JPH06197561A - Vibration-wave motor driving circuit - Google Patents

Vibration-wave motor driving circuit

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JPH06197561A
JPH06197561A JP43A JP34253492A JPH06197561A JP H06197561 A JPH06197561 A JP H06197561A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 34253492 A JP34253492 A JP 34253492A JP H06197561 A JPH06197561 A JP H06197561A
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JP
Japan
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wave motor
vibration wave
phase difference
output
signal
Prior art date
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Pending
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JP43A
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Japanese (ja)
Inventor
Ritsuo Kashiyama
樫山律夫
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a vibration-wave motor which can be controlled with a low-function microcomputer and, in addition, the control software of which can be more simplified than the conventional example. CONSTITUTION:When this circuit provided with a second oscillator control means 17 in addition to a first oscillator control means 2 and, at the same time, a numerical value comparator circuit (selecting means) 3 that selects an output yielding a high frequency out of the outputs of the control means 2 and 17 and inputs the selected output to a variable-frequency oscillator 5 through an A/D converter 4 in the prestage of the oscillator 5 is used, no high- function microcomputer 1 is required, since the microcomputer 1 is not required to always monitor the phase difference between driving signals and vibration detecting signals. In addition, since the software of the circuit can be simplified, the controlling method of the circuit becomes simple and the cost of the circuit can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

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

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の振動波モータ駆動回路を図5に示
す。101は振動波モータの駆動を制御するためのマイ
クロコンピュータ、102はマイクロコンピュータ10
1から出力されたUP/DOWN信号に従ってカウント
値の変化する8ビットのUP/DOWNカウンタ、10
3はUP/DOWNカウンタ102の出力するカウント
値のデジタル信号をアナログ信号に換えるD/Aコンバ
ータ、104はD/Aコンバータからの出力電圧によっ
て発振周波数が制御される可変周波数発振器(VC
O)、105は可変周波数発振器(VCO)104の出
力信号を振動波モータを駆動するための同一周波数で位
相の異なる二つの信号を作るための振動波モータ駆動ロ
ジック、106は振動波モータを駆動するための高圧電
源、107及び108は振動波モータを駆動するための
電力増幅器、109及び110は振動波モータを駆動す
るためのマッチングコイル、111は振動波モータの本
体、112は振動波モータ111に印加される二つの信
号のうち一つの信号を入力とするコンパレータ、113
は振動波モータ111の振動子の振動を検出するセンサ
の出力信号を入力とするコンパレータ、114はコンパ
レータ112及び113の出力信号の位相差を検出する
位相比較回路、である。
2. Description of the Related Art A conventional oscillatory wave motor drive circuit is shown in FIG. 101 is a microcomputer for controlling the drive of the vibration wave motor, and 102 is the microcomputer 10.
8-bit UP / DOWN counter whose count value changes according to the UP / DOWN signal output from 1
3 is a D / A converter for converting the digital signal of the count value output from the UP / DOWN counter 102 into an analog signal, and 104 is a variable frequency oscillator (VC) whose oscillation frequency is controlled by the output voltage from the D / A converter.
O), 105 is a vibration wave motor driving logic for generating an output signal of the variable frequency oscillator (VCO) 104 and two signals having the same frequency but different phases for driving the vibration wave motor, and 106 drives the vibration wave motor. High-voltage power supply for driving, 107 and 108 are power amplifiers for driving the vibration wave motor, 109 and 110 are matching coils for driving the vibration wave motor, 111 is the body of the vibration wave motor, and 112 is the vibration wave motor 111. A comparator that receives one of the two signals applied to
Is a comparator that receives the output signal of a sensor that detects the vibration of the oscillator of the vibration wave motor 111, and 114 is a phase comparison circuit that detects the phase difference between the output signals of the comparators 112 and 113.

【0003】次に上記の回路における動作を説明する。
振動波モータの駆動周波数と回転数の関係は図4に示す
ような特性をしており、通常は駆動周波数を高い方から
低い方へスキャンさせてN1〜N2の間の回転数になる
ところで周波数のスキャンを停止して振動波モータを駆
動する。
Next, the operation of the above circuit will be described.
The relationship between the drive frequency and the rotation speed of the vibration wave motor has the characteristics shown in FIG. 4. Normally, the drive frequency is scanned from the higher side to the lower side and the frequency is reached at the rotation speed between N1 and N2. To stop the scan and drive the vibration wave motor.

【0004】ここから周波数をさらに低い方へスキャン
させると回転数は最高速になるが、さらに周波数を低く
すると突然回転数が落ちてしまう特性を持っている。ま
た、振動波モータに印加する信号のうち一つの信号と振
動波モータの振動状態を検出するセンサの出力との位相
差の関係は、図4(b)のようになるので振動波モータ
を的確に駆動するためには、位相検出手段により検出さ
れる位相の値が本従来例に示す振動波モータでは90°
〜110°になるように制御しなければならない。
If the frequency is scanned further downward from here, the rotation speed becomes maximum, but if the frequency is further lowered, the rotation speed suddenly drops. Further, the relationship of the phase difference between one of the signals applied to the vibration wave motor and the output of the sensor for detecting the vibration state of the vibration wave motor is as shown in FIG. In order to drive the vibration wave motor, the value of the phase detected by the phase detection means is 90 ° in the vibration wave motor shown in the conventional example.
It must be controlled to be ~ 110 °.

【0005】この様に振動波モータを回転させるため
に、マイクロコンピュータ101は信号線121からU
P信号を、また、信号線122からDOWN信号と不図
示のリセット信号をUP/DOWNカウンタ102に出
力し、UP/DOWNカウンタ102のカウント値を0
0hとする。これによりUP/DOWNカウンタの出力
は信号線123を通じてD/Aコンバータ103に入力
され、このときのD/Aコンバータ103の出力は最小
になり、この出力は可変周波数発振器(VCO)104
に入力され、VCO104は最も高い周波数を発振す
る。
In order to rotate the vibration wave motor in this way, the microcomputer 101 uses the signal line 121 to U
The P signal, the DOWN signal and a reset signal (not shown) are output from the signal line 122 to the UP / DOWN counter 102, and the count value of the UP / DOWN counter 102 is set to 0.
0h. As a result, the output of the UP / DOWN counter is input to the D / A converter 103 through the signal line 123, the output of the D / A converter 103 at this time is minimized, and this output is the variable frequency oscillator (VCO) 104.
VCO 104 oscillates at the highest frequency.

【0006】この発振信号は振動波モータ駆動ロジック
105に入力され、該ロジックは同一周波数で位相の9
0度異なる振動波モータ駆動信号を生成する。この信号
は高圧電源106を電源とする電力増幅器107及び1
08に入力されて振動波モータを駆動するのに必要な電
力に増幅され、マッチングコイル109及び110を介
して振動波モータ111の二つの圧電素子群に印加され
る。この時に圧電素子に印加される信号の周波数はUP
/DOWNカウンタのカウント値が00hであるので振
動波モータは図4のように回転数0となり回転しない。
This oscillation signal is input to the oscillatory wave motor drive logic 105, which has the same frequency and a phase of 9
A vibration wave motor drive signal that differs by 0 degrees is generated. This signal is supplied to the power amplifiers 107 and 1 powered by the high voltage power supply 106.
08 is amplified to electric power required to drive the vibration wave motor, and is applied to the two piezoelectric element groups of the vibration wave motor 111 via the matching coils 109 and 110. At this time, the frequency of the signal applied to the piezoelectric element is UP
Since the count value of the / DOWN counter is 00h, the vibration wave motor has a rotation speed of 0 and does not rotate as shown in FIG.

【0007】また、この時、、位相比較回路114で検
出される位相差は図4(b)に示すように360度に近
い値が検出されるので、振動波モータを的確に駆動する
ためには駆動周波数を低くしなければならない。
At this time, the phase difference detected by the phase comparison circuit 114 has a value close to 360 degrees as shown in FIG. 4B, so that the vibration wave motor can be driven accurately. Must lower the drive frequency.

【0008】次にマイクロコンピュータ101は信号線
121を通じてUP信号をUP/DOWNカウンタに出
力してUP/DOWNカウンタ102のカウント値を0
0hから01hに変化させ、これによりD/Aコンバー
タ103の出力電圧は僅かに上昇し、可変周波数発振器
(VCO)104の発振周波数は僅かに小さくなる。こ
れを繰り返してゆくと振動波モータの駆動周波数は低く
なるので振動波モータは回転を始め、回転速度が高くな
る。
Next, the microcomputer 101 outputs the UP signal to the UP / DOWN counter through the signal line 121 to set the count value of the UP / DOWN counter 102 to 0.
The output voltage of the D / A converter 103 is slightly increased by changing from 0h to 01h, and the oscillation frequency of the variable frequency oscillator (VCO) 104 is slightly decreased. By repeating this, the driving frequency of the vibration wave motor becomes low, so that the vibration wave motor starts to rotate and the rotation speed becomes high.

【0009】さらに駆動周波数を低くして行くと、振動
波モータは急激に回転数を低下させてしまう。これを防
ぐため、振動波モータに印加される駆動信号の一つと振
動波モータのセンサから出力される信号との位相差を位
相比較回路114により検出し、この位相差検出結果を
信号線127を通じてマイクロコンピュータ101に入
力し、マイクロコンピュータ101は常にこの位相差信
号をモニタしながらUP/DOWNカウンタ102にU
P信号又はDOWN信号を出力して振動波モータの駆動
周波数を制御している。これにより、振動波モータの駆
動周波数は図4(b)に示す様な位相差90°〜110
°になるように制御される。また、振動波モータの回転
速度を制御する場合には、さらに振動波モータの速度検
出手段を設け、速度検出結果と位相差を用いて振動波モ
ータの制御を行っている。
When the drive frequency is further lowered, the vibration wave motor sharply lowers its rotation speed. In order to prevent this, the phase difference between one of the drive signals applied to the vibration wave motor and the signal output from the sensor of the vibration wave motor is detected by the phase comparison circuit 114, and the result of this phase difference detection is sent through the signal line 127. It is input to the microcomputer 101, and the microcomputer 101 constantly monitors the phase difference signal and outputs a U to the UP / DOWN counter 102.
The drive frequency of the vibration wave motor is controlled by outputting the P signal or the DOWN signal. As a result, the drive frequency of the vibration wave motor has a phase difference of 90 ° to 110 ° as shown in FIG.
Controlled to be °. When controlling the rotation speed of the vibration wave motor, a speed detection unit for the vibration wave motor is further provided, and the vibration wave motor is controlled using the speed detection result and the phase difference.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいて検出される位相差は電源電圧の変動や振動波モー
タによって駆動される負荷の変動や温度などの変動によ
り常に変化しているのでマイクロコンピュータは常に振
動波モータの駆動信号と振動波モータのセンサ出力との
位相差をモニタしていなければならない。また、速度制
御等を合わせて行う場合には常に速度と前述の位相差の
モニタをして適正に振動波モータを制御しなければなら
ない。このため、マイクロコンピュータの制御ソフトウ
エアは複雑になり、DCモータなどを駆動制御する場合
に比べて高機能のマイクロコンピュータが必要であった
り、他のアクチュエータの制御などを同時に出来なかっ
たりする等の欠点がある。
However, the phase difference detected in the above conventional example is constantly changing due to fluctuations in the power supply voltage, fluctuations in the load driven by the vibration wave motor, fluctuations in temperature, etc. Must always monitor the phase difference between the drive signal of the vibration wave motor and the sensor output of the vibration wave motor. Further, when the speed control and the like are also performed, it is necessary to monitor the speed and the above-mentioned phase difference at all times to appropriately control the vibration wave motor. For this reason, the control software of the microcomputer becomes complicated, a high-performance microcomputer is required as compared with the case of controlling the drive of a DC motor, and other actuators cannot be controlled at the same time. There are drawbacks.

【0011】従って本発明の目的は、前述の如き従来の
振動波モータ駆動回路に内在する欠点をもたない、改善
された振動波モータ駆動回路を提供することであり、更
に詳細には、従来の駆動回路よりも振動波モータの駆動
制御をより単純な制御方法で行うことができ、また、従
来の駆動回路で必要とした高機能のマイクロコンピュー
タを必要とせずによりコストの安価なマイクロコンピュ
ータで制御できる振動波モータ駆動回路を提供すること
である。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved vibration wave motor drive circuit which does not have the drawbacks inherent in the conventional vibration wave motor drive circuits as described above, and more particularly to the prior art. The drive control of the vibration wave motor can be performed by a simpler control method than that of the drive circuit of, and the microcomputer with a low cost can be obtained without the high-performance microcomputer required in the conventional drive circuit. An object of the present invention is to provide a controllable vibration wave motor drive circuit.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による振動波モー
タ駆動回路は、前述の可変周波数発振器を制御する第一
及び第二の可変周波数発振器制御手段と、該第一及び第
二の可変周波数発振器制御手段のそれぞれの出力のうち
で高い周波数を表わす出力を選択して該可変周波数発振
器を駆動させる選択手段と、を有し、該第一の可変周波
数発振器制御手段は前述の位相差(モータ駆動用交流信
号の位相と振動状態検出用センサの出力信号の位相との
間の位相差)に応じて該可変周波数発振器を制御し、該
第二の可変周波数発振器制御手段は振動波モータの速度
検出値に応じて該可変周波数発振器を制御するように構
成されている。
An oscillatory wave motor drive circuit according to the present invention comprises first and second variable frequency oscillator control means for controlling the variable frequency oscillator described above, and the first and second variable frequency oscillators. Selecting means for selecting an output representing a high frequency from the respective outputs of the control means to drive the variable frequency oscillator, the first variable frequency oscillator control means comprising: The variable frequency oscillator according to the phase difference between the phase of the AC signal for vibration and the phase of the output signal of the vibration state detection sensor, and the second variable frequency oscillator control means detects the speed of the vibration wave motor. It is configured to control the variable frequency oscillator according to the value.

【0013】[0013]

【作用】本発明による振動波モータ駆動回路では、前述
の第一及び第二の可変周波数発振器制御手段の出力のう
ちで高い周波数を表わす出力を該選択手段が自動的に選
択して該可変周波数発振器に入力させるので、マイクロ
コンピュータが常に前述の位相差検出結果を監視してい
なくとも振動波モータを適切に制御することができ、マ
イクロコンピュータとして高機能のものを用いる必要が
なくなるとともに振動波モータの制御をDCモータの制
御と同じように簡単な制御方法でな行うことができる。
In the oscillatory wave motor drive circuit according to the present invention, the selecting means automatically selects the output representing the higher frequency from the outputs of the first and second variable frequency oscillator control means, and the variable frequency. Since it is input to the oscillator, the vibration wave motor can be properly controlled even if the microcomputer does not always monitor the above-mentioned phase difference detection result, and it is not necessary to use a high-performance microcomputer as well as the vibration wave motor. Can be controlled by the same simple control method as the control of the DC motor.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the illustrated embodiments.

【0015】図1は本実施例の振動波モータの駆動回路
の具体的な一例を示す図であり、まず各部の構成につい
て説明する。
FIG. 1 is a diagram showing a specific example of the drive circuit for the vibration wave motor of this embodiment. First, the configuration of each part will be described.

【0016】1はマイクロコンピュータであり、以下に
説明する各回路要素の動作順序等を制御する。2はマイ
クロコンピュータ1からのUP/DOWN信号に従って
カウント値の変化する8ビットのUP/DOWNカウン
タ、3は二つの入力値を比較し大きい方の値を出力する
数値比較回路、4は入力された数値に従って出力電圧の
変化するA/Dコンバータ、5は入力された電圧に従っ
て発振周波数の変化する可変周波数発振器、6は入力さ
れた交流信号から振動波モータを駆動するのに必要な9
0度位相の異なる同一周波数の二つの信号を作るための
振動波モータ制御ロジック、7は振動波モータを駆動す
るための高圧電源、8及び9は振動波モータを駆動する
ための電力増幅器、10及び11は振動波モータを駆動
するためのマッチングコイル、12は振動波モータ、1
3及び14はコンバレータ、15は二つの入力信号の位
相差を検出する位相差検出回路、16は設定された位相
の値と入力された位相の値を一定時間毎に比較して位相
の差に応じてUP/DOWN信号を出力する位相比較回
路、17は入力されたUP/DOWN信号に従ってカウ
ント値の変化する8ビットのUP/DOWNカウンタ、
18は回転速度を検出する速度検出手段、である。
Reference numeral 1 denotes a microcomputer, which controls the operation sequence of each circuit element described below. 2 is an 8-bit UP / DOWN counter whose count value changes according to the UP / DOWN signal from the microcomputer 1. 3 is a numerical value comparison circuit which compares two input values and outputs the larger value. 4 is an input. A / D converter whose output voltage changes according to a numerical value, 5 is a variable frequency oscillator whose oscillation frequency changes according to the input voltage, and 6 is necessary for driving the vibration wave motor from the input AC signal.
Oscillation wave motor control logic for producing two signals of the same frequency different in phase by 0 degree, 7 is a high voltage power supply for driving the oscillation wave motor, 8 and 9 are power amplifiers for driving the oscillation wave motor, 10 And 11 are matching coils for driving the vibration wave motor, 12 is a vibration wave motor, 1
Reference numerals 3 and 14 are converters, 15 is a phase difference detection circuit for detecting a phase difference between two input signals, and 16 is a phase difference obtained by comparing the set phase value and the input phase value at regular time intervals. A phase comparator circuit for outputting an UP / DOWN signal in response to the 8-bit UP / DOWN counter, the count value of which changes according to the input UP / DOWN signal.
Reference numeral 18 is a speed detecting means for detecting the rotation speed.

【0017】以上のような回路構成をした本例の振動波
モータ駆動回路の動作について以下具体的に説明する。
The operation of the vibration wave motor drive circuit of this example having the above-described circuit configuration will be specifically described below.

【0018】マイクロコンピュータ1は不図示の手段に
より振動波モータを駆動する信号が与えられると、不図
示の信号線によりUP/DOWNカウンタ2及びUP/
DOWNカウンタ17をリセットしてカウント値を00
hにするとともに、不図示の信号線により振動波モータ
駆動ロジック6に対して振動波モータの回転方向と振動
波モータを駆動する信号を与える。
When a signal for driving the vibration wave motor is given to the microcomputer 1 by means (not shown), the UP / DOWN counter 2 and the UP / DOWN counter 2 are made through signal lines (not shown).
Reset the DOWN counter 17 and set the count value to 00.
In addition to h, a signal line (not shown) gives a signal for driving the vibration wave motor and the rotation direction of the vibration wave motor to the vibration wave motor driving logic 6.

【0019】また、この時に振動波モータを適正に制御
するための振動波モータに印加する信号とセンサに発生
する信号との位相差の制限値(この時の位相差の値を9
0°とする)を位相比較回路16に信号線29を通じて
出力する。これによりUP/DOWNカウンタ2及びU
P/DOWNカウンタ17のカウント値は00hとな
り、数値比較回路3には各々信号線23および信号線3
2を通じて00hが入力されるので該回路3の出力は0
0hとなり、この値00hは信号線24を通じてA/D
コンバータ4に入力される。
At this time, the limit value of the phase difference between the signal applied to the vibration wave motor for properly controlling the vibration wave motor and the signal generated in the sensor (the value of the phase difference at this time is 9
0 °) is output to the phase comparison circuit 16 through the signal line 29. As a result, the UP / DOWN counter 2 and U
The count value of the P / DOWN counter 17 becomes 00h, and the numerical value comparison circuit 3 includes the signal line 23 and the signal line 3 respectively.
Since 00h is input through 2, the output of the circuit 3 is 0
It becomes 0h, and this value 00h is A / D through the signal line 24.
It is input to the converter 4.

【0020】この時、A/Dコンバータ4の出力は最も
小さくなり、従って、可変周波数発振器5の発生する信
号の周波数は最も高くなる。この発振信号は振動波モー
タ駆動ロジック6に入力されて分周されるとともに振動
波モータを駆動するのに必要な同一の周波数で位相差9
0°異なる二つの振動波モータ駆動信号に変換される。
この二つの振動波モータ駆動信号は高圧電源7を電源と
する電力増幅回路8及び9に入力され振動波モータを駆
動するのに必要な電力に増幅され、マッチングコイル1
0と11を通じて振動波モータ12に印加される。
At this time, the output of the A / D converter 4 becomes the smallest, and therefore the frequency of the signal generated by the variable frequency oscillator 5 becomes the highest. This oscillating signal is input to the vibration wave motor drive logic 6 to be frequency-divided, and at the same frequency necessary for driving the vibration wave motor, a phase difference 9
It is converted into two vibration wave motor drive signals that differ by 0 °.
These two vibration wave motor drive signals are input to power amplification circuits 8 and 9 using the high-voltage power supply 7 as a power source and amplified to the power required to drive the vibration wave motor, and the matching coil 1
It is applied to the vibration wave motor 12 through 0 and 11.

【0021】この時、振動波モータ12に印加される駆
動周波数はA/Dコンバータ4に入力される値が00h
であるので、図4(a)に示すように最大の周波数とな
り、この時は振動波モータ12は回転しないので震動波
モータの速度検出手段18により検出される速度は0で
ある。また、震動波モータ12に印加される駆動信号
と、震動波モータ12のセンサの出力信号との位相差は
360°に近い値となっている。この位相差の検出はコ
ンパレータ13及び14によりディジタル信号に変換さ
れた信号が位相差検出回路15に入力され、信号線28
を通じて出力される。いま、位相差比較回路16には信
号線29を通じて位相設定値90°が入力されており、
実際の位相検出値はこれより大きいので位相比較回路1
6は信号線30を通じてUP信号をUP/DOWNカウ
ンタ17に出力する。
At this time, the drive frequency applied to the vibration wave motor 12 is 00h when the value input to the A / D converter 4 is 00h.
Therefore, the maximum frequency is reached as shown in FIG. 4A, and the vibration wave motor 12 does not rotate at this time, so the speed detected by the speed detection means 18 of the vibration wave motor is zero. Further, the phase difference between the drive signal applied to the vibration wave motor 12 and the output signal of the sensor of the vibration wave motor 12 is a value close to 360 °. To detect this phase difference, the signals converted into digital signals by the comparators 13 and 14 are input to the phase difference detection circuit 15, and the signal line 28
Is output through. Now, the phase setting value 90 ° is input to the phase difference comparison circuit 16 through the signal line 29.
Since the actual phase detection value is larger than this, the phase comparison circuit 1
6 outputs the UP signal to the UP / DOWN counter 17 through the signal line 30.

【0022】これにより、UP/DOWNカウンタ17
の値は00hから01hに変化する。従って数値比較回
路3にはマイクロコンピュータ1側のUP/DOWNカ
ウンタ2からの値00hと位相比較回路側のUP/DO
WNカウンタ17からの値01hが入力されるが、より
高い周波数を示す00hが出力される。
As a result, the UP / DOWN counter 17
The value of changes from 00h to 01h. Therefore, the numerical comparison circuit 3 uses the value 00h from the UP / DOWN counter 2 on the microcomputer 1 side and the UP / DO on the phase comparison circuit side.
The value 01h is input from the WN counter 17, but 00h indicating a higher frequency is output.

【0023】振動波モータ12の駆動速度は0であるの
でマイクロコンピュータ1は速度を上げるために信号線
21を通じてUP/DOWNカウンタ2に対してUP信
号を出力し、UP/DOWNカウンタの値をUPして振
動波モータの駆動周波数を低くしてゆき、速度検出手段
18から検出される速度が目標速度となるようにUP/
DOWNカウンタの値を制御して振動波モータ12が適
正速度となるように制御を行う。
Since the driving speed of the vibration wave motor 12 is 0, the microcomputer 1 outputs the UP signal to the UP / DOWN counter 2 through the signal line 21 to increase the speed, and the value of the UP / DOWN counter is UP. Then, the drive frequency of the vibration wave motor is lowered to increase the speed detected by the speed detecting means 18 to the target speed UP /
The value of the DOWN counter is controlled to control the vibration wave motor 12 to an appropriate speed.

【0024】ここで、実際に振動波モータ12を駆動す
るための振動波モータ駆動周波数は数値比較回路3に入
力される二つの数値のうち小さい方の数値(震動波モー
タの駆動周波数では高い周波数を示す数値)が出力され
るので、UP/DOWNカウンタ17の示す値が01h
である時にマイクロコンピュータ1により制御されるU
P/DOWNカウンタ2の示す値がどのように変化して
も数値比較回路3の出力する値は00hと01hにしか
変化せず、震動波モータの駆動周波数もこの間でしか変
化しない。また、位相比較回路16により制御されるU
P/DOWNカウンタ17の示す値がffhの様にカウ
ンタの最大の値であるときには、マイクロコンピュータ
1により制御されるUP/DOWNカウンタ2の示す値
がA/Dコンバータ4に入力されるので、震動波モータ
の駆動周波数はマイクロコンピュータの示す値によって
のみ制御されることになる。
Here, the vibration wave motor drive frequency for actually driving the vibration wave motor 12 is the smaller of the two numerical values input to the numerical comparison circuit 3 (the higher frequency is the vibration wave motor drive frequency). Is output, the value indicated by the UP / DOWN counter 17 is 01h.
U controlled by the microcomputer 1 when
No matter how the value indicated by the P / DOWN counter 2 changes, the value output from the numerical comparison circuit 3 changes only to 00h and 01h, and the drive frequency of the vibration wave motor also changes only during this period. Also, U controlled by the phase comparison circuit 16
When the value indicated by the P / DOWN counter 17 is the maximum value of the counter such as ffh, the value indicated by the UP / DOWN counter 2 controlled by the microcomputer 1 is input to the A / D converter 4, which causes vibration. The drive frequency of the wave motor is controlled only by the value indicated by the microcomputer.

【0025】次に、位相比較回路16の動作について説
明する。位相比較回路16は振動波モータの駆動信号と
センサの出力信号との位相差を一定時間毎に検出して、
設定された位相値よりも検出された位相の値が大きけれ
ばUP/DOWNカウンタ17にUP信号を出力し、小
さければDOWN信号を出力する。
Next, the operation of the phase comparison circuit 16 will be described. The phase comparison circuit 16 detects the phase difference between the drive signal of the vibration wave motor and the output signal of the sensor at regular time intervals,
If the detected phase value is larger than the set phase value, the UP signal is output to the UP / DOWN counter 17, and if it is smaller, the DOWN signal is output.

【0026】いま、速度検出手段18により検出される
振動波モータ12の回転数が目標速度に対して小さけれ
ば、マイクロコンピュータは速度を上げるためにUP/
DOWNカウンタの値をUPさせて振動波モータの駆動
周波数を低くしようとする。しかし、実際の振動波モー
タ12の駆動周波数は、位相比較回路16に制御される
UP/DOWNカウンタ17とマイクロコンピュータ1
により制御されるUP/DOWNカウンタ2のうちの小
さい値で決定される。
If the number of revolutions of the vibration wave motor 12 detected by the speed detecting means 18 is smaller than the target speed, the microcomputer will increase the speed in order to increase the speed.
The value of the DOWN counter is increased to reduce the drive frequency of the vibration wave motor. However, the actual drive frequency of the vibration wave motor 12 is the same as that of the UP / DOWN counter 17 controlled by the phase comparison circuit 16 and the microcomputer 1.
It is determined by the smaller value of the UP / DOWN counter 2 controlled by.

【0027】このため、位相比較回路16に制御される
UP/DOWNカウンタ17の値が01hであるとする
と、振動波モータ12を駆動する周波数は01hで表さ
れる周波数となり、図4(b)に示すように振動波モー
タの駆動信号とセンサの出力信号との位相差は360°
に近いので位相比較回路はUP/DOWNカウンタ17
に対してUP信号を送り、UP/DOWNカウンタ17
のカウント値を大きくする。この動作を一定時間毎に繰
り返していくと、振動波モータの駆動信号とセンサの出
力信号との位相差はだんだん位相差の設定値である90
°に近付いてゆき、位相差の設定値90°を越えると位
相比較回路16はUP/DOWNカウンタ17に対して
DOWN信号を出力し、UP/DWONカウンタ17の
カウント値を小さくするように制御を行う。
Therefore, if the value of the UP / DOWN counter 17 controlled by the phase comparison circuit 16 is 01h, the frequency for driving the vibration wave motor 12 is the frequency represented by 01h, as shown in FIG. As shown in, the phase difference between the drive signal of the vibration wave motor and the output signal of the sensor is 360 °.
Since it is close to, the phase comparator circuit is UP / DOWN counter 17
To the UP / DOWN counter 17
Increase the count value of. When this operation is repeated at regular intervals, the phase difference between the drive signal of the vibration wave motor and the output signal of the sensor gradually becomes the set value of the phase difference.
When the phase difference approaches the set value of 90 °, the phase comparison circuit 16 outputs a DOWN signal to the UP / DOWN counter 17 and controls the UP / DWON counter 17 to decrease the count value. To do.

【0028】これにより、振動波モータ12の駆動周波
数は高くなり、振動波モータの駆動信号とセンサの出力
信号との位相差は大きくなる。この時の位相差が設定値
である90°よりも大きくなれば、位相検出回路16は
UP/DOWNカウンタ17のカウント値を大きくなる
ように制御し、位相差が設定値である90°よりも小さ
いときには、位相検出回路16はUP/DOWNカウン
タ17のカウント値を小さくなるように制御する。マイ
クロコンピュータ1により制御されるUP/DOWNカ
ウンタ2のカウント値がffhであるから振動波モータ
12の駆動周波数は位相比較回路16に制御されるUP
/DOWNカウンタ17の値となるので、振動波モータ
12の駆動周波数は振動波モータの駆動信号とセンサの
出力信号との位相差が設定値である90°になるような
駆動周波数にマイクロコンピュータ1の制御するUP/
DOWNカウンタ2の値に関係なく、自動的に設定され
る。
As a result, the drive frequency of the vibration wave motor 12 becomes high, and the phase difference between the drive signal of the vibration wave motor and the output signal of the sensor becomes large. If the phase difference at this time becomes larger than the set value of 90 °, the phase detection circuit 16 controls the UP / DOWN counter 17 to increase the count value, and the phase difference becomes larger than the set value of 90 °. When it is smaller, the phase detection circuit 16 controls the count value of the UP / DOWN counter 17 to be smaller. Since the count value of the UP / DOWN counter 2 controlled by the microcomputer 1 is ffh, the drive frequency of the vibration wave motor 12 is UP controlled by the phase comparison circuit 16.
/ DOWN counter 17, the drive frequency of the vibration wave motor 12 is set so that the phase difference between the drive signal of the vibration wave motor and the output signal of the sensor becomes 90 ° which is the set value. UP / controlled by
It is automatically set regardless of the value of the DOWN counter 2.

【0029】ここまでは、マイクロコンピュータ1によ
る制御と位相比較回路16による制御を個別に説明して
きたが、実際にはこの二つの制御が同時に行われ、振動
波モータ12の回転速度がマイクロコンピュータ1によ
り制御され、振動波モータ12の回転を適正に制御する
ための駆動信号とセンサの出力との位相差による制御が
位相比較回路17により行われる。
Up to this point, the control by the microcomputer 1 and the control by the phase comparison circuit 16 have been described separately, but in reality, these two controls are performed simultaneously, and the rotational speed of the vibration wave motor 12 is determined by the microcomputer 1. The phase comparison circuit 17 controls the phase difference between the drive signal and the output of the sensor for properly controlling the rotation of the vibration wave motor 12.

【0030】図2及び図3に振動波モータ12の駆動周
波数と、駆動信号とセンサ出力との位相差の関係を実線
で示し、駆動周波数と回転数の関係を点線で示す。図2
は通常の状態で駆動信号とセンサ出力との位相差の関係
が90°よりも大きいときに目標速度Nに達する事を示
し、図3は振動波モータ12の駆動周波数と位相差や回
転数との関係振動波モータ12の負荷の状態や温度及び
電源電圧などで変動するため、駆動信号とセンサ出力と
の位相差が90°になっても目標速度に達しない場合を
示している。
2 and 3, the relationship between the drive frequency of the vibration wave motor 12 and the phase difference between the drive signal and the sensor output is shown by a solid line, and the relationship between the drive frequency and the rotational speed is shown by a dotted line. Figure 2
Indicates that the target speed N is reached when the relationship of the phase difference between the drive signal and the sensor output is larger than 90 ° in a normal state, and FIG. 3 shows the drive frequency of the vibration wave motor 12 and the phase difference and rotation speed. The relationship shows that the target speed is not reached even if the phase difference between the drive signal and the sensor output reaches 90 ° because it varies depending on the load state of the vibration wave motor 12, the temperature, the power supply voltage, and the like.

【0031】図2に示す通常の状態では、振動波モータ
12の回転数が目標速度のNに達する駆動周波数に対応
する位相差設定値である90°の回転数よりも大きい。
このため、位相比較回路には常に90°よりも大きい位
相が入力されるので、位相比較回路により制御されるU
P/DOWNカウンタ17の値は位相比較をおこなうた
びにUP信号により大きくなり、ffhまで達する。ま
た、このときはマイクロコンピュータ1により振動波モ
ータ12の速度がNになるような駆動周波数に制御され
るため、数値比較回路3はマイクロコンピュータ1によ
り制御されるUP/DOWNカウンタ2の値を出力する
ので、マイクロコンピュータ1の指示に従って制御され
る。
In the normal state shown in FIG. 2, the rotation speed of the vibration wave motor 12 is higher than the rotation speed of 90 ° which is the phase difference set value corresponding to the drive frequency at which the target speed N is reached.
Therefore, since a phase larger than 90 ° is always input to the phase comparison circuit, U controlled by the phase comparison circuit is used.
The value of the P / DOWN counter 17 is increased by the UP signal every time phase comparison is performed, and reaches ffh. Further, at this time, since the microcomputer 1 controls the drive frequency so that the speed of the vibration wave motor 12 becomes N, the numerical comparison circuit 3 outputs the value of the UP / DOWN counter 2 controlled by the microcomputer 1. Therefore, it is controlled according to the instruction of the microcomputer 1.

【0032】図3に示す状態では、振動波モータ12の
回転数が目標速度Nに達する駆動周波数において駆動信
号とセンサ出力との位相差が位相設定値である90°よ
りも小さい。このため、マイクロコンピュータ1が振動
波モータ12の回転速度を目標速度Nにしようと駆動周
波数を低くしていくと、振動波モータ12の回転数が目
標値のNに達する前に駆動信号とセンサ出力との位相差
が90°に達してしまう。その結果、位相比較回路16
により制御されるUP/DOWNカウンタ17の値がマ
イクロコンピュータ1により制御されるUP/DOWN
カウンタ2の値より小さくなり、数値比較回路3の出力
は位相比較回路16により制御されるUP/DOWNカ
ウンタ17の値となり、振動波モータ12は駆動信号と
センサ出力との位相差が90°となるように制御され、
振動波モータ12の速度が目標速度に達しないときには
振動波モータ12は安定して回転できる範囲の最も早い
回転数で回転するように制御される。
In the state shown in FIG. 3, the phase difference between the drive signal and the sensor output at the drive frequency at which the rotation speed of the vibration wave motor 12 reaches the target speed N is smaller than the phase setting value of 90 °. Therefore, when the microcomputer 1 lowers the drive frequency in order to set the rotation speed of the vibration wave motor 12 to the target speed N, the drive signal and the sensor are detected before the rotation speed of the vibration wave motor 12 reaches the target value N. The phase difference with the output reaches 90 °. As a result, the phase comparison circuit 16
The value of the UP / DOWN counter 17 controlled by the UP / DOWN counter is controlled by the microcomputer 1.
It becomes smaller than the value of the counter 2, the output of the numerical comparison circuit 3 becomes the value of the UP / DOWN counter 17 controlled by the phase comparison circuit 16, and the vibration wave motor 12 has a phase difference of 90 ° between the drive signal and the sensor output. Controlled to be
When the speed of the vibration wave motor 12 does not reach the target speed, the vibration wave motor 12 is controlled so as to rotate at the highest rotation speed within a stable rotation range.

【0033】以上のように、振動波モータ12が安定し
て回転できる駆動信号とセンサ出力との位相差が90°
よりも大きいところで目標速度に達する場合にはマイク
ロコンピュータ1により制御され、目標速度に達しない
うちに駆動信号とセンサ出力との位相差が90°に達し
てしまった場合には位相比較回路16により制御され
る。
As described above, the phase difference between the drive signal and the sensor output by which the vibration wave motor 12 can be stably rotated is 90 °.
If the target speed is reached at a larger value than the above, the microcomputer 1 controls the phase. If the phase difference between the drive signal and the sensor output reaches 90 ° before the target speed is reached, the phase comparison circuit 16 controls the phase difference. Controlled.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による振動
波モータ駆動回路では、第一の可変周波数発振器制御手
段(第一のカウント手段)と、第二の可変周波数発振器
制御手段(第二のカウント手段)と、該第一及び第二の
可変周波数発振器制御手段のそれぞれの出力値のうちで
高い周波数を示す方の出力を自動的に選択して該可変周
波数発振器に入力させる選択手段と、を設けたことによ
り、振動波モータが安定して駆動される周波数よりも低
い周波数をマイクロコンピュータで設定されたとしても
常に振動波モータは設定された位相差(駆動交流信号の
位相とセンサー電極により検出された検出振動の位相と
の差)を越えないように制御され、従って、マイクロコ
ンピュータは振動波モータの起動時に位相差制限値を設
定するだけで、その後は前述の位相差をマイクロコンピ
ュータが常に監視する必要なく振動波モータの制御を行
なうことができる。従って、本発明の振動波モータ駆動
回路では従来の駆動回路で必要とした高機能マイクロコ
ンピュータを必要としないので従来装置よりも安価なコ
ストで製造することができる。また、本発明の振動波モ
ータ駆動回路では、該モータの速度制御を行なう場合に
は速度検出情報のみに従って(すなわち)前述の位相差
検出情報を必要とせずに)駆動制御が行なわれるので制
御が簡単であり、DCモータの制御と同じく簡単な制御
が可能である。
As described above, in the vibration wave motor drive circuit according to the present invention, the first variable frequency oscillator control means (first counting means) and the second variable frequency oscillator control means (second Counting means), and selection means for automatically selecting one of the output values of the first and second variable frequency oscillator control means, which output has a higher frequency, and inputting the output to the variable frequency oscillator. By providing the vibration wave motor, even if the frequency lower than the frequency at which the vibration wave motor is stably driven is set by the microcomputer, the vibration wave motor is always set by the set phase difference (the phase of the driving AC signal and the sensor electrode). The difference between the detected vibration and the detected phase is controlled so that the microcomputer does not exceed the phase difference limit value when starting the vibration wave motor. After it is possible to control the vibration wave motor without the need to monitor constantly the phase difference of the aforementioned microcomputer. Therefore, the vibration wave motor drive circuit of the present invention does not require the high-performance microcomputer required in the conventional drive circuit, and therefore can be manufactured at a lower cost than the conventional device. Further, in the vibration wave motor drive circuit of the present invention, when the speed control of the motor is performed, the drive control is performed only according to the speed detection information (that is, without requiring the above-mentioned phase difference detection information). It is simple and can be as simple as control of a DC motor.

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

【図1】本発明の振動波モータ駆動回路を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a vibration wave motor drive circuit of the present invention.

【図2】振動波モータの駆動周波数と速度、位相差の関
係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a driving frequency of a vibration wave motor, a speed, and a phase difference.

【図3】振動波モータの駆動周波数と速度、位相差の関
係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a driving frequency of an oscillatory wave motor, a speed, and a phase difference.

【図4】振動波モータの特性を示す図。FIG. 4 is a diagram showing characteristics of a vibration wave motor.

【図5】従来の振動波モータの駆動回路を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram showing a drive circuit of a conventional vibration wave motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マイクロコンピュータ 2…UP/DOWNカ
ウンタ 3…数値比較回路 4…A/Dコンバータ 5…可変周波数発振器 6…動波モータ駆動ロ
ジック 12…動波モータ 15…位相検出回路 16…位相比較回路 17…UP/DOWN
カウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microcomputer 2 ... UP / DOWN counter 3 ... Numerical value comparison circuit 4 ... A / D converter 5 ... Variable frequency oscillator 6 ... Dynamic wave motor drive logic 12 ... Dynamic wave motor 15 ... Phase detection circuit 16 ... Phase comparison circuit 17 ... UP / DOWN
counter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可変周波数発振器と、該可変周波数発振
器の出力から互いに位相の異なった二つの交流信号を発
生させる移相手段と、 該交流信号のうちの少なくとも一つの信号と振動波モー
タの振動状態検出信号との位相差を検出する位相差検出
手段と、を有し、該交流信号を該振動波モータの振動子
に印加することにより該モータを駆動する振動波モータ
駆動回路において、 予め設定された位相差と該位相差検出手段により検出さ
れた位相差とを比較する位相差比較手段と、該位相差比
較手段の出力に応じて制御される第一の可変周波数発振
器制御手段と、該振動波モータの速度を制御する第二の
可変周波数発振器制御手段と、該第一の可変周波数発振
器制御手段の出力と該第二の可変周波数発振器制御手段
の出力とのうちで高い周波数を表す出力を該可変周波数
発振器に入力させる選択手段と、を有していることを特
徴とする振動波モータ駆動回路。
1. A variable frequency oscillator, phase shifting means for generating two alternating signals having different phases from the output of the variable frequency oscillator, at least one of the alternating signals and a vibration of a vibration wave motor. A phase difference detecting means for detecting a phase difference from the state detection signal, and applying the AC signal to the vibrator of the vibration wave motor to drive the motor, the vibration wave motor drive circuit comprising: A phase difference comparing means for comparing the generated phase difference and the phase difference detected by the phase difference detecting means, a first variable frequency oscillator control means controlled according to an output of the phase difference comparing means, The second variable frequency oscillator control means for controlling the speed of the vibration wave motor, and the higher frequency of the output of the first variable frequency oscillator control means and the output of the second variable frequency oscillator control means Vibration wave motor driving circuit and further comprising a selection means for inputting to output to said variable frequency oscillator, a.
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