JP3872337B2 - Ultrasonic motor - Google Patents
Ultrasonic motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP3872337B2 JP3872337B2 JP2001387304A JP2001387304A JP3872337B2 JP 3872337 B2 JP3872337 B2 JP 3872337B2 JP 2001387304 A JP2001387304 A JP 2001387304A JP 2001387304 A JP2001387304 A JP 2001387304A JP 3872337 B2 JP3872337 B2 JP 3872337B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power amplifier
- ultrasonic motor
- tri
- state
- self
- 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
Images
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動体を自励発振させて駆動する自励振駆動型の超音波モータに関する。
【0002】
【従来の技術】
超音波モータは、圧電素子を有する振動体に生じる機械的な共振を起こさせ、その振動から摩擦を介して移動体の回転力または推力を取り出すことを基本原理としている。しかし、振動体の共振点は温度などの駆動環境によりシフトする。従って、安定駆動を実現するために、駆動環境に応じて、モータに印加する交番電圧の周波数、すなわち、駆動周波数をコントロールする必要がある。具体的には、駆動回路に温度センサ、電圧センサを内蔵し、その情報を基に、メモリに書き込んだモータ個々の特性に応じて駆動点を自動追尾し、安定した出力を得る。
【0003】
その他、モータに流れる電流や、電圧と電流の位相差を検出して駆動点を自動追尾する方法などがとられており、回路の複雑化は避けられない。そしてこの場合、駆動用とは別に設けた検出用の圧電素子から信号を検出する方法が広く採られている。しかしながら、このような複雑な回路ならびに構成では、モータの小型化に際して、回路の大きさならびにコストを考えた場合に好ましくない。
【0004】
そのような所望に応じて自励振駆動型の超音波モータが提供されている。この自励振駆動型の超音波モータは、時計の時間基準となる水晶の発振回路として有名なコルピッツ型発振回路を応用して、超音波モータの駆動回路の大幅な簡素化を試みたものである。水晶発振回路などの圧電振動子を利用した発振回路は、圧電体を有する振動体と外付け素子から成る帰還回路と増幅回路とからから成る。電源投入時の様々なノイズ成分は帰還回路により特定の共振周波数成分だけが選択され、それが増幅回路で増幅されることにより発振が持続する。
【0005】
ところで、超音波モータが自励発振するための条件は、発振に関するバウクハウゼン条件と呼ばれ、増幅回路の値をG、帰還回路の値をHとしたとき下記の通りである。
【0006】
ゲインについて |G×H|>1 (1)
位相角について ∠G+∠H=2πn(n=0,1,2) (2)
このような回路構成とすることで、温度や電圧、外部負荷の変化による共振周波数の変化に自動的に追尾しモータは安定に駆動することができる。
【0007】
特開平8−251952号公報「超音波モータおよび超音波モータ付電子機器」に開示された超音波モータは、このような自励振駆動型の超音波モータに属するものである。
【0008】
この超音波モータは、図11に示すように、移動体108を振動体101に加圧接触するように配置された加圧ばね109と、表面上に複数の電極からなる少なくとも2組の電極群103a,103bが形成されている圧電素子102とを備える。その圧電素子102に形成された少なくとも2組の電極群103a,103bの各々に対して出力端子が接続されている。さらに、この超音波モータは、各々の電極群103a,103bを独立に励振駆動する少なくとも2つの電力増幅器501a,501bを有する発振駆動回路405と、移動体108の回転方向を設定するための正逆転信号を発生する正逆転信号発生手段110とを備えている。さらに、この超音波モータは、正逆転信号発生手段110からの出力信号にもとづき、発振駆動回路405の少なくとも2つの電力増幅器501a,501bの少なくとも1つを選択するための切換回路106を有する。そして、このような構成を有することにより、簡便な駆動方式で正逆転制御が可能であり、かつ高い環境信頼性を有する超音波モータを実現した。
【0009】
ここで、超音波モータを自励振駆動させる場合、水晶発振器などが源信を目的としているのとはことなり、自励発振による振動を機械的なパワーとして利用する関係上、発振を立ち上げ持続することを目的とする発振用の電力増幅器のみでは、モータとしての機能するだけの十分なパワーは得られない。そのため、超音波モータの自励振駆動回路においては、発振用の電力増幅器に加えて駆動用の電力増幅器を備えることでモータ出力が向上する。上記の従来技術に関しても、そのような構成をとっている。
【0010】
しかし、上記のように発振用の電力増幅器と、駆動用の電力増幅器との2つ以上の電力増幅器を用いて自励振駆動回路を構成した場合、製造ばらつきによって、発振用の電力増幅器と駆動用の電力増幅器の両者間で動作点レベルに差が生じ、そのため、自励発振の立ち上がり時の微小な信号をスムーズに伝達できず、発振不良を起こし易いという問題があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、超音波モータの小型化を目指す自励振駆動型の超音波モータにおいて、製造バラツキによる発振用の電力増幅器と駆動用の電力増幅器の動作点レベルの差に起因した発振不良を回避することができる新規な自励振駆動回路を有する超音波モータを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、請求項1に記載するように、自励振駆動回路は、発振用の前置電力増幅器と、圧電素子の表面上に設けられた電極に出力端子が接続された駆動用の電力増幅器と、一端が電力増幅器の入力端子に接続され他端が設置された位相調整を行なうコンデンサと、前置電力増幅器の出力端子と電力増幅器の入力端子の間に挿入されたコイルとから構成し、前置電力増幅器の入力端子と電力増幅器の間に自励発振の安定化を図るためのLC共振回路を形成したことを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、コンデンサとコイルのLC共振回路によって得られるQにより、前置電力増幅器の出力信号の振幅が大きくなり、電力増幅器の動作点レベルが前置電力増幅器の動作点レベルと多少異なっていても、前置電力増幅器の出力信号を確実に増幅でき、結果として、発振不良が回避でき、起動安定性に優れた信頼性の高い超音波モータが提供できる。
【0014】
また、請求項2に記載の発明は、自励振駆動回路を、発振用の前置電力増幅器と、圧電素子の表面上に設けられた電極に出力端子が接続された駆動用の電力増幅器と、一端が電力増幅器の入力端子に接続され他端が設置された位相調整を行なうコンデンサと、前置電力増幅器の出力端子と電力増幅器の入力端子の間に直列に挿入された抵抗およびコイルとから構成し、電力増幅器の入力端子を保護しつつ、前置電力増幅器の入力端子と電力増幅器の間に自励発振の安定化を図るためのLCR共振回路を形成したことを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、請求項1の発明に基づく効果に加えて、さらに、駆動用の電力増幅器の入力端子が保護され、より信頼性に優れた超音波モータを提供できる。
【0016】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の超音波モータにおいて、モータ駆動に用いる振動体の振動モードの共振周波数をf、コンデンサの値をC、コイルの値をLとしたとき、
f=1/(2π√(LC))
が概ね成立するようにコンデンサとコイルの値を設定したことを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、LC共振回路がもつQを最大限に活かすことができ、より安定した発振起動特性が得られる。
【0018】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の超音波モータにおいて、前置電力増幅器および電力増幅器のうち、少なくともどちらか一方が反転電力増幅器であることを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、請求項1から請求項3の発明による効果に加えて、反転電力増幅器を用いることで自励振駆動回路の帰還回路部分での移相量が小さくできるため、回路の小型化に効果がある。
【0020】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の超音波モータにおいて、前置電力増幅器および電力増幅器は、制御信号に基づき能動状態または非能動状態に状態制御が可能なものであり、制御信号により前置電力増幅器および電力増幅器を能動状態にすることで前記振動体を自励発振させてモータ駆動を行なう、ことを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、請求項1から請求項4に記載の発明により得られる効果に加えて、自励振駆動回路の制御が非常に簡単に実現できる。
【0022】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の超音波モータにおいて、圧電素子は表面上に複数の電極からなる少なくとも2組の電極群が形成され、電極群の各々に対して出力端子が接続され各々の電極群を独立に励振駆動する電力増幅器を備え、励振駆動する電極群を選択することで移動体の回転方向を切り換えることを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、請求項1から請求項5の発明による効果に加えて、モータの正逆回転の切り換えが容易かつ簡素な構成で実現できる。
【0024】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の超音波モータにおいて、前置電力増幅器は制御端子を備えたCMOSのトライ・ステート・インバータであり、電力増幅器は制御端子を備えたCMOSのトライ・ステート・バッファであって、トライ・ステート・インバータおよびトライ・ステート・バッファは制御端子に入力される制御信号に基づき能動状態または非能動状態に状態制御が可能なものであり、トライ・ステート・インバータおよびトライ・ステート・バッファを能動状態にすることで振動体を自励発振させてモータ駆動を行なうことを特徴とする。
【0025】
この発明によれば、請求項1から請求項5に記載の発明による効果に加え、簡素な自励振駆動回路が得られる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の超音波モータにおいて、前置電力増幅器は制御端子を備えたCMOSのトライ・ステート・インバータであり、圧電素子の表面上に設けられた少なくとも2組の電極群に対して各々備えられたが電力増幅器は制御端子を備えたCMOSのトライ・ステート・バッファであって、トライ・ステート・インバータおよびトライ・ステート・バッファは制御端子に入力される制御信号に基づき能動状態または非能動状態に状態制御が可能なものであり、トライ・ステート・インバータおよびトライ・ステート・バッファを能動状態にすることで振動体を自励発振させてモータ駆動を行なうと共に、能動状態にするトライ・ステート・バッファを選択して、すなわち励振駆動する電極群を選択することで移動体の回転方向を切り換えることを特徴とする。
この発明によれば、請求項6に記載の発明の効果に加えて、より簡素に正逆回転が可能な自励振駆動回路が実現できる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の自励振駆動型の超音波モータの基本構成についてまず説明する。図1は、本発明の自励振駆動型の超音波モータの縦断面図である。図1において、固定台201には中心軸202が固定されている。圧電素子102が接着されている振動体101は、中心軸202によって固定台201と一体となるように中心部近傍で固定支持されている。移動体108は、ボールベアリング208を介して中心軸202により回転案内されており、さらにはボールベアリング208を介して加圧ばね109により振動体101の表面に設けられた突起107に所定の圧力で接触するようになっている。
【0027】
具体的には、中心軸202に固定された加圧ばね受け部材106とボールベアリング208の内輪との間に加圧バネを挟み込み、ボールベアリング208の外輪で移動体108を突起107に押しつけている。前記圧電素子102は、円板形状のもので、その片方の面には図2の(A)に平面図で示すように、2組の電極103a,103bが形成され、他方の面には図2の(B)に平面図で示すように全面共通の電極が形成されている。そして該圧電素子102の一面は前記振動体101と接着又は薄膜形成等の手段によって一体的に接合されている。
【0028】
該振動体101は、図3に平面図で示すように、前記圧電素子102に形成された2組の電極103a,103bに対応した12の領域a1〜a6,b1〜b6に区分したとき、a1とb1,a2とb2,‥‥,a6とb6の境界付近の1つおきの位置に動力を伝達するための6個の突起107が形成されている。
【0029】
一体化されたこの圧電素子102と振動体101を前記突起107の存在する半径部分で断面展開した図を図4に示す。圧電素子102は周方向に波数に対して4倍の12分割した電極を1つおきに第1の電極群103aおよび第2の電極群103bを形成し、図2,3,4に示されるように分極処理(+)および(−)が施してある。図中で▲1▼と▲2▼の群に圧電素子102を領域区分してあるが、▲1▼は第1の電極群103aに、▲2▼は第2の電極群103bに対応させたものである。
【0030】
この圧電素子102に所定周波数の電圧を印加することにより、振動体101に周方向に3波長の定在波を励振して駆動する。第1の電極群103aは6個の電極から構成され、各電極は第1の結線手段104aで短絡してある。第2の電極群103bも6個の電極から構成され、各電極は第2の結線手段104bで短絡してある。
【0031】
ここで、駆動に使用する振動体101の振動モードの共振周波数近傍の高周波電圧を、2つの電極群103a,103bのどちらか一方の電極群に印加することで振動体101を駆動する。該振動体101の駆動により回転力が付与される移動体108の回転方向は、振動体101がどちらの電極群で駆動されるかにより切り換えられる。すなわち、第1の電極群103aに駆動信号を印加すると、振動体101は、図5の(B)に示すように屈曲振動する。この振動における山と谷の位置は、実線で示されるように半周期ごとに入れ替わるが、右に傾いた突起107は上昇し、左に傾いた突起は下降するため、ロータは右に傾いた3本の突起と常に接するようになり右方向に移動する。逆に、第2の電極群103bに駆動信号を印加させた場合には、図5の(A)に示すように山と谷と突起の位置関係が変わり、今度は左に傾いた突起が上昇するようになるためロータは逆方向に移動する。
【0032】
このように駆動信号を印加する電極パターンを選択することで、容易に正逆回転方向の切替えができるようになり、従来難しいとされていた単相駆動型(定在波型)モータの正逆回転切替えを容易にした。以上の構成と動作、更に自励振駆動型の超音波モータである点については先の特開平8−251952号公報に開示された超音波モータも基本的に同じものである。
【0033】
前述したように本発明は、製造バラツキによる発振用の前置電力増幅器と駆動用の電力増幅器との、動作点レベルの差に起因した発振不良を回避することができる、新規な自励振駆動回路を提供することを課題とするものである。先行技術である特開平8−251952号公報に開示された超音波モータにおける発振用の前置電力増幅器としての反転電力増幅器502の出力信号(INV出力信号)と、駆動用の電力増幅器としての電力増幅器501a・(501b)の出力信号(BUF出力信号)を図6の(A)にグラフで示した。
【0034】
INV出力信号は、グラフから分かるように周波数信号の振幅が小さく、INV動作点レベルとBUF動作点レベルとの関係が微妙である。製造バラツキに起因するINV動作点とBUF動作点のレベルの差が発振不良を起こす原因となっている。ちなみに図6の(A)に示したものは、INV出力信号がBUF動作点レベルまで下がらないため、非反転増幅器であるBUFは、入力信号レベルがHレベルとして受け取り、Hレベルを出力する。すなわち、INVが出力する周波数信号をBUFが増幅することができず、発振出来ない状態となっている。
【0035】
そこで、上述の課題を解決するために、本発明の超音波モータにおける自励振駆動回路は、発振用の前置電力増幅器と圧電素子の表面上に設けられた電極に出力端子が接続された駆動用の電力増幅器と、一端が電力増幅器の入力端子に接続され他端が設置された位相調整を行なうコンデンサと、前置電力増幅器の出力端子と電力増幅器の入力端子の間に挿入されたコイルと、から構成して、前置電力増幅器の入力端子と電力増幅器の間に自励発振の安定化を図るためのLC共振回路を形成する構成を採用している。
【0036】
これによれば、コイルとコンデンサとで構成されるLC共振回路により得られるQ(共振)により、発振用の前置電力増幅器の出力信号から所望する周波数、すなわち、モータ駆動に用いる振動体の振動モードの共振周波数近傍の周波数の信号の振幅を確保し、駆動用の電力増幅器に伝達しやすくしつつ、不要な周波数の信号をカットする。このようにすることで、製造バラツキにより前置電力増幅器と電力増幅器の間に動作点レベルの差が生じても、モータ駆動に必要となる周波数のみが確実に駆動用の電力増幅器が増幅し、発振が安定して立ち上がり持続することが可能となる。
【0037】
このLC共振回路の利得と位相の周波数特性のグラフを図7に実線で示した。二点鎖線は、従来のRC結合の特性を示している。このグラフから理解されるように、このLC共振回路の作用により、利得は発振駆動周波数において極大値を示すように持上げられ、位相についても発振駆動周波数において−90°をクロスすると共に、該発振駆動周波数の近傍において位相が反転する急峻な特性を示すようになっている。これによって、図6の(B)に示されるように、前置電力増幅器としてのINVの出力信号が、電力増幅器としてのBUFに伝達されるかたちとなって、増幅されるようになる。これにより、INVからの出力信号が、不要な周波数成分がカットされつつ、所望の周波数成分のみBUFの動作点レベルを確実にクロスするようになって、その製造上のバラツキによる不具合に対して有効に機能するようになる。
【0038】
ここで、図7中に示した発振駆動周波数foscとは、駆動に使用する振動体の振動モードの共振周波数を意味しており、自励振駆動回路では、この周波数で発振して、モータ駆動がなされる。そして、コンデンサおよびコイルは、
fosc=1/(2π√(LC))
となるように設定される。また、このLC共振回路は自励振駆動回路の移相回路としての役割も兼ねており、上の式に示されるようにコンデンサおよびコイルの値を設定した場合の移相量は−90°となる。
【0039】
【実施例1】
本発明の超音波モータに組み込まれる自励振駆動回路の実施例を図8に示す。
【0040】
図8において、振動体101には、一方の平面には複数の電極からなる2組の電極群103a,103bが形成されている圧電素子102が接着等の手段で接合されている。自励振駆動回路は圧電素子102が接合されている振動体101を用いて構成されている。インバータ502は、圧電素子102の2組の電極群103a,103bが形成された面の反対側の表面に形成された電極103c、もしくは振動体101より励振情報である電気的信号を反転増幅するための反転電力増幅器の役割を果たす。
【0041】
抵抗503は、インバータ502に並列接続され、インバータ502の動作点を安定化する。インバータ502の出力端子は、コイル504を介して2組のバッファ501a,501bの入力端子に接続されている。2つのバッファ501a,501bの出力端子の各々は、圧電素子102の一方の平面に形成された2組の電極群103a,103bにそれぞれ接続される。また、2つのコンデンサ505および506は、それぞれ一端がインバータ502の入力端子ならびに抵抗503を介した出力端子に接続され、他端は接地されており自励振駆動回路内の位相調整を行う。
【0042】
圧電素子102に形成された2つの電極群103a,103bの直前に2つのバッファ501a,501bがそれぞれ配置されることは、インバータ502の入力端子と出力端子に位相調整ならびに直流遮断などの目的で、コンデンサ505,506が接続されることに加えて、圧電素子102が基本的には容量性負荷であることから、超音波モータから高出力を得るために非常に有効となる。加えて、モータの回転方向の切り換えを容易にする、かつ回転方向を切り換えるための手段によりモータ出力が低下しないようにするために有効となる。
【0043】
ここで、インバータ502および2つのバッファ501a,501bは、それぞれ入力端子と出力端子に加えて制御端子を有し、制御端子に入力されるH/Lレベルの信号次第で出力端子を高インピーダンスの状態にできるトライ・ステート構成のインバータおよびバッファを用いている。
【0044】
超音波モータ制御回路601は、H/Lレベルの駆動/停止信号ならびに正転/逆転信号を出力するものであって、自励振駆動回路の2つのトライ・ステート・バッファ501a,501bおよびトライ・ステート・インバータ502の制御端子にそれぞれ接続されている。超音波モータ制御回路601からの正転/逆転信号にもとづき、2つのトライ・ステート・バッファ501a,501bの一方を通常のバッファとして機能させ、すなわち能動状態として、他方のバッファの出力端子を高インピーダンス状態として非能動状態にする。
【0045】
振動体101は、超音波モータ制御回路601から出力される正転/逆転信号に基づいて選択され、能動状態となった片方のトライ・ステート・バッファで励振され、超音波モータが駆動される。ここで、正転/逆転信号に基づいて能動状態をとるバッファが交換されると、超音波モータの回転方向が切り換わる。
【0046】
先行技術である特開平8−25952号に開示された超音波モータと本実施例との構成上の差異はインバータ502の出力端子とコンデンサ506間に接続され、2組のバッファ501a,501bの入力端子に接続されている抵抗がコイル504に置き換えられただけのように見えるかもしれない。しかし、このコイル504の置換は、コンデンサ506との結合によりLC共振回路を構成し、前述したように、そのLC共振回路が所望する発振駆動周波数値に対して、単にフィルター作用ならびに自励振駆動回路の帰還回路部の位相調整という役割のみではない。
【0047】
すなわち、他の役割として、LC共振回路がもつQ(共振特性)によって、発振用のインバータ502と駆動用のバッファ501a,501bの製造バラツキなどによる動作点レベルの差に起因する発振立上り不良を無くして、信頼性を向上させるということがある。これが本発明の狙いであって、電子機器への適用に求められる小型化に適しかつ信頼性の高い作動を保証する自励振駆動型の超音波モータの提供を実現したものである。
【0048】
【実施例2】
次に本発明の超音波モータに組み込まれる自励振駆動回路の第2の実施例を図9に示す。この実施例が先の実施例と異なる点は、トライ・ステート・インバータ502とコイル504との間に抵抗507を介在させたものである。すなわち、先の実施例でコイル504とコンデンサ506でLC共振回路を構成したのに対し、本実施例では抵抗507とコイル504とコンデンサ506とでRLC直列共振器を構成した点で相違している。
【0049】
この構成を採用すると、図7で実線で示してある利得特性は発振駆動周波数で極大値を示す点は変わらないが、その持上げ幅が抵抗値に応じて小さくなる。また、位相については発振駆動周波数において−90°をクロスする点は変らないが、該発振駆動周波数において位相が反転する特性が急峻な傾斜では無く発振駆動周波数から抵抗値に応じて離れた周波数から反転動作に入り、緩やかな傾斜特性を示すようになる。すなわち、この抵抗507を介在させると、利得特性と位相特性が共に鈍った傾向を示すようになる。
【0050】
本実施例において、何故このような鈍った特性を採用するのかというと、Q(共振)値が大きくなると、図6(B)に示した発振用の前置電力増幅器としてのINV出力信号の振幅が大きくなる。それが駆動用の電力増幅器としてのBUFに入力されると、BUFの入力端子を破壊してしまう恐れがある。発振動作だけを考えれば利得は大きく位相特性は急峻であることが好ましいが、BUFの保護の観点から適当な抵抗値Rを入れることで、さらに高い信頼性が得られるのである。
【0051】
【実施例3】
次に本発明の超音波モータに組み込まれる自励振駆動回路の第3の実施例を図10に示す。この実施例が先の実施例1および実施例2と異なる点は、超音波モータの圧電素子の電極構造と、自励振駆動回路の基本構成にある。
【0052】
図10に示すように、圧電素子802の一方の表面には、2組の電極群803a,803bと検出用の電極803dが設けられており、他方の面に全面共通の電極803cが設けられている。電極803は振動体801に接着されており、振動体801を介して接地されている。発振用の前置電力増幅器としてのCMOSインバータ702は、圧電素子802に発生する信号を検出用の電極803dを介して入力し反転増幅する。圧電素子802の2組の電極群803a,803bに対して、駆動用の電力増幅器としてのCMOSバッファ701a,701bの出力端子が各々接続されている。さらに、一端が接地され他端がバッファ701a,701bの入力端子に接続され、自励振駆動回路の位相を調整するためのコンデンサ706と、インバータ702の出力端子とバッファ701a,701bとの間に直列に挿入されたコイル704とで構成されている。
【0053】
また、インバータ702およびバッファ701a,701bは、先の実施例1、実施例2で用いたものと同様のトライ・ステート構成のものである。超音波モータ制御回路601から出力される駆動/停止信号および正転/逆転信号をインバータ702およびバッファ701a,701bの制御端子に入力して、モータの駆動/停止および回転方向の切り換えを行なう。そのコントロールの携帯は、実施例1、実施例2と同様である。ここで、コイル702はコンデンサ706とLC共振回路を構成し、実施例1と同様の作用をもたらす。
【0054】
【発明の効果】
本発明は、圧電素子を接合した振動体を有し圧電素子の伸縮運動により振動体に発生する振動波によって移動体を摩擦駆動する超音波モータであって、振動体を自励発振させることでモータ駆動する自励振駆動回路を備えた超音波モータにおいて、自励振駆動回路は、発振用の前置電力増幅器と、圧電素子の表面上に設けられた電極に出力端子が接続された駆動用の電力増幅器と、一端が電力増幅器の入力端子に接続され他端が設置された位相調整を行なうコンデンサと、前置電力増幅器の出力端子と電力増幅器の入力端子の間に挿入されたコイルとから構成され、前置電力増幅器の入力端子と電力増幅器の間に自励発振の安定化を図るためのLC共振回路を形成させる構成を採用したことにより、自励振駆動型の超音波モータにおける問題点であったICの製造バラツキによる発振用の前置電力増幅器と駆動用の電力増幅器の動作点レベルの差に起因した発振不良を回避することができる。また、このLC共振により、強い帯域制限を持たせることでスプリアス発振を抑制する効果も得られる。
【0055】
また、前置電力増幅器の出力端子と帰還回路のコンデンサとの間に、抵抗器とコイルを直列に接続させて、該抵抗器とコイルとコンデンサによってLCR共振回路を形成させる構成を採用した本発明は、LC共振回路の利得特性と位相特性を共に鈍らせ調整することを目的としており、LC共振回路のQ(共振)の効果による大振幅信号によって、駆動用の電力増幅器の入力端子を破壊しないように、LCR共振回路という形態にして、ICの製造バラツキに起因する発振不良を回避する効果に加えて、駆動用の電力増幅器の入力端子を保護する機能を保有させることで、より一層の信頼性確保ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波モータの縦断面図である。
【図2】本発明の圧電素子の両面電極を示す平面図である。
【図3】本発明の振動体の領域区分と突起の位置を示す図である。
【図4】本発明の一体化された圧電素子と振動体を突起の存在する半径部分で断面展開した図である。
【図5】本発明の超音波モータの回転駆動を説明する図である。
【図6】インバータ出力とインバータ動作点レベルとバッファーアンプの動作点レベルとの関係と、バッファ出力信号を示すグラフであって、(A)は従来装置、(B)は本発明についてのものである。
【図7】自励振駆動回路の利得と位相の周波数特性を示したグラフである。
【図8】本発明の超音波モータに組み込まれる自励振駆動回路の第1の実施例を説明する図である。
【図9】本発明の超音波モータに組み込まれる自励振駆動回路の第2の実施例を説明する図である。
【図10】本発明の超音波モータに組み込まれる自励振駆動回路の第3の実施例を説明する図である。
【図11】従来の超音波モータの回路構成図である。
【符号の説明】
101 振動体
102 圧電素子
103a,103b 電極群
103c 電極
104a,104b 電極への結線手段
107 突起
108 移動体
109 加圧ばね
201 固定台
202 中心軸
501a,501b 電力増幅器
502 反転電力増幅器(インバータ)
503 抵抗器
504 コイル
505,506 位相調整用コンデンサ
507 抵抗器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-excited drive type ultrasonic motor that drives a vibrating body by self-oscillation.
[0002]
[Prior art]
The basic principle of an ultrasonic motor is to cause mechanical resonance generated in a vibrating body having a piezoelectric element and to extract the rotational force or thrust of the moving body from the vibration through friction. However, the resonance point of the vibrating body shifts depending on the driving environment such as temperature. Therefore, in order to realize stable driving, it is necessary to control the frequency of the alternating voltage applied to the motor, that is, the driving frequency, according to the driving environment. Specifically, a temperature sensor and a voltage sensor are built in the drive circuit, and based on the information, the drive point is automatically tracked according to the characteristics of each motor written in the memory to obtain a stable output.
[0003]
In addition, a method of automatically tracking a driving point by detecting a current flowing in a motor or a phase difference between a voltage and a current is used, and the circuit is inevitably complicated. In this case, a method of detecting a signal from a detection piezoelectric element provided separately from the drive is widely used. However, such a complicated circuit and configuration are not preferable when considering the size and cost of the circuit when the motor is downsized.
[0004]
Self-excited drive type ultrasonic motors are provided as desired. This self-excited drive type ultrasonic motor is an attempt to drastically simplify the drive circuit of the ultrasonic motor by applying the Colpitts type oscillation circuit, which is well-known as the crystal oscillation circuit used as the time reference for watches. . An oscillation circuit using a piezoelectric vibrator such as a crystal oscillation circuit is composed of a vibration body having a piezoelectric body, a feedback circuit including an external element, and an amplification circuit. As the various noise components when the power is turned on, only a specific resonance frequency component is selected by the feedback circuit, and the oscillation is continued by amplifying it by the amplifier circuit.
[0005]
By the way, the condition for the self-excited oscillation of the ultrasonic motor is called the Bauhausen condition regarding oscillation, and is as follows when the value of the amplifier circuit is G and the value of the feedback circuit is H.
[0006]
About gain | G × H | > 1 (1)
About phase angle ∠G + ∠H = 2πn (n = 0, 1, 2) (2)
With such a circuit configuration, the motor can be driven stably by automatically tracking the change in the resonance frequency due to the change in temperature, voltage, and external load.
[0007]
The ultrasonic motor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-251952 “Ultrasonic Motor and Electronic Device with Ultrasonic Motor” belongs to such a self-excited drive type ultrasonic motor.
[0008]
As shown in FIG. 11, the ultrasonic motor includes at least two electrode groups each including a
[0009]
Here, when the ultrasonic motor is driven by self-excited vibration, the crystal oscillator or the like is intended for the source, and the oscillation is started and sustained because the vibration due to the self-excited oscillation is used as mechanical power. Only with the oscillation power amplifier intended for this purpose, sufficient power to function as a motor cannot be obtained. Therefore, in the self-excited drive circuit of the ultrasonic motor, the motor output is improved by providing the drive power amplifier in addition to the oscillation power amplifier. Such a configuration is also adopted with respect to the above prior art.
[0010]
However, when the self-excited drive circuit is configured by using two or more power amplifiers of the oscillation power amplifier and the drive power amplifier as described above, the oscillation power amplifier and the drive There is a difference in the operating point level between the two power amplifiers, and as a result, a minute signal at the time of rising of the self-excited oscillation cannot be transmitted smoothly, and there is a problem that an oscillation failure is likely to occur.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to eliminate an oscillation failure caused by a difference in operating point level between an oscillation power amplifier and a drive power amplifier due to manufacturing variations in a self-excited drive type ultrasonic motor aiming at miniaturization of the ultrasonic motor. An object of the present invention is to provide an ultrasonic motor having a novel self-excited drive circuit that can be avoided.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a self-excited drive circuit includes a pre-power amplifier for oscillation and an output terminal on an electrode provided on the surface of the piezoelectric element. Connected drive power amplifier, phase adjusting capacitor with one end connected to the power amplifier input terminal and the other end, inserted between the output terminal of the power amplifier and the input terminal of the power amplifier And an LC resonance circuit for stabilizing self-excited oscillation between the input terminal of the pre-power amplifier and the power amplifier.
[0013]
According to the present invention, the Q obtained by the LC resonance circuit of the capacitor and the coil increases the amplitude of the output signal of the pre-power amplifier, and the operating point level of the power amplifier is slightly different from the operating point level of the pre-power amplifier. Even in this case, it is possible to reliably amplify the output signal of the pre-power amplifier, and as a result, it is possible to avoid an oscillation failure and provide a highly reliable ultrasonic motor with excellent start-up stability.
[0014]
The invention according to
[0015]
According to the present invention, in addition to the effect based on the invention of the first aspect, the input terminal of the driving power amplifier is further protected, and an ultrasonic motor with higher reliability can be provided.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to the first or second aspect, the resonance frequency of the vibration mode of the vibrating body used for driving the motor is f, the value of the capacitor is C, and the value of the coil. When L is L
f = 1 / (2π√ (LC))
The values of the capacitor and the coil are set so that the above is substantially satisfied.
[0017]
According to the present invention, the Q of the LC resonance circuit can be utilized to the maximum, and more stable oscillation starting characteristics can be obtained.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to any one of the first to third aspects, at least one of the pre-power amplifier and the power amplifier is an inverting power amplifier. It is characterized by being.
[0019]
According to the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the invention, the amount of phase shift in the feedback circuit portion of the self-excited drive circuit can be reduced by using the inverting power amplifier. Is effective.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to any one of the first to fourth aspects, the pre-power amplifier and the power amplifier are in an active state or an inactive state based on a control signal. The state control is possible, and the pre-power amplifier and the power amplifier are activated by a control signal to cause the vibrator to self-oscillate to drive the motor.
[0021]
According to the present invention, in addition to the effects obtained by the inventions according to the first to fourth aspects, the control of the self-excited drive circuit can be realized very simply.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to any one of the first to fifth aspects, the piezoelectric element has at least two sets of electrode groups formed of a plurality of electrodes on the surface. An output terminal connected to each of the electrode groups, and a power amplifier for independently exciting and driving each of the electrode groups, wherein the rotation direction of the moving body is switched by selecting the electrode group for exciting and driving. To do.
[0023]
According to the present invention, in addition to the effects of the first to fifth aspects of the invention, switching between forward and reverse rotation of the motor can be realized with an easy and simple configuration.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to any one of the first to fifth aspects, the pre-power amplifier is a CMOS tri-state inverter having a control terminal. The power amplifier is a CMOS tri-state buffer with a control terminal, and the tri-state inverter and the tri-state buffer are in an active state or an inactive state based on a control signal input to the control terminal. Control is possible, and the motor is driven by causing the vibrator to self-oscillate by making the tri-state inverter and the tri-state buffer active.
[0025]
According to the present invention, in addition to the effects of the first to fifth aspects of the invention, a simple self-excited drive circuit can be obtained.
According to an eighth aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to the sixth aspect, the pre-power amplifier is a CMOS tri-state inverter having a control terminal, and is provided on the surface of the piezoelectric element. The power amplifier is a CMOS tri-state buffer with a control terminal provided for at least two electrode groups, and the tri-state inverter and the tri-state buffer are input to the control terminal. The state can be controlled to the active state or inactive state based on the control signal generated, and the motor is driven by causing the tri-state inverter and the tri-state buffer to be in the active state to self-oscillate the vibrator. And select a tri-state buffer to be activated, that is, select an electrode group to be driven. In wherein the switching the rotational direction of the moving body.
According to the present invention, in addition to the effect of the invention described in
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the basic configuration of the self-excited drive type ultrasonic motor of the present invention will be described. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a self-excited drive type ultrasonic motor of the present invention. In FIG. 1, a
[0027]
Specifically, a pressure spring is sandwiched between the pressure
[0028]
When the vibrating
[0029]
FIG. 4 shows a cross-sectional developed view of the integrated
[0030]
By applying a voltage of a predetermined frequency to the
[0031]
Here, the
[0032]
By selecting the electrode pattern to which the drive signal is applied in this way, the forward / reverse rotation direction can be easily switched, and the forward / reverse of the single-phase drive type (standing wave type) motor, which has been considered difficult in the past. Easy rotation switching. The ultrasonic motor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-251952 is basically the same in terms of the above configuration and operation, and further the self-excited drive type ultrasonic motor.
[0033]
As described above, the present invention provides a novel self-excited drive circuit capable of avoiding an oscillation failure due to a difference in operating point level between a pre-amplifier for oscillation and a power amplifier for drive due to manufacturing variations. It is a problem to provide. An output signal (INV output signal) of an inverting
[0034]
As can be seen from the graph, the amplitude of the frequency signal of the INV output signal is small, and the relationship between the INV operating point level and the BUF operating point level is delicate. A difference in level between the INV operating point and the BUF operating point due to manufacturing variations causes a defective oscillation. Incidentally, in the case shown in FIG. 6A, since the INV output signal does not fall to the BUF operating point level, the BUF which is a non-inverting amplifier receives the input signal level as the H level and outputs the H level. That is, the BUF cannot amplify the frequency signal output from the INV, and cannot oscillate.
[0035]
Therefore, in order to solve the above-described problem, the self-excited drive circuit in the ultrasonic motor of the present invention is a drive in which an output terminal is connected to an electrode provided on the surface of a pre-power amplifier for oscillation and a piezoelectric element. A power amplifier, a capacitor having one end connected to the input terminal of the power amplifier and the other end installed for phase adjustment, a coil inserted between the output terminal of the pre-power amplifier and the input terminal of the power amplifier, In this configuration, an LC resonance circuit for stabilizing self-excited oscillation is formed between the input terminal of the pre-power amplifier and the power amplifier.
[0036]
According to this, Q (resonance) obtained by an LC resonance circuit composed of a coil and a capacitor, a desired frequency from the output signal of the oscillation pre-power amplifier, that is, vibration of the vibrating body used for driving the motor The amplitude of a signal having a frequency near the resonance frequency of the mode is secured, and the signal having an unnecessary frequency is cut while being easily transmitted to the driving power amplifier. By doing this, even if there is a difference in operating point level between the pre-power amplifier and the power amplifier due to manufacturing variations, only the frequency required for driving the motor is surely amplified, Oscillation can be stabilized and sustained.
[0037]
A graph of the frequency characteristics of the gain and phase of the LC resonance circuit is shown by a solid line in FIG. The two-dot chain line shows the characteristics of conventional RC coupling. As can be understood from this graph, the gain is raised so as to show a maximum value at the oscillation drive frequency by the action of the LC resonance circuit, and the phase also crosses −90 ° at the oscillation drive frequency and the oscillation drive. It shows a steep characteristic that the phase is inverted in the vicinity of the frequency. As a result, as shown in FIG. 6B, the output signal of the INV as the pre-power amplifier is amplified and transmitted to the BUF as the power amplifier. This ensures that the output signal from INV crosses the operating point level of the BUF only for the desired frequency component while cutting unnecessary frequency components, which is effective against problems caused by manufacturing variations. To work.
[0038]
Here, the oscillation drive frequency fosc shown in FIG. 7 means the resonance frequency of the vibration mode of the vibrating body used for driving, and the self-excited drive circuit oscillates at this frequency to drive the motor. Made. And the capacitor and coil are
fosc = 1 / (2π√ (LC))
Is set to be The LC resonance circuit also serves as a phase shift circuit of the self-excited drive circuit, and the phase shift amount when the values of the capacitor and the coil are set as shown in the above equation is −90 °. .
[0039]
[Example 1]
FIG. 8 shows an embodiment of a self-excited drive circuit incorporated in the ultrasonic motor of the present invention.
[0040]
In FIG. 8, a
[0041]
[0042]
The two
[0043]
Here, the
[0044]
The ultrasonic
[0045]
The vibrating
[0046]
The difference in configuration between the ultrasonic motor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-25952 and the present embodiment is connected between the output terminal of the
[0047]
In other words, as another role, the Q (resonance characteristics) of the LC resonance circuit eliminates an oscillation rise defect caused by a difference in operating point level due to manufacturing variations of the
[0048]
[Example 2]
Next, FIG. 9 shows a second embodiment of the self-excited drive circuit incorporated in the ultrasonic motor of the present invention. The difference between this embodiment and the previous embodiment is that a
[0049]
When this configuration is adopted, the gain characteristic indicated by the solid line in FIG. 7 does not change in that the maximum value is obtained at the oscillation drive frequency, but the lifting width is reduced according to the resistance value. Further, the phase does not change at a point where −90 ° is crossed in the oscillation drive frequency, but the characteristic that the phase is inverted at the oscillation drive frequency is not a steep slope but from a frequency separated from the oscillation drive frequency according to the resistance value. The reversal operation is started and a gentle inclination characteristic is exhibited. That is, when the
[0050]
In this embodiment, the reason why such a dull characteristic is adopted is that when the Q (resonance) value increases, the amplitude of the INV output signal as the pre-amplifier for oscillation shown in FIG. Becomes larger. If it is input to the BUF as a driving power amplifier, the BUF input terminal may be destroyed. Considering only the oscillation operation, it is preferable that the gain is large and the phase characteristics are steep. However, by adding an appropriate resistance value R from the viewpoint of protecting the BUF, higher reliability can be obtained.
[0051]
[Example 3]
Next, FIG. 10 shows a third embodiment of the self-excited drive circuit incorporated in the ultrasonic motor of the present invention. This embodiment is different from the first and second embodiments in the electrode structure of the piezoelectric element of the ultrasonic motor and the basic configuration of the self-excited drive circuit.
[0052]
As shown in FIG. 10, two sets of
[0053]
The
[0054]
【The invention's effect】
The present invention is an ultrasonic motor having a vibrating body joined with a piezoelectric element and frictionally driving a moving body by a vibration wave generated in the vibrating body due to expansion and contraction of the piezoelectric element. In an ultrasonic motor provided with a self-excited drive circuit for driving a motor, the self-excited drive circuit includes a pre-power amplifier for oscillation and an output terminal connected to an electrode provided on the surface of the piezoelectric element. A power amplifier, a phase adjusting capacitor having one end connected to the input terminal of the power amplifier and the other end installed, and a coil inserted between the output terminal of the pre-power amplifier and the input terminal of the power amplifier In the self-excited drive type ultrasonic motor, a configuration in which an LC resonance circuit for stabilizing the self-excited oscillation is formed between the input terminal of the pre-power amplifier and the power amplifier is adopted. It is possible to avoid the oscillation failures due to the difference in operating point level of the power amplifier for driving the front 置電 force amplifier for oscillation due to manufacturing variations of which was IC is. In addition, this LC resonance also has an effect of suppressing spurious oscillation by giving a strong band limitation.
[0055]
Further, the present invention adopts a configuration in which a resistor and a coil are connected in series between the output terminal of the pre-power amplifier and the capacitor of the feedback circuit, and an LCR resonance circuit is formed by the resistor, the coil and the capacitor. The purpose of this is to adjust both the gain characteristic and phase characteristic of the LC resonance circuit by dulling and adjusting it, so that the input terminal of the driving power amplifier is not destroyed by a large amplitude signal due to the Q (resonance) effect of the LC resonance circuit. Thus, in the form of the LCR resonance circuit, in addition to the effect of avoiding the oscillation failure due to the manufacturing variation of the IC, the function of protecting the input terminal of the driving power amplifier is possessed, thereby further increasing the reliability. It can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ultrasonic motor according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing double-sided electrodes of the piezoelectric element of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing region sections and protrusion positions of the vibrating body according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional developed view of an integrated piezoelectric element and a vibrating body of the present invention at a radius portion where a protrusion exists.
FIG. 5 is a diagram illustrating rotational driving of the ultrasonic motor of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between inverter output, inverter operating point level and buffer amplifier operating point level, and buffer output signal, where (A) is a conventional device and (B) is for the present invention. is there.
FIG. 7 is a graph showing frequency characteristics of gain and phase of a self-excited drive circuit.
FIG. 8 is a diagram for explaining a first embodiment of a self-excited drive circuit incorporated in the ultrasonic motor of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a second embodiment of the self-excited drive circuit incorporated in the ultrasonic motor of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining a third embodiment of the self-excited drive circuit incorporated in the ultrasonic motor of the present invention.
FIG. 11 is a circuit configuration diagram of a conventional ultrasonic motor.
[Explanation of symbols]
101 Vibrating body
102 Piezoelectric element
103a, 103b Electrode group
103c electrode
104a, 104b Connecting means to electrodes
107 protrusion
108 Mobile
109 Pressure spring
201 fixed base
202 Central axis
501a, 501b Power amplifier
502 Inverting power amplifier (inverter)
503 Resistor
504 coil
505, 506 Phase adjustment capacitor
507 resistor
Claims (9)
入力端子が前記圧電素子の一方の面に設けられた電極と電気的に接続された前置増幅回路と、
一端を前記前置増幅回路の出力端子に電気的に接続されたコイルと、
入力端子が前記コイルの他端と電気的に接続され、出力端子が前記圧電素子の他方の面に設けられた電極と電気的に接続された電力増幅器と、
一端が前記コイルの他端に電気的に接続され、他端が接地されるコンデンサと、
一端が前記前置増幅回路の入力端子に電気的に接続され、他端が接地されるコンデンサと、
で前記振動体を自励発振させる自励振駆動回路を構成し、
前記振動体に発生する振動波によって移動体を摩擦駆動する超音波モータ。 A vibrating body having a piezoelectric element;
A preamplifier circuit in which an input terminal is electrically connected to an electrode provided on one surface of the piezoelectric element;
A coil having one end electrically connected to the output terminal of the preamplifier circuit;
A power amplifier in which an input terminal is electrically connected to the other end of the coil, and an output terminal is electrically connected to an electrode provided on the other surface of the piezoelectric element;
A capacitor having one end electrically connected to the other end of the coil and the other end grounded;
A capacitor having one end electrically connected to the input terminal of the preamplifier circuit and the other end grounded;
A self-excited drive circuit that self-oscillates the vibrating body at
An ultrasonic motor that frictionally drives a moving body with vibration waves generated in the vibrating body .
前記圧電素子を有する振動体と、
入力端子が前記圧電素子の他方の面に設けられた検出用の電極と電気的に接続された前置増幅回路と、
一端を前記前置増幅回路の出力端子に電気的に接続されたコイルと、
入力端子が前記コイルの他端と電気的に接続され、出力端子が前記圧電素子の他方の面に設けられた電極と電気的に接続された電力増幅器と、
一端が前記コイルの他端に電気的に接続され、他端が接地されたコンデンサと、
で前記振動体を自励発振させる自励振駆動回路を構成し、
前記振動体に発生する振動波によって移動体を摩擦駆動する超音波モータ。 A piezoelectric element having an electrode on one surface and the other surface, the electrode on the one surface being grounded;
A vibrator having the piezoelectric element;
A preamplifier circuit in which an input terminal is electrically connected to a detection electrode provided on the other surface of the piezoelectric element;
A coil having one end electrically connected to the output terminal of the preamplifier circuit;
A power amplifier in which an input terminal is electrically connected to the other end of the coil, and an output terminal is electrically connected to an electrode provided on the other surface of the piezoelectric element;
A capacitor having one end electrically connected to the other end of the coil and the other end grounded;
A self-excited drive circuit that self-oscillates the vibrating body at
An ultrasonic motor that frictionally drives a moving body with vibration waves generated in the vibrating body .
f=1/(2π√(LC))
が概ね成立するように、前記コンデンサと前記コイルの値を設定したことを特徴とする超音波モータ。The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a resonance frequency of a vibration mode of the vibrating body used for driving the motor is f, a value of the capacitor is C, and a value of the coil is L. When
f = 1 / (2π√ (LC))
The ultrasonic motor is characterized in that the values of the capacitor and the coil are set so that is generally established.
前記電極群の各々に対して出力端子が接続され各々の電極群を独立に励振駆動する電力増幅器を備え、励振駆動する電極群を選択することで前記移
動体の回転方向を切り換える、ことを特徴とする超音波モータ。The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 6 , wherein at least two sets of electrode groups each including a plurality of electrodes are formed on a surface of the piezoelectric element,
An output terminal is connected to each of the electrode groups, and a power amplifier for independently exciting and driving each electrode group is provided, and the rotation direction of the movable body is switched by selecting the electrode group to be excited and driven. And an ultrasonic motor.
換える、ことを特徴とする超音波モータ。8. The ultrasonic motor according to claim 7 , wherein the pre-power amplifier is a CMOS tri-state inverter having a control terminal, and at least two sets of electrodes provided on the surface of the piezoelectric element. Each of the power amplifiers is a CMOS tri-state buffer having a control terminal, and the tri-state inverter and the tri-state buffer are connected to a control signal input to the control terminal. Based on this, state control is possible to an active state or an inactive state, and the tri-state inverter and the tri-state buffer are made active to cause the vibrator to self-oscillate to drive the motor. At the same time, select a tri-state buffer to be activated, that is, select a group of electrodes to be driven. Switching the rotational direction of the moving body in Rukoto, ultrasonic motors, characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001387304A JP3872337B2 (en) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | Ultrasonic motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001387304A JP3872337B2 (en) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | Ultrasonic motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003181377A JP2003181377A (en) | 2003-07-02 |
JP3872337B2 true JP3872337B2 (en) | 2007-01-24 |
Family
ID=27596184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001387304A Expired - Fee Related JP3872337B2 (en) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | Ultrasonic motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3872337B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101138397B1 (en) | 2005-09-27 | 2012-04-26 | 삼성전자주식회사 | Piezoelectric actuator, apparatus and method for operating it |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387304A patent/JP3872337B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003181377A (en) | 2003-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH10507900A (en) | Piezoelectric motor | |
JP4442965B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic device with ultrasonic motor | |
JP2000004590A (en) | Ultrasonic motor and electronic device therewith | |
JP2952815B2 (en) | Ultrasonic motor device | |
JP4694681B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic device with ultrasonic motor | |
JP4218665B2 (en) | Ultrasonic motor drive circuit and electronic equipment | |
JPS63171175A (en) | Driver for ultrasonic motor | |
JP3872337B2 (en) | Ultrasonic motor | |
JP3226894B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic device with ultrasonic motor | |
US6400063B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic apparatus having an ultrasonic motor | |
JP4499902B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic equipment with ultrasonic motor | |
JP4333122B2 (en) | Ultrasonic motor drive circuit and electronic equipment | |
JP4570716B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic device with ultrasonic motor | |
JP2010141979A (en) | Ultrasonic motor | |
JP3051921B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic equipment with ultrasonic motor | |
JP4146204B2 (en) | Ultrasonic motor drive circuit and electronic device using the same | |
JP4714405B2 (en) | Ultrasonic motor and electronic device with ultrasonic motor | |
JP4529237B2 (en) | Vibration actuator | |
JP3161028B2 (en) | Ultrasonic motor | |
JPS61224885A (en) | Vibration wave motor | |
JPH11191976A (en) | Motor-driving circuit | |
JP3762814B2 (en) | Driving method of piezoelectric chopper for pyroelectric infrared sensor | |
JPH07231683A (en) | Ultrasonic actuator drive circuit | |
JPH07178370A (en) | Vibrator and vibrating actuator | |
JP2723120B2 (en) | Ultrasonic motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040304 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060704 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061017 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091027 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027 Year of fee payment: 4 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |