JP2622128B2 - 振動波モーター装置 - Google Patents
振動波モーター装置Info
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- JP2622128B2 JP2622128B2 JP62265705A JP26570587A JP2622128B2 JP 2622128 B2 JP2622128 B2 JP 2622128B2 JP 62265705 A JP62265705 A JP 62265705A JP 26570587 A JP26570587 A JP 26570587A JP 2622128 B2 JP2622128 B2 JP 2622128B2
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
- H02N2/145—Large signal circuits, e.g. final stages
- H02N2/147—Multi-phase circuits
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、振動波モータ装置に関するものである。
＜従来技術＞ 振動波モータを駆動するためには、高電圧（100VP-P
程度）で、位相差がπ/2の２つの交流周波電圧が必要で
ある。従来、低電圧の電源（電池など）で振動波モータ
を駆動する場合、DC/DCコンバータを用いて高電圧のDC
電源を作りこれをスイツチングすることで、駆動用の高
圧交流電圧を得ていた。しかしDC/DCコンバータは部品
点数が多く変換効率が悪いという欠点がある。
程度）で、位相差がπ/2の２つの交流周波電圧が必要で
ある。従来、低電圧の電源（電池など）で振動波モータ
を駆動する場合、DC/DCコンバータを用いて高電圧のDC
電源を作りこれをスイツチングすることで、駆動用の高
圧交流電圧を得ていた。しかしDC/DCコンバータは部品
点数が多く変換効率が悪いという欠点がある。
＜発明の目的＞ 本発明は低電圧をスイツチングすることにて昇圧する
型式の昇圧回路を用いて極めて簡単な構成で、かつその
変換効率の高い振動波モーターの駆動を可能にするとと
もに上記昇圧回路を用いた場合において、高圧が震動波
モーターの各群の電気−機械エネルギー変換素子間に印
加され素子が破壊される等の不都合を防止せんとするも
のである。
型式の昇圧回路を用いて極めて簡単な構成で、かつその
変換効率の高い振動波モーターの駆動を可能にするとと
もに上記昇圧回路を用いた場合において、高圧が震動波
モーターの各群の電気−機械エネルギー変換素子間に印
加され素子が破壊される等の不都合を防止せんとするも
のである。
＜目的を達成するための手段＞ 本発明は上記の目的のために、位相の異なる周波電圧
が印加される第１と第２群の電気−機械エネルギー変換
素子を表面上の異なる位置に配した振動体を有する振動
波モーター装置において、第１の信号状態と第２の信号
状態とを繰り返し交互に示す第１の周波信号及び該第１
の周波信号に対して所定位相シフトした第２の周波信号
を出力する周波信号形成回路と、電源回路の出力とグラ
ンド間に直列接続され前記第１の周波信号が第１の信号
状態の時オンとなり第２の信号状態の時オフとなる第１
のスイッチング素子と前記第１の周波信号が第１の信号
状態の時オフとなり第２の信号状態の時オンとなる第２
のスイッチング素子ら成る第１の直列体と前記電源回路
の出力とグランド間に直列接続され前記第１の周波信号
が第１の信号状態の時オフとなり第２の信号状態の時オ
ンとなる第３のスイッチング素子と前記第１の周波信号
が第１の信号状態の時オンとなり第２の信号状態の時オ
フとなる第４のスイッチング素子から成る第２の直列体
とを含み、第１と第２のスイッチング素子の接続点と第
３と第４のスイッチング素子の接続点間に接続された第
１のトランスの１次側コイルに流れる電流方向を周期的
に切換える第１の切換回路と、 電源回路の出力とグランド間に直列接続され前記第２
の周波信号が第１の信号状態の時オンとなり第２の信号
状態の時オフとなる第５のスイッチング素子と前記第２
の周波信号が第１の信号状態の時オフとなり第２の信号
状態の時オンとなる第６のスイッチング素子から成る第
３の直列体と前記電源回路の出力とグランド間に直列接
続され前記第２の周波信号が第１の信号状態の時オフと
なり第２の信号状態の時オンとなる第７のスイッチング
素子と前記第２の周波信号が第１の信号状態の時オンと
なり第２の信号状態の時オフとなる第８のスイッチング
素子から成る第４の直列体とを含み、第５と第６のスイ
ッチング素子の接続点と第７と第８のスイッチング素子
の接続点間に接続された第２のトランスの１次側コイル
に流れる電流方向を周期的に、かつ前記第１のトランス
の１次側コイルに流れる電流方向の切り換え時点に対し
て位相差を持った時点で切換える第２の切換回路を設
け、前記第１のトランスの２次側コイルの一方の端子を
第１群の電気−機械エネルギー変換素子に設けられた電
極に接続するとともに、前記第２のトランスの２次側コ
イルの一方の端子を第２群の電気−機械エネルギー変換
素子に設けられた電極に接続し、更に第１及び第２のト
ランスの２次側コイルの他方の端子を前記第１及び第２
群の電気−機械エネルギー変換素子のグランド側電極に
接続した振動波モータを提供するものである。
が印加される第１と第２群の電気−機械エネルギー変換
素子を表面上の異なる位置に配した振動体を有する振動
波モーター装置において、第１の信号状態と第２の信号
状態とを繰り返し交互に示す第１の周波信号及び該第１
の周波信号に対して所定位相シフトした第２の周波信号
を出力する周波信号形成回路と、電源回路の出力とグラ
ンド間に直列接続され前記第１の周波信号が第１の信号
状態の時オンとなり第２の信号状態の時オフとなる第１
のスイッチング素子と前記第１の周波信号が第１の信号
状態の時オフとなり第２の信号状態の時オンとなる第２
のスイッチング素子ら成る第１の直列体と前記電源回路
の出力とグランド間に直列接続され前記第１の周波信号
が第１の信号状態の時オフとなり第２の信号状態の時オ
ンとなる第３のスイッチング素子と前記第１の周波信号
が第１の信号状態の時オンとなり第２の信号状態の時オ
フとなる第４のスイッチング素子から成る第２の直列体
とを含み、第１と第２のスイッチング素子の接続点と第
３と第４のスイッチング素子の接続点間に接続された第
１のトランスの１次側コイルに流れる電流方向を周期的
に切換える第１の切換回路と、 電源回路の出力とグランド間に直列接続され前記第２
の周波信号が第１の信号状態の時オンとなり第２の信号
状態の時オフとなる第５のスイッチング素子と前記第２
の周波信号が第１の信号状態の時オフとなり第２の信号
状態の時オンとなる第６のスイッチング素子から成る第
３の直列体と前記電源回路の出力とグランド間に直列接
続され前記第２の周波信号が第１の信号状態の時オフと
なり第２の信号状態の時オンとなる第７のスイッチング
素子と前記第２の周波信号が第１の信号状態の時オンと
なり第２の信号状態の時オフとなる第８のスイッチング
素子から成る第４の直列体とを含み、第５と第６のスイ
ッチング素子の接続点と第７と第８のスイッチング素子
の接続点間に接続された第２のトランスの１次側コイル
に流れる電流方向を周期的に、かつ前記第１のトランス
の１次側コイルに流れる電流方向の切り換え時点に対し
て位相差を持った時点で切換える第２の切換回路を設
け、前記第１のトランスの２次側コイルの一方の端子を
第１群の電気−機械エネルギー変換素子に設けられた電
極に接続するとともに、前記第２のトランスの２次側コ
イルの一方の端子を第２群の電気−機械エネルギー変換
素子に設けられた電極に接続し、更に第１及び第２のト
ランスの２次側コイルの他方の端子を前記第１及び第２
群の電気−機械エネルギー変換素子のグランド側電極に
接続した振動波モータを提供するものである。
＜実施例＞ 第１図は、本発明に係る振動波モーターの駆動回路の
一実施例を示す回路図である。図において１は振動波モ
ーター駆動用の高周波を発生する発振器、２は発振器の
出力の位相を90度シフトして、位相差90度の駆動用高周
波を作るための移相器、３は振動波モーターの回転方向
を変えるための回転方向切換器、4,5,8,9はスイツチン
グ用トランジスタを駆動するためのバツフアー、6,7,1
0,11は位相を反転させて、トランジスタを駆動するため
のバツフア、12〜19はトランジスタのベース抵抗、20〜
27はスイツチング用トランジスタ、28〜35はトランスの
逆起電力からトランジスタを保護するための保護用ダイ
オード、36,37は低圧の駆動用の高周波を昇圧して、高
圧の駆動用高周波に昇圧するための昇圧用トランス、3
8,39は昇圧された高周波を正弦波にするための波形整形
用コイル、40は高圧の高周波で駆動される振動波モータ
ーである。
一実施例を示す回路図である。図において１は振動波モ
ーター駆動用の高周波を発生する発振器、２は発振器の
出力の位相を90度シフトして、位相差90度の駆動用高周
波を作るための移相器、３は振動波モーターの回転方向
を変えるための回転方向切換器、4,5,8,9はスイツチン
グ用トランジスタを駆動するためのバツフアー、6,7,1
0,11は位相を反転させて、トランジスタを駆動するため
のバツフア、12〜19はトランジスタのベース抵抗、20〜
27はスイツチング用トランジスタ、28〜35はトランスの
逆起電力からトランジスタを保護するための保護用ダイ
オード、36,37は低圧の駆動用の高周波を昇圧して、高
圧の駆動用高周波に昇圧するための昇圧用トランス、3
8,39は昇圧された高周波を正弦波にするための波形整形
用コイル、40は高圧の高周波で駆動される振動波モータ
ーである。
該振動波モーター自体の構成は例えば特開昭59−1561
69号公報等にて示され公知のものであるので、その詳細
な説明は省略するが、振動体の表面上に位相差をもっ
て、第１と第２群の電歪素子（圧電素子）を配し、各群
の電歪素子に90゜位相の異なる周波電圧を印加し、その
表面上に進行性の振動波を形成して、この振動波にて振
動体の表面に圧接するローターを駆動するものである。
69号公報等にて示され公知のものであるので、その詳細
な説明は省略するが、振動体の表面上に位相差をもっ
て、第１と第２群の電歪素子（圧電素子）を配し、各群
の電歪素子に90゜位相の異なる周波電圧を印加し、その
表面上に進行性の振動波を形成して、この振動波にて振
動体の表面に圧接するローターを駆動するものである。
次に以上の構成の動作を説明する。発振器１で発生し
た高周波を、90度移相器２でシフトして、位相差90゜の
振動波モーター駆動用の同一周波数の高周波を作り、回
転方向切換器３で、正転，逆転に合わせて、位相差を90
゜遅らせるか進ませるかを決定する。
た高周波を、90度移相器２でシフトして、位相差90゜の
振動波モーター駆動用の同一周波数の高周波を作り、回
転方向切換器３で、正転，逆転に合わせて、位相差を90
゜遅らせるか進ませるかを決定する。
次にこの90度位相差を有する２種の高周波はバツフア
を通してスイツチングトランジスタのベースに供給さ
れ、スイツチング用の信号となる。
を通してスイツチングトランジスタのベースに供給さ
れ、スイツチング用の信号となる。
今、トランジスタ20がバツフアー４を介して入力され
る高周波にてオンとなっているものとする。この状態で
はトランジスタ21はオフ、また、トランジスタ22,23は
反転された信号で駆動されるため、22はオフ、23はオン
となる。この状態では低圧電源から、供給される電流
は、トランジスタ20からトランス36、トランジスタ23へ
と流れる。また高周波の位相が逆の時にはトランジスタ
22からトランス36、トランジスタ21へと電流が流れて、
トランスの１次側には低圧の高周波電圧がかかることに
なる。トランス36に対する電流の流れる方向が上記の如
く周期的に反転制御され、トランス36の２次側には振動
波モータを駆動するのに十分な高圧の高周波が発生す
る。尚、上記トランジスター20〜23の動作状態について
は第２図に示されている。
る高周波にてオンとなっているものとする。この状態で
はトランジスタ21はオフ、また、トランジスタ22,23は
反転された信号で駆動されるため、22はオフ、23はオン
となる。この状態では低圧電源から、供給される電流
は、トランジスタ20からトランス36、トランジスタ23へ
と流れる。また高周波の位相が逆の時にはトランジスタ
22からトランス36、トランジスタ21へと電流が流れて、
トランスの１次側には低圧の高周波電圧がかかることに
なる。トランス36に対する電流の流れる方向が上記の如
く周期的に反転制御され、トランス36の２次側には振動
波モータを駆動するのに十分な高圧の高周波が発生す
る。尚、上記トランジスター20〜23の動作状態について
は第２図に示されている。
一方、トランジスター24〜27は上述の如く発振器１か
らの高周波に対して90゜位相が異なる高周波にて駆動さ
れるので、第２図の24〜27に示される如く上記トランジ
スタ20〜23と90゜位相差をもって作動しトランス37の２
次側に、トランス36の２次側に発生する高圧高周波に対
して90゜位相の異なる高圧高周波が発生する。
らの高周波に対して90゜位相が異なる高周波にて駆動さ
れるので、第２図の24〜27に示される如く上記トランジ
スタ20〜23と90゜位相差をもって作動しトランス37の２
次側に、トランス36の２次側に発生する高圧高周波に対
して90゜位相の異なる高圧高周波が発生する。
上記の如くして発生した90゜位相差の高圧高周波はそ
れぞれコイル38,39を介して正弦波に整形され振動波モ
ーターの表面に位相差をもって配される各群の電歪素子
へ電極を介して印加され、これにて振動体表面に進行性
振動波が起生されローターが回動する。
れぞれコイル38,39を介して正弦波に整形され振動波モ
ーターの表面に位相差をもって配される各群の電歪素子
へ電極を介して印加され、これにて振動体表面に進行性
振動波が起生されローターが回動する。
＜効果＞ 以上の如く、本発明にあっては上記２組の一対のスイ
ツチング手段から成るスイツチング回路を設け、各組の
スイツチング手段の接続点にトランスを接続して上記ト
ランスに交互に流れる電流方向を切り換えることで高圧
高周波電圧を得ているので振動波モーターの駆動効率を
向上させることが出来るとともに、各トランスの２次側
を共通グランドとしているので、各群の電気−機械エネ
ルギー変換素子間に高圧が印加されることを防止出来る
ものである。
ツチング手段から成るスイツチング回路を設け、各組の
スイツチング手段の接続点にトランスを接続して上記ト
ランスに交互に流れる電流方向を切り換えることで高圧
高周波電圧を得ているので振動波モーターの駆動効率を
向上させることが出来るとともに、各トランスの２次側
を共通グランドとしているので、各群の電気−機械エネ
ルギー変換素子間に高圧が印加されることを防止出来る
ものである。
第１図は本発明に係る振動波モーターの駆動回路の一実
施例を示す回路図、 第２図は第１図回路動作を説明するための波形図であ
る。 １……発振器 ２……90゜移相器 ４〜11……バツフア 20〜27……トランジスタ 36,37……トランス
施例を示す回路図、 第２図は第１図回路動作を説明するための波形図であ
る。 １……発振器 ２……90゜移相器 ４〜11……バツフア 20〜27……トランジスタ 36,37……トランス
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−94444（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−11781（ＪＰ，Ｂ２) 「ＷＨＩＴＥ ＳＥＲＩＥＳ Ｎｏ. 44 超音波モータ／アクチュエータ」、 株式会社トリケップス，昭62−５−29初 版第２刷，Ｐ．70
Claims (1)
- 【請求項１】位相の異なる周波電圧が印加される第１と
第２群の電気−機械エネルギー変換素子を表面上の異な
る位置に配した振動体を有する振動波モーター装置にお
いて、 第１の信号状態と第２の信号状態とを繰り返し交互に示
す第１の周波信号及び該第１の周波信号に対して所定位
相シフトした第２の周波信号を出力する周波信号形成回
路と、電源回路の出力とグランド間に直列接続され前記
第１の周波信号が第１の信号状態の時オンとなり第２の
信号状態の時オフとなる第１のスイッチング素子と前記
第１の周波信号が第１の信号状態の時オフとなり第２の
信号状態の時オンとなる第２のスイッチング素子ら成る
第１の直列体と前記電源回路の出力とグランド間に直列
接続され前記第１の周波信号が第１の信号状態の時オフ
となり第２の信号状態の時オンとなる第３のスイッチン
グ素子と前記第１の周波信号が第１の信号状態の時オン
となり第２の信号状態の時オフとなる第４のスイッチン
グ素子から成る第２の直列体とを含み、第１と第２のス
イッチング素子の接続点と第３と第４のスイッチング素
子の接続点間に接続された第１のトランスの１次側コイ
ルに流れる電流方向を周期的に切換える第１の切換回路
と、 電源回路の出力とグランド間に直列接続され前記第２の
周波信号が第１の信号状態の時オンとなり第２の信号状
態の時オフとなる第５のスイッチング素子と前記第２の
周波信号が第１の信号状態の時オフとなり第２の信号状
態の時オンとなる第６のスイッチング素子から成る第３
の直列体と前記電源回路の出力とグランド間に直列接続
され前記第２の周波信号が第１の信号状態の時オフとな
り第２の信号状態の時オンとなる第７のスイッチング素
子と前記第２の周波信号が第１の信号状態の時オンとな
り第２の信号状態の時オフとなる第８のスイッチング素
子から成る第４の直列体とを含み、第５と第６のスイッ
チング素子の接続点と第７と第８のスイッチング素子の
接続点間に接続された第２のトランスの１次側コイルに
流れる電流方向を周期的に、かつ前記第１のトランスの
１次側コイルに流れる電流方向の切り換え時点に対して
位相差を持った時点で切換える第２の切換回路を設け、
前記第１のトランスの２次側コイルの一方の端子を第１
群の電気−機械エネルギー変換素子に設けられた電極に
接続するとともに、前記第２のトランスの２次側コイル
の一方の端子を第２群の電気−機械エネルギー変換素子
に設けられた電極に接続し、更に第１及び第２のトラン
スの２次側コイルの他方の端子を前記第１及び第２群の
電気−機械エネルギー変換素子のグランド側電極に接続
したことを特徴とする振動波モーター装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62265705A JP2622128B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 振動波モーター装置 |
| US07/355,834 US4965481A (en) | 1987-10-20 | 1989-05-22 | Drive circuit for vibratory-wave motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62265705A JP2622128B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 振動波モーター装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107680A JPH01107680A (ja) | 1989-04-25 |
| JP2622128B2 true JP2622128B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=17420865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62265705A Expired - Lifetime JP2622128B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 振動波モーター装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4965481A (ja) |
| JP (1) | JP2622128B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5140231A (en) * | 1987-10-20 | 1992-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Drive circuit for vibratory-wave motor |
| JP3005865B2 (ja) * | 1989-12-11 | 2000-02-07 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 超音波モータ駆動回路 |
| JPH03253273A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Canon Inc | 振動波モータの電線接続装置 |
| US5359268A (en) * | 1991-11-12 | 1994-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vibration driven motor |
| JP2972010B2 (ja) * | 1992-01-08 | 1999-11-08 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエーター駆動制御装置 |
| JP3169421B2 (ja) * | 1992-03-13 | 2001-05-28 | キヤノン株式会社 | 振動波モータの駆動制御装置 |
| JP2872862B2 (ja) * | 1992-06-12 | 1999-03-24 | キヤノン株式会社 | 振動型モータの駆動装置 |
| JP2000184759A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-30 | Canon Inc | 振動型アクチュエ―タ駆動装置 |
| JP2001016877A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-19 | Asmo Co Ltd | 超音波モータの駆動回路 |
| DE19945042C2 (de) * | 1999-06-30 | 2002-12-19 | Pi Ceramic Gmbh Keramische Tec | Piezoelektrischer Antrieb, insbesondere piezoelektrischer Motor sowie Schaltungsanordnung zum Betreiben eines piezoelektrischen Motors |
| US8076814B2 (en) * | 2007-01-24 | 2011-12-13 | Raven Energy Alternatives, Llc | Brushless high-frequency alternator and excitation method for DC, single-phase and multi-phase AC power-frequency generation |
| CN100579458C (zh) * | 2007-11-28 | 2010-01-13 | 深圳市蓝韵实业有限公司 | 一种超声诊断仪发射模块 |
| WO2010136824A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Micromass Uk Limited | Improvements in the performance of an ion source for use with a mass spectrometer |
| JP6415301B2 (ja) | 2013-12-26 | 2018-10-31 | キヤノン株式会社 | 振動体の駆動回路、振動型アクチュエータ、撮像装置、画像生成装置、及び塵埃除去装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5011781A (ja) * | 1973-06-04 | 1975-02-06 | ||
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01107680A (ja) | 1989-04-25 |
| US4965481A (en) | 1990-10-23 |
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