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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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) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6054795A (en) * | 1996-04-24 | 2000-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving apparatus for vibration type actuator device |
| JPH10178792A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-06-30 | Canon Inc | 駆動制御装置およびこれを用いた装置、複写機 |
| JP3789017B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2006-06-21 | キヤノン株式会社 | 位置制御装置 |
| US5945768A (en) * | 1997-05-08 | 1999-08-31 | Alliedsignal Inc. | Piezoelectric drive circuit |
| JP3347654B2 (ja) * | 1997-10-29 | 2002-11-20 | キヤノン株式会社 | 駆動装置 |
| DE69836311T2 (de) * | 1997-12-12 | 2007-04-05 | Canon K.K. | Anregungsvorrichtung für einen Vibrationswellenantrieb |
| JP3332832B2 (ja) | 1997-12-12 | 2002-10-07 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ装置 |
| US6265809B1 (en) * | 1998-09-16 | 2001-07-24 | Takata Corporation | Drive circuit for ultrasonic motor |
| JP2000184759A (ja) | 1998-12-10 | 2000-06-30 | Canon Inc | 振動型アクチュエ―タ駆動装置 |
| JP4428747B2 (ja) | 1999-02-22 | 2010-03-10 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ駆動制御装置、駆動制御方法、及び記憶媒体 |
| JP2001016877A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-19 | Asmo Co Ltd | 超音波モータの駆動回路 |
| JP2002204585A (ja) | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Canon Inc | 振動型アクチュエータの制御装置 |
| JP2002362250A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Nippon Pop Rivets & Fasteners Ltd | モール取付装置及びモールクリップ |
| JP4834243B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2011-12-14 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの制御装置 |
| JP2003289681A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Canon Inc | 振動型アクチュエータの制御装置 |
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