JP3220931B2 - Ultrasonic motor controller - Google Patents
Ultrasonic motor controllerInfo
- Publication number
- JP3220931B2 JP3220931B2 JP06739696A JP6739696A JP3220931B2 JP 3220931 B2 JP3220931 B2 JP 3220931B2 JP 06739696 A JP06739696 A JP 06739696A JP 6739696 A JP6739696 A JP 6739696A JP 3220931 B2 JP3220931 B2 JP 3220931B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- motor
- signal
- ultrasonic motor
- speed
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、回転速度を給電
々圧の周波数に応じて制御する超音波モ−タに関し、具
体的には、この種の超音波モ−タを確実に起動させるこ
とができる制御装置に係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic motor for controlling the rotational speed in accordance with the frequency of a power supply pressure, and more specifically, to reliably start this type of ultrasonic motor. The present invention relates to a control device capable of performing the following.
【0002】[0002]
【従来の技術】超音波モ−タはAF(オ−トフォ−カ
ス)カメラの焦点調節装置などに備えられ既に広く知ら
れている。このような焦点調節装置は、カメラ本体に装
着されるレンズ鏡胴内に超音波モ−タを取付け、ヘリコ
イドねじによって回転螺進する焦点調節用のレンズユニ
ットを超音波モ−タによって回転駆動するようになって
いる。2. Description of the Related Art Ultrasonic motors have been widely used in focusing devices for AF (autofocus) cameras. In such a focus adjusting device, an ultrasonic motor is mounted in a lens barrel mounted on a camera body, and a lens unit for focus adjustment that is rotationally driven by a helicoid screw is rotationally driven by the ultrasonic motor. It has become.
【0003】一方、超音波モ−タは、給電々圧の周波数
を高くするほど減速し、その周波数を低くするほど加速
する。ただ、このモ−タは、周波数を下げすぎて共振点
を経過すると急激に回転速度が低下し、また、周波数を
高めて行くと回転速度が徐々に低下して回転停止に向か
うが、反共振点を経過すると増速する方向に向かう特性
をもっているため、共振点付近での周波数制御が難し
い。On the other hand, the ultrasonic motor decelerates as the frequency of the power supply pressure increases, and accelerates as the frequency decreases. However, in this motor, when the frequency is lowered too much and the resonance point is passed, the rotation speed decreases rapidly. When the frequency is increased, the rotation speed gradually decreases and the rotation stops. Since it has a characteristic of increasing in speed after passing the point, it is difficult to control the frequency near the resonance point.
【0004】また、この種の超音波モ−タは、任意の低
周波数で直接に起動させるようにすると、起動しない場
合がある。このため、起動時には周波数を高周波側から
低周波側にスキャンさせる起動手段が提案されている。
これは低周波に比べて高周波の方が起動し易いからであ
る。[0004] Further, if this type of ultrasonic motor is started directly at an arbitrary low frequency, it may not start. For this reason, starting means for scanning the frequency from the high frequency side to the low frequency side at the time of starting has been proposed.
This is because a high frequency is easier to start than a low frequency.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記したように超音波
モ−タは起動しないことがあるため、確実に起動させる
には何等かの手段を講ずる必要があるが、従来例の如
く、起動させる毎に駆動周波数をスキャンさせたので
は、起動に時間がかかり、起動の応答性が悪くなる。As described above, since the ultrasonic motor may not be activated, some measures must be taken to reliably activate the ultrasonic motor. However, the ultrasonic motor is activated as in the prior art. If the drive frequency is scanned every time, it takes a long time to start up, and the responsiveness of the start-up deteriorates.
【0006】そこで、本発明では、起動しないときのみ
周波数をスキャンさせるようにし、起動の応答性を損な
うことなく、確実に起動させるようにした超音波モ−タ
の制御装置を提案することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to propose a control apparatus for an ultrasonic motor in which a frequency is scanned only when the apparatus is not started, and the apparatus is started reliably without impairing the responsiveness of the start. And
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】しかして、本発明は、給
電々圧の周波数にしたがって速度制御する超音波モ−タ
の制御装置に関する。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention relates to a control apparatus for an ultrasonic motor which controls the speed in accordance with the frequency of the power supply pressure.
【0008】そして、この発明では、起動時にモ−タの
起動の有無を検出し、モ−タが起動すればモ−タ起動信
号を、起動しなければモ−タ非起動信号を各々出力する
検出手段を備えている。In the present invention, the presence or absence of activation of the motor is detected at the time of activation, and a motor activation signal is output if the motor is activated, and a motor deactivation signal is output if the motor is not activated. It has a detecting means.
【0009】さらに、上記検出手段のモ−タ起動信号に
応じて上記周波数を所定の周波数に定め、モ−タ非起動
信号に応じて上記周波数を高周波側から低周波側に連続
に変化させる周波数制御手段とを備えている。Further, the frequency is set to a predetermined frequency according to a motor starting signal of the detecting means, and the frequency is changed continuously from a high frequency side to a low frequency side according to a motor non-starting signal. Control means.
【0010】このように構成した本発明は、超音波モ−
タに所定の周波数の給電々圧を印加したとき、モ−タが
起動すれば、検出手段がモ−タ起動信号を出力し、周波
数制御手段がそのモ−タ起動信号に応じて給電々圧の周
波数を所定の周波数に定める。これより、モ−タがこの
周波数にしたがう回転速度で回転する。[0010] The present invention having the above-described structure is an ultrasonic motor.
When a motor is started when a power supply pressure of a predetermined frequency is applied to the motor, the detecting means outputs a motor start signal, and the frequency control means responds to the motor start signal by the power supply pressure. Is set to a predetermined frequency. Thus, the motor rotates at a rotational speed according to this frequency.
【0011】また、給電々圧を印加かしたとき、モ−タ
が起動しないときは、検出手段がモ−タ非起動信号を出
力し、周波数制御手段がそのモ−タ非起動信号に応じて
周波数を変化させる。If the motor does not start when the power supply pressure is applied, the detecting means outputs a motor non-start signal, and the frequency control means responds to the motor non-start signal. Change the frequency.
【0012】このとき、周波数は高周波側から低周波側
に連続に変化され、この周波数変化によってモ−タが起
動すれば、検出手段からのモ−タ起動信号に応じた周波
数制御手段が周波数を所定の周波数に定める。これよ
り、モ−タがその周波数にしたがう回転速度で回転す
る。At this time, the frequency is continuously changed from the high frequency side to the low frequency side, and if the motor is started by this frequency change, the frequency control means according to the motor start signal from the detection means changes the frequency. Set to a predetermined frequency. Thus, the motor rotates at a rotational speed according to the frequency.
【0013】このような周波数の変化は、モ−タが起動
するまで高周波側から低周波側に向かって数回繰り返す
ように構成することができる。なお、数回繰り返しても
モ−タが起動しない場合は、モ−タや回路の故障として
超音波モ−タの給電を停止するようにしてもよい。Such a change in frequency can be configured to be repeated several times from the high frequency side to the low frequency side until the motor starts. If the motor does not start even after being repeated several times, the power supply to the ultrasonic motor may be stopped as a failure of the motor or the circuit.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】次に、本発明をAFカメラの焦点
調節装置に実施した一実施形態について図面に沿って説
明する。図1はAFカメラの概略図を示す。図示するよ
うに、このカメラは、カメラ本体が外部本体11と内部
本体12とからなり、内部本体12が外部本体11の下
方部に固設されたガイド軸13に案内されて撮影レンズ
14の光軸15方向に進退するように外部本体11内に
設けられている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment in which the present invention is applied to a focus adjusting device of an AF camera will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of an AF camera. As shown in the figure, this camera has a camera body composed of an outer body 11 and an inner body 12, and the inner body 12 is guided by a guide shaft 13 fixed below the outer body 11, and the light of the photographing lens 14 is It is provided in the outer body 11 so as to advance and retreat in the direction of the shaft 15.
【0015】また、この内部本体12には、ミラ−ボッ
クス16、クイックリタ−ンミラ−17によって撮影光
が導かれるファィンダ−ユニット18、全反射ミラ−1
9によって撮影光が導かれる測距ユニット20が備えら
れ、さらに、この内部本体12には、フイルムの巻き上
げ・巻き戻し機構、ガイドロ−ラ、圧板などからなるフ
イルム給送ユニット、フォ−カルプレ−ンシャッタなど
が備えてある。The inner body 12 has a mirror box 16, a finder unit 18 to which photographing light is guided by a quick return mirror 17, and a total reflection mirror 1.
9 is provided with a distance measuring unit 20 for guiding photographing light. Further, the inner main body 12 has a film feeding / rewinding mechanism, a film feeding unit including a guide roller, a pressure plate, etc., and a focal plane shutter. And so on.
【0016】外部本体11には、撮影レンズ14の装着
用マウント、電池室、後蓋、レリ−ズボタンやその他の
操作ボタン、次に説明するところの焦点調節ユニットな
どが備えてある。The external body 11 includes a mount for mounting the photographing lens 14, a battery compartment, a rear lid, a release button and other operation buttons, and a focus adjustment unit described below.
【0017】焦点調節ユニットは、信号処理手段を形成
するCPU(マイクロプロセッサ)21、ドライバ−2
2、超音波モ−タ23を備える駆動機構、超音波モ−タ
23の実速度を検出するモニタ手段が主な構成部となっ
ている。The focus adjustment unit includes a CPU (microprocessor) 21 forming signal processing means, and a driver-2.
2. The main components are a drive mechanism including the ultrasonic motor 23 and a monitor for detecting the actual speed of the ultrasonic motor 23.
【0018】CPU21は、予め設定される超音波モ−
タ23の目標速度に応じたD/A信号を出力する。ドラ
イバ−22はそのD/A信号を入力し、目標速度にした
がって電圧−周波数変換(V/f変換)し、また、その
周波数の2系統の交流電圧Va、Vb(給電々圧)を9
0°の位相差をもたせて出力し、この交流電圧により超
音波モ−タ23を給電する。The CPU 21 has a preset ultrasonic mode.
And outputs a D / A signal corresponding to the target speed of the motor 23. The driver 22 receives the D / A signal, performs voltage-frequency conversion (V / f conversion) in accordance with the target speed, and converts the two AC voltages Va and Vb (power supply pressure) of the frequency into nine.
The output is provided with a phase difference of 0 °, and the ultrasonic motor 23 is supplied with the AC voltage.
【0019】超音波モ−タ23は、2系統の交流電圧V
a、Vbによって、例えば、A相とB相とが給電され、
給電々圧の周波数にしたがう回転速度で回転駆動する。
超音波モ−タ23の第1の出力ギヤ24は減速ギヤ25
を回転駆動し、この減速ギヤ25が内部本体12に設け
たラックギヤ26を移動駆動する。つまり、ラックギヤ
26が減速ギヤ25によって駆動されると、内部本体1
2がガイド軸13に案内されて光軸15方向に進出し、
また、後退する。The ultrasonic motor 23 has a two-system AC voltage V
a, Vb, for example, power is supplied to the A phase and the B phase,
The motor is driven to rotate at a rotation speed according to the frequency of the power supply pressure.
The first output gear 24 of the ultrasonic motor 23 is a reduction gear 25
, And this reduction gear 25 moves and drives a rack gear 26 provided on the inner main body 12. That is, when the rack gear 26 is driven by the reduction gear 25, the inner body 1
2 is guided by the guide shaft 13 and advances toward the optical axis 15;
Also retreat.
【0020】また、超音波モ−タ23には回転数をモニ
タするための第2の出力ギヤ27が設けてある。この出
力ギヤ27には連動ギヤ28が噛合しており、この連動
ギヤ28の回転駆動によって羽根車29が回転し、フォ
ト・インタラプタ30により超音波モ−タ23の回転数
(または回転速度)に応じたパルス信号S1がCPU2
1に送られる。The ultrasonic motor 23 is provided with a second output gear 27 for monitoring the number of revolutions. An interlocking gear 28 meshes with the output gear 27, and the impeller 29 rotates by the rotation of the interlocking gear 28, and the photointerrupter 30 controls the rotation speed (or rotation speed) of the ultrasonic motor 23. The corresponding pulse signal S1 is supplied to the CPU 2
Sent to 1.
【0021】CPU21はフォト・インタラプタ30か
ら送られたパルス信号S1と測距ユニット20から送ら
れる被写体の測距信号S2とを信号処理し、その処理値
にしたがってフイルム面に合焦させるに必要な内部本体
12の移動量を決める。つまり、その信号処理よりドラ
イバ−22から交流電圧Va、Vbが出力されて超音波
モ−タ23の回転によって内部本体12を合焦位置に移
動させる。The CPU 21 processes the pulse signal S1 sent from the photo interrupter 30 and the distance measurement signal S2 of the object sent from the distance measurement unit 20, and focuses the image on the film surface according to the processed value. The moving amount of the inner main body 12 is determined. That is, the AC voltages Va and Vb are output from the driver 22 by the signal processing, and the internal body 12 is moved to the in-focus position by the rotation of the ultrasonic motor 23.
【0022】また、このAFカメラは外部本体11内の
前側に第1の端位置検出スイッチ(例えば、無限遠端ス
イッチ)31と、その後側に第2の端位置検出スイッチ
(例えば、至近端スイッチ)32とを設け、内部本体1
2が第1の端位置検出スイッチ31に当接したとき、C
PU21がパルス信号S1のカウントをリセットし、内
部本体12の後退移動によってパルスを加算カウント
し、第2の端位置検出スイッチ32に内部本体12が当
接することによってパルスカウントを停止する。内部本
体12が上記と反対に移動するときは、CPU21が減
算カウントする。なお、カメラのメインスイッチがOF
Fされると、CPU21のパルスカウント値が不揮発性
メモリに記憶される。In this AF camera, a first end position detection switch (for example, an infinity end switch) 31 is provided on the front side of the external body 11, and a second end position detection switch (for example, the closest end switch) is provided on the rear side. Switch 32) and the inner body 1
2 is in contact with the first end position detection switch 31,
The PU 21 resets the count of the pulse signal S 1, adds and counts the pulses by the backward movement of the internal main body 12, and stops the pulse counting when the internal main body 12 comes into contact with the second end position detection switch 32. When the internal main body 12 moves in the opposite direction, the CPU 21 counts down. Note that the camera's main switch is OF
When F is pressed, the pulse count value of the CPU 21 is stored in the nonvolatile memory.
【0023】図2はドライバ−22の具体的な回路例を
示したものである。図示するように、CPU21には要
求される超音波モ−タ23の回転速度(目標速度)を設
定し、この設定値にしたがう電圧信号をCPU21から
V/f変換・鋸波作成回路33にD/A信号として送
る。つまり、CPU21はD/A設定入力を変えること
でD/A信号発生部(例えば、レジスタ)より段階的に
レベルが変わるD/A信号(電圧信号)を出力するよう
になっている。FIG. 2 shows a specific circuit example of the driver-22. As shown in the figure, a required rotation speed (target speed) of the ultrasonic motor 23 is set in the CPU 21, and a voltage signal according to the set value is transmitted from the CPU 21 to the V / f conversion / sawtooth wave generation circuit 33. / A signal. That is, by changing the D / A setting input, the CPU 21 outputs a D / A signal (voltage signal) whose level changes stepwise from a D / A signal generator (for example, a register).
【0024】V/f変換・鋸波作成回路33は、入力し
た電圧信号を電圧−周波数変換し、周波数fnの鋸波信
号を作り、これを分配器34に入力する。分配器34は
4fnのクロックにより位相を90°ずつ遅延させなが
らfnの鋸波信号を矩形波に整形して4分配する。つま
り、φ1より90°の位相を遅らせてφ3より、φ3よ
り90°の位相を遅らせてφ2より、φ2より90°の
位相を遅らせてφ4より各々矩形波信号を出力する。The V / f conversion / sawtooth wave generating circuit 33 performs a voltage-frequency conversion of the input voltage signal, generates a sawtooth signal having a frequency fn, and inputs the signal to the distributor 34. The distributor 34 shapes the fn sawtooth signal into a rectangular wave while delaying the phase by 90 ° by the 4fn clock, and distributes the signal into four. That is, a rectangular wave signal is output from φ3 by delaying the phase of 90 ° from φ1 and 90 ° from φ3 and 90 ° from φ2 and φ4, respectively.
【0025】4分配された矩形波波信号はアンド回路3
5a〜35dに各々入力する。アンド回路35a〜35
dの第3の入力端子には超音波モ−タ23のON信号が
入力し、第2の入力端子には後述するPWM信号が入力
しており、各アンド回路35a〜35dがゲ−ト開の間
に出力するパルス周波数信号を増幅作用のトランジスタ
36a〜36dのベ−スに入力する。The rectangular wave signal divided into four is supplied to an AND circuit 3
5a to 35d. AND circuits 35a to 35
The ON signal of the ultrasonic motor 23 is input to the third input terminal d, and the PWM signal described later is input to the second input terminal, and each of the AND circuits 35a to 35d has a gate open. Is input to the bases of the transistors 36a to 36d for amplifying.
【0026】トランジスタ36aと36bのコレクタは
昇圧トランス37aの一次コイルの両端に各々接続し、
また、トランジスタ36cと36dのコレクタは昇圧ト
ランス37bの一次コイルの両端に各々接続してある。
そして、昇圧トランス37a、37bの二次コイルの出
力端が超音波モ−タ23に接続してある。The collectors of the transistors 36a and 36b are connected to both ends of the primary coil of the step-up transformer 37a, respectively.
The collectors of the transistors 36c and 36d are respectively connected to both ends of the primary coil of the step-up transformer 37b.
The output terminals of the secondary coils of the step-up transformers 37a and 37b are connected to the ultrasonic motor 23.
【0027】なお、コンパレ−タ38はアンド回路35
a〜35dから出力されるパルス周波数信号のパルス幅
を変えるためのもので、CPU21の設定値にしたがっ
たD/A信号を入力するコンパレ−タ38よりPWM信
号がアンド回路35a〜35dに入力する。D/A信号
も設定入力にしたがって段階的に変化する。また、モニ
タ39は既に述べたところの羽根車29とフォト・イン
タラプタ30からなるモ−タ回転数の検出器である。The comparator 38 is an AND circuit 35.
PWM signals are inputted to the AND circuits 35a to 35d from a comparator 38 for inputting a D / A signal in accordance with a set value of the CPU 21 for changing the pulse width of the pulse frequency signal outputted from the signals a to 35d. . The D / A signal also changes stepwise according to the setting input. The monitor 39 is a detector for detecting the number of rotations of the motor, which includes the impeller 29 and the photo interrupter 30 as described above.
【0028】このように構成したドライバ−22は、昇
圧トランス37a、37bより出力する交流電圧Va、
Vbの周波数が、CPU21によって設定される目標速
度にしたがって決定され、超音波モ−タ23がその周波
数にしたがう回転速度で回転駆動することになる。すな
わち、CPU21によって目標速度の設定値(D/A設
定入力値)を変えれば、交流電圧Va、Vbの周波数が
その目標速度の設定値に応じて変わり、超音波モ−タ2
3の回転速度をその設定値にしたがって変えることがで
きる。The driver 22 configured as described above is adapted to output the AC voltage Va output from the step-up transformers 37a and 37b,
The frequency of Vb is determined according to the target speed set by the CPU 21, and the ultrasonic motor 23 is driven to rotate at a rotation speed according to the frequency. That is, if the set value (D / A setting input value) of the target speed is changed by the CPU 21, the frequency of the AC voltages Va and Vb changes according to the set value of the target speed.
3 can be changed according to the set value.
【0029】しかしながら、実際には超音波モ−タ23
を目標速度に正確に合わせて回転させることが難しい。
既に述べたように、超音波モ−タ23の個体差による特
性のばらつき、負荷条件、周囲温度などの影響を受ける
ために、設定した目標速度に対して超音波モ−タ23の
実際の回転速度にずれが生ずる。このことから、目標速
度に合せた実際の回転速度に制御することができない。However, actually, the ultrasonic motor 23
It is difficult to rotate the wheel precisely to the target speed.
As described above, the actual rotation of the ultrasonic motor 23 with respect to the set target speed is affected by variations in characteristics due to individual differences of the ultrasonic motor 23, load conditions, ambient temperature, and the like. The speed shifts. For this reason, it is not possible to control the actual rotation speed to match the target speed.
【0030】超音波モ−タ23の給電々圧(交流電圧V
a、Vb)の周波数を小幅に変えて速度制御することが
既に提案されているが、周波数を小幅制御しても実速度
のずれは補正することができない。The power supply pressure of the ultrasonic motor 23 (AC voltage V
It has already been proposed to control the speed by changing the frequency of a, Vb) to a small width, but even if the frequency is controlled to a small width, the deviation of the actual speed cannot be corrected.
【0031】そこで、この発明では、モニタ手段によっ
て超音波モ−タ23の実速度を検出し、この実速度と設
定した目標速度との差を求め、さらに、この差と目標速
度との比を算出し、この算出結果にもとづいて給電々圧
の周波数の補正量を定める構成としてある。Therefore, in the present invention, the actual speed of the ultrasonic motor 23 is detected by the monitor means, the difference between the actual speed and the set target speed is obtained, and the ratio of this difference to the target speed is calculated. It is configured to calculate and determine the correction amount of the frequency of the power supply pressure based on the calculation result.
【0032】言換えれば、実速度が目標速度に対してず
れているかぎり、そのときの実速度のずれ量にもとづい
て周波数の補正量が定まり、超音波モ−タ23が補正さ
れた周波数にしたがって目標速度で回転する。In other words, as long as the actual speed deviates from the target speed, the frequency correction amount is determined based on the actual speed deviation amount at that time, and the ultrasonic motor 23 changes to the corrected frequency. Therefore, it rotates at the target speed.
【0033】超音波モ−タ23の実速度はCPU21が
フォト・インタラプタ30から入力するパルス信号S1
より検出し、目標速度はCPU21の設定値より定ま
る。そして、このCPU21が実速度信号と目標速度信
号との差信号を算出し、また、この差信号と目標速度と
の比を算出する。The actual speed of the ultrasonic motor 23 is determined by the pulse signal S1 inputted from the photo interrupter 30 by the CPU 21.
The target speed is determined from the set value of the CPU 21. Then, the CPU 21 calculates a difference signal between the actual speed signal and the target speed signal, and calculates a ratio between the difference signal and the target speed.
【0034】具体的にはCPU21が {(目標速度−実速度)/目標速度}×100(%) の計算を行なうようになっている。More specifically, the CPU 21 calculates {(target speed−actual speed) / target speed} × 100 (%).
【0035】回転速度のずれ量をこのように算出したC
PU21は、目標速度とずれ量とから周波数の補正量を
定め、この補正量にしたがって設定値を変えてD/A信
号を出力する。換言すれば、算出したずれ量に所定の係
数を掛けて補正量を算出し、この補正量を既設定の目標
速度に加味させるようにD/A設定入力を加減し、この
加減にしたがったD/A信号を出力する。これによって
D/A信号レベルが増加し、また、減少する。このよう
に、目標速度に対する実速度のずれ量にもとづいて定め
られた周波数の補正量が設定され、この補正量にしたが
ったD/A信号がV/f変換・鋸波作成回路33に送ら
れる。The deviation of the rotational speed is calculated as C
The PU 21 determines a frequency correction amount from the target speed and the deviation amount, and outputs a D / A signal by changing a set value according to the correction amount. In other words, the correction amount is calculated by multiplying the calculated deviation amount by a predetermined coefficient, and the D / A setting input is adjusted so that the correction amount is added to the preset target speed. / A signal is output. As a result, the D / A signal level increases and decreases. In this manner, the correction amount of the frequency determined based on the deviation amount of the actual speed from the target speed is set, and the D / A signal according to the correction amount is sent to the V / f conversion / sawtooth wave generation circuit 33. .
【0036】この結果、交流電圧Va、Vbの周波数が
実速度のずれ量にしたがって変化し、超音波モ−タ23
が周波数補正前の実速度から目標速度に向かって加速
し、また、減速する。As a result, the frequencies of the AC voltages Va and Vb change in accordance with the deviation amount of the actual speed, and the ultrasonic motor 23
Accelerates from the actual speed before frequency correction toward the target speed, and then decelerates.
【0037】図3は超音波モ−タ23の回転速度と周波
数との関係を示した特性曲線である。この図面では、目
標速度をr1に設定したとき給電々圧の周波数がf1と
なり、このとき超音波モ−タ23がr2の実速度で回転
していることを示している。FIG. 3 is a characteristic curve showing the relationship between the rotational speed of the ultrasonic motor 23 and the frequency. This drawing shows that when the target speed is set to r1, the frequency of the power supply pressure becomes f1, and at this time, the ultrasonic motor 23 is rotating at the actual speed of r2.
【0038】この場合、CPU21は、(r1−r2)
=△r、(△r/r1)×100(%)として目標速度
r1と実速度r2とのずれ量を算出する。そして、この
ずれ量にもとづいて補正量が算出され、この補正量にし
たがってD/A設定入力が加減されてD/A信号が出力
する。この場合はD/A信号レベルがずれ量にしたがっ
てアツプされる。これより、給電々圧の周波数が△f分
補正される。このことから、目標速度r1に設定すれ
ば、超音波モ−タ23がこの目標速度r1(周波数f1
の回転)に合った実速度で回転する。In this case, the CPU 21 calculates (r1-r2)
= Δr, (Δr / r1) × 100 (%), and calculates a deviation amount between the target speed r1 and the actual speed r2. Then, a correction amount is calculated based on the deviation amount, and a D / A setting input is adjusted according to the correction amount, and a D / A signal is output. In this case, the D / A signal level is increased according to the shift amount. As a result, the frequency of the power supply pressure is corrected by Δf. Therefore, if the target speed is set to the target speed r1, the ultrasonic motor 23 sets the target speed r1 (the frequency f1).
Rotate at the actual speed that matches the rotation.
【0039】周波数の補正は、算出したずれ量によって
一度に行なってもよいが、そのずれ量が大きい場合に
は、補正量に制限を設け、最も大きい補正量にしたがっ
てD/A信号を出力させたとき、実速度にずれがあれ
ば、上記したように再度ずれ量を算出して周波数を補正
する。これにより、過剰補正や実速度のオ−バ−シュ−
トを防止することができる。The correction of the frequency may be performed at once based on the calculated shift amount. However, when the shift amount is large, the correction amount is limited, and the D / A signal is output according to the largest correction amount. If there is a deviation in the actual speed, the deviation amount is calculated again as described above to correct the frequency. As a result, overcorrection and overspeeding of the actual speed can be performed.
Can be prevented.
【0040】また、このカメラの焦点調節装置は、超音
波モ−タ23が交流電圧Va、Vbで給電されたとき、
モ−タ起動しなければ周波数を変化させてモ−タ起動を
試みる構成となっている。なお、この動作時はモニタ3
9が起動の有無を検出する検出手段として動作する。Further, the focus adjusting device of this camera, when the ultrasonic motor 23 is supplied with the AC voltages Va and Vb,
If the motor is not started, the motor is started by changing the frequency. During this operation, monitor 3
9 operates as detection means for detecting the presence or absence of activation.
【0041】つまり、交流電圧Va、Vbを印加したと
きに超音波モ−タ23が起動すれば、フォト・インタラ
プタ30より直ちにパルス信号S1がCPU21に入力
するから、CPU21がこのパルス信号S1をモ−タ始
動信号として判断する。That is, if the ultrasonic motor 23 is started when the AC voltages Va and Vb are applied, the pulse signal S1 is immediately input from the photo interrupter 30 to the CPU 21, so that the CPU 21 modulates the pulse signal S1. Judge as a starter signal.
【0042】この場合、CPU21は上記したところに
したがって実速度のずれ量から補正量を算出し、この補
正量によって補正した周波数の交流電圧Va、Vbを超
音波モ−タ23に印加し、目標速度でモ−タ回転させ
る。In this case, the CPU 21 calculates a correction amount from the deviation amount of the actual speed in accordance with the above description, and applies the AC voltages Va and Vb of the frequency corrected by the correction amount to the ultrasonic motor 23, and Rotate motor at speed.
【0043】交流電圧Va、Vbを印加したときに超音
波モ−タ23が起動しないときは、フォト・インタラプ
タ30がパルス信号S1を発生しないから、CPU21
にはパルス信号S1が入力しない。これより、CPU2
1がパルス信号S1の非入力をモ−タ非起動信号と判断
する。If the ultrasonic motor 23 does not start when the AC voltages Va and Vb are applied, the photo interrupter 30 does not generate the pulse signal S1.
Does not receive the pulse signal S1. From this, CPU2
1 judges that the non-input of the pulse signal S1 is a motor non-start signal.
【0044】この場合、CPU21は予め定めたプログ
ラムにしたがってD/A信号を変化させて給電々圧V
a、Vbの周波数を変化させるように動作する。なお、
この場合、CPU21がD/A設定入力を増減するよう
に動作して周波数を変化させるが、昇圧トランス37
a、37bに与える電圧Vcとアンド回路35a〜35
dに入力するPWM信号は一定にしておく。この周波数
変化については、図4に一例をもって示したように、C
PU21が反共振周波数f2(高周波側)から共振周波
数f1(低周波側)に向かって連続に周波数を変化させ
るように動作する。なお、図4において実線fdは周波
数曲線、点線ωtは位相曲線を示す。In this case, the CPU 21 changes the D / A signal in accordance with a predetermined program, and
It operates to change the frequencies of a and Vb. In addition,
In this case, the CPU 21 operates to increase or decrease the D / A setting input to change the frequency.
a and 37b and AND circuits 35a-35
The PWM signal input to d is kept constant. Regarding this frequency change, as shown by way of example in FIG.
The PU 21 operates so as to continuously change the frequency from the anti-resonance frequency f2 (high-frequency side) to the resonance frequency f1 (low-frequency side). In FIG. 4, a solid line fd indicates a frequency curve, and a dotted line ωt indicates a phase curve.
【0045】この周波数変化の間にモ−タが起動しなけ
れば、再度f2からf1に向かって繰返し変化させ、こ
のように周波数が変化している間に超音波モ−タ23が
起動すれば、その後、CPU21が上記したところの補
正量によって周波数を補正し目標速度でモ−タ回転させ
るように動作する。If the motor does not start during the frequency change, the change is repeated from f2 to f1 again. If the ultrasonic motor 23 starts during the frequency change, Thereafter, the CPU 21 operates to correct the frequency based on the correction amount described above and to rotate the motor at the target speed.
【0046】例えば、図4において目標速度をrに設定
したとすれば、周波数f0にしたがってモ−タが回転す
る。この周波数f0は補正された交流電圧Va、Vbの
周波数である。For example, if the target speed is set to r in FIG. 4, the motor rotates according to the frequency f0. This frequency f0 is the frequency of the corrected AC voltages Va and Vb.
【0047】図5は上記のように動作するCPU21の
動作を示すフロ−チャ−トである。図示するように、C
PU21はフォト・インタラプタ30からのパルス信号
S1の入力があったか否かを判断し、パルス信号S1の
入力がなければ、超音波モ−タ23が起動していないこ
とからD/A信号を変化させて周波数のスキャン起動に
移る。(ステップ101、106)FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the CPU 21 operating as described above. As shown, C
The PU 21 determines whether or not the pulse signal S1 has been input from the photo interrupter 30, and if there is no input of the pulse signal S1, the D / A signal is changed because the ultrasonic motor 23 has not been started. To start the frequency scan. (Steps 101 and 106)
【0048】一回のスキャン起動々作でモ−タ起動しな
いときはこのスキャン起動を数回繰返し、スキャン起動
の動作を数回繰り返してもモ−タ起動しないときは超音
波モ−タ23の起動々作を停止する。超音波モ−タ23
が起動し、パルス信号S1がCPU21に入力すると、
既に述べたようにこのCPU21が補正量によって周波
数を補正してモ−タを速度制御する。(ステップ10
1、102)If the motor is not activated by one scan activation, the scan activation is repeated several times. If the motor activation is not repeated even after the scan activation operation is repeated several times, the ultrasonic motor 23 is activated. Stop each time you start. Ultrasonic motor 23
Is activated and the pulse signal S1 is input to the CPU 21,
As described above, the CPU 21 corrects the frequency based on the correction amount and controls the speed of the motor. (Step 10
1, 102)
【0049】超音波モ−タ23が起動した後は、CPU
21がパルス信号S1をカウントし、測距信号S2との
信号処理によって内部本体12を合焦位置に移動させる
に必要なパルス数を算出し、残りパルスが“0”となっ
たとき超音波モ−タ23を停止させる。つまり、アンド
回路35a〜35dの第3の入力端子にOFF信号を入
力する。(ステップ103、105)After the ultrasonic motor 23 is started, the CPU
21 counts the pulse signal S1, calculates the number of pulses required to move the inner body 12 to the in-focus position by signal processing with the ranging signal S2, and when the remaining pulses become "0", the ultrasonic motor -Stop the heater 23. That is, the OFF signal is input to the third input terminals of the AND circuits 35a to 35d. (Steps 103 and 105)
【0050】このような合焦位置制御は内部本体12が
端位置検出スイッチ31、32に当接しない範囲で行な
われ、内部本体12がこれら検出スイッチ31または3
2に当接すると、これらスイッチの動作信号の入力で超
音波モ−タ23を停止させる。(ステップ104、10
5)Such a focus position control is performed in a range where the inner main body 12 does not come into contact with the end position detection switches 31 and 32.
2, the ultrasonic motor 23 is stopped by the input of the operation signals of these switches. (Steps 104, 10
5)
【0051】図6は周波数を上記したように変化させて
モ−タ起動させたときのタイムチャ−トを示す。同図
(A)、(C)のように、ドライバ−22にA/D信号
を供給し、また、ON信号(アンド回路35a〜35d
のゲ−ト信号)を与えて超音波モ−タ23に交流電圧V
a、Vbが印加されたとき、このモ−タ23が起動しな
ければ、同図(B)に示すようにフォト・インタラプタ
30からはパルス信号S1が出力されないから、CPU
21がモ−タの非起動と判断し、同図(C)のように、
D/A信号を変化させる。FIG. 6 shows a time chart when the motor is started by changing the frequency as described above. As shown in FIGS. 9A and 9C, an A / D signal is supplied to the driver 22 and an ON signal (AND circuits 35a to 35d) is supplied.
Of the ultrasonic motor 23 to supply the AC voltage V to the ultrasonic motor 23.
If the motor 23 does not start when a and Vb are applied, the pulse signal S1 is not output from the photo interrupter 30 as shown in FIG.
21 judges that the motor is not activated, and as shown in FIG.
Change the D / A signal.
【0052】このD/A信号の変化によって周波数が図
4のf2からf1に向かって変化する。なお、周波数の
変化範囲は必ずしもf2〜f1とする必要はなく、この
f2〜f1内での所定範囲で変化させるようにしてもよ
い。The frequency changes from f2 to f1 in FIG. 4 by the change of the D / A signal. Note that the frequency change range does not necessarily need to be f2 to f1, but may be changed within a predetermined range within f2 to f1.
【0053】図6のタイムチャ−トは周波数を2回繰り
返して変化させたとき、モ−タが起動した場合を示して
いる。2回目の周波数の変化過程でモ−タが起動する
と、この時点からインタラプタ30のパルス信号S1が
CPU21に入力する。したがって、CPU21がモ−
タ起動を判断し、上記したように、設定された目標速度
に合った回転速度で超音波モ−タ23を駆動させる。The time chart of FIG. 6 shows a case where the motor is started when the frequency is repeatedly changed twice. When the motor is started during the second frequency change process, the pulse signal S1 of the interrupter 30 is input to the CPU 21 from this point. Therefore, the CPU 21
The ultrasonic motor 23 is driven at a rotation speed that matches the set target speed as described above.
【0054】図7は周波数を変化させて起動させる場合
に、スキャンする毎に周波数の変化時間を長くした構成
例を示す図6同様のタイムチャ−トである。このタイム
チャ−トでは周波数を3回繰り返して変化させたときモ
−タ起動した場合を示しているが、周波数をスキャンす
るためのD/A信号は同図(C)に示したように、スキ
ャン毎に長くなるようにt1<t2<t3・・・・・・
・・となるように構成してある。このように構成するこ
とにより一層確実なモ−タ起動を行なうことができる。FIG. 7 is a time chart similar to FIG. 6 showing an example of a configuration in which the frequency change time is lengthened each time scanning is performed when the frequency is changed. This time chart shows a case where the motor is started when the frequency is repeatedly changed three times, but the D / A signal for scanning the frequency is scanned as shown in FIG. T1 <t2 <t3... So as to be longer every time
・ ・ It is configured to be as follows. With this configuration, the motor can be more reliably started.
【0055】上記した実施形態ではカメラの焦点調節装
置について説明したが、本発明はその他の機器の超音波
モ−タについても同様に実施することができる。この場
合、目標速度と実速度との差が問題とならない超音波モ
−タについてはその補正量の算出が不要となる。In the above embodiment, the focus adjusting device of the camera has been described. However, the present invention can be similarly applied to an ultrasonic motor of another device. In this case, it is not necessary to calculate the correction amount for an ultrasonic motor in which the difference between the target speed and the actual speed does not matter.
【0056】[0056]
【発明の効果】上記した通り、本発明に係る制御装置
は、起動時にモ−タ起動しないときのみ周波数を変化さ
せてモ−タ起動させる構成としたことから、起動時の応
答性を損なうことなく確実にモ−タ起動させることがで
きる超音波モ−タの制御装置となる。As described above, the control device according to the present invention has a configuration in which the motor is started by changing the frequency only when the motor is not started at the time of starting, so that the response at the time of starting is impaired. Thus, the control device for the ultrasonic motor can be started without fail.
【図1】本発明の一実施形態を示すAFカメラの概略図
である。FIG. 1 is a schematic diagram of an AF camera showing an embodiment of the present invention.
【図2】超音波モ−タのドライバ−の回路例を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a circuit example of a driver of an ultrasonic motor.
【図3】超音波モ−タの速度制御を説明するための図で
ある。FIG. 3 is a diagram for explaining speed control of an ultrasonic motor.
【図4】超音波モ−タの起動を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining activation of an ultrasonic motor.
【図5】超音波モ−タを制御するCPUの動作を示すフ
ロ−チャ−トである。FIG. 5 is a flowchart showing an operation of a CPU for controlling an ultrasonic motor.
【図6】周波数をスキャンさせてモ−タ起動させた状態
を示すタイムチャ−トである。FIG. 6 is a time chart showing a state in which a frequency is scanned and a motor is started.
【図7】周波数のスキャン構成を変えた図6同様のタイ
ムチャ−トである。FIG. 7 is a time chart similar to FIG. 6 in which the frequency scan configuration is changed.
11 外部本体 12 内部本体 14 撮影レンズ 20 測距ユニット 21 CPU 22 ドライバ− 23 超音波モ−タ 25 減速ギヤ 26 ラックギヤ 30 フォト・インタラプタ 39 モニタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 External main body 12 Internal main body 14 Photographing lens 20 Distance measuring unit 21 CPU 22 Driver 23 Ultrasonic motor 25 Reduction gear 26 Rack gear 30 Photo interrupter 39 Monitor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03B 13/32 (72)発明者 奥谷 剛 東京都世田谷区玉川台二丁目14番9号 京セラ株式会社 東京用賀事業所内 (56)参考文献 特開 平4−42783(JP,A) 特開 平2−294281(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 G02B 7/04 G02B 7/08 G02B 7/09 G03B 3/04 G03B 13/32 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI G03B 13/32 (72) Inventor Tsuyoshi Okutani 2-14-9 Tamagawadai, Setagaya-ku, Tokyo Kyocera Corporation Tokyo Yoga Office (56 References JP-A-4-42783 (JP, A) JP-A-2-294281 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02N 2/00 G02B 7/04 G02B 7/08 G02B 7/09 G03B 3/04 G03B 13/32
Claims (1)
する超音波モ−タの制御装置において、起動時にモ−タ
起動の有無を検出し、モ−タが起動すればモ−タ起動信
号を、起動しなければモ−タ非起動信号を各々出力する
検出手段と、この検出手段のモ−タ起動信号に応じて上
記周波数を所定の周波数に定め、モ−タ非起動信号に応
じて上記周波数を高周波側から低周波側に連続して変化
させる周波数制御手段とを備えたことを特徴とする超音
波モ−タの制御装置。An ultrasonic motor control device for controlling the speed in accordance with the frequency of the power supply pressure detects whether or not the motor is activated at the time of activation, and outputs a motor activation signal when the motor is activated. Detecting means for outputting a motor deactivation signal if the motor is not started; and setting the frequency to a predetermined frequency in accordance with the motor starting signal of the detecting means, and setting the frequency in accordance with the motor deactivating signal. A control device for an ultrasonic motor, comprising: frequency control means for continuously changing a frequency from a high frequency side to a low frequency side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06739696A JP3220931B2 (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Ultrasonic motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06739696A JP3220931B2 (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Ultrasonic motor controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09238486A JPH09238486A (en) | 1997-09-09 |
JP3220931B2 true JP3220931B2 (en) | 2001-10-22 |
Family
ID=13343776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06739696A Expired - Fee Related JP3220931B2 (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Ultrasonic motor controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3220931B2 (en) |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP06739696A patent/JP3220931B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09238486A (en) | 1997-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5553564B2 (en) | Vibration type motor control device and imaging device | |
JP2011067035A5 (en) | ||
JP5371323B2 (en) | Vibration type actuator control device, lens barrel, imaging device, vibration type actuator control method, vibration type actuator control program | |
JP2004085837A (en) | Camera, lens device, and camera system | |
JP5058775B2 (en) | Optical apparatus having vibration wave actuator | |
JP4323898B2 (en) | Vibrating actuator control apparatus, optical apparatus, and vibrating actuator control method | |
JP3220931B2 (en) | Ultrasonic motor controller | |
JP3220930B2 (en) | Ultrasonic motor speed controller | |
US7003222B1 (en) | Camera, lens apparatus, and camera system | |
JP2003066312A (en) | Lens device, camera system and camera | |
JP3332598B2 (en) | Vibration wave motor controller | |
US11594984B2 (en) | Control apparatus for vibration motor, vibration apparatus having the same, and control method of vibration motor | |
JP3312291B2 (en) | Motor control device using encoder | |
JP5283987B2 (en) | Vibration type motor control device and optical apparatus using the same | |
JP2004085838A (en) | Motor controller, lens device, camera system, and camera | |
JPH0767373A (en) | Motor controller | |
JP4756722B2 (en) | Optical device | |
JP6725039B2 (en) | Lens barrel and camera | |
JPH1118461A (en) | Vibrating-type drive device controller and device therewith | |
US20230137002A1 (en) | Vibration actuator controller | |
JP2005024840A (en) | Component drive mechanism | |
JP2009047791A (en) | Actuator controller, lens barrel, and optical device | |
JPH09271185A (en) | Control equipment of ultrasonic motor | |
JP2005168244A (en) | Control device for vibration-type drive unit, device using this control device, optical apparatus using this control device, and control method and control program for the vibration-type drive unit | |
JP2003033057A (en) | Position detector for oscillatory actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |