JP2002359987A

JP2002359987A - 超音波モータ制御回路

Info

Publication number: JP2002359987A
Application number: JP2001163557A
Authority: JP
Inventors: Tadahisa Koga; 忠尚古賀; Kiyoshi Hosono; 喜代司細野; Hiroshi Miyazaki; 浩宮崎; Kiyoshi Toma; 清當摩
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動信号の周波数を制御して超音波モータの
動作を安定化する。【解決手段】超音波モータ制御回路は、超音波モータ
１００に駆動信号を印加してその動作を制御する為、ダ
イレクト・デジタル・シンセサイザ１１０を備えてお
り、クロック信号ｆｃに応じて動作し数値で与えられる
制御データｄｆに従って変化する周波数の基本波形ｆｄ
０を出力する。プリドライバ１３０は、ダイレクト・デ
ジタル・シンセサイザ１１０から出力された基本波形ｆ
ｄ０を処理して複相の駆動信号ｆｄを生成する。パワー
ドライバ１４０は、駆動信号ｆｄに応じて駆動電流Ｉｄ
を超音波モータ１００に流す。電流モニタ１５０は、超
音波モータ１００に流れた駆動電流Ｉｄを逐次検出す
る。ＣＰＵ１７０は、検出された駆動電流Ｉｄの量を表
す電流値データｄｉ基づいて制御データｄｆを求め、逐
次ダイレクト・デジタル・シンセサイザ１００にフィー
ドバック入力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータに駆
動信号を印加してその動作を制御する超音波モータ制御
回路に関する。より詳しくは、ステータの励振を制御し
てロータを安定に回転させる為の制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波モータ（ピエゾモータ）は、その
振動子の重心固定の対称励振モードである定在波型モー
タと進行波型モータの２種類と、さらに振動子である円
板又は円筒を例えば４分割し左右の振幅が逆になる非対
称モードにより励振することで重心が中心の周りを回転
移動し、円の外周がフラフープのように偏心する電歪公
転子型モータとが知られている。こうした超音波モータ
（以下ピエゾモータとも言う）は、ステータとなる圧電
素子に高周波の交流電圧を印加して、約２０ｋＨｚ以上
の超音波振動を発生させることにより、ステータに圧接
されたロータを回転駆動させている。この種のピエゾモ
ータは、構造が簡単で小型軽量化に適するとともに、低
速回転時でも高いトルクが得られる上、駆動音も少なく
静かであるという利点を有している。特に後者の電歪公
転子型モータは、特開平１０−２７２４２０号公報に示
されているように、円筒状公転子の径および周方向に加
えて軸方向のモードも結合させた３Ｄ公転トルク発生子
として利用できるという特長を有している。又、この様
な超音波モータに駆動信号を印加してその動作を制御す
る超音波モータ制御回路が、例えば特開平１１−１４６
２５８号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図９は、上述した超音
波モータの動作特性を示すグラフである。横軸は圧電振
動子からなるステータに印加する駆動信号の周波数Ｆを
表わし、縦軸はステータに流れる駆動電流Ｉを表わして
いる。図から明らかな様に、駆動電流Ｉはステータの共
振周波数ｆ０で極大（Ｉｍａｘ）となる。駆動信号の周
波数Ｆがｆ０付近にある時、ステータに十分な駆動電流
Ｉが流れる。これに応じて、ステータに公転トルクが発
生する。一般的に、電流Ｉが大きい程公転トルクが大き
くなる。駆動信号の周波数Ｆがｆ０から外れ、電流Ｉが
減少すると公転トルクはほとんど発生しない。

【０００４】従って、係る超音波モータを安定に回転さ
せる為には、例えば図９に示したグラフ上の動作点Ｄ
（Ｆｄ，Ｉｄ）でステータを駆動することが好ましい。
Ｆｄを制御することによりＩｄがほぼ一定となる様に、
超音波モータを駆動する。一方、ステータのＦ／Ｉ特性
は図示する様に温度によりシフトする性質がある。ステ
ータの温度は環境によって変化するばかりでなく、ステ
ータが励振されることによる自身の発熱によっても変化
する。圧電共振子は一般にＱ値が大きいので、動作点と
して使用できる周波数範囲は狭く、周波数Ｆの変化に対
する電流Ｉの変化は大きい。この為、電流Ｉを制御する
為には、周波数Ｆを精密に調整する必要がある。又、温
度によるＦ／Ｉ特性のシフト量は、動作点Ｄとして使用
できる周波数範囲に比較して大きいので、超音波モータ
を起動する際、最初に印加する駆動信号の周波数の決定
にも工夫が必要である。グラフから明らかな様に、温度
シフトがあると、ステータの共振周波数はｆ０からｆ
０'に大きく変化する。これに応じ、最適な動作点はＤ
からＤ'にシフトする。このシフト量は、元の動作点Ｄ
に許容される変動範囲（Ｆｄを中心とした狭い幅範囲）
に比べ、大きくシフトしている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は駆動信号の周波数を制御して超音波
モータの動作を安定化する為に改良された超音波モータ
制御回路を提供することを目的とする。係る目的を達成
するために以下の手段を講じた。即ち、本発明は、超音
波モータに駆動信号を印加してその動作を制御する超音
波モータ制御回路であって、クロック信号に応じて動作
し数値で与えられる制御データに従って変化する周波数
の基本波形を出力するダイレクト・デジタル・シンセサ
イザと、該ダイレクト・デジタル・シンセサイザにクロ
ック信号を供給する発振器と、該ダイレクト・デジタル
・シンセサイザから出力された基本波形を処理して複相
の駆動信号を生成するプリドライバと、該駆動信号に応
じて駆動電流を該超音波モータに流し、これを駆動する
パワードライバと、該超音波モータに流れた駆動電流を
逐次検出する電流モニタと、該検出された駆動電流の量
を電流値データに変換するアナログ／デジタルコンバー
タと、該電流値データに基づいて該制御データを求め逐
次該ダイレクト・デジタル・シンセサイザに入力するＣ
ＰＵとからなる。好ましくは、前記ＣＰＵは、該超音波
モータに流れる駆動電流が一定の電流値となる様に該制
御データを調整して、該ダイレクト・デジタル・シンセ
サイザに入力する。又、前記ＣＰＵは、必要に応じて該
ダイレクト・デジタル・シンセサイザに与える制御デー
タの数値を変更して、該超音波モータに印加される駆動
信号の周波数を変化させることが可能である。又、少く
とも、ＣＰＵ、ダイレクト・デジタル・シンセサイザ、
プリドライバ、電流モニタ及びアナログ／デジタルコン
バータを１チップのＩＣに集積化できる。

【０００６】本発明に係る超音波モータ制御回路は、ダ
イレクト・デジタル・シンセサイザ（ＤＤＳ）を用い
て、ステータに印加する駆動信号の周波数を制御してい
る。ＤＤＳは制御中枢となるＣＰＵから数値で与えられ
る制御データに従って変化する駆動周波数の基本波形を
出力する。従って、ＣＰＵの数値制御に応じ、精密且つ
自在に駆動信号の周波数を調整できる。例えばＣＰＵ
は、超音波モータに流れる駆動電流をモニタしながら、
ＤＤＳを介して駆動周波数をフィードバック制御して、
超音波モータの動作を安定化できる。あるいは、超音波
モータの起動時、最初に印加する駆動信号が動作点から
外れない様に、個々の超音波モータの特性や周囲の環境
温度に適応した制御データをモータ起動時の初期値とし
てＤＤＳに与えることができる。圧電共振子からなるス
テータの形状を変えて特性が変化した場合でも、ＣＰＵ
の制御プログラムを変更することにより、容易に設計変
更に対応できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る超音波
モータ制御回路の実施形態を示す模式的なブロック図で
ある。図示する様に、本超音波モータ制御回路は、超音
波モータ１００に駆動信号を印加してその動作を制御す
るものであり、ＤＤＳ１１０、発振器１２０、プリドラ
イバ１３０、パワードライバ１４０、電流モニタ１５
０、アナログ／デジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバー
タ）１６０及びＣＰＵ１７０とで構成されている。ＤＤ
Ｓ１１０はクロック信号ｆｃに応じて動作し、数値で与
えられる制御データｄｆに従って変化する周波数の基本
波形ｆｄ０を出力する。尚、ＤＤＳの基本的な構成は、
例えば特開２０００−１５１２８４号公報に開示されて
いる。発振器１２０は、上述したＤＤＳ１１０にクロッ
ク信号ｆｃを供給する。プリドライバ１３０は、ＤＤＳ
１１０から出力された基本波形ｆｄ０を処理して、複相
の駆動信号ｆｄを生成する。パワードライバ１４０はプ
リドライバ１３０から出力された駆動信号ｆｄに応じて
駆動電流Ｉｄを超音波モータ１００に流し、これを駆動
する。電流モニタ１５０は、超音波モータ１００に流れ
た駆動電流Ｉｄを逐次検出し、その結果を検出電圧Ｖｉ
ｄとして出力する。Ａ／Ｄコンバータ１６０は、検出さ
れた駆動電流の量を表わすＶｉｄを、デジタルの電流値
データｄｉに変換する。ＣＰＵ１７０は、Ａ／Ｄコンバ
ータ１６０から出力されたデジタルの電流値データｄｉ
に基づいて制御データｄｆを求め、逐次ＤＤＳ１１０に
入力する。

【０００８】ＣＰＵ１７０は所定のプログラムに基づい
てフィードバック制御を行ない、電流値データｄｉに応
じて周波数の制御データｄｆをＤＤＳ１１０側に出力す
る。例えば、ＣＰＵ１７０は係るフィードバック制御に
より、超音波モータ１００に流れる駆動電流が一定の電
流値Ｖｉｄとなる様に制御データｄｆを調整することが
できる。超音波モータ１００に流れる駆動電流Ｉｄを一
定にすることで、超音波モータ１００の出力トルク並び
に回転数が一定となり、超音波モータ１００の定常動作
における安定化が可能になる。

【０００９】ＣＰＵ１７０は上述した定常動作の制御に
加え、起動時の制御を行なうこともできる。即ち、ＣＰ
Ｕ１７０は超音波モータ１００の起動時など必要に応
じ、ＤＤＳ１１０に与える制御データｄｆの数値を変更
して、超音波モータ１００に印加される駆動信号ｆｄの
周波数を起動時から最適な動作点に入る様にできる。こ
れにより、超音波モータ１００を起動不能に陥らない様
にさせている。具体的には、ＣＰＵ１７０は超音波モー
タ１００の個々の特性や、周囲温度などを予め情報とし
て取り込み、これに基づいて制御データｄｆを初期化し
てＤＤＳ１１０側に渡す。一旦超音波モータ１００が起
動した後は、前述した電流モニタ１５０を介したフィー
ドバック制御により、駆動電流Ｉｄを安定化することが
可能である。

【００１０】尚、図１に示した超音波モータ制御回路の
ブロック構成において、少くともＣＰＵ１７０、ＤＤＳ
１１０、プリドライバ１３０、電流モニタ１５０及びＡ
／Ｄコンバータ１６０は１チップのＩＣに集積化でき
る。これにより、部品の小型化や製品開発期間の短縮化
が可能である。

【００１１】図２は、図１に示した超音波モータ（ピエ
ゾモータ）１００の具体的な構成例を示す模式的な斜視
図である。図示する様に、ピエゾモータ１００は前述し
た特開平１０-２７２４２０号公報に示されている３Ｄ
公転トルク共振子よりなる電歪公転子型モータであっ
て、円筒型のステータ１と、その後端に圧接された環状
のロータ２とで構成されている。円筒型ステータ１の外
周面には、電極１１，１２，１３，１４が形成されてい
る。図示しないが、円筒の内周面にも電極が形成されて
いる。円筒の外周面に形成された電極は四分割されてお
り、それぞれ位相の異なる交流駆動電流Ｉ（Ａ），Ｉ
（Ｂ），Ｉ（ＡＸ），Ｉ（ＢＸ）が供給される。Ａ相電
流とＢ相電流は位相が互いに９０度異なっている。又、
Ａ相電流とＡＸ相電流は位相が１８０度異なっている。
換言すると、Ａ相とＡＸ相は互いに反対極性である。同
様に、Ｂ相とＢＸ相も反対極性となっている。

【００１２】図３は、図２に示したステータの模式的な
横断面図である。図示する様に、セラミックなどの圧電
素子からなる円筒型ステータ１の内周面には、全面的に
基準電位を与える電極１０が形成されている。円筒の外
周面には四分割された駆動用の電極１１〜１４が形成さ
れている。これら四分割された電極１１〜１４には、互
いに位相が９０度ずつシフトした四相の交流駆動電流Ｉ
（Ａ），Ｉ（Ｂ），Ｉ（ＡＸ），Ｉ（ＢＸ）が供給され
る。

【００１３】図４を参照して、図２及び図３に示したピ
エゾモータの動作を説明する。尚、本発明は図２〜図４
に示すピエゾモータ（超音波モータ）に限られるもので
はなく、他の様々な構成の超音波モータにも適用可能で
あることは言うまでもない。ピエゾモータでは動力源と
なる超音波振動が一定の共振周波数であるから、電流は
ほぼ一定値となる。共振器はＱが高く、振動振幅の立ち
上がりは１サイクル以内と考えられ、非慣性機構と見な
すことができる。負荷の慣性が影響する範囲でしか電流
は変化しない。係る特徴を有するピエゾモータは様々な
構成が開発されているが、特に電歪公転型が有力であ
る。電歪公転型は、従来の様に振動をトルクに変えるの
ではなく、周面全面に亘って一様なトルクを直接励振す
ることができる共振子を使っている。従来の超音波振動
子は定在波型と進行波型の二種類あるが、共に重心固定
の対称モードでしか励振できない。これに反して、円筒
を左右の伸縮が逆になるモードで励振すると、重心が中
心を離れて振動する。この非対称励振を行なうと、従来
の対称励振では観測できなかった円筒の共振モードが得
られる。そこで、ステータ円筒の電極を例えば四分割
し、９０度ずつ位相の異なる回転電場で励振すると、図
４に示す様に、重心が中心の周りを回転するモードの共
振が見られる。この時円の外周は元の形を保ったまま、
フラフープの様に偏心するので、振動子が公転回転を行
なう。係る構成の電歪公転子型モータでは、直接回転モ
ードが励振され、円筒状公転子の径および周方向に加え
て軸方向のモードも結合させた３Ｄ公転トルク発生子と
して利用できる。この公転トルクは、直接ロータの自転
運動として取り出される。

【００１４】図５は、図１に示したＤＤＳ１１０の具体
的な構成例を示す模式的なブロック図である。ＤＤＳ１
１０は加算器とラッチとで構成されている。加算器はＣ
ＰＵから数値として与えられた１６ビット制御データｄ
ｆを逐次加算し、その結果をラッチに送る。ラッチはク
ロック信号ｆｃに応じて動作し、ラッチした加算結果を
加算器側にフィードバックする。ラッチは加算器による
加算でオーバーフロー（桁上げ）が生じた時、ＭＳＢを
ｆｄ０として出力する。この様に、ＤＤＳ１１０はＣＰ
Ｕから与えられた周波数設定データｄｆ及び発振器から
のクロック周波数ｆｃに応じて次の式で表わされる周波
数ｆｄ０の基本波形を生成する。ｆｄ０＝ｄｆ×ｆｃ／２^Ｎ（Ｎ；データのビット数）

【００１５】尚、通常のＤＤＳは、ラッチされた出力デ
ータを検索テーブルＬＵＴにより正弦波などの波形デー
タに変換した後、デジタル／アナログ変換して出力波形
とする。しかしながら、超音波モータは基本的に矩形波
の駆動信号で駆動することができる。その為本例のＤＤ
Ｓでは矩形波出力でよいので、ラッチされたデータの最
上位ビットＭＳＢをそのまま出力波形として用いること
ができる。従って、本ＤＤＳからはＬＵＴ及びデジタル
／アナログコンバータは省略されている。

【００１６】図６は、図１に示したプリドライバ１３０
から出力される複相の駆動信号ｆｄを示す波形図であ
る。前述した様に、プリドライバは、ＤＤＳから出力さ
れた基本波形ｆｄ０を基に、ステータを駆動する為の複
相の駆動信号ｆｄ（Ａ），ｆｄ（Ｂ），ｆｄ（ＡＸ），
ｆｄ（ＢＸ）を生成する。各駆動信号ｆｄの周波数は基
本波形ｆｄ０に等しいか又はこれを分周した周波数とな
る。図示の例では、各駆動信号ｆｄは基本波形ｆｄ０を
１／２に分周した波形となっている。図示する様に、Ａ
相に対しＢ相は９０度シフトし、ＡＸ相は１８０度シフ
トし、ＢＸ相は２７０度シフトしている。この様に９０
度ずつ位相の異なる交流駆動信号をステータに印加する
ことで回転電場が形成され、これに応じてステータは直
接回転モードを励振する。以上の様に、プリドライバ
は、位相の異なる４種類の駆動波形を生成している。駆
動波形の周波数ｆｄは基本周波数ｆｄ０の１／２であ
る。これらの波形は、カウンタ、インバータなどのロジ
ックＩＣにより、基本波形ｆｄ０から容易に作成するこ
とができる。

【００１７】図７は、図１に示した超音波モータ制御回
路に含まれるパワードライバ１４０及び電流モニタ１５
０の具体的な構成例を示した回路図である。図示する様
に、超音波モータ１００に接続されたパワードライバは
一対のＨブリッジ１４０Ａ，Ｈブリッジ１４０Ｂからな
る。ここで、一対の駆動信号ｆｄ（Ａ），ｆｄ（ＡＸ）
はＨブリッジ１４０Ａを介して超音波モータ１００の互
いに対向する一対の電極に印加される。同様に、他の一
対の駆動信号ｆｄ（Ｂ），ｆｄ（ＢＸ）も他のＨブリッ
ジ１４０Ｂを介して互いに対向する他の一対のステータ
電極に印加される。Ｈブリッジ１４０Ａ，１４０Ｂは、
それぞれ入力信号に応答して、ステータ電極に十分な出
力電流Ｉ（Ａ），Ｉ（Ｂ），Ｉ（ＡＸ），Ｉ（ＢＸ）を
供給する為のパワーアンプとなっている。以上の様に、
パワードライバは一対のＨブリッジにより構成されてい
る。ブリッジを構成する素子としては、高速にスイッチ
ングする必要からＭＯＳＦＥＴを用いている。

【００１８】一方、電流モニタ１５０は、差動アンプＯ
Ｐ、平滑コンデンサＣ、複数の抵抗器Ｒ１〜Ｒ３とで構
成されている。電流モニタ１５０は基本的にローパスフ
ィルタ構成となっており、抵抗器Ｒ１を介してＨブリッ
ジ１４０Ａ及び１４０Ｂに流れる駆動電流に応じた電圧
値Ｖｉｄを出力する。駆動電流の検出は、低い抵抗値
（例えば１Ω）の抵抗器Ｒ１に生ずる電圧をコンデンサ
Ｃで平滑化し、アンプＯＰで増幅することにより行な
う。前述した様に、この出力電圧ＶｉｄはＡ／Ｄコンバ
ータ側に送られる。

【００１９】最後に、図８は、図２〜図４に示した超音
波モータ（ピエゾモータ）の応用例を表わしており、ピ
エゾモータを動力源としたカメラ用レンズ駆動装置を示
している。尚、本発明に係るピエゾモータの応用例はカ
メラ用レンズ駆動装置に限られるものではないことは言
うまでもない。本カメラ用レンズ駆動装置は、基本的に
ステータ１及びロータ２を含むピエゾモータと、レンズ
鏡筒３と、これらを連結する伝達部材とで構成されてい
る。ステータ１は圧電素子からなり交流電圧の印加を受
けて超音波振動を励振し公転トルクを発生する。ロータ
２はステータ１に圧接されており、公転トルクにより自
転運動を行なう。レンズ鏡筒３はカメラ用のレンズ（図
示せず）を搭載し、且つレンズの光軸Ｚ方向に直線変位
可能に組み込まれている。ステータ１、ロータ２及びレ
ンズ鏡筒３は鏡筒枠６に組み込まれている。鏡筒枠６の
光軸Ｚ方向後端は基台７で遮蔽されている。ピエゾモー
タのロータ２とレンズ鏡筒３を接続する伝達部材は、ロ
ータ２の自転運動をレンズ鏡筒３の直線変位に変換して
伝達する。

【００２０】ステータ１は、光軸Ｚと平行な円筒軸を有
する円筒型の圧電素子からなる。一方、レンズ鏡筒３は
円筒型のステータ１の内側に配されており、光軸Ｚに沿
って鏡筒枠６の前方端から進退可能になっている。この
様に、円筒型ステータ１の内部にレンズ鏡筒３を配する
ことで、カメラ用レンズ駆動装置の小型化が可能にな
る。

【００２１】本実施形態では、ロータ２とレンズ鏡筒３
を結ぶ伝達部材は、レンズ鏡筒３と一体になったヘリコ
イド筒４を含んでいる。但し、レンズ鏡筒３とヘリコイ
ド筒４を必ずしも一体に形成する必要はなく、場合によ
ってはヘリコイド筒４に後からレンズ鏡筒３を組み込む
構成としてもよい。ヘリコイド筒４は、内部にレンズ鏡
筒３を収納する様に基本的には円筒型となっており、そ
の外周面にはネジ４１が切られている。又、ヘリコイド
筒４の前方端には、ヘリコイド筒４自体の回転を防止す
る為にストッパ４２が取り付けられており、鏡筒枠６に
係合している。この結果、ヘリコイド筒４は光軸Ｚ方向
に沿った直線運動を行なう。上記伝達部材は更に、ロー
タ２と一体に形成され且つヘリコイド筒４に螺合したヘ
リコイドギヤ５を含む。本実施形態では環状金属からな
るロータ２とポリカーボネートなどの樹脂からなるヘリ
コイドギヤ５は、例えばアウトサートにより一体的に成
形されている。ロータ２の自転運動に伴ってヘリコイド
ギヤ５も回転する。ヘリコイドギヤ５はその内周面にネ
ジ５１が切られている。ヘリコイド筒４の外周面に形成
されたネジ４１とヘリコイドギヤ５の内周面に形成され
たネジ５１は互いに噛み合っている。ロータ２の自転に
伴ってヘリコイドギヤ５が回転すると、ヘリコイド筒４
は光軸Ｚに沿って直線変位する。尚、ロータ２は円筒型
ステータ１の後端に取り付けられている。基台７とロー
タ２との間には回転補助手段８が配されており、ロータ
２をステータ１の後端に摺動的に圧接して、ステータ１
の公転トルクをロータ２の自転運動として取り出す。回
転補助手段８は、ロータ２に接触する凸曲面状の突起部
８２Ｒが設けられた接触板８２と、接触板８２をロータ
２側に与圧するバネ部材８３とで構成されている。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、超
音波モータ制御回路はＤＤＳにより駆動信号の周波数を
制御している。ＤＤＳはＣＰＵから出力された制御デー
タにより駆動波形の周波数を自由に制御できるので、超
音波モータの起動方法や定常時の制御方法における自由
度が、例えばアナログ回路で構成する場合に比べ飛躍的
に増大する。圧電共振子の形状を変えて特性が変化した
場合でも、ＣＰＵの制御プログラムを変更することによ
り容易に対応でき、開発期間の短縮が可能である。ＣＰ
Ｕ、ＤＤＳ、プリドライバ、電流モニタ回路、Ａ／Ｄ変
換器はＡＳＩＣなどにより１チップで構成することが可
能であり、部品の小型化及び開発期間の短縮化が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波モータ制御回路を示すブロ
ック図である。

【図２】超音波モータの模式的な斜視図である。

【図３】超音波モータの横断面図である。

【図４】超音波モータの動作説明図である。

【図５】図１に示した超音波モータ制御回路に含まれる
ＤＤＳの具体的な構成例を示すブロック図である。

【図６】図１に示した超音波モータ制御回路に含まれる
プリドライバの動作説明に供する波形図である。

【図７】図１に示した超音波モータ制御回路に含まれる
パワードライバ及び電流モニタの具体的な構成例を示す
回路図である。

【図８】図１に示した超音波モータの応用例を示す断面
図である。

【図９】超音波モータの動作特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１００・・・超音波モータ、１１０・・・ＤＤＳ、１２
０・・・発振器、１３０・・・プリドライバ、１４０・
・・パワードライバ、１５０・・・電流モニタ、１６０
・・・Ａ／Ｄコンバータ、１７０・・・ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎浩東京都板橋区志村２丁目18番10号日本電産コパル株式会社内 (72)発明者當摩清東京都板橋区志村２丁目18番10号日本電産コパル株式会社内Ｆターム(参考） 2H044 BE05 5H680 AA19 BC01 DD01 DD23 DD88 EE21 FF30 FF33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波モータに駆動信号を印加してその
動作を制御する超音波モータ制御回路であって、クロック信号に応じて動作し数値で与えられる制御デー
タに従って変化する周波数の基本波形を出力するダイレ
クト・デジタル・シンセサイザと、該ダイレクト・デジタル・シンセサイザにクロック信号
を供給する発振器と、該ダイレクト・デジタル・シンセサイザから出力された
基本波形を処理して複相の駆動信号を生成するプリドラ
イバと、該駆動信号に応じて駆動電流を該超音波モータに流し、
これを駆動するパワードライバと、該超音波モータに流れた駆動電流を逐次検出する電流モ
ニタと、該検出された駆動電流の量を電流値データに変換するア
ナログ／デジタルコンバータと、該電流値データに基づいて該制御データを求め逐次該ダ
イレクト・デジタル・シンセサイザに入力するＣＰＵと
からなる超音波モータ制御回路。
【請求項２】前記ＣＰＵは、該超音波モータに流れる
駆動電流が一定の電流値となる様に該制御データを調整
して、該ダイレクト・デジタル・シンセサイザに入力す
る請求項１記載の超音波モータ制御回路。
【請求項３】前記ＣＰＵは、必要に応じて該ダイレク
ト・デジタル・シンセサイザに与える制御データの数値
を変更して、該超音波モータに印加される駆動信号の周
波数を変化させることが可能な請求項１記載の超音波モ
ータ制御回路。
【請求項４】少くとも、ＣＰＵ、ダイレクト・デジタ
ル・シンセサイザ、プリドライバ、電流モニタ及びアナ
ログ／デジタルコンバータを１チップのＩＣに集積化し
た請求項１記載の超音波モータ制御回路。