JP2000078863A - 振動波モータの駆動回路 - Google Patents

振動波モータの駆動回路

Info

Publication number
JP2000078863A
JP2000078863A JP10243073A JP24307398A JP2000078863A JP 2000078863 A JP2000078863 A JP 2000078863A JP 10243073 A JP10243073 A JP 10243073A JP 24307398 A JP24307398 A JP 24307398A JP 2000078863 A JP2000078863 A JP 2000078863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
analog signal
vibration wave
wave motor
signal
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10243073A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Shiomi
誠 塩見
Yoshibumi Nishimoto
義文 西本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Canon Precision Inc
Original Assignee
Canon Inc
Canon Precision Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc, Canon Precision Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10243073A priority Critical patent/JP2000078863A/ja
Publication of JP2000078863A publication Critical patent/JP2000078863A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】マイコン内蔵のA/D変換器が8ビットでも1
6ビットと同じ性能を発揮できる振動波モータの駆動回
路を提供する。 【解決手段】振動波モータの駆動回路を構成するデジタ
ル部分を、速度指令手段1の16ビット分解能の回転速
度指令値を2つの8ビットD/A変換器1b,1dに上
位と下位に夫々分けて入力し、各8ビットD/A変換器
のアナログ直流電圧出力を4個の抵抗器のラダー抵抗網
2に入力し、その出力電圧が結果として16ビット分解
能のアナログ直流電圧値となって振動波モータの回転速
度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は振動波モータに入力
する交流電圧の周波数を変化することにより振動波モー
タの回転速度を制御する振動波モータの駆動回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】振動モータの一構成例としては、例えば
円環型の弾性体に電気−機械エネルギー変換素子として
の圧電素子を接着した振動体と、この弾性体に加圧接触
する移動体と、モータ中心に配置され、前記移動体に連
結されたモータ軸と、振動体を保持するケースとにより
構成され、前記圧電素子に駆動用の周波信号を印加する
ことにより、前記弾性体に例えば曲げ振動の合成により
進行波としての駆動波が形成され、この駆動波が形成さ
れる前記弾性体の駆動面に加圧接触する前記移動体が摩
擦駆動され、その回転力が前記モータ軸に伝達されるよ
うになっている。また、前記モータ軸の後端部にはモー
タの回転数等を検出するためのロータリーエンコーダー
(不図示)が設けられている。
【0003】このロータリーエンコーダーからの信号は
回転速度情報として利用され、この回転速度情報と目標
値(目標速度)とを比較して目標値となるようにフィー
ドバック制御を行う駆動回路により振動波モータの駆動
制御を行っている。
【0004】このような駆動回路は、振動波モータの回
転制御を圧電素子に印加する交流電圧の周波数を変化さ
せる(共振点よりも高周波数側を使用)ことにより行っ
ており、電圧増幅を行うトランスやFET等で構成され
るアナログ部と、周波数を変化させる分周器等で構成さ
れるデジタル部を有しており、デジタル部からの情報は
D/A変換器によりアナログ情報に変換されて前記アナ
ログ部に出力されるようになっている。
【0005】このような駆動回路の第1従来例を図2、
第2従来例を図3に示す。
【0006】図2に示す駆動回路は、マイクロコンピュ
ータ内蔵のD/A変換器を使用せずに、外部の16ビッ
トD/A変換器を使用した駆動回路の主要部構成のブロ
ック図である。この駆動回路(ロータリーエンコーダー
からの速度情報と目標値との差を演算する回路部分は省
略する)は、マイクロコンピュータ1の内蔵速度指令部
1aからの16ビット回転速度指令値をマイクロコンピ
ュータ1の外部の16ビットD/A変換器6に入力し、
この16ビットD/A変換器6から出力されるアナログ
直流電圧を電圧制御発振器3によって周波数情報に変換
し、その周波数情報に応じた周波数の位相の異なる2相
の交流電圧に交流波形成形部4で変換し、振動波モータ
5の振動体を構成する圧電素子5aに印加し、前記弾性
体の駆動面に形成される進行波の周波数を16ビットの
分解能で変化させ、振動波モータの回転速度を制御する
ようにしている。
【0007】図3に示す駆動回路は、マイクロコンピュ
ータ内蔵の8ビットのD/A変換器を使用した駆動回路
の主要構成のブロック図である。この駆動回路(ロータ
リーエンコーダーからの速度情報と目標値との差を演算
する回路部分は省略する)は、マイクロコンピュータ1
に内蔵の速度指令部1aからの8ビットの回転速度指令
値をマイクロコンピュータ1に内蔵の8ビットD/A変
換器1cに入力し、前記8ビットのD/A変換器1cか
ら出力されるアナログ直流電圧を電圧制御発振器3によ
って周波数情報に変換し、その周波数情報に応じた周波
数の位相の異なる2相の交流電圧に交流波形整形部4で
変換し、振動波モータ5の電気−機械エネルギー変換素
子5aに印加し、前記弾性体の駆動面に形成される進行
波の周波数を8ビットの分解能で変化させることによっ
て振動波モータ5の回転速度を制御している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2に
示す第1の従来例の振動波モータの駆動回路は、もとも
と専用の小型部品が少なく既成の汎用部品を使用せざる
を得ないため、どうしても高価で大型化してしまう。そ
の上、高価な16ビットD/A変換器6を使用すること
は、駆動回路の低コスト化の妨げとなる。
【0009】また、図3に示す第2の従来例において、
マイクロコンピュータ1に内蔵のD/A変換器1cは、
一般に小ビット数である。振動波モータの大きな特徴
は、制御応答性が高いことであり、細やかな回転速度制
御が要求される。よって、前記振動波モータ5に入力さ
れる交流電圧の周波数の分解能多くなければならない。
したがって、使用するD/A変換器には高ビットのもの
が要求され、前記マイクロコンピュータ1に内蔵の8ビ
ットD/A変換器1cの分解能では振動波モータの高応
答性を生かした十分な制御をする上で満足できるとは言
えなかった。
【0010】本出願に係る発明は、マイクロコンピュー
タに内蔵のA/D変換器が8ビットでも16ビットと同
じ性能を発揮できる振動波モータの駆動回路を提供しよ
うとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する第1の構成は、速度指令手段からの振動波モ
ータの回転速度指令値をD/A変換器においてアナログ
直流電圧に変換し、電圧制御発振器によって周波数情報
に変換し、その周波数情報に応じた周波数の位相の異な
る2相の交流電圧に交流波形整形部で変換し、振動波モ
ータの電気−機械エネルギー変換素子に印加し、前記振
動波モータに形成される進行波の周波数を変化させるこ
とによって振動波モータの回転速度を制御する振動波モ
ータの駆動回路において、前記速度指令手段からの2
n+1 ビットの分解能の回転速度指令値を2つの2n ビッ
トD/A変換器に上位と下位にそれぞれ分けて入力し、
前記各2n ビットD/A変換器のアナログ直流電圧出力
を、n+1個の抵抗器で構成されるラダー抵抗網に入力
し、その出力電圧が結果として2n+1 ビットの分解能の
アナログ直流電圧値となって振動波モータの回転速度を
制御するようにしたものである。
【0012】本出願に係る発明の目的を実現する第2の
構成は、マイクロコンピュータ内に前記速度指令手段
と、前記2つのD/A変換器としてそれぞれ8ビットの
D/A変換器とを用意し、前記速度指令手段から出力さ
れた16ビットの分解能のモータ回転速度指令値は、前
記2つの8ビットのD/A変換器に上位バイトと下位バ
イトに分けて入力され、上位バイト用のD/A変換器の
出力電圧が下位バイト用のD/A変換器の出力電圧より
も256倍の重みを持つように定数が設定された4個の
抵抗器で構成されたラダー抵抗網によって、その出力電
圧は16ビットの分解能のアナログ直流電圧値となって
振動波モータの回転速度を制御することを特徴とするも
のである。
【0013】上記した構成では、マイクロコンピュータ
の外部に別部品としてD/A変換器を設ける必要がない
ため、省スペース化と低コスト化が図れる。
【0014】また、マイクロコンピュータ内にもともと
ある8ビットD/A変換器で、振動波モータの高応答性
を十分に生かした細かい速度制御をするために必要な1
6ビット分解能のD/A変換器を構成することができ
る。
【0015】さらに、前記マイクロコンピュータに内蔵
のD/A変換器を構成することができる。
【0016】さらに、マイクロコンピュータに内蔵のD
/A変換器の使用数を増やす程、その効果は高くなる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態の振
動波モータの駆動回路の主要構成ブロック図を示す。な
お、従来例と同様に、ロータリーエンコーダーからの速
度情報と目標値との差を演算する回路部分は省略する。
【0018】図1において、マイクロコンピュータ1に
内蔵の速度司令部1aは、16(2n+1 ,n=3)ビッ
トの回転速度指令値は、その上位バイトと下位バイトと
が、マイクロコンピュータ1に内蔵の上位バイト用の8
ビットA/D変換器1bと、下位バイト用の8ビットA
/D変換器1dにそれぞれ8ビットづつ分けて入力され
る。
【0019】2はラダー抵抗網で、(n+1)個の抵抗
器、本実施の形態の場合ではn=1であるから、4個の
抵抗器2a〜2dで構成しており、上位バイト用の8ビ
ットD/A変換器1bから出力されるアナログの直流電
圧が抵抗器2bに、下位バイト用の8ビットD/A変換
器1dから出力されるアナログの直流電圧が抵抗器2a
に入力される。
【0020】圧値V0 となって、振動波モータの回転速
度を制御することになる。
【0021】ここで、本ラダー抵抗網において、上位D
/A変換器の出力電圧をV1、下位D/A変換器の出力
電圧をV2とすると、求められる出力電圧の特性は次式
で表される。
【0022】V0=K(256×V1+I2)・・・ Kは任意の値 本ラダー抵抗網の回路方程式は次式で表される。
【0023】 V1=I1×(2a+2c)+2d×(I1+I2)・・・ V2=2b×I2+2d×(I1+I2) ・・・・・ V0=2c×I1+2d×(I1+I2) ・・・・・ 上記、式より、I1とI2は次式で表される。
【0024】 I1=[(2b+2d)×V1−2d×V2]/A I2=−[2d×V1−(2a+2c+2d)×V2]
/A (但し、A=(2b+2d)×(2a+2c+2d)−
2d×2d) これを、式に代入すると、V0は次式で表される。
【0025】V0=(2a×2d/A)[(2c×2b
+2b×2d+2c×2d)/(2a×2d)×V1+
V2] 式との係数比較をすると、次式が成立する。
【0026】(2c×2d+2b×2d+2c×2d)
/(2a×2d)=256・・ 実施の形態としては、簡単のために、2a=2b=2d
とすると、式より、2×2c=255×2aが求まる
ので、 2a=2b=2d=2R、 2c=255R (Rは任意の値) としているが、式を満足する定数を設定することによ
って、ラダー抵抗網2の出力は16ビット分解能のアナ
ログ電圧値V0となって振動波モータの回転速度を制御
することになる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜7に係
る発明によれば、振動波モータの駆動回路の構成を簡略
化することが可能であり、低コスト,省スペース化が実
現できる。
【0028】また、振動波モータを制御する上で、細か
い速度制御が可能になり、振動波モータの応答性の良さ
を十分に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図
【図2】第1従来例を示すブロック図
【図3】第2従来例を示すブロック図
【符号の説明】
1 マイクロコンピュータ 1a 速度司令部 1b、1c、1d A/D変換器 2 ラダー抵抗網 3 電圧制御発振器 4 交流波形整形部 5 振動波モータ 5a 圧電素子(電気−機械エネルギー変換素子)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 義文 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5H680 AA00 AA19 BB03 BB16 CC07 DD01 DD15 DD23 DD53 DD66 DD72 DD87 EE23 FF08 FF23 FF25 FF30 FF33

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 速度指令手段からの振動波モータの回転
    速度指令値をD/A変換器においてアナログ直流電圧に
    変換し、電圧制御発振器によって周波数情報に変換し、
    その周波数情報に応じた周波数の位相の異なる2相の交
    流電圧に交流波形整形部で変換し、振動波モータの電気
    −機械エネルギー変換素子に印加し、前記振動波モータ
    に形成される進行波の周波数を変化させることによって
    振動波モータの回転速度を制御する振動波モータの駆動
    回路において、 前記速度指令手段からの2n+1 ビット(nは正の整数)
    の分解能の回転速度指令値を2つの2n ビットD/A変
    換器に上位と下位にそれぞれ分けて入力し、前記各2n
    ビットD/A変換器のアナログ直流電圧出力を、n+1
    個の抵抗器で構成されるラダー抵抗網に入力し、その出
    力電圧が結果として2n+1 ビットの分解能のアナログ直
    流電圧値となって振動波モータの回転速度を制御するこ
    とを特徴とする振動波モータの駆動回路。
  2. 【請求項2】 マイクロコンピュータ内に前記速度指令
    手段と、前記2つのD/A変換器としてそれぞれ8ビッ
    トのD/A変換器とを用意し、前記速度指令手段から出
    力された16ビットの分解能のモータ回転速度指令値
    は、前記2つの8ビットのD/A変換器に上位バイトと
    下位バイトに分けて入力され、上位バイト用のD/A変
    換器の出力電圧が下位バイト用のD/A変換器の出力電
    圧よりも256倍の重みを持つように定数が設定された
    4個の抵抗器で構成されたラダー抵抗網によって、その
    出力電圧は16ビットの分解能のアナログ直流電圧値と
    なって振動波モータの回転速度を制御することを特徴と
    する請求項1に記載の振動波モータの駆動回路。
  3. 【請求項3】 指令手段からのデジタル指令値をD/A
    変換器によりアナログ信号に変換し、該アナログ信号に
    応じた駆動信号を振動波モータの電気−機械エネルギー
    変換素子に印加して、駆動力を得る振動波モータの駆動
    回路において、 前記デジタル指令値を所定のビット数単位で分割し、各
    分割された所定のビット数単位ごとのデジタル信号を、
    それぞれ前記D/A変換器にてアナログ信号に変換し、
    各分割された単位ごとにアナログ信号を形成するアナロ
    グ信号形成手段と、該アナログ信号形成手段にて形成さ
    れたそれぞれのアナログ信号に対してそれぞれあらかじ
    め決められた倍率で増幅するとともに各増幅されたアナ
    ログ信号を加算する増幅及び加算手段を設け、該加算手
    段からのアナログ信号に応じて前記駆動信号を形成させ
    たことを特徴とする振動波モータの駆動回路。
  4. 【請求項4】 指令手段からの2N+1 ビットのデジタル
    指令値をD/A変換器によりアナログ信号に変換し、該
    アナログ信号に応じた駆動信号を振動波モータの電気−
    機械エネルギー変換素子に印加して、駆動力を得る振動
    波モータの駆動回路において、 前記デジタル指令値をMビット単位(M<2N+1 )で連
    続する複数のグループに分割し、各分割されたグループ
    のデジタル信号を、それぞれD/A変換器にてアナログ
    信号に変換し、各分割されたグループごとにアナログ信
    号を形成するアナログ信号形成手段と、該アナログ信号
    形成手段にて形成された、各グループごとのアナログ信
    号に対して隣り合うグループの内上位のMビット単位の
    デジタル値に対してのアナログ信号を下位のMビット単
    位のデジタル値に対してのアナログ信号に対して2M
    したアナログ信号に増幅し、各増幅されたアナログ信号
    を加算する増幅及び加算手段を設け、該加算手段からの
    アナログ信号に応じて前記駆動信号を形成させたことを
    特徴とする振動波モータの駆動回路。
  5. 【請求項5】 指令手段からの2N+1 ビットのデジタル
    指令値をD/A変換器によりアナログ信号に変換し、該
    アナログ信号に応じた駆動信号を振動波モータの電気−
    機械エネルギー変換素子に印加して、駆動力を得る振動
    波モータの駆動回路において、 前記デジタル指令値をMビット単位の上位と下位グルー
    プに分割し、各分割されたグループのデジタル信号を、
    それぞれD/A変換器にてアナログ信号に変換し、各分
    割されたグループごとにアナログ信号を形成するアナロ
    グ信号形成手段と、該アナログ信号形成手段にて形成さ
    れた、上位グループのデジタル信号に対するアナログ信
    号を下位グループのデジタル信号に対してのアナログ信
    号に対して2M 倍したアナログ信号に増幅し、各増幅さ
    れたアナログ信号を加算する増幅及び加算手段を設け、
    該加算手段からのアナログ信号に応じて前記駆動信号を
    形成させたことを特徴とする振動波モータの駆動回路。
  6. 【請求項6】 前記加算手段は、アナログ信号を入力す
    るラダー抵抗回路にて構成されることを特徴とする請求
    項3、4または5に記載の振動波モータの駆動回路。
  7. 【請求項7】 前記加算手段からのアナログ信号を電圧
    制御発振器に入力し、該アナログ信号に応じた周波数の
    周波信号を形成させ、該周波信号を前記駆動信号とし
    て、前記電気−機械エネルギー変換素子に印加すること
    を特徴とする請求項3、4、5または6に記載の振動波
    モータの駆動回路。
JP10243073A 1998-08-28 1998-08-28 振動波モータの駆動回路 Pending JP2000078863A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10243073A JP2000078863A (ja) 1998-08-28 1998-08-28 振動波モータの駆動回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10243073A JP2000078863A (ja) 1998-08-28 1998-08-28 振動波モータの駆動回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000078863A true JP2000078863A (ja) 2000-03-14

Family

ID=17098393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10243073A Pending JP2000078863A (ja) 1998-08-28 1998-08-28 振動波モータの駆動回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000078863A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3107903B2 (ja) 振動波モータのための駆動装置
JP3577321B2 (ja) 複数の出力段を備えたデジタル・アナログ変換器
US5426354A (en) Vector control for brushless DC motor
JP3090200B2 (ja) パルス幅変調器
WO2005020424A1 (ja) モータドライバ及び磁気ディスク装置
EP0289081A1 (en) Digital-to-analog converter
US5841215A (en) Control apparatus for vibration wave motor
JP2005312229A (ja) 駆動装置および駆動方法
JP2000078863A (ja) 振動波モータの駆動回路
JP2005253230A (ja) 周波数制御回路及び振動型駆動装置
JP2008131805A (ja) モータの駆動装置
JPH08130891A (ja) 超音波振動子の駆動装置
JP2801229B2 (ja) 振動型モーター装置
JP3226414B2 (ja) 超音波モータの駆動回路
JP5262164B2 (ja) デジタルagc回路およびそれを用いた角速度センサ
JPH01156603A (ja) 回転信号発生装置
JP2938628B2 (ja) 超音波モータの駆動回路
JP3114795B2 (ja) 高速ad変換装置
KR100267710B1 (ko) 초음파모터구동용디지털주파수/위상제어장치
JPS62110326A (ja) 適応形デルタ変・復調器
JPH0746856A (ja) デジタル式pwm回路
JPH0739174A (ja) 超音波モータの駆動制御装置
JP3814561B2 (ja) パルス生成回路及びこれを用いた振動型アクチュエータの駆動回路
JP2775733B2 (ja) デジタル式波形信号発生装置
JP2894563B2 (ja) 速度制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081007

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20081125

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081211

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20081211

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090616