JP2006352989A - Drive unit of ultrasonic motor, its method and ultrasonic motor system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、超音波モータの駆動装置及びその方法並びにシステムに関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic motor driving apparatus, method and system thereof.
近年、電磁型モータに代わる新しいモータとして超音波モータが注目されている。この超音波モータは、従来の電磁型モータに比べ以下のような利点を有している。
(1)ギヤなしで高トルクが得られる。
(2)電気OFF時に保持力がある。
(3)高分解能である。
(4)静粛性に富んでいる。
In recent years, ultrasonic motors have attracted attention as new motors that replace electromagnetic motors. This ultrasonic motor has the following advantages over conventional electromagnetic motors.
(1) High torque can be obtained without gears.
(2) There is holding power when electricity is OFF.
(3) High resolution.
(4) Rich in silence.
このような超音波モータの駆動方法としては、例えば、特開平11−235062号公報(特許文献1)に開示されるものがある。この特許文献1には、3つの超音波振動子(振動アクチュエータ)を備えた超音波モータにおいて、各超音波振動子に対応して個別に駆動回路を設け、各駆動回路が対応する超音波振動子に対して、位相差90°の2相の交番電圧を供給することにより、全ての超音波振動子に同一方向の駆動力を発生させ、駆動力を得る技術が開示されている。
上述したような従来の超音波モータにおいて、一般的に、その速度制御は交番電圧の振幅、つまり、電圧値を変化させることにより行われる。しかしながら、交番信号の電圧と、超音波モータの速度(回転数)との間には、例えば、図13に示すように、領域(電圧がV0からV1の間の領域)において、電圧変化に対して速度が急激に変化するという関係がある。このため、少しの電圧変位に対して速度が大きく変動してしまい、速度制御を精度良く行うことができないという問題があった。 In the conventional ultrasonic motor as described above, the speed control is generally performed by changing the amplitude of the alternating voltage, that is, the voltage value. However, between the voltage of the alternating signal and the speed (rotation speed) of the ultrasonic motor, for example, as shown in FIG. 13, in a region (region where the voltage is between V0 and V1), And the speed changes rapidly. For this reason, the speed fluctuates greatly with respect to a slight voltage displacement, and there is a problem that speed control cannot be performed with high accuracy.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、各超音波振動子に供給する交番電圧の位相差を制御することにより、超音波モータの速度制御を精度良く行うことのできる超音波モータの駆動装置及びその方法並びに超音波モータシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an ultrasonic wave capable of accurately controlling the speed of an ultrasonic motor by controlling the phase difference of an alternating voltage supplied to each ultrasonic vibrator. An object of the present invention is to provide a motor driving apparatus and method, and an ultrasonic motor system.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、超音波モータが備える複数の超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を個別に供給することにより、前記超音波モータを駆動する超音波モータの駆動装置において、各前記超音波振動子に供給する前記2相の交番電圧の位相差を個別に制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention provides an ultrasonic motor that drives the ultrasonic motor by individually supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the plurality of ultrasonic vibrators included in the ultrasonic motor. In the drive device, an ultrasonic motor drive device that controls the speed of the ultrasonic motor by individually controlling the phase difference between the two-phase alternating voltages supplied to the ultrasonic transducers.
本発明によれば、超音波モータが備える各超音波振動子に供給する2相の交番電圧の位相差を個別に制御することにより、各超音波振動子の出力端に生ずる振動モードを変化させて、超音波モータの速度を制御する。この場合において、交番電圧の位相差と速度(回転数)との関係は、図10にその一例を示すように、緩やかな勾配特性を有するため、位相の微小な変位に対して速度が急激に変化するという問題を解消することができ、高い精度での速度制御を実現させることが可能となるとともに、安定した速度制御を実現させることができる。更に、各超音波振動子を個別に制御することにより、その位相差の組み合わせによって、より細やかな速度制御を行うことが可能となる。 According to the present invention, the vibration mode generated at the output end of each ultrasonic transducer can be changed by individually controlling the phase difference between the two-phase alternating voltages supplied to each ultrasonic transducer included in the ultrasonic motor. To control the speed of the ultrasonic motor. In this case, the relationship between the phase difference of the alternating voltage and the speed (rotation speed) has a gentle gradient characteristic as shown in FIG. The problem of changing can be solved, speed control with high accuracy can be realized, and stable speed control can be realized. Furthermore, by controlling each ultrasonic transducer individually, it becomes possible to perform finer speed control by the combination of the phase differences.
本発明は、超音波モータが備える複数の超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を供給することにより、前記超音波モータを駆動する超音波モータの駆動装置において、複数の前記超音波振動子の各々に、同一の前記2相の交番電圧を供給するとともに、この交番電圧の位相差を制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動装置を提供する。 The present invention provides a driving apparatus for an ultrasonic motor that drives the ultrasonic motor by supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of a plurality of ultrasonic vibrators included in the ultrasonic motor. The ultrasonic motor for controlling the speed of the ultrasonic motor by supplying the same two-phase alternating voltage to each of the plurality of ultrasonic vibrators and controlling the phase difference between the alternating voltages A driving apparatus is provided.
本発明によれば、超音波モータが備える各超音波振動子には、同一の2相の交番信号が供給され、この2相の交番電圧の位相差が制御されることにより、各超音波振動子の出力端に生ずる振動モードが変化し、超音波モータの速度が制御される。この場合において、交番電圧の位相差と速度(回転数)との関係は、図10にその一例を示すように、緩やかな勾配特性を有するため、位相の微小な変位に対して速度が急激に変化するという問題を解消することができ、高い精度での速度制御を実現させることが可能となるとともに、安定した速度制御を実現させることができる。更に、各超音波振動子に対して同一の信号を供給するので、駆動装置の構成を簡素化することが可能となるとともに、制御を簡便化することができる。 According to the present invention, each ultrasonic vibrator provided in the ultrasonic motor is supplied with the same two-phase alternating signal, and the phase difference between the two-phase alternating voltages is controlled, so that each ultrasonic vibration is controlled. The vibration mode generated at the output end of the child changes, and the speed of the ultrasonic motor is controlled. In this case, the relationship between the phase difference of the alternating voltage and the speed (rotation speed) has a gentle gradient characteristic as shown in FIG. The problem of changing can be solved, speed control with high accuracy can be realized, and stable speed control can be realized. Furthermore, since the same signal is supplied to each ultrasonic transducer, the configuration of the drive device can be simplified and the control can be simplified.
本発明は、超音波モータが備える複数の超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を個別に供給することにより、前記超音波モータを駆動する超音波モータの駆動方法において、各前記超音波振動子に供給する前記2相の交番電圧の位相差を個別に制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動方法を提供する。 The present invention provides an ultrasonic motor that drives the ultrasonic motor by individually supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the plurality of ultrasonic vibrators included in the ultrasonic motor. In the driving method, an ultrasonic motor driving method for controlling the speed of the ultrasonic motor by individually controlling the phase difference between the two-phase alternating voltages supplied to the ultrasonic transducers is provided.
本発明は、超音波モータが備える複数の超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を供給することにより、前記超音波モータを駆動する超音波モータの駆動方法において、複数の前記超音波振動子の各々に、同一の前記2相の交番電圧を供給するとともに、この交番電圧の位相差を制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動方法を提供する。 The present invention provides an ultrasonic motor driving method for driving the ultrasonic motor by supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of a plurality of ultrasonic transducers included in the ultrasonic motor. The ultrasonic motor for controlling the speed of the ultrasonic motor by supplying the same two-phase alternating voltage to each of the plurality of ultrasonic vibrators and controlling the phase difference between the alternating voltages A driving method is provided.
本発明は、複数の超音波振動子を備える超音波モータと、前記超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を個別に供給することにより、前記超音波モータを駆動する駆動装置とを備え、前記駆動装置は、各前記超音波振動子に供給する前記2相の交番電圧の位相差を個別に制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータシステムを提供する。 The present invention provides an ultrasonic motor including a plurality of ultrasonic vibrators, and separately supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the ultrasonic vibrators. And a driving device that controls the speed of the ultrasonic motor by individually controlling a phase difference between the two-phase alternating voltages supplied to the ultrasonic transducers. A sonic motor system is provided.
本発明は、複数の超音波振動子を備える超音波モータと、前記超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を供給することにより、前記超音波モータを駆動する駆動装置とを備え、前記駆動装置は、複数の前記超音波振動子の各々に、同一の前記2相の交番電圧を供給するとともに、この交番電圧の位相差を制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータシステムを提供する。 The present invention drives an ultrasonic motor by supplying an ultrasonic motor having a plurality of ultrasonic vibrators and a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the ultrasonic vibrators. The driving device supplies the same two-phase alternating voltage to each of the plurality of ultrasonic transducers, and controls the phase difference of the alternating voltage to thereby control the supersonic wave. An ultrasonic motor system for controlling the speed of a sonic motor is provided.
本発明によれば、超音波モータの速度制御を精度良く行うことができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the speed control of the ultrasonic motor can be performed with high accuracy.
以下、本発明の実施形態に係る超音波モータの駆動装置及び駆動方法並びに超音波モータシステムについて、図を参照して以下に説明する。
本発明に係る超音波モータは、図1に示されるように、3つの超音波振動子10a乃至10cと、3つの超音波振動子10a乃至10cにより駆動される1つの被駆動体50とを備えて構成されている。また、本実施形態に係る超音波モータシステムは、上記超音波モータと、超音波モータを駆動する駆動装置(図7参照)とから構成されている。
Hereinafter, an ultrasonic motor driving apparatus and driving method, and an ultrasonic motor system according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the ultrasonic motor according to the present invention includes three
上記超音波振動子10aは、例えば、図2乃至図4に示されるように、矩形板状の圧電セラミックスシート7の片側面にシート状の内部電極8を設けたものを複数枚積層してなる直方体状の圧電積層体9と、該圧電積層体9の幅方向の一側面に形成される2つの出力端に接着された2つの摩擦接触子12とを備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, for example, the
図に示される圧電セラミックスシート7は、そのほぼ全面に内部電極8を備えている。内部電極8は、圧電セラミックスシート7の長さ方向に所定の絶縁距離を開けて2つ配列されている。各内部電極8は、圧電セラミックスシート7の周縁から所定の隙間を空けて配置されるとともに、その一部が圧電セラミックスシート7の周縁まで延びている。
The piezoelectric
図3に示される圧電セラミックスシート7は、その幅方向の略半分に内部電極8を備えている。内部電極8は、圧電セラミックスシート7の長さ方向に所定の絶縁距離を開けて2つ配列されている。各内部電極8は、圧電セラミックスシート7の周縁から所定の隙間を空けて配置されるとともに、その一部が圧電セラミックスシート7の周縁まで延びている。
The piezoelectric
これら内部電極8を備えた圧電セラミックスシート7は、図3に示される内部電極8の大きいものと、図4に示される内部電極8の小さいものとが交互に複数枚積層されることにより、直方体状の圧電積層体9を構成している。
The piezoelectric
圧電積層体9の長さ方向の両端面には2個ずつ、合計4個の外部電極11が設けられている。各外部電極11には、同種の圧電セラミックスシート7の同一位置に配される全ての内部電極8が接続されている。これにより、同種の圧電セラミックスシート7の同一位置に配される内部電極8は、同一の電位とされるようになっている。なお、外部電極11には図示しない配線が接続されている。配線は、リード線、フレキシブル基板等、可撓性を有する配線であれば任意のものでよい。
A total of four
次に、圧電積層体9の動作について説明する。
圧電積層体9の長さ方向の一端に形成された2つの外部電極11をA相(A+,A−)、他端に形成された2つの外部電極11をB相(B+,B−)とする。A相およびB相に同位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図5に示されるような1次の縦振動が励起されるようになっている。また、A相とB相とに逆位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図6に示されるような2次の屈曲振動が励起されるようになっている。図5および図6は、有限要素法によるコンピュータ解析結果を示す図である。
Next, the operation of the
Two
圧電積層体9に1次の縦振動が発生したときには、摩擦振動子10が圧電積層体9の長さ方向(図5に示されるX方向)に変位させられるようになっている。一方、圧電積層体9に2次の屈曲振動が生じたときには、摩擦接触子12が、圧電積層体9の幅方向(図6に示されるZ方向)に変位させられるようになっている。
When primary longitudinal vibration is generated in the
したがって、超音波振動子のA相とB相とに、位相が90°ずれた共振周波数に対応する交番電圧を加えることにより、1次の縦振動と2次の屈曲振動とが同時に発生して、図2に矢印Cで示されるように、摩擦接触子12の位置において時計回りまたは反時計回りの略楕円振動が発生するようになっている。
そして、図1に示した超音波振動子10b、10cについても、上述の超音波振動子10aと同様の交番電圧が印加されることにより、それぞれが備える摩擦接触子12の位置において所定の略楕円振動が発生することとなる。
Therefore, by applying an alternating voltage corresponding to the resonance frequency whose phase is shifted by 90 ° to the A phase and the B phase of the ultrasonic vibrator, the primary longitudinal vibration and the secondary bending vibration are generated simultaneously. As shown by an arrow C in FIG. 2, a substantially elliptic vibration in a clockwise direction or a counterclockwise direction is generated at the position of the
1 is applied to the
そして、各超音波振動子10a乃至10cがそれぞれ備える摩擦接触子12と被駆動体50の上面とは、密着状態に押し付けされているので、摩擦接触子12が略楕円運動させられると、両者間に生ずる摩擦力によって被駆動体50の上面が摩擦接触子により略楕円運動の接線方向に押圧されることとなる。そして、各超音波振動子10a,10b、10cにおいて、2つの摩擦接触子12によって交互に、摩擦による押圧動作が繰り返えされることにより、各摩擦接触子12と被駆動体50の上面との密着及び離間が断続的に繰り返されながら、超音波振動子10a乃至10cに対して被駆動体50が相対的に移動させられることになる。
Since the
上述のように、本実施形態に係る超音波モータは、各超音波振動子10a乃至10cの摩擦接触子12の位置に生ずる振動により、被駆動体50を相対的に移動させるものである。従って、これら超音波振動子10a乃至10cが備える各摩擦接触子12の振動状態を変化させれば、摩擦接触子12と被駆動体の上面との摩擦による押圧動作が変化し、被駆動体の移動速度、本実施形態では、回転速度を変化させることが可能となる。
このように、後述する本実施形態の駆動装置は、各超音波振動子10a、10b、10cに供給する交番電圧の位相差を個別に制御することにより、被駆動体の回転速度を制御するものである。
As described above, the ultrasonic motor according to the present embodiment relatively moves the driven
As described above, the drive device according to the present embodiment, which will be described later, controls the rotational speed of the driven body by individually controlling the phase difference of the alternating voltage supplied to the
以下、上述したような超音波モータ1を駆動する超音波モータの駆動装置について、図を参照して説明する。図7は、本実施形態に係る超音波モータの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
図7に示されるように、超音波モータの駆動装置は、各超音波振動子10a乃至10cに対応してそれぞれ設けられた駆動部20a乃至20c、各駆動部20a乃至20cに対応して設けられた発信部21a乃至21c、発信部21a乃至21cを制御する制御部22を備えて構成されている。
Hereinafter, an ultrasonic motor driving apparatus for driving the ultrasonic motor 1 as described above will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the ultrasonic motor driving apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 7, the driving device for the ultrasonic motor is provided corresponding to each of the driving
上記制御部22は、超音波モータ1を所望の速度(回転数)で駆動させるために、その速度(回転数)に応じた位相差を持つ交番電圧が各超音波振動子10a乃至10cに印加されるように、各発信部21a乃至21cを制御する。
上記駆動部20a乃至20cは、制御部22の制御に基づいた位相差の所定周波数の源信号を生成し、この源信号を対応する駆動部20a乃至20cへ出力する。ここで、所定の周波数とは、例えば、超音波振動子10a、10b、10cの共振周波数に設定されている。駆動部20a乃至20cは、発振部21a乃至21cから供給された源信号を、超音波振動子10a乃至10cを駆動可能な最適電圧に昇降圧して、超音波振動子10a、10b、10cに印加する。
In order to drive the ultrasonic motor 1 at a desired speed (number of revolutions), the
The driving
このように、制御部22により各超音波振動子10a乃至10cに印加される交番電圧の位相差が個別に制御されるので、各超音波振動子10a乃至10cがそれぞれ備える摩擦接触子12に、その交番電圧の位相差に応じた振動をそれぞれ発生させることが可能となる。これにより、摩擦接触子12と被駆動体50の上面との摩擦状況が変化するので、これに応じて超音波モータ1を所望の速度で駆動させることができる。更に、各超音波振動子10a乃至10cを個別に制御することにより、各超音波振動子10a乃至10cに同一の交番信号を印加する場合に比べて、超音波モータ1の速度制御をより細やかに行うことが可能となる。
As described above, since the phase difference of the alternating voltage applied to each
次に、上述の交番電圧の位相差と、超音波モータの速度との関係について詳しく説明する。
まず、本実施形態では、超音波振動子10a乃至10cに印加する交番電圧の位相差の組合せとして、図8に示すようなモードA乃至Hを想定している。
例えば、モードAは、全ての超音波振動子10a乃至10cに対して、位相差90°の交番電圧を印加するモードである。また、例えば、モードB乃至Fは、超音波振動子10b及び10cに対しては、位相差90°の交番電圧を印加し、超音波振動子10aには、90°以外の位相差の交番電圧を印加するモードである。例えば、モードBでは、0°、モードCでは180°、モードDでは10°乃至80°のいずれかの位相差、モードEでは、100°乃至170°のいずれかの位相差の交番信号を印加する。また、モードFでは交番電圧を印加しないOFF状態とする。
また、モードG乃至Kは、超音波振動子10cに、位相差90°の交番電圧を印加し、超音波振動子10bをOFF状態とし、超音波振動子10aに、上述のモードB乃至Fに対応する位相差の交番信号を印加するモードである。そして、モードLは、全ての超音波振動子10a乃至10cをOFF状態とすることで、超音波モータ1の駆動を停止するモードである。
Next, the relationship between the above-described alternating voltage phase difference and the speed of the ultrasonic motor will be described in detail.
First, in the present embodiment, modes A to H as shown in FIG. 8 are assumed as combinations of alternating voltage phase differences applied to the
For example, mode A is a mode in which an alternating voltage with a phase difference of 90 ° is applied to all the
In modes G to K, an alternating voltage having a phase difference of 90 ° is applied to the
次に、上述したような各モードにより超音波振動子10a乃至10cを駆動した場合の超音波モータの速度について一例を挙げて説明する。
例えば、図9に示すように、上述のモードAにより駆動したときの回転数(速度)が54.5rpmであった場合、モードCでは、回転数が37.5rpm、モードBでは回転数が10.2rpmとなった。また、図8には記載されていないが、例えば、超音波振動子10cに位相差90°の交番電圧を印加し、超音波振動子10a及び10cに位相差180°の交番電圧を印加した場合(以下、このモードを「モードM」という。)には、回転数が6.8rpmとなった。
Next, an example of the speed of the ultrasonic motor when the
For example, as shown in FIG. 9, when the rotational speed (speed) when driven in the above-described mode A is 54.5 rpm, the rotational speed is 37.5 rpm in mode C, and the rotational speed is 10 in mode B. It became 2 rpm. Although not shown in FIG. 8, for example, when an alternating voltage having a phase difference of 90 ° is applied to the
また、図8のモードD及びEにおいて、超音波振動子10aの交番電圧の位相差を0°乃至180°まで変化させた場合、例えば、図10に示すような超音波モータの速度特性が得られた。図10に示すように、位相差0°から約80°にかけて緩やかな弧を描いて回転数が上昇し、また、位相差約80°から約140°までは回転数が一定となり、位相差約140°から180°にかけて除々に回転数が低下するという特性を有している。
Further, in the modes D and E in FIG. 8, when the phase difference of the alternating voltage of the
このように、超音波振動子10a乃至10cの各々に印加する交番電圧の位相差を変化させることにより、超音波モータ1の速度(回転数)を所望の値に制御することが可能となる。
As described above, by changing the phase difference of the alternating voltage applied to each of the
以上、説明してきたように、本実施形態に係る超音波モータの駆動装置及び駆動方法並びに超音波モータシステムによれば、超音波モータ1が備える複数の超音波振動子10a、10b、10cに対して供給される2相の交番信号の位相差を個別に制御することにより、各超音波振動子10a乃至10cが備える摩擦接触子12に生ずる振動モードを変化させて、超音波モータ1の速度を変化させるので、超音波モータ1の安定した速度制御が可能となるとともに、高い精度での速度制御を実現させることができる。また、3つの超音波振動子10a乃至10cの交番信号を個別に制御することにより、より細やかに速度制御を行うことができる。
As described above, according to the ultrasonic motor driving apparatus and driving method and the ultrasonic motor system according to the present embodiment, the
なお、図11に上記超音波モータ1の各超音波振動子10a乃至10cに、それぞれモードA、モードB、モードC、モードMの交番信号を印加した場合の超音波モータ1の速度の立ち上がり特性を示す。また、図12に上記超音波モータ1の各超音波振動子10a乃至10cに、それぞれモードA、モードB、モードC、モードMの交番信号を印加した場合の超音波モータの速度の立ち下がり特性を示す。
これら図11及び図12に示すように、各モードに応じて、速度の立ち上がり及び立ち下がり特性が異なることがわかる。従って、駆動開始時又は駆動終了時において、除々に駆動モードを変化させることにより、所望の立ち上がり特性並びに立ち下がり特性を有する超音波モータ1の駆動を実現させることが可能となる。
In FIG. 11, the speed rising characteristics of the ultrasonic motor 1 when the alternating signals of mode A, mode B, mode C, and mode M are applied to the
As shown in FIG. 11 and FIG. 12, it can be seen that the rising and falling characteristics of the speed differ depending on each mode. Accordingly, it is possible to realize driving of the ultrasonic motor 1 having desired rising characteristics and falling characteristics by gradually changing the driving mode at the start of driving or at the end of driving.
なお、上述の実施形態においては、制御部22は、ハードウェアにより構成されていても良く、また、ソフトウェアによる処理にて上記制御を実現させるようにしても良い。この場合、制御部22は、例えば、CPU(中央演算装置)、HDD(Hard Disc Drive)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えて構成されている。上記の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でROM等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上述の機能を実現するものとする。
In the above-described embodiment, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
第1に、図8に示した駆動モードは一例であって、その他の駆動モードにより超音波振動子を駆動するようにしても良い。
第2に、上記実施形態では、超音波振動子を3つ備える超音波モータについて説明したが、超音波振動子の設置数については、特に限定されない。超音波振動子の設置数が増減したとしても、その数に応じた駆動モードを想定し(図8参照)、想定した各駆動モードで超音波振動子に交番電圧を印加したときの超音波モードの速度特性を求め、この速度特性に基づいて、各超音波振動子に印加する交番信号の位相差を制御すれば良い。
第3に、上述の実施形態においては、複数の超音波振動子の各々を個別に駆動する場合を例に挙げて説明したが、各超音波振動子に同一の交番信号を印加するようにしても良い。このようにすることで、図7に示した発信部21a乃至21c、並びに駆動部20a乃至20cを1つにすることが可能となる。これにより、駆動装置の構成を簡素化することができるとともに、制御を簡便化することが可能となる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
First, the drive mode shown in FIG. 8 is an example, and the ultrasonic transducer may be driven in another drive mode.
2ndly, although the said embodiment demonstrated the ultrasonic motor provided with three ultrasonic transducer | vibrators, it does not specifically limit about the installation number of an ultrasonic transducer | vibrator. Even if the number of installed ultrasonic transducers increases or decreases, a drive mode corresponding to the number is assumed (see FIG. 8), and an ultrasonic mode when an alternating voltage is applied to the ultrasonic transducer in each assumed drive mode. And the phase difference of the alternating signal applied to each ultrasonic transducer may be controlled based on this velocity characteristic.
Third, in the above-described embodiment, the case where each of the plurality of ultrasonic transducers is individually driven has been described as an example. However, the same alternating signal is applied to each ultrasonic transducer. Also good. By doing in this way, it becomes possible to make the
10a乃至10c 超音波振動子
12 摩擦接触子
50 被駆動体
20a乃至20c 駆動部
21a乃至21c 発信部
22 制御部
10a to
Claims (6)
各前記超音波振動子に供給する前記2相の交番電圧の位相差を個別に制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動装置。 In the ultrasonic motor driving apparatus that drives the ultrasonic motor by individually supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the plurality of ultrasonic vibrators included in the ultrasonic motor,
An ultrasonic motor drive device that controls the speed of the ultrasonic motor by individually controlling the phase difference between the two-phase alternating voltages supplied to the ultrasonic transducers.
複数の前記超音波振動子の各々に、同一の前記2相の交番電圧を供給するとともに、この交番電圧の位相差を制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動装置。 In the ultrasonic motor driving apparatus that drives the ultrasonic motor by supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the plurality of ultrasonic vibrators included in the ultrasonic motor,
Driving the ultrasonic motor that controls the speed of the ultrasonic motor by supplying the same two-phase alternating voltage to each of the plurality of ultrasonic vibrators and controlling the phase difference between the alternating voltages apparatus.
各前記超音波振動子に供給する前記2相の交番電圧の位相差を個別に制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動方法。 In the driving method of the ultrasonic motor for driving the ultrasonic motor by individually supplying a two-phase alternating voltage of a predetermined driving frequency to each of the plurality of ultrasonic vibrators included in the ultrasonic motor,
An ultrasonic motor driving method for controlling a speed of the ultrasonic motor by individually controlling a phase difference between the two-phase alternating voltages supplied to the ultrasonic vibrators.
複数の前記超音波振動子の各々に、同一の前記2相の交番電圧を供給するとともに、この交番電圧の位相差を制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータの駆動方法。 In the ultrasonic motor driving method for driving the ultrasonic motor by supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the plurality of ultrasonic vibrators included in the ultrasonic motor,
Driving the ultrasonic motor that controls the speed of the ultrasonic motor by supplying the same two-phase alternating voltage to each of the plurality of ultrasonic vibrators and controlling the phase difference of the alternating voltage Method.
前記超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を個別に供給することにより、前記超音波モータを駆動する駆動装置と
を備え、
前記駆動装置は、各前記超音波振動子に供給する前記2相の交番電圧の位相差を個別に制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータシステム。 An ultrasonic motor comprising a plurality of ultrasonic transducers;
A driving device for driving the ultrasonic motor by individually supplying a two-phase alternating voltage having a predetermined driving frequency to each of the ultrasonic vibrators;
The ultrasonic motor system that controls the speed of the ultrasonic motor by individually controlling a phase difference between the two-phase alternating voltages supplied to the ultrasonic transducers.
前記超音波振動子の各々に対して、所定の駆動周波数の2相の交番電圧を供給することにより、前記超音波モータを駆動する駆動装置と
を備え、
前記駆動装置は、複数の前記超音波振動子の各々に、同一の前記2相の交番電圧を供給するとともに、この交番電圧の位相差を制御することにより、前記超音波モータの速度を制御する超音波モータシステム。 An ultrasonic motor comprising a plurality of ultrasonic transducers;
A drive device for driving the ultrasonic motor by supplying a two-phase alternating voltage of a predetermined drive frequency to each of the ultrasonic transducers;
The drive device supplies the same two-phase alternating voltage to each of the plurality of ultrasonic vibrators, and controls the speed of the ultrasonic motor by controlling the phase difference between the alternating voltages. Ultrasonic motor system.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016154417A (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | キヤノン株式会社 | Vibration actuator, ultrasonic motor, and control method |
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