JPH10108484A

JPH10108484A - 振動アクチュエータ駆動装置

Info

Publication number: JPH10108484A
Application number: JP8257919A
Authority: JP
Inventors: Taiichiro Fukuda; 泰一郎福田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑かつ高価な構成を必要とすることなく、
高精度で広範囲な定速度制御を安定して行なうことを可
能とする。【解決手段】駆動信号入力部からの入力波形に応じ
て、振幅又は周波数を増減させることのできる振動アク
チュエータ駆動装置であって、駆動信号入力部は、入力
信号を積分した電圧波形を出力する積分回路１５と、積
分回路１５への入力信号を切り換える切換回路１６とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータに代
表される振動アクチュエータの速度制御が可能な振動ア
クチュエータ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、振動アクチュエータの駆動周
波数ｆと速度ｖ及び効率ηとの関係を示す線図である。
従来、振動アクチュエータは、駆動周波数ｆを変化させ
ることによって、速度ｖを制御していた（図１０（Ａ）
参照）。このときに、駆動周波数ｆを変化させるため
に、あらかじめデータを収集しておき、所望の特徴が得
られる周波数によって、振動アクチュエータを制御して
いた。

【０００３】また、一定速度で制御する場合には、周波
数ｆと速度ｖの関係を予め求めておき、目標となる速度
ｖを与える周波数ｆを入力として与えていた。又は、周
波数ｆとして、ｆ₁, ｆ₂等を用意しておき、速すぎる
ときにはｆ₂を与え、遅すぎるときには、ｆ₁を与える
というように制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の振動アクチュエータは、速度ｖを制御する方法とし
て、周波数ｆを変化させていたので、駆動周波数ｆを広
範囲に渡って変化させた場合に、意図しないモードの影
響を受けて、制御が不安定な状態に陥る可能性があっ
た。特に、図１０において、共振周波数ｆ_rよりも低い
周波数で駆動すると、不安定状態に陥りやすい。そこ
で、共振周波数ｆ_rよりも高い周波数であるｆ₁とｆ₂
との間の周波数で制御が行われていた。

【０００５】ところが、振動アクチュエータの効率η
は、共振周波数ｆ_rに近い方がよくなる（図１０（Ｂ）
参照）が、ｆ₁をｆ_rに近づけすぎると、ノイズ等によ
りｆ＜ｆ_rとなったときに、不安定状態となってしま
う、という問題があった。

【０００６】また、駆動周波数ｆを制御する場合に、予
めデータを収集する方法では、個々の振動アクチュエー
タ毎にデータを収集する必要があり、更に、そのデータ
は、温度や摩擦等の影響により変化するので、環境変化
に対応することができない、という問題があった。

【０００７】さらに、周波数ｆと速度ｖの関係を予め求
めておいたとしても、周波数ｆと速度ｖとの関係は、温
度変化等により影響を受けるので、精度の高い制御を行
うことができない。さらにまた、ｆ₁, ｆ₂等として用
意できる周波数は、有限値であるので、不連続な（デジ
タル的な）制御しかできず、高精度かつ広範囲の制御を
行うことができない。そして、ｆ₁, ｆ₂・・・ｆ_nを
多数用意しておくと、それを選択する制御部分が複雑に
なってしまう、という問題点があった。

【０００８】本発明は、複雑かつ高価な構成を必要とす
ることなく、高精度で広範囲な速度制御を安定して行な
うことができる振動アクチュエータ駆動装置を提供する
ことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、駆動信号入力部からの入力波形
に応じて、振幅又は周波数を増減させることのできる振
動アクチュエータ駆動装置であって、前記駆動信号入力
部は、入力信号を積分した電圧波形を出力する積分回路
と、前記積分回路への入力信号を切り換える切換回路と
を備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の振動
アクチュエータ駆動装置において、振動アクチュエータ
の速度を検出する速度検出器と、前記速度検出器によっ
て検出された現在速度と予め設定された目標速度とを比
較する比較器とを備え、前記切換回路は、前記比較器の
比較結果に基づいて、前記積分回路への入力信号を切り
換えることにより、前記振動アクチュエータを一定速度
に制御することを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２に記載の振動
アクチュエータ駆動装置において、前記積分回路の出力
を検出して、予め定められた上限値となった場合に出力
する上限値設定回路と、前記積分回路の出力を検出し
て、予め定められた下限値となった場合に出力する下限
値設定回路とを備え、前記切換回路は、前記上限値設定
回路又は前記下限値設定回路の出力に基づいて、切り換
えられることを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明は、請求項２に記載の振動
アクチュエータ駆動装置において、前記駆動信号入力部
は、前記振動アクチュエータの消費電流値又はピックア
ップ電圧値を検出する検出回路と、前記検出回路の検出
値に基づいて、前記積分回路への入力を、前記消費電流
値又は前記ピックアップ電圧値が極小又は極大付近にな
るように制御する入力制御回路とを備えたことを特徴と
する。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１に記載の振動
アクチュエータ駆動装置において、前記駆動信号入力部
は、前記積分回路への入力を、前記積分回路の基準電圧
よりも大きい第１電圧，その基準電圧よりも小さい第２
電圧及び開放の３種類に切り換え可能な切換回路を備
え、前記第１電圧に切り換えたときには、前記積分回路
の出力が単調減少し、前記第２電圧に切り換えたときに
は、前記積分回路の出力が単調増加し、前記積分回路の
入力を開放したときには、前記積分回路の出力が一定と
なるようにしたことを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１に記載の振動
アクチュエータ駆動装置において、前記駆動信号入力部
は、前記積分回路への入力を任意の値に変更することが
できるようにしたことを特徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、請求項２又は請求項４
に記載の振動アクチュエータ駆動装置において、前記駆
動信号入力部は、前記振動アクチュエータが一定速度に
なるように、振幅を制御し、前記消費電流値が極小にな
るように又は前記ピックアップ電圧が極大付近になるよ
うに、周波数を制御することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１は、本発明による振動アクチュエ
ータの駆動装置の第１実施形態を示すブロック図であ
る。発振器１１は、振動アクチュエータ１に与える高周
波電圧の駆動信号を出力する回路であり、その出力は分
岐して、一方は、アンプ１２を介して、Ａ相の電気機械
変換素子２に接続され、他方は、移相器１３によって、
π／２だけ移相した後に、アンプ１４を介して、Ｂ相の
電気機械変換素子３に接続されている。

【００１７】振動アクチュエータ１は、弾性体１ａの下
面に駆動力取出部となる２つの突起部１ｂ，１ｃが形成
されており、上面に圧電素子に代表される電気機械変換
素子２，３が設けられている。振動アクチュエータ１
は、電気機械変換素子２，３にＡ相，Ｂ相の駆動信号を
入力することにより、弾性体１ａに１次の縦振動Ｌ１と
４次の屈曲振動Ｂ４を調和的に発生させて、突起部１
ｂ，１ｃに楕円運動を生じさせ、相対運動部材（例え
ば、レール等）との間で相対運動を行なう。この振動ア
クチュエータ１は、例えば、第５回電磁力関連のダイナ
ミックスシンポジウム講演会文集の「２２２光ピック
アップ移動を目的とした圧電リニア・平板モータ」第３
９４頁に開示された「異形縮退縦Ｌ１−屈曲Ｂ４モード
・平板モータ」や特開平７−１４３７７０号に、その構
造が開示されているので、詳しい説明は省略する。な
お、振動アクチュエータとしては、縦振動と捩じり振動
の縮退を利用するものなど、他の形態のものであっても
よい。

【００１８】積分回路１５は、オペアンプＯＰＡ₁，抵
抗ｒ₁，コンデンサＣ₁等とから構成されており、入力
端子には、切換回路１６の出力が接続され、基準端子に
は、Ｖ_cが接続されている。ここで、基準電圧Ｖ_cは制
御初期値として所望の電圧（例えば、制御初期周波数ｆ
_oに応じた発振器３１の入力電圧）に設定される。

【００１９】ここで、積分回路１５において、ｉ＝（Ｖ_i−Ｖ_c）／ｒ₁ Ｑ＝∫ｉｄｔＶ_o＝Ｖ_c−Ｑ₁／Ｃ₁である。 ∴ Ｖ_o＝Ｖ_c−（１／Ｃ₁ｒ₁）∫（Ｖ_i−Ｖ_c）ｄ
ｔ α＞０として、Ｖ_i＝Ｖ_c−αのときには、Ｖ_o＝Ｖ_c＋（１／Ｃ₁ｒ₁）∫αｄｔとなる。よって、単調増加となる。また、Ｖ_i＝Ｖ_c＋
αのときには、Ｖ_o＝Ｖ_c−（１／Ｃ₁ｒ₁）∫αｄｔとなる。よって、単調減少となる。

【００２０】切換回路１６は、切換信号により、入力信
号Ｖ₁（Ｖ_a，Ｖ_b）を切り換えて、出力する回路であ
る。ここで、Ｖ_a＝Ｖ_c−α，Ｖ_b＝Ｖ_c＋α（α＞
０）である。従って、積分回路１５の出力Ｖ_oは、切換
回路１６により、入力がＶ_aに切り換わったときには、
単調増加し、入力がＶ_bに切り換わったときには、単調
減少する。

【００２１】（第２実施形態）図２は、本発明による振
動アクチュエータの駆動装置の第２実施形態を示すブロ
ック図である。なお、以下に説明する各実施形態では、
第１実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符
号を付して、重複する説明を適宜省略する。積分回路１
５は、初期状態ではコンデンサＣ₁に蓄えられている電
荷量Ｑ₁は０であるので、発振器３１へ入力されるオペ
アンプＯＰＡ₁の出力電圧は、基準電圧Ｖ_cである。よ
って、基準電圧Ｖ_cは、制御初期値として所望の電圧
（例えば、制御初期周波数ｆ₀に応じた発振器３１の入
力電圧）に設定する。

【００２２】エンコーダ２１は、振動アクチュエータの
速度ｖ₀’を検出するためのものであり、その出力は、
コンパレータ２２に接続されている。コンパレータ２２
は、検出された速度ｖ₀’と目標速度ｖ₀とを比較し
て、ｖ₀’＞ｖ₀のときには、Ｖ_Hを出力し、ｖ₀’＜
ｖ₀のときには、Ｖ_Lを出力する。コンパレータ２２の
出力は、マルチプレクサ１６のスイッチ端子Ｓに接続さ
れている。

【００２３】マルチプレクサ１６は、積分回路１５への
入力電圧Ｖ_a，Ｖ_bを切り換えるための回路であり、ス
イッチ端子ＳにＶ_H信号が入力されると、積分回路１５
の入力電圧がＶ_aとなり、スイッチ端子ＳにＶ_L信号が
入力されると、積分回路１５の入力電圧がＶ_bとなる。

【００２４】初期値により、振動アクチュエータが駆動
され、その速度ｖ₀’がエンコーダ２１によって検出さ
れると、コンパレータ２２によって、目標速度ｖ₀と比
較される。ｖ₀’＞ｖ₀であれば、コンパレータ２２の
出力はＶ_Hなり、マルチプレクサ１６が積分回路１５の
入力電圧をＶ_aに切り換え、積分回路１６の出力電圧は
増加する。この電圧が発振器１１に入力されるので、駆
動電圧の周波数ｆも増加する。周波数ｆが増加すれば、
速度ｖは減少するので、振動アクチュエータの速度が減
少することになる。

【００２５】やがて、ｖ₀’＜ｖ₀となると、コンパレ
ータ２２の出力はＶL となり、マルチプレクサ１６が積
分回路１５の入力電圧をＶ_bに切り換え、積分回路１６
の出力電圧は減少する。以上の動作を繰り返すことによ
り、ｖ₀’＝ｖ₀となるように、定速自動制御が行われ
ることになる。つまり、本実施形態によれば、振動アク
チュエータを目標速度にするために、自動制御を行うこ
とができる。

【００２６】（第３実施形態）図３は、本発明による振
動アクチュエータの駆動装置の第３実施形態を示すブロ
ック図である。電圧制御発振器（Ｖ．Ｃ．Ｏ．）３１
は、入力電圧Ｖｉに応じた周波数ｆの電圧Ｖｏを発生さ
せる発振器である。積分回路１５の基準電圧Ｖ_cは、電
圧制御発振器３１へのオフセット電圧を定めるものであ
り、コンデンサＣ₁の電荷が０（初期状態）のときに
は、Ｖ_i＝Ｖ_cとなるので、電圧制御発振器３１による
発振周波数の初期値ｆ₀は、Ｖ_cによって定まる。例え
ば、電源投入直後の周波数ｆ₀を５０［ＫＨＺ］にした
ければ、５０［ＫＨＺ］を出力する電圧制御発振器３１
の入力電圧（例えば、３［Ｖ］）をＶ_cとすればよい。

【００２７】上限設定回路３２は、振動アクチュエータ
の駆動周波数の上限値を設定する回路であり、−端子に
電圧制御発振器３１への入力電圧Ｖ_iが接続され、＋端
子に上限電圧Ｖ_maxが接続されたコンパレータＣＭＰ₁
により構成されている。下限設定回路３３は、振動アク
チュエータの駆動周波数の下限値を設定する回路であ
り、＋端子に電圧制御発振器３１への入力電圧Ｖ_iが接
続され、−端子に下限電圧Ｖ_minが接続されたコンパレ
ータＣＭＰ₂により構成されている。上限電圧Ｖ_max，
下限電圧Ｖ_minは、振動アクチュエータの駆動周波数の
上限値ｆ₂，下限値ｆ₁に応じた電圧である。

【００２８】Ｄラッチ回路３４は、Ｄ端子にコンパレー
タ２２の出力が接続され、Ｑ端子は、マルチプレクサ１
６−１のスイッチ端子に接続され、ｃｋ端子に、発振器
（ＯＳＣ１）３４の出力がそれぞれ接続されている。ま
た、ｐｒ端子には、コンパレータＣＭＰ₂の出力が接続
され、ｃｌｒ端子には、コンパレータＣＭＰ₁の出力が
接続されている。

【００２９】次に、本実施形態の動作を説明する。通常
は、第２実施形態と同様、振動アクチュエータを目標速
度にするための自動制御が行われる。今仮に、環境の変
化等の外因により、Ｖ_i＜Ｖ_minとなったとすると、コ
ンパレータＣＭＰ₂の出力がＶ_Lとなるので、Ｄラッチ
回路３４の出力がプリセットされて、Ｄラッチ回路３４
からハイレベルの信号Ｖ_Hが出力される。したがって、
マルチプレクサ１６−１は、Ｖ_Hが入力に与えられ、積
分回路１５への入力がＶ_aとなり、電圧制御発振器３１
の入力Ｖ_iは、強制的に増加させらされ、上下限値範囲
内となるように制御される。Ｖ_i＞Ｖ_maxとなったとき
にも、同様にして、上下限値範囲内となるように制御さ
れる。

【００３０】本実施形態は、振動アクチュエータの駆動
周波数の上下限値を設定することにより、共振周波数付
近においても、効率を落とすことなく、制御が不安定な
状態に陥ることを防止することができる。また、回路構
成が簡単（アナログ）であるので、マイコンやＡ／Ｄコ
ンバータなどの部品が不要であり、安価な制御回路を得
ることができる。

【００３１】（第４実施形態）図４は、本発明による振
動アクチュエータの駆動装置の第４実施形態を示すブロ
ック図である。電流検出器４１は、振動アクチュエータ
の消費電流を検出するためのものであり、その出力は、
微分回路４２に接続されている。微分回路４２は、コン
デンサＣ２，抵抗ｒ２，オペアンプＯＰＡ２等から構成
されており、その出力は、コンパレータ４３に接続され
ている。コンパレータ４３の出力は、Ｔ（トグル）タイ
プのラッチ回路３４−１のＴ端子に接続されている。

【００３２】上限設定回路３２−１は、振動アクチュエ
ータの駆動周波数の上限値を設定する回路であり、＋端
子にＶ．Ｃ．Ｏ３１への入力電圧Ｖ₅が接続され、−端
子に上限電圧Ｖ_maxが接続されたコンパレータＣＭＰ₁
により構成されている。下限設定回路３３−１は、振動
アクチュエータの駆動周波数の下限値を設定する回路で
あり、−端子にＶ．Ｃ．Ｏ３１への入力電圧Ｖ₅が接続
され、＋端子に下限電圧Ｖ_minが接続されたコンパレー
タＣＭＰ₂により構成されている。上限電圧Ｖ_max，下
限電圧Ｖ_minは、振動アクチュエータの駆動周波数の上
限値ｆ₂，下限値ｆ₁に応じた電圧である。

【００３３】ラッチ回路３４−１は、Ｔ端子にコンパレ
ータ４３の出力が接続され、Ｕ１端子は、マルチプレク
サ１６のスイッチ端子に接続され、ｃｋ端子に、発振器
（ＯＳＣ₁）３５の出力がそれぞれ接続されている。ま
た、ｐｒ端子には、コンパレータＣＯＰ₂の出力がイン
バータＩｎ₂を介して接続され、ｃｌｒ端子には、コン
パレータＣＯＰ₁の出力がインバータＩｎ₁を介して接
続されている。

【００３４】図５は、第４実施形態に係る駆動装置の発
振信号ＯＳＣ₁及び電圧Ｖ₁〜Ｖ₇を示す波形図であ
る。先ず、ラッチ回路３４−１の出力Ｖ₃の初期値がＶ
_Hであるとすると［図５（ｅ）］、Ｖ₄＝Ｖ_aとなるの
で［図５（ｆ）］、オペアンプＯＰＡ₁等によって構成
される積分回路１５は、単調増加をし、Ｖ₅は単調増加
となる［図５（ｇ）］。Ｖ₅が単調増加を続けると、
Ｖ．Ｃ．Ｏ．３１の入力が単調増加となるので、周波数
ｆが単調増加をする。

【００３５】周波数ｆと消費電流Ｉとの間には、図９
（Ａ）のような関係があるので、周波数ｆが増加し続け
ると、Ｖ_oが減少から増加に転じる［図５（ｂ）：ｔ＝
ｔ₁］ことになる。Ｖ_Oが増加するとＶ₁＝Ｖ_L，Ｖ₂
＝Ｖ_Hとなる。Ｖ₂＝Ｖ_Hのときに発振器（ＯＳＣ１）
３５の立ち上がりがくると、ラッチ回路３４−１の出力
Ｖ₃は、反転するので、ｔ＝ｔ₂のときにＶ₃＝Ｖ_Lと
なる。Ｖ₃＝Ｖ_Lとなると、Ｖ₄＝Ｖ_bとなるので、積
分回路１５は、単調減少をすることになる。従って、ｔ
＝ｔ₂以降は、Ｖ．Ｃ．Ｏ．３１への入力が単調減少す
るので、周波数ｆは減少して、Ｖ_Oも減少することにな
る。

【００３６】周波数ｆが減少を続けると、前記と同様に
電流Ｉが極小となる点［図５（ｂ）：ｔ＝ｔ₃）を境に
して、Ｖ_Oが増加に転じる。Ｖ_Oが増加すると、Ｖ₂が
Ｖ_Hとなるので、次に発振器３５の立ち上がりがくると
き（ｔ＝ｔ₄）にＶ₃が反転してＶ_Hとなる［図５
（ｅ）］。従って、Ｖ₄＝Ｖ_aとなり［図５（ｆ）］、
積分回路１６は、単調増加となって、周波数ｆも単調増
加となる。

【００３７】以上のような動作を通じて、常に、電流Ｉ
が極小付近になるように、周波数ｆが制御されることに
なる。同様の方法によって、ピックアップ電圧Ｖ_P（振
動の大きさに比較）が極大付近になるように、制御する
ことも可能である。

【００３８】次に、上限，下限設定回路３２−１，３３
−１の動作について説明する。ノイズなど、何らかの要
因によって、ｔ＝ｔ₅の時点［図５（ｈ）］で、Ｖ．
Ｃ．Ｏ．３１の入力Ｖ₅が上限電圧Ｖ_maxを超えたとす
ると、Ｖ₆＝Ｖ_Hとなるので、ラッチ回路３４−１がク
リア（ｃｌｒ）され、Ｖ₃＝Ｖ_Lとなる。従って、Ｖ₄
＝Ｖ_bとなり、積分回路１５は、単調減少になるので、
入力Ｖ₅は減少して、上限電圧Ｖ_maxよりも小さくなる
［図５（ｇ）］。

【００３９】次に、ｔ＝ｔ₆の時点［図５（ｉ）］で、
Ｖ．Ｃ．Ｏ．３１の入力Ｖ₅が下限電圧Ｖ_minよりも小
さくなったとすると、Ｖ₇＝Ｖ_Hとなるので、ラッチ回
路３４−１がプリセット（ｐｒ）されて、Ｖ₃＝Ｖ_Hと
なる。従って、Ｖ₄＝Ｖ_aとなり、積分回路１５は、単
調増加になるので、Ｖ．Ｃ．Ｏ．３１の入力Ｖ₅は増加
して、下限電圧Ｖ_minよりも大きくなる［図５
（ｇ）］。

【００４０】本実施形態によれば、振動アクチュエータ
の周波数ｆと速度ｖの関係をあらかじめ求めておく必要
がない。また、温度等の環境が変化しても安定した定速
制御が可能である。さらに、連続（アナログ）的な制御
が可能であり、簡単な回路で、高精密な定速制御が可能
である。

【００４１】（第５実施形態）図６は、本発明による振
動アクチュエータの駆動装置の第５実施形態を示すブロ
ック図である。エンコーダ２１は、振動アクチュエータ
の現在速度を検出するためのものであり、その出力は、
コンパレータ２２−１に接続されている。コンパレータ
２２−１は、現在速度ｖ_dと目標速度ｖ₀とを比較する
ためのものであり、その出力は、マルチプレクサ１６−
２に接続されている。

【００４２】コンパレータ２２−１は、現在速度ｖ_dと
目標速度ｖ₀との差が大きいときに、ＡＭ（又は乗算
器）５２の入力Ｖ_iを大きくすれば、その出力Ｖ_oの変
化率が大きくなるので、より早く目標値に近づけること
ができる。また、現在速度ｖ_dと目標速度ｖ₀との差が
小さいときに、ＡＭ（又は乗算器）５２の入力を小さく
すれば、その出力Ｖ_oの変化率が小さくなるので、微妙
な制御ができるようになる。

【００４３】一方、振動アクチュエータを一時停止する
ときには、マルチプレクサ１６−１の入力を開放にして
おけば、積分回路１５のコンデンサＣ₁の容量が放電し
ない間は、出力電圧を保持（記憶）しているので、再起
動時の制御ループの初期値には、自動的に停止直前の値
が使用され、自動的に最適な初期値が使用される。

【００４４】（第６実施形態）図７は、本発明による振
動アクチュエータの駆動装置の第６実施形態を示すブロ
ック図である。エンコーダ２２の出力は、マイコン６１
に接続されており、その出力は、可変電圧制御器６２に
接続されている。可変電圧制御器６２の出力は、積分回
路１５に入力されている。マイコン６１は、検出速度ｖ
_dと目標速度ｖ₀との差が大きいときには、｜Ｖｉ｜を
大きくすれば、Ｖ_oの変化率が大きくなるので、より早
く目標値に近づけることができる。検出速度ｖ_dと目標
速度ｖ₀との差が小さいときには、｜Ｖｉ｜を小さくＶ
_oの変化率を小さくし、より微妙な制御ができるように
なる。

【００４５】本実施形態によれば、検出速度と目標速度
との差が大きいときには、積分回路の入力電圧を大きく
して、速く目標値に近づくようにすることができる。

【００４６】（第７実施形態）図８は、本発明による振
動アクチュエータの駆動装置の第７実施形態を示すブロ
ック図である。エンコーダ２２は、振動アクチュエータ
の速度を検出して、図６と同様にして、コンパレータ２
３−１，マルチプレクサ１６−２，積分回路１５−３を
介して、乗算器７１の入力へ帰還することにより、Ｖ．
Ｏ．Ｃ３１からの駆動電圧波形の振幅を変化させて速度
を制御する。

【００４７】次に、効率が最大となる周波数ｆ_aと、消
費電流Ｉが最小となる周波数ｆ_aとはほぼ等しいので、
図４と同様にして、電流検出器４１によって消費電流Ｉ
を検出して、それが最小となるように周波数ｆを制御す
るために、Ｖ．Ｃ．Ｏ．３１の入力へ帰還させる。以上
により、本実施形態によれば、高効率を維持したまま
で、速度制御を行うことが可能となる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動アクチュエータの周波数と速度の関係をあらかじめ
求めておくことなく、温度等の環境が変化しても、安定
かつ精密な定速制御が可能となる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による振動アクチュエータ駆動装置の第
１実施形態を示すブロック図である。

【図２】本発明による振動アクチュエータ駆動装置の第
２実施形態を示すブロック図である。

【図３】本発明による振動アクチュエータ駆動装置の第
３実施形態を示すブロック図である。

【図４】本発明による振動アクチュエータ駆動装置の第
４実施形態を示すブロック図である。

【図５】第４実施形態に係る振動アクチュエータ駆動装
置の動作を示す線図である。

【図６】本発明による振動アクチュエータ駆動装置の第
５実施形態を示すブロック図である。

【図７】本発明による振動アクチュエータ駆動装置の第
６実施形態を示すブロック図である。

【図８】本発明による振動アクチュエータ駆動装置の第
７実施形態を示すブロック図である。

【図９】振動アクチュエータの周波数と消費電流、ピッ
クアップ電圧の関係を示す線図である。

【図１０】振動アクチュエータの周波数と速度、駆動効
率の関係を示す線図である。

【符号の説明】

１１発振器１２，１４増幅器１３移相器１５積分回路１６切換回路１６−１マルチプレクサ２１エンコーダ２２コンパレータ３１Ｖ．Ｃ．Ｏ．３２上限設定回路３３下限設定回路３４ラッチ回路４１電流検出器４１−１電圧検出器４２微分回路４３コンパレータ５１発振器５２Ａ．Ｍ．（又は乗算器）６１マイコン６２可変電圧制御器７１乗算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動信号入力部からの入力波形に応じ
て、振幅又は周波数を増減させることのできる振動アク
チュエータ駆動装置であって、前記駆動信号入力部は、入力信号を積分した電圧波形を出力する積分回路と、前記積分回路への入力信号を切り換える切換回路とを備
えたことを特徴とする振動アクチュエータ駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載の振動アクチュエータ駆
動装置において、振動アクチュエータの速度を検出する速度検出器と、前記速度検出器によって検出された現在速度と予め設定
された目標速度とを比較する比較器とを備え、前記切換回路は、前記比較器の比較結果に基づいて、前
記積分回路への入力信号を切り換えることにより、前記
振動アクチュエータを一定速度に制御することを特徴と
する振動アクチュエータ駆動装置。
【請求項３】請求項２に記載の振動アクチュエータ駆
動装置において、前記積分回路の出力を検出して、予め定められた上限値
となった場合に出力する上限値設定回路と、前記積分回路の出力を検出して、予め定められた下限値
となった場合に出力する下限値設定回路とを備え、前記切換回路は、前記上限値設定回路又は前記下限値設
定回路の出力に基づいて、切り換えられることを特徴と
する振動アクチュエータ駆動装置。
【請求項４】請求項２に記載の振動アクチュエータ駆
動装置において、前記駆動信号入力部は、前記振動アクチュエータの消費電流値又はピックアップ
電圧値を検出する検出回路と、前記検出回路の検出値に基づいて、前記積分回路への入
力を、前記消費電流値又は前記ピックアップ電圧値が極
小又は極大付近になるように制御する入力制御回路とを
備えたことを特徴とする振動アクチュエータ駆動装置。
【請求項５】請求項１に記載の振動アクチュエータ駆
動装置において、前記駆動信号入力部は、前記積分回路への入力を、前記積分回路の基準電圧より
も大きい第１電圧，その基準電圧よりも小さい第２電圧
及び開放の３種類に切り換え可能な切換回路を備え、前記第１電圧に切り換えたときには、前記積分回路の出
力が単調減少し、前記第２電圧に切り換えたときには、
前記積分回路の出力が単調増加し、前記積分回路の入力
を開放したときには、前記積分回路の出力が一定となる
ようにしたことを特徴とする振動アクチュエータ駆動装
置。
【請求項６】請求項１に記載の振動アクチュエータ駆
動装置において、前記駆動信号入力部は、前記積分回路への入力を任意の
値に変更することができるようにしたことを特徴とする
振動アクチュエータ駆動装置。
【請求項７】請求項２又は請求項４に記載の振動アク
チュエータ駆動装置において、前記駆動信号入力部は、前記振動アクチュエータが一定
速度になるように、振幅を制御し、前記消費電流値が極小になるように又は前記ピックアッ
プ電圧が極大付近になるように、周波数を制御すること
を特徴とする振動アクチュエータ駆動装置。