(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極及び第２電極を有し、前記電極を通った駆動電圧に応じて楕円振動を発生させる圧電超音波モータを駆動させる駆動制御装置において、
前記第１電極及び第２電極にそれぞれ連結される第１チャンネル及び第２チャンネルのいずれかを駆動チャンネルとして選択するように制御する制御部と、
前記制御部のチャンネル選択制御に応じて、前記第１チャンネル及び第２チャンネルの一方を前記駆動チャンネル、他方を検出チャンネルとして選択して、選択された前記駆動チャンネルを介して前記圧電超音波モータに駆動電圧を供給するスイッチ部と、
前記検出チャンネルを介して前記圧電超音波モータからの電圧を検出し、前記駆動電圧の２倍の周波数を有する発振電圧と前記検出された電圧との位相差が９０度からずれる位相偏差を算出し、前記位相偏差に該当する位相差電圧を出力する位相検出部と、
前記発振電圧を生成し、前記位相検出部による前記位相差電圧に応じて前記発振電圧の位相を制御する電圧制御発振部と、
前記電圧制御発振部からの前記発振電圧を２分周して前記駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を前記駆動チャンネルを介して前記圧電超音波モータに供給する周波数分周部を含み、
前記位相検出部は、
前記駆動電圧と前記検出された電圧を論理積する第１論理積素子と、
前記第１論理積素子の出力信号と前記発振電圧を論理積し、前記駆動電圧と前記検出された電圧との前記位相差を検出する第２論理積素子と、
前記第２論理積素子による前記位相差が９０度からずれる前記位相偏差を算出し、前記位相偏差に該当する前記位相差電圧を出力する位相差電圧生成部と、
を含むことを特徴とする圧電超音波モータの駆動制御装置。
【請求項２】
前記圧電超音波モータの駆動制御装置は、前記位相検出部からの位相差電圧に含まれた電源ノイズや交流成分を除去する低域通過フィルターをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の圧電超音波モータの駆動制御装置。
【請求項３】
前記スイッチ部は、
前記制御部の前記チャンネル選択制御に応じて、前記圧電超音波モータの前記第１電極にそれぞれ連結された前記第１チャンネルと前記電圧制御発振部の出力端との接続をスイッチングする第１スイッチ部と、
前記制御部の前記チャンネル選択制御に応じて、前記圧電超音波モータの前記第２電極にそれぞれ連結された前記第２チャンネルと前記電圧制御発振部の前記出力端との接続をスイッチングする第２スイッチ部と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の圧電超音波モータの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電超音波モータ（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｍｏｔｏｒ）の駆動制御装置に関し、特に楕円振動を発生する圧電超音波モータの２個の電極中、一方の電極を介して駆動電圧を供給し、他方の電極を介して電圧を検出して、駆動電圧と検出電圧との位相差が９０度になるようにＰＬＬ方式で制御する圧電超音波モータの駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、圧電素子は印加された電場に対して変位（ｓｔｒａｉｎ）を発生させたり、応力（ｓｔｒｅｓｓ）に対して電圧を発生させる材料であって、このような圧電素子で構成される圧電ステータは数十〜数百ｋＨｚの共振周波数において駆動し、積層または変位拡大構造を介して増幅された変位をロータ（ｒｏｔｏｒ）に伝達することができる。このような圧電素子はそれ自体を振動子に使用したり、特定形状を有する構造物と結合させて使用する。
【０００３】
このような圧電素子を利用する圧電超音波モータは、進行波、表面波またはサーフィング（ｓｕｒｆｉｎｇ）タイプモータとも呼ばれ、これは一定の位相差を有する２つの駆動波を重畳させる原理によって駆動する。
【０００４】
図１は、従来の圧電超音波モータの駆動制御装置の構成図である。図１に示された圧電超音波モータの駆動制御装置は、周波数情報と所定の大きさの位相差情報を入力して、２つの位相に対する矩形波信号を出力する周波数／位相制御器１０と、入力される上記矩形波信号を２つの位相に対する交流電圧に変換して超音波モータ３０に出力する高速インバータ２０と、超音波モータ３０にかかる周波数の大きさと位相差に対する情報を取得し、これをエンコードして出力するパルスエンコーダ４０と、上記超音波モータに供給される電圧（ＶＡ）と電流（ＩＡ）の位相差を検出してインピーダンス位相角形態に出力する電流−電圧位相差検出部５０と、上記電流−電圧位相差検出部から出力されるインピーダンス位相角の入力を受け超音波モータの共振周波数を追従するようにするための周波数情報と所定の大きさの位相差情報を出力するマイクロコントローラ６０とを含む。
【０００５】
このような圧電超音波モータの駆動制御装置に関する説明は、特許文献１に詳細に開示されている。
【０００６】
しかし、このような従来の圧電超音波モータの駆動制御装置は、駆動のために２つの駆動波を生成しなければならず、また検出のために電流及び電圧をそれぞれ検出するために追加的な電流未電圧検出回路及び／または素子が必要であるので、複雑な構成で実現せざるを得ず、これにより製作コストが上昇する問題点がある。
【０００７】
また、上記電流−電圧位相差に応じて駆動波の周波数及び位相を制御するためにマイクロコントローラが必要であるので、より複雑な構成で、製作コストが上昇する問題点がある。
【特許文献１】韓国公開特許公報第２００２−００５５４６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した問題点を解決するために提案されたもので、その目的は圧電超音波モータ（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｍｏｔｏｒ）の駆動制御装置において、楕円振動を発生する圧電超音波モータの２個の電極中一方を介して駆動電圧を供給し、他方の電極を介して電圧を検出し、駆動電圧と検出電圧との位相差が９０度になるようにＰＬＬ方式で制御する圧電超音波モータの駆動制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した本発明の目的を達成するために、本発明の圧電超音波モータの駆動制御装置は、第１電極及び第２電極を有し、上記電極を通った駆動電圧に応じて楕円振動を発生させる圧電超音波モータを駆動させる駆動制御装置において、上記第１電極及び第２電極にそれぞれ連結される第１チャンネル及び第２チャンネルのいずれかを駆動チャンネルとして選択するように制御する制御部と、上記制御部のチャンネル選択制御に応じて、上記第１チャンネル及び第２チャンネルの一方を駆動チャンネル、他方を検出チャンネルとして選択し、上記選択された駆動チャンネルを介して上記圧電超音波モータに駆動電圧を供給するスイッチ部と、上記検出チャンネルを介して上記圧電超音波モータからの電圧を検出し、上記駆動電圧の２倍の周波数を有する発振電圧と上記検出電圧との位相差が９０度からずれる位相偏差を算出し、この位相偏差に該当する位相差電圧を出力する位相検出部と、上記発振電圧を生成し、上記位相差検出部による位相差電圧に応じて上記発振電圧の位相を制御する電圧制御発振部と、上記電圧制御発振部からの発振電圧を２分周して駆動電圧を生成し、この駆動電圧を上記駆動チャンネルを介して上記圧電超音波モータに供給する周波数分周部とを含むことを特徴とする。
【００１０】
上記圧電超音波モータの駆動制御装置は、上記位相検出部からの位相差電圧に含まれた電源ノイズや交流成分を除去する低域通過フィルターをさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
上記スイッチ部は、上記制御部のチャンネル選択制御に応じて、上記圧電超音波モータの第１電極にそれぞれ連結された第１チャンネルと上記電圧制御発振部の出力端との接続をスイッチングする第１スイッチと、上記制御部のチャンネル選択制御に応じて、上記圧電超音波モータの第２電極にそれぞれ連結された第２チャンネルと上記電圧制御発振部の出力端との接続をスイッチングする第２スイッチとを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記位相検出部は、上記駆動電圧と上記検出電圧を論理積する第１論理積素子と、上記第１論理積素子の出力信号と上記発振電圧を論理積し上記駆動電圧と上記検出電圧との位相差を検出する第２論理積素子と、上記第２論理積素子による位相差が９０度からずれる位相偏差を算出し、この位相偏差に該当する位相差電圧を出力する位相差電圧生成部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧電超音波モータ（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｍｏｔｏｒ）の駆動制御装置において、楕円振動を発生する圧電超音波モータの２個の電極中一方を介して駆動電圧を供給し、他方の電極を介して電圧を検出して、駆動電圧と検出電圧との位相差が９０度になるようにＰＬＬ方式で制御し、より効率的な動作を行うことができる。このような実現はより簡単な構成から成るので、製作コストを節減することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。本発明に参照された図面の記載において実質的に同一な構成及び機能を有する構成要素等は同じ符号を付す。
【００１５】
図２は本発明による圧電超音波モータの駆動制御装置の構成図である。図２を参照すると、本発明の圧電超音波モータの駆動制御装置は、第１電極１１０（図４ａに図示）及び第２電極１２０（図４ａに図示）とを有し、上記電極１１０、１２０を通った駆動電圧（Ｖｄｒｖ）に応じて、長手方向及び屈曲方向の振動が重畳された楕円振動を発生する圧電超音波モータ１００を駆動させる圧電超音波モータ１００の駆動制御装置であって、これは制御部２００と、スイッチ部３００と、位相検出部４００及び電圧制御発振部６００とを含む。
【００１６】
上記制御部２００は、上記圧電超音波モータ１００の第１電極１１０及び第２電極１２０とにそれぞれ連結された第１チャンネル（ＣＨ１）及び第２チャンネル（ＣＨ２）のいずれかを駆動チャンネルとして選択するように制御する。
【００１７】
上記スイッチ部３００は、上記制御部２００のチャンネル選択制御に応じて、上記第１チャンネル（ＣＨ１）及び第２チャンネル（ＣＨ２）のいずれかを駆動チャンネル、他方を検出チャンネルとして選択し、上記選択された駆動チャンネルを介して上記圧電超音波モータ１００に駆動電圧（Ｖｄｒｖ）を供給する。
【００１８】
上記位相検出部４００は、上記検出チャンネルを介して上記圧電超音波モータ１００からの電圧を検出し、上記駆動電圧の２倍の周波数を有する発振電圧（Ｖｏｓｃ）と上記検出電圧（Ｖｄｅｔ）との位相差（ｄφ）が９０度からずれる位相偏差（Δφ）を算出し、この位相偏差（Δφ）に該当する位相差電圧を出力する。
【００１９】
上記電圧制御発振部６００は、上記発振電圧（Ｖｏｓｃ）を生成し、上記位相差検出部４００による位相差電圧に応じて上記発振電圧（Ｖｏｓｃ）の位相を制御する。
【００２０】
上記周波数の分周部７００は、上記電圧制御発振部６００からの発振電圧（Ｖｏｓｃ、Ｆ＝２ａ）を２分周して駆動電圧（Ｖｄｒｖ、Ｆ＝ａ）を生成し、この駆動電圧（Ｖｄｒｖ）を上記スイッチ部３００によって選択された上記駆動チャンネルを介して上記圧電超音波モータ１００に供給する。
【００２１】
また、本発明の圧電超音波モータの駆動制御装置は、電源ノイズや交流成分が除去された、よりきれいな直流電圧を供給するために、上記位相検出部４００からの位相差電圧に含まれる電源ノイズや交流成分を除去する低域通過フィルター５００をさらに含むことが好ましい。
【００２２】
また、図２を参照すると、上記スイッチ部３００は上記制御部２００のチャンネル選択制御に応じて、上記圧電超音波モータ１００の第１電極にそれぞれ連結された第１チャンネル（ＣＨ１）と上記電圧制御発振部５００の出力端との接続をスイッチングする第１スイッチ（ＳＷ１）と、上記制御部２００のチャンネル選択制御に応じて、上記圧電超音波モータ１００の第２電極にそれぞれ連結された第２チャンネル（ＣＨ２）と上記電圧制御発振部５００の出力端との接続をスイッチングする第２スイッチ（ＳＷ２）とを含む。
【００２３】
次に、本発明の圧電超音波モータの駆動制御装置に対する動作を説明する。先ず、上記制御部２００は、ユーザの選択に応じて上記圧電超音波モータ１００の第１電極１１０及び第２電極１２０とにそれぞれ連結された第１チャンネル（ＣＨ１）及び第２チャンネル（ＣＨ２）のいずれかを駆動チャンネルとして選択するように制御する。これにより、上記スイッチ部３００は、上記制御部２００のチャンネル選択制御に応じて、図３ａに示すように動作したり、図３ｂに示すように動作して、上記第１チャンネル（ＣＨ１）または第２チャンネル（ＣＨ２）を駆動チャンネルとして選択する。これにより、上記第１チャンネル（ＣＨ１）または第２チャンネル（ＣＨ２）のうち駆動チャンネルとして選択されなかったチャンネルが検出チャンネルとなる。
【００２４】
図３ａ及び図３ｂは、本発明の駆動制御装置のスイッチング動作例示図であって、図３ａに示すように、上記制御部２００のチャンネル選択制御に応じて、上記第１スイッチ（ＳＷ１）はオフとなり、上記第２スイッチ（ＳＷ２）はオンとなる場合、上記駆動チャンネルとして第２チャンネル（ＣＨ２）が選択され、第２チャンネル（ＣＨ２）を介して駆動電圧（Ｖｄｒv）が上記圧電超音波モータ１００の第２電極１２０に供給される。
【００２５】
図３ｂに示すように、上記制御部２００のチャンネル選択制御に応じて、上記第１スイッチ（ＳＷ１）オンとなり、上記第２スイッチ（ＳＷ２）はオフとなる場合には、上記駆動チャンネルとして第１チャンネル（ＣＨ１）が選択され、第１チャンネル（ＣＨ１）を介して駆動電圧（Ｖｄｒｖ）が上記圧電超音波モータ１００の第１電極１１０に供給される。
【００２６】
このように、上記圧電超音波モータ１００に駆動電圧（Ｖｄｒｖ）が供給されると、上記圧電超音波モータ１００は楕円振動を発生する。このような圧電超音波モータ１００については図４ａ、図４ｂ、図４ｃ及び図４ｄを参照して説明する。
【００２７】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃ及び図４ｄは、図２の圧電超音波モータの構造図である。図４ａ乃至図４ｄに示すように、圧電超音波モータ１００は第１電極１１０及び第２電極１２０とを有し、上記電極１１０、１１１、１１２、１２０、１２１、１２２を通った駆動信号に応じて長手方向及び屈曲方向の振動を同時に起こして楕円振動を発生させる。
【００２８】
上記圧電超音波モータ１００は、一例として図４ａに示すように、上面に第１上部電極１１１と第２上部電極１２１が両側に分離されて形成された第１セラミックシート（ＬＹ１）と、上記第１セラミックシートの下側に配置されて上面に接地電極１３０が形成された中間セラミックシート（ＬＹ２）と、上記中間セラミックシート（ＬＹ２）の下側に配置され、上面に第１下部電極１１２と第２下部電極１２２とが形成され下面に接地電極１３０が形成された第２セラミックシート（ＬＹ３）を有する。この時、上記電極１１０、１１１、１１２、１２０、１２１、１２２はセラミックシート（ＬＹ１、ＬＹ２、ＬＹ３）の外側まで一定の方向に延長されている。
【００２９】
上記セラミックシート（ＬＹ１、ＬＹ２、ＬＹ３）は、図 ４ｂに示すように、上下方向に積層される。
【００３０】
この際、第１チャンネル（ＣＨ１）と第２チャンネル（ＣＨ２）から印加される駆動信号によって、セラミックシート（ＬＹ１）の左側と第２シート（ＬＹ２）の右側、そして第１セラミックシート（ＬＹ１）の右側と第２シート（ＬＹ２）の左側で同時に振動が発生するようにするために、上記セラミックシート（ＬＹ１、ＬＹ２、ＬＹ３）はその分極方向（矢印）が互いに逆になるよう積層される。
【００３１】
図４ｃは図４ｂの積層されたセラミックシートに外部電極が形成された状態を示す。積層されたセラミックシートの一側面には第１上部電極１１１と第１下部電極１１２を連結する第１外部電極（ＣＣＨ１）が形成され、他側面には第２上部電極１２１と第２下部電極１２２とを連結する第２外部電極（ＣＣＨ２）が形成される。また、中間セラミックシート（ＬＹ２）の上面と第２セラミックシート（ＬＹ３）の下面に形成された接地電極１３０を連結するように接地用外部電極（ＣＧ）が積層されたセラミックシートの片側に形成される。
【００３２】
このような外部電極（ＣＣＨ１、ＣＣＨ２、ＣＧ）を介して互いに対角線上に位置した電極に駆動信号を同時に印加することが可能となり、対角線上のセラミックシートが振動するようになる。このような振動はセラミック積層体の片側に形成された駆動チップ１４０を介して外部に伝達される。
【００３３】
図４ｄは図４ａ乃至図４ｃに示す圧電超音波モータ１００の変形例を示している。
【００３４】
図４ｄに示す圧電超音波モータ１００'は上面に第１上部電極１１１と第２上部電極１２１が両側に分離されて形成された第１セラミックシート（ＬＹ１）と、上記第１セラミックシートの下側に配置され、上面に接地電極１３０が設けられた中間セラミックシート（ＬＹ２）が互いに繰り返し積層され上部振動領域を形成するようになる。
【００３５】
また、その下部には、上面に第１下部電極１１２と第２下部電極１２２が設けられた第２セラミックシート（ＬＹ３）と、上記第２セラミックシートの下側に配置され上面に接地電極１３０が設けられた中間セラミックシート（ＬＹ２）が互いに繰り返し積層されて下部振動領域を形成するようになる。一方、最下部の第２セラミックシートの下面には接地電極１３０が設けられる。
【００３６】
このように、積層されるセラミックシート（ＬＹ１、ＬＹ２、ＬＹ３）は図４ｂのようにその分極方向が互いに逆になるよう積層され、図４ｃのように第１電極１１０と、第２電極１２０と、接地電極１３０とをそれぞれ連結する外部電極（ＣＣＨ１、ＣＣＨ２、ＣＧ）が設けられる。
【００３７】
このような外部電極を介して上部振動領域と下部振動領域の対角線上に位置した部分を同時に加振できる。
【００３８】
このように対角線上に位置した部分において一定の振動が発生するために上部振動領域と下部振動領域をそれぞれ形成するセラミックシートの積層個数は互いに同じであることが好ましいが、これに限定されない。
【００３９】
一方、図４ｄの積層されたセラミックシートに形成された電極を保護するために上記電極を覆う電極保護用シート（図示せず）がさらに積層される。
【００４０】
本明細書では図４ｄに示すように、上下方向に積層されたセラミックシートに上下及び左右の４個の振動領域中、対角線上に位置した振動領域を同時に加振する圧電超音波モータ１００'について図示した。
【００４１】
しかしながら、本発明による駆動制御装置を使用する圧電超音波モータ１００'は、第１電極と第２電極を介して印加される駆動信号によって、図５（ａ）に示すような長手方向の振動と、図５（ｂ）に示すような屈曲方向の振動が同時に起こり楕円振動を発生させる構造であればこれに限定されず、公知された多様な形状及び構造を有することもできる。
【００４２】
このように上記圧電超音波モータが楕円振動を発生させる場合、各第１チャンネル及び第２チャンネルにおける振動は、図６に示すグラフの通りである。
【００４３】
図６は図２における圧電超音波モータの振動モードを示すグラフである。図６を参照すると、ＣＨ１及びＣＨ２にそれぞれ該当するグラフから、それぞれ９０度の位相差を有する場合が、信号の流れやすさの指標となるアドミタンス（Ａｄｍｉｔｔａｎｃｅ）は最も高いことがを判る。これにより、圧電超音波モータについて予め周知されたように、９０度の位相差を有する場合、最も振動効率が高いことが判る。
【００４４】
また、図２を参照すると、上記位相検出部４００は、上記検出チャンネルを介して上記圧電超音波モータ１００からの電圧を検出し、上記駆動電圧の２倍の周波数を有する発振電圧（Ｖｏｓｃ）と上記検出電圧（Ｖｄｅｔ）との位相差（ｄφ）が９０度からずれる位相偏差（Δφ）を算出し、この位相偏差（Δφ）に該当する位相差電圧を出力する。
【００４５】
上記電圧制御発振部６００は、既に設定された周波数（Ｆ＝２ａ）を有する上記発振電圧（Ｖｏｓｃ）を生成して上記位相差検出部４００による位相差電圧に応じた上記駆動電圧（Ｖｄｒｖ）の位相を制御する。
【００４６】
そして、上記周波数分周部７００は、上記電圧制御発振部６００からの発振電圧（Ｖｏｓｃ）を２分周して駆動電圧（Ｖｄｒｖ）を生成し、この駆動電圧（Ｖｄｒｖ）を上記スイッチ部３００によって選択された上記駆動チャンネルを介して上記圧電超音波モータ１００に供給する。
【００４７】
この際、本発明における圧電超音波モータの駆動制御装置は、低域通過フィルター５００を含む場合、上記位相検出部４００からの位相差電圧に含まれた電源ノイズや交流成分を除去することができ、これにより上記位相差電圧の電源ノイズや交流成分を除去してよりきれいな位相差電圧を供給することができる。
【００４８】
図７は図２の位相検出部の内部構成例示図である。図７を参照すると、上記位相検出部４００は、上記駆動電圧（Ｖｄｒｖ、Ｆ＝ａ）と上記検出電圧（Ｖｄｅｔ）を論理積する第１論理積素子４１０と、上記第１論理積素子４１０の出力信号と上記発振電圧（Ｖｏｓｃ、Ｆ＝２ａ）を論理積して上記駆動電圧（Ｖｄｒｖ）と上記検出電圧（Ｖｄｅｔ）との位相差（ｄφ）を検出する第２論理積素子４２０と、上記第２論理積素子４２０による位相差（ｄφ）が９０度からずれる位相偏差（Δφ）を算出し、この位相偏差（Δφ）に該当する位相差電圧を出力する位相差電圧生成部４３０とを有する。
【００４９】
図８ａ及び図８ｂは、位相検出部の動作説明のためのタイムチャートである。上記位相検出部の内部構成に対する動作を図７及び図８を参照して説明する。
【００５０】
先ず、図７及び図８ａを参照すると、上記第１チャンネル（ＣＨ１）が駆動チャンネルとして選択された場合、上記第１論理積素子４１０は上記駆動電圧（Ｖｄｒｖ）（ＣＨ１）と上記検出電圧（Ｖｄｅｔ）（ＣＨ２）を論理積し第２論理積素子４２０に出力する。上記第２論理積素子４２０は、上記第１論理積素子４１０の出力信号（Ａ）と上記発振電圧（Ｖｏｓｃ）（Ｂ）を論理積し、上記駆動電圧（Ｖｄｒｖ）と上記検出電圧（Ｖｄｅｔ）との位相差（ｄφ）（Ｃ）を検出して位相差電圧生成部４３０に出力する。上記位相差電圧生成部４３０は、上記第２論理積素子４２０による位相差（ｄφ）が９０度からずれる位相偏差（Δφ）を算出し、この位相偏差（Δφ）に該当する位相差電圧を上記低域通過フィルター５００で出力する。
【００５１】
ここで、上記位相差（ｄφ＝φ１−φ２）が９０度より小さい場合、即ち、位相偏差（Δφ＝ｄφ−９０度）値が陰である場合、図８ａに示すように、上記第２論理積素子４２０による位相差（ｄφ）（Ｃ）信号にはパルスを含まず、これにより、上記位相差電圧生成部４３０は位相偏差がないことを認識する。この場合には本発明の電圧制御発振部で周波数を減少させなければならない。
【００５２】
ところが、上記位相差（ｄφ＝φ１−φ２）値が９０度より小さい場合、即ち、位相偏差（Δφ＝ｄφ−９０度）が陽である場合、図８ｂに示すように、上記第２論理積素子４２０による位相差（ｄφ）（Ｃ）信号が一定のパルス幅信号を含み、上記位相差電圧生成部４３０に位相偏差が発生したことを知らせる。この際、上記位相差電圧生成部４３０は、上記一定のパルス幅に応じて位相差電圧を生成する。この場合には本発明の電圧制御発振部で周波数を上昇させなければならない。
【００５３】
図９は図２の圧電超音波モータの利得及び位相差を示すグラフである。
【００５４】
図９（ａ）は圧電超音波モータの利得を示すグラフであって、上記第２チャンネル（ＣＨ２）が駆動チャンネルとして選択された場合には、入力電圧（Ｖ２）に対する出力電圧（Ｖ１）に対して上記圧電超音波モータ１００の利得（Ｖ１／Ｖ２）はグラフＧ１の通りである。
【００５５】
または上記第１チャンネル（ＣＨ１）が駆動チャンネルとして選択された場合には、入力電圧（Ｖ１）に対する出力電圧（Ｖ２）に対して上記圧電超音波モータ１００の利得（Ｖ２／Ｖ１）はグラフＧ２の通りである。
【００５６】
図９（ｂ）は圧電超音波モータの位相差を示すグラフであって、上記第２チャンネル（ＣＨ２）が駆動チャンネルとして選択された場合には、入力電圧（Ｖ２）と出力電圧（Ｖ１）の位相差（φ１−φ２）はほぼ９０度に該当し、また上記第２チャンネル（ＣＨ２）が駆動チャンネルとして選択された場合には、入力電圧（Ｖ１）と出力電圧（Ｖ２）の位相差（φ２−φ１）はほぼ９０度に該当する。
【００５７】
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明からは妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の超音波モータの駆動制御装置の構成図である。
【図２】本発明による圧電超音波モータの駆動制御装置の構成図である。
【図３ａ】本発明の駆動制御装置のスイッチング動作を示す例示図である。
【図３ｂ】本発明の駆動制御装置のスイッチング動作を示す例示図である。
【図４ａ】図２の圧電超音波モータの構造図である。
【図４ｂ】図２の圧電超音波モータの構造図である。
【図４ｃ】図２の圧電超音波モータの構造図である。
【図４ｄ】図２の圧電超音波モータの構造図である。
【図５ａ】図２の圧電超音波モータの楕円振動を示す説明図である。
【図５ｂ】図２の圧電超音波モータの構造図である。
【図６】図２の圧電超音波モータの振動モードを示すグラフである。
【図７】図２の位相検出部の内部構成を示す例示図である。
【図８ａ】位相検出部の動作説明のためのタイムチャートである。
【図８ｂ】位相検出部の動作説明のためのタイムチャートである。
【図９】図２の圧電超音波モータの利得及び位相差を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１００  圧電超音波モータ 
１１０  第１電極
１２０  第２電極 
２００  制御部
３００  スイッチ部
４００  位相検出部
４１０  第１論理積素子
４２０  第２論理積素子
４３０  位相差電圧生成部 
５００  低域通過フィルター
６００  電圧制御発振部 
７００  周波数分周部
ＳＷ１  第１スイッチ 
ＳＷ２  第２スイッチ
ＣＨ１  第１チャンネル 
ＣＨ２  第２チャンネル
Ｖｏｓｃ  発振電圧 
Ｖｄｒｖ  駆動電圧
Ｖｄｅｔ  検出電圧 
ｄφ  位相差
Δφ  位相偏差
【図１】
0004459214.tif 000002
【図２】
0004459214.tif 000003
【図３ａ】
0004459214.tif 000004
【図３ｂ】
0004459214.tif 000005
【図４ａ】
0004459214.tif 000006
【図４ｂ】
0004459214.tif 000007
【図４ｃ】
0004459214.tif 000008
【図４ｄ】
0004459214.tif 000009
【図６】
0004459214.tif 000010
【図７】
0004459214.tif 000011
【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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