(57)【要約】【課題】安価な超音波モータ駆動回路を提供することである。【解決手段】キャパシタＣ１、Ｃ２とボルテージフォロワ１６、１７は、それぞれ矩形波の信号Ａ、Ｂを矩形波の交流信号Ａ’、Ｂ’に変換する。第１の乗算器２２は、矩形波の国流信号Ａ’と、第１のＤ／Ａコンバータ１８でＤ／Ａ変換された信号を乗算して所望の振幅値の矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａを出力する。第２の乗算器２３は、矩形波の交流信号Ｂ’と、第２のＤ／Ａコンバータ２１でＤ／Ａ変換された信号を乗算して所望の振幅値の矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ｂを出力する。そして、それらの信号ＭＰＹ−Ａ、ＭＰＹ−Ｂを正弦波の信号に変換して超音波モータに供給する。【選択図】      図１
2008312390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的に変化し所望の位相差を有する交流の第１及び第２の信号を生成する信号生成回路と、
第１のＤ／Ａコンバータと、
第２のＤ／Ａコンバータと、
超音波モータを駆動する第１及び第２の駆動信号の振幅値を決めるデジタルデータを、前記第１及び第２のＤ／Ａコンバータに出力するＤ／Ａコンバータ制御回路と、
前記第１のＤ／Ａコンバータの出力信号から得られる第１のアナログ信号と前記第１の信号を乗算する第１の乗算器と、
前記第２のＤ／Ａコンバータの出力信号から得られる第２のアナログ信号と前記第２の信号を乗算する第２の乗算器と、
前記第１及び第２の乗算器の出力信号を第１及び第２の駆動信号として超音波モータに供給する出力回路とを備える超音波モータ駆動回路。
【請求項２】
前記第１の乗算器は、矩形波の交流信号である前記第１の信号と前記第１のアナログ信号を乗算し、前記第２の乗算器は、矩形波の交流信号である前記第２の信号と前記第２のアナログ信号を乗算する請求項１記載の超音波モータ駆動回路。
【請求項３】
前記信号生成回路は、所望の位相差を有する単極性の矩形波の信号を、矩形波の交流信号である前記第１及び第２の信号に変換する波形変換回路を有する請求項１記載の超音波モータ駆動回路。
【請求項４】
前記波形変換回路は、単極性の矩形波の信号を交流の前記第１及び第２信号に変換する交流結合回路である請求項３記載の超音波モータ駆動回路。
【請求項５】
前記出力回路は、前記第１及び第２の乗算器の出力信号をそれぞれ擬似的な正弦波に変換する第１及び第２のローパスフィルタを有する請求項１記載の超音波モータ駆動回路。
【請求項６】
前記第１及び第２のローパスフィルタのカットオフ周波数を、前記超音波モータの弾性体の共振周波数の１．１８倍以上、１．４倍以下に設定した請求項５記載の超音波モータ駆動回路。
【請求項７】
前記超音波モータの弾性体の振動を検出する振動検出器と、前記振動検出器で検出される信号と前記第１または第２の信号との位相差を検出する位相差検出器と、前記位相差検出器で検出される位相差に基づいて前記第１及び第２の信号の周波数、位相差または前記Ｄ／Ａコンバータ制御回路に出力する前記デジタルデータの値を制御する制御部とを備える請求項１または２記載の超音波モータ駆動回路。
【請求項８】
前記超音波モータの弾性体と接触する移動体の位置を検出する位置検出器と、前記位置検出器により検出される位置情報と目的とする位置とに基づいて前記第１及び第２の信号の周波数、位相差または前記Ｄ／Ａコンバータに出力する前記デジタルデータを変化させて前記移動体の位置または速度を制御する制御部とを備える請求項１または２記載の超音波モータ駆動回路。
【請求項９】
周期的に変化し所望の位相差を有する交流の第１及び第２の信号を生成し、
超音波モータを駆動する第１及び第２の駆動信号の振幅値を決めるデジタルデータを、第１及び第２のＤ／Ａコンバータにそれぞれ出力して第１及び第２のアナログ信号に変換させ、
前記第１のアナログ信号と前記第１の信号を乗算して第１の駆動信号を生成し、前記第２のアナログ信号と前記第２の信号を乗算して第２の駆動信号を生成する超音波モータの駆動信号生成方法。
【請求項１０】
矩形波の交流信号である前記第１の信号と前記第１のアナログ信号を第１の乗算器で乗算して第１の駆動信号を生成し、矩形波の交流信号である前記第２の信号と前記第２のアナログ信号を第２の乗算器で乗算して前記第２の駆動信号を生成する請求項９記載の超音波モータの駆動信号生成方法。
【請求項１１】
所望の位相差を有する単極性の２つの信号を、交流結合回路により矩形波の交流信号である前記第１及び第２の信号に変換する請求項９記載の超音波モータの駆動信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用機器、測定器、電子機器等に用いられる超音波モータの駆動回路及びその駆動信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用機器、一般の電子機器等の駆動機構として超音波モータが利用されている。また、高精度の位置測定システムと併用することで、従来の送りネジ等を使用した位置決め装置よりはるかに高い位置決め精度を実現することができる。
【０００３】
超音波モータを駆動する信号として一定の位相差（一般的には±９０°）を持った２相の進行波が用いられる。超音波モータを効率良く安定に制御するためにはこの進行波の形状や周波数、振幅、位相差などを適切に制御する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、振動波モータの圧電素子に印加する交流電圧と、振動体の振動状態を検知する検知信号との位相差が共振に近い所定の位相差に達したとき、圧電素子に印加する電圧を低電圧から高電圧に切り換えることが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、超音波モータの停止時に、Ａ相駆動信号とＢ相駆動信号の位相差が９０°から０°まで漸次的に変化するように制御することで、超音波モータの停止時の騒音を軽減することが記載されている。
【０００６】
特許文献３には、超音波モータの駆動開始時に、段階的に交流電圧を上昇させ、電圧レベルが所定の電圧に達した後に、駆動周波数を段階的に下降させることで、始動時の振動を小さくすることが記載されている。
【０００７】
特許文献４には、超音波モータに印加する正弦波電圧を微分回路で微分して９０°の位相差を持つ正弦波を生成することが記載されている。
特許文献５には、矩形波を正弦波に変換するローパスフィルタを有する駆動装置について記載されている。
【０００８】
超音波モータを効率よく安定に駆動するためには正弦波の信号を供給し、その正弦波の信号の周波数、振幅、位相差を所定の範囲内で任意に変化させることが望ましい。
しかしながら、従来は、超音波モータを駆動する駆動信号の振幅値として離散的な値しか設定できなかったり、周波数は可変することができるが駆動信号の波形が矩形波であったり、理想的な駆動信号を得ることが難しかった。
【０００９】
Ｄ／Ａコンバータで正弦波を発生させることも考えられるが、一般的な超音波モータの駆動信号の周波数は数１０ｋＨｚから１００ｋＨｚ以上であり、仮に１００ｋＨｚ程度の信号を１００Ｈｚのステップで変調すると、Ｄ／Ａコンバータには１００Ｍサンプリング毎秒以上の性能が必要となる。動作速度の速いＤ／Ａコンバータは一般にコストが高くなる。また、１００Ｍサンプリング毎秒以上の速さでＤ／Ａコンバータにデジタルデータを供給できる演算システムやインターフェースもコスト増の要因となる。
【特許文献１】特開２００２−３０５８８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１９９７４９号公報
【特許文献３】特開平１１−１９６５８５号公報
【特許文献４】特開平９−７０１８７号公報
【特許文献５】特開２０００−７０８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、安価な超音波モータ駆動回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の超音波モータ駆動回路は、周期的に変化し所望の位相差を有する交流の第１及び第２の信号を生成する信号生成回路と、第１のＤ／Ａコンバータと、第２のＤ／Ａコンバータと、超音波モータを駆動する第１及び第２の駆動信号の振幅値を決めるデジタルデータを、前記第１及び第２のＤ／Ａコンバータに出力するＤ／Ａコンバータ制御回路と、前記第１のＤ／Ａコンバータの出力信号から得られる第１のアナログ信号と前記第１の信号を乗算する第１の乗算器と、前記第２のＤ／Ａコンバータの出力信号から得られる第２のアナログ信号と前記第２の信号を乗算する第２の乗算器と、前記第１及び第２の乗算器の出力信号を第１及び第２の駆動信号として超音波モータに供給する出力回路とを備える。
【００１２】
上記の発明の超音波モータ駆動回路において、前記第１の乗算器は、矩形波の交流信号である前記第１の信号と前記第１のアナログ信号を乗算し、前記第２の乗算器は、矩形波の交流信号である前記第２の信号と前記第２のアナログ信号を乗算する。
【００１３】
上記の発明の超音波モータ駆動回路において、前記信号生成回路は、所望の位相差を有する単極性の信号を、矩形波の交流信号である前記第１及び第２の信号に変換する波形変換回路を有する。
【００１４】
上記の発明の超音波モータ駆動回路において、前記波形変換回路は、単極性の矩形波の信号を交流の前記第１及び第２の信号に変換する交流結合回路である。
上記の発明の超音波モータ駆動回路において、前記出力回路は、前記第１及び第２のＤ／Ａコンバータの出力信号をそれぞれ擬似的な正弦波に変換する第１及び第２のローパスフィルタを有する。
【００１５】
上記の発明の超音波モータ駆動回路において、前記第１及び第２のローパスフィルタのカットオフ周波数を、前記超音波モータの弾性体の共振周波数の１．１８倍以上、１．４倍以下に設定した。
【００１６】
上記の発明の超音波モータ駆動回路において、前記超音波モータの弾性体の振動を検出する振動検出器と、前記振動検出器で検出される信号と前記第１または第２の信号との位相差を検出する位相差検出器と、前記位相差検出器で検出される位相差に基づいて前記第１及び第２の信号の周波数、位相差または前記Ｄ／Ａコンバータ制御回路に出力する前記デジタルデータの値を制御する制御部とを備える。
【００１７】
上記の発明の超音波モータ駆動回路において、前記超音波モータの弾性体と接触する移動体の位置を検出する位置検出器と、前記位置検出器により検出される位置情報と目的とする位置とに基づいて前記第１及び第２の信号の周波数、位相差または前記Ｄ／Ａコンバータに出力する前記デジタルデータを変化させて前記移動体の位置または速度を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、動作速度の比較的遅いＤ／Ａコンバータを用いて安価な超音波モータ駆動回路を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、超音波モータ１２を含む第１の実施の形態の超音波モータ駆動回路１１のブロック図である。
超音波モータ１２は、屈曲振動と縦振動を発生させる複数の振動子からなる弾性体と、その弾性体に接触させた移動体とからなる。
【００２０】
制御部（ＣＰＵ）１３は、発振周波数と位相差を指示する信号またはデータを矩形波発生回路１４に出力すると共に、超音波モータ１２を駆動する駆動信号の振幅値を決めるデジタルデータをＤ／Ａコンバータ制御回路１５に出力する。制御部１３は、矩形波発生回路１４に出力するデータを変更することで矩形波Ａ、Ｂの周波数、位相差を制御することができる。
【００２１】
矩形波発生回路１４は、制御部１３からの指示に従って所望の周波数の所望の位相差を持った２種類の矩形波の信号Ａ、Ｂを生成してキャパシタＣ１、Ｃ２の一端に出力する。キャパシタＣ１の他端はボルテージフォロワ１６に接続され、キャパシタＣ２の他端はボルテージフォロワ１７に接続されている。キャパシタＣ１とボルテージフォロワ１６は、単極性の矩形波の信号Ａを矩形波の交流信号Ａ’（第１の信号）に変換する波形変換回路を構成している。また、キャパシタＣ２とボルテージフォロワ１７は、単極性の矩形波の信号Ｂを矩形波の交流信号Ｂ’（第２の信号）に変換する波形変換回路を構成している。矩形波発生回路１４、キャパシタＣ１、Ｃ２、ボルテージフォロワ１６及び１７は、信号生成回路に対応する。
【００２２】
Ｄ／Ａコンバータ制御回路１５は、制御部１３から出力されるデジタルデータをラッチして第１及び第２のＤ／Ａコンバータ１８及び１９に出力する。
第１のＤ／Ａコンバータ１８は、電流出力型のＤ／Ａコンバータ制御回路１５から出力されるデジタルデータＤＡＴＡ−Ａをアナログ信号に変換して電流電圧変換器２０に出力する。電流電圧変換器２０は、電流／電圧変換して得られるアナログ信号（第１のアナログ信号）ＤＡＣ−Ａを第１の乗算器２２に出力する。
【００２３】
第１の乗算器２２は、矩形波の交流信号Ａ’とアナログ信号ＤＡＣ−Ａを乗算して得られる矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａを第１のローパスフィルタ２４に出力する。第１のローパスフィルタ２４は、交流信号ＭＰＹ−Ａを平滑して擬似的な正弦波に変換し増幅器２６に出力する。増幅器２６は、増幅した正弦波の信号を第１の駆動信号ＯＵＴ−Ａとして超音波モータ１２に出力する。
【００２４】
第２のＤ／Ａコンバータ１９は、電流出力型のＤ／Ａコンバータ制御回路１５から出力されるデジタルデータＤＡＴＡ−Ｂをアナログ信号に変換して電流電圧変換器２１に出力する。電流電圧変換器２１は、電流／電圧変換したアナログ信号（第２のアナログ信号）ＤＡＣ−Ｂを第２の乗算器２３に出力する。
【００２５】
第２の乗算器２３は、矩形波の交流信号Ｂ’とアナログ信号ＤＡＣ−Ｂを乗算して得られる矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ｂを第２のローパスフィルタ２５に出力する。第２のローパスフィルタ２５は、交流信号ＭＰＹ−Ｂを平滑して疑似的な正弦波に変換し増幅器２７に出力する。増幅器２７は、増幅した正弦波の信号を第２の駆動信号ＯＵＴ−Ｂとして超音波モータ１２に出力する。上記のローパスフィルタ２４及び２５と増幅器２６及び２７は、出力回路に対応する。
【００２６】
振動検出器２８は、超音波モータ１２の弾性体の振動を検出し、検出結果の信号を位相差測定器２９に出力する。位相差測定器２９は、振動検出器２８で検出される超音波モータ１２の振動を示す信号と矩形波の信号Ｂとの位相差を測定し、測定結果を制御部１３に出力する。制御部１３は、この位相差の測定結果に基づいて駆動信号の周波数、位相差または振幅の制御を行う。
【００２７】
また、超音波モータ１２の弾性体と接触する移動体の位置を検出する位置検出器（図示せず）を設け、位置検出器の検出情報を制御部１３に出力するようにしても良い。そして、制御部１３が、位置検出器により検出される移動体の位置と目的とする位置との差を算出し、その差が小さくなるように矩形波の信号Ａ、Ｂの周波数、位相差、あるいはＤ／Ａコンバータ制御回路１５に出力するデジタルデータを制御しても良い。
【００２８】
図２は、第１及び第２のローパスフィルタ２４、２５の一例を示す図である。この第１の実施の形態では、演算増幅器を用いたアクティブフィルタの中で構成が簡素な正帰還型フィルタであるサレン・キー回路を用いている。演算増幅器を用いたアクティブフィルタを用いることで、出力信号の線形性を確保し、安定した超音波モータ１２の制御を可能としている。なお、アクティブフィルタに限らず、抵抗とキャパシタからなるパッシブフィルタを用いても良い。
【００２９】
図２において、入力信号は、直列に接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して、演算増幅器３１の非反転入力端子に入力する。非反転入力端子にはキャパシタＣ３の一端が接続され、そのキャパシタＣ３の他端は電源電圧に接続されている。演算増幅器３１の出力は反転入力端子に帰還され、その反転入力端子に帰還される信号は、キャパシタＣ４と抵抗Ｒ２を介して非反転入力端子にも帰還されている。キャパシタＣ４とキャパシタＣ３の容量比は１：２に設定されている。抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値をＲ、キャパシタＣ３の容量値をＣとすると、第１及び第２のローパスフィルタ２４、２５のカットオフ周波数ｆｃは、ｆｃ＝１／（２・２1/2・πＲＣ）で表せる。カットオフ周波数ｆｃは、超音波モータ１２の共振周波数の１．１８倍以上、１．４倍以下に設定するのが好ましい。
【００３０】
次に、上記の超音波モータ駆動回路１１の動作を、図３のタイミングチャートを参照して説明する。
制御部１３により矩形波の周波数と位相差が指示され、駆動信号の振幅を決めるデジタルデータａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２、ａ３、ｂ３・・が順に出力され、矩形波発生回路１４から、例えば、周波数が１００ｋＨｚで、９０°の位相差を持った矩形波Ａ、Ｂが出力されるものとする。
【００３１】
Ｄ／Ａコンバータ制御回路１５は、制御部１３から出力されたデジタルデータ「ａ１」をラッチし、ラッチしたデータ「ａ１」をデジタルデータＤＡＴ−Ａとして、矩形波の信号Ａの立ち上がりに同期したタイミングで第１のＤ／Ａコンバータ１８に出力する。また、Ｄ／Ａコンバータ制御回路１５は、制御部１３から出力されたデジタルデータ「ｂ１」をラッチし、ラッチしたデータ「ｂ１」をデジタルデータＤＡＴ−Ｂとして、矩形波の信号Ｂの立ち上がりに同期したタイミングで第２のＤ／Ａコンバータ１９に出力する。Ｄ／Ａコンバータ制御回路１５は、制御部１３から出力されるデジタルデータ「ａ２」、「ｂ２」・・をラッチし、それらのデータを順に第１のＤ／Ａコンバータ１８と第２のＤ／Ａコンバータ１９に出力する。なお、第１及び第２のＤ／Ａコンバータ１８及び１９にデータを出力するタイミングは、矩形波の信号ａ、Ｂの立ち上がりに同期したタイミングに限らず、任意のタイミングに出力しても良い。
【００３２】
第１及び第２のＤ／Ａコンバータ１８及び１９は、入力するデジタルデータのＤ／Ａ変換を行い、変換後のアナログ信号を第１及び第２の電流電圧変換器２０及び２１に出力する。
【００３３】
第１の電流電圧変換器２０からは、図３に示すように、振幅が、ａ１、ａ２、ａ３・・と階段状に変化する単極性の信号ＤＡＣ−Ａが出力される。第２の電流電圧変換器２１からは、図３に示すように、振幅がｂ１、ｂ２、ｂ３・・と階段状に変化する単極性の信号ＤＡＣ−Ｂが出力される。
【００３４】
第１の乗算器２２は、矩形波の交流信号Ａ’とアナログ信号ＤＡＣ−Ａを乗算して、振幅値が＋ａ１、−ａ１、＋ａ２、−ａ２、＋ａ３、−ａ３・・と交互に正負に変化する矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａを出力する。
【００３５】
この矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａは、図３に示すように、矩形波の交流信号Ａ’の立ち上がりのタイミングで振幅が正の値（例えば、＋ａ１、＋ａ２）に変化し、矩形波の交流信号Ａ’の立ち下がりのタイミングで振幅が負の値（例えば、−ａ１、ａ２）に変化する信号である。
【００３６】
第２の乗算器２３は、矩形波の交流信号Ｂ’とアナログ信号ＤＡＣ−Ｂを乗算して、振幅が＋ｂ１、−ｂ１、＋ｂ２、−ｂ２、＋ｂ３、−ｂ３・・と交互に正負に変化する矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ｂを出力する。
【００３７】
この矩形波の交流信号ＭＹＡ−Ｂは、図３に示すように、矩形波の交流信号Ｂ’の立ち上がりのタイミングで振幅が正の値（例えば、＋ｂ１、＋ｂ２）に変化し、矩形波の交流信号Ｂ’の立ち下がりのタイミングで振幅が負の値（例えば、−ｂ１、−ｂ２）に変化する信号である。
【００３８】
上記の矩形波の交流信号ＭＹＰ−Ａは、第１のローパスフィルタ２４により平滑されて、図３に示すような擬似的な正弦波の第１の駆動信号ＯＵＴ−Ａに変換される。また、矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ｂは、第２のローパスフィルタ２５により平滑されて擬似的な正弦波の第２の駆動信号ＯＵＴ−Ｂに変換される。これら第１及び第２の駆動信号ＯＵＴ−Ａ、ＯＵＴ−Ｂにより超音波モータ１２が制御される。
【００３９】
上述した第１の実施の形態によれば、第１及び第２の乗算器２２及び２３を用いて、周期的に変化し、所望の位相差を有する矩形波の信号Ａ、Ｂの立ち上がり（または立ち下がり）に同期したタイミングで振幅値が変化する矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａ、ＭＰＹ−Ｂを生成することができる。そして、矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａ、ＭＰＹ−Ｂを第１及び第２のローパスフィルタ２４及び２５で平滑することで擬似的な正弦波の信号を駆動信号ＯＵＴ−Ａ、ＯＵＴ−Ｂに変換して超音波モータ１２を駆動することができる。
【００４０】
この駆動信号ＯＵＴ−Ａ、ＯＵＴ−Ｂは、Ｄ／Ａコンバータ制御回路１５に供給するデジタルデータの値、矩形波発生回路１４で生成する矩形波の信号Ａ、Ｂの周波数または位相差を変化させることで周波数、振幅または位相差を任意に制御することができるので、超音波モータ１２を任意に制御することができる。
【００４１】
また、第１及び第２のＤ／Ａコンバータ１８及び１９は、矩形波の信号Ａ、Ｂの周波数（例えば、数１００ｋＨｚ程度）で動作できる程度の動作速度を有すれば良いので、高速（例えば、１００×１００ｋＨｚ以上）で動作するＤ／Ａコンバータを使用する必要が無い。これにより、安価なＤ／Ａコンバータを用いて超音波モータ駆動回路１１を構成することができる。
【００４２】
さらに、Ｄ／Ａコンバータ１８及び１９の出力信号を第１のローパスフィルタ２４、２５で平滑することで擬似的な正弦波の駆動信号を生成することができる。擬似的な正弦波の駆動信号で超音波モータ１２を駆動することで、超音波モータ１２をより安定に、かつ効率的に制御することができる。
【００４３】
また、超音波モータ１２の実際の振動を振動検出器２８で検出し、検出した振動と矩形波の信号Ａまたは矩形波の信号Ｂとの位相差を計測し、例えば、位相差が所望の値となるように駆動信号の周波数、位相差を制御することで超音波モータ１２をより安定に制御することができる。
【００４４】
また、超音波モータ１２の弾性体に接触させた移動体の位置を検出する位置検出器を設け、その位置検出器により検出された移動体の位置と目的とする位置との差を計算し、その差が小さくなるように駆動信号の周波数、位相差または振幅を制御することで、移動体の位置、あるいは速度を適正に制御することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、矩形波の信号Ａ、Ｂに対して１８０°の位相差を有する信号！Ａ、！Ｂを生成し、その信号！Ａ、！Ｂと、矩形波の信号Ａ、Ｂをそれぞれ差動増幅器４２に入力し、矩形波の交流信号Ａ’、Ｂ’を生成する波形変換回路４１を有するものである。
【００４６】
図４は、波形変換回路４１の一例を示す図である。矩形波の単極性の信号Ａ、Ｂに対して１８０°位相が遅れた信号！Ａ、！Ｂが図示しない遅延回路等により作成される。
矩形波の単極性の信号！Ａ（または！Ｂ）は、抵抗Ｒ３を介して差動増幅器４２の反転入力端子に入力し、矩形波の単極性の信号Ａ（またはＢ）は、抵抗Ｒ４を介して差動増幅器４２の非反転入力端子に入力している。非反転入力端子には抵抗Ｒ６の一端が接続され、抵抗Ｒ６の他端は電源電圧に接続されている。差動増幅器４２の出力は抵抗Ｒ５を介して反転入力端子に帰還されている。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の抵抗値は等しく、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の抵抗は等しく設定してある。
【００４７】
ここで、上記の波形変換回路４１の動作を、図５の波形図を参照して説明する。
図５に示す矩形波の単極性の信号Ａ（またはＢ）が非反転入力端子に入力し、信号Ａ（またはＢ）に対して１８０°位相が遅れた矩形波の信号！Ａ（または！Ｂ）が反転入力端子に入力している。
【００４８】
非反転入力端子に入力する信号Ａのレベルが、反転入力端子に入力する信号！Ａのレベルより大きいときには、差動増幅器４２の出力信号Ａ’（またはＢ’）は正の電源電圧のレベルとなる。
【００４９】
信号Ａがローレベルとなり、反転入力端子に入力する信号！Ａのレベルが、非反転入力端子に入力する信号Ａのレベルより大きくなると、差動増幅器４２の出力信号Ａ’は負の電源電圧のレベルとなる。
【００５０】
すなわち、上記の波形変換回路４１の出力信号Ａ’（またはＢ’）は、図５に示すように、矩形波の信号Ａ（またはＢ）の前半の半周期の期間、正の電源電圧レベルとなり、後半の半周期の期間、負の電源電圧レベルとなる矩形波の交流信号となる。この矩形波の交流信号Ａ’、Ｂ’を第１及び第２の乗算器２２及び２３に出力して信号Ａ、Ｂと乗算することで、振幅値がデジタルデータの値により変化する矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａ、ＭＰＹ−Ｂを生成することができる。
【００５１】
上述した第２の実施の形態によれば、矩形波の信号Ａ、Ｂに対して１８０°の位相差を有する信号！Ａ、！Ｂを生成し、それらの信号を差動増幅器４２に入力することで矩形波の交流信号Ａ’またはＢ’を生成することができる。この差動増幅器４２を利用した波形変換回路４１は、キャパシタを用いた交流結合回路に比べて信号の歪みと周波数による振幅の変化を少なくできる。
【００５２】
なお、上述した第１の実施の形態では、第１及び第２のローパスフィルタ２４及び２５を、第１及び第２の乗算器２２及び２３の出力側に接続しているが、ボルテージフォロワ１６及び１７と第１及び第２の乗算器２２及び２３の間に接続しても良い。この場合、第１及び第２のローパスフィルタ２４及び２５により矩形波の交流信号Ａ’、Ｂ’が擬似的な正弦波の信号に変換されて第１及び第２の乗算器２２及び２３にそれぞれ入力される。
【００５３】
また、第１の実施の形態の交流結合器であるキャパシタＣ１、Ｃ２はハイパスフィルタと考えることができるので、キャパシタＣ１、Ｃ２と第１及び第２のローパスフィルタ２４及び２５をそれぞれ１つにまとめてバンドパスフィルタに置き換えることもできる。
【００５４】
本発明は上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
（１）矩形波Ａと矩形波Ｂの位相差は９０°に限らず、９０°未満、あるいは９０°より大きくても良い。
（２）実施の形態は、第１及び第２のローパスフィルタ２４、２５により矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａ、ＭＰＹ−Ｂを擬似的な正弦波に変換しているが、矩形波の交流信号ＭＰＹ−Ａ、ＭＰＹ−Ｂを駆動信号として用いても良い。
（３）上記の実施の形態では、第１及び第２の乗算器２２及び２３の出力信号ＭＰＹ−Ａ及びＭＰＹ−Ｂの振幅値を異なる値として説明したが同一の振幅値であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施の形態の超音波モータ駆動回路の回路図である。
【図２】ローパスフィルタの一例を示す図である。
【図３】超音波モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】第２の実施の形態の波形変換回路の回路図である。
【図５】第２の実施の形態の波形変換回路の入出力信号の波形図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１          超音波モータ駆動回路
１２          超音波モータ
１３          制御部
１４          矩形波発生回路
１５          Ｄ／Ａコンバータ制御回路
１６、１７    ボルテージフォロワ
Ｃ１、Ｃ２    キャパシタ
１８          第１のＤ／Ａコンバータ
１９          第２のＤ／Ａコンバータ
２２          第１の乗算器
２３          第２の乗算器
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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