JP4482986B2

JP4482986B2 - Vibration motor and driving method thereof

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Publication number: JP4482986B2
Application number: JP34170399A
Authority: JP
Inventors: 豪松本; 功菅谷; 聡三輪
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2019-12-01
Also published as: JP2001161081A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動モータ及びその駆動方法に関する。具体的には、本発明は、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力されることによって微動する振動モータと、この振動モータの駆動方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、振動モータは、２種の圧電素子に、互いの位相が（π／２）異なるとともに所定の周波数を有する連続波からなる２相の駆動信号（交流電圧）をそれぞれ入力することによって、これらの圧電素子が装着された弾性体に位相が異なる二つの定在波を励振し、これらの定在波が合成されて弾性体の駆動力取出部に発生した楕円運動を利用して、この駆動力取出部に加圧接触する相対運動部材を摩擦駆動する。この種の振動モータとして、超音波の振動域を利用した超音波モータが知られているため、以降の説明ではこの超音波モータを例にとる。
【０００３】
この超音波モータは、所望の停止位置に停止した後は電気入力を停止するだけでドリフトもなく、さらに外力にも乱されずにその位置で静止し続けることができるという、いわゆる自己保持性を有する。これに対し、例えばステッピングモータも、電気入力を継続すればある程度の自己保持性を奏することはできる。しかし、電気入力を必要とするために効率の点で超音波モータには及ばない。
【０００４】
ところで、このステッピングモータでは１ステップの歩幅、つまり送り量が、電極パターンの幅というかなり大きな量によって支配され、いわばデジタル化されている。このため、Ｘステップ分の動作パルスによる送り量は、１ステップ分のＸ倍として極めて正確に求めることができ、その再現性も高い。しかし、現実には、ステッピングモータの発生トルクは一般的に低いために減速ギヤ列を用いる必要があり、バックラッシュが生じるといった問題がある。これに対し、超音波モータは、発生トルクが高いために減速ギヤ列を用いる必要性は低いが、１ステップの送り量は基本的にデジタル化されておらず、アナログ的である。
【０００５】
なお、超音波モータでは、駆動周波数１周期分によって駆動力取出部が１回転分だけ楕円運動を描くことから、これを１ステップの送り量とみなすこともできる。しかし、この１ステップの送り量は、駆動電圧、駆動周波数さらには駆動時の摩擦状態等により変動するため、高い再現性を期待することができない。
【０００６】
このように、ステッピングモータの動作はデジタル的であるのに対し、超音波モータの動作は極めてアナログ的である。このため、超音波モータは、ステッピングモータに比較すると、自己保持性や高い発生トルクを有するといった長所を有する反面、１ステップ分の動作パルスによる送り量が変動し易く、その再現性が低いとも言える。
そこで、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力することによって超音波モータの１ステップの歩幅をデジタル的に扱えるようにし、これにより、特に超低速での微動時における１ステップ分の動作パルスによる送り量を安定させる発明が、これまでにも多数提案されている。
【０００７】
例えば、特開平３−１９０５７７号公報には、超音波モータが目標停止位置に接近するに応じて、デューティ比が１００％から０％までの範囲で変化するコントロールパルスを入力することにより、相対運動速度を徐々に低下させる発明が提案されている。
【０００８】
特開平５−５３６５０号公報には、超音波モータが停止位置に接近するに応じて、駆動信号におけるバースト波形部の印加時間を減少させることにより、超音波モータを超低速で駆動する発明が提案されている。
【０００９】
特開平７−２２２４６６号公報には、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力して超音波モータを駆動する際に、相対運動速度に応じて常に１回の移動量がスムーズに動く最大移動量になるように制御することにより、連続波からなる駆動信号を入力された場合と同様に動作を円滑化できるとともに、起動及び停止の回数を低減して電力損失を抑制できる発明が提案されている。
【００１０】
特開平８−２１４５７１号公報には、超音波モータを構成する弾性体の振動減衰区間において包絡線が減衰特性を有するとともにバースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力して、弾性体に発生した楕円運動を自由減衰させずに振幅が零になるまで同一周波数を保ったまま減衰させることにより、逆推力を発生させない発明が提案されている。
【００１１】
特開平９−２８９７８４号公報には、超音波モータを構成する弾性体に発生する超音波振動の周波数よりも高い周波数を有するとともにバースト波形部を間欠的に有する駆動信号のパルス幅（印加時間）を変更することにより、超音波モータの相対運動速度を容易に切り替える発明が提案されている。
【００１２】
さらに、特開平１０−２３４１９１号公報には、粗動時には連続波からなる２種の駆動信号を入力し、微動時にはバースト波形部を有する１種の駆動信号を入力することにより、微動時の超音波モータが粗動時と反対方向へ移動することを防止する発明が提案されている。
【００１３】
これらの従来の発明は、いずれも、目標位置に接近するにつれてバースト波形部を間欠的に有する駆動信号を用い、振動子の送り量を１バースト波形部毎に区切って擬似的にデジタル化するものである。このため、駆動信号におけるバースト波形部のデューティ比を変更することにより、１バースト波形部の送り量をコントロールすることができる。したがって、現在位置と目標位置との偏差が減少するに応じて、駆動信号におけるバースト波形部のデューティ比を段階的に変更することにより、振動子の停止位置を目標位置に近づけることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの従来の発明には、いずれも、以下に列記する課題１〜課題４がある。
（課題１）
従来の発明では、いずれも、駆動信号におけるバースト波形部の周波数は一定のままである。このため、入力された一つのバースト波形部によって弾性体の駆動力取出部に発生する楕円運動の大きさは一定であって、これを小さくすることはできない。したがって、入力された一つのバースト波形部による超音波モータの送り量、すなわち超音波モータの速度の最小値をこれ以上小さくすることはできず、超音波モータをさらに超低速で駆動することができない。
（課題２）
弾性体と相対運動部材との摩擦状態は、一定せず、両者の相対的な位置関係により絶えず変動する。したがって、弾性体と相対運動部材との間における摩擦力も絶えず変動するため、入力された一つのバースト波形部による超音波モータの送り量（ステップ幅）、すなわち超音波モータの微動時の速度が安定しない。
【００１５】
図１６は、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力することによって超音波モータを微動させた場合について、一つのバースト波形部による超音波モータの送り量と原点からの距離との関係の一例を示すグラフである。同図にグラフで示すように、微動時の超音波モータのステップ幅は、２μｍから６μｍ程度の範囲で変動してしまうことがわかる。このように、超音波モータを超低速の一定速度で駆動させることができず、所望の停止位置精度が得られない。
（課題３）
超音波モータの駆動時に、外部の環境温度及びモータ自身の発熱による温度変化等が発生すると、超音波モータの共振周波数が変動するためにバースト波形部の周波数の適正値が変動する。しかし、従来の発明では、バースト波形部の周波数は一定のままであるため、駆動信号におけるバースト波形部の周波数が適正値からずれてしまう。このため、温度変化により超音波モータを駆動できなかったり、微動時の停止精度が低下してしまう。
【００１６】
図１７は、高温、常温及び低温の３状態について、超音波モータの速度と駆動信号の周波数との関係の一例を示すグラフである。図１７における周波数ｆ₁ は、超音波モータの微動時（バースト波形部を間欠的に有する駆動信号の入力時）の周波数を示す。
【００１７】
起動時には低温であった超音波モータが、駆動に伴って温度上昇し、常温さらには高温へと温度変化したとする。図１７に示すグラフにおいて、低温時には駆動周波数がｆ₁ であることにより所望の速度ｖ₁ が得られる。しかし、超音波モータの温度上昇に関係なく駆動周波数はｆ₁ で常に一定であることから、速度はｖ₁ からｖ₂ へと徐々に低下し、高温域では駆動周波数ｆ₁ は可動域内の最大周波数ｆ_lim を超えてしまうために駆動できなくなってしまう。このように、超音波モータは、温度変化等によって駆動特性が変動し、特に、超低速では駆動できなくなってしまう。
（課題４）
従来より、目標位置からの偏差を例えばエンコーダを用いて検出し、この検出値に基づいて超音波モータの速度制御を行う方法が知られている。特にインクリメンタルエンコーダを用いてこの方法を行うには、超音波モータの電源投入時に、原点検出動作を行う必要がある。この原点検出は、超音波モータの速度が速いと原点位置のずれや応答不良による検出不良が発生するため、原点検出が可能な速度ｖ_r 以下に超音波モータの速度を低下させて行う必要がある。
【００１８】
一方、図１８は、超音波モータの駆動周波数と速度との関係の一例を示すグラフである。同図にグラフで示すように、超音波モータは、低温時と高温時とで異なる温度特性を有する。なお、図１８のグラフにおける速度ｖ_r は原点検出が可能な速度の最大値である。
図１８に示すグラフから、低温時に原点検出が可能な速度ｖ_r を与える周波数域はｆ₃ 〜ｆ₄ であるのに対し、高温時に原点検出が可能な速度ｖ_r を与える周波数域はｆ₁ 〜ｆ₂ であることがわかる。このように、超音波モータは図１８にグラフで示すような温度特性を示すため、常に原点検出が可能な速度ｖ_r を与える駆動周波数は存在せず、温度によっては原点検出動作を行えない。
【００１９】
本発明の第１の目的は、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力することによって振動モータを微動させる際に、超音波モータを超低速で駆動させることである。
【００２０】
本発明の第２の目的は、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力することによって振動モータを微動させる際に、超音波モータを超低速で一定速度で駆動させることである。
【００２１】
本発明の第３の目的は、外部の環境温度及びモータ自身の発熱による温度変化が発生しても、超音波モータを超低速で駆動させることである。
【００２２】
本発明の第４の目的は、インクリメンタルエンコーダを用いて検出した目標位置からの偏差に基づいて速度制御を行う超音波モータについて、その電源投入時に原点検出動作を行う場合にも、温度変化の影響を受けずに確実に原点検出動作を行うことである。
【００２３】
さらに、本発明の第５の目的は、これら第１の目的１〜第４の目的のうちの少なくとも２種以上を同時に達成することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バースト波形部を有する駆動信号を用いることによる擬似的なデジタル化のメリットを充分に生かしながら、超音波モータの分解能及び停止精度を高めるためには、駆動信号のバースト波形部の少なくとも周波数を制御すればよい、との新規な知見に基づくものである。
【００２５】
請求項１の発明では、振動を発生する振動子と、この振動子に加圧接触し、振動子との間で相対運動を行う相対運動部材と、連続波を有する第１の駆動信号を振動子に入力して振動子又は相対運動部材を移動させて目標位置へ接近させる第１の制御と、第１の制御の後に、第１の駆動信号の周波数より高い周波数のバースト波形部を間欠的に有する第２の駆動信号を振動子に入力して振動子又は相対運動部材を移動させて目標位置へ停止させる第２の制御とを行う駆動装置とを有し、駆動装置は、第１の制御時の振動子又は相対運動部材の存在位置に基づいて、バースト波形部の周波数を決定し、第２の制御時に、振動子又は相対運動部材の存在位置と目標位置との偏差が小さくなるに応じて、バースト波形部の周波数が高くなるように制御することを特徴とする振動モータを提供する。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１に記載された振動モータにおいて、第２の制御が、バースト波形部による振動子又は相対運動部材の駆動結果に基づいて、バースト波形部の周波数の制御を行うことを特徴とする。
【００２７】
請求項３の発明は、請求項２に記載された振動モータにおいて、駆動結果が、相対運動の量であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１に記載された振動モータにおいて、第１の制御開始時の第１の駆動信号の周波数に基づいて、バースト波形部の周波数を決定することを特徴とする。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された振動モータにおいて、環境温度に基づいて第２の駆動信号のバースト波形部の周波数を決定することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１に記載された振動モータにおいて、第２の制御時に、バースト波形部のデューティ比を変化させることを特徴とする。
【００３０】
請求項７の発明では、振動を発生する振動子及びこの振動子との間で相対運動を生じる相対運動部材を備える振動モータを駆動させる際に、連続波を有する第１の駆動信号を振動子に入力して振動子又は相対運動部材を移動させて目標位置へ接近させる第１の制御と、第１の制御の後に、第１の駆動信号の周波数より高い周波数のバースト波形部を間欠的に有する第２の駆動信号を振動子に入力して振動子又は相対運動部材を移動させて目標位置へ停止させる第２の制御とを行い、第１の制御時の振動子又は相対運動部材の存在位置に基づいて、バースト波形部の周波数を決定し、第２の制御時に、振動子又は相対運動部材の存在位置と目標位置との偏差が小さくなるに応じて、バースト波形部の周波数が高くなるように制御することを特徴とする振動モータの駆動方法を提供する。
請求項８の発明は、請求項７に記載された振動モータの駆動方法において、第２の制御が、バースト波形部による振動子又は相対運動部材の駆動結果に基づいて、バースト波形部の周波数の制御を行うことを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項８に記載された振動モータの駆動方法において、駆動結果が、相対運動の量であることを特徴とする。
【００３１】
請求項１０の発明は、請求項７に記載された振動モータの駆動方法において、第１の制御開始時の第１の駆動信号の周波数に基づいて、バースト波形部の周波数を決定することを特徴とする。
【００３３】
請求項１１の発明は、請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載された振動モータの駆動方法において、振動モータの作動時の環境温度に基づいて第２の駆動信号のバースト波形部の周波数を決定することを特徴とする。
【００３４】
さらに、請求項１２の発明は、請求項７に記載された振動モータの駆動方法において、目標位置が、インクリメンタルエンコーダを用いて原点検出時に検出される振動モータの原点位置であることを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる振動モータ及びその駆動方法の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の実施形態は、振動モータが超音波の振動域を利用した超音波モータである場合を例にとって、説明する。
【００３６】
図１は、本実施形態の超音波モータ１０の主要部を抽出して示す斜視図である。また、図２は、超音波モータ１０を構成する振動子１１を、発生する振動波形例とともに示す説明図である。
【００３７】
図１および図２に示すように、本実施形態の超音波モータ１０は、第１の振動である１次の縦振動Ｌ１と、第２の振動である４次の曲げ振動Ｂ４とを発生する振動子１１と、この振動子１１との間で相対運動を行う相対運動部材２１と、駆動装置３０とを備える。まず、これらの構成要素について、順次説明する。
〔振動子１１〕
振動子１１は、弾性体１２と、弾性体１２の一方の平面に装着された圧電体１３とを備える。
【００３８】
弾性体１２は、鉄鋼、ステンレス鋼、リン青銅又はエリンバー材等といった共振先鋭度が大きな金属材料により構成されることが望ましく、矩形平板状に形成される。また、弾性体１２の各部の寸法は、発生する１次の縦振動Ｌ１および４次の曲げ振動Ｂ４それぞれの固有振動数が略一致するように、設定される。
【００３９】
弾性体１２の一方の平面には、後述する圧電体１３が例えば接着される。また、弾性体１２の他方の平面には、弾性体１２の幅方向に２本の溝部が相対運動方向（図１における両矢印方向）に関して所定距離だけ離れて設けられる。これらの溝部に、横断面形状が矩形である角棒型の、高分子材等を主成分とした摺動部材が嵌め込まれて接着され、突起状に突出して装着される。高分子材としては、ＰＴＦＥ、ポリイミド樹脂、ＰＥＮ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等が例示される。
【００４０】
そして、この摺動部材が駆動力取出部１２ａ、１２ｂとして機能する。したがって、弾性体１２は、これら摺動部材からなる駆動力取出部１２ａ、１２ｂを介して相対運動部材２１に接触する。
【００４１】
この駆動力取出部１２ａ、１２ｂは、図２に示すように、弾性体１２に発生する４次の曲げ振動Ｂ４の４つの腹位置ｌ₁ 〜ｌ₄ のうちの外側に位置する腹位置ｌ₁ 、ｌ₄ に一致する位置に設けられる。なお、駆動力取出部１２ａ、１２ｂは、曲げ振動Ｂ４の腹位置ｌ₁ 、ｌ₄ に正確に一致する位置に設けられる必要はなく、この腹位置の近傍に設けられていてもよい。
【００４２】
圧電体１３は、本実施形態ではＰＺＴ（チタンジルコン酸鉛）からなる薄板状の圧電素子により構成される。この圧電体１３には、Ａ相の駆動信号が入力される入力領域１３ａ、１３ｃと、Ａ相の駆動信号とは位相が（π／２）だけずれたＢ相の駆動信号が入力される入力領域１３ｂ、１３ｄとが形成される。各入力領域１３ａ〜１３ｄは、図２に示すように、弾性体１２に発生する曲げ振動Ｂ４の５つの節位置ｎ₁ 〜ｎ₅ により区画された４つの領域に連続して形成される。すなわち、駆動信号の入力により変形する各入力領域１３ａ〜１３ｄが、いずれも、不動点である節位置ｎ₁ 〜ｎ₅ を跨がない。そのため、入力領域１３ａ〜１３ｄの変形が節位置ｎ₁ 〜ｎ₅ によって抑制されることがない。これにより、各入力領域１３ａ〜１３ｄに入力された電気エネルギを最大の効率で弾性体１２の変形、すなわち機械エネルギに変換することができる。
【００４３】
また、曲げ振動Ｂ４の節位置ｎ₂ 、ｎ₄ には、振動子１１が発生する縦振動Ｌ１により電気エネルギを出力する検出領域１３ｐ、１３ｐ’が設けられる。これにより、振動子１１が発生する縦振動Ｌ１の振動状態がモニタされる。
【００４４】
各入力領域１３ａ〜１３ｄと各検出領域１３ｐ、１３ｐ’とは、それぞれの表面に、銀電極１５ａ〜１５ｄ、１５ｐ、１５ｐ’を接着される。また、図示しないが、各銀電極１５ａ〜１５ｄ、１５ｐ、１５ｐ’には、電気エネルギの授受を行うためのリード線が、それぞれ半田付けされて、接続される。これにより、各入力領域１３ａ〜１３ｄに独立して駆動信号を入力したり、各検出領域１３ｐ、１３ｐ’から独立して検出信号を出力することができる。
なお、本実施形態では、図２に示すように、振動子１１は、その平面の中央部を中心として点対称となるように、形成される。これにより、駆動力取出部１２ａ、１２ｂに発生する楕円運動を略同じ形状とすることができ、相対運動方向の反転に伴う駆動差が殆ど解消される。
【００４５】
また、本実施形態では、振動子１１は図示しない加圧支持装置により固定支持されている。このため、後述する相対運動部材２１が、図１における両矢印方向に駆動される。
本実施形態では、振動子１１は以上のように構成される。
〔相対運動部材２１〕
図２に示すように、振動子１１の駆動力取出部１２ａ、１２ｂに加圧接触して、移動子である相対運動部材２１が配置される。
【００４６】
相対運動部材２１は、本実施形態ではステンレス鋼により帯板状に構成される。相対運動部材２１は、駆動力取出部１２ａ、１２ｂに発生する楕円運動により、縦振動Ｌ１の振動方向とは同方向（図２における左右方向）へ駆動される。なお、相対運動部材２１は、銅合金やアルミニウム合金さらには高分子材等により構成されていてもよい。
【００４７】
相対運動部材２１は、相対運動部材２１の一方の平面に接触する２基の搬送ローラと、相対運動部材２１の幅方向の両端面に接触する４基の搬送ローラ（いずれも図示しない。）とにより、案内されて搬送される。これにより、相対運動部材２１は、相対運動方向の両方向への往復移動が可能となる。
【００４８】
本実施形態では、相対運動部材２１は以上のように構成される。
〔駆動装置３０〕
図３は、超音波モータ１０の駆動装置３０のブロック図である。
【００４９】
同図に示すように、この駆動装置３０は制御装置３１を有する。制御装置３１は、ＣＰＵ３５からの指令信号を入力されることにより、２相の駆動信号を生成する。
【００５０】
すなわち、超音波モータ１０の粗動時には、互いの位相が（π／２）異なるとともに所定の周波数を有する連続波からなる２相の第１の駆動信号（交流電圧）を、超音波モータドライバ３２へそれぞれ出力する。この場合、制御装置３１は、超音波モータ１０の相対運動速度を上げる場合には、２相の第１の駆動信号それぞれの駆動周波数を下げる制御を行い、逆に、相対運動速度を下げる場合には、２相の第１の駆動信号それぞれの駆動周波数を上げる制御を行う。
【００５１】
一方、制御装置３１は、例えば、超音波モータ１０の目標停止位置への停止精度の向上を目的とする駆動時、すなわち超音波モータ１０の超低速での微動時には、連続波からなる２相の第１の駆動信号に替えて、バースト波形部を間欠的に有する第２の駆動信号を、超音波モータドライバ３２へそれぞれ出力する。
【００５２】
図４は、バースト波形部４０ａを間欠的に有する第２の駆動信号４０の波形例を示す説明図である。同図に示すように、第２の駆動信号４０は、高い駆動周波数を有するバースト波形部４０ａをＢＨ時間印加した後にＢＬ時間印加しないという周期（間欠周波数ｆ_K ＝１／ＢＴ）のバースト波である。
【００５３】
制御装置３１は、入力した第２の駆動信号４０のうちのバースト波形部４０ａによる相対運動部材２１の移動量に基づいて、第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの少なくとも駆動周波数の制御を行う。相対運動部材２１の移動量は、後述するインクリメンタルエンコーダ３３により検出される。
【００５４】
具体的には、相対運動部材２１の存在位置と目標位置との偏差をインクリメンタルエンコーダ３３により検出し、この検出値が小さくなるに応じて、バースト波形部４０ａの駆動周波数が高くなるように制御する。これにより、相対運動部材２１を超低速で安定して駆動することができる。
【００５５】
超音波モータドライバ３２は、制御装置３１から入力される２相の駆動信号を適正値に増幅して、超音波モータ１０の入力領域１３ａ〜１３ｄへ入力する。
【００５６】
このようにして、駆動装置３０により、粗動時及び微動時のいずれの場合にも、圧電体１３の入力領域１３ａ、１３ｃにＡ相の駆動信号が入力され、また、入力領域１３ｂ、１３ｄにはＡ相の駆動信号とは（π／２）の位相差を有するＢ相の駆動信号が入力される。すると、図２に示すように、弾性体１２には、相対運動方向（図２における両矢印方向）へ振動する第１の振動である１次の縦振動Ｌ１と、この相対運動方向に直交する方向へ振動する第２の振動である４次の曲げ振動Ｂ４とが同時に発生する。これらの振動は合成されて、駆動力取出部１２ａ、１２ｂには楕円運動が発生する。この楕円運動を利用して、駆動力取出部１２ａ、１２ｂに加圧接触する相対運動部材２１が、摩擦駆動される。
【００５７】
図１及び図２には図示していないが、図３に示すように、相対運動部材２１にはインクリメンタルエンコーダ３３が装着される。このインクリメンタルエンコーダ３３は、一定の単位変位毎に一つのパルスを出力してそのパルス数を数えることにより任意の位置からの相対運動部材２１の移動量を出力する。インクリメンタルエンコーダ３３により、バースト波形部４０ａによる相対運動部材２１の移動量が検出される。検出された移動量は、エンコーダ回路３４により電気信号に変換され、ＣＰＵ３５に入力される。ＣＰＵ３５は、入力されたこの電気信号に基づいて、制御装置３１へ入力する指令信号を補正する。これにより、制御装置３１により生成される第２の駆動信号４０は、相対運動部材２１の存在位置と目標位置との偏差が小さくなるに応じて、バースト波形部４０ａの駆動周波数が高くなるように、制御される。
【００５８】
このように、本実施形態の駆動装置３０は、連続波を有する第１の駆動信号を入力して相対運動部材２１を粗動させて目標位置へ接近させた後に、バースト波形部４０ａを間欠的に有する第２の駆動信号４０を入力して相対運動部材２１を微動させて目標位置へ停止させるとともに、バースト波形部による相対運動部材２１の駆動結果に基づいて、駆動信号のバースト波形部４０ａの少なくとも周波数の制御を行う。
本実施形態では、駆動装置３０は以上のように構成される。
〔超音波モータ１０の動作〕
次に、この超音波モータ１０の動作を説明する。
図５は、超音波モータ１０の相対運動部材２１の移動軌跡を示す説明図であり、図５（Ａ）は相対運動部材２１の移動軌跡の一例を直接的に示す説明図、図５（Ｂ）は相対運動部材２１の移動軌跡を一般化して示す説明図である。また、図６は、超音波モータ１０の振動子１１に入力される駆動信号の駆動周波数と、その時の相対運動部材２１の速度又は１ステップ分の移動量との関係の一例を示すグラフである。
【００５９】
なお、この図５（Ａ）に示す例は、超音波モータ１０の相対運動部材２１が複数回の微動を繰り返しながら最終的に目標位置Ｂに停止する場合であるが、各微動の移動量が前回の微動の移動量よりも少なくなるように制御される場合を示している。
図５（Ａ）を参照しながら、相対運動部材２１が位置Ａを出発し、位置Ａから離れた目標位置Ｂに到達する場合を説明する。
【００６０】
図５（Ａ）の矢印１に示すように、相対運動部材２１は駆動装置３０からの駆動信号により位置Ａから目標位置Ｂに向けて移動を開始する。このとき、相対運動部材２１の現在位置と目標位置Ｂとは相当離れているため、振動子１１には駆動装置３０により連続波からなる第１の駆動信号（図６における駆動周波数：ｆ_a ）が入力される。これにより、相対運動部材２１は高速・粗動モードで目標位置Ｂに接近する。
【００６１】
次に、図５（Ａ）の矢印１に示すように、相対運動部材２１が目標位置Ｂにさらに接近して領域Ｄの一端の位置Ｃに到達すると、駆動装置３０から出力される駆動信号は、第１の駆動信号から第２の駆動信号４０（図６における駆動周波数：ｆ_b1）に切り替えられる。これにより、相対運動部材２１は、低速・微動モードで目標位置Ｂに接近する。
【００６２】
次に、図５（Ａ）の矢印１に示すように、相対運動部材２１は目標位置Ｂを通り越して位置Ｅに停止する。駆動装置３０はインクリメンタルエンコーダ３３により検出される相対運動部材２１の移動量に基づいて位置Ｅと目標位置Ｂとの偏差を求め、この偏差の大きさに応じて、第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの駆動周波数を、ｆ_b1からｆ_b2（ｆ_b1＜ｆ_b2）に変更し、振動子１１に入力する。これにより、相対運動部材２１は、さらに速度を低下させて目標位置Ｂに接近する。
【００６３】
次に、図５（Ａ）の矢印２に示すように、相対運動部材２１は目標位置Ｂを通り越して位置Ｆに停止する。駆動装置３０はインクリメンタルエンコーダ３３により検出される相対運動部材２１の移動量に基づいて位置Ｆと目標位置Ｂとの偏差を求め、この偏差の大きさに応じて、第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの駆動周波数を、ｆ_b2からｆ_b3（ｆ_b2＜ｆ_b3）に変更し、振動子１１に入力する。これにより、相対運動部材２１は、さらに速度を低下させて目標位置Ｂに接近する。
【００６４】
次に、図５（Ａ）の矢印３に示すように、相対運動部材２１は目標位置Ｂを通り越して位置Ｇに停止する。駆動装置３０はインクリメンタルエンコーダ３３により検出される相対運動部材２１の移動量に基づいて位置Ｇと目標位置Ｂとの偏差を求め、この偏差の大きさに応じて、第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの駆動周波数を、ｆ_b3からｆ_b4（ｆ_b3＜ｆ_b4）に変更し、振動子１１に入力する。これにより、相対運動部材２１は、さらに速度を低下させて目標位置Ｂに接近する。
【００６５】
次に、図５（Ａ）の矢印４に示すように、相対運動部材２１は目標位置Ｂを通り越して位置Ｈに停止する。駆動装置３０はインクリメンタルエンコーダ３３により検出される相対運動部材２１の移動量に基づいて位置Ｈと目標位置Ｂとの偏差を求め、この偏差の大きさに応じて、第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの駆動周波数をｆ_b4からｆ_b5（ｆ_b4＜ｆ_b5）に変更し、振動子１１に入力する。これにより、相対運動部材２１は、さらに速度を低下させて目標位置Ｂに接近する。
【００６６】
そして、図５（Ａ）の矢印５に示すように、相対運動部材２１が目標位置Ｂの停止許容範囲内に停止したときに、位置決めが終了する。
【００６７】
図５（Ａ）に示す例は、前述したように各微動の移動量が前回の微動の移動量よりも減少する場合である。しかし、一般的には、本実施形態の駆動装置３０は、図５（Ｂ）に示すように、インクリメンタルエンコーダ３３により検出される相対運動部材２１の移動量に基づいて、現在位置ｎと目標位置Ｂとの間の距離Ｌ_n を測定するとともに、さらに、直前に行った１バースト波形部４０ａによる移動距離Ｘ_n-1 との比較を行う。
【００６８】
そして、駆動装置３０は、（ｉ）移動距離Ｘ_n-1 ＞距離Ｌ_n である場合には、図５（Ａ）を参照しながら説明したように第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの駆動周波数ｆ_b を高くする制御を行い、（ｉｉ）移動距離Ｘ_n-1 ＜距離Ｌ_n である場合には第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの駆動周波数ｆ_b を低くする制御を行い、また、（ｉｉｉ）移動距離Ｘ_n-1 ＝距離Ｌ_n である場合には第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの駆動周波数ｆ_b を変化させない制御を行う。ただし、駆動周波数ｆ_b は、振動子１０が移動可能な限界周波数であるｆ_b-lim よりも大きな値には設定しない。
【００６９】
本実施形態では、予め駆動周波数−移動量のマップを作成しておきこのマップを参照することにより、駆動周波数ｆ_b の変化量を決定して、第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの周波数ｆ_b を決定した。図７は、このような駆動周波数−移動量のマップの一例を示すグラフである。
このように、本実施形態によれば、バースト波形部４０ａを間欠的に有する駆動信号４０を用いることから、送り量を１バースト波形部４０ａにより疑似的にデジタル化できるとともに、このバースト波形部４０ａの駆動周波数ｆ_b を制御するため、１バースト波形部４０ａによる送り量を、無段階かつ自在に制御することができる。すなわち、本実施形態では、バースト波形部４０ａの駆動周波数ｆ_b を制御することにより駆動力取出部１２ａ、１２ｂに発生する楕円運動の形状を無段階で制御することができる。
【００７０】
したがって、サブミクロンオーダで柔軟に刻々と送り量を変化させることができる。このため、超音波モータ１０の駆動装置３０のソフトウェアを変更するだけで様々な用途や状態に適用させて、極めて高分解能な位置決め制御能が得られ、停止位置精度を顕著に向上することができる。
【００７１】
なお、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す例では、相対運動部材２１が目標位置Ｂを通過して逆戻りすることを１回以上繰り返す場合を例にとった。しかし、これとは異なり、相対運動部材２１が停止許容範囲内に入った後に、バースト波形部４０ａを間欠的に有する駆動信号に切り替え、初めのバースト波形部４０ａの入力による相対運動部材２１ａの移動距離Ｘ_n-1 と目標位置Ｂまでの距離Ｌ_n とを比較し、図７にグラフで示す関係に基づいて、移動距離Ｘ_n-1 ＞距離Ｌ_n の場合には第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの周波数ｆ_b を高く設定し、一方、移動距離Ｘ_n-1 ＜距離Ｌ_n の場合には第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａの周波数ｆ_b を低く設定することにより、目標位置Ｂを一度も通り越さずに相対運動部材２１を停止許容範囲内に停止することも、可能である。
【００７２】
なお、本実施形態では、第２の駆動信号４０のバースト波形部４０ａのデューティ比（間欠周波数ｆ_K ＝１／ＢＴ）は一定のままとした。しかし、本発明はこれには限定されず、バースト波形部４０ａの周波数を変化させるのに伴って、このデューティ比（間欠周波数ｆ_K ＝１／ＢＴ）も適宜変化させるようにしてもよい。
【００７３】
図８は、デューティ比を異ならせた第２の駆動信号４４、４５を生成する状況を模式的に示すグラフである。
【００７４】
同図に示すように、パルス波４１と駆動周波数がｆ₁ である駆動信号４２とを重畳させることにより第２の駆動信号４４を生成することができ、またパルス波４１と駆動周波数がｆ₂ である駆動信号４３とを重畳させることにより第２の駆動信号４５を生成することができる。
【００７５】
このように、パルス波４１のデューティ比を適宜変更することにより、生成される第２の駆動信号４４、４５の間欠周波数を自在に設定することができる。第２の駆動信号４４、４５の間欠周波数を異ならせることにより、用途や状態に適用させた多種の分解能を超音波モータ１０に与えることができる。
（第２実施形態）
以下、第２実施形態を説明する。なお、以降の各実施形態では、前述した第１実施形態と相違する部分を中心に説明し、共通する部分については同一の図中符号を付すことにより、重複する説明を適宜省略する。
【００７６】
本実施形態が前述した第１実施形態と相違するのは、駆動装置３０から振動子１１にバースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力する際に、駆動装置３０によって、直近の前回の１つのバースト波形部により得られたステップ幅、又は直近の前回までの１つのバースト波形部により得られたステップ幅の平均値に基づいて、次回のバースト駆動条件を決定する点である。すなわち、本実施形態では、駆動装置３０に学習機能を与え、直近の前回の１つのバースト波形部により得られたステップ幅、又は直近の前回までの１つのバースト波形部の平均値により得られたステップ幅の平均値に基づいて、次回のバースト駆動条件を決定する。
【００７７】
図９は、本実施形態により駆動装置３０から振動子１１に入力される第２の駆動信号４０−１の波形例を示すグラフである。
【００７８】
同図にグラフで示すように、第２の駆動信号４０−１は、バースト波形部４０−１ａ及び４０−１ｂを間欠的に有する。本実施形態の駆動装置３０は、バースト波形部４０−１ａの印加時間である時間ＢＨ１に得られたステップ幅を、インクリメンタルエンコーダ３３によって非印加時間である時間ＢＬ１に測定し、次回のバースト波形部４０−１ｂの印加時間である時間ＢＨ２のバースト駆動条件を変化させることによって、次回のバースト波形部４０−１ｂによるステップ幅の制御を行う。ここで、バースト駆動条件とは、駆動周波数と、必要に応じて、駆動電圧及び駆動信号中のバースト波形部の数のうちの少なくとも１種とを意味する。
【００７９】
例えば、時間ＢＨ１以前に比較してバースト波形部４０−１ａのステップ幅が減少してきた場合には、時間ＢＨ２のバースト波形部４０−１ｂの周波数の波の数を増加させるように、制御する。
【００８０】
図１０は、本実施形態による、一つのバースト波形部による超音波モータの送り量と原点からの距離との関係の一例を示すグラフである。
【００８１】
図１０にグラフで示すように、本実施形態により、バースト波形部により得られるステップ幅の変動を３μｍ〜５μｍの範囲に抑制することができ、ステップ幅を略一定に保つことができる。このため、超音波モータを超低速で一定速度で駆動させることができ、所望の停止位置精度が得られる。
（第３実施形態）
本実施形態が、第１実施形態及び第２実施形態と相違するのは、駆動開始位置から予め定めた所定位置までは連続波からなる第１の駆動信号を超音波モータに入力し、この所定位置から目標位置まではバースト波形部を間欠的に有する第２の駆動信号を入力する際に、第１の駆動信号による駆動時に得られた駆動結果に基づいて第２の駆動信号の駆動条件を決定する点である。
【００８２】
図１１は、本実施形態における超音波モータ１０−２を用いた位置決め制御装置５０の概略構成図である。同図に示すように、超音波モータ１０−２は、振動子１１とこの振動子１１に適宜加圧力で加圧接触するステージ（相対運動部材）２１−２とからなる。ステージ２１−２は、振動子１１に対して移動自在に支持される。
【００８３】
ステージ２１−２にはインクリメンタルエンコーダ３３が装着されており、ステージ２１−２の位置が検出される。ステージ２１−２の位置の検出値は制御装置３１に入力され、この制御装置３１により、第１の駆動信号により駆動時に得られた駆動結果として処理される。
【００８４】
制御装置３１では、駆動開始位置から所定位置までは連続波からなる第１の駆動信号を超音波モータに入力し（本実施形態の説明では、以下「モード１」という。）、この所定位置から目標位置まではバースト波形部を間欠的に有する第２の駆動信号を入力する（本実施形態の説明では、以下「モード２」という。）。図１２（Ａ）は、第１の駆動信号５１の駆動波形例を示し、図１２（Ｂ）は、第２の駆動信号５２の駆動波形例を示す。
【００８５】
図１３は、本実施形態の振動子１１の制御状況の一例を示す説明図である。
【００８６】
同図に示すように、制御装置３１は、モード１では、外部からの入力情報（移動距離、速度及び加速度）に基づいて、基準速度を決定する。
図１４は、制御装置１３により決定された基準速度５３の一例を示すグラフである。
【００８７】
図１３に示すように、制御装置３１は、決定した基準速度５３に基づいて、駆動開始位置Ａから予め定めた所定位置Ｂと目標位置Ｃとの間の領域までは、連続波からなる第１の駆動信号５１を振動子１１に入力して、相対運動部材２１を目標位置Ｃに向けて粗動する。
【００８８】
また、制御装置３１は、モード１において、駆動開始時からの経過時間に対する相対運動部材２１の位置を演算して相対運動部材２１の速度を求め、求めた速度と駆動周波数との関係を求める。この関係から、粗動開始時の第１の駆動信号の周波数を求めておく。
【００８９】
振動子１１が所定位置Ｂと目標位置Ｃとの間の領域に達すると、制御装置３１は、第１の駆動信号５１を切り替えて第２の駆動信号５２を入力し、モード２へ移行する。そして、この第２の駆動信号５２の駆動条件、すなわち第２の駆動信号５２のバースト波形部５２ａの周波数を、モード１で求めた粗動開始時の第１の駆動信号の周波数に基づいて変更することにより、相対運動部材２１の速度の制御を行う。
【００９０】
第２の駆動信号５２のバースト波形部５２ａの周波数の変更は、例えば以下に列記する手段（１）〜（３）により行う。
（１）インクリメンタルエンコーダ３３によりモード１における駆動開始を検出し、この駆動開始時の駆動周波数から所定値だけ小さい周波数を、モード２における第２の駆動信号５２の駆動周波数とする。これにより、異なる温度環境等により振動子１１の共振周波数が変化しても、この変化に対応してモード２における第２の駆動信号５２の駆動周波数を設定することができる。
（２）インクリメンタルエンコーダ３３により予め設定された速度に達した時点の駆動周波数を検出し、この駆動周波数をモード２における第２の駆動信号５２の駆動周波数とする。これにより、異なる温度環境等により振動子１１の共振周波数が変化しても、この変化に対応してモード２における第２の駆動信号５２の駆動周波数を設定することができる。
（３）振動子１１又は相対運動部材２１−２に適当な温度センサを設置して振動子１１又は相対運動部材２１−２の温度を検出するとともに、予め移動速度と駆動周波数との関係が温度変化によって受ける影響をテーブル等に持ち、モード１とモード２との間に温度変化があっても、このテーブル等によって駆動周波数が補正することにより、温度毎に予め設定した駆動周波数をモード２における第２の駆動信号５２の駆動周波数とすることができ、これにより、確実な駆動ができる。
【００９１】
制御装置３１は、インクリメンタルエンコーダ３３からの信号をカウントし、相対運動部材２１がパルス停止位置Ｄに到達した時点でモード２の動作を停止する。これにより、相対運動部材２１は目標位置Ｃに停止する。
【００９２】
なお、制御装置３１は、相対運動部材２１の停止位置が位置決め完了範囲Ｅの外部となった場合には、相対運動部材２１の停止位置が位置決め完了範囲Ｅに入まで、モード２の動作を繰り返して行う。
【００９３】
このように、本実施形態では、モード２における第２の駆動信号５２の駆動周波数を、モード１による駆動時に得られた駆動結果（振動子１１の移動量）に基づいて、変更する。このため、環境温度の変化等により超音波モータ１０−２の共振周波数が変化しても、この変化に対応してモード２における第２の駆動信号５２のバースト波形部５２ａの周波数を最適値に設定できるため、超音波モータ１０−２を駆動できなかったり期待する微少駆動ができなくなることを、いずれも、確実に防止できる。このため、本実施形態によれば、位置決め制御装置５０の位置決め精度を向上できる。
（第４実施形態）
本実施形態は、第１実施形態〜第３実施形態と同様に、インクリメンタルエンコーダ３３を用いて検出した目標位置からの偏差に基づいて速度制御を行う超音波モータについて、その電源投入時に第２の駆動信号を用いて原点検出動作を行うものである。
【００９４】
図１５は、本実施形態で用いる駆動信号６０の波形例を示す説明図である。すなわち、本実施形態では、バースト波形部６０ａ〜６０ｄを間欠的に有する駆動信号６０を入力することによって、振動子１１及びこの振動子１１との間で相対運動を生じる相対運動部材２１を備える超音波モータを、原点検出が可能な速度ｖ_r で微動させることによって、超音波モータ１０の原点検出動作を行う。
【００９５】
この際に、本実施形態では、超音波モータ１０の存在位置と目標位置との偏差が小さくなるに応じて、バースト波形部６０ａ〜６０ｄの周波数が高くなるように制御する。具体的には、バースト波形部６０ａ〜６０ｄを有する駆動信号６０の駆動周波数を、前述した図１８のグラフにおける周波数ｆ₁ 及び周波数ｆ₂ の間の周波数ｆ_r に設定する。
【００９６】
本実施形態では、駆動周波数をｆ_r と設定するため、高温時に速度ｖ_r 以下の超低速で超音波モータ１０を駆動することができ、原点検出動作を確実に行うことができる。また、本実施形態では、駆動周波数をｆ_r と設定するとともに駆動信号６０のデューティ比を、５０〜２０％程度、例えば３０％程度と低く設定することにより、低温時にも、速度ｖ_r 以下の超低速で超音波モータ１０を駆動することができ、原点検出動作を確実に行うことができる。
【００９７】
なお、原点検出動作は、・超音波モータ１０の駆動周波数を低周波数側から高周波数側に走査し、検出速度が設定速度に達したら走査を中止し、その時の周波数ｆ_r で駆動を継続するか、又は・超音波モータ１０の駆動電圧を低電圧側から高電圧側に走査し、検出速度が設定速度に達したら走査を中止し、その時の電圧で駆動を継続することにより、行えばよい。
【００９８】
このように、本実施形態によれば、バースト波形部６０ａ〜６０ｄを有する駆動信号６０を用いることにより、温度に依らずに確実に原点検出動作を行うことができる。
（変形形態）
各実施形態の説明では、振動モータが超音波モータである場合を例にとった。しかし、本発明は超音波モータには限定されず、超音波以外の他の振動域を利用した振動モータであれば、等しく適用される。
【００９９】
また、各実施形態の説明では、図１及び図２に示す超音波モータ１０を用いた場合を例にとった。しかし、本発明はこの超音波モータ１０には限定されず、振動子とこの振動子に加圧接触する相対運動部材とを備える超音波モータであれば、その形態や用いる振動の種類等には何ら限定されずに、等しく適用される。
【０１００】
また、各実施形態の説明では、（ｉ）バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を振動子に入力することによって、相対運動部材を微動させるとともに、バースト波形部による相対運動部材の駆動結果に基づいて、駆動信号のバースト波形部の少なくとも周波数の制御を行う駆動装置を用いて、バースト波形部の少なくとも周波数の制御を行うこと、（ｉｉ）バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を振動子に入力することによって、相対運動部材を微動させた後に目標位置へ停止させるとともに、相対運動部材の存在位置と目標位置との偏差が小さくなるに応じて、バースト波形部の周波数が高くなるように制御する駆動装置を用いて、この偏差が小さくなるに応じて、バースト波形部の周波数が高くなるように制御すること、又は（ｉｉｉ）連続波を有する第１の駆動信号を入力して相対運動部材を粗動させて目標位置へ接近させた後にバースト波形部を間欠的に有する第２の駆動信号を入力して相対運動部材を微動させて目標位置へ停止させるとともに、粗動時の相対運動部材の駆動結果に基づいて微動時の駆動条件を決定する駆動装置を用いて、粗動時の相対運動部材の駆動結果に基づいて微動時の駆動条件を決定することを行う場合を例にとった。しかし、本発明はこれらの形態には限定されず、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を振動子に入力するとともにバースト波形部の少なくとも周波数の制御を行う駆動装置を用いて、バースト波形部の少なくとも周波数の制御を行う場合に、等しく適用される。
【０１０１】
また、各実施形態の説明では、振動子を固定支持し、この振動子により相対運動部材を駆動する場合を例にとった。しかし、本発明は、この形態には限定されず、相対運動部材を固定支持し、この相対運動部材に対して振動子を移動させる場合であっても、等しく適用される。
【０１０２】
また、各実施形態の説明では、エンコーダがインクリメンタルエンコーダである場合を例にとった。しかし、本発明はインクリメンタルエンコーダには限定されず、アブソリュートエンコーダにも同様に適用される。
【０１０３】
さらに、各実施形態の説明では、電気機械変換素子が圧電体である場合を例にとったが、本発明は圧電体には限定されず、例えば電歪素子等の圧電体以外の、電気エネルギと機械エネルギとの相互変換素子である電気機械変換素子であれば、等しく用いることができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１〜請求項１４の本発明は、バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を用いるとともにこのバースト波形部の駆動周波数を制御するため、送り量を１バースト波形部により疑似的にデジタル化できるとともに、１バースト波形部による送り量を無段階で自在に調節することができる。このため、請求項１〜請求項１４の本発明によれば、振動モータの分解能を高めて停止位置精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の超音波モータの主要部を抽出して示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の超音波モータを構成する振動子を、発生する振動波形例とともに示す説明図である。
【図３】第１実施形態の超音波モータの駆動装置のブロック図である。
【図４】第１実施形態において、バースト波形部を間欠的に有する第２の駆動信号の波形例を示す説明図である。
【図５】第１実施形態の超音波モータの相対運動部材の移動軌跡を示す説明図であり、図５（Ａ）は相対運動部材の移動軌跡の一例を直接的に示す説明図、図５（Ｂ）は相対運動部材の移動軌跡を一般化して示す説明図である。
【図６】第１実施形態の超音波モータの振動子に入力される駆動信号の駆動周波数と、その時の相対運動部材の速度又は１ステップ分の移動量との関係の一例を示すグラフである。
【図７】第１実施形態において、駆動周波数−移動量のマップの一例を示すグラフである。
【図８】第１実施形態において、デューティ比を異ならせた第２の駆動信号を生成する状況を模式的に示すグラフである。
【図９】第２実施形態により駆動装置から振動子に入力される第２の駆動信号の波形例を示すグラフである。
【図１０】第２実施形態による、一つのバースト波形部による超音波モータの送り量と原点からの距離との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】第３実施形態における超音波モータを用いた位置決め制御装置の概略構成図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、第３実施形態における第１の駆動信号の駆動波形例を示し、図１２（Ｂ）は、第３実施形態における第２の駆動信号の駆動波形例を示す。
【図１３】第３実施形態の相対運動部材の制御状況の一例を示す説明図である。
【図１４】第３実施形態において、制御装置により決定された基準速度の一例を示すグラフである。
【図１５】第４実施形態で用いる駆動信号の波形例を示す説明図である。
【図１６】バースト波形部を間欠的に有する駆動信号を入力することによって超音波モータを微動させた場合について、一つのバースト波形部による超音波モータの送り量と原点からの距離との関係の一例を示すグラフである。
【図１７】高温、常温及び低温の３状態について、超音波モータの速度と駆動周波数との関係の一例を示すグラフである。
【図１８】超音波モータの駆動周波数と速度との関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０超音波モータ
１１振動子
２１相対運動部材
３０駆動装置
４０駆動信号
４０ａバースト波形部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration motor and a driving method thereof. Specifically, the present invention relates to a vibration motor that finely moves when a drive signal having intermittent burst waveform portions is input, and a method of driving the vibration motor.
[0002]
[Prior art]
In general, a vibration motor is obtained by inputting two-phase drive signals (alternating voltage) composed of continuous waves having different phases (π / 2) and having a predetermined frequency to two types of piezoelectric elements. , By exciting two standing waves with different phases to the elastic body to which these piezoelectric elements are attached, and utilizing the elliptical motion generated in the driving force extraction portion of the elastic body by combining these standing waves, The relative motion member that is in pressure contact with the drive force extraction portion is friction driven. As this type of vibration motor, an ultrasonic motor using an ultrasonic vibration region is known, and this ultrasonic motor is taken as an example in the following description.
[0003]
This ultrasonic motor has a so-called self-holding property that, after stopping at a desired stop position, it stops electric input, and does not drift, and can remain stationary at that position without being disturbed by external force. Have. On the other hand, for example, a stepping motor can also exhibit a certain degree of self-holding property if electric input is continued. However, since an electric input is required, it is not as efficient as an ultrasonic motor in terms of efficiency.
[0004]
By the way, in this stepping motor, the step length of one step, that is, the feed amount is governed by a considerably large amount, that is, the width of the electrode pattern, which is digitalized. For this reason, the feed amount by the operation pulse for X steps can be obtained very accurately as X times for one step, and the reproducibility is also high. However, in reality, since the torque generated by the stepping motor is generally low, it is necessary to use a reduction gear train, and there is a problem that backlash occurs. On the other hand, the ultrasonic motor has a high generated torque, so the necessity of using a reduction gear train is low. However, the feed amount of one step is basically not digitized and is analog.
[0005]
In the ultrasonic motor, since the driving force extraction unit draws an elliptical motion for one rotation in one cycle of the driving frequency, this can be regarded as a one-step feed amount. However, since the feed amount in one step varies depending on the driving voltage, the driving frequency, the friction state during driving, and the like, high reproducibility cannot be expected.
[0006]
As described above, the operation of the stepping motor is digital, whereas the operation of the ultrasonic motor is extremely analog. For this reason, compared with a stepping motor, an ultrasonic motor has advantages such as self-holding property and high generated torque, but it can be said that the feed amount by an operation pulse for one step is likely to fluctuate and its reproducibility is low. .
Therefore, it is possible to digitally handle the step length of one step of the ultrasonic motor by inputting a drive signal having a burst waveform portion intermittently, and thereby, an operation pulse for one step particularly during fine movement at an ultra-low speed. Many inventions for stabilizing the feed amount by the above have been proposed so far.
[0007]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-190577, a relative motion is obtained by inputting a control pulse whose duty ratio changes in a range from 100% to 0% as the ultrasonic motor approaches the target stop position. Inventions that gradually reduce the speed have been proposed.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-53650 proposes an invention for driving an ultrasonic motor at an ultra-low speed by reducing the application time of the burst waveform portion in the drive signal as the ultrasonic motor approaches the stop position. Has been.
[0009]
In Japanese Patent Laid-Open No. 7-222466, when an ultrasonic motor is driven by inputting a drive signal having an intermittent burst waveform portion, the maximum amount of movement that is always moved smoothly according to the relative motion speed is disclosed. By controlling the amount of movement, an invention has been proposed in which the operation can be smoothed in the same way as when a continuous wave drive signal is input, and the power loss can be suppressed by reducing the number of start and stop times. ing.
[0010]
In Japanese Patent Laid-Open No. 8-214571, a drive signal having an envelope having a damping characteristic and intermittently having a burst waveform portion is input to an elastic body in a vibration attenuation section of the elastic body constituting the ultrasonic motor. There has been proposed an invention in which a reverse thrust is not generated by attenuating the elliptical motion while maintaining the same frequency until the amplitude becomes zero without freely attenuating.
[0011]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-289784 discloses a pulse width (application time) of a drive signal having a frequency higher than the frequency of ultrasonic vibration generated in an elastic body constituting an ultrasonic motor and intermittently having a burst waveform portion. An invention has been proposed in which the relative motion speed of the ultrasonic motor is easily switched by changing the above.
[0012]
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-234191, two types of drive signals consisting of continuous waves are input during coarse movement, and one type of drive signal having a burst waveform portion is input during fine movement. An invention has been proposed in which the sonic motor is prevented from moving in the direction opposite to that during coarse movement.
[0013]
Each of these conventional inventions uses a drive signal that intermittently has a burst waveform portion as it approaches the target position, and divides the feed amount of the transducer into one burst waveform portion and digitizes it in a pseudo manner. It is. Therefore, by changing the duty ratio of the burst waveform portion in the drive signal, the feed amount of one burst waveform portion can be controlled. Therefore, as the deviation between the current position and the target position decreases, the stop position of the vibrator can be brought closer to the target position by changing the duty ratio of the burst waveform portion in the drive signal stepwise.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, all of these conventional inventions have problems 1 to 4 listed below.
(Problem 1)
In any of the conventional inventions, the frequency of the burst waveform portion in the drive signal remains constant. For this reason, the magnitude of the elliptical motion generated in the driving force extraction portion of the elastic body by the one burst waveform portion that is input is constant, and cannot be reduced. Accordingly, the feed amount of the ultrasonic motor by the one burst waveform portion that has been input, that is, the minimum value of the speed of the ultrasonic motor cannot be further reduced, and the ultrasonic motor cannot be driven at a very low speed. .
(Problem 2)
The frictional state between the elastic body and the relative motion member is not constant and constantly varies depending on the relative positional relationship between the two. Therefore, since the frictional force between the elastic body and the relative motion member also constantly changes, the feed amount (step width) of the ultrasonic motor by the one burst waveform portion that is input, that is, the speed at the time of fine movement of the ultrasonic motor is stable. do not do.
[0015]
FIG. 16 shows the relationship between the feed amount of the ultrasonic motor by one burst waveform portion and the distance from the origin when the ultrasonic motor is finely moved by inputting a drive signal having a burst waveform portion intermittently. It is a graph which shows an example. As shown in the graph in the figure, it can be seen that the step width of the ultrasonic motor during fine movement varies within a range of about 2 μm to 6 μm. In this way, the ultrasonic motor cannot be driven at a constant speed that is very low, and the desired stop position accuracy cannot be obtained.
(Problem 3)
When the ultrasonic motor is driven, if an external environmental temperature or a temperature change due to the heat generated by the motor itself occurs, the resonance frequency of the ultrasonic motor fluctuates, so the appropriate value of the burst waveform portion fluctuates. However, in the conventional invention, since the frequency of the burst waveform portion remains constant, the frequency of the burst waveform portion in the drive signal deviates from an appropriate value. For this reason, the ultrasonic motor cannot be driven due to a temperature change, or the stopping accuracy at the time of fine movement is lowered.
[0016]
FIG. 17 is a graph showing an example of the relationship between the speed of the ultrasonic motor and the frequency of the drive signal for three states of high temperature, normal temperature, and low temperature. Frequency f in FIG.₁ Indicates the frequency when the ultrasonic motor is finely moved (when a drive signal having an intermittent burst waveform portion is input).
[0017]
It is assumed that the temperature of the ultrasonic motor, which has been low at the time of startup, rises as it is driven and changes to normal temperature or higher. In the graph shown in FIG. 17, the drive frequency is f at low temperatures.₁ The desired speed v₁ Is obtained. However, the drive frequency is f regardless of the temperature rise of the ultrasonic motor.₁ Is always constant, so the speed is v₁ To v₂ Gradually decreases to a drive frequency f in the high temperature range.₁ Is the maximum frequency f within the range of motion_lim It becomes impossible to drive because it exceeds. As described above, the driving characteristics of the ultrasonic motor fluctuate due to a temperature change or the like, and in particular, the ultrasonic motor cannot be driven at an extremely low speed.
(Problem 4)
Conventionally, a method of detecting a deviation from a target position using, for example, an encoder and performing speed control of an ultrasonic motor based on the detected value is known. In particular, to perform this method using an incremental encoder, it is necessary to perform an origin detection operation when the ultrasonic motor is turned on. In this origin detection, if the speed of the ultrasonic motor is high, a detection failure due to a deviation of the origin position or a poor response occurs._r In the following, it is necessary to reduce the speed of the ultrasonic motor.
[0018]
On the other hand, FIG. 18 is a graph showing an example of the relationship between the drive frequency and speed of the ultrasonic motor. As shown in the graph in the figure, the ultrasonic motor has different temperature characteristics at low temperatures and high temperatures. Note that the speed v in the graph of FIG._r Is the maximum speed at which the origin can be detected.
From the graph shown in FIG. 18, the speed v at which the origin can be detected at a low temperature._r The frequency range that gives_Three ~ F_Four In contrast, the speed at which the origin can be detected at high temperatures v_r The frequency range that gives₁ ~ F₂ It can be seen that it is. Thus, since the ultrasonic motor exhibits temperature characteristics as shown in the graph of FIG. 18, the speed v at which the origin can always be detected._r There is no drive frequency that gives the origin, and the origin detection operation cannot be performed depending on the temperature.
[0019]
A first object of the present invention is to drive an ultrasonic motor at an extremely low speed when the vibration motor is finely moved by inputting a drive signal having a burst waveform portion intermittently.
[0020]
A second object of the present invention is to drive an ultrasonic motor at a constant speed at a very low speed when the vibration motor is finely moved by inputting a drive signal having intermittent burst waveform portions.
[0021]
A third object of the present invention is to drive an ultrasonic motor at an ultra-low speed even when a temperature change occurs due to external environmental temperature and heat generation of the motor itself.
[0022]
The fourth object of the present invention is to influence the influence of temperature change even when an origin detection operation is performed at the time of turning on the power of an ultrasonic motor that performs speed control based on a deviation from a target position detected using an incremental encoder. The origin detection operation is surely performed without receiving.
[0023]
Furthermore, the fifth object of the present invention is to simultaneously achieve at least two of the first object to the fourth object.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to improve the resolution and stop accuracy of an ultrasonic motor while sufficiently utilizing the merit of pseudo-digitization by using a drive signal having a burst waveform portion, the present invention provides at least a burst waveform portion of the drive signal. This is based on a novel finding that the frequency should be controlled.
[0025]
  According to the first aspect of the present invention, the vibrator that generates vibration, the relative movement member that makes pressure contact with the vibrator and performs relative movement with the vibrator, and the first drive signal having a continuous wave are vibrated. After the first control to input to the child and move the vibrator or relative motion member to approach the target position, and after the first control,Higher than the frequency of the first drive signalA driving device that performs a second control for inputting a second driving signal intermittently having a burst waveform portion to the vibrator and moving the vibrator or the relative motion member to stop at a target position. The deviceBased on the position of the vibrator or relative motion member at the time of the first control, the frequency of the burst waveform portion is determined,Provided is a vibration motor characterized in that, during the second control, the frequency of the burst waveform portion is controlled to increase as the deviation between the position of the vibrator or relative motion member and the target position decreases. .
[0026]
  Claim 2Invention,The vibration motor according to claim 1, wherein the second control is:Based on the driving result of vibrator or relative motion member by burst waveform part,Burst waveform sectionFrequencyControlDoIt is characterized by.
[0027]
  According to a third aspect of the present invention, in the vibration motor according to the second aspect, the drive result is an amount of relative motion.
  According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration motor according to the first aspect, the first control is performed.startof timeThe frequency of the first drive signalOn the basis of the,burstThe frequency of the waveform portion is determined.
[0029]
  Claim5The invention of claim 1 to claim 14In the vibration motor described in any one of the above, the frequency of the burst waveform portion of the second drive signal is determined based on the environmental temperature.
  Claim6In the vibration motor according to claim 1, the duty ratio of the burst waveform portion is changed during the second control.
[0030]
  Claim7In this invention, when driving a vibration motor including a vibrator that generates vibration and a relative motion member that generates relative motion with the vibrator, a first drive signal having a continuous wave is input to the vibrator. After the first control for moving the vibrator or relative motion member to approach the target position, and after the first control,Higher than the frequency of the first drive signalA second drive signal intermittently having a burst waveform portion is input to the vibrator, and the second control for moving the vibrator or the relative motion member to stop at the target position is performed.Based on the position of the vibrator or relative motion member at the time of the first control, the frequency of the burst waveform portion is determined,A method of driving a vibration motor, characterized in that, in the second control, the frequency of the burst waveform portion is controlled to increase as the deviation between the position of the vibrator or relative motion member and the target position decreases. I will provide a.
  Claim8The invention of claim7In the method for driving a vibration motor described in the above, the second control is to control the frequency of the burst waveform portion based on the drive result of the vibrator or relative motion member by the burst waveform portion.
  Claim9The invention of claim8In the driving method of the vibration motor described in (2), the driving result is an amount of relative motion.
[0031]
  Claim10The invention of claim7In the driving method of the vibration motor described in 1), the first controlstartof timeThe frequency of the first drive signalOn the basis of the,burstThe frequency of the waveform portion is determined.
[0033]
  Claim11The invention of claim7Claims from10In the vibration motor drive method described in any one of the above, the frequency of the burst waveform portion of the second drive signal is determined based on the environmental temperature during operation of the vibration motor.
[0034]
  And claims12The invention of claim7In the driving method of the vibration motor described in (1), the target position is the origin position of the vibration motor detected at the time of origin detection using an incremental encoder.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Embodiments of a vibration motor and a driving method thereof according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the case where the vibration motor is an ultrasonic motor using an ultrasonic vibration region will be described as an example.
[0036]
FIG. 1 is a perspective view showing an extracted main part of the ultrasonic motor 10 of the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the vibrator 11 constituting the ultrasonic motor 10 together with an example of a vibration waveform to be generated.
[0037]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic motor 10 of the present embodiment generates a primary longitudinal vibration L1 that is a first vibration and a fourth-order bending vibration B4 that is a second vibration. A vibrator 11, a relative motion member 21 that performs relative motion between the vibrator 11, and a drive device 30 are provided. First, these components will be described sequentially.
[Vibrator 11]
The vibrator 11 includes an elastic body 12 and a piezoelectric body 13 attached to one plane of the elastic body 12.
[0038]
The elastic body 12 is preferably made of a metal material having a high resonance sharpness, such as steel, stainless steel, phosphor bronze, or elimber material, and is formed in a rectangular flat plate shape. In addition, the dimensions of each part of the elastic body 12 are set so that the natural frequencies of the generated primary longitudinal vibration L1 and the quaternary bending vibration B4 substantially coincide with each other.
[0039]
For example, a piezoelectric body 13 to be described later is bonded to one plane of the elastic body 12. In addition, two grooves in the width direction of the elastic body 12 are provided on the other plane of the elastic body 12 by a predetermined distance with respect to the relative movement direction (the double arrow direction in FIG. 1). A sliding member mainly composed of a polymer material or the like having a rectangular cross-sectional shape is fitted and bonded to these grooves, and is attached so as to protrude into a protruding shape. Examples of the polymer material include PTFE, polyimide resin, PEN, PPS, and PEEK.
[0040]
And this sliding member functions as drive force extraction part 12a, 12b. Therefore, the elastic body 12 comes into contact with the relative motion member 21 via the driving force extraction portions 12a and 12b made of these sliding members.
[0041]
As shown in FIG. 2, the driving force extraction portions 12a and 12b have four antinode positions l of the fourth-order bending vibration B4 generated in the elastic body 12.₁ ~ L_Four Abdominal position l located outside₁ , L_Four Is provided at a position that coincides with. The driving force extraction portions 12a and 12b are located at the antinode position l of the bending vibration B4.₁ , L_Four It is not necessary to be provided at a position that exactly matches the position, and it may be provided in the vicinity of this antinode position.
[0042]
In the present embodiment, the piezoelectric body 13 is constituted by a thin plate-like piezoelectric element made of PZT (lead titanium zirconate). The piezoelectric body 13 is supplied with input regions 13a and 13c to which an A-phase drive signal is input, and an input to which a B-phase drive signal whose phase is shifted by (π / 2) from the A-phase drive signal is input. Regions 13b and 13d are formed. As shown in FIG. 2, each input region 13a to 13d has five node positions n of the bending vibration B4 generated in the elastic body 12.₁ ~ N_Five It is formed continuously in four areas partitioned by. That is, each of the input regions 13a to 13d that is deformed by the input of the drive signal is a node position n that is a fixed point.₁ ~ N_Five There is no straddle. Therefore, the deformation of the input areas 13a to 13d is changed to the node position n.₁ ~ N_Five It is not suppressed by. Thereby, the electric energy input into each input area 13a-13d can be converted into the deformation | transformation of the elastic body 12, ie, mechanical energy, with the maximum efficiency.
[0043]
Also, the node position n of the bending vibration B4₂ , N_Four Are provided with detection regions 13p and 13p 'for outputting electric energy by the longitudinal vibration L1 generated by the vibrator 11. Thereby, the vibration state of the longitudinal vibration L1 generated by the vibrator 11 is monitored.
[0044]
Silver electrodes 15a to 15d, 15p, and 15p 'are bonded to the respective surfaces of the input regions 13a to 13d and the detection regions 13p and 13p'. Although not shown, lead wires for transferring electric energy are respectively soldered and connected to the silver electrodes 15a to 15d, 15p, and 15p '. Thereby, a drive signal can be input independently to each of the input regions 13a to 13d, or a detection signal can be output independently of each of the detection regions 13p and 13p '.
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the vibrator 11 is formed so as to be point-symmetric about the center of the plane. Thereby, the elliptical motion generated in the driving force extraction portions 12a and 12b can be made substantially the same shape, and the driving difference due to the reversal of the relative motion direction is almost eliminated.
[0045]
In the present embodiment, the vibrator 11 is fixedly supported by a pressure support device (not shown). For this reason, the relative motion member 21 mentioned later is driven in the direction of the double arrow in FIG.
In the present embodiment, the vibrator 11 is configured as described above.
[Relative motion member 21]
As shown in FIG. 2, a relative motion member 21 that is a moving element is disposed in pressure contact with the driving force extraction portions 12 a and 12 b of the vibrator 11.
[0046]
In this embodiment, the relative motion member 21 is formed in a strip shape from stainless steel. The relative motion member 21 is driven in the same direction (the left-right direction in FIG. 2) as the vibration direction of the longitudinal vibration L1 by the elliptical motion generated in the drive force extraction portions 12a and 12b. The relative motion member 21 may be made of a copper alloy, an aluminum alloy, or a polymer material.
[0047]
The relative motion member 21 includes two transport rollers that are in contact with one plane of the relative motion member 21 and four transport rollers that are in contact with both end surfaces in the width direction of the relative motion member 21 (both not shown). Is guided and conveyed. Thereby, the relative motion member 21 can be reciprocated in both directions of the relative motion direction.
[0048]
In the present embodiment, the relative motion member 21 is configured as described above.
[Drive device 30]
FIG. 3 is a block diagram of the driving device 30 of the ultrasonic motor 10.
[0049]
As shown in the figure, the drive device 30 has a control device 31. The control device 31 receives a command signal from the CPU 35 and generates a two-phase drive signal.
[0050]
That is, at the time of coarse movement of the ultrasonic motor 10, the ultrasonic motor driver 32 outputs a two-phase first drive signal (alternating voltage) composed of continuous waves having different phases by (π / 2) and having a predetermined frequency. To each output. In this case, when the relative motion speed of the ultrasonic motor 10 is increased, the control device 31 performs control to decrease the drive frequency of each of the two-phase first drive signals, and conversely, when the relative motion speed is decreased. Performs control to increase the driving frequency of each of the two-phase first driving signals.
[0051]
On the other hand, the control device 31 is, for example, in the case of driving for the purpose of improving the stop accuracy of the ultrasonic motor 10 to the target stop position, that is, when the ultrasonic motor 10 is finely moved at an ultra-low speed, the control device 31 is a two-phase continuous wave. Instead of the first drive signal, a second drive signal having intermittent burst waveform portions is output to the ultrasonic motor driver 32, respectively.
[0052]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a waveform example of the second drive signal 40 having the burst waveform section 40a intermittently. As shown in the figure, the second drive signal 40 has a period (intermittent frequency f) in which the burst waveform portion 40a having a high drive frequency is not applied for BL time after the BH time is applied._K = 1 / BT).
[0053]
The control device 31 controls at least the drive frequency of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40 based on the amount of movement of the relative motion member 21 by the burst waveform portion 40a of the input second drive signal 40. Do. The amount of movement of the relative motion member 21 is detected by an incremental encoder 33 described later.
[0054]
Specifically, the deviation between the position where the relative motion member 21 exists and the target position is detected by the incremental encoder 33, and control is performed so that the drive frequency of the burst waveform section 40a increases as the detected value decreases. . Thereby, the relative motion member 21 can be stably driven at an ultra-low speed.
[0055]
The ultrasonic motor driver 32 amplifies the two-phase drive signal input from the control device 31 to an appropriate value and inputs the amplified signal to the input regions 13 a to 13 d of the ultrasonic motor 10.
[0056]
In this way, the driving device 30 inputs the A-phase drive signal to the input areas 13a and 13c of the piezoelectric body 13 in both cases of coarse movement and fine movement, and also inputs the input areas 13b and 13d. The B phase drive signal having a phase difference of (π / 2) from the A phase drive signal is input. Then, as shown in FIG. 2, the elastic body 12 has a primary longitudinal vibration L <b> 1 that is a first vibration that vibrates in the relative motion direction (the direction of the double arrow in FIG. 2), and is orthogonal to the relative motion direction. A fourth-order bending vibration B4, which is the second vibration that vibrates in the direction, occurs simultaneously. These vibrations are combined, and elliptical motion is generated in the driving force extraction portions 12a and 12b. Using this elliptical motion, the relative motion member 21 that is in pressure contact with the drive force extraction portions 12a and 12b is friction driven.
[0057]
Although not shown in FIGS. 1 and 2, as shown in FIG. 3, an incremental encoder 33 is attached to the relative motion member 21. The incremental encoder 33 outputs one pulse per fixed unit displacement and outputs the amount of movement of the relative motion member 21 from an arbitrary position by counting the number of pulses. The incremental encoder 33 detects the amount of movement of the relative motion member 21 by the burst waveform portion 40a. The detected movement amount is converted into an electrical signal by the encoder circuit 34 and input to the CPU 35. The CPU 35 corrects the command signal input to the control device 31 based on the input electrical signal. Thereby, the second drive signal 40 generated by the control device 31 is such that the drive frequency of the burst waveform section 40a increases as the deviation between the position of the relative motion member 21 and the target position decreases. Controlled.
[0058]
As described above, the drive device 30 according to the present embodiment inputs the first drive signal having a continuous wave, causes the relative motion member 21 to coarsely move to approach the target position, and then intermittently sets the burst waveform portion 40a. The second drive signal 40 is input to slightly move the relative motion member 21 to stop it at the target position, and based on the driving result of the relative motion member 21 by the burst waveform portion, the burst waveform portion 40a of the drive signal At least the frequency is controlled.
In the present embodiment, the drive device 30 is configured as described above.
[Operation of Ultrasonic Motor 10]
Next, the operation of the ultrasonic motor 10 will be described.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the movement trajectory of the relative motion member 21 of the ultrasonic motor 10, and FIG. 5A is an explanatory diagram directly showing an example of the movement trajectory of the relative motion member 21, FIG. ) Is an explanatory diagram showing the movement trajectory of the relative motion member 21 in a generalized manner. FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the drive frequency of the drive signal input to the vibrator 11 of the ultrasonic motor 10 and the speed of the relative motion member 21 or the amount of movement for one step at that time. .
[0059]
Note that the example shown in FIG. 5A is a case where the relative motion member 21 of the ultrasonic motor 10 finally stops at the target position B while repeating a plurality of fine movements. The case where it is controlled to be smaller than the movement amount of the previous fine movement is shown.
The case where the relative motion member 21 starts from the position A and reaches the target position B away from the position A will be described with reference to FIG.
[0060]
As indicated by an arrow 1 in FIG. 5A, the relative motion member 21 starts moving from the position A toward the target position B by a drive signal from the drive device 30. At this time, since the current position of the relative motion member 21 and the target position B are considerably separated from each other, a first drive signal (driving frequency in FIG._a ) Is entered. Thereby, the relative motion member 21 approaches the target position B in the high speed / coarse motion mode.
[0061]
Next, as indicated by an arrow 1 in FIG. 5A, when the relative motion member 21 further approaches the target position B and reaches a position C at one end of the region D, the drive signal output from the drive device 30 is , The first drive signal to the second drive signal 40 (drive frequency in FIG. 6: f_b1). Thereby, the relative motion member 21 approaches the target position B in the low speed / fine motion mode.
[0062]
Next, as shown by the arrow 1 in FIG. 5A, the relative motion member 21 passes the target position B and stops at the position E. The drive device 30 obtains a deviation between the position E and the target position B based on the amount of movement of the relative motion member 21 detected by the incremental encoder 33, and bursts the second drive signal 40 according to the magnitude of this deviation. The drive frequency of the waveform section 40a is set to f_b1To f_b2(F_b1<F_b2) And input to the vibrator 11. As a result, the relative motion member 21 further approaches the target position B at a reduced speed.
[0063]
Next, as shown by the arrow 2 in FIG. 5A, the relative motion member 21 passes through the target position B and stops at the position F. The driving device 30 obtains a deviation between the position F and the target position B based on the amount of movement of the relative motion member 21 detected by the incremental encoder 33, and bursts the second driving signal 40 according to the magnitude of this deviation. The drive frequency of the waveform section 40a is set to f_b2To f_b3(F_b2<F_b3) And input to the vibrator 11. As a result, the relative motion member 21 further approaches the target position B at a reduced speed.
[0064]
Next, as shown by the arrow 3 in FIG. 5A, the relative motion member 21 passes through the target position B and stops at the position G. The drive device 30 obtains a deviation between the position G and the target position B based on the amount of movement of the relative motion member 21 detected by the incremental encoder 33, and bursts the second drive signal 40 according to the magnitude of the deviation. The drive frequency of the waveform section 40a is set to f_b3To f_b4(F_b3<F_b4) And input to the vibrator 11. As a result, the relative motion member 21 further approaches the target position B at a reduced speed.
[0065]
Next, as shown by the arrow 4 in FIG. 5A, the relative motion member 21 passes the target position B and stops at the position H. The drive device 30 obtains a deviation between the position H and the target position B based on the amount of movement of the relative motion member 21 detected by the incremental encoder 33, and bursts the second drive signal 40 according to the magnitude of the deviation. The drive frequency of the waveform section 40a is f_b4To f_b5(F_b4<F_b5) And input to the vibrator 11. As a result, the relative motion member 21 further approaches the target position B at a reduced speed.
[0066]
Then, as shown by an arrow 5 in FIG. 5A, when the relative motion member 21 stops within the stop allowable range of the target position B, the positioning is completed.
[0067]
The example shown in FIG. 5A is a case where the movement amount of each fine movement is smaller than the movement amount of the previous fine movement as described above. However, in general, the drive device 30 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5B, is based on the movement amount of the relative motion member 21 detected by the incremental encoder 33, and the current position n and the target position. Distance L to B_n Further, the movement distance X by the one-burst waveform portion 40a performed immediately before is measured._n-1 Compare with.
[0068]
Then, the driving device 30 (i) moves the distance X_n-1 > Distance L_n In this case, as described with reference to FIG. 5A, the drive frequency f of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40_b (Ii) moving distance X_n-1 <Distance L_n Is the drive frequency f of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40._b And (iii) moving distance X_n-1 = Distance L_n Is the drive frequency f of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40._b Control that does not change. However, the drive frequency f_b Is a limit frequency at which the vibrator 10 is movable f_b-lim Do not set a larger value.
[0069]
In the present embodiment, a drive frequency-movement amount map is created in advance, and the drive frequency f is obtained by referring to this map._b Is determined, and the frequency f of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40 is determined._b It was determined. FIG. 7 is a graph showing an example of such a drive frequency-movement amount map.
Thus, according to this embodiment, since the drive signal 40 having the burst waveform portion 40a is used intermittently, the feed amount can be pseudo-digitized by the one burst waveform portion 40a, and the burst waveform portion 40a. Driving frequency f_b Therefore, the feed amount by the one burst waveform section 40a can be controlled steplessly and freely. That is, in the present embodiment, the driving frequency f of the burst waveform section 40a_b By controlling this, the shape of the elliptical motion generated in the driving force extraction portions 12a and 12b can be controlled steplessly.
[0070]
Therefore, the feed amount can be changed flexibly and momentarily on the order of submicrons. For this reason, it is possible to obtain positioning control ability with extremely high resolution by changing the software of the driving device 30 of the ultrasonic motor 10 for various uses and conditions, and to significantly improve the stop position accuracy. .
[0071]
In the example shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the case where the relative motion member 21 passes the target position B and returns backward is repeated one or more times. However, unlike this, after the relative motion member 21 enters the stop allowable range, the drive signal is switched to the drive signal having the burst waveform portion 40a intermittently, and the relative motion member 21a is moved by the input of the first burst waveform portion 40a. Distance X_n-1 And distance L to target position B_n And based on the relationship shown in the graph of FIG._n-1 > Distance L_n In this case, the frequency f of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40_b On the other hand, while moving distance X_n-1 <Distance L_n In this case, the frequency f of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40_b It is also possible to stop the relative motion member 21 within the allowable stop range without passing the target position B even once.
[0072]
In this embodiment, the duty ratio (intermittent frequency f) of the burst waveform portion 40a of the second drive signal 40 is used._K = 1 / BT) remained constant. However, the present invention is not limited to this, and the duty ratio (intermittent frequency f) is changed as the frequency of the burst waveform portion 40a is changed._K = 1 / BT) may be changed as appropriate.
[0073]
FIG. 8 is a graph schematically showing a situation in which the second drive signals 44 and 45 with different duty ratios are generated.
[0074]
As shown in the figure, the pulse wave 41 and the drive frequency are f.₁ The second drive signal 44 can be generated by superimposing the drive signal 42, and the pulse wave 41 and the drive frequency are f.₂ The second drive signal 45 can be generated by superimposing the drive signal 43.
[0075]
As described above, by appropriately changing the duty ratio of the pulse wave 41, the intermittent frequency of the generated second drive signals 44 and 45 can be freely set. By making the intermittent frequencies of the second drive signals 44 and 45 different, it is possible to provide the ultrasonic motor 10 with various types of resolution applied to applications and conditions.
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described below. In the following embodiments, portions different from those of the first embodiment described above will be mainly described, and common portions will be denoted by the same reference numerals in the drawings, and redundant description will be appropriately omitted.
[0076]
The present embodiment is different from the first embodiment described above in that when the drive signal having the burst waveform portion intermittently input from the drive device 30 to the vibrator 11 is input by the drive device 30, The next burst driving condition is determined based on the step width obtained by one burst waveform part or the average value of the step widths obtained by one burst waveform part up to the previous time. That is, in this embodiment, the learning function is given to the driving device 30, and the step width obtained from the last one burst waveform portion or the average value of one burst waveform portion up to the most recent previous time is obtained. The next burst driving condition is determined based on the average value of the step width.
[0077]
FIG. 9 is a graph showing a waveform example of the second drive signal 40-1 input from the drive device 30 to the vibrator 11 according to the present embodiment.
[0078]
As shown in the graph in the figure, the second drive signal 40-1 has burst waveform portions 40-1a and 40-1b intermittently. The drive device 30 according to the present embodiment measures the step width obtained at the time BH1 that is the application time of the burst waveform section 40-1a at the time BL1 that is the non-application time by the incremental encoder 33, and the next burst waveform section. By changing the burst driving condition of the time BH2, which is the application time of 40-1b, the step width is controlled by the next burst waveform section 40-1b. Here, the burst drive condition means a drive frequency and at least one of the number of burst waveform portions in the drive voltage and the drive signal as necessary.
[0079]
For example, when the step width of the burst waveform section 40-1a has decreased compared to before the time BH1, control is performed so as to increase the number of waves having the frequency of the burst waveform section 40-1b at time BH2.
[0080]
FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the feed amount of the ultrasonic motor by one burst waveform portion and the distance from the origin according to the present embodiment.
[0081]
As shown in the graph of FIG. 10, according to the present embodiment, the variation in the step width obtained by the burst waveform portion can be suppressed to a range of 3 μm to 5 μm, and the step width can be kept substantially constant. For this reason, the ultrasonic motor can be driven at a constant speed at an ultra-low speed, and desired stop position accuracy can be obtained.
(Third embodiment)
This embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment in that a first drive signal consisting of a continuous wave is input to the ultrasonic motor from the drive start position to a predetermined position, and this predetermined When the second drive signal having the burst waveform portion intermittently from the position to the target position is input, the drive condition of the second drive signal is determined based on the drive result obtained at the time of driving with the first drive signal. It is a point to decide.
[0082]
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a positioning control device 50 using the ultrasonic motor 10-2 in the present embodiment. As shown in the figure, the ultrasonic motor 10-2 includes a vibrator 11 and a stage (relative motion member) 21-2 that press-contacts the vibrator 11 with an appropriate pressure. The stage 21-2 is supported so as to be movable with respect to the vibrator 11.
[0083]
An incremental encoder 33 is attached to the stage 21-2, and the position of the stage 21-2 is detected. The detection value of the position of the stage 21-2 is input to the control device 31, and is processed by the control device 31 as a driving result obtained at the time of driving by the first driving signal.
[0084]
In the control device 31, a first drive signal consisting of a continuous wave is input to the ultrasonic motor from the drive start position to the predetermined position (hereinafter referred to as “mode 1” in the description of the present embodiment), and from this predetermined position. A second drive signal having a burst waveform portion intermittently up to the target position is input (hereinafter referred to as “mode 2” in the description of this embodiment). 12A shows an example of the drive waveform of the first drive signal 51, and FIG. 12B shows an example of the drive waveform of the second drive signal 52.
[0085]
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a control status of the vibrator 11 according to the present embodiment.
[0086]
As shown in the figure, in mode 1, the control device 31 determines a reference speed based on externally input information (movement distance, speed and acceleration).
FIG. 14 is a graph showing an example of the reference speed 53 determined by the control device 13.
[0087]
As shown in FIG. 13, the control device 31 performs the first continuous wave from the drive start position A to the region between the predetermined position B and the target position C based on the determined reference speed 53. The drive signal 51 is input to the vibrator 11 to roughly move the relative motion member 21 toward the target position C.
[0088]
In mode 1, the control device 31 calculates the position of the relative motion member 21 with respect to the elapsed time from the start of driving to determine the speed of the relative motion member 21, and determines the relationship between the determined speed and the drive frequency. From this relationship, the frequency of the first drive signal at the start of coarse movement is obtained.
[0089]
When the vibrator 11 reaches the region between the predetermined position B and the target position C, the control device 31 switches the first drive signal 51 and inputs the second drive signal 52, and shifts to mode 2. Then, the drive condition of the second drive signal 52, that is, the frequency of the burst waveform portion 52a of the second drive signal 52 is changed based on the frequency of the first drive signal at the start of coarse movement obtained in mode 1. By doing so, the speed of the relative motion member 21 is controlled.
[0090]
The frequency of the burst waveform portion 52a of the second drive signal 52 is changed by, for example, means (1) to (3) listed below.
(1) The start of driving in mode 1 is detected by the incremental encoder 33, and a frequency smaller than the driving frequency at the start of driving by a predetermined value is set as the driving frequency of the second driving signal 52 in mode 2. Thereby, even if the resonance frequency of the vibrator 11 changes due to different temperature environments or the like, the drive frequency of the second drive signal 52 in the mode 2 can be set corresponding to this change.
(2) The drive frequency at the time when the preset speed is reached by the incremental encoder 33 is detected, and this drive frequency is set as the drive frequency of the second drive signal 52 in mode 2. Thereby, even if the resonance frequency of the vibrator 11 changes due to different temperature environments or the like, the drive frequency of the second drive signal 52 in the mode 2 can be set corresponding to this change.
(3) An appropriate temperature sensor is installed on the vibrator 11 or the relative motion member 21-2 to detect the temperature of the vibrator 11 or the relative motion member 21-2, and the relationship between the moving speed and the drive frequency is the temperature in advance. Even if there is a table or the like that is affected by the change, and there is a temperature change between mode 1 and mode 2, the drive frequency is corrected by this table or the like, so that the drive frequency preset for each temperature is The driving frequency of the second driving signal 52 can be set, and as a result, reliable driving can be performed.
[0091]
The control device 31 counts the signal from the incremental encoder 33 and stops the mode 2 operation when the relative motion member 21 reaches the pulse stop position D. As a result, the relative motion member 21 stops at the target position C.
[0092]
When the stop position of the relative motion member 21 is outside the positioning completion range E, the control device 31 repeats the operation of mode 2 until the stop position of the relative motion member 21 enters the positioning completion range E. Do it.
[0093]
Thus, in the present embodiment, the driving frequency of the second driving signal 52 in mode 2 is changed based on the driving result (movement amount of the vibrator 11) obtained during driving in mode 1. For this reason, even if the resonance frequency of the ultrasonic motor 10-2 changes due to a change in the environmental temperature or the like, the frequency of the burst waveform portion 52a of the second drive signal 52 in mode 2 is set to an optimum value corresponding to this change. Since the setting can be made, it is possible to reliably prevent the ultrasonic motor 10-2 from being driven or the expected minute drive from being disabled. For this reason, according to this embodiment, the positioning accuracy of the positioning control device 50 can be improved.
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, as in the first to third embodiments, the ultrasonic motor that performs speed control based on the deviation from the target position detected using the incremental encoder 33 is the second when the power is turned on. The origin detection operation is performed using the drive signal.
[0094]
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a waveform example of the drive signal 60 used in the present embodiment. In other words, in the present embodiment, by inputting the drive signal 60 having the burst waveform portions 60 a to 60 d intermittently, the super-compact including the vibrator 11 and the relative motion member 21 that causes relative motion between the vibrator 11. Speed that can detect the origin of the sonic motor v_r The origin detection operation of the ultrasonic motor 10 is performed by finely moving the motor.
[0095]
At this time, in the present embodiment, control is performed so that the frequency of the burst waveform portions 60a to 60d increases as the deviation between the position where the ultrasonic motor 10 exists and the target position decreases. Specifically, the drive frequency of the drive signal 60 having the burst waveform portions 60a to 60d is expressed as the frequency f in the graph of FIG.₁ And frequency f₂ The frequency f between_r Set to.
[0096]
In this embodiment, the drive frequency is f_r To set the speed v at high temperatures_r The ultrasonic motor 10 can be driven at the following ultra-low speed, and the origin detection operation can be performed reliably. In this embodiment, the drive frequency is f_r And the duty ratio of the drive signal 60 is set to a low value of about 50 to 20%, for example about 30%, so that the speed v_r The ultrasonic motor 10 can be driven at the following ultra-low speed, and the origin detection operation can be performed reliably.
[0097]
The origin detection operation is as follows: • The drive frequency of the ultrasonic motor 10 is scanned from the low frequency side to the high frequency side, and when the detection speed reaches the set speed, the scanning is stopped, and the frequency f at that time f_r Or drive the ultrasonic motor 10 drive voltage from the low voltage side to the high voltage side, stop the scanning when the detection speed reaches the set speed, and continue driving at the voltage at that time By doing this,
[0098]
As described above, according to the present embodiment, by using the drive signal 60 having the burst waveform portions 60a to 60d, the origin detection operation can be reliably performed regardless of the temperature.
(Deformation)
In the description of each embodiment, the case where the vibration motor is an ultrasonic motor is taken as an example. However, the present invention is not limited to the ultrasonic motor, and is equally applicable to any vibration motor that uses a vibration region other than the ultrasonic wave.
[0099]
In the description of each embodiment, the case where the ultrasonic motor 10 shown in FIGS. 1 and 2 is used is taken as an example. However, the present invention is not limited to the ultrasonic motor 10, and any form and type of vibration may be used as long as the ultrasonic motor includes a vibrator and a relative motion member that is in pressure contact with the vibrator. The same applies without limitation.
[0100]
In the explanation of each embodiment, (i) the relative motion member is finely moved by inputting a drive signal having a burst waveform portion intermittently to the vibrator, and the drive result of the relative motion member by the burst waveform portion is obtained. And at least controlling the frequency of the burst waveform portion using a drive device that controls at least the frequency of the burst waveform portion of the drive signal, and (ii) vibrating the drive signal having the burst waveform portion intermittently. So that the relative motion member is finely moved and then stopped at the target position, and the frequency of the burst waveform portion increases as the deviation between the position of the relative motion member and the target position decreases. Using the driving device to be controlled, control is performed so that the frequency of the burst waveform portion increases as the deviation decreases, or (i i) Input a first drive signal having a continuous wave to coarsely move the relative motion member to approach the target position, and then input a second drive signal having intermittent burst waveform portions to input the relative motion member Based on the result of driving the relative motion member during coarse movement using a drive device that determines the drive condition during the fine motion based on the drive result of the relative motion member during coarse motion. Taking the case of determining the driving conditions during fine movement as an example. However, the present invention is not limited to these forms, and a burst waveform portion is input using a drive device that inputs a drive signal having a burst waveform portion intermittently to the vibrator and controls at least the frequency of the burst waveform portion. This applies equally to at least frequency control.
[0101]
Further, in the description of each embodiment, the case where the vibrator is fixedly supported and the relative motion member is driven by the vibrator is taken as an example. However, the present invention is not limited to this form, and is equally applicable even when the relative motion member is fixedly supported and the vibrator is moved with respect to the relative motion member.
[0102]
In the description of each embodiment, the case where the encoder is an incremental encoder is taken as an example. However, the present invention is not limited to an incremental encoder, and is similarly applied to an absolute encoder.
[0103]
Furthermore, in the description of each embodiment, the case where the electromechanical conversion element is a piezoelectric body is taken as an example. However, the present invention is not limited to the piezoelectric body. For example, electric energy other than the piezoelectric body such as an electrostrictive element is used. Any electromechanical conversion element that is a mutual conversion element between mechanical energy and mechanical energy can be used equally.
[0104]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention of claims 1 to 14 uses a drive signal having a burst waveform portion intermittently and controls the drive frequency of the burst waveform portion, so that the feed amount is 1 burst. The waveform portion can be pseudo-digitized and the feed amount by one burst waveform portion can be freely adjusted steplessly. For this reason, according to this invention of Claims 1-14, the resolution of a vibration motor can be improved and stop position accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an extracted main part of an ultrasonic motor according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a vibrator constituting the ultrasonic motor of the first embodiment together with an example of a vibration waveform to be generated.
FIG. 3 is a block diagram of the ultrasonic motor driving apparatus according to the first embodiment;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a waveform example of a second drive signal having intermittent burst waveform portions in the first embodiment.
5 is an explanatory view showing a movement locus of a relative motion member of the ultrasonic motor according to the first embodiment, and FIG. 5 (A) is an explanatory view directly showing an example of a movement locus of the relative motion member, FIG. (B) is explanatory drawing which generalizes and shows the movement locus | trajectory of a relative motion member.
FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the drive frequency of the drive signal input to the transducer of the ultrasonic motor of the first embodiment and the speed of the relative motion member or the amount of movement for one step at that time. .
FIG. 7 is a graph illustrating an example of a drive frequency-movement amount map in the first embodiment.
FIG. 8 is a graph schematically showing a situation in which a second drive signal with a different duty ratio is generated in the first embodiment.
FIG. 9 is a graph showing a waveform example of a second drive signal input to the vibrator from the drive device according to the second embodiment.
FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the feed amount of the ultrasonic motor by one burst waveform portion and the distance from the origin according to the second embodiment.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a positioning control apparatus using an ultrasonic motor according to a third embodiment.
FIG. 12A shows an example of a drive waveform of a first drive signal in the third embodiment, and FIG. 12B shows an example of a drive waveform of a second drive signal in the third embodiment. Show.
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a control state of a relative motion member according to a third embodiment.
FIG. 14 is a graph showing an example of a reference speed determined by a control device in the third embodiment.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a waveform example of a drive signal used in the fourth embodiment.
FIG. 16 shows the relationship between the feed amount of an ultrasonic motor by one burst waveform portion and the distance from the origin when the ultrasonic motor is finely moved by inputting a drive signal having a burst waveform portion intermittently. It is a graph which shows an example.
FIG. 17 is a graph showing an example of the relationship between the speed and driving frequency of an ultrasonic motor for three states of high temperature, normal temperature, and low temperature.
FIG. 18 is a graph showing an example of the relationship between the driving frequency and speed of an ultrasonic motor.
[Explanation of symbols]
10 Ultrasonic motor
11 vibrator
21 Relative motion member
30 Drive device
40 Drive signal
40a Burst waveform section

Claims

A vibrator that generates vibration;
A relative motion member that is in pressure contact with the vibrator and performs relative motion with the vibrator;
First control to the first drive signal having a continuous wave is input to the vibrator to move the vibrator or the relative moving member closer to the target position, after the first control, the second A second drive signal intermittently having a burst waveform portion having a frequency higher than the frequency of the first drive signal is input to the vibrator, and the vibrator or the relative motion member is moved to stop at the target position. And a drive device that performs control of 2.
The driving device determines the frequency of the burst waveform portion based on the position of the vibrator or the relative motion member at the time of the first control, and the vibrator or the relative at the time of the second control. A vibration motor, wherein the frequency of the burst waveform portion is controlled to increase as the deviation between the position of the moving member and the target position decreases.

2. The vibration according to claim 1, wherein in the second control, the frequency of the burst waveform portion is controlled based on a driving result of the vibrator or the relative motion member by the burst waveform portion. motor.

The vibration motor according to claim 2, wherein the driving result is an amount of the relative motion.

It said first control starting on the basis of the frequency of the first drive signal, the vibration motor according to claim 1, characterized in that to determine the frequency of the burst waveform portion.

The vibration motor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the frequency of the burst waveform portion of the second drive signal is determined based on an environmental temperature.

2. The vibration motor according to claim 1, wherein a duty ratio of the burst waveform portion is changed during the second control.

When driving a vibration motor including a vibrator that generates vibration and a relative motion member that generates relative motion with the vibrator,
First control to the first drive signal having a continuous wave is input to the vibrator to move the vibrator or the relative moving member closer to the target position, after the first control, the second A second drive signal intermittently having a burst waveform portion having a frequency higher than the frequency of the first drive signal is input to the vibrator, and the vibrator or the relative motion member is moved to stop at the target position. 2 control,
The frequency of the burst waveform portion is determined based on the position of the vibrator or the relative motion member at the time of the first control, and the position of the vibrator or the relative motion member at the time of the second control. A control method for driving the vibration motor, wherein the frequency of the burst waveform portion is controlled to increase as the deviation from the target position decreases.

8. The vibration according to claim 7 , wherein the second control controls the frequency of the burst waveform portion based on a driving result of the vibrator or the relative motion member by the burst waveform portion. How to drive the motor.

The method of driving a vibration motor according to claim 8 , wherein the driving result is an amount of the relative motion.

8. The method for driving a vibration motor according to claim 7 , wherein the frequency of the burst waveform portion is determined based on the frequency of the first drive signal at the start of the first control.

The vibration according to any one of claims 7 to 10 , wherein the frequency of the burst waveform portion of the second drive signal is determined based on an environmental temperature at the time of operation of the vibration motor. How to drive the motor.

8. The vibration motor driving method according to claim 7 , wherein the target position is an origin position of the vibration motor detected at the time of origin detection using an incremental encoder.