JP3260041B2

JP3260041B2 - 超音波モータの駆動方法とその駆動回路

Info

Publication number: JP3260041B2
Application number: JP16812094A
Authority: JP
Inventors: 貴志野島; 正則住原; 哲郎大土; 孝弘西倉; 修川▲崎▼; 克武田; 勝巳今田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 2002-02-25
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH0833366A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電体により励振され
た弾性振動を駆動力とする超音波モータの駆動方法とそ
の駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧電セラミック等の圧電体と金属
等の弾性基板を張り合わせて構成された振動体を交流電
圧で駆動して弾性振動を励振し、これを駆動力とする超
音波モータが注目されている。以下に、図面を参照しな
がら従来の超音波モータについて説明する。

【０００３】図４は従来の超音波モータの縦断面図であ
り、弾性基板１の一面に、圧電体２を貼り合わせて振動
体３を構成している。また前記弾性基板１の他方の面に
は、突起体１aが設置されている。４は弾性体、５は耐
摩耗性材料よりなる摩擦材であり、互いに貼り合わせて
移動体６を構成している。７は、外部に前記移動体６の
回転力を伝達する出力伝達軸であり、移動体６の回転を
安定に効率よく出力伝達軸７に伝達するために突起部７
aが設けられており、出力伝達部７bより外部に回転力を
取り出す。８は、出力伝達軸７の異常振動等を吸収補正
し、移動体６の回転を安定に効率よく出力伝達軸７に伝
えるために設置された摩擦係数の大きな弾性部材であ
る。９は振動体３の振動を阻害することなく振動体３を
支持する支持部材、10はベアリング、11は皿バネであ
る。12は加圧力調整手段であり、前記移動体６は、摩擦
材５を介して振動体３に皿バネ11により加圧接触させら
れている。13は超音波モータを支持するベース部であ
る。ベアリング10は、このベース部13に設置されてお
り、出力伝達軸７の位置規制を行っている。

【０００４】図５は前記図４に示す従来例の超音波モー
タにおける圧電体２の電極構造を示す平面図であり、振
動体３の周方向に４波の曲げ振動を励振するように構成
している。同図において、Ａ₀，Ｂ₀は、それぞれ振動体
３上に励振される進行波の２分の１の波長相当の小領域
からなる駆動電極である。Ｃ₀は振動体３上に励振され
る進行波の４分の１の波長相当の長さの電極、Ｄ₀は励
振される進行波の４分の３の波長相当の長さの電極であ
る。したがって、駆動電極Ａ₀と駆動電極Ｂ₀とは互い
に、位置的に進行波の４分の１波長(＝90度)の位相差を
持つ。

【０００５】また、駆動電極Ａ₀，Ｂ₀内の隣り合う２分
の１の波長相当の各小電極部は、厚みの方向に交互に反
対方向に分極されている。圧電体２の弾性基板１との接
着面は、図５に示された面と反対側の面であり、電極は
全面電極である。使用時には斜線で示したように、駆動
電極Ａ₀と駆動電極Ｂ₀を構成する小領域は、それぞれ短
絡して用いられる。この駆動電極Ａ₀，Ｂ₀に(数１)，
(数２)で表されるような、時間的位相が90度異なる電圧
Ｖ₁およびＶ₂をそれぞれ印加すれば、振動体３には(数
３)で表される円周方向に進行する曲げ振動の進行波が
励振される。

【０００６】

【数１】Ｖ₁＝Ｖ₀×sin(ωt)

【０００７】

【数２】Ｖ₂＝Ｖ₀×cos(ωt)

【０００８】

【数３】 ξ＝ξ₀×{cos(ωt)×cos(ｋx)＋sin(ωt)×sin(ｋt)｝＝ξ₀cos(ωt−ｋx) ただし、Ｖ₀は印加電圧の最大値、ωは印加電圧の角周
波数、ｔは時間、ξは曲げ振動の振幅値、ξ₀は曲げ振
動の振幅の最大値、ｋは波数、ｘは位置を示す。

【０００９】図６は図４の移動体６の動作状態を説明す
る原理図である。同図は、振動体３に進行波を励振する
ことによって、振動体３の表面の点は、長軸ｗ，短軸ｕ
の楕円運動をし、振動体３に加圧して設置された移動体
６は摩擦材５を介して、振動体３の表面の任意の点が描
く楕円の頂点Ａ近傍で接触し、摩擦力により波の進行方
向(矢印ａ)とは逆方向(矢印ｂ)に(数４)で表される速度
ｖで移動体６が運動する。

【００１０】

【数４】ｖ＝ω×ｗ図７は振動体３の駆動端子からみた等価回路であり、電
気的容量(Ｃ_e)14，電気系−機械系変換トランス(変換係
数Ｎ)15，機械的弾性定数(Ｃ_m)16，質量(Ｌ_m)17，機械
的損失(Ｒ_m)18とで表される。圧電体２に電圧Ｖを印加
すると、その周波数，絶対値に応じた総電流(ｉ)19が流
れる。この総電流(ｉ)19は、圧電体２の電気的容量
(Ｃ_e)14に流れる電流である電気腕電流(ｉ_e)20と電気系
−機械系変換トランス15に流れる電流である機械腕電流
(ｉ_m)21とからなる。この機械腕電流(ｉ_m)21が、電気系
−機械系変換トランス15により(数５)で表される変位速
度ｖ_dに変換される。

【００１１】

【数５】ｖ_d=ｄξ／ｄt したがって、総電流(ｉ)19、あるいは機械腕電流(ｉ_m)2
1によって、変位ξを求めることができる。

【００１２】これらのことより移動体６の回転速度は、
振動体３の曲げ振動の振幅の瞬時値に比例し、曲げ振動
の振幅の瞬時値は振動体３を構成する圧電体２に流れる
機械腕電流(ｉ_m)21に比例する。故に、圧電体２を流れ
る機械腕電流(ｉ_m)21を検出することにより超音波モー
タの回転速度情報として利用できる。

【００１３】図８は従来例の超音波モータの駆動回路で
ある。電圧制御発振器22から、超音波モータの目標回転
速度に対応する周波数を有するパルス信号が発生され
る。ここで、前記パルス信号は２分割され、一方は90度
位相器23を通り、電力増幅器24によってＤＣ−ＤＣコン
バータ25より供給される直流電力により電力増幅され
る。また、他方は電力増幅器26によって、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ25より供給される直流電力により電力増幅され
る。

【００１４】さらに、電力増幅器24から発せられた信号
はコイル27を通って、圧電体２上の２組の駆動電極の一
方の駆動電極28に印加されるとともに、この駆動電極28
下の圧電体２の静電容量と等価な静電容量を有するキャ
パシタ29に印加される。同様に、電力増幅器26から発せ
られた信号は、コイル30を通って圧電体２上の２組の駆
動電極の他方の駆動電極31に印加されるとともに、この
駆動電極31下の圧電体２と等価な静電容量を有するキャ
パシタ32に印加される。

【００１５】このとき、図４に示す振動体３上には周方
向に進行する曲げ振動が励振され、摩擦材５と振動体３
の突起体１aの間に作用する摩擦力により、移動体６が
曲げ振動の進行波の進行方向と逆向きに駆動される。ま
た、圧電体２には、前述したように、駆動電圧の周波
数、その絶対値に応じた総電流(ｉ)19が流れ、この総電
流(ｉ)19は抵抗33により電圧信号に変換され、減算器34
の一方の入力端子に印加される。また、キャパシタ29と
キャパシタ32にも印加電圧の絶対値およびその周波数に
応じた圧電体２上の２組の駆動電極28，31を流れる電気
腕電流(ｉ_e)20と等価な電流が流れ、それぞれを加え合
わせたものが抵抗35により電圧信号に変換され、減算器
34の他方の入力端子に印加される。

【００１６】したがって、減算器34の出力は、圧電体２
を流れる総電流(ｉ)19から圧電体２を流れる電気腕電流
(ｉ_e)20を差し引いた電流に比例した電圧信号、すなわ
ち２組の駆動電極28，31を流れる総機械腕電流に比例し
た電圧信号であり、前述したように、これは超音波モー
タの移動体の回転速度に比例したものである。この後、
減算器34の出力は整流器36により直流電圧に変換された
後、２分割され差動増幅器37とコンパレータ38の入力端
子に入力される。

【００１７】差動増幅器37の他方の入力端子には速度設
定値39が入力されており、差動増幅器37は整流器36より
の入力と速度設定値39を比較して目標回転速度に対する
誤差訂正量を算出し、減算器40の一方の入力端子に出力
する。またコンパレータ38の他方の入力端子には、抵抗
41と抵抗42により電源電圧(Ｖcc)43を分圧した電圧値
(Ｖk)44が加えられている。

【００１８】図９は超音波モータの駆動周波数Ｆと回転
速度信号(機械腕電流等)Ｓの関係を示しており、この図
から判るように回転速度信号Ｓは、超音波モータが駆動
可能領域を超えると駆動可能領域内でフィードバックさ
れている回転速度信号よりも小さい信号となる。このこ
とより電圧値(Ｖk)44は、超音波モータが駆動可能領域
を超えたとき回転速度信号Ｓとしてフィードバックされ
る信号と駆動可能領域でフィードバックされる信号の最
小値のほぼ中間値に設定されており、超音波モータが駆
動可能領域を外れた場合には、コンパレータ38の出力は
ハイレベルとなる。コンパレータ38の出力は、減算器40
の他方の入力端子に入力されており、定常駆動時には差
動増幅器37の出力が減算器40の出力となるが、超音波モ
ータが過負荷等により駆動可能領域を超えた場合には、
コンパレータ38の出力がハイレベルとなるため、減算器
40の電圧出力は定常駆動状態に比較して小さくなる。

【００１９】ここで電圧制御発振器22は、図10のように
印加電圧Ｖに対して発振周波数ｆは直線的に減少するよ
うに設定されており、超音波モータが駆動可能領域を超
える度に減算器40の出力が小さくなり、電圧制御発振器
22の発振周波数ｆは超音波モータの振動体３の共振周波
数より十分高い側に移行され、超音波モータは再起動さ
れる。

【００２０】図11は駆動周波数Ｆ，回転数ｎ，超音波モ
ータへの供給電力Ｐの関係を表しており、×が駆動可能
限界点を表している。この図からわかるように、超音波
モータへ供給される電力Ｐにより駆動可能領域は異な
る。

【００２１】また、図12は超音波モータの回転数ｎとト
ルクＴの関係を示しており、直線は無制御時(a)の関係
を、曲線は制御時(b)の関係を表しており、この図の制
御時(b)の関係から判るように、回転力を取り出すため
には、超音波モータの負荷の増大に伴い、制御時(b)に
は無制御時(a)の無負荷回転数で、より大きな回転数ｎ
の駆動状態に移行する必要がある。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８の
超音波モータの駆動回路では低消費電力駆動を実現する
ために２つの電力増幅器24，26の直流電源であるＤＣ−
ＤＣコンバータ25の供給電力は、無負荷時における目標
最高回転数で駆動可能な最小供給電力となっており、こ
の供給電力による超音波モータの駆動領域には限界があ
り、負荷が増大した場合にこの供給電力により制限され
る以上に、駆動周波数を下げて回転力増大の方向に移行
することができず、必要とされる回転力を取り出すこと
が困難であるという課題を有していた。

【００２３】また、駆動力を増大するためにＤＣ−ＤＣ
コンバータの供給電力を初期より大きくした場合には、
駆動回路の消費電力が常に大きくなるという課題を有し
ていた。

【００２４】本発明は、上記課題を解決し、超音波モー
タへの負荷が増大しても超音波モータの回転駆動がで
き、かつ低消費電力駆動が可能な超音波モータの駆動方
法とその駆動回路の提供を目的とするものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、本発明の駆動方法を実施する駆動回路の
主要部は、超音波モータが駆動可能領域内で駆動されて
いるか、または駆動可能領域外となっているかを判断す
るコンパレータと、駆動可能領域内外の判断基準である
電圧値と、速度誤差信号よりコンパレータ出力を減算し
て超音波モータの振動体の共振周波数より十分高い側に
駆動周波数を移行させる減算器と、前記コンパレータ出
力がハイレベルになる度に、ある割合で出力パルスのデ
ューティ比が増加するパルス幅変調器と、このパルス幅
変調器よりの駆動パルスのデューティ比が大きくなると
それに応じて出力電力が増大するＤＣ−ＤＣコンバータ
よりなる。

【００２６】

【作用】本発明の駆動方法では、駆動初期状態において
は、パルス幅変調器の出力パルスのデューティ比は、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの出力電力により超音波モータが無
負荷状態では目標最高回転数に到達できるように設定さ
れている。超音波モータへの負荷の増大にともない駆動
回路は、超音波モータの回転力を増大させるために駆動
周波数を下げ、超音波モータの回転力が増大する方向に
動作する。

【００２７】ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータよりの供給
電力が超音波モータを駆動するのに必要とされる電力よ
り小さい場合には、必要とされる回転力に到達する前に
超音波モータは停止状態となり、超音波モータの回転速
度信号より得られる直流電圧値が、駆動可能領域外の判
断基準である電圧値より小さくなることにより、コンパ
レータの出力はハイレベルとなり、この出力により電圧
制御発振器の発振周波数は超音波モータの振動体の共振
周波数より十分高い側に移行され超音波モータは再起動
されるとともに、パルス幅変調器の出力パルスのデュー
ティ比もある割合で増加させられ、ＤＣ−ＤＣコンバー
タより超音波モータに供給される電力もこのデューティ
比の増加に応じて増大する。

【００２８】この動作を繰り返すことにより、必要とさ
れる回転力を超音波モータより取り出すことができると
ともに、低消費電力駆動が可能な超音波モータの駆動方
法と駆動回路を提供することができる。

【００２９】

【実施例】図１は本発明方法を実施するための超音波モ
ータの駆動回路のブロック図である。この駆動回路の構
成は、電圧制御発振器22の交流出力が２分割され、一方
は直接、電力増幅器26に、他方は90度位相器23により90
度移相して電力増幅器24に入力されるように接続されて
いる。電力増幅器26の電力供給端子49にはＤＣ−ＤＣコ
ンバータ48の出力端子が接続されており、電力増幅器26
の出力はコイル30を介して圧電体２上に設けられた駆動
電極31に印加されるとともに、この駆動電極31下の圧電
体２の静電容量と等価な静電容量を有するキャパシタ32
に印加されるように接続される。

【００３０】電力増幅器24の電力供給端子50にはＤＣ−
ＤＣコンバータ48の出力端子が接続されており、電力増
幅器24の出力はコイル27を介して圧電体２上に設けられ
た駆動電極28に印加されるとともに、この駆動電極28下
の圧電体２の静電容量と等価な静電容量を有するキャパ
シタ29に印加されるように接続される。そして、キャパ
シタ32とキャパシタ29の出力側は、それぞれ抵抗35の一
端に接続され、抵抗35の他端は接地されている。また、
圧電体２には抵抗33が接続されており、抵抗33の他端は
接地されている。

【００３１】ここで、抵抗35と抵抗33の抵抗値は互いに
等しく設定されている。抵抗35のキャパシタ32およびキ
ャパシタ29に接続されている側、および抵抗33の圧電体
２に接続されている側は、減算器34の入力端子にそれぞ
れ接続されており、減算器34の出力は整流器36に入力さ
れるように接続されている。整流器36の出力は２分割さ
れ、一方は差動増幅器37の入力端子に、他方はコンパレ
ータ45の入力端子にそれぞれ入力されるように接続され
ている。差動増幅器37の他方の入力端子には、速度設定
値39が接続されており、差動増幅器37の出力端子は減算
器46の入力端子に接続されている。

【００３２】また、コンパレータ45の他方の入力端子に
は電源電圧(Ｖcc)43を抵抗42と抵抗41で分圧した電圧値
(Ｖk)44が印加されるように接続されており、コンパレ
ータ45の出力は２分割され、一方はパルス幅変調器47の
カウンタの入力端子に、他方は減算器46の他方の入力端
子にそれぞれ入力されるように接続されており、減算器
46の出力は電圧制御発振器22の周波数制御端子に入力さ
れるように接続されている。またパルス幅変調器47の出
力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ48の電力制御端子に入力さ
れるように接続されている。

【００３３】以上のように構成された超音波モータの駆
動回路を用いた駆動方法の動作を説明する。

【００３４】電圧制御発振器22から、超音波モータの目
標回転速度に対応する周波数のパルス信号が発生され
る。ここで前記パルス信号は２分割され、一方は90度位
相器23を通り、電力増幅器24によってＤＣ−ＤＣコンバ
ータ48から電力供給端子50を介して供給される直流電力
に応じて超音波モータを駆動するのに必要な電力を有す
る信号に増幅される。また、他方は電力増幅器26によっ
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ48から電力供給端子49を介し
て供給される直流電力により、超音波モータを駆動する
のに必要な電力を有する信号に増幅される。

【００３５】駆動初期時において、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ48より電力増幅器26，24に供給される電力は、超音波
モータを無負荷時に目標最高回転数で駆動することが可
能な最小電力である。また、電力増幅器26から発せられ
た駆動電圧は、コイル30を通って圧電体２上に設けられ
た駆動電極31に印加されるとともに、この駆動電極31下
の圧電体２の静電容量と等価な静電容量を有するキャパ
シタ32に印加される。同様に電力増幅器24から発せられ
た駆動電圧は、コイル27を通って圧電体２上に設けられ
た他方の駆動電極28に印加されるとともに、この駆動電
極28下の静電容量と等価な静電容量を有するキャパシタ
29に印加される。

【００３６】このとき、圧電体２の２組の駆動電極には
印加された電圧の絶対値、および周波数に応じた総電流
(ｉ)19(図７参照)が流れ、抵抗33によりこの総電流(ｉ)
19は電圧信号に変換され、減算器34の一方の入力端子に
入力される。また、キャパシタ32とキャパシタ29にも印
加電圧の絶対値、およびその周波数に応じた圧電体２上
の２組の駆動電極28，31を流れる電気腕電流(ｉ_e)20(図
７参照)と等価な電流が流れ、それぞれを加え合わせた
ものが抵抗35により電圧信号に変換され、減算器34の他
方の入力端子に入力される。

【００３７】減算器34の出力は、圧電体２を流れる総電
流(ｉ)19より得られる電圧値から、圧電体２を流れる電
気腕電流(ｉ_e)20と等価な電流より得られる電圧値を差
し引いたもので、これは圧電体２を流れる総機械腕電流
に比例した電圧値であり、これは超音波モータの回転速
度に比例した信号である。減算器34の出力は、整流器36
により整流され直流電圧信号に変換され２分割後、一方
は差動増幅器37に印加され速度設定値39と比較処理さ
れ、回転速度誤差信号が減算器46の一方の入力端子に供
給される。

【００３８】また整流器36より出力された他方の信号
は、コンパレータ45の一方の入力端子に印加される。コ
ンパレータ45の他方の入力端子には、電源電圧(Ｖcc)43
を抵抗42と抵抗41で分圧した電圧値(Ｖk)44が印加され
ており、電圧値(Ｖk)44は、前記図９に示されているよ
うに、超音波モータが駆動可能領域を超えた場合に、超
音波モータよりフィードバックされる回転速度信号の電
圧値と駆動可能領域内の最小電圧値のほぼ中間値に設定
されている。

【００３９】ここで、例えば超音波モータに過負荷等が
かかり、駆動周波数がＤＣ−ＤＣコンバータ48より供給
されている電力で駆動可能な領域を外れた場合には、コ
ンパレータ45の出力レベルがハイレベルとなり、減算器
46は出力電圧を小さくする。これにより、電圧制御発振
器22の発振周波数は超音波モータの振動体３の共振周波
数より十分高い周波数で発振し始め、これにより超音波
モータを再起動することが可能となる。

【００４０】また、コンパレータ45の出力はパルス幅変
調器47のカウンタにより立ち上がりエッジをカウントさ
れており、パルス幅変調器47の出力パルスはカウンタの
値Ｃに比例した図２のようなデューティ比Ｄを有するパ
ルスを出力する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ48の出力
は、電力制御端子に印加されるパルスのデューティ比Ｄ
の増加に応じて、図３のように電力Ｐを供給できるよう
に構成されており、また超音波モータは、供給される電
力により駆動可能領域が先に示した図11のようになって
いる。

【００４１】これらにより負荷が大きくなり超音波モー
タが最大駆動可能点を超える度に、超音波モータを再起
動状態とするとともにＤＣ−ＤＣコンバータ48より超音
波モータに供給される電力を増大させることにより、最
小電力で必要とされる回転力を超音波モータより取り出
すことが可能となる。

【００４２】以上のように本発明の超音波モータの駆動
方法とその駆動回路によって、その時点での供給電力で
駆動可能な領域を超えた場合、駆動周波数を超音波モー
タの振動体の共振周波数より十分高い側に持っていくこ
とにより、超音波モータを再起動状態にするとともに、
また超音波モータへの供給電力を駆動可能領域を超える
度にあるステップで増大させることにより、低消費電力
でかつ必要な回転力を超音波モータより取り出すことが
可能となる。

【００４３】なお、上記実施例ではＤＣ−ＤＣコンバー
タの駆動パルスのデューティ比により超音波モータへの
電力供給を調整しているが、例えば駆動パルスのデュー
ティ比一定でその周波数を変える等により、電力供給を
調整する場合にも有効であることは勿論である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波モ
ータの駆動方法とその駆動回路によって、全駆動領域で
低消費電力駆動が可能でかつ必要な回転力を超音波モー
タより取り出すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波モータの駆動方法を実施するた
めの駆動回路のブロック図である。

【図２】図１のパルス幅変調器のカウンタの値と出力パ
ルスのデューティ比の関係図である。

【図３】図１のＤＣ−ＤＣコンバータの駆動パルスのデ
ューティ比と供給電力の関係図である。

【図４】従来例における超音波モータの縦断面図であ
る。

【図５】従来例における超音波モータにおける圧電体の
電極構造を示す平面図である。

【図６】従来例における超音波モータの動作状態を説明
する原理図である。

【図７】従来例における振動体の駆動端子からみた等価
回路図である。

【図８】従来例における超音波モータの駆動回路図であ
る。

【図９】超音波モータの駆動可能領域の最小回転速度信
号と駆動領域外の回転速度信号の関係図である。

【図１０】電圧制御発振器の特性図である。

【図１１】超音波モータへの供給電力と駆動限界点の関
係図である。

【図１２】超音波モータの回転数とトルクの関係図であ
る。

【符号の説明】

22…電圧制御発振器、 23…90度位相器、 24，26…電
力増幅器、 27，30…コイル、 28，31…駆動電極、
29，32…キャパシタ、 33，35，41，42…抵抗、34，46
…減算器、 36…整流器、 37…差動増幅器、 39…速
度設定値、 43…電源電圧(Ｖcc)、 44…分圧電圧(Ｖ
k)、 45…コンパレータ、 47…パルス幅変調器、 48
…ＤＣ−ＤＣコンバータ、 49，50…電力供給端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西倉孝弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者川▲崎▼ 修大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者武田克大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者今田勝巳大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭63−178774（ＪＰ，Ａ) 特開平１−107681（ＪＰ，Ａ) 特開平６−153540（ＪＰ，Ａ) 特開平５−184171（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02N 2/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電体を交流電圧で駆動し、前記圧電体
と弾性体とから構成される振動体に弾性進行波を励振す
ることにより、前記振動体上に接触して設置された移動
体を移動させる超音波モータの駆動方法において、駆動初期時には無負荷状態で目標最高回転数に到達可能
な最小電力を供給するとともに、駆動可能最大点を超え
る度に前記超音波モータの振動体の共振点より十分高い
周波数側から駆動周波数を移行するとともに、前記超音
波モータへの供給電力をあるステップ幅で増大させるこ
とを特徴とする超音波モータの駆動方法。
【請求項２】超音波モータへの供給電力増大方法とし
て、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動パルスのデュー
ティ比を増加させることを特徴とする請求項１記載の超
音波モータの駆動方法。
【請求項３】圧電体を交流電圧で駆動し、前記圧電体
と弾性体とから構成される振動体に弾性進行波を励振す
ることにより、前記振動体上に接触して設置された移動
体を移動させる超音波モータの駆動回路において、超音波モータが駆動可能領域内で駆動されているか駆動
可能領域外となっているかを判断するコンパレータと、
駆動可能領域内外の判断基準である電圧値と、速度誤差
信号より前記コンパレータの出力を減算して超音波モー
タの振動体の共振周波数より十分高い側に駆動周波数を
移行させる減算器と、前記コンパレータの出力がハイレ
ベルになる度に、ある割合で出力パルスのデューティ比
が増加するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調器より
の駆動パルスのデューティ比が大きくなるとそれに応じ
て出力電力が増大するＤＣ−ＤＣコンバータを有するこ
とを特徴とする超音波モータの駆動回路。