】
図８は、ハーフブリッジトランジスタトポロジを、位相ロックループと組み合わせて利用する、駆動回路１２０のさらなる実施形態を示す。図８の実施形態は、好ましくは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）５００によって実装される。バッテリ５０２は、キャパシタＣ１８とインダクタＬ４とに電力を供給し、バッテリ電圧は、ＡＳＩＣ５００の部分を形成するブーストコンバータ５０４によって、増加した電圧に昇圧される。ブーストコンバータ５０４は、ブロック５０６によって生じる電圧基準に応答し、そして、昇圧された電圧は、トランジスタＱ９のソース電極に印加されるブーストされた電圧ＶＤＤＨＶとして、ダイオードＤ１１を通してキャパシタＣ１９に提供される。トランジスタＱ９のドレイン電極は、トランジスタＱ１０のドレイン電極に結合され、トランジスタＱ１０のソース電極は、接地電位に結合される。インダクタＬ１と圧電アクチュエータ１２６との直列接続の第１の端は、トランジスタＱ９およびＱ１０のドレイン電極に結合され、インダクタＬ１と圧電アクチュエータ１２６との直列接続の第２の端は、電流検知抵抗Ｒ２５に結合される。圧電アクチュエータ１２６と抵抗Ｒ２５との間の接合部は、ＰＬＬ５１０の位相比較器５８０を通して結合される。位相比較器５０８は、さらに、駆動ロジック回路５１４に結合された出力を有するＶＣＯ５１２に結合される。駆動ロジック回路５１４は、さらに、デジタルコントローラ５６０の出力に応答し、デジタルコントローラ５６０は、複数のスイッチ５１８と、センサ５２０によって検出された調整点(point of regulation)（ＰＯＲ）における電力のパラメータとに応答する。所望される場合、個別のスイッチ５１８は、図２のスイッチ１４８によって置き換えられてもよく、そして、いずれの場合も、スイッチ（１つまたは複数）は、任意選択で、上述のように、放出シーケンスの間の選択可能なドウェル期間を提供するように動作させられてもよい。あるいは、前述の実施形態のうちのいくつかにおけるのと同様に、アクチュエータ１２６による揮発性物質の、選択可能な周期的放出を無効にし、増加した放出を発生させるために、ブーストボタンが作動させられてもよい。さらに、端子ＶＳＳ１およびＶＳＳ２は接地電位に結合され、端子ＶＤＤは、ＡＳＩＣ５００によって使用されるエネルギーを蓄積するために、キャパシタＣ２０に結合される。放出シーケンスの間に圧電アクチュエータ１２６を通して流れる電流が、圧電アクチュエータ１２６の選択された共振周波数と等しい周波数であるように、スイッチＱ９およびＱ１０を動作させるために、デジタルコントローラ５１６は、駆動ロジック５１４への制御信号を、ＶＣＯ５１２によって生じる発振器信号とともに提供する。
【００５４】
図９は、駆動ＦＥＴのＱ１〜Ｑ４のオン抵抗がフィードバック要素として使用される、さらに別の実施形態を示す。具体的には、トランジスタＱ１１およびＱ１２が、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６との直列接続の一方の端に結合され、トランジスタＱ１３およびＱ１４が、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６との直列接続のもう一方の端に結合される。トランジスタＱ１１とＱ１２との間、およびトランジスタＱ１３とＱ１４との間の接合部は、トランジスタＱ１１〜Ｑ１４によって検知された電圧を約１．５ボルト増加させる電圧バイアス回路６００、６０２に結合される。オペアンプ６０４は、回路６００、６０２によって生じた信号のための比較器として働き、結果として生じる比較信号は、キャパシタＣ２４によって、インバータ６０６、６０８に提供される。ゲート６０６は、ＮＡＮＤまたはＮＯＲゲートなどの２入力素子（入力のうちの一方はゲート信号を受け取り、もう一方の入力はキャパシタＣ２４によって伝えられる信号を受け取る）によって置き換えられてもよい。抵抗Ｒ２９は、インバータ６０６の両端に結合される。インバータ６０によって生じる信号は、トランジスタＱ１２のゲート電極に提供される。インバータ６０８によって生じる信号は、トランジスタＱ１、Ｑ２、およびＱ１１のゲート電極に提供される。インバータ６０８からの信号は、さらに、別のインバータ６１０によって、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ１３、およびＱ１４のゲート電極に提供される。図９の実施形態は、前述の実施形態におけるのと同様に、アクチュエータ１２６を通して流れる電流を、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数にさせるように動作する。この実装は、より少ない部品を必要とし、電力効率はより高い。フィードバックは、２つの下側の駆動ＦＥＴのＱ２およびＱ４のみにわたって生じる。
【００５５】
回路は、代わりに、Ｑ１およびＱ３にわたってフィードバックを生じるように配置し直されてもよい。フィードバックＦＥＴは、Ｑ２がオンの場合に、Ｑ２をオフセット回路と比較器とに接続し、Ｑ２がオフの場合に、オフセット回路と比較器とを接地に接続する。同様に、フィードバックＦＥＴは、Ｑ４がオンの場合に、Ｑ４をオフセット回路と比較器とに接続し、Ｑ４がオフの場合に、オフセット回路と比較器とを接地に接続する。これは、外部抵抗（１つまたは複数）またはダイオードの代わりに、ＦＥＴのオン抵抗をフィードバックのために使用する、図３と図５との一種の組み合わせである。
【００５６】
ＤＣバイアスの目的のためには、バイアス回路６００、６０２によって生じるオフセット電圧、またはＤＣ結合キャパシタＣ２４の、いずれかが必要とされる。ＤＣバイアスのためには、両方が必要なわけではないが、本明細書で開示されているほとんどの実装では、ハイパス／位相シフトネットワーク、およびＤＣ結合／バイアス回路として、キャパシタＣ２４が抵抗Ｒ２８とともに使用される。
【００５７】
図示されていないが、同期発振器は、もう１つの実装である。１つの回路内で、同期発振器は、発振器およびＰＬＬの機能を結合する。そのような実装は、所望されるもの以外のアクチュエータ共振モードおよび／または周波数で回路が動作することができないように、制限されたキャプチャレンジを有するように容易に設計されることが可能である。
【００５８】
次に図７Ａを参照すると、図７の実施形態を実装するための例示的な回路が示されている。図７Ａの回路図において、ＦＥＴ素子Ｑ１〜Ｑ４は、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６との直列接続の両端に結合された、バイポーラトランジスタＱ１５、Ｑ１６、およびＱ１７、Ｑ１８によって置き換えられている。フライバックダイオードＤ１２、Ｄ１３が、トランジスタＱ１５、１６の主電流経路電極間に逆並列関係で結合され、フライバックダイオードＤ１４、Ｄ１５が、トランジスタＱ１７、Ｑ１８の主電流経路電極間に逆並列関係で結合される。トランジスタＱ１７のエミッタ電極は、抵抗Ｒ３０によってライン１３２に結合され、さらなる抵抗Ｒ３１が、トランジスタＱ１８のエミッタ電極と接地電位との間に結合される。電流検知信号が接合部Ｊ１およびＪ２において生じ、電流検知信号は、キャパシタＣ２４〜Ｃ２６とフィードバックライン７００とを通して、フィリップス(Philips)社、テキサスインスツルメンツ(Texas Instruments)社、フェアチャイルド(Fairchild)社、またはナショナルセミコンダクタ(National Semiconductor)社から入手可能なＣＤ４０４６マイクロパワー(Micropower)ＰＬＬ ＩＣ７０２のピン１４に提供される。信号ＶＣＯ＿ＯＵＴが、ＩＣ７０２のピン４において生じ、抵抗Ｒ３２を介して、ＮＡＮＤゲート７０４の第１の入力に結合される。ＮＡＮＤゲート７０４の第２の入力は、ＩＣ１４６のピン５において生じたゲート信号を受け取る。ＮＡＮＤゲート７０４の出力は、接合部Ｊ３に結合され、接合部Ｊ３は、さらに、ライン７００上のフィードバック信号を、抵抗Ｒ３３を介して受け取る。合計された信号が接合部Ｊ３において生じ、その信号は、キャパシタＣ２７、Ｃ２８と、抵抗Ｒ３４、Ｒ３５と、ダイオードＤ１６とを含む結合およびバイアス部品によって、トランジスタＱ１７、Ｑ１８のベース電極に提供される。
【００５９】
ＮＡＮＤゲート７０４の出力は、さらに、インバータとして働くさらなるＮＡＮＤゲート７０６の入力に結合される。ＮＡＮＤゲート７０６の出力は、キャパシタＣ２９、Ｃ３０と、抵抗Ｒ３６、Ｒ３７と、ダイオードＤ１７とを含む結合およびバイアス部品によって、トランジスタＱ１５、Ｑ１６のベース電極に結合される。
【００６０】
ゲート信号が、マイクロプロセッサ１４６によって、ピン５において生じた場合、図７に関連して上述したように、アクチュエータ１２６は、その選択された共振周波数で駆動される。バイポーラトランジスタＱ１５〜Ｑ１８の使用を示したのは、図７に示すＦＥＴ以外の、異なるスイッチング素子が使用されてもよいということを単に説明するためである。
【００６１】
抵抗Ｒ３８〜Ｒ４１と、キャパシタＣ３１およびＣ３２とは、ＩＣ７０２の適切な動作のために、その適切なピンに結合される。ＩＣ７０２のピン１６は、ライン１３２に結合され、さらに、キャパシタＣ３３によって接地電位に結合され、そして、ＩＣ７０２のピン８は接地に結合され、それにより、ＩＣ７０２は適切に電力を供給される。
【００６２】
スイッチ１５４によってもたらされるブースト特徴に加えて、光ダイオードまたは光電セル７０７の形態の光センサがコネクタ３５０に接続される。光ダイオードまたは光電セル７０７は、動きセンサとして働く。キャパシタＣ３４、Ｃ３５と、抵抗Ｒ４２、Ｒ４３と、トランジスタＱ１９とは、マイクロプロセッサ１４６のピン３に結合される。トランジスタＱ１９は、光センサの出力に利得を提供し、抵抗Ｒ４２、Ｒ４３は、バイアスを提供し、キャパシタＣ３４、Ｃ３５は、部分的にはバイアスを提供し、そして部分的には、非常に速いまたは遅い光の変化によるトリガを防止するための、ローパス／ハイパスフィルタを提供する。（キャパシタＣ３４、Ｃ３５と、抵抗Ｒ４２、Ｒ４３と、トランジスタＱ１９とは、図６の実施形態で光ダイオードまたは光電セル７０７が使用される場合、その実施形態で使用されてもよい。）
図７および図７Ａの実施形態は、スイッチ１４８によって選択可能なドウェル期間の間に周期的な放出シーケンスが介在させられる、前述の実施形態に関連して述べた方法で、自動的に動作する。任意の時に、ユーザは、ブーストモードでの動作を発生させるために、スイッチ１５４を押してもよい。光ダイオードまたは光電セル７０７は、図７Ａの回路が使用されている装置の付近での動きを検出して、上記で一般的に説明した、かつ以下でより具体的に説明する方法で動作を変化させる。
【００６３】
所望される場合、ブーストモードを実施するためのスイッチ１５４の作動は、さらに、ＬＥＤまたはその他の素子が付勢されるようにしてもよい。具体的には、図１２を参照すると、図７Ａの実施形態、または本明細書で開示された駆動回路１２０の実施形態のうちの任意のものは、タンク回路１２４を駆動してもよいだけでなく、さらに、１つ以上のＬＥＤ７０９を駆動してもよい。ＬＥＤには、上記で参照により援用された、２００５年１１月２日出願の「Control and Integrated Circuit for a Multisensory Apparatus（多感覚装置のための制御および集積回路）」と題された米国特許出願第１１／２６４，９５２号明細書で開示された方法で、ＬＥＤが明滅しているように見えるようにさせ、それによりＬＥＤがロウソクを模倣するようにさせる、付勢波形が提供されてもよい。
【００６４】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、図７Ａの実施形態におけるマイクロプロセッサ１４６の動作を示す。最初に図１０Ａを参照すると、主プログラムルーチンが回路の電源投入時に開始され（ブロック７２０）、ブロック７２２で、ボタン３５０が押されているかどうかが調べられて判定される。ボタン３５０が押されていないと判定された場合、ブロック７２４で、１分間のスタートアップ噴出タイマが有効にされ、光センサの検出が無効にされ、１５分間のセンサロックアウトタイマが有効にされる。ブロック７２６で、次に、連続動作空気清浄化（ＣＡＡＦ）モードの動作が実行され、このモードでは、アクチュエータ１２６は、スイッチ１４８の位置によって決定されるドウェル期間によって隔てられた、１２ミリ秒間の噴出にわたって作動させられる。その後、ブロック７２８で、バッテリよって生じる電圧と、スイッチ１５４の位置とを検出するための、図１０Ｂで示されるルーチン７３０が実行される。ブロック７３２で、次に、１分間のスタートアップ噴出タイマがタイムアウトになっているかどうかが調べられて判定される。スタートアップ噴出タイマがタイムアウトになっていない場合、制御はブロック７２６に戻される。それ以外の場合、制御はブロック７３４に渡され、ブロック７３４では、ピン５において３秒間の継続時間のゲート信号が生じさせられ、それにより、揮発性物質の３秒間の噴出が放出される。
【００６５】
ブロック７３４に続いて、ブロック７３６で、バッテリよって生じる電圧と、スイッチ１５４の位置とを調べるための、ルーチン７３０が再び起動される。ブロック７３８で、次に、１５分間のセンサロックアウトタイマがタイムアウトになっているかどうかが調べられて判定される。センサロックアウトタイマがまだタイムアウトになっていない場合、制御はブロック７３６に戻される。他方、ブロック７３６で、センサロックアウトタイマがタイムアウトになっていると判定された場合、ブロック７４０で、光センサの検出が有効にされ、ブロック７４２で、装置の付近での動きが検出されるかどうかが判定される。動きが検出されない場合、ブロック７４４で、１５分間のセンサロックアウトタイマが無効にされ、マイクロプロセッサは、１２ミリ秒間の放出シーケンスが２分間ごとに実行される、「ゴースト」動作モードで動作する。ブロック７４６で、バッテリ電圧と、スイッチ１５４の位置とを調べるための、ルーチン７３０が再び起動され、制御はその後、ブロック７４２に戻される。
【００６６】
ブロック７４２で、装置の付近での動きが検出された場合、ブロック７５０で、光センサの検出が無効にされ、１５分間のセンサロックアウトタイマが有効にされて再初期化され、ＣＡＡＦモードでの動作が開始され、揮発性物質の即座の３秒間の噴出が生じさせられる。制御は、次に、ブロック１３６に戻される。
【００６７】
ブロック７２２で、ボタン１５４が押されていると判定された場合、ブロック７５２で、光センサの検出が有効にされ、ブロック７５４で、動きが検出されているかどうかが調べられて判定される。動きが検出されている場合、制御はブロック７５０に渡される。それ以外の場合、制御はブロック７２４に渡される。
【００６８】
図１０Ｂに示されているように、ルーチン７３０は、バッテリ電圧が一定のレベル未満に低下しているかどうかを判定する、ブロック７６０において開始される。バッテリ電圧が一定のレベル未満に低下していると判定された場合、マイクロプロセッサ１４６はアイドル状態に置かれる。それ以外の場合、ブロック７６２で、ボタン１５４が押されているかどうかが調べられて判定される。ボタン１５４が押されていない場合、制御は、主プログラム内の適切な点に戻される。それ以外の場合、ブロック７６４で、ボタン１５４が押されている時間の長さに応じた継続時間のゲート信号が生じさせられる。ボタン１５４が押されている時間の長さが１秒未満の場合、３秒間のゲート信号が生じさせられる。ボタン１５４が押されている時間の長さが１秒よりも長い場合、ボタン１５４が押されている時間の長さに等しい継続時間のゲート信号が生じさせられる。制御は、次に、主プログラム内の適切な点に戻される。
【００６９】
図８Ａは、内部駆動ロジック５１４と、トランジスタＱ９、Ｑ１０と、フィードバック抵抗Ｒ２５と、ＰＬＬブロック５１０とが、個別部品によって置き換えられているということを除き、図８の実施形態と同様の実施形態を示す。図７Ａの実施形態におけるのと同様に、ＣＤ４０４６ ＩＣ７０２が、抵抗Ｒ３２とＲ３８〜Ｒ４１、およびキャパシタＣ３１〜Ｃ３３とともに利用される。さらに、ＩＣ７０２のピン５は、電圧源８００に結合される。
【００７０】
バイポーラトランジスタのペアＱ２０、Ｑ２１と、それらと逆並列関係で結合された関連するフライバックダイオードＤ１８、Ｄ１９とが、インダクタＬ１とアクチュエータ１２６とに結合され、アクチュエータ１２６は、ここでは、キャパシタＣ３６、Ｃ３７と、抵抗Ｒ４４と、インダクタＬ６とを含むインピーダンスによって表される。第１および第２の電流検知ダイオードＤ２０およびＤ２１の直列接続は、それらの第１の端において、アクチュエータ１２６に結合され、さらに、それらの第２の端において、トランジスタＱ２１のエミッタ電極と接地とに結合される。フィードバック信号は、キャパシタＣ３８によって、ＩＣ７０２のピン１４に結合される。
【００７１】
ＩＣ７０２のピン３および４は、抵抗Ｒ４５とキャパシタＣ３９とを通して、トランジスタＱ２１のベース電極に結合される。ピン３および４は、さらに、キャパシタＣ４０によって、トランジスタＱ２０のベース電極に結合される。ダイオードＤ２２が、トランジスタＱ２０のベースと、ライン１３２との間に結合される。さらに、抵抗Ｒ４６が、キャパシタＣ３８と、ＩＣ７０２のピン３および４との間に結合される。前述の実施形態におけるのと同様に、図８Ａの構成要素は、ゲート信号に応答して、トランジスタＱ２０およびＱ２１を、アクチュエータ１２６の選択された共振周波数で動作させる。
【００７２】
図１１は、印加される周波数をふらつかせて(dithers)、選択された共振周波数でアクチュエータ１２６を動作させる、さらなる実施形態を示す。この図は、周波数を制御するためのカウンタに応答するデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）からの、アナログ入力を有する、アナログ発振器を示す。この回路は、別法として、ＤＡＣなしにカウンタから直接制御されるマスタクロックからの、デジタル合成された周波数を使用してもよい。さらに、図１１の回路はフルブリッジトポロジを利用するが、回路は、代わりに、ハーフブリッジトポロジまたは単一トランジスタなどの、任意のその他の駆動回路を使用してもよい。
【００７３】
具体的には、トランジスタＱ１〜Ｑ４と、インダクタＬ１と、アクチュエータ１２６とは、電流検知抵抗Ｒ４７に結合される。第１および第２の、ローパスとサンプルアンドホールド（Ｓ／Ｈ）回路との組み合わせ９００、９０２は、電流検知抵抗Ｒ４７に結合される。第１の回路９００は、抵抗Ｒ４８と、スイッチ９０４と、キャパシタＣ４１と、オペアンプ９０６とを含む。第２の回路９０２は、抵抗Ｒ４８と、スイッチ９０８と、キャパシタＣ４２と、オペアンプ９０６とを含む。スイッチ９０４およびスイッチ９０８は、オペアンプ９０６の、それぞれ、非反転および反転入力に結合される。ロジック回路９１０は、オペアンプ９０６によって生じた出力信号を、カウンタ９１２のためのカウンタ制御信号に変換する。ＤＡＣ９１４は、カウンタ出力をアナログカウンタ信号に変換し、ＶＣＯ９１６は、ＤＡＣ９１４に応答して、トランジスタＱ３およびＱ４を駆動する発振器信号を生じさせる。インバータ９１８は、ＶＣＯ９１６の出力を反転させて、トランジスタＱ１およびＱ２を制御する。
【００７４】
スイッチ９０４、９０８は、５００マイクロ秒の導通時間のために、それぞれ５０％のデューティサイクルで、逆相関係で動作させられ、オペアンプ９０６は、サンプルアンドホールドされた電圧を比較して、比較信号を生じさせる。カウンタ９１２がカウントアップすべきかカウントダウンすべきかを判定するために、比較信号は、ロジック回路９１０によって検知される。アクチュエータ１２６を通る電流は、このディザリングアプローチを使用して、選択された共振周波数に維持される。
【００７５】
所望される場合、タンク回路と直列に結合された電流検知変成器などの、フィードバック信号を生じさせるその他の手段が使用されてもよい。
【００７６】
図１３は、図２および図７Ａの実施形態の態様を組み込んだ、別の実施形態を示す。特に、図１３は、図７Ａの光電セル７０７、およびそれに関連する抵抗Ｒ４２、Ｒ４３と、キャパシタＣ３４、Ｃ３５と、トランジスタＱ１９とを含む回路と組み合わせて、図２の回路を、抵抗Ｒ９と集積回路１５６、１５８とに結合されたダイオードＤ２３、およびＮＡＮＤゲート１３８と１４４とに結合されたキャパシタＣ４３とともに含む。この実施形態のマイクロプロセッサ１４６は、図１０Ａおよび図１０Ｂのルーチンを実施するようにプログラムされてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本明細書で開示された実施形態は、圧電アクチュエータの共振周波数における駆動電流を、圧電アクチュエータに提供するように動作可能である。共振周波数における動作は、そのような付勢のために電力を供給する電源に対するエネルギー需要を減少させ、それにより、電源の寿命を増加させ、かつ／または、ことによると、所与の製品寿命のために必要とされる電源の数を減少させる。
【００７８】
本発明の多数の修正が、上記の説明に鑑みて、当業者には明らかであろう。したがって、本説明は、例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、当業者が本発明を作成および使用することを可能にし、かつ、本発明を実施する最良の形態を教示するという目的のために提示されている。添付の特許請求の範囲に含まれるすべての修正に対する排他的な権利が保有される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電アクチュエータのための駆動回路であって、
前記圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスであって、前記インピーダンスと前記圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する、インピーダンスと、
前記アクチュエータを前記共振周波数で駆動する第１の回路であって、前記第１の回路は、前記タンク回路に結合された電流検出器であって、前記回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる、電流検出器と、前記電流信号を位相シフトさせるための、抵抗に結合されたフィードバックキャパシタとを含む、第１の回路と、
前記位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する第２の回路であって、前記第２の回路は、前記第１の回路を、第１のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第１のモードと、前記第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる、第２の回路とを含む、圧電アクチュエータのための駆動回路。
【請求項２】
前記第１のモードは、前記駆動回路の始動時に前記アクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記第２のモードは、前記第２のモードが選択された場合に、前記第１のモードを一時的に無効にする、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項４】
前記第２のモードは、ブーストモードの動作を含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項５】
前記第１のモードでの動作は、第１のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、前記第２のモードでの動作は、前記第１のレートよりも大きな第２のレートで前記アクチュエータが前記揮発性物質を分配するようにさせる、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項６】
前記第２の回路は、動きの検出に応答して、第３の動作モードで前記第１の回路を動作させる、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項７】
前記第１の回路は、スイッチの設定に応答して、前記アクチュエータの相次ぐ付勢の間のドウェル期間を確立する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項８】
前記第１の回路は、フルブリッジトポロジを有する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項９】
前記第１の回路は、ハーフブリッジトポロジを有する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１０】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知抵抗を含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１１】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知ダイオードを含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１２】
前記第１の回路は、前記アクチュエータに結合された少なくとも１つのトランジスタを含み、さらに、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するために前記少なくとも１つのトランジスタのオン抵抗を検出する回路を含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１３】
前記第２のレートは、約１４パーセントのデューティサイクルであり、かつ約７秒間の継続時間を有する、請求項５に記載の駆動回路。
【請求項１４】
前記第２のレートは、約５０パーセントのデューティサイクルであり、かつブーストスイッチが作動させられている時間の長さによって決定される継続時間を有する、請求項５に記載の駆動回路。
【請求項１５】
前記第１の回路は、位相ロックループをさらに含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１６】
前記第２の回路は、ふらついた発振器信号を生じさせる発振器をさらに含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１７】
付勢波形によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤをさらに含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１８】
揮発性物質を分配する圧電アクチュエータのための駆動回路であって、
前記圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスであって、前記インピーダンスと前記圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する、インピーダンスと、
前記アクチュエータを前記共振周波数で駆動する第１の回路であって、前記第１の回路は、前記タンク回路に結合された電流検出器であって、前記タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる、電流検出器と、前記電流信号を位相シフトさせるための、抵抗に結合されたフィードバックキャパシタとを含む、第１の回路と、
前記位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する第２の回路であって、前記第２の回路は、前記第１の回路を、第１のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせる第１のモードと、前記第１のレートよりも大きな第２のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせる第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させ、前記第１のモードは、前記駆動回路の始動時に前記アクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含み、前記第２のモードは、前記第２のモードが選択された場合に前記第１のモードを一時的に無効にする、第２の回路とを含む、圧電アクチュエータのための駆動回路。
【請求項１９】
前記第２の回路は、動きの検出に応答して、第３の動作モードで前記第１の回路を動作させる、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２０】
前記第１の回路は、スイッチの設定に応答して、前記アクチュエータの相次ぐ付勢の間のドウェル期間を確立する、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２１】
前記第１の回路は、フルブリッジトポロジを有する、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２２】
前記第１の回路は、ハーフブリッジトポロジを有する、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２３】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知抵抗を含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２４】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知ダイオードを含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２５】
前記第１の回路は、前記アクチュエータに結合された少なくとも１つのトランジスタと、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するために前記少なくとも１つのトランジスタのオン抵抗を検出するための回路とを含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２６】
前記第２の回路は、位相ロックループをさらに含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２７】
前記第２の回路は、ふらついた発振器信号を生じさせる発振器をさらに含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２８】
付勢波形によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤをさらに含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２９】
圧電アクチュエータを駆動する方法であって、
前記圧電アクチュエータにインピーダンスを結合するステップであって、前記インピーダンスと前記圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する、ステップと、
前記アクチュエータを前記共振周波数で駆動する第１の回路を提供するステップであって、前記第１の回路は、前記タンク回路に結合された電流検出器であって、前記タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる、電流検出器と、前記電流信号を位相シフトさせるための、抵抗に結合されたフィードバックキャパシタとを含む、ステップと、
前記位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する第２の回路を提供するステップであって、前記第２の回路は、前記第１の回路を、第１のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第１のモードと、前記第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる、ステップとを含む、方法。
【請求項３０】
前記第１のモードは、駆動回路の始動時に前記アクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２のモードは、前記第２のモードが選択された場合に、前記第１のモードを一時的に無効にする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２のモードは、ブーストモードの動作を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１のモードでの動作は、第１のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、前記第２のモードでの動作は、前記第１のレートよりも大きな第２のレートで前記アクチュエータが前記揮発性物質を分配するようにさせる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記第２のレートは、約１４パーセントのデューティサイクルであり、かつ約７秒間の継続時間を有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２のレートは、約５０パーセントのデューティサイクルであり、かつブーストスイッチが作動させられている時間の長さによって決定される継続時間を有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記第２の回路は、動きの検出に応答して、第３の動作モードで前記第１の回路を動作させる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の回路は、スイッチの設定に応答して、前記アクチュエータの相次ぐ付勢の間のドウェル期間を確立する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の回路は、フルブリッジトポロジを有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の回路は、ハーフブリッジトポロジを有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項４０】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知抵抗を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４１】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知ダイオードを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１の回路は、前記アクチュエータに結合された少なくとも１つのトランジスタを含み、さらに、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するために前記少なくとも１つのトランジスタのオン抵抗を検出する回路を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４３】
前記第２の回路は、位相ロックループをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４４】
前記第２の回路は、ふらついた発振器信号を生じさせる発振器をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４５】
付勢波形によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項１】
圧電アクチュエータのための駆動回路であって、
前記圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスであって、前記インピーダンスと前記圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する、インピーダンスと、
前記アクチュエータを前記共振周波数で駆動する第１の回路であって、前記第１の回路は、前記タンク回路に結合された電流検出器であって、前記回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる、電流検出器と、前記電流信号を位相シフトさせるための、抵抗に結合されたフィードバックキャパシタとを含む、第１の回路と、
前記位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する第２の回路であって、前記第２の回路は、前記第１の回路を、第１のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第１のモードと、前記第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる、第２の回路とを含む、圧電アクチュエータのための駆動回路。
【請求項２】
前記第１のモードは、前記駆動回路の始動時に前記アクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記第２のモードは、前記第２のモードが選択された場合に、前記第１のモードを一時的に無効にする、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項４】
前記第２のモードは、ブーストモードの動作を含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項５】
前記第１のモードでの動作は、第１のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、前記第２のモードでの動作は、前記第１のレートよりも大きな第２のレートで前記アクチュエータが前記揮発性物質を分配するようにさせる、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項６】
前記第２の回路は、動きの検出に応答して、第３の動作モードで前記第１の回路を動作させる、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項７】
前記第１の回路は、スイッチの設定に応答して、前記アクチュエータの相次ぐ付勢の間のドウェル期間を確立する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項８】
前記第１の回路は、フルブリッジトポロジを有する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項９】
前記第１の回路は、ハーフブリッジトポロジを有する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１０】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知抵抗を含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１１】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知ダイオードを含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１２】
前記第１の回路は、前記アクチュエータに結合された少なくとも１つのトランジスタを含み、さらに、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するために前記少なくとも１つのトランジスタのオン抵抗を検出する回路を含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１３】
前記第２のレートは、約１４パーセントのデューティサイクルであり、かつ約７秒間の継続時間を有する、請求項５に記載の駆動回路。
【請求項１４】
前記第２のレートは、約５０パーセントのデューティサイクルであり、かつブーストスイッチが作動させられている時間の長さによって決定される継続時間を有する、請求項５に記載の駆動回路。
【請求項１５】
前記第１の回路は、位相ロックループをさらに含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１６】
前記第２の回路は、ふらついた発振器信号を生じさせる発振器をさらに含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１７】
付勢波形によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤをさらに含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１８】
揮発性物質を分配する圧電アクチュエータのための駆動回路であって、
前記圧電アクチュエータに結合されたインピーダンスであって、前記インピーダンスと前記圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する、インピーダンスと、
前記アクチュエータを前記共振周波数で駆動する第１の回路であって、前記第１の回路は、前記タンク回路に結合された電流検出器であって、前記タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる、電流検出器と、前記電流信号を位相シフトさせるための、抵抗に結合されたフィードバックキャパシタとを含む、第１の回路と、
前記位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する第２の回路であって、前記第２の回路は、前記第１の回路を、第１のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせる第１のモードと、前記第１のレートよりも大きな第２のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせる第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させ、前記第１のモードは、前記駆動回路の始動時に前記アクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含み、前記第２のモードは、前記第２のモードが選択された場合に前記第１のモードを一時的に無効にする、第２の回路とを含む、圧電アクチュエータのための駆動回路。
【請求項１９】
前記第２の回路は、動きの検出に応答して、第３の動作モードで前記第１の回路を動作させる、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２０】
前記第１の回路は、スイッチの設定に応答して、前記アクチュエータの相次ぐ付勢の間のドウェル期間を確立する、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２１】
前記第１の回路は、フルブリッジトポロジを有する、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２２】
前記第１の回路は、ハーフブリッジトポロジを有する、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２３】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知抵抗を含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２４】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知ダイオードを含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２５】
前記第１の回路は、前記アクチュエータに結合された少なくとも１つのトランジスタと、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するために前記少なくとも１つのトランジスタのオン抵抗を検出するための回路とを含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２６】
前記第２の回路は、位相ロックループをさらに含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２７】
前記第２の回路は、ふらついた発振器信号を生じさせる発振器をさらに含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２８】
付勢波形によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤをさらに含む、請求項１８に記載の駆動回路。
【請求項２９】
圧電アクチュエータを駆動する方法であって、
前記圧電アクチュエータにインピーダンスを結合するステップであって、前記インピーダンスと前記圧電アクチュエータとは共に、共振周波数を有するタンク回路を形成する、ステップと、
前記アクチュエータを前記共振周波数で駆動する第１の回路を提供するステップであって、前記第１の回路は、前記タンク回路に結合された電流検出器であって、前記タンク回路内の電流の流れを表す電流信号を生じさせる、電流検出器と、前記電流信号を位相シフトさせるための、抵抗に結合されたフィードバックキャパシタとを含む、ステップと、
前記位相シフトさせられた電流信号とゲート信号とに応答する第２の回路を提供するステップであって、前記第２の回路は、前記第１の回路を、第１のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第１のモードと、前記第１のデューティサイクルよりも大きな第２のデューティサイクルで前記アクチュエータが付勢されるようにする第２のモードとを含む、少なくとも２つの動作モードのうちの１つで選択的に動作させる、ステップとを含む、方法。
【請求項３０】
前記第１のモードは、駆動回路の始動時に前記アクチュエータを自動的に周期的に付勢することを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２のモードは、前記第２のモードが選択された場合に、前記第１のモードを一時的に無効にする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２のモードは、ブーストモードの動作を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１のモードでの動作は、第１のレートで前記アクチュエータが揮発性物質を分配するようにさせ、前記第２のモードでの動作は、前記第１のレートよりも大きな第２のレートで前記アクチュエータが前記揮発性物質を分配するようにさせる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記第２のレートは、約１４パーセントのデューティサイクルであり、かつ約７秒間の継続時間を有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２のレートは、約５０パーセントのデューティサイクルであり、かつブーストスイッチが作動させられている時間の長さによって決定される継続時間を有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記第２の回路は、動きの検出に応答して、第３の動作モードで前記第１の回路を動作させる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の回路は、スイッチの設定に応答して、前記アクチュエータの相次ぐ付勢の間のドウェル期間を確立する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の回路は、フルブリッジトポロジを有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の回路は、ハーフブリッジトポロジを有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項４０】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知抵抗を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４１】
前記電流検出器は、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するための電流検知ダイオードを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１の回路は、前記アクチュエータに結合された少なくとも１つのトランジスタを含み、さらに、前記アクチュエータを通して流れる電流を検出するために前記少なくとも１つのトランジスタのオン抵抗を検出する回路を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４３】
前記第２の回路は、位相ロックループをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４４】
前記第２の回路は、ふらついた発振器信号を生じさせる発振器をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４５】
付勢波形によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図６Ａ】
【図７】
【図７Ａ】
【図８】
【図８Ａ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図６Ａ】
【図７】
【図７Ａ】
【図８】
【図８Ａ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２０１０−５００８６５（Ｐ２０１０−５００８６５Ａ）
【公表日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２４６３９（Ｐ２００９−５２４６３９）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１７８５８
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２１２８１
【国際公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（５００１０６７４３）エス．シー． ジョンソン アンド サン、インコーポレイテッド (168)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１７８５８
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２１２８１
【国際公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（５００１０６７４３）エス．シー． ジョンソン アンド サン、インコーポレイテッド (168)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]