JPH06296377A - Ultrasonic motor - Google Patents

Ultrasonic motor

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Publication number
JPH06296377A
JPH06296377A JP5082241A JP8224193A JPH06296377A JP H06296377 A JPH06296377 A JP H06296377A JP 5082241 A JP5082241 A JP 5082241A JP 8224193 A JP8224193 A JP 8224193A JP H06296377 A JPH06296377 A JP H06296377A
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JP
Japan
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ultrasonic motor
moving body
oscillator
signal
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP5082241A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Hayashizaki
伸一 林崎
Tatsunori Inoue
竜紀 井上
Kenji Suzuki
賢二 鈴木
Masao Kasuga
政雄 春日
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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Publication of JPH06296377A publication Critical patent/JPH06296377A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To output moving information of a high resolution by counting an oscillation frequency of a drive circuit with reference to a signal of an encoder, etc., which is added to an ultrasonic motor. CONSTITUTION:A moving information output circuit 111 is added to an ultrasonic motor 107 and a counting circuit 109 which counts signals from an oscillator of the ultrasonic motor 107 with reference to an output signal from the moving information output circuit 111 is also provided. Moreover, an interporation arithmetic circuit 110 for executing interporation arithmetic operation of an output signal of the moving information arithmetic circuit 110 on the basis of the counting result of the counting circuit 109 is also comprised and an output circuit for outputting the result of interporation arithmetic operation as a high resolution moving information is provided. As exaplained, an output of a low resolution moving information detector is converted to moving information of a high resolution with a simplified method in view of facilitating the control for the number of rotations and positional control of the ultrasonic motor.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、圧電、磁歪等の電気
ー機械変換による超音波モータの位置情報の検知と制御
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to detection and control of position information of an ultrasonic motor by electromechanical conversion such as piezoelectric and magnetostriction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、超音波モータのロータ等の移動体
の回転数、位置等の移動情報を検知するためには磁気
的、または光学的なエンコーダ等の装置を超音波モータ
に付加するか、超音波モータの一部を利用して、超音波
モータに検出器を組み込んだものとして、例えば特開昭
62−221885号公報に、ロータに溝等の不連続部
分を設け、ステータに発生する断続的な波形歪みを検出
して、回転情報を得るものがある。また特開平3−82
380号公報に音響機械インピーダンスの変化を検出し
て回転情報を得るものもある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to detect movement information such as the number of revolutions and the position of a moving body such as a rotor of an ultrasonic motor, is a device such as a magnetic or optical encoder added to the ultrasonic motor? As an example in which a detector is incorporated in an ultrasonic motor by utilizing a part of the ultrasonic motor, for example, in JP-A-62-221885, a rotor is provided with a discontinuous portion such as a groove, which is generated in a stator. There is one that obtains rotation information by detecting intermittent waveform distortion. In addition, JP-A-3-82
There is also one disclosed in Japanese Patent No. 380 that obtains rotation information by detecting a change in acoustic mechanical impedance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
に超音波モータに前記エンコーダを付加しても、小型に
するためには分解能が低く、分解能を上げようとすると
エンコーダは大型となり、超音波モータ全体の体積が増
大し、大きな組み込みスペースが必要となり、使用範囲
が限定され、超音波モータ自体のコストも増大する。従
って特開昭62−221885号公報、および特開平3
−82380号公報による方法は小型化には有効な改善
策であるが、分解能は著しく低いという課題があった。
However, even if the encoder is added to the ultrasonic motor as described above, the resolution is low for downsizing, and the encoder becomes large when the resolution is increased. The volume of the whole motor increases, a large installation space is required, the range of use is limited, and the cost of the ultrasonic motor itself increases. Therefore, JP-A-62-221885 and JP-A-3-221885
The method according to Japanese Patent Laid-Open No. 82380 is an effective remedy for miniaturization, but has a problem that the resolution is extremely low.

【0004】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するために、前述した従来のエンコーダ
を小型化して、分解能が低下する課題を簡易な方法で、
格段に高精度な位置制御ができる超音波モータを提供で
きるようにした。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the resolution by a simple method by downsizing the above-mentioned conventional encoder in order to solve the above-mentioned conventional problems.
We have made it possible to provide an ultrasonic motor capable of extremely highly accurate position control.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の超音波モータに別付加の移動情報検出器
を備え、前記移動情報検出器からの信号をゲート信号と
して、駆動周波数を計数、演算をして移動情報検出器の
信号間の補間演算ができるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems, the ultrasonic motor of the present invention is provided with an additional movement information detector, and the drive frequency is set by using the signal from the movement information detector as a gate signal. By counting and calculating, interpolation calculation between signals of the movement information detector can be performed.

【0006】[0006]

【作用】上記のように構成された超音波モータにおいて
は、移動情報検出器の出力信号に基づいて、移動体の動
作状態の中で検出していない部分について補間演算をす
ることにより、分解能を著しく向上させ、移動体の移動
情報をデジタル信号として取り出すことができ、超音波
モータおよび超音波モータを使用した機器の高精度な移
動情報が得られ、回転数、移動量、速度、位置等の高精
度の制御を可能とした。
In the ultrasonic motor configured as described above, the resolution is improved by performing interpolation calculation on the part which is not detected in the operating state of the moving body based on the output signal of the moving information detector. It can be significantly improved and the movement information of the moving body can be taken out as a digital signal, and highly accurate movement information of the ultrasonic motor and equipment using the ultrasonic motor can be obtained, and the rotation speed, movement amount, speed, position, etc. can be obtained. Enables highly accurate control.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、この発明の実施例の構成を図に基づ
いて説明する。なお実施例の各図において、同様の部位
には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 (第1実施例)図1は、本発明の移動体が回転体である
場合の超音波モータの駆動および、移動体としてのロー
タの回転情報を得る回路を、ブロック的に示した説明図
である。図2は、発振器の出力信号と超音波モータの駆
動信号の関係を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings of the embodiments, the same parts are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. (First Embodiment) FIG. 1 is an explanatory diagram showing a block diagram of a circuit for driving an ultrasonic motor and obtaining rotation information of a rotor as a moving body when the moving body of the present invention is a rotating body. is there. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the output signal of the oscillator and the drive signal of the ultrasonic motor.

【0008】図1において、発振器101の信号はイン
バータ102、フリップフロップ(FF)103、FF
104により90゜の位相差を持つ2つの信号に分けら
れる。分けられた2つの信号の様子を図2に示す。図2
(a)は、発振器101よりの出力信号、図2(b)
は、FF103よりの出力信号、図2(c)は、インバ
ータ102で位相反転された信号が、FF104に印加
され、そのときのFF104よりの出力信号を示す。
In FIG. 1, the signal of the oscillator 101 includes an inverter 102, a flip-flop (FF) 103, and an FF.
It is divided into two signals having a phase difference of 90 ° by 104. The state of the two divided signals is shown in FIG. Figure 2
2A is an output signal from the oscillator 101, FIG.
2C shows an output signal from the FF 103, and FIG. 2C shows an output signal from the FF 104 when the signal whose phase is inverted by the inverter 102 is applied to the FF 104.

【0009】図2(a)の発振器101よりの出力信号
は図2(b)および図2(c)の出力信号の2倍の周波
数となる。また、90゜の位相差を持つ2つの信号に分
けられた信号は、それぞれ増幅器105、増幅器106
により増幅され、超音波モータ107に印加される。超
音波モータ107は回転し、回転検出器108により回
転情報信号が出力される。
The output signal from the oscillator 101 of FIG. 2 (a) has a frequency twice that of the output signal of FIGS. 2 (b) and 2 (c). Further, the signals divided into two signals having a phase difference of 90 ° are respectively the amplifier 105 and the amplifier 106.
And is applied to the ultrasonic motor 107. The ultrasonic motor 107 rotates, and the rotation detector 108 outputs a rotation information signal.

【0010】回転検出器108よりの信号はパルス成形
され、計数回路109のゲートに加えられる。発振器1
01よりの信号は、計数回路109のクロック端子に加
えられる。計数回路109は、発振器101よりの信号
パルス数を回転検出器108のパルスとパルス間で計数
する。
The signal from the rotation detector 108 is pulse-shaped and applied to the gate of the counting circuit 109. Oscillator 1
The signal from 01 is applied to the clock terminal of the counting circuit 109. The counting circuit 109 counts the number of signal pulses from the oscillator 101 between the pulses of the rotation detector 108.

【0011】図3は、本発明の超音波モータの回転検出
器108の出力信号と発振器101の信号との関係を示
す図である。図3(a)は、回転検出器108よりのパ
ルス信号、図3(b)は、発振器101よりの信号を示
し、計数回路109は、図3(a)の回転検出器108
よりのパルス信号をゲートとし、図3(b)の発振器1
01よりの信号の数を計数する。回転検出器108より
の1回転当たりのパルス信号をNとし、計数された発振
器よりの信号数をMとする。エンコーダの分解能はN*
Mとなり、分解能が回転検出器108だけの場合と比較
すればM倍になったということになる。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the output signal of the rotation detector 108 of the ultrasonic motor of the present invention and the signal of the oscillator 101. 3A shows the pulse signal from the rotation detector 108, FIG. 3B shows the signal from the oscillator 101, and the counting circuit 109 shows the rotation detector 108 of FIG. 3A.
The pulse signal from is used as a gate, and the oscillator 1 of FIG.
Count the number of signals since 01. The pulse signal per rotation from the rotation detector 108 is N, and the number of counted signals from the oscillator is M. Encoder resolution is N *
Therefore, the resolution is M times higher than that when only the rotation detector 108 is used.

【0012】補間演算回路110は、移動情報検出器で
ある回転検出器108の出力パルスを計数、記憶し、さ
らに回転検出器108の出力パルス間の移動情報を、演
算、補間演算する。補間演算回路110は、計数回路1
09により回転検出器108のパルス間で計数された、
発振器101の出力信号数の平均値、あるいは直前の計
数値をMとして記憶する。
The interpolation calculation circuit 110 counts and stores the output pulses of the rotation detector 108, which is a movement information detector, and further calculates and interpolates movement information between the output pulses of the rotation detector 108. The interpolation calculation circuit 110 includes the counting circuit 1
09 counted between pulses of the rotation detector 108,
The average value of the number of output signals of the oscillator 101 or the immediately preceding count value is stored as M.

【0013】現在計数されている回転検出器108の出
力パルス数をnとし、計数回路109により計数された
発振器101の出力信号数をmとする。現時点の回転数
の補間値は、前記補間演算回路110により(n+m/
M)/Nの演算を行うことにより求められる。
It is assumed that the number of output pulses of the rotation detector 108 currently counted is n, and the number of output signals of the oscillator 101 counted by the counting circuit 109 is m. The interpolation value of the current rotational speed is calculated by the interpolation calculation circuit 110 as (n + m /
M) / N is calculated.

【0014】移動情報出力回路111は、補間演算回路
110で演算し、結果を記憶し、その瞬間のデータをデ
ジタルデータまたはパルス信号として出力する。超音波
モータの回転数を制御する方法としては、駆動電圧、位
相、駆動周波数の制御によっておこなわれる。超音波モ
ータの回転数制御は、駆動周波数を制御する方法が最も
容易であり、一般的に実施される。周波数を制御する方
法では、発振器101の周波数は変化する。しかし超音
波モータは一種の機械共振子であるので、周波数の変化
率は極めて小さいので、発振器の周波数を計数しても回
転精度は、十分に実用になる。
The movement information output circuit 111 calculates by the interpolation calculation circuit 110, stores the result, and outputs the data at that moment as digital data or a pulse signal. A method of controlling the rotation speed of the ultrasonic motor is performed by controlling the drive voltage, the phase, and the drive frequency. The method of controlling the drive frequency is the easiest method for controlling the rotation speed of the ultrasonic motor, and is generally performed. In the method of controlling the frequency, the frequency of the oscillator 101 changes. However, since the ultrasonic motor is a kind of mechanical resonator, the rate of change of the frequency is extremely small, and therefore the rotational accuracy becomes sufficiently practical even if the frequency of the oscillator is counted.

【0015】図4には、さらに高精度の補間が必要な場
合の実施例を示す。図4に示すように、計数回路109
のクロック端子に発振器101の代わりに、水晶発振回
路等の別付加の高精度発振器112を使用することもで
きるが、回路が複雑になり、素子が増える等の課題があ
り、超音波モータを小型化する目的に適しなくなる。
FIG. 4 shows an embodiment in which higher precision interpolation is required. As shown in FIG. 4, the counting circuit 109
It is also possible to use another high-precision oscillator 112 such as a crystal oscillation circuit instead of the oscillator 101 for the clock terminal of 1. However, there is a problem that the circuit becomes complicated and the number of elements increases, so that the ultrasonic motor can be made compact. It becomes unsuitable for the purpose of becoming.

【0016】図5は、本発明の実施例の超音波モータの
構成を示す断面図の例である。図5に示すように、駆動
用の圧電素子201を接着等により接合された振動子2
02は、駆動回路100により共振周波数近辺で駆動さ
れて進行波を発生し、発生した進行波により摩擦材21
1を通して摩擦力によりロータ体212を回転させる。
加圧機構213は、バネ等により加圧力を発生、調整し
て摩擦力を調整する。中心軸215は、超音波モータの
中心を構成し、振動子202を固着支持して外部にモー
タを取り付けるための支持板214に打ち込み固着され
ている。回転検出器108は、回転部がロータ体212
に固着され、ロータ体212の回転によって回転部が回
転し、回転情報を出力する。
FIG. 5 is an example of a sectional view showing the structure of the ultrasonic motor of the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a vibrator 2 in which a driving piezoelectric element 201 is joined by adhesion or the like
02 is driven by the drive circuit 100 in the vicinity of the resonance frequency to generate a traveling wave, and the friction material 21 is generated by the generated traveling wave.
The rotor body 212 is rotated by frictional force through 1.
The pressure mechanism 213 generates and adjusts a pressing force by a spring or the like to adjust the frictional force. The central shaft 215 constitutes the center of the ultrasonic motor, and is driven and fixed to a support plate 214 for fixing and supporting the vibrator 202 and for mounting the motor to the outside. The rotation detector 108 has a rotor body 212 in the rotating portion.
The rotor is rotated and the rotating portion is rotated by the rotation of the rotor body 212 to output rotation information.

【0017】(第2実施例)次に本発明の第2実施例に
ついて説明する。本発明を応用すれば、回転数制御、位
置制御は非常に容易になる。回転数制御については、発
振器101の発振周波数を制御する手段を設け、回転検
出器108の1パルス間の発振器101の出力パルス数
を計数し、制御値と比較し、制御値になるように発振器
101の周波数を制御するだけで、回転数の制御が可能
となる。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. If the present invention is applied, rotational speed control and position control become very easy. Regarding the rotation speed control, means for controlling the oscillation frequency of the oscillator 101 is provided, and the number of output pulses of the oscillator 101 during one pulse of the rotation detector 108 is counted, compared with the control value, and the oscillator is controlled so as to reach the control value. The rotation speed can be controlled only by controlling the frequency of 101.

【0018】図6は、回転数制御回路をブロック的に示
した説明図である。図6より、回転数が回転入力回路1
22に指定されたときに、回転数の指定値、発振器10
1の出力周波数、回転検出器108の1回転あたりのパ
ルス数を次のように設定すると、 回転数の指定値 Rn 発振器101の出力周波数 Fosc 回転検出器108のロータ1回転あたりのパルス数 N 回転検出器108の1パルス間の発振器101の出力パ
ルス数の制御値の設定値Mcは、次の式で与えられ、設
定演算回路123で演算、記憶される。
FIG. 6 is a block diagram of the rotation speed control circuit. From FIG. 6, the rotation speed is the rotation input circuit 1
When specified to 22, the specified value of the rotation speed, the oscillator 10
When the output frequency of 1 and the number of pulses per rotation of the rotation detector 108 are set as follows, the specified value of the rotation number Rn The output frequency of the oscillator 101 Fosc The number of pulses per rotation of the rotor of the rotation detector 108 N rotation The set value Mc of the control value of the output pulse number of the oscillator 101 for one pulse of the detector 108 is given by the following equation, and is calculated and stored in the setting calculation circuit 123.

【0019】Mc=Fosc/(Rn/60*N) 次に、モータが回転し、計数回路109より回転検出器
108の1パルス間の発振器101の出力パルス数mが
計数され、補間演算回路110に記憶されるとともに、
設定値演算回路123に記憶されている設定値Mcと比
較し、比較結果により、移動情報出力回路111で、発
振周波数制御回路121を制御する信号を発生させ、発
振器101の発振周波数を制御することにより、モータ
の回転数を制御する。また、移動情報出力回路111
は、同時に、このときのモータの回転信号を表示器等の
外部機器124に出力する。
Mc = Fosc / (Rn / 60 * N) Next, the motor rotates, the counting circuit 109 counts the number m of output pulses of the oscillator 101 during one pulse of the rotation detector 108, and the interpolation calculation circuit 110. Memorized in
Comparing with the set value Mc stored in the set value calculation circuit 123, the movement information output circuit 111 generates a signal for controlling the oscillation frequency control circuit 121 according to the comparison result, and controls the oscillation frequency of the oscillator 101. Controls the rotation speed of the motor. In addition, the movement information output circuit 111
Simultaneously outputs the rotation signal of the motor at this time to the external device 124 such as a display.

【0020】(第3実施例)超音波モータは摩擦による
微小駆動のため、停止位置の分解能が高く、コキングに
より、任意の位置に精度よく停止できない電磁コアモー
タ、電磁ステップモータとは分解能が大きく異なる。従
って、超音波モータの特徴を出すためには高精度、高分
解能の停止位置制御が望まれる。
(Third Embodiment) Since the ultrasonic motor is minutely driven by friction, the resolution of the stop position is high, and the resolution is greatly different from that of the electromagnetic core motor and the electromagnetic step motor which cannot accurately stop at an arbitrary position due to coking. . Therefore, in order to bring out the characteristics of the ultrasonic motor, highly accurate and high resolution stop position control is desired.

【0021】図7に、停止位置制御についてのフローチ
ャートを示す。図7より、停止位置が指定されたとき
に、停止位置に対応した回転検出器108よりの制御目
標パルス数をNstop+△Nとして、演算、設定す
る。Nstopは整数、△Nは停止位置指定値と回転検
出器108の1回転あたりの出力パルス数Nとの商の余
剰であり、0を含む1以下の実数となる。
FIG. 7 shows a flowchart of the stop position control. From FIG. 7, when the stop position is designated, the number of control target pulses from the rotation detector 108 corresponding to the stop position is calculated and set as Nstop + ΔN. Nstop is an integer, ΔN is a surplus of the quotient of the stop position designation value and the number N of output pulses per rotation of the rotation detector 108, and is a real number of 1 or less including 0.

【0022】超音波モータは、設定値Nstopに達す
るより前の数回転または、適正なパルス数前より低速、
定回転数に制御する。このときの低速に制御する手段と
しては、前述の本発明による制御方法で、回転数の指定
値を予め設定された値に、自動的に設定し、制御され
る。
The ultrasonic motor rotates several times before reaching the set value Nstop, or at a speed lower than before the proper number of pulses,
Control to constant speed. As the means for controlling the rotation speed at this time, the designated value of the rotation speed is automatically set to a preset value and controlled by the control method according to the present invention described above.

【0023】回転数を低速に制御することにより、モー
タ停止時の慣性を極力抑えるだけでなく、回転検出器1
08の1パルス間の発振器出力パルス数の計数値mが、
大となるため、分解能が著しく向上する。超音波モータ
が、定回転数に制御されて、発振器出力パルス数の計数
値mが、一定値に安定したときに、安定したmの値を回
転検出器108の1パルス間の補間値の基準値Mとして
記憶する。停止位置は、回転検出器108の出力パルス
数がNstopに達し、さらに計数回路109の計数値
mが、M*△Nになったときに、発振回路101の出力
を停止することにより、超音波モータの回転を停止す
る。従って、本発明によれば、高分解能の回転検出器、
高機能の制御回路を必要とせず、超音波モータの停止位
置を高分解能に制御できる。
By controlling the rotation speed to a low speed, not only the inertia when the motor is stopped is suppressed as much as possible, but also the rotation detector 1
The count value m of the number of oscillator output pulses during one pulse of 08 is
Since it is large, the resolution is remarkably improved. When the ultrasonic motor is controlled to a constant rotation speed and the count value m of the oscillator output pulse number stabilizes at a constant value, the stable value of m is used as a reference for the interpolation value for one pulse of the rotation detector 108. Store as value M. At the stop position, when the number of output pulses of the rotation detector 108 reaches Nstop and the count value m of the counting circuit 109 becomes M * ΔN, the output of the oscillation circuit 101 is stopped, and the ultrasonic wave is stopped. Stop the motor rotation. Therefore, according to the present invention, a high resolution rotation detector,
The stop position of the ultrasonic motor can be controlled with high resolution without requiring a high-performance control circuit.

【0024】(第4実施例)前述のように移動体が回転
移動体の場合について説明してきたが、移動体が直線移
動体の場合でも同様であり、実施例について簡単に説明
する。図8は、移動体が直線移動体の場合の実施例を示
す。図8(a)は、移動体が直線移動体の場合の断面図
であり、図8(b)は、リニアスケールの一部を示した
図である。
(Fourth Embodiment) Although the case where the moving body is the rotary moving body has been described above, the same applies to the case where the moving body is a linear moving body, and the embodiment will be briefly described. FIG. 8 shows an embodiment in which the moving body is a linear moving body. FIG. 8A is a sectional view when the moving body is a linear moving body, and FIG. 8B is a diagram showing a part of the linear scale.

【0025】接着等で接合された圧電素子201により
振動子202は、進行波を発生し、直線移動体203を
駆動する。直線移動体203には、リニアスケール20
4が設けられ、光センサー205により移動信号を出力
する。従って、図1に示す回転検出器108と等価であ
るので、直線移動体の場合でも本発明が実施できる。
The piezoelectric element 201 bonded by adhesion or the like causes the vibrator 202 to generate a traveling wave and drive the linear moving body 203. The linear moving body 203 includes a linear scale 20.
4 is provided, and the optical sensor 205 outputs a movement signal. Therefore, since it is equivalent to the rotation detector 108 shown in FIG. 1, the present invention can be implemented even in the case of a linear moving body.

【0026】[0026]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように、超音
波モータに移動体の移動情報を検出する移動情報検出器
を備え、前記移動体の移動情報検出器よりの移動情報信
号を基準として前記超音波モータの発振器よりの出力信
号を計数する手段を備え、移動体の移動情報検出器より
の移動情報信号を補間する演算手段を備え、移動情報信
号を補間して、移動情報を高分解能に検出できるように
するとともに、補間された信号を使用して、簡易な方法
で回転数制御、位置制御が可能な超音波モータを提供で
きるようにした。
As described above, according to the present invention, the ultrasonic motor is provided with the movement information detector for detecting the movement information of the moving body, and the movement information signal from the movement information detector of the moving body is used as a reference. A means for counting the output signal from the oscillator of the ultrasonic motor and a means for interpolating the movement information signal from the movement information detector of the moving body are provided, and the movement information signal is interpolated to obtain high resolution movement information. It is possible to provide an ultrasonic motor capable of controlling the rotation speed and the position by a simple method by using the interpolated signal.

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

【図1】本発明の超音波モータの駆動およびロータの回
転情報を得る回路をブロック的に示した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a block diagram of a circuit for driving an ultrasonic motor and obtaining rotation information of a rotor of the present invention.

【図2】本発明の超音波モータの発振器101の出力信
号と超音波モータの駆動信号の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the output signal of the oscillator 101 of the ultrasonic motor of the present invention and the drive signal of the ultrasonic motor.

【図3】本発明の超音波モータの回転検出器の出力信号
と発振器の信号との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the output signal of the rotation detector of the ultrasonic motor of the present invention and the signal of the oscillator.

【図4】本発明の超音波モータの高精度発振器により移
動情報を得る回路をブロック的に示した説明図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit for obtaining movement information by the high precision oscillator of the ultrasonic motor of the present invention.

【図5】本発明の超音波モータの構造の実施例を示した
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of the structure of the ultrasonic motor of the present invention.

【図6】本発明の超音波モータの回転数制御回路をブロ
ック的に示した説明図である。
FIG. 6 is a block diagram of a rotation speed control circuit for an ultrasonic motor according to the present invention.

【図7】本発明の超音波モータの移動情報を得る回路を
使用して、停止位置を制御する手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for controlling a stop position by using a circuit for obtaining movement information of an ultrasonic motor according to the present invention.

【図8】本発明の超音波モータの移動体が直線移動体の
場合の実施例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment in which the moving body of the ultrasonic motor of the present invention is a linear moving body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 駆動回路 101 発振回路 102 インバータ 103 フリップフロップ 104 フリップフロップ 105 増幅器 106 増幅器 107 超音波モータ 108 回転検出器 109 計数回路 110 補間演算回路 111 移動情報出力回路 112 高精度発振回路 121 発振周波数制御回路 122 回転数入力回路 123 設定値演算回路 124 外部機器 201 圧電素子 202 振動子 203 直線移動体 204 リニアスケール 205 リニア光センサ 211 摺動板 212 ロータ体 213 加圧機構 214 支持板 215 中心軸 100 Driving Circuit 101 Oscillation Circuit 102 Inverter 103 Flip-Flop 104 Flip-Flop 105 Amplifier 106 Amplifier 107 Ultrasonic Motor 108 Rotation Detector 109 Counting Circuit 110 Interpolation Calculation Circuit 111 Movement Information Output Circuit 112 High Precision Oscillation Circuit 121 Oscillation Frequency Control Circuit 122 Rotation Number input circuit 123 Set value calculation circuit 124 External device 201 Piezoelectric element 202 Transducer 203 Linear moving body 204 Linear scale 205 Linear optical sensor 211 Sliding plate 212 Rotor body 213 Pressing mechanism 214 Support plate 215 Central axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春日 政雄 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 セイコ ー電子工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masao Kasuga 6-31-1, Kameido, Koto-ku, Tokyo Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波の交流信号を発生する発振器と、
前記発振器よりの交流信号を増幅して出力する増幅器
と、前記増幅器よりの出力により励振される振動体と、
前記振動体により摩擦駆動される移動体より構成される
超音波モータにおいて、前記移動体の動作の状態を検出
する移動情報検出器を備え、前記移動体の移動情報検出
器よりの移動情報信号を基準として、前記超音波モータ
の発振器よりの出力信号を計数する手段を備え、移動体
の移動情報検出器の出力する移動情報信号を入力して、
前記移動体の動作の状態の中で検出していない部分の動
作の状態を補間演算する演算手段を備え、移動情報信号
を補間、演算した結果を移動情報として出力する機能を
備えたことを特徴とする超音波モータ。
1. An oscillator for generating a high-frequency AC signal,
An amplifier that amplifies and outputs an AC signal from the oscillator, and a vibrating body excited by the output from the amplifier,
In an ultrasonic motor composed of a moving body frictionally driven by the vibrating body, a moving information detector for detecting an operation state of the moving body is provided, and a moving information signal from the moving information detector of the moving body is transmitted. As a reference, a means for counting the output signal from the oscillator of the ultrasonic motor is provided, and the movement information signal output from the movement information detector of the moving body is input,
It is provided with a calculation means for interpolating the operation state of a part which is not detected in the operation state of the moving body, and has a function of interpolating the movement information signal and outputting the result of the calculation as movement information. And ultrasonic motor.
【請求項2】 前記超音波モータにおいて、移動体が回
転し、前記移動体の回転の状態を検出する移動情報検出
器を有する請求項1記載の超音波モータ。
2. The ultrasonic motor according to claim 1, further comprising a movement information detector that detects a rotating state of the moving body in the ultrasonic motor.
【請求項3】 前記超音波モータにおいて、移動体が直
線運動し、前記移動体の直線運動を検出する移動体検出
器を有する請求項1記載の超音波モータ。
3. The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the ultrasonic motor has a moving body detector that detects a linear movement of the moving body and the moving body moves linearly.
【請求項4】 前記超音波モータにおいて、発振器の発
振周波数を制御する制御手段を設け、移動情報検出器の
1パルス間に計数された発振器の出力パルス数を、予め
設定した移動体の動作の状態に対応した設定値と比較
し、前記発振器の発振周波数の制御手段により、発振周
波数を制御することにより、超音波モータの回転数を制
御することを特徴とする請求項1記載の超音波モータ。
4. The ultrasonic motor is provided with a control means for controlling an oscillation frequency of an oscillator, and the number of oscillator output pulses counted during one pulse of the movement information detector is set in advance for the operation of the moving body. 2. The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the number of revolutions of the ultrasonic motor is controlled by controlling the oscillation frequency by controlling the oscillation frequency of the oscillator compared with a set value corresponding to the state. .
【請求項5】 前記超音波モータにおいて、停止位置設
定値に達する数パルスから数回転数前から、前記移動体
の回転状態を制御する回転数制御手段により所定の回転
数に制御し、前記本発明の移動情報検出手段により、検
出した位置情報にもとずき停止位置を制御することを特
徴とする請求項1記載の超音波モータ。
5. In the ultrasonic motor, the rotational speed control means for controlling the rotational state of the moving body controls the rotational speed to a predetermined rotational speed from several pulses before several pulses to reach the stop position set value, and the main motor is controlled by the rotational speed control means. The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the movement information detecting means of the invention controls the stop position based on the detected position information.
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