JP2006333682A - Method for setting drive signal frequency of ultrasonic motor and driving device for ultrasonic motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、超音波モータの駆動信号周波数の設定方法及び超音波モータの駆動装置に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic motor drive signal frequency setting method and an ultrasonic motor drive device.
近年、電磁型モータに代わる新しいモータとして超音波モータが注目されている。この超音波モータは、従来の電磁型モータに比べ以下のような利点を有している。
(1)ギヤなしで高トルクが得られる。
(2)電気OFF時に保持力がある。
(3)高分解能である。
(4)静粛性に富んでいる。
In recent years, ultrasonic motors have attracted attention as new motors that replace electromagnetic motors. This ultrasonic motor has the following advantages over conventional electromagnetic motors.
(1) High torque can be obtained without gears.
(2) There is holding power when electricity is OFF.
(3) High resolution.
(4) Rich in silence.
このような超音波モータにおいては、通常、超音波モータが備える超音波振動子に対して周波電圧の駆動信号を印加し、超音波振動子に超音波楕円振動を発生させることにより、超音波振動子、或いは超音波振動子に接触している被駆動体を介して駆動力が得られるように制御している。
一般的に、上記駆動信号の周波数(以下「駆動信号周波数」という。)は、駆動効率の面から、超音波振動子の共振周波数に設定されることが好ましい。しかしながら、この共振周波数は、温度の変化や負荷の変化によって変動することが知られている。
In such an ultrasonic motor, normally, an ultrasonic vibration is generated by applying a drive signal of a frequency voltage to an ultrasonic vibrator included in the ultrasonic motor and generating an ultrasonic elliptical vibration in the ultrasonic vibrator. Control is performed so that a driving force can be obtained via a child or a driven body in contact with the ultrasonic transducer.
In general, the frequency of the drive signal (hereinafter referred to as “drive signal frequency”) is preferably set to the resonance frequency of the ultrasonic transducer in terms of drive efficiency. However, it is known that this resonance frequency varies with a change in temperature or a change in load.
このような共振周波数の変動に係る対処方法として、例えば、特開平09−285150号公報(特許文献1)には、超音波モータの起動時に、超音波モータの共振周波数を検出し、検出した共振周波数に駆動信号周波数を設定する方法が開示されている。
この特許文献1に開示された発明は、起動時に、複数の圧電素子の一部に周波数を掃引した掃引信号を供給する一方で、この掃引信号の供給されていない圧電素子の変位に伴う逆起電圧を検出し、この逆起電圧に基づいて、超音波モータの駆動信号の周波数を設定するものである。
The invention disclosed in Patent Document 1 supplies a sweep signal having a frequency swept to a part of a plurality of piezoelectric elements at the time of start-up, while the back electromotive force associated with the displacement of a piezoelectric element to which no sweep signal is supplied. The voltage is detected, and the frequency of the drive signal of the ultrasonic motor is set based on the counter electromotive voltage.
ところで、複数の超音波振動子を備える超音波モータにおいては、各超音波振動子の駆動信号周波数に、それぞれの共振周波数を設定する必要がある。この場合、各超音波振動子に対応して上記特許文献1に示されるような駆動信号周波数の設定手法を採用したのでは、装置の大型化やコストの増大を招くという問題がある。また、装置の大型化を防ぐために、1つの周波数検出器により複数の超音波振動子の共振周波数を検出しようとすると、検出時間が長くなってしまうという問題がある。 By the way, in an ultrasonic motor including a plurality of ultrasonic transducers, it is necessary to set respective resonance frequencies as drive signal frequencies of the ultrasonic transducers. In this case, if the driving signal frequency setting method as shown in Patent Document 1 is employed corresponding to each ultrasonic transducer, there is a problem that the size of the apparatus is increased and the cost is increased. In addition, in order to prevent an increase in the size of the apparatus, there is a problem in that the detection time becomes long when the resonance frequency of a plurality of ultrasonic transducers is detected by one frequency detector.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、複数の超音波振動子を備える超音波モータにおいて、各超音波振動子の駆動信号周波数を簡易な方法により短時間で設定することのできる超音波モータの駆動信号周波数設定方法及び超音波モータの駆動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 circumstances, and in an ultrasonic motor including a plurality of ultrasonic transducers, the drive signal frequency of each ultrasonic transducer can be set in a short time by a simple method. An object of the present invention is to provide an ultrasonic motor drive signal frequency setting method and an ultrasonic motor drive device.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、複数の超音波振動子を備える超音波モータにおいて、各前記超音波振動子の駆動周波数を設定する超音波モータの駆動信号周波数設定方法であって、複数の前記超音波振動子のうち、いずれか一つの前記超音波振動子の共振周波数を検出する検出過程と、検出された前記共振周波数を用いて、その他の各前記超音波振動子の共振周波数をそれぞれ算出する算出過程と、各前記超音波振動子の共振周波数に基づいて、各前記超音波振動子の駆動信号周波数を設定する設定過程とを具備する超音波モータの駆動信号周波数設定方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention relates to an ultrasonic motor drive signal frequency setting method for setting a drive frequency of each ultrasonic transducer in an ultrasonic motor including a plurality of ultrasonic transducers, Among them, a detection process for detecting the resonance frequency of any one of the ultrasonic transducers, a calculation process for calculating the resonance frequency of each of the other ultrasonic transducers using the detected resonance frequency, There is provided an ultrasonic motor drive signal frequency setting method including a setting step of setting a drive signal frequency of each ultrasonic transducer based on a resonance frequency of each ultrasonic transducer.
この発明によれば、複数の超音波振動子のうちのいずれか一つの超音波振動子について、共振周波数を検出すればよいので、共振周波数を検出する検出機構を1つにすることができ、装置の小型化を図ることが可能となる。また、その他の超音波振動子の共振周波数については、検出された共振周波数を用いて求めるため、全ての超音波振動子について共振周波数を検出する場合に比べ、駆動信号周波数を設定するまでに要する時間を短くすることができる。 According to this invention, since it is only necessary to detect the resonance frequency for any one of the plurality of ultrasonic transducers, it is possible to have one detection mechanism for detecting the resonance frequency, It is possible to reduce the size of the apparatus. Further, since the resonance frequencies of other ultrasonic transducers are obtained using the detected resonance frequencies, it is necessary to set the drive signal frequency compared to the case where the resonance frequencies are detected for all ultrasonic transducers. Time can be shortened.
上記発明の算出過程において、各前記超音波振動子の共振周波数の相関関係に基づいて決定された各調整量が予め登録されている相関テーブルから、他の各前記超音波振動子の共振周波数を求めるための前記調整量をそれぞれ読み出し、読み出した各前記調整量及び検出された前記共振周波数を用いて他の各前記超音波振動子の共振周波数を算出すると良い。 In the calculation process of the above invention, the resonance frequency of each of the other ultrasonic transducers is obtained from a correlation table in which adjustment amounts determined based on the correlation between the resonance frequencies of the ultrasonic transducers are registered in advance. It is preferable to read out the adjustment amounts to be obtained, and calculate the resonance frequencies of the other ultrasonic transducers using the read adjustment amounts and the detected resonance frequencies.
このように、各前記超音波振動子の共振周波数の相関関係に基づいて決定された各調整量が予め登録されている相関テーブルから、共振周波数が検出された超音波振動子以外の超音波振動子の共振周波数を求めるための調整量をそれぞれ読み出し、読み出した各調整量及び検出された共振周波数を用いて、上記各超音波振動子の共振周波数をそれぞれ算出するので、共振周波数を容易に且つ精度良く求めることが可能となる。
例えば、出荷時において、各超音波振動子の共振周波数を検出し、各超音波振動子の共振周波数の相関関係、例えば、基準共振周波数に対する差分(誤差)情報を調整量として記録媒体に記録しておく。そして、上記算出過程においては、記録媒体に予め記録された調整量を読み出し、この調整量と検出された共振周波数とを用いて各超音波振動子の共振周波数を算出する。
As described above, the ultrasonic vibrations other than the ultrasonic transducer in which the resonance frequency is detected from the correlation table in which the adjustment amounts determined based on the correlation between the resonance frequencies of the ultrasonic transducers are registered in advance. Respective adjustment amounts for obtaining the resonance frequency of the child are read out, and the resonance frequencies of the ultrasonic transducers are calculated using the read adjustment amounts and the detected resonance frequencies, respectively. It can be obtained with high accuracy.
For example, at the time of shipment, the resonance frequency of each ultrasonic transducer is detected, and the correlation between the resonance frequencies of each ultrasonic transducer, for example, difference (error) information with respect to the reference resonance frequency is recorded on the recording medium as an adjustment amount. Keep it. In the calculation process, the adjustment amount recorded in advance on the recording medium is read, and the resonance frequency of each ultrasonic transducer is calculated using the adjustment amount and the detected resonance frequency.
本発明は、複数の超音波振動子を備える超音波モータの駆動装置であって、複数の前記超音波振動子のうち、いずれか一つの前記超音波振動子の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、検出された前記共振周波数を用いて、その他の前記超音波振動子の共振周波数をそれぞれ算出する共振周波数算出手段と、各前記超音波振動子の共振周波数に基づいて、各前記超音波振動子の駆動信号周波数を設定する駆動周波数設定手段と、設定した前記駆動信号周波数にて、各前記超音波振動子を駆動する駆動手段とを具備する超音波モータの駆動装置を提供する。 The present invention is an ultrasonic motor driving device including a plurality of ultrasonic transducers, wherein the resonant frequency detection detects a resonant frequency of any one of the plurality of ultrasonic transducers. Means, a resonance frequency calculating means for calculating the resonance frequency of each of the other ultrasonic transducers using the detected resonance frequency, and each ultrasonic wave based on the resonance frequency of each of the ultrasonic transducers Provided is an ultrasonic motor drive device comprising: drive frequency setting means for setting a drive signal frequency of a vibrator; and drive means for driving each ultrasonic vibrator at the set drive signal frequency.
この発明によれば、共振周波数検出手段にて、複数の超音波振動子のうちのいずれか一つの超音波振動子について共振周波数が検出され、共振周波数算出手段にて、共振周波数検出手段により検出された共振周波数を用いて、他の各超音波振動子の共振周波数が求められる。そして、駆動周波数設定手段にて、上記共振周波数検出手段及び共振周波数算出手段にて求められた各超音波振動子の共振周波数に基づいて、各超音波振動子の駆動信号周波数が設定され、この駆動信号周波数に基づく超音波振動子の駆動が駆動手段により実施される。 According to the present invention, the resonance frequency detecting means detects the resonance frequency of any one of the plurality of ultrasonic vibrators, and the resonance frequency calculating means detects the resonance frequency using the resonance frequency detecting means. Using the resonance frequency thus determined, the resonance frequency of each of the other ultrasonic transducers is obtained. The drive frequency setting means sets the drive signal frequency of each ultrasonic transducer based on the resonance frequency of each ultrasonic transducer determined by the resonance frequency detection means and the resonance frequency calculation means. Driving of the ultrasonic transducer based on the driving signal frequency is performed by the driving means.
この場合において、複数あるうちの一つの超音波振動子についてのみ共振周波数を検出すればよいので、共振周波数検出手段の構成を簡略化することができ、装置の小型化を図ることが可能となる。また、その他の超音波振動子の共振周波数については、検出された共振周波数を用いて求めるため、全ての超音波振動子について共振周波数を求める場合に比べ、駆動信号周波数を設定するまでに要する時間を短くすることができる。 In this case, since it is only necessary to detect the resonance frequency for one of the plurality of ultrasonic transducers, the configuration of the resonance frequency detection means can be simplified, and the apparatus can be miniaturized. . In addition, since the resonance frequencies of other ultrasonic transducers are obtained using the detected resonance frequencies, the time required to set the drive signal frequency is compared with the case where the resonance frequencies are obtained for all ultrasonic transducers. Can be shortened.
本発明によれば、複数の超音波振動子を備える超音波モータにおいて、各超音波振動子の駆動信号周波数を簡易な方法により短時間で設定することができるという効果を奏する。 According to the present invention, in an ultrasonic motor provided with a plurality of ultrasonic transducers, the drive signal frequency of each ultrasonic transducer can be set in a short time by a simple method.
以下、本発明の実施形態に係る超音波モータの駆動信号周波数設定方法及び超音波モータの駆動装置について、図を参照して以下に説明する。
〔第1の実施形態〕
本発明の第1の実施形態に係る超音波モータは、図1に示されるように、3つの超音波振動子10a乃至10cと、3つの超音波振動子10a乃至10cにより駆動される1つの被駆動体50とを備えて構成されている。
Hereinafter, an ultrasonic motor drive signal frequency setting method and an ultrasonic motor drive device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the ultrasonic motor according to the first embodiment of the present invention includes three
上記超音波振動子10aは、例えば、図2乃至図4に示されるように、矩形板状の圧電セラミックスシート7の片側面にシート状の内部電極8を設けたものを複数枚積層してなる直方体状の圧電積層体9と、該圧電積層体9の幅方向の一側面に形成される2つの出力端に接着された2つの摩擦接触子10とを備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, for example, the
図に示される圧電セラミックスシート7は、そのほぼ全面に内部電極8を備えている。内部電極8は、圧電セラミックスシート7の長さ方向に所定の絶縁距離を開けて2つ配列されている。各内部電極8は、圧電セラミックスシート7の周縁から所定の隙間を空けて配置されるとともに、その一部が圧電セラミックスシート7の周縁まで延びている。
The piezoelectric
図3に示される圧電セラミックスシート7は、その幅方向の略半分に内部電極8を備えている。内部電極8は、圧電セラミックスシート7の長さ方向に所定の絶縁距離を開けて2つ配列されている。各内部電極8は、圧電セラミックスシート7の周縁から所定の隙間を空けて配置されるとともに、その一部が圧電セラミックスシート7の周縁まで延びている。
The piezoelectric
これら内部電極8を備えた圧電セラミックスシート7は、図3に示される内部電極8の大きいものと、図4に示される内部電極8の小さいものとが交互に複数枚積層されることにより、直方体状の圧電積層体9を構成している。
The piezoelectric
圧電積層体9の長さ方向の両端面には2個ずつ、合計4個の外部電極11が設けられている。各外部電極11には、同種の圧電セラミックスシート7の同一位置に配される全ての内部電極8が接続されている。これにより、同種の圧電セラミックスシート7の同一位置に配される内部電極8は、同一の電位とされるようになっている。なお、外部電極11には図示しない配線が接続されている。配線は、リード線、フレキシブル基板等、可撓性を有する配線であれば任意のものでよい。
A total of four
次に、圧電積層体9の動作について説明する。
圧電積層体9の長さ方向の一端に形成された2つの外部電極11をA相(A+,A−)、他端に形成された2つの外部電極11をB相(B+,B−)とする。A相およびB相に同位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図5に示されるような1次の縦振動が励起されるようになっている。また、A相とB相とに逆位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図6に示されるような2次の屈曲振動が励起されるようになっている。図5および図6は、有限要素法によるコンピュータ解析結果を示す図である。
Next, the operation of the piezoelectric laminate 9 will be described.
Two
圧電積層体9に1次の縦振動が発生したときには、摩擦振動子10が圧電積層体9の長さ方向(図5に示されるX方向)に変位させられるようになっている。一方、圧電積層体9に2次の屈曲振動が生じたときには、摩擦接触子10が、圧電積層体9の幅方向(図6に示されるZ方向)に変位させられるようになっている。
When primary longitudinal vibration is generated in the piezoelectric laminate 9, the
したがって、超音波振動子のA相とB相とに、位相が90°ずれた共振周波数に対応する交番電圧を加えることにより、1次の縦振動と2次の屈曲振動とが同時に発生して、図2に矢印Cで示されるように、摩擦接触子10の位置において時計回りまたは反時計回りの略楕円振動が発生するようになっている。
なお、図1に示した超音波振動子10b、10cについても、上述の超音波振動子10aと同様の構成を有し、同様の動作を行う。
Therefore, by applying an alternating voltage corresponding to the resonance frequency whose phase is shifted by 90 ° to the A phase and the B phase of the ultrasonic vibrator, the primary longitudinal vibration and the secondary bending vibration are generated simultaneously. As shown by an arrow C in FIG. 2, a substantially elliptic vibration in a clockwise direction or a counterclockwise direction is generated at the position of the
Note that the
次に、上述したような構成を備える超音波モータを駆動する駆動装置について図を参照して説明する。図7は、本実施形態に係る超音波モータの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
図7に示されるように、超音波モータの駆動装置は、各超音波振動子10a乃至10cに対応してそれぞれ設けられた駆動部(駆動手段)20a乃至20c、各駆動部20a乃至20cに対応して設けられた発信部21a乃至21c、発信部21a乃至21cに対して制御信号を供給する制御部22を備えて構成されている。
Next, a drive device for driving an ultrasonic motor having the above-described configuration will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the ultrasonic motor driving apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 7, the ultrasonic motor driving device corresponds to the driving units (driving means) 20a to 20c and the driving
上記駆動部20a乃至20cは、対応して設けられている発振部21a乃至21cから供給された周波信号を増幅し、増幅した周波信号を上記交番信号(駆動信号)として超音波振動子10a乃至10cに供給することにより、超音波モータを駆動させる。
発振部21a乃至21cは、後述する制御部22の制御により90度位相のずれた周波信号の源信号を生成して、上記駆動部20a乃至20cに出力する。
The
The
制御部22は、超音波振動子10a乃至10cにそれぞれ印加させる交番信号が、その超音波振動子10a乃至10cの共振周波数となるように、発振部21a乃至21cの発振周波数を制御する。具体的には、この制御部22は、共振周波数検出部(共振周波数検出手段)31、共振周波数算出部(共振周波数算出手段)32、及び駆動信号周波数設定部(駆動信号周波数設定手段)33を備えて構成されている。
The
次に、本実施形態に係る超音波モータの駆動装置の動作について説明する。
まず、超音波モータの起動時において、制御部22内の共振周波数検出部31により、超音波振動子10a乃至10cのうちのいずれか一つの超音波振動子の共振周波数が検出される(図8のステップSA1)。本実施形態においては、超音波振動子10aの共振周波数faが検出される。ここで、共振周波数の検出手法については、公知の技術を適用する。共振周波数の検出手法の一例として、例えば、特開2005−110488号公報に開示されている手法、特開平09−285150号公報に開示されている手法が挙げられる。
Next, the operation of the ultrasonic motor driving apparatus according to this embodiment will be described.
First, when the ultrasonic motor is started, the resonance
共振周波数検出部31により検出された共振周波数faは、共振周波数算出部32及び駆動信号周波数設定部33へ転送される。共振周波数算出部32は、転送されてきた共振周波数faを用いて、残りの超音波振動子10b及び10cの共振周波数fb及びfcを算出する(図8のステップSA2)。例えば、共振周波数算出部32は、各超音波振動子10a乃至10cの共振周波数の相関関係に基づく調整量が予め登録されている相関テーブルを備えており、この相関テーブルから他の各超音波振動子の共振周波数を求めるための調整量をそれぞれ読み出し、読み出した各調整量及び検出された共振周波数faを用いて、他の各超音波振動子10b、10cの共振周波数fb、fcをそれぞれ算出する。
The resonance frequency fa detected by the resonance
ここで、例えば、上記相関テーブルには、以下のような情報が記録されている。
まず、出荷前に、所定の気温条件下において、超音波振動子10a乃至10cの共振周波数fas、fbs、fcsがそれぞれ測定される。続いて、このうち、共振周波数検出部31(図7)により共振周波数が検出される超音波振動子10aの共振周波数fasを基準共振周波数fsとし、この基準共振周波数fsと、その他の共振周波数fbs、fcsとの差分Δb(=fbs−fs)、Δc(=fcs−fs)がそれぞれ算出される。そして、この差分Δb、Δcが調整量として相関テーブルに記録される。
Here, for example, the following information is recorded in the correlation table.
First, before shipping, the resonance frequencies fas, fbs, and fcs of the
共振周波数算出部32は、共振周波数検出部31から超音波振動子10aの共振周波数faを取得すると、上記相関テーブルから調整量Δb、Δcを読み出し、共振周波数faに上記調整量Δb、Δcをそれぞれ加算することにより、超音波振動子10b及び10cの共振周波数fb、fcを算出する。
このように算出された共振周波数fb,fcは、駆動信号周波数設定部33へ転送される。駆動信号周波数設定部33は、共振周波数検出部31により検出された共振周波数faと、共振周波数算出部32により算出された共振周波数fb、fcとに基づいて、各超音波振動子10a乃至10cの駆動信号周波数を設定する(図8のステップSA3)。例えば、各駆動信号周波数に各共振周波数fa乃至fcを設定する。
When the resonance
The resonance frequencies fb and fc calculated in this way are transferred to the drive signal
駆動信号周波数設定部33は、各超音波振動子に対応する駆動信号周波数をそれぞれ設定すると、発信部21a乃至21cのそれぞれに対して、設定した駆動信号周波数の信号を生成するよう指令を出す。発振部21a乃至21cは、制御部22からの指令に基づいて、周波信号を生成し、対応する各駆動部20a乃至20cへ出力する。駆動部20a乃至20bは、入力された周波信号を増幅し、増幅した周波信号を交番信号(駆動信号)として対応する超音波振動子10a乃至10cに印加する。
When the driving signal
これにより、超音波振動子10a乃至10cが備えるA相とB相(図2参照)とに、位相が90°ずれた共振周波数に対応する交番電圧が印加されることとなり、図2の矢印Cで示されるように、摩擦接触子10の位置において時計回りまたは反時計回りの略楕円振動が発生する。これにより、超音波振動子とこの超音波振動子に接触する被駆動体40との間に摩擦力が生じ、この摩擦力によって、被駆動体40が摩擦接触子10により略楕円運動の接線方向に押圧される。そして、2つの摩擦接触子10によって交互に、摩擦による押圧動作が繰り返されることにより、摩擦接触子10と被駆動体40との密着および離間が断続的に繰り返されながら、被駆動体40が超音波振動子10aに対して相対的に移動させられることになる。
As a result, an alternating voltage corresponding to a resonance frequency whose phase is shifted by 90 ° is applied to the A phase and the B phase (see FIG. 2) included in the
以上、説明してきたように、本実施形態に係る超音波モータの駆動装置によれば、温度変化などの外部要因の変化に伴って、各超音波振動子10a乃至10cの共振周波数が変化した場合でも、容易に、且つ、短時間で、各超音波振動子10a乃至10cの共振周波数を求めることができる。これにより、常に、良好な状態で超音波モータを駆動させることが可能となる。また、共振周波数を検出する共振周波数検出部31は、1つ備えていればよいため、装置の大型化を防ぐことが可能となる。
As described above, according to the ultrasonic motor driving device according to the present embodiment, when the resonance frequency of each of the
なお、上記実施形態では、共振周波数算出部32において示した調整量Δb、Δcは、一例であり、各超音波振動子10a乃至10cの共振周波数の相関に基づいて決定されたものであれば、他の情報を設定することも可能である。例えば、差分から求められる標準偏差αを調整量として登録するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the adjustment amounts Δb and Δc shown in the resonance
また、各超音波振動子の共振周波数は、上記温度変化などのほか、例えば、超音波振動子の押圧力によっても変化する。このように、外部変化に起因する共振周波数の変動に対応すべく、例えば、超音波モータの駆動時において、図8に示した動作を定期的に繰り返し実施することにより、常に、駆動信号周波数を共振周波数に一致させることが可能となる。 Further, the resonance frequency of each ultrasonic transducer also changes due to, for example, the pressing force of the ultrasonic transducer in addition to the above temperature change. Thus, in order to cope with fluctuations in the resonance frequency caused by external changes, for example, when the ultrasonic motor is driven, the operation shown in FIG. It is possible to match the resonance frequency.
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態に係る超音波モータの駆動装置について説明する。
上記第1の実施形態においては、各超音波振動子10a乃至10cに対して、それぞれ対応する駆動部20a乃至20c、及び発振部21a乃至21cを設けていたが、本実施形態においては、1つの発信部25及び駆動部26により、超音波振動子10a乃至10cを駆動する。
[Second Embodiment]
Next, an ultrasonic motor driving device according to a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, the corresponding
以下、本実施形態に係る超音波モータの駆動装置の動作について図9を参照して説明する。なお、上述した第1の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付し、説明を省略する。図9は、本発明の第2の実施形態に係る超音波モータの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
図9において、制御部42の駆動信号周波数設定部44は、共振周波数検出部31にて検出された共振周波数fa、並びに共振周波数算出部32により算出された共振周波数fb、fcを取得すると、これらの共振周波数fa乃至fcの平均値fvを算出し、駆動信号周波数にこの平均値fvを設定する。そして、制御部42は、発信部25に対して、設定した駆動信号周波数の信号を生成するよう指令を出す。発振部25は、制御部42からの指令に基づいて、周波信号を生成し、駆動部26へ出力する。駆動部26は、入力された周波信号を増幅し、交番信号(駆動信号)として各超音波振動子10a乃至10cに印加する。
The operation of the ultrasonic motor driving apparatus according to this embodiment will be described below with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st Embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted. FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic motor driving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 9, when the drive signal
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波モータの駆動装置によれば、1つの発信部25及び1つの駆動部26により複数の超音波振動子10a乃至10cを駆動することが可能となるので、駆動装置を更に小型化することが可能となる。
As described above, according to the ultrasonic motor driving device according to the present embodiment, it is possible to drive the plurality of
なお、上記実施形態では、各超音波振動子の共振周波数の平均値を駆動信号周波数として設定していたが、この設定の仕方については、適宜設定することが可能である。
例えば、上記平均値fvから予め設定されているオフセット値βを引いた値fv−βを駆動信号周波数として設定するようにしても良い。また、平均値fvに予め設定されているオフセット値γを加算した値fv+γを駆動信号周波数として設定しても良い。或いは、各共振周波数fa、fb、fcにおいて、最小の値fmin、最大の値fmax、及び中間の値fmidのいずれかを駆動信号周波数として設定するようにしても良い。なお、これらの設定手法については、一例であり、その他の手法を用いても良い。
In the above embodiment, the average value of the resonance frequencies of the ultrasonic transducers is set as the drive signal frequency. However, this setting method can be set as appropriate.
For example, a value fv−β obtained by subtracting a preset offset value β from the average value fv may be set as the drive signal frequency. Further, a value fv + γ obtained by adding a preset offset value γ to the average value fv may be set as the drive signal frequency. Alternatively, at each of the resonance frequencies fa, fb, and fc, any one of the minimum value fmin, the maximum value fmax, and the intermediate value fmid may be set as the drive signal frequency. Note that these setting methods are merely examples, and other methods may be used.
また、上述の実施形態においては、制御部22及び42において、ハードウェアによる処理を前提としていたが、このような構成に限定される必要はない。例えば、別途ソフトウェアにて処理する構成も可能である。この場合、制御部22は、例えば、CPU(中央演算装置)、HDD(Hard Disc Drive)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えて構成されている。上記の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でROM等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上記各部の機能を実現するものとする。
In the above-described embodiment, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention.
10a乃至10c 超音波振動子
50 被駆動体
20a乃至20c、26 駆動部
21a乃至21c、25 発信部
22、42 制御部
31 共振周波数検出部
32 共振周波数算出部
33、44 駆動信号周波数設定部
10a to
Claims (3)
複数の前記超音波振動子のうち、いずれか一つの前記超音波振動子の共振周波数を検出する検出過程と、
検出された前記共振周波数を用いて、その他の各前記超音波振動子の共振周波数をそれぞれ算出する算出過程と、
各前記超音波振動子の共振周波数に基づいて、各前記超音波振動子の駆動信号周波数を設定する設定過程と
を具備する超音波モータの駆動信号周波数設定方法。 In an ultrasonic motor comprising a plurality of ultrasonic transducers, an ultrasonic motor drive signal frequency setting method for setting the drive frequency of each ultrasonic transducer,
A detection process of detecting a resonance frequency of any one of the plurality of ultrasonic transducers;
A calculation process for calculating the resonance frequency of each of the other ultrasonic transducers using the detected resonance frequency,
A setting method of setting a drive signal frequency of each ultrasonic transducer based on a resonance frequency of each of the ultrasonic transducers.
複数の前記超音波振動子のうち、いずれか一つの前記超音波振動子の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
検出された前記共振周波数を用いて、その他の前記超音波振動子の共振周波数をそれぞれ算出する共振周波数算出手段と、
各前記超音波振動子の共振周波数に基づいて、各前記超音波振動子の駆動信号周波数を設定する駆動周波数設定手段と、
設定した前記駆動信号周波数にて、各前記超音波振動子を駆動する駆動手段と
を具備する超音波モータの駆動装置。 An ultrasonic motor driving device comprising a plurality of ultrasonic transducers,
Resonance frequency detection means for detecting the resonance frequency of any one of the plurality of ultrasonic transducers;
Resonance frequency calculation means for calculating resonance frequencies of the other ultrasonic transducers using the detected resonance frequency, and
Driving frequency setting means for setting the driving signal frequency of each ultrasonic transducer based on the resonance frequency of each ultrasonic transducer;
An ultrasonic motor drive device comprising: drive means for driving each of the ultrasonic transducers at the set drive signal frequency.
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