JPH01303073A - 振動波モーターの駆動回路 - Google Patents
振動波モーターの駆動回路Info
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- JPH01303073A JPH01303073A JP63132149A JP13214988A JPH01303073A JP H01303073 A JPH01303073 A JP H01303073A JP 63132149 A JP63132149 A JP 63132149A JP 13214988 A JP13214988 A JP 13214988A JP H01303073 A JPH01303073 A JP H01303073A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
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- H02N2/142—Small signal circuits; Means for controlling position or derived quantities, e.g. speed, torque, starting, stopping, reversing
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は振動波モーターの駆動回路に関する。
従来、振動体上に圧電体や電歪素子等の電気−機械エネ
ルギー変換素子を位相差を持って配し、このエネルギー
変換素子にそれぞれ位相の異なる周波信号を印加して、
振動体の表面上に進行する波（進行性振動波）を形成し
、該進行性振動波にてローターを駆動する型式の振動波
モーターが知られている。
ルギー変換素子を位相差を持って配し、このエネルギー
変換素子にそれぞれ位相の異なる周波信号を印加して、
振動体の表面上に進行する波（進行性振動波）を形成し
、該進行性振動波にてローターを駆動する型式の振動波
モーターが知られている。
〔発明が解決しようとしている問題点〕上記型式のモー
ターにあっては共振状態での駆動が最も高効率で高速駆
動出来るものの、駆動周波数として上記共振駆動をもた
らす周波数かられずかにはずれるとモーターは急激に停
止する特性があり、上記モーターの駆動制御にあっては
駆動周波数が共振周波数からはずれ上記の様に急激に停
止するのを防止する必要がある。
ターにあっては共振状態での駆動が最も高効率で高速駆
動出来るものの、駆動周波数として上記共振駆動をもた
らす周波数かられずかにはずれるとモーターは急激に停
止する特性があり、上記モーターの駆動制御にあっては
駆動周波数が共振周波数からはずれ上記の様に急激に停
止するのを防止する必要がある。
この問題を解消する方法として本出願人はモーターの振
動状態をモニターして駆動状態に応じた駆動状態信号を
形成し、この信号に基づきモーターが共振又は共振附近
の周波数で駆動されているか否かを検知し、上記の駆動
状態となった時には、その駆動周波数を越えた周波数（
共振周波数よシも低い周波数）へ駆動周波数が移行する
ことを禁止し上記の問題を解消することを提案している
。
動状態をモニターして駆動状態に応じた駆動状態信号を
形成し、この信号に基づきモーターが共振又は共振附近
の周波数で駆動されているか否かを検知し、上記の駆動
状態となった時には、その駆動周波数を越えた周波数（
共振周波数よシも低い周波数）へ駆動周波数が移行する
ことを禁止し上記の問題を解消することを提案している
。
しかしながら、振動波モーターは共振又は共振附近の駆
動状態以外でも高周波数帯で駆動されている時に上記駆
動状態信号として共振又は共振附近の駆動時とほぼ同一
の信号値を示す特性を有しており、高周波駆動時におけ
るこの駆動状態信号値を共振又は共振附近での値である
と誤まって判断し、その周波数を越える駆動周波数への
移行が禁止されるおそれがあった。
動状態以外でも高周波数帯で駆動されている時に上記駆
動状態信号として共振又は共振附近の駆動時とほぼ同一
の信号値を示す特性を有しており、高周波駆動時におけ
るこの駆動状態信号値を共振又は共振附近での値である
と誤まって判断し、その周波数を越える駆動周波数への
移行が禁止されるおそれがあった。
本発明は上記事項に鑑みなされたもので、振動波モータ
ーが共振駆動状態からはなれた周波数帯（高周波数帯）
で駆動されている様な場合には上記駆動状態信号検知に
よる周波数の移行禁止動作を行なわせずに、モーターが
共振駆動状態に近くなった後に上記駆動状態信号検知に
よる周波数の移行禁止動作を行なわせ、上述の不都合を
解消したモーター駆動回路を提供せんとするものである
。
ーが共振駆動状態からはなれた周波数帯（高周波数帯）
で駆動されている様な場合には上記駆動状態信号検知に
よる周波数の移行禁止動作を行なわせずに、モーターが
共振駆動状態に近くなった後に上記駆動状態信号検知に
よる周波数の移行禁止動作を行なわせ、上述の不都合を
解消したモーター駆動回路を提供せんとするものである
。
第１図は本発明に係る振動波モータの周方向から見た断
面図で、該第１図中１はロータ、３は振動体、４は振動
体３上に附された分極処理がなされた圧電体、５は電極
である。振動体３と圧電体４とよりステーター２が構成
されローター１は振動体３上に摩擦接触している。
面図で、該第１図中１はロータ、３は振動体、４は振動
体３上に附された分極処理がなされた圧電体、５は電極
である。振動体３と圧電体４とよりステーター２が構成
されローター１は振動体３上に摩擦接触している。
上記電極５中、振動体３における屈曲進行波の波長をλ
とすると５ａは駆動用電極で、λ／２間隔で圧電体４上
に配されておシ、又５ｂは駆動用電極で、該電極もλ／
２間隔で圧電体４上に配される。５Ｓは振動検出用電極
で駆動用電極５ａと振動検出用電極５Ｓとは３λ／８だ
け位置的位相がずれている。又５Ｇはグランド電極であ
る。電極５ａにて駆動電圧が印加される圧電体にて人相
の圧電体を構成し、電極５ｂにて駆動電圧が印加される
圧電体にてＢ相の圧電体が構成される。これらの圧電体
の分極処理や電極配置構成自体は周知であるので、その
詳細な説明は省略する。
とすると５ａは駆動用電極で、λ／２間隔で圧電体４上
に配されておシ、又５ｂは駆動用電極で、該電極もλ／
２間隔で圧電体４上に配される。５Ｓは振動検出用電極
で駆動用電極５ａと振動検出用電極５Ｓとは３λ／８だ
け位置的位相がずれている。又５Ｇはグランド電極であ
る。電極５ａにて駆動電圧が印加される圧電体にて人相
の圧電体を構成し、電極５ｂにて駆動電圧が印加される
圧電体にてＢ相の圧電体が構成される。これらの圧電体
の分極処理や電極配置構成自体は周知であるので、その
詳細な説明は省略する。
上記の構成にあっては電極５ａと電極５ｂへ位相が９０
°異なる周波電圧が印加されることにて、振動体３上に
進行性の振動波が発生し、ローター１が該振動波により
駆動される。
°異なる周波電圧が印加されることにて、振動体３上に
進行性の振動波が発生し、ローター１が該振動波により
駆動される。
電極５Ｓと電極５３間の信号波形の位相差は電極５ａへ
の駆動信号が共振周波数ｆｒの時には電極５Ｓからの信
号波形は電極５ａの駆動信号に対して一４５°位相がづ
れた状態となり、駆動信号が共振周波数からずれると電
極５ａと５Ｓ間の位相差が一４５°からずれることにな
る。よってこの位相差を検知すれば駆動周波数の共振周
波数ｆｒからずれを検知することが出来る。
の駆動信号が共振周波数ｆｒの時には電極５Ｓからの信
号波形は電極５ａの駆動信号に対して一４５°位相がづ
れた状態となり、駆動信号が共振周波数からずれると電
極５ａと５Ｓ間の位相差が一４５°からずれることにな
る。よってこの位相差を検知すれば駆動周波数の共振周
波数ｆｒからずれを検知することが出来る。
なお、共振周波数と電極５ａと５８の信号間の位相差は
電極５Ｓと電極５ａとの位置に応じて上記−４５°から
ずれるものであるが、その場合でも共振駆動状態にあれ
ば電極５ａと５８の信号の位相差が特定関係と々るので
この場合も同様に電極５ａと５Ｓ間の信号の上記特定位
相差からのずれを検知すれば駆動周波数の共振周波数ｆ
ｒからのずれを検知し得ることとなる。
電極５Ｓと電極５ａとの位置に応じて上記−４５°から
ずれるものであるが、その場合でも共振駆動状態にあれ
ば電極５ａと５８の信号の位相差が特定関係と々るので
この場合も同様に電極５ａと５Ｓ間の信号の上記特定位
相差からのずれを検知すれば駆動周波数の共振周波数ｆ
ｒからのずれを検知し得ることとなる。
第２図は本発明に係る振動波モーターの駆動回路の一実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
図において２は第１図示の振動波モーターのステーター
である。１２は入力電圧に応じた周波数で発振する電圧
制御発振器、１４はアンプ、１６はマツチングコイルで
発振器１２からの周波信号がこれらのアンプ、コイルを
介して電極５ａへ印加される。７はアンプ１４の出力の
コイル１６を通した波形（すなわち振動波モーターのス
テーターに印加される電圧波形）をパルス信号に整形す
るコンパレーター、８はコンパレーター７からのパルス
を９０°シフトスるシフトレジスターで、該レジスター
８からのパルスは回転方向切換スイッチ１３を介してア
ンプ１５、コイル１７を介して電極５ｂに印加される。
である。１２は入力電圧に応じた周波数で発振する電圧
制御発振器、１４はアンプ、１６はマツチングコイルで
発振器１２からの周波信号がこれらのアンプ、コイルを
介して電極５ａへ印加される。７はアンプ１４の出力の
コイル１６を通した波形（すなわち振動波モーターのス
テーターに印加される電圧波形）をパルス信号に整形す
るコンパレーター、８はコンパレーター７からのパルス
を９０°シフトスるシフトレジスターで、該レジスター
８からのパルスは回転方向切換スイッチ１３を介してア
ンプ１５、コイル１７を介して電極５ｂに印加される。
上記の構成にて電極５ａと５ｂ間には９０°位相の異な
る周波電圧が印加される。１８はエツジトリガー型位相
比較器で、該比較器１８の一方の入力として上記発振器
１２の出力が入力し、他方の入力としてＮ分周回路（３
２分周回路）２１の出力が入力される。２０はラグリー
ドフィルター１９を介して上記比較器１８の出力に応じ
た周波数を発生する電圧制御発振器である。上記比較器
１８は入力信号間の位相差がゼロの時オープン状態とな
り、発振器２０の出力をその状態に維持し、上記入力信
号間に位相差が発生すると、その位相差のずれ方向及び
量に応じてデユーティの異なる信号を出力し、電圧制御
発振器２０の出力周波数の増減を行わせる。この様に構
成されているので比較器１８の２人力は同一位相となる
機制御され、その結果分周回路２１の出力は発振器１２
の出力と同位相で、かつ同一周波数と々る。従って、発
振器２０の出力は発振器］２の出力周波数のＮ倍（３２
倍）の信号となり該信号を上記シフトレジスター８のク
ロック信号としているので、該レジスター８ＯＮ（３２
）／４段目の出力はコンパレーター７の出力、即ち発振
器１２の出力に対して９０°位相の異彦る信号となり、
上記の如くして電極５ｂと５ａ間に９０°位相差の周波
信号が供給される。
る周波電圧が印加される。１８はエツジトリガー型位相
比較器で、該比較器１８の一方の入力として上記発振器
１２の出力が入力し、他方の入力としてＮ分周回路（３
２分周回路）２１の出力が入力される。２０はラグリー
ドフィルター１９を介して上記比較器１８の出力に応じ
た周波数を発生する電圧制御発振器である。上記比較器
１８は入力信号間の位相差がゼロの時オープン状態とな
り、発振器２０の出力をその状態に維持し、上記入力信
号間に位相差が発生すると、その位相差のずれ方向及び
量に応じてデユーティの異なる信号を出力し、電圧制御
発振器２０の出力周波数の増減を行わせる。この様に構
成されているので比較器１８の２人力は同一位相となる
機制御され、その結果分周回路２１の出力は発振器１２
の出力と同位相で、かつ同一周波数と々る。従って、発
振器２０の出力は発振器］２の出力周波数のＮ倍（３２
倍）の信号となり該信号を上記シフトレジスター８のク
ロック信号としているので、該レジスター８ＯＮ（３２
）／４段目の出力はコンパレーター７の出力、即ち発振
器１２の出力に対して９０°位相の異彦る信号となり、
上記の如くして電極５ｂと５ａ間に９０°位相差の周波
信号が供給される。
６は電極５Ｓからの信号をパルスに波形整形スるコンパ
レーター、９はエツジトリガーＪ 型位相比較器で、該比較器は第３図（ａ）の如く構成さ
れる。該比較器は入力Ｒ，，Ｖ、 のパルスの位相を
検知し、第３図（ｂ）の示す如く入力Ｒ１への位相が入
力■１よしも進んでいる時に出力Ｕ１をその位相差分ロ
ウレベルとなし、逆に入力Ｒ１への位相が入力■１より
も遅れだ時には出力Ｄ１をその位相差分ロウレベルとな
し又更に位相が一致している時には出力Ｖ、、Ｄ。
レーター、９はエツジトリガーＪ 型位相比較器で、該比較器は第３図（ａ）の如く構成さ
れる。該比較器は入力Ｒ，，Ｖ、 のパルスの位相を
検知し、第３図（ｂ）の示す如く入力Ｒ１への位相が入
力■１よしも進んでいる時に出力Ｕ１をその位相差分ロ
ウレベルとなし、逆に入力Ｒ１への位相が入力■１より
も遅れだ時には出力Ｄ１をその位相差分ロウレベルとな
し又更に位相が一致している時には出力Ｖ、、Ｄ。
共にハイレベルを送出する。
ＪＯは前記比較器９の出力Ｕ、 、Ｄ、に接続するアン
ドゲート、２２はリセット端子を上記アンドゲート〕Ｏ
に接続しアンドゲート１０の出力がハイレベルの時リセ
ット状態が解除され、前記発振器２０のクロックパルス
をカウントするカウンター、２４は数値情報設定装置、
２３はカウンター２２のカウント値と設定値とを比較し
カウント値〈設定値の時に・・イレベルを出力するコン
パレーターである。
ドゲート、２２はリセット端子を上記アンドゲート〕Ｏ
に接続しアンドゲート１０の出力がハイレベルの時リセ
ット状態が解除され、前記発振器２０のクロックパルス
をカウントするカウンター、２４は数値情報設定装置、
２３はカウンター２２のカウント値と設定値とを比較し
カウント値〈設定値の時に・・イレベルを出力するコン
パレーターである。
２５は電圧制御発振器１２の自走周波数設定！、４（ｌ
−１：マイクロコンピュータである。尚比較器９０Ｖ１
人力はレジスター８のＮ（３２）／８８段目出力ｌ）と
接続している。６′はパルス間隔測定器でモーターのロ
ーターの回動を検知して回動速度が高速になる程周期が
短かいパルスを形成する例えばエンコーダー等のパルス
形成回路からのパルス間隔Ｔを測定する。
−１：マイクロコンピュータである。尚比較器９０Ｖ１
人力はレジスター８のＮ（３２）／８８段目出力ｌ）と
接続している。６′はパルス間隔測定器でモーターのロ
ーターの回動を検知して回動速度が高速になる程周期が
短かいパルスを形成する例えばエンコーダー等のパルス
形成回路からのパルス間隔Ｔを測定する。
第４図は振動波モーターのＡ 、 Ｂ相の圧電体に印加
する１駆動用交流信号の周波数ｆに対する定格回転数Ｎ
を表わした図である。図中ｆｒは機械的共振周波数を示
し、ｆｇは回転数が急に低下する周波数を示している。
する１駆動用交流信号の周波数ｆに対する定格回転数Ｎ
を表わした図である。図中ｆｒは機械的共振周波数を示
し、ｆｇは回転数が急に低下する周波数を示している。
第５図は振動波モーターのＡ、Ｂ相の圧電体に印加する
駆動用交流信号の周波数ｆに対するＡ相の圧電体への印
加信号と電極５Ｓからの信号との位相差θを表わした図
である。
駆動用交流信号の周波数ｆに対するＡ相の圧電体への印
加信号と電極５Ｓからの信号との位相差θを表わした図
である。
図中ｆｒは機械的共振周波数を示し、そのときの位相差
はＯｒであり、本実施例による振動波モーターの構成の
場合は正転のとき一４５°、逆転のとき一１３５°とな
る。又、印加する周波数に対して位相差θが非線型であ
る為、周波数がｆｌの付近で位相差がＯｒに近く々ると
いう特性がある。
はＯｒであり、本実施例による振動波モーターの構成の
場合は正転のとき一４５°、逆転のとき一１３５°とな
る。又、印加する周波数に対して位相差θが非線型であ
る為、周波数がｆｌの付近で位相差がＯｒに近く々ると
いう特性がある。
次いで、第２図実施例の動作について第６図のプログラ
ムに従って説明する。尚該プロ！ ９ ムｔｒｉ ｍｌ
ンピューター４に内蔵されているものとする。
ムに従って説明する。尚該プロ！ ９ ムｔｒｉ ｍｌ
ンピューター４に内蔵されているものとする。
不図示の電源スイツチオンにてプログラムはステップ１
となり、初期設定としてコンピューター４の内部メモリ
ーを初期化し、駆動周波数ｆＯを最大周波数ｆＨと外し
設定器２５へ設定する。ステップ２不図示の操作部材の
操作状態を検知して駆動のだめの操作がなされているか
を判定し、停止のだめの操作状態の時にはステップ３へ
、駆動のための操作状態の時にはステップ４へ進む。
となり、初期設定としてコンピューター４の内部メモリ
ーを初期化し、駆動周波数ｆＯを最大周波数ｆＨと外し
設定器２５へ設定する。ステップ２不図示の操作部材の
操作状態を検知して駆動のだめの操作がなされているか
を判定し、停止のだめの操作状態の時にはステップ３へ
、駆動のための操作状態の時にはステップ４へ進む。
今ステップ３へ進んだとするとステップ３にて発振器】
−２を不作動となし、駆動制御を停止しステップ２へ戻
る。よって操作部材にて駆動操作がなされない限り上記
ステップ２゜３を繰り返えす。尚ステップ３では駆動周
波］ ４ ｔｌｆｏをｆＨに再設定している。
−２を不作動となし、駆動制御を停止しステップ２へ戻
る。よって操作部材にて駆動操作がなされない限り上記
ステップ２゜３を繰り返えす。尚ステップ３では駆動周
波］ ４ ｔｌｆｏをｆＨに再設定している。
一方、操作部材が操作されステップ４へ進んだ場合につ
き以下説明する。
き以下説明する。
ステップ４では不図示の操作部材にてコンピューター４
に設定されている指示がモーターの正転か逆転かの判定
を行ない、スイッチ１３の設定を行なう。今、正転モー
ドが予め設定されているとすると、レジスター８のａ。
に設定されている指示がモーターの正転か逆転かの判定
を行ない、スイッチ１３の設定を行なう。今、正転モー
ドが予め設定されているとすると、レジスター８のａ。
ｂがスイッチ１３にて選ばれる。一方、ステップ２にて
駆動と判定されているので発振器１２は設定器１２に設
定された周波数ｆｏ二ｆＨにて発振し該周波数ｆｏ−ｆ
Ｈの信号が電極５ａに印加され、又電極５ｂにはレジス
ター８の出力ａからの信号即ち、前述した如く電極５ａ
に対して９００位相の異なる周波数ｆｏ二ｆＨの信号が
印加され、モーターは駆動状態となっている。
駆動と判定されているので発振器１２は設定器１２に設
定された周波数ｆｏ二ｆＨにて発振し該周波数ｆｏ−ｆ
Ｈの信号が電極５ａに印加され、又電極５ｂにはレジス
ター８の出力ａからの信号即ち、前述した如く電極５ａ
に対して９００位相の異なる周波数ｆｏ二ｆＨの信号が
印加され、モーターは駆動状態となっている。
ステップ５では不図示の操作部材にてコンピューター４
に設定されている加減速及び保持指示を判定し、加速指
示の時にはステップ６に減速指示の時にはステップ１０
へ、保持指示の時にはステップ１２へ移行する。今、加
速指示がなされておりステップ６へ進んだとする。
に設定されている加減速及び保持指示を判定し、加速指
示の時にはステップ６に減速指示の時にはステップ１０
へ、保持指示の時にはステップ１２へ移行する。今、加
速指示がなされておりステップ６へ進んだとする。
ステップ６では駆動周波数ｆｏが設定可能最低周波数ｆ
Ｌとの関係でｆ○≦ｆＬか否かの判定がなされる。ｆｏ
＞ ｆＬＯ時にはステップ７へ、１０５１５０時には周
波数をそれ以下の周波数へ変更するとモーター駆動が不
可能であるのでステップ１２へ進む。
Ｌとの関係でｆ○≦ｆＬか否かの判定がなされる。ｆｏ
＞ ｆＬＯ時にはステップ７へ、１０５１５０時には周
波数をそれ以下の周波数へ変更するとモーター駆動が不
可能であるのでステップ１２へ進む。
ステップ７ではパルス間隔測定器６′にて検知されたパ
ルス間隔Ｔが検知され、該間隔Ｔが設定値Ｔ２に対して
Ｔ≧ＩＩ＋２の時、即ちモーターが低速駆動されている
時にはステップ８の位相差検知を行なうこと々くステッ
プ９へ移行し、ステップ９にて駆動周波数ｆ○を−ｆΔ
、即ち所定量低くなし、ステップ１２にて該低減された
周波数を新らたな駆動周波数として設定器２５に設定し
、駆動周波数を低下させる。これにてモーターは加速駆
動されることとなる。上記の動作はステップＴ≧Ｔ２の
間繰り返えされ、モーターは徐々に高速駆動状態となる
。一方、上記の動作が行なわれている際にステップ７に
てＴ＜Ｔ２と判定されるとステップ８へ移行する。
ルス間隔Ｔが検知され、該間隔Ｔが設定値Ｔ２に対して
Ｔ≧ＩＩ＋２の時、即ちモーターが低速駆動されている
時にはステップ８の位相差検知を行なうこと々くステッ
プ９へ移行し、ステップ９にて駆動周波数ｆ○を−ｆΔ
、即ち所定量低くなし、ステップ１２にて該低減された
周波数を新らたな駆動周波数として設定器２５に設定し
、駆動周波数を低下させる。これにてモーターは加速駆
動されることとなる。上記の動作はステップＴ≧Ｔ２の
間繰り返えされ、モーターは徐々に高速駆動状態となる
。一方、上記の動作が行なわれている際にステップ７に
てＴ＜Ｔ２と判定されるとステップ８へ移行する。
ステップ８ではコンパレーター２３の出力を検知し、コ
ンパレーター２３の出力がロウの時にはステップ１２へ
進む。
ンパレーター２３の出力がロウの時にはステップ１２へ
進む。
前述の如くコンパレーター２３はカウンター２２のカウ
ント値〈設定値の時にハイを出力し、かつカウンター２
２はゲート１ｏがハイレベルの時リセットが解除され、
カウント状態となるのでゲート１０からロウレベルが出
力されている期間が長い程カウント値は低くなる。一方
、ゲート１ｏは第３図（ｂ）から明らかな如く比較器９
への入力Ｒ１，Ｖｌ の位相がずれる程ロウレベルを
出力する時間が長くなるので、比較器９の入力への位相
差が大の時にカウント値く設定値となシ、コンパレータ
ー２３はハイとなるので比較器９への入力位相差入でス
テップは９へ進む。又、比較器９の入力Ｒ１，Ｖｌは電
極５Ｓからの信号とレジスター８のｂ出力からの信号で
あり、ｂ出力はレジスター８のＮ（３２）／８段目の出
力であり、電極５ａの信号に対して４５°位相シフトさ
れている。よって、比較器９は第５図の位相差Ｏｒ−４
５°に近い程出力Ｖ、 、Ｄ。
ント値〈設定値の時にハイを出力し、かつカウンター２
２はゲート１ｏがハイレベルの時リセットが解除され、
カウント状態となるのでゲート１０からロウレベルが出
力されている期間が長い程カウント値は低くなる。一方
、ゲート１ｏは第３図（ｂ）から明らかな如く比較器９
への入力Ｒ１，Ｖｌ の位相がずれる程ロウレベルを
出力する時間が長くなるので、比較器９の入力への位相
差が大の時にカウント値く設定値となシ、コンパレータ
ー２３はハイとなるので比較器９への入力位相差入でス
テップは９へ進む。又、比較器９の入力Ｒ１，Ｖｌは電
極５Ｓからの信号とレジスター８のｂ出力からの信号で
あり、ｂ出力はレジスター８のＮ（３２）／８段目の出
力であり、電極５ａの信号に対して４５°位相シフトさ
れている。よって、比較器９は第５図の位相差Ｏｒ−４
５°に近い程出力Ｖ、 、Ｄ。
からのロウ出力期間が短かくなし、ゲート１゜からハイ
を出力させる時間が長くなる。従って共振状態に近い程
カウンター２２のカウント値は犬となる。
を出力させる時間が長くなる。従って共振状態に近い程
カウンター２２のカウント値は犬となる。
上記の関係からステップ８では共振状態に近い状態で駆
動されていればステップ１２へ移行させ、周波数を低下
させることなく、そのままの周波数でモーターを駆動し
、一方共振状態から離れていればステップ９へ移行させ
、周波数を低下させ、低下させた周波数を新らたな周波
数としてモーターを駆動する。
動されていればステップ１２へ移行させ、周波数を低下
させることなく、そのままの周波数でモーターを駆動し
、一方共振状態から離れていればステップ９へ移行させ
、周波数を低下させ、低下させた周波数を新らたな周波
数としてモーターを駆動する。
この設定値とカウンター２２のカウント値との関係で共
振状態に対してすこしずれた値を設定しておけば加速時
にステップ９にてモーターが共振状態（共振周波数ｆｒ
）を越えてそれよ勺も低い周波数ｆｇ（第４図）へ更新
されモーターが停止してしまうことが防止出来る。
振状態に対してすこしずれた値を設定しておけば加速時
にステップ９にてモーターが共振状態（共振周波数ｆｒ
）を越えてそれよ勺も低い周波数ｆｇ（第４図）へ更新
されモーターが停止してしまうことが防止出来る。
以上の動作にて加速時には駆動周波数がステップ９にて
徐々に低下されモーター加速がなされ、その周波数が共
振近く又は共振周波数と々つだ時にはその周波数のまま
駆動されることと々る。
徐々に低下されモーター加速がなされ、その周波数が共
振近く又は共振周波数と々つだ時にはその周波数のまま
駆動されることと々る。
又、更に上記の如く回転速度が遅い状態ではステップ７
に次いでステップ９へ移行しステップ８による処理を行
なわずに周波数を低下させているので、設定値Ｔ２を例
えば第４図における回転数Ｎ２に対応した値にしておけ
ば周波数ｆ２よりも高い周波数帯においてステップ８に
おける位相差検知にてその位相差θｒが共振状態に近い
値を示したとしても、これを無視出来る。よって、ステ
ップ８にて位相差検知を行ない周波数が共振周波数より
も低く々ることを防止するシステムを採用した際に］
９ 問題となる高周波数での１駆動時に位イ目差θｒが共振
状態に近い値を示しても不都合なく、駆動制御するとと
が出来る。
に次いでステップ９へ移行しステップ８による処理を行
なわずに周波数を低下させているので、設定値Ｔ２を例
えば第４図における回転数Ｎ２に対応した値にしておけ
ば周波数ｆ２よりも高い周波数帯においてステップ８に
おける位相差検知にてその位相差θｒが共振状態に近い
値を示したとしても、これを無視出来る。よって、ステ
ップ８にて位相差検知を行ない周波数が共振周波数より
も低く々ることを防止するシステムを採用した際に］
９ 問題となる高周波数での１駆動時に位イ目差θｒが共振
状態に近い値を示しても不都合なく、駆動制御するとと
が出来る。
次いで減速処理について説明する。
減速指示がなされている時にはステップ］０へ進む。ス
テップ１０では駆動周波数ｆ○が最高周波数ｆＨとの関
係でｆｏ≧ｆＨか否か判別し、１０５１８０時にはステ
ップ１２へ移行する。これにて減速処理時に駆動周波数
が最大周波数に達し、これ以上周波数を高くすることが
不可能な時に―、この最高周波数にて以後モーターを駆
動する。
テップ１０では駆動周波数ｆ○が最高周波数ｆＨとの関
係でｆｏ≧ｆＨか否か判別し、１０５１８０時にはステ
ップ１２へ移行する。これにて減速処理時に駆動周波数
が最大周波数に達し、これ以上周波数を高くすることが
不可能な時に―、この最高周波数にて以後モーターを駆
動する。
又、ｆ○＜ｆＨＯ時には駆動周波数を高くすることが出
来るので、ステップ］１へ進み、駆動周波数に対して＋
ｆ△、即ち所定量増大しこれをステップＪ２にて新らた
な駆動周波数として設定し、以後上記ステップを繰り返
えす。従って、駆動周波数は徐々に低下し、モーターは
減速される。
来るので、ステップ］１へ進み、駆動周波数に対して＋
ｆ△、即ち所定量増大しこれをステップＪ２にて新らた
な駆動周波数として設定し、以後上記ステップを繰り返
えす。従って、駆動周波数は徐々に低下し、モーターは
減速される。
第７図は上記モーター制御装置をレンズ駆動制御装置に
採用した一例を示す構成図である。
採用した一例を示す構成図である。
図においてＡはレンズ系、Ｂは第１図示のモーターで、
ロークーの回転にてレンズ系の光軸方向への駆動がなさ
れる。Ｃは第２図示のコンピューター４を除く制御回路
、４は第２図示のコンピューター、６′は第２図示のパ
ルス間隔測定器、Ｄはレンズ系Ａの駆動に連動して回転
する回転板上に白黒パターンを附し、このパターンに対
して光を照射して、このパターンからの反射光を受光素
子にて受光しレンズ系Ａの駆動速度に応じた周期のパル
スを発生ずるパルス発生回路である。
ロークーの回転にてレンズ系の光軸方向への駆動がなさ
れる。Ｃは第２図示のコンピューター４を除く制御回路
、４は第２図示のコンピューター、６′は第２図示のパ
ルス間隔測定器、Ｄはレンズ系Ａの駆動に連動して回転
する回転板上に白黒パターンを附し、このパターンに対
して光を照射して、このパターンからの反射光を受光素
子にて受光しレンズ系Ａの駆動速度に応じた周期のパル
スを発生ずるパルス発生回路である。
上記の様に構成することで、制御回路Ｃの作用にて第２
図実施例にて詳述した動作にてモーターＢの駆動制御が
なされ、レンズ系の光軸上の駆動及び速度制御が外され
る。
図実施例にて詳述した動作にてモーターＢの駆動制御が
なされ、レンズ系の光軸上の駆動及び速度制御が外され
る。
第８図はモーターが共振周波数に対して離れた高周波数
で駆動されているか否かを電極５Ｓの出力から判定する
実施例を示す回路図である。図において第２図実施例と
同一構成部には同−附号が附されている。該第８図実施
例では電極５Ｓからの出力レベルを特定値と比較し、電
極５Ｓの出力が特定値よりも犬の時にハイレベルを出力
し、コンピューター４へ伝えるコンパレーク−２０を設
けた構成となっている。尚、該回路構成とする時には第
２図におけるパルス間隔測定器６′からの信号をコンピ
ューター４へ入力する必要がないことはもちろんである
。
で駆動されているか否かを電極５Ｓの出力から判定する
実施例を示す回路図である。図において第２図実施例と
同一構成部には同−附号が附されている。該第８図実施
例では電極５Ｓからの出力レベルを特定値と比較し、電
極５Ｓの出力が特定値よりも犬の時にハイレベルを出力
し、コンピューター４へ伝えるコンパレーク−２０を設
けた構成となっている。尚、該回路構成とする時には第
２図におけるパルス間隔測定器６′からの信号をコンピ
ューター４へ入力する必要がないことはもちろんである
。
電極５Ｓからの出力信号はモーターが共振状態を示す時
に最大レベルの信号を出力し、共振駆動から離れだ高周
波帯で駆動されている時には低い出力レベルを示してい
る。
に最大レベルの信号を出力し、共振駆動から離れだ高周
波帯で駆動されている時には低い出力レベルを示してい
る。
よって、第６図のフロー中のステップ７においてコンパ
レーター２００ノ・イレベル検知にてステップ８へ又、
ロウレベル検知にてステップ９へ移行する様にしておけ
ば、第２図の実施例と同様な作用 効果が得られるとと
と女る。
レーター２００ノ・イレベル検知にてステップ８へ又、
ロウレベル検知にてステップ９へ移行する様にしておけ
ば、第２図の実施例と同様な作用 効果が得られるとと
と女る。
又、更に第２図のステップ７によるパルス間隔検知に代
わる更なる他の方法としては現駆動周波数ｆＯが特定の
共振周波数から離れた高周波数（例えば第４図のｈ）よ
りも高周波数か否かを検知してｆｏ≧ｆ２の時にはステ
ップ９へ又ｆＯ＜ｆ２の時にはステップ８へ移行する様
にすることも考えられろっ尚、本実施例ではモーターの
振動源としては圧電体を用いているが、電歪素子等の周
波電気信号の印加にて振動する他の電気−機械エネルギ
ー変換素子を用いても良いものである。
わる更なる他の方法としては現駆動周波数ｆＯが特定の
共振周波数から離れた高周波数（例えば第４図のｈ）よ
りも高周波数か否かを検知してｆｏ≧ｆ２の時にはステ
ップ９へ又ｆＯ＜ｆ２の時にはステップ８へ移行する様
にすることも考えられろっ尚、本実施例ではモーターの
振動源としては圧電体を用いているが、電歪素子等の周
波電気信号の印加にて振動する他の電気−機械エネルギ
ー変換素子を用いても良いものである。
以上の如く本発明にあってはモーターが共振状態から離
れだ高周波帯で駆動されている時には位相差検知による
駆動周波数変更禁止動作を禁止しているので、該高周波
帯での駆動時に共振状態と同様な信号が位相差検知にて
出力されても、この帯域で駆動周波数の変更の中止が行
なわれることなく、モーターの共振状態までの高速駆動
が可能となるものである。
れだ高周波帯で駆動されている時には位相差検知による
駆動周波数変更禁止動作を禁止しているので、該高周波
帯での駆動時に共振状態と同様な信号が位相差検知にて
出力されても、この帯域で駆動周波数の変更の中止が行
なわれることなく、モーターの共振状態までの高速駆動
が可能となるものである。
第１図は本発明に係る振動波モーターの駆動回路にて駆
動されるモーターの断面図、第２図は本発明に係る振動
波モーターの一実施例を示す回路図、第３図（ａ）は第
２図に示した比較器９の構成を示す回路図、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）の回路動作を説明する波形図、第４図
、第５図は振動波モーターの特性を説明する波形図、第
６図は第２図に示しだ回路動作を説明するだめのフロー
を示す説明図、第７図は本発明に係るモーター駆動回路
をレンズ駆動装置に用いた例を示す構成図、第８図は第
２図示実施例におけるモーターの高周波帯駆動検知を行
なわせるだめの他の回路例を示す回路図である。 ４ ゛ コンピューター ９・ 比較器 ６′ ・パルス間隔測定器 ジ・ レジスター ２２・ カウンター
動されるモーターの断面図、第２図は本発明に係る振動
波モーターの一実施例を示す回路図、第３図（ａ）は第
２図に示した比較器９の構成を示す回路図、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）の回路動作を説明する波形図、第４図
、第５図は振動波モーターの特性を説明する波形図、第
６図は第２図に示しだ回路動作を説明するだめのフロー
を示す説明図、第７図は本発明に係るモーター駆動回路
をレンズ駆動装置に用いた例を示す構成図、第８図は第
２図示実施例におけるモーターの高周波帯駆動検知を行
なわせるだめの他の回路例を示す回路図である。 ４ ゛ コンピューター ９・ 比較器 ６′ ・パルス間隔測定器 ジ・ レジスター ２２・ カウンター
Claims (3)
- （１） 振動体上の異なる位置に電気−機械エネルギー
変換素子を配し、該変換素子のうち 特定の素子に周波信号を印加し、又他の特 定の素子に上記周波信号とは位相の異なる 周波信号を印加して振動体に進行性振動波 を形成し、該振動波にて移動体を駆動する 振動波モーターの駆動回路において、 前記モーターの駆動状態を検知してモータ ーが共振又は共振附近の駆動状態にある時 出力を発生する駆動状態検知回路と、 前記周波信号の周波数を第１の周波数から 第２の周波数の範囲で可変する可変回路と、前記可変回
路にて第１の周波数側から第２ の周波数方向への周波数の可変動作が行な われている際に前記駆動状態検知回路出力 に応答して可変回路による第２の周波数方１向への周波
数の可変動作を禁止する禁止回 路を設け、周波信号の周波数がモーターを 共振状態とする周波数よりも更に第２の周 波数側へ変更されることを禁止するととも に、前記可変回路にて可変される周波信号 の周波数が前記共振状態とする周波数から 離れた周波数帯内の周波数であるか否かを 判定する判定回路と、該判定回路にて前記 周波数が前記周波数帯内の周波数であると 判定された時に前記禁止回路を不作動とす る制御回路を設けたことを特徴とする振動 波モーターの駆動回路。 - （２） 振動体上の異なる位置に電気−機械エネルギー
変換素子を配し、該変換素子のうち 特定の素子に周波信号を印加し、又他の特 定の素子に上記周波信号とは位相の異なる 周波信号を印加して振動体に進行性振動波 を形成し、該振動波にて移動体を駆動する 振動波モーターの駆動回路において、 前記モーターの駆動状態を検知してモータ ーが共振又は共振附近の駆動状態にある時 出力を発生する駆動状態検知回路と、 前記周波信号の周波数を第１の周波数から 第２の周波数の範囲で可変する可変回路と 前記可変回路にて第１の周波数側から第２ の周波数方向への周波数の可変動作が行な われている際に前記駆動状態検知回路出力 に応答して可変回路による第２の周波数方 向への周波数の可変動作を禁止する禁止回 路を設け、周波信号の周波数がモーターを 共振状態とする周波数よりも更に第２の周 波数側へ変更されることを禁止するととも に、前記モーターの回転速度を検知して回 転速度が所定速度よりも低速の時に出力を 発生する判定回路と、該判定回路出力によ り前記禁止回路を不作動とする制御回路を 設けたことを特徴とする振動波モーターの 駆動回路。 - （３） 振動体上の異なる位置に電気−機械エネルギー
変換素子を配し、該変換素子のうち 特定の素子に周波信号を印加し、又他の特 定の素子に上記周波信号とは位相の異なる 周波信号を印加して振動体に進行性振動波 を形成し、該振動波にて移動体を駆動する 振動波モーターの駆動回路において、 前記モーターの駆動状態を検知してモータ ーが共振又は共振附近の駆動状態にある時 出力を発生する駆動状態検知回路と、 前記周波信号の周波数を第１の周波数から 第２の周波数の範囲で可変する可変回路と 前記可変回路にて第１の周波数側から第２ の周波数方向への周波数の可変動作が行な われている際に前記駆動状態検知回路出力 に応答して可変回路による第２の周波数方 向への周波数の可変動作を禁止する禁止回 路を設け、周波信号の周波数がモーターを 共振状態とする周波数よりも更に第２の周 波数側へ変更されることを禁止するととも に、前記駆動状態検知回路内にモーターの 駆動状態に応じた出力を発生するモニター 手段を設け、該モニター手段の出力が所定 レベル範囲の時に前記禁止回路を不作動と することを特徴とする振動波モーターの駆 動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132149A JPH0710189B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 振動波モーターの駆動回路 |
| US07/357,784 US4998048A (en) | 1988-05-30 | 1989-05-30 | Driving device for vibration wave driven motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132149A JPH0710189B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 振動波モーターの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01303073A true JPH01303073A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH0710189B2 JPH0710189B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15074504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132149A Expired - Fee Related JPH0710189B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 振動波モーターの駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4998048A (ja) |
| JP (1) | JPH0710189B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140125199A1 (en) * | 2011-06-27 | 2014-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric element, oscillatory wave motor, and optical apparatus |
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| US5710491A (en) * | 1988-10-19 | 1998-01-20 | Nikon Corporation | Driving control device for vibration wave motor |
| JP2890484B2 (ja) * | 1989-06-15 | 1999-05-17 | 株式会社ニコン | 超音波モータの駆動装置 |
| US5153486A (en) * | 1989-12-13 | 1992-10-06 | Seiko Instruments Inc. | Ultrasonic motor |
| EP0442469B1 (en) * | 1990-02-14 | 1995-07-26 | Nikon Corporation | Driving device for ultrasonic wave motor |
| JPH03253273A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Canon Inc | 振動波モータの電線接続装置 |
| JP2995789B2 (ja) * | 1990-03-15 | 1999-12-27 | 株式会社ニコン | 超音波モータの駆動装置 |
| JP2723333B2 (ja) * | 1990-04-12 | 1998-03-09 | アルプス電気株式会社 | 超音波モータの制御装置 |
| US6031316A (en) * | 1990-10-25 | 2000-02-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration actuator apparatus |
| JPH04200282A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-21 | Nikon Corp | 超音波モータの駆動装置 |
| JPH04217882A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-07 | Nikon Corp | 超音波モータ |
| US5359268A (en) * | 1991-11-12 | 1994-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vibration driven motor |
| JPH05184167A (ja) * | 1992-01-06 | 1993-07-23 | Canon Inc | 進行波型モータの制御装置 |
| JPH05328757A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-10 | Canon Inc | 振動波アクチュエータの駆動装置 |
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| JPH06351270A (ja) * | 1993-06-04 | 1994-12-22 | Canon Inc | 超音波モータ制御装置 |
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| FR2741488B1 (fr) * | 1995-11-16 | 1998-01-09 | Asulab Sa | Procede et circuit d'excitation et de controle d'un moteur piezo-electrique en mode pas a pas |
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| JP4544489B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2010-09-15 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP4323898B2 (ja) * | 2003-09-01 | 2009-09-02 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの制御装置、光学機器および振動型アクチュエータの制御方法 |
| JP5553565B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-07-16 | キヤノン株式会社 | 振動型モータ制御装置 |
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| DE3448414C3 (de) * | 1983-02-23 | 2003-07-17 | Canon Kk | Vibrationswellenantriebseinrichtung |
| US4727267A (en) * | 1983-05-31 | 1988-02-23 | International Business Machines Corporation | Clocked buffer circuit |
| JPH0815398B2 (ja) * | 1985-06-26 | 1996-02-14 | 松下電器産業株式会社 | 超音波モータ駆動装置 |
| FR2586883B1 (fr) * | 1985-08-27 | 1994-04-01 | Nord Institut Superieur Electron | Procede et dispositif d'alimentation electrique d'un transducteur generateur de vibrations tant sonores qu'ultrasonores. |
| US4743788A (en) * | 1985-11-20 | 1988-05-10 | Nippon Kogaku K. K. | Input frequency control device for surface acoustic wave motor |
| US4713571A (en) * | 1986-01-23 | 1987-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving circuit of a vibration wave motor |
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| US4812699A (en) * | 1986-11-11 | 1989-03-14 | Nikon Corporation | Drive control device in an ultrasonic vibration motor |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63132149A patent/JPH0710189B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-05-30 US US07/357,784 patent/US4998048A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140125199A1 (en) * | 2011-06-27 | 2014-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric element, oscillatory wave motor, and optical apparatus |
| US9509235B2 (en) * | 2011-06-27 | 2016-11-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric element, oscillatory wave motor, and optical apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4998048A (en) | 1991-03-05 |
| JPH0710189B2 (ja) | 1995-02-01 |
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