JPH07123748A - Drive circuit of ultrasonic motor - Google Patents

Drive circuit of ultrasonic motor

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Publication number
JPH07123748A
JPH07123748A JP5266666A JP26666693A JPH07123748A JP H07123748 A JPH07123748 A JP H07123748A JP 5266666 A JP5266666 A JP 5266666A JP 26666693 A JP26666693 A JP 26666693A JP H07123748 A JPH07123748 A JP H07123748A
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JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic motor
voltage level
drive signals
output
voltage
Prior art date
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Application number
JP5266666A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Furukoshi
洋行 古越
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Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07123748A publication Critical patent/JPH07123748A/en
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Abstract

PURPOSE:To drive an ultrasonic motor so that the motor can be stabilized in a desired driving state. CONSTITUTION:The voltage level detecting circuit 44 of a drive circuit 30 is connected to the output terminals of power amplifier circuits 38 and 40 and the two-phase drive signals supplied to piezoelectric bodies 14A and 14B of an ultrasonic motor from the circuits 38 and 40 are inputted to the circuit 44. The circuit 44 detects the mean value of the voltage levels of the two-phase drive signals. A drive control circuit 42 controls the voltage levels of the two- phase drive signals outputted from the amplifier circuits 38 and 40 so that the mean value of the voltage levels of the two-phase drive signals indicated by a signal inputted from the circuit 44 can coincide with the target voltage level value of the drive signals indicated by a signal inputted from an external control circuit 43. Therefore, the output of the ultrasonic motor can be controlled with accuracy so that the output cannot deviate largely from a desired output even when the voltage levels of the two-phase drive signals are different from each other.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は超音波モータの駆動回路
に係り、特に、複数相の駆動信号を超音波モータに供給
して超音波モータを駆動する超音波モータの駆動回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic motor drive circuit, and more particularly to an ultrasonic motor drive circuit for driving an ultrasonic motor by supplying drive signals of a plurality of phases to the ultrasonic motor.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り超音波振動を駆動力とする超音波モータが知られてい
る。超音波モータの一種である進行波型の超音波モータ
では、円環状の弾性体に圧電体が貼付されてステータが
形成されており、このステータには駆動軸に取付けられ
たロータが加圧接触されている。超音波モータの駆動回
路は、前記圧電体に所定周波数で位相が90°異なる2相
の駆動信号(sin 波及びcos 波)を供給する。この2つ
の駆動信号によって発生する圧電体の機械振動により、
弾性体に、振動の腹及び節が弾性体に沿って円環状に移
動する超音波振動(進行波)が励起される。この進行波
により、前記弾性体に加圧接触されたロータ及び駆動軸
が、前記進行波の進行方向と逆の方向に回転される。
2. Description of the Related Art Ultrasonic motors using ultrasonic vibration as a driving force have been conventionally known. In a traveling wave type ultrasonic motor, which is a type of ultrasonic motor, a piezoelectric body is attached to a ring-shaped elastic body to form a stator, and a rotor attached to the drive shaft makes pressure contact with this stator. Has been done. The drive circuit of the ultrasonic motor supplies two-phase drive signals (sin wave and cos wave) having a predetermined frequency and a phase difference of 90 ° to the piezoelectric body. Due to the mechanical vibration of the piezoelectric body generated by these two drive signals,
Ultrasonic vibration (traveling wave) in which an antinode and a node of vibration move annularly along the elastic body is excited in the elastic body. The traveling wave causes the rotor and the drive shaft, which are in pressure contact with the elastic body, to rotate in a direction opposite to the traveling direction of the traveling wave.

【0003】また、超音波モータのロータの回転速度及
びトルクは、超音波振動の振幅、すなわち駆動信号の電
圧レベルに応じて変化する。このため、ロータ等を所定
の回転速度、トルクで効率良くかつ安定に回転させるた
めに、2相の駆動信号の何れか一方の電圧レベルを検出
し、検出結果に基づいて駆動信号の電圧レベル又は駆動
信号の周波数を制御することが提案されている(一例と
して、特開平3-239168号公報、特開平3-277184号公報等
参照)。
Further, the rotational speed and torque of the rotor of the ultrasonic motor change according to the amplitude of ultrasonic vibration, that is, the voltage level of the drive signal. Therefore, in order to efficiently and stably rotate the rotor and the like at a predetermined rotation speed and torque, the voltage level of either one of the two-phase drive signals is detected, and the voltage level of the drive signal or the voltage level of the drive signal is detected based on the detection result. It has been proposed to control the frequency of a drive signal (see, for example, JP-A-3-239168 and JP-A-3-277184).

【0004】ところで、超音波モータを駆動するには比
較的高い電圧レベルの駆動信号が必要とされる。このた
め、超音波モータの駆動回路には図22(A)乃至
(D)に示すような昇圧回路が設けられており、スイッ
チング素子120A、120Bをオンオフさせることに
より得られた2相の駆動信号を、インダクタンス素子
(コイル)122、124(図22(A)及び(B)参
照)又はトランス126、128(図22(C)及び
(D)参照)によって昇圧して超音波モータの圧電体1
30A、130Bの各々に供給するようにしている。
By the way, a driving signal of a relatively high voltage level is required to drive the ultrasonic motor. Therefore, a booster circuit as shown in FIGS. 22A to 22D is provided in the drive circuit of the ultrasonic motor, and a two-phase drive signal obtained by turning on / off the switching elements 120A and 120B. Is boosted by inductance elements (coils) 122 and 124 (see FIGS. 22A and 22B) or transformers 126 and 128 (see FIGS. 22C and 22D) and the piezoelectric body 1 of the ultrasonic motor.
It is supplied to each of 30A and 130B.

【0005】しかしながら、インダクタンス素子やトラ
ンスの各相にはインダクタンスのばらつきがあり、更に
超音波モータに複数設けられた駆動信号入力端子にもイ
ンピーダンスのばらつきがあるので、超音波モータに供
給される2相の駆動信号の電圧レベルは必ずしも等しく
はならない。前述の公報に記載された駆動回路は、何れ
も2相の駆動信号の何れか一方の電圧レベルを検出し、
検出した電圧レベルが目標値に一致するように制御して
いるので、超音波モータが目標とする駆動状態で安定す
るように超音波モータを駆動することが難しいという欠
点があった。例えば、目標とする出力(回転速度又はト
ルク)が得られるように超音波モータを駆動する場合、
2相の駆動信号の電圧レベルが大きく異なっていると回
転速度、トルクが目標値に対して大幅にずれ、高い精度
で回転速度、トルクを制御することはできない。
However, since the inductance elements and the transformers have different phases of inductance and the plurality of drive signal input terminals of the ultrasonic motor also have different impedances, they are supplied to the ultrasonic motor. The voltage levels of the phase drive signals are not necessarily equal. The drive circuits described in the above publications each detect the voltage level of either one of the two-phase drive signals,
Since the detected voltage level is controlled so as to match the target value, there is a drawback in that it is difficult to drive the ultrasonic motor so that the ultrasonic motor stabilizes in the target driving state. For example, when driving the ultrasonic motor so as to obtain a target output (rotational speed or torque),
If the voltage levels of the two-phase drive signals are greatly different, the rotation speed and the torque are significantly different from the target values, and the rotation speed and the torque cannot be controlled with high accuracy.

【0006】また、超音波モータを高出力(高回転又は
高トルク)で駆動する場合には駆動信号の電圧レベルを
高くする必要があるが、電圧レベルが高すぎると圧電体
の振動が過大となり、圧電体が破壊したり劣化する。一
例として、駆動信号の電圧レベルが500V以上で圧電体が
破壊する超音波モータを高出力で駆動するために、一方
の駆動信号の電圧レベルのみを検出し、例えば2相の駆
動信号の電圧レベルの差を見込んで 50Vの余裕をもた
せ、検出した電圧レベルが450Vとなるように制御したと
しても、他方の駆動信号の電圧レベルが500Vを越えて
(例えば550V程度)圧電体の破壊、劣化等の不都合が発
生する場合がある。また、更に余裕をもたせ検出した駆
動信号の電圧レベルが400Vとなるように制御すると、他
方の駆動信号の電圧レベルも400V又は400Vに近い値のと
きには、超音波モータを充分な高出力で駆動できないと
いう問題がある。
Further, when the ultrasonic motor is driven with high output (high rotation or high torque), it is necessary to raise the voltage level of the drive signal, but if the voltage level is too high, the vibration of the piezoelectric body becomes excessive. , The piezoelectric body is destroyed or deteriorates. As an example, in order to drive an ultrasonic motor in which the piezoelectric element breaks when the voltage level of the drive signal is 500 V or higher, only the voltage level of one drive signal is detected and, for example, the voltage level of the two-phase drive signal is detected. Even if the voltage level of the other drive signal exceeds 500V (for example, about 550V), even if the detected voltage level is controlled to be 450V with a margin of 50V in mind, the piezoelectric body may be destroyed or deteriorated. Inconvenience may occur. Further, if the voltage level of the detected drive signal is controlled to be 400V with a further allowance, the ultrasonic motor cannot be driven at a sufficiently high output when the voltage level of the other drive signal is 400V or a value close to 400V. There is a problem.

【0007】一方、超音波モータを低出力(低回転又は
低トルク)で駆動する場合には、駆動信号の電圧レベル
を低くする必要があるが、電圧レベルが低すぎると圧電
体が振動しなくなり、超音波モータが起動せずロータが
回転しないことがある。一例として、駆動信号の電圧レ
ベルが100V以下では起動しない超音波モータを低出力で
駆動するために、一方の駆動信号の電圧レベルのみを検
出し、例えば2相の駆動信号の電圧レベルの差を見込ん
で 20Vの余裕をもたせ、検出した電圧レベルが120Vとな
るように制御したとしても、他方の駆動信号の電圧レベ
ルが100V以下(例えば 80V程度)になって超音波モータ
の駆動が停止する、又は起動されない場合がある。ま
た、更に余裕をもたせ検出した駆動信号の電圧レベルが
140Vとなるように制御すると、他方の駆動信号の電圧レ
ベルも140V又は140Vに近い値のときには超音波モータを
低出力で駆動できない、という欠点がある。
On the other hand, when the ultrasonic motor is driven with low output (low rotation or low torque), it is necessary to lower the voltage level of the drive signal, but if the voltage level is too low, the piezoelectric body will not vibrate. , The ultrasonic motor may not start and the rotor may not rotate. As an example, in order to drive an ultrasonic motor that does not start when the voltage level of the drive signal is 100 V or less at a low output, only the voltage level of one drive signal is detected, and the difference between the voltage levels of the two-phase drive signals is detected, for example. Even if the voltage level of the other drive signal becomes 100 V or less (for example, about 80 V) even if the detected voltage level is controlled to be 120 V with a margin of 20 V expected, the ultrasonic motor drive stops. Or it may not be activated. In addition, the voltage level of the drive signal detected with a further allowance
Controlling to 140V has a disadvantage that the ultrasonic motor cannot be driven at a low output when the voltage level of the other drive signal is 140V or a value close to 140V.

【0008】上述の欠点を解決するために、特開平5-64
30号公報には2相の駆動信号の電圧レベルがほぼ等しく
なるように2相の駆動信号の各々の昇圧回路のゲインを
制御する手段を設けることが記載されているが、2相の
駆動信号の各々の電圧レベルの等しくしようとして各々
のゲインを変更すると互いに干渉して電圧レベルが変化
するので、電圧レベルが同一の値となるように収束させ
ることが難しいという問題があり、実現は非常に困難で
ある。また実現できたとしても複雑な制御が必要となる
ので、大幅なコストアップに繋がる。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, JP-A-5-64
Japanese Patent Laid-Open No. 30-230 discloses that a means for controlling the gain of each booster circuit of the two-phase drive signals is provided so that the voltage levels of the two-phase drive signals are almost equal. When each gain is changed to make the voltage levels equal to each other, the voltage levels interfere with each other and the voltage levels change, so there is a problem that it is difficult to make the voltage levels converge to the same value. Have difficulty. Even if it can be realized, complicated control is required, which leads to a significant increase in cost.

【0009】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、目標とする駆動状態で安定するように超音波モータ
を駆動することができる超音波モータの駆動回路を得る
ことが目的である。
The present invention has been made in consideration of the above facts, and an object thereof is to obtain an ultrasonic motor drive circuit capable of driving an ultrasonic motor so as to be stable in a target drive state. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明は、超音波モータを駆動するため
の複数相の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、前
記複数相の駆動信号の電圧レベルの平均値を検出する平
均値検出手段と、前記平均値検出手段によって検出され
た前記平均値が電圧レベルの目標値に一致又は近づくよ
うに前記複数相の駆動信号の電圧レベルを各々制御する
制御手段と、を含んで構成している。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a drive signal output means for outputting drive signals of a plurality of phases for driving an ultrasonic motor, and a drive signal output means of the plurality of phases. Average value detection means for detecting the average value of the voltage levels of the drive signals, and the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases so that the average value detected by the average value detection means matches or approaches the target value of the voltage level. And a control means for controlling each of the above.

【0011】請求項2記載の発明は、超音波モータを駆
動するための複数相の駆動信号を出力する駆動信号出力
手段と、前記複数相の駆動信号の電圧レベルの最大値を
検出する最大値検出手段と、前記最大値検出手段によっ
て検出された前記最大値が超音波モータの許容最大値を
越えないように前記複数相の駆動信号の電圧レベルを各
々制御する制御手段と、を含んで構成している。
According to a second aspect of the present invention, drive signal output means for outputting a plurality of phase drive signals for driving the ultrasonic motor, and a maximum value for detecting a maximum voltage level of the plurality of phase drive signals. And a control unit that controls the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases so that the maximum value detected by the maximum value detection unit does not exceed an allowable maximum value of the ultrasonic motor. is doing.

【0012】請求項3記載の発明は、超音波モータを駆
動するための複数相の駆動信号を出力する駆動信号出力
手段と、前記複数相の駆動信号の電圧レベルの最小値を
検出する最小値検出手段と、前記最小値検出手段によっ
て検出された前記最小値が超音波モータの許容最小値よ
り小さくならないように前記複数相の駆動信号の電圧レ
ベルを各々制御する制御手段と、を含んで構成してい
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided drive signal output means for outputting a plurality of phase drive signals for driving the ultrasonic motor, and a minimum value for detecting a minimum voltage level of the plurality of phase drive signals. And a control unit that controls the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases so that the minimum value detected by the minimum value detection unit does not become smaller than the allowable minimum value of the ultrasonic motor. is doing.

【0013】[0013]

【作用】請求項1記載の発明では、超音波モータを駆動
するための複数相の駆動信号の電圧レベルの平均値を検
出し、検出された平均値が電圧レベルの目標値に一致又
は近づくように複数相の駆動信号の電圧レベルを各々制
御する。なお、前記電圧レベルとしては、駆動信号の振
幅(瞬時値)の平均値、駆動信号の電圧の実効値等を用
いることができる。複数相の駆動信号の電圧レベルの平
均値は、複数相の駆動信号によって超音波モータに励起
される超音波振動の振幅、すなわち超音波モータの出力
(回転速度、トルク)にほぼ対応している。
According to the first aspect of the present invention, the average value of the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases for driving the ultrasonic motor is detected, and the detected average value matches or approaches the target value of the voltage level. The voltage levels of the drive signals of a plurality of phases are controlled respectively. As the voltage level, the average value of the amplitude (instantaneous value) of the drive signal, the effective value of the voltage of the drive signal, or the like can be used. The average value of the voltage levels of the multi-phase drive signals substantially corresponds to the amplitude of the ultrasonic vibration excited in the ultrasonic motor by the multi-phase drive signals, that is, the output (rotation speed, torque) of the ultrasonic motor. .

【0014】これにより、例えば所定の出力が得られる
ように、前記所定の出力に対応する電圧レベルを電圧レ
ベルの目標値として超音波モータを駆動する際に、複数
相の駆動信号の電圧レベルが各々異なっていた場合に
も、電圧レベルの平均値が電圧レベルの目標値に一致又
は近づくように複数相の駆動信号の電圧レベルを各々制
御するので、複数相の駆動信号の電圧レベルが各々一致
するように制御しなくても超音波モータの出力が前記所
定の出力から大きく外れた状態で駆動されることはな
く、超音波モータの出力を高い精度で制御することがで
きる。従って、複雑な制御を必要とすることなく、目標
とする駆動状態で安定するように超音波モータを駆動す
ることができる。
Thus, when the ultrasonic motor is driven with the voltage level corresponding to the predetermined output as the target value of the voltage level so that a predetermined output can be obtained, for example, the voltage levels of the drive signals of a plurality of phases are Even if they are different, the voltage levels of the drive signals of the multiple phases are controlled so that the average value of the voltage levels matches or approaches the target value of the voltage level, so the voltage levels of the drive signals of the multiple phases match. Even if it is not controlled so that the output of the ultrasonic motor is not greatly deviated from the predetermined output, the output of the ultrasonic motor can be controlled with high accuracy. Therefore, the ultrasonic motor can be driven so as to be stable in the target driving state without requiring complicated control.

【0015】請求項2記載の発明では、超音波モータを
駆動するための複数相の駆動信号の電圧レベルの最大値
を最大値検出手段によって検出し、検出された最大値が
超音波モータの許容最大値を越えないように制御手段に
よって複数相の駆動信号の電圧レベルを各々制御する。
これにより、例えば超音波モータを高出力で駆動する際
に複数相の駆動信号の電圧レベルが各々異なっていた場
合にも、複数相の駆動信号の何れかの電圧レベルが超音
波モータの許容最大値を越えることによって超音波モー
タの圧電体の破壊や、劣化による寿命の低下等の不都合
が発生することなく、高出力で駆動している状態を維持
することができるので、高出力で駆動している状態でも
安定するように超音波モータを駆動することができる。
According to the second aspect of the invention, the maximum value of the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases for driving the ultrasonic motor is detected by the maximum value detecting means, and the detected maximum value is allowable by the ultrasonic motor. The control means controls the voltage levels of the drive signals of a plurality of phases so that the maximum values are not exceeded.
As a result, even if the voltage levels of the drive signals of the multiple phases are different when driving the ultrasonic motor at high output, for example, the voltage level of one of the drive signals of the multiple phases will not exceed the maximum allowable value of the ultrasonic motor. If the value exceeds the value, the piezoelectric motor of the ultrasonic motor will not be damaged, and the deterioration of the life of the ultrasonic motor will not cause any inconvenience. It is possible to drive the ultrasonic motor so that the ultrasonic motor is stable even in the state of being kept.

【0016】請求項3記載の発明では、超音波モータを
駆動するための複数相の駆動信号の電圧レベルの最小値
を最小値検出手段によって検出し、検出された最小値が
超音波モータの許容最小値より小さくならないように複
数相の駆動信号の電圧レベルを各々制御する。これによ
り、例えば超音波モータを低出力で駆動する際に複数相
の駆動信号の電圧レベルが各々異なっていた場合にも、
複数相の駆動信号の何れかの電圧レベルが駆動信号の電
圧レベルの許容最小値を下回ることによって超音波モー
タの駆動が停止する、或いは起動されない等の不都合が
発生することなく低出力で駆動している状態を維持する
ことができるので、低出力で駆動している状態でも安定
するように超音波モータを駆動することができる。
According to the third aspect of the invention, the minimum value of the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases for driving the ultrasonic motor is detected by the minimum value detecting means, and the detected minimum value is allowable by the ultrasonic motor. The voltage levels of the drive signals of the plurality of phases are controlled so as not to become smaller than the minimum value. As a result, for example, when the ultrasonic motor is driven at a low output, even if the voltage levels of the drive signals of a plurality of phases are different,
If the voltage level of any of the multi-phase drive signals falls below the allowable minimum value of the drive signal voltage level, the ultrasonic motor will not be driven or the ultrasonic motor will not be started. Since it is possible to maintain the operating state, it is possible to drive the ultrasonic motor so as to be stable even in the state of being driven at a low output.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。なお、以下では本発明に支障のない数値を
用いて説明するが、本発明は以下に示した数値に限定さ
れるものではない。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Although the following description will be given using numerical values that do not hinder the present invention, the present invention is not limited to the numerical values shown below.

【0018】〔第1実施例〕図1には、本第1実施例に
係る進行波型の超音波モータ10が示されている。超音
波モータ10は銅合金等から構成される円環状の弾性体
12を備え、この弾性体12に圧電体14が貼付されて
ステータが形成されている。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a traveling wave type ultrasonic motor 10 according to the first embodiment. The ultrasonic motor 10 includes an annular elastic body 12 made of a copper alloy or the like, and a piezoelectric body 14 is attached to the elastic body 12 to form a stator.

【0019】圧電体14は電気信号を機械振動に変換す
る圧電材料から成り、多数の電極により円環状に分割、
配列されて構成されている。一方、駆動軸16に取付け
られたロータ18は、アルミ合金等から成るロータリン
グ20に円環状のスライダ22が接着されて形成されて
おり、スプリング24によってスライダ22が前記弾性
体12に加圧接触されている。このスライダ22として
は、安定した摩擦力、摩擦係数を得るために、例えばエ
ンジニアリングプラスチック等が用いられ、これにより
高効率でロータ18を駆動することができる。
The piezoelectric body 14 is made of a piezoelectric material that converts an electric signal into mechanical vibration, and is divided into a ring shape by a large number of electrodes.
It is arranged and configured. On the other hand, the rotor 18 attached to the drive shaft 16 is formed by adhering an annular slider 22 to a rotor ring 20 made of an aluminum alloy or the like, and the slider 22 is brought into pressure contact with the elastic body 12 by a spring 24. Has been done. An engineering plastic or the like is used as the slider 22 in order to obtain a stable frictional force and coefficient of friction, and the rotor 18 can be driven with high efficiency.

【0020】また、弾性体12には圧電素子26(図2
参照)が貼付されている。図2に示すように圧電素子2
6は、一端が超音波モータ駆動回路30の端子30Aに
接続され、他端が接地されている。圧電素子26は弾性
体12の振動を検出し、該振動に応じた振幅、周期の交
流信号を駆動回路30へ出力する。端子30Aは周波数
制御回路32の入力端に接続されている。周波数制御回
路32の出力端は電圧制御発振回路(VCO)34の信
号入力端に接続されている。電圧制御発振回路34は、
信号入力端に入力された信号の電圧レベルに応じた周波
数の信号を出力する。
The elastic body 12 has a piezoelectric element 26 (see FIG. 2).
(See) is attached. As shown in FIG. 2, the piezoelectric element 2
One end of 6 is connected to the terminal 30A of the ultrasonic motor drive circuit 30, and the other end is grounded. The piezoelectric element 26 detects the vibration of the elastic body 12 and outputs an AC signal having an amplitude and a cycle corresponding to the vibration to the drive circuit 30. The terminal 30A is connected to the input end of the frequency control circuit 32. The output terminal of the frequency control circuit 32 is connected to the signal input terminal of the voltage controlled oscillator circuit (VCO) 34. The voltage controlled oscillator circuit 34
A signal having a frequency corresponding to the voltage level of the signal input to the signal input terminal is output.

【0021】電圧制御発振回路34の出力端は2個に分
岐されており、分岐された一方は電力増幅回路38の入
力端に接続されており、分岐された他方は移相器36を
介して電力増幅回路40の入力端に接続されている。移
相器36は入力された信号の位相を90°変更して出力す
る。従って、電力増幅回路38、40には周波数及び振
幅が同じで位相が90°異なる信号が入力される。また、
電力増幅回路38、40の制御端は各々駆動制御回路4
2に接続されている。
The output end of the voltage controlled oscillator circuit 34 is branched into two parts, one of the branched ends is connected to the input end of the power amplifier circuit 38, and the other branched end is connected via the phase shifter 36. It is connected to the input end of the power amplification circuit 40. The phase shifter 36 changes the phase of the input signal by 90 ° and outputs it. Therefore, signals having the same frequency and amplitude but different phases by 90 ° are input to the power amplification circuits 38 and 40. Also,
The control ends of the power amplification circuits 38 and 40 are respectively the drive control circuit 4
Connected to 2.

【0022】電力増幅回路38、40の各々は、インダ
クタンス素子又はトランス等を含んで構成されており、
電圧制御発振回路34から入力された信号を、駆動制御
回路42から入力された電圧制御信号のレベルに応じた
電圧レベルに昇圧して超音波モータ駆動信号として出力
する。なお、以下では便宜的に、電力増幅回路38から
出力された駆動信号をA相、電力増幅回路40から出力
された駆動信号をB相と呼ぶ。電力増幅回路38、40
の出力端は端子30B、30Cを介して圧電体14A、
14Bの一端に接続されている。圧電体14A、14B
の他端は接地されている。この圧電体14A、14Bに
よって超音波モータ10の圧電体14が構成される。な
お、本実施例の超音波モータ10は、一例として駆動信
号の電圧レベルの許容最大値が500V、許容最小値が100V
とされている。
Each of the power amplification circuits 38 and 40 is configured to include an inductance element, a transformer, or the like,
The signal input from the voltage control oscillation circuit 34 is boosted to a voltage level corresponding to the level of the voltage control signal input from the drive control circuit 42 and output as an ultrasonic motor drive signal. Note that, hereinafter, for convenience, the drive signal output from the power amplification circuit 38 is referred to as an A phase, and the drive signal output from the power amplification circuit 40 is referred to as a B phase. Power amplifier circuits 38, 40
The output end of the piezoelectric body 14A via terminals 30B and 30C,
It is connected to one end of 14B. Piezoelectric bodies 14A, 14B
The other end of is grounded. The piezoelectric bodies 14A and 14B form the piezoelectric body 14 of the ultrasonic motor 10. In the ultrasonic motor 10 of the present embodiment, for example, the maximum allowable voltage level of the drive signal is 500V and the minimum allowable voltage level is 100V.
It is said that.

【0023】また、端子30B、30Cは電圧レベル検
出回路44の入力端に接続されている。本第1実施例で
は電圧レベル検出回路44を、本発明の平均値検出手段
に対応する検出回路44Aで構成している(図3参
照)。すなわち、検出回路44Aは2個の入力端56
A、56Bを備えており、端子30Bは入力端56A
に、端子30Cは入力端56Bに各々接続されている。
入力端56Aにはダイオード46のアノードが接続され
ており、入力端56Bにはダイオード48のアノードが
接続されている。ダイオード46のカソードは抵抗50
の一端に接続されており、ダイオード48のカソードは
抵抗51の一端に接続されている。なお、抵抗50と抵
抗51の電気抵抗値は等しくされている。抵抗50、5
1の他端はP1 点で互いに接続されており、このP1
には抵抗52の一端、コンデンサ54の一端及び出力端
56Cが接続されている。抵抗52及びコンデンサ54
の他端は各々接地されている。
The terminals 30B and 30C are connected to the input terminals of the voltage level detection circuit 44. In the first embodiment, the voltage level detecting circuit 44 is composed of the detecting circuit 44A corresponding to the average value detecting means of the present invention (see FIG. 3). That is, the detection circuit 44A has two input terminals 56.
A and 56B are provided, and the terminal 30B has an input end 56A.
Further, the terminals 30C are connected to the input ends 56B, respectively.
The anode of the diode 46 is connected to the input end 56A, and the anode of the diode 48 is connected to the input end 56B. The cathode of the diode 46 is a resistor 50.
, And the cathode of the diode 48 is connected to one end of the resistor 51. The resistors 50 and 51 have the same electric resistance value. Resistance 50, 5
The other ends of 1 are connected to each other at a P 1 point, and one end of a resistor 52, one end of a capacitor 54 and an output end 56C are connected to this P 1 point. Resistor 52 and capacitor 54
The other end of each is grounded.

【0024】検出回路44Aの出力端56C、すなわち
電圧レベル検出回路44の出力端は、図2に示すように
駆動制御回路42に接続されている。駆動制御回路42
は本発明の制御手段に対応している。駆動制御回路42
にはマイクロコンピュータ等を含んで構成される外部制
御回路43が接続されており、外部制御回路43から電
圧レベルの目標値を表す信号が入力される。駆動制御回
路42は、電圧レベル検出回路44から入力された信号
及び外部制御回路43から入力された信号に基づいて、
前記電圧制御信号のレベルを変更して電力増幅回路3
8、40へ出力する。
The output end 56C of the detection circuit 44A, that is, the output end of the voltage level detection circuit 44 is connected to the drive control circuit 42 as shown in FIG. Drive control circuit 42
Corresponds to the control means of the present invention. Drive control circuit 42
An external control circuit 43 configured to include a microcomputer is connected to the external control circuit 43, and a signal representing a target value of the voltage level is input from the external control circuit 43. The drive control circuit 42, based on the signal input from the voltage level detection circuit 44 and the signal input from the external control circuit 43,
The power amplification circuit 3 by changing the level of the voltage control signal
Output to 8 and 40.

【0025】次に本第1実施例の作用を説明する。超音
波モータ10の駆動を開始する際、周波数制御回路32
は比較的低い電圧レベルの周波数制御信号を出力し、駆
動回路30の電圧制御発振回路34は周波数制御信号の
電圧レベルに対応して、超音波モータ10の駆動周波数
帯域(図4参照)よりも充分高い周波数(図4に示す駆
動開始時の周波数)の信号を出力する。電圧制御発振回
路34から出力された信号は2個に分岐され、一方が移
相器36によって位相が90°変更され、各々電力増幅回
路38、40で増幅(昇圧)されることによってsin
波及びcos波の2相の駆動信号が生成され、この2相
の駆動信号が超音波モータ10の圧電体14A、14B
に供給される。
Next, the operation of the first embodiment will be described. When the driving of the ultrasonic motor 10 is started, the frequency control circuit 32
Outputs a frequency control signal of a relatively low voltage level, and the voltage controlled oscillation circuit 34 of the drive circuit 30 corresponds to the voltage level of the frequency control signal and is higher than the drive frequency band of the ultrasonic motor 10 (see FIG. 4). A signal having a sufficiently high frequency (frequency at the start of driving shown in FIG. 4) is output. The signal output from the voltage controlled oscillator circuit 34 is branched into two signals, one of which is changed in phase by 90 ° by the phase shifter 36 and amplified (boosted) by the power amplifier circuits 38 and 40, respectively, so that sin
Wave and cos wave two-phase drive signals are generated, and these two-phase drive signals are applied to the piezoelectric bodies 14A and 14B of the ultrasonic motor 10.
Is supplied to.

【0026】この駆動信号は圧電体14A、14Bで機
械振動に変換され、超音波モータ10の弾性体12に進
行波が励起されて駆動軸16及びロータ18が回転され
る。また、弾性体の振動は圧電素子26によって電気信
号に変換され、駆動回路30の周波数制御回路32に入
力される。周波数制御回路32では、圧電素子26から
入力された信号に基づいて、超音波モータ10に供給さ
れる駆動信号の周波数が超音波モータ10の最適駆動周
波数となるように、周波数制御信号の電圧レベルを制御
する。
This drive signal is converted into mechanical vibration by the piezoelectric bodies 14A and 14B, and a traveling wave is excited in the elastic body 12 of the ultrasonic motor 10 to rotate the drive shaft 16 and the rotor 18. Further, the vibration of the elastic body is converted into an electric signal by the piezoelectric element 26 and input to the frequency control circuit 32 of the drive circuit 30. In the frequency control circuit 32, the voltage level of the frequency control signal is adjusted so that the frequency of the drive signal supplied to the ultrasonic motor 10 becomes the optimum drive frequency of the ultrasonic motor 10 based on the signal input from the piezoelectric element 26. To control.

【0027】具体的には、例えば本出願人が既に特願平
4-330215号で提案しているように、前記圧電素子26か
ら入力された信号を整流した信号の振幅が基準レベルを
越えている期間だけ周波数制御信号の電圧レベルを徐々
に低くし(これにより駆動信号の周波数は上昇)、前記
信号の振幅が基準レベル以下となっている期間だけ周波
数制御信号の電圧レベルを徐々に高くする(これにより
駆動信号の周波数は低下)。これにより、電圧制御発振
回路34から出力され超音波モータ10に供給される駆
動信号の周波数は、負荷の変動や周囲温度の変動等に拘
わらず超音波モータ10の最適駆動周波数を追従するよ
うに制御される。
Specifically, for example, the applicant has already filed a patent application
As proposed in 4-330215, the voltage level of the frequency control signal is gradually lowered only during the period when the amplitude of the signal rectified from the signal input from the piezoelectric element 26 exceeds the reference level. The frequency of the drive signal rises), and the voltage level of the frequency control signal is gradually increased only during the period when the amplitude of the signal is below the reference level (thereby causing the frequency of the drive signal to decrease). As a result, the frequency of the drive signal output from the voltage controlled oscillation circuit 34 and supplied to the ultrasonic motor 10 is set to follow the optimum drive frequency of the ultrasonic motor 10 regardless of load fluctuations, ambient temperature fluctuations, and the like. Controlled.

【0028】一方、電力増幅回路38から出力されたA
相の駆動信号は、電圧レベル検出回路44を構成する検
出回路44Aの入力端56Aを介してダイオード46に
入力され、ダイオード46によって半波整流されて出力
される。また、電力増幅回路40から出力されたB相の
駆動信号も、入力端56Bを介してダイオード48に入
力され、ダイオード46によって半波整流されて出力さ
れる。ここで、ダイオード46のカソードとダイオード
48のカソードとは、各々抵抗50、51を介して図3
に示すP1 点で接続されているので、P1 点における電
圧レベルは、入力端56Aを介して入力されダイオード
46で半波整流されかつ抵抗50、52により分圧され
た信号の電圧レベルと、入力端56Bを介して入力され
ダイオード48で半波整流されかつ抵抗51、52によ
り分圧された信号の電圧レベルと、の平均値に等しい。
On the other hand, A output from the power amplifier circuit 38
The phase drive signal is input to the diode 46 via the input terminal 56A of the detection circuit 44A that constitutes the voltage level detection circuit 44, half-wave rectified by the diode 46, and output. The B-phase drive signal output from the power amplification circuit 40 is also input to the diode 48 via the input end 56B, half-wave rectified by the diode 46, and output. Here, the cathode of the diode 46 and the cathode of the diode 48 are connected via resistors 50 and 51, respectively.
Because it is connected with P 1 points shown, the voltage level at point P is a voltage level at the input via the input terminal 56A diode 46 half-wave rectified and divided by the signal by the resistor 50 and 52 , The voltage level of the signal input through the input terminal 56B, half-wave rectified by the diode 48, and divided by the resistors 51 and 52, and the average value.

【0029】また、出力端56Cから見るとP1 点にお
ける電圧レベルの変動はコンデンサ54によって平滑化
されるので、出力端56Cからは2相の駆動信号の電圧
レベルの平均値に対応した電圧レベルで、かつレベルの
変動が殆どない信号が出力されることになる(以下、電
圧レベル検出回路44から出力される信号を信号Xとい
う)。一方、外部制御回路43には、超音波モータ10
に供給する駆動信号の電圧レベルと超音波モータ10の
出力との関係を表すデータが予め記憶されており、超音
波モータ10から所望の出力を得るための駆動信号の電
圧レベルの目標値を表す信号を駆動制御回路42へ出力
する。
Further, when viewed from the output terminal 56C, the fluctuation of the voltage level at the point P 1 is smoothed by the capacitor 54, so that the voltage level corresponding to the average value of the voltage levels of the two-phase drive signals is output from the output terminal 56C. Then, a signal with almost no level fluctuation is output (hereinafter, the signal output from the voltage level detection circuit 44 is referred to as signal X). On the other hand, the external control circuit 43 includes an ultrasonic motor 10
Data indicating the relationship between the voltage level of the drive signal supplied to the ultrasonic motor 10 and the output of the ultrasonic motor 10 is stored in advance, and represents the target value of the voltage level of the drive signal for obtaining the desired output from the ultrasonic motor 10. The signal is output to the drive control circuit 42.

【0030】駆動制御回路42は、電圧レベル検出回路
44から入力された信号Xが表す駆動信号の電圧レベル
の平均値が、外部制御回路43から入力された信号が表
す電圧レベルの目標値よりも小さい場合には、電力増幅
回路38、40から出力される駆動信号の電圧レベルが
大きくなり、前記電圧レベルの平均値が前記目標値より
も大きい場合には、電力増幅回路38、40から出力さ
れる駆動信号の電圧レベルが小さくなるように、すなわ
ち前記電圧レベルの平均値が前記目標値に一致するよう
に電圧制御信号のレベルを変更する。
In the drive control circuit 42, the average value of the voltage level of the drive signal represented by the signal X input from the voltage level detection circuit 44 is higher than the target value of the voltage level represented by the signal input from the external control circuit 43. When it is small, the voltage level of the drive signal output from the power amplification circuits 38 and 40 is high, and when the average value of the voltage levels is higher than the target value, it is output from the power amplification circuits 38 and 40. The level of the voltage control signal is changed so that the voltage level of the drive signal becomes smaller, that is, the average value of the voltage levels matches the target value.

【0031】この電圧制御信号は電力増幅回路38、4
0の各々に入力され、各々から出力される駆動信号の電
圧レベルは同じように変更される。これにより、電力増
幅回路38、40から出力される2相の駆動信号の電圧
レベルが各々大きく異なっている場合にも、超音波モー
タ10の出力を所望の出力から大きく外れることのない
ように精度良く制御することができ、目標とする駆動状
態で安定するように超音波モータ10を駆動することが
できる。
This voltage control signal is supplied to the power amplifier circuits 38, 4
The voltage levels of the drive signals input to and output from the respective 0s are similarly changed. As a result, even if the voltage levels of the two-phase drive signals output from the power amplifier circuits 38 and 40 are greatly different from each other, the accuracy of the output of the ultrasonic motor 10 does not greatly deviate from the desired output. The ultrasonic motor 10 can be well controlled, and the ultrasonic motor 10 can be driven so as to be stable in a target driving state.

【0032】また、外部制御回路43は2相の駆動信号
の電圧レベルの差を見込んで、駆動信号の電圧レベルの
目標値を、上限が超音波モータ10の許容最大値よりも
若干小さい所定値で、かつ下限が超音波モータ10の許
容最小値よりも若干大きい所定値とされた所定範囲内の
値に設定する。これにより、2相の駆動信号の各々の電
圧レベルが、超音波モータ10の許容最大値を越えた
り、超音波モータ10の許容最小値より小さくなること
が防止される。
Further, the external control circuit 43 considers the difference between the voltage levels of the two-phase drive signals, and sets the target value of the voltage level of the drive signals to a predetermined value whose upper limit is slightly smaller than the maximum allowable value of the ultrasonic motor 10. And the lower limit is set to a value within a predetermined range, which is a predetermined value slightly larger than the allowable minimum value of the ultrasonic motor 10. This prevents the voltage levels of the two-phase drive signals from exceeding the allowable maximum value of the ultrasonic motor 10 or becoming smaller than the allowable minimum value of the ultrasonic motor 10.

【0033】なお、上記では2相の駆動信号の電圧レベ
ルの平均値に対応する信号を出力する電圧レベル検出回
路44を、図3に示す検出回路44Aで構成していた
が、図5に示す検出回路44Bで構成してもよい。すな
わち、検出回路44Bは抵抗50、51が省略されてお
り、抵抗50の代わりにダイオード46のアノードと入
力端56Aの間に抵抗60が挿入され、抵抗51の代わ
りにダイオード48のアノードと入力端56Bの間に抵
抗62が挿入されている。また、ダイオード46のアノ
ードにはダイオード64のカソードが接続されており、
ダイオード48のアノードにはダイオード66のカソー
ドが接続されている。ダイオード64、66のアノード
は接地されている。
In the above description, the voltage level detection circuit 44 for outputting the signal corresponding to the average value of the voltage levels of the two-phase drive signals is composed of the detection circuit 44A shown in FIG. 3, but it is shown in FIG. You may comprise by the detection circuit 44B. That is, in the detection circuit 44B, the resistors 50 and 51 are omitted, the resistor 60 is inserted between the anode of the diode 46 and the input end 56A in place of the resistor 50, and the anode of the diode 48 and the input end is placed in place of the resistor 51. The resistor 62 is inserted between 56B. The cathode of the diode 64 is connected to the anode of the diode 46,
The cathode of the diode 66 is connected to the anode of the diode 48. The anodes of the diodes 64 and 66 are grounded.

【0034】検出回路44Bにおいても、入力された2
相の駆動信号がダイオード46、48によって各々半波
整流されるが、駆動信号の電圧レベルがマイナスのとき
には電流がダイオード64、66を通って流れ、抵抗6
0、62によって消費されるので、ダイオード46、4
8として周波数特性の良くない素子を用いることができ
る。一方、P1 点における電圧レベルは、入力端56A
を介して入力され抵抗60、52により分圧されかつ半
波整流された信号の電圧レベルと、入力端56Bを介し
て入力され抵抗62、52により分圧されかつ半波整流
された信号の電圧レベルと、の平均値に等しい。従っ
て、出力端56Cからは2相の駆動信号の電圧レベルの
平均値に対応した電圧レベルで、かつレベルの変動が殆
どない信号Xが出力され、検出回路44Aを用いた場合
と同様の効果が得られる。
Also in the detection circuit 44B, the input 2
The phase drive signals are half-wave rectified by the diodes 46 and 48, respectively, but when the voltage level of the drive signals is negative, a current flows through the diodes 64 and 66 and the resistor 6
0,62 so that the diodes 46,4
As the element 8, an element having poor frequency characteristics can be used. On the other hand, the voltage level at point P 1 is
Voltage level of the signal that is input through the resistors 60 and 52 and is half-wave rectified, and voltage level of the signal that is input through the input terminal 56B and is divided and half-wave rectified by the resistors 62 and 52. Equal to the average of the levels and. Therefore, the output terminal 56C outputs the signal X having a voltage level corresponding to the average value of the voltage levels of the two-phase drive signals and having almost no level fluctuation, and the same effect as that obtained when the detection circuit 44A is used. can get.

【0035】〔第2実施例〕次に本発明の第2実施例に
ついて説明する。なお、第1実施例と同一の部分には同
一の符号を付し、説明を省略する。本第2実施例では、
電圧レベル検出回路44として、本発明の最大値検出手
段に対応する検出回路44C(図6参照)を用いてい
る。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the second embodiment,
As the voltage level detection circuit 44, a detection circuit 44C (see FIG. 6) corresponding to the maximum value detection means of the present invention is used.

【0036】検出回路44Cの入力端56Aにはダイオ
ード70のアノードが接続されており、ダイオード70
のカソードには抵抗74の一端が接続されている。抵抗
74の他端は抵抗76の一端に接続されており、抵抗7
6の他端は接地されている。抵抗74と抵抗76との間
はオペアンプ86の非反転入力端に接続されている。ま
たオペアンプ86の非反転入力端にはコンデンサ82の
一端も接続されており、コンデンサ82の他端は接地さ
れている。オペアンプ86の出力端はダイオード90の
アノードに接続されており、ダイオード90のカソード
は出力端56C及びオペアンプ86の反転入力端に接続
されている。また、出力端56Cには抵抗94の一端が
接続されており、抵抗94の他端は接地されている。
The anode of a diode 70 is connected to the input end 56A of the detection circuit 44C, and the diode 70
One end of a resistor 74 is connected to the cathode of the. The other end of the resistor 74 is connected to one end of the resistor 76,
The other end of 6 is grounded. The resistor 74 and the resistor 76 are connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 86. Further, one end of the capacitor 82 is also connected to the non-inverting input end of the operational amplifier 86, and the other end of the capacitor 82 is grounded. The output terminal of the operational amplifier 86 is connected to the anode of the diode 90, and the cathode of the diode 90 is connected to the output terminal 56C and the inverting input terminal of the operational amplifier 86. Further, one end of the resistor 94 is connected to the output end 56C, and the other end of the resistor 94 is grounded.

【0037】入力端56Bにも入力端56Aに接続され
た回路と同一構成の回路が接続されている。すなわち、
入力端56Bにはダイオード72のアノードが接続され
ており、ダイオード72のカソードには抵抗78の一端
が接続されている。抵抗78の他端は抵抗80の一端に
接続されており、抵抗80の他端は接地されている。ま
た、抵抗78と抵抗80との間はオペアンプ88の非反
転入力端に接続されている。またオペアンプ88の非反
転入力端にはコンデンサ84の一端も接続されており、
コンデンサ84の他端は接地されている。オペアンプ8
8の出力端はダイオード92のアノードに接続されてお
り、ダイオード92のカソードは出力端56C及びオペ
アンプ88の反転入力端に接続されている。
A circuit having the same structure as the circuit connected to the input end 56A is also connected to the input end 56B. That is,
The anode of the diode 72 is connected to the input end 56B, and one end of the resistor 78 is connected to the cathode of the diode 72. The other end of the resistor 78 is connected to one end of the resistor 80, and the other end of the resistor 80 is grounded. The resistor 78 and the resistor 80 are connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 88. Further, one end of the capacitor 84 is also connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 88,
The other end of the capacitor 84 is grounded. Operational amplifier 8
The output terminal of 8 is connected to the anode of the diode 92, and the cathode of the diode 92 is connected to the output terminal 56C and the inverting input terminal of the operational amplifier 88.

【0038】次に検出回路44Cの作用を説明する。入
力端56Aを介して入力されたA相の駆動信号はダイオ
ード70で半波整流され、抵抗74、76によって分圧
されコンデンサ82で平滑化されてオペアンプ86の非
反転入力端に入力される。オペアンプ86の出力端はダ
イオード90のアノードに接続され、ダイオード90の
カソードはオペアンプの反転入力端に接続されているの
で、オペアンプ86及びダイオード90は、アノードが
入力端56A側にカソードが出力端56C側に配置され
た理想的なダイオードと等価であり、オペアンプ86の
非反転入力端に入力された信号の電圧レベルがP1 点に
おける電圧レベル(すなわちダイオード90のカソード
電圧)よりも高い場合にのみ、オペアンプ86の出力端
から電流が流れ出ることになり、P1 点の電圧レベルが
非反転入力端側の電圧レベルに一致するようにP1 点の
電圧レベルが上昇される。
Next, the operation of the detection circuit 44C will be described. The A-phase drive signal input via the input end 56A is half-wave rectified by the diode 70, divided by the resistors 74 and 76, smoothed by the capacitor 82, and input to the non-inverting input end of the operational amplifier 86. Since the output terminal of the operational amplifier 86 is connected to the anode of the diode 90 and the cathode of the diode 90 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, the operational amplifier 86 and the diode 90 have the anode on the input terminal 56A side and the cathode on the output terminal 56C. It is equivalent to an ideal diode arranged on the side, and only when the voltage level of the signal input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 86 is higher than the voltage level at the point P 1 (that is, the cathode voltage of the diode 90). , results in a current flowing from the output terminal of the operational amplifier 86, the voltage level of the P 1 point is raised so that the voltage level of the P 1 point is equal to the voltage level of the non-inverting input terminal side.

【0039】一方、入力端56Bを介して入力されたB
相の駆動信号も、ダイオード72で半波整流され、抵抗
78、80によって分圧されコンデンサ84で平滑化さ
れてオペアンプ88の非反転入力端に入力される。オペ
アンプ88及びダイオード92についても、アノードが
入力端56B側にカソードが出力端56C側に配置され
た理想的なダイオードと等価であり、オペアンプ88の
非反転入力端に入力された信号の電圧レベルがP1 点に
おける電圧レベルよりも高い場合にのみ、オペアンプ8
8の出力端から電流が流れ出て、P1 点の電圧レベルが
非反転入力端側の電圧レベルに一致するようにP1 点の
電圧レベルが上昇される。
On the other hand, B input through the input terminal 56B
The phase drive signal is also half-wave rectified by the diode 72, divided by the resistors 78 and 80, smoothed by the capacitor 84, and input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 88. The operational amplifier 88 and the diode 92 are also equivalent to an ideal diode in which the anode is arranged on the input end 56B side and the cathode is arranged on the output end 56C side, and the voltage level of the signal input to the non-inverting input end of the operational amplifier 88 is Only if it is higher than the voltage level at P 1
Flows out current from the output terminal 8, the voltage level of the P 1 point is raised so that the voltage level of the P 1 point is equal to the voltage level of the non-inverting input terminal side.

【0040】P1 点には、一端が接地された抵抗94の
他端が接続されているので、出力端56Cから出力され
る信号Xの電圧レベルは、ダイオード90及びダイオー
ド92のカソード電圧の高い方の値に一致されることに
なる。従って、検出回路44Cからは、2相の駆動信号
の電圧レベルの最大値に対応した電圧レベルの信号が出
力される。本第2実施例の駆動制御回路42は、信号X
が表す2相の駆動信号の電圧レベルの最大値と、外部制
御回路43から入力された信号が表す駆動信号の電圧レ
ベルの目標値と、に基づいて、第1実施例と同様に2相
の駆動信号の電圧レベルを各々制御する。
Since the other end of the resistor 94 whose one end is grounded is connected to the point P 1, the voltage level of the signal X output from the output end 56C is high at the cathode voltage of the diode 90 and the diode 92. Will be matched with the other value. Therefore, the detection circuit 44C outputs a voltage level signal corresponding to the maximum value of the voltage levels of the two-phase drive signals. The drive control circuit 42 of the second embodiment uses the signal X
Based on the maximum value of the voltage level of the two-phase drive signal represented by and the target value of the voltage level of the drive signal represented by the signal input from the external control circuit 43, as in the first embodiment The voltage level of the drive signal is controlled respectively.

【0041】なお、本第2実施例の外部制御回路43で
は、駆動信号の電圧レベルの目標値の上限が第1実施例
と異なっており、電圧レベルの目標値の上限は超音波モ
ータ10の許容最大値(本実施例では500V)に非常に接
近した値となっている。
In the external control circuit 43 of the second embodiment, the upper limit of the target value of the voltage level of the drive signal is different from that of the first embodiment, and the upper limit of the target value of the voltage level of the ultrasonic motor 10 is set. The value is very close to the maximum allowable value (500V in this embodiment).

【0042】これにより、例えば超音波モータ10を高
出力で駆動する際に2相の駆動信号の電圧レベルが各々
異なっていた場合にも、2相の駆動信号のいずれか一方
の電圧レベルが駆動信号の電圧レベルの許容最大値を越
えることによって超音波モータ10の圧電体14が破壊
されたり、劣化により寿命が短くなる等の不都合が発生
することを確実に防止することができ、超音波モータ1
0が高出力の駆動状態で安定するように駆動することが
できる。
Thus, for example, even when the voltage levels of the two-phase drive signals are different when the ultrasonic motor 10 is driven at a high output, one of the two-phase drive signals is driven. It is possible to surely prevent the piezoelectric body 14 of the ultrasonic motor 10 from being destroyed or exceeding its allowable maximum value of the voltage level of the signal, and it is possible to surely prevent disadvantages such as shortening of the life due to deterioration. 1
0 can be driven so as to be stable in a high output driving state.

【0043】なお、上記では2相の駆動信号の電圧レベ
ルの最大値に対応する信号Xを出力する電圧レベル検出
回路44を、図6に示す検出回路44Cで構成していた
が、図7に示す検出回路44Dで構成してもよい。
In the above description, the voltage level detection circuit 44 for outputting the signal X corresponding to the maximum value of the voltage levels of the two-phase drive signals is composed of the detection circuit 44C shown in FIG. It may be configured by the detection circuit 44D shown.

【0044】すなわち、検出回路44Dは図6に示す検
出回路44Cからオペアンプ86、88を省略し、オペ
アンプ86とダイオード90、オペアンプ88とダイオ
ード92から成る理想的なダイオードに等価な回路を、
単なるダイオード90、92で代用している。この検出
回路44Dでも検出回路44Cと同様の効果が得られ
る。但し、ダイオードには順方向に電流が流れた場合に
も電圧降下があり、この電圧降下の大きさは、周囲温度
の変動やダイオード自身のばらつき等により変動する
(特にシリコンダイオードでは順方向電圧降下の変動幅
が大きい)ため、図6の検出回路44Cと比較して検出
精度は低いが、オペアンプを省略できるため構成が簡単
でコストを低く抑えることが可能となる。
That is, in the detection circuit 44D, the operational amplifiers 86 and 88 are omitted from the detection circuit 44C shown in FIG. 6, and a circuit equivalent to an ideal diode composed of the operational amplifier 86 and the diode 90 and the operational amplifier 88 and the diode 92 is used.
The simple diodes 90 and 92 are used instead. This detection circuit 44D also has the same effect as the detection circuit 44C. However, there is a voltage drop in the diode even when a current flows in the forward direction, and the magnitude of this voltage drop fluctuates due to fluctuations in the ambient temperature and variations in the diode itself (especially for silicon diodes, the forward voltage drop). The detection accuracy is lower than that of the detection circuit 44C of FIG. 6 because of the large fluctuation range of (1). However, since the operational amplifier can be omitted, the configuration is simple and the cost can be kept low.

【0045】〔第3実施例〕次に本発明の第3実施例に
ついて説明する。なお、第1実施例及び第2実施例と同
一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本第
3実施例では、電圧レベル検出回路44として、本発明
の最小値検出手段に対応する検出回路44E(図8参
照)を用いている。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the third embodiment, as the voltage level detecting circuit 44, the detecting circuit 44E (see FIG. 8) corresponding to the minimum value detecting means of the present invention is used.

【0046】この検出回路44Eは、第2実施例で説明
した検出回路44C(図6参照)とほぼ同様の構成とさ
れているが、ダイオード90、92の向きが異なってお
り、オペアンプ86の出力端にはダイオード90のカソ
ードが接続されており、ダイオード90のアノードは出
力端56C及びオペアンプ86の反転入力端に接続され
ている。同様に、オペアンプ88の出力端にはダイオー
ド92のカソードが接続されており、ダイオード92の
アノードは出力端56C及びオペアンプ88の反転入力
端に接続されている。また、出力端56Cに一端が接続
された抵抗94の他端は図示しない定電圧電源に接続さ
れており、出力端56Cの電圧レベルを所定レベル(例
えば5V程度)に上昇(プルアップ)させている。
This detection circuit 44E has substantially the same configuration as the detection circuit 44C (see FIG. 6) described in the second embodiment, but the directions of the diodes 90 and 92 are different, and the output of the operational amplifier 86 is different. The cathode of the diode 90 is connected to the end, and the anode of the diode 90 is connected to the output end 56C and the inverting input end of the operational amplifier 86. Similarly, the output terminal of the operational amplifier 88 is connected to the cathode of the diode 92, and the anode of the diode 92 is connected to the output terminal 56C and the inverting input terminal of the operational amplifier 88. The other end of the resistor 94, one end of which is connected to the output end 56C, is connected to a constant voltage power source (not shown), and the voltage level of the output end 56C is raised (pulled up) to a predetermined level (for example, about 5V). There is.

【0047】次に検出回路44Eの作用を説明する。入
力端56Aを介して入力されたA相の駆動信号はダイオ
ード70で半波整流され、抵抗74、76によって分圧
されコンデンサ82で平滑化されてオペアンプ86の非
反転入力端に入力される。オペアンプ86の出力端はダ
イオード90のカソードに接続され、ダイオード90の
アノードはオペアンプの反転入力端に接続されているの
で、オペアンプ86及びダイオード90は、カソードが
入力端56A側にアノードが出力端56C側に配置され
た理想的なダイオードと等価である。従って、入力端5
6A側から出力端56C側へ流れる電流を阻止し、オペ
アンプ86の非反転入力端側の電圧レベルがP1 点にお
ける電圧レベルよりも低い場合にダイオード90を順方
向に電流が流れ、P1 点の電圧レベルが非反転入力端側
の電圧レベルに一致するようにP 1 点の電圧レベルが低
下される。
Next, the operation of the detection circuit 44E will be described. Entering
The A-phase drive signal input via the input terminal 56A is
Half-wave rectified by the terminal 70, and divided by the resistors 74 and 76
Is smoothed by the capacitor 82, and the
It is input to the inverting input terminal. The output terminal of the operational amplifier 86 is
It is connected to the cathode of the ion 90
The anode is connected to the inverting input of the op amp
Therefore, the cathode of the operational amplifier 86 and the diode 90 is
The anode is arranged on the input end 56A side and the output end 56C side is arranged.
It is equivalent to an ideal diode. Therefore, the input end 5
The current flowing from the 6A side to the output end 56C side is blocked, and
The voltage level on the non-inverting input terminal side of the amplifier 86 is P1To the point
Forward the diode 90 when the voltage level is lower than
Current flows in the direction of P1The voltage level at the point is the non-inverting input end side
P to match the voltage level of 1Low voltage level at point
Be sent down.

【0048】一方、入力端56Bを介して入力されたB
相の駆動信号も、ダイオード72で半波整流され、抵抗
78、80によって分圧されコンデンサ84で平滑化さ
れてオペアンプ88の非反転入力端に入力される。オペ
アンプ88及びダイオード92についても、カソードが
入力端56B側にアノードが出力端56C側に配置され
た理想的なダイオードと等価であり、入力端56B側か
ら出力端56C側へ流れる電流が阻止され、オペアンプ
88の非反転入力端側の電圧レベルがP1 点における電
圧レベルよりも低い場合にダイオード92を順方向に電
流が流れ、P1点の電圧レベルが非反転入力端側の電圧
レベルに一致するようにP1 点の電圧レベルが低下され
る。
On the other hand, B input through the input end 56B
The phase drive signal is also half-wave rectified by the diode 72, divided by the resistors 78 and 80, smoothed by the capacitor 84, and input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 88. The operational amplifier 88 and the diode 92 are also equivalent to an ideal diode in which the cathode is arranged on the input end 56B side and the anode is arranged on the output end 56C side, and a current flowing from the input end 56B side to the output end 56C side is blocked, When the voltage level at the non-inverting input terminal side of the operational amplifier 88 is lower than the voltage level at the P 1 point, current flows in the diode 92 in the forward direction, and the voltage level at the P 1 point matches the voltage level at the non-inverting input terminal side. As a result, the voltage level at point P 1 is lowered.

【0049】上記によりP1 点、すなわち出力端56C
から出力される信号Xの電圧レベルは、ダイオード90
及びダイオード92の各々のアノード電圧の低い方の値
に一致されることになる。従って、検出回路44Cから
は、2相の駆動信号の電圧レベルの最小値に対応した電
圧レベルの信号が出力される。本第3実施例の駆動制御
回路42は、信号Xが表す2相の駆動信号の電圧レベル
の最小値と、外部制御回路43から入力された信号が表
す駆動信号の電圧レベルの目標値とに基づいて、第1実
施例及び第2実施例と同様に2相の駆動信号の電圧レベ
ルを各々制御する。
From the above, P 1 point, that is, the output end 56C
The voltage level of the signal X output from the diode 90
And the lower value of the anode voltage of each of the diodes 92. Therefore, the detection circuit 44C outputs a signal having a voltage level corresponding to the minimum voltage level of the two-phase drive signals. The drive control circuit 42 of the third embodiment sets the minimum value of the voltage level of the two-phase drive signal represented by the signal X and the target value of the voltage level of the drive signal represented by the signal input from the external control circuit 43. Based on this, the voltage levels of the two-phase drive signals are controlled respectively, as in the first and second embodiments.

【0050】なお、本第2実施例の外部制御回路43で
は、駆動信号の電圧レベルの目標値の下限が第1実施例
と異なっており、電圧レベルの目標値の下限は超音波モ
ータ10の許容最小値(本実施例では100V)に非常に接
近した値となっている。
In the external control circuit 43 of the second embodiment, the lower limit of the target value of the voltage level of the drive signal is different from that of the first embodiment, and the lower limit of the target value of the voltage level of the ultrasonic motor 10 is. The value is very close to the allowable minimum value (100V in this embodiment).

【0051】これにより、例えば超音波モータ10を低
出力で駆動する際に2相の駆動信号の電圧レベルが各々
異なっていた場合にも、2相の駆動信号の何れか一方の
電圧レベルが駆動信号の電圧レベルの許容最小値を下回
ることによって超音波モータ10が駆動が停止する、或
いは起動されない等の不都合が発生することを確実に防
止することができ、超音波モータ10が低出力の駆動状
態で安定するように駆動することができる。
As a result, even if the voltage levels of the two-phase drive signals are different when the ultrasonic motor 10 is driven at a low output, either one of the two-phase drive signals is driven. It is possible to reliably prevent the occurrence of inconveniences such as the driving of the ultrasonic motor 10 being stopped or not being started when the voltage level of the signal falls below the allowable minimum value, and the ultrasonic motor 10 is driven at a low output. It can be driven to stabilize in the state.

【0052】なお、上記のように2相の駆動信号の電圧
レベルの最小値に対応する信号Xを出力する電圧レベル
検出回路44は、図8に示した検出回路44Eに限定さ
れるものではなく、図9に示す検出回路44Fのように
構成することもできる。
The voltage level detection circuit 44 that outputs the signal X corresponding to the minimum voltage level of the two-phase drive signals as described above is not limited to the detection circuit 44E shown in FIG. The detection circuit 44F shown in FIG. 9 can also be configured.

【0053】すなわち、検出回路44Fは図8に示す検
出回路44Eからオペアンプ86、88を省略し、前述
の検出回路44Dと同様に、オペアンプ86とダイオー
ド90、オペアンプ88とダイオード92から成る理想
的なダイオードと等価な回路を単なるダイオード90、
92で代用している。この場合にもダイオードの順方向
電圧降下の影響を受け、図8の検出回路44Eと比較し
て検出精度は低いが、オペアンプを省略できるため構成
が簡単でコストを低く抑えることが可能となる。
That is, in the detection circuit 44F, the operational amplifiers 86 and 88 are omitted from the detection circuit 44E shown in FIG. 8, and like the detection circuit 44D described above, an ideal operational amplifier 86 and diode 90 and an operational amplifier 88 and diode 92 are ideal. A circuit equivalent to a diode is simply a diode 90,
92 is substituted. In this case as well, the detection accuracy is lower than that of the detection circuit 44E of FIG. 8 due to the influence of the forward voltage drop of the diode, but the operational amplifier can be omitted, so that the configuration is simple and the cost can be kept low.

【0054】〔第4実施例〕次に本発明の第4実施例に
ついて説明する。なお、第1実施例乃至第3実施例と同
一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本第
4実施例では電圧レベル検出回路44を、図10に示す
ようにマイクロコンピュータを含んだ検出回路44Gに
よって構成している。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the fourth embodiment, the voltage level detection circuit 44 is composed of a detection circuit 44G including a microcomputer as shown in FIG.

【0055】検出回路44Gの入力端56Aには、検出
回路44C〜44Fと同様にダイオード70のアノード
が接続されており、ダイオード70のカソードには抵抗
74の一端が接続されている。抵抗74の他端は抵抗7
6の一端に接続されており、抵抗76の他端は接地され
ている。また抵抗74と抵抗76との間は、一端が接地
されたコンデンサ82の他端が接続されており、更にマ
イクロコンピュータ98のアナログ信号入力端A/DIN
Aに接続されている。マイクロコンピュータ98はA/
D変換器を内蔵しており(図示省略)、アナログ信号入
力端A/DINAを介して入力されたアナログ信号をデジ
タルデータに変換して取り込む。
The anode of the diode 70 is connected to the input terminal 56A of the detection circuit 44G as in the case of the detection circuits 44C to 44F, and one end of the resistor 74 is connected to the cathode of the diode 70. The other end of the resistor 74 is the resistor 7
6 and one end of the resistor 76 is grounded. The other end of a capacitor 82 whose one end is grounded is connected between the resistor 74 and the resistor 76, and the analog signal input end A / D IN of the microcomputer 98 is further connected.
It is connected to A. Microcomputer 98 is A /
It has a built-in D converter (not shown) and converts an analog signal input through the analog signal input terminal A / D IN A into digital data and takes in the digital data.

【0056】入力端56Bについても、検出回路44C
〜44Fと同様にダイオード72のアノードが接続され
ており、ダイオード72のカソードには抵抗78の一端
が接続されている。抵抗78の他端は抵抗80の一端に
接続されており、抵抗80の他端は接地されている。ま
た抵抗78と抵抗80との間は、一端が接地されたコン
デンサ84の他端が接続されており、更にマイクロコン
ピュータ98のアナログ信号入力端A/DINBに接続さ
れている。アナログ信号入力端A/DINBを介して入力
されたアナログ信号は前記と同様にA/D変換器によっ
てデジタルデータに変換された後にマイクロコンピュー
タ98に取り込まれる。
The detection circuit 44C is also provided for the input terminal 56B.
The anode of the diode 72 is connected in the same manner as ~ 44F, and one end of the resistor 78 is connected to the cathode of the diode 72. The other end of the resistor 78 is connected to one end of the resistor 80, and the other end of the resistor 80 is grounded. Further, between the resistor 78 and the resistor 80, the other end of the capacitor 84 whose one end is grounded is connected, and further connected to the analog signal input end A / D IN B of the microcomputer 98. The analog signal input through the analog signal input terminal A / D IN B is converted into digital data by the A / D converter in the same manner as described above, and then taken into the microcomputer 98.

【0057】マイクロコンピュータ98のアナログ信号
出力端D/AOUT は出力端56Cに接続されており、論
理出力端LOUT は出力端56Dに接続されている。マイ
クロコンピュータ98は、後述する処理により得られた
駆動信号の電圧レベルの検出値を表すデータを、内蔵し
ているD/A変換器によってアナログ信号(信号X)に
変換しアナログ信号出力端D/AOUT を介して出力す
る。また、後述するように超音波モータ10の駆動を停
止させる場合には、論理出力端LOUT を介して超音波モ
ータ駆動停止指示(デジタル信号)を出力する。
The analog signal output terminal D / A OUT of the microcomputer 98 is connected to the output terminal 56C, and the logic output terminal L OUT is connected to the output terminal 56D. The microcomputer 98 converts data representing the detected value of the voltage level of the drive signal obtained by the processing described later into an analog signal (signal X) by a built-in D / A converter and outputs the analog signal output terminal D / Output via A OUT . Further, as will be described later, when the driving of the ultrasonic motor 10 is stopped, an ultrasonic motor drive stop instruction (digital signal) is output via the logical output terminal L OUT .

【0058】マイクロコンピュータ98の給電端VCC
図示しない定電圧電源に接続されており、接地端GND
は接地されている。また、マイクロコンピュータ98の
アナログ信号入力端A/DINA、A/DINBには各々ダ
イオード100、102のアノードが接続されており、
ダイオード100、102のカソードは給電端VCCに接
続されている。また出力端56Dは、図11に示すよう
に駆動制御回路46及び電圧制御発振回路34に接続さ
れており、マイクロコンピュータ98から出力された超
音波モータ駆動停止指示は駆動制御回路42及び電圧制
御発振回路34に入力される。
The power supply terminal V CC of the microcomputer 98 is connected to a constant voltage power source (not shown), and is connected to the ground terminal GND.
Is grounded. The anodes of diodes 100 and 102 are connected to the analog signal input terminals A / D IN A and A / D IN B of the microcomputer 98, respectively.
The cathodes of the diodes 100 and 102 are connected to the power supply terminal V CC . Further, the output terminal 56D is connected to the drive control circuit 46 and the voltage control oscillation circuit 34 as shown in FIG. 11, and the ultrasonic motor drive stop instruction output from the microcomputer 98 is the drive control circuit 42 and the voltage control oscillation. It is input to the circuit 34.

【0059】次に、マイクロコンピュータ98における
処理を示す図12のフローチャートを参照し、本第4実
施例の作用を説明する。検出回路44Gの入力端56A
に入力されたA相の駆動信号は、ダイオード70で半波
整流され、抵抗74、76によって分圧されコンデンサ
82で平滑化されてマイクロコンピュータ98のアナロ
グ信号入力端A/DINAに入力される。また、入力端5
6Bに入力されたB相の駆動信号は、ダイオード72で
半波整流され、抵抗78、80によって分圧されコンデ
ンサ84で平滑化されてマイクロコンピュータ98のア
ナログ信号入力端A/DINBに入力される。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 12 showing the processing in the microcomputer 98. Input terminal 56A of the detection circuit 44G
The A-phase drive signal input to A is half-wave rectified by the diode 70, divided by the resistors 74 and 76, smoothed by the capacitor 82, and input to the analog signal input terminal A / D IN A of the microcomputer 98. It Also, the input terminal 5
The B-phase drive signal input to 6B is half-wave rectified by the diode 72, divided by the resistors 78 and 80, smoothed by the capacitor 84, and input to the analog signal input terminal A / D IN B of the microcomputer 98. To be done.

【0060】マイクロコンピュータ98では、ステップ
200でアナログ信号入力端A/D INA、A/DINBを
介して入力されたアナログ信号をデジタル変換して得ら
れたデータ(以下、入力データA、Bという)を取り込
む。この入力データA、Bの値は各アナログ信号入力端
に入力されたアナログ信号の電圧レベル、すなわち検出
回路44Gの入力端56A、56Bに入力された2相の
駆動信号の電圧レベルに対応している。ステップ202
では、入力データAの値が入力データBの値よりも大き
いか否か判定する。ステップ202の判定が肯定された
場合には、ステップ204でデータVH に入力データA
を、データVL に入力データBを各々代入する。また、
ステップ202の判定が否定された場合には、ステップ
206でデータVH に入力データBを、データVL に入
力データAを各々代入する。
In the microcomputer 98, steps
Analog signal input terminal A / D at 200 INA, A / DINB
Obtained by converting the analog signal input via
Imported data (hereinafter referred to as input data A and B)
Mu. The value of this input data A, B is the analog signal input terminal
Voltage level of analog signal input to the
Of the two phases input to the input terminals 56A and 56B of the circuit 44G
It corresponds to the voltage level of the drive signal. Step 202
Then, the value of input data A is larger than the value of input data B.
Determine whether or not. The determination in step 202 is positive
In case of step 204, the data VHInput data A to
The data VLSubstitute the input data B for each. Also,
If the determination in step 202 is negative, the step
Data V at 206HInput data B, data VLEnter
The force data A is substituted for each.

【0061】上記によりデータVH は入力データA、B
のうち大きい方の値とされ、データVL は小さい方の値
とされる。次のステップ208では、データVH の値が
比較的大きな値か否か判定する。本実施例の超音波モー
タ10は一例として駆動信号の電圧レベルの許容最大値
が500Vとされており、図12のフローチャートではデー
タVH が450V以上か否かを判定している。ステップ20
8の判定が肯定された場合には、更に次のステップ21
0でデータVL が比較的小さな値か否か判定する。本実
施例の超音波モータ10は一例として駆動信号の電圧レ
ベルの許容最小値が100Vとされており、図12のフロー
チャートではデータVL が120V以下か否かを判定してい
る。ステップ210の判定が否定された場合には、ステ
ップ212で出力データXとしてデータVH を採用し、
ステップ220へ移行する。
According to the above, the data V H is the input data A, B
Of these, the larger value is set, and the data V L is set to the smaller value. In the next step 208, it is determined whether or not the value of the data V H is a relatively large value. In the ultrasonic motor 10 of the present embodiment, the maximum allowable voltage level of the drive signal is set to 500V as an example, and in the flowchart of FIG. 12, it is determined whether the data VH is 450V or more. Step 20
If the determination in step 8 is affirmative, the next step 21
At 0, it is determined whether the data V L has a relatively small value. As an example, the ultrasonic motor 10 of the present embodiment has an allowable minimum value of the voltage level of the drive signal of 100 V, and in the flowchart of FIG. 12, it is determined whether the data V L is 120 V or less. If the determination in step 210 is negative, the data V H is adopted as the output data X in step 212,
Go to step 220.

【0062】また、ステップ208の判定が否定された
場合には、ステップ214でデータVL が比較的小さな
値(図12では前記と同様に120V)以下か否か判定す
る。ステップ214の判定が肯定された場合には、ステ
ップ216で出力データXとしてデータVL を採用す
る。また、ステップ214の判定が否定された場合に
は、ステップ218で出力データXとして、データVH
とデータVL との和を「2」で除した値、すなわちデー
タVH とデータVL の平均値を採用する。ステップ22
0では上記で値を決定した出力データXをD/A変換器
によってアナログ信号に変換し、信号Xとして出力し、
ステップ200へ戻る。
When the determination in step 208 is negative, it is determined in step 214 whether or not the data V L is a relatively small value (120 V in FIG. 12, similar to the above). When the determination in step 214 is affirmative, the data V L is adopted as the output data X in step 216. If the determination in step 214 is negative, the output data X is set as the data V H in step 218.
A value obtained by dividing the sum of the data V L and the data V L , that is, the average value of the data V H and the data V L is adopted. Step 22
At 0, the output data X of which the value is determined above is converted into an analog signal by the D / A converter and output as the signal X,
Return to step 200.

【0063】上記のようにしてマイクロコンピュータ9
8から出力された信号Xは駆動制御回路42に入力され
る。駆動制御回路42は入力された信号Xが表す駆動信
号の電圧レベルと、外部制御回路43から入力された信
号が表す駆動信号の電圧レベルの目標値と、に基づいて
2相の駆動信号の電圧レベルを各々制御する。また、本
第4実施例の外部制御回路43は、駆動信号の電圧レベ
ルの目標値の上限が第2実施例に等しく、駆動信号の電
圧レベルの目標値の下限が第3実施例に等しくされてい
る。
As described above, the microcomputer 9
The signal X output from 8 is input to the drive control circuit 42. The drive control circuit 42 determines the voltage of the two-phase drive signal based on the voltage level of the drive signal represented by the input signal X and the target value of the voltage level of the drive signal represented by the signal input from the external control circuit 43. Control each level. In addition, in the external control circuit 43 of the fourth embodiment, the upper limit of the target value of the drive signal voltage level is equal to that of the second embodiment, and the lower limit of the target value of the drive signal voltage level is equal to that of the third embodiment. ing.

【0064】一方、ステップ210の判定が肯定された
場合には、データVH とデータVLとの差がかなり大き
いので異常な状態であると判断し、ステップ222で駆
動制御回路42及び電圧制御発振回路34に超音波モー
タ駆動停止指示を出力する。これにより駆動制御回路4
2及び電圧制御発振回路34の作動が停止され、超音波
モータ10の駆動が停止される。
On the other hand, if the determination in step 210 is affirmative, the difference between the data V H and the data V L is so large that it is determined to be in an abnormal state. In step 222, the drive control circuit 42 and the voltage control are controlled. An ultrasonic motor drive stop instruction is output to the oscillation circuit 34. As a result, the drive control circuit 4
2 and the operation of the voltage controlled oscillation circuit 34 are stopped, and the driving of the ultrasonic motor 10 is stopped.

【0065】上記の制御をまとめると、次の表1のよう
になる。
The above control is summarized in Table 1 below.

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【0067】上記により、超音波モータ10の出力を所
望の出力から大きく外れることのないように精度良く制
御することができ、かつ高出力で駆動する場合に駆動信
号の電圧レベルが超音波モータ10の許容最大値を越え
たり、低出力で駆動する場合に駆動信号の電圧レベルが
超音波モータ10の許容最小値を下回ったりすることを
確実に防止できるので、出力(回転速度、トルク)の大
小に拘わらず安定した駆動状態となるように超音波モー
タ10を駆動することができる。従って、超音波モータ
10の出力の目標値が状況によって大きく変化するよう
な場合、例えば車両のパワーウインドウの駆動源として
超音波モータを用いる等の場合に特に好適である。
As described above, the output of the ultrasonic motor 10 can be accurately controlled so as not to deviate largely from the desired output, and the voltage level of the drive signal is high when the ultrasonic motor 10 is driven at a high output. It is possible to reliably prevent the voltage level of the drive signal from falling below the allowable minimum value of the ultrasonic motor 10 when it is driven at a low output, or the output (rotational speed, torque) is large or small. Regardless of this, the ultrasonic motor 10 can be driven so as to be in a stable driving state. Therefore, it is particularly suitable when the target value of the output of the ultrasonic motor 10 changes greatly depending on the situation, for example, when the ultrasonic motor is used as the drive source of the power window of the vehicle.

【0068】なお、上記では2相の駆動信号の電圧レベ
ルが大きく異なっていた場合(ステップ210の判定が
肯定された場合)に、異常状態と判断して超音波モータ
10の駆動を停止させるようにしていたが、これに限定
されるものではない。例えば次の表2に示すように、正
常な状態とみなして出力データXとして値が小さい方の
データを採用するようにしてもよい。
In the above description, when the voltage levels of the two-phase drive signals are significantly different (when the determination in step 210 is affirmative), it is determined that the state is abnormal and the drive of the ultrasonic motor 10 is stopped. However, it is not limited to this. For example, as shown in Table 2 below, the output data X may be regarded as a normal state and the smaller value may be adopted.

【0069】[0069]

【表2】 [Table 2]

【0070】表2に示す制御は、具体的には図13のフ
ローチャートに示すように、ステップ210の判定が肯
定された場合に、ステップ222で出力データXとして
データVL を採用しステップ220の処理を実行するよ
うにすればよい。これにより、2相の駆動信号の電圧レ
ベルが大きく異なっていた場合にも超音波モータ10の
駆動が継続され、かつ超音波モータ10の駆動が停止す
る等の不都合が生ずることをより確実に防止できる。表
2に示す制御を行ったときの、A相及びB相の駆動信号
の電圧レベルと出力データXとの関係の一例を図14に
示す。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 13, the control shown in Table 2 adopts the data V L as the output data X in step 222 when the determination in step 210 is affirmative. It suffices to execute the processing. As a result, even if the voltage levels of the two-phase drive signals are greatly different, it is possible to more reliably prevent the inconvenience such as the drive of the ultrasonic motor 10 being continued and the drive of the ultrasonic motor 10 being stopped. it can. FIG. 14 shows an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 2 is performed.

【0071】また、2相の駆動信号の電圧レベルが大き
く異なっていた場合に、次の表3に示すように正常な状
態とみなし、出力データXとして値が大きい方のデータ
を採用するようにしてもよい。
When the voltage levels of the two-phase drive signals are greatly different, it is regarded as a normal state as shown in Table 3 below, and the data having the larger value is adopted as the output data X. May be.

【0072】[0072]

【表3】 [Table 3]

【0073】表3に示す制御は、具体的には図13のフ
ローチャートにおいて、ステップ22で出力データとし
てデータVH を採用することにより実現できる。これに
より、超音波モータ10の圧電体14の破壊や劣化等を
より確実に防止できる。表3に示す制御を行ったとき
の、A相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力データ
Xとの関係の一例を図15に示す。
Specifically, the control shown in Table 3 can be realized by adopting the data V H as output data in step 22 in the flowchart of FIG. This makes it possible to more reliably prevent the piezoelectric body 14 of the ultrasonic motor 10 from being broken or deteriorated. FIG. 15 shows an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 3 is performed.

【0074】さらに、2相の駆動信号の電圧レベルが大
きく異なっていた場合に、次の表4に示すように正常な
状態とみなし、出力データXとして2相の駆動信号の電
圧レベルの平均値を採用するようにしてもよい。
Further, when the voltage levels of the two-phase drive signals are greatly different, it is regarded as a normal state as shown in Table 4 below, and the average value of the voltage levels of the two-phase drive signals is output data X. May be adopted.

【0075】[0075]

【表4】 [Table 4]

【0076】表4に示す制御は、具体的には図13のフ
ローチャートにおいて、ステップ22で出力データXと
してデータVH とデータVL の平均値を採用することに
より実現できる。これにより、2相の駆動信号の電圧レ
ベルが大きく異なっていた場合にも超音波モータ10の
出力をより精度よく制御することができる。この表4に
示す制御を行ったときの、A相及びB相の駆動信号の電
圧レベルと出力データXとの関係の一例を図16に示
す。
Specifically, the control shown in Table 4 can be realized by adopting the average value of the data V H and the data V L as the output data X in step 22 in the flowchart of FIG. As a result, the output of the ultrasonic motor 10 can be controlled more accurately even when the voltage levels of the two-phase drive signals greatly differ. FIG. 16 shows an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 4 is performed.

【0077】〔第5実施例〕次に本発明の第5実施例に
ついて説明する。なお、第4実施例と同一の部分には同
一の符号を付し、説明を省略する。本第5実施例では、
マイクロコンピュータ98によるファジイ推論によって
出力データXの値を決定する。このため、マイクロコン
ピュータ98の図示しないROMには、一例として図1
7に示すような駆動信号の電圧レベルを評価するための
メンバシップ関数と、ファジイルールと、が記憶されて
いる。ファジイルールは前述の表2に準拠した以下に示
す9個のルールで構成されている。
[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the fourth embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the fifth embodiment,
The value of the output data X is determined by fuzzy inference by the microcomputer 98. Therefore, in the ROM (not shown) of the microcomputer 98, as an example, FIG.
A membership function for evaluating the voltage level of the drive signal as shown in 7 and a fuzzy rule are stored. The fuzzy rule is composed of the following nine rules based on Table 2 described above.

【0078】A相電圧が「低」、かつB相電圧が
「低」なら、出力データXを、A相電圧とB相電圧の低
い方に一致させる。
If the A-phase voltage is "low" and the B-phase voltage is "low", the output data X is matched with the lower one of the A-phase voltage and the B-phase voltage.

【0079】A相電圧が「中」、かつB相電圧が
「低」なら、出力データXを、B相電圧に一致させる。
If the A-phase voltage is "medium" and the B-phase voltage is "low", the output data X is matched with the B-phase voltage.

【0080】A相電圧が「高」、かつB相電圧が
「低」なら、出力データXを、B相電圧に一致させる。
If the A-phase voltage is "high" and the B-phase voltage is "low", the output data X is matched with the B-phase voltage.

【0081】A相電圧が「低」、かつB相電圧が
「中」なら、出力データXを、A相電圧に一致させる。
If the A-phase voltage is "low" and the B-phase voltage is "medium", the output data X is matched with the A-phase voltage.

【0082】A相電圧が「中」、かつB相電圧が
「中」なら、出力データXを、A相電圧とB相電圧との
平均値とする。
When the A-phase voltage is "medium" and the B-phase voltage is "medium", the output data X is the average value of the A-phase voltage and the B-phase voltage.

【0083】A相電圧が「高」、かつB相電圧が
「中」なら、出力データXを、A相電圧に一致させる。
If the A-phase voltage is "high" and the B-phase voltage is "medium", the output data X is matched with the A-phase voltage.

【0084】A相電圧が「低」、かつB相電圧が
「高」なら、出力データXを、A相電圧に一致させる。
If the A-phase voltage is "low" and the B-phase voltage is "high", the output data X is matched with the A-phase voltage.

【0085】A相電圧が「中」、かつB相電圧が
「高」なら、出力データXを、B相電圧に一致させる。
When the A-phase voltage is "medium" and the B-phase voltage is "high", the output data X is matched with the B-phase voltage.

【0086】A相電圧が「高」、かつB相電圧が
「高」なら、出力データXを、A相電圧とB相電圧の高
い方に一致させる。
If the A-phase voltage is "high" and the B-phase voltage is "high", the output data X is matched with the higher one of the A-phase voltage and the B-phase voltage.

【0087】次に図18のフローチャートを参照し、本
第5実施例における電圧レベル検出回路44の作用を説
明する。ステップ250では、入力データA及び入力デ
ータBを取り込む。ステップ252では、前述のメンバ
シップ関数に基づいて入力データA、Bの評価を行う。
具体的には、入力データA、Bが表す駆動信号の電圧レ
ベルをメンバシップ関数の横軸にとり、「低」、
「中」、「高」の各評価に対する一致度を各々求める。
一例として図17に示すメンバシップ関数では、電圧レ
ベルが120V以下のときには「低」の評価に対する一致度
が1.0 、「中」及び「高」の評価に対する一致度が各々
0となり、電圧レベルが120Vよりも高く285V以下のとき
には、「低」及び「中」の評価に対する一致度が0〜1.
0 の間の値、「高」の評価に対する一致度が0となる。
Next, the operation of the voltage level detecting circuit 44 in the fifth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. At step 250, the input data A and the input data B are fetched. In step 252, the input data A and B are evaluated based on the above-mentioned membership function.
Specifically, the voltage level of the drive signal represented by the input data A and B is plotted on the horizontal axis of the membership function, and “low”,
The degree of agreement with each evaluation of "medium" and "high" is obtained.
As an example, in the membership function shown in FIG. 17, when the voltage level is 120V or less, the degree of agreement with the evaluation of “low” is 1.0, the degree of agreement with the evaluations of “medium” and “high” is 0, and the voltage level is 120V. If it is higher than 285V and is 285V or less, the degree of agreement with the evaluation of `` low '' and `` medium '' is 0 to 1.
A value between 0 and the degree of coincidence with the evaluation of "high" are 0.

【0088】次のステップ254では、上記で求めた入
力データA、Bの評価結果に基づいて、入力データA、
Bの9個のファジイルールの各々に対する適合度を求め
るファジイ推論を行う。この適合度は各ルールを重み付
けする係数であり、入力データA、Bの「低」、
「中」、「高」の各評価に対する一致度を用いて求める
ことができる。ステップ256では、各ルールによって
求まる出力データXの値に、各ルール毎の適合度に対応
する重みを付与し、加重平均を求めることによって出力
データXの値を決定する。ステップ258では、決定し
た出力データXをD/A変換器によってアナログ信号に
変換し、信号Xとして出力し、ステップ250へ戻る。
このようにしてマイクロコンピュータ98から出力さ
れた信号Xは駆動制御回路42に入力され、信号Xに基
づいて2相の駆動信号の電圧レベルが各々制御される。
At the next step 254, based on the evaluation result of the input data A, B obtained above, the input data A,
Fuzzy inference is performed to find the goodness of fit for each of the nine fuzzy rules of B. This goodness of fit is a coefficient for weighting each rule, and the "low" of the input data A and B,
It can be obtained by using the degree of coincidence with respect to each evaluation of “medium” and “high”. In step 256, the value of the output data X determined by each rule is given a weight corresponding to the goodness of fit for each rule, and the weighted average is calculated to determine the value of the output data X. In step 258, the determined output data X is converted into an analog signal by the D / A converter and output as the signal X, and the process returns to step 250.
Thus, the signal X output from the microcomputer 98 is input to the drive control circuit 42, and the voltage levels of the two-phase drive signals are controlled based on the signal X.

【0089】前述の表2に準拠したファジイルールと図
17に示すメンバシップ関数とを用いたときの、A相及
びB相の駆動信号の電圧レベルと出力データXとの関係
の一例を図19に示す。この関係を第4実施例で説明し
た図14に示す関係と比較すると、A相及びB相の駆動
信号の電圧レベルの変化に対して出力データXの値が滑
らかに変化している。従って、図19に示す制御では駆
動信号の電圧レベルの変動に対して出力データXの値を
滑らかに変化させるので、超音波モータ10のロータ1
8の回転が安定することが明らかである。
FIG. 19 shows an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the fuzzy rule based on Table 2 and the membership function shown in FIG. 17 are used. Shown in. When this relationship is compared with the relationship shown in FIG. 14 described in the fourth embodiment, the value of the output data X changes smoothly with respect to changes in the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals. Therefore, in the control shown in FIG. 19, since the value of the output data X is changed smoothly with respect to the fluctuation of the voltage level of the drive signal, the rotor 1 of the ultrasonic motor 10 is changed.
It is clear that the rotation of 8 is stable.

【0090】なお、本実施例で用いるファジイルール
は、表2に示す制御に準拠したルールに限定されるもの
ではなく、表3に示す制御に準拠したルールや表4に示
す制御に準拠したルールを用いることができる。例えば
表3に示す制御に準拠したルールを用いた場合には、A
相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力データXとは
図20に示すような関係になり、第4実施例で説明した
図15に示す関係と比較すると、A相及びB相の駆動信
号の電圧レベルの変化に対して出力データXの値が滑ら
かに変化しており、超音波モータ10のロータ18の回
転が安定することが明らかである。
The fuzzy rules used in this embodiment are not limited to the rules based on the control shown in Table 2, but the rules based on the control shown in Table 3 and the rules shown in Table 4. Can be used. For example, if the rule based on the control shown in Table 3 is used, A
The voltage levels of the drive signals of the phase B and the phase B and the output data X have the relationship shown in FIG. 20, which is compared with the relationship shown in FIG. 15 described in the fourth embodiment. It is clear that the value of the output data X changes smoothly with respect to the change of the voltage level of, and the rotation of the rotor 18 of the ultrasonic motor 10 is stable.

【0091】また、例えば表4に示す制御に準拠したル
ールを用いた場合は、A相及びB相の駆動信号の電圧レ
ベルと出力データXとは図21に示すような関係にな
り、第4実施例で説明した図16に示す関係と比較して
A相及びB相の駆動信号の電圧レベルの変化に対して出
力データXの値が滑らかに変化しているので、前記と同
様に超音波モータ10のロータ18の回転が安定するこ
とが明らかである。
Further, for example, when the rule based on the control shown in Table 4 is used, the voltage levels of the drive signals of the A phase and the B phase and the output data X have the relationship shown in FIG. Compared with the relationship shown in FIG. 16 described in the embodiment, the value of the output data X changes smoothly with respect to the change in the voltage level of the drive signals of the A phase and the B phase, so that the ultrasonic wave is the same as above. It is clear that the rotation of the rotor 18 of the motor 10 is stable.

【0092】なお、第5実施例ではファジイ推論によっ
て出力データXの値を決定するようにしていたが、これ
に限定されるものではなく、マイクロコンピュータ98
のROM等に図19又は図20又は図21に示す関係を
マップとして予め記憶しておき、前記マップに対し入力
データA、Bの値をキーとして出力データXの値を検索
することによって出力データXの値を求めるようにして
もよい。
Although the value of the output data X is determined by fuzzy inference in the fifth embodiment, the present invention is not limited to this, and the microcomputer 98
The relationship shown in FIG. 19 or FIG. 20 or FIG. 21 is stored in advance in a ROM or the like as a map, and the value of the output data X is searched by using the values of the input data A and B as keys in the map. The value of X may be obtained.

【0093】また、第4実施例及び第5実施例におい
て、マイクロコンピュータ98は駆動制御回路42に駆
動信号の電圧レベルを表す信号Xを出力するようにして
いたが、これに限定されるものではなく、駆動制御回路
42の機能、更には外部制御回路43の機能も兼ね備え
るように構成し、電力増幅回路38、40に駆動信号の
電圧レベルを制御する電圧制御信号を直接出力するよう
にしてもよい。
Further, in the fourth and fifth embodiments, the microcomputer 98 outputs the signal X representing the voltage level of the drive signal to the drive control circuit 42, but the present invention is not limited to this. Alternatively, the drive control circuit 42 and the external control circuit 43 may be configured to have the functions of the external control circuit 43 and the voltage control signal for controlling the voltage level of the drive signal may be directly output to the power amplification circuits 38 and 40. Good.

【0094】さらに、上記では電圧制御発振回路(VC
O)34によって超音波モータ10の駆動用の高周波の
アナログ信号を得る駆動回路30を例に説明したが、ス
イッチング素子をオンオフすることによって生成し昇圧
した信号を駆動信号として超音波モータに供給するタイ
プ(図22参照)の駆動回路に本発明を適用することも
可能である。
Further, in the above, the voltage controlled oscillator circuit (VC
Although the drive circuit 30 that obtains a high frequency analog signal for driving the ultrasonic motor 10 by (O) 34 has been described as an example, the boosted signal generated by turning on / off the switching element is supplied to the ultrasonic motor as a drive signal. The present invention can also be applied to a type (see FIG. 22) drive circuit.

【0095】また、上記では2相の駆動信号によって駆
動される進行波型の超音波モータを例に説明したが、駆
動信号の相数及び超音波モータの形式は上記に限定され
るものではなく、駆動信号の相数は「3」以上であって
もよく、また例えば定在波型の超音波モータ等の駆動に
本発明を適用することも可能である。
Although the traveling wave type ultrasonic motor driven by the two-phase driving signals has been described above as an example, the number of phases of the driving signal and the type of the ultrasonic motor are not limited to the above. The number of phases of the drive signal may be “3” or more, and the present invention can be applied to drive, for example, a standing wave type ultrasonic motor.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
では、超音波モータを駆動するための複数相の駆動信号
の電圧レベルの平均値を検出し、検出された平均値が電
圧レベルの目標値に一致又は近づくように複数相の駆動
信号の電圧レベルを各々制御するようにしたので、目標
とする駆動状態で安定するように超音波モータを駆動す
ることができる、という優れた効果が得られる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the average value of the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases for driving the ultrasonic motor is detected, and the detected average value is the voltage level. Since the voltage levels of the drive signals of the multiple phases are controlled so as to match or approach the target value, the excellent effect that the ultrasonic motor can be driven so as to be stable in the target drive state is provided. can get.

【0097】請求項2記載の発明では、超音波モータを
駆動するための複数相の駆動信号の電圧レベルの最大値
を検出し、検出された最大値が超音波モータの許容最大
値を越えないように複数相の駆動信号の電圧レベルを各
々制御するようにしたので、高出力で駆動している状態
でも安定するように超音波モータを駆動することができ
る、という優れた効果が得られる。
According to the second aspect of the invention, the maximum value of the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases for driving the ultrasonic motor is detected, and the detected maximum value does not exceed the allowable maximum value of the ultrasonic motor. Since the voltage levels of the drive signals of a plurality of phases are individually controlled as described above, it is possible to obtain an excellent effect that the ultrasonic motor can be driven so as to be stable even in a state of being driven at a high output.

【0098】請求項3記載の発明では、超音波モータを
駆動するための複数相の駆動信号の電圧レベルの最小値
を検出し、検出された最小値が超音波モータの許容最小
値より小さくならないように複数相の駆動信号の電圧レ
ベルを各々制御するようにしたので、低出力で駆動して
いる状態でも安定するように超音波モータを駆動するこ
とができる、という優れた効果が得られる。
According to the third aspect of the present invention, the minimum value of the voltage levels of the drive signals of a plurality of phases for driving the ultrasonic motor is detected, and the detected minimum value does not become smaller than the allowable minimum value of the ultrasonic motor. Since the voltage levels of the drive signals of a plurality of phases are individually controlled as described above, it is possible to obtain an excellent effect that the ultrasonic motor can be driven in a stable manner even when it is driven at a low output.

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

【図1】超音波モータの概略構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ultrasonic motor.

【図2】超音波モータ駆動回路の全体構成を概略的に示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing an overall configuration of an ultrasonic motor drive circuit.

【図3】第1実施例に係る、2相の駆動信号の電圧レベ
ルの平均値を検出する検出回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a detection circuit for detecting an average value of voltage levels of two-phase drive signals according to the first embodiment.

【図4】駆動信号の周波数の変化に伴う超音波モータの
インピーダンスの変化を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a change in impedance of the ultrasonic motor with a change in frequency of a drive signal.

【図5】2相の駆動信号の電圧レベルの平均値を検出す
る検出回路の他の例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of a detection circuit that detects an average value of voltage levels of two-phase drive signals.

【図6】第2実施例に係る、2相の駆動信号の電圧レベ
ルの最大値を検出する検出回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a detection circuit for detecting a maximum value of voltage levels of two-phase drive signals according to the second embodiment.

【図7】2相の駆動信号の電圧レベルの最大値を検出す
る検出回路の他の例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of a detection circuit that detects the maximum value of the voltage levels of two-phase drive signals.

【図8】第3実施例に係る、2相の駆動信号の電圧レベ
ルの最小値を検出する検出回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a detection circuit for detecting a minimum value of voltage levels of two-phase drive signals according to a third embodiment.

【図9】2相の駆動信号の電圧レベルの最小値を検出す
る検出回路の他の例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of a detection circuit for detecting the minimum value of the voltage levels of two-phase drive signals.

【図10】第4実施例に係る検出回路を示す回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a detection circuit according to a fourth embodiment.

【図11】第4実施例に係る超音波モータ駆動回路の全
体構成を概略的に示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram schematically showing an overall configuration of an ultrasonic motor drive circuit according to a fourth embodiment.

【図12】第4実施例の電圧レベル検出回路のマイクロ
コンピュータにおける処理の一例を説明するフローチャ
ートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of processing in the microcomputer of the voltage level detection circuit according to the fourth embodiment.

【図13】第4実施例のマイクロコンピュータにおける
処理の他の例を説明するフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating another example of processing in the microcomputer of the fourth embodiment.

【図14】第4実施例において表2に示す制御を行った
ときの、A相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力デ
ータXとの関係の一例を示す線図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 2 is performed in the fourth example.

【図15】第4実施例において表3に示す制御を行った
ときの、A相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力デ
ータXとの関係の一例を示す線図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 3 is performed in the fourth example.

【図16】第4実施例において表4に示す制御を行った
ときの、A相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力デ
ータXとの関係の一例を示す線図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 4 is performed in the fourth example.

【図17】第5実施例で用いた駆動信号の電圧レベルを
評価するためのメンバシップ関数の一例を示す線図であ
る。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a membership function for evaluating the voltage level of the drive signal used in the fifth embodiment.

【図18】第5実施例の電圧レベル検出回路のマイクロ
コンピュータにおける処理を説明するフローチャートで
ある。
FIG. 18 is a flow chart for explaining the processing in the microcomputer of the voltage level detection circuit of the fifth embodiment.

【図19】第5実施例において表3に示す制御を行った
ときの、A相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力デ
ータXとの関係の一例を示す線図である。
FIG. 19 is a diagram showing an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 3 is performed in the fifth example.

【図20】第5実施例において表4に示す制御を行った
ときの、A相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力デ
ータXとの関係の一例を示す線図である。
FIG. 20 is a diagram showing an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 4 is performed in the fifth example.

【図21】第5実施例において表4に示す制御を行った
ときの、A相及びB相の駆動信号の電圧レベルと出力デ
ータXとの関係の一例を示す線図である。
FIG. 21 is a diagram showing an example of the relationship between the voltage levels of the A-phase and B-phase drive signals and the output data X when the control shown in Table 4 is performed in the fifth example.

【図22】(A)乃至(D)は超音波モータ駆動回路に
おいて駆動信号を昇圧する部分を示す回路図である。
22A to 22D are circuit diagrams showing a portion for boosting a drive signal in the ultrasonic motor drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波モータ 30 駆動回路 38 電力増幅回路 40 電力増幅回路 42 駆動制御回路 44 電圧レベル制御回路 44A 検出回路 44B 検出回路 44C 検出回路 44D 検出回路 44E 検出回路 44F 検出回路 44G 検出回路 10 ultrasonic motor 30 drive circuit 38 power amplification circuit 40 power amplification circuit 42 drive control circuit 44 voltage level control circuit 44A detection circuit 44B detection circuit 44C detection circuit 44D detection circuit 44E detection circuit 44F detection circuit 44G detection circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波モータを駆動するための複数相の
駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、 前記複数相の駆動信号の電圧レベルの平均値を検出する
平均値検出手段と、 前記平均値検出手段によって検出された前記平均値が電
圧レベルの目標値に一致又は近づくように前記複数相の
駆動信号の電圧レベルを各々制御する制御手段と、 を含む超音波モータの駆動回路。
1. A drive signal output means for outputting drive signals of a plurality of phases for driving an ultrasonic motor, an average value detection means for detecting an average value of voltage levels of the drive signals of the plurality of phases, and the average. A control circuit for controlling the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases so that the average value detected by the value detection means coincides with or approaches the target value of the voltage level.
【請求項2】 超音波モータを駆動するための複数相の
駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、 前記複数相の駆動信号の電圧レベルの最大値を検出する
最大値検出手段と、 前記最大値検出手段によって検出された前記最大値が超
音波モータの許容最大値を越えないように前記複数相の
駆動信号の電圧レベルを各々制御する制御手段と、 を含む超音波モータの駆動回路。
2. A drive signal output means for outputting drive signals of a plurality of phases for driving an ultrasonic motor; a maximum value detection means for detecting a maximum value of a voltage level of the drive signals of the plurality of phases; An ultrasonic motor drive circuit, comprising: control means for controlling the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases so that the maximum value detected by the value detection means does not exceed an allowable maximum value of the ultrasonic motor.
【請求項3】 超音波モータを駆動するための複数相の
駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、 前記複数相の駆動信号の電圧レベルの最小値を検出する
最小値検出手段と、 前記最小値検出手段によって検出された前記最小値が超
音波モータの許容最小値より小さくならないように前記
複数相の駆動信号の電圧レベルを各々制御する制御手段
と、 を含む超音波モータの駆動回路。
3. A drive signal output means for outputting drive signals of a plurality of phases for driving an ultrasonic motor; a minimum value detection means for detecting a minimum value of a voltage level of the drive signals of the plurality of phases; An ultrasonic motor drive circuit comprising: control means for controlling the voltage levels of the drive signals of the plurality of phases so that the minimum value detected by the value detection means does not become smaller than the allowable minimum value of the ultrasonic motor.
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