JP2003153558A - Oscillatory wave motor drive controller - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend the life of an oscillatory wave motor by applying AC sine waves of little distortion to a piezoelectric body, discouraging biased abrasion on a stator. SOLUTION: A frequency setter 17 sets the quantity of increase and decrease of frequency, based on a signal of speed difference between the objective speed of the oscillatory motor 14 and the detected speed, while a comparator 26 makes a signal of voltage difference between the reference voltage corresponding to the objective speed and the voltage of the frequency signal applied to the oscillatory wave motor 14. Then, a sine wave oscillator 20 gets frequency corresponding to the objective speed, also adjusts the frequency finely, based on the above quantity of increase and decrease, and oscillates a sine wave signal which has the frequency obtained and the amplitude decided based on the above voltage difference signal. Based on the sine wave signal, a drive signal generator 21a generates a plurality of sine wave drive signals different in phase, and a motor drive circuit 22 applies a frequency signal to the oscillatory motor, based on the plural sine wave drive signals.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、振動波モータ駆動
制御装置に関し、特に、電気−機械エネルギー変換素子
に周波信号を印加することで該電気−機械エネルギー変
換素子を励振させて駆動力を得る振動波モータの駆動制
御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration wave motor drive control device, and more particularly to applying a frequency signal to an electro-mechanical energy conversion element to excite the electro-mechanical energy conversion element to obtain a driving force. The present invention relates to a drive control device for a vibration wave motor.

【０００２】上記の振動波モータ駆動制御装置は、例え
ば複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等を構成する画
像形成装置に含まれる。The above-mentioned vibration wave motor drive control device is included in an image forming apparatus which constitutes, for example, a copying machine, a printer, a facsimile machine or the like.

【０００３】[0003]

【従来の技術】一般に、電気−機械エネルギー変換素
子、振動体等からなり、電気−機械エネルギー変換素子
（圧電体）に周波信号を印加することで振動体を励振さ
せ、駆動力を得るようにした振動波モータが知られる。2. Description of the Related Art Generally, an electric-mechanical energy conversion element, a vibrating body, and the like are used. By applying a frequency signal to the electric-mechanical energy conversion element (piezoelectric body), the vibrating body is excited to obtain a driving force. Known vibration wave motors.

【０００４】図８は、こうした振動波モータを駆動制御
するために使用される従来の駆動制御装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional drive control device used to drive and control such a vibration wave motor.

【０００５】図中、目標値指令部３０及び電源部３１は
振動波モータ駆動制御装置の外の構成であり、目標値指
令部３０より速度指令が振動波モータ駆動制御装置へ入
力される。なお、振動波モータ１４の指令速度（目標速
度）として標準速度ｖ［ｒｐｍ］があるが、ここでは速
度指令として速度ｖ［ｒｐｍ］が振動波モータ駆動制御
装置に入力され、パルス幅設定部１１と速度差検出部１
６とに送られたとする。In the figure, a target value command unit 30 and a power supply unit 31 are components outside the vibration wave motor drive control device, and a speed command is input from the target value command unit 30 to the vibration wave motor drive control device. Although the standard speed v [rpm] is the command speed (target speed) of the vibration wave motor 14, here the speed v [rpm] is input to the vibration wave motor drive control device as the speed command, and the pulse width setting unit 11 And speed difference detector 1
Suppose that it was sent to 6 and.

【０００６】パルス幅設定部１１には、指令速度に対応
するパルス幅を示す速度−パルス幅対応テーブルが予め
設定されており、パルス幅設定部１１は、入力された速
度ｖに対応するパルス幅を該テーブルから読み出し、パ
ルス発生器１２へ送る。A speed-pulse width correspondence table indicating a pulse width corresponding to a commanded speed is preset in the pulse width setting section 11, and the pulse width setting section 11 sets the pulse width corresponding to the input speed v. Is read from the table and sent to the pulse generator 12.

【０００７】なお速度−パルス幅対応テーブルは、振動
波モータ１４の固有の特性に応じて設定される。なおま
た、図８に示す駆動制御装置は単一の振動波モータ１４
を制御するが、１つの駆動制御装置が複数の振動波モー
タを制御する場合には、駆動制御装置は各振動波モータ
に対応する複数のテーブルを備えることになる。The speed-pulse width correspondence table is set according to the characteristic peculiar to the vibration wave motor 14. In addition, the drive control device shown in FIG.
However, when one drive control device controls a plurality of vibration wave motors, the drive control device includes a plurality of tables corresponding to the respective vibration wave motors.

【０００８】パルス発生器１２は、パルス幅設定部１１
から送られたパルス幅を基に４相のパルス信号Ａ１，Ａ
２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を発生する。The pulse generator 12 includes a pulse width setting section 11
4 phase pulse signals A1 and A based on the pulse width sent from
2, A3, A4, B1, B2, B3, B4 are generated.

【０００９】図９は、４相のパルス信号Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を示すタイミングチ
ャートである。FIG. 9 shows a four-phase pulse signal A1, A2, A.
3 is a timing chart showing A3, A4, B1, B2, B3 and B4.

【００１０】パルス発生器１２は、パルス幅設定部１１
から送られたパルス幅をそれぞれのパルス幅とするパル
ス信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ
４を発生する。そして、パルス信号Ａ１とパルス信号Ａ
２とに、またパルス信号Ｂ１とパルス信号Ｂ２とにそれ
ぞれ１８０°の位相差を設け、さらに、パルス信号Ａ１
とパルス信号Ｂ１とに、またパルス信号Ａ２とパルス信
号Ｂ２とにそれぞれ９０°の位相差を設ける。The pulse generator 12 includes a pulse width setting section 11
Pulse signals A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B whose pulse widths are the pulse widths sent from
4 is generated. Then, the pulse signal A1 and the pulse signal A
2 and a pulse signal B1 and a pulse signal B2 are provided with a phase difference of 180 °, respectively.
And the pulse signal B1 and the pulse signal A2 and the pulse signal B2 are provided with a phase difference of 90 °.

【００１１】パルス発生器１２から出力された４相のパ
ルス信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４は昇圧部１３に入力される。Four-phase pulse signals A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 output from the pulse generator 12
B4 is input to the booster 13.

【００１２】図１０は、昇圧部１３の内部構成を示す回
路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing the internal structure of the booster 13.

【００１３】昇圧部１３は、パルス発生器１２からの４
相のパルス信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，
Ｂ３，Ｂ４を基に振動波モータ１４を駆動するためのＡ
相及び−Ａ相、Ｂ相、−Ｂ相の交流波を生成する。Ａ相
及び−Ａ相、Ｂ相、−Ｂ相の交流波は同一周波数であ
り、９０°の位相差を有する駆動電圧信号であり、電圧
振幅が３００Ｖ程度である。The step-up unit 13 is provided with the voltage from the pulse generator 12.
Phase pulse signals A1, A2, A3, A4, B1, B2
A for driving the vibration wave motor 14 based on B3 and B4
Phase and -A phase, B phase, and -B phase AC waves are generated. The AC waves of the A phase, -A phase, B phase, and -B phase are drive voltage signals having the same frequency and a phase difference of 90 °, and the voltage amplitude is about 300V.

【００１４】図１０において４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，
４１ｄ、４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈはスイッチン
グ用のＦＥＴである。ＦＥＴ４１ａとＦＥＴ４１ｂはＡ
相駆動信号発生用のＦＥＴであり、ＦＥＴ４１ｃとＦＥ
Ｔ４１ｄは−Ａ相駆動信号発生用のＦＥＴであり、ＦＥ
Ｔ４１ｅとＦＥＴ４１ｆはＢ相駆動信号発生用のＦＥＴ
であり、ＦＥＴ４１ｇとＦＥＴ４１ｈは−Ｂ相駆動信号
発生用のＦＥＴである。In FIG. 10, 41a, 41b, 41c,
41d, 41e, 41f, 41g and 41h are switching FETs. FET41a and FET41b are A
It is an FET for generating a phase drive signal, and FET 41c and FE
T41d is a FET for -A phase drive signal generation, and FE
T41e and FET41f are FETs for generating a B-phase drive signal
The FET 41g and the FET 41h are FETs for generating the -B phase drive signal.

【００１５】４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄはセンタ
ータップ付きのトランスである。トランス４２ａの１次
側のセンタータップ電極は電源電圧に接続されている。
電源電圧はスイッチングレギュレータ等からなる電源部
３１で発生されるＤＣ電圧である。一例としては２４Ｖ
が使用される。トランス４２ａの１次側においてセンタ
ータップ電極以外の２つの電極にはそれぞれＦＥＴ４１
ａ，４１ｂのドレインが接続されている。パルス発生器
１２から出力されたパルス信号Ａ１によってＦＥＴ４１
ａが駆動され、パルス信号Ａ２によってＦＥＴ４１ｂが
駆動される。結果として、トランス４２ａの１次側では
センタータップ電極から他の２電極へ交互に電流が流れ
ることになる。トランス４２ａの２次側にはトランス４
２の昇圧率に応じた交流信号が発生する。これがＡ相交
流波出力となる。同様にして−Ａ相交流波出力、Ｂ相交
流波出力、−Ｂ相交流波出力も生成される。42a, 42b, 42c and 42d are transformers with a center tap. The center tap electrode on the primary side of the transformer 42a is connected to the power supply voltage.
The power supply voltage is a DC voltage generated by the power supply unit 31 including a switching regulator or the like. 24V as an example
Is used. On the primary side of the transformer 42a, the FET 41 is provided on each of the two electrodes other than the center tap electrode.
The drains of a and 41b are connected. The FET 41 is driven by the pulse signal A1 output from the pulse generator 12.
a is driven, and the FET 41b is driven by the pulse signal A2. As a result, current flows from the center tap electrode to the other two electrodes alternately on the primary side of the transformer 42a. A transformer 4 is provided on the secondary side of the transformer 42a.
An AC signal corresponding to the step-up rate of 2 is generated. This becomes the A-phase AC wave output. Similarly, -A phase AC wave output, B phase AC wave output, and -B phase AC wave output are also generated.

【００１６】図９で説明したような４相のパルス信号Ａ
１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４をＦＥ
Ｔ４１ａ〜４１ｈのゲート信号としてそれぞれ使用する
ことにより、図１０のＡ相交流波出力とＢ相交流波出力
とは９０°の位相差を有する信号となる。こうしたＡ相
交流波出力と−Ａ相交流波出力とＢ相交流波出力と−Ｂ
相交流波出力とが図８の振動波モータ１４に入力され
る。A four-phase pulse signal A as described with reference to FIG.
FE for 1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4
By using each as a gate signal of T41a to 41h, the A-phase AC wave output and the B-phase AC wave output of FIG. 10 become signals having a phase difference of 90 °. Such A phase AC wave output, -A phase AC wave output, B phase AC wave output and -B
The phase AC wave output is input to the vibration wave motor 14 of FIG.

【００１７】図８に戻って、振動波モータ１４では、こ
うした９０°の位相差を有するＡ相及びＢ相交流波信号
が電気−機械エネルギー変換素子（圧電体）に印加され
ることによって、振動体に進行波が発生し、これが回転
体を回転させることになる。Returning to FIG. 8, in the vibration wave motor 14, the A-phase and B-phase AC wave signals having such a phase difference of 90 ° are applied to the electric-mechanical energy conversion element (piezoelectric body) to vibrate. A traveling wave is generated in the body, which causes the rotating body to rotate.

【００１８】１６は速度差検出部であり、振動波モータ
１４の出力軸に接続されているエンコーダ１５から得ら
れるパルス情報をもとに振動波モータ１４の回転速度を
検出する。そして、検出された回転速度と、目標値指令
部３０から予め送られている指令速度との速度差Δｖを
検出し、周波数設定部１７へ出力する。Reference numeral 16 denotes a speed difference detection unit, which detects the rotation speed of the vibration wave motor 14 based on pulse information obtained from an encoder 15 connected to the output shaft of the vibration wave motor 14. Then, the speed difference Δv between the detected rotation speed and the command speed previously sent from the target value command unit 30 is detected and output to the frequency setting unit 17.

【００１９】速度差Δｖが入力された周波数設定部１７
は、速度差Δｖに応じて周波数増減操作量を作成する。
具体的には、共振周波数よりも高い周波領域で制御が行
われるので、検出回転速度が指令速度より速ければ周波
数を高い方へ、遅ければ周波数を低い方へ変更する周波
数増減操作量を作成して、検出回転速度が指令速度に近
づくように設定し、パルス発生器１２へ送る。パルス発
生器１２は、周波数設定部１７で求められた周波数増減
操作量を基に４相のパルス信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ
４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を作成する。Frequency setting unit 17 to which the speed difference Δv is input
Creates a frequency increasing / decreasing manipulated variable according to the speed difference Δv.
Specifically, since control is performed in a frequency range higher than the resonance frequency, if the detected rotation speed is faster than the command speed, the frequency increase / decrease operation amount that changes the frequency to the higher side and to the lower frequency is created. Then, the detected rotation speed is set so as to approach the commanded speed, and the detected rotation speed is sent to the pulse generator 12. The pulse generator 12 has four-phase pulse signals A1, A2, A3, A based on the frequency increasing / decreasing manipulated variable obtained by the frequency setting unit 17.
4, B1, B2, B3, B4 are created.

【００２０】かくして、閉ループ制御が実施され、振動
波モータ１４の回転速度が指令速度に、制御パラメータ
に従った制御速度で収束する。In this way, the closed loop control is performed, and the rotation speed of the vibration wave motor 14 converges to the command speed at the control speed according to the control parameter.

【００２１】ここでは振動波モータ１４の回転速度を制
御するための操作量として駆動周波数に加え、４相のパ
ルス信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４のパルス幅を使用している。すなわち一般に、印加
交流電圧の周波数を変えた場合に、振動波モータの回転
速度は振動波モータの共振周波数ｆｒにおいてピークと
なり、共振周波数ｆｒよりも高い周波数領域においてな
だらかな特性となる。そこで通常は比較的制御が行いや
すい、共振周波数ｆｒよりも高い周波数領域において周
波数を変えて、振動波モータの回転速度を制御すること
が行われる。Here, in addition to the drive frequency as an operation amount for controlling the rotation speed of the vibration wave motor 14, four-phase pulse signals A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 are provided.
The pulse width of B4 is used. That is, in general, when the frequency of the applied AC voltage is changed, the rotation speed of the vibration wave motor has a peak at the resonance frequency fr of the vibration wave motor, and has a gentle characteristic in a frequency range higher than the resonance frequency fr. Therefore, the rotation speed of the vibration wave motor is controlled by changing the frequency in a frequency range higher than the resonance frequency fr, which is usually relatively easy to control.

【００２２】ところで、こうした特性は、４相のパルス
信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４
のパルス幅を一定にしている場合の特性であり、該パル
ス幅を変えると、特性カーブ自体がシフトする。具体的
には、パルス幅を大きく設定すると特性カーブが、同一
周波数でも回転速度が大きくなる方向にシフトし、パル
ス幅を小さく設定すると特性カーブが、同一周波数でも
回転速度が小さくなる方向にシフトする。By the way, such characteristics have four-phase pulse signals A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4.
Is a characteristic when the pulse width is constant, and when the pulse width is changed, the characteristic curve itself shifts. Specifically, when the pulse width is set large, the characteristic curve shifts in the direction in which the rotation speed increases even at the same frequency, and when the pulse width is set small, the characteristic curve shifts in the direction in which the rotation speed decreases even at the same frequency. .

【００２３】そして、パルス幅設定部１１は速度−パル
ス幅対応テーブルを参照して、振動波モータ１４のエネ
ルギー変換効率が高い周波数領域において、指令速度ｖ
に対応する周波数を選択する。その際、対応する周波数
が複数の異なるパルス幅において存在する場合は、例え
ばパルス幅の小さい方の周波数を選択する。こうして得
られた周波数及びパルス幅をパルス発生器１２へ出力す
る。Then, the pulse width setting unit 11 refers to the speed-pulse width correspondence table and refers to the command speed v in the frequency region where the energy conversion efficiency of the vibration wave motor 14 is high.
Select the frequency corresponding to. At that time, when the corresponding frequencies exist in a plurality of different pulse widths, for example, the frequency having the smaller pulse width is selected. The frequency and pulse width thus obtained are output to the pulse generator 12.

【００２４】かくして、印加交流電圧の周波数に加え
て、４相パルス信号のパルス幅を制御操作量として使用
することよって、振動波モータ１４の回転速度を目標速
度に保持する制御を行っている。Thus, in addition to the frequency of the applied AC voltage, the pulse width of the four-phase pulse signal is used as the control manipulated variable to control the rotational speed of the vibration wave motor 14 at the target speed.

【００２５】[0025]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
振動波モータ駆動制御装置では、振動波モータ１４の電
気−機械エネルギー変換素子（圧電体）に印加される交
流波信号の波形が正確な正弦波とはならずに歪んでい
る。そのため、進行波にムラが発生し、そのムラが基で
振動波モータ１４を構成するステータに偏摩耗が発生
し、振動波モータ１４の寿命を縮めてしまうと言う可能
性があった。However, in the conventional vibration wave motor drive control device, the waveform of the AC wave signal applied to the electric-mechanical energy conversion element (piezoelectric body) of the vibration wave motor 14 is an accurate sine wave. It is not distorted. Therefore, there is a possibility that unevenness occurs in the traveling wave, and uneven wear occurs in the stator forming the vibration wave motor 14 based on the unevenness, which shortens the life of the vibration wave motor 14.

【００２６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、圧電体に歪みの少ない交流正弦波を印
加するようにして、ステータに偏摩耗が発生しにくく振
動波モータの長寿命化を可能にした振動波モータ駆動制
御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and by applying an AC sine wave with less distortion to the piezoelectric body, uneven wear is less likely to occur in the stator, and the length of the vibration wave motor is reduced. It is an object of the present invention to provide a vibration wave motor drive control device that has a long life.

【００２７】[0027]

【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記載の発明によれば、電気−機械エネルギ
ー変換素子に周波信号を印加することで該電気−機械エ
ネルギー変換素子を励振させて駆動力を得る振動波モー
タの駆動制御装置において、前記振動波モータの動作速
度を検出するエンコーダと、前記エンコーダにより検出
された動作速度と、前記振動波モータの目標速度との速
度差を求め、速度差信号を出力する速度差検出部と、前
記速度差信号を基に周波数増減量を設定する周波数設定
部と、前記目標速度に対応した基準電圧を発生する基準
電圧部と、前記振動波モータに印加された周波信号の電
圧を検出する電圧検出部と、前記基準電圧部で発生され
た基準電圧と前記電圧検出部で検出された電圧とを比較
し、電圧差分信号を出力する比較部と、前記目標速度に
対応した周波数を求めるとともに、該周波数を、前記周
波数設定部で設定された周波数増減量に基づき微調整
し、得られた周波数と、前記比較部から出力された電圧
差分信号に基づき決定された振幅とをもつ正弦波信号を
発振する正弦波発振部と、前記正弦波発振部から出力さ
れた正弦波信号に基づいて、位相の異なる複数の正弦波
駆動信号を発生させる駆動信号発生器と、前記駆動信号
発生器から出力された複数の正弦波駆動信号に基づき、
前記振動波モータへ周期信号を印加するモータ駆動回路
とを有することを特徴とする振動波モータ駆動制御装置
が提供される。In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, the electro-mechanical energy conversion element is excited by applying a frequency signal to the electro-mechanical energy conversion element. In a drive control device for a vibration wave motor that obtains a driving force, an encoder that detects an operation speed of the vibration wave motor, a speed difference between an operation speed detected by the encoder, and a target speed of the vibration wave motor is calculated. Obtained, a speed difference detection unit that outputs a speed difference signal, a frequency setting unit that sets a frequency increase / decrease amount based on the speed difference signal, a reference voltage unit that generates a reference voltage corresponding to the target speed, and the vibration. Voltage detection unit for detecting the voltage of the frequency signal applied to the wave motor, the reference voltage generated by the reference voltage unit and the voltage detected by the voltage detection unit are compared, and the voltage difference signal An output comparing section and a frequency corresponding to the target speed are obtained, the frequency is finely adjusted based on the frequency increase / decrease amount set by the frequency setting section, and the obtained frequency is output from the comparing section. A sine wave oscillating unit that oscillates a sine wave signal having an amplitude determined based on the voltage difference signal, and a plurality of sine wave drive signals having different phases based on the sine wave signal output from the sine wave oscillating unit. Based on a plurality of sine wave drive signals output from the drive signal generator and the drive signal generator,
A vibration wave motor drive control device is provided, comprising: a motor drive circuit that applies a periodic signal to the vibration wave motor.

【００２８】また、請求項４記載の発明によれば、電気
−機械エネルギー変換素子に周波信号を印加することで
該電気−機械エネルギー変換素子を励振させて駆動力を
得る振動波モータの駆動制御装置において、前記振動波
モータの動作速度を検出するエンコーダと、前記エンコ
ーダにより検出された動作速度と、前記振動波モータの
目標速度との速度差を求め、速度差信号を出力する速度
差検出部と、前記速度差信号を基に周波数増減量を設定
する周波数設定部と、前記目標速度に対応した周波数を
求めるとともに、該周波数を、前記周波数設定部で設定
された周波数増減量に基づき微調整し、得られた周波数
をもつ正弦波信号を発振する正弦波発振部と、前記正弦
波発振部から出力された正弦波信号に基づいて、位相の
異なる複数の正弦波駆動信号を発生させる駆動信号発生
器と、前記目標速度に対応した基準電圧を発生する基準
電圧部と、前記振動波モータに印加された周波信号の電
圧を検出する電圧検出部と、前記基準電圧部で発生され
た基準電圧と前記電圧検出部で検出された電圧とを比較
し、電圧差分信号を出力する比較部と、前記比較部から
出力された電圧差分信号に応じた昇圧度合で、外部電源
から供給された低電圧を高電圧に変換して出力する高圧
電源部と、前記駆動信号発生器から出力された複数の正
弦波駆動信号に基づき、前記高圧電源部から出力された
高電圧を用いて周期信号を生成し、前記振動波モータへ
印加するモータ駆動回路とを有することを特徴とする振
動波モータ駆動制御装置が提供される。According to the invention as defined in claim 4, drive control of a vibration wave motor is provided in which a frequency signal is applied to the electro-mechanical energy conversion element to excite the electro-mechanical energy conversion element to obtain a driving force. In the apparatus, an encoder that detects an operating speed of the vibration wave motor, and a speed difference detection unit that obtains a speed difference between an operation speed detected by the encoder and a target speed of the vibration wave motor, and outputs a speed difference signal. And a frequency setting unit that sets a frequency increase / decrease amount based on the speed difference signal, and a frequency corresponding to the target speed is obtained, and the frequency is finely adjusted based on the frequency increase / decrease amount set by the frequency setting unit. A sine wave oscillating unit that oscillates a sine wave signal having the obtained frequency, and a plurality of sine waves having different phases based on the sine wave signal output from the sine wave oscillating unit. A drive signal generator that generates a drive signal, a reference voltage unit that generates a reference voltage corresponding to the target speed, a voltage detection unit that detects the voltage of the frequency signal applied to the vibration wave motor, and the reference voltage A reference voltage generated by the voltage detector and a voltage detected by the voltage detector, and a comparator that outputs a voltage difference signal; and a boosting degree according to the voltage difference signal output from the comparator, The high voltage output from the high voltage power supply unit is converted based on the high voltage power supply unit that converts the low voltage supplied from the power supply into the high voltage and outputs the high voltage power supply unit and the plurality of sinusoidal drive signals output from the drive signal generator. A vibration wave motor drive control device is provided, which includes a motor drive circuit that generates a periodic signal using the motor drive circuit and applies it to the vibration wave motor.

【００２９】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００３０】（第１の実施の形態）図２は、本発明に係
る振動波モータ駆動制御装置を内蔵するカラー画像形成
装置の全体構成を示す図である。(First Embodiment) FIG. 2 is a diagram showing the overall structure of a color image forming apparatus incorporating a vibration wave motor drive controller according to the present invention.

【００３１】まず、リーダ部の構成について説明する。First, the structure of the reader section will be described.

【００３２】図２において、１０１は電荷結合素子（Ch
arge Coupled Device、以下「ＣＣＤ」という）、３１
１はＣＣＤ１０１の実装された基板、３１２はプリンタ
処理部、３０１は原稿台ガラス、３０２は原稿給紙装
置、３０３および３０４は原稿を照明する光源、３０５
および３０６は光源３０３，３０４の光を原稿に集光す
る反射傘、３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿から
の反射光または投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレン
ズ、３１４は光源３０３，３０４と反射傘３０５，３０
６とミラー３０７を収容するキャリッジ、３１５はミラ
ー３０８，３０９を収容するキャリッジ、３１３はアナ
ログ／デジタル画像とのインタフェースを実現するイン
テリジェント・プロセッシング・ユニット（ＩＰＵ）等
とのインターフェイス部である。In FIG. 2, 101 is a charge coupled device (Ch
arge Coupled Device, hereinafter referred to as "CCD"), 31
1 is a substrate on which the CCD 101 is mounted, 312 is a printer processing unit, 301 is a document table glass, 302 is a document feeder, 303 and 304 are light sources for illuminating documents, 305
Reference numerals 306 and 306 denote reflectors for converging light from the light sources 303 and 304 on the original document, 307 to 309 are mirrors, 310 is a lens for converging reflected light or projection light from the original document on the CCD 101, and 314 is light sources 303 and 304. Reflective umbrella 305, 30
6, a carriage 315 for accommodating the mirror 6 and the mirror 307, a carriage 315 for accommodating the mirrors 308, 309, and an interface 313 with an intelligent processing unit (IPU) for realizing an interface with an analog / digital image.

【００３３】キャリッジ３１４は速度Ｖで、キャリッジ
３１５は速度Ｖ／２でＣＣＤ１０１の電気的走査（主走
査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによ
って、原稿の全面を走査（副走査）する。The carriage 314 is moved at a speed V and the carriage 315 is moved at a speed V / 2 in a direction perpendicular to the electrical scanning (main scanning) direction of the CCD 101, thereby scanning the entire surface of the document (sub-scanning). ) Do.

【００３４】原稿台ガラス３０１上の原稿は光源３０
３，３０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０
１に導かれて電気信号に変換される。そして、その電気
信号（アナログ画像信号）はプリンタ処理部３１２に入
力され、デジタル信号に変換される。変換されたデジタ
ル信号は所定の処理が施された後、プリンタ部に送られ
画像形成に用いられる。A document on the platen glass 301 is a light source 30.
The light from 3,304 is reflected, and the reflected light is reflected by the CCD 10.
It is guided to 1 and converted into an electric signal. Then, the electric signal (analog image signal) is input to the printer processing unit 312 and converted into a digital signal. The converted digital signal is subjected to a predetermined process and then sent to the printer unit to be used for image formation.

【００３５】次にプリンタ部の構成について説明する。Next, the configuration of the printer section will be described.

【００３６】図２において、３１７はＭ（マゼンタ色）
画像形成部、３１８はＣ（シアン色）画像形成部、３１
９はＹ（イエロー色）画像形成部、３２０はＫ（黒色）
画像形成部である。それぞれの構成は同一なのでＭ画像
形成部３１７について説明し、他の画像形成部の説明は
省略する。In FIG. 2, 317 is M (magenta color).
The image forming unit 318 is a C (cyan) image forming unit, 31
9 is a Y (yellow) image forming unit, 320 is K (black)
The image forming unit. Since the respective configurations are the same, only the M image forming unit 317 will be described, and description of the other image forming units will be omitted.

【００３７】Ｍ画像形成部３１７において、３４２は感
光ドラムであり、ＬＥＤアレー２１０からの光によっ
て、その表面に潜像が形成される。３２１は一次帯電器
であり、感光ドラム３４２の表面を所定の電位に帯電さ
せ、潜像形成の準備をする。３２２は現像器であり、感
光ドラム３４２上の潜像を現像して、トナー画像を形成
する。なお、現像器３２２には現像バイアスを印加して
現像するためのスリーブ３６１が含まれている。３２３
は転写帯電器であり、転写ベルト３３３の背面から放電
を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、転写ベル
ト３３３上の記録紙などへ転写する。本実施の形態では
転写効率がよいため、従来用いられていたクリーナ部が
配置されていない（クリーナ部を装着するようにしても
よい）。In the M image forming unit 317, 342 is a photosensitive drum, and a latent image is formed on the surface thereof by the light from the LED array 210. Reference numeral 321 denotes a primary charger that charges the surface of the photosensitive drum 342 to a predetermined potential to prepare for latent image formation. A developing unit 322 develops the latent image on the photosensitive drum 342 to form a toner image. The developing device 322 includes a sleeve 361 for applying a developing bias for developing. 323
Is a transfer charger, which discharges from the back surface of the transfer belt 333 to transfer the toner image on the photosensitive drum 342 to a recording paper or the like on the transfer belt 333. In this embodiment, since the transfer efficiency is good, the conventionally used cleaner portion is not arranged (the cleaner portion may be attached).

【００３８】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順を説明する。Next, a procedure for forming an image on a recording sheet or the like will be described.

【００３９】カセット３４０，３４１に格納された記録
紙等はピックアップローラ３３９，３３８により１枚ず
つ取り出され、給紙ローラ３３６，３３７で転写ベルト
３３３上に供給される。給紙された記録紙は吸着帯電器
３４６で帯電される。３４８ａ〜３４８ｄは転写ベルト
ローラであり、転写ベルト３３３を駆動し、かつ、転写
ベルトローラ３４８ａは吸着帯電器３４６と対になって
記録紙等を帯電させ、転写ベルト３３３に記録紙等を吸
着させる。３４７は紙先端センサであり、転写ベルト３
３３上の記録紙の先端を検知する。なお、紙先端センサ
３４７の検出信号はプリンタ部からリーダ部へ送られ
て、リーダ部からプリンタ部にビデオ信号を送る際の副
走査同期信号として用いられる。The recording sheets and the like stored in the cassettes 340 and 341 are taken out one by one by the pickup rollers 339 and 338, and are supplied onto the transfer belt 333 by the sheet feeding rollers 336 and 337. The supplied recording paper is charged by the adsorption charger 346. Transfer belt rollers 348a to 348d drive the transfer belt 333, and the transfer belt roller 348a forms a pair with the adsorption charger 346 to charge the recording paper or the like and cause the transfer belt 333 to adsorb the recording paper or the like. . Reference numeral 347 denotes a paper edge sensor, which is used for the transfer belt 3
The leading edge of the recording paper on 33 is detected. The detection signal of the paper leading edge sensor 347 is sent from the printer unit to the reader unit, and is used as a sub-scanning synchronization signal when sending a video signal from the reader unit to the printer unit.

【００４０】この後、記録紙等は転写ベルト３３３によ
って搬送され、画像形成部３１７〜３２０においてＭＣ
ＹＫの順にその表面にトナー画像が形成される。最後に
Ｋ画像形成部３２０を通過した記録紙等は、転写ベルト
３３３からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９
で除電された後、転写ベルト３３３から分離される。３
５０は剥離帯電器であり、記録紙等が転写ベルト３３３
から分離する際の剥離放電によって発生する画像乱れを
防止するものである。分離された記録紙等は、トナーの
吸着力を補い、画像乱れを防止するために、定着前帯電
器３５２，３５３で帯電され、その後、定着器３３４で
トナー画像が熱定着され、排紙トレー３３５に排紙され
る。After that, the recording paper or the like is conveyed by the transfer belt 333, and is transferred to the MCs in the image forming units 317 to 320.
A toner image is formed on the surface in the order of YK. The recording paper or the like that has passed through the K image forming unit 320 at the end is easily removed from the transfer belt 333 in order to facilitate the separation.
After the charge is removed by, the transfer belt 333 is separated. Three
Reference numeral 50 is a peeling charger, and recording paper is a transfer belt 333.
It is intended to prevent the image distortion caused by the peeling discharge when separating from. The separated recording paper or the like is charged by pre-fixing chargers 352 and 353 in order to compensate for the toner suction force and prevent image disturbance, and then the toner image is thermally fixed by the fixing device 334, and the discharge tray is discharged. The sheet is ejected to 335.

【００４１】ここで、感光ドラム３４２〜３４５および
転写ベルトローラ３４８ａ〜３４８ｄのうちの１つを回
転させるため、振動波モータが用いられている。振動波
モータは、弾性体に固着されている圧電素子などの電気
−機械エネルギー変換素子に交流信号を印加することに
より、弾性体の表面に振動波を発生させ、その振動波に
対して移動体を接触させることにより、移動体を駆動す
る原理のモータである。以下、感光ドラムに振動波モー
タを接続した場合を例にとって説明する。A vibration wave motor is used to rotate one of the photosensitive drums 342 to 345 and the transfer belt rollers 348a to 348d. A vibration wave motor generates a vibration wave on the surface of an elastic body by applying an AC signal to an electro-mechanical energy conversion element such as a piezoelectric element fixed to the elastic body, and the moving body responds to the vibration wave. It is a motor of the principle of driving a moving body by bringing into contact with. Hereinafter, a case where a vibration wave motor is connected to the photosensitive drum will be described as an example.

【００４２】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る振動波モータ駆動制御装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、図中、図８に示した従来の振動波モータ駆
動制御装置の構成と同一部分には同一の参照符号を付し
てその説明を省略する。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vibration wave motor drive control device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the conventional vibration wave motor drive control device shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【００４３】第１の実施の形態においては、目標値指令
部３０、低圧電源部３１ａが振動波モータ駆動制御装置
の外の構成であり、目標値指令部３０より速度指令（目
標速度）が振動波モータ駆動制御装置へ入力される。振
動波モータ１４の指令速度（目標速度）として、例えば
速度ｖ［ｒｐｍ］が、速度差検出部１６と正弦波発振部
２０と基準電圧部２５に入力される。In the first embodiment, the target value command unit 30 and the low voltage power supply unit 31a are outside the vibration wave motor drive control device, and the target value command unit 30 causes the speed command (target speed) to vibrate. Input to the wave motor drive controller. As the command speed (target speed) of the vibration wave motor 14, for example, the speed v [rpm] is input to the speed difference detection unit 16, the sine wave oscillation unit 20, and the reference voltage unit 25.

【００４４】正弦波発振部２０には、指令速度に対応す
る周波数が設定された速度−周波数対応テーブルが予め
格納されており、正弦波発振部２０は、入力された速度
ｖに対応する周波数を該テーブルから読み出し、後述の
処理を行う。速度−周波数対応テーブルは、振動波モー
タ１４の固有の特性に応じて設定される。The sine wave oscillating section 20 stores in advance a speed-frequency correspondence table in which the frequency corresponding to the commanded speed is set, and the sine wave oscillating section 20 stores the frequency corresponding to the input speed v. It is read from the table and the processing described later is performed. The speed-frequency correspondence table is set according to the unique characteristics of the vibration wave motor 14.

【００４５】基準電圧部２５には、指令速度に対応する
基準電圧値が設定された速度−電圧対応テーブルが予め
格納されており、基準電圧部２５は、入力された速度ｖ
に対応する基準電圧値を該テーブルから読み出し、比較
部２６を送る。The reference voltage section 25 stores in advance a speed-voltage correspondence table in which a reference voltage value corresponding to the command speed is set, and the reference voltage section 25 receives the input speed v.
Is read from the table and the comparison unit 26 is sent.

【００４６】なお、図１に示す振動波モータ駆動制御装
置は単一の振動波モータ１４を制御するが、１つの振動
波モータ駆動制御装置が複数の振動波モータを制御する
ようにしてもよい。その場合には、正弦波発振部２０及
び基準電圧部２５は各々、各振動波モータに対応する複
数の速度−周波数対応テーブル及び速度−電圧対応テー
ブルを備えることになる。Although the vibration wave motor drive control device shown in FIG. 1 controls a single vibration wave motor 14, one vibration wave motor drive control device may control a plurality of vibration wave motors. . In that case, the sine wave oscillating unit 20 and the reference voltage unit 25 are respectively provided with a plurality of speed-frequency correspondence tables and speed-voltage correspondence tables corresponding to the respective vibration wave motors.

【００４７】速度差検出部１６は、振動波モータ１４の
出力軸に接続されているエンコーダ１５から得られるパ
ルス情報をもとに振動波モータ１４の回転速度を検出す
る。そして、検出された回転速度と、目標値指令部３０
から予め送られている指令速度との速度差Δｖを検出
し、周波数設定部１７へ出力する。The speed difference detector 16 detects the rotational speed of the vibration wave motor 14 based on pulse information obtained from the encoder 15 connected to the output shaft of the vibration wave motor 14. Then, the detected rotation speed and the target value command unit 30
The speed difference Δv from the command speed sent in advance is detected and output to the frequency setting unit 17.

【００４８】速度差Δｖが入力された周波数設定部１７
は、速度差Δｖに応じて周波数増減操作量を作成する。
具体的には、一般に、共振周波数よりも高い周波領域で
振動波モータの回転制御が行われるので、周波数設定部
１７は、検出回転速度が指令速度より速ければ周波数を
高い方へ、遅ければ周波数を低い方へ変更する周波数増
減操作量を作成して、検出回転速度が指令速度に近づく
ように設定し、正弦波発振部２０へ送る。Frequency setting unit 17 to which the speed difference Δv is input
Creates a frequency increasing / decreasing manipulated variable according to the speed difference Δv.
Specifically, since the rotation control of the vibration wave motor is generally performed in a frequency region higher than the resonance frequency, the frequency setting unit 17 increases the frequency to a higher value if the detected rotation speed is higher than the command speed, and sets the frequency to a lower speed. Is generated so that the detected rotation speed approaches the command speed, and is sent to the sine wave oscillator 20.

【００４９】一方、電圧検出部２４は、振動波モータ１
４に印加された周波信号の電圧（例えばピーク電圧）を
検出し、検出電圧値を比較部２６へ送る。比較部２６
は、基準電圧部２５からの基準電圧値と電圧検出部２４
からの検出電圧値とを比較し、電圧差分信号を正弦波発
振部２０へ出力する。On the other hand, the voltage detecting section 24 is used for the vibration wave motor 1
The voltage (eg, peak voltage) of the frequency signal applied to No. 4 is detected, and the detected voltage value is sent to the comparison unit 26. Comparison unit 26
Is the reference voltage value from the reference voltage unit 25 and the voltage detection unit 24.
And outputs the voltage difference signal to the sine wave oscillator 20.

【００５０】正弦波発振部２０は、速度−周波数対応テ
ーブルから読み出された周波数を、周波数設定部１７か
ら入力された周波数増減操作量に基づき微調整する。そ
して正弦波発振部２０は、この微調整された周波数をも
ち、また比較部２６からの電圧差分信号に基づき決定さ
れた振幅をもつ正弦波信号を作成し、この正弦波信号を
全波整流した上で駆動信号発生器２１ａに出力する。The sine wave oscillating section 20 finely adjusts the frequency read from the speed-frequency correspondence table based on the frequency increasing / decreasing manipulated variable input from the frequency setting section 17. Then, the sine wave oscillating section 20 creates a sine wave signal having this finely adjusted frequency and an amplitude determined based on the voltage difference signal from the comparing section 26, and full-wave rectifying this sine wave signal. The above is output to the drive signal generator 21a.

【００５１】駆動信号発生器２１ａは、正弦波発振部２
０から送られた全波整流後の正弦波信号を基に、４相の
正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，
Ｂ３，Ｂ４を作成する。The drive signal generator 21a includes a sine wave oscillator 2
The four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B1, B2 based on the full-wave rectified sine wave signal sent from
Create B3 and B4.

【００５２】図３は、駆動信号発生器２１ａで作成され
る４相の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を示すタイミングチャートであ
る。FIG. 3 shows four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B generated by the drive signal generator 21a.
3 is a timing chart showing 1, B2, B3, B4.

【００５３】図３に示すように、正弦波駆動信号Ａ１と
正弦波駆動信号Ａ２とに、また正弦波駆動信号Ｂ１と正
弦波駆動信号Ｂ２とにそれぞれ１８０°の位相差を設
け、さらに、正弦波駆動信号Ａ１と正弦波駆動信号Ｂ１
とに、また正弦波駆動信号Ａ２と正弦波駆動信号Ｂ２と
にそれぞれ９０°の位相差を設けるようにする。As shown in FIG. 3, a phase difference of 180 ° is provided between the sine wave drive signal A1 and the sine wave drive signal A2, and between the sine wave drive signal B1 and the sine wave drive signal B2. Wave drive signal A1 and sine wave drive signal B1
And a sine wave drive signal A2 and a sine wave drive signal B2 are provided with a phase difference of 90 °.

【００５４】駆動信号発生器２１ａから出力された４相
の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ
２，Ｂ３，Ｂ４はモータ駆動回路２２に入力される。Four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B1, B output from the drive signal generator 21a.
2, B3 and B4 are input to the motor drive circuit 22.

【００５５】低圧電源部３１ａはスイッチングレギュレ
ータ等で構成され、例えば２４ＶのＤＣ電圧を高圧電源
部２３ａに出力する。高圧電源部２３ａは、入力したＤ
Ｃ電圧を昇圧し、例えば５００ＶのＤＣ高電圧をモータ
駆動回路２２へ出力する。The low-voltage power supply section 31a is composed of a switching regulator or the like, and outputs a DC voltage of, for example, 24V to the high-voltage power supply section 23a. The high voltage power supply 23a receives the input D
The C voltage is boosted and a DC high voltage of, for example, 500 V is output to the motor drive circuit 22.

【００５６】図４は、モータ駆動回路２２の内部構成を
示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing the internal structure of the motor drive circuit 22.

【００５７】モータ駆動回路２２は、駆動信号発生器２
１ａからの４相の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ
４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に基づき、振動波モータ１
４を駆動するためのＡ相、−Ａ相、Ｂ相、−Ｂ相の交流
波を生成する。Ａ相、−Ａ相、Ｂ相、−Ｂ相の交流波は
同一周波数で、９０°の位相差を有する駆動電圧信号で
ある。The motor drive circuit 22 includes the drive signal generator 2
4 phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A from 1a
4, B1, B2, B3, B4 based on the vibration wave motor 1
A-phase, -A-phase, B-phase, and -B-phase AC waves for driving No. 4 are generated. The AC waves of the A phase, −A phase, B phase, and −B phase are drive voltage signals having the same frequency and a phase difference of 90 °.

【００５８】図４において２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｄ，２７ｅ，２７ｆ，２７ｇ，２７ｈはトランジスタ
である。トランジスタ２７ａとトランジスタ２７ｂはＡ
相駆動信号発生用のトランジスタであり、トランジスタ
２７ｃとトランジスタ２７ｄは−Ａ相駆動信号発生用の
トランジスタであり、トランジスタ２７ｅとトランジス
タ２７ｆはＢ相駆動信号発生用のトランジスタであり、
トランジスタ２７ｇとトランジスタ２７ｈは−Ｂ相駆動
信号発生用のトランジスタである。In FIG. 4, 27a, 27b, 27c, 2
7d, 27e, 27f, 27g, and 27h are transistors. Transistor 27a and transistor 27b are A
The transistors 27c and 27d are transistors for -A phase drive signal generation, and the transistors 27e and 27f are transistors for B phase drive signal generation.
The transistors 27g and 27h are transistors for generating a -B phase drive signal.

【００５９】２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄはセンタ
ータップ付きのトランスである。トランス２８ａの１次
側のセンタータップ電極は、図１の高圧電源部２３ａの
出力端に接続されている。トランス２８ａの１次側のセ
ンタータップ電極以外の２つの電極にはそれぞれトラン
ジスタ２７ａ，２７ｂのコレクタが接続される。駆動信
号発生器２１ａから出力される正弦波駆動信号Ａ１によ
ってトランジスタ２７ａが駆動され、正弦波駆動信号Ａ
２によってトランジスタ２７ｂが駆動される。結果とし
て、トランス２８ａの１次側ではセンタータップ電極か
ら他の２電極へ交互に電流が流れることになる。トラン
ス２８ａの２次側にはトランス２８ａの昇圧率に応じた
交流信号が発生する。これがＡ相交流波出力となる。同
様にして−Ａ相交流波出力、Ｂ相交流波出力、−Ｂ相交
流波出力も生成される。28a, 28b, 28c and 28d are transformers with a center tap. The center tap electrode on the primary side of the transformer 28a is connected to the output end of the high voltage power supply unit 23a in FIG. The collectors of the transistors 27a and 27b are respectively connected to two electrodes other than the center tap electrode on the primary side of the transformer 28a. The transistor 27a is driven by the sine wave drive signal A1 output from the drive signal generator 21a, and the sine wave drive signal A
2 drives the transistor 27b. As a result, a current alternately flows from the center tap electrode to the other two electrodes on the primary side of the transformer 28a. An AC signal corresponding to the step-up rate of the transformer 28a is generated on the secondary side of the transformer 28a. This becomes the A-phase AC wave output. Similarly, -A phase AC wave output, B phase AC wave output, and -B phase AC wave output are also generated.

【００６０】図５は、モータ駆動回路２２から振動波モ
ータ１４に入力されるＡ相交流波出力、−Ａ相交流波出
力、Ｂ相交流波出力、−Ｂ相交流波出力を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the A-phase AC wave output, -A phase AC wave output, B-phase AC wave output, and -B-phase AC wave output input from the motor drive circuit 22 to the vibration wave motor 14. .

【００６１】図３で示したような４相の正弦波駆動信号
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４をト
ランジスタ２７ａ〜２７ｈのベース信号としてそれぞれ
使用することにより、図５に示すように、Ａ相（−Ａ
相）交流波出力とＢ相（−Ｂ相）交流波出力とは９０°
の位相差を有する信号となり、Ａ相（Ｂ相）交流波出力
と−Ａ相（−Ｂ相）交流波出力とは１８０°の位相差を
有する信号となる。さらに、各交流波出力は、歪みの少
ない正弦波形状となっている。By using the four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4 as shown in FIG. 3 as the base signals of the transistors 27a to 27h, respectively, FIG. As shown, phase A (-A
90 degrees between the phase) AC wave output and the B phase (-B phase) AC wave output
And the A-phase (B-phase) AC wave output and the -A-phase (-B phase) AC wave output are signals having a phase difference of 180 °. Furthermore, each AC wave output has a sinusoidal shape with little distortion.

【００６２】図１に戻って、振動波モータ１４は、こう
した９０°の位相差を有するＡ相（−Ａ相）及びＢ相
（−Ｂ相）交流波信号、１８０°位相差を有するＡ相
（Ｂ相）及び−Ａ相（−Ｂ相）交流波信号によって、電
気−機械エネルギー変換素子（圧電素子）に進行波が発
生し、回転駆動される。Returning to FIG. 1, the vibration wave motor 14 has the A-phase (-A phase) and B-phase (-B phase) AC wave signals having the phase difference of 90 °, and the A-phase having the phase difference of 180 °. A traveling wave is generated in the electro-mechanical energy conversion element (piezoelectric element) by the (B-phase) and -A-phase (-B-phase) AC wave signals, and is rotationally driven.

【００６３】かくして、閉ループ制御が実施され、振動
波モータ１４の回転速度が指令速度に、制御パラメータ
に従った制御速度で収束する。Thus, the closed loop control is performed, and the rotation speed of the vibration wave motor 14 converges to the command speed at the control speed according to the control parameter.

【００６４】本実施の形態では、振動波モータ１４の回
転速度を制御するための操作量として駆動周波数に加
え、４相の駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ
２，Ｂ３，Ｂ４の振幅を使用している。駆動周波数を変
えた場合に、一般に、振動波モータの回転速度は振動波
モータの共振周波数ｆｒにおいてピークとなり、共振周
波数ｆｒよりも高い周波数領域においてなだらかな特性
となる。そこで通常は比較的制御が行いやすい、共振周
波数ｆｒよりも高い周波数領域において周波数を変え
て、振動波モータの回転速度を制御することが行われ
る。In this embodiment, in addition to the drive frequency as an operation amount for controlling the rotation speed of the vibration wave motor 14, four-phase drive signals A1, A2, A3, A4, B1, B are provided.
The amplitudes of 2, B3 and B4 are used. When the drive frequency is changed, the rotation speed of the vibration wave motor generally peaks at the resonance frequency fr of the vibration wave motor, and has a gentle characteristic in a frequency range higher than the resonance frequency fr. Therefore, the rotation speed of the vibration wave motor is controlled by changing the frequency in a frequency range higher than the resonance frequency fr, which is usually relatively easy to control.

【００６５】ところで、こうした制御は、４相の正弦波
駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４の振幅が一定であることを前提にしているが、該振
幅を変えた場合、駆動周波数−回転速度の特性カーブ自
体がシフトする。具体的には、振幅を大きく設定すると
特性カーブが、同一周波数でも回転速度が大きくなる方
向にシフトし、振幅を小さく設定すると特性カーブが、
同一周波数でも回転速度が小さくなる方向にシフトす
る。By the way, such control is performed by four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3.
It is assumed that the amplitude of B4 is constant, but when the amplitude is changed, the characteristic curve of drive frequency-rotation speed shifts itself. Specifically, when the amplitude is set large, the characteristic curve shifts in the direction in which the rotation speed increases even at the same frequency, and when the amplitude is set small, the characteristic curve becomes
Even if the frequency is the same, the rotational speed shifts toward a smaller value.

【００６６】そこで、正弦波発振部２０は速度−周波数
対応テーブルを参照して、振動波モータ１４のエネルギ
ー変換効率が高い周波数領域において、指令速度ｖに対
応する周波数を選択する。その際、指令速度ｖに対応す
る周波数が複数の異なる振幅において存在する場合は、
例えば小さい方の周波数と、対応の振幅とを選択する。
こうして得られた周波数及びパルス幅をもつ正弦波信号
を作成し、この正弦波信号を全波整流した上で駆動信号
発生器２１ａに出力する。Therefore, the sine wave oscillating unit 20 refers to the speed-frequency correspondence table and selects the frequency corresponding to the command speed v in the frequency region where the energy conversion efficiency of the vibration wave motor 14 is high. At that time, when the frequency corresponding to the command speed v exists at a plurality of different amplitudes,
For example, the smaller frequency and the corresponding amplitude are selected.
A sine wave signal having the thus obtained frequency and pulse width is created, and the sine wave signal is full-wave rectified and then output to the drive signal generator 21a.

【００６７】かくして、駆動周波数に加えて、４相の駆
動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ
４の振幅を制御操作量として使用して、振動波モータ１
４の回転速度を目標速度に保持する制御が実現する。Thus, in addition to the drive frequency, four-phase drive signals A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B
Using the amplitude of 4 as the control operation amount, the vibration wave motor 1
Control for maintaining the rotation speed of 4 at the target speed is realized.

【００６８】また、圧電素子に印加される交流波信号が
正弦波形状となり、かつその各ピーク値がほぼ等しくな
る。これにより、圧電素子に歪みの少ない正弦波形状の
交流波信号が印加され、この結果、振動波モータ１４の
電気−機械エネルギー変換素子（圧電体）にムラの少な
い進行波が発生し、振動波モータ１４を構成するステー
タに偏摩耗が発生しにくくなり、振動波モータ１４の長
寿命化が可能となる。Further, the AC wave signal applied to the piezoelectric element has a sine wave shape, and the peak values thereof are substantially equal. As a result, a sinusoidal AC wave signal with less distortion is applied to the piezoelectric element, and as a result, a traveling wave with less unevenness is generated in the electromechanical energy conversion element (piezoelectric body) of the vibration wave motor 14, and the vibration wave is generated. Uneven wear is less likely to occur in the stator that constitutes the motor 14, and the life of the vibration wave motor 14 can be extended.

【００６９】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を説明する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described.

【００７０】第２の実施の形態の構成は、基本的に第１
の実施の形態の構成と同じであるので、第２の実施の形
態の説明においては、第１の実施の形態の構成を流用
し、異なる構成部分だけを説明する。The configuration of the second embodiment is basically the first.
Since the configuration is the same as that of the first embodiment, the configuration of the first embodiment will be used in the description of the second embodiment, and only different components will be described.

【００７１】図６は、第２の実施の形態に係る振動波モ
ータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。図
中、図１に示す第１の実施の形態の構成と同一構成部分
には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。な
お図中、目標値指令部３０、低圧電源部３１ａ、エンコ
ーダ１５、速度差検出部１６、及び周波数設定部１７の
図示を省略してあるが、それらは振動波モータ駆動制御
装置に含まれる。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a vibration wave motor drive control device according to the second embodiment. In the figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Although the target value command unit 30, the low-voltage power supply unit 31a, the encoder 15, the speed difference detection unit 16, and the frequency setting unit 17 are not shown in the drawing, they are included in the vibration wave motor drive control device.

【００７２】第２の実施の形態では、振動波モータ１４
を構成する複数の圧電素子にそれぞれ印加される交流波
を、個々に独立して制御するようにしており、この例で
は、圧電素子Ａ、−Ａ、Ｂ、−Ｂの４個に対応して、電
圧検出部２４ａ〜２４ｄ、比較部２６ａ〜２６ｄ、正弦
波発振部２０ａ〜２０ｄが備えられている。In the second embodiment, the vibration wave motor 14
The AC wave applied to each of the plurality of piezoelectric elements constituting the element is independently controlled, and in this example, four piezoelectric elements A, -A, B, and -B are provided. , Voltage detectors 24a to 24d, comparators 26a to 26d, and sine wave oscillators 20a to 20d.

【００７３】そして、各圧電素子に印加される交流波形
が、ほぼ同一波形となるように制御が行われる。Then, control is performed so that the AC waveforms applied to the respective piezoelectric elements have substantially the same waveform.

【００７４】以下、各部の動作を説明する。The operation of each unit will be described below.

【００７５】振動波モータ１４の圧電素子Ａに印加され
た電圧を電圧検出部２４ａで検出し、圧電素子−Ａに印
加された電圧を電圧検出部２４ｂで検出し、圧電素子Ｂ
に印加された電圧を電圧検出部２４ｃで検出し、圧電素
子−Ｂに印加された電圧を電圧検出部２４ｄで検出す
る。比較部２６ａ〜２６ｄ、正弦波発振部２０ａ〜２０
ｄも同様に各圧電素子に対応している。The voltage applied to the piezoelectric element A of the vibration wave motor 14 is detected by the voltage detecting section 24a, the voltage applied to the piezoelectric element-A is detected by the voltage detecting section 24b, and the piezoelectric element B is detected.
The voltage applied to the piezoelectric element-B is detected by the voltage detector 24c, and the voltage applied to the piezoelectric element-B is detected by the voltage detector 24d. Comparing units 26a to 26d, sine wave oscillating units 20a to 20
Similarly, d corresponds to each piezoelectric element.

【００７６】電圧検出部２４ａ〜２４ｄ、比較部２６ａ
〜２６ｄ、正弦波発振部２０ａ〜２０ｄの各動作は、図
１に示した第１の実施の形態における電圧検出部２４，
比較部２６，正弦波発振部２０と同じである。Voltage detectors 24a to 24d, comparator 26a
˜26d, the respective operations of the sine wave oscillating units 20a to 20d are the same as those of the voltage detecting unit 24 in the first embodiment shown in FIG.
It is the same as the comparison unit 26 and the sine wave oscillation unit 20.

【００７７】すなわち、正弦波発振部２０ａ〜２０ｄに
はそれぞれ、指令速度（目標速度）に対応する周波数が
設定された速度−周波数対応テーブルが予め格納されて
おり、正弦波発振部２０ａ〜２０ｄはそれぞれ、入力さ
れた速度ｖに対応する周波数を該テーブルから読み出
し、後述する処理を行う。各速度−周波数対応テーブル
は、振動波モータ１４の圧電素子Ａ、−Ａ、Ｂ、−Ｂの
固有の特性に応じてそれぞれ設定される。That is, each of the sine wave oscillating units 20a to 20d stores in advance a speed-frequency correspondence table in which a frequency corresponding to the command speed (target speed) is set. The frequency corresponding to the input speed v is read out from the table, and the process described later is performed. Each speed-frequency correspondence table is set in accordance with the peculiar characteristics of the piezoelectric elements A, -A, B, -B of the vibration wave motor 14.

【００７８】基準電圧部２５には、指令速度に対応する
基準電圧値が設定された速度−電圧対応テーブルが予め
格納されており、基準電圧部２５は入力された速度ｖに
対応する基準電圧値を該テーブルから読み出し、比較部
２６ａ〜２６ｄに送る。The reference voltage section 25 stores in advance a speed-voltage correspondence table in which the reference voltage value corresponding to the commanded speed is set. The reference voltage section 25 stores the reference voltage value corresponding to the input speed v. Is read from the table and sent to the comparison units 26a to 26d.

【００７９】電圧検出部２４ａ〜２４ｄは、振動波モー
タ１４の圧電素子Ａ、−Ａ、Ｂ、−Ｂに印加される周波
信号の電圧（例えばピーク電圧）をそれぞれ検出し、検
出電圧値を比較部２６ａ〜２６ｄへそれぞれ送る。比較
部２６ａ〜２６ｄにおいては、基準電圧部２５からの基
準電圧値と電圧検出部２４ａ〜２４ｄからの検出電圧値
とをそれぞれ比較し、各電圧差分信号を正弦波発振部２
０ａ〜２０ｄへそれぞれ出力する。The voltage detectors 24a to 24d detect the voltage (eg, peak voltage) of the frequency signal applied to the piezoelectric elements A, -A, B, and -B of the vibration wave motor 14, and compare the detected voltage values. It is sent to each of the parts 26a to 26d. In the comparison units 26a to 26d, the reference voltage value from the reference voltage unit 25 and the detected voltage value from the voltage detection units 24a to 24d are respectively compared, and each voltage difference signal is sent to the sine wave oscillation unit 2
It outputs to each of 0a to 20d.

【００８０】正弦波発振部２０ａ〜２０ｄは、速度−周
波数対応テーブルから読み出された周波数を、周波数設
定部１７（図示せず）から入力された周波数増減操作量
に基づき微調整する。そして正弦波発振部２０ａ〜２０
ｄは、この微調整された周波数をもち、また比較部２６
ａ〜２６ｄからの各電圧差分信号に基づきそれぞれ決定
された振幅をもつ正弦波信号をそれぞれ作成し、これら
の正弦波信号を全波整流した上で駆動信号発生器２１ｂ
に出力する。The sine wave oscillating units 20a to 20d finely adjust the frequency read from the speed-frequency correspondence table based on the frequency increasing / decreasing operation amount input from the frequency setting unit 17 (not shown). The sine wave oscillators 20a to 20
d has this finely adjusted frequency, and the comparison unit 26
A sine wave signal having an amplitude determined based on each voltage difference signal from a to 26d is created, and the sine wave signal is full-wave rectified and then the drive signal generator 21b.
Output to.

【００８１】駆動信号発生器２１ｂは、正弦波発振部２
０ａ〜２０ｄから送られた全波整流後の各正弦波信号を
基に４相の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を作成する。The drive signal generator 21b includes the sine wave oscillating unit 2
The four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B based on the respective sine wave signals after full-wave rectification sent from 0a to 20d.
1, B2, B3, B4 are created.

【００８２】４相の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，
Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の各位相は、図３に示す
第１の実施の形態における４相の正弦波駆動信号Ａ１，
Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と同じであ
るが、各振幅は、電圧検出部２４ａ〜２４ｄの検出電圧
値に応じて決定されているため、正弦波駆動信号毎に異
なっている。Four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3
The respective phases of A4, B1, B2, B3, B4 are the four-phase sine wave drive signals A1, in the first embodiment shown in FIG.
It is the same as A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, but since each amplitude is determined according to the detection voltage value of the voltage detection units 24a to 24d, it differs for each sine wave drive signal. There is.

【００８３】そして、駆動信号発生器２１ｂから出力さ
れた４相の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はモータ駆動回路２２に入力され
る。モータ駆動回路２２は、駆動信号発生器２１ｂから
の４相の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を基に振動波モータ１４を駆動す
るためのＡ相、−Ａ相、Ｂ相、−Ｂ相の交流波を生成す
る。Then, the four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B output from the drive signal generator 21b.
1, B2, B3, B4 are input to the motor drive circuit 22. The motor drive circuit 22 includes four-phase sine wave drive signals A1, A2, A3, A4, B from the drive signal generator 21b.
Based on 1, B2, B3, B4, AC waves of A phase, −A phase, B phase, and −B phase for driving the vibration wave motor 14 are generated.

【００８４】Ａ相、−Ａ相、Ｂ相、−Ｂ相の交流波は同
一周波数をもち、且つその振幅は電圧検出部２４ａ〜２
４ｄの検出電圧値に応じた値をもち、さらに９０°の位
相差を有する駆動電圧信号である。The A-phase, -A-phase, B-phase, and -B-phase AC waves have the same frequency, and their amplitudes are the voltage detectors 24a-2.
The drive voltage signal has a value corresponding to the detected voltage value of 4d and has a phase difference of 90 °.

【００８５】こうした各交流波信号が振動波モータ１４
に供給されることで振動波モータ１４は回転し、閉ルー
プ制御により、その回転速度が指令速度に、制御パラメ
ータに従った制御速度で収束する。それと同時に、各圧
電素子に印加される交流波信号が歪みの少ない正弦波に
なり、この結果、各圧電素子にムラの少ない進行波が発
生し、振動波モータ１４を構成するステータに偏摩耗が
発生しにくくなり、振動波モータ１４の長寿命化が可能
となる。さらに、各交流波信号の振幅が電圧検出部２４
ａ〜２４ｄの検出電圧値に応じてネガティブフィードバ
ック補正され、これによって、各交流波信号の振幅（ピ
ーク値）が互いに等しくなるように制御され、これも各
圧電素子にムラの少ない進行波を発生させることに寄与
する。Each of these AC wave signals is transmitted to the vibration wave motor 14
When the vibration wave motor 14 is supplied to the motor, the vibration wave motor 14 is rotated, and the rotation speed converges to the command speed at the control speed according to the control parameter by the closed loop control. At the same time, the AC wave signal applied to each piezoelectric element becomes a sine wave with less distortion, and as a result, a progressive wave with less unevenness is generated in each piezoelectric element, and uneven wear is generated in the stator that constitutes the vibration wave motor 14. It becomes difficult to generate, and the life of the vibration wave motor 14 can be extended. Further, the amplitude of each AC wave signal is determined by the voltage detection unit 24.
Negative feedback correction is performed according to the detected voltage values of a to 24d, whereby the amplitude (peak value) of each AC wave signal is controlled to be equal to each other, and this also generates a traveling wave with little unevenness in each piezoelectric element. Contribute to letting.

【００８６】（第３の実施の形態）次に第３の実施の形
態を説明する。(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described.

【００８７】第３の実施の形態の構成は、基本的に第１
の実施の形態の構成と同じであるので、第３の実施の形
態の説明においては、第１の実施の形態の構成を流用
し、異なる構成部分だけを説明する。The configuration of the third embodiment is basically the first.
Since the configuration is the same as that of the first embodiment, the configuration of the first embodiment will be used in the description of the third embodiment, and only different components will be described.

【００８８】図７は、第３の実施の形態に係る振動波モ
ータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。図
中、図１に示す第１の実施の形態の構成と同一構成部分
には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a vibration wave motor drive control device according to the third embodiment. In the figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【００８９】第３の実施の形態では、高圧電源部２３ｂ
の構成が第１の実施の形態と異なっており、また、比較
部２６から出力された電圧差分信号が高圧電源部２３ｂ
に入力される。In the third embodiment, the high voltage power supply 23b
Is different from that of the first embodiment, and the voltage difference signal output from the comparison unit 26 is the high voltage power supply unit 23b.
Entered in.

【００９０】高圧電源部２３ｂには、低圧電源部３１ａ
で生成されたＤＣ電圧（例えば２４Ｖ）が入力されてお
り、高圧電源部２３ｂは、比較部２６より入力される電
圧差分信号に基づいて低圧電源部３１ａからのＤＣ電圧
を昇圧し、ＤＣ高電圧をモータ駆動回路２２へ出力す
る。The high-voltage power supply section 23b includes a low-voltage power supply section 31a.
The DC voltage (for example, 24V) generated in the above is input, and the high-voltage power supply unit 23b boosts the DC voltage from the low-voltage power supply unit 31a based on the voltage difference signal input from the comparison unit 26 to generate the DC high voltage. Is output to the motor drive circuit 22.

【００９１】すなわち、高圧電源部２３ｂは、電圧検出
部２４からの検出電圧値が基準電圧部２５からの基準電
圧値より低ければ、低圧電源部３１ａからのＤＣ電圧を
大幅に昇圧し、一方、電圧検出部２４からの検出電圧値
が基準電圧部２５からの基準電圧値より高ければ、低圧
電源部３１ａからのＤＣ電圧を小幅に昇圧する。これに
よって、振動波モータ１４を構成する圧電体へ振幅が一
定の高電圧が常に印加されるように制御が行われる。That is, if the detected voltage value from the voltage detection unit 24 is lower than the reference voltage value from the reference voltage unit 25, the high-voltage power supply unit 23b significantly boosts the DC voltage from the low-voltage power supply unit 31a, while If the detected voltage value from the voltage detection unit 24 is higher than the reference voltage value from the reference voltage unit 25, the DC voltage from the low voltage power supply unit 31a is boosted slightly. As a result, control is performed so that a high voltage having a constant amplitude is always applied to the piezoelectric body forming the vibration wave motor 14.

【００９２】高圧電源部２３ｂの出力するＤＣ高電圧は
５００Ｖ前後の値である。The DC high voltage output from the high voltage power supply 23b has a value of about 500V.

【００９３】モータ駆動回路２２は、駆動信号発生器２
１ｃから送られた４相の正弦波駆動信号Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を基に、振動波モー
タ１４を駆動するためのＡ相、−Ａ相、Ｂ相、−Ｂ相の
交流波を生成する。The motor drive circuit 22 includes the drive signal generator 2
4 phase sine wave drive signals A1, A2, A sent from 1c
Based on 3, A4, B1, B2, B3, B4, AC waves of A phase, −A phase, B phase, and −B phase for driving the vibration wave motor 14 are generated.

【００９４】かくして、駆動周波数を制御パラメータと
して制御することより、振動波モータ１４の回転速度が
目標速度に保持されると共に、振動波モータ１４の圧電
素子に印加される交流波信号が歪みの少ない正弦波にな
り、この結果、圧電素子にムラの少ない進行波が発生
し、振動波モータ１４を構成するステータに偏摩耗が発
生しにくくなり、振動波モータ１４の長寿命化が可能と
なる。さらに、高圧電源部２３ｂから出力されるＤＣ高
電圧を、電圧検出部２４からの検出電圧値に応じてフィ
ードバック制御することで、振動波モータ１４に、振幅
を常に一定に保持した交流電圧を印加することが可能と
なり、これも圧電素子にムラの少ない進行波を発生させ
ることに寄与する。Thus, by controlling the drive frequency as the control parameter, the rotation speed of the vibration wave motor 14 is maintained at the target speed, and the AC wave signal applied to the piezoelectric element of the vibration wave motor 14 has little distortion. It becomes a sine wave, and as a result, a traveling wave with less unevenness is generated in the piezoelectric element, uneven wear is less likely to occur in the stator forming the vibration wave motor 14, and the life of the vibration wave motor 14 can be extended. Further, by performing feedback control of the DC high voltage output from the high-voltage power supply unit 23b according to the detected voltage value from the voltage detection unit 24, an AC voltage whose amplitude is always kept constant is applied to the vibration wave motor 14. This also contributes to the generation of a traveling wave with less unevenness in the piezoelectric element.

【００９５】なお、本実施の形態においては、振動波モ
ータ１４を構成する複数の圧電体のうち１つに印加され
る交流電圧の電圧値を検出して電源電圧を制御し、印加
交流電圧の振幅を制御する場合を示したが、これに代わ
って、第２の実施の形態と同様に、電圧検出部２４，比
較部２６，高圧電源部２３ｂを複数の圧電体と同数だけ
設けて、圧電体毎に印加交流波信号の電圧値を検出して
各電源電圧を制御し、印加交流波信号の振幅を制御する
ようにしてもよい。これによって、各交流波信号の振幅
が、各圧電体に対応する電圧検出部の検出電圧値に応じ
てそれぞれネガティブフィードバック補正され、これに
よって、各交流波信号の振幅（ピーク値）が互いに等し
くなるように制御され、これも各圧電素子にムラの少な
い進行波を発生させることに寄与する。In the present embodiment, the power supply voltage is controlled by detecting the voltage value of the AC voltage applied to one of the plurality of piezoelectric bodies constituting the vibration wave motor 14 to control the applied AC voltage. Although the case where the amplitude is controlled has been shown, instead of this, as in the second embodiment, the same number of the voltage detection units 24, the comparison units 26, and the high-voltage power supply units 23b as the plurality of piezoelectric bodies are provided, so that It is also possible to detect the voltage value of the applied AC wave signal for each body, control each power supply voltage, and control the amplitude of the applied AC wave signal. As a result, the amplitude of each AC wave signal is negatively feedback-corrected according to the detected voltage value of the voltage detection unit corresponding to each piezoelectric body, and the amplitude (peak value) of each AC wave signal becomes equal to each other. Is controlled as described above, which also contributes to the generation of a traveling wave with less unevenness in each piezoelectric element.

【００９６】[0096]

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の発明
によれば、振動波モータの目標速度と検出速度との速度
差信号を基に周波数増減量を設定する一方、目標速度に
対応した基準電圧と、振動波モータに印加された周波信
号の電圧との電圧差分信号を作成する。そして、正弦波
発振部が、目標速度に対応した周波数を求めるととも
に、該周波数を、前記周波数増減量に基づき微調整し、
得られた周波数と、前記電圧差分信号に基づき決定され
た振幅とをもつ正弦波信号を発振する。該正弦波信号に
基づいて、位相の異なる複数の正弦波駆動信号が発生さ
れ、該複数の正弦波駆動信号に基づき、振動波モータへ
周期信号が印加される。As described above in detail, according to the first aspect of the invention, the frequency increase / decrease amount is set based on the speed difference signal between the target speed and the detected speed of the vibration wave motor, while the target speed is supported. A voltage difference signal between the reference voltage and the voltage of the frequency signal applied to the vibration wave motor is created. Then, the sine wave oscillating unit obtains a frequency corresponding to the target speed, and finely adjusts the frequency based on the frequency increase / decrease amount,
A sine wave signal having the obtained frequency and the amplitude determined based on the voltage difference signal is oscillated. A plurality of sine wave drive signals having different phases are generated based on the sine wave signal, and a periodic signal is applied to the vibration wave motor based on the plurality of sine wave drive signals.

【００９７】また請求項４記載の発明によれば、振動波
モータの目標速度と検出動作速度との速度差信号を基に
周波数増減量を設定する。そして、正弦波発振部が、目
標速度に対応した周波数を求めるとともに、該周波数
を、前記周波数増減量に基づき微調整し、得られた周波
数をもつ正弦波信号を発振する。駆動信号発生器は、該
正弦波信号に基づいて、位相の異なる複数の正弦波駆動
信号を発生させる。一方、目標速度に対応した基準電圧
と、振動波モータに印加された周波信号の電圧との電圧
差分信号に応じた昇圧度合で、高圧電源部が、外部電源
から供給された低電圧を高電圧に変換して出力する。モ
ータ駆動回路は、駆動信号発生器から出力された複数の
正弦波駆動信号に基づき、高圧電源部から出力された高
電圧を用いて周期信号を生成し、振動波モータへ印加す
る。According to the fourth aspect of the invention, the frequency increase / decrease amount is set based on the speed difference signal between the target speed of the vibration wave motor and the detected operation speed. Then, the sine wave oscillating unit obtains a frequency corresponding to the target speed, finely adjusts the frequency based on the frequency increase / decrease amount, and oscillates a sine wave signal having the obtained frequency. The drive signal generator generates a plurality of sine wave drive signals having different phases based on the sine wave signal. On the other hand, the high voltage power supply unit changes the low voltage supplied from the external power supply to the high voltage by the boosting degree according to the voltage difference signal between the reference voltage corresponding to the target speed and the voltage of the frequency signal applied to the vibration wave motor. Converted to and output. The motor drive circuit generates a periodic signal using the high voltage output from the high-voltage power supply unit based on the plurality of sine wave drive signals output from the drive signal generator, and applies the periodic signal to the vibration wave motor.

【００９８】これにより、振動波モータへ印加される周
期信号が歪みのない正弦波状に形成されるとともに、周
波信号のピーク電圧値が一定に制御されるので、進行波
のムラが抑制され、その結果振動波モータを構成するス
テータに発生する偏摩耗を抑制することができ、振動波
モータの長寿命化が可能となる。As a result, the periodic signal applied to the vibration wave motor is formed in a sinusoidal shape without distortion, and the peak voltage value of the frequency signal is controlled to be constant, so that unevenness of the traveling wave is suppressed and As a result, uneven wear that occurs in the stator that constitutes the vibration wave motor can be suppressed, and the life of the vibration wave motor can be extended.

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

【図１】第１の実施の形態における振動波モータ駆動制
御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vibration wave motor drive control device according to a first embodiment.

【図２】本発明に係る振動波モータ駆動制御装置を内蔵
するカラー画像形成装置の全体構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a color image forming apparatus incorporating a vibration wave motor drive control device according to the present invention.

【図３】駆動信号発生器で作成される４相の正弦波駆動
信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４
を示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a four-phase sine wave drive signal A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4 generated by a drive signal generator.
2 is a timing chart showing

【図４】モータ駆動回路の内部構成を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing an internal configuration of a motor drive circuit.

【図５】モータ駆動回路から振動波モータに入力される
Ａ相交流波出力、−Ａ相交流波出力、Ｂ相交流波出力、
−Ｂ相交流波出力を示す図である。FIG. 5: A-phase AC wave output, −A-phase AC wave output, B-phase AC wave output, which is input from the motor drive circuit to the vibration wave motor,
It is a figure which shows -B-phase alternating current wave output.

【図６】第２の実施の形態に係る振動波モータ駆動制御
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a vibration wave motor drive control device according to a second embodiment.

【図７】第３の実施の形態に係る振動波モータ駆動制御
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a vibration wave motor drive control device according to a third embodiment.

【図８】振動波モータを駆動制御するために使用される
従来の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional drive control device used to drive and control a vibration wave motor.

【図９】４相のパルス信号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を示すタイミングチャートであ
る。FIG. 9 is a four-phase pulse signal A1, A2, A3, A4, B.
3 is a timing chart showing 1, B2, B3, B4.

【図１０】昇圧部の内部構成を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing an internal configuration of a booster unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１４ 振動波モータ １５ エンコーダ １６ 速度差検出部 １７ 周波数設定部 ２０ 正弦波発振部 ２０ａ 正弦波発振部 ２０ｂ 正弦波発振部 ２０ｃ 正弦波発振部 ２０ｄ 正弦波発振部 ２１ａ 駆動信号発生器 ２１ｂ 駆動信号発生器 ２１ｃ 駆動信号発生器 ２２ モータ駆動回路 ２３ａ 高圧電源部 ２３ｂ 高圧電源部 ２４ 電圧検出部 ２４ａ 電圧検出部 ２４ｂ 電圧検出部 ２４ｃ 電圧検出部 ２４ｄ 電圧検出部 ２５ 基準電圧部 ２６ 比較部 ２６ａ 比較部 ２６ｂ 比較部 ２６ｃ 比較部 ２６ｄ 比較部 ３０ 目標値指令部 ３１ａ 低圧電源部 14 Vibration wave motor 15 encoder 16 Speed difference detector 17 Frequency setting section 20 Sine wave oscillator 20a Sine wave oscillator 20b Sine wave oscillator 20c sine wave oscillator 20d sine wave oscillator 21a Drive signal generator 21b Drive signal generator 21c Drive signal generator 22 Motor drive circuit 23a High-voltage power supply unit 23b High-voltage power supply unit 24 Voltage detector 24a Voltage detector 24b Voltage detector 24c Voltage detector 24d voltage detector 25 Reference voltage section 26 Comparison Department 26a Comparison section 26b Comparison section 26c Comparison section 26d Comparison section 30 Target value command section 31a Low-voltage power supply section

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電気−機械エネルギー変換素子に周波信
号を印加することで該電気−機械エネルギー変換素子を
励振させて駆動力を得る振動波モータの駆動制御装置に
おいて、 前記振動波モータの動作速度を検出するエンコーダと、 前記エンコーダにより検出された動作速度と、前記振動
波モータの目標速度との速度差を求め、速度差信号を出
力する速度差検出部と、 前記速度差信号を基に周波数増減量を設定する周波数設
定部と、 前記目標速度に対応した基準電圧を発生する基準電圧部
と、 前記振動波モータに印加された周波信号の電圧を検出す
る電圧検出部と、 前記基準電圧部で発生された基準電圧と前記電圧検出部
で検出された電圧とを比較し、電圧差分信号を出力する
比較部と、 前記目標速度に対応した周波数を求めるとともに、該周
波数を、前記周波数設定部で設定された周波数増減量に
基づき微調整し、得られた周波数と、前記比較部から出
力された電圧差分信号に基づき決定された振幅とをもつ
正弦波信号を発振する正弦波発振部と、 前記正弦波発振部から出力された正弦波信号に基づい
て、位相の異なる複数の正弦波駆動信号を発生させる駆
動信号発生器と、 前記駆動信号発生器から出力された複数の正弦波駆動信
号に基づき、前記振動波モータへ周期信号を印加するモ
ータ駆動回路とを有することを特徴とする振動波モータ
駆動制御装置。1. A drive control device for a vibration wave motor, wherein a frequency signal is applied to the electro-mechanical energy conversion element to excite the electro-mechanical energy conversion element to obtain a driving force, the operating speed of the vibration wave motor. An encoder that detects a speed difference between the operating speed detected by the encoder and the target speed of the vibration wave motor, and a speed difference detection unit that outputs a speed difference signal, and a frequency based on the speed difference signal. A frequency setting unit that sets an increase / decrease amount, a reference voltage unit that generates a reference voltage corresponding to the target speed, a voltage detection unit that detects the voltage of the frequency signal applied to the vibration wave motor, and the reference voltage unit. And comparing the voltage detected by the voltage detection unit with the reference voltage generated in, to obtain a frequency corresponding to the target speed and a comparison unit that outputs a voltage difference signal. The frequency is finely adjusted based on the frequency increase / decrease amount set by the frequency setting unit, and a sine wave signal having an obtained frequency and an amplitude determined based on the voltage difference signal output from the comparison unit is generated. A sine wave oscillator that oscillates, a drive signal generator that generates a plurality of sine wave drive signals having different phases based on the sine wave signal output from the sine wave oscillator, and the drive signal generator outputs the drive signal generator. And a motor drive circuit for applying a periodic signal to the vibration wave motor based on a plurality of sinusoidal wave drive signals. 【請求項２】 前記電圧検出部、前記比較部、及び前記
正弦波発振部が各々、前記振動波モータを構成する複数
の圧電体の数と同数だけ設けられ、圧電体毎に動作する
ことを特徴とする請求項１記載の振動波モータ駆動制御
装置。2. The voltage detecting section, the comparing section, and the sine wave oscillating section are provided in the same number as the plurality of piezoelectric bodies forming the vibration wave motor, and each of the piezoelectric bodies operates. The vibration wave motor drive controller according to claim 1. 【請求項３】 前記複数の正弦波発振部は、前記複数の
圧電体にそれぞれ印加される各周波信号のピーク電圧が
互いに等しくなるように各正弦波信号の振幅を決定する
ことを特徴とする請求項２記載の振動波モータ駆動制御
装置。3. The plurality of sine wave oscillators determines the amplitude of each sine wave signal so that the peak voltages of the respective frequency signals applied to the plurality of piezoelectric bodies are equal to each other. The vibration wave motor drive control device according to claim 2. 【請求項４】 電気−機械エネルギー変換素子に周波信
号を印加することで該電気−機械エネルギー変換素子を
励振させて駆動力を得る振動波モータの駆動制御装置に
おいて、 前記振動波モータの動作速度を検出するエンコーダと、 前記エンコーダにより検出された動作速度と、前記振動
波モータの目標速度との速度差を求め、速度差信号を出
力する速度差検出部と、 前記速度差信号を基に周波数増減量を設定する周波数設
定部と、 前記目標速度に対応した周波数を求めるとともに、該周
波数を、前記周波数設定部で設定された周波数増減量に
基づき微調整し、得られた周波数をもつ正弦波信号を発
振する正弦波発振部と、 前記正弦波発振部から出力された正弦波信号に基づい
て、位相の異なる複数の正弦波駆動信号を発生させる駆
動信号発生器と、 前記目標速度に対応した基準電圧を発生する基準電圧部
と、 前記振動波モータに印加された周波信号の電圧を検出す
る電圧検出部と、 前記基準電圧部で発生された基準電圧と前記電圧検出部
で検出された電圧とを比較し、電圧差分信号を出力する
比較部と、 前記比較部から出力された電圧差分信号に応じた昇圧度
合で、外部電源から供給された低電圧を高電圧に変換し
て出力する高圧電源部と、 前記駆動信号発生器から出力された複数の正弦波駆動信
号に基づき、前記高圧電源部から出力された高電圧を用
いて周期信号を生成し、前記振動波モータへ印加するモ
ータ駆動回路とを有することを特徴とする振動波モータ
駆動制御装置。4. A drive control device for a vibration wave motor, wherein a frequency signal is applied to the electro-mechanical energy conversion element to excite the electro-mechanical energy conversion element to obtain a driving force, wherein an operating speed of the vibration wave motor. An encoder that detects a speed difference between the operating speed detected by the encoder and the target speed of the vibration wave motor, and a speed difference detection unit that outputs a speed difference signal, and a frequency based on the speed difference signal. A frequency setting unit that sets an increase / decrease amount and a frequency corresponding to the target speed are obtained, and the frequency is finely adjusted based on the frequency increase / decrease amount set by the frequency setting unit, and a sine wave having the obtained frequency is obtained. A sine wave oscillating unit that oscillates a signal, and a drive signal that generates a plurality of sine wave drive signals with different phases based on the sine wave signal output from the sine wave oscillating unit Generator, a reference voltage unit that generates a reference voltage corresponding to the target speed, a voltage detection unit that detects the voltage of the frequency signal applied to the vibration wave motor, and a reference voltage generated by the reference voltage unit. And a voltage detected by the voltage detection unit, and outputs a voltage difference signal, and a low voltage supplied from an external power supply with a boosting degree according to the voltage difference signal output from the comparison unit. A high-voltage power supply unit for converting the high voltage power supply unit to a high voltage and outputting the high voltage power supply unit, and based on a plurality of sine wave drive signals output from the drive signal generator, generates a periodic signal using the high voltage output from the high voltage power supply unit. And a motor drive circuit that applies the vibration wave motor to the vibration wave motor. 【請求項５】 前記電圧検出部、前記比較部、及び前記
高圧電源部が各々、前記振動波モータを構成する複数の
圧電体の数と同数だけ設けられ、圧電体毎に動作するこ
とを特徴とする請求項４記載の振動波モータ駆動制御装
置。5. The voltage detection unit, the comparison unit, and the high-voltage power supply unit are respectively provided in the same number as the plurality of piezoelectric bodies forming the vibration wave motor, and each of the piezoelectric bodies operates. The vibration wave motor drive control device according to claim 4. 【請求項６】 前記複数の高圧電源部は、前記複数の圧
電体にそれぞれ印加される各周波信号のピーク電圧が互
いに等しくなるように各電圧変換を行うことを特徴とす
る請求項５記載の振動波モータ駆動制御装置。6. The plurality of high-voltage power supply units perform each voltage conversion so that peak voltages of respective frequency signals applied to the plurality of piezoelectric bodies are equal to each other. Vibration wave motor drive controller.