JPH1118456A - Driver for oscillatory actuator - Google Patents
Driver for oscillatory actuatorInfo
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- JPH1118456A JPH1118456A JP9170166A JP17016697A JPH1118456A JP H1118456 A JPH1118456 A JP H1118456A JP 9170166 A JP9170166 A JP 9170166A JP 17016697 A JP17016697 A JP 17016697A JP H1118456 A JPH1118456 A JP H1118456A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の振動アクチ
ュエータを駆動する駆動装置に関する。The present invention relates to a driving device for driving a plurality of vibration actuators.
【０００２】[0002]
【従来の技術】弾性体の表面に例えば圧電素子を接合
し、この圧電素子に一定の周波数を有する駆動電圧を印
加することにより弾性体に複数の振動モードを調和的に
発生させ、弾性体表面に物理的な楕円運動を発生させる
ことにより、弾性体に加圧接触される相対運動部材を駆
動する振動アクチュエータが知られている。この種の振
動アクチュエータにおいて、超音波の振動域を利用した
ものは超音波振動アクチュエータあるいは超音波モータ
とも呼ばれている。2. Description of the Related Art For example, a piezoelectric element is bonded to the surface of an elastic body, and a driving voltage having a constant frequency is applied to the piezoelectric element to generate a plurality of vibration modes in the elastic body in a harmonic manner. 2. Description of the Related Art A vibration actuator that drives a relative motion member that is brought into pressure contact with an elastic body by generating a physical elliptical motion in an elastic member is known. In this type of vibration actuator, the one utilizing the ultrasonic vibration range is also called an ultrasonic vibration actuator or an ultrasonic motor.
【０００３】上記振動アクチュエータの出力は、駆動力
と駆動速度の積で与えられ、各々は出力取り出し部の加
圧力、出力取り出し部の楕円運動の半径、楕円率、繰り
返し回数に依存する。対象負荷の要求出力が一台の振動
アクチュエータでは満足されない場合には、複数の振動
アクチュエータを複数台駆動させ要求出力を得ようとす
ることが試みられる。The output of the above-mentioned vibration actuator is given by the product of the driving force and the driving speed, and each depends on the pressing force of the output extracting portion, the radius of the elliptical motion of the output extracting portion, the ellipticity, and the number of repetitions. If the required output of the target load is not satisfied by one vibration actuator, it is attempted to drive the plurality of vibration actuators to obtain the required output.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、複数台の振動
アクチュエータをフィードバック制御する場合は、それ
ぞれの振動アクチュエータに対応して複数のフィードバ
ック制御系が必要となる。この結果、発振回路を含む駆
動系が複数必要となり、また振動アクチュエータ間の駆
動の同期を取るのにも複雑な回路が必要となり、複数台
の振動アクチュエータの駆動装置が複雑かつ高価なもの
となる問題が生じていた。However, when performing feedback control of a plurality of vibration actuators, a plurality of feedback control systems are required for each of the vibration actuators. As a result, a plurality of drive systems including an oscillation circuit are required, and a complicated circuit is required for synchronizing the drive between the vibration actuators, and the drive device of the plurality of vibration actuators becomes complicated and expensive. There was a problem.
【０００５】本発明の目的は、複数の振動アクチュエー
タの駆動をフィードバック制御するにあたり、安価に、
コンパクトに、バランス良く、効率良く行うことを可能
とする振動アクチュエータの駆動装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive method for feedback-controlling the driving of a plurality of vibration actuators.
It is an object of the present invention to provide a vibration actuator drive device that can be performed compactly, well-balanced, and efficiently.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】実施の形態を示す図１、
図２に対応づけて本発明を説明する。上記目的を達成す
るために、請求項１の発明は、周波信号を入力して振動
を発生させることで駆動力を得る振動子１０１〜１０５
と、該振動子１０１〜１０５の振動状態を検出する振動
検出手段１０７と、振動子１０１〜１０５に接触し駆動
力により該振動子１０１〜１０５との間で相対運動を行
う相対運動部材１０６とを備えた振動アクチュエータ
を、複数個駆動する振動アクチュエータの駆動装置に適
用され、複数の振動アクチュエータのそれぞれの振動検
出手段１０７からの出力を演算して制御信号を生成する
制御信号生成手段７と、制御信号に基づいて、複数の振
動アクチュエータのそれぞれの振動子１０１〜１０５に
印加するための共通の周波信号を制御する制御手段３〜
６、８とを備えるものである。請求項２の発明は、請求
項１記載の振動アクチュエータの駆動装置において、制
御信号を、複数の振動アクチュエータのそれぞれの振動
検出手段１０７からの出力を平均化して得られた平均値
信号とするものである。請求項３の発明は、請求項２記
載の振動アクチュエータの駆動装置において、制御手段
３〜６、８を、平均値信号に基づいて周波信号の周波数
を制御するようにしたものである。実施の形態を示す図
６に対応づけて次の発明を説明する。請求項４の発明
は、請求項２記載の振動アクチュエータの駆動装置にお
いて、制御手段６１〜６４、６６を、平均値信号に基づ
いて周波信号の電圧レベルを制御するようにしたもので
ある。実施の形態を示す図１、図６に対応づけて次の発
明を説明する。請求項５の発明は、請求項２記載の振動
アクチュエータの駆動装置において、振動子１０１〜１
０５が第１の電気機械変換素子１０２と第２の電気機械
変換素子１０３とを有し、第１の電気機械変換素子１０
２には第１の周波電圧が印加され、第２の電気機械変換
素子１０３には第１の周波電圧と位相が異なる第２の周
波電圧が印加されることで駆動力を得るものであり、制
御手段６１〜６４、６６を、平均値信号に基づいて第１
の周波電圧と第２の周波電圧の間の位相差を制御するよ
うにしたものである。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The present invention will be described with reference to FIG. In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to oscillators 101 to 105 that obtain a driving force by generating vibration by inputting a frequency signal.
A vibration detecting means 107 for detecting a vibration state of the vibrators 101 to 105, a relative movement member 106 which contacts the vibrators 101 to 105 and performs relative movement between the vibrators 101 to 105 by a driving force. A control signal generating unit 7 that is applied to a driving device of a vibration actuator that drives a plurality of vibration actuators, and that generates a control signal by calculating an output from each vibration detection unit 107 of the plurality of vibration actuators; Control means 3 to 3 for controlling a common frequency signal to be applied to each of the vibrators 101 to 105 of the plurality of vibration actuators based on the control signal.
6, 8 are provided. According to a second aspect of the present invention, in the driving device for a vibration actuator according to the first aspect, the control signal is an average value signal obtained by averaging outputs from the respective vibration detection units 107 of the plurality of vibration actuators. It is. According to a third aspect of the present invention, in the driving device for a vibration actuator according to the second aspect, the control means 3 to 6 and 8 control the frequency of the frequency signal based on the average value signal. The next invention will be described with reference to FIG. 6 showing the embodiment. According to a fourth aspect of the present invention, in the driving device for a vibration actuator according to the second aspect, the control means 61 to 64, 66 control the voltage level of the frequency signal based on the average value signal. The following invention will be described with reference to FIGS. 1 and 6 showing the embodiment. According to a fifth aspect of the present invention, in the driving device for a vibration actuator according to the second aspect, the vibrators 101 to 1 are provided.
05 has a first electromechanical transducer 102 and a second electromechanical transducer 103, and the first electromechanical transducer 10
2, a driving force is obtained by applying a second frequency voltage having a phase different from that of the first frequency voltage to the second electromechanical transducer 103. The control means 61 to 64, 66 perform the first
And the phase difference between the second frequency voltage and the second frequency voltage is controlled.
【０００７】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、分かりやすく説明するため実施の形態の図と対応
づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定される
ものではない。In the section of the means for solving the above-mentioned problems, the description is made in correspondence with the drawings of the embodiments for easy understanding, but the present invention is not limited to the embodiments.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１〜図４を使用して本発明の実
施の形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【０００９】図１は、本発明の振動アクチュエータの駆
動装置により駆動される振動アクチュエータの概略構成
を説明する斜視図である。図１において、振動アクチュ
エータ１は、弾性体１０１の表面に２個の圧電素子１０
２、１０３が接着接合され、この圧電素子１０２、１０
３に位相の異なる周波電圧を印加することにより弾性体
１０１に複数の振動モードを調和的に発生させ、駆動力
取り出し部１０４、１０５に物理的な楕円運動を発生さ
せる。そして、この駆動力取り出し部１０４、１０５に
不図示の付勢部材により加圧接触される相対運動部材１
０６を相対運動させて駆動するものである。弾性体１０
１には振動状態をモニタする振動モニタ用圧電素子１０
７、１０８が接着接合されている。弾性体１０１と、圧
電素子１０２、１０３と、駆動力取り出し部１０４、１
０５と、振動モニタ用圧電素子１０７、１０８とを総合
して振動子ともいう。以上の動作原理は公知であるので
詳細な説明は省略する（例えば特開平８−１８４７６９
号公報を参照）。FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a vibration actuator driven by a vibration actuator driving device according to the present invention. In FIG. 1, a vibration actuator 1 includes two piezoelectric elements 10 on a surface of an elastic body 101.
2, 103 are bonded and bonded, and the piezoelectric elements 102, 10
By applying frequency voltages having different phases to 3, a plurality of vibration modes are generated harmoniously in the elastic body 101, and physical elliptical motion is generated in the driving force extraction units 104 and 105. The relative motion member 1 is brought into pressure contact with the driving force extracting portions 104 and 105 by an urging member (not shown).
06 is driven by relative movement. Elastic body 10
Reference numeral 1 denotes a vibration monitoring piezoelectric element 10 for monitoring a vibration state.
7, 108 are adhesively bonded. The elastic body 101, the piezoelectric elements 102 and 103, and the driving force extracting units 104 and 1
05 and the vibration monitoring piezoelectric elements 107 and 108 are collectively referred to as a vibrator. Since the above operation principle is known, detailed description thereof will be omitted (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-184768).
Reference).
【００１０】図２は、図１の振動アクチュエータ１を２
台駆動する本発明に係る駆動装置の実施の形態の構成を
示す図である。２台の振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂは
同一タイプのものであり、相対運動部材１０６を共通に
して駆動される。振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂを駆動
する駆動装置２は、増幅器３と、電圧制御発振器（以下
ＶＣＯという）４と、移相回路５と、駆動回路６と、平
均値回路７と、比較器８とから構成される。FIG. 2 shows the vibration actuator 1 of FIG.
It is a figure showing composition of an embodiment of a drive device concerning the present invention which drives a stand. The two vibration actuators 1A and 1B are of the same type, and are driven by using the relative movement member 106 in common. The driving device 2 for driving the vibration actuators 1A and 1B includes an amplifier 3, a voltage controlled oscillator (hereinafter, referred to as VCO) 4, a phase shift circuit 5, a driving circuit 6, an average value circuit 7, and a comparator 8. Be composed.
【００１１】振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂを所定の駆
動力、駆動速度で駆動するために、不図示の制御装置で
設定される制御電圧Ｖｃが比較器８を経由して増幅器３
に入力される。比較器８については後述する。増幅器３
は、比較器８から出力される誤差（偏差）電圧Ｖｃａを
ＶＣＯ４が制御できる電圧までに増幅する。ＶＣＯ４
は、入力電圧により制御され発振周波数が変化する発振
器であり、図２においては、増幅器３から出力される制
御電圧Ｖｃｂにより規定される周波数の信号を生成す
る。移相回路５は、ＶＣＯ４で生成された信号から位相
が０（ゼロ）および±π／２異なる信号を生成し、駆動
回路６へ出力する。駆動回路６では、移相回路５から入
力された位相０信号と位相が±π／２異なる信号とを組
み合わせて、これらの信号を振動アクチュエータ１Ａ、
１Ｂの駆動レベルまで増幅して振動アクチュエータ１
Ａ、１Ｂに供給する。振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂに
は、位相０信号に対応する周波電圧がＡ相信号として振
動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの一つの圧電素子１０２に
供給される。また、位相が±π／２異なる信号のうちい
ずれか選択された一つの信号に対応する周波電圧が、Ｂ
相信号として振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの他の一つ
の圧電素子１０３に供給される。これにより、２台の振
動アクチュエータ１Ａ、１Ｂがそれぞれ駆動される。In order to drive the vibration actuators 1A and 1B at a predetermined driving force and a predetermined driving speed, a control voltage Vc set by a control device (not shown) is supplied to the amplifier 3 via a comparator 8.
Is input to The comparator 8 will be described later. Amplifier 3
Amplifies the error (deviation) voltage Vca output from the comparator 8 to a voltage that can be controlled by the VCO 4. VCO4
Is an oscillator whose oscillation frequency is controlled by an input voltage and generates a signal having a frequency defined by a control voltage Vcb output from the amplifier 3 in FIG. The phase shift circuit 5 generates a signal having a phase different from 0 (zero) and ± π / 2 from the signal generated by the VCO 4 and outputs the signal to the drive circuit 6. The drive circuit 6 combines the phase 0 signal input from the phase shift circuit 5 and a signal having a phase difference of ± π / 2, and converts these signals to the vibration actuators 1A,
Vibration actuator 1 amplified to 1B drive level
A, 1B. A frequency voltage corresponding to the phase 0 signal is supplied to one of the piezoelectric elements 102 of the vibration actuators 1A, 1B as an A-phase signal to the vibration actuators 1A, 1B. Further, the frequency voltage corresponding to one signal selected from the signals having phases different by ± π / 2 is B
It is supplied as a phase signal to another piezoelectric element 103 of the vibration actuators 1A and 1B. Thereby, the two vibration actuators 1A and 1B are respectively driven.
【００１２】駆動回路６は、不図示の制御装置から供給
される信号Ｒ／Ｌにより、位相が±π／２異なるどちら
かの信号を選択してＢ相信号を決定し、振動アクチュエ
ータ１Ａ、１Ｂの駆動方向を決定する。本実施の形態で
は、例えば位相が＋π／２異なる信号が選択された場合
を右方向（Ｒ方向）とし、位相が−π／２異なる信号が
選択された場合を左方向（Ｌ方向）とする。また、駆動
回路６は、不図示の制御装置から供給される信号Ｄ／Ｓ
により、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂへの信号の供給
を制御し、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの駆動／停止
を制御する。The drive circuit 6 selects one of the signals having a phase difference of ± π / 2 based on a signal R / L supplied from a control device (not shown) to determine a B-phase signal, and the vibration actuators 1A, 1B Is determined. In the present embodiment, for example, a case where a signal having a phase difference of + π / 2 is selected is defined as a right direction (R direction), and a case where a signal having a phase difference of −π / 2 is selected is defined as a left direction (L direction). . Further, the drive circuit 6 receives a signal D / S supplied from a control device (not shown).
Controls the supply of signals to the vibration actuators 1A and 1B, and controls the drive / stop of the vibration actuators 1A and 1B.
【００１３】前述した通り、振動アクチュエータ１Ａ、
１Ｂの弾性体１０１には振動状態をモニタする振動モニ
タ用圧電素子１０７、１０８が接着接合されている（図
１）。この振動モニタ用圧電素子１０７、１０８のどち
らか一方または両方から出力された信号は各振動アクチ
ュエータ１Ａ、１Ｂの振動状態検出信号Ｐ１、Ｐ２とし
て平均値回路７に入力する。本実施の形態では、振動モ
ニタ用圧電素子１０７を特定することとし以下説明を続
ける。As described above, the vibration actuators 1A,
Vibration monitoring piezoelectric elements 107 and 108 for monitoring the vibration state are bonded to the 1B elastic body 101 (FIG. 1). The signals output from one or both of the vibration monitoring piezoelectric elements 107 and 108 are input to the average value circuit 7 as the vibration state detection signals P1 and P2 of the respective vibration actuators 1A and 1B. In the present embodiment, the vibration monitoring piezoelectric element 107 is specified, and the description is continued below.
【００１４】平均値回路７は、入力された振動状態検出
信号Ｐ１、Ｐ２の平均値を出力する回路である。平均値
回路７の動作については後述する。平均値回路７で振動
状態検出信号Ｐ１、Ｐ２が平均化されその信号Ｐｍが比
較器８に検出信号として入力され設定電圧Ｖｃと比較さ
れる。比較器８は、設定電圧Ｖｃと平均値回路７からの
出力電圧Ｐｍとを比較し誤差（偏差）を求め、誤差（偏
差）電圧Ｖｃａとして増幅器３に出力する。平均値回路
７は、設定電圧Ｖｃに対応する設定速度で振動アクチュ
エータ１Ａ、１Ｂが駆動している場合は、振動モニタ用
圧電素子１０７からの検出信号Ｐ１、Ｐ２を設定電圧Ｖ
ｃと同一レベルの信号にまで変換し出力する。従って、
振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂが設定速度で駆動されて
いるときは比較器８の出力偏差はほとんど０として検出
される。The average value circuit 7 is a circuit for outputting an average value of the input vibration state detection signals P1 and P2. The operation of the averaging circuit 7 will be described later. The vibration state detection signals P1 and P2 are averaged by the average value circuit 7, and the signal Pm is input to the comparator 8 as a detection signal and compared with the set voltage Vc. The comparator 8 compares the set voltage Vc with the output voltage Pm from the average value circuit 7 to determine an error (deviation), and outputs the error (deviation) voltage Vca to the amplifier 3. When the vibration actuators 1A and 1B are driven at the set speed corresponding to the set voltage Vc, the average value circuit 7 outputs the detection signals P1 and P2 from the vibration monitoring piezoelectric element 107 to the set voltage Vc.
The signal is converted to a signal of the same level as c and output. Therefore,
When the vibration actuators 1A and 1B are driven at the set speed, the output deviation of the comparator 8 is detected as almost zero.
【００１５】また、設定速度よりも速い速度で駆動して
いる場合は、設定速度で駆動している時よりもＶｃｂが
高い電圧になりＶＣＯ４に入力される。ＶＣＯ４は入力
電圧に比例して発振周波数が高くなる構成のものであれ
ば周波数は高くなる方向に変化する。本実施の形態の振
動アクチュエータ１Ａ、１Ｂは、共振周波数の右下がり
の周波数範囲において駆動制御されるため、周波電圧の
周波数が高い方向に変化すると、共振周波数から離れる
方向となり、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの駆動力お
よび駆動速度は低下し設定速度に戻る。設定速度よりも
低い速度で駆動している場合は、Ｖｃｂは低くなり、周
波電圧の周波数が共振周波数に近づき、上記とは逆に振
動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの駆動力および駆動速度は
上昇し設定速度に戻る。このようにして、平均値回路７
の出力に基づきフィードバック制御がなされる。When driving at a speed higher than the set speed, Vcb becomes a higher voltage than when driving at the set speed and is input to the VCO 4. If the VCO 4 has a configuration in which the oscillation frequency increases in proportion to the input voltage, the frequency changes in a direction to increase. Since the vibration actuators 1A and 1B of the present embodiment are driven and controlled in a frequency range falling to the right of the resonance frequency, when the frequency of the frequency voltage changes in a higher direction, the vibration actuators 1A and 1B move away from the resonance frequency. The driving force and the driving speed decrease and return to the set speed. When driving at a speed lower than the set speed, Vcb decreases, the frequency of the frequency voltage approaches the resonance frequency, and conversely, the driving forces and the drive speeds of the vibration actuators 1A and 1B increase to the set speed. Return to Thus, the average value circuit 7
Feedback control is performed based on the output of.
【００１６】図３は平均値回路７の詳細を示す図であ
る。振動状態検出信号Ｐ１、Ｐ２は、駆動信号と同一周
波数を有する交流信号である。回路１１は、図３に示す
ようにコンデンサＣ１、Ｃ２およびダイオードＤ１、Ｄ
２で構成され、交流信号である振動状態検出信号Ｐ１を
整流／平滑し、振動アクチュエータ１Ａの駆動速度に比
例した直流電圧Ｐ１ａを得る回路である。回路２１も回
路１１と同様に構成され、振動アクチュエータ１Ｂの駆
動速度に比例した直流電圧Ｐ２ａを得る回路である。FIG. 3 is a diagram showing details of the averaging circuit 7. The vibration state detection signals P1 and P2 are AC signals having the same frequency as the drive signal. The circuit 11 includes capacitors C1, C2 and diodes D1, D2 as shown in FIG.
2 is a circuit that rectifies / smooths the vibration state detection signal P1, which is an AC signal, to obtain a DC voltage P1a proportional to the driving speed of the vibration actuator 1A. The circuit 21 is configured similarly to the circuit 11, and is a circuit for obtaining a DC voltage P2a proportional to the driving speed of the vibration actuator 1B.
【００１７】本実施の形態では、相対運動部材１０６を
共通にして２台の振動アクチュエータで駆動するもので
あるから、振動アクチュエータ１Ａと振動アクチュエー
タ１Ｂの駆動速度とは同一である。しかし、２台の振動
アクチュエータを同一タイプとしても、特性が全く同一
とはいえず、同一レベルかつ同一周波数の周波電圧を供
給して同一速度で駆動しようとしても、各振動モニタ用
圧電素子１０７から検出される信号Ｐ１、Ｐ２は、それ
ぞれ差が生じている。その特性を図４に示す。図４にお
いて、横軸は振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの駆動速度
Ｎを示し、縦軸は振動モニタ用圧電素子１０７の出力電
圧Ｖｐを示す。振動モニタ用圧電素子１０７は、駆動速
度がゼロであってもオフセット電圧Ｖ１、Ｖ２を持って
おり、そのオフセット電圧Ｖ１、Ｖ２は振動アクチュエ
ータによって異なる値を示す。さらに、各特性の傾きも
振動アクチュエータの違いによって異なっていること示
している。In this embodiment, the driving speed of the vibration actuators 1A and 1B is the same because the relative movement member 106 is driven by two vibration actuators in common. However, even if the two vibration actuators are of the same type, the characteristics are not completely the same. Even if two vibration actuators are driven at the same speed by supplying a frequency voltage of the same level and the same frequency, the vibration monitoring piezoelectric elements 107 There is a difference between the detected signals P1 and P2. The characteristics are shown in FIG. 4, the horizontal axis represents the driving speed N of the vibration actuators 1A and 1B, and the vertical axis represents the output voltage Vp of the vibration monitoring piezoelectric element 107. The vibration monitoring piezoelectric element 107 has offset voltages V1 and V2 even when the driving speed is zero, and the offset voltages V1 and V2 show different values depending on the vibration actuator. Furthermore, it shows that the inclination of each characteristic is different depending on the difference of the vibration actuator.
【００１８】図３の回路１２は、信号Ｐ１ａから上述の
オフセット電圧Ｖ１を取り除き、適当なレベルに増幅し
信号Ｐ１ｂを生成する回路である。回路１２は、図３に
示すように、可変抵抗ＶＲ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４、オペレーショナルアンプ（以下オペアンプとい
う）Ａ１とから構成される。抵抗Ｒ４は本発明において
特に本質的な意味をもつものではない。電圧−Ｖはバイ
アス電圧除去用に可変抵抗ＶＲ１の一方の端子に印加さ
れる。可変抵抗ＶＲ１は、例えば製品出荷時の調整時
に、駆動速度がゼロのときオペアンプＡ１の出力Ｐ１ｂ
がゼロとなるように調整される。回路２２は回路１２と
同様に構成され、バイアス電圧Ｖ２を可変抵抗ＶＲ３を
調整することにより除去し、適当なレベルに増幅して信
号Ｐ２ｂを生成する。The circuit 12 shown in FIG. 3 is a circuit that removes the offset voltage V1 from the signal P1a, amplifies the signal to an appropriate level, and generates the signal P1b. As shown in FIG. 3, the circuit 12 includes a variable resistor VR1, resistors R1, R2, R3,
R4, an operational amplifier (hereinafter referred to as an operational amplifier) A1. The resistor R4 does not have any essential meaning in the present invention. The voltage -V is applied to one terminal of the variable resistor VR1 for removing a bias voltage. The variable resistor VR1 outputs the output P1b of the operational amplifier A1 when the driving speed is zero, for example, during adjustment at the time of product shipment.
Is adjusted to be zero. The circuit 22 is configured similarly to the circuit 12, and removes the bias voltage V2 by adjusting the variable resistor VR3, amplifies the voltage to an appropriate level, and generates the signal P2b.
【００１９】図３の回路１３は、回路１２および回路２
２からの信号Ｐ１ｂ、Ｐ２ｂを平均化する回路である。
具体的には、図３のように抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８
と、可変抵抗ＶＲ２と、オペアンプＡ２とから構成され
る加算器であり、信号Ｐ１ｂと信号Ｐ２ｂの和を取り、
適当な増幅率で増幅する。抵抗Ｒ７は本発明において特
に本質的な意味をもつものではない。適当な増幅率と
は、ある基準の環境条件で振動アクチュエータ１Ａ、１
Ｂを駆動したとき、設定電圧Ｖｃと回路１３の出力Ｐｍ
が同一レベルになるような増幅率であり、抵抗Ｒ５、Ｒ
６、Ｒ８は設計で決定し、可変抵抗ＶＲ２をバイアス電
圧除去と同様に、例えば製品出荷時の調整で決定する。The circuit 13 shown in FIG.
2 is a circuit for averaging the signals P1b and P2b.
Specifically, as shown in FIG. 3, the resistors R5, R6, R7, R8
, A variable resistor VR2, and an operational amplifier A2, and calculates the sum of the signal P1b and the signal P2b.
Amplify at an appropriate amplification rate. The resistor R7 does not have any essential meaning in the present invention. An appropriate amplification factor means that the vibration actuators 1A, 1
B, the set voltage Vc and the output Pm of the circuit 13
Are the same level, and the resistances R5, R5
6, R8 is determined by design, and the variable resistor VR2 is determined by, for example, adjustment at the time of product shipment, similarly to the bias voltage removal.
【００２０】このように構成され、調整された平均値回
路７に振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの各振動モニタ用
圧電素子１０７の出力信号Ｐ１、Ｐ２が入力されると、
バイアス電圧が取り除かれ平均化された信号Ｐｍが出力
され、これをフィードバック量としてフィードバック制
御が行われる。これにより、図４に示すように、駆動速
度と出力電圧を示す特性グラフの異なる振動アクチュエ
ータ１Ａ、１Ｂを複数駆動する場合において、そのフィ
ードバック量を平均化し、駆動系の回路を共通にするこ
とを可能とし、バランスが良く効率の良いフィードバッ
ク制御を実現している。When the output signals P1 and P2 of the vibration monitoring piezoelectric elements 107 of the vibration actuators 1A and 1B are input to the adjusted average value circuit 7 configured as described above,
An averaged signal Pm from which the bias voltage has been removed is output, and feedback control is performed using this as a feedback amount. As a result, as shown in FIG. 4, when a plurality of vibration actuators 1A and 1B having different characteristic graphs indicating the driving speed and the output voltage are driven, the feedback amounts are averaged, and the driving system circuit is made common. It is possible to achieve a well-balanced and efficient feedback control.
【００２１】また、上記のように製品出荷時にある基準
の環境条件で調整しても、実際の使用状態において、負
荷のかかり具合や、環境条件の変化により、振動モニタ
用圧電素子１０７の出力信号Ｐ１、Ｐ２において、さら
に差が生じる場合もある。このような場合においても、
出力信号Ｐ１、Ｐ２は平均化されこれをフィードバック
量として使用されるためバランスが良く効率の良いフィ
ードバック制御が可能となる。In addition, even if the adjustment is performed under a certain standard environmental condition at the time of product shipment as described above, the output signal of the vibration monitoring piezoelectric element 107 may vary depending on the degree of load and the change in the environmental condition in actual use. There may be a further difference between P1 and P2. In such a case,
Since the output signals P1 and P2 are averaged and used as a feedback amount, a well-balanced and efficient feedback control is possible.
【００２２】−変形例１− 図５は、図３の平均値回路７の変形例である。図３にお
ける回路１２を抵抗だけの回路に簡素化したものであ
り、図３と同様の機能を発す。なお、図５ではｎ台の振
動アクチュエータを複数駆動するため、入力回路をｎ台
分設けている。すなわち、上記の実施の形態では振動ア
クチュエータが２台の場合について説明をしたが、２台
に限定する必要はなく任意の複数台の駆動であってもよ
い。図３において、ｎ台の振動アクチュエータを駆動す
る場合は、同様に回路１１、回路１２をｎ台分設け並列
接続すればよい。FIG. 5 shows a modification of the averaging circuit 7 shown in FIG. The circuit 12 in FIG. 3 is simplified to a circuit including only resistors, and has the same functions as those in FIG. In FIG. 5, in order to drive a plurality of n vibration actuators, n input circuits are provided. That is, in the above-described embodiment, the case where the number of the vibration actuators is two has been described. However, the number of the vibration actuators is not limited to two, and an arbitrary plurality of drives may be used. In FIG. 3, when driving n vibration actuators, n circuits 11 and 12 may be provided and connected in parallel.
【００２３】−変形例２− 前記実施の形態および変形例１では、平均化されたフィ
ードバック量で周波電圧の周波数を制御する場合を説明
したが、本発明における制御対象は周波数に限定される
ものではない。例えば、図１の振動アクチュエータ１に
おいて、圧電素子１０２、１０３に印加する周波電圧の
電圧レベルや、圧電素子１０２に印加される周波電圧と
圧電素子１０３に印加される周波電圧との位相差を変え
ることでも振動アクチュエータ１の駆動速度を制御する
ことができる。以下、周波電圧の電圧レベルによる制御
例と、位相差による制御例を説明する。-Modification 2-In the above-described embodiment and Modification 1, the case where the frequency of the frequency voltage is controlled by the averaged feedback amount has been described. However, the control target in the present invention is limited to the frequency. is not. For example, in the vibration actuator 1 of FIG. 1, the voltage level of the frequency voltage applied to the piezoelectric elements 102 and 103 and the phase difference between the frequency voltage applied to the piezoelectric element 102 and the frequency voltage applied to the piezoelectric element 103 are changed. Thus, the driving speed of the vibration actuator 1 can be controlled. Hereinafter, a control example based on the voltage level of the frequency voltage and a control example based on the phase difference will be described.
【００２４】図６は、周波電圧の電圧レベルで駆動速度
を制御する場合の駆動装置の一例を示す構成図である。
この駆動装置では、電圧レベルを高くすると駆動速度は
速くなり、電圧レベルを低くすると駆動速度は遅くな
る。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a driving device when the driving speed is controlled by the voltage level of the frequency voltage.
In this drive device, the drive speed increases as the voltage level increases, and the drive speed decreases as the voltage level decreases.
【００２５】図６の駆動装置６０は、発振器６１と、移
相回路６２と、駆動回路６３と、増幅回路６４と、平均
値回路６５と、比較器６６とを備えている。比較器６６
は、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂを所定の駆動力、駆
動速度で駆動するように設定された制御電圧Ｖｃを入力
する。そして、平均値回路６５から出力された信号Ｐｍ
ａと設定電圧Ｖｃとを比較して誤差（偏差）を求め、誤
差（偏差）電圧Ｖｃａとして増幅器６４に出力する。前
記信号Ｐｍａは、平均値回路６５によって振動状態検出
信号Ｐ１、Ｐ２を平均化して得られたものである。ま
た、平均値回路６５は、入力設定電圧Ｖｃに対応する設
定速度で振動アクチュエータが駆動しているときは、振
動状態検出信号Ｐ１、Ｐ２を設定電圧Ｖｃと同一レベル
に変換するように設定されている。回路構成は図３と同
じである。これにより、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂ
が設定速度で駆動されているときは、比較器６６の出力
は略０となる。The driving device 60 shown in FIG. 6 includes an oscillator 61, a phase shift circuit 62, a driving circuit 63, an amplification circuit 64, an average value circuit 65, and a comparator 66. Comparator 66
Inputs a control voltage Vc set to drive the vibration actuators 1A and 1B at a predetermined driving force and driving speed. Then, the signal Pm output from the average value circuit 65
a is compared with the set voltage Vc to determine an error (deviation), and outputs the error (deviation) voltage Vca to the amplifier 64. The signal Pma is obtained by averaging the vibration state detection signals P1 and P2 by the averaging circuit 65. The average value circuit 65 is set to convert the vibration state detection signals P1 and P2 to the same level as the set voltage Vc when the vibration actuator is driven at the set speed corresponding to the input set voltage Vc. I have. The circuit configuration is the same as in FIG. Thereby, the vibration actuators 1A, 1B
Is driven at the set speed, the output of the comparator 66 becomes substantially zero.
【００２６】発振器６１は、所定の周波数を有する周波
電圧を生成する。移相回路６２は、発振器６１から出力
された周波電圧から、互いに位相が＋π／２または−π
／２異なる２つの周波電圧を生成し、駆動回路６３に出
力する。The oscillator 61 generates a frequency voltage having a predetermined frequency. From the frequency voltage output from the oscillator 61, the phase shift circuit 62 has a phase of + π / 2 or -π
/ 2 different frequency voltages are generated and output to the drive circuit 63.
【００２７】駆動回路６３は、互いに位相が異なる周波
電圧を振動アクチュエータ１Ａに供給する。また、振動
アクチュエータ１Ｂにも、互いに位相が異なる周波電圧
を供給する。さらに、駆動回路６３は、増幅器６４から
の出力に基づいて振動アクチュエータに供給する周波電
圧の電圧レベルを制御する。駆動回路６３は、アナログ
回路としてもよいし、デジタル回路としてもよい。アナ
ログ回路とした場合は、増幅器６４からの出力に応じて
駆動回路６３のゲインを変えることで、振動アクチュエ
ータに供給する周波電圧の電圧レベルを制御できる。ま
た、駆動回路６３をデジタル回路とした場合は、増幅器
６４からの出力に応じて駆動回路６３の電源電圧を変え
ることで、前記電圧レベルを制御できる。The drive circuit 63 supplies frequency voltages having different phases to each other to the vibration actuator 1A. Also, frequency voltages having different phases are supplied to the vibration actuator 1B. Further, the drive circuit 63 controls the voltage level of the frequency voltage supplied to the vibration actuator based on the output from the amplifier 64. The drive circuit 63 may be an analog circuit or a digital circuit. In the case of an analog circuit, the voltage level of the frequency voltage supplied to the vibration actuator can be controlled by changing the gain of the drive circuit 63 according to the output from the amplifier 64. When the drive circuit 63 is a digital circuit, the voltage level can be controlled by changing the power supply voltage of the drive circuit 63 according to the output from the amplifier 64.
【００２８】増幅器６４は、比較器６６の出力を、予め
設定された増幅率で増幅した後、駆動回路６３に出力す
る。振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの速度が設定速度よ
りも速い場合、比較器６６の出力は設定速度で駆動して
いたときよりも高くなる。この場合、振動アクチュエー
タ１Ａ、１Ｂの速度を設定速度にするには、駆動回路６
３から供給される周波電圧の電圧レベルを下げて、駆動
速度を低下させればよい。一方、振動アクチュエータ１
Ａ、１Ｂの速度が設定速度よりも遅い場合、比較器６６
の出力は設定速度で駆動していたときよりも低くなる。
この場合、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの速度を設定
速度にするには、駆動回路６３から供給される周波電圧
の電圧レベルを上げて、駆動速度を増加させればよい。
前述のように、駆動回路６３から出力される周波電圧の
電圧レベルは、増幅器６４の出力で制御される。The amplifier 64 amplifies the output of the comparator 66 at a preset amplification factor and outputs the amplified signal to the drive circuit 63. When the speed of the vibration actuators 1A, 1B is higher than the set speed, the output of the comparator 66 becomes higher than when the actuator is driven at the set speed. In this case, in order to set the speed of the vibration actuators 1A and 1B to the set speed, the driving circuit 6
The driving speed may be reduced by lowering the voltage level of the frequency voltage supplied from 3. On the other hand, the vibration actuator 1
If the speed of A, 1B is lower than the set speed, the comparator 66
Is lower than when driving at the set speed.
In this case, the speed of the vibration actuators 1A and 1B can be set to the set speed by increasing the voltage level of the frequency voltage supplied from the drive circuit 63 and increasing the drive speed.
As described above, the voltage level of the frequency voltage output from the drive circuit 63 is controlled by the output of the amplifier 64.
【００２９】このような構成の駆動回路６０において、
振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂが設定電圧Ｖｃに対応す
る速度で駆動している場合、前述のように、比較器６６
の出力は略０となる。従って、振動アクチュエータ１
Ａ、１Ｂは設定速度を維持する。In the driving circuit 60 having such a configuration,
When the vibration actuators 1A and 1B are driven at a speed corresponding to the set voltage Vc, the comparator 66
Is substantially zero. Therefore, the vibration actuator 1
A and 1B maintain the set speed.
【００３０】これに対して、振動アクチュエータ１Ａ、
１Ｂが設定速度よりも速い速度で駆動している場合、比
較器６６の出力は、設定速度で駆動していたときよりも
高くなる。この比較器６６の出力は、増幅器６４で所定
の増幅率で増幅された後、駆動回路６３に印加される。
駆動回路６３は、増幅器６４からの出力に応じて、振動
アクチュエータ１Ａ、１Ｂに供給する周波電圧の電圧レ
ベルを所定量だけ低下させる。これにより、振動アクチ
ュエータ１Ａ、１Ｂの駆動速度は低下し、設定速度に戻
る。On the other hand, the vibration actuators 1A,
If 1B is driving at a speed higher than the set speed, the output of comparator 66 will be higher than when driving at the set speed. The output of the comparator 66 is applied to the drive circuit 63 after being amplified by the amplifier 64 at a predetermined amplification rate.
The drive circuit 63 lowers the voltage level of the frequency voltage supplied to the vibration actuators 1A and 1B by a predetermined amount according to the output from the amplifier 64. As a result, the driving speed of the vibration actuators 1A and 1B decreases and returns to the set speed.
【００３１】また、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂが設
定速度よりも低い速度で駆動している場合、比較器６６
の出力は、設定速度で駆動していたときよりも低くな
る。この比較器６６の出力は、増幅器６４で所定の増幅
率で増幅された後、駆動回路６３に印加される。駆動回
路６３は、増幅器６４からの出力に応じて、振動アクチ
ュエータ１Ａ、１Ｂに供給する周波電圧の電圧レベルを
所定量だけ増加させる。これにより、振動アクチュエー
タ１Ａ、１Ｂの駆動速度は上昇し、設定速度に戻る。When the vibration actuators 1A and 1B are driven at a speed lower than the set speed, the comparator 66
Is lower than when driving at the set speed. The output of the comparator 66 is applied to the drive circuit 63 after being amplified by the amplifier 64 at a predetermined amplification rate. The drive circuit 63 increases the voltage level of the frequency voltage supplied to the vibration actuators 1A and 1B by a predetermined amount according to the output from the amplifier 64. Thereby, the driving speed of the vibration actuators 1A and 1B increases and returns to the set speed.
【００３２】以上のようにして、平均値回路６５の出力
に基づいて、周波電圧の電圧レベルを制御することでフ
ィードバック制御が行われる。As described above, the feedback control is performed by controlling the voltage level of the frequency voltage based on the output of the average value circuit 65.
【００３３】次に圧電素子１０２に印加する周波電圧と
圧電素子１０３に印加する周波電圧との位相差を変えて
振動アクチュエータ１の駆動速度を制御する場合につい
て説明する。このような位相差による制御では、例え
ば、二つの周波電圧間の位相差がπ／２または−π／２
のときに速度が最大で、位相差が０のときに速度が最低
（停止）となるように設定される。Next, a case where the driving speed of the vibration actuator 1 is controlled by changing the phase difference between the frequency voltage applied to the piezoelectric element 102 and the frequency voltage applied to the piezoelectric element 103 will be described. In the control based on such a phase difference, for example, the phase difference between two frequency voltages is π / 2 or -π / 2.
Is set so that the speed is maximum when the phase difference is zero and the speed is minimum (stop) when the phase difference is zero.
【００３４】位相差による駆動速度の制御に用いられる
駆動装置は、前記電圧レベルで制御するように構成され
た駆動装置６０と主要部分がほぼ同一である。ただし、
前記電圧レベルで制御する構成では、増幅器６４の出力
は駆動回路６３に印加されていたのに対し、位相差で制
御する場合は、図６中、点線で示すように、増幅器６４
の出力が移相回路６２に印加される点で異なるのみであ
る。従って、図６を流用して、この移相回路６２を、増
幅器６４の出力に基づいて、生成する互いに位相の異な
る二つの周波電圧間の位相差を制御するものとして以下
説明する。The driving device used for controlling the driving speed by the phase difference is substantially the same as the driving device 60 configured to control the voltage level. However,
In the configuration in which the control is performed by the voltage level, the output of the amplifier 64 is applied to the drive circuit 63. On the other hand, in the case of the control by the phase difference, as shown by a dotted line in FIG.
Is applied only to the phase shift circuit 62. Therefore, with reference to FIG. 6, the following description will be made on the assumption that the phase shift circuit 62 controls the phase difference between two generated frequency voltages having different phases based on the output of the amplifier 64.
【００３５】このような構成の駆動回路においては、振
動アクチュエータ１Ａ、１Ｂが設定電圧Ｖｃに対応する
速度で駆動している場合、前述のように、比較器６６の
出力は略０となる。そのため、移相回路６２は、振動ア
クチュエータ１Ａ、１Ｂに供給される二つの周波電圧間
にある位相差を持たせて出力し、振動アクチュエータ１
Ａ、１Ｂは設定速度を維持する。In the drive circuit having such a configuration, when the vibration actuators 1A and 1B are driven at a speed corresponding to the set voltage Vc, the output of the comparator 66 becomes substantially zero as described above. Therefore, the phase shift circuit 62 outputs a signal having a phase difference between the two frequency voltages supplied to the vibration actuators 1A and 1B.
A and 1B maintain the set speed.
【００３６】これに対して、振動アクチュエータ１Ａ、
１Ｂが設定速度よりも速い速度で駆動している場合、比
較器６６の出力は、設定速度で駆動していたときよりも
高くなる。この比較器６６の出力は、増幅器６４で所定
の増幅率で増幅された後、移相回路６２に印加される。
移相回路６２は、増幅器６４からの出力に応じて、振動
アクチュエータ１Ａ、１Ｂに供給する二つの周波電圧の
位相差を、π／２または−π／２から０に向かう方向
に、その絶対値を所定量だけ小さくする。これにより、
振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂの駆動速度は低下し、設
定速度に戻る。On the other hand, the vibration actuators 1A,
If 1B is driving at a speed higher than the set speed, the output of comparator 66 will be higher than when driving at the set speed. The output of the comparator 66 is amplified by the amplifier 64 at a predetermined amplification rate, and then applied to the phase shift circuit 62.
The phase shift circuit 62 changes the phase difference between the two frequency voltages supplied to the vibration actuators 1A and 1B in the direction from π / 2 or -π / 2 to 0 in accordance with the output from the amplifier 64, in the direction from zero to zero. Is reduced by a predetermined amount. This allows
The drive speed of the vibration actuators 1A and 1B decreases and returns to the set speed.
【００３７】また、振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂが設
定速度よりも低い速度で駆動している場合、比較器６６
の出力は、設定速度で駆動していたときよりも低くな
る。この比較器６６の出力は、増幅器６４で所定の増幅
率で増幅された後、移相回路６２に印加される。移相回
路６２は、増幅器６４からの出力に応じて、振動アクチ
ュエータ１Ａ、１Ｂに供給する二つの周波電圧間の位相
差を、０からπ／２または−π／２に近づく方向に、そ
の絶対値を所定量だけ大きくする。これにより、振動ア
クチュエータ１Ａ、１Ｂの駆動速度は上昇し、設定速度
に戻る。When the vibration actuators 1A and 1B are driven at a speed lower than the set speed, the comparator 66
Is lower than when driving at the set speed. The output of the comparator 66 is amplified by the amplifier 64 at a predetermined amplification rate, and then applied to the phase shift circuit 62. The phase shift circuit 62 changes the phase difference between the two frequency voltages supplied to the vibration actuators 1A and 1B in a direction approaching π / 2 or −π / 2 from 0 in accordance with the output from the amplifier 64. Increase the value by a predetermined amount. Thereby, the driving speed of the vibration actuators 1A and 1B increases and returns to the set speed.
【００３８】以上のようにして、平均値回路６５の出力
に基づいて二つの周波電圧間の位相差を制御することで
フィードバック制御が行われる。As described above, the feedback control is performed by controlling the phase difference between the two frequency voltages based on the output of the average value circuit 65.
【００３９】上記実施の形態および変形例において、図
３および図５に平均値回路７の具体的な回路例を示した
が、平均値回路７はこれらの回路に限定する必要はな
い。複数の振動モニタ用圧電素子の出力であり交流信号
である各振動状態検出信号を整流し平滑し、それらの和
を取って平均化できる回路であればどのようなものでも
よい。また、駆動装置２においても図２に示す構成に限
定する必要はない。例えば、マイクロコンピュータおよ
び周辺回路を使用して、図２における振動アクチュエー
タ１Ａ、１Ｂの駆動用圧電素子１０２、１０３に駆動信
号を供給する回路以外をすべてデジタル信号で処理する
ようにしてもよい。すなわち、複数の振動アクチュエー
タを所定の周波数で駆動するための周波電圧を生成する
回路と、複数の振動アクチュエータの振動状態検出信号
を平均化する回路と、その平均化された信号をフィード
バックして周波電圧の周波数を調整する回路があれば、
アナログ回路であれ、デジタル回路であれ、あるいはそ
れらの組み合わせであれ、どのようなものでもよい。In the above-described embodiments and modified examples, specific circuit examples of the averaging circuit 7 are shown in FIGS. 3 and 5, but the averaging circuit 7 need not be limited to these circuits. Any circuit may be used as long as it can rectify and smooth each vibration state detection signal, which is an output and an AC signal of the plurality of vibration monitoring piezoelectric elements, and sum and average the vibration signals. Further, the driving device 2 does not need to be limited to the configuration shown in FIG. For example, using a microcomputer and peripheral circuits, all circuits other than the circuits that supply drive signals to the driving piezoelectric elements 102 and 103 of the vibration actuators 1A and 1B in FIG. 2 may be processed by digital signals. That is, a circuit for generating a frequency voltage for driving the plurality of vibration actuators at a predetermined frequency, a circuit for averaging the vibration state detection signals of the plurality of vibration actuators, and feeding back the averaged signal to obtain a frequency. If there is a circuit that adjusts the frequency of the voltage,
Any circuit, whether an analog circuit, a digital circuit, or a combination thereof, may be used.
【００４０】さらに、上記実施の形態および変形例で
は、振動状態をモニタするため１個の振動モニタ用圧電
素子１０７を特定したが、平均化するモニタ信号は１台
の振動アクチュエータにつき１個として限定する必要は
ない。上記の振動アクチュエータ１Ａ、１Ｂにあって
は、両方の振動モニタ用圧電素子１０７、１０８を使用
するようにしてもよい。さらに複数の振動モニタ用圧電
素子が備えられている場合は、その全部あるいは適当な
数だけを選択して行うようにしてもよい。Further, in the above-described embodiment and modified examples, one vibration monitoring piezoelectric element 107 is specified to monitor the vibration state. However, the number of monitor signals to be averaged is limited to one per vibration actuator. do not have to. In the above-described vibration actuators 1A and 1B, both of the vibration monitoring piezoelectric elements 107 and 108 may be used. Further, when a plurality of vibration monitoring piezoelectric elements are provided, all or only an appropriate number of them may be selected and performed.
【００４１】さらに、上記の実施の形態および変形例で
は、定在波型の振動アクチュエータで説明をしたが、定
在波型の振動アクチュエータに限定する必要はない。進
行波型の振動アクチュエータであってもよい。すなわ
ち、本発明は、ある駆動周波数を有する周波電圧で駆動
される振動アクチュエータを複数駆動する場合の全般に
適用することができる。Furthermore, in the above-described embodiments and modifications, the description has been made of the standing wave type vibration actuator. However, the present invention is not limited to the standing wave type vibration actuator. A traveling wave type vibration actuator may be used. That is, the present invention can be generally applied to a case where a plurality of vibration actuators driven by a frequency voltage having a certain driving frequency are driven.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明は、次のような効果を奏する。請
求項１、２の発明は、複数の振動アクチュエータのそれ
ぞれの振動検出手段からの出力を演算して制御信号を生
成し、その制御信号に基づいて、複数の振動アクチュエ
ータのそれぞれの振動子に印加するための共通の周波信
号を制御しているので、駆動系を共通にして安価でコン
パクトな駆動装置が可能になると共に、バランスが良く
効率の良いフィードバック制御が可能となる。請求項３
〜５の発明は、周波信号の制御を、周波信号の周波数、
電圧レベル、位相差の各種の制御要素により可能として
いるので、駆動装置の設計のバリエーションが広がり、
コストダウンや信頼性向上などの各種の要求仕様に応じ
た設計が容易となる。The present invention has the following effects. According to the first and second aspects of the present invention, a control signal is generated by calculating an output from each of the vibration detecting means of the plurality of vibration actuators, and applied to each of the plurality of vibration actuators based on the control signal. Since a common frequency signal is controlled, an inexpensive and compact drive device can be realized by using a common drive system, and a well-balanced and efficient feedback control can be performed. Claim 3
The inventions of (5) to (5) control the frequency signal by controlling the frequency of the frequency signal,
Since it is possible by various control elements of voltage level and phase difference, the variation of drive device design is expanded,
Design according to various required specifications such as cost reduction and reliability improvement becomes easy.
【図１】本発明の振動アクチュエータの駆動装置により
駆動される振動アクチュエータの概略構成を説明する斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a vibration actuator driven by a vibration actuator driving device according to the present invention.
【図２】本発明による駆動装置の実施の形態の構成図で
ある。FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of a driving device according to the present invention.
【図３】平均値回路の詳細を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating details of an average value circuit;
【図４】振動アクチュエータの駆動速度と振動モニタ用
圧電素子の出力電圧の関係のグラフを示す図である。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a driving speed of a vibration actuator and an output voltage of a vibration monitoring piezoelectric element.
【図５】平均値回路の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modification of the average value circuit.
【図６】駆動装置の変形例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a modified example of the driving device.
１、１Ａ、１Ｂ 振動アクチュエータ ２、６０ 駆動装置 ３、６４ 増幅器 ４ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ５、６２ 移相回路 ６、６３ 駆動回路 ７、６５ 平均値回路 ８、６６ 比較器 ６１ 発振器 １０１ 弾性体 １０２、１０３ 圧電素子 １０４、１０５ 駆動力取り出し部 １０６ 相対運動部材 １０７、１０８ 振動モニタ用圧電素子 Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗 ＶＲ１〜ＶＲ３ 可変抵抗 Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ Ｄ１、Ｄ２ ダイオード Ａ１、Ａ２ オペレーショナルアンプ 1, 1A, 1B Vibration actuator 2, 60 Driving device 3, 64 Amplifier 4 Voltage controlled oscillator (VCO) 5, 62 Phase shift circuit 6, 63 Drive circuit 7, 65 Average value circuit 8, 66 Comparator 61 Oscillator 101 Elastic body 102, 103 Piezoelectric elements 104, 105 Driving force take-out part 106 Relative movement member 107, 108 Piezoelectric elements for vibration monitoring R1 to R8 Resistance VR1 to VR3 Variable resistance C1, C2 Capacitor D1, D2 Diode A1, A2 Operational amplifier
Claims (5)
で駆動力を得る振動子と、該振動子の振動状態を検出す
る振動検出手段と、前記振動子に接触し前記駆動力によ
り該振動子との間で相対運動を行う相対運動部材とを備
えた振動アクチュエータを、複数個駆動する振動アクチ
ュエータの駆動装置において、 前記複数の振動アクチュエータのそれぞれの前記振動検
出手段からの出力を演算して制御信号を生成する制御信
号生成手段と、 前記制御信号に基づいて、前記複数の振動アクチュエー
タのそれぞれの振動子に印加するための共通の周波信号
を制御する制御手段とを備えることを特徴とする振動ア
クチュエータの駆動装置。A vibrator for obtaining a driving force by generating vibration by inputting a frequency signal; vibration detecting means for detecting a vibration state of the vibrator; In a vibration actuator driving device that drives a plurality of vibration actuators each including a relative movement member that performs relative movement with a vibrator, an output from the vibration detection unit of each of the plurality of vibration actuators is calculated. Control signal generating means for generating a control signal, and a control means for controlling a common frequency signal to be applied to each of the vibrators of the plurality of vibration actuators based on the control signal. The driving device for the vibration actuator.
の駆動装置において、 前記制御信号は、前記複数の振動アクチュエータのそれ
ぞれの前記振動検出手段からの出力を平均化して得られ
た平均値信号であることを特徴とする振動アクチュエー
タの駆動装置。2. The driving device for a vibration actuator according to claim 1, wherein the control signal is an average value signal obtained by averaging outputs from the vibration detection units of the plurality of vibration actuators. A driving device for a vibration actuator.
の駆動装置において、 前記制御手段は、前記平均値信号に基づいて前記周波信
号の周波数を制御することを特徴とする振動アクチュエ
ータの駆動装置。3. The driving apparatus for a vibration actuator according to claim 2, wherein said control means controls a frequency of said frequency signal based on said average value signal.
の駆動装置において、 前記制御手段は、前記平均値信号に基づいて前記周波信
号の電圧レベルを制御することを特徴とする振動アクチ
ュエータの駆動装置。4. The vibration actuator driving apparatus according to claim 2, wherein said control means controls a voltage level of said frequency signal based on said average value signal. .
の駆動装置において、 前記振動子は第１の電気機械変換素子と第２の電気機械
変換素子とを有し、前記第１の電気機械変換素子には第
１の周波電圧が印加され、前記第２の電気機械変換素子
には前記第１の周波電圧と位相が異なる第２の周波電圧
が印加されることで駆動力を得るものであり、 前記制御手段は、前記平均値信号に基づいて前記第１の
周波電圧と前記第２の周波電圧の間の位相差を制御する
ことを特徴とする振動アクチュエータの駆動装置。5. The driving device for a vibration actuator according to claim 2, wherein the vibrator has a first electromechanical transducer and a second electromechanical transducer, and the first electromechanical transducer is provided. A first frequency voltage is applied to the element, and a driving force is obtained by applying a second frequency voltage having a phase different from that of the first frequency voltage to the second electromechanical transducer. The driving device for a vibration actuator, wherein the control unit controls a phase difference between the first frequency voltage and the second frequency voltage based on the average value signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170166A JPH1118456A (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Driver for oscillatory actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170166A JPH1118456A (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Driver for oscillatory actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118456A true JPH1118456A (en) | 1999-01-22 |
Family
ID=15899916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9170166A Pending JPH1118456A (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Driver for oscillatory actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118456A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007094259A1 (en) | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Sony Corporation | Optical element, and lens array |
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-
1997
- 1997-06-26 JP JP9170166A patent/JPH1118456A/en active Pending
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