JP2872862B2 - 振動型モータの駆動装置 - Google Patents
振動型モータの駆動装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、振動型モータの駆動装
置に関するものである。
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、振動型モータの停止時に該モータ
の振動エネルギーを消費させるために、たとえば、特開
平2−206373号公報に開示されているように、該
モータに対して並列に抵抗を接続し、該抵抗において熱
エネルギーとして消費させる駆動装置が提案されてい
る。
の振動エネルギーを消費させるために、たとえば、特開
平2−206373号公報に開示されているように、該
モータに対して並列に抵抗を接続し、該抵抗において熱
エネルギーとして消費させる駆動装置が提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の駆動装置では、回路構成が複雑となり、コスト
高になるという欠点があった。
た従来の駆動装置では、回路構成が複雑となり、コスト
高になるという欠点があった。
【0004】本発明は、上記した従来の駆動装置よりも
回路構成が複雑にならず、また、コスト高にならない振
動型モータの駆動装置を提供することを目的とする。
回路構成が複雑にならず、また、コスト高にならない振
動型モータの駆動装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する第1の構成は、トランスの2次側に発生する
交流信号を電気−機械エネルギー変換素子に印加して駆
動力を得る振動型モータの駆動装置において、前記トラ
ンスの1次側のコイルに流れる電流の方向を交互に切り
換えるスイッチング回路を設け、前記電気−機械エネル
ギー変換素子に対して前記交流信号を印加させるととも
に、前記トランスの1次側コイルを短絡してモータを停
止させる停止手段を設けたものである。本出願に係る発
明の目的を実現する第2の構成は、上記した第1の構成
において、前記スイッチング回路は、トランスの1次側
のコイルの一方の端子に接続された第一のスイッチング
手段と他方の端子に接続された第二のスイッチング手段
を有し、第一のスイッチング手段がオンで第二のスイッ
チング手段がオフの第一状態と、第一のスイッチング手
段がオフで第二のスイッチング手段がオンの第二状態を
交互に繰り返すことで、第一状態では第一のスイッチン
グ手段を介して1次側のコイルに電流を流し、第二状態
では第二のスイッチング手段を介して1次側のコイルに
電流を流し、1次側のコイルに流れる電流方向を交互に
切り換えて、更に、前記停止手段は第一と第二のスイッ
チ手段を同時にオン状態として1次側のコイルを短絡す
るようにしたものである。
を実現する第1の構成は、トランスの2次側に発生する
交流信号を電気−機械エネルギー変換素子に印加して駆
動力を得る振動型モータの駆動装置において、前記トラ
ンスの1次側のコイルに流れる電流の方向を交互に切り
換えるスイッチング回路を設け、前記電気−機械エネル
ギー変換素子に対して前記交流信号を印加させるととも
に、前記トランスの1次側コイルを短絡してモータを停
止させる停止手段を設けたものである。本出願に係る発
明の目的を実現する第2の構成は、上記した第1の構成
において、前記スイッチング回路は、トランスの1次側
のコイルの一方の端子に接続された第一のスイッチング
手段と他方の端子に接続された第二のスイッチング手段
を有し、第一のスイッチング手段がオンで第二のスイッ
チング手段がオフの第一状態と、第一のスイッチング手
段がオフで第二のスイッチング手段がオンの第二状態を
交互に繰り返すことで、第一状態では第一のスイッチン
グ手段を介して1次側のコイルに電流を流し、第二状態
では第二のスイッチング手段を介して1次側のコイルに
電流を流し、1次側のコイルに流れる電流方向を交互に
切り換えて、更に、前記停止手段は第一と第二のスイッ
チ手段を同時にオン状態として1次側のコイルを短絡す
るようにしたものである。
【0006】
【実施例】以下に図を参照しつつ本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【0007】<実施例1> 図1は本発明の第1の実施
例を示す回路図で1,2,3,4はスイッチング用MO
S FET、5,6は昇圧用トランス、7,8は振動型
モータの駆動用圧電素子、9,10はインピーダンスマ
ッチング用チョークコイル、11,12,13,14
は、OR素子、である。図2に各部の波形を示す。以
下、簡単な動作説明をする。S信号がLowレベル(以
下Lowと言う)のとき、A1 ′,A2 ′,B1 ′,B
2 ′には夫々、A1 ,A2 ,B1 ,B2 と同信号が出力
され、S信号がHighレベル(以下Highと言う)
になるとA1 ′,A2′,B1 ′,B2 ′は総てHig
hとなる。MOS FET1,2,3,4はゲート信号
がHighのときにONするから、S信号がLowのと
きには、トランス5,6の1次側のMOS FET1,
2及び3,4を交互にONするため、トランス5,6の
2次側には高周波電圧が出力され、圧電素子7,8に昇
圧された電圧が印加される。次にS信号がHighのと
きには、MOS FET1,2,3,4が総てONする
ため、トランス5,6の1次側はショートされるため、
トランスの2次側の高周波電圧は、瞬時にしてゼロにな
り、残留振動による圧電素子7,8の出力電圧も回路で
即座に消費され、高速に振動を停止させることが出来
る。図5及び図7はA1 ,A2 ,B1 ,B2 ,Sを発生
する回路の例である。図5の21はパルスジェネレー
タ、20は公知のVCO、19は公知のD/A変換器、
23はOR素子、30はCPUである。図9はパルスジ
ェネレータ21の構成例を示す回路図である。図6は図
5のCPU30の動作を示すフローチャート図である。
以下に、図5の動作を図6を用いて説明する。
例を示す回路図で1,2,3,4はスイッチング用MO
S FET、5,6は昇圧用トランス、7,8は振動型
モータの駆動用圧電素子、9,10はインピーダンスマ
ッチング用チョークコイル、11,12,13,14
は、OR素子、である。図2に各部の波形を示す。以
下、簡単な動作説明をする。S信号がLowレベル(以
下Lowと言う)のとき、A1 ′,A2 ′,B1 ′,B
2 ′には夫々、A1 ,A2 ,B1 ,B2 と同信号が出力
され、S信号がHighレベル(以下Highと言う)
になるとA1 ′,A2′,B1 ′,B2 ′は総てHig
hとなる。MOS FET1,2,3,4はゲート信号
がHighのときにONするから、S信号がLowのと
きには、トランス5,6の1次側のMOS FET1,
2及び3,4を交互にONするため、トランス5,6の
2次側には高周波電圧が出力され、圧電素子7,8に昇
圧された電圧が印加される。次にS信号がHighのと
きには、MOS FET1,2,3,4が総てONする
ため、トランス5,6の1次側はショートされるため、
トランスの2次側の高周波電圧は、瞬時にしてゼロにな
り、残留振動による圧電素子7,8の出力電圧も回路で
即座に消費され、高速に振動を停止させることが出来
る。図5及び図7はA1 ,A2 ,B1 ,B2 ,Sを発生
する回路の例である。図5の21はパルスジェネレー
タ、20は公知のVCO、19は公知のD/A変換器、
23はOR素子、30はCPUである。図9はパルスジ
ェネレータ21の構成例を示す回路図である。図6は図
5のCPU30の動作を示すフローチャート図である。
以下に、図5の動作を図6を用いて説明する。
【0008】ソフトが起動すると、まず、バーSTOP
信号をLowにし、Fdに振動型モータの駆動周波数を
セットし、S信号をLowにする。すると、D/A変換
器19を通してVCO20の入力に該駆動周波数の4倍
の周波数を示す電圧が入力され、該駆動周波数の4倍の
周波数でCKがVCO20から出力される。
信号をLowにし、Fdに振動型モータの駆動周波数を
セットし、S信号をLowにする。すると、D/A変換
器19を通してVCO20の入力に該駆動周波数の4倍
の周波数を示す電圧が入力され、該駆動周波数の4倍の
周波数でCKがVCO20から出力される。
【0009】又、バーSTOP信号とS信号がLowだ
からバーCLR信号がLowになり、A1 ,A2 ,B
1 ,B2 は総てLowで振動型モータは停止している。
からバーCLR信号がLowになり、A1 ,A2 ,B
1 ,B2 は総てLowで振動型モータは停止している。
【0010】次に、不図示のコントローラからの位置指
令Poと不図示の位置センサからの位置信号Psが異な
るならば移動方向を示すDIR信号をセットし、バーS
TOP信号をHighにする。すると、OR素子23の
出力のバーCLR信号はHighになり、A1 ,A2 ,
B1 ,B2 はパルス出力が順次出力され、振動型モータ
は動き出す。そして、位置指令Poと位置信号Psが等
しくなるまで、この動作を繰り返す。次に位置指令Po
と位置信号Psが等しくなったら、S信号をHighに
してからバーSTOP信号をLowにする。すると、O
R素子23の出力のバーCLR信号は、まだHighだ
からA1 ,A2 ,B1 ,B2 はまだパルス出力を順次繰
り返しているが、S信号がHighのため、上記したよ
うに、モータを停止する。そして一定時間後にS信号を
Lowにすると、OR素子23の出力のバーCLR信号
はLowになり、A1 ,A2 ,B1 ,B2 は総てLow
となり、初期状態に戻る。
令Poと不図示の位置センサからの位置信号Psが異な
るならば移動方向を示すDIR信号をセットし、バーS
TOP信号をHighにする。すると、OR素子23の
出力のバーCLR信号はHighになり、A1 ,A2 ,
B1 ,B2 はパルス出力が順次出力され、振動型モータ
は動き出す。そして、位置指令Poと位置信号Psが等
しくなるまで、この動作を繰り返す。次に位置指令Po
と位置信号Psが等しくなったら、S信号をHighに
してからバーSTOP信号をLowにする。すると、O
R素子23の出力のバーCLR信号は、まだHighだ
からA1 ,A2 ,B1 ,B2 はまだパルス出力を順次繰
り返しているが、S信号がHighのため、上記したよ
うに、モータを停止する。そして一定時間後にS信号を
Lowにすると、OR素子23の出力のバーCLR信号
はLowになり、A1 ,A2 ,B1 ,B2 は総てLow
となり、初期状態に戻る。
【0011】次に図7について説明する。22はAND
素子、31はインバータ、24は振動型モータの振動を
検出するために設けられた圧電素子、25は圧電素子2
4の出力する電圧を分圧するためのコンデンサ、26は
整流用ダイオード27,28は抵抗とコンデンサでロー
パスフィルタを構成している。29はシュミットトリガ
入力のバッファである。該ローパスフィルタの出力Vs
は、振動型モータの振動振幅に対応した直流電圧で、該
振幅が大きいほど大きくなる。だからバッファ29の出
力は、ある振幅を境として、High又はLowを出力
する。図8は図7のCPU30の動作を示すフローチャ
ートである。
素子、31はインバータ、24は振動型モータの振動を
検出するために設けられた圧電素子、25は圧電素子2
4の出力する電圧を分圧するためのコンデンサ、26は
整流用ダイオード27,28は抵抗とコンデンサでロー
パスフィルタを構成している。29はシュミットトリガ
入力のバッファである。該ローパスフィルタの出力Vs
は、振動型モータの振動振幅に対応した直流電圧で、該
振幅が大きいほど大きくなる。だからバッファ29の出
力は、ある振幅を境として、High又はLowを出力
する。図8は図7のCPU30の動作を示すフローチャ
ートである。
【0012】以下に図7の動作を図8を用いて説明す
る。
る。
【0013】ソフトが起動すると、まず、バーSTOP
信号をLowにし、Fdに振動型モータの駆動周波数を
セットする。このとき、振動型モータは停止しているの
で、バッファ29の出力はLowになっている。OR素
子22の出力のS信号はLow、又、OR素子23の出
力のバーCLR信号はLowである。だから、A1 ,A
2 ,B1 ,B2 は総てLowで振動型モータは停止した
ままである。
信号をLowにし、Fdに振動型モータの駆動周波数を
セットする。このとき、振動型モータは停止しているの
で、バッファ29の出力はLowになっている。OR素
子22の出力のS信号はLow、又、OR素子23の出
力のバーCLR信号はLowである。だから、A1 ,A
2 ,B1 ,B2 は総てLowで振動型モータは停止した
ままである。
【0014】次に、不図示のコントローラからの位置指
令Poと不図示の位置センサからの位置信号Psが異な
るならば移動方向を示すDIR信号をセットし、バーS
TOP信号をHighにする。すると、OR素子23の
出力のバーCLR信号がHighになり、S信号はLo
wのままであるから、A1 ,A2 ,B1 ,B2 はパルス
出力を順次出力し、振動型モータが振動を開始する。そ
して該振動の振幅がある振幅より大きくなるとバッファ
29の出力がHighになる。ここでバーCLR信号は
HighでS信号はLowのままである。そして振動型
モータが動き出し、指令位置Poと位置信号Psが等し
くなるまで、この動作を繰り返す。そして、位置指令P
oと位置信号Psが等しくなったら、バーSTOP信号
をLowにする。すると、OR素子23の出力のバーC
LR信号はHighのままで、S信号がHighにな
る。すると、上記したように、急速に振動が減衰し、該
振動の振幅がある振幅より小さくなると、バッファ29
の出力がLowになりバーCLR信号がLow、S信号
もLowとなり、初期状態に戻る。
令Poと不図示の位置センサからの位置信号Psが異な
るならば移動方向を示すDIR信号をセットし、バーS
TOP信号をHighにする。すると、OR素子23の
出力のバーCLR信号がHighになり、S信号はLo
wのままであるから、A1 ,A2 ,B1 ,B2 はパルス
出力を順次出力し、振動型モータが振動を開始する。そ
して該振動の振幅がある振幅より大きくなるとバッファ
29の出力がHighになる。ここでバーCLR信号は
HighでS信号はLowのままである。そして振動型
モータが動き出し、指令位置Poと位置信号Psが等し
くなるまで、この動作を繰り返す。そして、位置指令P
oと位置信号Psが等しくなったら、バーSTOP信号
をLowにする。すると、OR素子23の出力のバーC
LR信号はHighのままで、S信号がHighにな
る。すると、上記したように、急速に振動が減衰し、該
振動の振幅がある振幅より小さくなると、バッファ29
の出力がLowになりバーCLR信号がLow、S信号
もLowとなり、初期状態に戻る。
【0015】<実施例2> 第1の実施例はショート時
間が長いと、MOS FETが破壊してしまうことがあ
った。そのため、断続的にショートするように改良した
例が図3の回路図である。15,16,17,18はA
ND素子である。図4に各部の波形を示す。
間が長いと、MOS FETが破壊してしまうことがあ
った。そのため、断続的にショートするように改良した
例が図3の回路図である。15,16,17,18はA
ND素子である。図4に各部の波形を示す。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の駆動装置
によれば、振動型モータの停止時におけるエネルギーの
高速消費を簡単な構成で実現でき、ローコストで高精度
の位置決めが可能となった。
によれば、振動型モータの停止時におけるエネルギーの
高速消費を簡単な構成で実現でき、ローコストで高精度
の位置決めが可能となった。
【図1】第1の実施例を示す回路図。
【図2】図1の回路図のタイミングチャート。
【図3】第2の実施例を示す回路図。
【図4】図3の回路図のタイミングチャート。
【図5】第1のコントロール回路を示すブロック図。
【図6】図5の動作のフローチャート。
【図7】第2のコントロール回路を示すブロック図。
【図8】図7の動作のフローチャート。
【図9】パルスジェネレータの回路例を示す回路図。
1,2,3,4…MOS FET 5,6…トラ
ンス 7,8…圧電素子 21…パルスジ
ェネレータ 30…CPU
ンス 7,8…圧電素子 21…パルスジ
ェネレータ 30…CPU
Claims (2)
- 【請求項1】 トランスの2次側に発生する交流信号を
電気−機械エネルギー変換素子に印加して駆動力を得る
振動型モータの駆動装置において、 前記トランスの1次側のコイルに流れる電流の方向を交
互に切り換えるスイッチング回路を設け、前記電気−機
械エネルギー変換素子に対して前記交流信号を印加させ
るとともに、前記トランスの1次側コイルを短絡してモ
ータを停止させる停止手段を設けたことを特徴とする振
動型モータの駆動装置 。 - 【請求項2】 前記スイッチング回路は、トランスの1
次側のコイルの一方の端子に接続された第一のスイッチ
ング手段と他方の端子に接続された第二のスイッチング
手段を有し、第一のスイッチング手段がオンで第二のス
イッチング手段がオフの第一状態と、第一のスイッチン
グ手段がオフで第二のスイッチング手段がオンの第二状
態を交互に繰り返すことで、第一状態では第一のスイッ
チング手段を介して1次側のコイルに電流を流し、第二
状態では第二のスイッチング手段を介して1次側のコイ
ルに電流を流し、1次側のコイルに流れる電流方向を交
互に切り換えて、更に、前記停止手段は第一と第二のス
イッチ手段を同時にオン状態として1次側のコイルを短
絡することを特徴とする請求項1に記載の振動型モータ
の駆動装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4153605A JP2872862B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 振動型モータの駆動装置 |
US08/074,666 US5436521A (en) | 1992-06-12 | 1993-06-10 | Vibration type actuator apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4153605A JP2872862B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 振動型モータの駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05344762A JPH05344762A (ja) | 1993-12-24 |
JP2872862B2 true JP2872862B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=15566142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4153605A Expired - Fee Related JP2872862B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 振動型モータの駆動装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5436521A (ja) |
JP (1) | JP2872862B2 (ja) |
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JP2000184759A (ja) | 1998-12-10 | 2000-06-30 | Canon Inc | 振動型アクチュエ―タ駆動装置 |
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