JPH0984365A - 振動型アクチュエーター装置 - Google Patents
振動型アクチュエーター装置Info
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- JPH0984365A JPH0984365A JP7238399A JP23839995A JPH0984365A JP H0984365 A JPH0984365 A JP H0984365A JP 7238399 A JP7238399 A JP 7238399A JP 23839995 A JP23839995 A JP 23839995A JP H0984365 A JPH0984365 A JP H0984365A
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- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 7
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/106—Langevin motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
- H02N2/142—Small signal circuits; Means for controlling position or derived quantities, e.g. speed, torque, starting, stopping, reversing
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は振動波モータまたは振動型アクチュ
エーター装置に関し、該装置における駆動量または駆動
位置をエンコーダー等の機構的位置検出機構を設けるこ
となしに検出ができる装置を提供するものである。 【解決手段】 本発明は、振動体上に配された振動検出
用の圧電体からの出力を積算させることで、該アクチュ
エーター装置により駆動させられる対象物の駆動量また
は位置を検出できる様にした装置を提供するものであ
る。
エーター装置に関し、該装置における駆動量または駆動
位置をエンコーダー等の機構的位置検出機構を設けるこ
となしに検出ができる装置を提供するものである。 【解決手段】 本発明は、振動体上に配された振動検出
用の圧電体からの出力を積算させることで、該アクチュ
エーター装置により駆動させられる対象物の駆動量また
は位置を検出できる様にした装置を提供するものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動型アクチュエ
ーター装置に関するものである。
ーター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電素子等の電気−機械エネルギー変換
素子を取り付けて構成した振動体の表面に該圧電素子に
より表面弾性波振動を発生させ、該振動体の振動エネル
ギーを連続的な機械運動に変換させる形式の振動型アク
チュエーター装置または振動型（振動波）モータは本出
願人によりカメラなどの光学機器用の駆動モータとして
実用化されて以来、既に久しい。
素子を取り付けて構成した振動体の表面に該圧電素子に
より表面弾性波振動を発生させ、該振動体の振動エネル
ギーを連続的な機械運動に変換させる形式の振動型アク
チュエーター装置または振動型（振動波）モータは本出
願人によりカメラなどの光学機器用の駆動モータとして
実用化されて以来、既に久しい。
【０００３】以下には本出願人により開発され且つ光学
機器に搭載されている棒状振動型（振動波）モータを本
発明に関する従来技術として説明する。
機器に搭載されている棒状振動型（振動波）モータを本
発明に関する従来技術として説明する。
【０００４】図９及び図１０は上記の棒状振動波モータ
の機械的構造及び電気的構成を示したが図である。図９
において、１０１は該モータの振動体であり、該振動体
１０１は金属製の肉厚の円筒体から成る振動体本体の中
間部分に円環状の圧電素子群（電気−機械エネルギー変
換素子群）を挟み込んで形成されたものであり、該圧電
素子群に別々に互いに位相の異なる交流電圧を印加する
ことにより該振動体１０１の先端面には局所的な楕円運
動が発生されるようになっている。該振動体本体に挟み
込まれている圧電素子は、該振動体１０１の先端面に該
楕円運動を発生せしめるために第一及び第二の交流電圧
が印加されるＡ相圧電素子群及びＢ相圧電素子群（駆動
用の電気−機械エネルギー変換素子群）と該振動体１０
１の振動状態を検出するための振動検出用圧電素子Ｓ
（検出用の機械−電気エネルギー変換素子）とから成っ
ている。
の機械的構造及び電気的構成を示したが図である。図９
において、１０１は該モータの振動体であり、該振動体
１０１は金属製の肉厚の円筒体から成る振動体本体の中
間部分に円環状の圧電素子群（電気−機械エネルギー変
換素子群）を挟み込んで形成されたものであり、該圧電
素子群に別々に互いに位相の異なる交流電圧を印加する
ことにより該振動体１０１の先端面には局所的な楕円運
動が発生されるようになっている。該振動体本体に挟み
込まれている圧電素子は、該振動体１０１の先端面に該
楕円運動を発生せしめるために第一及び第二の交流電圧
が印加されるＡ相圧電素子群及びＢ相圧電素子群（駆動
用の電気−機械エネルギー変換素子群）と該振動体１０
１の振動状態を検出するための振動検出用圧電素子Ｓ
（検出用の機械−電気エネルギー変換素子）とから成っ
ている。
【０００５】１０２は該振動体１０１の先端面に圧接さ
れて該振動体の先端面の表面弾性波振動により回転され
る移動体としての回転体（ロータ）、１０３は該回転体
１０２に結合されている出力ギアである。図中の圧電素
子における＋，−は分極処理の極性を示すものである。
れて該振動体の先端面の表面弾性波振動により回転され
る移動体としての回転体（ロータ）、１０３は該回転体
１０２に結合されている出力ギアである。図中の圧電素
子における＋，−は分極処理の極性を示すものである。
【０００６】なお、この振動波モータの動作原理はたと
えば特開平３−２８９３７５号公報などにおいて開示さ
れているので説明を省略する。
えば特開平３−２８９３７５号公報などにおいて開示さ
れているので説明を省略する。
【０００７】上記振動体部１０１の圧電素子部は、駆動
用のＡ相圧電素子ａ１，ａ２およびＢ相圧電素子ｂ１，
ｂ２と振動検出圧電素子ｓ１から構成されている。この
ときＡ相圧電素子ａ１，ａ２に挟まれた金属板（Ａ−
ｄ）にＡ相印加周波電圧，Ｂ相圧電素子ｂ１，ｂ２に挟
まれた金属板（Ｂ−ｄ）にＢ相印加周波電圧（Ａ相印加
周波信号に対して位相が異なる。）を加えることで該圧
電素子が駆動される。またこのときＡ相圧電素子ａ１，
ａ２およびＢ相圧電素子ｂ１，ｂ２の両外側は金属板
（ＧＮＤ−ｄ）によりＧＮＤ電位になっている。このと
き、ａ２，ｂ１間およびｂ２，ｓ１間の金属板は振動体
１０１を貫通している金属ボルト（不図示）に接触する
ことで、ＧＮＤ電位になっている。振動検出圧電素子ｓ
１は同様に一方（図９のＢ相側）はＧＮＤ電位になって
おり、その反対側から信号を取り出すように構成されて
いる。またこのとき振動検出圧電素子Ｓの信号取り出し
面側は、金属ブロックと接しているがそのブロックは絶
縁シートによりＧＮＤ電位から絶縁されている。よって
振動検出圧電素子ｓ１からその振動に応じた出力電圧が
そのまま得られる。そして、この電圧の大きさや駆動電
圧との位相差などにより共振周波数などを求める。
用のＡ相圧電素子ａ１，ａ２およびＢ相圧電素子ｂ１，
ｂ２と振動検出圧電素子ｓ１から構成されている。この
ときＡ相圧電素子ａ１，ａ２に挟まれた金属板（Ａ−
ｄ）にＡ相印加周波電圧，Ｂ相圧電素子ｂ１，ｂ２に挟
まれた金属板（Ｂ−ｄ）にＢ相印加周波電圧（Ａ相印加
周波信号に対して位相が異なる。）を加えることで該圧
電素子が駆動される。またこのときＡ相圧電素子ａ１，
ａ２およびＢ相圧電素子ｂ１，ｂ２の両外側は金属板
（ＧＮＤ−ｄ）によりＧＮＤ電位になっている。このと
き、ａ２，ｂ１間およびｂ２，ｓ１間の金属板は振動体
１０１を貫通している金属ボルト（不図示）に接触する
ことで、ＧＮＤ電位になっている。振動検出圧電素子ｓ
１は同様に一方（図９のＢ相側）はＧＮＤ電位になって
おり、その反対側から信号を取り出すように構成されて
いる。またこのとき振動検出圧電素子Ｓの信号取り出し
面側は、金属ブロックと接しているがそのブロックは絶
縁シートによりＧＮＤ電位から絶縁されている。よって
振動検出圧電素子ｓ１からその振動に応じた出力電圧が
そのまま得られる。そして、この電圧の大きさや駆動電
圧との位相差などにより共振周波数などを求める。
【０００８】図１０はこのような振動波モータを用いた
ときの駆動回路を示したものである。
ときの駆動回路を示したものである。
【０００９】２は交番電圧を発生する発振器、３は９０
°移相器、４，５は該発振器及び移相器からの交番電圧
で電源電圧をスイッチングするスイッチング回路、６，
７はスイッチング回路４，５でスイッチングされたパル
ス電圧を増幅する昇圧コイルである。１０は駆動電極Ａ
−ｄと振動検出電極Ｓ−ｄの信号位相差φを検出する位
相差検出器である。
°移相器、４，５は該発振器及び移相器からの交番電圧
で電源電圧をスイッチングするスイッチング回路、６，
７はスイッチング回路４，５でスイッチングされたパル
ス電圧を増幅する昇圧コイルである。１０は駆動電極Ａ
−ｄと振動検出電極Ｓ−ｄの信号位相差φを検出する位
相差検出器である。
【００１０】１１は制御手段としての制御用マイコンで
あり、これにより駆動周波数の設定が行われ、その周波
数で振動波モータが駆動される。
あり、これにより駆動周波数の設定が行われ、その周波
数で振動波モータが駆動される。
【００１１】８はモータの位置を検出するための位置検
出器（例えばエンコーダ）である。制御用マイコン１１
は位置検出器８の信号より位置情報を得て、適切な位置
に停止するように制御し、モータは所定の位置に停止す
ることができる。
出器（例えばエンコーダ）である。制御用マイコン１１
は位置検出器８の信号より位置情報を得て、適切な位置
に停止するように制御し、モータは所定の位置に停止す
ることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとしている課題】従来例からわかる
ように振動型アクチュエーター装置または振動波モータ
は摩擦により振動子上部に押圧された移動体を駆動する
ための回転スピードを見たいとき、あるいは特定の場所
に停止させるときなどにはエンコーダー等の位置センサ
が必要になりコストが高くなり、位置センサを実装する
スペースも必要とするという問題がある。
ように振動型アクチュエーター装置または振動波モータ
は摩擦により振動子上部に押圧された移動体を駆動する
ための回転スピードを見たいとき、あるいは特定の場所
に停止させるときなどにはエンコーダー等の位置センサ
が必要になりコストが高くなり、位置センサを実装する
スペースも必要とするという問題がある。
【００１３】
【課題を解決しようとする手段】本発明は上記の事項に
鑑み、エンコーダー等の機構的な検出手段を設けること
なしに位置または、駆動量情報が得られる様にすること
を目的として、本発明の請求項１においては、振動体に
設けられた振動状態に応じた信号を発生する信号形成部
からの信号を検知することで位置または駆動量情報を得
る装置を提供することである。請求項２では上記信号形
成部からの信号を積算して上記の位置または駆動量情報
を得る装置を提供するものである。請求項３では振動体
に振動状態検知用の機械−電気エネルギー変換素子部を
設け、該素子部の出力を検知して上記の位置または駆動
量情報を得る装置を提供するものである。請求項４では
請求項３の構成において前記素子部からの出力を積算し
て上記位置または駆動量情報を得るものである。請求項
５では請求項３、４の機械−電気エネルギー変換素子部
出力を利用して周波数調定を行わせる装置を提供するも
のである。請求項６では振動体に設けられ周波信号が印
加されることで振動体を励振させ駆動力を発生させる電
気−機械エネルギー変換素子部自体を用いて、該素子部
における周波信号特性を検知して位置または駆動量情報
を得る装置を提供するものである。請求項７では請求項
６の周波信号特性として上記エネルギー変換素子部に流
れる電流値を検知して上記の情報を得る装置を提供する
ものである。請求項９ではアクチュエーター装置に流れ
る機械腕電流を検知させ、位置または駆動量情報を得る
装置を提供するものである。請求項１１では、電気−機
械エネルギー変換素子部の電流値から該変換素子部の容
量に流れる電流値を減算して上記の機械腕電流を求める
様に構成した装置を提供するものである。
鑑み、エンコーダー等の機構的な検出手段を設けること
なしに位置または、駆動量情報が得られる様にすること
を目的として、本発明の請求項１においては、振動体に
設けられた振動状態に応じた信号を発生する信号形成部
からの信号を検知することで位置または駆動量情報を得
る装置を提供することである。請求項２では上記信号形
成部からの信号を積算して上記の位置または駆動量情報
を得る装置を提供するものである。請求項３では振動体
に振動状態検知用の機械−電気エネルギー変換素子部を
設け、該素子部の出力を検知して上記の位置または駆動
量情報を得る装置を提供するものである。請求項４では
請求項３の構成において前記素子部からの出力を積算し
て上記位置または駆動量情報を得るものである。請求項
５では請求項３、４の機械−電気エネルギー変換素子部
出力を利用して周波数調定を行わせる装置を提供するも
のである。請求項６では振動体に設けられ周波信号が印
加されることで振動体を励振させ駆動力を発生させる電
気−機械エネルギー変換素子部自体を用いて、該素子部
における周波信号特性を検知して位置または駆動量情報
を得る装置を提供するものである。請求項７では請求項
６の周波信号特性として上記エネルギー変換素子部に流
れる電流値を検知して上記の情報を得る装置を提供する
ものである。請求項９ではアクチュエーター装置に流れ
る機械腕電流を検知させ、位置または駆動量情報を得る
装置を提供するものである。請求項１１では、電気−機
械エネルギー変換素子部の電流値から該変換素子部の容
量に流れる電流値を減算して上記の機械腕電流を求める
様に構成した装置を提供するものである。
【００１４】
（第１の実施の形態）図１は、本実施の形態のアクチュ
エーター装置としての棒状振動波モータの位置検出手段
を有する駆動回路のブロック図を示す。従来例と同じも
のには同じ符号がつけられている。なお、機械的構造は
図９に示した構造が取られているものである。
エーター装置としての棒状振動波モータの位置検出手段
を有する駆動回路のブロック図を示す。従来例と同じも
のには同じ符号がつけられている。なお、機械的構造は
図９に示した構造が取られているものである。
【００１５】本実施の形態では、振動検出用圧電素子Ｓ
の信号を整流して振幅に相当する信号を出力する整流手
段１２およびマイコン１１により決められた周期で整流
手段１２の信号をマイコン１１にサンプリングするサン
プル手段１３（例えばＡ／Ｄ変換器）が設けられてい
る。
の信号を整流して振幅に相当する信号を出力する整流手
段１２およびマイコン１１により決められた周期で整流
手段１２の信号をマイコン１１にサンプリングするサン
プル手段１３（例えばＡ／Ｄ変換器）が設けられてい
る。
【００１６】図２に該棒状振動波モータの振動検出用圧
電素子Ｓの信号の大きさと回転数の関係を示す。図２か
らわかるように振動検出用圧電素子Ｓの信号の大きさと
回転数の関係はほとんどリニアな関係になっている。
電素子Ｓの信号の大きさと回転数の関係を示す。図２か
らわかるように振動検出用圧電素子Ｓの信号の大きさと
回転数の関係はほとんどリニアな関係になっている。
【００１７】図３はマイコン１１があるタイミングで振
動検出用圧電素子Ｓの信号をサンプリングしていったと
きの振動検出用圧電素子Ｓの信号の大きさと、その積分
結果を示す。
動検出用圧電素子Ｓの信号をサンプリングしていったと
きの振動検出用圧電素子Ｓの信号の大きさと、その積分
結果を示す。
【００１８】マイコン１１は起動時に積分結果をゼロに
リセットし、該駆動回路でモータを駆動する。そして、
あるタイミング毎に、整流手段１２の信号の大きさをサ
ンプル手段１３（例えばＡ／Ｄ変換器）から得て、マイ
コン１１にてサンプル手段にてサンプリングされたデー
タを加算（積分）する。このとき、図２で示したように
振動検出用圧電素子Ｓの信号の大きさと回転数の関係は
ほとんどリニアな関係であるため、その積分結果はその
まま図３に示すように位置情報として使用できることが
わかる。よって、マイコン１１はその結果を利用して位
置決め制御ができる。
リセットし、該駆動回路でモータを駆動する。そして、
あるタイミング毎に、整流手段１２の信号の大きさをサ
ンプル手段１３（例えばＡ／Ｄ変換器）から得て、マイ
コン１１にてサンプル手段にてサンプリングされたデー
タを加算（積分）する。このとき、図２で示したように
振動検出用圧電素子Ｓの信号の大きさと回転数の関係は
ほとんどリニアな関係であるため、その積分結果はその
まま図３に示すように位置情報として使用できることが
わかる。よって、マイコン１１はその結果を利用して位
置決め制御ができる。
【００１９】（第２の実施の形態）図４に本発明の第２
の実施の形態のときの棒状振動波モータの機械的構造図
及びそこに構成されている圧電素子の電極パターン及
び、その圧電素子に電圧供給及び出力電圧の取り出しを
するための電極板を示す。この図４では、図９の構成に
第２の検出用圧電素子Ｓ2 を付加したものである。な
お、Ｓ1 −ｄ，Ｓ2 −ｄはそれぞれ検出用圧電素子Ｓ
1 ，Ｓ2 の出力電圧取り出し電極を示し、その電極間に
絶縁シートが配され、各素子Ｓ1 ，Ｓ2 の出力が独立し
て取り出される。
の実施の形態のときの棒状振動波モータの機械的構造図
及びそこに構成されている圧電素子の電極パターン及
び、その圧電素子に電圧供給及び出力電圧の取り出しを
するための電極板を示す。この図４では、図９の構成に
第２の検出用圧電素子Ｓ2 を付加したものである。な
お、Ｓ1 −ｄ，Ｓ2 −ｄはそれぞれ検出用圧電素子Ｓ
1 ，Ｓ2 の出力電圧取り出し電極を示し、その電極間に
絶縁シートが配され、各素子Ｓ1 ，Ｓ2 の出力が独立し
て取り出される。
【００２０】図５に本発明の第２の実施の形態の振動波
モータの回路のブロック図を示す。本例ではもう１つの
振動検出手段Ｓ2 の信号を整流する整流手段１２′と圧
電素子Ｓ1 の信号を整流する整流手段１２の出力と整流
手段１２′の出力を加える加算器１４が設けられてい
る。
モータの回路のブロック図を示す。本例ではもう１つの
振動検出手段Ｓ2 の信号を整流する整流手段１２′と圧
電素子Ｓ1 の信号を整流する整流手段１２の出力と整流
手段１２′の出力を加える加算器１４が設けられてい
る。
【００２１】通常振動波モータに用いられているロータ
は、製造上の問題により摺動面が二つ折れ形状（全周の
うち対向する二ヵ所が凸で、９０°ずれた二ヵ所が凹）
になる。このとき、振動検出用圧電素子Ｓが１ヵ所だと
同じ回転数のときでも該振動検出用圧電素子Ｓが検出し
ている振動方向に凸部が来たときと、凹部が来たときと
で、整流手段１２の信号の大きさが異なり、その積分結
果である位置情報に誤差が生じてしまう。
は、製造上の問題により摺動面が二つ折れ形状（全周の
うち対向する二ヵ所が凸で、９０°ずれた二ヵ所が凹）
になる。このとき、振動検出用圧電素子Ｓが１ヵ所だと
同じ回転数のときでも該振動検出用圧電素子Ｓが検出し
ている振動方向に凸部が来たときと、凹部が来たときと
で、整流手段１２の信号の大きさが異なり、その積分結
果である位置情報に誤差が生じてしまう。
【００２２】本実施の形態では、振動検出用圧電素子Ｓ
がＳ１，Ｓ２の複数設けられており、検出する振動の方
向が９０°ずれている。このような構成にし、Ｓ１，Ｓ
２の整流結果を加えて積分し、位置情報とすることで上
記ロータの凹凸があっても正確な位置検出ができる。
がＳ１，Ｓ２の複数設けられており、検出する振動の方
向が９０°ずれている。このような構成にし、Ｓ１，Ｓ
２の整流結果を加えて積分し、位置情報とすることで上
記ロータの凹凸があっても正確な位置検出ができる。
【００２３】（第３の実施の形態）図６に本発明の第３
の実施の形態における棒状振動波モータの機械的構造図
およびそこに構成されている圧電素子の電極パターン及
び、その圧電素子に電圧供給をするための電極板を示
す。本例では振動検出用圧電素子の代わりにモータに流
れる機械腕電流の大きさを積分して位置情報を得てい
る。よって、振動検出用圧電素子を設けてない。
の実施の形態における棒状振動波モータの機械的構造図
およびそこに構成されている圧電素子の電極パターン及
び、その圧電素子に電圧供給をするための電極板を示
す。本例では振動検出用圧電素子の代わりにモータに流
れる機械腕電流の大きさを積分して位置情報を得てい
る。よって、振動検出用圧電素子を設けてない。
【００２４】図７に本発明の第３の実施の形態の振動波
モータの回路のブロック図を示す。本例ではモータに流
れる電流を検出する電流検出手段１６と機械腕電流検出
用ダミー容量素子１５（駆動用圧電素子の容量と同じ容
量）に流れる電流を検出する電流検出手段１６′とその
差分を得る差動増幅器１７があり、その出力信号を該整
流手段１２につないでいる。
モータの回路のブロック図を示す。本例ではモータに流
れる電流を検出する電流検出手段１６と機械腕電流検出
用ダミー容量素子１５（駆動用圧電素子の容量と同じ容
量）に流れる電流を検出する電流検出手段１６′とその
差分を得る差動増幅器１７があり、その出力信号を該整
流手段１２につないでいる。
【００２５】機械腕電流の大きさと回転数の関係も振動
検出用圧電素子の出力電圧同様、ほとんどリニアな関係
になっている。よって、第１の実施の形態同様モータに
流れる機械腕電流の大きさを積分することで位置情報が
得られる。なお、機械腕電流の大きさと回転数は上記の
ようにリニアな関係となっているが、電流検出手段１６
はこの腕電流を直接検知できず、圧電素子の容量に流れ
る電流を含む電流が検知される。よって、本例では、こ
の容量に流れる電流をダミーとして素子１５等にて形成
し、上記差動増幅器１７を介して腕電流を取り出す構成
を取っている。
検出用圧電素子の出力電圧同様、ほとんどリニアな関係
になっている。よって、第１の実施の形態同様モータに
流れる機械腕電流の大きさを積分することで位置情報が
得られる。なお、機械腕電流の大きさと回転数は上記の
ようにリニアな関係となっているが、電流検出手段１６
はこの腕電流を直接検知できず、圧電素子の容量に流れ
る電流を含む電流が検知される。よって、本例では、こ
の容量に流れる電流をダミーとして素子１５等にて形成
し、上記差動増幅器１７を介して腕電流を取り出す構成
を取っている。
【００２６】以上の実施例は棒状振動波モータについて
述べてきたが棒状以外のタイプでも２つ以上の振動モー
ドを使うものであれば実施できる。
述べてきたが棒状以外のタイプでも２つ以上の振動モー
ドを使うものであれば実施できる。
【００２７】図８は上記各実施の形態に示した振動波モ
ータを用いた駆動装置を示す。
ータを用いた駆動装置を示す。
【００２８】上記モータと一体的に組みつけられている
ギアｆはギア伝達機構Ｇの入力ギアＧＩに噛合し、その
出力ギアＧＯはレンズＬ１を保持するレンズ保持部材Ｈ
に形成されたギアＨＩに噛合している。このレンズ保持
部材Ｈは固定筒Ｋにヘリコイド結合し、振動波モータの
駆動力によりギア電圧機構Ｇを介して回転駆動されて合
焦動作が行われる。
ギアｆはギア伝達機構Ｇの入力ギアＧＩに噛合し、その
出力ギアＧＯはレンズＬ１を保持するレンズ保持部材Ｈ
に形成されたギアＨＩに噛合している。このレンズ保持
部材Ｈは固定筒Ｋにヘリコイド結合し、振動波モータの
駆動力によりギア電圧機構Ｇを介して回転駆動されて合
焦動作が行われる。
【００２９】また、上記各実施の形態において、マイコ
ン１１にて加算（積分）されたデータと、例えば目標駆
動量や位置データとを比較し、比較結果に基づいて、モ
ータへの駆動周波数を抑制したり、モータ駆動停止制御
を行わせることで、位置制御を実行することができる。
ン１１にて加算（積分）されたデータと、例えば目標駆
動量や位置データとを比較し、比較結果に基づいて、モ
ータへの駆動周波数を抑制したり、モータ駆動停止制御
を行わせることで、位置制御を実行することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上の様に請求項１では振動体に設けら
れ、振動状態に応じてアクチュエーター（モータ）の回
転数に対してほぼリニアな出力を示し信号形成部からの
信号を検知させたので、エンコーダーの様な付加手段を
設けること無しに位置または駆動量情報を得ることがで
きる。請求項３では、振動体に振動状態検出用機械−電
気エネルギー変換素子部を設け、該素子部の出力にて位
置または駆動量情報を得たのでエンコーダーなどの機械
的な位置検知機構を設けることの必要がない装置を提供
できる。請求項５では請求項３のエネルギー変換素子と
してその出力に応じて駆動周波信号の周波数調定を行わ
せるものであるので上記素子の機能を複数用途に用いる
ことを可能にした装置を提供できるものである。請求項
６では振動体を励振させる電気−機械エネルギー変換素
子自体を用いて、その出力で位置または駆動量情報を得
る様にしたので特別な構成を付加すること無しに上記の
情報を得ることが可能な装置を提供できるものである。
れ、振動状態に応じてアクチュエーター（モータ）の回
転数に対してほぼリニアな出力を示し信号形成部からの
信号を検知させたので、エンコーダーの様な付加手段を
設けること無しに位置または駆動量情報を得ることがで
きる。請求項３では、振動体に振動状態検出用機械−電
気エネルギー変換素子部を設け、該素子部の出力にて位
置または駆動量情報を得たのでエンコーダーなどの機械
的な位置検知機構を設けることの必要がない装置を提供
できる。請求項５では請求項３のエネルギー変換素子と
してその出力に応じて駆動周波信号の周波数調定を行わ
せるものであるので上記素子の機能を複数用途に用いる
ことを可能にした装置を提供できるものである。請求項
６では振動体を励振させる電気−機械エネルギー変換素
子自体を用いて、その出力で位置または駆動量情報を得
る様にしたので特別な構成を付加すること無しに上記の
情報を得ることが可能な装置を提供できるものである。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】棒状振動波モータのＳ相電圧の大きさと回転数
の関係を示す説明図である。
の関係を示す説明図である。
【図３】Ｓ相電圧の大きさと移動距離の関係を示す説明
図である。
図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の棒状振動波モータ
の機械的構造及びそこに構成されている圧電素子の電圧
供給および出力電圧の取り出しの配線図である。
の機械的構造及びそこに構成されている圧電素子の電圧
供給および出力電圧の取り出しの配線図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の回路のブロック図
である。
である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の棒状振動波モータ
の機械的構造及びそこに構成されている圧電素子の電圧
供給及び出力電圧の取り出しの配線図である。
の機械的構造及びそこに構成されている圧電素子の電圧
供給及び出力電圧の取り出しの配線図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の回路のブロック図
である。
である。
【図８】本発明の棒状振動波モータを用いた採用した駆
動の一例を示す構成図である。
動の一例を示す構成図である。
【図９】従来例の棒状振動波モータの機械的構造及びそ
こに構成されている圧電素子の電圧供給及び出力電圧の
取り出しの配線図である。
こに構成されている圧電素子の電圧供給及び出力電圧の
取り出しの配線図である。
【図１０】従来例の回路のブロック図である。
Ａ−ｄ，Ｂ−ｄ 駆動用電極 ２ 発振器 ３ 移相器 ４，５ スイッチング回路 ６，７ 昇圧コイル ８ 回転検出手段 １０ 位相差検出器 １１ 制御用マイコン １２ 整流回路 １４ 加算回路 １５ ダミー容量素子 １６，１６′ 電流検出手段 １７ 差動増幅器
Claims (12)
- 【請求項１】 振動体に電気−機械エネルギー変換素子
手段を配し、該エネルギー変換素子手段に対して周波信
号を印加することで振動体を励振させ駆動力を得る振動
型アクチュエーター装置において、振動体に設けられ振
動状態に応じた値の信号を発生する信号形成部からの信
号を検知して位置情報または駆動量情報を得ることを特
徴とする振動型アクチュエーター装置。 - 【請求項２】 前記信号形成部からの信号を積算する積
算手段を設け、積算値にて前記位置情報または駆動量情
報を得ることを特徴とする請求項１に記載の振動型アク
チュエーター装置。 - 【請求項３】 振動体に電気−機械エネルギー変換素子
手段を配し、該エネルギー変換素子手段に対して周波信
号を印加することで振動体を励振させ駆動力を得る振動
型アクチュエーター装置において、振動体に振動状態検
出用機械−電気エネルギー変換素子部を設け、該振動状
態検出用機械−電気エネルギー変換素子部の出力により
位置情報または駆動量情報を得ることを特徴とする振動
型アクチュエーター装置。 - 【請求項４】 前記振動状態検出用機械−電気エネルギ
ー変換素子部の出力を積算する積算手段を設け、積算値
にて前記位置情報または駆動量情報を得ることを特徴と
する請求項３に記載の振動型アクチュエーター装置。 - 【請求項５】 前記振動状態検出用機械−電気エネルギ
ー変換素子部の出力と前記電気−機械エネルギー変換素
子部に印加される周波信号の位相を検知して周波信号の
周波数調定を行うことを特徴とする請求項３、４に記載
の振動型アクチュエーター装置。 - 【請求項６】 振動体に電気−機械エネルギー変換素子
手段を配し、該エネルギー変換素子手段に対して周波信
号を印加することで振動体を励振させ駆動力を得る振動
型アクチュエーター装置において、前記電気−機械エネ
ルギー変換素子部における周波信号特性を検知して位置
情報または駆動量情報を得ることを特徴とする振動型ア
クチュエーター装置。 - 【請求項７】 前記周波信号特性は電気−機械エネルギ
ー変換素子部に流れる電流値である請求項６に記載の振
動型アクチュエーター装置。 - 【請求項８】 前記電流値を積算する積算手段を設け、
積算値にて前記位置情報または駆動量情報を得ることを
特徴とする請求項７に記載の振動型アクチュエーター装
置。 - 【請求項９】 振動体に電気−機械エネルギー変換素子
手段を配し、該エネルギー変換素子手段に対して周波信
号を印加することで振動体を励振させ駆動力を得る振動
型アクチュエーター装置において、アクチュエーター装
置に流れる機械腕電流を検知して位置情報または駆動量
情報を得ることを特徴とする振動型アクチュエーター装
置。 - 【請求項１０】 前記機械腕電流を積算する積算手段を
設け、積算値にて前記位置情報または駆動量情報を得る
ことを特徴とする請求項９に記載の振動型アクチュエー
ター装置。 - 【請求項１１】 前記電気−機械エネルギー変換素子部
における電流値と該電気−機械エネルギー変換素子部の
容量部に流れる電流値との減算を行い前記機械腕電流を
求める請求項９、１０に記載の振動型アクチュエーター
装置。 - 【請求項１２】 前記電気−機械−エネルギー変換素子
部は第一の周波信号が印加される第一の電気−機械エネ
ルギー変換素子部と前記第一の周波信号に対して位相の
異なる第二の周波信号が印加される第二の電気−機械エ
ネルギー変換素子部を有する請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１に記載の振動型アクチ
ュエーター装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7238399A JPH0984365A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 振動型アクチュエーター装置 |
| US08/714,598 US6037701A (en) | 1995-09-18 | 1996-09-16 | Vibration type actuator apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7238399A JPH0984365A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 振動型アクチュエーター装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0984365A true JPH0984365A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17029629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7238399A Withdrawn JPH0984365A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 振動型アクチュエーター装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6037701A (ja) |
| JP (1) | JPH0984365A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU6357298A (en) * | 1997-04-28 | 1998-10-29 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Methods and devices for controlling the vibration of ultrasonic transmission components |
| JP2000184759A (ja) | 1998-12-10 | 2000-06-30 | Canon Inc | 振動型アクチュエ―タ駆動装置 |
| JP4428747B2 (ja) | 1999-02-22 | 2010-03-10 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ駆動制御装置、駆動制御方法、及び記憶媒体 |
| DE19961068C1 (de) * | 1999-12-17 | 2001-01-25 | Daimler Chrysler Ag | Piezoelektrisches Aktorsystem |
| US6420817B1 (en) * | 2000-02-11 | 2002-07-16 | Delphi Technologies, Inc. | Method for detecting injection events in a piezoelectric actuated fuel injector |
| JP2002095273A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-03-29 | Asmo Co Ltd | 超音波モータ及びその駆動方法 |
| JP2002101678A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-04-05 | Asmo Co Ltd | 超音波モータ |
| JP2002204585A (ja) | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Canon Inc | 振動型アクチュエータの制御装置 |
| JP4478407B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2010-06-09 | キヤノン株式会社 | 制御装置およびプログラム |
| CN101471614B (zh) * | 2007-12-28 | 2012-12-05 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 用于电容性负载的驱动电路 |
| JP5791343B2 (ja) | 2010-05-31 | 2015-10-07 | キヤノン株式会社 | 振動型モータの制御方法および振動型モータの駆動装置 |
| JP6584247B2 (ja) | 2014-10-10 | 2019-10-02 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの駆動方法、駆動装置の制御方法、駆動装置、撮像装置及び装置 |
| KR102585696B1 (ko) * | 2020-06-05 | 2023-10-10 | 가부시끼가이샤가이죠 | 상태 감시 기능 탑재 초음파 진동자 및 이를 이용한 초음파 세정 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4713571A (en) * | 1986-01-23 | 1987-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving circuit of a vibration wave motor |
| KR900007413B1 (ko) * | 1986-08-26 | 1990-10-08 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 초음파 모우터구동 방법 |
| JPS6423778A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-26 | Seiko Instr & Electronics | Surge motor driving circuit |
| US4888514A (en) * | 1987-10-16 | 1989-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Driving apparatus for ultrasonic motor |
| US5247221A (en) * | 1988-10-21 | 1993-09-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven actuator |
| DE69030827T2 (de) * | 1989-02-14 | 1998-01-15 | Canon Kk | Vibrationswellenmotor |
| JPH03145976A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-21 | Nikon Corp | 超音波モータの駆動装置 |
| US5153486A (en) * | 1989-12-13 | 1992-10-06 | Seiko Instruments Inc. | Ultrasonic motor |
| JP2669916B2 (ja) * | 1990-02-02 | 1997-10-29 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
| EP0442469B1 (en) * | 1990-02-14 | 1995-07-26 | Nikon Corporation | Driving device for ultrasonic wave motor |
| JP2996483B2 (ja) * | 1990-04-05 | 1999-12-27 | キヤノン株式会社 | 振動型モータ |
| JP2714261B2 (ja) * | 1990-12-14 | 1998-02-16 | キヤノン株式会社 | 振動子および振動装置 |
| JP2737420B2 (ja) * | 1991-03-04 | 1998-04-08 | 日本電気株式会社 | 超音波モータの駆動方式 |
| JP2972010B2 (ja) * | 1992-01-08 | 1999-11-08 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエーター駆動制御装置 |
| JPH05273361A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-22 | Seiko Instr Inc | 超音波モータ付電子機器 |
| JP3245214B2 (ja) * | 1992-06-02 | 2002-01-07 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ制御装置 |
| JPH06189566A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-08 | Canon Inc | 振動波モータの駆動制御装置 |
| KR0151745B1 (ko) * | 1993-02-08 | 1999-04-15 | 모리시타 요이찌 | 초음파모터 및 초음파모터의 제어방법 |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP7238399A patent/JPH0984365A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-09-16 US US08/714,598 patent/US6037701A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6037701A (en) | 2000-03-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |