JPH02174576A - 振動型モーター装置 - Google Patents
振動型モーター装置Info
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- JPH02174576A JPH02174576A JP63329865A JP32986588A JPH02174576A JP H02174576 A JPH02174576 A JP H02174576A JP 63329865 A JP63329865 A JP 63329865A JP 32986588 A JP32986588 A JP 32986588A JP H02174576 A JPH02174576 A JP H02174576A
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- Japan
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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ーの駆動装置に関するものである
。
。
従来、振動波モーターの駆動装置において回転数を制御
するに際して、その駆動周波数を調定する方法が取られ
ている。この周波数可変による回転数制御方法にあって
はマイクロコンピュータ−により、その速度制御を実行
する様な場合、コンピューターからデジタル値として回
転数を指定し、−旦り/Aコンバーターにて上記デジタ
ル値をアナログ(電圧)に変換して、この電圧に応じた
発振を行う発振器を用いて駆動周波数を上記設定値に応
じた値に移行させることが考えられる。
するに際して、その駆動周波数を調定する方法が取られ
ている。この周波数可変による回転数制御方法にあって
はマイクロコンピュータ−により、その速度制御を実行
する様な場合、コンピューターからデジタル値として回
転数を指定し、−旦り/Aコンバーターにて上記デジタ
ル値をアナログ(電圧)に変換して、この電圧に応じた
発振を行う発振器を用いて駆動周波数を上記設定値に応
じた値に移行させることが考えられる。
〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
振動波モーターは周波数の変化に対する回転数変化の応
答性が極めて早い為に」−述のD/Aコンバーターを用
いて駆動周波数を変更する方法では次のような欠点があ
る。
振動波モーターは周波数の変化に対する回転数変化の応
答性が極めて早い為に」−述のD/Aコンバーターを用
いて駆動周波数を変更する方法では次のような欠点があ
る。
周波数を可変することで回転数を変更制御する方法にお
いて、広い回転範囲をかつなめらかな回転速度移行にて
制御する為には、周波数変化範囲を広くかつ周波数を細
かく変化させる必要があり、その為に分解能の高いD/
Aコンバーターが必要となり、駆動回路が高価かつ複雑
となる。
いて、広い回転範囲をかつなめらかな回転速度移行にて
制御する為には、周波数変化範囲を広くかつ周波数を細
かく変化させる必要があり、その為に分解能の高いD/
Aコンバーターが必要となり、駆動回路が高価かつ複雑
となる。
即ち、分解能の低いD/Aコンバーターを用いて、広い
回転数の制御を行わせようとした場合D/Aコンバータ
ーの分解能、−段当りの周波数変化量を大きく設定しな
ければならず、細かい回転数を制御する事ができず周波
数を一段変える事により、急激に回転数が変わってしま
い、なめらかな速度移行を実現出来ない。
回転数の制御を行わせようとした場合D/Aコンバータ
ーの分解能、−段当りの周波数変化量を大きく設定しな
ければならず、細かい回転数を制御する事ができず周波
数を一段変える事により、急激に回転数が変わってしま
い、なめらかな速度移行を実現出来ない。
又、逆になめらかな速度移行を行わせるために一段当り
の周波数変化量を小さく設定すると、広い範囲に回転数
を制御する事ができなくなる。
の周波数変化量を小さく設定すると、広い範囲に回転数
を制御する事ができなくなる。
本発明は、上述の事項に鑑みなされたちのて、D/Aコ
ンバーターに入力されたデジタルデータを該ディジタル
データーに応じた発振回路での発振の一周期の終了前に
変化させることによりD/Aコンバーターの見かけ上の
分解能を高くし、分解能の低いD/Aコンバーターを用
いても広範囲かつ変化ステップを細かにしたモーターの
速度制御を可能ならしめたものである。
ンバーターに入力されたデジタルデータを該ディジタル
データーに応じた発振回路での発振の一周期の終了前に
変化させることによりD/Aコンバーターの見かけ上の
分解能を高くし、分解能の低いD/Aコンバーターを用
いても広範囲かつ変化ステップを細かにしたモーターの
速度制御を可能ならしめたものである。
第1図は本発明に係る振動波モーター駆動装置の一実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
同図において、1はマイクロコンピュータ−12はマイ
クロコンピュータ−1の出力ポートに接続され出力ポー
トに設定される値をD/D変換するD/Aコンバーター
、3はその非反転入力端を、D/Aコンバーターの出力
に接続し反転入力端を抵抗22に接続するオペアンプ、
19はオペアンプ3の出力にベースを接続しエミッター
に前記抵抗22を接続するトランジスター、18はコレ
クターを前記トランジスター19のコレクターに接続す
るトランジスター、20はトランジスター18のベース
にそのベースを接続するトランジスターで、これらのト
ランジスター18.20はカレントミラー回路を構成し
ている。24はトランジスター20のコレクターに接続
するコンデンサー、4はその一入力端に一定電圧Vcが
印加され十入力端を前記コンデンサー24の出力端に接
続するコンパレーター、21はコンデンサー24に対し
て並列接続され、そのベースを抵抗23を介してコンパ
レーター4の出力に接続するトランジスターである。上
記構成にあってコンデンサー24にはD/Aコンバータ
ー2の出力に応じた電流値の電流が供給され充電される
。該コンデンサー24の充電レベルがVcに達するとコ
ンパレーター4が反転、ハイレベル出力(以下Hと称す
)を送出し、トランジスター21がオンとなりコンデン
サー24の電荷を放電する。これにてコンパレーター4
の出力はHからロウレベル出力(以下りと称す)に反転
し、トランジスター21をオフとなし、コンデンサー2
4に対する充電を再開させる。以下上記の動作の繰り返
しによりコンパレーター4からは上記D/Aコンバータ
ー2の出力レベルに応じた周波数のパルスが出力される
こととなる。5,6はD型フリップフロップでクロック
端子CKをコンパレーター4の出力に接続している。
クロコンピュータ−1の出力ポートに接続され出力ポー
トに設定される値をD/D変換するD/Aコンバーター
、3はその非反転入力端を、D/Aコンバーターの出力
に接続し反転入力端を抵抗22に接続するオペアンプ、
19はオペアンプ3の出力にベースを接続しエミッター
に前記抵抗22を接続するトランジスター、18はコレ
クターを前記トランジスター19のコレクターに接続す
るトランジスター、20はトランジスター18のベース
にそのベースを接続するトランジスターで、これらのト
ランジスター18.20はカレントミラー回路を構成し
ている。24はトランジスター20のコレクターに接続
するコンデンサー、4はその一入力端に一定電圧Vcが
印加され十入力端を前記コンデンサー24の出力端に接
続するコンパレーター、21はコンデンサー24に対し
て並列接続され、そのベースを抵抗23を介してコンパ
レーター4の出力に接続するトランジスターである。上
記構成にあってコンデンサー24にはD/Aコンバータ
ー2の出力に応じた電流値の電流が供給され充電される
。該コンデンサー24の充電レベルがVcに達するとコ
ンパレーター4が反転、ハイレベル出力(以下Hと称す
)を送出し、トランジスター21がオンとなりコンデン
サー24の電荷を放電する。これにてコンパレーター4
の出力はHからロウレベル出力(以下りと称す)に反転
し、トランジスター21をオフとなし、コンデンサー2
4に対する充電を再開させる。以下上記の動作の繰り返
しによりコンパレーター4からは上記D/Aコンバータ
ー2の出力レベルに応じた周波数のパルスが出力される
こととなる。5,6はD型フリップフロップでクロック
端子CKをコンパレーター4の出力に接続している。
フリップフロップ5のD入力はフリップフロップ6のQ
出力に接続し、フリップフロップ6のD入力はフリップ
フロップ5のσ出力に接続している。
出力に接続し、フリップフロップ6のD入力はフリップ
フロップ5のσ出力に接続している。
これらのフリップフロップはそのQ(フリップフロップ
5)及びσ出力(フリップフロップ6)出力から互いに
90°づれたパルスを出力する。7はエクスクルシブオ
アゲート、8,9はアンドゲート、10.11は増巾回
路、13,1.4はマツチングコイル、15は振動波モ
ーターを示し、不図示のステーター上に圧電体が配され
ている。16.17はそれぞれ上記圧電体に対して駆動
電圧を印加する駆動電極を示している。
5)及びσ出力(フリップフロップ6)出力から互いに
90°づれたパルスを出力する。7はエクスクルシブオ
アゲート、8,9はアンドゲート、10.11は増巾回
路、13,1.4はマツチングコイル、15は振動波モ
ーターを示し、不図示のステーター上に圧電体が配され
ている。16.17はそれぞれ上記圧電体に対して駆動
電圧を印加する駆動電極を示している。
上記第1図に示した回路動作について説明する。
上述の如くコンデンサー24はD/Aコンバーター2の
出力に応じた電流値で第2図Aの如く充電され、コンパ
レーター4の出力は上記コンバーター2の出力に応じた
周波数のパルス(第2図B)を形成する。
出力に応じた電流値で第2図Aの如く充電され、コンパ
レーター4の出力は上記コンバーター2の出力に応じた
周波数のパルス(第2図B)を形成する。
このコンパレーター4のパルスに同期してフリップフロ
ップ5のQ出力及び6のQ出力は第2図C,Dの如<9
0°位相づれの矩形波を形成する。
ップ5のQ出力及び6のQ出力は第2図C,Dの如<9
0°位相づれの矩形波を形成する。
エクスクルシブオアゲ−1・7にマイクロコンピュータ
−1の出力ポートからLが印加されている時には該ゲー
ト7はフリップフロップ5の出力をそのまま通過させる
。又アンドゲート8,9が開となっている時には増巾回
路10.11及びコイル13.14を介して各電極16
.17に対してフリップフロップ5.6の出力に応じた
90°位相の異なる駆動電圧が印加され、振動波モータ
ーはD/Aコンバーター2の出力に応じた速度で回転す
る。尚、上記エクスクルシブオアゲート7にコンピュー
ター1からHが印加される時にはフリップフロップ5の
出力を反転したパルスが出力されることとなり回転方向
が逆方向となる。
−1の出力ポートからLが印加されている時には該ゲー
ト7はフリップフロップ5の出力をそのまま通過させる
。又アンドゲート8,9が開となっている時には増巾回
路10.11及びコイル13.14を介して各電極16
.17に対してフリップフロップ5.6の出力に応じた
90°位相の異なる駆動電圧が印加され、振動波モータ
ーはD/Aコンバーター2の出力に応じた速度で回転す
る。尚、上記エクスクルシブオアゲート7にコンピュー
ター1からHが印加される時にはフリップフロップ5の
出力を反転したパルスが出力されることとなり回転方向
が逆方向となる。
以」二の如く構成され、振動波モーター15はマイクロ
コンピュータ−1より出力したディジタル信号をD/A
変換し、さらに周波数に変換して増幅した」二で駆動さ
れているので、D/Aコンバーター2の最小位ビットの
変化よりも細か(回転数を制御する事は本来不可能であ
るが、本発明では以下の方法によりさらに細かく制御す
る事を可能としている。
コンピュータ−1より出力したディジタル信号をD/A
変換し、さらに周波数に変換して増幅した」二で駆動さ
れているので、D/Aコンバーター2の最小位ビットの
変化よりも細か(回転数を制御する事は本来不可能であ
るが、本発明では以下の方法によりさらに細かく制御す
る事を可能としている。
第3図は第2図Aに示したコンデンサー24の一波の充
電波形である。図において、foはD/Aコンバーター
に入力されるディジタルデーターがD (n)の時の充
電特性であり、flはD/Aコンバーターに入力される
ディジタルデーターがD (n+1)の時の充電特性で
ある。今、データーがD (n)の時にコンデンサー2
4の出力がVCに達するまでの一周期をtlとすると、
上記周期の約半分の時間t3にてデーターをD (n)
からD(n+1)に切換えると、コンデンサー24に対
する充電特性が時間t3からf。からf、に切換わる。
電波形である。図において、foはD/Aコンバーター
に入力されるディジタルデーターがD (n)の時の充
電特性であり、flはD/Aコンバーターに入力される
ディジタルデーターがD (n+1)の時の充電特性で
ある。今、データーがD (n)の時にコンデンサー2
4の出力がVCに達するまでの一周期をtlとすると、
上記周期の約半分の時間t3にてデーターをD (n)
からD(n+1)に切換えると、コンデンサー24に対
する充電特性が時間t3からf。からf、に切換わる。
よって、この場合はデーターD (n)とD (n+1
)の場合の一周期t1とt2の中間時点t4にてコンデ
ンサー24の電圧がVcに達することとなり、D/Aコ
ンバーターの分解能を増大させたと同一の効果を得るこ
とが出来る。
)の場合の一周期t1とt2の中間時点t4にてコンデ
ンサー24の電圧がVcに達することとなり、D/Aコ
ンバーターの分解能を増大させたと同一の効果を得るこ
とが出来る。
又、周期t1に対してtlの約%時間t5、及びtlの
約%の時間t6で上記データー切換えを行えば、更に分
解能を増大させた効果が得られる。
約%の時間t6で上記データー切換えを行えば、更に分
解能を増大させた効果が得られる。
第4図は上記効果を図示したもので、Aは第2図A及び
第3図Aと同しコンデンサー24の両端電圧波形である
。B−Eは時間Tに対する周波数fの変化を示した図で
、それぞれt。時の周波数をf。、t8時の周波数をf
、としている。f、−foはD/Aコンバーターをビッ
ト切り換えた時の周波数変化分である。
第3図Aと同しコンデンサー24の両端電圧波形である
。B−Eは時間Tに対する周波数fの変化を示した図で
、それぞれt。時の周波数をf。、t8時の周波数をf
、としている。f、−foはD/Aコンバーターをビッ
ト切り換えた時の周波数変化分である。
図Bはt8 時にD/Aコンバーターを1ビツト単純に
切り換えたもの、図Cは14′ 時よりt8時迄は図へ
の周期tの半分の時間でD/Aコンバーターを1ビット
切り換えたもの。すなわちD/Aコンバーターの分解能
をみかけ上1ヒツト増した効果がある。
切り換えたもの、図Cは14′ 時よりt8時迄は図へ
の周期tの半分の時間でD/Aコンバーターを1ビット
切り換えたもの。すなわちD/Aコンバーターの分解能
をみかけ上1ヒツト増した効果がある。
図りはt2′よりt4′迄は周期tの1/4、t4より
t6 までは1/2、t6′ よりt8 迄は3
/4の時間でD/Aコンバーターを1ヒツト切り換えた
もので、D/Aコンバーターの分解能をみかけ上2ビッ
ト増した効果がある。
t6 までは1/2、t6′ よりt8 迄は3
/4の時間でD/Aコンバーターを1ヒツト切り換えた
もので、D/Aコンバーターの分解能をみかけ上2ビッ
ト増した効果がある。
図Eは、さらにその半分の制御をしたもので、D/Aコ
ンバーターの分解能を見かえ上3ビット増した効果があ
る。
ンバーターの分解能を見かえ上3ビット増した効果があ
る。
第5図はD/Aコンバーターを制御するマイクロコンピ
ュータ−1の制御フローを示したものであり、第4図C
の発振波形8発毎に1/2ビツトずつ周波数を変化させ
てい(場合の処理を示す。第1図に示される如くコンパ
レーター4の出力はDフリップフロップ5及び6のCK
大入力接続される一方、マイクロコンピュータ−1の割
込入力端子に接続されており、コンパレーター4が反転
するとマイクロコンピュータ−1に割込が発生するもの
とし、割込発生ごとに第5図フローが実行される。
ュータ−1の制御フローを示したものであり、第4図C
の発振波形8発毎に1/2ビツトずつ周波数を変化させ
てい(場合の処理を示す。第1図に示される如くコンパ
レーター4の出力はDフリップフロップ5及び6のCK
大入力接続される一方、マイクロコンピュータ−1の割
込入力端子に接続されており、コンパレーター4が反転
するとマイクロコンピュータ−1に割込が発生するもの
とし、割込発生ごとに第5図フローが実行される。
以下、第5図の制御フローについて説明する。
[ステップl]
マイクロコンピュータ−1の不図示のRAM中のメモリ
ーの値を1インクリメントする。
ーの値を1インクリメントする。
[ステップ2]
カウント値が16になった場合は#8へ、そうでなけれ
ば#3に分岐する。
ば#3に分岐する。
[ステップ3]
D/AコンバーターへD (n)を出力する。
[ステップ4]
カウント値が8以上であれば#5へ、それ以外は#7へ
分岐する。
分岐する。
[ステップ5コ
ステップ3にて決められたデーターD (n)に応じた
発振周期tのほぼ半分の時間1 /2を待つ。
発振周期tのほぼ半分の時間1 /2を待つ。
[ステップ6]
D/AコンバーターへD (n+1)を出力する。
[ステップ7]
割込をenableにして割込処理を終了する。
上記のステップ1〜7までの動作にてカウント値が7と
なるまで、コンピューター1からデーターD (n)が
D/Aコンバーター2に入力され、該データーD (n
)に応じた周期t、での発振動作が7回行われ、その後
ステップ5,6が実行される。よって、8回目以後の発
振動作ではステップ3.5にてデーターD (n)に応
じた電流値のコンデンサー24に対する充電がデーター
D (n)に応じた周期t1に対する半分の時間t1/
2実行され、その後データーをD (n)からD (n
+1)に切換えて上記充電を出力Vcに達するまで続行
する。よって、8回目以後の発振動作では前述した如く
周期t4にてコンデンサー24の出力がVcに達し周期
t4にて発振動作を繰り返すこととなる。上記周期t4
での発振を8回行うとステップは8以後へ進み、ステッ
プ8,9にてデーターD (n+1)が設定され、ステ
ップ10にてカウント値がクリアーされる。よって、以
後の8回の発振はデーターD (n+1)に応じて周期
t2ての発振が行われ、8回の発振ごとに周期が細かな
ステップ変化することとなり、なめらかな回転速度変化
を実現出来ることとなる。
なるまで、コンピューター1からデーターD (n)が
D/Aコンバーター2に入力され、該データーD (n
)に応じた周期t、での発振動作が7回行われ、その後
ステップ5,6が実行される。よって、8回目以後の発
振動作ではステップ3.5にてデーターD (n)に応
じた電流値のコンデンサー24に対する充電がデーター
D (n)に応じた周期t1に対する半分の時間t1/
2実行され、その後データーをD (n)からD (n
+1)に切換えて上記充電を出力Vcに達するまで続行
する。よって、8回目以後の発振動作では前述した如く
周期t4にてコンデンサー24の出力がVcに達し周期
t4にて発振動作を繰り返すこととなる。上記周期t4
での発振を8回行うとステップは8以後へ進み、ステッ
プ8,9にてデーターD (n+1)が設定され、ステ
ップ10にてカウント値がクリアーされる。よって、以
後の8回の発振はデーターD (n+1)に応じて周期
t2ての発振が行われ、8回の発振ごとに周期が細かな
ステップ変化することとなり、なめらかな回転速度変化
を実現出来ることとなる。
以上の如く構成されているので、D/Aコンバーターの
分解能を見かけ上アップさせることが出来、広範囲の周
波数変化を細かな周波数ステップで変更することが出来
るものである。
分解能を見かけ上アップさせることが出来、広範囲の周
波数変化を細かな周波数ステップで変更することが出来
るものである。
尚、第5図の制御フローは8発目ごとに周波数を変更す
る例であるが、設定値に応じた回転数制御を行う場合は
設定回転数に応じてデーターD (n)にて周波数を決
定するモードと、データーD (n)を上述の如く途中
でD(n−1−1)に切換えるモードを設け、設定回転
数により、上記2つのモードを選択する様にすれば良い
。
る例であるが、設定値に応じた回転数制御を行う場合は
設定回転数に応じてデーターD (n)にて周波数を決
定するモードと、データーD (n)を上述の如く途中
でD(n−1−1)に切換えるモードを設け、設定回転
数により、上記2つのモードを選択する様にすれば良い
。
以上説明した様に本発明ではD/Aコンバーターの最小
位ビットを発生する周波数の一周期より早(変化させる
事により、D/Aコンバーターの分解能をみかけ上高く
し、分解能の低いD/Aコンバーターを用いて分解能の
高いD/Aコンバーターを用いたのと同様の制御をする
事ができる効果がある。
位ビットを発生する周波数の一周期より早(変化させる
事により、D/Aコンバーターの分解能をみかけ上高く
し、分解能の低いD/Aコンバーターを用いて分解能の
高いD/Aコンバーターを用いたのと同様の制御をする
事ができる効果がある。
第1図は本発明に係る振動波モーター駆動装置の一実施
例を示す回路図、第2図は第1図示回路の動作を説明す
るための波形図、第3図、第4図は本発明の詳細な説明
するための波形図、第5図は本発明の動作制御フローの
プログラムを示す説明図である。 1・・・マイクロコンピュータ− 2・・・D/Aコンバーター
例を示す回路図、第2図は第1図示回路の動作を説明す
るための波形図、第3図、第4図は本発明の詳細な説明
するための波形図、第5図は本発明の動作制御フローの
プログラムを示す説明図である。 1・・・マイクロコンピュータ− 2・・・D/Aコンバーター
Claims (1)
- デイジタルデーターを設定する設定回路と、該設定回路
にて設定されたデーターをアナログ変換するデイジタル
−アナログ変換回路と、該変換回路出力に応じた周期の
周波数で発振する発振回路を有し、該発振回路にて規制
される周波数にてモーターの駆動信号に対する周波数を
決定し、駆動制御される振動波モーター駆動装置におい
て、前記データー設定回路に設定されたデーターを前記
発振回路での発振の一周期終了前に更新する制御回路を
設けたことを特徴とする振動波モーター駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329865A JP2801229B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 振動型モーター装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329865A JP2801229B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 振動型モーター装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174576A true JPH02174576A (ja) | 1990-07-05 |
| JP2801229B2 JP2801229B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=18226107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63329865A Expired - Fee Related JP2801229B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 振動型モーター装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801229B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6292782A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ装置 |
| JPS6356178A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ駆動方法 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63329865A patent/JP2801229B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6292782A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ装置 |
| JPS6356178A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2801229B2 (ja) | 1998-09-21 |
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