JP3268710B2 - Vibration wave motor drive circuit - Google Patents

Vibration wave motor drive circuit

Info

Publication number
JP3268710B2
JP3268710B2 JP21593194A JP21593194A JP3268710B2 JP 3268710 B2 JP3268710 B2 JP 3268710B2 JP 21593194 A JP21593194 A JP 21593194A JP 21593194 A JP21593194 A JP 21593194A JP 3268710 B2 JP3268710 B2 JP 3268710B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
output
vibration wave
wave motor
state
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
Application number
JP21593194A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0884487A (en
Inventor
樋熊一也
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
Original Assignee
Canon 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 filed Critical Canon Inc
Priority to JP21593194A priority Critical patent/JP3268710B2/en
Publication of JPH0884487A publication Critical patent/JPH0884487A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3268710B2 publication Critical patent/JP3268710B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は振動波モータを駆動制御
するための振動波モータ駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration wave motor driving circuit for driving and controlling a vibration wave motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】振動体と一体化された圧電素子等の電気
−機械エネルギー変換素子に対して互いに位相の異なる
複数の高周波交流電圧を印加することにより該振動体の
表面に進行性弾性波振動を発生させ、該振動体の振動エ
ネルギーを連続的な機械運動に変換させて出力できるよ
うに構成された振動波モータは公知のものであり、本出
願人により世界で初めて光学機器用モータとして実用化
されて以来既に久しい。上記形式の振動波モータの制御
方法としては、電圧制御による方法と周波数制御による
方法とが理論的に知られているが、従来は一般に周波数
制御による制御方法が実施されている。周波数制御によ
る方法は、該電気−機械エネルギー変換素子に印加する
高周波交流電圧の周波数を変化させることにより該モー
タの速度制御や運動制御を行う方法であり、この制御方
法に基づいた振動波モータ駆動回路も本出願人により実
用化されている。
2. Description of the Related Art A plurality of high-frequency AC voltages having different phases are applied to an electro-mechanical energy conversion element such as a piezoelectric element integrated with a vibrating body so that progressive elastic wave vibration is applied to the surface of the vibrating body. Is known, and a vibration wave motor configured to convert the vibration energy of the vibrating body into a continuous mechanical motion and output the vibration energy is a known motor, and is the world's first practical use as a motor for optical equipment by the present applicant. It has been a long time since it was made. As a method of controlling the vibration wave motor of the above type, a method based on voltage control and a method based on frequency control are theoretically known, but conventionally, a control method based on frequency control is generally implemented. The frequency control method is a method of controlling the speed and motion of the motor by changing the frequency of a high-frequency AC voltage applied to the electro-mechanical energy conversion element. The circuit has also been put to practical use by the present applicant.

【0003】上記形式の振動波モータは該振動体が共振
状態にある時が最も高効率で且つ高速で駆動することが
できるが、該モータの定常運転中に該振動体の振動が共
振状態からずれると該モータが突然に停止してしまう現
象が起きるため、該モータの駆動制御においては該現象
を起こさせない駆動制御方法が必要であった。
A vibration wave motor of the above type can be driven at the highest efficiency and at a high speed when the vibrating body is in a resonance state. However, during the steady operation of the motor, the vibration of the vibrating body changes from the resonance state. If the motor shifts, a phenomenon occurs in which the motor suddenly stops. Therefore, in the drive control of the motor, a drive control method that does not cause the phenomenon is required.

【0004】それ故、上記現象の発生を防止することが
できる駆動制御方法及び装置として本出願人は、「該振
動体の振動状態を検知手段により監視し、該振動体の振
動状態が所定の第一の状態になった時には該素子に印加
されている交番電圧の周波数が共振周波数よりも低い周
波数に移行することを禁止し、該振動体の振動状態が所
定の第二の状態となった時には該交番電圧の周波数を該
共振周波数よりも高い方向へ所定量だけシフトする」と
いう駆動制御方法及び駆動回路を提案している(特願昭
63−132151号)。
[0004] Therefore, as a drive control method and apparatus capable of preventing the above-mentioned phenomenon from occurring, the applicant of the present application has stated that "the vibration state of the vibrating body is monitored by a detecting means, and the vibration state of the vibrating body is determined to be a predetermined value. When in the first state, the frequency of the alternating voltage applied to the element is prohibited from shifting to a frequency lower than the resonance frequency, and the vibration state of the vibrating body is in a predetermined second state. Sometimes the frequency of the alternating voltage is shifted by a predetermined amount in a direction higher than the resonance frequency ”(Japanese Patent Application No. 63-132151).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の先行技術においても更に改善すべき下記のような問
題点があった。
However, the prior art proposed above has the following problems to be further improved.

【0006】すなわち、該振動体の該素子に互いに位相
の異なった二つの交番電圧を印加し始めた時からある時
間内においては該モータの駆動状態が安定しておらず、
従って、上記先行技術による駆動制御を実施した場合に
は該検知手段から誤った信号が出力され、その結果、該
素子に印加される駆動信号(交番電圧)の周波数の変化
を禁止してしまったり或は周波数を該共振周波数よりも
高い方向へシフトしてしまうという誤制御動作が行われ
る可能性があった。従って、前記のごとき誤制御が行わ
れると、該モータの起動が遅れたり、起動時にギクシャ
クした動きをする恐れがあった。
That is, the driving state of the motor is not stable within a certain time after the start of applying two alternating voltages having different phases to the element of the vibrating body,
Therefore, when the driving control according to the above-described prior art is performed, an erroneous signal is output from the detection unit, and as a result, a change in the frequency of the driving signal (alternating voltage) applied to the element is prohibited. Alternatively, an erroneous control operation of shifting the frequency to a direction higher than the resonance frequency may be performed. Therefore, if the erroneous control is performed as described above, the start of the motor may be delayed, or the motor may perform a jerky movement at the start.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明の目的は、前述した従来の振動波
モータ駆動回路の問題点を解決できる改善された振動波
モータ駆動回路を提供することである。
An object of the present invention is an object of the invention, Ru der to provide an improved vibration wave motor driving circuit capable of solving the problems of the conventional vibration wave motor driving circuit described above.

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】前記課題を解決
するために本発明は、電気−機械エネルギー変換素子に
より励振される振動体を有し、該素子に互いに異なる位
相の複数の交番電圧が印加されることにより駆動される
振動波モータを制御するための構成として、該交番電圧
の周波数を変化させる周波数可変手段と、振動体に設け
られた検出用電極からの信号と前記交番電圧の位相差を
検知し、前記振動体の振動状態が共振に近い第一の状態
になった時に第一の出力を発生すると共に該第一の状態
よりも更に共振状態に近い第二の状態になった時に第二
の出力を発生する第一の検知手段と、該第一の出力に応
じて該周波数可変手段による周波数変化動作を禁止する
禁止手段と、該第二の出力に応じて該周波数可変手段の
出力周波数を所定値だけシフトする周波数シフト手段
と、を有する振動波モータ駆動回路において、該振動波
モータが回転状態にあることを検知することにより第三
の出力を発生する第二の検知手段と、該素子に該交番電
圧を印加し始めてから所定時間が経過したことを検知す
る計時手段と、該素子に該交番電圧が印加された時から
の経過時間が該所定時間内であることが該計時手段によ
り検知された時には該禁止手段と該周波数シフト手段と
を不作動にする規制手段と、該素子に該交番電圧が印加
された時からの経過時間が該所定時間内であることが該
計時手段により検知された場合であっても該第三の出力
が該第二の検知手段から発生した時には該規制手段を不
作動にするとともに該禁止手段と該周波数シフト手段と
を作動させる規制解除手段と、を有して成ることを特徴
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a vibrating body excited by an electro-mechanical energy conversion element, and a plurality of alternating voltages having different phases from each other are applied to the element. As a configuration for controlling the vibration wave motor driven by being applied, a frequency variable means for changing the frequency of the alternating voltage and a vibration member
Phase difference between the signal from the detection electrode and the alternating voltage
Detects and generates a first output when the vibration state of the vibrating body is in a first state close to resonance, and generates a first output when the vibration state is in a second state closer to resonance than the first state. First detecting means for generating a second output, inhibiting means for inhibiting a frequency changing operation by the frequency varying means in accordance with the first output, and output of the frequency varying means in response to the second output. A frequency shifter that shifts the frequency by a predetermined value, in a vibration wave motor drive circuit having a second detection unit that generates a third output by detecting that the vibration wave motor is in a rotating state, A timer for detecting that a predetermined time has elapsed since the start of applying the alternating voltage to the element; and a timer for detecting that an elapsed time since the application of the alternating voltage to the element is within the predetermined time. When detected by means A prohibiting means and a regulating means for disabling the frequency shift means, and a case where it is detected by the timing means that the elapsed time from when the alternating voltage is applied to the element is within the predetermined time. Even if the third output is generated from the second detection means, the control means includes a restriction release means for disabling the restriction means and operating the prohibition means and the frequency shift means. It is characterized by the following.

【0010】従来の振動波モータ駆動回路では、駆動初
期では、位相検知結果が安定しないため、共振から遠い
にも関わらず前記禁止手段やシフト手段が作動してしま
う恐れがあったが、本願発明では 起動時から所定時間
の間は禁止手段とシフト手段を不作動状態として誤動作
を防止するとともに、起動から所定時間が経過していな
くても、モータが回転していると検知したときは前記禁
止手段とシフト手段を作動状態とする。このため起動か
ら所定時間経過していないときでもモータが回転してい
ると判断した場合には、禁止手段とシフト手段を作動さ
せることにより、モータが回転している状態で共振より
も低い周波数となってしまいモータが停止してしまうこ
とを防止する。
In the conventional vibration wave motor drive circuit, the drive
Phase, the phase detection result is not stable, so it is far from resonance.
Nevertheless, the prohibition means and shift means are activated.
Cormorants but fear had, in the present invention, the predetermined time period from the start
During the period, the prohibition means and shift means are inoperative and malfunction
While the specified time has not elapsed since startup.
Even if it detects that the motor is rotating,
The stopping means and the shifting means are brought into the operating state. Because of this
The motor is rotating even when the specified time has not elapsed
If it is determined that the prohibition means and the shift means are
The resonance of the motor while it is rotating.
Too low frequency and the motor stops.
And prevent.

【0011】[0011]

【実施例】以下に図を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1は本発明の1実施例を示す回路図で、
同図において、1は振動波モータの固定子(振動体)
で、駆動電極1−1および1−2と、共振状態検出用電
極1−3、共通電極1−4を有する。2は位相比較器、
3は高周波除去フィルタ(ローパス・フィルタ)、4は
電圧制御発振器(VCO)、5は32分周器であり、こ
れらにより構成された閉ループ制御系は発振器4の出力
として後述の発振器8の出力に対して32倍周波数を発
生するPLL(Phase Locked Loop)
回路を構成している。6と7は位相のためのシフトレジ
スタで、6は振動波モータの駆動電極1−1に加える信
号に対して90°位相差のある信号(駆動電極1−2へ
の印加信号)を作るためのものであり、7は駆動周波数
を振動波モータの共振周波数に追従させるために必要な
位相差を作り出すためのものである。9,10はAND
ゲートで、片方の入力端子はCPU24の出力ポートに
接続され、CPUの出力により振動波モータの起動、停
止が制御できるようになっている。ANDゲート9,1
0の出力はそれぞれ増幅器11,12に接続され、さら
にその出力はコイル13,14を通して振動波モータの
駆動電極1−1,1−2に接続されている。増幅器1
1,12はANDゲート9,10の出力信号を振動波モ
ータ駆動のために必要な電圧に増幅するため設けられ、
又、コイル13,14は振動波モータの固定子電極の静
電容量と直列共振回路を構成して駆動信号を増幅し、ま
た単一の周波数のみを選択するために設けられる。1
5,16はレベルコンパレータで、15は駆動電極1−
1の波形の位相を知るため、16は共振状態検出用電極
1−3の波形の位相を知るためにそれぞれ接続されてい
る。シフトレジスタ7の出力およびレベルコンパレータ
16の出力は、それぞれ位相比較器20の入力端子に接
続されている。位相比較器20はシフトレジスタ7の出
力信号の立ち上がりからレベルコンパレータ16の出力
信号の立ち上がりまでの時間の間、出力をHにするよう
に構成されており、この出力信号はカウンタ21の許可
入力端子(イネーブル入力)に接続されている。カウン
タ21のクロック入力端子は、32倍周波数を発生する
VCO4の出力端子に接続されている。従って、カウン
タ21の1カウントが11.25°の位相差に相当する
ことになる。カウンタ21の出力は、マグニチュード・
コンパレータ22,25の片方のデータ入力端子に接続
されている。23,26はデータラッチで、CPU24
が出力した値をラッチする。その出力は、マグニチュー
ド・コンパレータ22,25の他方のデータ入力端子に
接続されている。尚、ラッチ26に設定される値は23
に設定される値よりも高い値が設定されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes a stator (oscillator) of a vibration wave motor.
, And has drive electrodes 1-1 and 1-2, a resonance state detection electrode 1-3, and a common electrode 1-4. 2 is a phase comparator,
Reference numeral 3 denotes a high-frequency rejection filter (low-pass filter), reference numeral 4 denotes a voltage-controlled oscillator (VCO), and reference numeral 5 denotes a 32 frequency divider. PLL (Phase Locked Loop) that generates 32 times frequency
Make up the circuit. 6 and 7 are shift registers for the phase, and 6 is for generating a signal (a signal applied to the drive electrode 1-2) having a phase difference of 90 ° with respect to a signal applied to the drive electrode 1-1 of the vibration wave motor. Numeral 7 is for creating a phase difference necessary for causing the drive frequency to follow the resonance frequency of the vibration wave motor. 9 and 10 are AND
One input terminal of the gate is connected to the output port of the CPU 24, and the start and stop of the vibration wave motor can be controlled by the output of the CPU. AND gate 9,1
The output of 0 is connected to amplifiers 11 and 12, respectively, and the output is further connected to drive electrodes 1-1 and 1-2 of the vibration wave motor through coils 13 and 14. Amplifier 1
Reference numerals 1 and 12 are provided to amplify the output signals of the AND gates 9 and 10 to a voltage necessary for driving the vibration wave motor.
The coils 13 and 14 are provided to amplify the drive signal by forming a series resonance circuit with the capacitance of the stator electrode of the vibration wave motor and to select only a single frequency. 1
5 and 16 are level comparators, and 15 is a drive electrode 1-.
16 is connected to know the phase of the waveform of the resonance state detecting electrode 1-3 to know the phase of the waveform of 1. The output of the shift register 7 and the output of the level comparator 16 are connected to the input terminals of the phase comparator 20, respectively. The phase comparator 20 is configured so that the output is set to H during the time from the rising of the output signal of the shift register 7 to the rising of the output signal of the level comparator 16. (Enable input). The clock input terminal of the counter 21 is connected to the output terminal of the VCO 4 that generates a 32-fold frequency. Therefore, one count of the counter 21 corresponds to a phase difference of 11.25 °. The output of the counter 21 is
It is connected to one of the data input terminals of the comparators 22 and 25. Reference numerals 23 and 26 denote data latches.
Latches the value output by. Its output is connected to the other data input terminals of the magnitude comparators 22, 25. The value set in the latch 26 is 23
Is set higher than the value set in.

【0013】マグニチュード・コンパレータ22,25
は2つの入力データを比較してカウンタ21の出力する
データの方が小さくなったら、出力端子にHを出力す
る。これはCPU24に接続されている。
Magnitude comparators 22 and 25
Compares the two input data and outputs H to the output terminal when the data output from the counter 21 becomes smaller. It is connected to the CPU 24.

【0014】上記構成において、CPU24がANDゲ
ート9,10の片方の入力端子をHとして振動波モータ
を駆動すると、発振器OSC8に設定した周波数に応じ
た位相差が位相比較器20の入力端子に入力される。も
しも、OSC8に設定した周波数が共振周波数よりも高
ければ、レベルコンパレータ16の出力信号の位相は共
振状態の時よりも遅れるため、位相比較器20の出力が
Hとなる期間は長くなる。すなわち、カウンタ21が許
可される期間が長くなり、その出力データは大きくな
る。CPUはデータラッチ23,26に予めあるデータ
を設定しておくが、駆動周波数が共振周波数よりも高い
周波数の時にはカウンタ21が出力するデータの方がデ
ータラッチ23,26に設定されたデータよりも大きく
なるように設定されている。従って、駆動周波数が共振
周波数よりも高いときにはマグニチュード・コンパレー
タ22,25はLを出力する。
In the above configuration, when the CPU 24 drives the vibration wave motor by setting one of the input terminals of the AND gates 9 and 10 to H, a phase difference corresponding to the frequency set in the oscillator OSC8 is input to the input terminal of the phase comparator 20. Is done. If the frequency set in the OSC 8 is higher than the resonance frequency, the phase of the output signal of the level comparator 16 is later than in the resonance state, and the period during which the output of the phase comparator 20 is H becomes longer. That is, the period during which the counter 21 is enabled becomes longer, and the output data becomes larger. The CPU sets certain data in the data latches 23 and 26 in advance. When the driving frequency is higher than the resonance frequency, the data output from the counter 21 is higher than the data set in the data latches 23 and 26. It is set to be large. Therefore, when the drive frequency is higher than the resonance frequency, the magnitude comparators 22 and 25 output L.

【0015】次に、図1の回路の動作のうち、本実施例
に関連するものを図2を参照して説明する。
Next, the operation of the circuit of FIG. 1 relating to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0016】今、データラッチ23には、図2(a)に
示されている位相差θ2 に対応する値が、又データラッ
チ26にはθ1 に対応する値がそれぞれ設定されてい
る。通常、振動波モータの起動時には、高い周波数から
駆動を開始し、徐々に周波数を低下させていく。する
と、やがて図2(a)に示された周波数f1に到達し、
マグニチュード・コンパレータ25の出力OUT1は図
2(b)に示すようにHとなる。この信号OUT1はC
PU24にとって駆動周波数を低下させることを止める
ように作用する。すなわちCPU24は、この時点でO
SC8に設定する周波数を低下させるのを停止する。振
動波モータはこの時点の一定の周波数で駆動されるが、
モータの回転速度が変化したり、振動波モータの固定子
と回転子との間の圧力などが変化すると、共振周波数も
変化してマグニチュード・コンパレータ22の出力OU
T2は図2(b)のようにHとなる場合がある。この信
号OUT2は設定周波数が低すぎるという意味を持ち、
CPU24にとってOSC8に設定する周波数を若干高
くするように作用する。すなわちCPU24はUT2が
HになるとOSC8に設定する周波数を一段階高くす
る。このことにより振動波モータの回転数はわずかに小
さくなるので、通常は高速で安定駆動され、更に決して
共振周波数よりも低い周波数で駆動されることがない。
Now, a value corresponding to the phase difference θ 2 shown in FIG. 2A is set in the data latch 23, and a value corresponding to θ 1 is set in the data latch 26. Normally, when the vibration wave motor is started, the driving is started from a high frequency, and the frequency is gradually reduced. Then, it reaches the frequency f1 shown in FIG.
The output OUT1 of the magnitude comparator 25 becomes H as shown in FIG. This signal OUT1 is C
It acts for the PU 24 to stop lowering the drive frequency. That is, at this time, the CPU 24
Stop lowering the frequency set in SC8. The vibration wave motor is driven at a constant frequency at this point,
When the rotation speed of the motor changes or the pressure between the stator and the rotor of the vibration wave motor changes, the resonance frequency also changes, and the output OU of the magnitude comparator 22 changes.
T2 may be H as shown in FIG. This signal OUT2 has a meaning that the set frequency is too low,
It acts on the CPU 24 to slightly increase the frequency set in the OSC 8. That is, when the UT2 becomes H, the CPU 24 raises the frequency set in the OSC 8 by one step. As a result, the rotation speed of the vibration wave motor is slightly reduced, so that the vibration wave motor is normally driven stably at a high speed, and is never driven at a frequency lower than the resonance frequency.

【0017】以上のように、コンパレータ25からHが
出力された時には周波数をその状態に保持し、更にコン
パレータ22からHが出力された場合には、その周波数
を若干高くシフトしてモータの駆動周波数が共振周波数
よりも低く設定されることを防止している。
As described above, when H is output from the comparator 25, the frequency is held in that state, and when H is output from the comparator 22, the frequency is shifted slightly higher to change the driving frequency of the motor. Is set lower than the resonance frequency.

【0018】しかしながら、振動波モータに駆動周波数
を印加し始めた直後からある時間内においては振動波モ
ータの駆動状態が不安定な為、上記コンパレータ22、
25から誤った信号が出力されることがある。この誤っ
た信号を受けたCPU24は上述の通り周波数を保持す
る動作、或いは周波数を高い方へシフトする動作を行っ
てしまう。すると、振動波モータ起動時において駆動周
波数は高い方から低い方へスムーズにシフトされて行く
べきところが、シフトされなかったり、逆に高い方へシ
フトされてしまうといったことが生じる。そのため、振
動波モータの動き始めが遅くなったり、ぎくしゃくした
りしてしまうことがある。
However, since the driving state of the vibration wave motor is unstable within a certain time immediately after the application of the driving frequency to the vibration wave motor, the comparator 22
25 may output an erroneous signal. The CPU 24 receiving this erroneous signal performs the operation of maintaining the frequency or the operation of shifting the frequency to a higher direction as described above. Then, when the vibration wave motor is started, the drive frequency should be shifted smoothly from high to low, but not shifted or conversely shifted to higher. Therefore, the vibration wave motor may start moving slowly or become jerky.

【0019】そこで本実施例においては、振動波モータ
に駆動周波信号を印加してから、設定した時間内におい
ては上記コンパレータ22、25の出力信号を無視し、
上記周波数の保持動作および周波数の高い方へのシフト
動作を行わないようにしている。
Therefore, in this embodiment, the output signals of the comparators 22 and 25 are ignored within a set time after the drive frequency signal is applied to the vibration wave motor.
The operation of holding the frequency and the operation of shifting to a higher frequency are not performed.

【0020】図1において27はカウンターで、プリセ
ット端子PRESETはCPU24に接続され、CPU
から時間データがプリセットされる。端子CLRはCP
U24に接続し、CPU24の出力Hに応答してカウン
ターをスタートさせる。カウンター27はスタートにて
端子CLKのクロックをカウントし、カウント値がプリ
セット値に応じたある一定値になると出力OUTがHと
なりCPU24へ該Hを伝える。28はフォトインタラ
プタで、該振動波モータに取り付けられた不図示のパル
ス板のコードもしくはスリットに対応してパルス信号波
を出力し、CPU24へ伝える。
In FIG. 1, reference numeral 27 denotes a counter, and a preset terminal PRESET is connected to the CPU 24.
The time data is preset from. Terminal CLR is CP
U24, and starts the counter in response to the output H of the CPU 24. The counter 27 counts the clock of the terminal CLK at the start, and when the count value reaches a certain value corresponding to the preset value, the output OUT becomes H and the H is transmitted to the CPU 24. Reference numeral 28 denotes a photo interrupter which outputs a pulse signal wave corresponding to a code or a slit of a pulse plate (not shown) attached to the vibration wave motor and transmits the pulse signal wave to the CPU 24.

【0021】以下、図3に従って本実施例の振動波モー
タ駆動回路の制御動作及び機能について説明する。
Hereinafter, the control operation and functions of the vibration wave motor drive circuit of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0022】<ステップ1>振動波モータに印加する駆
動周波信号の周波数fO を初期値fS に、また、カウン
ター27をリセットする等の初期設定を行う。
<Step 1> Initial settings such as resetting the frequency f O of the drive frequency signal applied to the vibration wave motor to the initial value f S and resetting the counter 27 are performed.

【0023】<ステップ2>振動波モータを駆動するか
否かの判定を行い、駆動する場合はステップ4へ、駆動
しない場合はステップ1へ進む。
<Step 2> It is determined whether or not to drive the vibration wave motor. If the drive is to be performed, the process proceeds to step 4; otherwise, the process proceeds to step 1.

【0024】<ステップ3>カウンター27のプリセッ
ト値としてTS を設定しカウントを開始する。
<Step 3> T S is set as a preset value of the counter 27 and counting is started.

【0025】<ステップ4>振動波モータの駆動方向を
設定する。
<Step 4> The driving direction of the vibration wave motor is set.

【0026】<ステップ5>振動波モータの駆動速度の
加減速の判定を行い、加速させるならばステップ6へ、
減速ならばステップ14へ、そのままの速度ならばステ
ップ13へ進む。
<Step 5> Judgment of acceleration / deceleration of the driving speed of the vibration wave motor is performed.
If the vehicle is decelerating, the process proceeds to step 14, and if the speed is unchanged, the process proceeds to step 13.

【0027】<ステップ6>駆動周波数fO と最低駆動
周波数fL とを比較してfO の方が高かったらステップ
7へ、それ以外はステップ13へ進む。
<Step 6> The drive frequency f O is compared with the lowest drive frequency f L. If f O is higher, the process proceeds to step 7; otherwise, the process proceeds to step 13.

【0028】<ステップ7>ステップ3で設定したカウ
ンター値TS が経過していればステップ9へ、まだだっ
たらステップ8へ進む。
<Step 7> If the counter value T S set in step 3 has elapsed, the process proceeds to step 9; if not, the process proceeds to step 8.

【0029】<ステップ8>フォトインタラプタ28か
らの出力により、モータが回転中であると判断された場
合はステップ9へ、停止している場合にはステップ10
へ進む。
<Step 8> If it is determined from the output from the photo interrupter 28 that the motor is rotating, the process proceeds to step 9; if the motor is stopped, the process proceeds to step 10.
Proceed to.

【0030】<ステップ9>マグニチュード・コンパレ
ータ25の出力を読んで、Lならば現在の位相差θが設
定値θ1 よりも大きいと判断してステップ10へ、Hな
らば小さいと判断してステップ11へ進む。
<Step 9> The output of the magnitude comparator 25 is read, and if it is L, it is determined that the current phase difference θ is larger than the set value θ 1 , and if it is H, it is determined that it is small. Proceed to 11.

【0031】<ステップ10>駆動周波数fO をfΔだ
け低い値に更新する。
<Step 10> The drive frequency f O is updated to a value lower by fΔ.

【0032】<ステップ11>マグニチュード・コンパ
レータ22の出力を読んで、Lならば現在の位相差θが
設定値θ2 よりも大きいと判断してステップ13へ、H
ならば小さいと判断してステップ12へ進む。
[0032] to <Step 11> magnitude read the output of the comparator 22, step 13 it is determined that L if the current phase difference theta is greater than the set value theta 2, H
If so, it is determined to be small and the process proceeds to step 12.

【0033】<ステップ12>駆動周波数fO をfΔ’
だけ高い値に更新する。
<Step 12> Change the driving frequency f O to fΔ ′
Only update to a higher value.

【0034】<ステップ13>駆動周波数fO を出力す
る。
<Step 13> The driving frequency f O is output.

【0035】<ステップ14>駆動周波数fO と最高駆
動周波数fH とを比較して、fO の方が低かったらステ
ップ15へそれ以外はステップ13へ進む。
<Step 14> The drive frequency f O is compared with the maximum drive frequency f H. If f O is lower, the process proceeds to step 15; otherwise, the process proceeds to step 13.

【0036】<ステップ15>駆動周波数fO をfΔだ
け高い値に更新する。
<Step 15> The drive frequency f O is updated to a value higher by fΔ.

【0037】以上のような制御を行うことにより、振動
波モータへの周波電圧の印加開始から所定時間内におい
てはマグニチュード・コンパレータ22,25の出力を
無視して駆動周波数の保持動作及び高い方へのシフト動
作を行わないようにし、スムーズなモータの起動が可能
となる。また、所定時間を過ぎるか或いは所定時間内で
あってもモータが回転し始めた場合には直ちにマグニチ
ュード・コンパレータ22,25の信号を受け付けて駆
動周波数の保持動作及び高い方へのシフト動作を可能と
するため、共振周波数よりも低い周波数で駆動されるこ
ともなく、安定した振動波モータの駆動が可能となる。
By performing the above control, within a predetermined time after the start of the application of the frequency voltage to the vibration wave motor, the operation of maintaining the drive frequency and ignoring the output of the magnitude comparators 22 and 25 to the higher side is ignored. , And the motor can be started smoothly. In addition, when the motor starts to rotate after the predetermined time has elapsed or within the predetermined time, the signals of the magnitude comparators 22 and 25 are immediately received to enable the operation of holding the driving frequency and the operation of shifting to a higher frequency. Therefore, it is possible to drive the vibration wave motor stably without being driven at a frequency lower than the resonance frequency.

【0038】<発明と実施例との対応>請求項1の「周
波数可変手段」は実施例の「発振器OSC8」及び「C
PU24」を含む概念であり、請求項1の「第一の検知
手段」は実施例の「マグニチュード・コンパレータ22
及び25」と「カウンター21」及び「位相比較器2
0」並びに「該位相比較器20への入力信号を発生する
レベルコンパレータ15及び16」とを含んだ構成の概
念である。また、請求項1の「禁止手段」は実施例の
「CPU24内に構成された手段」であり、請求項1の
「周波数シフト手段」も実施例の「CPU24内に構成
された手段」である。
<Correspondence between the invention and the embodiment> The "frequency varying means" of the first embodiment includes the "oscillator OSC8" and "C
PU24 ", and the" first detection means "of claim 1 is the" magnitude comparator 22 "of the embodiment.
And 25 "," Counter 21 "and" Phase comparator 2 "
0 "and" level comparators 15 and 16 for generating an input signal to the phase comparator 20 ". The "prohibiting means" in claim 1 is "the means configured in the CPU 24" of the embodiment, and the "frequency shifting means" in claim 1 is also the "means configured in the CPU 24" in the embodiment. .

【0039】また、請求項1の「第二の検知手段」は実
施例の「フォトインタラプタ28」であり、請求項1の
「計時手段」は実施例の「カウンタ27ー」であり、請
求項1の「規制手段及び規制解除手段」は実施例の「C
PU24内に形成された手段」である。
The "second detecting means" of claim 1 is the "photo interrupter 28" of the embodiment, and the "time measuring means" of claim 1 is the "counter 27" of the embodiment. The "restriction means and restriction release means" of No. 1 is "C
Means formed in the PU 24 ”.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、起
動時から所定時間の間は禁止手段とシフト手段を不作動
状態として誤動作を防止するとともに、起動から所定時
間が経過していなくても、モータが回転していると検知
したときは前記禁止手段とシフト手段を作動状態とする
ので、起動から所定時間経過していないときでもモータ
が回転していると判断した場合には、禁止手段とシフト
手段を作動させることにより、モータが回転している状
態で共振よりも低い周波数となってしまいモータが停止
してしまうことを防止し、駆動周波数が共振近くなった
時に共振周波数よりも低くなることを防止できる効果が
得られる
According to the present invention, as described above ,
Disables the prohibition means and shift means for a predetermined time from the time of operation
Prevents malfunctions as a status, and at a specified time after startup
Detects that the motor is rotating even if the time has not elapsed
The prohibition means and the shift means are activated.
Therefore, even if the specified time has not
If it is determined that is rotating, the prohibition means and shift
Activating the means allows the motor to rotate
Frequency becomes lower than resonance and motor stops
Drive frequency is close to resonance
Sometimes prevents the frequency from dropping below the resonance frequency.
Obtained .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の振動波モータ駆動回路の概
略構成を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vibration wave motor drive circuit according to one embodiment of the present invention.

【図2】(a)は振動波モータの振動体の振動の周波数
及び位相と該モータの回転数との関係を示した図。
(b)は(a)に示した特性を持つ振動波モータに対し
て図1のマグニチュード・コンパレータ22及び25の
出力を示した図。
FIG. 2A is a diagram illustrating a relationship between a frequency and a phase of vibration of a vibration body of a vibration wave motor and a rotation speed of the motor.
FIG. 2B is a diagram showing the outputs of the magnitude comparators 22 and 25 of FIG. 1 for the vibration wave motor having the characteristics shown in FIG.

【図3】図1の構成におけるCPU24の制御動作を示
したフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing a control operation of a CPU 24 in the configuration of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…固定子 2…位相比較器 3…高周波除去フィルタ 4…電圧制御発振
器 5…32分周器 6,7…シフトレ
ジスタ 9,10…ANDゲート 11,12…増幅
器 13,14…コイル 15,16…レベ
ルコンパレータ 20…位相比較器 21…カウンター 22,25…マグニチュード・コンパレータ 23,26…データラッチ 24…CPU 27…カウンター 28…フォトイン
タラプタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stator 2 ... Phase comparator 3 ... High frequency elimination filter 4 ... Voltage control oscillator 5 ... 32 frequency divider 6, 7 ... Shift register 9, 10 ... AND gate 11, 12 ... Amplifier 13, 14 ... Coil 15, 16 ... Level comparator 20 ... Phase comparator 21 ... Counter 22, 25 ... Magnetic comparator 23,26 ... Data latch 24 ... CPU 27 ... Counter 28 ... Photo interrupter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H02N 2/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電気−機械エネルギー変換素子により励
振される振動体を有し、該素子に互いに異なる位相の複
数の交番電圧が印加されることにより駆動される振動波
モータを制御するための構成として、 該交番電圧の周波数を変化させる周波数可変手段と、
動体に設けられた検出用電極からの信号と前記交番電圧
の位相差を検知し、前記振動体の振動状態が共振に近い
第一の状態になった時に第一の出力を発生すると共に該
第一の状態よりも更に共振状態に近い第二の状態になっ
た時に第二の出力を発生する第一の検知手段と、該第一
の出力に応じて該周波数可変手段による周波数変化動作
を禁止する禁止手段と、該第二の出力に応じて該周波数
可変手段の出力周波数を所定値だけシフトする周波数シ
フト手段と、を有する振動波モータ駆動回路において、 該振動波モータが回転状態にあることを検知することに
より第三の出力を発生する第二の検知手段と、該素子に
該交番電圧を印加し始めてから所定時間が経過したこと
を検知する計時手段と、該素子に該交番電圧が印加され
た時からの経過時間が該所定時間内であることが該計時
手段により検知された時には該禁止手段と該周波数シフ
ト手段とを不作動にする規制手段と、該素子に該交番電
圧が印加された時からの経過時間が該所定時間内である
ことが該計時手段により検知された場合であっても該第
三の出力が該第二の検知手段から発生した時には該規制
手段を不作動にするとともに該禁止手段と該周波数シフ
ト手段とを作動させる規制解除手段と、を有して成るこ
とを特徴とする振動波モータ駆動回路。
An arrangement for controlling a vibration wave motor having a vibrating body excited by an electro-mechanical energy conversion element and driven by applying a plurality of alternating voltages having different phases to the element. as a frequency changing means for changing the frequency of the alternating voltage, vibration
A signal from a detection electrode provided on a moving body and the alternating voltage
And a first output is generated when the vibration state of the vibrating body becomes a first state close to resonance, and a second state closer to the resonance state than the first state. A first detecting means for generating a second output when the first output, a prohibiting means for prohibiting a frequency changing operation by the frequency varying means in accordance with the first output, and a frequency in response to the second output. A frequency shift means for shifting the output frequency of the variable means by a predetermined value, wherein a second output is generated by detecting that the vibration wave motor is in a rotating state. Detecting means, timing means for detecting that a predetermined time has elapsed since the start of applying the alternating voltage to the element, and time elapsed from when the alternating voltage was applied to the element is within the predetermined time Is detected by the timing means. A limiting means for disabling the prohibiting means and the frequency shifting means when the voltage is applied, and detecting that the time elapsed from the time when the alternating voltage is applied to the element is within the predetermined time by the timing means. Even when the third output is generated from the second detecting means, the regulating means is deactivated and the restriction canceling means for operating the prohibiting means and the frequency shift means, A vibration wave motor drive circuit, comprising:
JP21593194A 1994-09-09 1994-09-09 Vibration wave motor drive circuit Expired - Fee Related JP3268710B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21593194A JP3268710B2 (en) 1994-09-09 1994-09-09 Vibration wave motor drive circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21593194A JP3268710B2 (en) 1994-09-09 1994-09-09 Vibration wave motor drive circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0884487A JPH0884487A (en) 1996-03-26
JP3268710B2 true JP3268710B2 (en) 2002-03-25

Family

ID=16680636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21593194A Expired - Fee Related JP3268710B2 (en) 1994-09-09 1994-09-09 Vibration wave motor drive circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3268710B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202130288A (en) * 2019-09-27 2021-08-16 烈慶 江 A method and device for driving a piezoelectric device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0884487A (en) 1996-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5428284A (en) Method of and circuit for starting sensorless motor
JP2537267B2 (en) Vibration type actuator device
JP3696186B2 (en) Fan speed control system
JP2005102431A (en) Method and device for controlling vibration type actuator, and device driven by vibration type actuator source
JPH01283073A (en) Drive circuit of oscillatory wave motor
US6100654A (en) Driving device for a vibration type motor
JP3268710B2 (en) Vibration wave motor drive circuit
WO2002054573A2 (en) Vibration motor and apparatus using the same
US6157153A (en) Motor driver
JP3171968B2 (en) Vibration wave motor control device
JP3348296B2 (en) Drive device for sensorless motor
JP4006875B2 (en) Motor protection device
JP3382454B2 (en) Drive control device for vibration wave drive device
JPH08275571A (en) Motor drive circuit
JP2010035312A (en) Dc motor controller
JP2935516B2 (en) Vibration type motor device
JP3140235B2 (en) Ultrasonic motor drive circuit
JP3733255B2 (en) Motor drive control device
JP2007336653A (en) Motor speed control circuit
EP0495611A2 (en) Method of and circuit for starting sensorless motor
JPH06197576A (en) Motor controller
JP2001061297A (en) Image forming device, control method, and recording medium
JPH11146670A (en) Driving equipment of vibrator motor
JP2760884B2 (en) Braking method and braking device for brushless DC motor
JPH09205784A (en) Vibration type motor device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090118

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090118

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100118

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140118

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees