JPH06197564A - 振動波モータの駆動制御装置 - Google Patents
振動波モータの駆動制御装置Info
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- JPH06197564A JPH06197564A JP43A JP34434792A JPH06197564A JP H06197564 A JPH06197564 A JP H06197564A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 34434792 A JP34434792 A JP 34434792A JP H06197564 A JPH06197564 A JP H06197564A
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- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
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- H02N2/142—Small signal circuits; Means for controlling position or derived quantities, e.g. speed, torque, starting, stopping, reversing
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の振動波モータの駆動制御を行なうため
の従来の駆動制御装置では、各振動波モータの駆動信号
の周波数制御をシーケンシャルに行なうように構成され
ていたので、あるモータの運転に異常が生じた場合は該
モータを正常な運転状態に戻すための制御動作が遅れ、
該モータが停止してしまう危険性があった。本発明の目
的は、改良された振動波モータ制御装置を提供すること
である。 【構成】 本発明の装置では、各振動波モータに設けら
れた振動状態検出手段としてのセンサー用電極Ｓにより
検出された振動状態検出信号をコンパレータ１１を介し
て位相検出回路２２及び２３（２２は４ビットカウンタ
である）に入力させ、該振動波モータに対する駆動交流
信号の位相差が所定値になっている場合はマイクロコン
ピュータ１内の優先制御指令手段により該モータの駆動
交流信号の周波数制御を他のモータの周波数制御に優先
して行なわせるようにした。
の従来の駆動制御装置では、各振動波モータの駆動信号
の周波数制御をシーケンシャルに行なうように構成され
ていたので、あるモータの運転に異常が生じた場合は該
モータを正常な運転状態に戻すための制御動作が遅れ、
該モータが停止してしまう危険性があった。本発明の目
的は、改良された振動波モータ制御装置を提供すること
である。 【構成】 本発明の装置では、各振動波モータに設けら
れた振動状態検出手段としてのセンサー用電極Ｓにより
検出された振動状態検出信号をコンパレータ１１を介し
て位相検出回路２２及び２３（２２は４ビットカウンタ
である）に入力させ、該振動波モータに対する駆動交流
信号の位相差が所定値になっている場合はマイクロコン
ピュータ１内の優先制御指令手段により該モータの駆動
交流信号の周波数制御を他のモータの周波数制御に優先
して行なわせるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数の振動波モータを総
括制御する複数振動波モータの駆動制御装置に関する。
括制御する複数振動波モータの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数の振動波モータを駆動制御す
る装置としてたとえば、特開昭６４−６０２７３号公報
に開示された装置が知られている。この従来装置は振動
波モータの駆動交流信号の周波数を複数の振動波モータ
に合わせて切り換える為の周波数設定手段を持つと共
に、選択した任意の振動波モータに該駆動信号を印加す
る為の分配駆動回路を有した構成となっている。
る装置としてたとえば、特開昭６４−６０２７３号公報
に開示された装置が知られている。この従来装置は振動
波モータの駆動交流信号の周波数を複数の振動波モータ
に合わせて切り換える為の周波数設定手段を持つと共
に、選択した任意の振動波モータに該駆動信号を印加す
る為の分配駆動回路を有した構成となっている。
【０００３】また、特開平２−５８５１０号公報に開示
された装置では、複数の振動波モータを各々安定して駆
動する為に各々の振動波モータの振動状態を検出する複
数の検出手段を設け、該検出手段から生ずる複数の信号
をＣＰＵにフィードバックする為のスイッチング手段を
設けて個々の振動波モータを制御するように構成されて
いる。
された装置では、複数の振動波モータを各々安定して駆
動する為に各々の振動波モータの振動状態を検出する複
数の検出手段を設け、該検出手段から生ずる複数の信号
をＣＰＵにフィードバックする為のスイッチング手段を
設けて個々の振動波モータを制御するように構成されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の装置は振動波モータの駆動周波数の制御をＣＰＵ
にてシーケンシャルに行うように構成されているので、
ある振動波モータが負荷の変動等により急激に共振状態
をはずれた場合には制御が間に合わず、該振動波モータ
が共振周波数を逸脱して急激に停止してしまう恐れがあ
った。
来例の装置は振動波モータの駆動周波数の制御をＣＰＵ
にてシーケンシャルに行うように構成されているので、
ある振動波モータが負荷の変動等により急激に共振状態
をはずれた場合には制御が間に合わず、該振動波モータ
が共振周波数を逸脱して急激に停止してしまう恐れがあ
った。
【０００５】本発明の目的は、前述した従来技術に内在
する問題点を解決し、複数の振動波モータのうちのいず
れのモータが非正常状態に陥っても該モータを停止させ
ずに迅速に正常運転状態に戻すことができる、改善され
た振動波モータ駆動制御装置を提供することである。
する問題点を解決し、複数の振動波モータのうちのいず
れのモータが非正常状態に陥っても該モータを停止させ
ずに迅速に正常運転状態に戻すことができる、改善され
た振動波モータ駆動制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では前述の課題を
解決するために、いずれかの振動波モータが非正常状態
になったことを検出した時には該非正常状態になった振
動波モータに対する駆動信号の周波数制御を他の振動波
モータに対する駆動信号の周波数制御に優先して行わせ
るようにしたことを特徴とする。
解決するために、いずれかの振動波モータが非正常状態
になったことを検出した時には該非正常状態になった振
動波モータに対する駆動信号の周波数制御を他の振動波
モータに対する駆動信号の周波数制御に優先して行わせ
るようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下に図を参照して本発明の実施例について
説明する。
説明する。
【０００８】〈実施例１〉図１は本発明の第一実施例の
振動波モータの駆動制御装置を有した振動波モータ内蔵
型レンズ鏡筒における電気的構成及び機械的構造の概略
図である。
振動波モータの駆動制御装置を有した振動波モータ内蔵
型レンズ鏡筒における電気的構成及び機械的構造の概略
図である。
【０００９】同図に於いて、１はマイコン、２はＤ／Ａ
コンバータ、である。
コンバータ、である。
【００１０】３は電圧制御発振器（ＶＣＯ）で、２の出
力電圧に応じた周波電圧を発生する。
力電圧に応じた周波電圧を発生する。
【００１１】４は分周・移相器で、ＶＣＯ３の周波電圧
を分周し、±１／２π位相差の周波電圧を出力する。
を分周し、±１／２π位相差の周波電圧を出力する。
【００１２】５，６は電力増幅器で、４の周波電圧を振
動波モータ９を駆動可能な電圧と電流値に増幅する。
動波モータ９を駆動可能な電圧と電流値に増幅する。
【００１３】７，８はマッチングコイル、９は振動波モ
ータで、９ａはロータ、９ｂはステータ、９ｃはレンズ
鏡筒１６に回転力を伝達する為のキー、である。１０，
１１は電圧コンパレータ、であり、Ａ相、Ｓ相の信号を
ディジタル信号に変換してカウンタ２１に出力する。
ータで、９ａはロータ、９ｂはステータ、９ｃはレンズ
鏡筒１６に回転力を伝達する為のキー、である。１０，
１１は電圧コンパレータ、であり、Ａ相、Ｓ相の信号を
ディジタル信号に変換してカウンタ２１に出力する。
【００１４】１２はマイコンにあたえる基準クロックを
発生する水晶振動子である。
発生する水晶振動子である。
【００１５】２２および２３は位相検出回路の構成素子
である。２２は４ｂｉｔカウンタであり、マイコンから
のクロック出力端子ＣＬＫに接続されている。
である。２２は４ｂｉｔカウンタであり、マイコンから
のクロック出力端子ＣＬＫに接続されている。
【００１６】このクロックの周波数は例えば振動波モー
タの駆動周波数が３２ＫＨＺであるならば、その３２倍
のクロック、すなわち、１ＭＨＺのクロックを水晶振動
子から分周する事によりＡ相−Ｓ相間の位相を３２／３
６０°＝１１．２５°刻みで計測する。
タの駆動周波数が３２ＫＨＺであるならば、その３２倍
のクロック、すなわち、１ＭＨＺのクロックを水晶振動
子から分周する事によりＡ相−Ｓ相間の位相を３２／３
６０°＝１１．２５°刻みで計測する。
【００１７】カウンタ２１のＲはカウンタリセット入力
であり、ＨｉでカウンタリセットＬｏでリセット解除と
なる。
であり、ＨｉでカウンタリセットＬｏでリセット解除と
なる。
【００１８】ＥＮはカウントイネーブル端子であり、Ｌ
ｏでカウント可能、Ｈｉでカウント禁止となる。該カウ
ンタの計測結果の４ｂｉｔデータは、公知のマグニチュ
ードコンパレータ２３のＡ０〜Ａ４に入力される。
ｏでカウント可能、Ｈｉでカウント禁止となる。該カウ
ンタの計測結果の４ｂｉｔデータは、公知のマグニチュ
ードコンパレータ２３のＡ０〜Ａ４に入力される。
【００１９】一方、マグニチュードコンパレータ２３の
もう片方の入力はマイコン１のＰ０〜Ｐ３出力に接続さ
れており、マグニチュードコンパレータは前記２つの入
力を比較してＢ０〜Ｂ３＞Ａ０〜Ａ３となると出力Ｑ０
がＬｏとなる。この出力Ｑ０はマイコン１のＩＲＱ０入
力端子に割り込み信号として入力される。
もう片方の入力はマイコン１のＰ０〜Ｐ３出力に接続さ
れており、マグニチュードコンパレータは前記２つの入
力を比較してＢ０〜Ｂ３＞Ａ０〜Ａ３となると出力Ｑ０
がＬｏとなる。この出力Ｑ０はマイコン１のＩＲＱ０入
力端子に割り込み信号として入力される。
【００２０】１３はパルス板で、ギヤ１４，１５を介し
てレンズ鏡筒１６の外周ギヤ部と嵌合する。
てレンズ鏡筒１６の外周ギヤ部と嵌合する。
【００２１】１７はレンズ。１８はインタラプタで、パ
ルス板１３の回転をすなわち振動波モータ９の回転を検
出する。１９はインタラプタ１８の信号検出回路で、イ
ンタラプタ１８の微少信号を増幅し、ディジタル信号に
変換する。
ルス板１３の回転をすなわち振動波モータ９の回転を検
出する。１９はインタラプタ１８の信号検出回路で、イ
ンタラプタ１８の微少信号を増幅し、ディジタル信号に
変換する。
【００２２】２０はＤＣ／ＤＣコンバータで、電池２１
から振動波モータの駆動に必要な電圧を発生する。
から振動波モータの駆動に必要な電圧を発生する。
【００２３】３０はもう一系統の振動波モータ駆動回路
であり、前述の２から２２までの構成要素と同一の構成
を持っているので、説明は省略する。
であり、前述の２から２２までの構成要素と同一の構成
を持っているので、説明は省略する。
【００２４】３３はパルス板で、ギヤ３４，３５を介し
てもう一系統のレンズ鏡筒３６の外周ギヤ部と嵌合す
る。例えばレンズ鏡筒１６はフォーカス駆動用の鏡筒で
あり、レンズ鏡筒３６は、ズーム駆動用の鏡筒である。
てもう一系統のレンズ鏡筒３６の外周ギヤ部と嵌合す
る。例えばレンズ鏡筒１６はフォーカス駆動用の鏡筒で
あり、レンズ鏡筒３６は、ズーム駆動用の鏡筒である。
【００２５】３７はレンズ、３８はインタラプタで、パ
ルス板３３の回転すなわち振動波モータ３９の回転を検
出する。
ルス板３３の回転すなわち振動波モータ３９の回転を検
出する。
【００２６】図２は図１に於ける分周・位相器の回路の
具体例を示したものである。同図に於て４１，４２はＤ
フリップフロップ、４３はＮＡＮＤゲート、４４，４
５，４７，４８はＡＮＤゲート、４６はＯＲゲートであ
る。
具体例を示したものである。同図に於て４１，４２はＤ
フリップフロップ、４３はＮＡＮＤゲート、４４，４
５，４７，４８はＡＮＤゲート、４６はＯＲゲートであ
る。
【００２７】４０は図１におけるＶＣＯからの４倍周波
数の入力端子、４９は振動波モータの駆動方向設定端
子、５０は振動波モータの駆動許可禁止端子で、Ｈｉで
許可Ｌｏで禁止である。
数の入力端子、４９は振動波モータの駆動方向設定端
子、５０は振動波モータの駆動許可禁止端子で、Ｈｉで
許可Ｌｏで禁止である。
【００２８】次に振動波モータについて図３を用いて説
明する。
明する。
【００２９】図３はステータ９ｂの裏面上に配される電
歪素子の配設状態を示す説明図である。図中のＡ１及び
Ｂ１はそれぞれ図示の位相及び分極関係にステータ９ｂ
上に配される第１と第２の電歪素子群である。又、Ｓ１
は第１の電歪素子群Ｂ１に対して４５°位相がずれた位
置に配されるセンサー用の電歪素子である。これらの電
歪素子は、それぞれ単独のものを振動体に付してもよい
し、又、一体的に分極処理にて形成してもよい。
歪素子の配設状態を示す説明図である。図中のＡ１及び
Ｂ１はそれぞれ図示の位相及び分極関係にステータ９ｂ
上に配される第１と第２の電歪素子群である。又、Ｓ１
は第１の電歪素子群Ｂ１に対して４５°位相がずれた位
置に配されるセンサー用の電歪素子である。これらの電
歪素子は、それぞれ単独のものを振動体に付してもよい
し、又、一体的に分極処理にて形成してもよい。
【００３０】図１に於いて、Ａ，Ｂは、第１，第２の電
歪素子群に対する駆動電極を示し、電極Ａに対して前記
増幅器５を介した周波電圧が印加されるとともに、電極
Ｂに対して、前記増幅器６を介した周波電圧が印加され
ることにて、ステータ９ｂの表面に進行性の振動波が形
成される。
歪素子群に対する駆動電極を示し、電極Ａに対して前記
増幅器５を介した周波電圧が印加されるとともに、電極
Ｂに対して、前記増幅器６を介した周波電圧が印加され
ることにて、ステータ９ｂの表面に進行性の振動波が形
成される。
【００３１】また、Ｓは、センサー用電歪素子Ｓ１に対
するセンサー電極を示し、前記ステータ９ｂの表面に前
記振動波が形成されると、この振動波の振動状態に応じ
てセンサー用電極Ｓが周波電圧を出力する。
するセンサー電極を示し、前記ステータ９ｂの表面に前
記振動波が形成されると、この振動波の振動状態に応じ
てセンサー用電極Ｓが周波電圧を出力する。
【００３２】尚、振動波モータは共振状態では、Ａ電極
への駆動電圧とセンサー電極からの出力電圧との位相関
係が特定の関係をしめす特性を有しており、電極Ａにて
周波信号が印加される第１の電歪素子群Ａ１とセンサー
用電歪素子Ｓとの位置関係にて決定され、本実施例の場
合は正転状態では電極Ａ，Ｓとの信号波形の位相が１３
５°ずれた時に共振状態を示し、又、逆転の時には４５
°ずれた時に共振状態を示すものとし、共振からずれる
程、上位位相差関係がずれるものとする。
への駆動電圧とセンサー電極からの出力電圧との位相関
係が特定の関係をしめす特性を有しており、電極Ａにて
周波信号が印加される第１の電歪素子群Ａ１とセンサー
用電歪素子Ｓとの位置関係にて決定され、本実施例の場
合は正転状態では電極Ａ，Ｓとの信号波形の位相が１３
５°ずれた時に共振状態を示し、又、逆転の時には４５
°ずれた時に共振状態を示すものとし、共振からずれる
程、上位位相差関係がずれるものとする。
【００３３】図４は振動波モータ９の前記位相特性を示
した図であり、横軸に駆動周波数ｆ、縦軸１にＡ相−Ｓ
相間の位相差θを、縦軸２に回転数ｎをとっている。
した図であり、横軸に駆動周波数ｆ、縦軸１にＡ相−Ｓ
相間の位相差θを、縦軸２に回転数ｎをとっている。
【００３４】同図に於て、位相差は上方に向かう程小さ
く、回転数ｎは上方に向かうほど高く、周波数ｆは右方
が高くなる。
く、回転数ｎは上方に向かうほど高く、周波数ｆは右方
が高くなる。
【００３５】振動波モータは駆動周波数を高い方より低
い方に走査していく事により、ある起動周波数ｆｓより
動き始め、その後さらに周波数の低い方に走査していく
事により回転数が上昇すると同時にＡ相−Ｓ相間の位相
差θも小さくなる。しかしながら、共振周波数ｆｏを越
えてさらに周波数を低くすると、急激に回転が停止して
しまい、位相差θも急激に変動する。また、この特性は
温度、負荷により左右にシフトし、特に負荷が重くなっ
た場合は図３の右方向にシフトする特性を持っている。
い方に走査していく事により、ある起動周波数ｆｓより
動き始め、その後さらに周波数の低い方に走査していく
事により回転数が上昇すると同時にＡ相−Ｓ相間の位相
差θも小さくなる。しかしながら、共振周波数ｆｏを越
えてさらに周波数を低くすると、急激に回転が停止して
しまい、位相差θも急激に変動する。また、この特性は
温度、負荷により左右にシフトし、特に負荷が重くなっ
た場合は図３の右方向にシフトする特性を持っている。
【００３６】次に図５をもとに位相検出回路２２及び２
３の動作を説明する。
３の動作を説明する。
【００３７】４ａは前記Ｓ相の出力信号であり、４ｂは
前記Ａ相の出力信号である。
前記Ａ相の出力信号である。
【００３８】４ｃは図１に於けるコンパレータ１０の出
力であり、前記信号４ａをコンパレートした結果の信号
である。同様に４ｄは図１のコンパレータ１１の出力で
あり、前記信号４ｂをコンパレートした結果の信号であ
る。
力であり、前記信号４ａをコンパレートした結果の信号
である。同様に４ｄは図１のコンパレータ１１の出力で
あり、前記信号４ｂをコンパレートした結果の信号であ
る。
【００３９】コンパレータ１０の出力がＨｉになると、
カウンタ２２はリセットを解除され、マイコン１からの
クロックをカウントする。次にコンパレータ１１の出力
がＨｉになると、カウンタ１１のカウントは禁止され、
この時点までのクロックのカウント値がマグニチュード
コンパレータ２３に出力される。例えばＵＳＭの駆動周
波数が３１．２５ＫＨＺであり、Ａ相−Ｂ相間の位相差
が４５°であれば、マイコンから１μＳＥＣのカウント
値は以下に示す式にて計測される。
カウンタ２２はリセットを解除され、マイコン１からの
クロックをカウントする。次にコンパレータ１１の出力
がＨｉになると、カウンタ１１のカウントは禁止され、
この時点までのクロックのカウント値がマグニチュード
コンパレータ２３に出力される。例えばＵＳＭの駆動周
波数が３１．２５ＫＨＺであり、Ａ相−Ｂ相間の位相差
が４５°であれば、マイコンから１μＳＥＣのカウント
値は以下に示す式にて計測される。
【００４０】 ＣＯＵＮＴ＝（１／３１．２５ＫＨＺ）＊（４５°／３６０°）／（１／１０ ００ＫＨＺ）＝４ すなわちＰ３〜Ｐ０にバイナリ値で０１００を設定して
おけば、Ａ相−Ｓ相の位相差が４５°以下になった時に
マグニチュードコンパレータ２３の出力Ｑ０はＬｏにな
り、マイコン１に対して、割り込み信号が発生する。
おけば、Ａ相−Ｓ相の位相差が４５°以下になった時に
マグニチュードコンパレータ２３の出力Ｑ０はＬｏにな
り、マイコン１に対して、割り込み信号が発生する。
【００４１】次にマイコン１にプログラムされている動
作について図６をもとに説明する。
作について図６をもとに説明する。
【００４２】［ステップ６０１］マグニチュードコンパ
レータ２３の位相比較設定値を設定する為にＰ０〜Ｐ３
に所定の位相値に相当する値を設定する。例えば、前述
した様に、位相設定値を４５°にする場合はバイナリ０
１００を設定する。
レータ２３の位相比較設定値を設定する為にＰ０〜Ｐ３
に所定の位相値に相当する値を設定する。例えば、前述
した様に、位相設定値を４５°にする場合はバイナリ０
１００を設定する。
【００４３】［ステップ６０２］振動波モータの駆動方
向がＣＣＷならば、マイコン１のＤＩＲＩ端子をＨｉレ
ベルに設定し、ＣＷならば、ＤＩＲＩ端子をＬｏレベル
に設定する。
向がＣＣＷならば、マイコン１のＤＩＲＩ端子をＨｉレ
ベルに設定し、ＣＷならば、ＤＩＲＩ端子をＬｏレベル
に設定する。
【００４４】［ステップ６０３］マイコン１のＤ／Ａ
ＯＵＴを前記の初期周波数ｆｓに相当する値に設定す
る。
ＯＵＴを前記の初期周波数ｆｓに相当する値に設定す
る。
【００４５】［ステップ６０４］マイコン１のＵＳＭ
ＥＮ／ＤＩＳ０端子をＨｉレベルに設定し、振動波モー
タ９の駆動を開始する。
ＥＮ／ＤＩＳ０端子をＨｉレベルに設定し、振動波モー
タ９の駆動を開始する。
【００４６】［ステップ６０５］マグニチュードコンパ
レータ２３の出力がＬｏであれば、Ａ相とＳ相の位相差
は、所定値よりも小さいので、減速する為にステップ６
０８に分岐し、Ｈｉであれば、加速する為にステップ６
０７に分岐する。
レータ２３の出力がＬｏであれば、Ａ相とＳ相の位相差
は、所定値よりも小さいので、減速する為にステップ６
０８に分岐し、Ｈｉであれば、加速する為にステップ６
０７に分岐する。
【００４７】［ステップ６０６］パルス板１３の回転に
より発生するパルスの間隔を測定し、パルス幅が所定値
よりも小さければ減速する為にステップ６０８に分岐
し、所定値よりも大きければ、目標速度まで加速する為
に、ステップ６０７に分岐する。
より発生するパルスの間隔を測定し、パルス幅が所定値
よりも小さければ減速する為にステップ６０８に分岐
し、所定値よりも大きければ、目標速度まで加速する為
に、ステップ６０７に分岐する。
【００４８】［ステップ６０７］振動波モータを加速す
る為に、周波数を所定値下げて、ステップ６０９にジャ
ンプする。
る為に、周波数を所定値下げて、ステップ６０９にジャ
ンプする。
【００４９】［ステップ６０８］振動波モータを減速す
る為に、周波数を所定値上げる。
る為に、周波数を所定値上げる。
【００５０】［ステップ６０９］マイコン１のＰＵＬＳ
Ｅ ＩＮ０入力端子より入力されるインタラプタのパル
ス数をカウントし、駆動目標位置の手前であれば、ステ
ップ６０５に戻り、駆動目標位置に達していればステッ
プ６１０に分岐する。
Ｅ ＩＮ０入力端子より入力されるインタラプタのパル
ス数をカウントし、駆動目標位置の手前であれば、ステ
ップ６０５に戻り、駆動目標位置に達していればステッ
プ６１０に分岐する。
【００５１】［ステップ６１０］マイコン１のＵＳＭ
ＥＮ／ＤＩＳ０出力端子をＬｏレベルに設定し、振動波
モータの駆動を終了する。
ＥＮ／ＤＩＳ０出力端子をＬｏレベルに設定し、振動波
モータの駆動を終了する。
【００５２】以上ステップ６０１〜ステップ６１０は振
動波モータ９の駆動処理に関するものであるが、複数の
振動波モータの制御は、上記ステップ６０５〜ステップ
６０９をシーケンシャルに繰り返す事により行う。
動波モータ９の駆動処理に関するものであるが、複数の
振動波モータの制御は、上記ステップ６０５〜ステップ
６０９をシーケンシャルに繰り返す事により行う。
【００５３】次にＡ相−Ｓ相に位相差が所定値より小さ
くなった場合の割り込み処理について、図７をもとに説
明する。
くなった場合の割り込み処理について、図７をもとに説
明する。
【００５４】［ステップ７０１］振動波モータを減速す
る為に、周波数を所定値上げる。
る為に、周波数を所定値上げる。
【００５５】［ステップ７０２］振動波モータの駆動周
波数を変更した直後は、Ａ−Ｓ相間の位相差が一時的に
不安定になる為に、所定の時間位相検出を停止する。
波数を変更した直後は、Ａ−Ｓ相間の位相差が一時的に
不安定になる為に、所定の時間位相検出を停止する。
【００５６】［ステップ７０３］所定の時間の経過後、
ＩＲＱ０端子の状態がＬｏであれば、ステップ７０１に
戻り減速を繰り返し、ＩＲＱ０端子がＨｉであれば、割
り込み処理を終了する。
ＩＲＱ０端子の状態がＬｏであれば、ステップ７０１に
戻り減速を繰り返し、ＩＲＱ０端子がＨｉであれば、割
り込み処理を終了する。
【００５７】この割り込み処理ルーチンは複数の振動波
モータの数存在してもよいし、割り込み処理ルーチンは
一つであっても、どの振動波モータ駆動回路の位相比較
器からの割り込みであるか判別できる様にしても容易に
実現できる。
モータの数存在してもよいし、割り込み処理ルーチンは
一つであっても、どの振動波モータ駆動回路の位相比較
器からの割り込みであるか判別できる様にしても容易に
実現できる。
【００５８】従って複数の振動波モータの処理自体はシ
ーケンシャルに行っていても、振動波モータの位相差が
特定値以下になる事により発生する割り込み処理によ
り、振動波モータが共振周波数を逸脱し停止してしまう
事を防止できる。
ーケンシャルに行っていても、振動波モータの位相差が
特定値以下になる事により発生する割り込み処理によ
り、振動波モータが共振周波数を逸脱し停止してしまう
事を防止できる。
【００５９】〈実施例２〉図８は本発明の第２の実施例
を表わす図面であり、図１と同じ部分の説明は省略す
る。
を表わす図面であり、図１と同じ部分の説明は省略す
る。
【００６０】２４はインバータで、コンパレータ１１の
出力の論理を反転する。すなわちＳ相の振幅が所定のコ
ンパレートレベル以上の場合はインバータの出力Ｌｏと
なる。
出力の論理を反転する。すなわちＳ相の振幅が所定のコ
ンパレートレベル以上の場合はインバータの出力Ｌｏと
なる。
【００６１】図９は振動波モータ９の駆動周波数対Ｓ相
信号振幅特性および駆動周波数対回転数特性を示した図
であり、横軸に駆動周波数ｆ、縦軸１にＳ相の振幅Ｖ
を、縦軸２に回転数ｎをとっている。
信号振幅特性および駆動周波数対回転数特性を示した図
であり、横軸に駆動周波数ｆ、縦軸１にＳ相の振幅Ｖ
を、縦軸２に回転数ｎをとっている。
【００６２】同図に於て、電圧軸は上方に向かう程Ｓ相
振幅は大きく、回転数ｎは上方に向かうほど高く、周波
数ｆは右方が高くなる。
振幅は大きく、回転数ｎは上方に向かうほど高く、周波
数ｆは右方が高くなる。
【００６３】振動波モータは駆動周波数を高い方より低
い方に走査していく事により、ある起動周波数ｆｓより
動き初め、その後さらに周波数の低い方に走査していく
事により回転数は上昇すると同時に、Ｓ相振幅は大きく
なる。
い方に走査していく事により、ある起動周波数ｆｓより
動き初め、その後さらに周波数の低い方に走査していく
事により回転数は上昇すると同時に、Ｓ相振幅は大きく
なる。
【００６４】しかしながら、共振周波数ｆｏを越えてさ
らに周波数を低くすると、急激に回転が停止してしま
い、Ｓ相振幅も急激に減少する。またこの特性は温度、
負荷により左右にシフトし、特に負荷が重くなった場合
は図９の右方向にシフトする特性を持っている。
らに周波数を低くすると、急激に回転が停止してしま
い、Ｓ相振幅も急激に減少する。またこの特性は温度、
負荷により左右にシフトし、特に負荷が重くなった場合
は図９の右方向にシフトする特性を持っている。
【００６５】次に第２の実施例の作用を図１０を用いて
説明する。
説明する。
【００６６】１０ａは前記Ｓ相の出力信号であり、１０
ｂは図７に於けるコンパレータ１１の出力であり、前記
信号１０ａをコンパレートした結果の信号である。
ｂは図７に於けるコンパレータ１１の出力であり、前記
信号１０ａをコンパレートした結果の信号である。
【００６７】１０ｃはインバータ２４の出力であり、コ
ンパレータの出力を反転したものであり、時間ｔ１でＳ
相電圧が所定のコンパレートレベルＶ１より大きくな
り、インバータ出力がＬｏになる時点で、マイコン１に
割り込みを発生する。
ンパレータの出力を反転したものであり、時間ｔ１でＳ
相電圧が所定のコンパレートレベルＶ１より大きくな
り、インバータ出力がＬｏになる時点で、マイコン１に
割り込みを発生する。
【００６８】次に第２の実施例に於いてマイコン１にプ
ログラムされている動作について図１１をもとに説明す
る。
ログラムされている動作について図１１をもとに説明す
る。
【００６９】［ステップ１１０１］振動波モータの駆動
方向がＣＣＷ（反時計方向）ならば、マイコン１のＤＩ
ＲＩ端子をＨｉレベルに設定し、ＣＷ（時計方向）なら
ば、ＤＩＲＩ端子をＬｏレベルに設定する。
方向がＣＣＷ（反時計方向）ならば、マイコン１のＤＩ
ＲＩ端子をＨｉレベルに設定し、ＣＷ（時計方向）なら
ば、ＤＩＲＩ端子をＬｏレベルに設定する。
【００７０】［ステップ１１０２］マイコン１のＤ／Ａ
ＯＵＴを前記の初期周波数ｆｓに相当する値に設定す
る。
ＯＵＴを前記の初期周波数ｆｓに相当する値に設定す
る。
【００７１】［ステップ１１０３］マイコン１のＵＳＭ
ＥＮ／ＤＩＳ０端子をＨｉレベルに設定し、振動波モ
ータ９の駆動を開始する。
ＥＮ／ＤＩＳ０端子をＨｉレベルに設定し、振動波モ
ータ９の駆動を開始する。
【００７２】［ステップ１１０４］インバータ２４出力
がＬｏであれば、Ｓ相の振幅は所定値よりも大きいの
で、減速する為にステップ１１０５に分岐し、Ｈｉであ
れば、加速する為にステップ１１０６に分岐する。
がＬｏであれば、Ｓ相の振幅は所定値よりも大きいの
で、減速する為にステップ１１０５に分岐し、Ｈｉであ
れば、加速する為にステップ１１０６に分岐する。
【００７３】［ステップ１１０５］パルス板１３の回転
により発生するパルスの間隔を測定し、パルス幅が所定
値よりも小さければ減速する為にステップ１１０７に分
岐し、所定値よりも大きければ、目標速度まで加速する
為に、ステップ１１０６に分岐する。
により発生するパルスの間隔を測定し、パルス幅が所定
値よりも小さければ減速する為にステップ１１０７に分
岐し、所定値よりも大きければ、目標速度まで加速する
為に、ステップ１１０６に分岐する。
【００７４】［ステップ１１０６］振動波モータを加速
する為に、周波数を所定値下げて、ステップ１１０８に
ジャンプする。
する為に、周波数を所定値下げて、ステップ１１０８に
ジャンプする。
【００７５】［ステップ１１０７］振動波モータを減速
する為に、周波数を所定値上げる。
する為に、周波数を所定値上げる。
【００７６】［ステップ１１０８］マイコン１のＰＵＬ
ＳＥ ＩＮ０入力端子より入力されるインタラプタのパ
ルス数をカウントし、駆動目標位置の手前であれば、ス
テップ１１０５に戻り、駆動目標位置に達していればス
テップ１１０９に分岐する。
ＳＥ ＩＮ０入力端子より入力されるインタラプタのパ
ルス数をカウントし、駆動目標位置の手前であれば、ス
テップ１１０５に戻り、駆動目標位置に達していればス
テップ１１０９に分岐する。
【００７７】［ステップ１１０９］マイコン１のＵＳＭ
ＥＮ／ＤＩＳ０出力端子をＬｏレベルに設定し、振動
波モータの駆動を終了する。
ＥＮ／ＤＩＳ０出力端子をＬｏレベルに設定し、振動
波モータの駆動を終了する。
【００７８】以上のステップ１１０１〜ステップ１１１
０は振動波モータ９の駆動処理に関するものであるが、
複数の振動波モータの制御は、上記ステップ１１０５〜
ステップ１１０８をシーケンシャルに繰り返す事により
行う。
０は振動波モータ９の駆動処理に関するものであるが、
複数の振動波モータの制御は、上記ステップ１１０５〜
ステップ１１０８をシーケンシャルに繰り返す事により
行う。
【００７９】次にＳ相の振幅が所定値より大きくなった
場合の割り込み処理について、図１２をもとに説明す
る。
場合の割り込み処理について、図１２をもとに説明す
る。
【００８０】［ステップ１２０１］振動波モータを減速
する為に周波数を所定値上げる。
する為に周波数を所定値上げる。
【００８１】［ステップ１２０２］振動波モータの駆動
周波数を変更した直後は、Ｓ相の振幅が一時的に不安定
になる為、所定の時間位相検出を停止する。
周波数を変更した直後は、Ｓ相の振幅が一時的に不安定
になる為、所定の時間位相検出を停止する。
【００８２】［ステップ１２０３］所定の時間の経過
後、ＩＲＱ０端子の状態がＬｏであればステップ１２０
１に戻り減速を繰り返し、ＩＲＱ０端子がＨｉであれば
割り込み処理を終了する。
後、ＩＲＱ０端子の状態がＬｏであればステップ１２０
１に戻り減速を繰り返し、ＩＲＱ０端子がＨｉであれば
割り込み処理を終了する。
【００８３】この割り込み処理ルーチンは複数の振動波
モータの数存在してもよいし、割り込み処理ルーチンは
一つであっても、どの振動波モータ駆動回路の位相比較
器からの割り込みであるか判別できる様にしても容易に
実現できる。
モータの数存在してもよいし、割り込み処理ルーチンは
一つであっても、どの振動波モータ駆動回路の位相比較
器からの割り込みであるか判別できる様にしても容易に
実現できる。
【００８４】従って複数の振動波モータの処理自体はシ
ーケンシャルに行っていても、振動波モータの位相差が
特定値以下になる事により発生する割り込み処理によ
り、振動波モータが共振周波数を逸脱し停止してしまう
事を防止できる。
ーケンシャルに行っていても、振動波モータの位相差が
特定値以下になる事により発生する割り込み処理によ
り、振動波モータが共振周波数を逸脱し停止してしまう
事を防止できる。
【００８５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による改
良された振動波モータ駆動制御装置によれば、任意の振
動波モータの振動体の振動状態が正常状態から逸脱して
も該振動波モータに対する駆動信号の制御が他の振動波
モータの制御に優先して自動的に行われるので該正常状
態逸脱モータが停止状態に陥ってしまうことを防止でき
る。
良された振動波モータ駆動制御装置によれば、任意の振
動波モータの振動体の振動状態が正常状態から逸脱して
も該振動波モータに対する駆動信号の制御が他の振動波
モータの制御に優先して自動的に行われるので該正常状
態逸脱モータが停止状態に陥ってしまうことを防止でき
る。
【図１】本発明の第１実施例の振動波モータ駆動制御装
置を有するレンズ鏡筒の構成を示した概略図。
置を有するレンズ鏡筒の構成を示した概略図。
【図２】図１に示した第１実施例に使用される分周及び
位相器の具体例を示す回路図。
位相器の具体例を示す回路図。
【図３】振動波モータの振動体における分極配置図。
【図４】振動波モータの駆動信号と振動状態検出信号の
位相と回転数との関係を示した特性図。
位相と回転数との関係を示した特性図。
【図５】振動波モータの駆動信号及び振動状態検出信号
と駆動制御装置の位相差検出回路の信号のタイムチャー
ト。
と駆動制御装置の位相差検出回路の信号のタイムチャー
ト。
【図６】第１実施例の振動波モータ駆動制御装置の制御
動作を示すフローチャート。
動作を示すフローチャート。
【図７】本発明の駆動制御装置における特徴的な制御動
作のフローチャート。
作のフローチャート。
【図８】本発明の第２実施例の振動波モータ駆動制御装
置を有するレンズ鏡筒の構成を示した概略図。
置を有するレンズ鏡筒の構成を示した概略図。
【図９】振動波モータの振動状態検出信号の振幅と該モ
ータの回転数との関係を示した特性図。
ータの回転数との関係を示した特性図。
【図１０】振動波モータの振動体の振動状態検出信号と
駆動制御装置の回路の信号のタイムチャート。
駆動制御装置の回路の信号のタイムチャート。
【図１１】第２実施例の振動波モータ駆動制御装置の制
御動作を示すフローチャート。
御動作を示すフローチャート。
【図１２】第２実施例の振動波モータ駆動制御装置にお
ける特徴的な制御動作を示すフローチャート。
ける特徴的な制御動作を示すフローチャート。
１…マイコン ２…Ｄ／Ａコンバ
ータ ３…電圧制御発振器（ＶＣＯ） ４…分周・移相器 ５，６…電力増幅器 ７，８…コイル ９…振動波モータ １０，１１…電圧
コンパレータ １３…パルス板 １４，１５…ギヤ １６…レンズ鏡筒 １７…レンズ １８…インタラプタ １９…検出回路 ２０…ＤＣ／ＤＣコンバータ ２１…電池 ２２…カウンタ ２３…マグニチュ
ードコンパレータ ２４…インバータ
ータ ３…電圧制御発振器（ＶＣＯ） ４…分周・移相器 ５，６…電力増幅器 ７，８…コイル ９…振動波モータ １０，１１…電圧
コンパレータ １３…パルス板 １４，１５…ギヤ １６…レンズ鏡筒 １７…レンズ １８…インタラプタ １９…検出回路 ２０…ＤＣ／ＤＣコンバータ ２１…電池 ２２…カウンタ ２３…マグニチュ
ードコンパレータ ２４…インバータ
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の振動波モータの駆動制御を行なう
振動波モータの駆動制御装置であって、各振動波モータ
の振動子に印加する交流駆動信号を発生する駆動信号発
生手段と、該交流駆動信号の周波数を制御する周波数制
御手段と、各振動波モータの振動状態を検出するために
各振動波モータごとに設けられた振動状態検出手段と、
を有する振動波モータの駆動制御装置において、 前記振動状態検出手段により検出された各振動波モータ
の振動状態検出信号と各振動波モータに供給する前記各
交流駆動信号との位相差が共振状態近傍の所定値に達し
たことを検出する位相差検出手段と、振動波モータのう
ちでいずれかの振動波モータの前記位相差が前記所定値
になったことが前記位相差検出手段により検出された時
には該振動波モータに対する前記周波数制御手段による
周波数制御動作を他の振動波モータに対する周波数制御
動作に優先させる指令を発する優先制御指令手段と、該
振動波モータに対する交流駆動信号の周波数を前記周波
数制御手段により高周波側に所定周波数シフトさせる周
波数変更手段と、を有していることを特徴とする振動波
モータの駆動制御装置。 - 【請求項２】 複数の振動波モータの駆動制御を行なう
振動波モータの駆動制御装置であって、各振動波モータ
の振動子に印加する交流駆動信号を発生する駆動信号発
生手段と、該交流駆動信号の周波数を制御する周波数制
御手段と、各振動波モータの振動状態を検出するために
各振動波モータごとに設けられた振動状態検出手段と、
を有する振動波モータの駆動制御装置において、 前記振動状態検出手段により検出された各振動波モータ
の振動状態検出信号の振幅が各振動波モータ共振状態近
傍の所定値に達したことを検出する振幅検出手段と、該
振動波モータのうちでいずれかの振動波モータの前記振
幅が前記所定値になったことが前記振幅検出手段により
検出された時には該振動波モータに対する前記周波数制
御手段による周波数制御動作を他の振動波モータに対す
る周波数制御動作に優先させる指令を発する優先制御指
令手段と、該振動波モータに対する交流駆動信号の周波
数を前記周波数制御手段により高周波側へ所定周波数シ
フトさせる周波数変更手段と、を有していることを特徴
とする振動波モータの駆動制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34434792A JP3171968B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 振動波モータの制御装置 |
| US08/170,838 US5440212A (en) | 1992-12-24 | 1993-12-21 | Control apparatus for vibration driven motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34434792A JP3171968B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 振動波モータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06197564A true JPH06197564A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3171968B2 JP3171968B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=18368539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34434792A Expired - Fee Related JP3171968B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 振動波モータの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5440212A (ja) |
| JP (1) | JP3171968B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009106152A (ja) * | 2009-02-05 | 2009-05-14 | Canon Inc | 振動型アクチュエータの制御装置および光学機器 |
| JP2016013018A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの制御装置及び制御方法、撮像装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US5939847A (en) * | 1992-08-07 | 1999-08-17 | Nikon Corporation | Drive control device for ultrasonic motors |
| JPH07168073A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-07-04 | Canon Inc | レンズ駆動装置を有する光学機器 |
| JPH0880075A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-22 | Nikon Corp | アクチュエータ内蔵機器 |
| JPH11187688A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Canon Inc | モータ制御方法、モータ制御装置および画像形成装置 |
| DE60014990T2 (de) * | 1999-02-26 | 2005-11-03 | Honda Electronic Co., Ltd., Toyohashi | Ultraschallmotorantrieb |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6460273A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-07 | Diesel Kiki Co | Drive controller of ultrasonic motor |
| JPH0819177B2 (ja) * | 1988-02-15 | 1996-02-28 | 三菱化学株式会社 | 顆粒状塩化ビニル樹脂の製造方法 |
| JPH01268463A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 超音波モータ |
| JP2667251B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1997-10-27 | アルプス電気株式会社 | 車載電装品の駆動制御装置 |
| US5285134A (en) * | 1990-03-09 | 1994-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Control device for vibration type motor |
| JP3155034B2 (ja) * | 1991-09-17 | 2001-04-09 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 超音波モータを用いた小型移動装置 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34434792A patent/JP3171968B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-21 US US08/170,838 patent/US5440212A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009106152A (ja) * | 2009-02-05 | 2009-05-14 | Canon Inc | 振動型アクチュエータの制御装置および光学機器 |
| JP2016013018A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの制御装置及び制御方法、撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3171968B2 (ja) | 2001-06-04 |
| US5440212A (en) | 1995-08-08 |
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