DE3800230A1 - Antriebsvorrichtung fuer einen ultraschallmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor und insbesondere auf einen Antriebs- bzw. Treiberkreis, der in der Lage ist, den Ultraschallmotor über einen großen Bereich von Temperaturänderungen anzusteuern bzw. anzutreiben.

In der letzten Zeit wurde aufgrund der hohen Energiedichte Ultraschallmotoren Aufmerksamkeit entgegengebracht, bei denen die Antriebsbewegung oder -drehung erhalten wird, indem verschiedene Ultraschallschwingungen bzw. -vibrationen unter Verwendung elektromechanischer Einrichtungen wie z. B. piezoelektrischer Keramiken oder dergleichen erzeugt werden.

Beispielsweise ist ein Ultraschallmotor mit einem allgemeinen Aufbau wie in Fig. 2 dargestellt gemäß Stand der Technik vorgeschlagen worden und bekannt. Das heißt der in Fig. 2 gezeigte Ultraschallmotor umfaßt einen Ständer 4 und einen Läufer 14, der auf dem Ständer 4 drehbar gehalten ist. Der Ständer 4 weist ein Paar scheibenförmiger piezoelektrischer Elemente 1, 2 und ein scheibenförmiges elastisches Element (im folgenden Scheibe) 3 auf, die in Richtung ihrer Dicke bzw. Höhe zur Bildung des Ständers 4 übereinander angeordnet sind. Der Läufer 14 weist eine scheibenförmige Unterlage bzw. Basis (Substrat) 5 mit einer Ausgangswelle 8, einer Achs- oder Verbindungswelle 7 auf der Achse und einer an der Unterseite der Basis befestigten ringförmigen Zwischenlage 6 auf. Der Läufer 14 ist derart auf dem Ständer 4 angebracht, daß die Zwischenlage 6 des Läufers 14 auf einem auf der elastischen Scheibe 3 vorgesehenen ringförmigen Vorsprung 3 a angeordnet ist und daß die Achswelle 7 von einem Lager 9 aufgenommen und mit einer Befestigungsmutter 11 mit einer dazwischen befindlichen (Unterleg-)Scheibenfeder 10 verbunden ist, um eine geeignete Verbindungskraft und damit ein Friktionsdrehmoment zwischen dem Ständer 4 und dem Läufer 14 vorzusehen. Die piezoelektrischen Elemente 1 und 2 weisen mehrere Segmente auf, die in Drehrichtung mit abwechselnden piezoelektrischen Polaritäten aufgeteilt sind, wie durch Markierungen "+" und "-" in Fig. 2 dargestellt ist. Die Segmente auf den jeweiligen piezoelektrischen Elementen 1 und 2 sind dabei mit einer voreingestellten Phasendifferenz in Drehrichtung angeordnet. Die piezoelektrischen Elemente 1 und 2 werden durch elektrische Signale mit bezüglich aufeinander verschiedenen Phasen angesteuert und hierdurch wird eine sich in Drehrichtung bewegende Wanderwelle erzeugt, um den Läufer 4 in Drehung zu versetzen.

Als Antriebsvorrichtung für den oben allgemein beschriebenen und bekannten Ultraschallmotor ist ein Treiberkreis wie in Fig. 3 dargestellt vorgeschlagen worden und bekannt. Im folgenden wird die Antriebsvorrichtung von Fig. 3 erläutert.

Als erstes wird durch einen Oszillator 15 eine vorbestimmte Frequenz f _m oszilliert bzw. durch Schwingungen erzeugt, die so bestimmt ist, daß sie eine spezielle Beziehung zur Resonanzfrequenz des Ständers 4 hat, um diesen wirksam anzusteuern bzw. anzutreiben. Diese Schwingung bzw. das entsprechende Schwingungssignal wird in einen ersten Verstärker 16 eingegeben und dann einem Phasenschieber 17 zugeführt, dessen Ausgangssignal weiter in einen zweiten Verstärker 18 eingegeben wird. Der Phasenschieber 17 verschiebt die Phase des Eingangssignals von ±10° auf ±170°, um eine Drehung in der positiven und eine Drehung in der negativen Richtung (d. h. eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehung) zu ermöglichen, und gibt ein in bezug auf die Wellenform geformtes und phasenverschobenes Signal aus. Das Ausgangssignal des ersten Verstärkers 16 wird über erste Leitungsdrähte 19 und 20 einem ersten piezoelektrischen Element 1 zugeführt. Das Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 18 wird über zweite Leitungsdrähte 21 und 20 dem zweiten piezoelektrischen Element 2 zugeführt. Das erste piezoelektrische Element 1 weist vier Paare von 45°- fächerförmigen piezoelektrischen Elementen (im folgenden Fächerelemente) auf, wobei ein positiv polarisiertes Fächerelement und ein negativ polarisiertes Fächerelement (in Fig. 2 jeweils mittels "+"- und "-"-Markierungen veranschaulicht) abwechselnd angeordnet sind. Hierdurch sind acht Stücke bzw. Teile von 45°-fächerförmigen, d. h. Fächerelementen, angeordnet, die insgesamt eine kreisförmige Elementeanordnung um das Zentrum des scheibenförmigen Elementes 1 bilden. Das erste piezoelektrische Element 1 weist somit vier Wellen mechanischer Schwingungswellen in Kreisrichtung um das Zentrum herum auf. Ebenso weist das zweite piezoelektrische Element 2 vier Wellen mechanischer Schwingungswellen in Kreisrichtung um das Zentrum auf. Das erste piezoelektrische Element 1 und das zweite piezoelektrische Element 2 sind derart übereinander angeordnet, daß die radialen Unterteilungszwischenräume zwischen zwei benachbarten Fächerelementen 13 des ersten piezoelektrischen Elementes 1 auf dem Zentralteil der Fächerelemente 13′ des zweiten piezoelektrischen Elementes 2 angeordnet sind, wobei sie nämlich jeweils um 22,5° voneinander differieren (d. h. versetzt angeordnet sind). Der erste Verstärker, der Phasenschieber und der zweite Verstärker bilden somit zusammen den Treiberkreis 22 für den Ultraschallmotor. Durch die Ausgestaltung des Ständers 4 in der oben beschriebenen Weise und durch Antreiben des Ständers mittels des oben beschriebenen Treiberkreises 22 ist eine solche Betriebsweise möglich, daß sich die Punkte der maximalen Schwingungsamplitude des Ständers 4, die die Unterseite des Läufers 14 berühren, in Kreisrichtung um die Achse bewegen, und hierdurch wird auf den Läufer 14 eine Drehantriebskraft um seine Achse gegeben. Auf diese Weise wird der Läufer 14 um die Achswelle 7 in Drehung versetzt. Die Drehung des Läufers 14 wird durch die Wanderwelle in Drehrichtung bewirkt, die eine so ausgewählte Antriebsfrequenz f _m aufweist, daß sie in einer speziellen Beziehung zur mechanischen Kennlinie bzw. den mechanischen Eigenschaften des Ständers 4 steht. Die Antriebsfrequenz f _m muß entsprechend den mechanischen Eigenschaften des Ständers 4 ausgewählt sein.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Anordnung wird die Schwingungsfrequenz f _d des Oszillators 15 so ausgewählt, daß sie mit der theoretischen Antriebsfrequenz f _m übereinstimmt, die so bestimmt worden ist, daß sie in einer bestimmten Beziehung zur Resonanzfrequenz f _r0 der piezoelektrischen Elemente des Ständers 4 steht. Wenn zwischen der Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz f _{r 0} der piezoelektrischen Elemente und der Schwingungsfrequenz f _d des Oszillators 15 eine Differenz vorhanden ist, werden durch Änderung der Umgebungstemperatur T _c infolge der oben erwähnten Nichtübereinstimmung der Temperaturabhängigkeit solche Abweichungen hervorgerufen, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, selbst wenn die Schwingungsfrequenz f _d auf die oben beschriebene Weise ausgewählt wird. Das heißt selbst wenn die Schwingungsfrequenz f _d so ausgewählt wird, daß sie in einer Umgebung von 25°C mit der Antriebsfrequenz f _m übereinstimmt, die so bestimmt worden ist, daß sie der Resonanzfrequenz f _r0 der piezoelektrischen Elemente entspricht (wie durch den Punkt B in Fig. 4 veranschaulicht), wird hierdurch mit steigender Umgebungstemperatur T _c der Arbeits- bzw. Betriebspunkt zum Punkt A hin verschoben, wobei die Schwingungsfrequenz f _d zur Übereinstimmung mit der Resonanzfrequenz f _r0 gelangt. Infolgedessen fließt im Ultraschallmotor ein Überstrom, wodurch die stabile Drehung des Ultraschallmotors beeinträchtigt wird. Wenn andererseits die Umgebungstemperatur T _c vom Betriebspunkt B abnimmt, weicht die Schwingungsfrequenz f _d stark von der Antriebsfrequenz f _m ab und infolgedessen sinkt durch Verschiebung des Betriebspunktes weit vom Antiresonanzpunkt fort der Wirkungsgrad des Motorantriebs beträchtlich ab. In einem extremen Fall kommt es zu einem Anhalten des Motors und es wird weiter unmöglich, den Ultraschallmotor zu starten.

Ziel der Erfindung ist es, den oben beschriebenen Nachteil einer herkömmlichen Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor zu beheben und eine verbesserte Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor zu schaffen, die zu einem stabilen Betrieb geeignet ist, indem ein Absinken des Wirkungsgrades des Motorantriebs verhindert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor mit Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weitergestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor umfaßt somit einen Oszillator, einen Temperaturkennlinien- Korrekturkreis zum Korrigieren der Temperaturkennlinie der Schwingungsfrequenz des Oszillators derart, daß sie gleich der Temperaturkennlinie der Resonanzfrequenz von piezoelektrischen Elementen ist, die den Ultraschallmotor bilden, und einen Treiberkreis zum Ausgeben einer Ausgangsleistung zum Ansteuern der piezoelektrischen Elemente des Ultraschallmotors.

Infolge der oben beschriebenen Anordnung ist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor in der Lage zu bewirken, daß die Temperaturänderungskennlinie der Schwingungsfrequenz f _d mit der Temperaturänderungskennlinie der Resonanzfrequenz f _r0 der piezoelektrischen Elemente übereinstimmt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Hierdurch kann bewirkt werden, daß die Temperaturänderung der Resonanzfrequenz f _d mit der Temperaturänderung der Antriebsfrequenz f _m übereinstimmt.

Selbst wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, kann dementsprechend stets ein stabilisierter Antriebszustand erhalten werden und dies ermöglicht es zu verhindern, daß der Wirkungsgrad des Motorantriebs abnimmt. Die Aufrechterhaltung einer stabilen Drehung des Ultraschallmotors ist deshalb sichergestellt.

Als Folge der oben beschriebenen Anordnung kann außerdem ein unerwünschter Überstrom im Ultraschallmotor bei unerwünschter Übereinstimmung der Schwingungsfrequenz f _d mit der Resonanzfrequenz f _r0 der piezoelektrischen Elemente ausgeschaltet werden. Hierdurch kann ein unerwünschter Betrieb des Motors oder eine Beeinträchtigung des Motors oder des Treiberkreises durch einen solchen Überstrom oder ein unerwünschtes Anhalten des Motors vermieden werden.

Die Ausgestaltung und die Bedeutung der Merkmale der Erfindung sowie weitere Ziele und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung weiter hervor. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor,

Fig. 2 eine allgemeine perspektivische Explosionsansicht eines bekannten Ultraschallmotors,

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer herkömmlichen Antriebsvorrichtung für einen herkömmlichen Ultraschallmotor veranschaulicht,

Fig. 4 ein Temperaturkennliniendiagramm des herkömmlichen Ultraschallmotors,

Fig. 5 ein Temperaturkennliniendiagramm eines erfindungsgemäßen Ultraschallmotors und

Fig. 6 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Spannung am Punkt E der Schaltung von Fig. 1 und einer davon abhängigen Änderung der Schwingungsfrequenz bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung veranschaulicht.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In Fig. 1 ist ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels dargestellt, wobei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten herkömmlichen Beispiel für eine Antriebsvorrichtung entsprechende Teile und Bauteile mit denselben oder entsprechenden Bezugszeichen und -markierungen versehen sind. Ein Ultraschallmotor 23, der ein erstes piezoelektrisches Element 1 und ein zweites piezoelektrisches Element 2 mit derselben Anordnung wie in Fig. 2 dargestellt umfaßt, ist mittels Leitungsdrähten 19 a, 20 a und 21 a mit einem Treiberkreis 22 verbunden, so daß er durch diesen elektrisiert bzw. elektrisch angeschlossen ist. Der Treiberkreis 22 ist mit einem Oszillator 51 verbunden, der einen auf dem Markt erhältlichen Zeit- bzw. Taktgeber-IC 49 (beispielsweise µPC617/1555 oder µPD5555C/5555G, hergestellt durch die NEC Corporation of Japan oder TL1555, hergestellt durch die Japan Texas Instruments Corporation) und Widerstände 45 und 47, einen einseitig nicht verstellbaren bzw. Festwiderstand 46 und Kondensatoren 48 und 50 umfaßt. Der Treiberkreis 22 ist weiter mit einem Temperaturkennlinien-Korrekturkreis 52 zur Korrektur der Temperaturkennlinie eines Oszillators 51 derart verbunden, daß die Schwingungsfrequenz f _d des Oszillators 51 gleich der Temperaturkennlinie der Resonanzfrequenz f _r0 der piezoelektrischen Elemente 1 und 2 des Ultraschallmotors 23 wird. Der Temperaturkennlinien- Korrekturkreis 35 umfaßt einen Temperaturerfassungskreis, der eine Reihenschaltung eines Widerstandes 33 und eines Widerstandes 34 mit jeweils unterschiedlichen Temperaturkennlinien ist, die über einen positiven Versorgungsanschluß 31 und einen negativen Versorgungsanschluß 32 angeschlossen sind. Die Reihenschaltung gibt am dazwischenliegenden Anschlußpunkt C über einen Widerstand 39 ein Ausgangssignal an einen ersten Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 43 aus. Ein Konstantspannungskreis 38 besteht aus einem ersten Widerstand 36 und einem zweiten Widerstand 37 und ist in Reihe an den positiven Versorgungsquellenanschluß 31 und den negativen Versorgungsquellenanschluß 32 mit derselben Temperaturkennlinie angeschlossen und gibt am dazwischenliegenden Anschlußpunkt D über einen Widerstand 41 eine konstante Spannung an den anderen Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 43 aus. Ein Rückkopplungswiderstand 40 ist zwischen dem ersten Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 43 und dessen Ausgangsanschluß E angeschlossen. Das Ausgangssignal des aus dem Operationsverstärker 43 und den Widerständen 39, 40 und 41 bestehenden Operationsverstärkerkreises 44 wird über den Ausgangswiderstand 42 an einen Eingangsanschluß Nr. 7 des Zeitgeber-ICs 49 im Oszillator 51 ausgegeben. Mittels einer derartigen Anordnung wird die Temperaturkennlinie der Schwingungsfrequenz f _d (bzw. des entsprechenden Signals) des Oszillators 51 derart korrigiert, daß sie gleich derjenigen der Temperaturkennlinie der Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Elemente 1 und 2 im Ultraschallmotor 23 wird.

Im folgenden werden die Funktionsweise und der Betrieb der oben beschriebenen Antriebsvorrichtung für den Ultraschallmotor erläutert.

Als erstes wird die Funktionsweise des Oszillators 51 erläutert. Der Zeitgeber-IC 49 bildet zusammen mit den Widerständen 45 und 47, dem einseitig festgelegten Widerstand 46 und dem Kondensator 50 einen astabilen Oszillator 51. Im astabilen Oszillator 51 wird der Kondensator 48 durch einen durch den Widerstand 45, den einseitig festgelegten Widerstand 46 und den Widerstand 47 gegebenen Strom aufgeladen, und die im Kondensator 48 gespeicherte Ladung wird über den Widerstand 47 entladen. Die Spannung des Kondensators 48 bewegt sich zwischen einer Auslöse- bzw. Triggerspannung V _TR und einer Schwellenspannung V _TH . Die Triggerspannung V _TR und die Schwellenspannung V _TH werden so ausgewählt, daß sie in bezug auf die über die Versorgungsquellenanschlüsse 31 und 32 vorgegebene Quellenspannung V _CC folgende Beziehungen erfüllen:

Unter der Annahme, daß der aus den Widerständen 45 und 46 bestehende Reihenwiderstand den Wert R₁ und der Widerstandswert des Widerstandes 47 R₂ und die Kapazität des Kondensators 48 C₁ sind, ergibt sich für die Aufladezeit t₁ folgende Beziehung, wenn die Ausgangsspannung am Ausgangspunkt G des Oszillators im H-Zustand (Hoch-Zustand) ist:

t₁ = 0,693 (R₁ + R₂) C₁ (3)

Wenn sich die Ausgangsspannung am Punkt G im L-Zustand (Niedrig-Zustand) befindet, ergibt sich für die Aufladezeit t₂:

t₂ = 0,693 R₂ C₁ (4)

Daher ergibt sich für die Schwingungsperiode T folgende Gleichung:

T = t₁ + t₂
= 0,693 (R₁ + 2 R₂) C₁ (5)

Hieraus ergibt sich für die Schwingungsfrequenz f folgende Beziehung:

Die Schwingungsfrequenz f kann durch Auswahl der Werte der Widerstände R₁ und R₂ und der Kapazität C₁ bestimmt werden und die Auswahl der Schwingungsfrequenz f kann unabhängig von der anliegenden Versorgungsquellenspannung bestimmt werden (die oben beschriebene Technik ist in einem Buch mit dem Titel "LINEAR CIRCUIT DATA BOOK 1985" von Texas Instruments Japan Ltd. veröffentlicht, oder in einem Buch mit dem Titel "SANGYOUYOU LINEAR IC 1986 [LINEAR IC FOR INDUSTRIAL USE 1986]", veröffentlicht von der NEC Corporation of Japan, offenbart).

Wie aus obigem offensichtlich ist, wird die Temperaturänderungsrate bzw. -geschwindigkeit der Schwingungsfrequenz f durch die Temperaturänderungsraten der Widerstände 45, 46 und 47 und des Kondensators 48 bestimmt. Daher sollte die Auswahl dieser elektrischen Bauteile sehr sorgfältig erfolgen. Für die Beibehaltung der Temperaturänderungskennlinie der Schwingungsfrequenz f innerhalb eines vorbestimmten Wertes (bzw. Wertebereiches) durch Auswahl der elektrischen Bauteile und deren Kombination gibt es eine technische Grenze, und eine solche Auswahl bringt eine starke Erhöhung der Herstellungskosten mit sich. Demgemäß wird es erforderlich, eine Maßnahme zur Begrenzung der Temperaturänderungsrate der Schwingungsfrequenz innerhalb eines vorbestimmten kleinen Wertebereiches mit einer weiteren einfachen Schaltungsanordnung vorzusehen.

Das Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Ladestrom zum Kondensator 48 und der Entladestrom von diesem so gesteuert werden, daß sie auf die Temperaturänderung ansprechen. So wird die Temperaturänderungsrate der Schwingungsfrequenz f innerhalb eines vorbestimmten Wertebereiches gesteuert. Das heißt beim Ausführungsbeispiel, daß mittels eines an einem Anschlußpunkt f zwischen den beiden Widerständen 46 und 47 angeschlossenen Widerstand 42 ein Teil des Lade- und Entladestroms im Bypass bzw. Nebenschluß zum Ausgangsanschluß E des Operationsverstärkers 43 geführt wird. Durch Steuerung der Spannung des Ausgangsanschlusses E des Operationsverstärkers 43 derart, daß diese auf eine Temperaturänderung anspricht, kann demgemäß die Schwingungsfrequenz f so gesteuert werden, daß die Temperaturänderungsrate der Schwingungsfrequenz innerhalb eines vorbestimmten Wertebereiches begrenzt ist.

In Fig. 6 sind experimentelle Ergebnisse der Temperaturänderung der Schwingungsfrequenz f entsprechend einer Änderung der Spannung am Punkt E in bezug auf drei Widerstandswerte des Widerstandes 42 als Parameter dargestellt.

Die Steuerung der Spannung am Punkt E im Temperaturkennlinien- Korrekturkreis 52 erfolgt folgendermaßen: Es wird angenommen, daß die Widerstandswerte R₃₃, R₃₄, R₃₆ und R₃₇ der Widerstände 33, 34, 36 und 37 bei 25°C folgende Werte haben:

R₃₃ = 10 kΩ (Temperaturänderungsrate + 2000 ppm/°C),
R₃₄ = 20 kΩ (Temperaturänderungsrate +  100 ppm/°C),
R₃₆ = 10 kΩ (Temperaturänderungsrate +  100 ppm/°C) und
R₃₇ = 20 kΩ (Temperaturänderungsrate +  100 ppm/°C).

Wenn sich die Umgebungstemperatur von 0°C auf 50°C ändert, nehmen die Ausgangsspannung des Temperaturänderungserfassungskreises 35, d. h. die Spannung V _C am Anschlußpunkt C, und die Ausgangsspannung V _D des Konstantspannungskreises 38, d. h. die Spannung am Anschlußpunkt D, Werte an, die in Tabelle 1 gezeigt sind.

Die Schaltungsverstärkung G _A des Operationsverstärkers 44 ist gegeben durch:

wobei R₃₉ und R₄₀ die Widerstandswerte der Widerstände 39 und 40 sind. Daher ergibt sich für die Spannung V _E am Ausgangsanschluß E des durch den Operationsverstärker 43 und die Widerstände 39, 40 und 41 gebildeten Operationsverstärkers 44 folgendes:

V _E = V _D + (V _C - V _D ) × G _A

Es sei nun angenommen, daß

R₃₉ =  10 kΩ (Temperaturänderungsrate + 100 ppm/°C) und
R₄₀ = 100 kΩ (Temperaturänderungsrate + 100 ppm/°C).

Es kann dann eine Verstärkung G _A = 10 erhalten werden. Dementsprechend wird die Ausgangsspannung V _E :

V _E = V _D + (V _C - V _D ) × 10 (9)

Die Werte der Tabelle 1 werden aus der obigen Gleichung (9) erhalten.

Tabelle 1

Wie in der Tabelle dargestellt ist, wird die Ausgangsspannung V _E am Punkt E beim Ausführungsbeispiel auf der Niedrigtemperaturseite niedrig und auf der Hochtemperaturseite hoch. Wenn die gemessenen Ergebnisse auf die Kennlinie von Fig. 6 angewendet werden, wird daher die Schwingungsfrequenz des Oszillators auf der Niedrigtemperaturseite niedriger und auf der Hochtemperaturseite hoch. Wenn die oben beschriebenen Eigenschaften und Kennlinien auf die Kennlinie von Fig. 6 angewendet werden, wird die Schwingungsfrequenz des Oszillators 51 auf der Niedrigtemperaturseite erniedrigt. Infolge der durch den Kreis 52 durchgeführten Temperaturkennlinien-Korrektur kann eine Temperaturkorrektur der Schwingungsfrequenz f _d wie in Fig. 4 gezeigt erhalten werden. Durch geeignete Auswahl der Temperaturänderungsrate der Widerstände 33 und 34 und der Schaltungsverstärkung G _A kann daher die Temperaturänderungsrate der Schwingungsfrequenz des Oszillators 51 gleich derjenigen der Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Elemente 1 und 2 des Ultraschallmotors 23 gemacht werden, so daß die in Fig. 5 dargestellte Temperaturkennlinie erhalten wird.

Der Treiberkreis 22 legt an die piezoelektrischen Elemente 1 und 2 Ausgangstreiber- bzw. Steuerleistungen entsprechend dem Ausgangssignal am Ausgangsanschluß G des Oszillators 51 an.

Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: In einem Treiberkreis für einen piezoelektrischen Ultraschallmotor 23 wird die Zuführung eines Treibersignals von einem astabilen Oszillator 51 umfassend einen Schwingungs-IC 49, einen Kondensator 48 und Lade/Entladewiderstände 45, 46 und 47 gesteuert, indem ein Ableitstrom über einen Ableitwiderstand 47 zu einem Punkt E durch Steuerung der Spannung am Punkt E mittels eines eine Temperatur abhängige Spannung erzeugenden Kreises 52 gesteuert wird.

Obwohl die Erfindung obenstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Eigenheiten in einem gewissen Ausmaß beschrieben worden ist, können selbstverständlich Konstruktionsmerkmale und -einzelheiten geändert werden und Teile können auf andere Weise kombiniert und angeordnet werden, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims (3)

1. Antriebsvorrichtung für einen Ultraschallmotor, umfassend einen Oszillator und einen Treiberkreis zum Ausgeben einer Ausgangsleistung zum Ansteuern von den Ultraschallmotor (23) bildenden piezoelektrischen Elementen, gekennzeichnet durch einen Temperaturkennlinien- Korrekturkreis (52) zum Korrigieren der Temperaturkennlinie der Schwingungsfrequenz (f _d ) des Oszillators (51) derart, daß diese gleich der Temperaturkennlinie der Resonanzfrequenz (f _r0) der piezoelektrischen Elemente des Ultraschallmotors ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (51) ein astabiler Oszillator ist, dessen Schwingungsfrequenz durch Aufladung und Entladung eines Kondensators (48) bestimmt wird, und daß der Temperaturkennlinien-Korrekturkreis (52) einen Temperaturänderungserfassungskreis (35) und einen Konstantspannungskreis (38), die beide an positiven und negativen Versorgungsquellenanschlüssen (31, 32) angeschlossen sind, einen Operationsverstärker (43), dessen einer Eingangsanschluß das Ausgangssignal des Temperaturänderungserfassungskreises (35) und dessen anderer Eingangsanschluß das Ausgangssignal des Konstantspannungskreises (38) aufnimmt, und mehrere Widerstände (39, 40, 41, 42) umfaßt.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturänderungserfassungskreis (35) einen ersten Widerstand (33) und einen zweiten Widerstand (34) umfaßt, die unterschiedliche Temperaturkennlinien aufweisen und in Reihe an die positiven und negativen Versorgungsquellenanschlüsse (31, 32) angeschlossen sind, wobei ein Anschlußpunkt (C) zwischen dem ersten Widerstand und dem zweiten Widerstand das Ausgangssignal ausgibt.