JPH11191983A - 超音波モータの駆動回路 - Google Patents
超音波モータの駆動回路Info
- Publication number
- JPH11191983A JPH11191983A JP9358938A JP35893897A JPH11191983A JP H11191983 A JPH11191983 A JP H11191983A JP 9358938 A JP9358938 A JP 9358938A JP 35893897 A JP35893897 A JP 35893897A JP H11191983 A JPH11191983 A JP H11191983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- ultrasonic motor
- drive
- oscillation
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の超音波モータを同時に駆動しても、駆
動電圧発生回路が出力する高電圧による互いの発振回路
への静電誘導を抑制して、可聴音の発生を防止すること
ができる超音波モータの駆動回路を得る。 【解決手段】 複数の超音波モータを同時に駆動する場
合において、それぞれの駆動電圧発生回路から出力され
る高電圧による互いの発振回路への静電誘導を抑制する
ように、それぞれの前記発振回路を金属板で静電シール
ドする。このため、それぞれの発振回路から出力される
発振周波数が安定するので、複数の超音波モータを同時
に駆動した場合でも、可聴音が発生することがない。
動電圧発生回路が出力する高電圧による互いの発振回路
への静電誘導を抑制して、可聴音の発生を防止すること
ができる超音波モータの駆動回路を得る。 【解決手段】 複数の超音波モータを同時に駆動する場
合において、それぞれの駆動電圧発生回路から出力され
る高電圧による互いの発振回路への静電誘導を抑制する
ように、それぞれの前記発振回路を金属板で静電シール
ドする。このため、それぞれの発振回路から出力される
発振周波数が安定するので、複数の超音波モータを同時
に駆動した場合でも、可聴音が発生することがない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータを駆
動するための超音波モータの駆動回路に関する。
動するための超音波モータの駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、超音波振動を駆動力とする超
音波モータが知られている。超音波モータの一種である
進行波型の超音波モータでは、円環状の弾性体に圧電体
が貼付されてステータが形成されており、このステータ
には駆動軸に取り付けられたロータが加圧接触されてい
る。
音波モータが知られている。超音波モータの一種である
進行波型の超音波モータでは、円環状の弾性体に圧電体
が貼付されてステータが形成されており、このステータ
には駆動軸に取り付けられたロータが加圧接触されてい
る。
【0003】超音波モータの駆動回路は、前記圧電体
に、所定周波数で位相が90°異なる2相の駆動信号
(sin波及びcos波)を供給する。この2相の駆動
信号によって発生する圧電体の機械振動により、弾性体
に、振動の腹及び節が弾性体に沿って円環状に移動する
超音波振動(進行波)が励起される。この進行波によ
り、前記弾性体に加圧接触されたロータ及び駆動軸が回
転される。
に、所定周波数で位相が90°異なる2相の駆動信号
(sin波及びcos波)を供給する。この2相の駆動
信号によって発生する圧電体の機械振動により、弾性体
に、振動の腹及び節が弾性体に沿って円環状に移動する
超音波振動(進行波)が励起される。この進行波によ
り、前記弾性体に加圧接触されたロータ及び駆動軸が回
転される。
【0004】前記超音波モータは、例えば自動車のステ
アリング装置の所謂チルト機構や、テレスコピック機構
等に用いられた場合には、各々超音波モータと発振回
路、駆動回路等を有し、前記発振回路や前記駆動回路は
同一の基板上に配設される。
アリング装置の所謂チルト機構や、テレスコピック機構
等に用いられた場合には、各々超音波モータと発振回
路、駆動回路等を有し、前記発振回路や前記駆動回路は
同一の基板上に配設される。
【0005】上記のような構成の超音波モータおよび超
音波モータの駆動回路の一例を図4に示す。
音波モータの駆動回路の一例を図4に示す。
【0006】図4に示す如く、超音波モータ10、70
はそれぞれ駆動回路30、60が接続されており、駆動
回路30、60はそれぞれ発振回路34、64およびマ
イクロコンピュータ32が接続されている。そして、前
記マイクロコンピュータ32から発振回路34、64へ
所定の駆動周波数信号が出力され、駆動回路30、60
へ所定のタイミングでスイッチング信号が出力されるこ
とにより超音波モータ10、70が駆動される。また、
マイクロコンピュータ32、発振回路34、64はそれ
ぞれ制御用電源(一例として5V)52、62から電力
を供給され、制御用電源52、62は定電圧電源50
(一例として12V)から電力を供給される。
はそれぞれ駆動回路30、60が接続されており、駆動
回路30、60はそれぞれ発振回路34、64およびマ
イクロコンピュータ32が接続されている。そして、前
記マイクロコンピュータ32から発振回路34、64へ
所定の駆動周波数信号が出力され、駆動回路30、60
へ所定のタイミングでスイッチング信号が出力されるこ
とにより超音波モータ10、70が駆動される。また、
マイクロコンピュータ32、発振回路34、64はそれ
ぞれ制御用電源(一例として5V)52、62から電力
を供給され、制御用電源52、62は定電圧電源50
(一例として12V)から電力を供給される。
【0007】駆動回路30は一例として図3に示すよう
な構成(駆動回路60も同様の構成)となっている。駆
動回路30は、スイッチング制御回路36、A相増幅回
路42、B相増幅回路44、電圧発生回路38、バンド
パスフィルタ40から構成される。電圧発生回路38は
定電圧電源50から供給された12Vの直流電圧を昇圧
した直流電圧(一例として70V)を駆動電圧発生回路
48を構成するA相増幅回路42およびB相増幅回路4
4へ供給する。
な構成(駆動回路60も同様の構成)となっている。駆
動回路30は、スイッチング制御回路36、A相増幅回
路42、B相増幅回路44、電圧発生回路38、バンド
パスフィルタ40から構成される。電圧発生回路38は
定電圧電源50から供給された12Vの直流電圧を昇圧
した直流電圧(一例として70V)を駆動電圧発生回路
48を構成するA相増幅回路42およびB相増幅回路4
4へ供給する。
【0008】駆動電圧発生回路48では、電圧発生回路
38から供給された70Vの直流電圧をさらに昇圧し
て、前記発振回路34から出力される発振周波数に応じ
た交流電圧(一例として210V)を誘起し、前記交流
電圧が超音波モータ10の圧電体に供給されることによ
り超音波モータが駆動される。
38から供給された70Vの直流電圧をさらに昇圧し
て、前記発振回路34から出力される発振周波数に応じ
た交流電圧(一例として210V)を誘起し、前記交流
電圧が超音波モータ10の圧電体に供給されることによ
り超音波モータが駆動される。
【0009】超音波モータ10および超音波モータ70
を同時に駆動した場合には、駆動回路30の駆動電圧発
生回路48および駆動回路70の図示しない駆動電圧発
生回路が出力する高電圧によって、発振回路34,64
に互いに静電誘導し、発振周波数が周波数変調をおこし
て超音波モータから可聴音を発生するという問題があ
る。
を同時に駆動した場合には、駆動回路30の駆動電圧発
生回路48および駆動回路70の図示しない駆動電圧発
生回路が出力する高電圧によって、発振回路34,64
に互いに静電誘導し、発振周波数が周波数変調をおこし
て超音波モータから可聴音を発生するという問題があ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を
考慮し、複数の超音波モータを同時に駆動しても、駆動
電圧発生回路が出力する高電圧による互いの発振回路へ
の静電誘導を抑制して、可聴音の発生を防止することが
できる超音波モータの駆動回路を得ることが目的であ
る。
考慮し、複数の超音波モータを同時に駆動しても、駆動
電圧発生回路が出力する高電圧による互いの発振回路へ
の静電誘導を抑制して、可聴音の発生を防止することが
できる超音波モータの駆動回路を得ることが目的であ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の発明は、超音波モータの圧電体にトランスの2次側コ
イルを接続し、前記トランスの1次側コイルにスイッチ
ング素子を接続して、前記スイッチング素子をオンオフ
することで前記トランスの2次側コイルへ交流の高電圧
を誘起して前記超音波モータの駆動電圧を得る駆動電圧
発生回路および前記超音波モータの駆動周波数に応じた
周波数で発振する発振回路を備えた超音波モータの駆動
回路であって、複数の超音波モータを同時に駆動する場
合において、それぞれの前記駆動電圧発生回路から出力
される前記高電圧による互いの発振回路への静電誘導を
抑制するように、前記発振回路を静電シールドする静電
シールド手段を設けたことを特徴とする。
の発明は、超音波モータの圧電体にトランスの2次側コ
イルを接続し、前記トランスの1次側コイルにスイッチ
ング素子を接続して、前記スイッチング素子をオンオフ
することで前記トランスの2次側コイルへ交流の高電圧
を誘起して前記超音波モータの駆動電圧を得る駆動電圧
発生回路および前記超音波モータの駆動周波数に応じた
周波数で発振する発振回路を備えた超音波モータの駆動
回路であって、複数の超音波モータを同時に駆動する場
合において、それぞれの前記駆動電圧発生回路から出力
される前記高電圧による互いの発振回路への静電誘導を
抑制するように、前記発振回路を静電シールドする静電
シールド手段を設けたことを特徴とする。
【0012】請求項1に記載の発明によれば、それぞれ
の超音波モータ駆動回路の発振回路を静電シールドす
る。このため、それぞれの駆動電圧発生回路が出力する
高電圧による互いの発振回路への静電誘導を抑制するこ
とができ、発振周波数が安定して可聴音が発生するのを
防ぐことができる。
の超音波モータ駆動回路の発振回路を静電シールドす
る。このため、それぞれの駆動電圧発生回路が出力する
高電圧による互いの発振回路への静電誘導を抑制するこ
とができ、発振周波数が安定して可聴音が発生するのを
防ぐことができる。
【0013】本発明の請求項2に記載の発明は、前記静
電シールド手段が、金属板で前記発振回路を覆設したこ
とを特徴とする。
電シールド手段が、金属板で前記発振回路を覆設したこ
とを特徴とする。
【0014】請求項2に記載の発明によれば、金属板で
それぞれの発振回路をシールドして、金属板をプリント
基板の接地パターンに接続することで静電誘導を抑制す
ることができる。
それぞれの発振回路をシールドして、金属板をプリント
基板の接地パターンに接続することで静電誘導を抑制す
ることができる。
【0015】本発明の請求項3に記載の発明は、前記金
属板が、リン青銅であることを特徴とする。
属板が、リン青銅であることを特徴とする。
【0016】請求項3に記載の発明によれば、前記金属
板にリン青銅を用いることにより、静電シールドの効果
を向上させることができる。
板にリン青銅を用いることにより、静電シールドの効果
を向上させることができる。
【0017】本発明の請求項4に記載の発明は、前記静
電シールド手段が、プリント基板の一方の面に前記発振
回路を配設し、他方の面に前記駆動電圧発生回路を配設
したことを特徴とする。
電シールド手段が、プリント基板の一方の面に前記発振
回路を配設し、他方の面に前記駆動電圧発生回路を配設
したことを特徴とする。
【0018】請求項4に記載の発明によれば、プリント
基板に発振回路と駆動電圧発生回路を配設する際に、駆
動電圧発生回路から出力される高電圧の影響が発振回路
に及ばないようにそれぞれの回路を基板の一方の面と他
方の面にそれぞれ配置する。このため、静電誘導を抑制
することができる。
基板に発振回路と駆動電圧発生回路を配設する際に、駆
動電圧発生回路から出力される高電圧の影響が発振回路
に及ばないようにそれぞれの回路を基板の一方の面と他
方の面にそれぞれ配置する。このため、静電誘導を抑制
することができる。
【0019】本発明の請求項5に記載の発明は、前記静
電シールド手段が、少なくとも3層以上の基板を張り合
わせたプリント基板であり、それぞれの基板の間に接地
パターンを設けて、前記発振回路と前記駆動電圧発生回
路を前記接地パターンに接続したことを特徴とする。
電シールド手段が、少なくとも3層以上の基板を張り合
わせたプリント基板であり、それぞれの基板の間に接地
パターンを設けて、前記発振回路と前記駆動電圧発生回
路を前記接地パターンに接続したことを特徴とする。
【0020】請求項5に記載の発明によれば、張り合わ
せた基板の間に接地パターンを設けてそれぞれの接地パ
ターンに発振回路および駆動電圧発生回路を接続するこ
とにより、静電誘導を抑制することができる。
せた基板の間に接地パターンを設けてそれぞれの接地パ
ターンに発振回路および駆動電圧発生回路を接続するこ
とにより、静電誘導を抑制することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施の形態を詳細に説明する。
る実施の形態を詳細に説明する。
【0022】図4には複数の超音波モータおよび超音波
モータの駆動回路の概略構成の一例が示されている。定
電圧電源50の分岐した一方の出力端は、さらに分岐し
て制御用電源52の入力端および駆動回路30の電源入
力端に接続されており、分岐された他方の出力端は、さ
らに分岐して制御用電源62および駆動回路60の電源
入力端に接続されている。前記定電圧電源50は例えば
12Vの直流電圧を供給する。
モータの駆動回路の概略構成の一例が示されている。定
電圧電源50の分岐した一方の出力端は、さらに分岐し
て制御用電源52の入力端および駆動回路30の電源入
力端に接続されており、分岐された他方の出力端は、さ
らに分岐して制御用電源62および駆動回路60の電源
入力端に接続されている。前記定電圧電源50は例えば
12Vの直流電圧を供給する。
【0023】前記制御用電源52の分岐した一方の出力
端はマイクロコンピュータ32の電源入力端に接続され
ており、分岐した他方の出力端は発振回路34の電源入
力端に接続されている。制御用電源52は、定電圧電源
50より供給された12Vの直流電圧を5Vの直流電圧
に変換する。
端はマイクロコンピュータ32の電源入力端に接続され
ており、分岐した他方の出力端は発振回路34の電源入
力端に接続されている。制御用電源52は、定電圧電源
50より供給された12Vの直流電圧を5Vの直流電圧
に変換する。
【0024】マイクロコンピュータ32の一方の駆動信
号出力端は、発振回路34の駆動信号入力端に接続され
ており、他方の駆動信号出力端は発振回路64の駆動信
号入力端に接続されている。また、マイクロコンピュー
タ32の一方のスイッチング信号出力端は駆動回路30
のスイッチング信号入力端に接続されており、他方のス
イッチング信号出力端は駆動回路60のスイッチング信
号入力端に接続されている。マイクロコンピュータ32
は発振回路34および64へ駆動信号を出力し、駆動回
路30および60へは所定のタイミングでスイッチング
信号を出力する。
号出力端は、発振回路34の駆動信号入力端に接続され
ており、他方の駆動信号出力端は発振回路64の駆動信
号入力端に接続されている。また、マイクロコンピュー
タ32の一方のスイッチング信号出力端は駆動回路30
のスイッチング信号入力端に接続されており、他方のス
イッチング信号出力端は駆動回路60のスイッチング信
号入力端に接続されている。マイクロコンピュータ32
は発振回路34および64へ駆動信号を出力し、駆動回
路30および60へは所定のタイミングでスイッチング
信号を出力する。
【0025】発振回路34の駆動周波数信号出力端は、
駆動回路30の駆動周波数信号入力端に接続されてい
る。発振回路34は制御用電源52から電力を供給さ
れ、マイクロコンピュータ32からの駆動信号により所
定の駆動周波数で発振する。駆動回路30は超音波モー
タ10と接続され、所定の駆動電圧を供給して超音波モ
ータ10を駆動する。
駆動回路30の駆動周波数信号入力端に接続されてい
る。発振回路34は制御用電源52から電力を供給さ
れ、マイクロコンピュータ32からの駆動信号により所
定の駆動周波数で発振する。駆動回路30は超音波モー
タ10と接続され、所定の駆動電圧を供給して超音波モ
ータ10を駆動する。
【0026】制御用電源62の出力端は発振回路64の
電源入力端に接続されている。制御用電源62は、定電
圧電源50より供給された12Vの直流電圧を5Vの直
流電圧に変換する。
電源入力端に接続されている。制御用電源62は、定電
圧電源50より供給された12Vの直流電圧を5Vの直
流電圧に変換する。
【0027】発振回路64の駆動周波数信号出力端は、
駆動回路60の駆動周波数信号入力端に接続されてい
る。発振回路64は制御用電源62から電力を供給さ
れ、マイクロコンピュータ32からの駆動信号により所
定の駆動周波数で発振する。駆動回路60は超音波モー
タ70と接続され、所定の駆動電圧を供給して超音波モ
ータ70を駆動する。
駆動回路60の駆動周波数信号入力端に接続されてい
る。発振回路64は制御用電源62から電力を供給さ
れ、マイクロコンピュータ32からの駆動信号により所
定の駆動周波数で発振する。駆動回路60は超音波モー
タ70と接続され、所定の駆動電圧を供給して超音波モ
ータ70を駆動する。
【0028】なお、発振回路34は、図1、2に示す如
く、リン青銅からなる金属板33でシールドされてお
り、後述する駆動電圧発生回路48が出力する高電圧に
より発生する静電誘導を防ぐ。また、金属板33は発振
回路34が配設されているプリント基板の接地パターン
に接続されている。なお、発振回路64も同様に図示し
ないリン青銅からなる金属板でシールドされており、プ
リント基板の接地パターンに接続されている。
く、リン青銅からなる金属板33でシールドされてお
り、後述する駆動電圧発生回路48が出力する高電圧に
より発生する静電誘導を防ぐ。また、金属板33は発振
回路34が配設されているプリント基板の接地パターン
に接続されている。なお、発振回路64も同様に図示し
ないリン青銅からなる金属板でシールドされており、プ
リント基板の接地パターンに接続されている。
【0029】また、図4には図示していないが、上記の
他にマイクロコンピュータ32には、後述する超音波モ
ータ10、70からのフィードバック信号や、回転パル
ス信号が各々入力される。
他にマイクロコンピュータ32には、後述する超音波モ
ータ10、70からのフィードバック信号や、回転パル
ス信号が各々入力される。
【0030】図8には進行波型の超音波モータ10が示
されている。超音波モータ10は銅合金等から構成され
る円環状の弾性体12を備え、この弾性体12に圧電体
14が貼付されてステータ28が形成されている。
されている。超音波モータ10は銅合金等から構成され
る円環状の弾性体12を備え、この弾性体12に圧電体
14が貼付されてステータ28が形成されている。
【0031】圧電体14は電気信号を機械信号に変換す
る圧電材料から成り、多数の電極により円環状に分割、
配列されて構成されている。一方、駆動軸16に取り付
けられたロータ18は、アルミ合金等から成るロータリ
ング20に円環状のスライダ22が接着されて形成され
ており、スプリング24によってスライダ22が前記弾
性体12に加圧接触されている。このスライダ22とし
ては、安定した摩擦力、摩擦係数を得るために、例えば
エンジニアリングプラスチック等が用いられ、これによ
り高効率でロータ18を駆動することができる。
る圧電材料から成り、多数の電極により円環状に分割、
配列されて構成されている。一方、駆動軸16に取り付
けられたロータ18は、アルミ合金等から成るロータリ
ング20に円環状のスライダ22が接着されて形成され
ており、スプリング24によってスライダ22が前記弾
性体12に加圧接触されている。このスライダ22とし
ては、安定した摩擦力、摩擦係数を得るために、例えば
エンジニアリングプラスチック等が用いられ、これによ
り高効率でロータ18を駆動することができる。
【0032】また、弾性体12には圧電素子26(図3
参照)が貼付されている。図3に示すように、圧電素子
26は一端が接地されており、他端が駆動回路30のバ
ンドパスフィルタ40の入力端に接続されている。
参照)が貼付されている。図3に示すように、圧電素子
26は一端が接地されており、他端が駆動回路30のバ
ンドパスフィルタ40の入力端に接続されている。
【0033】圧電素子26は弾性体12の振動を検出
し、該振動に応じた振幅、周期の交流信号(フィードバ
ック信号)を出力する。バンドパスフィルタ40の出力
端はマイクロコンピュータ32の一方の入力端に接続さ
れている。バンドパスフィルタ40は圧電素子26から
出力されるフィードバック信号を検波してマイクロコン
ピュータ32に出力する。
し、該振動に応じた振幅、周期の交流信号(フィードバ
ック信号)を出力する。バンドパスフィルタ40の出力
端はマイクロコンピュータ32の一方の入力端に接続さ
れている。バンドパスフィルタ40は圧電素子26から
出力されるフィードバック信号を検波してマイクロコン
ピュータ32に出力する。
【0034】また、超音波モータ10には回転センサ4
6が取り付けられており、回転センサ46の出力端はマ
イクロコンピュータ32の回転パルス信号入力端に接続
されている。
6が取り付けられており、回転センサ46の出力端はマ
イクロコンピュータ32の回転パルス信号入力端に接続
されている。
【0035】回転センサ46は、マグネット(図示省
略)とホール素子(図示省略)等で構成され、マグネッ
ト表面の磁束の変化をホール素子で検出し、ロータ18
が回転すると、マイクロコンピュータ32へロータ18
の回転速度に応じた周期のパルス信号を出力する。
略)とホール素子(図示省略)等で構成され、マグネッ
ト表面の磁束の変化をホール素子で検出し、ロータ18
が回転すると、マイクロコンピュータ32へロータ18
の回転速度に応じた周期のパルス信号を出力する。
【0036】スイッチング制御回路36の一方の出力端
は、駆動電圧発生回路48のA相増幅回路42の一方の
入力端に接続されており、他方の出力端は駆動電圧発生
回路48のB相増幅回路44の一方の入力端に接続され
ている。スイッチング制御回路36は発振回路34から
発振された発振周波数に応じて駆動パルスをスイッチン
グしながらA相増幅回路42、B相増幅回路44へ出力
する。
は、駆動電圧発生回路48のA相増幅回路42の一方の
入力端に接続されており、他方の出力端は駆動電圧発生
回路48のB相増幅回路44の一方の入力端に接続され
ている。スイッチング制御回路36は発振回路34から
発振された発振周波数に応じて駆動パルスをスイッチン
グしながらA相増幅回路42、B相増幅回路44へ出力
する。
【0037】また、A相増幅回路42の他方の入力端と
B相増幅回路44の他方の入力端は電圧発生回路38の
出力端に接続されている。前記電圧発生回路38の入力
端は、図4に示す定電圧電源50の出力端に接続されて
おり、前記定電圧電源50から供給された12Vの電圧
を所定の交流電圧に昇圧し、さらに整流、平滑化して所
定の直流電圧に昇圧してA相増幅回路42、B相増幅回
路44へ電力を供給する。
B相増幅回路44の他方の入力端は電圧発生回路38の
出力端に接続されている。前記電圧発生回路38の入力
端は、図4に示す定電圧電源50の出力端に接続されて
おり、前記定電圧電源50から供給された12Vの電圧
を所定の交流電圧に昇圧し、さらに整流、平滑化して所
定の直流電圧に昇圧してA相増幅回路42、B相増幅回
路44へ電力を供給する。
【0038】電圧発生回路38の回路構成は図7に示す
ような構成となっている。電圧発生回路38はトランス
120を備えており、トランス120の1次側コイル1
20Aの中点には電源線118を介してコンデンサ11
6の一端および車両用バッテリー電源(図ではVccで
表す)に接続されており、コンデンサ116の他端は接
地されている。
ような構成となっている。電圧発生回路38はトランス
120を備えており、トランス120の1次側コイル1
20Aの中点には電源線118を介してコンデンサ11
6の一端および車両用バッテリー電源(図ではVccで
表す)に接続されており、コンデンサ116の他端は接
地されている。
【0039】トランス120の1次側コイル120Aの
一端は、スイッチング素子としてのMOSFET110
のドレインに接続されている。MOSFET110のゲ
ートはデューティー制御回路114の一方の出力端に接
続されており、MOSFET110のソースは接地され
ている。
一端は、スイッチング素子としてのMOSFET110
のドレインに接続されている。MOSFET110のゲ
ートはデューティー制御回路114の一方の出力端に接
続されており、MOSFET110のソースは接地され
ている。
【0040】トランス120の1次側コイル120Aの
他端は、スイッチング素子としてのMOSFET112
のドレインに接続されている。MOSFET112のゲ
ートはデューティー制御回路114の他方の出力端に接
続されており、MOSFET112のソースは接地され
ている。
他端は、スイッチング素子としてのMOSFET112
のドレインに接続されている。MOSFET112のゲ
ートはデューティー制御回路114の他方の出力端に接
続されており、MOSFET112のソースは接地され
ている。
【0041】トランス120の2次側コイル120Bの
一端は整流素子としてのダイオード122のアノードが
接続されており、他端は整流素子としてのダイオード1
24のアノードが接続されている。また、トランス12
0の2次側コイル120Bの中点は接地されている。
一端は整流素子としてのダイオード122のアノードが
接続されており、他端は整流素子としてのダイオード1
24のアノードが接続されている。また、トランス12
0の2次側コイル120Bの中点は接地されている。
【0042】ダイオード122、124のカソードはイ
ンダクタンス素子としてのコイル126の一端に接続さ
れている。コイル126の他端はコンデンサ128の一
端が接続されており、コンデンサ128の他端は接地さ
れている。さらに、コイル126の他端はA相増幅回路
42、B相増幅回路44の一方の入力端に接続されてお
り、前記入力端に電圧発生回路38より直流電圧が供給
される。
ンダクタンス素子としてのコイル126の一端に接続さ
れている。コイル126の他端はコンデンサ128の一
端が接続されており、コンデンサ128の他端は接地さ
れている。さらに、コイル126の他端はA相増幅回路
42、B相増幅回路44の一方の入力端に接続されてお
り、前記入力端に電圧発生回路38より直流電圧が供給
される。
【0043】A相増幅回路42は超音波モータ10の圧
電体14Aに接続されており、圧電体14Aに正弦波信
号(sin波)を供給する。B相増幅回路44は超音波
モータ10の圧電体14Bに接続されており、圧電体1
4BにA相増幅回路42が供給する正弦波信号と90°
位相が異なる正弦波信号(cos波)を供給する。圧電
体14A、14Bの他端は接地されている。この圧電体
14A、14Bによって超音波モータ10の圧電体14
が構成される。
電体14Aに接続されており、圧電体14Aに正弦波信
号(sin波)を供給する。B相増幅回路44は超音波
モータ10の圧電体14Bに接続されており、圧電体1
4BにA相増幅回路42が供給する正弦波信号と90°
位相が異なる正弦波信号(cos波)を供給する。圧電
体14A、14Bの他端は接地されている。この圧電体
14A、14Bによって超音波モータ10の圧電体14
が構成される。
【0044】A相増幅回路42、B相増幅回路44で構
成される駆動電圧発生回路48の回路構成は図5に示す
ような構成となっている。A相増幅回路42はトランス
100を備えており、トランス100の1次側コイル1
00Aの中点には、電源線84の分岐された方の一端が
接続されており、電源線84の他端は前述の電圧発生回
路38の出力端に接続されている。
成される駆動電圧発生回路48の回路構成は図5に示す
ような構成となっている。A相増幅回路42はトランス
100を備えており、トランス100の1次側コイル1
00Aの中点には、電源線84の分岐された方の一端が
接続されており、電源線84の他端は前述の電圧発生回
路38の出力端に接続されている。
【0045】トランス100の1次側コイル100Aの
一端はスイッチング素子としてのMOSFET90のド
レインに接続されており、他端はMOSFET92のド
レインに接続されている。MOSFET90、92のソ
ースは接地されている。また、トランス100の2次側
コイル100Bの両端は圧電体14Aに接続されてい
る。
一端はスイッチング素子としてのMOSFET90のド
レインに接続されており、他端はMOSFET92のド
レインに接続されている。MOSFET90、92のソ
ースは接地されている。また、トランス100の2次側
コイル100Bの両端は圧電体14Aに接続されてい
る。
【0046】B相増幅回路44はトランス102を備え
ており、トランス102の1次側コイル102Aの中点
には電源線84の分岐された方の他端が接続されてい
る。
ており、トランス102の1次側コイル102Aの中点
には電源線84の分岐された方の他端が接続されてい
る。
【0047】トランス102の1次側コイル102Aの
一端はスイッチング素子としてのMOSFET94のド
レインに接続されており、他端はMOSFET96のド
レインに接続されている。MOSFET94、96のソ
ースは接地されている。また、トランス102の2次側
コイル102Bの両端は圧電体14Bに接続されてい
る。
一端はスイッチング素子としてのMOSFET94のド
レインに接続されており、他端はMOSFET96のド
レインに接続されている。MOSFET94、96のソ
ースは接地されている。また、トランス102の2次側
コイル102Bの両端は圧電体14Bに接続されてい
る。
【0048】MOSFET90、92、94、96のゲ
ートは各々スイッチング制御回路36に接続されてお
り、MOSFET90、92、94、96の各々はスイ
ッチング制御回路36から入力されるスイッチング信号
A1 、A2 、B1 、B2 に応じてオンオフされる。
ートは各々スイッチング制御回路36に接続されてお
り、MOSFET90、92、94、96の各々はスイ
ッチング制御回路36から入力されるスイッチング信号
A1 、A2 、B1 、B2 に応じてオンオフされる。
【0049】超音波モータ70、駆動回路60の構成に
ついては、上記に示した超音波モータ10、駆動回路3
0とそれぞれ同じ構成となっているので詳細な説明は省
略する。
ついては、上記に示した超音波モータ10、駆動回路3
0とそれぞれ同じ構成となっているので詳細な説明は省
略する。
【0050】次に、本発明の実施の形態における作用に
ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。
ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0051】超音波モータ10を駆動する場合、マイク
ロコンピュータ32より駆動周波数信号が発振回路34
へ出力される。発振回路34はマイクロコンピュータ3
2より指定された駆動周波数で発振を開始する。
ロコンピュータ32より駆動周波数信号が発振回路34
へ出力される。発振回路34はマイクロコンピュータ3
2より指定された駆動周波数で発振を開始する。
【0052】電圧発生回路38では、定電圧電源(図で
はVccで表す)からトランス120の1次側コイル1
20Aに電圧が供給され、デューティー制御回路114
から所定のタイミングでMOSFET110、112の
ゲートへスイッチング信号が入力されて、トランス12
0の1次側コイル120Aへの電流がオンオフされる。
そして、トランス120の2次側コイル120Bへ交流
電圧が誘起され、この交流電圧をダイオード122、1
24で全波整流し、コイル126、コンデンサ128で
平滑化して直流電圧をA相増幅回路42、B相増幅回路
44へ供給する。
はVccで表す)からトランス120の1次側コイル1
20Aに電圧が供給され、デューティー制御回路114
から所定のタイミングでMOSFET110、112の
ゲートへスイッチング信号が入力されて、トランス12
0の1次側コイル120Aへの電流がオンオフされる。
そして、トランス120の2次側コイル120Bへ交流
電圧が誘起され、この交流電圧をダイオード122、1
24で全波整流し、コイル126、コンデンサ128で
平滑化して直流電圧をA相増幅回路42、B相増幅回路
44へ供給する。
【0053】スイッチング制御回路36では、A相増幅
回路42、B相増幅回路44のMOSFET90、9
2、94、96をオンオフさせるスイッチング信号A1
、A2、B1 、B2 を出力する。
回路42、B相増幅回路44のMOSFET90、9
2、94、96をオンオフさせるスイッチング信号A1
、A2、B1 、B2 を出力する。
【0054】このスイッチング信号は、図6に示す如
く、MOSFET90、92、94、96のいずれか1
つを所定のデューティー比でオンオフさせ、かつそれ以
外のMOSFETをオフ状態にすると共に、オンオフさ
せるMOSFETを、駆動開始時の駆動信号の周波数f
s の周期の1/4の周期毎に、MOSFET90、9
4、92、96の順に切り替える信号である。これによ
り、トランス100、102の2次側コイル100B、
102Bには各々周波数が駆動開始時の周波数fsで、
かつ位相が90°異なる交流の駆動信号が誘起される。
く、MOSFET90、92、94、96のいずれか1
つを所定のデューティー比でオンオフさせ、かつそれ以
外のMOSFETをオフ状態にすると共に、オンオフさ
せるMOSFETを、駆動開始時の駆動信号の周波数f
s の周期の1/4の周期毎に、MOSFET90、9
4、92、96の順に切り替える信号である。これによ
り、トランス100、102の2次側コイル100B、
102Bには各々周波数が駆動開始時の周波数fsで、
かつ位相が90°異なる交流の駆動信号が誘起される。
【0055】この駆動信号が圧電体14A、14Bに供
給されることにより、超音波モータ10の弾性体12に
進行波が励起され、駆動軸16およびロータ18が回転
される。また、弾性体12の振動は圧電素子26によっ
て電気信号に変換され、フィードバック信号としてバン
ドパスフィルタを40を介してマイクロコンピュータ3
2に入力される。さらに、超音波モータ10に取り付け
られた回転センサ46から、ロータ18の回転速度に応
じた回転パルス信号がマイクロコンピュータ32に入力
される。
給されることにより、超音波モータ10の弾性体12に
進行波が励起され、駆動軸16およびロータ18が回転
される。また、弾性体12の振動は圧電素子26によっ
て電気信号に変換され、フィードバック信号としてバン
ドパスフィルタを40を介してマイクロコンピュータ3
2に入力される。さらに、超音波モータ10に取り付け
られた回転センサ46から、ロータ18の回転速度に応
じた回転パルス信号がマイクロコンピュータ32に入力
される。
【0056】マイクロコンピュータ32では、前記フィ
ードバック信号、回転パルス信号をモニタしながら、駆
動信号の周波数が超音波モータ10の最適駆動周波数に
徐々に近づいて一致し、さらに最適駆動周波数を追従す
るように、オンオフさせるMOSFET90、92、9
4、96を切り替えるタイミングを変更して駆動信号の
周波数を制御する。
ードバック信号、回転パルス信号をモニタしながら、駆
動信号の周波数が超音波モータ10の最適駆動周波数に
徐々に近づいて一致し、さらに最適駆動周波数を追従す
るように、オンオフさせるMOSFET90、92、9
4、96を切り替えるタイミングを変更して駆動信号の
周波数を制御する。
【0057】超音波モータ70を駆動する場合も超音波
モータ10と同様にして駆動されるので詳細な説明は省
略する。
モータ10と同様にして駆動されるので詳細な説明は省
略する。
【0058】ここで、超音波モータ10および超音波モ
ータ70を同時に駆動した場合に、超音波モータ10の
駆動電圧発生回路48および超音波モータ70の駆動電
圧発生回路(図示省略)から高電圧が出力されるため、
互いの発振回路34、64に静電誘導する場合がある
が、本形態では発振回路34を金属板33によって静電
シールドし、発振回路64を図示しない金属板でシール
ドしているので静電誘導の発生を防ぐことができる。こ
のため、発振回路34、64から出力される発振周波数
が安定し、可聴音の発生を防止することができる。な
お、図1では発振回路34全体を金属板33で覆設して
いるが、これに限らず、図10、11に示す如く、発振
回路34をサブボードに配設し、前記サブボードの一部
(または全部)を金属板33で覆設するようにしてもよ
い。
ータ70を同時に駆動した場合に、超音波モータ10の
駆動電圧発生回路48および超音波モータ70の駆動電
圧発生回路(図示省略)から高電圧が出力されるため、
互いの発振回路34、64に静電誘導する場合がある
が、本形態では発振回路34を金属板33によって静電
シールドし、発振回路64を図示しない金属板でシール
ドしているので静電誘導の発生を防ぐことができる。こ
のため、発振回路34、64から出力される発振周波数
が安定し、可聴音の発生を防止することができる。な
お、図1では発振回路34全体を金属板33で覆設して
いるが、これに限らず、図10、11に示す如く、発振
回路34をサブボードに配設し、前記サブボードの一部
(または全部)を金属板33で覆設するようにしてもよ
い。
【0059】また、図9に発振回路34、64を静電シ
ールドする場合の他の例を示す。図9に示す如く、発振
回路34を例えばプリント基板の表面に、超音波モータ
10の駆動電圧発生回路48をプリント基板の裏面にそ
れぞれ配置する。また、発振回路64および超音波モー
タ70の駆動電圧発生回路(図示省略)も同様に配置す
る。このため、駆超音波モータ10の駆動電圧発生回路
48および超音波モータ70の駆動電圧発生回路(図示
省略)が発生する高電圧の影響が発振回路34、64に
及ぶことがないので静電誘導を抑制することができ、発
振回路34、64が出力する発振周波数が安定するので
可聴音を発生することがない。
ールドする場合の他の例を示す。図9に示す如く、発振
回路34を例えばプリント基板の表面に、超音波モータ
10の駆動電圧発生回路48をプリント基板の裏面にそ
れぞれ配置する。また、発振回路64および超音波モー
タ70の駆動電圧発生回路(図示省略)も同様に配置す
る。このため、駆超音波モータ10の駆動電圧発生回路
48および超音波モータ70の駆動電圧発生回路(図示
省略)が発生する高電圧の影響が発振回路34、64に
及ぶことがないので静電誘導を抑制することができ、発
振回路34、64が出力する発振周波数が安定するので
可聴音を発生することがない。
【0060】また、図9に示すように、基板と基板の間
に接地パターンを設けて張り合わせたプリント基板に発
振回路34、64および超音波モータ10の駆動電圧発
生回路48、超音波モータ70の駆動電圧発生回路(図
示省略)を配設して、それぞれ基板と基板との間に設け
られた接地パターンに接地することでさらに静電誘導が
発生するのを抑制することができる。このため、発振回
路34、64から出力される発振周波数が安定し、可聴
音の発生を防止することができる。
に接地パターンを設けて張り合わせたプリント基板に発
振回路34、64および超音波モータ10の駆動電圧発
生回路48、超音波モータ70の駆動電圧発生回路(図
示省略)を配設して、それぞれ基板と基板との間に設け
られた接地パターンに接地することでさらに静電誘導が
発生するのを抑制することができる。このため、発振回
路34、64から出力される発振周波数が安定し、可聴
音の発生を防止することができる。
【図1】本発明に係る発振回路を示す斜視図である。
【図2】図1の側面断面図である。
【図3】超音波モータと、超音波モータ駆動回路の概略
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図4】複数の超音波モータと、超音波モータ駆動回路
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
【図5】駆動電圧発生回路の例を示す回路図である。
【図6】スイッチング制御回路から出力されるスイッチ
ング信号と、トランスで誘起される駆動信号を示す線図
である。
ング信号と、トランスで誘起される駆動信号を示す線図
である。
【図7】超音波モータ駆動回路における電圧発生回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図8】超音波モータの概略構成を示す一部断面斜視図
である。
である。
【図9】発振回路と駆動電圧発生回路の配置の概略を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図10】発振回路と、金属板と、駆動電圧発生回路の
配置の概略を示す平面図である。
配置の概略を示す平面図である。
【図11】図10の側面図である。
10、70 超音波モータ 30、60 駆動回路 32 マイクロコンピュータ 33 金属板(静電シールド手段) 34、64 発振回路 48 駆動電圧発生回路 50 定電圧電源 52、62 制御用電源 90、92、94、96 スイッチング素子 100、102 トランス
Claims (5)
- 【請求項1】 超音波モータの圧電体にトランスの2次
側コイルを接続し、前記トランスの1次側コイルにスイ
ッチング素子を接続して、前記スイッチング素子をオン
オフすることで前記トランスの2次側コイルへ交流の高
電圧を誘起して、前記超音波モータの駆動電圧を得る駆
動電圧発生回路および前記超音波モータの駆動周波数に
応じた周波数で発振する発振回路を備えた超音波モータ
の駆動回路であって、複数の超音波モータを同時に駆動
する場合において、 それぞれの前記駆動電圧発生回路から出力される前記高
電圧による互いの発振回路への静電誘導を抑制するよう
に、それぞれの前記発振回路を静電シールドする静電シ
ールド手段を設けたことを特徴とする超音波モータの駆
動回路。 - 【請求項2】 前記静電シールド手段が、金属板でそれ
ぞれの前記発振回路を覆設したことを特徴とする請求項
1記載の超音波モータの駆動回路。 - 【請求項3】 前記金属板が、リン青銅であることを特
徴とする請求項2記載の超音波モータの駆動回路。 - 【請求項4】 前記静電シールド手段が、プリント基板
の一方の面に前記発振回路を配設し、他方の面に前記駆
動電圧発生回路を配設したことを特徴とする請求項1記
載の超音波モータの駆動回路。 - 【請求項5】 前記静電シールド手段が、少なくとも3
層以上の基板を張り合わせたプリント基板であり、それ
ぞれの基板の間に接地パターンを設けて、前記発振回路
と前記駆動電圧発生回路を前記接地パターンに接続した
ことを特徴とする請求項4記載の超音波モータの駆動回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358938A JPH11191983A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 超音波モータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358938A JPH11191983A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 超音波モータの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191983A true JPH11191983A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18461898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9358938A Pending JPH11191983A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 超音波モータの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11191983A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005037724A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Canon Inc | 雲台および雲台制御システム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945576U (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-26 | 三洋電機株式会社 | 磁気検出器 |
| JPH01123493U (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-22 | ||
| JPH06204680A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-07-22 | Nec Corp | 印刷回路板組立体 |
| JPH07235776A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Ricoh Co Ltd | 多層プリント配線基板 |
| JPH0880075A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-22 | Nikon Corp | アクチュエータ内蔵機器 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9358938A patent/JPH11191983A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945576U (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-26 | 三洋電機株式会社 | 磁気検出器 |
| JPH01123493U (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-22 | ||
| JPH06204680A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-07-22 | Nec Corp | 印刷回路板組立体 |
| JPH07235776A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Ricoh Co Ltd | 多層プリント配線基板 |
| JPH0880075A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-22 | Nikon Corp | アクチュエータ内蔵機器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005037724A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Canon Inc | 雲台および雲台制御システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4668884A (en) | Brushless motor | |
| JPH11191983A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP2815219B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路と多モータの駆動信号供給回路 | |
| JPH0378491A (ja) | 駆動電動機を備えた駆動装置 | |
| JP2001016877A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP2002199749A (ja) | 超音波モータの駆動回路及び駆動方法 | |
| JP3533321B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JPH0750880Y2 (ja) | ブラシレスモータの駆動回路 | |
| JPH11191982A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| NL8301675A (nl) | Motorstuurstelsel met capacitieve opnemer. | |
| JP2001025273A (ja) | モータの駆動回路 | |
| JP2879220B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP3609596B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP2749514B2 (ja) | 直流ブラシレスモータの駆動装置及び直流ブラシレスモータ | |
| JPS62260567A (ja) | 振動波モ−タ− | |
| JPH11196585A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP3533322B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| EP1413043A2 (en) | Driving device for ultrasonic motor | |
| JPH11191978A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JPH11191979A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JPH11196588A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JPH11191971A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JPH0799787A (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JPH0630592A (ja) | モーター | |
| JP4721559B2 (ja) | 超音波モータ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |